JP2020095135A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙に係る異常の発生を低減可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、搬送される用紙に画像を定着する定着部と、画像が定着された用紙の読取情報を取得し、読取情報に基づいて、用紙の形状変化を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいて、用紙に係る異常の低減対策に係る制御を行う制御部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体ドラム（像担持体）に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムへ現像装置よりトナーを供給す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。さらに、このトナー像を直接または間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。

ところで、定着ニップを用紙が通過した際に用紙に含まれる水分が蒸発することにより、用紙が収縮して、用紙の形状が変化する場合がある。変化後の用紙の形状は、用紙の先端から後端に向かうほど、収縮量が小さい形状であり、例えば、台形状である。この現象は、用紙の先端から先に定着ニップに進入することに起因して発生する。

例えば、特許文献１には、上記のように定着ニップを通過して形状変化した用紙の加湿量を調整して、用紙の形状を矯正する構成が開示されている。

特開２０１６−１６４６２４号公報

ところで、レジストローラー等の機械的要因等により、撓みや角折れ等の、用紙に係る異常が発生する場合がある。特に、高温高湿環境等、用紙の含水量が高くなる条件では、上記の異常が発生しやすくなるおそれがある。

なお、特許文献１に記載の構成では、加湿量を調整するため、さらに用紙の含水量が増大するので、上記の異常の発生を抑制する構成とはなっていない。

本発明の目的は、用紙に係る異常の発生を低減可能な画像形成装置を提供することである。

本発明に係る画像形成装置は、
搬送される用紙に画像を定着する定着部と、
前記画像が定着された前記用紙の読取情報を取得し、前記読取情報に基づいて、前記用紙の形状変化を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記用紙に係る異常の低減対策に係る制御を行う制御部と、
を備える。

本発明によれば、用紙に係る異常の発生を低減することができる。

本発明における第１の実施の形態に係る画像形成システムの全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 形状変化した用紙を示す図である。 用紙の先端および後端の含水量の時間変化を示す図である。 撓みが発生した用紙を示す図である。 角折れが発生した用紙を示す図である。 伸縮率と異常内容との対応関係を示すテーブルである。 低減対策前の用紙と、低減対策後の用紙とを示す図である。 画像形成装置における異常低減制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。 伸縮率、伸縮率発生回数、異常発生回数、異常発生確率および異常内容の対応関係を示すテーブルである。 印刷枚数と伸縮率との関係を示す図である。 用紙の形状変化の時間推移を説明するための図である。 用紙の形状変化の時間推移を説明するための図である。 用紙の形状変化の時間推移を説明するための図である。 用紙の形状変化の時間推移を説明するための図である。 用紙の形状変化量の検出を他の方法で行う例を説明するための図である。 用紙の形状変化量の検出を他の方法で行う例を説明するための図である。

以下、本発明における第１の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明における第１の実施の形態に係る画像形成システム１００の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す図である。

図１に示すように、画像形成システム１００は、用紙Ｓの搬送方向に沿って上流側から、画像形成装置１および読取装置２が接続されて構成される。

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、給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃから送出された用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。

また、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。

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および制御部１０１を備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０４等を備える。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４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の各ブロック等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。

制御部１０１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１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。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。

図１に示すように、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およ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。

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により、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可能となる。

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。

図２に示すように、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１０１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、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１０１に出力する。

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行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１０１の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、階調補正の他、色補正、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。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。

図１に示すように、画像形成部４０は、印刷ジョブの設定に基づいて用紙Ｓに画像を形成する。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。

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を添えて示すこととする。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。

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。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層が形成された有機感光体よりなる。

制御部１０１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。

帯電装置４１４は、例えば帯電チャージャーであり、コロナ放電を発生させることにより、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。その結果、感光体ドラム４１３の表面のうちレーザー光が照射された画像領域には、背景領域との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、二成分逆転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現像剤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。

現像装置４１２には、例えば帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。その結果、露光装置４１１によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に当接され、弾性体よりなる平板状のドラムクリーニングブレード等を有し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、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。

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。

中間転写ベルト４２１は、導電性および弾性を有するベルトであり、表面に高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１０１からの制御信号によって回転駆動される。

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。

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Ｓ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。

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、つまり一次転写ローラー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。

その後、用紙Ｓ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Ｓ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Ｓの裏面側、つまり二次転写ローラー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Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、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。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面、つまり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Ｓの裏面つまり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、および加熱源等を備える。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Ｓを挟持して搬送する定着ニップが形成される。

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Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２および定着ローラー６３を有する。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３とによって張架されている。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。

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Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。

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、用紙Ｓを画像形成部４０および定着部６０を通過させ、画像形成装置１の機外に排出する通常搬送路５３ｂ等を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓ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。画像形成部４０においては、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓ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。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

読取装置２は、画像形成装置１から排紙された用紙Ｓに形成されたトナー像、つまり、画像を読み取る読み取り部２００を有する。読み取り部２００は、用紙Ｓから検出した画像の読取情報を画像形成装置１の制御部１０１にフィードバックする。

制御部１０１は、上記読取情報を取得し、読取情報に基づいて用紙Ｓの形状変化を検出する。制御部１０１は、本発明の「検出部」に対応する。

定着ニップを用紙Ｓが通過した際に用紙Ｓに含まれる水分が蒸発することにより、用紙Ｓが収縮して、用紙Ｓの形状が変化する場合がある。用紙の形状は、用紙の先端から後端に向かうほど、収縮量が小さい形状であり、例えば、図３に示すように、台形状である。

用紙Ｓの先端は、用紙Ｓの搬送方向の上流側の端部であり、図３では上端部に対応する。用紙Ｓの後端は、用紙Ｓの搬送方向の下流側の端部であり、図３では下端部に対応する。

このような形状変化は、用紙Ｓの先端が先に定着ニップに進入することに起因して発生する。具体的には、用紙Ｓの先端が先に定着ニップに進入することで、先端側から用紙Ｓの水分が蒸発していくが、後端側が定着ニップに進入する際には、既に蒸発した水蒸気に起因して、用紙の水分が蒸発しにくくなるので、用紙Ｓの先端側と後端側とで収縮量に差異が生じる。

例えば、図４に示すように、用紙Ｓの先端（実線Ｅ１）は、用紙Ｓの後端（破線Ｅ２）よりも早い時間で、水分が蒸発していることが確認されている。なお、図４は、図面の理解のし易さを考慮して、簡易的に一次関数により、時間に対する含水量を示している。

具体的には、制御部１０１は、用紙Ｓの主走査方向のサイズを、副走査方向における異なる複数の位置でそれぞれ検出する。主走査方向は、図３における横方向である。副走査方向は、図３における縦方向である。

制御部１０１は、例えば、副走査方向の位置Ａ１における、主走査方向のサイズと、副走査方向の位置Ａ２における、主走査方向のサイズとの差分を、位置Ａ１と位置Ａ２との距離で除算した値を算出して、用紙Ｓの伸縮率を算出する。

図３の例では、位置Ａ１における、主走査方向のサイズはＷ１であり、位置Ａ２における、主走査方向のサイズはＷ２であり、位置Ａ１と位置Ａ２との距離は、Ｖである。そのため、用紙Ｓの伸縮率は、（Ｗ２−Ｗ１）／Ｖとなる。このようにして、制御部１０１は、用紙Ｓの形状変化量を検出する。

制御部１０１は、用紙Ｓの伸縮率を、画像形成がされる毎に算出して、記憶部７２に記憶させる。そして、制御部１０１は、読取情報に基づいて、画像形成された用紙Ｓに撓みＧ１（図５Ａ参照）や角折れＧ２（図５Ｂ参照）等の異常の発生を検出した場合、当該用紙Ｓの伸縮率に対応付けて、異常の内容を記憶部７２に記憶させる。

記憶部７２には、例えば、図６に示すように、伸縮率において、発生した異常内容が対応付けられたテーブルが記憶されている。

図６に示す例では、伸縮率が０．２％であるとき、撓みＧ１および角折れＧ２の両方が発生したこと、伸縮率が０．１％であるとき、撓みＧ１が発生したこと、伸縮率が０％であるとき、何も異常が発生していないことが示されている。

このようなテーブルが用紙Ｓの種類毎に作成されて記憶部７２に記憶される。なお、用紙Ｓの種類は、例えば、画像形成に用いられる用紙Ｓが収容されている給紙トレイユニット毎に設定されている。用紙Ｓの種類は、例えば、操作部２２等をユーザーが操作入力することにより設定されていても良いし、メディアセンサー等で用紙Ｓの種類を自動設定または判別されることにより設定されても良い。

制御部１０１は、上記のように用紙Ｓの伸縮率等の検出結果に基づいて、用紙Ｓに係る異常発生の低減対策に係る制御を行う。具体的には、制御部１０１は、検出した用紙Ｓの伸縮率のときに、何らかの異常が発生したことがある場合、つまり、記憶部７２に記憶された異常内容に基づいて、低減対策に係る制御を行う。

具体的には、制御部１０１は、低減対策に係る制御として、用紙Ｓに係る異常発生の低減対策情報をユーザーに提示する制御を行う。低減対策情報は、例えば、画像形成部４０に搬送される用紙Ｓの交換要求に関する情報を含む。低減対策情報は、音声等によって、ユーザーに提示されても良いし、表示部２１や外部の表示装置等に表示されることによって、ユーザーに提示されても良い。

制御部１０１は、検出された用紙Ｓの伸縮率が上記した０．２％であった場合、発生する可能性のある異常の内容（撓みや角折れ）をユーザーに提示する。なお、ここで提示されるのは、異常の内容を示す文字のみでも良いし、過去において実際に異常として認識された用紙の画像であっても良い。また、用紙の画像が提示される場合は、例えば、過去の読取情報に係る画像が提示される。また、異常の内容については提示されなくても良い。

この場合、制御部１０１は、用紙Ｓの交換要求に関する情報として、低減対策情報として交換すべき用紙Ｓの種類をユーザーに提示する。また、用紙Ｓの交換要求に関する情報は、交換すべき用紙の種類を提示する情報、交換すべき用紙が収容される給紙トレイユニットの選択肢を提示する情報等、ユーザーに用紙Ｓの交換を促す情報であればどのような情報であっても良い。

ここで、提示される用紙Ｓの種類としては、例えば、現在使用されている用紙Ｓの種類よりも、含水量の少ない用紙Ｓである。含水量の少ない用紙Ｓとして、選択される用紙Ｓとしては、例えば、現在使用されている用紙Ｓよりも、水の吸収率の少ない材質のもの等である。

画像形成装置１においては、レジストローラー等の機械的要因等により、上記のような撓みや角折れ等の用紙Ｓに係る異常が発生する場合がある。特に、高温高湿環境等、用紙Ｓの含水量が高くなる条件では、用紙Ｓが撓んだり、折れ曲がりやすくなるので、当該異常が発生しやすくなるおそれがある。

ところで、含水量が多い用紙Ｓは、上記のように伸縮量に起因して変形しやすい。言い換えると、上記のように形状変化した用紙Ｓほど、用紙Ｓに係る異常が発生しやすい。そこで、本実施の形態では、伸縮率毎に、異常の発生履歴を残して、その伸縮率となったときに、その情報が低減対策情報としてユーザーに提示される。

このようにすることで、現在使用している用紙Ｓでそのまま画像形成を継続した場合、異常発生する可能性があることをユーザーが容易に把握することができる。これにより、ユーザーが用紙Ｓを、現在のものより含水量の低い用紙Ｓに交換して使用することで、結果的に、用紙Ｓに係る異常の発生を低減することができる。

また、制御部１０１は、低減対策に係る制御として、用紙Ｓの形状変化量を調整する制御を行う。具体的には、制御部１０１は、定着部６０における定着温度を、低減対策前よりも低くする。

このようにすることで、例えば、含水量の時間変化を図４に示す実線Ｅ１を破線Ｅ２側に移動させることができる。そのため、用紙Ｓ全体における水分の蒸発速度を低減することができるので、用紙Ｓの先端の収縮量を低減対策前よりも減らすことができ、ひいては用紙Ｓの形状変化に基づく異常の発生を低減することができる。

また、制御部１０１は、用紙搬送部５０における用紙Ｓの搬送速度を低減対策前よりも遅くするようにしても良い。

このようにすることで、定着温度を低くすることと同様に、用紙Ｓ全体における水分の蒸発速度を低減することができるので、用紙Ｓの先端の収縮量を低減対策前よりも減らすことができ、ひいては用紙Ｓに係る異常の発生を低減することができる。

なお、用紙Ｓに係る異常発生の低減対策情報をユーザーに提示する制御、および、用紙Ｓの形状変化量を調整する制御は、両方が常時行われても良いし、何れか一方が行われても良い。

上記のように低減対策に係る制御を行うことで、低減対策が行われた場合、例えば、図７に示すように、低減対策前において用紙Ｓ１の形状が台形状に変形しても、低減対策後において用紙Ｓ２の形状を正常な状態にすることができる。これにより、用紙Ｓに係る異常の発生を低減することができる。

また、制御部１０１は、例えば、図６に示す伸縮率が０％のときのように、異常内容がない場合、その旨をユーザーに提示して、低減対策に係る制御を行わない。これにより、ユーザーは現在使用中の用紙Ｓにより、異常が発生しないことを把握した上で、画像形成を継続することができる。

次に、画像形成装置１における異常低減制御を実行するときの動作例について説明する。図８は、画像形成装置１における異常低減制御を実行するときの動作例の一例を示すフローチャートである。図８における処理は、制御部１０１が印刷ジョブを実行する信号を受け付けたときに実行される。

図８に示すように、制御部１０１は、印刷を実行し（ステップＳ１０１）、その読取情報を取得する（ステップＳ１０２）。次に、制御部１０１は、読取情報に基づいて、用紙Ｓの伸縮率を算出して記憶部７２に記憶させる（ステップＳ１０３）。

次に、制御部１０１は、当該用紙Ｓの異常内容を記憶部７２に記憶させる（ステップＳ１０４）。当該用紙Ｓに異常が発生していない場合は、異常なしとして記憶部７２に異常内容が記憶される。

次に、制御部１０１は、同条件での印刷が継続されるか否かについて判定する（ステップＳ１０５）。判定の結果、印刷が継続される場合（ステップＳ１０５、ＹＥＳ）、制御部１０１は、低減対策に係る制御を行うか否かについて判定する（ステップＳ１０６）。

判定の結果、低減対策に係る制御を行わない場合（ステップＳ１０６、ＮＯ）、処理はステップＳ１０１に遷移する。一方、低減対策に係る制御を行う場合（ステップＳ１０６、ＹＥＳ）、制御部１０１は、低減対策に係る制御を実行する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７の後、処理はステップＳ１０１に遷移する。

ステップＳ１０５の判定に戻って、印刷が継続されない場合（ステップＳ１０５、ＮＯ）、本制御は終了する。

以上のように構成された本実施の形態によれば、用紙Ｓの形状変化に基づいて、用紙Ｓに係る異常の低減対策に係る制御を行うので、ユーザーが異常の発生しやすい状況であるか否かを容易に判断することができる。その結果、ユーザーが低減対策を行うことで、用紙に係る異常の発生を低減することができる。

また、画像形成装置１において、定着温度や搬送速度を調整することで、用紙Ｓの形状変化量を調整するような低減対策を行うので、用紙に係る異常の発生を低減することができる。

次に、本発明における第２の実施の形態について説明する。上記第１の実施の形態では、制御部１０１が伸縮率のみを算出していたが、第２の実施の形態では、制御部１０１が伸縮率に加えて、伸縮率毎に異常発生確率を算出する。

制御部１０１は、第１の実施の形態と同様に、用紙Ｓの伸縮率を、画像形成がされる毎に算出して、記憶部７２に記憶させる。制御部１０１は、伸縮率毎に、その伸縮率の発生回数（以下、「伸縮率発生回数」という）をカウントして、その伸縮率発生回数を同様に記憶部７２に記憶させる。

そして、制御部１０１は、読取情報に基づいて、画像形成された用紙Ｓに撓みＧ１（図５Ａ参照）や角折れＧ２（図５Ｂ参照）の発生を検出した場合、当該用紙Ｓの伸縮率のときの異常発生回数をカウントする。制御部１０１は、カウントした当該異常発生回数を記憶部７２に記憶させる。

制御部１０１は、上記のようにカウントした伸縮率発生回数と、当該伸縮率発生回数に対応する伸縮率における異常発生回数とを用いて、異常発生確率を算出して、記憶部７２に記憶させる。

例えば、伸縮率が０．２％となった回数（伸縮率発生回数）が１０００回である際に、伸縮率が０．２％のときの異常発生回数が４回である場合、制御部１０１は、伸縮率発生回数と、異常発生回数とを用いて、異常発生確率を４／１０００×１００＝０．４％とする。

記憶部７２には、例えば、図９に示すように、伸縮率発生回数、異常発生回数、および、異常発生確率が伸縮率毎に対応付けられたテーブルとして記憶されている。このようなテーブルが用紙Ｓの種類毎に作成されて記憶部７２に記憶されている。なお、テーブル、つまり、異常発生確率は、用紙Ｓの種類の他、定着温度や搬送速度等、他の画像形成条件毎に記憶部７２に記憶されていても良い。

制御部１０１は、異常発生確率に基づいて、低減対策に係る制御を行うか否かについて判定する。具体的には、制御部１０１は、記憶部７２から、異常発生確率が特定値以上となる伸縮率を抽出し、当該伸縮率を閾値とする。特定値は、ユーザーによって適宜設定可能な値である。

そして、制御部１０１は、読取情報に基づいて算出した伸縮率が上記の閾値以上である場合、低減対策に係る制御を行うと判定する。

例えば、特定値が０．４％に設定されている場合、図９に示す例では、伸縮率が０．２％における異常発生確率が０．４％であるので、閾値が０．２％となる。ここで、閾値設定されていない構成の場合で、例えば、異常発生に係るデータが存在しない伸縮率が算出された場合、その伸縮率における低減対策に係る制御が行われないこととなる。

０．２％を超える伸縮率となる場合、少なくとも、伸縮率が０．２％の場合よりも用紙の形状の変化量が大きいので、異常発生確率が、伸縮率が０．２％の場合よりも高くなる可能性が高い。しかし、閾値設定されていない構成では、上記のように伸縮率が０．２％のときに、ある程度の確率で異常が発生することがわかっているにも関わらず、０．２％を超える伸縮率が初めて算出された場合、データが存在しないことを理由に低減対策に係る制御が行われない可能性がある。

しかし、第２の実施の形態では、閾値が、図９の例では、０．２％に設定されることで、０．２％を超える伸縮率が初めて算出された場合でも、制御部１０１が低減対策に係る制御を行うと判定する。

これにより、異常発生確率が高いと考えられる伸縮率が算出されたことをもって、低減対策に係る制御が行われるので、異常の低減対策を適切に行うことができる。

また、算出された伸縮率が閾値未満である場合、制御部１０１は、低減対策に係る制御を行わないと判定する。

このようにすることで、異常発生確率がある程度低い伸縮率のものについては、低減対策に係る制御が行われないので、無駄に低減対策に係る制御が行われることを抑制することができる。

また、制御部１０１は、所定情報に応じて、上記の閾値、つまり、低減対策に係る制御を行う基準を補正しても良い。所定情報は、例えば、搬送途中の用紙状態、用紙の保管環境における温度湿度、および、画像データに基づくトナー量の少なくとも１つの情報である。

搬送途中の用紙状態は、例えば、用紙搬送部５０を搬送中の用紙Ｓの撓んだ際の状態（カールした状態）である。用紙Ｓの撓み情報は、例えば、画像形成装置１内に設けられた撓み検出部等の情報によって検出される。

用紙の保管環境における温湿度は、例えば、給紙トレイユニットにセットされる前に用紙が保管されていた場所の温湿度情報である。このような情報は、例えば、ユーザーの手動または自動判別等によって、用紙が給紙トレイユニットにセットされた際に画像形成装置１に入力される。

画像データに基づくトナー量は、用紙Ｓに形成される画像におけるトナー量である。トナー量の情報は、画像データから取得される。

搬送途中の用紙の撓み量が多い場合、必然的に異常が発生しやすい状況である。このような場合、算出された伸縮率に係る異常発生確率がさほど高くなくても、低減対策に係る制御を行う必要性が高くなる。

そのため、このような場合、制御部１０１は、上記の閾値を小さくするように補正する。閾値の変化量は、撓み量に応じて適宜変更してもよい。このようにすることで、搬送途中の用紙状態に応じて、適切に低減対策に係る制御を行うことができる。

また、用紙の保管環境における温湿度が高い場合、その用紙の含水量が比較的高いものとなる可能性が高い。このような場合、算出された伸縮率に係る異常発生確率がさほど高くなくても、低減対策に係る制御を行う必要性が高くなる。

そのため、このような場合、制御部１０１は、上記の閾値を小さくするように補正する。閾値の変化量は、温湿度に応じて適宜変更してもよい。このようにすることで、用紙の保管環境に応じて、適切に低減対策に係る制御を行うことができる。

また、用紙に形成されるトナー量が多い場合、トナー量が少ない場合よりも、用紙の伸縮量が大きいものとなる可能性が高い。また、用紙に形成されるトナー量が多い場合、トナー量が少ない場合よりも、ローラー部材における巻き付きが発生しやすく、撓み等の異常が発生する可能性が高い。このような場合、算出された伸縮率に係る異常発生確率がさほど高くなくても、低減対策に係る制御を行う必要性が高くなる。

そのため、このような場合、制御部１０１は、上記の閾値を小さくするように補正する。閾値の変化量は、トナー量に応じて適宜変更してもよい。このようにすることで、用紙に形成されるトナー量に応じて、適確に低減対策に係る制御を行うことができる。

また、第２の実施の形態では、制御部１０１は、上記第１の実施の形態と同様の低減対策に係る制御を行う。

上記した第２の実施の形態によれば、異常発生確率に基づいて低減対策に係る制御を行うので、より適切に低減対策に係る制御を行うことができる。

次に、第３の実施の形態について説明する。上記した第１の実施の形態および第２の実施の形態では、低減対策に係る制御について、用紙の形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御、および、形状変化における変化量を調整する制御の少なくとも一方を行っていた。

それに対し、第３の実施の形態では、制御部１０１が、用紙の形状変化量に応じて、用紙の形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御、および、用紙の形状変化量を調整する制御の何れかを選択する。

具体的には、制御部１０１は、用紙の形状変化量が第１所定量である場合、用紙の形状変化量を調整する制御を選択する。第１所定量は、例えば、異常が、頻繁ではないが、ある程度の確率で発生するような用紙の形状変化量である。

また、制御部１０１は、用紙の形状変化量が第２所定量である場合、用紙の形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御を選択する。第２所定量は、例えば、第１所定量より大きい量であり、異常が比較的頻繁に発生するような用紙の形状変化量である。

このようにすることで、用紙の形状変化量が大きくなるにつれ、画像形成装置１における調整では、対処しきれなくなる可能性が高まるので、このような場合、用紙交換等をユーザーに促すことで、適切な低減対策を行うことができる。逆に、用紙の形状変化量が小さくなるにつれ、画像形成装置１内で対処可能となるので、このような場合、画像形成装置１で定着温度や搬送速度等を調整することで、適切な低減対策を行うことができる。なお、上記の選択は、ユーザーによって任意に変更可能である。

また、制御部１０１は、上記第２の実施の形態のような異常発生確率および用紙の形状変化量に基づいて、用紙の形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御、および、用紙の形状変化量を調整する制御の何れかを選択しても良い。

具体的には、異常発生確率が大きくなるほど、制御部１０１は、用紙の形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御を選択する。異常発生確率が大きくなっていくにつれ、画像形成装置１における調整では、対処しきれなくなる可能性が高まるので、用紙交換等をユーザーに促すことで、適切な低減対策を行うことができる。

また、制御部１０１は、用紙Ｓの形状変化量に応じて、低減対策に係る制御の実行タイミングを変更してもよい。

例えば、制御部１０１は、低減対策前の用紙の形状変化量と、低減対策後の用紙の形状変化量とを比較し、その比較結果に基づいて、低減対策に係る制御の実行タイミングを変更してもよい。

低減対策に係る制御の実行タイミングとしては、例えば、画像形成される用紙毎、画像形成される用紙の形状変化量が所定の変化量より大きい場合毎が挙げられる。また、低減対策に係る制御の実行タイミングとしては、画像形成装置１の動作開始時および用紙交換時、所定枚数毎のユーザー画像を用紙に形成する場合毎や、製造工程やテスト時におけるテストチャートを用紙に作成する場合毎、等が挙げられる。

所定の変化量は、異常がある程度の確率で発生する場合の変化量であり、適宜設定可能な変化量である。所定枚数は、１枚から数百枚など、適宜設定可能な枚数である。

低減対策前の用紙の形状変化量と、低減対策後の用紙の形状変化量との差異がさほどない場合、低減対策の効果が得られていないこととなるので、このような場合、制御部１０１は、低減対策に係る制御の実行頻度が多くなるように、実行タイミングを変更する。これにより、低減対策を促進させやすくすることができる。

また、制御部１０１は、低減対策前の用紙の形状変化量のみに応じて、低減対策に係る制御の実行タイミングを変更してもよい。例えば、制御部１０１は、用紙の形状変化量が大きくなるほど、低減対策に係る制御の実行タイミングに係る印刷枚数を減らすようにする。これにより、低減対策を行うべきときに、低減対策に係る制御の実行頻度を多くできるので、低減対策を促進させやすくすることができる。

また、制御部１０１は、用紙の形状変化量に応じて、低減対策に係る制御の内容を変更してもよい。なお、当該用紙の形状変化量としては、上記のように、低減対策前と低減対策後との比較結果であっても良いし、低減対策前の用紙の形状変化量のみであっても良い。

この場合、制御部１０１は、用紙の形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御を行う場合、提示内容を変更する。

提示内容としては、第２の実施の形態のような異常発生確率および異常内容、読取画像と正常画像との差分、低減対策前後における画像の平均値等が挙げられる。画像の平均値は、例えば、上記の所定枚数毎の平均値としても良い。

上記したように、例えば、低減対策前の用紙の形状変化量と、低減対策後の用紙の形状変化量との差異がさほどない場合、低減対策の効果が得られていないこととなるので、このような場合、制御部１０１は、より多くの種類の内容をユーザーに提示するようにする。その結果、低減対策を促進させやすくすることができる。

また、制御部１０１は、用紙の形状変化における変化量を調整する制御を行う場合、調整の内容を定着温度調整や搬送速度調整に適宜変更してもよい。また、制御部１０１は、用紙の形状変化における変化量を調整する制御を行う場合、調整の内容をユーザーに提示しても良い。

調整の内容としては、例えば、低減対策前後の画像の差分等が挙げられる。画像の差分は、例えば、上記の所定枚数毎の画像としても良い。

上記したように、低減対策前の用紙の形状変化量と、低減対策後の用紙の形状変化量との差異がさほどない場合、低減対策の効果が得られていないこととなるので、このような場合、制御部１０１は、現状の調整の内容をユーザーに提示するようにする。これにより、低減対策を促進させやすくすることができる。

なお、上記の各制御は、第１の実施の形態、および、第２の実施の形態に組み込んでも良いし、各制御のそれぞれを適宜組み合わせても良い。

次に、第４の実施の形態について説明する。上記各実施の形態では、低減対策に係る制御としては、用紙の形状変化量に応じて、用紙の形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御、または、用紙の形状変化量を調整する制御であった。

それに対し、第４の実施の形態では、制御部１０１が、用紙に係る異常発生時期を予測する。具体的には、制御部１０１は、印刷枚数毎に、伸縮率を算出して、記憶部７２に時系列データとして記憶させる。時系列データとしては、例えば、図１０に示すように、伸縮率と、印刷枚数とを対応付けたグラフである。

制御部１０１は、この時系列データに基づいて、伸縮率の各プロットの近似直線Ｌを作成する。制御部１０１は、近似直線Ｌ、つまり、変化量の推移に応じて、例えば、印刷枚数が図１０におけるＴ枚時の伸縮率を予測することが可能となる。

そして、制御部１０１は、その予測した伸縮率から、異常発生時期を予測する。制御部１０１は、予測した異常発生時期をユーザーに提示するようにすることで、ユーザーが異常発生時期を的確に把握することができる。その結果、異常の低減対策を行うことができる。

また、制御部１０１は、用紙に形成された画像の変化量の推移に基づいて、異常発生時期を予測しても良い。例えば、画像形成装置１の使用開始時においては、図１１Ａに示すように、形状変化をほとんどしていないような長方形状の用紙Ｓ１１であったが、使用を継続していくにつれ、図１１Ｂに示すような台形状の用紙Ｓ１２となっていくとする。そして、さらに使用を継続していくにつれ、図１１Ｃに示すように、図１１Ｂに示す台形状よりも、さらに上底部分が狭くなった台形状の用紙Ｓ１３に変形したとする。

制御部１０１は、図１１Ａ〜図１１Ｃに示されるデータを用紙形状変化量として記憶部７２に記憶させる。

このような場合、制御部１０１は、第１関係と第２関係とを用いて異常発生時期を予測する。第１関係は、図１１Ａの用紙Ｓ１１と図１１Ｂの用紙Ｓ１２との差分と、用紙Ｓ１１から用紙Ｓ１２までの印刷枚数との関係である。第２関係は、図１１Ｂの用紙Ｓ１２と図１１Ｃの用紙Ｓ１３との差分と、用紙Ｓ１２から用紙Ｓ１３までの印刷枚数との関係である。

これにより、制御部１０１は、例えば、図１１Ｃに示す用紙Ｓ１３から、一定枚数後の用紙の形状が図１１Ｄに示す用紙Ｓ１４の形状になると推定する。つまり、制御部１０１は、記憶部７２に記憶された時系列データに基づいて、変化量の推移に応じて異常発生時期を予測する。

このようにしても、異常発生時期を予測することができる。

なお、上記実施の形態では、複数の位置での主走査方向の各サイズの変化量を算出することで、用紙Ｓの形状変化量を算出していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１２に示すように、制御部１０１は、用紙Ｓの特定位置にパッチ画像を形成するように画像形成部４０を制御し、そのパッチ画像に基づいて、用紙Ｓの形状変化量を検出しても良い。

図１２に示す例では、用紙Ｓの４隅に十字型のパッチ画像Ｐが形成されている。上側に位置する２つのパッチ画像Ｐとの距離はＷ３であり、下側に位置する２つのパッチ画像Ｐとの距離はＷ４である。上側のパッチ画像Ｐの縦方向の位置Ｂ１と、下側のパッチ画像Ｐの縦方向の位置Ｂ２との距離はＶ２である。

制御部１０１は、図３に示す例と同様の方法で、各パッチ画像Ｐの位置から、用紙Ｓの伸縮率を算出することで、用紙Ｓの形状変化量を検出する。図１２に示す例では、伸縮率は、（Ｗ４−Ｗ３）／Ｖ２となる。

このようにしても、用紙Ｓの伸縮率を算出することができる。

また、上記各実施の形態では、縦方向の２つの位置での主走査方向のサイズを用いて用紙Ｓの形状変化量が検出されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１３に示すように、縦方向の３つ以上の位置での主走査方向のサイズを用いて用紙Ｓの形状変化量が検出されても良い。

図１３に示す例では、用紙Ｓの左端および右端のそれぞれに４つずつパッチ画像Ｐが形成されたものが示されている。縦方向の位置が共通する左右のパッチ画像Ｐ間の距離と、縦方向における各位置とのデータを用いることで、用紙Ｓの形状変化量が検出される。

具体的には、例えば、最小二乗法による傾き成分や最小二乗法による誤差成分を用いることで用紙Ｓの形状変化量が検出される。この方法は、用紙Ｓの左端および右端が直線状ではなく、図１３に示す例のように曲線状に形成された場合に有効となる。

このようにしても、用紙Ｓの伸縮率を算出することができる。

また、上記実施の形態では、制御部１０１に検出部が組み込まれた構成であったが、本発明はこれに限定されず、制御部および検出部が、別々に設けられた構成であっても良い。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 画像形成装置
２ 読取装置
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７２ 記憶部
１００ 画像形成システム
１０１ 制御部

Claims (22)

1. 搬送される用紙に画像を定着する定着部と、
   前記画像が定着された前記用紙の読取情報を取得し、前記読取情報に基づいて、前記用紙の形状変化を検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果に基づいて、前記用紙に係る異常の低減対策に係る制御を行う制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記検出部は、前記読取情報に基づく用紙の形状変化量を検出し、
   前記制御部は、前記形状変化量に基づいて、前記低減対策に係る制御を行う、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 記憶部を備え、
   前記検出部は、前記読取情報に基づいて、前記異常の内容を検出し、
   前記記憶部は、前記異常の内容を記憶し、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記異常の内容に基づいて、前記低減対策に係る制御を行う、
   請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 記憶部を備え、
   前記検出部は、前記異常の発生回数に基づいて異常発生確率を算出し、
   前記記憶部は、画像形成条件毎に前記異常発生確率を記憶し、
   前記制御部は、前記異常発生確率に基づいて、前記低減対策に係る制御を行う、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、所定情報に応じて、前記低減対策に係る制御を行う基準を変更する、
   請求項３または請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記所定情報は、搬送途中の用紙状態、前記用紙の保管環境における温度湿度、および、前記画像データに基づくトナー量の少なくとも１つの情報を含む、
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御を行う、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記低減対策情報は、前記画像形成部に搬送される用紙の交換要求に関する情報を含む、
   請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記用紙の形状変化量を調整する制御を行う、
   請求項１〜８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記定着部の定着温度を調整する、
    請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記用紙を搬送する搬送部を備え、
    前記制御部は、前記搬送部の搬送速度を調整する、
    請求項９または請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記制御部は、前記用紙の形状変化量に応じて、前記低減対策に係る制御の内容を変更する、
    請求項７〜１１の何れか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記制御部は、前記用紙の形状変化量に応じて、前記低減対策に係る制御の実行タイミングを変更する、
    請求項７〜１２の何れか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記制御部は、前記用紙の形状変化量に基づいて、前記形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御、および、前記形状変化における変化量を調整する制御の何れかを選択する、
    請求項１〜１３の何れか１項に記載の画像形成装置。
15. 記憶部を備え、
    前記検出部は、
    前記読取情報に基づく用紙の形状変化量を検出し、
    前記異常の発生回数に基づいて異常発生確率を算出し、
    前記記憶部は、画像形成条件毎に前記異常発生確率と、前記用紙の形状変化量とを記憶し、
    前記制御部は、前記用紙の形状変化量および前記異常発生確率に基づいて、前記形状変化の低減対策情報をユーザーに提示する制御、および、前記形状変化における変化量を調整する制御の何れかを選択する、
    請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記検出部は、低減対策前の用紙の形状変化量と、低減対策後の用紙の形状変化量とを検出し、
    前記制御部は、前記低減対策前の用紙の形状変化量と、前記低減対策後の用紙の形状変化量とを比較し、その比較結果に基づいて前記低減対策に係る制御を行う、
    請求項１〜１５の何れか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記制御部は、前記用紙に係る異常発生時期を予測する、
    請求項１〜１６の何れか１項に記載の画像形成装置。
18. 記憶部を備え、
    前記記憶部は、前記用紙の形状変化量を記憶し、
    前記制御部は、前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記異常発生時期を予測する、
    請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 前記制御部は、前記記憶部に記憶された時系列データに基づいて、前記変化量の推移に応じて前記異常発生時期を予測する、
    請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 前記検出部は、
    前記用紙の主走査方向のサイズを、副走査方向における異なる複数の位置でそれぞれ検出し、
    前記複数の位置での前記主走査方向の各サイズの変化量を算出することで、前記用紙の形状変化量を検出する、
    請求項１〜１９の何れか１項に記載の画像形成装置。
21. 用紙に画像を形成する画像形成部を備え、
    前記制御部は、用紙の特定位置にパッチ画像を形成するように前記画像形成部を制御し、
    前記検出部は、前記パッチ画像に基づいて、前記用紙の形状変化量を検出する、
    請求項１〜１９の何れか１項に記載の画像形成装置。
22. 前記検出部は、最小二乗法を用いて前記用紙の形状変化量を検出する、
    請求項２０または請求項２１に記載の画像形成装置。

Images