JP5734322B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この明細書に記載の実施形態は、消去処理機能付きの画像形成装置における省電力モードからの復帰技術に関する。

一般に、シートに画像を形成するのにＭＦＰ(Multi Function Peripheral)等の画像形成装置が用いられる（例えば、特許文献１）。このような画像形成装置において、近年、消去可能トナーを用いた画像形成処理と、消去可能トナーによるシート上の画像の消去処理と、を実行可能なものが開発されている。

ところで、消去処理機能付きの画像形成装置においても、消去処理機能を有さない画像形成装置と同様、一定時間以上の休止状態が継続する場合に、各部への電力供給を低減させる省電力モードに移行させることが考えられる。このような装置は、新たな機能として消去処理機能が付加されているが、省電力モードからの復帰時に該消去処理機能を使用したい場合、迅速に復帰し該消去処理機能を利用できれば利便性が良好である。

この明細書は、消去処理機能付きの画像形成装置において、省電力モードからの復帰時に消去処理機能を迅速に使用可能とする技術を提供することを目的とする。

一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、画像形成手段と、消去手段と、操作入力手段と、制御手段とを備える。画像形成手段は、画像形成処理対象のシート上に画像を形成する。消去手段は、消去処理対象のシート上の画像を消去する。操作入力手段は、操作入力を受け付ける。制御手段は、前記画像形成手段および前記消去手段への電力供給を低減させる省電力モード時に、画像形成処理が可能であるとともに消去処理が可能な通常モードおよび前記画像形成処理が不可で消去処理が可能な消去モードのいずれで復帰させるのかを前記操作入力手段を介して受け付け、消去モードによる復帰を受け付ける場合、ウォーミングアップ動作として画像形成装置内のシート詰まり検知を行う。

画像形成装置を示す外観図である。 画像形成装置の内部構成を示す図である。 操作キーの拡大図である。 省電力モード時からの復帰制御を説明するためのフローチャートである。 復帰時の電力制御モードの設定画面を示す図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、画像形成装置１を示す外観図である。
画像形成装置１は、加熱により消色する消色トナーを用いた画像形成処理と、消色トナーにより形成されたシート上の画像の消色処理とを実行可能である。画像形成装置１は、ＭＦＰであり、上記処理の他、スキャナ処理やＦＡＸ処理等を実行可能である。

画像形成装置１は、ＡＤＦ１２(Auto Document Feeder) 、スキャナ１３、給紙カセット２１〜２４、排紙トレイ３１、および操作パネル４を備える。また、画像形成装置１は、内部に通信手段１４、転写ユニット５（画像形成手段）、定着器６（消去手段）、および制御手段７を備える。

ＡＤＦ１２は、ＡＤＦトレイ１２１上のシートをスキャナ１３の読取位置まで送る。
スキャナ１３は、原稿台１３１上のシートや、ＡＤＦトレイ１２１が該スキャナ１３の読取位置まで送るシートを読み取る。
通信手段１４は、無線または有線を介してネットワーク上の外部機器と通信する。

給紙カセット２１〜２４は、画像形成処理対象または消色処理対象のシートを積載する。ユーザは、消色トナーによる画像が形成された消色処理対象のシートを例えば給紙カセット２１に収容し、画像形成処理対象の白紙のシートを例えば給紙カセット２２〜２４に収容する。

排紙トレイ３１は、画像形成装置１の内側にあり、画像形成処理済みまたは消色処理済みのシートを積載する。排紙トレイ３１は、画像形成装置１の正面（図１紙面手前側）および側方（図１中左側）に開いており、該正面および側方からアクセス可能となっている。

操作パネル４は、タッチパネル４１（表示手段、操作入力手段）および操作キー４２（操作入力手段）を備える。タッチパネル４１は、画像形成装置１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。操作キー４２は、ユーザの操作入力を受け付けることにより、画像形成処理の開始や消色処理の開始等、画像形成装置１の機能動作の指示を受け付ける。図１では操作キー４２を概略で図示している。操作キー４２については詳しくは後述する。

制御手段７は、プロセッサ、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、メモリ、およびＨＤＤ(Hard Disk Drive)を備え、画像形成装置１全体を制御する。プロセッサは、メモリやＨＤＤが格納するプログラムを実行することにより各種の機能を実現する。ＡＳＩＣは、特定の機能を実現するための専用の回路であり、プロセッサが実現する適宜の機能を担ってよい。

図２は、画像形成装置１の内部構成を示す図である。画像形成装置１の内部には、前述した転写ユニット５および定着器６のほか、画像センサ５４１、および搬送路８がある。以下、これら各要素の構成について簡略に説明する。

転写ユニット５は、画像形成処理対象の白紙のシート上に画像を形成する。転写ユニット５は、レーザユニット５１、現像器５２、感光体５３、転写ベルト５４、および転写ローラ５５を備える。
レーザユニット５１は、感光体５３上に静電潜像を形成する。

現像器５２は、消色トナーにより感光体５３上の静電潜像を現像し、感光体５３上にトナー像を形成する。消色トナーは、呈色性化合物、顕色剤、消色剤を含む。呈色性化合物としては、例えば青に発色するロイコ染料が用いられる。顕色剤としては、例えばフェノール類が用いられる。消色剤としては、例えば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用いられる。消色トナーは、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。

感光体５３は、外周面がＯＰＣ(Organic Photo Conductor)等の感光面となっており、該外周面にてトナー像を担持する。
転写ベルト５４は、無端環状であり図２中反時計回りに回転する。転写ベルト５４は、感光体５３から転写されるトナー像を担持し、画像形成処理対象の白紙のシートにトナー像を転写する。

画像センサ５４１は、感光体５３が形成する転写ベルト５４上の画像の位置および濃度を検出する。
転写ローラ５５は、転写ベルト５４と当接してシートをニップする。転写ローラ５５と転写ベルト５４との間を２次転写位置Ｕと記載する。

ここで、搬送路８は、給紙カセット２１〜２４―転写ベルト５４―定着器６―排紙トレイ３１の各間を結ぶ。搬送路８には、シートを送る搬送ローラ８１、シートを分岐路に振り分け可能なフラッパ８２、搬送路８の各箇所に位置してシートがあるか否かを検出するシート詰まり検出用センサ８３、および給紙カセット２１〜２４からシートを搬送路８に取り出す不図示のピックアップローラがある。

画像形成処理時には、画像形成処理対象の白紙のシートを収容するいずれかの給紙カセット２１〜２４からシートが取り出され、２次転写位置Ｕへ送られる。
転写ベルト５４は、画像形成処理時に２次転写位置Ｕにてシートへ画像を転写する。

定着器６は、定着ローラ６１および加圧ローラ６２を備える。加圧ローラ６２は、定着ローラ６１と当接してシートをニップする。定着ローラ６１および加圧ローラ６２は、それぞれ内部にヒータを有し温度制御可能に構成されている。定着器６は、画像形成処理時において、転写ベルト５４から画像が転写されたシートを定着温度（例えば１５０〜１６０℃）で加熱押圧し、該画像をシートに定着させる。

消色処理時には、消色トナーによる画像が形成された消色処理対象のシートを収容するいずれかの給紙カセット２１〜２４からシートが取り出され、２次転写位置Ｕを経て定着器６まで送られる。定着器６は、該シートを定着温度より高い消色温度（例えば１７０〜１８０℃）で加熱押圧し、シート上の画像を消色（消去）する。
消色処理または画像形成処理されたシートは、排紙トレイ３１に排紙される。

図３は、操作キー４２の拡大図である。
以下、制御手段７の電力制御モード、および操作キー４２を利用した制御手段７による各電力制御モード間の移行制御について説明する。

操作パネル４上には、操作キー４２として電源ボタン４２１、スタートボタン４２２、消去ボタン４２３、スキャンボタン４２４、プリントボタン４２５、ファイリングボックスボタン４２６、ファックスボタン４２７がある。電源ＯＦＦ時において電源ボタン４２１が押圧されると電源がＯＮする。

制御手段７は、電源がＯＮすると、ウォーミングアップ動作としてキャリブレーションやレジストレーション、定着器６の昇温、シート詰まり検出を行った後、画像形成装置１の電力制御モードを、画像形成処理および消色処理が可能な通常モードにする。

キャリブレーションとは、転写ユニット５による画像形成濃度を補正するための動作を指す。制御手段７は、印刷データの階調値と当該階調値に基づいて印刷される画像の実測階調値とを、階調域（例えば階調値０〜２５５）に亘って比例の関係に近付けるために、印刷データの階調値をガンマ補正カーブを用いて補正する。ガンマ補正カーブは、補正前の階調値と補正後の階調値との関係を規定する関数である。制御手段７は、キャリブレーション時に、異なる複数の階調値に基づいて複数のパッチ画像を転写ベルト５４上に形成し、各パッチ画像の濃度を画像センサ５４１で読み取る。そして、制御手段７は、該読み取り値に基づいてガンマ補正カーブを補正する。

本実施形態では、感光体５３が１つしかなく画像を１色のみで形成する構成となっているが、画像を複数色を用いて形成する場合、感光体５３が転写ベルト５４に沿って複数設けられる。このように感光体５３が各色用毎にある場合、制御手段７は、各感光体５３により各色のパッチ画像を形成し、各色のパッチ画像の濃度を画像センサ５４１で読み取ることで、各色用のガンマ補正カーブを補正する。

レジストレーションとは、転写ユニット５によってシートに転写される画像の位置ずれを補正するための動作のことを指す。位置ずれとしては、感光体５３や転写ベルト５４の回転誤差による副走査方向（シート搬送方向）の位置ずれや、転写ベルト５４の蛇行による走査方向（シート搬送方向との直交方向）の位置ずれがある。また、複数色を用いて画像を形成する場合、各色用の感光体５３が転写ベルト５４に沿って配置されるが、これらの各感光体５３による形成画像間の位置ずれがある。制御手段７は、レジストレーション時に転写ベルト５４に感光体５３によって位置合わせパターンを形成し、該パターンの位置を画像センサ５４１により読み取って位置ずれを補正する。制御手段７は、各色用の感光体５３がある場合、各色毎に位置合わせパターンを形成し、各色のパターンの位置を読み取ることで、各色の画像間の位置ずれを補正する。

ウォーミングアップ動作における定着器６の昇温とは、通常モード時に画像形成処理要求を受け付けた際に迅速に画像形成処理するために、制御手段７が、定着器６の温度を定着温度（例えば１５０〜１６０℃）より少し低い定着待機温度（例えば１３０〜１５０℃）に昇温することを指す。制御手段７は、通常モードにおいても該定着待機温度を維持し、定着処理時に定着器６を定着温度（例えば１５０〜１６０℃）に昇温する。

ウォーミングアップ動作におけるシート詰まり検出とは、制御手段７が、搬送路８の各所にあるシート詰まり検出用センサ８３を用いて、画像形成装置１内の各所においてシート詰まりがあるか否かを検出する動作を指す。

制御手段７は、これらウォーミングアップ動作が完了すると通常モードに移行する（画像形成装置１がプリントＲＥＡＤＹ状態に移行する）。通常モード時においては、制御手段７は、定着器６の温度を定着待機温度（例えば１３０〜１５０℃）に維持する。制御手段７は、通常モード時において、消去ボタン４２３、プリントボタン４２５、ファイリングボックスボタン４２６、ファックスボタン４２７等の操作キー４２の操作入力により、使用する画像形成装置１の機能の選択を受け付ける。

例えば、制御手段７は、通常モード時においてプリントボタン４２５が押されることにより、使用する画像形成装置１の機能の選択として画像形成機能を受け付ける。制御手段７は、この状態でスタートボタン４２２が押されることにより、転写ユニット５を用いて画像形成対象の白紙のシートに画像を形成し、定着器６によって該画像をシートに定着させる画像形成処理を行う。定着処理の際、制御手段７は、定着器６を定着待機温度（例えば１３０〜１５０℃）から定着温度（例えば１５０〜１６０℃）に昇温させ、該定着温度でシートを加熱押圧することにより画像の定着処理を行う。

制御手段７は、通常モード時において消去ボタン４２３が押されることにより、使用する画像形成装置１の機能の選択として消色処理機能を受け付ける。制御手段７は、この状態でスタートボタン４２２が押されることにより、消色トナーによる画像が形成された消色処理対象のシート上の該画像を、定着器６によって消色する消色処理を行う。消色処理の際、制御手段７は、定着器６を定着待機温度（例えば１３０〜１５０℃）から消色温度（例えば１７０〜１８０℃）に昇温させ、該消色温度でシートを加熱押圧することにより画像を消色処理する。

制御手段７は、通常モード時において画像形成装置１に一定時間以上、スキャナ処理やＦＡＸ処理、画像形成処理、消色処理等の処理要求が無い休止状態が継続すると、画像形成装置１の電力制御モードを通常モードから省電力モードに移行させる。省電力モードとは、転写ユニット５および定着器６への電力供給を低減させるモードのことを指す。制御手段７は、省電力モード時においては転写ユニット５および定着器６への電力供給が低減状態にあるため、画像形成処理および消色処理を実行できない。

以下、省電力モード時からの制御手段７による復帰制御について図４のフローチャートを参照しつつ説明する。
本実施形態では、省電力モード時において、ユーザが、画像形成処理および消色処理可能な通常モードで復帰させたい場合、スタートボタン４２２（図３）または電源ボタン４２１（図３）を押す（Ａｃｔ１：通常モードで復帰）。すると、制御手段７は、画像形成処理に必要なウォーミングアップ動作を行い、通常モード（プリントＲＥＡＤＹ状態）に復帰する（Ａｃｔ２）。

画像形成処理に必要なウォーミングアップ動作は、キャリブレーションやレジストレーション、定着器６の昇温、シート詰まり検出等がある。ここで、消色処理のみを行う場合、画像濃度の補正を行うキャリブレーションや、画像の位置ずれを補正するレジストレーション等は不要である。画像形成処理に必要なウォーミングアップ動作は、これら消色処理のみを行う場合には不要なウォーミングアップ動作を含むため、画像形成処理に必要なウォーミングアップ動作を、以降、フルウォーミングアップ動作という。なお、フルウォーミングアップ動作時において、制御手段７は、定着器６を定着待機温度（例えば１３０〜１５０℃）まで昇温させ、通常モードに復帰後も該定着待機温度を維持する。

消色処理のみを行う場合、キャリブレーションおよびレジストレーションは不要である。従って、定着器６の昇温、シート詰まり検出等の消色処理のみを行う場合に必要なウォーミングアップ動作を、以降、消色処理系ウォーミングアップ動作という。消色処理系ウォーミングアップ動作は、キャリブレーションおよびレジストレーションを含まない。

制御手段７は、通常モードに復帰後、画像形成処理を受け付ける場合、転写ユニット５を用いてシートに画像を形成した後、定着器６によりシートを加熱押圧することにより画像をシートに定着させる。この定着処理の際、制御手段７は、定着器６を定着待機温度（例えば１３０〜１５０℃）から定着温度（例えば１５０〜１６０℃）に昇温させる（Ａｃｔ３：ＹＥＳ、Ａｃｔ４：画像形成処理、Ａｃｔ５）。

制御手段７は、通常モードに復帰後、消色処理を受け付ける場合、消色トナーによる画像が形成されたシートを定着器６によって加熱押圧することによりシート上の画像を消色する。この消色処理の際、制御手段７は、定着器６を定着待機温度（例えば１３０〜１５０℃）から消色温度（例えば１７０〜１８０℃）に昇温させる（Ａｃｔ３：ＹＥＳ、Ａｃｔ４：消色処理、Ａｃｔ６）。

本実施形態では、省電力モード時において、ユーザが復帰時に消色処理機能を使用する場合、消去ボタン４２３（図３）を押す（Ａｃｔ１：消去モードで復帰）。すると、制御手段７は、消色処理系ウォーミングアップ動作を行い、消色処理モード（消色ＲＥＡＤＹ状態）に復帰する（Ａｃｔ７）。

消色処理系ウォーミングアップ動作は、前述したように、定着器６の昇温、シート詰まり検出等のウォーミングアップ動作であり、画像形成処理の前段に必要なキャリブレーションやレジストレーション等のウォーミングアップ動作を含まない。なお、消色処理系ウォーミングアップ動作においても、定着器６を定着待機温度（例えば１３０〜１５０℃）に昇温させる。

制御手段７は、消色モードに復帰後、消色処理を受け付ける場合、定着器６を定着待機温度例えば１３０〜１５０℃）から消色温度（例えば１７０〜１８０℃）に昇温させ、消色トナーによる画像が形成されたシートを該定着器６によって加熱押圧することによりシート上の画像を消色する（Ａｃｔ８：ＹＥＳ、Ａｃｔ９：消色処理、Ａｃｔ１０）。
制御手段７は、消色モードに復帰後、画像形成処理を受け付ける場合（Ａｃｔ９：画像形成処理）、フルウォーミングアップ動作を行った後（Ａｃｔ２）、画像形成処理を行う（Ａｃｔ３：ＹＥＳ、Ａｃｔ４：画像形成処理、Ａｃｔ５）。

本実施形態では、画像形成装置１は、消色モードのみを使用したいユーザが消去ボタン４２３を押すことで、消色処理に不必要なキャリブレーション等を含まない消色処理系ウォーミングアップ動作を行い消色モードに復帰する。そのため、本実施形態では、消色モードのみを使用したいユーザに対し、無駄な待ち時間を発生させることが無く、消去処理機能を迅速に使用可能にできるとともに、キャリブレーション等を行わないので無駄なトナー消費を発生させることも無い。また、本実施形態では、復帰時の電力制御モードを予め設定する必要が無く、省電力モード時に操作キー４２を操作入力するだけで復帰時の電力制御モードを選択できるので利便性がよい。

（変形例）
図５は、復帰時の電力制御モードの設定画面９を示す図である。
前記実施形態では、制御手段７は、省電力モードからの復帰時の電力制御モードの選択を、操作キー４２の操作入力により受け付けた。しかしながら、制御手段７は、省電力モード時に、タッチパネル４１に復帰時の電力制御モードの設定画面９を表示してもよい。設定画面９には、通常電力モードボタン９１と消去モードボタン９２とがある。制御手段７は、通常電力モードボタン９１が操作入力される場合、フルウォーミングアップ動作を行った後、通常モードに復帰し、消去モードボタン９２が操作入力される場合、消色処理系ウォーミングアップ動作を行った後、消色モードに復帰する。

前記実施形態では、制御手段７は、通常モード時において、定着器６を定着温度より低い定着待機温度に維持し、定着処理時に定着器６を定着温度に昇温させたが、定着器６内のヒータに定着器６を急速に昇温できるものを用いる場合、通常モード時に定着器６を定着待機温度に維持しなくてよい。この場合、フルウォーミングアップ動作および消色処理系ウォーミングアップ動作において、定着器６を昇温させる必要は無い。

前記実施形態では、定着器が、シート上の画像を消去する消去手段を兼ねたが、消去手段は、定着器と別体とされていてもよい。
前記実施形態では、現像剤として２成分現像剤を用いたが、現像剤として、消去可能トナーのみで構成される１成分現像剤を用いてもよい。

前記実施形態では、トナーとして熱により消色する消色トナーを用い、消去手段を、シートに熱を与えることによりトナー像を消色する構成とした。しかしながら、トナーとして、近赤外線等の光が照射されることにより分解する光分解性トナーを用い、消去手段を、近赤外線等の光をシートに照射することによりトナー像を分解する構成としてもよい。また、トナーとして、処理液に浸漬されることによりシートから剥離するものを用い、消去手段を、シートに処理液を浸漬させることにより、シート上からトナー像を剥離する構成としてもよい。
転写ベルト５４は無くてもよく、画像形成装置は、感光体５３から直接シートへトナー像を転写する構成であってもよい。

画像形成処理とは、給紙カセット２１〜２４からシートを取り出し、転写ユニット５によりシートに画像を転写し、定着器６によりシートを加熱押圧して画像をシートに定着させる一連の処理のことを指す。画像形成処理時とは、該一連の処理の間のいずれかのタイミングあるいは期間を指すものとする。「画像形成処理時に定着器６の温度を定着温度に昇温する」と言う場合における画像形成処理時とは、搬送路８へ給紙してから定着器６に通紙する直前までの期間中のいずれかのタイミングであることを意味し、例えば定着器６に通紙する直前のタイミングを指すものであってもよい。「画像形成処理時には、消色トナーによる画像が転写ユニット５から転写されたシートを定着温度で加熱押圧する」という場合における画像形成処理時とは、画像形成処理の期間中のことを指す。

消色処理とは、給紙カセット２１〜２４からシートを取り出し、定着器６によりシートを加熱押圧してシート上の消色トナーによる画像を消色する一連の処理のことを指す。消色処理時とは、該一連の処理の間のいずれかのタイミングあるいは期間を指すものとする。「消色処理時に定着器６の温度を消色温度に昇温する」と言う場合における消色処理時とは、搬送路８へ給紙してから定着器６に通紙する直前までの期間中のいずれかのタイミングであることを意味し、例えば定着器６に通紙する直前のタイミングを指すものであってもよい。

前記実施形態における各処理の順序は、前記実施形態で例示した順序と異なっていてもよい。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１…画像形成装置、５…画像形成手段、６…定着器（消去手段）、７…制御手段、４１…タッチパネル（操作入力手段）、４２…操作キー（操作入力手段）、４２２…スタートボタン、４２３…消去ボタン。

特開２００９−３０１０４５号公報

Claims (5)

1. 画像形成処理対象のシート上に画像を形成する画像形成手段と、
   消去処理対象のシート上の画像を消去する消去手段と、
   操作入力を受け付ける操作入力手段と、
   前記画像形成手段および前記消去手段への電力供給を低減させる省電力モード時に、画像形成処理が可能であるとともに消去処理が可能な通常モードおよび前記画像形成処理が不可で消去処理が可能な消去モードのいずれで復帰させるのかを前記操作入力手段を介して受け付け、前記消去モードによる復帰を受け付ける場合、ウォーミングアップ動作として前記画像形成装置内のシート詰まり検知を行う制御手段と、
   を備える画像形成装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記制御手段は、前記消去モードによる復帰を受け付ける場合、前記画像形成手段が形成する画像の濃度特性を補正するためのキャリブレーションを行わない画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の装置において、
   前記画像形成手段は、加熱することにより消色する消色トナーを用いて画像を形成し、
   前記消去手段は、定着器を備え、前記定着器は、前記画像形成処理時には、前記消色トナーによる画像が前記画像形成手段から転写されたシートを定着温度で加熱押圧することによりシートへ画像を定着させ、前記消去処理時には、前記消色トナーによる画像が形成済みのシートを前記定着温度より高い消色温度で加熱押圧することにより画像を消色し、
   前記制御手段は、前記消去モードへの復帰時に、ウォーミングアップ動作として前記定着器の温度を前記消色温度より低い待機温度にし、消色処理時に前記定着器の温度を前記消色温度に昇温する画像形成装置。
4. 請求項３に記載の装置において、
   前記制御手段は、前記通常モードへの復帰時に、ウォーミングアップ動作として前記定着器の温度を前記待機温度にし、前記通常モード時における前記画像形成処理時には、前記定着器を前記待機温度から前記定着温度に昇温する画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の装置において、
   前記操作入力手段は、操作キーとして、前記通常モード時に画像形成処理を行うためのスタートボタン、および前記通常モード時に消去処理を行うための消去ボタンを備え、
   前記制御手段は、前記省電力モード時に前記スタートボタンが操作入力されると前記通常モードで復帰させ、前記消去ボタンが操作入力されると前記消去モードで復帰させる画像形成装置。

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