JP2005128004A - 記録材判別装置および画像形成装置並びにその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 映像読取センサ123は、反射用LED301、記録材304に対して反対側に設置された透過光量検出用のLED303、CMOSエリアセンサ211、および結像レンズ1113を備える。反射用LED301を光源とする光は、記録材304の表面に向けて照射され、記録材304からの反射光は、レンズ303を介し集光されてCMOSエリアセンサ211に結像する。LED301は、LED光が記録材304表面に対し、所定の角度をもって斜めより光を照射させるよう配置されている。
【選択図】 図3
Description
次に、本願発明の一実施形態による記録材判別装置について説明する。図3は、記録材の表面平滑性及び反射光量及び透過光量を検出するための概略構成を示す模式図であり、本発明を最もよく表す図である。
図4は、映像読取センサ123のCMOSエリアセンサ211によって読み取られる記録材304の表面のアナログ画像とCMOSエリアセンサ211からの出力を8×8ピクセルにデジタル処理したデジタル画像との対比を示す図である。ここで、デジタル処理はCMOSエリアセンサ211からのアナログ出力を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。
(1)薄紙(坪量:単位面積あたりの重量〜64g/m2)
(2)普通紙(坪量:65〜105g/m2)
(3)厚紙1(坪量:106〜135g/m2)
(4)厚紙2(坪量:136g/m2〜)
(5)グロス紙
(6)グロスフィルム
(7)OHT
以上の動作を行うためのCMOSエリアセンサ211の制御回路について図7を参照して説明する。図7は、CMOSエリアセンサ211の制御回路を示すブロック図である。図7において、判断部であるCPU210は、制御回路702、CMOSエリアセンサ211、インターフェース制御回路704、演算回路705、レジスタA706、レジスタB707、および制御レジスタ708を備える。
図9を用いて第1実施例による画像形成装置101に備えられた定着処理条件制御を実行する制御プロセッサによる制御フローを説明する。先ず、反射用LED301を点灯させ(S901)、CMOSエリアセンサ211が記録紙の映像を読み込む(S902)。上記反射用LED301を点灯させて行われる映像の読み込みは複数回行われ、上記記録紙上の複数箇所において映像が読み込まれる。この動作は、複数回読み取った映像に基づいて、LEDの光量ムラなどのノイズを補正するための補正データを求めるショーディング動作である。シェーディング動作を実行したのちに、もう1度映像を読み取る動作を行う。
(A) Dmax−Dmin≦R1 ・・・グロスフィルムと判定
(B) R1<Dmax−Dmin≦R2・・・グロス紙と判定
(C) R2<Dmax−Dmin≦R3・・・普通紙等(普通紙、厚紙1、厚紙2又は薄紙)と判定
(D) 全ピクセルの平均値≦R4・・・厚紙2と判定
(E) R4<全ピクセルの平均値≦R5・・・厚紙1と判定
(F) R5<全ピクセルの平均値≦R6・・・普通紙と判定
(G) R6<全ピクセルの平均値・・・薄紙と判定
次に、本発明の第2実施例について説明する。尚、第1実施例と同様の構成に関しては、同一符号を付しその説明を省略する。図10は、本実施例の制御を説明するためのフローチャートである。第1実施例と同様に、LED302を点灯させ(S1001)、CMOSエリアセンサ211がLED302の光照射領域内の表面画像を読み込み(S1002)、演算を行って全画素の受光した光量の平均値を算出する。
次に、本発明の第3実施例について説明する。第1、第2実施例と同様の構成に関しては、同一符号を付して、その説明を省略する。本実施例では、画像読み取りセンサ(CMOSエリアセンサ)の構造または紙種判別制御フローは同様である。上述の第1および2実施例では記録材の透過光量の演算方法において、透過用LED302の光量むらを無視して透過光量を求めたのに対し、本実施例では光量むらを考慮して記録材の透過光量を演算する。
本実施形態は、上記第1実施形態に比べてさらに詳細に記録材の種類を判別する方法を提供するものである。
図13を用いて、本発明の第3実施形態について説明する。なお、動作方法や制御方法は、上述の第1実施形態と同じであるため、第1実施形態と同一の部分については同一符号を用いて説明を省略し第1実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
図14を用いて、本発明の第4実施形態について説明する。なお、動作方法や制御方法は、上述の第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同一の部分については同一符号を用いて説明を省略し第1実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
102 用紙カセット
103 給紙ローラ
104 転写ベルト駆動ローラ
105 転写ベルト
106〜109 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各感光ドラム
110〜113 各色用の転写ローラ
114〜117 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各カートリッジ
118〜121 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各光学ユニット
122 定着ユニット
123 画像読取センサ
210 制御CPU
211 CMOSセンサ
212〜215 ポリゴンミラー、モータおよびレーザ
216 給紙モータ
217 給紙ソレノイド
218 紙有無センサ
219 高電圧電源
220 ドラム駆動モータ
221 ベルト駆動モータ
222 低電圧電源
223 ASIC
224 メモリ
301 反射用LED
302 透過用LED
303 レンズ
304 記録材
702 制御回路
704 インターフェース制御回路
705 演算回路
706 レジスタA
707 レジスタB
708 制御レジスタ
801 CMOSセンサ部分
802、803 垂直方向シフトレジスタ
804 出力バッファ
805 水平方向シフトレジスタ
806 システムクロック
807 タイミングジェネレータ
808 A/Dコンバータ
809 出力インターフェース回路
810 Sl_out 信号
811 制御回路
812 Sl_in信号
813 Sl_select信号
1301、1401 センサユニット
1302、1402 基板
1303、1403 LED
1304、1405 ライトガイド
1404 プリズム
Claims (54)
- 記録材の表面から反射する反射光を読み取ることにより記録材表面の映像を得る映像読取手段を含み、該映像読取手段によって得られた前記記録材表面の映像を用いて該記録材の第1の属性を判定する反射光判定手段と、
前記記録材を透過する透過光を用いて前記記録材の第2の属性を判定する透過光判定手段と
を備え、前記第1の属性と前記第2の属性とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする記録材判別装置。 - 前記第1の属性は、前記記録材の表面の平滑度であり、前記反射光判定手段は、前記記録材表面の映像の所定の領域内で算出した濃淡比から前記第1の属性を判定することを特徴とする請求項1に記載の記録材判別装置。
- 前記濃淡比は、前記映像読取手段に含まれる画素毎に前記所定の領域内の隣接する画素間の濃度差を求め、該濃度差に基づいて算出することを特徴とする請求項2に記載の記録材判別装置。
- 前記第2の属性は、前記記録材の材厚であり、前記透過光判定手段は、前記透過光の光量に基づいて前記第2の属性を判定することを特徴とする請求項1、2または3に記載の記録材判別装置。
- 前記記録材の表面から反射する反射光の光量を検出して、当該検出された光量を用いて第3の属性を判定する反射光量判定手段をさらに備え、
前記第1の属性と、前記第2の属性と、前記第3の属性とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の記録材判別装置。 - 記録材の表面から反射する反射光を得るため該記録材に所定の光を照射する第1の照射手段と、
前記記録材を透過する透過光を得るため前記記録材に所定の光を照射する第2の照射手段と、
前記記録材からの反射光または透過光を受光して映像として読み取り、および光量を検出する読み取り手段と、
前記第1の照射手段と前記第2の照射手段とに前記記録材へ光を照射させ、前記読み取り手段に前記第1の照射手段により得られた反射光を映像として読み取らせ、および前記第2の照射手段により得られた透過光の光量を検出させて、該映像と該透過光の光量とに基づいて前記記録材の種類を判別する制御手段と
を備えたことを特徴とする記録材判別装置。 - 前記制御手段は、前記記録材表面の映像の所定の領域内で算出した濃淡比から前記記録材の表面の平滑度を判定し、当該判定された平滑度と前記透過光の光量とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項6に記載の記録材判別装置。
- 前記濃淡比は、前記読み取り手段に含まれる画素毎に前記所定の領域内の隣接する画素間の濃度差を求め、該濃度差に基づいて算出することを特徴とする請求項7に記載の記録材判別装置。
- 前記制御手段は、前記透過光の光量を用いて前記記録材の材厚を判定し、前記映像と当該判定された材厚とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項6、7または8に記載の記録材判別装置。
- 前記制御手段は、前記記録材を透過させずに前記第2の照射手段に光を照射させ、当該記録材を透過させずに照射された光を前記読み取り手段にて直接受光し映像として読み取らせ、前記所定の領域に含まれる画素から光量むらのない画素を選択して、該光量むらのない画素のみを用いて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項6ないし9のいずれかに記載の記録材判別装置。
- 前記光量むらのない画素は、前記記録材を透過させずに前記第2の照射手段に光を照射させて得られた映像において、隣接する画素との濃度差が所定の値より低い画素であることを特徴とする請求項10に記載の記録材判別装置。
- 前記読み取り手段は前記記録材の表面から反射する反射光の光量をさらに検出し、
前記制御手段は前記読み取り手段により読み取られた映像と、検出された透過光の光量と、検出された反射光の光量とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項8ないし11のいずれかに記載の記録材判別装置。 - 前記第1の照射手段および前記読み取り手段の前記記録材をはさんで反対側に配置され、入射した光を所望の方向に導くライトガイドをさらに備え、
前記第2の照射手段は前記第1の照射手段および読み取り手段と同じ側に配置され、前記ライトガイドは、前記第2の照射手段から照射された光を入射光として受光し当該受講した光が前記記録材を透過して前記読み取り手段に入射するように調整されたことを特徴とする請求項8ないし12のいずれかに記載の記録材判別装置。 - 前記読み取り手段は、CMOSエリアセンサまたはCCDセンサであることを特徴とする請求項8ないし13のいずれかに記載の記録材判別装置。
- 前記読み取り手段は、前記読み取った映像をデジタル情報に変換して出力することを特徴とする請求項8ないし14のいずれかに記載の記録材判別装置。
- 映像読取手段によって、記録材の表面から反射する反射光を読み取ることにより記録材表面の映像を得て、当該得られた前記記録材表面の映像を用いて該記録材の第1の属性を判定する反射光判定ステップと、
前記記録材を透過する透過光を用いて前記記録材の第2の属性を判定する透過光判定ステップと、
前記第1の属性と前記第2の属性とに基づいて前記記録材の種類を判別する判別ステップと
を備えたことを特徴とする記録材判別方法。 - 前記第1の属性は、前記記録材の表面の平滑度であり、前記反射光判定ステップは、前記記録材表面の映像の所定の領域内で算出した濃淡比から前記第1の属性を判定することを特徴とする請求項16に記載の記録材判別方法。
- 前記濃淡比は、前記映像読取手段に含まれる画素毎に前記所定の領域内の隣接する画素間の濃度差を求め、該濃度差に基づいて算出することを特徴とする請求項17に記載の記録材判別方法。
- 前記第2の属性は、前記記録材の材厚であり、前記透過光判定ステップは、前記透過光の光量に基づいて前記第2の属性を判定することを特徴とする請求項16、17または18に記載の記録材判別方法。
- 前記記録材の表面から反射する反射光の光量を検出して、当該検出された光量を用いて第3の属性を判定する反射光量判定ステップをさらに備え、
前記第1の属性と、前記第2の属性と、前記第3の属性とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項16ないし19のいずれかに記載の記録材判別方法。 - 前記反射光量判定ステップにより前記記録材の第3の属性を判定した後、前記反射光判定ステップおよび前記透過光判定ステップによって前記記録材の第1の属性および第2の属性を判定することを特徴とする請求項20に記載の記録材判別方法。
- 前記反射光量判定ステップにより検出された反射光の光量を用いて、前記反射光判定ステップにおいて映像を読み取る際の映像読取手段のゲインを調整するゲイン調整ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項21に記載の記録材判別方法。
- 前記反射光判定ステップにより前記記録材の第1の属性を判定した後、前記透過光判定ステップによって前記記録材の第2の属性を判定することを特徴とする請求項16ないし22のいずれかに記載の記録材判別方法。
- 前記透過光判定ステップにより前記記録材の第2の属性を判定した後、前記反射光判定ステップによって前記記録材の第1の属性を判定することを特徴とする請求項16ないし22のいずれかに記載の記録材判別方法。
- 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤を付与することにより前記潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、所定方向に搬送される記録材に該現像手段による該現像剤像を転写する転写手段と、該転写手段によって前記現像剤像を転写された前記記録材を所定の定着処理条件において加熱および加圧することにより前記現像剤像を記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記記録材の表面から反射する反射光を読み取ることにより記録材表面の映像を得る映像読取手段を含み、前記転写手段による転写の前に該映像読取手段によって得られた前記記録材表面の映像を用いて該記録材の第1の属性を判定する反射光判定手段と、
前記記録材を透過する透過光を用いて、前記記録材の第2の属性を判定する透過光判定手段と、
前記転写手段による転写の前に得られた前記第1の属性と前記第2の属性とに基づいて前記記録材の種類を判別し、当該判別された種類に対応する前記定着処理条件を設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1の属性は、前記記録材の表面の平滑度であり、前記反射光判定手段は、前記記録材表面の映像の所定の領域内で算出した濃淡比から前記第1の属性を判定することを特徴とする請求項25に記載の画像形成装置。
- 前記濃淡比は、前記映像読取手段に含まれる画素毎に前記所定の領域内の隣接する画素間の濃度差を求め、該濃度差に基づいて算出することを特徴とする請求項26に記載の画像形成装置。
- 前記第2の属性は、前記記録材の材厚であり、前記透過光判定手段は、前記透過光の光量に基づいて前記第2の属性を判定することを特徴とする請求項25、26または27に記載の画像形成装置。
- 前記記録材の表面から反射する反射光の光量を検出して、当該検出された光量を用いて第3の属性を判定する反射光量判定手段をさらに備え、
前記第1の属性と、前記第2の属性と、前記第3の属性とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項25ないし28のいずれかに記載の画像形成装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に現像剤を付与することにより前記潜像を現像剤像として可視化する現像手段と、記録材に現像剤像を転写する転写手段と、加熱および加圧することにより前記現像剤像を記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
記録材の表面から反射する反射光を得るため該記録材に所定の光を照射する第1の照射手段と、
前記記録材を透過する透過光を得るため前記記録材に所定の光を照射する第2の照射手段と、
前記記録材からの反射光または透過光を受光して映像として読み取り、および光量を検出する読み取り手段と、
前記転写手段で転写させる前に、前記第1の照射手段と前記第2の照射手段とに前記記録材へ光を照射させ、前記読み取り手段に前記第1の照射手段により得られた反射光を映像として読み取らせ、および前記第2の照射手段により得られた透過光の光量を検出させて、該映像と該透過光の光量とに基づいて前記記録材の種類を判別し、当該判別された種類に対応する前記定着処理条件を設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記記録材表面の映像の所定の領域内で算出した濃淡比から前記記録材の表面の平滑度を判定し、当該判定された平滑度と前記透過光の光量とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項30に記載の画像形成装置。
- 前記濃淡比は、前記読み取り手段に含まれる画素毎に前記所定の領域内の隣接する画素間の濃度差を求め、該濃度差に基づいて算出することを特徴とする請求項31に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記透過光の光量を用いて前記記録材の材厚を判定し、前記映像と当該判定された材厚とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項30、31または32に記載の画像形成装置。
- 前記制御手段は、前記記録材を透過させずに前記第2の照射手段に光を照射させ、当該記録材を透過させずに照射された光を前記読み取り手段にて直接受光し映像として読み取らせ、前記所定の領域に含まれる画素から光量むらのない画素を選択して、該光量むらのない画素のみを用いて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項30ないし33のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記光量むらのない画素は、前記記録材を透過させずに前記第2の照射手段に光を照射させて得られた映像において、隣接する画素との濃度差が所定の値より低い画素であることを特徴とする請求項34に記載の画像形成装置。
- 前記読み取り手段は前記記録材の表面から反射する反射光の光量をさらに検出し、
前記制御手段は前記読み取り手段により読み取られた映像と、検出された透過光の光量と、検出された反射光の光量とに基づいて前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項32ないし35のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記第1の照射手段および前記読み取り手段の前記記録材をはさんで反対側に配置され、入射した光を所望の方向に導くライトガイドをさらに備え、
前記第2の照射手段は前記第1の照射手段および読み取り手段と同じ側に配置され、前記ライトガイドは、前記第2の照射手段から照射された光を入射光として受光し当該受講した光が前記記録材を透過して前記読み取り手段に入射するように調整されたことを特徴とする請求項32ないし36のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記読み取り手段は、CMOSエリアセンサまたはCCDセンサであることを特徴とする請求項32ないし37のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記読み取り手段は、前記読み取った映像をデジタル情報に変換して出力することを特徴とする請求項32ないし37のいずれかに記載の画像形成装置。
- 記録材の表面から反射する反射光を読み取って前記記録材の第1の属性を判定する反射光判定ユニットと、
前記記録材を透過する透過光を読み取って前記記録材の第2の属性を判定する透過光判定ユニットと、
前記記録材の種類を判別する判別ユニットとを備え、
前記判別ユニットは、前記透過光判定ユニットの判定結果に基づいて、前記透過光判定ユニットと前記反射光判定ユニットとを用いて前記記録材の種類を判別するか、前記透過光判定ユニットを用いないで前記反射光判定ユニットを用いて前記記録材の種類を判別するかを決定することを特徴とする記録材判別装置。 - 前記判別ユニットは、前記透過光判定ユニットによって前記記録材が所定の種類の記録材であると判定された場合、前記透過光判定ユニットを用いないで前記反射光判定ユニットを用いて前記記録材の種類を判別すると決定し、前記記録材が所定の種類の記録材でないと判定された場合、前記透過光判定ユニットと前記反射光判定ユニットとを用いて前記記録材の種類を判別すると決定することを特徴とする請求項40に記載の記録材判別装置。
- 前記所定の種類の記録材は、OHTを含むことを特徴とする請求項40または41に記載の記録材判別装置。
- 前記反射光を読み取って記録材表面の映像をさらに得て、前記透過光を読み取り、前記記録剤を透過する透過光量を得るための読み取り装置をさらに備えたことを特徴とする請求項40、41または42に記載の記録材判別装置。
- 記録材の表面から反射する反射光を読み取って前記記録材の第1の属性を判定する反射光判定ユニットと、前記記録材を透過する透過光を読み取って前記記録材の第2の属性を判定する透過光判定ユニットとを備えた記録材判別装置の制御方法であって、
前記透過光判定ユニットによって、前記記録材の種類を判定する判定ステップと、
前記判別ステップの判別結果に基づいて、前記反射光判定ユニットと前記透過光判定ユニットとを用いて前記記録材の種類を判別する第1の判別方法と、前記透過光判定ユニットを用いないで前記反射光判定ユニットを用いて前記記録材の種類を判別する第2の判別方法とを選択する選択ステップと、
を備えたことを特徴とする記録材判別方法。 - 前記選択ステップは、
前記判定ステップにおいて前記記録材が所定の種類の記録材であると判定した場合、前記第2の判別方法を選択し、前記記録材が所定の種類の記録材でないと判定した場合、前記第1の判別方法を選択するステップを含むことを特徴とする請求項44に記載の記録材判別方法。 - 前記所定の種類の記録材は、OHTを含むことを特徴とする請求項44または45に記載の記録材判別方法。
- 潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像を現像する現像部と、記録材に現像剤像を転写する転写部と、前記転写部によって転写された前記記録材上の現像剤像を定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、
前記記録材の表面から反射する反射光を読み取って、前記転写部による転写の前に前記記録材の第1の属性を判定する反射光判定ユニットと、
前記記録材を透過する透過光を読み取って、前記記録材の第2の属性を判定する透過光判定ユニットと、
前記記録材の種類を判別する判別ユニットと
を備え、前記判別ユニットは、前記透過光判定ユニットの判定結果に基づいて、前記透過光判定ユニットと前記反射光判定ユニットとを用いて前記記録材の種類を判別するか、前記透過光判定ユニットを用いないで前記反射光判定ユニットを用いて前記記録材の種類を判別するかを決定することを特徴とする画像形成装置。 - 前記判別ユニットは、前記透過光判定ユニットによって前記記録材が所定の種類の記録材であると判定された場合、前記透過光判定ユニットを用いないで前記反射光判定ユニットを用いて前記記録材の種類を判別すると決定し、前記記録材が所定の種類の記録材でないと判定された場合、前記透過光判定ユニットと前記反射光判定ユニットとを用いて前記記録材の種類を判別すると決定することを特徴とする請求項47に記載の画像形成装置。
- 前記所定の種類の記録材は、OHTを含むことを特徴とする請求項47または48に記載の画像形成装置。
- 前記反射光を読み取って記録材表面の映像をさらに得て、前記透過光を読み取って前記記録剤を透過する透過光量を得るための読み取り装置をさらに備えたことを特徴とする請求項47、48または49に記載の画像形成装置。
- 前記判別ユニットにより判別された前記記録材の種類に応じて前記定着装置における定着条件を設定するコントローラをさらに備えたことを特徴とする請求項47ないし50のいずれかに記載の画像形成装置。
- 記録材の表面から反射する反射光を得るため該記録材に所定の光を照射する第1の照射部材と、
前記記録材を透過する透過光を得るため前記記録材に所定の光を照射する第2の照射部材と、
前記記録材からの反射光または透過光を読み取る読み取り装置と、
前記第1の照射部材と前記第2の照射部材とに前記記録材へ光を照射させ、前記読み取り装置の読み取り結果に基づいて前記記録材の種類を判別する判別ユニットと
を備え、前記判別ユニットは、前記記録材が所定の記録材であるかどうかによって、前記第1の照射部材と前記第2の照射部材を用いて前記記録材の種類を判別するか、前記第2の照射部材を用いないで前記第1の照射部材を用いて前記記録材の種類を判別するかを決定することを特徴とする記録材判別装置。 - 前記所定の記録材は、OHTを含むことを特徴とする請求項52に記載の記録材判別装置。
- 前記読み取り装置は、前記反射光を読み取って記録材表面の映像をさらに得て、前記透過光を読み取って前記記録剤を透過する透過光量を得ることを特徴とする請求項52または53に記載の記録材判別装置。
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