JP2013240920A - 画像形成装置及び方法並びにプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】低コストかつ高精度に用紙の設定が正しいか否かを自動判定し得る画像形成装置及び方法並びにプログラムを提供する。
【解決手段】画像形成装置は、位置ずれ量取得手段20と、位置ずれ量記憶手段22と、用紙設定取得手段24と、位置ずれ特性記憶手段26と、用紙合致判定手段28と、通知手段30を備える。用紙合致判定手段28は、取得した位置ずれ量の特性と、ユーザが設定した用紙に対応する位置ずれ特性とを照合し、両者が一致しない場合にユーザの設定が正しくないと判定し通知手段30から通知する。
【選択図】図6

Description

本発明は、画像形成装置及び方法並びにプログラムに関する。
画像形成装置において、用紙の種類によって最適な画像形成パラメータに調整する技術が知られている。このような画像形成装置では、通常、ユーザが印刷する用紙の種類を設定し、これに応じて画像形成パラメータの調整が行われる。しかしながら、設定された用紙とは異なる用紙を誤って使用する場合もあり、画像形成装置で自動的に用紙の設定が正しいか否かを判定し、仮に正しくない場合に用紙の設定ミスをユーザに通知する技術が開発されている。
下記の特許文献1には、設定された紙厚情報と自動検出による紙厚情報が異なるときにユーザに対して設定の確認を促すことで印刷作業の効率低下を未然に防止すると共に、部品の短寿命化を防止することができる画像形成装置が開示されている。具体的には、ユーザが記録用紙の紙厚を設定するための操作表示部と、記録用紙の紙搬送経路に備えられ、搬送中の記録用紙の紙厚を検出する反射型光センサとを有し、操作表示部により入力された紙厚と、反射型光センサによって検出した紙厚とが異なるときは、強制的にジョブを中断し、操作表示部に紙厚情報が不一致であることやユーザに設定の確認を促す文言等を表示する構成が開示されている。
また、特許文献2には、低コストで用紙の幅(幅方向のサイズ)を検知することができる用紙幅検知装置および用紙幅検知装置を備えた画像形成装置が開示されている。具体的には、用紙サイズ検知装置は、作用部材と、作用部材の近傍に設けられたスイッチとを備え、作用部材は、用紙搬送路の用紙搬送方向と直交方向に延びるように配置される回転自在な軸と、用紙搬送路に突出し、用紙搬送路を搬送される用紙の幅の違いに対応させて、軸の軸方向の互いに異なる位置から突出しており、且つ、突出角度が軸方向からみて互いに異なる3つの突起を含んでいる。用紙は、3つの突起のいずれかに突き当たることにより、作用部材が回動してスイッチが切り換わる構成が開示されている。
特開2005−77855号公報 特開2007−99410号公報
ところで、画像形成装置で自動的に用紙の設定が正しいか否かを判定する際には、用紙の種類を低コストかつ確実に判定することが必要となる。反射型光センサを設けて紙厚を検出する場合、紙厚が同一で用紙形状が異なる用紙についてはその違いを識別できないだけでなく、反射型光センサを別途設けることからコスト増につながるおそれがある。また、作用部材を設けて用紙サイズを検出する場合は、用紙サイズが同一で紙厚や用紙の表面性が異なる用紙についてはその違いを識別できないだけでなく、作用部材を別途設けることから同様にコスト増につながるおそれがある。
本発明の目的は、低コストかつ高精度に用紙の設定が正しいか否かを自動判定し得る画像形成装置及び方法並びにプログラムを提供することにある。
請求項1に記載された発明は、画像が形成されるべき用紙の種類を設定する設定手段と、前記用紙を基準位置に搬送した後の位置ずれ特性を取得する位置ずれ量取得手段と、予め用紙の種類毎にその位置ずれ特性を記憶する位置ずれ特性記憶手段と、前記位置ずれ量取得手段で取得された位置ずれ量の特性と、前記位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のうち、前記設定手段で設定された用紙の種類に対応する位置ずれ特性とを照合することにより、前記設定手段で設定された用紙の種類の当否を判定する演算手段と、判定結果を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に記載された発明は、前記位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性を、前記位置ずれ量取得手段で取得された位置ずれ量の特性で更新する更新手段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3記載の発明は、前記位置ずれ特性は、前記基準位置からの位置ずれ量の平均値、位置ずれ量の2乗平均値、前後の位置ずれ量の差分の平均値の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1,2のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項4記載の発明は、前記演算手段は、前記位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のうち、前記設定手段で設定された用紙の種類に対応する位置ずれ特性として、前記設定手段で設定された用紙の種類と同一の種類の位置ずれ特性、若しくは前記設定手段で設定された用紙の種類に近似する種類の位置ずれ特性を用いることを特徴とする請求項1,2のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項5記載の発明は、前記更新手段は、前記位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のデータ数と、前記位置ずれ量取得手段で取得された位置ずれ量のデータ数の重み付け処理により更新することを特徴とする請求項2記載の画像形成装置である。
請求項6記載の発明は、画像が形成されるべき用紙の種類を設定するステップと、前記用紙を基準位置に搬送した後の位置ずれ特性を取得するステップと、前記位置ずれ特性を取得するステップで取得された位置ずれ特性と、予め用紙の種類毎にその位置ずれ特性を記憶する位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のうち、前記設定ステップで設定された用紙の種類に対応する位置ずれ特性とを照合することにより、前記設定ステップで設定された用紙の種類の当否を判定するステップと、判定結果を出力するステップと、を備えることを特徴とする画像形成方法である。
請求項7記載の発明は、コンピュータに、画像が形成されるべき用紙の種類を設定するステップと、前記用紙を基準位置に搬送した後の位置ずれ特性を取得するステップと、前記位置ずれ特性を取得するステップで取得された位置ずれ特性と、予め用紙の種類毎にその位置ずれ特性を記憶する位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のうち、前記設定ステップで設定された用紙の種類に対応する位置ずれ特性とを照合することにより、前記設定ステップで設定された用紙の種類の当否を判定するステップと、判定結果を出力するステップと、を実行させることを特徴とするプログラムである。
請求項1,6,7記載の発明によれば、コストを抑制しつつ的確に用紙の設定が正しいか否かを自動判定できる。
請求項2記載の発明によれば、上記構成を有しない場合に比べてより的確に用紙の設定が正しいか否かを自動判定できる。
請求項3記載の発明によれば、上記構成を有しない場合に比べてより的確に用紙の設定が正しいか否かを自動判定できる。
請求項4記載の発明によれば、設定された用紙の種類と同一種類の用紙が予め記憶されていない場合でも的確に用紙の設定が正しいか否かを自動判定できる。
請求項5記載の発明によれば、上記構成を有しない場合に比べてより的確に更新することができる。
実施形態の配置を示す斜視図である。 実施形態の配置を示す断面図である。 実施形態の検出構成を示す斜視図である。 実施形態の位置調整ずれ(位置ずれ)を示す平面図である。 実施形態の位置ずれを示す平面図である。 第1実施形態の構成ブロック図である。 第1実施形態の位置ずれ量の説明図である。 第1実施形態の処理フローチャートである。 第1実施形態のある用紙の位置ずれ量のグラフ図である。 第1実施形態の他の用紙の位置ずれ量のグラフ図である。 第1実施形態のさらに他の用紙の位置ずれ量のグラフ図である。 第1実施形態の位置ずれ特性記憶手段に記憶される特性説明図である。 第1実施形態の各用紙毎の位置ずれ量2乗平均のグラフ図である。 第2実施形態の構成ブロック図である。 第2実施形態の処理フローチャートである。 第2実施形態の位置ずれ特性記憶手段に記憶される更新前の特性説明図である。 第2実施形態の位置ずれ特性記憶手段に記憶される更新後の特性説明図である。
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
<基本原理>
まず、本実施形態の基本原理について説明する。
本実施形態における画像形成装置は、用紙の搬送特性により用紙の表面性やGSM(Gram per Square Meter:紙の厚さを示す単位)、用紙の形状等の違いから用紙を総合的に判別するものであって、特に用紙の種類に応じた、搬送後の用紙の位置ずれ特性に着目して判別するものである。
図1及び図2に、画像形成装置のレジストレーション(位置調整)機構の基本構成を示す。図1は、用紙10とレジストロール12との配置を示す斜視図であり、図2は、用紙10を搬送する搬送ベルト14の配置を示す断面図である。用紙10は、画像が転写される前にレジストレーション機構によって用紙の位置調整が実行される。位置調整は、用紙10に弾性部材のレジストロール12から力を印加することで行われる。従って、位置調整においては、
(1)レジストロール12から用紙10に移動するための力が適切に印加されること
(2)用紙10が搬送ベルト14上で適切に移動すること
が重要となる。
用紙10とレジストロール12との間に発生する摩擦力により用紙10が移動する。一方、用紙10と搬送ベルト14の間にも摩擦力が発生し、この摩擦力は用紙10の移動に抵抗する方向に加わる。これらの摩擦力は、物体間の摩擦係数によって変化するため、特に用紙10がコーティングされている場合とされていない場合とで摩擦力に差が生じるため、位置調整ずれ量(位置ずれ量)は用紙10のコーティングの有無に影響される。
また、一般に、GSMが小さい用紙10は、重量が軽いため、用紙10と搬送ベルト14との間の摩擦力が小さくなり、相対的に小さな力でも移動量が大きくなり、位置調整がしにくくなる。つまり、位置ずれ量は用紙10のGSMの大小に影響される。
また、用紙10のアスペクト比(縦横の比率)が大きい用紙10は、レジストロール12に当接して力が加わっている部分と、搬送ベルト14に当接して抵抗成分となる部分の比率が通常の用紙10と比べて異なるため、位置調整がしにくくなる。つまり、位置ずれ量は用紙10のアスペクト比の大小に影響される。
以上のように、用紙10のコーティング、GSM、アスペクト比等により、固有の位置ずれ量が生じる。このことは、用紙10のコーティングやGSM等に応じて、固有の位置ずれ量の分布が生じることを意味する。
そこで、本実施形態では、個々の用紙10の位置ずれ量を検出してメモリに記憶し、用紙の種類毎の固有の位置ずれ特性と照合することによって、搬送している用紙10のコーティングやGSM、アスペクト比等の相違を総合的に判定し、この判定結果を用いてユーザによる用紙10の設定が正しいか否かを高精度に判定する。そして、一般に、画像形成プロセスにおいて用紙10の位置調整の成否はレジストレーションセンサにより行っており、このレジストレーションセンサをそのまま援用することで位置ずれ量及びその分布を検出することができるから、新たな部品を別途追加する必要がなく、コスト増大を招くことなく用紙10を自動判別し得る。
図3に、レジストレーションセンサ(レジセンサ)としてCCDカメラ16を用いる場合を示す。CCDカメラ16は、用紙10の上方の所定位置に配置され、用紙10の所定位置、例えば図中破線領域18を撮影し、撮影して得られた画像を処理して基準位置からの位置ずれ量を画素単位で検出する。
図4及び図5に、位置ずれ量の例を示す。位置ずれ量は、画像形成装置において用紙10を搬送し、位置調整した後の用紙10のずれ量である。図4において、位置ずれ量は、領域18の基準となる基準軸からのずれ量として検出される。また、図5において、領域18として用紙10の別の位置が設定され、この位置における基準軸からのずれ量として検出される。位置ずれ量の検出位置は、用紙10の先頭部分、末端部分、中央部分のいずれでもよく、用紙10の特定部分からの位置が統一されていればよい。位置ずれ量の検出位置は1か所に限定されず、複数個所としてもよい。
検出した位置ずれ量は、画像形成装置のメモリに順次記憶され、適宜、その統計処理が行われて位置ずれ量の特性値が算出される。すなわち、本実施形態では、複数の位置ずれ量を統計処理して得られた統計値を位置ずれ特性とする。一方、画像形成装置のメモリには、予め複数種類の用紙毎にその位置ずれ特性が記憶されており、検出して得られた位置ずれ特性値と、予め記憶された位置ずれ特性値のうち、ユーザが設定した用紙の種類に対応する位置ずれ特性とが照合される。照合の結果、両位置ずれ特性が一致する場合(所定の許容範囲内で一致する場合も含む)には、ユーザが設定した用紙は正しいものと判定する。一方、両位置ずれ特性が一致しない場合(所定の許容範囲外である場合も含む)には、ユーザが設定した用紙は正しくないと判定する。
模式的に説明すると以下の通りである。メモリに予め記憶された用紙の種類をS1、S2、S3とし、予め取得されたそれぞれの用紙種類毎の位置ずれ特性をR1、R2、R3とする。用紙S1の位置ずれ特性はR1の如くである。一方、ユーザが設定した用紙の種類がS1であり、実際に搬送した後で検出された位置ずれ特性がRであったとする。この場合、メモリに予め記憶された用紙の種類毎の位置ずれ特性のうち、ユーザが設定した用紙の種類S1に対応する位置ずれ特性はR1であるから、メモリからR1を読み出し、実際に検出された位置ずれ特性Rと照合する。もし、ユーザの設定が正しければ、実際に搬送されたのは用紙の種類S1であり、検出された位置ずれ特性Rと位置ずれ特性R1とは一致するはずである。言い換えれば、もし、検出された位置ずれ特性Rと位置ずれ特性R1とが一致しない場合には、ユーザの用紙種類の設定が正しくないことを意味する。このように、検出された位置ずれ特性と、予めメモリに記憶された位置ずれ特性(これを基準位置ずれ特性と表現することもできる)とを照合することで、ユーザが設定した用紙種類の当否を判別することができる。
なお、ユーザの設定した用紙の種類が正しい場合にはそのままでもよいが、ユーザの設定が正しくない場合には、その旨をユーザに対して通知することが望ましい。ユーザへの通知は例示であり、何らかの手段で判定結果を画像形成装置の外部に出力すればよい。
本実施形態では、単に用紙の厚さ、あるいは用紙のサイズを単独で検出するのではなく、位置ずれ量の特性を用いることで総合的に用紙の種類を判別している点に留意されたい。つまり、用紙の厚さやサイズ、重さを含めた各種特性の相違が搬送後の位置ずれ量の特性に反映されるため、位置ずれ量に着目することで用紙の各種特性を総合的に用いて用紙の種類を判別するものである。位置ずれ量の特性としては、位置ずれ量の平均値や位置ずれ量の2乗平均値、位置ずれ量の標準偏差、前後の位置ずれ量の差分の平均値等を用いることができるがこれに限定されるものではなく、複数の位置ずれ量を統計処理して得られた任意の値を位置ずれ量の特性値として用い得る。
また、位置ずれ量の特性値を用いて用紙の種類を自動判別するためには、予め用紙の種類毎にその位置ずれ特性をメモリに記憶させておくことが必要であり、記憶させておく用紙の種類が多いほど、用紙の種類の自動判別の精度が向上することは言うまでもない。但し、有限個の用紙の種類をメモリに記憶させておく場合において、仮にユーザが設定した用紙の種類に該当する用紙の種類がメモリに存在しない場合には、用紙の特性が近似する用紙の種類で代用してもよい。代用した場合には両位置ずれ特性が完全に一致することはないから、両位置ずれ特性を照合する際にはその点を考慮することが望ましい。もちろん、これは用紙の特性が近似している場合にはその位置ずれ特性も近似しているとの前提に基づくものである。ユーザが設定した用紙の種類に該当する用紙の種類がメモリに存在しない場合に、他の用紙の種類で代用するのではなく、オプションとして、自動判定の処理を中断することも可能であろう。また、検出して得られた位置ずれ特性を新たな用紙の種類に対する位置ずれ特性として新規にメモリに追加記憶しておくことで、次回の自動判定に供することができる。さらに、メモリに記憶された基準位置ずれ特性を、適用なタイミングで更新してもよい。これは、搬送機構による搬送特性が時間とともに変化し得ることに対応したものである。このような、メモリに記憶された基準位置ずれ特性の更新や追加は、基準位置ずれ特性の学習といえる。
以上が本実施形態の基本原理であり、次に、本実施形態をより詳細に説明する。
<第1実施形態>
図6に、本実施形態における画像形成装置の構成ブロック図を示す。画像形成装置は、位置ずれ量取得手段20、位置ずれ量記憶手段22、用紙設定取得手段24、位置ずれ特性記憶手段26、用紙合致判定手段28及び通知手段30を備える。なお、画像形成装置は、これら以外に、画像読取手段や画像印刷手段、画像データ送受信手段等を備えていてもよいが、これらの部材は本実施形態とは直接的な関連がないためその説明は省略する。
位置ずれ量取得手段20は、画像形成装置において用紙10をレジストロール12で搬送し、位置ずれ量を調整した後の、用紙10の位置ずれ量をCCDカメラ16等で取得する。
位置ずれ量記憶手段22は、位置ずれ量取得手段20により取得された位置ずれ量と、用紙設定取得手段24により取得された用紙設定とを関連付けて記憶する。
用紙設定取得手段24は、ユーザにより印刷ジョブで設定された用紙の種類を取得する。
位置ずれ特性記憶手段26は、用紙10の種類毎の位置ずれ特性及び用紙特性を記憶する。用紙特性は、用紙10のコーティングやGSM,アスペクト比等である。
用紙合致判定手段28は、用紙設定取得手段24で取得した用紙の種類に対応する位置ずれ特性を位置ずれ特性記憶手段26から読み出し、読み出した位置ずれ特性を位置ずれ量記憶手段に記憶されている位置ずれ量と照合することで、用紙設定取得手段24で取得された用紙の種類と、画像形成装置が搬送している実際の用紙10の種類が一致するか否かを判定する。
なお、位置ずれ特性記憶手段26から位置ずれ特性を読み出す際に、該当する用紙の種類が存在しない場合には、用紙10の種類が類似しているレジ特性で代用することも可能である。例えば、用紙設定取得手段24で取得した用紙10がコーティングされている用紙の場合には、位置ずれ特性記憶手段に記憶されている特性のうち、コーティングされている用紙の特性で代用する、あるいはGSMや用紙の形状が一致している用紙の特性で代用する等である。用紙の特性に優先順位あるいは軽重を設定し、これら優先順位あるいは軽重に従って代用する用紙を選択してもよい。
また、用紙合致判定手段28での合致判定の方法としては、
(a)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の絶対値が、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されている同一種類若しくは代用種類の位置ずれ特性のうち、2乗平均の平方根の3倍よりも大きくなる割合が所定の閾値よりも高くなるか否かで判定する
(b)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量から位置ずれ量標準偏差を算出し、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されている同一種類若しくは代用種類の位置ずれ特性のうち、位置ずれ量標準偏差の±30%以内か否かで判定する
(c)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量から位置ずれ量平均値を算出し、算出した位置ずれ量平均値と、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されている同一種類若しくは代用種類の位置ずれ特性のうち位置ずれ量平均値との差分が、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されている当該種類の位置ずれ特性のうち位置ずれ量標準偏差よりも小さいか否かで判定する
等がある。これらの方法のいずれか、あるいは適宜組み合わせて用いてもよい。
通知手段30は、用紙合致判定手段28での判定した結果、用紙が一致していない場合に、設定された用紙の種類と実際に搬送している用紙の種類が異なっている旨をユーザあるいは画像形成装置の管理者に通知する。
なお、画像形成装置は、ハードウェア構成としてはCPU、メモリ、入出力インタフェース、タッチパネル等の入力装置、表示装置等の出力装置等を備えており、図6の位置ずれ量記憶手段22、位置ずれ特性記憶手段26はメモリで構成され、用紙設定取得手段24は入力装置で構成され、用紙合致判定手段28はCPUで構成され、通知手段30は出力装置で構成される。用紙合致判定手段28として機能するCPUは、メモリに記憶された位置ずれ特性を参照することで用紙合致判定を実行し、その結果を通知手段30としての出力装置に出力する。CPUにおける用紙合致判定処理は、メモリに記憶されたプログラムをロードして順次実行することで実現される。メモリに記憶される位置ずれ特性は、予めユーザあるいは管理者あるいはその他の第3者(用紙メーカの担当者等)が、種類が既知の所定用紙を画像形成装置で実際に搬送し、そのときの位置ずれ量を検出して得られた特性である。CPU、メモリ、入出力インタフェース、入力装置及び出力装置を備えた画像形成装置は、機能的にはコンピュータとして表現することができるから、当該プログラムはコンピュータにより実行され、各種処理が実行されるということもできる。
図7に、ある特定種類の用紙を1枚ずつ画像形成装置で搬送した場合の、位置ずれ量(mm)の一例を示す。図において、No.1の用紙の位置ずれ量は0.028mm、No.2の用紙の位置ずれ量は0mm、No.3の用紙の位置ずれ量は0.042mm等であることを示す。位置ずれ特性として、これら複数枚の位置ずれ量を統計処理し、位置ずれ量平均値、位置ずれ量2乗平均、位置ずれ量の差分の平均値等を算出する。なお、位置ずれ特性としては、これらの統計値の他に、当該用紙のコーティングの有無やGSM、アスペクト比等も併せて採用し、これらを記憶してもよい。
図8に、本実施形態における画像形成装置の処理フローチャートを示す。プリントジョブを開始すると(S101)、用紙設定取得手段24はユーザにより入力された用紙設定を取得する(S102)。なお、S101とS102は必ずしもこの順序である必要はなく、用紙設定を取得した後にプリントジョブを開始してもよい。ユーザにより入力される用紙設定は多様であるが、本実施形態では一例として、用紙の種類を特定するIDを入力するものと想定する。例えば、ユーザは画像形成装置のタッチパネルを操作してIDとして「101」を入力する等である。
ユーザが入力した用紙設定を取得した後、位置ずれ量取得手段20は、画像形成装置に実際に供給された用紙を搬送して得られる位置ずれ量を取得し(S103)、取得した値を位置ずれ量記憶手段22に記憶する(S104)。位置ずれ量取得手段20は、既述したようにレジセンサとしてのCCDカメラ16、及び得られた画像を処理する処理手段(CPUで構成し得るが、CPUと別個の画像処理プロセッサでもよい)で構成されるが、これに限定されるものではない。但し、レジセンサの構成を援用することがコスト抑制の観点から望ましい。
位置ずれ量記憶手段22に位置ずれ量を記憶した後、用紙合致判定手段28は、位置ずれ特性記憶手段26に、今回のプリントジョブで取得された用紙設定の用紙種類に該当する種類が存在するか否かを判定する(S105)。具体的には、用紙合致判定手段28は、S102で取得した用紙の種類を示すIDに一致するIDが位置ずれ特性記憶手段26に存在するか否かを判定する。例えば、位置ずれ特性記憶手段26にIDとして「101」,「102」,「103」の位置ずれ特性が記憶されており、S102で取得したIDが「101」である場合、取得したIDに一致するIDが位置ずれ特性記憶手段26に存在するのでS105ではYESと判定され、設定用紙の位置ずれ特性を位置ずれ特性記憶手段26から読み出して参照する(S106)。
一方、S102で取得した用紙種類に該当する種類が存在しない場合、例えば、位置ずれ特性記憶手段26にIDとして「101」,「102」,「103」の位置ずれ特性が記憶されており、S102で取得したIDが「104」である場合、取得したIDに一致するIDが位置ずれ特性記憶手段26に存在しないのでS105ではNOと判定され、この場合は用紙特性が近似する用紙の位置ずれ特性を位置ずれ特性記憶手段26から読み出して参照する(S107)。
用紙特性が近似する用紙とは、コーティングの有無が一致している用紙、GSMの値が近似している用紙、アスペクト比が近似している用紙等であり、これらを単独で、あるいは適宜組み合わせて決定し得る。例えば、S102で取得したIDが「104」であり、「104」はコーティング有であることが既知である場合、「101」,「102」,「103」のうち、コーティング有のIDを近似する用紙として選択する。また、「104」のGSMの値が既知である場合、「101」,「102」,「103」のうち、「104」のGSM値に最も近いGSM値を有するIDを近似する用紙として選択する。近似の度合いを示す指標として、
S=α(C−Cm)+β(GSM−GSMm)+γ(AS−ASm)
とし、最も指標Sの小さいIDを近似する用紙として選択してもよい。ここで、(C,GSN,AS)は取得したIDのコーティング、GSM値、アスペクト比を示し、(Cm、GSMm、ASm)は位置ずれ特性記憶手段26に記憶されているIDのコーティング、GSM値、アスペクト比を示し、(α,β,γ)は重みを示す。C、Cmはコーティング無の場合0、コーティング有の場合1にする等、数値を割り当てればよい。
設定用紙の位置ずれ特性あるいは設定用紙に近似する位置ずれ特性を位置ずれ特性記憶手段26から読み出した後、用紙合致判定手段28は、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性に対応するか否かを判定する(S108)。この判定は、具体的には既述したように、
(a)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の絶対値が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、2乗平均の平方根の3倍よりも大きくなる割合が所定の閾値よりも高くなるか否かで判定する
(b)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量から位置ずれ量標準偏差を算出し、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、位置ずれ量標準偏差の±30%以内か否かで判定する
(c)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量から位置ずれ量平均値を算出し、算出した位置ずれ量平均値と、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち位置ずれ量平均値との差分が、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されている当該種類の位置ずれ特性のうち位置ずれ量標準偏差よりも小さいか否かで判定する
のいずれか、あるいはこれらを組み合わせて実行される。もちろん、これ以外の判定方法も可能であり、例えば、
(d)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量から位置ずれ量の2乗平均を算出し、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、位置ずれ量2乗平均の±30%以内か否かで判定する
ことも可能である。上記のうち、例えば、(d)を採用し、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の2乗平均が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、位置ずれ量2乗平均の±30%以内か否かで判定する。そして、仮に、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の2乗平均が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、2乗平均の±30%を超える場合には、両者は一致しないとしてS108でNOと判定され、ユーザが入力した用紙設定と実際に搬送した用紙の種類は一致していない旨を通知手段30から通知する(S109)。具体的には、液晶パネル等の表示装置に、「用紙設定が違います。」等のメッセージを表示する。また、仮に、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の2乗平均が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、2乗平均の±30%以内である場合には、両者は一致するとしてS108でYESと判定され、プリントジョブ内に搬送していない用紙があるか否かを判定する(S110)。プリントジョブ内に搬送していない用紙がある場合には、S103以降の処理を繰り返し実行し、全ての用紙を搬送した場合には、プリントジョブを終了し(S111)、位置ずれ量記憶手段22に記憶されている位置ずれ量データを消去する(S112)。
なお、S106で設定用紙の位置ずれ特性を読み出す場合と、S107で設定用紙に近似する用紙の位置ずれ特性を読み出す場合では、照合の対象が異なり、その一致度も異なるから、S108で両者が一致するかを判定する際の閾値を、S106の場合とS107の場合で互いに異なる値としてもよい。具体的には、S107の場合にはS106の場合よりも一致の度合いを緩和させるように閾値を適応的に変更する。より具体的には、S106の場合の閾値を±30%以内とした場合、S107の場合の閾値を±40%以内とする等である。
次に、本実施形態の処理をより具体的に説明する。
図9に、用紙のIDが「101」である複数の用紙を搬送した場合の位置ずれ量を示す。図において、横軸は用紙のNo.を示し、縦軸はそれぞれの用紙で検出された位置ずれ量(mm)を示す。
また、図10に、用紙のIDが「102」である複数の用紙を搬送した場合の位置ずれ量を示す。図において、横軸は用紙のNo.を示し、縦軸はそれぞれの用紙で検出された位置ずれ量(mm)を示す。
また、図11に、用紙のIDが「103」である複数の用紙を搬送した場合の位置ずれ量を示す。図において、横軸は用紙のNo.を示し、縦軸はそれぞれの用紙で検出された位置ずれ量(mm)を示す。
図12に、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されている位置ずれ特性の一例を示す。用紙IDとして、「101」,「102」,「103」が記憶されている。
IDが「101」の用紙の位置ずれ量平均値は0.00、位置ずれ量2乗平均は1.40×10−3、前後の位置ずれ量の差分の平均値は0.042、コーティングの有無(Coat)はコーティングなし、GSM値は60、幅(Width)は210、高さ(Height)は297、アスペクト比は1.414である。
IDが「102」の用紙の位置ずれ量平均値は0.00、位置ずれ量2乗平均は0.50×10−3、前後の位置ずれ量の差分の平均値は0.024、コーティングの有無(Coat)はコーティングなし、GSM値は157、幅(Width)は210、高さ(Height)は297、アスペクト比は1.414である。
IDが「103」の用紙の位置ずれ量平均値は0.00、位置ずれ量2乗平均は2.90×10−3、前後の位置ずれ量の差分の平均値は0.059、コーティングの有無(Coat)はコーティングなし、GSM値は157、幅(Width)は210、高さ(Height)は500、アスペクト比は2.381である。
図9に示されるIDが「101」の用紙が搬送された場合、用紙合致判定手段28は、位置ずれ特性記憶手段26にアクセスして、図12のうちIDが「101」の位置ずれ特性を読み出して両者を照合する。例えば、図9に示される位置ずれ量の2乗平均を算出し、算出した2乗平均と図12における「101」の位置ずれ量の2乗平均である1.40×10−3とを比較し、±30%以内に収まっているか否かを判定する。収まっていれば設定された用紙のIDは実際に搬送された用紙のIDと一致すると判定される。また、収まっていなければ設定された用紙のIDは実際に搬送された用紙のIDと一致しないと判定され、ユーザ(あるいは管理者)にその旨通知される。
なお、設定された用紙IDが「104」の場合であって、この用紙のコーティングはコーティングなし、GSM値が70である場合、位置ずれ量記憶手段26に記憶されているIDのうち、特性が最も近似するIDは「101」であるから「101」の位置ずれ量の2乗平均が採用され、照合の対象とされる。また、設定された用紙IDが「105」の場合であって、この用紙のコーティングはコーティングなし、GSM値が157、アスペクト比が2.4である場合、位置ずれ量記憶手段26に記憶されているIDのうち、特性が最も近似するIDは「103」であるから「103」の位置ずれ量の2乗平均が採用され、照合の対象とされる。
図13に、図9、図10、及び図11にそれぞれ示す「101」,「102」,「103」の位置ずれ量から算出される位置ずれ量2乗平均をグラフとして示す。図において、横軸は用紙のNo.言い換えれば用紙の枚数であり、縦軸は位置ずれ量2乗平均である。「101」の位置ずれ量2乗平均に着目すると、ある程度の枚数以上では位置ずれ量2乗平均は約0.0015近傍に収束し、これは図12に示す「101」の位置ずれ量2乗平均である0.0014の±30%以内に収まっている。したがって、仮にユーザが用紙設定でID「101」と設定した場合、この設定は正しいと判定されることになる。また、図13において「102」の位置ずれ量2乗平均に着目すると、ある程度の枚数以上では位置ずれ量2乗平均は約0.0005近傍に収束し、これは図12に示す「102」の位置ずれ量2乗平均である0.0005の±30%以内に収まっている。したがって、仮にユーザが用紙設定でID「102」と設定した場合、この設定は正しいと判定されることになる。また、図13において「103」の位置ずれ量2乗平均に着目すると、ある程度の枚数以上では位置ずれ量2乗平均は約0.003近傍に収束し、これは図12に示す「103」の位置ずれ量2乗平均である0.0029の±30%以内に収まっている。したがって、仮にユーザが用紙設定でID「103」と設定した場合、この設定は正しいと判定されることになる。
一方、実際には用紙のIDが「102」であるにもかかわらず、ユーザが誤って用紙のIDとして「101」を設定したと仮定する。この場合、図13に示す「102」の位置ずれ量2乗平均の0.0005と、図12に示す「101」の位置ずれ量2乗平均0.0014とを比較すると、両者の間には±30%を超える相違があるから、設定した用紙は誤りであると正しく判定することができる。また、実際には用紙のIDが「102」であるにもかかわらず、ユーザが誤って用紙のIDとして「103」を設定したと仮定する。この場合、図13に示す「102」の位置ずれ量2乗平均の0.0005と、図12に示す「103」の位置ずれ量2乗平均0.0029との間にも±30%を超える相違があるから、設定した用紙は誤りであると正しく判定することができる。また、実際には用紙のIDが「101」であるにもかかわらず、ユーザが誤って用紙のIDとして「103」を設定したと仮定する。この場合、図13に示す「101」の位置ずれ量2乗平均の0.0015と、図12に示す「103」の位置ずれ量2乗平均0.0029との間にも±30%を超える相違があるから、設定した用紙は誤りであると正しく判定することができる。
用紙の紙厚のみに着目した場合、「101」と「102」、及び「101」と「103」は互いに識別できるものの、「102」と「103」は識別できず、用紙のサイズのみに着目した場合、「102」と「103」、及び「101」と「103」は互いに識別できるものの、「101」と「102」は識別できないところ、本実施形態では位置ずれ特性に着目することでいずれの場合も識別可能である点に留意されたい。
以上のように、本実施形態では、用紙搬送後の基準位置からの位置ずれ特性を用いて、ユーザが設定した用紙の種類の当否を低コストかつ高精度に判定し、設定した用紙の種類が違っている場合にはその旨を通知する。これにより、ユーザは用紙の設定をし直す、あるいはプリントジョブを中断する等の対処を行うことができる。
<第2実施形態>
図14に、本実施形態における画像形成装置の構成ブロック図を示す。図6に示す第1実施形態と異なるのは、位置ずれ特性更新手段25が付加されている点である。
位置ずれ特性更新手段25は、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量を用いて、位置ずれ特性記憶手段26に記憶された位置ずれ特性を更新する。すなわち、位置ずれ特性更新手段25は、画像形成装置の使用状況によって用紙の位置ずれ特性が当初の設定値から変化することによる誤判定を防止するために、位置ずれ特性を適当なタイミングで更新するものである。更新方法としては、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されている位置ずれ特性を新たに求められた位置ずれ特性で置換する方法、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量のデータ数に基づいて、以前の位置ずれ特性を補正することで更新する方法等がある。
なお、位置ずれ特性更新手段25は、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されていない用紙種類について、位置ずれ特性を新たに追加することで更新する機能も有する。位置ずれ特性更新手段25によって位置ずれ特性を順次位置ずれ特性記憶手段26に追加記憶していくことで、より適切に、より広範囲の用紙の判定を行うことができる。もちろん、位置ずれ特性更新手段25によって新たに位置ずれ特性を追加した後においてもなお、対応する位置ずれ特性が存在しない場合には、第1実施形態で説明したように近似する用紙の位置ずれ特性で代用してもよいのは言うまでもない。
位置ずれ特性更新手段25は、ハードウェア構成としてはCPUで実現することができる。図では用紙合致判定手段28と位置ずれ特性更新手段25は別個の部材として示されているが、これらをともに同一のCPUで実現してもよい。
図15に、本実施形態の処理フローチャートを示す。プリントジョブを開始すると(S201)、用紙設定取得手段24はユーザにより入力された用紙設定を取得する(S202)。S201とS202は第1実施形態と同様に必ずしもこの順序である必要はなく、用紙設定を取得した後にプリントジョブを開始してもよい。
ユーザが入力した用紙設定を取得した後、位置ずれ量取得手段20は、画像形成装置に実際に供給された用紙を搬送して得られる位置ずれ量を取得し(S203)、取得した値を位置ずれ量記憶手段22に記憶する(S204)。位置ずれ量取得手段20は、既述したようにレジセンサとしてのCCDカメラ16、及び得られた画像を処理する処理手段(CPUで構成し得るが、CPUと別個の画像処理プロセッサでもよい)で構成されるが、これに限定されるものではない。
位置ずれ量記憶手段22に位置ずれ量を記憶した後、用紙合致判定手段28は、位置ずれ特性記憶手段26に、今回のプリントジョブで取得された用紙設定の用紙種類に該当する種類が存在するか否かを判定する(S205)。具体的には、用紙合致判定手段28は、S202で取得した用紙の種類を示すIDに一致するIDが位置ずれ特性記憶手段26に存在するか否かを判定する。例えば、位置ずれ特性記憶手段26にIDとして「101」,「102」,「103」の位置ずれ特性が記憶されており、S202で取得したIDが「101」である場合、取得したIDに一致するIDが位置ずれ特性記憶手段26に存在するのでS205ではYESと判定され、設定用紙の位置ずれ特性を位置ずれ特性記憶手段26から読み出して参照する(S206)。
一方、S202で取得した用紙種類に該当する種類が存在しない場合、例えば、位置ずれ特性記憶手段26にIDとして「101」,「102」,「103」の位置ずれ特性が記憶されており、S202で取得したIDが「104」である場合、取得したIDに一致するIDが位置ずれ特性記憶手段26に存在しないのでS205ではNOと判定され、この場合は用紙特性が近似する用紙の位置ずれ特性を位置ずれ特性記憶手段26から読み出して参照する(S207)。
設定用紙の位置ずれ特性あるいは設定用紙に近似する位置ずれ特性を位置ずれ特性記憶手段26から読み出した後、用紙合致判定手段28は、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性に対応するか否かを判定する(S208)。この判定は、具体的には既述したように、
(a)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の絶対値が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、2乗平均の平方根の3倍よりも大きくなる割合が所定の閾値よりも高くなるか否かで判定する
(b)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量から位置ずれ量標準偏差を算出し、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、位置ずれ量標準偏差の±30%以内か否かで判定する
(c)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量から位置ずれ量平均値を算出し、算出した位置ずれ量平均値と、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち位置ずれ量平均値との差分が、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されている当該種類の位置ずれ特性のうち位置ずれ量標準偏差よりも小さいか否かで判定する
(d)位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量から位置ずれ量の2乗平均を算出し、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、位置ずれ量2乗平均の±30%以内か否かで判定する
等により行われる。上記のうち、例えば、(d)を採用し、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の2乗平均が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、位置ずれ量2乗平均の±30%以内か否かで判定する。そして、仮に、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の2乗平均が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、2乗平均の±30%を超える場合には、両者は一致しないとしてS208でNOと判定され、ユーザが入力した用紙設定と実際に搬送した用紙の種類は一致していない旨を通知手段30から通知する(S209)。具体的には、液晶パネル等の表示装置に、「用紙設定が違います。」等のメッセージを表示する。また、仮に、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量の2乗平均が、位置ずれ特性記憶手段26から読み出した位置ずれ特性のうち、2乗平均の±30%以内である場合には、両者は一致するとしてS208でYESと判定され、プリントジョブ内に搬送していない用紙があるか否かを判定する(S210)。プリントジョブ内に搬送していない用紙がある場合には、S203以降の処理を繰り返し実行し、全ての用紙を搬送した場合には、プリントジョブを終了する(S211)。
さらに、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量を用いて、位置ずれ特性記憶手段26に記憶された位置ずれ特性を更新する(S212)。具体的には、更新前の位置ずれ特性のデータ数をN、位置ずれ特性値をXNとし、位置ずれ量記憶手段22に記憶されているデータ数をM、位置ずれ量から算出された位置ずれ特性値をXMとして、
更新後=(N・XN+M・XM)/(N+M)
により更新する。すなわち、データ数に応じた重み付けで位置ずれ特性を更新する。なお、位置ずれ特性記憶手段26に記憶されていない位置ずれ特性を新たに追加する場合には、このような重み付け処理は不要であり、位置ずれ量記憶手段22に記憶されている位置ずれ量から得られた位置ずれ特性をそのまま用いる。位置ずれ特性を更新した後、位置ずれ量記憶手段22に記憶された位置ずれ量を消去する(S213)。
図16に、更新前の位置ずれ特性記憶手段26に記憶される位置ずれ特性の一例を示す。また、図17に、更新後の位置ずれ特性記憶手段26に記憶される位置ずれ特性の一例を示す。図16において、用紙IDが「101」の位置ずれ量平均値、位置ずれ量2乗平均、前後の位置ずれ量の差分の平均値、データ数、コーティングの有無、GSM、幅、高さ、アスペクト比が記憶される。第1実施形態ではデータ数は不要だが、本実施形態ではデータ数は重み付け演算を行うために必要となる。但し、データ数は必須ではなく、重み付け演算を行うことなく更新することも可能である。図17において、更新後の「101」の位置ずれ特性に着目すると、データ数が500から600に更新され、位置ずれ量2乗平均と前後の位置ずれ量の差分の平均値も更新されていることがわかる。また、図17において、図16には存在しないID「1001」が新たに追加され、その位置ずれ特性として、位置ずれ量平均値、位置ずれ量2乗平均、前後の位置ずれ量の差分の平均値、データ数、コーティングの有無、GSM、幅、高さ、アスペクト比が記憶されていることがわかる。位置ずれ特性が新規に追加されるのは、S207の処理で近似用紙を用いて判定した場合である。
このように、位置ずれ特性記憶手段26に記憶された位置ずれ特性を固定的に用いるのではなく、適宜更新して位置ずれ特性を学習して記憶することで、レジストロール12を含めた画像形成装置の状態変化を取り入れることができるようになり、より適切な判定を行い得る。
10 用紙、12 レジストロール、14 搬送ベルト、16 CCDカメラ(レジセンサ)、20 位置ずれ量取得手段、22 位置ずれ量記憶手段、24 用紙設定取得手段、25 位置ずれ特性更新手段、26 位置ずれ特性記憶手段、28 用紙合致判定手段、30 通知手段。

Claims (7)

  1. 画像が形成されるべき用紙の種類を設定する設定手段と、
    前記用紙を基準位置に搬送した後の位置ずれ特性を取得する位置ずれ量取得手段と、
    予め用紙の種類毎にその位置ずれ特性を記憶する位置ずれ特性記憶手段と、
    前記位置ずれ量取得手段で取得された位置ずれ量の特性と、前記位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のうち、前記設定手段で設定された用紙の種類に対応する位置ずれ特性とを照合することにより、前記設定手段で設定された用紙の種類の当否を判定する演算手段と、
    判定結果を出力する出力手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性を、前記位置ずれ量取得手段で取得された位置ずれ量の特性で更新する更新手段
    をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記位置ずれ特性は、前記基準位置からの位置ずれ量の平均値、位置ずれ量の2乗平均値、前後の位置ずれ量の差分の平均値の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項1,2のいずれかに記載の画像形成装置。
  4. 前記演算手段は、前記位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のうち、前記設定手段で設定された用紙の種類に対応する位置ずれ特性として、前記設定手段で設定された用紙の種類と同一の種類の位置ずれ特性、若しくは前記設定手段で設定された用紙の種類に近似する種類の位置ずれ特性を用いる
    ことを特徴とする請求項1,2のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記更新手段は、前記位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のデータ数と、前記位置ずれ量取得手段で取得された位置ずれ量の特性のデータ数の重み付け処理により更新する
    ことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  6. 画像が形成されるべき用紙の種類を設定するステップと、
    前記用紙を基準位置に搬送した後の位置ずれ特性を取得するステップと、
    前記位置ずれ特性を取得するステップで取得された位置ずれ特性と、予め用紙の種類毎にその位置ずれ特性を記憶する位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のうち、前記設定ステップで設定された用紙の種類に対応する位置ずれ特性とを照合することにより、前記設定ステップで設定された用紙の種類の当否を判定するステップと、
    判定結果を出力するステップと、
    を備えることを特徴とする画像形成方法。
  7. コンピュータに、
    画像が形成されるべき用紙の種類を設定するステップと、
    前記用紙を基準位置に搬送した後の位置ずれ特性を取得するステップと、
    前記位置ずれ特性を取得するステップで取得された位置ずれ特性と、予め用紙の種類毎にその位置ずれ特性を記憶する位置ずれ特性記憶手段に記憶された位置ずれ特性のうち、前記設定ステップで設定された用紙の種類に対応する位置ずれ特性とを照合することにより、前記設定ステップで設定された用紙の種類の当否を判定するステップと、
    判定結果を出力するステップと、
    を実行させることを特徴とするプログラム。
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