JP2015232556A - センサ装置、画像形成装置及び光源の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光源から射出された光が外部に漏れるのを抑制することができるセンサ装置を提供する。【解決手段】 光学センサ５０、通紙ガイド５１、複数のガイドローラ（５２ａ〜５２ｃ）、記録紙Ｍの有無を検知する紙センサ５３、押付機構６０などを有している。光学センサ５０は、光源、コリメートレンズ、複数の受光器、偏光フィルタ、暗箱、制御部などを有している。暗箱は、光源から射出された光が通過する開口部を有している。制御部は、紙センサ５３の出力を光源の制御条件の一つとして利用している。この場合、暗箱の開口部が記録紙で閉塞されているときにのみ、光源を点灯させることができる。その結果、暗箱の開口部が外部に露出されていても、光源から射出された光が外部に漏れるのを抑制することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、センサ装置、画像形成装置及び光源の制御方法に係り、更に詳しくは、対象物を特定するのに好適なセンサ装置、該センサ装置を備える画像形成装置、及びセンサ装置における光源の制御方法に関する。

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この定着時の加熱量や圧力の条件であり、特に高品質の画像形成を行うには、定着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、平滑性および塗工状態などに大きく影響されるためである。例えば平滑性に関しては、定着の条件によっては印刷用紙表面の凹凸において凹部分のトナーの定着率が低くなってしまう。そこで、記録媒体に応じた正しい条件で定着を行わないと色むらが生じてしまう。

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、印刷用紙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つに応じた細かな定着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、印刷時にユーザ自身が定着条件を設定しなければならない。このため、ユーザに紙の種類を識別するための知識が求められる上、その紙の種類に応じた設定内容をそのつど自分で入力しなければならない煩わしさがあった。そして、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。

ところで、特許文献１には、第１の偏光方向の直線偏光を、シート状の対象物の表面に向けて、該表面の法線方向に対して傾斜した入射方向から射出する照射系と、照射系から射出され対象物で正反射された光の光路上に配置された第１の光検出器を含む第１の光検出系と、対象物における入射面内で、対象物で拡散反射された光の光路上に配置され、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光学素子、及び該光学素子を透過した光を受光する第２の光検出器を含む第２の光検出系と、を備える光学センサが開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示されている光学センサでは、光源から射出された光が外部に漏れる場合があった。

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、前記対象物の有無を検知する少なくとも１つの対象物センサと、前記対象物センサの出力に基づいて、前記光源を制御する制御部とを備えるセンサ装置である。

本発明のセンサ装置によれば、光源から射出された光が外部に漏れるのを抑制することができる。

本発明の一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。 図１におけるセンサ装置２２４７の構成を説明するための図である。 センサ装置２２４７と記録紙Ｍとの関係を説明するための図である。 光学センサ５０と押付機構６０の位置関係を説明するための図である。 押付機構６０の構成を説明するための図である。 押付機構６０の作用を説明するための図である。 光学センサ５０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Ｍへの入射光の入射角を説明するための図である。 ２つの受光器の配置位置を説明するための図である。 図１１（Ａ）は表面正反射光を説明するための図であり、図１１（Ｂ）は表面拡散反射光を説明するための図であり、図１１（Ｃ）は内部反射光を説明するための図である。 各受光器で受光される光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。 センサ装置２２４７における外部に漏れる光を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ａの構成を説明するための図である。 各紙センサの出力と光源の駆動信号のタイミングチャートである。 センサ装置２２４７Ｂを説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｂの構成を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｂと記録紙Ｍとの関係を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｂにおける外部に漏れる光を説明するための図（その１）である。 センサ装置２２４７Ｂにおける外部に漏れる光を説明するための図（その２）である。 センサ装置２２４７Ｃを説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｃの構成を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｃにおける外部に漏れる光を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｄの構成を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｅを説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｅの構成を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｅにおける開口部と紙センサの位置例１を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｅにおける開口部と紙センサの位置例２を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｅにおける開口部と紙センサの位置例３を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｅにおける開口部と紙センサの位置例４を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｆの構成を説明するための図（その１）である。 センサ装置２２４７Ｆの構成を説明するための図（その２）である。 センサ装置２２４７Ｆにおける開口部と紙センサの位置例１を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｆにおける開口部と紙センサの位置例２を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｆにおける開口部と紙センサの位置例３を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｆにおける開口部と紙センサの位置例４を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｆの構成を説明するための図（その３）である。 センサ装置２２４７Ｇの構成を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｈの構成を説明するための図（その１）である。 センサ装置２２４７Ｈの構成を説明するための図（その２）である。 センサ装置２２４７Ｉの構成を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｊの構成を説明するための図である。 センサ装置２２４７Ｋの構成を説明するための図（その１）である。 センサ装置２２４７Ｋの構成を説明するための図（その２）である。 センサ装置２２４７Ｋの構成を説明するための図（その３）である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１４に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ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、レジストローラ対２０５６、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、センサ装置２２４７、操作パネル（図示省略）、プリンタ制御装置２０９０、及びこれらが収容されているプリンタ筐体２２００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、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。

操作パネルは、作業者が各種設定及び各種処理を行うための複数のキー、及び各種情報を表示するための表示部を有している。

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。

なお、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各ステーションでの最適な現像条件及び転写条件を決定し、該決定結果を「現像・転写テーブル」としてプリンタ制御装置２０９０のＲＯＭに格納している。

センサ装置２２４７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。

このセンサ装置２２４７は、一例として図２に示されるように、光学センサ５０、通紙ガイド５１、複数のガイドローラ（５２ａ〜５２ｃ）、紙センサ５３、押付機構６０、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。

なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、記録紙の表面に直交する方向をＺ軸方向とし、記録紙の移動方向を＋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。図３に示されるように、記録紙Ｍは、通紙ガイド５１の＋Ｚ側の面上を＋Ｘ方向に移動する。また、通紙ガイド５１は、光学センサ５０と押付機構６０との間に位置する部分に開口（図４参照）を有している。

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が通紙ガイド５１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。

紙センサ５３は、通紙ガイド５１の＋Ｚ側であって、光学センサ５０の−Ｘ側に配置されている。ここでは、紙センサ５３は、紙センサ５３の−Ｚ側に記録紙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。すなわち、紙センサ５３は、記録紙Ｍの有無を検知する。

紙センサ５３としては、対象物に光を当てて、反射してきた光を検出することで、対象物の有無、及び位置を判定するフォトリフレクタや、送波器により超音波を対象物に向けて発信し、その反射波を受波器で受信することにより、対象物の有無を検知する超音波センサ、及びカンチレバー式の変位センサ等を用いることができる。

押付機構６０は、通紙ガイド５１を挟んで光学センサ５０と対向する位置に設けられている。押付機構６０は、通紙ガイド５１の開口を通して記録紙を光学センサ５０に押し付ける。

押付機構６０は、一例として図５に示されるように、押付板６１、複数のばね部材６２、ケース部材６３などを有している。複数のばね部材６２は、−Ｚ側端部がケース部材６３に固定され、＋Ｚ側端部が押付板６１に固定されている。そして、光学センサ５０の−Ｚ側に記録紙Ｍが移動すると、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板６１に作用し、記録紙Ｍは、押付板６１によって、光学センサ５０に押し付けられる（図６参照）。

光学センサ５０は記録紙Ｍに光を照射し、その反射光量を測定する。

光学センサ５０は、一例として図７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、制御部１００、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、外乱光及び迷光の影響を低減するための表面処理が施されており、金属製ならば、例えば黒アルマイト処理が施されているアルミニウム製の箱部材であり、樹脂製ならば、色を黒色とした箱部材である。

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８に示されるように、９個の発光部が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９参照）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（図７参照）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。

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１０に示されるように、照明中心と偏光フィルタ１４及び受光器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。

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１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）参照）。

記録紙の表面は、平面部と傾面部とで構成され、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、記録紙表面の平滑性が高くなるほど、記録紙からの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１１（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。

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、入射光がその進行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、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、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、表面拡散反射光及び内部反射光が入射する。表面拡散反射光の偏光方向は、入射光の偏光方向と同じＳ偏光であるため、表面拡散反射光は、偏光フィルタ１４で遮光される。一方、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ため、内部反射光に含まれる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１２参照）。

内部反射光に含まれるＰ偏光成分の光量は、記録紙の厚みや密度に相関を持つことが特許文献１に記載されている。これは、該Ｐ偏光成分の光量が、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、表面拡散反射光及び内部反射光のごく一部とが入射する。すなわち、受光器１５には、主として、表面正反射光が入射する。

受光器１３及び受光器１５は、それぞれ受光光量に対応する電気信号（光電変換信号）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」という。

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及び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。

制御部１００は、センサ装置２２４７の動作を制御する。この制御部１００は、マイクロコントローラ、メモリ、論理回路、複数の受光器の出力をＡＤ変換するＡＤ変換器などを有している。制御部１００は、不図示のケーブルを介して受信したプリンタ制御装置２０９０からの要求に応じて、光源１１の複数の発光部を点灯させ、複数の受光器での受光量の測定結果又は該測定結果を用いて演算した値などを不図示のケーブルを介してプリンタ制御装置２０９０に送信する。

記録紙の紙種判別処理は、カラープリンタ２０００の電源が入れられたとき、給紙トレイ２０６０に記録紙が供給されたとき、及び操作パネルから指示されたときなどに行われる。

以下に、記録紙の紙種判別処理、及び光源１１の制御方法について説明する。

１．プリンタ制御装置２０９０は、カラープリンタ２０００の電源が入れられたとき、給紙トレイ２０６０に記録紙が供給されたとき、及び操作パネルから指示されたとき、紙種判別処理の開始要求をセンサ装置２２４７に送信する。
２．センサ装置２２４７の制御部１００は、紙種判別処理の開始要求を受信すると、測定準備を開始する。
３．制御部１００は、測定準備が完了すると、プリンタ制御装置２０９０に測定準備の完了通知を送信する。
４．プリンタ制御装置２０９０は、測定準備の完了通知を受信すると、給紙トレイ２０６０から１枚の記録紙を取り出し、搬送路上に送出する。
５．記録紙は、搬送路上を移動し、センサ装置２２４７に達すると、ガイドローラ５２ａによって通紙ガイド５１に押しつけられる。
６．記録紙は、浮き上がることなく、通紙ガイド５１の＋Ｚ側の面上を移動する。
７．記録紙の＋Ｘ側の端部が紙センサ５３の−Ｚ側に位置すると、紙センサ５３の出力は、Ｌ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化する。
８．制御部１００は、紙センサ５３の出力が、Ｌ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化すると、予め設定されている時間の経過後に、光源１１の複数の発光部を点灯させる。上記予め設定されている時間は、紙センサ５３の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してから、暗箱１６の開口部が記録紙によって閉塞されるまでの時間であり、そのときの記録紙の移動距離と移動速度とから算出されている。
９．制御部１００は、受光器１３及び受光器１５の出力をＡＤ変換し、各受光器での受光量を求める。制御部１００は、各受光器での受光量の測定を、所定の時間間隔で繰り返し行う。
１０．記録紙の−Ｘ側の端部が、紙センサ５３の−Ｚ側に位置すると、紙センサ５３の出力は、Ｈ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルに変化する。
１１．制御部１００は、紙センサ５３の出力が、Ｈ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルに変化すると、各受光器での受光量の測定を終了し、光源１１の複数の発光部を消灯させる。
１２．制御部１００は、受光器１３の受光量の測定結果からＳ１の値を求め、受光器１５の受光量の測定結果からＳ２の値を求める。制御部１００は、ここで得られたＳ１、Ｓ２の値をプリンタ制御装置２０９０に送信する。
１３．プリンタ制御装置２０９０は、Ｓ１、Ｓ２の値を受信すると、記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ２の値から記録紙の銘柄を特定する。

図１３には、国内で販売されている３０銘柄の記録紙について、Ｓ１及びＳ２の計測値が示されている。なお、図１３における枠は、同一銘柄のばらつき範囲が示されている。

例えば、Ｓ１、Ｓ２の計測値が「◇」であれば、銘柄Ｄと特定される。また、Ｓ１及びＳ２の計測値が「■」であれば、最も近い銘柄Ｃと特定される。また、Ｓ１及びＳ２の計測値が「◆」であれば、銘柄Ａあるいは銘柄Ｂのいずれかである。このときは、例えば、銘柄Ａでの平均値と計測値との差、及び銘柄Ｂでの平均値と計測値との差を演算し、その演算結果が小さいほうの銘柄に特定される。また、銘柄Ａであると仮定して該計測値を含めてばらつきを再計算するとともに、銘柄Ｂであると仮定して該計測値を含めてばらつきを再計算し、再計算されたばらつきが小さいほうの銘柄を選択しても良い。

１４．プリンタ制御装置２０９０は、特定された記録紙の銘柄をＲＡＭに保存する。

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。

なお、記録紙の搬送異常等が発生して、紙センサ５３の出力がＨ（ハイ）レベルのままとなることが考えられる。本実施形態では、制御部１００は、紙センサ５３の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してから、予め設定されている所定時間が経過すると、紙センサ５３の出力に関係なく光源１１を消灯させるように設定されている。この所定時間は、正常時に、紙センサ５３の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してから、記録紙が光学センサ５０を通過するまでの時間であり、そのときの記録紙の移動距離と移動速度とから算出されている。

そこで、上記搬送異常等によって紙センサ５３の出力がＨ（ハイ）レベルのままであっても、紙センサ５３の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してからの経過時間が上記所定時間に達すると、制御部１００は、記録紙が光学センサ５０を通過したと判断し、光源１１を消灯させるとともに、プリンタ制御装置２０９０に異常発生を通知する。

なお、正常時であっても、紙センサ５３の出力が、Ｈ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルに変化するのを監視せずに、紙センサ５３の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してからの経過時間が上記所定時間に達したときに、各受光器での受光量の測定を終了し、光源１１の複数の発光部を消灯させても良い。

以上説明したように、本実施形態に係るセンサ装置２２４７は、光学センサ５０、通紙ガイド５１、複数のガイドローラ（５２ａ〜５２ｃ）、紙センサ５３、押付機構６０などを有している。

光学センサ５０は、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、制御部１００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、紙センサ５３は、記録紙の有無を検知する。

制御部１００は、紙センサ５３で「記録紙有り」が検知されたタイミングに基づいて光源１１の複数の発光部を点灯させる。そして、制御部１００は、紙センサ５３で「記録紙無し」が検知されると光源１１の複数の発光部を消灯する。

ところで、暗箱１６の開口部は押付板６１で密閉されるが、異物が混入したり、部品が変形したり、組み立ての際の誤差などによって、隙間が生じる可能性がある。隙間が生じると暗箱１６の開口部が外部に露出されるため、暗箱１６の開口部が記録紙で閉塞されていないときに、光源１１を点灯させると、暗箱１６の開口部を介して、レーザ光が外部に漏れ（図１４参照）、作業者の眼に影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、本実施形態では、紙センサ５３の出力を光源１１の制御条件の一つとして利用しているため、暗箱１６の開口部が記録紙で閉塞されているときにのみ、光源１１を点灯させることができる。その結果、開口部が外部に露出されていても、レーザ光が外部に漏れるのを抑制することができる。また、光源１１の長寿命化及び消費電力の低減も図ることができる。

なお、センサ装置をレーザ光が外部に漏れないような構造にできなかった理由には、（１）記録紙に光を照射するために照射光が通過する開口部が必要であること、（２）記録紙を含めて密閉するような構造にすると外形が大きくなってしまうこと、（３）大型化を抑制するには、記録紙を小さくする必要があり煩雑であること、などがある。また、仮に、センサ装置が密閉構造を有していても、組み立ての際に異物が混入したり、部品が変形したり、組み立ての際の誤差などによって、隙間が生じる可能性がある。

また、制御部１００は、複数の受光器の出力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。

そこで、制御部１００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、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、センサ装置２２４７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偏光成分の光量を大きくすることができる。

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、本実施形態に係るカラープリンタ２０００は、センサ装置２２４７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。

なお、上記実施形態では、光学センサにおいて、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。

また、上記実施形態では、紙センサ５３が、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）レベルの信号を出力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、紙センサ５３が、記録紙ＭがあるときはＬ（ロー）レベル、記録紙ＭがないときはＨ（ハイ）レベルの信号を出力しても良い。但し、この場合、上述した紙種判別処理、及び光源１１の制御方法では、Ｌ（ロー）レベルとＨ（ハイ）レベルが逆になる。

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。

また、上記実施形態では、給紙トレイが１つの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、給紙トレイが複数あっても良い。

また、上記実施形態では、紙センサの数が１個の場合について説明したが、これに限定されるものでなく、紙センサの数が複数個であっても良い。例えば、２個の紙センサ（５３、５４）を有するセンサ装置２２４７Ａが、図１５に示されている。なお、ここでは、便宜上、紙センサ５３を第１の紙センサ５３といい、紙センサ５４を第２の紙センサ５４という。

第２の紙センサ５４は、通紙ガイド５１の＋Ｚ側であって、光学センサ５０の＋Ｘ側に配置されている。ここでは、第２の紙センサ５４は、第２の紙センサ５４の−Ｚ側に記録紙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。すなわち、第２の紙センサ５４は、記録紙Ｍの有無を検知する。

この場合の紙種判別処理、及び光源１１の制御方法について説明する。

１〜６については、上記実施形態と同じである。
７．記録紙の＋Ｘ側の端部が第１の紙センサ５３の−Ｚ側に位置すると、第１の紙センサ５３の出力は、Ｌ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化する。
８．記録紙の＋Ｘ側の端部が第２の紙センサ５４の−Ｚ側に位置すると、第２の紙センサ５４の出力は、Ｌ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化する。
９．制御部１００は、第２の紙センサ５４の出力が、Ｌ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化すると、光源１１の複数の発光部を点灯させる。
１０．制御部１００は、受光器１３及び受光器１５の出力をＡＤ変換し、各受光器での受光量を求める。制御部１００は、各受光器での受光量の測定を、所定の時間間隔で繰り返し行う。
１１．記録紙の−Ｘ側の端部が、第１の紙センサ５３の−Ｚ側に位置を通過すると、第１の紙センサ５３の出力は、Ｈ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルに変化する。
１２．制御部１００は、第１の紙センサ５３の出力が、Ｈ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルに変化すると、各受光器での受光量の測定を終了し、光源１１の複数の発光部を消灯させる。
１３．制御部１００は、受光器１３の受光量の測定結果からＳ１の値を求め、受光器１５の受光量の測定結果からＳ２の値を求める。制御部１００は、ここで得られたＳ１、Ｓ２の値をプリンタ制御装置２０９０に送信する。
１４．プリンタ制御装置２０９０は、Ｓ１、Ｓ２の値を受信すると、記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ２の値から記録紙の銘柄を特定する。
１５．プリンタ制御装置２０９０は、特定された記録紙の銘柄をＲＡＭに保存する。

この場合は、図１６における時間Ｔｂから時間Ｔｃの間のように、第１の紙センサ５３と第２の紙センサ５４の両方で、「記録紙有り」が検知されている間のみに、光源１１の点灯を限定することで、暗箱１６の開口部が記録紙で閉塞されているときにのみ、光源１１を点灯させることができる。その結果、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

なお、記録紙の搬送異常等が発生して、第１の紙センサ５３と第２の紙センサ５４の両方で出力がＨ（ハイ）レベルのままとなることが考えられる。ここでは、制御部１００は、第２の紙センサ５４の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してから、予め設定されている所定時間が経過すると、第１の紙センサ５３及び第２の紙センサ５４の出力に関係なく光源１１を消灯させるように設定されている。この所定時間は、正常時に、第２の紙センサ５４の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してから、記録紙が光学センサ５０を通過するまでの時間であり、そのときの記録紙の移動距離と移動速度とから算出されている。

そこで、上記搬送異常等によって第１の紙センサ５３と第２の紙センサ５４の両方で出力がＨ（ハイ）レベルのままであっても、第２の紙センサ５４の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してからの経過時間が上記所定時間に達すると、制御部１００は、記録紙が光学センサ５０を通過したと判断し、光源１１を消灯させるとともに、プリンタ制御装置２０９０に異常発生を通知する。

また、上記実施形態では、センサ装置がプリンタ筐体２２００の内部に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、センサ装置（「センサ装置２２４７Ｂ」という）がプリンタ筐体２２００の外部であって、操作パネルの近くに配置されても良い。

このセンサ装置２２４７Ｂは、いわゆる据え置きタイプであり、一例として図１７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、ここでは、記録紙Ｍがスリットに挿入される方向が＋Ｘ方向である。そして、スリットは設置面（ＹＺ平面）に直交している。

センサ装置２２４７Ｂは、ケーブルを介してカラープリンタ２０００から電力を供給されると同時に、例えばＵＳＢやＲＳ２３２Ｃのような有線のインターフェースを介してカラープリンタ２０００から制御される。

センサ装置２２４７Ｂは、一例として図１８に示されるように、上述した光学センサ５０と同等の光学センサ、紙センサ５３、押付板６１、複数のばね部材６２、制御部１００、及びセンサ筐体１２０などを有している。図１８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。

なお、以下においては、上記実施形態との相違点を中心に説明するとともに、上記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。光学センサは、周囲を反射防止処理をされた壁で囲まれている。また、内壁１２１には、開口部が設けられている。

押付板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、押付板６１の＋Ｚ側の面は、内壁１２１の−Ｚ側の面に接触している。

スリットに記録紙Ｍが挿入されると、押付板６１が−Ｚ方向に移動し、記録紙Ｍは、内壁１２１と押付板６１との間を通過する。押付板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、押付板６１に作用する（図１９参照）。そこで、記録紙Ｍは、押付板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、複数のばね部材６２によって押付板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。

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）レベルの信号を制御部１００に出力する。

この場合の紙種判別処理、及び光源１１の制御方法について説明する。

１．作業者は、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２２４７Ｂの制御部１００に通知される。
２．制御部１００は、判別処理要求を受け取ると、測定準備を開始する。
３．制御部１００は、測定準備が完了すると、プリンタ制御装置２０９０に測定準備の完了通知を送信する。
４．プリンタ制御装置２０９０は、測定準備の完了通知を受信すると、記録紙Ｍをセンサ装置２２４７Ｂのスリットに挿入するよう指示するメッセージを操作パネルに表示する。
５．作業者は、記録紙Ｍをセンサ装置２２４７Ｂのスリットに挿入する。
６．記録紙Ｍが所定位置まで挿入されると、紙センサ５３の出力は、Ｌ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化する。
７．制御部１００は、紙センサ５３の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化すると、光源１１の複数の発光部を点灯させるとともに、記録紙検知通知をプリンタ制御装置２０９０に送信する。
８．制御部１００は、受光器１３及び受光器１５の出力をＡＤ変換し、各受光器での受光量を求める。制御部１００は、各受光器での受光量の測定を、所定の時間間隔で繰り返し行う。
９．プリンタ制御装置２０９０は、記録紙検知通知を受信した後、所定時間が経過すると、記録紙Ｍをセンサ装置２２４７Ｂのスリットから引き抜くよう指示するメッセージを操作パネルに表示する。
１０．作業者は、記録紙Ｍをセンサ装置２２４７Ｂのスリットから引き抜く。
１１．記録紙Ｍが、センサ装置２２４７Ｂのスリットから引き抜かれると、紙センサ５３の出力は、Ｈ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルに変化する。
１２．制御部１００は、紙センサ５３の出力が、Ｈ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルに変化すると、各受光器での受光量の測定を終了し、光源１１の複数の発光部を消灯させる。
１３．制御部１００は、受光器１３の受光量の測定結果からＳ１の値を求め、受光器１５の受光量の測定結果からＳ２の値を求める。制御部１００は、ここで得られたＳ１、Ｓ２の値をプリンタ制御装置２０９０に送信する。
１４．プリンタ制御装置２０９０は、Ｓ１、Ｓ２の値を受信すると、記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ２の値から記録紙の銘柄を特定する。
１５．プリンタ制御装置２０９０は、特定された記録紙の銘柄をＲＡＭに保存する。
１６．プリンタ制御装置２０９０は、特定された記録紙の銘柄、及び測定完了のメッセージを操作パネルに表示する。

ところで、センサ筐体１２０の開口部は押付板６１で密閉されるが、スリットと連通しており、該スリットは外部に露出されているため、異物が混入したり、部品が変形したり、組み立ての際の誤差などによって隙間が生じる可能性がある。隙間が生じると、センサ筐体１２０の開口部が記録紙で閉塞されていないときに、光源１１を点灯させると、スリットを介して、レーザ光が外部に漏れ（図２０及び図２１参照）、作業者の眼に影響を及ぼす可能性がある。

しかしながら、センサ装置２２４７Ｂでは、紙センサ５３の出力を光源１１の制御条件の一つとして利用しており、制御部１００は、紙センサ５３が「記録紙有り」を検知すると光源１１を点灯させ、その後、紙センサ５３が「記録紙無し」を検知すると光源１１を消灯させているため、センサ筐体１２０の開口部が記録紙で閉塞されているときにのみ、光源１１を点灯させることができる。その結果、開口部がスリットを介して外部に露出されていても、レーザ光が外部に漏れるのを抑制することができる。また、光源１１の長寿命化及び消費電力の低減も図ることができる。

センサ装置２２４７Ｂでは、制御部１００は、紙センサ５３の出力に基づいて、記録紙がスリットに挿入されているか否かを判断するとともに、紙センサ５３が「記録紙有り」を検知しているときは、センサ筐体１２０の開口部が記録紙によって閉塞されていると判断している。

また、何らかの理由で、記録紙Ｍがセンサ装置２２４７Ｂのスリットに挿入されたままにされることが考えられる。センサ装置２２４７Ｂでは、制御部１００は、紙センサ５３の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してから、予め設定されている所定時間が経過すると、紙センサ５３の出力に関係なく光源１１を消灯させるように設定されている。

そこで、紙センサ５３の出力がＨ（ハイ）レベルのままであっても、紙センサ５３の出力がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化してからの経過時間が上記所定時間に達すると、制御部１００は、光源１１を消灯させるとともに、プリンタ制御装置２０９０に異常発生を通知する。

紙センサ５３としては、対向する発光部と受光部を有し、該発光部からの光が受光部で受光されるか否かによって、対象物の有無を判定することができるセンサであるフォトインタラプタや、上記フォトリフレクタ、上記超音波センサ、上記変位センサ等を用いることができる。

なお、センサ装置２２４７Ｂ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、センサ装置２２４７Ｂとプリンタ制御装置２０９０との間のデータのやりとりを、例えば、Ｂｌｕｅ Ｔｏｏｔｈ（登録商標）を代表とするＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような無線で行っても良い。

また、センサ装置２２４７Ｂは、紙センサ５３が「記録紙有り」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Ｍ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、プリンタ筐体２２００の外部に配置されるセンサ装置は、据え置きタイプ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２２４７Ｃ」という）であっても良い。

このセンサ装置２２４７Ｃ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２２４７Ｃは、図２２に示されるように、平坦面状に置かれた記録紙Ｍの表面上を作業者によって＋Ｘ方向に移動させられる。

センサ装置２２４７Ｃは、ケーブル（図示省略）を介してカラープリンタ２０００から電力を供給されるとともに、例えばＵＳＢやＲＳ２３２Ｃのような有線のインターフェースでプリンタ制御装置２０９０から制御される。

センサ装置２２４７Ｃは、一例として図２３に示されるように、上述した光学センサ５０と同等の光学センサ、紙センサ５３、制御部１００、及び暗箱１６などを有している。なお、図２３は、暗箱１６の−Ｙ側の壁を取り除いた状態の図である。

この場合の紙種判別処理、及び光源１１の制御方法について説明する。

１．作業者は、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２２４７Ｃの制御部１００に通知される。
２．制御部１００は、判別処理要求を受け取ると、測定準備を開始する。
３．制御部１００は、測定準備が完了すると、プリンタ制御装置２０９０に測定準備の完了通知を送信する。
４．プリンタ制御装置２０９０は、測定準備の完了通知を受信すると、記録紙Ｍの上にセンサ装置２２４７Ｃを載せるよう指示するメッセージを操作パネルに表示する。
５．作業者は、センサ装置２２４７Ｃを記録紙Ｍの上に載せる。
６．センサ装置２２４７Ｃが記録紙Ｍの上に載せられると、紙センサ５３の出力は、Ｌ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化する。
７．制御部１００は、紙センサ５３の出力が、Ｌ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに変化すると、光源１１の複数の発光部を点灯する。
８．制御部１００は、受光器１３及び受光器１５の出力をＡＤ変換し、各受光器での受光量を求める。制御部１００は、各受光器での受光量の測定を、所定の時間間隔で繰り返し行う。
９．制御部１００は、測定開始通知をプリンタ制御装置２０９０に送信する。
１０．プリンタ制御装置２０９０は、測定開始通知を受信すると、センサ装置２２４７Ｃを記録紙Ｍの上で移動させるよう指示するメッセージを操作パネルに表示する。
１１．作業者は、センサ装置２２４７Ｃを＋Ｘ方向に移動させる。
１２．制御部１００は、所定時間が経過すると、各受光器での受光量の測定を終了し、光源１１の複数の発光部を消灯する。
１３．制御部１００は、受光器１３の受光量の測定結果からＳ１の値を求め、受光器１５の受光量の測定結果からＳ２の値を求める。制御部１００は、ここで得られたＳ１、Ｓ２の値をプリンタ制御装置２０９０に送信する。
１４．プリンタ制御装置２０９０は、Ｓ１、Ｓ２の値を受信すると、記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ２の値から記録紙Ｍの銘柄を特定する。
１５．プリンタ制御装置２０９０は、特定された記録紙Ｍの銘柄をＲＡＭに保存する。
１６．プリンタ制御装置２０９０は、特定された記録紙Ｍの銘柄及び測定完了のメッセージを操作パネルに表示する。

ところで、暗箱１６の開口部は外部に露出されているため、センサ装置２２４７Ｃが記録紙Ｍの上に載置されていないときに、光源１１を点灯させると、暗箱１６の開口部を介して、レーザ光が外部に漏れ（図２４参照）、作業者の眼に影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、センサ装置２２４７Ｃでは、紙センサ５３の出力を光源１１の制御条件の一つとして利用しており、制御部１００は、紙センサ５３が「記録紙有り」を検知すると光源１１を点灯させ、その後、紙センサ５３が「記録紙無し」を検知すると光源１１を消灯させているため、暗箱１６の開口部が記録紙で閉塞されているときにのみ、光源１１を点灯させることができる。その結果、開口部が外部に露出されていても、レーザ光が外部に漏れるのを抑制することができる。また、光源１１の長寿命化及び消費電力の低減も図ることができる。

センサ装置２２４７Ｃでは、制御部１００は、紙センサ５３の出力に基づいて、暗箱１６が記録紙上に載置されているか否かを判断するとともに、紙センサ５３が「記録紙有り」を検知しているときは、暗箱１６の開口部が記録紙によって閉塞されていると判断している。

なお、測定中に作業者がセンサ装置２２４７Ｃを持ち上げる等して、所定時間が経過する前に紙センサ５３の出力がＨ（ハイ）レベルからＬ（ロー）レベルに変化すると、制御部１００は、光源１１を消灯させるとともに、プリンタ制御装置２０９０に異常発生通知を送信する。

なお、センサ装置２２４７Ｃにおいて、センサ筐体１２０に、センサ装置２２４７Ｃ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、上記センサ装置２２４７Ｂ及びセンサ装置２２４７Ｃにおいて、作業者がセンサ装置に接近または接触しているか否かを検知するセンサ（「センサ５５」という）を設けても良い。すなわち、このセンサ５５は、作業者の有無を検知するセンサである。この場合、制御部１００は、紙センサ５３の出力、及びセンサ５５の出力に基づいて、光源１１を制御する。

図２５には、センサ装置２２４７Ｃにセンサ５５が設けられたセンサ装置２２４７Ｄが示されている。

この場合、制御部１００は、紙センサ５３が「記録紙有り」を検知するとともに、センサ５５が「作業者有り」を検知したときに、光源１１の複数の発光部を点灯させる。そして、制御部１００は、紙センサ５３が「記録紙無し」を検知するか、あるいはセンサ５５が「作業者無し」を検知したときに、光源１１の複数の発光部を消灯させる。

この場合に、例えば、測定中に作業者がセンサ装置２２４７Ｄを離す等して、センサ５５が「作業者無し」を検知すると、制御部１００は、光源１１の複数の発光部を消灯させるとともに、プリンタ制御装置２０９０に異常発生通知を送信する。

センサ５５としては、静電容量式のタッチセンサ、物理フォトリフレクタ、及び人感センサのように物理的な変位量を用いないものの他に、マイクロスイッチのように物理的な変位量を用いるものでも、スイッチに変位が加わっている状態を作業者を検知している状態とすれば使用可能である。

また、センサ装置２２４７Ｂ〜センサ装置２２４７Ｄにおいて、紙センサは１個に限らず複数個設けても良い。その際、紙センサの種類は統一する必要はなく、最適なものを個別に選択することができる。

図２６には、上記センサ装置２２４７Ｂとは異なる据え置きタイプのセンサ装置の一例としてセンサ装置２２４７Ｅが示されている。このセンサ装置２２４７Ｅは、外形が直方体形状であり、スリットが設置面（ＸＹ平面）に平行に設けられている。なお、ここでは、上記センサ装置２２４７Ｂと同様に、記録紙Ｍがスリットに挿入される方向が＋Ｘ方向である。

センサ装置２２４７Ｅも、ケーブルを介してカラープリンタ２０００から電力を供給されると同時に、例えばＵＳＢやＲＳ２３２Ｃのような有線のインターフェースを介してカラープリンタ２０００から制御される。

センサ装置２２４７Ｅは、一例として図２７に示されるように、上述した光学センサ５０と同等の光学センサ、紙センサ５３、押付板６１、複数のばね部材６２、制御部１００、及びセンサ筐体１２０などを有している。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。

図２８は、図２７におけるＢ−Ｂ断面図である。破線によって囲まれた領域Ｄは開口部である。開口部及び紙センサ５３は、押付板６１のＹ軸方向の中心に沿って一直線上に並んで配置されている。そして、光源１１から射出された光は押付板６１の表面に対して斜め方向から入射するので、そのビームプロファイルに対応して、開口部の形状はＸ軸方向が長手方向となるように設定されている。

なお、開口部及び紙センサ５３の配置はこの限りではない。一例として図２９に示されるように、開口部は押付板６１のＹ軸方向の中心から外れても良い。また、一例として図３０に示されるように、紙センサ５３も、押付板６１のＹ軸方向の中心から外れても良い。さらに、一例として図３１に示されるように、紙センサ５３が複数個設けられても良い。

センサ装置２２４７Ｅにおいても、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

次に、センサ装置２２４７Ｅの変形例について説明する。図３２には、センサ装置２２４７Ｅの第１の変形例としてセンサ装置２２４７Ｆが示されている。このセンサ装置２２４７Ｆは、センサ装置２２４７Ｅにおける紙センサ５３に代えて紙センサ５４が押付板６１の下側（−Ｚ側）に配置されたものである。また、光学センサ５０における複数の光学部材（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）は、センサ筐体１２０とは別体（暗箱１２２という）に収容されている。

ここでは、図３３に示されるように、紙センサ５４の先端が押付板６１に接しており、紙センサ５４は、記録紙が挿入されたときの押付板６１のＺ軸方向に関する位置の変化によって記録紙を検出する。

図３４は、図３２におけるＤ−Ｄ断面図である。破線によって囲まれた領域Ｄは開口部である。開口部及び紙センサ５４は、押付板６１のＸ軸方向の中心に沿って一直線上に並んで配置されている。また、紙センサ５４は、センサ筐体１２０における開口部以外の部分に対向している。そして、光源１１から射出された光は押付板６１の表面に対して斜め方向から入射するので、そのビームプロファイルに対応して、開口部の形状はＸ軸方向が長手方向となるように設定されている。

センサ装置２２４７Ｆにおいても、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

なお、開口部及び紙センサ５４の配置はこの限りではない。一例として図３５に示されるように、開口部は押付板６１のＹ軸方向の中心から外れても良い。また、一例として図３６に示されるように、紙センサ５４も、押付板６１のＸ軸方向の中心から外れても良い。さらに、一例として図３７に示されるように、紙センサ５４が複数個設けられても良い。

また、紙センサ５４がセンサ筐体１２０における開口部以外の部分に対向する場合に、押付板６１に貫通孔を設け、該貫通孔を介して紙センサ５４の先端がセンサ筐体１２０に接するようにしても良い（図３８参照）。この場合、紙センサ５４は、記録紙が挿入されたときの先端部のＺ軸方向に関する位置の変化によって記録紙を検出する。

図３９には、センサ装置２２４７Ｅの第２の変形例としてセンサ装置２２４７Ｇが示されている。このセンサ装置２２４７Ｇは、センサ装置２２４７Ｅにおいて更に上記紙センサ５４が押付板６１の下側（−Ｚ側）に配置されたものである。また、光学センサ５０における複数の光学部材（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）は、センサ筐体１２０とは別体（暗箱１２２）に収容されている。光源１１は制御部１００に直接取付けられ、光源１１から射出された光はミラー１７で反射された後に開口部に入射する。そして、このセンサ装置２２４７Ｇでは、紙センサ５３と紙センサ５４の出力に基づいて光源１１の駆動制御が行われる。

センサ装置２２４７Ｇにおいても、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

図４０及び図４１には、センサ装置２２４７Ｅの第３の変形例としてセンサ装置２２４７Ｈが示されている。このセンサ装置２２４７Ｈは、センサ装置２２４７Ｅにおいて更に上記紙センサ５４が押付板６１の下側（−Ｚ側）に配置されたものである。そして、押付板６１に貫通孔が設けられ、該貫通孔を介して紙センサ５４の先端がセンサ筐体１２０に接している。また、光学センサ５０における複数の光学部材（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）は、センサ筐体１２０とは別体（暗箱１２２）に収容されている。

センサ装置２２４７Ｈの光源１１は、センサ装置２２４７Ｅの光源１１に対してＺ軸まわりに９０度回転した姿勢で配置されている。そこで、開口部の形状は、ビームプロファイルに対応して、Ｙ軸方向が長手方向となるように設定されている。このセンサ装置２２４７Ｈでは、紙センサ５３と紙センサ５４の出力に基づいて光源１１の駆動制御が行われる。

センサ装置２２４７Ｈにおいても、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

図４２には、センサ装置２２４７Ｅの第４の変形例としてセンサ装置２２４７Ｉが示されている。このセンサ装置２２４７Ｉは、センサ装置２２４７Ｅにおける紙センサ５３に代えて紙センサ５６が押付板６１の上部（＋Ｚ側）に配置されている。紙センサ５６は、記録紙が挿入されたときの光又は音の反射量の変化を用いて記録紙を検出するものである。なお、紙センサの５６の数及び配置位置については暗箱１２２を避けるようにすれば制限はない。

センサ装置２２４７Ｉにおいても、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

図４３には、センサ装置２２４７Ｅの第５の変形例としてセンサ装置２２４７Ｊが示されている。このセンサ装置２２４７Ｊは、センサ装置２２４７Ｅにおける光学センサ５０に、受光器１８、受光器１９、偏光フィルタ２０を追加したものである。

受光器１８は、記録紙における入射面内で、記録紙で拡散反射された光の光路上に配置されている。偏光フィルタ２０は、記録紙における入射面内で、記録紙で拡散反射された光の光路上に配置され、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２０を透過した光を受光する。

ここで、光源１１からの光が記録紙に照射されたときの、受光器１８の出力信号における信号レベルを「Ｓ３」、受光器１９の出力信号における信号レベルを「Ｓ４」とする。

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。そして、プリンタ制御装置２０９０は、記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ４／Ｓ１、Ｓ３／Ｓ２の値から記録紙の銘柄を判別する。

この場合は、紙種の判別精度を向上させることができる。そして、センサ装置２２４７Ｊにおいても、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。なお、偏光フィルタ２０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。

また、センサ装置２２４７Ｅにおける光学センサ５０に、受光器１８のみが追加されても良いし、センサ装置２２４７Ｅにおける光学センサ５０に、受光器１９と偏光フィルタ２０とが追加されても良い。この場合であっても、センサ装置２２４７Ｅに対して紙種の判別精度を向上させることができる。

例えば、受光器１８のみが追加されている場合は、プリンタ制御装置２０９０は、対応する記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ１、Ｓ３／Ｓ２の値から記録紙の銘柄を判別する。また、受光器１９と偏光フィルタ２０とが追加されている場合は、プリンタ制御装置２０９０は、対応する記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ２、Ｓ４／Ｓ１の値から記録紙の銘柄を判別する。

図４４〜図４６には、センサ装置２２４７Ｅの第６の変形例としてセンサ装置２２４７Ｋが示されている。このセンサ装置２２４７Ｋは、センサ装置２２４７Ｅにおける光学センサ５０に、受光器１８、受光器１９、受光器２１、偏光フィルタ２０を追加したものである。受光器２１は、紙を透過した光を受光する。そこで、押付板６１には挿入された記録紙を透過した光を通過させる開口部が設けられている。なお、該開口部に代えて透明部材が設けられていても良い。

ここで、光源１１からの光が記録紙に照射されたときの、受光器２１の出力信号における信号レベルを「ＳＴ」とする。

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、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。そして、プリンタ制御装置２０９０は、記録紙判別テーブルを参照し、得られたＳ４／Ｓ１、Ｓ３／Ｓ２、ＳＴの値から記録紙の銘柄を判別する。この場合は、紙種の判別精度を向上させることができる。

また、センサ装置２２４７Ｋでは、センサ装置２２４７Ｅにおいて更に上記紙センサ５４が押付板６１の下側（−Ｚ側）に配置されている。そして、センサ装置２２４７Ｋでは、紙センサ５３と紙センサ５４の出力に基づいて光源１１の駆動制御が行われる。

さらに、センサ装置２２４７Ｋの光源１１は、センサ装置２２４７Ｅの光源１１に対してＺ軸まわりに９０度回転した姿勢で配置されている。そこで、開口部の形状は、ビームプロファイルに対応して、Ｙ軸方向が長手方向となるように設定されている。

また、光学センサ５０における複数の光学部材（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）は、センサ筐体１２０とは別体（暗箱１２２）に収容されている。

そして、センサ装置２２４７Ｋにおいても、上記実施形態と同様な効果を得ることができる。

また、センサ装置２２４７、センサ装置２２４７Ａ〜センサ装置２２４７Ｋにおいて、制御部１００での処理の一部をプリンタ制御装置２０９０で行っても良い。

また、センサ装置２２４７、センサ装置２２４７Ａ〜センサ装置２２４７Ｋにおいて、プリンタ制御装置２０９０での処理の一部を制御部１００で行っても良い。

また、上記実施形態では、画像形成装置が４つの感光体ドラムを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ２０００の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光プロッタやデジタル複写装置であっても良い。

また、センサ装置２２４７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。

１１…光源、１２…コリメートレンズ（照射系の一部）、１３…受光器（第２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（筐体）、１８…受光器（第３の光検出器）、１９…受光器（第３の光検出器、第４の光検出器）、２０…偏光フィルタ（第２の光学素子）、２１…受光器（対象物の内部を通過した光を受光する光検出器）、５０…光学センサ、５１…通紙ガイド、５２ａ…ガイドローラ、５２ｂ…ガイドローラ、５２ｃ…ガイドローラ、５３…紙センサ（対象物センサ）、５４…紙センサ（対象物センサ）、５５…センサ（作業者センサ）、５６…紙センサ（対象物センサ）、６０…押付機構、６１…押付板、６２…ばね部材、６３…ケース部材、１００…制御部、１２０…センサ筐体（筐体）、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）、２２００…プリンタ筐体、２２４７…センサ装置、２２４７Ａ…センサ装置、２２４７Ｂ…センサ装置、２２４７Ｃ…センサ装置、２２４７Ｄ…センサ装置、Ｍ…記録紙（シート状の対象物、記録媒体）。

特開２０１２−１２７９３７号公報

Claims (17)

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、
   前記対象物の有無を検知する少なくとも１つの対象物センサと、
   前記対象物センサの出力に基づいて、前記光源を制御する制御部とを備えるセンサ装置。
2. 少なくとも前記照射系が収容され、前記照射系から射出された光が通過する開口部を有する筐体を備え、
   前記制御部は、前記対象物センサが「対象物有り」を検知しているときは、前記開口部が前記対象物によって閉塞されていると判断することを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
3. 前記筐体は、前記開口部に連通するスリットを有し、
   前記制御部は、前記対象物センサの出力に基づいて、前記対象物が前記スリットに挿入されているか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置。
4. 前記筐体は、前記開口部を介して前記対象物上に載置可能であり、
   前記制御部は、前記対象物センサの出力に基づいて、前記筐体が前記対象物上に載置されているか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載のセンサ装置。
5. 前記制御部は、前記対象物センサが「対象物有り」を検知すると前記光源を点灯させ、その後、前記対象物センサが「対象物無し」を検知すると前記光源を消灯させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサ装置。
6. 作業者の有無を検知する少なくとも１つの作業者センサを更に備え、
   前記制御部は、前記対象物センサの出力、及び前記作業者センサの出力に基づいて、前記光源を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンサ装置。
7. 前記制御部は、前記対象物センサが「対象物有り」を検知するとともに、前記作業者センサが「作業者有り」を検知したときに前記光源を点灯させ、その後、前記対象物センサが「対象物無し」を検知するか、あるいは前記作業者センサが「作業者無し」を検知すると、前記光源を消灯させることを特徴とする請求項６に記載のセンサ装置。
8. 前記制御部は、前記光源を点灯させてから予め設定されている所定時間が経過すると、前記光源を消灯させ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. 前記第１の光学素子及び前記第２の光検出器は、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１〜８のいずれか一項に記載のセンサ装置。
10. 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３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３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. 前記対象物で拡散反射された光の光路上に配置された第３の光検出器と、前記対象物で拡散反射された光の光路上に配置され、前記第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。
13. 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光検出器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. 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１〜１３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画像形成装置。
15. 光源から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し、前記対象物で反射された光を受光する光学センサと、前記対象物の有無を検知する少なくとも１つの対象物センサとを有するセンサ装置における前記光源の制御方法において、
    前記対象物センサが「対象物有り」を検知すると前記光源を点灯させる工程と、
    前記光源が点灯された後、前記対象物センサが「対象物無し」を検知すると前記光源を消灯させる工程と、を含む光源の制御方法。
16. 光源から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し、前記対象物で反射された光を受光する光学センサと、前記対象物の有無を検知する少なくとも１つの対象物センサと、作業者の有無を検知する少なくとも１つの作業者センサとを有するセンサ装置における前記光源の制御方法において、
    前記対象物センサが「対象物有り」を検知するととともに、前記作業者センサが「作業者有り」を検知すると前記光源を点灯させる工程と、
    前記光源が点灯された後、前記対象物センサが「対象物無し」を検知するか、あるいは前記作業者センサが「作業者無し」を検知すると前記光源を消灯させる工程と、を含む光源の制御方法。
17. 前記光源を点灯させてから予め設定されている所定時間が経過すると、前記光源を消灯させる工程を更に含むことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光源の制御方法。

Images