CN103092020A - 具有消色功能的图像形成装置及其纸张输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有消色功能的图像形成装置及其纸张输送方法。其中，图像形成装置包括图像载体、使用含有可消色色调剂的显影剂使形成在图像载体上的静电潜像进行显影并形成显影剂图像的显影器、转印兼输送机构以及定影兼消色机构。在消色模式中，在转印兼输送机构中，使图像载体与转印部件分离，以被转印材料不与图像载体接触的发方式确保输送路径，在定影兼消色机构中，以高于第一温度的第二温度对可消色的图像进行消色。

Description

具有消色功能的图像形成装置及其纸张输送方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2011年10月28日提交的美国临时申请61/552，615的优先权利益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

在此所述的实施方式通常涉及在电子照相方法、静电印刷方法以及磁记录方法等中使用的图像形成装置以及图像形成装置中的纸张输送方法。

背景技术

目前，具有可以通过加热对纸张上的记录材料的颜色进行消色、使用循环纸张的环境对应技术。但是，上述环境对应技术除了图像形成装置之外，而且还需要图像消色装置，因此，由于引进装置的成本提高，导致操作复杂化的问题。因此，提出了使图像形成装置具有消色装置的功能的方案。但是，具有由于消色时的驱动，作为图像形成装置的使用寿命缩短的问题。

当将图像形成装置作为消色装置使用时，纸张从纸张收纳部通过转印部、定影部后被排出。进行二次转印时，当纸张通过转印部时，需要驱动二次转印辊和转印带，但是，如果驱动转印带，转印带与鼓的磨损将缩短鼓的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有消色功能的图像形成装置以及图像形成装置的纸张输送方法。

其中，图像形成装置包括：图像载体；显影器，使用含有可消色色调剂的显影剂使形成在图像载体上的静电潜像进行显影并形成显影剂图像；以及转印兼输送机构，具有转印部件，有选择地进行将转印部件按压到图像载体、使显影剂转印到被转印材料上的处理；使图像载体与转印部件分离、不驱动图像载体地输送被转印材料的处理；以及定影兼消色机构，有选择地进行以第一温度对被转印到被转印材料上的显影剂图像进行定影并形成图像的处理以及以高于第一温度的第二温度对由可消色色调剂形成的图像进行消色的处理。

在转印部件中，使用与图像载体直接面对接触的转印辊等接触转印装置或二次转印式转印装置，在二次转印式转印装置中，中间转印带被按压到图像载体，将中间转印带上的色调剂图像转印到被转印材料上。

根据本实施例，消色时，使转印部件与图像载体分离，不驱动图像形成单元，由此，可以防止图像载体的磨损，延长具有消色功能的图像形成装置的使用寿命。

可以设置多个图像形成单元，至少一个图像形成单元的显影器可以使用含有可消色色调剂的显影剂。

附图说明

图1是表示根据一实施方式的图像形成装置的示意图。

图2是图1的图像形成单元的局部的结构图。

图3是图1的图像形成单元以及定影兼消色机构的动作的说明图。

图4是图1的图像形成单元的动作的一例的说明图。

图5是表示所述实施方式的单色图像形成装置的一例的示意图。

图6是用于说明图5的图像形成单元的动作的一例的说明图。

图7是用于说明图5的图像形成单元的动作的另一个例子的说明图。

图8是表示图5的动作时的工作流程。

具体实施方式

下面将给出实施例，就实施方式进行更具体的说明。

图1是表示实施方式涉及的彩色图像形成装置的一个例子的示意图。

如图1所示，在图像形成装置200中，在本体1的上部设置放置原稿的透明稿台（玻璃板）2，在该稿台2上可自由开关地设置上盖3。在上述稿台2的下面侧设置滑架4，在该滑架4上设置曝光灯5。滑架4可以沿着稿台2的下面往复移动。稿台4进行往复移动的同时，曝光灯5亮灯，由此，稿台2上的原稿D被曝光。通过该曝光得到放置在稿台2上的原稿D的反射光像，通过反射镜6、7、8以及可变倍率用透镜组9向CCD（电荷耦合器）10投影反射光像。CCD10输出与原稿D的反射光像对应的图像信号。

滑架5、曝光灯5、反射镜6、7、8、可变倍率用透镜组以及CCD10构成光学读取放置于稿台2上的原稿D的图像的扫描单元。

从CCD10输出的图像信号被进行适当的处理之后被提供给曝光单元11。曝光单元11向着黄色用感光鼓21、品红用感光鼓22、青色用感光鼓23、黑色用或可消色色调剂用的感光鼓24分别发射与黄色的图像信号对应的激光束B1、与品红的图像信号对应的激光束B2、与青色的图像信号对应的激光束B3、与黑色的图像信号对应的激光束B4。

感光鼓21、22、23、24以一定的间隔大致沿水平方向排列。在感光鼓21、22、23、24的上方设置转印带25。转印带25绕在驱动辊26、导辊27、28、29以及从动辊30上，从驱动辊26接受动力，沿逆时针方向旋转移动。导辊27被设置成可上下动作，通过凸轮（第三凸轮）31的旋转向转印带25侧移动，从而使转印带25向感光鼓21、22、23、24侧移位。

在转印部中，在隔着转印带25与感光鼓21、22、23、24相对的位置可上下自如动作地设置一次转印辊41、42、43、44。一次转印辊41、42、43、44通过向转印带25侧移动（下降），使该转印带25与感光鼓21、22、23、24接触，使感光鼓21、22、23、24上的可视图像转印到转印带25上。

图1是表示所有的一次转印辊41、42、43、44移动到转印带25侧（下方），转印带25与所有的感光鼓21、22、23、24接触的状态（称为图像形成模式）。

图2是表示包括感光鼓21及其周边部的图1的图像形成单元的结构的一个例子。

即，在图像形成单元101中，在感光鼓21周围依次配置清洁器32、消电灯33、带电单元34、显影单元35Y。清洁器32具有与感光鼓21的表面接触的清洁刮片32a，通过清洁刮片32a刮掉残留在感光鼓21表面的显影剂。消电灯32除去残留在感光鼓21表面的电荷。带电单元34通过向感光鼓21施加高压电，使感光鼓21的表面带静电荷。向完成了该带电的感光鼓21的表面照射从曝光单元11发出的激光束B1。通过该照射在感光鼓21的表面形成静电潜像。显影单元35通过向感光鼓21的表面供应黄色显影剂（色调剂），使感光鼓21表面的静电潜像成为可视图像。

包括感光鼓22及其周边部的图像形成单元102以及包括感光鼓23及其周边部的图像形成单元103的结构不使用显影单元25Y，而分别各自使用显影单元35M以及显影单元35C，除此之外都是一样的。因此省略说明。

而且，包括感光鼓24及其周边部的图像形成单元104不使用显影单元35Y，而设置黑色用显影单元35B和可消色色调剂用显影单元35E，可以根据图像信息控制使用两个显影单元35B、35E，除此之外与感光鼓21及其周边部的结构相同。

这里，作为可消色色调剂的一个例子，使用以80℃～100℃的第一温度进行定影、通过加热到130℃～150℃的第二温度进行消色的色调剂。

在本实施方式中，消色色调剂使用通过以下化学方法制造的胶囊式热消色色调剂。

（1）粘合剂树脂、WAX微粒化液

作为粘合剂树脂使用了聚酯树脂。使用聚酯树脂、阴离子型乳化剂、中和剂，利用高压均化器制造树脂微粒化液。

（2）调整WAX分散液

使用米糠蜡，用与上述树脂相同的方法得到微粒化液体。

（3）调整色调剂

无色染料：CVL（结晶紫内酯），显色剂：对羟基苯甲酸苄酯，温度控制剂：月桂酸-4-苄氧基苯基乙酯（ラウリン酸-4-ベンジルオキシフエニルエチル）。

对上述材料进行加热熔融，通过已知的凝聚法进行包胶，利用硫酸A1[A1₂(SO₄)₃]使该包胶后的色材和色调剂粘合剂树脂分散液、WAX分散液凝聚、熔融粘合后进一步清洗、干燥，从而得到色调剂。从外部向色调剂添加硅胶、二氧化钛。

在上述曝光单元11的下方设置多个供纸盒50作为纸张收容部。在这些供纸盒50中收容不同尺寸的多张纸张（Paper sheet）P。从这些供纸盒50的任意一个中逐张抽出纸张P。在各供纸盒50上设置拾取辊51用于抽出纸张。被抽出的纸张P通过各分离辊52与供纸盒50分离后向输送路径53供给。

输送路径53经由上述从动辊30延伸到上方的排纸口54。排纸口54面对与本体1的外周面相连的排纸盘55。

在输送路径53的起始端侧，在上述各分离辊52的附近设置各供纸辊56。而且，在输送路径53的大约中间部的与从动辊30相对的位置，隔着转印带25设置二次转印辊57。并且，在从动辊30和二次转印辊57跟前的位置设置对位辊58。对位辊58将纸张P送入转印带25和二次转印辊57之间。二次转印辊57将从对位辊58送入的纸张P夹在其与从动辊30上的转印带25之间的同时，使转印到转印带25上的可视图像转印到该纸张P上。

在输送路径53上，在二次转印辊57的下游侧的位置设置热定影用的加热辊59以及与该加热辊59接触的按压辊60。在输送路径53的终端设置排纸辊61。

此时加热辊59的温度例如设定为100℃的第一温度，该温度低于消色模式的加热辊59的130℃的第二温度，并对转印到纸张P上的图像进行定影。

从输送路径53的终端到上述对位辊58的上游侧位置设置用于使纸张P的正反面翻转的输送路径62。在输送路径62上设置供纸辊63、64、65。到达输送路径53终端的纸张P通过输送路径62返回输送路径53，从而转印带25上的可视图像也向纸张P的反面转印。

另一方面，在与上述驱动辊26相对的位置，隔着转印带25设置清洁器36。清洁器36具有与转印带25接触的清洁刮片36a，清洁刮片36a刮掉残留在转印带25上的显影剂。

图3是表示消色模式的图像形成单元和定影兼消色机构的示图。

在一次转印辊41、42、43、44附近设置钩71、72、73、74。如图3所示，钩71、72、73、74旋转的同时与一次转印辊41、42、43、44的轴卡合后抬起该轴，从而进行移动，以使一次转印辊41、42、43、44与感光鼓21、22、23、24分离，使转印带25与感光鼓21、22、23、24分离。

如图所示，通过所有的钩71、72、73、74进行转动，使一次转印辊41、42、43、44向转印带25的相反侧（上方）移动，在与感光鼓21、22、23、24分离的状态下移动转印带25的同时，在输送路径53上，将形成了可消色图像的纸张P送入转印带25与二次转印辊57之间，导入设置在其下游侧的位置上的定影兼消色机构100。在定影兼消色机构100中设置加热辊59以及与该加热辊59接触的按压辊60。加热辊59的温度例如设定成130℃的第二温度，该温度高于图像形成模式的加热辊50的100℃的第一温度。在该定影兼消色机构100中上述图像被消色。

图像形成装置200可以选择仅用消色色调剂形成图像的模式（以下称为消色色调剂单色模式）、组合消色色调剂和非消色色调剂而形成图像的模式（以下称为混合模式）、仅用非消色色调剂形成图像的模式（以下称为非消色色调剂单色模式或非消色色调剂彩色模式）中的一种模式形成图像。

用户例如通过未图示的控制面板输入指令切换上述模式。

如果是消色色调剂单色模式，则使用显影单元35E。即，用蓝色的消色色调剂形成图像。

如果是混合模式，则通过从图像形成单元101、102、103中选择的一个至三个图像形成部和图像形成部单元104形成图像。换句话说，组合从黄色、品红、青色中选择的一种至三种颜色的色调剂和蓝色的消色色调剂形成图像。例如，在通过定影装置100定影蓝色的消色色调剂时，如果设定为达到第二温度，则在纸张上蓝色的色调剂消色，可以形成看不见的状态。

消色色调剂记录在纸张上形成图像时的日期、图像形成装置的型号等与图像形成相关的信息。通过以看不见的方式记录上述信息，在之后需要上述信息时，可以通过冷却纸张，使消色色调剂呈现颜色。消色色调剂优选记录在纸张的端部等，避免与非消色色调剂重合。

如果仅用非消色色调剂形成图像，则通过从图像形成单元101、102、103以及使用了显影单元35B的图像形成部中选择的一个至四个图像形成部形成图像。即，形成从黄色、品红、青色、黑色中选择的单色图像或从这些颜色中选择的两至四种颜色的彩色图像。

而且，如果是消色色调剂单色模式和非消色色调剂单色模式中的黑色色调剂单色模式时，图像形成单元101、102、103不工作。

图4是图1的图像形成单元的动作的一个例子的说明图。

如图4所示，在消色色调剂单色模式和黑色色调剂单色模式下，仅钩71、72、73进行转动，一次转印辊41、42、43向与转印带25相反的一侧（上方）移动，一次转印辊44停留在转印带25侧，可以形成转印带25仅与黑色用和消色色调剂用的感光鼓24接触的状态。

凸轮31的旋转使转印带25移动，可以只与感光鼓24接触。由此，将不会不必要地驱动图像形成单元101、102、103，防止感光鼓21、22、23或中间转印带25等的磨损。

而且，使用钩，与一次转印辊的轴卡合，从而将该轴提起，这种结构是使转印带与感光鼓分离机构的一个例子，只要可以使转印带与感光鼓分离，也可以使用其他的结构。

具有消色功能的图像形成装置包括纸张收容部和转印部、定影兼消色机构、使转印带与感光鼓分离的机构，纸张从纸张收容部通过转印部向定影兼消色机构输送。纸张在图像形成模式中通过转印部时，需要驱动转印带和二次转印辊，但是，转印带是以被一次转印辊和感光鼓夹在中间的形式进行接触，在驱动转印带时，也以相同的速度驱动感光鼓。如果将图像形成装置作为消色装置使用时，由于不形成图像，因此无需驱动EPU（electro photographic process），由于不驱动EPU，因此，可以防止感光鼓与清洁刮片或显影剂的磨损。但是，如果在感光鼓停止的状态下只驱动转印带，则感光鼓与转印带的摩擦可能增大，相互磨损。因此，在本实施方式的具有消色功能的图像形成装置中，在消色模式中使用时，使转印带与感光鼓分离，不驱动EPU。

而且，如果组合消色色调剂和非消色色调剂形成图像，则可以不使由非消色色调剂形成的图像部分发生变化，只消除用消色色调剂形成的图像部分，因此将扩大使用了非消色色调剂和消色色调剂的图像形成装置的应用用途。

但是，也可以不配置非消色色调剂，而将全部的YMCK显影剂都用可消色色调剂形成。

图5是表示实施方式的单色图像形成装置的一个例子的示意图。

在图5中，复印机110具有打印机部111、扫描仪部112以及给纸部113。

打印机部111具有图像形成单元。

图像形成单元具有作为图像载体、沿箭头m方向旋转的感光鼓114、在其周围使感光鼓114均匀带电的充电器116以及基于来自扫描仪部112的图像数据向带电的感光鼓114照射激光117a并形成静电潜像的激光曝光装置117。充电器116在保持充电器线缆116a的壳体116b与感光鼓114相对的面上具有格栅。充电器116和激光曝光装置117形成潜像形成机构。而且，图像形成单元在感光鼓114的周围具有对感光鼓114上的静电潜像进行显影后形成可视图像的显影机构即显影装置118。

显影装置118在壳体140内具有显影辊141、显影剂供给搅拌器145、第一搅拌器142以及第二搅拌器143。显影装置118通过可消色显影剂146进行显影。而且，图像形成单元具有转印机构即转印辊120以及清洁机构即清洁刮片121，转印机构将形成在感光鼓114上的色调剂像接触转印到记录介质即张纸P上。例如，隔着排纸部122配置在打印机部111的上方的扫描仪部112设置用于读取放置在原稿玻璃123上的原稿或通过自动原稿输送装置（ADF）124输送的原稿的扫描仪126。扫描仪126具有光学读取原稿图像的光学机构126a和将光学机构126a的光信号转换成电信号的光电转换元件（CCD：charge coupled device，电荷耦合器件）126b。

打印机部111的下方的供纸部113具有第一和第二供纸盒113a、113b。在从供纸盒113到感光鼓114之间设置输送辊128以及与感光鼓114上的色调剂像同步地向感光鼓114与转印辊120之间输送张纸P的对位辊130。在从感光鼓114到排纸部122之间设置夹住通过转印辊120转印了色调剂像的张纸P进行输送、并将色调剂像加热加压定影在张纸P上的定影辊131以及定影后向排纸部122排出张纸P的排纸辊132。

在图像形成过程中，根据从扫描仪126或电脑终端等输入的图像数据，在感光鼓114上形成色调剂像，感光鼓114上的色调剂像通过转印辊120转印到张纸P上。然后，张纸P通过加热辊131a和加压辊131b组成的定影器131，色调剂像被定影后向排纸部122排出。转印结束后，感光鼓114通过清洁刮片121清除残留色调剂后结束图像形成过程。

图6是图5的图像形成单元的图像形成动作的一个例子的说明图。

定影器131的加压辊131b通过弹力被按压向加热辊131a，形成夹持点。如图6所示，通常，在进行图像形成操作时，感光鼓114和定影器131各自通过单独驱动输送纸张P，进行图像形成、显影剂图像的转印和定影。对位辊130形成由定影器131的驱动经过齿轮或皮带驱动对位辊130的结构，例如可通过离合器进行接通/切断。此时，使加热温度在80℃左右，控制加热辊131a，通过在定影器113内加热转印了显影剂图像的纸张P进行定影。

图7是图5的图像形成单元的消色动作的另一个例子的说明图。

而且，在进行消色动作时，如图7所示，图像形成单元具有抵接/分离机构，在接触转印时，使转印辊与鼓分离0.5mm以上，通过使转印辊分离，可以使纸张P不与感光鼓114接触，确保纸张输送路径，在停止驱动感光鼓的状态下，将具有可消色图像的纸张P输送到定影器113，通过在定影器113内加热进行消色。控制此时的加热温度为例如100℃以上的可消色温度。

如果使消色动作时的定影驱动速度即纸张输送速度低于图像形成动作时的速度，则可以更可靠地消色。

图8是表示动作时的流程图。

如图所示，接通电源，首先判断是否是图像形成动作（动作1）。如果选择图像形成动作，则开始图像形成动作（动作2），如果完成了图像形成，则结束图像形成动作（动作3）。如果选择了消色动作，则开始消色动作和定影辊的温度控制（动作4），进行转印部件与感光鼓的分离动作（动作5），如果完成了消色，则结束消色动作（动作6）。

通过选择图像形成/消色模式，可以执行每一个动作。而且，消色动作时的定影速度具有根据色调剂的性质，至少可以以打印动作时的速度以下的速度进行动作并能够更改的功能。这是为了防止因色调剂的性质引起的消色不均匀。根据实施方式，通过使定影装置具有消色功能，可以消除在进行消色动作时对鼓驱动过多的问题，因此，可以防止鼓的使用寿命缩短。

虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是，这些实施方式仅是为了说明本发明的示例，并不是用于限定本发明的范围。这里描述的新方法以及装置可以通过多种其他方式来体现。而且，在不超出本发明宗旨的范围内，所述方法以及装置当然可以进行一些省略、替代或变形。请求保护的范围及其等同范围涵盖落入本发明的范围和宗旨的这些方式或变形。

Claims (6)

1.一种图像形成装置，所述图像形成装置具有消色功能，所述图像形成装置的特征在于，包括：

图像载体；

显影器，使用含有可消色色调剂的显影剂使形成在所述图像载体上的静电潜像进行显影，并形成显影剂图像，

转印兼输送机构，具有转印部件，有选择地进行将所述转印部件按压到所述图像载体、使所述显影剂图像转印到被转印材料上的处理，以及使所述图像载体与所述转印部件分离、不驱动所述图像载体地输送所述被转印材料的处理；以及

定影兼消色机构，有选择地进行以第一温度对被转印到所述被转印材料上的显影剂图像进行定影并形成图像的处理以及以高于所述第一温度的第二温度对由所述可消色色调剂形成的图像进行消色的处理。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，设置有多个图像形成单元。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述转印部件是转印辊。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述转印部件具有对所述显影剂图像进行一次转印的转印带、将所述转印带按压到所述图像载体上的一次转印部件以及将所述转印带上的所述显影剂图像转印到所述被转印材料上的二次转印部件，所述转印兼输送机构有选择地进行使所述显影剂图像转印到所述被转印材料上的处理以及使所述转印带和所述一次转印部件与所述图像载体分离、不驱动所述图像载体地输送所述被转印材料的处理。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，消色时的所述被转印材料的输送速度低于图像形成时的所述被转印材料的输送速度。

6.一种图像形成装置中的纸张输送方法，其特征在于，包括：

输送步骤，使图像载体与转印部件分离，不驱动所述图像载体地输送以可消色色调剂形成了图像的被转印材料；以及

消色步骤，以高于第一温度的第二温度对由所述可消色色调剂形成的图像进行消色。

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