CN103309194A - 光学传感器及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

光学传感器和图像形成装置。所述光学传感器包括：光发射模块，以在相对于纸张表面的法线倾斜的入射方向上向物体表面发射具有第一偏振方向的线性偏振光；第一光检测器模块，包括在相对于在从所述光发射模块发射并且在纸张表面上规则反射的光束的光路倾斜的光路中在表面的入射平面内布置的第一光检测器；以及第二光检测器模块，包括在来自纸张表面的漫反射光束的光路中在表面的入射平面内布置的光学元件以分离具有垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的线性偏振光束，并且包括第二光检测器以接收具有由所述光学元件分离的光束。

Description

光学传感器及图像形成装置

技术领域

本公开大体涉及光学传感器及图像形成装置，并且尤其涉及适用于识别纸张种类的光学传感器，以及包括该光学传感器的图像形成装置。

背景技术

在诸如数码复印机和激光打印机之类的图像形成装置中，调色剂图像被转印至由纸张代表的打印介质的表面，并且该调色剂图像在预定环境下通过加热和加压定影从而形成图像。在图像形成中必须考虑的一个重要的因素就是诸如在定影的时候的热量或压力之类的定影条件。为了高质量地进行图像形成，需要根据打印介质来单独设置定影条件。

打印纸张上的图像质量极大地受打印纸张的材料、厚度、湿度、平滑度、涂层状态等影响。例如，关于打印纸张的平滑度，如果定影条件保持不变，则调色剂到打印纸张表面上细微不规则的凹坑的定影速率可以极度降低。换句话说，除非对该种类的打印纸张使用恰当的定影条件，否则就将出现色彩不规则性。

随着近年来图像形成装置的发展以及表现方法的多样化，存在各种打印介质或者几百种打印纸张。进一步，关于每一种，都存在具有不同纸张特性的品牌，诸如重量容量和厚度。为了高质量地进行图像形成，需要根据这些品牌的每一种单独设置定影条件。

近些年，打印纸张品牌的数量越来越多；例如，对普通打印纸张、光滑涂层纸张、不光滑涂层纸张、艺术涂层纸张、塑料纸张以及诸如表面浮雕的纸张之类的特殊纸张的每一个都存在很多品牌。

借助现有图像形成装置，使用者在进行打印工作时必须设置定影条件。出于这个原因，存在如下的不便利：使用者必须熟悉用于识别所使用的打印纸张的种类的知识以及用于根据纸张的种类手动地输入打印工作的设置条目的知识。如果输入了不恰当的该种类的设置条目，则难以获得具有最优图象质量的图像。

日本特开专利公开号2002-340518公开了一种包括传感器的表面特性识别装置，该传感器通过使得传感器与打印材料表面接触并且用来自传感器的光扫描表面来识别打印材料表面的表面特性。

日本特开专利公开号2003-292170公开了一种打印装置，其通过压力传感器在与打印纸张的接触中所检测的压力值来检测打印纸张的种类。

日本特开专利公开号2005-156380公开了一种打印材料区分装置，其使用反射光束和发射光束来区分打印材料的种类。

日本特开专利公开号10-160687公开了一种纸张材料质量区分装置，其，基于纸张材料表面反射的反射光束和通过纸张材料发射的发射光束的量在运动期间区分纸张材料的质量。

日本特开专利公开号2006-062842公开了一种具有区分单元的图像形成装置，该区分单元基于来自反射型光学传感器的检测输出来区分馈纸部分中包含的打印材料的存在和馈纸部分的存在。

日本特开专利公开号11-249353公开了一种图像形成装置，其中，分别检测当用光束照射打印介质时反射光束的两个偏振光分量的量，并且区分打印介质的表面特性。

然而，根据现有技术的图像形成装置难以精确地识别纸张的种类而不增加装置成本及尺寸。

发明内容

一方面，本公开提供了光学传感器，能够精确地识别纸张的种类而不增加装置成本和尺寸。

在解决或者减少了一个或多个上述问题的实施例中，本公开提供了包括如下的光学传感器：光发射模块，在相对于物体表面的法线方向倾斜的入射方向上发射具有第一偏振方向的线性偏振光束到物体表面；第一光检测器模块，包括在相对于在从光发射模块发射并且在物体表面上规则(regularly)反射的光束的光路倾斜的光路中的物体表面的入射的平面内布置的第一光检测器；以及第二光检测器模块，包括在来自物体表面的漫反射光束的光路中的物体表面的入射平面内布置的光学元件以分离具有垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的线性偏振光束并且包括第二光检测器以接收具有由该光学元件分离的第二偏振方向的光束。

当与附图结合阅读时，本公开的其它目的、特征和优势将从以下详细描述中变得更明显。

附图说明

图1是用于说明根据本公开的实施例的彩色打印机的大体构成的示图。

图2是用于说明根据本公开的实施例的用于图1所示的彩色打印机的光学传感器的构成的示图。

图3是用于说明光学传感器的光源中包括的垂直空腔表面发射激光阵列的示图。

图4是用于说明入射在打印纸张上的光束的入射角。

图5是用于说明示出了布置两个光检测器的位置。

图6A是用于说明规则反射角和规则反射方向的示图。

图6B是用于说明相对于规则反射角的小反射角和相对于规则反射方向的小角度反射方向。

图6C是用于说明相对于规则反射角的大反射角和相对于规则反射方向的大角度反射方向。

图7A是用于说明表面规则反射光的示图。

图7B是用于说明表面漫射光的示图。

图7C是用于说明示出了内部漫射光。

图8是用于说明由测向光度计获取的检测角和反射光的强度之间的特性的测量结果的示图。

图9是用于说明由每个光检测器接收的光束的示图。

图10是用于说明对各种品牌的打印纸张的信号线S1和S2的测量结果的示图。

图11是用于说明光发射部件的数量对斑点图案的对比率的影响的示图。

图12是用于说明当光发射部件的数量改变时以及当每一个光发射部件的光量改变时斑点图案和总光量的对比率的测量结果的示图。

图13是用于说明当光源的驱动电流改变时斑点图案的光强度分布的示图。

图14是用于说明当光源的驱动电流高速改变时斑点图案的有效光强度分布的示图；

图15是用于说明光学传感器的修改的示图。

图16是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图17是用于说明光发射部件的间隔是不等间隔的表面发射激光阵列的示图。

图18是用于说明当光发射部件是等间隔时斑点图案的光强度分布。

图19是用于说明当光发射部件是不等间隔时斑点图案的光强度分布。

图20是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图21是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图22是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图23是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图24是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图25是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图26是用于说明S4/S1和S3/S2以及打印纸张的品牌之间的关系的示图。

图27A和27B是用于说明干扰光的影响的示图。

图28是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图29是用于说明光学传感器的另一修改的示图。

图30是用于说明厚度和信号级别S1的测量结果的示图。

图31是用于说明密度和信号级别S1的测量结果的示图。

具体实施方式

参考附图给出本公开的实施例的描述。

将参考图1至14描述本公开的实施例。图1示出了根据本实施例的彩色打印机2000的大体构成。

本实施例的彩色打印机2000是级联式多彩打印机，其中，叠加四种色彩(黑、青、品红、黄)的图像从而形成全彩图像。这种彩色打印机一般包括光学扫描装置2010、四个光导鼓2030a，2030b，2030c，2030d、四个清洁单元2031a，2031b，2031c，2031d、四个充电单元2032a，2032b，2032c，2032d、四个显影辊2033a，2033b，2033c，2033d、四个驱动辊2034a，2034b，2034c，2034d、转印带2040、转印辊2042、定影单元2050、给纸辊2054、递送辊2058、给纸盘2060、纸张输出盘2070、通信控制器2080、光学传感器2245和打印机控制器2090。

打印机控制器2090控制彩色打印机的上述组件。通信控制器2080通过网络控制与主机装置(例如，个人计算机)的双向通信。

打印机控制器2090一般包括CPU、ROM、RAM、放大器和A/D转换电路。在ROM中，存储由CPU可解读的控制代码描述的计算机可执行程序以及当CPU执行程序时使用的各种数据。RAM是当执行程序时提供由CPU使用的工作空间的存储器。AD转换电路将模拟数据转换为数字数据。打印机控制器2090依据从主机装置接收到的指令控制各个构成部件，并且将从主机装置接收到的图像信息传输给光学扫描装置2010。

光导鼓2030a、充电单元2032a、显影辊2033a和清洁单元2031a被作为一个组使用，并构成形成黑色图像的K(黑色)图像形成站(K站)。光导鼓2030b、充电单元2032b、显影辊2033b和清洁单元2031b被作为一个组使用，并构成形成青色图像的C(青色)图像形成站(C站)。光导鼓2030c、充电单元2032c、显影辊2033c和清洁单元2031c被作为一个组使用，并构成形成品红色图像的M(品红色)图像形成站(M站)。光导鼓2030d、充电单元2032d、显影辊2033d和清洁单元2031d被作为一个组使用，并构成形成黄色图像的Y(黄色)图像形成站(Y站)。

每个光导鼓都具有在其中形成光敏层的表面。也就是，每个光导鼓的表面是用于图像形成的光学扫描的表面。每个光导鼓都在图1中所示的箭头方向上由未示出的旋转机构旋转。

每个充电单元都可以一致方式分别给对应光导鼓的表面充电。

光学扫描装置2010用依据从打印机控制器2090处接收的多彩图像信息(黑色图像信息、青色图像信息、品红色图像信息、黄色图像信息)调制的对应色彩的光束，分别光学地扫描对应光导鼓的带电表面。由此，对应于相关图像信息的潜像就分别形成在了每个光导鼓的表面上。所形成的潜像通过光导鼓的旋转而在朝向对应显影辊的方向上移动。

通过光导鼓的旋转，将来自对应调色剂盒(未示出)的调色剂被均匀地供应到每个显影辊上。如果每个显影辊的表面的调色剂都接触到对应光导鼓的表面，那么该调色剂就只被转印到光照射的表面。即，每个显影辊使得调色剂附着到在对应光导鼓表面上形成的潜像上，从而调色剂图像被显影。附着调色剂的图像(调色剂图像)通过光导鼓的旋转在到转印带2040的方向上移动。

黄色、品红色、青色和黑色的各个调色剂图像在预定定时顺序地转印，并且将它们叠加在转印带2040上，从而形成全彩图像。打印纸张被存储在给纸盘2060中。给纸辊2054接近给纸盘2060地布置，并且在每次从给纸盘2060中取出打印纸张。打印纸张以预定定时被发送到转印带2040和传送辊2042之间的间隙。由此，转印带2040上的调色剂图像被转印到打印纸张上。调色剂图像向其转印的打印纸张被发送到定影单元2050。

使用定影单元2050，向打印纸张上施加热和压力并且调色剂图像被定影到打印纸张上。图像向其定影的打印纸张经由传送辊2058被发送到纸张输出盘2070中并堆叠在纸张输出盘2070上。

每个清洁单元去除掉残留在对应光导鼓的表面上的调色剂(残余调色剂)。残余调色剂从其去除的光导鼓表面回到面朝对应充电单元的位置。

在本实施例中，光学传感器2245被用于识别给纸盘2060中打印纸张的品牌。如图2所示，这个光学传感器2245包括光源11、准直透镜12、两个光检测器13和15、偏振滤光器14和收纳这些部件的黑盒子16。

黑盒子16是金属盒子。例如，这个盒子由铝制成，并且为了减少干扰光和杂散光(stray light)的影响，黑盒子的表面要完成黑色耐热铝处理(或涂层铝的阳极化处理)。如图2所示，黑盒子16在盒子组件的底部表面具有开口，经由该开口盒子组件暴露于容纳在给纸盘2060中的打印纸张，并且从光源11发射的光束通过该开口入射在打印纸张的表面上。

接下来，假设在XYZ三维直角坐标系中的Z轴朝向代表与打印纸张的表面垂直的方向，并且在该XYZ三维直角坐标系中的XY平面代表与打印纸张的表面平行的表面。假设光学传感器2245在在给纸盘2060中的打印纸张的+Z侧上布置。

光源11包括多个形成于一个基底上的光发射部件。每个光发射部件都形为垂直腔面发射激光器(VCSEL)。具体地，光源11包括垂直腔面发射激光器(VCSEL)，其包含以二维形式排列的多个光发射部件(或者VCSEL)。

图3示出了在光学传感器2245的光源11中包括的垂直腔面发射激光器阵列(VCSEL阵列)。如图3所示，在光源11中提供排列9个光发射部件(VCSEL)的二维阵列。布置此光源11，从而每个光发射部件都发射入射在打印纸张上的s-偏振的线性偏振光束。在本实施例中，从光源11至打印纸张表面的光束入射角θ(参见图4)是80度。

在由光源11发射的光束的光路上布置准直透镜12，以将光束转化成准直光束(一般都是彼此平行)。来自于准直透镜12的准直光束穿过黑盒子16的开口，并且照射黑盒子16底部之下的打印纸张。接下来，打印纸张的表面上的照射区域的中心称为照射中心，并且来自准直透镜12的每个光束称为发射光束。

一般来讲，当光入射到介质的界面平面时，包含入射光和在入射点的界面平面的法线的平面被称为入射平面。严格来讲，在入射光包括多个光束的情况下，每个光束都存在入射平面。然而，接下来，为了方便起见，假设在照射中心入射的光束的入射平面称为打印纸张上的入射平面。即，假设打印纸张上的入射平面包含照射中心并且与XYZ三维直角坐标系中的XZ平面平行。

偏振滤光器14布置在照射中心的+Z侧。该偏振滤光器14是透射p-偏振光并且切断s-偏振光的偏振滤光器。替代地，偏振滤光器14可以用具有等同功能的偏振光束分光器来代替。

在偏振滤光器14的+Z侧布置光检测器13。在本实施例中，如图5所示，绘制线L1以连接照射中心、偏振滤光器14的中心和光检测器13的中心，并且线L1与打印纸张的表面形成的角度φ1(如图5)等于90度。即，线L1等同于在照射中心处打印纸张表面的法线。

光检测器15相对于X轴朝向被布置在照射中心在+X侧上。在本实施例中，绘制线L2以连接照射中心和光检测器15的中心，并且线L2与打印纸张表面形成的角度φ2(参见图5)等于例如165度。

另一方面，规则反射的方向与打印纸张表面形成的角度等于例如170度。在此情况下，线L2与规则反射的方向形成的角度例如等于5度。

接下来，小于规则反射角的反射角(图6A)被称做小反射角(图6B)，并且小反射角的方向被称做小角反射方向(图6B)。另一方面，大于规则反射角的反射角(图6A)被称做大反射角(图6C)，并且大反射角的方向被称做大角反射方向(图6C)。

在本实施例中，光检测器15布置在以小反射角反射的光的光路中。

在本实施例中，光源11的中心、照射中心、偏振滤光器14的中心、光检测器13的中心和光检测器15的中心基本上位于相同的平面上。

可信的是，当照射打印纸张时来自打印纸张的反射光被分为在打印纸张表面上反射的反射光和在打印纸张表面的内部漫反射的反射光。接下来，为方便起见，在打印纸张表面的内部内部漫反射的反射光被称做内部漫反射光(参见图7C)。更进一步，可信的是，在打印纸张表面反射的反射光被分为在打印纸张表面规则反射的反射光和在打印纸张表面漫射反射的反射光。接下来，为方便起见，将在打印纸张表面规则反射的反射光称做表面规则反射光(参见图7A)，将在打印纸张表面漫射反射的反射光称做表面漫射反射光(参见图7B)。

打印纸张的表面通常包括平坦部分和倾斜部分，并且打印纸张表面的平滑度由平坦部分和倾斜部分的比率确定。平坦部分中反射的光变成表面规则反射光，由倾斜部分反射的光变成表面漫射反射光。表面漫射反射光被认为包含完全分散并且具有各向同性反射方向的反射光束。随着打印纸张表面的平滑度增加，表面规则反射光的光量也增加。

在没有向其表面施加涂层的普通纸张的情况下(其平滑度一般具有10秒到120秒的范围)，几乎没有平坦部分，并且倾斜部分占据的比例大。出于此原因，在规则反射的方向上反射的光包括以混合方式呈现的表面规则反射光和表面漫射反射光。

测向光度计是在不同角度下测量从物体反射的光的装置。在本实施例中，将测向光度计布置以在入射角被固定的情况下测量在打印纸张上反射的光的强度的检测角依赖特性(detection-angle dependent characteristics)。图8示出了从测向光度计获取的检测角和三种打印纸张(A、B、C)的反射强度的特性测量值。在这个例子中，入射角定影为80度。在图8中，水平轴代表检测角(度数)，并且反射角的基准平面和上述的角度φ2(如图5)是相同的。打印纸张A是平滑度是5200秒的有涂层纸张，打印纸张B是平滑度为40秒的普通纸张，而打印纸张C是平滑度为120秒普通纸张。为方便起见，在图8中图示将检测角度向其转换的反射角的值。

如图8所示，在有涂层纸张A的情况下，当检测方向几乎和规则反射的方向相同时，呈现反射光强度的峰值。然而，在普通纸张B和C的情况下，当检测方向从规则反射的方向平移大约5度时，呈现反射光强度的峰值。可以理解的是，图8中的测量结果是基于微元理论和菲涅耳方程式的。在微元理论中，假设表面不规则是微观的倾斜部分。根据菲涅耳方程式，随着入射角的增加，反射系数也增加。

图8中所示的例子中，当检测角大约为172度时(或者当反射角大约为82度时)，三种打印纸张(A、B、C)的反射光强度几乎相同。如果用于不同种类的打印纸张的光学传感器中的信号电平在此方式下几乎相同，则难以精确识别出每一纸张的种类。

上述测向光度计的检测角的测量精度级别是0.1度。然而，在光学传感器2245中，到光检测器15的反射光的光路长度小，并且光检测器15接收的光的入射角的范围(将称为接收角范围)相对大(若干度)。

例如，当接收角范围是±5度时，尽管光检测器15被布置在规则反射的方向上(为图8中大约80度的反射角的方向)，但是光检测器15接收的光的反射角在75-85度范围内。在此情况下，其反射角为大约82度的反射光也由光检测器15接收，在此反射角，识别纸张种类的精度级别最小。在图8的例子中，如果检测角超过172度，则打印纸张A中的反射光强度就迅速降低。如果对于检测角范围从165度至175度(或者对于具有从75度到85度范围的反射角)的反射光强度被积分，则三种打印纸张(A、B、C)的积分值之间的差最小。因此，如果光检测器15被布置在规则反射的方向(或者80度的反射角的方向)上，则识别纸张种类的精度级别下降。

在本实施例中，，连接照射中心和光检测器15的中心的线L2与打印纸张的表面形成的角度φ2(如图5)等于165度(其等同于75度的反射角)，以便当考虑光检测器15的接收角范围时，防止接收其检测角是大约172度的反射光。

在图8的例子中，当检测角小于170度时，对于三种打印纸张(A、B、C)的每一种的反射光强度都随检测角的增加而增加。如果接收角范围内的反射光强度被积分，则三种打印纸张(A、B、C)的积分值之间的差相对大。因此，可以提高识别纸张种类的精度级别。

然而，从图8可以明显看出，如果检测角太小，则反射光强度也很小。在此情况下，由光检测器15接收的光量下降并且S/N降低了。因此，在本实施例中，大约160度的检测角(或者大约70度的反射角)被采用为检测角的下限。换句话说，检测角的上限等于170度并且检测角的下限是160度。特别地，在本实施例中，角度φ2被设置为165度，从而其检测角在160度-170度的范围中的反射光可以由光检测器15接收。

在通常使用的打印纸张情况下，反射光的多重散射发生在纸张的内部纤维中，并且在打印纸张的表面内部漫反射反射的反射光仅仅被转换成漫反射光。接下来，来自打印纸张的表面内部的反射光是内部漫反射光(图7C)。类似于表面漫反射光，内部漫反射的反射光被认为是包括完全散射并且具有各向同性反射方向的反射光束。

表面规则反射光和表面漫反射光的偏振方向与入射光的偏振方向相同。为了允许使得偏振方向在打印纸张的表面上旋转，入射光必须在相对于入射方向的旋转方向上倾斜的斜面上反射。在本实施例中，光源的中心、照射中心和每个光检测器的中心位于相同平面上，并且其偏振方向在打印纸张的表面上旋转的反射光不进入每一个光检测器。

另一方面，内部漫反射光的偏振方向相对于入射光的偏振方向旋转。显得内部漫反射光弥漫于纤维内部并且经历多重散射，从而使得其偏振方向旋转。

表面漫反射光和内部漫反射光入射在偏振滤光器14上。表面漫反射光的偏振方向是s-偏振(与入射光的偏振方向相同)，并且表面漫反射光被偏振滤光器14切断。另一方面，内部漫反射光的偏振方向相对于入射光的偏振方向被旋转，并且在内部漫反射光中包含的p-偏振分量弥漫于偏振滤光器14。因此，在内部漫反射光中包含的p-偏振分量由光检测器13接收(如图9)。

接下来，在内部漫反射光中包含的p-偏振分量被称为内部漫反射光的p-偏振分量，而在内部漫反射光中包含的s-偏振分量被称为内部漫反射光的s-偏振分量。

本公开的发明人已经确认，内部漫反射光的p-偏振分量的光量示出了打印纸张的厚度和强度的相关性。这是因为p-偏振分量的光量依赖于穿过打印纸张内部的纤维的反射光的光路长度。

表面规则反射光以及表面漫反射光和内部漫反射光的小部分入射在光检测器15上。

光检测器13和光检测器15的每一个将与在对应的光检测器中接收到的光量成比例的电信号(或光电转换信号)分别输出给打印机控制器2090。接下来，当打印纸张被来自光源11的光照射时，S1表示光检测器13的输出信号的信号电平，而S2表示光检测器15输出信号的信号电平。

在本实施例中，关于可以用于彩色打印机2000的打印纸张的很多品牌，在诸如调整处理之类的发货前处理中对每一个品牌预先测量S1和S2的值，并且将这些测量结果存储在打印机控制器2090的ROM中作为打印纸张区分表。图10对于当前国内市场可用的打印纸张的30个品牌示出了信号电平S1和S2的测量值。在图10中，用虚线指示的每一个矩形示出来自相同品牌的信号电平值的变化范围。例如，当由光学传感器2245获得的S1和S2的检测值匹配由图10中的◇指示的测量值时，彩色打印机200中打印纸张的种类被识别为是D品牌。如果由光学传感器2245获得的S1和S2的检测值匹配由图10中的■指示的测量值时，彩色打印机200中打印纸张的种类被识别为最接近C品牌。

如果由光学传感器2245获得的S1和S2的检测值匹配由图10中的◆指示的测量值，则彩色打印机200中打印纸张的种类被识别为A品牌或B品牌中的一个。例如，在这种情况下，将A品牌的平均测量值和检测值之间的差以及B品牌的平均测量值和检测值之间的差计算。彩色打印机200中的打印纸张的种类被识别为是具有所计算的差较小的品牌。替代地，彩色打印机200中的打印纸张的种类可以如下识别。假设打印纸张的种类是A品牌，则将包括检测值的变化计算。假定打印纸张的种类是B品牌，则将包括检测值的变化计算。随后，彩色打印机200中的打印纸张的种类被识别为是具有所计算的变化较小的品牌。

传统地，基于规则反射光的光量来检测纸张表面的光泽度，基于规则反射光的光量和漫射反射光的光量的比率来检测纸张表面的平滑度，并且由光泽度和平滑度来识别打印纸张的种类。相反地，在本实施例中，从反射光检测出不仅包含打印纸张的表面的光泽度和平滑度，还包含打印纸张的厚度和密度，并且可以比传统识别方法更精细地识别打印纸张的种类。

例如，难以仅基于由传统识别方法使用的纸张表面的信息在普通纸张和罩面有涂层纸张之间区分。然而，在本实施例中，对于识别打印纸张的种类除了打印纸张内部的信息还使用纸张表面的信息，并且可以不仅在普通纸张和罩面有涂层纸张之间区分，还区分普通纸张的多个品牌和罩面有涂层纸张的多个品牌。

另一方面，在本实施例中，可以从打印纸张的多个品牌中识别出一个纸张的品牌，在该多个品牌中，光泽度、平滑度、厚度以及密度中的至少一个不同。

在本实施例中，关于可以用在彩色打印机2000中的打印纸张的很多品牌，在诸如调整处理之类的发货前处理中对于每一个品牌预先确定对彩色打印机2000的各个站的光学显影条件和转印条件，并且将确定结果存储在打印机控制器2090的ROM中作为显影/转印表。

当彩色打印机2000的电源被接通或者当向给纸盘2060供应一张或多张打印纸张时，将打印机控制器2090激活以进行打印纸张的纸张种类区分处理。由打印机控制器2090进行的此纸张种类区分处理包括以下步骤(1)-(4)。

(1)控制光学传感器2245的光发射部件以同时发射光束。

(2)基于光检测器13和光检测器15的各自的输出信号计算S1和S2的值。

(3)通过基于所计算的S1和S2值存取ROM中的打印纸张区分表，识别打印纸张的品牌。

(4)将所识别的打印纸张的品牌储存在RAM中，并且终止纸张种类区分处理。

如果接收来自使用者的打印工作请求，则打印机控制器2090读出在RAM中存储的打印纸张的品牌，并基于在ROM中存储的显影/转印表对该打印纸张的品牌确定最优显影条件和转印条件。

接下来，打印机控制器2090根据最优显影条件的转印条件控制彩色打印机2000的各个站的显影装置和转印装置。例如，此刻控制了转印电压和调色剂量。因此，在打印纸张上形成了具有高质量的图像。

通常，来自打印纸张的漫反射光包括：(A)表面漫反射光；(B)内部漫反射光的s-偏振分量；和(C)内部漫反射光的p-偏振分量。

在使用传统传感器的装置中，基于漫反射光(A+B+C)的光量从两种或三种中识别打印纸张的种类。相反地，在本实施例中，基于内部漫反射光(C)的p-偏振分量的光量从十种或更多种中识别打印纸张的种类。即，以比传统装置中的方式更为精细的方式进行本实施例的纸张种类区分。

当发射光被s-偏振时，内部漫反射光(C)的p-偏振分量的光量占漫反射光(A+B+C)的光量的百分比最多为大约40％。在现有光学传感器中通常使用的廉价偏振滤光器具有低透射率并且由于这样的偏振滤光器的使用可能使得发射光的量减少到大约80％。因此，当被偏振滤光器分离时内部漫反射光的p-偏振分量衰减，并且产生的光量可能基本上为30％。

因而，内部漫反射光的p-偏振分量的光量减少到内部漫反射光(A+B+C)的光量的大约30％，而本实施例要求传统装置中的发射光量的3.3倍的发射光量。为了进行比传统装置的纸张种类区分更精细的纸张种类区分，需要在本实施例中增加发射光量。如果使用具有高识别力的昂贵光检测器，则可以用相对少的发射光量进行更精细的纸张种类区分。然而，将随着这样的光检测器的使用而增加成本。

在使用诸如LED(发光二极管)之类的非偏振光源的情况下，为了用s-偏振光束照射到打印纸张的表面，需要在照射前通过使得发射光通过偏振滤光器而对来自LED(非偏振光)的发射光进行线性偏振(s-偏振)。如果在此情况下使用上述廉价偏振滤光器，则照射打印纸张表面的光量减少到来自LED的发射光量的大约40％(＝50％(p-偏振分量的去除)×80％(偏振滤光器的衰减))。

因而，在使用LED的情况下，要求比传统装置中更大的发射光量。然而，根据现有技术的LED发射光量是几毫瓦级别(典型的，1mW)，并且实际上不可能从LED获得对于本实施例的所要求的发射光量(至少40mW)。

另一方面，在表面发射激光阵列的情况下，通过同时接通多个光发射部件可以轻易地获得所要求的发射光量。为了以足够的精度级别检测内部漫反射光的p-偏振分量，优选的是满足以下两个光接收条件(1)和(2)。

(1)在包含至少表面规则反射光的方向上的内部漫反射光的p-偏振分量不被检测。

事实上，难以仅将发射光转化成s-偏振分量，并且表面上的反射光可以包含p-偏振分量。出于此原因，在包含表面规则反射光的方向上，最初地在发射光中包含和在表面上反射的p-偏振分量的百分比比内部漫反射光的p-偏振分量更大。因此，如果偏振滤光器14和光检测器13布置在包含表面规则反射光的方向上，则不能以足够的精度级别检测包含打印纸张内部的信息的反射光量。

可信的是使用具有高消光率的偏振滤光器以便仅将发射光转化为s-偏振光分量。然而，在此情况下，将增加成本。

(2)在打印纸张表面上的照射中心的法线方向上的内部漫反射光的p-偏振分量将被检测。

内部漫反射光可以认为是均匀漫反射光，检测方向上的反射光量可以通过朗伯发射定律近似，并且在照射中心的法线方向上的反射光量最大。因而，在本实施例中，偏振滤光器14和光检测器13布置在照射中心的法线方向上，并且S/N足够高，并且精度水平也足够高。

接下来，将描述用于斑点图案的防止的方法。

在从反射光量检测打印纸张表面状态的传感器中，优选使用半导体激光器作为光源以便增加S/N。然而，在此情况下，在此情况下从半导体激光器发射的相干光在诸如打印纸张表面之类的粗糙表面上不规则地反射，并且由于不规则反射光束的相互干涉而出现斑点图案。

斑点图案取决于光照射的位置而改变，而这将引起由光检测器接收的光量的变化并且可能降低精度级别。因而，在传统装置中通常使用LED作为光源。

通过使用二维形式排列多个光发射部件的垂直腔面发射激光器阵列(VCSEL)作为光源，发明人已经测试了光发射部件的数量和斑点图案的对比率之间的关系(参见图11)。在这个例子中，斑点图案的所观察的强度的最大和最小之间的差的归一化值被定义为斑点图案的对比率。接下来，斑点图案的对比率将简称为对比率。

相对Y轴朝向(漫射方向)使用光束分析仪来进行斑点图案的观测，并且基于由光束分析仪获得的观察结果计算对比率。作为测试样本，使用三种具有互相不同的平滑度值的普通纸张(普通纸张A、普通纸张B、普通纸张C)和有涂层纸张。普通纸张A是具有33秒的Oken平滑度值的普通纸张，普通纸张B是具有50秒的Oken平滑度值的普通纸张，而普通纸张C是具有100秒的Oken平滑度值的普通纸张。

正如图11明显看出，存在对比率随着光发射部件数量的增加而减少的趋势。可以理解的是，这种趋势不取决于纸张种类。

本发明人已经进行了用于确认可以通过增加光发射部件的数量而非增加总光量来减少对比率的效果的实验。

图12示出了当每个光发射部件的光量维持恒定(1.66mW)并且光发射部件的数量变化时以及当光发射部件的数量固定(30个)并且每一个光发射部件的光量变化时，对比率和总光量之间的关系。

在光发射部件的数量固定而每一个光发射部件的光量变化的情况下，对比率恒定且不取决于总光量。相反，在每个光发射部件的光量固定而光发射部件的数量变化的情况下，当光发射部件的数量小时对比率大，并且对比率随着光发射部件的数量增加而下降。从图12可以明显看出，可以理解的是，可以通过增加光发射部件的数量而非增加总光量来减少对比率的效果。

更进一步，本发明人已经确认可以通过及时改变从光源发射的光的波长来防止斑点图案的出现。

在表面发射激光器(VCSEL)的情况下，可以通过调整驱动电流来控制发射光的波长。如果驱动电流变化，则由于表面发射激光器内部的温度变化，折射系数改变，并且激光器的有效腔长度改变。

图13示出了当光源11的驱动电流改变时斑点图案的光强度分布。当改变光源11的驱动电流以使得发射光量在1.4mW到1.6mW的范围之内变化时，通过光束分析仪的斑点图案观察结果来获得光强度分布。如图13可见，可以理解的是，由于驱动电流的改变而改变光强度分布，或是由于从光源11发射的光的波长的改变而改变光强度分布。

图14示出了当驱动电流高速改变时斑点图案的有效光强度分布。此光强度分布等于用于驱动电流值的光强度分布的平均(如图13所示)，并且光强度的变化减少了。当驱动电流高速改变时的对比率等于0.72，而当驱动电流固定时，该对比率从0.96的对比率减少。

可以理解的是，如果使得发射光的波长及时变化，则可以防止斑点图案的出现。因此，如果将其电流值及时改变的驱动电流(例如在三角波形下)用作表面发射激光器中的驱动电流，则可以减少对比率。

在本实施例中，光学传感器2245的光源11包括以二维形式排列9个光发射部件的表面发射激光器阵列，并且打印机控制器2090的CPU向表面发射激光阵列供应三角波形的驱动电流。由此，防止斑点图案的出现，并且可以以充足的精度级别来进行反射光量的检测。更进一步，识别打印纸张的种类的精度级别可以提高。

在日本专利特开第2002-340518号中公开的表面特性识别装置以及在日本专利特开第2003-292170号中公开的打印装置中，打印材料的表面可能被损坏并且打印材料的表面特性可能被自身改变。

可以由在日本专利特开第2005-156380号公开的打印材料区分装置识别的打印材料被限制为具有不同平滑度值的打印材料。此装置不能区分具有相同平滑度值及不同厚度值的打印材料。

在日本专利特开第10-160687号中公开的纸张材料质量区分装置基于规则反射光的光量来区分纸张材料质量。也就是，纸张材料的纸张质量仅基于规则反射光的光量来识别，而不考虑纸张材料的内部。

在日本专利特开第2006-062842号中公开的图像形成装置中，来自纸张的反射光的光量在两个或更多的方向的每一个上检测。同样在此情况下，不考虑物体的内部，基于规则反射光和漫反射光的比率检测光泽度，并且用所检测的光泽度来检测纸张种类。

在日本专利特开第11-249353号公开的图像形成装置中，规则反射光被分成了两种偏振分量，并检测每种偏振分量。基于偏振分量的光量之间的差来确定打印纸张表面的平滑度，并且通过所确定的平滑度来识别纸张种类。尽管在此情况下使用了偏振光，但是检测了在包含规则反射光的方向上的偏振分量的光量。不考虑物体的内部。

相应地，在日本专利特开第10-160687号中公开的纸张材料质量区分装置以及在日本专利特开第2006-062842号以及日本专利特开第11-249353号中公开的图像形成装置中，仅可以区分无涂层纸张、有涂层纸张和OHP纸张之间的差别，但是不能进行以品牌为基础的纸张种类区分。

传统地，进行无涂层纸张、有涂层纸张和OHP纸张的区分，但是以品牌为基础的纸张种类区分是不可能。

更进一步，除了反射型光学传感器之外还可以分开附加除了反射型光学传感器之外的、包括使用发射光、超声波等检测打印介质厚度的传感器、检测打印介质的阻力(resistance)的传感器以及温度传感器的各种传感器的任一种到该反射型光学传感器，以便增加纸张种类区分的精度级别。然而，在此情况之下，构成部件的数量增加，成本增加且装置的尺寸增加。

根据本实施例识别打印纸张的种类的方法考虑了包含打印纸张内部的信息的内部漫反射光的光量，而这尚未在传统方法中使用。在本实施例中，该打印纸张表面的任何光泽度(平滑度)的信息，以及打印纸张的厚度和密度也可以获取。打印纸张的种类可以比现有技术更精细地识别，而不增加装置成本和尺寸。

如上所述，在本实施例的光学传感器2245中，光源11和准直透镜12构成了本公开的光发射模块，光检测器15构成了本公开的第一光检测器模块，并且偏振滤光器14和光检测器13构成了本公开的第二光检测器模块。

如上所述，本实施例的光学传感器2245包括光源11、准直透镜12、光检测器13、偏振滤光器14、光检测器15、黑盒子16等等。

排列本实施例的光学传感器2245，从而将打印纸张上的发射光的入射角设置为80度，并且具有距朝向打印纸张表面的法线在70度至80度范围中的反射角的反射光束由光检测器15接收。在此情况下，光检测器15可以以足够精度级别输出携带打印纸张的平滑度信息的信号。布置光检测器13，从而可以接收内部漫反射光的p-偏振分量的大量光量。在此情况下，传统方法难以分离的打印纸张内部的反射光可以以高精度水平分离。来自打印纸张内部的反射光携带打印纸张内部状态的信息。

光源11包括以二维形式排列的多个光发射部件的表面发射激光器阵列。在此情况下，不需要对将发射光转换为线性偏振光束使用偏振滤光器。利用表面发射激光器阵列的光源，可以很轻易地进行将发射光准直为平行光束的调整。可以减小光学传感器的尺寸和成本。

在表面发射激光器阵列情况下，多个光发射部件的高度整合是可能的。利用表面发射激光器阵列，来自激光器阵列的全部激光束都可以汇聚在准直透镜的光轴附近。可以将每个激光束的入射角固定在预定角度并且将激光束转换为平行激光束。因此，可以轻易地构建准直光学系统。

打印机控制器2090控制光源11接通表面发射激光器阵列的光发射部件以同时发射光束。可以增加内部漫反射光的p-偏振分量的光量，并且可以减少对比率。更进一步，打印机控制器2090控制光源11以及时改变从光源11的每个光发射部件发射的光束的波长。因此，可以防止斑点图案的出现。

打印机控制器2090基于光检测器13的输出信号和光检测器15的输出信号来识别打印纸张的品牌。也就是，通过考虑打印纸张内部状态的信息，将纸张种类区分的精度级别增加到品牌的水平。

本实施例的光学传感器2245的部件的组合是简单的并且不需要两种或更多种传感器的组合。可以减少光学传感器的尺寸和成本。

因此，根据本实施例的光学传感器2245，可以比现有技术更精细地识别打印纸张的品牌，而不增加装置成本和尺寸。本实施例的彩色打印机2000包括此光学传感器2245并且可以以高质量形成图像而不增加装置成本和尺寸。更进一步，可以避免人工进行设置操作时的不便和由于不当设置引起的打印错误。

在办公室常用的打印机和复印机中，普通纸张是最常用作为打印纸张使用。在此情况下，光学传感器的光检测器的敏感度可以适应于普通纸张。在图8的例子中，即使检测角大于172度(其中，打印纸张A的反射光强度和打印纸张B的反射光强度几乎相同)时，打印纸张B和打印纸张C(它们是普通纸张)的反射光强度随着检测角增加而继续增加。然而，如果检测角超过178度，则打印纸张B的反射光强度和打印纸张C的反射光强度几乎相同。

如果光检测器15的接收角度范围等于±3度并且布置光检测器15从而光检测器15可以接收具有在172-178度(等同于在82-88度的范围中的反射角)的范围之内的反射光束(参见图15)，并且因而，光检测器15的敏感度适应于普通纸张。通过这样修改，可以更精细地由光学传感器识别普通纸张的品牌。

在上述实施例中，当光检测器15的接收角度范围小于期望的接收角度范围时，可在反射光的光路上在光检测器15的前方额外布置聚光器透镜。

在之前的实施例中，已经描述了在打印纸张上的入射光是s-偏振光的情况。然而，本公开并不局限于此实施例。替代地，在打印纸张上的入射光可以是p-偏振光。然而，在这种情况下，必须使用s-偏振光洞穿的偏振滤光器代替偏振滤光器14。

在在上述实施例中，如果光学传感器2245的纸张种类区分水平如此高以识别无涂层纸张、有涂层纸张或OHP纸，则图16中所示的偏振滤光器14可以省略。

在上述实施例的表面发射激光器阵列中，布置多个光发射部件，从而一些光发射部件的间隔不同于其他光发射部件的间隔(参见图17)。换句话说，表面发射激光器阵列中的相邻光发射部件的间隔可能不等间隔。

图18示出了当光发射部件是等间隔时斑点图案的光强度分布。特别地，在这个例子中，光源包括其中5个光发射部件以一维形式排列的表面发射激光器阵列。利用其中以等间隔排列光发射部件的光源，通过光束分析仪观察斑点图案的光强度分布。在此情况下，呈现与光发射部件排列的规则性对应的光强度的周期振动，并且对比率等于0.64。

图19示出了当光发射部件的间隔不是等间隔时斑点图案的光强度分布。特别地，在这个例子中，光源包括其中5个光发射部件以一维形式排列的表面发射激光器阵列。利用其中排列光发射部件从而光发射部件p的间隔比率为1.0∶1.9∶1.3∶0.7的光源，通过光束分析仪观察斑点图案的光强度分布。在此情况下，防止了光强度分布的周期振动，并且对比率是0.56。

因而，通过使用以不同间隔排列的光发射部件的光发射部件的排列，可以干扰斑点图案的规则性并且减少对比率。

在存在由于干扰光或杂散光的影响而出现纸张种类区分错误的可能性的情况下，可以向光学传感器添加另一光检测器模块。

例如，如图20所示，光检测器17可以进一步布置在光学传感器中用作第三光检测器模块。光检测器17布置表面漫反射光和内部漫反射光由光检测器17接收的位置上。在图20所示的光学传感器中，光源11的中心、照射中心、偏振滤光器14的中心、光检测器13的中心、光检测器15的中心和光检测器17的中心基本上都在相同平面上。如图21所示，绘制线L3以连接照射中心和光检测器17的中心，并且线L3与打印纸张表面形成的角度φ3(参见图21)等于120度。

在此情况下，由打印机控制器2090进行的纸张种类区分处理包括以下步骤(1)-(5)。

接下来，S3表示当来自光源11的光照射打印纸张时光检测器17的输出信号的信号电平。

(1)控制光学传感器2245的光发射部件以同时发射光束。

(2)基于光检测器13、15和17的各个输出信号来计算S1、S2和S3的值。

(3)计算S3/S2的值。

(4)通过基于所计算的S1和S3/S2值存取存储在ROM中的打印纸张区分表来识别打印纸张的品牌。

(5)将打印纸张的所识别的品牌储存在RAM中，并且终止纸张种类区分处理。

在此情况下，关于可以在彩色打印机2000中使用的打印纸张的多个品牌，在诸如调整处理之类的预发货处理中对每一个品牌预先测量S1和S3/S2的值，并且将测量结果作为打印纸张区分表存储在打印机控制器2090的ROM中。

例如，如图22所示，可以进一步将偏振滤光器18和光检测器19布置在光学传感器中作为第三光检测器模块。

偏振滤光器18布置在表面漫反射光和内部漫反射光的光路上。此偏振滤光器18是透射p-偏振光和切断s-偏振光的偏振滤光器。光检测器19布置在透射偏振滤光器18的光的光路上。因此，光检测器19接收在内部漫反射光中包含的p-偏振分量。

光源11的中心、照射中心、偏振滤光器14的中心、光检测器13的中心、光检测器15的中心、偏振滤光器18的中心和光检测器19的中心实质上都在相同平面上。如图23所示，绘制线L4以连接照射中心、偏振滤光器18的中心和光检测器19的中心，并且线L4与打印纸张表面形成的角度φ4(图23)等于150度。

在此情况下，由打印机控制器2090进行的纸张种类区分处理包括以下步骤(1)-(5)。

接下来，S4表示当来自光源11的光照射打印纸张时光检测器19的输出信号的信息水平。

(1)控制光学传感器2245的光发射部件以同时发射光束。

(2)基于光检测器13、15和19的各个输出信号来计算S1、S2和S4的值。

(3)计算S4/S1值。

(4)通过基于所计算的S4/S1和S2值存取存储在ROM中的打印纸张区分表来识别打印纸张的品牌。

(5)将打印纸张的所识别的品牌储存在RAM中，并且终止纸张种类区分处理。

在此情况下，关于可以在彩色打印机2000中使用的打印纸张的多个品牌，在诸如调整处理之类的预发货处理中对每一个品牌预先测量S4/S1和S2的值，并且将测量结果作为打印纸张区分表存储在打印机控制器2090的ROM中。

例如，如图24和25所示，上述光检测器17、上述偏振滤光器18和上述光检测器19被布置光学传感器中。也即，光学传感器可以包括由光检测器17构成的第三光检测器模块和由偏振滤光器18和光检测器19构成的第四光检测器模块。

在此情况下，由打印机控制器2090进行的纸张种类区分处理包括以下步骤(1)-(5)。

(1)控制光学传感器2245的光发射部件以同时发射光束。

(2)基于光检测器13、15、17和19的各个输出信号来计算S1、S2、S3和S4的值。

(3)计算S4/S1和S3/S2值。

(4)通过基于所计算的S4/S1和S3/S2值存取存储在ROM中的打印纸张区分表来识别打印纸张的品牌。

(5)将打印纸张的所识别的品牌储存在RAM中，并且终止纸张种类区分处理。

在此情况下，关于可以在彩色打印机2000中使用的打印纸张的多个品牌，在诸如调整处理之类的预发货处理中对每一个品牌预先测量S4/S1和S3/S2的值，并且将测量结果作为打印纸张区分表存储在打印机控制器2090的ROM中。

在上述变型中，布置多个光接收模块以分别检测在不同的方向上反射的的散射光束，并且基于所计算的光接收模块的检测值的比率值来识别打印纸张的种类。因此，即使存在干扰光、杂散光等等，还是可以实施精确的纸张种类区分。

在此情况下，可以布置打印机控制器2090，从而使用S1和S2的值大致缩小纸张种类，并且使用S4/S1和S3/S2的比率识别打印纸张的品牌。

在上述变型中，使用S4/S1作为使用S1和S4的计算步骤的示例，但是本公开并不局限于这个例子。类似地，使用S3/S2作为使用S2和S3的计算步骤的示例，但是本公开并不局限于这个例子。

图27A和27B是用于说明干扰光的影响的示图。图27A和27B示出了在仅使用S1和S2实施纸张种类区分的情况下以及在分别使用S4/S1和S3/S2实施纸张种类区分的情况，干扰光的影响的调查结果。

在图27A的情况下，仅使用S1和S2实施纸张种类区分，并且如果存在干扰光，则每个光接收模块的检测值变大，这可能导致纸张种类区分中的错误。另一方面，在图27B的情况下，使用S4/S1和S3/S2实施纸张种类区分。在此情况下，尽管存在干扰光，但是当未呈现干扰光时，S4/S1和S3/S2几乎保持不变。因此，纸张种类区分可以正确实施。

替代地，在这种情况下，第三光检测器模块可以包括多个光检测器。第四光检测器模块可以包括多组偏振滤光器和光检测器。

例如，当第三光检测器模块包括两个光检测器并且第四光检测器模块包括两组偏振滤光器和光检测器时，纸张种类区分可使用(S4/S1+S6/S1)的值和(S3/S2+S5/S2)的值来进行，其中分别地，S3和S5表示第三光检测器模块的光检测器输出信号电平，而S4和S6表示第四光检测器模块的光检测器输出信号电平。

替代地，纸张种类区分可以使用S4/S1、S6/S1、S3/S2和S5/S2的值来进行。

类似地，在上述变型中，在诸如调整处理的预发货处理中，依据用于纸张种类区分的计算处理而预先准备打印纸张区分表，并且该打印纸张区分表存储在打印机控制器2090的ROM中。

替代地，如图28所示，可以布置在上述实施例中光学传感器2245以进一步包括两个镜子21、22。

在本实施例中，如图28所示，布置光源11以在平行于Z轴的方向上发射光束，并且布置准直透镜12以具有平行于Z轴的光轴。布置镜子21以反射已经透过准直透镜12的光，从而在打印纸张上的反射光的入射角等于80度。

镜子22(其与镜子21一致)被布置在其中镜子22经由黑盒子16的开口面朝镜子21的X轴朝向的位置上。镜子22在平行于X轴方向上从打印纸张表面反射表面规则反射光。

光检测器15被布置在镜子22的+Z侧以接收由镜子22反射的反射光。同样，在此情况下，布置光检测器15，从而具有距打印纸张表面的法线在70度至80度范围中的反射角的反射光束由光检测器15接收

在此情况下，在倾斜状态下用于支持光源11、准直透镜12和光检测器15的支持组件可以省略并且可以简化电路。因此，光学传感器的成本和尺寸可以减少。

即使当在光学传感器中布置了三个或更多个光检测器时，也可以通过在平行于Z轴的方向上使用镜子来改变每个光检测器上的入射光的光路，而提高光学传感器的小型化。

在上述实施例中，已经描述了光源11具有九个光发射部件的情况。然而，本公开并不局限于这些实施例。

在前述实施例中，已经描述了光源11发射线性偏振光束。然而，本公开并不局限于这些实施例。如图29所示，在来自光源的发射光未线性偏振的情况下，要求使用将来自光源的发射光转换成s-偏振光束的偏振滤光器23。

在前述实施例中，优选在光检测器13的前方布置聚光透镜。在此情况下，利用该聚光透镜减少由光检测器13接收的光量。

在前述实施例中，可以在光学传感器2245中布置处理单元，并且可由该光学传感器的处理单元来进行打印机控制器2090的部分处理。

在前述实施例中，已经描述了提供一个给纸盘的彩色打印机。然而，本公开并不局限于该彩色打印机，并且可应用于提供两个或更多个给纸盘的图像形成装置。在此情况下，分别对给纸盘提供两个或更多个光学传感器2245。

替代地，在前述实施例中，可以识别在传送期间的打印纸张的品牌。在此情况下，光学传感器2245布置在纸张传送通道的附近。例如，光学传感器2245可以布置在给纸辊2504和转印辊2042之间的传送通道附近。

由光学传感器2245识别的物体并不局限于打印纸张。

在前述实施例中，已经将彩色打印机2000描述为图像形成装置。然而，本公开并不局限于该彩色打印机。例如，本公开可以应用于形成单色图像的激光打印机，并且还可用于除了打印机以外的图像形成装置，诸如复印机、传真机、多功能外设。

在前述实施例中，已经描述了其中包括四个光导鼓的图像形成装置。然而，本公开并不局限于此图像形成装置。例如，本公开可应用于包括五个光导鼓的打印机。

在前述实施例中，已经描述了其中通过转印带将来自光导鼓的调色剂图像转印到打印纸张的图像形成装置。然而，本公开并不局限于此图像形成装置。本公开可应用于其中将来自光导鼓的调色剂图像直接转印到打印纸张的图像形成装置。

根据本公开的光学传感器2245还可用于向打印纸张喷射墨水以在该打印纸张上形成图像的图像形成装置。

根据本公开的光学传感器2245可用于纸张的厚度的检测(参见图30)。根据现有技术的厚度传感器是透射型传感器，并且要求纸张的两侧布置两个光学系统以在该光学系统之间夹入(sandwich)该纸张。因而，必须布置支持组件来支持该光学系统。然而，在根据本公开的光学传感器2245中，一个光学系统可以布置在纸张的一侧以基于来自打印纸张表面的反射光检测纸张厚度。因此，可以减少组件部件的数量，以减少光学传感器的成本和尺寸。根据本公开的光学传感器2245对于要求纸张厚度的检测的图像形成装置中的使用是恰当的。

根据本公开的光学传感器2245可应用于纸张的密度的检测(参见图31)。根据现有技术的密度传感器是透射型传感器，并且要求纸张的两侧布置两个光学系统以在该光学系统之间夹入该纸张。因而，必须布置支持组件来支持该光学系统。然而，在根据本公开的光学传感器2245中，一个光学系统可以布置在纸张的一侧以基于来自打印纸张表面的反射光检测纸张密度。因此，可以减少组件部件的数量，以减少光学传感器的成本和尺寸。根据本公开的光学传感器2245对于要求纸张厚度的检测的图像形成装置中的使用是恰当的。

更进一步，根据本公开的光学传感器2245可应用于纸张平滑度的检测。在此情况下，诸如纸张的厚度、密度和平滑度之类的纸张的基本特性都可以从光学传感器的输出中获得，并且可以估计用于打印纸张的光学图像形成条件。

如上所述，根据本公开的光学传感器可以比现有技术更精细地识别纸张的种类，而不增加装置成本和尺寸。

根据本公开的光学传感器并不局限于在上述实施例，可以不背离本公开范围地做出任何改变和变型。

本公开申请是基于在2012年3月8日提交的日本专利申请第2012-051096号的优先权权益并且要求其优先权权益，其整体内容通过引用合并于此。

Claims (10)

1.一种光学传感器，包括：

光发射模块，以在相对于物体表面的法线倾斜的入射方向上向物体表面发射具有第一偏振方向的线性偏振光束；

第一光检测器模块，包括在相对于从所述光发射模块发射并且在物体表面上规则反射的光束的光路倾斜的光路中的物体表面的入射平面内布置的第一光检测器；以及

第二光检测器模块，包括在来自物体表面的漫反射光束的光路中的物体表面的入射平面内布置的光学元件以分离具有垂直于第一偏振方向的第二偏振方向的线性偏振光束，并且包括第二光检测器以接收具有由所述光学元件分离的所述第二偏振方向的光束。

2.根据权利要求1所述的光学传感器，其中，所述第一光检测器布置在相对于规则反射光束的光路倾斜10度或更小的角度的光路上。

3.根据权利要求1所述的光学传感器，其中，相对于所述物体表面的法线方向倾斜的、布置所述第一光检测器模块的光路的方向的角度小于规则反射的角度并且是相对于规则反射光束的方向是10度或更小。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光学传感器，其中，所述光学元件和所述第二光检测器布置在以在所述物体表面的法线方向漫反射的光束的光路上。

5.根据权利要求1至4的任一项所述的光学传感器，进一步包括

控制单元，配置为基于所述第一光检测器的输出信号和所述第二光检测器的输出信号识别物体的种类。

6.根据权利要求1至4的任一项所述的光学传感器，进一步包括

第三光检测器模块，包括在在所述物体表面上漫反射的光束的光路上的所述物体表面的入射平面内布置的至少一个光检测器；和

控制单元，配置为基于所述第二光检测器的输出信号和所述第三光检测器模块的至少一个光检测器的输出信号与所述第一光检测器的输出信号的比率来识别物体种类。

7.根据权利要求1至4的任一项所述的光学传感器，进一步包括：

第三光检测器模块，包括在在所述物体表面上漫反射的光束的光路上的所述物体表面的入射平面内布置以透射具有第二偏振方向的线性偏振光束的至少一个光学元件，并且包括至少一个光检测器以接收通过至少一个光学元件透射的光束；和

控制单元，配置为基于所述第一光检测器的输出信号和所述第三光检测器模块的至少一个光检测器与所述第二光检测器的输出信号的比率来识别物体种类。

8.根据权利要求1至4的任一项所述的光学传感器，进一步包括：

第三光检测器模块，包括在在所述物体表面上漫反射的光束的光路上的所述物体表面的入射平面内布置的至少一个光检测器；

第四光检测器模块，包括在在所述物体表面上漫反射的光束的光路上的所述物体表面的入射平面内布置以透射具有第二偏振方向的线性偏振光束的至少一个光学元件，并且包括至少一个光检测器以接收通过所述至少一个光学元件透射的光束；和

控制单元，其配置基于所述第三光检测器模块的至少一个光检测器的输出信号与所述第二光检测器的输出信号的比率，以及第四光检测器模块的至少一个光检测器与所述第一光检测器的输出信号的比率来识别物体种类。

9.根据权利要求1至8的任一项所述的光学传感器，其中，所述光发射模块包括表面发射激光器阵列，其包括以二维形式排列的多个光发射部件。

10.一种图像形成装置，包括：

根据权利要求1至9的任一项所述的光学传感器，配置为响应于从记录介质的表面反射的反射光束来输出信号；

图像形成单元，配置为依据图像信息在所述记录介质上形成图像；和

控制单元，配置为基于所述光学传感器的输出信号识别所述记录介质的品牌并基于所述记录介质的品牌调整所述图像形成单元的图像形成条件。

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