JP2006184504A - Kind-discriminating device for recording material, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材判別装置および画像形成装置に関し、より詳細には、記録材の表面からの反射光量を検出してその種類を判別する記録材判別装置およびこの記録材判別装置を用いて画像条件を制御する複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a recording material discriminating apparatus and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a recording material discriminating apparatus that discriminates the type by detecting the amount of reflected light from the surface of the recording material, and an image using the recording material discriminating apparatus. The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer for controlling conditions.
複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は、感光体上に現像された画像を記録媒体に転写し、画像を転写した記録媒体を所定の定着処理条件にて加熱及び加圧することにより画像を定着させる定着装置を備えている。 An image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer transfers an image developed on a photoreceptor to a recording medium, and fixes the image by heating and pressurizing the recording medium on which the image has been transferred under predetermined fixing processing conditions. A fixing device is provided.
従来、かかる画像形成装置においては、給紙・搬送された記録媒体の表面の画像をCCDセンサやCMOSセンサ等のラインセンサやエリアセンサを有する画像読み取り手段によって読み取り、その結果からインクジェット用のOHT(OHP用紙)かレーザビーム用のOHTかを判定する手段を備え、インクジェット用OHTと判定した場合は、定着装置への記録媒体搬送を停止するとともに画像形成装置の画像形成動作を停止する手段、あるいは定着装置への記録媒体搬送を停止せずに、定着装置の温度制御を停止するか、もしくは通常の温度よりも低い温度に設定する制御手段を備えることによって、万が一ユーザが誤って規定用紙外であるインクジェット用OHTを通紙した場合に生じる定着ローラへのOHT巻き付きや記録媒体上の画像劣化等の不都合な問題を解決する方法が知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in such an image forming apparatus, an image on the surface of a recording medium fed and conveyed is read by an image reading unit having a line sensor and an area sensor such as a CCD sensor and a CMOS sensor, and the result is an inkjet OHT ( Means for determining whether it is an OHP sheet or laser beam OHT, and if it is determined to be OHT for inkjet, means for stopping the recording medium conveyance to the fixing device and stopping the image forming operation of the image forming apparatus, or By stopping the temperature control of the fixing device without stopping the conveyance of the recording medium to the fixing device, or by providing a control means for setting a temperature lower than the normal temperature, the user accidentally goes out of the specified sheet. OHT wrapping around the fixing roller or on the recording medium that occurs when a certain inkjet OHT is passed How to solve the adverse problem of image degradation or the like is known (e.g., see Patent Document 1).
また、OHTに限らず、記録媒体の表面画像を読み取った読取結果から、記録媒体表面の凹凸の深さや凹凸間隔を演算してグロス紙、普通紙、ラフ紙、OHTといった記録媒体の種類を判別し、印字濃度、転写バイアスの設定、定着温度、プロセス速度などの画像形成条件を最適に設定する方法も知られている(例えば特許文献2参照)。 In addition to the OHT, the type of recording medium such as glossy paper, plain paper, rough paper, and OHT is determined by calculating the depth of unevenness and the unevenness interval on the surface of the recording medium from the reading result obtained by reading the surface image of the recording medium. In addition, a method for optimally setting image forming conditions such as print density, transfer bias setting, fixing temperature, and process speed is also known (see, for example, Patent Document 2).
これらの場合に用いるCCDセンサやCMOSセンサなどのラインセンサやエリアセンサの撮像素子とレンズを用いた構成において、撮影対象物より反射する光を、結像レンズ等を介して撮像素子に入射させ、この撮像素子から出力される信号をA/D変換することで、撮影対象物の画像データを得る画像読み取り装置が知られている。このような画像読取装置においては、光源やレンズに起因する光量ばらつきによる撮影画像の劣化がある場合が多い。また、撮像素子の各光電変換セルにおける感度ばらつきも存在する。 In a configuration using an image sensor and a lens of a line sensor or area sensor such as a CCD sensor or a CMOS sensor used in these cases, light reflected from an object to be photographed is incident on the image sensor via an imaging lens or the like, There is known an image reading apparatus that obtains image data of a photographing object by A / D converting a signal output from the image sensor. In such an image reading apparatus, there are many cases in which a captured image is deteriorated due to a light amount variation caused by a light source or a lens. There is also a sensitivity variation in each photoelectric conversion cell of the image sensor.
しかしながら、上記従来の記録材判別装置および画像形成装置では、次のような問題がある。
近年では記録材の種類が多様になっているにもかかわらず、印字品質に対する要求はより高くなってきており、そのため多種多様な記録材を正確に判別することが要求されている。しかしながら、紙種を判別するため予め用意されている設定モードだけでは全紙種を判別することができなくなってきており、その結果定着処理条件の設定が最適化されない場合があるといった問題があった。
このような問題に対し、従来の方式では、読取手段より撮像した画像情報から、特定画素領域における画素の画像情報を2値化するとともに、2値化画像のエッジの数をカウントし、その結果から記録材表面の凹凸間隔を定量的に判断する演算手段を備えた記録材判別装置がある。
However, the conventional recording material discriminating apparatus and image forming apparatus have the following problems.
In recent years, although the types of recording materials have been diversified, the demand for print quality has been increasing, and accordingly, it is required to accurately discriminate a wide variety of recording materials. However, all the paper types cannot be discriminated only with the setting mode prepared in advance for discriminating the paper type, and as a result, there is a problem that the setting of the fixing process condition may not be optimized.
With respect to such a problem, in the conventional method, the image information of the pixels in the specific pixel region is binarized from the image information captured by the reading unit, and the number of edges of the binarized image is counted. There is a recording material discriminating device provided with a calculation means for quantitatively judging the unevenness on the surface of the recording material.
しかしながら、上記記録材判別装置においては、予め一つ前のサンプリングタイミングによって撮像された画像から平均値を求め、この平均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画像情報を2値化しているため、光源やレンズに起因する光量ばらつきによる撮影画像の劣化および歪み、ならびに撮像素子の各光電変換セルにおける感度ばらつきの影響を受けてしまい、エッジの数を正確に計数することが困難であるという問題があった。 However, in the recording material discriminating apparatus, an average value is obtained in advance from an image captured at the previous sampling timing, and the image information captured at the next sampling timing is binarized using the average value as a threshold value. Therefore, it is difficult to accurately count the number of edges due to the influence of deterioration and distortion of the photographed image due to variations in the amount of light caused by the light source and lens, and sensitivity variations in each photoelectric conversion cell of the image sensor. There was a problem.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、記録材のエッジ数を正確に計数し、様々な種類の記録材を精度良く自動判別するとともに、適切な条件において画像形成を行えるようにする記録材判別装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and can accurately count the number of edges of a recording material, automatically determine various types of recording materials with high accuracy, and perform image formation under appropriate conditions. An object of the present invention is to provide a recording material discriminating apparatus and an image forming apparatus.
かかる目的を達成するため、記録媒体の表面上に光を照射する光照射手段と、前記光照射手段によって照射される記録材の光照射領域内を画像として読み取り、出力をする画像読取手段と、前記記録媒体表面の画像情報を所定の閾値を用いて2値化する2値化手段と、2値化画像のエッジの数を計数して記録媒体表面の凹凸間隔を算出する演算手段とを備えた記録材判別装置において、
第1の発明は、前記光照射手段および前記画像読取手段によって前記記録媒体の移動時に撮影された校正用画像を前記閾値として、前記光照射手段および前記画像読取手段によって撮影された前記記録媒体の静止時における画像を、前記2値化手段により2値化することを特徴とする。
In order to achieve such an object, a light irradiation means for irradiating light on the surface of the recording medium, an image reading means for reading and outputting the light irradiation area of the recording material irradiated by the light irradiation means as an image, A binarizing unit that binarizes the image information on the surface of the recording medium using a predetermined threshold; and an arithmetic unit that counts the number of edges of the binarized image to calculate the unevenness on the surface of the recording medium. Recording material discriminating apparatus,
According to a first aspect of the present invention, there is provided a calibration image photographed when the recording medium is moved by the light irradiation means and the image reading means as the threshold value, and the recording medium photographed by the light irradiation means and the image reading means. A still image is binarized by the binarizing means.
第2の発明は、上記記録材判別装置において、前記校正用画像は複数回の撮影を行い、前記複数回の撮像結果に所定の演算を施したものを前記閾値として、前記記録媒体の静止時における撮影画像を前記2値化手段により2値化することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the recording material discriminating apparatus, when the recording medium is stationary, the calibration image is captured a plurality of times, and a predetermined calculation is performed on the plurality of imaging results. The captured image is binarized by the binarizing means.
第3の発明は、上記記録材判別装置において、前記所定の演算は、前記複数回の撮像結果の各画像の同じ位置の画素毎に平均化する演算であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the recording material discriminating apparatus, the predetermined calculation is an average for each pixel at the same position in each image of the plurality of imaging results.
第4の発明は、上記記録材判別装置において、前記校正用画像に所定の値を加減算したものを前記閾値として、前記記録媒体の静止時における撮影画像を前記2値化手段により2値化することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the recording material discriminating apparatus, a binarized image is binarized by the binarizing means with the threshold value obtained by adding or subtracting a predetermined value to the calibration image. It is characterized by that.
また、入力された原画像に所定の画像処理を施す画像処理手段と、潜像を担持する潜像担持体と、前記画像処理が施された画像データに基づき前記潜像担持体を露光走査して潜像を形成する露光手段と、前記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前記現像手段による前記現像剤像を転写する転写手段と、前記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、
第5の発明は、上記第1から第4の発明のいずれかの記録材判別装置をさらに備え、前記記録材判別装置により判別された記録材の種類に対応して、前記画像処理手段、前記露光手段、前記現像手段、前記転写手段、前記定着手段における処理、出力、速度など所定の印字条件を可変制御することを特徴とする。
In addition, an image processing unit that performs predetermined image processing on the input original image, a latent image carrier that carries a latent image, and the latent image carrier is exposed and scanned based on the image data that has been subjected to the image processing. An exposure unit that forms a latent image, a developing unit that visualizes the latent image as a developer image by applying a developer to the latent image carrier, and a recording material conveyed in a predetermined direction by the developing unit. Transfer means for transferring the developer image, and fixing for fixing the developer image to the recording material by heating and pressurizing the recording material onto which the developer image has been transferred by the transfer means under predetermined fixing processing conditions. An image forming apparatus comprising:
A fifth invention further comprises the recording material discriminating device according to any one of the first to fourth inventions, and corresponding to the type of the recording material discriminated by the recording material discriminating device, the image processing means, Predetermined printing conditions such as processing, output, and speed in the exposure unit, the developing unit, the transfer unit, and the fixing unit are variably controlled.
第6の発明は、上記画像形成装置において、印字開始後1枚目の記録媒体のみ移動時における前記校正用画像を撮影し、2枚目以降は、1枚目の前記校正用画像を前記2値化手段における前記閾値として用いることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, after the start of printing, only the first recording medium is photographed when the calibration image is moved, and for the second and subsequent sheets, the first calibration image is the second image. It is used as the threshold value in the value converting means.
本発明によれば、記録材の光照射領域内を画像として読み取り、出力をする画像読取手段を備え、前記記録媒体表面の画像情報をある閾値を用いて2値化する2値化手段と、2値化画像のエッジの数を計数して記録媒体表面の凹凸間隔を算出する演算手段とを備えた記録材判別装置において、
第1の発明においては、前記記録媒体の移動時に校正用画像を撮影し、前記校正用画像を閾値として、前記記録媒体が静止中の撮影画像を2値化することにより、光源やレンズに起因する光量ばらつきによる撮影画像の劣化および歪み、ならびに撮像素子の各光電変換セルにおける感度ばらつきの影響を受けることなくエッジの数を正確に計数することが可能となり、様々な種類の記録剤を精度良く自動判別することを実現する。
According to the present invention, there is provided image reading means for reading and outputting the light irradiation area of the recording material as an image, and binarization means for binarizing the image information on the surface of the recording medium using a certain threshold value; In a recording material discriminating apparatus, comprising: an arithmetic unit that counts the number of edges of a binarized image and calculates the unevenness of the recording medium surface;
In the first invention, a calibration image is captured when the recording medium is moved, and the calibration image is used as a threshold value, and the captured image while the recording medium is stationary is binarized. It is possible to accurately count the number of edges without being affected by deterioration and distortion of the captured image due to variations in the amount of light to be emitted and sensitivity variations in each photoelectric conversion cell of the image sensor. Realize automatic discrimination.
第2および第3の発明においては、前記校正用画像は複数回の撮影を行い、前記複数回の撮像結果に所定の演算(平均化)を施したものを閾値として、前記記録媒体が静止中の撮影画像を2値化することにより、さらに光量および感度のばらつきを低減させてエッジの数を正確に計数することが可能となり、様々な種類の記録剤を精度良く自動判別することを実現する。 In the second and third inventions, the calibration image is taken a plurality of times, and the recording medium is stationary with a threshold value obtained by performing a predetermined calculation (averaging) on the plurality of times of imaging results. By binarizing the captured image, it is possible to accurately count the number of edges by further reducing variations in the amount of light and sensitivity, and to realize automatic discrimination of various types of recording agents with high accuracy. .
第4の発明においては、前記校正用画像に所定の値を加減算したものを閾値として、前記記録媒体が静止中の撮影画像を2値化することにより、反射光量のピーク値が大きいエッジのみ選択的に検出することが可能となり、ノイズ等の影響を受けることなく所望のエッジの数を計数して様々な種類の記録剤を精度良く自動判別することを実現する。 In a fourth aspect of the invention, only an edge having a large peak value of the reflected light amount is selected by binarizing the captured image while the recording medium is stationary with a threshold value obtained by adding or subtracting a predetermined value to the calibration image. It is possible to automatically detect various types of recording materials with high accuracy by counting the number of desired edges without being affected by noise or the like.
また、入力された原画像に所定の画像処理を施す画像処理手段と、潜像を担持する潜像担持体と、前記画像処理が施された画像データに基づき前記潜像担持体を露光走査して潜像を形成する露光手段と、前記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前記現像手段による前記現像剤像を転写する転写手段と、前記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、
第5の発明においては、上記記録材判別装置により判別される記録材の種類に対応して、画像処理手段、露光手段、現像手段、転写手段、定着手段における処理、出力、速度など印字条件を適切に可変制御するので、適切な条件において画像形成を行うことができる。
In addition, an image processing unit that performs predetermined image processing on the input original image, a latent image carrier that carries a latent image, and the latent image carrier is exposed and scanned based on the image data that has been subjected to the image processing. An exposure unit that forms a latent image, a developing unit that visualizes the latent image as a developer image by applying a developer to the latent image carrier, and a recording material conveyed in a predetermined direction by the developing unit. Transfer means for transferring the developer image, and fixing for fixing the developer image to the recording material by heating and pressurizing the recording material onto which the developer image has been transferred by the transfer means under predetermined fixing processing conditions. An image forming apparatus comprising:
In the fifth aspect of the invention, the printing conditions such as processing, output, speed, etc. in the image processing means, exposure means, developing means, transfer means, fixing means, corresponding to the type of recording material discriminated by the recording material discrimination device. Since appropriate variable control is performed, image formation can be performed under appropriate conditions.
第6の発明においては、2枚目以降のエッジの数を計数する演算に伴う測定時間を省略することができ、印字終了までの時間を短縮することでユーザビリティを向上させることができる。 In the sixth invention, the measurement time associated with the calculation of counting the number of edges after the second sheet can be omitted, and the usability can be improved by shortening the time until the end of printing.
以下、図面を参照して本発明による記録材判別装置および画像形成装置を説明する。 Hereinafter, a recording material discriminating apparatus and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施例1]
本発明の記録材判別装置は、図1に示すような一般的な画像形成装置で用いられる。図1において、画像形成装置101は、用紙カセット102、給紙ローラ103、転写ベルト駆動ローラ104、転写ベルト105、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用感光ドラム106〜109、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用転写ローラ110〜113、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用カートリッジ114〜117、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用光学ユニット118〜121、および定着ユニット122を備えている。
[Example 1]
The recording material discriminating apparatus of the present invention is used in a general image forming apparatus as shown in FIG. In FIG. 1, an image forming apparatus 101 includes a paper cassette 102, a paper feed roller 103, a transfer belt driving roller 104, a transfer belt 105, yellow, magenta, cyan, and black photosensitive drums 106 to 109, yellow, magenta, and cyan. , Black color transfer rollers 110 to 113, yellow, magenta, cyan, and black color cartridges 114 to 117, yellow, magenta, cyan, and black color optical units 118 to 121, and a fixing unit 122. .
画像形成装置101は、一般に電子写真プロセスを用い、記録材上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を重ねて転写し、定着ローラを含む定着ユニット122によって転写されたトナー画像を温度制御することにより熱定着させる。また、各色用の光学ユニット118〜121は、各感光ドラム106〜109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材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がとられている。 The image forming apparatus 101 generally uses an electrophotographic process, and superimposes and transfers yellow, magenta, cyan, and black images on a recording material, and controls the temperature of the toner image transferred by a fixing unit 122 including a fixing roller. Heat fixing. The optical units 118 to 121 for each color are configured to form a latent image by exposing and scanning the surfaces of the photosensitive drums 106 to 109 with a laser beam, and these series of image forming operations are performed on the recording material to be conveyed. Synchronization is performed so that the image is transferred from a predetermined position.
さらに、画像形成装置101は、記録材である記録紙を給紙、搬送する給紙モータを備え、給紙された記録紙は、転写ベルト105、定着ローラへと搬送されながらその表面上に所望の像を形成する。 Further, the image forming apparatus 101 includes a paper feed motor that feeds and transports recording paper, which is a recording material, and the fed recording paper is transferred onto the transfer belt 105 and the fixing roller while being desired on the surface thereof. Form an image of
画像読み取りセンサ123は、記録紙が転写ベルトまで搬送される前までに画像を読み取れるように配置され、搬送されてきた記録材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、記録材表面の特定エリアの画像を読み出す。 The image reading sensor 123 is arranged so that the image can be read before the recording paper is conveyed to the transfer belt, and irradiates the surface of the conveyed recording material with light and collects the reflected light to form an image. Thus, an image of a specific area on the surface of the recording material is read out.
次に、図2を用いて、本発明の記録材判別装置を用いる画像形成装置の一実施形態における制御CPUの動作について説明する。
図2は、制御CPU210が制御する各ユニットの構成を示す図である。
Next, the operation of the control CPU in an embodiment of the image forming apparatus using the recording material discrimination device of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of each unit controlled by the control CPU 210.
図2において、制御CPU210は、CMOSエリアセンサ211、ならびに各色用の光学ユニット118〜121に含まれるポリゴンミラー、モータおよびレーザ212〜215にASIC223を介して接続され、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118〜121の制御を行う。同様に、記録材を搬送するための給紙モータ216、記録材を給紙するための給紙ローラ103の駆動開始に使用する給紙ソレノイド217、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218、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219、感光ドラム106〜109および転写ローラ110〜113を駆動するドラム駆動モータ220、転写ベルト105および定着ユニット122のローラを駆動するためのベルト駆動モータ221、定着ユニット122および低圧電源222を制御する。さらに、制御CPU210によってサーミスタ(図示せず)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。 In FIG. 2, the control CPU 210 is connected to the CMOS area sensor 211 and the polygon mirrors, motors, and lasers 212 to 215 included in the optical units 118 to 121 for the respective colors via the ASIC 223, and scans the laser on the photosensitive drum surface. Then, the optical units 118 to 121 for drawing a desired latent image are controlled. Similarly, a paper feed motor 216 for transporting the recording material, a paper feed solenoid 217 used to start driving the paper feed roller 103 for feeding the recording material, and whether or not the recording material is set at a predetermined position. Paper presence / absence sensor 218 for detecting the color, primary charging necessary for the electrophotographic process, development, primary transfer, high voltage power source 219 for controlling the secondary transfer bias, photosensitive drums 106 to 109, and drums for driving the transfer rollers 110 to 113 A belt driving motor 221, a fixing unit 122, and a low-voltage power source 222 for driving the driving motor 220, the transfer belt 105, and the rollers of the fixing unit 122 are controlled. Further, the control CPU 210 monitors the temperature with a thermistor (not shown) and controls to keep the fixing temperature constant.
また、制御CPU210は、バス等(図示せず)によりメモリ224に接続されており、メモリ224には、以上の制御および本明細書に記載される各実施形態において制御CPU210が行う処理のすべてまたは一部を実行するためのプログラムおよびデータが格納される。すなわち、制御CPU210はメモリ224に格納されたプログラムおよびデータを用いて本発明の各実施形態の動作を実行する。 The control CPU 210 is connected to the memory 224 by a bus or the like (not shown), and the memory 224 stores all of the above control and processing performed by the control CPU 210 in each embodiment described in this specification. A program and data for executing a part are stored. That is, the control CPU 210 executes the operation of each embodiment of the present invention using the program and data stored in the memory 224.
ASIC223は、制御CPU210の指示に基づき、CMOSエリアセンサ211および光学ユニット212〜215内部のモータ速度制御、給紙モータ216の速度制御を行う。モータの速度制御は、モータ(図示せず)からのタック信号(tachometer signal)を検出して、タック信号の間隔が所定の時間間隔となるようモータに対して加速信号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、ASIC223のハードウエアによる回路で構成するほうが、制御CPU210の制御負荷低減が図れるメリットがある。 The ASIC 223 performs motor speed control inside the CMOS area sensor 211 and the optical units 212 to 215 and speed control of the paper feed motor 216 based on instructions from the control CPU 210. The speed control of the motor is performed by detecting a tack signal from a motor (not shown) and outputting an acceleration signal or a deceleration signal to the motor so that the tack signal interval becomes a predetermined time interval. Speed control is performed. For this reason, it is more advantageous that the control circuit is composed of a circuit using hardware of the ASIC 223 so that the control load of the control CPU 210 can be reduced.
制御CPU210は、ホストコンピュータ(図示せず)からの指示のプリントコマンドを受信すると、紙有無センサ218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216、ドラム駆動モータ220、ベルト駆動モータ221を駆動するとともに、給紙ソレノイド217を駆動して記録材を所定位置まで搬送する。 When receiving a command print command from a host computer (not shown), the control CPU 210 determines the presence / absence of a recording material by a paper presence sensor 218, and if there is paper, the paper feed motor 216, drum drive motor 220, The belt driving motor 221 is driven, and the sheet feeding solenoid 217 is driven to convey the recording material to a predetermined position.
記録材がCMOSエリアセンサ211の位置まで搬送されると、制御CPU210はASIC223に対してCMOSエリアセンサ211に撮像せせる撮像指示を行い、CMOSエリアセンサ211は記録材の表面画像を撮像する。このときASIC223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エリアセンサ211からSl_outを経由して出力される撮像データを取り込む。 When the recording material is conveyed to the position of the CMOS area sensor 211, the control CPU 210 instructs the ASIC 223 to cause the CMOS area sensor 211 to image, and the CMOS area sensor 211 captures the surface image of the recording material. At this time, the ASIC 223 activates Sl_select, then outputs SYSCLK of a predetermined pulse at a predetermined timing, and captures imaging data output from the CMOS area sensor 211 via Sl_out.
一方、CMOSエリアセンサ211のゲイン設定は、あらかじめ制御CPU210が取り決めた値をASIC223内部のレジスタにセットすることによって、ASIC223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211に対し、Sl_inを経由してゲインを設定する。 On the other hand, the gain setting of the CMOS area sensor 211 is performed by setting a value determined in advance by the control CPU 210 in a register in the ASIC 223 so that the ASIC 223 activates Sl_select and then outputs SYSCLK of a predetermined pulse at a predetermined timing. The gain is set for the CMOS area sensor 211 via Sl_in.
ASIC223は、以下に説明する本発明の記録材判別装置を実現するため、後述する凸凹量演算方法に基づく演算および凸凹間隔演算方法に基づく演算を行う回路を備え、それぞれの演算結果は、ASIC223内部のレジスタに格納される。そして、制御CPU210は、ASIC223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219の現像バイアス条件を変更するよう制御する。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。 The ASIC 223 includes a circuit that performs a calculation based on a convex / concave amount calculation method and a calculation based on a convex / concave interval calculation method, which will be described later, in order to realize the recording material determination device of the present invention described below. Stored in the register. Then, the control CPU 210 reads the register in the ASIC 223, determines the type of the fed recording material, and controls to change the developing bias condition of the high voltage power source 219 according to the result. For example, in the case of so-called rough paper where the surface fibers of the recording material are rough, control is performed to prevent toner scattering by lowering the developing bias than plain paper and suppressing the amount of toner adhering to the surface of the recording material. This is because the amount of toner adhering to the surface of the recording material is large especially in the case of rough paper, so that the problem that the image quality deteriorates due to the scattering of the toner due to the paper fibers is solved.
また、制御CPU210は、給紙された記録材の種類の判別結果に応じて定着ユニット122の温度条件を変更するよう制御する。例えば上記ラフ紙の場合は表面繊維が粗いことからトナーの融着性が悪く、定着温度などを変えて適正化を図る。特に、記録材がOHTの場合では、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。 Further, the control CPU 210 controls to change the temperature condition of the fixing unit 122 according to the determination result of the type of the fed recording material. For example, in the case of the rough paper, since the surface fibers are rough, the toner is poorly fused, and optimization is performed by changing the fixing temperature. In particular, when the recording material is OHT, there is an effect on the problem that the permeability of the OHT deteriorates if the fixing property of the toner adhering to the surface of the recording material is poor.
さらに、制御CPU210は、給紙された記録材の種類の判別結果に応じて記録材の搬送速度を変更するように制御する。搬送速度の制御は、速度を実際に制御しているASIC223の速度制御レジスタ値を制御CPU210によって設定しなおすことによって実現する。坪量が異なる記録材に対し定着温度条件を変え、例えば、比較的厚みのある記録材では、熱容量が大きいので定着温度を高めに制御し、一方、比較的厚みが少ない、つまり熱容量が小さい記録材は、定着温度を低めにして定着する。 Further, the control CPU 210 controls to change the conveyance speed of the recording material in accordance with the determination result of the type of the recording material fed. The control of the conveyance speed is realized by resetting the speed control register value of the ASIC 223 that actually controls the speed by the control CPU 210. Change the fixing temperature conditions for recording materials with different basis weights. For example, recording materials with a relatively large thickness have a large heat capacity, so the fixing temperature is controlled to be high, while recording with a relatively small thickness, that is, a small heat capacity. The material is fixed at a lower fixing temperature.
または、記録材の坪量によって記録材搬送速度を変えて制御することもできる。また、OHTあるいはグロス紙などの場合において、これらを判別し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もできる。 Alternatively, the recording material conveyance speed can be changed and controlled according to the basis weight of the recording material. Further, in the case of OHT or glossy paper, it is possible to improve the image quality by discriminating these and improving the fixability of the toner adhering to the surface of the recording material and increasing the gloss.
このように本実施形態では、CMOSエリアセンサ211によって撮像した記録材304の表面画像から、ASIC223によるハードウェア回路によって、後述する凸凹量演算方法に基づく演算および凸凹間隔演算方法に基づく演算を行い、その結果に従って制御CPU210は、高圧電源219の現像条件、あるいは定着ユニット122の制御温度条件、あるいは記録材の搬送速度を変更するように制御することができる。 As described above, in the present embodiment, from the surface image of the recording material 304 imaged by the CMOS area sensor 211, the hardware circuit by the ASIC 223 performs the calculation based on the convex / concave amount calculation method and the calculation based on the convex / concave interval calculation method described later, In accordance with the result, the control CPU 210 can control to change the developing condition of the high voltage power source 219, the control temperature condition of the fixing unit 122, or the recording material conveyance speed.
次に、本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。 Next, a recording material discrimination device according to an embodiment of the present invention will be described.
画像読取センサ123は、図3に示すように、照射手段である反射用LED301、読取手段であるCMOSエリアセンサ211、および結像レンズ303を備える。ここでセンサ211はCCDセンサとすることもでき、また、エリアセンサに換えてラインセンサを用いてもよい。ラインセンサを用いる場合、所定の領域をライン毎に撮像した画像をメモリ(例えば、メモリ224)に蓄積して所定領域の画像とする。 As shown in FIG. 3, the image reading sensor 123 includes a reflection LED 301 that is an irradiation unit, a CMOS area sensor 211 that is a reading unit, and an imaging lens 303. Here, the sensor 211 may be a CCD sensor, or a line sensor may be used instead of the area sensor. When the line sensor is used, an image obtained by capturing a predetermined area for each line is accumulated in a memory (for example, the memory 224) to obtain an image of the predetermined area.
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る。本実施形態では光源をLEDとしたが、例えばキセノン管やハロゲンランプ等を用いることもできる。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。これによって記録材304の表面の画像を読み取ることができる。本実施形態では、LED301は、LED光が記録材304表面に対し、図3に示すように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。 Light using the reflective LED 301 as a light source is irradiated toward the surface of the recording material 304. In this embodiment, the light source is an LED, but a xenon tube, a halogen lamp, or the like can also be used. The reflected light from the recording material 304 is condensed through the lens 303 and forms an image on the CMOS area sensor 211. As a result, an image on the surface of the recording material 304 can be read. In the present embodiment, the LED 301 is arranged so that the LED light irradiates the recording material 304 with light at an angle as shown in FIG.
図4は、画像読取センサ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ピクセルにディジタル処理したディジタル画像との対比を示す図である。ここで、ディジタル処理は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。 FIG. 4 is a diagram showing a comparison between an analog image of the surface of the recording material 304 read by the CMOS area sensor 211 of the image reading sensor 123 and a digital image obtained by digitally processing the output from the CMOS area sensor 211 into 8 × 8 pixels. is there. Here, the digital processing is performed by converting the analog output from the CMOS area sensor 211 into 8-bit pixel data by A / D conversion.
図4において、画像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所謂ラフ紙、画像41の記録材Bは一般に使用される所謂普通紙、画像42の記録材Cは紙の繊維の圧縮が十分になされているグロス紙であり、それぞれの表面拡大画像である。CMOSエリアセンサ211に読み込まれたこれらの画像40〜42が、ディジタル処理され図4に示す画像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。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。 In FIG. 4, the recording material A of the image 40 is so-called rough paper in which the fibers of the paper on the surface are relatively sandwiched, the recording material B of the image 41 is so-called plain paper that is generally used, and the recording material C of the image 42 is paper. This is a gloss paper in which the fibers are sufficiently compressed, and is an enlarged image of each surface. These images 40 to 42 read into the CMOS area sensor 211 are digitally processed into images 43 to 45 shown in FIG. Thus, the image on the surface varies depending on the type of recording material. This is a phenomenon that occurs mainly because the fiber state on the paper surface is different.
またこのとき、一般にそれぞれの画素に入力された光の合計もしくは平均値から記録材の反射光量を算出する。実施例によっては、1受光画素の結果のみを用いることもできる。上述のように、CMOSエリアセンサ211で記録材表面を読み込んだ結果の画像をディジタル処理した像により、記録材の紙繊維の表面状態を識別することができ、これに加え反射光量によって記録材の判別が可能となる。 At this time, the amount of reflected light of the recording material is generally calculated from the total or average value of the light input to each pixel. In some embodiments, only the result of one light-receiving pixel can be used. As described above, the surface state of the paper fiber of the recording material can be identified by an image obtained by digitally processing the image obtained by reading the surface of the recording material by the CMOS area sensor 211. Discrimination becomes possible.
上記記録材表面の識別は、複数箇所の画像を読み込み、各画像で最大濃度となる画素の濃度Dmaxと最低濃度となる画素の濃度Dminを検出し、複数箇所で得られた値を平均処理する。すなわち、記録材Aのように表面の紙繊維がガサついている場合には、繊維の影が多く発生する。その結果、明るい個所と暗い個所の差が大きく出るため、Dmax−Dmin(凸凹量)は大きくなる。一方、記録材Cのように繊維が十分圧縮され平滑度の高い記録材の表面の画像は、繊維の影が少なく、Dmax−Dminは小さくなる。この凸凹量(Dmax−Dmin)の違いによって、記録材の紙種を判定する。 The recording material surface is identified by reading images at a plurality of locations, detecting the pixel density Dmax and the pixel density Dmin having the lowest density in each image, and averaging the values obtained at the plurality of locations. . That is, when the paper fiber on the surface is rough like the recording material A, many shadows of the fiber are generated. As a result, the difference between the bright part and the dark part is greatly increased, so that Dmax−Dmin (unevenness) increases. On the other hand, the image of the surface of the recording material having a high smoothness with sufficiently compressed fibers, such as the recording material C, has less fiber shadow and Dmax−Dmin becomes small. The paper type of the recording material is determined based on the difference in the unevenness amount (Dmax−Dmin).
このように、記録材の凹凸量を基に記録材の判別を行うことができるが、もちろん、後述する凸凹エッジ量演算方法に基づいて算出される記録材表面の凹凸間隔(凹凸エッジ量)を用いて記録材の判別を行うことも可能である。さらに、両者を組み合わせて記録材の判別精度を上げることもできる。こうした記録材の判別については、例えば、凹凸量や凹凸間隔それぞれに関して記録材の判別閾値を図示しないEEPROMなどに格納しておき、ASIC223により演算された凹凸量や凹凸間隔と上記判別閾値を比較することで、制御CPU210が行うことができる。 In this way, the recording material can be determined based on the unevenness amount of the recording material. Of course, the unevenness interval (unevenness edge amount) on the surface of the recording material calculated based on the uneven edge amount calculation method described later is used. It is also possible to determine the recording material by using it. Furthermore, it is possible to improve the discrimination accuracy of the recording material by combining both. For such recording material discrimination, for example, a recording material discrimination threshold value is stored in an EEPROM (not shown) for each of the unevenness amount and the unevenness interval, and the above-described discrimination threshold value is compared with the unevenness amount and unevenness interval calculated by the ASIC 223. Thus, the control CPU 210 can perform this.
ここで、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5を用いて説明する。 Here, a control circuit of the CMOS area sensor 211 for performing the above operation will be described with reference to FIG.
図5は、CMOSエリアセンサ211を制御する回路を示すブロック図であり、判断部である制御CPU210、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、記録材表面の凹凸量演算結果が格納されるレジスタA706、記録材表面の凹凸エッジ量演算結果が格納されるレジスタB707、および制御レジスタ708より構成される。 FIG. 5 is a block diagram showing a circuit for controlling the CMOS area sensor 211. The control CPU 210, the control circuit 702, the CMOS area sensor 211, the interface control circuit 704, the arithmetic circuit 705, and the amount of unevenness on the surface of the recording material are judgment units. The register A 706 stores the calculation result, the register B 707 stores the uneven edge amount calculation result on the surface of the recording material, and the control register 708.
次に、この回路の動作について説明する。
制御CPU210は、制御レジスタ708に対してCMOSエリアセンサ211の動作指示を与えると、CMOSエリアセンサ211によって記録材表面画像の撮像が開始される。つまり、CMOSエリアセンサ211に電荷の蓄積が開始される。インターフェース回路704から、Sl_selectによってCMOSエリアセンサ211を選択し、所定のタイミングにてSYSCLKを生成すると、CMOSエリアセンサ211からSl_out信号を経由して、撮像されたディジタル画像データが送信される。
Next, the operation of this circuit will be described.
When the control CPU 210 gives an operation instruction for the CMOS area sensor 211 to the control register 708, the CMOS area sensor 211 starts to capture a recording material surface image. That is, charge accumulation in the CMOS area sensor 211 is started. When the CMOS area sensor 211 is selected by Sl_select from the interface circuit 704 and SYSCLK is generated at a predetermined timing, the captured digital image data is transmitted from the CMOS area sensor 211 via the Sl_out signal.
インターフェース回路704を経由して受信される撮像データは、制御回路702にて前述の凸凹量演算方法に基づき演算され、その結果が記録材表面の凹凸量演算結果としてレジスタA 706に格納される。一方、インターフェース回路704を経由して受信される撮像データから、制御回路702によって、後述する凸凹エッジ量演算方法に基づく演算がなされその結果は、記録材表面の凹凸エッジ量演算結果としてレジスタB 707に格納される。制御CPU210は、上記2つのレジスタの値から、記録材の表面平滑性を判定する。 The imaging data received via the interface circuit 704 is calculated by the control circuit 702 based on the above-described unevenness amount calculation method, and the result is stored in the register A 706 as the unevenness amount calculation result on the surface of the recording material. On the other hand, the image data received via the interface circuit 704 is calculated by the control circuit 702 based on the uneven edge amount calculation method described later, and the result is the register B 707 as the uneven edge amount calculation result on the surface of the recording material. Stored in The control CPU 210 determines the surface smoothness of the recording material from the values of the two registers.
次に、図6を用いてCMOSエリアセンサの回路ブロック図について説明する。
図6は、CMOSエリアセンサの回路ブロック図を示す図である。
Next, a circuit block diagram of the CMOS area sensor will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a circuit block diagram of the CMOS area sensor.
図6において、CMOSエリアセンサ211は、CMOSセンサ部分801を含み、例えば8×8画素分のセンサがエリア状に配置される。CMOSエリアセンサ211は、さらに垂直方向シフトレジスタ802および803、出力バッファ804、水平方向シフトレジスタ805、システムクロック806、およびタイミングジェネレータ807を含む。 In FIG. 6, a CMOS area sensor 211 includes a CMOS sensor portion 801, and, for example, sensors for 8 × 8 pixels are arranged in an area. The CMOS area sensor 211 further includes vertical shift registers 802 and 803, an output buffer 804, a horizontal shift register 805, a system clock 806, and a timing generator 807.
次に、このセンサ回路ブロックの動作について説明する。
Sl_select信号813をアクティブとすると、CMOSセンサ部801は受光した光に基づく電荷の蓄積を開始する。次に、システムクロック806を与えると、タイミングジェネレータ807によって、垂直方向シフトレジスタ802および803は読みだす画素の列を順次選択し、出力バッファ804にデータが順次格納される。
Next, the operation of this sensor circuit block will be described.
When the Sl_select signal 813 is activated, the CMOS sensor unit 801 starts accumulating charges based on the received light. Next, when the system clock 806 is applied, the vertical shift registers 802 and 803 sequentially select the pixel columns to be read out by the timing generator 807 and the data is sequentially stored in the output buffer 804.
出力バッファ804に格納されたデータは、水平方向シフトレジスタ805によって、A/Dコンバータ808ヘと転送される。A/Dコンバータ808でディジタル変換された画素データは、出力インターフェース回路809によって所定のタイミングで出力制御され、Sl_select信号813がアクティブの期間、Sl_out 信号810として出力される。
一方、811の制御回路によって、Sl_in信号812よりA/D変換ゲインを変更するよう制御することができる。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、制御CPU210はゲインを変更することで常に最良なコントラストで撮像することができる。
Data stored in the output buffer 804 is transferred to the A / D converter 808 by the horizontal shift register 805. The pixel data digitally converted by the A / D converter 808 is output-controlled by the output interface circuit 809 at a predetermined timing, and is output as the Sl_out signal 810 while the Sl_select signal 813 is active.
On the other hand, the control circuit 811 can be controlled to change the A / D conversion gain from the Sl_in signal 812. For example, when the contrast of the captured image cannot be obtained, the control CPU 210 can always capture with the best contrast by changing the gain.
次に図7を用いて、凸凹間隔演算手段による記録材表面の凹凸間隔(凹凸エッジ量)検出について説明する。 Next, with reference to FIG. 7, description will be given of the detection of the concave / convex spacing (the concave / convex edge amount) on the surface of the recording material by the concave / convex spacing calculating means.
画像80は記録材の表面をディジタル処理した画像である。画像81は、あらかじめ一つ前のサンプリングタイミングによって撮像された画像80からその濃度の平均値を求め、この平均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画素を2値化した結果を示した図である。 An image 80 is an image obtained by digitally processing the surface of the recording material. The image 81 is obtained as a result of obtaining an average value of the density from an image 80 previously captured at the previous sampling timing, and binarizing 8 × 8 pixels captured at the next sampling timing using the average value as a threshold value. FIG.
符号82で示すエッジ数は、2値化の結果の第1ラインにおけるエッジ(同図における白黒の境界)の数であり、この例の場合‘05’hである。符号83で示すエッジ数は、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。同様に、符号84で示すエッジ数は第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。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、凸凹間隔演算手段による記録材表面の凹凸エッジ量演算結果値として定義する。 The number of edges indicated by reference numeral 82 is the number of edges (black-and-white boundaries in the figure) in the first line as a result of binarization, and in this example is' 05'h. The number of edges indicated by reference numeral 83 is the number of edges in the second line, and is' 03'h in this example. Similarly, the number of edges indicated by reference numeral 84 is the number of edges in the eighth line, which is' 03'h in this example. A value obtained by counting the number of edges for each line and adding all the lines is defined as a result of calculating the uneven edge amount on the surface of the recording material by the uneven distance calculating means.
ところで、上記凸凹エッジ量検出の演算において、記録材が静止中に撮像された各画素を2値化する際、一つ前のサンプリングタイミングによって撮像された画像80の平均値を閾値とするのではなく、記録材の搬送中に撮像した画像(シェーディングデータ)を閾値とすることにより、撮像領域内のむらによる凹凸エッジ量検出の精度低下を防ぐことができる。なお、記録材の搬送中に撮像した画像はASIC223に包含されるメモリ(図示せず)にその内容を保持され、上記閾値として用いられる。また、このメモリはASIC223に包含されるものでなくともよく、特に限定されるものではない。例えば、制御CPU210に内在する、あるいは外部に存在し、図示しないバス等で接続されたメモリでも構わない。 By the way, in the calculation of the uneven edge amount detection, when binarizing each pixel imaged while the recording material is stationary, the average value of the image 80 imaged at the previous sampling timing is used as a threshold value. In addition, by using an image (shading data) captured during conveyance of the recording material as a threshold value, it is possible to prevent a decrease in accuracy of the uneven edge amount detection due to unevenness in the imaging region. Note that the image captured during the conveyance of the recording material is stored in a memory (not shown) included in the ASIC 223 and used as the threshold value. Further, this memory may not be included in the ASIC 223 and is not particularly limited. For example, a memory that is internal to the control CPU 210 or that is externally connected by a bus (not shown) may be used.
図8は本発明による作用を説明する図であり、エリアセンサによって静止時における記録材表面を撮像した結果のうち、1ライン分のデータを示したものである。記録材が静止中に撮像された画像を固定閾値で2値化しようとすると、光源やレンズに起因する光量ばらつきによる撮影画像の劣化および歪み、ならびに撮像素子の各光電変換セルにおける感度ばらつきの影響を受け、記録材のエッジの数を正確に計数することが難しくなる。 FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the present invention, and shows data for one line in the result of imaging the surface of the recording material when stationary by the area sensor. If an image captured while the recording material is stationary is to be binarized with a fixed threshold, the deterioration and distortion of the captured image due to variations in the amount of light caused by the light source and the lens, and the effect of sensitivity variations in each photoelectric conversion cell of the image sensor Therefore, it is difficult to accurately count the number of edges of the recording material.
図8において、破線が固定閾値を表しており、図中の左端付近の領域では閾値と実際の撮像結果の差が特に大きく、細かいエッジの検出漏れが生じている。そこで、本実施例では、記録材の搬送中に撮像した画像、すなわち図中に実線の曲線(静止時ではなく搬送中に撮像した画像によるものなので、1ライン分の各位置の濃度は搬送方向に平均化され、同図に示すようになだらかな曲線を描く)で示されたシェーディングデータを閾値とすることで、紙の位置毎に最適な閾値を設定する。これにより、図中の左端付近の領域において固定閾値では検出できなかったエッジも判別できるようになり、エッジの計数漏れを防いで検出精度を向上させることが可能となる。 In FIG. 8, the broken line represents the fixed threshold value, and in the region near the left end in the figure, the difference between the threshold value and the actual imaging result is particularly large, and fine edge detection omission occurs. Therefore, in this embodiment, an image captured during conveyance of the recording material, that is, a solid curve in the figure (because it is based on an image captured during conveyance rather than at rest, the density at each position for one line is the conveyance direction. The optimum threshold value is set for each paper position by using as a threshold value the shading data shown in FIG. As a result, it becomes possible to discriminate edges that could not be detected with the fixed threshold in the region near the left end in the figure, and it is possible to prevent edge counting leakage and improve detection accuracy.
以上、記録材の搬送中に撮像した画像を閾値とすることにより、撮像領域内のむらや素子ばらつきの影響を受けずに記録材のエッジ数を正確に検出することができ、記録材の紙種をより高い確度で判別することが可能となる。 As described above, by using an image captured during conveyance of the recording material as a threshold, the number of edges of the recording material can be accurately detected without being affected by unevenness in the imaging region or element variation, and the paper type of the recording material Can be discriminated with higher accuracy.
[実施例2]
本実施例は、閾値に所定の値(オフセット)を加減算すること以外の基本的な構成は実施例1と同様であるため、共通する詳細な説明は省略する。
本実施例では、前述の凸凹エッジ量検出の演算において、記録材が静止中に撮像された各画素を2値化する際、一つ前のサンプリングタイミングによって撮像された画像80の平均値を閾値とするのではなく、記録材の搬送中に撮像した画像(シェーディングデータ)に適切なオフセット量を加減したものを閾値とすることにより、撮像領域内のむらに加え、撮像領域内の細かなノイズの影響による凹凸エッジ量検出の精度低下を防ぐことができる。
[Example 2]
Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment except that a predetermined value (offset) is added to or subtracted from the threshold value, a detailed description in common is omitted.
In this embodiment, when binarizing each pixel imaged while the recording material is stationary in the above-described calculation of the uneven edge amount detection, the average value of the image 80 imaged at the previous sampling timing is used as a threshold value. Rather than making the threshold value the value obtained by adding or subtracting an appropriate offset amount to the image (shading data) captured during conveyance of the recording material, in addition to unevenness in the imaging region, It is possible to prevent a decrease in accuracy of detecting the uneven edge amount due to the influence.
図9は、本実施例による作用を模式的に説明する図である。上記閾値を記録材の搬送中に撮像した画像に適切なオフセット量を加減したものとすることにより、ピークが大きいエッジを選択的に検出できる。これにより、撮像領域内のノイズを誤検出してしまうことを防ぐことができる。
以上、本実施例では、記録材の搬送中に撮像した画像に適切なオフセット量を加減したものを閾値とすることにより、撮像領域内のむらや素子ばらつき、ならびに前記領域内に存在する細かなノイズの影響を受けずに記録材における所望のエッジ数を検出することができ、記録材の紙種をより高い確度で判別することが可能となる。
FIG. 9 is a diagram for schematically explaining the operation of this embodiment. An edge having a large peak can be selectively detected by setting an appropriate offset amount to an image captured during conveyance of the recording material. This can prevent erroneous detection of noise in the imaging region.
As described above, according to the present exemplary embodiment, the threshold value is obtained by adding or subtracting an appropriate offset amount to an image captured during conveyance of the recording material, so that unevenness in the imaging region, element variation, and fine noise existing in the region are detected. Therefore, it is possible to detect the desired number of edges in the recording material without being affected by the above, and to determine the paper type of the recording material with higher accuracy.
[実施例3]
本実施例は、連続印字中の動作以外の基本的な構成は実施例1と同様であるため、共通する詳細な説明は省略する。
本実施例では、印字開始後1枚目の記録材のみ搬送中に画像を撮影し、印字動作終了時までASIC223に包含されるメモリ(図示せず)にその内容(校正用画像)を保持し、2枚目以降は、1枚目の校正用画像を前述の凸凹エッジ量検出の演算に閾値として用いることを特徴とする。なお、上記メモリはASIC223に包含されるものでなくともよく、特に限定されるものではない。例えば、制御CPU210に内在する、あるいは外部に存在し、図示しないバス等で接続されたメモリでも構わない。
以上により、実施例1に対し、制御CPU210の負荷低減および2枚目以降の凸凹エッジ量検出の演算に伴う測定時間を省略することができ、印字終了までの時間を短縮することでユーザビリティを向上させることが可能となる。
[Example 3]
Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the operation during continuous printing, the detailed description in common is omitted.
In this embodiment, an image is taken while only the first recording material is conveyed after printing is started, and the contents (calibration image) are held in a memory (not shown) included in the ASIC 223 until the end of the printing operation. The second and subsequent sheets are characterized in that the first calibration image is used as a threshold value in the above-described calculation of the uneven edge amount detection. The memory does not have to be included in the ASIC 223 and is not particularly limited. For example, a memory that is internal to the control CPU 210 or that is externally connected by a bus (not shown) may be used.
As described above, compared to the first embodiment, the measurement time required for the calculation of the load reduction of the control CPU 210 and the detection of the unevenness of the second and subsequent sheets can be omitted, and the usability is improved by reducing the time until the end of printing. It becomes possible to make it.
[実施例4]
本実施例は、記録材搬送中の画像撮影回数以外の基本的な構成は実施例1と同様であるため、共通する詳細な説明は省略する。
本実施例では、記録材の搬送中に記録材表面の画像(シェーディングデータ)を複数回撮像し、この撮像結果の各画像の同じ位置の画素毎に平均化したものを上記凸凹エッジ量検出の演算における閾値とすることを特徴とする。複数回の撮像結果は、ASIC223に包含されるメモリ(図示せず)に順次その内容が保持され、演算回路705によって上記のように平均化する。なお、上記メモリはASIC223に包含されるものでなくともよく、特に限定されるものではない。例えば、制御CPU210に内在する、あるいは外部に存在し、図示しないバス等で接続されたメモリでも構わない。また、平均化演算は、演算回路705で行うことに限定されず、制御CPU210で演算してもよい。
以上により、1回の撮像では除去できないランダムなばらつきまたはノイズの影響を受けずに記録材のエッジ数を正確に検出することができ、記録材の紙種をより高い確度で判別することが可能となる。
[Example 4]
Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except for the number of times of image shooting during conveyance of the recording material, the detailed description in common is omitted.
In this embodiment, an image (shading data) of the surface of the recording material is captured a plurality of times during conveyance of the recording material, and averaged for each pixel at the same position in each image of the imaging result is used to detect the uneven edge amount. It is characterized by a threshold value in the calculation. The contents of the plurality of times of imaging are sequentially held in a memory (not shown) included in the ASIC 223 and averaged by the arithmetic circuit 705 as described above. The memory does not have to be included in the ASIC 223 and is not particularly limited. For example, a memory that is internal to the control CPU 210 or that is externally connected by a bus (not shown) may be used. Further, the averaging calculation is not limited to being performed by the arithmetic circuit 705, and may be performed by the control CPU 210.
As described above, the number of edges of the recording material can be accurately detected without being affected by random variations or noise that cannot be removed by a single imaging operation, and the paper type of the recording material can be determined with higher accuracy. It becomes.
101 画像形成装置
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、ブラックの各色用感光ドラム
110〜113 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用転写ローラ
114〜117 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用カートリッジ
118〜121 イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用光学ユニット
122 定着ユニット
123 画像読取センサ
210 制御CPU
211 CMOSエリアセンサ
212〜215 ポリゴンミラー、モータおよびレーザ(光学ユニット)
216 給紙モータ
217 給紙ソレノイド
218 紙有無センサ
219 高圧電源
220 ドラム駆動モータ
221 ベルト駆動モータ
222 低圧電源
223 ASIC
224 メモリ
301 反射用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
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image forming apparatus 102 Paper cassette 103 Paper feed roller 104 Transfer belt drive roller 105 Transfer belt 106-109 Photosensitive drums for yellow, magenta, cyan, and black colors 110-113 Transfer rollers for yellow, magenta, cyan, and black colors 114 -117 Yellow, magenta, cyan, and black color cartridges 118-121 Yellow, magenta, cyan, and black color optical units 122 Fixing unit 123 Image reading sensor 210 Control CPU
211 CMOS area sensor 212 to 215 Polygon mirror, motor and laser (optical unit)
216 Paper feed motor 217 Paper feed solenoid 218 Paper presence sensor 219 High voltage power supply 220 Drum drive motor 221 Belt drive motor 222 Low voltage power supply 223 ASIC
224 memory 301 LED for reflection
303 Lens 304 Recording Material 702 Control Circuit 704 Interface Control Circuit 705 Arithmetic Circuit 706 Register A
707 Register B
708 Control register 801 CMOS sensor unit 802, 803 Vertical shift register 804 Output buffer 805 Horizontal shift register 806 System clock 807 Timing generator 808 A / D converter 809 Output interface circuit 810 Sl_out signal 811 Control circuit 812 Sl_in signal 813 Sl_select signal
Claims (6)
前記光照射手段および前記画像読取手段によって前記記録媒体の移動時に撮影された校正用画像を前記閾値として、前記光照射手段および前記画像読取手段によって撮影された前記記録媒体の静止時における画像を、前記2値化手段により2値化する
ことを特徴とする記録材判別装置。 Light irradiating means for irradiating light on the surface of the recording medium, image reading means for reading and outputting the light irradiation area of the recording material irradiated by the light irradiating means, and image information on the surface of the recording medium In a recording material discriminating apparatus comprising: binarizing means for binarizing using a predetermined threshold value; and calculating means for calculating the unevenness of the surface of the recording medium by counting the number of edges of the binarized image.
Using the calibration image taken when the recording medium is moved by the light irradiating means and the image reading means as the threshold, the image at rest of the recording medium taken by the light irradiating means and the image reading means, The recording material discriminating apparatus characterized in that binarization is performed by the binarizing means.
請求項1から4のいずれかに記載の記録材判別装置をさらに備え、前記記録材判別装置により判別された記録材の種類に対応して、前記画像処理手段、前記露光手段、前記現像手段、前記転写手段、前記定着手段における処理、出力、速度などの印字条件を可変制御することを特徴とする画像形成装置。 An image processing means for performing predetermined image processing on the input original image, a latent image carrier for carrying a latent image, and exposing and scanning the latent image carrier on the basis of the image data on which the image processing has been performed. An exposure means for forming an image; a developing means for visualizing the latent image as a developer image by applying a developer to the latent image carrier; and the development by the developing means on a recording material conveyed in a predetermined direction. A transfer unit that transfers the developer image; and a fixing unit that fixes the developer image on the recording material by heating and pressing the recording material onto which the developer image has been transferred by the transfer unit under predetermined fixing processing conditions. In an image forming apparatus comprising:
5. The recording material discriminating apparatus according to claim 1, further comprising: the image processing unit, the exposing unit, the developing unit, corresponding to the type of the recording material discriminated by the recording material discriminating apparatus. An image forming apparatus characterized by variably controlling printing conditions such as processing, output, and speed in the transfer unit and the fixing unit.
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