(57)【要約】【課題】印字時の環境等に影響されず、常に、ＭＩＣＲフォントを正常に読み取ることができるＭＩＣＲ用画像形成装置を提供する。【解決手段】プロセス条件（現像バイアス、光量、帯電量、磁性トナー濃度）の変化に応じて、面積の異なるフォントパターンの切り替えを行う構成であり、例えば発券システムにおいて、券面上に磁性トナーによるＭＩＣＲフォントに対応した画像形成を行い、プロセス条件変更制御手段の変更に応じた面積のＭＩＣＲフォントを選択出力し、適切なＭＩＣＲフォントの選択を行うことができる画像形成装置を提供するものである。【選択図】　図５
2004093901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上にＭＩＣＲフォントに対応した静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記感光体に対向すべく開口部を有する現像ホッパーと、
前記開口部に圧接すべく前記開口部に一部が臨むごとく設けられ、前記現像ホッパー内に収納される磁性トナーを表面に保持して、該磁性トナーを前記感光体の静電潜像に付与すべく搬送する弾性現像ローラと、
前記開口部よりも前記弾性現像ローラの搬送方向上流側で前記磁性トナーを前記弾性現像ローラ上に薄層状に形成すべく規制するドクターブレードと、
前記現像ホッパー内に配設され、前記ドクターブレードよりも前記弾性現像ローラの搬送方向上流側で前記弾性現像ローラに圧接するトナー供給ローラと、
前記開口部よりも前記弾性現像ローラの搬送方向下流側で前記弾性現像ローラに軽圧接し、前記ホッパー内に前記磁性トナーが戻るのを許容すると同時に前記現像ホッパー内からの磁性トナーの流出を規制する導電性規制シート部材と、
前記磁性トナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧を少なくとも前記弾性現像ローラに印加するバイアス電圧印加手段と、
を備え、券面上に前記磁性トナーによる前記ＭＩＣＲフォントに対応した画像形成装置を行う電子写真ＭＩＣＲプリンタであって、
前記券面上に形成された前記磁性トナーの磁気力を検出する磁気力検出手段と、
該磁気力検出手段の検出結果に基づいて、前記感光体の静電潜像に付与される前記磁性トナー量を制御すべく、プロセス条件を変更制御するプロセス条件変更制御手段と、
複数のフォントが同一デザインであって、前記それぞれのフォントが互いに異なる面積で構成されるＭＩＣＲフォントを出力するＭＩＣＲフォント出力手段と、
該ＭＩＣＲフォント出力手段は、前記プロセス条件変更制御手段の変更に応じた面積のＭＩＣＲフォントを選択出力すべく制御するＭＩＣＲフォントの選択出力制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記プロセス条件変更制御手段は、前記感光体に印加する現像バイアス、前記感光体に露光する光量、前記感光体に帯電させる電荷、又は磁性トナー濃度のいずれか１つのプロセス条件を変更制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性トナーを収納する接触型現像装置を有する画像形成装置、所謂ＭＩＣＲプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
小切手、約束手形等をコンピュータで分類処理するシステムとして、ＭＩＣＲが普及している。ＭＩＣＲ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｉｎｋ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒ　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎの略）は、磁性インクや磁性トナーを使用してＭＩＣＲフォント（特殊形状のフォント、例えばＥ−１３Ｂ規格に基づいて製作されたフォントなど）を手形や小切手の下の部分（クリアバンド）に印刷し、それをＭＩＣＲリーダーソーターにより読み取り、その読み取ったデータをコンピュータと連動させて計算、記帳など一連の作業を行う処理である。
【０００３】
図１は、カラー画像形成装置の内部構成を模式的に示す図である。先ず、同図を使用してカラー画像形成装置の全体構成について説明する。
同図に示すように、カラー画像形成装置（本体装置）１は、その後面（図の左方）に開閉トレー２を備え、下部には本体装置前方（図の右方）から着脱自在な用紙カセット３を備えている。用紙カセット３には、多数枚の用紙が載置・収容される。
【０００４】
本体装置１は、その上面に上蓋４を備えている。上蓋４の前部側方には、同図には示されていないが、電源スイッチ、液晶表示装置、複数の入力キー等が配設されている。上蓋４は、その後部が本体装置１の後部上面と共に排紙トレー５を形成している。
【０００５】
本体装置１の内部には、ほぼ中央に、偏平なループ状の用紙搬送ベルト６（以下、単にベルトという）が前後に延在して配置され、そのループの水平方向の両端部を駆動ローラ７と従動ローラ８に保持されている。このベルト６は、駆動ローラ７により駆動され、図の矢印Ｒで示す反時計回り方向に循環移動する。このベルト６の上循環部に沿って、４個の感光体ドラム９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）が、用紙搬送方向（図の右から左方向）に多段式に並設されている。
【０００６】
これらの感光体ドラム９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）をそれぞれ取り囲むようにして（以下、代表的に感光体ドラム９ｄの周囲装置についてのみ符号を付して示す）、クリーナ１１、初期化帯電ローラ１２、書込ヘッド１３、及び現像器１４（１４ｄ）が配設されている。また、接触型のシート転写器１０が、ベルト６を介して感光体ドラム９に圧接して転写部を形成している。尚、感光体ドラム９ａ、９ｂ、９ｃに対しては、それぞれ現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃが配置されている。
【０００７】
現像器（現像ホッパー）１４（１４ｄ）は、その下部開口部に回転可能に支持された現像ローラ１５を備えている。この現像ローラ１５は、感光体ドラム９周面に当接して、現像部を形成している。書込ヘッド１３は、上蓋４の裏面に支持部材１６を介して配設されており、上蓋４の開閉に伴って円弧を描いて昇降し、上蓋４の閉成により降下して、初期化帯電ローラ１２と現像ローラ１５との間に位置決めされて、記録部を形成している。
【０００８】
ベルト６の上循環部の上流側端部には、吸着ローラ１７が、ベルト６を介して従動ローラ８に圧接され、ここに用紙搬入部を形成している。吸着ローラ１７は、用紙搬入部に搬入されてくる用紙に吸着バイアスを印加しながらベルト６を押圧し、ベルト６に用紙を静電的に吸着させる。
【０００９】
上記用紙搬送方向最上流の感光体ドラム９ａに対する現像器１４ａから感光体ドラム９ｃに対応する現像器１４ｃまでの各現像器には、減法混色の三原色であるＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）の各色トナーがそれぞれ収容されている。
【００１０】
最下流の感光体ドラム９ｄに対応する現像器１４ｄには、ＭＩＣＲフォントの印刷のための、磁性トナーが収容されている。また、３番目の現像器１４ｃには、色トナーの代わりに、透明蛍光トナーを収容することができる。
ベルト６よりさらに上流側（図の右方）には、待機ロール対１８、その下方に給紙案内路１９が配置され、給紙案内路１９の下端部には、給送ロール対２１が配設されている。給送ロール対２１の上流（下方）に、上述した用紙カセット３の給紙端が位置している。用紙カセット３の給紙端上方に、給紙コロ２２が配設されている。給紙コロ２２は、一回転毎に、用紙カセット３に収容されている最上部の用紙１枚を取り出して、給送ロール対２１へ給紙する。
【００１１】
一方、ベルト６よりも用紙搬送方向下流（図の左方）には、定着器２３、排紙ロール対２４、切り換えレバー２５が設けられている。定着器２３は、断熱性のホッパー内に組み付けられた圧接ローラ、定着ローラ、発熱ローラ、用紙分離爪、周面清掃器、オイル塗布部材、サーミスタ等から構成され、用紙上に転写されたトナー像を紙面に熱定着させる。
【００１２】
切り換えレバー２５は、同図に示すように下の位置にあるときは、上方の排出路２６及び排紙ロール対２７を介して排紙トレー５へ用紙を案内する。一方、上に回動しているときは、本体装置後面に開成される開閉トレー２へ用紙を案内する。
【００１３】
ベルト６と用紙カセット３の間には、回路基板を装着可能な電装部２８が配設され、その回路基板には複数の電子部品からなる制御装置が搭載されている。
制御装置は、コントローラ部とエンジン部からなり、コントローラ部はＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）、ＥＥＰＲＯＭ（再書込み可能な読出し用メモリ）、フレームメモリ、イメージデータ転送回路等を備えていて、ホストコンピュータ等から入力される印字データを解析し、印字用データを作成してエンジン部に送る。
【００１４】
エンジン部は、ＣＰＵやＲＯＭ等を備え、その入力側には、コントローラ部からのデータや指令信号、温度センサの出力、用紙検知センサの出力などが入力され、出力側には不図示のモータを駆動するモータドライバ、そのモータの駆動を各部に伝達する駆動系を切り替えるクラッチドライバ、書込みヘッド１３を上記印字用データに基づいて駆動する印字ドライバ、初期化帯電ローラ１２、現像ローラ１５、転写器、吸着ローラ１７、後述する供給ローラ、ドクターブレード、スクイシート等に所定のバイアス電圧を供給するバイアス電源ドライバ等が接続されている。エンジン部は、コントローラ部からのデータや指令信号、温度センサの出力、用紙検知センサの出力等に基づいて各部を駆動制御する。
【００１５】
次に、以上説明したカラー画像形成装置１の基本的な動作について説明する。先ず、電源が投入され、使用する用紙の紙質、枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると、不図示の駆動機構により給紙コロ２２が一回転して、用紙カセット３に載置収容されている用紙を給送ロール対２１を介して待機ロール対１８へ給送する。待機ロール対１８は、回転を一時停止して、一対のローラで形成される挟持部に用紙先端を当接させた状態で、搬送タイミングを待機する。
【００１６】
つづいて、駆動ローラ７が反時計回り方向に回転し、従動ローラ８が従動して、同じく反時計回り方向に回転する。これにより、ベルト６は、上循環部が４個の感光体ドラム９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに当接して、全体が反時計回り方向へ循環移動する。
【００１７】
これと共に、各現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び感光体ドラム９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが印字タイミングに合わせて順次駆動される。感光体ドラム９は時計回り方向に回転し、初期化帯電ローラ１２は、感光体ドラム９周面に一様な高マイナス電荷を付与し、書込みヘッド１３は、その感光体ドラム９周面に画像信号に応じて露光を行って、低電位部を形成する。これにより、上記初期化による高マイナス電位部と、露光による低マイナス電位部からなる静電潜像が形成される。現像器１４の現像ローラ１５は、その静電潜像の低電位部にトナーを転移させて、感光体ドラム９周面上にトナー像を形成（反転現像）する。
【００１８】
最上流の感光体ドラム９ａの周面上のトナー像の先端が、ベルト６との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に用紙の印字開始位置が一致するように、待機ロール対１８が回転を開始して、用紙を用紙搬入部へ給送する。従動ローラ８と吸着ローラ１７は、給送された用紙をベルト６と共に挟持して搬送する。用紙は、ベルト６に吸着され、感光体ドラム９ａと転写器により形成されている最初の転送部へ搬送される。
【００１９】
転写器は、転写バイアス電源から出力される転写電流をベルト６を介して用紙に印加する。この転写器から印加される転写電流により、感光体ドラム９ａ上のＭ（マゼンタ）のトナー像が用紙に転写される。つづいて、感光体ドラム９ｂと転写器により形成されている上流から２番目の転写部においてＣ（シアン）のトナー像が転写され、さらに感光体ドラム９ｃと転写器により形成されている上流から３番目の転写部においてＹ（イエロー）のトナー像が転写される。そして、感光体ドラム９ｄと転写器により形成されている上流から４番目（すなわち、最下流）の転写部においてＫ（ブラック）のトナー像が転写される。
【００２０】
このようにして、４色のトナー像を転写された用紙は、ベルト６から分離して定着器２３に搬入される。定着器２３は、トナー像を用紙に熱定着させる。この画像定着後、用紙は、排紙ロール対２４によって後面の開閉トレー２上にトナー像を上にして、または上部の排紙トレー５上にトナー像を下にして排出される。
【００２１】
以上のように動作するカラー画像形成装置１において、上記現像器１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）は、感光体ドラム９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）上に安定したトナー像を形成するために、以下のような構成とされている。
図２は、上記現像器１４の主要部を模式的に示す側断面図である。同図に示す現像器１４は、カラー画像形成装置１に着脱自在であり、ドラムユニットと共に１つの画像形成ユニットを構成する現像ユニットとされている。現像器１４は、ホッパー３１を備え、そのホッパー３１の下部開口に導電性ゴムローラからなる現像ローラ１５を回転可能に保持し、ホッパー３１の内部には、トナー３２を収容し、このトナー３２に埋没するように配設されたトナーを攪拌するアジテータ３３を備えている。
【００２２】
また、現像器１４の最下部には、スポンジ体から成る供給ローラ３４が現像ローラ１５に圧接して配置されている。現像ローラ１５には、その斜め右上周面に圧接して金属製の板バネ状のドクターブレード３５が配設され、下部周面に当接してスクイシート（導電性規制シート）３６が配設されている。このスクイシート３６には、バイアス電源４１を含む後述する導電性規制シートバイアス手段が設けられている。ドクターブレード３５の両側部には、ホッパー３１開口部の内部と外部を隔絶してトナー３２の漏出を防止するための封止部材３７が配設されている。
【００２３】
現像ローラ１５は、芯金とこの芯金を取り巻く円筒状の半導電性（１０６Ω）のウレタンゴムとで形成され、芯金には「−３５０Ｖ」の現像バイアスをバイアス電源３８から印加する。また、現像ローラ１５は、像担持体としての感光体ドラム９表面に圧接し、その食い込み量は例えば０．０７ｍｍに設定される。
【００２４】
供給ローラ３４は、芯金とこの芯金を取り巻く円筒状の半導電性（１０６Ω）のウレタンスポンジとで形成され、芯金には「−６００Ｖ」の供給バイアスをバイアス電源３９から印加する。また、供給ローラ３４は、現像ローラ１５に圧接し、その食い込み量は例えば０．２５ｍｍに設定される。そして、この供給ローラ３４は、感光体ドラム９への現像を終わった後の現像ローラ１５周面上に残留する非現像部分のトナー３２を、現像メモリの解消のためにホッパー３１内で掻き落としている。
【００２５】
尚、供給ローラ３４に印加するバイアス電圧（−６００Ｖ）の絶対値は、現像ローラ１５に印加するバイアス電圧（−３５０Ｖ）の絶対値よりも大きく、且つその電圧差は２００Ｖ〜５００Ｖの範囲内に収まるように設定されている。
また、ドクターブレード３５を弾性金属板で形成し、このドクターブレード３５にも上記バイアス電源３９から「−６００Ｖ」のドクターバイアスを印加する。
【００２６】
また、供給ローラ３４の上流側に位置するスクイシート３６を導電性部材（１０３Ω）で構成して、これに所定の範囲のシートバイアス電圧をバイアス電源４１により印加する。
上記所定の範囲とは、０Ｖ（０ボルト）から現像ローラ１５の現像バイアス電圧（「−３５０Ｖ」）までの範囲のことであり、この範囲は以下のようにして決められていた。
【００２７】
すなわち、感光体ドラム９への現像が終わって現像ローラ１５周面上に残っている非現像部分のトナーを現像メモリの解消のためにホッパー３１内で掻き落とすために必要とされる供給ローラ３４の摺擦力は、トナーの現像ローラ１５への付着力に比例する。すなわち、付着力の強いトナーに対しては強い摺擦力が必要である。これに対し、付着力の弱いトナーに対しては弱い摺擦力で足りる。
【００２８】
また、同じことを別の表現で言うと、帯電量の大きいトナーほど付着力が強いため、現像ローラ１５から掻き落としにくく、帯電量の小さいトナーほど付着力が弱いため、現像ローラ１５から掻き落としやすい。
マゼンタ、シアン、イエローの有彩色トナーと、黒トナーを各現像器に充填していた。これらの各トナーの帯電量はそれぞれ異なっているので、それぞれに異なったシートバイアスが印加されていた。
【００２９】
また、磁性トナーを現像器に充填している。そして、この磁性トナーもまた所定の帯電量を持つ。従って、同様にシートバイアスを可変に制御して適正値を設定する必要がある。
また、図２に示す現像器１４においては、便宜上、上記現像ローラ１５への現像バイアス電圧の印加をバイアス電源３８により行い、上記供給ローラ３４及び上記ドクターブレード３５へのバイアス電圧の印加をバイアス電源３９により行い、上記スクイシート３６へのシートバイアス電圧の印加をバイアス電源４１により個別に行う例で説明しているが、電源はこのように個別に設ける必要はない。例えばユニット内に抵抗素子を含む分圧回路を備え、装置本体の共通バイアス電源により現像ローラ１５、供給ローラ３４、ドクターブレード３５、スクイシート３６のそれぞれに分圧されたバイアス電圧を印加するようにしてもよい。
【００３０】
さらには、図３の回路ブロック図に示すように、制御回路５１からの制御信号に基づき高圧発生回路５２がバイアス電圧を可変に制御するような構成にしてもよい。図３では、パソコン４５からの印字情報をプリンタ装置１のＩ／Ｆ部４６は受信する。この印字情報は、さらにヘッド制御回路４７、ヘッド信号検出回路４８を介して、比較演算回路４９に入力される。その後、比較演算回路４９では、入力された印字情報に基づき、現像ローラ、供給ローラ、ドクターブレード、スクイシートに印加すべき各電圧値の情報を算出する。この算出結果は、比較演算回路４９から出力され、ＨＶＵ５０内の制御回路５１に入力される。
【００３１】
制御回路５１は、上記算出結果から現像ローラ１５、供給ローラ３４、ドクターブレード３５、スクイシート３６に印加すべき電圧を高圧発生回路５２に印加させるべく制御信号を出力する。この制御信号を受信した高圧発生回路５２は、制御信号に従い処理を実行する。
【００３２】
また、図２に示すように、現像ローラ１５を像担持体としての感光体ドラム９の表面に圧接させる接触現像（ロール）方式を採用している。この接触現像方式でもＭＩＣＲトナー（磁性トナー）による現像を問題なく行うことができる。
ここで、磁性トナーを図１に示すカラープリンタの現像器１４ｄに充填し、現像器１４ａ、１４ｂ、１４ｃには、オリジナルのカラートナーをそのまま充填して印刷した小切手の例を図４に示す。この場合、地模様と振り出し金融機関のトレードマーク等は上記カラートナーで印刷し、ＭＩＣＲフォントは磁性トナーで印刷したものである。
【００３３】
図５は画像形成装置（ＭＩＣＲプリンタ）の使用例を説明するシステム図であり、発券システムの例である。尚、同図に示すＭＩＣＲプリンタ１００には、バイアス電源１０１と電圧制御回路１０２が配設されている。
ホストコンピュータ１０３からの印刷信号により、ＭＩＣＲプリンタ１００で印刷された小切手は、発行ユニット（後処理装置）１０４へと送られ、裁断機１０５で裁断される。
【００３４】
次に、ＭＩＣＲリーダ１０６で券面のチェックが行われ、当該チェックに合格したものが商品（小切手）１０８となる。ＭＩＣＲリーダ１０６で読み取った磁気力の出力値（ＪＩＳ　Ｘ　９００２　「磁気インキ文字読取用字体及び印字仕様（Ｅ１３Ｂ）」参照）は、出力部１０７によって処理される。この処理は、図６に示すように、予め設定された出力５０％から２００％の範囲であるリミット１１０、出力７５％から１５０％の範囲であるサブリミット１１１の上限オーバー（Ｈ）（図６では出力値１５０）、下限オーバー（Ｌ）（図６では出力値７５）の情報を抽出し、ホストコンピュータ１０３へ送る。
【００３５】
ホストコンピュータ１０３は、出力部１０７から送られてくる「Ｈ」、又は「Ｌ」の情報に基づいて、現在ＭＩＣＲプリンタ１００へ送信している現像レベルと出力部１０７から送られてくるフィードバック値とを参照し、現像レベル変換制御を行う。現像レベル値は、例えば図７に示すように基準値５を含む９レベル（レベル１からレベル９）である。
【００３６】
ＭＩＣＲプリンタ１００は、図８で示すバイアステーブルを有し、このテーブルを基にホストコンピュータ１０３から送られてくるレベル値に応じ、現像バイアスを制御し、出力をサブリミット１１１の範囲内に制御している。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＭＩＣＲ用の画像形成装置では以下の問題がある。
現像バイアスを変更して出力を制御する場合、文字（線）幅が変化する。つまり、現像バイアスを上げる（−４５０Ｖ）と文字（線）幅が太くなり、現像バイアスを下げる（−２５０Ｖ）と文字（線）幅が細くなる。このように変化した文字を読取装置で読み取ると、現像バイアスが−２５０Ｖの場合では読み取った波形は図９（Ａ）に示す特性となり、波形のピーク位置が変化（線の幅）し、テンプレートをオーバーする場合がある。
【００３８】
このような場合、「Ｖｉｓｕａｌ　Ｃｈｅｃｋ」が発生する。これは、「エラーではない」が「確認してください」という旨の意味である。ＭＩＣＲフォント（Ｅ−１３Ｂ）には、文字毎に決められた波形があり、正常な波形の場合、図９（Ｂ）に示す特性となる。そして、この文字毎に決められた波形をオーバーすると、「Ｖｉｓｕａｌ　Ｃｈｅｃｋ」や「誤読」などのエラーとなる。
【００３９】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、印字時の環境等の影響されず、常に、ＭＩＣＲフォントを正常に読み取ることができるＭＩＣＲ用の画像形成装置を提供するものである。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１記載の発明によれば、感光体上にＭＩＣＲフォントに対応した静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記感光体に対向すべく開口部を有する現像ホッパーと、前記開口部に圧接すべく前記開口部に一部が臨むごとく設けられ、前記現像ホッパー内に収納される磁性トナーを表面に保持して、該磁性トナーを前記感光体の静電潜像に付与すべく搬送する弾性現像ローラと、前記開口部よりも前記弾性現像ローラの搬送方向上流側で前記磁性トナーを前記弾性現像ローラ上に薄層状に形成すべく規制するドクターブレードと、前記現像ホッパー内に配設され、前記ドクターブレードよりも前記弾性現像ローラの搬送方向上流側で前記弾性現像ローラに圧接するトナー供給ローラと、前記開口部よりも前記弾性現像ローラの搬送方向下流側で前記弾性現像ローラに軽圧接し、前記ホッパー内に前記磁性トナーが戻るのを許容すると同時に前記現像ホッパー内からの磁性トナーの流出を規制する導電性規制シート部材と、前記磁性トナーの帯電極性と同極性のバイアス電圧を少なくとも前記弾性現像ローラに印加するバイアス電圧印加手段と、を備え、券面上に前記磁性トナーによる前記ＭＩＣＲフォントに対応した画像形成装置を行う電子写真ＭＩＣＲプリンタであって、前記券面上に形成された前記磁性トナーの磁気力を検出する磁気力検出手段と、該磁気力検出手段の検出結果に基づいて、前記感光体の静電潜像に付与される前記磁性トナー量を制御すべく、プロセス条件を変更制御するプロセス条件変更制御手段と、複数のフォントが同一デザインであって、前記それぞれのフォントが互いに異なる面積で構成されるＭＩＣＲフォントを出力するＭＩＣＲフォント出力手段と、該ＭＩＣＲフォント出力手段は、前記プロセス条件変更制御手段の変更に応じた面積のＭＩＣＲフォントを選択出力すべく制御するＭＩＣＲフォントを選択出力制御手段と、を備えることを特徴とする電子写真式ＭＩＣＲプリンタを提供することによって達成できる。
【００４１】
このように構成することにより、プロセス条件の変化に応じてＭＩＣＲフォントのパターンを変更することができる。
また、請求項２記載の発明によれば、前記プロセス条件変更制御手段は、前記感光体に印加する現像バイアス、前記感光体に露光する光量、前記感光体に帯電させる電荷、又は磁性トナー濃度のいずれか１つのプロセス条件を変更制御する構成である。
【００４２】
このように構成することにより、様々なプロセス条件変化に応じてＭＩＣＲフォントのパターンを変更することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置において、図面を参照しながら実施形態を詳述する。
尚、第１の実施形態の発明は、現像バイアスを変化させることで、券面にあるＭＩＣＲフォント（Ｅ−１３Ｂ）の出力を制御する電子写真を用いた発券システムにおいて、ＭＩＣＲフォントを複数内蔵し、現像バイアスの電圧に応じて、所定のＭＩＣＲフォントを選択して印刷することを実現するものである。
【００４４】
第２の実施形態の発明は、磁性トナー（ＭＩＣＲ用）と非磁性一成分現像装置の組み合わせにおいて、磁性トナーを攪拌するラセン状の攪拌部材を設け、その攪拌部材によって搬送される側の隔壁部材に設けたトナー供給口を他の供給口より大きくすることを実現するものである。
【００４５】
第３の実施形態の発明は、磁性トナーを使用したＭＩＣＲ用電子写真方式の画像形成装置において、反射型濃度センサを用いて、ＭＩＣＲフォントの磁気出力の安定化を図るものである。
以下、それぞれの実施形態について詳述する。
＜第１の実施形態＞
（実施例１）
ＭＩＣＲフォントの出力を決定する要因として種々の条件があり、本実施形態では、現像器の現像ロールの表面粗さと現像バイアスとによる出力変化を図１０に示した。
【００４６】
同図を参照すると、現像ロールの表面粗さＲｚ８．５μｍの場合、出力値を出力の範囲（サブリミット、図６に示す出力７５〜１５０内）に収めるには、基準の現像バイアス−３５０Ｖ（出力値１７５％）から−２５０Ｖ（出力値１４０％）に変更する必要がある。
【００４７】
このとき、基準の現像バイアス−３５０Ｖで用いた同一のＭＩＣＲフォントを−２５０Ｖで使用すると、上述したとおり「Ｖｉｓｕａｌ　Ｃｈｅｃｋ」（図９（Ａ）参照）が発生する。現像バイアスと文字（線）幅との関係は図１１に示す関係であり、現像バイアスを上げると文字（線）幅が太くなり、現像バイアスを下げると文字（線）幅が細くなる。
【００４８】
現像バイアスの変化に伴って、文字幅が変化する要因として、以下のように考えられる。トナーは静電潜像の表面電界の強さに従って付着する。このとき、図１２に示すように、曲線で示される静電潜像の表面電界に対し、現像バイアスＡ、現像バイアスＢ（現像バイアスＡ＜現像バイアスＢ）をかけた場合、文字幅は、それぞれ幅Ａ、幅Ｂ（幅Ａ＜幅Ｂ）となる。したがって、この結果から現像バイアスを上げる（現像バイアスＢ）と、文字（線）幅が太く（幅Ｂ）、現像バイアスを下げる（現像バイアスＡ）と文字（線）幅が細く（幅Ａ）なる。
【００４９】
次に、図１３を参照する。同図において、（Ａ）はＭＩＣＲフォント（Ｅ−１３Ｂ）の数字「９」を示しており、以下標準パターンという。一方、（Ｂ）は、標準パターン（Ａ）に対して左右にそれぞれ１ドット（約４２μｍ（６００ｄｐｉの場合））分広げて、水平方向に太くしたものである。また、（Ｃ）は、標準パターン（Ａ）に対して左右からそれぞれ１ドット（約４２μｍ（６００ｄｐｉの場合））分狭めて、水平方向に細くしたものである。
【００５０】
上記図１３（Ｂ）、（Ｃ）のパターンは、図１１に示した特性より、標準の現像バイアス−３５０Ｖに対し、−２５０Ｖでは０．０３インチ細くなり（文字幅約７４μｍ）、−４５０Ｖでは０．０３インチ太くなっていることに基づいて決定されたものである。
【００５１】
上記のように、文字の幅のみに対応した理由は、読み取り装置の特性上、文字（線）の左右方向の変更は文字幅（波形のピークとピークとの間の距離）に影響することに起因している為である。尚、文字の高さ（垂直）方向の変更は出力（波形のピークの高さ）に影響する。
【００５２】
次に、標準パターン（Ａ）を含む３種類のＭＩＣＲフォントをホストコンピュータ１０３に組み込み、この３種類のＭＩＣＲフォントの切り替え制御を行う。この制御の際に利用される設定値を図１４に示す。現像レベルが１〜２の場合、フォントパターンは図１３のパターン（Ｂ）に設定される。現像レベルが３〜７の場合、フォントパターンは図１３のパターン（Ａ）に設定される。さらに、現像レベルが８〜９の場合、フォントパターンは図１３のパターン（Ｃ）に設定される。
【００５３】
上述のとおり、ホストコンピュータ１０３は、出力部１０７から送られてくる情報に基づいて、ＭＩＣＲプリンタ１００へ送る現像レベルを制御する。したがって、現像レベルが「５」の場合では、パターン（Ａ）で印字信号を送信する。また、印字する現像レベルを「２」に変更すると、フォントパターンも（Ｂ）に切り替わり、現像バイアスを下げたことにより文字幅（線）が細くなることを補正できる。
【００５４】
以上より、現像バイアスと文字幅（線）とを調整することで、出力値をサブリミット範囲内に維持することができる。
（実施例２）
出力を制御する他の方法として、文字の高さを変えることがある。これは読み取り装置の特性を利用したものである。そこで、図１５に示すように、（Ｃ）の標準パターンに対し、（Ｂ）は高さ方向の上下に２ドットずつ、（Ａ）は３ドットずつ高さを狭めた構成である。また、（Ｄ）は高さ方向の上下に１ドットずつ、（Ｅ）は３ドットずつ高さを広くした構成である。これらのフォントを用い、現像器の現像ロール表面粗さＲｚ８．５μｍとＲｚ５μｍでの出力変化を検討すると、図１６に示すように文字の高さと出力とは比例関係にあることがわかる。
【００５５】
次に、標準パターン（Ｃ）を含む５種類のＭＩＣＲフォントをホストコンピュータ１０３に組み込み、フォントの切り換えを制御する。この制御の際に利用される設定値を図１７に示す。ここでは、現像レベルは１〜５までの５レベルがあり、基準レベルを３とする。
【００５６】
同図に示すように、現像レベルが１の場合、フォントパターンは図１５のパターン（Ａ）に設定される。現像レベルが２の場合、フォントパターンは同図のパターン（Ｂ）に設定される。現像レベルが３の場合、フォントパターンは同図のパターン（Ｃ）に設定される。さらに、現像レベルが４の場合、フォントパターンは同図のパターン（Ｄ）に設定され、現像レベルが５の場合、フォントパターンは同図のパターン（Ｅ）に設定される。
【００５７】
また、フォントの切り換え動作としては次のようになる。先ず、ホストコンピュータ１０３からＭＩＣＲプリンタ１００へ印刷情報を送り、ＭＩＣＲプリンタ１００は基準のレベル３（フォントパターン（Ｃ）（文字の高さ：２．９８ｍｍ））で印刷する。ＭＩＣＲプリンタ１００の現像器が現像ロール粗さＲｚ８．５μｍの場合、図１６より、出力が１７０％となる。
【００５８】
この時、ＭＩＣＲリーダ１０６では予め設定された出力範囲のサブリミット（図６よりサブリミットの範囲は７５〜１５０）を超えるので、ホストコンピュータ１０３へ上限オーバー（Ｈ）の情報を送る。ホストコンピュータ１０３はこの情報に基づいて、現在ＭＩＣＲプリンタ１００へ送信しているレベル（この場合、レベル３）をレベル２へと変更制御する。レベル２の場合、フォントパターンは図１５の（Ｂ）である。このとき、上下（垂直）方向の文字の高さは２．８ｍｍであるので、出力は１５０％となり、サブリミットの範囲となる。
【００５９】
尚、上記実施例では、現像バイアスを変化させることで、フォントパターンを切り替えたが、現像バイアスに限らず、感光体ドラム周面に露光する光量を変化させ、又は感光体ドラムの帯電量を変化させ、更には磁性トナー濃度を変化させ、そのプロセス条件の変化に伴ってフォントパターンを切り替えてもよい。
＜第２の実施形態＞
図１８に本例で使用する現像装置１２０を示す。現像室１２１には図１９に示す攪拌部材１２９と、図２０に示す隔壁部材１２８が配設されている。
【００６０】
攪拌部材１２９は、図１９に示すように、棒状の部材１３０にらせん状の部材１３１を巻着した外観構造である。また、隔壁部材１２８は、図２０に示すように、長方形の板状の２つの長辺部分が折れ曲がった構造であり、更に複数のトナー供給口（１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅ，１４０ｆ，１４０ｇ，１４０ｈ）が形成されている。トナー供給口１４０ａ，１４０ｂは、トナー供給口１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅ，１４０ｆ，１４０ｇ，１４０ｈより大きい開口を有する。
【００６１】
現像室１２１のトナーは矢印方向に回転する攪拌部材１２９により移動する力が加わり（図１８においては、例えば紙面手前から奥へと移動する力が加わる）、先のトナー消費部と未消費部のトナーはこの攪拌により混合され、粒径の偏りが解消され、トナーが均一になる。
【００６２】
一方、ホッパー室１２２のトナーはアジテータ１２７により隔壁部材１２８に設けたトナー供給口から現像室へ新規に供給され、この供給されたトナーも攪拌部材１２９によって現像室１２１のトナーと混合される。
ここで、攪拌部材１２９によって奥側へ移動したトナーは、現像装置１２０の側壁へ到達し、トナーは動かなくなる。更に、トナーは攪拌部材１２９により送られ、現像装置１２０の奥側でトナーが圧縮される。
【００６３】
トナーが圧縮されると、その部分の現像ロール上のトナー層が不安定になる。あるいは、圧縮されたトナーの一部がドクターブレード１２４と現像ロール１２３との間に狭まり、その部分のトナー層が形成されず、白スジとなる場合がある。
【００６４】
そこで、図２０に示すように、隔壁部材１２８に設けたトナー供給口１４０ａ，１４０ｂ（攪拌部材１２９によって送られる側（例えば、奥側））を前述のように大きく開口する。この構成により、奥側へ送られたトナーは大きな開口を有する供給口１４０ａ，１４０ｂからホッパー室１２２へ移動し、トナーの圧縮を防止できる。
【００６５】
以上のように、磁性トナー（ＭＩＣＲ用）と非磁性一成分現像装置の組み合わせにおいて、現像装置はラセン状の攪拌部材を設け、攪拌部材によって搬送される側の隔壁部材に設けたトナー供給口を他より大きくすることにより現像装置内のトナーの偏りが解消されて均一になるので、良好な画像／読み取り出力やその波形の乱れがなくなる。
【００６６】
尚、上記実施例の説明では、攪拌部材による磁性トナーの搬送が一方向だけであったが、図２１に示す攪拌ユニットを使用する構成としてもよい。すなわち、攪拌ユニット１５０は、センターシャフト１５５を有し、固定部材１６０により固定され、センターシャフト１５５は、センター歯車１５７と嵌合している。また、センター歯車１５７は、攪拌歯車１５６と嵌合している。
【００６７】
トナーの搬送方向が異なる２つの攪拌部材１５４は、それぞれ２つの攪拌歯車１５６と嵌合している。また、２つの攪拌歯車１５６とセンターシャフト１５５とは係合し、２つの攪拌部材１５４に嵌合している（歯車付）ハウジング１（１５２）とハウジング２（１５３）より構成されている。
【００６８】
駆動歯車１５９の歯車伝達によりハウジング１（１５２）を回転させると攪拌ユニット全体が回転すると共に、ハウジング１（１５２）内では固定されているセンター歯車１５７にそって各攪拌歯車１５６が回転して、それぞれ攪拌部材１５４を回転させる。したがって、この攪拌ユニットを使用することによって、磁性トナーは、現像室の左右に搬送されながら、均等に攪拌することができる。
＜第３の実施形態＞
反射型濃度センサ１７１を用いたタンデム型電子写真方式の画像形成装置の模式的断面図を図２２に示す。ベルト（搬送ベルト）１７２上に印字ユニット１７３が配置され、用紙はベルト１７２上を移動することにより印字ユニット１７３によって印字される。また、用紙に付着したトナーは定着装置１７４によって定着処理される。
【００６９】
印字ユニット１７３ａには、ＭＩＣＲ用磁性トナーが充填されており、その他の印字ユニット１７３ｄ，１７３ｃ，１７３ｂには、それぞれマゼンタ、シアン、イエローの磁性トナーが充填されている。また、ベルト１７２上の用紙に形成された印字パターンを測定するため、濃度センサ１７１が配置されている。
【００７０】
ここで、上記濃度センサ１７１の出力例を図２３に示す。同図に示すように、トナー無し、即ちベルト１７２のみの状態では、濃度センサ１７１から出射された光は搬送ベルト１７２で反射され、その反射光量が高いので濃度センサ１７１の出力は同図（Ｂ）に示すレベルである。一方、トナー印字有りの場合、濃度センサ１７１からの光は、ベルト１７２上のトナーに吸収され、同図（Ａ）の低いレベルである。
【００７１】
ＭＩＣＲ用フォントの信号強度は、フォント中の磁性体量に比例する。すなわちＭＩＣＲ用フォント中の磁性体量は、ＭＩＣＲ用磁性トナーの付着量に比例する。また、ＭＩＣＲ用トナーの付着量は、感光体の感度変化や環境の変化等により増減し、この変化が信号強度のばらつきとなり、不具合が生じる。
【００７２】
通常、必要とされる画像濃度は、図２４に示すように、現像コントラスト電位に対して画像濃度が飽和している。環境変動等により濃度曲線が変化した場合でも、この画像の飽和濃度は同じである。同図に示すように、例えば現像コントラスト電位がａの場合、濃度曲線が変化しても飽和濃度が一定となる。
【００７３】
しかし、ＭＩＣＲ用トナーの信号出力は、トナーの付着量に応じて変化し、図２５に示すように、現像コントラスト電位の範囲内でリニアに変化する。したがって、ＭＩＣＲ用トナーの信号出力は、環境変化、感光体の感度変化等により信号出力が変化し、環境変動等が大きいと信号出力の範囲（ここでは、７５〜１７０％とする）を逸脱する問題が生じる。
【００７４】
例えば、図２１に示すように、現像コントラスト電位がａの場合、ｂ−ｃ間が信号出力の範囲とすると、環境変動等により濃度曲線が変化する場合、トナー付着量が変化し、信号出力がｂ−ｃ間の信号出力範囲を逸脱する場合がある。
そこで、本例の発明では以下のようにして、解決を図る。先ず、ＭＩＣＲ用トナーの付着量を濃度曲線から判断し、信号出力の範囲から逸脱しないように、現像バイアスを基準電圧から変化させ、信号出力を安定化する。具体的には、濃度センサ１７１で濃度測定を行う場合、現像コントラスト電位の全領域の濃度曲線を測定するために、画像濃度が飽和した領域、即ち高濃度領域から低濃度領域まで濃度測定が行われる。
【００７５】
本例の濃度測定では、現像コントラスト電位の低濃度領域についてのみ濃度測定を実施し、濃度曲線の傾きから高濃度領域のトナー付着量を判断し、ＭＩＣＲ用トナーの信号出力を推測する。尚、図２６に示すように、点線で示す曲線が濃度センサ１７１の出力変化であり、実線で示す曲線が画像濃度曲線の濃度変化であり、画像濃度曲線の濃度が飽和する現像コントラスト電位の位置と濃度センサ１７１の出力の飽和する現像コントラスト電位の位置とがほぼ同じである。
【００７６】
本例では、図２７の点線に示すように、実際のトナー付着量を測定する為、前述のように、低濃度領域のみ濃度測定を行い、そこから得られた濃度曲線から、高濃度領域のトナー付着量を判断し、ＭＩＣＲ用トナーの信号出力を推定する。本実施例で使用する出力測定用濃度パッチは、図２８（ａ）に示す。この出力測定用濃度パッチは、Ｐ１〜Ｐ８で示す８個のパッチで構成され、各パッチの濃度が異なる。本例の濃度階調が最大２５５階調であり、８パッチで構成されるとパッチＰ１の濃度は１２６階調、パッチＰ２の濃度は１１１階調、パッチＰ３の濃度は９６階調、パッチＰ４の濃度は８１階調、パッチＰ５の濃度は６６階調、パッチＰ６の濃度は５１階調、パッチＰ７の濃度は３６階調、パッチＰ８の濃度は２１階調である。すなわち、最大濃度を測定せずに、トナー付着量を推定する。
【００７７】
画像濃度調整用の濃度パッチは、図２８（ｂ）に示すように、Ｐ１１〜Ｐ１８までに示す８個のパッチで構成され、各パッチの濃度が異なる。本発明の濃度階調が最大２５５階調であり、８パッチで構成されると、パッチＰ１１の濃度は２５５階調、パッチＰ１２の濃度は１４２階調、パッチＰ１３の濃度は１３０階調、パッチＰ１４の濃度は１１７階調、パッチＰ１５の濃度は１０９階調、パッチＰ１６の濃度は１０２階調、パッチＰ１７の濃度は９５階調、パッチＰ１８の濃度は８５階調である。
【００７８】
出力測定用濃度パッチは、印字動作が行われる前に搬送ベルト１７２上に形成される。濃度センサ１７１では、上記パッチから濃度を検出し、規定のトナー付着量よりも増減があると判断すると、現像バイアスの電圧値を可変、又はその他の方法によって印字濃度調整を行い、トナー付着量を一定に保つことができる。
【００７９】
尚、上記例では、磁気力をＭＩＣＲリーダで読み取り、その出力によって現像バイアスやフォントの選択を行っているが、磁気力についてはトナーの付着量そのものを測定し、この測定に基づいて磁気力を推定する構成としてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば必要に応じてＭＩＣＲフォントの変更を行い、例えば「Ｖｉｓｕａｌ　Ｃｈｅｃｋ」や「誤読」と言ったエラーの発生を防止できる。また、現像バイアスの制御系も簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー画像形成装置の内部構成図である。
【図２】現像器の主要部を模式的に示す側断面図である。
【図３】カラー画像形成装置のバイアス電源の回路ブロック図である。
【図４】カラー画像形成装置において、カラートナーと磁性トナーを用いて印刷された小切手を示す図である。
【図５】発券システム概要図である。
【図６】出力範囲を示す図である。
【図７】現像レベルを示す図である。
【図８】現像バイアステーブルの一例を示す図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、ＭＩＣＲフォントを読み取った場合の出力波形を示す図である。
【図１０】第１の実施形態における、現像バイアスと出力の関係を示す図である。
【図１１】第１の実施形態における、現像バイアスと文字幅の関係を示す図である。
【図１２】第１の実施形態における、文字幅について静電潜像と現像バイアスの関係を示す図である。
【図１３】第１の実施形態における、文字（線）幅を水平方向に変化させたフォントパターンを示す図である。
【図１４】第１の実施形態における、現像レベルとフォントパターンの関係を示す図である。
【図１５】第１の実施形態における、文字（線）幅を垂直方向に変化させたフォントパターンを示す図である。
【図１６】第１の実施形態における、文字幅の高さと出力の関係を示す図である。
【図１７】第１の実施形態における、フォントの切り替え制御テーブルを示す図である。
【図１８】第２の実施形態における、現像装置内部の構成図である。
【図１９】第２の実施形態における、攪拌部材を示す図である。
【図２０】第２の実施形態における、隔壁部材を示す図である。
【図２１】第２の実施形態における、隔壁部材を示す図である。
【図２２】第３の実施形態における、タンデム型電子写真方式の画像形成装置の模式的断面図である。
【図２３】第３の実施形態における、濃度センサの出力例を示す図である。
【図２４】第３の実施形態における、現像コントラスト電位と画像濃度との関係を示す図である。
【図２５】第３の実施形態における、現像コントラスト電位と信号出力との関係を示す図である。
【図２６】第３の実施形態における、現像コントラスト電位電圧と画像濃度と濃度センサ出力との関係を示す図である。
【図２７】第３の実施形態における、現像コントラスト電位電圧と画像濃度とトナー付着量との関係を示す図である。
【図２８】（ａ）はトナー用信号出力測定用濃度パッチ　、（ｂ）は画像濃度調整用の濃度パッチを示す図である。
【符号の説明】
１００　ＭＩＣＲプリンタ
１０１　バイアス電源
１０２　電圧制御回路
１０３　ホストコンピュータ
１０４　発行ユニット（後処理装置）
１０５　裁断機
１０６　ＭＩＣＲリーダ
１０７　出力部
１０８　商品（小切手）
１１０　リミット
１１１　サブリミット
１２０　現像装置
１２１　現像室
１２２　ホッパー室
１２３　現像ロール
１２４　ドクターブレード
１２５　供給ロール
１２６　スクイシート
１２７　アジテータ
１２８　隔壁部材
１２９　攪拌部材
１３０　棒状の部材
１３１　らせん状の部材
１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄ，１４０ｅ，１４０ｆ，１４０ｇ，
１４０ｈ　トナー供給口
１５０　攪拌ユニット
１５１　トナーケース
１５２　ハウジング１
１５３　ハウジング２
１５４　攪拌部材
１５５　センターシャフト
１５６　攪拌歯車
１５７　センター歯車
１５８　ハウジング歯車部材
１５９　駆動歯車
１６０　固定部材
１７０　画像形成装置
１７１　反射型濃度センサ
１７２　搬送ベルト
１７３　印字ユニット
１７３ａ　印字ユニット（ＭＩＣＲ用磁性トナー）
１７３ｂ　印字ユニット（イエロー）
１７３ｃ　印字ユニット（シアン）
１７３ｄ　印字ユニット（マゼンタ）
１７４　反射型濃度センサ
Ｐ１　　信号出力測定用濃度パッチ（１２６階調）
Ｐ２　　信号出力測定用濃度パッチ（１１１階調）
Ｐ３　　信号出力測定用濃度パッチ（９６階調）
Ｐ４　　信号出力測定用濃度パッチ（８１階調）
Ｐ５　　信号出力測定用濃度パッチ（６６階調）
Ｐ６　　信号出力測定用濃度パッチ（５１階調）
Ｐ７　　信号出力測定用濃度パッチ（３６階調）
Ｐ８　　信号出力測定用濃度パッチ（２１階調）
Ｐ１１　画像濃度調整用濃度パッチ（２５５階調）
Ｐ１２　画像濃度調整用濃度パッチ（１４２階調）
Ｐ１３　画像濃度調整用濃度パッチ（１３０階調）
Ｐ１４　画像濃度調整用濃度パッチ（１１７階調）
Ｐ１５　画像濃度調整用濃度パッチ（１０９階調）
Ｐ１６　画像濃度調整用濃度パッチ（１０２階調）
Ｐ１７　画像濃度調整用濃度パッチ（９５階調）
Ｐ１８　画像濃度調整用濃度パッチ（８５階調）
【図１】
2004093901.tif 000003
【図２】
2004093901.tif 000004
【図３】
2004093901.tif 000005
【図４】
2004093901.tif 000006
【図５】
2004093901.tif 000007
【図６】
2004093901.tif 000008
【図７】
2004093901.tif 000009
【図８】
2004093901.tif 000010
【図９】
2004093901.tif 000011
【図１０】
2004093901.tif 000012
【図１１】
2004093901.tif 000013
【図１２】
2004093901.tif 000014
【図１３】
2004093901.tif 000015
【図１４】
2004093901.tif 000016
【図１５】
2004093901.tif 000017
【図１６】
2004093901.tif 000018
【図１７】
2004093901.tif 000019
【図１８】
2004093901.tif 000020
【図１９】
2004093901.tif 000021
【図２０】
2004093901.tif 000022
【図２１】
2004093901.tif 000023
【図２２】
2004093901.tif 000024
【図２３】
2004093901.tif 000025
【図２４】
2004093901.tif 000026
【図２５】
2004093901.tif 000027
【図２６】
2004093901.tif 000028
【図２７】
2004093901.tif 000029
【図２８】
2004093901.tif 000030