JP2017020870A - Optical sensor, image forming apparatus, object information measurement method, and object determination method - Google Patents

Optical sensor, image forming apparatus, object information measurement method, and object determination method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to obtain information for determining an object in detail compared with a prior art.SOLUTION: An optical sensor 100 comprises: irradiation means including a plurality of (for example, two) irradiation systems 10 and 10' that irradiate a recording sheet being an object with linearly polarized light (for example, s-polarized light) in a predetermined polarization direction from directions inclined with respect to the recording sheet and different from each other; and detection means that individually detects a plurality of rays of light emitted from the irradiation means and reflected on the recording sheet. In this case, the optical sensor can obtain information for determining the object in detail compared with a prior art.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、光学センサ、画像形成装置、対象物情報計測方法及び対象物判別方法に係り、更に詳しくは、対象物の判別に用いられる光学センサ、該光学センサを備える画像形成装置、対象物の判別に用いられる対象物情報計測方法及び対象物を判別する対象物判別方法に関する。   The present invention relates to an optical sensor, an image forming apparatus, an object information measuring method, and an object discriminating method, and more specifically, an optical sensor used for discriminating an object, an image forming apparatus including the optical sensor, and an object The present invention relates to an object information measurement method used for discrimination and an object discrimination method for discriminating an object.

近年、対象物を判別するための装置等の開発が盛んに行われている(例えば特許文献1〜7参照)。   In recent years, devices and the like for discriminating objects have been actively developed (see, for example, Patent Documents 1 to 7).

しかしながら、特許文献1〜7に開示されている装置等では、対象物を細かく判別するための情報を得ることに関して改善の余地があった。   However, the devices and the like disclosed in Patent Documents 1 to 7 have room for improvement with regard to obtaining information for finely discriminating an object.

本発明は、対象物に所定の偏光方向の直線偏光を前記対象物に対して傾斜した互いに異なる方向から照射する複数の照射系を含む照射手段と、前記照射手段から照射され前記対象物で互いに異なる方向に反射された複数の光を個別に検出する検出手段と、を備える光学センサである。   The present invention includes an irradiation unit including a plurality of irradiation systems that irradiate a target with linearly polarized light having a predetermined polarization direction from different directions inclined with respect to the target, and the target irradiated with the target by the target. An optical sensor comprising: a detecting unit that individually detects a plurality of lights reflected in different directions.

本発明によれば、対象物を従来よりも細かく判別するための情報を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain information for discriminating an object more finely than in the past.

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。1 is a diagram for describing a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 光学センサ100の外観図である。1 is an external view of an optical sensor 100. FIG. 光学センサ100の構成を説明するための図である。2 is a diagram for explaining a configuration of an optical sensor 100. FIG. 面発光レーザアレイの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of a surface emitting laser array. 記録紙に対する照射光の入射角を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the incident angle of the irradiation light with respect to a recording paper. 記録紙の種類によって判別(識別)が容易になる照射光の入射角が存在することを説明するための図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (No. 1) for explaining that there is an incident angle of irradiation light that facilitates discrimination (identification) depending on the type of recording paper. 複数の受光器の配置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of a some light receiver. 図8(A)は表面正反射光を説明するための図であり、図8(B)は表面拡散反射光を説明するための図であり、図8(C)は内部拡散反射光を説明するための図である。8A is a diagram for explaining surface regular reflection light, FIG. 8B is a diagram for explaining surface diffuse reflection light, and FIG. 8C is a diagram explaining internal diffuse reflection light. It is a figure for doing. 受光器13、15で受光される光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light received with the light receivers 13 and 15. FIG. 信号レベルS1、S2と、記録紙の銘柄との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between signal level S1, S2 and the brand of a recording paper. 変形例1の光学センサの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the optical sensor of the modification 1. FIG. 変形例2の光学センサの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the optical sensor of the modification 2. FIG. 変形例3の光学センサの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the optical sensor of the modification 3. FIG. 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。It is a figure for demonstrating the relationship between S4 / S1 and S3 / S2, and the brand of a recording paper. 図15(A)及び図15(B)は、それぞれ外乱光の影響を説明するための図(その1及びその2)である。FIGS. 15A and 15B are diagrams (No. 1 and No. 2) for explaining the influence of disturbance light, respectively. 面発光レーザアレイの他の例を説明するための図The figure for demonstrating the other example of a surface emitting laser array 変形例4の光学センサの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the optical sensor of the modification 4. 図18(A)〜図18(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(その1〜その3)である。FIGS. 18A to 18C are diagrams (No. 1 to No. 3) for explaining the change in the detected light amount due to the deviation between the measurement surface and the recording paper surface, respectively. 図19(A)及び図19(B)は、それぞれ記録紙の種類によって判別(識別)が容易になる照射光の入射角が存在することを説明するための図(その2及びその3)である。FIGS. 19A and 19B are diagrams (No. 2 and No. 3) for explaining that there is an incident angle of irradiation light that can be easily determined (identified) depending on the type of recording paper. is there. 記録紙判別処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a recording paper discrimination | determination process. 変形例1の記録紙判別処理を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining a recording sheet discrimination process according to a first modification.

以下に、本発明の一実施形態のカラープリンタ2000について図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、適宜、変形例についての説明も行う。   A color printer 2000 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, modifications will be described as appropriate.

図1には、一実施形態のカラープリンタ2000の概略構成が示されている。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 according to an embodiment.

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、光学センサ100、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、手差しトレイ(不図示)、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、制御装置2090、操作パネル(図示省略)、及びプリンタ筐体2200などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multicolor printer that forms a full-color image on a recording medium by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes an optical sensor 100, an optical scanning device 2010, and 4. Four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), and four developing rollers (2033a, 2033b) 2033c, 2033d), transfer belt 2040, transfer roller 2042, fixing device 2050, paper feed roller 2054, paper discharge roller 2058, paper feed tray 2060, manual feed tray (not shown), paper discharge tray 2070, communication control device 2080, Control device 2090, an operation panel (not shown), and a printer housing 2200.

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。   The communication control device 2080 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

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、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。   The control device 2090 includes a CPU, a program described in a code decodable by the CPU, a ROM storing various data used when executing the program, a RAM as a working memory, an amplifier circuit, An AD conversion circuit that converts an analog signal into a digital signal is included. The control device 2090 controls each unit in response to a request from the host device, and sends image information from the host device to the optical scanning device 2010. It should be noted that optimum development conditions and transfer conditions are stored in the ROM as “development / transfer tables” for a plurality of brands of recording paper that the color printer 2000 can handle as recording media.

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。   The operation panel has a plurality of keys for an operator to perform various settings and various processes, and a display unit for displaying various information.

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。   The photosensitive drum 2030a, the charging device 2032a, the developing roller 2033a, and the cleaning unit 2031a are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “K station” for convenience) that forms a black image.

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。   The photosensitive drum 2030b, the charging device 2032b, the developing roller 2033b, and the cleaning unit 2031b are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “C station” for convenience) that forms a cyan image.

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。   The photosensitive drum 2030c, the charging device 2032c, the developing roller 2033c, and the cleaning unit 2031c are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “M station” for convenience) that forms a magenta image.

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。   The photosensitive drum 2030d, the charging device 2032d, the developing roller 2033d, and the cleaning unit 2031d are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “Y station” for convenience) that forms a yellow image.

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2における面内で矢印方向に回転する。   Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. Each photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the plane of FIG. 2 by a rotation mechanism (not shown).

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。   Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum.

光走査装置2010は、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。   The optical scanning device 2010 is correspondingly charged with light modulated for each color based on multicolor image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the control device 2090. Each surface of the photosensitive drum is scanned. Thereby, a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photosensitive drum. That is, here, the surface of each photosensitive drum is a surface to be scanned. Each photosensitive drum is an image carrier. The latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing roller as the photosensitive drum rotates.

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。   As each developing roller rotates, toner from a corresponding toner cartridge (not shown) is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller comes into contact with the surface of the corresponding photosensitive drum, the toner moves only to a portion irradiated with light on the surface and adheres to the surface. In other words, each developing roller causes toner to adhere to the latent image formed on the surface of the corresponding photosensitive drum so as to be visualized. Here, the toner-attached image (toner image) moves in the direction of the transfer belt 2040 as the photosensitive drum rotates.

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。   The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 2040 at a predetermined timing, and are superimposed to form a multicolor image.

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。   Recording paper is stored in the paper feed tray 2060. A paper feed roller 2054 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 2060. The paper feed roller 2054 takes out the recording paper one by one from the paper feed tray 2060. The recording paper is sent out toward the gap between the transfer belt 2040 and the transfer roller 2042 at a predetermined timing. As a result, the toner image on the transfer belt 2040 is transferred to the recording paper. The recording sheet transferred here is sent to the fixing device 2050.

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。   In the fixing device 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, whereby the toner is fixed on the recording paper. Here, the recording paper on which the toner is fixed is sent to a paper discharge tray 2070 via a paper discharge roller 2058 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 2070.

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。   Each cleaning unit removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging device again.

光学センサ100は、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、記録紙の銘柄を判別するのに用いられる。   The optical sensor 100 is disposed outside the printer housing 2200 and near the operation panel, and is used to determine the brand of the recording paper.

この光学センサ100は、いわゆる据え置きタイプの光学センサである。光学センサ100は、一例として図2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。また、光学センサ100の内部には、記録紙の銘柄を判別するための処理装置110が備えられている。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。   This optical sensor 100 is a so-called stationary optical sensor. As shown in FIG. 2 as an example, the optical sensor 100 has a quadrangular pyramid shape, a slit having a predetermined depth is provided in the insertion direction of the recording paper M, and the recording paper M is inserted into the slit. It is like that. Further, inside the optical sensor 100, a processing device 110 for discriminating brands of recording paper is provided. In the present specification, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction orthogonal to the surface of the recording paper M inserted into the slit is defined as the Z-axis direction, and the direction in which the recording paper M is inserted into the slit is defined as the + X direction.

光学センサ100は、図3に示されるように、複数(例えば2つ)の光源(11、11’)と複数(例えば2つ)のコリメートレンズ(12、12’)と複数(例えば3つ)の受光器(13、15、19)と偏光フィルタ14とを含むセンサ部、上記処理装置110などを有している。   As shown in FIG. 3, the optical sensor 100 includes a plurality (for example, two) of light sources (11, 11 ′), a plurality (for example, two) collimating lenses (12, 12 ′), and a plurality (for example, three). Sensor unit including the light receiving device (13, 15, 19) and the polarizing filter 14, the processing device 110, and the like.

ここでは、光源11とコリメートレンズ12を含む第1の照射系と、光源11’とコリメートレンズ12’を含む第2の照射系とによって、記録紙Mに光を照射する照射手段が構成されている。また、受光器15を含む検出系と、受光器19を含む検出系と、受光器13と偏光フィルタ14を含む検出系とによって、記録紙Mからの複数の反射光を個別に検出する検出手段が構成されている。   Here, the first irradiation system including the light source 11 and the collimating lens 12 and the second irradiation system including the light source 11 ′ and the collimating lens 12 ′ constitute irradiation means for irradiating the recording paper M with light. Yes. Further, a detection means for individually detecting a plurality of reflected lights from the recording paper M by a detection system including the light receiver 15, a detection system including the light receiver 19, and a detection system including the light receiver 13 and the polarization filter 14. Is configured.

各光源は、同一の基板上に形成された複数の発光部を有している。各発光部は、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、各光源は、面発光レーザアレイ(VCSELアレイ)を含んでいる。ここでは、図4に示されるように、面発光レーザアレイでは、9個の発光部(ch1〜ch9)が2次元配列されている。   Each light source has a plurality of light emitting portions formed on the same substrate. Each light emitting unit is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). That is, each light source includes a surface emitting laser array (VCSEL array). Here, as shown in FIG. 4, in the surface emitting laser array, nine light emitting portions (ch1 to ch9) are two-dimensionally arranged.

各光源は、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、2つの光源11、11’からの光束の記録紙Mへの入射角θ1、θ2(図5参照)は一例としてθ1=75°及びθ2=60°である。   Each light source is disposed so that the recording paper M is irradiated with S-polarized light. In addition, incident angles θ1 and θ2 (see FIG. 5) of the light fluxes from the two light sources 11 and 11 ′ to the recording paper M are θ1 = 75 ° and θ2 = 60 ° as an example.

ところで、図6には、普通紙、マットコート紙、グロスコート紙に対して、入射角60°で計測を行ったときの光沢度測定値(図6の横軸)と、入射角75°で計測を行ったときの光沢度測定値(図6の縦軸)が示されている。なお、光沢度の理論値は、フレネルの反射式と表面粗さを表した式を掛け合わせた次の理論式により得ることができる。
Incidentally, FIG. 6 shows a gloss measurement value (horizontal axis in FIG. 6) when measuring at an incident angle of 60 ° with respect to plain paper, matte coated paper, and gloss coated paper, and an incident angle of 75 °. The glossiness measurement value (vertical axis in FIG. 6) when measurement is performed is shown. The theoretical value of the glossiness can be obtained by the following theoretical formula obtained by multiplying the Fresnel reflection formula and the formula representing the surface roughness.

ここでは、各点がそれぞれ異なる用紙銘柄の光沢度測定値を示している。正確には、同一銘柄であっても用紙1枚ごとに光沢度は微小に異なるため、各点が各用紙銘柄の光沢度測定結果の代表値を表している。   Here, each point shows the measured gloss value of a different paper brand. Precisely, even for the same brand, the glossiness is slightly different for each sheet of paper, so each point represents a representative value of the glossiness measurement result of each paper brand.

図6において入射角60°場合と入射角75°の場合を比較すると、普通紙やマットコート紙に関しては、光沢度測定値がより広く分布し、光沢度測定値間の差異が大きい入射角75°(紙に対して浅い角度)の場合に、銘柄(特徴)を判別し易いことがわかる。「光沢度測定値間の差異」とは、ある銘柄Aの光沢度の代表値と、ある銘柄Bの光沢度の代表値との差の絶対値を意味する。   In FIG. 6, when the incident angle is 60 ° and the incident angle is 75 °, the glossy measurement values are more widely distributed and the difference between the glossy measurement values is large for plain paper and matte coated paper. In the case of ° (shallow angle with respect to the paper), it can be seen that the brand (feature) is easy to distinguish. The “difference between measured gloss values” means the absolute value of the difference between the representative value of gloss of a brand A and the representative value of gloss of a brand B.

一方、グロスコート紙に関しては、光沢度測定値がより広く分布し、光沢度測定値間の差異が大きい入射角60°(紙に対して深いい角度)の場合に、銘柄(特徴)を判別し易いことがわかる。   On the other hand, for gloss coated paper, brands (features) are distinguished when the measured gloss value is more widely distributed and the difference between the measured gloss values is large at an incident angle of 60 ° (a deep angle with respect to the paper). It turns out that it is easy to do.

図19(A)、図19(B)には、それぞれ図6の横軸、縦軸を1次元表示した図が示されている。   FIGS. 19A and 19B show diagrams in which the horizontal axis and the vertical axis in FIG. 6 are one-dimensionally displayed, respectively.

図19(A)及び図19(B)から分かるように、光沢度測定値を示す横方向の点の分布が密になるほど判別がし難く、疎になるほど判別し易くなる。   As can be seen from FIG. 19A and FIG. 19B, the denser the distribution of the points in the horizontal direction indicating the glossiness measurement value, the harder it is to discriminate, and the more sparse, the easier it is to discriminate.

以上の説明から明らかなように、記録紙の屈折率や表面粗さによって該記録紙の銘柄を判別しやすい入射角が変わることがわかる。   As is clear from the above description, it is understood that the incident angle at which the brand of the recording paper can be easily determined changes depending on the refractive index and surface roughness of the recording paper.

図5に戻り、各コリメートレンズは、対応する光源からの光束の光路上に配置され、該光束を略平行光とする。各コリメートレンズを介した光束は記録紙Mを照明する。なお、本明細書において、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、各コリメートレンズを介した光束を「照射光」ともいう。   Returning to FIG. 5, each collimating lens is disposed on the optical path of the light beam from the corresponding light source, and the light beam is made substantially parallel light. The light flux through each collimating lens illuminates the recording paper M. In the present specification, the center of the illumination area on the surface of the recording paper M is abbreviated as “illumination center”. Further, the light flux that passes through each collimating lens is also referred to as “irradiation light”.

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。   By the way, when light is incident on the boundary surface of the medium, a surface including the incident light ray and the normal of the boundary surface set at the incident point is called an “incident surface”. Therefore, when the incident light is composed of a plurality of light beams, there is an incident surface for each light beam. Here, for convenience, the light incident surface incident on the center of illumination is referred to as the incident surface of the recording paper M. And That is, the plane including the illumination center and parallel to the XZ plane is the incident plane on the recording paper M.

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。   In this specification, the expressions S-polarized light and P-polarized light are used for reflected light as well as incident light on the recording paper M. For the sake of easy understanding, this description is based on the incident light incident on the recording paper M. The expression is based on the polarization direction, and light having the same polarization direction as that of incident light (here, S-polarized light) in the incident plane is referred to as S-polarized light, and light having a polarization direction orthogonal thereto is referred to as P-polarized light.

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。   The polarizing filter 14 is disposed on the + Z side of the illumination center. The polarizing filter 14 is a polarizing filter that transmits P-polarized light and shields S-polarized light. Instead of the polarizing filter 14, a polarizing beam splitter having an equivalent function may be used.

受光器13は、偏光フィルタ14の+Z側に配置されている。図7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。   The light receiver 13 is disposed on the + Z side of the polarizing filter 14. As shown in FIG. 7, the angle ψ1 formed by the line L1 connecting the illumination center, the center of the polarizing filter 14 and the center of the light receiver 13 and the surface of the recording paper M is 90 °.

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。   The light receiver 15 is disposed on the + X side of the illumination center with respect to the X-axis direction. The angle ψ2 formed by the line L2 connecting the illumination center and the center of the light receiver 15 and the surface of the recording paper M is 170 °.

受光器19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19の中心とを結ぶ線L3と、記録紙Mの表面とのなす角度ψ3は150°である。   The light receiver 19 is disposed on the + X side of the illumination center with respect to the X-axis direction. The angle ψ3 formed by the line L3 connecting the illumination center and the center of the light receiver 19 and the surface of the recording paper M is 150 °.

ここでは、光源11の中心と、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の中心と、受光器19の中心は、XZ平面に平行なほぼ同一平面上に存在するが、Y軸方向に互いにずれていても良い。   Here, the center of the light source 11, the center of the light source 11 ', the center of illumination, the center of the polarizing filter 14, the center of the light receiver 13, the center of the light receiver 15, and the center of the light receiver 19 are the XZ plane. However, they may be shifted from each other in the Y-axis direction.

また、記録紙Mに対して上記とは異なる角度で光を照射させる光源を増設するとともに、増設した光源に対応する受光器を増設しても良い。   Further, a light source that irradiates the recording paper M with light at an angle different from the above may be added, and a light receiver corresponding to the added light source may be added.

ところで、記録紙を照明したときの記録紙からの反射光は、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8(A)及び図8(B)参照)。   By the way, the reflected light from the recording paper when the recording paper is illuminated can be divided into reflected light reflected on the surface of the recording paper and reflected light reflected on the inside of the recording paper. Further, the reflected light reflected on the surface of the recording paper can be divided into specularly reflected light and diffusely reflected light. Hereinafter, for the sake of convenience, the reflected light that is regularly reflected on the surface of the recording paper is also referred to as “surface regular reflected light”, and the reflected light that is diffusely reflected is also referred to as “surface diffuse reflected light” (FIGS. 8A and 8B). )reference).

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。   The surface of the recording paper is composed of a flat portion and a slope portion, and the smoothness of the recording paper surface is determined by the ratio. The light reflected by the plane portion becomes surface regular reflection light, and the light reflected by the slope portion becomes surface diffuse reflection light. The surface diffuse reflection light is reflected light that is completely scattered and reflected, and the reflection direction can be considered to be isotropic. And the light quantity of surface regular reflection light increases, so that smoothness becomes high.

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「内部反射光や内部拡散反射光」ともいう(図8(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。   On the other hand, when the recording paper is a general printing paper, the reflected light from the inside of the recording paper is scattered only in the fibers inside the recording paper and thus becomes only the diffuse reflected light. Hereinafter, for convenience, the reflected light from the inside of the recording paper is also referred to as “internally reflected light or internally diffused reflected light” (see FIG. 8C). Similar to the surface diffuse reflection light, the internal reflection light is also a reflection light that is completely scattered and reflected, and the reflection direction can be considered to be isotropic.

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(照射光)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。   The polarization directions of the surface regular reflection light and the surface diffuse reflection light toward the light receiver are the same as the polarization direction of the incident light (irradiation light). By the way, in order for the polarization direction to rotate on the surface of the recording paper, the incident light must be reflected by a surface inclined in the direction of the rotation with respect to the incident direction. Here, since the center of the light source, the center of illumination, and the center of each light receiver are on the same plane, the reflected light whose polarization direction is rotated on the surface of the recording paper is not reflected in the direction of any light receiver.

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。   On the other hand, the polarization direction of the internally reflected light toward the light receiver is rotated with respect to the polarization direction of the incident light. This is presumably because the light that has entered the inside of the recording paper passes through the fiber, rotates while being scattered multiple times, and the polarization direction rotates.

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9参照)。尚、図9では、便宜上、光源11’、コリメートレンズ12’、受光器19を省略している。   Reflected light in which surface diffuse reflected light and internal reflected light are mixed enters the polarizing filter 14 (see FIG. 9). In FIG. 9, for convenience, the light source 11 ′, the collimating lens 12 ′, and the light receiver 19 are omitted.

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。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。   Since the surface diffuse reflection light incident on the polarizing filter 14 is the same S-polarized light as the incident light, it is shielded by the polarizing filter 14. On the other hand, since the internally reflected light includes both S-polarized light and P-polarized light, the P-polarized light component is transmitted through the polarizing filter 14. That is, the P polarization component included in the internally reflected light is received by the light receiver 13. Hereinafter, for convenience, the P-polarized component included in the internally reflected light is also referred to as “P-polarized internally reflected light”. Further, the S-polarized component contained in the internally reflected light is also referred to as “S-polarized internally reflected light”.

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。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。   The inventors have confirmed that the amount of P-polarized internally reflected light has a correlation with the thickness and density of the recording paper. This is because the amount of P-polarized internally reflected light depends on the path length when passing through the fibers of the recording paper.

受光器15、19には、表面正反射光と、表面拡散反射光及び内部拡散反射光のごく一部が入射する。すなわち、受光器15、19には、主として、表面正反射光が入射する。   Only a part of the surface regular reflection light and the surface diffuse reflection light and the internal diffuse reflection light are incident on the light receivers 15 and 19. That is, the surface regular reflection light is mainly incident on the light receivers 15 and 19.

受光器13、15、19は、それぞれ受光光量に対応する電気信号(電流信号)を処理装置110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」とする。また、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19の出力信号における信号レベルを「S3’」とする。   The light receivers 13, 15, and 19 each output an electrical signal (current signal) corresponding to the amount of received light to the processing device 110. In the following, it is assumed that the signal level in the output signal of the light receiver 13 and the signal level in the output signal of the light receiver 15 are “S2” when the recording paper is irradiated with the light flux from the light source 11. The signal level in the output signal of the light receiver 13 when the light beam from the light source 11 ′ is irradiated onto the recording paper is “S1 ′”, and the signal level in the output signal of the light receiver 19 is “S3 ′”.

図10には、国内で販売されている30銘柄の記録紙について、一例としてS1、S2の計測値が示されている。なお、図10における枠は、同一銘柄のばらつき範囲が示されている。S1とS2の両者を用いることにより、S1とS2の計測値のみで絞り込んだ複数の銘柄のうち、さらに候補銘柄を絞り込んだり、あるいは特定したりすることができる。図10は一例として判別対象物の紙種が普通紙の場合についての各銘柄とS1とS2の計測値との関係のみを示したが、グロス紙等についても類似の関係がある。   FIG. 10 shows measured values of S1 and S2 as an example for 30 brands of recording paper sold in the country. In addition, the frame in FIG. 10 shows the variation range of the same brand. By using both S1 and S2, it is possible to further narrow down or specify candidate brands among a plurality of brands narrowed down only by the measured values of S1 and S2. FIG. 10 shows only the relationship between each brand and the measured values of S1 and S2 when the paper type of the discrimination target is plain paper as an example, but there is a similar relationship with gloss paper and the like.

以下に、複数の受光器を用い、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。   Hereinafter, a process (brand determination process) for determining a brand of the recording paper M whose brand is unknown using a plurality of light receivers will be described.

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を光学センサ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、操作パネルから制御装置2090を経由して光学センサ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を光学センサ100のスリットから引き抜く。
The work performed by the worker during the brand determination process will be described.
1. The recording paper M is inserted into the slit of the optical sensor 100.
2. A determination processing request is input via the operation panel. This determination processing request is notified from the operation panel to the processing device 110 of the optical sensor 100 via the control device 2090.
3. After a predetermined time (for example, about 5 seconds), the recording paper M is pulled out from the slit of the optical sensor 100.

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)受光器13、15の出力信号からS1、S2の値を求める。
(3)光源11の複数の発光部を消灯させる。
(4)光源11’の複数の発光部を同時に点灯させる。
(5)受光器13、19の出力信号からS1’、S3’の値を求める。
(6)光源11’の複数の発光部を消灯させる。
(7)処理装置110はS1の値が一定値以下であれば、S1及びS2に基づいて記録紙の銘柄を特定(推定)し、S1の値が一定値以上であれば、S1’及びS3’に基づいて記録紙の銘柄を特定する
(8)特定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。
When receiving the discrimination processing request, the processing device 110 starts the brand discrimination processing.
(1) A plurality of light emitting units of the light source 11 are turned on simultaneously.
(2) The values of S1 and S2 are obtained from the output signals of the light receivers 13 and 15.
(3) Turn off the plurality of light emitting units of the light source 11.
(4) A plurality of light emitting units of the light source 11 ′ are turned on simultaneously.
(5) The values of S1 ′ and S3 ′ are obtained from the output signals of the light receivers 13 and 19.
(6) Turn off the plurality of light emitting units of the light source 11 ′.
(7) The processing device 110 specifies (estimates) the brand of the recording paper based on S1 and S2 if the value of S1 is not more than a certain value, and if the value of S1 is not less than the certain value, S1 ′ and S3. (8) The brand of the specified recording paper is stored in the RAM, and the paper type discrimination process is terminated.

銘柄を特定する処理をS1及びS2の例で説明する。図10において、例えば、S1及び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を絞り込み特定してもよい。あるいは、例えば、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絞り込み特定してもよい。   A process for specifying a brand will be described with reference to examples of S1 and S2. In FIG. 10, for example, if the measured values of S1 and S2 are “」 ”, it is identified as a brand D. Further, if the measured values of S1 and S2 are “■”, the closest brand C is identified. Further, if the measured values of S1 and S2 are “♦”, it is either the brand A or the brand B. In this case, for example, the difference between the average value and the measured value for the brand A and the difference between the average value and the measured value for the brand B are calculated, and the brand with the smaller calculation result is specified. Good. Or, for example, assuming that it is a brand A and recalculating the variation including the measurement value, and assuming that it is the brand B, recalculating the variation including the measurement value and recalculating the variation. You may narrow down and specify the stock with the smaller.

ところで、上記では光源11からの照射光の反射光を2つの受光器13、15で検出した後に、光源11’からの照射光の反射光を2つの受光器13、15で検出しているが、光源11、11’の点灯順はこの限りではない。また、2つの光源11、11’を同時に点灯させても良い。また、S1が一定値以下でS1及びS2に基づいて銘柄を特定する場合に、さらにS3’またはS1’を用いて銘柄を絞り込んでも良い。同様に、S1が一定値以上でS1’及びS3’に基づいて銘柄を特定する場合に、さらにS1またはS2を用いて銘柄を絞り込んでも良い。判別結果を制御装置2090に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。   By the way, in the above, after the reflected light of the irradiation light from the light source 11 is detected by the two light receivers 13 and 15, the reflected light of the irradiation light from the light source 11 ′ is detected by the two light receivers 13 and 15. The lighting order of the light sources 11, 11 ′ is not limited to this. Further, the two light sources 11, 11 'may be turned on simultaneously. Further, when the brand is specified based on S1 and S2 when S1 is equal to or smaller than a certain value, the brand may be further narrowed down using S3 'or S1'. Similarly, when S1 is a certain value or more and a brand is specified based on S1 'and S3', the brand may be further narrowed down using S1 or S2. The determination result is notified to the control device 2090. Then, the brand identification process is terminated.

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。   The control device 2090 displays the determination result from the processing device 110 on the display unit of the operation panel and stores it in the RAM.

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制御装置2090に登録しても良い。   When the brand of the determined recording paper is displayed on the display unit of the operation panel, the operator sets the recording paper whose brand has been identified in the paper feed tray 2060. Note that the brand of the recording paper displayed on the display unit of the operation panel may be registered in the control device 2090 by the operator using a key on the operation panel.

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。   Upon receiving a print job request from the user, the control device 2090 reads the brand of the recording paper stored in the RAM, and obtains development conditions and transfer conditions optimal for the brand of the recording paper from the development / transfer table.

そして、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。   Then, the control device 2090 controls the developing device and the transfer device at each station according to the optimum developing conditions and transfer conditions. For example, the transfer voltage and the toner amount are controlled. Thereby, a high quality image is formed on the recording paper.

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。しかしながら、普通紙・グロスコート紙・マットコート紙の銘柄判別の精度は、記録紙に対する照射光の入射角θにより異なる。そのため、従来の識別方法で用いられていた一意の入射角によって得られる反射光の情報では、普通紙とグロスコート紙の区別(記録紙の種類の判別)は可能でも、両者に対して高精度の銘柄識別を両立させることは困難であった。   Conventionally, the glossiness of the surface of the recording paper is detected from the amount of specularly reflected light, and the smoothness of the surface of the recording paper is detected from the ratio of the amount of specularly reflected light and the amount of diffusely reflected light to identify the recording paper. It was. However, the accuracy of brand discrimination of plain paper, gloss coated paper, and mat coated paper varies depending on the incident angle θ of the irradiation light with respect to the recording paper. For this reason, the reflected light information obtained by the unique incident angle used in the conventional identification method can distinguish between plain paper and gloss coated paper (discrimination of the type of recording paper), but it is highly accurate for both. It was difficult to achieve both brand identification.

これに対し、本実施形態の光学センサ100では、記録紙に対して複数の異なる入射角度で光を照射する照射系を備え、複数の照射角度に対応して反射した複数の反射光を個別に検出することにより、普通紙およびグロス紙の両者に対して高精度で銘柄判別することが可能となる。   On the other hand, the optical sensor 100 of the present embodiment includes an irradiation system that irradiates light at a plurality of different incident angles with respect to the recording paper, and individually reflects a plurality of reflected lights reflected corresponding to the plurality of irradiation angles. By detecting, it becomes possible to discriminate brands with high accuracy for both plain paper and glossy paper.

以下に、図20を参照して、本実施形態の光学センサ100を用いる記録紙判別処理の一例を説明する。図20のフローチャートは、処理装置110によって実行される処理アルゴリズムに基づいている。ここでの、制御フローは、ユーザにより、光学センサ100のスリットに記録紙Mが挿入され、不図示の操作パネルあるいはパソコンを介しての記録紙判別要求が処理装置110に入力されたときに開始される。   Hereinafter, an example of a recording sheet determination process using the optical sensor 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. The flowchart in FIG. 20 is based on a processing algorithm executed by the processing device 110. The control flow here starts when the recording paper M is inserted into the slit of the optical sensor 100 by the user and a recording paper determination request is input to the processing device 110 via an operation panel (not shown) or a personal computer. Is done.

最初のステップT1では、光源11を点灯する。すなわち、光源11の複数の発光部を同時に発光させ、記録紙Mに入射角θ1で光を照射する。   In the first step T1, the light source 11 is turned on. That is, a plurality of light emitting portions of the light source 11 are caused to emit light simultaneously, and the recording paper M is irradiated with light at an incident angle θ1.

次のステップT2では、受光器13、15の出力信号に基づいて記録紙Mの種類を推定する。具体的には、受光器13、15の出力信号における信号レベルS01、S02と図10の関係から記録紙Mの種類を推定する。詳述すると、記録紙判別テーブルを参照し、得られたS01及びS02の値から記録紙Mの種類を推定する。そして、これらS01及びS02の値と推定された記録紙の種類をRAMに保存する。   In the next step T2, the type of the recording paper M is estimated based on the output signals of the light receivers 13 and 15. Specifically, the type of the recording paper M is estimated from the relationship between the signal levels S01 and S02 in the output signals of the light receivers 13 and 15 and FIG. More specifically, the type of the recording sheet M is estimated from the obtained values S01 and S02 with reference to the recording sheet discrimination table. Then, the recording paper type estimated as the values of S01 and S02 is stored in the RAM.

次のステップT3では、光源11を消灯する。   In the next step T3, the light source 11 is turned off.

次のステップT4では、推定された種類が普通紙やマットコート紙(以下では「普通紙等」と呼ぶ)であるか否かを判断する。ここでの判断が肯定された場合にはステップT5に移行し、否定された場合にはステップT6に移行する。   In the next step T4, it is determined whether or not the estimated type is plain paper or matte coated paper (hereinafter referred to as “plain paper or the like”). If the determination here is affirmed, the process proceeds to step T5. If the determination is negative, the process proceeds to step T6.

ステップT5では、受光器13、15の出力信号に基づいて記録紙Mの銘柄を推定する。受光器15の出力信号は普通紙等の銘柄判別に適した入射角θ1での検出結果であるため、普通紙等と推定された記録紙Mの銘柄を容易に推定することができる。具体的には、記録紙判別テーブルを参照し、ステップT2にてRAMに保存されたS01及びS02の値から記録紙の銘柄を推定する。ステップT5が実行されると、フローはステップT8に移行する。   In step T5, the brand of the recording paper M is estimated based on the output signals of the light receivers 13 and 15. Since the output signal of the light receiver 15 is a detection result at an incident angle θ1 suitable for brand identification of plain paper or the like, the brand of the recording paper M estimated to be plain paper or the like can be easily estimated. Specifically, referring to the recording sheet discrimination table, the brand of the recording sheet is estimated from the values of S01 and S02 stored in the RAM in step T2. When step T5 is executed, the flow moves to step T8.

ステップT6では、光源11’を点灯する。すなわち、光源11’の複数の発光部を同時に発光させ、記録紙Mに入射角θ2で光を照射する。   In step T6, the light source 11 'is turned on. That is, a plurality of light emitting portions of the light source 11 ′ are caused to emit light at the same time, and the recording paper M is irradiated with light at an incident angle θ 2.

次のステップT7では、受光器13、19の出力信号に基づいて記録紙Mの種類を推定する。具体的には、記録紙判別テーブルを参照し、得られたS01’及びS03’の値から記録紙Mの銘柄を推定する。そして、これらS01’及びS03’の値と推定された記録紙Mの種類をRAMに保存する。   In the next step T7, the type of the recording paper M is estimated based on the output signals of the light receivers 13 and 19. Specifically, the brand of the recording paper M is estimated from the values of S01 'and S03' obtained with reference to the recording paper discrimination table. The type of the recording sheet M estimated as the values of S01 'and S03' is stored in the RAM.

この場合、受光器19の出力信号はグロスコート紙の銘柄判別に適した入射角θ2での検出結果であるため、ステップT3にて普通紙等と推定されなかった(グロスコート紙であると推定される)記録紙Mの銘柄を容易に推定することができる。   In this case, since the output signal of the light receiver 19 is a detection result at an incident angle θ2 suitable for brand identification of gloss coated paper, it was not estimated as plain paper or the like at step T3 (estimated to be gloss coated paper). The brand of the recording paper M can be easily estimated.

次のステップT8では、光源11’を消灯する。ステップT8が実行されると、フローは終了する。   In the next step T8, the light source 11 'is turned off. When step T8 is executed, the flow ends.

処理装置110は、上述のようにして記録紙判別処理を行った後、ステップT5もしくはステップT7で推定された記録紙Mの銘柄を制御装置2090に送る。   After performing the recording sheet discrimination process as described above, the processing apparatus 110 sends the brand of the recording sheet M estimated in step T5 or step T7 to the control apparatus 2090.

制御装置2090は、推定された記録紙の銘柄に応じて画像形成条件(例えば現像条件や転写条件)を調整する。具体的には、RAMに保存されている特定された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、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ローラを含む現像装置及び転写ローラを含む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。なお、画像形成条件として、転写電圧やトナー量に代えて又は加えて、例えば現像装置による現像バイアス、帯電装置による帯電電位、光走査装置2010による露光量等を制御しても良い。いずれにしても、制御対象の画像形成条件をテーブル化して、ROMに格納しておくことが好ましい。   The control device 2090 adjusts image forming conditions (for example, development conditions and transfer conditions) according to the estimated brand of recording paper. Specifically, the brand of the specified recording paper stored in the RAM is read out, and development conditions and transfer conditions optimum for the brand of the recording paper are obtained from the development / transfer table. Then, the developing device including the developing roller and the transfer device including the transfer roller in each station are controlled according to the optimum developing condition and transfer condition. For example, the transfer voltage and the toner amount are controlled. As an image forming condition, instead of or in addition to the transfer voltage and the toner amount, for example, a developing bias by a developing device, a charging potential by a charging device, an exposure amount by an optical scanning device 2010, and the like may be controlled. In any case, it is preferable that the image forming conditions to be controlled are tabulated and stored in the ROM.

ユーザは、銘柄判別がなされた記録紙Mをカラープリンタ2000の給紙トレイ2060や手差しトレイにセットし、印刷を行う。この場合、該記録紙に最適な画像形成条件で画像形成プロセスが行われるため、高品質の画像を記録紙に形成することができる。   The user sets the recording paper M on which the brand identification has been made on the paper feed tray 2060 or the manual feed tray of the color printer 2000 and performs printing. In this case, since the image forming process is performed under the optimal image forming conditions for the recording paper, a high quality image can be formed on the recording paper.

以上説明した本実施形態に係る光学センサ100は、光源(11、11’)とコリメートレンズ(12、12’)と複数の受光器(13、15、19)と偏光フィルタ14とを含むセンサ部、処理装置110などを有している。   The optical sensor 100 according to the present embodiment described above includes a light source (11, 11 ′), a collimator lens (12, 12 ′), a plurality of light receivers (13, 15, 19), and a polarizing filter 14. And a processing device 110.

すなわち、本実施形態の光学センサ100は、対象物である記録紙に所定の偏光方向の直線偏光(例えばS偏光)を記録紙に対して傾斜した互いに異なる方向から照射する複数(例えば2つ)の照射系10、10’を含む照射手段と、該照射手段から照射され記録紙で反射された複数の光を個別に検出する検出手段と、を備えている。   That is, the optical sensor 100 according to the present embodiment irradiates a plurality of (for example, two) linearly polarized lights (for example, S-polarized light) having a predetermined polarization direction onto the recording paper as a target object from different directions inclined with respect to the recording paper. Irradiating means including the irradiating systems 10 and 10 ', and detecting means for individually detecting a plurality of lights irradiated from the irradiating means and reflected by the recording paper.

この場合、記録紙毎に好適な入射角で該記録紙に直線偏光を入射させることができ、該記録紙からの複数の反射光を個別に検出できる。   In this case, linearly polarized light can be incident on the recording paper at a suitable incident angle for each recording paper, and a plurality of reflected lights from the recording paper can be individually detected.

この結果、記録紙を従来よりも細かく判別するための情報を得ることができる。   As a result, it is possible to obtain information for discriminating the recording paper more finely than before.

従来は、光源からの光を記録紙に向けて一意の入射角で入射させ、それによって反射された光を検出することで銘柄を判別していた。これに対し、本実施形態では、複数の異なる入射角で記録紙に入射した光の反射光を検出することにより、従来困難であった複数の紙種に対して高い銘柄判別精度を実現することが可能である。   Conventionally, brands are discriminated by making light from a light source incident on a recording sheet at a unique incident angle and detecting the reflected light. On the other hand, in this embodiment, by detecting the reflected light of the light incident on the recording paper at a plurality of different incident angles, it is possible to realize high brand discrimination accuracy for a plurality of paper types that has been difficult in the past. Is possible.

また、検出手段は、複数の照射系から照射され記録紙で正反射された複数の光の光路上に個別に配置された複数の第1の検出系(受光器15、19)を含むため、照射系毎の正反射光を検出できる。   Further, since the detection means includes a plurality of first detection systems (light receivers 15 and 19) individually arranged on the optical paths of the plurality of lights irradiated from the plurality of irradiation systems and regularly reflected by the recording paper, Regular reflection light can be detected for each irradiation system.

また、検出手段は、照射手段から照射され記録紙で該記録紙の表面に直交する方向に拡散反射された光の光路上に配置された第2の検出系を含む。   The detection means includes a second detection system arranged on the optical path of the light irradiated from the irradiation means and diffusely reflected by the recording paper in a direction orthogonal to the surface of the recording paper.

この場合、記録紙からの内部拡散反射光を精度良く検出でき、ひいては記録紙の判別精度を高めるための情報を取得できる。   In this case, the internal diffuse reflected light from the recording paper can be detected with high accuracy, and information for improving the discrimination accuracy of the recording paper can be acquired.

また、第2の検出系は、照射手段から照射され記録紙で対象物の表面に直交する方向に拡散反射された光の光路上に配置された光検出器(受光器13)と、該光検出器と記録紙との間の光の光路上に配置され、所定の偏光方向に直交する偏光方向の直線偏光成分(例えばP偏光成分)を透過させる偏光フィルタ14と、を有する。   The second detection system includes a photodetector (light receiver 13) disposed on an optical path of light emitted from the irradiation unit and diffusely reflected in a direction perpendicular to the surface of the object by the recording paper, and the light. A polarizing filter disposed on the optical path of light between the detector and the recording paper and transmitting a linearly polarized component (for example, a P-polarized component) having a polarization direction orthogonal to a predetermined polarization direction.

この場合、記録紙からの内部拡散反射光の例えばP偏光成分を精度良く検出でき、ひいては記録紙の判別精度を高めるための情報を取得できる。   In this case, for example, the P-polarized component of the internally diffuse reflected light from the recording paper can be detected with high accuracy, and thus information for improving the discrimination accuracy of the recording paper can be acquired.

また、検出手段は、照射手段から照射され記録紙で記録紙の表面に直交する方向とは異なる方向に拡散反射された光の光路上に配置された第3の検出系を含む。   Further, the detection means includes a third detection system disposed on the optical path of the light irradiated from the irradiation means and diffusely reflected in a direction different from the direction perpendicular to the surface of the recording paper.

この場合、記録紙からの表面拡散反射光を精度良く検出でき、ひいては記録紙の判別精度を更に高めるための情報を取得できる。   In this case, surface diffuse reflection light from the recording paper can be detected with high accuracy, and information for further improving the recording paper discrimination accuracy can be acquired.

また、照射手段は、各照射系に光源を有するため、例えば光源からの光をハーフミラーを用いて複数系統に分離する場合に比べて光量ロスが少なく光利用効率に優れる。   Further, since the irradiating means has a light source in each irradiation system, for example, light amount loss is small and light utilization efficiency is excellent as compared with a case where light from the light source is separated into a plurality of systems using a half mirror.

また、光源は、面発光レーザアレイを含むため、偏光方向の安定した直線偏光を射出することができる。また、複数の発光部の同時点灯により、スペックルを低減できる。   Further, since the light source includes a surface emitting laser array, linearly polarized light with a stable polarization direction can be emitted. Further, speckle can be reduced by simultaneously lighting a plurality of light emitting units.

また、光学センサ100は、検出手段の出力に基づいて、記録紙の種類や銘柄を推定する処理装置110を更に備えるため、光学センサ100自体により記録紙を判別できる。なお、光学センサ100は、処理装置110を有していなくても良い。この場合には、処理装置110が行う制御を制御装置2090によって行い、記録紙を判別することとしても良い。また、処理装置110が行う制御の一部を制御装置2090が行っても良い。   Further, since the optical sensor 100 further includes a processing device 110 that estimates the type and brand of the recording paper based on the output of the detection means, the optical sensor 100 itself can determine the recording paper. Note that the optical sensor 100 may not include the processing device 110. In this case, the control performed by the processing device 110 may be performed by the control device 2090 to determine the recording paper. Further, the control device 2090 may perform part of the control performed by the processing device 110.

また、カラープリンタ2000は、光学センサ100で推定された記録紙の銘柄に応じて画像形成条件(例えば現像条件や転写条件)を適切に調整できるため、該記録紙の銘柄に関わらず、該記録紙に高品質な画像を形成できる。   Further, since the color printer 2000 can appropriately adjust the image forming conditions (for example, development conditions and transfer conditions) according to the brand of the recording paper estimated by the optical sensor 100, the recording paper can be used regardless of the brand of the recording paper. High quality images can be formed on paper.

また、本実施形態の記録紙情報計測方法は、記録紙Mに所定の偏光方向の複数の直線偏光を記録紙Mに対して傾斜した互いに異なる方向から照射する工程と、記録紙Mで互いに異なる方向に反射された複数の光を個別に検出する工程と、を含む。   In addition, the recording paper information measuring method of the present embodiment differs from the recording paper M in the step of irradiating the recording paper M with a plurality of linearly polarized lights having a predetermined polarization direction from different directions inclined with respect to the recording paper M. Individually detecting a plurality of lights reflected in the direction.

この場合、記録紙毎に好適な入射角で該記録紙に直線偏光を入射させることができ、該記録紙からの複数の反射光を個別に検出できる。   In this case, linearly polarized light can be incident on the recording paper at a suitable incident angle for each recording paper, and a plurality of reflected lights from the recording paper can be individually detected.

この結果、記録紙を従来よりも細かく判別するための情報を得ることができる。   As a result, it is possible to obtain information for discriminating the recording paper more finely than before.

また、照射する工程では、記録紙Mに複数の直線偏光を異なるタイミングで照射するため、検出する工程において各直線偏光の複数の反射光を個別に精度良く検出することができる。なお、仮に複数の直線偏光を同時に照射すると、検出する工程において複数の直線偏光の反射光を同時に検出してしまうため、各直線偏光の複数の反射光を個別に精度良く検出することは困難である。   Further, in the irradiating step, the recording paper M is irradiated with a plurality of linearly polarized light at different timings, so that the reflected light of each linearly polarized light can be detected individually and accurately in the detecting step. If a plurality of linearly polarized lights are irradiated simultaneously, the reflected light of a plurality of linearly polarized lights is detected at the same time in the detecting step, and it is difficult to detect a plurality of reflected lights of each linearly polarized light individually with high accuracy. is there.

また、検出する工程では、記録紙Mで互いに異なる方向に正反射された複数の光(複数の正反射光)を異なるタイミングで検出するため、先に検出した正反射光のパワーに基づいて記録紙Mの種類を推定するための情報を得ることができ、後に検出した正反射光のパワーに基づいて記録紙Mの銘柄を推定するための情報を得ることができる。   In the detection step, a plurality of light regularly reflected in different directions on the recording paper M (a plurality of regular reflection lights) are detected at different timings, so that recording is performed based on the power of the regular reflection light detected first. Information for estimating the type of the paper M can be obtained, and information for estimating the brand of the recording paper M can be obtained based on the power of the specular reflection light detected later.

また、本実施形態の対象物判別方法は、記録紙Mに所定の偏光方向の直線偏光を記録紙に対して傾斜した第1の方向から照射する第1の照射工程と、該第1の照射工程時に記録紙Mで正反射された光を検出する第1の検出工程と、該第1の検出工程での検出結果に基づいて記録紙Mの種類を推定する第1の推定工程と、該第1の推定工程で推定された記録紙の種類に応じた該記録紙に対して傾斜した第2の方向から、直線偏光を該記録紙Mに照射する第2の照射工程と、該第2の照射工程時に記録紙Mで正反射された光を検出する第2の検出工程と、該第2の検出工程での検出結果に基づいて記録紙Mの特徴を推定する第2の推定工程と、を含む。   Further, the object discrimination method of the present embodiment includes a first irradiation step of irradiating the recording paper M with linearly polarized light having a predetermined polarization direction from a first direction inclined with respect to the recording paper, and the first irradiation. A first detection step for detecting light specularly reflected by the recording paper M during the process, a first estimation step for estimating the type of the recording paper M based on a detection result in the first detection step, A second irradiation step of irradiating the recording paper M with linearly polarized light from a second direction inclined with respect to the recording paper according to the type of the recording paper estimated in the first estimation step; A second detection step of detecting the light regularly reflected by the recording paper M during the irradiation step, and a second estimation step of estimating the characteristics of the recording paper M based on the detection result in the second detection step; ,including.

この場合、記録紙を従来よりも細かく判別することができる。   In this case, the recording paper can be discriminated more finely than before.

《変形例1》
ところで、上記実施形態の光学センサ100は、光源11’及びコリメートレンズ12’を備えているが、これに代えて、図11に示される変形例1の光学センサ200のように、ビームスプリッタ31および複数(例えば2つ)のミラー32、33を用いて、判別対象としての記録紙Mに複数(例えば2つ)の入射角で(入射方向から)光を照射しても良い。
<< Modification 1 >>
Incidentally, the optical sensor 100 of the above embodiment includes the light source 11 ′ and the collimating lens 12 ′. Instead of this, like the optical sensor 200 of the first modification shown in FIG. A plurality of (for example, two) mirrors 32 and 33 may be used to irradiate light (from the incident direction) to the recording sheet M as a discrimination target at a plurality of (for example, two) incident angles.

ここでは、光源11は、Z軸に平行な方向に光束を射出する。コリメートレンズ12は、光軸がZ軸に平行となるように光源11からの光の光路上に配置されている。ビームスプリッタ31は、コリメートレンズ12を介した光の光路上に配置され、該光を透過光と反射光に分離する。なお、ビームスプリッタ31としては、透過光と反射光の光量を同等にできるハーフミラーが好ましい。   Here, the light source 11 emits a light beam in a direction parallel to the Z-axis. The collimating lens 12 is arranged on the optical path of the light from the light source 11 so that the optical axis is parallel to the Z axis. The beam splitter 31 is disposed on the optical path of the light passing through the collimator lens 12 and separates the light into transmitted light and reflected light. The beam splitter 31 is preferably a half mirror that can equalize the amount of transmitted light and reflected light.

ミラー33は、ビームスプリッタ31を介した光束(透過光)を、記録紙への入射角が75°となるように、その光路を曲げる。   The mirror 33 bends the optical path of the light beam (transmitted light) that has passed through the beam splitter 31 so that the incident angle on the recording paper becomes 75 °.

ミラー32は、ビームスプリッタ31を介した光束(反射光)を、記録紙への入射角が60°となるように、その光路を曲げる。   The mirror 32 bends the optical path of the light beam (reflected light) that has passed through the beam splitter 31 so that the incident angle on the recording paper is 60 °.

受光器15は、記録紙に75°で入射した表面正反射光を受光、検出し、受光器19は記録紙に60°で入射した表面正反射光を受光、検出する。   The light receiver 15 receives and detects surface regular reflection light incident on the recording paper at 75 °, and the light receiver 19 receives and detects surface regular reflection light incident on the recording paper at 60 °.

この場合は、記録紙Mに対して異なる2つの入射角で光束を入射させるのに光源が1つで足り、低コスト化が可能である。また、同様にしてビームスプリッタおよびミラーを増設することで、単一の光源を用いて記録紙Mに対して異なる3つ以上の入射角で光束を入射させることも可能である。   In this case, a single light source is sufficient to cause the light flux to enter the recording paper M at two different incident angles, and the cost can be reduced. Similarly, by adding a beam splitter and a mirror, it is possible to make a light beam incident on the recording paper M at three or more different incident angles using a single light source.

また、変形例1の光学センサ200は、ビームスプリッタ31からの透過光及び反射光の一方を選択的に遮光可能な遮光手段を有している。   Further, the optical sensor 200 according to the first modification includes a light shielding unit that can selectively shield one of the transmitted light and the reflected light from the beam splitter 31.

この遮光手段は、遮光部材250と、該遮光部材250をビームスプリッタ31からの透過光の光路上の位置である第1の遮光位置とビームスプリッタ31からの反射光の光路上の位置である第2の遮光位置との間で移動させるためのアクチュエータ(不図示)とを含む。ここでは、第1の遮光位置はミラー33で反射された光の光路上の位置であり、第2の遮光位置はミラー32で反射された光の光路上の位置である。   The light shielding means includes a light shielding member 250, a first light shielding position that is the position of the light shielding member 250 on the optical path of the transmitted light from the beam splitter 31, and the position of the reflected light from the beam splitter 31 on the optical path. And an actuator (not shown) for moving between the two light shielding positions. Here, the first light shielding position is a position on the optical path of the light reflected by the mirror 33, and the second light shielding position is a position on the optical path of the light reflected by the mirror 32.

遮光部材250としては、光を遮る部材であれば良いが、光源11への戻り光を抑制する観点から、光を散乱もしくは光熱変換する部材であることが好ましい。   The light blocking member 250 may be any member that blocks light, but is preferably a member that scatters or photothermally converts light from the viewpoint of suppressing return light to the light source 11.

上記アクチュエータは、遮光部材250を第1及び第2の遮光位置間で移動可能なものであれば特に限定されない。例えば、遮光部材250を直線的に移動させるリニアアクチュエータであっても良いし、遮光部材250を回転させるロータリーアクチュエータであっても良い。上記アクチュエータは、処理装置110によって制御される。   The actuator is not particularly limited as long as it can move the light shielding member 250 between the first and second light shielding positions. For example, a linear actuator that linearly moves the light shielding member 250 or a rotary actuator that rotates the light shielding member 250 may be used. The actuator is controlled by the processing device 110.

なお、ビームスプリッタ31からの透過光を遮光するための遮光部材と、反射光を遮光するための遮光部材を別々に設けても良い。この場合は、各遮光部材を単一もしくは複数のアクチュエータで移動させれば良い。   A light shielding member for shielding the transmitted light from the beam splitter 31 and a light shielding member for shielding the reflected light may be provided separately. In this case, each light shielding member may be moved by a single or a plurality of actuators.

以下に、変形例1の光学センサ200を用いる記録紙判別処理について、図21のフローチャートを用いて説明する。図21のフローチャートは、処理装置110によって実行される処理アルゴリズムに基づいている。ここでの、制御フローは、ユーザにより、光学センサ200のスリットに記録紙Mが挿入され、不図示の操作パネルあるいはパソコンを介しての記録紙判別要求が処理装置110に入力されたときに開始される。当初、遮光部材250は、ビームスプリッタ31からの反射光を遮光する第2の遮光位置に位置している。すなわち、ここでは、第2の遮光位置が遮光部材250の初期位置である   Hereinafter, a recording sheet determination process using the optical sensor 200 according to the first modification will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart in FIG. 21 is based on a processing algorithm executed by the processing device 110. The control flow here starts when the recording paper M is inserted into the slit of the optical sensor 200 by the user, and a recording paper discrimination request is input to the processing device 110 via an operation panel (not shown) or a personal computer. Is done. Initially, the light blocking member 250 is located at the second light blocking position where the reflected light from the beam splitter 31 is blocked. That is, here, the second light shielding position is the initial position of the light shielding member 250.

最初のステップU1では、光源11を点灯する。すなわち、光源11の複数の発光部を同時に発光させる。この結果、ビームスプリッタ31からの透過光及び反射光のうち、反射光は遮光部材250で遮光され、透過光は記録紙Mに入射角θ1で入射する。   In the first step U1, the light source 11 is turned on. That is, a plurality of light emitting units of the light source 11 are caused to emit light simultaneously. As a result, among the transmitted light and reflected light from the beam splitter 31, the reflected light is shielded by the light shielding member 250, and the transmitted light is incident on the recording paper M at an incident angle θ1.

次のステップU2では、受光器13、15の出力信号に基づいて記録紙Mの種類を推定する。具体的には、受光器13、15の出力信号における信号レベルS01、S02と図10の関係から記録紙Mの種類を推定する。詳述すると、記録紙判別テーブルを参照し、得られたS01及びS02の値から記録紙Mの種類を推定する。そして、これらS01及びS02の値と推定された記録紙の種類をRAMに保存する。   In the next step U2, the type of the recording paper M is estimated based on the output signals of the light receivers 13 and 15. Specifically, the type of the recording paper M is estimated from the relationship between the signal levels S01 and S02 in the output signals of the light receivers 13 and 15 and FIG. More specifically, the type of the recording sheet M is estimated from the obtained values S01 and S02 with reference to the recording sheet discrimination table. Then, the recording paper type estimated as the values of S01 and S02 is stored in the RAM.

次のステップU3では、推定された種類が普通紙やマットコート紙(以下では「普通紙等」と呼ぶ)であるか否かを判断する。ここでの判断が肯定された場合にはステップU4に移行し、否定された場合にはステップU5に移行する。   In the next step U3, it is determined whether or not the estimated type is plain paper or matte coated paper (hereinafter referred to as “plain paper or the like”). If the determination here is affirmed, the process proceeds to step U4. If the determination is negative, the process proceeds to step U5.

ステップU4では、受光器13、15の出力信号に基づいて記録紙Mの銘柄を推定する。受光器15の出力信号は普通紙等の銘柄判別に適した入射角θ1での検出結果であるため、普通紙等と推定された記録紙Mの銘柄を容易に推定することができる。具体的には、記録紙判別テーブルを参照し、ステップU2にてRAMに保存されたS01及びS02の値から記録紙の銘柄を推定する。ステップU4が実行されると、フローは、ステップU7に移行する。   In step U4, the brand of the recording paper M is estimated based on the output signals of the light receivers 13 and 15. Since the output signal of the light receiver 15 is a detection result at an incident angle θ1 suitable for brand identification of plain paper or the like, the brand of the recording paper M estimated to be plain paper or the like can be easily estimated. Specifically, referring to the recording sheet discrimination table, the brand of the recording sheet is estimated from the values of S01 and S02 stored in the RAM in step U2. When step U4 is executed, the flow moves to step U7.

ステップU5では、遮光部材250を第2の遮光位置から第1の遮光位置(ビームスプリッタ31からの透過光を遮光する位置)に移動させる。この結果、ビームスプリッタ31からの透過光及び反射光のうち、透過光は遮光部材250で遮光され、反射光は記録紙Mに入射角θ2で入射する。   In Step U5, the light blocking member 250 is moved from the second light blocking position to the first light blocking position (a position where the transmitted light from the beam splitter 31 is blocked). As a result, among the transmitted light and reflected light from the beam splitter 31, the transmitted light is shielded by the light shielding member 250, and the reflected light is incident on the recording paper M at an incident angle θ2.

次のステップU6では、受光器13、19の出力信号に基づいて記録紙Mの銘柄を推定する。具体的には、記録紙判別テーブルを参照し、得られたS01’及びS03’の値から記録紙Mの銘柄を推定する。そして、これらS01’及びS03’の値と推定された記録紙Mの種類をRAMに保存する。   In the next step U6, the brand of the recording paper M is estimated based on the output signals of the light receivers 13 and 19. Specifically, the brand of the recording paper M is estimated from the values of S01 'and S03' obtained with reference to the recording paper discrimination table. The type of the recording sheet M estimated as the values of S01 'and S03' is stored in the RAM.

この場合、受光器19の出力信号はグロスコート紙の銘柄判別に適した入射角θ2での検出結果であるため、ステップU3にて普通紙等と推定されなかった(グロスコート紙であると推定される)記録紙Mの銘柄を容易に推定することができる。   In this case, since the output signal of the light receiver 19 is a detection result at an incident angle θ2 suitable for brand identification of gloss coated paper, it was not estimated as plain paper or the like in step U3 (estimated to be gloss coated paper). The brand of the recording paper M can be easily estimated.

次のステップU7では、光源11を消灯する。ステップU7が実行されると、フローは終了する。   In the next step U7, the light source 11 is turned off. When step U7 is executed, the flow ends.

処理装置110は、上述のようにして記録紙判別処理を行った後、ステップU4もしくはステップU6で推定された記録紙Mの銘柄を制御装置2090に送る。   After performing the recording sheet determination process as described above, the processing apparatus 110 sends the brand of the recording sheet M estimated in step U4 or step U6 to the control apparatus 2090.

制御装置2090は、上記実施形態と同様にして、推定された記録紙の銘柄に応じて画像形成条件(例えば現像条件や転写条件)を調整する。   The control device 2090 adjusts image forming conditions (for example, development conditions and transfer conditions) in accordance with the estimated brand of recording paper in the same manner as in the above embodiment.

ユーザは、銘柄判別がなされた記録紙Mをカラープリンタ2000の給紙トレイ2060や手差しトレイにセットし、印刷を行う。この場合、該記録紙に最適な画像形成条件で画像形成プロセスが行われるため、高品質の画像を記録紙に形成することができる。   The user sets the recording paper M on which the brand identification has been made on the paper feed tray 2060 or the manual feed tray of the color printer 2000 and performs printing. In this case, since the image forming process is performed under the optimal image forming conditions for the recording paper, a high quality image can be formed on the recording paper.

以上説明した変形例1では、照射手段は、複数(例えば2つ)の照射系のうち少なくとも2つ(例えば2つ)の照射系に共通の光源11と、該光源11からの光を透過光と反射光とに分離するビームスプリッタ31(分離光学素子)と、を有する。   In the first modification described above, the irradiating means includes a light source 11 common to at least two (for example, two) irradiation systems among a plurality (for example, two) of irradiation systems, and transmits light from the light sources 11 as transmitted light. And a beam splitter 31 (separation optical element) that separates the light into reflected light.

この場合、光源の数よりも多くの光束を記録紙Mに照射するができ、低コスト化を図りつつ記録紙の判別精度を高めるための情報を取得できる。   In this case, it is possible to irradiate the recording paper M with more light flux than the number of light sources, and it is possible to acquire information for improving the recording paper discrimination accuracy while reducing the cost.

また、照射手段は、ビームスプリッタ31からの透過光及び反射光を記録紙Mに向けて反射させる、ミラー32、33を含む反射手段を更に有する。   The irradiating means further includes reflecting means including mirrors 32 and 33 for reflecting the transmitted light and reflected light from the beam splitter 31 toward the recording paper M.

この場合、ビームスプリッタ31からの透過光及び反射光を記録紙Mに所望の入射角で入射させることができる。   In this case, the transmitted light and reflected light from the beam splitter 31 can be incident on the recording paper M at a desired incident angle.

また、照射手段は、ビームスプリッタ31からの透過光及び反射光の一方を選択的に遮光可能な遮光手段を更に有するため、透過光及び反射光を異なるタイミングで記録紙Mに照射し、それぞれの反射光を異なるタイミングで検出できる。この結果、記録紙Mの判別精度を更に高めるための情報を取得できる。   Further, since the irradiating means further includes a light shielding means capable of selectively shielding one of the transmitted light and the reflected light from the beam splitter 31, the recording paper M is irradiated with the transmitted light and the reflected light at different timings. The reflected light can be detected at different timings. As a result, information for further improving the discrimination accuracy of the recording paper M can be acquired.

《変形例2》
また、図12に示される変形例2の光学センサ300のように、光源11から射出されコリメートレンズ12を介した光のうちビームスプリッタ31を透過した光(透過光)を直進させて直接記録紙Mへ入射させ、ビームスプリッタ31で反射した光(反射光)をミラー32で記録紙Mに向けて反射させる構成を採用しても良い。この場合、ミラー33を省略することができ、部品点数の更なる削減、低コスト化が可能である。また、この場合には、光源11の射出方向を記録紙Mに対する所望の入射角に合わせることが好ましい。なお、光源11から射出されコリメートレンズ12を介した光のうちビームスプリッタ31からの反射光を直接記録紙Mへ入射させ、ビームスプリッタ31からの透過光をミラー33で記録紙Mに向けて反射させる構成を採用しても良い。この場合、ミラー32を省略できる。また、この場合、ビームスプリッタ31からの反射光の反射方向を記録紙Mに対する所望の入射角に合わせることが好ましい。また、上記いずれの場合においても、反射部材を増設しても良く、要は、最終的に照射光の入射方向を記録紙Mに対する所望の入射角に合わせることが好ましい。
<< Modification 2 >>
Further, like the optical sensor 300 of the second modification shown in FIG. 12, the light (transmitted light) emitted from the light source 11 and transmitted through the beam splitter 31 out of the light passing through the collimator lens 12 is directly advanced to directly record the recording paper. A configuration in which the light (reflected light) incident on M and reflected by the beam splitter 31 is reflected by the mirror 32 toward the recording paper M may be employed. In this case, the mirror 33 can be omitted, and the number of parts can be further reduced and the cost can be reduced. In this case, it is preferable to match the emission direction of the light source 11 to a desired incident angle with respect to the recording paper M. Of the light emitted from the light source 11 and passing through the collimator lens 12, the reflected light from the beam splitter 31 is directly incident on the recording paper M, and the transmitted light from the beam splitter 31 is reflected by the mirror 33 toward the recording paper M. You may employ | adopt the structure to make. In this case, the mirror 32 can be omitted. In this case, it is preferable to match the reflection direction of the reflected light from the beam splitter 31 with a desired incident angle with respect to the recording paper M. In any of the above cases, a reflecting member may be added. In short, it is preferable that the incident direction of the irradiation light is finally adjusted to a desired incident angle with respect to the recording paper M.

ところで、外乱光や迷光の影響で、誤った紙種判別をする恐れがある場合には、各検出手段における受光器を含む検出系の数を増やしても良い。   By the way, when there is a possibility of erroneous paper type discrimination due to the influence of disturbance light or stray light, the number of detection systems including light receivers in each detection means may be increased.

変形例2の光学センサ300も、変形例1と同様に、ビームスプリッタ31からの透過光及び反射光の一方を選択的に遮光可能な、遮光部材250を含む遮光手段を有している(図12参照)。   Similarly to the first modification, the optical sensor 300 according to the second modification also includes a light shielding unit including a light shielding member 250 that can selectively shield one of the transmitted light and the reflected light from the beam splitter 31 (FIG. 12).

変形例2の光学センサ300を用いる記録紙判別処理も、変形例1と同様に、図21のフローチャートの手順で行うことができる。   The recording sheet determination process using the optical sensor 300 of the second modification can also be performed according to the procedure of the flowchart of FIG.

《変形例3》
例えば、図13に示される変形例3の光学センサ400のように、受光器17を更に設けても良い。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。受光器17の位置では、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。
<< Modification 3 >>
For example, a light receiver 17 may be further provided as in the optical sensor 400 of Modification 3 shown in FIG. Reflected light in which surface diffuse reflected light and internal reflected light are mixed is incident on the light receiver 17. At the position of the light receiver 17, the light amount of the internally reflected light is very small compared to the light amount of the surface diffuse reflected light, so that the received light amount of the light receiver 17 can be regarded as the light amount of the surface diffuse reflected light.

そして、照明中心と受光器17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120°である。ここでは、光源(11、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が、Y軸方向に互いにずれていても良い。   An angle ψ4 formed by a line L4 connecting the illumination center and the center of the light receiver 17 and the surface of the recording paper is 120 ° as an example. Here, the center of the light source (11, 11 ′), the center of illumination, the center of the polarizing filter 14, and the center of each light receiver are present on substantially the same plane, but may be shifted from each other in the Y-axis direction. good.

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。   In this case, the brand determination process performed by the processing device 110 will be described below.

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、19の出力信号における信号レベルを「S4」、「S3」とし、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、15の出力信号における信号レベルを「S4’」「S2’」という。   In the following, the signal levels in the output signals of the light receivers 17 and 19 when the light beam from the light source 11 is irradiated onto the recording paper are “S4” and “S3”, and the light beam from the light source 11 ′ is the recording paper. The signal levels in the output signals of the light receivers 17 and 15 when the light is irradiated are referred to as “S4 ′” and “S2 ′”.

(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、15、17、19の出力信号からS1、S2、S3及びS4の値を求める。
(3)光源11の複数の発光部を消灯させる。
(4)光源11’の複数の発光部を同時に点灯させる。
(5)受光器13、15、17、19の出力信号からS1’、S2’、S3’及びS4’の値を求める。
(6)光源11’の複数の発光部を消灯させる。
(7)処理装置110はS1の値が一定値以下であれば、S3/S1、S4/S2に基づいて記録紙の銘柄を特定し、S1の値が一定値以上であれば、S3’/S1’、S4’/S3’に基づいて記録紙の銘柄を特定する
(6)判別結果を制御装置2090に通知する。そして、銘柄判別処理を終了する。
(1) A plurality of light emitting units of the light source 11 are turned on simultaneously.
(2) The values of S1, S2, S3, and S4 are obtained from the output signals of the light receivers 13, 15, 17, and 19.
(3) Turn off the plurality of light emitting units of the light source 11.
(4) A plurality of light emitting units of the light source 11 ′ are turned on simultaneously.
(5) The values of S1 ′, S2 ′, S3 ′ and S4 ′ are obtained from the output signals of the light receivers 13, 15, 17, and 19.
(6) Turn off the plurality of light emitting units of the light source 11 ′.
(7) If the value of S1 is equal to or less than a certain value, the processing device 110 identifies the brand of the recording paper based on S3 / S1, S4 / S2, and if the value of S1 is equal to or greater than the certain value, S3 ′ / The brand of the recording paper is specified based on S1 ′ and S4 ′ / S3 ′ (6) The discrimination result is notified to the control device 2090. Then, the brand identification process is terminated.

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S3/S1、S4/S2、S3’/S1’及びS4’/S3’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に記録している。図14には、一例として各銘柄におけるS4/S1とS3/S2の値が示されている。   In this case, with respect to a plurality of brand recording papers that can be handled by the color printer 2000, S3 / S1, S4 / S2, S3 ′ / S1 ′, and S4 for each brand of the recording paper in a pre-shipment process such as an adjustment process. '/ S3' is measured, and the measurement result is recorded in the processing apparatus 110 as a “recording paper discrimination table”. FIG. 14 shows values of S4 / S1 and S3 / S2 for each brand as an example.

このように、互いに異なる方向に反射された複数(例えば2つ)の拡散光を個別に検出する複数(2つの)の受光器を設け、該複数の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。   As described above, a plurality (two) of light receivers that individually detect a plurality of (for example, two) diffused lights reflected in different directions are provided, and a ratio of output values of the plurality of light receivers is calculated. By discriminating the recording paper using the value, accurate discrimination is possible even if there is disturbance light, stray light, or the like.

また、この場合に、制御装置2090は、S1とS2、もしくはS1’とS2’を用いておおまかに紙種を絞り込み、S4/S1とS3/S2とを用いて記録紙の銘柄を判別しても良い。   In this case, the control device 2090 roughly narrows the paper type using S1 and S2 or S1 ′ and S2 ′, and determines the brand of the recording paper using S4 / S1 and S3 / S2. Also good.

また、この場合に、制御装置2090は、S1とS2、もしくはS1’とS2’を用いておおまかに紙種を絞り込み、S4’/S1’とS3’/S2’とを用いて記録紙の銘柄を判別しても良い。   Further, in this case, the control device 2090 roughly narrows down the paper type using S1 and S2 or S1 ′ and S2 ′, and the brand of the recording paper using S4 ′ / S1 ′ and S3 ′ / S2 ′. May be determined.

また、この場合に、制御装置2090は、S1、S2、S1’及びS2’を用いておおまかに紙種を絞り込み、S4/S1とS3/S2とS4’/S1’とS3’/S2’とを用いて記録紙の銘柄を判別しても良い。   In this case, the control device 2090 roughly narrows down the paper types using S1, S2, S1 ′ and S2 ′, and S4 / S1, S3 / S2, S4 ′ / S1 ′ and S3 ′ / S2 ′. May be used to determine the brand of the recording paper.

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。   Here, S4 / S1 is used as the calculation method using S1 and S4, but the present invention is not limited to this. Similarly, the calculation method using S2 and S3 is not limited to S3 / S2.

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。   Here, S4 '/ S1' is used as the calculation method using S1 'and S4', but the present invention is not limited to this. Similarly, the calculation method using S2 'and S3' is not limited to S3 '/ S2'.

図15(A)及び図15(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15(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15(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。   FIG. 15A and FIG. 15B show the results of examining the influence of disturbance light in the case of determination using only S1 and S2 and the case of determination using S4 / S1 and S3 / S2. It is shown. When making a determination using only S1 and S2, as shown in FIG. 15A, if there is disturbance light, the detection value in each light receiving system becomes large, and there is a risk of erroneous determination. On the other hand, when discriminating using S4 / S1 and S3 / S2, as shown in FIG. 15B, S4 / S1 and S3 / S2 are almost the same as when there is no disturbance light, even if there is disturbance light. The correct determination can be made without changing.

ところで、上記実施形態及び各変形例では、各光源が直線偏光を射出する面発光レーザアレイを有しているため、射出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、射出光を容易に平行光にすることができるとともに、複数の発光部を有するコンパクトな光源を実現できるため、光学センサ100の小型化及び低コスト化を図ることができる。   By the way, in the said embodiment and each modification, since each light source has the surface emitting laser array which inject | emits a linearly polarized light, the polarizing filter for making an emitted light into a linearly polarized light is unnecessary. In addition, since the emitted light can be easily converted into parallel light and a compact light source having a plurality of light emitting units can be realized, the optical sensor 100 can be reduced in size and cost.

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。   Furthermore, when a surface emitting laser array is used, high-density integration, which has been difficult with conventional LEDs or the like, becomes possible. Therefore, since all the laser beams can be concentrated near the optical axis of the collimating lens, it becomes possible to make the plurality of light beams substantially parallel with a constant incident angle, and to easily realize a collimating optical system.

また、各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偏光成分の光量や透過光量を大きくすることができる。   In addition, since each light source has a plurality of light emitting units, the light amount and the transmitted light amount of the P-polarized component included in the internally reflected light can be increased by lighting all the light emitting units simultaneously.

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、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。   By the way, the diffusely reflected light includes A: “S-polarized light reflected by the surface”, B: “S-polarized light reflected internally”, and C: “P-polarized light reflected internally”. Among these, “P-polarized light reflected internally” is separated by a polarizing filter and the amount of light detected can be subdivided for discrimination, but irradiation with a high amount of light is necessary for the following reasons.

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。一般的な光学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。   When the irradiation light is S-polarized light, the ratio of “P-polarized light reflected internally” in the diffuse reflected light (A + B + C) is about 40% at the maximum. An inexpensive polarizing filter mounted on a general optical sensor has a low transmittance and is attenuated to about 80% by the polarizing filter. Therefore, “P-polarized light reflected inside” attenuates when separated by the polarization filter, and is substantially about 30%.

従来の光学センサでは、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。   In the conventional optical sensor, the type of recording paper is discriminated from about two to three types of recording paper (for example, coated paper, plastic sheet) according to the amount of diffuse reflected light (A + B + C).

上記実施形態及び各変形例では、「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。   In the embodiment and each of the modified examples, the type of recording paper is determined from at least 10 types of recording paper only by “P-polarized light reflected internally”. That is, detailed paper discrimination more than five times compared with the conventional two types of recording paper types is performed. Therefore, high resolution is required with a smaller amount of light than before. However, if a light receiver having a high resolution is used, it is possible to discriminate even with a low amount of light, but this leads to an increase in cost.

そこで、上記実施形態及び各変形例では、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。   Therefore, in the above-described embodiment and each modification, high resolution is obtained by increasing the amount of irradiation light. Specifically, as described above, the amount of internal diffuse reflected light is attenuated to about 30% of the diffuse reflected light (A + B + C), and therefore, the irradiation light amount is required to be 3.3 times the conventional light amount. . Furthermore, in order to perform detailed paper discrimination five times that of the prior art, it is necessary to irradiate a light amount of about 3.3 × 5 times that of the prior art. Thus, it is necessary to increase the amount of irradiation light in proportion to discriminating many types of recording paper.

上記実施形態及び各変形例では、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。   In the above-described embodiment and each modification, in order to irradiate S-polarized light, when using a non-polarized light source such as an LED, it is necessary to make it linearly polarized light through a polarizing filter before irradiation. At this time, since an inexpensive polarizing filter similar to the above is used, the amount of light applied to the recording paper is about 40% (= 50% (the amount of cut of P-polarized light) × 80% of the amount of light emitted from the LED. (Attenuation by polarizing filter)). Therefore, in the case of an LED light source, an irradiation light amount of 40 times (= 3.3 × 5 ÷ 0.4) or more than before is required.

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も多く行う際に必要な照射光量を確保することができる。   However, the irradiation light quantity of an inexpensive LED is about several mW (typically 1 mW), and it is difficult to secure the irradiation light quantity of at least 40 mW or 50 mW or more. On the other hand, in the surface emitting laser array, it is easy to secure a desired amount of irradiation light by simultaneously lighting a plurality of light emitting units. Therefore, in the surface emitting laser array, it is possible to secure an irradiation light amount necessary for determining the type of paper more than before.

また、各光源が複数の発光部を有しているため、該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。   Further, since each light source has a plurality of light emitting units, the speckle pattern contrast of the reflected light is compared with the case where only one light emitting unit is turned on by simultaneously lighting the plurality of light emitting units. The ratio is reduced, and the discrimination accuracy can be improved.

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。   Furthermore, since a surface emitting laser array is used, more stable linearly polarized light can be irradiated. Thereby, the light quantity of the P polarization component contained in the internally reflected light can be detected with high accuracy.

そして、上記実施形態及び各変形例に係るカラープリンタは、光学センサ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。   Since the color printer according to the embodiment and each modification includes the optical sensor 100, a high-quality image can be formed as a result. Furthermore, the troublesome printing that has to be manually set and the printing failure due to setting mistakes are eliminated.

なお、上記実施形態及び各変形例では、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。   In the above-described embodiment and each modification, the optical sensor has been described with respect to the case where the light applied to the recording paper is S-polarized light. However, the present invention is not limited to this, and the light applied to the recording paper is P. It may be polarized light. However, in this case, a polarizing filter that transmits S-polarized light is used instead of the polarizing filter 14.

また、上記実施形態及び各変形例において、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16参照)。   Moreover, in the said embodiment and each modification, as for the some light emission part in a surface emitting laser array, at least one part light emission part space | interval may differ from other light emission part space | intervals (refer FIG. 16).

また、上記実施形態及び各変形例では、各光源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、少なくとも1つ光源が単一の発光部を有していても良い。   Moreover, although the said embodiment and each modification demonstrated the case where each light source had a several light emission part, it is not limited to this, At least 1 light source has a single light emission part. Also good.

また、上記実施形態及び各変形例では、2つの光源11、11’を異なるタイミングで点灯させているが、2つの光源11、11’の点灯タイミングを少なくとも一部重複させても良い。この場合も、同様の効果が得られる。   In the embodiment and each modification, the two light sources 11 and 11 ′ are turned on at different timings. However, the lighting timings of the two light sources 11 and 11 ′ may be at least partially overlapped. In this case, the same effect can be obtained.

《変形例4》
また、図17に示される変形例4の光学センサ500のように、光源(11、11’)として、前記面発光レーザアレイに代えて、従来のLD(Laser Diode)やLDアレイを用いても良い。但し、この場合は、一例として図17に示されるように、光源11からの光のうち所定の偏光方向の直線偏光のみを透過させる偏光フィルタ25と、光源11’からの光のうち所定の偏光方向の直線偏光のみを透過させる偏光フィルタ25’が必要となる。
<< Modification 4 >>
In addition, as in the optical sensor 500 of Modification 4 shown in FIG. 17, a conventional LD (Laser Diode) or LD array may be used as the light source (11, 11 ′) instead of the surface emitting laser array. good. However, in this case, as shown in FIG. 17 as an example, a polarization filter 25 that transmits only linearly polarized light in a predetermined polarization direction out of light from the light source 11, and predetermined polarization out of light from the light source 11 ′. A polarizing filter 25 ′ that transmits only the linearly polarized light in the direction is required.

以上説明した変形例4の光学センサ500、各光源は、LDを含み、該LDと記録紙Mとの間の光の光路上に、該光のうち所定の偏光方向の直線偏光を透過させる偏光フィルタが配置されている。   The optical sensor 500 of the modification 4 described above, each light source includes an LD, and polarization that transmits linearly polarized light in a predetermined polarization direction out of the light on the optical path between the LD and the recording paper M. A filter is placed.

この場合、従来のLDを用いて、記録紙を判別するための情報を得ることができる。   In this case, information for discriminating the recording paper can be obtained using a conventional LD.

また、上記実施形態及び各変形例において、少なくとも1つの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、該受光器での検出光量の変化を低減することができる。   Moreover, in the said embodiment and each modification, it is preferable that the condensing lens is arrange | positioned ahead of the at least 1 light receiver. In this case, it is possible to reduce the change in the amount of light detected by the light receiver.

また、上記実施形態及び各変形例において、処理装置110は、得られた各受光器の出力信号における信号レベルを制御装置2090に通知し、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、制御装置2090のROMに「記録紙判別テーブル」が格納される。   Further, in the above-described embodiment and each modification, the processing device 110 notifies the control device 2090 of the signal level in the output signal of each obtained light receiver, and determines the brand of the recording paper on the control device 2090 side. good. In this case, the “recording paper discrimination table” is stored in the ROM of the control device 2090.

また、上記実施形態態及び各変形例において、光学センサ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。   Moreover, in the said embodiment and each modification, the optical sensor 100 may incorporate the power supply. In this case, power supply from the color printer 2000 is not necessary.

また、上記実施形態態及び各変形例において、光学センサ100と制御装置2090との間のデータのやりとりを無線で行っても良い。   Further, in the above-described embodiment and each modification, data exchange between the optical sensor 100 and the control device 2090 may be performed wirelessly.

また、上記実施形態態及び各変形例において、光学センサ100は、紙センサと該紙センサが記録紙を検知したときに点灯されるLEDと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。   In the above embodiment and each modification, the optical sensor 100 may include a paper sensor and an LED that is turned on when the paper sensor detects a recording paper. In this case, the operator can surely and easily know that the recording paper has been inserted to the predetermined position.

また、上記実施形態態及び各変形例において、光学センサ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。   In the above embodiment and each modification, the optical sensor 100 may acquire the output signal of each light receiver every predetermined sampling time. For example, when P pieces of data are obtained for each light receiver, P output levels may be averaged for each light receiver, and the average value may be used as a measurement value.

ところで、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。   Incidentally, the reproducibility of measurement is important for an optical sensor that discriminates a recording sheet based on the amount of reflected light. In an optical sensor that discriminates a recording paper based on the amount of reflected light, a measurement system is installed on the assumption that the measurement surface and the surface of the recording paper are in the same plane at the time of measurement. However, the recording paper surface may be inclined or lifted with respect to the measurement surface for reasons such as deflection and vibration, and the recording paper surface may not be flush with the measurement surface. In this case, the amount of reflected light changes and it is difficult to make a stable and detailed determination. Here, specular reflection will be described as an example.

図18(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、光検出系は正反射を受光することができる。   FIG. 18A shows a case where the measurement surface and the surface of the recording paper are the same plane. At this time, the light detection system can receive regular reflection.

図18(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18(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。   FIG. 18B shows a case where the surface of the recording paper is inclined by an angle α with respect to the measurement surface. At this time, if the positional relationship between the light irradiation system and the light detection system is the same as in the case of FIG. 18A, the light detection system receives light in a direction shifted by 2α from the regular reflection direction. Since the reflected light intensity distribution moves with the shift, if the distance between the center position of the irradiation region and the light detection system is L, the light detection system receives light at a position shifted by L × tan 2α from the regular reflection light receiving position. It will be. Further, the actual incident angle is deviated by α from the prescribed incident angle θ, and the reflectance from the recording paper changes. For this reason, a change occurs in the detected light quantity, and as a result, detailed discrimination becomes difficult.

また、図18(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18(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。   FIG. 18C shows a case where the surface of the recording paper is displaced by d in the height direction, that is, the Z-axis direction with respect to the measurement surface. At this time, if the positional relationship between the light irradiation system and the light detection system is the same as in the case of FIG. 18A, the reflected light intensity distribution is moved with the shift, so the light detection system is moved from the regular reflection light receiving position. Light is received at a position shifted by 2d × sin θ. For this reason, a change in the detected light amount occurs, and as a result, detailed discrimination becomes difficult.

図18(B)及び図18(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受光器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。   In the case of FIGS. 18B and 18C, a condensing lens is disposed in front of the light detector of the light detection system with respect to the movement amount so that the light detection system reliably detects the specular reflection light. Even when the reflected light intensity distribution moves, it can be dealt with by condensing.

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。   Or, by using a photodiode (PD) with a sufficiently large light receiving area for the light receiver or by narrowing the beam diameter of the irradiated light, the inconvenience when the surface of the recording paper is not flush with the measurement surface can be solved. Can do.

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。   Further, it is possible to use a PD arrayed in a light receiver and have a light receiving region that is sufficiently large with respect to the amount of movement of the reflected light intensity distribution. In this case, even if the reflected light intensity distribution is moved, the maximum signal among the signals detected by the PDs may be set as a regular reflected light signal. In addition, when PDs are arrayed, by reducing the light receiving area of each PD, output fluctuations due to misalignment between the center of the regular reflected light and the light receiving area can be reduced, so that more accurate detection can be performed. it can.

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および透過光に関しても、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。   For the sake of convenience, specular reflection has been described here, but the amount of detected light varies due to the deviation between the measurement surface and the recording paper surface for surface diffuse reflection, internal diffuse reflection, and transmitted light as well. Can respond.

また、上記実施形態態及び各変形例では、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。   In the above embodiment and each modification, the case where there is one paper feed tray has been described. However, the present invention is not limited to this, and there may be a plurality of paper feed trays.

また、本発明の光学センサを用いて判別される対象物は、記録紙に限定されず、要は、光学的に(例えば光学センサを用いて)材質を判別可能な物であれば良い。   Further, the object to be discriminated using the optical sensor of the present invention is not limited to recording paper, and in short, any object that can discriminate the material optically (for example, using an optical sensor) may be used.

また、上記実施形態態及び各変形例では、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。   Further, in the above-described embodiment and each modification, the case of the color printer 2000 as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, an optical plotter or a digital copying apparatus.

また、上記実施形態態及び各変形例では、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。   In the above embodiment and each modification, the case where the image forming apparatus has four photosensitive drums has been described. However, the present invention is not limited to this.

また、光学センサ100は、記録紙にインクを吹き付けて画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも適用可能である。   The optical sensor 100 can also be applied to an inkjet image forming apparatus that forms an image by spraying ink onto a recording sheet.

以下に、発明者らが上記実施形態及び各変形例を発案するに至った思考プロセスを説明する。   Below, the thought process which the inventors came up with the said embodiment and each modification is demonstrated.

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する。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。   An image forming apparatus such as a digital copying machine or a laser printer transfers a toner image onto the surface of a recording medium represented by printing paper and heats and presses it under predetermined conditions to fix the image and form an image. Image formation conditions such as phenomenon conditions, transfer conditions, and fixing conditions must be taken into consideration in image formation. In particular, in order to perform high-quality image formation, the image formation conditions are individually set according to the recording medium. There is a need.

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。   This is because the image quality on the recording medium is greatly influenced by the material, thickness, humidity, smoothness, coating state, and the like. For example, with regard to smoothness, depending on the fixing conditions, the toner fixing rate for the concave portions in the unevenness on the surface of the printing paper is lowered. Therefore, color unevenness occurs unless fixing is performed under the correct conditions according to the recording medium.

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。   Furthermore, with recent advances in image forming devices and diversification of expression methods, there are hundreds of types of recording media, even on printing paper alone, and there are differences in specifications such as basis weight and thickness for each type. There are a wide variety of brands. In order to form a high quality image, it is necessary to set fine image forming conditions corresponding to each of these brands.

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。   In recent years, the brands of plain paper, gloss coated paper, mat coated paper, coated paper typified by art coated paper, plastic sheets, and special paper with an embossed surface are increasing.

現在の画像形成装置では、印刷時にユーザ自身がトレイ毎の用紙の銘柄や定着条件を設定する必要がある。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。   In the current image forming apparatus, the user himself / herself needs to set paper brands and fixing conditions for each tray during printing. For this reason, the user is required to have knowledge for identifying the paper type, and the user has to input the setting contents corresponding to the paper type by himself / herself. If the setting contents are incorrect, an optimum image cannot be obtained.

ところで、特許文献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。   By the way, Patent Document 1 discloses a surface property identification device provided with a sensor that identifies the surface property of the surface of the recording material by contacting and scanning the surface of the recording material.

特許文献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。   Patent Document 2 discloses a printing apparatus that determines a paper type from a pressure value detected by a pressure sensor contacting a paper.

特許文献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。   Patent Document 3 discloses a recording material discriminating apparatus that discriminates the type of recording material using reflected light and transmitted light.

特許文献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。   Patent Document 4 discloses a sheet material material discriminating apparatus that discriminates the material of a moving sheet material on the basis of a reflected light amount reflected from the surface of the sheet material and a transmitted light amount transmitted through the sheet material.

特許文献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。   Patent Document 5 discloses an image forming apparatus having a determining unit that determines the presence / absence of a recording material accommodated in a paper feeding unit and the presence / absence of a paper feeding unit based on a detection output from a reflective optical sensor. Yes.

特許文献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。
特許文献7には、表面正反射光と内部拡散反射光のP偏光成分とを用いて記録紙の銘柄を特定する光学センサが開示されている。
Patent Document 6 discloses an image forming apparatus that irradiates a recording medium with light and detects the amounts of two polarization components of the reflected light to discriminate the surface property of the recording medium.
Patent Document 7 discloses an optical sensor that identifies a brand of recording paper using surface regular reflection light and P-polarized component of internal diffuse reflection light.

しかしながら、特許文献4に開示されているシート材材質判別装置、特許文献5及び特許文献6に加持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/塗工紙/OHPシートの違いのみであり、高品質の画像形成に必要が銘柄までの特定はできなかった。   However, in the sheet material material discriminating apparatus disclosed in Patent Document 4 and the image forming apparatuses held in Patent Document 5 and Patent Document 6, it is possible to identify (discriminate) the non-coated paper / coated paper / OHP. The only difference was the sheet, and it was not possible to identify the brands that were necessary for high-quality image formation.

ところで、図6は入射角60度での光沢度に対する入射角θ度での光沢度(θ=60°、75°、80°)の理論値と、入射角60度での光沢度に対する入射角75度での光沢度の記録紙の銘柄別測定値を表したグラフである。   By the way, FIG. 6 shows the theoretical value of the glossiness at the incident angle θ degree (θ = 60 °, 75 °, 80 °) with respect to the glossiness at the incident angle of 60 °, and the incident angle with respect to the glossiness at the incident angle of 60 °. It is the graph showing the measured value according to brand of the recording paper of the glossiness at 75 degree | times.

各軸の銘柄間の差異を比較すると、記録紙の銘柄判別においては、横軸の銘柄間差異が大きい場合にθ=60°が有効であり、縦軸の銘柄間差異が大きい場合にθ=75°が有効であることを示している。また、図6に示されるように普通紙・グロスコート紙・マットコート紙の銘柄判別の難易は、記録紙に対する照射光の入射角度θにより異なる。例として、普通紙は照射光の入射角θが大きい方ほど銘柄判別しやすく、グロスコート紙は照射光の入射角θが小さいほど銘柄判別しやすい。しかしながら、特許文献7に開示されている光学センサは記録紙に対する光源からの照射光の入射角度が一意の値をとる構成である。そのため、特許文献7に開示されている光学センサの構成には多種類の印刷用紙を高精度に識別するための改善の余地があった。   Comparing the differences between the brands on each axis, in the brand identification of the recording paper, θ = 60 ° is effective when the difference between the brands on the horizontal axis is large, and θ = 60 when the difference between the brands on the vertical axis is large. 75 ° is effective. Further, as shown in FIG. 6, the difficulty of discriminating brands of plain paper, gloss coated paper, and mat coated paper varies depending on the incident angle θ of the irradiation light with respect to the recording paper. As an example, the plain paper is easier to discriminate as the incident angle θ of the irradiation light is larger, and the gloss coated paper is easier to discriminate the brand as the incident angle θ of the irradiation light is smaller. However, the optical sensor disclosed in Patent Document 7 has a configuration in which the incident angle of the irradiation light from the light source with respect to the recording paper takes a unique value. Therefore, the configuration of the optical sensor disclosed in Patent Document 7 has room for improvement in order to identify various types of printing paper with high accuracy.

そこで、発明者らは、鋭意検討の末、上記実施形態及び各変形例を発案するに至った。   Therefore, the inventors have come up with the above-described embodiment and each modified example after intensive studies.

11、11’…光源、13…受光器(光検出器)、14…偏光フィルタ(偏光光学素子、検出系の一部)、15…受光器(検出系)、17…受光器(検出系)、19…受光器(検出系)、25、25’…偏光フィルタ(別の偏光光学素子)、31…ビームスプリッタ(分離光学素子)、32…ミラー(反射手段の一部)、33…ミラー(反射手段の一部)、110…処理装置、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、M…記録紙(対象物、記録媒体)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 11 '... Light source, 13 ... Light receiver (light detector), 14 ... Polarizing filter (polarization optical element, a part of detection system), 15 ... Light receiver (detection system), 17 ... Light receiver (detection system) , 19 ... Light receiver (detection system), 25, 25 '... Polarization filter (another polarization optical element), 31 ... Beam splitter (separation optical element), 32 ... Mirror (part of reflection means), 33 ... Mirror ( Part of reflecting means), 110... Processing device, 2000... Color printer (image forming apparatus), M... Recording paper (object, recording medium).

特開2002−340518号公報JP 2002-340518 A 特開2003−292170号公報JP 2003-292170 A 特開2005−156380号公報JP 2005-156380 A 特開平10−160687号公報JP-A-10-160687 特開2006−062842号公報JP 2006-062842 A 特開平11−249353号公報JP 11-249353 A 特開2012−128393号公報JP 2012-128393 A

Claims (16)

対象物に所定の偏光方向の直線偏光を前記対象物に対して傾斜した互いに異なる方向から照射する複数の照射系を含む照射手段と、
前記照射手段から照射され前記対象物で互いに異なる方向に反射された複数の光を個別に検出する検出手段と、を備える光学センサ。
An irradiation unit including a plurality of irradiation systems for irradiating the object with linearly polarized light having a predetermined polarization direction from different directions inclined with respect to the object;
An optical sensor comprising: a plurality of lights individually detected from the irradiation means and reflected by the object in different directions.
前記検出手段は、前記照射手段から照射され前記対象物で互いに異なる方向に正反射された複数の光の光路上に個別に配置された複数の検出系を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学センサ。   The detection unit includes a plurality of detection systems individually arranged on an optical path of a plurality of lights irradiated from the irradiation unit and regularly reflected in different directions by the object. The optical sensor described. 前記検出手段は、
前記照射手段から照射され前記対象物で該対象物の表面に直交する方向に拡散反射された光の光路上に配置された光検出器と、
前記対象物と前記光検出器との間の光の光路上に配置され、前記所定の偏光方向に直交する偏光方向の直線偏光成分を透過させる偏光光学素子と、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学センサ。
The detection means includes
A photodetector disposed on the optical path of light emitted from the irradiation means and diffusely reflected by the object in a direction orthogonal to the surface of the object;
A polarizing optical element disposed on an optical path of light between the object and the photodetector and transmitting a linearly polarized light component having a polarization direction orthogonal to the predetermined polarization direction. Item 3. The optical sensor according to Item 1 or 2.
前記検出手段は、前記照射手段から照射され前記対象物で前記対象物の表面に直交する方向とは異なる方向に拡散反射された光の光路上に配置された検出系を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学センサ。   The detection means includes a detection system arranged on an optical path of light emitted from the irradiation means and diffusely reflected by the object in a direction different from a direction orthogonal to the surface of the object. The optical sensor as described in any one of Claims 1-3. 前記照射手段は、
前記複数の照射系のうち少なくとも2つの照射系に共通の光源と、
前記光源からの光を透過光と反射光とに分離する分離光学素子と、を有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光学センサ。
The irradiation means includes
A light source common to at least two of the plurality of irradiation systems;
The optical sensor according to claim 1, further comprising a separation optical element that separates light from the light source into transmitted light and reflected light.
前記照射手段は、前記分離光学素子からの前記透過光及び前記反射光の一方を選択的に遮光可能な遮光手段を更に有することを特徴とする請求項5に記載の光学センサ。   The optical sensor according to claim 5, wherein the irradiation unit further includes a light shielding unit capable of selectively shielding one of the transmitted light and the reflected light from the separation optical element. 前記照射手段は、前記分離光学素子からの前記透過光及び前記反射光の少なくとも一方を前記対象物に向けて反射させるための反射手段を更に有することを特徴とする請求項5又は6に記載の光学センサ。   The said irradiation means further has a reflection means for reflecting at least one of the said transmitted light and the said reflected light from the said separation optical element toward the said target object, The Claim 5 or 6 characterized by the above-mentioned. Optical sensor. 前記照射手段は、各照射系に光源を有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光学センサ。   The optical sensor according to claim 1, wherein the irradiation unit includes a light source in each irradiation system. 前記光源は、面発光レーザアレイを含むことを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載の光学センサ。   The optical sensor according to claim 5, wherein the light source includes a surface emitting laser array. 前記光源は、レーザダイオードを含み、
前記レーザダイオードと前記対象物との間の光の光路上に、該光のうち前記所定の偏光方向の直線偏光を透過させる別の偏光光学素子が配置されていることを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載の光学センサ。
The light source includes a laser diode;
6. Another polarizing optical element that transmits linearly polarized light in the predetermined polarization direction of the light is disposed on an optical path of the light between the laser diode and the object. The optical sensor as described in any one of -9.
前記検出手段の出力に基づいて、前記対象物の種類や特徴を推定する処理装置を更に備えることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の光学センサ。   The optical sensor according to claim 1, further comprising a processing device that estimates a type and a feature of the object based on an output of the detection unit. 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1〜11のいずれか一項に記載の光学センサを備えることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
An image forming apparatus comprising the optical sensor according to claim 1, wherein the recording medium is an object.
対象物に所定の偏光方向の複数の直線偏光を前記対象物に対して傾斜した互いに異なる方向から照射する工程と、
前記対象物で互いに異なる方向に反射された複数の光を個別に検出する工程と、を含む対象物情報計測方法。
Irradiating the object with a plurality of linearly polarized light in a predetermined polarization direction from different directions inclined with respect to the object;
And individually detecting a plurality of lights reflected in different directions by the object.
前記照射する工程では、前記対象物に前記複数の直線偏光を異なるタイミングで照射することを特徴とする請求項13に記載の対象物情報計測方法。   The object information measuring method according to claim 13, wherein, in the irradiating step, the object is irradiated with the plurality of linearly polarized light at different timings. 前記検出する工程では、前記対象物で互いに異なる方向に正反射された複数の光を異なるタイミングで検出することを特徴とする請求項14に記載の対象物情報計測方法。   The object information measuring method according to claim 14, wherein in the detecting step, a plurality of lights regularly reflected by the object in different directions are detected at different timings. 対象物に所定の偏光方向の直線偏光を前記対象物に対して傾斜した第1の方向から照射する工程と、
前記対象物で正反射された光を検出する工程と、
前記検出する工程での検出結果に基づいて前記対象物の種類を推定する工程と、
前記推定する工程で推定された前記対象物の種類に応じた該対象物に対して傾斜した第2の方向から、前記直線偏光を該対象物に照射する工程と、
前記対象物で正反射された光を検出する工程と、
該検出する工程での検出結果に基づいて前記対象物の特徴を推定する工程と、を含む対象物判別方法。
Irradiating the object with linearly polarized light in a predetermined polarization direction from a first direction inclined with respect to the object;
Detecting light specularly reflected by the object;
Estimating the type of the object based on the detection result in the detecting step;
Irradiating the object with the linearly polarized light from a second direction inclined with respect to the object according to the type of the object estimated in the estimating step;
Detecting light specularly reflected by the object;
Estimating the characteristics of the object based on the detection result in the detecting step.
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US10837903B2 (en) 2016-05-18 2020-11-17 Canon Kabushiki Kaisha Information processing apparatus, method of deriving reflection characteristics, program, and reflection characteristic profile
JP2021060342A (en) * 2019-10-09 2021-04-15 パイオニア株式会社 Detector

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10732103B2 (en) * 2016-05-18 2020-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Information processing apparatus, image forming apparatus, information processing method, and storage medium
US10837903B2 (en) 2016-05-18 2020-11-17 Canon Kabushiki Kaisha Information processing apparatus, method of deriving reflection characteristics, program, and reflection characteristic profile
JP2019159165A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
JP2021060342A (en) * 2019-10-09 2021-04-15 パイオニア株式会社 Detector

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