JP2015200842A

JP2015200842A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2015200842A
Application number: JP2014080861A
Authority: JP
Inventors: 泰造木本; Taizo Kimoto
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Tec Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Tec Corp
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2034-04-10
Also published as: US9378439B2; US20150294202A1; JP6356467B2

Abstract

【課題】消色画像の可視化が特定画像に生じないように画像を形成する。
【解決手段】消色性色材により画像を原稿記録媒体に印刷する画像形成装置であって、前記原稿記録媒体が消色性色材の画像を消色してリユースされるものであるか否かを判断するリユース判断部と、目視が困難な印刷態様で前記原稿記録媒体に消色性色材により印刷される特定パターンで構成される特定画像の印刷位置を任意に設定する印刷位置設定部と、を有し、前記印刷位置設定部は、前記原稿記録媒体が前記リユース判断部でリユースされるものと判断されると、過去に印刷された特定画像の印刷位置と異なる位置に今回の特定画像の印刷位置を設定する。
【選択図】図５

Description

この明細書に記載の実施形態は、消色性色材により画像を画像記録媒体に印刷する際、特定画像を印刷する技術に関する。

プリンタ、複合機（ＭＦＰ）等の画像形成装置は、文字、図形、写真等の原稿画像を可視像としてシート等の画像記録媒体に印刷する機能に加えて、特定の画像を所定の位置に印刷する構成の画像形成装置が提案されている（特許文献１）。特定の画像は、目視による確認が困難な画像として形成され、秘密性が保持され、例えば特定波長の光源を照射する等の方法で目視可能としている。

また、消色性色材により画像記録媒体に画像を印刷し、消色性色材の画像を消色することにより、画像記録媒体を再利用するというリユースサイクルが提案されている。例えば、消色性色材としてトナーを用いて電子写真方式の画像形成装置で画像を形成し、消色性トナー画像を消色温度以上で加熱してトナー画像を消色することを繰り返して行われる。

ところで、消色性トナー画像は消色されてもトナー自体は透明な状態で存在している。このため、画像記録媒体のリユース回数が増えた場合、特定画像が同じ位置に印刷されるとトナー画像が重ねられるため、消色温度以上でトナー画像を加熱して消色しても、トナーの層として積層されることから、本来、人間の目で見難いものがトナーの層の厚みとして浮き上がって見えるという消色画像の可視化が生じるおそれがある。

特開２００４−００７８１４号公報

この明細書に記載の実施形態の目的は、消色画像の可視化が特定画像に生じないように画像を形成する画像形成装置を提供することにある。

本明細書に記載の実施形態による画像形成装置は、一般に消色性色材により画像を原稿記録媒体に印刷する画像形成装置に関する。

この画像形成装置は、前記原稿記録媒体が消色性色材の画像を消色してリユースされるものであるか否かを判断するリユース判断部と、目視が困難な印刷態様で前記原稿記録媒体に消色性色材により印刷される特定パターンで構成される特定画像の印刷位置を任意に設定する印刷位置設定部と、を有し、前記印刷位置設定部は、前記原稿記録媒体が前記リユース判断部でリユースされるものと判断されると、過去に印刷された特定画像の印刷位置と異なる位置に今回の特定画像の印刷位置を設定する。

実施形態の画像形成装置の概略図。特定画像が消色性色材により印刷されたシートの一例を示す図。特定画像の印刷位置をずらす方法の一例を示す図。図１の画像形成装置のハードウェア構成を示す図ブロック図。図４のハードウェア構成による特定画像の位置ずらし印刷の処理を示すフローチャート。

以下、実施形態の画像形成装置を図面に基づいて説明する。

図１は第１の実施形態の電子写真方式のカラー画像形成装置の概略構成を示す。

図１において、画像形成装置１は、矢印Ａ方向に回転する無端状の二次転写ベルト１０と、二次転写ベルト１０の回転方向の上流側から下流側に向かって順に配置されたカラーの画像形成を行うための複数の画像形成部１１、１２、１３、１４を有する。

本実施形態において、第１画像形成部１１〜第４画像形成部１４は、同一構造に形成され、消色性材料である消色性トナーが収容される現像器１５、画像露光部１６からの画像露光光の照射により潜像が形成される感光体ドラム１７、感光体ドラム１７を一様に帯電させる帯電器１８等を有する。

なお、二次転写ベルト１０を挟んで、各感光体ドラム１７と対向して一次転写ローラ１９が配置されている。例えば、スキャナ２０でスキャンした原稿画像をコピーする場合、スキャナ２０のＲＧＢ変換された原稿画像光は画像処理部２１で、第１画像形成部１１〜第４画像形成部１４の各色の色信号に変換され、画像露光部１６の露光光源を制御し、各色の原稿画像光を対応する感光体ドラム１７に照射する。

各色の感光体ドラム１７に形成された原稿画像の潜像は、それぞれ現像器１５の消色性トナーにより現像されて原稿画像のトナー像が形成される。

ここで、二次転写ベルト１０には、第１画像形成部１１の現像器１５により第１色のトナー画像が一次転写され、次いで、第２画像形成部１２の現像器１５により感光体ドラム１７に形成された第２色のトナー画像が前記第１トナー画像の上に積層される。このようにして、第３画像形成部１３では第２色のトナー画像の上に第３色のトナー画像が積層され、さらに、第４画像形成部１４では前記第３色のトナー画像の上に第４色のトナー画像が積層されることになる。

二次転写ベルト１０に転写された未定着トナー画像は、二次転写ローラ３３により、シートＳの片面に転写される。

シートＳは、給紙カセット３０内に収納され、不図示の給紙部材により一枚ずつシート搬送路３１に給紙される。シート搬送路３１を搬送されるシートＳは、レジストローラ３２によりタイミングを合わせて二次転写ローラ３３と二時転写ベルト１０とのニップ部である二次転写位置に向けて搬送される。未定着トナー画像が転写されたシートＳの未定着トナー画像は、定着器３４で加熱・加圧されて定着され、排紙部３６に排紙される。

また、両面印刷の場合、シートＳは、両面パス３７によりレジストローラ３２に搬送される。

本実施形態において、レジストローラ３２と二時転写ローラ３３との間には、搬送路３１を搬送されるシートＳの片面に後述するリユースマークを非消色性色材で印刷する例えばインクジェット式のリユースマーク印刷部２４が配置される。また、給紙カセット３０とレジストローラ３２との間には、搬送路３１を搬送されるシートＳの両面に印刷される前記リユースマークを読取るマーク読取部２３が配置される。

一方、画像形成装置１の全体を制御する制御部２２は、スキャナ２０あるいはネットワーク等を介して接続されるパソコン（不図示）、ＵＳＢメモリ等からの文字、図形、写真等の印刷のための画像（以下、印刷用画像と称す）とは別に、画像形成装置１の固有の特定パターンで構成される画像（以下、特定画像と称す）の画像情報と、特定画像の印刷位置情報を画像処理部２１に出力する。特定画像としては種々の構成が提案されるが、本実施形態では説明容易のために、図２に示すように、一個の矩形パターンを例にして特定画像Ｐを説明する。図２において、特定画像Ｐは説明のために可視像として描いているが、実際には人間の目では認識がし難い色により、非常に細い線により描き、人間の目では認識できない画像である。特定画像Ｐは、シートＳにおいて、文字、図形、写真等の原稿画像１００が印刷される画像形成領域内に印刷される。

本実施形態において、未使用のシートＳに最初に消色性トナーにより原稿画像を印刷する場合における特定画像Ｐの印刷位置を初期位置とし、消色性トナーによる印刷と消色を繰り返すリユース回数に応じて、前回までに印刷した特定画像Ｐとは異なる位置に新たな特定画像Ｐをずらして印刷する。リユース回数は、リユースマーク印刷領域１０２内に印刷されるリユースマーク１０３のマーク数をカウントすることにより行われる。

特定画像Ｐの位置ずらし方法の一例を、図２および図３を参照して説明する。

特定画像Ｐを矩形とした場合、直交する２方向をＸ、Ｙ方向とし、Ｘ方向の長辺の長さをａ、Ｙ方向の短辺の長さをｂとする。未使用のシートＳに対し、リユースマーク印刷部２４は、座標（０、０）を初期位置としてリサイクルゼロの特定画像（Ｐ０）を印刷する。特定画像Ｐの印刷に使用する消色性トナーは、第１画像形成部１１に装備される第１トナー〜第４画像形成部１４に装備される第４トナーの中で、人間の目では最も認識がし難い色のトナーが選択される。

座標（Ｘ、Ｙ）への特定画像の印刷は、例えばレジストローラ３２がシートＳを搬送開始するタイミングに基づいて行う。Ｘ方向をシート搬送方向とすると、リユースマーク印刷部２４とレジストローラ３２との搬送方向における距離が予め決まっているので、レジストローラ３２によるシート搬送速度より、シート搬送方向であるＸ座標（０）は一義的に設定される。そして、リサイクルが１回目の場合には、Ｘ方向にａ／２以内、Ｙ方向にｂ／２以内の距離だけずらした座標位置に特定画像（Ｐ１）を印刷する。リサイクルが２回目の場合には、１回目のリサイクルに対応する特定画像（Ｐ１）に対し、Ｘ方向にａ／２以内、Ｙ方向にｂ／２以内の距離だけずらした座標位置に特定画像（Ｐ２）を印刷する。

ここで、シートＳのリユース回数の上限をｎ回と設定し、リユース回数をｍ（ｎ≧ｍ）とする。座標のずらしの刻み幅は、Ｘ方向に、（ａ/２）/ｎ、Ｙ方向に（ｂ/２）/ｎとし、ｍ回目のリユース回数のシートＳの場合において、ｍ＝０の印刷ジョブ（未使用シートＳに対する印刷）に対し、
Ｘ方向に（ａ/２）/ｎ＊ｍ、Ｙ方向に（ｂ/２）/ｎ＊ｍだけずらして印刷する。

図３は、リユース回数の上限が、ｎ＝２とし、ｍ＝１と、ｍ＝２の場合の特定画像のずらし位置を示す。

このように、印刷ジョブ毎に、特定画像Ｐの座標位置（Ｘ、Ｙ）をランダムにずらすことによって、シートＳのリサイクルを繰り返しても同じ位置に特定画像Ｐが重なることがない。このため、消色性トナーを用いてシートＳに原稿画像と特定画像Ｐを印刷し、その後消色するサイクルを繰り返しても、特定画像Ｐを印刷した跡がずれるので、太陽光や室内灯等の明かりの下では、人間の目では視認が困難である。

本実施形態において、特定画像Ｐのずらし方向については図３に示す右下がり方向を例にして説明したが、上下左右方向、右上がり方向、左下がり方向、左上がり方向等のどのような方向にずらしても良い。

ここで、第１画像形成部１１〜第４画像形成部１４の各現像器１５に収容される消色性トナーの色としては、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックを例示することができる。

ここで、消色性材料について以下に説明する。

実施形態に使用される消色可能なトナーは、バインダー樹脂、電子供与性呈色剤、及び電子受容性顕色剤を含む。さらに消色剤を加えてもよい。また電子供与性呈色剤、電子受容性顕色剤、消色剤をカプセル化してトナー中にカプセル化された色材粒子として含有させてもよい。

（電子供与性呈色剤）
電子供与性呈色剤とは主にロイコ染料のことである。ロイコ染料とは、顕色剤により発色することが可能な電子供与性の化合物である。例えば、ジフェ二ルメタンフタリド類、フェニルインドリルフタリド類、インドリルフタリド類、ジフェニルメタンアザフタリド類、フェニルインドリルアザフタリド類、フルオラン類、スチリノキノリン類、ジアザローダミンラクトン類等が挙げられる。

（電子受容性顕色剤）
顕色剤としては、ロイコ染料にプロトンを与える電子受容性化合物である。例えば、フェノール類、フェノール金属塩類、カルボン酸金属塩類、芳香族カルボン酸及び炭素数２〜５の脂肪族カルボン酸、ベンゾフェノン類、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩類、モノフェノール類、ポリフェノール類、１、２、３−トリアゾール及びその誘導体等がある。

（消色機構）
CVL（クリスタルバイオレットラクトン）に代表されるロイコ染料系の呈色剤は顕色剤と結合すると発色し、解離すると消色するという特徴を持つ。顕色剤と消色剤のほかに温度コントロール剤と呼ばれる融点と凝固点の温度差が大きい物質を用いると温度コントロール剤の融点以上に加熱した際に消色し、凝固点が常温以下の場合は常温でも消色状態を維持した色材になる。実施形態では例えばロイコ系呈色剤、顕色剤、温度コントロール剤をカプセル化した発色・消色可能な色材系を用いることができる。

図４は図１の画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図、図５は図４のハードウェア構成による特定画像の位置ずらし印刷の処理を示すフローチャートである。

図４において、画像形成装置１は、画像形成装置の全体を制御する制御部２２、画像処理部２１、記憶部２５、スタートスイッチ等の画像形成装置１の操作部材および表示部等を備えた操作部２６、スキャナ２０、第１画像形成部１１−第４画像形成部１４、マーク読取部２３、リユースマーク印刷部２４、シート搬送路３１および両面パス３６等のシート搬送部３８、レジストローラ３２等を有する。そして、これらのコンポーネントがバス２７を介して接続される。また、バス２７には不図示のネットワークが接続され、パソコン（不図示）等の端末装置からの原稿画像の情報が画像処理部２１に出力される。

制御部２２は、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）あるいはＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）からなる画像形成装置の全体を制御するプロセッサ２２１と、メモリ２２２を有する。メモリ２２２は、例えば、半導体メモリであり、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）２２３と、プロセッサ２２１に一時的な作業領域を提供するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）２２４とを有する。

制御部２２は、メモリ２２２または記憶部２５に記録した特定画像Ｐと、特定画像Ｐを印刷する座標を設定し、画像処理部２１に出力し、例えばスキャナ２０で読取った原稿画像と共に、第１画像形成部１１−第４画像形成部１４のいずれか一つに特定画像Ｐの画像情報を出力する。特定画像Ｐが印刷される座標位置の設定は、例えば図２、図３で説明したように、リサイクル回数に対応してずらした位置に設定される。

操作部２６で両面印刷が設定されると、シート搬送部３８は、シートＳの第１面に転写したトナー画像を定着器３４で定着後、シート搬送路３６を搬送されるシートＳの後端が排紙ローラ３５を通過する手前位置で、排紙ローラ３５の搬送方向を逆転し、シートＳを両面パス３７に送り込む。両面パス３７に搬送されたシートＳは、第２面をリユースマーク印刷部２４側に向けるようにしてレジストローラ３２まで搬送され、所定のタイミングでシート搬送路３１に搬送される。

本実施形態では、両面印刷が設定されると、シートＳの両面に印刷されているリユースマーク１０３を読取り、第１面と第２面に対するリユース回数を検出する。これは、第１面のリユース回数と第２面のリユース回数が異なっていると、リユース回数の少ない面に印刷される特定画像に重なって特定画像が印刷されるおそれがあり、これを避けるために、マーク読取部２３はシートの第１面と第２面のリユース回数を別々に検出している。リユースマーク印刷部２４は、トナー画像をシートＳに二次転写する前に、シートＳのリユースマーク印刷領域１０２内に印刷される。マーク読取部２３で読取ったリユース回数は制御部２２のメモリ２２２に記録され、既に印刷されているリユースマーク１０３と重ならない所定位置に一つだけリユースマーク１０３を印刷する。

次に、図５に示すフローチャートに基づいて、特定画像の位置ずらし印刷の処理を説明する。なお、スキャナ２０により原稿を読取る場合を例にして説明する。

操作部２６のスタートボタンが押されてコピー動作が開始され、給紙カセット３０からシートＳがシート搬送路３１に搬送されると、Ａｃｔ.１において、マーク読取部２３により、シートＳの第１面と第２面のリユースマーク１０３を読取り、Ａｃｔ.２に進む。

Ａｃｔ.２において、読取った第１面のリユースマークの個数より、第１面のリユース回数が上限回数（ｎ）である否かを判断し、上限値であるとＡｃｔ.３に進み、上限値でなければＡｃｔ.４に進む。

Ａｃｔ.３において、操作部２６の表示部にリユースが不可との警告を表示させ、シートＳの第１面に対する印刷を終了する。

Ａｃｔ.４において、読取った第２面のリユースマークの個数より、第２面のリユース回数が上限回数（ｎ）である否かを判断し、上限値であるとＡｃｔ.３に進み、上限値でなければＡｃｔ.５に進む。

Ａｃｔ.５において、第１面のリユース回数が０か否か、すなわち未使用のシートであるか、すでにリユースしたシートＳであるかを判断する。未使用のシートＳであるとＡｃｔ.６に進み、リユースシートであればＡｃｔ.７に進む。

Ａｃｔ.６において、第１面に印刷する特定画像Ｐの初期位置の座標（０，０）を設定し、Ａｃｔ.８に進む。

Ａｃｔ.７において、リユース回数に対応して第１面に印刷する特定座標Ｐのずれ位置の座標を設定し、Ａｃｔ.８に進む。例えば、１回リユースしたシートＳに対しては、例えば図３に示すように、前回印刷された特定画像Ｐ０に対し、特定画像Ｐ１について、Ｘ方向に（ａ／２）以内のずれ、Ｙ方向に（ｂ／２）以内のずれを有する座標を設定する。

Ａｃｔ.８において、第２面のリユース回数が０か否か、すなわち第２面が未使用のシートであるか、すでにリユースしたシートＳであるかを判断する。第２面が未使用のシートＳであるとＡｃｔ.９に進み、第２面がリユースのシートＳであればＡｃｔ.１０に進む。

Ａｃｔ.９において、Ａｃｔ.６と同様に、第２面に印刷する特定画像Ｐの初期位置の座標（０，０）を設定し、Ａｃｔ.１１に進む。

Ａｃｔ.１０において、Ａｃｔ.７と同様に、リユース回数に対応して第１面に印刷する特定座標Ｐのずれ位置の座標を設定し、Ａｃｔ.１１に進む。例えば、第２面を２回リユースしたシートＳに対しては、例えば図３に示すように、前回印刷された特定画像Ｐ１に対し、特定画像Ｐ２について、Ｘ方向に（ａ／２）以内のずれ、Ｙ方向に（ｂ／２）以内のずれを有する座標を設定する。

Ａｃｔ.１１において、片面印刷か両面印刷かを判断し、片面印刷であればＡｃｔ.１２に進み、両面印刷であればＡｃｔ.１６に進む。

Ａｃｔ.１２において、第１画像形成部１１−第４画像形成部１４に対し、第１面についての、原稿画像およびＡｃｔ.６またはＡｃｔ.７において設定した座標位置に特定画像Ｐの形成を指示し、転写ベルト１０に原稿画像と特定画像Ｐの未定着トナー画像を転写し、Ａｃｔ.１３に進む。特定画像Ｐは、第１画像形成部１１−第４画像形成部１４のいずれか一つの画像形成部の消色性トナーによる単色の画像が形成される。特定画像Ｐは、例えば原稿画像と同じ領域に形成される。

Ａｃｔ.１３において、リユースマーク印字部２４により、所定位置にリユースマーク１０３を印刷し、Ａｃｔ.１４に進む。リユースマーク印字部２４は、マーク読取部２３で読取ったリユース回数に１を加えた個数となるようにリユースマーク印字領域１０２内の所定位置に、リユースマーク１０３を印字する。

Ａｃｔ.１４において、転写ベルト１０に転写された原稿画像と特定画像Ｐを転写ローラ３３を介してシートＳの第１面に二次転写し、さらに定着器３４において原稿画像と特定画像Ｐの定着を行い、Ａｃｔ.１５に進む。

Ａｃｔ.１５において、原稿画像と特定画像Ｐが定着されたシートＳを排紙ローラ３５により排紙部３６に排紙する。

一方、両面印刷の場合には、Ａｃｔ.１６−Ａｃｔ.１８において、Ａｃｔ.１２−Ａｃｔ.１４と同様の第１面への処理を行い、Ａｃｔ.１９に進む。

Ａｃｔ.１９において、第１面に対する原稿画像と特定画像Ｐの定着が終了したシートＳを両面パス３７に搬送し、Ａｃｔ.２０に進む。

Ａｃｔ.２０−Ａｃｔ.２２において、シートＳの第２面に、Ａｃｔ.１２−Ａｃｔ.１４と同様の処理を行い、Ａｃｔ.２３において、両面印刷が終了したシートＳを排紙部３６に排紙し、本処理を終了する。

本実施形態によれば、消色性色材である消色性トナーで印刷される特定画像は、過去に印刷された特定画像の印刷位置とは異なる位置に印刷されることから、リユースを繰り返しても特定画像のパターンが重なるということが回避される。このため、室内の一般的な照明光の下で、特定画像が認識されることを防止することができる。

上記した実施形態において、特定画像Ｐの印刷位置はリユース回数に応じて所定ピッチでＸ方向とＹ方向にずらしているが、ずらし方向を特定せずにランダムに印刷位置の座標を変更するようにしても良い。

１画像形成装置
１０転写ベルト
１１−１４画像形成部
２０スキャナ
２１画像処理部
２２制御部
２３マーク読取部
２４リユースマーク印刷部

Claims

消色性色材により画像を原稿記録媒体に印刷する画像形成装置であって、
前記原稿記録媒体が消色性色材の画像を消色してリユースされるものであるか否かを判断するリユース判断部と、
目視が困難な印刷態様で前記原稿記録媒体に消色性色材により印刷される特定パターンで構成される特定画像の印刷位置を任意に設定する印刷位置設定部と、
を有し、
前記印刷位置設定部は、前記原稿記録媒体が前記リユース判断部でリユースされるものと判断されると、過去に印刷された特定画像の印刷位置と異なる位置に今回の特定画像の印刷位置を設定する画像形成装置。
前記原稿記録媒体のリユース回数をカウントするリユース回数カウント部を有し、
前記印刷位置設定部は、リユース回数カウント部でカウントしたリユース回数に応じて特定画像の印刷位置をずらすことを特徴とする画像形成装置。
前記印刷位置設定部は、特定画像の印刷位置を前記画像記録媒体のリユースを繰り返す毎に、所定のピッチで印刷位置をずらすことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記画像記録媒体にリユース回数を示すマークを非消色性色材で印刷するリユースマーク印刷部を有することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
前記リユース判断部は、前記原稿記録媒体の両面について、リユースされるものであるか否かを判断することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。