JP3734247B2 - 被記録媒体の種類の判別装置、判別方法、および記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録媒体の種類を判別するための被記録媒体の種類の判別装置、判別方法、および記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被記録媒体の記録面に、着色されたトナーやインクを付着させて画像を記録する電子写真方式、熱転写方式、ワイヤードット方式、インクジェット方式等の記録装置（画像形成装置）においては、画質が被記録媒体の種類に依存することが大きい。そのため、画像の記録を開始する前に、選択された被記録媒体に適した記録モードを設定し、その設定された記録モードにより画像が記録されている。
【０００３】
また、選択された被記録媒体に適した記録モードを設定するために、記録装置内にセットされた被記録媒体の種類を自動的に判別する方法が種々提案されている。
【０００４】
例えば、被記録媒体の透過性または非透過性などの性質によって、被記録媒体の種類を自動判別する方法が提案されている。この方法は、被記録媒体の搬送路中に別個に設けられた反射型光学センサと透過型光学センサとを用い、反射型光学センサからの検出出力に基づいて、普通紙などの非透過性の被記録媒体を判別し、また透過型光学センサからの検出出力に基づいて、透過性のＯＨＰ（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）用シート（以下、「ＯＨＰシート」という）を判別する。
【０００５】
また、被記録媒体の記録面における表裏の判別方法としては、例えば、特開平６−１５８６１号公報に示されている。すなわち、被記録媒体の記録面における表裏の光沢性が異なる被記録媒体を用いることを前提として、その被記録媒体の光沢性の差から、その表裏判別を行う。
【０００６】
さらに、普通紙とＯＨＰシートとを判別する方法としては、例えば、特開平２−５６３７５号公報および特開平６−５６３１３号公報に示されている。これらの方法においては、照射される検出用光ビームに対する被記録媒体の反射特性の相違、即ち、検出用光ビームに対するＯＨＰシートの表面の乱反射が、普通紙の表面に対しての乱反射に比して小であることを利用する。このような場合、被記録媒体の記録面の一方側に対して検出光ビームを照射する光源（発光素子）と、反射光を受ける複数の受光素子と、が備えられ、それらの受光素子は、記録面からの正反射光および乱反射光を受けるように配置される。このような構成において、記録面からの正反射光の強度が大である場合には、その被記録媒体がＯＨＰシートであると判定され、一方、記録面からの乱反射光の強度が大である場合には、その被記録媒体が普通紙であると判定される。
【０００７】
また、例えば、特開平６−５６３１３号公報には、透過型および反射型光学センサを用いて、被記録媒体の種類を判別する方法が示されている。この方法においては、被記録媒体を挟んで相対向するように一対の受光素子が配されると共に、検出用光ビームを照射する光源が被記録媒体の記録面の一方側に配される。そして、光源と、その光源に対して被記録媒体を挟んで配される一方の受光素子との間が被記録媒体により遮断された場合に、その一方の受光素子が検出出力を送出しないときは被記録媒体が普通紙であると判定され、また、他方の受光素子が検出出力を送出するときは被記録媒体がＯＨＰシートであると判定される。
【０００８】
さらに、例えば、特開平１０−１９８１７４号公報には、検出用光ビームを照射する光源と、被記録媒体の表面からの検出用光ビームの反射光を受ける受光素子とを関連付けて配置して、被記録媒体の表面に対して検出用光ビームの光路が所定の入射角度および反射角度となるように設定したものが示されている。かかる構成において、その受光素子が受けた検出用光ビームの正反射光の強度の相違により、被記録媒体が普通紙またはＯＨＰシートのいずれであるかを判定する。
【０００９】
なお、上述した以外の被記録媒体の自動判別方法としては、例えば、特開平７−６９４８１号公報にも示されるように、被記録媒体の静電容量の変化を特徴付けて判別する方法、および、特開平８−２５９０３８号公報にも示されるように、被記録媒体の剛性を特徴付けて判別する方法などの提案もなされている。
【００１０】
さらに、他の被記録媒体の自動判別方法としては、例えば、特開平６−２０１４１２号公報および特開平１１−０００９９０号公報にも示されるように、被記録媒体の一部に被記録媒体固有の識別子を持たせることを前提として、その識別子を光学的手法などで読み取ることにより、その被記録媒体を自動判別する方法も提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような被記録媒体の自動判別方法の多くは、非透過性である普通紙と透過性であるＯＨＰシートとを判別する方法に関するものである。現状においては、普通紙とコート紙との判別のように、多種多様な被記録媒体を確実に自動判別することは難しい。
【００１２】
例えば、特開平６−１５８６１号公報に示される方法においては、被記録媒体の表裏の光沢性が互いに異なっていることが必要であるため、判別対象の被記録媒体は、表裏の光沢性が互いに異なる被記録媒体のみに限定される。
【００１３】
また、特開平２−５６３７５号公報および特開平６−５６３１３号公報にそれぞれ示される方法において、検出用光ビームの正反射光の強度が弱いもの同士である普通紙とコート紙との相互の判別は、極めて困難である。その対策としては、各受光素子から得られる信号のレベルの比較基準、つまり被記録媒体の種類を判別するための信号レベルの閾値を複数設定することが考えられる。しかし、例えば、普通紙またはコート紙といっても多種あるため、それらの中から任意の被記録媒体を判別するための閾値を設定したとしても、その閾値を超える信号レベルが得られる同一種類の被記録媒体が複数存在する。そのため、被記録媒体の判別精度は著しく低下することになる。
【００１４】
したがって、透過性と非透過性との違いによる従来の判別方法により、被記録媒体の種類を判別する場合、被記録媒体は、ＯＨＰシートと、ＯＨＰシート以外の被記録媒体と、の２種に判別されることになる。また、光沢性と非光沢性との違いによる従来の判別方法により、被記録媒体の種類を判別する場合、被記録媒体は、光沢紙、光沢フィルムおよびＯＨＰシートと、普通紙およびコート紙と、の２種に判別されることになる。
【００１５】
また、このような透過性を利用した従来の判別方法と、光沢性を利用した従来の判別方法と、を複合させた場合には、判別できる被記録媒体の種類は、ＯＨＰシートと、光沢性の被記録媒体（光沢紙および光沢フィルム）と、非光沢性の被記録媒体（普通紙およびコート紙）と、の３分類が限界となる。
【００１６】
また、特開平１０−１９８１７４号公報に示される方法においては、被記録媒体が給紙カセットに入っている状態において、最上部に位置する被記録媒体が普通紙であるかＯＨＰシートであるかの判別方法を提案しているだけであり、当然ながら、それ以外の被記録媒体の判別は無理である。
【００１７】
本発明は、以上の問題点を考慮してなされたものであり、その目的は、普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰシートのような多種多様な被記録媒体を精度よく確実に自動判別することができる被記録媒体の種類の判別装置、判別方法、および記録装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の被記録媒体の種類の判別装置は、被記録媒体の種類を判別するための判別装置において、前記被記録媒体の表面からの反射角が同一かつ反射方向が異なる複数の反射光を受光する複数の受光素子を用いて、前記被記録媒体の表面の繊維配向性を検出する第１の検出手段と、前記複数の受光素子のうち少なくとも一つの受光素子を用いて、前記被記録媒体の表面の光沢度を検出する第２の検出手段と、前記第１，第２の検出手段によって検出された前記被記録媒体の表面の繊維配向性と光沢度に基づいて、前記被記録媒体の種類を判別する判別手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明の記録装置は、設定された被記録媒体の種類に応じて、前記被記録媒体に記録を行う記録装置において、上記の被記録媒体の種類の判別装置を備え、前記判別装置によって判別された前記被記録媒体の種類と、前記設定された被記録媒体の種類とを比較し、それらの種類が一致しないときに記録動作を禁止する手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の記録装置は、被記録媒体の種類に応じた記録モードによって、前記被記録媒体に記録を行う記録装置において、上記の被記録媒体の種類の判別装置を備え、前記判別装置によって判別された前記被記録媒体の種類に応じた記録モードを設定する手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本発明の被記録媒体の種類の判別方法は、被記録媒体の表面からの反射角が同一かつ反射方向が異なる複数の反射光を受光する複数の受光素子を用いて、前記被記録媒体の種類を判別するための判別装置における判別方法において、前記複数の受光素子を用いて、前記被記録媒体の表面の繊維配向性を検出する第１の検出工程と、前記複数の受光素子のうち少なくとも一つの受光素子を用いて、前記被記録媒体の表面の光沢度を検出する第２の検出工程と、前記第１，第２の検出工程において検出した前記被記録媒体の表面の繊維配向性と光沢度に基づいて、前記被記録媒体の種類を判別する判別工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明の判別装置は、被記録媒体の種類を判別するための判別装置において、前記被記録媒体の表面からの反射角が同一かつ反射方向が異なる複数の反射光を受光する複数の受光素子を用いて拡散反射光強度を検出し、前記複数の受光素子それぞれが検出する拡散反射光強度から得られるパラメータを算出する算出手段と、前記被記録媒体の表面の光沢度を検出する検出手段と、前記算出手段によって算出されたパラメータと、前記検出手段によって検出された光沢度に基づいて、前記被記録媒体の種類を判別する判別手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
以上構成によれば、記録媒体表面の繊維配向性と光沢度の両方を検出するため、繊維配向性と光沢度の組合せが異なる少なくとも４種類の記録媒体、すなわち、普通紙、光沢性媒体（光沢紙、光沢フィルム等）、コート紙（基材上にインク受容層を有し、光沢性が低い媒体）、光透過性媒体（ＯＨＰシート等）の４種類の記録媒体を精度良く判別することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の記録装置としてのインクジェット記録装置の制御系のブロック構成図であり、そのインクジェット記録装置には、被記録媒体の種類の判別装置が組み込まれている。
【００２５】
図１のインクジェット記録装置において、４６は記録ヘッド部であり、後述する被記録媒体の記録面（以下、「表面」ともいう）に対して、所定のインクを吐出し付着させて記録動作を行う。４４は記録動作制御部であり、供給される画像データおよび記録動作制御データに基づいて、記録ヘッド部４６の記録動作を制御する。３８はメイン制御部であり、記録ヘッド部４６のインク吐出部と対向する位置に被記録媒体を断続的に搬送する搬送系、記録動作制御部４４を含む記録系、および後述する判別装置などの制御を行う。
【００２６】
メイン制御部３８には、制御信号に基づいて、各データを格納したり選択的に送出するメモリ部４２が接続されている。メモリ部４２には、メイン制御部３８が行う動作制御に関する動作プログラムデータ、被記録媒体の記録面に形成される画像をあらわす画像データ、記録装置に装備される各被記録媒体の種類と後述する各判定出力との対応関係がマップ化されて表されるデータ等が格納されている。
【００２７】
記録装置に選択的に装備される各被記録媒体の種類と、後述する各判定出力との対応関係は、例えば、図３のような関係にある。すなわち、後述する比較出力部からの各比較出力と、普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰシートの分類とが対応付けられている。本例においては、４種類の被記録媒体が分類Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとして判定される。
【００２８】
このような被記録媒体の判別においては、後述する第１，第２の検出手段の出力が利用される。第１の検出手段は、被記録媒体の表面における繊維配向性を検出して出力し、また第２の検出手段は被記録媒体の表面における光沢性（光沢度）を検出して出力する。
【００２９】
第１の検出手段の特徴は、反射角が同一の反射光のバラツキを計測することにある。一般的に、普通紙の記録面は、製造工程において与えられる繊維の配向性、或いは抄紙方向、或いは紙のすき目と呼ばれる性質を持っている。光源から普通紙に照射された検出用光ビームのスポットは、その普通紙の記録面における繊維の配向性の影響により、繊維の配向方向に強い反射光をもたらし、また繊維の配向方向と直行する方向には弱い反射光をもたらす。一方、コート紙および光沢紙は、いずれも普通紙などの基材上に、インクを受容する受容層がコートされている構造となっているため、反射角が同一の反射光の強度のバラツキは、普通紙よりも小さい。また、ＯＨＰシートは、ポリエチレンテレフタレートで代表されるフィルムを用いているため、繊維の配向性とは全く無関係である。よって、被記録媒体における繊維配向性を検出することによって、被記録媒体が普通紙であるか、または普通紙以外であるかが判別できることになる。
【００３０】
メイン制御部３８には、双方向伝送路に設けられる通信部４８を介して、ホストコンピュータ５０に接続される。ホストコンピュータ５０は、被記録媒体の記録面に形成されるべき画像をあらわす画像データを形成し、それを所定量毎にかつ所定のタイミングで、通信部４８を介してメイン制御部３８に供給する。また、ホストコンピュータ５０は、インクジェット記録装置の動作制御を行うために必要な制御データ群を、通信部４８を介してメイン制御部３８に供給する。
【００３１】
ホストコンピュータ５０には、インクジェット記録装置の動作状態を表示するモニタ５２が接続されている。モニタ５２は、例えば、ＣＲＴまたは液晶表示画面とされる。
【００３２】
このようなインクジェット記録装置に備えられる判別装置は、発光素子１２，１４と受光素子１６，１８，２０によって構成される検出部を含む。すなわち、図１および図２（ａ），（ｂ）のように、発光素子１２，１４は、インクジェット記録装置内に位置する被記録媒体１０の記録面に対向して配されて、検出用光ビームを被記録媒体の１０の記録面に照射する。受光素子１６、１８、２０は、発光素子１２から照射されて記録面から同一反射角θで反射される光ビーム１２ＬＲａ、１２ＬＲｂ、１２ＬＲｃをそれぞれ受光する。また、発光素子１４と受光素子１８は、発光素子１４から照射されて記録面から反射された正反射光ビームが受光素子１８によって受光できるように、配置位置が設定されている。３０は、図２（ｂ）中において、発光素子１２を中心とする仮想の円状の補助線であり、本例の場合は、その補助線３０上に、受光素子１６，１８，２０と発光素子１４が配置される。また、受光素子１６，１８，２０は、円状の補助線３０上に等間隔に配される。また、図２（ｂ）において、円状の補助線３０の中心を通って被記録媒体の表面に直交する法線上に、発光素子１２が配される。
【００３３】
発光素子１２，１４は、例えば、ピーク波長が６６０ｎｍの高輝度赤色ＬＥＤ（ＢＲ５３６４Ｘ；スタンレー製）とされる。また、受光素子１６，１８，２０は、例えば、シリコンフォトトランジスタ（ＫＳ８５３；新光電子社製）とされる。また、発光素子１２，１４としては、発光波長が可視光領域であるもの、あるいは可視光領域外のもののいずれであっても使用可能であり、半導体レーザやＬＥＤなどを好適に用いることができる。
【００３４】
一方、受光素子１６，１８，２０は、発光素子１２，１４の発光波長域に分光感度特性がある受光素子であればよく、例えば、シリコンフォトダイオードやシリコンフォトトランジスタなどの半導体素子であってもよい。また、受光素子１６、１８、および、２０には、それぞれ、ダーリントン回路などの増幅回路からなる不図示の出力部を設けることも可能である。
【００３５】
発光素子１２、１４には、発光素子駆動部３６が接続されている。発光素子駆動部３６は、メイン制御部３８からの制御信号Ｃｄに基づいて、発光素子１２、１４を個別に作動させる。発光素子１２、１４は、約１０ｍＡの電流が流されることによって作動状態となる。
【００３６】
さらに、受光素子１６、１８、および２０の各出力部に接続されている信号処理部３４は、それらの受光素子１６、１８、および２０からの検出信号に所定のディジタル変換処理をして、検出データとする。信号処理部３４は、ディジタル変換処理した検出データを比較出力部４０に供給する。
【００３７】
比較出力部４０における第１の比較部４０Ａには、発光素子１２を発光させたときの所定タイミングにおいて、各受光素子１６、１８、２０の検出データが供給される。そして、この比較部４０Ａは、各受光素子１６、１８、２０の検出データの相互間のバラツキ（受光量のバラツキ）を算出し、そのバラツキの算出結果と、所定の閾値（以下、「第１の閾値」ともいう）とを比較して、その比較結果（第１の比較出力）を送出する。
【００３８】
また、比較出力部４０における第２の比較部４０Ｂは、発光素子１４を発光させたときの所定タイミングおいて、受光素子１８の検出データと、所定の閾値（以下、「第２の閾値」、「第３の閾値」ともいう）とを比較して、その比較結果（第２の比較出力）を送出する。
【００３９】
また、比較出力部４０は、比較部４０Ａ，４０Ｂにおける第１，第２および第３の閾値を設定するための設定部４０Ｃを備えている。設定部４０Ｃは、例えば、第１の比較部４０Ａにおける各受光素子１６、１８、２０の各検出データ相互間のバラツキに関する第１の閾値として±０．５（Ｖ）を設定する。また、設定部４０Ｃは、第２の比較部４０Ｂにおける受光素子１８の検出データに関する第２の閾値、第３の閾値として、それぞれ３（Ｖ）、５（Ｖ）の２段階の閾値を設定する。
【００４０】
比較部４０Ａ，４０Ｂに接続されたデータ選択送出部４０Ｓは、被記録媒体毎に対応付けて、それらの比較部４０Ａ，４０Ｂによる比較出力をメイン制御部３８に選択的に送出する。
【００４１】
図４は、このような構成において、被記録媒体１０の種類の判別動作を実施した場合の一例を示す。図４においては、被記録媒体１０として、普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰシートの４種類を用い、これら４種類のそれぞれとして、ＰＢ（キヤノン（株）製）、ＨＲ１０１（キヤノン（株）製）、ＧＰ３０１（キヤノン（株）製）、ＣＦ１０２（キヤノン（株）製）を用いた。これらの被記録媒体１０において、その表面における繊維配向性を検出する第１の検出手段、および、その表面における光沢性を検出する第２の検出手段からの検出データは、それぞれ図４に示した通りとなった。
【００４２】
まず、第１の検出手段としての動作時は、発光素子１２が光ビームを照射し、受光素子１６、１８、および２０から検出信号（出力電圧（Ｖ））が出力される。それらの検出信号は信号処理部３４にてディジタル変換され、それぞれ検出データ（電圧（Ｖ））として比較出力部４０に入力される。比較出力部４０は、その比較部４０Ａによって、それらの検出データの相互間のバラツキ（各検出信号相互間の出力電圧差に相当）の最大値を算出し、そのバラツキの算出結果と第１の閾値（±０.５（Ｖ））とを比較する。そして、そのバラツキの算出結果が第１の閾値以上のときに、同一反射角の反射光の強度に差があると判定して第１の比較出力を送出する。図４の場合は、被記録媒体１０が普通紙のときに、バラツキの算出結果が第１の閾値（±０.５（Ｖ））以上である“０．７（Ｖ）（３．１−３．８（Ｖ）”となるため、このときに、同一反射角の反射光の強度に差があると判定されて、第１の比較出力が送出される。
【００４３】
一方、そのバラツキの算出結果が第１の閾値未満のときは、同一反射角の反射光の強度に差がないと判定して、第２の比較出力を送出する。図４の場合は、被記録媒体１０が普通紙以外のときに、バラツキの算出結果が第１の閾値（±０.５（Ｖ））未満の“０．３（Ｖ）”となる。すなわち、コート紙のときにバラツキの算出結果が０．３（＝３．９−３．６）となり、光沢紙のときにバラツキの算出結果が０．３（＝３．０−２．７）となり、ＯＨＰシートのときにバラツキの算出結果が０．３（＝１．０−０．７）となるため、これらのときには、同一反射角の反射光の強度に差がないと判定されて、第２の比較出力が送出される。
【００４４】
したがって、第１の検出手段における受光素子１６、１８、および２０の検出データのバラツキと、第１の閾値とを比較することによって、被記録媒体１０が普通紙であるか否か、つまり普通紙であるか普通紙以外であるかが判定できることになる。そして、被記録媒体１０が普通紙であると判定されたときに第１の比較出力が送出され、それが普通紙以外のときは第２の比較出力が送出される。
【００４５】
また、第２の検出手段としての動作時は、発光素子１４から光ビームが照射され、受光素子１８の検出信号（出力電圧（Ｖ））が出力される。この検出信号は、信号処理部３４にてディジタル変換されてから、光沢性用の検出データ（電圧（Ｖ））として比較出力部４０に入力される。その光沢性用の検出データは、第２の比較部４０Ｂにより第２の閾値（３（Ｖ））および第３の閾値（５（Ｖ））と比較される。その検出データが第３の閾値である“５（Ｖ）”以上のときは、被記録媒体１０の光沢性が非常に強いと判定して、第３の比較出力を送出する。また、その光沢性用の検出データが第２の閾値である“３（Ｖ）”以上かつ第３の閾値“５（Ｖ）”未満のときは、被記録媒体１０に光沢性があると判定して、第４の比較出力を送出する。また、その光沢性用の検出データが第２の閾値である“３（Ｖ）”未満のときは、被記録媒体１０に光沢性がないと判定して、第５の比較出力を送出する。
【００４６】
図４から明らかなように、被記録媒体１０がＯＨＰシートのときに光沢性用の検出データが第３の閾値（５（Ｖ））以上である７．２（Ｖ）となり、このときは、光沢性が非常に強いと判定されて第３の比較出力が送出される。また、被記録媒体１０が光沢紙のときに光沢性用の検出データが第２の閾値（３（Ｖ））以上かつ第３の閾値（５（Ｖ））未満である３．９（Ｖ）となり、このときは、光沢性があると判定されて第４の比較出力が送出される。また、被記録媒体１０がコート紙のときに光沢性用の検出データが第２の閾値（３（Ｖ））未満である１．４（Ｖ）となり、このときは、光沢性がないと判定されて第５の比較出力が送出される。
【００４７】
したがって、第２の検出手段における受光素子１８の光沢性用の検出データと、第２および第３の閾値とを比較することによって、被記録媒体１０がＯＨＰシート、光沢紙、コート紙のいずれであるかが判定できることになる。そして、被記録媒体１０がＯＨＰシートのときに第３の比較出力が送出され、それが光沢紙のときに第４の比較出力が送出され、それがコート紙のときに第５の比較出力が送出される。
【００４８】
データ選択送出部４０Ｓは、メイン制御部３８からのデータ要求信号に基づいて、比較出力部４０の比較出力をメイン制御部３８に送出する。
【００４９】
メイン制御部３８は、図３に示されるようなデータを参照し、データ選択送出部４０Ｓからの各比較出力に基づいて、上述したように４種類の被記録媒体を判別する。すなわち、光沢性が非常に強いときの第３の比較出力と、同一反射角の反射光の強度に差がないときの第２の比較出力とが送出された場合は、被記録媒体１０がＯＨＰシートである（分類Ｄ）と判定する。また、光沢性が強いときの第４の比較出力と、同一反射角の反射光の強度に差がないときの第２の比較出力とが送出された場合は、被記録媒体１０が光沢紙である（分類Ｃ）と判定する。
【００５０】
メイン制御部３８は、このようにしてＯＨＰシートと光沢紙とを分別した後、他の被記録媒体１０についての判別をする。すなわち、光沢性がないときの第５の比較出力と、同一反射角の反射光の強度に差がないときの第２の比較出力とが送出された場合は、被記録媒体１０がコート紙である（分類Ｂ）と判定する。また、光沢性がないときの第５の比較出力と、同一反射角の反射光の強度に差があるときの第１の比較出力とが送出された場合は、被記録媒体１０が普通紙である（分類Ａ）と判定する。
【００５１】
したがって、少なくとも比較部４０Ｂからの第３，４，５の比較出力により、ＯＨＰシートと、光沢紙と、それ以外の被記録媒体とを判別できる。次に、比較部４０Ａからの第１，２の比較出力により、残りの２品種のコート紙と普通紙との判別ができる。この結果、普通紙（ＰＢ：キヤノン（株）社製）、コート紙（ＨＲ１０１：キヤノン（株）社製）、光沢紙（ＧＰ３０１：キヤノン（株）社製）、ＯＨＰシート（ＣＦ１０２：キヤノン（株）社製）を判別することができる。つまり、普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰシートの４品種の判別ができる。
【００５２】
比較部４０およびメイン制御部３８は、例えば、マイクロコンピュータにより構成することができる。図５に示されるフローチャートを参照して、かかるマイクロコンピュータが実行するプログラムの一例を説明する。
【００５３】
図５において、スタート後のステップＳ１にて、判別対象となる被記録媒体１０の記録面に関する情報として、各受光素子１６、１８、２０の検出データを取り込む。次のステップＳ２において、受光素子１８の光沢性用の検出データと、第２および３の閾値（３（Ｖ）、５（Ｖ））とを比較する。そして、その光沢性用の検出データが第２の閾値（３（Ｖ））未満の場合はステップＳ３に進み、受光素子１６、１８、２０の検出データ（同一反射角の反射光の強度をあらわすデータ）から算出されたバラツキ値と、第１の閾値±０.５（Ｖ）とを比較する。その比較の結果、検出データのバラツキ値が閾値±０.５（Ｖ）以上の場合にはステップＳ４に進み、被記録媒体１０が普通紙であると判定して判定出力Ａを送出し、プログラムを終了する。また、ステップＳ３において、検出データのバラツキ値が第１の閾値未満の場合にはステップＳ５に進み、被記録媒体１０がコート紙であると判定して判定出力Ｂを送出し、プログラムを終了する。
【００５４】
また、ステップＳ２において、光沢性用の検出データが第２の閾値（３（Ｖ））以上第３の閾値（５（Ｖ））未満の場合にはステップＳ６に進み、被記録媒体１０が光沢紙であると判定して判定出力Ｃを送出し、プログラムを終了する。またステップＳ２において、光沢性用の検出データが第３の閾値（５（Ｖ））以上の場合にはステップＳ７に進み、被記録媒体１０がＯＨＰシートであると判定して判定出力Ｄを送出し、プログラムを終了する。
【００５５】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態の判別装置を備えた画像形成装置としてのインクジェット記録装置の制御系のブロック構成図である。なお、図６において、図１と同一の構成要素については同一の符号を付して、その重複説明を省略する。
【００５６】
記録装置に選択的に装備される各被記録媒体の種類と、前述した各判定出力との対応関係は、前述した実施形態と同様に、図３のような関係にある。したがって、前述した実施形態と同様に、各判定出力によって、４種類の被記録媒体が分類Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとして判定する。
【００５７】
メイン制御部３８には、表示制御部８０を介して表示部８２が接続されている。その表示部８２は、記録装置に装填された被記録媒体の種類と、ホストコンピュータ５０に入力された被記録媒体の種類のデータと、が一致しない旨の警告等を表示する。
【００５８】
ホストコンピュータ５０は、メイン制御部３８から送出される判定出力Ａ〜Ｄに基づいて、記録モードを選択するための記録モード選択部（図示せず）を備えている。その記録モード選択部によって選択された記録モードに関するデータは、通信部４８を介してメイン制御部３８に供給される。記録モード選択部は、メイン制御部３８から送出される被記録媒体の種類を表すデータに基づいて、記録ヘッド部４６による記録モードとして、その被記録媒体の種類に合致した記録モードを複数の記録モードの中から選択する。各記録モードは、例えば、各被記録媒体に対する画像の記録に適切な記録ヘッド部４６の移動速度、およびインク吐出量などに基づいて設定される。
【００５９】
ホストコンピュータ５０には、そのホストコンピュータ５０からの表示データに基づいてインクジェット記録装置の動作状態を表示するモニタ５２が接続されている。モニタ５２は、例えば、ＣＲＴまたは液晶表示画面とされる。
【００６０】
さらに、メイン制御部３８は、ホストコンピュータ５０から被記録媒体の種類が選択的に設定入力されたときに、その設定入力された被記録媒体の種類と、比較出力部４０からの比較出力に基づく被記録媒体の種類の判定結果とを比較する。そして、メイン制御部３８は、それらが一致しない場合に、記録動作制御部４４に記録を中止させる制御信号を送出すると共に、表示部８２に記録中止の警告などを表示させるための制御信号を表示制御部８０に供給する。これにより、比較出力部４０からの比較出力に基づく被記録媒体の種類の判定結果と、ホストコンピュータ５０から選択的に設定入力された被記録媒体の種類とが一致しない全ての場合において、表示部８２が警告表示を行うことになる。
【００６１】
したがって、比較出力部４０により、記録装置に実際に装着されている被記録媒体の種類が確実に判別されて、ユーザーが設定した被記録媒体の種類と異なる被記録媒体、つまりホストコンピュータ５０から設定入力された被記録媒体の種類と異なる被記録媒体が誤って記録装置に装着されているときは、表示部８２が警告表示を行う。このように、被記録媒体が誤って記録装置に装着されているときに、その被記録媒体の種類に適さない記録モードによって記録が行われないように、警告表示することになる。この結果、例えば、１台のインクジェット記録装置がデータバスラインを介して複数のホストコンピュータに共用化されている場合等において、記録開始前に、記録中止の表示等によりユーザーに不具合を伝達する警告表示システムを構成することが可能となる。
【００６２】
本発明者は、実験的に、普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰフィルムそれぞれを給紙して、それぞれの被記録媒体に対して、適正な記録モードと不適正な記録モードとによってサンプル画像を記録する命令を発してみた。その結果、不適正な記録モードに該当する被記録媒体のときは、不適正記録となることの警告が記録開始前に表示された。一方、適正な記録モードに該当する被記録媒体のときは、いずれの被記録媒体においても適切な画像記録が行えることが確認できた。
【００６３】
また、ホストコンピュータ５０から被記録媒体の種類が設定入力されない場合、ホストコンピュータ５０の画像モード選択部は、前述したように、比較出力部４０からの比較出力に基づく被記録媒体の種類の判定結果に基づいて、各被記録媒体の種類に合致した記録モードを複数の記録モードの中から選択する。したがって、例えば、スタンドアローンとされるホストコンピュータによる制御が行われるインクジェット記録装置において、適切な記録モードを自動的に選択するシステムが構築できる。本発明者の実験による検証によれば、普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰフィルムを給紙して、サンプル画像を記録する命令を実施したところ、いずれの被記録媒体に対しても適切な画像記録が行えていることが確認できた。
【００６４】
（第３の実施形態）
図７（ａ）、（ｂ）は、被記録媒体の種類の判別装置に用いられる検出部の他の実施形態を示す。その他の構成は、前述した実施形態と同様である。
【００６５】
本例の検出部において、受光素子１６、１８、２０は、前述した実施形態のように同一反射角の全方位に配備されているのではなく、全方位の半分の方位のみに配備されている。３１は仮想の補助線であり、図７（ｂ）中において、その補助線３１によって円状の補助線３０が２つの円弧に２分される。本例の場合は、その補助線３０における一方の円弧部分の上に、受光素子１６，１８，２０と発光素子１４が配置される。少ない数の受光素子を用いて繊維の配向性を検出するにためには、必ずしも前述した実施形態ように、反射角が同一の全方位において反射光を計測しなくてもよく、本例のように、その反射光を半分の方位のみにおいて計測することによっても繊維の配向性を検出することができる。
【００６６】
（第４の実施形態）
図８（ａ）、（ｂ）は、被記録媒体の種類の判別装置に用いられる検出部のさらに他の実施形態を示す。
【００６７】
本例の検出部においては、発光素子１４を備える代わりに、受光素子２２が追加配備されている。この受光素子２２は、発光素子１２から照射されて被記録媒体から反射された反射光を検出することによって、前述した受光素子１８の代わりに、光沢性用の検出データを得るための検出信号を出力する。
【００６８】
（第５の実施形態）
図９（ａ）、（ｂ）は、被記録媒体の種類の判別装置に用いられる検出部のさらに他の実施形態を示す。
【００６９】
本例の検出部は、前述した第３の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせた構成となっている。すなわち、第３の実施形態において、発光素子１４を備える代わりに、第４の実施形態のように受光素子２２が追加配備されている。
【００７０】
（検出部の他の実施形態）
以上の実施形態における検出部は、被記録媒体の表面の繊維配向性を検出する第１の検出手段と、被記録媒体の光沢性（光沢度）を検出する第２の検出手段とにおいて、発光素子もしくは受光素子を共有する構成となっている。しかし、これら第１、第２の検出手段は、それぞれに対して発光素子、および受光素子を別々を設けて、それらを機能的に分離した構成としてもよい。
【００７１】
また、第１の検出手段における受光素子は、繊維の配向性を大きく反映した反射光を受光することが望ましく、そのためには、反射角度を大きくすることが好ましい。よって、その反射角は、被記録媒体の表面に直交する法線に対して、４５度以上かつ９０度未満であることが好ましい。
【００７２】
また、検出部における被記録媒体の検出作業位置に被記録媒体が装填されていない場合には、その検出作業位置に基材を配備し、その基材の表面を、発光素子の発光波長領域において吸光度の高い表面として、その表面が検出作業位置に現れるように構成ことが好ましい。このように構成することにより、被記録媒体が装填されていないときは、上述した被記録媒体の普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰシートのいずれかが装填されているときよりも、第１の検出手段と第２の検出手段の出力が共に小さくなる。このことにより、被記録媒体の装填の有無を検出する機能を併せ持つことが可能となる。その際、吸光度の高い基材としては、発光素子の発光波長領域において、一般的な被記録媒体とは明らかに異なる１以上の吸光度をもつものが好ましい。この場合には、判別対象の分類Ａ〜Ｄに加えて、その基材用の分類Ｅが追加されることになる。
【００７３】
また、以上の検出部の実施形態において、第１の検出手段は、同一反射角の反射光の強度を測定するための受光素子を３個備えている。しかし、第１の検出手段が４個以上の受光素子を用いて、同一反射角の反射光の強度を検出する場合も機能説明としては同様であるため、その説明は省略する。
【００７４】
（記録装置としての構成例）
図１０は、本発明を適用可能な記録装置の概略構成を説明するための斜視図である。
【００７５】
本例の記録装置１５０はシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置であり、ガイド軸１５１，１５２によって、キャリッジ１５３が矢印Ａの主走査方向に移動自在にガイドされている。キャリッジ１５３は、キャリッジモータおよびその駆動力を伝達するベルト等の駆動力伝達機構により、主走査方向に往復動される。キャリッジ１５３には、記録ヘッド部４６を構成するインクジェット記録ヘッド（不図示）と、その記録ヘッドにインクを供給するインクタンク１５４が搭載される。その記録ヘッドとインクタンク１５４は、インクジェットカートリッジを構成するものであってもよい。インクジェット記録ヘッドはインク吐出口からインクの吐出が可能であり、インクを吐出するために、電気熱変換体が発生する熱エネルギーを用いることができる。すなわち、その電気熱変換体が発生する熱エネルギーによってインクを膜沸騰させ、そのときの発泡エネルギーによって、インク吐出口からインクを吐出することができる。また、インクの吐出方式としては、ピエゾ素子などを用いた方式等、種々の方式を採用することができる。
【００７６】
被記録媒体としての用紙Ｐは、装置の前端部に設けられた挿入口１５５から挿入された後、その搬送方向が反転されてから、送りローラ１５６によって矢印Ｂの副走査方向に搬送される。記録装置１５０は、記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ、プラテン１５７上の用紙Ｐのプリント領域に向かって記録ヘッドのインク吐出口からインクを吐出させる記録動作と、その記録幅に対応する距離だけ用紙Ｐを副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返すことによって、用紙Ｐ上に順次画像を記録する。
【００７７】
キャリッジ１５３の移動領域における図１０中の左端には、キャリッジ１５３に搭載された記録ヘッドのインク吐出口の形成面と対向する回復系ユニット（回復処理手段）１５８が設けられている。回復系ユニット１５８には、記録ヘッドのインク吐出口のキャッピングが可能なキャップと、そのキャップ内に負圧を導入可能な吸引ポンプなどが備えられており、インク吐出口を覆ったキャップ内に負圧を導入することにより、インク吐出口からインクを吸引排出させて、記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（「吸引回復処理」ともいう）をする。また、キャップ内に向かって、インク吐出口から画像の寄与しないインクを吐出させることによって、記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持すべく回復処理（「吐出回復処理」ともいう）をすることもできる。
【００７８】
また、本発明は、インクジェット記録ヘッドの他、種々の記録ヘッドを用いた記録装置にも広く適用することができる。また、本発明は、シリアルスキャンタイプの記録装置のみに特定されず、例えば、被記録媒体の記録幅の全域に渡って記録ヘッドを備えたフルラインタイプの記録装置などに対しても適用することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、被記録媒体の表面の繊維配向性と光沢度とを検出し、それらの検出結果に基づいて被記録媒体の種類を判別するため、普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰシートなどの多種多様な被記録媒体を精度よく確実に自動判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の記録装置における制御系のブロック構成図である。
【図２】（ａ）は、図１の記録装置に備わる判別装置の検出部の概略構成を説明するための斜視図、（ｂ）は、その平面図である。
【図３】図１の記録装置に備わる判別装置における判別対象の被記録媒体の種類と判定因子との関係の説明図である。
【図４】図１の記録装置に備わる判別装置における判別対象の被記録媒体の種類と、受光素子の検出出力との関係の説明図である。
【図５】図１の記録装置に備わる判別装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態の記録装置における制御系のブロック構成図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第３の実施形態としての判別装置における検出部の概略構成を説明するための斜視図、（ｂ）は、その平面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第４の実施形態としての判別装置における検出部の概略構成を説明するための斜視図、（ｂ）は、その平面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第５の実施形態としての判別装置における検出部の概略構成を説明するための斜視図、（ｂ）は、その平面図である。
【図１０】本発明を適用可能な記録装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
１０ 被記録媒体
１２、１４ 発光素子
１２Ｌ、１４Ｌ 照射光
１２ＬＲａ、１２ＬＲｂ、１２ＬＲｃ 反射光
１６、１８、２０ 受光素子
３０、３１ 補助線
３８ メイン制御部
４０ 判定部
４４ 記録動作制御部
４６ 記録ヘッド部
５０ ホストコンピュータ

Claims (20)

1. 被記録媒体の種類を判別するための判別装置において、
   前記被記録媒体の表面からの反射角が同一かつ反射方向が異なる複数の反射光を受光する複数の受光素子を用いて、前記被記録媒体の表面の繊維配向性を検出する第１の検出手段と、
   前記複数の受光素子のうち少なくとも一つの受光素子を用いて、前記被記録媒体の表面の光沢度を検出する第２の検出手段と、
   前記第１，第２の検出手段によって検出された前記被記録媒体の表面の繊維配向性と光沢度に基づいて、前記被記録媒体の種類を判別する判別手段と、
   を備えることを特徴とする被記録媒体の種類の判別装置。
2. 前記複数の受光素子を用いて記録媒体表面で反射した拡散反射光強度を検出して、前記複数の受光素子それぞれで検出された拡散反射光強度から得られるパラメータを算出する算出手段をさらに有し、
   前記判別手段は、前記算出手段により得られる前記パラメータと前記第２の検出手段により検出された光沢度とに基づいて、前記被記録媒体の種類を判別することを特徴とする請求項１に記載の被記録媒体の種類の判別装置。
3. 前記パラメータは、前記複数の受光素子それぞれにより検出された拡散反射光強度のばらつきであることを特徴とする請求項２に記載の被記録媒体の種類の判別装置。
4. 前記算出手段は、前記複数の受光素子それぞれにより検出された拡散反射光強度の差に基づいて前記パラメータを算出することを特徴とする請求項２または３に記載の被記録媒体の種類の判別装置。
5. 前記第２の検出手段は、前記被記録媒体の表面で反射された正反射光強度に基づいて前記被記録媒体表面の光沢度を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
6. 前記第１の検出手段は、前記受光素子を３つ以上備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
7. 前記第１の検出手段は、前記複数の受光素子が受光する反射光を生じさせるために、前記被記録媒体の法線上から該被記録媒体の表面に光を照射する第１の光源を備え、
   前記第２の検出手段は、前記少なくとも一つの受光素子が受光する反射光を生じさせるために、前記被記録媒体の表面に光を照射する第２の光源を備えた
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
8. 前記複数の受光素子は、前記被記録媒体の表面からの反射角が同一の複数の反射光を全方位において均等に受光することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
9. 前記複数の受光素子は、前記被記録媒体の表面からの反射角が同一の複数の反射光を全方位の半分の方位において受光することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
10. 前記複数の受光素子は、前記被記録媒体に対して平行な平面であって、かつ、前記被記録媒体に光が照射される位置からの距離が等しい位置に配置することを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
11. 前記複数の受光素子は、前記被記録媒体の表面の法線に対する角度が４５度以上かつ９０度未満の反射光を受光することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
12. 種類の判別対象の被記録媒体が位置する所定の検出作業位置に、吸光度が１以上であって前記被記録媒体よりも吸光度の高い表面をもつ基材を備え、
    前記第１，第２の検出手段は、前記検出作業位置に前記被記録媒体がないときは、前記基材の表面の繊維配向性と光沢度を検出することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
13. 前記判別手段は、前記第１，第２の検出手段によって検出された前記被記録媒体の表面の繊維配向性と光沢度に基づいて、少なくとも普通紙、コート紙、光沢紙、ＯＨＰシートの１つを前記被記録媒体の種類として判別する
    ことを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置。
14. 設定された被記録媒体の種類に応じて、前記被記録媒体に記録を行う記録装置において、
    請求項１から１３のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置を備え、
    前記判別装置によって判別された前記被記録媒体の種類と、前記設定された被記録媒体の種類とを比較し、それらの種類が一致しないときに記録動作を禁止する手段を備えた
    ことを特徴とする記録装置。
15. 被記録媒体の種類に応じた記録モードによって、前記被記録媒体に記録を行う記録装置において、
    請求項１から１３のいずれかに記載の被記録媒体の種類の判別装置を備え、
    前記判別装置によって判別された前記被記録媒体の種類に応じた記録モードを設定する手段を備えた
    ことを特徴とする記録装置。
16. 前記被記録媒体と相対移動可能な記録ヘッドを用いて、前記被記録媒体に記録を行うことを特徴とする請求項１４または１５に記載の記録装置。
17. 被記録媒体の種類を判別するための判別装置において、
    前記被記録媒体の表面からの反射角が同一かつ反射方向が異なる複数の反射光を受光する複数の受光素子を用いて拡散反射光強度を検出し、前記複数の受光素子それぞれが検出する拡散反射光強度から得られるパラメータを算出する算出手段と、
    前記被記録媒体の表面の光沢度を検出する検出手段と、
    前記算出手段によって算出されたパラメータと、前記検出手段によって検出された光沢度に基づいて、前記被記録媒体の種類を判別する判別手段と、
    を備えたことを特徴とする判別装置。
18. 前記パラメータは、前記複数の受光素子それぞれが検出する拡散反射光強度のバラツキであることを特徴とする請求項１７に記載の判別装置。
19. 被記録媒体の表面からの反射角が同一かつ反射方向が異なる複数の反射光を受光する複数の受光素子を用いて、前記被記録媒体の種類を判別するための判別装置における判別方法において、
    前記複数の受光素子を用いて、前記被記録媒体の表面の繊維配向性を検出する第１の検出工程と、
    前記複数の受光素子のうち少なくとも一つの受光素子を用いて、前記被記録媒体の表面の光沢度を検出する第２の検出工程と、
    前記第１，第２の検出工程において検出した前記被記録媒体の表面の繊維配向性と光沢度に基づいて、前記被記録媒体の種類を判別する判別工程と、
    を有することを特徴とする被記録媒体の種類の判別方法。
20. 前記第１，第２の検出工程では、前記被記録媒体の表面から反射された反射光から、前記被記録媒体の表面の繊維配向性と光沢度を光学的に検出することを特徴とする請求項１９に記載の被記録媒体の種類の判別方法。

Images