JP2006347743A - シートセンサ、シートセンサ用の検出光照射部材および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)を透過した光またはシート(S)から反射した光であってシート(S)の種類に関連する情報を含むシート検出光(k)の光路中にシート検出光(k)の光軸に垂直に配置される検出光入射面(H1a)と前記シート検出光(k)をP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離する偏光分離面(H13)とP偏光(kp)が出射するP偏光出射面(H1p)とS偏光(ks)が出射するS偏光出射面(H1s)とを有する偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)と、P偏光出射面(H1p)から出射するP偏光(kp)の強度を検出するP偏光センサ(7)と、S偏光出射面(H1s)から出射するS偏光(ks)の強度を検出するS偏光センサ(8)と、を有する受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)。
【選択図】 図3
Description
(J01)特許文献1(特開平7−172635号公報)記載の技術
特許文献1には、シートの種類を検出するためのシートセンサが記載されており、前記シートセンサは、シートに光を照射するLED(発光素子)と、前記シートからの反射光をP偏光とS偏光とに分離する平板状のPBS(Polarization Beam Splitter、偏光ビームスプリッタ)と、前記P偏光およびS偏光をそれぞれ受光する合計2個の受光素子と、それらの部品を収容するケース等を備えている。
(J02)特許文献2(特開2001−108618号公報)記載の技術
特許文献2には、シートの種類を検出するためのシートセンサが記載されており、前記シートセンサは、シートに光を照射する1個の発光素子と前記シートからの正反射光および拡散光をそれぞれ検出する合計2個の受光素子とそれらの素子を収容するケース等を備えている。
特許文献1,2記載の技術では、PBS、拡散反射板等の平板状の光学部品、シートに光を照射するための発光素子(LED)、および2個の受光素子等の多数の部品をシートセンサの1個のケースの内部に収容している。このため、前記シートセンサのケースは構造が複雑且つ大型となり前記シートセンサの小型化が困難であった。したがって、前記シートセンサを、シート搬送路に配置する際、シートセンサ配置用の比較的大きなスペースを確保する必要があった。しかしながら、シート搬送路を備えた装置が小型の場合や、構造的特徴が有る場合等には、前記シートセンサの配置用スペースの確保が困難な場合がある。
(O01)小さなスペースに配置可能なシートセンサを提供すること。
(O02)シートセンサの配置スペースを容易に確保可能で且つ小型の画像形成装置の提供を可能にすること。
(O03)シートセンサの配置スペースの確保にあまり気を使うことなく、画像形成装置の設計を行えるようにして、画像形成装置の設計の自由度を大きくすること。
前記技術的課題を解決するために、第1発明のシートセンサは、下記の構成要件(A01)〜(A04)を備えたことを特徴とする。
(A01)搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)を透過した光またはシート(S)から反射した光であって前記シート(S)の種類に関連する情報を含むシート検出光(k)の光路中に前記シート検出光(k)の光軸に垂直に配置される検出光入射面(H1a)と、前記検出光入射面(H1a)から入射したシート検出光(k)の光路中に配置され前記入射したシート検出光(k)をP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離する偏光分離面(H13)と、前記P偏光(kp)が出射するP偏光出射面(H1p)と、前記S偏光(ks)が出射するS偏光出射面(H1s)とを有する偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、
(A02)前記P偏光出射面(H1p)から出射するP偏光(kp)の強度(光量)を検出するP偏光センサ(7)であって前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された前記P偏光センサ(7)、
(A03)前記S偏光出射面(H1s)から出射するS偏光(ks)の強度(光量)を検出するS偏光センサ(8)であって前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された前記S偏光センサ(8)、
(A04)前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、前記P偏光センサ(7)、および前記S偏光センサ(8)により構成される受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)であって、前記シート検出光(k)を前記シートに照射する検出光照射部材(SNa〜SNe)とは別体(別々に配置可能)に構成された前記受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)。
前記構成要件(A01)〜(A04)を備えた第1発明のシートセンサでは、搬送路(SH1)を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であるシート検出光(k)は、シートの種類に関連する情報を含む。前記シート検出光(k)の光軸に垂直に配置された検出光入射面(H1a)から偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の内部に入射した前記シート検出光(k)は、偏光分離面(H13)によりP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離される。前記P偏光(kp)は偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のP偏光出射面(H1p)から出射し、前記ビームスプリッタに固定されたP偏光センサ(7)により光量が検出される。前記S偏光(ks)は偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のS偏光出射面(H1s)から出射し、前記ビームスプリッタに固定されたS偏光センサ(8)により光量が検出される。
前記シートセンサは、シート検出光(k)を受光した時にシートが通過中であることを検出することができる。また、P偏光(kp)の光量およびS偏光(ks)の光量と、それらの光量比等を検出することができる。
前記第1発明のシートセンサは、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)と、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定されたP偏光センサ(7)とS偏光センサ(8)とにより構成された受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)であり、前記ビームスプリッタや各センサ等の部品を収容するセンサケースを使用しないので小型に製作することができる。
また、前記受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)は、シート検出光(k)をシートに照射する検出光照射部材(SNa〜SNe)とは別体に構成されているので、さらに小型に製作することができる。したがって、第1発明のシートセンサは、小さなスペースに容易に配置することができるため、シートセンサの配置スペースの確保にあまり気を使ったり、苦労したりすることなくシート搬送路(SH1)の設計を行うことができる。
前記技術的課題を解決するために、第2発明のシートセンサは、下記の構成要件(A01),(A02a),(A03a),(A04),(A05)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01)搬送路(SH1)を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であって前記シートの種類に関連する情報を含むシート検出光(k)の光路中に前記シート検出光(k)の光軸に垂直に配置される検出光入射面(H1a)と、前記検出光入射面(H1a)から入射したシート検出光(k)の光路中に配置され前記入射したシート検出光(k)をP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離する偏光分離面(H13)と、前記P偏光(kp)が出射するP偏光出射面(H1p)と、前記S偏光(ks)が出射するS偏光出射面(H1s)とを有する偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、
(A02a)前記P偏光出射面(H1p)から出射するP偏光(kp)の強度(光量)を検出するP偏光センサ(7)、
(A03a)前記S偏光出射面(H1s)から出射するS偏光(ks)の強度(光量)を検出するS偏光センサ(8)、
(A04)前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、前記P偏光センサ(7)、および前記S偏光センサ(8)により構成される受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)であって、前記シート検出光(k)を前記シート(S)に照射する検出光照射部材(SNa〜SNe)とは別体に構成(別々に配置可能)された前記受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)、
(A05)前記P偏光センサ(7)または前記S偏光センサ(8)の内の少なくとも1つは前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)から離れた位置に配置される前記受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)。
前記構成要件(A01),(A02a),(A03a),(A04),(A05)を備えた第2発明のシートセンサでは、前記第1発明と同様に、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の内部に入射した前記シート検出光(k)は、偏光分離面(H13)によりP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離される。前記P偏光(kp)は偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のP偏光出射面(H1p)から出射し、P偏光センサ(7)により光量が検出される。前記S偏光(ks)は偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のS偏光出射面(H1s)から出射し、S偏光センサ(8)により光量が検出される。また、この第2発明の偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)は、シート検出光(k)を受光した時にシート(S)が通過中であることを検出することができる。また、P偏光(kp)の光量およびS偏光(ks)の光量と、それらの光量比等を検出することができる。したがって、この第2発明のシートセンサでも前記第1発明のシートセンサと同様に、現在検出中のシート(S)の種類を特定することができる。
前記技術的課題を解決するために、第3発明のシートセンサは、下記の構成要件(A01)〜(A03),(A06),(A07)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01)搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)を透過した光またはシート(S)から反射した光であって前記シート(S)の種類に関連する情報を含むシート検出光(k)の光路中に前記シート検出光(k)の光軸に垂直に配置される検出光入射面(H1a)と、前記検出光入射面(H1a)から入射したシート検出光(k)の光路中に配置され前記入射したシート検出光(k)をP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離する偏光分離面(H13)と、前記P偏光(kp)が出射するP偏光出射面(H1p)と、前記S偏光(ks)が出射するS偏光出射面(H1s)とを有する偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、
(A02)前記P偏光出射面(H1p)から出射するP偏光(kp)の強度(光量)を検出するP偏光センサ(7)であって前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された前記P偏光センサ(7)、
(A03)前記S偏光出射面(H1s)から出射するS偏光(ks)の強度(光量)を検出するS偏光センサ(8)であって前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された前記S偏光センサ(8)、
(A06)前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、前記P偏光センサ(7)、および前記S偏光センサ(8)により構成される受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)、
(A07)前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された発光部材(2,22,32)および前記発光部材(2,22,32)から出射したシート検出光(k)を前記シート(S)に照射する光路形成部材(14,24)を有する検出光照射部材(SNa〜SNe)。
前記構成要件(A01)〜(A03),(A06),(A07)を備えた第3発明のシートセンサでは、検出光照射部材(SNa〜SNe)の発光部材(2,22,32)は前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定されており、前記発光部材(2,22,32)から出射したシート検出光(k)は光路形成部材(14,24)により前記シート(S)に照射される。前記シートを透過した光またはシート(S)から反射した光であって前記シート(S)の種類に関連する情報を含むシート検出光(k)は、前記第1発明と同様に、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の内部に入射した前記シート検出光(k)は、偏光分離面(H13)によりP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離される。前記P偏光(kp)は偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のP偏光出射面(H1p)から出射し、P偏光センサ(7)により光量が検出される。前記S偏光(ks)は偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のS偏光出射面(H1s)から出射し、S偏光センサ(8)により光量が検出される。また、この第3発明の偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)は、シート検出光(k)を受光した時にシート(S)が通過中であることを検出することができる。また、P偏光(kp)の光量およびS偏光(ks)の光量と、それらの光量比等を検出することができる。したがって、この第3発明のシートセンサでも前記第1発明のシートセンサと同様に、現在検出中のシート(S)の種類を特定することができる。
前記技術的課題を解決するために、第4発明のシートセンサは、下記の構成要件(A01′)〜(A03′),(A04)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01′)搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)を透過した光またはシート(S)から反射した光であって前記シート(S)の種類に関連する情報を含むシート検出光(k)の光路中に前記シート検出光(k)の光軸に垂直に配置される検出光入射面(H1a,H2a)と、前記検出光入射面(H1a,H2a)から入射したシート検出光(k)の光路中に配置され入射した前記シート検出光(k)を透過光(k1)と反射光(k2)とに分離するハーフミラー(H23)、前記透過光(k1)が出射する透過光(k1)の出射面、および前記反射光(k2)が出射する反射光出射面(H2c)を有するビームスプリッタと、前記透過光出射面(H2b)および前記反射光出射面(H2c)のうち一方の出射面に形成されたP偏光膜(H2p′)と他方の出射面に形成されたS偏光膜(H2s′)とを有する偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、
(A02′)前記一方の出射面から出射するP偏光(kp)の強度(光量)を検出するP偏光センサ(7)であって前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された前記P偏光センサ(7)、
(A03′)前記他方の出射面から出射するS偏光(ks)の強度(光量)を検出するS偏光センサ(8)であって前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された前記S偏光センサ(8)、
(A04)前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、前記P偏光センサ(7)、および前記S偏光センサ(8)により構成される受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)であって、前記シート検出光(k)を前記シート(S)に照射する検出光照射部材(SNa〜SNe)とは別体に構成(別々に配置可能)された前記受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)。
前記構成要件(A01′)〜(A03′),(A04)を備えた第4発明のシートセンサでは、前記第1発明と同様に、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の内部に入射した前記シート検出光(k)は、ハーフミラー(H23)により2等分される。前記2等分された一方のシート検出光(k)は、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のP偏光膜(H2p′)から出射し、P偏光センサ(7)により光量が検出される。前記2等分された他方のシート検出光(k)は、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のS偏光膜(H2s′)から出射し、S偏光センサ(8)により光量が検出される。また、この第4発明の偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)は、シート検出光(k)を受光した時にシート(S)が通過中であることを検出することができる。また、P偏光(kp)の光量およびS偏光(ks)の光量と、それらの光量比等を検出することができる。したがって、この第4発明のシートセンサでも前記第1発明のシートセンサと同様に、現在検出中のシート(S)の種類を特定することができる。
前記技術的課題を解決するために、第5発明のシートセンサは、下記の構成要件(A01′),(A02a′),(A03a′),(A04),(A05)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01′)搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)を透過した光またはシート(S)から反射した光であって前記シート(S)の種類に関連する情報を含むシート検出光(k)の光路中に前記シート検出光(k)の光軸に垂直に配置される検出光入射面(H1a,H2a)と、前記検出光入射面(H1a,H2a)から入射したシート検出光(k)の光路中に配置され入射した前記シート検出光(k)を透過光(k1)と反射光(k2)とに分離するハーフミラー(H23)、前記透過光(k1)が出射する透過光(k1)の出射面、および前記反射光(k2)が出射する反射光出射面(H2c)を有するビームスプリッタと、前記透過光出射面(H2b)および前記反射光出射面(H2c)のうち一方の出射面に形成されたP偏光膜(H2p′)と他方の出射面に形成されたS偏光膜(H2s′)とを有する偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、
(A02a′)前記一方の出射面から出射するP偏光(kp)の強度(光量)を検出するP偏光センサ(7)、
(A03a′)前記他方の出射面から出射するS偏光(ks)の強度(光量)を検出するS偏光センサ(8)、
(A04)前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、前記P偏光センサ(7)、および前記S偏光センサ(8)により構成される受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)であって、前記シート検出光(k)を前記シート(S)に照射する検出光照射部材(SNa〜SNe)とは別体に構成(別々に配置可能)された前記受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)、
(A05)前記P偏光センサ(7)または前記S偏光センサ(8)の内の少なくとも1つは前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)から離れた位置に配置される前記受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)。
前記構成要件(A01′),(A02a′),(A03a′),(A04),(A05)を備えた第5発明のシートセンサでは、前記第4発明と同様に、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の内部に入射した前記シート検出光(k)は、ハーフミラー(H23)により2等分される。前記一方のシート検出光(k)は、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のP偏光膜(H2p′)から出射し、P偏光センサ(7)により光量が検出される。前記他方のシート検出光(k)は、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のS偏光膜(H2s′)から出射し、S偏光センサ(8)により光量が検出される。また、この第5発明の偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)は、シート検出光(k)を受光した時にシート(S)が通過中であることを検出することができる。また、P偏光(kp)の光量およびS偏光(ks)の光量と、それらの光量比等を検出することができる。したがって、この第5発明のシートセンサでも前記第4発明のシートセンサと同様に、現在検出中のシート(S)の種類を特定することができる
前記技術的課題を解決するために、第6発明のシートセンサは、下記の構成要件(A01′)〜(A03′),(A06),(A07)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01′)搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)を透過した光またはシート(S)から反射した光であって前記シート(S)の種類に関連する情報を含むシート検出光(k)の光路中に前記シート検出光(k)の光軸に垂直に配置される検出光入射面(H1a,H2a)と、前記検出光入射面(H1a,H2a)から入射したシート検出光(k)の光路中に配置され入射した前記シート検出光(k)を透過光(k1)と反射光(k2)とに分離するハーフミラー(H23)、前記透過光(k1)が出射する透過光(k1)の出射面、および前記反射光(k2)が出射する反射光出射面(H2c)を有するビームスプリッタと、前記透過光出射面(H2b)および前記反射光出射面(H2c)のうち一方の出射面に形成されたP偏光膜(H2p′)と他方の出射面に形成されたS偏光膜(H2s′)とを有する偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、
(A02′)前記一方の出射面から出射するP偏光(kp)の強度(光量)を検出するP偏光センサ(7)であって前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された前記P偏光センサ(7)、
(A03′)前記他方の出射面から出射するS偏光(ks)の強度(光量)を検出するS偏光センサ(8)であって前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された前記S偏光センサ(8)、
(A06)前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)、前記P偏光センサ(7)、および前記S偏光センサ(8)により構成される受光用のシートセンサ(SN1〜SN4)、
(A07)前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)に固定された発光部材(2,22,32)および前記発光部材(2,22,32)から出射したシート検出光(k)を前記シート(S)に照射する光路形成部材(14,24)を有する検出光照射部材(SNa〜SNe)。
前記構成要件(A01′)〜(A03′),(A06),(A07)を備えた第6発明のシートセンサでは、前記第4発明と同様に、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の内部に入射した前記シート検出光(k)は、ハーフミラー(H23)により2等分される。前記2等分された一方のシート検出光(k)は、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のP偏光膜(H2p′)から出射し、P偏光センサ(7)により光量が検出される。前記2等分された他方のシート検出光(k)は、偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のS偏光膜(H2s′)から出射し、S偏光センサ(8)により光量が検出される。また、この第6発明のシートセンサは、シート検出光(k)を受光した時にシート(S)が通過中であることを検出することができる。また、P偏光(kp)の光量およびS偏光(ks)の光量と、それらの光量比等を検出することができる。したがって、この第6発明のシートセンサでも前記第4発明のシートセンサと同様に、現在検出中のシート(S)の種類を特定することができる。
本発明の形態1のシートセンサは、前記第1発明ないし第6発明のいずれかのシートセンサにおいて、次の構成要件(A08)を備えたことを特徴とする。
(A08)前記P偏光出射面(H1p)と前記S偏光出射面(H1s)とが直角をなすように形成された前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)。
(本発明の形態1の作用)
前記構成用件(A08)を備えたシートセンサでは、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)は、前記P偏光出射面(H1p)と前記S偏光出射面(H1s)とが直角をなすように形成されている。直角をなす面を形成することは容易であるので、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)のP偏光出射面(H1p)とS偏光出射面(H1s)を容易に形成することができる。
本発明の形態2のシートセンサは、前記第1発明ないし第6発明のいずれかのシートセンサにおいて、次の構成要件(A09)を備えたことを特徴とする。
(A09)前記P偏光出射面(H1p)と前記S偏光出射面(H1s)とが同一平面上に設けられた前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)。
(本発明の形態2の作用)
前記構成用件(A09)を備えたシートセンサでは、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)は、前記P偏光出射面(H1p)と前記S偏光出射面(H1s)とが同一平面上に設けられている。同一平面上に設けられたP偏光出射面(H1p)と前記S偏光出射面(H1s)とは、同時に形成することができるので、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の製作時間を短縮可能である。また、同一平面上に設けられたP偏光出射面(H1p)とS偏光出射面(H1s)にP偏光センサ(7)およびS偏光センサ(8)を配置した場合、前記P偏光センサ(7)およびS偏光センサ(8)を隣接して配置することが可能となる。その場合には、前記各P偏光センサ(7)およびS偏光センサ(8)の検出信号を伝送する信号線を一緒にまとめた状態で配置することが容易である。
本発明の形態3のシートセンサは、前記第1発明ないし第6発明のいずれかのシートセンサにおいて、次の構成要件(A010)を備えたことを特徴とする。
(A010)前記P偏光出射面(H1p)または前記S偏光出射面(H1s)に対して、同一平面、平行面または直角をなす面に形成された前記検出光入射面(H1a,H2a)。
(本発明の形態3の作用)
前記構成用件(A010)を備えたシートセンサでは、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の前記検出光入射面(H1a,H2a)は前記P偏光出射面(H1p)または前記S偏光出射面(H1s)に対して、同一平面、平行面または直角をなす面に形成されている。前記P偏光出射面(H1p)または前記S偏光出射面(H1s)に対して、同一平面、平行面または直角をなす面は容易に形成することができるので、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)の前記検出光入射面(H1a,H2a)を形成することは容易である。
本発明の形態4のシートセンサは、前記第1発明ないし第6発明のいずれかのシートセンサまたは本発明の形態1のシートセンサにおいて、次の構成要件(A011)を備えたことを特徴とする。
(A011)立方体または直方体の形状に構成された前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)。
(本発明の形態4の作用)
前記構成用件(A011)を備えたシートセンサでは、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)は、立方体または直方体の形状に構成されている。前記立方体または直方体の形状の部品は製作や取扱いが容易であるので、前記偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)は製作が容易であり、取扱いも容易である。
前記技術的課題を解決するために、第7発明のシートセンサ用の検出光照射部材(SNa〜SNe)は、下記の構成要件(B01)を備えたことを特徴とするシートセンサ用の検出光照射部材(SNa〜SNe)、
(B01)搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)を透過した光またはシート(S)から反射した光であって前記シート(S)の種類に関連する情報を含むシート検出光(k)をシートセンサに入射させるためのシートセンサ(SN1〜SN4)用の検出光照射部材(SNa〜SNe)であって、発光部材(2,22,32)および前記発光部材(2,22,32)から離れて配置され且つ前記発光部材(2,22,32)から出射したシート検出光(k)を前記シート(S)に照射する光路形成部材(14,24)を有する前記検出光照射部材(SNa〜SNe)。
(第7発明の作用)
前記構成要件(B01)を備えた第7発明のシートセンサ(SN1〜SN4)用の検出光照射部材(SNa〜SNe)の発光部材(2,22,32)は、シート検出光(k)を照射する。前記発光部材(2,22,32)から離れて配置された光路形成部材(14,24)は、前記シート検出光(k)を搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)に照射する。前記光路形成部材(14,24)は、前記発光部材(2,22,32)から離れて配置されるので、前記発光部材(2,22,32)および光路形成部材(14,24)をそれぞれ配置するのに必要な各スペースは、小さくなる。したがって、前記発光部材(2,22,32)および光路形成部材(14,24)を一体に構成した検出光照射部材(SNa〜SNe)を配置可能な大きなスペースが無い場合でも、前記発光部材(2,22,32)および光路形成部材(14,24)を配置可能である。
前記技術的課題を解決するために、第8発明の画像形成装置は、下記の構成要件(C01),(C02)を備えたことを特徴とする画像形成装置、
(C01)画像記録用のシート(S)が搬送されるシート搬送路(SH1)、
(C02)前記シート搬送路(SH1)に配置された前記第1発明ないし第6発明のいずれかまたは本発明の形態1ないし4のいずれかのシートセンサ。
(第8発明の作用)
前記構成要件(C01),(C02)を備えた第8発明の画像形成装置では、画像記録用のシート(S)が搬送されるシート搬送路(SH1)を有している。前記シート搬送路(SH1)には、前記第1発明ないし第6発明のいずれかまたは本発明の形態ないし4のいずれかのシートセンサが配置されている。したがって、前記第1発明1ないし第6発明のいずれかまたは本発明の形態1ないし4のいずれかのシートセンサにより、前記シート搬送路(SH1)をシートが通過したことや通過するシート(S)の種類を検出することができる。
前記技術的課題を解決するために、第9発明のシート検出装置は、下記の構成要件(D01)〜(D03)を備えたことを特徴とする。
(D01)搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)にシート検出光(k)を入射させるための検出光照射部材(SNa〜SNe)、
(D02)前記検出光照射部材(SNa〜SNe)から離隔した位置に配置された受光部(SN1〜SN4)であって、前記検出光照射部材(SNa〜SNe)により照射され前記シート(S)を透過または反射したシート検出光(kp,ks)を検出する前記受光部(SN1〜SN4)、
(D03)前記検出光照射部材(SNa〜SNe)から出射され前記受光部(SN1〜SN4)に入射するまでのシート検出光(k)の光路上に配置され、前記検出光照射部材(SNa〜SNe)からのシート検出光(k)を前記シート(S)に入射させ且つ前記シート(S)からのシート検出光(k)を前記受光部(SN1〜SN4)に入射させるようにシート検出光(k)の光路を形成する光路形成部材(14,24,H1〜H9)。
前記構成要件(D01)〜(D03)を備えた第9発明のシート検出装置では、
検出光照射部材(SNa〜SNe)は、搬送路(SH1)を搬送されるシート(S)にシート検出光(k)を入射させる。前記検出光照射部材(SNa〜SNe)から離隔した位置に配置された受光部(SN1〜SN4)は、前記検出光照射部材(SNa〜SNe)により照射され前記シート(S)を透過または反射したシート検出光(kp,ks)を検出する。前記検出光照射部材(SNa〜SNe)から出射され前記受光部(SN1〜SN4)に入射するまでのシート検出光(k)の光路上に配置された光路形成部材(14,24,H1〜H9)は、前記検出光照射部材(SNa〜SNe)からのシート検出光(k)を前記シート(S)に入射させ且つ前記シート(S)からのシート検出光(k)を前記受光部(SN1〜SN4)に入射させるようにシート検出光(k)の光路を形成する。
したがって、第9発明のシート検出装置では、光路形成部材(14,24,H1〜H9)によりシート検出光(k)の光路がフレキシブルに形成できるので、検出光照射部材(SNa〜SNe)および受光部(SN1〜SN4)を配置する位置(レイアウト)の自由度を高めることができる。また、第9発明のシート検出装置では、検出光照射部材(SNa〜SNe)および受光部(SN1〜SN4)を離れた位置に配置できるので、検出光照射部材および受光部が一体的に構成された従来の場合に比べ、各部材を小型化、薄型化できる。
本発明の形態5のシート検出装置は、前記第9発明のシート検出装置において、下記の構成要件(D04)を備えたことを特徴とする。
(D04)前記シート検出光(k)の光路上に配置される検出光入射面(H1a)と、前記検出光入射面(H1a)から入射したシート検出光(k)の光路中に配置され前記入射したシート検出光(k)をP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離する偏光分離面(H13)と、前記P偏光(kp)が出射するP偏光出射面(H1p)と、前記S偏光(ks)が出射するS偏光出射面(H1s)とを有する偏光ビームスプリッタ(H1〜H9)により構成された前記光路形成部材(H1〜H9)。
前記構成要件(D04)を備えた本発明の形態5のシート検出装置では、偏光分離面(H13)は、前記シート検出光(k)の光路上に配置される検出光入射面(H1a)から入射したシート検出光(k)の光路中に配置され前記入射したシート検出光(k)をP偏光(kp)とS偏光(ks)とに分離する。そして、P偏光出射面(H1p)から前記P偏光(kp)が出射し、S偏光出射面(H1s)から前記S偏光(ks)が出射する。したがって、P偏光(kp)またはS偏光(ks)あるいは両方を検出することによりシート(S)の検出(シートの種類や有無等)を行うことができる。
(E01)小さなスペースに配置可能なシートセンサを提供することができる。
(E02)シートセンサの配置スペースを容易に確保可能で且つ小型の画像形成装置の提供を可能にすることができる。
(E03)シートセンサの配置スペースの確保にあまり気を使うことなく、画像形成装置の設計を行えるようにして、画像形成装置の設計の自由度を大きくすることができる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
図1は本発明の実施例1の画像形成装置の斜視図である。
図2は実施例1の画像形成装置の全体説明図である。
図1において、本発明の実施例1の画像形成装置としてのプリンタUの下部には、画像が記録される用紙を収容する給紙カセットTR1が収容されており、上面には排出トレイTRhが設けられている。
図2において、プリンタUはマイクロコンピュータにより構成されたコントローラCと、コントローラCにより作動を制御されるIPS(イメージプロセッシングシステム)、レーザ駆動回路DL、および電源装置E等を有している。電源装置Eは、後述の帯電ローラCRy〜CRk、現像器Gy〜Gkおよび転写ローラRt等にバイアス電圧を印加する。
そして、他のトナー像形成装置UY,UM,UCの前記感光体(1次トナー像担持体)Py,Pm,Pcの周囲にもそれぞれ前記感光体Pkの周囲と同様の帯電器CRy,CRm,CRc、現像器Gy,Gm,Gc、感光体用トナー吸着保持部材CLy,CLm,CLc等が配置されている。
前記第3中間転写ドラムDR3の前方には、2次転写領域Q2で接触する2次転写ロール(2次転写器)Rtが対向して配置されている。前記2次転写ロールRtには、2次転写ロールRt表面のトナーをクリーニングする2次転写ロールクリーナCLtが接触している。
前記中間転写ドラムDR1およびDR2の回転方向で中間転写領域Q31およびQ32の下流側には、中間転写ドラム用トナー吸着保持部材CL1およびCL2が配置されている。また、前記第3中間転写ドラムDR3の回転方向で2次転写領域Q2の下流側には、中間転写ドラム用トナー吸着保持部材CL3が配置されている。前記各中間転写ドラムDR1〜DR3および2次転写ロールRtには、トナー像転写用のバイアスが印加される。
前記感光体Py,Pm,Pc,Pk表面の静電潜像は、現像器Gy,Gm,Gc,GkによりY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の色のトナー像に現像される。各現像器Gy,Gm,Gc,Gkには前記トナーディスペンサ装置Uaに装着された各色のトナーカートリッジKTy,KTm,KTc,KTk,からトナーが補給される。
前記レジロールRrに搬送された記録シートSは、多重トナー像または単色トナー像が2次転写領域Q2に移動するのにタイミングを合わせて、2次転写領域Q2に搬送され、2次転写ロールRtによりトナー像が2次転写される。
前記各トナー吸着保持部材CLk,CLy,CLm,CLc,CL1〜CL3により一時的に吸着保持されたトナーは、所定のタイミングで開始されるクリーニングモード時に、像担持体Py,Pm,Pc,Pk,DR1〜DR3表面に吐出されて、2次転写ロールRtまで転写、搬送され、2次転写ロールクリーナCLtにより回収される。2次転写ロールクリーナCLtに回収されたトナーは、図示しないトナー排出路を搬送されてトナー回収ボックスBtに回収される。
なお、トナー吸着保持部材でトナーを一時的に吸着保持したり、吐出したりしてクリーニングを行う技術は従来公知(例えば、特開2003−029588号公報等参照)であり、種々の構成を採用可能であるので、詳細な説明は省略する。
両面印刷を行う場合、シート排出ローラRhによりスイッチバックされてシート反転路SH2に搬送され、表裏が反転した状態でレジロールRrに再送される。
図3は実施例1のシートセンサの説明図であり、図3Aは実施例1のシートセンサの配置を示した図、図3Bは実施例1の偏光ビームスプリッタの説明図、図3Cは実施例1の偏光シームスプリッタの説明図、図3Dは実施例1の偏光ビームスプリッタの変更例2の説明図である。
図3Aにおいて、シート搬送路SH1を挟んで検出光照射部材SNaとシートセンサSN1とが配置されている。なお、実施例1のシートセンサSN1は、シートSへの光照射部材を持たない受光用のシートセンサSN1により構成されている。前記検出光照射部材SNaは、LED収容部1aを有するLED支持部材(発光部品支持部材)1と前記LED収容部1aに収容されたLED(発光ダイオード、発光部)2とを有している。前記検出光照射部材SNaは、前記シート搬送路SH1を通過する記録シートSの非画像記録面にシート検出光kを照射する。前記LED2は、画像形成装置Uの前記電源回路E(図2参照)と給電用リード線3により接続されており、前記コントローラCから出力される制御信号により点灯される。
前記スプリッタ支持部材6には、立方体状の偏光ビームスプリッタ(光路形成部材)H1が支持されている。図3A、図3Bにおいて、前記偏光ビームスプリッタH1は、同一形状、大きさの2個の各直角2等辺3角形柱H11,H12の斜面を含む平面どうしを接合すると共に、接合面に偏光分離膜H13aを形成した構成を有している。前記偏光分離膜H13aが形成された接合面により偏光分離面H13が形成されている。前記偏光ビームスプリッタH1は、検出光入射面H1aと、偏光分離面H13を挟んで前記検出光入射面H1aと反対側に配置され且つ前記検出光入射面H1aと平行なP偏光出射面H1pと、前記検出光入射面H1aおよびP偏光出射面H1pに垂直且つ前記偏光分離面H13に対して45度をなすS偏光出射面H1sとを有している。
前記P偏光kpは、前記偏光ビームスプッリタH1の前記入射面H1aと平行なP偏光出射面H1pから出射してP偏光センサ7に入射する。前記S偏光ksは、前記偏光ビームスプッリタH1のS偏光出射面H1sから出射してS偏光センサ8に入射する。
前記検出光照射部材SNaとシートセンサSN1とにより、シート検出装置(SNa+SN1)が構成されている。
前記構成を備えた実施例1の画像形成装置Uでは、給紙トレイTR1または手差トレイTR0から給紙された記録シートSは、シート搬送路SH1を通過する際、シートセンサSN1の位置を通過する。このとき、前記検出光照射部材SNaからシート検出光kを照射し、前記記録シートSを透過したシート検出光kをシートセンサSN1の偏光分離面H13でP偏光kpとS偏光ksとに分離して、P偏光センサ7とS偏光センサ8とで受光する。前記P偏光センサ7とS偏光センサ8との受光量の差により、前記記録シートSの種類を判別することができる。
さらに、前記シートセンサSN1では、前記偏光ビームスプリッタH1のP偏光出射面H1pとS偏光出射面H1sとは、それぞれスプリッタ支持部材6のP偏光入射面6pとS偏光入射面6sとにより支持されている。このため、偏光分離膜H13からP偏光入射面6pまでの距離と、前記偏光分離面H13からS偏光入射面6sまでの距離とを短くすることができるので、前記シートセンサSN1を小型化、薄型化することができる。したがって、シートセンサSN1の配置スペース確保が容易になり、前記記録シートSを検出したい位置に前記シートセンサSN1を配置することができる。
実施例1の小型化したシートセンサSN1と前記検出光照射部材SNaとは、互いに離れた位置で且つ、前記偏光ビームスプリッタH1の検出光入射面H1aにシート検出光kを照射可能な位置に配置することができる。このため、画像形成装置Uの小さな空スペースに前記シートセンサSN1を配置することができるので、前記画像形成装置Uを小型化することができる。
図3Cの偏光ビームスプリッタH1の変更例1は、前記図3Bと同様の1個の3角柱H11と1個の台形柱H14とを接合して構成している。
前記台形柱H14の台形の形状は、平行な2辺の端部どうしを接続する1方の接続辺は前記平行な2辺に垂直であり、他の接続辺は前記平行な各2辺に対してそれぞれ45度、135度の角をなしている。この図3Cの偏光ビームスプリッタも図3Bの偏光ビームスプリッタH1と同様に使用可能である。
図3Dの偏光ビームスプリッタH1の変更例2は、前記図3Cに示す台形柱H14を2個使用して構成されている。
この図3Dの偏光ビームスプリッタH1も前記図3B、図3Cの偏光ビームスプリッタと同様に使用可能である。
図4は実施例1のシートセンサの説明図であり、図4Aは実施例1のシートセンサの配置を示した図、図4Bは実施例1の偏光ビームスプリッタの説明図である。
なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図4A、図4Bにおいて、実施例2のシートセンサSN2は、前記実施例1と同様に構成されたのスプリッタ支持部材6、P偏光センサ7およびS偏光センサ8を有しており、前記スプリッタ支持部材6には、立方体状の偏光ビームスプリッタH2が支持さている。前記偏光ビームスプリッタH2は、シートSを透過したシート検出光kが入射する検出光入射面H2aと、前記シート検出光kの半分を透過させ、残りの半分を反射する(すなわちシート検出光kを透過光k1と反射光k2とに分離して2等分する)ハーフミラーH23と、前記透過光k1が出射する透過光出射面H2bと前記反射光k2が出射する反射光出射面H2cとを有している。前記透過光出射面H2bおよび反射光出射面H2cのいずれか一方の光出射面には、P偏光のみを出射するP偏光透過膜H2p′が形成され、他方の光出射面には、S偏光のみを出射するS偏光透過膜H2s′が形成されている。前記P偏光透過膜H2p′が形成された光出射面は、P偏光出射面H2pとして使用され、前記S偏光透過膜H2s′が形成された光出射面はS偏光出射面H2sとして使用される。
実施例2のシートセンサSN2では、記録シートSを透過したシート検出光kは、偏光ビームスプリッタH2のハーフミラーH23により、透過光k1と反射光k2とにほぼ半分づつに分離される。前記分離された透過光k1または反射光k2のうち、前記P偏光出射面H2pから出射する光は、P偏光kpのみである。そして、前記P偏光kpはP偏光センサ7により検出される。また、ほぼ半分づつに分離された透過光k1または反射光k2のうち、前記S偏光出射面H2sから出射する光は、S偏光ksのみである。そして、前記S偏光ksは、S偏光センサ8により検出される。前記P偏光センサ7とS偏光センサ8との受光量の差により、前記記録シートSの種類を判別することができる。
その他、実施例2のシートセンサSN2は、前記実施例1のシートセンサSN1と同様の作用効果を奏する。
図5は本発明のシートセンサで使用される偏光ビームスプリッタの実施例3、4の説明図であり、図5Aは実施例3の偏光ビームスプリッタの斜視図、図5Bは実施例3の偏光ビームスプリッタを通過するシート検出光の光路を示す図、図5Cは実施例4の偏光ビームスプリッタの斜視図、図5Dは実施例4の偏光ビームスプリッタを通過するシート検出光の光路を示す図である。
なお、図5A、図5Bに示す実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図5Aに示す実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図5A、図5Bにおいて、実施例3の偏光ビームスプリッタH3は、全体形状が直方体状であり、内部に偏光分離面H13と全反射面H15とが形成されている。検出光入射面H1aから入射したシート検出光kは、偏光分離面H13でP偏光kpとS偏光ksとに分離される。S偏光ksは、前記偏光分離面H13で反射して90度方向変換してS偏光出射面H1sから出射する。P偏光kpは、前記偏光分離面H13を透過して直進し、全反射面H15で反射して90度方向変換してP偏光出射面H1pから出射する。前記P偏光出射面H1pとS偏光出射面H1sとは、同一平面に形成されている。この場合、P偏光センサ7とS偏光センサ8とは同一平面内に配置可能である。
その他、実施例3の偏光ビームスプリッタH3を有するシートセンサは、前記実施例1のシートセンサSN1と同様の作用効果を奏する。
図5C、図5Dに示す実施例4の説明において、前記実施例3の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図5C、図5Dに示す実施例4は、下記の点で前記図3Aに示す実施例3と相違しているが、他の点では前記実施例3と同様に構成されている。
図5C、図5Dにおいて、実施例4の偏光ビームスプリッタH4は、前記図5Aに示す直方体形状から全反射面H15で切断して直角三角柱の部分を除去した台形柱形状である。したがって、実施例4の偏光ビームスプリッタH4は、前記全反射面H15の替わりに切除面H16が形成されている。なお、前記切除面H16は、前記切除面H16に対して45度の角度で進入したシート検出光を全反射する。
前記偏光ビームスプリッタH4の偏光分離面H13を透過したP偏光kpは、前記切除面H16で全反射して90度方向変換してP偏光出射面H1pから出射する
その他、実施例4の偏光ビームスプリッタH4を有するシートセンサは、前記実施例3の偏光ビームスプリッタH3を有するシートセンサと同様の作用効果を奏する。
図6は本発明のシートセンサで使用される偏光ビームスプリッタの実施例5〜8の説明図であり、図6Aは実施例5の偏光ビームスプリッタの説明図、図6Bは実施例5の偏光ビームスプリッタを通過するシート検出光の光路を示す図、図6Cは実施例6の偏光ビームスプリッタの説明図、図6Dは実施例6の偏光ビームスプリッタを通過するシート検出光の光路を示す図、図6Eは実施例7の偏光ビームスプリッタの説明図、図6Fは実施例7の偏光ビームスプリッタを通過するシート検出光の光路を示す図、図6Gは実施例8の偏光ビームスプリッタの斜視図、図6Hは実施例8の偏光ビームスプリッタを通過するシート検出光の光路を示す図である。
なお、図6Aに示す実施例5の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図6に示す実施例5は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図6Aにおいて、実施例5の偏光ビームスプリッタH5は、全体形状が直方体状であり、内部に偏光分離面H13と全反射面H15とが形成されている。前記偏光分離面H13と全反射面H15とは、それらの各面H13,H15で3個に分離(または切断)されて形成された偏光ビームスプリッタ形成用材料を結合する際にそれらの結合面に偏光分離膜H13a、全反射膜H15aを作成しておくことにより形成される。検出光入射面H1aから入射したシート検出光kは、全反射面H15で全反射して90度方向変換して偏光分離面H13でP偏光kpとS偏光ksとに分離される。S偏光ksは、前記偏光分離面H13で反射して90度方向変換してS偏光出射面H1sから出射する。P偏光kpは、前記偏光分離面H13を透過して直進してP偏光出射面H1pから出射する。前記検出光入射面H1aとS偏光出射面H1sとは、同一平面に形成されている。この場合、LED2とS偏光センサ8とは同一平面内に配置可能である。
図6Bに示す実施例6の説明において、前記実施例5の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例6は、下記の点で前記実施例5と相違しているが、他の点では前記実施例5と同様に構成されている。
図6Bにおいて、実施例6の偏光ビームスプリッタH6は、前記図6Aに示す直方体形状から全反射面H15で切断して直角三角柱の部分を除去した台形柱形状である。したがって、実施例6の偏光ビームスプリッタH6は、前記全反射面H15の替わりに全反射可能な切除面H16が形成されている。
前記偏光ビームスプリッタH6の検出光入射面H1aから入射したシート検出光kは、切除面H16で全反射して90度方向変換して偏光分離面H13でP偏光kpとS偏光ksとに分離される。
その他、実施例6の偏光ビームスプリッタH6を有するシートセンサは、前記実施例5の偏光ビームスプリッタH5を有するシートセンサと同様の作用効果を奏する。
図6Cにおいて、実施例7の偏光ビームスプリッタH7は、全体形状が直方体状であり、内部に偏光分離面H13と全反射面H15とが形成されている。検出光入射面H1aから入射したシート検出光kは、偏光分離面H13でP偏光kpとS偏光ksとに分離される。P偏光kpは、前記偏光分離面H13を透過して直進してP偏光出射面H1pから出射する。S偏光ksは、前記偏光分離面H13で反射して90度方向変換して、全反射面H15で全反射して90度方向変換してS偏光出射面H1sから出射する。前記P偏光出射面H1pとS偏光出射面H1sとは、同一平面に形成されている。この場合、P偏光センサ7とS偏光センサ8とは同一平面内に配置可能である。
図6Dの実施例8の説明において、前記実施例7の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例8は、下記の点で前記実施例7と相違しているが、他の点では前記実施例8と同様に構成されている。
図6Dにおいて、実施例8の偏光ビームスプリッタH8は、前記図6Cに示す直方体形状から全反射面H15で切断して直角三角柱の部分を除去した台形柱形状である。したがって、実施例8の偏光ビームスプリッタH8は、前記全反射面H15の替わりに全反射可能な切除面H16が形成されている。
この図6Dに示す実施例8の偏光ビームスプリッタH8を有するシートセンサは、下記の点以外は図6Cに示す前記実施例7の偏光ビームスプリッタH7を有するシートセンサと同様の作用効果を奏する。
前記偏光ビームスプリッタH8の偏光分離面H13でP偏光kpとS偏光ksとに分離されたS偏光ksは、切除面H16で反射して90度方向変換してS偏光出射面H1sから出射する。
図7は実施例9のシートセンサの説明図である。
なお、この実施例9の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例9は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図7において、実施例9の検出光照射部材SNbは、LED(発光ダイオード)収容部11aを有するLED支持部材(発光部品支持部材)11と、前記LED収容部11aに収容されたLED2と、前記LED2から照射されたシート検出光kを透過する透過ガラス(光路形成部材)14と、を有している。
実施例9のシートセンサSN3は、偏光ビームスプリッタH1とセンサ支持部材16とを有している。実施例9の偏光ビームスプリッタH1は、前記実施例1の偏光ビームスプリッタH1と同様に構成されている。
実施例9の検出光照射部材SNbでは、LED2から照射されるシート検出光kは、前記透過ガラス14を透過してシート搬送路SH1を搬送されるシートSに照射される。前記シートSを透過したシート検出光kをシートセンサSN3で受光することにより、前記シートSが通過中であること、および通過中の前記シートSの種類を前記実施例1と同様に検出することができる。
実施例9のシートセンサSN3は、図7に示すようにP偏光センサ支持部材16aまたはS偏光センサ支持部材16bを前記偏光ビームスプリッタH1から分離して配置することもできる。前記P偏光センサ支持部材16aまたはS偏光センサ支持部材16bを分離して配置した場合、分離して配置したP偏光センサ支持部材16aまたはS偏光センサ支持部材16bの分だけシートセンサSN3を配置するスペースを分散することができる。したがって、前記シートセンサSN3を配置するスペース確保が困難な場合、前記シートセンサSN3を、偏光ビームスプリッタH1、偏光センサ支持部材16aおよびS偏光センサ支持部材16bに分離する。そして、前記LED2から照射したシート検出光kが入射可能な位置に前記偏光ビームスプリッタH1を配置し、P偏光出射面H1pから出射したP偏光kpをP偏光センサ7が受光できる位置に前記P偏光センサ支持部材16aを配置し、S偏光出射面H1sから出射したS偏光ksをS偏光センサ8が受光できる位置に前記S偏光センサ支持部材16bを配置することにより、前記シートセンサSN3を分散して配置することができる。
また、前記P偏光センサ支持部材16aまたはS偏光センサ支持部材16bの少なくとも1つを偏光ビームスプリッタから離して配置する際、分離させたP偏光センサ支持部材16aまたはS偏光センサ支持部材16bを前記偏光ビームスプリッタから離れた空スペースに配置することもできる。
図8は実施例10のシートセンサの説明図である。
なお、この実施例10の説明において、前記実施例9の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例10は、下記の点で前記実施例9と相違しているが、他の点では前記実施例9と同様に構成されている。
図10において、実施例10の検出光照射部材SNcは、LED支持部材(発光部品支持部材)21と、直角2等辺3角柱状に形成された光路形成部材24と、を有している。前記LED支持部材21は、LED収容部21aを有しており、前記LED収容部21aには、LED22が収容されている。
前記光路形成部材24は、前記LED22から照射されたシート検出光kが入射する検出光入射面24aと、前記検出光入射面24aから入射したシート検出光kが反射して90度方向変換する検出光反射面24bと、前記検出光反射面24bで反射したシート検出光kが出射する検出光出射面24cと、を有している。
前記検出光照射部材SNcの前記LED支持部材21と光路形成部材24とは、前記LED22と検出光入射面24aとが近接するように配置されている。
図8に示す実施例10の検出光照射部材SNcでは、LED22から照射されたシート検出光kは、光路形成部材24の検出光入射面24aから入射し、検出光反射面24bで反射して90度方向変換する。そして、検出光出射面24cから出射したシート検出光kは、シートSに照射される。そして、前記シートSを透過したシート検出光kをシートセンサSN3が受光することにより、シート搬送路SH1を通過するシートSを検出することができる。
前記LED22から照射されたシート検出光kは、前記光路形成部材24を配置する角度を変更することにより、光路を変更することが容易である。したがって、前記光路形成部材24を配置する角度を調節することにより、検出光照射部材SNcから出射したシート検出光kを画像形成装置Uに取り付けた前記シートセンサSN3に容易に入射させることができる。
また、前記LED支持部材21と光路形成部材24とを分離することにより、前記LED支持部材21を画像形成装置Uの前記光路形成部材24から離れた空スペースに配置することもできる。
その他、実施例10のシートセンサは、前記実施例9のシートセンサと同様の作用効果を奏する。
図9は実施例11のシートセンサの説明図である。
なお、この実施例11の説明において、前記図8に示す実施例10の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例11は、下記の点で前記実施例10と相違しているが、他の点では前記実施例10と同様に構成されている。
前記図8に示した実施例10では、シートSを透過したシート検出光kをシートセンサSN3により検出したが、実施例11のシートセンサSN4は、シートSから反射したシート検出光kを検出する。
実施例11のシートセンサSN4は、前記図8に示す実施例10のシートセンサSN3と同様に構成されている。実施例11の検出光照射部材SNdでは、検出光出射面24cから出射されたシート検出光kは、シート搬送路SH1を通過するシートSの画像記録面で反射する。前記シートSの画像記録面で反射したシート検出光kをシートセンサSN4で受光することにより、前記シートSを検出することができる。また、光路形成部材24は、LED22から照射されたシート検出光kと、シートSを反射したシート検出光kとが平行となるように配置されている。
図10は実施例12のシートセンサの説明図である。
なお、図10に示す実施例12の説明において、前記図9で説明した実施例11の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図10に示す実施例12は、下記の点で前記図9に示す実施例11と相違しているが、他の点では前記実施例11と同様に構成されている。
図10に示す実施例12の検出光照射部材SNdおよびシートセンサSN4の配置姿勢が図9に示す実施例11と異なっている。
その他、実施例12のシートセンサは、前記実施例11のシートセンサと同様の作用効果を奏する。
図11は実施例13のシートセンサの説明図である。
なお、図11に示す実施例13の説明において、前記図10で説明した実施例12の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図11に示す実施例13は、下記の点で前記図10に示す実施例12と相違しているが、他の点では前記実施例12と同様に構成されている。
図11において、実施例13の偏光ビームスプリッタH9は、全体形状直方体状であり、内部にハーフミラーH23と偏光分離面H13とが形成されている。前記偏光ビームスプリッタH9は、シート照射前検出光入射面H1a′と、前記シート照射前検出光入射面H1a′から入射したシート検出光kが出射する面で且つ前記出射後にシートSで反射して再入射する面である検出光出射兼用の検出光入射面H1aとを有している。図1に示す本実施例13の偏光ビームスプリッタH9の前記検出光入射面H1aは、前述したように、シート検出光出射面としての機能を有し且つ前記シート検出光出射面から出射してシートSで反射したシート検出光kが再入射するシート検出光入射面としての機能も有している。前記シート照射前検出光入射面H1a′には、LED支持部31aを有する支持部材31が近接して配置されている。前記LED支持部31aには、シート検出光kを照射するLED32が収容されている。
図12は実施例14のシートセンサの説明図である。
なお、この実施例14の説明において、前記図10に示す実施例12の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図12に示す実施例14は、下記の点で前記図10に示す実施例12と相違しているが、他の点では前記実施例12と同様に構成されている。
前記図10に示す実施例12では、シートセンサSN4と検出光照射部材SNdとが別体に構成され、互いに離れた位置に配置されていたが、この図12に示す実施例14では、シートセンサSN4は、偏光ビームスプリッタH1に一体的に連結された検出光照射部材SNeを有している。なお、検出光照射部材SNeと検出光照射部材SNdとは同一の構成を有している。この実施例14のシートセンサSN4は、偏光ビームスプリッタH1に一体的に連結された検出光照射部材SNeを有するので、保管、運送、取付作業等が楽である。また、前記実施例14のシートセンサSN4は、それを構成する部品を収容するためのケースを使用しないので小型に構成することが可能であり、配置スペースを確保することが容易である。
その他、実施例14のシートセンサは、前記図10に示す実施例12のシートセンサと同様の作用効果を奏する。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例(H01)〜(H09)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、本発明は、プリンタに限定されず、FAX、複合機等の画像形成装置に適用可能である。また、カラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。
(H02)前記実施例において、シート種類センサに限定されず、シート位置センサや画像濃度センサ等に適用可能である。
(H04)前記各実施例において、偏光分離面H13で、S偏光を反射、P偏光を透過させたが、S偏光を透過、P偏光を反射させる偏光分離膜13aを使用することも可能である。
(H05)前記各実施例において、検出光照射部材から出射されたシート検出光を反射、透過させて、シートに照射し、受光部で検出するように光路を形成する光路形成部材として、検出光反射面を有する透過ガラスや偏光ビームスプリッタ(PBS)を使用したが、これらの構成に限定されず、シート検出光を反射、透過等させて直線状の光路を変更可能な光路形成部材(例えば、反射鏡等)を使用可能である。これらにより、
(H07)前記各実施例において、P偏光とS偏光を利用してシートの種類を検出したがこれに限定されず、例えば、プリズムを使用して、正反射光と乱反射光の比率に基づいて、シートの種類(主に光沢)を検出するように構成することも可能である。
(H08)前記各実施例において、P偏光とS偏光を利用してシートの種類を検出したがこれに限定されず、正反射光と乱反射光の比率に基づいて、シートの厚さを検出するように構成することも可能である。
(H09)前記各実施例において、P偏光とS偏光を利用してシートの種類を検出したがこれに限定されず、正反射光と乱反射光の比率に基づいて、シートの厚さと光沢性から用紙特性表をもとに用紙特性を検出するように構成することも可能である。
2,22,32…発光部材
7…P偏光センサ
8…S偏光センサ
H1〜H9…偏光ビームスプリッタ
H13…偏光分離面
H1a,H2a…検出光入射面
H1p…P偏光出射面
H1s…S偏光出射面
H23…ハーフミラー
H2b…透過光出射面
H2c…反射光出射面
H2p′…P偏光膜
H2s′…S偏光膜
k…シート検出光
k1…透過光
k2…反射光
kp…P偏光
ks…S偏光
S…シート
SH1…搬送路
SN1〜SN4…シートセンサ
SNa〜SNe…照射部材
Claims (14)
- 下記の構成要件(A01)〜(A04)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01)搬送路を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であって前記シートの種類に関連する情報を含むシート検出光の光路中に前記シート検出光の光軸に垂直に配置される検出光入射面と、前記検出光入射面から入射したシート検出光の光路中に配置され前記入射したシート検出光をP偏光とS偏光とに分離する偏光分離面と、前記P偏光が出射するP偏光出射面と、前記S偏光が出射するS偏光出射面とを有する偏光ビームスプリッタ、
(A02)前記P偏光出射面から出射するP偏光の強度を検出するP偏光センサであって前記偏光ビームスプリッタに固定された前記P偏光センサ、
(A03)前記S偏光出射面から出射するS偏光の強度を検出するS偏光センサであって前記偏光ビームスプリッタに固定された前記S偏光センサ、
(A04)前記偏光ビームスプリッタ、前記P偏光センサ、および前記S偏光センサにより構成される受光用のシートセンサであって、前記シート検出光を前記シートに照射する検出光照射部材とは別体に構成された前記受光用のシートセンサ。 - 下記の構成要件(A01),(A02a),(A03a),(A04),(A05)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01)搬送路を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であって前記シートの種類に関連する情報を含むシート検出光の光路中に前記シート検出光の光軸に垂直に配置される検出光入射面と、前記検出光入射面から入射したシート検出光の光路中に配置され前記入射したシート検出光をP偏光とS偏光とに分離する偏光分離面と、前記P偏光が出射するP偏光出射面と、前記S偏光が出射するS偏光出射面とを有する偏光ビームスプリッタ、
(A02a)前記P偏光出射面から出射するP偏光の強度を検出するP偏光センサ、
(A03a)前記S偏光出射面から出射するS偏光の強度を検出するS偏光センサ、
(A04)前記偏光ビームスプリッタ、前記P偏光センサ、および前記S偏光センサにより構成される受光用のシートセンサであって、前記シート検出光を前記シートに照射する検出光照射部材とは別体に構成された前記受光用のシートセンサ、
(A05)前記P偏光センサまたは前記S偏光センサの内の少なくとも1つは前記偏光ビームスプリッタから離れた位置に配置される前記受光用のシートセンサ。 - 下記の構成要件(A01)〜(A03),(A06),(A07)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01)搬送路を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であって前記シートの種類に関連する情報を含むシート検出光の光路中に前記シート検出光の光軸に垂直に配置される検出光入射面と、前記検出光入射面から入射したシート検出光の光路中に配置され前記入射したシート検出光をP偏光とS偏光とに分離する偏光分離面と、前記P偏光が出射するP偏光出射面と、前記S偏光が出射するS偏光出射面とを有する偏光ビームスプリッタ、
(A02)前記P偏光出射面から出射するP偏光の強度を検出するP偏光センサであって前記偏光ビームスプリッタに固定された前記P偏光センサ、
(A03)前記S偏光出射面から出射するS偏光の強度を検出するS偏光センサであって前記偏光ビームスプリッタに固定された前記S偏光センサ、
(A06)前記偏光ビームスプリッタ、前記P偏光センサ、および前記S偏光センサにより構成される受光用のシートセンサと、
(A07)前記偏光ビームスプリッタに固定された発光部材および前記発光部材から出射したシート検出光を前記シートに照射する光路形成部材を有する検出光照射部材。 - 下記の構成要件(A01′)〜(A03′),(A04)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01′)搬送路を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であって前記シートの種類に関連する情報を含むシート検出光の光路中に前記シート検出光の光軸に垂直に配置される検出光入射面と、前記検出光入射面から入射したシート検出光の光路中に配置され入射した前記シート検出光を透過光と反射光とに分離するハーフミラー、前記透過光が出射する透過光の出射面、および前記反射光が出射する反射光出射面を有するビームスプリッタと、前記透過光出射面および前記反射光出射面のうち一方の出射面に形成されたP偏光膜と他方の出射面に形成されたS偏光膜とを有する偏光ビームスプリッタ、
(A02′)前記一方の出射面から出射するP偏光の強度を検出するP偏光センサであって前記偏光ビームスプリッタに固定された前記P偏光センサ、
(A03′)前記他方の出射面から出射するS偏光の強度を検出するS偏光センサであって前記偏光ビームスプリッタに固定された前記S偏光センサ、
(A04)前記偏光ビームスプリッタ、前記P偏光センサ、および前記S偏光センサにより構成される受光用のシートセンサであって、前記シート検出光を前記シートに照射する検出光照射部材とは別体に構成された前記受光用のシートセンサ。 - 下記の構成要件(A01′),(A02a′),(A03a′),(A04),(A05)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01′)搬送路を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であって前記シートの種類に関連する情報を含むシート検出光の光路中に前記シート検出光の光軸に垂直に配置される検出光入射面と、前記検出光入射面から入射したシート検出光の光路中に配置され入射した前記シート検出光を透過光と反射光とに分離するハーフミラー、前記透過光が出射する透過光の出射面、および前記反射光が出射する反射光出射面を有するビームスプリッタと、前記透過光出射面および前記反射光出射面のうち一方の出射面に形成されたP偏光膜と他方の出射面に形成されたS偏光膜とを有する偏光ビームスプリッタ、
(A02a′)前記一方の出射面から出射するP偏光の強度を検出するP偏光センサ、
(A03a′)前記他方の出射面から出射するS偏光の強度を検出するS偏光センサ、
(A04)前記偏光ビームスプリッタ、前記P偏光センサ、および前記S偏光センサにより構成される受光用のシートセンサであって、前記シート検出光を前記シートに照射する検出光照射部材とは別体に構成された前記受光用のシートセンサ、
(A05)前記P偏光センサまたは前記S偏光センサの内の少なくとも1つは前記偏光ビームスプリッタから離れた位置に配置される前記受光用のシートセンサ。 - 下記の構成要件(A01′)〜(A03′),(A06),(A07)を備えたことを特徴とするシートセンサ、
(A01′)搬送路を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であって前記シートの種類に関連する情報を含むシート検出光の光路中に前記シート検出光の光軸に垂直に配置される検出光入射面と、前記検出光入射面から入射したシート検出光の光路中に配置され入射した前記シート検出光を透過光と反射光とに分離するハーフミラー、前記透過光が出射する透過光の出射面、および前記反射光が出射する反射光出射面を有するビームスプリッタと、前記透過光出射面および前記反射光出射面のうち一方の出射面に形成されたP偏光膜と他方の出射面に形成されたS偏光膜とを有する偏光ビームスプリッタ、
(A02′)前記一方の出射面から出射するP偏光の強度を検出するP偏光センサであって前記偏光ビームスプリッタに固定された前記P偏光センサ、
(A03′)前記他方の出射面から出射するS偏光の強度を検出するS偏光センサであって前記偏光ビームスプリッタに固定された前記S偏光センサ、
(A06)前記偏光ビームスプリッタ、前記P偏光センサ、および前記S偏光センサにより構成される受光用のシートセンサ、
(A07)前記偏光ビームスプリッタに固定された発光部材および前記発光部材から出射したシート検出光を前記シートに照射する光路形成部材を有する検出光照射部材。 - 下記の構成要件(A08)を備えたことを特徴とする請求項1ないし6記載のいずれかのシートセンサ、
(A08)前記P偏光出射面と前記S偏光出射面とが直角をなすように形成された前記偏光ビームスプリッタ。 - 下記の構成要件(A09)を備えたことを特徴とする請求項1ないし6記載のいずれかのシートセンサ、
(A09)前記P偏光出射面と前記S偏光出射面とが同一平面上に設けられた前記偏光ビームスプリッタ。 - 下記の構成要件(A010)を備えたことを特徴とする請求項1ないし6記載のいずれかのシートセンサ、
(A010)前記P偏光出射面または前記S偏光出射面に対して、同一平面、平行面または直角をなす面に形成された前記検出光入射面。 - 下記の構成要件(A011)を備えたことを特徴とする請求項1ないし7記載のいずれかのシートセンサ、
(A011)立方体または直方体の形状に構成された前記偏光ビームスプリッタ。 - 下記の構成要件(B01)を備えたことを特徴とするシートセンサ用の検出光照射部材、
(B01)搬送路を搬送されるシートを透過した光またはシートから反射した光であって前記シートの種類に関連する情報を含むシート検出光をシートセンサに入射させるためのシートセンサ用の検出光照射部材であって、発光部材および前記発光部材から離れて配置され且つ前記発光部材から出射したシート検出光を前記シートに照射する光路形成部材を有する前記検出光照射部材。 - 下記の構成要件(C01),(C02)を備えたことを特徴とする画像形成装置、
(C01)画像記録用のシートが搬送されるシート搬送路、
(C02)前記シート搬送路に配置された前記請求項1ないし10記載のいずれかのシートセンサ。 - 下記の構成要件(D01)〜(D03)を備えたことを特徴とするシート検出装置、
(D01)搬送路を搬送されるシートにシート検出光を入射させるための検出光照射部材、
(D02)前記検出光照射部材から離隔した位置に配置された受光部であって、前記検出光照射部材により照射され前記シートを透過または反射したシート検出光を検出する前記受光部、
(D03)前記検出光照射部材から出射され前記受光部に入射するまでのシート検出光の光路上に配置され、前記検出光照射部材からのシート検出光を前記シートに入射させ且つ前記シートからのシート検出光を前記受光部に入射させるようにシート検出光の光路を形成する光路形成部材。 - 下記の構成要件(D04)を備えたことを特徴とする請求項13記載のシート検出装置、
(D04)前記シート検出光の光路上に配置される検出光入射面と、前記検出光入射面から入射したシート検出光の光路中に配置され前記入射したシート検出光をP偏光とS偏光とに分離する偏光分離面と、前記P偏光が出射するP偏光出射面と、前記S偏光が出射するS偏光出射面とを有する偏光ビームスプリッタにより構成された前記光路形成部材。
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