JP2004163963A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】偽造物の製造に利用された場合にその偽造物の真偽判定を可能とする画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明の画像形成装置Ｍは、画像形成のための消耗品を含み装置本体に着脱自在のカートリッジ（現像器１３、オフセット防止液塗布ローラ３４）を備え、画像信号に対応して記録媒体上にインクまたはトナーを供給して画像形成を行う画像形成装置であって、前記カートリッジがデオキシリボ核酸を含有するＤＮＡ含有カートリッジであることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成のための消耗品を含み装置本体に着脱自在のカートリッジを備え、画像信号に対応して記録媒体上にインクまたはトナーを供給して画像形成を行う画像形成装置に関する。

近年のパーソナルコンピュータの普及とともに、電子写真式ページプリンタ、インクジェットプリンタ、及び熱転写プリンタのような画像形成装置は、より高品質化され且つ廉価に提供されている。また、これら画像形成装置としては、かつてはモノクロ機能のものが殆どであったが、今や、フルカラー機能のものが当たり前のようになりつつある。

このように、現在の画像形成装置では、フルカラー機能及び高画質の双方が同時に実現されている。そのため、そのような画像形成装置を用いることにより、各種有価証券の発行等も可能となるが、その反面で、それら有価証券の偽造を防止するための対策が新たに必要となる。そこで、偽造防止技術として、種々の提案がなされている。

例えば、偽造防止技術として、製造番号のような画像形成装置本体の個別情報を保持する所定のパターンを個々の画像形成装置に予め記憶させておき、本来形成すべき画像とともに、目立ちにくい黄色ドットを上記パターンに対応して印字する方法が知られている。（例えば、特許文献１参照。）

しかしながら、このような方式は、フルカラーを前提としていることから、モノクロタイプの画像形成装置には適用することができない。また、この方式では、記憶すべき情報量が増加するのとともに、上記パターンと黄色画像とを合成して印字部に出力するため印字制御が複雑となり、装置への負荷が大きい。さらに、黄色ドットで形成したパターンは目立ちにくいとはいえ注視すれば判別することができるため、画質が損なわれるのに加え、そのパターン自体を偽造されるおそれがあり確実なセキュリティが保証される訳ではない。したがって、画像形成装置には、より有効な偽造防止対策が望まれている。

ところで、上述した画像形成装置では、一般に、インク（インクリボンを含む）やトナーのような消耗材料は装置本体に対して着脱自在なカートリッジ内に収容され、このカートリッジは消耗品として利用されている。そのようなカートリッジとしては、画像形成装置メーカによって提供される純正品が使用されるのが通常であるが、他の業者によって製造された模倣品（所謂、海賊版）や、他の業者が空になったカートリッジに消耗材料を充填して再生した再販品も市場に出回っている。

しかしながら、これら模倣品や装置メーカ以外から提供される再販品は、当然、収容しているインクやトナーが純正品とは異なっている。すなわち、上記カートリッジとして模倣品や装置メーカ以外から提供される再販品を使用した場合、純正品に収容されたものとは特性の異なるインクやトナーが使用されることとなる。そのため、この場合、純正品を使用した場合ほどの画質を得ることができないという問題を生ずる。

また、カートリッジとして粗悪品を使用した場合、画像形成装置本体の故障を招くおそれがある。この場合、その故障が、カートリッジとして正規品以外のものを使用したことにより発生したのか、或いは、画像形成装置本体に起因して発生したのかを判断することは極めて困難である。

このように画質低下や故障のような不具合の原因を明確に特定できないと、不具合発生の責任の所在が曖昧となる。また、この場合、不具合が発生したという事実を装置の改良や改善に役立てることができないため、同様の不具合が再発する可能性を排除することができない。しかも、不具合の原因を明確に特定できず同様の不具合が頻発した場合には、例え、その原因がカートリッジとして正規品以外のものを使用したことにあったとしても、その不具合が画像形成装置本体に起因して発生したものとユーザに誤認されることが多いため、画像形成装置メーカのイメージダウンになる。そこで、このような正規品以外のカートリッジの使用を防止する提案もなされている。（例えば、特許文献２、３参照。）
特開平７−１８４０３７号公報（段落［０００２］〜［０００３］、図１） 特開平５−２２４４７９号公報（［要約］、図１、図３） 特開平８−２２４９４７号公報（［要約］、図１、図２）

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、偽造物の製造に利用された場合にその偽造物の真偽判定を可能とする画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、不具合の原因を特定することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、画像形成のための消耗品を含み装置本体に着脱自在のカートリッジを備え、画像信号に対応して記録媒体上にインクまたはトナーを供給して画像形成を行う画像形成装置であって、上記カートリッジがデオキシリボ核酸を含有するＤＮＡ含有カートリッジであることを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明の画像形成装置は、電子写真式ページプリンタのような電子写真装置、インクジェットプリンタのようなインクジェット記録装置、及び熱転写プリンタのような熱転写記録装置等として利用することができる。

例えば、本発明の画像形成装置は、電子写真装置として利用する場合、像担持面を有する像担持体と、上記像担持面に対向して配置され、上記画像信号に対応して上記像担持面に静電潜像を形成する潜像形成器と、上記像担持面に対向して配置され、上記静電潜像が形成された像担持面に上記トナーを含有する現像剤を供給することにより上記像担持面に現像剤像を形成する現像器と、前記像担持面に形成された前記現像剤像を前記記録媒体に転写する転写器と、上記記録媒体に転写された上記現像剤像を上記記録媒体に定着する定着器とを備えた構造とすることができる。

本発明の画像形成装置において、ＤＮＡ含有カートリッジは様々な形態を取り得るが、本発明の画像形成装置を電子写真装置として利用する場合には、上記現像剤としてデオキシリボ核酸を添加したものを使用すること、すなわち、ＤＮＡ含有カートリッジの少なくとも一部を上記現像器で構成することができる。

また、上記定着器がオフセット防止液塗布ローラを着脱自在に具備し、上記オフセット防止液にデオキシリボ核酸を添加して使用すべく、上記ＤＮＡ含有カートリッジの少なくとも一部を上記オフセット防止液塗布ローラで構成することもできる。

さらに、本発明の画像形成装置を液体インクを用いるインクジェットプリンタやインクリボンを用いる熱転写プリンタとした場合、上記インクにデオキシリボ核酸を添加したインクカートリッジを上記ＤＮＡ含有カートリッジに構成する。

本発明では、画像形成のための消耗品を含むカートリッジがデオキシリボ核酸を含有するので、記録媒体上への画像形成によるデオキシリボ核酸の付与を介して若しくは直接カートリッジ内のデオキシリボ核酸の識別に基いて、画像形成装置が偽造物の製造に利用された場合にその偽造物の真偽判定を行うこと及び画像形成装置の使用中に不具合が生じた場合にはその原因を特定することが可能である。
すなわち、本発明によると、偽造物の製造に利用された場合にその偽造物の真偽判定を可能とする画像形成装置が提供される。また、本発明によると、不具合の原因を特定することが可能な画像形成装置が提供される。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す側断面図である。本実施形態においては、本発明をモノクロタイプの電子写真式ページプリンタに適用している。

図１に示すページプリンタ（本体装置）Ｍは、下部構造Ｍ１と、図中左端部を支持軸として下部構造Ｍ１に対して開閉可能に設けられた上蓋Ｍ２とで構成されている。本体装置Ｍ内には、用紙カセット１、給紙コロ２、プロセスユニット３、及び定着器４等が配設されている。また、上蓋Ｍ２の上面は、排紙トレイ５を形成している。

用紙カセット１は、下部構造Ｍ１の底部に図中右側に向けて引き出し可能に配置されている。用紙カセット１内には、記録媒体として多数枚の用紙Ｐが載置・収容されている。用紙カセット１の下流側には、給紙コロ２、給送ロール対が配設された給紙案内路、及び待機ロール対が順次配置されている。用紙カセット１内に載置・収容された用紙Ｐは、給紙コロ２等を駆動することにより一枚づつプロセスユニット３へと給紙される。

プロセスユニット３は、像担持体である感光体ドラム１０の周囲に、帯電器１１、書込みヘッド１２、現像器１３、転写ローラ１４、及びクリーナ１５等が図中時計回りに順次配置された構造を有している。なお、帯電器１１と書込みヘッド１２とは潜像形成器を構成しており、転写ローラ１４は感光体ドラム１０との間に転写部を形成している。

感光体ドラム１０は、図示しない駆動機構により矢印Ａに示す方向に回転させられ、それにより、感光体ドラム１０の像担持面は、帯電器１１、書込みヘッド１２、現像器１３、転写ローラ１４、及びクリーナ１５等に対して相対移動する。

感光体ドラム１０は、導電性表面を有する基体とその導電性表面上に形成された感光体層とを有している。感光体層は像担持面を構成しており、光照射により帯電状態等に変化を生ずる感光性材料を含有している。また、この感光体層は、コロナ帯電器や接触帯電器のような帯電器１１により正及び負のいずれかの極性に帯電され得る。

書込みヘッド１２は、帯電器１１によって所定の極性に帯電した感光体ドラム１０の像担持面に、画像信号に対応してレーザ光やＬＥＤ光等の光を照射する。それにより、感光体ドラム１０の像担持面では照射部と非照射部との間で表面電位に差が生じ、像担持面に上記画像信号に対応した静電潜像が形成される。

現像器１３は、下部に開口が設けられた容器２１を有しており、その開口に現像ローラ２２を回転可能に支持している。現像器１３は、この現像ローラ２２を感光体ドラム１０の像担持面に当接させ、ここに現像部を形成している。容器２１内にはトナーを含有する現像剤として一成分または二成分現像剤が収容されており、さらに、現像剤に埋没するようにして攪拌部材、ドクターブレード２３、及び供給ローラ２４が配設されている。なお、現像器１３は、本体装置Ｍに対して着脱自在である。

攪拌部材は回転することにより現像剤を攪拌するのとともに供給ローラ２４へと送り込む。供給ローラ２４は、現像ローラ２２に圧接しており、攪拌部材から送られた現像剤を擦り付けるようにして現像ローラ２２の周面に供給する。また、現像ローラ２２の周面に当接するドクターブレード２３は、現像剤に摩擦電荷を与えて現像ローラ２２への付着を助勢するとともに、付着する現像剤層を一定の厚さに規定する。

以上のように構成される現像器１３は、攪拌部材を回転させるのとともに、感光体ドラム１０の矢印Ａに示す方向への回転に応じて、現像ローラを矢印Ｂに示す方向に及び供給ローラ２４を矢印Ｃに示す方向にそれぞれ回転させることで、正規現像法或いは反転現像法により、感光体ドラム１０の像担持面にその静電潜像に対応した現像剤像を形成する。

転写ローラ１４と感光体ドラム１０とはプロセスユニット３に給紙された用紙Ｐを挟持するように配置されている。転写ローラ１４は、例えば、図示しない転写バイアス電源から所定の電圧を印加され、感光体ドラム１０の像担持面に形成された現像剤像を用紙Ｐ上へと転写する。

プロセスユニット３の下流側に配置された定着器４は、断熱性の容器内に組み付けられた圧接ローラ３１、定着ローラ３２、分離爪３３、及びオフセット防止液塗布ローラ３４等で構成されている。定着ローラ３２はヒータを内蔵しており、用紙Ｐ上に転写された現像剤像は、圧接ローラ及び定着ローラ３２から印加される熱及び圧力によって用紙Ｐ上に定着される。なお、オフセット防止液塗布ローラ３４は、シリコーンオイルのようなオフセット防止液を染み込ませたローラであって、定着ローラ３２の周面にオフセット防止液を供給して、現像剤が定着ローラ３２の周面に付着するのを防止する。

定着器４の下流側には、搬出ロール対、搬出ガイド、及び排紙ロール対が順次配置され、プロセスユニット３及び定着器４で順次処理された用紙Ｐを上蓋Ｍ２の上面に設けられた排紙トレイ５へと排紙する。

さて、本実施形態に係るページプリンタＭは、上述した構成に加え、以下に説明するように、画像形成のためのトナー等の消耗品を含み装置本体に着脱自在のカートリッジが、デオキシリボ核酸を供給するＤＮＡ含有カートリッジとして構成されたことを特徴としている。

デオキシリボ核酸（以下、ＤＮＡという）は、デオキシリボヌクレオチドの鎖状重合体であって、糖の３'位及び５'位の炭素に結合した−ＯＨ基が形成するリン酸ジエステル結合によって各ヌクレオチドの間が結ばれたポリデオキシリボヌクレオチドである。ＤＮＡを構成する塩基は、通常、プリン（Ｐｕ）であるアデニン（Ａ）とグアニン（Ｇ）、及びピリミジン（Ｐｙ）であるチミン（Ｔ）とシトシン（Ｃ）の４種類である。ＤＮＡの立体構造は、共通の中心軸の周りに２本の鎖が螺旋状に捩れ合った２重螺旋構造であり、それぞれの鎖の塩基は中心軸に向き、一方の鎖の塩基と他方の鎖の塩基との間の水素結合によって構造が安定化されている。なお、ＡとＴとは２本の水素結合で特異的な塩基対を形成し、ＧとＣとは３本の水素結合で塩基対を形成している。

ＤＮＡの構造特性は１本の鎖上の塩基配列によって決まり、他の鎖は塩基対によって規定されるこれと相補的な関係にある。遺伝子としてのＤＮＡは、通常、分子量１００万以上の糸状分子であり、上述した鎖上の塩基配列が遺伝情報の基礎をなしている。すなわち、ＤＮＡは１つの分子で極めて膨大な情報を保持しており、しかも、その塩基配列の種類は無数であると言ってもよい程度に多い。

本発明者らは、ＤＮＡは１つの分子で極めて膨大な情報を保持しており且つその塩基配列の種類は極めて多いという事実に着目し、デオキシリボ核酸を含有するカートリッジを上記ページプリンタに採用すれば、上記ページプリンタが偽造物の製造に利用されたとしてもその偽造物の真偽判定を行うことが可能となること並びに上記ページプリンタの使用中に不具合が生じた場合にはその原因を特定することが可能となることを見出し、本発明に至ったものである。

すなわち、例えば、複数種のページプリンタにその複数種毎のＤＮＡ含有カートリッジを着脱自在に設け、各機種間で使用するＤＮＡの種類を異ならしめれば、カートリッジ内のデオキシリボ核酸を識別することにより、そのカートリッジの由来を特定することができる。また、ページプリンタ毎にＤＮＡ含有カートリッジを対応させて設け、各ページプリンタ間、各カートリッジ間で使用するＤＮＡの種類を異ならしめれば、カートリッジや装置本体を特定することができる。したがって、ページプリンタに対応したＤＮＡ含有カートリッジを着脱自在に使用することにより、それが各種有価証券等の偽造に利用されたとしても、真正物と偽造物との判別が可能となる。

また、ＤＮＡ含有カートリッジ内の消耗品が画像形成に伴って用紙Ｐ上へ供給されるように構成すれば、画像形成後の用紙Ｐ上供給された消耗品のＤＮＡの識別により、その用紙Ｐがどのカートリッジ、機種から出力されたものであるのかを識別することもできる。

直接的なＤＮＡ含有カートリッジ内のＤＮＡの識別だけでなく、用紙Ｐ上へのＤＮＡの付与及び用紙Ｐ上に付与したＤＮＡの識別は、例えば、以下の方法により行うことができる。まず、生物からＤＮＡ遺伝子を抽出培養し、必要に応じて抽出した遺伝子情報のコンピュータ解析を行い、そのセグメント情報を持った化学物質を培養合成する。このようにして得られたＤＮＡ遺伝子セグメントをＤＮＡとして用紙Ｐ上に付与する。次に、用紙Ｐ上に付与したＤＮＡを採取する。通常、用紙Ｐから採取されるＤＮＡは微量であるので、ＰＣＲ（Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ）法等を用いて、採取した微量のＤＮＡサンプルから、目的とする特定のＤＮＡを増幅する。その後、増幅したＤＮＡと別途保存しておいた参照用のＤＮＡサンプルとを、ＳＳＣＰ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｔｒａｎｄ Ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ）法を用いて比較する。ＳＳＣＰ法によれば、２種類のＤＮＡが同一の塩基配列を有するものであるか否かを容易に判別することが可能である。したがって、このような方法により、用紙Ｐ上に付与したＤＮＡを識別することができる。

ＤＮＡ含有カートリッジとしては様々な形態を取り得るが、本実施の形態では、上記した本体装置Ｍに着脱自在の現像器１３の形態で提供される。
すなわち、現像器１３は、図１に示したように、下部に開口が設けられた容器２１を有しており、その開口に現像ローラ２２を回転可能に支持している。現像器１３は、この現像ローラ２２を感光体ドラム１０の像担持面に当接させ、ここに現像部を形成している。容器２１内にはトナーを含有する現像剤として一成分または二成分現像剤が収容されており、さらに、現像剤に埋没するようにして攪拌部材、ドクターブレード２３、及び供給ローラ２４が配設されている。そして、本実施形態においては、上記現像剤に予め所定のＤＮＡを含有させるようにしてある。

現像器１３は、攪拌部材を回転させるのとともに、感光体ドラム１０の矢印Ａに示す方向への回転に応じて、現像ローラを矢印Ｂに示す方向に及び供給ローラ２４を矢印Ｃに示す方向にそれぞれ回転させることで、正規現像法或いは反転現像法により、感光体ドラム１０の像担持面にその静電潜像に対応した現像剤像を形成する。この現像剤像は、転写ローラ１４により用紙Ｐ上に転写された後、定着器４により定着されて排紙トレイ５上へ排紙される。

したがって、排紙トレイ５上に排紙された用紙Ｐ上には画像の形成と同時にＤＮＡの記録が残ることになる。この場合、正規のトナーカートリッジとしてＤＮＡを添加した現像剤を収容するもののみを提供すれば、カートリッジとして正規品を使用した際に不具合が発生したのか、或いは、正規品以外のものを使用した際に不具合が発生したのかを、出力された用紙Ｐから判別することができる。したがって、画質低下や故障のような不具合の原因を明確に特定することが可能となり、不具合発生の責任の所在を明確化することができる。また、不具合が発生したという事実を装置の改良や改善に役立てることが可能となるため、同様の不具合が再発するのを防止することができる。

（実施形態２）
図１に示すページプリンタＭにおいて、消耗品を含み着脱自在なカートリッジ形態、つまりＤＮＡ含有カートリッジとしては、他の方法でも可能である。以下、それを第２の実施の形態として説明する。

図１にて上述したように、定着器４は、圧接ローラ３１、定着ローラ３２、分離爪３３、及びオフセット防止液塗布ローラ３４等で構成されている。定着ローラ３２はヒータを内蔵しており、用紙Ｐ上に転写された現像剤像は、圧接ローラ及び定着ローラ３２から印加される熱及び圧力によって用紙Ｐ上に定着される。ここでオフセット防止液塗布ローラ３４は、シリコーンオイルのようなオフセット防止液を染み込ませたローラであって、定着ローラ３２の周面にオフセット防止液を供給して、現像剤が定着ローラ３２の周面に付着するのを防止する。そして、定期的に交換する消耗品とされている。

このように、オフセット防止液塗布ローラ３４は定期的に交換可能なカートリッジを構成するから、このオフセット防止液塗布ローラ３４に染み込ませるオフセット防止液にＤＮＡを添加すれば、定着ローラ３２を介して、用紙Ｐの表面にＤＮＡを塗布することができる。なお、このような方法では、用紙Ｐの現像剤像を形成した面のほぼ全体にわたってＤＮＡが塗布されることとなるので、オフセット防止液中のＤＮＡの濃度は比較的低くてもよい。

以上説明したいずれの実施形態とも、カートリッジの変更のみで新たな機構は不要であるため、従来のページプリンタの構成を殆ど変更することなく利用することができる。なお、上記ＤＮＡ含有カートリッジは組み合わせで構成することもでき、そのような組み合わせで構成すれば、偽造物の製造に利用された場合にその偽造物の真偽判定や、不具合の原因の特定がより一層確実となる。

また、上記実施形態では、本発明をモノクロタイプの電子写真式ページプリンタに適用したが、本発明は、フルカラータイプの電子写真式ページプリンタや、モノクロ或いはフルカラータイプのインクジェットプリンタ及び熱転写プリンタ等にも適用可能である。例えば、本発明をインクジェットプリンタに適用する場合には、インクカートリッジ内の液体インクにＤＮＡを含有させること、熱転写プリンタの場合には、それに使用するインクリボンカートリッジのインクにＤＮＡを含有させること等により、そのインクジェットプリンタや熱転写プリンタが偽造物の製造に利用された場合にその偽造物の真偽判定を行うこと並びに上記インクプリンタの使用中に不具合が生じた場合にはその原因を特定することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す側断面図である。

符号の説明

Ｍ…画像形成装置 ； Ｍ１…下部構造 ； Ｍ２…上蓋 ； Ｐ…用紙
１…用紙カセット ； ２…給紙コロ ； ３…プロセスユニット
４…定着器 ； ５…排紙トレイ ； １０…感光体ドラム
１１…帯電器 ； １２…書込みヘッド ； １３…現像器
１４…転写ローラ ； １５…クリーナ ； ２１…容器
２２…現像ローラ ； ２３…ドクターブレード ； ２４…供給ローラ
３１…圧接ローラ ； ３２…定着ローラ ； ３３…分離爪
３４…オフセット防止液塗布ローラ

Claims (5)

1. 画像形成のための消耗品を含み装置本体に着脱自在のカートリッジを備え、画像信号に対応して記録媒体上にインクまたはトナーを供給して画像形成を行う画像形成装置であって、前記カートリッジがデオキシリボ核酸を含有するＤＮＡ含有カートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持面を有する像担持体と、
   前記像担持面に対向して配置され、前記画像信号に対応して前記像担持面に静電潜像を形成する潜像形成器と、
   前記像担持面に対向して配置され、前記静電潜像が形成された像担持面に前記トナーを含有する現像剤を供給することにより前記像担持面に現像剤像を形成する現像器と、
   前記像担持面に形成された前記現像剤像を前記記録媒体に転写する転写器と、
   前記記録媒体に転写された前記現像剤像を前記記録媒体に定着する定着器と
   をさらに具備することを特徴とする請求項１項に記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤はデオキシリボ核酸を含有し、前記ＤＮＡ含有カートリッジの少なくとも一部は前記現像器で構成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記定着器がオフセット防止液塗布ローラを着脱自在に具備し、前記オフセット防止液はデオキシリボ核酸を含有し、前記ＤＮＡ含有カートリッジの少なくとも一部は前記オフセット防止液塗布ローラで構成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は前記インクを液体インクとして使用するインクジェットプリンタもしくは前記インクをインクリボンとして使用する熱転写プリンタであり、前記ＤＮＡ含有カートリッジは前記インクにデオキシリボ核酸を含有したインクカートリッジであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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