JPH10133439A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH10133439A
JPH10133439A JP8292981A JP29298196A JPH10133439A JP H10133439 A JPH10133439 A JP H10133439A JP 8292981 A JP8292981 A JP 8292981A JP 29298196 A JP29298196 A JP 29298196A JP H10133439 A JPH10133439 A JP H10133439A
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JP
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image
unit
transfer
bias
forming apparatus
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JP8292981A
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Inventor
Sei Tomiki
聖 冨木
Toshimitsu Danzuka
俊光 弾塚
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 様々な物理的特性を持つ転写紙に対して中抜
けや飛び散りのない安定した転写性および良好な画像を
得るようにする。 【解決手段】 バイアス電源7が帯電ローラ2に印加す
る帯電バイアスまたは現像器5に印加する現像バイアス
のそれぞれを、転写紙の紙厚情報や、剛性度情報や乾き
度情報などに応じて制御手段12によって制御するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルプリンタ
やデジタル複写機などの画像形成装置に係り、さらに詳
しくは多値のデジタル画像信号を可視画像化する画像形
成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の画像形成装置は、例えば図11に
示すように、像担持体としての回転ドラム型の電子写真
感光体(以下「感光体」という)1の周囲に、図示矢印
X方向(回転方向)に沿って、感光体1を一様に負帯電
する帯電部材としての帯電ローラ2、帯電された感光体
1に画像変調されたレーザビームやスリット露光などに
よって画像情報を書き込んで静電潜像を形成する画像情
報書き込み手段(以下「露光手段」という)4、感光体
1上の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成
する現像部材としての現像スリーブ5aを有する現像器
5、感光体1上のトナー画像を転写材としての転写紙P
に転写する転写部材としての転写ローラ6、および感光
体1に残留しているトナーを除去するクリーニング部材
11などを備えたものである。
【0003】そして、上述の画像形成装置には、感光体
1と転写ローラ6との間の転写部位(転写ニップ部)N
を転写紙Pが通過するときに転写ローラ6にバイアス電
圧を印加するバイアス電源7が設けられている。このバ
イアス電源7は感光体1に担持されているトナー画像を
転写紙Pに転写するようにしたものである。感光体1の
回転方向の転写ニップ部Nより下流側には、転写ローラ
6によって転写紙Pに転写された後の感光体1に残留し
ている転写残トナーを除去するクリーニング部材11が
設けられている。
【0004】このように構成された画像形成装置におい
て、転写紙Pは、トナー画像が形成された感光体1の回
転に同期して搬送される。すなわち、転写紙Pは、感光
体1のトナー画像の形成面が転写ニップ部Nに到達する
タイミングに合わせて同じく転写ニップ部Nに到達す
る。なお、転写ローラ6は転写時に転写バイアス電圧が
印加されることで転写紙Pの裏面にトナーと反対極性の
電荷を付与し、感光体1上のトナー画像を転写紙Pに転
写させるようにしている。
【0005】画像処理後の画像信号の可視画像化手段と
しては、上述のトナー画像を転写する方式のもののほ
か、インクジェットプリンタや画像信号をビデオ信号に
変換してCRT画面に出力する装置などが知られてい
る。
【0006】また、2値または多値のデジタル画像信号
を可視画像化する画像形成装置において、入力される画
像信号の種類には、コンピュータなどの画像信号作成手
段によって作成された画像信号や、CCDなどを利用し
た画像読み取り手段によって原稿などから読み取られた
画像信号などがある。
【0007】この種の画像形成装置では、入力した画像
信号に対して、種々の画像処理を行っている。これらの
画像処理は以下に説明する2種類のタイプに分けること
ができる。
【0008】第1に、入力された画像信号に対して図1
2に一例を示すような影付け、網かけ、斜体などの画像
装飾を行う処理や、指定した領域のみにトリミング、マ
スキング、あるいは前記画像装飾を行う処理がある。
【0009】第2に、入力された画像信号に対して画像
信号の不具合を整形、修正などをする処理がある。この
場合の画像信号の不具合とは、以下に説明するようなも
のである。すなわち、画像信号の不具合とは、前記画像
読み取り手段のCCDやこのCCDに画像を投影する光
学系の分解能の高さに応じて数画素程度の大きさや幅の
画像の外形に生じるボケのことであったり、画像の濃度
レベルが低下する際の低い品位の画像であったりする。
このような画像の不具合を解決するために、従来から画
像信号の中の数画素程度の大きさや幅の画像のみに強く
作用する画像処理(以下「画像整形処理」という)を行
うことが提案され、実用化されていた。具体的には、例
えば多値のデジタル画像信号に、図13に示すような画
像信号の空間二次微分値に所定の定数(以下「二次微分
加算定数」という)を乗算した値を加算する処理(以下
「二次微分加算処理」という)や、空間的一次微分値の
絶対値に所定の定数(以下「一次微分加算定数」とい
う)を乗算した値を加算する処理(以下「一次微分加算
処理」という)などを行うようにする。
【0010】また、画像整形処理を行うことにより、現
像時および転写時の画像エッジ部のボケや飛び散りなど
の画像劣化の防止または軽減に効果があり、画像劣化対
策として画像整形処理が採用されている。
【0011】ここで、上述の画像形成装置においては、
感光体1としてOPC感光体を使用するとともに、感光
体1のプロセススピードを105mm/sec に設定して図
14に示すシーケンスによって画像形成を行う。すなわ
ち、感光体1に圧接従動回転する帯電ローラ2に、前回
転時から交流電圧と直流電圧との重畳電圧を印加して感
光体1を一様に負帯電する。露光手段4によって感光体
1の表面に対して画像情報を書き込み静電潜像を形成す
る。現像器5により現像バイアスを印加して静電潜像に
感光体1の帯電極性と同極性のトナーを付着させて反転
現像を行う。転写ローラ6に、画像形成時に転写紙Pの
裏面に正電荷を付与させる転写バイアス電圧を印加して
感光体1上のトナー画像を転写紙Pに転写する。
【0012】ところで、上述した接触転写方式の画像形
成装置は、従来から広く実用化されているコロナ放電の
転写器を使用する画像形成装置に比べて、高電圧の電源
を必要としないので、低コストとすることができる。ま
た、ワイヤ電極もないので、ワイヤ電極の汚れによる障
害がなく、高圧放電に基づくオゾンの発生や、窒化物の
生成もない。その上、これらによる感光体1や画質の劣
化なども少ないなど種々の利点がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接触転
写方式の画像形成装置は、特にハガキ、厚紙、OHPシ
ートなどに転写ローラを用いてローラ転写する場合、コ
ロナ放電の転写器に比べて中抜け現象によってトナー画
像が欠落することが多い。その原因は、転写紙Pを感光
体1に接触させる当接圧が高いため、トナー画像のトナ
ーがかたまりとなって転写時に感光体に圧接して付着
し、残留してしまうからである。
【0014】また、一般に柔らかくてこしのない、例え
ば薄紙の転写紙Pと、硬くてこしのある、例えば厚紙の
転写紙Pとは、転写特性を比較すると図15に示すよう
な傾向がある。
【0015】すなわち、一般に転写時に転写紙Pの裏面
に付与される電荷は、ミクロ的な密度分布が生じ、薄紙
は電荷密度分布のばらつきの影響を受けやすく、特に反
転現像方式では転写均一性が低い。これに対して、厚紙
は、厚みのある分、転写紙Pの表面における電荷密度分
布のバラツキの影響が小さくなるため、転写均一性が高
い。
【0016】同じく、薄紙および湿り傾向のある転写紙
では、電荷密度分布の影響で、画像エッジ部のトナーの
飛び散りが生じやすく、特に反転現像方式では画像がボ
ケやすい。また、厚紙および乾き傾向のある転写紙で
は、画像の中抜け、特に文字、網線の中抜けは、硬さや
こしなどの点から感光体1への接触時の当接圧が高くな
るために、発生しやすい。
【0017】したがって、一次微分加算処理や二次微分
加算処理などの画像整形処理を実施した場合、感光体1
の表面のトナー画像のエッジ部(輪郭部)は、加算量が
多ければ多いほど、トナーの付着量が多くなり、転写紙
Pの厚みが厚いと、そのエッジ部分で中抜けが生じやす
い。
【0018】特に、感光体1に圧接回転するローラ転写
方式ではさらに中抜けが多く発生しやすい。
【0019】また、前記画像整形処理を実施しなかった
場合、特に薄紙の転写紙Pを用いると、画像エッジ部の
ボケや飛び散り、画像の濃度レベルの低下などが生じ、
画像の品位が低くなる。
【0020】つまり、接触転写方式の画像形成装置は、
厚紙の中抜けと薄紙のボケや飛び散りとを同時に満足さ
せることが非常に難しい。
【0021】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、様々な物理的特性をもつ転写材
に対して中抜けや飛び散りのない安定した転写性および
良好な画像を得るようにした画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の請求項1記載に係る画像形成装置は、像担
持体を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された像担持
体に画像情報を書き込む画像情報書き込み手段と、該画
像情報書き込み手段により形成される静電潜像を可視画
像化する現像手段と、前記帯電手段および前記現像手段
のそれぞれにバイアスを印加するバイアス供給手段とを
備え、前記像担持体に形成されたトナー画像を転写材に
転写するようにしたものであって、前記転写材の情報に
応じて前記帯電手段の帯電バイアス、前記現像手段の現
像バイアスの内の少なくともいずれか1つの画像形成条
件を選択するモード選択手段と、該モード選択手段によ
って選択されたモードに基づいて前記バイアス供給手段
から印加するバイアスの少なくともいずれか1つを切替
制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0023】請求項2記載の発明によれば、前記モード
選択手段が切り替える画像形成条件は、前記帯電手段の
帯電バイアスまたは前記現像手段の現像バイアスであ
る。
【0024】請求項3記載の発明によれば、前記制御手
段は、前記像担持体と前記帯電手段との間に作用する電
位コントラストを制御する。
【0025】請求項4記載の発明によれば、前記制御手
段は、前記像担持体と前記現像手段との間に作用する電
位コントラストを制御する。
【0026】請求項5記載の発明によれば、前記制御手
段は、前記像担持体と現像手段との間の磁気コントラス
トを制御する。
【0027】請求項6記載の発明によれば、前記転写手
段は、接触転写部材である。
【0028】請求項7記載の発明は、像担持体を一様に
帯電させる帯電手段と、帯電された像担持体に画像情報
を書き込む画像情報書き込み手段と、該画像情報書き込
み手段により形成される静電潜像を可視画像化する現像
手段と、前記帯電手段および前記現像手段のそれぞれに
バイアスを印加するバイアス供給手段とを備え、前記像
担持体に形成されたトナー画像を転写材に転写するよう
にしたものであって、前記画像情報書き込み手段は、入
力画像信号の濃度信号値を、出力画像信号の出力値に変
換するγ変換処理手段と、該γ変換処理手段のγ変換テ
ーブルを転写材の情報に応じて切り替える切替手段とを
備え、該切替手段によって切り替えられたγ変換テーブ
ルに基づいて2値または多値のデジタル画像信号に対応
してトナー画像を形成することを特徴とする。
【0029】請求項8記載の発明は、像担持体を一様に
帯電させる帯電手段と、帯電された像担持体に画像情報
を書き込む画像情報書き込み手段と、該画像情報書き込
み手段により形成される静電潜像を可視画像化する現像
手段と、前記帯電手段および前記現像手段のそれぞれに
バイアスを印加するバイアス供給手段とを備え、前記像
担持体に形成されたトナー画像を転写材に転写するよう
にしたものであって、前記画像情報書き込み手段は、入
力画像信号の中の数画素程度の大きさまたは幅の画像に
作用する画像整形処理手段と、該画像整形処理手段のエ
ッジシャープネスフィルタを転写材の情報に応じて切り
替える切替手段とを備え、該切替手段によって切り替え
られたエッジシャープネスフィルタに基づいて2値また
は多値のデジタル画像信号に対応してトナー画像を形成
することを特徴とする。
【0030】請求項9記載の発明は、像担持体を一様に
帯電させる帯電手段と、帯電された像担持体に画像情報
を書き込む画像情報書き込み手段と、該画像情報書き込
み手段により形成される静電潜像を可視画像化する現像
手段と、前記帯電手段および前記現像手段のそれぞれに
バイアスを印加するバイアス供給手段とを備え、前記像
担持体に形成されたトナー画像を転写材に転写するよう
にしたものであって、前記画像情報書き込み手段は、入
力画像信号の濃度信号値を、出力画像信号の出力値に変
換するγ変換処理手段と、入力画像信号の中の数画素程
度の大きさまたは幅の画像に作用する画像整形処理手段
とを備え、前記転写材の情報に応じて、少なくとも前記
γ変換処理手段のγ変換テーブル、前記画像整形処理手
段のエッジシャープネスフィルタまたは前記像担持体と
帯電バイアスもしくは現像バイアスとの電位コントラス
トのいずれか1つを切り替える切替手段を備えたことを
特徴とする。
【0031】請求項10記載の発明によれば、前記現像
手段は、反転現像方式である。
【0032】請求項11記載の発明によれば、像担持体
を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された像担持体に
画像情報を書き込む画像情報書き込み手段と、該画像情
報書き込み手段により形成される静電潜像を可視画像化
する現像手段と、前記帯電手段および前記現像手段のそ
れぞれにバイアスを印加するバイアス供給手段とを備
え、前記像担持体に形成されたトナー画像を、複数の給
送手段のいずれか1つから転写部位に向けて搬送される
転写材に、該転写部位において転写させるようにしたも
のであって、前記複数の給送手段のうちの使用する給送
手段に応じて、前記γ変換処理手段のγ変換テーブルや
画像整形処理手段のエッジシャープネスフィルタや前記
像担持体を一様に帯電させる帯電手段の帯電バイアスや
前記現像手段の現像バイアスの少なくともいずれか1つ
を切り替える切替手段を備えたことを特徴とする。
【0033】請求項12記載の発明は、前記切替手段を
動作させる前記複数の給送手段のうちの使用する給送手
段を検知手段によって検知する。
【0034】請求項13記載の発明によれば、前記転写
材の情報は、厚み、剛性、吸湿度、材質、加工処理、表
面処理、サイズのうちの少なくともいずれか1つを用い
る。 [作用]以上の構成に基づいて、本発明によれば、帯電
手段によって一様に帯電された像担持体に静電潜像を形
成し、像担持体上の静電潜像を現像手段によって可視画
像化させ、前記像担持体上のトナー画像を転写材に転写
させるようにした。この画像形成時に、前記転写材の情
報に応じてモード選択手段を切り替えて画像形成条件を
切り替える。これにより選択されたモードに基づいて制
御手段を介して前記バイアス供給手段から印加するバイ
アスを切り替える。
【0035】また、他の発明によれば、画像情報書き込
み手段によって前記像担持体に形成された静電潜像を現
像手段によって可視画像化し、前記像担持体上のトナー
画像を転写材に転写させるようにした。この画像形成時
に、前記画像情報書き込み手段は、入力画像信号の濃度
信号値を、出力画像信号の出力値にγ変換処理手段によ
って変換する。この場合、γ変換処理手段のγ変換テー
ブルを転写材の情報に応じて切替手段によって切り替え
る。そして、切り替えられたγ変換テーブルに基づいて
2値または多値のデジタル画像信号に対応してトナー画
像を形成する。
【0036】さらに、他の発明によれば、画像情報書き
込み手段によって前記像担持体に形成された静電潜像を
現像手段によって可視画像化し、前記像担持体上のトナ
ー画像を転写材に転写させるようにした。この画像形成
時に、前記画像情報書き込み手段は、入力画像信号の中
の数画素程度の大きさまたは幅の画像に作用する画像整
形処理手段のエッジシャープネスフィルタを転写材の情
報に応じて切替手段によって切り替える。そして、切り
替えられたエッジシャープネスフィルタに基づいて2値
または多値のデジタル画像信号に対応してトナー画像を
形成する。
【0037】さらに、他の発明によれば、画像情報書き
込み手段によって前記像担持体に形成された静電潜像を
現像手段によって可視画像化し、前記像担持体上のトナ
ー画像を転写材に転写させるようにした。この画像形成
時に、前記画像情報書き込み手段は、少なくとも前記γ
変換処理手段のγ変換テーブル、前記画像整形処理手段
のエッジシャープネスフィルタまたは前記像担持体と帯
電バイアスまたは現像バイアスとの電位コントラストの
少なくともいずれか1つを前記転写材の情報に応じて切
替手段によって切り替える。これにより2値または多値
のデジタル画像信号に対応してトナー画像を形成する。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。 〈第1の実施の形態〉図1は、本発明に係る画像形成装
置の第1の実施の形態を示す概略構成図である。なお、
図1において、図11と同一または均等な構成部分には
同一符号を付して重複説明を省略する。同図において、
感光体1は、矢印X方向にプロセススピード105mm/
sec で回転する直径30mmのOPC感光体で、感光体1
の表面は、帯電ローラ2によって一様に負帯電された
後、感光体1の被帯電面に、スリット露光像が投射され
て画像情報のバックグラウンドに対応する部分の電位を
減衰させて静電潜像を形成する。この場合の帯電部材と
しては、帯電ローラ2に限らずコロナ放電器を使用する
ことも可能である。
【0039】感光体1の回転に伴って静電潜像形成面が
現像器5に対向する位置に到達すると、現像器5は、正
帯電したトナーを静電潜像に供給し、可視画像(トナー
画像)を形成する。そして、感光体1のトナー画像が転
写ニップ部に到達するタイミングに合わせて給紙部(不
図示)から搬送路8を介して転写紙Pが供給され、同時
にバイアス電源7から転写ローラ6に負の転写バイアス
電圧が印加されて感光体1の表面のトナー画像を転写紙
Pに転写する。
【0040】この場合、転写ニップ部は転写紙Pの厚み
より狭い間隔を形成してもよく、このように構成する場
合は、転写紙Pが転写ニップ部を通過する時だけ感光体
1と転写ローラ6とによって圧接される。
【0041】また、バイアス電源7は、転写ローラ6に
対して定電圧制御および定電流制御が可能であり、非通
紙時や通紙時などの各々の時点で転写ローラ6に所定の
電圧を印加するようになっている。
【0042】本実施の形態における画像形成装置では、
画像形成開始の信号を受け、感光体1を駆動するメイン
モータを駆動し、同時にバイアス電源7が一次高圧側を
オンする。これにより帯電ローラ2に帯電バイアスを印
加して感光体1の表面を、例えば暗部電位Vdが−70
0Vになるように一様に帯電させる。次いで、スリット
露光の画像情報書き込み手段としての露光手段4によっ
て画像情報の書き込みを行い感光体1に静電潜像を形成
する。
【0043】その後、バイアス電源7が転写側をオン
し、これによってバイアス電源7は、所定の定電圧制御
または定電流制御を実行する。
【0044】次に、本発明の特徴部分を説明する。
【0045】バイアス供給手段としての現像バイアス電
源9は、現像器5内の現像スリーブ5aに対して、例え
ばピーク間電圧が1200Vpp、2000Hzの交流バ
イアス(AC分)に、−60〜−600Vの可変の直流
バイアス(DC分)を重畳させた現像バイアスを供給す
る。そして、感光体1上の静電潜像の表面電位を、暗部
電位Vdが−700Vになるように、また明部電位Vl
が−500〜−150V程度になるように露光するとと
もに、現像スリーブ5aと感光体1との間隔を300μ
mに設定して非接触現像を行うことにした。
【0046】また、画像形成装置の操作パネル(不図
示)には、転写紙Pの紙厚によってユーザが選択する厚
紙モードキー13a、薄紙モードキー13cおよび通常
モードキー13bなどのモード選択手段としての紙厚選
択手段13がそれぞれ設けられている。この紙厚選択手
段13は、転写紙Pが厚紙、普通紙、薄紙のいずれであ
るかの紙厚情報をユーザが入力し、この入力した紙厚情
報に基づいて制御手段12を介して現像バイアス電源9
の画像形成パラメータ(画像形成条件)としてのDC分
を図2に示すように変更するように構成されている。
【0047】すなわち、本実施の形態における画像形成
装置は、通常、画像濃度をF1(濃い)からF9(薄
い)まで、現像バイアスのDC分を約−180〜−45
0Vの範囲で変更できるように設定されている。そし
て、紙厚選択手段13によって厚紙モード、薄紙モード
または通常モードのいずれかを選択すると、現像バイア
スのDC分の印加電圧が、選択されたモードに対応した
電圧となるように自動的に切り替わる構成となってい
る。
【0048】このような実施の形態の画像形成装置にお
いて、例えば普通紙を画像濃度F5により通常モードで
画像形成したのち、薄紙をセットして薄紙モードキー1
3cを選択して薄紙モードに切り替え、画像形成を行
う。その後、さらに厚紙をセットして厚紙モードキー1
3aを選択して厚紙モードに切り替えて画像形成を行っ
た。その結果、通常モードによって厚紙を画像形成する
場合に比較して、厚紙モードによって厚紙を画像形成す
れば、中抜けの少ない良好な画像が得られ、また薄紙モ
ードによって薄紙を画像形成する場合においては、飛び
散りの少ない良好な画像が得られることとなる。これ
は、画像形成パラメータのうちの1つである感光体1と
現像スリーブ5aとの電位コントラストを変化させ、中
抜けが生じにくいトナー画像(線画)が形成されるため
である。
【0049】このように本実施の形態では、特に接触転
写方式において生じやすい、厚紙の中抜けの防止または
軽減と、薄紙の転写均一性の確保、飛び散りの防止また
は軽減とを両立させることができる。
【0050】なお、本実施の形態では、転写紙Pの紙厚
情報は、ユーザが入力するようにしたが、転写紙Pの紙
厚情報を、給送手段としての給紙カセットに装着された
紙厚検知センサなどの情報検知手段を用いて検知し、そ
の検知信号に基づいてモード切り替えを行うようにして
もよい。
【0051】また、本実施の形態では、紙厚情報に対応
して電位コントラストを切り替えるようにしたが、紙厚
情報に対応して、例えば現像器5のマグネットロール
(不図示)の磁力を制御して磁気コントラストを切り替
えるようにしても、上述の実施の形態と同様の効果を奏
することができる。
【0052】さらに、本実施の形態の画像形成装置は、
接触転写方式での転写ローラを用いて説明したが、転写
部材としてはコロナ転写器であってもよく、上述の実施
の形態と同様の効果を奏することは勿論である。 〈第2の実施の形態〉次に、図3に基づいて第2の実施
の形態について説明する。
【0053】本実施の形態の画像形成装置は、トナー画
像の中抜けを防止または軽減するため、および転写均一
性の確保や飛び散りの軽減を図るために、転写紙の剛性
情報に応じて画像形成パラメータとしての感光体の表面
の帯電電位を可変させるようにしたものである。
【0054】すなわち、本実施の形態は、図3に示すよ
うに転写紙の硬い、普通、柔らかいという剛性情報を入
力するために、操作パネル(不図示)上にモード選択手
段としての剛性度選択手段14を設け、この剛性度選択
手段14のいずれかを転写紙の剛性情報としてユーザが
選択し、選択した剛性情報に応じて制御手段12を介し
てバイアス電源7(図1参照)を制御し、感光体の表面
の帯電電位を変化させるもので、剛性度選択手段14
は、硬い、普通、柔らかいの入力キー14a,14b,
14cを有し、いずれかの剛性情報を入力する入力キー
14a,14b,14cを選択することにより、硬い、
普通、柔らかいのモード指令を制御手段12へ入力す
る。
【0055】本実施の形態では、剛性度入力後に画像形
成を開始させることにより、転写紙の硬い、普通、柔ら
かいの剛性情報に対応して制御手段12は、感光体1の
表面の帯電電位が−600V,−700V,−800V
のいずれかになるようにバイアス電源7を制御する。こ
れによって、感光体1の表面の帯電電位と現像スリーブ
5aとの電位コントラストを剛性度に応じて変化させる
ことになり、その結果、硬い剛性の転写紙であっても、
中抜けの軽減または防止を図ることができる。また、柔
らかい剛性の転写紙であっても、転写均一性の確保や飛
び散りの軽減を図ることができる。 〈第3の実施の形態〉次に、図4に基づいて第3の実施
の形態について説明する。
【0056】本実施の形態の画像形成装置は、トナー画
像の中抜けを防止または軽減するため、および転写均一
性の確保や飛び散りの軽減を図るために、転写紙の吸湿
度情報に応じて感光体の表面の帯電電位および現像スリ
ーブの現像バイアスを可変させるようにしたもので、図
4には転写紙の吸湿度情報を入力するモード選択手段と
しての吸湿度選択手段15が示されている。
【0057】すなわち、本実施の形態には、図4に示す
ように転写紙の吸湿度情報を入力するために、操作パネ
ル上に、乾き傾向、開封直後(適正湿度)、湿り傾向の
入力キー15a,15b,15cからなる吸湿度選択手
段15が設けられ、この吸湿度選択手段15のいずれか
を転写紙の吸湿度情報としてユーザが選択し、選択した
吸湿度情報に応じて制御手段12を介してバイアス電源
7および現像バイアス電源9(いずれも図1参照)を制
御し、感光体の表面の帯電電位および現像器の現像バイ
アスのDC分を変化させるもので、いずれかの入力キー
15a,15b,15cを選択して、乾き傾向、適正湿
度、湿り傾向のモード指令を制御手段12へ入力する。
【0058】本実施の形態では、乾き傾向、適正湿度、
湿り傾向のいずれかの吸湿度情報を入力した後に、例え
ば画像濃度F5を選択し、画像形成を開始することによ
り、入力した吸湿度情報に対応して、制御手段12を介
してバイアス電源7および現像バイアス電源9からのバ
イアスを制御する。
【0059】一般に転写紙が乾いていると、厚紙や硬い
剛性の転写紙と同様に中抜けが起きやすいので、例えば
画像濃度をF5に設定し、かつ入力キー15a,15
b,15cのいずれかを適宜選択することにより、感光
体の表面には図5に示される帯電電位が、また現像スリ
ーブ5aには図5に示される現像バイアスのDC分が、
それぞれ制御手段12を介してバイアス電源7および現
像バイアス電源9を制御して印加されることになる。こ
れにより転写紙の吸湿度に対応した、より良好な画像形
成ができる。
【0060】なお、本実施の形態では、転写紙の吸湿度
情報に応じて感光体の帯電電位と、現像バイアスとの両
方を変更するようにしたが、いずれか一方を変更するよ
うにしてもよい。また、吸湿度情報に応じて選択される
帯電電位または現像バイアス電位の両方、もしくはいず
れか一方を自動的に切り替えるようにしてもよいことは
勿論である。
【0061】本実施の形態では、感光体の帯電電位と現
像バイアスとを切り替えたが、画像形成パラメータとし
ては、これらに限定されるものでないことは勿論であ
る。
【0062】また、本実施の形態では、入力キー15
a,15b,15cを乾き傾向、開封直後、湿り傾向の
3段階に切り替えるようにしたが、さらに多段階に切替
可能としてもよい。 〈第4の実施の形態〉次に、図6に基づいて第4の実施
の形態について説明する。
【0063】本実施の形態では、転写紙の、例えば材
質、加工処理、および表面処理などの情報を入力できる
ようにして、その情報に応じて現像バイアスを切り替え
るようにしたものである。
【0064】本実施の形態には、図6に示すように、例
えば転写紙の紙厚を含む材質などの5つの情報を選択入
力する材質キー16aと、転写紙に施されている6つの
加工情報を選択入力する加工処理キー16bと、転写紙
に施されている5つの表面処理情報を選択入力する表面
処理キー16cとからなるモード選択手段としての情報
選択スイッチ16が操作パネル(不図示)に設けられ、
この情報選択スイッチ16によって選択された材質キー
16aの情報と、加工処理キー16bの情報と、表面処
理キー16cの情報とが制御手段12を介して現像バイ
アス電源7に入力される。
【0065】このようにして現像バイアス電源7に入力
された転写紙の複数の情報に基づいて現像スリーブ5a
(図1参照)に印加される現像バイアスのDC分が制御
され出力される。これにより、一層、精密な対応を取る
ことができ、良好な画像形成ができる。
【0066】本実施の形態では、転写紙の情報として材
質、加工処理、表面処理の3つを用いたが、これらに限
定されるものでなく、例えば一般の普通紙(A4,A3
など)や、これに比べて非常に小さいはがきなどのサイ
ズ情報を入力してもよく、このような情報を入力するこ
とによりはがきなどの中抜けがなくなることになる。
【0067】また、転写紙の情報として、上述の3つの
情報を一括して入力しなければならないものでなく、例
えば3つの情報のうち1つ、または複数の情報を自動、
あるいはユーザの選択操作により入力させるようにして
もよいことは勿論である。 〈第5の実施の形態〉次に、図7に基づいて第5の実施
の形態について説明する。
【0068】本実施の形態の画像形成装置は、2値また
は多値のデジタル画像信号に基づいて可視画像を形成す
るデジタル画像形成装置であり、このデジタル画像形成
装置は、一様に負帯電された感光体の被帯電面に、例え
ば画像変調されたレーザビームを投射させて、画像情報
に対応する部分の電位を減衰させて静電潜像を形成する
ようにし、この静電潜像に反転現像方式の現像器によっ
て、負帯電したトナーを担持させ、トナー画像を形成す
るものである。そして、転写ローラにバイアス電源から
正の転写バイアス電圧が印加されて、感光体1の表面の
トナー画像を転写紙Pに転写するものである。
【0069】図7は、本実施の形態の画像形成装置の画
像信号の流れを示すブロック図である。本実施の形態の
画像形成装置は、原稿などの画像情報を多値のデジタル
画像信号に変換するリーダ20と、多値のデジタル画像
信号の作成および編集を行うコンピュータ21との2種
類の画像信号出力機器からの入力経路を具備している。
前記リーダ20の具体的構成は図示しないが、例えばハ
ロゲンランプ、蛍光灯などによって光を照射された原稿
からの反射光をレンズ、ミラーなどの光学系でCCDラ
インセンサなどの光電変換手段に投影し、発生したアナ
ログ電気信号をA/D変換手段で多値のデジタル画像信
号に変換する構成になっている。
【0070】前記2種類の画像信号出力機器は、画像形
成装置内のインターフェイス22に接続されている。こ
のインターフェイス22はユーザの操作によってCPU
25を介してリーダ20とコンピュータ21とのいずれ
か一方の機器からの出力を選択する指示を行うか、リー
ダ20とコンピュータ21とのいずれか一方の機器から
画像形成装置に送信される画像信号を自動的に選択し
て、選択した一方の機器の画像信号を画像処理ブロック
23に送信するかしている。
【0071】画像処理ブロック23で所定の処理を終え
た画像信号はプリンタ24に送信される。これにより画
像形成装置は、帯電手段で一様に帯電した感光体の表面
に画像処理後の画像信号に対応して発光するレーザビー
ムを走査して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器
でトナー画像に現像し、このトナー画像を転写手段で転
写紙に転写した後、図示しない定着手段で転写紙上にト
ナー画像を定着して出力する。
【0072】以下に、リーダ20からの画像信号を送信
し、画像形成装置にて画像形成を行う画像処理ブロック
23での処理過程を図8に基づいて説明する。
【0073】まず、原稿からの反射光をレンズ、ミラー
などの光学系でCCDラインセンサなどの光電変換手段
26に投影し、発生したアナログ電気信号をA/D変換
手段27で多値のデジタル画像信号に変換する。次い
で、画像整形処理手段としてのエッジシャープネス処理
手段28や変倍処理手段29などで画像形成パラメータ
としてのエッジシャープネス処理や変倍処理を行った
後、Log変換手段30によりLog変換して輝度デー
タをデジタル濃度データに変換する。そののち、デジタ
ル濃度データをγ変換処理手段31によりプリンタ24
の特性にマッチした画像信号にγ変換処理する。
【0074】本実施の形態では、1画素あたり多値の出
力が可能なプリンタ24を具備する画像形成装置を用い
たので、そのままデジタル画像信号をD/A変換手段3
2によりD/A変換し、レーザドライバ33からレーザ
を発光させる。なお、1画素あたり2値の出力をするよ
うなプリンタ24を具備する画像形成装置の場合には、
画像信号を一般的に誤差拡散法などを用いた2値化手段
34を通過させた後に、レーザドライバ33からレーザ
を発光させる。
【0075】本実施の形態では、例えば、エッジシャー
プネス処理は、任意の画素の近傍の輝度分布の二次微分
値に所定の定数を乗算した結果を、上記任意の画素に加
算することで行う。
【0076】なお、上記Log変換手段30は輝度の画
像信号を濃度の画像信号に変換するブロックである。ま
た、γ変換処理手段31は、非線型であるプリンタのγ
特性を画像形成に適したγ特性にするために行うブロッ
クである。
【0077】本実施の形態では、画像処理ブロック23
内のエッジシャープネス処理の作用効果を転写紙の情報
に応じて変化させる。
【0078】図9(a),(b)に本実施の形態に用い
た画像形成パラメータとしてのエッジシャープネスフィ
ルタ(5×5)を示す。
【0079】本実施の形態では、画像形成装置本体内に
不図示の紙厚検知手段(切替手段)を設け、検知信号に
より、例えば紙厚が100μm未満の場合は、フィルタ
1(図9(a))を用い、紙厚が100μmを以上の場
合は、フィルタ2(図9(b))を用いて、エッジシャ
ープネス処理を行うこととした。このようにエッジシャ
ープネス処理手段28を切り替えることにより、デジタ
ル画像形成装置においても厚紙の文字の中抜けと、薄紙
の転写均一性の両立とを図ることができ、さらに薄紙の
細線、文字の飛び散りを最小限に抑えることができる。
【0080】本実施の形態では、転写紙の紙厚検知手段
が検知した情報によってエッジシャープネスのフィルタ
を切り替え、エッジシャープネスの作用効果を変えるこ
とで対応したが、材質、剛性などの他の情報に応じてフ
ィルタを切り替えてもよく、複数の情報をもとにフィル
タの切り替えに応じてもよい。また、本実施の形態では
フィルタを切り替える転写紙の厚みを100μmとした
が、この数値に限定されるものではなく、また多段階に
切り替わってもよい。本実施の形態ではフィルタ1,2
を用いて対応したが、この数値に限定されるものでな
く、また、フィルタの大きさ、形も限定されず、例えば
3×3のフィルタでもよいことは勿論である。 〈第6の実施の形態〉次に、図8に基づいて第6の実施
の形態について説明する。
【0081】本実施の形態が第5の実施の形態と異なる
ところは、図8にて示される画像処理ブロック23での
処理過程のγ変換の作用効果の大きさを、切替手段によ
って転写紙の情報に応じて切り替えることにある。
【0082】本実施の形態の画像形成装置の主要構成
は、第5の実施の形態とほぼ同じであるので、装置構成
の重複説明を省略する。
【0083】図10に本実施の形態のγ変換前の濃度信
号値(例えば、本実施の形態では256階調を有する多
値を用いているので、原稿の濃度データが00〜FF
(H:ヘキサ)までの256階調の信号値となる)と実
際のγ変換後の出力画像濃度(D)との関係を示す。
【0084】図10に示された関係A’は本実施の形態
の装置が有するγ変換テーブルA(画像形成パラメー
タ)により得られるものであり、関係B’は同じく本実
施の形態の装置が有する2つ目のγ変換テーブルB(画
像形成パラメータ)により得られるものである。
【0085】本実施の形態の装置には、先に述べたγ変
換テーブルA,Bの2つを有し、例えば第5の実施の形
態と同じく転写紙の紙厚情報により紙厚が100μm未
満はγ変換テーブルA、100μm以上の場合はγ変換
テーブルBを用いるように切り替える。このようにする
ことで、厚紙の文字抜けと薄紙の転写均一性の両立とを
図ることができる。
【0086】特に、γ変換時、ハイライト部を極力変え
ず、中高濃度域を変えることで、画像の全体的階調性を
変えず対応することが可能となる。
【0087】本実施の形態ではγ変換テーブルA,Bを
用い、切り替えることで対応したがAおよびBのテーブ
ルに限定されるものではない。また、2段階の切り替え
に限定することなく、多段階に切り替えることで対応し
てもよい。また、本実施の形態では転写紙の紙厚情報に
対応したが、紙厚情報に限定されるものではない。 〈第7の実施の形態〉本実施の形態では、例えば画像形
成装置が複数の給送手段(例えば、多段給紙カセット、
手差し給紙機構など)を有し、その各給送手段を用いて
画像形成を行う際に、各給送手段に対応させて画像形成
パラメータを変化、切り替えさせ、使用する給送手段を
指定するだけで最適な画像形成パラメータに切り替える
ようにしたことを特徴とする。
【0088】すなわち、一般に、複数の給送手段を有す
る画像形成装置の場合、例えば一段目のカセットにはA
4サイズの普通紙、二段目のカセットにはA3サイズの
普通紙、手差し給紙機構にはA4のOHP用紙など、あ
らかじめ、サイズや材質などの転写紙のサイズ情報を入
力できるものがある。
【0089】本実施の形態では、例えば一段目または二
段目のカセットからの給紙の場合、γ変換テーブルAを
用い、手差し給紙機構を用いての手差し給紙の場合、γ
変換テーブルBを用いることにした。一般に手差し給紙
機構からは、はがき、OHP用紙、厚紙を給紙する場合
が多い。このようにすることにより、比較的簡易な機構
で、各転写紙に対応させることができ、特に普通紙の飛
び散りや転写均一性とハガキの中抜けを防止させること
ができる。
【0090】本実施の形態では、カセットによる給紙の
場合と手差し給紙の場合とで、切り替えるようにした
が、それに限定されるものでなく、さらに各カセットに
よる給紙毎にγ変換テーブルを切り替えても構わない。 〈第8の実施の形態〉本実施の形態では、例えば画像形
成装置が手差し給紙機構を有し、その手差し給紙機構
が、転写紙の情報検知手段を有するか、または情報をユ
ーザが入力するかして、その情報に対応した画像形成パ
ラメータを変えることにした。
【0091】本実施の形態では、装置に手差し給紙機構
を有し、その機構内に例えば、転写紙のサイズ(本実施
の形態では例えば奥側から手前方向の幅)検知手段を有
し、その幅が例えばほぼ往復ハガキの長い方の長さに相
当する約150mm以下であると検知した場合は、画像形
成パラメータをγ変換テーブルBに切り替え、約150
mmを超えた場合はγ変換テーブルAとした。
【0092】このように画像形成パラメータを切り替え
ることで、手差し給紙からの搬送されるハガキなどの転
写紙の画像形成時に、自動的に画像形成パラメータが変
わり、中抜けを防ぐことができ、かつユーザの例えば転
写紙の情報入力操作の煩わしさを防ぐことができる。
【0093】本実施の形態では、転写紙の幅を150mm
を境としてγ変換テーブルAまたはγ変換テーブルBに
切り替えるようにしたが、この数値に限定されるもので
はない。
【0094】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体を帯電させる帯電手段に帯電バイアスを印加す
るバイアス供給手段を、転写材の情報が入力される制御
手段によって制御するようにしたので、転写材が厚紙で
あっても転写時の中抜けの防止または軽減が図れると同
時に、転写材が薄紙であっても転写均一性が確保でき、
かつ現像剤の飛び散りの防止または軽減を図り、高品質
画像を得ることができる。
【0095】さらに、他の発明によれば、像担持体上の
静電潜像を現像手段によって現像してトナー画像を形成
する際に、バイアス供給手段が前記現像手段に印加する
現像バイアスを転写材の情報が入力される制御手段によ
って制御するようにしたので、転写材が厚紙であっても
転写時の中抜けの防止または軽減が図れると同時に転写
材が薄紙であっても転写均一性が確保でき、かつ現像剤
の飛び散りの防止または軽減を図ることができ、幅広く
各転写材に対応して良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略構成図である。
【図2】第1の実施の形態の紙厚情報に基づく画像濃度
に対する現像バイアスのDC分の印加電圧を示す特性図
である。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係る画像形成装置
の要部を抽出して示す概略構成図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る画像形成装置
の要部を抽出して示す概略構成図である。
【図5】第3の実施の形態の吸湿度と制御値の関係を示
す図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態に係る画像形成装置
の要部を抽出して示す概略構成図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態に係る要部構成を示
す制御ブロック図である。
【図8】本発明の第5実施の形態に係る画像形成装置の
画像信号の流れを示すブロック図である。
【図9】(a)(b)は第5の実施の形態に用いたエッ
ジシャープネスフィルタを示す図である。
【図10】第6の実施の形態のγ変換前の濃度信号値と
γ変換後の出力画像濃度との関係を示す図である。
【図11】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図
である。
【図12】影付け、網かけ、斜体などの画像装飾処理の
一例を示す図である。
【図13】二次微分加算処理と一次微分加算処理との作
用を示すモデル図である。
【図14】図11の画像形成装置を用いた画像形成時の
シーケンスを示す図である。
【図15】薄紙と厚紙の転写特性を比較した図である。
【符号の説明】
1 像担持体(感光体) 2 帯電部材(帯電ローラ) 4 画像情報書き込み手段(露光手段) 5 現像手段(現像器) 5a 現像部材(現像スリーブ) 7 バイアス供給手段(バイアス電源) 9 バイアス供給手段(現像バイアス電源) 12 制御手段 13 モード選択手段(紙厚選択手段) 28 画像整形処理手段(エッジシャープネス処
理手段) 31 モード選択手段(γ変換処理手段)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体を一様に帯電させる帯電手段
    と、帯電された像担持体に画像情報を書き込む画像情報
    書き込み手段と、該画像情報書き込み手段により形成さ
    れる静電潜像を可視画像化する現像手段と、前記帯電手
    段および前記現像手段のそれぞれにバイアスを印加する
    バイアス供給手段とを備え、前記像担持体に形成された
    トナー画像を転写材に転写するようにした画像形成装置
    において、 前記転写材の情報に応じて前記帯電手段の帯電バイア
    ス、前記現像手段の現像バイアスの内の少なくともいず
    れか1つの画像形成条件を選択するモード選択手段と、 該モード選択手段によって選択されたモードに基づいて
    前記バイアス供給手段から印加するバイアスの少なくと
    もいずれか1つを切替制御する制御手段とを備えた、 ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記モード選択手段が切り替える画像形
    成条件は、前記帯電手段の帯電バイアスまたは前記現像
    手段の現像バイアスである、 ことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、前記像担持体と前記帯
    電手段との間に作用する電位コントラストを制御する、 ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形
    成装置。
  4. 【請求項4】 前記制御手段は、前記像担持体と前記現
    像手段との間に作用する電位コントラストを制御する、 ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形
    成装置。
  5. 【請求項5】 前記制御手段は、前記像担持体と現像手
    段との間の磁気コントラストを制御する、 ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形
    成装置。
  6. 【請求項6】 前記転写手段は、接触転写部材である、 ことを特徴とする請求項1、請求項2または請求項5の
    いずれか1記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 像担持体を一様に帯電させる帯電手段
    と、帯電された像担持体に画像情報を書き込む画像情報
    書き込み手段と、該画像情報書き込み手段により形成さ
    れる静電潜像を可視画像化する現像手段と、前記帯電手
    段および前記現像手段のそれぞれにバイアスを印加する
    バイアス供給手段とを備え、前記像担持体に形成された
    トナー画像を転写材に転写するようにした画像形成装置
    において、 前記画像情報書き込み手段は、入力画像信号の濃度信号
    値を、出力画像信号の出力値に変換するγ変換処理手段
    と、該γ変換処理手段のγ変換テーブルを転写材の情報
    に応じて切り替える切替手段とを備え、 該切替手段によって切り替えられたγ変換テーブルに基
    づいて2値または多値のデジタル画像信号に対応してト
    ナー画像を形成する、 ことを特徴とする画像形成装置。
  8. 【請求項8】 像担持体を一様に帯電させる帯電手段
    と、帯電された像担持体に画像情報を書き込む画像情報
    書き込み手段と、該画像情報書き込み手段により形成さ
    れる静電潜像を可視画像化する現像手段と、前記帯電手
    段および前記現像手段のそれぞれにバイアスを印加する
    バイアス供給手段とを備え、前記像担持体に形成された
    トナー画像を転写材に転写するようにした画像形成装置
    において、 前記画像情報書き込み手段は、入力画像信号の中の数画
    素程度の大きさまたは幅の画像に作用する画像整形処理
    手段と、該画像整形処理手段のエッジシャープネスフィ
    ルタを転写材の情報に応じて切り替える切替手段とを備
    え、 該切替手段によって切り替えられたエッジシャープネス
    フィルタに基づいて2値または多値のデジタル画像信号
    に対応してトナー画像を形成する、 ことを特徴とする画像形成装置。
  9. 【請求項9】 像担持体を一様に帯電させる帯電手段
    と、帯電された像担持体に画像情報を書き込む画像情報
    書き込み手段と、該画像情報書き込み手段により形成さ
    れる静電潜像を可視画像化する現像手段と、前記帯電手
    段および前記現像手段のそれぞれにバイアスを印加する
    バイアス供給手段とを備え、前記像担持体に形成された
    トナー画像を転写材に転写するようにした画像形成装置
    において、 前記画像情報書き込み手段は、入力画像信号の濃度信号
    値を、出力画像信号の出力値に変換するγ変換処理手段
    と、入力画像信号の中の数画素程度の大きさまたは幅の
    画像に作用する画像整形処理手段とを備え、 前記転写材の情報に応じて、少なくとも前記γ変換処理
    手段のγ変換テーブル、前記画像整形処理手段のエッジ
    シャープネスフィルタまたは前記像担持体と帯電バイア
    スもしくは現像バイアスとの電位コントラストのいずれ
    か1つを切り替える切替手段を備えた、 ことを特徴とする画像形成装置。
  10. 【請求項10】 前記現像手段は、反転現像方式であ
    る、 ことを特徴とする請求項7ないし請求項9のいずれか1
    記載の画像形成装置。
  11. 【請求項11】 像担持体を一様に帯電させる帯電手段
    と、帯電された像担持体に画像情報を書き込む画像情報
    書き込み手段と、該画像情報書き込み手段により形成さ
    れる静電潜像を可視画像化する現像手段と、前記帯電手
    段および前記現像手段のそれぞれにバイアスを印加する
    バイアス供給手段とを備え、前記像担持体に形成された
    トナー画像を、複数の給送手段のいずれか1つから転写
    部位に向けて搬送される転写材に、該転写部位において
    転写させるようにした画像形成装置において、 前記複数の給送手段のうちの使用する給送手段の選択に
    応じて、前記γ変換処理手段のγ変換テーブルや画像整
    形処理手段のエッジシャープネスフィルタや前記像担持
    体を一様に帯電させる帯電手段の帯電バイアスや前記現
    像手段の現像バイアスの少なくともいずれか1つを切り
    替える切替手段を備えた、 ことを特徴とする画像形成装置。
  12. 【請求項12】 前記切替手段を動作させる前記複数の
    給送手段のうちの使用する給送手段を検知手段によって
    検知する、 ことを特徴とする請求項11記載の画像形成装置。
  13. 【請求項13】 前記転写材の情報は、厚み、剛性、吸
    湿度、材質、加工処理、表面処理、サイズのうちの少な
    くともいずれか1つを用いる、 ことを特徴とする請求項1、請求項7ないし請求項9の
    いずれか1記載の画像形成装置。
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