JP2006058261A - 用紙種類判別装置、用紙種類判別方法および用紙種類判別プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】プリンタなどで使用する印刷用紙の種類を精度よく、簡単に判別でき、印刷処理の効率を向上させる。
【解決手段】第１の発光素子１０１からは白色光が発光される。第２の発光素子１０３からはＲＧＢ光および白色光が発光される。第１の受光素子１０２は、第１の発光素子１０１から発光され、判別対象の用紙を透過した光を受光する。一方、第２の受光素子１０４は、第２の発光素子１０３から発光され、判別対象の用紙表面で反射された光を受光する。次に、光量測定部２０３が、第１の受光素子１０２が受光した透過光の光量と、第２の受光素子１０４が受光した反射光の光量を測定する。用紙種類判別部２０５では、光量測定部２０３による測定値と格納部２０４に格納されている各種データとを照合し、用紙種類を判別する。用紙種類確定部２０６は、ＲＧＢ光による判別結果と白色光による判別結果とから用紙種類を確定する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、プリンタに用いられる印刷用紙の種類を判別する用紙種類判別装置、用紙種類判別方法、およびその方法をコンピュータに実行させる用紙種類判別プログラムに関する。

昨今、各種プリンタが広く普及し、用途に合わせて、普通紙、光沢紙などのさまざまな用紙に文字、画像などを印刷することができるようになった。また、各種用紙に合わせたインクやトナーが開発されてきており、用紙に最適なより鮮明な画像が再現できるようになった。

また、従来技術として、印刷用紙に光を照射し、光検出センサで反射光を検出する。検出された信号は装置に保持されている閾値と比較され、用紙の種類を特定する（たとえば、特許文献１参照。）ものがある。

特開２００４−９８４１５号公報

プリンタはその種類により使用できる用紙が特定されている。しかしながら、従来のプリンタでは、セットされた用紙の種類を判別することはできず、不適当な用紙がセットされていた場合でも印刷処理が実行されてしまった。このため、もっぱら使用者が使用可能な用紙を選択し、使用する用紙の特性にしたがってプリンタの調整を行わなければならず、印刷処理の効率を悪化させていた。また、上記従来技術に示したように、反射光のみを検出し、検出された反射光のみに基づくだけでは、用紙種類を正確に判別できない場合があるという問題点があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、プリンタで使用する印刷用紙の種類を精度よく、簡単に判別でき、効率的な印刷処理を実行させることが可能な用紙種類判別装置、用紙種類判別方法、および用紙種類判別プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる用紙種類判別装置は、白色光を発光する第１の発光素子と、ＲＧＢ光および白色光を発光する第２の発光素子と、前記第１の発光素子から発光され、判別対象用紙を透過した光を受光する第１の受光素子と、前記第２の発光素子から発光され、前記判別対象用紙の表面で反射された光を受光する第２の受光素子と、前記第１および第２の受光素子が受光した光量を測定する光量測定手段と、前記判別対象用紙の種類を判別するための各種データを格納する格納手段と、前記光量測定手段で測定された値を前記格納手段に格納されている各種データと照合して前記判別対象用紙の種類を判別する用紙種類判別手段と、前記用紙種類判別手段によるＲＧＢ光および白色光を用いた判別結果から前記判別対象用紙の種類を確定する用紙種類確定手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、プリンタで使用する印刷用紙の種類を精度よく、簡単に判別でき、印刷処理の効率が向上する。

また、この発明にかかる用紙種類判別装置では、前記格納手段に格納されている各種データは、用紙の種類ごとに異なる白色光の透過光量および白色光およびＲＧＢ光の反射光量の少なくともいずれか一つに基づいて形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、明確な基準に基づいて用紙の種類を判別できる。

また、この発明にかかる用紙種類判別装置では、前記第１の発光素子と前記第１の受光素子、前記第２の発光素子と前記第２の受光素子はそれぞれ複数組備えられており、前記光量測定手段は、前記複数の第１の受光素子が受光した光量の平均値および前記複数の第２の受光素子それぞれが受光した光量の平均値の少なくともいずれかを算出することを特徴とする。

この発明によれば、測定誤差の発生が抑制でき、より精度の高い判別結果が得られる。

また、この発明にかかる用紙種類判別方法は、判別対象用紙に対するＲ，Ｇ，Ｂ光それぞれの反射光量を測定する第１の光量測定工程と、前記第１の光量測定工程での測定結果を前記判別対象用紙の種類を判別するための各種データと照合して、前記判別対象用紙の種類の絞り込みを行う用紙種類候補選定工程と、前記判別対象用紙に対する白色光の透過光量および反射光量を測定する第２の光量測定工程と、前記第２の光量測定工程での測定結果を前記判別対象用紙の種類を判別するための各種データと照合して、前記判別対象用紙の種類を判別する用紙種類判別工程と、前記用紙種類候補選定工程での選定結果と前記用紙種類判別工程での判別結果との一致不一致を検出し、一致した場合に前記判別対象用紙の種類を確定する用紙種類確定工程と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、プリンタで使用する印刷用紙の種類を精度よく、簡単に判別でき、印刷処理の効率が向上する。

また、この発明にかかる用紙種類判別プログラムは、前記用紙種類判別方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この発明によれば、前記用紙種類判別方法をコンピュータに実行させることが可能になる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる用紙種類判別装置、用紙種類判別方法、および用紙種類判別プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。まず、この発明の原理について説明する。

図１は、この発明にかかる用紙種類判別装置の原理を説明するための図である。この用紙種類判別装置では、第１の発光素子１０１と第１の受光素子１０２、第２の発光素子１０３と第２の受光素子１０４が設けられている。第１の発光素子１０１と第１の受光素子１０２、第２の発光素子１０３と第２の受光素子１０４は、用紙種類判別装置がプリンタ内に搭載される場合はプリンタの用紙搬送路に、それがプリンタ外部に設置される場合はプリンタへの用紙供給路に設けられる。

第１の発光素子１０１からは白色光が発光される。一方、第２の発光素子１０３からはＲＧＢ光および白色光が発光される。第１の受光素子１０２は、第１の発光素子１０１から発光され、用紙１００を透過した光を受光する。また、第２の受光素子１０４は、第２の発光素子１０３から発光され、用紙１００の表面で反射された光を受光する。この用紙種類判別装置は、第１の受光素子１０２および第２の受光素子１０４が受光した光量を測定する。そして、その測定値と所定の基準値とを照合し、用紙１００の種類を判別する。以下、この用紙種類判別装置について詳しく説明する。

図２は、この発明にかかる用紙種類判別装置の機能的構成を示すブロック図である。この用紙種別判別装置は、前述した、第１の発光素子１０１、第１の受光素子１０２、第２の発光素子１０３、第２の受光素子１０４に加え、制御部２０１、用紙センサ２０２、光量測定部２０３、格納部２０４、用紙種類判別部２０５、用紙種類確定部２０６および通信処理部２０７を含み構成される。

制御部２０１は、用紙種類判別装置全体の制御を行う。用紙センサ２０２は、判別対象の用紙１００が第１の発光素子１０１および第２の発光素子１０３からの光が十分に当たる位置にあるか否かを判断する。光量測定部２０３は、第１の受光素子１０２および第２の受光素子１０４が受光した光量を測定する。格納部２０４は、光量測定部２０３により測定された光量との比較の基準となる各種データを格納する。

用紙種類判別部２０５は、光量測定部２０３により測定された光量を格納部２０４に格納されている各種データと照合し、用紙１００の種類を判別する。用紙種類確定部２０６は、用紙種類判別部２０５により得られた判別結果から用紙種類を確定する。通信処理部２０７は、確定された用紙１００の種類情報をプリンタドライバへ送信する。

なお、第１の発光素子１０１、第２の発光素子１０３は、たとえば半導体レーザなどで構成できる。また、第１の受光素子１０２、第２の受光素子１０４は、たとえばＣＣＤなどで構成できる。制御部２０１、光量測定部２０３、用紙種類判別部２０５、用紙種類確定部２０６は、たとえばＣＰＵなどで構成できる。格納部２０４は、たとえばハードディスク装置などで構成できる。通信処理部２０７は、インターフェース装置などで構成できる。

上記のように構成された用紙種類判別装置は、まず、用紙センサ２０２が、所定の位置に判別対象の用紙１００があることを検出すると、第１の発光素子１０１からは白色光が、第２の発光素子１０３からはＲＧＢ光および白色光が発光される。第１の受光素子１０２は、第１の発光素子１０１から発光され、判別対象の用紙１００を透過した光（以下、透過光という）を受光する。一方、第２の受光素子１０４は、第２の発光素子１０３から発光され、判別対象の用紙１００の表面で反射された光（以下、反射光という）を受光する。

次に、光量測定部２０３が、第１の受光素子１０２が受光した透過光の光量と、第２の受光素子１０４が受光した反射光の光量を測定する。光量測定部２０３により測定された値は、用紙種類判別部２０５へ送られる。用紙種類判別部２０５では、光量測定部２０３による測定値を格納部２０４に格納されている各種データと照合し、用紙１００の種類を判別する。用紙種類確定部２０６は、ＲＧＢ光を用いた判別結果と白色光を用いた判別結果とから用紙の種類を確定する。確定された用紙１００の種類情報は、通信処理部２０７からプリンタドライバへ送信される。

ここで、用紙の種類の判別について詳細に説明する。まず、用紙の種類を判別する基準となる各種データは、前述のように、格納部２０４に格納されている。このデータは、プリンタで使用される印刷用紙（たとえば、普通紙、光沢紙、フィルム材など）の種類を判別するための各種基準値をあらかじめ定めたものである。

この用紙種類判別装置では、第２の発光素子１０３からＲＧＢ光を判別対象の用紙表面に向けて照射し、第２の受光素子１０４が受けた判別対象用紙からの反射光量を光量測定部２０３が測定する。そして、用紙種類判別部２０５が、光量測定部２０３の測定値を格納部２０４に格納されている基準データと照合し、用紙１００の種類の候補を絞り込む。

図３〜図５は、このときの基準データとなる、Ｒ光用基準テーブル、Ｇ光用基準テーブル、Ｂ光用基準テーブルの一例を示す表である。たとえば、図３に示したＲ光用基準テーブルには、プリンタで使用される用紙（ここでは、用紙Ａ、用紙Ｂ、用紙Ｃ）ごとのＲ光の反射光量の基準が示されている。用紙表面からのＲ光の反射光量を図３に示された各基準と照合することで、用紙の種類を絞り込むことができる。また、Ｇ光の反射光量やＢ光の反射光量に関しても、同様に、それぞれ図４、図５のＧ光用基準テーブル、Ｂ光用基準テーブルに示された基準と照合することで、用紙の種類を絞り込み、その候補を選定する。

次に、用紙１００を透過する白色光量から用紙１００の種類を判別する。透過光量は用紙１００の厚さにより違いが生じる。したがって、透過光量の差を用紙１００の種類を判別する基準として用いることができる。そこで、用紙１００の厚さを基準にして用紙１００の種類（ここでは、用紙Ａ、用紙Ｂ、用紙Ｃ）と透過光量との関係を規定したものを、図６に示す。

図６は、用紙厚基準テーブルの一例を示す図表である。ここでは、第１の受光素子１０２が受ける、判別対象の用紙１００を透過した第１の発光素子１０１から発せられた白色光量を光量測定部２０３が測定し、この測定値と図６の用紙厚基準テーブルに規定されている基準値とを照合して、用紙種類判別部２０５が用紙１００の種類を判別する。

続いて、用紙表面の平滑度から用紙１００の種類を判別する。用紙表面の平滑度は、用紙１００の種類ごとに異なっており、また用紙表面の平滑度により白色光の反射光量が異なる。したがって、この性質を利用することで用紙１００の種類を判別することができる。

図７は、このときの基準となる用紙表面平滑度基準テーブルの一例を示す表である。このテーブルは、用紙表面の平滑度の違いに基づいた白色光の反射光量と用紙１００の種類とを規定したものである。ここでは、第２の発光素子１０３から白色光を判別対象の用紙表面に向けて照射し、第２の受光素子１０４が受けた判別対象用紙からの反射光量を光量測定部２０３が測定し、この測定値と図７の用紙表面平滑度基準テーブルに規定されている基準値とを照合して、用紙種類判別部２０５が用紙１００の種類を判別する。

最後に、用紙種類確定部２０６が、ＲＧＢ光を用いて選定された用紙の種類の候補と、後に行った白色光を用いた用紙の種類の判別結果との一致不一致を検出する。双方が一致した場合に最終的な確定結果とする。

以上のように、この発明にかかる用紙種類判別装置は、判別対象の用紙１００に対する透過光量および反射光量を測定し、その測定値をあらかじめ規定されている基準値と照合することで、自動的に用紙１００の種類を判別することができる。特に、ＲＧＢ光の反射光量を測定することであらかじめ判別対象用紙の種類を絞り込み、続けて白色光の透過光量および反射光量の測定を行って、判別対象用紙の種類を確定することで、判別精度を高めることができる。

しかしながら、それでも測定誤差が生じる場合がある。特に、測定値が判別基準の境界領域の値である場合、その測定値をそのまま用いると判別結果が不正確になるおそれがある。そこで、可能な限り、第１の発光素子１０１と第１の受光素子１０２、第２の発光素子１０３と第２の受光素子１０４をそれぞれ複数組設け、光量測定部２０３で各受光素子が受光した光量の平均値を求め、この平均値を用いて用紙の種類の判別を行うことが好ましい。このようにすることで、より精度の高い判別結果が得られる。

次に、上記用紙種類判別装置による用紙種類判別方法をフローチャートを用いて説明する。

図８は、用紙種類判別の手順を示すフローチャートである。まず、判別対象用紙に対するＲＧＢ光の反射光量を測定する（ステップＳ８０１）。次に、ステップＳ８０１で得られたＲ，Ｇ，Ｂ光量の測定値をそれぞれＲ，Ｇ，Ｂ光用基準テーブルと照合し、判別対象用紙の種類を絞り込み用紙の種類の候補を選定する（ステップＳ８０２）。さらに、判別対象用紙に対する白色光の透過光量および反射光量を測定する（ステップＳ８０３）。

ステップＳ８０３で得られた透過光量、反射光量の測定値をそれぞれ用紙厚基準テーブル、用紙表面平滑度基準テーブルと照合し、判別対象用紙の種類を判別する（ステップＳ８０４）。最後に、ステップＳ８０２によるＲＧＢ光を用いて選定された候補と、ステップＳ８０４による白色光を用いた用紙の種類の判別結果とが一致するか否かを検出する（ステップＳ８０５）。一致する場合（ステップＳ８０５：Ｙｅｓ）は、当該判別結果が確定結果となる（ステップＳ８０６）。一致しない場合（ステップＳ８０５：Ｎｏ）は、再度ステップＳ８０１へ戻り処理を続行する。

以上のように、この発明にかかる用紙種類判別方法では、まず、ＲＧＢ光の反射光量を測定することであらかじめ判別対象用紙の種類を絞り込み、続けて白色光の透過光量および反射光量の測定を行って、判別対象用紙の種類を確定することで、高い精度で用紙１００の種類を判別することができる。

さらに、ステップＳ８０１およびステップＳ８０３の工程を判別対象用紙の広い範囲で複数回繰り返し、この結果得られた測定値の平均値を用紙の種類の判別に用いれば、より誤差の少ない高精度の判別結果が得られる。そして、この方法により得られた判別結果をプリンタドライバで用いることができるようにすれば、使用する印刷用紙に最適で効率的な印刷処理を施すことが可能になる。

以上説明したように、この発明にかかる用紙種類判別装置、用紙種類判別方法によれば、プリンタで使用する印刷用紙の種類を精度よく、より簡単に判別でき、効率的な印刷処理を実行させることができる。

なお、上記の実施の形態で説明した用紙種類判別方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

この発明にかかる用紙種類判別装置の原理を説明するための図。 この発明にかかる用紙種類判別装置の機能的構成を示すブロック図。 Ｒ光用基準テーブルの一例を示す図表。 Ｇ光用基準テーブルの一例を示す図表。 Ｂ光用基準テーブルの一例を示す図表。 用紙厚基準テーブルの一例を示す図表。 用紙表面平滑度基準テーブルの一例を示す図表。 用紙種類判別の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１００ 用紙、１０１ 第１の発光素子、１０２ 第１の受光素子、１０３ 第２の発光素子、１０４ 第２の受光素子、２０１ 制御部、２０２ 用紙センサ、２０３ 光量測定部、２０４ 格納部、２０５ 用紙種類判別部、２０６ 用紙種類確定部、２０７ 通信処理部

Claims (5)

1. 白色光を発光する第１の発光素子と、
   ＲＧＢ光および白色光を発光する第２の発光素子と、
   前記第１の発光素子から発光され、判別対象用紙を透過した光を受光する第１の受光素子と、
   前記第２の発光素子から発光され、前記判別対象用紙の表面で反射された光を受光する第２の受光素子と、
   前記第１および第２の受光素子が受光した光量を測定する光量測定手段と、
   前記判別対象用紙の種類を判別するための各種データを格納する格納手段と、
   前記光量測定手段で測定された値を前記格納手段に格納されている各種データと照合して前記判別対象用紙の種類を判別する用紙種類判別手段と、
   前記用紙種類判別手段によるＲＧＢ光および白色光を用いた判別結果から前記判別対象用紙の種類を確定する用紙種類確定手段と、
   を備えたことを特徴とする用紙種類判別装置。
2. 前記格納手段に格納されている各種データは、用紙の種類ごとに異なる白色光の透過光量および白色光およびＲＧＢ光の反射光量の少なくともいずれか一つに基づいて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の用紙種類判別装置。
3. 前記第１の発光素子と前記第１の受光素子、前記第２の発光素子と前記第２の受光素子はそれぞれ複数組備えられており、
   前記光量測定手段は、前記複数の第１の受光素子が受光した光量の平均値および前記複数の第２の受光素子それぞれが受光した光量の平均値の少なくともいずれかを算出することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙種類判別装置。
4. 判別対象用紙に対するＲ，Ｇ，Ｂ光それぞれの反射光量を測定する第１の光量測定工程と、
   前記第１の光量測定工程での測定結果を前記判別対象用紙の種類を判別するための各種データと照合して、前記判別対象用紙の種類の絞り込みを行う用紙種類候補選定工程と、
   前記判別対象用紙に対する白色光の透過光量および反射光量を測定する第２の光量測定工程と、
   前記第２の光量測定工程での測定結果を前記判別対象用紙の種類を判別するための各種データと照合して、前記判別対象用紙の種類を判別する用紙種類判別工程と、
   前記用紙種類候補選定工程での選定結果と前記用紙種類判別工程での判別結果との一致不一致を検出し、一致した場合に前記判別対象用紙の種類を確定する用紙種類確定工程と、
   を含むことを特徴とする用紙種類判別方法。
5. 請求項４に記載された方法をコンピュータに実行させる用紙種類判別プログラム。
   
   
   

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