以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図12を用いて説明する。但し、各実施の形態に記載される構成、配置等の各要素は発明の範囲を限定せず、単なる説明例にすぎない。
(画像形成装置の概略)
まず、図1を用いて、本発明の第1の実施形態に係る複合機100の概略を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100の一例を示す斜視図である。
図1に示すように、本実施形態の複合機100(画像形成装置に相当)は、左側面に取り付けられたオプション装置としての後処理装置200を含む。後処理装置200は、複合機100が印刷した用紙を取り込み、ステープル処理等の各種処理を行う。又、複合機100の正面前方には、操作パネル1が設けられる。
操作パネル1は、複合機100や後処理装置200の設定や動作指示を与えるためのメニューやキーを表示する液晶表示部1aを有する。液晶表示部1aは、タッチパネル式である。使用者は、液晶表示部1aに表示されたキーを押下して、複合機100のコピーにおける両面印刷の設定や、後処理装置200の設定や動作指示を行える。例えば、使用者は、後処理装置200でステープル処理を行う指示や用紙の排出先を設定入力できる。又、操作パネル1には、数字入力用のテンキー部1bや、各種設定後、コピー等の実行を指示するスタートキー1c等も設けられる。
(複合機100の構成)
次に、図1及び図2に基づき、本発明の第1の実施形態に係る複合機100本体の構成を説明する。図2は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100の構成の一例を示す模型的正面断面図である。
本実施形態の複合機100は、上部に、画像読取部101と原稿搬送装置102が設けられる。複合機100は、本体内部に、給紙部2a、搬送路2b、画像形成部3、定着部4、デカール部9、排出搬送部5等を備える。
原稿搬送装置102は、読み取る原稿を載置する原稿トレイ103を有する。そして、原稿搬送装置102は、原稿トレイ103から原稿を1枚ずつ、自動的に連続して読取位置(送り読取用コンタクトガラス104)に搬送する。又、原稿搬送装置102は、図1の紙面奥側を支点として画像読取部101に上下方向に開閉自在に取り付けられ、画像読取部101のコンタクトガラス(送り読取用コンタクトガラス104及び送り読取用コンタクトガラス105)を上方から押さえるカバーとして機能する。
次に、画像読取部101は、図1に示すように、上面に送り読取用コンタクトガラス104と、書籍等の原稿を1枚ずつ読み取る際に原稿を載置する送り読取用コンタクトガラス105が配される。画像読取部101内には、ランプ、ミラー、レンズ、イメージセンサ等(不図示)が配される。イメージセンサは、送り読取用コンタクトガラス104を通過する原稿、あるいは、送り読取用コンタクトガラス105に載置された原稿の反射光を元に、原稿を読み取る。そして、イメージセンサは、反射光を画像濃度に応じたアナログの電気信号に変換し、その後、量子化を行い、原稿の画像データが得られる。
複合機100本体内の給紙部2aは、複数のカセット21を含む(図2おいて、上方から21A、21B、21C、21Dの計4段)。各カセット21は、各サイズ(例えば、A4、B4等のA型、B型用紙等)、各種用紙(例えば、コピー用紙、再生紙、厚紙、OHPシート等)を複数枚収容する。各カセット21は、回転駆動する給紙ローラ22(図2おいて、上方から22A、22B、22C、22Dの計4本)を備え、印刷時、1枚ずつ搬送路2bに用紙を送り込む。
搬送路2bは、給紙部2aから画像形成部3まで、装置内で用紙を搬送する通路である。そして、搬送路2bには、用紙の案内のためのガイド板や、用紙搬送時に回転駆動する搬送ローラ対23(図2おいて、上方から23A、23B、23Cの計3つ)や、搬送される用紙を画像形成部3の手前で待機させ、形成されたトナー像の転写タイミングを合わせ、用紙を送り出すレジストローラ対24等が設けられる。
画像形成部3は、図1中に示す矢印方向に回転駆動可能に支持された感光体ドラム31や、感光体ドラム31の周囲に配設された帯電装置32、露光装置33、現像装置34、転写ローラ35、清掃装置36等を備える。画像形成プロセスを説明すると、感光体ドラム31の右斜上方の帯電装置32は、所定方向に回転駆動する感光体ドラム31を所定電位に帯電させる。露光装置33は、図1において、帯電装置32の右側方に設けられ、画像読取部101で読み取られた画像データや後述の記憶部12に記憶される画像データに基づき、レーザ光Lを点消灯しつつ出力し、感光体ドラム31を走査露光して画像データに応じた静電潜像を形成する。そして、図1において、感光体ドラム31の右斜下方の現像装置34は、感光体ドラム31に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像が形成される。
一方、感光体ドラム31の左方の転写ローラ35は感光体ドラム31に圧接し、ニップを形成する。そして、レジストローラ対24がタイミングを図り、用紙をニップに進入させる。用紙とトナー像のニップ進入時、転写ローラ35には所定の電圧が印加され、用紙に感光体ドラム31上のトナー像が転写される。清掃装置36は、転写後に感光体ドラム31に残留するトナー等を除去する。
定着部4は、用紙に転写されたトナー像を定着させる。定着部4は、主として、発熱体を内蔵する加熱ローラ41とこれに圧接する加圧ローラ42で構成される。そして、用紙が、加熱ローラ41と加圧ローラ42のニップを通過すると、トナーが溶融・加熱され、トナー像が用紙に定着する。定着部4から排出された用紙は、デカール部9に送られる。
デカール部9は、例えば、定着部4の上方に設けられ、定着部4から排出された用紙が通過する。デカール部9は、用紙のカールを取り除く部分であり、硬質ローラ91と、硬質ローラ91に圧接する軟質ローラ92を含む。尚、デカール部9の詳細は、後述する。
排出搬送部5は、印刷済の用紙を後処理装置200方向、排出トレイ25方向、両面搬送路55(両面印刷用搬送路に相当)方向への用紙搬送方向の仕分けを行う。そして、排出搬送部5には、用紙を後処理装置200に向けて送り出す排出ローラ対51と、排出トレイ25方向に送り出す、或いは、両面印刷のため逆回転しスイッチバックを行う排出ローラ対52を有する。各排出ローラ対51、52は、回転駆動する。又、排出搬送部5は、用紙の搬送方向を切り替えるため、例えば、2つの切替弁53、54を有する。各切替弁53、54は回動し、操作パネル1等で指定された排出先に導き、或いは、両面印刷の際、片面印刷済みの用紙を両面搬送路55に導く。
両面搬送路55は、定着部4の下流側と、レジストローラ対24の上流側とを結ぶ。両面搬送路55には、両面印刷のため、回転駆動する複数の両面搬送ローラ対56(56A、56B、56Cの計3つ)が設けられ、片面印刷済の用紙が搬送される。
(後処理装置200の構成)
次に、図3に基づき、本発明の第1の実施形態に係る後処理装置200の構成の一例を説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る後処理装置200の構成の一例を示す模型的正面断面図である。
図3に示すように、後処理装置200内に、用紙束を一時的に蓄えるスタック部6、スタック部6の用紙束に対し、穿孔処理を行うパンチ部60、スタック部6の用紙束に対し、ステープル処理を行うステープル部7A(スタック方向から見て用紙先端側をステープル)、ステープル部7B(用紙後端側をステープル)、中折ユニット70などが備えられる。スタック部6は複数枚の用紙を積み重ねて束とする処理を行う。中折ユニット70は、中綴じステープル部78を含み、中綴じステープル部78による処理により中央綴じされた用紙束を中央でステープルに沿って折り曲げる。
具体的に、後処理装置200での各処理を説明する。まず、複合機100から後処理装置200に向けて排出された印刷済用紙は、後処理装置200の側面に設けられた搬入口201を通って後処理装置200内に搬入される。又、例えば、搬入口201近傍に、用紙の搬入を検知するための用紙センサ202(例えば、光センサや用紙の通過によってON/OFFされるスイッチ等)が設けられる。尚、用紙センサ202は、搬入口201近傍だけでなく、後処理装置200内の複数箇所に設けられても良い。
又、搬入口201の下流には、パンチ部60が設けられる。パンチ部60は、用紙に穿孔処理を行う。そして、パンチ部60の下流には、回転駆動して用紙を搬送する搬送ローラ対203、204と、用紙の搬送先にあわせて回動する案内爪205が設けられる。操作パネル1への入力等で、ステープル処理等を行う選択されている場合、案内爪205は用紙を案内爪205下方のスタック部6に送り込むように回動する。その結果、用紙は、スタック部6に向けて搬送される。尚、折曲処理を行う場合は、用紙は、スタック部6でスタックされた後、更に下方の中折ユニット70に向けて搬送される。
一方、穿孔処理やステープル処理等を行う選択がなされていない場合(後処理装置200で何ら処理を行わせない場合)、案内爪205は、例えば、用紙を案内爪205の上方の排出ローラ対206に送り込むように回動する。その結果、用紙は、排出ローラ対206から、副排出トレイ207に排出される。
スタック部6について、更に説明する。スタック部6はカバートレイ61及びスタックトレイ62からなる。そして、搬送されてきた用紙は、カバートレイ61とスタックトレイ62との間に通される。用紙はスタックトレイ62の上面に積み重ねられる。カバートレイ61は、用紙束を上方から押さえるカバーとして機能する。
そして、スタック部6に付随して、用紙の先端側(スタックされた用紙の下方側)をステープルするステープル部7Aと、用紙の後端側(スタックされた用紙の上方側)をステープルするステープル部7Bが設けられる。各ステープル部7は、例えば、用紙束の先端の一方の隅を斜め45°に1箇所綴じる斜め綴じなどを行う。そして、スタック部6は、ステープル処理等が施された用紙束を上方へと搬送し、主排出トレイ208に排出する。
スタック部6の下方に、中折ユニット70が配置される。操作パネル1への入力等で、折曲処理が選択されている場合、スタック部6で一旦スタックされた用紙束は、中折ユニット70に向けて搬送される。スタック部6から中折ユニット70の搬送経路の途中に、例えば、用紙束を中央綴じするための中綴じステープル部78が設けられる。中綴じステープル部78は、用紙束の長手方向の中央を短手方向に沿って、例えば、2箇所ステープルで綴じる中央綴じ等を行える。中央綴じされた用紙束は、中折ユニット70の突出棒79で折り曲げられた後、ブックレットトレイ209に排出される。
(スタック部6での用紙整合及び用紙搬送)
次に、図4に基づき、後処理装置200におけるスタックトレイ62での用紙整合及び用紙搬送機構の概略について説明する。図4は、本発明の第1の実施形態に係る後処理装置200のスタックトレイ62の用紙搬送機構を示す概略斜視図である。
図4に示すように、スタックトレイ62には、左右の一対の側板63a及び63bが設けられる。この各側板63の間に、用紙を挟み込む一対の揺動板63cが設けられる。一対の揺動板63cは、水平方向に揺動し、用紙を整合する。そして、スタック部6に送られてきた用紙は、カバートレイ61とスタックトレイ62、及び側板63a及び63bとの間を通って、その先端がスタックトレイ62の断面略コの字状のストッパ64により受け止められる。
ストッパ64は、スタックトレイ62の幅方向の略中央に配置された無端状の第1ベルト65に取り付けられる。スタックトレイ62には、上端部にプーリ66aが、下端部に回転軸66b(駆動回転軸)が設けられ、これらに第1ベルト65が掛け回される。下端部の回転軸66bには、モータM61の回転軸66cとの間に滑車ベルト66dが掛け回される。モータM61が正逆回転することにより、滑車ベルト66d及び回転軸66bを介して、第1ベルト65が正逆回転され、用紙束を上下方向に移動させることができる。
また、スタックトレイ62の中央部よりも若干下方に回転軸67bが設けられる。プーリ67a及び回転軸67bには、スタックトレイ62の中心線に沿って配置された無端状の第2ベルト68が掛け回される(第1ベルト65のプーリ66aと、第2ベルト68のプーリ67aは連動しない)。尚、スタックトレイ62で正逆回転自在に駆動される第2ベルト68に、整合部材69(図3参照)が外側に突出して取り付けられる。
図3に示すように、整合部材69は、略T字型に形成される。第2ベルト68が掛け回された回転軸67b(駆動回転軸)は、モータM62により正逆回転自在に回転駆動され、これにより整合部材69が移動する。整合部材69は、用紙の上端を軽く押圧し用紙を揃える整合処理を行う。この動作は、用紙が1枚スタックされる毎に行われ、整合部材69は1枚押圧する毎にスタックトレイ62の第2面側に戻される。
例えば、ストッパ64を上下方向に移動させることで、用紙サイズを問わず、用紙の先端、後端にステープルを行うことができる。又、ステープル処理が完了すると、第1ベルト65が用紙束を上方に搬送する方向に回転され、ストッパ64が用紙束の先端を上方に押し上げる。これにより、用紙束は、主排出トレイ208に排出される。尚、折曲処理が選択されている場合、第1ベルト65及び第2ベルト68が、再び用紙束を下方に搬送する方向に同期して回転する。用紙束はその下端をストッパ64に、上端を整合部材69に支持されつつ下方に搬送され、用紙束は中折ユニット70に送り出される(図1参照)。
(デカール部9)
次に、図5に基づき本発明の第1の実施形態に係るデカール部9でのカール除去の概要を説明する。図5は本発明の第1の実施形態に係るデカール部9の模型的断面図である。
デカール部9は、図5に示すように、金属等(例えば、アルミや鉄製)で作られた硬質ローラ91と、シリコンスポンジや合成樹脂等の硬質ローラ91よりも柔らかく凹む材料で作られた軟質ローラ92を含む。又、軟質ローラ92に硬質ローラ91が食い込む程度にまで、硬質ローラ91と軟質ローラ92は圧接される。又、硬質ローラ91の軸91aと軟質ローラ92の軸92aは互いに平行である。
白抜矢印で示すように、軟質ローラ92側にカールした用紙が、図5に破線で示す方向に、硬質ローラ91と軟質ローラ92のニップを通過すると、図5に塗り潰し矢印で示す方向にカールが除去される。硬質ローラ91が軟質ローラ92に食い込むので、用紙がニップを通過する際、硬質ローラ91の方向にカールが付けられるように用紙が搬送される。これにより、軟質ローラ92側へのカールが相殺され、用紙のカールが除去される。
(デカール部9でのカール除去方向の反転)
次に、図6に基づき、本発明の第1の実施形態に係るデカール部9のカール除去方向の反転の一例を説明する。図6(a)は、本発明の第1の実施形態に係るデカール部9を回転させる機構の一例を示す概略構成図であり、(b)は、デカール部9を回転させた際のカール除去方向の変化を示すための模型的断面図である。
そして、図6に示すように、硬質ローラ91と軟質ローラ92は、筐体93内に収納される。そして、各ローラ軸91aと軸92aは、それぞれ筐体93に設けられた軸受に回転自在に指示される。又、図6(b)に示すように、筐体93には、用紙が通り抜ける通路94が形成される。この通路94は、カールした用紙が進入できる程度の大きさを有し用紙の入口と出口になる両側の開口部は漏斗状に広がる。
硬質ローラ91の軸91aの一方の端部にはギア95が取り付けられる。そして、ローラ回転用モータ96が筐体93内に設けられる。ローラ回転用モータ96の出力軸96aには、ギア97が取り付けられる。このギア95とギア97の歯は互いに噛み合う。このため、ローラ回転用モータ96を駆動すると、硬質ローラ91が回転する。軟質ローラ92は、硬質ローラ91に圧接され、硬質ローラ91の回転によって従動し、回転する。
又、筐体93からは、各ローラの軸線方向で、筐体93の周面の中心を通るように、回転軸98が2本突き出る。そして、各回転軸98は、複合機100のフレームFに回転自在に支持される。回転軸98の一方の端部分には、ギア99が取り付けられる。そして、フレームFに設けられた筐体93を回転させるための筐体回転用モータ8(回転部に相当)が、ギア99に対向する位置に設けられる。筐体回転用モータ8の出力軸8aには、ギア81が設けられ、ギア99とギア81の歯は互いに噛み合う。そのため、筐体回転用モータ8を駆動すると、筐体93が回転する。
そして、筐体回転用モータ8を回転させ、デカール部9を180度回転させることで、図6(b)に示すように、カールの除去方向を反転させることができる。これにより、例えば、定着部4から排出される用紙が、いずれの方向にカールしていても、デカール部9を回転させることで、的確にカールを除去することができる。
(複合機100等のハードウェア構成)
次に、図7を用いて、本発明の第1の実施形態に係る複合機100等のハードウェア構成の一例を説明する。図7は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100等のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
まず、複合機100の本体側から説明する。複合機100本体内には、本体制御部10が設けられる。本体制御部10は、例えば、操作パネル1、原稿搬送装置102、画像読取部101、給紙部2a、搬送路2b、画像形成部3、定着部4、排出搬送部5等と接続され、これらの制御を行う。
本体制御部10は、例えば、CPU111、計時部112等で構成される。CPU111は記憶部12に格納され、展開される制御プログラムに基づき演算等を行い、複合機100の各部を制御する。尚、本体制御部10は、全体制御や画像処理を行うメイン制御部や、画像形成や各種回転体を回転させるモータ等のON/OFF等を行い、印刷を制御するエンジン制御部等、機能ごとに分割して複数種設けられてもよい。本説明では、これらの制御部をまとめた形態を示し、説明する。
記憶部12は、本体制御部10と接続される。記憶部12は、ROM、RAM、HDD等の不揮発性と揮発性の記憶装置を組み合わせて構成される。記憶部12は、複合機100の制御用プログラム、制御用データ、設定データ、画像データ等の各種データを記憶できる。特に、本発明に関し、記憶部12は、デカール部9の回転の制御に関するデータ、プログラムを記憶する。
そして、本体制御部10は、各種コネクタ、ソケットやFAXモデム等を備えたインターフェイス部(以下、I/F部13)と接続される。I/F部13はネットワークや公衆回線等により複数の外部のコンピュータ300(例えば、パーソナルコンピュータ)や相手方FAX装置400(図6では、いずれも便宜上1つのみ図示)と接続される。例えば、画像読取部101で得られた画像データを外部のコンピュータ300や相手方FAX装置400に送信することができる(スキャナ機能、FAX機能)。又、外部のコンピュータ300や相手方FAX装置400から送信され、複合機100に入力される画像データに基づき印刷、FAX送信等を行うこともできる(プリンタ機能、FAX機能)。
又、本体制御部10は、操作パネル1になされた入力を認識し、使用者の設定にあわせてコピー等が行われるように複合機100を制御する。操作パネル1で、後処理装置200を利用してステープルを行う設定や、副排出トレイ207に排出させる設定がなされると、例えば、本体制御部10は、排出搬送部5を制御し、印刷済用紙が後処理装置200に向けて搬送されるように、切替弁53、54を回動させる。又、例えば、操作パネル1で、複合機100の胴内の排出トレイ25に排出を行う設定がなされると、本体制御部10は、排出搬送部5を制御し、印刷済用紙が胴内の排出トレイ25に搬送されるように、切替弁53、54を回動させる。
又、複合機100内には、画像読取部101で原稿を読み取って得られた画像データやI/F部13を介して複合機100に入力された画像データに対し、画像処理を施す画像処理部14が設けられる。画像処理部14が処理した画像データは、例えば、露光装置33に送信され、感光体ドラム31の走査・露光に用いられる。そして、画像処理部14には、画像データに基づき、印刷でトナーをのせるドットをカウントする処理を行うドットカウント部15を設けることができる。尚、画像処理部14は、本体制御部10内に設けられてもよい。又、画像データに基づくドットカウントは、本体制御部10のCPU111等を用いて行われてもよい。従って、画像処理部14(演算部に相当)や本体制御部10(演算部に相当)を、トナーをのせるドットをカウントする処理を行う演算部として用いることができる。尚、画像処理部14は、回転、縮小拡大、濃度変更、集約等、各種画像処理を行うことができるが、各画像処理の詳細な説明は、本発明の本旨から外れるので公知の画像処理を行えるものとして、他の画像処理については説明を省略する。
又、複合機100内には、用紙の搬送経路に沿って、用紙の搬送状況を検知するための用紙検知センサSが複数設けられる(図2参照)。用紙検知センサSは、例えば、光センサや用紙の通過によってON/OFFされるスイッチ等であり、用紙の到達・通過を検知する。この用紙検知センサSの出力は、本体制御部10に入力され、本体制御部10は、用紙の搬送状況を検知できる。例えば、用紙検知センサSは、レジストローラ対24手前側(用紙検知センサS1)、定着部4の入口(用紙検知センサS2)、排出ローラ対52近傍(用紙検知センサS3)に設けることができる。
又、本体制御部10は、後処理装置200内に設けられ、後処理装置200の動作の制御を行う後処理制御部16と通信可能に接続される。例えば、後処理装置200の後処理制御部16は、本体制御部10の指示に基づき、パンチ部60やステープル部7等の動作を制御する。後処理制御部16は、例えば、CPU17、記憶部18等で構成される。CPU17は記憶部18に格納され、展開される制御プログラムに基づき演算等を行い、後処理装置200の各部を制御する。記憶部18は、ROM、RAM等の不揮発性と揮発性の記憶装置を組み合わせて構成される。この記憶部18は、後処理装置200の制御用プログラム、制御用データ、設定データ等の各種データを記憶する。
例えば、後処理制御部16は、用紙センサ202と接続され、後処理装置200への印刷済用紙の搬入を検知する。又、例えば、後処理制御部16は、案内爪205を回動させるモータM21の回転を制御する。そして、後処理制御部16からの指示にあわせ(例えば、副排出トレイ207への排出や、穿孔処理のためにスタック部6への搬送等)、モータM21を正逆回転させ、用紙の搬送方向を制御する。
更に、後処理制御部16はスタック部6、パンチ部60、ステープル部7、中折ユニット70等と接続され、各部、各ユニットの制御を行う。例えば、後処理制御部16は、スタック部6に設けられるストッパ64や整合部材69を動作させるモータM61やモータM62のON/OFFや回転方向を制御する。
(用紙排出、搬送)
次に、図8に基づき、本発明の第1の実施形態に係る複合機100での用紙排出、搬送の一例を説明する。図8は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100での用紙排出、搬送の一例を説明するための拡大模型的断面図である。
まず、図8(a)は、後処理装置200方向に用紙を排出するときの排出搬送部5の状態を示す。例えば、使用者が、操作パネル1に対し、ステープル処理等の後処理装置200を用いる設定を行った場合や、排出先を後処理装置200に指定した場合、用紙は後処理装置200に向けて搬送される。例えば、この状態では、排出搬送部5のうち、切替弁53、54は回動し、排出トレイ25への搬送経路を閉ざす。これにより、用紙は、図8(a)に破線で示すように、後処理装置200方向に向けて搬送される。
次に、図8(b)は、複合機100の胴内の排出トレイ25に用紙を排出するときの排出搬送部5の状態を示す。例えば、使用者が、操作パネル1に対し、排出先を胴内の排出トレイ25とする設定を行った場合、用紙は後処理装置200に向けて搬送される。例えば、この状態では、排出搬送部5のうち、切替弁53は、後処理装置200への搬送経路を閉ざす。これにより、用紙は、図8(b)に破線で示すように、後処理装置200方向に向けて搬送される。
次に、図8(c)は、両面印刷の際のスイッチバック時の一例を示す。両面印刷を行う場合、切替弁53、54は回動し、排出搬送部5は、図8(b)に示す状態となり、片面印刷済の用紙は、一旦、胴内の排出トレイ25方向に向けて搬送される。そして、片面印刷済の用紙が全て排出ローラ対52のニップを通過しきる前に、排出ローラ対52の回転が反転される(逆回転)。
この排出ローラ対52の逆回転により、片面印刷済の用紙は、両面搬送路55に導かれる。例えば、この状態では、排出搬送部5のうち、切替弁53と切替弁54は、後処理装置200への搬送経路を閉ざして、片面印刷済の用紙を両面搬送路55に導く。これにより、両面搬送路55からレジストローラ対24手前の搬送路2bに合流した際、未印刷の面が、感光体ドラム31に接し、トナー像が未印刷面に転写される。即ち、スイッチバックにより、用紙の表裏が反転する。尚、両面印刷済の用紙の排出では、図8(a)又は図8(b)に示す状態となり、両面印刷済の用紙は、後処理装置200、又は、胴内の排出トレイ25に排出される。
(両面印刷の際のデカール部9の回転制御)
次に、図9及び図10を用いて、本発明の第1の実施形態に係るデカール部9の回転制御の一例を説明する。図9は、用紙のカールを説明するための説明図である。図10は、本発明の第1の実施形態に係るデカール部9の両面印刷の際の回転制御の一例を説明するためのフローチャートである。尚、本説明では、ステープル処理を行わない場合のデカール部9の回転制御の例を説明する。又、印刷に用いる画像データとしては、画像読取部101での読み取りにより得られた画像データ、外部のコンピュータ300から送信された画像データ、記憶部12に記憶される画像データ等が当てはまる。
上述したように、本実施形態の複合機100では、デカール部9を回転させることができる。これにより、複数のデカール部9を設けることや、複雑な搬送路を形成せずに、用紙がいずれの方向にカールしていても、カールの除去を行える。
図9(a)に示すように、一般に、片面印刷の場合、用紙は、トナー(図9において黒点で図示)をのせた面の方向にカールする。用紙のカールは定着時のトナーの収縮により生ずる。又、用紙が加熱されると水分が用紙から蒸発するが、厚い用紙を連続して印刷した場合など、加圧ローラ42の温度が加熱ローラ41よりも低くなる場合がある。そして、トナーをのせたために、印刷面の裏面には、加熱ローラ41の熱が伝わり切らず印刷面の裏面よりも印刷面の方が水分の蒸発量が多くなることがあり、水分の蒸発による用紙の収縮の差によって、カールが生ずることもある。このような片面印刷の場合、トナーをのせた面(印刷面)と、デカール部9の軟質ローラ92を接するようにすれば、用紙のカールを除去できる。又、片面印刷の場合、トナーがのせられる面は一定なので、デカール部9を回転させる必要はない。
尚、図9の各図では、白抜矢印により、用紙のカール方向の一例を図示し、塗り潰し矢印でカールの除去方向の一例を示す。図9の各図では、用紙は右側に向けて搬送されるものとして示している。
一方、図9(b)に示すように、両面印刷の場合、用紙の両面が熱せられるので、トナーをのせる量が多い方の面にカールすることが多い。例えば、図9(b)では、下側の面の方がのせられるトナーの量が多いことを示し、下側の面側に用紙がカールすることを示す。このような両面印刷の場合、トナーの量が多い面(印刷面)と、デカール部9の軟質ローラ92を接するようにすれば、用紙のカールを除去できるが、片面印刷の場合とは、カールを除去すべき方向が異なる。そこで、本体制御部10は、筐体回転用モータ8を動作させ、デカール部9を回転させる。デカール部9が固定されていると、両面印刷済の用紙がデカール部9を通過する場合、カールを強めてしまうことがあるが、デカール部9のカール除去方向を反転させることができるので、本実施形態の複合機100では、適切にカールを除去することができる。
そこで、図10に基づき、本発明の実施形態の複合機100での両面印刷の際のデカール部9の回転制御の一例を説明する。図10でのスタートは、複合機100で両面印刷を行う旨の指示がなされた場合(コピーやプリンタとして機能する場合)である。
まず、本体制御部10は、デカール部9を基準位置とする(ステップ♯1)。基準位置は、用紙をデカール部9に通過させた際、両面印刷の際の最初の印刷面(以下、「第1面」という。又、両面印刷の際の次の印刷面、即ち、第1面の裏面を「第2面」という。)が軟質ローラ92と接する位置である。即ち、デカール部9は、片面印刷の際に印刷面と軟質ローラ92とが接する状態を基準位置とされる。例えば、本体制御部10は、すでに基準位置であれば、デカール部9を回転させず、基準位置でなければ、筐体回転用モータ8を動作させ、基準位置に戻す。尚、片面印刷の際は、基準位置固定でよい。
尚、基準位置の確定のため、デカール部9の回転位置(回転角)を検知するための検知センサ90が設けられる(図2、図6等参照)。検知センサ90には、例えば、光センサを用いることができる。例えば、回転角(回転位置)の検知方法として、例えば、筐体93に突起93Tを設け、デカール部9が回転すると、突起93Tは検知センサ90の受光部と発光部の間を通過する。突起93Tは、検知センサ90の受光部と発光部の間を通過したとき、受光部の出力は変化する。
従って、検知センサ90の出力を本体制御部10に入力し、本体制御部10が受光部の出力変化の周期や、突起93Tの設置位置によって、デカール部9の回転位置を求めることができる。例えば、基準位置のとき、突起93Tが発光部と受光部の間に位置するようにすれば、本体制御部10は受光部の出力変化により、筐体93が基準位置の回転位置にあることを認識できる。そして、本体制御部10は受光部の出力が変化した際に筐体回転用モータ8を停止させる。これにより、デカール部9が基準位置となる。尚、検知センサ90としては透過型光センサ以外でもよく、デカール部9の回転角を検知できればよい。
そして、画像処理部14又は本体制御部10は、両面印刷を行う第1面と第2面の画像データに基づき、第1面と第2面とで、それぞれトナーをのせるドットのカウントを行う(ステップ♯2)。そして、片面の印刷が行われる(ステップ♯3)。そして、用紙は、デカール部9を通過する(ステップ♯4)。本体制御部10は、例えば、定着部4の入口に設けられる用紙検知センサS2で用紙の通過を検知してから用紙の後端部分がデカール部9を通過する程度の時間の経過により、デカール部9を通過したと判断する。
次に、本体制御部10は、デカール部9を180度、回転させるべきか確認する(ステップ♯5)。具体的に、トナーをのせるドットカウントが第1面の方が多ければ、第1面の方向に用紙がカールすると予測できるので、本体制御部10は、デカール部9を基準位置から180度回転させる(ステップ♯5のYes→ステップ♯6)。一方、トナーをのせるドットカウントが第2面の方が多ければ、第2面の方向に用紙がカールすると予測できるので、本体制御部10は、デカール部9を基準位置で維持する(ステップ♯5のNo→ステップ♯7)。
即ち、本発明の係る複合機100(画像形成装置)は、画像データに基づき、用紙に転写されるトナー像を形成する画像形成部3と、用紙に転写されたトナー像を定着させる定着部4と、定着部4よりも用紙搬送方向下流と、画像形成部3よりも用紙搬送方向上流とを接続し、両面印刷のため、片面印刷済みの用紙を画像形成部3に向けて搬送する両面搬送路55(両面印刷用搬送路)と、硬質ローラ91と、硬質ローラ91よりも柔らかく、硬質ローラ91に圧接する軟質ローラ92から成るローラ対のニップに、定着部4から排出された用紙を通過させて用紙のカールを取り除くデカール部9と、カールの除去方向を変化させるため、デカール部9を回転させる筐体回転用モータ8(回転部)と、両面印刷での各面の画像データを用いて、最初に印刷する面である第1面(表面)と、第1面の裏面であり、次に印刷する面である第2面(裏面)との各面にのせるトナーの量を演算する演算部(本体制御部10や画像処理部14)と、を有し、筐体回転用モータ8は、演算部の演算結果に基づき、デカール部9を回転させる。
具体的には、演算部(本体制御部10や画像処理部14)は、第1面と、第2面の各面について、画像データに基づき、トナーをのせるドットをカウントする演算を行い、筐体回転用モータ8(回転部)は、ドットカウントの演算結果に基づき、デカール部9を、トナーをのせるドットの多い方の面と軟質ローラ92とを接する状態とする。更に詳しくは、演算部は、第1面の全体と第2面の全体について、トナーをのせるドットをカウントする演算を行う。ステップ♯6とステップ♯7の後、スイッチバックによって両面搬送路55を搬送された用紙に対し、両面印刷がなされ(ステップ♯8)、両面に印刷された用紙がデカール部9を通過し(ステップ♯9)、後処理装置200や胴内の排出トレイ25に用紙が排出される(ステップ♯10→エンド)。
(ステープル処理時のデカール部9の回転制御)
次に、図11及び図12に基づき、本発明の第1の実施形態に係る複合機100でのステープル処理時のデカール部9の回転制御を説明する。図11は、本発明の第1の実施形態に係るステープル処理時でのドットカウントの一例を示す説明図である。図12は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100でのステープル処理時のデカール部9の回転制御の一例を示すフローチャートである。
本実施形態の複合機100では、後処理装置200でステープル処理を行うことができる。そして、本実施形態の後処理装置200には、上下に2つのステープル部7が設けられる(図3参照)。下方のステープル部7Aは、ストック方向(用紙搬送方向)からみて用紙の先端を閉じるためのステープル部7であり、上方のステープル部7Bは、ストック方向(用紙搬送方向)からみて用紙の後端を閉じるためのステープル部7である。尚、本実施形態の後処理装置200は用紙の先端側、後端側の両方にステープル処理を行えるが、後処理装置200には、ステープル部7を1つだけ設け、用紙の先端側若しくは後端側のいずれか一方だけステープル処理を行えるものもあり、機種により異なる。
的確にステープル処理を行うには、ステープルがなされる部分(ステープル針が止められる部分)は、カールしていないことが好ましい。カールしていれば、用紙束のうちの一部がずれてステープルされる場合や、ステープルによって、用紙の端部が折れる場合もある。そこで、本実施形態の複合機100では、両面印刷を行った用紙のステープル処理を行う場合、ステープルが行われる部分のカールを取り除くようにデカール部9を用いる。
図11の各図は、スタック部6にスタックされた両面印刷済用紙の一例を示す。まず、図11(a)は、スタック部6へのスタック方向における用紙先端側(スタックされた用紙の下方)に対しステープルを行う際、画像データ中で、ドットをカウントする領域の一例を示す。このとき、ステープル処理は、ステープル部7Aが用いられる。そして、各面の画像データに対し、本体制御部10や画像処理部14は、ドットをカウントするが、ステープルが行われる部分の領域が注目される。
具体的には、画像データ上において、印刷し、スタックした際の用紙の先端(下方端)から用紙搬送方向(副走査方向)において所定幅dの領域が、ドットをカウントする演算実行領域F1と定められる。本体制御部10や画像処理部14は、第1面と第2面の演算実行領域F1について、トナーをのせるドットをカウントする。例えば、図11(a)に示す例では第2面の演算実行領域F1には、ベタ画像が配されているので、第2面の演算実行領域F1の方が、ドットカウント値は多くなる。
そうすると、ステープルを施す部分については、第2面側の方が、トナーが多くのせられるので、第2面側に用紙はカールする。そこで、ステープルを施す部分のカールを取り除くためには、両面印刷済みの用紙が通過する際、デカール部9は、第2面側と軟質ローラ92が接する状態とすればよい(即ち、基準位置)。
一方、図11(b)は、ステープル部7Bを用いて、スタック部6へのスタック方向における用紙後端側(スタックされた用紙の上方)に対しステープルを行う際、ドットをカウントする領域の一例を示す。そして、各面の画像データに対し、本体制御部10や画像処理部14は、トナーをのせるドットをカウントするが、この場合も、画像データの全体ではなく、ステープルが行われる部分の領域が注目される。
具体的には、画像データ上において、印刷し、スタックした際の用紙の後端(上方端)から用紙搬送方向(副走査方向)において所定幅dの領域が、ドットをカウントする演算実行領域F1と定められる。本体制御部10や画像処理部14は、第1面と第2面の演算実行領域F1についてトナーをのせるドットをカウントする。例えば、図11(b)に示す例では第1面の演算領域には、ベタ画像が配されているので、第1面の演算実行領域F1の方が、ドットカウント値は多くなる。
そうすると、ステープルを施す部分については、第1面側の方が、トナーが多くのせられるので、第1面側に用紙はカールする。そこで、ステープルを施す部分のカールを取り除くためには、両面印刷済みの用紙が通過する際、デカール部9は、第1面側と軟質ローラ92が接する状態とすればよい(即ち、基準位置から180度回転)。
尚、上記の所定幅dは、任意に定めることができる。しかし、所定幅dが長すぎれば、画像データ全域をカウントすることと大差が無く、又、所定幅dが短すぎれば、カール方向を適切に判定することができない。そのため、所定幅dを例えば、30mm〜100mm程度(より好ましくは、50mm)とすることができる。例えば、画像データが600dpiで、1インチ=25.4mmとすると、1ドット≒42.3μmである。具体的に、600dpiで、所定幅dを50mmとする場合、50(mm)÷42.3(μm)≒1181となる。従って、例えば、本体制御部10や画像処理部14は、画像データの端から、主走査方向(用紙搬送方向と垂直方向)に伸びる約1180本程度のライン分のドットをカウントする。
次に、図12に基づき、本発明の実施形態の複合機100でのステープル処理時の両面印刷の際のデカール部9の回転制御の一例を説明する。図12でのスタートは、複合機100で両面印刷及びステープル処理を行う旨の指示がなされた場合(コピーやプリンタとして機能する場合)である。
まず、本体制御部10は、図10の場合と同様、デカール部9を基準位置とする(ステップ♯11)。そして、本体制御部10は、操作パネル1での設定を確認し、ステープル処理を行う位置を確認する(ステップ♯12)。次に、画像処理部14又は本体制御部10は、両面印刷を行う第1面と第2面の画像データに基づき、第1面と第2面の演算実行領域F1について、それぞれトナーをのせるドットのカウントを行う(ステップ♯13)。そして、片面の印刷が行われ(ステップ♯14)。そして、用紙は、デカール部9を通過する(ステップ♯15)。本体制御部10は、例えば、定着部4の入口に設けられる用紙検知センサS2で用紙の通過を検知してから用紙の後端部分がデカール部9を通過する程度の時間の経過により、デカール部9を通過したと判断する。
次に、ステープル位置がスタック方向からみて用紙先端であれば(ステップ♯16のYes)、本体制御部10は、用紙先端位置の演算実行領域F1のドットカウントが、第1面の方が第2面よりも多いかを確認する(ステップ♯17)。もし、第1面の方が多ければ(ステップ♯17のYes)、本体制御部10は、筐体回転用モータ8を動作させ、デカール部9を基準位置から180度回転させる(ステップ♯18)。
一方、ステープル位置がスタック方向からみて用紙後端であれば(ステップ♯16のNo)、本体制御部10は、用紙後端位置の演算実行領域F1のドットカウントが、第2面よりも第1面の方が多いかを確認する(ステップ♯19)。もし、第2面よりも第1面の方が多ければ(ステップ♯19のYes)、本体制御部10は、筐体回転用モータ8を動作させ、デカール部9を基準位置から180度回転させる(ステップ♯18)。そして、ステップ♯17とステップ♯19において、演算実行領域F1のドットカウントが、第1面よりも第2面の方が多ければ(ステップ♯17のNo、ステップ♯19のNo)、本体制御部10は、デカール部9を基準位置で維持する(ステップ♯20−1、20−2)。
即ち、複合機100は、印刷済み用紙を受け入れ、印刷済み用紙を複数枚、重ねるスタック部6と、スタック部6にスタックされた用紙束にステープル処理を施すステープル部7A、ステープル部7Bを含む後処理装置200が取り付けられ、ステープル処理が行われる場合、演算部(本体制御部10や画像処理部14)は、第1面(表面)と第2面(裏面)でのステープルが施される部分を含み、用紙の先端又は後端から、副走査方向における所定幅dの領域である演算実行領域F1について、トナーをのせるドットをカウントする演算を行い、筐体回転用モータ8(回転部)は、ドットカウントが多い方の演算実行領域F1を含む面と軟質ローラ92と、接する状態とする。
具体的には、ステープル部7Aが用紙の先端側でステープル処理を行う場合、演算部(本体制御部10や画像処理部14)は、用紙の先端から副走査方向における所定幅dの領域を演算実行領域F1として、トナーをのせるドットをカウントする演算を行う。又、ステープル部7Bが用紙の後端側でステープル処理を行う場合、演算部は、用紙の後端から副走査方向における所定幅dの領域を演算実行領域F1として、トナーをのせるドットをカウントする演算を行う。その後、スイッチバックによって両面搬送路55を搬送された用紙に対し、両面印刷がなされ(ステップ♯21)、両面に印刷された用紙がデカール部9を通過し(ステップ♯22)、後処理装置200や胴内の排出トレイ25に用紙が排出される(ステップ♯23→エンド)。
このようにして、本実施形態の構成によれば、演算部(本体制御部10や画像処理部14)が、両面印刷での第1面(表面)と、第2面(裏面)の各面にのせるトナーの量について演算し、筐体回転用モータ8(回転部)は、演算部の演算結果に基づき、デカール部9を回転させる。これにより、自動的にカールの除去方向が定められる。従って、使用者はカールの除去方向について煩わしい設定を行う必要がない。両面印刷の際、用紙のカール方向は、各面にのせられるトナーの量によって定まるところ、筐体回転用モータ8は、演算部の演算結果に基づき、デカール部9を回転させる。これにより、各面にのせられるトナーの量によって、デカール部9によるカールの除去方向が定まる。従って、的確に用紙のカールを除去することができる。
又、軟質ローラ92は、硬質ローラ91と圧接され、凹んだ状態となるので、軟質ローラ92方向への用紙のカールを除去できる。一方、両面印刷の際、トナーの収縮による影響を多く受けることや、トナーの粘着力による定着部4の回転体への巻き付きやすさ等によって、トナーをのせる量が多い面の方向に反ったカールが生じる。そこで、筐体回転用モータ8(回転部)は、トナーをのせるドットの多い面と軟質ローラ92とを接する状態とする。これにより、自動的かつ的確に用紙のカールの除去を行うことができる。
又、トナーの収縮の影響等により、トナーをのせる総量が多い面の方向に用紙はカールすることが多い。そこで、演算部(本体制御部10や画像処理部14)は、第1面(表面)の全体と第2面(裏面)の全体について、トナーをのせるドットをカウントする。これにより、カール方向の面と軟質ローラ92とを接するようにすることができ、自動的かつ的確に用紙のカールの除去を行うことができる。
又、画像形成装置(例えば、複合機100)には、ステープル処理を行う後処理装置200が取り付けられることがある。ステープル処理を行う場合、用紙のうちステープル止めをする部分(用紙のうちステープル針が打ち込まれる部分)でカールが生じていれば、一部の用紙の位置がずれてステープルされる場合や、用紙の隅部が折れてステープルされるなど、適切にステープル処理を行えない場合がある。そこで、筐体回転用モータ8(回転部)は、ドットカウントが多い方の演算実行領域F1を含む面と軟質ローラ92とを接する状態とする。これにより、用紙のうちステープル止めをする部分でのカールが、自動的かつ的確に除去される。従って、適切にステープル処理を行うことができる。
又、後処理装置200のステープル部7の位置や、ステープル処理の設定によって、ステープル止めを行う位置は異なる。しかし、ステープル部7Aが用紙の先端側でステープル処理を行う場合、用紙の先端から副走査方向における所定幅dの領域を演算実行領域F1とし、ステープル部7Bが用紙の後端側でステープル処理を行う場合、用紙の後端から副走査方向における所定幅dの領域を演算実行領域F1とする。これにより、用紙のうちステープル止めをする部分でのカールが、自動的かつ的確に除去される。
又、デカール部9は、片面印刷の際に印刷面と軟質ローラ92とが接する状態を基準位置とされる。これにより、デカール部9は、両面印刷の際、用紙の第1面(表面)の全面の方がドットカウントが多い場合や、最もドットカウントが多い領域を第1面が含む場合や、ドットカウントが多い方の演算実行領域F1が第1面に含まれる場合、第1面と軟質ローラ92とを接するようにするため、デカール部9は回転される。従って、必要な場合にのみデカール部9は回転され、筐体回転用モータ8の長寿命化を図ることができる。
(第2の実施形態)
次に、図13及び図14を用いて、本発明の第2の実施形態に係るデカール部9の回転制御の一例を説明する。図13は、第2の実施形態に係る領域の分割を説明するための説明図である。図14は、本発明の第2の実施形態に係るデカール部9の両面印刷の際の回転制御の一例を説明するためのフローチャートである。
尚、本説明では、後処理装置200でステープル部7によるステープル処理を行わない場合のデカール部9の回転制御の例を説明する。
第1の実施形態では、ステープル処理を行わない場合、第1面と第2面の画像データの全面について、トナーをのせるドットのカウントを行った例を説明した。本実施形態では各面の画像データを短冊状に分割し、分割した各領域F2について、トナーをのせるドットをカウントし、用紙のカール方向を予測する点で異なる。その他の点は、第1の実施形態と同様でよく、共通する部分については説明、図示を特に説明する場合を除き省略し、又、共通する部材には、同じ符号を付す。
図9(b)を用いて説明したように、両面印刷の場合、一般に、用紙の両面のうち、トナーをのせる量が多い方の面にカールすることが多い。しかし、図13(a)に示すように、同量のトナーが第1面と第2面にのせられたとしても、トナーの濃度(トナーの単位面積当たりの分布率)が大きい部分を含む面の方向にカールする傾向が確認されている。これは、トナーの分布率が高い部分は、トナーの収縮が局地的になされ、カールに対する影響力が強まることや、用紙内の水分の蒸発量に影響を与えるためと考えられる。
そこで、本実施形態では、図13(b)に示すように、第1面と第2面の画像データのそれぞれについて、画像データを短冊状に主走査方向(用紙搬送方向と垂直な方向)に沿って複数に分割する。分割した各領域F2の副走査方向(用紙搬送方向)における長さは、例えば、30mm〜100mm程度、より好ましくは50mm程度とすればよい。
そして、本体制御部10又は画像処理部14は、分割された各領域F2で、トナーをのせるドットをカウントする。ドットのカウント結果は、各領域F2での単位面積当たりのトナーの分布率が大きいほど、大きな値となる。従って、最も大きなカウント値の領域F2を含む面の方向にカールすると予測される。
そこで、図14に基づき、本発明の第2の実施形態の複合機100での両面印刷の際のデカール部9の回転制御の一例を説明する。図14でのスタートは、複合機100で両面印刷を行う旨の指示がなされた場合(コピーやプリンタとして機能する場合)である。
まず、本体制御部10は、筐体回転用モータ8を動作させ、デカール部9を基準位置とする(ステップ♯31)。この点、図10を用いて説明したのと同様である。そして、画像処理部14又は本体制御部10は、両面印刷を行う第1面と第2面の画像データを短冊状に分割した各領域F2について、それぞれの領域F2のトナーをのせるドットのカウントを行う(ステップ♯32)。そして、片面の印刷が行われる(ステップ♯33)。そして、用紙は、デカール部9を通過する(ステップ♯34)。本体制御部10は、例えば、定着部4の入口に設けられる用紙検知センサS2で用紙の通過を検知してから用紙の後端部分がデカール部9を通過する程度の時間の経過により、デカール部9を通過したと判断する。
次に、本体制御部10は、デカール部9を180度、回転させるべきか確認する(ステップ♯35)。具体的には、第1面と第2面の画像データの各領域F2の内、トナーをのせるドットカウントが最も多い領域F2が、第1面に含まれれば、第1面の方の方向に用紙がカールすると予測できる。そこで、本体制御部10は、筐体回転用モータ8を動作させ、デカール部9を基準位置から180度回転させる(ステップ♯35のYes→ステップ♯36)。
一方、トナーをのせるドットカウントが最も多い領域F2が、第2面に含まれれば、第2面の方向に用紙がカールすると予測できるので、本体制御部10は、デカール部9を基準位置で維持する(ステップ♯35のNo→ステップ♯37)。尚、本説明では、第1面と第2面の画像データを分割して得られた領域F2の全てを対象としているが、例えば、第1面と第2面の領域F2の内で、最も上部と下部の領域F2のみに注目して、ドットをカウントし、最もドットカウントが多い領域F2を選び出してもよい。
即ち、演算部(本体制御部10や画像処理部14)は、第1面(表面)と第2面(裏面)の各面の画像データを副走査方向に複数に分割したそれぞれの領域F2、又は、いずれかの領域F2について、トナーをのせるドットをカウントする演算を行い、筐体回転用モータ8(回転部)は、ドットカウントが最も多い領域F2を含む面と軟質ローラ92とを接する状態とする。
ステップ♯36とステップ♯37の後、スイッチバックによって両面搬送路55を搬送された用紙に対し、両面印刷がなされ(ステップ♯38)、両面に印刷された用紙がデカール部9を通過し(ステップ♯39)、後処理装置200や胴内の排出トレイ25に用紙が排出される(ステップ♯40→エンド)。
このようにして、例えば、第1面(表面)全体うち半分の領域F2にベタ画像が配されている場合と、第2面(裏面)全体が濃度50%の中間調画像が配されている場合では、面全体のトナーのドットカウントは同じである。しかし、トナーの分布密度が大きいため、トナーの収縮の影響を大きく受ける等により、単位面積当たりのトナーの量が多い方の面に向けてカールが生ずることがある。そこで、筐体回転用モータ8(回転部)は、ドットをカウントした各領域F2のうち、ドットカウントが最も多い領域F2を含む面と軟質ローラ92とを接する状態とする。これにより、自動的かつ的確に用紙のカールの除去を行うことができる。
(第3の実施形態)
次に、図15〜図18を用いて、本発明の第3の実施形態に係るデカール部9の回転制御の一例を説明する。図15〜図17は、第3の実施形態に係るデカール部9の回転方向の決め方の一例を説明するための説明図である。図18は、本発明の第3の実施形態に係るデカール部9の両面印刷の際の回転制御の一例を示すフローチャートである。
尚、本説明では、後処理装置200でステープル部7によるステープル処理を行わない場合のデカール部9の回転制御の例を説明する。
第1の実施形態では、第1面(表面)と第2面(裏面)の画像データの全面について、トナーをのせるドットのカウントを行った例を説明した。第2の実施形態では、各面の画像データを短冊状に分割し、分割した各領域F2について、トナーをのせるドットをカウントし、用紙のカール方向を予測した。
そして、第3の実施形態では、第2の実施形態と同様に、各面の画像データを短冊状に複数の領域に分割し、トナーをのせるドットをカウントする点で同様であるが、各領域の総ドット数に対しトナーをのせるドットの比率を求める。又、比較した比率が(ほぼ)同じとき、第1面と第2面で、次に大きい比率の領域を比較し、比率が同じとき他の領域の比率を比較する点でも異なる。尚、本実施形態では、画像データの第1面を、用紙搬送方向からみて順番に、F311〜F314の4つの領域にほぼ均等に分割する例を説明する。又、画像データの第2面を、用紙搬送方向からみて順番に、F321〜F324の4つの領域にほぼ均等に分割する例を説明する(図15〜図17参照)。尚、片面での分割数は、5つ以上でもよいし、2〜3つに分割してもよい。その他の点は、第1、第2の実施形態と同様でよく、共通する部分については説明、図示を特に説明する場合を除き省略し、又、共通する部材には、同じ符号を付す。
図13(a)を用いて説明したように、トナーの濃度(トナーの単位面積当たりの分布率)が大きい部分を含む面の方向にカールする傾向がある。本実施形態では、図15〜図17に示すように、第1面と第2面の画像データのそれぞれについて、画像データを短冊状に主走査方向(用紙搬送方向と垂直な方向)に沿って複数の領域(第1面を領域F311〜F314、第2面を領域F321〜F324)に分割する。言い換えると、第1面と第2面の画像データのそれぞれについて、画像データを短冊状に、副走査方向(用紙搬送方向)と垂直な方向で、複数に分割する。
そして、本体制御部10又は画像処理部14は、分割された各領域(F311〜F314、F321〜F324)で、トナーをのせるドットをカウントし、各領域の総ドット数に対しトナーをのせるドットの比率を求める。比率は、各領域でのせるトナーの量が多いほど、大きな値となる。言い換えると、比率は、各領域でのトナーの濃度(密度)を示す指標となる。尚、比率を求めるので、それぞれの領域は、必ずしも、同じ大きさ(第1面と第2面の画像データを均等に分割したもの)でなくてもよい。
そして、本体制御部10又は画像処理部14は、第1面(表面)と第2面(裏面)のそれぞれについて、最も比率が大きい領域を選び出し、比率を比較して、デカール部9を回転させるか否かを決定する。そこで、図15〜図17を用いて、具体的な例を挙げ、デカール部9によるデカール方向の決定手順を説明する。
まず、図15は、第1面(表面)の1番目の領域F311には70%の比率で、2番目の領域F312には30%の比率で、3番目、4番目の領域F313、F314には、0%の比率で、トナーがのせられ、第2面(裏面)の1番目〜4番目の領域F321〜F324に、それぞれ30%の比率でトナーがのせられる例を示している。
このとき、本体制御部10又は画像処理部14は、第1面のうち、比率が最も大きい領域である1番目の領域F311(70%)と、第2面のうち、比率が最も大きい領域である1〜4番目のいずれかの領域F321〜F324(30%)の1つとを比較する。尚、同じ面内で比率が同じ領域が複数ある場合、例えば、用紙搬送方向で前側の領域を比較の対象とすると定めてもよい。図15の場合、比率は、第1面の方が大きいので、本体制御部10又は画像処理部14は、第1面の方にカールすると決定(予測)する(カール方向を白抜矢印で図示)。
そこで、両面印刷のとき、第2面の印刷後のデカールでは、第1面と軟質ローラ92とを接する状態とするため、本体制御部10は、デカール部9を基準位置から180度回転させる。これにより、適切に用紙のカールを除去することができる。
次に、図16は、第1面(表面)の1番目の領域F311と3番目の領域F313には30%の比率で、2番目の領域F312と4番目の領域F314には0%の比率で、トナーがのせられ、第2面(裏面)の1番目〜4番目の領域F321〜F324に、それぞれ30%の比率でトナーがのせられる例を示している。
このとき、本体制御部10又は画像処理部14は、第1面の各領域(F311〜F314)のうち、比率が最も大きい領域である1番目の領域F311(30%、3番目の領域F313でもよい)と、第2面の各領域(F321〜F324)のうち、比率が最も大きい領域である1番目の領域F321(30%、領域F322〜F324のうち、いずれか
でもよい)と、を比較する。図16の場合、比率は、第1面と第2面で同じである。そのため、本体制御部10又は画像処理部14は、カール方向を決定できない。
次に、本体制御部10又は画像処理部14は、第1面(表面)と第2面(裏面)で比較していない領域であって、直前に比較した領域の次に比率が大きい領域を比較する。例えば、本体制御部10又は画像処理部14は、第1面のうち、未比較で、比率が最も大きい領域である3番目の領域F313(30%)と、第2面のうち、未比較で、比率が最も大きい領域である2番目の領域F322(30%、領域F323、F324のうち、いずれかでもよい)の1つとを比較する。しかし、図16の場合、2回目の比較でも、比率は、第1面と第2面で同じである。そのため、本体制御部10又は画像処理部14は、カール方向を決定できない。
そのため、本体制御部10又は画像処理部14は、第1面(表面)と第2面(裏面)で比較していない領域で、直前に比較した領域の次に比率が大きい領域を比較する。例えば、本体制御部10又は画像処理部14は、未比較で、比率が最も大きい領域である2番目の領域F312(0%、4番目の領域F314でもよい)と、第2面のうち、未比較で、比率が最も大きい領域である3番目の領域F323(30%、4番目の領域F324でもよい)の1つとを比較する。このとき、比較した比率は、第2面の方が大きい。そこで、本体制御部10又は画像処理部14は、第2面の方にカールすると決定(予測)する(カール方向を白抜矢印で図示)。
そこで、両面印刷のとき、第2面の印刷後のデカールでは、第2面と軟質ローラ92とを接する状態とするため、本体制御部10は、デカール部9を基準位置から回転させない。これにより、適切に用紙のカールを除去することができる。
次に、図17は、第1面(表面)の1番目〜4番目の領域F311〜F314に、それぞれ30%の比率でトナーがのせられ、第2面(裏面)の1番目〜4番目の領域F321〜F324にも、それぞれ30%の比率でトナーがのせられる例を示している。
このとき、本体制御部10又は画像処理部14は、第1面の各領域(F311〜F314)の比率と、第2面の各領域(F321〜F324)の比率の比較を、領域の分割数(本実施形態では4つ)を繰り返しても、比率に差がないので、本体制御部10又は画像処理部14は、カール方向を決定できない。このようなケースは、第1面と第2面で同様の内容を印刷したときに生じ得る。このような場合、デカール方向は、いずれでもよいが、本体制御部10は、デカール部9を基準位置から回転させない。尚、本体制御部10は、デカール部9を基準位置から180度回転させてもよい。
次に、図18に基づき、本発明の第3の実施形態の複合機100での両面印刷の際のデカール部9の回転制御の一例を説明する。図18のスタートは、複合機100で両面印刷を行う旨の指示がなされた場合(コピーやプリンタとして機能する場合)である。
まず、本体制御部10は、筐体回転用モータ8を動作させ、デカール部9を基準位置とする(ステップ♯41)。この点、図10を用いて説明したのと同様である。そして、画像処理部14又は本体制御部10は、両面印刷を行う第1面と第2面の画像データを短冊状に分割した各領域について、それぞれの領域のトナーをのせるドットのカウントを行う(ステップ♯42)。更に、画像処理部14又は本体制御部10は、各領域について、領域の総ドット数に対しトナーをのせるドットの比率を求める(ステップ♯43)。
そして、片面の印刷が行われる(ステップ♯44)。そして、用紙は、デカール部9を通過する(ステップ♯45)。本体制御部10は、例えば、定着部4の入口に設けられる用紙検知センサS2で用紙の通過を検知してから用紙の後端部分がデカール部9を通過する程度の時間の経過により、デカール部9を通過したと判断する。
次に、画像処理部14又は本体制御部10は、第1面(表面)と、第2面(裏面)とのそれぞれの面で、各領域のうち、比率が最も大きい領域を選び出す(ステップ♯46)。そして、画像処理部14又は本体制御部10は、選び出した第2面の比率の方が、選び出した第1面の比率よりも大きいかを確認する(ステップ♯47)。言い換えると、画像処理部14又は本体制御部10は、第1面の各領域のトナー濃度(分布率)よりも高い領域が第2面に含まれるかを確認する。
もし、比率が、第2面(裏面)の方が大きければ(ステップ♯47のYes)、第2面の方向に用紙がカールするとの予測できるので、本体制御部10は、デカール部9を基準位置で維持する(ステップ♯48)。
即ち、演算部(本体制御部10や画像処理部14)は、第1面(表面)の各領域の比率のうち最も大きい比率と、第2面(裏面)の各領域の比率のうち最も大きい比率と、を比較し、回転部(筐体回転用モータ8)は、比率が大きい方の領域を含む面と軟質ローラ92とを接する状態とする。
尚、比較した比率がほぼ同じであるとき(例えば、1〜数%程度の差しかないとき)、単に比率の大小だけで、用紙のカール方向を定めない方がよい場合もある。そこで、比率の比較では、比率を同じ値として扱う許容範囲内の差(0.1〜数%程度の差)であるとき、第1面の比率と第2面の比率は同じ値として扱ってもよい(以下、同様)。言い換えると、比率の差が十分に大きい(例えば、5%以上)のでなければ、第1面の比率と第2面の比率は、同じと扱ってもよい。例えば、選択した第2面の比率が31%、選択した第1面の比率が30%のとき、ステップ♯47は、画像処理部14又は本体制御部10は、Noと判断してもよい。
一方、比率が、第2面(裏面)の方が大きくなければ(第1面=第2面or第1面>第2面のとき、ステップ♯47のNo)、画像処理部14又は本体制御部10は、選び出した第1面の比率の方が、選び出した第2面の比率よりも大きいかを確認する(ステップ♯49)。
もし、比率が、第1面(表面)の方が大きければ(ステップ♯49のYes)、第1面(表面)の方向に用紙がカールすると予測でき、本体制御部10は、筐体回転用モータ8を動作させ、デカール部9を基準位置から180度回転させる(ステップ♯50)。
一方、比率が、第1面(表面)の方が大きいともいえないとき(第1面=第2面のとき、ステップ♯49のNo)、画像処理部14又は本体制御部10は、第1面と第2面の全領域について比較を行ったかを確認する(ステップ♯51)。言い換えると、比較する比率をまだ切り替える(変更する)ことができるかを確認する。本実施形態であれば、既に4回比率の比較を行ったかが確認される。
もし、全領域について比較を行っていなければ、画像処理部14又は本体制御部10は、第1面(表面)に含まれる各領域と、第2面(裏面)に含まれる各領域で、直前に比較した比率の次に大きい比率の領域を選び出す(ステップ♯52)。そして、ステップ♯47に戻る。即ち、演算部(本体制御部10や画像処理部14)は、第1面(表面)と第2面(裏面)で比較した領域での比率が、同じ値、又は、同じ値と認めるほどの許容範囲内の比率の差であれば、第1面のうち直前に比較した領域の次に比率が大きい領域の比率と、第2面のうち直前に比較した領域の次に比率が大きい領域の比率と、を比較し、回転部(筐体回転用モータ8)は、比率が大きい方の領域を含む面と軟質ローラ92とを接する状態とする。
一方、全領域について比較済みであれば(ステップ♯51のYes)、カール方向を決定できないので、本体制御部10は、デカール部9を基準位置で維持する(ステップ♯53)。即ち、第1面(表面)と第2面(裏面)との領域の比率の比較を、第1面(表面)又は第2面(裏面)の領域の分割数だけ繰り返しても、比率が、同じ値、又は、同じ値と認めるほどの許容範囲内の比率の差であるとき、回転部(筐体回転用モータ8)は、デカール部9を回転させない。
ステップ♯48、50、52の後、スイッチバックによって両面搬送路55を搬送された用紙に対し、両面印刷がなされ(ステップ♯54)、両面に印刷された用紙がデカール部9を通過し(ステップ♯55)、後処理装置200や胴内の排出トレイ25に用紙が排出される(ステップ♯56→エンド)。
このようにして、本実施形態の発明によれば、トナーの収縮の影響を大きく受けるため、面の一部でも、比率が高い領域があると、高比率の領域が存在する面の方向に、用紙がカールすることが多い。そこで、この構成によれば、回転部(筐体回転用モータ8)は、比率が大きい方の領域を含む面と軟質ローラ92とを接する状態とする。これにより、トナーの局所的な偏りに着目して、用紙のカール方向を定めることができる。従って、自動的かつ的確に用紙のカール方向を決定し、的確に用紙のカールを除去することができる。
又、演算部(本体制御部10や画像処理部14)は、第1面(表面)と第2面(裏面)で比較した領域での比率が、同じ値、又は、同じ値と認めるほどの許容範囲内の比率の差であれば、第1面のうち直前に比較した領域の次に比率が大きい領域と、第2面のうち直前に比較した領域の次に比率が大きい領域と、を比較する。これにより、第1面と第2面で比較した領域での比率に差がなく、正確に用紙がカールする方向を判断できないときでも、用紙のカール方向を自動的かつ的確に決定し、的確に用紙のカールを除去をすることができる。
又、例えば、同じような画像データを用紙の両面に印刷したとき(極端な例では、用紙の両面へのベタ画像や同様のグラデーション画像の印刷)、第1面(表面)と第2面(裏面)で、領域を比較しても、比率が変わらない場合がある。そこで、第1面と第2面との領域の比率の比較を、第1面又は第2面の領域の分割数だけ繰り返しても、比率が、同じ値、又は、同じ値と認めるほどの許容範囲内の比率の差であるとき、回転部(筐体回転用モータ8)は、デカール部9を回転させない。これにより、デカール部9や回転部に、不必要な動きをさせずに済ますことができる。
次に、他の実施形態を説明する。第1の実施形態と第2の実施形態では、ドットをカウントし、デカール部9を回転させるか否かを決定した。しかし、第1の実施形態と第2の実施形態のときでも、第3の実施形態で示したように比率を求め、比率を比較し、デカール部9を回転させるか否かを決定してもよい。
又、第3の実施形態では、比率を求め、デカール部9を回転させるか否かを決定した。しかし、第1の実施形態と第2の実施形態のように、第3の実施形態でも、各領域のドットをカウントし、比率ではなく、カウントしたドット数を比較し、デカール部9を回転させるか否かを決定してもよい。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。