JP2017215331A - Sensor device and image forming apparatus - Google Patents

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文和 星
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義浩 大場
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical sensor which can specify an object accurately with a simple configuration.SOLUTION: A light source 10 emits S-polarized light. An optical receiver 13 mainly receives surface positive reflection light. An optical receiver 14 receives a P-polarization component included in internal diffusion reflection light. An optical receiver 15 mainly receives surface diffusion reflection light. A printer control apparatus stores output level of each optical receiver, which are measured in advance for a plurality of kinds of recording sheets of known brands, when an optical sensor 2245 is in a first posture and a second posture, as brand-based output level data. The printer control apparatus irradiates a recording sheet M to be determined with light from the light source 10, determines output level of each optical receiver, refers to the brand-based output level data, and calculates matching ratio RH and matching ratio RV for each brand, to determine a brand having the maximum value of either one as a brand of the recording sheet M.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、センサ装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、光学センサを有するセンサ装置、及び該センサ装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to a sensor device and an image forming apparatus, and more particularly to a sensor device having an optical sensor and an image forming apparatus including the sensor device.

デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、印刷用紙に代表される記録媒体の表面にトナー像を転写し、所定の条件で加熱及び加圧することでその像を定着させ画像を形成している。画像形成において考慮しなければならないのがこの定着時の加熱量や圧力の条件であり、特に高品質の画像形成を行うには、定着条件を記録媒体に応じて個別に設定する必要がある。   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. Yes. It is the heating amount and pressure conditions during fixing that must be taken into consideration in image formation. In particular, in order to perform high-quality image formation, it is necessary to individually set the fixing conditions according to the recording medium.

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つに応じた細かな定着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 fixing conditions according 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定着条件を設定しなければならない。このため、ユーザに紙の種類を識別するための知識が求められる上、その紙の種類に応じた設定内容をそのつど自分で入力しなければならない煩わしさがあった。そして、その設定内容を誤ると最適な画像を得ることができなかった。   In current image forming apparatuses, the user himself / herself has to set fixing conditions at the time of 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.

記録媒体に光を照射し、その反射光や透過光を受光して、該記録媒体の銘柄や表面状態などを検出する光学的な方法が知られている。   There is known an optical method for irradiating a recording medium with light and receiving reflected light or transmitted light to detect the brand or surface state of the recording medium.

例えば、特許文献1には、反射光と透過光とを用いて記録材の種類を識別する記録材識別装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a recording material identification device that identifies the type of recording material using reflected light and transmitted light.

また、特許文献2には、移動中の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、シート材の材質を判別するシート材材質判別装置が開示されている。   Patent Document 2 discloses a sheet material material discrimination device that discriminates the material of a sheet material based on the reflected light amount reflected on the surface of the moving sheet material and the transmitted light amount transmitted through the sheet material.

また、特許文献3には、給紙部に収容された記録材の種類を判別する反射型光学センサと、反射型光学センサからの検出出力に基づいて、給紙部に収容された記録材の有無と給紙部の有無とを判別する判別手段とを有する画像形成装置が開示されている。   Further, Patent Document 3 discloses a reflection type optical sensor that determines the type of a recording material stored in a paper feeding unit, and a recording material stored in the paper feeding unit based on a detection output from the reflection type optical sensor. An image forming apparatus having a determination unit that determines presence / absence and presence / absence of a sheet feeding unit is disclosed.

また、特許文献4には、記録媒体に光を照射して反射された反射光の複数の偏光成分を検出する状態検出手段と、画像形成を行うための高圧出力値を供給する高圧供給手段と、状態検出手段による複数の偏光成分の検出結果に基づいて、高圧供給手段の高圧出力値を制御する出力制御手段とを具えた画像形成装置が開示されている。   Further, Patent Document 4 discloses a state detection unit that detects a plurality of polarization components of reflected light that is reflected by irradiating light onto a recording medium, and a high-pressure supply unit that supplies a high-voltage output value for image formation. An image forming apparatus including an output control unit that controls a high voltage output value of a high voltage supply unit based on a detection result of a plurality of polarization components by a state detection unit is disclosed.

また、特許文献5には、第1の偏光方向の直線偏光をシート状の対象物に射出する照射系と、照射系から射出され対象物で正反射された光の光路上に配置された第1の光検出器と、対象物で拡散反射された光の第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向の直線偏光成分を透過させる光学素子と、該光学素子を透過した光を受光する第2の光検出器とを備える光学センサが開示されている。   Further, Patent Document 5 discloses an irradiation system that emits linearly polarized light in the first polarization direction to a sheet-like object, and a first light beam that is arranged on the optical path of light emitted from the irradiation system and regularly reflected by the object. 1 optical detector, an optical element that transmits a linearly polarized light component having a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction of light diffusely reflected by the object, and light that has passed through the optical element is received. An optical sensor comprising a second photodetector is disclosed.

また、特許文献6には、測定対象物に照射された光であって、測定対象物の繊維方向に伝搬されて繊維外に出た光を検出するために、照射手段が照射する光線軸と略平行でかつ、照射手段が照射する光線軸を中心とする仮想円周から漏れ出す光を検出する検出手段を設け、検出器で検出した光に基づいて測定対象物の繊維配向特性を測定する繊維配向特性の測定装置が開示されている。   Further, in Patent Document 6, in order to detect light emitted to the measurement object and propagated in the fiber direction of the measurement object and emitted out of the fiber, a light axis irradiated by the irradiation unit and A detection means for detecting light that is substantially parallel and leaks from a virtual circumference centered on the light axis irradiated by the irradiation means is provided, and the fiber orientation characteristic of the measurement object is measured based on the light detected by the detector. An apparatus for measuring fiber orientation characteristics is disclosed.

また、特許文献7には、紙面に対して垂直に直線偏光からなる検出光を照射するとともに該直線偏光の振動方向を入射光軸を中心として回転させる投光手段と、入射光軸を中心として投光手段の回転に同期して旋回し、主直線偏光と副直線偏光を反射光から分離して捕捉する一対の受光手段とを備える紙の繊維配向測定装置が開示されている。   Patent Document 7 discloses a light projecting unit that irradiates detection light composed of linearly polarized light perpendicular to the paper surface and rotates the vibration direction of the linearly polarized light around the incident optical axis, and the incident optical axis as the center. A paper fiber orientation measuring device is disclosed that includes a pair of light receiving means that rotate in synchronization with the rotation of the light projecting means and separate and capture the main linearly polarized light and the sub linearly polarized light from the reflected light.

また、特許文献8には、被記録媒体の表面からの反射角が同一かつ反射方向が異なる複数の反射光を受光する複数の受光素子を用いて、被記録媒体の表面の繊維配向性を検出する第1の検出手段と、複数の受光素子のうち少なくとも一つの受光素子を用いて、被記録媒体の表面の光沢度を検出する第2の検出手段と、検出された繊維配向性と光沢度に基づいて、被記録媒体の種類を判別する判別手段とを備える被記録媒体の種類の判別装置が開示されている。   In Patent Document 8, the fiber orientation on the surface of the recording medium is detected by using a plurality of light receiving elements that receive a plurality of reflected light having the same reflection angle from the surface of the recording medium and different reflection directions. First detecting means that detects the glossiness of the surface of the recording medium using at least one of the plurality of light receiving elements, and the detected fiber orientation and glossiness. Based on the above, there is disclosed a recording medium type discriminating device comprising discriminating means for discriminating the type of recording medium.

しかしながら、簡単な構成で精度良く対象物を特定するのは困難であった。   However, it has been difficult to accurately identify an object with a simple configuration.

本発明は、光源、及び該光源から射出され対象物で正反射された光及び拡散反射された光を受光する複数の光検出器を有する光学センサと、それぞれの種類が既知であり互いに異なる複数種類の対象物に関して、予め前記光学センサからの光の入射方向が該対象物に対して第1の方向のときと、該第1の方向に直交する第2の方向のときとにおいて取得された前記複数の光検出器の出力データを含むデータベースと、種類が不明の対象物に前記光源からの光を照射し、得られた前記複数の光検出器の出力データを、前記データベースと照合し、前記種類が不明の対象物の種類を判別する処理装置とを備えるセンサ装置である。   The present invention relates to an optical sensor having a light source and a plurality of photodetectors that receive light emitted from the light source and specularly reflected by an object and diffusely reflected light, and a plurality of types that are known and different from each other. With respect to the object of the kind, it was acquired in advance when the incident direction of the light from the optical sensor was the first direction with respect to the object and the second direction orthogonal to the first direction. A database including output data of the plurality of photodetectors, irradiating light from the light source to an object of unknown type, and comparing the obtained output data of the plurality of photodetectors with the database, And a processing device that determines a type of an object whose type is unknown.

本発明の光学センサによれば、簡単な構成で精度良く対象物を特定することができる。   According to the optical sensor of the present invention, an object can be specified with high accuracy with a simple configuration.

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. 図1における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 in FIG. 面発光レーザアレイを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a surface emitting laser array. 記録紙への照射光の入射角θを説明するための図である。It is a figure for demonstrating incident angle (theta) of the irradiation light to a recording paper. 受光器13と受光器14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 the light receiver 13 and the light receiver. 受光器15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 the light receiver. 図7(A)は表面正反射光を説明するための図であり、図7(B)は表面拡散反射光を説明するための図であり、図7(C)は内部拡散反射光を説明するための図である。FIG. 7A is a diagram for explaining surface regular reflection light, FIG. 7B is a diagram for explaining surface diffuse reflection light, and FIG. 7C is a diagram explaining internal diffuse reflection light. It is a figure for doing. 偏光フィルタに入射する反射光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the reflected light which injects into a polarizing filter. 受光器14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 receiver. 受光器13及び受光器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 receiver 13 and the light receiver. 図11(A)及び図11(B)は、それぞれセンサ駆動機構を説明するための図である。FIG. 11A and FIG. 11B are diagrams for explaining the sensor driving mechanism. 図12(A)は第1の姿勢を説明するための図であり、図12(B)は第2の姿勢を説明するための図である。FIG. 12A is a diagram for explaining the first posture, and FIG. 12B is a diagram for explaining the second posture. 銘柄別出力レベルデータを説明するための図である。It is a figure for demonstrating brand-specific output level data. P個の検出位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating P detection positions. 第1の処理方法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 1st processing method. 第2の処理方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the 2nd processing method. 第3の処理方法を説明するためのフローチャート(その1)である。It is a flowchart (the 1) for demonstrating a 3rd processing method. 第3の処理方法を説明するためのフローチャート(その2)である。It is a flowchart (the 2) for demonstrating a 3rd processing method. 第4の処理方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the 4th processing method. 第3の姿勢を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a 3rd attitude | position. 第4の処理方法における銘柄別出力レベルデータを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the output level data according to brand in the 4th processing method. 角度βを説明するための図である。It is a figure for demonstrating angle (beta). 角度βと受光器15の受光量の変化率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 angle (beta) and the change rate of the light reception amount of the light receiver. 面発光レーザアレイの変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of a surface emitting laser array. 光学センサの変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of an optical sensor.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図23に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係るカラープリンタ2000の概略構成が示されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 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形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着装置2050、給紙コロ2054、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、光学センサ2245、センサ駆動機構2248(図1では図示省略、図11(A)及び図11(B)参照)及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multi-color printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes an optical scanning device 2010, four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), 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, paper discharge tray 2070, communication control device 2080, optical sensor 2245, sensor drive mechanism 2248 (in FIG. 1) Shows omitted, and a like FIGS. 11 (A) and 11 (B) refer) and a printer controller 2090 for totally controlling the above elements.

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.

プリンタ制御装置2090は、CPU、該CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリであるRAM、増幅回路、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置2090は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置2010に送る。   The printer 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 that is a working memory, an amplification circuit And an A / D conversion circuit for converting an analog signal into a digital signal. The printer 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.

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。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図1における面内で矢印方向に回転する。   Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. That is, the surface of each photoconductive drum is a surface to be scanned. Each photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the plane of FIG. 1 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、プリンタ制御装置2090からの多色の画像情報(ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報)に基づいて色毎に変調された光で、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。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 multi-color image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the printer 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. 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上に定着される。ここで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, thereby fixing the toner on the recording paper. The recording paper fixed here 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2245は、給紙トレイ2060内に収容されている記録紙の銘柄を特定するのに用いられる。   The optical sensor 2245 is used to specify the brand of recording paper stored in the paper feed tray 2060.

この光学センサ2245は、一例として図2に示されるように、光源10、コリメートレンズ12、3つの受光器(13、14、15)、偏光フィルタ16、及びこれらが収納される暗箱19などを有している。   As shown in FIG. 2 as an example, the optical sensor 2245 includes a light source 10, a collimating lens 12, three light receivers (13, 14, 15), a polarizing filter 16, and a dark box 19 in which these are stored. doing.

暗箱19は、金属製の箱部材、例えば、アルミニウム製の箱部材であり、外乱光及び迷光の影響を低減するため、表面に黒アルマイト処理が施されている。   The dark box 19 is a metal box member, for example, an aluminum box member, and has a black alumite treatment on the surface in order to reduce the influence of ambient light and stray light.

なお、ここでは、XYZ3次元直交座標系において、記録紙Mの表面に直交する方向をZ軸方向、記録紙Mの表面に平行な面をXY面として説明する。そして、光学センサ2245は、記録紙Mの+Z側に配置されているものとする。   Here, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction orthogonal to the surface of the recording paper M is described as the Z-axis direction, and the plane parallel to the surface of the recording paper M is described as the XY plane. The optical sensor 2245 is assumed to be disposed on the + Z side of the recording paper M.

光源10は、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、光源10は、面発光レーザアレイ(VCSELアレイ)を含んでいる。ここでは、一例として図3に示されるように、9個の発光部が2次元配列されている。   The light source 10 has a plurality of light emitting units. Each light emitting unit is a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). That is, the light source 10 includes a surface emitting laser array (VCSEL array). Here, as shown in FIG. 3 as an example, nine light emitting units are two-dimensionally arranged.

光源10は、記録紙Mに対してS偏光の直線偏光が照射されるように配置されている。また、光源10からの光の記録紙Mへの入射角θ(図4参照)は、80°である。   The light source 10 is arranged so that the recording paper M is irradiated with S-polarized linearly polarized light. Further, the incident angle θ (see FIG. 4) of the light from the light source 10 to the recording paper M is 80 °.

光源10は、プリンタ制御装置2090によって、点灯及び消灯される。   The light source 10 is turned on and off by the printer control device 2090.

図2に戻り、コリメートレンズ12は、光源10から射出された光の光路上に配置され、該光を略平行光とする。コリメートレンズ12を介した光は、暗箱19に設けられている開口部を通過して記録紙Mを照明する。なお、以下では、記録紙Mの表面における照明領域の中心を「照明中心」と略述する。また、コリメートレンズ12を介した光を「照射光」ともいう。   Returning to FIG. 2, the collimating lens 12 is disposed on the optical path of the light emitted from the light source 10 and makes the light substantially parallel light. The light passing through the collimating lens 12 passes through an opening provided in the dark box 19 and illuminates the recording paper M. Hereinafter, the center of the illumination area on the surface of the recording paper M is abbreviated as “illumination center”. Further, the light that has passed through the collimating lens 12 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 incident surface of the light beam incident on the illumination center is referred to as an incident surface on the recording paper. To do. That is, the plane including the illumination center and parallel to the XZ plane is the incident plane on the recording paper.

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)と同一の偏光方向をS偏光、それに直交する偏光方向を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 the same polarization direction as the incident light (S polarization in this case) in the incident plane is referred to as S polarization, and the polarization direction orthogonal thereto is referred to as P polarization.

偏光フィルタ16は、照明中心の+Z側に配置されている。この偏光フィルタ16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16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 16 is disposed on the + Z side of the illumination center. The polarizing filter 16 is a polarizing filter that transmits P-polarized light and shields S-polarized light. In place of the polarizing filter 16, a polarizing beam splitter having an equivalent function may be used.

受光器14は、偏光フィルタ16の+Z側に配置され、偏光フィルタ16を透過した光を受光する。ここでは、図5に示されるように、照明中心と偏光フィルタ16及び受光器14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 14 is disposed on the + Z side of the polarizing filter 16 and receives light transmitted through the polarizing filter 16. Here, as shown in FIG. 5, the angle ψ1 formed by the line L1 connecting the illumination center and the centers of the polarizing filter 16 and the light receiver 14 and the surface of the recording paper M is 90 °.

受光器13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、図5に示されるように、照明中心と受光器13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 13 is arranged on the + X side of the illumination center with respect to the X-axis direction. As shown in FIG. 5, the angle ψ2 formed by the line L2 connecting the illumination center and the center of the light receiver 13 and the surface of the recording paper M is 170 °.

光検出器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、図6に示されるように、照明中心と光検出器15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120°である。   The photodetector 15 is disposed on the + X side of the illumination center with respect to the X-axis direction. As shown in FIG. 6, the angle ψ3 formed by the line L3 connecting the illumination center and the center of the photodetector 15 and the surface of the recording paper M is 120 °.

光源10の中心と、照明中心と、偏光フィルタ16の中心と、各受光器の中心とは、ほぼ同一平面上に存在する。   The center of the light source 10, the center of illumination, the center of the polarizing filter 16, and the center of each light receiver are present on substantially the same plane.

ところで、記録紙を照明したときの記録紙から反射光は、記録紙の表面で反射された反射光と、記録紙の内部で反射された反射光と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とに分けて考えることができる。以下では、便宜上、記録紙の表面で正反射された反射光を「表面正反射光」、拡散反射された反射光を「表面拡散反射光」ともいう(図7(A)及び図7(B)参照)。   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. 7A and 7B). )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「内部拡散反射光」ともいう(図7(C)参照)。この内部拡散反射光も、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, reflected light from the inside of the recording paper is also referred to as “internal diffuse reflected light” (see FIG. 7C). Similar to the surface diffuse reflection light, the internal diffuse reflection light is also a reflection light that has been completely scattered and reflected, and the reflection direction can be considered to be isotropic.

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

そこで、偏光フィルタ16には、表面拡散反射光と内部拡散反射光が混在した反射光が入射する(図8参照)。   Therefore, reflected light in which surface diffuse reflected light and internal diffuse reflected light are mixed enters the polarizing filter 16 (see FIG. 8).

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16で遮光される。一方、内部拡散反射光は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16を透過する。すなわち、内部拡散反射光に含まれるP偏光成分が受光器14で受光される(図9参照)。なお、以下では、便宜上、内部拡散反射光に含まれるP偏光成分を「P偏光内部拡散反射光」ともいう。また、内部拡散反射光に含まれるS偏光成分を「S偏光内部拡散反射光」ともいう。   Since the surface diffuse reflection light is the same S-polarized light as the incident light, it is shielded by the polarization filter 16. On the other hand, since the internally diffuse reflected light contains both S-polarized light and P-polarized light, the P-polarized light component is transmitted through the polarizing filter 16. That is, the P-polarized component contained in the internally diffuse reflected light is received by the light receiver 14 (see FIG. 9). Hereinafter, for convenience, the P-polarized component included in the internally diffuse reflected light is also referred to as “P-polarized internally diffuse reflected light”. Further, the S-polarized component contained in the internally diffuse reflected light is also referred to as “S-polarized internally diffuse reflected light”.

P偏光内部拡散反射光の光量は、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偏光内部拡散反射光の光量が、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 internal diffuse reflected light has a correlation with the thickness and density of the recording paper. This is because the amount of P-polarized internal diffuse reflected light depends on the path length when passing through the fibers of the recording paper.

受光器13には、表面正反射光と表面拡散反射光と内部拡散反射光とが混在する反射光が入射する。表面正反射光の光量に比べて表面拡散反射光及び内部拡散反射光の光量は非常に小さいので、受光器13の受光光量は、表面正反射光の光量であるとみなすことができる(図10参照)。   Reflected light, which is a mixture of surface regular reflection light, surface diffuse reflection light, and internal diffuse reflection light, enters the light receiver 13. Since the light amount of the surface diffuse reflection light and the internal diffuse reflection light is very small compared to the light amount of the surface regular reflection light, the light reception light amount of the light receiver 13 can be regarded as the light amount of the surface regular reflection light (FIG. 10). reference).

受光器15には、表面拡散反射光と内部拡散反射光とが混在する反射光が入射する。表面拡散反射光の光量に比べて内部拡散反射光の光量は非常に小さいので、受光器15の受光光量は、表面拡散反射光の光量であるとみなすことができる(図10参照)。   Reflected light in which surface diffuse reflection light and internal diffuse reflection light are mixed is incident on the light receiver 15. Since the amount of internal diffuse reflected light is very small compared to the amount of surface diffuse reflected light, the amount of light received by the light receiver 15 can be regarded as the amount of surface diffuse reflected light (see FIG. 10).

各受光器は、それぞれ受光光量に対応する電気信号(光電変換信号)をプリンタ制御装置2090に出力する。   Each light receiver outputs an electrical signal (photoelectric conversion signal) corresponding to the amount of received light to the printer control device 2090.

センサ駆動機構2248は、光学センサ2245をZ軸まわりに回動させるとともに、記録紙Mの長手方向に沿って移動させる。以下では、便宜上、記録紙Mの長手方向をL方向とし、短手方向をW方向とする。   The sensor driving mechanism 2248 rotates the optical sensor 2245 around the Z axis and moves it along the longitudinal direction of the recording paper M. In the following, for the sake of convenience, the longitudinal direction of the recording paper M is the L direction, and the short direction is the W direction.

このセンサ駆動機構2248は、一例として図11(A)及び図11(B)に示されるように、ベース2248a、シャフト2248b、ガイド2248c、第1モータ2248d、テーブル2248e、テーブル軸2248f、第2モータ2248gなどを有している。   As shown in FIG. 11A and FIG. 11B as an example, the sensor drive mechanism 2248 includes a base 2248a, a shaft 2248b, a guide 2248c, a first motor 2248d, a table 2248e, a table shaft 2248f, and a second motor. 2248g.

ベース2248aは、矩形形状の板状部材であり、+W側端部にシャフト2248bが挿入されるねじ穴を有し、−W側端部にガイド2248cが挿入される貫通孔を有し、中央部にテーブル軸2248fが挿入される貫通孔を有している。   The base 2248a is a rectangular plate-shaped member having a screw hole into which the shaft 2248b is inserted at the + W side end portion, a through hole into which the guide 2248c is inserted at the −W side end portion, and a central portion. Has a through hole into which the table shaft 2248f is inserted.

シャフト2248bは、L方向を長手方向とする丸棒であり、表面にねじ山が形成されている。ガイド2248cは、L方向を長手方向とする丸棒である。シャフト2248bとガイド2248cは、W方向に関して離れて配置されている。第1モータ2248dは、シャフト2248bを回転させるためのモータである。   The shaft 2248b is a round bar whose longitudinal direction is the L direction, and a thread is formed on the surface. The guide 2248c is a round bar whose longitudinal direction is the L direction. The shaft 2248b and the guide 2248c are arranged apart from each other in the W direction. The first motor 2248d is a motor for rotating the shaft 2248b.

テーブル2248eは、円板状部材であり、−Z側の面に光学センサ2245が取り付けられる。テーブル軸2248fは、テーブル2248eの+Z側の面の中央に取り付けられている。第2モータ2248gは、テーブル軸2248fを回転させるためのモータである。   The table 2248e is a disk-shaped member, and the optical sensor 2245 is attached to the surface on the −Z side. The table shaft 2248f is attached to the center of the + Z side surface of the table 2248e. The second motor 2248g is a motor for rotating the table shaft 2248f.

第1モータ2248d及び第2モータ2248gは、いずれもプリンタ制御装置2090によって駆動される。第1モータ2248dが駆動されると、ベース2248aがL方向に沿って移動し、それとともに、光学センサ2245もL方向に沿って移動する。第2モータ2248gが駆動されると、テーブル2248eがテーブル軸2248fまわりに回動し、それとともに、光学センサ2245もZ軸まわりに回動する。   Both the first motor 2248d and the second motor 2248g are driven by the printer control device 2090. When the first motor 2248d is driven, the base 2248a moves along the L direction, and the optical sensor 2245 also moves along the L direction. When the second motor 2248g is driven, the table 2248e rotates around the table shaft 2248f, and at the same time, the optical sensor 2245 also rotates around the Z axis.

そして、図12(A)に示されるように、光学センサ2245のX軸方向と記録紙MのL方向とが平行となるときの光学センサ2245の回動状態を「第1の姿勢」といい、図12(B)に示されるように、光学センサ2245のY軸方向と記録紙MのL方向とが平行となるときの光学センサ2245の回動状態を「第2の姿勢」という。   Then, as shown in FIG. 12A, the rotation state of the optical sensor 2245 when the X-axis direction of the optical sensor 2245 and the L direction of the recording paper M are parallel is referred to as a “first posture”. As shown in FIG. 12B, the rotation state of the optical sensor 2245 when the Y-axis direction of the optical sensor 2245 and the L direction of the recording paper M are parallel is referred to as a “second posture”.

本実施形態では、予め、カラープリンタ2000が対応可能な複数銘柄の記録紙について、流れ目方向がL方向と一致するようにして、光学センサ2245の各受光器の出力レベルを、第1の姿勢及び第2の姿勢のそれぞれで取得している。この取得結果は、「銘柄別出力レベルデータ」としてプリンタ制御装置2090のROMに格納されている。   In the present embodiment, the output level of each light receiver of the optical sensor 2245 is set to the first posture in advance so that the flow direction coincides with the L direction for a plurality of brands of recording paper that the color printer 2000 can handle. And in each of the second postures. This acquisition result is stored in the ROM of the printer control apparatus 2090 as “brand-specific output level data”.

ここで、第1の姿勢での受光器13の出力レベルをS1H、受光器14の出力レベルをS2H、受光器15の出力レベルをS3Hとし、第2の姿勢での受光器13の出力レベルをS1V、受光器14の出力レベルをS2V、受光器15の出力レベルをS3Vとする(図13参照)。   Here, the output level of the light receiver 13 in the first posture is S1H, the output level of the light receiver 14 is S2H, the output level of the light receiver 15 is S3H, and the output level of the light receiver 13 in the second posture is S1V, the output level of the light receiver 14 is S2V, and the output level of the light receiver 15 is S3V (see FIG. 13).

プリンタ制御装置2090は、カラープリンタ2000の電源が入れられたとき、及び給紙トレイ2060に記録紙が供給されたときなどに、記録紙の紙種判別処理を行う。紙種判別処理としては、種々の処理方法が考えられる。ここでは、4つの処理方法(第1の処理方法〜第4の処理方法)について以下に説明する。なお、記録紙Mにおける互いにL方向に関する位置が異なるP(Pは自然数)個の位置を検出位置とする(図14参照)。   The printer control device 2090 performs a paper type discrimination process for the recording paper when the color printer 2000 is turned on and when the recording paper is supplied to the paper feed tray 2060. Various processing methods are conceivable as the paper type discrimination process. Here, four processing methods (first processing method to fourth processing method) will be described below. Note that P positions (P is a natural number) having different positions in the L direction on the recording paper M are set as detection positions (see FIG. 14).

1.第1の処理方法
第1の処理方法について図15のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、第1の処理方法の際にプリンタ制御装置2090のCPUによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
1. First Processing Method The first processing method will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart corresponds to a series of processing algorithms executed by the CPU of the printer control apparatus 2090 during the first processing method.

最初のステップS401では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245を第1の姿勢に回動させる。   In the first step S401, the optical sensor 2245 is rotated to the first posture via the sensor driving mechanism 2248.

次のステップS403では、検出位置を特定するための値が格納される変数mに初期値1をセットする。   In the next step S403, an initial value 1 is set to a variable m in which a value for specifying the detection position is stored.

次のステップS405では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245をm番目の検出位置に移動させる。   In the next step S405, the optical sensor 2245 is moved to the mth detection position via the sensor driving mechanism 2248.

次のステップS407では、光学センサ2245の光源10を点灯させる。   In the next step S407, the light source 10 of the optical sensor 2245 is turned on.

次のステップS409では、各受光器の出力信号を取得し、RAMに保存する。   In the next step S409, the output signal of each light receiver is acquired and stored in the RAM.

次のステップS411では、光学センサ2245の光源10を消灯させる。   In the next step S411, the light source 10 of the optical sensor 2245 is turned off.

次のステップS413では、変数mの値がP以上か否かを判断する。変数mの値がP未満であれば、ここでの判断は否定されステップS415に移行する。   In the next step S413, it is determined whether or not the value of the variable m is P or more. If the value of the variable m is less than P, the determination here is denied and the process proceeds to step S415.

このステップS415では、変数mの値を+1する。そして、上記ステップS405に戻る。   In step S415, the value of the variable m is incremented by one. Then, the process returns to step S405.

以下、ステップS413での判断が肯定されるまで、ステップS405〜ステップS415の処理を繰り返す。   Thereafter, the processes in steps S405 to S415 are repeated until the determination in step S413 is affirmed.

変数mの値がP以上になると、ステップS413での判断は肯定されステップS417に移行する。   When the value of the variable m becomes P or more, the determination in step S413 is affirmed and the process proceeds to step S417.

このステップS417では、受光器毎に、P個の出力レベルを平均化する。受光器13の出力レベルの平均値をS1'、受光器14の出力レベルの平均値をS2'、受光器15の出力レベルの平均値をS3'とする。   In this step S417, P output levels are averaged for each light receiver. The average value of the output level of the light receiver 13 is S1 ′, the average value of the output level of the light receiver 14 is S2 ′, and the average value of the output level of the light receiver 15 is S3 ′.

次のステップS419では、プリンタ制御装置2090のROMに格納されている銘柄別出力レベルデータを参照し、各銘柄について、次の(1)式を用いて適合率RHを算出し、次の(2)式を用いて適合率RVを算出する。   In the next step S419, with reference to the brand-specific output level data stored in the ROM of the printer control device 2090, the precision ratio RH is calculated for each brand using the following equation (1). The precision RV is calculated using the equation

Figure 2017215331
Figure 2017215331

次のステップS421では、各銘柄について算出された適合率RH及び適合率RVにおいて、適合率RH及び適合率RVのいずれかが最大となる銘柄を抽出し、該抽出された銘柄を記録紙Mの銘柄とする。   In the next step S421, a brand having a maximum of the precision ratio RH or the precision ratio RV is extracted from the precision ratio RH and the precision ratio RV calculated for each brand, and the extracted brand is recorded on the recording paper M. A brand.

次のステップS423では、特定された記録紙Mの銘柄をRAMに保存する。そして、第1の処理方法を終了する。   In the next step S423, the specified brand of recording paper M is stored in the RAM. Then, the first processing method ends.

2.第2の処理方法
第2の処理方法について図16のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、第2の処理方法の際にプリンタ制御装置2090のCPUによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
2. Second Processing Method The second processing method will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart corresponds to a series of processing algorithms executed by the CPU of the printer control apparatus 2090 during the second processing method.

第2の処理方法は、上記第1の処理方法におけるステップS401のみが、ステップS401’に変更されたものである。   In the second processing method, only step S401 in the first processing method is changed to step S401 '.

このステップS401’では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245を第2の姿勢に回動させる。以下は、上記第1の処理方法と同じである。   In step S401 ', the optical sensor 2245 is rotated to the second posture via the sensor driving mechanism 2248. The following is the same as the first processing method.

すなわち、第2の処理方法は、上記第1の処理方法に対して光学センサ2245の姿勢のみが異なっている。   That is, the second processing method differs from the first processing method only in the attitude of the optical sensor 2245.

3.第3の処理方法
第3の処理方法について図17及び図18のフローチャートを用いて説明する。これらのフローチャートは、第3の処理方法の際にプリンタ制御装置2090のCPUによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。
3. Third Processing Method The third processing method will be described with reference to the flowcharts of FIGS. These flowcharts correspond to a series of processing algorithms executed by the CPU of the printer control apparatus 2090 during the third processing method.

最初のステップS501では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245を第1の姿勢に回動させる。   In the first step S501, the optical sensor 2245 is rotated to the first posture via the sensor driving mechanism 2248.

次のステップS503では、検出位置を特定するための値が格納される変数mに初期値1をセットする。   In the next step S503, an initial value 1 is set in a variable m in which a value for specifying the detection position is stored.

次のステップS505では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245をm番目の検出位置に移動させる。   In the next step S505, the optical sensor 2245 is moved to the mth detection position via the sensor driving mechanism 2248.

次のステップS507では、光学センサ2245の光源10を点灯させる。   In the next step S507, the light source 10 of the optical sensor 2245 is turned on.

次のステップS509では、各受光器の出力信号を取得し、RAMに保存する。   In the next step S509, the output signal of each light receiver is acquired and stored in the RAM.

次のステップS511では、光学センサ2245の光源10を消灯させる。   In the next step S511, the light source 10 of the optical sensor 2245 is turned off.

次のステップS513では、変数mの値がP以上か否かを判断する。変数mの値がP未満であれば、ここでの判断は否定されステップS515に移行する。   In the next step S513, it is determined whether or not the value of the variable m is P or more. If the value of the variable m is less than P, the determination here is denied and the process proceeds to step S515.

このステップS515では、変数mの値を+1する。そして、上記ステップS505に戻る。   In step S515, the value of the variable m is incremented by one. Then, the process returns to step S505.

以下、ステップS513での判断が肯定されるまで、ステップS505〜ステップS515の処理を繰り返す。   Thereafter, the processes in steps S505 to S515 are repeated until the determination in step S513 is positive.

変数mの値がP以上になると、ステップS513での判断は肯定されステップS521に移行する。   When the value of the variable m becomes P or more, the determination in step S513 is affirmed and the process proceeds to step S521.

このステップS521では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245を第2の姿勢に回動させる。   In step S521, the optical sensor 2245 is rotated to the second posture via the sensor driving mechanism 2248.

次のステップS523では、検出位置を特定するための値が格納される変数mに初期値1をセットする。   In the next step S523, an initial value 1 is set in a variable m in which a value for specifying the detection position is stored.

次のステップS525では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245をm番目の検出位置に移動させる。   In the next step S525, the optical sensor 2245 is moved to the mth detection position via the sensor driving mechanism 2248.

次のステップS527では、光学センサ2245の光源10を点灯させる。   In the next step S527, the light source 10 of the optical sensor 2245 is turned on.

次のステップS529では、各受光器の出力信号を取得し、RAMに保存する。   In the next step S529, the output signal of each light receiver is acquired and stored in the RAM.

次のステップS531では、光学センサ2245の光源10を消灯させる。   In the next step S531, the light source 10 of the optical sensor 2245 is turned off.

次のステップS533では、変数mの値がP以上か否かを判断する。変数mの値がP未満であれば、ここでの判断は否定されステップS535に移行する。   In the next step S533, it is determined whether or not the value of the variable m is P or more. If the value of the variable m is less than P, the determination here is denied and the process proceeds to step S535.

このステップS535では、変数mの値を+1する。そして、上記ステップS525に戻る。   In step S535, the value of the variable m is incremented by one. Then, the process returns to step S525.

以下、ステップS533での判断が肯定されるまで、ステップS525〜ステップS535の処理を繰り返す。   Thereafter, the processes in steps S525 to S535 are repeated until the determination in step S533 is affirmed.

変数mの値がP以上になると、ステップS533での判断は肯定されステップS551に移行する。   When the value of the variable m becomes P or more, the determination in step S533 is affirmed and the process proceeds to step S551.

このステップS551では、光学センサ2245が第1の姿勢のときに得られた受光器毎のP個の出力レベルを平均化する。受光器13の出力レベルの平均値をS1H'、受光器14の出力レベルの平均値をS2H'、受光器15の出力レベルの平均値をS3H'とする。   In step S551, the P output levels for each light receiver obtained when the optical sensor 2245 is in the first posture are averaged. The average value of the output level of the light receiver 13 is S1H ′, the average value of the output level of the light receiver 14 is S2H ′, and the average value of the output level of the light receiver 15 is S3H ′.

次のステップS553では、光学センサ2245が第2の姿勢のときに得られた受光器毎のP個の出力レベルを平均化する。受光器13の出力レベルの平均値をS1V'、受光器14の出力レベルの平均値をS2V'、受光器15の出力レベルの平均値をS3V'とする。   In the next step S553, the P output levels for each light receiver obtained when the optical sensor 2245 is in the second posture are averaged. The average value of the output level of the light receiver 13 is S1V ′, the average value of the output level of the light receiver 14 is S2V ′, and the average value of the output level of the light receiver 15 is S3V ′.

次のステップS555では、プリンタ制御装置2090のROMに格納されている銘柄別出力レベルデータを参照し、各銘柄について、次の(3)式を用いて適合率RHを算出し、次の(4)式を用いて適合率RVを算出し、次の(5)式を用いて適合率RH’を算出し、次の(6)式を用いて適合率RV’を算出する。   In the next step S555, the output level data classified by brand stored in the ROM of the printer control device 2090 is referred to, and the precision RH is calculated for each brand using the following equation (3). ) Is used to calculate the relevance ratio RV, the following expression (5) is used to calculate the relevance ratio RH ′, and the following expression (6) is used to calculate the relevance ratio RV ′.

Figure 2017215331
Figure 2017215331

次のステップS557では、各銘柄について算出された適合率RH、適合率RV、適合率RH’、適合率RV’において、RH×RV及びRH’×RV’のいずれかが最大となる銘柄を抽出し、該抽出された銘柄を記録紙Mの銘柄とする。   In the next step S557, in the relevance rate RH, the relevance rate RV, the relevance rate RH ′, and the relevance rate RV ′ calculated for each issue, the issue with which RH × RV or RH ′ × RV ′ is maximized is extracted. The extracted brand is used as the brand of the recording paper M.

次のステップS559では、特定された記録紙Mの銘柄をRAMに保存する。そして、第3処理方法を終了する。   In the next step S559, the specified brand of the recording paper M is stored in the RAM. Then, the third processing method ends.

4.第4の処理方法
第4の処理方法について図19のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、第4の処理方法の際にプリンタ制御装置2090のCPUによって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。なお、図20に示されるように、光学センサ2245のX軸方向と記録紙MのL方向とのなす角度がα(0<α<90)となるときの光学センサ2245の回動状態を「第3の姿勢」という。そして、銘柄別出力レベルデータに、第3の姿勢での受光器13の出力レベルS1A、受光器14の出力レベルS2A、受光器15の出力レベルS3Aが含まれているものとする(図21参照)。ここでは、一例としてα=45°としているが、これに限定されるものではない。
4). Fourth Processing Method The fourth processing method will be described with reference to the flowchart in FIG. This flowchart corresponds to a series of processing algorithms executed by the CPU of the printer control apparatus 2090 during the fourth processing method. As shown in FIG. 20, the rotation state of the optical sensor 2245 when the angle between the X-axis direction of the optical sensor 2245 and the L direction of the recording paper M is α (0 <α <90). "Third posture". The brand-specific output level data includes the output level S1A of the light receiver 13 in the third posture, the output level S2A of the light receiver 14, and the output level S3A of the light receiver 15 (see FIG. 21). ). Here, α = 45 ° is set as an example, but the present invention is not limited to this.

最初のステップS601では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245を第3の姿勢に回動させる。   In the first step S601, the optical sensor 2245 is rotated to the third posture via the sensor driving mechanism 2248.

次のステップS603では、検出位置を特定するための値が格納される変数mに初期値1をセットする。   In the next step S603, an initial value 1 is set in a variable m in which a value for specifying the detection position is stored.

次のステップS605では、センサ駆動機構2248を介して、光学センサ2245をm番目の検出位置に移動させる。   In the next step S605, the optical sensor 2245 is moved to the mth detection position via the sensor driving mechanism 2248.

次のステップS607では、光学センサ2245の光源10を点灯させる。   In the next step S607, the light source 10 of the optical sensor 2245 is turned on.

次のステップS609では、各受光器の出力信号を取得し、RAMに保存する。   In the next step S609, the output signal of each light receiver is acquired and stored in the RAM.

次のステップS611では、光学センサ2245の光源10を消灯させる。   In the next step S611, the light source 10 of the optical sensor 2245 is turned off.

次のステップS613では、変数mの値がP以上か否かを判断する。変数mの値がP未満であれば、ここでの判断は否定されステップS615に移行する。   In the next step S613, it is determined whether or not the value of the variable m is P or more. If the value of the variable m is less than P, the determination here is denied and the process proceeds to step S615.

このステップS615では、変数mの値を+1する。そして、上記ステップS605に戻る。   In step S615, the value of the variable m is incremented by one. Then, the process returns to step S605.

以下、ステップS613での判断が肯定されるまで、ステップS605〜ステップS615の処理を繰り返す。   Thereafter, the processes in steps S605 to S615 are repeated until the determination in step S613 is positive.

変数mの値がP以上になると、ステップS613での判断は肯定されステップS617に移行する。   When the value of the variable m becomes P or more, the determination in step S613 is affirmed and the process proceeds to step S617.

このステップS617では、受光器毎に、P個の出力レベルを平均化する。受光器13の出力レベルの平均値をS1”、受光器14の出力レベルの平均値をS2”、受光器15の出力レベルの平均値をS3”とする。   In this step S617, P output levels are averaged for each light receiver. The average value of the output level of the light receiver 13 is S1 ″, the average value of the output level of the light receiver 14 is S2 ″, and the average value of the output level of the light receiver 15 is S3 ″.

次のステップS619では、プリンタ制御装置2090のROMに格納されている銘柄別出力レベルデータを参照し、各銘柄について、次の(7)式を用いて適合率RHを算出し、次の(8)式を用いて適合率RVを算出し、次の(9)式を用いてRAを算出する。   In the next step S619, with reference to the brand-specific output level data stored in the ROM of the printer control device 2090, for each brand, the relevance ratio RH is calculated using the following equation (7). ) Is used to calculate the relevance ratio RV, and the following equation (9) is used to calculate RA.

Figure 2017215331
Figure 2017215331

次のステップS621では、各銘柄について算出された適合率RH、適合率RV及び適合率RAについて、いずれかが最大となる銘柄を抽出し、該抽出された銘柄を記録紙Mの銘柄とする。   In the next step S621, a brand having a maximum value among the precision ratio RH, precision ratio RV and precision ratio RA calculated for each brand is extracted, and the extracted brand is used as a brand of the recording paper M.

次のステップS623では、特定された記録紙Mの銘柄をRAMに保存する。そして、第4の処理方法を終了する。   In the next step S623, the specified brand of recording paper M is stored in the RAM. Then, the fourth processing method ends.

プリンタ制御装置2090は、ユーザからの印刷ジョブ要求を受け取ると、RAMに保存されている記録紙の銘柄を読み出し、該記録紙の銘柄に最適な現像条件及び転写条件を、現像・転写テーブルから求める。   Upon receiving a print job request from the user, the printer control device 2090 reads the recording paper brand stored in the RAM, and obtains the development conditions and transfer conditions optimum for the recording paper brand from the development / transfer table. .

そして、プリンタ制御装置2090は、最適な現像条件及び転写条件に応じて各ステーションの現像装置及び転写装置を制御する。例えば、転写電圧やトナー量を制御する。これにより、高い品質の画像が記録紙に形成される。   Then, the printer control device 2090 controls the developing device and the transfer device at each station in accordance with the optimum development 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.

ところで、記録紙には、その製造方法に起因して、該記録紙を構成する繊維の配向が生じている。この繊維の配向は、「流れ目」とも呼ばれており、製造工程における記録紙の流れる方向に沿うように形成されている。そこで、同じ記録紙であっても、照射光の入射方向が異なると、その反射特性が異なることがある。ここで、図22に示されるように、記録紙Mの表面に直交する面に正射影したときの照射光の入射方向とL方向とのなす角度をβ(°)とする。   By the way, in the recording paper, orientation of fibers constituting the recording paper is generated due to the manufacturing method. This fiber orientation is also called “flow line”, and is formed so as to follow the flow direction of the recording paper in the manufacturing process. Therefore, even with the same recording paper, the reflection characteristics may differ if the incident direction of the irradiation light is different. Here, as shown in FIG. 22, an angle formed by the incident direction of the irradiation light and the L direction when orthogonally projected onto a surface orthogonal to the surface of the recording paper M is β (°).

図23には、互いに銘柄が異なる複数の記録紙について、角度βと受光器15における受光量の変化率(%)との関係が示されている。銘柄Aでは流れ目の方向がL方向に平行であり、銘柄B、C、Dでは、流れ目の方向がL方向に直交している。図23によると、銘柄Aでは、角度βが90°近傍で受光量が最大値となっており、銘柄B、C、Dでは、角度βが90°近傍で受光量が最小値となっている。これは、入射面が流れ目方向に対して平行な場合は、記録紙表面での拡散反射が最も小さく、入射面が流れ目方向に対して直交する場合は、記録紙表面での拡散反射が最も大きくなることを示している。   FIG. 23 shows the relationship between the angle β and the change rate (%) of the amount of light received by the light receiver 15 for a plurality of recording papers having different brands. In the brand A, the flow direction is parallel to the L direction, and in the brands B, C, and D, the flow direction is orthogonal to the L direction. According to FIG. 23, in the brand A, the received light amount is the maximum when the angle β is around 90 °, and in the brands B, C, and D, the received light amount is the minimum value when the angle β is around 90 °. . This is because the diffuse reflection on the recording paper surface is the smallest when the incident surface is parallel to the flow direction, and the diffuse reflection on the recording paper surface is when the incident surface is orthogonal to the flow direction. It shows that it becomes the largest.

本実施形態では、銘柄別出力レベルデータに、入射面がL方向に平行な場合の各受光器の出力レベルと、入射面がL方向に直交する場合の各受光器の出力レベルとが含まれているため、判別対象の記録紙Mの銘柄と流れ目方向の両方を同時に求めることができる。   In this embodiment, the output level data for each brand includes the output level of each light receiver when the incident surface is parallel to the L direction and the output level of each light receiver when the incident surface is orthogonal to the L direction. Therefore, both the brand and the flow direction of the recording paper M to be discriminated can be obtained simultaneously.

例えば、上記第1の処理方法において、適合率RHが最大となった場合は、流れ目方向がL方向に平行であり、適合率RVが最大となった場合は、流れ目方向がL方向に直交していると判断することができる。   For example, in the first processing method, when the relevance ratio RH is the maximum, the flow direction is parallel to the L direction, and when the relevance ratio RV is the maximum, the flow direction is the L direction. It can be determined that they are orthogonal.

また、上記第2の処理方法においても、適合率RHが最大となった場合は、流れ目方向がL方向に平行であり、適合率RVが最大となった場合は、流れ目方向がL方向に直交していると判断することができる。   Also in the second processing method, when the relevance ratio RH is maximum, the flow direction is parallel to the L direction, and when the relevance ratio RV is maximum, the flow direction is L direction. Can be determined to be orthogonal.

また、上記第3の処理方法において、RH×RVが最大となった場合は、流れ目方向がL方向に平行であり、RH’×RV’が最大となった場合は、流れ目方向がL方向に直交していると判断することができる。   In the third processing method, when RH × RV is maximum, the flow direction is parallel to the L direction, and when RH ′ × RV ′ is maximum, the flow direction is L. It can be determined that the direction is orthogonal to the direction.

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るカラープリンタ2000では、プリンタ制御装置2090によって、本発明の処理装置及び調整装置が構成され、銘柄別出力レベルデータによって本発明のデータベースが構成されている。   As is clear from the above description, in the color printer 2000 according to the present embodiment, the printer control device 2090 constitutes the processing device and the adjustment device of the present invention, and the database of the present invention is composed of the brand-specific output level data. ing.

以上説明したように、本実施形態に係る光学センサ2245によると、光源10、コリメートレンズ12、3つの受光器(13、14、15)、偏光フィルタ16、及び暗箱19などを有している。   As described above, the optical sensor 2245 according to this embodiment includes the light source 10, the collimating lens 12, the three light receivers (13, 14, 15), the polarizing filter 16, the dark box 19, and the like.

光源10はS偏光を射出し、受光器13は、表面正反射光を主として受光し、受光器14は、内部拡散反射光に含まれるP偏光成分を受光し、受光器15は、表面拡散反射光を主として受光するように配置されている。   The light source 10 emits S-polarized light, the light receiver 13 mainly receives the regular specular reflection light, the light receiver 14 receives the P-polarized component included in the internal diffuse reflection light, and the light receiver 15 reflects the surface diffuse reflection. It arrange | positions so that light may mainly be received.

また、プリンタ制御装置2090のROMには、光学センサ2245が第1の姿勢のとき及び第2の姿勢のときに、銘柄が分かっている複数種類の記録紙について予め実測された各受光器の出力レベルが銘柄別出力レベルデータとして格納されている。   Further, the ROM of the printer control device 2090 outputs the outputs of the respective light receivers measured in advance for a plurality of types of recording paper whose brands are known when the optical sensor 2245 is in the first posture and the second posture. The level is stored as output level data for each brand.

そして、プリンタ制御装置2090は、カラープリンタ2000の電源が入れられたとき、及び給紙トレイ2060に記録紙が供給されたときなどに、記録紙の紙種判別処理を行う。この紙種判別処理では、プリンタ制御装置2090は、判別対象の記録紙Mに光源10からの光を照射し、各受光器の出力レベルを求めた後、銘柄別出力レベルデータを参照して、銘柄毎に適合率RH及び適合率RVを算出し、いずれかが最大値となる銘柄を記録紙Mの銘柄としている。   Then, the printer control device 2090 performs a paper type discrimination process of the recording paper when the color printer 2000 is turned on or when the recording paper is supplied to the paper feed tray 2060. In this paper type discrimination process, the printer control device 2090 irradiates the recording paper M to be discriminated with light from the light source 10, obtains the output level of each light receiver, and then refers to the output level data by brand. The matching rate RH and the matching rate RV are calculated for each brand, and the brand having the maximum value is used as the brand of the recording paper M.

この場合、流れ目方向を考慮した紙種判別が行われるため、従来よりも精度良く紙種判別を行うことができる。なお、従来の紙種判別処理では、流れ目方向に関して全く考慮されていなかった。   In this case, since the paper type is determined in consideration of the flow direction, the paper type can be determined with higher accuracy than in the past. In the conventional paper type discrimination process, the flow direction is not considered at all.

また、本実施形態では、光源として面発光レーザアレイを用いているため、直線偏光の照射光を得るための偏光フィルタが不要である。さらに、面発光レーザアレイでは、従来用いられてきたLED等では困難であった複数の発光部の高密度な集積化が可能となる。この場合は、複数の発光部を有する小型の光源が実現できる。また、コリメートレンズの光軸付近に全てのレーザ光を集中させることができるため、入射角を一定にして複数の光を略平行にすることが可能となる。この場合は、安価なコリメート光学系を用いることができる。そこで、光学センサの小型化及び低コスト化を図ることができる。   In this embodiment, since a surface emitting laser array is used as a light source, a polarizing filter for obtaining linearly polarized irradiation light is not necessary. Furthermore, in the surface emitting laser array, it is possible to integrate a plurality of light emitting portions at a high density, which has been difficult with a conventionally used LED or the like. In this case, a small light source having a plurality of light emitting units can be realized. Further, since all the laser light can be concentrated in the vicinity of the optical axis of the collimating lens, it is possible to make a plurality of lights substantially parallel with a constant incident angle. In this case, an inexpensive collimating optical system can be used. Therefore, it is possible to reduce the size and cost of the optical sensor.

また、プリンタ制御装置2090は、面発光レーザアレイの複数の発光部を同時に点灯させている。このため、内部拡散反射光のP偏光成分の光量を増加させることができる。   In addition, the printer control device 2090 turns on a plurality of light emitting units of the surface emitting laser array at the same time. For this reason, the light quantity of the P-polarized component of the internal diffuse reflected light can be increased.

そこで、光学センサ2245では、従来は微弱で分離することが困難であった記録紙内部からの反射光を高精度で分離することができる。記録紙内部からの反射光は、記録紙の内部状態に関する情報を含んでいる。   Therefore, the optical sensor 2245 can separate the reflected light from the inside of the recording paper with high accuracy, which was conventionally weak and difficult to separate. The reflected light from the inside of the recording paper includes information regarding the internal state of the recording paper.

そして、プリンタ制御装置2090は、3つの受光器の出力信号から記録紙の銘柄を特定している。すなわち、記録紙の内部状態に関する情報を加味することにより、紙種の判別レベルを、従来困難であった銘柄のレベルまで向上させている。   Then, the printer control device 2090 identifies the brand of the recording paper from the output signals of the three light receivers. That is, by taking into account information relating to the internal state of the recording paper, the paper type discrimination level is improved to a brand level that has been difficult in the past.

また、複数種類のセンサを組み合わせることなく、簡潔な部品構成であるため、低コストで、小型の光学センサを実現することができる。   Moreover, since it is a simple component structure without combining a plurality of types of sensors, a small optical sensor can be realized at low cost.

そこで、光学センサ2245によると、簡単な構成で精度良く対象物を特定することができる。   Therefore, according to the optical sensor 2245, the object can be specified with high accuracy with a simple configuration.

そして、本実施形態に係るカラープリンタ2000は、光学センサ2245を備えているため、結果として、高コスト化及び大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる。さらに従来の手動で設定しなければならない煩わしさや設定ミスによる印刷の失敗が解消される。   Since the color printer 2000 according to this embodiment includes the optical sensor 2245, as a result, a high-quality image can be formed without increasing the cost and size. Furthermore, the troublesome printing that has to be manually set and the printing failure due to setting mistakes are eliminated.

なお、上記実施形態では、紙種判別処理として、4つの処理方法(第1の処理方法〜第4の処理方法)について説明したが、これらに限定されるものではない。   In the above embodiment, four processing methods (first processing method to fourth processing method) have been described as the paper type determination processing, but the present invention is not limited to these.

また、上記実施形態では、検出位置が複数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い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where there exist multiple detection positions, it is not limited to this.

また、上記実施形態において、第4の処理方法におけるS1A、S2A、S3Aは、実測値であっても良いが、各受光器の出力レベルと角度βとの関係を、例えば正弦波状の曲線で近似し、該近似曲線を用いた算出値であっても良い。   In the above embodiment, S1A, S2A, and S3A in the fourth processing method may be actually measured values. However, the relationship between the output level of each light receiver and the angle β is approximated by, for example, a sinusoidal curve. However, it may be a calculated value using the approximate curve.

また、上記実施形態では、記録紙の銘柄に基づいて、最適な現像条件及び転写条件を設定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。記録紙の銘柄及び流れ目方向の少なくとも一方に基づいて、最適な現像条件及び転写条件を設定すれば良い。   In the above-described embodiment, the case where the optimum development condition and transfer condition are set based on the brand of the recording paper has been described. However, the present invention is not limited to this. The optimum development condition and transfer condition may be set based on at least one of the brand of the recording paper and the flow direction.

また、上記実施形態において、プリンタ制御装置2090のCPUによるプログラムに従う処理の少なくとも一部をハードウェアによって構成することとしても良いし、あるいは全てをハードウェアによって構成することとしても良い。   In the above embodiment, at least a part of the processing according to the program by the CPU of the printer control device 2090 may be configured by hardware, or all may be configured by hardware.

また、上記実施形態では、センサ駆動機構2248が、ベース2248a、シャフト2248b、ガイド2248c、第1モータ2248d、テーブル2248e、テーブル軸2248f、第2モータ2248gなどから構成され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-described embodiment, the case where the sensor driving mechanism 2248 includes the base 2248a, the shaft 2248b, the guide 2248c, the first motor 2248d, the table 2248e, the table shaft 2248f, the second motor 2248g, and the like has been described. It is not limited to.

また、上記実施形態では、記録紙に照射される光がS偏光の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、記録紙に照射される光がP偏光であっても良い。但し、この場合は、前記偏光フィルタ16に代えて、S偏光を透過させる偏光フィルタが用いられ、受光器14は、内部拡散反射光に含まれるS偏光成分を受光する。   In the above embodiment, the case where the light irradiated to the recording paper is S-polarized light has been described. However, the present invention is not limited to this, and the light irradiated to the recording paper may be P-polarized light. However, in this case, a polarizing filter that transmits S-polarized light is used instead of the polarizing filter 16, and the light receiver 14 receives the S-polarized component contained in the internally diffuse reflected light.

また、上記実施形態において、面発光レーザアレイの複数の発光部は、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24参照)。つまり、隣り合う発光部の間隔が相違していても良い。   Moreover, in the said embodiment, as for the some light emission part of 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. 24). That is, the interval between adjacent light emitting units may be different.

また、上記実施形態では、光源10が9個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い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the light source 10 had nine light emission parts, it is not limited to this.

また、上記実施形態では、光源10から直線偏光が射出され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。但し、この場合は、一例として図25に示されるように、照射光をS偏光にするための偏光フィルタ26が必要となる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where linearly polarized light was inject | emitted from the light source 10, it is not limited to this. However, in this case, as shown in FIG. 25 as an example, a polarizing filter 26 for making the irradiation light S-polarized light is necessary.

また、上記実施形態において、各受光器の前方に集光レンズが配置されていることがより好ましい。この場合は、各受光器での受光光量の変動を低減することができる。   Moreover, in the said embodiment, it is more preferable that the condensing lens is arrange | positioned ahead of each light receiver. In this case, fluctuations in the amount of received light at each light receiver can be reduced.

また、上記実施形態において、光学センサ2245に処理装置を設け、プリンタ制御装置2090での処理の一部を該処理装置で行っても良い。   In the above-described embodiment, a processing device may be provided in the optical sensor 2245, and a part of the processing in the printer control device 2090 may be performed by the processing device.

また、上記実施形態では、給紙トレイが1つの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、給紙トレイが複数あっても良い。この場合は、給紙トレイ毎に光学センサ2245を設けても良い。   In the above embodiment, the case where there is one paper feed tray has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of paper feed trays may be provided. In this case, an optical sensor 2245 may be provided for each paper feed tray.

また、上記実施形態において、搬送中に記録紙の銘柄を特定しても良い。この場合は、光学センサ2245は搬送路近傍に配置される。例えば、光学センサ2245を、前記給紙コロ2054と前記転写ローラ2042の間の搬送路近傍に配置しても良い。   In the above embodiment, the brand of the recording paper may be specified during conveyance. In this case, the optical sensor 2245 is disposed in the vicinity of the conveyance path. For example, the optical sensor 2245 may be disposed in the vicinity of the conveyance path between the paper feed roller 2054 and the transfer roller 2042.

また、光学センサ2245によって識別される対象物は、記録紙に限定されるものではない。   The object identified by the optical sensor 2245 is not limited to recording paper.

なお、上記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ2000の場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、モノクロ画像を形成するレーザプリンタであっても良い。また、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機であっても良い。   In the above embodiment, the case of the color printer 2000 as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a laser printer that forms a monochrome image may be used. Further, it may be an image forming apparatus other than a printer, for example, a copier, a facsimile, or a multifunction machine in which these are integrated.

また、上記実施形態では、画像形成装置が4つの感光体ドラムを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、5つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。   In the above embodiment, the case where the image forming apparatus has four photosensitive drums has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a printer having five photosensitive drums may be used.

また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、トナー像が感光体ドラムから記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。   In the above embodiment, the image forming apparatus is described in which the toner image is transferred from the photosensitive drum to the recording paper via the transfer belt. However, the present invention is not limited to this, and the toner image is recorded from the photosensitive drum. It may be an image forming apparatus that is directly transferred to paper.

また、光学センサ2245は、記録紙にインクを吹き付けて画像を形成する画像形成装置にも適用可能である。   The optical sensor 2245 can also be applied to an image forming apparatus that forms an image by spraying ink on recording paper.

10…光源、12…コリメートレンズ、13…受光器(第1の光検出器)、14…受光器(第2の光検出器)、15…受光器(第3の光検出器)、16…偏光フィルタ(光学素子)、19…暗箱、26…偏光フィルタ、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2010…光走査装置、2030a,2030b,2030c,2030d…感光体ドラム(像担持体)、2032a,2032b,2032c,2032d…帯電装置、2033a,2033b,2033c,2033d…現像ローラ、2040…転写ベルト、2042…転写ローラ、2050…定着装置、2090…プリンタ制御装置(処理装置、調整装置)、2245…光学センサ、2248…センサ駆動機構。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Light source, 12 ... Collimating lens, 13 ... Light receiver (1st photodetector), 14 ... Light receiver (2nd photodetector), 15 ... Light receiver (3rd photodetector), 16 ... Polarizing filter (optical element), 19 ... dark box, 26 ... polarizing filter, 2000 ... color printer (image forming apparatus), 2010 ... optical scanning device, 2030a, 2030b, 2030c, 2030d ... photoconductor drum (image carrier), 2032a , 2032b, 2032c, 2032d ... charging device, 2033a, 2033b, 2033c, 2033d ... developing roller, 2040 ... transfer belt, 2042 ... transfer roller, 2050 ... fixing device, 2090 ... printer control device (processing device, adjustment device), 2245 ... optical sensor, 2248 ... sensor drive mechanism.

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2012−127937号公報JP 2012-127937 A 特許第3577713号公報Japanese Patent No. 3577713 特許第2801144号公報Japanese Patent No. 2801144 特許第3734247号公報Japanese Patent No. 3734247

Claims (13)

光源、及び該光源から射出され対象物で正反射された光及び拡散反射された光を受光する複数の光検出器を有する光学センサと、
それぞれの種類が既知であり互いに異なる複数種類の対象物に関して、予め前記光学センサからの光の入射方向が該対象物に対して第1の方向のときと、該第1の方向に直交する第2の方向のときとにおいて取得された前記複数の光検出器の出力データを含むデータベースと、
種類が不明の対象物に前記光源からの光を照射し、得られた前記複数の光検出器の出力データを、前記データベースと照合し、前記種類が不明の対象物の種類を判別する処理装置とを備えるセンサ装置。
An optical sensor having a light source and a plurality of photodetectors that receive light emitted from the light source and regularly reflected by the object and light diffusely reflected;
With respect to a plurality of types of objects that are known and different from each other, when the incident direction of light from the optical sensor is the first direction with respect to the object in advance, the first direction orthogonal to the first direction A database including output data of the plurality of photodetectors acquired in the direction of 2;
A processing device that irradiates an object of unknown type with light from the light source, collates the obtained output data of the plurality of photodetectors with the database, and determines the type of the object of unknown type A sensor device comprising:
前記光源は、前記種類が不明の対象物に対して、前記第1の方向及び前記第2の方向のいずれかから光を照射することを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the light source irradiates an object of unknown type from either the first direction or the second direction. 前記光源は、前記種類が不明の対象物に対して、前記第1の方向及び前記第2の方向の両方から個別に光を照射することを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the light source individually irradiates light from both the first direction and the second direction with respect to an object whose type is unknown. 前記光源は、前記種類が不明の対象物に対して、前記第1の方向及び前記第2の方向のいずれとも異なる第3の方向から光を照射することを特徴とする請求項1に記載のセンサ装置。   The said light source irradiates light from the 3rd direction different from both of the said 1st direction and the said 2nd direction with respect to the target object whose type is unknown. Sensor device. 前記処理装置は、前記データベースにおける種類毎に、各検出器について、前記種類が不明の対象物のときの出力データとの一致の度合いを表す適合率を算出し、該適合率に基づいて前記種類が不明の対象物の種類を判別することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のセンサ装置。   For each type in the database, the processing device calculates, for each detector, a matching rate indicating a degree of coincidence with output data when the type is an unknown object, and the type based on the matching rate The sensor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the type of an object whose number is unknown is determined. 前記処理装置は、前記種類が不明の対象物の複数位置に前記光源からの光を照射し、照射位置毎に前記複数の光検出器の出力データを取得することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のセンサ装置。   The processing apparatus irradiates light from the light source to a plurality of positions of an object whose type is unknown, and acquires output data of the plurality of photodetectors for each irradiation position. The sensor device according to claim 5. 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1〜6のいずれか一項に記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 1, wherein the light source includes a surface emitting laser array. 前記光源は、第1の偏光方向を持つ直線偏光の光を射出し、
前記光学センサは、前記対象物における入射面内で、前記対象物で拡散反射された光の光路上に設置され、前記第1の偏光方向に直交する第2の偏光方向の直線偏光成分を透過させる光学素子を有し、
前記複数の光検出器は、前記対象物で正反射された光の光路上に設置された第1の光検出器、及び前記光学素子を透過した光を受光する第2の光検出器を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のセンサ装置。
The light source emits linearly polarized light having a first polarization direction;
The optical sensor is installed on an optical path of light diffusely reflected by the object within an incident surface of the object, and transmits a linearly polarized light component having a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. Having an optical element,
The plurality of photodetectors includes a first photodetector installed on an optical path of light regularly reflected by the object, and a second photodetector that receives light transmitted through the optical element. The sensor device according to claim 1, wherein the sensor device is a sensor device.
前記複数の光検出器は、前記対象物における入射面内で、前記対象物で拡散反射された光の光路上に設置された第3の光検出器を含むことを特徴とする請求項8に記載のセンサ装置。   9. The plurality of photodetectors includes a third photodetector installed on an optical path of light diffusely reflected by the object within an incident surface of the object. The sensor device described. 前記対象物は紙であり、前記第1の方向は流れ目方向に平行な方向であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のセンサ装置。   The sensor device according to any one of claims 1 to 9, wherein the object is paper, and the first direction is a direction parallel to a flow direction. 前記処理装置は、前記適合率に基づいて、さらに前記種類が不明の対象物における流れ目方向を求めることを特徴とする請求項10に記載のセンサ装置。   The sensor device according to claim 10, wherein the processing device further determines a flow direction in an object whose type is unknown based on the precision. 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10又は11に記載のセンサ装置と、
前記センサ装置の判別結果に基づいて画像形成条件を調整する調整装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
The sensor device according to claim 10 or 11, wherein the recording medium is an object.
An image forming apparatus comprising: an adjustment device that adjusts an image forming condition based on a determination result of the sensor device.
前記調整装置は、前記記録媒体の銘柄及び流れ目方向の少なくともいずれかに基づいて前記画像形成条件を調整することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 12, wherein the adjusting device adjusts the image forming condition based on at least one of a brand of the recording medium and a flow direction.
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