JP2019181763A - 記録媒体識別装置、画像形成装置及び記録媒体識別プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の厚みと平面性とを検出する際に、複数の異なる検出作業を不要にし、手動設定によるミスを抑制する。【解決手段】記録媒体の第１面に形成された所定パターンの読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出する演算部１８０を備え、前記演算部１８０は、前記周波数特性の代表値から前記記録媒体の厚みを算出し、前記周波数特性のばらつきから前記記録媒体の平面性を算出する、ことを特徴とする。すなわち、１つのパターンを用いて共通した演算により記録媒体の厚みと平面性とを求めているため、厚みと平面性とを一連の処理で自動検知することができ、厚みと平面性とを検出する際に、複数の異なる検出作業を不要にし、手動設定によるミスを抑制することが可能になる。【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体識別装置、画像形成装置及び記録媒体識別プログラムに関し、特に、適切な画像形成を実行するために記録媒体を適切に識別する技術に関する。

画像形成装置では、プリントする記録媒体（各種の用紙、ＯＨＰシート等）の種類に応じて、画像形成の条件を最適化することが望ましい。例えば、電子写真方式の画像形成装置では、帯電電圧、転写電流、定着温度、記録媒体の搬送速度などを、記録媒体に応じて変更するようにしている。同様に、インクジェット方式の画像形成装置では、インク液滴の量を記録媒体に応じて変更するようにしている。このため、記録媒体を正しく識別することが必要になってくる。

なお、記録媒体の種類の一例として、厚さの違いにより薄紙/普通紙/厚紙があり、平面性の違いによりエンボス紙/普通紙/コート紙があり、特殊記録媒体としてＯＨＰシート（透明シート）と分類することができる。
そして、通常の場合、記録媒体の設定は画像形成装置の画面を操作して行うことが一般的であり、このような操作に起因して人的ミスが発生し得る。また、テストプリントや本プリントの検品で自動検知する手段が公知技術として存在する。しかし、記録媒体の厚みと平面性を識別するには、異なるパターンと識別方法の組合せが用いられている。

なお、この種の関連する技術としては、以下の特許文献に各種の関連提案がなされている。

特開2015-189549号公報 特開2016-127305号公報 特開2000-321028号公報

以上の特許文献１は、黒パッチが描かれたチャートを重ねて読み取り、裏映り量から記録媒体の厚みを検出している。この場合、特殊な専用チャートを必要とするため、インラインセンサでの適用は難しい。また、記録媒体平面性の検出は、記録媒体厚と異なる方法により別途行う必要がある。

以上の特許文献２は、シートの読取データのうち、端部エッジのデータ変化量からシート種類の特定を行うようにしている。この場合、記録媒体平面性の検出は、記録媒体厚と異なる方法により別途行う必要がある。
以上の特許文献３は、２つのセンサで記録媒体上に形成された異なるパターンを読み、その距離から記録媒体厚の検出を行うようにしている。また、記録媒体平面性の検出は、特許文献３に記載はなされていないが、記録媒体厚と異なる方法により別途行う必要がある。

以上の特許文献１−３の場合、記録媒体の厚みと平面性とが別な手法になっており、手間が掛かるうえに、複数回の検出作業に起因するミス（１回目の検出作業と２回目の検出作業で別種の記録媒体を使用する等）発生の可能性など、問題が多い。
本発明は以上の課題を解決するためになされたものであって、記録媒体の厚みと平面性とを検出する際に、複数の異なる検出作業を不要にし、手動設定によるミスを抑制することが可能な記録媒体識別装置、画像形成装置及び記録媒体識別プログラムを提供することを目的とする。

すなわち、前記した課題を解決するため、本発明の一側面が反映された記録媒体識別装置、画像形成装置及び記録媒体識別プログラムは、以下のように構成される。
（１）本発明の一側面が反映された記録媒体識別装置は、記録媒体の第１面に形成された所定パターンの読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出する演算部を備え、前記演算部は、前記周波数特性の代表値から前記記録媒体の厚みを算出し、前記周波数特性のばらつきから前記記録媒体の平面性を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明の一側面が反映された画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に形成された画像を読み取る読み取り部と、記録媒体の第１面に形成された所定パターンの読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出する記録媒体識別装置と、を備えた画像形成装置であって、前記画像形成部により前記記録媒体の第１面に所定パターンの画像を形成し、前記読み取り部により前記記録媒体の第１面に形成された所定パターンを読み取り、前記記録媒体識別装置により前記読み取り部の読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出し、前記周波数特性の代表値から前記記録媒体の厚みを算出し、前記周波数特性のばらつきから前記記録媒体の平面性を算出する、ことを特徴とする。

また、本発明の一側面が反映された記録媒体識別プログラムは、記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体に形成された画像を読み取る読み取り部と、記録媒体の第１面に形成された所定パターンの読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出する記録媒体識別装置と、を備えた画像形成装置において記録媒体を識別する記録媒体識別プログラムであって、前記画像形成装置に前記記録媒体の第１面に所定パターンの画像を形成させ、前記読み取り部に前記記録媒体の第１面に形成された所定パターンを読み取らせ、前記記録媒体識別装置に前記読み取り部の読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出させ、前記周波数特性の代表値から前記記録媒体の厚みを算出し、前記周波数特性のばらつきから前記記録媒体の平面性を算出させる、ように画像形成装置のコンピュータを機能させることを特徴とする。

（２）以上の（１）において、前記演算部は、複数の読み取り位置から得られる複数の周波数特性の平均値を代表値として用いて前記記録媒体の厚みを算出する、ことを特徴とする。
（３）以上の（１）−（２）において、前記演算部は、所定パターンに対応する位置の第２面の全部の領域にベタパターンが形成された前記記録媒体における第１面の所定パターンの読み取り結果から、前記所定パターンの周波数特性を算出する、ことを特徴とする。

（４）以上の（１）−（２）において、前記演算部は、所定パターンに対応する位置の第２面の一部の領域にベタパターンが形成された前記記録媒体における第１面の所定パターンの読み取り結果を参照し、周波数特性の算出は、第２面のベタパターンの無い領域と有る領域とに対応する第１面の所定パターンの２ヵ所で行い、記録媒体の厚みの算出は、第２面のベタパターンの無い領域と有る領域とに対応する第１面の所定パターンの２ヵ所の差分で行う、ことを特徴とする。

（５）以上の（１）−（４）において、演算部は、所定パターンの読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出できない場合は、前記記録媒体が透明であると推定する、ことを特徴とする。

本発明の一側面が反映された記録媒体識別装置、画像形成装置及び記録媒体識別プログラムによると、以下のような効果が得られる。
（１）本発明の一側面が反映された記録媒体識別装置、画像形成装置及び記録媒体識別プログラムでは、記録媒体の第１面に形成された所定パターンの読み取り結果から所定パターンの周波数特性を算出し、周波数特性の代表値から記録媒体の厚みを算出し、周波数特性のばらつきから記録媒体の平面性を算出する。すなわち、１つのパターンを用いて共通した演算により記録媒体の厚みと平面性とを求めているため、厚みと平面性とを一連の処理で自動検知することができ、厚みと平面性とを検出する際に、複数の異なる検出作業を不要にし、手動設定によるミスを抑制することが可能になる。また、１つのパターンを用いて共通した演算であるため、パターンの簡易化と小サイズ化が可能になり、演算回路の簡素化も可能になる。また、１枚の記録媒体に印字したパターンを読み取って演算により処理するため、各部の装置の構成に制約が無い。

（２）以上の（１）において、複数の読み取り位置から得られる複数の周波数特性の平均値を代表値として用いて記録媒体の厚みを算出することで、誤差の影響を排除しつつ厚みを正確に算出することができる。なお、平均値以外に複数の読み取り位置から得られる複数の周波数特性の中央値を用いて記録媒体の厚みを算出することによっても、誤差の影響を排除しつつ厚みを正確に算出することができる。

（３）以上の（１）−（２）において、所定パターンに対応する位置の第２面の全部の領域にベタパターンが形成された記録媒体における第１面の所定パターンの読み取り結果から、所定パターンの周波数特性を算出することで、記録媒体の厚みに応じて発生する裏映りの影響が鮮明になり、記録媒体の厚みを正確に算出することが可能になる。

（４）以上の（１）−（２）において、所定パターンに対応する位置の第２面の一部の領域にベタパターンが形成された記録媒体における第１面の所定パターンの読み取り結果を参照し、周波数特性の算出は、第２面のベタパターンの無い領域と有る領域とに対応する第１面の所定パターンの２ヵ所で行い、記録媒体の厚みの算出は、第２面のベタパターンの無い領域と有る領域とに対応する第１面の所定パターンの２ヵ所の差分で行うことで、記録媒体の白色度の違いが相殺されて記録媒体の裏映りの影響だけを相対的に求めることができるため、記録媒体の厚みを正確に算出することが可能になる。

（５）以上の（１）−（４）において、所定パターンの読み取り結果から所定パターンの周波数特性を算出できない場合は、所定パターンの白部分において、第２面のベタパターンの黒が裏映りにより透けて現れていて、所定パターンの黒とベタパターンの黒とで全体が黒一色になっているためであり、記録媒体が透明であると推定することができる。すなわち、記録媒体の厚みや平面性の算出エラーの原因を適切に推定することが可能になる。

本発明の実施形態の記録媒体識別装置を含む画像形成装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の記録媒体識別装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の記録媒体識別の動作を示すフローチャートである。 記録媒体に所定パターンが形成された様子を模式的に示す説明図である。 記録媒体に所定パターンが形成された様子を模式的に示す説明図である。 記録媒体に所定パターンが形成された様子を模式的に示す説明図である。 本発明の実施形態の記録媒体識別の様子を模式的に示す説明図である。 本発明の実施形態の記録媒体識別の様子を模式的に示す説明図である。 本発明の実施形態の記録媒体識別の様子を模式的に示す説明図である。 本発明の実施形態の記録媒体識別の様子を模式的に示す説明図である。

以下、図面を参照して、記録媒体識別装置を包含する画像形成装置において、記録媒体の厚みと平面性とを検出する際に、複数の異なる検出作業を不要にし、手動設定によるミスを抑制することを可能にする技術についての実施形態を詳細に説明する。なお、画像形成装置や記録媒体識別装置において記録媒体識別の動作の制御は、記録媒体識別プログラムに基づいて行われる。

なお、本実施形態においては、薄紙や普通紙や厚紙やコート紙やエンボス紙などの各種の用紙、ＯＨＰシート等の透過性の樹脂シートなど、画像形成に使用される媒体を総称して「記録媒体」と呼ぶことにする。従って、この記録媒体には、紙や樹脂シート以外に布製シートなども含まれる。

〔装置構成〕
図１と図３とを参照して画像形成装置１００の構成を説明する。なお、図１と図３に示す画像形成装置１００は、内部に記録媒体識別装置を含んだ状態で構成される。
画像形成装置１００は、制御部１０１と、通信部１０２と、操作表示部１０３と、記憶部１０４と、給紙部１０５と、搬送部１０７と、搬送部１０７と、読み取り部１１０と、判定パターン保持部１２０と、画像データ記憶部１３０と、画像処理部１４０と、画像形成部１５０と、出力物読み取り部１７０と、演算部１８０と、を備えて構成されている。

ここで、制御部１０１は、画像形成装置１００内の各部を制御し、本実施形態では記録媒体識別プログラムに従って記録媒体識別の動作を制御する。通信部１０２は、他の装置と通信する。操作表示部１０３は、利用者による操作入力の受け付けと画像形成装置１００の状態表示とを行う。記憶部１０４は、各種設定を記憶する。給紙部１０５は、収容されている記録媒体を画像形成部に向けて送り出す。搬送部１０７は、画像形成装置内で記録媒体を画像形成部１５０に向けて搬送し、画像形成された記録媒体を装置外に排出するように搬送する。読み取り部１１０は、原稿を読み取って原稿画像データを生成する。判定パターン保持部１２０は、記録媒体識別に使用される所定パターンを保持している。画像データ記憶部１３０は、画像形成する際の画像データや各種データを記憶する。画像処理部１４０は、画像形成に必要な各種画像処理を実行する。画像形成部１５０は、画像形成命令と、画像データ記憶部１３０内のプリント用画像メモリに格納された画像データとに基づいて、記録媒体上に画像を形成する。出力物読み取り部１７０は、画像形成部１５０で記録媒体に形成された画像を読み取って、読み取り結果である読み取り画像データを生成する。演算部１８０は、記録媒体に形成された所定パターンの読み取り結果から、所定パターンの周波数特性を算出し、周波数特性の代表値から記録媒体の厚みを算出し、周波数特性のばらつきから記録媒体の平面性を算出する。また、演算部１８０は、算出結果（厚みと平面性）に基づいて記録媒体の種類（普通紙、厚紙、薄紙、ＯＨＰシート等）を判定して、判定結果を制御部１０１に通知する。

図２を参照して記録媒体識別装置２００の構成を説明する。記録媒体識別装置２００は、制御部２０１と、通信部２０２と、操作表示部２０３と、記憶部２０４と、判定パターン保持部２２０と、演算部２８０と、を備えて構成されている。ここで、制御部２０１は、記録媒体識別装置２００内の各部を制御し、本実施形態では記録媒体識別プログラムに従って記録媒体識別の動作を制御する。通信部２０２は、他の装置と通信し、この実施形態では記録媒体の読み取り画像データを受信する。操作表示部２０３は、利用者による操作入力の受け付けと記録媒体識別装置２００状態表示とを行う。記憶部２０４は、各種設定を記憶する。判定パターン保持部２２０は、記録媒体識別に使用される所定パターンを保持している。演算部２８０は、記録媒体に形成された所定パターンの読み取り結果から、所定パターンの周波数特性を算出し、周波数特性の代表値から記録媒体の厚みを算出し、周波数特性のばらつきから記録媒体の平面性を算出する。また、演算部２８０は、算出結果（厚みと平面性）に基づいて記録媒体の種類（普通紙、厚紙、薄紙、ＯＨＰシート等）を判定して、判定結果を制御部２０１に通知する。

なお、記録媒体識別装置２００内に読み取り部を備えていても良い。また、記録媒体識別装置２００は、単独で存在するだけでなく、画像形成システムにおいて画像形成装置１００の下流に接続されたいずれかの装置、例えば、中間装置や後処理装置に設けられていても構わない。

〔動作（１）〕
ここで、図４のフローチャートを参照して、本実施形態の記録媒体識別装置を包含する画像形成装置１００の動作説明を行う。
画像形成装置１００に対して、操作表示部１０３の操作や、通信部１０２を介した外部からの指示により、制御部１０１に対して記録媒体識別の指示が与えられる（図４中のステップＳ１００）。また、画像形成の開始前の設定として、制御部１０１が記録媒体識別を実行するようにしても良い。すなわち、ここで使用される記録媒体は、テストプリント用の記録媒体、または本プリントの記録媒体のいずれかである。

ここで、制御部１０１からの命令を受けた画像形成部１５０は、判定パターン保持部１２０から読み出された所定パターンを記録媒体にプリントする（図４中のステップＳ１０１）。ここで、テストプリント用の記録媒体の場合は記録媒体第１面の任意の位置、本プリントの記録媒体の場合は余白の位置に、記録媒体の種類を特定するための所定パターンをプリントする。画像形成部１５０で記録媒体にプリントされた所定パターンは、記録媒体の搬送途中で、出力物読み取り部１７０によって読み取られる（図４中のステップＳ１０２）。なお、記録媒体にプリントされた所定パターンは、画像形成装置１００から排出された後に読み取り部１１０や他の読み取り装置によって読み取られても良い。

ここで、所定パターンについて説明する。なお、記録媒体の利用しようとしている面（表面）を第１面、その裏面を第２面とする。
図５に示すように、第１面に周波数特性を測定するためのラインペアから構成される所定パターンを形成し（図５（ａ）中のＰ１）、第２面のうち第１面に形成された所定パターンと同じ位置（対応する位置）にベタパターンを形成する（図５（ｂ）中のＰ２）。なお、記録媒体の表裏（第１面と第２面）の所定パターンとベタパターンとの対応関係は、図５（ｃ）、（ｄ）のようになる。なお、第２面のベタパターンは、後述する濃度差を求める際に、測定対象である第１面の所定パターン内の白線部分の濃度に変化を生じさせるものである。

なお、図５（ａ），（ｃ）で（１）とあるのは記録媒体の第１面を意味しており、図５（ｂ），（ｄ）で（２）とあるのは記録媒体の第２面を意味している。
ここで記録媒体の識別に使用される所定パターンは、画像形成装置において画像形成の解像力や再現力を判断するために用いられる縦線や横線のラインペア（黒線と白線の交互の線）によるＭＴＦパターンと類似したものである。このＭＴＦパターンでは、画像形成によりトナー等の色材が塗布された黒線と未塗布状態の白線との濃度の比率から、解像力や再現力の判断が行われる。

一方、本実施形態の所定パターンでは、画像形成によりトナー等の色材が塗布された黒線と、未塗布状態の白線（ベタの裏映りの影響を含む）との濃度の比率から記録媒体厚を、黒線と白線の間隔の乱れに起因する濃度の比率から記録媒体平面性を、算出するようにしている。

なお、図５の具体例では、縦線のラインぺアを横方向に繰り返す所定パターンを記載している。また黒線と白線の線幅は、画像形成での４画素線や８画素線といった単位の太さが一般的に用いられる。但し、線幅が細すぎると黒線の太りで未印字の白線が潰れてしまうため、記録媒体の識別に適さない。一方、線幅が太すぎると、記録媒体の種類にかかわらず白線の再現性が高い状態で安定しすぎた状態になり、これも記録媒体の識別に適さない。従って、この細すぎと太すぎの中間の状態であって、記録媒体の種類に応じて測定結果に変化が現れやすい線幅を予め画像形成装置１００の画像形成解像度に応じて求めておくことが望ましい。

なお、図６に示すように、１枚の記録媒体に向きのが９０°異なる所定パターンＰ１＿１とＰ１＿２とを設けて測定すること（図６（ａ））や、１枚の記録媒体に向きのが９０°異なる所定パターンＰ１＿１とＰ１＿２とＰ１＿３とを設けて測定すること（図６（ｂ））も、可能である。この場合も、第１面の所定パターンの対応する位置の第２面には、ベタパターンを設けておく。なお、テストプリントであれば、記録媒体の余白に限られず、全面の中で所望の位置に所定パターンを形成することが可能である。

また、第１面のラインペアによる所定パターンと第２面のベタパターンとの関係について、図７のような変形例が可能である。ここでは、図７（ａ）（ｂ）、図７（ｃ）（ｄ）のように、所定パターンに対応する位置の第２面の一部の領域にベタパターンが形成されている。ここで、図７（ａ），（ｃ）で（１）とあるのは記録媒体の第１面を意味しており、図７（ｂ），（ｄ）で（２）とあるのは記録媒体の第２面を意味している。

このようにすると、１つの所定パターンにおいて、白線に対してベタパターンの裏映りの影響がある部分の測定と、白線に対してベタパターンの裏映りの影響がない部分の測定と、を実行することができるようになる。この場合、後述するように、記録媒体の白色度の違いの影響を排除することが可能になる。

以上のような所定パターンの読み取り（図４中のステップＳ１０２）により得られた読み取り画像データ（読み取り結果）について、演算部１８０が各種演算を行う。
演算部１８０は、読み取り結果について各種演算を実行する前や実行する際にエラー判定を行う（図５中のステップＳ１０３）。

例えば、記録媒体が透明なシートであると、第１面の所定パターン（図８（ａ））と透けて見える第２面のベタパターンとが重なって、全体にベタパターンであるとして読み取られ、所定パターンの黒白に応じた波形が現れない（図８（ｂ））。すなわち、演算部１８０は、所定パターンの読み取り結果から所定パターンの周波数特性を算出することができない場合は、第２面のベタパターンの黒が裏映りにより透けて現れていて、表の所定パターンの黒と裏のベタパターンの黒とで全体が黒一色になっているためであり、記録媒体が透明であると推定することができる。

従って、演算部１８０は、所定パターンの読み取り結果が正常でない場合には（図４中のステップＳ１０４でＮＯ）、記録媒体が透明であると判定し（図４中のステップＳ１０５）、その結果を制御部１０１に通知する。制御部１０１は記録媒体が透明であることを操作表示部１０３に表示出力する（図４中のステップＳ１１２）。なお、予め比較対象の閾値を用意しておいて、完全に透明（クリア）な記録媒体だけでなく、半透明な記録媒体をも併せて判定するようにしても良い。

また、演算部１８０は、所定パターンの読み取り結果が正常である場合には（図４中のステップＳ１０４でＹＥＳ）、所定パターンの読み取りにより得られた読み取り画像データ（読み取り結果）について、読み取りデータの波形の振幅から周波数特性の算出を行う。なお、以上の図８で言えば、図８（ｃ）（ｄ）（ｅ）が正常な読み取り結果の一例を示している。ここで、記録媒体の厚みにより裏映りの程度が変化し、図８（ｃ）（ｄ）（ｅ）の違いとなっている。この例では、図８（ｅ）が最も記録媒体厚が薄く裏映りが大きくなった状態を示す。

ここで、演算部１８０は、読み取り画像データの１つ１つの山谷の振幅を部分ＭＴＦとして、測定位置（図９（ａ）破線）に含まれる複数の山谷の振幅をそれぞれ部分ＭＴＦとして測定する（図４中のステップＳ１０６）。
すなわち、演算部１８０は、図９（ａ）の読み取り画像データから、図９（ｂ）のようにＭＴＦ＿１〜ＭＴＦ＿７の部分ＭＴＦを算出する。ここで、図９（ａ）は、記録媒体の厚みが中程度であり、若干の裏映りがある状態の一例を示している。なお、この部分ＭＴＦの値としては、例えば、予め基準となる記録媒体で測定された部分ＭＴＦの標準値ＭＴＦ＿stdと比較した相対値（単位は％）として算出する。

また、複数の部分ＭＴＦが、ＭＴＦ＿１〜ＭＴＦ＿ｎの複数ｎ個である場合に、振幅についての検出誤差や測定誤差を除去するため、平均値や最頻値や中央値などの代表値を算出する（図４中のステップＳ１０７）。代表値が平均値であれば、Ａｖｅ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）として代表値を算出する。

そして、演算部１８０は、予め保有している部分ＭＴＦの標準値ＭＴＦ＿stdと、読み取り結果から算出した部分ＭＴＦの代表値Ａｖｅ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）とを比較して、測定した記録媒体の厚みを算出する（図４中のステップＳ１０８）。なお、標準値と読み取りの代表値との比較であるため、記録媒体の厚みの絶対値ではなく、標準値や判定閾値などを参照して、大まかな厚みの違い（薄／通常／厚）を算出する。

例えば、演算部１８０は、図９（ａ）の読み取り結果から算出した図９（ｂ）の部分ＭＴＦの代表値Ａｖｅ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）を、予め保有している部分ＭＴＦの標準値ＭＴＦ＿stdと比較して、通常の厚みを有する記録媒体であると判定する（図４中のステップＳ１１１）。

また、例えば、図９（ｃ）の読み取り結果の場合、裏映りによりパターンの白線部分がグレーになっている。このため、山谷の振幅において白側Ｄｗが低下しており、図９（ｄ）に示す部分ＭＴＦの値が図９（ｂ）の場合より小さくなっている。ここで、演算部１８０は、図９（ｃ）の読み取り結果から算出した図９（ｄ）の部分ＭＴＦの代表値Ａｖｅ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）を、予め保有している部分ＭＴＦの標準値ＭＴＦ＿stdと比較して、薄い記録媒体であると判定する（図４中のステップＳ１１１）。なお、標準値ＭＴＦ＿stdを複数用意しておくことで、より細かな記録媒体厚の判定が可能になる。

また、演算部１８０は、複数の部分ＭＴＦがＭＴＦ＿１〜ＭＴＦ＿ｎの複数ｎ個である場合に、記録媒体の平面性を特定するために、複数の部分ＭＴＦがＭＴＦ＿１〜ＭＴＦ＿ｎから振幅のばらつきσ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）を算出する（図４中のステップＳ１０９）。そして、このばらつきσの大小により記録媒体の平面性を算出する（図４中のステップＳ１１０）。

例えば、図１０（ａ）は、コート紙のようなコート剤が塗布された平面性が高い記録媒体で得られた読み取り結果であり、黒線を印字した際の再現性が高くなっている。ここで、黒線の再現性が高いと、測定範囲の図１０（ａ）破線の範囲で縦線の線幅が均一に揃うことになる。そして、縦線の線幅が揃っている未印字の白線の線幅も安定する。このため、図１０（ｂ）に示すように、部分ＭＴＦのＭＴＦ＿１〜ＭＴＦ＿ｎのそれぞれで振幅が安定している。従って、部分ＭＴＦのばらつきσ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）の値が、予め保有している部分ＭＴＦの標準値σ＿stdに比較して同等又は小さくなり、記録媒体の平面性が良いと算出することができる（図４中のステップＳ１１０）。すなわち、演算部１８０は、図１０（ａ）の読み取り結果から算出した図１０（ｂ）の部分ＭＴＦのばらつきσ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）を、予め保有している部分ＭＴＦの標準値σ＿stdと比較して、平面性が良い記録媒体であると判定する（図４中のステップＳ１１１）。

一方、記録媒体を構成する繊維が粗い厚紙や、凹凸のエンボス加工が施されたエンボス紙である場合は、記録媒体の平面性が悪く、黒線の再現性が低い。そして、黒線の再現性が低いと、縦線の線幅が均一に揃わず、線のエッジ部分が均一ではない状態になる（図１０（ｃ）参照）。縦線の線幅が揃っていないと未印字の白線の線幅にも影響する。このため、図１０（ｄ）に示すように、部分ＭＴＦのＭＴＦ＿１〜ＭＴＦ＿ｎのそれぞれで振幅がばらばらになる。

従って、部分ＭＴＦのばらつきσ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）の値が、予め保有している部分ＭＴＦの標準値σ＿stdに比較して大きくなり、記録媒体の平面性が悪いと算出することができる（図４中のステップＳ１１０）。すなわち、演算部１８０は、図１０（ｃ）の読み取り結果から算出した図１０（ｄ）の部分ＭＴＦのばらつきσ（ＭＴＦ１，２，，，ｎ）を、予め保有している部分ＭＴＦの標準値σ＿stdと比較して、平面性が悪い記録媒体であると判定する（図４中のステップＳ１１１）。

そして、演算部１８０は、以上のように記録媒体の厚と平面性とを判定した結果（図４中のステップＳ１１１）を制御部１０１に通知する。制御部１０１は、記録媒体の判定結果を操作表示部１０３に表示したり、画像形成用のパラメータとして設定する（図４中のステップＳ１１２）。

なお、以上の説明で、図８と図９では説明を簡単にするために表面性の影響がない状態を示しているが、現実には図１０のような縦線のエッジの状態であって白線部分に裏映りが生じた状態で各種の算出を行うことになる。
以上のような動作により、記録媒体の厚みと平面性とを検出する際に、複数の異なる検出作業を不要にし、手動設定によるミスを抑制することが可能になる。そして、制御部１０１は、正しく判定された記録媒体種類に応じて画像形成のパラメータを設定することで、それぞれの記録媒体の特性に合致した適正な画像形成を実行することができる。

〔動作（２）〕
以上の記録媒体厚の算出では、裏映りの影響を受けた部分ＭＴＦの値を参考にしているが、実際には白色度の異なる記録媒体によって、白色度の違いに応じて白線部分の信号レベルも変化する。よって、記録媒体の白色度の違いが記録媒体厚の算出に影響を与えると考えられる。

そこで、第１面のラインペアによる所定パターンと第２面のベタパターンとの関係について、、図７（ａ）（ｂ）、図７（ｃ）（ｄ）のように、所定パターンに対応する位置の第２面の一部の領域にベタパターンを形成する。
そして、このようにして、１つの所定パターンにおいて、白線に対してベタパターンの裏映りの影響がある部分の測定と、白線に対してベタパターンの裏映りの影響がない部分の測定と、を実行する。この２種類の測定結果の差分から、記録媒体の白色度の違いを相殺した状態で、厚みの算出が可能になる。

以下、具体例を示して説明する。同じ記録媒体厚で記録媒体の白色度が異なる場合において、部分ＭＴＦを算出する際に、パターンのうち黒線に関しては記録媒体の上に形成されたトナーの濃度を見るので、記録媒体の白色度の影響を受けずに黒線の濃度は同じになる。

これに対して、白色度が異なると白線の濃度（記録媒体の白さ）が異なるので、白色度が低い記録媒体のほうが部分ＭＴＦの値が低くなり、記録媒体厚を薄い方向に誤判定してしまうことになる。
例えば、図１１では、Ａ部（白色度＝高、ベタパターン＝なし）、Ｂ部（白色度＝高、ベタパターン＝あり）、Ｃ部（白色度＝低、ベタパターン＝なし）、Ｄ部（白色度＝低、ベタパターン＝あり）、としたものを示す。なお、ここでは、Ｂ部（白色度＝高、ベタパターン＝あり）より、Ｃ部（白色度＝低、ベタパターン＝なし）のほうが白色度が低いとする。

ここで、演算部１８０は、ベタパターンの無いＡ部とＣ部で得られる部分ＭＴＦの値（ＭＴＦ＿Ａ，ＭＴＦ＿Ｃ）を元に記録媒体の白色度を判断する。そして、ベタパターンのあるＢ部とＤ部の部分ＭＴＦの値（ＭＴＦ＿Ｂ、ＭＴＦ＿Ｄ）との差分、ΔＭＴＦ（Ａ−Ｂ）、ΔＭＴＦ（Ｃ−Ｄ）を見ることで、裏映りの量を相対的に判断して白色度が異なる記録媒体でも定量的に記録媒体厚の検出を行うことができる。なお、記録媒体の白色度と部分ＭＴＦの値との関係はＭＴＦの計算に掛け算や割り算が含まれることから、線形では無く、比例的に変化すると考えらる。すなわち、ベタパターンの無い部分のMTFの値から白色度を判断した上で、ベタパターンのある部分ＭＴＦの値との差分を見ることにした。また、記録媒体厚の判断は、保有しているデータとの比較を行うので、白色度ごとにΔＭＴＦの値を持っていることを前提とする。

〔その他の実施形態〕
以上の実施形態の説明では、記録媒体識別装置が画像形成装置１００の内部に包含されているとしたが、記録媒体識別装置２００として独立して存在して画像形成装置１００に対して算出した記録媒体の情報を通知するようにしても良い。

また、以上の演算部１８０による平面性算出を記録媒体の両面に対して実行し、より平面性の高い面を記録媒体の表面と決定して制御部１０１に通知することも可能である。また、意図的に平面性を下げて細かな凹凸を設けたエンボス紙のような記録媒体の場合には、そのような平面性の低い面を表面として、制御部１０１やオペレータが判断することも可能である。

なお、図４のフローチャートにおいて、記録媒体の厚みの算出（図４中のステップＳ１０７〜Ｓ１０８）と記録媒体の平面性の算出（図４中のステップＳ１０９〜Ｓ１１０）とを並行して行っているが、どちらかを先にどちらかを後に実行するようにしても構わない。

１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０２ 通信部
１０３ 操作表示部
１０４ 記憶部
１０７ 搬送部
１１０ 読み取り部
１２０ 判定パターン保持部
１３０ データ記憶部
１４０ 画像処理部
１５０ 画像形成部
１７０ 出力物読み取り部
１８０ 演算部

Claims (8)

1. 記録媒体の第１面に形成された所定パターンの読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出する演算部を備え、
   前記演算部は、
   前記周波数特性の代表値から前記記録媒体の厚みを算出し、
   前記周波数特性のばらつきから前記記録媒体の平面性を算出する、
   ことを特徴とする記録媒体識別装置。
2. 前記演算部は、複数の読み取り位置から得られる複数の周波数特性の平均値を前記代表値として用いて前記記録媒体の厚みを算出する、
   ことを特徴とする請求項１記載の記録媒体識別装置。
3. 前記演算部は、所定パターンに対応する位置の第２面の全部の領域にベタパターンが形成された前記記録媒体における第１面の所定パターンの読み取り結果から、前記所定パターンの周波数特性を算出する、
   ことを特徴とする請求項１−２のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
4. 前記演算部は、所定パターンに対応する位置の第２面の一部の領域にベタパターンが形成された前記記録媒体における第１面の所定パターンの読み取り結果を参照し、
   周波数特性の算出は、第２面のベタパターンの無い領域と有る領域とに対応する第１面の所定パターンの２ヵ所で行い、
   記録媒体の厚みの算出は、第２面のベタパターンの無い領域と有る領域とに対応する第１面の所定パターンの２ヵ所の差分で行う、
   ことを特徴とする請求項１−２のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
5. 演算部は、所定パターンの読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出できない場合は、前記記録媒体が透明であると推定する、
   ことを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
6. 記録媒体に形成された画像を読み取る読み取り部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の記録媒体識別装置。
7. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記記録媒体に形成された画像を読み取る読み取り部と、
   上記請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載された記録媒体識別装置と、
   を備えた画像形成装置であって、
   前記画像形成部により前記記録媒体の第１面に所定パターンの画像を形成し、
   前記読み取り部により前記記録媒体の第１面に形成された所定パターンを読み取り、
   前記記録媒体識別装置により前記読み取り部の読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出し、前記周波数特性の代表値から前記記録媒体の厚みを算出し、前記周波数特性のばらつきから前記記録媒体の平面性を算出する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記記録媒体に形成された画像を読み取る読み取り部と、
   上記請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載された記録媒体識別装置と、
   を備えた画像形成装置において記録媒体を識別する記録媒体識別プログラムであって、
   前記画像形成装置に前記記録媒体の第１面に所定パターンの画像を形成させ、
   前記読み取り部に前記記録媒体の第１面に形成された所定パターンを読み取らせ、
   前記記録媒体識別装置に前記読み取り部の読み取り結果から前記所定パターンの周波数特性を算出させ、前記周波数特性の代表値から前記記録媒体の厚みを算出し、前記周波数特性のばらつきから前記記録媒体の平面性を算出させる、
   ように画像形成装置のコンピュータを機能させることを特徴とする記録媒体識別プログラム。