JP4746490B2 - 画像形成装置、画像形成処理制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、感光体に対してトナー像を形成する現像技術に関し、特に、消色可能な消色トナーを用いた現像技術に関するものである。

従来、中間転写方式の画像形成装置に適用される画像形成技術が示されている（例えば、特許文献１参照。）。この画像形成装置では、ロータリ方式の現像装置によって、感光体ドラム上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色が１色ずつ現像され、トナー像が形成される。このようにして１色ずつ感光体ドラム上に形成されたトナー像は、一次転写位置にて中間転写ベルトに対して転写される。

その後、感光体ドラムと中間転写ベルトは、タイミングをとって４回転することで中間転写ベルト上に４色重ね合されたフルカラーのトナー転写像が形成され、このトナー転写像が二次転写装置により記録媒体である転写用紙に二次転写される。重ね合されたトナー像が二次転写された転写用紙は、定着装置で定着された後、外部に取り出される。
特開平０９−２２８２６号公報

従来、消色トナーを用いた製品としては、モノクロプリンタあるいはモノクロＭＦＰの黒現像器を消色トナーに置き換えた構成のものが製品化されているが、専用機であるため、消色トナーを用いることが好ましくないような用途（長期保存が必要な文書の印刷など）のコピーの場合には、永久色トナーでの印字が可能な別のプリンタもしくはＭＦＰを使用しなければならなかった。

消色トナーで画像が形成され消色処理を経た用紙は、一見して新しい用紙と見分けがつき難い。このように消色処理を経て再生された用紙に対して永久色トナーによる画像形成を行なうと、当該用紙を消色トナーによる画像形成処理によって再利用することができなくなってしまう。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、永久色トナーおよび消色トナーによる画像形成が可能な画像形成装置において、消色トナーを用いて画像が形成された用紙を再利用する際に、永久色トナーによって画像が形成されることを防ぐ技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る画像形成装置は、永久色トナーおよび消色可能な消色トナーによる用紙への画像形成が可能な画像形成装置であって、実行すべき画像形成処理の対象となる用紙の第１面および第２面の内少なくともいずれかに、消色トナーによる画像形成処理が施されたことを示すための所定の識別画像が形成されているか否かを検知する検知部と、前記検知部にて前記所定の識別画像が検知された場合に、該所定の識別画像が検知された用紙面に対する前記永久色トナーによる画像形成処理を禁止する処理制御部とを備えてなることを特徴とするものである。

また、本発明の一態様に係る画像形成処理制御方法は、永久色トナーおよび消色可能な消色トナーによる用紙への画像形成が可能な画像形成装置における画像形成処理制御方法であって、実行すべき画像形成処理の対象となる用紙の第１面および第２面の内少なくともいずれかに、消色トナーによる画像形成処理が施されたことを示すための所定の識別画像が形成されているか否かを検知する検知ステップと、前記検知ステップにて前記所定の識別画像が検知された場合に、該所定の識別画像が検知された用紙面に対する前記永久色トナーによる画像形成処理を禁止する処理制御ステップとを備えてなることを特徴とするものである。

以上に詳述したように本発明によれば、永久色トナーおよび消色トナーによる画像形成が可能な画像形成装置において、消色トナーを用いて画像が形成された用紙を再利用する際に、永久色トナーによって画像が形成されることを防ぐ技術を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施の形態による画像形成装置について説明するための全体構成図である。同図に示すように、本実施の形態による画像形成装置は、電子写真方式のデジタル複写機や中間転写方式のＭＦＰ（Multi Function Peripheral）装置等に適用されている。

画像形成装置１は、本体ケーシング１１のプリンタ部に画像形成部１０が格納される。画像形成部１０は、回転自在に支持された感光体ドラム（像担持体）１２と、中間転写ベルト１３を備えた中間転写装置１４とを有する。

感光体ドラム１２のドラム外周側に、ドラム表面をクリーニングするドラムクリーニング装置１５と、ドラム表面を所要の電位に一様に帯電させる帯電装置１６と、一様に帯電されたドラム表面に画像情報に応じてレーザビームＬＢを照射してビーム露光させ、静電潜像を形成するレーザ光学装置１７と、静電潜像が形成されたドラム表面を現像し、所定の色のトナー像を形成する現像装置１８と、ドラム表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１３に一次転写させる一次転写装置１９とを順次この順に有する。

現像装置１８は、黒（Ｋ）トナー（黒色の永久色トナー）の現像器２４を保持する現像装置２１（固定現像ユニット）と、カラートナーおよび消色トナーを回転移動可能に保持するロータリ方式の現像装置（回転現像ユニット）２２とを独立して備える。

現像装置２１は、第１の現像器および第２の現像器の内いずれか他方を、感光体ドラム１２に対する第２の現像位置（図１における感光体ドラム１２とマグローラ２７Ｋとの当接位置）近傍の所定位置で、感光体ドラム１２における第２の現像位置に対して当接離間可能に保持する。

黒トナーの現像装置２１は回動支点２３廻りに回動してドラム表面に離接自在なマグローラ２７Ｋを有する。黒トナーの現像装置２１には黒トナーボトル２５から図示しないトナー供給路を介して黒トナーが供給されるようになっている。黒トナーはカラートナーに比べ、使用量が多いため、黒トナーの現像装置２２はカラートナーの現像装置２２から独立している。なお、ここでの消色トナーは、例えば黒色であるものとする。このように、消色トナーの色を黒色トナーと同じにすることにより、黒色の永久色トナーおよび消色トナーのいずれを用いて画像形成処理を行なうかを、画像の色調に拘らず任意に選択可能にすることができる。

なお、消色トナーの色を黒色トナーと同じにする場合には、現像器に対して着脱可能であるトナー収容器の形状を、現像器２４および現像器３１の内いずれか一方のトナー収容器は、現像器２４および現像器３１の内いずれか他方に対して装着不能な形状に形成されていることが望ましい。このようにすることにより、消色トナーのトナー収容器と黒色トナーのトナー収容器とを取り違えて装着してしまうことを防止することができる。

図２は、ロータリ方式の現像装置２２の詳細を示した図で、消色（ｅ）の現像器（第２の現像器）３１は、他のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン（Ｃ）（互いに異なる黒色以外の永久色トナー）の現像器２８，２９，３０（第３の現像器）よりも現像剤の容量が大きく、（Ｙ）〜（Ｃ）間および（Ｃ）〜（Ｍ）間は各々中心角α°をなして配置され、中心角αは９０°以下、望ましくは８０°以下となっている。各色トナーの現像器２８〜３１は感光体ドラム１２のドラム表面に選択的に当接可能なマグローラ２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７ｅを有する。このように、現像装置２２は、第１の現像器および第２の現像器の内いずれか一方と第３の現像器とを回転移動可能に保持するとともに、該回転移動により所望の現像器を感光体ドラム１２に対する第１の現像位置（図１における感光体ドラム１２とマグローラ２７Ｙとの当接位置）に移動させる。

現像装置１８は、感光体ドラム１２のドラム表面に形成された静電潜像を所定の色（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃおよびｅ）のトナーで現像し、ドラム表面に所定の色のトナー像を形成する。

但し、消色トナーが選択される場合には他のトナーとの動作は行なわず、消色トナーのみでの画像形成を独立して行なう「消色トナーモード」となる。一方、永久色トナーを用いて画像形成を行なう場合は「永久色トナーモード」であり、これらモードは、印字対象である画像データに基づいて、あるいはユーザの操作入力に基づいて、選択される。

感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、回転体としての感光体ドラム１２の回転により一次転写装置１９の転写位置に送られ、この一次転写位置で回転体の１つとしての中間転写ベルト１３上に、転写ローラ３５の接触・帯電により一次転写される。この一次転写装置１９により、中間転写ベルト１３上に感光体ドラム１２のトナー像が転写され、トナー転写像が形成される。

感光体ドラム１２には、形成されるトナー像の色に応じて１回乃至４回転するトナー像形成工程が繰り返され、感光体ドラム１２上に形成されるトナー像は、中間転写ベルト１３上で重ね合され、１色乃至４色が重ね合されたトナー転写像となる（１回の場合には、各色単色コピー、４回の場合には、消色を除く４色コピーとなる）。

中間転写装置１４の中間転写ベルト１３は、ドライブローラ３６とドリブンローラ３７との間に巻き架けられる。中間転写ベルト１３は、ドライブローラ３６から一次転写装置１９の転写ローラ３５、巻付けローラ３８を経てドリブンローラ３７に至り、続いてこのドリブンローラ３７からベルトテンション機構３９を構成するテンションローラ４０を経てドライブローラ３６に至る回転体を構成している。

中間転写ベルト１３は、図１において反時計方向に走行駆動せしめられる。走行中のベルト張力はテンションローラ４０にて調整され、中間転写ベルト１３の感光体ドラム１２への接触力は巻付けローラ３８にて調整される。巻付けローラ３８は中間転写ベルト１３を感光体ドラム１２側に巻き付け、ドラム接触面積を大きくとるように調整している。

中間転写ベルト１３をベルト駆動させるドライブローラ３６と一次転写ローラ３５との間に、ベルトクリーニング装置４４が設けられる。ベルトクリーニング装置４４は中間転写ベルト１３に外接するクリーニングブレード４５が支点４６廻りに回動自在に支持される。クリーニングブレード４５はばね部材４７のばね力により中間転写ベルト１３に弾力的に押圧接触せしめられ、中間転写ベルト１３上のトナーをクリーニングして除去する一方、除去された排トナーはスパイラルシャフト等の排トナー搬送手段により排トナーボックス（図示せず）に搬送される。

また、ベルトクリーニング装置４４には、ばね部材４７のばね力に抗してクリーニングブレード４５を中間転写ベルト１３から離間させるカム機構４９が設けられる。このカム機構４９により、トナー転写像形成時にはクリーニングブレード４５は中間転写ベルト１３から離間され、非接触の状態に保たれる。

さらに、中間転写ベルト１３のドリブンローラ３７は、アイドラローラを構成しており、対向設置される二次転写ローラ５０との間で二次転写装置５１を構成している。二次転写装置５１は、二次転写位置で二次転写ローラ５０が記録媒体である転写用紙に接触し、二次転写ローラ５０の接触および帯電により、中間転写ベルト１３上のトナー像が転写用紙に二次転写されるようになっている。

二次転写装置５１の二次転写ローラ５０は、中間転写ベルト１３のドリブンローラ（アイドラローラ）３７から離接自在に設けられ、トナー転写像の二次転写時には、二次転写ローラ５０が中間転写ベルト１３に外接される。一方、二次転写時以外には、例えば中間転写ベルト１３にトナー転写像の重ね合せ作成時には、二次転写ローラ５０は中間転写ベルト１３から離間せしめられる。二次転写ローラ５０を中間転写ベルト１３から離間させることにより、中間転写ベルト１３上に重ね合された一次転写像としてのトナー像に悪影響が及ばないようにしている。

二次転写装置５１の二次転写位置で中間転写ベルト１３のトナー像が転写用紙に二次転写されるが、この転写用紙は、本体ケーシング１１下部に収容された給紙カセットから取り出され、搬送路５３に沿って搬送される。この搬送路５３には搬送路５３に沿って転写用紙の位置合せを行なうレジストローラ５５、転写用紙にトナー像を二次転写させる二次転写装置５１および二次転写されたトナー転写像を定着させる定着装置５６および案内ゲート５７が順次配設される。定着装置５６にて二次転写されたトナー像が定着された転写用紙は搬送路５１から排紙トレイ５８上に排出され、堆積される。排紙トレイ５８は本体ケーシング１１の頂部に形成される。

一方、記録媒体としての転写用紙の給紙は、給紙カセットからだけではなく、手差しトレイ８１からも行ない得るようになっている。手差しトレイ８１からの給紙は給紙ガイド路５９を経てレジストローラ５５の手前側で搬送路５１に導かれるようになっている。

なお、図１に示す本実施例においては、消色トナーを内包する現像器はロータリ式の現像装置２２内にあるが、黒（Ｋ）現像器の位置にあってもよく、ユーザ自身によって消色トナーの使用頻度により適正な位置に装着することが可能である。

ところで、感光体ドラム１２および中間転写ベルト１３は図３および図４に示された回転体駆動装置６０により駆動される。回転体駆動装置６０は、画像形成装置１のリア側に配設され、感光体ドラム１２および中間転写ベルト１３の駆動源として共通の駆動モータ６１を有する。駆動モータ６１としては回転振動の少ないサーボモータや微小ステップのステッピングモータ、ＤＣブラシレスモータ等が用いられる。

駆動モータ６１の出力軸６２にはモータ駆動ギア６３が一体あるいは一体的に設けられ、このモータ駆動ギア６３は多段かつシリーズに組み付けられた減速ギア列を構成する減速ギア機構６４を介してベルト駆動軸６５に設けられたベルト駆動ギアとしての中間ドリブンギア６６に噛合し、作動連結される。ベルト駆動軸６５は図４に示すようにベルト駆動カップリング６７を介してローラ支持軸６８に連結される。ローラ支持軸６８は中間転写ベルト１３のドライブローラ３６を回転一体に支持している。

多段減速ギア機構６４はモータ駆動ギア６３に噛合するドリブンギア７０で初段の減速ギア列を構成し、このドリブンギア７０と一体に設けられた中間ドライブギア７１とこのドライブギア７１に噛合する中間ドリブンギア６７とで第２段の中間減速ギア列を構成している。中間減速ギア列の中間ドリブンギア６７は中間転写ベルト１３のドライブローラ３６を回転駆動させるベルト駆動ギアとして機能する。

また、中間減速ギア列の中間ドリブンギア６６には、最終段のドライブギア７３が一体あるいは一体的に設けられており、この最終段ドライブギア７３は最終段のドリブンギア７４に直接噛合し、最終段の減速ギア列が感光体ドラム１２駆動用の減速ギア列として構成される。最終段の減速ギア列を構成するドライブギア７３は、ベルト駆動ギア６６と一体に構成される一方、このドライブギア７３はドラム駆動ギアを構成するドリブンギア７４と直接噛合している。このように、ベルト駆動ギア６６は、ドライブギア７３を介してドラム駆動ギア７４と噛合している。ドラム駆動ギアとしてのドリブンギア７４はドラム駆動軸７５に軸装される。なお、図３において、減速ギア機構６４を構成する多段の減速ギア列の各ギアは一点鎖線のピッチ円で表わしている。

このドラム駆動軸７５には、フロント側にドラム駆動カップリング７６が設けられ、このカップリング７６を介してドラム支持軸７７に連結される。ドラム駆動軸７５のリア側に慣性量の大きなフライホィール７８が回転一体に設けられる。フライホィール７８は亜鉛等の金属鋼板をディスク状に形成して構成される。ドラム支持軸７７には感光体ドラム１２が回転一体に支持され、ドラム駆動軸７５の回転駆動により、感光体ドラム１２は回転駆動される。感光体ドラム１２の回転駆動は、ドラム駆動軸７５に軸着されたフライホィール７８の慣性量により、回転ムラを生じさせることなく安定的かつスムーズに行なわれる。

この回転体駆動装置６０においては、中間転写ベルト１３を駆動させるベルト駆動ギア６６と最終段ドライブギア７３とを一体あるいは一体的に構成してベルト駆動軸６５に取付け、ベルト駆動軸６５に取付けた最終段ドライブギア７３をドラム駆動軸７５に取付けたドラム駆動ギア（最終段ドリブンギア）７４と直接噛合させる。しかも、ドラム駆動軸７５にフライホィール７８を取付けることで、感光体ドラム１２のドラム駆動を安定化させることができ、さらに、感光体ドラム１２のドラム駆動の上流側で駆動される中間転写ベルト１３もフライホィール７８の慣性作用を及ぼしてベルト駆動させることができ、ベルト駆動の慣性量も大きくなって安定化させることができる。

この感光体駆動装置６０は、減速ギア機構６４の多段、例えば３段の減速ギア列をシリーズ状に一系統で構成して中間転写ベルト１３のベルト駆動ギア６６（７３）と感光体ドラム１２のドラム駆動ギア７４とを直接噛み合せ、かつ、感光体ドラム１２のドラム駆動軸７５にフライホィール７８を取付けたので、感光体ドラム１２のドラム駆動と中間転写ベルト１３のベルト駆動との双方の挙動を同期化させることができ、双方にフライホィールの効果（慣性力の作用）を働かせ、駆動を安定化させることができる。

また、大きな減速比で回転駆動される感光体ドラム１２を、中間転写ベルト１３を駆動させるベルト駆動ギア６６（７３）の下流側で減速駆動させることで、駆動モータ６１から感光体ドラム１２に至る減速ギア機構６４の多段の減速ギア列を緩やかな減速比で継ぐことができる。

ところで、減速ギア機構６４を構成する減速ギア列の各ギアは、インジェクション成形等の樹脂成形で形成されるヘリカルギアあるいはハスバギアである。ギア材料としては、寸法安定性、自己潤滑性、成形性に優れたポリアセタール樹脂を用いても、また、熱膨脹の少ないポリイミドやポリカーボネートのような合成樹脂を用いても、さらに、ポリカーボネートにガラス強化繊維を充填させ、強度や剛性を向上させた樹脂を用いても、また、ポリカーボネートにフッ素樹脂をブレンドさせて自己潤滑性を向上させたものを用いてもよい。

減速ギア列の各ギアをヘリカルギアに樹脂成形させた場合、ギア噛合による振動を極力小さく抑えるために、ギアのモジュールを０．５以下の小モジュールに形成したり、減速ギア列のギアの噛合い幅を１２ｍｍ以上２５ｍｍ以下、好ましくは実機では１８ｍｍ程度に設定することで、噛合によるギア振動を小さく抑え、ギア騒音を低減化させることができる。ギア噛合い幅が２５ｍｍ以上のヘリカルギアでは、精度の良い抜き勾配が得られず、ギアの成形が困難でギアの製作に困難性を伴なう一方、ギア噛み合い幅が１２ｍｍ以下では噛合いによるギア振動を小さく抑えることが困難となる。

図５は、消色トナーの消色原理について説明するための図である。消色トナーの中には「色素」と「発色剤」のほかに「消去剤」が添加されている。色素は発色剤と分子的に結びつくことで色を表示するが，熱か溶剤を加えると，結合が切断されて色が消える。この際，切り離された発色剤を消去剤と結びつかせて色素と発色剤の再結合を防ぎ，色が消えた状態を維持し、印刷した紙は所定温度以上で、数時間加熱する消去装置に入れて加熱することで、白紙に戻る。

図１に示すように、本実施の形態による画像形成装置１には、用紙搬送経路におけるレジストローラ５５上流側近傍に１対の検知手段３２および検知手段３３（第２の検知部）が配置されている。なお、検知手段３２および検知手段３３は、例えば、用紙搬送経路を搬送される用紙の搬送方向と直交する方向における中央位置近傍を読み取り可能に配置されている。検知手段３２および３３は、各々画像面側および非画像面側の用紙面の印字状態（使用済みか、未使用か、特定のマークが印字されているか等の状態）を検知する。検知手段３２および検知手段３３には、例えば光学式センサ等が使用される。

なお、図１に示す本実施の形態においては、ロータリ式の現像装置２２内にある消色トナーを内包する現像器３１は、黒（Ｋ）現像器２４と入替可能となっており、ユーザにより消色トナーの使用頻度が高いユーザには、消色トナーを内包する現像器３１を黒（Ｋ）現像器２４と入れ替えることにより、ユーザ毎に調整可能となっている。ここで、消色トナーを内包する現像器３１と黒（Ｋ）現像器２４とを入替可能とする方法としては、例えば、両現像器の外形を同一にすることによって実現することができる。このように、現像装置２１には、現像器３１および現像器２４のうち利用頻度が高い方を保持させることが好ましい。

本実施の形態では、消色トナーの現像器３１をロータリ式の現像装置２２内に組み込むとともに、消色トナーの現像器３１（第１および第２の現像器の内いずれか一方）にてトナーを収容するトナー収容器の容量が、カラートナーの現像器２８〜３０（第３の現像器）にてトナーを収容する各トナー収容器の容量よりも大きくなるように設定されている。このように、消色トナーの現像剤容量を、カラートナーの現像剤容量よりも大きい構成とすることで、モノクロ使用ユーザに配慮した構成とするだけでなく、通常黒トナー使用よりも消色トナーの使用が多いユーザに対しては、黒現像器と消色トナー現像器の互換性を保つことで、黒現像器位置に消色トナー現像器を設定することで、消色トナー現像時のコピー速度を速くすることが可能となり、カラーコピーの場合にはリボルバー内に４色配置されるので、速度は維持されることになる。

また、さらに消色トナーの使用比率が大きいユーザに対しては、消色トナー現像器３１と黒現像器２４とを入れ替えて、現像器３１を現像装置２１に保持させることにより、消色トナーを大容量のトナー供給ボトルから補給することが可能となる。

すなわち、ＹＭＣＫ＋消色トナーという構成の現像装置を有する感光体ドラム１個で４回転によりカラー画像を形成する画像形成装置で、さらにロータリ式の現像装置内にＹＭＣ＋消色トナーの４個の現像器を有する画像形成装置において、モノクロのトナー消費量がカラートナーよりも多いことから、黒ならびに消色トナーの現像器の現像剤容量をカラー現像剤の容量よりも大きくすることで、モノクロ使用が多いユーザにも消耗品の交換頻度を少なくすることができる。

この他、現像装置２１にて保持される現像器（例えば現像器２４）にてトナーを収容するトナー収容器の容量が、現像装置２２にて保持される現像器（例えば現像器３１）にてトナーを収容するトナー収容器の容量よりも大きくなるように設定することもできる。これにより、ユーザの各トナーの利用頻度に対応したトナー容量を確保することができ、メンテナンスコスト等の低減に寄与することができる。なお、現像器３１が現像装置２１側に保持され、現像器２４が現像装置２２側に保持される構成とする場合には、現像器３１のトナー収容器の容量が現像器２４のトナー収容器の容量よりも大きくなるように設定されることが好ましい。

図６は、本実施の形態による画像形成装置の機能について説明するための機能ブロック図である。本実施の形態による画像形成装置は、モード判別部９０１、画像調整部９０２、識別画像形成部９０３、検知部９０４、再給紙部９０５、処理制御部９０６、ＣＰＵ８０１およびＭＥＭＯＲＹ８０２を備えてなる構成となっている。

モード判別部９０１は、実行すべき画像形成処理について、永久色トナーによる画像形成処理を行なう第１のモードおよび消色トナーによる画像形成処理を行なう第２のモードのいずれが選択されているかを判別する。

画像調整部９０２は、用紙に対して形成すべき画像を、画像形成装置によって用紙に画像形成可能な所定領域よりも小さいサイズに縮小して形成させる

識別画像形成部９０３は、モード判別部９０１にて第２のモードが選択されていると判別された場合に、該第２のモードが選択されていると判別された画像形成処理において消色トナーによる画像が形成される用紙に対して、消色トナーによる画像形成処理が施されたことを示すための所定の識別画像を消色トナーによって形成する。また、識別画像形成部９０３は、画像形成装置における用紙搬送方向と直交する方向における用紙中央部近傍或いは用紙端部近傍に対して所定の識別画像を形成する。また、識別画像形成部９０３は、画像調整部９０２にて縮小された画像の外側であり且つ所定領域内に識別画像を形成する構成とすることもできる。

検知部９０４は、実行すべき画像形成処理の対象となる用紙の第１面および第２面の内少なくともいずれかに、消色トナーによる画像形成処理が施されたことを示すための所定の識別画像が形成されているか否かを検知する

再給紙部９０５は、検知部９０４にて所定の識別画像が検知され、且つモード判別部９０１にて第１のモードが選択されていると判別された場合に、特定の給紙ユニットから再給紙させる。

処理制御部９０６は、検知部９０４にて所定の識別画像が検知された場合に、該所定の識別画像が検知された用紙面に対する永久色トナーによる画像形成処理を禁止する。また、処理制御部９０６は、検知部９０４にて所定の識別画像が検知され、且つモード判別部９０１にて第２のモードが選択されていると判別された場合に、該所定の識別画像が検知された用紙面に対して、消色トナーによる画像形成処理を行なわせることもできる。また、処理制御部９０６は、再給紙部９０５により再給紙される用紙に対して、永久色トナーによる画像形成処理を行なわせることもできる。

ＣＰＵ８０１は、画像形成装置における各種処理を行なう役割を有しており、またＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。ＭＥＭＯＲＹ８０２は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等から構成されており、画像形成装置において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。

次に、本実施の形態に係る画像形成部１０の作用を説明する。

画像形成部１０の駆動開始により、感光体ドラム１２のドラム表面に帯電装置１６によって所定電位が一様に帯電させられる。

帯電装置１６によって一様に所要の電位で帯電させられたドラム表面に、レーザ光学装置１７から画像情報に応じてレーザビームＬＢが照射されてビーム露光され、ドラム表面に静電潜像が形成される。画像情報は所定の解像度、例えば６００ｄｐｉ、及び協調性に応じて図示しないホストコンピュータやパーソナルコンピュータ等のホスト機器（図示せず）から送られてくる。

一方、静電潜像が形成された感光体ドラム１２のドラム表面は、続いて現像装置１８により現像され、ドラム表面に所定の色のトナー像が形成される。

具体的には、例えば、黒色トナーの現像装置２１により、感光体ドラム１２のドラム表面が現像され、黒色トナーによるトナー像が形成される。黒色トナーの現像装置２１で感光体ドラム１２のドライ表面を現像しているとき、カラートナーの現像装置２２は感光体ドラム１２のドライ表面から離間した状態に保たれる。

感光体ドラム１２上に形成された黒色のトナー像は、中間転写ベルト１３上に、一次転写装置１９の転写ローラ３５の接触、帯電によって一次転写される。

中間転写ベルト１３に感光体ドラム１２のドラム表面に形成されたトナー像を転写した後、感光体ドラム１２のドラム表面に残存したトナーはドラムクリーニング装置１５でクリーニングされて除去される。

ドラムクリーニング装置１５で感光体ドラム１２から残存トナーが除去され、クリーニングされた感光体ドラム１２は再び帯電装置１６に送られ、ドラム表面への帯電、レーザ照射によるビーム露光、現像、トナー像の一次転写が繰り返される。感光体ドラム１２は、中間転写ベルト１３に形成されるトナー転写像の重ね合せ色数に応じて１回乃至４回転してトナー像の現像形成工程が繰り返される。

感光体ドラム１２上に順次形成されるトナー像は、一次転写装置１９による転写作用で中間転写ベルト１３上に互いに重ね合せ像状態となるように一次転写される。

感光体ドラム１２と中間転写ベルト１３は、図２および図３に示すように駆動モータ６１のモータ駆動力により、多段のシリーズ状の一系統の減速ギア列を介して同期的に駆動される。感光体ドラム１２は中間転写ベルト１３より減速ギア列の下流側でギア減速駆動される。

一次転写位置で一次転写装置１９により、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）、消色（ｅ）の１色乃至４色（消色トナーを除く）のトナー像は、中間転写ベルト１３上に順次転写され、互いに重ね合されたトナー転写像が感光体ドラム１２と同期して回転する中間転写ベルト１３上に形成される。一次転写装置１９により中間転写ベルト１３上に一次転写された重ね合せトナー転写像は、続いて二次転写位置に送られ、ここで二次転写装置５１の転写ローラ５０の接触および帯電により搬送路５３を搬送される記録媒体としての転写用紙上に二次転写される。

二次転写装置５１の転写ローラ５０は、中間転写ベルト１３に一次転写トナー像を形成している間、中間転写ベルト１３から離間した状態に保持される。

二次転写装置５１の転写ローラ５０の接触・帯電によって中間転写ベルト１３から転写用紙にトナー像が二次転写された後、中間転写ベルト１３に残存するトナーは、ベルトクリーニング装置４４によりクリーニングされて除去される。残存トナーが除去された中間転写ベルト１３は、再び一次転写位置に搬送され、ここで中間転写装置１９により感光体ドラム１２のトナー像が中間転写ベルト１３上に再び一次転写され、次の転写サイクルが繰り返される。

一方、二次転写装置５１の転写位置で、転写ローラ５０による接触と帯電による転写作用により、中間転写ベルト１３のトナー像が転写用紙に二次転写された後、この転写用紙は搬送路５３に沿って搬送され、定着装置５６に送られる。定着装置５６では、対をなすヒートローラにより二次転写されたトナー像が加熱され、転写用紙に定着される。

トナー像を定着した転写用紙は続いて搬送路５３に沿って送られ、案内ゲート５７を経て排紙トレイ５８に順次排出され、この排紙トレイ５７上に堆積される。

なお、二次転写装置５１への転写用紙の供給は、図示しない給紙カセットから、あるいは手差しトレイからレジストローラ５５を経て行なわれる。

この画像形成部１０においては、駆動モータ６１からのモータ駆動力で中間転写装置１４の中間転写ベルト１３および感光体ドラム１２を同期化させて駆動させることができる。この回転体駆動装置６０を構成する減速ギア機構６４は、一系統の多段減速ギア列でシリーズ状に構成しており、しかも、中間転写ベルト１３を駆動するベルト駆動ギア６６，７３と感光体ドラム１２を駆動するドラム駆動ギア７４を直接噛み合せたので、中間転写ベルト１３と感光体ドラム１２の挙動や回転ムラを常に同期化させることができ、色合せ精度を向上させて回転ムラにより中間転写ベルト１３上の重ね合せトナー転写像にジッタや色ずれが生じることが少ない。

なお、本実施の形態による画像形成装置では、消色トナーにより画像が形成されたシートを、次回も消色トナーによる画像形成処理に再利用する構成となっており、消色トナーによる画像形成時に用紙に対してその印字面が消色トナーによって画像形成されたことを示すためのマーキングを行っている。図７〜図９は、用紙に対して消色トナーを用いてマーキングを行なう際のマーキング方法の一例を示す図である。

具体的に、画像形成部（識別画像形成部）１０は、モード判別部９０１にて「消色トナーモード（第２のモード）」が選択されていると判別された場合に、該消色トナーモードが選択されていると判別された画像形成処理において消色トナーによる画像が形成される用紙に対して、消色トナーによる画像形成処理が施されたことを示すためのマーキングを施す。

図７は、用紙の四隅に略正方形のベタ画像（所定の識別画像）を印字することにより行われるマーキングの一例を示す図である。用紙端部を用紙搬送および用紙の位置決めの基準とする方式の画像形成装置においては、同図に示すマーキング方法によれば、少なくとも用紙の基準となる端部側に印字されているマークの主走査方向における位置が一定になるため、当該マークを検知するセンサの配置位置を所定位置に特定することができる。

また、図８は、用紙の搬送方向（いわゆる副走査方向）における中央位置と用紙の搬送方向に直交する方向（いわゆる主走査方向）における中央位置に略正方形のベタ画像を印字することにより行われるマーキングの一例を示す図である。用紙中央位置を用紙搬送および用紙の位置決めの基準とする方式（いわゆるセンター通紙方式）の画像形成装置においては、同図に示すマーキング方法によれば、少なくとも用紙の基準となる中央位置に印字されているマークの主走査方向における位置が一定になるため、当該マークを検知するセンサの配置位置を所定位置に特定することができる。

なお、図７および図８に示すマーキング方法では、用紙に対して消色トナーを用いて印字する際に、該用紙の印字領域の外側にマーキングを行なう構成となっている。

また、図９に示すマーキングは、消色トナーによる印字対象である画像領域を用紙に対して、画像調整部９０２により画像形成部１０によって用紙に画像形成可能な所定領域（図９中の破線）よりも小さいサイズに縮小して印字するとともに、該縮小処理によって得られる印字画像の外側の空き領域（縮小された画像の外側であり且つ所定領域内）に、画像形成部１０によってマーキングを行なうという手法である。これによれば、限られた印字領域の範囲内において、印字領域全体に画像を印字するような印字処理を行なう場合でも、印字対象である画像を損なうことなく、上記マーキングを行なうことが可能となる。

本実施の形態では、消色トナーによって画像形成されたことを示すためのマーキングに用いるマークが略正方形である例を示したが、これに限られるものではなく、他の図形や文字であってもよい。なお、用紙がどのような向きで搬送されても、マーキングされたマークの読み取りに影響が出ない（検知しやすい）ように、用紙搬送方向と平行な辺をもつ正方形や円形に近い形状のベタ画像とすることは有効である。

また、本実施の形態では、画像形成部１０が識別画像形成部としての役割を有する構成となっているが、これに限られるものではなく、例えば識別画像を用紙に対して形成するための専用の画像形成部を別個に設け、当該専用の画像形成部によって上記マーキングを行なうようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、一度マーキングを行った用紙については、消色トナーによる印字が選択された場合にも、検知手段により消色印字されたものと判断された場合には不要であるため、トナーの消費量の観点からもマーキングを行なわないようになっている。

以上説明した画像形成部を用いて、消色トナーにより印字された用紙の再利用（再度消色トナーによる印字を可能にする）を有効に行なうために、図１０に示すフローチャートのように、以下の制御を行っている。

両面コピーが開始されると（Ｓ１０１）、当該コピーの対象である原稿のサイズが確認される（Ｓ１０２）。続いて、上述の処理において確認された原稿のサイズに基づいて、用紙をどの段のカセットから給紙するかを決定する（Ｓ１０３）。

続いて、検知手段３２によって用紙の第１面における印字状態を検知し（検知ステップ）（Ｓ１０４）、第１面に何らかの画像が形成されている場合（Ｓ１０４，Ｕｓｅｄ）、当該第１面に形成されている画像が消色トナーであるか否かを判定する（Ｓ１０５）。消色トナーで印字された後、消色装置で消色された用紙は、肉眼での見た目は画像が消えているが、実際にはほぼ無色のバインダーが残存している。そのバインダーを反射式のセンサで検知することにより、消色トナーが付着しているかどうかを判断することができる。本実施の形態では、消色トナーによる画像形成が行われ消色された用紙を見ただけでは、いずれの面に消色トナーによる印字が行われているかを判別できないため、用紙の両面を検知手段によって検知するようにしている。

上記判定の結果、第１面に消色トナーによる印字が施されている場合（Ｓ１０５，Ｙｅｓ）、モード判別部９０１は当該両面コピーのコピーモードが、カラーおよびモノクロのいずれであるかを判定し（Ｓ１０６）、モノクロである場合には（Ｓ１０６，Ｙｅｓ）、消色トナーでの画像形成処理を行なう（Ｓ１０７）。

一方、当該両面コピーのコピーモードが、カラーである場合には（Ｓ１０６，Ｎｏ）、再給紙部９０５は、用紙を供給するカセットを再度選択する旨を画面表示（カセット段の再設定を促すコントロールパネル表示、もしくはクライアントＰＣのプリンタドライバでの再設定表示など）させるとともに、カセットの再選択を所定のルールに基づいて自動的に行い（Ｓ１０８，Ｓ１０９）、Ｓ１０４に戻る。もちろん、当該カセットの再選択は、ユーザの操作入力に基づいて行われるようにすることも可能である。

検知手段３２によって用紙の第１面における印字状態を検知した結果（Ｓ１０４）、第１面に何も画像が形成されていない場合（Ｓ１０４，Ｎｅｗ）、第１面に対する画像形成処理を行い（Ｓ１１０）、トナー像が用紙に対して加熱定着された後（Ｓ１１１）、当該用紙の第２面に対して画像形成すべく、当該第１面に画像形成された用紙をＡＤＵ７０へと搬送する（Ｓ１１２）。

次に、検知手段３３によって用紙の第２面の印字状態を検知した結果、第２面に何らかの画像が形成されている場合（Ｓ１１２，Ｕｓｅｄ）、ＣＰＵ８０１は、当該第２面に形成されている画像が消色トナーであるか否かを判定する（Ｓ１１４）。ここでは、実行すべき画像形成処理の対象となる用紙の第１面および第２面の内少なくともいずれかに、消色トナーによる画像形成処理が施されたことを示すための所定の識別画像が形成されている場合には、該識別画像が形成されている面には消色トナーによる画像が形成されていると判定される。

ここで、用紙の第２面に消色トナーによる画像が形成されており（Ｓ１１４，Ｙｅｓ）、モード判別部９０１により判別されるコピー処理のモードが「消色トナーモード（第２のモード）」である場合（Ｓ１１５，消色）、ＣＰＵ８０１は消色トナーにより用紙の第２面への画像形成処理を行なわせる（Ｓ１１９）。このように、処理制御部９０６は、検知手段にて所定の識別画像が検知され、且つモード判別部９０１にて「消色トナーモード」が選択されていると判別された場合に、該所定の識別画像が検知された用紙面に対して、消色トナーによる画像形成処理を行なわせる。

一方、用紙の第２面に消色トナーによる画像が形成されていない場合（Ｓ１１４，Ｎｏ）、或いはコピー処理のモードが「消色トナーモード」でない場合（第１のモード）（Ｓ１１５，その他）、当該第２面に消色トナーによる画像が形成されている用紙をそのまま排出し（Ｓ１１６）、処理制御部９０６は、用紙を供給するカセットを再度選択する旨を画面表示させるとともに、カセットの再選択を所定のルールに基づいて自動的に行い（Ｓ１１７，Ｓ１１８）、Ｓ１０４に戻る。もちろん、当該カセットの再選択は、ユーザの操作入力に基づいて行われるようにすることも可能である。再給紙部９０５は、検知手段にて所定の識別画像が検知され、且つモード判別部９０１にて「永久色トナーモード」が選択されていると判別された場合に、特定のカセットから再給紙させる。なお、ここでの特定のカセットとは、例えば予め新しい用紙だけがセットされているカセット等を意味している。このようにして、処理制御部９０６は、所定の識別画像が検知された用紙面に対する永久色トナーによる画像形成処理を禁止する（処理制御ステップ）。

用紙の第２面に何も画像が形成されていない場合（Ｓ１１３，Ｎｅｗ）、当該用紙の第２面に対して予定していた画像形成処理を行い、トナー像を加熱定着させて（Ｓ１２１）、処理を完了する。

上述の画像形成装置での処理における各ステップは、ＭＥＭＯＲＹ８０２に格納されている画像形成プログラムをＣＰＵ８０１に実行させることにより実現されるものである。

なお、上述の実施の形態では、用紙の第１面および第２面の印字状態を検知するための検知手段（検知部）を用紙搬送経路上におけるレジストローラ５５の上流側近傍に配置する例を示したが、これに限られるものではない。例えば、図１１に示す画像形成装置１’のように、用紙の第１面の印字状態（所定の識別画像が形成されているか否か）を検知するための検知手段１０３および検知手段１０４を用紙カセット（給紙ユニット）近傍に配置し、用紙の第２面の印字状態を検知するための検知手段１０１（第１の検知部）を手差しトレイ８１近傍に配置する構成とすることもできる。この場合、用紙の第１面の印字状態は、当該用紙が用紙カセット内に位置している段階で検知手段１０３（第１の検知部）または検知手段１０４（第１の検知部）によって検知され、第２面の印字状態は、当該用紙が手差しトレイ８１から給紙される場合に検知手段１０１によって検知される。

また、用紙の第２面の印字状態を検知する検知手段についても、必ずしも用紙搬送経路上におけるレジストローラの上流側近傍に配置する必要はなく、例えば図１２に示す画像形成装置１”における検知手段１００（第２の検知部）のように、ＡＤＵ７０内における用紙搬送経路上に配置するようにしてもよい。このように検知手段をＡＤＵ内に配置する構成は、検知手段を用紙搬送経路上におけるレジストローラの上流側近傍に配置する場合に比して、検知手段の配置位置等の自由度が高く、小型の画像形成装置においても採用し易いというメリットがある。

また、上述の実施の形態では、検知手段が用紙搬送方向と直交する方向における用紙中央近傍に配置されている例を示したが、これに限られるものではなく、例えば、用紙搬送方向と直交する方向における用紙端部近傍に配置することも可能である。検知手段の用紙搬送方向と直交する方向における配置位置は、上述のようにして用紙に対して消色トナーにより形成される識別画像の印字位置に応じて設定されることが望ましい。

このように、本実施の形態によれば、カラートナーおよび消色トナーでの画像形成を１台の画像形成装置で実現可能とすることにより、コストならびに設置面積等の縮小により、ユーザメリットを生み出すことができる。さらに、用紙の再利用に関し、消色トナーで印字されたことがある用紙に対しては、消色トナー以外のトナーでの印字を行なわないように制御することにより、用紙の再使用効率を上げることができる。

本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。

本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。

本実施の形態による画像形成装置について説明するための全体構成図である。 ロータリ方式の現像装置２２の詳細を示した図である。 回転体駆動装置６０の構成について説明するための図である。 回転体駆動装置６０の構成について説明するための図である。 消色トナーの消色原理を示す図である。 本実施の形態による画像形成装置について説明するための機能ブロック図である。 用紙へのマーキング方法の一例を示す図である。 用紙へのマーキング方法の一例を示す図である。 用紙へのマーキング方法の一例を示す図である。 消色トナーにより印字された用紙の再利用を有効に行なうための処理の流れを示すフローチャートである。 検知手段を用紙カセット内に配置した画像形成装置１’の構成例を示す図である。 検知手段をＡＤＵ内に配置した画像形成装置１”の構成例を示す図である。

符号の説明

１，１’，１” 画像形成装置、１０ 画像形成部、３２，３３，１００，１０１，１０２，１０３，１０４ 検知手段、８０１ ＣＰＵ、８０２ ＭＥＭＯＲＹ。

Claims (9)

1. 永久色トナーおよび消色可能な消色トナーによる用紙への画像形成が可能な画像形成装置であって、
   実行すべき画像形成処理の対象となる用紙の第１面および第２面の内少なくともいずれかに、消色トナーによる画像形成処理が施されたことを示すための所定の識別画像が形成されているか否かを検知する検知部と、
   前記検知部にて前記所定の識別画像が検知された場合に、該所定の識別画像が検知された用紙面に対する前記永久色トナーによる画像形成処理を禁止する処理制御部と
   を備えてなる画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   実行すべき画像形成処理について、永久色トナーによる画像形成処理を行なう第１のモードおよび消色トナーによる画像形成処理を行なう第２のモードのいずれが選択されているかを判別するモード判別部を備え、
   前記処理制御部は、前記検知部にて前記所定の識別画像が検知され、且つ前記モード判別部にて前記第２のモードが選択されていると判別された場合に、該所定の識別画像が検知された用紙面に対して、前記消色トナーによる画像形成処理を行なわせる画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   実行すべき画像形成処理について、永久色トナーによる画像形成処理を行なう第１のモードおよび消色トナーによる画像形成処理を行なう第２のモードのいずれが選択されているかを判別するモード判別部と、
   前記検知部にて前記所定の識別画像が検知され、且つ前記モード判別部にて前記第１のモードが選択されていると判別された場合に、特定の給紙ユニットから再給紙させる再給紙部とを備え、
   前記処理制御部は、前記再給紙部により再給紙される用紙に対して永久色トナーによる画像形成処理を行なわせる画像形成装置。
4. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検知部は、用紙搬送方向におけるレジストローラの上流側近傍に配置されている画像形成装置。
5. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検知部は、給紙ユニット近傍に配置され且つ前記用紙の第１面に前記所定の識別画像が形成されているか否かを検知する第１の検知部と、用紙搬送方向におけるレジストローラの上流側近傍に配置され且つ前記用紙の第２面に前記所定の識別画像が形成されているか否かを検知する第２の検知部とからなる画像形成装置。
6. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検知部は、給紙ユニット近傍に配置され且つ前記用紙の第１面に前記所定の識別画像が形成されているか否かを検知する第１の検知部と、ＡＤＵユニット内に配置され且つ前記用紙の第２面に前記所定の識別画像が形成されているか否かを検知する第２の検知部とからなる画像形成装置。
7. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検知部は、用紙搬送方向と直交する方向における用紙中央近傍に配置されている画像形成装置。
8. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記検知部は、用紙搬送方向と直交する方向における用紙端部近傍に配置されている画像形成装置。
9. 永久色トナーおよび消色可能な消色トナーによる用紙への画像形成が可能な画像形成装置における画像形成処理制御方法であって、
   実行すべき画像形成処理の対象となる用紙の第１面および第２面の内少なくともいずれかに、消色トナーによる画像形成処理が施されたことを示すための所定の識別画像が形成されているか否かを検知する検知ステップと、
   前記検知ステップにて前記所定の識別画像が検知された場合に、該所定の識別画像が検知された用紙面に対する前記永久色トナーによる画像形成処理を禁止する処理制御ステップと
   を備えてなる画像形成処理制御方法。