JP2009009026A - 記録媒体判別装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体表面の撮影画像におけるレンズ付着物による影もしくは光点部分に影響されずに、様々な種類の記録媒体を精度良く自動判別できる記録媒体判別装置を提供する。
【解決手段】記録媒体の表面の画像を読み取るＣＭＯＳエリアセンサ２１１と、ＣＭＯＳエリアセンサで読み取った画像情報から付着物による画像情報を除去するデータ演算回路７０５と、ＣＭＯＳエリアセンサで読み取った画像情報からデータ演算回路でごみによる画像情報を除去したあとの画像情報にもとづいて記録媒体の種類を判別するＣＰＵ２１０と、を備えた記録媒体判別装置により前記課題を解決する。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置で使用される記録媒体の種類を判別するのに好適な記録媒体判別装置、およびこの記録媒体判別装置を用いた画像形成装置に関するものである。

複写機、レーザ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およ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。

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取手段によって読み取り、その結果から記録媒体を判定する手段を備えたものがある。そして、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共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制御手段を備える。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。このことによって、万が一ユーザが誤って規定外の用紙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手法が知られている（特許文献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する画像形成装置が知られている。そして、この判別結果により、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手法が知られている（特許文献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として、撮影対象物より反射する光を、結像レンズ等を介してセンサ等の撮像素子に入射させるものがある。そして、そ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取装置が知られている。
特開２００３−２２８２５６号公報 特開２００３−３０２２０８号公報

しかしながら、前述の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の記録媒体判別装置について、次のような問題がある。
記録媒体の表面の微細な紙片や微細な埃等の付着物がレンズ表面に付着して、撮影画像に影、または光点を形成することがまれに発生する。このような現象が発生すると、記録媒体の表面画像の評価がうまくいかずに誤判別の原因となる。図１４（ａ）はレンズ表面に付着した付着物の影が記録媒体の表面画像に映されている。また、図１４（ｂ）はレンズ面の付着物に光源の光が直接反射をして、白い画像となって写されている。

また、付着するのが例えば微細な紙片の場合には、記録媒体が１枚搬送される度に、微細な紙片はその微細さ故に付着位置を細かく変動して影を落とす場所を変える、あるいはレンズ表面から外れて正常な状態に戻ってしまう。このことから、所謂シェーディング補正等の補正手段も用いることができなかった。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、記録媒体表面の撮影画像におけるレンズ付着物による影もしくは光点部分に影響されずに、様々な種類の記録媒体を精度良く自動判別できる記録媒体判別装置を提供することを課題とするものである。また、前記記録媒体判別装置により、適切な条件において画像形成を行うことのできる画像形成装置を提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するため、本発明では、記録媒体判別装置を次の（１）のとおりに構成し、画像形成装置を次の（２）のとおりに構成する。

（１）記録媒体の表面の画像を読み取る画像読取手段と、
前記画像読取手段で読み取った画像情報から該画像読取手段への付着物による画像情報を除去する画像情報除去手段と、
前記画像読取手段で読み取った画像情報から前記画像情報除去手段で前記付着物による画像情報を除去したあとの画像情報にもとづいて前記記録媒体の種類を判別する記録媒体種類判別手段と、
を備えた記録媒体判別装置。

（２）前記（１）に記載の記録媒体判別装置を備え、
前記記録媒体判別装置の判別結果にもとづいて画像形成条件を決める画像形成装置。

本発明によれば、記録媒体表面の撮影画像おけるレンズ付着物による影もしくは光点部分に影響されずに、様々な種類の記録媒体を精度良く自動判別できる記録媒体判別装置を提供することができる。また、前記記録媒体判別装置により、適切な条件において画像形成が行える画像形成装置を提供することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を画像形成装置の実施例により詳しく説明する。

図１は、実施例１である“画像形成装置”の概略構成を示す断面図である。
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、ブラックの各感光ドラム１０６〜１０９を備えている。さらに、各色用の転写ローラ１１０〜１１３、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各カートリッジ１１４〜１１７、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各光学ユニット１１８〜１２１、および定着ユニット１２２を備えている。

画像形成装置１０１は、一般に電子写真プロセスを用い記録媒体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を重ねて転写し、その転写されたトナー画像を定着ローラを含む定着ユニット１２２によって熱定着させる。また、各色の光学ユニット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静電潜像を形成するよう構成されている。これら一連の画像形成動作は搬送される記録媒体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。

さらに、画像形成装置１０１は記録媒体であるところの記録紙を給紙、搬送する給紙モータを備え、給紙された記録媒体は、トップセンサ３０７でその先端が検知される。記録媒体の先端を検知して所定時間後に転写紙の搬送を停止させる。そして記録媒体の適正な位置に転写ベルト１０５に形成された画像を転写するために、転写ベルト１０５の画像の位置にあわせて記録媒体の搬送動作を再開する。その後、画像が転写された記録媒体は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定着される。

画像読取センサ１２３は、記録媒体が転写ベルト１０５まで搬送される前に配置され、搬送されてきた記録媒体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、記録媒体表面の特定エリアの画像を読み出す。

次に、図２を用いて、本画像形成装置におけるＣＰＵの動作について説明する。図２は、ＣＰＵ２１０が制御する各ユニットの構成を示す図である。図２において、ＣＰＵ２１０は、後述する画像読取センサ１２３内のＣＭＯＳエリアセンサ２１１の動作を制御する。さらに、ＣＰＵ２１０は、各色用の光学ユニットに含まれるポリゴンミラー回転モータおよび光学ユニット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の制御を行う。また同様に、記録媒体を搬送するための給紙モータ２１６、記録媒体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２１７、記録媒体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を制御する。また、電子写真プロセスに必要な１次帯電、現像、転写バイアスを制御する高圧電源２１９、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ベルト駆動モータ２２１を制御する。また、定着ユニット１２２（不図示）および低圧電源ユニット２２２を制御する。さらに、ＣＰＵ２１０によってサーミスタ（不図示）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。

また、ＣＰＵ２１０は、バス等（不図示）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ＣＰＵ２１０が行う処理の全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、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実施例の動作を実行する。

ＡＳＩＣ２２３は、ＣＰＵ２１０の指示にもとづき、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、給紙モータの速度制御を行う。モータの速度制御は、モータ（不図示）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 ＡＳＩＣ ２２３のハードウエアによる回路で構成した方が、ＣＰＵ２１０の制御負荷低減が図れるメリットがある。

ＣＰＵ２１０は、ホストコンピュータ（不図示）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によって記録媒体の有無を判断する。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を駆動して記録媒体を所定位置まで搬送する。
記録媒体がＣＭＯＳエリアセンサ２１１の位置まで搬送されると、ＣＰＵ２１０はＡＳＩＣ ２２３に対してＣＭＯＳエリアセンサ２１１の撮像指示を行い、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１は記録媒体の表面画像を撮像する。このときＡＳＩＣ ２２３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。

一方、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１のゲイン設定は、あらかじめＣＰＵ２１０が取り決めた値をＡＳＩＣ ２２３内部のレジスタにセットすることにより始まる。ＡＳＩＣ ２２３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。

ＡＳＩＣ ２２３は、前記撮像データの評価を行い、撮像データは内部のデータ演算回路７０５により表面性の特徴を抽出したパラメータに変換される。その演算結果は、ＡＳＩＣ ２２３内部のレジスタに格納される。そして、ＣＰＵ ２１０は、ＡＳＩＣ ２２３内部のレジスタを読み込み、給紙された記録媒体の種類を判別し、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、記録媒体の表面繊維が粗い、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、記録媒体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、記録媒体の表面に付着するトナー量が多いために、紙繊維よりトナーが飛び散って画質が低下する問題を解消するためである。
また、ＣＰＵ ２１０は、給紙された記録媒体の種類を判別し、その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。例えば前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低く、定着温度などを変えて適正化を図る。また、ＯＨＴの場合、記録媒体の表面に付着するトナーの定着性が低いとＯＨＴの透過性が低下するといった問題に対して温度条件の変更は効果がある。

さらに、ＣＰＵ ２１０は、給紙された記録媒体の種類を判別し、その結果に応じて記録媒体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ＣＰＵ ２１０によって設定しなおすことによって実現する。坪量が異なる記録媒体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媒体では、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媒体は、定着温度を低めにして定着する。または、記録媒体の坪量によって記録媒体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媒体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。

このように本実施例では、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１によって撮像した記録媒体３０４の表面画像に対して、ＡＳＩＣ２２３によるハード回路によって、前記撮像データの評価を行い、内部の演算回路により表面性の特徴を抽出したパラメータに変換する。その結果から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、あるいは記録媒体の搬送速度を変更するように制御する。

次に、本実施例で用いる記録媒体判別装置について説明する。
図３に示すように、画像読取センサ１２３は、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、および結像用のレンズ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る。

反射用ＬＥＤ３０１を光源とする光は、記録媒体３０４の表面に向けて照射される。本実施例では光源を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。記録媒体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。これによって記録媒体３０４の表面の画像を読み取ることができる。
本実施例では、ＬＥＤ３０１は、ＬＥＤ光が記録媒体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。

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た記録媒体３０４の表面画像を、８ビットのピクセルデータにアナログ／ディジタル変換（以下Ａ／Ｄ変換）した結果を示す図である。

図４において、画像４０の記録媒体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の記録媒体Ｂは一般に使用される所謂普通紙、画像４２の記録媒体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は、記録媒体の種類によって異なる。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。
これらのＣＭＯＳエリアセンサ２１１で記録媒体表面を読み込んだ結果の画像から後述する紙の表面性を判断するパラメータを算出することにより、記録媒体の紙繊維の表面状態を識別することができ、記録媒体の種類の判別が可能となる。

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。図５は、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１の制御回路７０２を示すブロック図である。制御回路７０２は、判断部であるＣＰＵ２１０、インターフェース制御回路７０４、データ演算回路７０５、記録媒体の表面画像の演算結果が格納されるレジスタ７０６、７０７および制御レジスタ７０８より構成される。

次に動作について説明する。ＣＰＵ ２１０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によって記録媒体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。インターフェース制御回路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。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。
インターフェース制御回路７０４を経由して受信した撮像データにもとづいて、データ演算回路７０５にて後述するレンズ付着物による影もしくは光点部分を除去して、残りの部分に演算処理を施す。その結果がレジスタＡ ７０６およびレジスタＢ ７０７に格納される。ＣＰＵ ２１０は、レジスタＡ ７０６、レジスタＢ ７０７の値から、記録媒体の繊維の状態を判定する。

次に、図６を用いてセンサ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２１１の回路ブロック図を示す図である。図６において、ＣＭＯＳエリアセンサ２１１は、ＣＭＯＳエリアセンサ部８０１を含み、例えば６４×６４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。

次に動作について説明する。Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号８１３をアクディブとすると、ＣＭＯＳエリアセンサ部８０１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は読み出す画素の列を順次選択され、出力バッファ８０４にデータを順次格納される。

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８ビットのピクセルデータに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制御され、Ｓｌ＿ｓｅｌｅｃｔ信号８１３がアクティブの期間、Ｓｌ＿ｏｕｔ 信号８１０に出力される。

一方、制御回路８１１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、ＣＰＵ２１０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。

次に、記録媒体表面の撮影画像からレンズ付着物による影もしくは光点部分を除去して、残りの部分に対して演算処理を行い、その値を解析することで記録媒体の種類を判別する手法について説明する。
図４に示すように、記録媒体の表面性に応じて画像の陰影は大きく異なってくる。ここで１ライン毎の最大濃度値ＭＡＸデータと最小濃度値ＭＩＮデータの差分値を算出し、全てのラインについて同様の値を算出して積算する。この算出値をＤｐｐ値とする。Ｄｐｐ値は表面ががさついている記録媒体Ａほど大きな値となり、平坦な記録媒体Ｃでは小さな値となる。その中間の特性を示す記録媒体Ｂでは中間の値となる。

ここで、図７は正常な撮影画像である。グラフは１ライン分の画像データの濃度を縦軸に、ドットを横軸に設定したものである。この撮影画像の全素子出力の平均値Ａｖを中央として、±αの幅を持った領域を設定する。ここでは、以下の式の小さい方のいずれかを採用するものとする。
α＝（ＦＦｈ−Ａｖ）／２
α＝Ａｖ／２
ここで、このαをデータ正常判定域と定義する。正常な波形であれば、ほぼ（Ａｖ±α）の範囲内に収まることになる。ここで、図８はレンズになんらかの付着物、例えば紙片がが付着した場合の画像であり、紙片が付着した箇所に黒く影を落としているのが判る。紙片が付着した部分のラインのグラフを見てみると、紙片が付着した部分の領域が正常と判断される領域を越えてしまっていることが判る。紙片が付着していない場合でも、突発的に１〜２ドットほどこの領域をオーバーすることはあるので、数ドット（少なくとも３ドット以上）にわたってこの領域をオーバーした場合に紙片が付着したものと判断する。紙片が付着したと判断されたラインのデータからは正確なＤｐｐ値は算出できないので、記録媒体の判断には用いないこととする。その場合、積算されるライン数が減ってしまい、積算値が小さくなるので、最後に削除したライン数と全体のライン数の比からＤｐｐ値を補正する。
しかしながら、全画素平均値Ａｖを算出するには、全画素分のデータをバッファリングする必要があり、それだけのメモリを搭載するのはコスト的に負担が大きくなる。本実施例では、おおよその値を固定値としてＣＰＵ２１０内に保持しておくものとする。

前記算出手段をロジック回路で構成したのが図９になる。図１０のフローチャートを参照しながら、図９に示すロジック回路による処理を説明する。

ＣＰＵ２１０は、制御レジスタ７０８を通じてデータ演算回路７０５内の上限値レジスタ９０３にＤｕｐｌｉｍ（全画素平均値＋α）を、下限値レジスタ９０４にＤｌｏｗｌｉｍ（全画素平均値−α）を設定する（Ｓ１３０１、Ｓ１３０２参照、以下同様）。８ｂｉｔレジスタ９０１には１画素分のデータをバッファリングが可能である。比較部制御部９０２は８ｂｉｔレジスタ９０１にデータが格納されると（Ｓ１３０３）、ＭＡＸデータレジスタ９０７に格納されているデータと比較を行い（Ｓ１３０４）、それよりも大きければＭＡＸデータレジスタ９０７のデータを更新する（Ｓ１３０５）。そうでなければ、次にＭＩＮデータレジスタ９０８の数値と比較して（Ｓ１３０６）、それより小さければＭＩＮデータレジスタ９０８のデータを更新する（Ｓ１３０７）。また、上限値レジスタ９０３の値と比較して（Ｓ１３０８）、これを上回る場合には上限値オーバーカウンタ９０５の値を１進める（Ｓ１３０９）。そうでなければ下限値レジスタ９０４の値と比較して（Ｓ１３１０）、これを下回る場合には下限値アンダーカウンタ９０６の値を１進める（Ｓ１３１１）。

しかしながら、次ドットの評価時に上限値オーバーカウンタ９０５、下限値アンダーカウンタ９０６が再度カウントされなかった場合には、これらは０に戻される（Ｓ１３１２）。即ち、この２つのレジスタ９０５、９０６は連続して（複数ライン連続）加算されない限り０にクリアされる。この２つのレジスタがある一定値を越えた場合には（Ｓ１３２１ａ、Ｓ１３２１ｂ）、このラインには紙片が付着していると判断し使用せず（画像情報除去手段）、エラーカウントレジスタ９１２に１を加算する（Ｓ３１３）。１ライン分のデータを評価し終えたときに（Ｓ１３１４、Ｓ１３１５）、紙片があると判断されなかった場合には、減算回路９０９がＭＡＸデータレジスタ９０７からＭＩＮデータレジスタ９０８の値を減じた値を算出する。これが１ラインあたりのＤｐｐ値となる（Ｓ１３１６）。この値を加算回路９１０に引き渡して、Ｄｐｐレジスタ９１１に積算する（Ｓ１３１７）。１ライン分のデータについて処理を終えたならば、上限値オーバーカウンタ９０５、下限値アンダーカウンタ９０６、ＭＡＸデータレジスタ９０７、ＭＩＮデータレジスタ９０８の値をクリアする（Ｓ１３１８）。

以上の処理を全ラインに対して行い（Ｓ１３１９）、Ｄｐｐレジスタ９１１とエラーカウントレジスタ９１２の値をＣＰＵ２１０に引き渡す（Ｓ１３２０）。ＣＰＵは以下の式に従い、Ｄｐｐレジスタ９１１の値に補正を行い、最終的なＤｐｐ値とする。
最終Ｄｐｐ値＝（Ｄｐｐレジスタ９１１値）×（全ライン数−エラーカウントレジスタ９１２値）／全ライン数
この最終Ｄｐｐ値の比較によって、記録媒体の種類を判別する（記録媒体種類判別）ことができる。
また、最終Ｄｐｐ値の演算は、専用の演算回路をＡＳＩＣ２２３内に設けて、そちらで処理しても構わない。

前述したように、本実施例によれば、レンズ表面に微細な紙片等が付着した場合に、それにより生じた影または光点の属するラインの画像情報を除去することにより、安定した記録媒体の判定を行うことが可能となる。

実施例２である“画像形成装置”について説明する。本実施例においてデータ演算回路７０５以外の基本的な構成は実施例１と同様であるため、実施例１の説明を援用し詳細な説明は省略する。

本実施例のデータ演算回路７０５−１内のロジック回路の構成を図１１に示す。図１２のフローチャートを参照しながら、図１１に示すロジック回路による処理を説明する。

インターフェース制御回路７０４（図５）から送られてきた画像データを少なくとも２画素分以上、本実施例では５画素分のバッファレジスタ９２１〜９２５に保存する（Ｓ１４０１）。このバッファレジスタはシフトレジスタのように動作して、常に最新の５画素分の画像データが格納される。この５画素分の画像データを、同時に上限値レジスタ９０３、下限値レジスタ９０４に設定されている値と比較する（Ｓ１４０２、Ｓ１４０３）。５画素分の画像データが同時に上限値レジスタ９０３の値を上回るか、もしくは下限値レジスタ９０４の値を下回るかした場合に、バッファレジスタ９２１〜９２５の値を全てクリアする（Ｓ１４０４）。そうでない場合には、先頭のバッファレジスタ９２５の画像データをＤｐｐ演算制御回路９２７に転送し、順次バッファレジスタ内の画像データを先のバッファレジスタに転送し、そして新しい画像データをバッファレジスタ９２１に格納する（Ｓ１４０５）。

Ｄｐｐ演算制御回路９２７は画像データが転送されてくると、ＭＡＸデータレジスタ９０７に格納されているデータと比較を行い（Ｓ１４０６）、それよりも大きければＭＡＸデータレジスタ９０７のデータを更新する（Ｓ１４０７）。そうでなければ、次にＭＩＮデータレジスタ９０８の数値と比較して（Ｓ１４０８）、それより小さければＭＩＮデータレジスタ９０８のデータを更新する（Ｓ１４０９）。１ライン分の画像データが転送されてくると（Ｓ１４１０、Ｓ１４１１）、減算回路９０９がＭＡＸデータレジスタ９０７からＭＩＮデータレジスタ９０８の値を減じた値を算出する（Ｓ１４１２）。これが１ラインあたりのＤｐｐ値となる。この値を加算回路９１０に引き渡して、Ｄｐｐレジスタ９１１に積算する（ｓ１４１３）。以上の処理を全ラインに対して行い（Ｓ１４１４）、Ｄｐｐレジスタ９１１の値をＣＰＵ２１０に引き渡す（Ｓ１４１５）。
このＤｐｐ値の比較によって、記録媒体の種類を判別することができる。

実施例１は付着物（例えば、紙片）が付着した判断した場合に、そのラインのデータ全てを破棄していた。これに対し本実施例では付着物が付着していると判断したデータ（画素情報）のみを破棄する。よって本実施例では実施例１よりも、よりデータの使用効率を高めることが可能となる。

実施例３である“画像形成装置”について説明する。本実施例において、エリアセンサによって静止時における記録媒体表面を撮像した結果にシェーディング補正処理を実施する以外の基本的な構成は実施例１または実施例２と同様であるため、その説明を援用し詳細な説明は省略する。

低コストな光源や光学系を使用した場合に、照明ムラが発生して、撮影画像の劣化を招くことがある。また、レンズや撮像素子に汚れが付着する本体構成においては、それらの校正手段が必要となる。

図１３は、本実施例におけるシェーディング補正処理を示すフローチャートである。この処理はＣＰＵ２１０により行われる。
まず、ステップＳ１２０１において、不図示の搬送モータにより搬送ローラを駆動し、被写体である記録媒体３０４を搬送させる。そして、ステップＳ１２０２において、記録媒体３０４が検出位置まで搬送されたのをトップセンサ３０７（図１参照）により検出すると、ステップＳ１２０３へ進む。ここで画像読取センサ１２３が、搬送されて移動中の記録媒体３０４を複数回撮影し、シェーディング量を測定する。
なお、位置の検出はトップセンサ３０７で無くても良い。その場合、画像認識において記録媒体３０４が到着したことを検出するか、動いている状態であることを認識するか、搬送タイミングから計算により求めるなど別の検出手段によってタイミングを検出すれば良い。

次に、ステップＳ１２０４において、センサ部（図５のＣＭＯＳエリアセンサ２１１）によって複数回測定されたシェーディング量は演算部（図５の制御回路７０２）に入力される。そして、複数のシェーディング量を平均化するなどシェーディング量を正確なものとするための補正を行う。具体的には、シェーディング測定結果を測定回数で平均化する（シェーディング補正情報取得）。そして、ステップＳ１２０５において、平均化された情報を記憶部２０３のメモリに蓄える。このとき、平均化された画像をさらに、隣り合う画素とで平均化し、全体の画素数を落として蓄えることにより、メモリ容量を削減することができる。

次に、ステップＳ１２０６において、本測定を行う。そして、ステップＳ１２０７において、本測定した画像をシェーディング測定の平均値の結果で補正することにより（補正後の画像情報）、シェーディング成分や画素感度ばらつきなどに影響されない鮮明な画像を得ることができる。
次に、ステップＳ１２０７において、シェーディング測定結果から全画素平均値Ａｖを算出して、さらにデータ正常判定域αを算出することで、測定毎に最適の判定域（Ａｖ±α）が更新される。算出された数値を元に、上限値レジスタ９０３、下限値レジスタ９０４の値を更新して、実施例１または実施例２に記載のレンズ付着物による影もしくは光点部分を除去する処理を実行する。

本実施例によれば、センサやレンズの汚れ、受光素子の感度ばらつき、照明系のむら、レンズによる光量むらなどの影響を低減することができる。また、画像撮影時毎に最適な全画素平均値Ａｖとデータ正常判定域αが算出されるので、より正確な不要データ除去が実行可能となる。

実施例１の画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例１におけるＣＰＵが制御する各ユニットを示す図 画像読取センサの構成を示す模式図 画像読取センサによって読み取られた記録媒体表面の画像を示す図 実施例１におけるＣＭＯＳエリアセンサの演算回路を示すブロック図 実施例１におけるＣＭＯＳエリアセンサの回路ブロック図 画像読取センサにより撮影された正常な画像と、その１ライン分の出力波形を示す図 画像読取センサにより撮影されたレンズに紙片が付着した画像と、その１ライン分の出力波形を示す図 実施例１における異常データ除去回路のブロック図 実施例１における処理を示すフローチャート 実施例２における異常データ除去回路のブロック図 実施例２における処理を示すフローチャート 実施例３におけるシェーディング補正処理およびＡｖ値とαの算出シーケンスを示すフローチャート レンズに紙片が付着したことにより、撮影画像に出現した黒点および白点を示す図

符号の説明

２１０ ＣＰＵ
２１１ ＣＭＯＳエリアセンサ
２２３ ＡＳＩＣ
３０４ 記録媒体
７０２ 制御回路
７０５ データ演算回路

Claims (7)

1. 記録媒体の表面の画像を読み取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段で読み取った画像情報から該画像読取手段への付着物による画像情報を除去する画像情報除去手段と、
   前記画像読取手段で読み取った画像情報から前記画像情報除去手段で前記付着物による画像情報を除去したあとの画像情報にもとづいて前記記録媒体の種類を判別する記録媒体種類判別手段と、
   を備えたことを特徴とする記録媒体判別装置。
2. 請求項１に記載の記録媒体判別装置において、
   前記画像情報除去手段は、前記画像読取手段で読み取った画像情報である複数ラインの情報から前記付着物による画像情報を含むラインの情報を除去するものであることを特徴とする記録媒体判別装置。
3. 請求項１に記載の記録媒体判別装置において、
   前記画像情報除去手段は、前記画像読取手段で読み取った画像情報である複数ラインの情報から前記付着物による画素情報のみを除去することを特徴とする記録媒体判別装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の記録媒体判別装置において、
   前記画像読取手段のシェーディング補正情報を取得するシェーディング補正情報取得手段を備え、
   前記画像読取手段で読み取った画像情報を前記シェーディング補正情報取得手段で取得した補正情報により補正し、この補正後の画像情報から前記画像情報除去手段で前記付着物による画像情報を除去したのちの画像情報にもとづいて前記記録媒体種類判別手段により前記記録媒体の種類を判別することを特徴とする記録媒体判別装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の記録媒体判別装置において、
   前記画像情報除去手段は、前記画像読取手段で読み取った画像情報の画素の濃度値が、連続して濃度値の平均値から所定の範囲を超える値となる場合に前記付着物による画像情報とすることを特徴とする記録媒体判別装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の記録媒体判別装置において、
   前記記録媒体種類判別手段は、前記画像情報除去手段で前記付着物による画像情報を除去したあとの画像情報について、各ラインにおける最大濃度値と最小濃度値の差分値を算出し、全てのラインについて同様に差分値を算出して積算した値にもとづいて記録媒体の種類を判別することを特徴とする記録媒体判別装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の記録媒体判別装置を備え、
   前記記録媒体判別装置の判別結果にもとづいて画像形成条件を決めることを特徴とする画像形成装置。