特許ウォッチ

公開番号2023043145
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-28
出願番号2022102722
出願日2022-06-27
発明の名称算出システム、画像形成装置及び画像形成システム
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G03G 21/00 20060101AFI20230320BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】用紙の情報と加熱後の経過時間を用いて用紙長さ変化量を算出する。
【解決手段】算出システム(500)は、用紙の情報を取得する取得手段(118)と、トナー像を用紙に定着するために加熱装置(150、160)によって加熱された用紙の搬送方向における用紙の長さの変化量を、取得手段が取得した用紙の情報と用紙が加熱装置を通過した時からの経過時間とに基づいて算出する算出手段(400)と、を備える。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
用紙の情報を取得する取得手段と、
トナー像を前記用紙に定着するために加熱装置によって加熱された前記用紙の搬送方向における前記用紙の長さの変化量を、前記取得手段が取得した前記用紙の前記情報と前記用紙が前記加熱装置を通過した時からの経過時間とに基づいて算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする算出システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記加熱装置によって加熱された前記用紙に含まれる水分量を検出する水分量検出手段を備え、
前記算出手段は、前記取得手段が取得した前記用紙の前記情報と、前記用紙が前記加熱装置を通過した時からの前記経過時間と、前記水分量検出手段によって検出された前記水分量とに基づいて、前記加熱装置によって加熱された前記用紙の前記長さの前記変化量を算出することを特徴とする請求項１に記載の算出システム。
【請求項３】
前記用紙がさらされる空気の湿度を検出する湿度検出手段を備え、
前記算出手段は、前記取得手段が取得した前記用紙の前記情報と、前記用紙が前記加熱装置を通過した時からの前記経過時間と、前記湿度検出手段によって検出された前記湿度とに基づいて、前記加熱装置によって加熱された前記用紙の前記長さの前記変化量を算出することを特徴とする請求項１に記載の算出システム。
【請求項４】
前記加熱装置によって加熱された前記用紙に含まれる水分量を検出する水分量検出手段と、
前記用紙がさらされる空気の湿度を検出する湿度検出手段と、
を備え、
前記算出手段は、前記取得手段が取得した前記用紙の前記情報と、前記用紙が前記加熱装置を通過した時からの前記経過時間と、前記水分量検出手段によって検出された前記水分量と、前記湿度検出手段によって検出された前記湿度とに基づいて、前記加熱装置によって加熱された前記用紙の前記長さの前記変化量を算出することを特徴とする請求項１に記載の算出システム。
【請求項５】
前記算出手段は、前記経過時間に対する前記用紙の前記長さの前記変化量の関係を表す用紙長さ変化量推移関係情報を算出することを特徴とする請求項１に記載の算出システム。
【請求項６】
前記用紙の前記情報を用いて、前記経過時間に対する水分量変化量の関係を表す水分量変化関係情報と、前記水分量変化量に対する前記用紙の前記長さの前記変化量の関係を表す用紙長さ変化関係情報とを算出する演算部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の算出システム。
【請求項７】
前記加熱装置によって加熱された前記用紙に含まれる水分量を検出する水分量検出手段と、
前記用紙がさらされる空気の湿度を検出する湿度検出手段と、
を備え、
前記算出手段は、前記用紙の前記情報、前記水分量、前記湿度及び前記経過時間を用いて、前記水分量変化関係情報及び前記用紙長さ変化関係情報から前記用紙の前記長さの前記変化量を算出することを特徴とする請求項６に記載の算出システム。
【請求項８】
前記用紙の前記情報を入力する操作部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の算出システム。
【請求項９】
前記水分量検出手段は、前記搬送方向において前記加熱装置の下流に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の算出システム。
【請求項１０】
前記水分量検出手段は、前記搬送方向において前記加熱装置の下流に配置されている第一の水分量検出手段と、前記搬送方向において前記加熱装置の上流に配置されている第二の水分量検出手段と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の算出システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、算出システム、画像形成装置及び画像形成システムに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
昨今、版作成の必要がなく短納期が実現でき、また可変印刷も可能なデジタル画像形成装置の市場が拡大している。このようなデジタル画像形成装置においては、粉体トナーを用いた電子写真方式や、流体インクを用いたインクジェット方式などがあげられる。電子写真方式においては、粉体トナーを用紙に定着するために、定着部において用紙が加熱される。また、インクジェット方式においては、用紙上の流体インクを素早く乾燥させて生産性を向上させるために、乾燥部において用紙が加熱される。
【０００３】
画像形成装置において、上質紙やコート紙といった種類の用紙が用いられることが多い。これらの種類の用紙の主原料は、パルプ繊維である。パルプ繊維は、木材から作られており、水分をよく吸収し、また、放出する。水分の吸収及び放出に伴ってパルプ繊維が膨張及び収縮するので、用紙のサイズが変化する。画像形成装置の定着部や乾燥部において用紙が加熱されると、用紙のパルプ繊維に含有されていた水分が蒸発し、用紙サイズが収縮する。加熱によって収縮した用紙は周囲の空気中の水分を吸収するので、時間の経過に伴って用紙サイズが伸長する。用紙に含まれる水分量は、増大し、やがて周囲の空気の飽和水分量と平衡状態になる。
【０００４】
一方、デジタル画像形成装置は、オンデマンド印刷として商業印刷分野において使用されるようになってきている。商業印刷分野においては、画像形成装置によって画像が形成された用紙に、後処理装置によって折り処理、断裁処理、製本処理その他の後処理が施されることがよくある。後処理装置が用紙に折り処理や断裁処理を施す場合に、用紙の端部を基準として用紙サイズから処理位置が決定されることが一般的である。用紙サイズは、定形サイズ及び不定形サイズがある。ユーザは、予め用紙サイズ情報を画像形成装置に入力する。処理位置は、入力された用紙サイズ情報に基づいて決定される。例えば、ユーザが用紙サイズ情報としてＡ３サイズを入力すると、用紙サイズは、用紙の搬送方向に長さ４２０ｍｍ、搬送方向に直交する長手方向（画像形成装置の奥行き方向）に長さ２９７ｍｍである。用紙を搬送方向に半分に折る場合は、用紙の先端部から２１０ｍｍの位置が処理位置として決定され、決定された処理位置で用紙が折られる。
【０００５】
ところが、用紙が加熱されて収縮すると、折り処理が施される時の用紙サイズが画像形成時の用紙サイズから変化してしまう。すなわち、折り処理が施される時の用紙サイズがユーザによって入力された用紙サイズから変化してしまうので、入力された用紙サイズから決定された折り位置で用紙を折ると、用紙の折られた部分が所望の位置からずれてしまう可能性が生じる。このような用紙の伸縮に対する対策として、画像形成装置で画像が形成された用紙の長さが平衡状態に落ち着くまで用紙を一日程度放置し、その後にオフラインで後処理装置によって用紙に後処理を施すことが行われている。しかし、版を必要としないデジタル画像形成装置は、オンデマンド印刷で画像が形成された用紙がすぐに出力されるメリットがあるにもかかわらず、後処理のために用紙を一日放置することによって最終成果物の出力が遅れるという課題がある。よって、画像が形成された用紙を放置する必要なしに画像形成開始から後処理終了までの時間を短縮しつつ加熱による用紙の伸縮による課題を解決することができる手段が求められている。
【０００６】
また、デジタル画像形成装置は、用紙の両面に画像を形成する両面印刷が可能なものもある。しかし、用紙の第一面に表面画像が形成される時の用紙の加熱によって用紙の搬送方向の長さが変化するので、用紙の第一面と反対の第二面に形成される裏面画像の画像形成位置が第一面に形成された表面画像の画像形成位置とずれることがある。このような表面画像と裏面画像との相対的な位置ずれは、成果物の品位を低下させ、また、裁断処理における画像欠けや製本処理における画像ずれが発生する可能性を生じさせる。これらの課題に対して、特許文献１のような解決手段が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００９－６７５６０号公報
特開２０１２－１９４３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１においては、後処理される用紙の長さが実際に測定され、測定された用紙長さに基づいて処理位置が調整される。しかし、用紙長さを実際に測定しても、用紙長さは、定着部によって加熱された用紙の水分量（含水率）が飽和するまで変化し続ける。後処理の直前で用紙長さを測定しなければ、実際に測定された用紙長さに基づいて処理位置を調整しても、処理位置が用紙の所望の位置からずれてしまう。すなわち、後処理の工程ごとに用紙長さ検出手段が必要になり、後処理装置の大型化及び高コスト化を招いてしまう。また、様々なメーカによって様々な後処理装置が製造されているので、後処理装置のすべてに用紙長さ検出手段を設けることは困難である。画像形成装置本体に用紙長さ検出手段を設けた場合は、用紙の長さを検出した時から用紙に後処理が施される時までの経過時間に応じて用紙の長さが変化するので、後処理位置の高精度化には限界がある。
【０００９】
特許文献２においては、画像形成装置本体が、加熱前後の水分量情報と用紙の種類別に用紙の伸縮量を算出する補正値とを有し、水分量情報と補正値とに基づいて用紙長さ変化量が算出され、用紙長さ変化量に基づいて第二面への画像形成位置が補正される。しかし、特許文献１と同様に定着直後に用紙長さ変化量を算出しても、用紙長さは時間の経過とともに変化し続けるので、第二面に画像を転写する時に用紙長さ変化量を算出しなければ表面画像と裏面画像との相対的な位置ずれを低減することができない。また、第二面に画像を転写する時に用紙長さを測定しても、用紙長さ変化量の算出、算出結果の画像形成部へのフィードフォワード及び用紙へ画像を形成するために要する時間の間も用紙長さが変化し続け、かつ時間を要した分だけ画像形成ができない。そのため、生産性が大幅に低下する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例による算出システムは、
用紙の情報を取得する取得手段と、
トナー像を前記用紙に定着するために加熱装置によって加熱された前記用紙の搬送方向における前記用紙の長さの変化量を、前記取得手段が取得した前記用紙の前記情報と前記用紙が前記加熱装置を通過した時からの経過時間とに基づいて算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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