JP2016148521A - Optical sensor and image forming apparatus - Google Patents

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義浩 大場
Yoshihiro Oba
義浩 大場
文和 星
Fumikazu Hoshi
文和 星
一磨 後藤
Kazuma Goto
一磨 後藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in which: since a conventional optical sensor determines an object and its brand by referring to a recording sheet determination table including the size of reflection light to be received measured in advance as representative values of respective brands, an incident angle needs to be easily and accurately set, but an error in the incident angle is not taken into consideration.SOLUTION: An optical sensor of the present invention comprises: an irradiation part that irradiates a surface of an object with light having an angle with respect to a normal line of the surface and can change the angle; and a light detection part that detects light emitted from the irradiation part and reflected on the object and outputs a signal, and sets the angle on the basis of the signal output from the light detection part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、光学センサおよび画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an optical sensor and an image forming apparatus.

記録媒体に光を照射し、その反射光や透過光を受光して、該記録媒体の銘柄や表面状態などを検出する光学的な方法が知られている。   There is known an optical method for irradiating a recording medium with light and receiving reflected light or transmitted light to detect the brand or surface state of the recording medium.

例えば、特許文献1には、反射光と透過光とを用いて記録材の種類を判別する記録材判別装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a recording material discriminating apparatus that discriminates the type of recording material using reflected light and transmitted light.

また、特許文献2には、内部拡散反射光に含まれるP偏光成分の光量と表面正反射光の光量とから、記録紙の銘柄を特定する光学センサが開示されている。   Patent Document 2 discloses an optical sensor that identifies the brand of recording paper from the amount of P-polarized light component contained in the internally diffuse reflected light and the amount of surface regular reflected light.

また、特許文献3には、入射角度を80degとした照射光の略正反射方向の光量から、記録紙の銘柄を特定する光学センサが開示されている。   Patent Document 3 discloses an optical sensor that identifies a brand of recording paper from the amount of light in an approximately regular reflection direction of irradiated light with an incident angle of 80 deg.

しかし、特許文献1から3に開示されている技術では、入射角度の設定については考慮されていなかった。   However, the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 do not consider the setting of the incident angle.

そこで本発明は、入射角度の設定を容易かつ正確に行うことができる光学センサを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an optical sensor capable of easily and accurately setting an incident angle.

本発明の光学センサでは、上記の課題を解決するために、対象物の表面に向けて前記表面の法線に対して角度を有する光を射出し、前記角度を変更可能な照射部と、前記照射部から射出された光が前記対象物で反射された光を検出し信号を出力する光検出部と、を備え、前記出力信号に基づき前記角度を設定することを特徴とする。   In the optical sensor of the present invention, in order to solve the above-described problem, light having an angle with respect to a normal line of the surface is emitted toward the surface of the object, and the irradiation unit capable of changing the angle; and A light detection unit that detects light reflected from the object and outputs a signal, and sets the angle based on the output signal.

本発明の光学センサによれば、入射角度の設定を容易かつ正確に行うことができる。   According to the optical sensor of the present invention, the incident angle can be easily and accurately set.

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a color printer according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る光学センサの構成図である。It is a block diagram of the optical sensor which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプリンタ制御装置を示す図である。It is a figure which shows the printer control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る入射角度と受光器からの出力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the incident angle which concerns on one Embodiment of this invention, and the output from a light receiver. 本発明の一実施形態に係る光源を示す図である。It is a figure which shows the light source which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る入射角度のずれを示す図である。It is a figure which shows the shift | offset | difference of the incident angle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る照射部と受光器と偏光フィルタとの位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the irradiation part which concerns on one Embodiment of this invention, a light receiver, and a polarizing filter. 本発明の一実施形態に係る用紙を照射したときの用紙からの反射光の分類を示す図である。It is a figure which shows the classification | category of the reflected light from a paper when the paper which concerns on one Embodiment of this invention is irradiated. 本発明の一実施形態に係る国内で販売されている30銘柄の記録紙について、S01及びS02の計測値を示す図である。It is a figure which shows the measured value of S01 and S02 about the recording paper of 30 brands sold in the country which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプリンタ制御装置を示す図である。It is a figure which shows the printer control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発光部と受光器からの出力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the light emission part which concerns on one Embodiment of this invention, and the output from a light receiver. 本発明の一実施形態に係る選択発光部を選択する手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the procedure which selects the selective light emission part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る光源を示す図である。It is a figure which shows the light source which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発光部数とスペックルパターンのコントラスト比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the number of light emission parts which concerns on one Embodiment of this invention, and the contrast ratio of a speckle pattern. 本発明の一実施形態に係る光学センサの構成図である。It is a block diagram of the optical sensor which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る光学センサの構成図である。It is a block diagram of the optical sensor which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の第一実施形態を図1から図12に基づいて説明する。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、一実施形態に係るカラープリンタ2000の概略構成が示されている。このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着装置2050、給紙コロ2054、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、光学センサ2245、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。通信制御装置2080は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 according to an embodiment. The color printer 2000 is a tandem multicolor printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow). 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), transfer A belt 2040, a transfer roller 2042, a fixing device 2050, a paper feed roller 2054, a paper discharge roller 2058, a paper feed tray 2060, a paper discharge tray 2070, a communication control device 2080, an optical sensor 2245, and a program for comprehensively controlling the above-described units. And a like printer controller 2090. The communication control device 2080 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

プリンタ制御装置2090は、CPU、該CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリーであるRAM、増幅回路、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置2090は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置2010に送る。   The printer control device 2090 includes a CPU, a ROM that stores a program written in code readable by the CPU, various data used when the program is executed, a RAM that is a working memory, an amplifier circuit And an A / D conversion circuit for converting an analog signal into a digital signal. The printer control device 2090 controls each unit in response to a request from the host device, and sends image information from the host device to the optical scanning device 2010.

なお、図1ではプリンタ制御装置2090は、光学センサ2245の外部に設置する例を示したが、光学センサ2245自身がプリンタ制御装置2090を備えていてもよい。   Although FIG. 1 shows an example in which the printer control device 2090 is installed outside the optical sensor 2245, the optical sensor 2245 itself may include the printer control device 2090.

感光体ドラム2030a、帯電装置2032a、現像ローラ2033a、及びクリーニングユニット2031aは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Kステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030a, the charging device 2032a, the developing roller 2033a, and the cleaning unit 2031a are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “K station” for convenience) that forms a black image.

感光体ドラム2030b、帯電装置2032b、現像ローラ2033b、及びクリーニングユニット2031bは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Cステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030b, the charging device 2032b, the developing roller 2033b, and the cleaning unit 2031b are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “C station” for convenience) that forms a cyan image.

感光体ドラム2030c、帯電装置2032c、現像ローラ2033c、及びクリーニングユニット2031cは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Mステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030c, the charging device 2032c, the developing roller 2033c, and the cleaning unit 2031c are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “M station” for convenience) that forms a magenta image.

感光体ドラム2030d、帯電装置2032d、現像ローラ2033d、及びクリーニングユニット2031dは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Yステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030d, the charging device 2032d, the developing roller 2033d, and the cleaning unit 2031d are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “Y station” for convenience) that forms a yellow image.

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図1における面内で矢印方向に回転する。各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。光走査装置2010は、プリンタ制御装置2090からの多色の画像情報(ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報)に基づいて色毎に変調された光で、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。   Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. That is, the surface of each photoconductive drum is a surface to be scanned. Each photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the plane of FIG. 1 by a rotation mechanism (not shown). Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum. The optical scanning device 2010 is correspondingly charged with light modulated for each color based on multi-color image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the printer control device 2090. Each surface of the photosensitive drum is scanned.

これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。 ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジ(図示省略)からのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像(トナー画像)は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト2040の方向に移動する。   Thereby, a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photosensitive drum. The latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing roller as the photosensitive drum rotates. As each developing roller rotates, toner from a corresponding toner cartridge (not shown) is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller comes into contact with the surface of the corresponding photosensitive drum, the toner moves only to a portion irradiated with light on the surface and adheres to the surface. In other words, each developing roller causes toner to adhere to the latent image formed on the surface of the corresponding photosensitive drum so as to be visualized. Here, the toner-attached image (toner image) moves in the direction of the transfer belt 2040 as the photosensitive drum rotates.

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト2040上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。   The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 2040 at a predetermined timing, and are superimposed to form a multicolor image.

給紙トレイ2060には記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には給紙コロ2054が配置されており、該給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで転写ベルト2040と転写ローラ2042との間隙に向けて送り出される。これにより、転写ベルト2040上のトナー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着装置2050に送られる。   Recording paper is stored in the paper feed tray 2060. A paper feed roller 2054 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 2060. The paper feed roller 2054 takes out the recording paper one by one from the paper feed tray 2060. The recording paper is sent out toward the gap between the transfer belt 2040 and the transfer roller 2042 at a predetermined timing. As a result, the toner image on the transfer belt 2040 is transferred to the recording paper. The recording sheet transferred here is sent to the fixing device 2050.

定着装置2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙トレイ2070上に順次積み重ねられる。各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る   In the fixing device 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, thereby fixing the toner on the recording paper. The recording paper fixed here is sent to a paper discharge tray 2070 via a paper discharge roller 2058 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 2070. Each cleaning unit removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging device again.

ところで、例えばデジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置では、印刷用紙に代表されるシート状の記録媒体の表面にトナー像を転写し、所定の条件で加熱及び加圧することでその像を定着させ画像を形成している。画像形成において考慮しなければならないのが定着時の加熱量や圧力などの条件であり、特に高品質の画像形成を行うには、印刷条件を記録媒体に応じて個別に設定する必要がある。   By the way, in an image forming apparatus such as a digital copying machine or a laser printer, a toner image is transferred onto the surface of a sheet-like recording medium represented by printing paper, and the image is fixed by heating and pressing under predetermined conditions. Image. Conditions that must be taken into consideration in image formation are conditions such as the heating amount and pressure during fixing, and in particular, in order to perform high-quality image formation, it is necessary to individually set printing conditions according to the recording medium.

これは、記録媒体における画像品質が、その材質、厚さ、湿度、平滑性および塗工状態などに大きく影響されるためである。例えば平滑性に関しては、定着の条件によっては印刷用紙表面の凹凸において凹部分のトナーの定着率が低くなってしまう。そこで、記録媒体に応じた正しい条件で定着を行わないと色むらが生じてしまう。   This is because the image quality on the recording medium is greatly influenced by the material, thickness, humidity, smoothness, coating state, and the like. For example, with regard to smoothness, depending on the fixing conditions, the toner fixing rate for the concave portions in the unevenness on the surface of the printing paper is lowered. Therefore, color unevenness occurs unless fixing is performed under the correct conditions according to the recording medium.

さらに、近年の画像形成装置の進歩と表現方法の多様化に伴い、記録媒体の種類は印刷用紙だけでも数百種類以上存在し、さらにそれぞれの種類において坪量や厚さなどの仕様の違いで多岐にわたる銘柄がある。なお、以下では、坪量や厚さなどの仕様の違いも含めた用紙の最詳分類のことを銘柄と、銘柄を特定する判別のことを銘柄レベルでの判別とも記載する。高品質の画像形成のためにはこれら銘柄の1つ1つに応じた細かな印刷条件を設定する必要がある。   Furthermore, with recent advances in image forming devices and diversification of expression methods, there are hundreds of types of recording media, even on printing paper alone, and there are differences in specifications such as basis weight and thickness for each type. There are a wide variety of brands. In the following description, the most detailed classification of paper including differences in specifications such as basis weight and thickness is also referred to as brand and discrimination for identifying brand is also referred to as discrimination at the brand level. In order to form a high quality image, it is necessary to set fine printing conditions according to each of these brands.

また、近年、普通紙、グロスコート紙、マットコート紙、アートコート紙に代表される塗工紙、プラスチックシート、表面にエンボス加工が施された特殊紙に関しても銘柄が増加している。   In recent years, the brands of plain paper, gloss coated paper, mat coated paper, coated paper typified by art coated paper, plastic sheets, and special paper with an embossed surface are increasing.

従来の画像形成装置では、給紙トレイに用紙を充填する際、ユーザ自身がトレイ毎の用紙銘柄を制御部に対して設定する必要があった。このため自分で設定しなければならない煩わしさや、ユーザに用紙の銘柄を識別するための知識が求められるため設定ミスが起きてしまうなどの問題があった。また、印刷しようとする用紙の銘柄が不明の場合には、どの銘柄として設定するのが適しているのかが分からないという問題もあった。   In the conventional image forming apparatus, when the paper is filled in the paper feed tray, the user himself / herself has to set the paper brand for each tray in the control unit. For this reason, there are problems such as inconvenience that must be set by the user and setting mistakes because the user is required to have knowledge for identifying the brand of the paper. In addition, when the brand of the paper to be printed is unknown, there is a problem that it is not known which brand is suitable for setting.

そこで、カラープリンタ2000は、前述したように光学センサ2245を備えている   Therefore, the color printer 2000 includes the optical sensor 2245 as described above.

光学センサ2245は、一例として給紙トレイ2060内に収容されている記録紙の銘柄を特定するのに用いられる。なお、光学センサ2245は給紙トレイ2060外に単体の計測装置として別途設置されていても良い。   The optical sensor 2245 is used to specify the brand of recording paper stored in the paper feed tray 2060 as an example. Note that the optical sensor 2245 may be separately installed outside the paper feed tray 2060 as a single measuring device.

図2は、光学センサ2245の一例を示す図である。光学センサ2245は、照射部11、2つの受光器(15、17)、偏光フィルタ16、及びこれらが収納される暗箱190などを有している。照射部11は、光源13、コリメートレンズ18を備え、2つの受光器(15、17)は制御部であるプリンタ制御装置2090に接続される。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the optical sensor 2245. The optical sensor 2245 includes an irradiation unit 11, two light receivers (15, 17), a polarizing filter 16, and a dark box 190 in which these are stored. The irradiation unit 11 includes a light source 13 and a collimating lens 18, and the two light receivers (15, 17) are connected to a printer control device 2090 that is a control unit.

暗箱190は、金属製の箱部材、例えば、アルミニウム製の箱部材であり、外乱光及び迷光の影響を低減するため、表面に黒アルマイト処理が施されている。なお、暗箱190は、樹脂製であってもよく、ここでは材質を限定するものではない。   The dark box 190 is a metal box member, for example, an aluminum box member, and has a black alumite treatment on the surface in order to reduce the influence of ambient light and stray light. The dark box 190 may be made of resin, and the material is not limited here.

なお、ここでは、XYZ3次元直交座標系において、記録紙12の表面に直交する方向をZ軸方向、記録紙12の表面に平行な面をXY面として説明する。そして、光学センサ2245は、一例として記録紙12の+Z側に配置されているものとする。   Here, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction orthogonal to the surface of the recording paper 12 is described as the Z-axis direction, and the plane parallel to the surface of the recording paper 12 is described as the XY plane. The optical sensor 2245 is assumed to be disposed on the + Z side of the recording paper 12 as an example.

なお、以下では、記録紙12の表面における照明領域の中心を「照明中心」と略述する。また、コリメートレンズ18を介した光を「照射光」ともいう。   In the following, the center of the illumination area on the surface of the recording paper 12 is abbreviated as “illumination center”. The light that has passed through the collimating lens 18 is also referred to as “irradiation light”.

また、光が媒質の境界面に入射するとき、入射光線と入射点に立てた境界面の法線とを含む面は「入射面」と呼ばれている。以下では、入射面内において、入射光線に平行な方向をX’軸方向、入射光線に直交する方向をZ’軸方向として説明する。   Further, when light is incident on the boundary surface of the medium, a surface including the incident light beam and the normal of the boundary surface set up at the incident point is called an “incident surface”. In the following description, in the incident plane, the direction parallel to the incident light beam is defined as the X′-axis direction, and the direction orthogonal to the incident light beam is defined as the Z′-axis direction.

また、以下の説明においては記録紙への入射光だけでなく反射光に対してもS偏光やP偏光という表現を用いるが、これは説明の便宜のために記録紙への入射光の偏光方向を基準とした表現であり、入射面内において入射光(本実施形態ではS偏光)と同一の偏光方向をS偏光、それに直交する偏光方向をP偏光と呼ぶこととする。   In the following description, expressions such as S-polarized light and P-polarized light are used for reflected light as well as incident light on the recording paper. For convenience of explanation, this is the polarization direction of incident light on the recording paper. In the incident plane, the same polarization direction as the incident light (S-polarized light in the present embodiment) is called S-polarized light, and the polarization direction orthogonal thereto is called P-polarized light.

図3はプリンタ制御装置2090の一例を示し、プリンタ制御装置2090は記憶メモリー19を備えており、図4は入射角度と受光器15の出力との関係を示す図である。ここで入射角度とは、照射部からの入射光と、記録紙12の法線方向(Z軸)とがなす角度である。   3 shows an example of the printer control device 2090. The printer control device 2090 includes the storage memory 19, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the incident angle and the output of the light receiver 15. As shown in FIG. Here, the incident angle is an angle formed by the incident light from the irradiation unit and the normal direction (Z axis) of the recording paper 12.

図4に示すように、照射部11からの入射角度は、a〜eに変更可能であり、入射角度a〜e毎に受光器15の出力が異なる。   As shown in FIG. 4, the incident angle from the irradiation unit 11 can be changed to a to e, and the output of the light receiver 15 is different for each incident angle a to e.

図4では出力信号設定値20に対して入射角度bにおける受光器15の出力がもっとも近いため、照射部11の入射角度はbに設定される。出力信号設定値20は、設定入射角度80度相当時の出力レベルであり、図3に示す記憶メモリー19に予め記憶されており、設定された入射角度bも記憶メモリー19に記憶される。   In FIG. 4, since the output of the light receiver 15 at the incident angle b is closest to the output signal set value 20, the incident angle of the irradiation unit 11 is set to b. The output signal set value 20 is an output level corresponding to the set incident angle of 80 degrees, and is stored in advance in the storage memory 19 shown in FIG. 3, and the set incident angle b is also stored in the storage memory 19.

なお縦軸、受光器の出力は、通常オペアンプ等をつかった回路で増幅されるため、絶対量はその増幅率による。数字としての意味はなく、上記は一例を示した。   Since the output of the vertical axis and the light receiver is usually amplified by a circuit using an operational amplifier or the like, the absolute amount depends on the amplification factor. There is no meaning as a number, and the above shows an example.

図5は光源13の一例である。ここで光源13は同一の基板上に形成された複数の発光部14(P1〜P5)を有している。ここで光源13の各発光部は、垂直共振器型の面発光レーザ(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:VCSEL)等が用いられる。また、光源13の各発光部は、配線部材26を介して電極パッド27に接続されている。ここで示す光源13は、面発光レーザアレイ(VCSELアレイ)を含んでいる。光源13の発光部は、5個の発光部がZ’軸方向に対して略直線上に配列されており、各発光部はそれぞれが独立して発光できるように配線されて。光源13は、記録紙に対してS偏光の直線偏光が射出されるように配置されている。コリメートレンズ18は、光源13から射出された光の光路上に配置され、該光を略平行光とする。コリメートレンズ18を介した光は、暗箱190に設けられている開口部191を通過して記録紙を照明する。   FIG. 5 shows an example of the light source 13. Here, the light source 13 has a plurality of light emitting portions 14 (P1 to P5) formed on the same substrate. Here, for each light emitting portion of the light source 13, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) or the like is used. Each light emitting portion of the light source 13 is connected to the electrode pad 27 through the wiring member 26. The light source 13 shown here includes a surface emitting laser array (VCSEL array). The light emitting unit of the light source 13 includes five light emitting units arranged on a substantially straight line with respect to the Z′-axis direction, and each light emitting unit is wired so that it can emit light independently. The light source 13 is arranged so that S-polarized linearly polarized light is emitted from the recording paper. The collimating lens 18 is disposed on the optical path of the light emitted from the light source 13 and makes the light substantially parallel light. Light passing through the collimating lens 18 passes through an opening 191 provided in the dark box 190 and illuminates the recording paper.

図6は入射角度のずれの一例である。ここで、光源13からの光の記録紙への入射角θは、80°である。入射角度がずれると記録紙での反射率が変化してしまい判別を間違ってしまうため、入射角度の規定が非常に重要になる。入射角度のずれは光源のそれぞれの   FIG. 6 shows an example of the incident angle deviation. Here, the incident angle θ of the light from the light source 13 to the recording paper is 80 °. If the incident angle is deviated, the reflectance on the recording paper changes and the determination is wrong. Therefore, the definition of the incident angle is very important. The deviation of the incident angle is different for each light source.

発光部の中心とコリメートレンズ18の中心の位置関係で生じる。図7は照射部11と受光器15、17と偏光フィルタ16との位置関係の一例である。   This occurs due to the positional relationship between the center of the light emitting unit and the center of the collimating lens 18. FIG. 7 shows an example of the positional relationship among the irradiation unit 11, the light receivers 15 and 17, and the polarizing filter 16.

ここでは、図7に示されるように、受光器15は、X軸方向に関して、照明中心の+X側に配置されている。そして、照明中心と受光器15の中心とを結ぶ線L1と、記録紙の表面とのなす角度ψ1は170°である。光源13の選択発光部の中心と、照明中心と、偏光フィルタ16の中心と、受光器17の中心と、受光器15の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。また、照明中心と偏光フィルタ16及び受光器17の各中心とを結ぶ線L2と、記録紙の表面とのなす角度ψ2は90°である。すなわち、線L2は、照明中心での記録紙表面の法線と一致する。   Here, as shown in FIG. 7, the light receiver 15 is disposed on the + X side of the illumination center in the X-axis direction. The angle ψ1 formed between the line L1 connecting the illumination center and the center of the light receiver 15 and the surface of the recording paper is 170 °. The center of the selective light emitting unit of the light source 13, the center of illumination, the center of the polarizing filter 16, the center of the light receiver 17, and the center of the light receiver 15 are present on substantially the same plane. The angle ψ2 formed by the line L2 connecting the illumination center and the centers of the polarizing filter 16 and the light receiver 17 and the surface of the recording paper is 90 °. That is, the line L2 coincides with the normal line of the recording paper surface at the center of illumination.

図8は用紙を照射したときの用紙からの反射光の分類を示す。用紙を照明したときの用紙からの反射光は、用紙の表面で反射された反射光と、用紙の内部で反射された反射光に分けて考えることができる。用紙の表面で反射された反射光は、さらに、正反射された反射光、一度の反射で拡散方向に反射された反射光及び用紙表面の凹凸で複数回反射し拡散方向に反射された反射光に分類できる。以下では、便宜上、それぞれの反射光を「正反射光」、「拡散反射光」及び「多重拡散反射光」ともいう。   FIG. 8 shows classification of reflected light from the paper when the paper is irradiated. Reflected light from the paper when the paper is illuminated can be divided into reflected light reflected by the surface of the paper and reflected light reflected inside the paper. The reflected light reflected on the surface of the paper is further reflected regularly, reflected light reflected in the diffusion direction by a single reflection, and reflected light reflected in the diffusion direction after being reflected multiple times by the irregularities on the paper surface. Can be classified. Hereinafter, for convenience, each reflected light is also referred to as “regular reflected light”, “diffuse reflected light”, and “multiple diffuse reflected light”.

一方、用紙の内部で反射された反射光(以下では「内部拡散反射光」ともいう)は、用紙が一般的な印刷用紙である場合、その内部の繊維と空孔の界面などで反射を多数回繰り返すため、その反射方向は等方性があるとみなせ、強度分布はランバート分布に近似できる。結果として、用紙からの反射光は、正反射光、拡散反射光、多重拡散反射光及び内部拡散反射光に分類できる。正反射光及び拡散反射光の偏光方向は、照射光の偏光方向と同じである。一方、多重拡散反射光及び内部拡散反射光は、照射光の偏光方向に直交する偏光成分を含んでいる。ここで、用紙での反射で偏光方向が回転するのは、照射光がその進行方向に対して回転の向きに傾斜した面で反射されたときである。   On the other hand, the reflected light reflected inside the paper (hereinafter also referred to as “internal diffuse reflected light”) is reflected many times at the interface between the fibers and pores inside the paper when the paper is general printing paper. Since it is repeated once, the reflection direction can be regarded as isotropic, and the intensity distribution can be approximated to a Lambertian distribution. As a result, the reflected light from the paper can be classified into regular reflected light, diffuse reflected light, multiple diffuse reflected light, and internal diffuse reflected light. The polarization direction of the regular reflection light and the diffuse reflection light is the same as the polarization direction of the irradiation light. On the other hand, the multiple diffuse reflection light and the internal diffuse reflection light include a polarization component orthogonal to the polarization direction of the irradiation light. Here, the polarization direction is rotated by reflection on the paper when the irradiation light is reflected by a surface inclined in the direction of rotation with respect to the traveling direction.

本実施形態では、光源13の選択発光部の中心と照明中心と受光器17の中心とがほぼ同一平面上にあるため、用紙表面で一度反射し偏光方向が回転した拡散反射光は、受光器17で検出されない。一方、用紙表面で複数回反射し偏光方向が回転した多重拡散反射光や用紙内部で複数回反射し偏光方向が回転した内部拡散反射光は、反射の経路で上記平面から外れた後、複数回反射することで再度この平面上に反射された光を含むため、光源13の中心と照明中心と同一平面上にある受光器17でも検出される。   In the present embodiment, since the center of the selective light emitting unit of the light source 13, the center of illumination, and the center of the light receiver 17 are substantially on the same plane, 17 is not detected. On the other hand, multi-diffuse reflected light that has been reflected several times on the paper surface and whose polarization direction has been rotated, and internal diffuse reflected light that has been reflected several times inside the paper and whose polarization direction has been rotated, are separated from the plane by the reflection path and then multiple times. Since it includes light reflected again on this plane by reflection, it is also detected by the light receiver 17 on the same plane as the center of the light source 13 and the illumination center.

偏光フィルタ16には、拡散反射光、多重拡散反射光、内部拡散反射光が入射する。ここで、拡散反射光の偏光方向は、照射光の偏光方向と同じS偏光であるため、拡散反射光は、偏光フィルタ16で遮蔽(遮光)される。一方、多重拡散反射光、及び内部拡散反射光の偏光方向は、照射光の偏光方向に対して回転しているため、多重拡散反射光、内部拡散反射光に含まれるP偏光成分は、偏光フィルタ16を透過する。すなわち、受光器17では多重拡散反射光、内部拡散反射に含まれるP偏光成分のみが受光される。   The polarizing filter 16 receives diffuse reflection light, multiple diffuse reflection light, and internal diffuse reflection light. Here, since the polarization direction of the diffuse reflected light is the same S polarization as the polarization direction of the irradiation light, the diffuse reflected light is shielded (shielded) by the polarizing filter 16. On the other hand, since the polarization direction of the multiple diffuse reflection light and the internal diffuse reflection light is rotated with respect to the polarization direction of the irradiation light, the P polarization component included in the multiple diffuse reflection light and the internal diffuse reflection light is a polarization filter. 16 is transmitted. That is, the light receiver 17 receives only the multiple diffuse reflection light and the P polarization component included in the internal diffuse reflection.

なお、以下では、便宜上、内部拡散反射光に含まれるP偏光成分を「内部拡散反射光のP偏光成分」ともいう。また、内部拡散反射光に含まれるS偏光成分を「内部拡散反射光のS偏光成分」ともいう。   Hereinafter, for convenience, the P-polarized component included in the internally diffuse reflected light is also referred to as “P-polarized component of the internally diffuse reflected light”. Further, the S-polarized component contained in the internally diffuse reflected light is also referred to as “S-polarized component of the internally diffuse reflected light”.

内部拡散反射光の光量は、記録紙の厚みや密度に相関を持つことが発明者らによって確認されている。これは、内部拡散反射光の光量が、記録紙の繊維中を通過する際の経路長に依存するためである。   It has been confirmed by the inventors that the amount of internal diffuse reflected light has a correlation with the thickness and density of the recording paper. This is because the amount of the internal diffuse reflected light depends on the path length when passing through the fibers of the recording paper.

受光器15、17は、受光光量に対応する電気信号(光電変換信号)を用紙特定手段であるプリンタ制御装置2090に出力する(図2参照)。なお、プリンタ制御装置2090に出力する値は、ある一定時間(以下、サンプリング時間と記載する)の電気信号の平均値などであってもいい。   The light receivers 15 and 17 output an electrical signal (photoelectric conversion signal) corresponding to the amount of received light to the printer control device 2090 that is a sheet specifying unit (see FIG. 2). Note that the value output to the printer control device 2090 may be an average value of electrical signals for a certain period of time (hereinafter referred to as sampling time).

以下では、光源13からの光束が用紙に照射されたときの、受光器15の出力信号における信号レベルを「S01」、受光器17の出力信号における信号レベルを「S02」と呼ぶ。プリンタ制御装置2090は、光源13からの光束が用紙に照射された際の受光器15の出力信号「S01」および受光器17の出力信号「S02」に基づいて用紙の銘柄を推定(特定)する。ここでは、カラープリンタ2000が対応可能な複数銘柄の記録紙に関して、予め調整工程等の出荷前工程で記録紙の銘柄毎にS01及びS02の値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」としてプリンタ制御装置2090のROMに格納している。   Hereinafter, the signal level in the output signal of the light receiver 15 when the light beam from the light source 13 is irradiated on the paper is referred to as “S01”, and the signal level in the output signal of the light receiver 17 is referred to as “S02”. The printer control device 2090 estimates (specifies) the brand of the paper based on the output signal “S01” of the light receiver 15 and the output signal “S02” of the light receiver 17 when the light flux from the light source 13 is irradiated onto the paper. . Here, regarding a plurality of brands of recording paper that can be handled by the color printer 2000, the values of S01 and S02 are measured in advance for each brand of the recording paper in a pre-shipment process such as an adjustment process, and the measurement result is displayed as a “recording paper discrimination table”. Is stored in the ROM of the printer control device 2090.

図9には、国内で販売されている30銘柄の記録紙について、S01及びS02の計測値が示されている。なお、図9における枠は、同一銘柄のばらつき範囲が示されている。例えば、S01及びS02の計測値が「◇」であれば、銘柄Dと特定される。また、S01及びS02の計測値が「■」であれば、最も近い銘柄Cと特定される。   FIG. 9 shows the measured values of S01 and S02 for 30 brands of recording paper sold in the country. In addition, the frame in FIG. 9 shows the variation range of the same brand. For example, if the measured value of S01 and S02 is “◇”, it is identified as a brand D. Further, if the measured values of S01 and S02 are “■”, the closest brand C is identified.

また、S01及びS02の計測値が「◆」であれば、銘柄Aあるいは銘柄Bのいずれかである。このときは、例えば、銘柄Aでの平均値と計測値との差、及び銘柄Bでの平均値と計測値との差を演算し、その演算結果が小さいほうの銘柄に特定される。また、銘柄Aであると仮定して該計測値を含めてばらつきを再計算するとともに、銘柄Bであると仮定して該計測値を含めてばらつきを再計算し、再計算されたばらつきが小さいほうの銘柄を選択しても良い。
ところで、プリンタ制御装置2090は、カラープリンタ2000の電源が入れられたとき、及び給紙トレイ2060に記録紙が供給するときなどに、記録紙の紙種判別処理を行う。このプリンタ制御装置2090によって行われる紙種判別処理について以下に説明する。
If the measured values of S01 and S02 are “♦”, it is either brand A or brand B. At this time, for example, the difference between the average value and the measured value of the brand A and the difference between the average value and the measured value of the brand B are calculated, and the calculation result is specified as the smaller brand. In addition, the variation including the measurement value is recalculated on the assumption that it is the brand A, and the variation including the measurement value is recalculated on the assumption that it is the brand B, and the recalculated variation is small. You may choose the other brand.
By the way, the printer control device 2090 performs a paper type discrimination process of the recording paper when the color printer 2000 is turned on or when the recording paper is supplied to the paper feed tray 2060. The paper type discrimination process performed by the printer controller 2090 will be described below.

(1)光学センサ2245の発光部を発光させる。
(2)受光器15及び受光器17の出力信号からS01、S02の値を求める。
(3)記録紙判別テーブルを参照し、得られたS01及びS02の値から記録紙の銘柄を特定する。
(4)特定された記録紙の銘柄をRAMに保存し、紙種判別処理を終了する。
(1) The light emitting unit of the optical sensor 2245 is caused to emit light.
(2) The values of S01 and S02 are obtained from the output signals of the light receiver 15 and the light receiver 17.
(3) With reference to the recording paper discrimination table, the brand of the recording paper is specified from the obtained values of S01 and S02.
(4) The brand of the specified recording paper is stored in the RAM, and the paper type discrimination process is terminated.

プリンタ制御装置2090は、ユーザからの印刷ジョブ要求を受け取ると、RAMに保存されている記録紙の銘柄を読み出し、該記録紙の銘柄に最適な現像条件及び転写条件を、現像・転写テーブルから求める。そして、プリンタ制御装置2090は、最適な現像条件及び転写条件に応じて各ステーションの現像装置及び転写装置を制御する。例えば、転写電圧やトナー量を制御する。これにより、高い品質の画像が記録紙に形成される。   Upon receiving a print job request from the user, the printer control device 2090 reads the recording paper brand stored in the RAM, and obtains the development conditions and transfer conditions optimum for the recording paper brand from the development / transfer table. . Then, the printer control device 2090 controls the developing device and the transfer device at each station in accordance with the optimum development conditions and transfer conditions. For example, the transfer voltage and the toner amount are controlled. Thereby, a high quality image is formed on the recording paper.

また、内部拡散反射光のS偏光成分を精度良く検出するには、更に以下の2つの受光条件が満足されるのが好ましい。   In order to accurately detect the S-polarized component of the internally diffuse reflected light, it is preferable that the following two light receiving conditions are further satisfied.

(1)内部拡散反射光に含まれるS偏光成分の検出は、少なくとも表面正反射光が含まれる方向では行わない。   (1) The detection of the S-polarized component contained in the internally diffuse reflected light is not performed at least in the direction in which the surface regular reflected light is included.

これは、実際には照射光を完全にS偏光だけにすることは困難であり、表面での反射光もP偏光成分を含んでしまうことによる。このため、表面正反射光が含まれる方向では、偏光フィルタ16に入射するP偏光成分が多くなる。そして、偏光フィルタ16では完全に偏光分離することは困難であり、その消光比に従いP偏光成分の一部も透過してしまう。   This is because, in practice, it is difficult to completely irradiate the irradiation light with only the S-polarized light, and the reflected light on the surface also includes the P-polarized light component. For this reason, in the direction in which the surface regular reflection light is included, the P-polarized component incident on the polarization filter 16 increases. Then, it is difficult to completely separate the polarized light with the polarizing filter 16, and a part of the P-polarized component is transmitted according to the extinction ratio.

そこで、仮に表面正反射光が含まれる方向に偏光フィルタ16及び受光器17を配置すると、受光器17はP偏光成分が含まれた光量を検出してしまい、記録紙内部の情報を検出するために必要な内部拡散反射光のS偏光成分を精度良く検出することができない。ところで、入射する光から一の偏光成分だけを完全に分離するために、消光比の高い偏光フィルタを用いることも考えられるが、高コスト化を招く。   Therefore, if the polarizing filter 16 and the light receiver 17 are arranged in the direction in which the surface regular reflection light is included, the light receiver 17 detects the amount of light including the P-polarized component and detects information inside the recording paper. It is impossible to detect the S-polarized component of the internal diffuse reflected light necessary for the detection with high accuracy. By the way, in order to completely separate only one polarization component from incident light, it may be possible to use a polarization filter having a high extinction ratio, but this leads to an increase in cost.

(2)内部拡散反射光の検出を、記録紙における照明中心の法線方向で行う。   (2) The detection of the internal diffuse reflected light is performed in the normal direction of the illumination center in the recording paper.

これは、内部拡散反射光が完全拡散反射とみなせるため、検出方向に対する反射光量はランバート分布で近似でき、照明中心の法線方向が最も反射光量が多くなることによる。照明中心の法線方向に反射された光の光路上に偏光フィルタ16及び受光器17を配置すると、S/Nが高く、最も精度が高い。   This is because the internal diffuse reflection light can be regarded as complete diffuse reflection, so that the reflected light amount with respect to the detection direction can be approximated by a Lambertian distribution, and the reflected light amount is the largest in the normal direction of the illumination center. When the polarizing filter 16 and the light receiver 17 are arranged on the optical path of the light reflected in the normal direction of the illumination center, the S / N is high and the accuracy is the highest.

図10は、プリンタ制御装置2090の一例として、記憶メモリー19と、発光部を選択的に発光させる発光部選択手段21を有するプリンタ制御装置2090を示す。   FIG. 10 shows, as an example of the printer control device 2090, a printer control device 2090 having a storage memory 19 and a light emitting unit selecting unit 21 that selectively emits light from the light emitting unit.

ここで、図5に示した各発光部14のうち、この発光部選択手段21により発光する発光部が選択される(以下、プリンタ制御装置2090によって発光するよう選択された発光部を選択発光部と記載する)。   Here, among the light emitting units 14 shown in FIG. 5, a light emitting unit that emits light is selected by the light emitting unit selecting means 21 (hereinafter, the light emitting unit selected to emit light by the printer control device 2090 is selected as the selected light emitting unit). ).

図11は、複数の発光部14と受光器15からの出力との関係を示した図である。光源13は図5に示すように複数の発光部14(P1〜P5)を有するが、それぞれの発光部の出力と受光器15からの出力は図11のようになる。この場合出力信号設定値20に最も近い値となる発光部P2が選択発光部となる。   FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the plurality of light emitting units 14 and the outputs from the light receiver 15. The light source 13 includes a plurality of light emitting units 14 (P1 to P5) as shown in FIG. 5, and the output of each light emitting unit and the output from the light receiver 15 are as shown in FIG. In this case, the light emitting unit P2 that is closest to the output signal set value 20 is the selective light emitting unit.

またセンサ個体の違いの例として別の光源13の発光部14(R1〜R2)の出力と受光器15からの出力を示す。この場合出力信号設定値20に最も近い値となる発光部R4が選択発光部となる。   Moreover, the output of the light emission part 14 (R1-R2) of another light source 13 and the output from the light receiver 15 are shown as an example of the difference between individual sensors. In this case, the light emitting part R4 that is closest to the output signal set value 20 is the selective light emitting part.

図12は、図5に示す光源13の有する複数の発光部14(P1〜P5)から、図10に示すプリンタ制御装置2090により選択発光部を選択する手順の一例を示すフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart showing an example of a procedure for selecting a selected light emitting unit by the printer control device 2090 shown in FIG. 10 from a plurality of light emitting units 14 (P1 to P5) of the light source 13 shown in FIG.

発光部を選択する手順は図12に示すように、(1)光源13などの部品をセンサ本体へ組みつける、(2)サンプル(ガラス板)を測定面に設置する、(3)処理部であるプリンタ制御装置2090に計測開始の信号を送る(スイッチなどからの何らかの信号)(4)プリンタ制御装置2090が計測開始の信号を受け、発光を開始する(初期は全光源部が消灯している)(5)プリンタ制御装置2090が発光部1を発光させる(6)プリンタ制御装置2090が受光部の出力レベル(P1)をメモリーに記録する(7)プリンタ制御装置2090が発光部1を消灯させる(8)プリンタ制御装置2090が発光部2を発光させる(9)プリンタ制御装置2090が受光部の出力レベル(P2)をメモリーに記録する(10)プリンタ制御装置2090が発光部2を消灯させる(以下、発光部5発光時の消灯まで同様、P1〜P5が取得される)(11)プリンタ制御装置2090が予めメモリーに記録している入射角度80度相当時の出力レベルに対し、最も近い出力レベルをP1〜P5から特定する(12)用紙計測時には、最も近い出力レベルとなった発光部を用いるようプリンタ制御装置2090内に記録させる(13)サンプルをはずす、ことで、適切な発光部14が選択される。   As shown in FIG. 12, the procedure for selecting the light emitting unit is as follows: (1) Assemble components such as the light source 13 to the sensor body, (2) Install a sample (glass plate) on the measurement surface, (3) In the processing unit Send a measurement start signal to a certain printer control device 2090 (some signal from a switch or the like) (4) The printer control device 2090 receives a measurement start signal and starts to emit light (initially all light sources are turned off) (5) The printer control device 2090 causes the light emitting unit 1 to emit light (6) The printer control device 2090 records the output level (P1) of the light receiving unit in the memory (7) the printer control device 2090 turns off the light emitting unit 1 (8) The printer control device 2090 causes the light emitting unit 2 to emit light. (9) The printer control device 2090 records the output level (P2) of the light receiving unit in the memory. (10) Printer control. The device 2090 turns off the light emitting unit 2 (hereinafter, P1 to P5 are acquired in the same manner until the light emitting unit 5 turns off) (11) Equivalent to an incident angle of 80 degrees recorded in the memory in advance by the printer control device 2090 The closest output level is specified from P1 to P5 with respect to the output level at that time (12) At the time of paper measurement, the sample is recorded in the printer controller 2090 so as to use the light emitting unit having the closest output level (13). As a result, the appropriate light emitting unit 14 is selected.

ところで、選択発光部としてプリンタ制御装置2090に記録している発光部が、何らかの理由により発光しなくなる、または照射光量が著しく低下するなどの故障が行った際には、選択発光部を隣接する発光部(出力信号設定値に二番目に近い他の発光部)にプリンタ制御装置2090が切り替えてもよい。なお、故障以外に温度変化等の環境変動により、照射光量が変化した場合に、選択発光部を隣接する発光部にプリンタ制御装置2090が切り替えてもよい。   By the way, if the light emitting unit recorded in the printer control device 2090 as the selected light emitting unit does not emit light for some reason, or if a failure such as a significant decrease in the amount of light emitted occurs, the selected light emitting unit is adjacent to the light emitting unit. The printer control device 2090 may switch to the unit (the other light emitting unit closest to the output signal set value). Note that the printer control device 2090 may switch the selected light emitting unit to the adjacent light emitting unit when the irradiation light quantity changes due to an environmental change such as a temperature change in addition to the failure.

図13に本発明の第二実施形態を示す。図13に示すように光源13の発光部が複数のVCSEL(以下、発光点とも記載)から構成されていてもよい。これは、選択発光部が複数のVCSELからなる場合、スペックルパターンの抑制ができるためである。   FIG. 13 shows a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the light emitting part of the light source 13 may be composed of a plurality of VCSELs (hereinafter also referred to as light emitting points). This is because the speckle pattern can be suppressed when the selective light emitting unit is composed of a plurality of VCSELs.

以下に、スペックルパターンの抑制方法について説明する。反射光量などから印刷用紙を銘柄レベルで判別するセンサでは、S/Nを向上させるために、光源に半導体レーザを用いることが好ましいが、この場合、該半導体レーザから射出されたコヒーレント光は、記録紙の表面のような粗面の各点で乱反射され、互いに干渉することによりスペックルパターンが発生する。スペックルパターンは光の照射部位によって異なるため、受光器における受光光量のばらつきの原因となり識別精度の低下を招く。そのため、従来は、光源としてLED等が一般的に用いられていた。   The speckle pattern suppression method will be described below. In order to improve the S / N in a sensor that discriminates printing paper from the amount of reflected light at the brand level, it is preferable to use a semiconductor laser as a light source. In this case, coherent light emitted from the semiconductor laser is recorded. A speckle pattern is generated by irregular reflection at each point of a rough surface such as the surface of paper and interference with each other. Since the speckle pattern varies depending on the light irradiation site, it causes variations in the amount of received light in the light receiver, leading to a decrease in identification accuracy. Therefore, conventionally, an LED or the like has been generally used as a light source.

発明者らは、複数の発光部が2次元配列された垂直共振器型の面発光レーザアレイ(VCSELアレイ)を光源として用い、発光部数とスペックルパターンのコントラスト比との関係を求めた(図14参照)。ここでは、スペックルパターンの観測強度における最大値と最小値の差を規格化した値をスペックルパターンのコントラスト比として定義する。なお、以下では、便宜上、スペックルパターンのコントラスト比を単に「コントラスト比」ともいう。   The inventors used a vertical cavity surface emitting laser array (VCSEL array) in which a plurality of light emitting portions are two-dimensionally arranged as a light source, and obtained a relationship between the number of light emitting portions and the contrast ratio of the speckle pattern (see FIG. 14). Here, a value obtained by standardizing the difference between the maximum value and the minimum value in the observation intensity of the speckle pattern is defined as the contrast ratio of the speckle pattern. Hereinafter, for convenience, the contrast ratio of the speckle pattern is also simply referred to as “contrast ratio”.

スペックルパターンの観測は、拡散方向に関してビームプロファイラを用いて行い、ビームプロファイラによる観測結果からコントラスト比を算出した。試料には、互いに平滑度が異なる3種類の普通紙(普通紙A、普通紙B、普通紙C)と光沢紙とを用いた。普通紙Aは、王研式平滑度が33秒の普通紙であり、普通紙Bは、王研式平滑度が50秒の普通紙であり、普通紙Cは、王研式平滑度が100秒の普通紙である。   The speckle pattern was observed using a beam profiler in the diffusion direction, and the contrast ratio was calculated from the observation results obtained by the beam profiler. Three types of plain paper (plain paper A, plain paper B, plain paper C) and glossy paper having different smoothnesses were used as samples. Plain paper A is plain paper with Oken-type smoothness of 33 seconds, plain paper B is plain paper with Oken-style smoothness of 50 seconds, and plain paper C has Oken-style smoothness of 100. It is plain paper for seconds.

本実施形態では、光学センサ2245の光源13の5つの発光部それぞれが4個の発光点を備えている。また、ここで選択発光部の発光点は同時に発光している。なお、上記のように、ここで選択発光部は出荷時の位置調整時に、規定の入射角度(80deg)にもっとも近くなる1つの発光部が選択されている。これにより、スペックルパターンが抑制され、正確な反射光量の検出が可能になる。そして、記録紙の識別精度を高めることができる。   In the present embodiment, each of the five light emitting units of the light source 13 of the optical sensor 2245 includes four light emitting points. Here, the light emitting points of the selective light emitting units emit light simultaneously. As described above, here, the selected light emitting unit is selected as one light emitting unit that is closest to the specified incident angle (80 deg) when the position is adjusted at the time of shipment. As a result, the speckle pattern is suppressed, and an accurate amount of reflected light can be detected. Further, the recording paper identification accuracy can be increased.

なお、入射光が複数の光線からなる場合は、光線毎に入射面が存在することとなるが、ここでは、便宜上、選択発光部の発光点の中心を起点とした基板平面(YZ’平面)に対する法線を入射光線とした入射面を、記録紙における入射面ということとする。   In addition, when incident light consists of a several light ray, there will exist an incident surface for every light ray, but here, for convenience, the board | substrate plane (YZ 'plane) which started from the center of the light emission point of a selective light emission part The incident surface with the normal to the incident ray is referred to as the incident surface on the recording paper.

すなわち、このプリンタ制御装置2090によって行われる紙種判別処理は例として以下のようであってもよい。   That is, the paper type determination process performed by the printer control apparatus 2090 may be as follows as an example.

(1)光学センサ2245の発光部を発光させる。
(2)受光器15及び受光器17の出力信号からS01、S02の値を求める。
(3)S02の値が20以上であった場合は以下(4)の銘柄特定の処理に移り、S02の値が20より小さい場合は、処理部が選択発光部を隣接する発光部に切り替えて(1)の発光部の発光に戻る。
(4)記録紙判別テーブルを参照し、得られたS01及びS02の値から記録紙の銘柄を特定する。
(5)特定された記録紙の銘柄をRAMに保存し、紙種判別処理を終了する。
(1) The light emitting unit of the optical sensor 2245 is caused to emit light.
(2) The values of S01 and S02 are obtained from the output signals of the light receiver 15 and the light receiver 17.
(3) When the value of S02 is 20 or more, the process proceeds to the brand identification process of (4) below, and when the value of S02 is smaller than 20, the processing unit switches the selected light emitting unit to the adjacent light emitting unit. Returning to the light emission of the light emitting part (1).
(4) With reference to the recording paper discrimination table, the brand of the recording paper is specified from the obtained values S01 and S02.
(5) The brand of the specified recording paper is stored in the RAM, and the paper type discrimination process is terminated.

上述した故障の判定方法としては、S01、S02の値がほぼ0に近いなど、記録紙判別テーブル上の代表値の範囲との比較から判定するなどしてもよい。   As the failure determination method described above, determination may be made by comparing with a range of representative values on the recording sheet determination table, for example, the values of S01 and S02 are nearly zero.

ところで、外乱光や迷光の影響で、誤った紙種判別をする恐れがある場合には、光検出系を増やしても良い。   By the way, when there is a risk of erroneous paper type discrimination due to disturbance light or stray light, the number of light detection systems may be increased.

例えば、図15に示されるように、第3の光検出系として受光器23、また第4の光検出系として偏光フィルタ24および受光器25を更に有していても良い。この受光器23は、表面拡散反射光、多重拡散反射及び内部拡散反射光を受光する位置に配置されている。偏光フィルタ24は偏光フィルタ16と同様、P偏光を透過する向きに設置し、受光器25は多重拡散反射及び内部拡散反射光を受光する位置に配置されている。光源13の選択発光部の中心と、照明中心と、偏光フィルタ24の中心と、受光器23および受光器25の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。そして、照明中心と受光器23の中心とを結ぶ線L3と、記録紙の表面とのなす角度ψ3は120°である(図16参照)。また、照明中心と受光器25の中心とを結ぶ線L4と、記録紙の表面とのなす角度ψ4は150°である(図16参照)。   For example, as shown in FIG. 15, a light receiver 23 may be provided as the third light detection system, and a polarizing filter 24 and a light receiver 25 may be further provided as the fourth light detection system. The light receiver 23 is disposed at a position for receiving surface diffuse reflection light, multiple diffuse reflection, and internal diffuse reflection light. Like the polarizing filter 16, the polarizing filter 24 is installed in a direction that transmits P-polarized light, and the light receiver 25 is disposed at a position for receiving multiple diffuse reflections and internal diffuse reflection light. The center of the selective light emitting unit of the light source 13, the center of illumination, the center of the polarizing filter 24, and the centers of the light receiver 23 and the light receiver 25 are present on substantially the same plane. The angle ψ3 formed by the line L3 connecting the illumination center and the center of the light receiver 23 and the surface of the recording paper is 120 ° (see FIG. 16). The angle ψ4 formed by the line L4 connecting the illumination center and the center of the light receiver 25 and the surface of the recording paper is 150 ° (see FIG. 16).

この場合に、プリンタ制御装置2090によって行われる紙種判別処理について以下に説明する。なお、以下では、光源13からの光が記録紙に照射されたときの、プリンタ制御装置2090の増幅回路で増幅された、受光器23の出力信号における信号レベルを「S03」、受光器25の出力信号における信号レベルを「04」という。また、S03やS04がS02と略同等の大きさになるように、受光器23や受光器25を受光器17よりも照明中心に近い位置に設け、反射光の取込角度を受光器17での反射光の取込角度よりも大きくしている。なお、必ずしも全ての光検出系の出力信号レベルを同等にしなくても良い。例えば、正反射光を検出する第1の光検出系の出力信号が別の増幅回路によって増幅される場合には、第2〜第4の光検出系の出力信号レベルを同等にすれば良い。   In this case, a paper type determination process performed by the printer control apparatus 2090 will be described below. In the following description, the signal level in the output signal of the light receiver 23 amplified by the amplifier circuit of the printer control device 2090 when the light from the light source 13 is irradiated onto the recording paper is “S03”. The signal level in the output signal is referred to as “04”. Further, the light receiver 23 and the light receiver 25 are provided closer to the illumination center than the light receiver 17 so that S03 and S04 are substantially the same size as S02, and the reflected light capture angle is set by the light receiver 17. This is larger than the reflected light taking-in angle. Note that the output signal levels of all the light detection systems are not necessarily equal. For example, when the output signal of the first light detection system that detects specularly reflected light is amplified by another amplifier circuit, the output signal levels of the second to fourth light detection systems may be made equal.

(1)光学センサ2245の複数の発光部を同時に発光させる。
(2)各受光器の出力信号からS00〜S04の値を求める。
(3)S01、S02、S03、S04の値を求める。
(4)記録紙判別テーブルを参照し、得られたS01、S02、S03、S04の値から記録紙の銘柄を特定する。
(5)特定された記録紙の銘柄をRAMに保存し、紙種判別処理を終了する。
(1) The plurality of light emitting units of the optical sensor 2245 are caused to emit light simultaneously.
(2) The values of S00 to S04 are obtained from the output signals of the respective light receivers.
(3) The values of S01, S02, S03, and S04 are obtained.
(4) With reference to the recording paper discrimination table, the brand of the recording paper is specified from the obtained values S01, S02, S03, and S04.
(5) The brand of the specified recording paper is stored in the RAM, and the paper type discrimination process is terminated.

なお、この場合は、カラープリンタ2000が対応可能な複数銘柄の記録紙に関して、予め調整工程等の出荷前工程で記録紙の銘柄毎にS01、S02、S03、S04の値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」としてプリンタ制御装置2090のROMに格納している。   In this case, with respect to a plurality of brands of recording paper that can be handled by the color printer 2000, the values of S01, S02, S03, and S04 are measured in advance for each brand of the recording paper in a pre-shipment process such as an adjustment process. The result is stored in the ROM of the printer control device 2090 as a “recording paper discrimination table”.

このように、互いに異なる方向に反射された光をそれぞれ検出する複数の受光系を設け、各受光系での検出値を用いて記録紙を判別することにより、外乱光や迷光などがあっても正確な判別が可能である。   In this way, even if there is disturbance light or stray light by providing a plurality of light receiving systems that detect light reflected in different directions, and discriminating the recording paper using the detection values in each light receiving system Accurate discrimination is possible.

また、この場合に、プリンタ制御装置2090は、S01とS02を用いておおまかに紙種を絞り込み、S03とS04を用いて記録紙の銘柄を特定しても良い。   In this case, the printer control apparatus 2090 may narrow down the paper type roughly using S01 and S02, and specify the brand of the recording paper using S03 and S04.

また、上記実施形態では、光源13が5個の発光部を有する場合や4個の発光点を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、用いるレンズや規定する入射角度の大きさから発光部や発光点の個数や間隔などを設計すればよい。   Moreover, although the case where the light source 13 has five light emission parts and the case where it has four light emission points was demonstrated in the said embodiment, it is not limited to this, The magnitude | size of the lens to be used, and the prescription | regulation of the angle to prescribe | regulate Thus, the number and interval of light emitting portions and light emitting points may be designed.

また、上記実施形態において、各受光器の前方に集光レンズが設けられても良い。この場合は、信号レベルの計測ばらつきを低減することができる。反射光量に基づいて記録紙を判別する光学センサにとって、測定の再現性は重要である。光学センサは、測定時に測定面と記録紙の表面とが同一平面にあることを前提に設置されている。しかしながら、記録紙は、たわみや振動等の理由から、測定面に対し表面が傾斜又は浮き上がってしまい、記録紙表面が測定面と同一平面にならないことがある。これは、反射光の光強度分布の変化を招来し、受光光量が変化し、詳細な判別を安定して行うのは難しい。そこで、受光器の前方に集光レンズを配置すると、反射光の光強度分布が変化しても受光光量を安定化させることができる。   Moreover, in the said embodiment, a condensing lens may be provided ahead of each light receiver. In this case, signal level measurement variations can be reduced. Measurement reproducibility is important for an optical sensor that discriminates recording paper based on the amount of reflected light. The optical sensor is installed on the assumption that the measurement surface and the surface of the recording paper are in the same plane at the time of measurement. However, the surface of the recording paper may be inclined or lifted with respect to the measurement surface due to deflection or vibration, and the recording paper surface may not be flush with the measurement surface. This causes a change in the light intensity distribution of the reflected light, the amount of received light changes, and it is difficult to perform detailed discrimination stably. Therefore, if a condenser lens is disposed in front of the light receiver, the amount of received light can be stabilized even if the light intensity distribution of the reflected light changes.

また、受光器に受光領域が十分大きなフォトダイオード(PD)を用いたり、照射光のビーム径を狭めたりすることによっても、記録紙表面が測定面と同一平面にならない場合の不都合を解消することができる。   In addition, by using a photodiode (PD) with a sufficiently large light receiving area for the light receiver or by narrowing the beam diameter of the irradiated light, the inconvenience when the recording paper surface is not flush with the measurement surface can be eliminated. Can do.

また、受光器に受光領域がアレイ化されたPDを用いて、全体として反射光強度分布のシフト量に対して十分大きな受光領域を有する構成としても良い。この場合、反射光の光強度分布がシフトしたとしても、各PDが検出した信号のうちの最大信号を利用すれば、受光器の出力レベルを安定化させることができる。また、複数のPDがアレイ化された場合に、個々のPDの受光領域を小さくすることにより、入射光と受光領域の中心のずれによる出力の変動も低減できるため、より正確な検出を行うことができる。   Moreover, it is good also as a structure which has a light reception area | region large enough with respect to the shift amount of reflected light intensity distribution as a whole using PD by which the light reception area | region was arranged in the light receiver. In this case, even if the light intensity distribution of the reflected light is shifted, the output level of the light receiver can be stabilized by using the maximum signal among the signals detected by each PD. In addition, when a plurality of PDs are arrayed, by reducing the light receiving area of each PD, it is possible to reduce fluctuations in output due to the shift between the center of the incident light and the light receiving area, so that more accurate detection is performed. Can do.

また、S偏光の正反射光の光量及びP偏光の正反射光の光量と対象物(記録紙)の平滑度や厚さおよび坪量との関係を予め求めて、データベースとしてプリンタ制御装置2090のROMに格納しておき、該データベースを参照して光学センサ2245の出力に基づいて対象物(記録紙)の平滑度や厚さおよび坪量を特定し、該特定された平滑度や厚さおよび坪量に応じて画像形成条件を調整しても良い。   Further, the relationship between the light quantity of S-polarized regular reflection light and the light quantity of P-polarized regular reflection light and the smoothness, thickness and basis weight of the object (recording paper) is obtained in advance, and the database of the printer controller 2090 is used as a database. The smoothness, thickness and basis weight of the object (recording paper) are specified based on the output of the optical sensor 2245 with reference to the database, and the specified smoothness, thickness and Image forming conditions may be adjusted according to the basis weight.

また、上記実施形態では、給紙トレイが1つの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、給紙トレイが複数あっても良い。この場合は、給紙トレイ毎に光学センサ2245を設けても良い。   In the above embodiment, the case where there is one paper feed tray has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of paper feed trays may be provided. In this case, an optical sensor 2245 may be provided for each paper feed tray.

また、上記実施形態において、搬送中に記録紙の銘柄を特定しても良い。この場合は、光学センサ2245は搬送路近傍に配置される。例えば、光学センサ2245を、前記給紙コロ2054と前記転写ローラ2042との間の搬送路近傍に配置しても良い。   In the above embodiment, the brand of the recording paper may be specified during conveyance. In this case, the optical sensor 2245 is disposed in the vicinity of the conveyance path. For example, the optical sensor 2245 may be disposed in the vicinity of the conveyance path between the paper feed roller 2054 and the transfer roller 2042.

また、上記実施形態において、用紙を給紙トレイに充填する以前に記録紙の銘柄を特定しても良い。この場合は、光学センサ2245はカラープリンタ2000の外部に設置される。例えば、光学センサ2245はカラープリンタ2000の外装の上面に据え置きされていても良い。また、一例として光学センサ2245は手で持ちやすい形状で、記録紙の銘柄を特定する際に光学センサ2245を取り外しすることが可能な形態であっても良い。   In the above embodiment, the brand of the recording paper may be specified before the paper is filled in the paper feed tray. In this case, the optical sensor 2245 is installed outside the color printer 2000. For example, the optical sensor 2245 may be placed on the upper surface of the exterior of the color printer 2000. Further, as an example, the optical sensor 2245 may have a shape that can be easily held by hand, and may have a configuration in which the optical sensor 2245 can be removed when specifying the brand of the recording paper.

また、光学センサ2245によって識別される対象物は、記録紙に限定されるものではない。   The object identified by the optical sensor 2245 is not limited to recording paper.

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ2000の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モノクロ画像を形成するレーザプリンタであっても良い。また、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。   In the above embodiment, the case of the color printer 2000 as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a laser printer that forms a monochrome image may be used. Further, it may be an image forming apparatus other than a printer, for example, a copier, a facsimile, or a multifunction machine in which these are integrated.

また、上記実施形態では、画像形成装置が4つの感光体ドラムを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、5つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。   In the above embodiment, the case where the image forming apparatus has four photosensitive drums has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a printer having five photosensitive drums may be used.

また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、トナー像が感光体ドラムから記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。   In the above embodiment, the image forming apparatus is described in which the toner image is transferred from the photosensitive drum to the recording paper via the transfer belt. However, the present invention is not limited to this, and the toner image is recorded from the photosensitive drum. It may be an image forming apparatus that is directly transferred to paper.

また、光学センサ2245は、記録紙にインクを吹き付けて画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。   The optical sensor 2245 can also be applied to an image forming apparatus that forms an image by spraying ink on recording paper.

2000 カラープリンタ
2010 光走査装置
2030 感光体ドラム
2031 クリーニングユニット
2032 帯電装置
2033 現像ローラ
2040 転写ベルト
2042 転写ローラ
2050 定着装置
2054 給紙コロ
2058 排紙ローラ
2060 給紙トレイ
2070 排紙トレイ
2080 通信制御装置
2090 プリンタ制御装置
2245 光学センサ
11 照射部
12 対象物(記録紙)
13 光源
14 発光部
15 受光器
16 偏光光学素子
17 受光器
18 コリメートレンズ
19 記憶メモリー
20 出力信号設定値
21 発光部選択手段
22 発光点
23 受光器
24 偏光フィルタ
25 受光器
26 配線部材
27 電極パッド
190 暗箱
191 開口部
2000 Color Printer 2010 Optical Scanning Device 2030 Photosensitive Drum 2031 Cleaning Unit 2032 Charging Device 2033 Developing Roller 2040 Transfer Belt 2042 Transfer Roller 2050 Fixing Device 2054 Paper Roll 2058 Paper Discharge Roller 2060 Paper Feed Tray 2070 Paper Discharge Tray 2080 Communication Control Device 2090 Printer control device 2245 Optical sensor 11 Irradiation unit 12 Object (recording paper)
13 Light source 14 Light emitter 15 Light receiver 16 Polarizing optical element 17 Light receiver 18 Collimator lens 19 Storage memory 20 Output signal setting value 21 Light emitter selection means 22 Light emitting point 23 Light receiver 24 Polarizing filter 25 Light receiver 26 Wiring member 27 Electrode pad 190 Dark box 191 opening

特開2005−156380号公報JP 2005-156380 A 特開2012−127937号公報JP 2012-127937 A 特開2013−186282号公報JP 2013-186282 A

Claims (13)

対象物の表面に向けて前記表面の法線に対して角度を有する光を射出し、前記角度を変更可能な照射部と、
前記照射部から射出された光が前記対象物で反射された光を検出し信号を出力する光検出部と、を備え、
前記光検出部からの出力信号に基づき前記角度を設定することを特徴とする光学センサ。
An irradiation unit that emits light having an angle with respect to the normal of the surface toward the surface of the object, and the angle can be changed;
A light detection unit that detects light reflected from the object and outputs a signal emitted from the irradiation unit, and
The optical sensor, wherein the angle is set based on an output signal from the light detection unit.
前記出力信号に基づいて、前記対象物を特定する処理部を備え、
前記処理部は、前記設定する角度における前記光検出部からの出力信号設定値を記憶する記憶メモリーを有し、
前記記憶メモリーに記憶された前記出力信号設定値と前記光検出部からの前記出力信号と、に基づき前記角度を設定することを特徴とする請求項1に記載の光学センサ。
A processing unit for identifying the object based on the output signal;
The processing unit has a storage memory for storing an output signal set value from the light detection unit at the set angle,
The optical sensor according to claim 1, wherein the angle is set based on the output signal setting value stored in the storage memory and the output signal from the light detection unit.
前記照射部は、複数の発光部を有する光源を含み、
前記処理部は、前記記憶メモリーに記憶された前記出力信号設定値と前記光検出部からの複数の信号値と、に基づき発光部を選定する発光部選択手段と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の光学センサ。
The irradiation unit includes a light source having a plurality of light emitting units,
The processing unit is configured to select a light emitting unit based on the output signal set value stored in the storage memory and a plurality of signal values from the light detection unit, and
The optical sensor according to claim 2, further comprising:
前記発光部選択手段は、前記前記複数の発光部から、前記出力信号設定値に最も近い信号値の発光部を選定することを特徴とする請求項3に記載の光学センサ。   The optical sensor according to claim 3, wherein the light emitting unit selection unit selects a light emitting unit having a signal value closest to the output signal set value from the plurality of light emitting units. 前記発光部選択手段は、前記選定された発光部を他の発光部に変更可能であることを特徴とする請求項4に記載の光学センサ。   The optical sensor according to claim 4, wherein the light emitting unit selection unit can change the selected light emitting unit to another light emitting unit. 前記変更された他の発光部は、前記選定された発光部に隣接する発光部であり、前記出力信号設定値に二番目に近い他の発光部であることを特徴とする請求項5に記載の光学センサ。   6. The changed light emitting unit is a light emitting unit adjacent to the selected light emitting unit, and is another light emitting unit that is second closest to the output signal setting value. Optical sensor. 前記照射部の光源の発光部は複数の発光点からなることを特徴とする請求項6記載の光学センサ。   The optical sensor according to claim 6, wherein the light emitting portion of the light source of the irradiating portion includes a plurality of light emitting points. 対象物の表面に向けて前記表面の法線に対して角度を有し、コリメートレンズにより略平行光とした第1の偏光方向の直線偏光を射出する照射部と、
前記照射部から射出された光が前記対象物で反射された光を検出する第1の光検出器を含む第1の光検出系と、
前記対象物で拡散反射された光の光路上に配置され、前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向の直線偏光成分を分離する偏光光学素子、及び該偏光光学素子で分離された第2の偏光方向の直線偏光成分を受光する第2の光検出器を含む第2の光検出系と、
前記第1から第2の光検出器の出力信号に基づいて、前記対象物を特定する処理部を備え、
前記照射部は、複数の発光部を有する光源を含み、
前記発光部は前記角度を変更可能であって、前記第1の光検出器からの出力信号に応じて前記角度を設定することを特徴とする光学センサ。
An irradiation unit that emits linearly polarized light having a first polarization direction having an angle with respect to a normal line of the surface toward the surface of the object and being substantially parallel light by a collimator lens;
A first light detection system including a first light detector that detects light emitted from the irradiation unit and reflected by the object;
A polarization optical element that is disposed on an optical path of light diffusely reflected by the object and separates a linearly polarized light component in a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction, and separated by the polarization optical element A second light detection system including a second light detector for receiving a linearly polarized light component in the second polarization direction;
A processing unit that identifies the object based on output signals of the first to second photodetectors;
The irradiation unit includes a light source having a plurality of light emitting units,
The optical sensor is capable of changing the angle, and sets the angle according to an output signal from the first photodetector.
前記対象物で拡散反射された光の光路上に配置された少なくとも1つの光検出器を含む第3の光検出系と、
該第3の光検出系の少なくとも1つの光検出器の出力信号に基づいて前記対象物を特定する処理部と、を更に備えていることを特徴とする請求項8に記載の光学センサ。
A third light detection system including at least one light detector disposed on an optical path of light diffusely reflected by the object;
The optical sensor according to claim 8, further comprising: a processing unit that identifies the object based on an output signal of at least one photodetector of the third light detection system.
前記対象物で拡散反射された光の光路上に配置され、前記第2の偏光方向の直線偏光を分離させる少なくとも1つの光学素子、及び該少なくとも1つの光学素子が分離した光を受光する少なくとも1つの光検出器を含む第4の光検出系と、
該第4の光検出系の少なくとも1つの光検出器の出力信号に基づいて前記対象物を特定する処理部と、を更に備えていることを特徴とする請求項9に記載の光学センサ。
At least one optical element that is disposed on the optical path of light diffusely reflected by the object and separates linearly polarized light in the second polarization direction, and at least one that receives light separated by the at least one optical element. A fourth light detection system including two light detectors;
The optical sensor according to claim 9, further comprising: a processing unit that identifies the object based on an output signal of at least one photodetector of the fourth light detection system.
記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記記録媒体を対象物とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の光学センサを備えることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus for forming an image on a recording medium, comprising the optical sensor according to claim 1, wherein the recording medium is an object. 前記光学センサの対象物特定手段で特定された対象物に応じて画像形成条件を調整する調整装置を備えることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 11, further comprising an adjusting device that adjusts an image forming condition in accordance with an object specified by the object specifying unit of the optical sensor. 前記調整装置は、前記光学センサの出力信号に基づいて前記記録媒体の銘柄を特定し、
該特定された銘柄に応じて画像形成条件を調整することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
The adjustment device identifies the brand of the recording medium based on the output signal of the optical sensor,
The image forming apparatus according to claim 12, wherein image forming conditions are adjusted according to the specified brand.
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