JP2024053796A - カール矯正装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】矯正量を適切に設定する。【解決手段】画像が形成されたシートＳのカールを矯正可能なカール矯正装置８００と、カール矯正装置８００から排出されたシートＳを積載する積載台５００と、積載台５００に積載された複数のシートＳからなるシート束Ｓ１～Ｓ３のカール状態を検知するカール検知部８８０と、カール検知部８８０によるカールの矯正量を調整可能な制御部と、を備える。制御部は、各シートに第１矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより積載部に積載される第１シート束Ｓ１を形成し、第１シート束Ｓ１に後続するシートＳに対して、カール検知部８８０により第１シート束Ｓ１のカール状態を検知した検知結果に基づいて第１矯正量を補正した第２矯正量でカール矯正を実行する。【選択図】図１２

Description

本発明は、シートのカールを矯正するカール矯正装置と、このカール矯正装置を適用した画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置が普及している。電子写真方式においては、シートにヒートカール、トナーカール、搬送経路カール等の各種カールが発生する可能性があることが知られている。例えば、ヒートカールは熱を加えてトナー画像をシートに定着させる定着装置を通過することによって生じ、トナーカールはトナーが収縮することで発生し、搬送経路カールはシートが屈曲したシート搬送路を通過することによって生じる。特にデジタル印刷では、可変印刷可能であるため、印刷画像に応じて様々なカールが発生することになる。

シートに生じるカールが大きいと、画像形成装置の排出部における積載不良や、積載されたシート束を後処理装置へ搬送する際のシートの落下、あるいは後処理装置内でのシートの給送不良、整合不良、ステイプル不良といった各種不具合が発生する虞がある。

このような問題を解決するために、画像形成装置に、シートに生じたカールを矯正するカール矯正装置を設けたものが知られている（特許文献１参照）。このカール矯正装置は、例えば、硬度の異なる一対のローラを挟持圧可変に設けて構成されている。硬度が異なるローラを圧接することにより湾曲したニップを形成し、該ローラ対でシートを搬送させることでシートに強制的な変形を加え、シートのカールを矯正することができる。また、カールを矯正する矯正量の大きさは、ローラ対の挟持圧を変更することにより任意に調整可能である。このような矯正量の設定は、シートの厚みなどの機械的な特性値や、定着装置で与える熱量などの条件から、発生するカール量を予想し、条件に応じた適切な値を予想して行う。

これに対し、シートの種類が同じでも製造ロットの差によって発生するカール量に差がある場合がある。また、シートの保管状態や画像形成装置が置かれた環境によってシートが含有する水分量が変化した場合も、発生するカール量に差が生じる。したがって、各種パラメータからカールの発生量を予想し、それに対しカールの矯正量を設定したとしても、それ以外の理由によって矯正量の過不足を発生してしまう虞がある。これを解決するために、カール矯正装置を通過した１枚のシートのカールの状態を検出し、検出した残存カール量の情報から次に矯正するシートに対する矯正量を補正する構成が開発されている（特許文献２参照）。

特開平７－１３７９１２号公報 特開２００６－１６１５７号公報

しかしながら、特許文献２に記載のカール矯正装置では、１枚のシートのカールの状態を検出し、それに基づいて次のシートの矯正量を補正している。このため、カールの状態を検知したシートとその直後の矯正対象となるシートとで画像の面積や濃度が異なる場合、得られた補正量が矯正対象のシートに適さない虞がある。例えば、下向きにカールしたシートのカールの状態を検知し、次は上向きに矯正するよう補正を設定した場合に、次のシートが元から上向きにカールしていた場合はカールを適切に矯正ができない虞がある。

本発明は、矯正量を適切に設定可能なカール矯正装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、画像が形成されたシートのカールを矯正可能なカール矯正部と、前記カール矯正部から排出されたシートを積載する積載部と、前記積載部に積載された複数のシートからなるシート束のカール状態を検知する検知部と、前記カール矯正部によるカールの矯正量を調整可能な制御部と、を備え、前記制御部は、各シートに第１矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第１シート束を形成し、前記第１シート束に後続するシートに対して、前記検知部により前記第１シート束のカール状態を検知した検知結果に基づいて前記第１矯正量を補正した第２矯正量でカール矯正を実行する、ことを特徴とするカール矯正装置である。

本発明の一態様は、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により画像が形成されたシートのカールを矯正する上記のカール矯正装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、矯正量を適切に設定することができる。

第１の実施形態に係る画像形成装置を示す概略図。 シートに発生するカールを示す斜視図であり、（ａ）は下カール、（ｂ）は上カールである。 第１の実施形態に係るカール矯正装置を示す断面図。 第１の実施形態に係るカール矯正装置のデフォルト状態を示す断面図。 第１の実施形態に係るカール矯正装置が下カールを矯正する際の状態を示す断面図。 第１の実施形態に係るカール矯正装置が上カールを矯正する際の状態を示す断面図。 第１の実施形態に係る排出装置の制御系を示すブロック図。 第１の実施形態に係る排出装置を示す断面図。 第１の実施形態に係るカール検知部により撮影された画像であり、（ａ）は上カールが残っていた場合、（ｂ）は下カールが残っていた場合である。 第１の実施形態に係るカール矯正装置の動作を示すフローチャート。 カール矯正装置による矯正のフィードバックが短い場合を示す断面図であり、（ａ）はフィードバック前、（ｂ）はフィードバック後である。 第１の実施形態に係るカール矯正装置を用いてシート束を矯正した場合の断面図であり、（ａ）は１部目、（ｂ）は２部目、（ｃ）は３部目を排出した状態である。 第２の実施形態に係るカール矯正装置の動作を示すフローチャート。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態を、図１～図１２を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラー、あるいはインクジェットプリンタにも適用することができる。

［画像形成装置］
まず、図１を用いて、本実施形態に係る画像形成装置１の全体構成について説明する。図１は、４色の画像形成部を中間転写ベルト５０６上に並べて配置した中間転写タンデム方式の画像形成装置１の断面図である。以下、図１を用いて画像形成装置１の動作について説明する。

シートＳは、シート給送装置５１が有するリフトアップ装置５２の上に積載される形で収納されており、シート給送手段５３により画像形成装置１の画像形成タイミングに合わせて給送される。なお、シート搬送方向はＶ１で示す。シート給送手段５３としては、給送ロ－ラ等による摩擦分離を利用する方式やエアによる分離吸着を利用する方式等が挙げられ、図１の画像形成装置１ではエアによるシート給送方式を用いるものとする。シート給送手段５３により送り出されたシートＳは、搬送ユニット５４が有する搬送パス５４ａ、搬送部３を通過し、斜行補正部７へと搬送される。シートＳは、斜行補正部７において斜行補正やタイミング補正を行った後、二次転写部へと送られる。二次転写部は、略対向する二次転写内ローラ５０３及び二次転写外ローラ５６により形成されるシートＳへのトナー像転写挟持部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることでシートＳにトナー像を転写させる。

上記で説明した二次転写部までのシートＳの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。本実施形態では、画像形成部５１３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４セット備えられている。これらはトナーの色が異なるのみで構成は同様であるので、ここでは代表してイエローの画像形成部について説明する。

画像形成部５１３は、感光体５０８、露光装置５１１、現像装置５１０、一次転写装置５０７、及び感光体クリーナ５０９等を有している。予め帯電手段により表面を一様に帯電された回転する感光体５０８に対し、送られてきた画像情報の信号に基づいて露光装置５１１が発光し、回折手段５１２等を適宜経由して静電潜像が形成される。感光体５０８上に形成された静電潜像に対して、現像装置５１０によるトナー現像が行われ、感光体５０８上にトナー像が形成される。その後、一次転写装置５０７により所定の加圧力及び静電的負荷バイアスが与えられ、中間転写ベルト５０６上にトナー像が転写される。感光体５０８上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ５０９により回収され、再び次の画像形成に備える。

次に、中間転写ベルト５０６について説明する。中間転写ベルト５０６は駆動ローラ５０４、テンションローラ５０５及び二次転写内ローラ５０３等のローラ類によって張架され、図中矢印Ｒ１の方向へと搬送駆動される。従って、先述のＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの各画像形成部５１３により並列処理される各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト５０６上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト５０６上に形成され、二次転写部へと搬送される。

以上、それぞれ説明したシートＳの搬送プロセスと画像形成プロセスを以って、二次転写部においてシートＳ上にフルカラーのトナー像が二次転写される。その後、シートＳは、定着前シート搬送装置５７により定着装置５８へと搬送される。定着装置５８は、略対向するローラもしくはベルト等による所定の加圧力と、一般的にはヒ－タ等の熱源による加熱効果を加えてシートＳ上にトナーを溶融固着させる。このようにして得られた定着画像を有するシートＳは、分岐搬送装置５９により、排出装置８に受け渡されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には反転搬送装置５０１へと搬送されるかの経路選択が行われる。排出装置８に受け渡された場合、シートはカール矯正装置８００を通過し、積載部の一例である積載台５００上に排出されて積載される。積載台５００は鉛直方向に移動可能に構成され、シートが積載されるにつれて鉛直下方向に移動し、最上面のシート高さを一定に保つように動作する。なお、図１の画像形成装置１においては、カール矯正装置８００を、分岐搬送装置５９の搬送方向下流の排出装置８に配置した例を示したが、これに限定するものではない。カール矯正装置８００については、後述する。

画像形成装置１は、本体制御部１０を有している。本体制御部１０は、ＣＰＵとメモリとを有し、上述した画像形成装置１内の各部を制御する。ＣＰＵは、各センサ類から入力される検出信号やメモリに格納される情報に基づいて、所望のタイミング、及び必要な制御量で電気部品を動作させるために出力信号を各電気部品に出力する。メモリは、各ユニット部の制御に必要な情報データを格納し、ＣＰＵはメモリに格納される情報データを読み込んだり、メモリに書き込んだりする。

［カールの発生原理］
次に、シートＳに生じるカールについて、図２を用いて説明する。シートＳは、定着装置５８の通過時に、ヒータなどの熱源により熱を加えられるが、トナーを溶融するために高温になる表面と、裏面との間で温度差が生じることが一般的である。その結果、定着装置５８のニップでシートＳ内部での水分の移動が生じ、高温となる表面よりも裏面の水分量が多くなる。定着装置５８の通過後、シートＳが空気と触れる際には高温となったシートＳから水分が蒸発するが、水分量の多い裏面からの蒸発量が多くなる。シートＳの材質がパルプである場合は、蒸発量が大きいほど収縮量が大きくなる傾向がある。このため、表裏で収縮量に差が生じ、図２（ａ）に示すように、結果的に収縮量が大きい裏面に引っ張られる形で、シートＳの搬送方向下流端と上流端が中央部に比べて下方向に下がる下カール（以降、ヒートカールとも呼ぶ）が生じる。

また、定着装置５８において高温で溶融固着されたトナーとシートＳは、定着装置５８通過後に空気に触れることで温度が低下し、それに伴って収縮する。トナーの構成材料とシートＳの素材とは一般的に異なるため、線膨張係数に差が生じ、温度の低下に対する収縮量が表裏で異なる。一般的に表面のトナー層の収縮量の方が大きいため、図２（ｂ）に示すように、結果的に、シートＳの端部が上方向に反り上がる上カール（以降、トナーカールとも呼ぶ）が生じる。トナーカールは、画像濃度が変化するとトナー層の厚みが変化するため、発生するカール量も異なる。

最終的には、ヒートカールとトナーカールの合算値としてカール量が決まるため、シートＳの材料、厚み、剛性、含有水分量、温度、環境温度、環境湿度、定着温度、画像濃度といった様々なパラメータによってカール量が変化する。カール矯正装置８００では、このように発生したカールに対し逆方向の変形を加えることでカールを打ち消す。したがって、このような種々の条件に対し発生するカール量を予め予測し、それに対する適切な矯正量（即ち、矯正力）を設定する必要がある。

［カール矯正装置］
本実施形態におけるカール矯正装置８００について、図３～図７を用いて説明する。カール矯正装置８００は、図３に示すように、不図示のフレームと、搬送路８３０と、搬送路８３０の搬送方向上流側に配置された上向き矯正部８４０ａと、下流側に配置された下向き矯正部８４０ｂと、を有している。上向き矯正部８４０ａ及び下向き矯正部８４０ｂは、カール矯正部の一例であり、画像が形成されたシートＳのカールを矯正可能である。

上向き矯正部８４０ａは、略対向配置されたスポンジローラ８０１ａと金属ローラ８０３ａとを有している。金属ローラ８０３ａは、金属ローラ軸８０４ａを介して回転可能にフレームに固定されている。スポンジローラ８０１ａは、揺動アーム８０５ａに対しスポンジローラ軸８０２ａを介して回転可能に固定されている。揺動アーム８０５ａの片端は、揺動軸８０６ａを介して揺動可能にフレームと接続されており、他端にはフォロワ８０７ａがフォロワ軸８０８ａを介して回転可能に固定されている。また、カム８０９ａは、偏心したカム軸８１０ａにより回転可能にフレームに固定されており、カム８０９ａの表面はフォロワ８０７ａと接触するようになっている。カム８０９ａの角度は、コントローラ１００（図７参照）から司令を受けたカムモータＭ１ａ（図７参照）によって制御される。カム軸８１０ａとフォロワ軸８０８ａの距離が相対的に変化することにより揺動アーム８０５ａの角度が変化し、スポンジローラ８０１ａがシートＳの厚み方向に変位する。これにより、スポンジローラ８０１ａと金属ローラ８０３ａの押圧力を変化させることが可能である。

スポンジローラ８０１ａと金属ローラ８０３ａが所定の押圧力により押圧されると、硬度の高い金属ローラ８０３ａが硬度の低いスポンジローラ８０１ａに対し食い込むことで、湾曲したニップが形成される。シートＳはこのニップを通過することで、半径の小さい金属ローラ８０３ａに沿って強制的に変形させられ、癖付けされる。挟持圧が大きいほど、スポンジローラ８０１ａは金属ローラ８０３ａに対し大きく食い込んで変形し、ニップの搬送方向の幅が広くなる。その結果、ニップを通過するシートＳに対し強制変形を与える時間が長くなるため、より強くカールを矯正することが可能になる。このように、カムモータＭ１ａによりカム８０９ａの回転角を制御することで、シートＳに与える矯正量を調整可能となっている。

また、金属ローラ８０３ａは、搬送モータＭ２ａ（図７参照）によりシートＳ搬送方向に回転駆動されており、スポンジローラ８０１ａは金属ローラ８０３ａに押圧することにより従動回転している。シートＳがスポンジローラ８０１ａと金属ローラ８０３ａに挟持されると搬送力を得て、搬送方向下流側に搬送されるよう構成されている。

以上、上向き矯正部８４０ａについて説明したが、下向き矯正部８４０ｂについては上下が逆である以外は上向き矯正部８４０ａと同様の構成である。このため、下向き矯正部８４０ｂについては、上向き矯正部８４０ａの符号ａを符号ｂに置き換えることで、上向き矯正部８４０ａの説明を代用する。

カール矯正装置８００の具体的な動作について説明する。図４に示すように、上向き矯正部８４０ａ及び下向き矯正部８４０ｂともに、スポンジローラ８０１ａ、８０１ｂと金属ローラ８０３ａ、８０３ｂの押圧力が最も小さい状態がデフォルト状態である。この状態でシートＳを通過させても、シートＳに強制変形は起きない。

ここで、図５に示すように、シートＳに下カールが発生する場合は、上向き矯正部８４０ａのカム８０９ａの角度を制御し、スポンジローラ８０１ａと金属ローラ８０３ａの挟持圧を所定の値に変更する。これにより、下に凸の湾曲したニップが形成され、カール矯正装置８００を通過するシートＳは上向きの強制変形が加えられ、下カールが矯正されたフラットな状態で出力される。反対に、図６に示すように、シートＳが上カールしていた場合は、下向き矯正部８４０ｂのカム８０９ｂの角度を制御し、スポンジローラ８０１ｂと金属ローラ８０３ｂの挟持圧を所定の値に変更する。これにより、上に凸の湾曲したニップが形成され、カール矯正装置８００を通過するシートＳは下向きの強制変形が加えられ、上カールが矯正されたフラットな状態で出力される。

以上のように、本実施形態のカール矯正装置８００では、上向き矯正部８４０ａ及び下向き矯正部８４０ｂのスポンジローラ８０１ａ、８０１ｂと金属ローラ８０３ａ、８０３ｂの押圧力を制御する。これにより、任意のカール量、カール方向に対しそれを打ち消す強制変形を与え、カールを矯正することが可能である。

図１及び図７に示すように、排出装置８は、制御部の一例であるコントローラ１００を有している。コントローラ１００は、ＣＰＵ１０１とメモリ１０２とを有し、本体制御部１０（図１参照）からの指示に基づいて排出装置８内の各部を制御する。コントローラ１００は、制御部の一例であり、カール矯正装置８００によるカールの矯正量を調整可能である。ＣＰＵ１０１は、後述するカール検知部８８０や環境センサ８４０から入力される検出信号やメモリ１０２に格納される情報に基づいて、所望のタイミング、及び必要な制御量で電気部品を動作させるために出力信号を各電気部品に出力する。ここでの電気部品とは、例えば、カムモータＭ１ａ、Ｍ１ｂや、搬送モータＭ２ａ、Ｍ２ｂなどを含む。メモリ１０２は、各部の制御に必要な情報データを格納し、ＣＰＵ１０１はメモリ１０２に格納される情報データを読み込んだり、メモリ１０２に書き込んだりする。

ここで、積載台５００に積載されたシートの最上位のシートＳの残存カール量を検知し、次のシートＳの矯正量にフィードバックする方式における課題について説明する。この方式では、検知したシートＳと矯正するシートＳの上に形成された画像の面積や濃度が異なる場合、補正量の計算を誤る可能性がある。シートＳ上の画像密度が低い、例えばテキストのみの原稿だった場合は、シートＳは上面と下面の水分の蒸発量の差により下方向にカールする性質がある。一方、シートＳ上の画像密度が高い、例えば写真などの場合は、トナーの収縮により上方向にカールする性質がある。したがって、例えば画像密度の高い画像のシートＳで残存カールを検知し、下向きの矯正量が不足していると判断したとする。このとき、次のシートＳの画像密度が低かった場合、矯正量を下方向に補正してしまうため、発生したカールと同様の向きに補正をかけてしまい、適切なカールの矯正ができない場合があった。

また、シートＳは定着装置５８で急激に熱せられる際に、温度は上昇し、水分量は蒸発して低下する。その状態から、時間経過により温度と水分量が徐々に元の値に戻るという過程を経る。その中で、温度と水分量に相関があるカール量も時間とともに変化していくため、カール矯正装置８００を通過して排出された直後のカール量と、積載されて時間が経過した後のカール量の間に差が生じる。したがって、排出された直後のカール量を元に矯正量の補正量を決定してしまうと、その後変化する分を無視した補正を実施してしまうため、最終的に求めるカール量の軽減効果が得られない可能性がある。

更に、１枚のシートＳでは検出できないような微小なカール量でも、シートＳを複数枚連続で印刷し、積載していくうちに積載状態が不安定になる場合がある。これは、下のシートＳのカール形状により、新たに積載されるシートＳの形状が支えられ、その状態から更にカールが加算されることを繰り返すことで増幅され、積載枚数が増えるほど最上位のシートＳの積載状態が不安定になることによる。このような課題は、１枚ずつ残存カール量を検知し、次のシートＳの矯正量にフィードバックする方法では防ぐことが困難である。そこで、本実施形態では、積載台５００に積載されたシート束のカールの状態を検知することで、矯正量を適切に補正するようにしている。

［カール検知部］
本実施形態におけるカール検知部８８０について、図８及び図９を用いて説明する。図８に示すように、カール検知部８８０はＣＣＤカメラ８０１を有し、ＣＣＤカメラ８０１は積載台５００の上方において排出装置８に対し固定されている。即ち、カール検知部８８０は、積載台５００の上方に配置され、シート束の最上位シートを上方から撮像する。カール検知部８８０は、検知部の一例であり、積載台５００に積載された複数のシートＳからなるシート束のカール状態を検知する。特に、カール検知部８８０は、前記積載部に積載されたシート束を撮影する撮像装置の一例である。

カール状態の検知タイミングになったとき、ＣＣＤカメラ８０１は積載台５００に積載されたシートＳの状態を撮影し、図９（ａ）（ｂ）に示すような画像を得る。その後、画像処理により、積載された最上紙の辺（エッジ）及び角（コーナー）を検出する。このとき、検出したコーナー４点を左上から時計回りにＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４とし、シートＳの左側のエッジをＥ１、右側のエッジをＥ２とする。

そして、Ｃ１とＣ４を結んだ直線と左側の検出エッジＥ１、及び、Ｃ２とＣ３を結んだ直線と右側の検出エッジＥ２の位置を比較する。図９（ａ）に示すように、直線Ｃ１－Ｃ４、Ｃ２－Ｃ３より検出エッジＥ１、Ｅ２が内側に検出された場合は、上カールが残っていると判断する。一方、図９（ｂ）のように直線Ｃ１－Ｃ４、Ｃ２－Ｃ３より検出エッジＥ１、Ｅ２が外側に検出された場合は、下カールが残っていると判断する。このように、ＣＣＤカメラ８０１から得られた画像を画像処理することにより、積載された束の状態のシートＳの残存カールを検出可能である。

［矯正動作］
次に、本実施形態におけるカール矯正装置８００を備えた画像形成装置１について、積載されたシートＳの状態を検知してカール矯正装置８００の矯正量の補正する制御方法について、図１０～図１２を用いて説明する。まず、ユーザは、印刷を行うシートＳの種類を指定する。例えば、普通紙、厚紙、光沢紙といった大枠のくくりの中で設定する場合と、記録材の銘柄ごとに設定を作成する場合がある。そして、印刷を行うファイル（一連の画像・テキストデータ）と、その部数を設定し、印刷を開始する。

図１０に示すフローチャートにしたがって、複数枚の画像やテキストを含むファイルを、少なくとも２部以上印刷する場合を例に、制御の流れを説明する。コントローラ１００は、プリント開始信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１）。コントローラ１００は、プリント開始信号を受信していないと判断した場合は（ステップＳ１のＮＯ）、再び判断する。コントローラ１００は、プリント開始信号を受信したと判断した場合は（ステップＳ１のＹＥＳ）、発生するカール量に対する適切なカール矯正量を設定する（ステップＳ２）。ここで、コントローラ１００は、ユーザが設定したシートＳの物性値、環境センサ８４０による大気中の温度と湿度、及び印刷した画像の濃度といった情報から、予め設定したテーブルに基づいてカール矯正量を設定する。

コントローラ１００は、補正値があるか判断する（ステップＳ３）。初期状態では補正値が存在しないため、コントローラ１００は補正値がないと判断し（ステップＳ３のＮＯ）、１部の印刷が終わったかを判断する（ステップＳ５）。印刷データは複数枚のデータを含み、初期状態では１部の印刷が終わっていないと判断し（ステップＳ５のＮＯ）、さらに次のシートがあるか判断する（ステップＳ１０）。ここでも初期状態では次のシートがあるので（ステップＳ１０のＹＥＳ）、ステップＳ２に戻り、１ループ目と同様の処理を印刷ファイルの１部目が終了するまで繰り返す。

一方、１部目の最後のシートＳを出力した後は、ステップＳ５の分岐がＹＥＳとなり、コントローラ１００は、カール検知部８８０を用いて積載台５００のシートＳの残存カール量を検知する（ステップＳ６）。そして、積載台５００に積載されたシート束のカール量が許容値以上か否かを判断する（ステップＳ７）。この許容値とは、シートが厳密にはフラットでなく僅かにカールしていても問題ない範囲である値である。コントローラ１００は、シート束のカール量が許容カール量以上でなかった場合は（ステップＳ７のＮＯ）、カール矯正量の補正値は更新しないで維持する（ステップＳ９）。

コントローラ１００は、シート束のカール量が許容カール量以上であった場合は（ステップＳ７のＹＥＳ）、不足していた、あるいは過剰に加えていた矯正量を補正する補正値を計算し、メモリ１０２に記録する（ステップＳ８）。ここで補正値が記録された場合、２部目の印刷時は、ステップＳ３のＹＥＳの分岐に進むことから、ステップＳ２でコントローラ１００が計算した矯正量に対しステップＳ４にて補正値を加算し、１部目で補正しきれなかったカールをキャンセルする。これを印刷ジョブが終了するまで繰り返し（ステップＳ１０のＮＯまで）、印刷を終了する。尚、印刷ジョブ中に異なる内容のシート束（部）を印刷する場合は、補正量を用いながら、異なる部の画像情報などを参酌して矯正量を設定する。これにより、補正量を用いない場合に比べて、矯正をより適正に実行することができる。

ここで、図１２（ａ）に示すように、コントローラ１００は、各シートに第１矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより積載台５００に積載される第１シート束Ｓ１を形成する。ここでは、第１シート束Ｓ１は、画像形成ジョブにおける最初のシート束である。そして、図１２（ｂ）に示すように、コントローラ１００は、第１シート束Ｓ１に後続するシートＳに対して、カール検知部８８０により第１シート束Ｓ１のカール状態を検知した検知結果に基づいて第１矯正量を補正した第２矯正量でカール矯正を実行する。

ここでは、コントローラ１００は、第１シート束Ｓ１に後続する各シートに第２矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより積載台５００に積載される第２シート束Ｓ２を形成する。更に、コントローラ１００は、第２シート束Ｓ２に後続する各シートにカール検知部８８０により第１シート束Ｓ１及び第２シート束Ｓ２のカール状態を検知した検知結果に基づいて第２矯正量を補正した第３矯正量でカール矯正を実行する。そして、図１２（ｃ）に示すように、第３矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより積載台５００に積載される第３シート束Ｓ３を形成する。尚、第１シート束Ｓ１、第２シート束Ｓ２、第３シート束Ｓ３は、それぞれ同じ内容の複数のページからなる部を形成している。

上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、コントローラ１００は、積載台５００に積載されたシート束のカールを検知し、それに基づいて矯正量を補正しているので、矯正量を適正にすることができる。これにより、シートＳの製造ロット差や含有水分量の変化などにより所定のカール矯正効果が得られなかった場合でも、積載台５００にてシートＳの状態を検知し補正量をフィードバックすることで安定して積載することが可能になる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、積載台５００にシートＳが積載された束の状態で、適切なタイミングで積載状態を検知し、カール矯正装置８００の矯正量を補正する。これにより、シートＳのカールを過補正することなく、時間とともに変化するカール量にも対応し、安定した積載状態を保つことが可能になる。よって、積載不良や、束状態での搬送時の落下、後処理装置での給送不良、整合不良、ステイプル不良といった問題を抑制できる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、フィードバックする周期を印刷ファイルの部の単位としているので、同じ画像セット（画像濃度の分布）に対してフィードバックが可能になる。ここで、画像の濃度が異なると出力されるシートＳのカールの傾向も異なる。例えばフィードバックの周期が短く、図１１（ａ）（ｂ）に示すように画像濃度の高いシートＳが複数枚積載された状態で積載状態を検知して補正量を計算し、それをフィードバックするシートＳの画像濃度が低かった場合、所望の効果が得られない虞がある。これに対し、本実施形態では、印刷部数の単位で検知することで、図１２（ａ）～図１２（ｃ）に示すように、検知する際に積載されているシートＳの画像濃度の分布と、それをフィードバックする画像濃度の分布が一致するため、効果が高くなる。

尚、上述した実施形態では、カール検知部８８０としてＣＣＤカメラ８０１を積載台５００の上方に配置して最上位シートを撮影する場合について説明したが、これには限られない。例えば、積載台５００に載置されたシート束を側方から撮影可能なように側方に設けたり、シート束を斜め上から撮影可能なように側方上部に設けるようにしてもよい。あるいは、カール検知部８８０としてはカメラには限られず、シート表面の複数箇所を測定可能な非接触の距離センサなどを用いて、各センサの距離情報の相対的な差からカールを検知するようにしてもよい。あるいは、シート束に補助光やスリット光を照射して、照射された光の変形に基づいてカールを検知するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、複数の部を印刷する際に、各部が終了するごとに積載台５００に積載されたシート束のカール量を検知しているが、これには限られない。例えば、２部や３部などの複数部ごとにカール量を検知するようにしてもよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を、図１３を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、シート束のカール量を検知するタイミングが、部の終了時ではなく、画像形成部５１３の一時停止時である点で、第１の実施形態と構成を異にしている。但し、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。

本実施形態におけるカール矯正装置８００を備えた画像形成装置１について、積載されたシートＳの状態を検知してカール矯正装置８００の矯正量の補正する制御方法について、図１３を用いて説明する。尚、本実施形態におけるフローチャートでは、図１０に示すフローチャートと同様の処理については符号を同じくして詳細な説明を省略する。

ステップＳ４にて補正値を加算した後、あるいはステップＳ３で補正値がない場合は、印刷のたびに出力したシートＳの画像濃度をメモリ１０２に記録する（ステップＳ１１）。その後、コントローラ１００は、本体調整タイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここでの本体調整とは、連続印刷中に画像の色味の安定化調整などの目的でパッチを打つなどのために一時的に印刷を止める動作や、トナーを補給する動作、定着装置５８の温度を調整する動作など、画像形成部５１３が一時停止する動作の全般を含む。

コントローラ１００は、本体調整タイミングであると判断した場合は（ステップＳ１２のＹＥＳ）、カール検知部８８０を用いて積載台５００のシートＳの残存カール量を検知する（ステップＳ６）。そして、積載台５００に積載されたシート束のカール量が許容値以上か否かを判断する（ステップＳ７）。コントローラ１００は、シート束のカール量が許容カール量以上であった場合は（ステップＳ７のＹＥＳ）、積載されたシートＳの画像濃度の平均値を計算する（ステップＳ１３）。コントローラ１００は、検知した積載台のカール量と、計算した画像濃度の平均値を元に、以降のシートＳに対するカール矯正量の補正値を計算する（ステップＳ１４）。これを印刷ジョブが終了するまで繰り返し（ステップＳ１０のＮＯまで）、印刷を終了する。即ち、コントローラ１００は、画像形成ジョブの実行中に画像形成部５１３が準備動作により一時的に停止したときに、カール検知部８８０による検知を実行し、後続するシートに対する矯正量を補正する。

尚、本体調整タイミングでは画像形成が一時的に停止されるが、これは画像形成装置１から排出装置８に対して搬送されるシートのシート間隔が画像形成時よりも増加することになる。即ち、画像形成部５１３から搬送されたシートのシート間隔が、画像形成時には第１間隔であり、本体調整タイミング時には第１間隔より長い第２間隔であるとする。この場合、コントローラ１００は、シート間隔が第２間隔である場合に、カール検知部８８０による検知を実行し、後続するシートに対する矯正量を補正する。

上述したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、第１の実施形態と同様に、コントローラ１００は、積載台５００に積載されたシート束のカールを検知し、それに基づいて矯正量を補正しているので、矯正量を適正にすることができる。これにより、シートＳの製造ロット差や含有水分量の変化などにより所定のカール矯正効果が得られなかった場合でも、積載台５００にてシートＳの状態を検知し補正量をフィードバックすることで安定して積載することが可能になる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、フィードバックの周期を本体調整のタイミングとしているので、印刷が停止したタイミングでカール状態を検知することができる。次々にシートＳが積載されていく状態で、積載台のシートＳの状態を検知すると、検知結果が安定しない虞がある。したがって、最も検知精度が高まるのは、シートＳの排出が止まったタイミングで検知することになる。そのタイミングを本体調整で印刷が停止している状態と合わせることにより、印刷の生産性を可能な限り落とさず、精度の高いカール検知を行うことが可能である。

また、カール矯正量の補正値を計算する際に、積載台の画像濃度の平均値を用いる理由について説明する。前述したように、画像の濃度が異なると出力されるシートＳのカールの傾向も異なる。したがって、カール検知のタイミングにおいて、積載台に積載されたシートＳの画像濃度の平均値が低かった際に、検知結果のみを用いて補正量を計算してしまうと、それ以降印刷する画像の濃度が高かった場合、過剰に補正してしまう可能性がある。補正値を計算する際に、積載台５００に積載されたシートＳの画像濃度の偏りの情報を用いて、補正値を修正することで、適切な矯正結果を得ることが可能である。

なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
画像が形成されたシートのカールを矯正可能なカール矯正部と、
前記カール矯正部から排出されたシートを積載する積載部と、
前記積載部に積載された複数のシートからなるシート束のカール状態を検知する検知部と、
前記カール矯正部によるカールの矯正量を調整可能な制御部と、を備え、
前記制御部は、
各シートに第１矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第１シート束を形成し、
前記第１シート束に後続するシートに対して、前記検知部により前記第１シート束のカール状態を検知した検知結果に基づいて前記第１矯正量を補正した第２矯正量でカール矯正を実行する、
カール矯正装置。
（２）
前記制御部は、前記第１シート束に後続する各シートに前記第２矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第２シート束を形成する、
前記（１）に記載のカール矯正装置。
（３）
前記制御部は、前記第２シート束に後続する各シートに前記検知部により前記第１シート束及び前記第２シート束のカール状態を検知した検知結果に基づいて前記第２矯正量を補正した第３矯正量でカール矯正を実行し、前記第３矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第３シート束を形成する、
前記（２）に記載のカール矯正装置。
（４）
前記第１シート束及び前記第２シート束は、それぞれ同じ内容の複数のページからなる部を形成する、
前記（２）又は（３）に記載のカール矯正装置。
（５）
シートに画像を形成する画像形成部から搬送されたシートのシート間隔が、第１間隔と、前記第１間隔より長い第２間隔であり、
前記制御部は、前記シート間隔が前記第２間隔である場合に、前記検知部による検知を実行し、後続するシートに対する矯正量を補正する、
前記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のカール矯正装置。
（６）
前記第１シート束は、画像形成ジョブにおける最初のシート束であり、
前記制御部は、各シートに前記第１矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される前記第１シート束を形成し、
前記第１シート束に後続する各シートに前記第１矯正量を補正した前記第２矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第２シート束を形成する、
前記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載のカール矯正装置。
（７）
前記検知部は、前記積載部に積載されたシート束を撮影する撮像装置である、
前記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載のカール矯正装置。
（８）
前記撮像装置は、前記積載部の上方に配置され、前記シート束の最上位シートを上方から撮像する、
前記（７）に記載のカール矯正装置。
（９）
シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により画像が形成されたシートのカールを矯正する前記（１）乃至（８）のいずれか１つに記載のカール矯正装置と、を備える、
画像形成装置。
（１０）
前記制御部は、画像形成ジョブの実行中に前記画像形成部が準備動作により一時的に停止したときに、前記検知部による検知を実行し、後続するシートに対する矯正量を補正する、
前記（９）に記載の画像形成装置。

１…画像形成装置、１００…コントローラ（制御部）、５００…積載台（積載部）、５１３…画像形成部、８００…カール矯正装置、８４０ａ…上向き矯正部（カール矯正部）、８４０ｂ…下向き矯正部（カール矯正部）、８８０…カール検知部（検知部、撮像装置）、Ｓ…シート、Ｓ１…第１シート束、Ｓ２…第２シート束、Ｓ３…第３シート束

Claims (10)

1. 画像が形成されたシートのカールを矯正可能なカール矯正部と、
   前記カール矯正部から排出されたシートを積載する積載部と、
   前記積載部に積載された複数のシートからなるシート束のカール状態を検知する検知部と、
   前記カール矯正部によるカールの矯正量を調整可能な制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   各シートに第１矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第１シート束を形成し、
   前記第１シート束に後続するシートに対して、前記検知部により前記第１シート束のカール状態を検知した検知結果に基づいて前記第１矯正量を補正した第２矯正量でカール矯正を実行する、
   ことを特徴とするカール矯正装置。
2. 前記制御部は、前記第１シート束に後続する各シートに前記第２矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第２シート束を形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカール矯正装置。
3. 前記制御部は、前記第２シート束に後続する各シートに前記検知部により前記第１シート束及び前記第２シート束のカール状態を検知した検知結果に基づいて前記第２矯正量を補正した第３矯正量でカール矯正を実行し、前記第３矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第３シート束を形成する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のカール矯正装置。
4. 前記第１シート束及び前記第２シート束は、それぞれ同じ内容の複数のページからなる部を形成する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のカール矯正装置。
5. シートに画像を形成する画像形成部から搬送されたシートのシート間隔が、第１間隔と、前記第１間隔より長い第２間隔であり、
   前記制御部は、前記シート間隔が前記第２間隔である場合に、前記検知部による検知を実行し、後続するシートに対する矯正量を補正する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカール矯正装置。
6. 前記第１シート束は、画像形成ジョブにおける最初のシート束であり、
   前記制御部は、各シートに前記第１矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される前記第１シート束を形成し、
   前記第１シート束に後続する各シートに前記第１矯正量を補正した前記第２矯正量でカール矯正を実行した複数のシートにより前記積載部に積載される第２シート束を形成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカール矯正装置。
7. 前記検知部は、前記積載部に積載されたシート束を撮影する撮像装置である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカール矯正装置。
8. 前記撮像装置は、前記積載部の上方に配置され、前記シート束の最上位シートを上方から撮像する、
   ことを特徴とする請求項７に記載のカール矯正装置。
9. シートに画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により画像が形成されたシートのカールを矯正する請求項１に記載のカール矯正装置と、を備える、
   ことを特徴とする画像形成装置。
10. 前記制御部は、画像形成ジョブの実行中に前記画像形成部が準備動作により一時的に停止したときに、前記検知部による検知を実行し、後続するシートに対する矯正量を補正する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。

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