JP2009511291A - 印刷媒体判別方法及び装置 - Google Patents

Abstract

プリンタ内の印刷媒体の種類を判別する方法及びそのプリンタを提供する。本方法は、印刷媒体の第１面から第１面反射率データを取得するステップと、印刷媒体の第２面から第２面反射率データを取得するステップと、第１面反射率データと第２面反射率データを比較するステップと、上記比較の結果に基づき複数ある族のうちいずれかに印刷媒体を分類するステップと、を有する。

Description

本発明は、そのプリンタ内に装荷された印刷媒体の種類を判別する方法及びプリンタに関する。

昨今のプリンタでは様々な種類の媒体、例えば紙、フィルム、透明媒体、包装材、固形物体等の上に画像を印刷することができる。比較的使途が限定されている家庭用又はオフィス用のプリンタ、即ち凹凸が少ない紙や透明媒体への印刷に専ら使用されるプリンタでも、使用できる印刷媒体の種類はカラー紙、白い紙、透明媒体、写真用紙等と豊富であり、しかもその種類がますます多様化している。従って、プリンタで所望水準の印刷画質を得るには、実行する印刷プロセスをそのプロセスで使用する媒体に対し適合させるのが有益である。

その上で特に有効なのは印刷前に媒体の種類を判別することである。その手法としては大きく分けて次の二種類がある。第１の判別手法はプリンタ内の独立したリーダで印刷媒体側からデータを読み取る手法である。例えば可視マークや不可視マークの形態で記されたマークからデータを読み取ってもよいし、機械的、電気機械的又は電子的記憶部に媒体識別情報を記憶させておきそれを読み取って媒体の種類を調べるようにしてもよい。そのマークや記憶部は媒体自体に付してもよいし媒体パッケージに付してもよい。これは有用性が高い手法であるが、プリンタ、媒体共にコスト増となる。

第２の判別手法は、印刷媒体側にデータを保持させることによるコスト増を避けるため、印刷に先立ち未印刷の媒体を調べてその種類を判別する装置をプリンタ内に設ける手法である。その例としては「インクジェット印刷用改良型媒体判別システム」（Advanced Media Determining System for Inkjet Printing）と題する特許文献５（発明者：Walker et al.）に記載の手法がある。その記載によれば、特許文献５に係るシステムは、インクジェット印刷機その他の印刷機に入ってくる媒体の種類を、その媒体の種類を示す特別な製造者マークなしで識別することができる。

特許文献５では、まず入ってきた印刷媒体の先端辺を青紫光で光学走査することによってその鏡面反射率（specular reflectance）及び散漫反射率（diffuse reflectance）を求め、更にそれらをフーリエ変換することによってその媒体を特徴づける空間周波数（空間周波数シグネチャ）を求める。更に、その空間周波数シグネチャを各媒体族の既知空間周波数シグネチャと照合することによってその媒体を族分類し、更にその媒体をその族内で種分類する。族とは透明媒体、写真用光沢媒体、上質紙、普通紙等といった大まかな区別のことであり、種とは写真用上質マット媒体、写真用高光沢媒体等といった細かな区別のことである。従って、判別した媒体種に適する印刷モードを稼働させることで、ユーザによけいな手間を取らせることなく自動的に、高画質画像を印刷することができる。しかしながら、同文献に記載の装置はやや複雑で高価格な構成にならざるを得ない。それは、この方法を実施するには鏡面反射及び散漫反射を計測しなければならず、その計測結果についての複雑な統計解析をリアルタイムに行わなければならず、また各種媒体の空間周波数シグネチャについて正確なライブラリが必要であるためである。そうしてもなお、このシステムでは、例えばカラー普通紙対写真用紙等の媒体種判別がかなり難しい。

米国特許第６０３６２９８号明細書 米国特許第６３２２１９２号明細書 米国特許第６３２５５０５号明細書 米国特許第６４６７９００号明細書 米国特許第６５６１６４３号明細書 欧州特許第１０３４９３７号明細書

従って、本件技術分野で求められているのは、媒体種を簡便且つ低コストで検知できるシステムを提供すること、特に周波数領域における反射率データの光学検知乃至解析を不要にすることである。

ここに、本発明の一実施形態は、印刷媒体の第１面から第１面反射率データを取得するステップと、印刷媒体の第２面から第２面反射率データを取得するステップと、第１面反射率データと第２面反射率データを比較するステップと、その結果に基づき複数ある族のうちいずれかに印刷媒体を分類するステップと、を有し、プリンタ内で印刷媒体の種類を判別する方法である。

本発明の他の実施形態は、印刷媒体をその送給元から印刷ゾーンに送り込む媒体移送器と、印刷媒体上に画像を記録すべく印刷ゾーンに設けられたプリントヘッドと、印刷ゾーンに送られる印刷媒体に面するよう媒体移送路沿いに配置された第１反射率センサであって、印刷媒体の第１面に光を入射する第１光源並びにその光に対する反射光の量を表す第１面反射率信号を発生させる第１検知器を有する第１反射率センサと、印刷ゾーンに送られる印刷媒体に面するよう媒体移送路沿いに配置された第２反射率センサであって、印刷媒体の第２面に光を入射する第２光源並びにその光に対する反射光の量を表す第２面反射率信号を発生させる第２検知器を有する第２反射率センサと、印刷ゾーンに印刷媒体が送り込まれるよう媒体移送器を制御しつつ、印刷媒体の第１面（表側）及び第２面（裏側）による反射光の量を検知すべく第１及び第２光源を制御して印刷媒体の第１面及び第２面に光を入射させるコントローラと、を備え、コントローラが、第１面反射率信号及び第２面反射率信号を受け取り、それらの信号により表される反射率を印刷媒体の第１面と第２面の間で比較し、その結果に基づき複数ある族のうちいずれかに印刷媒体を分類するプリンタである。

本発明の更に他の実施形態は、媒体移送路内で印刷媒体を動かし印刷ゾーンに送り込む媒体移送器と、印刷媒体の第１面から第１面反射率データを収集できるように媒体移送路沿いに第１面に面して配置された第１光源及び第１検知器と、印刷媒体の第２面から第２面反射率データを収集できるように媒体移送路沿いに第２面に面して配置された第２光源及び第２検知器と、を備え、媒体移送路内の印刷媒体が印刷ゾーンに達する前に第１面反射率データ及び第２面反射率データをコントローラに送るプリンタである。

図１に本発明の一実施形態に係るプリンタ２０を示す。図示の通り、本プリンタ２０のハウジング２１内には印刷エンジン２２がある。エンジン２２は印刷媒体２４上に画像を記録例えばマーキングする部材であり、その画像記録方式としては数多くの既知方式を使用できる。使用できる方式には例えば従来型四原色別オフセット印刷等のコンタクト印刷、シルクスクリーン印刷、ＮｅｘＰｒｅｓｓ２１００（商品名、販売者：米国ニューヨーク州ロチェスター所在のＥａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ Ｃｏｍｐａｎｙ）等のプリンタで使用されている乾式電子写真印刷、サーマル印刷、ドロップオンデマンドインクジェット印刷、連続インクジェット印刷等があるが、これ以外にも様々な方式を使用できる。また、説明の便宜上エンジン２２としてカラー画像記録型印刷エンジンを想定するが、ご理解頂ける通りこれは必須ではなく、単色記録型即ち白黒画像、グレースケール画像、セピアトーン画像等の単色画像を媒体２４上に記録するタイプの印刷エンジンや、一種類又は複数種類の機能性素材からなる画像即ち機能性素材パターンを媒体２４上に記録即ち形成するタイプの印刷エンジン等も、本発明に係る方法及び装置の実施に当たりエンジン２２として用いることができる。その機能性素材としては、例えば導電性素材、電気絶縁性素材、半導体素材、電気抵抗性素材等のように適宜組み合わせて電気回路を形成することができる素材や、光伝達材、光反射器、レンズ、光路等を好適に形成できる光学素材や、ポリマ、セラミクス、金属等のように媒体２４を基台とする機械構造の形成に使用できる素材その他、様々な機能性素材を使用することができる。

また、使用できる印刷媒体２４の種類は数多く、例えば普通紙、写真用紙、非写真用紙、光沢紙、マット紙、透明媒体、半透明フィルム、透明フィルム、包装材、セラミクス製品、木製品、金属製品、織布、ガラス製品、ガラス繊維製品、ポリマ製品、モノマ製品等をはじめとして、様々なフレキシブル媒体、リジッド媒体その他を使用できる。即ち、印刷エンジン２２及び媒体移送器２６を問題なく稼働できその上に画像を記録できる媒体であればよい。記録する画像は、例えば人間向けの画像、機械読取用画像、機能性素材からなる機能性パターン（光学回路や電気回路）、それらの任意の組合せ等、様々な形態を採りうる。

媒体移送器２６は、印刷媒体２４上に好適に画像を記録できるよう媒体２４と印刷エンジン２２を互いに位置決めする手段であり、図示例では印刷ゾーン２７内を通っている媒体２４上にエンジン２２が画像を印刷できるよう媒体２４を動かしている。プリンタ２０内で媒体２４を送るこの移送器２６は周知の媒体送り部材（紙送り部材等）によって構成できる。図示例ではモータ２８、駆動用ピンチローラ３０、図示しない動力付プラテンローラ等の部材を使用している。

印刷エンジン２２及び媒体移送器２６はプロセッサ３４によって制御されている。プロセッサ３４は様々な形態、例えばプログラマブルディジタルコンピュータ、プログラマブルマイクロプロセッサ、プログラマブルロジックプロセッサ、電子回路群、集積回路化電子回路群、ディスクリート回路等の形態で実現できる。プロセッサ３４によるプリンタ２０の制御は、ユーザ入力部３６、センサ４０、記憶部６０、通信部７４等からの入力信号に基づき行われる。

そのうちユーザ入力部３６は各種トランスデューサ乃至入力デバイスから構成されている。ユーザによる入力をプロセッサ３４が受入可能な形態に変換できればよいので、タッチスクリーン、タッチパッド、４ウェイスイッチ、６ウェイスイッチ、８ウェイスイッチ、スタイラス、トラックボール、ジョイスティック、音声認識、ジェスチャ認識等、様々な装置乃至システムを使用できる。図示例では入力部３６としてキーパッド３７及びマウス３８が設けられているので、ユーザは、プロセッサ３４に接続されているディスプレイ３９上の情報を見ながらそれらを操作することによって、プリンタ２０を操作することができる。これら、入力部３６やディスプレイ３９の構成部材はハウジング２１内に配置してもよいしハウジング２１外に配置してもよい。ハウジング２１外に配置した部材とプロセッサ３４の間の信号のやりとりは、有線又は無線接続を介した信号伝達等で行える。

次に、センサ４０はその搭載先プリンタ２０の動作に関わる種々の状況、例えばそのプリンタ２０の周囲環境、動作状態等を検知し、その結果を適当な形態に変換してプロセッサ３４に知らせる。プロセッサ３４はその情報を利用しプリンタ２０内の部材例えば印刷エンジン２２の動作を統制する。センサ４０としてはプリンタ２０の動作の内部制御に利用可能なもの、例えば音響を捉える音響センサ、印刷媒体２４の位置を検知する媒体位置センサ（図示せず）、第１面反射率センサ４２、第２面反射率センサ４４等を設ける。各反射率センサ４２，４４は、概略、可視又は不可視な光源光を出射する光源と、その光源光に由来する反射光の光量を検知する光検知器との組合せで、構成されている。それら光源及び光検知器としては、本件技術分野で既知のものを任意の組合せで使用できる。

ご理解頂ける通り、この種の反射率センサ４２，４４では、その構成の工夫次第で、鏡面反射率、散漫反射率又はその双方を計測することができる。ここでいう反射率のうち、鏡面反射率とは印刷媒体２４の表面（例えば第１面２４ａ）への入射光のうちその入射角とほぼ同じ角度の反射光の量のことであり、散漫反射率とはその面から広角範囲に拡がる反射光の量のようにその面の光散乱特性の指標となる量のことである。ご存じの通り、本件技術分野では鏡面反射率も散漫反射率も用途毎に定義されており多くの定義が併存している。また、その計測方法も数多く存在している。媒体２４の鏡面反射率及び散漫反射率の計測に際しては、どの定義に従いどの計測方法を用いても差し支えない。

図示例における第１面反射率センサ４２は、印刷媒体２４の第１面２４ａに向けて第１面光源光ＳＬ１を発する第１面光源４６と、その光ＳＬ１のうちその面２４ａによって反射された成分即ち第１面反射光ＲＬ１を捉える第１面光検知器４８とから、構成されている。同様に、第２面反射率センサ４４は、媒体２４の第２面２４ｂに向けて第２面光源光ＳＬ２を発する第２面光源５０と、その光ＳＬ２のうちその面２４ｂによって反射された成分即ち第２面反射光ＲＬ２を捉える第２面光検知器５２とから、構成されている。

第１面光源４６の向きと第１面光検知器４８の向きの関係や、第２面光源５０の向きと第２面光検知器５２の向きの関係は、印刷媒体２４上の対応する面における反射率のうち所望の種類のものを再現性良く所要精度で計測できる限り、様々に設定することができる。図示例では、媒体２４の第１面２４ａ及び第２面２４ｂからの反射光ＲＬ１及びＲＬ２のうち対応する光源光ＳＬ１及びＳＬ２の入射角と同じ角度の反射光を捉えうるよう光検知器４８及び５２が配置されており、従って光検知器４８及び５２からは面２４ａ及び２４ｂにおける鏡面反射率について有効な計測値を得ることができる（同順）。

第１面光源４６及び第２面光源５０は様々な種類の光源で又はその組合せで構成することができる。使用できるのは例えば発光ダイオード、レーザ光源、レーザダイオード、単色光源、多色光源等である。使用波長は可視光域及び不可視光域のいずれに属する波長でもよく、また可視光と不可視光を併用することも可能である。更に、光源４６、５０又はその双方を、その光学特性例えば出射波長が互いに異なる複数個の光源を組み合わせた構成にしてもよい。光検知器４８及び５２のうちその種の光源に対応する光検知器は、対応する光源を構成する複数個の光源からの出射波長を単独で検知できるタイプの光検知器にするか、或いは当該複数個の光源からの出射波長をいずれも検知できるよう複数個の光検知器を組み合わせた構成にするとよい。また、後に例示により詳述する通り、光源４６、５０又はその双方を、その向きが互いに異なる複数個の光源を組み合わせた構成にし、印刷媒体２４に対し光源光を様々な方向から入射させるようにしてもよい。

図示例で媒体貯留部７６から印刷ゾーン２７へと送られる印刷媒体２４は例えば紙製である。使用できる紙製媒体には様々な種類がある。例えばビジネス用プリンタや家庭用プリンタでは、大抵、普通紙、カラー紙、マット仕上げ紙、光沢紙、透明媒体等、多々ある紙製媒体の中から任意の媒体種を選んで印刷することができる。このように様々な種類がある媒体２４上に満足のいく品質で画像乃至パターンを記録するため、プロセッサ３４は、後に詳述する通りセンサ４０からもたらされる信号に基づき媒体族乃至媒体種を判別し、使用媒体２４に適合した形態で印刷エンジン２２による印刷を行わせる。

更に、図示例でプリンタ２０に設けられている記憶部６０は種々の従来型データ保存装置、例えば固体記憶装置、磁気記録装置、光学記録装置等から構成されている。使用する装置はプリンタ２０内固定型でもよいし着脱可能型（リムーバブル）でもよい。図示例では、記憶部６０としてハードディスクドライブ６２、リムーバブルディスクドライブ６４、メモリカードスロット６６等が使用されている。ドライブ６４は光ディスク、磁気ディスク等のディスク型記録媒体にアクセスするためのドライブである。スロット６６はリムーバブルメモリカード等のリムーバブルメモリ６８を装着するためのスロットであり、装着されたメモリ６８にアクセスするためのリムーバブルメモリインタフェース７０を搭載している。制御プログラムや画像データ、メタデータ等のデータは、リモートメモリシステム７２にも保存しておくことができる。

そして、図示例でプリンタ２０に設けられている通信部７４は例えばリモートメモリシステム７２と通信する。通信部７４は、例えばトランスデューサを含む光学乃至ＲＦ（無線周波数）回路や、リモートデバイス例えばメモリシステム７２とやりとりできるようにデータ例えば画像データを形態変換する信号処理回路によって、構成されている。通信部７４は、それらのデータを光信号伝送路、ＲＦ信号伝送路等の信号路経由でそのリモートデバイスとやりとりする。また、通信部７４を用い、図示しないホストコンピュータやネットワークから画像データ等の情報を受信することもできる。通信部７４は、その受信信号に含まれる情報及び命令をプロセッサ３４に伝達する。

図２は、図１に示したプリンタ２０の動作手順の一例を示すフローチャートである。図示の例ではまずステップ８０でプリンタ２０が印刷オーダを受領する。印刷オーダは、プロセッサ３４に印刷手順の実行を開始させるのに必要な情報の集まりであり、例えば画像印刷を指示する命令、印刷対象画像を表す画像データ、印刷画質を指示するデータ、使用媒体を指示するデータ等から構成されている。印刷オーダには、この他、配信日、宛先情報、依頼者情報、販売時点管理情報等の情報も含めることができる。プロセッサ３４は、ユーザ入力部３６における入力の検出、通信部７４からの受信信号の供給、記憶部６０経由でのデータの取得（例えばリムーバブルメモリ６８からのデータ読込）等をはじめとして、様々な経路で印刷オーダを受領する。

印刷オーダを受領したプロセッサ３４は図示のステップ８２で印刷媒体装荷手順を実行する。この手順では、プロセッサ３４は媒体移送器２６に信号を送り、貯留部７６から印刷ゾーン２７へと印刷媒体２４を移送させる。貯留部７６から送り出された媒体２４は、図１に示した通り走査ゾーン７８を通って印刷ゾーン２７に運ばれるので、媒体２４がゾーン７８内を通っている間に対応する面の反射率を計測できるよう、反射率センサ４２及び４４を配置乃至構成しておく。なお、走査ゾーン７８を印刷ゾーン２７に配置することもできる。

ステップ８４では、第１面反射率センサ４２を用いた計測により印刷媒体２４の第１面２４ａから第１面反射率データを取得する。即ち、まず図１に示したプロセッサ３４から第１面光源４６に第１面照明信号を送り、媒体２４が走査ゾーン７８内にある間に、その強度、波長又はその双方が既知の第１面光源光ＳＬ１を光源４６から出射させる。第１面光検知器４８は、第１面反射光ＲＬ１を捉えてその強度を示す第１強度信号を発生させる。プロセッサ３４は、第１強度信号を受け取ってそれに基づき第１面反射率データを生成する。例えば、第１強度信号自体の値、当該第１強度信号から逆算した第１面反射光強度、当該第１面反射光強度と既知の第１面光源光強度若しくはその値域との比較結果等を第１面反射率データとする。

その第１面反射率データは１個又は複数個のデータポイントからなるデータであり、印刷媒体２４の第１面２４ａ上の１個又は複数個のエリアを第１面光源光ＳＬ１で照明して計測したその面２４ａの反射率を表している。このデータを得るには、媒体２４を静止状態に保持して又は瞬間を捉えて面２４ａ上の単一エリアにおける反射率を計測してもよいし、媒体２４が動いている状態である期間に亘り面２４ａの反射率を計測してもよい。後者の場合、面２４ａ上のより広いエリアに亘り光ＳＬ１が入射し、そのエリア内の複数個所で反射率が計測されるので、第１面反射率データとしては、各個所における反射率計測値を表す合計複数ポイント分のデータが得られる。更に、複数個所における反射率計測値を統計的に解析し、それによって求めた総合的反射率指標値例えば移動平均値、平均値等を、第１面反射率データに含めるようにしてもよい。また、例えば面２４ａに光ＳＬ１を入射しつつ第１面反射光ＲＬ１の強度を検知して所定期間に亘る移動平均値（複数個所分の平均値）を求めるよう、第１面光検知器４８を構成してもよい。その場合、光検知器４８から、面２４ａの反射率の平滑値即ち代表反射率を表す第１面反射率信号を得ることができる。

更に、第１面光検知器４８は前述の通り鏡面反射、散漫反射又はその双方を捉えうる構成にすることができるので、第１面反射率データとしては鏡面反射率、散漫反射率又はその双方の計測結果を反映したデータが得られる。

図３に、あるプリンタ２０を例に、そのプリンタ２０で使用可能な代表的媒体種について、その画像記録対象面即ち第１面における反射率の分布例を示す。この図に媒体種の代表例として掲げたのは第１種〜第５種写真用紙１００〜１０８、第１種〜第５種普通紙１１０〜１１８並びに第１種〜第２種透明媒体１２０〜１２２である（同順）。

この図から読み取れるように、複数ある媒体種の中には第１面反射率にほとんど違いのない組合せがあるので、印刷媒体２４の種を第１面反射率だけで正確に判別するのは難しい。例えば図中の第５種写真用紙１０８の第１面反射率は第１種透明媒体１２０及び第２種透明媒体１２２のそれとほとんど違いがないので、第１反射率だけでは紙１０８を透明媒体と誤認しかねない。同様に、第３種普通紙１１４も第２写真用紙１０２等の写真用紙と誤認されうる。従って、媒体種判別に役立つ他種データ、とりわけ正確、低コスト且つ効率的な判別に役立つものを取得することが必要である。

そこで、本実施形態では、第２面反射率センサ４４を用い印刷媒体２４の第２面２４ｂから第２面反射率データを取得するようにしている。即ち、ステップ８６では、図１に示したプロセッサ３４から第２面光源５０へと第２面照明信号を送り、媒体２４が走査ゾーン７８内にある間にその強度、波長又はその双方が既知の第２面光源光ＳＬ２を光源５０から出射させる。第２面光検知器５２は、第２面反射光ＲＬ２を捉えてその強度を示す第２強度信号を発生させる。プロセッサ３４は、第２強度信号を受け取ってそれに基づき第２面反射率データを生成する。例えば、第２強度信号自体の値、当該第２強度信号から逆算した第２面反射光強度、当該第２面反射光強度と既知の第２面光源光強度又はその値域との比較結果等を第２面反射率データとする。

その第２面反射率データは１個又は複数個のデータポイントからなるデータであり、第２面２４ｂ上の１個又は複数個のエリアを第２面光源光ＳＬ２で照明して計測した印刷媒体２４の反射率を表している。このデータを得るには、媒体２４を静止状態に保持し又は瞬間を捉えて面２４ｂ上の単一エリアにおける反射率を計測してもよいし、媒体２４が動いている状態である期間に亘り面２４ｂの反射率を計測してもよい。後者の場合、面２４ｂ上のより広いエリアが光ＳＬ２で照明され、そのエリア内の複数個所で反射率が計測されるので、第２面反射率データとしては、各個所における反射率計測値を表す合計複数ポイント分のデータが得られる。更に、それらの個所における反射率計測値を統計的に解析し、それによって求めた総合的反射率指標値例えば移動平均値、平均値等を、第２面反射率データに含めるようにしてもよい。また、例えば面２４ｂに光ＳＬ２を入射しつつ第２面反射光ＲＬ２の強度を検知して所定期間に亘る移動平均値（複数個所分の平均値）を求めるよう、第２面光検知器５２を構成してもよい。その場合、光検知器５２から、面２４ｂの反射率の平滑値即ち代表反射率を表す第２面反射率信号を得ることができる。

更に、第２面光検知器５２は前述の通り鏡面反射、散漫反射又はその双方を捉えうる構成にすることができるので、第２面反射率データとしては鏡面反射率、散漫反射率又はその双方の計測結果を反映したデータが得られる。

図４は、図３で想定した各媒体種の第１面及び第２面反射率を、互いに比較できるよう横並びに表したものである。図示の通り第２面反射率計測値にはばらつきがあり、印刷媒体２４同士の区別にこのばらつきを利用することができる。そこで、ステップ８８では、その媒体２４について第１面反射率データと第２面反射率データを比較する。

ステップ９０では、第１面反射率データと第２面反射率データの比較結果に基づきその印刷媒体２４をいずれかの族に対応づける（族分類する）。族とはそのプリンタ２０で使用可能な媒体種の部分集合であり通常は複数個ある。族分類は、具体的には、代表的な媒体種毎に面間反射率差しきい値を設定しておき、その媒体２４の第１面反射率と第２面反射率の差（面間反射率差）を各媒体種の面間反射率差しきい値と比較することで、実行することができる。

図４に示す通り普通紙１１０〜１１８の第２面反射率は高めであり、普通紙１１０〜１１８の第１面反射率は写真用紙１０２〜１０８のそれよりやや低い。そのため、普通紙１１０〜１１８の第２面反射率を対応する第１面反射率から減じて得られる面間反射率差は、図５に示す通り写真用紙１０２〜１０８の面間反射率差よりもかなり小さくなる。従って、普通紙１１０〜１１８と写真用紙１０２〜１０８を弁別するには、小反射率差族と大反射率差族に分類できるよう面間反射率差しきい値１３０を設定し、そのしきい値１３０に従い判別を行えばよい。

透明媒体１２０及び１２２は、通常、その第１面反射率と第２面反射率がほぼ等しいため面間反射率差が小さいので、しきい値１３０に基づく判別により普通紙１１０〜１１８と共に小反射率差族に分類される。

このように、図５に示したしきい値１３０に基づく判別をプロセッサ３４にて行うことにより、その印刷媒体２４が透明媒体及び普通紙全般の族に属するのかそれとも写真用紙全般の族に属するのかを、十分許容できる精度で識別することができる。そうして得られた情報は、プロセッサ３４による印刷動作制御に利用できる。

この族分類は付加的なステップ９２における媒体種判別に大いに役立つ。即ち、媒体種判別に当たり検討すべき媒体種の個数が族分類によってかなり絞られるので、媒体種判別をより正確乃至精細に行うことができる。また、この族内媒体種判別には、その印刷媒体２４の第１面反射率、第２面反射率又はその双方を利用できる。両反射率を併用すると族内媒体種判別をより細かく行える。

例えば、小反射率差族（図６参照）内でも大反射率差族（図７参照）内でも第１面反射率に関しては大抵の媒体種間で差があるので、第１面反射率データに基づき印刷媒体２４を概ね種分類することができる。また、同一族に属しておりしかもその反射率にあまり違いがない媒体種同士でも、その面間反射率差に違いがあれば当該面間反射率差に基づきそれらを弁別することができる。一例として、第４種普通紙１１６と第５種普通紙１１８は図６に示す通りその第１面反射率にほとんど違いがない媒体であるが、図５に示す通りその面間反射率差には違いがあるので、面間反射率差を利用することで両媒体種を弁別することができる。

また、図６に例示したしきい値１３２及び１３４は、小反射率差族に属することが判明している印刷媒体２４の第１面反射率データに対し適用される媒体種判別しきい値である。媒体種判別しきい値は一種類でもよいが、このように複数種類用いることにより種分類をより細かく行うことができる。例えばしきい値１３４は、第１写真用紙１００と普通紙１１２〜１１８の弁別に役立つ。なお、このように族内で媒体２４の種を判別する手法ではなく、族分類の段階で別々の族に分ける手法を採ってもよい。

図示例の場合、小反射率差族に属する印刷媒体２４についての第１面反射率計測値を図６中のしきい値１３２と比較することによってその媒体２４が透明媒体１２０，１２２か否かを判別し、更にもう一種類のしきい値１３４と比較することによってその媒体２４が第１種写真用紙１００か否かを判別する。なお、他の写真用紙１０２〜１０８はそもそも小反射率差族に属していないので、しきい値１３２としきい値１３４で挟まれた範囲内に写真用紙１０２〜１０８の第１面反射率が含まれていても、媒体種判別の精度は損なわれない。

印刷媒体２４の族（及び好ましくは種）の判別が終わったら、ステップ９４では、得られた族情報、種情報又はその双方を利用しプロセッサ３４が一種類又は複数種類の印刷関連機能を稼働させる。印刷関連機能とは、例えば媒体２４上への印刷に使用する色を決定する機能、媒体２４に対する印刷速度を決定する機能、媒体２４に対する画像印刷可否を判別する機能、送給元たる媒体貯留部７６から媒体２４を再装荷すべきか判別する機能、媒体２４に対する印刷に使用する染料又は顔料のセットを選定する機能、プリンタ２０に装荷した媒体２４が所望の種か否かについて印刷前に判別する機能等、画像の印刷に関わる種々の機能のことである。

こうすることにより、その印刷オーダの完遂に必要な種の印刷媒体２４だけを確実に装荷すること等が可能になる。例えばある印刷オーダである種の透明媒体が画像印刷先に指定されている場合、送給元たる媒体貯留部７６から装荷した媒体２４が確かにその種の透明媒体であることを、その媒体２４の表面の反射率を計測してしきい値と比較することにより確かめることができる。また、媒体品質を重視する場合は、その媒体２４の品質がその種の媒体に対する要求水準に達しているか否かを、反射率データに基づきコントローラたるプロセッサ３４自身に判別させることもできる。例えば写真の光沢プリントを作成する場合、媒体２４として装荷した写真用紙の反射率データを取得及び解析し、その光沢が十分に均等か否かを判別するとよい。

更に、印刷関連機能の一つとして、そのプリンタ２０での画像印刷に適する向きで印刷媒体２４が装荷されたか否かを判別する機能を、稼働させることもできる。例えば写真用光沢紙に画像を記録する際には、第１面反射率及び第２面反射率を計測及び相互比較し、その結果に従い面の識別、確認を実行すればよい。媒体種が正しくても向きが正しくなければ第１面反射率計測値対第２面反射率計測値の大小関係が反転するので、表面処理によって光沢性表面テキスチャが付された面即ち光沢面が印刷エンジン２２側を向く正しい向きで正しい種類の写真用光沢紙が装荷されたことを、この反射率比較によって確認することができる。

このように、プリンタ２０内に装荷された印刷媒体２４が所望の媒体種でない場合や、媒体品質が許容範囲外である場合や、媒体装荷に不備がある場合には、コントローラたるプロセッサ３４は、例えばその問題が解消されるまで印刷を停止させ、或いはディスプレイ３９等を用いて警告を発する。その双方を実行してもよい。

また、面間での又はしきい値に対する反射率データの比較は様々な形態で実施できる。例えば鏡面反射率と散漫反射率の比や、広範囲に亘る鏡面反射率又は散漫反射率の標準偏差や、その光学特性乃至向きが異なる複数個の光源間での反射率の比（光源の光学特性や向きによる反射率の違い）等を以て、印刷媒体２４の表面における反射率の指標とし、それを比較対象にしてもよい。

更に、図１に示した例では第１面反射率センサ４２を構成する光源４６及び光検知器４８と第２面反射率センサ４４を構成する光源５０及び光検知器５２を別々のものにしてあるが、ご推察通り、光源光出射部材乃至反射光検知部材の一部を共用する形態でも本発明を実施できる。例えば鏡、光ファイバ、光導波路等、本件技術分野で習熟を積まれた方々（いわゆる当業者）に周知の仕組みを使用することで、印刷媒体２４の第１面２４ａ及び第２面２４ｂ双方に共用光源から光源光を入射させることができる。

図８に、本実施形態で使用できる反射率センサの一例構成を示す。この例では第１面反射率センサ４２及び第２面反射率センサ４４が同一の光源１３８を共用している。その共用光源１３８は第１面側反射鏡１４０ａ及び第２面側反射鏡１４０ｂ双方に光を入射する。反射鏡１４０ａによる反射光は第１面光源光ＳＬ１として印刷媒体２４の第１面２４ａに、また反射鏡１４０ｂによる反射光は第２面光源光ＳＬ２として印刷媒体２４の第２面２４ｂに、それぞれ入射する。第１面光検知器４８は第１面反射光ＲＬ１をまた第２面光検知器５２は第２面反射光ＲＬ２をそれぞれ検知する。

図９に、本実施形態で使用できる反射率センサの別例構成を、第１面反射率センサ４２を例として示す。この例では、その光検知器４８で鏡面反射率及び散漫反射率を構成できるようにセンサ４２を構成してある。即ち、第１面光源４６から印刷媒体２４の第１面２４ａに光源光ＳＬ１を入射し、その面２４ａによる反射光ＲＬ１のうち鏡面反射成分を第１面鏡面反射率センサ１４４で、また散漫反射成分を第１面散漫反射率センサ１４６でそれぞれ検知する構成を採っている。図示の通り、光源光ＳＬ１の入射方向とセンサ１４４の方向は媒体２４に対して同じ角度をなしており、光源光ＳＬ１の入射方向とセンサ１４６の方向は媒体２４に対して互いに異なる角度をなしている。

図１０に、本実施形態で使用できる反射率センサの別例構成を、第１面反射率センサ４２を例として示す。この例では、印刷媒体２４の第１面２４ａにおける鏡面反射率及び散漫反射率双方を単一の第１面光検知器４８の出力から求められるよう、センサ４２を構成してある。即ち、図示の通り第１面光源４６は２個の光源１５０及び１５２から構成されており、そのうち光源１５０からの光源光ＳＬ１の入射方向と第１面光検知器４８の方向は媒体２４の面２４ａに対して同じ角度を、また光源１５２からの光源光ＳＬ１の入射方向と光検知器４８の方向は面２４ａに対して互いに異なる角度を、それぞれなしている。従って、第１面反射光ＲＬ１中には光源１５０に由来する成分及び光源１５２に由来する成分が併存しているので、面２４ａの鏡面反射率及び散漫反射率をその光ＲＬ１から知ることができる。また、ご理解頂ける通り、第２面反射率センサ４４も同様の構成にすることができ、それによって媒体２４の第２面２４ｂについても鏡面反射率及び散漫反射率を計測することができる。

図１１に、本実施形態で使用できる反射率センサの別例構成を、第１面反射率センサ４２を例として示す。この例では、印刷媒体２４の第１面２４ａにおける散漫反射率を複数個の光源を用い且つ単一の第１面光検知器４８により検知するよう、センサ４２が構成されている。即ち、図示の通り第１面光源としては光源１５４及び１５６が設けられており、光源１５４及び１５６は、いずれも、それらに発する光源光ＳＬ１の入射方向と、第１面光検知器４８の方向とが、媒体２４の面２４ａに対して異なる角度をなすよう配置されている。従って、面２４ａ上の複数個所から反射光ＲＬ１を捉えられるので、媒体２４を動かさずに光検知器４８の出力から面２４ａの散漫反射率を求めることができる。また、ご理解頂ける通り、第２面反射率センサ４４も同様の構成にすることができ、それによって媒体２４の第２面２４ｂについても散漫反射率を計測することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンタを示す図である。 図１に示したプリンタの動作手順の一例を示すフローチャートである。 使用可能媒体種の画像記録対象面即ち第１面における反射率の分布例を示す図である。 使用可能媒体種の第１面及び第２面反射率の分布例を示す図である。 使用可能媒体種の面間反射率差の分布例を示す図である。 使用可能媒体種のうち小反射率差族に属する媒体種の第１面反射率の分布例を示す図である。 使用可能媒体種のうち大反射率差族に属する媒体種の第１面反射率の分布例を示す図である。 本実施形態で使用可能な反射率センサの一例構成、特に共用光源から発せられた光の第１面側反射鏡及び第２面側反射鏡による反射光を、印刷媒体の第１面に第１面光源光としてまた第２面に第２面光源光としてそれぞれ入射させる例を示す図である。 本実施形態で使用可能な反射率センサの別例構成を示す図である。 本実施形態で使用可能な反射率センサの別例構成を示す図である。 本実施形態で使用可能な反射率センサの別例構成を示す図である。

符号の説明

２０ プリンタ、２１ ハウジング、２２ 印刷エンジン、２４ 印刷媒体、２４ａ 印刷媒体の第１面、２４ｂ 印刷媒体の第２面、２６ 媒体移送器、２７ 印刷ゾーン、２８ モータ、３０ ピンチローラ、３２ 画像撮影部、３４ プロセッサ、３６ ユーザ入力部、３７ キーパッド、３８ マウス、３９ ディスプレイ、４０ センサ、４２ 第１面反射率センサ、４４ 第２面反射率センサ、４６ 第１面光源、４８ 第１面光検知器、５０ 第２面光源、５２ 第２面光検知器、６０ 記憶部、６２ ハードディスクドライブ、６４ リムーバブルディスクドライブ、６６ メモリカードスロット、６８ リムーバブルメモリ、７０ リムーバブルメモリインタフェース、７２ リモートメモリシステム、７４ 通信部、７６ 媒体貯留部、７８ 走査ゾーン、８０ 印刷オーダ受領ステップ、８２ 印刷媒体装荷ステップ、８４ 第１面反射率データ取得ステップ、８６ 第２面反射率データ取得ステップ、８８ 比較ステップ、９２ 種判別ステップ、９４ 印刷関連機能稼働ステップ、１００ 第１種写真用紙、１０２ 第２種写真用紙、１０４ 第３種写真用紙、１０６ 第４種写真用紙、１０８ 第５種写真用紙、１１０ 第１種普通紙、１１２ 第２種普通紙、１１４ 第３種普通紙、１１６ 第４種普通紙、１１８ 第５種普通紙、１２０ 第１種透明媒体、１２２ 第２種透明媒体、１３０，１３２ しきい値、１３８ 共用光源、１４０ａ 第１面反射鏡、１４０ｂ 第２面反射鏡、１４４ 第１面鏡面反射率センサ、１４６ 第１面散漫反射率センサ、１５０，１５２，１５４，１５６ 光源、ＳＬ１ 第１面光源光、ＳＬ２ 第２面光源光、ＲＬ１ 第１面反射光、ＲＬ２ 第２面反射光。

Claims (26)

1. 印刷媒体の第１面から第１面反射率データを取得するステップと、
   印刷媒体の第２面から第２面反射率データを取得するステップと、
   第１面反射率データと第２面反射率データを比較するステップと、
   上記比較の結果に基づき複数ある族のうちいずれかに印刷媒体を分類するステップと、
   を有し、プリンタ内で印刷媒体の種類を判別する方法。
2. 請求項１記載の方法であって、第１面反射率データ、第２面反射率データ又はその双方が、印刷媒体の鏡面反射率を反映するデータを含む方法。
3. 請求項１記載の方法であって、第１面反射率データ、第２面反射率データ又はその双方が、印刷媒体の散漫反射率を反映するデータを含む方法。
4. 請求項１記載の方法であって、第１面反射率データ、第２面反射率データ又はその双方が、印刷媒体の鏡面反射率及び散漫反射率双方を反映するデータを含む方法。
5. 請求項１記載の方法であって、第１面反射率データ、第２面反射率データ又はその双方が、印刷媒体上の複数部位での反射率計測結果を反映するデータ、印刷媒体の広範囲に亘る鏡面反射率又は散漫反射率の標準偏差、鏡面反射率と散漫反射率の比、或いは複数の光源間での反射率の比を含む方法。
6. 請求項１記載の方法であって、更に、その印刷媒体が分類された族に応じ一種類又は複数種類の印刷関連機能を稼働させるステップを有する方法。
7. 請求項１記載の方法であって、第１面反射率データと第２面反射率データを比較するステップが、第１面反射率データ及び第２面反射率データに基づき反射率差を表す反射率差データを生成するステップと、その反射率差データを所定のしきい値と比較することにより反射率差に従い印刷媒体をいずれかの族に分類するステップと、を含む方法。
8. 請求項１記載の方法であって、更に、その族内のどの種の印刷媒体かを少なくとも部分的に反射率差に基づき判別するステップを有する方法。
9. 請求項１記載の方法であって、発光ダイオード、レーザ光源、レーザダイオード、単色光源又は多色光源から印刷媒体の第１面に光を入射し、その面からの反射光に基づき第１面反射率データを生成する方法。
10. 請求項１記載の方法であって、発光ダイオード、レーザ光源、レーザダイオード、単色光源又は多色光源から印刷媒体の第２面に光を入射し、その面からの反射光に基づき第２面反射率データを生成する方法。
11. 請求項１記載の方法であって、更に、その族内のどの種の印刷媒体かを第１面反射率データ又は第２面反射率データに基づき判別するステップを有する方法。
12. 請求項１記載の方法であって、上記複数の族が、中間転写媒体、写真用紙、非写真用紙、光沢紙、マット紙、透明媒体、織布、フィルム、セラミクス製品、木製品、金属及びガラスのうち少なくとも一種類を含む方法。
13. 印刷媒体をその送給元から印刷ゾーンに送り込む媒体移送器と、
    印刷媒体上に画像を記録すべく印刷ゾーンに設けられたプリントヘッドと、
    印刷ゾーンに送られる印刷媒体に面するよう媒体移送路沿いに配置された第１反射率センサであって、印刷媒体の第１面に光を入射する第１光源並びにその光に対する反射光の量を表す第１面反射率信号を発生させる第１検知器を有する第１反射率センサと、
    印刷ゾーンに送られる印刷媒体に面するよう媒体移送路沿いに配置された第２反射率センサであって、印刷媒体の第２面に光を入射する第２光源並びにその光に対する反射光の量を表す第２面反射率信号を発生させる第２検知器を有する第２反射率センサと、
    印刷ゾーンに印刷媒体が送り込まれるよう媒体移送器を制御しつつ、印刷媒体の第１面及び第２面による反射光の量を検知すべく第１及び第２光源を制御して印刷媒体の第１面及び第２面に光を入射させるコントローラと、
    を備え、コントローラが、第１面反射率信号及び第２面反射率信号を受け取り、それらの信号により表される反射率を印刷媒体の第１面と第２面の間で比較し、その結果に基づき複数ある族のうちいずれかに印刷媒体を分類するプリンタ。
14. 請求項１３記載のプリンタであって、第１光源、第２光源又はその双方が、発光ダイオード、レーザ光源、レーザダイオード、単色光源又は多色光源を有するプリンタ。
15. 請求項１４記載のプリンタであって、第１検知器、第２検知器又はその双方が、鏡面反射率、散漫反射率又はその双方を検知するプリンタ。
16. 請求項１３記載のプリンタであって、第１面反射率信号により表される第１面反射率と第２面反射率信号により表される第２面反射率との差に基づき、コントローラがいずれかの族に印刷媒体を分類するプリンタ。
17. 請求項１３記載のプリンタであって、プリントヘッドによる画像記録に使用できる印刷媒体が複数種あり、それらの種の部分集合として各族が定義されるプリンタ。
18. 請求項１７記載のプリンタであって、その族内のどの種の印刷媒体かを第１面反射率信号及び第２面反射率信号に基づきコントローラが判別するプリンタ。
19. 請求項１３記載のプリンタであって、所望の面に画像を印刷できる向きで印刷媒体が装荷されたか否かをコントローラが判別するプリンタ。
20. 請求項１３記載のプリンタであって、その印刷媒体がその印刷オーダで指定された種の印刷媒体か否かをコントローラが判別するプリンタ。
21. 請求項１３記載のプリンタであって、その印刷媒体の品質がその種の印刷媒体に対する要求水準に達しているか否かをコントローラが反射率に基づき判別するプリンタ。
22. 媒体移送路内で印刷媒体を動かし印刷ゾーンに送り込む媒体移送器と、
    印刷媒体の第１面から第１面反射率データを収集できるように媒体移送路沿いに第１面に面して配置された第１光源及び第１検知器と、
    印刷媒体の第２面から第２面反射率データを収集できるように媒体移送路沿いに第２面に面して配置された第２光源及び第２検知器と、
    を備え、媒体移送路内の印刷媒体が印刷ゾーンに達する前に第１面反射率データ及び第２面反射率データをコントローラに送るプリンタ。
23. 請求項２２記載のプリンタであって、第１検知器、第２検知器又はその双方が鏡面反射率、散漫反射率又はその双方を検知するプリンタ。
24. 請求項２２記載のプリンタであって、コントローラが、第１面反射率データと第２反射率データを比較し、その結果に基づき複数ある族のうちいずれかに印刷媒体を分類するプリンタ。
25. 請求項２３記載のプリンタであって、第１光源、第２光源又はその双方が、その光学特性例えば出射波長が互いに異なる複数個の光源を含み、当該複数個の光源で同一の検知器を共用するプリンタ。
26. 請求項２３記載のプリンタであって、第１光源、第２光源又はその双方が、印刷媒体に対する向きが互いに異なり互いに向きが異なる複数個の光源を含み、当該複数個の光源で同一の検知器を共用するプリンタ。

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