JP2009258165A

JP2009258165A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2009258165A
Application number: JP2008103784A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Eto; 正和江藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2009-11-05

Abstract

【課題】修復可能な三次元的な形状欠陥を修復することで、正常な画像が形成された記録媒体を成果物として確保して、生産性を向上させる。
【解決手段】記録媒体８３の先端の０.５ライン幅分が第１受光面７３ａ、第２受光面７３ｂの直下にきたとき１回目、２回目の照射動作をそれぞれ行い、読み取った輝度情報を第１、第２輝度パターン情報Ｇ１、Ｇ２として格納する。情報Ｇ１、Ｇ２に基づいて陰影部の面積Ｓ１、Ｓ２を算出し、Ｓ３＝（Ｓ２−Ｓ１）／Ｓ１により算出した差分の割合Ｓ３に基づいて三次元形状欠陥レベルの概略の判定を行う。欠陥の種類がカールである場合は、エアー吸引力決定テーブルを参照してエアー吸引力を決定する。吸着エアー装置８２のエアー吸引ダクトファン８４が作動し、吸着エアー吸引口８２ａを介して、記録媒体８３の先端のカール部８３ａを吸引する。
【選択図】図８

Description

本発明は、記録媒体に画像形成を行う画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置においては、記録媒体（以下、用紙と称する）に画像が形成された印刷物の画像欠損、汚れ、斜行等の欠陥を判断し、欠陥と判断した場合にはその印刷物を所定の場所に排出させる、所謂検品システムを有するものがある。このような従来の画像検査装置における画像欠陥の判断の方法はさまざまであるが、例えば、所定の基準との差に応じて欠損、汚れ、斜行等の画像欠陥を検知し、印刷品質を確認している。

今日、１枚１枚印字情報を変更できる、インクジェットプリンタやレーザービームプリンタ等のダイレクトイメージング（以下、ＤＩと称する）技術の発展が目覚しい。画像形成装置においては、印刷物の品質向上は重要であり、ＤＩ方式の画像形成装置においても印刷物の品質の向上は重要である。

印刷物の品質の向上に対しては、画像形成工程に限らず、印刷物の検査工程も重要な工程であり、現在もこの技術開発が進んでいる。このような技術として、画像形成装置が形成する画像データの最上流のデータであるＲＩＰ処理前データを使って比較基準画像を生成する技術や、検査の高速化、誤検知の回避、省メモリ化等のための技術の開発がなされている。なお、ＲＩＰ処理前データは、画像形成処理において最も初期の段階に生成される画像データである。

このような印刷物の検査を行う従来の画像検査装置として、例えば、検査を効率化させるために、印刷物を搬送しながら、または用紙に画像を印刷しながら印刷した画像に欠陥が有るか否かを検査する構成のものが開示されている（下記特許文献１参照）。

また、従来の画像検査装置として、画像の汚れや情報の欠損等の画像欠陥ではなく、画像品質を検査する画像検査装置が開示されている（下記特許文献２参照）。この画像検査装置は、視覚感度も考慮した画像品質を定量化して、この定量化した値に基づいて画像品質の判定を行っている。

また、従来の画像検査装置として、画像形成装置の画像形成の生産性を向上させるために、画像欠陥の誤検知を抑制するための構造を有するものが開示されている。具体的には、検査すべき用紙に印字または印画された画像のみを選択的に検査する構造を有し、用紙の全ての領域を検査するよりも画像欠陥の誤検知を減少させることができ、画像形成装置の画像形成の生産性を向上させるものである（下記特許文献３参照）。

電子写真方式の画像形成装置の場合、印刷物を定着部に通すため、印刷物の画像に光沢ムラが発生しやすい。このため、従来、画像の光沢ムラを検査するために、光沢ムラの評価装置に関する技術が開示されている。このような評価装置としては、例えば、画像の色や濃度である乱反射光を検出して画像欠陥を判別する上述の従来の画像検査装置とは異なり、画像の正反射光を検出して光沢ムラを評価しているものがある（下記特許文献４参照）。

また、従来、画像欠陥の発生を抑制するために、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれた画像読取装置の技術が開示されている（下記特許文献５参照）。この特許文献５においては、読取装置としてＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）を配置し、画像の用紙への定着後にトナーの飛翔状態を検知して、画像形成の設定条件を異常飛翔の抑制をするように変更する方法が開示されている。

従来の画像検査装置における画像検品機構としては、次のようなものが一般的であった。すなわち、まず、用紙に画像が形成された印刷物の画像欠陥（ページ抜け、異常画像、文字化け、画質不良、濃度ムラ、汚れ、ボタ落ち等）をイメージセンサや光学式センサ等を利用して、２次元パターン化や、光量レベル検知を行う。さらに、これらの結果と、別に記憶された正常画像情報との比較考量により、欠陥レベルの判別を行う。そして、欠陥画像と判定された場合には、専用のエスケープトレイ等に峻別積載して格納する。

また、画像以外の用紙の形状欠陥（紙折れ、カール、しわ、凹凸等）の検品に関しては、例えば、画像形成完了後（定着後）に、用紙の断面部の形状検知センサを配置して、カール量を検知した装置が提案されてきた。このほかにも、搬送部において用紙のカール量を接触式センサにより検知するもの、さらに、用紙の凹凸を、高さセンサ等により非接触形態で凹凸を検知する装置等も提案されている。
実公平０１−０８９１３５号公報特開２０００−１６８０５４号公報特開２００１−３４１３９３号公報特開２００２−３５０３５５号公報特開２００４−７８０３０号公報

しかしながら、従来の形状欠陥を検知する方法では、表面に元々凹凸のある用紙等における、画像欠陥、凹凸、三次元形状欠陥をリアルタイムに精度良く峻別し判定することが極めて困難であった。そのため、結果として、仮に、画像形成完了前（定着前等）に、カールやしわ等を修復できたならば、成果物として得ることが可能な用紙までも、エスケープトレイへ峻別せざるを得ない状況にあった。

実際、転写動作直後の用紙は、転写時の帯電の影響を受けて、転写部と像担持体との分離期間に、静電的な吸着力の作用により、像担持体側へ倒れ込む力が働き、分離できた場合にも、上カール状態になりやすい。このため、修復動作がなされない状態で定着部への搬送が行われた場合は、定着部材への巻きつきジャムや、定着装置の回転不能による装置の停止が生じやすくなる。あるいは、カール部に相当する部分での紙折れ等の発生も生じやすくなる。

また、両面画像形成時においては、用紙の１面目が定着装置を通過した場合、転写カール部が定着熱の影響を受ける。そして、例えば、画像が定着された１面目と裏面との用紙の中の水分量の蒸発量の差により、さらにカールが助長されやすくなり、用紙の２面目の像形成に悪影響を与える。一例としては、カール状態で転写動作を受けた場合には、転写画像の乗り量減少による濃度ウスや濃度ムラ等が発生しやすくなり、異常画像の一因となる。紙しわの場合は、画像抜けの一因となる。さらに、定着部における弊害が、より顕著となることは言うまでもない。

また、接触式センサを搬送路途中に配置して、用紙のカール状態を検知することにより、転写直後の用紙の形状欠陥を簡易な構成で検知する装置も知られている。この装置では、検知結果に基づき、搬送速度や定着手段を制御する。

しかしながら、接触式センサ自体が、機内でのトナー飛散等により汚染されやすく、検知精度の低下や、用紙裏面への汚れ付着等の弊害が避けられない。さらに、両面画像形成時においては、裏面におけるセンサにこすれる部分での画像不良等、深刻な被害をもたらすことがある。

一方、用紙の形状欠陥を、高さセンサや非接触式の形状センサを搭載して検知する構成も知られている。しかしながら、高さセンサは、高さ調整が難しく、精度良い検知には、相当な近接設置が必要となり、上記と同様のセンサ汚れが避けられない。また、形状センサに関しても、機内での汚れや、検知形状のパターンニング制御が難しく、制御装置が複雑かつ高価なものになりがちであった。

本発明の目的は、修復可能な三次元的な形状欠陥を修復することで、正常な画像が形成された記録媒体を成果物として確保でき、生産性を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の請求項１の画像形成装置は、画像形成完了前の画像形成期間において、記録媒体の三次元形状の情報を光学的に読み取る読み取り手段と、前記読み取り手段により読み取られた三次元形状の情報に基づいて、前記記録媒体の三次元的な形状欠陥のレベルを確定する確定手段と、前記確定手段により確定された三次元的な形状欠陥のレベルに基づいて、前記記録媒体の三次元的な形状欠陥を画像形成完了前に修復する修復手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、修復可能な三次元的な形状欠陥を修復することで、正常な画像が形成された記録媒体を成果物として確保でき、生産性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

本実施の形態に係る画像形成装置は、マルチファンクション周辺機器１００（以下、ＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ）１００と称する）として構成される。ＭＦＰ１００は、電子写真方式を採用する４Ｄカラー系の画像形成装置である。

ＭＦＰ１００は、図１に示すように、スキャナ部１１０、レーザ露光部１２０、各色に対応した４つの感光ドラム１３１〜１３４を備える作像部１３０、定着部１４０、給紙部１５０、及び各構成要素を制御するプリンタ制御部１６０を備える。

スキャナ部１１０は、原稿台に置かれた原稿に対して、照明を当てることにより原稿画像を光学的に読み取り、読み取った像を電気信号に変換して画像データを作成する。

レーザ露光部１２０は、スキャナ部１１０において作成された画像データに応じて変調されたレーザ光等の光線を、等角速度で回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）１２１に入射させ、反射走査光として光学系を介して感光ドラム１３１〜１３４に照射する。

作像部１３０は、感光ドラム１３１〜１３４を回転駆動し、帯電器によって帯電させ、レーザ露光部１２０によって感光ドラム１３１〜１３４上に形成された潜像をトナーによって現像する。そして、この現像されたトナー像を用紙に転写し、この際に転写されずに感光ドラム１３１〜１３４上に残った微少トナーを回収する。

作像部１３０は、現像ユニット（現像ステーション）を４連持つことで、上述のような一連の電子写真プロセスを実現している。４連の現像ユニットは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられている。シアンステーション（現像ステーション）の作像開始から所定時間経過後に、マゼンタステーション、イエローステーション、及びブラックステーションの作像動作を順次実行していく。このタイミング制御によって、用紙上に色ずれのない、フルカラートナー像が転写される。

定着部１４０は、ローラやベルトの組み合わせによって構成され、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵し、作像部１３０によってトナー像が転写された用紙上のトナーを、熱と圧力によって溶解、定着させる。

給紙部１５０は、用紙カセットやペーパーデッキに代表される用紙収納庫１５１を１つ以上持っており、本実施の形態においては２つ備える。給紙部１５０は、プリンタ制御部１６０の指示に応じて用紙収納庫１５１に収納された複数の用紙の中から１枚を分離し、作像部１３０、定着部１４０へ搬送する。

作像部１３０に用紙が搬送されると、前述の各現像ステーションにおいて、各色のトナー像が転写され、最終的にフルカラートナー像が用紙上に形成される。また、用紙の両面に画像形成する場合には、給紙部１５０は、定着部１４０を通過した用紙を両面反転部１５５に搬送し、反転後、再度、作像部１３０へ用紙を搬送する両面搬送経路１５３及び両面待機収納庫１５４を通るように各部を制御する。

プリンタ制御部１６０は、ＭＦＰ１００全体を制御する図２で後述するＭＦＰ制御部２１０と通信して、その指示に応じて各種の制御を実行する。それと共に、スキャナ部１１０、レーザ露光部１２０、作像部１３０、定着部１４０、給紙部１５０の各部の状態を管理しながら、全体が調和を保って円滑に動作できるよう指示を行う。

また、ＭＦＰ１００は、図１に示すように、定着部１４０と、給紙部１５０の両面反転部１５５との間に、記録媒体である用紙に形成された画像（以下、出力画像と称する）を検知する検知部１７０を備えている。検知部１７０は、後述するＣＩＳ装置５０を備え、ユーザからの指示により出力画像の検知を行い、ＭＦＰ制御部２１０に検知画像を送信する。検知部１７０の詳細は後述する。

次に、プリンタ制御部１６０について説明する。ＭＦＰ１００が、電源ＯＦＦ状態から電源ＯＮ状態になると、プリンタ制御部１６０は、まず、スキャナ部１１０、レーザ露光部１２０、作像部１３０、定着部１４０、給紙部１５０に対して、準備動作開始を指示する。それと共に、ＭＦＰ制御部２１０との間で、互いに機器使用状況の通知のやり取りを行う。その後、ＭＦＰ１００各部の準備動作が終了し、画像形成動作が可能な状態であることをＭＦＰ制御部２１０に通知する。プリンタ制御部１６０は、ＭＦＰ制御部２１０に対し、ＭＦＰ１００各部の機器情報を通知する。

さて、用紙が正常に搬送され、所定位置に到達した場合には、プリンタ制御部１６０は、給紙部１５０から用紙の所定位置への到達通知に応じて作像部１３０へ作像開始を指示する。このタイミング制御によって、用紙上にトナー像が転写される。定着部１４０は定着部１４０の温度を監視し、適切な定着温度になるよう制御している。プリンタ制御部１６０は、全ての用紙の排出が完了すると、動作停止を各部へ指示し、各部からの動作停止通知を受け、ＭＦＰ制御部２１０へ動作終了を通知する。出力画像の画像検査方法については後述する。

次いで、ＭＦＰ１００のハードウエア構成について図２を参照して説明する。図２は、ＭＦＰ１００のハードウエア構成を示すブロック図である。

図２に示すように、ＭＦＰ１００は、ＭＦＰ制御部２１０と、出力画像処理部２６０と、プリンタ部２７０と、後処理部２７１とを備える。ＭＦＰ１００はまた、入力画像処理部２２０と、ＮＩＣ（Network Interface Card）部２３１、ＲＩＰ（Raster Image Processor）部２３２（図３参照）と、メモリ部２４０とを備える。さらに、操作部２５０と、検知部１７０と、検査部２９０と、光学式検査装置（読み取り手段、確定手段）７０とを備える。

入力画像処理部２２０は、紙原稿等の原稿をスキャナ等の画像読み取り装置で読み取り、読み取った画像データを画像処理する。ＮＩＣ部２３１は、ネットワークを利用して入力された画像データ（主に、ＰＤＬデータ）をＲＩＰ部２３２に渡したり、ＭＦＰ１００内部の画像データや装置情報をネットワーク経由で外部に送信したりする。図３で詳述するＲＩＰ部２３２は、入力されたＰＤＬ（Page Description Language）データを解読し、ＲＩＰ処理をしてビットマップデータに展開する部分である。

ＭＦＰ制御部２１０は、入力画像処理部２２０またはＮＩＣ部２３１を介して入力された画像データを受信する。ＭＦＰ制御部２１０は、入力されるデータや出力するデータを制御する交通整理の役割を果たしている。また、ＭＦＰ制御部２１０は、入力された画像データを一旦メモリ部２４０に格納する。メモリ部２４０は、画像データが一時的に格納されたり、格納された画像データが必要に応じて呼び出されたりする。

出力画像処理部２６０は、画像を出力するために画像データに画像処理を行い、これをプリンタ部２７０に送る。光学式検査装置７０は、記録媒体である用紙の三次元形状の情報を読み取り、その読み取った情報を検査結果としてプリンタ部２７０に送る。光学式検査装置７０の詳細については後述する。

プリンタ部２７０は、出力画像処理部２６０において生成された画像データに基づいて画像を用紙上に順次形成していく。プリンタ部２７０は、図１に示す作像部１３０、定着部１４０、給紙部１５０、プリンタ制御部１６０等を備える。プリンタ部２７０において画像が形成された用紙は、後処理部２７１へ送り込まれる。後処理部２７１は、用紙の仕分け処理や用紙の仕上げ処理等を行う。

次いで、図３を参照してＭＦＰ１００のＲＩＰ部２３２について説明する。図３は、ＭＦＰ１００のＲＩＰ部２３２の構成を示すブロック図である。

ＲＩＰとは、ＰＤＬで記述された文字、線画、図形等のベクトル情報、あるいは、色、パターン、写真等の画像走査線情報等を同時にページ上に再現するためのものである。すなわち、これらの情報それぞれのオブジェクト情報をメモリ上にビットマップ（ラスタイメージ）展開するプロセッサである。元来、ハードウエアとして出力装置側に搭載されていたが、現在では、ＣＰＵの高速化によりソフトウエアで実現されている。

ＲＩＰ部２３２は、一般に、インタプリタ部３１０とレンダリング部３２０の２つの部分から構成されている。インタプリタ部３１０は、ＰＤＬの翻訳を行うＰＤＬ解釈部３１１と、解釈したＰＤＬデータからディスプレイリストと呼ばれる中間ファイルを生成するＤＬ（Display List）生成部３１２とから構成されている。レンダリング部３２０は、ディスプレイリストに対してカラーマッチングを行うＣＭＭ（Color Matching Module）部３２１と、ディスプレイリストをビットマップ（ラスタイメージ）に展開するＤＬ展開部３２２とから構成されている。

ＰＤＬ解釈部３１１は、入力されてきた様々な種類のＰＤＬデータを解析する部分である。入力されるＰＤＬデータの入力フォーマットとしては、ＡｄｏｂｅＳｙｓｔｅｍｓ社のＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（登録商標）言語が有名である。また、ＨＰ（Hewlett-Packard）社のＰＣＬ（Printer Control Language）（登録商標）言語等が有名である。これらは、ページ単位の画像を作成するためのプリンタ制御コードで記載されており、単純な文字コードのほか、図形描画のコードや写真画像のコード等も含まれている。また、ＰＤＦ（Portable Document Format）（登録商標）というＡｄｏｂｅＳｙｓｔｅｍｓ社の開発した文書表示用ファイル形式も様々な業界で多用されている。ＰＤＬ解釈部３１１は、ドライバを使用せず、直接、ＭＦＰ１００に入力されたこのフォーマットのデータも解析対象としている。その他、ＰＤＬ解釈部３１１は、ＰＰＭＬ（Personalized Print Markup Language）と呼ばれるＶＤＰ（Variable Data Print）向けフォーマットにも対応している。さらに、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＴＩＦＦ（Tagged Image File Format）と呼ばれるカラー画像の圧縮フォーマット等にも対応している。

ＣＭＭ部３２１は、グレースケール、ＲＧＢ、ＣＭＹＫ等様々な色表現方式を用いた画像データの入力が可能である。その他の色表現方式の場合には、一度ＣＲＤ（Color Rendering Dictionary）によってＣＭＹＫ表現方式に変換した後、カラーマッチングを施す。ＣＭＭ部３２１においては、ＩＣＣプロファイルによるカラーマッチングが行われる。ＩＣＣプロファイルには、ソースプロファイルとプリンタプロファイルとがある。ソースプロファイルは、ＲＧＢまたはＣＭＹＫ表現方式の画像データ（ＲＧＢ系画像データまたはＣＭＹＫ系画像データ）を一度、規格化された色表現方式であるＬ＊ａ＊ｂ＊表現方式の画像データ（Ｌ＊ａ＊ｂ＊系画像データ）に変換する。そして、このＬ＊ａ＊ｂ＊系画像データを再度、出力先となる画像形成装置に適したＣＭＹＫ系画像データに変換する。ソースプロファイルは、ＲＧＢプロファイルとＣＭＹＫプロファイルとから構成されている。ソースプロファイルにおいては、入力画像がＲＧＢ系画像の場合にはＲＧＢプロファイルが選択され、入力画像がＣＭＹＫ系画像の場合にはＣＭＹＫプロファイルが選択される。プリンタプロファイルは、出力先画像形成装置の色特性に合わせて作られており、ＲＧＢ系画像の場合は、色味優先や鮮やかさ優先の色特性を選択するのが好ましく、ＣＭＹＫ系画像の場合は、色差最小の色特性を選んで最適画像を出力することが多い。

また、ＩＣＣプロファイルは、一般に、ルックアップテーブル形式によって作成されている。ソースプロファイルにおいては、ＲＧＢまたはＣＭＹＫ系画像データが入力されると、入力されたＲＧＢまたはＣＭＹＫ系画像データは、一意にＬ＊ａ＊ｂ＊系画像データに変換される。これに対して、プリンタプロファイルにおいては、Ｌ＊ａ＊ｂ＊系画像データが出力先のプリンタに適合したＣＭＹＫ系画像データに変換される。なお、プリンタプロファイルにおいて、カラーマッチングを必要としないＲＧＢ系画像データは、デフォルト設定の色変換によりＣＭＹＫ系画像データに変換されて出力され、カラーマッチングを必要としないＣＭＹＫ系画像データは、そのまま出力される。

本実施の形態においては、画像検査での出力画像における検査対象として、ライン、テキスト、グラフィック、及びイメージ画像（以下単に、イメージと称する）や、用紙（下地）の汚れ等の下地の状態（以下単に、下地と称する。）が設定されている。

本実施の形態においては、検査内容として、「欠け」、「汚れ」、「乱れ」、「色再現」、「面内ムラ」、「粒状性」、「位置ずれ」、及び「折れ」が設定されている。上述の検査内容について具体的に説明する。

「欠け」は、出力画像に欠けがあるか否かの検査である。「汚れ」は、情報（画像）が無い部分に印字やゴミ等の汚れが付着してしまった部分があるか否かの検査である。「乱れ」は、トナーの飛び散りによるラインのがたつきがあるか否かの検査である。「色再現」は、入力画像データと出力画像との色の差分を検査するものである。「面内ムラ」は、出力画像の色ムラの検査である。具体的には、「面内ムラ」は、グラフィック画像においてある程度面積のあるロゴやマークを複数箇所、同じ色で出力している場合にこれらのロゴやマークの間の色ムラを検査するものであり、これらのロゴやマークの間での色差を検出して判断する。「粒状性」は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）と視感度特性（ＶＴＦ）を使って粒状性を演算する検査であり、出力画像がイメージ画像やグラフィック画像である場合にこれらを検査対象とする。「位置ずれ」は印字位置ずれの検査であり、「折れ」は画像が形成された用紙（以下、「印刷用紙」と称する。）の折れを検査する。

画像検査において異常（画像欠陥）が検出された場合の制御は、ＭＦＰ制御部２１０が実行する。プリンタ制御部１６０及び検知部１７０は出力画像の検出のみを実行し、ＭＦＰ制御部２１０に、検出した出力画像の画像データを送信する。

検知部１７０は、図４に示すＣＩＳ装置５０を備える。

図４に示すように、ＣＩＳ装置５０の内部には、印刷用紙上の出力画像に光を照射するＬＥＤアレイ６０と、印刷用紙の摺擦や紙紛等からＣＩＳ装置５０内部を保護するコンタクトガラスとが組み込まれている。さらに、印刷用紙からの投影光束を導くセルフォックガラス６２と、この投影光束を投影画像として読み取るフォトダイオード６３とが組み込まれている。フォトダイオード６４については後述する。

フォトダイオード６３は、主走査方向に対し２４００ｄｐｉの解像度を持ち、副走査方向に対して２４００ｄｐｉの解像度を持つように構成されている。また、フォトダイオード６３の受光面上方にはＲＧＢフィルタが順番に並べてある。このため、フォトダイオード６３は、実際にはフルカラー６００ｄｐｉの読み取り解像度となっている。またＣＩＳ装置５０は、フォトダイオード６３により、出力画像の情報を８ビット２５６階調の輝度信号情報として得ることができるため、階調性についても緻密な判定を行うことが可能である。

以下、ＭＦＰ１００における出力画像の画像検査方法について説明する。

本画像検査方法の画像検査処理においては、まず、不図示の検査内容設定画面におけるユーザの操作により、記録媒体としての用紙の種類の選択が行われる。

上記検査内容設定画面において、ユーザはまず、用紙種類指定ダイアグラムを操作して、記録媒体として使用する用紙の種類を選択する。用紙の種類としては、例えば、再生紙、普通紙、コート紙（マットコート紙やアートコート紙を含む）、光沢紙、色紙、レザック紙、ラベル紙、プレプリント紙等が選択可能である。また、用紙（記録媒体）の種類情報として、上記用紙の紙種名称以外に、坪量、及び表面特性を入力する。用紙の種類情報として、用紙の紙種名称、坪量、及び表面特性の少なくとも１つを入力してもよい。

普通紙、コート紙及び光沢紙については、画像検査における問題は特にない。色紙については、検査対象である出力画像を認識するために、色紙の色（下地のオリジナルの色）を登録する必要がある。また、色紙には、イエローやグリーン、蛍光色等多くの色の色紙があり、色紙の色を登録したとしても、ＣＩＳ装置５０のフォトダイオード６３（ＲＧＢセンサ）によって全ての色を感知できるわけではない。更には、出力画像と下地とのコントラストが足りなくなり、誤検知やエラーが発生するおそれがある。

レザック紙は、表面に凹凸があるため、画像検査が最も難しい用紙の１つである。レザック紙においてはその表面凹凸が影になり、画像検査において「下地に色（汚れ）を持つ」と判断されてしまう。プレプリント紙のように、その模様が一定であればその模様を１度登録して検査すればよい。しかし、レザック紙の場合には、模様は１枚１枚異なるため正確に検査できない。さらに、レザック紙はその表面形状からラインやテキスト等のドット情報が欠けやすい。このようなレザック紙を使用している時、コート紙等と同じ検査条件で画像検査を行ったのでは誤検知やエラーが発生するおそれがある。

ラベル紙には切り込みが入っているものがある。単純にオリジナル画像（入力画像）と出力画像とを比較するだけの検査では、出力画像の読み取りにおいて印刷用紙の切り込み部分をスジと認識して、全てが欠陥と判断されてしまう。この問題を解決するためには読み取りもしくは読み取り情報の演算上の工夫が必要である。また、ラベル紙自体は基層、接着層、台紙から構成されており、台紙、すなわちラベル紙の裏面にはロゴ等の模様が入れられている場合が多い。このため、ラベル紙によっては下地の部分が透けてしまい、誤検知が生ずる場合がある。

プレプリント紙の場合は、下地の模様を欠陥として誤検知してしまうことが多い。読み取られた出力画像の画像データには、オリジナルの画像データには存在しない情報が含まれているので、誤検知やエラーが発生するおそれがある。

本実施の形態においては、上記検査対象であるライン、テキスト、グラフィック、イメージ及び下地という出力画像の部分判別は、像域を分離処理する手段（像域分離部）を使って行われる。この手段は、ＲＩＰ部２３２において判断して付与されるタグビット情報と、ＲＩＰ処理後のビットマップ情報とを利用して像域を分離処理するものである。

上述のように画像検査条件が設定され、この設定された検査条件に基づいて出力画像の画像検査が行われる。画像検査処理において、各検査レベル及び各検査内容における画像欠陥の判断は、欠陥判断条件に基づいて行われる。

次いで、以下に、画像検査方法について詳細に説明する。

まず、欠け（情報の欠落）の検査方法について説明する。「欠け」は、従来から行われている検査内容であり、バーコードのラインが欠けていないか等を検査する場合が多かった。検査方法としては、ライン情報をＲＩＰ処理前のデータから入手する。ライン情報とはラインの幅、基点と終点の結び方等が記載されたＰＤＬ記述情報である。実際のライン幅やドットの大きさ等の情報はＲＩＰ処理後のビットマップデータから入手する。

本画像形成装置は、像域分離部でラインやドットと判断された出力画像の領域に対しても欠け検査が可能な構成になっている。像域分離部では、５ｍｍ以上のラインやテキストの場合、グラフィック情報と判別する。５ｍｍ以上のラインやテキストは、１０ｍｍ程度の太いラインからなり、且つ中間の濃度であるロゴや見出しが多いため、グラフィックス処理の方が好ましい場合が多いからである。このため、ライン、テキストと判別されるのは、５ｍｍ未満の太さのライン、テキストである。

一方、ビットマップデータで入力された画像においても、像域分離部は、ライン、テキスト判別を行っている。バーコード生成ソフトがビットマップデータでバーコードを生成することが多いため、像域分離部がビットマップデータに対してライン、テキスト判別を行うことができるものとなっている。また、本画像形成装置においては、ラインだけではなくドットの欠けも検査可能である。

欠け検査の実際の検査フローでは、検知部１７０におけるＣＩＳ装置５０のフォトダイオード６３によって出力画像のＲＧＢデータを検出する。そして、この検出したＲＧＢデータをＣＭＹＫ単色データに変換し、このＣＭＹＫ単色データを２値化してこれとオリジナル画像データとを比較して行う。この比較において、情報欠落部を検索し、欠落部の面積（大きさ）、具体的には、欠落部の画素数を検出して欠けか否かを判別する。高精度モードにおいては、欠落部の面積が１画素以上である場合に出力画像に欠けがあると判断する。普通モードにおいては欠落部の面積が４画素以上の場合に、また、簡易モードにおいては欠落部の面積が９画素以上の場合に、夫々、出力画像に欠けがあると判断する。

また、欠けの検査は、検査対象としてテキスト、ライン、グラフィック、及び／またはイメージを選択された場合に実行される。

次いで、汚れ（情報の付加）の検査方法について説明する。基本検査フローは上述の欠けの検査の場合と同じであるが、汚れの検査は、オリジナル画像において情報が無い部分を対象にする検査である。印刷用紙において、オリジナル画像には無い画像（つまり、オリジナル画像データにおいて情報が無い部分）に読み取り情報（付加画像）が存在する場合には、この付加情報の大きさ（面積）を検出することにより汚れであるか否かを判別する。汚れは、欠けと同じ条件の画素単位で判断する。すなわち、高精度モードにおいては付加情報が１画素以上、普通モードにおいては４画素以上、また、簡易モードにおいては９画素以上の場合に、それぞれ汚れがあると判断する。

また、汚れの検査は、検査対象として「下地」が選択された場合に実行される。色紙、プレプリント紙においては通常、汚れを検知することはできない。色紙の場合はそれ自体の色が汚れであると判断されたり、プレプリント紙の場合はその予め印刷されている画像が汚れと判断されたりしてしまうからである。ただし、色紙、プレプリント紙の色または画像を予め登録すれば検査は可能である。本画像形成装置は、予め色紙自体の色またはプレプリント紙自体の画像を登録する機能を有しており、この機能を利用して色紙またはプレプリント紙を用紙として用いた場合にも出力画像の検査を実行することができる。

次いで、乱れの検査方法について説明する。欠けまでは至っていないが、所望のラインやドットよりも大きかったり小さかったりする場合を乱れとする。乱れはバーコード等には致命的な欠陥である。理想とのずれ量を「乱れパラメータ」として検査を実行する。

次いで、位置ずれの検査方法について説明する。位置ずれとは、用紙に対する所望の印字位置（基準位置）と、実際に印字された位置（出力位置）がずれていることを示す。位置ずれは、基準位置からの出力位置のずれ量を検出して判断すればよい。より具体的に述べると、出力画像においてエッジがはっきりしている部分の基準位置からのずれ量を検出して判別している。出力画像において、エッジ抽出技術を用いてエッジを抽出し、この抽出したエッジと基準位置との関係を比較して、位置ずれを判断する。なお、像域分離も同様の方法によって像域分離を行っている。

位置ずれ検査では、高精度モードにおいては１ｍｍ以上の位置ずれが、普通モードにおいては１．５ｍｍ以上の位置ずれが、簡易モードにおいては２ｍｍ以上の位置ずれが、それぞれ１つ以上存在する場合に、位置ずれ欠陥が発生していると判断される。

次いで、折れの検査方法について説明する。折れに関しては、余白部がないため判断は容易である。折れによって通常現れるはずの余白部が無いことを検知して判断すればよいからである。例えば白色部が囲んでいるか否かを判断する等の方法がある。折れ検査は、印刷用紙と出力前の用紙との大きさを比較することにより行い、印刷用紙が出力前の用紙より小さいと判断された場合に、折れが発生していると判断される。

次いで、画像検査方法について説明する。

本実施の形態における画像検査処理は、画像形成の実行（以下、ＪＯＢと称する）が指示された場合に実行される。本画像検査処理において、まず、不図示の検査内容設定画面におけるユーザの操作に応じて操作部２５０またはプリンタドライバから画像検査処理の実行の命令を受けたか否かを判別する。画像検査処理の実行命令を受けると、本ＪＯＢにおける用紙の種類を確認する。具体的には、検査内容設定画面において設定された記録媒体としての用紙の種類を確認する。

次いで、出力前検査モードの設定が確認された場合には、記録媒体として設定されている用紙の種類を確認する。ここで、記録媒体としてプレプリント紙または色紙を設定する場合には、出力前画像検査の基準とするために、画像の出力前のプレプリント紙または色紙の画像（下地の画像や下地の状態、下地の色等）を、ＣＩＳ装置５０を用いて予め登録しておく。これにより、記録媒体自体の検査が可能になる。この構成により、予め画像が印刷されたプレプリント紙の検査、並びに色紙の検査等が可能になる。

次いで、記録媒体として設定されている用紙が再生紙またはレザック紙であるか否かを判別する。記録媒体として再生紙またはレザック紙が設定されている場合には、例えば、ユーザが検査内容設定画面において、図示しない出力前用紙検査モードの設定ボタンを押下する。さらに、検査レベル指定ダイアログを操作して検査レベルを高精度にする。これにより、検査条件を任意に設定することができる。

一方、記録媒体として再生紙またはレザック紙が設定されていない場合には、用紙の搬送を開始する。選択された用紙が収納されている用紙収納庫１５１もしくは手差し給紙部１５２に用紙のピックアップを指示する。次いで、ピックアップ指示を受けた用紙収納庫１５１もしくは手差し給紙部１５２は指示タイミングで指示枚数の用紙のピックアップを行って用紙を搬送する。

次いで、ＣＩＳ装置５０で用紙の状態を検出する。具体的には、搬送されてきた用紙先端部（非画像部）表面の凹凸レベルや、下地の色や模様、汚れや付着物をフォトダイオード６３で読み取る。読み取り内容（検査内容）は、上記検査内容設定画面において選択可能である。検査内容についての指示が特に無い場合には、第１の実施の形態において説明した汚れが検査内容に設定され、汚れについての検出が行われる。

次いで、検出結果と、設定されている検査条件に対応する欠陥条件とを比較して、用紙に欠陥が有るか否かを判別する。用紙として色紙またはプレプリント紙が設定されている場合は、予めこれらの用紙を読み込んで登録された基準データと比較して、検出した用紙の状態の内、基準データと異なる部分のみを抽出する。これにより、色紙またはプレプリント紙に対して正確な用紙検査を行うことができる。

出力前の用紙に汚れ等が付着していて、欠陥が有ると判別された場合には、その用紙に画像を形成せずに用紙を排出し、本処理を終了する。一方、出力前の用紙に汚れ等が付着してなく、欠陥がないと判別された場合は、その用紙に画像形成を行う。

本実施の形態では、用紙の種類に応じて検査条件を設定し、検査レベルの最適化、検査内容・対称の絞込みを行う。すなわち、用紙の種類に応じて読み込みデバイスである検知部１７０の読み込み設定を変更する。スジやキズ等の光沢ムラは、高光沢なほど目立ちやすくなる。このため、本実施の形態においては、高光沢用紙であるコート紙と光沢紙の検査時に、正反射特性を検出して光沢ムラ検査するように構成されている。また、プリンタドライバや操作部２５０を介して他の用紙においても正反射特性を検出して光沢ムラを検査するよう設定可能に構成されている。

具体的には、ＣＩＳ装置５０（図４参照）に、フォトダイオード６３を介して光源であるＬＥＤアレイ６０に対向する位置であって、ＬＥＤアレイ６０の照射光の正反射光が入射する位置に、フォトダイオード６４が追加されている。フォトダイオード６４の構成はフォトダイオード６３と同じである。光沢の検出については、ＲＧＢ出力は必要ない。このため、フォトダイオード６４はＲＧＢフィルタを備えない。

次に、光沢検査方法について述べる。

ＭＦＰ制御部２１０は、フォトダイオード６４が検出した出力画像からの正反射画像の情報を受信し、検査部２９０に通知する。検査部２９０は正反射画像とオリジナル画像とを比較して光沢ムラを検出する。

本実施の形態に係る画像形成装置が用いる画像形成方法は、電子写真方式であり、用紙に転写されるトナーの高さは１０μｍを超える場合がある。光沢紙のような高光沢記録媒体では表面が平滑化されており、正反射画像に基づいて転写されたトナーの段差を検出することができる。このため、正反射画像データとオリジナル画像データとを段差において比較することにより、出力画像における定着ローラによるキズや、各種部材による擦れ等を検知することができる。比較方法としては、上述した汚れの検査に用いる計算方法を用いる。すなわち、画像データに存在しない情報（光沢ムラ）が存在していれば、画像欠陥と判断する。

本実施の形態においては、フォトダイオード６３を介して乱反射光を検出する時に、フォトダイオード６４を介して正反射光も同時に検出する構成である。上述のように、出力画像の正反射光も検査対象にすることで、濃度や色では検知することができなかったスジやキズ等の光沢ムラも検出でき、より高品質な出力画像を提供することができる。

また、欠陥の検査等の検品が難しい記録媒体に対しても、画像検査条件を最適化することができ、画像形成の生産性を向上させることができる。加えて、検査品質を最適化することができる。

また、画像出力前に記録媒体の欠陥を判別するので、無駄な色材の消費、各種部材の劣化、用紙の浪費等を回避することができる。さらに、光沢紙等形成されるキズが目立ちやすい高光沢画像については、正反射光を利用して光沢ムラの検査も実行するので、より高品質の出力画像を提供することができる。

なお、上記した検査のための機構は、画像形成装置から分離されたオフライン検査装置として構成してもよい。

次に、本発明の主要部をなす、用紙（以下、「記録媒体８３」と記す）上に形成された三次元的な形状欠陥を検査する検査方法を、以下に詳述する。

本装置における一連の画像形成の流れは、図１を参照して述べると、次のようである。像形成速度として、２４０ｍｍ／ｓｅｃのプロセス速度にて、感光ドラム１３１〜１３４上に静電潜像を形成し、現像装置により、感光ドラム１３１〜１３４上に、像形成材である現像トナーを静電付着させる。

その後、記録媒体８３が静電吸着により積載されている転写ベルト３７０の裏面より、室温２５°Ｃ前後の低湿時における平衡水分量１〜５ｇ／ｍ^３に対応した、２０ｕＡの転写電流を転写装置から付与する。これにより、感光ドラム１３１〜１３４上の現像トナーを静電的に転写移動させる。

なお、本発明における、転写ベルト３７０は、ポリイミド系樹脂で成形された、スラスト長さ３４０ｍｍ、厚み７５ｕｍ、表面抵抗１０Ｅ１０〜１０Ｅ１５（Ω・ｃｍ）の無端形状ベルト体である。使用した用紙は、Ａ３サイズのＳＫ６４ｇ紙である。

図５は、本発明において、転写動作後の搬送領域に積載された光学式検査装置７０を真上から見た図である。図６、図７は、光学式検査装置７０の模式的な断面図である。

図１、図５に示すように、平面視において、光学式検査装置７０は、転写分離下ガイド板３７と定着ローラ３８との間に配設される。転写分離下ガイド板３７と定着ローラ３８との間にはまた、吸引力制御装置８１及び吸着エアー装置８２（図９で後述）が配設される。

図６、図７に示すように、光学式検査装置７０は、ＬＥＤでなる発光素子（発光部）７１及び受光センサ（受光部）７３を有し、用紙面（記録媒体８３の表面）と平行に、記録媒体８３より５０ｍｍほど鉛直方向上方に配置される。発光素子７１は、光の照射方向が、検査される用紙面に対して約４５°の角度になるように設置される。受光センサ７３は、発光素子７１の下流側において、下面である受光面が用紙面と平行になるように配置される。受光センサ７３には、受光面が２つあって、上流側が第１受光面７３ａ、下流側が第２受光面７３ｂである。

記録媒体８３の用紙面において、三次元的な形状欠陥の検査対象となる領域である「検査対象領域」は、搬送方向では、画像１ライン分である６.５ｍｍ幅以内とし、本実施の形態では、一例として、画像１ライン分の半分とした。また、スラスト方向では、少なくとも記録媒体８３の全域の幅とした。

本実施の形態では、三次元的な形状欠陥の検査対象領域を、記録媒体８３の画像形成領域以外の、例えば、用紙先端余白、用紙端部余白等、画像の形成されていない領域とした。この欠陥検査は、画像検品において、画像欠陥が極めて少なく（例えば、画像領域分が小さい場合や低ＤＵＴＹ画像等）、かつ用紙欠陥が重視される薄紙等の検品に、特に有効である。

つまり、薄紙、例えば坪量が６０ｇ以下の薄紙においては、作像部１３０を通過直後において、用紙先端部の上カールや折れの発生頻度が大きい。そのため、この状態で、定着部１４０を通過した場合、定着ローラ３８への巻きつきや、紙折れ、カールを起因とした定着加圧による紙しわ等が発生するおそれが顕著となる。そのため、生産性の低下や、装置の故障等、深刻な被害が想定される。

これに対して、以降に述べるように、本発明を適用することで、画像欠陥の検品が不要であるため、処理伝速速度が高速化される。それだけでなく、用紙先端部の形状欠陥レベルを確定し、そのレベルを、下流側に配置された「修復手段」である修復動作機構（図９に示す吸引力制御装置８１及び吸着エアー装置８２）に対して迅速に伝送され、フィードバックの高速化が達成される。

さて、転写領域を通過した記録媒体８３の先端における非画像領域である余白１３ｍｍ部において、１ライン６.５ｍｍの半分の領域である３.２５ｍｍ（以下「０.５ライン」と称する）が「検査対象領域」である。この０.５ライン幅分が受光センサ７３の受光面の下方に到達した時点で、発光素子７１が１回目の照射動作を開始する。受光センサ７３は、記録媒体８３の表面からの反射光を、直上の受光面で受光する。

すなわち、図６に示すように、記録媒体８３の先端の０.５ライン幅分が第１受光面７３ａの直下にきたとき、１回目の照射動作を行い、先端の０.５ライン幅分の反射光を、直上の受光面である第１受光面７３ａで受光する。そして、光学式検査装置７０の不図示の演算部が、受光センサ７３で読み取った輝度情報を処理して画像情報とする。すなわち、演算部は、画像上の読み取り輝度情報を、０.５ライン幅にて、積分し、２次元パターン化を行い、別に配置された記憶格納部に第１輝度パターン情報Ｇ１として格納する。

次に、図７に示すように、受光センサ７３の受光面の下方に、残りの０.５ライン幅分が到達し、１ライン分全部が到達した状態で、発光素子７１による２回目の照射動作を行う。そして、受光センサ７３が、検査対象領域である、上記した０.５ライン幅分と同一位置の領域部分での反射光を、直上の受光面で受光する。すなわち、記録媒体８３の先端の０.５ライン幅分が第２受光面７３ｂの直下にきたとき、２回目の照射動作を行い、先端の０.５ライン幅分の反射光を、直上の受光面である第２受光面７３ｂで受光する。

発光素子７１は固定されているが、照射光は、図７に示す状態の記録媒体８３の０.５ライン幅分にも届くため、あくまで、先端側の０.５ライン幅分の直上の受光面での読み取り情報を形状欠陥の確定に用いる。従って、検査対象領域は、上記した１回目の照射の場合と同一である。ただし、発光素子７１は固定なので、先端の０.５ライン幅分に対する照射角度は、結果として、１回目と２回目とで相違することになる。上記した０.５ライン幅分と同一位置の領域部分についての読み取り輝度情報に対して、上記と同様の処理を行い、記憶格納部に第２輝度パターン情報Ｇ２として格納する。

従って、同一の検査対象領域に対して、画像形成工程の１ＪＯＢ中に、時間をずらして、２回、照射及び形状欠陥検知動作を行う。１回目と２回目とでは、搬送による０.５ライン幅分の位置の変位により、照射角度が相違するため、三次元形状である突起形状の近傍に生じる陰影部にレベル差が発生する。光学式検査装置７０の演算部は、このレベル差を演算で把握することにより、突起形状のレベル、すなわち、三次元的な形状欠陥のレベルを確定する。

すなわち、第１輝度パターン情報Ｇ１、第２輝度パターン情報Ｇ２は、読み取った輝度情報を、任意の閾値により２値化したものである。これら、２値化した輝度の情報から、陰影部の面積を読み取ることにより、三次元形状欠陥を判定する。

以下、上記の動作を含む、三次元形状欠陥の検査及び修復処理を、フローチャートを参照しつつ説明する。

図８は、三次元形状欠陥の検査及び修復処理のフローチャートである。この処理は、光学式検査装置７０の不図示の演算部によって実行される。

まず、ステップＳ１０１では、上記した１回目の照射動作により、検査対象領域における第１輝度パターン情報Ｇ１を演算、格納し、第１輝度パターン情報Ｇ１に基づいて、陰影部の面積Ｓ１を算出する。次に、ステップＳ１０２では、上記した２回目の照射動作により、同一の検査対象領域における第２輝度パターン情報Ｇ２を演算、格納し、第２輝度パターン情報Ｇ２に基づいて、陰影部の面積Ｓ２を算出する。照射角度の違いから、通常、Ｓ２＞Ｓ１である。

次に、ステップＳ１０３では、面積Ｓ１と面積Ｓ２とを比較して面積の差分の割合Ｓ３を求める。すなわち、Ｓ３＝（Ｓ２−Ｓ１）／Ｓ１により、差分の割合Ｓ３を算出する。次に、ステップＳ１０４では、差分の割合Ｓ３に基づいて、三次元形状欠陥レベルの概略の判定を行う。すなわち、差分の割合Ｓ３が、０＜Ｓ３≦０．０５の場合は、三次元形状欠陥は無いと判断してステップＳ１０７に進む。０．０５＜Ｓ３≦０．１の場合はステップＳ１０５に進む。０．１＜Ｓ３≦０．２の場合はステップＳ１０６に進む。０．２＜Ｓ３の場合は、修復動作機構では修復不能なレベルの三次元形状欠陥があると判断して、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１０７では、修復動作機構による修復動作は行わない。従って、続くステップＳ１０８で、その後の定着等の処理を通常通り実行し、形状的に正常な成果物を得て、本処理を終了する。

一方、ステップＳ１０５、Ｓ１０６では、三次元形状欠陥の種類及び欠陥のレベル（程度）を判別する。上記不図示の記憶格納部には、予め、立体形状に基づく、立体形状近傍に生ずる陰影部の２次元パターンが格納されているとする。この２次元パターンと、上記第１輝度パターン情報Ｇ１及び第２輝度パターン情報Ｇ２とを照合することにより、三次元形状欠陥の種類及び欠陥のレベルを判別する。

本実施の形態では、欠陥の種類として、カールと紙しわとを判別するようにする。欠陥のレベルは、カール量（高さでｍｍ）、または紙しわ量（高さでｍｍ）である。なお、これら以外の種類も判別し、欠陥の種類に応じてその後の処理を決めるようにしてもよい。

前記ステップＳ１０５で判別した欠陥の種類がカールである場合は、修復を要するほどのカールでないと判断して、前記ステップＳ１０７に進む。従って、修復動作機構による修復動作は行わない。一方、前記ステップＳ１０５で判別した欠陥の種類が紙しわである場合は、ステップＳ１０９に進む。

また、前記ステップＳ１０６で判別した欠陥の種類がカールである場合は、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、図１０に示すエアー吸引力決定テーブルを参照して、図９に示す修復動作機構による修復動作を行う（修復ＯＮ）。その際、修復動作機構の吸引力制御装置８１は、用紙の坪量（ｇ／ｍ^３）、平衡水分量（ｇ／ｃｍ^３）、及びカール量または紙しわ量に基づいて、吸着エアー装置８２によるエアー吸引力を制御する。

ここで、坪量については、上述のように、ユーザによって入力される。平衡水分量については、所定の箇所に設けられた不図示の水分量検出器によって、装置電源がオンされたときに検出され、その検出情報が、吸引力制御装置８１に送られる。水分量検出器は、例えば、給紙部１５０から手差し給紙部１５２までの間、あるいは、装置背面の電装パターン部（図示せず）に配設される。

図９は、第１の実施の形態における修復動作機構の模式的な側面図である。吸着エアー装置８２はエアー吸引ダクトファン８４を有する。エアー吸引ダクトファン８４は、ダクトを通じて吸着エアー吸引口８２ａに繋がっている。吸着エアー吸引口８２ａは、記録媒体８３が通過する搬送ベルト８０の表面に開口している。光学式検査装置７０からの信号により、吸引力制御装置８１が吸着エアー装置８２を制御する。すると、吸着エアー装置８２のエアー吸引ダクトファン８４が作動し、搬送ベルト８０の裏面側から、吸着エアー吸引口８２ａを介して、記録媒体８３の先端のカール部８３ａを、デフォルト状態よりも強い力で吸引する。これにより、カール部８３ａが搬送ベルト８０側に吸着されて矯正され、正常な状態にて、定着部１４０を通過することが可能となる。そのため、定着ジャムや、カール部に相当する部分での紙折れ等の発生を未然に防ぐことが可能となり、生産性の低下が抑制される。

図１０は、カールに対応したエアー吸引力決定テーブルを示す図である。これは、用紙の坪量、平衡水分量及びカール量とエアー吸引力との関係を示す。これらは、室温２５℃・湿度２０％の環境条件下での値を前提としている。同図によれば、例えば、坪量が５２（ｇ／ｍ^３）、平衡水分量が１〜５（ｇ／ｃｍ^３）、及びカール量が２５（ｍｍ）より小さい場合は、図８のステップＳ１１１で、吸着エアー装置８２によるエアー吸引力が１０（ｇ／ｃｍ^２）と決定される。

一方、図８のステップＳ１０９では、図１１に示すエアー吸引力決定テーブルを参照して、修復動作機構による修復動作を行う（修復ＯＮ）。図１１は、紙しわに対応したエアー吸引力決定テーブルを示す図である。このテーブルでは、図１０に示すテーブルのカール量の値である２５、１０に代えて、１５、１０（ｍｍ）としたものであり、その他の値は図１０に示すものと同様である。

このようにして、ステップＳ１１１、Ｓ１０９で、決定されたエアー吸引力にて吸引がなされた後、続くステップＳ１１０では、その後の定着等の処理を通常通り実行し、形状的に正常な成果物を得て、本処理を終了する。これにより、少々の形状欠陥のために用紙及び色材が無駄になることを回避することができる。

前記ステップＳ１０６で判別した欠陥の種類が紙しわである場合は、修復動作機構では修復できないレベルの紙しわであると判断されるので、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、修復動作を行わない。その後、定着動作を行うことなく記録媒体８３を搬送し、不図示のエスケープトレイに排出して（ステップＳ１１３）、本処理を終了する。

このように、各記録媒体８３に対する１回の画像形成工程において、形状欠陥がある場合は、修復機会が少なくとも１回与えられる。両面画像形成時には、各面において１回ずつ、修復機会が与えられる。特に、両面画像形成時における、上カール等の修復にも有効であり、１面目のしわによる、２面目の転写不良画像等の発生を未然に防ぐことが可能である。

すなわち、一般的に、両面画像形成時の１面目が定着部を通過したのちに、２面目の画像形成が始まるまでは、紙中の水分量が、定着熱により、蒸発しやすい。特に１面目と２面目の蒸発量の差から、搬送後半には、相当のカール量となる。この状態を放置した場合、紙浮き等による、２面目の転写不良が発生しやすくなる傾向となる。ところが、本実施の形態では、両面画像形成時における２面目の転写動作や、定着動作の直前におけるカール量の低減化が行われ、２面目の転写不良（画像抜け等）や定着ジャムといった、画像不良や装置停止等を未然に防ぐことが可能となる。

本実施の形態によれば、画像形成完了前の画像形成期間において、画像転写後の記録媒体８３の三次元形状欠陥の種類及び欠陥のレベルを光学的に読み取って判別し、その欠陥種類及びレベルに基づいて、修復可能な形状欠陥であれば、画像形成完了前に修復する。これにより、正常な画像が形成された記録媒体を成果物として確保でき、生産性を向上させることができる。特に、画像定着前に修復することで、定着部１４０でのジャム、装置の故障等を未然に防ぎ、生産性を向上させることができる。

また、記録媒体８３の先端における画像領域外である余白１３ｍｍ部を、三次元的な形状欠陥の検査対象領域としたので、画像ノイズの少ない領域で三次元形状の情報を読み取ることで、形状欠陥のレベル確定の速度及び精度を高めることができる。レベル確定の速度が速いことから、定着前の搬送速度の減速等の制御が不要となり、生産性の低下を抑制することができる。

また、記録媒体８３における同一の検査対象領域に対して、複数回に分けて、異なる照射角度で光が照射されるようにし、各回に読み取った輝度情報に基づいて、三次元形状欠陥のレベルを確定するようにした。これにより、照射角度の違いにより、記録媒体８３の紙しわ等の突部近傍に生じる陰影の度合いに差が生じやすくなり、形状欠陥のレベルの判定精度が高まる。

なお、本実施の形態では、三次元形状欠陥の種類については、カールと紙しわの２種類に分類して判別したが、構成を簡単にする観点からは、種類判別をなくしてもよい。逆に、より精度の高い制御を行う観点からは、３種類以上に分類して判別してもよい。３種類以上の場合は、図１０に示すようなテーブルを欠陥種類毎に設けて、修復制御時のエアー吸引力を決定するようにすればよい。

なお、図１０に示すようなテーブルにおいて、エアー吸引力を決定するパラメータとして、坪量、平衡水分量、欠陥種類に応じた量以外のパラメータ（紙種や、環境条件等）も含めるようにしてもよい。

修復動作機構としては、エアー吸引力を利用したものであればよく、構成は問わない。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態では、第１の実施の形態に対して、修復動作機構及び修復処理に用いるテーブルが異なる。修復動作機構は、図９に代えて図１２に示し、テーブルについては、図１０、図１１に代えて図１３等に示すものを用いる。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

図１２は、第２の実施の形態における修復動作機構の模式的な側面図である。本実施の形態では、搬送ベルト８０として、転写ベルト３７０と同種のベルトを採用する。この修復動作機構には、吸着帯電装置８６、吸着帯電ローラ８５が含まれる。搬送ベルト８０の裏面側において、吸着帯電装置８６により、吸着帯電ローラ８５に電流を印加させることにより、記録媒体８３の先端のカール部８３ａを搬送ベルト８０に対して静電的に吸着させて、カール修復を行う。

図１３は、カールに対応した吸着帯電量決定テーブルを示す図である。これは、用紙の坪量、平衡水分量及びカール量と吸着帯電量（μＡ）との関係を示す。例えば、坪量が５２（ｇ／ｍ^３）、平衡水分量が１〜５（ｇ／ｃｍ^３）、及びカール量が２５（ｍｍ）より小さい場合は、図８のステップＳ１１１で、吸着帯電装置８６による吸着帯電量が７．５（μＡ）と決定される。

ところで、図１１に相当する紙しわに対応した吸着帯電量決定テーブルは図示しないが、図１１の右欄のエアー吸引力に代えて、吸着帯電量（μＡ）が、図１３に示すと同じ値で設定されている。図８のステップＳ１０９では、この不図示のテーブルを参照して、修復動作機構による修復動作を行う。なお、修復動作機構は、静電的吸着力を利用したものであればよく、構成は問わない。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

なお、本実施の形態では、定着部１４０の近傍において、搬送ベルトローラの曲率分離を使用して、定着部１４０への分離搬送を行ったが、分離帯電部を別途設けても良い。あるいは、定着ローラ３８に分離用の帯電を印加させてもよい。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態では、第１の実施の形態に対して、修復動作機構及び修復処理に用いるテーブルが異なる。修復動作機構は、図９に代えて図１４に示し、テーブルについては、図１０、図１１に代えて図１５等に示すものを用いる。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

図１４は、第３の実施の形態における修復動作機構の模式的な側面図である。この修復動作機構には、押圧部で構成された押圧ローラ８７、カム回転駆動モータ８９、カム回転駆動モータ８９に連結したカム８８を備える。押圧ローラ８７としては、板厚０.１ｍｍのりん青銅製の板ばねに係留されるφ１５ｍｍのスポンジ従動ローラを使用した。

本実施の形態では、先端がカールしている記録媒体８３の両端２０ｍｍの余白部に、押圧ローラ８７にて、搬送ベルト８０に対して記録媒体８３を押し付ける。押圧ローラ８７は、３〜５ｇ／ｃｍの線圧の範囲内にて、記録媒体８３の先端部が通過するタイミングにて記録媒体８３を押圧する。押圧力である押圧線圧（ｇ／ｃｍ）は、カム回転駆動モータ８９に連結したカム８８の回転角度を変更する制御により、搬送ベルト８０の表面に対する押圧ローラ８７の侵入量を切り替えることで可変とした。なお、画像形成期間外の、例えば、装置のスタンバイ中等では、押圧ローラ８７の侵入量を−３０ｍｍとした。

図１５は、カールに対応した押圧線圧決定テーブルを示す図である。これは、用紙の坪量、平衡水分量及びカール量と押圧線圧（ｇ／ｃｍ）との関係を示す。例えば、坪量が５２（ｇ／ｍ^３）、平衡水分量が１〜５（ｇ／ｃｍ^３）、及びカール量が２５（ｍｍ）より小さい場合は、図８のステップＳ１１１で、押圧ローラ８７による押圧線圧が５（ｇ／ｃｍ）と決定される。

ところで、図１１に相当する紙しわに対応した押圧線圧決定テーブルは図示しないが、図１１の右欄のエアー吸引力に代えて、押圧線圧（ｇ／ｃｍ）が、図１５に示すと同じ値で設定されている。図８のステップＳ１０９では、この不図示のテーブルを参照して、修復動作機構による修復動作（押圧ローラ８７による押圧）を行う。なお、修復動作機構としては、記録媒体８３を搬送ベルト８０の側に押圧するものであればよく、構成は問わない。

特に、本実施の形態の構成は、例えば、用紙カール量が軽微な場合や、用紙内の非画像領域が広い場合に特に有効であり、簡易な構成にて、定着前のカール量を改善することが可能となる。

なお、使用される用紙サイズのカセット検知信号や、スキャナ部１１０から読み込まれた画像等から、記録媒体８３のスラスト幅サイズや画像スラスト幅を検知して、押圧ローラ８７の記録媒体８３上の押圧位置を可変としてもよい。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態では、第１の実施の形態に対して、修復動作機構及び修復処理に用いるテーブルが異なる。修復動作機構としては、図９に示す構成に代えて、搬送速度及び定着速度を可変とすることで実現する。テーブルについては、図１０、図１１に代えて図１６等に示すものを用いる。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

図１６は、紙しわに対応した搬送速度及び定着速度の決定テーブルを示す図である。これは、用紙の坪量、平衡水分量及び紙しわ量と搬送速度（ｍｍ／ｓｅｃ）及び定着速度（ｍｍ／ｓｅｃ）との関係を示す。

図８のステップＳ１０９では、この不図示のテーブルを参照して、修復動作機構による修復動作を行う。例えば、坪量が５２（ｇ／ｍ^３）、平衡水分量が１〜５（ｇ／ｃｍ^３）、及び紙しわ量が１５（ｍｍ）より小さい場合は、図８のステップＳ１０９で、搬送速度が１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）、定着速度が１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）に決定される。

定着前の搬送速度が１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）（半速）、同時に定着ローラ３８の回転速度も１２０（ｍｍ／ｓｅｃ）（半速）とすることにより、定着時の加圧速度を緩和し、定着ローラ３８にて紙しわを伸ばしながら、正常な定着動作を行わせることが可能となる。

ところで、図１０に相当するカールに対応した搬送速度及び定着速度の決定テーブルは図示しないが、図１０の右欄のエアー吸引力に代えて、搬送速度及び定着速度が、図１６に示すと同じ値で設定されている。図８のステップＳ１１１では、この不図示のテーブルを参照して、修復動作機構による修復動作（搬送速度及び定着速度の減速制御）を行う。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。特に、搬送速度及び定着速度の減速制御は、三次元形状欠陥が紙しわである場合にそれを修復する上で効果的である。

なお、修復を実現する上では、搬送速度及び定着速度のいずれか一方だけを減速制御するようにしてもよい。

（第５の実施の形態）
図１７は、本発明の第５の実施の形態に係る画像形成装置における光学式検査装置の模式的な断面図である。

図１７に示すように、本発明の第５の実施の形態では、発光素子７１の光の照射方向が、第１の実施の形態（図６）と異なる。すなわち、１回目の照射時において、検査される用紙面との成す鋭角が約４５°に代えて約３０°となるように設置される。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。

本実施の効果は第１の実施の形態と基本的に同様であるが、第１の実施の形態に比し、照射角度が水平に近いので、用紙上にある突起と突起近傍付近に発生する陰影部とのコントラストをより強調することが可能となる。そのため、特に軽微な紙しわやカールを認識する上で有効となる。また、用紙表面の凹凸が顕著であるレザック紙等のラフ紙と通常の用紙との識別も容易になる。

レザック紙における紙しわの検知に関しては、従来技術では、誤検知が多発して、識別不可能となり、検査項目から除外していた場合があった。しかし、本実施の形態によれば、検査可能なレベルとなる。レザック紙の検品に関しては、画像形成前に、光学式検査装置７０にて、突起近傍の陰影部の輝度差及び面積差をあらかじめ検出し、そのデータを、閾値格納部に格納しておく。そして、画像形成時にリアルタイムで検出される陰影部の２次元パターンとの比較により、形状欠陥レベルの確定を行うのがよい。

なお、上記各実施の形態において、光学式検査装置７０による三次元的な形状欠陥の検査時において、１回目の照射動作と２回目の照射動作とで、発光素子７１による光量は同じであったが、両者を異ならせてもよい。

例えば、記録媒体８３の先端の０.５ライン幅分が第１受光面７３ａの直下にきたときの１回目の照射動作では、第１の実施の形態に対して５０％の光量とする。先端の０.５ライン幅分が第２受光面７３ｂの直下にきたときの２回目の照射動作では、第１の実施の形態と同様に１００％の光量とする。

このようにすると、色紙等の、突部近傍に生じる陰影の度合いの判断が容易でない記録媒体においても、形状欠陥のレベルの判定精度を高く維持することができる。また、色つきの表面が粗いラフ紙の凹凸と用紙突起との見極めの精度を向上させるのに有効である。

一般に、強度の強い照射光があたった突起部の輝度レベルは、上昇する傾向にあり、強度の弱い照射光での輝度レベルとの差異により、突起レベルを確定するものである。ただし、照射強度が強すぎる場合は、形状以外の画像欠陥の見極めが困難になることがある。そのため、光の強弱に関しては、用紙突起部の検品率と照合して、適宜決定するのが好ましいことは、いうまでもない。

なお、上記各実施の形態では、光学式検査装置７０による照射動作は２回であったが、３回以上とし、各回での輝度情報に基づいて三次元的な形状欠陥の検査を行うようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態における修復動作機構を複数組み合わせて、修復動作を行うようにしてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。ＭＦＰのハードウエア構成を示すブロック図である。ＭＦＰのＲＩＰ部の構成を示すブロック図である。ＣＩＳ装置の構成を示す図である。転写動作後の搬送領域に積載された光学式検査装置を真上から見た図である。光学式検査装置の模式的な断面図である。光学式検査装置の模式的な断面図である。三次元形状欠陥の検査及び修復処理のフローチャートである。第１の実施の形態における修復動作機構の模式的な側面図である。カールに対応したエアー吸引力決定テーブルを示す図である。紙しわに対応したエアー吸引力決定テーブルを示す図である。第２の実施の形態における修復動作機構の模式的な側面図である。カールに対応した吸着帯電量決定テーブルを示す図である。第３の実施の形態における修復動作機構の模式的な側面図である。カールに対応した押圧線圧決定テーブルを示す図である。紙しわに対応した搬送速度及び定着速度の決定テーブルを示す図である。本発明の第５の実施の形態に係る画像形成装置における光学式検査装置の模式的な断面図である。

符号の説明

７０光学式検査装置
７１発光素子
７３受光センサ
８３記録媒体
１００マルチファンクション周辺機器

Claims

画像形成完了前の画像形成期間において、記録媒体の三次元形状の情報を光学的に読み取る読み取り手段と、
前記読み取り手段により読み取られた三次元形状の情報に基づいて、前記記録媒体の三次元的な形状欠陥のレベルを確定する確定手段と、
前記確定手段により確定された三次元的な形状欠陥のレベルに基づいて、前記記録媒体の三次元的な形状欠陥を画像形成完了前に修復する修復手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
前記読み取り手段は、前記記録媒体における画像形成領域以外の領域を検査対象領域として、該検査対象領域の三次元形状の情報を前記記録媒体の三次元形状の情報として読み取ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
前記読み取り手段は、発光部及び受光部を有し、前記記録媒体における同一の検査対象領域に対して、複数回に分けて、前記発光部から異なる照射角度で光が照射されるようにすると共に、各回における前記検査対象領域からの反射光を前記受光部で輝度情報として読み取り、前記確定手段は、前記受光部における各回に読み取った輝度情報に基づいて、前記記録媒体の三次元的な形状欠陥のレベルを確定することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
前記読み取り手段は、前記発光部による照射光の光量を、照射する各回で異ならせることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記修復手段は、エアー吸引力を利用したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記修復手段は、静電的吸着力を利用したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記修復手段は、前記記録媒体を押圧するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記修復手段は、転写動作が終了した後の前記記録媒体の搬送速度及び定着速度の少なくとも一方を可変とするものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記読み取り手段は、前記記録媒体の三次元形状の情報を、前記記録媒体への画像転写後であって画像定着前に読み取ると共に、前記修復手段は、前記読み取り手段による前記記録媒体の三次元形状の情報の読み取り後であって画像定着前に、前記三次元的な形状欠陥を修復することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。