特許 7577937 カール検出装置、画像形成装置、及び、カール検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】カール検出装置、画像形成装置、及び、カール検出方法

(51)【国際特許分類】

   B65H 7/02 20060101AFI20241029BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20241029BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20241029BHJP

   H04N 1/00 20060101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

B65H7/02

G03G21/00 370

G03G21/00 510

G06T7/00 610C

H04N1/00 567H

H04N1/00 002A

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2020116607

(22)【出願日】2020-07-06

(65)【公開番号】P2022014332

(43)【公開日】2022-01-19

【審査請求日】2023-05-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】沖津 俊太

【審査官】正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９７２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２０１５５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ７／０２

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

Ｈ０４Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送される用紙を撮像する撮像部と、
前記撮像部に撮像された画像上において、前記用紙の外形を検出し、検出された前記外形のうち前記用紙の角部分を除いた前記外形に基づいて、前記用紙のカール状態を評価するカール評価部と、
を備えるカール検出装置。

【請求項2】

前記カール評価部における「検出された前記外形のうち前記用紙の角部分を除いた前記外形に基づいて、前記用紙のカール状態を評価する」とは、前記外形のうち前記用紙の角部分を除いた前記外形に基づいた評価対象幅と、カールが発生していないときの用紙の基準幅と、に基づいてカール状態を評価することである
請求項１に記載のカール検出装置。

【請求項3】

前記カール評価部は、前記用紙における角折れの有無を判定し、
前記用紙に角折れの有を判定した場合に、検出された前記外形のうち前記用紙の角部分を除いた前記外形に基づいて、前記用紙のカール状態を評価する
請求項１又は２に記載のカール検出装置。

【請求項4】

前記カール評価部は、前記用紙に角折れの無を判定した場合に、検出された前記外形に基づいて、前記用紙のカール状態を評価する
請求項３に記載のカール検出装置。

【請求項5】

前記カール評価部における「検出された前記外形に基づいて、前記用紙のカール状態を評価する」とは、検出された前記外形に基づいた評価対象幅と、カールが発生していないときの用紙の基準幅と、に基づいてカール状態を評価することである
請求項４に記載のカール検出装置。

【請求項6】

除かれる前記角部分は、検出された前記外形における搬送方向に沿った辺上での前記用紙の幅方向における位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて判定した前記用紙の角折れ部分である
請求項１に記載のカール検出装置。

【請求項7】

前記カール評価部は、
前記外形のエッジ領域の形状に基づいて、前記用紙における角折れの有無を判定し、
前記用紙が前記角折れを有しない場合、前記外形のエッジ端における幅を、評価対象の幅として設定し、
前記用紙が前記角折れを有する場合、前記画像上において、検出された前記外形の搬送方向に沿った辺上で、且つ、前記用紙の前記角折れによる形状変化を含まないと推定される領域に解析点を設定して、当該解析点の座標に基づいて、評価対象の前記幅を算出し、
前記カール評価部は、
評価対象の前記幅と、カールが発生していないときの前記用紙の前記エッジ領域における基準幅との差異又は比率に基づいて、前記用紙のカール状態を評価する、
請求項１に記載のカール検出装置。

【請求項8】

前記カール評価部は、
前記用紙が前記角折れを有する場合、複数の前記解析点の座標に基づいて、カールのみによる形状変化が生じているときの前記用紙の形状を曲線近似し、当該曲線から推定される前記エッジ端における幅を、評価対象の前記幅として設定する、
請求項７に記載のカール検出装置。

【請求項9】

前記カール評価部は、
前記画像内で前記外形の搬送方向に沿った辺上の各地点を探索し、連続する探索点間での前記用紙の幅方向における位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、前記用紙における前記角折れの有無を判定する、
請求項７又は８に記載のカール検出装置。

【請求項10】

前記カール評価部は、
前記解析点の搬送方向の座標を基準位置とした前記外形の幅を、評価対象の前記幅として算出する、
請求項７に記載のカール検出装置。

【請求項11】

前記カール評価部は、
検出された前記外形の前記エッジ領域の形状に基づいて、前記解析点の位置が、前記角折れによる形状変化を含む位置に該当するか否かを判定し、前記解析点の位置が、前記角折れによる形状変化を含む位置に該当する場合、前記用紙を、評価対象から除外する、
請求項１０に記載のカール検出装置。

【請求項12】

前記カール評価部は、
検出された前記外形のうち、前記用紙の中央領域の外形に基づいて、前記基準幅を設定する、
請求項７乃至１１のいずれか一項に記載のカール検出装置。

【請求項13】

前記カール評価部は、
検出された前記外形の前記エッジ領域における幅が、前記基準幅よりも拡大しているか否かにより、前記用紙のカール方向を判定する、
請求項７乃至１２のいずれか一項に記載のカール検出装置。

【請求項14】

前記カール評価部は、
前記用紙のカール状態の評価結果に基づいて、前記用紙に対してカール矯正処理を施す際の矯正量を決定する、
請求項７乃至１３のいずれか一項に記載のカール検出装置。

【請求項15】

前記カール評価部は、
前記用紙上において、前記用紙のエッジ端位置から前記用紙の中央側に向かって、前記撮像部と前記撮像部に隣接する搬送部の搬送ローラとの間の距離に相当する範囲を、カール状態が発生しているカール領域として設定し、
前記外形上の前記カール領域のうち、前記角折れによる形状変化がないと推定される領域に複数の前記解析点の座標を設定する、
請求項７に記載のカール検出装置。

【請求項16】

前記カール評価部は、
前記用紙上において、前記用紙のエッジ端位置から前記用紙の中央側に向かって、前記撮像部と前記撮像部に隣接する搬送部の搬送ローラとの間の距離に相当する範囲を、カール状態が発生しているカール領域として設定し、
前記外形上の前記カール領域の前記用紙の中央側の基端位置を基準とした前記解析点までの距離と前記用紙のエッジ端位置までの距離との比率と、前記解析点の前記用紙の幅方向の座標と、に基づいて、評価対象の前記幅を推定する、
請求項７に記載のカール検出装置。

【請求項17】

前記カール評価部は、前記画像の解像度に基づいて、前記解析点の搬送方向における座標を設定する、
請求項１０に記載のカール検出装置。

【請求項18】

前記撮像部は、前記用紙の上面側及び下面側それぞれを別個に撮影し、
前記カール評価部は、
前記撮像部によって生成された前記用紙の上面側画像及び下面側画像それぞれにおいて、前記用紙の前記外形を検出し、
前記上面側画像及び前記下面側画像のうち、前記外形から求まる前記用紙のエッジ領域における幅が、前記用紙のエッジ領域の基準幅と比較して拡大傾向にある方の画像を、前記カール状態を評価するために用いる画像として選択する、
請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のカール検出装置。

【請求項19】

請求項１乃至１８のいずれか一項に記載のカール検出装置を備える画像形成装置。

【請求項20】

カール矯正を行うカール矯正装置をさらに備え、
前記カール評価部は、カール状態の評価結果に基づいて、前記カール矯正装置のカール矯正動作を決定する
請求項１９に記載の画像形成装置。

【請求項21】

搬送される用紙を撮像する処理と、
撮像された画像上において、前記用紙の外形を検出し、検出された前記外形のうち前記用紙の角部分を除いた前記外形に基づいて、前記用紙のカール状態を評価する処理と、
を備えるカール検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、カール検出装置、画像形成装置、及び、カール検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機、ファクシミリ、プリンターや、これら機能が複合した複合機などの画像形成装置では、用紙に画像を転写し、熱と圧力を加えて定着するプロセスを有している。このプロセスにおいては、定着において転写ドラムや定着器を用紙が通過しており、その際に、用紙がカール（即ち、用紙の反り）してしまうことがある。カールは、例えば、定着器の熱や圧力等によって、紙表裏の水分量に差が生じることで発生する。又、その他、画像形成に備えて給紙される用紙が、カールした状態で搬送される場合もある。カールした用紙は、印刷品質を低下させたり、積載不良となったり、その後の綴じ処理などの後処理を適正に行うことを困難にする。

【0003】

このような背景から、近年、用紙のカール状態を評価して、その評価結果に基づいて、カールした用紙を矯正したり、用紙に印刷する画像データを補正したりする処理を行うことが可能な画像形成装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０９７２１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に係る従来技術には、この種の画像形成装置として、用紙を撮影した画像から、用紙の所定パラメータ（例えば、出力用紙サイズ、カール検知用画像、又は画像エッジの輪郭）を抽出し、当該所定パラメータを基準値と比較することで、用紙のカール状態を評価する手法が開示されている。

【0006】

しかしながら、この種の画像形成装置においては、用紙を搬送する際等に、用紙に、カールの他、角折れ（用紙の四隅の角部に生じた用紙の折れ曲がりを意味する。以下同じ）が発生する場合もある。本願の発明者の鋭意検討の結果、従来手法では、このような場合、カール量（即ち、用紙の反りの程度）やカール方向（即ち、用紙の反りの方向）について、異常な評価結果が出力されてしまうおそれがあることが分かってきた。

【0007】

尚、カール量やカール方向について、異常な評価結果が出力された場合、例えば、画像形成装置内に設けられたカール矯正装置にて、カールした用紙を矯正する際に、用紙への過剰な矯正又は矯正不足が生じてしまうおそれがある。換言すると、用紙を適切に矯正する上で、用紙のカール状態を定量的に正確に検出することは不可欠である。

【0008】

本開示は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、用紙に角折れが発生している場合にも、用紙のカール状態を正しく評価することを可能とするカール検出装置、画像形成装置、及び、カール検出方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述した課題を解決する主たる本開示は、
搬送される用紙を撮像する撮像部と、
前記撮像部に撮像された画像上において、前記用紙の外形を検出し、検出された外形のうち前記用紙の角折れによる変化が生じていると推定される部分を除いて、前記用紙のカール状態を評価するカール評価部と、
を備えるカール検出装置である。

【0010】

又、他の局面では、
上記のカール検出装置を備える画像形成装置である。

【0011】

又、他の局面では、
搬送される用紙を撮像する処理と、
前記撮像部に撮像された画像上において、前記用紙の外形を検出し、検出された外形のうち前記用紙の角折れによる変化が生じていると推定される部分を除いて、前記用紙のカール状態を評価する処理と、
を備えるカール検出方法である。

【発明の効果】

【0012】

本開示に係るカール検出装置によれば、用紙に角折れが発生している場合にも、用紙のカール状態を正しく評価することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す図

【図2】第１の実施形態に係る画像形成装置の全体構成の一例を示す図

【図3】第１の実施形態に係るカール検出装置の構成の一例を示す図

【図4】第１の実施形態に係るカール検出装置のＣＣＤカメラに読み取られた用紙全体を写す画像を示す図

【図5】第１の実施形態に係るカール矯正装置の構成の一例を示す図

【図6】ＣＣＤカメラで撮影した得られた上向きのカールを有する用紙の読取画像の一例を示す図

【図7A】用紙のエッジ領域に上向きのカールが発生しており、さらに、そのエッジ領域に角折れが発生している場合に、ＣＣＤカメラに生成された用紙の読取画像の一例を示す図

【図7B】用紙のエッジ領域に下向きのカールが発生しており、さらに、そのエッジ領域に角折れが発生している場合に、ＣＣＤカメラに生成された用紙の読取画像の一例を示す図

【図8】カール検出装置のより好適な構成を示す図

【図9】第１の実施形態に係るカール検出装置の動作の一例を示す図

【図10】第２の実施形態に係るカール検出装置における、用紙のカール評価方法を説明する図

【図11】第２の実施形態に係るカール検出装置の動作の一例を示す図

【図12】第３の実施形態に係るカール検出装置における、用紙のカール評価方法を説明する図

【図13】第３の実施形態に係るカール検出装置の動作の一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0015】

（第１の実施形態）
［画像形成装置の構成］
まず、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。尚、本実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンター、ファクシミリなどに適用される。

【0016】

図１及び図２は、画像形成装置１の全体構成の一例を示す図である。

【0017】

図１に示す画像形成装置１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形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３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４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１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、トナー像を形成する。

【0018】

又、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

【0019】

図２に示すように、画像形成装置１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、通信部７１、記憶部７２、カール検出装置８０、カール矯正装置９０、及び制御部１００等を備える。

【0020】

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を含んで構成される。そして、制御部１００は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば、不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。但し、制御部１００の各機能は、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア回路によっても実現できることは勿論である。

【0021】

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｐにトナー像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

【0022】

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

【0023】

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

【0024】

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置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し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、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いて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

【0025】

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、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１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

【0026】

画像処理部３０は、入力画像データに対して、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行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、入力画像データに対して、記憶部７２内の色補正データ（ＬＵＴ（Lookup table））に基づいて補正処理を施す。画像処理部３０は、当該色補正データに基づいて、例えば、入力画像データに対して、階調補正、色補正、及びシェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。そして、これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

【0027】

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

【0028】

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示す。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

【0029】

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

【0030】

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

【0031】

制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

【0032】

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

【0033】

現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

【0034】

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

【0035】

中間転写ユニット４２は、像担持体としての中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

【0036】

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

【0037】

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

【0038】

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｐへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

【0039】

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

【0040】

その後、用紙Ｐが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｐに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｐの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｐに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部６０に向けて搬送される。

【0041】

ベルトクリーニング部４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。尚、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

【0042】

定着部６０は、用紙Ｐの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｐの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｐを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

【0043】

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｐを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｐにトナー像を定着させる。又、定着部６０には、エアを吹き付けることにより、定着面側部材から用紙Ｐを分離させるエア分離ユニット６０Ｄが配置されている。

【0044】

用紙搬送部５０は、給紙部５１、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｐ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

【0045】

給紙トレイユニット５１ａ～５１ｃに収容されている用紙Ｐは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｐの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｐの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。

【0046】

画像形成された用紙Ｐは、後処理装置（ＦＮＳ）として配設されたカール検出装置８０及びカール矯正装置９０に搬送され、これらの装置にて、カール状態の評価及び矯正が行われた後、画像形成装置１の機外に排紙される。

【0047】

尚、後処理装置（ＦＮＳ）は、ステイプル、パンチ、中折り、製本などの所定の後処理部を有してもよい。

【0048】

［カール検出装置及びカール矯正装置の構成］
図３は、カール検出装置８０の構成の一例を示す図である。図３Ａは、カール検出装置８０を側面視した図、図３Ｂは、カール検出装置８０の斜視図である。

【0049】

カール検出装置８０は、搬送部８１、ＣＣＤカメラ８２、及び、カール評価部８３を有している。

【0050】

搬送部８１は、用紙搬送部５０の一部を構成し、画像形成部４０で画像形成され、定着部６０で画像の定着処理が施された用紙Ｐを、定着部６０から受け取り、カール矯正装置９０に向かって搬送する。搬送部８１は、所定の間隔で設けられた搬送ローラー８１ａを有し、用紙Ｐは、搬送ローラー８１ａに、上下から押圧されながら上流側から下流側に向かって搬送される。搬送ローラー８１ａは、例えば、平面視で、ＣＣＤカメラ８２を挟んで搬送方向の両側に、ＣＣＤカメラ８２と重ならない位置に配設されている。

【0051】

ＣＣＤカメラ８２（本発明の「撮像部」に相当）は、搬送部８１に搬送される用紙Ｐを、用紙Ｐの上面側又は下面側から撮影する。ＣＣＤカメラ８２は、用紙Ｐの幅方向（搬送部８１の搬送方向に直交する方向を表す。以下同じ）に沿ってライン状に配設されている。ＣＣＤカメラ８２は、例えば、用紙Ｐが上流側から下流側に向かって搬送されている際に、各位置で用紙Ｐを撮影することで、用紙Ｐ全体を撮影する。

【0052】

ＣＣＤカメラ８２は、用紙Ｐの幅を超える長さを有しており、ＣＣＤカメラ８２に生成された画像から、用紙Ｐの外形を検出し得るようになっている。尚、ＣＣＤカメラ８２の対面側には、ＣＣＤカメラ８２に生成された画像から用紙Ｐの外形を検出しやすくするために、黒色背景板８２Ｔが配設されている。

【0053】

カール評価部８３は、ＣＣＤカメラ８２にて撮影された用紙Ｐの画像を用いて、用紙Ｐのカール状態を評価する。カール評価部８３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、及び出力ポート等を含んで構成されるマイコンである。尚、カール評価部８３は、画像形成装置１を統括制御する制御部１００の機能の一部として実現されてもよい。

【0054】

図４は、カール検出装置８０のＣＣＤカメラ８２に読み取られた用紙Ｐ全体を写す画像を示す図である。

【0055】

図４は、用紙Ｐにカール及び角折れが生じていないときの用紙Ｐ全体を写す画像である。尚、図４の画像は、例えば、ＣＣＤカメラ８２が各位置で撮影した画像が、カール評価部８３にて、重ね合わされることで、生成されたものである。図４中で、白色のＲ１領域が用紙領域を表し、黒色のＲ２領域が背景領域を表している。又、図４では、紙面の上方向が用紙Ｐの搬送方向に相当し、紙面の横方向が用紙Ｐの幅方向に相当する。

【0056】

尚、本実施形態では、ＣＣＤカメラ８２によって生成された画像内の各位置を、互いに直交するｘｙ座標系で表している。ここでは、用紙Ｐが搬送される方向を－ｘ方向、用紙Ｐの幅方向の紙面右側を＋ｙ方向で表している。

【0057】

本実施形態に係るカール検出装置８０においては、用紙Ｐのカール状態は、用紙Ｐの搬送方向上流側のエッジ領域Ｌｅが、ＣＣＤカメラ８２の下流側で隣接する搬送ローラー８１ａに到達する直前の位置に存在するときに、ＣＣＤカメラ８２に生成された画像に基づいて評価されることになる。これは、用紙Ｐが、かかる位置に存在する場合には、カールによる用紙Ｐの反りが搬送ローラー８１ａで規制されない状態となり、用紙Ｐのカール状態を適切に評価し得るためである。

【0058】

尚、ＣＣＤカメラ８２とＣＣＤカメラ８２に下流側で隣接する搬送ローラー８１ａとの間の距離（図３Ａ及び図４に示す距離ＴＬ）は、用紙Ｐのカール状態を検出し得るように適宜な距離に設定されている。以下では、用紙Ｐの上流側のエッジ端Ｌｅｅから用紙Ｐの中央側に向かって、このＣＣＤカメラ８２とＣＣＤカメラ８２に下流側で隣接する搬送ローラー８１ａとの間の距離に相当する範囲を、用紙Ｐにカールが発生する可能性がある領域として「カール領域ＴＬ」とも称する。

【0059】

尚、以下では、説明の便宜として、用紙Ｐの搬送方向の上流側のエッジ端のことを、「用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅ」と称する。又、用紙Ｐの搬送方向の上流側のエッジ端Ｌｅｅ側の領域を「用紙Ｐのエッジ領域」（図４のＬｅの領域）と称し、用紙Ｐを搬送方向に沿って見たときに用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅよりも中央側の領域を「用紙Ｐの中央領域」（図４のＬｍの領域）と称して説明する。

【0060】

図５は、カール矯正装置９０の構成の一例を示す図である。

【0061】

カール矯正装置９０は、カール検出装置８０から搬送される用紙Ｐを、上下方向に互いに対向して配設される第１矯正ローラー９１及び第２矯正ローラー９２を用いて、上下から圧接することによって、当該用紙Ｐに生じたカール状態を矯正する。カール矯正装置９０は、例えば、第１矯正ローラー９１及び第２矯正ローラー９２の上下の配置の切り替えが可能になっており、上下の配置の切り替えによって上方向及び下方向それぞれのカール方向に対応することができる。又、カール矯正装置９０は、第１矯正ローラー９１と第２矯正ローラー９２との接触位置を変更することにより、カール矯正量の調整を行うことができる。

【0062】

カール矯正装置９０の動作は、典型的には、カール検出装置８０にて検出された用紙Ｐのカール量及びカール方向に基づいて、設定されることになる。

【0063】

［カール状態の評価方法］
以下、図６～図８を参照して、本実施形態に係るカール検出装置８０（カール評価部８３）が行う用紙Ｐのカール状態の評価方法について説明する。

【0064】

まず、用紙Ｐに角折れが発生していない場合における、用紙Ｐのカール状態の評価方法について、説明する。

【0065】

図６は、ＣＣＤカメラ８２で撮影した得られた上向きのカールを有する用紙Ｐの画像（以下、「読取画像」と称する。）の一例を示す図である。図６の右図は、図６の左図の四角で囲んだ位置における用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの画像を示す拡大図である。尚、図６中で、実線の境界線Ｒ１ｎは、読取画像から検出された用紙Ｐの実際の外形を表し、点線の境界線Ｒ１ｍは、用紙Ｐの基準外形（カール及び角折れが生じていない状態における用紙Ｐの外形）を表している。

【0066】

用紙Ｐに上向き（用紙Ｐの紙面に対してＣＣＤカメラ８２側を意味する。以下同じ）のカールが発生している場合、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅは、用紙Ｐの中央領域Ｌｍよりも、ＣＣＤカメラ８２に近づくことになる。そのため、読取画像内において、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅは、図６に示すように、用紙Ｐの中央領域Ｌｍよりも幅方向に拡大された状態となる。又、このとき、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおいては、用紙ＰとＣＣＤカメラ８２との間の距離は、用紙Ｐの中央領域Ｌｍからエッジ端Ｌｅｅに向かうにつれて近づくことになるため、読取画像内において、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける幅（搬送方向と直交する方向における用紙Ｐのサイズを表す。以下同じ）は、用紙Ｐの中央領域Ｌｍから用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅに向かうにつれて、大きくなる。

【0067】

一方、用紙Ｐに下向き（用紙Ｐの紙面に対してＣＣＤカメラ８２と反対側を意味する。以下同じ）のカールが発生している場合には、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅは、用紙Ｐの中央領域Ｌｍよりも、ＣＣＤカメラ８２から遠ざかることになる。そのため、かかる場合には、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅは、読取画像内において、用紙Ｐの中央領域Ｌｍよりも幅方向に縮小されたように撮影されることになる（後述する図７Ｂを参照）。又、このとき、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおいては、用紙ＰとＣＣＤカメラ８２との間の距離は、用紙Ｐの中央領域Ｌｍからエッジ端Ｌｅｅに向かうにつれて遠ざかることになるため、読取画像内において、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける幅は、用紙Ｐの中央領域Ｌｍから用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅに向かうにつれて、小さくなる。

【0068】

カール評価部８３は、かかる観点から、例えば、読取画像から、用紙Ｐの外形を検出する。そして、カール評価部８３は、検出された用紙Ｐの外形から求まる用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける幅を、カールが発生していないときの用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける基準幅と比較することによって、用紙Ｐのカール状態を評価する。カール評価部８３は、ここでは、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅのエッジ端Ｌｅｅにおける幅を基準として、用紙Ｐのカール状態を評価しており、カール評価部８３は、例えば、検出された用紙Ｐの外形から求まる用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅（以下、「評価対象幅ｄｅ」とも称する）と、カールが発生していないときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅（以下、単に「基準幅ｄｎ」とも称する）と、の比率から用紙Ｐのカール状態を評価する。

【0069】

具体的には、カール評価部８３は、まず、例えば、読取画像内の各画素の階調値と所定の閾値とを比較することで、用紙Ｐの外形を検出する。ここでの所定の閾値は、例えば、読取画像内で検出される（最大値階調値＋最小値階調値）／２、又は、事前に定められた固有値等が設定される。尚、このとき、カール評価部８３は、読取画像内の互いに隣接する画素の階調変化から、用紙Ｐの外形を検出してもよい。

【0070】

次に、カール評価部８３は、例えば、検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形Ｒ１ｎと、カールが発生していないときの用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの基準外形Ｒ１ｍと、を比較し、検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形Ｒ１ｎが、カールが発生していないときの用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの基準外形Ｒ１ｍに対して拡大しているか又は縮小しているかを判定する。これにより、評価対象の用紙Ｐに生じているカール方向が上方向か下方向かを特定する。尚、ここで、検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形Ｒ１ｎが、カールが発生していないときの用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの基準外形Ｒ１ｍと重なる場合には、カール評価部８３は、評価対象の用紙Ｐにカールは発生していないと特定する。

【0071】

次に、カール評価部８３は、例えば、評価対象の用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎとの比率（＝ｄｅ／ｄｎ）によって、カール量を評価する。尚、カール評価部８３は、この際、評価対象の用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎとの差異（＝ｄｅ－ｄｎ）によって、カール量を評価してもよい。

【0072】

尚、カール評価部８３は、カール状態の評価を行うに際して、例えば、読取画像で検出された用紙Ｐの中央領域Ｌｍにおける外形から、用紙Ｐの基準外形Ｒ１ｍ及び基準幅ｄｎを推定する。用紙Ｐの中央領域Ｌｍは、搬送部８１の搬送ローラー８１ａにて上下から押圧されているため、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにカールが発生している場合であっても、読取画像内において、用紙Ｐの中央領域Ｌｍの外形は、変化しない。そして、用紙Ｐの形状は、予め把握されているため（典型的には、矩形状）、カール評価部８３は、読取画像から、カール及び角折れが発生していないときの用紙Ｐの基準外形Ｒ１ｍを描くことができる。そして、これによって、カール評価部８３は、当該基準外形Ｒ１ｍの頂点Ｐ１ｂ間の距離として、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎを推定することができる。

【0073】

次に、用紙Ｐに角折れが発生している場合における、用紙Ｐのカール状態の評価方法について、説明する。

【0074】

図７Ａは、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅに上向き（ここでは、ＣＣＤカメラ８２側）のカールが発生しており、さらに、そのエッジ領域Ｌｅに角折れが発生している場合に、ＣＣＤカメラ８２に生成された用紙Ｐの読取画像の一例を示す図である。

【0075】

図７Ｂは、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅに下向き（ここでは、ＣＣＤカメラ８２とは反対側）のカールが発生しており、さらに、そのエッジ領域Ｌｅに角折れが発生している場合に、ＣＣＤカメラ８２に生成された用紙Ｐの読取画像の一例を示す図である。

【0076】

尚、図７Ａ、図７Ｂは、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの拡大図のみを示している。図７Ａ、図７Ｂにおいて、点線で囲むＲ１ｔの領域が、読取画像内で、用紙Ｐの角折れによる影響で、用紙Ｐの外形が変化している部分である。

【0077】

用紙Ｐに角折れが発生している場合、読取画像に映る用紙Ｐの外形は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、当該角折れの部分は、読取画像内に映らず、読取画像内に映る用紙Ｐの外形は、エッジ領域Ｌｅに欠けが生じているような形状に変化する。

【0078】

具体的には、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅに上向きのカールが発生しており、さらに、そのエッジ領域Ｌｅに角折れが発生している場合には、図７Ａに示すように、読取画像内において、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける幅は、用紙Ｐの中央領域Ｌｍから用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅに向かうにつれて、カールの影響により大きくなったのち、角折れの影響により次第に小さくなる。換言すると、読取画像内において、角折れの影響を受けた用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅのマイナスｘ方向に対する傾き方向は、カールの影響を受けた用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅのマイナスｘ方向に対する傾き方向とは逆方向となっている。

【0079】

一方、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅに下向きのカールが発生しており、さらに、そのエッジ領域Ｌｅに角折れが発生している場合には、図７Ｂに示すように、読取画像内において、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける幅は、例えば、用紙Ｐの中央領域Ｌｍから用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅに向かうにつれて、カールの影響により小さくなったのち、角折れの影響により更に小さくなる。尚、読取画像内において、角折れの影響による用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける画像上の欠けは、カールの影響による用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける画像上の欠けよりも大きくなっている。換言すると、読取画像内において、角折れの影響を受けた用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形のマイナスｘ方向に対する傾き角は、カールの影響を受けた用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形のマイナスｘ方向に対する傾き角よりも大きくなっている。

【0080】

このように、用紙Ｐに角折れが発生している場合に、用紙Ｐのカール状態を正確に評価するためには、角折れによる用紙Ｐの外形の形状変化の影響を除外した形で（即ち、カールのみによる用紙Ｐの外形の形状変化を推定して）、基準幅ｄｎと比較する評価対象幅ｄｅを設定する必要がある。

【0081】

かかる観点から、カール評価部８３は、まず、読取画像から検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形に基づいて、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける角折れの有無を判定する。そして、カール評価部８３は、用紙Ｐに角折れが発生している場合には、検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形の搬送方向に沿った辺上で、且つ、角折れによる形状変化を含まない領域に解析点を設定して、当該解析点の座標に基づいて、用紙Ｐの角折れによる形状変化を含まないと仮定したときの用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形を推定し、これにより、基準幅ｄｎと比較する評価対象幅ｄｅを設定する。

【0082】

具体的には、カール評価部８３は、例えば、読取画像から検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形が、図７Ａ又は図７Ｂのように形状変化しているか否かを判定することによって、用紙Ｐの角折れの有無を判定する。

【0083】

このとき、カール評価部８３は、例えば、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形の搬送方向に沿った辺上の各地点を探索し、連続した探索点間での、用紙Ｐの幅方向における位置ずれ方向及び位置ずれ量に基づいて、角折れが発生しているか否かを判定する。カール評価部８３は、例えば、用紙Ｐの中央領域Ｌｍ側からエッジ端Ｌｅｅに向かって見たときに（－ｘ方向）、連続した探索点間での用紙Ｐの幅方向への位置ずれ方向が、始めは拡大方向（＋ｙ方向）となっており、途中から縮小方向（－ｙ方向）に変化する場合には、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおいて、上向きのカールと角折れが共に発生していると判定する。又、カール評価部８３は、例えば、用紙Ｐの中央領域Ｌｍ側からエッジ端Ｌｅｅに向かって見たときに（－ｘ方向）、連続した探索点間での用紙Ｐの幅方向への位置ずれ方向が縮小方向（－ｙ方向）のみに向かい、且つ、その位置ずれ量（即ち、用紙Ｐの外形の傾斜角度の変化）が途中から所定の閾値を超えている場合には、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおいて、下向きのカールと角折れが共に発生していると判定する。

【0084】

この角折れの有無の判定処理で、用紙Ｐが角折れを有しないと判断した場合、カール評価部８３は、通常通り、カール状態の評価を行うことになる。

【0085】

一方、この角折れの有無の判定処理で、用紙Ｐが角折れを有しないと判断した場合、カール評価部８３は、検出された用紙Ｐの外形のエッジ領域Ｌｅのうち、角折れによる形状変化がない領域（図７Ａ、図７Ｂの領域Ｌｅｍ）に複数の解析点（図７Ａ、図７Ｂの点Ｐ１ｃ）を設定し、当該複数の解析点Ｐ１ｃそれぞれの座標から、カールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形を、近似式で表現する。ここで、カールによる形状変化が生じている場合の用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形は、カールが上向きの場合及び下向きの場合のいずれの場合にも、例えば、２次曲線で近似可能である。

【0086】

例えば、カールによる形状変化が生じている場合の用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形を、２次曲線の近似式ｙ＝αｘ^２＋βｘ＋γで表す。このとき、角折れによる形状変化がない領域に設定した解析点Ｐ１ｃの座標を（ｘ_ｋ，ｙ_ｋ）、解析点Ｐ１ｃの参照個数をｎ点とすると、近似式の各係数α、β、γは、以下の式（１）のように表される。そして、各係数α、β、γは、例えば、最小二乗法を用いて最適化することが可能である。

【数1】

【0087】

カール評価部８３は、このように、カールのみによる形状変化が生じている領域の用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形を２次曲線式で算出した後、近似した２次曲線式を、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅのｘ座標位置まで延長させることで、カールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅの頂点位置Ｐ１ａ’の座標を推定する。尚、図７Ａ、図７Ｂでは、Ｐ１ａ’点が、カールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅの推定頂点位置に相当する。

【0088】

カール評価部８３は、このようにして求めた用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの推定頂点位置Ｐ１ａ’を基準として、カールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅを推定し、この推定幅ｄｅを、基準幅ｄｎと比較する評価対象幅ｄｅとして設定する。そして、カール評価部８３は、用紙Ｐに角折れが存在しない場合と同様に、評価対象幅ｄｅと基準幅ｄｎとの比率（＝ｄｅ／ｄｎ）又は差異（＝ｄｅ-ｄｎ）を指標として、用紙Ｐのカール量を評価する。

【0089】

カール評価部８３は、このようにして評価した用紙Ｐのカール状態の評価結果（即ち、用紙Ｐのカール量及びカール方向）に基づいて、カール矯正装置９０のカール矯正動作を決定する。この際、カール評価部８３は、例えば、用紙Ｐのカール方向を矯正するように、カール矯正装置９０の第１矯正ローラー９１及び第２矯正ローラー９２の上下の配置を決定すると共に、用紙Ｐのカール量に対応するように、第１矯正ローラー９１及び第２矯正ローラー９２による用紙Ｐの押圧量を調整する。尚、カール矯正装置９０の動作は、例えば、制御データとして、用紙Ｐのカール量及びカール方向と予め対応付けられており、カール評価部８３は、当該制御データに基づいて、カール矯正装置９０の動作を決定する。

【0090】

図８は、カール検出装置８０のより好適な構成を示す図である。

【0091】

図３に示すカール検出装置８０では、ＣＣＤカメラ８２にて、用紙Ｐの上面側のみを撮影する構成となっていたが、図８に示すカール検出装置８０では、用紙Ｐの上面側及び下面側それぞれを別個に撮影し得るように、上面撮影用ＣＣＤカメラ８２ａと下面撮影用ＣＣＤカメラ８２ｂと、が設けられた構成となっている。

【0092】

かかる態様においては、カール評価部８３は、上面撮影用ＣＣＤカメラ８２ａに生成された用紙Ｐの上面側読取画像、及び、下面撮影用ＣＣＤカメラ８２ｂに生成された用紙Ｐの下面側読取画像それぞれから、用紙Ｐの外形を検出し、用紙Ｐの上面側読取画像及び用紙Ｐの下面側読取画像のうち、検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける外形が、用紙Ｐの基準外形と比較して、拡大傾向にある方の画像を、評価に用いる画像として選択する。

【0093】

図７Ａ及び図７Ｂから分かるように、用紙Ｐにおける角折れの有無を判定する際には、用紙Ｐのエッジ領域ＬｅがＣＣＤカメラ８２に近づく方向にカールしている状態を撮影した画像（図７Ａ）を用いた方が、用紙Ｐのエッジ領域ＬｅがＣＣＤカメラ８２から遠ざかる方向にカールしている状態を撮影した画像（図７Ｂ）を用いるよりも、正確な判定を行うことができる。

【0094】

従って、図８のように、上面撮影用ＣＣＤカメラ８２ａと下面撮影用ＣＣＤカメラ８２ｂとにより、用紙Ｐの上面側及び下面側それぞれを別個に撮影し、カール評価部８３にて、用紙Ｐのエッジ領域ＬｅがＣＣＤカメラ８２（上面撮影用ＣＣＤカメラ８２ａ又は下面撮影用ＣＣＤカメラ８２ｂ）に近づく方向にカールしている状態を撮影した画像を、カール状態を評価するために用いる画像として選択する構成とすることによって、より正確に、且つ、高精度に用紙Ｐのカール状態を評価することが可能となる。

【0095】

尚、用紙Ｐの上面側及び下面側それぞれを撮影するための構成は、図８のように、上面撮影用ＣＣＤカメラ８２ａと下面撮影用ＣＣＤカメラ８２ｂとを用意する態様に代えて、搬送部８１に、搬送経路内で用紙Ｐの反転経路を組み込み、１つのＣＣＤカメラ８２で用紙Ｐの上面側及び下面側それぞれを撮影する態様で実現されてもよい。

【0096】

［カール検出装置の動作］
図９は、本実施形態に係るカール検出装置８０の動作の一例を示す図である。図９のフローチャートは、例えば、カール評価部８３がコンピュータプログラムに従って、搬送される用紙Ｐ毎に実行する処理である。尚、ここでは、図８のように、上面撮影用ＣＣＤカメラ８２ａと下面撮影用ＣＣＤカメラ８２ｂとが設けられた態様における、カール評価部８３の動作を示している。

【0097】

ステップＳ１において、カール評価部８３は、上面撮影用ＣＣＤカメラ８２ａに、用紙Ｐの上面を撮影させると共に、下面撮影用ＣＣＤカメラ８２ｂに、用紙Ｐの下面を撮影させ、これらから、用紙Ｐの上面側読取画像及び下面側読取画像の情報を取得する。

【0098】

ステップＳ２において、カール評価部８３は、用紙Ｐの上面側読取画像及び下面側読取画像それぞれから、用紙Ｐの外形を検出する。

【0099】

ステップＳ３において、カール評価部８３は、ステップＳ２で検出された用紙Ｐの中央領域Ｌｍの外形に基づいて、用紙Ｐにカール及び角折れのいずれも発生していない状態における、用紙Ｐの基準外形を作成すると共に、用紙Ｐの基準外形上における用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅ（ここでは、エッジ端Ｌｅｅ）における基準幅ｄｎを求める。

【0100】

尚、この際、カール評価部８３は、用紙Ｐの上面側読取画像から検出された用紙Ｐの外形、及び、用紙Ｐの下面側読取画像それぞれから検出された用紙Ｐの外形それぞれについて、用紙Ｐの基準外形を作成してもよいし、用紙Ｐの上面側読取画像又は下面側読取画像のいずれかから検出された用紙Ｐの外形についてのみ、用紙Ｐの基準外形を作成してもよい。

【0101】

ステップＳ４において、カール評価部８３は、ステップＳ２で検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形と、ステップＳ３で作成した用紙Ｐの基準外形と、を比較して、ステップＳ２で検出された用紙Ｐの外形が、用紙Ｐの基準外形よりも拡大しているか否かを判定する。

【0102】

尚、この際、カール評価部８３は、用紙Ｐの上面側読取画像から検出された用紙Ｐの外形、及び、用紙Ｐの下面側読取画像それぞれから検出された用紙Ｐの外形それぞれについて、この判定処理を行ってもよいし、用紙Ｐの上面側読取画像又は下面側読取画像のいずれかから検出された用紙Ｐの外形についてのみ、この判定処理を行ってもよい。

【0103】

ここで、カール評価部８３は、ステップＳ２で検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形が、用紙Ｐの基準外形よりも拡大している場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５に移行し、一方、ステップＳ２で検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形が、用紙Ｐの基準外形よりも拡大していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ６に移行する。

【0104】

ステップＳ５において、カール評価部８３は、用紙Ｐの上面側読取画像を、用紙Ｐのカール状態を評価する際に用いる画像として選択する。一方、ステップＳ６において、カール評価部８３は、用紙Ｐの下面側読取画像を、用紙Ｐのカール状態を評価する際に用いる画像として選択する。

【0105】

ステップＳ７において、カール評価部８３は、ステップＳ５又はステップＳ６で選択された画像を用いて、用紙Ｐが角折れを有するか否かを判定する。ここで、カール評価部８３は、用紙Ｐが角折れを有すると判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ステップＳ８に移行する。一方、カール評価部８３は、用紙Ｐに角折れがないと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ９ａにスキップする。

【0106】

尚、このステップＳ７において、カール評価部８３は、例えば、読取画像から検出された用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの外形が、図７Ａのように形状変化しているか否かを判定することによって、用紙Ｐの角折れの有無を判定する。

【0107】

ステップＳ８において、カール評価部８３は、カールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅを求めるべく、用紙Ｐのカール領域ＴＬのうち、角折れ部分を除いた領域に複数の解析点Ｐ１ｃを設定し、当該複数の解析点Ｐ１ｃそれぞれの座標から、カールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐの外形を規定する近似曲線を作成する。

【0108】

ステップＳ９において、カール評価部８３は、ステップＳ８で作成した近似曲線から、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅの頂点位置Ｐ１ａ’を推定し、この頂点位置Ｐ１ａ’の座標から、カールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅを推定する。

【0109】

ステップＳ９ａにおいて、カール評価部８３は、画像（ここでは、ステップＳ５又はステップＳ６で選択された画像）上で検出された用紙Ｐの外形から、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅを算出する。

【0110】

ステップＳ１０において、カール評価部８３は、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎと、を比較することで、用紙Ｐのカール量を評価する。

【0111】

尚、このステップＳ１０において、カール評価部８３は、用紙Ｐに角折れがない場合には、例えば、ステップＳ９ａで求められた用紙Ｐの外形のエッジ端Ｌｅｅの幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎと、の比率により、用紙Ｐのカール量を評価する。一方、カール評価部８３は、用紙Ｐが角折れを有する場合には、ステップＳ９において推定されたカールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐの外形のエッジ端Ｌｅｅの幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎと、の比率により、用紙Ｐのカール量を評価する。

【0112】

カール評価部８３は、以上のような処理を、例えば、搬送される用紙Ｐ毎に実行する。そして、カール評価部８３は、用紙Ｐのカール状態の評価結果に基づいて、例えば、カール矯正装置９０を動作させて、用紙Ｐに矯正処理を施す。

【0113】

［効果］
以上のように、本実施形態に係るカール検出装置８０は、搬送部８１に搬送される用紙Ｐを撮像する撮像部（上記実施形態のＣＣＤカメラ８２）と、撮像部に撮像された画像上において、用紙Ｐの外形を検出し、検出された外形のうち用紙Ｐの角折れによる変化が生じていると推定される部分を除いて、用紙Ｐのカール状態を評価するカール評価部８３と、を備える。

【0114】

これによって、用紙Ｐに角折れが生じている場合であっても、用紙Ｐのカール状態（カール方向及びカール量等）を正確に評価することが可能である。これにより、例えば、用紙Ｐのカール状態にあわせた適切な矯正処理を行うことが可能である。

【0115】

（第２の実施形態）
次に、図１０、図１１を参照して、第２の実施形態に係るカール検出装置８０の構成について説明する。

【0116】

本実施形態に係るカール検出装置８０は、用紙Ｐのカール評価方法の点で、第１の実施形態に係るカール検出装置８０と相違する。尚、第１の実施形態と共通する構成については、説明を省略する。

【0117】

図１０は、本実施形態に係るカール検出装置８０における、用紙Ｐのカール評価方法を説明する図である。尚、図１０では、説明の便宜として、図７Ａと同一の読取画像を示している。

【0118】

本実施形態に係る用紙Ｐのカール評価方法では、予め用紙Ｐが角折れを有することを想定して、実際に用紙Ｐが角折れを有するか否かによらず、読取画像上で、用紙Ｐの外形の搬送方向に沿った辺上のうち、用紙Ｐの角折れによる形状変化を含まないと推定される領域に解析点（図１０の点Ｐ１ｄ）を設定して、当該解析点Ｐ１ｄの搬送方向の座標を基準位置とした用紙Ｐの外形の幅（図１０のｄｅ）を、評価対象幅として設定する。そうすることで、仮に、用紙Ｐに角折れが発生している場合にも、その影響を受けることなく用紙Ｐのカール状態を評価することが可能となる。これによって、より簡易的に、用紙Ｐのカール状態を評価することが可能となる。

【0119】

具体的には、本実施形態に係るカール評価部８３は、評価対象のすべての用紙Ｐについて、用紙Ｐが角折れを有するか否かの判定処理を行うことなく、用紙Ｐの外形のエッジ領域Ｌｅの搬送方向に沿った辺上において、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅから中央領域Ｌｍ側に所定量シフトした位置に解析点Ｐ１ｄを設定する。そして、解析点Ｐ１ｄの用紙Ｐの幅方向の座標から、評価対象幅ｄｅを求める（例えば、用紙Ｐの幅方向の中心位置を±Ｙ方向の原点とした座標系であれば、解析点Ｐ１ｄのＹ座標を２倍した値が評価対象幅ｄｅとなる）。そして、本実施形態に係るカール評価部８３は、このようにして求めた評価対象幅ｄｅと、基準幅ｄｎとの比率から、カール量を評価する。

【0120】

ここで、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅからのシフト量（即ち、解析点Ｐ１ｄの設定位置）は、用紙Ｐが角折れを有する場合に想定される用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅから用紙Ｐの角折れ地点までの距離以上で、且つ、解析点Ｐ１ｄがカール領域ＴＬ（即ち、エッジ領域Ｌｅ）内に位置するように、カール領域ＴＬの距離以下に設定される。当該シフト量は、予め実験やシミュレーションにより設定された値が用いられてもよいし、ユーザーにより設定された値が用いられてもよい。又、当該シフト量は、読取画像の解像度から、角折れ検知ができない画素数以上に設定されてもよい。

【0121】

但し、シフト量を大きくするほど、カールによる用紙Ｐの形状変化は小さくなり、用紙Ｐのカール状態の評価の精度が悪化するため、当該シフト量は、用紙Ｐが角折れを含まない範囲で、できるだけ小さく設定するのが好ましい。

【0122】

尚、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける基準幅ｄｎは、解析点Ｐ１ｄの搬送方向の座標を基準位置として、用紙Ｐの基準外形から求められてもよいし、読取画像で検出された用紙Ｐの中央領域Ｌｍにおける外形から求まる幅が当該基準幅ｄｎとして用いられてもよい。

【0123】

尚、本実施形態に係るカール評価方法では、用紙Ｐに発生している角折れが大きい場合には、解析点Ｐ１ｄが角折れによる形状変化の影響を受けている位置に設定されてしまうため、カール状態を適切に評価することができない。そのため、外形のエッジ領域Ｌｅの形状に基づいて、解析点Ｐ１ｄの位置が、角折れによる形状変化の影響を受けている位置に該当するか否かを判定し、解析点Ｐ１ｄの位置が、角折れによる形状変化の影響を受けている位置に該当する場合、用紙Ｐを、評価対象から除外してもよい。

【0124】

図１１は、本実施形態に係るカール検出装置８０の動作の一例を示す図である。尚、ステップＳ１１からステップＳ１６までは、上述したステップＳ１からステップＳ６と同じ処理であるため、ここでの説明を省略する。

【0125】

ステップＳ１７において、カール評価部８３は、用紙Ｐの外形のエッジ領域Ｌｅの搬送方向に沿った辺上において、解析点Ｐ１ｄを設定する。そして、カール評価部８３は、解析点Ｐ１ｄの位置（即ち、シフト位置）が、画像上で、角折れによる形状変化の影響を受けている位置に該当するか否かを判定する。ここで、カール評価部８３は、解析点Ｐ１ｄの位置が、画像上で、角折れによる形状変化の影響を受けている位置に該当しない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、ステップＳ１８に移行する。一方、カール評価部８３は、解析点Ｐ１ｄの位置が、画像上で、角折れによる形状変化の影響を受けている位置に該当する場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、ステップＳ１９に移行して、用紙Ｐを評価対象から除外する。

【0126】

ステップＳ１８において、カール評価部８３は、解析点Ｐ１ｄの用紙Ｐの幅方向の座標から、基準幅ｄｎと比較するべき、評価対象幅ｄｅを求める。そして、カール評価部８３は、このようにして求めた評価対象幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける基準幅ｄｎとの比率から、カール量を評価する。

【0127】

以上のように、本実施形態に係るカール検出装置８０によれば、角折れにより形状変化が生じている場合でも、その影響を抑制しつつ、より簡易な手法で、用紙Ｐのカール状態を評価することが可能である。

【0128】

（第３の実施形態）
次に、図１２を参照して、第３の実施形態に係るカール検出装置８０の構成について説明する。

【0129】

本実施形態に係るカール検出装置８０は、用紙Ｐにおける角折れの有無を判定し、用紙Ｐが角折れを有する場合には、用紙Ｐが角折れを有しない場合とカール状態を評価するための演算処理を変更する点で、第２の実施形態に係るカール検出装置８０と相違する。尚、ここでは、第１の実施形態及び第２の実施形態と共通する構成については、説明を省略する。

【0130】

図１２は、本実施形態に係るカール検出装置８０における、用紙Ｐのカール評価方法を説明する図である。尚、図１２では、説明の便宜として、図７Ａと同一の読取画像を示している。

【0131】

本実施形態に係るカール評価方法では、カール評価部８３は、まず、第１の実施形態と同様に、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅの形状に基づいて、用紙Ｐにおける角折れの有無を判定する。そして、用紙Ｐが角折れを有しない場合には、カール評価部８３は、読取画像から検出された用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅを、評価対象幅ｄｅとして設定し、第１の実施形態で説明したのと同様の手法に、例えば、評価対象幅ｄｅと基準幅ｄｎとの比率（＝ｄｅ／ｄｎ）を用いて、用紙Ｐのカール状態を評価する。

【0132】

一方、用紙Ｐが角折れを有する場合には、カール評価部８３は、第２の実施形態のカール評価方法を用いて、用紙Ｐのカール状態を評価する。即ち、この場合、カール評価部８３は、用紙Ｐの外形の搬送方向に沿った辺上において、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅから中央領域Ｌｍ側に所定量シフトした位置に解析点（図１２の点Ｐ１ｄ）を設定する。そして、解析点Ｐ１ｄの用紙Ｐの幅方向の座標から、評価対象幅ｄｅを求める。

【0133】

但し、このままでは、用紙Ｐが角折れを有する場合には、用紙Ｐが角折れを有しない場合よりも、カール量を規定する比率（＝ｄｅ／ｄｎ）が小さく算出されてしまうことになるため、基準を揃える必要がある。そこで、本実施形態に係るカール評価方法では、用紙Ｐのカールはカール領域ＴＬの全領域に亘って発生しており、且つ、カールによる画像変化は線形であると仮定して、解析点Ｐ１ｄの座標から、用紙Ｐに角折れによる形状変化が生じていないときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅの頂点位置Ｐ１ａ’を推定する。

【0134】

具体的には、カール領域ＴＬのｘ軸方向の長さをＶ２、用紙Ｐの中央側の基端位置を基準とした解析点Ｐ１ｄまでのｘ軸方向の長さをＶ１、用紙Ｐの基準外形に対する解析点のｙ軸方向の位置ずれ量をｆとすると、三角形の幾何学的相似の関係から、用紙Ｐに角折れによる形状変化が生じていないときにおける、用紙Ｐの基準外形に対する用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅの位置のｙ軸方向の位置ずれ量ｇ（即ち、用紙Ｐに角折れによる形状変化が生じていないときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅ）は、以下の式で計算される。

【数2】

【0135】

本実施形態に係るカール評価部８３は、このように、用紙Ｐに角折れによる形状変化が生じていないときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅを、評価対象幅として設定する。そして、カール評価部８３は、評価対象幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎとの比率（＝ｄｅ／ｄｎ）から、用紙Ｐのカール状態を評価する。

【0136】

図１３は、本実施形態に係るカール検出装置８０の動作の一例を示す図である。尚、ステップＳ２１からステップＳ２６までは、上述したステップＳ１からステップＳ６と同じ処理であるため、ここでの説明を省略する。

【0137】

ステップＳ２７において、カール評価部８３は、ステップＳ２５又はステップＳ２６で選択された画像を用いて、用紙Ｐが角折れを有するか否かを判定する。ここで、カール評価部８３は、用紙Ｐが角折れを有すると判定した場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、ステップＳ２８に移行する。一方、カール評価部８３は、用紙Ｐに角折れがないと判定した場合（ステップＳ２７：ＮＯ）、ステップＳ２８ａに移行する。

【0138】

ステップＳ２８において、カール評価部８３は、用紙Ｐの外形のエッジ領域Ｌｅの搬送方向に沿った辺上において、解析点Ｐ１ｄを設定する。そして、カール評価部８３は、解析点Ｐ１ｄの用紙Ｐの座標から、上式（２）を用いて、基準幅ｄｎと比較するべき、評価対象幅ｄｅ（ここでは、用紙Ｐに角折れによる形状変化が生じていないときの用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅ）を求める。

【0139】

ステップＳ２８ａにおいて、カール評価部８３は、画像（ここでは、ステップＳ５又はステップＳ６で選択された画像）上で検出された用紙Ｐの外形から、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅを算出する。

【0140】

ステップＳ２９において、カール評価部８３は、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎと、を比較することで、用紙Ｐのカール量を評価する。

【0141】

尚、このステップＳ２９において、カール評価部８３は、用紙Ｐに角折れがない場合には、例えば、ステップＳ２８ａで求められた用紙Ｐの外形のエッジ端Ｌｅｅの幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎと、の比率により、用紙Ｐのカール量を評価する。一方、カール評価部８３は、用紙Ｐが角折れを有する場合には、ステップＳ２８において推定されたカールのみによる形状変化が生じていると仮定したときの用紙Ｐの外形のエッジ端Ｌｅｅの幅ｄｅと、用紙Ｐのエッジ端Ｌｅｅにおける基準幅ｄｎと、の比率により、用紙Ｐのカール量を評価する。

【0142】

以上のように、本実施形態に係るカール検出装置８０によれば、角折れにより形状変化が生じている場合でも、その影響を抑制しつつ、より簡易な手法で、用紙Ｐのカール状態を評価することが可能である。

【0143】

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。

【0144】

上記実施形態では、カール評価に用いる用紙Ｐの基準幅ｄｎの設定方法の一例として、読取画像で検出された用紙Ｐの中央領域Ｌｍにおける外形から推定する手法を挙げた。但し、用紙Ｐの基準外形Ｒ１ｎ及び基準幅ｄｎの求め方は、当該手法に限らない。例えば、用紙Ｐのエッジ領域Ｌｅにおける基準幅ｄｎが、使用される用紙Ｐの規格から既知である場合には、用紙Ｐの基準幅ｄｎは、用紙Ｐの規格から設定されてもよい。

【0145】

又、上記実施形態では、用紙Ｐのカール状態の評価結果の使用態様の一例として、用紙Ｐの矯正処理を挙げた。但し、用紙Ｐのカール状態の評価結果の使用態様は、用紙Ｐの矯正処理に限らない。例えば、用紙Ｐのカール状態の評価結果は、画像形成部４０や定着部６０の校正処理、又は、続く用紙に印刷する画像データの補正処理等に使用されてもよい。

【0146】

又、上記実施形態では、カール検出装置８０の配設位置の一例として、定着部６０の下流側を示した。しかしながら、カール検出装置８０の配設位置は、定着部６０の下流側に限らず、画像形成部４０の上流側であってもよい。

【0147】

又、カール検出装置８０は、用紙Ｐのカール状態の検出機能に加えて、用紙Ｐに形成された画像の読み取り機能を備えていてよい。換言すると、カール検出装置８０は、用紙Ｐに形成された画像を読み取って、画像形成装置１の動作の校正を行うための画像読取装置として、用いられてもよい。

【0148】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0149】

本開示に係るカール検出装置によれば、用紙に角折れが発生している場合にも、用紙のカール状態を高精度に評価することが可能である。

【符号の説明】

【0150】

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
８０ カール検出装置
８１ 搬送部
８２ 撮像部
８３ カール評価部
９０ カール矯正装置
１００ 制御部
Ｐ 用紙
ｄｅ 用紙のエッジ領域における幅（評価対象幅）
ｄｎ 用紙のエッジ領域における基準幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】