CN109564154A - 图像形成装置以及判别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实现能够简化传感器的结构并判别纸张的含水率以及种类双方的图像形成装置。图像形成装置(1)具备：发光部(11、12)，其对纸张(100)照射峰值波长不同的多种照射光(L1、L2)；受光部(13)，其接受照射光由纸张反射而成的反射光；以及纸张判别部(43)，其基于反射光的受光强度来判别纸张的含水率以及种类。

Description

图像形成装置以及判别方法
技术领域
以下的公开涉及在纸张形成图像的图像形成装置、以及纸张的判别方法。
背景技术
对于复印机、打印机、传真以及它们的复合机等图像形成装置而言，使用优质纸、再生纸、或者涂层纸等各种种类的纸张。另外，也有时根据使用环境，而使用湿的纸张。
为了提高由图像形成装置形成的图像的画质，需要根据纸张的含水率或者种类等来设定转印电流、定影时压力、定影温度以及定影时间等图像形成条件。为此，正在开发具备用于检测纸张的含水率或者种类的传感器的图像形成装置。
在专利文献1中，记载有具有将水的吸收波段的波长的光向纸张(记录纸)照射，并利用反射光的受光量来计算含水量的传感器的图像形成装置。另外，专利文献2记载有在纸张(记录纸)照射光，利用三个光检测器检测来自纸张的光而判别记录纸的种类的传感器装置等。
现有技术文献
专利文件
专利文献1：日本公开专利公报“日本特开2006-52069号公报(2006年2月23日公开)”
专利文献2：日本国公开专利公报“日本特开2015-108611号公报(2015年6月11日公开)”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，过去并不存在判别纸张的含水率以及种类双方的传感器，因此为了同时判别纸张的含水率以及种类，需要分别安装两种传感器。但是，分别安装上述的两种传感器存在以下的问题。
两种传感器所获取的信息中存在纸张的反射光的特性等重复的信息。但是，由于正在开发两种传感器以使各自单体的精度提高，所以无法使用由一方的传感器获取到的信息来进行基于另一方的传感器的判别。因此，两种传感器需要分别获取重复的信息。因此，在传感器的成本、部件数量、耗电量以及传感器的安装空间等上产生浪费。
另外，两次获取相同的信息使基于传感器的测定所需要的时间增大。例如在将传感器设置于图像形成装置的纸张输送路径的情况下，需要在纸张在该纸张输送路径通过的较短的时间之内进行测定。因此，测定时间的增大成为大的问题。
以下的公开是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于实现简化传感器的结构并能够判别纸张的含水率以及种类双方的图像形成装置。
解决问题的方案
为了解决上述的课题，本发明的一方式的图像形成装置具备：照射部，其对纸张照射彼此峰值波长不同的多种照射光；受光部，其接受上述多种照射光被上述纸张反射而成的多种反射光；以及判别部，其根据上述受光部所接受的上述反射光的受光强度，来判别上述纸张的含水率以及种类。
发明效果
根据本发明的一方式的图像形成装置，能够简化传感器的结构并判别纸张的含水率以及种类双方。
附图说明
图1的(a)是表示第一实施方式的图像形成装置的主要部分的概略的图，(b)是(a)所示的传感器部的仰视图。
图2是表示第一实施方式的图像形成装置的主要部分的结构的框图。
图3是表示每种纸张的由式(3)表示的直线的图。
图4是用于对纸张种类的判别所使用的阈值进行说明的图。
图5是表示第一实施方式的图像形成装置的处理的流程图。
图6是表示图5所示的流程图中的由某个步骤执行的处理的流程图。
图7是表示具备第一实施方式的变形例的发光驱动部的图像形成装置的主要部分的结构的框图。
图8是表示第一实施方式的变形例的发光驱动部以及传感器部的主要部分的电路图。
图9的(a)是表示第二实施方式的图像形成装置的主要部分的结构的图，(b)是(a)所示的传感器部的仰视图。
图10是表示第二实施方式的图像形成装置的处理的流程图。
图11的(a)是表示第三实施方式的图像形成装置的主要部分的结构的图，(b)是(a)所示的传感器部的仰视图。
图12的(a)是表示第四实施方式的图像形成装置的主要部分的结构的图，(b)是(a)所示的传感器部的仰视图。
图13的(a)是表示第五实施方式的图像形成装置的主要部分的结构的图，(b)是(a)所示的传感器部的仰视图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
以下，使用图1～图8对本发明的一实施方式进行说明。在本实施方式中，对在复印机、打印机、传真及其复合机中有用的，且以短时间检测纸张种类以及含水率并设定印刷条件的图像形成装置进行说明。
图1的(a)是表示本实施方式的图像形成装置1的主要部分的概略的图。另外，图1的(b)是(a)所示的传感器部10的仰视图。如图1所示，图像形成装置1具备传感器部10。另外，如图1的(a)所示，在图像形成装置1的与传感器部10对置的位置配设有纸张100以及标准反射板200。
传感器部10具备发光部11、12(照射部)、受光部13以及基板14。发光部11、12将彼此峰值波长不同的多种照射光L1、L2向纸张100等照射。另外，照射光L1、L2的峰值波长差别在10nm以上。由此，图像形成装置1能够适当地判别纸张100的种类以及含水率。此外，10nm这样的值是在也考虑到LED的峰值波长的误差后能够判别纸张100的种类以及含水量的最小的值。
在本实施方式中，发光部11、12均为LED(Light Emitting Diode)。此外，发光部11、12也可以是与LED不同的光源，例如激光源等。另外，优选发光部11、12所照射的光的半值角狭窄。
受光部13接受从发光部11、12照射的照射光L1、L2被纸张100等反射的反射光R1、R2。受光部13是单一的受光传感器，且在本实施方式中为光电二极管。在本实施方式中受光部13接受由纸张100等反射的光的扩散光成分。其中，对于本发明的一方式的图像形成装置而言，也可以设置有多个受光部。
基板14是安装有发光部11、12以及受光部13的基板。为了抑制从发光部11、12射出的光直接向受光部13入射，优选受光部13相对于基板14的高度低于发光部11、12相对于基板14的高度。
传感器部10也可以例如安装于纸张输送路径，该纸张输送路径在图像形成装置1将图像形成于纸张100时供纸张100输送。另外，传感器部10也可以例如安装于纸张盒，该纸张盒收容图像形成装置1在图像形成前的纸张100。但是，从缩短对纸张100的含水率以及种类进行判别的时间的观点出发，优选将传感器部10安装于纸张输送路径。
纸张100是可由图像形成装置1形成图像的纸张。纸张100例如可以是优质纸、再生纸或者涂层纸等。
标准反射板200所反射的光作为表示在后述的控制部40中用于判别纸张的种类的、成为基准的受光强度的光而使用。具体而言，标准反射板200反射了照射光L1、L2而成的反射光R1、R2作为表示成为上述基准的受光强度的光来使用。标准反射板200的材料未特别限制，能够使用任意的材料。测定是指获取对象(例如纸张100或者标准反射板200)的反射光R1、R2的、受光部13的受光强度。
在本实施方式中，标准反射板200设置于图像形成装置1形成图像时供纸张100输送的纸张输送路径。标准反射板200的反射光R1、R2的测定在纸张100不通过纸张输送路径时进行。或者，图像形成装置1也可以具备：将使标准反射板200向传感器部10的测定位置的移动作为契机来切换传感器部10是否进行标准反射板200的测定的机构。
图2是表示图像形成装置1的主要部分的结构的框图。如图2所示，图像形成装置1具备传感器部10、发光驱动部20、放大转换部30、控制部40以及存储部50。针对传感器部10，使用图1进行了说明，此处不重复说明。
发光驱动部20是使发光部11、12驱动的驱动电路。发光驱动部20具备：分别对发光部11、12供给电力的恒流源21、22、以及能够通过后述的控制部40来控制电阻值的可变电阻23。恒流源21、22能够输出与可变电阻23的电阻值对应的电流值。可变电阻23例如包括分别与发光部11、12对应的两个可变电阻23A、23B。两个可变电阻23A、23B在使发光部11驱动的情况下和使发光部12驱动的情况下独立地由控制部40来控制。
放大转换部30将来自与受光部13所接受的光的强度(受光强度)对应的受光部13的输出电流放大，并转换为数字值。放大转换部30具备：使用了对输出电流进行放大的运算放大器的电流电压转换电路31；以及将从电流电压转换电路31输出的模拟电压转换为数字值的AD(Analog-Digital)转换器32。
控制部40控制发光驱动部20，并且基于来自放大转换部30的信号来判别纸张的含水率以及种类。控制部40具备发光控制部41、吸光度计算部42(计算部)、以及纸张判别部43(判别部)。控制部40也可以是例如微机(微型计算机)。
发光控制部41如上述那样控制可变电阻23的电阻值。另外，发光控制部41也可以与可变电阻23的电阻值分开控制发光部11、12的发光以及消光。
吸光度计算部42基于来自放大转换部30的信号所表示的反射光R1、R2的受光强度，来计算纸张100的吸光度。来自发光部11的光的吸光度A1、以及来自发光部12的光的吸光度A2分别由以下的式(1-1)、(1-2)来计算。
A1＝log(V01/V1) (1-1)
A2＝log(V02/V2) (1-2)
在式(1-1)、(1-2)中，V01以及V02分别是基于标准反射板200的反射光R1、R2的受光强度。另外，V1以及V2是基于纸张100的反射光R1、R2的受光强度。另外，log是常用对数(以10为底的对数)。
此处，受光强度是被照射光L1或者L2照射的情况下受光部13所产生的信号强度、与未被照射光照射的情况下受光部13所产生的信号强度之差。例如考虑将被照射光L1照射的情况下的信号强度设为Vs1，将未被照射的情况下的信号强度设为Vn1的情况。该情况下，在测定对象为标准反射板200的情况下，成为Vs1-Vn1＝V01。另外，在测定对象为纸张100的情况下，成为Vs1-Vn1＝V1。同样，在将被照射光L2照射的情况下的信号强度设为Vs2，将未被照射的情况下的信号强度设为Vn2的情况下，在测定对象为标准反射板200的情况下Vs2-Vn2＝V02，在为纸张100的情况下Vs2-Vn2＝V2。
纸张判别部43根据吸光度计算部42所计算出的吸光度A1以及A2来判别纸张100的含水率以及种类。在本实施方式中，纸张判别部43通过将表示预先准备的每种纸张的吸光度的根据含水率的变化的直线、与吸光度A1以及A2进行比较，来判别纸张100的含水率以及种类。以下对纸张100的含水率以及种类的具体的判别方法进行说明。
首先，针对图像形成装置1有可能使用的种类的纸张，预先准备多个含水率M的反射光R1、R2的吸光度A1以及A2的数据。上述数据也可以例如由图像形成装置1的制造者作为数据库而储存于后述的存储部50。根据朗伯·比尔(Lambert-Beer)定律，吸光度A1以及A2相对于含水率M是线形的，能够获得以M作为参变量来表示A1-A2平面的直线的以下的式(2-1)、(2-2)。
A1＝a11×M+a10 (2-1)
A2＝a21×M+a20 (2-2)
式(2-1)、(2-2)是表示规定的纸张种类(纸张X)的吸光度A1以及A2各自的根据含水率M的变化的规定的算式(规定的函数)。
另外，在式(2-1)、(2-2)中，a11、a10、a21以及a20分别是根据纸张种类而不同的常量，且储存于数据库。
换句话说，如以下所述的图3所示，表示吸光度A1以及A2各自的根据含水率M的变化的规定的算式针对纸张X、Y、Z，分别预先准备。如以下所述那样，能够使用上述的规定的算式来判定纸张100的种类以及含水率。
若从式(2-1)、(2-2)消除M，则作为相对于纸张的种类X的线性方程式，获得以下的式(3)。
A2＝ax×A1+bx (3)
在式(3)中，ax以及bx分别为常量。
图3是表示每种纸张的由式(3)示出的直线的图。在图3中，横轴是针对照射光L1的吸光度A1，纵轴是针对照射光L2的吸光度A2。图3示出针对纸张种类X、Y、以及Z三种纸张种类的直线中的、针对含水率M的数据所存在的范围的线段。如针对纸张种类X的线段所示，与各个纸张种类对应的线段上的点与该纸张种类的特定的含水率对应。
纸张判别部43计算表示由吸光度计算部42计算出的吸光度A1以及A2的组的点(以下，记载为测定点)、与纸张种类X、Y、以及Z对应的线段之间的各个距离lx、ly以及lz。具体而言，纸张判别部43对从测定点向包含各个线段或者该线段的直线引出的垂线的长度进行计算。而且，纸张判别部43将与距离成为最小的线段对应的纸张种类判别为纸张100的种类。
但是，针对上述距离，决定纸张种类的判别所使用的阈值lth。而且，在距离lx～lz全部大于lth的情况下(即lx＞lth、ly＞lth并且lz＞lth)，纸张判别部43针对纸张100，判别为未注册于数据库的种类，返回错误。
图4是用于对阈值lth进行说明的图。图4是在图3所示的图中追加了与各个纸张种类对应的阈值lth的范围的图。
首先，对纸张100的测定点为点P1的情况进行说明。如图4所示，点P1存在于距与纸张种类X对应的线段的距离为阈值lth以下的范围内。因此，此时，纸张判别部43针对纸张100而判别为纸张种类X。
接下来，对纸张100的测定点为点P2的情况进行说明。如图4所示，点P2距与纸张种类X～Z的任一个对应的线段的距离也大于阈值lth。因此，此时，纸张判别部43针对纸张100而判别为不是注册于数据库的纸张种类X～Z的任一个，从而返回错误。
纸张100的含水率如以下那样判别。首先，向与根据纸张100的测定点判别出的纸张种类对应的线段、或者包括该线段的直线引出垂线，并计算交点的坐标。接下来通过将交点的坐标带入与判别出的纸张种类对应的上述式(2-1)、(2-2)的某一个，能够判别含水率M的值。
控制部40例如也可以与传感器部10成为一体。另外，控制部40也可以装入对图像形成装置1的整体进行控制的基板等。
存储部50储存控制部40的处理所需要的数据。存储部50例如存储针对上述的纸张种类的数据库、以及各个算式等。
(图像形成装置1的处理)
图5是表示本实施方式的图像形成装置1的处理的流程图。首先，控制部40对用户的印刷指示进行待机(S1)。在有印刷指示的情况下(S1中是)，控制部40针对标准反射板200照射照射光L1、L2而进行反射光R1、R2的测定(S2)，其后针对纸张100照射照射光L1、L2而进行反射光R1、R2的测定(S3、照射工序、受光工序)。针对S2以及S3，参照图6而后述。
在S3后，吸光度计算部42根据由标准反射板200反射的反射光R1、R2的受光强度、以及由纸张100反射的反射光R1、R2的受光强度，使用式(1-1)、(1-2)来计算纸张100的吸光度(S4)。而且，纸张判别部43根据纸张100的吸光度A1以及A2、以及式(2-1)、(2-2)、(3)，来计算纸张100的种类以及含水率(S5、判别工序)。
其后，控制部40基于纸张100的种类以及含水率(判别结果)来设定图像形成条件(印刷条件)(S6)，在纸张100形成(印刷)图像(S7)。
作为由控制部40设定的图像形成条件(印刷条件)的例子，可举出：在纸张100转印调色剂时的转印电流、使调色剂定影于纸张100时的纸张100的输送速度(定影时间)、夹持纸张100的加热辊的温度(定影温度)以及加压辊的压力(定影时压力)。对于控制部40而言，例如在纸张100为表面凹凸多的种类的情况下，与表面为平滑的情况相比增大转印电流，而且增大定影时压力。另外，控制部40在纸张100为厚纸的情况下，与纸张100为薄纸的情况相比而增加定影温度或者定影时间。另外，例如控制部40在纸张100的含水率高的情况下，与纸张100的含水率低的情况比较而使转印电流减少。
此外，在图5所示的流程图中，图像形成装置1在基于用户的印刷指示(S1中是)后针对标准反射板200以及纸张100进行反射光R1、R2的受光强度的测定。但是，也可以图像形成装置1在等待基于用户的印刷指示期间针对标准反射板200测定反射光R1、R2的受光强度，在接受了基于用户的印刷指示后针对纸张100测定反射光R1、R2的受光强度。另外，在传感器部10设置于纸张100的盒部分的情况下，图像形成装置1也可以在等待基于用户的印刷指示期间针对标准反射板200以及纸张100双方，测定反射光R1、R2的受光强度。
图6是表示图5所示的流程图的S2以及S3中执行的处理的流程图。首先在测定的开始前，发光控制部41进行可变电阻23的电阻值等的初始设定(SA1)。接下来，发光控制部41熄灭发光部11、12(SA2)。
接下来，发光控制部41仅使发光部11点亮(SB1)，发光部11的发光状态稳定，待机20ms直至电流电压转换电路31的输出成为恒定(SB2)。其后，吸光度计算部42对受光部13所产生的信号强度Vs1进行测定(SB3)。Vs1是从受光部13输出，且在放大转换部30被放大，并转换为数字值的信号。
其后，发光控制部41使发光部11熄灭(SB4)，发光部11的发光状态稳定，待机20ms直至电流电压转换电路31的输出成为恒定(SB5)。而且，吸光度计算部42对受光部13所产生的背景的信号强度Vn1进行测定(SB6)。
SB1～SB6是针对发光部11所照射的照射光L1被反射后的反射光R1的测定。同样，针对发光部12所照射的照射光L2被反射后的反射光R2，也进行测定(SC1～SC6)，对发光部12照射光的情况下的信号强度Vs2以及背景的信号强度Vn2进行测定。其后，吸光度计算部42将Vs1-Vn1以及Vs2-Vn2的值保存于存储部50(SA3)。
此外，SB2以及SB5等的发光部11、12稳定，电流电压转换电路31的输出成为恒定为止的待机时间也可以根据发光部11、12，或者电流电压转换电路31的规格等而适当地变更。
此外，图像形成装置1也可以具备三个以上发光部(例如参照后述的图9)。若发光部整体能够照射具有彼此不同的峰值波长的两种以上的光，则照射峰值波长相同的光的发光部也可以为两个以上。另外，三个以上的发光部也可以全部照射具有彼此不同的峰值波长的光。并且，也可以发光部的配置没有限制，一部分发光部与其他发光部隔着受光部13而对置，也可以所有的发光部相对于受光部13而存在于相同侧。
在图像形成装置1具备三个以上发光部的情况下，所有的发光部连接于发光驱动部20，以使照射相同的峰值波长的光的发光部同时发光的方式驱动。控制部40在S2以及S3中，按每个发光部所发出的光的种类进行与SB1～SB6(或者SC1～SC6)相同的处理。
并且，在S4中，吸光度计算部42按每一光的种类计算吸光度。在使用彼此峰值波长不同的n种类的光的情况下，吸光度计算部42对n个吸光度A1，A2，···，An进行计算。
而且，在S5中，纸张判别部43使用n维空间的按每一纸张种类的直线以及与针对纸张100的吸光度A1～An对应的点，与使用两种光的情况同样判别纸张的种类以及含水率即可。
此外，为了判别纸张100的种类，除了使用上述的规定的算式的方法之外，也可以使用算式以外的规定的数据或者表格(规定的函数)。
(图像形成装置1的效果)
根据图像形成装置1，能够根据受光部13所接受的反射光R1、R2的受光强度，来判别纸张100的种类以及含水率双方。因此，能够简化传感器的结构而判别纸张的种类以及含水率双方。例如，在使受光部13成为单一的情况下(特别是使传感器的结构简化的情况下)，也能够判别纸张的种类以及含水率双方。
另外，此时，通过使用基于纸张100的反射光R1、R2的受光强度、和成为基准的受光强度的比率，从而能够将发光部11、12的光量以及受光信号的放大率等的误差的影响除去，进行高精度的测定。并且，与使用例如制成含水率的校准曲线等一般的回归方法或者判别方法的情况比较，基于纸张判别部43的判别能够更简便地判别纸张种类以及含水率。
(变形例)
此处，参照图7以及图8对发光驱动部20的变形例进行说明。图7是表示具备变形例的发光驱动部20A的图像形成装置1X的主要部分的结构的框图。图8是表示发光驱动部20A以及传感器部10的主要部分的电路图。
如图7所示，发光驱动部20A具备恒流源24以及开关25。恒流源24是对发光部11、12供给电力的单一的电流源。开关25是切换恒流源24与发光部11、12之间的连接状态的三极开关。开关25也可以是例如由控制部40控制的继电器。
具体而言，如图8所示，开关25切换以下的(1)～(3)状态。
(1)熄灭(恒流源24未连接于发光部11、12的任一个)
(2)发光部11点亮(恒流源24连接于发光部11)
(3)发光部12点亮(恒流源24连接于发光部12)
即使为具备这样的发光驱动部20A的图像形成装置1X，也能够根据由单一的受光部13测定的受光强度来判别纸张的种类以及含水率双方。
〔第二实施方式〕
若基于图9以及图10对本发明的其他实施方式进行说明，则如以下那样。此外，为了方便说明，对具有与上述实施方式说明的部件相同的功能的部件标注相同的符号，并省略其说明。
图9的(a)是表示本实施方式的图像形成装置1A的主要部分的结构的图。图9的(b)是(a)所示的传感器部10A的仰视图。如图9的(a)以及(b)所示，传感器部10A除了传感器部10的结构之外还具备发光部15。发光部15发出具有与发光部11、12的任一个均不同的峰值波长的照射光L5。
本实施方式的吸光度计算部42根据来自纸张100的反射光R1、R2之间的受光强度的比率，来计算纸张100的吸光度。具体而言，吸光度计算部42根据一种照射光L5被纸张100反射的反射光R1、R2的受光强度、与其他照射光L1、L2被纸张100反射的反射光R1、R2的受光强度的比率，来计算纸张100的吸光度。以下对使用具有彼此不同的峰值波长的三种光的情况下的纸张100的种类以及含水率的具体的判别方法进行说明。
首先，在使用三种光的情况下，除了上述的式(2-1)、(2-2)之外，针对来自发光部15的光的吸光度A3，还能够获得以下的式(4)。
A3＝a31×M+a30 (4)
在式(4)中，a31以及a30分别是根据纸张种类而不同的常量。
通过从式(2-1)、(2-2)分别减去式(4)，从而能够获得以下的式(5-1)、(5-2)。
A1-A3＝(a11-a31)×M+(a10-a30) (5-1)
A2-A3＝(a21-a31)×M+(a20-a30) (5-2)
此处，相对于式(5-1)、(5-2)，进行直至以下的式(6-1)～(6-6)为止的置换。
AD1＝A1-A3 (6-1)
AD2＝A2-A3 (6-2)
aD11＝a11-a31 (6-3)
aD10＝a10-a30 (6-4)
aD21＝a21-a31 (6-5)
aD20＝a20-a30 (6-6)
通过直至式(6-1)～(6-6)为止的置换，根据式(5-1)、(5-2)分别能够获得以下的式(7-1)、(7-2)。
AD1＝aD11×M+aD10 (7-1)
AD2＝aD21×M+aD20 (7-2)
针对图像形成装置1A中有可能使用的所有的纸张种类，若使上述的式(7-1)、(7-2)存储于数据库，则能够使用与第一实施方式说明的方法相同的方法，来判别AD1-AD2平面上纸张的种类以及含水率。
此处，来自发光部15的光的吸光度A3由以下的式(8)来计算。
A3＝log(V03/V3) (8)
在式(8)中，V03是基于标准反射板200的反射光R5的受光强度。另外，V3是基于纸张100的反射光R5的受光强度。
AD1以及AD2能够由以下的式(9-1)、(9-2)求出。
AD1＝A1-A3＝log(V3/V1)+log(V01/V03) (9-1)
AD2＝A2-A3＝log(V3/V2)+log(V02/V03) (9-2)
式(9-1)、(9-2)的第二项是不依赖于基于纸张100的反射光的受光强度而仅依赖于基于标准反射板200的反射光的受光强度的常量。因此，针对式(9-1)、(9-2)的第二项的值，能够在图像形成装置1的制造时预先测定，并存储于数据库。该情况下，为了求出AD1以及AD2，对发光部11、12、15所发出的照射光L1、L2、L5的纸张100的反射光R1、R2、R5的受光强度V1、V2、V3进行测定即可。即不需要根据用户的每一次印刷指示来对标准反射板200的反射光R1、R2、R5的受光强度V01、V02、V03进行测定。
图10是表示本实施方式的图像形成装置1A的处理的流程的流程图。在图像形成装置1A中，取代图像形成装置1的S2～S4的处理，进行S13以及S14的处理。另外，图像形成装置1A的S15～S17的处理与图像形成装置1的S5～S7的处理相同。
在S1中是之后，控制部40进行纸张100的测定(S13)。在S13中，如上述那样，使用发光部11、12、15所发出的照射光L1、L2、L5进行测定。其后，吸光度计算部42根据由纸张100反射的反射光的受光强度，来计算纸张100的吸光度(S14)。
如图10所示的那样，在图像形成装置1A中，仅进行针对纸张100(参照图9)的测定即可，不需要进行针对标准反射板200的测定。因此，仅通过测定针对纸张100的受光强度，便能够判别纸张100的含水率以及种类。在图像形成装置1A中，通过使用单一的受光部13以及电流电压转换电路31，能够将受光部13的灵敏度以及电流电压转换电路31的放大率等的误差除去，能够进行高精度的测定。
〔第三实施方式〕
若基于图11对本发明的其他实施方式进行说明，则如以下那样。
图11的(a)是表示本实施方式的图像形成装置1B的主要部分的结构的图。图11的(b)是(a)所示的传感器部10B的仰视图。如图11的(a)以及(b)所示，传感器部10B在发光部11、12所发出的照射光L1、L2的光轴相对于纸张100成为不垂直的角度这点上与传感器部10不同。另外，如图11的(a)所示，在传感器部10B中，受光部13接受沿照射光L1、L2的光轴方向照射的成分被纸张100(或者标准反射板200)正反射而成的反射光R1、R2。因此，在纸张100为反射光的正反射成分大的纸张(例如有光泽的纸张)的情况下，受光部13能够高效地接受反射光R1、R2。
另外，对于本实施方式的传感器部10B而言，也可以受光部13的受光面的法线相对于纸张100而成为不垂直的角度。具体而言，上述法线优选与向受光部13入射的反射光R1、R2的光轴平行。在这样的情况下，受光部13也能够高效地接受由纸张100反射的反射光R1、R2。
〔第四实施方式〕
若基于图12对本发明的其他实施方式进行说明，则如以下那样。
图12的(a)是表示本实施方式的图像形成装置1C的主要部分的结构的图。图12的(b)是(a)所示的传感器部10C的仰视图。如图12的(a)以及(b)所示，传感器部10C在发光部11、12分别具备滤波器16、17这点上与传感器部10不同。
滤波器16使包括照射光L1的峰值波长，且比照射光L1的频带窄的频带的光透过。同样，滤波器17使包括照射光L2的峰值波长，且比照射光L2的频带窄的频带的光透过。此处，照射光L1以及L2的频带是指在将各自的照射光的强度谱的峰值波长的光的强度设为100时该光的强度成为50的两点的波长间的范围。另外，透过滤波器16以及17的光的频带是指在将各个滤波器的透射光谱的峰值波长的光的透过强度设为100时该光的透过强度成为50的两点的波长间的范围。即，上述频带的宽度是峰值的半值宽度。
在图像形成装置1C中，通过了滤波器16、17的光向纸张100入射，反射光R1、R2由受光部13接受。因此，通过波长半值宽度较窄的光能够测定反射光R1、R2的受光强度，能够提高测定的精度。
此外，也可以不是发光部11、12，而是受光部13具备滤波器。该情况下，受光部13所具备的滤波器使以下两种光透过。
(1)包括照射光L1的峰值波长在内的频带的光
(2)包括照射光L2的峰值波长在内的频带的光。
只要受光部13所具备的滤波器为使照射光L1、L2的波段变窄的滤波器，则与发光部11、12具备滤波器16、17的情况同样，能够通过半值宽度较窄的光来测定反射光R1、R2的受光强度。另外，受光部13所具备的滤波器不一定需要使照射光L1、L2的波段变窄。即使为不使照射光L1、L2的波段变窄的滤波器，也能够通过遮挡向受光部13入射的照射光L1、L2以外的光(从图像形成装置1C的外部泄漏来的室内光或者太阳光等)，来提高反射光R1、R2的测定精度。
〔第五实施方式〕
若基于图13对本发明的其他实施方式进行说明，则如以下那样。
图13的(a)是表示本实施方式的图像形成装置1D的主要部分的结构的图。图13的(b)是(a)所示的传感器部10D的仰视图。如图13的(a)以及(b)所示，传感器部10D在具备遮光部18这点上与传感器部10不同。
在传感器部10D中，从发光部11、12向受光部13直接照射的光被遮光部18遮光。因此，能够提高纸张100的含水率以及种类的判别精度。
遮光部18例如图13的(a)以及(b)所示，也可以是设置于发光部11、12与受光部13之间的平板状的部件。另外，遮光部18也可以是覆盖受光部13的一部分的圆顶状的部件。
〔基于软件的实现例〕
图像形成装置1、1X、1A、1B、1C、1D的控制块(特别是发光控制部41、吸光度计算部42以及纸张判别部43)也可以通过形成于集成电路(IC芯片)等的逻辑电路(硬件)来实现，也可以使用CPU(Central Processing Unit)而通过软件来实现。
在后者的情况下，图像形成装置1、1X、1A、1B、1C、1D具备：执行作为实现各功能的软件的程序的命令的CPU；以计算机(或者CPU)能够读取的方式记录有上述程序以及各种数据的ROM(Read Only Memory)或者存储装置(将它们称为“记录介质”)；以及展开上述程序的RAM(Random Access Memory)等。而且，计算机(或者CPU)能够从上述记录介质读取并执行上述程序，从而实现本发明的一方式的目的。作为上述记录介质，能够使用“非临时有形的介质”，例如磁带、磁盘、卡、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。另外，上述程序也可以经由能够传送该程序的任意的传送介质(通信网络、广播波等)而向上述计算机供给。此外，本发明的一方式上述程序可通过由电子传送而具体化而成的埋入载波的数据信号的形态来实现。
〔总结〕
本发明的方式1的图像形成装置(1)具备：照射部(发光部11、12)，其对纸张(100)照射彼此峰值波长不同的多种照射光(L1、L2)；受光部(13)，其接受上述多种照射光由上述纸张反射而成的多种反射光(R1、R2)；以及判别部(纸张判别部43)，其基于上述受光部所接受的上述反射光的受光强度，来判别上述纸张的含水率以及种类。
根据上述的结构，从照射部向纸张照射彼此峰值波长不同的多种照射光。多种照射光由纸张反射而成的多种反射光被受光部接受。而且，判别部基于反射光的受光强度来判别纸张的受光强度以及种类。因此，能够简化传感器的结构并判别纸张的含水率以及种类双方。
对于本发明的方式2的图像形成装置而言，在上述方式1中，优选上述受光部为单一的。
根据上述的结构，能够特别简化传感器的结构。
对于本发明的方式3的图像形成装置而言，在上述方式1或者2中，优选还具备计算部(吸光度计算部42)，该计算部基于上述受光部所接受的上述反射光的受光强度、和成为基准的受光强度的比率来计算上述纸张的吸光度，上述判别部基于上述计算部所计算出的上述吸光度来判别上述含水率以及上述种类。
根据上述的结构，计算部基于多种波长的光的反射光的受光强度、和成为基准的受光强度的比率，来计算纸张的吸光度。而且判别部基于吸光度来判别纸张的含水率以及种类。因此，通过使用上述比率能够抵消照射部的光量以及受光信号的放大率等的误差，从而能够将该误差的影响除去。
对于本发明的方式4的图像形成装置而言，在上述方式3中，优选上述判别部使用表示预先准备的规定的纸张种类的吸光度的根据含水率的变化的规定的函数，来判别上述含水率。
根据上述的结构，能够简单地判别纸张的含水率。
对于本发明的方式5的图像形成装置而言，在上述方式4中，优选上述判别部使用对多个规定的纸张种类逐一预先准备的多个上述规定的函数，来判别上述种类。
根据上述的结构，也能够简单地判别纸张的种类。
对于本发明的方式6的图像形成装置而言，在上述方式1中，也可以上述照射部(发光部11、12、15)对上述纸张照射彼此峰值波长不同的三种以上的照射光(L1、L2、L5)，上述图像形成装置还具备计算部，该计算部基于一种上述照射光由上述纸张反射而成的反射光的受光强度、和其他两种以上的上述照射光由上述纸张反射而成的反射光的受光强度的比率来计算上述纸张的吸光度，上述判别部基于上述计算部所计算出的上述吸光度来判别上述含水率以及上述种类。
根据上述的结构，基于三种以上的反射光中的一种反射光的受光强度与其他两种以上的反射光的受光强度的比率来判别纸张的含水率以及种类。因此，仅通过测定纸张的受光强度便能够判别纸张的含水率以及种类。
对于本发明的方式7的图像形成装置而言，在上述方式1～6任一项中，优选上述照射部所发出的照射光的光轴或者上述受光部的受光面的法线相对于上述纸张而成为不垂直的角度，上述受光部接受由上述纸张正反射的上述反射光。
根据上述的结构，在反射光的正反射成分的强度高的情况下，受光部能够高效地接受反射光。
对于本发明的方式8的图像形成装置而言，在上述方式1～7任一项中，上述图像形成装置具备滤波器(16、17)，该滤波器使比上述照射光的频带窄的频带的光透过，该频带优选包含上述照射部的上述照射光的峰值波长。
根据上述的结构，仅包含照射光的峰值波长的规定的波长的光从照射部照射。因此，照射部成为照射波长半值宽度窄的照射光的光源。
对于本发明的方式9的图像形成装置而言，在上述方式1～8任一项中，优选包括遮光部(18)，该遮光部对从上述照射部向该受光部直接照射的照射光进行遮光。
根据上述的结构，由于从照射部向受光部直接照射的照射光被遮挡，所以能够提高纸张的含水率以及种类的判别精度。
对于本发明的方式10的图像形成装置而言，在上述方式1～9任一项中，优选上述多种照射光的峰值波长差别在10nm以上。根据上述的结构，能够适当地判别纸张种类以及含水率。
对于本发明的方式11的图像形成装置而言，在上述方式1～10任一项中，优选使用基于上述判别部的判别结果而设定的图像形成条件而在上述纸张形成图像。根据上述的结构，能够使用适当的图像形成条件而在纸张形成图像。
本发明的方式12的判别方法是判别纸张(100)的含水率以及种类的判别方法，包括：照射工序，在该工序中，照射部(发光部11、12)对上述纸张照射彼此峰值波长不同的多种照射光(L1、L2)；受光工序，在该工序中，受光部(13)接受上述多种照射光由上述纸张反射而成的多种反射光(R1、R2)；以及判别工序，在该工序中，基于上述反射光的受光强度来判别上述纸张的含水率以及种类。根据上述的结构，起到与方式1相同的效果。
本发明的一方式不限定于上述的各实施方式，在权利要求所示的范围能够进行各种变更，在不同的实施方式分别适当地组合公开的技术手段而获得的实施方式也包含于本发明的一方式的技术范围。并且，通过在各实施方式分别组合公开的技术手段，能够形成新的技术的特征。
〔本发明的一方式的其他表达〕
本发明的一方式可如以下那样表达。即，本发明的一方式的图像形成装置具备：发光部，其对纸张照射波长不同的光；传感器部，其由接受上述纸张的反射光的单一的受光部构成；以及控制部，其根据受光强度来判别上述纸张的含水率以及纸张种类。
另外，在本发明的一方式的图像形成装置中，上述控制部根据相对于上述纸张的受光强度、与以同等的条件测定成为基准的板时的受光强度之比，来求出多个波长的上述纸张的吸光度，根据上述吸光度来判别上述纸张的含水率以及纸张种类。
另外，在本发明的一方式的图像形成装置中，上述发光部对纸张照射三个波长以上的光，上述控制部基于任一个波长的上述受光强度与其他波长的上述受光强度之比来判别上述纸张的含水率以及纸张种类。
另外，在本发明的一方式的图像形成装置中，上述发光部或者上述受光部相对于上述纸张而具有角度。
另外，在本发明的一方式的图像形成装置中，上述传感器部包括：使从上述发光部照射的光中的规定波长的光透过的滤波器。
另外，在本发明的一方式的图像形成装置中，上述传感器部包括：对从上述发光部向上述受光部直接入射的光进行遮挡的遮光板。
(相关申请的相互参照)
本申请相对于2016年8月10日所申请的日本专利申请：特愿2016-158159而主张其优先权的利益，并通过参照它，而在本说明书中包括其全部内容。
符号说明
1、1A、1B、1C、1D、1X 图像形成装置
11、12、15 发光部(照射部)
13 受光部
16、17 滤波器
18 遮光部
42 吸光度计算部(计算部)
43 纸张判别部(判别部)
100 纸张
L1、L2、L5 照射光
R1、R2、R5 反射光

Claims (12)

1.一种图像形成装置，其特征在于，具备：
照射部，其对纸张照射彼此峰值波长不同的多种照射光；
受光部，其接受所述多种照射光被所述纸张反射而成的多种反射光；以及
判别部，其基于所述受光部所接受的所述反射光的受光强度，来判别所述纸张的含水率以及种类。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
所述受光部为单一的。
3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，还具备：
计算部，其基于所述受光部所接受的所述反射光的受光强度、和成为基准的受光强度的比率，来计算所述纸张的吸光度，
所述判别部基于所述计算部所计算出的所述吸光度来判别所述含水率以及所述种类。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，
所述判别部使用表示预先准备的规定的纸张种类的吸光度的根据含水率的变化的规定的函数，来判别所述含水率。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，
所述判别部使用对多个规定的纸张种类逐一预先准备的多个所述规定的函数来判别所述种类。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
所述照射部对所述纸张照射彼此峰值波长不同的三种以上的照射光，
所述图像形成装置还具备计算部，所述计算部基于一种所述照射光由所述纸张反射而成的反射光的受光强度、和其他两种以上的所述照射光由所述纸张反射而成的反射光的受光强度的比率来计算所述纸张的吸光度，
所述判别部基于所述计算部所计算出的所述吸光度来判别所述含水率以及所述种类。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，
所述照射部所发出的照射光的光轴或者所述受光部的受光面的法线相对于所述纸张而成为不垂直的角度，
所述受光部接受由所述纸张正反射的所述反射光。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，
所述图像形成装置具备滤波器，所述滤波器使包含所述照射光的峰值波长且频带比所述照射光的频带窄的光透过。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，
所述图像形成装置包括遮光部，所述遮光部对从所述照射部向所述受光部直接照射的照射光进行遮光。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，
所述多种照射光的峰值波长差别在10nm以上。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，
使用基于所述判别部的判别结果而设定的图像形成条件而在所述纸张形成图像。
12.一种判别方法，其判别纸张的含水率以及种类，所述判别方法的特征在于，包括：
照射工序，在该工序中，照射部对所述纸张照射彼此峰值波长不同的多种照射光；
受光工序，在该工序中，受光部接受所述多种照射光由所述纸张反射而成的多种反射光；以及
判别工序，在该工序中，基于所述反射光的受光强度来判别所述纸张的含水率以及种类。
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