JPH04270944A - 用紙の含水分布検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機等の装置に
使用する用紙の含水分布を測定する装置に関し、特に、
赤外線ヒータと赤外線カメラとを用いて、複写用紙の含
水分布状態を検知する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いる複写機等の装置で
は、感光体に形成したトナー画像を用紙に転写し、その
トナー画像を担持する用紙を定着器に通して定着し、コ
ピーを作成するようにしている。前述したような複写機
において、用紙にトナー画像を転写する際に、用紙の含
水状態によって、画像の転写が良好に行われないという
問題が発生する。また、用紙に含まれる水分が多い場合
には、定着器から排出される用紙にしわ等が発生しやす
く、コピーの品質が低下するという問題もある。

【０００３】そこで、コピーの品質を良好に設定するた
めに、複写機のテストを行う際に、用紙の含水分布を測
定しておき、そのデータを用いて、トナー画像の転写の
状態を確認することが必要となる。前述したような用紙
の含水分布を測定するためには、従来より、各種の水分
の検出手段が用いられている。従来より一般に用いられ
ている含水測定手段としては、乾燥方式（質量測定）、
電気抵抗方式、高周波抵抗方式、誘電率方式等の各種の
手段が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような各種の方式は、いずれもセンサ部分が大きいも
のであり、該センサを測定対象物に直接接触させる方式
の装置であるので、平均値や絶対値を測定するためには
都合が良いが、用紙のような広い面積のものに対しては
、局部的な測定値を得ることになるために、含水分布等
の値を求めることができない。また、赤外線吸収方式の
装置のうち、ファイバー式の水分計では、センサ部分を
小さく構成することが出来るので、紙のような対象物に
対して、水分の分布状態の測定を行うのに適している。 しかし、用紙のような面積を持つものを対象にして測定
を行うためには、非常に多くのセンサを用いる必要があ
り、装置のコストが高価になるという問題がある。

【０００５】前述したような各種の測定装置とは別に、
赤外線カメラを用いた赤外線吸収方式の測定手段を適用
することも行われている。たとえば、株式会社ピアス社
の赤外線画像解析システムにおいては、赤外線ライトに
より対象物を照射し、水分検出用フィルターを通した光
を、赤外線カメラを用いて撮影し、画像の解析を行うこ
とにより、含水分布の測定を行うことができるように構
成している。

【０００６】ところが、前述したような赤外線カメラを
用いた装置では、 ａ）赤外線ライトの照射ムラの影響が大きいこと、ｂ）
赤外線ライトによる被測定紙の水分の蒸発、ｃ）紙表面
の吸湿、乾燥により、紙の形状の変化が大きいこと、 ｄ）カメラの感度が不足すること、等の欠点があり、複
写用紙を対象にして水分の検知を行う場合に、水滴の検
知は行い得るが、含水分布状態の検出を行うことができ
ないという問題があった。

【０００７】

【発明の目的】本発明は前述したような従来の装置の欠
点を解消するもので、赤外線照射手段による紙の水分の
蒸発を防止する状態で、紙の広い面積の全体に亘って、
含水分布を正確に測定出来る装置を提供することを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決する手段およびその作用】本発明の用紙の
含水分布検出装置は、水分を吸収する波長の赤外線を透
過する干渉フィルターを設けた赤外線カメラを用い、凹
面鏡付き赤外棒状ヒータを、用紙載置部に向けて照射す
るように設け、用紙を載置する部分に、赤外線を反射す
る白色版とすりガラスを配置するとともに、前記すりガ
ラスは、凹凸のある面を上に向けた状態で配置し、前記
白色板とすりガラスとの間に用紙を保持させる状態で、
用紙の含水分布を測定するように構成している。また、
本発明の装置においては、用紙の含水率の測定に際して
、測定の対象とする用紙に対して、水分を蒸発させない
状態と、赤外線ヒータの光を数分間照射して紙を乾燥さ
せた状態との、２つの被検知対象を設定して、その撮影
された情報を比較することにより、用紙の含水率の測定
値を正確に得ることが出来るようにする。

【０００９】したがって、前述したように構成したこと
により、本発明の用紙の含水分布検出装置においては、
用紙を載置する白色板によりカメラの感度を向上させる
ことが可能になる。また、すりガラスを用いることによ
り、光の反射状態を良好に設定でき、用紙の含水分布の
状態を正確に測定することが可能になる。

【００１０】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の１実施
例を説明する。図１に示される本発明の含水分布測定器
１は、用紙を載置する支持台２と、その上部にスタンド
３を設けて、該スタンド３に対して、赤外線ヒータ６と
赤外線カメラ４とを支持している。前記赤外線カメラ４
には、その読取り部に干渉フィルター５を設けて、水分
が吸収する波長の赤外線を通過させて、赤外線カメラ４
により読み取ることができるように構成している。前記
赤外線ヒータ６は赤外線を発光する棒状ヒータを用いる
もので、該ヒータを用いることにより、被検知物に対し
て照射する光に、ムラが発生することを防止出来るよう
にする。

【００１１】また、前記赤外線ヒータ６を設けた赤外線
照射装置は、赤外線カメラ４の視野に入らない位置に設
けられるもので、前記スタンド３に対して、その取り付
け角度θを変化させ得るように構成している。そして、
前記赤外線ヒータ６の光をリフレクター７により反射し
て、支持台２上に支持される用紙Ｐに向けて赤外線を照
射し、用紙Ｐにより反射される光を赤外線カメラを用い
て検知するようにしている。なお、前記赤外線ヒータ６
に対しては、図２に示されるように、安定化電源２５よ
り給電する手段を用いており、該赤外線ヒータ６による
赤外線の照射量を一定に維持させるようにしている。

【００１２】本発明の含水分布測定器１において、支持
台２の上には、白色板８を設けており、該白色板８の上
に、ガラス板９を開閉可能に設けている。前記ガラス板
９は厚さが数ｍｍのすりガラス板を用いるもので、該ガ
ラス板のすり面を上に向けた状態にして配置する。そし
て、前記赤外線ヒータ６の影がカメラに直接写ることを
防止し、用紙の水分検知情報を正確に得ることができる
ようにしている。また、前述したように、すりガラスを
用いる場合には、透明ガラスを用いる場合に比較して、
若干光の透過率が低下することになるが、前述したよう
に、赤外線ヒータの影が写ったりしないことにより、検
知精度を向上させることができる。

【００１３】前記ガラス板９の下部に配置される白色板
８は、用紙Ｐを載置する面を白色にしているので、赤外
線を反射するようにされる。そして、赤外線ヒータ６か
ら用紙Ｐに向けて照射される光は、用紙Ｐを通ってから
、再び白色板８により反射され、その光をカメラが検知
することになる。したがって、本発明の装置では、用紙
Ｐの水分検知に際して、紙を通った赤外線と、白色板８
により反射され、再び用紙を通過した赤外線とを検知す
ることになるので、赤外線の吸収感度が２倍になり、検
知精度を向上させることができる。

【００１４】図２に示される本発明の含水分布測定シス
テム１０は、前記図１に示された含水分布測定器１を、
システムに対して一体に組込んでいる。本発明の図２に
示される検知機構は、画像解析装置１１とパソコン１５
および、ディスプレイ１２、１６と、プリンター１７と
から構成され、赤外線カメラ４により検知された情報を
用いて、ディスプレイに直接表示することや、プリンタ
ー１７を用いてプリントとして出力すること等の、任意
の手段により表示することができる。また、本発明の出
力手段に於いて、パソコン１５に設けられるディスプレ
イ１６は、検知装置の動作を制御するためのメニュー画
面を表示するが、該ディスプレイの画面を用いて、用紙
の水分の分布状態の表示を行うことができる。

【００１５】また、用紙を支持する白色板８の部分にも
、ファイバー式水分センサ２０を設けて、該センサ２０
により検知した情報を、ファイバー式水分計２１に向け
て出力させるようにしている。そして、前記ファイバー
式水分計２１において検知した用紙の水分の情報をパソ
コン１５に入力させて、赤外線カメラ４により検知され
た用紙の含水分布の情報と比較し、含水分布測定システ
ムにより得られた情報の補正を行うために使用する。

【００１６】前述したように構成される本発明の用紙の
含水分布検出装置において、用紙の含水分布の測定を行
う際に、同一のロットの用紙のうちの１枚を乾燥状態に
したものと、処理しないものとを用いて、２つのサンプ
ルにより得られた値の比較を行うようにする。

【００１７】まず、用紙の乾燥状態での測定を行う場合
には、 ａ）１枚の用紙を取り出し、ガラス板９の上に置いて、
数分間乾燥させる。 ｂ）前記乾燥紙を白色板８の測定位置にセットし、ガラ
ス板９により挟み込み、赤外線カメラ４により撮影し、
その用紙に関する赤外線撮影の映像を、第１の測定画面
として、画像解析装置１１の第１のメモリに取り込む。 ついで、乾燥していない用紙に対して、含水分布の測定
の作業を行なう。 ｃ）用紙を白色板８とガラス板９との間に挟み込んで、
赤外線カメラ４により撮影し、その用紙に関する赤外線
撮影の映像を、第２の測定画面として、画像解析装置１
１の第２のメモリに取り込む。 ｄ）前記第１、第２の画面の情報を、パソコン１５に向
けて出力し、該パソコン１５において、各々対応する画
素について、（［第１の画像の輝度］−［第２の画像の
輝度］）について計算を行う。

【００１８】そして、その計算値をもとにして、各画素
の値を任意の輝度に拡大し、ディスプレイ１２に疑似カ
ラー表示を行わせるようにする。したがって、オペレー
タは、用紙の含水分布の状態を、ディスプレイ１２に表
示されるカラー画像により、直接目視することができる
ものとなる。前述したような画像の処理を行って得られ
る画像情報は、例えば、図３の画像面Ａに示されるよう
に、含水率の違いを、輝度の異なるものとして表示し、
プリンター１７によりプリントアウトすることが出来る
。また、前記ディスプレイ１２による画像面の一部に、
ファイバー式水分センサ２０により得られた含水率の情
報にもとづいて、色−含水率目盛Ｂを、色の配列の順序
等にしたがって、表示することができる。さらに、前記
図３の含水分布状態の説明は、実際には、各画素の値を
任意の輝度に拡大して、その輝度を疑似カラー表示によ
り行うのであるから、色の輝度と濃度とによってディス
プレイに表示するとともに、プリンター１７によりカラ
ープリントを作成することもできる。

【００１９】前記本発明の用紙の含水分布検出装置にお
いては、前記図３の画面に表示される各画素の輝度は、
図４のグラフに示されるように、画素の輝度の程度とそ
の画素の数とを、それぞれグラフに表示すること等のよ
うに、任意の手段を用いて行うことが出来る。そして、
前記プリンター１７から出力されるカラープリントとと
もに、用紙の含水分布の状態と、全般的な用紙の湿気を
帯びた状態とを、正確に把握することが出来る。したが
って、例えば、トナー画像を用紙に転写する際に、画像
のこすれ等の欠陥の発生状態と、含水分布状態との関連
等を容易に知ることが出来る。なお、前述した本発明の
装置は、複写機に使用する用紙の含水分布状態のみを検
知するために用いられるものではなく、その他に、一般
の紙等における湿気の状態を検知することも可能であり
、必ずしも複写機等の装置に用いる用紙を対象とするも
のではない。

【００２０】

【発明の効果】本発明の用紙の含水分布検出装置は、前
述したような構成を有するものであるから、用紙を載置
する白色板によってカメラの感度を向上させることが可
能になる。また、すりガラスを用いることにより、光の
反射状態を良好に設定でき、用紙の含水分布の状態を正
確に測定することが可能になる。さらに、本発明の装置
においては、赤外線カメラにより得た用紙の含水分布の
状態を、ディスプレイに疑似カラーにより表示すること
、または、カラープリントとして得ることができ、その
測定結果を容易に知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の含水分布測定器の構成を示す説明図で
ある。

【図２】本発明の含水分布測定システムの構成を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明のディスプレイの画面およびプリントに
表示される用紙の含水分布状態の説明図である。

【図４】本発明の含水分布測定システムにより測定した
各画素の値の、輝度別の割合を示すグラフである。

【符号の説明】

１　　　　含水分布測定器 ４　　　　赤外線カメラ ５　　　　干渉フィルター ６　　　　赤外線ヒータ ７　　　　リフレクター ８　　　　白色板 ９　　　　ガラス板 １０　　　　含水分布測定システム １１　　　　画像解析装置 １５　　　　パソコン １２・１６　　　　ディスプレイ １７　　　　プリンター ２０　　　　ファイバー式水分センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水分を検知可能な波長の赤外線を用い
   、該赤外線を透過する干渉フィルターを設けた赤外線カ
   メラと、凹面鏡付き赤外棒状ヒータを、用紙載置部に向
   けて照射するように設け、用紙を載置する部分に、赤外
   線を反射する白色版とすりガラスを配置するとともに、
   前記すりガラスは、凹凸のある面を上に向けた状態で配
   置し、前記白色板とすりガラスとの間に用紙を保持させ
   る状態で、用紙の含水分布を測定することを特徴とする
   用紙の含水分布検出装置。