JP2018132562A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画質安定化処理を改善する技術を提供すること。【解決手段】一般に、実施形態の画像形成装置は、画像形成部と、コントローラと、を備える。画像形成部は、第１色材を用いる第１画像形成処理および第２色材を用いる第２画像形成処理を実行可能である。コントローラは、第１画像形成処理のための画質安定化処理を第２色材を用いて行う。【選択図】図４

Description

この明細書に記載の実施形態は、画質安定化処理に関する。

画像形成装置では、感光体ドラムが経時変化したり、装置内温度の上昇により各部品に相対的な位置ずれが生じたりする場合がある。画像形成装置では、このようなことが起こると、各画像が基準の位置や倍率、濃度からずれ、重ね合わされる各色の画像間に位置ずれや濃度ずれが生じるおそれがある。

そのため、画像形成装置は、ウォーミングアップ時等に、各色の画像の位置調整処理および濃度調整処理である画質安定化処理を行う。画像形成装置は、例えば転写ベルトに各色のテストパターンを形成するとともに、該テストパターンを画質維持センサで検出し、測定結果に基づいて各色の画像の位置および濃度を補正する。

このような画像形成装置において、消色トナーおよび非消色トナーによる画像形成を選択的に実行できるものがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１４−１７４３１７号公報

特許文献１の装置では、消色トナーによる画像形成処理時に定着器の温度が上限温度を超えると、定着器の温度が上限温度以下に冷却されるまでの時間を利用して、消色トナーを用いて画質安定化処理を行う。該装置では、非消色トナーによる画像形成処理時に定着器の温度が上限温度を超えた場合も同様に、定着器の温度が上限温度以下に冷却されるまでの時間を利用して、非消色トナーを用いて画質安定化処理を行う。

特許文献１の装置では、画質安定化処理の実行時期が改善されているが、画質安定化処理に関して各種の観点によりさらなる改善が求められる。

本発明が解決しようとする課題は、画質安定化処理を改善する技術を提供することである。

一般に、実施形態の画像形成装置は、画像形成部と、コントローラと、を備える。画像形成部は、第１色材を用いる第１画像形成処理および第２色材を用いる第２画像形成処理を実行可能である。コントローラは、第１画像形成処理のための画質安定化処理を第２色材を用いて行う。

画像形成装置の模式図である。 定着器の制御温度範囲を示す図である。 画質安定化処理を示すフローチャートの図である。 モード設定画面を示す図である。

以下、各実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、画像形成装置１００の模式図である。
画像形成装置１００は、コピー、印刷、スキャン、ＦＡＸ、Ｅｍａｉｌ送信等の複数の機能を有するＭＦＰ(Multi-Function Peripheral)である。

画像形成装置１００は、画像形成部６を備える。画像形成部６は、消色トナー（第１色材）による画像をシートに転写する第１画像形成処理、および非消色トナー（第２色材）による画像をシートに転写する第２画像形成処理を実行可能である。

本実施形態では、シートを加熱する消色処理により該色材によるシート上の画像が消色する消色用色材として、消色トナーを用いる。消色用色材は、呈色性化合物、顕色剤、消色剤を含む。呈色性化合物は、例えば青色に発色するロイコ染料が挙げられる。顕色剤は、例えばフェノール類が挙げられる。消色剤は、加熱されると呈色性化合物と相溶し、顕色剤と親和性を有さない物質が挙げられる。消色用色材は、呈色性化合物と顕色剤との相互作用により発色し、消色温度以上の加熱により呈色性化合物と顕色剤との相互作用が絶たれて消色する。

消色用色材として、消色インクを用いてもよい。この場合、画像形成部６は、後述する感光体ドラム６２０Ｙ〜６２０Ｋ、６２を用いた電子写真方式ではなく、インクジェット方式によりシートに画像を形成する、すなわちインクジェットヘッドから消色インクを吐出してシートに画像を形成する。

本実施形態では、画像形成装置１００は、青色の消色トナーのみを用いる。画像形成装置１００は、消色トナーとしてＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の４色を用いるように構成されていてもよい。

本実施形態では、画像形成装置１００は、消色処理されても発色を維持する非消色用色材として、非消色トナーを用いる。非消色トナーとしてＹ〜Ｋの４色を用いる。画像形成装置１００は、Ｋの非消色トナーのみ用いるように構成されていてもよい。

「消色」とは、シートの下地の色とは異なる色（有彩色のみならず白色および黒色等の無彩色を含む）で形成された画像を視覚的に見えなくすること若しくは視覚的に見えにくくすることを意味する。「視覚的に見えなくする」とは、シートの下地の色とは異なる色で形成された画像が無色化（透明）する形態以外に、シートの下地の色とは異なる色で形成された画像をシートの下地の色と同一または近似する色に変色させることを意味する。

画像形成部６では、現像器６３０Ｙ〜６３０ＫはＹ〜Ｋの非消色トナーを現像に用い、現像器６３は青色の消色トナーを現像に用いる。

感光体ドラム６２０Ｙ〜６２０Ｋおよび現像器６３０Ｙ〜６３０Ｋは、転写ベルト６５の回転方向（図１の反時計方向）において、感光体ドラム６２および現像器６３と、二次転写位置Ｕと、の間にある。二次転写位置Ｕは、２次転写ローラ６０が転写ベルト６５とニップを形成する位置である。感光体ドラム６２および現像器６３と感光体ドラム６２０Ｙ〜６２０Ｋおよび現像器６３０Ｙ〜６３０Ｋとの位置は逆でもよい。

画像形成部６は、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)やレーザユニット等の不図示の光源により感光体ドラム６２０Ｙ〜６２０Ｋ、６２上に静電潜像を形成し、現像器６３０Ｙ〜６３０Ｋ、６３により静電潜像を非消色トナーまたは消色トナーを用いて現像する。画像形成部６は、不図示の第１カセットからシートを取り出して二次転写位置Ｕまでシートを送る。画像形成部６は、現像したトナー像を、転写ベルト６５を介して二次転写位置Ｕでシートに転写する。

画像形成装置１００は、トナー像を形成したシートを定着器６１に送る。定着器６１は、シートの両面に接する一対のローラを備え、該ローラを温度制御する。画像形成装置１００は、定着器６１によりシートを加熱し、シートにトナー像を定着させる。

画像形成装置１００は、シートを加熱し、シート上の画像を消色する消色処理を実行できる。この場合、画像形成装置１００は、消色トナーによる画像が形成されたシートを積載する不図示の第２カセットからシートを取り出し、シートを定着器６１へ送る。画像形成装置１００は、定着器６１によりシートを加熱し、シート上の画像を消色する。

画像形成装置１００は、コントローラ２、ディスプレイ３、および入力部４を備える。コントローラ２は、画像形成装置１全体を制御する。コントローラ２は、プロセッサ２１とメモリ２２（記憶領域）とを備える。プロセッサ２１は、メモリ２２内のプログラムを読み込んで各種の処理を行う。ディスプレイ３は、タッチパネル等であり、画像形成装置１００の設定情報や動作ステータス、ログ情報、ユーザへの通知を表示する。入力部４は、ボタンやキー、タッチパネルである。入力部４は、ユーザの入力を受け付け、印刷指示等の画像形成装置１００の機能動作の指示や、設定の入力を受け付ける。

画像形成部６は、画質維持センサ６６を備える。画質維持センサ６６は、転写ベルト６５において、転写ベルト６５の回転方向における感光体ドラム２Ｋと二次転写位置Ｕとの間の領域と対向する。画質維持センサ６６は、フォトダイオード等を備える反射型である。画質維持センサ６６は、転写ベルト６５の進行方向と直交する主走査方向に複数設置される。各画質維持センサ６６の主走査方向における各位置は、画質安定化処理時に形成されるテストパターンの主走査方向における各位置に対応する。画質維持センサ６６は、転写ベルト６５において、テストパターンが形成される領域に光を照射し、テストパターンからの反射光量に応じた電圧をコントローラ２に出力する。

コントローラ２は、非消色トナーによる第２画像形成処理のための位置ずれ調整処理時に、転写ベルト６５上において、転写ベルト６５の進行方向である副走査方向に沿って、非消色トナーによりＶ字状のＹ〜Ｋのテストパターンを形成する。コントローラ２は、該１セットのテストパターンを、主走査方向に２セット並べて形成する。コントローラ２は、画質維持センサ６６により、テストパターンの位置や形状、濃度を検出する。コントローラ２は、各列間のテストパターンの副走査方向のずれ（平行度ずれ）や、テストパターンの基準の大きさからの倍率ずれ、基準の角度からの傾きずれを演算し、第２画像形成処理時における感光体ドラム６２０Ｙ〜６２０Ｋへの書き込み位置等を補正する。

コントローラ２は、非消色トナーによる第２画像形成処理のための濃度ずれ調整処理時に、転写ベルト６５上に非消色トナーによるパッチ画像であるＹ〜Ｋのテストパターンを主走査方向に沿って形成する。コントローラ２は、各テストパターンの複数点の濃度を検出し、検出値の平均値を算出する。コントローラ２は、テストパターンの濃度と目標値との差が規定範囲外である場合、第２画像形成処理時に感光体ドラム６２０Ｙ〜６２０Ｋに印加する現像バイアスを調整する。これによりコントローラ２は、感光体ドラム６２０Ｙ〜６２０Ｋへのトナーの付着量を調整し、画像濃度を補正する。

コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理時にも、基本的には、上記第２画像形成処理のための画質安定化処理と同様の処理を行う。ただし、本実施形態では、非消色トナーは１色のみ画像形成装置１００に装備されるので、コントローラ２は、第１画像形成処理のための画質安定化処理時には、基本的に、非消色トナーによって１色分のテストパターンのみ形成する。

図２は、定着器６１の制御温度範囲を示す図である。
消色トナーによる第２画像形成処理時の定着器６１の制御温度は、消色トナーをシートに定着させることが可能な温度（定着可能温度）であり、１５０〜１６０℃である。非消色トナーによる第１画像形成処理時の定着器６１の制御温度は、非消色トナーをシートに定着させることが可能な温度（定着可能温度）であり、１７０〜１８０℃である。消色処理時の定着器６１の制御温度は、消色トナーを消色可能な温度（消色可能温度）であり、１９０〜２００℃である。消色可能温度は、非消色トナーの定着温度および消色トナーの定着温度よりも高い。非消色トナーは、消色可能温度において消色せず、発色を維持する。

以下、画像形成装置１００のコントローラ２による画質安定化処理を図３のフローチャートを参照して説明する。コントローラ２は、該処理をメモリ２２内のプログラムを読み込むことにより実行する。

コントローラ２は、不図示のカード読取部にカードがかざされる等して、ユーザの識別情報を取得するとともに、ユーザの認証を行い、ユーザを承認する（Ａｃｔ１）。

コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理のモード設定であって、ユーザに対応付けられたモード設定が、メモリ２２内に無い場合（Ａｃｔ２：ＮＯ）、以下の処理Ａｃｔ３，４を行う。

図４は、モード設定画面９１を示す図である。
コントローラ２は、モード設定画面９１をディスプレイ３に表示し、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理のモード設定を受け付ける（Ａｃｔ３）。該モードとして、画質優先モード（第１モード）、経済性優先モード（第２モード）、経済性最優先モード（第３モード）がある。

画質優先モードでは、消色トナーによる印刷物の画質を経済性や印刷速度よりも優先する。コントローラ２は、モード設定画面９１にてボタン９２が押された場合、画質優先モードを設定する。画質優先モードに設定されている場合、コントローラ２は、消色トナーを用いる第１画像形成処理のための画質安定化処理を、消色トナーを用いて行う。すなわち、コントローラ２は、該画質安定化処理時に、消色トナーを用いてテストパターンを形成する。

このように、画質優先モードでは、消色トナーを用いて画質安定化処理を行うので、非消色トナーを用いて画質安定化処理を行う後述の経済性優先モードに比べ、精度良く画質調整を行うことができる一方、コストがかかる。また、画質優先モードでは、コピーの規定枚数到達時などに画質安定化処理を行うこととなるので、画質安定化処理を禁止する後述の経済性最優先モードに比べ、印刷速度が遅れる（印刷完了までに時間がかかる）場合がある。

経済性優先モードは、消色トナーによる印刷物を保存して利用する予定であるが、画質を重視しないユーザのためのモードである。コントローラ２は、モード設定画面９１にてボタン９３が押された場合、経済性優先モードを設定する。経済性優先モードに設定されている場合、コントローラ２は、消色トナーを用いる第１画像形成処理のための画質安定化処理を、非消色トナーを用いて行う。すなわち、コントローラ２は、該画質安定化処理時に、非消色トナーを用いてテストパターンを形成する。

このように、経済性優先モードでは、消色トナーを用いる第１画像形成処理のための画質安定化処理を、消色トナーよりも安価な非消色トナーを用いて行う。例えば、コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理のための位置ずれ調整処理時に、テストパターンを、消色トナーではなく、Ｙ〜Ｋの非消色トナーのうち最も安価なＫの非消色トナーを用いて行う。コントローラ２は、テストパターンの位置や形状、濃度を検出し、倍率ずれ、傾きずれ等を算出し、感光体ドラム６２への書き込み位置等を補正する。この際、コントローラ２は、消色トナーではなく、Ｋの非消色トナーを用いているので、Ｋの非消色トナーによる測定結果を消色トナーの測定結果に対応させるように、Ｋの非消色トナーによる測定結果を補正してもよい。

経済性優先モードは、安価な非消色トナーを用いて画質安定化処理を行うので、画質安定化処理に消色トナーを用いる画質優先モードよりもコストを低減できる。

経済性最優先モードは、消色トナーによる印刷物を消色処理して再利用する予定のユーザのためのモードである。コントローラ２は、モード設定画面９１にてボタン９４が押された場合、経済性最優先モードを設定する。経済性最優先モードに設定されている場合、コントローラ２は、消色トナーを用いる第１画像形成処理のための画質安定化処理を禁止する。従って、経済性最優先モードは、画質安定化処理を行わないので、画質安定化処理を行う画質優先モードおよび経済性優先モードよりも印刷速度が速く、またトナーを消費しないことからコストも低減できる。

コントローラ２は、ユーザから受け付けたモード設定を該ユーザに対応付けてメモリ２２に記憶させる（Ａｃｔ４）。

コントローラ２は、第１画像形成処理のための画質安定化処理のユーザに対応付けられたモード設定がメモリ２２内にある場合（Ａｃｔ２：ＹＥＳ）、該モード設定をメモリ２２から読み出し、該モードに設定する（Ａｃｔ５）。

コントローラ２は、画質安定化処理の実行時期であるか否かを判定する（Ａｃｔ６）。コントローラ２は、例えばウォーミングアップ時（起動時）、コピーの規定枚数到達時、ジョブを受け付けるＲｅａｄｙモードの累積時間が規定時間に到達した時に、画質安定化処理の実行時期であると判定する。

コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理、および非消色トナーによる第２画像形成処理毎に累積コピー枚数をカウントし、コピーの規定枚数に到達した第１、第２画像形成処理のための画質安定化処理が、実行時期に至ったと判定する。ウォーミングアップ時や、Ｒｅａｄｙモードの累積時間が規定時間に到達した時に、第１、第２画像形成処理のいずれの画質安定化処理を行うかは、予め設定されているものとし、またユーザが任意に設定できるものとする。

コントローラ２は、非消色トナーによる第２画像形成処理のための画質安定化処理の実行時期であると判定する場合（Ａｃｔ６：ＹＥＳ、Ａｃｔ７：ＮＯ）、非消色トナーを用いて画質安定化処理を行う（Ａｃｔ８）。

コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理の実行時期であると判定する場合において（Ａｃｔ６：ＹＥＳ、Ａｃｔ７：ＹＥＳ）、画質優先モードが設定されている場合（Ａｃｔ９：（Ａ））、以下のＡｃｔ１０を行う。

コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理においてテストパターンを消色トナーにより形成し、該画質安定化処理を消色トナーを用いて行う（Ａｃｔ１０）。

コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理の実行時期であると判定する場合において（Ａｃｔ６：ＹＥＳ、Ａｃｔ７：ＹＥＳ）、経済性優先モードが設定されている場合（Ａｃｔ９：（Ｂ））、以下のＡｃｔ１１を行う。

コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理においてテストパターンを非消色トナーにより形成し、該画質安定化処理を非消色トナーを用いて行う（Ａｃｔ１１）。該画質安定化処理は、一般的に消色トナーを用いて行うところ、本実施形態では、消色トナーよりも安価な非消色トナーを用いて該画質安定化処理を行うので、コストを低減できる。

コントローラ２は、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理の実行時期であると判定する場合において（Ａｃｔ６：ＹＥＳ、Ａｃｔ７：ＹＥＳ）、経済性最優先モードが設定されている場合（Ａｃｔ９：（Ｃ））、画質安定化処理を禁止し（Ａｃｔ１２）、画質安定化処理を行わない。

本実施形態では、上記構成をとることにより、特に従来に比べて相対的に高価な消色トナーの劣化を出来るだけ防ぎ、さらに消色トナー関連の画像形成ユニットの消耗品寿命を延ばすことができる。

（変形例）
コントローラ２は、第１色材を用いる第１画像形成処理のための画質安定化処理を、第２色材を用いて行ってよい。例えば、コントローラ２は、Ｙ〜Ｋの第１非消色トナーの残量が設定値以下となった場合、残量が設定値以下となった第１非消色トナー（第１色材）と異なるＹ〜Ｋの第２非消色トナー（第２色材）を用いて、第１非消色トナーを用いる第１画像形成処理のための画質安定化処理を行ってもよい。そして、コントローラ２は、該測定結果に基づいて、第１非消色トナーを用いる第１画像形成処理における第１非消色トナー用の感光体ドラム６２０Ｙ〜６２０Ｋの現像バイアスを調整したり、書き出し位置を調整してもよい。

コントローラ２は、Ｙ〜Ｋの第１非消色トナーを用いる第１画像形成処理のための画質安定化処理を、第１非消色トナーと異なる第２非消色トナーのうち、最も安価な第２非消色トナーまたは最も残量が多い第２非消色トナーを用いて行ってもよい。

コントローラ２は、非消色トナーを用いる第２画像形成処理のための画質安定化処理を、消色トナーを用いて行ってもよい。

コントローラ２は、特許文献１のように、消色トナーによる第１画像形成処理時に定着器６１の温度が定着可能温度の上限を超えると、定着器６１の温度が上限温度以下に冷却されるまでの時間を利用して、消色トナーによる第１画像形成処理のための画質安定化処理を非消色トナーを用いて行ってもよい。

コントローラ２は、非消色トナーによる第２画像形成処理時に定着器６１の温度が定着可能温度の上限を超えた場合も同様に、定着器６１の温度が上限温度以下に冷却されるまでの時間を利用して、非消色トナーによる第２画像形成処理のための画質安定化処理を消色トナーを用いて行ってもよい。

本実施形態は、画質安定化処理を改善する技術を提供できる。

１…画像形成装置、６…画像形成部、２２…メモリ（記憶領域）。

Claims (5)

1. 第１色材を用いる第１画像形成処理および第２色材を用いる第２画像形成処理を実行可能な画像形成部と、
   前記第１画像形成処理のための画質安定化処理を前記第２色材を用いて行うコントローラと、
   を備える画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記第１色材は、シートを加熱する消色処理により前記第１色材による画像が消色する消色用色材であり、
   前記第２色材は、消色処理されても発色を維持する非消色用色材である画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記コントローラは、前記第１画像形成処理のための画質安定化処理を、前記第１色材を用いて行う第１モードと、前記第２色材を用いて行う第２モードと、のいずれで行うかの設定を受け付ける画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記コントローラは、前記第１画像形成処理のための画質安定化処理を、前記第１モードと、前記第２モードと、前記画質安定化処理の実行を禁止する第３モードと、のいずれで行うかの設定を受け付ける画像形成装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の画像形成装置において、
   前記コントローラは、ユーザを承認すると、前記第１画像形成処理のための画質安定化処理のユーザのモード設定を記憶領域から取得する画像形成装置。
   

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