(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷用紙の基準幅よりも長い幅をスキャニングし，スキャニングしたラインの断面形状データを出力するスキャナーセンサと，
前記スキャナーセンサが出力した前記断面形状データから，印刷用紙が存在すると見なせる高さの最大高低差を求め，更に，印刷用紙が存在すると見なせる高さを計測した最初の位置から最後の位置までの前記ライン上における長さを求め，前記最大高低差が紙くせ不良判定値より大きいと紙くせ不良が発生したと判定し，前記長さが縮み不良判定値より小さいと縮み不良が発生したと判定する用紙検査装置と，
を含むことを特徴とする用紙検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，印刷中に発生する紙くせ不良および縮み不良を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷中に発生する印刷用紙の縮みやシワは印字品質に大きな影響を与える。例えば，レーザプリンタにより両面印刷を行う場合，まず，感光ドラム上に作像したトナー像を印刷用紙の表面に転写し，熱によってトナー像を印刷用紙の表面に定着させるが，この時に，印刷用紙の中の水分が蒸発して縮みやシワなどの不良が印刷用紙に発生すると，印刷用紙の裏面を印刷する時に印刷不良が発生する。
【０００３】
また，インクジェットプリンタで印字量が多い印刷を行う場合，大量のインクによって印刷用紙は多量の水分を含むことになり，多量の水分によって印刷用紙が大きく波打つと，印刷後の印刷用紙を巻き取る際にシワが発生して製品不良になってしまう。
【０００４】
縮みやシワなどの不良はその発生を予め予測することが困難であるため，印刷用紙の縮みやシワの発生を印刷中に発見することが重要になる。印刷用紙のシワを検出する技術としては，特許文献１において， 用紙の表面を所定方向に走査して用紙の表面の急激な高さの変化を検出するセンサと，該センサの出力を所定の基準値と比較して前記センサの出力が所定の基準値よりも大きい場合には用紙にシワがあることを示す信号を出力する手段と，前記センサを用紙搬送に関して交差する方向に移動させる走査機構とを備えた不良用紙検知装置が既に開示されている。
【０００５】
また，印刷用紙の縮みの検出に利用できる技術としては，特許文献２において，発光素子と，複数の受光素子とを具備し，発光素子を発光させたとき，受光出力が予め決められた閾値以下である受光素子に対向する部分に用紙が存在するものとして，幅方向に係る用紙端の位置を検出する装置が開示されている。特許文献２で開示されている発明は，印刷用紙の縮みを直接的に検出する発明でないが，特許文献２に係る装置により，印刷用紙の両側の端を検出してこの端間の長さを求めれば，印刷用紙の縮みを検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０２５１９号公報
【特許文献２】特開２００７−１６８９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
印刷用紙のシワを検出する装置と印刷用紙の縮みを検出する装置の２つをプリンタに設置すればシワと縮みの両方を検査できるが，既存のプリンタに設置することを考慮すると，印刷用紙の表面高さを検出するセンサのみで紙くせ不良（例えば，シワ）と縮み不良の両方を検査できることが望ましい。そこで，本発明は，印刷用紙の表面高さを検出するセンサを利用して紙くせ不良と縮み不良の両方を検査するシステム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】
【０００８】
上述した課題を解決する本発明は，印刷用紙の基準幅よりも長い幅をスキャニングし，スキャニングしたラインの断面形状データを出力するスキャナーセンサと，前記スキャナーセンサが出力した前記断面形状データから，印刷用紙が存在すると見なせる高さの最大高低差を求め，更に，印刷用紙が存在すると見なせる高さを計測した最初の位置から最後の位置までの前記ライン上における長さを求め，前記最大高低差が紙くせ不良判定値より大きいと紙くせ不良が発生したと判定し，前記長さが縮み不良判定値より小さいと縮み不良が発生したと判定する用紙検査装置とを含むことを特徴とする用紙検査システムである。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明において，印刷用紙が存在すると見なせる高さの最大高低差は紙くせの度合いを示すデータで，印刷用紙が存在すると見なせる高さを計測した最初の位置と最後の位置までの長さは印刷用紙の幅を示すデータになるため，用紙検査装置が，スキャナーセンサが出力した断面形状データからこれらのデータを求めれば，スキャナーセンサが出力した断面形状データを利用して紙くせ不良と縮み不良の両方を用紙検査装置側で検査できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】用紙検査システムの構成を説明する図。
【図２】用紙検査装置の動作を説明する図。
【図３】印刷用紙に不良が発生していない時の断面形状データを説明する図。
【図４】紙くせ不良が発生した時の断面形状データを説明する図。
【図５】縮み不良が発生した時の断面形状データを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。
【００１２】
図１は，本実施形態に係る用紙検査システム１の構成を説明する図である。図１に図示したように，本実施形態に係る用紙検査システム１は，対象物の表面をライン状にスキャニングし，対象物の表面高さを計測するスキャナーセンサ１０と，スキャナーセンサ１０が出力する断面形状データから印刷用紙２の不良（図１では，シワ２ａ）を検査する用紙検査装置１１とから少なくとも構成される。
【００１３】
図１で図示した用紙検査システム１では，スキャナーセンサ１０は，印刷用紙２の表面をライン状にスキャニングできるように配置されており，スキャナーセンサ１０のスキャニング幅は印刷用紙２の幅よりも長くなっている。なお，スキャナーセンサ１０のスキャニング幅を印刷用紙２の幅よりも長くしているのは，スキャナーセンサ１０のスキャニング幅内に印刷用紙２の両端を含ませ，印刷用紙２の両端位置から印刷用紙２の幅を算出できるようにするためである。
【００１４】
対象物の表面高さを計測するスキャナーセンサ１０としては，レーザ光を対象物の表面に照射して，対象物の表面高さを計測するレーザ式ラインセンサを利用できる。レーザ式ラインセンサを用いる場合，スキャナーセンサ１０は，パルス状のレーザ光を照射してから受光するまでの時間から，スキャナーセンサ１０と対象物までの距離を測定し，レーザ光の照射角度を変更させて，対象物の表面高さをライン状にスキャニングする。
【００１５】
スキャナーセンサ１０として，レーザ式ラインセンサを用いる場合，高さを計測する計測間隔はスキャナーセンサ１０の解像度と計測長さに依存するため，印刷用紙２の幅が長く，一台のスキャナーセンサ１０にて検査に必要な計測間隔が得られない場合，図１に図示したように，スキャナーセンサ１０のスキャニング幅の一部が重なり合うように複数台のスキャナーセンサ１０（図１では２台）を印刷用紙２の幅方向に並べることで，検査に必要な計測間隔を得ることができる。
【００１６】
なお，本実施形態に係る用紙検査システム１では，スキャナーセンサ１０が測定した表面高さから，印刷用紙２の紙くせ不良（例えば，シワやカール）と印刷用紙２の縮み不良を検査するため，スキャナーセンサ１０は，例えば，０．１ｍｍ程度の高さを判別できればよい。
【００１７】
図２は，用紙検査装置１１の動作を説明する図である。スキャナーセンサ１０は，１ラインに係るスキャニングを完了すると，スキャナーセンサ１０は，スキャニングしたライン上で計測した高さを含む断面形状データを出力し，用紙検査装置１１は，スキャナーセンサ１０から断面形状データを受信する（Ｓ１）。なお，スキャナーセンサ１０が出力する断面形状データには， スキャナーセンサ１０の解像度と計測長さで決まる計測間隔毎の高さが含まれ，図１に図示したように，複数のスキャナーセンサ１０を配置する場合，用紙検査装置１１は，それぞれのスキャナーセンサ１０から受信した断面形状データを合成することで，一つの断面形状データを生成する。
【００１８】
用紙検査装置１１は，スキャナーセンサ１０から断面形状データを受信すると，スキャナーセンサ１０が出力した断面形状データを解析し，印刷用紙２が存在すると見なせる高さの最大高低差を求める（Ｓ２）。なお，印刷用紙２が存在しない箇所は，印刷用紙２が存在する箇所に比べて高さが著しく低くなるか，または，高さを計測できないことになるため，用紙検査装置１１は，これらの箇所の高さを除いた高さの中から，最大高さと最小高さを特定し，最大高さから最小高さを減算することで最大高低差を求めることになる。
【００１９】
次に，用紙検査装置１１は，スキャナーセンサ１０が出力した断面形状データを解析し，印刷用紙２が存在すると見なせる高さを計測した最初の位置と最後の位置までの長さを求める（Ｓ３）。なお，この長さは，印刷用紙２が存在すると見なせる高さを計測した最初の位置と最後の位置までの間にスキャナーセンサ１０の計測間隔が幾つ含まれるか求めることで算出できる。
【００２０】
次に，用紙検査装置１１は，断面形状データから求めた最大高低差が紙くせ不良判定値より大きいか判定することで，印刷用紙２に発生している紙くせ不良を検査する（Ｓ４）。用紙検査装置１１は，断面形状データから求めた最大高低差が紙くせ不良判定値より大きければ，印刷用紙２に紙くせ不良が発生していると判定してＳ６に進み，不良の発生を知らせる信号を出力して（Ｓ６），この手順は終了する。
【００２１】
用紙検査装置１１は，断面形状データから求めた最大高低差が紙くせ不良判定値を超えていなければ，次に，Ｓ３で求めた長さが縮み不良判定値より小さいか判定することで，印刷用紙２の縮み不良を検査する（Ｓ５）。用紙検査装置１１は，断面形状データから求めた長さが縮み不良判定値より小さければ，印刷用紙２に縮み不良が発生していると判定してＳ６に進み，不良の発生を知らせる信号を出力して（Ｓ６），この手順は終了する。また，用紙検査装置１１は，断面形状データから求めた長さが縮み不良判定値未満でなければ，印刷用紙２に不良が発生していないと判定して，この手順は終了する。
【００２２】
ここから，上述した内容に詳しく説明する。図３は，印刷用紙２に不良が発生していない時の断面形状データを説明する図で，図３において，横軸は位置で，縦軸は高さである。
【００２３】
スキャナーセンサ１０がスキャニングしたライン上に不良（紙くせ不良および縮み不良）が発生していない場合，断面形状データの形状は緩やかにうねるがおおむね水平になる。図３において，印刷用紙２が存在すると見なせる高さを実線で示し，印刷用紙２が存在すると見なせる高さの最大高低差ΔＨ０は，印刷用紙２が存在すると見なせる高さの最大値Ｈｍａｘから，印刷用紙２が存在すると見なせる高さ最小値Ｈｍｉｎを減算した値になる。
【００２４】
また，印刷用紙２が存在すると見なせる高さを計測した最初の位置と最後の位置までの長さＬ０は，図３では，位置Ｔ１から位置Ｔ２までの長さになる。スキャナーセンサ１０がスキャニングする長さとスキャナーセンサ１０の解像度から計測間隔の長さがわかるため，位置Ｔ０から位置Ｔ１までの計測回数から，位置Ｔ０から位置Ｔ１までの長さ求めることができる。
【００２５】
図４は，紙くせ不良が発生した時の断面形状データを説明する図で，図４（ａ）は，紙くせ不良としてシワが発生した時の図で，図４（ｂ）は，紙くせ不良としてカールが発生した時の図である。
【００２６】
スキャナーセンサ１０がスキャニングした印刷用紙２にシワが発生している場合，図４（ａ）で図示しているように，シワが発生している箇所において高さが高くなるため，断面形状データから求められた最大高低差ΔＨ１は図３の最大高低差ΔＨ０よりも大きくなる。また，図４（ｂ）で図示しているように，印刷用紙２の中央部の高さが高くなるため，断面形状データから求められた最大高低差ΔＨ２は図３の最大高低差ΔＨ０よりも大きくなる。このように，印刷用紙２に紙くせが発生していると，断面形状データから求めた最大高低差は，印刷用紙２に紙くせが発生してないと時よりも大きくなるため，紙くせを正常とする最大高低差の上限値に紙くせ不良判定値を設定すれば，断面形状データから求めた最大高低差から紙くせ不良の発生を検査できる。
【００２７】
図５は，縮み不良が発生した時の断面形状データを説明する図である。スキャナーセンサ１０がスキャニングした印刷用紙２に縮み不良が発生している場合，図５で図示しているように，印刷用紙２が存在すると見なせる高さを計測した最初の位置と最後の位置までの長さＬ１は，縮み不良が発生していない時の長さＬ０よりも短くなる。よって，用紙幅を正常とする下限値を縮み不良判定値に設定すれば，この長さから紙くせ不良の発生を検査できる。
【符号の説明】
【００２８】
１    用紙検査システム
１０  スキャナーセンサ
１１  用紙検査装置
２  印刷用紙
【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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