JP5528738B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置および画像形成方法に係り、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ機又はこれらの機能を搭載した複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）等の画像形成装置および画像形成方法の改良に関する。

この種の画像形成装置では、画像データに基づき回転感光体の表面に潜像を形成し、トナーカセットから供給したトナーによってその潜像からトナー像を形成し、その回転感光体とこれに加圧するよう配置された加圧ローラとの間に用紙を搬送することによって用紙にトナー像を転写させ、定着部によってその転写トナーを加熱定着させて排紙する構成が良く知られている。

そして、トナー像の形成された回転感光体に加圧ローラが加圧されるように配置されているため、搬送される用紙が回転感光体と加圧ローラ間に位置しない状態では、回転感光体から不要なトナー像が加圧ローラに転写される可能性もあり、その後、回転感光体と加圧ローラ間を搬送される用紙の裏面に加圧ローラからトナーが転写され、用紙に汚れが生じる心配がある。

そのため、加圧ローラの表面をクリーニングする機構を備えたり、回転感光体から不要なトナー像が加圧ローラに転写されないような工夫が必要になる。

例えば、特開２００７−１７８４９３号公報（特許文献１）のクリーニング方法もこの種のものである。

この特許文献１は、第１画像形成ユニットで形成される第１画像を第１像担持ベルトに担持させることが可能な第１像担持ユニットと、第２画像形成ユニットで形成される第２画像を第２像担持ベルトに担持させることが可能な第２像担持ユニットと、それら第１、第２像担持ユニットが担持する第１画像と第２画像を記録体の両面に転写させるための転写手段と、第１、第２画像形成ユニットの間に記録体を供給、搬送させる搬送手段を含む記録体搬送路とを備えるとともに、それら第１、第２像担持ベルトから記録媒体の両面に同時に圧力転写させる画像形成装置において、それら第１、第２像担持ベルトをクリーニングするクリーニング手段を画像情報に応じて制御する方法を特徴とし、画像抜けのない高画質の両面印字を可能にしたものである。

特開２００７−１７８４９３号公報

しかしながら、上述した特許文献１では、印刷用紙としての記録体において画像抜けのない高画質の両面印字が可能になるが、回転感光体から加圧ローラにトナーが直接転写され易い状態にある点に変わりはない。

そこで、本発明者は、画像形成装置の構成および使用態様を注意深く観察検討した結果、発想を換え、回転感光体から加圧ローラにトナー像を転写させて用紙裏面に情報を積極的に裏写しさせることが可能である点に着目し、本発明を完成させた。

本発明はそのような課題を解決するためになされたもので、用紙を反転搬送させることなく、用紙の裏面にも情報を積極的に表示させることが可能な画像形成装置および画像形成方法の提供を目的とする。

そのような課題を解決するために本発明の請求項１に係る画像形成装置は、回転感光体と、この回転感光体に対して主画像データに基づき主トナー像を形成するとともに当該装置の使用者を特定する補助画像データに基づき補助トナー像を形成するトナー像形成部と、その回転感光体の直径より大幅に短い直径を有し回転感光体に加圧するよう配置され、回転感光体との間を搬送される用紙の片面に対し主トナー像を転写させるとともにその用紙の対向面に対し補助トナー像を転写させる加圧ローラと、その主トナー像を片面転写するために、用紙毎に所定の間隔で当該用紙をそれら回転感光体と加圧ローラ間に搬送制御する用紙搬送制御部と、１頁毎にその回転感光体に主トナー像を形成するとともに、その主画像データの最終頁において主トナー像形成位置から加圧ローラの円周寸法より少し短い寸法の前部分にその補助トナー像を回転感光体に形成するようトナー像形成部を制御し、その主画像データの最終頁において、その主トナー像に先立ってその補助トナー像が加圧ローラに直接転写され、その回転感光体からの主トナー像と加圧ローラからの補助トナー像とが用紙の表裏面に一度に転写される間隔を置いてその用紙を搬送するよう用紙搬送制御部を制御する印刷制御部と、を具備している。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、上記印刷制御部が、その補助画像データに基づき単色の補助トナー像を形成するようそのトナー像形成部を制御する構成を有している。

本発明の請求項３に係る画像形成装置は、上記加圧ローラにおいて、その用紙に転写された補助トナー像の跡を除去するクリーニング部を有して構成されている。

本発明の請求項４に係る画像形成方法は、１頁毎の主画像データに基づき回転感光体に主トナー像を形成する主トナー像形成処理と、その主画像データの最終頁における主トナー像形成位置から加圧ローラの円周寸法より少し短い寸法の前部分に、当該装置の使用者を特定する補助画像データに基づく補助トナー像を回転感光体に形成する補助トナー像形成処理と、その回転感光体の直径より大幅に短い直径を有し回転感光体に加圧するよう配置されたその加圧ローラに対し、その主トナー像に先立って補助トナー像を直接転写する補助トナー像転写処理と、それら回転感光体と加圧ローラの間に搬送された用紙の片面に対して回転感光体から主トナー像を片面印刷するために転写するとともに、その主画像データの最終頁において、その回転感光体からの主トナー像と加圧ローラからの補助トナー像とを用紙の表裏面に一度に転写する用紙転写処理と、を具備している。

本発明の請求項５に係る画像形成方法は、上記補助トナー像形成処理が、その補助画像データに基づき単色の補助トナー像を形成する構成を有している。

本発明の請求項６に係る画像形成方法は、上記加圧ローラにおいて、用紙に転写された補助トナー像の跡を除去するクリーニング処理を有して構成されている。

このような本発明の請求項１、４に係る画像形成装置および画像形成方法では、１頁毎の画像データに基づき回転感光体に主トナー像を形成し、１頁分の主トナー像形成位置より少し前部分に補助画像データに基づく補助トナー像を回転感光体に形成し、その回転感光体に加圧するよう配置された加圧ローラに対して補助トナー像を直接転写し、それら回転感光体と加圧ローラの間に搬送された用紙の片面に回転感光体から主トナー像を転写するとき、その用紙の対向面に加圧ローラから補助トナー像を一度に転写するから、用紙を反転搬送させることなく、補助画像データに基づくトナー像を用紙の裏面に情報として表示させることが可能となる。

本発明の請求項１、４に係る画像形成装置および画像形成方法では、上記補助トナー像形成処理が、その主画像データの最終頁の前において補助トナー像を形成するから、画像データが１枚分であっても複数枚分であっても、その用紙の裏面の情報を確認し易い。

本発明の請求項１、４に係る画像形成装置および画像形成方法では、上記補助トナー像形成処理が、当該装置の使用者を特定する補助画像データに基づき補助トナー像を形成するから、特に使用者を特定し易い。

本発明の請求項２、５に係る画像形成装置および画像形成方法では、上記補助トナー像形成処理が、その補助画像データに基づき単色の補助トナー像を形成するから、モノクロ画像形成のみならずカラー画像形成においても簡単に実施可能である。

本発明の請求項３、６に係る画像形成装置および画像形成方法では、上記加圧ローラに対し、用紙に転写された補助トナー像の跡を除去するクリーニング処理を有しているから、補助画像データに基づく同一の補助トナー像を複数枚の用紙にわたって転写させ難い。

本発明に係る画像形成装置の概略を示す概略ブロック図である。 本発明に係る画像形成装置の内部構成を示す概略構成図である。 本発明に係る画像形成装置におけるトナー像形成動作を説明する図である。 本発明に係る画像形成装置の動作を説明する図である。

以下、本発明に係る画像形成装置および画像形成方法の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本発明に係る画像形成装置方法は本発明の画像形成装置を説明する過程で説明する。

まず、画像形成装置Ａの一般的な構成を簡単に説明する。

図１および図２は本発明に係る画像形成装置Ａの構成を示す概略ブロック図および概略構成図である。

図１において、画像形成装置Ａは、主制御部１を中心としてこれに接続された画像読取部３、記憶部５、操作パネル部７、印刷部９および通信部１１を有して構成された例えば複合機である。画像形成装置Ａは、これら以外にも構成要素を有するが、本発明の要部ではないので説明および図示を省略する。なお、主制御部１の機能については後述する。

画像読取部３は、主制御部１の制御の下、原稿から画像を光学的に読み込み、フィルタ処理等した電子的画像データを印刷ジョブとして生成する公知のスキャナであり、生成した画像データが原稿の頁毎に記憶部５に順次記憶されるようになっておいる。画像読取部３は、図２に示すように、本体ケース１３の上部に配置されている。

記憶部５は、主制御部１の制御の下、画像読取部３又は通信部１１からの印刷ジョブ、主制御部１の動作アプリケーションプログラム、画像形成装置Ａを操作するための操作画面情報、後述する社員番号等を記憶する読み書き可能な例えばハードディスク（ＨＤＤ）である。

操作パネル部７は、図２に示すように、本体ケース１３の上部に配置された公知の例えば液晶ディスプレイおよびタッチスイッチを兼ねた入出力部であり、主制御部１の制御の下、画像形成装置Ａにおける動作状態や諸データを表示するとともに、当該装置Ａの操作指示、起動時に使用者を特定する社員番号（補助画像データ）の入力を受ける機能を有している。

印刷部９は、主制御部１の制御の下、記憶部５から画像データを入力して画像イメージデータに展開し、シート状の用紙（媒体）に例えばモノクロ印刷して画像形成する公知の印刷エンジンであり、本発明の主要部を構成するが、詳細は後述する。

通信部１１は、主制御部１の制御の下、ネットワークを介して外部の電子機器例えば画像形成装置（いずれも図示せず。）に接続されており、所定の画像データ伝送プロトコルに従って外部の画像形成装置との間で電子メールやファクシミリを送受信するインタフェースである。

主制御部１は、ＣＰＵ、このＣＰＵの起動プログラムを記憶したＲＯＭその他を有し、記憶部５に記憶されたアプリケーションプログラムによって画像読取部３、記憶部５、操作パネル部７、印刷部９および通信部１１を制御する制御用コンピュータからなっている。

主制御部１は、上述したアプリケーションプログラムや図示しない設定情報に基づき、画像読取部３や通信部１１からの画像データを記憶部５に記憶制御する機能、その画像データを印刷部９に渡して印刷制御（画像形成制御）する機能、および外部の画像形成装置との間でデータ通信制御をする機能を有している。

次に、上述した印刷部９を図２および図３を参照して説明する。

印刷部９は、用紙のセットされる給紙段１５と、この給紙段１５から１次給紙されて搬送された用紙を所定の間隔をおいて２次給紙するレジストローラ１７と、メモリ５から読み出した画像データに基づきトナー像形成部１９によってトナー像が形成される回転感光体２１と、この回転感光体２１に圧接するようこれと平行に配置された加圧ローラ２３と、回転感光体２１および加圧ローラ２３の下流側に位置する定着部２５と、それらレジストローラ１７、トナー像形成部１９および回転感光体２１を制御する印刷制御部２７を有する、例えばモノクロの印刷画像形成部である。

トナー像形成部１９は、図示はしないが、画像データに基づきレーザ発光素子からレーザ光を発光させ、このレーザ光を回転体ミラーで反射するとともにレンズＬを介して回転感光体２１にスキャン照射して回転感光体２１表面に潜像を形成し、トナーカセットからのトナーによってその潜像にトナー像を形成するものである。

トナー像形成部１９は、画像読取部３によって原稿から読み取られた画像データを主画像データとし、頁毎に所定の間隔を置いて主トナー像を回転感光体２１表面に形成するとともに、主画像データの頁毎の間隔の合間又は頁間、すなわち１頁分の主トナー像形成位置より少し前部分（空白部分）において、装置起動者の社員番号を補助画像データとしてこれに基づき補助トナー像を形成する機能を有している。

そのため、回転感光体２１の表面には主画像データに基づく主トナー像と、これに先だつ位置に補助画像データに基づく補助トナー像が形成される。

上述したレジストローラ１７は、主トナー像が加圧ローラ２３部分に到来するタイミングに合わせて用紙が回転感光体２１と加圧ローラ２３間を搬送され、主トナー像が用紙に転写されるよう、用紙を２次給紙制御する用紙搬送制御部として機能している。

印刷制御部２５は、１頁毎に主画像データに基づき回転感光体２１に主トナー像を形成するとともに、最終頁の主トナー像形成位置より少し前部分において、補助画像データに基づく補助トナー像を回転感光体２１に形成するようトナー像形成部１９を制御するとともに、補助トナー像部分の補助トナー像が加圧ローラ２３に直接転写される間隔をおいて用紙を搬送するよう、レジストローラ１７を制御する機能を有している。

すなわち、補助トナー像が加圧ローラ２３に直接転写される期間においては、用紙が回転感光体２１と加圧ローラ２３の間に搬送されないように搬送制御されている。

これによって、主トナー像の形成位置より前の補助トナー像Ｚａは、図３Ａに示すように、用紙Ｂが到来しない状態で加圧ローラ２３に直接当接されて加圧ローラ２３に転写される一方、同図Ｂに示すように、主トナー像Ｚｂが回転感光体２１と加圧ローラ２３間を搬送された用紙に転写されることになる。

しかも、一般に、回転感光体２１と加圧ローラ２３の直径を比較した場合、加圧ローラ２３の直径が大幅に短いから、補助トナー像Ｚａは、回転感光体２１の表面において、主トナー像Ｚｂの形成位置より少し前に位置（加圧ローラ２３の円周寸法より多少短い寸法位置）に形成し、これに続く主トナー像Ｚｂが用紙Ｂに転写可能に搬送されるよう制御されていれば、用紙Ｂに主トナー像Ｚｂが転写される過程で補助トナー像Ｚｂも用紙Ｂの裏面に一度に転写される。

次に、本発明に係る画像形成装置の動作を説明する。

なお、主画像データが複数頁である場合を例にして説明する。

印刷制御部２５がトナー像形成部１９を制御し、図３Ａに示すように、１頁毎に主画像データに基づき回転感光体２１に主トナー像Ｚｂを形成する一方（主トナー像形成処理）、最終頁の主トナー像形成位置より少し前部分に補助画像データに基づく補助トナー像Ｚａを予め回転感光体２１に形成する（補助トナー像形成処理）。

回転感光体２１は回転制御されているので、回転感光体２１の回転に伴って補助トナー像Ｚａが主トナー像Ｚｂより先に加圧ローラ２３部分に移動するが、用紙Ｂが搬送されないので、補助トナー像Ｚａが加圧ローラ２３に直接転写される（補助トナー像転写処理）。

回転感光体２１の回転に伴って主トナー像Ｚｂが加圧ローラ２３部分に移動するタイミングでは、回転感光体２１と加圧ローラ２３の間に用紙Ｂが搬送される一方、加圧ローラ２３の補助トナー像Ｚａが回転感光体２１近傍に移動し、用紙Ｂの片面（表面）に対し回転感光体２１から主トナー像Ｚｂが転写されるとともに、加圧ローラ２３の補助トナー像Ｚａが用紙の対向面（裏面）に一度に転写される（用紙転写処理）。

その後、主トナー像Ｚｂおよび補助トナー像Ｚａの転写された用紙Ｂは、定着部２５にてそれら表裏面のトナー像Ｚａ、Ｚｂが加熱定着され、排紙部から排紙される。

図４Ａは、３頁分の原稿において、２枚目の画像データに基づく主トナー像と３枚目の画像データに基づく主トナー像Ｚｂの間の空白部分に、補助トナー像Ｚａが形成された状態を模写的に示すものであり、同図Ｂは最終頁である３枚目の用紙Ｂの裏面に社員番号等の補助画像が印刷された状態を示している。

そして、これらの主要な処理過程が本発明の画像形成方法に該当する。

このように本発明の画像形成装置は、回転感光体２１に対して主画像データに基づき主トナー像を形成するとともに補助画像データに基づき補助トナー像を形成するトナー像形成部１９と、その回転感光体２１に加圧するよう配置され、回転感光体との間を搬送される用紙に対しそのトナー像を転写させる加圧ローラ２３と、用紙毎に所定の間隔で当該用紙を搬送制御するレジストローラ（用紙搬送制御部）１７と、１頁毎にその主画像データに基づき回転感光体に主トナー像を形成するとともに、最終頁の主トナー像形成位置より少し前部分にその補助画像データに基づく補助トナー像を回転感光体に形成するようトナー像形成部１９を制御し、その補助トナー像が加圧ローラ２３に直接転写される間隔を置いて用紙を搬送するようレジストローラ１７を制御する印刷制御部２７と、を具備している。

そのため、用紙を反転搬送させることなく、補助画像データに基づくトナー像を用紙の裏面に情報として表示させることが可能となるし、その主画像データの最終頁の前において補助トナー像を形成するから、画像データが複数枚分であっても、最終頁の用紙裏面のトナー像を確認し易い。

もっとも、本発明においては、最終頁の主トナー像形成位置より前部分に補助画像データを形成する構成に限定されず、１頁分の主トナー像形成位置より前部分に補助トナー像を形成する構成すれば、画像データが１枚分であっても複数枚分であっても、その用紙の裏面の情報を確認し易い。１枚分の画像データ（原稿）が最終頁に該当すると考えればよい。

また、当該装置の使用者を特定する補助画像データに基づき補助トナー像を形成するから、特に画像形成装置を起動した使用者を特定し易い利点がある。

さらに、その補助画像データに基づき単色の補助トナー像を形成するから、モノクロ画像形成のみならずカラー画像形成においても、マゼンタ、イエロ、シアン、ブラックの何れの単色で実施可能であり、単色であるから構成が簡単化される。

ところで、本発明の画像形成装置においては、図３に示すように、加圧ローラ２３に対して、用紙Ｂされた補助トナー像Ｚａの跡を除去するクリーニング部２９を加圧ローラ２３に進退動可能に配置すれば、加圧ローラ２９に転写され、かつ用紙Ｂに転写された補助トナー像Ｚａが加圧ローラ２３に残っていても、その跡を除去可能になり、補助画像データＺａに基づく同一の補助トナー像を複数枚の用紙Ｂにわたって表示させ難く、印刷された用紙の品位を維持向上可能である。

また、本発明の画像形成装置において、上述した主画像データは、用紙Ｂの片面に印刷画像形成する本来のデータであれば文字図形等任意であるし、用紙裏面に転写する補助画像データも社員番号に限定されず、社員の所属する部署名、当該会社名やロゴマークその他任意であり、その補助画像データがなくとも主画像データに支障がないデータであればよい。

なお、本発明に係る画像形成方法についても本発明の画像形成装置と同様の効果を得ることが可能である。

１ 主制御部
３ 画像読取部
５ 記憶部
７ 操作パネル部
９ 印刷部
１１ 通信部
１３ 本体ケース
１５ 給紙段
１７ レジストローラ（用紙搬送制御部）
１９ トナー像形成部
２１ 回転感光体
２３ 加圧ローラ
２５ 定着部
２７ 印刷制御部
２９ クリーニング部
Ｚａ 補助トナー像
Ｚｂ 主トナー像
Ａ 画像形成装置
Ｂ 用紙

Claims (6)

1. 回転感光体と、
   この回転感光体に対して主画像データに基づき主トナー像を形成するとともに当該装置の使用者を特定する補助画像データに基づき補助トナー像を形成するトナー像形成部と、
   前記回転感光体の直径より大幅に短い直径を有し前記回転感光体に加圧するよう配置され、前記回転感光体との間を搬送される用紙の片面に対し前記主トナー像を転写させるとともに前記用紙の対向面に対し前記補助トナー像を転写させる加圧ローラと、
   前記主トナー像を片面転写するために、前記用紙毎に所定の間隔で当該用紙を前記回転感光体と前記加圧ローラ間に搬送制御する用紙搬送制御部と、
   １頁毎に前記回転感光体に前記主トナー像を形成するとともに、前記主画像データの最終頁において前記主トナー像形成位置から前記加圧ローラの円周寸法より少し短い寸法の前部分に前記補助トナー像を前記回転感光体に形成するよう前記トナー像形成部を制御し、前記主画像データの最終頁において、前記主トナー像に先立って前記補助トナー像が前記加圧ローラに直接転写され、前記回転感光体からの前記主トナー像と前記加圧ローラからの前記補助トナー像とが前記用紙の表裏面に一度に転写される間隔を置いて前記用紙を搬送するよう前記用紙搬送制御部を制御する印刷制御部と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記印刷制御部は、前記補助画像データに基づき単色の前記補助トナー像を形成するよう前記トナー像形成部を制御する請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記加圧ローラにおいて、前記用紙に転写された前記補助トナー像の跡を除去するクリーニング部を有する請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. １頁毎の主画像データに基づき回転感光体に主トナー像を形成する主トナー像形成処理と、
   前記主画像データの最終頁における前記主トナー像形成位置から加圧ローラの円周寸法より少し短い寸法の前部分に、当該装置の使用者を特定する補助画像データに基づく補助トナー像を前記回転感光体に形成する補助トナー像形成処理と、
   前記回転感光体の直径より大幅に短い直径を有し前記回転感光体に加圧するよう配置された前記加圧ローラに対し、前記主トナー像に先立って前記補助トナー像を直接転写する補助トナー像転写処理と、
   前記回転感光体と前記加圧ローラの間に搬送された用紙の片面に対して前記回転感光体から前記主トナー像を片面印刷するために転写するとともに、前記主画像データの最終頁において、前記回転感光体からの前記主トナー像と前記加圧ローラからの前記補助トナー像とを一度に前記用紙の対向面に転写する用紙転写処理と、
   を具備することを特徴とする画像形成方法。
5. 前記補助トナー像形成処理は、前記補助画像データに基づき単色の前記補助トナー像を形成する請求項４記載の画像形成方法。
6. 前記加圧ローラにおいて、前記用紙に転写された前記補助トナー像の跡を除去するクリーニング処理を有する請求項４又は５記載の画像形成方法。

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