JP2015022288A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面に画像が形成された印刷用紙などの記録媒体に生じたカールを確実に矯正することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、第１位置及び第２位置のいずれかの位置に配置されるカール矯正部６０を備える。制御部９０は、両面それぞれの分割領域ごとの画像濃度に重み係数を乗じた判定値を求め、その判定値の合計値が大きい面を特定する。そして、両面に画像が形成された場合に、印刷用紙Ｐに生じるカールの方向を前記合計値が大きい面側の方向であると判定する。そして、制御部９０は、判定されたカールを矯正可能な位置にカール矯正部６０を配置する。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成時に記録媒体に生じたカールを矯正するカール矯正部を備えた画像形成装置に関する。

プリンター、複写機、ＦＡＸ装置などの画像形成装置は、印刷用紙（記録媒体）の表面に形成されたトナー像のトナーを加熱して溶融し、更に印刷用紙を加圧することにより画像を印刷用紙に定着させている。定着後の印刷用紙は加熱されているため、印刷用紙に上方または下方へカールが生じる場合がある。特に、印刷用紙の搬送方向の上流側の端部及び下流側の端部にカールが生じやすい。このカールは、搬送不良によるジャムや、排出後の印刷用紙の積載不良などを生じさせる原因となることがある。そのため、従来から、印刷用紙に生じたカールを矯正する装置が知られている。例えば、特許文献１には、カール方向に応じてカールを矯正させる向きを変更することが可能なカール除去装置が開示されている。

特開２００９−０２９５５４号公報

しかしながら、前掲の特許文献１のカール除去装置を含む従来の装置では、カールを矯正させる向きを変更するために、排出された印刷用紙のカールの方向をユーザーが目視で確認し、そして、ユーザーが前記カール除去装置による矯正方向を変更する指示を入力するという煩雑な作業が必要である。また、従来のカール除去装置では、画像形成後の全ての印刷用紙のカールを除去することができない。また、印刷用紙の両面に画像が形成された場合、各面の画像濃度（トナーの定着量）によって印刷用紙のカールの方向が変わる。このため、従来のカール除去装置では、両面に画像が形成された印刷用紙のカールを確実に矯正することができない。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、両面に画像が形成された印刷用紙などの記録媒体に生じたカールを確実に矯正することが可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明の画像形成装置は、画像形成部と、反転搬送部と、カール矯正部と、回動支持部と、駆動部と、カール方向判定部と、回動制御部と、を備えている。前記画像形成部は、搬送される記録媒体の第１面及び第２面のいずれか一方面に画像を形成する。前記反転搬送部は、前記画像形成部によって記録媒体の第１面に画像が形成された後に記録媒体の表裏を反転させ、前記第１面とは反対側の第２面に画像を形成するために前記画像形成部に記録媒体を搬送する。前記カール矯正部は、弾性の異なる部材で構成され互いに圧接された一対のローラー対を有し、前記画像形成部による画像形成後の記録媒体を前記ローラー対で挟持しつつ搬送することにより記録媒体に生じたカールを矯正する。前記回動支持部は、前記ローラー対における各ローラーの配置を逆転可能なように前記ローラーの軸に平行な回動軸を中心に前記カール矯正部を回動可能に支持する。前記駆動部は、前記回動支持部を回動させる。前記カール方向判定部は、前記画像形成部によって両面に画像が形成された記録媒体の両面それぞれの画像濃度に基づいて、両面に画像が形成された記録媒体のカール方向を判定する。前記回動制御部は、前記駆動部を駆動制御して、前記カール方向判定部によって判定されたカールの方向とは逆の方向へ矯正可能な位置に前記カール矯正部を回動させる。

本発明の画像形成装置によれば、両面に画像が形成された印刷用紙などの記録媒体に生じたカールを確実に矯正することが可能である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図１の画像形成装置の断面の構成を示す図である。 図１の画像形成装置のカール矯正部の周辺の構成を示す図である。 図１の画像形成装置のカール矯正部の構成を示す図である。 図１の画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。 図５の制御部によって濃度値が取得される印刷用紙上の分割領域を説明するための図である。 図６に示す分割領域ごとの重み係数を説明するための図である。 図５の制御部によって実行されるカール矯正部の位置設定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１及び図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示す概略構成図である。画像形成装置１０は、本発明の画像形成装置の一例である。以下の説明においては、画像形成装置１０が使用可能に設置された状態（図１の状態）を基準として上下方向６を定義し、手前側（正面側）を前として前後方向７を定義し、画像形成装置１０を手前側（正面側）から見て左右方向８を定義する。

［画像形成装置１０の構成］
図１に示されるように、画像形成装置１０は、印刷用紙Ｐに画像を形成可能なプリンターである。画像形成装置１０は、入力された画像データをトナーなどの印刷材料を用いて、パルプなどの植物繊維で構成された印刷用紙Ｐ（記録媒体の一例）に印刷するものである。なお、画像形成装置１０はプリンターに限られず、ファクシミリや複写機などの専用機であっても、本発明は適用可能である。

画像形成装置１０は、不図示のネットワーク通信部を介して外部から入力された画像データに基づいて、印刷用紙Ｐに画像を印刷する。例えば、パーソナルコンピューターなどの装置から印刷ジョブが転送されると、その印刷ジョブに含まれる画像データ及び印刷条件に基づいて、印刷用紙Ｐに画像を印刷する。或いは、不図示のスキャナーによって読み取られた画像データに基づいて印刷用紙Ｐに画像を印刷する。

図１及び図２に示されるように、画像形成装置１０は、主として、電子写真方式の画像形成部１８（本発明の画像形成部の一例）、定着部１９、給紙装置１５、カール矯正部６０（本発明のカール矯正部の一例）、用紙センサー２０、画像形成装置１０を統括的に制御する制御部９０などを備えている。また、画像形成装置１０は、搬送用モーター５６及び排出用モーター５７（図５参照）を備えている。これらは、画像形成装置１０の外枠のカバーや内部フレーム１６（図４参照）を構成する筐体１４の内部に設けられている。

図２に示されるように、給紙装置１５は、画像形成装置１０の最下部に設けられている。給紙装置１５は、用紙トレイ５０と、ピックアップローラー５１と、給送ローラー５２とを備えている。用紙トレイ５０は、画像形成部１８によって画像が形成される印刷用紙Ｐを積載するものである。用紙トレイ５０は、筐体１４に支持されている。ピックアップローラー５１及び給送ローラー５２は、用紙トレイ５０の正面側の上側に設けられている。画像形成装置１０に対して印刷用紙Ｐの給送動作を開始する指示が入力されると、搬送用モーター５６（図５参照）が回転駆動される。これにより、ピックアップローラー５１及び給送ローラー５２が回転される。そして、ピックアップローラー５１によって、用紙トレイ５０から印刷用紙Ｐが給送される。ピックアップローラー５１によって給送された印刷用紙Ｐは、給送ローラー５２によって印刷用紙Ｐの給送方向の下流側へ搬送される。具体的には、給送ローラー５２によって上方へ印刷用紙Ｐが送り出されると、印刷用紙Ｐは、給送ローラー５２から画像形成部１８に至る搬送路２６を通って後方へ向きを変えられた後に、画像形成部１８へ向けて搬送される。

搬送路２６に用紙センサー２０が設けられている。詳細には、用紙センサー２０は、搬送路２６において、画像形成部１８の転写部３５の手前に配置されている。用紙センサー２０は、搬送路２６を通過する印刷用紙Ｐの先端を検知するためのものであり、例えば、投光タイプの光センサーである。用紙センサー２０の配置位置に対応した搬送路２６中の検知位置を印刷用紙Ｐの先端が通過すると、用紙センサー２０から制御部９０へ出力される信号が変化する。この信号の変化を受けることにより、制御部９０は印刷用紙Ｐの先端の位置を判定できる。

画像形成部１８は、入力された画像データに基づいて、搬送路２６を搬送される印刷用紙Ｐの両面のいずれか一方の面に画像を形成する。画像形成部１８は、トナーなどの印刷材料を用いて印刷用紙Ｐにトナー像を転写する。具体的には、画像形成部１８は、図２に示されるように、感光体ドラム３１と、帯電部３２と、現像部３３と、ＬＳＵ（Laser ScannerUnit）３４と、転写部３５と、クリーニング部３６と、を備えている。感光体ドラム３１は搬送路２６の上側に設けられている。画像形成動作が開始されると、帯電部３２によって感光体ドラム３１の表面が一様の電位に帯電される。また、ＬＳＵ３４から感光体ドラム３１に対して画像データに応じたレーザー光が走査される。これにより、感光体ドラム３１に静電潜像が形成される。その後、現像部３３によって静電潜像にトナーが付着されて、感光体ドラム３１にトナー像が形成される。そして、そのトナー像が転写部３５によって、搬送路２６を搬送される印刷用紙Ｐに転写される。このとき、トナー像は、感光体ドラム３１に対向する面（搬送路２６を搬送する印刷用紙Ｐの上側の面）に転写される。トナー像が転写された印刷用紙Ｐは、画像形成部１８から定着部１９までの間に形成された搬送路２７へ送り出される。そして、その印刷用紙Ｐは、画像形成部１８よりも印刷用紙Ｐの搬送方向の下流側（つまり後方側）に配置された定着部１９に搬送される。

定着部１９は、印刷用紙Ｐに転写されたトナー像を熱によってその印刷用紙Ｐに定着させる。定着部１９は、加熱ローラー４１と加圧ローラー４２とを備える。加圧ローラー４２は、バネなどの弾性部材によって加熱ローラー４１側へ付勢されている。これにより、加圧ローラー４２は加熱ローラー４２に圧接される。加熱ローラー４１は、定着動作時にヒーターなどの加熱手段によって高温に加熱される。印刷用紙Ｐが定着部１９を通過する際に加熱ローラー４１によって前記トナー像を構成するトナーが加熱されて溶融され、また、加圧ローラー４２によって印刷用紙Ｐが加圧される。これにより、定着部１９によって印刷用紙Ｐにトナーが定着される。これにより、トナー像が印刷用紙Ｐに定着して、印刷用紙Ｐに画像が形成される。

定着部１９では、印刷用紙Ｐが高温に加熱された状態で加圧されつつ搬送される。このため、印刷用紙Ｐにカールが生じる場合がある。カールには、図２において印刷用紙Ｐの上面側へカールする上カールと、印刷用紙Ｐの下面側へカールする下カールとがある。カールの向き（カールの方向）は、例えば、印刷用紙Ｐに形成された画像の濃度、つまり、印刷用紙Ｐに定着されたトナーの量によって変わる。例えば、片面だけに画像が形成される片面印刷が行われる場合は、片面だけにトナーが定着される。そのため、溶融されたトナーが固まる際に、トナーが定着された画像形成面の方向に印刷用紙Ｐがカールしやすくなる。また、両面に画像が形成される両面印刷が行われる場合は、それぞれの面における画像の濃度によってカールの向きが変わる。例えば、濃度が高い面、つまりトナーの量が多い面側へ印刷用紙Ｐがカールする傾向がある。また、カールの強弱（大きさ）は、一般に、画像濃度が高いほど大きく、低いほど小さい傾向がある。なお、印刷用紙Ｐに付けられたカールは、搬送路２８に設けられた後述のカール矯正部６０によって矯正される。

定着部１９よりも印刷用紙Ｐの搬送方向の下流側には、搬送路２８が設けられている。搬送路２８の終端には、印刷用紙Ｐが排出される用紙排出口２２が設けられている。つまり、搬送路２８は、定着部１９から用紙排出口２２までの間に設けられている。定着部１９において画像が定着された印刷用紙Ｐは、搬送路２８に搬送される。搬送路２８は、定着部１９から上方へ向けて湾曲した後に鉛直方向へ延出されている。搬送路２８には、排出用モーター５７（図５参照）によって双方向へ回転される複数の排出ローラー対２３が設けられている。搬送路２８に搬送された印刷用紙Ｐは、排出用モーター５７により正転方向へ回転される排出ローラー対２３によって搬送路２８を通って上方へ搬送されて、用紙排出口２２から画像形成装置１０の上面に設けられた排紙部２１へ排出される。

画像形成装置１０において片面印刷が行われる場合、画像形成部１８によって片面に画像が形成された印刷用紙Ｐは、定着部１９及びカール矯正部６０を順次通過した後に、搬送路２８を通って用紙排出口２２から排紙部２１へ排出される。

一方、画像形成装置１０において両面印刷が行われる場合、最初に片面に画像が形成された印刷用紙Ｐは、定着部１９及びカール矯正部６０を通過した後、その表裏が反転されて再び印刷用紙Ｐの搬送方向の上流側から逆方向へ搬送される。そして、前記片面とは反対側の面に画像を形成するために、印刷用紙Ｐは再び画像形成部１８に搬送される。詳細には、片面に画像が形成された印刷用紙Ｐの先端が用紙排出口２２から外部へ露出された状態で、排出ローラー対２３が停止される。このとき、印刷用紙Ｐの後端が用紙排出口２２近傍の排出ローラー対２３によって挟持された状態で保持される。その後、排出用モーター５７（図５参照）の逆回転駆動によって排出ローラー対２３が逆回転されることにより、印刷用紙Ｐが再び搬送路２８を逆方向へ搬送される。つまり、印刷用紙Ｐは搬送路２８を逆送される。図２に示されるように、画像形成装置１０には、反転搬送路２９が形成されている。反転搬送路２９は、搬送路２８から分岐して画像形成部１８側から見て印刷用紙Ｐの搬送方向の上流側の搬送路２６に接続する搬送路である。搬送路２８と搬送路２９との分岐点には、逆送される印刷用紙Ｐを反転搬送路２９へ案内するフィルム状のフラップ３８が設けられている。搬送路２８を逆送された印刷用紙Ｐは、フラップ３８によって搬送路２８から反転搬送路２９へ案内される。反転搬送路２９には、複数の搬送ローラー対４４が設けられている。印刷用紙Ｐは、搬送ローラー対４４によって反転搬送路２９を通って、再び搬送路２６を経由して画像形成部１８に搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、既に画像が形成された面が下側となり、未だ画像が形成されていない面が上側となった状態で、搬送路２６を画像形成部１８へ向けて搬送される。画像形成部１８に到達した印刷用紙Ｐは、画像形成部１８及び定着部１９を再び通過することによって、画像が形成されていない面に画像が形成される。その後、両面に画像が形成された印刷用紙Ｐは、カール矯正部６０を通過した後に、正回転に戻された排出ローラー対２３によって搬送路２８を通って用紙排出口２２から排紙部２１へ排出される。このように印刷用紙Ｐの表裏を反転させて再び画像形成部１８よりも印刷用紙Ｐの搬送方向の上流側へ搬送させるための反転搬送路２９や搬送ローラー対４４は、本発明の反転搬送部の一例である。

［カール矯正部６０］
次に、カール矯正部６０の構成について具体的に説明する。図２及び図３に示されるように、カール矯正部６０は、搬送路２８に設けられている。より詳細には、カール矯正部６０は、搬送路２８において、定着部１９から反転搬送路２９の分岐点までの間に設けられている。このカール矯正部６０は、画像形成部１８及び定着部１９による画像形成後の印刷用紙Ｐに生じたカールを矯正するものである。

図４に示されるように、カール矯正部６０は、硬質ローラー６１と、軟質ローラー６２と、ケーシング６５とを備えている。硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２は、本発明の一対のローラー対の一例である。硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２それぞれは、弾性の異なる部材で構成され互いに圧接されている。画像形成部１８及び定着部１９によって画像が形成された印刷用紙Ｐが硬質ローラー６１と軟質ローラー６２との圧接部分に進入すると、硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２は、印刷用紙Ｐを挟持しつつ搬送する。

硬質ローラー６１は、軟質ローラー６２よりも硬質な材料、例えば、金属等の硬質材料で構成されている。軟質ローラー６２は、合成樹脂等の柔軟であり且つ弾性を有する材料で構成されている。ケーシング６５は、硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２を収納する。硬質ローラー６１の軸６１Ａと軟質ローラー６２の軸６２Ａは互いに平行である。軸６１Ａ，６２Ａそれぞれは、ケーシング６５に設けられた軸受け（不図示）に回転自在に支持されている。硬質ローラー６１の外周面は軟質ローラー６２の外周面に圧接されている。そのため、軟質ローラー６２において、硬質ローラー６１が圧接している部分は、硬質ローラー６１によって円弧形状に凹まされている。したがって、硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２によって印刷用紙Ｐが挟持されつつ搬送された場合に、印刷用紙Ｐがカール方向とは逆方向に円弧形状に変形されることで、印刷用紙Ｐに生じたカールが矯正され得る。

ケーシング６５には、直径方向の搬送路６７（図３参照）が形成されている。この搬送路６７はカールした印刷用紙Ｐが進入できるような大きさ及び幅に形成されている。また、搬送路６７における印刷用紙Ｐの入口と出口になる両側の開口部はロート状のような末広がり形状に形成されている。搬送路６７の中間部に硬質ローラー６１と軟質ローラー６２が圧接状態で突出している。

カール矯正部６０のケーシング６５は、軸６１Ａ，６２Ａに平行な軸６５Ａを有する。カール矯正部６０は、硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２の配置を逆転可能なように、軸６５Ａを中心に回動可能に支持されている。具体的には、カール矯正部６０のケーシグ６５は、その中心に設けられた両側の軸６５Ａによって、画像形成装置１０の内部フレーム１６に回転自在に支持されている。つまり、軸６５Ａ及びそれを支持する内部フレーム１６によって、カール矯正部６０は軸６５Ａを中心に回動可能に支持されている。これにより、カール矯正部６０は、外部から駆動力を伝達されると、軸６５Ａを中心に回動可能になる。なお、軸６５Ａ及びそれを支持する内部フレーム１６による支持機構が、本発明の回動支持部の一例である。

軸６５Ａには歯車６６が取り付けられている。内部フレーム１６には、ケーシング回転用モーター７０（本発明の駆動部の一例）が取り付けられている。ケーシング回転用モーター７０は、カール矯正部６０に回転駆動力を供給して、軸６５Ａを中心にカール矯正部６０を回動させるものである。ケーシング回転用モーター７０の出力軸には歯車７１が取り付けられており、この歯車７１は歯車６６に噛合している。このため、ケーシング回転用モーター７０が回転駆動されると、硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２を内蔵したままケーシング６５が軸６５Ａを中心に回動する。

硬質ローラー６１の軸６１Ａの一方の端部には歯車６１Ｂが取り付けられている。フレーム１６には、硬質ローラー回転用モーター７５が取り付けられている。硬質ローラー回転用モーター７５は、軸６１Ａを中心に硬質ローラー６１を回転させるものである。硬質ローラー回転用モーター７５の出力軸には歯車７６が取り付けられており、この歯車７６は歯車６１Ｂに噛合している。このため、硬質ローラー回転用モーター７５が回転駆動されると、硬質ローラー６１が回転する。

上述したように軟質ローラー６２は、ケーシング６５に回転自在に支持されており、硬質ローラー６１に圧接されている。そのため、軟質ローラー６２は、硬質ローラー６１の回転によって、硬質ローラー６１との接触部分が円弧形状に凹まされた状態で従動回転（連れ回り）する。本実施形態では、一対のローラーのうち、硬質ローラー６１のみが回転される。これにより、硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２の双方に駆動力を供給して回転させる構造に比べて構造的に簡単である。また、駆動源であるローラー回転用モーター７５が、ケーシング６５の内部に設けられているので、この点でもコンパクトで、構造的にも簡単である。

また、カール矯正部６０は、印刷用紙Ｐの搬送をするガイドとしての機能も有する。そのため、図３に示されるように、カール矯正部６０は、定着部１９よりも印刷用紙Ｐの搬送方向の下流側に設けられている。そして、定着部１９から搬送された印刷用紙Ｐは、ケーシング６５内の搬送路６７に進入し、硬質ローラー６１と軟質ローラー６２とによって挟持されつつ、更に印刷用紙Ｐの搬送方向の下流側へ搬送される。

なお、上述したように、カール矯正部６０は、硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２の配置を逆転可能なように軸６５Ａを中心に回動可能に支持されている。本実施形態では、後述するカール矯正処理が制御部９０によって実行されることにより、印刷用紙Ｐのカールの方向が正確に判定される。そして、印刷用紙Ｐのカールを矯正可能なように、カール矯正部６０が予め定められた第１位置と第２位置のいずれかの位置に回動される。具体的には、カール矯正部６０は、軟質ローラー６２が加熱ローラー４１側に配置される第１位置（図３に示される位置）と、硬質ローラー６１が加熱ローラー４１側に配置される第２位置との間で回動される。なお、カール矯正処理については後述する。

［制御部９０の構成］
制御部９０は、画像形成装置１０を統括制御するものである。図２に示されるように、制御部９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、ＥＥＰＲＯＭ９４などで構成されている。なお、制御部９０は、集積回路（ＡＳＩＣ、ＤＳＰ）などの電子回路で構成されたものであってもよい。

制御部９０は、画像形成装置１０の内部において、画像形成部１８、定着部１９、給紙装置１５などに接続されており、これらの構成要素を制御する。また、図５に示されるように、制御部９０は、モータードライバー９５〜９７に接続されている。モータードライバー９５は、制御部９０からの制御信号を受けて、搬送用モーター５６及び排出用モーター５７の回転方向及び回転速度を制御する。モータードライバー９６は、制御部９０からの制御信号を受けて、ケーシング回転用モーター７０の回転方向及び回転速度を制御する。モータードライバー９７は、制御部９０からの制御信号を受けて、硬質ローラー回転用モーター７５の回転方向及び回転速度を制御する。

本実施形態では、制御部９０は、ＲＯＭ９２内の制御プログラムがＣＰＵ９１によって実行されることにより、濃度取得部８２、カール方向判定部８３、回動制御部８４（図５参照）として機能する。

濃度取得部８２は、印刷用紙Ｐの画像形成面が複数に分割された領域Ｐ１〜Ｐ５（図６参照、本発明の分割領域の一例）ごとに画像の濃度値を測定する。これにより、濃度取得部８２は、領域Ｐ１〜Ｐ５ごとに画像の濃度値を取得する。本実施形態では、図６に示されるように、印刷用紙Ｐにおいて、カール矯正部６０の硬質ローラー６１及び軟質ローラー６２による印刷用紙Ｐの搬送方向（白抜き矢印の方向）の下流側の端部Ｐ２１（本発明の第１端部に相当）から上流側の端部Ｐ２２（本発明の第２端部に相当）へ向けて５つに分割された複数の領域Ｐ１〜Ｐ５が定められている。濃度取得部８２は、領域Ｐ１〜Ｐ５ごとに画像の濃度値を取得する。画像の濃度値は、画像形成時に入力された画像データから画像濃度を得ることができる。取得された領域Ｐ１〜Ｐ５それぞれの濃度値は、ＲＡＭ９３に一時的に記憶される。ここで、図６において、二点鎖線で囲まれている部分が領域Ｐ１〜Ｐ５である。

カール方向判定部８３は、画像形成後の印刷用紙Ｐのカールの方向を判定する。具体的には、片面印刷が行われる場合は、片面印刷による画像形成面だけに画像が形成される。そのため、カール方向判定部８３は、画像が形成された面側に印刷用紙Ｐがカールすると判定する。

また、カール方向判定部８３は、画像形成部１８によって両面に画像が形成された印刷用紙Ｐのカールの方向を判定する。具体的には、印刷用紙Ｐの両面それぞれの画像濃度に基づいて、両面に画像が形成された印刷用紙Ｐのカール方向を判定する。一般に、両面印刷が行われた場合は、画像が形成された両方の面のうち、画像濃度が高い方の面側に印刷用紙Ｐがカールする傾向がある。そのため、カール方向判定部８３は、入力された画像データから両面それぞれの画像濃度を得ることができるから、両面それぞれの画像データを比較することにより、画像濃度の高い方の面を判別し、その面側へ印刷用紙Ｐがカールしていると判定する。

本実施形態では、図７（Ａ）に示されるように、印刷用紙Ｐの画像形成面は、複数の領域Ｐ１〜Ｐ５に予め区分けされる。そして、印刷用紙Ｐの画像形成面の領域Ｐ１〜Ｐ５それぞれに対応して固有の重み係数Ｋ１〜Ｋ５が設定されている。例えば、領域Ｐ１の重み係数はＫ１、領域Ｐ２の重み係数はＫ２、領域Ｐ３の重み係数はＫ３，領域Ｐ４の重み係数はＫ４、領域Ｐ５の重み係数はＫ５である。この場合、カール方向判定部８３は、両面に画像が形成された印刷用紙Ｐのそれぞれの面における各領域ごとに後述の判定値を求め、印刷用紙Ｐの両面それぞれごとに各領域の判定値の合計値を求め、その合計値が大きい面の方向をカールの方向と判定する。

ここで、前記判定値は、領域Ｐ１〜Ｐ５ごとに求められるものである。具体的には、前記判定値は、濃度取得部８２によって取得された領域Ｐ１〜Ｐ５それぞれの画像の濃度値に、各領域に対応する前記重み係数Ｋ１〜Ｋ５を乗じて得られた値である。例えば、領域Ｐ１の前記判定値は、領域Ｐ１の濃度値に重み係数Ｋ１を乗じた値である。同様に、領域Ｐ２の前記判定値は、領域Ｐ２の濃度値に重み係数Ｋ２を乗じた値である。この判定値が印刷用紙Ｐの両面ごとに求められる。

前記重み係数Ｋ１〜Ｋ５は、印刷用紙Ｐの搬送方向の上流側及び下流側の両方の端部が中央部に比べてカールし易いことに鑑みて、搬送方向の中央部の領域Ｐ３から搬送方向の両方の端部へ向かうにしたがって大きい値に設定されている。具体的には、図７（Ａ）に示されるように、重み係数Ｋ３は「１」、重み係数Ｋ２，Ｋ４は「２」、重み係数Ｋ１，Ｋ５は「３」に設定されている。これら重み係数Ｋ１〜Ｋ５は、制御部９０のＥＥＰＲＯＭ９４に記憶されている。

例えば、図７（Ｂ）に示されるように、印刷用紙Ｐの上面の領域Ｐ１，Ｐ５それぞれに濃度レベル１０％の画像が形成され、印刷用紙Ｐの下面の領域Ｐ３に濃度レベル３０％の画像が形成されている画像例について検討する。この画像例において、前記重み係数Ｋ１〜Ｋ５を考慮せずに両面それぞれの前記判定値の合計値を求めると、下面の合計値の方が大きくなる。したがって、この場合、カール方向判定部８３は、印刷用紙Ｐが下面側にカールしていると判定することになる。しかしながら、図７（Ｂ）に示す画像例では、印刷用紙Ｐの下面において最もカールし難い領域Ｐ３に濃度レベル３０％の画像が形成されており、印刷用紙Ｐの上面において最もカールし易い領域Ｐ１，Ｐ５に濃度レベル１０％の画像が形成されている。そのため、印刷用紙Ｐにおける実際のカール方向は、上面側の方向となる傾向が強い。このため、本実施形態では、上述したように、重み係数Ｋ１〜Ｋ５を反映して印刷用紙Ｐの両面それぞれの前記判定値の合計値を求めて、カールの方向を判定している。具体的には、図７（Ｂ）に示す画像例の場合は、印刷用紙Ｐの上面の領域Ｐ１，Ｐ２それぞれの濃度レベル１０％に重み係数「３」を乗じて得られたそれぞれの判定値「３０％」を合算して上面の判定値の合計値「６０％」を求める（図７（Ｃ）参照）。また、印刷用紙Ｐの下面の領域Ｐ３の濃度レベル３０％に重み係数「１」を乗じて得られた判定値「３０％」を下面の合計値「３０％」として求める（図７（Ｃ）参照）。そして、カール方向判定８３は、それぞれの合計値を比較して、合計の大きい面の方向、つまり、図７（Ｂ）の画像例では、印刷用紙Ｐの上面の方向をカールの方向と判定する。

回動制御部８４は、モータードライバー９６を介してケーシング回転用モーター７０を駆動制御してカール矯正部６０を回動させる。具体的には、回動制御部８４は、カール方向判定部８３によって判定されたカールの方向とは逆の方向へ印刷用紙Ｐのカールを矯正可能な前記第１位置又は前記第２位置のいずれかの位置にカール矯正部６０のケーシング６５を回動させる。

［カール矯正処理］
以下、図８のフローチャートを用いて、制御部９０によって実行されるカール矯正処理の手順について説明する。図８におけるＳ１１、Ｓ１２、…は処理手順（ステップ）の番号を表している。これらの手順にしたがってカール矯正処理が制御部９０によって実行されることにより、印刷用紙Ｐのカールの方向を正確に判定することができ、そのカールを矯正可能な位置にカール矯正部６０の位置を変えることにより、カール矯正部６０によって印刷用紙Ｐのカールを確実に除去することができる。なお、以下の説明では、画像形成装置１０は、画像形成指示と共に画像データが画像形成装置１０に入力されている状態であるとする。また、片面印刷時に画像が形成される面、及び両面印刷時に最初に画像が形成される面を第１面と称する。また、両面印刷時に２回目に画像が形成される面を第２面と称する。

ステップＳ１１において、制御部９０は、入力された画像形成指示に基づいて、次の画像形成処理が両面印刷であるかどうかを判定する。具体的には、制御部９０は、前記画像形成指示として外部から印刷ジョブが入力された場合に、その印刷ジョブに含まれる印刷条件として両面印刷が設定されているかどうかによって判定する。

ステップＳ１１において、両面印刷であると判定されると、制御部９０は、処理をステップＳ１２に移行させて、第１面印刷を実行する。ここで、前記第１面印刷とは、印刷用紙Ｐの前記第１面に対する画像形成処理のことである。本実施形態では、前記第１面印刷時に、制御部９０は、印刷用紙Ｐのカールの方向を判定せず、カール矯正部６０を初期位置に配置させたまま、前記第１面印刷を実行する。ここで、カール矯正部６０の初期位置は、第１面印刷時に軟質ローラー６２が前記第１面側となる位置、つまり、前記第１位置である。前記第１面印刷が行われる場合は、片面だけに画像が形成されるから、印刷用紙Ｐは第１面側にカールする。そのため、第１面側へのカールを除去可能な前記第１位置をカール矯正部６０の初期位置としている。

一方、ステップＳ１１において、両面印刷ではない、つまり、片面印刷であると判定されると、制御部９０は、印刷用紙Ｐのカールの方向を判定せず、カール矯正部６０を初期位置に配置させたまま、画像形成処理を実行する。

ステップＳ１２において前記第１面印刷が開始されると、次のステップＳ１３では、制御部９０は、入力された画像データに基づいて印刷用紙Ｐの両面（第１面及び第２面）それぞれの領域Ｐ１〜Ｐ５ごとの濃度値を取得する。この濃度値は、制御部９０の濃度取得部８２によって取得される。両面印刷が行われる場合は、前記第１面に形成される画像データと前記第２面に形成される画像データが画像形成装置１０に入力されている。そのため、制御部９０は、それぞれの画像データに含まれる画像濃度情報から、各面の各領域Ｐ１〜Ｐ５の画像の濃度値を取得できる。なお、濃度値の取得方法については、様々な方法が採用可能であり、例えば、画像形成時にカウントされるドットカウント値に基づいて濃度値を取得することも可能である。また、画像形成後の紙面の濃度を検知する濃度センサーが設けられている場合は、その濃度センサーからの出力信号に基づいて濃度値が取得されてもよい。

次のステップＳ１４では、制御部９０は、印刷用紙Ｐの前記第１面の領域Ｐ１〜Ｐ５それぞれの前記判定値を算出する。具体的には、前記第１面の領域Ｐ１〜Ｐ５の各濃度値に重み係数Ｋ１〜Ｋ５が乗じて得られた判定値が算出される。また、ステップＳ１５では、制御部９０は、印刷用紙Ｐの前記第２面の領域Ｐ１〜Ｐ５それぞれの前記判定値を算出する。具体的には、前記第２面の領域Ｐ１〜Ｐ５の各濃度値に重み係数Ｋ１〜Ｋ５が乗じて得られた判定値が算出される。

そして、次のステップＳ１６では、制御部９０は、前記第１面印刷によって第１面に画像が形成された印刷用紙Ｐがカール矯正部６０を通過したかどうかを判定する。具体的には、制御部９０は、用紙センサー２０からの信号に基づいて印刷用紙Ｐの先端の位置を検知してから、印刷用紙Ｐの後端がカール矯正部６０に達するまでの距離だけ印刷用紙Ｐを搬送させた場合に、その搬送量に基づいて印刷用紙Ｐがカール矯正部６０を通過したと判定する。なお、印刷用紙Ｐがカール矯正部６０を通過することにより、カール矯正部６０の回動が可能となる。

次のステップＳ１７では、制御部９０は、ステップＳ１４で算出された前記第１面の判定値を合算してその合計値（以下「第１合計値」と称する。）を求める。また、制御部９０は、ステップＳ１５で算出された前記第２面の判定値を合算してその合計値（以下「第２合計値」と称する。）を求める。そして、制御部９０は、これらの合計値を比較して、前記第１合計値が前記第２合計値よりも大きいかどうかを判定する。

ここで、前記第１合計値が大きい場合は、第２面印刷（第２面への画像形成処理）が行われて両面に画像が形成されたとしても、前記第２面印刷後の印刷用紙Ｐが前記第１面側へカールする傾向が強い。したがって、制御部９０は、前記第１合計値が前記第２合計値よりも大きい場合に、印刷用紙Ｐが前記第１面側へカールしていると判定する。かかる判定を行う制御部９０は、本発明のカール方向判定部の一例である。この場合、前記第２面印刷が行われる前に反転搬送路２９によって印刷用紙Ｐが反転されている。そのため、前記第２面印刷時に搬送路２７を搬送される印刷用紙Ｐは前記第１面側、つまり、図２において下向きにカールしている。したがって、ステップＳ１７において前記第１合計値が前記第２合計値よりも大きいと判定された場合は、制御部９０は、ステップＳ１８において、カール矯正部６０を前記第２位置（硬質ローラー６１が加熱ローラー４１側に配置される位置）に配置する。具体的には、制御部９０は、モータードライバー９６に制御信号を供給して、ケーシング回転用モーター７０を駆動させる。これにより、制御部９０は、ケーシング６５を回転させて、カール矯正部６０を初期位置の前記第１位置から前記第２位置まで回動させる。その後、制御部９０は、処理をステップＳ２０に移行する。

一方、前記第１合計値が前記第２合計値よりも小さい場合は、前記第２面印刷が行われることにより前記第２面側へ印刷用紙Ｐがカールする傾向が強い。したがって、制御部９０は、前記第１合計値が前記第２合計値よりも小さい場合に、印刷用紙Ｐが前記第２面側へカールしていると判定する。かかる判定を行う制御部９０は、本発明のカール方向判定部の一例である。この場合、前記第２面印刷時に搬送路２７を搬送される印刷用紙Ｐは前記第２面側、つまり、図２において上向きにカールしている。したがって、ステップＳ１７において前記第１合計値が前記第２合計値よりも小さいと判定された場合は、制御部９０は、ステップＳ１９において、カール矯正部６０を前記第１位置（軟質ローラー６２が加熱ローラー４１側に配置される位置）に配置する。その後、制御部９０は、処理をステップＳ２０に移行する。なお、カール矯正部６０を前記第１位置または前記第２位置に回動させる回動制御を行う制御部９０が、本発明の回動制御部の一例である。

次のステップＳ２０では、制御部９０は、前記第２面印刷を実行する。その後、次の画像形成準備を整えるために、前記第２面印刷によって第２面に画像が形成された印刷用紙Ｐがカール矯正部６０を通過した後に、カール矯正部６０を前記第１位置に配置する（Ｓ２１）。そして、次のステップＳ２２において、次ページの印刷がある場合は、制御部９０はステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２以降の処理を繰り返す。一方、次ページの印刷がない場合は、制御部９０は、一連の処理を終了する。

［実施形態の作用効果］
以上説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１０においては、制御部９０は、両面に画像が形成された印刷用紙Ｐに生じるカールの方向を正確に判定することができる。このため、印刷用紙Ｐのカールを矯正可能な位置（第１位置または第２位置）にカール矯正部６０を配置させて、印刷用紙Ｐに生じたカールを確実に除去することができる。

なお、上述の実施形態では、印刷用紙Ｐの領域Ｐ１〜Ｐ５を設定し、その領域ごとに前記判定値を求めて、その合計値を印刷用紙Ｐの両面それぞれごとに比較する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、印刷用紙Ｐを５つ未満の領域または６つ以上の領域に分割して、それぞれの領域ごとに前記判定値及びそれらの合計値を求めて両面それぞれごとに前記合計値を比較するようにしてもよい。また、印刷用紙Ｐに分割領域を設定せずに、印刷用紙Ｐの前記第１面及び前記第２面それぞれの全域の濃度値に基づいて印刷用紙Ｐのカールの方向を判定するようにしてもよい。この場合、後に実行される前記第２面印刷によって画像が形成される前記第２面の重み係数を前記第１面の重み係数よりも大きくすることが好ましい。

また、領域Ｐ１〜Ｐ５それぞれの重み係数Ｋ１〜Ｋ５は、上述の実施形態で示した数値に限定されない。例えば、両面に画像が形成された後の複数の印刷用紙Ｐに対して、用紙排出口２２から排出される排出方向の先端を基準にして印刷用紙Ｐを整合する処理や、ステープル処理、パンチ処理などの所定の後処理が行われる場合がある。この場合は、印刷用紙Ｐの前記排出方向の先端側の領域の重み係数を他の領域の重み係数よりも大きくすることが考えられる。つまり、印刷用紙Ｐの全体のカールよりも印刷用紙Ｐの前記排出方向の先端側のカールを除去することを重視して、印刷用紙Ｐの先端部のカール方向を正確に判定できるように、先端側の領域の重み係数を大きくする。同様に、両面に画像が形成された後の複数の印刷用紙Ｐに対して、用紙排出口２２から排出される排出方向の後端を基準にして前記所定の後処理が行われる場合は、印刷用紙Ｐの前記排出方向の後端側の領域の重み係数を他の領域の重み係数よりも大きくすることが考えられる。また、前記第２面に画像が形成されてから用紙排出口２２までの搬送路２８が湾曲しており、その湾曲によって印刷用紙Ｐにカールが付けられる場合がある。この場合は、湾曲した搬送路２８によるカール付けを打ち消すことができるように、搬送路２８によるカール方向とは反対側の面の全体の重み係数を他方の面の重み係数よりも大きくすることが考えられる。

本開示の範囲は、請求項の記載に先行する詳細な説明ではなく、添付の請求項の記載により定義されるので、本明細書に記載の実施形態は、例示に過ぎず、かつ非限定的であると理解されたい。従って、特許請求の範囲から逸脱しない変更の全て、または均等物が、請求の範囲に含まれる。

１０：画像形成装置
１８：画像形成部
１９：定着部
２０：用紙センサー
２２：用紙排出口
２８：搬送路
２９：反転搬送路
３１：感光体ドラム
４４：搬送ローラー対
６０：カール矯正部
６１：硬質ローラー
６２：軟質ローラー
７０：ケーシング回転用モーター
７５：硬質ローラー回転用モーター
９０：制御部

Claims (4)

1. 搬送される記録媒体の第１面及び第２面のいずれか一方面に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部によって記録媒体の第１面に画像が形成された後に記録媒体の表裏を反転させ、前記第１面とは反対側の第２面に画像を形成するために前記画像形成部に記録媒体を搬送する反転搬送部と、
   弾性の異なる部材で構成され互いに圧接された一対のローラー対を有し、前記画像形成部による画像形成後の記録媒体を前記ローラー対で挟持しつつ搬送することにより記録媒体に生じたカールを矯正するカール矯正部と、
   前記ローラー対における各ローラーの配置を逆転可能なように前記ローラーの軸に平行な回動軸を中心に前記カール矯正部を回動可能に支持する回動支持部と、
   前記回動支持部を回動させる駆動部と、
   前記画像形成部によって両面に画像が形成された記録媒体の両面それぞれの画像濃度に基づいて、両面に画像が形成された記録媒体のカール方向を判定するカール方向判定部と、
   前記駆動部を駆動制御して、前記カール方向判定部によって判定されたカールの方向とは逆の方向へ矯正可能な位置に前記カール矯正部を回動させる回動制御部と、を具備する画像形成装置。
2. 前記記録媒体の画像形成面は複数の分割領域に分割され、前記カール方向判定部は、前記記録媒体の画像形成面における前記複数の分割領域それぞれに対応して設定された重み係数を各分割領域の画像濃度に乗じて得られた判定値を前記第１面及び前記第２面ごとに求め、更にそれぞれの面ごとに前記判定値の合計値を求め、前記合計値が大きい面の方向を記録媒体のカール方向と判定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の分割領域は、記録媒体の搬送方向の下流側の第１端部から上流側の第２端部へ向けて分割された領域であり、前記重み係数は記録媒体の搬送方向の中央部から前記第１端部及び前記第２端部へ向かうしたがって大きい値に設定されている請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ローラー対は、柔軟な材料で形成された軟質ローラーと前記軟質ローラーよりも硬質な材料で形成された硬質ローラーとによって構成されており、
   前記カール矯正部は、記録媒体の前記第１面に対する画像形成時に前記軟質ローラーが前記第１面側となる位置に配置されている請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。

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