JP2015108611A - センサ装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高コスト化及び大型化を招くことなく、対象物を従来よりも細かく判別することができるセンサ装置を提供する。【解決手段】 光源１１、コリメートレンズ１２、３つの受光器（１３、１３ｔ、１５）、偏光フィルタ１４、及びこれらが収納される暗箱１６などを有している。受光器１５は表面正反射光を主として受光し、受光器１３は内部反射光に含まれるＰ偏光成分を受光し、受光器１３ｔは記録紙の内部を通過した光を受光するように配置されている。この場合、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量を検出することで、従来は微弱で分離することが困難であった記録紙内部からの反射光を高精度に分離することができる。また、記録紙内部を通過した光の光量も検出している。記録紙内部からの反射光及び記録紙内部を通過した光は、記録紙の内部状態に関する情報を含んでおり、紙種の判別レベルを、従来困難であった銘柄のレベルまで向上させることができる。【選択図】図１５

Description

本発明は、センサ装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、対象物を判別するのに好適なセンサ装置及び該センサ装置を備える画像形成装置に関する。

デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、印刷用紙に代表される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現象条件、転写条件及び定着条件などの画像形成条件であり、特に高品質の画像形成を行うには、画像形成条件を記録媒体に応じて個別に設定する必要がある。

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、及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。

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。高品質の画像形成のためにはこれら銘柄の１つ１つに応じた細かな画像形成条件を設定する必要がある。

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。

現在の画像形成装置では、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の銘柄や印刷条件を設定する必要がある。このため、設定作業に煩わしさがあった。そして、ユーザに用紙の種類を識別するための知識が求められ、その設定内容を誤ると最適な画像を得ることができなかった。また、使用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わからなかった。

ところで、特許文献１には、給紙部に収容された記録材の種類を判別する反射型光学センサと、反射型光学センサからの検出出力に基づいて、給紙部に収容された記録材の有無と給紙部の有無とを判別する判別手段とを有する画像形成装置が開示されている。

しかしながら、従来の反射型光学センサでは、対象物を精度良く細かく判別するのは困難であった。

本発明は、光源を含み、第１の偏光方向の直線偏光をシート状の対象物に向けて、その表面に直交する方向に対して傾斜した方向から射出する照射系と、前記照射系から射出され前記対象物で正反射された光の光路上に配置された第１の光検出器と、前記対象物における入射面内で、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透過させる第１の光学素子と、前記第１の光学素子を透過した光を受光する第２の光検出器と、前記対象物の秤量及び厚さの少なくとも一方を検出する検出手段とを備えるセンサ装置である。

なお、本明細書では、対象物の内部を通過した光とは、対象物の一側の面に入射した光が対象物の内部で拡散反射され他側の面から出てくる光をいう。

本発明のセンサ装置によれば、対象物を精度良く細かく判別することができる。

本発明の第１の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。 光学センサの構成を説明するための図である。 面発光レーザアレイを説明するための図である。 記録紙への照射光の入射角θを説明するための図である。 受光器１３と受光器１５の配置位置を説明するための図である。 受光器１３ｔの配置位置を説明するための図である。 図７（Ａ）は表面正反射光を説明するための図であり、図７（Ｂ）は表面拡散反射光を説明するための図であり、図７（Ｃ）は内部反射光を説明するための図であり、図７（Ｄ）は通過光を説明するための図である。 通過光の特性を説明するための図である。 通過光量と秤量との関係を説明するための図である。 偏光フィルタ１４に入射する反射光を説明するための図である。 受光器１３で受光される光を説明するための図である。 記録紙の厚さと受光器１３での受光量との関係を説明するための図である。 記録紙の密度と受光器１３での受光量との関係を説明するための図である。 受光器１５で受光される光を説明するための図である。 受光器１５で受光される光を説明するための図である。 記録紙判別テーブルを説明するための図である。 Ｓ１及びＳ２と、記録紙の銘柄との関係を説明するための図である。 記録紙の銘柄を判別する方法を説明するための図である。 面発光レーザアレイの変形例を説明するための図である。 光学センサの変形例１を説明するための図である。 光学センサの変形例２を説明するための図である。 光学センサの変形例３を説明するための図である。 Ｓ５/Ｓ１及びＳ４/Ｓ２と、記録紙の銘柄との関係を説明するための図である。 光学センサの変形例４を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。 センサ装置１００の外観図である。 センサ装置１００の構成を説明するための図である。 押付部材に作用する加圧力を説明するための図である。 処理装置の構成を説明するためのブロック図である。 複数の銘柄の記録紙におけるＳｔの値を説明するための図である。 記録紙の銘柄を判別する方法を説明するための図である。 光学センサの変形例１を説明するための図である。 光学センサの変形例２を説明するための図である。 光学センサの変形例３を説明するための図である。 Ｓ４/Ｓ１及びＳ３/Ｓ２と、記録紙の銘柄との関係を説明するための図である。 図３６（Ａ）及び図３６（Ｂ）は、それぞれ外乱光の影響を説明するための図である。 ハンディタイプのセンサ装置２００を説明するための図である。 センサ装置２００の構成を説明するための図である。 図３９（Ａ）〜図３９（Ｃ）は、それぞれセンサ装置２００を用いた記録紙の銘柄判定を説明するための図である。 センサ装置を光学センサ２２４５と厚みセンサ２２４６とに分離した例を説明するための図である。 光学センサ２２４５の構成を説明するための図である。 厚みセンサ２２４６の構成を説明するための図である。 図４３（Ａ）は厚みセンサ２２４６におけるタイミングｔ０を説明するための図であり、図４３（Ｂ）は厚みセンサ２２４６におけるタイミングｔ１を説明するための図である。 図４４（Ａ）は厚みセンサ２２４６におけるタイミングｔ２を説明するための図であり、図４４（Ｂ）は厚みセンサ２２４６におけるタイミングｔ３を説明するための図である。 厚みセンサ２２４６から出力される信号を説明するためのタイミングチャートである。 厚みセンサ２２４６の変形例１を説明するための図である。 厚みセンサ２２４６の変形例２を説明するための図である。 光学センサと変位センサとを近接して配置した例１を説明するための図である。 光学センサと変位センサとを近接して配置した例２を説明するための図である。 本発明の第３の実施形態に係るセンサ装置３００の構成を説明するための図である。 光学センサの変形例１を説明するための図である。 光学センサの変形例２を説明するための図である。 光学センサの変形例３を説明するための図である。 光学センサの変形例４を説明するための図である。 光学センサの変形例５を説明するための図である。 図５６（Ａ）〜図５６（Ｃ）は、それぞれ測定面と記録紙表面のずれによる検出光量の変化を説明するための図である。

《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図１８に基づいて説明する。図１には、第１の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記録媒体に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。

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ＡＤ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。なお、カラープリンタ２０００が記録媒体として対応可能な複数の銘柄の記録紙について、最適な現像条件及び転写条件が「現像・転写テーブル」としてＲＯＭに格納されている。

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。

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。

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。

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。

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。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。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。すなわち、ここでは、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。また、各感光体ドラムがそれぞれ像担持体である。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。

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。

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。

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に定着される。ここでトナーが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。

光学センサ２２４５は、給紙トレイ２０６０から取り出された記録紙の搬送路上に配置され、該記録紙の銘柄を判別するのに用いられる。

この光学センサ２２４５は、一例として図２に示されるように、光源１１、コリメートレンズ１２、３つの受光器（１３、１３ｔ、１５）、偏光フィルタ１４、及びこれらが収納される暗箱１６などを有している。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、記録紙Ｍの表面に直交する方向をＺ軸方向として説明する。

暗箱１６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。

光源１１は、複数の発光部を有している。各発光部は、同一の基板上に形成された垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、光源１１は、面発光レーザアレイ（ＶＣＳＥＬアレイ）を含んでいる。ここでは、一例として図３に示されるように、９個の発光部（ｃｈ１〜ｃｈ９）が２次元配列されている。

光源１１は、記録紙Ｍに対してＳ偏光が照射されるように配置されている。また、光源１１からの光束の記録紙Ｍへの入射角θ（図４参照）は、８０°である。

コリメートレンズ１２は、光源１１から射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光とする。コリメートレンズ１２を介した光束は、暗箱１６に設けられている開口部を通過して記録紙Ｍを照明する。なお、以下では、記録紙Ｍ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１２を介した光束を「照射光」ともいう。

ところで、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。そこで、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、照明中心に入射する光線の入射面を、記録紙Ｍにおける入射面ということとする。すなわち、照明中心を含みＸＺ面に平行な面が記録紙Ｍにおける入射面である。

本明細書では、記録紙Ｍへの入射光だけでなく反射光に対してもＳ偏光及びＰ偏光という表現を用いるが、これは説明をわかりやすくするために、記録紙Ｍ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（ここでは、Ｓ偏光）と同一の偏光方向の光をＳ偏光、それに直交する偏光方向の光をＰ偏光と呼ぶこととする。

偏光フィルタ１４は、照明中心の＋Ｚ側に配置されている。この偏光フィルタ１４は、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を遮光する偏光フィルタである。なお、偏光フィルタ１４に代えて、同等の機能を有する偏光ビームスプリッタを用いても良い。

受光器１３は、偏光フィルタ１４の＋Ｚ側に配置されている。ここでは、図５に示されるように、照明中心と偏光フィルタ１４の中心と受光器１３の中心とを結ぶ線Ｌ１と、記録紙Ｍの表面とのなす角度ψ１は９０°である。

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Ｌ２と、記録紙Ｍの表面とのなす角度ψ２は１７０°である。

光源１１の中心と、照明中心と、偏光フィルタ１４の中心と、受光器１３の中心と、受光器１５の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。

受光器１３ｔは、記録紙Ｍの−Ｚ側に配置されている。そして、ここでは、図６に示されるように、前記線Ｌ１を−Ｚ側に延長した線上に受光器１３ｔの中心が位置している。

ところで、記録紙を照明したときの記録紙から反射光は、記録紙の表面で反射された反射光と、記録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。また、記録紙の表面で反射された反射光は、正反射された反射光と拡散反射された反射光に分けて考えることができる。以下では、便宜上、記録紙の表面で正反射された反射光を「表面正反射光」、拡散反射された反射光を「表面拡散反射光」ともいう（図７（Ａ）及び図７（Ｂ）参照）。

記録紙の表面は、平面部と斜面部とで構成され、その割合で記録紙表面の平滑性が決定される。平面部で反射された光は表面正反射光となり、斜面部で反射された光は表面拡散反射光となる。表面拡散反射光は、完全に散乱反射された反射光であり、その反射方向は等方性があるとみなせる。そして、平滑性が高くなるほど表面正反射光の光量が増加する。

一方、記録紙の内部からの反射光は、該記録紙が一般の印刷用紙である場合、その内部の繊維中で多重散乱するため拡散反射光のみとなる。以下では、便宜上、記録紙の内部からの反射光を「内部反射光」ともいう（図７（Ｃ）参照）。この内部反射光も、表面拡散反射光と同様に、完全に散乱反射された反射光であり、その反射方向は等方性があるとみなせる。

さらに、記録紙を照明したとき、反射光のほかに、記録紙の内部を通過してくる通過光がある（図７（Ｄ）参照）。

発明者らの実験により、紙の内部を通過する光の強度分布はランバート則に従うことが分かっている。紙の内部に進入した光は、紙の繊維によって散乱され、入射角に依存せず、紙面に直交する方向の光強度にピークを持つ角度分布をもっている（図８参照）。そこで、受光器１５は、照明中心の直下に配置されるのが好ましい。

そして、紙の内部を通過した光は、紙内部の繊維により散乱されるので、紙が厚いほど、すなわち、坪量が大きいほど、通過光量は低下する。図９には、紙の坪量と通過光量との関係の実験結果が示されている。

このように、本実施形態では、記録紙の坪量が反映されている通過光量も測定することで、記録紙の判別精度をより向上させることができる。

受光器に向かう表面正反射光及び表面拡散反射光の偏光方向は、入射光の偏光方向と同じである。ところで、記録紙の表面で偏光方向が回転するには、入射光がその入射方向に対して該回転の向きに傾斜した面で反射されなくてはならない。ここでは、光源の中心と照明中心と各受光器の中心とが同一平面上にあるため、記録紙の表面で偏光方向が回転した反射光は、いずれの受光器の方向にも反射されない。

一方、受光器に向かう内部反射光の偏光方向は、入射光の偏光方向に対して回転している。これは、記録紙の内部に侵入した光は、繊維中を透過し、多重散乱される間に旋光し、偏光方向が回転するためと考えられる。

偏光フィルタ１４には、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光が入射する（図１０参照）。

偏光フィルタ１４に入射する表面拡散反射光は入射光と同じＳ偏光であるため、偏光フィルタ１４で遮光される。一方、内部反射光はＳ偏光とＰ偏光とが混在しているため、Ｐ偏光成分が偏光フィルタ１４を透過する。すなわち、内部反射光に含まれるＰ偏光成分が受光器１３で受光される（図１１参照）。なお、以下では、便宜上、内部反射光に含まれるＰ偏光成分を「Ｐ偏光内部反射光」ともいう。また、内部反射光に含まれるＳ偏光成分を「Ｓ偏光内部反射光」ともいう。

Ｐ偏光内部反射光の光量は、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（図１２及び図１３参照）。これは、Ｐ偏光内部反射光の光量が、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。

受光器１５には、表面正反射光と表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光が入射する。この受光位置では、表面正反射光の光量に比べて表面拡散反射光及び内部反射光の光量は非常に小さいので、受光器１５の受光光量は、表面正反射光の光量であるとみなすことができる（図１４参照）。

受光器１３ｔには、照射光のうち、記録紙Ｍの内部を通過した光の一部が入射する（図１５参照）。

各受光器は、それぞれ受光光量に対応する電気信号（電流信号）をプリンタ制御装置２０９０に出力する。なお、以下では、光源１１からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器１３の出力信号における信号レベルを「Ｓ１」、受光器１５の出力信号における信号レベルを「Ｓ２」、受光器１３ｔの出力信号における信号レベルを「ＳＴ」とする。

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Ｓ１、Ｓ２及びＳＴ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（図１６参照）。

図１７には、国内で販売されている３０銘柄の記録紙について、Ｓ１、Ｓ２の計測値が示されている。なお、図１７における枠は、同一銘柄のばらつき範囲が示されている。そして、図１７において、紙面に直交する方向にＳＴの計測値をとると、Ｓ１とＳ２の計測値のみではばらつき範囲が重なり合っていた複数の銘柄について、重なり部分を小さくしたり、あるいは重なり部分をなくすことができる。

次に、給紙トレイ２０６０から取り出された記録紙の銘柄を判別する処理（銘柄判別処理）について説明する。この銘柄判別処理は、プリンタ制御装置２０９０によって行われる。

（１）光学センサ２２４５の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）受光器１３からＳ１の値を求め、受光器１５からＳ２の値を求め、受光器１３ｔからＳＴの値を求める。
（３）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ２、ＳＴの値から記録紙の銘柄を判別する。

例えば、図１８に示されるように、Ｓ１、Ｓ２、ＳＴを軸とする３次元座標を考える。そして、記録紙判別テーブルを参照し、Ｓ１の計測値（例えばａ）、Ｓ２の計測値（例えばｂ）、ＳＴの計測値（例えばｃ）が示す座標Ｐ（ａ，ｂ，ｃ）がばらつき範囲に含まれる銘柄を求める。このとき、例えば、座標Ｐ（ａ，ｂ，ｃ）が銘柄Ｄのみのばらつき範囲内にあれば、記録紙の銘柄をＤとする。また、例えば、座標Ｐ（ａ，ｂ，ｃ）がどの銘柄についてもばらつき範囲内になければ、ばらつき範囲が最も近い銘柄を記録紙の銘柄とする。また、例えば、座標Ｐ（ａ，ｂ，ｃ）が銘柄Ａ及び銘柄Ｂのばらつき範囲内にあれば、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を記録紙の銘柄とする。この場合、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記録紙の銘柄としても良い。

また、Ｓ１の計測値とＳ２の計測値とから数種の銘柄を候補として求め、ＳＴの計測値から１つの銘柄に絞り込む方法で、記録紙の銘柄を判別しても良い。
（４）紙種判別処理を終了する。

続いて、プリンタ制御装置２０９０は、判別された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、該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。

従来は、正反射光の光量から記録紙表面の光沢度を検出し、正反射光の光量と拡散反射光の光量との比から記録紙表面の平滑度を検出し、記録紙を識別しようとしていた。これに対し、本実施形態では、記録紙表面の光沢度及び平滑度のみならず、記録紙の他の特性である厚さ及び密度も含んだ情報を反射光及び通過光から検出し、識別可能な記録紙の種類を従来よりも拡大させている。

例えば、従来の識別方法で用いられていた記録紙表面の情報のみでは、普通紙とマットコート紙の区別は困難であった。本実施形態では、記録紙表面の情報に、記録紙内部の情報を加えることにより、普通紙とマットコート紙の区別だけでなく、複数銘柄の普通紙、及び複数銘柄のマットコート紙もそれぞれ区別することが可能となった。すなわち、本実施形態では、光沢度、平滑度、厚さ、及び密度の少なくともいずれかが異なる複数の記録紙のなかから対象物の銘柄を特定することが可能である。

また、面発光レーザアレイを用いることによって、照射光を平行光にするための調整が容易になり、光学センサの小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。

ところで、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量は、記録紙に照射される光の光量（照射光量）に対して微小であることが確認されている。例えば、入射角θが８０°のとき、拡散反射光の光量は、照射光量に対して４桁ほど小さく、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量は、さらにその半分以下である。

そこで、内部反射光に含まれるＰ偏光成分を精度良く検出するには、光源の出力を高くするとともに、正確かつ検出量が最大となる受光条件で内部反射光に含まれるＰ偏光成分を受光することが望ましい。

内部反射光に含まれるＰ偏光成分を正確かつ検出量が最大となるように受光するためには、以下のことが重要である。

（１）内部反射光に含まれるＰ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。

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、内部反射光に含まれるＰ偏光成分よりも、照射光にもともと含まれていて表面で反射されたＰ偏光成分のほうが大きくなってしまう。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１４及び受光器１３を配置すると、記録紙内部の情報が含まれる反射光量を精度良く検出することができない。

ところで、照射光を完全にＳ偏光だけにするために、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。

（２）内部反射光に含まれるＰ偏光成分の検出を、記録紙における照明中心の法線方向で行う。

これは、内部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偏光フィルタ１４及び受光器１３を配置すると、Ｓ／Ｎが高く、最も精度が高い。

ところで、反射型光学センサのほかに、透過光や超音波等を利用して記録材の厚さを検出するセンサ、記録材の抵抗値を検出するセンサ、及び温度センサなど様々なセンサを別途とりつけることで、識別レベルをさらに細分化することは可能であるが、部品点数が増加し、高コスト化及び大型化を招くという不都合があった。

以上説明したように、本第１の実施形態に係る光学センサ２２４５によると、光源１１、コリメートレンズ１２、３つの受光器（１３、１３ｔ、１５）、偏光フィルタ１４、及びこれらが収納される暗箱１６などを有している。

そして、受光器１５は表面正反射光を主として受光し、受光器１３は内部反射光に含まれるＰ偏光成分を受光し、受光器１３ｔは記録紙内部を通過した光を受光するように配置されている。

そして、プリンタ制御装置２０９０は、受光器１３の出力信号と、受光器１５の出力信号と、受光器１３ｔの出力信号とから、記録紙の銘柄を判別している。

この場合、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量を検出することで、従来は微弱で分離することが困難であった記録紙内部からの反射光を高精度に分離することができるようになった。また、記録紙内部を通過した光の光量も検出している。記録紙内部からの反射光及び記録紙内部を通過した光は、記録紙の内部状態に関する情報を含んでおり、紙種の判別レベルを、従来困難であった銘柄のレベルまで向上させることができる。

また、複数種類のセンサを組み合わせることなく、簡潔な部品構成であるため、低コストで、小型の光学センサを実現することができる。

そこで、高コスト化及び大型化を招くことなく、記録紙の銘柄を従来よりも細かく判別することができる。

また、光源として面発光レーザアレイを用いているため、照射光を直線偏光にするための偏光フィルタが不要である。また、照射光を容易に平行光にすることができるとともに、小型化で複数の発光部を有する光源を実現できるため、光学センサの小型化及びコスト削減を図ることができる。

さらに、面発光レーザアレイを用いる場合、従来用いられてきたＬＥＤ等では困難であった高密度な集積化が可能となる。そこで、コリメートレンズの光軸付近に全てのレーザ光を集中できるため、入射角を一定にして複数の光束を略平行にすることが可能となり、容易にコリメート光学系を実現することができる。

また、光源が複数の発光部を有しているため、全ての発光部を同時に点灯させることにより、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量や通過光量を大きくすることができる。

ところで、拡散反射光には、Ａ：「表面で反射されたＳ偏光」、Ｂ：「内部で反射されたＳ偏光」、Ｃ：「内部で反射されたＰ偏光」が含まれている。このうち「内部で反射されたＰ偏光」を偏光フィルタで分離し、その光量を検出することで、紙判別の細分化が行えるが、以下の理由で高い光量の照射が必要となる。

照射光がＳ偏光のとき、拡散反射光（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）のうち、「内部で反射されたＰ偏光」の割合は最大４０％程度である。一般的なセンサに搭載されるような安価な偏光フィルタは透過率が低く、該偏光フィルタによって８０％程度に減衰される。そこで、「内部で反射されたＰ偏光」は、偏光フィルタで分離される際に減衰し、実質３０％程度になる。

従来のセンサでは、拡散反射光（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）の光量に応じて、２ないし３程度の種類の記録紙（例えば、塗工紙、プラスチックシート）のなかから記録紙の種類を判別していた。

上記第１の実施形態では、「内部で反射されたＰ偏光」のみで少なくとも１０種類の記録紙の種類のなかから記録紙の種類を判別している。すなわち、従来の２種類の記録紙の種類を判別するのに比べ５倍以上の詳細な紙判別を行っている。そこで、従来よりも少ない光量で高い分解能が必要となる。しかしながら、分解能の高い受光器を使用すれば低い光量でも判別できるが高コスト化を招くことになる。

そこで、上記第１の実施形態では、照射光量を増大させることで高い分解能を得ている。具体的には、前述したように、内部拡散反射光量が、拡散反射光（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）の実質３０％程度に減衰されるため、照射光量としては、従来の光量の３．３倍は必要となる。さらに、従来に比べ５倍の詳細な紙判別を行うため、従来よりも、３．３×５倍程度の光量を照射する必要がある。このように、多くの記録紙の種類を判別するに比例して、照射光量を増大させる必要がある。

上記第１の実施形態では、Ｓ偏光を照射するため、ＬＥＤのような無偏光光源を用いる場合には、照射前に偏光フィルタを通して直線偏光（Ｓ偏光）にする必要がある。この際、上記と同様な安価な偏光フィルタが使用されるため、記録紙に照射される光量は、ＬＥＤから射出される光量の約４０％（＝５０％（Ｐ偏光のカット分）×８０％（偏光フィルタでの減衰分））となる。従って、ＬＥＤ光源の場合、従来よりも４０倍（＝３．３×５÷０．４）以上の照射光量が必要となる。

しかしながら、安価なＬＥＤの照射光量は、数ｍＷ程度（代表値として１ｍＷ）であって、少なくとも４０ｍＷないしは５０ｍＷ以上の照射光量の確保は困難である。これに対し、面発光レーザアレイでは、複数の発光部を同時に点灯させることによって、所望の照射光量の確保が容易である。従って、面発光レーザアレイでは、紙の種類の判別を従来より多く行う際に必要な照射光量を確保することができる。

また、光源が複数の発光部を有しているため、複数の発光部を同時に点灯させることにより、１つの発光部のみを点灯させた場合に比べて、反射光のスペックルパターンのコントラスト比が低減し、判別精度を向上させることができる。

さらに、面発光レーザアレイを用いているため、より安定した直線偏光の照射が可能となる。これにより、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量を精度良く検出することができる。

そして、本第１の実施形態に係るカラープリンタ２０００は、光学センサ２２４５を備えているため、結果として、高コスト化及び大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる。さらに従来の手動で設定しなければならない煩わしさや設定ミスによる印刷の失敗が解消される。

なお、上記第１の実施形態では、記録紙に照射される光がＳ偏光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、記録紙に照射される光がＰ偏光であっても良い。但し、この場合は、前記偏光フィルタ１４に代えて、Ｓ偏光を透過させる偏光フィルタが用いられる。

また、上記第１の実施形態において、面発光レーザアレイにおける複数の発光部は、少なくとも一部の発光部間隔が、他の発光部間隔と異なっていても良い（図１９参照）。

ところで、外乱光や迷光の影響で、誤った判別をする恐れがある場合には、受光器の数を増加させても良い。

例えば、図２０に示されるように、受光器１７を更に有していても良い。この受光器１７には、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光が入射する。この受光位置では、表面拡散反射光の光量に比べて内部反射光の光量は非常に小さいので、受光器１７の受光光量は、表面拡散反射光の光量であるとみなすことができる。

そして、照明中心と受光器１７の中心とを結ぶ線Ｌ３と記録紙の表面とのなす角度ψ３は、一例として１２０°である。このとき、光源１１の中心と、照明中心と、偏光フィルタ１４の中心と、各受光器の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。

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１１からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器１７の出力信号における信号レベルを「Ｓ４」という。

（１）光学センサ２２４５の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２、ＳＴ、Ｓ４の値を求める。
（３）Ｓ４／Ｓ２の値を求める。
（４）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、ＳＴ、Ｓ４／Ｓ２の値から記録紙の銘柄を判別する。そして、紙種判別処理を終了する。

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Ｓ１、ＳＴ、Ｓ４／Ｓ２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。

また、図２１に示されるように、受光器１９と偏光フィルタ１８を更に有していても良い。偏光フィルタ１８は、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光の光路上に配置されている。この偏光フィルタ１８は、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を遮光する偏光フィルタである。

受光器１９は、偏光フィルタ１８を透過した光束の光路上に配置されている。そこで、受光器１９は、内部反射光に含まれるＰ偏光成分を受光する。

そして、照明中心と偏光フィルタ１８及び受光器１９の中心とを結ぶ線Ｌ４と記録紙の表面とのなす角度ψ４は、一例として１５０°である。また、光源１１の中心と、照明中心と、各偏光フィルタの中心と、各受光器の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。

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１１からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器１９の出力信号における信号レベルを「Ｓ５」という。

（１）光学センサ２２４５の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２、ＳＴ、Ｓ５の値を求める。
（３）Ｓ５／Ｓ１の値を求める。
（４）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ２、Ｓ５／Ｓ１、ＳＴの値から記録紙の銘柄を判別する。そして、紙種判別処理を終了する。

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Ｓ２、Ｓ５／Ｓ１、ＳＴ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。

また、図２２に示されるように、上記受光器１７と上記受光器１９と上記偏光フィルタ１８とを更に有していても良い。

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。

（１）光学センサ２２４５の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２、ＳＴ、Ｓ４、Ｓ５の値を求める。
（３）Ｓ５／Ｓ１、Ｓ４／Ｓ２の値を求める。
（４）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ５／Ｓ１、Ｓ４／Ｓ２、ＳＴの値から記録紙の銘柄を判別する。そして、紙種判別処理を終了する。

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Ｓ５／Ｓ１、Ｓ４／Ｓ２、ＳＴ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。図２３には、各銘柄におけるＳ５／Ｓ１とＳ４／Ｓ２の値が示されている。

このように、互いに異なる方向に反射された拡散光をそれぞれ検出する複数の受光器を設け、受光器の出力値の比などの演算した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。

また、この場合に、プリンタ制御装置２０９０は、Ｓ１〜ＳＴを用いておおまかに紙種を絞り込み、Ｓ５／Ｓ１とＳ４／Ｓ２を用いて記録紙の銘柄を判別しても良い。

なお、ここでは、Ｓ１とＳ５を用いた演算方法としてＳ５／Ｓ１を用いたが、これに限定されるものではない。同様に、Ｓ２とＳ４を用いた演算方法についても、Ｓ４／Ｓ２に限定されるものではない。

また、上記受光器１７と上記受光器１９と上記偏光フィルタ１８とに加え、受光器１７と同様に表面拡散反射光の光量を検出する受光器（受光器２２という）と、偏光フィルタ１８と同様な偏光フィルタ（偏光フィルタ２４という）と、該偏光フィルタ２４を透過した光を受光する受光器（受光器２３という）とを更に有していても良い。ここでは、受光器２２の出力レベルを「Ｓ６」、受光器２３の出力レベルを「Ｓ７」とする。この場合、（Ｓ５／Ｓ１＋Ｓ７／Ｓ１）の値と、（Ｓ４／Ｓ２＋Ｓ６／Ｓ２）の値と、ＳＴの値とを用いて、紙種判別を行っても良い。また、Ｓ５／Ｓ１の値と、Ｓ７／Ｓ１の値と、Ｓ４／Ｓ２の値と、Ｓ６／Ｓ２の値と、ＳＴの値とを用いて、紙種判別を行っても良い。なお、当然ながら、紙種判別に用いられる演算方法に応じた「記録紙判別テーブル」が、予め調整工程等の出荷前工程で作成され、プリンタ制御装置２０９０のＲＯＭに格納されている。

また、上記第１の実施形態において、前記面発光レーザアレイに代えて、従来のＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を用いても良い。但し、この場合は、一例として図２４に示されるように、照射光をＳ偏光にするための偏光フィルタ２５が必要となる。

また、上記第１の実施形態において、光学センサに処理装置を付加し、該処理装置が、プリンタ制御装置２０９０によって行われる紙種判別処理の少なくとも一部を行っても良い。

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。

《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態を図２５〜図３１に基づいて説明する。図２５には、第２の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、前記光学センサ２２４５に代えて、センサ装置１００を用いる点に特徴を有する。その他の構成は、前述した第１の実施形態と同様である。従って、以下においては、第１の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第１の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。

センサ装置１００は、プリンタ筐体２２００の外部であって、操作パネル（図示省略）の近くに配置され、記録紙の銘柄を判別するのに用いられる。

このセンサ装置１００は、いわゆる据え置きタイプのセンサ装置である。センサ装置１００は、一例として図２６に示されるように、外形が四角錐台状であり、記録紙Ｍの挿入方向に所定深さのスリットが設けられ、該スリットに記録紙Ｍが挿入されるようになっている。なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、スリットに挿入される記録紙Ｍの表面に直交する方向をＺ軸方向とし、記録紙Ｍがスリットに挿入される方向を＋Ｘ方向とする。

センサ装置１００は、一例として図２７に示されるように、光源１１とコリメートレンズ１２と２つの受光器（１３、１５）と偏光フィルタ１４とからなる光学センサ、紙センサ５３、変位センサ５４、押付部材６１、複数のばね部材６２、処理装置１１０、及びセンサ筐体１２０などを有している。なお、図２７は、センサ筐体１２０の−Ｙ側の壁を取り除いた状態の図である。

センサ筐体１２０は、スリットの＋Ｚ側の壁面を構成する内壁１２１を有している。そして、センサ筐体１２０内であって、内壁１２１の＋Ｚ側に光学センサが収容されている。また、内壁１２１には、開口部が設けられている。

コリメートレンズ１２を介した光束は、内壁１２１に設けられている開口部（図２７参照）を通過して記録紙Ｍを照明する。

押付部材６１は、内壁１２１の−Ｚ側に配置され、複数のばね部材６２を介してセンサ筐体１２０に取り付けられている。記録紙Ｍがスリットに挿入されていないときは、押付部材６１の＋Ｚ側の面は、内壁１２１の−Ｚ側の面に接触している。この内壁１２１の−Ｚ側の面は、記録紙Ｍの厚さを計測する際の基準面となる。

スリットに記録紙Ｍが挿入されると、押付部材６１が−Ｚ方向に移動し、記録紙Ｍは、内壁１２１と押付部材６１との間を通過する。押付部材６１が−Ｚ方向に移動すると、複数のばね部材６２の復元力によって＋Ｚ方向の加圧力が、押付部材６１に作用する（図２８参照）。そこで、記録紙Ｍは、押付部材６１によって内壁１２１に押し付けられる。これにより、光学センサでは、記録紙Ｍへの光の照射位置や入射角度が一定となり、安定した反射光量を得ることができる。すなわち、記録紙Ｍの銘柄判別の精度を向上させることができる。なお、記録紙Ｍが内壁１２１に密着していないと、記録紙Ｍへの光の照射位置や入射角度が変動し、記録紙Ｍの銘柄判別の精度が低下する。

また、記録紙Ｍが内壁１２１に密着していると、光学センサが密閉され、ノイズとなる外光の侵入を防ぐことができる。さらに、センサ装置１００の外部に光（レーザ光）が漏れるのを防止でき、作業者の安全を確保することができる。

なお、複数のばね部材６２によって押付部材６１に印加される加圧力は大きいものではなく、作業者が記録紙Ｍをスリットから容易に引き抜くことができる程度に設定されている。

ところで、上記加圧力が大きすぎると、記録紙Ｍのスリットへの円滑な挿入が阻害されたり、記録紙Ｍをスリットから引き抜くときに記録紙Ｍを破損するおそれがある。また、上記加圧力が小さすぎると、記録紙Ｍと内壁１２１との間に空隙ができ、銘柄判別の精度が低下するおそれがある。

紙センサ５３は、記録紙Ｍがスリットの所定位置（ここでは、底部）まで挿入されたか否かを検知するためのセンサであり、例えば記録紙Ｍが所定位置まで挿入されているとＨ（ハイ）レベル、記録紙Ｍが所定位置まで挿入されていないとＬ（ロー）レベルの信号を処理装置１１０に出力する。紙センサ５３の出力信号は、処理装置１１０での記録紙Ｍの銘柄を判別する処理のタイミング信号となる。

変位センサ５４は、カンチレバー方式の変位センサであり、カンチレバーが変位した量に対応した数のパルスを処理装置１１０に出力する。ここでは、カンチレバーの先端が押付部材６１の−Ｚ側の面に接触している。そこで、変位センサ５４は、押付部材６１のＺ軸方向に関する移動量に対応した数のパルスを処理装置１１０に出力する。なお、以下では、記録紙Ｍがスリットに挿入されたときに、変位センサ５４から出力されるパルスの数を「Ｓｔ」とする。

処理装置１１０は、一例として図２９に示されるように、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、光源駆動回路１１４、電流電圧変換回路１１５、ＡＤ変換回路１１６、カウンタ回路１１７、インターフェース１１８などを有している。

処理装置１１０は、ケーブルを介してプリンタ制御装置２０９０から電源を供給されるとともに、プリンタ制御装置２０９０との双方向のデータ通信を行う。

ＲＯＭ１１２には、ＣＰＵ１１１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。ＲＡＭ１１３は、作業用のメモリである。

光源駆動回路１１４は、ＣＰＵ１１１の指示に応じて、光源駆動信号を光源１１に出力する。

電流電圧変換回路１１５は、各受光器からの電流信号を電圧信号に変換する。ＡＤ変換回路１１６は、電流電圧変換回路１１５からの電圧信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。

カウンタ回路１１７は、変位センサ５４から出力されるパルスの数をカウントする。

インターフェース１１８は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）やＲＳ２３２Ｃなどの規格に準拠した通信インターフェースであり、プリンタ制御装置２０９０との双方向のデータ通信を制御する。

ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に格納されているプログラムに従って記録紙の銘柄を判別する。そして、その判別結果はプリンタ制御装置２０９０に通知される。

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Ｓ１、Ｓ２及びＳｔの値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」としてＲＯＭ１１２に格納している。

図３０には、銘柄とＳｔの計測値との関係が示されている。

そして、図１７において、紙面に直交する方向にＳｔの計測値をとると、Ｓ１とＳ２の計測値のみではばらつき範囲が重なり合っていた複数の銘柄について、重なり部分を小さくしたり、あるいは重なり部分をなくすことができる。

次に、銘柄が不明の記録紙Ｍの銘柄を判別する処理（銘柄判別処理）について説明する。

先ず、銘柄判別処理の際に作業者によって行われる作業について説明する。
１．記録紙Ｍをセンサ装置１００のスリットに挿入する。
２．操作パネルを介して判別処理要求を入力する。この判別処理要求は、操作パネルからプリンタ制御装置２０９０を経由してセンサ装置１００の処理装置１１０に通知される。
３．所定時間（例えば、約５秒）経過後、記録紙Ｍをセンサ装置１００のスリットから引き抜く。

処理装置１１０は、判別処理要求を受け取ると、銘柄判別処理を開始する。
（１）紙センサ５３の出力信号を参照し、記録紙Ｍが所定位置にあることを確認すると、光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２の値を求める。
（３）記録紙Ｍがスリットから引き抜かれる際に変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ２、Ｓｔの値に基づいて記録紙の銘柄を判別する。

例えば、図３１に示されるように、Ｓ１、Ｓ２、Ｓｔを軸とする３次元座標を考える。そして、記録紙判別テーブルを参照し、Ｓ１の計測値（例えばａ）、Ｓ２の計測値（例えばｂ）、Ｓｔの計測値（例えばｃ）が示す座標Ｐ（ａ，ｂ，ｃ）がばらつき範囲に含まれる銘柄を求める。このとき、例えば、座標Ｐ（ａ，ｂ，ｃ）が銘柄Ｄのみのばらつき範囲内にあれば、記録紙の銘柄をＤとする。また、例えば、座標Ｐ（ａ，ｂ，ｃ）がどの銘柄についてもばらつき範囲内になければ、ばらつき範囲が最も近い銘柄を記録紙の銘柄とする。また、例えば、座標Ｐ（ａ，ｂ，ｃ）が銘柄Ａ及び銘柄Ｂのばらつき範囲内にあれば、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を記録紙の銘柄とする。この場合、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記録紙の銘柄としても良い。

また、Ｓ１の計測値とＳ２の計測値とに基づいて判別を行い、数種の銘柄が候補として得られた場合に、Ｓｔの計測値に基づいて上記数種の銘柄から１つの銘柄を選択しても良い。

また、Ｓｔの計測値に基づいて判別を行い、数種の銘柄が候補として得られた場合に、Ｓ１の計測値とＳ２の計測値とに基づいて上記数種の銘柄から１つの銘柄を選択しても良い。

（６）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

プリンタ制御装置２０９０は、処理装置１１０からの判別結果を操作パネルの表示部に表示させるとともにＲＡＭに保存する。

作業者は、判別された記録紙の銘柄が操作パネルの表示部に表示されると、銘柄が判別された記録紙を給紙トレイ２０６０にセットする。なお、操作パネルの表示部に表示されている記録紙の銘柄を、作業者が操作パネルのキーを用いてプリンタ制御装置２０９０に登録しても良い。

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。

従来は、正反射光の光量から記録紙表面の光沢度を検出し、正反射光の光量と拡散反射光の光量との比から記録紙表面の平滑度を検出し、記録紙を識別しようとしていた。これに対し、本第２の実施形態では、光学センサで記録紙表面の光沢度及び平滑度のみならず、記録紙の他の特性である厚さ及び密度も含んだ情報を記録紙内部の拡散反射光から検出することで、識別可能な記録紙の種類を従来よりも拡大させ、更に厚みセンサで記録紙のより精度の高い厚さの情報を検出することで、識別精度を向上させている。

例えば、従来の識別方法で用いられていた記録紙表面の情報のみでは、普通紙とマットコート紙の区別は困難であった。本第２の実施形態では、記録紙表面の情報に記録紙内部の情報を加えることにより、普通紙とマットコート紙の区別だけでなく、複数銘柄の普通紙、及び複数銘柄のマットコート紙もそれぞれ区別することが可能となり、これに記録紙の厚さの情報を加えることにより、複数銘柄の普通紙、及び複数銘柄のマットコート紙をより高精度に区別することが可能となった。すなわち、本第２の実施形態では、光沢度、平滑度、及び密度の少なくともいずれかと厚さとが異なる複数の記録紙のなかから対象物の銘柄を判別することが可能である。

以上説明したように、本第２の実施形態に係るセンサ装置１００は、光源１１とコリメートレンズ１２と２つの受光器（１３、１５）と偏光フィルタ１４とからなる光学センサ、紙センサ５３、変位センサ５４、押付部材６１、複数のばね部材６２、処理装置１１０、及びセンサ筐体１２０などを有している。

そして、光源１１とコリメートレンズ１２とからなる照射系は、Ｓ偏光を対象物である記録紙に向けて、Ｚ軸方向に対して傾斜した方向から射出する。受光器１５は、照射系から射出され記録紙で正反射された光（表面正反射光）の光路上に配置されている。偏光フィルタ１４と受光器１３は、記録紙の表面の法線方向に拡散反射された光の光路上に配置され、偏光フィルタ１４は、Ｐ偏光成分を透過させ、受光器１３は、偏光フィルタ１４を透過した光（内部反射光に含まれるＰ偏光成分）を受光する。また、変位センサ５４は、押付部材６１を介して記録紙の厚さを検出する。光学センサは、記録紙を挟んで変位センサ５４と対向している。

そして、処理装置１１０は、複数の受光器の出力信号と変位センサ５４の出力信号とに基づいて記録紙の銘柄を判別している。

この場合、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量を検出することで、従来は微弱で分離することが困難であった記録紙内部からの反射光を分離することができるようになった。記録紙内部からの反射光は、記録紙の内部状態に関する情報を含んでおり、紙種の判別レベルを、従来困難であった銘柄のレベルまで向上させることができる。また、記録紙の厚さも検出しており、判別精度を向上させることができる。

そこで、処理装置１１０は、記録紙の種類を高い精度で従来よりも細かく判別することができる。

また、光源１１が面発光レーザアレイを有しているため、センサ装置１００の小型化及びコスト削減を図ることができる。

そして、本第２の実施形態に係るカラープリンタ２０００は、センサ装置１００を備えているため、結果として、高品質の画像を形成することができる。さらに従来の手動で設定しなければならない煩わしさや設定ミスによる印刷の失敗が解消される。

ところで、外乱光や迷光の影響で、誤った判別をする恐れがある場合には、受光器の数を増加させても良い。

例えば、図３２に示されるように、受光器１７を更に有していても良い。この受光器１７には、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光が入射する。この受光位置では、表面拡散反射光の光量に比べて内部反射光の光量は非常に小さいので、受光器１７の受光光量は、表面拡散反射光の光量であるとみなすことができる。

そして、照明中心と受光器１７の中心とを結ぶ線Ｌ３と記録紙の表面とのなす角度ψ３は、一例として１２０°である。このとき、光源１１の中心と、照明中心と、偏光フィルタ１４の中心と、各受光器の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。

この場合に、処理装置１１０によって行われる銘柄判別処理について以下に説明する。なお、以下では、光源１１からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器１７の出力信号における信号レベルを「Ｓ３」という。

（１）紙センサ５３の出力信号を参照し、記録紙Ｍが所定位置にあることを確認すると、光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２及びＳ３の値を求める。
（３）記録紙Ｍがスリットから引き抜かれる際に変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）Ｓ３／Ｓ２の値を求める。
（６）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ３／Ｓ２及びＳｔの値に基づいて記録紙の銘柄を判別する。
（７）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

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Ｓ１、Ｓ３／Ｓ２及びＳｔの値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」として処理装置１１０のＲＯＭ１１２に格納している。

また、図３３に示されるように、受光器１９と偏光フィルタ１８を更に有していても良い。偏光フィルタ１８は、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光の光路上に配置されている。この偏光フィルタ１８は、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を遮光する偏光フィルタである。

受光器１９は、偏光フィルタ１８を透過した光束の光路上に配置されている。そこで、受光器１９は、内部反射光に含まれるＰ偏光成分を受光する。

そして、照明中心と偏光フィルタ１８及び受光器１９の中心とを結ぶ線Ｌ４と記録紙の表面とのなす角度ψ４は、一例として１５０°である。また、光源１１の中心と、照明中心と、各偏光フィルタの中心と、各受光器の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。

この場合に、処理装置１１０によって行われる銘柄判別処理について以下に説明する。なお、以下では、光源１１からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器１９の出力信号における信号レベルを「Ｓ４」という。

（１）紙センサ５３の出力信号を参照し、記録紙Ｍが所定位置にあることを確認すると、光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２及びＳ４の値を求める。
（３）記録紙Ｍがスリットから引き抜かれる際に変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）Ｓ４／Ｓ１の値を求める。
（６）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ４／Ｓ１、Ｓ２及びＳｔの値に基づいて記録紙の銘柄を判別する。
（７）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

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Ｓ４／Ｓ１、Ｓ２及びＳｔの値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」として処理装置１１０のＲＯＭ１１２に格納している。

また、図３４に示されるように、上記受光器１７と上記受光器１９と上記偏光フィルタ１８とを更に有していても良い。

この場合に、処理装置１１０によって行われる銘柄判別処理について以下に説明する。

（１）紙センサ５３の出力信号を参照し、記録紙Ｍが所定位置にあることを確認すると、光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４の値を求める。
（３）記録紙Ｍがスリットから引き抜かれる際に変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）Ｓ４／Ｓ１、Ｓ３／Ｓ２の値を求める。
（６）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ４／Ｓ１、Ｓ３／Ｓ２及びＳｔの値に基づいて記録紙の銘柄を判別する。
（７）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

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Ｓ４／Ｓ１、Ｓ３／Ｓ２及びＳｔの値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」として処理装置１１０のＲＯＭ１１２に格納している。図３５には、各銘柄におけるＳ４／Ｓ１とＳ３／Ｓ２の値が示されている。

このように、互いに異なる方向に反射された拡散光をそれぞれ検出する複数の受光器を設け、各受光器の出力値の比などの演算した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。

また、この場合に、プリンタ制御装置２０９０は、Ｓ１とＳ２を用いておおまかに紙種を絞り込み、Ｓ４／Ｓ１とＳ３／Ｓ２とＳｔを用いて記録紙の銘柄を判別しても良い。

なお、ここでは、Ｓ１とＳ４を用いた演算方法としてＳ４／Ｓ１を用いたが、これに限定されるものではない。同様に、Ｓ２とＳ３を用いた演算方法についても、Ｓ３／Ｓ２に限定されるものではない。

図３６（Ａ）及び図３６（Ｂ）には、Ｓ１とＳ２のみを用いて判別する場合と、Ｓ４／Ｓ１とＳ３／Ｓ２を用いて判別する場合とについて、外乱光の影響を調べた結果が示されている。Ｓ１とＳ２のみを用いて判別する場合は、図３６（Ａ）に示されるように、外乱光があると、各受光系での検出値が大きくなり、誤った判別をする恐れがある。一方、Ｓ４／Ｓ１とＳ３／Ｓ２を用いて判別する場合は、図３６（Ｂ）に示されるように、外乱光があってもＳ４／Ｓ１及びＳ３／Ｓ２は、外乱光がないときとほとんど変化せず、正しい判別をすることができる。

また、上記受光器１７と上記受光器１９と上記偏光フィルタ１８とに加え、受光器１７と同様に表面拡散反射光の光量を検出する受光器（受光器２２という）と、偏光フィルタ１８と同様な偏光フィルタ（偏光フィルタ２４という）と、該偏光フィルタ２４を透過した光を受光する受光器（受光器２３という）とを更に有していても良い。ここでは、受光器２２の出力レベルを「Ｓ５」、受光器２３の出力レベルを「Ｓ６」とする。この場合、（Ｓ４／Ｓ１＋Ｓ６／Ｓ１）の値と、（Ｓ３／Ｓ２＋Ｓ５／Ｓ２）の値と、Ｓｔの値とを用いて、紙種判別を行っても良い。また、Ｓ４／Ｓ１の値と、Ｓ６／Ｓ１の値と、Ｓ３／Ｓ２の値と、Ｓ５／Ｓ２の値と、Ｓｔの値とを用いて、紙種判別を行っても良い。なお、当然ながら、紙種判別に用いられる演算方法に応じた「記録紙判別テーブル」が、予め調整工程等の出荷前工程で作成され、プリンタ制御装置２０９０のＲＯＭに格納されている。

また、上記第２の実施形態において、前記変位センサ５４に代えて、記録紙に光を照射し、該記録紙からの反射光を位置検出素子（ＰＳＤ）またはイメージセンサで受光する光学式の変位センサを用いても良い。

また、上記第２の実施形態において、処理装置１１０は、得られたＳ１、Ｓ２、Ｓｔの値をプリンタ制御装置２０９０に通知し、プリンタ制御装置２０９０側で記録紙の銘柄を判別しても良い。この場合は、プリンタ制御装置２０９０のＲＯＭに「記録紙判別テーブル」が格納される。

また、上記第２の実施形態において、センサ装置１００は、電源を内蔵していても良い。この場合は、カラープリンタ２０００からの給電は不要である。

また、上記第２の実施形態において、センサ装置１００とプリンタ制御装置２０９０との間のデータのやりとりを無線で行っても良い。

また、上記第２の実施形態において、センサ装置１００は、紙センサ５３が記録紙を検知したときに点灯されるＬＥＤを備えていても良い。この場合、記録紙が所定位置まで挿入されたことを、作業者が確実に、容易に知ることができる。

また、上記第２の実施形態において、センサ装置１００は、所定のサンプリング時間毎に各受光器の出力信号を取得しても良い。例えば、受光器毎にＰ個のデータが得られた場合、受光器毎にＰ個の出力レベルを平均化し、その平均値を計測値としても良い。

また、上記第２の実施形態において、センサ装置１００から処理装置１１０を省き、センサ装置１００とは別に、複数の受光器の出力信号と変位センサ５４の出力信号とに基づいて記録紙を判別する処理装置を設けても良い。

また、上記第２の実施形態では、センサ装置１００が据え置きタイプ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、いわゆるハンディタイプのセンサ装置（センサ装置２００という）であっても良い。

このセンサ装置２００は、プリンタ筐体２２００に対して着脱可能であり、操作パネルの近くに、作業者が手に取ることが可能な状態で配置されている。

そして、記録紙の銘柄を判別する際に、センサ装置２００は、図３７に示されるように、作業者によって記録紙Ｍの表面上を移動させられる。図３８には、センサ装置２００のＸＺ断面が示されている。この場合、光学センサと変位センサ５４は、記録紙の表面に平行な方向（Ｘ軸方向）に関して隣接している。ここでは、＋Ｘ方向がセンサ装置２００の移動方向であり、光学センサの＋Ｘ側に変位センサ５４が配置されている。

センサ装置２００を用いた銘柄判別処理について説明する。

先ず、銘柄判別処理の際に作業者によって行われる作業について説明する。
１．操作パネルの近くに設けられている平坦部に判別対象の記録紙Ｍを載置する。
２．センサ装置２００を手に持ち、記録紙Ｍの上にセンサ装置２００を載せる（図３９（Ａ）参照）。
３．操作パネルを介して判別処理要求を入力する。この判別処理要求は、操作パネルからプリンタ制御装置２０９０を経由してセンサ装置２００の処理装置１１０に通知される。
４．センサ装置２００を＋Ｘ方向に移動させる（図３９（Ｂ）参照）。
５．少なくともセンサ装置２００における変位センサ５４が記録紙から外れて、平坦面上に位置すると（図３９（Ｃ）参照）センサ装置２００の移動を停止する。

処理装置１１０は、判別処理要求を受け取ると、銘柄判別処理を開始する。
（１）光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２の値を求める。
（３）センサ装置２００における変位センサ５４が記録紙Ｍから外れて、平坦面上に位置したときに変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ２、Ｓｔの値から記録紙の銘柄を判別する。
（６）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

なお、センサ装置２００において、センサ筐体１２０に、センサ装置２００の移動方向を示すマーク（例えば、矢印）が付加されていても良い。

また、センサ装置２００において、光学センサの−Ｘ側に、更に変位センサ５４が設けられていても良い。この場合は、センサ装置２００を＋Ｘ方向だけではなく、−Ｘ方向にも移動させることができる。

また、上記実施形態において、センサ装置１００を光センサ（光学センサ２２４５という）と厚みセンサ（厚みセンサ２２４６という）とに分離しても良い。

一例として図４０には、光学センサ２２４５が給紙トレイ２０６０の近傍に設けられ、厚みセンサ２２４６が給紙トレイ２０６０から取り出された記録紙の搬送路上に配置されている場合について示されている。

この光学センサ２２４５は、一例として図４１に示されるように、光源１１、コリメートレンズ１２、２つの受光器（１３、１５）、偏光フィルタ１４、及びこれらが収納される暗箱１６などを有している。

暗箱１６は、素材の色、及び塗装、化学染色、梨地加工等の表面処理等で、その内面に外乱光及び迷光の影響を低減する対策が施された箱部材である。

厚みセンサ２２４６は、一例として図４２に示されるように、通紙ガイド５１、３つのガイドローラ（５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）、２つの紙センサ（５３ａ、５３ｂ）、変位センサ５４、及びこれらを保持する金属製または硬質プラスチック製の保持部材（図示省略）を有している。ここでは、厚みセンサ２２４６に対する記録紙Ｍの表面に直交する方向をｚ軸方向、該ｚ軸方向に直交する面内で互いに直交する方向をｘ軸方向及びｙ軸方向とする。そして、厚みセンサ２２４６に対する記録紙Ｍの進行方向を＋ｘ方向とする。

通紙ガイド５１は、金属製または硬質プラスチック製の部材である。通紙ガイド５１の＋ｚ側の面は、記録紙Ｍが接触しながら通過する面であり、記録紙Ｍの厚さを計測する際の基準面となる。

各ガイドローラは、通紙ガイド５１の＋ｚ側に配置され、記録紙Ｍを通紙ガイド５１の＋ｚ側の面に押し付けることにより、記録紙Ｍが基準面に対して浮き上がるのを抑制する。各ガイドローラは、例えば金属製のシャフトの表面にゴムをライニング加工したものである。

各紙センサは、通紙ガイド５１の＋ｚ側に配置され、記録紙Ｍの有無を検知し、例えば記録紙ＭがあるときはＨ（ハイ）レベル、記録紙ＭがないときはＬ（ロー）レベルの２値の信号をプリンタ制御装置２０９０に出力する。各紙センサの出力信号は、プリンタ制御装置２０９０での記録紙Ｍの厚さ計測のタイミング信号となる。

変位センサ５４は、通紙ガイド５１の＋ｚ側に配置され、一例としてカンチレバー式の変位センサであり、カンチレバーが基準面に対して＋ｚ方向に変位した量をパルス数に変換してプリンタ制御装置２０９０に出力する。

厚みセンサ２２４６の動作について説明する。
（１）タイミングｔ０で、記録紙Ｍの先端がガイドローラ５２ａと通紙ガイド５１との間に挿入されると、記録紙Ｍはガイドローラ５２ａによって基準面に押し付けられる（図４３（Ａ）参照）。
（２）さらに記録紙Ｍが＋ｘ方向に移動し、タイミングｔ１で、記録紙Ｍの先端が紙センサ５３ａの検知領域内に位置すると（図４３（Ｂ）参照）、紙センサ５３ａの出力信号がＬレベルからＨレベルに変化する。
（３）さらに記録紙Ｍが＋ｘ方向に移動し、記録紙Ｍの先端がガイドローラ５２ｂと通紙ガイド５１との間に挿入されると、記録紙Ｍはガイドローラ５２ｂによって基準面に押し付けられる。
（４）さらに記録紙Ｍが＋ｘ方向に移動し、タイミングｔ２で、記録紙Ｍの先端が変位センサ５４のカンチレバーに接触すると（図４４（Ａ）参照）、カンチレバーが＋ｚ方向に変位し始める。
（５）さらに記録紙Ｍが＋ｘ方向に移動すると、カンチレバーは、記録紙Ｍの厚さの分だけ基準面に対して＋ｚ方向に変位する。そして、変位センサ５４はカンチレバーの変位量に対応する数のパルスを出力する。
（６）さらに記録紙Ｍが＋ｘ方向に移動し、タイミングｔ３で、記録紙Ｍの先端が紙センサ５３ｂの検知領域内に位置すると（図４４（Ｂ）参照）、紙センサ５３ｂの出力信号がＬレベルからＨレベルに変化する。
（７）さらに記録紙Ｍが＋ｘ方向に移動し、記録紙Ｍの後端が紙センサ５３ａの検知領域を通過すると、紙センサ５３ａの出力信号がＨレベルからＬレベルに変化する。
（８）さらに記録紙Ｍが＋ｘ方向に移動し、記録紙Ｍの後端が紙センサ５３ｂの検知領域を通過すると、紙センサ５３ｂの出力信号がＨレベルからＬレベルに変化する。

そこで、プリンタ制御装置２０９０は、紙センサ５３ａの出力信号がＬレベルからＨレベルに変化してから、紙センサ５３ｂの出力信号がＬレベルからＨレベルに変化するまでに変位センサ５４から出力されるパルスの数を計測する（図４５参照）。

次に、給紙トレイ２０６０に収納されている記録紙の銘柄を判別する処理（銘柄判別処理）について説明する。この銘柄判別処理は、プリンタ制御装置２０９０によって行われる。

（１）光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）受光器１３からＳ１の値を求め、受光器１５からＳ２の値を求める。
（３）記録紙を給紙トレイ２０６０から搬送させ、変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ２、Ｓｔの値に基づいて記録紙の銘柄を判別する。
（６）判別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。

なお、変位センサ５４に代えて、渦電流式や静電容量式の変位センサ（変位センサ６０という）を用いても良い。図４６には、渦電流式または静電容量式の変位センサ６０を用いた厚みセンサ２２４６の一例が示されている。この場合、変位センサ６０は、通紙ガイド５１に記録紙Ｍを押し付ける押付部材６１にセンサ面を接して取り付けられている。そして、押付部材６１は、複数のばね部材６２を介して、保持部材６３に取り付けられている。この保持部材６３は、不図示の金属製または硬質プラスチック製の部材（図示省略）に固定されている。

記録紙Ｍがないときは、押付部材６１は、複数のばね部材６２によって通紙ガイド５１の＋ｚ側の面に接している。そして、記録紙Ｍが通紙ガイド５１と押付部材６１との間を通過する際に、変位センサ６０は、押付部材６１と通紙ガイド５１との距離（間隔）の変化量を出力する。なお、渦電流式または静電容量式の変位センサは、その原理上、対向する基準面を含む物質が金属である必要がある。このため、通紙ガイド５１における少なくとも押付部材６１と対向する面を金属とするか、通紙ガイド５１の押付部材６１と対向する面の下に金属板６４を取り付けておく必要がある。また、押付部材６１については、非金属とする必要がある。

また、変位センサ５４を有する厚みセンサ２２４６において、一例として図４７に示されるように、カンチレバーが押付部材６１の＋ｚ側の面に接触するように、変位センサ５４が配置されていても良い。この場合であっても、記録紙Ｍが通紙ガイド５１と押付部材６１との間を通過する際に、記録紙Ｍの厚さに比例した数のパルスが出力される。なお、この場合は、渦電流式または静電容量式の変位センサ６０を用いる場合と異なり、押付部材６１は金属製であっても良い。また、通紙ガイド５１が非金属製であっても、図４６における金属板６４は不要である。

なお、光学センサ２２４５の配置位置は、給紙トレイ２０６０の近傍に限定されるものではない。また、厚みセンサ２２４６の配置位置は、給紙トレイ２０６０から取り出された記録紙の搬送路上に限定されるものではない。そして、光学センサ２２４５と厚みセンサ２２４６とが互いに近接して配置されていても良い。

図４８には、変位センサ５４が、光学センサ２２４５に隣接する位置に設けられている例が示され、図４９には、変位センサ５４が、記録紙Ｍを挟んで光学センサ２２４５に対向する位置に設けられている例が示されている。

また、センサ装置１００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。

《第３の実施形態》
次に、本発明の第３の実施形態を図５０に基づいて説明する。第３の実施形態に係るカラープリンタ２０００は、前記センサ装置１００に代えて、センサ装置３００を用いる点に特徴を有する。その他の構成は、前述した第２の実施形態と同様である。従って、以下においては、第２の実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した第２の実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。

センサ装置３００は、一例として図５０に示されるように、光源１１とコリメートレンズ１２と複数の受光器（１３、１３ｔ、１５）と偏光フィルタ１４とからなる光学センサ、変位センサ５４、押付部材６１、暗箱１６、及び処理装置１１０（図示省略）などを有している。

センサ装置１００の内部への紙粉の流入を防ぐため、暗箱１６の開口部は、透明部材で封止されている。

記録紙の内部を通過した光は、記録紙内部の繊維により散乱されるので、記録紙の厚さが厚いほど、すなわち、坪量が大きいほど、通過光量は低下する。以下では、記録紙の坪量と通過光量との関係を示す回帰曲線を「秤量推定曲線」ともいう。この秤量推定曲線は紙種により異なるため、記録紙の紙種毎に、予め、秤量推定曲線が求められている。

次に、銘柄が不明の記録紙Ｍの銘柄を判別する処理（銘柄判別処理）について説明する。

先ず、銘柄判別処理の際に作業者によって行われる作業について説明する。
１．記録紙Ｍを押付部材６１と暗箱１６との間に挿入する。
２．操作パネルを介して判別処理要求を入力する。この判別処理要求は、操作パネルからプリンタ制御装置２０９０を経由してセンサ装置３００の処理装置１１０に通知される。
３．所定時間（例えば、約５秒）経過後、記録紙Ｍを押付部材６１と暗箱１６との間から引き抜く。

処理装置１１０は、判別処理要求を受け取ると、銘柄判別処理を開始する。
（１）変位センサ５４の出力信号を参照し、記録紙Ｍが所定位置にあることを確認すると、光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２、ＳＴの値を求める。
（３）記録紙Ｍが引き抜かれる際に変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１の値と、Ｓ２の値と、ＳＴ及びＳｔの少なくとも一方の値と、に基づいて記録紙の銘柄を判別する。ここで、数種の銘柄が候補として得られた場合に、以下の処理によって１つの銘柄に絞ることができる。
（６）得られたＳ２の値に基づいて、記録紙の紙種を判別する。ここでは、例えば、記録紙が普通紙、あるいはグロス紙等であることが判明する。
（７）得られたＳ２、Ｓｔの値に基づいて、記録紙の紙厚を推定する。
（８）推定された紙厚が予め設定されている所定の値以上であるか否かを判別し、推定された紙厚が所定の値以上であれば、得られたＳ２、Ｓｔの値に基づいて、記録紙の秤量を推定する。一方、推定された紙厚が所定の値未満であれば、得られたＳ２、Ｓｔ、ＳＴの値に基づいて、記録紙の秤量を推定する。
（９）（５）及び（６）〜（８）の結果に基づいて記録紙の銘柄を判別する。なお、ここでの銘柄判別処理は一例であり、これに限定されるものではない。
（１０）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

プリンタ制御装置２０９０は、処理装置１１０からの判別結果を操作パネルの表示部に表示させるとともにＲＡＭに保存する。

作業者は、判別された記録紙の銘柄が操作パネルの表示部に表示されると、銘柄が判別された記録紙を給紙トレイ２０６０にセットする。なお、操作パネルの表示部に表示されている記録紙の銘柄を、作業者が操作パネルのキーを用いてプリンタ制御装置２０９０に登録しても良い。

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。

従来は、正反射光の光量から記録紙表面の光沢度を検出し、正反射光の光量と拡散反射光の光量との比から記録紙表面の平滑度を検出し、記録紙を識別しようとしていた。これに対し、本第３の実施形態では、光学センサ及び変位センサを用い、記録紙の他の特性である厚さ及び密度も含んだ情報を記録紙内部の拡散反射光及び通過光により検出し、更に変位センサの出力も検出することで、識別精度を向上させている。

例えば、従来の識別方法で用いられていた記録紙表面の情報のみでは、普通紙とマットコート紙の区別は困難であった。本第３の実施形態では、記録紙表面の情報に記録紙内部の情報を加えることにより、普通紙とマットコート紙の区別だけでなく、複数銘柄の普通紙、及び複数銘柄のマットコート紙もそれぞれ区別することが可能となり、これに記録紙の厚さの情報を加えることにより、複数銘柄の普通紙、及び複数銘柄のマットコート紙をより高精度に区別することが可能となった。すなわち、本第３の実施形態では、光沢度、平滑度、及び密度の少なくともいずれかと厚さとが異なる複数の記録紙のなかから対象物の銘柄を判別することが可能である。

また、Ｓ１の計測値とＳ２の計測値とに基づいて判別を行い、数種の銘柄が候補として得られた場合に、Ｓｔの計測値に基づいて上記数種の銘柄から１つの銘柄を選択しても良い。

また、Ｓｔの計測値に基づいて判別を行い、数種の銘柄が候補として得られた場合に、Ｓ１の計測値とＳ２の計測値とに基づいて上記数種の銘柄から１つの銘柄を選択しても良い。

また、Ｓ１の計測値とＳ２の計測値とに基づいて判別を行い、数種の銘柄が候補として得られた場合に、ＳＴの計測値に基づいて上記数種の銘柄から１つの銘柄を選択しても良い。

また、ＳＴの計測値に基づいて判別を行い、数種の銘柄が候補として得られた場合に、Ｓ１の計測値とＳ２の計測値とに基づいて上記数種の銘柄から１つの銘柄を選択しても良い。

ところで、「記録紙の厚みに関する情報」に対する変位センサ５４、受光器１３ｔ、受光器１３の優先順位は、変位センサ５４＞受光器１３ｔ＞受光器１３の順になる。ここで、第３の実施形態の設計思想について説明する。

変位センサ５４は、厚紙では坪量推定精度が高いが、薄紙では低い。これは、変位センサ５４における計測誤差は、メカ的なものであり、紙厚に依存しないため厚紙ほど誤差率が小さいためである。

また、受光器１３ｔは、薄紙では坪量推定精度が高いが、厚紙では低い。これは、薄紙では光が通過しやすく、通過光量と坪量との相関が高く、一方、厚紙では光が通過しにくく、Ｓ／Ｎが低いためである。また、厚紙では凹凸紙や板紙（積層構造になっていて表面は白くても内部に光を吸収しやすい層があったりする）などがあり、通過光量と坪量との相関が低くなる。

また、受光器１３の出力は、記録紙の繊維の構造や密度、材質、紙厚などを反映している。しかしながら、受光器１３で受光される光には、表面での多重拡散反射光の偏光変化成分も含まれる。そのため、受光器１３の出力から紙厚・坪量に依存した計測値が得られるが、直接推定できるほどの精度はない。

そこで、第３の実施形態では、厚紙は「変位センサ５４」、薄紙は「受光器１３ｔ」と「受光器１３」の両方を用いて重み付け計算により、坪量を推定している。

以上説明したように、本第３の実施形態に係るセンサ装置３００は、光源１１とコリメートレンズ１２と複数の受光器（１３、１３ｔ、１５）と偏光フィルタ１４とからなる光学センサ、変位センサ５４、押付部材６１、処理装置１１０などを有している。

そして、光源１１とコリメートレンズ１２とからなる照射系は、Ｓ偏光を対象物である記録紙に向けて、Ｚ軸方向に対して傾斜した方向から射出する。受光器１５は、照射系から射出され記録紙で正反射された光（表面正反射光）の光路上に配置されている。偏光フィルタ１４と受光器１３は、記録紙の表面の法線方向に拡散反射された光の光路上に配置され、偏光フィルタ１４は、Ｐ偏光成分を透過させ、受光器１３は、偏光フィルタ１４を透過した光（内部反射光に含まれるＰ偏光成分）を受光する。受光器１３ｔは、記録紙を透過した光を受光する。また、変位センサ５４は、記録紙の厚さを検出する。

そして、処理装置１１０は、複数の受光器の出力信号と変位センサ５４の出力信号とに基づいて記録紙の銘柄を判別している。

この場合、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量を検出することで、従来は微弱で分離することが困難であった記録紙内部からの反射光を高精度に分離することができるようになった。記録紙内部からの反射光は、記録紙の内部状態に関する情報を含んでおり、対象物の厚さ情報を含んだ通過光量を検出することにより、紙種の判別レベルを、従来困難であった銘柄のレベルまで向上させることができる。また、記録紙の厚さも検出しており、判別精度を向上させることができる。

そこで、処理装置１１０は、記録紙の種類を高い精度で従来よりも細かく判別することができる。

また、光源１１が複数の発光部を有しているため、全ての発光部を同時に点灯させることにより、内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量や通過光量を大きくすることができる。

そして、本第３の実施形態に係るカラープリンタ２０００は、センサ装置３００を備えているため、結果として、高品質の画像を形成することができる。さらに従来の手動で設定しなければならない煩わしさや設定ミスによる印刷の失敗が解消される。

ところで、外乱光や迷光の影響で、誤った判別をする恐れがある場合には、受光器の数を増加させても良い。

例えば、図５１に示されるように、受光器１７を更に有していても良い。この受光器１７には、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光が入射する。この受光位置では、表面拡散反射光の光量に比べて内部反射光の光量は非常に小さいので、受光器１７の受光光量は、表面拡散反射光の光量であるとみなすことができる。

そして、照明中心と受光器１７の中心とを結ぶ線Ｌ３と記録紙の表面とのなす角度ψ３は、一例として１２０°である。このとき、光源１１の中心と、照明中心と、偏光フィルタ１４の中心と、各受光器の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。

この場合に、処理装置１１０によって行われる銘柄判別処理について以下に説明する。なお、以下では、光源１１からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器１７の出力信号における信号レベルを「Ｓ４」という。

（１）変位センサ５４の出力信号を参照し、記録紙Ｍが所定位置にあることを確認すると、光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２、Ｓ４及びＳＴの値を求める。
（３）記録紙Ｍが引き抜かれる際に変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）Ｓ４／Ｓ２の値を求める。
（６）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ４／Ｓ２、Ｓｔ及びＳＴの少なくとも一方、の値に基づいて記録紙の銘柄を判別する。
（７）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

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Ｓ１、Ｓ４／Ｓ２、Ｓｔ及びＳＴの値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」として処理装置１１０に格納している。

また、図５２に示されるように、受光器１９と偏光フィルタ１８を更に有していても良い。偏光フィルタ１８は、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光の光路上に配置されている。この偏光フィルタ１８は、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を遮光する偏光フィルタである。

受光器１９は、偏光フィルタ１８を透過した光束の光路上に配置されている。そこで、受光器１９は、内部反射光に含まれるＰ偏光成分を受光する。

そして、照明中心と偏光フィルタ１８及び受光器１９の中心とを結ぶ線Ｌ４と記録紙の表面とのなす角度ψ４は、一例として１５０°である。また、光源１１の中心と、照明中心と、各偏光フィルタの中心と、各受光器の中心は、ほぼ同一平面上に存在する。

この場合に、処理装置１１０によって行われる銘柄判別処理について以下に説明する。なお、以下では、光源１１からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器１９の出力信号における信号レベルを「Ｓ５」という。

（１）変位センサ５４の出力信号を参照し、記録紙Ｍが所定位置にあることを確認すると、光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２、Ｓ５及びＳＴの値を求める。
（３）記録紙Ｍが引き抜かれる際に変位センサ５４から出力されるパルスの数Ｓｔを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）Ｓ５／Ｓ１の値を求める。
（６）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ５／Ｓ１、Ｓ２、Ｓｔ及びＳＴの少なくとも一方、の値に基づいて記録紙の銘柄を判別する。
（７）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

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Ｓ５／Ｓ１、Ｓ２、Ｓｔ及びＳＴの値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」として処理装置１１０のＲＯＭ１１２に格納している。

また、図５３に示されるように、上記受光器１７と上記受光器１９と上記偏光フィルタ１８とを更に有していても良い。

この場合に、処理装置１１０によって行われる銘柄判別処理について以下に説明する。

（１）変位センサ５４の出力信号を参照し、記録紙Ｍが所定位置にあることを確認すると、光源１１の複数の発光部を同時に点灯させる。
（２）各受光器の出力信号からＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５及びＳＴの値を求める。
（３）記録紙Ｍが引き抜かれる際に変位センサ５４から出力されるパルスの数ＳＴを求める。
（４）光源１１の複数の発光部を消灯させる。
（５）Ｓ５／Ｓ１、Ｓ４／Ｓ２の値を求める。
（６）記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ５／Ｓ１、Ｓ４／Ｓ２、Ｓｔ及びＳＴの少なくとも一方、の値に基づいて記録紙の銘柄を判別する。
（７）判別結果をプリンタ制御装置２０９０に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。

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Ｓ５／Ｓ１、Ｓ４／Ｓ２、Ｓｔ及びＳＴの値を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」として処理装置１１０のＲＯＭ１１２に格納している。

このように、互いに異なる方向に反射された拡散光をそれぞれ検出する複数の受光器を設け、各受光器の出力値の比などの演算した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。

また、この場合に、プリンタ制御装置２０９０は、Ｓ１とＳ２を用いておおまかに紙種を絞り込み、Ｓ５／Ｓ１とＳ４／Ｓ２とＳｔ及びＳＴの少なくとも一方を用いて記録紙の銘柄を判別しても良い。

なお、ここでは、Ｓ１とＳ５を用いた演算方法としてＳ５／Ｓ１を用いたが、これに限定されるものではない。同様に、Ｓ２とＳ４を用いた演算方法についても、Ｓ４／Ｓ２に限定されるものではない。

また、上記第３の実施形態において、処理装置１１０は、得られたＳ１、Ｓ２、Ｓｔ及びＳＴの値をプリンタ制御装置２０９０に通知し、プリンタ制御装置２０９０側で記録紙の銘柄を判別しても良い。この場合は、プリンタ制御装置２０９０のＲＯＭに「記録紙判別テーブル」が格納される。

また、図５４に示されるように、上記光学センサは、２つのミラー（２１、２２）を更に備えていても良い。

ここでは、光源１１は、Ｚ軸に平行な方向に光束を射出し、コリメートレンズ１２は、光軸がＺ軸に平行となるように配置されている。

そして、ミラー２１は、コリメートレンズ１２を介した光を、記録紙Ｍでの入射角が８０°となるように、その光路を曲げる。

ミラー２２は、ミラー２１と同等のミラーであり、Ｘ軸方向に関して、開口部を挟んでミラー２１と対向する位置に配置されている。そこで、記録紙Ｍからの表面正反射光は、その進行方向がＺ軸に平行になるように、その光路が曲げられる。

そして、受光器１５は、ミラー２２の＋Ｚ側に配置され、ミラー２２で光路が曲げられた表面正反射光を受光する。

この場合は、光源１１、コリメートレンズ１２及び受光器１５を傾斜した状態でそれぞれ支持する部材が不要であり、かつ電気回路を簡素化することができる。これにより、低コスト及び小型化を促進することができる。

また、上記光学センサにおいて、前記面発光レーザアレイに代えて、従来のＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を用いても良い。但し、この場合は、一例として図５５に示されるように、照射光をＳ偏光にするための偏光フィルタ２５が必要となる。

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。反射光量に基づいて記録紙を判別する光学センサでは、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測定系が設置されている。しかしながら、記録紙は、たわみや振動等の理由から、測定面に対し記録紙表面が傾斜また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場合が生じる。この場合は、反射光量が変化し、安定して詳細な判別が困難である。ここでは、例として正反射について記述する。

図５６（Ａ）には、測定面と記録紙の表面が同一平面の場合が示されている。このとき、光検出系は正反射光を受光することができる。

図５６（Ｂ）には、測定面に対し記録紙の表面が角度αだけ傾斜した場合が示されている。このとき、光照射系と光検出系の位置関係が図５６（Ａ）の場合と同じであると、光検出系は正反射方向から２αだけずれた方向で受光することになる。ずれに伴い反射光強度分布は移動しているため、照射領域の中心位置と光検出系までの距離をＬとすると、光検出系は正反射受光位置からＬ×ｔａｎ２αだけずれた位置で受光することになる。また、実際の入射角度は規定した入射角度θからαずれてしまい、記録紙からの反射率が変化してしまう。このため検出光量に変化が生じ、結果として、詳細な判別が困難となってしまう。

また、図５６（Ｃ）には、測定面に対し記録紙の表面がｄだけ高さ方向、つまりＺ軸方向にずれた場合が示されている。このとき、光照射系と光検出系の位置関係が図３３（Ａ）の場合と同じであると、ずれに伴い反射光強度分布は移動しているため、光検出系は正反射受光位置から２ｄ×ｓｉｎθだけずれた位置で受光することになる。このため検出光量の変化が生じ、結果として、詳細な判別が困難となってしまう。

図５６（Ｂ）及び図５６（Ｃ）の場合には、光検出系が確実に正反射光を検出するように移動量に対して光検出系の前方に集光レンズを配置し、反射光強度分布が移動した場合でも集光することで対処が可能である。

または、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。

また、受光器にアレイ化されたＰＤを用いて、反射光強度分布の移動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、反射光強度分布が移動したとしても、各ＰＤが検出した信号のうちの最大信号を正反射光の信号とすれば良い。また、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、正反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。

なお、ここでは便宜上、正反射について記述したが表面拡散反射や内部拡散反射に関しても、測定面と記録紙表面のずれによる検出光量の変化は生じるが、正反射の場合と同様にして対応することができる。

ところで、特開２００２−３４０５１８号公報（引例１）には、記録材表面に当接して走査することにより該記録材表面の表面性を識別するセンサを備える表面性識別装置が開示されている。特開２００３−２９２１７０号公報（引例２）には、圧力センサが用紙に当接して検出した圧力値から、用紙種類を判別する印刷装置が開示されている。特開２００５−１５６３８０号公報（引例３）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。

また、特開平１０−１６０６８７号公報（引例４）には、移動中のシート材の材質をシート材の表面で反射した反射光量とシート材を透過した透過光量に基づいて判別するシート材材質判別装置が開示されている。特開２００６−０６２８４２号公報（引例５）には、反射型光学センサからの検出出力に基づいて、給紙部に収容された記録材の有無と給紙部の有無とを判別する判別手段を有する画像形成装置が開示されている。特開平１１−２４９３５３号公報（引例６）には、記録媒体に光を照射してその反射光の２つの偏光成分の光量をそれぞれ検出して記録媒体の表面性を判別する画像形成装置が開示されている。

しかしながら、上記引例１〜引例３、及び特開２０１２−１２７９３７号公報に開示されている装置で判別できるのは、平滑性が異なる記録材だけであり、平滑性が同じで厚みが異なる記録材を区別することはできなかった。また、上記引例４に開示されているシート材材質判別装置、上記引例５及び引例６に開示されている画像形成装置では、識別（判別）可能なのは、非塗工紙と塗工紙とＯＨＰシートの違いのみであり、高品質の画像形成に必要な銘柄までの特定はできなかった。

また、上記各実施形態では、光源１１が複数の発光部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、光源１１が１つの発光部を有していても良い。

また、上記各実施形態において、各受光器の前方に集光レンズが配置されていることが好ましい。この場合は、検出光量の変化を低減することができる。

また、上記各実施形態では、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。

また、上記各実施形態において、識別される対象物は、記録紙に限定されるものではない。

また、上記各実施形態では、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。

また、上記各実施形態では、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く、例えば、光プロッタやデジタル複写装置であっても良い。

１１…光源、１２…コリメートレンズ、１３…受光器（第２の光検出器）、１３ｔ…受光器（第３の光検出器）、１４…偏光フィルタ（第１の光学素子）、１５…受光器（第１の光検出器）、１６…暗箱、１７…受光器（第４の光検出器）、１８…偏光フィルタ（第２の光学素子）、１９…受光器（第４の光検出器、第５の光検出器）、５１…通紙ガイド（第１部材）、５２ａ…ガイドローラ、５２ｂ…ガイドローラ、５２ｃ…ガイドローラ、５３ａ…紙センサ、５３ｂ…紙センサ、５４…変位センサ（厚みセンサ）、６０…変位センサ（厚みセンサ）、６１…押付部材（第２部材）、６２…ばね部材、６３…保持部材、６４…金属板、１００…センサ装置、１１０…処理装置（処理部、検出部）、１２０…センサ筐体、１２１…内壁、２００…センサ装置、３００…センサ装置、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ，２０３０ｂ，２０３０ｃ，２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０３２ａ，２０３２ｂ，２０３２ｃ，２０３２ｄ…帯電装置、２０３３ａ，２０３３ｂ，２０３３ｃ，２０３３ｄ…現像ローラ、２０４０…転写ベルト、２０４２…転写ローラ、２０５０…定着装置、２０９０…プリンタ制御装置（調整装置）、２２４５…光学センサ、２２４６…厚みセンサ、Ｍ…記録紙（シート状の対象物、記録媒体）。

特開２００６−０６２８４２号公報

Claims (18)

1. 光源を含み、第１の偏光方向の直線偏光をシート状の対象物に向けて、その表面に直交する方向に対して傾斜した方向から射出する照射系と、
   前記照射系から射出され前記対象物で正反射された光の光路上に配置された第１の光検出器と、
   前記対象物における入射面内で、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透過させる第１の光学素子と、
   前記第１の光学素子を透過した光を受光する第２の光検出器と、
   前記対象物の秤量及び厚さの少なくとも一方を検出する検出手段とを備えるセンサ装置。
2. 前記検出手段は、前記照射系から射出され前記対象物の内部を通過した光を受光する第３の光検出器を含むことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記第３の光検出器は、前記対象物の裏面の法線方向に通過した光の光路上に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置。
4. 前記検出手段は、前記対象物の厚さを機械的に検出する厚みセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
5. 前記照射系と前記複数の光検出器と前記第１の光学素子とからなる光学部は、前記対象物を挟んで前記厚みセンサと対向していることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置。
6. 前記照射系と前記複数の光検出器と前記第１の光学素子とからなる光学部と、前記厚みセンサは、前記対象物の表面に平行な方向に関して、隣接していることを特徴とする請求項４に記載のセンサ装置。
7. 前記厚みセンサは、基準面を有する第１部材と、前記対象物を前記基準面に押し付ける第２部材と、該第２部材を介して前記対象物の厚さを検出する検出部とを有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のセンサ装置。
8. 前記第１の光学素子及び前記第２の光学素子は、前記対象物の表面の法線方向に拡散反射された光の光路上に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンサ装置。
9. 前記光源は、２次元配列されている複数の発光部を有する面発光レーザアレイを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のセンサ装置。
10. 前記対象物における入射面内で、前記対象物で拡散反射された光の光路上に配置された第４の光検出器を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサ装置。
11. 前記対象物における入射面内で、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透過させる第２の光学素子と、
    前記第２の光学素子を透過した光を受光する第４の光検出器とを備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサ装置。
12. 前記対象物における入射面内で、前記対象物で拡散反射された光の光路上に配置された第４の光検出器と、
    前記対象物における入射面内で、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透過させる第２の光学素子と、
    前記第２の光学素子を透過した光を受光する第５の光検出器とを備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のセンサ装置。
13. 前記複数の光検出器の出力と前記検出手段の出力とに基づいて、前記対象物を判別する処理部を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のセンサ装置。
14. 前記処理部は、先ず前記複数の光検出器の出力に基づいて判別処理を行い、判別候補が複数ある場合に、前記検出手段の出力に基づいて前記複数の判別候補から１つを選択することを特徴とする請求項１３に記載のセンサ装置。
15. 前記処理部は、先ず前記検出手段の出力に基づいて判別処理を行い、判別候補が複数ある場合に、前記複数の光検出器の出力に基づいて前記複数の判別候補から１つを選択することを特徴とする請求項１３に記載のセンサ装置。
16. 前記検出手段は、前記照射系から射出され前記対象物の内部を通過した光を受光する第３の光検出器、及び前記対象物の厚さを機械的に検出する厚みセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
17. 前記複数の光検出器の出力と前記検出手段の出力とに基づいて、前記対象物を判別する処理部を備え、
    前記処理部は、前記厚みセンサの出力に基づいて前記対象物の厚さを推定し、該推定された厚さが予め設定されている所定の値以下の場合に、前記第３の光検出器の出力に基づいて前記対象物の坪量を推定することを特徴とする請求項１６に記載のセンサ装置。
18. 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１〜１７のいずれか一項に記載のセンサ装置と、
    前記センサ装置の出力に基づいて画像形成条件を調整する調整装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。

Images