JP7215213B2

JP7215213B2 - 検査装置

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Publication number: JP7215213B2
Application number: JP2019029416A
Authority: JP
Inventors: 靖久津江
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2039-02-21
Also published as: JP2020134750A

Description

本開示は、検査装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンター、又はこれらの機能が複合された複合機等の画像形成装置は、電子写真プロセスを利用することにより用紙に画像を形成する。電子写真プロセスは、用紙に画像を転写させ、転写させた画像に熱及び圧力を加えて用紙に定着させるものである。よって、電子写真プロセスは、転写させた画像を用紙に定着させる場合、熱及び圧力を加えるため、用紙がカールすることがある。そこで、従来から、画像が形成された用紙の読取結果に基づき、用紙のカールを検知するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－０９７２１３号公報

しかし、特許文献１に記載のような従来技術は、画像が形成された用紙の読取結果と、例えば用紙のサイズ等のような基準値とを比較することで用紙のカールを検知するものである。よって、上記従来技術は、基準値とのずれを検知することができるが、用紙そのもののずれを検知することができない。したがって、定着で熱及び圧力を加えることにより用紙が伸縮する場合又は用紙のサイズに元々バラツキがある場合等、用紙ごとの相対的なずれとして用紙のカールを検知できないため、用紙のカールを的確に検知することができない状況にある。

本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、用紙のカールを的確に検知することができるようにするものである。

本開示の一側面である検査装置は、画像形成装置の後段側に配置され、前記画像形成装置から搬送される用紙を読み取る検査装置であって、画素を複数有し、前記用紙の表面及び裏面の少なくとも一方に照射された照射光の反射光を含む入射光の受光に伴い前記画素ごとに画素信号を出力する撮像素子、及び前記撮像素子から出力された前記画素信号から輝度信号を合成する信号処理部を有し、受光した前記入射光の光量に応じた前記輝度信号を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記輝度信号から導出された前記用紙のエッジのうち前記用紙の縁で直線近似したもの同士による交点の前記用紙の角の第１近似角座標、及び前記用紙のエッジのうち前記用紙の隅で近似したもの同士による交点の前記角の第２近似角座標に基づき、前記用紙のカール度合いを求める制御部と、を備える、ものである。

本開示の一側面によれば、用紙のカールを的確に検知することができる。

本開示の実施形態１における画像形成システムの全体構成例を示す図である。本開示の実施形態１に係る検出部６３２の構成例を示す図である。本開示の実施形態１に係る検出部６３２の読取結果の一例を示す図である。本開示の実施形態１に係るサブピクセル単位で導出された用紙ＰのエッジＥの一例を示す図である。本開示の実施形態１に係る近似により求めた用紙ＰのエッジＥの一部の一例を示す図である。本開示の実施形態１に係る読取位置Ｌにある用紙Ｐの状態の一例を示す図である。本開示の実施形態１に係る検出部６３２と用紙Ｐとの距離の違いによる検出部６３２の読取結果の一例を示す図である。本開示の実施形態１に係る制御部６３１の制御例を説明するフローチャートである。本開示の実施形態２に係る用紙ＰのエッジＥの導出例を示す図である。本開示の実施形態２に係る制御部６３１の制御例を説明するフローチャートである。本開示の実施形態３に係る用紙ＰのエッジＥの導出例を示す図である。本開示の実施形態３に係る制御部６３１の制御例を説明するフローチャートである。

以下、図面に基づいて本開示の実施形態を説明するが、本開示は以下の実施形態に限られるものではない。

実施形態１．
図１は、本開示の実施形態１における画像形成システムの全体構成例を示す図である。図１に示すように、画像形成システムは、画像形成装置２の後段側に検査装置６３が配置され、検査装置６３の後段側に複数のデカーラー６４１を含む後処理装置６４が配置された構成を備える。検査装置６３は、制御部６３１、検出部６３２及び通信部６３３を備え、画像形成装置２から搬送される用紙Ｐを読み取る。検査装置６３の詳細については後述する。なお、用紙Ｐのカールは、デカーラー６４１のニップ圧に応じて矯正されるものである。デカーラー６４１は、駆動ローラー６４１ｂと従動ローラー６４１ｃと支持ローラー６４１ｄとに巻きかけられた無端ベルト６４１ａに押し込み軸６４１ｅを調整部材６４１ｆで押し込むことでニップを形成するので、通信部６３３によりデカーラー６４１にカール度合いを含む信号が送信されることで、押し込み軸６４１ｅの押し込み量によりニップ圧を調整する。カール度合いは、用紙Ｐのカール方向及び用紙Ｐのカール量の少なくとも一方から特定されるものであって、且つデカーラー６４１のニップ圧を決定するものである。デカーラー６４１のニップ圧は、用紙Ｐのカール方向が用紙Ｐの搬送方向から離れるにつれ、又は用紙Ｐのカール量が大きくなるにつれ、強められるものである。つまり、デカーラー６４１は、押し込み軸６４１ｅの押し込み量を増加することで、用紙Ｐの矯正力を上げる。

画像形成装置２は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像を形成する装置である。画像形成装置２は、ＹＭＣＫの４色に対応する感光ドラムを中間転写ベルトの走行方向、すなわち鉛直方向に直列配置し、中間転写ベルトに一回の手順で各色トナー像を順次転写させる縦型タンデム方式が採用されている。すなわち、画像形成装置２は、感光ドラム上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルト上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｐに二次転写することにより、画像を形成する。

画像形成装置２は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、及び制御部２００を備える。画像読取部１０は、自動原稿給送装置１１及び原稿画像走査装置１２等を備える。自動原稿給送装置１１は、ＡＤＦ（ＡｕｔｏＤｏｃｕｍｅｎｔＦｅｅｄｅｒ）と称されている。自動原稿給送装置１１は、原稿トレイに載置された原稿を搬送機構により搬送し、原稿画像走査装置１２に送り出す。自動原稿給送装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿の画像を連続して読み取ることができる。なお、自動原稿給送装置１１は、多数枚の原稿の画像を連続して読み取るとき、用紙反転機構により、それぞれの原稿の両面を読み取ることができる。原稿画像走査装置１２は、自動原稿給送装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査する。原稿画像走査装置１２は、光学的な走査による原稿からの反射光をＣＣＤセンサーの受光面上に結像させることにより、原稿に形成されている原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づき、原稿画像の入力画像データを生成する。入力画像データは、画像処理部３０に供給され、画像処理部３０が予め設定された画像処理を実行する。

操作表示部２０は、例えば、タッチパネル付きの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）で実現され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部２００から入力される表示制御信号に従い、各種操作画面、画像の状態又は各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー及びスタートキー等の各種操作キーを備える。操作部２２は、ユーザーによる各種入力操作を受け付けることにより、操作信号を生成する。操作信号は、制御部２００に出力される。

画像処理部３０は、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を入力画像データに行う回路を備える。画像処理部３０は、例えば、制御部２００の制御下において、階調補正データが設定されている階調補正テーブルに基づき、入力画像データに階調補正を行う。画像処理部３０は、階調補正の他に、色補正及びシェーディング補正等の各種補正処理及び圧縮処理等を入力画像データに行う。このような各種デジタル画像処理が行われた入力画像データに基づき、画像形成部４０は各種処理を行う。画像形成部４０は、入力画像データに基づき、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、及びＫ成分の各有色トナーによる画像を形成する。画像形成部４０は、感光ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、及び中間転写装置を備える。帯電装置のコロナ放電により、感光ドラムの表面は一様に帯電される。露光装置が各色成分の画像に対応するレーザー光を感光ドラムに照射することにより、感光ドラムの表面に各色成分の静電潜像が形成される。現像装置が感光ドラムの表面に各色成分のトナーを供給させることにより、静電潜像は可視化されてトナー像が形成される。トナー像は、中間転写装置により用紙Ｐに転写される。

定着部６０は、用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱及び加圧することにより、用紙Ｐにトナー像を定着させる。用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１は、用紙Ｐの坪量及びサイズ等に基づいて予め設定された種類ごとに用紙Ｐが収容される。搬送経路部５３は、給紙部５１に収容されている用紙Ｐ又は表裏の何れか一方に画像が形成された用紙Ｐを搬送する。なお、排紙部５２は、画像が形成された用紙Ｐを機外に排出する。

図２は、本開示の実施形態１に係る検出部６３２の構成例を示す図である。図２に示すように、検出部６３２の搬送方向上流側には上流搬送経路Ｒ１が設けられている。用紙Ｐは、上流搬送経路Ｒ１の搬送方向上流側に設けられた上流側搬送ローラー対３８Ａから搬送され、上流搬送経路Ｒ１を通過し、上流搬送経路Ｒ１に設けられた上流側規制コロ３９Ａを介して読取位置Ｌを通過する。検出部６３２の搬送方向下流側には下流搬送経路Ｒ２が設けられている。読取位置Ｌを通過した用紙Ｐは、下流搬送経路Ｒ２に設けられた下流側規制コロ３９Ｂを介して下流搬送経路Ｒ２を通過し、下流搬送経路Ｒ２の搬送方向下流側に設けられた下流側搬送ローラー対３８Ｂによりデカーラー６４１まで搬送される。なお、上流側規制コロ３９Ａは、検出部６３２の上流側に配置され、用紙Ｐの搬送方向と垂直方向の用紙Ｐの動きを規制するものである。一方、下流側規制コロ３９Ｂは、検出部６３２の下流側に配置され、用紙Ｐの搬送方向と垂直方向の用紙Ｐの動きを規制するものである。よって、制御部６３１は、上流側規制コロ３９Ａと下流側規制コロ３９Ｂとにより用紙Ｐの動きが規制された状態と、上流側規制コロ３９Ａと下流側規制コロ３９Ｂとにより用紙Ｐの動きが規制されていない状態とが存在する場合、上流側規制コロ３９Ａと下流側規制コロ３９Ｂとにより用紙Ｐの動きが規制された状態で検出部６３２により輝度信号が検出された方のカール度合いを選択する。

検出部６３２は、筐体６３２Ａの内部にＣＣＤ６３２Ｂ及び光学系６３２Ｃを備え、筐体６３２Ａの突出部の内部に複数の光源６３２Ｄを備え、筐体６３２Ａの突出部と対向する位置に校正部６３２Ｅが設けられている。筐体６３２Ａの突出部と、校正部６３２Ｅとの間には、読取搬送経路Ｒ３が設けられている。ＣＣＤ６３２Ｂは、撮像素子として、用紙Ｐの幅方向、すなわち主走査方向における全幅の範囲を読み取り可能なカラーラインセンサーから構成され、用紙Ｐに形成された画像の読み取りを読取位置Ｌで行う。光学系６３２Ｃは、複数のミラーとレンズとを備え、読取位置Ｌの像をＣＣＤ６３２Ｂに導く。光源６３２Ｄは、例えば、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）から構成され、読取位置Ｌを照らす。このような構成により、検出部６３２は、用紙Ｐが搬送方向、すなわち副走査方向に搬送されるにつれ、主走査方向の全幅で用紙Ｐを読み取る。なお、校正部６３２Ｅは、白基準板及び黒基準板を備える。白基準板は、画像の読み取りの際に行うシェーディング補正の補正値を決定するためのものである。具体的には、白基準板は、校正部６３２Ｅを回転させることで読取位置Ｌに対向可能であり、用紙Ｐが通過しないときにＣＣＤ６３２Ｂによる読み取りが行われる。また、黒基準板は、検出部６３２に用紙Ｐの外形を検出させるためのものである。具体的には、黒基準板は、校正部６３２Ｅを回転させることで読取位置Ｌに対向可能であり、用紙Ｐが通過するときにＣＣＤ６３２Ｂによる読み取りが行われる。なお、検出部６３２は、信号処理部６３２Ｆを備える。

図３は、本開示の実施形態１に係る検出部６３２の読取結果の一例を示す図である。図３に示すように、用紙Ｐの印字領域に形成されたトンボＴは、用紙Ｐのカールによる影響が小さいため、トンボＴを基準として用紙Ｐにカールが生じているか否かを判定するのは難しい。用紙Ｐのカールは、用紙Ｐの隅のように、用紙Ｐの非印字領域で生じている。そこで、検出部６３２により用紙Ｐの隅の変化を検出させて用紙Ｐのカール度合いを求める処理について図４～図８を用いて説明する。図４は、本開示の実施形態１に係るサブピクセル単位で導出された用紙ＰのエッジＥの一例を示す図である。具体的には、検出部６３２は、上記の説明から、受光した入射光の光量に応じた輝度信号を検出するものである。制御部６３１は、検出部６３２により検出された輝度信号から導出された用紙ＰのエッジＥに基づき、用紙Ｐのカール度合いを求める。

より具体的には、ＣＣＤ６３２Ｂのような撮像素子は、画素を複数有し、用紙Ｐの表面及び裏面の少なくとも一方に照射された照射光の反射光を含む入射光の受光に伴い画素ごとに画素信号を出力する。信号処理部６３２Ｆは、撮像素子から出力された画素信号から輝度信号を合成する。制御部６３１は、撮像素子が有する画素ごとに、用紙ＰのエッジＥを導出する。用紙ＰのエッジＥは、輝度信号に対応する輝度値のうち、用紙Ｐの黒い背景に対応する背景側輝度値と、用紙Ｐの紙白部分に対応する紙側輝度値と、に基づき、制御部６３１により導出されるのである。例えば、図４に示すように、背景側輝度値が５であり、紙側輝度値が２０５である場合、背景側輝度値と紙側輝度値との中間となる１０５が用紙ＰのエッジＥとなる。

ただし、検出部６３２の光学系６３２Ｃにより求めた用紙ＰのエッジＥは誤差を含むので補正する。具体的には、制御部６３１は、１画素に含まれるサブピクセルごとに、輝度値の大きさに応じて、用紙ＰのエッジＥを導出する。より具体的には、用紙ＰのエッジＥは、背景側輝度値と紙側輝度値との中間値に比べ、背景と紙白部分との境の輝度値が大きいものであるにつれ、紙白部分の方に補正される。例えば、背景と紙白部分との境の輝度値が１１５である場合、背景側輝度値と紙側輝度値との中間値である１０５よりも大きい。よって、背景と紙白部分との境となる中央部分から用紙Ｐ側に１／１０画素寄った位置を用紙ＰのエッジＥとする。また、用紙ＰのエッジＥは、背景側輝度値と紙側輝度値との中間値に比べ、背景と紙白部分との境の輝度値が小さいものであるにつれ、背景の方に補正される。例えば、背景と紙白部分との境の輝度値が９５である場合、背景側輝度値と紙側輝度値との中間値である１０５よりも小さい。よって、背景と紙白部分との境となる中央部分から背景側に１／１０画素寄った位置を用紙ＰのエッジＥとする。

次に、用紙Ｐのカールは用紙Ｐの隅で顕著に表れるため、輝度値から導出された用紙Ｐ（像）のエッジＥを利用して用紙Ｐの隅の変位を求める。図５は、本開示の実施形態１に係る近似により求めた用紙ＰのエッジＥの一部の一例を示す図である。図５（ａ）は、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似したもの同士による交点の用紙Ｐの角の第１近似角座標Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ及びＣ１ｄの一例を示す。具体的には、第１近似角座標Ｃ１ａは、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似した第１近似線Ｌ１ｌと、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似した第１近似線Ｌ１ｔとによる交点の用紙Ｐの角の座標である。第１近似角座標Ｃ１ｂは、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似した第１近似線Ｌ１ｒと、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似した第１近似線Ｌ１ｔとによる交点の用紙Ｐの角の座標である。第１近似角座標Ｃ１ｃは、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似した第１近似線Ｌ１ｒと、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似した第１近似線Ｌ１ｂとによる交点の用紙Ｐの角の座標である。第１近似角座標Ｃ１ｄは、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似した第１近似線Ｌ１ｌと、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似した第１近似線Ｌ１ｂとによる交点の用紙Ｐの角の座標である。なお、第１近似角座標Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ及びＣ１ｄを総称する場合、第１近似角座標Ｃ１と称する。また、第１近似線Ｌ１ｌ，Ｌ１ｔ，Ｌ１ｒ，Ｌ１ｂを総称する場合、第１近似線Ｌ１と称する。

図５（ｂ）は、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似したもの同士による交点の角の第２近似角座標Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ２ｃ及びＣ２ｄの一例を示す。具体的には、第２近似角座標Ｃ２ａは、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似した第２近似線Ｌ２ａ１と、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似した第２近似線Ｌ２ａ２とによる交点の用紙Ｐの角の座標である。第２近似角座標Ｃ２ｂは、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似した第２近似線Ｌ２ｂ１と、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似した第２近似線Ｌ２ｂ２とによる交点の用紙Ｐの角の座標である。第２近似角座標Ｃ２ｃは、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似した第２近似線Ｌ２ｃ１と、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似した第２近似線Ｌ２ｃ２とによる交点の用紙Ｐの角の座標である。第２近似角座標Ｃ２ｄは、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似した第２近似線Ｌ２ｄ１と、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似した第２近似線Ｌ２ｄ２とによる交点の用紙Ｐの角の座標である。なお、第２近似角座標Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ２ｃ及びＣ２ｄを総称する場合、第２近似角座標Ｃ２と称する。また、第２近似線Ｌ２ａ１，Ｌ２ａ２，Ｌ２ｂ１，Ｌ２ｂ２，Ｌ２ｃ１，Ｌ２ｃ２，Ｌ２ｄ１，Ｌ２ｄ２を総称する場合、第２近似線Ｌ２と称する。

換言すれば、制御部６３１は、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似したもの同士による交点の用紙Ｐの角の第１近似角座標Ｃ１と、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似したもの同士による交点の角の第２近似角座標Ｃ２と、に基づき、用紙Ｐのカール度合いを求める。

図５（ｃ）は、不使用範囲Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ｃ及びＬ３ｄの一例を示す。不使用範囲Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ｃ及びＬ３ｄは、検出部６３２のメカニカルな構成に起因して用紙Ｐに歪みが発生する箇所である。詳細については図６を用いて説明する。なお、不使用範囲Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ｃ及びＬ３ｄを総称する場合、不使用範囲Ｌ３と称する。図６は、本開示の実施形態１に係る読取位置Ｌにある用紙Ｐの状態の一例を示す図である。図６に示すように、上流側規制コロ３９Ａで用紙Ｐのバタツキを規制するだけでは、用紙Ｐの端が自由に動く。例えば、読取搬送経路Ｒ３内の凹凸のある箇所で用紙Ｐは歪まされるので、用紙Ｐの先端側が歪む。よって、読取位置Ｌの読取結果は正しくない。したがって、図５（ｃ）に示すような不使用範囲Ｌ３を予め定めておくのがよい。

なお、図６に示すように、用紙Ｐの一部が歪むと、用紙Ｐが搬送されるにつれ、用紙Ｐの表面と、読取位置Ｌとの距離が変動するため、焦点で撮像される像の大きさが異なる。図７は、本開示の実施形態１に係る検出部６３２と用紙Ｐとの距離の違いによる検出部６３２の読取結果の一例を示す図である。図７（ａ）は、第２近似角座標Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ２ｃ及びＣ２ｄが、第１近似角座標Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ及びＣ１ｄよりも外側にある一例である。よって、実像よりも拡大されているため、用紙Ｐは読取位置Ｌに近い、すなわち、用紙Ｐは検出部６３２の近くにある。一方、図７（ｂ）は、第２近似角座標Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ２ｃ及びＣ２ｄが、第１近似角座標Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ及びＣ１ｄよりも内側にある一例である。よって、実像よりも縮小されているため、用紙Ｐは読取位置Ｌから遠い、すなわち、用紙Ｐは検出部６３２の遠くにある。したがって、第２近似角座標Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ２ｃ及びＣ２ｄと、第１近似角座標Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ及びＣ１ｄとの位置関係により、用紙Ｐと検出部６３２との位置関係を求めることができる。

換言すれば、制御部６３１は、第２近似角座標Ｃ２が第１近似角座標Ｃ１よりも内側にある場合、用紙Ｐのカール方向が検出部６３２から離れた方を向いていると判定するものであり、第２近似角座標Ｃ２が第１近似角座標Ｃ１よりも外側にある場合、用紙Ｐのカール方向が検出部６３２の方を向いていると判定するものである。

なお、制御部６３１は、用紙Ｐの表面及び裏面の両方のカール度合いを求めた場合、用紙Ｐの表面及び裏面のうち、強い方のカール度合いを選択する。また、制御部６３１は、用紙Ｐの表面の用紙Ｐのカール方向と、用紙Ｐの裏面の用紙Ｐのカール方向とが同一方向を向いている場合、用紙Ｐの表面及び裏面の両方の用紙Ｐのカール量を求める。

図８は、本開示の実施形態１に係る制御部６３１の制御例を説明するフローチャートである。ステップＳ１１において、制御部６３１は、輝度信号を検出し、ステップＳ１２の処理に移行する。ステップＳ１２において、制御部６３１は、輝度信号に対応する輝度値を求め、ステップＳ１３の処理に移行する。ステップＳ１３において、制御部６３１は、画素に含まれるサブピクセルごとに、輝度値の大きさに応じて、用紙ＰのエッジＥを導出し、ステップＳ１４の処理に移行する。ステップＳ１４において、制御部６３１は、背景側輝度値と紙側輝度値との中間値と、背景と紙白部分との境の輝度値に基づき、用紙ＰのエッジＥを補正し、ステップＳ１５の処理に移行する。ステップＳ１５において、制御部６３１は、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似したものによる交点の第１近似角座標Ｃ１と、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似したものによる交点の第２近似角座標Ｃ２とを求め、ステップＳ１６の処理に移行する。ステップＳ１６において、制御部６３１は、第１近似角座標Ｃ１と、第２近似角座標Ｃ２とに基づき、用紙Ｐのカール度合いを求め、処理を終了する。

以上の説明から、実施形態１において、検出部６３２により検出された輝度信号から導出された用紙ＰのエッジＥに基づき、用紙Ｐのカール度合いを求める。よって、用紙Ｐそのものの変位から導出された用紙ＰのエッジＥを利用して用紙Ｐのカール度合いを求めているため、用紙Ｐの読取結果を読取基準値と比較する場合と比べ、用紙Ｐごとの相対的なずれを検知することができる。したがって、用紙Ｐのカールを的確に検知することができる。

また、実施形態１において、画素ごとに、用紙ＰのエッジＥが導出される。よって、用紙Ｐの伸縮又は用紙Ｐのバラツキがあったとしても、用紙Ｐそのものから用紙ＰのエッジＥが導出されるので、用紙Ｐのカールの検知の正確性を向上させることができる。

また、実施形態１において、用紙Ｐの黒い背景に対応する背景側輝度値と、用紙Ｐの紙白部分に対応する紙側輝度値と、に基づき、用紙ＰのエッジＥが導出される。よって、背景側輝度値は黒い背景に対応するものであり、紙側輝度値は紙白部分に対応するものであるので、背景側輝度値と紙側輝度値との差は大きい。したがって、用紙ＰのエッジＥを正確に導出することができる。

また、実施形態１において、サブピクセルごとに、輝度値の大きさに応じて導出される用紙ＰのエッジＥは、背景側輝度値と紙側輝度値との中間値に比べ、背景と紙白部分との境の輝度値が大きいものであるにつれ、用紙ＰのエッジＥを紙白部分の方に補正し、背景と紙白部分との境の輝度値が小さいものであるにつれ、用紙ＰのエッジＥを背景の方に補正する。よって、用紙Ｐが検出部６３２から離れるにつれ、輝度値は小さくなり、用紙Ｐが検出部６３２に近づくにつれ、輝度値は大きくなるので、これらを考慮して用紙ＰのエッジＥを補正することにより、用紙ＰのエッジＥの導出誤差を小さくすることができる。

また、実施形態１において、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの縁で直線近似したもの同士による交点の用紙Ｐの角の第１近似角座標Ｃ１と、用紙ＰのエッジＥのうち用紙Ｐの隅で近似したもの同士による交点の角の第２近似角座標Ｃ２と、に基づき、カール度合いが求められる。よって、用紙Ｐのカールの影響を受けにくい用紙Ｐの縁から近似された第１近似角座標Ｃ１と、用紙Ｐのカールの影響を受けやすい用紙Ｐの隅から近似された第２近似角座標Ｃ２とを比較するため、用紙Ｐごとに用紙Ｐそのものの相対的な変位を正確に求めることができる。

また、実施形態１において、制御部６３１は、第２近似角座標Ｃ２が第１近似角座標Ｃ１よりも内側にある場合、用紙Ｐのカール方向は検出部６３２から離れた方を向いていると判定するものであり、第２近似角座標Ｃ２が第１近似角座標Ｃ１よりも外側にある場合、用紙Ｐのカール方向は検出部６３２の方を向いていると判定するものである。検出部６３２に近い用紙Ｐは焦点で実際よりも拡大した状態で撮像され、検出部６３２から遠い用紙Ｐは焦点で実際よりも縮小した状態で撮像されるので、それらの撮像結果を利用することで、用紙Ｐのカール方向を正確に求めることができる。

また、実施形態１において、デカーラー６４１にカール度合いを含む信号が送信される。よって、デカーラー６４１は正確に求められたカール度合いに応じて、デカール量を調整することができるので、用紙Ｐのカールの矯正を正確に行わせることができる。

また、実施形態１において、デカーラー６４１のニップ圧は、用紙Ｐのカール方向が用紙Ｐの搬送方向から離れるにつれ、又は用紙Ｐのカール量が大きくなるにつれ、強められるものである。よって、デカーラー６４１のニップ圧が適切に設定されるため、用紙Ｐのカールを適切に矯正することができる。

また、実施形態１において、用紙Ｐの表面及び裏面の両方のカール度合いを求めた場合、用紙Ｐの表面及び裏面のうち、強い方のカール度合いが選択される。よって、検出部６３２の周囲に凹凸箇所が存在したとしても、又は用紙Ｐの先端が凹凸箇所に衝突して歪んだとしても、凹凸箇所の影響を受けていない方を選択できるので、用紙Ｐのカール度合いを正確に求めることができる。

また、実施形態１において、上流側規制コロ３９Ａと下流側規制コロ３９Ｂとにより用紙Ｐの動きが規制された状態と、上流側規制コロ３９Ａと下流側規制コロ３９Ｂとにより用紙Ｐの動きが規制されていない状態とが存在する場合、上流側規制コロ３９Ａと下流側規制コロ３９Ｂとにより用紙Ｐの動きが規制された状態で検出部６３２により輝度信号が検出された方のカール度合いが選択される。よって、用紙Ｐの変動が抑制されている状態のものが選択されるので、用紙Ｐのカール度合いを正確に求めることができる。

また、実施形態１において、用紙Ｐの表面の用紙Ｐのカール方向と、用紙Ｐの裏面の用紙Ｐのカール方向とが同一方向を向いている場合、用紙Ｐの表面及び裏面の両方の用紙Ｐのカール量が求められる。よって、用紙Ｐの表面と用紙Ｐの裏面とから見ても用紙Ｐのカール方向が同一方向を向いている場合に用紙Ｐのカール量が求められるため、用紙Ｐのカール量の誤検知を防ぐことができる。

実施形態２．
実施形態２では、実施形態１と同様の構成及び機能についての説明は省略する。実施形態２では、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの連続性に基づき、用紙Ｐのカール量を求める点が実施形態１と異なる。図９は、本開示の実施形態２に係る用紙ＰのエッジＥの導出例を示す図である。制御部６３１は、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが、予め定めた閾値個数分の画素で連続する場合、カール度合いを求める。例えば、図９に示すように、用紙Ｐの縁の中央部分において、１画素と、その１画素に隣接する１画素とにおける用紙ＰのエッジＥの差分から用紙ＰのエッジＥの変動方向と変動量とを求めるという処理を、画素ごとに繰り返し、それらの中央側平均を求める。また、用紙Ｐの隅の部分において、１画素と、その１画素に隣接する１画素とにおける用紙ＰのエッジＥの差分から用紙ＰのエッジＥの変動方向と変動量とを求めるという処理を、画素ごとに繰り返し、それらの隅側平均を求め、中央側平均との差から用紙ＰのエッジＥの向きを求める。

具体的には、用紙Ｐのカール量は、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが同一である間の画素の個数に応じて求められる。一方、用紙Ｐのカール方向は、焦点で撮像されたものの大きさを利用して求められる。具体的には、制御部６３１は、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが閾値個数分の画素で連続して用紙Ｐの外側に向かっている場合、用紙Ｐのカール方向が検出部６３２の方を向いていると判定するものである。また、制御部６３１は、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが閾値個数分の画素で連続して用紙Ｐの内側に向かっている場合、用紙Ｐのカール方向が検出部６３２から離れた方を向いていると判定するものである。

図１０は、本開示の実施形態２に係る制御部６３１の制御例を説明するフローチャートである。なお、ステップＳ３１～ステップＳ３４の処理は、図８のステップＳ１１～ステップＳ１４の処理と同様であるので、その説明は省略する。ステップＳ３５において、制御部６３１は、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが、予め定めた閾値個数分の画素で連続するか否かを判定する。制御部６３１は、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが、予め定めた閾値個数分の画素で連続すると判定する場合（ステップＳ３５；Ｙ）、ステップＳ３６の処理に移行する。制御部６３１は、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが、予め定めた閾値個数分の画素で連続しないと判定する場合（ステップＳ３５；Ｎ）、処理を終了する。ステップＳ３６において、制御部６３１は、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが同一である間の画素の個数に応じて、用紙Ｐのカール量を求め、処理を終了する。

以上の説明から、実施形態２において、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが、予め定めた閾値個数分の画素で連続する場合、カール度合いが求められる。よって、画素ごとの連続変位に基づきカール度合いを求めているため、用紙Ｐのカールの方向が特に正確なカール度合いを求めることができる。

また、実施形態２において、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが同一である間の画素の個数に応じて、用紙Ｐのカール量が求められる。よって、画素単位で用紙Ｐのカール量を求めているため、用紙Ｐのカール量を特に正確に求めることができる。

また、実施形態２において、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが閾値個数分の画素で連続して用紙Ｐの外側に向かっている場合、用紙Ｐのカール方向は検出部６３２の方を向いていると判定するものであり、画素ごとの用紙ＰのエッジＥの向きが閾値個数分の画素で連続して用紙Ｐの内側に向かっている場合、用紙Ｐのカール方向は検出部６３２から離れた方を向いていると判定するものである。検出部６３２に近い用紙Ｐは焦点で実際よりも拡大した状態で撮像され、検出部６３２から遠い用紙Ｐは焦点で実際よりも縮小した状態で撮像されるものであるので、それらの撮像結果を利用することで、用紙Ｐのカール方向を正確に求めることができる。

実施形態３．
実施形態３では、実施形態１，２と同様の構成及び機能についての説明は省略する。実施形態３では、用紙Ｐの主走査方向の幅に基づき、用紙Ｐのカール量を求める点が実施形態１，２と異なる。図１１は、本開示の実施形態３に係る用紙ＰのエッジＥの導出例を示す図である。図１１に示すように、用紙Ｐの縁の中央部分において、１画素と、その１画素に隣接する１画素とにおける用紙ＰのエッジＥを求めるという処理を、画素ごとに繰り返し、それらの中央側平均を求める。中央側平均を求める処理は、用紙Ｐの縁と対向する側にある縁についても実行する。つまり、主走査方向に沿って対向する用紙Ｐのそれぞれの縁につき、中央側平均を求め、それらの差を第１距離として求める。また、用紙Ｐの隅の部分において、１画素と、１画素に隣接する１画素とにおける用紙ＰのエッジＥを求めるという処理を、画素ごとに繰り返し、それらの隅側平均を求める。隅側平均を求める処理は、用紙Ｐの隅と対向する側にある隅についても実行する。つまり、主走査方向に沿って対向する用紙Ｐのそれぞれの隅につき、隅側平均を求め、それらの差を第２距離として求める。第１距離と、第２距離との差から用紙Ｐのカール方向及びカール量を求める。

具体的には、制御部６３１は、用紙ＰのエッジＥのうち、用紙Ｐの一方の縁で直線近似したものと用紙Ｐの一方の縁と対向する他方の縁で直線近似したものとの間の第１距離と、用紙Ｐの一方の隅で近似したものと用紙Ｐの一方の隅と対向する他方の隅で近似したものとの間の第２距離との差の大きさに応じて、用紙Ｐのカール方向及び用紙Ｐのカール量を求める。制御部６３１は、第２距離が第１距離よりも長い場合、すなわち用紙Ｐの隅が用紙Ｐの外側に向かっている場合、用紙Ｐのカール方向は検出部６３２の方を向いていると判定するものである。制御部６３１は、第２距離が第１距離よりも短い場合、すなわち用紙Ｐの隅が用紙Ｐの内側に向かっている場合、用紙Ｐのカール方向は検出部６３２から離れた方を向いていると判定するものである。

図１２は、本開示の実施形態３に係る制御部６３１の制御例を説明するフローチャートである。なお、ステップＳ５１～ステップＳ５４の処理は、図８のステップＳ１１～ステップＳ１４の処理と同様であるので、その説明は省略する。ステップＳ５５において、制御部６３１は、用紙ＰのエッジＥのうち、用紙Ｐの一方の縁で直線近似したものと用紙Ｐの一方の縁と対向する他方の縁で直線近似したものとの間の第１距離を求め、ステップＳ５６の処理に移行する。ステップＳ５６において、制御部６３１は、用紙ＰのエッジＥのうち、用紙Ｐの一方の隅で近似したものと用紙Ｐの一方の隅と対向する他方の隅で近似したものとの間の第２距離を求め、ステップＳ５７の処理に移行する。ステップＳ５７において、制御部６３１は、第１距離と第２距離との差の大きさに応じて、用紙Ｐのカール方向及び用紙Ｐのカール量を求め、処理を終了する。

以上の説明から、実施形態３において、用紙ＰのエッジＥのうち、用紙Ｐの一方の縁で直線近似したものと用紙Ｐの一方の縁と対向する他方の縁で直線近似したものとの間の第１距離と、用紙Ｐの一方の隅で近似したものと用紙Ｐの一方の隅と対向する他方の隅で近似したものと間の第２距離との差の大きさに応じて、用紙Ｐのカール方向及び用紙Ｐのカール量が求められる。よって、距離の演算は簡易なものであるので、簡易な演算により用紙Ｐのカール方向及び用紙Ｐのカール量を求めることができ、用紙Ｐのカールの検知を低コストで実現することができる。

また、実施形態３において、第２距離が第１距離よりも長い場合、用紙Ｐのカール方向は検出部６３２の方を向いていると判定するものであり、第２距離が第１距離よりも短い場合、用紙Ｐのカール方向は検出部６３２から離れた方を向いていると判定するものである。検出部６３２に近い用紙Ｐは焦点で実際よりも拡大した状態で撮像され、検出部６３２から遠い用紙Ｐは焦点で実際よりも縮小した状態で撮像されるものであるので、それらを利用することで、用紙Ｐのカール方向及び用紙Ｐのカール量を正確に求めることができる。

以上、本開示に係る画像形成装置２、検査装置６３及びデカーラー６４１を含む後処理装置６４を実施形態に基づいて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

また、本実施形態においては、撮像素子として、検出部６３２のカラーラインセンサーがＣＣＤ６３２Ｂから構成される一例について説明したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、検出部６３２のカラーラインセンサーがＣＭＯＳから構成されてもよい。

２画像形成装置、１０画像読取部、１１自動原稿給送装置
１２原稿画像走査装置、２０操作表示部、２１表示部、２２操作部
３０画像処理部、４０画像形成部、５０用紙搬送部
５１給紙部、５２排紙部、５３搬送経路部、６０定着部
２００制御部
３８Ａ上流側搬送ローラー対、３８Ｂ下流側搬送ローラー対
３９Ａ上流側規制コロ、３９Ｂ下流側規制コロ
６３検査装置、６３１制御部、６３２検出部、６３３通信部
６３２Ａ筐体、６３２ＢＣＣＤ、６３２Ｃ光学系、６３２Ｄ光源
６３２Ｅ校正部、６３２Ｆ信号処理部
６４後処理装置、６４１デカーラー
６４１ａ無端ベルト、６４１ｂ駆動ローラー、６４１ｃ従動ローラー
６４１ｄ支持ローラー、６４１ｅ押し込み軸、６４１ｆ調整部材
Ｐ用紙
Ｒ１上流搬送経路、Ｒ２下流搬送経路、Ｒ３読取搬送経路
Ｌ読取位置
Ｔトンボ、Ｅエッジ
Ｃ１，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ，Ｃ１ｄ第１近似角座標
Ｃ２，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ２ｃ，Ｃ２ｄ第２近似角座標
Ｌ１，Ｌ１ｔ，Ｌ１ｂ，Ｌ１ｒ，Ｌ１ｌ第１近似線
Ｌ２，Ｌ２ａ１，Ｌ２ａ２，Ｌ２ｂ１，Ｌ２ｂ２，Ｌ２ｃ１，Ｌ２ｃ２，Ｌ２ｄ１，Ｌ２ｄ２第２近似線
Ｌ３，Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ｃ，Ｌ３ｄ不使用範囲

Claims

画像形成装置の後段側に配置され、前記画像形成装置から搬送される用紙を読み取る検査装置であって、
画素を複数有し、前記用紙の表面及び裏面の少なくとも一方に照射された照射光の反射光を含む入射光の受光に伴い前記画素ごとに画素信号を出力する撮像素子、及び前記撮像素子から出力された前記画素信号から輝度信号を合成する信号処理部を有し、受光した前記入射光の光量に応じた前記輝度信号を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記輝度信号から導出された前記用紙のエッジのうち前記用紙の縁で直線近似したもの同士による交点の前記用紙の角の第１近似角座標、及び前記用紙のエッジのうち前記用紙の隅で近似したもの同士による交点の前記角の第２近似角座標に基づき、前記用紙のカール度合いを求める制御部と、
を備える、
検査装置。
前記制御部は、
前記第２近似角座標が前記第１近似角座標よりも内側にある場合、前記用紙のカール方向が前記検出部から離れた方を向いていると判定するものであり、
前記第２近似角座標が前記第１近似角座標よりも外側にある場合、前記用紙のカール方向が前記検出部の方を向いていると判定するものである、
請求項１に記載の検査装置。
画像形成装置の後段側に配置され、前記画像形成装置から搬送される用紙を読み取る検査装置であって、
画素を複数有し、前記用紙の表面及び裏面の少なくとも一方に照射された照射光の反射光を含む入射光の受光に伴い前記画素ごとに画素信号を出力する撮像素子、及び前記撮像素子から出力された前記画素信号から輝度信号を合成する信号処理部を有し、受光した前記入射光の光量に応じた前記輝度信号を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記輝度信号から導出された前記用紙のエッジに基づき、前記用紙のカール度合いを求める制御部と、
前記検査装置の後段側に配置されたデカーラーと通信可能であり、前記デカーラーに前記カール度合いを含む信号を送信する通信部と、
を備え、
前記カール度合いは、
前記用紙のカール方向及び前記用紙のカール量の少なくとも一方から特定されるものであって、前記デカーラーのニップ圧を決定するものであり、
前記ニップ圧は、
前記用紙のカール方向が前記用紙の搬送方向から離れるにつれ、又は前記用紙のカール量が大きくなるにつれ、強められるものである、
検査装置。
画像形成装置の後段側に配置され、前記画像形成装置から搬送される用紙を読み取る検査装置であって、
画素を複数有し、前記用紙の表面及び裏面の少なくとも一方に照射された照射光の反射光を含む入射光の受光に伴い前記画素ごとに画素信号を出力する撮像素子、及び前記撮像素子から出力された前記画素信号から輝度信号を合成する信号処理部を有し、受光した前記入射光の光量に応じた前記輝度信号を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記輝度信号から導出された前記用紙のエッジに基づき、前記用紙のカール度合いを求める制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記用紙の表面及び裏面の両方の前記カール度合いを求めた場合、前記用紙の表面又は裏面のうち、強い方の前記カール度合いを選択する、
検査装置。
前記検出部の上流側に配置され、前記用紙の搬送方向と垂直方向の前記用紙の動きを規制する上流側規制コロと、
前記検出部の下流側に配置され、前記用紙の搬送方向と垂直方向の前記用紙の動きを規制する下流側規制コロと、
をさらに備え、
前記制御部は、
前記上流側規制コロと前記下流側規制コロとにより前記用紙の動きが規制された状態と、前記上流側規制コロと前記下流側規制コロとにより前記用紙の動きが規制されていない状態とが存在する場合、前記上流側規制コロと前記下流側規制コロとにより前記用紙の動きが規制された状態で前記検出部により前記輝度信号が検出された方の前記カール度合いを選択する、
請求項４に記載の検査装置。
前記制御部は、
前記用紙の表面の前記用紙のカール方向と、前記用紙の裏面の前記用紙のカール方向とが同一方向を向いている場合、前記用紙の表面及び裏面の両方の前記用紙のカール量を求める、
請求項４又は５に記載の検査装置。
画像形成装置の後段側に配置され、前記画像形成装置から搬送される用紙を読み取る検査装置であって、
画素を複数有し、前記用紙の表面及び裏面の少なくとも一方に照射された照射光の反射光を含む入射光の受光に伴い前記画素ごとに画素信号を出力する撮像素子、及び前記撮像素子から出力された前記画素信号から輝度信号を合成する信号処理部を有し、受光した前記入射光の光量に応じた前記輝度信号を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記輝度信号から導出された前記画素ごとの前記用紙のエッジに基づき、前記用紙のカール度合いを求める制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記画素ごとの前記用紙のエッジの向きが、予め定めた閾値個数分の前記画素で連続する場合、前記カール度合いを求める、
検査装置。
前記制御部は、
前記画素ごとの前記用紙のエッジの向きが同一である間の前記画素の個数に応じて、前記用紙のカール量を求める、
請求項７に記載の検査装置。
前記制御部は、
前記画素ごとの前記用紙のエッジの向きが前記閾値個数分の前記画素で連続して前記用紙の外側に向かっている場合、前記用紙のカール方向が前記検出部の方を向いていると判定するものであり、
前記画素ごとの前記用紙のエッジの向きが前記閾値個数分の前記画素で連続して前記用紙の内側に向かっている場合、前記用紙のカール方向が前記検出部から離れた方を向いていると判定するものである、
請求項７又は８に記載の検査装置。
前記制御部は、
前記用紙のエッジのうち、前記用紙の一方の縁で直線近似したものと前記用紙の一方の縁と対向する他方の縁で直線近似したものとの間の第１距離と、前記用紙の一方の隅で近似したものと前記用紙の一方の隅と対向する他方の隅で近似したものとの間の第２距離との差の大きさに応じて、前記用紙のカール方向及び前記用紙のカール量を求める、
請求項１～９の何れか一項に記載の検査装置。
前記制御部は、
前記第２距離が前記第１距離よりも長い場合、前記用紙のカール方向は前記検出部の方を向いていると判定するものであり、
前記第２距離が前記第１距離よりも短い場合、前記用紙のカール方向は前記検出部から離れた方を向いていると判定するものである、
請求項１０に記載の検査装置。