JP2004050815A

JP2004050815A - 映像読取装置

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Publication number: JP2004050815A
Application number: JP2003121812A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Akita; 秋田　正倫; Shoji Maruyama; 丸山　昌二
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2023-04-25
Also published as: JP4110033B2

Abstract

【課題】記録媒体の種類等を判別する映像読取装置において、回路規模が小さく、メモリが少なくてすむようにする。
【解決手段】記録媒体の表面の映像を読み取って光電変換するＣＭＯＳセンサ部２０１と、このセンサ部２０１により読み取られた映像情報をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータ２０８と、このＡ／Ｄコンバータ２０８によってデジタル値に変換された映像情報にもとづいて、前記記録媒体の種類を判別するための平滑特性に関するパラメータを演算する演算部２１９と、この演算部２１９の演算結果を出力する出力インターフェース回路２０９とをモノリシックな半導体デバイスから構成した映像読取装置。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ，インクジェットプリンタ等の画像形成装置に好適な映像読取装置に関し、特に記録媒体（用紙）等の種類，表面状態の判別に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザビームプリンタやインクジェットプリンタなどの画像形成装置では、数多くのプリンタ用紙に対応して最適な画像を得るために複数の印刷モードを設けていた。その印刷モードは印刷時にユーザ自身が設定する構成になっていた。そのため、ユーザには紙の種類を判別するための知識が求められ、その紙の種類を自分で設定するわずらわしさがあった。さらにその設定を誤ると最適な画像を得られないといった問題があった。
【０００３】
近年では、紙表面によって反射する正反射光と拡散反射光の量の違いを検出し、自動で用紙の種類を判別することにより、その検出結果に応じた画像形成制御を行い、最適な画像を得る事ができる画像形成装置も存在するようになった。図１９に従来のプリンタ光沢度計の断面図を示す（下記特許文献１参照）。光沢検出器２００はプリント基板２２０に通常どおり取り付けられたブロック２１０を有している。軸２１３上の光源チューブ２１２および軸２１５上の反射チューブ２１４が、ブロック２１０中に形成されている。光源２１６は光源チューブ２１２中に位置している。光センサ２２２は反射チューブ２１４中に位置している。このとき、光センサ２２２は主にスペクトル反射光に反応し、低光沢紙と高光沢紙を判別する。
【０００４】
また、ＣＣＤエリアセンサで紙の表面画像を捉え、フラクタル次元を求めることにより、紙の粗度を求める手法が発明されている。図２０に従来の平滑度検出器の基本動作を示した処理フロー図を示す（下記特許文献２参照）。記録媒体の表面に光を面積照射する（ステップ２−１、図ではＳ２−１と表記する、参照以下同様）。その後画像読取手段を含めた画像検出手段にて面積照射の反射光により形成される陰影像を平面画像として読み取り、その濃淡情報を多値画像データとして検出する（ステップ２−２）。つまり、照射した光は記録媒体の凹凸により反射光に陰影がつき、凹の部分は暗く、凸の部分は明るくなり、この陰影像を画像読み取り手段のＣＣＤにより検出する。検出された多値画像データである濃淡情報を情報加工処理手段により画像処理を施すことで記録媒体の表面粗度を計測算出する（ステップ２−３）。その後、計測算出された表面粗度に対応した画像形成パラメータ値を画像形成制御手段により決定し制御する（ステップ２−４）。すなわち、この従来例ではＣＣＤからの濃淡情報を読み取ることによって記録媒体の表面粗度を推察することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２１６９３８号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７１０３７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エリアセンサやラインセンサなどの撮像センサを用いた場合、その演算量は多大なものになる。よって回路規模が大きくなり、演算時間が延びるとともに高価なものになってしまう。また、複雑な演算をする場合、多くのメモリを必要とし、スペースとコストが増大するといった問題がある。
【０００７】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、記録媒体の種類等を判別する映像読取装置において、回路規模が小さく、メモリが少なくてすむようにすることを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、映像読取装置を次の（１）のとおりに構成する。
【０００９】
（１）記録媒体の表面の映像を読み取って光電変換する読取素子と、
前記読取素子により読み取られた映像情報をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換された映像情報にもとづいて、前記記録媒体の種類を判別するための平滑特性に関するパラメータを演算する演算回路と、
前記演算回路の演算結果を出力する出力部と、
を備えたモノリシックな半導体デバイスからなる映像読取装置。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、映像読取装置，画像形成装置の実施例により詳しく説明する。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）
図１ないし図８を用いて、実施例１である“映像読取装置”について説明する。図１に映像読取装置の概略構成を示す。本映像読取装置は、光源１１，レンズ１２，ＣＭＯＳエリアセンサ１３，絞り１４より構成される。なおＣＭＯＳエリアセンサ１３はラインセンサでも良い。また絞り１４はなくてもよい。
【００１２】
光源１１より記録媒体１５へ光を照射し、そのときの記録媒体１５の表面画像をレンズ１２，絞り１４を介してＣＭＯＳエリアセンサ１３に結像させる。
【００１３】
次に図２を用いてＣＭＯＳエリアセンサ１３の回路構成について説明する。本ＣＭＯＳエリアセンサ１３は、ＣＭＯＳプロセスにより、モノシリック半導体チップとして構成される。
【００１４】
図中、２０１はＣＭＯＳセンサ部分であり、例えば６４×６４画素分のセンサがエリア状に配置される。２０２および２０３は垂直方向シフトレジスタ、２０４は出力バッファ、２０５は水平方向シフトレジスタ、２０６はシステムクロック、２０７はタイミングジェネレータである。２０８はＡ／Ｄコンバータ、２１９は記録媒体の種類を判別するための平滑特性に関する種々のパラメータを演算する演算部、２０９は出力インターフェース回路、２１０は、演算部２１９の演算結果や、演算前の映像情報等を出力するための出力端子および信号線である。
【００１５】
次に動作について説明する。Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号２１３をアクディブとすると、ＣＭＯＳセンサ部２０１は受光した光にもとづく電荷の蓄積を開始する。次に、システムクロック２０６を与えると、タイミングジェネレータ２０７によって、垂直方向シフトレジスタ２０２および２０３は読みだす画素の列を順次選択し、出力バッファ２０４にデータを順次セットする。
【００１６】
出力バッファ２０４にセットされたデータは、水平方向シフトレジスタ２０５によって、Ａ／Ｄコンバータ２０８ヘと転送される。Ａ／Ｄコンバータ２０８でデジタル変換された画素データは、演算部２１９へ転送される。演算部２１９では，走査ラインごとに、最大値，最小値，平均値を演算する。演算された結果と画像データは出力インターフェース回路２０９によって所定のタイミングで制御され、Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号２１３がアクティブの期間、２１０のＳｌ＿ｏｕｔ信号に出力される。
【００１７】
一方、制御回路２１１によって、Ｓｌ＿ｉｎ信号２１２よりＡ／Ｄ変換ゲインが可変制御できる。例えば、撮像した画像のコントラストが得られない場合は、ＣＰＵはゲインを変更して、常に最良なコントラストで撮像することができる。また、演算部２１９の演算結果を、撮像した画像データに付加して出力するモードと、演算結果のみを出力するモードとを切り替えることができる。
【００１８】
次に、ＣＭＯＳエリアセンサ１３から、記録媒体の種類，表面状態（表面粗度ともいえる）の判別を行う、例えば画像形成装置の制御部へのデータ転送方式について説明する。
【００１９】
図３は１画素の転送タイミングを示している。各受光素子出力はＳＹＳＣＬＫの立下りタイミングで出力される。ＳＤ＿ＲＤ信号立下りと共に、各画素８ビットがシリアルで送信される。このとき出力方式はシリアルである必要は無く、パラレルでも良い。
【００２０】
図４は１ライン（６４画素）転送タイミングを示している。１ラインごとの出力はまず、無効画素４０１から、送信される。続いて６４個の有効画素４０２（１ｌｉｎｅ分）出力され、６４番目の画素の出力が終わると、続いて最大値４０３、最小値４０４、平均値４０５が出力される。
【００２１】
図５は１ページ（６４ライン）転送タイミングを示している。無効画素ライン５０１を出力した後、６４ライン分の有効画素ライン５０２を出力する。
次に図６，図７を用いて演東部２１９内で行われる最大値，最小値，平均値の演算方法について説明する。
【００２２】
図６は、８×８ピクセルのＣＭＯＳセンサ部２０１が読み取った記録材の表面画像をデジタル処理した画像である。
【００２３】
デジタル処理は、ＣＭＯＳセンサ部２０１から出力されるアナログ出力をＡ／Ｄ変換によって８ビットのピクセルデータに変換することによって行われる。
【００２４】
４０の記録材Ａは、表面の紙の繊維が比較的がさついている、いわゆるラフ紙、４１の記録材Ｂは、一般に使用される、いわゆる普通紙、４３の記録材Ｃはグロス紙といわれ、紙の繊維の圧縮が十分になされている記録材の表面拡大画像である。この画像をＣＭＯＳセンサ部２０１で読み込みデジタル処理された画像が、４３〜４５となる。このように、記録材の種類によって、表面の画像は異なる。
【００２５】
これは、主に紙の表面における繊維の状態が異なるために起こる現象である。つまり、紙の繊維の状態が立っていると、紙の表面に斜めに照射した光は繊維によって影ができ、また、繊椎の状態がねていると影はできない。このような現象が結果として４３〜４５の映像を作る。
【００２６】
次に図７を用いて、記録材表面の凹凸量検出方法について説明する。図７において、５０は記録材の表面の映像をデジタル処理した画像である。
【００２７】
ＣＭＯＳセンサ部２０１から出力されたアナログ出力が、Ａ／Ｄ変換されて８ビットのピクセルデータに変換され、画像の明るさに比例して８ビットデータが決まる。そのとき、５１は、８×８画素のうち最初の１ライン内における最も暗い部分であり、図の例では‘８０’ｈ、５２は８×８画素のうち最初の１ライン内における最も明るい部分であり、図の例では‘１０’ｈとなる。Ａ／Ｄ変換後の値は、走査方向に順番に演算部２１９に送られる。
【００２８】
図８に演算部２１９のブロック図を示す。演算部２１９は最大値を記憶する最大値記憶部２２０４と最小値を記憶する最小値記憶部２２０５と平均値を記憶する平均値記憶部２２０６を持っており、各ラインの最初のデータはすべての領域に書き込まれる。続いて次のデータはそれぞれの比較部２２０１，２２０２，２２０３に送られる。
【００２９】
例えば、まず最初に最大値比較部２２０１にデータが送られて最大値記憶部２２０４内のデータと比較を行い、最大値より大きい場合は、最大値を記憶する領域を書き換える。最大値比較部２２０１に送られたデータは、続いて最小値比較部２２０２に送られ、同様に、最小値より小さい場合は最小値を記培する領域を書き換える。その後平均値加算部２２０３にデータは送られ、平均値記憶部２２０６の値に加算する。例えば最初のラインの場合は、最大値記憶部２２０４には、５１の‘８０’ｈが書き込まれ、最小値記憶部２２０５には５２の‘１０’ｈが書き込まれる。１ラインが終了すると平均値記憶部２２０３には１ライン分の出力データの合計値が書き込まれているため、その値は１／８に割り算されて、平均値として、ＣＭＯＳエリアセンサ外部に出力される。このとき、画素ごとに１／８に割り算を行って平均値記憶部２２０６に書き込んでもよい。
【００３０】
その後演算結果はシリアル信号生成部２２０７によりシリアルデータに変繰され、チップ外部へ送信される。それにより、センサチップ外部の制御部では、送信された最大値と最小値の差を演算することにより表面の凹凸の大きさを計算し、記録材の種類を判別することができる。
【００３１】
このように、センサチップ内部に最大値，最小値，平均値を演算する機構を設けることにより、ＣＭＯＳエリアセンサ外部に大型のロジック回路を持つ必要がなくなる。よって、システム全体としてロジック回路を有していない場合でも、センサを使用することができるといったメリットがある。つまり、ロジック回路をセンサ内部に設け１チップ化することにより、小型化することができ、低コスト化を行う事ができる。
【００３２】
また、演算結果のみを送るモードを選択した場合には、転送速度を早めることができる。
【００３３】
画像形成装置の制御部では、表面の凹凸の大きさ，凹凸の幅にもとづいて、記録媒体の種類，表面状態を判別し、画像形成条件を制御することにより、記録媒体の種類，表面状態にかかわらず、良好な画像形成を行うことができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施例によれば、記録媒体の種類等を判別する映像読取装置において、回路規模が小さく、メモリが少なくてすむようにすることができる。さらに、ＣＭＯＳエリアセンサ自体に最大値，最小値，平均値を演算する機構を設けているので、画像形成装置の制御部への通信量を減らすことができ、さらには制御部の演算回路を減らすことができる。その結果、制御部での演算量が減り、高速化，小型化，低コスト化を図ることができる。
【００３５】
（実施例２）
図９、図１０、図１１を用いて、実施例２である“映像読取装置”について説明する。なお、基本的な構成は実施例１と同じであるので、実施例１と構成が同一の部分については実施例１の説明を援用し、実施例１と構成が異なる部分についてのみ説明する。
【００３６】
図９の状態を正常状態とすると、図１０は光量、もしくは蓄積時間が足りないために全体的に画像が暗くなっている場合を表している。このような場合、暗すぎる部分９１は所定の下限値を下回ってしまっている。下限値を下回った値があるときは、アンダフロービットを立てる機構を設けることにより、その画像が暗すぎて、正確なコントラストの量が得ることができていないことを検出することができる。
【００３７】
また、逆に図１１は図９の正常状態に対して、光量、もしくは蓄積時間が多すぎたために全体的に画像が明るすぎる場合を表している。このような場合、明るすぎる部分１０１は所定の上限値を上回ってしまっている。上限値を上回った値があるときは、オーバフロービットを立てる機構を設けることにより、その画像が明るすぎて正確なコントラストを得ることができていないことを検出することができる。
【００３８】
また、再撮影を行う際は、アンダフロービットが立っていれば、光量もしくは蓄積時間を増やせばよく、オーバフロービットが立っていた場合は光量もしくは蓄積時間を減らせばよいので、再撮影時に光量を落とすべきか上げるべきかの判断も行うことができる。
【００３９】
図５は１ページ（６４ライン）転送タイミングを示している。無効画素ラインを出力した後、６４ライン分の有効画素ライン５０２を出力し、６４番目のラインを出力した後に、オーバフロー，アンダフロービット領域５０３にて、オーバフロービット，アンダフロービットを出力する。
【００４０】
以上説明したように、本実施例によれば、本映像読取装置からの信号から直ちに、撮影時の光量が適正か否か、再撮影時に光量を増，減すべきかを判定することができ、不図示の画像形成装置の制御部の構成を簡略化できる。
【００４１】
（実施例３）
図１２，図１３を用いて、実施例３である“映像読取装置”について説明する。なお、基本的な構成は実施例１と同じであるので、実施例１と構成が同一の部分については実施例１の説明を援用し、実施例１と構成が異なる部分についてのみ説明する。
【００４２】
図１２は不良画素１１１のため１画素のみ出力がオーバフローして上限値を出力している場合を表している。光量を十分に落とした場合でも、オーバフローしている画素があった場合、不良画素があることを判断することができる。
【００４３】
また図１３は不良画素１２１により、１画素のみ出力がアンダフローして下限値を示している場合を示している。光量を十分に上げた場合でもアンダフローしている画素があった場合、不良画素があると判断する。
【００４４】
以上説明したように、本実施例によれば、オーバフロービット，アンダフロービットをＣＭＯＳエリアセンサ内で、演算することにより、不良画素があるかどうかを少量の演算量で判断することができる。
【００４５】
（実施例４）
図４を用いて、実施例４である“映像読取装置”について説明する。なお、基本的な構成は実施例１と同じであるので、実施例１と構成が同一の部分については実施例１の説明を援用し、実施例１と構成が異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
実施例１における、センサの最大値と最小値、またはその差、と平均値を閾値として２値化した際のエッジ数を演算する演算手段をＣＭＯＳエリアセンサ１３内に設け、図４における無効画素部４０１と、有効画素部４０２は送信せず、求められた演算データのみを制御部へ送信することにより、制御部への通信量を大幅に減らすことができる。
【００４７】
よって、不図示の画像形成装置の制御部の高速化，小型化，低価格化を図ることができる。
【００４８】
（実施例５）
図１４，図１５を用いて、実施例５である“映像読取装置”について説明する。なお、基本的な構成は実施例１と同じであるので、実施例１と構成が同一の部分については実施例１の説明を援用し、実施例１と構成が異なる部分についてのみ説明する。
【００４９】
紙の繊維に方向性があった場合の表面画像は図１４のようになる。図１４において、繊維の方向と同じ方向に長い所定の領域１３２で最大値と最小値の差を見た場合と繊維の方向に垂直な方向に長い所定の領域１３１で最大値と最小値の差を見た場合では、繊維の方向に垂直な方向で見た場合の方が演算結果は大きくなる。また、図１５における、２値化した場合のエッジ数は、繊維の方向と同じ方向に長い所定の領域１４２で演算した場合よりも、繊維の方向に垂直な方向に長い所定の領域１４１で演算した場合の方がエッジ数は大きくなる。演算する領域を縦方向と横方向の方向性を持たせ、平均化を行うことにより、繊維の向きが縦で測定した場合でも、横で測定した場合でも演算結果を平均化することができ、繊維の方向性の影響を受けない構成をとることができる。
【００５０】
すなわち、本映像読取装置内に、最大値と最小値および平均値を演算する領域を任意に設定する設定手段を設け、領域を必要に応じて変更し、検出結果のばらつきを抑えることができる。そうすることにより、紙の繊維の方向が違う種類の紙を測定した場合でも、紙の平滑度を測定することができる。
【００５１】
（実施例６）
図１６は、実施例６である“画像形成装置”の概略構成を示す断面図である。なお、映像読取装置の基本的な構成は実施例１と同じであるので、実施例１の説明を援用し、実施例１と構成が異なる部分についてのみ説明する。
【００５２】
図中１５０１は画像形成装置、１５０２は用紙カセット、１５０３は給紙ローラ、１５０４は転写ベルト駆動ローラ、１５０５は転写ベルト、１５０６〜１５０９はイエロ，マゼンタ，シアン，ブラックの感光ドラム、１５１０〜１５１３は転写ローラ、１５１４〜１５１７はイエロ，マゼンタ，シアン，ブラックのカートリッジ、１５１８〜１５２１はイエロ，マゼンタ，シアン，ブラックの光学ユニット、１５２２は定着ユニットである。
【００５３】
本画像形成装置は、電子写真プロセスを用い記録紙上にイエロ，マゼンタ，シアン，ブラックの画像を重ねて転写し、定着ユニット１５２２によってトナー画像を温度制御に基づき熱定着させる。
【００５４】
また、各色の光学ユニットは、各感光ドラムの表面をレーザビームによって露光走査して潜像を形成するよう構成され、これら一連の画像形成動作は搬送される記録紙上のあらかじめ決まった位置から画像が転写されるよう同期をとって走査制御している。
【００５５】
さらに、本画像形成装置は、記録材であるところの記録紙を給紙，搬送する給紙モータと、転写ベルト駆動ローラを駆動する転写ベルト駆動モータと、各色感光ドラムおよび転写ローラを駆動する感光ドラム駆動モータと、定着ローラを駆動する定着駆動モータを備えている。
【００５６】
１５２３は映像読取装置（実施例１ないし５参照）であり、給紙，搬送される記録紙の表面に光を照射させて、その反射光を集光し結像させて、記録材のある特定エリアの画像を検出する。
【００５７】
本画像形成装置が備える制御ＣＰＵ（図示せず）は、定着ユニット１５２２によって、所望の熱量を記録紙に与えることによって、記録紙上のトナー画像を融着し定着させる。
【００５８】
次に、図１７を用いて、制御ＣＰＵの動作について説明する。図１７は、制御ＣＰＵが制御する各ユニットの構成を表した図である。
【００５９】
図中、１６１０はＣＰＵ、１３はＣＭＯＳエリアセンサ、１６１２〜１６１５はポリゴンミラー，モータ，レーザを備え、感光ドラム面上にレーザを走査し、所望の潜像を描くための光学ユニット、１６１６は記録材を搬送するための給紙モータ、１６１７は記録材を給紙するための給紙ローラの駆動開始に使用する給紙ソレノイド、１６１８記録材が所定位置にセットされているか否かを検知する紙有無センサ、１６１９は電子写真プロセスに必要な１次帯電，現像，１次転写，２次転写バイアスを制御する高圧電源、１６２０は感光ドラムおよび転写ローラを駆動するドラム駆動モータ、１６２１は転写ベルトおよび定着ユニットのローラを駆動するためのベルト駆動モータ、１６２２は定着ユニットおよび低圧電源ユニットであり、制御ＣＰＵ１６１０によって図示しないサーミスタにより温度をモニタし、定着温度を一定に保つ制御がなされる。
【００６０】
１６２３はＡＳＩＣであり、制御ＣＰＵ１６１０の指示にもとづき、ＣＭＯＳエリアセンサ１３および光学ユニット１６１２〜１６１５内部のモータの速度制御、給紙モータ１６１６の速度制御を行う。
【００６１】
モータの速度制御は、図示していないモータからのタック信号を検出して、タック信号の間隔が所定の時間となるようモータに対して加速または減速信号を出力して速度制御を行う。このため、制御回路はＡＳＩＣ１６２３のハードウエアによる回路で構成した方が、ＣＰＵ１６１０の制御負荷低減が図れるメリットがある。
【００６２】
制御ＣＰＵ１６１０は、図示しないホストコンピュータからの指示によって、プリントコマンドを受けると、紙有無センサ１６１８によって記録材の有無を判断し、紙有りの場合は、給紙モータ１６１６，ドラム駆動モータ１６２０，ベルト駆動モータ１６２１を駆動するとともに、給紙ソレノイド１６１７を駆動し、記録材を所定位置まで搬送する。
【００６３】
記録材がＣＭＯＳエリアセンサ１３の位置まで搬送されると、制御ＣＰＵ１６１０はＡＳＩＣ１６２３に対してＣＭＯＳエリアセンサ１３の撮像指示を行い、ＣＭＯＳエリアセンサ１３は、記録材の表面画像を撮像する。
【００６４】
このときＡＳＩＣ１６２３は、Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔをアクティブとした後、所定のタイミング、所定パルスのＳＹＳＣＬＫを出力させて、ＣＭＯＳセンサ部２０１からＳｌ＿ｏｕｔを経由して出力される撮像データを取り込む。
【００６５】
一方、ＣＭＯＳエリアセンサ１３のゲイン設定は、あらかじめ制御ＣＰＵ１６１０が取り決めた値をＡＳＩＣ１６２３内部のレジスタにセットすることによって、ＡＳＩＣ１６２３がＳｌ＿ｓｅｌｅｃｔをアクティブとした後、所定のタイミング、所定パルスのＳＹＳＣＬＫを出力させて、ＣＭＯＳエリアセンサ１３に対し、Ｓｌ＿ｉｎを経由してゲインを設定する。
【００６６】
ＡＳＩＣ１６２３は、ＣＭＯＳエリアセンサチップ１３から１走査ライン毎に出力される、最大値，最小値を受け取り、例えば、図７の場合、１ラインの読み込みが終了した後に、２つの値の差、‘８０’ｈ―‘１０’ｈ＝‘７０’ｈを演算し、凹凸量演算結果値を蓄える領域に格納する。
【００６７】
例えば、図７において、第１ラインにおけるコントラスト最大値と最小値の差は‘７０’ｈになる。
【００６８】
同様に、５３は第２ラインの最も暗い部分の値でありであり‘８０’ｈ、５４は第２ラインの最も明るい部分の値であり‘２０’ｂ、差は‘８０’ｈ−‘２０’ｈ＝‘６０’ｈとなり、この値（‘６０’ｈ）を、凹凸量演算結果を蓄える領域に加算する。
【００６９】
５５は第８ラインの最も暗い部分の値であり、‘８０’ｈ、５６は第８ラインの最も明るい部分の値でありであり‘１０’ｈ、差は‘８０’ｈ―‘１０’ｈ＝‘７０’ｈとなる。
【００７０】
このようにラインごとに最大値と最小値の差を全ライン分加算した値を、記録材表面の凹凸量演算結果値として定義する。
【００７１】
次に図１８を用いて、ＡＳＩＣ１６３２が記録材表面の凹凸エッジ量を検出する方法について説明する。
【００７２】
５０は記録材の表面をデジタル処理した画像である。６０は、あらかじめＣＭＯＳセンサ部２０１の一つ前のサンプリングタイミングにより１ライン毎に出力される平均値の合計値を閾値として次のサンプリングタイミングによって撮像された８×８画索を２値化した結果を示した図である。このとき、ライン毎に一つ前ラインの平均値を読み込み、その値を闇値としても類似の画橡を得ることができる。
【００７３】
６１は、２値化の結果、第１ラインにおけるエッジの数であり、この例の場合‘０５’ｈである。６２は、第２ラインにおけるエッジの数であり、この例の場合‘０３’ｈである。
【００７４】
同様に、６３は第８ラインにおけるエッジの数であり、この例の場合‘０３’ｈとなる。
【００７５】
これらラインごとにエッジの数をカウントして、全ライン分加算した値を、記録析表面の凹凸エッジ量演算結果値として定義する。
【００７６】
このように、ＡＳＩＣ１６２３では記録材表面の凹凸量演算結果と、記録材表面の凹凸エッジ数の２つの値を内部のレジスタに書き込む。
【００７７】
ＣＰＵ１６１０は、前記ＡＳＩＣ１６２３内部のレジスタを読み込み、給紙された記録材の種類を判別し、その結果に応じて高圧電源１６１９の現像バイアス条件を可変制御する。
【００７８】
例えば、記録材の表面繊維が粗い、いわゆるラフ紙の場合は、普通紙よりも現像バイアスを下げ、記録材の表面に付着するトナー量を抑えてトナーの飛び散りを防止する制御を行う。これは、特にラフ紙の場合、記録材の表面に付着するトナー量が多いために、紙繊維によるトナーが飛び散って画質が悪化する問題を解消するためである。
【００７９】
また、ＣＰＵ１６１０は、給紙された記録材の種類を判別し、その結果に応じて定着ユニット１６２２の温度条件を可変制御する。これは、特にＯＨＴの場合、記録材の表面に付着するトナーの定着性が悪いとＯＨＴの透過性が悪化するといった問題に対して効果がある。
【００８０】
さらに、ＣＰＵ１６１０は、給紙された記録材の種類を判別し、その結果に応じて記録材の搬送速度を可変制御する。搬送速度の可変制御は、速度制御を司るＡＳＩＣ１６２３の速度制御レジスタ値をＣＰＵ１６１０によって設定することによって実現する。これは、特にＯＨＴあるいはグロス紙などの場合において、記録材の表面に付着するトナーの定着性を上げ、グロスを高めて画質の向上を図ることができる。
【００８１】
このように本実施例では、ＣＭＯＳエリアセンサによって撮像した記録材の表面画像から、ＡＳＩＣによるハード回路によって、実施例１で説明したように、最大値と最小値の差を算出し、また画像を２値化し、そのエッジの数を数え、その結果からＣＰＵは、現像条件、定着ユニットの制御温度条件、記録材の搬送速度等を可変制御することにより画質の向上を図ることができる。
【００８２】
ここで、各実施例の説明に裏付けられた実施の形態を以下に列挙する。
【００８３】
（１）記録媒体の表面の映像を読み取って光電変換する読取素子と、
前記読取素子により読み取られた映像情報をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換された映像情報にもとづいて、前記記録媒体の種類を判別するための平滑特性に関するパラメータを演算する演算回路と、
前記演算回路の演算結果を出力する出力部と、
を備えたモノリシックな半導体デバイスからなることを特徴とする映像読取装置。
【００８４】
（２）前記（１）記載の映像読取装置において、
前記演算回路は、前記映像情報の濃度のコントラスト値を演算し、該演算結果を出力することを特徴とする映像読取装置。
【００８５】
（３）前記（１）記載の映像読取装置において、
前記演算回路は、前記映像情報の濃度を２値化し、２値化された映像情報のエッジ数を計算し、該計算結果を出力することを特徴とする映像読取装置。
【００８６】
（４）前記（１）記載の映像読取装置において、
前記出力部は、前記演算回路の演算結果を、前記Ａ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換された映像情報に付加して出力することを特徴とする映像読取装置。
【００８７】
（５）前記（４）記載の映像読取装置において、
前記出力部は、前記Ａ／Ｄ変換された映像情報を出力する際は、無効画素についての情報を出力しないことを特徴とする映像読取装置。
【００８８】
（６）前記（５）記載の映像読取装置において、
Ａ／Ｄ変換された前記映像情報の有効画素領域が可変であることを特徴とする映像読取装置。
【００８９】
（７）前記（１）記載の映像読取装置において、
前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される値が所定値を上回っていた場合にオーバフロービットを、所定値を下回っていた場合にアンダフロービットを出力することを特徴とする映像読取装置。
【００９０】
（８）記録媒体の表面を照射する発光素子と、前記記録媒体からの反射光を受光する映像読取部とを備えた映像読取装置であって、
前記映像読取部は、記録媒体の表面の映像を読み取って光電変換する読取素子と、
前記読取素子により読み取られた映像情報をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換された映像情報にもとづいて、前記記録媒体の種類を判別するための平滑特性に関するパラメータを演算する演算回路と、
前記演算回路の演算結果を出力する出力部と、
を備えたモノリシックな半導体デバイスであることを特徴とする映像読取装置。
【００９１】
（９）前記（８）記載の映像読取装置において、
前記記録媒体からの反射光を集光するためのレンズが、前記記録媒体と前記読取素子の間に設けられていることを特徴とする映像読取装置。
【００９２】
（１０）前記（８）記載の映像読取装置において、
前記演算回路は、前記映像情報の濃度のコントラスト値を演算し、該演算結果を出力することを特徴とする映像読取装置。
【００９３】
（１１）前記（８）記載の映像読取装置において、
前記演算回路は、前記映像情報の濃度を２値化し、２値化された映像情報のエッジ数を計算し、該計算結果を出力することを特徴とする映像読取装置。
【００９４】
（１２）前記（８）記載の映像読取装置において、
前記出力部は、前記演算回路の演算結果を、前記Ａ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換された映像情報に付加して出力することを特徴とする映像読取装置。
【００９５】
（１３）前記（１２）記載の映像読取装置において、
前記出力部は、前記Ａ／Ｄ変換された映像情報を出力する際は、無効画素についての情報を出力しないことを特徴とする映像読取装置。
【００９６】
（１４）前記（１３）記載の映像読取装置において、
Ａ／Ｄ変換された前記映像情報の有効画素領域が可変であることを特徴とする映像読取装置。
【００９７】
（１５）前記（８）記載の映像読取装置において、
前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される値が所定値を上回っていた場合にオーバフロービットを、所定値を下回っていた場合にアンダフロービットを出力することを特徴とする映像読取装置。
【００９８】
（１６）記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体の表面の映像を読み取る映像読取部と、
前記映像読取部の読取結果にもとづいて前記記録媒体の種頴を判別する判別部と、
前記判別部の判別結果にもとづいて前記画像形成部の画像形成条件を設定する設定部と、
を備えた画像形成装置であって、
前記映像読取部は、記録媒体の表面の映像を読み取って光電変換する読取素子と、
前記読取素子により読み取られた映像情報をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換された映像情報にもとづいて、前記記録媒体の種類を判別するための平滑特性に関するパラメータを演算する演算回路と、
前記演算回路の演算結果を出力する出力部と、
を備えたモノリシックな半導体デバイスであることを特徴とする画像形成装置。
【００９９】
（１７）前記（１６）記載の画像形成装置において、
前記記録媒体からの反射光を集光するためのレンズが、前記記録媒体と前記読取素子の間に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【０１００】
（１８）前記（１６）記載の画像形成装置において、
前記演算回路は、前記映像情報の濃度のコントラスト値を演算し、該演算結果を出力することを特徴とする画像形成装置。
【０１０１】
（１９）前記（１６）記載の画像形成装置において、
前記演算回路は、前記映像情報の濃度を２値化し、２値化された映像情報のエッジ数を計算し、該計算結果を出力することを特徴とする映像読取装置。
【０１０２】
（２０）前記（１６）記載の画像形成装置において、
前記出力部は、前記演算回路の演算結果を、前記Ａ／Ｄ変換回路によりＡ／Ｄ変換された映像情報に付加して出力することを特徴とする画像形成装置。
【０１０３】
（２１）前記（１６）記載の画像形成装置において、
前記出力部は、前記Ａ／Ｄ変換された映像情報を出力する際は、無効画素についての情報を出力しないことを特徴とする画像形成装置。
【０１０４】
（２２）前記（２１）記載の画像形成装置において、
Ａ／Ｄ変換された前記映像情報の有効画素領域が可変であることを特徴とする画像得形成装置。
【０１０５】
（２３）前記（１６）記載の画像形成装置において、
前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される値が所定値を上回っていた場合にオーバフロービットを、所定値を下回っていた場合にアンダフロービットを出力することを特徴とする画像形成装置。
【０１０６】
（２４）前記（１６）記載の画像形成装置において、
前記オーバフロービットまたは前記アンダフロービットにもとづいて、不良画素が存在するか否かを判定する不良判定部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【０１０７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、記録媒体の種類，表面状態の判別に好適な、回路規模が小さく、メモリが少なくてすむ、映像読取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の概略構成を示す図
【図２】ＣＭＯＳエリアセンサの構成を示すブロック図
【図３】１画素（８ビット）転送タイミングを示す図
【図４】１ライン（６４画素）転送タイミングを示す図
【図５】１ページ（６４ライン）転送タイミングを示す図
【図６】実施例１の説明図
【図７】実施例１の説明図
【図８】演算部の構成を示すブロック図
【図９】実施例２の説明図
【図１０】実施例２の説明図
【図１１】実施例２の説明図
【図１２】実施例３の説明図
【図１３】実施例３の説明図
【図１４】実施例５の説明図
【図１５】実施例５の説明図
【図１６】実施例６の概略構成を示す断面図
【図１７】ＣＰＵが制御する各ユニットを示す図
【図１８】実施例６の説明図
【図１９】特開平１１−２１６９３８号公報のプリンタ光沢度計の断面図
【図２０】特開平１１−２７１０３７号公報の平滑度検出器の基本動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１３　ＣＭＯＳエリアセンサ
１５　記録媒体
２０１　ＣＭＯＳセンサ部
２０８　Ａ／Ｄコンバータ
２０９　出力インターフェース回路
２１９　演算部

Claims

記録媒体の表面の映像を読み取って光電変換する読取素子と、
前記読取素子により読み取られた映像情報をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路によってデジタル値に変換された映像情報にもとづいて、前記記録媒体の種類を判別するための平滑特性に関するパラメータを演算する演算回路と、
前記演算回路の演算結果を出力する出力部と、
を備えたモノリシックな半導体デバイスからなることを特徴とする映像読取装置。