JP2006195065A - 画像形成装置、画像形成方法及画像形成シート - Google Patents

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Abstract

【課題】 生産性を落とすことなく、用紙に関する情報を確実に取得して適切な制御を行うことができ、印刷エリアも確保することができる画像形成装置、画像形成方法及び画像形成シートを提供する。
【解決手段】 画像形成装置10は、転写装置36、定着装置44等からなる像形成部12と、この像形成部12により像が形成されるようにシートを供給するシート供給装置48とを有する。シート供給装置48により供給されるシートには、実質的に目に見えない記憶媒体が設けられている。記憶媒体にはシートに関する情報が記憶され、この情報が読取装置64により読み取られ、転写電圧、定着温度、搬送速度等が制御される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、これらの画像形成装置を用いて画像を形成する方法及びこれらの画像形成装置に用いるシートに関する。
従来の画像形成装置においては、ユーザが印刷環境の設定をし忘れたり、あるいは設定を間違えてしまった場合には、適切な印刷が行われないことになる。例えば厚紙を印刷する場合、ユーザは、印刷処理前に、厚紙に応じた印刷環境を画像形成装置やドライバで設定する必要がある。ところが印刷環境の設定をし忘れたり、あるいは設定を間違えてしまった場合には、前に設定された印刷環境、あるいは間違えて設定した印刷環境により、印刷処理が実行される。この結果、印刷用紙に転写不良や定着不良といった画質の不具合が発生する。また、上述のように印刷環境の設定をし忘れたり、間違えた場合には、これらの誤りは出力結果(出力物)を見て、始めてユーザが気付くことが多い。したがって、印刷された出力結果物によらなければ、ユーザは、印刷環境の設定の誤りに気付くことができない。また、印刷用紙は、同じ規格のものであっても製造会社が異なったり、あるいは同じ製造会社でも製造ロットが異なることにより、印刷された画像の画質に影響を与える物性値を異ならせることがある。印刷用紙の物性値とは、例えば抵抗、平滑性、弾力性、白色度、光沢度等である。これらの物性値は、印刷用紙の保存状態によっても変化する場合がある。そして、上述のように物性値が異なる印刷用紙を用いて、印刷された画像の画質を常に一定に保とうとする場合には、印刷用紙の物性値も考慮した印刷環境の設定が必要になる。しかしながら、印刷用紙の物性値の違いを印刷用紙を見てユーザが判断することは困難であり、たとえそれら物性値を設定することができる画像形成装置であっても、ユーザが当該適切な物性値を設定することは困難である。このように、従来の画像形成装置は、ユーザによる正確な印刷環境の設定が行われなければ適切に画像を印刷することができなかった。
従来、印刷用紙に応じて適切な印画処理を行う目的で印刷用紙にバーコードを設け、このバーコードの情報をバーコードリーダにより読み取り、この読み取られた情報に基づいて画像処理を行ったり、定着温度を制御するようにしたものが知られている(例えば特許文献1及び2)。
特開平8−72286号公報 特開平6−161321号公報
しかしながら、上記特許文献1及び2に記載された発明は、印刷用紙のバーコードを読み取るようにしてあるので、読取ミスや誤検知が生じやすく、安定した画像を印刷することはできない。読取ミスや誤検知を少なくしようとすると、バーコード読取時に用紙搬送を停止したり、用紙搬送速度を遅くしなければならず、生産性が落ちてしまう。また、印刷用紙に予めバーコードを印刷しているので、バーコードが印刷された箇所には印刷することができず、印刷エリアが狭い等の問題がある。
そこで、本発明の目的は、生産性を落とすことなく、用紙に関する情報を確実に取得して適切な制御を行うことができ、印刷エリアも確保することができる画像形成装置、画像形成方法及び画像形成シートを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の第1の特徴とするところは、シートが搬送されるシート搬送路と、このシート搬送路を介して搬送されたシートに像を形成する像形成部と、実質的に目に見えないようにシートに設けられた記憶媒体に記憶されたシートに関する情報を読み取る読取手段と、この読取手段により読み取られた情報に基づいて前記像形成部を制御する制御手段とを有する画像形成装置にある。
記憶媒体は、好ましくはRFIDタグ(Radio Frequency-Identification Tag:電波方式認識タグ)であるが、透明の磁気インク等であってもよい。
また、好適には、前記像形成部はシートにトナー像を転写する転写装置を有し、前記制御手段は、前記転写装置に印加する電圧又は電流を制御する。または前記像形成部はシートに転写されたトナー像を、熱及び圧力によりシートに定着させる定着装置を有し、前記制御手段は、前記定着装置の加熱温度を制御する。または前記シート搬送路を介してシートを搬送する搬送手段を有し、前記制御手段は、前記搬送手段の搬送速度を制御する。
また、好適には、前記読取手段は、前記シート搬送路にあって前記像形成部の上流側に配置されている。さらに好適には、前記シート搬送路は、シートを供給するシート供給部からシートを排出するシート搬出部とを接続するものであって、前記読取手段は、前記シート供給部近傍に設けられている。
前記記憶媒体に記憶された情報は、搬送方向のシート長さ、搬送方向と直交する方向のシート幅、シートの坪量、シートの銘柄、シートの製造に関する情報等である。
また、好適には、前記記憶媒体は、シートの非画像領域に設けられる。
また、用紙の記憶媒体や像形成部の部品を保護するために次のようにすることが好ましい。即ち、好適には、前記転写装置は、像担持体に押圧接触する転写ローラから構成され、該像担持体と転写ローラとは軸方向上で圧力が高い部分と低い部分とを有し、該圧力が低い部分を前記記憶媒体が通過するようにしてなる。あるいは積極的に転写ローラに硬度が高い部分と低い部分とを設け、該転写ローラの硬度が低い部分を前記記録媒体が通過するようにしてもよい。また、好適には、前記定着装置は、互いに圧接する加熱ローラと加圧ローラとから構成され、該加熱ローラと加圧ローラとは軸方向上で圧力が高い部分と低い部分とを有し、該圧力が低い部分を前記記録媒体が通過するようにしてなる。あるいは積極的に該加圧ローラに硬度が高い部分と低い部分とを設け、該加圧ローラの硬度が低い部分を前記記憶媒体が通過するようにしてもよい。さらに、好適には、前記シート供給部は、ニップ部をもって接触回転する搬送ローラを有し、該搬送ローラの圧力を避ける位置に前記記憶媒体が設けられる。
本発明の第2の特徴とするところは、実質的に目に見えないようにシートに設けられた記憶媒体からシートに関する情報を読み取り、この読み取られた情報に基づいて像形成部を制御してシートに画像を形成する画像形成方法にある。
本発明の第3の特徴とするところは、実質的に目に見えないように、シートに関する情報を記憶する記憶媒体が設けられ、この記憶媒体に記憶された情報に基づいて像形成部が制御されるようにした画像形成シートにある。
本発明によれば、実質的に目に見えない記憶媒体を用紙に設け、この記憶媒体に記憶されている用紙に関する情報を読み取り、この読み取られた情報に基づいて像形成部を制御するようにしたので、ユーザが用紙の物性値を意識することなく、しかも用紙の印刷に制限を付けることなく、適切な印刷処理を行うことができる。
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1において、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置10が示されている。この画像形成装置10は、例えば白黒プリンタであり、ゼログラフィ方式の像形成部12を有する。像形成部12は、露光装置14とプロセスカートリッジ16とを有する。
露光装置14は、例えばレーザ方式であり、レーザ発光部18、コリメータレンズ20、回転多面鏡22、シリンドリカルレンズ24、反射ミラー26a,26b等から構成され、レーザ発光部18から発したレーザ光が回転多面鏡22により走査され、後述する感光体32に潜像を形成する。
プロセスカートリッジ16は、帯電装置28、現像装置30、感光体32、クリーニング装置34等が一体となったものである。帯電装置28は例えば帯電ローラからなり、この帯電装置28により一様に帯電された感光体32は、露光装置14からのレーザが走査されて潜像が形成され、現像装置30により潜像にトナーが付着されてトナー像が形成され、後述する転写装置36によりこのトナー像がシートに転写される。転写後の感光体32には、例えばブレードからなるクリーニング装置34が摺接し、これによりトナーが回収部38に回収される。現像装置30は、現像ローラ40とトナー収容部42とを有し、トナー収容部42に収容されたトナーが現像ローラ40に付着され、この付着されたトナーにより感光体32上の潜像を可視化する。
像形成部12は、感光体32に対峙する転写装置36をさらに有する。この転写装置36は例えば転写ローラから構成され、感光体32上のトナーとは逆極性の電圧が印加され、感光体32と転写装置36との間を通過するシートに感光体32上のトナー像を転写する。この転写装置36に印加される電圧又は電流は後述するRFIDタグから読み出された情報により調整される。
像形成部12は、転写装置36の後流側に定着装置44をさらに有する。この定着装置44は、転写装置36によりシートに転写されたトナー像を熱と圧力とによりシートに定着するためのもので、加熱ローラ46と加圧ローラ48とから構成されている。定着装置42の加熱ローラ46による加熱温度は後述するRFIDタグから読み出された情報により調整される。
シート供給装置48は、シートが積層されたシート収容カセット50と、シートが排出されるシート排出部52と、該シート収容カセット50からシート排出部52まで形成されたシート搬送路54とを有する。シート収容カセット50に積層された最上位のシートは、ピックアップローラ56によりピックされ、搬送ローラ58により下流側に搬送される。そして、該シートは、レジストローラ60により一時停止され、シートにループを形成するようにタイミングをとって転写装置36へ供給され、転写装置36によりトナー像が転写され、さらに転写されたトナー像が定着装置44により定着され、排出ローラ62によりシート排出部52へ排出される。レジストローラ60の駆動タイミング及び搬送系によるシート搬送速度は、後述するRFIDタグから読み出された情報により調整される。
シート収容カセットに収容されているシートのそれぞれには、記憶媒体である例えばRFIDタグが埋め込まれている。このRFIDタグは、周知のように、ICチップから構成され、シートに埋め込まれることにより実質的に目に見えないようになっている。図2(a),(b)に示すように、RFIDタグの配置領域Rは、シートSの搬送方向先端近傍にある。ここで、近傍とは、シート搬送方向のシート長さの50%以上先端側に寄っていることをいい、好ましくは20%以上先端側へ寄せる。したがって、例えばシートの後端にRFIDタグを配置すると、像形成部の制御が間に合わなくなるのに対し、シートの先端にRFIDタグを配置することにより、読取装置による読み取りが早くなり、早い段階から制御を行うことができる。
読取装置64は、RFIDタグとの通信によりRFIDタグに記憶されているシートに関する情報を読み取る。この実施形態においては、読取装置64は、搬送ローラ58の後流近傍に配置されている。例えば転写装置36の近傍に読取装置64を配置すると、像形成部の制御が間に合わなくなるのに対し、この実施形態のように、読取装置64を搬送ローラ58の近傍に配置することにより、読取装置64によるRFIDタグの読み取りが早くなり、早い段階から制御を行うことができる。
図3において、画像形成装置10の制御部66が示されている。制御部66は、主コントローラ68を有し、この主コントローラ68には、中央処理演算装置(CPU)70が備えられている。このCPU70は、読取装置64に接続され、読取装置64からシートに関する情報を取得するようになっている。また、CPU70には、不揮発性メモリ72及びRAM74が接続され、前述した定着装置44の加熱温度、シート搬送系76の搬送速度、転写装置36に印加する高圧電源78の電圧出力、シートのループを形成するレジストローラ60(レジストローラを制御するクラッチ)の駆動を制御する。さらにCPU70は、通信コントローラ80に通信回線を介して接続され、コントロールパネル82からの指示を受けるようになっている。上記不揮発性メモリ72には、RFIDタグから読み取られた情報に対応する制御パラメータが記憶されている。
図4において、RFIDタグ84の構成が示されている。RFIDタグ84は、アンテナ86、クロック再生回路88、メモリ回路90、データ送信回路92及び電源回路94を有する。また、図5において、前述した読取装置64の構成が示されている。読取装置64は、送信回路96、受信回路98、送受信制御回路100、復調回路102及び変調回路104を有する。
RFIDタグ84において、電源回路94は、アンテナ86を介して供給される電波信号を整流して、RFIDタグ84の各構成部分に対して、それらの動作に必要な電力を供給する。クロック再生回路88は、アンテナ86を介して読取装置64から供給される電波信号から、クロック信号を再生し、メモリ回路90及びデータ送受信回路92に対して出力する。
メモリ回路90は、例えば不揮発性のRAMであって、シートに関する情報を記憶している。シートに関する情報としては、シート搬送方向のシート長さ、シート搬送方向とは直交する方向のシート幅、坪量(薄紙、厚紙等)、シートの銘柄、シートの製造に関する情報(例えばシートの製造会社、製造場所、製造年月日)等である。
また、メモリ回路90は、上記クロック信号に同期して、記憶した情報をデータ送信回路96に対して出力する。
読取装置64において、送受信制御回路100は、読取装置64の各構成部分の動作を制御する。また、送受信制御回路100は、受信回路98により受信され、復調回路102により復調された情報を、前述したCPU70に送信する。変調回路104は、送受信制御回路100から入力されるデータで電波信号を変調し、送信回路96に対して出力する。送信回路96は、RFIDタグ84にクロック信号などを含む電波信号を、アンテナ86を介して送信する。
受信回路98は、RFIDタグ84側からの反射信号を受信し、復調回路102に対して出力する。復調回路102は、受信回路98から入力される反射信号の変化から、RFIDタグ84が送信したデータを復調し、送受信制御回路100に対して出力し、これによりRFIDタグ84に記憶されているシートに関する情報が読み出される。
図6において、前述したCPU70による制御フローが示されている。まずステップS10において、RFIDタグ84からシートに関する情報を読み取る。次にステップS12において、RFIDタグ84から読み取ったシートに関する情報に対応する制御パラメータを読み出す。例えばシート搬送方向の長さが長い場合には、転写電圧をかける時間を長くする制御パラメータが選択され、シート搬送方向の直交する方向のシート幅が短ければ定着温度を低くする制御パラメータが選択され、坪量が大きい場合には、定着温度を高くし、搬送速度を遅くし、レジストローラの駆動タイミングを早くしてループを少なくする等の制御パラメータが選択される。また、シートの製造年月日が古い場合には、例えば転写電圧を低くする制御パラメータが選択される。
次のステップS14においては、ステップ12で選択された制御パラメータに基づいてレジストローラの駆動タイミングを調整し、次のステップS16においては、同様に搬送速度を調整し、次のステップS18においては、同様に転写電圧(又は転写電流)を調整し、次のステップS20においては、同様に定着温度を調整する。このような調整は、シートのRFIDタグ84が読取装置64を通過する毎に行われ、そのため、種々のシートが混合して送られる場合にもそれぞれにシートに対して転写電圧等が制御され、最適な印刷を行うことができる。
次にRFIDタグをシートに設ける場合の種々の改善について説明する。
上記実施形態においては、シートにRFIDタグが埋め込まれているため、転写ローラから構成されている転写装置、加熱ローラと加圧ローラとから構成されている定着装置、搬送ローラ等の軸方向上荷重が強い部分で、シートのRFIDタグに対応する部分に傷や変形等のダメージを受けたり、RFIDタグが破損する(特に情報を読み取る前に破損する)おそれがある。また、RFIDタグが埋め込まれているシート部分に転写不良や定着不良が生じるおそれがある。
そこで、次のような改善を行うことが好ましい。
図7に示すように、前述した搬送ローラ58は、軸方向(シート送り方向と直交する方向)に複数のロール部58a,58bに分かれている。このロール部58a,58bにRFIDタグが挟まれると、ロール部58a,58bにダメージが生じたり、RFIDタグが破損したりするおそれがある。
そこで、図7に示すように、シートSにおけるRFIDタグ配置領域Rをロール部58a,58bからの圧力を受けない部分、例えばロール部58a,58bを避けた位置に配置する。これにより、ロール部58a,58bにダメージが生じたり、RFIDタグが破損するのを防止することができる。
図8に示すように、転写ローラ106は、該転写ローラ106の軸方向両側で感光体32に向けて付勢されている。このため、RFIDタグがシート搬送方向と直交するシート幅の両端近傍にあると、転写ローラ106又は感光体32にダメージが生じたり、RFIDタグが破損したりするおそれがある。
そこで、図8に示すように、シートSにおけるRFIDタグ配置領域Rを転写転写ローラ106からの圧力を大きく受けない部分、即ち、転写ローラ106の軸方向両端を避けた位置に配置する。これにより、転写ローラ106又は感光体32にダメージが生じたり、RFIDタグが破損するのを防止することができる。
また、図9に示すように、転写ローラ106の両端に中央部分よりも硬度を低い低硬度部108を形成し、この低硬度部108にRFIDタグを通過させるようにしてもよい。
図10に示すように、定着装置44においては、加圧ローラ48は、該加圧ローラ48の軸方向両側で加熱ローラ46に向けて付勢されている。このため、RFIDタグがシート搬送方向と直交するシート幅の両端近傍にあると、加圧ローラ46又は加熱ローラ48にダメージが生じたり、RFIDタグが破損したりするおそれがある。
そこで、図10に示すように、シートSにおけるRFIDタグ配置領域Rを加圧ローラ46からの圧力を大きく受けない部分、即ち、加圧ローラ46の軸方向両端を避けた位置に配置する。これにより、加圧ローラ46又は加熱ローラ48にダメージが生じたり、RFIDタグが破損するのを防止することができる。
また、図11に示すように、加圧ローラ46の両端に中央部分よりも硬度を低い低硬度部110を形成し、この低硬度部110にRFIDタグを通過させるようにしてもよい。
さらにRFIDタグが埋め込まれている部分に画像を印刷する場合は、該部分に転写不良や定着不良を生じるおそれがある。そのため、RFID配置領域は、シートの非画像部分、例えばシートの先端近傍、後端近傍、左右端近傍に設けることが好ましい。
図12において、本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置10が示されている。この画像形成装置10は、例えばカラーのゼログラフィ方式のプリンタであり、像形成部12の露光装置14は、4色(シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック)に対応するレーザ光を発するように構成されている。また、4色に対応して4つの感光体32と、4つの帯電装置28と、4つの現像装置30を備えている。また、2つの感光体32がそれぞれ接する2つの第1中間転写体112と、この2つの第1中間転写体112に接する1つの第2中間転写体114を備え、この第2中間転写体114に転写ローラである転写装置36が対峙している。帯電装置28により一様に帯電されたそれぞれの感光体32には、画像信号に対応して発する露光装置14からのレーザ光により潜像が形成され、各現像装置30により現像される。2つの感光体32にそれぞれ形成されたトナー像は、第1中間転写体112に転写され、さらに第2中間転写体114に転写されて4色のトナー像となり、この4色のトナー像が転写装置36によりシートに転写される。シートに転写されたトナー像は、定着装置44によりシートに定着され、シート排出部52に排出される。
読取装置64は、前述した実施形態と同様に、搬送ローラ58の後流側近傍に配置されている。この読取装置64により、シートに埋め込まれたRFIDタグの情報(シートに関する情報)が読み取られ、シート搬送速度、転写電圧又は電流、定着温度等が制御される。
なお、前述した実施形態と同一部分については、図面に同一番号を付して説明を省略する。
本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 (a),(b)はそれぞれ本発明の第1の実施形態に用いたシートを示す平面図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置における制御部を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に用いたRFIDタグを示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に用いた読取装置を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態の制御部の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態における搬送ローラとシートとの関係を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態における転写ローラとシートとの関係を示す第1の例の側面図である。 本発明の第1の実施形態における転写ローラとシートとの関係を示す第2の例の側面図である。 本発明の第1の実施形態における定着装置とシートとの関係を示す第1の例の側面図である。 本発明の第1の実施形態における定着装置とシートとの関係を示す第2の例の側面図である。 本発明の第2の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
符号の説明
10 画像形成装置
12 像形成部
14 露光装置
28 帯電装置
30 現像装置
32 感光体
36 転写装置
44 定着装置
46 加熱ローラ
48 加圧ローラ
48 シート供給装置
58 搬送ローラ
60 レジストローラ
64 読取装置
66 制御部
106 転写ローラ
108、110 低硬度部

Claims (20)

  1. シートが搬送されるシート搬送路と、このシート搬送路を介して搬送されたシートに像を形成する像形成部と、シートに設けられた記憶媒体に記憶されたシートに関する情報を読み取る読取手段と、この読取手段により読み取られた情報に基づいて前記像形成部を制御する制御手段とを有する画像形成装置。
  2. 前記記憶媒体は、RFIDタグである請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記像形成部はシートにトナー像を転写する転写装置を有し、前記制御手段は、前記転写装置に印加する電圧又は電流を制御する請求項1又は2記載の画像形成装置。
  4. 前記像形成部はシートに転写されたトナー像を、熱及び圧力によりシートに定着させる定着装置を有し、前記制御手段は、前記定着装置の加熱温度を制御する請求項1又は2記載の画像形成装置。
  5. 前記シート搬送路を介してシートを搬送する搬送手段を有し、前記制御手段は、前記搬送手段の搬送速度を制御する請求項1又は2記載の画像形成装置。
  6. 前記読取手段は、前記シート搬送路にあって前記像形成部の上流側に配置されている請求項1乃至5いずれか記載の画像形成装置。
  7. 前記シート搬送路は、シートを供給するシート供給部からシートを排出するシート搬出部とを接続するものであって、前記読取手段は、前記シート供給部近傍に設けられた請求項6記載の画像形成装置。
  8. 前記記憶媒体に記憶された情報は搬送方向のシート長さである請求1乃至7いずれか記載の画像形成装置。
  9. 前記記憶媒体に記憶された情報は搬送方向と直交する方向のシート幅である請求1乃至7いずれか記載の画像形成装置。
  10. 前記記憶媒体に記憶された情報はシートの坪量である請求1乃至7いずれか記載の画像形成装置。
  11. 前記記憶媒体に記憶された情報はシートの銘柄である請求1乃至7いずれか記載の画像形成装置。
  12. 前記記憶媒体に記憶された情報はシートの製造に関する情報である請求1乃至7いずれか記載の画像形成装置。
  13. 前記記憶媒体は、シートの非画像領域に設けられている請求項1乃至12いずれか記載の画像形成装置。
  14. 前記転写装置は、像担持体に押圧接触する転写ローラから構成され、該像担持体と転写ローラとは軸方向上で圧力が高い部分と低い部分とを有し、該圧力が低い部分を前記記憶媒体が通過するようにしてなる請求項3記載の画像形成装置。
  15. 前記転写装置は、像担持体に圧接する転写ローラから構成され、該転写ローラは硬度が高い部分と低い部分とを有し、該転写ローラの硬度が低い部分を前記記録媒体が通過するようにしてなる請求項3記載の画像形成装置。
  16. 前記定着装置は、互いに圧接する加熱ローラと加圧ローラとから構成され、該加熱ローラと加圧ローラとは軸方向上で圧力が高い部分と低い部分とを有し、該圧力が低い部分を前記記録媒体が通過するようにしてなる請求項4記載の画像形成装置。
  17. 前記定着装置は、互いに圧接する加熱ローラと加圧ローラとから構成され、該加圧ローラは硬度が高い部分と低い部分とを有し、該加圧ローラの硬度が低い部分を前記記憶媒体が通過するようにしてなる請求項4記載の画像形成装置。
  18. 前記シート供給部は、ニップ部をもって接触回転する搬送ローラを有し、該搬送ローラの圧力を避ける位置に前記記憶媒体が設けられている請求項7記載の画像形成装置。
  19. 実質的に目に見えないようにシートに設けられた記憶媒体からシートに関する情報を読み取り、この読み取られた情報に基づいて像形成部を制御してシートに画像を形成する画像形成方法。
  20. 実質的に目に見えないように、シートに関する情報を記憶する記憶媒体が設けられ、この記憶媒体に記憶された情報に基づいて像形成部が制御されるようにした画像形成シート。
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