JP2006323309A - 画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 今後出力頻度が高まると予想される情報付白黒文書のＦＰＯＴを短縮する。
【解決手段】 ＹＭＣＫトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに加え、所定の情報を表す不可視トナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｉを有する。そして、画像形成ユニット１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｉ，１１Ｋの順に、中間転写ベルト２１の上流から下流へ向けて配置されている。これにより、情報付白黒文書を印刷する場合、画像形成プロセスの最下流にある２つの画像形成ユニットのみでトナー像の転写が行われるので、ＦＰＯＴが短縮されることとなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタや複写機のような画像形成装置等に関し、より詳しくは、フルカラーの画像形成を可能とする画像形成装置等に関する。

近年、プリンタや複写機等の画像形成装置では、高品質な画像を出力するための技術の進歩により、原稿を忠実に再現した画像の出力が可能となっている。ところが、このように出力される画像が高品質となったが故に、画像形成装置が紙幣等の偽造に悪用された事例も報告されている。
かかる紙幣等の偽造を抑制するための対策としては、紙幣等の偽造に用いられた画像形成装置や偽造が行われた日時を特定する情報を、紙幣等の画像が出力された媒体(紙)に埋め込むことが考えられる。このような従来技術としては、媒体に出力された画像の品質に影響を与えないよう、目視で認識し難い色材を用いて情報を埋め込む方法が存在している(例えば、特許文献１参照)。この特許文献１では、具体的には、淡色トナー、透明トナー、白色トナー等の比較的目立たないトナーを用いて、出力時間等の付加情報を示す画像が印字されている。

特開２００２−１３９８８３号公報(第３−８頁、第１、８図)

しかしながら、特許文献１では、タンデム構成の画像形成装置において、情報埋め込み用の画像形成ユニットと、黒(Ｋ)用の画像形成ユニットとが、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)用の画像形成ユニットを挟んで離れた位置に配置されている。具体的には、中間転写体を用いた構成では、画像形成プロセスの上流側から、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、情報埋め込み用の画像形成ユニットがこの順に配置されている。また、用紙搬送転写体を用いた構成では、画像形成プロセスの上流側から、情報埋め込み、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の画像形成ユニットがこの順に配置されている。

ところで、フルカラーが出力可能な画像形成装置においても、一般的なオフィスにおける出力頻度としては、白黒文書が圧倒的に高いのが現状である。また、セキュリティ意識の高まりにより、白黒文書に情報埋め込み用トナーを用いて情報を付加した文書(以下、「情報付白黒文書」という)の出力頻度も今後高くなっていくと考えられる。
このような情報付白黒文書を印刷出力することを考えた場合、特許文献１の中間転写体を用いた構成では、Ｋトナーによる像形成を行ってから情報埋め込み用トナーによる像形成を行うまでに時間がかかってしまう。また、特許文献１の用紙搬送転写体を用いた構成では、情報埋め込み用トナーによる像形成を行ってからＫトナーによる像形成を行うまでに時間がかかってしまう。即ち、情報付白黒文書の出力頻度が高くなっていくと考えられるにもかかわらず、出力されるまでの時間(ＦＰＯＴ；First Print Out Time)が長くなってしまうという問題点があった。つまり、白黒モード又はフルカラーモードが選択可能で、かつ、情報を埋め込むかどうかが指定可能な画像形成装置においては、出力される文書の種類として、白黒文書、情報付白黒文書、フルカラー文書、情報付フルカラー文書の４つが考えられるが、これらの文書のＦＰＯＴが、その文書の出力頻度に応じて適切なものとはなっていないという問題点があった。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的は、今後出力頻度が高まると予想される情報付白黒文書のＦＰＯＴを短縮することにある。
本発明の他の目的は、白黒文書、情報付白黒文書、フルカラー文書、情報付フルカラー文書の種類ごとのＦＰＯＴを、その出力頻度に応じた適切なものとすることにある。

かかる目的のもと、本発明では、選択頻度が高い第１のモードにおける出力文書、この第１のモードにおける出力文書に情報を埋め込んだ文書、この第１のモードに比べて選択頻度が低い第２のモードにおける出力文書/この出力文書に情報を埋め込んだ文書の順に、ＦＰＯＴが早くなるように構成した。即ち、本発明の画像形成装置は、使用する色の指定に関する第１のモードと第２のモードを有し、第１のモードが選択される頻度が第２のモードが選択される頻度よりも高い画像形成装置において、第１のモードで使用される色のトナー像を形成する第１のトナー像形成手段と、第２のモードで使用される色のトナー像を形成する第２のトナー像形成手段と、機械読取り用のトナー像を形成する第３のトナー像形成手段と、第１のトナー像形成手段、第２のトナー像形成手段、第３のトナー像形成手段により形成されたトナー像を、転写体又は記録媒体に転写して搬送する搬送手段とを備え、第３のトナー像形成手段は、搬送手段の搬送方向において、第１のトナー像形成手段の上流に配置され、第２のトナー像形成手段の下流に配置されたものである。

ここで、例えば、第１のモードとして、白黒モードを、第２のモードとして、フルカラーモードを採用することができる。その場合、第１のトナー像形成手段は、黒のトナー像を形成する画像形成ユニットを含み、第２のトナー像形成手段は、イエローのトナー像を形成する画像形成ユニットと、マゼンタのトナー像を形成する画像形成ユニットと、シアンのトナー像を形成する画像形成ユニットとを含むように構成することが考えられる。
また、第３のトナー像形成手段は、赤外光又は紫外光を吸収し、かつ、目視での認識が不可能な不可視トナーによる不可視トナー像を形成する画像形成ユニットとすることができる。

一方、本発明は、このような画像形成装置における画像形成方法として捉えることもできる。その場合、本発明の画像形成方法は、画像形成プロセスの最上流にカラー画像を形成するカラー画像形成手段を配置し、最下流に黒色画像を形成する黒色画像形成手段を配置し、その間に機械読取り用の画像を形成する機械読取り用画像形成手段を配置した画像形成装置における画像形成方法であり、白黒モード又はフルカラーモードの選択、及び、機械読取り用の画像を形成するかどうかの指定を受け付け、カラー画像形成手段、機械読取り用画像形成手段、黒色画像形成手段のうち、選択及び指定に基づいて決定された画像形成手段が転写体又は記録媒体に対して画像形成を行うという方法である。

本発明によれば、今後出力頻度が高まると予想される情報付白黒文書のＦＰＯＴを短縮することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、「実施の形態」という)について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用されるシステムの構成の一例を示したものである。このシステムは、少なくとも、電子文書の印刷を指示する端末装置１００と、印刷対象の電子文書を管理する文書管理サーバ２００と、印刷指示がなされた電子文書にアドレス情報を付与するアドレス付き文書生成サーバ３００と、アドレス付与後の電子文書を印刷する画像形成装置４００とがネットワーク９００に接続されることにより構成されている。また、文書管理サーバ２００には、電子文書を記憶する記憶装置としての文書リポジトリ２１０が接続され、アドレス付き文書生成サーバ３００には、アドレス情報を管理するアドレス情報ＤＢ(データベース)３１０が接続されている。更に、このシステムは、画像形成装置４００にて出力されるアドレス付き用紙５００と、アドレス付き用紙５００に文字又は図形を記録し、その文字又は図形の記録情報を読み取るペンデバイス６００とを含む。また、ネットワーク９００には、文書管理サーバ２００で管理される文書とペンデバイス６００により読み取られた記録情報とを重ね合わせて表示する端末装置７００も接続されている。

以下、本システムの動作の概略を説明する。
まず、端末装置１００は、文書管理サーバ２００に対し、文書リポジトリ２１０にて管理されている特定の電子文書の印刷を指示する(Ａ)。これにより、文書管理サーバ２００は、印刷を指示された電子文書にアドレス情報を付与してアドレス付き文書を生成するよう、アドレス付き文書生成サーバ３００に指示する(Ｂ)。この指示を受けたアドレス付き文書生成サーバ３００は、指示された電子文書に対し、アドレス情報ＤＢ３１０にて管理されるアドレスを付与し、アドレス付き文書を生成する(Ｃ)。
尚、ここで、付与するアドレス情報には、例えば、電子文書及びそのページを識別する識別情報と、ページ内の位置を特定するための座標情報(Ｘ座標、Ｙ座標)とが含まれる。

次に、アドレス付き文書生成サーバ３００は、画像形成装置４００に対し、アドレス付き文書の画像出力を指示する(Ｄ)。これにより、画像形成装置４００は、アドレス付き用紙５００を出力する(Ｅ)。
尚、画像形成装置４００は、後で詳しく述べるが、アドレス付き文書生成サーバ３００で付与されたアドレス情報を不可視トナーにより不可視画像として形成し、その他の画像(オリジナルの電子文書に含まれていた部分の画像)を可視トナーにより可視画像として形成するものとする。

その後、ユーザが、ペンデバイス６００を用いてアドレス付き用紙５００に文字又は図形を記録(筆記)する(Ｆ)。これにより、ペンデバイス６００の撮像素子が、アドレス付き用紙５００上の一定の領域を捕捉し、識別情報及び座標情報を得る。そして、この識別情報と、座標情報に基づいて求められた文字又は図形の軌跡情報とが、無線又は有線により端末装置７００へ転送される(Ｇ)。尚、本システムでは、赤外光の吸収率が所定の基準よりも高い不可視トナーを用いて不可視画像を形成し、赤外光の照射及び検知が可能なペンデバイス６００によって不可視画像を読み取ることを可能にしている。
これにより、端末装置７００は、識別情報をキーにして文書管理サーバ２００から特定の電子文書の特定のページを取得し(Ｈ)、そのページとペンデバイス６００から送られた軌跡情報とを合成して表示する(Ｉ)。

このようなシステムにおいて、アドレス付用紙５００上の可視画像は、Ｋトナーを用いて形成されることが多い。従って、特に、このようなアドレス付用紙５００について、ＦＰＯＴを短縮することが、このシステム全体の効率化を図る上で重要になってくる。
以下、図２〜図５を参照し、このようなアドレス付用紙５００のＦＰＯＴを短縮するための画像形成装置４００の詳細な構成について説明する。

(第１の実施の形態)
図２は、第１の実施の形態の画像形成装置４００の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラー複写機を示している。図２に示す画像形成装置４００は、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙(シート、媒体)を搬送するシート搬送系３０、本体１を制御する制御部４１、例えばパーソナルコンピュータやスキャナユニット４５等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)４２を備えている。尚、図２は、画像形成装置をユーザが操作する側(手前側)から見た図である。

画像プロセス系１０は、水平方向に一定の間隔を置いて並列的に配置される、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、不可視(Ｉ)、黒(Ｋ)の５つの画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋ、この画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋの感光体ドラム１２に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト２１上に多重転写させる転写ユニット２０を備えている。また本体１には、転写ユニット２０によって二次転写された記録用紙上の画像を、熱及び圧力を用いて記録用紙に定着させる定着器２９を備えている。更に、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋに対して各色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｉ,１９Ｋが設けられている。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１１(１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋ)は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２の周囲に、これらの感光体ドラム１２を帯電させる帯電器１３、感光体ドラム１２上に静電潜像を書き込むレーザ露光器１４、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１２上の静電潜像をトナーにより現像する現像器１５、感光体ドラム１２上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト２１に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１２上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１１は、中間転写ベルト２１の上流側から、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、不可視(Ｉ)、黒(Ｋ)の順に配置されている。尚、各トナーの組成については、後述する。

転写ユニット２０は、中間転写ベルト２１を駆動するドライブロール２２、中間転写ベルト２１に一定のテンションを付与するテンションロール２３、重畳された各色のトナー像を記録用紙に二次転写するためのバックアップロール２４、中間転写ベルト２１上に存在する残留トナー等を除去するベルトクリーナ２５を備えている。中間転写ベルト２１は、このドライブロール２２とテンションロール２３及びバックアップロール２４との間に一定のテンションで掛け回されており、定速性に優れた専用の駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されるドライブロール２２により、矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動される。この中間転写ベルト２１は、例えば、チャージアップを起こさないベルト素材(ゴム又は樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。

シート搬送系３０は、画像が記録される記録用紙(シート、媒体)を積載して供給する給紙トレイ３１、給紙トレイ３１から記録用紙を取り上げて供給するナジャーロール３２、ナジャーロール３２から供給された記録用紙を１枚ずつ分離して搬送するフィードロール３３、フィードロール３３により１枚ずつに分離された記録用紙を画像転写部に向けて搬送する搬送路３４を備えている。また、搬送路３４を介して搬送された記録用紙に対し、二次転写位置に向けてタイミングを合わせて搬送するレジストロール３５、二次転写位置に設けられバックアップロール２４に圧接して記録用紙上に画像を二次転写する二次転写ロール３６、定着器２９によってトナー画像が定着された記録用紙を本体１の機外に排出する排出ロール３７、排出ロール３７によって排出された記録紙を積載する排出トレイ３８を備えている。

また、スキャナユニット４５は、図示しないＣＣＤイメージセンサ等によってプラテンガラスに載置された原稿の画像、又は、プラテンガラス上を搬送される原稿の画像を読み取る。ここで、本実施の形態の画像形成装置４００では、本体１の上部側にスキャナユニット４５を配設することにより、省スペース化を図っている。尚、排出トレイ３８とスキャナユニット４５との間には所定の隙間が形成されており、排出トレイ３８に排出された画像形成後の記録用紙を容易に取り出せるようになっている。

ここで、画像形成装置４００で使用されるトナーについて詳細に説明する。
まず、画像形成ユニット１１Ｙにて用いられるＹトナー、画像形成ユニット１１Ｍにて用いられるＭトナー、画像形成ユニット１１Ｃにて用いられるＣトナーとしては、従来から使用されているトナーを用いる。
これに対し、本実施の形態では、画像形成ユニット１１Ｋにて用いられるＫトナーとして、特殊なトナーを用意する。従来から使用されている(カーボンブラックを黒色の色剤とする)Ｋトナーは、赤外光を吸収してしまうため、Ｉトナーにより埋め込まれた情報を赤外光照射により読み取る本システムにおいて、情報が埋め込まれない通常の画像を形成するのに用いるのは適切ではないからである。即ち、本実施の形態では、赤外光の吸収率が極めて低く、かつ、黒色を印字可能なトナーをＫトナーとして採用することとする。このようなトナーとしては、Ｙトナー、Ｍトナー、Ｃトナーを混合して得られるトナーが例示される。
尚、従来から使用されているＫトナーとは性質の異なるものを用いてはいるが、本明細書では、このような特殊なトナーも便宜上、「Ｋトナー」として表記するものとする。

また、Ｉトナーとしては、例えば、特開２００３−１８６２３８号公報に記載された材料を用いることができる。即ち、結着樹脂と、無機材料粒子からなる近赤外光吸収材料とを含むものを用いることが考えられる。
ここで、結着樹脂としては、具体的には、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
また、近赤外光吸収材料としては、少なくともＣｕＯとＰ_２Ｏ_５を含む無機材料粒子を用いることができる。尚、不可視トナー粒子中におけるＣｕＯの含有濃度は、６質量％〜３５質量％の範囲が好ましく、１０質量％〜３０質量％の範囲がより好ましい。更に、無機材料粒子は、不可視トナー中における該無機材料粒子の均一分散性と、電子写真用の記録材料として必要となる適度な負極摩擦帯電性とを得るため、ＣｕＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐ_２Ｏ_５、及びＫ_２Ｏを必須の構成成分とする銅燐酸結晶化ガラスからなることが好ましい。この銅燐酸結晶化ガラスの組成は、ＣｕＯが２０質量％〜６０質量％の範囲であり、Ａｌ_２Ｏ_３が１質量％〜１０質量％の範囲であり、Ｐ_２Ｏ_５が３０質量％〜７０質量％の範囲であり、Ｋ_２Ｏが１質量％〜１０質量％の範囲であることが好ましい。

次に、図２及び図３を用いて、本実施の形態の画像形成装置４００の動作について説明する。この画像形成装置４００では、印刷の指示があると、制御部４１が、使用する色の指定、及び、情報埋め込みを行うかどうかに関するモードを判定する。このようなモードとして、本実施の形態では、白黒モード、「白黒＋Ｉ」モード、フルカラーモード、「フルカラー＋Ｉ」モードの４つを想定する。ここで、「＋Ｉ」とは、Ｉトナーによって情報を埋め込むことを意味する。即ち、「白黒＋Ｉ」モードとは、白黒文書にＩトナーで情報を埋め込んだ文書を出力するモードであり、「フルカラー＋Ｉ」モードとは、フルカラー文書にＩトナーで情報を埋め込んだ文書を出力するモードである。

以下、モードごとに具体的な動作を説明する。
−白黒モードの場合−
まず、例えば、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された画像データが、ＩＰＳ４２に入力される。ＩＰＳ４２は、入力された画像データに対し、所定の画像処理を施す。画像処理が施された画像データは、黒(Ｋ)の色材階調データに変換され、各画像形成ユニット１１Ｋのレーザ露光器１４に出力される。

画像形成ユニット１１Ｋでは、感光体ドラム１２が帯電器１３によって所定の電位に帯電される。また、画像形成ユニット１１Ｋのレーザ露光器１４では、ＩＰＳ４２より入力された色材階調データに応じて、画像形成ユニット１１Ｋの感光体ドラム１２にレーザ光を照射している。画像形成ユニット１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、画像形成ユニット１１Ｋの現像器１５にて、黒(Ｋ)のトナー像として現像される。
画像形成ユニット１１Ｋの各感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１上に転写される。そして、転写後の画像形成ユニット１１Ｋの感光体ドラム１２は、ドラムクリーナ１７によってクリーニングされる。

一方、シート搬送系３０では、画像形成のタイミングに合わせてナジャーロール３２が回転し、給紙トレイ３１から所定サイズの記録用紙が供給される。フィードロール３３により１枚ずつ分離された記録用紙は、搬送路３４を経てレジストロール３５に搬送され、一旦、停止される。その後、トナー像が形成された中間転写ベルト２１の移動タイミングに合わせてレジストロール３５が回転し、記録用紙は、バックアップロール２４及び二次転写ロール３６によって形成される二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力及び所定の電界を用いて、黒のトナー像が副走査方向に転写される。そして、黒のトナー像が転写された記録用紙は、定着器２９によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール３７によって本体１の上部に設けられた排出トレイ３８に排出される。一方、二次転写後の中間転写ベルト２１は、ベルトクリーナ２５によってクリーニングされ、次のプロセスに備える。

−「白黒＋Ｉ」モードの場合−
まず、例えば、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された画像データが、ＩＰＳ４２に入力される。ＩＰＳ４２は、入力された画像データに対し、所定の画像処理を施す。画像処理が施された画像データは、不可視(Ｉ)、黒(Ｋ)の２色の色材階調データに変換され、各画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｋのレーザ露光器１４に出力される。

各画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｋでは、感光体ドラム１２が帯電器１３によって所定の電位に帯電される。また、各画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｋのレーザ露光器１４では、ＩＰＳ４２より入力された色材階調データに応じて、画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｋの感光体ドラム１２にレーザ光を照射している。画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｋの現像器１５にて、不可視(Ｉ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｋの各感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１上に多重転写される。このとき、不可視のトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｉは、中間転写ベルト２１の移動方向の上流側の隣に設けられているため、不可視のトナー像を中間転写ベルト２１に対して最初に一次転写する。また、黒のトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられているため、黒のトナー像を中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写する。そして、転写後の画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｋの感光体ドラム１２は、ドラムクリーナ１７によってクリーニングされる。

一方、シート搬送系３０では、白黒モードの場合と同様にして、記録用紙が二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力及び所定の電界を用いて、２色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、不可視、黒のトナー像が転写された記録用紙は、定着器２９によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール３７によって本体１の上部に設けられた排出トレイ３８に排出される。一方、二次転写後の中間転写ベルト２１は、ベルトクリーナ２５によってクリーニングされ、次のプロセスに備える。

−フルカラーモードの場合−
まず、例えば、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された画像データが、ＩＰＳ４２に入力される。ＩＰＳ４２は、入力された画像データに対し、所定の画像処理を施す。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色の色材階調データに変換され、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋのレーザ露光器１４に出力される。

各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋでは、感光体ドラム１２が帯電器１３によって所定の電位に帯電される。また、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋのレーザ露光器１４では、ＩＰＳ４２より入力された色材階調データに応じて、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２にレーザ光を照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの現像器１５にて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの各感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１上に多重転写される。このとき、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃは、中間転写ベルト２１の移動方向の最上流側に設けられているため、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像を中間転写ベルト２１に対して最初に一次転写する。また、黒のトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｉは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられているため、黒のトナー像を中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写する。そして、転写後の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの感光体ドラム１２は、ドラムクリーナ１７によってクリーニングされる。

一方、シート搬送系３０では、白黒モードの場合と同様にして、記録用紙が二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力及び所定の電界を用いて、４色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙は、定着器２９によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール３７によって本体１の上部に設けられた排出トレイ３８に排出される。一方、二次転写後の中間転写ベルト２１は、ベルトクリーナ２５によってクリーニングされ、次のプロセスに備える。

−「フルカラー＋Ｉ」モードの場合−
まず、例えば、図示しないパーソナルコンピュータ等にて形成された画像データが、ＩＰＳ４２に入力される。ＩＰＳ４２は、入力された画像データに対し、所定の画像処理を施す。画像処理が施された画像データは、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、不可視(Ｉ)、黒(Ｋ)の５色の色材階調データに変換され、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋのレーザ露光器１４に出力される。

各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋでは、感光体ドラム１２が帯電器１３によって所定の電位に帯電される。また、各画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋのレーザ露光器１４では、ＩＰＳ４２より入力された色材階調データに応じて、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋの感光体ドラム１２にレーザ光を照射している。画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋの感光体ドラム１２では、帯電された表面が露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋの現像器１５にて、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、不可視(Ｉ)、黒(Ｋ)の各色のトナー像として現像される。

画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋの各感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２１上に多重転写される。このとき、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃは、中間転写ベルト２１の移動方向の最上流側に設けられているため、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像を中間転写ベルト２１に対して最初に一次転写する。また、不可視のトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｉは、中間転写ベルト２１の移動方向の２番目に下流に設けられているため、不可視のトナー像を中間転写ベルト２１に対して最後から２番目に一次転写する。更に、黒のトナー像を形成する画像形成ユニット１１Ｋは、中間転写ベルト２１の移動方向の最下流側に設けられているため、黒のトナー像を中間転写ベルト２１に対して最後に一次転写する。そして、転写後の画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋの感光体ドラム１２は、ドラムクリーナ１７によってクリーニングされる。

一方、シート搬送系３０では、白黒モードの場合と同様にして、記録用紙が二次転写位置に搬送される。二次転写位置にて下方から上方に向けて搬送される記録用紙には、圧接力及び所定の電界を用いて、５色が多重されているトナー像が副走査方向に順次、転写される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙は、定着器２９によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、排出ロール３７によって本体１の上部に設けられた排出トレイ３８に排出される。一方、二次転写後の中間転写ベルト２１は、ベルトクリーナ２５によってクリーニングされ、次のプロセスに備える。

尚、以上の動作説明では言及しなかったが、この４つのモードに応じて、制御部４１が、画像形成を行わない画像形成ユニット１１を中間転写ベルト２１からリトラクト(離間)するようにしてもよい。
その場合の制御の流れを、図３に示す。
まず、制御部４１は、フルカラーでの印刷が指示されたかを判定する(ステップ４０１)と共に、Ｉトナーによる情報埋め込みが指示されたかを判定する(ステップ４０２、４０３)。
ステップ４０１でＮｏ、ステップ４０２でＮｏと判定された場合は、白黒モードであるので、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉをリトラクトする(ステップ４０４)。ステップ４０１でＮｏ、ステップ４０２でＹｅｓと判定された場合は、「白黒＋Ｉ」モードであるので、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃをリトラクトする(ステップ４０５)。ステップ４０１でＹｅｓ、ステップ４０３でＮｏと判定された場合は、フルカラーモードであるので、画像形成ユニット１１Ｉをリトラクトする(ステップ４０６)。ステップ４０１でＹｅｓ、ステップ４０３でＹｅｓと判定された場合は、「フルカラー＋Ｉ」モードであるので、いずれの画像形成ユニットのリトラクトも行わない。
尚、リトラクトの機構は、例えば、特開２００３−３３７４５４に記載されたものを用いることができる。

以上説明したように、本実施の形態では、イエローの画像形成ユニット、マゼンタの画像形成ユニット、シアンの画像形成ユニット、情報埋め込み用の画像形成ユニット、黒の画像形成ユニットをこの順に配置した。これにより、今後出力頻度が高まると予想される情報付白黒文書のＦＰＯＴを短縮することができる。また、情報付き白黒文書を出力する場合であっても、中間転写ベルトがトナー像を担持した状態で走行する距離を短縮することができるので、ベルトの摩擦や抵抗変化に対する寿命を延長できるという効果もある。

(第２の実施の形態)
図４は、第２の実施の形態の画像形成装置４００の全体構成を示した図であり、所謂タンデム型のデジタルカラー複写機を示している。図４に示す画像形成装置４００も、本体１に、各色の階調データに対応して画像形成を行う画像プロセス系１０、記録用紙(シート、媒体)を搬送するシート搬送系３０、本体１を制御する制御部４１、例えばパーソナルコンピュータやスキャナユニット４５等に接続され、受信された画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理系であるＩＰＳ(Image Processing System)４２を備えている。尚、図４も、画像形成装置をユーザが操作する側(手前側)から見た図である。

ところで、この第２の実施の形態は、画像形成ユニット１１Ｋ,１１Ｉを共通のサブフレーム構成とし、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃを共通のサブフレーム構成とした点で、第１の実施の形態と異なる。その他の構成及び動作については、第１の実施の形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
尚、本実施の形態でも、４つのモードに応じて、制御部４１が、画像形成を行わない画像形成ユニット１１を中間転写ベルト２１からリトラクトすることができる。但し、画像形成ユニット１１Ｋ,１１Ｉと、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃとは、それぞれサブフレームを構成することから、リトラクトもこのようなサブフレームを単位として行うことになる。
その場合の制御の流れを、図５に示す。
まず、制御部４１は、フルカラーでの印刷が指示されたかを判定する(ステップ４５１)と共に、Ｉトナーによる情報埋め込みが指示されたかを判定する(ステップ４５２、４５３)。
ステップ４５１でＮｏ、ステップ４５２でＮｏと判定された場合は、白黒モードであるが、画像形成ユニット１１Ｉは、画像形成ユニット１１Ｋとサブフレームを構成するためリトラクトできないので、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃのサブフレームのみをリトラクトする(ステップ４５４)。ステップ４５１でＮｏ、ステップ４５２でＹｅｓと判定された場合は、「白黒＋Ｉ」モードであるので、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃのサブフレームをリトラクトする(ステップ４５５)。ステップ４５１でＹｅｓ、ステップ４５３でＮｏと判定された場合は、フルカラーモードであるが、画像形成ユニット１１Ｉは、画像形成ユニット１１Ｋとサブフレームを構成するためリトラクトできないので、いずれのサブフレームのリトラクトも行わない。ステップ４５１でＹｅｓ、ステップ４５３でＹｅｓと判定された場合は、「フルカラー＋Ｉ」モードであるので、いずれのサブフレームのリトラクトも行わない。

以上説明したように、本実施の形態では、黒の画像形成ユニットと情報埋め込み用の画像形成ユニットを共通サブフレームとし、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成ユニットを共通サブフレームとした。これにより、今後出力頻度が高くなってくると考えられる文書に用いられる黒トナーと、情報埋め込み用トナーとを一緒に取り扱えるので、効率的であり、画像形成装置の寿命延長、ランコストの低減が可能となるという効果がある。

尚、以上述べた第１及び第２の実施の形態では、トナー像を中間転写ベルトを介して記録用紙に転写する方式の画像形成装置について説明したが、トナー像を直接記録用紙に転写する方式の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。
その場合も、記録用紙の搬送方向の上流側から、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋをこの順で配置することにより、ＦＰＯＴを短縮することができる。
ここで、仮に、記録用紙の搬送方向の上流側から、画像形成ユニット１１Ｉ,１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋの順に配置されていたとする。この場合、「白黒＋Ｉ」モードで画像形成を行うとすると、最上流位置におけるＩトナーの転写から、最下流位置におけるＫトナーの転写までに、記録用紙を搬送する時間が必要となってしまう。
一方、本実施の形態では、記録用紙の搬送方向の上流側から、画像形成ユニット１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｉ,１１Ｋの順に配置しているので、Ｉトナーの転写からＫトナーの転写までの時間は上述の例ほどかからない。従って、Ｉトナーの転写の準備ができるとすぐに転写ができるようなタイミングで記録用紙を搬送するようにすれば、ＦＰＯＴは短縮できるのである。

また、本実施の形態では、使用する色の指定として白黒又はフルカラーを想定し、白黒の場合はＫトナーを使用し、フルカラーの場合はこれに加えてＹ，Ｍ，Ｃトナーを使用することを前提とした。しかしながら、使用するトナーの種類はこれに限られるものではない。即ち、白黒かフルカラーかという区別ではなく、選択頻度の高いモードか選択頻度の比較的低いモードかという区別にすることもできる。例えば、Ｋ以外の特殊な色を用いた文書の印刷を主目的とする画像形成装置においては、Ｋトナーの代わりに、その特殊な色のトナーを用いてもよい。また、Ｙ，Ｍ，Ｃトナーは、必ずしも全てを用いる必要はなく、その中の例えば２色を用いるようにしてもよいし、全く別のトナーを用いるようにしてもよい。

更に、本実施の形態では、情報埋め込み用のトナーとして赤外光の吸収率が高いトナーを用いるようにしたが、紫外光を用いて情報読み取りを行う場合には、紫外光の吸収率が高いトナーを用いることもできる。また、目視で認識不可能な不可視トナーを必ずしも用いなくてよい。例えば、淡色のイエロー等、通常のカラーの中から、目視での認識が困難な色を適宜選択して用いることも可能である。

本発明の実施の形態が適用されるシステムの概略構成を示した図である。 第１の実施の形態における画像形成装置の全体構成を示した図である。 第１の実施の形態の画像形成装置におけるリトラクト動作を示したフローチャートである。 第２の実施の形態における画像形成装置の全体構成を示した図である。 第２の実施の形態の画像形成装置におけるリトラクト動作を示したフローチャートである。

符号の説明

１００…端末装置、２００…文書管理サーバ、２１０…文書リポジトリ、３００…アドレス付き文書生成サーバ、３１０…アドレス情報ＤＢ、４００…画像形成装置、５００…アドレス付き用紙、６００…ペンデバイス、７００…端末装置、９００…ネットワーク

Claims (9)

1. 使用する色の指定に関する第１のモードと第２のモードを有し、第１のモードが選択される頻度が第２のモードが選択される頻度よりも高い画像形成装置において、
   前記第１のモードで使用される色のトナー像を形成する第１のトナー像形成手段と、
   前記第２のモードで使用される色のトナー像を形成する第２のトナー像形成手段と、
   機械読取り用のトナー像を形成する第３のトナー像形成手段と、
   前記第１のトナー像形成手段、前記第２のトナー像形成手段、前記第３のトナー像形成手段により形成されたトナー像を、転写体又は記録媒体に転写して搬送する搬送手段と
   を備え、
   前記第３のトナー像形成手段は、前記搬送手段の搬送方向において、前記第１のトナー像形成手段の上流に配置され、前記第２のトナー像形成手段の下流に配置されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のトナー像形成手段は、黒色トナー像を形成し、
   前記第２のトナー像形成手段は、黒色以外のカラートナー像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記機械読取り用のトナー像は、赤外光又は紫外光を吸収するトナーによるトナー像であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記機械読取り用のトナー像は、目視での認識が不可能な不可視トナーによるトナー像であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記第３のトナー像形成手段は、前記第１のトナー像形成手段を伴ってリトラクト可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記第２のトナー像形成手段は、イエローのトナー像を形成する第１の画像形成ユニットと、マゼンタのトナー像を形成する第２の画像形成ユニットと、シアンのトナー像を形成する第３の画像形成ユニットとを含むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記第１の画像形成ユニットは、前記第２の画像形成ユニットと前記第３の画像形成ユニットとを伴ってリトラクト可能に構成されたことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 画像形成プロセスの最上流にカラー画像を形成するカラー画像形成手段を配置し、最下流に黒色画像を形成する黒色画像形成手段を配置し、その間に機械読取り用の画像を形成する機械読取り用画像形成手段を配置した画像形成装置における画像形成方法であって、
   白黒モード又はフルカラーモードの選択、及び、前記機械読取り用の画像を形成するかどうかの指定を受け付け、
   前記カラー画像形成手段、前記機械読取り用画像形成手段、前記黒色画像形成手段のうち、前記選択及び前記指定に基づいて決定された画像形成手段が転写体又は記録媒体に対して画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。
9. 前記画像形成を行うステップでは、前記カラー画像形成手段、前記機械読取り用画像形成手段、前記黒色画像形成手段のうち、画像形成を行わない画像形成手段を前記転写体又は前記記録媒体からリトラクトすることを特徴とする請求項８記載の画像形成方法。

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