JP2009210971A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性材料が漉き込まれた記録媒体に画像が形成される場合においても，画質の劣化を低減することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】像保持体２２と，前記像保持体２２に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写装置３０と，記録媒体に含まれる磁性材料を検知する磁性材料検知センサ６４と，前記磁性材料検知センサ６４により磁性材料が検知された場合，前記転写装置３０の転写電圧を，前記磁性材料検知センサ６４により磁性材料が検知されない場合における転写電圧より高い電圧に変更する転写電圧変更部７０（制御部６０）とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は，プリンタ，コピー機，複合機等の画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置では，潜像が一様に帯電された像保持体に形成され，現像装置によりトナーで可視化され，このトナー像が転写装置により用紙に転写され，定着装置により定着される。転写装置は，所定の転写電圧の下で，トナー像を用紙に転写する。

特許文献１では，原稿の磁気レベルを測定して，原稿中に金属遷移がすき込まれているか否かを判定することにより，原稿が金属遷移のすき込まれた紙幣・有価証券等の特殊原稿であるか否かを判定可能にする手法が開示されている。

磁性材料を含む用紙としては，以下のようなものが挙げられる。
特許文献２では，磁性材料よりなる安全線条等が用紙内に埋め込まれている安全保護紙が開示されている。
特許文献３では，特定のＢ−Ｈ磁化特性を有するアモルファス強磁性材料よりなる安全線条が用紙内に埋め込まれている安全保護紙が開示されている。

特開平１０−１４３７０８号公報 特開平７−３２７７８号公報 特許第３２２９９６４号公報

しかしながら，磁性材料が漉き込まれた記録媒体に画像が形成されると，画質が劣化してしまうことがある。

本発明は，磁性材料が漉き込まれた記録媒体に画像が形成される場合においても，画質の劣化を低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は，像保持体と，前記像保持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写装置と，記録媒体に含まれる磁性材料を検知する検知手段と，前記検知手段により磁性材料が検知された場合，前記転写装置の転写電圧／電流を，前記検知手段により磁性材料が検知されない場合における転写電圧／電流より高い電圧／電流に変更する転写電圧電流変更手段とを有する。本発明によれば，転写電圧／電流が通常の電圧／電流より高い電圧／電流に変更されて転写ディフェクトが防がれるので，磁性材料が漉き込まれた記録媒体に画像が形成される場合においても，画質の劣化を低減することができる。

好適には，前記検知手段により検知された磁性材料の特性に基づいて，転写電圧／電流を決定する転写電圧電流決定手段をさらに有し，前記転写電圧電流変更手段は，前記転写電圧電流決定手段により決定された転写電圧／電流に，前記転写装置の転写電圧／電流を変更する。本発明によれば，磁性材料の特性に基づいて転写電圧／電流が変更されるので，磁性材料が記録媒体にいかなる態様で漉き込まれていても，転写電圧／電流を最適化することができる。

好適には，前記転写電圧電流決定手段は，前記転写装置の転写電圧／電流が，前記検知手段により磁性材料が検知されない場合における転写電圧／電流の１．２〜１．５倍の範囲になるように決定する。本発明によれば，転写電圧／電流が低すぎることによる白抜けの発生，及び転写電圧／電流が高すぎることによるリトランスファの発生を低減することができる。

好適には，記録媒体に付された特性情報を読み取る読取手段をさらに有し，前記転写電圧電流決定手段は，前記読取手段により読み取られた特性情報に基づいて，転写電圧／電流を決定する。本発明によれば，バーコードやＱＲコードが付された記録媒体から容易に特性情報を取得することができる。

好適には，前記検知手段は，記録媒体に含まれる磁性材料が生じる磁化反転を検知する。本発明によれば，より簡易な構成で，用紙に含まれる磁性材料を検知することができる。

好適には，前記検知手段は，記録媒体の少なくとも一部の読取画像データを取得し，前記検知手段により取得された読取画像データに基づいて，磁性材料の特性を解析する特性解析手段をさらに有し，前記転写電圧電流決定手段は，前記特性解析手段により解析された特性に基づいて，転写電圧／電流を決定する。

本発明の画像形成装置によれば，磁性材料が漉き込まれた記録媒体に画像が形成される場合においても，画質の劣化を低減することができる。

まず，第１の実施形態に係る画像形成装置１０を説明する。
図１は，本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０を示す図である。
図１に示すように，画像形成装置１０は，例えば電子写真方式の画像形成部１２，原稿読取装置１４，記録媒体（用紙）が積載された例えば２段の給紙トレイ１６ａ，１６ｂ，手差しトレイ１８及び制御部６０を有する。画像形成装置１０は，例えば，印刷機能，複写機能及び読取機能を有する複合機であり，原稿読取装置１４により読み取られた読取画像又は外部の端末装置（不図示）から送信された印刷データに基いて描画された画像を，給紙トレイ１６ａ，１６ｂ又は手差しトレイ１８から用紙搬送路２０に供給された用紙に形成する。

制御部６０は，ＣＰＵ，メモリ，ハードディスクドライブ等の記憶装置，及び外部のコンピュータとの間でデータの送受信を行う通信インタフェースを有する。制御部６０は，画像形成装置１０に含まれる各構成要素を制御する。

画像形成部１２は，像保持体２２，この像保持体２２を一様に帯電する帯電器２４，この帯電器２４により一様に帯電された像保持体２２に潜像を形成する露光装置２６，この露光装置２６により形成された像保持体２２上の潜像を現像剤（トナー）で可視化する現像器２８，この現像器２８により形成された現像剤像（トナー像）を用紙に転写する転写装置３０，及び像保持体２２に残ったトナーをクリーニングするクリーナ３２を有する。露光装置２６は，例えばレーザ走査方式のもので，読取画像等に基づいてレーザのオンオフ信号に変えて出力する。転写装置３０は例えば転写ロールから構成され，この転写装置３０によりトナー像が転写された用紙が定着装置３４に送られ，この定着装置３４によりトナー像が用紙に定着され，このトナー像が定着された用紙が排出トレイ３６に排出される。

用紙搬送路２０には，複数の搬送ロール３８が設けられている。この搬送ロール３８の一つとして，転写装置３０上流側近傍には，レジストロール４０が配置されている。このレジストロール４０は，供給された用紙を一時停止させ，像保持体２２に潜像が形成されるタイミングと同期して用紙を転写装置３０に用紙を供給するように制御される。

原稿読取装置１４は，原稿の画像を光学的に読み取る光学系４２及びＡＤＦ（Auto Document Feeder）等の自動原稿送り装置４４を有する。光学系４２は，原稿に光を照射するランプ４６，原稿からの光を反射する反射ミラー４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，この反射ミラー４８ａ〜４８ｃからの光を収束させるレンズ５０，及びこのレンズ５０により収束した光を読み取る読取センサ５２を有する。読取センサ５２は，例えばＣＣＤ(Charge Coupled Devices)から構成されている。この光学系４２は，後述する自動原稿送り装置４４により送られた原稿を流し読みする機能，及び反射ミラー４８ａ〜４８ｃ等を走査してプラテンガラス５４上に載置された原稿を読み取る機能を備えている。

自動原稿送り装置４４は，多数の原稿が載置される原稿載置台５６，原稿搬送路５８，原稿を搬送する搬送ロール６２及び画像を読み取った後の原稿が排出される排出台５９を有する。なお，自動原稿送り装置４４は，開閉可能であり，自動原稿送り装置４４の下面は，原稿をプラテンガラス５４上に押圧するプラテンカバーとして機能する。

用紙搬送路２０には，磁性材料検知センサ６４及び読取装置６６が設けられている。より具体的には，磁性材料検知センサ６４及び読取装置６６は，給紙トレイ１６ａ，１６ｂ及び手差しトレイ１８から転写装置３０の間に設けられている。

磁性材料検知センサ６４（検知手段）は，用紙に含まれる磁性材料を検知するセンサである。磁性材料検知センサ６４は，例えば挟み込みアンテナであり，大バルクハウゼン効果により，発生された磁界の変化を検知する。より具体的には，磁性材料検知センサ６４は，大バルクハウゼン効果を示す磁性ワイヤーなどの磁性材料が漉き込まれた用紙が用紙搬送路２０を搬送された場合，用紙に含まれる磁性材料が生じる磁化反転を検知し，検知信号を読取装置６６に対して出力する。

読取装置６６（読取手段）は，磁性材料検知センサ６４により磁性材料が漉き込まれた用紙が検知された場合，当該用紙に部分画像として付された特性情報を読み取り，読取データを制御部６０に対して出力する。読取装置６６は，例えば，バーコードリーダ，ＱＲコードリーダ等により実現される。特性情報は，バーコード，ＱＲコード等の２次元コードの形式で用紙に付されている。バーコード等には，磁性材料に関する特性情報が含まれている。なお，特性情報については，後で詳述する。

図２は，本実施形態に係る画像形成装置１０の制御部６０の機能構成を示すブロック図である。
図２に示すように，制御部６０は，磁性材料特性判断部６８及び転写電圧変更部７０を有する。磁性材料特性判断部６８及び転写電圧変更部７０は，プログラムにより実現されてもよいし，例えばＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアにより実現されてもよい。

磁性材料特性判断部６８（転写電圧電流決定手段）は，磁性材料検知センサ６４により検知された磁性材料の特性に基づいて，転写装置３０の転写電圧を決定する。具体的には，磁性材料特性判断部６８は，読取装置６６から出力された読取データを受け付け，この読取データから磁性材料の特性情報を取得し，この特性情報に基づいて転写電圧を決定し，転写装置３０の転写電圧を当該決定された転写電圧に変更する命令信号を転写電圧変更部７０に対して出力する。

特性情報には，例えば，磁性材料の直径，用紙の紙厚，磁性材料が含まれる用紙が用いられる場合における転写電圧の最大値などが含まれる。磁性材料特性判断部６８は，特性情報と，予め決められた算出式とに基づいて転写電圧を算出する。磁性材料特性判断部６８は，前記最大値を上限として，転写装置３０の転写電圧を，磁性材料検知センサ６４により磁性材料が検知されない場合における転写電圧（通常の転写電圧）より高い電圧にする。例えば，磁性材料特性判断部６８は，転写装置３０の転写電圧が，通常の転写電圧の１．２〜１．５倍の範囲になるように決定する。

転写電圧変更部７０（転写電圧電流変更手段）は，磁性材料検知センサ６４により磁性材料が検知された場合，転写装置３０の転写電圧を，通常の転写電圧より高い電圧に変更する。具体的には，転写電圧変更部７０は，磁性材料特性判断部６８から出力された命令信号を受け付け，この命令信号に基づいて，磁性材料特性判断部６８により決定された転写電圧に転写装置３０の転写電圧を変更する。

なお，磁性材料特性判断部６８は，磁性材料検知センサ６４により検知された磁性材料の特性に基づいて，転写装置３０の転写電流を決定してもよい。また，転写電圧変更部７０は，磁性材料検知センサ６４により磁性材料が検知された場合，転写装置３０の転写電流を，通常の転写電流より高い電流に変更してもよい。この場合，転写電圧変更部７０は，磁性材料特性判断部６８から出力された命令信号に基づいて，磁性材料特性判断部６８により決定された転写電流に転写装置３０の転写電流を変更する。ただし以降の説明では，転写電圧が決定され，この決定された転写電圧に電圧が変更される態様について説明する。

図３は，本実施形態に係る画像形成装置１０の全体動作（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図３に示すように，印刷処理又は複写処理が実行されると，画像形成装置１０の制御部６０は，用紙が給紙トレイ１６ａ，１６ｂ又は手差しトレイ１８から用紙搬送路２０に供給されるように制御する。ステップ１００（Ｓ１００）において，磁性材料検知センサ６４は，用紙搬送路２０を搬送される用紙に含まれる磁性材料の検知を行う。磁性材料が検知された場合，処理はＳ１０２に進み，そうでない場合にはＳ１１０に進む。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において，磁性材料検知センサ６４は，検知信号を読取装置６６に対して出力する。読取装置６６は，検知信号を受け付けると，搬送される用紙に付されたバーコード等を読み取り，読取データを制御部６０に対して出力する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において，制御部６０の磁性材料特性判断部６８は，読取装置６６から出力された読取データをから磁性材料の特性情報を取得する。
ステップ１０６（Ｓ１０６）において，磁性材料特性判断部６８は，取得した特性情報に基づいて転写電圧を決定し，転写装置３０の転写電圧を決定された転写電圧に変更する命令信号を転写電圧変更部７０に対して出力する。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において，転写電圧変更部７０は，磁性材料特性判断部６８から出力された命令信号に基づいて，転写装置３０の転写電圧を変更する。
ステップ１１０（Ｓ１１０）において，画像形成装置１０の画像形成部１２は，制御部６０により制御され，用紙に画像を形成する。

具体的には，像保持体２２が帯電器２４により一様に帯電され，潜像が露光装置２６により像保持体２２に形成され，この潜像が現像器２８によりトナーで可視化され，トナー像が変更された転写電圧の下で転写装置３０により用紙に転写され，定着装置３４により定着され，用紙が排出トレイ３６に排出される。なお，磁性材料が検知されなかった場合には，転写装置３０は，予め決められた転写電圧で，トナー像を用紙に転写する。

次に，本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１０を説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１０は，後述する読取装置７２が，用紙搬送路２０を搬送される用紙の少なくとも一部の領域を読み取って読取画像データを取得し，この読取画像データに基づいて，磁性材料が記録媒体に含まれているか否かを判定する点で，第１の実施形態に係る画像形成装置１０とは異なる。

図４は，本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１０を示す図である。なお，図４に示された各構成のうち，図１に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図４に示すように，本実施形態に係る画像形成装置１０は，第１の実施形態に係る画像形成装置１０から磁性材料検知センサ６４及び読取装置６６が取り除かれ，読取装置７２が追加された構成を有する。

読取装置７２（検知手段）は，給紙トレイ１６ａ，１６ｂ及び手差しトレイ１８から転写装置３０の間に設けられている。読取装置７２は，用紙の少なくとも一部の領域を読み取って読取画像データを取得し，制御部６０に対して出力する。また，読取装置７２は，取得した読取画像データに基づいて，磁性材料が用紙に含まれているか否かを判定する。読取装置７２は，例えばＣＣＤにより実現される。

図５は，本実施形態に係る画像形成装置１０の制御部６０の機能構成を示すブロック図である。
図５に示すように，制御部６０は，磁性材料特性検知部７４，磁性材料特性判断部６８及び転写電圧変更部７０を有する。なお，図５に示された各構成のうち，図２に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。

制御部６０において，磁性材料特性検知部７４（特性解析手段）は，読取装置７２により取得された読取画像データに基づいて，磁性材料の特性を解析して磁性材料特性判断部６８に対して出力する。磁性材料特性検知部７４は，例えば，磁性材料の直径，用紙の紙厚，などを解析する。これにより，磁性材料特性判断部６８は，磁性材料の特性に基づいて転写電圧を決定することが可能になる。

図６は，本実施形態に係る画像形成装置１０の全体動作（Ｓ２０）を示すフローチャートである。なお，図６に示された各処理のうち，図３に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図６に示すように，印刷処理又は複写処理が実行されると，画像形成装置１０の制御部６０は，用紙が用紙搬送路２０に供給されるように制御する。ステップ２００（Ｓ２００）において，読取装置７２は，用紙搬送路２０を搬送される用紙の少なくとも一部の領域を読み取って読取画像データを取得する。

ステップ２０２（Ｓ２０２）において，読取装置７２は，取得した読取画像データに基づいて，磁性材料が用紙から検知されるか否かを判定する。磁性材料が検知された場合，処理はＳ２０４に進み，そうでない場合にはＳ１１０に進む。

ステップ２０４（Ｓ２０４）において，読取装置７２は，読取画像データを制御部６０に対して出力する。制御部６０の磁性材料特性検知部７４は，読取装置７２から出力された読取画像データに基づいて，磁性材料の特性を解析して磁性材料特性判断部６８に対して出力する。

以降，Ｓ１０６〜Ｓ１１０の処理で，転写電圧が磁性材料の特性に基づいて決定され，転写装置３０の転写電圧が決定された電圧に変更され，用紙に画像が形成される。特に，転写装置３０は，変更された転写電圧の下で，トナー像を用紙に定着する。磁性材料が検知されなかった場合には，転写装置３０は，予め決められた転写電圧で，トナー像を用紙に転写する。

なお，画像形成装置１０は，タッチパネルやキーボードなどのユーザインタフェース（ＵＩ）部を有し，このＵＩ部を介して入力される設定に基づいて，磁性材料が用紙に含まれるか否かを検知してもよい。また，画像形成装置１０は，ＵＩ部を介して入力される設定に基づいて，磁性材料の特性を取得してもよい。この場合，画像形成装置１０の制御部６０は，ＵＩ部を介して入力された設定内容に基づいて，転写電圧を，通常の転写電圧より高い電圧に変更する。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０の制御部６０の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０の全体動作（Ｓ１０）を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１０を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１０の制御部６０の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置１０の全体動作（Ｓ２０）を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成部
２０ 用紙搬送路
３０ 転写装置
６４ 磁性材料検知センサ
６６ 読取装置
６８ 磁性材料特性判断部
７０ 転写電圧変更部
７２ 読取装置
７４ 磁性材料特性検知部

Claims (6)

1. 像保持体と，
   前記像保持体に形成された現像剤像を記録媒体に転写する転写装置と，
   記録媒体に含まれる磁性材料を検知する検知手段と，
   前記検知手段により磁性材料が検知された場合，前記転写装置の転写電圧／電流を，前記検知手段により磁性材料が検知されない場合における転写電圧／電流より高い電圧／電流に変更する転写電圧電流変更手段と
   を有する画像形成装置。
2. 前記検知手段により検知された磁性材料の特性に基づいて，転写電圧／電流を決定する転写電圧電流決定手段をさらに有し，
   前記転写電圧電流変更手段は，前記転写電圧電流決定手段により決定された転写電圧／電流に，前記転写装置の転写電圧／電流を変更する
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写電圧電流決定手段は，前記転写装置の転写電圧／電流が，前記検知手段により磁性材料が検知されない場合における転写電圧／電流の１．２〜１．５倍の範囲になるように決定する
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 記録媒体に付された特性情報を読み取る読取手段をさらに有し，
   前記転写電圧電流決定手段は，前記読取手段により読み取られた特性情報に基づいて，転写電圧／電流を決定する
   請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記検知手段は，記録媒体に含まれる磁性材料が生じる磁化反転を検知する
   請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記検知手段は，記録媒体の少なくとも一部の読取画像データを取得し，
   前記検知手段により取得された読取画像データに基づいて，磁性材料の特性を解析する特性解析手段をさらに有し，
   前記転写電圧電流決定手段は，前記特性解析手段により解析された特性に基づいて，転写電圧／電流を決定する
   請求項２又は３に記載の画像形成装置。

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