(57)【要約】【課題】凹版潜像およびプリント画像の画像劣化を招くことのない画像形成装置、画像形成方法を提供する。【解決手段】プリント画像の静電像を像担持体に形成する際に、色材の付着量を制限する画像形成処理を行う色材リミット部２１と、前記潜像画像の静電像を前記像担持体に形成する際に、色材リミット部２１を経ずに画像形成処理を行って前記プリント画像との画像合成を行う画像合成部２２と、画像合成部２２で合成するプリント画像と潜像画像の静電像を色材により現像し、前記潜像画像に付着する色材量を潜像が出現する高さまで付着させる画像形成部７と、画像形成部７で形成した色材画像を用紙に転写する転写部と、前記用紙に転写された未定着色材画像を定着する定着部を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写材上に色材により転写された未定着のプリント画像および潜像画像を定着部で定着する電子写真方式の画像形成装置であって、
前記プリント画像の静電像を像担持体に形成する際に、色材の付着量を制限する画像形成処理を行う色材リミット部と、
前記潜像画像の静電像を前記像担持体に形成する際に、前記色材リミット部を経ずに画像形成処理を行って前記プリント画像との画像合成を行う画像合成部と、
前記画像合成部で合成するプリント画像と潜像画像の静電像を色材により現像し、前記潜像画像に付着する色材量を潜像が出現する高さまで付着させる画像形成部と、
前記画像形成部で形成した色材画像を用紙に転写する転写部と、
前記用紙に転写された未定着色材画像を定着する定着部を有する画像形成装置。
【請求項２】
前記色材リミット部により制限される色材の付着量は、前記定着部による定着不良が発生しない量とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記色材リミット部により制限された色材の高さは、前記潜像画像の色材の高さよりも低い請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
転写材上に色材により転写された未定着のプリント画像および潜像画像を定着部で定着する電子写真方式の画像形成方法であって、
前記プリント画像の静電像を像担持体に形成する際に、色材の付着量を制限する画像形成処理を行う色材リミット工程と、
前記潜像画像の静電像を前記像担持体に形成する際に、前記色材リミット工程を経ずに画像形成処理を行って前記プリント画像との画像合成を行う画像合成工程と、
前記画像合成工程で合成するプリント画像と潜像画像の静電像を色材により現像し、前記潜像画像に付着する色材量を潜像が出現する高さまで付着させる画像形成工程と、
前記画像形成工程で形成した色材画像を用紙に転写する転写工程と、
前記用紙に転写された未定着色材画像を定着する定着工程を有する画像形成方法。
【請求項５】
前記色材リミット工程により制限される色材の付着量は、前記定着工程による定着不良が発生しない量とする請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記色材リミット工程により制限された色材の高さは、前記潜像画像の色材の高さよりも低い請求項４または５に記載の画像形成方法。
【請求項７】
請求項請求項４から６のいずれかに記載の画像形成方法により、用紙に潜像とプリント画像との合成画像を形成した画像形成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電子写真方式によりプリント用紙に凹版潜像を形成する画像形成装置、画像形成方法および凹版潜像が形成された画像形成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、偽造防止技術の一つとして、商品券や証券等に凹版印刷により潜像を形成した凹版潜像が知られている（特許文献１）。このような商品券や証券等に用いられる凹版印刷の原理は、図６に示すように、用紙１００上に盛り上がった状態で印刷できる特殊のインクにより幅ｗで印刷した第１の直線１０１と、通常のインク（盛り上がりがないインク）により幅ｗで印刷した第２の直線１０２とを一本の線として印刷した連続線１０３を一定ピッチで平行に複数本印刷した場合、矢印Ａで示す正面から用紙１００を見ると、図７に示すように、複数の連続線１０３はそれぞれ一本の線として別々に見え、しかも第１の直線１０１と第２の直線１０２との境界も見えない一本の線として見える。この場合、連続線１０３は中間調濃度で見える。これに対し、矢印Ｂで示す正面に対して斜め方向から用紙１００を見ると、図８に示すように、第１の直線１０１を構成する盛り上がったインクで第１の直線１０１の間の用紙１００の表面が隠されるため、これら第１の直線１０１が濃く見えて第２の直線１０２に対して濃淡が出現し、複数の第１の直線１０１が太い１本線１０４のように見える。すなわち、この１本線１０４が潜像をなすことになる。なお、矢印Ｃで示す側面から用紙１００を見ると、複数の連続線１０３は単に中間調濃度の複数本の連続線１０３としてそれぞれ別々に見える。
【０００３】
このような凹版印刷は、特殊なインクを使用し、極めて高度な印刷技術を要し、凹版も非常に高価なものとなっている。
【０００４】
そして、凹版潜像が印刷された商品券や証券等の印刷物は、印刷物を斜めから見ることで初めて凹版潜像が出現することが確認できれば、当該印刷物が本物であることの証となる。しかし、正面から凹版潜像印刷箇所を見たときに、潜像が僅かでも見えた場合には真贋に疑念が生じるため、当該印刷物は本物として取り扱うことができなくなる。
【０００５】
このような凹版潜像をレーザービームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置を用いてトナー画像として形成することが提案されている。
【０００６】
例えばレーザービームプリンタにより凹版潜像を転写材である用紙上にプリント画像と共に形成する場合、プリント画像を構成する画線に付着するトナーを潜像を構成する画線に付着するトナーと同様に高く盛り上げると、広い面積を有するプリント画像を定着部で加圧・加熱して用紙上に定着する際に定着不良を招くおそれがあり、画像劣化を生じさせることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２９１６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、凹版潜像およびプリント画像の画像劣化を招くことのない画像形成装置、画像形成方法および画像形成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の画像形成装置は、転写材上に色材により転写された未定着のプリント画像および潜像画像を定着部で定着する電子写真方式の画像形成装置であって、前記プリント画像の静電像を像担持体に形成する際に、色材の付着量を制限する画像形成処理を行う色材リミット部と、前記潜像画像の静電像を前記像担持体に形成する際に、前記色材リミット部を経ずに画像形成処理を行って前記プリント画像との画像合成を行う画像合成部と、前記画像合成部で合成するプリント画像と潜像画像の静電像を色材により現像し、前記潜像画像に付着する色材量を潜像が出現する高さまで付着させる画像形成部と、前記画像形成部で形成した色材画像を用紙に転写する転写部と、前記用紙に転写された未定着色材画像を定着する定着部を有する。
【００１０】
実施形態の画像形成方法は、転写材上に色材により転写された未定着のプリント画像および潜像画像を定着部で定着する電子写真方式の画像形成方法であって、前記プリント画像の静電像を像担持体に形成する際に、色材の付着量を制限する画像形成処理を行う色材リミット工程と、前記潜像画像の静電像を前記像担持体に形成する際に、前記色材リミット工程を経ずに画像形成処理を行って前記プリント画像との画像合成を行う画像合成工程と、前記画像合成工程で合成するプリント画像と潜像画像の静電像を色材により現像し、前記潜像画像に付着する色材量を潜像が出現する高さまで付着させる画像形成工程と、前記画像形成工程で形成した色材画像を用紙に転写する転写工程と、前記用紙に転写された未定着色材画像を定着する定着工程を有する。
【００１１】
実施形態の画像形成物は、上記画像形成方法により、用紙に潜像とプリント画像との合成画像を形成したものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態による画像形成装置の全体構成を示す縦断面図。
【図２】図１の画像形成装置のシステム構成を示すブロック図。
【図３】図１の画像形成装置によりプリントされた潜像付きの用紙を示す図。
【図４】電子写真方式により形成した未定着状態の凹版潜像を示す図。
【図５】図４の凹版潜像を用紙に定着した状態を示す図。
【図６】凹版潜像の原理を説明するための図。
【図７】図６のＡ矢視図。
【図８】図６のＢ矢視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態の画像形成装置を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は実施形態の画像形成装置の全体構成を示す縦断面図、図２は図１の画像形成装置のシステム構成を示すブロック図、図３は潜像印刷モードを選択してプリント画像と共に潜像をプリントした印刷物の一例を示す図。図４は電子写真方式により形成した未定着状態の凹版潜像を示す図、図５は図４の凹版潜像を用紙に定着した状態を示す図。
【００１５】
図１、図２において、本実施形態の画像形成装置１は、電子写真方式の多機能プリンタ（ＭＦＰ）で、装置本体２の上部に自動原稿供給装置（ＡＤＦ）３が配置され、原稿トレイ上に積載した原稿を一枚ずつ画像読取部（スキャナ）４に搬送する。画像読取部４は、ＡＤＦ３からの原稿を読取るモードと、原稿台ガラス５上に載置した原稿を読取るモードを有し、読取った原稿情報（スキャナデータ）が第１画像処理部６でＲＧＢスキャナデータに処理されてストレージ部１４に入力される。
【００１６】
また、パソコン（ＰＣ）１１からの原稿情報は、外部インターフェース部（外部Ｉ/Ｆ部）１２を介してプリンタコントローラ部１３に入力され、一旦ストレージ部１４にメモリされる。
【００１７】
ここで、ストレージ部１４は、プリント画像である原稿情報をメモリする第１メモリ１５と、後述する凹版潜像情報がメモリされた第２メモリ１６を有し、通常プリントモードの場合には第１メモリ１５の原稿情報が第１メモリ制御部１７に入力され、第１メモリ制御部１７で制御された原稿情報が第２画像処理部１９に入力される。第２画像処理部１９は、処理部２０において、原稿情報についてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像データに分離する等の画像処理を施す。
【００１８】
ここで、原稿画像のみを印字する場合には、処理部２０から各色毎の情報が画像形成部７に出力される。処理部２０では、トナーである色材の付着量を制限するための色材リミット部２１を有し、画像形成部７において像担持体である感光体ドラムに付着するトナーの付着量を制限する。用紙に転写された未定着トナー画像の付着量（高さ）が多いと定着不良を招き、また色材の散りが発生するので、これらの現象を防止するために、色材の付着量を制限する。色材の付着量の制限方法としては、例えば、感光体ドラムの帯電電位、レーザー露光の出力等の静電像の成形処理を制限する方法が例示できる。
【００１９】
画像形成装置１の画像形成部７は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の色毎に設けられ（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、各画像形成部（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）はそれぞれ感光体ドラム，レーザーユニット，現像器、帯電器、クリーニング装置等で構成されている。
【００２０】
各画像形成部（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）は色材であるＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナーによりトナー画像をそれぞれ一次転写帯電器３４が配置された一次転写位置で中間転写ベルト８に順次重ねて形成し、二次転写帯電器３５が配置された転写位置で重なったトナー画像をプリント用のシートに転写する。そして、未定着トナー画像の転写されたシートは定着部９に向けて搬送され、定着部９において未定着トナー画像が加熱・加圧されてシートに定着され、定着済みのシートは、例えば片面プリントの場合には排紙トレイ１０に排紙される。
【００２１】
一方、ストレージ部１４の第２メモリ１６には、例えばパソコン１１で形成した潜像（潜像画像元データ）がメモリされている。第２メモリ１６にメモリされる潜像画像元データは、文字，図形，記号、画像データあるいはこれらを組み合わせ情報等により構成されていて、潜像印字選択スイッチ２４のＯＮ信号が制御部２３に出力されると、制御部２３は第２メモリ１６にメモリされている潜像画像元データを第２メモリ制御部１８に格納する。
【００２２】
図３は、プリント用の用紙Ｓにプリント画像印字部Ｓ１と潜像印字部Ｓ２を印字した状態を示しており、プリント画像印字部Ｓ１の画像は色材リミット部２１により色材量が制限されて所定量（所定高さ）以上にならないようにしている。
【００２３】
これに対し、潜像印字部Ｓ２に印字される潜像を構成する画線は図６〜図８に示すように、ある程度の高さを必要とする。そこで色材リミット部２１による制限を受けずにトナーが盛り上がるようにするため、色材リミット部２１の後段側に設けた画像合成部２２に潜像画像データを第２制御部１８から出力する。
【００２４】
制御部２３は、第２メモリ制御部１８から画像合成部２２に合成用画像データ２３ａを出力する。また、制御部２３は合成用画像ＯＮ/ＯＦＦ制御信号２３ｂを画像合成部２２に出力し、合成用画像ＯＮ/ＯＦＦ制御信号２３ｂが「０」の場合には画像合成はなし、「１」の場合には画像合成の指示を行う。すなわち、潜像印字部Ｓ２において、例えば図４に示す「Ｐ」の潜像を形成する場合、図の左右方向を主走査方向、上下方向を副走査方向とすると、主走査方向に沿った第１の直線Ｌ１中で文字画像に寄与する主走査方向に沿った潜像線Ｌ２を形成するタイミングで合成用画像ＯＮ/ＯＦＦ制御信号２３ｂを「１」とし、それ以外では「０」とする。但し、文字の中の空白部分については第１の直線Ｌ１は形成していないが、副走査方向に沿った第２の直線Ｌ３を形成している。なお、第２の直線Ｌ３は潜像の形成に寄与していない。そして、多数本の第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ３とからなるパターンをカモフラージュパターンの一例としている。
【００２５】
図４は、未定着トナー画像により潜像「Ｐ」が形成された状態を示しており、第１の直線Ｌ１と潜像線Ｌ２とは同一の線幅に形成されている。しかし、未定着トナー画像が担持された用紙Ｓが定着器９を通過して、トナーが加熱、加圧されると、図５に示すように、潜像線Ｌ２はトナーが盛り上がっていたため、第１の直線Ｌ１中の潜像線Ｌ２が形成されていない線（非潜像形成線部）に比べて潜像線Ｌ２の線幅が太くなる。なお、図５及び図６は線幅が大きく相違するように描き、また理解容易とするために、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ３との間隔を実際よりも広くして描いている。
【００２６】
また、レーザービームにより形成される潜像線Ｌ２の線幅は非常に細いため、潜像線Ｌ２を構成するために色材を盛り上げても定着不良が発生することはない。さらに、制御部２３は各色材を盛り上げるための重み付け係数（％）２３ｃを画像合成部２２に出力し、画像合成部２２に出力された各色の合成用画像データ２３ａに対し、重み付け係数を掛け合わせて潜像形成に必要な量の色材による未定着トナー画像を形成する。なお、第１の直線Ｌ１、第２の直線Ｌ３、潜像線Ｌ２は全て同色に形成する。
【００２７】
これに対し、プリント画像印字部Ｓ１に形成するプリント画像が太文字やべた塗りの画像等のように広い面積を有する場合には、この広い面積を有する画像部分について潜像画像を構成する線画と同じ高さまでトナーを盛り上げるように付着させると、トナー量が多いため、定着部での定着の際に定着不良、色材の散りを招くおそれがある。
【００２８】
しかし、色材リミット部２１で、プリント画像に対する色材の付着量を制限しているので、プリント画像を構成する色材が定着不良、色材の散りを招くことがなく、潜像およびプリント画像の品質劣化を防止することができる。なお、しく材の付着量の制限量は、加圧・加熱による定着の際に定着不良が生じない量であれば良い。
【００２９】
次に、潜像印字モードを選択した場合の画像形成動作を説明する。
【００３０】
前記操作部に設けられた潜像印字選択スイッチ２４のＯＮにより、画像合成部２２に潜像画像データが出力され、潜像印字部Ｓ２に色材リミット部２１の制限を受けることなく色材の盛り上げを許容した潜像画像の形成を可能とし、スタートスイッチ２９がＯＮされるのを待つ。また、画像処理部２２では画像印字部Ｓ１に印字する原稿情報と、選択されたカモフラージュパターンのパターン情報をカモフラージュパターンメモリ２５から画像処理部２１に出力し、スタートスイッチ２９がＯＮされるのを待つ。
【００３１】
スタートスイッチ２９がＯＮされると、色材リミット部２１で色材付着量を制限した各色の画像信号が各色の画像形成部７に出力され、また、潜像印字部に印字する第１の直線Ｌ１（潜像線Ｌ２を除く）と第２の直線Ｌ３からなるカモフラージュパターンが各色の画像形成部７に出力される。そして、画像合成部２２から色材リミットが解除された各色の潜像画像信号が画像形成部７に出力される。具体的には、各色の画像形成部（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）の感光体ドラムにレーザー露光光学系により主走査方向に画像光がスキャンされ、現像器により画像部分にトナーが付着し、感光体ドラム上のトナー画像が中間転写ベルト８に一次転写帯電器３４により一次転写位置で転写される。感光体ドラムに形成された静電像（凹版潜像とは異なる）を現像器により現像して付着するトナー量は、色材リミット部２１で制限を受けた画像については最大量が規定されるのに対し、色材リミット部２１を経ずに画像合成部２２に出力された潜像画像については凹版潜像としての効果が得られる高さとなるように制限されたトナー付着量を超えて現像される。なお、画像印字部Ｓ１に形成される画像は、レーザー露光光学系によりスキャンする主走査方向の線間隔に比較して、潜像印字部Ｓ２に印字する潜像を構成する潜像線Ｌ２の間隔は広く形成され、定着状態の個々の潜像線Ｌ２が間隔を有するようにしている。したがって、第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２も潜像線Ｌ２の間隔に合わせてその間隔が設定される。
【００３２】
そして、各色の画像形成部（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）は、図３に示すように、プリント用の用紙Ｓの画像印字部Ｓ１に色材リミット部２１によりトナー付着量の最大値が制限された原稿画像を形成し、用紙Ｓの潜像印字部Ｓ２に色材リミット部２１によりトナー付着量の最大値が制限されたカモフラージュパターンを形成する。また、潜像印字部Ｓ２における潜像については、潜像線Ｌ２がトナー付着量の制限を受けることなく設定した付着量（高さ）で形成される。なお、カモフラージュパターン（第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ３）と潜像線Ｌ２を同色として中間転写ベルト８にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順に担持され、二次転写帯電器３５により二次転写位置において用紙Ｓに転写される。そして、用紙Ｓの原稿印字部Ｓ１と潜像印字部Ｓ２における未定着トナー像が定着部９で加熱、加圧により用紙Ｓに定着され、排紙トレイ１０に排紙される。
【００３３】
上記した実施形態では、潜像表示部Ｓ２を用紙Ｓの上部に設定したが、これに限定されることはなく、用紙Ｓ上における印字可能な領域であればどのような領域に潜像表示部を設定することができる。
【００３４】
本実施形態で説明した処理は、制御部２３に設けられた記憶領域に予め記憶されているプログラムを第１メモリ制御部１７、第２メモリ制御部１８、第２画像処理部１９に実行させる場合を例示したが、プログラムをネットワークから複写機にダウンロードしても良く、プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶させたものを複写機にインストールしても良い。記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば良い。記録媒体としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）、フラッシュメモリを用いることができる。
【００３５】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施できる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００３６】
１  画像形成装置
２  装置本体
３  自動原稿供給装置（ＡＤＦ）
４  画像読取部（スキャナ）
５  原稿台ガラス
６  第１画像処理部
７（７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）  画像形成部
８  中間転写ベルト
９  定着部
１０  排紙トレイ
１１  パソコン
１２  外部インターフェース部（外部Ｉ/Ｆ部）
１３  プリンタコントローラ部
１４  ストレージ部
１５  第１メモリ
１６  第２メモリ
１７  第１メモリ制御部
１８  第２メモリ制御部
１９  第２画像処理部
２０  処理部
２１  色材リミット部
２２  画像合成部
２３  制御部
２３ａ  合成用画像データ      ２３ｂ  合成用画像ＯＮ/ＯＦＦ制御信号      ２３ｃ  重み付け係数（％）
２４  潜像印字選択スイッチ
２５  カモフラージュパターンメモリ
２８  スタートボタン
２９  スタートスイッチ
Ｓ  用紙
Ｓ１  画像印字部
Ｓ２  潜像印字部
Ｌ１  第１の直線
Ｌ２  潜像線
Ｌ３  第２の直線
【図１】
2011164610.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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