JP2013129521A

JP2013129521A - 給紙装置

Info

Publication number: JP2013129521A
Application number: JP2011281344A
Authority: JP
Inventors: Naoki Akihiro; 直紀秋廣
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-07-04

Abstract

【課題】給紙前の印刷媒体の異常を高精度で検出する。
【解決手段】給紙装置を有する印刷装置１は、用紙Ｐが積載される外部給紙台１５と、外部給紙台１５上の用紙Ｐの上方から光を照射する複数の光源１７ａ〜１７ｃ，１７ｅと、外部給紙台１５上の用紙Ｐの上面を撮像する撮像部１８と、複数の光源および撮像部１８を制御する制御部とを備え、制御部は、複数の光源を制御して複数の照明条件を順次設定するとともに、撮像部１８により照明条件ごとに外部給紙台１５上の用紙Ｐの上面を撮像させ、得られた複数の照明条件に対応する複数の撮像画像からなる撮像画像群と、正常状態の用紙Ｐに対応する正常画像群との類似度に基づき、外部給紙台１５上の用紙Ｐが正常状態であるか否かを判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、用紙等の印刷媒体を給紙する給紙装置に関する。

印刷に用いられる用紙が、カールや折れ等の、形状の異常を生じることがある。異常状態の用紙が給紙されると、印刷装置において、用紙の詰まり（ジャム）等が生じることがある。したがって、給紙前に用紙の形状の異常を検出できることが望ましい。

従来、用紙を撮像した画像を用いて、用紙の端部の折れ等を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような撮像手段を用いる技術において、撮像により得た画像における用紙の状態と、予め定義した異常状態とを比較することにより、用紙の異常を検出する方法が知られている。

特開２００８−２０４３６２号公報

しかしながら、予め定義した異常状態を用いる方法では、定義されていない異常状態が発生した場合、異常として検出することができなかった。このため、用紙の異常の検出精度が十分でなかった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、給紙前の印刷媒体の異常を高精度で検出できる給紙装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る給紙装置の第１の特徴は、印刷媒体が積載される給紙台と、前記給紙台上の印刷媒体の上方から光を照射する複数の光源と、前記給紙台上の印刷媒体の上面を撮像する撮像部と、前記複数の光源および前記撮像部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記複数の光源を制御して複数の照明条件を順次設定するとともに、前記撮像部により前記照明条件ごとに前記給紙台上の印刷媒体の上面を撮像させ、得られた前記複数の照明条件に対応する複数の撮像画像からなる撮像画像群と、正常状態の印刷媒体に対応する正常画像群との類似度に基づき、前記給紙台上の印刷媒体が正常状態であるか否かを判定することにある。

本発明に係る給紙装置の第２の特徴は、異常状態の印刷媒体に対応する異常画像群を記憶する異常画像記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記撮像画像群と前記正常画像群との類似度から正常状態と判断した印刷媒体について、前記撮像画像群と前記異常画像群との類似度に基づき、正常状態であるか否かを最終的に判定することにある。

本発明に係る給紙装置の第３の特徴は、前記制御部は、正常状態と判定した印刷媒体の給紙先の印刷装置において、印刷媒体に関する不具合が発生した場合、当該印刷媒体に対応する前記撮像画像群を前記異常画像群として前記異常画像記憶部に記憶させることにある。

本発明に係る給紙装置の第４の特徴は、前記制御部は、正常状態と判定した印刷媒体の給紙先の印刷装置において、印刷媒体に関する不具合が発生した場合、印刷媒体が正常状態であるか否かを判定するための、前記撮像画像群と前記正常画像群との類似度を示す指標値の閾値を更新することにある。

本発明に係る給紙装置の第５の特徴は、表示部をさらに備え、前記制御部は、前記給紙台に印刷媒体がセットされると、前記給紙台上の印刷媒体が正常状態であるか否かを判定し、異常状態であると判定すると、警告情報を前記表示部に表示させることにある。

本発明に係る給紙装置の第１の特徴によれば、制御部は、撮像画像群と正常画像群との類似度に基づき、給紙台上の印刷媒体が正常状態であるか否かを判定する。撮像画像群と正常画像群との類似度を用いることで、制御部は、印刷媒体が未知の形態の異常状態であっても、異常状態であると判定することが可能である。これにより、給紙装置は、給紙前の印刷媒体の異常を高精度で検出できる。

本発明に係る給紙装置の第２の特徴によれば、制御部は、撮像画像群と正常画像群との類似度から正常状態と判断した印刷媒体について、撮像画像群と異常画像群との類似度に基づき、正常状態であるか否かを最終的に判定する。このように、撮像画像群と異常画像群との類似度も判定に用いることで、給紙装置は、印刷媒体の異常検出の精度をより向上できる。

本発明に係る給紙装置の第３の特徴によれば、正常状態と判定した印刷媒体の給紙先の印刷装置において、印刷媒体に関する不具合が発生した場合、制御部は、当該印刷媒体に対応する撮像画像群を異常画像群として異常画像記憶部に記憶させる。これにより、給紙装置は、異常状態を学習して、印刷媒体の異常検出の精度を向上できる。

本発明に係る給紙装置の第４の特徴によれば、正常状態と判定した印刷媒体の給紙先の印刷装置において、印刷媒体に関する不具合が発生した場合、制御部は、印刷媒体が正常状態であるか否かを判定するための、撮像画像群と正常画像群との類似度を示す指標値の閾値を更新する。これにより、給紙装置は、印刷媒体の異常検出の精度を向上できる。

本発明に係る給紙装置の第５の特徴によれば、給紙台に印刷媒体がセットされると、制御部は、給紙台上の印刷媒体が正常状態であるか否かを判定し、異常状態であると判定すると、警告情報を表示部に表示させる。これにより、給紙装置は、印刷媒体をセットするために近傍にいるユーザに、直ちに印刷媒体の異常を知らせることができる。

実施の形態に係る給紙装置が設けられた印刷装置の概略構成図である。図１に示す印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。外部給紙部の要部の平面図である。用紙状態判定処理を含む給紙動作を説明するためのフローチャートである。用紙状態判定処理を含む給紙動作を説明するためのフローチャートである。（ａ）は、撮像画像群の一例を示す図、（ｂ）は、撮像画像群の他の例を示す図である。正準相関係数の数と類似度の指標値との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る給紙装置が設けられた印刷装置の概略構成図、図２は、図１に示す印刷装置の制御系の構成を示すブロック図、図３は、外部給紙部の要部の平面図である。以下の説明において、ユーザが位置する図１の紙面表方向を前方とする。また、図１に示すように、ユーザから見て、上下左右を上下左右方向とする。

図１において太線で示す経路が、印刷媒体である用紙が搬送される搬送経路である。搬送経路のうち、実線で示す経路が通常経路ＲＣ、一点鎖線で示す経路が反転経路ＲＲ、破線で示す経路が排紙経路ＲＤ、二点鎖線で示す経路が給紙経路ＲＳである。以下の説明における上流、下流は、搬送経路における上流、下流を意味する。

図１、図２に示すように、印刷装置１は、給紙部２と、印刷部３と、上面搬送部４と、排紙部５と、反転部６と、操作パネル部７と、記憶部８と、制御部９と、各部を収納または保持する筐体１０とを備える。なお、請求項の給紙装置は、給紙部２と、操作パネル部７と、記憶部８と、制御部９とを有する。

給紙部２は、用紙Ｐの給紙を行う。給紙部２は、搬送経路の最も上流側に配置されている。給紙部２は、外部給紙部１１と、内部給紙部１２とを備える。

外部給紙部１１は、外部給紙台１５と、外部給紙ローラ１６と、光源１７ａ〜１７ｆと、撮像部１８と、カバー１９と、外部給紙ローラ１６を回転駆動させるモータ（図示せず）とを備える。

外部給紙台１５は、用紙Ｐが積載されるものである。外部給紙台１５は、一部が筐体１０の外部に露出して設置されている。外部給紙台１５には、用紙Ｐがセットされたことを検出するためのセンサ（図示せず）が設けられている。外部給紙台１５は、請求項の給紙台に相当する。

外部給紙ローラ１６は、外部給紙台１５から最上位の用紙Ｐを１枚ずつ取り出して印刷部３に向けて搬送する。外部給紙ローラ１６は、外部給紙台１５の上側に配置されている。

光源１７ａ〜１７ｆは、外部給紙台１５上の用紙Ｐの上方から下方に向けて光を出射する。光源１７ａ〜１７ｆは、点光源からなり、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなる。図２に示すように、光源１７ａ〜１７ｆは、外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐの検査対象範囲である角部に光が照射されるように配置される。光源１７ａ〜１７ｄは、前後左右方向に離間して、略同じ高さで配置されている。光源１７ｅ，１７ｆは、光源１７ａ〜１７ｄの上方において、平面視にて光源１７ｂ，１７ｄの間に、前後方向に離間して配置されている。なお、光源１７ａ〜１７ｆの相互の位置関係は、図１、図２の位置関係に限定されない。光源１７ａ〜１７ｆが、平面視にて互いに異なる位置に配置されていればよい。

撮像部１８は、光源１７ａ〜１７ｆにより光が照射される外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐの検査対象範囲である上面の角部を撮像する。撮像部１８は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を有するカメラからなる。

カバー１９は、撮像部１８により撮像される検査対象範囲付近を暗くするために遮光するものである。カバー１９は、外部給紙台１５の筐体１０から外部に露出した部分の少なくとも一部を覆うように、筐体１０の外部に配置されている。

内部給紙部１２は、内部給紙台２１と、内部給紙ローラ２２と、複数対の縦搬送ローラ２３と、光源２４ａ〜２４ｆと、撮像部２５と、内部給紙ローラ２２を回転駆動させるモータ（図示せず）とを備える。

内部給紙台２１は、用紙Ｐが積載されるものである。内部給紙台２１は、筐体１０の内部に設けられている。内部給紙台２１は、筐体１０から前方に引き出し可能に構成されている。内部給紙台２１は、請求項の給紙台に相当する。

内部給紙ローラ２２は、内部給紙台２１から最上位の用紙Ｐを１枚ずつ取り出して給紙経路ＲＳに沿って搬送する。内部給紙ローラ２２は、内部給紙台２１の上側に設けられている。

縦搬送ローラ２３は、内部給紙台２１から取り出された用紙Ｐを印刷部３に向けて搬送する。最も下流側の縦搬送ローラ２３は、外部給紙ローラ１６を回転駆動させるモータにより回転駆動可能に構成されている。他の縦搬送ローラ２３は、内部給紙ローラ２２を回転駆動させるモータにより回転駆動可能に構成されている。

光源２４ａ〜２４ｆおよび撮像部２５は、上述した外部給紙部１１における光源１７ａ〜１７ｆおよび撮像部１８と同様の構成であるため説明を省略する。

印刷部３は、用紙Ｐを搬送しつつ、用紙Ｐに画像を印刷する。印刷部３は、給紙部２の下流側に配置されている。印刷部３は、レジストローラ３１と、ベルト搬送部３２と、インクジェットヘッド部３３と、レジストローラ３１を回転駆動させるモータ（図示せず）と、ベルト搬送部３２を駆動させるモータ（図示せず）とを備える。

レジストローラ３１は、給紙部２または反転部６から搬送されてきた用紙Ｐを一旦止めた後、ベルト搬送部３２に向けて搬送する。レジストローラ３１は、給紙経路ＲＳと反転経路ＲＲとの合流地点の近傍の通常経路ＲＣ上に配置されている。

ベルト搬送部３２は、レジストローラ３１から搬送されてきた用紙Ｐをベルトに吸着保持しつつ上面搬送部４へと搬送する。ベルト搬送部３２は、レジストローラ３１の下流側に配置されている。

インクジェットヘッド部３３は、用紙Ｐの搬送方向と略直交する方向（前後方向）に複数のノズルが配列されたラインタイプの複数のインクジェットヘッド（図示せず）を有する。インクジェットヘッド部３３は、ベルト搬送部３２の上方に配置されている。インクジェットヘッド部３３は、ベルト搬送部３２により搬送される用紙Ｐにインクジェットヘッドからインクを吐出して画像を印刷する。

上面搬送部４は、ベルト搬送部３２によって搬送されてきた用紙Ｐを右方向から左方向にＵターンするように搬送する。上面搬送部４は、複数対の上面搬送ローラ３５と、複数対の上面搬送ローラ３５を回転駆動させる複数のモータ（図示せず）とを備える。

上面搬送ローラ３５は、用紙Ｐをニップして搬送する。最も下流側の上面搬送ローラ３５は、反転経路ＲＲの上流部に配置されている。他の上面搬送ローラ３５は、印刷部３と排紙部５との間の通常経路ＲＣに沿って配置されている。

排紙部５は、印刷済みの用紙Ｐを排紙して積載する。排紙部５は、切替部３７と、排紙ローラ３８と、排紙台３９と、切替部３７を駆動させるソレノイド（図示せず）と、排紙ローラ３８を回転駆動させるモータ（図示せず）とを備える。

切替部３７は、用紙Ｐの搬送経路を排紙経路ＲＤと反転経路ＲＲとの間で切り替える。切替部３７は、排紙経路ＲＤと反転経路ＲＲとの分岐点に配置されている。排紙経路ＲＤは、通常経路ＲＣの下流側の端部から排紙台３９に向けて延びる経路である。

排紙ローラ３８は、上面搬送部４により搬送されてきた用紙Ｐを搬送して排紙台３９へと排紙する。排紙ローラ３８は、排紙経路ＲＤに沿って、切替部３７と排紙台３９との間に配置されている。

排紙台３９は、排紙ローラ３８により搬送されてきた印刷済みの用紙Ｐが積載されるものである。

反転部６は、両面印刷の際に、片面印刷済みの用紙Ｐを反転させて印刷部３へと搬送する。反転部６は、反転ローラ４１と、スイッチバック部４２と、再給紙ローラ４３と、切替ゲート４４とを備える。反転ローラ４１を回転駆動させるモータ（図示せず）と、再給紙ローラ４３を回転駆動させるモータ（図示せず）とを備える。

反転ローラ４１は、上面搬送部４により搬送されてきた用紙Ｐをスイッチバック部４２に一時的に搬入した後に搬出して、再給紙ローラ４３へと搬送する。反転ローラ４１は、最も下流側の上面搬送ローラ３５とスイッチバック部４２の搬入口との間の反転経路ＲＲ上に配置されている。

スイッチバック部４２は、反転ローラ４１が用紙Ｐを一時的に搬入するための空間である。スイッチバック部４２は、排紙台３９の下部に形成されている。スイッチバック部４２は、反転ローラ４１の近傍が用紙Ｐを搬入するために開口されている。

再給紙ローラ４３は、反転ローラ４１により搬送されてきた用紙Ｐをレジストローラ３１へと搬送する。再給紙ローラ４３は、反転ローラ４１とレジストローラ３１との間の反転経路ＲＲ上に配置されている。

切替ゲート４４は、上面搬送ローラ３５によって搬送されてきた用紙Ｐを反転ローラ４１へとガイドする。また、切替ゲート４４は、反転ローラ４１によってスイッチバック部４２から搬出される用紙Ｐを再給紙ローラ４３へとガイドする。切替ゲート４４は、最も下流側の上面搬送ローラ３５、反転ローラ４１、および再給紙ローラ４３の３個所の重心近傍に配置されている。

操作パネル部７は、ユーザの入力操作を受け付けるとともに、各種の情報等を表示するものである。操作パネル部７は、入力部５１と、表示部５２とを備える。

入力部５１は、ユーザによる入力操作を受け付け、操作に応じた操作信号を出力する。入力部５１は、操作ボタン、タッチパネル等を有する。

表示部５２は、各種の情報等を表示するものである。表示部５２は、液晶表示パネル等からなる。

記憶部８は、正常画像記憶部６１としての機能と、異常画像記憶部６２としての機能とを有する。記憶部８は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等からなる。

正常画像記憶部６１は、正常状態の用紙Ｐに対応する正常画像群を予め記憶する。用紙Ｐの正常状態は、用紙Ｐにカールや折れ等の、形状の異常がないフラットな状態である。正常画像群は、６つの光源１７ａ〜１７ｆ（光源２４ａ〜２４ｆ）を順次切り替えて点灯させることにより設定される６つの照明条件ごとに１枚ずつ撮像された、正常状態の用紙Ｐの６枚の画像からなる。本実施の形態では、正常画像群を構成する６枚の画像をベクトルとみなして、これらに主成分分析を適用することで得られる第１〜第３主成分ベクトルを並べた行列Ｕｎを、正常画像群として正常画像記憶部６１に予め記憶しておく。正常画像記憶部６１は、用紙種類に応じて複数の正常画像群を記憶可能である。

異常画像記憶部６２は、異常状態の用紙Ｐに対応する異常画像群を記憶する。異常画像群は、上記６つの照明条件ごとに１枚ずつ撮像された、異常状態の用紙Ｐの６枚の画像からなる。本実施の形態では、後述するように、正常状態と判定されて給紙された用紙Ｐにより、印刷装置１でジャム等の用紙Ｐに関する不具合が発生した場合、当該用紙Ｐに対応する撮像画像群を、異常画像群として異常画像記憶部６２に記憶する。上記正常画像記憶部６１の正常画像群と同様に、異常画像群を構成する６枚の画像から主成分分析により得られる第１〜第３主成分ベクトルを並べた行列Ｕｉを、異常画像群として異常画像記憶部６２に記憶する。異常画像記憶部６２は、用紙種類ごとに複数の異常画像群を記憶可能である。

制御部９は、印刷装置１の各部の動作を制御するものである。制御部９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えて構成される。本実施の形態において、制御部９は、外部給紙台１５（内部給紙台２１）上の用紙Ｐが正常状態であるか否かを判定する用紙状態判定処理を行う。具体的には、制御部９は、光源１７ａ〜１７ｆ（光源２４ａ〜２４ｆ）を制御して６つの照明条件を順次設定するとともに、撮像部１８（撮像部２５）により照明条件ごとに外部給紙台１５（内部給紙台２１）上の用紙Ｐの上面を撮像させる。そして、制御部９は、得られた６つの照明条件に対応する６枚の撮像画像からなる撮像画像群と、正常画像記憶部６１に記憶された正常画像群との類似度に基づき、外部給紙台１５（内部給紙台２１）上の用紙Ｐが正常状態であるか否かを判定する。

次に、印刷装置１の動作について説明する。

印刷データが入力されると、印刷装置１は、給紙部２から印刷部３へと給紙し、印刷部３により印刷を行う。ここで、給紙部２による給紙動作中に、制御部９は、用紙状態判定処理を行う。用紙状態判定処理を含む給紙動作について、図４、図５のフローチャートを参照して説明する。ここでは、外部給紙部１１から給紙を行う場合で説明する。

印刷データが入力されると、図４のステップＳ１０において、制御部９は、撮像部１８により、外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐの検査対象範囲を撮像させる。具体的には、制御部９は、光源１７ａ〜１７ｆを順次切り替えて点灯させることにより６つの照明条件を順次設定しつつ、撮像部１８により照明条件ごとに１枚ずつ撮像させる。これにより、制御部９は、用紙Ｐの検査対象範囲が撮像された６枚の画像からなる撮像画像群を取得する。

図６（ａ）は、撮像画像群の一例を示す図、図６（ｂ）は、撮像画像群の他の例を示す図である。図６（ａ）の撮像画像群７１、および図６（ｂ）の撮像画像群７２は、それぞれ６つの照明条件ＬＣ１〜ＬＣ６のもとで撮像された６枚の画像からなる。図６（ａ），（ｂ）に示すように、同じ照明条件でも、撮像画像における濃淡の生じ方が異なることがある。このような濃淡の違いは、用紙Ｐの形状の異常に起因する。正常状態の用紙Ｐを撮像した撮像画像群同士は、互いに類似したものになる。

そこで、ステップＳ２０において、制御部９は、ステップＳ１０で取得した撮像画像群と正常画像群との類似度を示す指標値Ｓｎを算出する。

具体的には、撮像画像群の各画像のサイズを、高さＨ（pixel）、幅Ｗ（pixel）とすると、制御部９は、６つの画像をそれぞれ、高さＨ×Ｗ（pixel）、幅１（pixel）の長い画像に変換する。次いで、制御部９は、６つの長い画像をそれぞれベクトルとみなし、これらに主成分分析を適用することで、第１〜第３主成分ベクトルを得る。そして、制御部９は、この撮像画像群から得られた第１〜第３主成分ベクトルを並べて行列Ｖとする。

次いで、制御部９は、外部給紙台１５上の用紙Ｐの種類に対応する正常画像群として正常画像記憶部６１に記憶されている行列Ｕｎを読み出す。行列Ｕｎは、正常状態の用紙Ｐを光源１７ａ〜１７ｆによる６つの照明条件で撮像して得られた正常画像群から上記と同様の主成分分析により得られた第１〜第３主成分ベクトルを並べた行列であり、正常画像記憶部６１に予め記憶されている。

次いで、制御部９は、行列Ｕｎと行列Ｖとに正準相関分析を適用することにより、第１〜第３正準相関係数θ１〜θ３を算出する。そして、制御部９は、以下の式（１）により、指標値Ｓｎを算出する。

Ｓｎ＝（θ１^２＋θ２^２＋θ３^２）／３ …（１）
指標値Ｓｎは、式（１）に示されるように、２つの３次元部分空間（第１〜第３主成分ベクトルにより張られる部分空間）の間の３つの正準角である第１〜第３正準相関係数θ１〜θ３を、それぞれ自乗した値の平均値である。指標値Ｓｎは、０から１の間の値をとり、類似度が高いほど１に近づく。

ここで、正準相関係数の数と、指標値Ｓｎとの関係について説明する。Ｎ次元の部分空間とＮ次元の部分空間との間には、Ｎ個の正準角（正準相関係数）が定義され、指標値Ｓｎは、Ｋ（Ｋ≦Ｎ）個の正準角を選んでそれぞれ自乗した値の平均値である。図７は、用紙状態判定対象の用紙が正常状態の場合および異常状態Ａ〜Ｆの場合のそれぞれについて、主成分分析における部分空間の次元を１〜３次元とし、正準相関係数を１〜３個とした場合の指標値Ｓｎを示している。異常状態Ａ〜Ｆは、用紙の大きなカール、小さなカール、大きな折れ、小さな折れ、等の形態である。

図７において、用紙状態判定対象の用紙が正常状態の場合は、正常状態の用紙同士の比較であるため、正準相関係数が１〜３個の場合のすべてにおいて指標値Ｓｎは１となる。それ以外の、異常状態Ａ〜Ｆの場合は、正準相関係数が多いほど、指標値Ｓｎが小さくなっている。したがって、正準相関係数が多いほど、類似の判定がしやすくなる。

そこで、本実施の形態では、上述のように、３個の正準相関係数θ１〜θ３を用いて算出した指標値Ｓｎを用いる。３個の正準相関係数を求めるには、主成分分析における部分空間の次元が３次元以上であることが必要である。３次元以上の部分空間（３つ以上の主成分ベクトル）を求めるためには、少なくとも３枚の画像が必要である。このため、外部給紙部１１、内部給紙部１２には、３つ以上の照明条件を設定するために、それぞれ３つ以上の光源が必要となる。本実施の形態では、外部給紙部１１、内部給紙部１２に、それぞれ６つの光源１７ａ〜１７ｆ、光源２４ａ〜２４ｆを設置している。

図４に戻り、ステップＳ２０で指標値Ｓｎを算出すると、ステップＳ３０において、制御部９は、算出した指標値Ｓｎが、所定の閾値ＴｈＳｎ以上であるか否かを判断する。閾値ＴｈＳｎは、撮像画像群が正常画像群に類似しているか否かを判定するための閾値である。

指標値Ｓｎが閾値ＴｈＳｎ以上であると判定した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ４０において、制御部９は、外部給紙台１５上の用紙Ｐの種類に対応する異常画像群が異常画像記憶部６２に記憶されているか否かを判断する。

異常画像群が記憶されていると判断した場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０において、制御部９は、ステップＳ１０で取得した撮像画像群と、異常画像群との類似度を示す指標値Ｓｉを算出する。具体的には、制御部９は、異常画像記憶部６２から異常画像群として記憶されている行列Ｕｉを読み出す。次いで、制御部９は、この行列Ｕｉと、ステップＳ２０で撮像画像群から得た行列Ｖとに正準相関分析を適用することにより、第１〜第３正準相関係数θ１〜θ３を算出する。そして、制御部９は、式（１）と同様の計算により、指標値Ｓｉを算出する。外部給紙台１５上の用紙Ｐの種類に対応する異常画像群が複数記憶されている場合、制御部９は、各異常画像群に対応する指標値Ｓｉを算出する。

次いで、ステップＳ６０において、制御部９は、ステップＳ５０で算出した指標値Ｓｉのうちの少なくとも１つが、所定の閾値ＴｈＳｉ以上であるか否かを判断する。閾値ＴｈＳｉは、撮像画像群が異常画像群に類似しているか否かを判定するための閾値である。

ステップＳ５０で算出した指標値Ｓｉのうちの少なくとも１つが閾値ＴｈＳｉ以上であると判断した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、ステップＳ７０において、制御部９は、外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐは異常状態であると判定する。

また、ステップＳ３０において、指標値Ｓｎが閾値ＴｈＳｎ未満であると判定した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、ステップＳ７０において、制御部９は、外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐは異常状態であると判定する。

すなわち、Ｓｎ＜ＴｈＳｎであることから撮像画像群が正常画像群に非類似であると判断した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、制御部９は、そのまま外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐは異常状態であると判定する（ステップＳ７０）。一方、Ｓｎ≧ＴｈＳｎであることから撮像画像群が正常画像群に類似していると判断した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、制御部９は、外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐは正常状態であると判断する。ただし、この場合でも、Ｓｉ≧ＴｈＳｉであることから撮像画像群に類似している異常画像群があると判断した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、制御部９は、最終的に外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐは異常状態であると判定する（ステップＳ７０）。

外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐは異常状態であると判定すると、制御部９は、給紙動作を中止する。そして、ステップＳ８０において、制御部９は、警告情報を表示部５２に表示させる。これにより、外部給紙台１５上の用紙Ｐが異常状態であることがユーザに通知される。ユーザは、外部給紙台１５上の用紙Ｐの交換等を行うことができる。

外部給紙台１５上の用紙Ｐの種類に対応する異常画像群が異常画像記憶部６２に記憶されていないと判断した場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ９０において、制御部９は、外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐは正常状態であると判定する。

また、ステップＳ５０で算出したすべての指標値Ｓｉが閾値ＴｈＳｉ未満であると判断した場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、ステップＳ９０において、制御部９は、外部給紙台１５上の最上位の用紙Ｐは正常状態であると判定する。

次いで、ステップＳ１００において、制御部９は、外部給紙ローラ１６を駆動させて給紙を行う。

ここで、給紙された用紙Ｐの搬送および印刷について説明する。

外部給紙ローラ１６により外部給紙台１５から取り出された用紙Ｐは、レジストローラ３１に突き当てられる。その後、用紙Ｐは、レジストローラ３１によりベルト搬送部３２へと送り出され、ベルト搬送部３２により搬送されつつ、インクジェットヘッド部３３により印刷される。

片面印刷の場合、一方の面に印刷された用紙Ｐは、上面搬送部４により通常経路ＲＣに沿って搬送され、切替部３７によって通常経路ＲＣから排紙経路ＲＤへと導かれる。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ３８により排紙台３９へと排紙される。

両面印刷の場合、一方の面に印刷された用紙Ｐは、上面搬送部４により通常経路ＲＣに沿って搬送され、切替部３７によって通常経路ＲＣから反転経路ＲＲへと導かれる。その後、用紙Ｐは、反転部６において、切替ゲート４４により反転ローラ４１へと導かれ、反転ローラ４１によりスイッチバック部４２へと搬入される。その後、用紙Ｐは、反転ローラ４１によりスイッチバック部４２から搬出されるとともに、切替ゲート４４により再給紙ローラ４３へと導かれ、再給紙ローラ４３によりレジストローラ３１へと搬送される。次いで、用紙Ｐは、レジストローラ３１によりベルト搬送部３２へと送り出される。ここで、用紙Ｐは、反転部６によって反転されているので、未印刷面（他方の面）が上に向けられており、インクジェットヘッド部３３により他方の面に印刷される。そして、両面印刷済みの用紙Ｐは、上面搬送部４から切替部３７により排紙ローラ３８へと導かれ、排紙ローラ３８により排紙台３９へと排紙される。

印刷装置１では、複数枚の印刷が指定された印刷データによる印刷を実行する場合、用紙Ｐが順次給紙され、複数枚の用紙が同時に搬送経路上を搬送される。

印刷装置１の搬送経路上には、複数の用紙センサ（図示せず）が配置されている。上述のような印刷動作中において、制御部９は、各用紙センサにおける用紙Ｐの検出タイミングが正常であるか否かに基づき、用紙Ｐのジャムが発生したか否かを判断できる。

ステップＳ１１０では、制御部９は、各用紙センサの出力信号に基づき、ジャムが発生したか否かを判断する。

ジャムが発生したと判断した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０において、制御部９は、ジャムの原因となった用紙Ｐに対応する撮像画像群を、異常画像群として異常画像記憶部６２に記憶させる。具体的には、制御部９は、ジャムの原因となった用紙Ｐが給紙前に撮像された撮像画像群から得られた行列Ｖを、異常画像群としての行列Ｕｉとして、用紙種類とともに異常画像記憶部６２に記憶させる。

ジャムが発生すると、制御部９は、印刷装置１の動作を停止する。これにより、搬送経路上に用紙Ｐが滞留した状態となる。このとき、最も下流側にある用紙Ｐが、ジャムの原因となった用紙Ｐである。制御部９は、ジャム発生による動作停止時に滞留した各用紙Ｐの位置を、各用紙センサの出力信号により把握できる。これにより、制御部９は、ジャムの原因となった用紙Ｐを特定でき、当該用紙Ｐが給紙前に撮像された撮像画像群から得られた行列Ｖを特定できる。

次いで、ステップＳ１３０において、制御部９は、閾値ＴｈＳｎを大きくするよう更新する。ジャムが発生した場合に、ジャムの原因となった用紙Ｐは、給紙前から異常状態であったと考えられるが、給紙前には正常状態と判定され、給紙されたものである。そこで、制御部９は、閾値ＴｈＳｎを大きくすることで、給紙前に異常状態の用紙Ｐが正常状態と判定されることを低減させる。

一方、ジャムが発生していないと判断した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、図５のステップＳ１４０において、制御部９は、指定印刷枚数分の給紙が終了したか否かを判断する。給紙が終了していないと判断した場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、制御部９は、ステップＳ１０へと戻る。

給紙が終了したと判断した場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、ステップＳ１５０において、制御部９は、指定印刷枚数分の排紙が終了したか否かを判断する。排紙経路ＲＤ上に設けられた用紙センサ（図示せず）の出力信号により、制御部９は、用紙Ｐの排紙を検出できる。

排紙が終了していないと判断した場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、ステップＳ１６０において、制御部９は、各用紙センサの出力信号に基づき、ジャムが発生したか否かを判断する。ジャムが発生したと判断した場合（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、制御部９は、ステップＳ１２０へと戻る。ジャムが発生していないと判断した場合（ステップＳ１６０：ＮＯ）、制御部９は、ステップＳ１５０へと戻る。

排紙が終了したと判断した場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、制御部９は、一連の処理を終了する。

上述の図４、図５のフローチャートにおける用紙状態判定処理は、給紙時に行うものである。印刷装置１では、これ以外に、外部給紙台１５、内部給紙台２１に用紙Ｐがセットされたときに、用紙状態判定処理を行う。

ユーザが外部給紙台１５に用紙Ｐをセットすると、制御部９は、外部給紙台１５に設けられた図示しないセンサの出力信号により、用紙Ｐがセットされたことを検出する。

外部給紙台１５に用紙Ｐがセットされたことを検出すると、制御部９は、用紙状態判定処理を実行する。ここで実行する用紙状態判定処理は、図４のフローチャートのステップＳ１０〜Ｓ９０と同様の処理であるため説明を省略する。

一方、内部給紙台２１に用紙Ｐをセットする場合、ユーザは、内部給紙台２１を筐体１０から前方に引き出す。内部給紙台２１に用紙Ｐをセットすると、ユーザは、内部給紙台２１を筐体１０内に戻す。このとき、制御部９は、図示しないセンサの出力信号により、内部給紙台２１が筐体１０内に戻されたことを検出する。これにより、制御部９は、内部給紙台２１に用紙Ｐがセットされたと判断する。

内部給紙台２１に用紙Ｐがセットされたと判断すると、制御部９は、内部給紙部１２における用紙状態判定処理を実行する。ここで実行する用紙状態判定処理も、図４のフローチャートのステップＳ１０〜Ｓ９０と同様の処理であるため説明を省略する。

以上説明したように、印刷装置１では、撮像画像群と正常画像群との類似度を示す指標値Ｓｎが閾値ＴｈＳｎ未満である場合、外部給紙台１５（内部給紙台２１）上の用紙Ｐが異常状態であると判定する。指標値Ｓｎが閾値ＴｈＳｎ以上である場合、さらに、撮像画像群と異常画像群との類似度を示す指標値Ｓｉに基づき、外部給紙台１５（内部給紙台２１）上の用紙Ｐが正常状態であるか否かを最終的に判定する。このように、印刷装置１では、撮像画像群と正常画像群との類似度、および撮像画像群と異常画像群との類似度を判定に用いることで、給紙前の用紙Ｐの異常を高精度で検出できる。

また、印刷装置１では、制御部９は、用紙Ｐに関する不具合としてジャムが発生すると、ジャムの原因となった用紙Ｐに対応する撮像画像群を異常画像群として異常画像記憶部６２に記憶させる。これにより、印刷装置１は、異常状態を学習して、用紙Ｐの異常検出の精度を向上できる。

また、印刷装置１では、制御部９は、ジャムが発生すると、指標値Ｓｎの閾値ＴｈＳｎを更新することで、用紙Ｐの異常検出の精度を向上できる。

また、印刷装置１では、外部給紙台１５（内部給紙台２１）に用紙Ｐがセットされると、用紙状態判定処理を行い、用紙Ｐが異常状態であると判定すると、警告情報を表示部５２に表示させる。これにより、用紙Ｐをセットするために印刷装置１の近傍にいるユーザに、直ちに用紙Ｐの異常を知らせることができる。

なお、撮像画像群と異常画像群との類似度を用いた判断を省略してもよい。この場合、印刷装置１は、撮像画像群と正常画像群との類似度を示す指標値Ｓｎが閾値ＴｈＳｎ以上であるか否かにより、外部給紙台１５（内部給紙台２１）上の用紙Ｐが正常状態であるか否かを判定する。この場合でも、撮像画像群と正常画像群との類似度を用いることで、印刷装置１は、用紙Ｐが未知の形態の異常状態であっても、異常状態であると判定できる。これにより、印刷装置１は、給紙前の用紙Ｐの異常を高精度で検出できる。

また、上記実施の形態では、印刷装置１でジャムが発生すると、異常画像群を異常画像記憶部６２に記憶し、閾値ＴｈＳｎを更新しているが、ジャムに限らず、用紙Ｐに関する不具合が発生した場合に、これらの処理を行うようにしてもよい。例えば、排紙された用紙Ｐが破れていた場合に、ユーザがその不具合に関する情報（破れていた用紙Ｐのページ番号等）を印刷装置１に入力する。制御部９は、それに応じて、不具合に該当する用紙Ｐに対応する撮像画像群を異常画像群として異常画像記憶部６２に記憶し、閾値ＴｈＳｎを更新する。

また、上記実施の形態では、外部給紙部１１、内部給紙部１２に、それぞれ３つ以上の光源が必要であって、それぞれ６つの光源を有する場合について説明したが、これに限らない。複数の光源を有して複数の照明条件を設定でき、複数の照明条件に対応する複数の撮像画像からなる撮像画像群と、正常画像群との類似度を算出できる構成であればよい。

また、上記実施の形態では、撮像部１８，２５が、用紙Ｐの１つの角部を検査対象範囲として撮像するものとしたが、検査対象範囲はこれに限らない。検査対象範囲は、用紙Ｐに変形が生じやすい角部を１つ以上含んでいればよい。

本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１印刷装置
２給紙部
３印刷部
４上面搬送部
５排紙部
６反転部
７操作パネル部
８記憶部
９制御部
１１外部給紙部
１２内部給紙部
１５外部給紙台
１７ａ〜１７ｆ，２４ａ〜２４ｆ光源
１８，２５撮像部
２１内部給紙台
５１入力部
５２表示部
６１正常画像記憶部
６２異常画像記憶部

Claims

印刷媒体が積載される給紙台と、
前記給紙台上の印刷媒体の上方から光を照射する複数の光源と、
前記給紙台上の印刷媒体の上面を撮像する撮像部と、
前記複数の光源および前記撮像部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数の光源を制御して複数の照明条件を順次設定するとともに、前記撮像部により前記照明条件ごとに前記給紙台上の印刷媒体の上面を撮像させ、得られた前記複数の照明条件に対応する複数の撮像画像からなる撮像画像群と、正常状態の印刷媒体に対応する正常画像群との類似度に基づき、前記給紙台上の印刷媒体が正常状態であるか否かを判定することを特徴とする給紙装置。
異常状態の印刷媒体に対応する異常画像群を記憶する異常画像記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像画像群と前記正常画像群との類似度から正常状態と判断した印刷媒体について、前記撮像画像群と前記異常画像群との類似度に基づき、正常状態であるか否かを最終的に判定することを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
前記制御部は、正常状態と判定した印刷媒体の給紙先の印刷装置において、印刷媒体に関する不具合が発生した場合、当該印刷媒体に対応する前記撮像画像群を前記異常画像群として前記異常画像記憶部に記憶させることを特徴とする請求項２に記載の給紙装置。
前記制御部は、正常状態と判定した印刷媒体の給紙先の印刷装置において、印刷媒体に関する不具合が発生した場合、印刷媒体が正常状態であるか否かを判定するための、前記撮像画像群と前記正常画像群との類似度を示す指標値の閾値を更新することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の給紙装置。
表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記給紙台に印刷媒体がセットされると、前記給紙台上の印刷媒体が正常状態であるか否かを判定し、異常状態であると判定すると、警告情報を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の給紙装置。