(57)【要約】【課題】簡単で、かつ設置スペースを必要としない手段により、用紙のカール量を検出すること。【解決手段】処理対象の用紙を受け入れ、当該用紙のカールを検出するカール検出装置であって、用紙を受け入れる上側ガイド板１５ａおよび下側ガイド板１５ｂと、上側ガイド板１５ａおよび下側ガイド板１５ｂの搬送面側にフィルム状に設けられ、用紙の略先端部分の接触による圧点を検出する上側感圧素子１６、下側感圧素子１７と、上側感圧素子１６、下側感圧素子１７による検出信号から前記用紙のカール量を検出するカール検出部２１と、を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の用紙を受け入れ、当該用紙のカールを検出するカール検出装置であって、
前記用紙を受け入れる上側および下側受け入れガイド板と、
前記上側および下側受け入れガイド板の搬送面側の前記用紙の略先端部分の接触による圧点を検出するフィルム状の圧点検出手段と、
前記圧点検出手段による検出信号から前記用紙のカール量を検出するカール量検出手段と、
を備えることを特徴とする用紙カール検出装置。
【請求項２】
前記圧点検出手段は、前記上側および下側受け入れガイド板の搬送面受け入れ口の略全面に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の用紙カール検出装置。
【請求項３】
前記圧点検出手段は、前記上側および下側受け入れガイド板の搬送面受け入れ口に部分的に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の用紙カール検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザプリンタなどの画像形成装置や用紙後処理装置などにおける用紙カール検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機など電子写真方式によりトナー像を形成し、これを用紙に転写した後、熱定着装置のニップを通過させて定着処理を行ない用紙を排紙している。この加熱および圧力により定着された用紙は加熱による含水分の変化や用紙の特性によりカールが発生する。カールした用紙を、たとえばさらに仕分けたり、大量排紙スタック、ステイプル処理などを行なう装置に搬送させた場合、搬送不良（ジャム）になったり、耳折れ、キズなどの不具合を招来させることになる。そこで、従来、カールした用紙にストレスを加えてカールを矯正するさまざまなカール矯正装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。このような装置では、カールを検出する方法として、非接触型の光センサを用いるもの、非接触型のリミットスイッチを用いるもの、レーザーを用いて高さを計測するものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５３６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記に示されるような従来のカール検出方式にあっては、光センサを用いる場合カール状態はさまざまであるから、どこでカールを測定するか、センサの配置設定が難しい。たとえば、光センサを用紙によって移動可能に配設する方法もある。しかし、この方法は光センサを移動させる機構と位置制御が必要になり大掛かりなものとなってしまう。また、センサを複数並べる方法もあるが、コストアップになるとともに、センサを配設するためのスペースが必要になる。
【０００５】
また、接触型のセンサを用いる場合は、用紙のカール部分に接触してその高さを検出するためのアクチュエータの設計が困難である。すなわち、用紙によってはコシのない場合もあり、うまくアクチュエータが機能するように作動力を設定しなければならない。また、カール状態がさまざまであるため、それに対応するように広範囲で検出するようにアクチェータ自体を大型化する必要がある。また、カール量を知るためには、たとえば、アクチュエータを分割し、どのアクチュエータが検知したかを知る必要があり、複雑な検出系になってしまう。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡単で、かつ設置スペースを必要としない手段により、用紙のカール量を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、処理対象の用紙を受け入れ、当該用紙のカールを検出するカール検出装置であって、前記用紙を受け入れる上側および下側受け入れガイド板と、前記上側および下側受け入れガイド板の搬送面側の前記用紙の略先端部分の接触による圧点を検出するフィルム状の圧点検出手段と、前記圧点検出手段による検出信号から前記用紙のカール量を検出するカール量検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この請求項１にかかる発明によれば、用紙を受け入れる上側および下側受け入れガイド板の搬送面側に前記用紙の略先端部分の接触による圧点を検出するフィルム状の圧点検出手段を設け、この圧点検出手段によってカール量検出手段が用紙のカール量を検出するように構成することで、省スペースでカール検出を行なうことが可能になる。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明は、前記圧点検出手段は、前記上側および下側受け入れガイド板の搬送面受け入れ口の略全面に配設されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、上側および下側受け入れガイド板の搬送面受け入れ口の略全面に圧点検出手段を配設することにより、特別なスペースを必要とせずに全サイズの用紙カールを検出することが可能になる。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明は、前記圧点検出手段は、前記上側および下側受け入れガイド板の搬送面受け入れ口に部分的に配設されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、上側および下側受け入れガイド板の搬送面受け入れ口に部分的に圧点検出手段を配設することにより、より簡単な構成のカール検出が可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明（請求項１）にかかる用紙カール検出装置は、用紙を受け入れる上側および下側受け入れガイド板の搬送面側に前記用紙の略先端部分の接触による圧点を検出するフィルム状の圧点検出手段を設け、この圧点検出手段によってカール量検出手段が用紙のカール量を検出するように構成したので、簡単でかつスペースを必要としない用紙カール検出装置を提供することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明（請求項２）にかかる用紙カール検出装置は、請求項１にかかる発明において、上側および下側受け入れガイド板の搬送面受け入れ口の略全面に圧点検出手段を配設するため、特別なスペースを必要とせずに全サイズの用紙カールを検出することができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明（請求項３）にかかる用紙カール検出装置は、請求項１にかかる発明において、上側および下側受け入れガイド板の搬送面受け入れ口に部分的に圧点検出手段を配設したので、より簡単な構成のカール検出が可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる用紙カール検出装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態）
本発明の用紙カール検出装置は、用紙受け入れ部材に、用紙が受け入れ部材に接触する際の圧点の位置を検出することができるフィルム状の感圧素子を配設する。以下、具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置の構成を示す説明図である。この図１において、符号１０は定着処理後の用紙を受け入れる用紙受け入れローラ、符号１５ａは用紙受け入れローラ１０の直後に設けられ用紙をガイドする上側ガイド板、符号１５ｂは用紙受け入れローラ１０の直後に設けられ用紙をガイドする下側ガイド板、符号１６は上側ガイド板１５ａの受け入れ口部分に設けられた上側感圧素子、符号１７は下側ガイド板１５ｂの受け入れ口部分に設けられた下側感圧素子、符号１８は上側感圧素子１８の出力信号を増幅するアンプ、符号１９は出力信号を増幅する下側感圧素子１７のアンプ、符号２１はアンプ１８，１９を介して入力される感圧素子の表層とベース層との接触による信号からカール量を検出するカール検出部、符号２２はカール検出後における所定の処理を実行する全体制御部、符号３０は離形性に優れた表面層を有し、内部に加熱ヒータを内蔵し所定の温度に加温される熱定着ローラ、符号３１はたとえばシリコンゴム層で形成され、熱定着ローラ３０に所定圧で付勢される加圧ローラである。この熱定着ローラ３０の設定温度と加圧ローラ３１の加圧力の相互作用により複写機が保証する用紙すべての定着率を確保している。なお、この設定温度と加圧力が大きくなると定着率は向上するが、その反面で用紙のカール量が大きくなるという関係がある。
【００１９】
図６は、本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置に用いられる感圧素子の構成例を拡大して示す説明図である。上側感圧素子１６、下側感圧素子１７としては一般に市販されているフィルム状のたとえば２層の感圧素子を用いることで実現する。感圧素子はフィルム状の上側電極（表層）４０と下側電極(ベース層)４１を備え、上側電極４０の各電極ｓ１〜ｓｎが下側電極４１に触れることで用紙の接触、すなわちこの接触位置によってカールを検出する。
【００２０】
このように、用紙搬送における受け渡し部分において、用紙受け入れ側にある程度のカールを有する用紙をガイドする受け入れ口を形成する。すなわち、図１に示すように用紙受け入れローラ１０の直後に、上側ガイド板１５ａおよび下側ガイド板１５ｂにより形成する。そして、この受け入れ口となる上側ガイド板１５ａおよび下側ガイド板１５ｂの搬送面側に、用紙が接触したことを検知するフィルム状の上側感圧素子１６、下側感圧素子１７を配設する。そして、上側感圧素子１６、下側感圧素子１７には検知信号を増幅するアンプ１８，１９がそれぞれ接続され、このアンプ１８，１９の出力信号がカール検出部２１に入力されるように構成されている。そして、このカール検出部２１からの出力信号が全体制御部２２に入力されるように構成されている。
【００２１】
図４に用紙カール検出装置の制御形の構成例（１）を示す。なお、この図４ではアンプ１８，１９の図示を省略してある。図１および図４構成において、上カール（フェイスカール）の用紙が搬送された場合、上側ガイド板１５ａの入口に設けられた上側感圧素子１６に用紙の先端が接触することにより、上側感圧素子１６が反応する。この反応によってアンプ１８を介してカール検出部２１がカール量を検出する。一方、下カール（バックカール）の用紙が搬送された場合、下側ガイド板１５ｂの入口に設けられた下側感圧素子１７に用紙の先端が接触することにより、下側感圧素子１７が反応する。この反応によってアンプ１９を介してカール検出部２１がカール量を検出する。その後、このカール量は全体制御部２２に送られ、ここで所定の処理がカール処理部３５によって行なわれる。なお、所定のカール処理として、たとえば表示パネル（不図示）にカール量が大きい旨、カール量により搬送品質、スタック品質などが確保されないなどのメッセージ、カール量が大きすぎた場合にサービスマンコールなどのメッセージ、カール量に応じた最適制御、あるいは公知のカール矯正装置（デカーリング）を設けたシステムでは、そのカール量やカール方向に応じた搬送経路を切り替えるなどを行なう。
【００２２】
図２は、本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置のカール検出原理を示す説明図である。カール検出において、上カールの場合は上側感圧素子１６が、下カールの場合は下側感圧素子１７が反応するので、用紙のカール方向がわかる。そして、上側感圧素子１６、下側感圧素子１７は、用紙がこの感圧素子の表面に接触すると感圧素子の上層が下層に接触して検出電流が流れることで接触点（圧点）の位置がわかるので、そのカール高さを検出することができる。
【００２３】
図２において、カール高さＨは、感圧素子の用紙搬送方向をＸ、Ｘと直交する用紙搬送ローラの軸方向をＹ、ガイド間隔をａ、受け入れ口の角度をθとすると、
Ｈ＝（ａ／２）＋Ｘｓｉｎθ
で知ることができる。さらに、Ｙの値から用紙の手前側のカールか、あるいは奥側のカールかを判別することができる。
【００２４】
さらに、上側感圧素子１６、下側感圧素子１７が反応しない場合は、用紙はカールのない平坦な状態であることがわかる。また、上側感圧素子１６、下側感圧素子１７は薄いフィルム状で形成され、上側ガイド板１５ａおよび下側ガイド板１５ｂの受け入れ口に貼り付けることができるので、従来のように大掛かり、あるいは煩雑となる特別なセンサを配設するスペースを必要としない。
【００２５】
ところで、図２の感圧素子は上側ガイド板１５ａおよび下側ガイド板１５ｂの受け入れ口ガイド部分にほぼ全面に配設したが、部分的に設けてもよい。この例を以下に示す。図３は、本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置における他の構成例およびカール検出原理を示す説明図である。通常、カールによる不具合はある程度を超えると発生しやすい。すなわち、ある値以上のカールを検出する必要がある。この場合、上側ガイド板１５ａおよび下側ガイド板１５ｂの受け入れ口全体に感圧素子を配設する必要はなく、部分的に配設してもよい。図５にこの制御系のブロック図を示す。ここでは、上側感圧素子１６として手前上側感圧素子１６ａ，奥上側感圧素子１６ｂ、下側感圧素子１７として手前下側感圧素子１７ａ，奥下側感圧素子１７ｂがそれぞれ設けられている。なお、この図５ではアンプ１８，１９の図示を省略してある。
【００２６】
図３において、部分的に感圧素子を配設したときのオフセットｂの値は下記式より、
ｂ＝（Ｈ−ａ／２）／ｓｉｎθ
で求めることができる。また、系によってはカールの有無だけがわかればよい場合もあり、この場合にはさらに回路構成などを簡略化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかる用紙カール検出装置は、複写機やプリンタなどの画像形成装置や用紙後処理装置などに有用であり、特に、省スペースで簡単な構成で用紙のカールを検出する装置やシステムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置のカール検出原理を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置における他の構成例およびカール検出原理を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置の構成例（１）を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置の構成例（２）を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態にかかる用紙カール検出装置に用いられる感圧素子の構成例を拡大して示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  用紙受け入れローラ
１５ａ  上側ガイド板
１５ｂ  下側ガイド板
１６  上側感圧素子
１６ａ  手前上側感圧素子
１６ｂ  奥上側感圧素子
１７  下側感圧素子
１７ａ  手前下側感圧素子
１７ｂ  奥下側感圧素子
２１  カール検出部
２２  全体制御部
３５  カール処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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