JP2019056613A - 記録材特性検知装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材の特性をより正確に検知することのできる記録材特性検知装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材特性検知センサー５０は、記録材Ｍの表面に光を照射する光源５１と、光源５１から照射され記録材Ｍを透過した透過光の量を測定する透過光量センサー５２と、光源５１から照射され記録材Ｍの表面における所定の反射位置ＲＧで反射した反射光の量を測定する反射光量センサー５３と、反射位置ＲＧの背面に設けられ、０％よりも高い白色度を有する背面部材５４と、透過光の量および反射光の量に基づいて、記録材Ｍの特性を検知する特性検知手段とを備える。記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合の透過光量センサー５２の周囲の部分における透過光となる光を照射する光源５１から照射される光の反射率は、背面部材５４における透過光となる光を照射する光源５１から照射される光の反射率よりも低い。【選択図】図２

Description

本発明は、記録材特性検知装置および画像形成装置に関する。より特定的には、本発明は、記録材の特性を検知する記録材特性検知装置および画像形成装置に関する。

電子写真式の画像形成装置には、スキャナー機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンターとしての機能、データ通信機能、およびサーバー機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンターなどがある。

従来の画像形成装置では、ユーザーは、画像形成装置のカセットに記録材を補給した際に、操作パネルやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などを通じて記録材の坪量などに基づいた記録材の種類を設定する必要があった。画像形成装置は、設定された記録材の種類に最適な搬送速度や定着温度を選択することにより、高品位な画像を形成していた。しかし、記録材の種類の設定方法の難しさや煩わしさに起因して、記録材の種類が正確に設定されないことがあり、用紙詰まりや形成される画像の劣化などを招いていた。

そこで、下記特許文献１〜３などには、画像形成装置が印刷対象となる記録材の特性を自動的に検知することによって、記録材の種類を設定するユーザーの負担を軽減する記録材特性検知装置が提案されている。

下記特許文献１には、記録材の透過光の量を測定することで坪量や紙厚を検出する技術が開示されている。下記特許文献１には、搬送経路のレジストローラーの直前位置で用紙に対して光を照射する発光素子と、この照射光の媒体での透過光を受光する透過光受光素子と、照射光の媒体での反射光を受光する反射光受光素子とを備える画像形成装置が開示されている。

透過光の量は記録材の白色度や色味によって影響を受ける。すなわち、同じ坪量の記録材であっても、白色度の低い記録材（たとえば黒味がかった記録材）では透過光の量が低くなる。このため、透過光の量のみに基づいて坪量を検出しようとすると、本来の坪量よりも高い値が検出される。下記特許文献１では、記録材の透過光の量を測定するのと同時に反射光の量を測定することで記録材の白色度を測定し、測定した白色度をフィードバックすることで、記録材の坪量をより正確に検出している。

下記特許文献２には、光源と、光源より出射された光を記録媒体に照射し、記録媒体における正反射光の光の強度を検出する光検出器とを有し、光源より記録媒体に入射する光の記録媒体の法線に対する角度が８０°以上、８８°以下である光学センサーが開示されている。この光学センサーは、記録材表面での正反射光および拡散反射光、ならびに記録材内部での拡散反射光をそれぞれのセンサーで検知する。これにより、光学センサーは、記録材の坪量とともに白色度や光沢度合を検知し、データベースに基づいて記録材の銘柄を特定する。

下記特許文献３には、分離部と搬送ローラーとの間に、重送検知部を構成する原稿の紙種を検知する紙種検知部と紙厚を検知する紙厚検知部とを並設した給紙装置が開示されている。この給紙装置において、紙種検知部および紙厚検知部は、発光ダイオードと受光素子とで反射光の量および透過光の量を検出する。重送判定手段は、紙厚検知部から得る搬送中の用紙の紙厚データと紙種検知部が出力する搬送中の用紙の紙種データとを用いて搬送中の原稿の重送を判断する。

下記特許文献１〜３の従来の記録材特性検知装置では、記録材における光の反射位置の背面には、何も設けられていないか、黒色の反射抑制板が設けられている。

特開２００５−７０５０８号公報 特開２０１２−１９４４４５号公報 特開２００３−１３７４５７号公報

従来の記録材特性検知装置には、記録材の特性の検知精度が低いという問題があった。

すなわち、薄い記録材は同一の材質よりなる厚い記録材と比較して透過率が高いため、反射率が低い。このため、従来の記録材特性検知装置は、反射光の量に基づいて薄い記録材の種類を検知する場合に、反射光の量が少ないために記録材の白色度を実際よりも低く検知していた。そして従来の記録材特性検知装置は、実際の白色度よりも低い白色度を有する記録材であることを前提として、透過光の量に基づいて記録材の坪量を検出するので、記録材の厚さを実際よりも薄く誤検知していた。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、記録材の特性をより正確に検知することのできる記録材特性検知装置および画像形成装置を提供することである。

本発明の一の局面に従う記録材特性検知装置は、記録材の特性を検知する記録材特性検知装置であって、記録材の表面に光を照射する光源と、光源から照射され記録材を透過した透過光の量を測定する透過光量測定手段と、光源から照射され記録材の表面における所定の反射位置で反射した反射光の量を測定する反射光量測定手段と、反射位置の背面に設けられ、０％よりも高い白色度を有する背面部材と、透過光量測定手段にて測定した透過光の量および反射光量測定手段にて測定した反射光の量に基づいて、記録材の特性を検知する特性検知手段とを備え、記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合の透過光量測定手段の周囲の部分における透過光となる光を照射する光源から照射される光の反射率は、背面部材における透過光となる光を照射する光源から照射される光の反射率よりも低い。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、反射光量測定手段は、反射光の第１の成分である第１の反射光の量を測定する第１の反射光量測定手段と、反射光の第１の成分とは異なる第２の成分である第２の反射光の量を測定する第２の反射光量測定手段とを含む。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、第１および第２の反射光量測定手段は互いに異なる部材よりなり、かつ記録材に対して光源と同じ側に設けられ、反射光の正反射光の振動方向と同一の振動方向の反射光を遮断する状態で反射位置と第１の反射光量測定手段との間に設けられた第１の反射光側偏光板をさらに備える。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、第２の反射光は偏光板を通過していない反射光である。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、反射光の正反射光の振動方向と同一の振動方向の反射光を通過させる状態で反射位置と第２の反射光量測定手段との間に設けられ、第１の反射光側偏光板とは異なる部材よりなる第２の反射光側偏光板をさらに備える。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合に、第１および第２の反射光量測定手段は、反射光となる光を照射する光源を中心とした同一円弧上に設けられる。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、第１および第２の反射光量測定手段は同一の部材よりなり、かつ記録材に対して光源と同じ側に設けられ、反射光側偏光板と、反射光の正反射光の振動方向と同一の振動方向を有する反射光が反射光量測定手段に入射するのを遮断する第１の状態と、反射光の正反射光の振動方向と同一の振動方向を有する反射光を反射光量測定手段に入射させる状態である第２の状態との間で反射光側偏光板の状態を変更する変更手段とをさらに備える。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、第２の状態は、反射光量測定手段に入射する反射光が反射光側偏光板を通過する状態である。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、第２の状態は、反射光量測定手段に入射する反射光が反射光側偏光板を通過しない状態である。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、透過光となる光を照射する光源と、反射光となる光を照射する光源とは同一の部材よりなり、光源および反射光量測定手段は、記録材に対して一方側に設けられ、透過光量測定手段は、記録材に対して他方側に設けられる。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、光源から照射され記録材における透過光量測定手段の周囲の部分が背面となる位置で反射し反射光量測定手段に向かう光を遮断する遮断部材をさらに備える。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合に、光源は、透過光量測定手段と反射光量測定手段との間に設けられる。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、透過光量測定手段および反射光量測定手段は同一の部材よりなり、光源は、記録材に対して、透過光量測定手段および反射光量測定手段とは異なる側に設けられ、透過光となる光を照射する透過光用光源と、記録材に対して、透過光量測定手段および反射光量測定手段と同一の側に設けられ、透過光用光源の照射タイミングとは異なる照射タイミングで反射光となる光を照射する反射光用光源とを含む。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、記録材に対して、透過光量測定手段および反射光量測定手段とは異なる側に設けられた第１の黒色部材と、記録材に対して、透過光量測定手段および反射光量測定手段と同一の側に設けられた第２の黒色部材とをさらに備え、背面部材は、第１の黒色部材における記録材側の面の一部に設けられ、第１の黒色部材は、透過光用光源から照射される光の量を調整する第１の絞り部を含み、第２の黒色部材は、反射光用光源から照射される光の量を調整する第２の絞り部を含む。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、第１の黒色部材は、記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合に背面部材の周囲に設けられ、背面部材よりも記録材側に突出した突出部分を含む。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、背面部材は開口部を含み、透過光量測定手段は開口部の内部空間によって取り囲まれる。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、透過光量測定手段の周囲に形成された反射抑制部材であって、背面部材の白色度よりも低い白色度を有する反射抑制部材をさらに含む。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、第１の波長を有する光を照射する第１の光源と、第１の波長とは異なる第２の波長を有する光を照射する第２の光源と、第１および第２の波長とは異なる第３の波長を有する光を照射する第３の光源とを含み、第１、第２、および第３の光源の各々は互いに異なるタイミングで記録材の表面に光を照射する。

上記記録材特性検知装置において好ましくは、第１の波長を有する光を透過する第１のフィルターと、第１の波長とは異なる第２の波長を有する光を透過する第２のフィルターと、第１および第２の波長とは異なる第３の波長を有する光を透過する第３のフィルターと、透過光量測定手段および反射光量測定手段のうち少なくともいずれか一方に入射する光が通過するフィルターを第１、第２、および第３のフィルターの間で切り替える切換手段とをさらに備える。

本発明の他の局面に従う画像形成装置は、上記記録材特性検知装置と、特性検知手段にて検知した記録材の特性に基づいて、記録材に対して画像を形成する画像形成手段とを備える。

本発明によれば、記録材の特性をより正確に検知することのできる記録材特性検知装置および画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態において、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合の記録材特性検知センサー５０の一部の部材の位置関係を示す平面図である。 図２における反射位置ＲＧ付近を拡大して示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における特性テーブル４７を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第１の変形例の構成を示す断面図であって、反射位置ＲＧ付近を拡大して示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第２の変形例の構成を示す断面図であって、反射位置ＲＧ付近を拡大して示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第３の変形例の構成を示す断面図であって、反射位置ＲＧ付近を拡大して示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第４の変形例の構成を示す断面図であって、透過光量センサー５２付近を拡大して示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第５の変形例の構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態において、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合の記録材特性検知センサー５０の一部の部材の位置関係を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態における記録材特性検知センサー５０が反射光の量を測定する場合の動作を示す図である。 本発明の第１〜第３の実施の形態における光源５１の変形例の構成を示す図である。 本発明の第１〜第３の実施の形態における光量センサー６０の変形例の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。

以下の実施の形態では、記録材特性検知装置が画像形成装置に搭載される場合について説明する。画像形成装置としては、たとえばＭＦＰ、プリンター、複写機、またはファクシミリなどが挙げられる。また記録材特性検知装置は、記録材の収納装置や後処理装置などの画像形成装置以外のものに搭載されてもよい。

図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１の構成を模式的に示す断面図である。

図１を参照して、本実施の形態における画像形成装置１（記録材特性検知装置の一例）は、ＭＦＰであり、記録材搬送部１０と、トナー像形成部２０（画像形成手段の一例）と、定着装置３０と、制御部４０と、記録材特性検知センサー５０とを備えている。

記録材搬送部１０は、搬送経路ＴＲに沿って矢印ＡＲ１で示す搬送方向に記録材Ｍを搬送する。記録材搬送部１０は、給紙トレイ１１と、給紙ローラー１２と、複数の搬送ローラー１３と、排紙ローラー１４と、排紙トレイ１５とを含んでいる。給紙トレイ１１は、画像を形成するための記録材Ｍを収容する。給紙トレイ１１は複数であってもよい。給紙ローラー１２は、給紙トレイ１１と搬送経路ＴＲとの間に設けられている。複数の搬送ローラー１３の各々は、搬送経路ＴＲに沿って設けられている。排紙ローラー１４は、搬送経路ＴＲの最も下流の部分に設けられている。排紙トレイ１５は画像形成装置本体１ａの最上部に設けられている。

トナー像形成部２０は、いわゆるタンデム方式でＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色の画像を合成し、搬送される記録材Ｍにトナー像を形成する。トナー像形成部２０は、ＹＭＣＫ各色についての画像形成ユニット２１と、中間転写ベルト２２と、ＹＭＣＫ各色についての一次転写ローラー２３と、二次転写ローラー２４とを含んでいる。

ＹＭＣＫ各色の画像形成ユニット２１は、感光体ドラム２５と、帯電ローラー２６と、露光装置２７と、現像装置２８と、クリーニング装置２９などを含んでいる。感光体ドラム２５は、図１中矢印αで示す方向に回転駆動される。感光体ドラム２５の周囲には、帯電ローラー２６、現像装置２８、およびクリーニング装置２９が設けられている。帯電ローラー２６は、感光体ドラム２５に近接して設けられている。露光装置２７は、感光体ドラム２５の下部に設けられている。

中間転写ベルト２２は、ＹＭＣＫ各色の画像形成ユニット２１の上部に設けられている。中間転写ベルト２２は、環状であり、回転ローラー２２ａに架け渡されている。中間転写ベルト２２は、図１中矢印βで示す方向に回転駆動される。一次転写ローラー２３の各々は、中間転写ベルト２２を挟んで感光体ドラム２５の各々と対向している。二次転写ローラー２４は、搬送経路ＴＲにおいて中間転写ベルト２２と接触している。

定着装置３０は、トナー像を担持した記録材を把持しながら搬送経路ＴＲに沿って搬送することで、記録材Ｍにトナー像を定着させる。

画像形成装置１は、感光体ドラム２５を回転させて、感光体ドラム２５の表面を帯電ローラー２６によって帯電させる。画像形成装置１は、帯電された感光体ドラム２５の表面に対して、露光装置２７により画像形成情報に従った露光を行い、感光体ドラム２５の表面に静電潜像を形成する。

次に画像形成装置１は、静電潜像が形成された感光体ドラム２５に対して、現像装置２８からトナーを供給して現像を行い、感光体ドラム２５の表面にトナー像を形成する。

次に画像形成装置１は、一次転写ローラー２３を用いて、感光体ドラム２５に形成されたトナー像を、中間転写ベルト２２の表面に順次転写する（一次転写）。フルカラー画像の場合、中間転写ベルト２２の表面には、ＹＭＣＫ各色のトナー像が合成されたトナー像が形成される。

画像形成装置１は、中間転写ベルト２２に転写されずに感光体ドラム２５に残留したトナーを、クリーニング装置２９により除去する。

続いて画像形成装置１は、中間転写ベルト２２の表面に形成されたトナー像を、回転ローラー２２ａによって二次転写ローラー２４と対向する位置まで搬送する。

一方、画像形成装置１は、給紙トレイ１１に収容された記録材Ｍを、給紙ローラー１２により給紙し、複数の搬送ローラー１３の各々により搬送経路ＴＲに沿って中間転写ベルト２２と二次転写ローラー２４との間に導く。そして画像形成装置１は、中間転写ベルト２２の表面に形成されたトナー像を、二次転写ローラー２４により記録材Ｍに転写する。

画像形成装置１は、トナー像が転写された記録材Ｍを定着装置３０に導き、定着装置３０によりトナー像を記録材Ｍに定着する。その後画像形成装置１は、トナー像が定着された記録材Ｍを、排紙ローラー１４により排紙トレイ１５に排紙する。

制御部４０は、画像形成装置１全体を制御する。制御部４０は、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵのワークエリアを構成するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などにより構成されている。制御部４０は、印刷対象となる記録材の特性を検知する特性検知部４１（特性検知手段の一例）と、画像形成装置１の各部材を駆動する駆動部（アクチュエーター）４３（変更手段および切替手段の一例）と、特性テーブル４７などの各種情報を記憶する記憶部４５とを含んでいる。

記録材特性検知センサー５０は、制御部４０の制御の下で、特性検知部４１が記録材Ｍの特性を検知するのに必要な情報を取得する。トナー像形成部２０は、特性検知部４１にて検知した記録材Ｍの特性に基づいて、記録材Ｍに対して画像を形成する。

なお、記録材特性検知センサー５０は、二次転写ローラー２４よりも上流側の搬送経路ＴＲに設けられていることが好ましい。記録材特性検知センサー５０は、搬送中の記録材Ｍの情報を取得するものであってもよいし、搬送ローラー１３などによって一旦搬送を停止した状態（静止した状態）の記録材Ｍの情報を取得するものであってもよい。

図２は、本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の構成を示す断面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態において、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合の記録材特性検知センサー５０の一部の部材の位置関係を示す平面図である。図４は、図２における反射位置ＲＧ付近を拡大して示す断面図である。

なお、図面におけるｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸は、互いに直交している。図２、図４、図６〜図１１、図１３、および図１４において、点線の矢印は記録材Ｍの透過光または拡散反射光を示しており、実線の矢印は記録材Ｍへの入射光または正反射光を示している。図２、図４、図６、図１０、および図１１では説明の便宜のために、反射光量センサー５３２および５３１が並べて図示されているが、反射光量センサー５３２および５３１は、実際には図３のような位置関係を有している。

図２および図３を参照して、本実施の形態における記録材特性検知センサー５０は、光源５１と、透過光量センサー５２（透過光量測定手段の一例）と、反射光量センサー５３（反射光量測定手段の一例）と、背面部材（白色背面板）５４と、偏光板５５１〜５５３と、反射抑制部材５６１とを含んでいる。

光源５１、反射光量センサー５３、および偏光板５５１〜５５３は、記録材Ｍにおける表面側（図２中記録材Ｍよりも上側）に設けられている。透過光量センサー５２、背面部材５４、および反射抑制部材５６１は、記録材Ｍにおける裏面側（図２中記録材Ｍよりも下側）に設けられている。

光源５１は、記録材Ｍの表面に光を照射する。光源５１は、透過光用光源５１１と、反射光用光源５１２とを含んでいる。透過光用光源５１１は、記録材Ｍの表面に入射光Ｌ１を照射する。反射光用光源５１２は、記録材Ｍの表面に入射光Ｌ２を照射する。反射光用光源５１２から反射光量センサー５３までの記録材Ｍの延在方向に沿った距離（図２中横方向の距離）は、透過光用光源５１１から反射光量センサー５３までの記録材Ｍの延在方向に沿った距離よりも小さい。透過光用光源５１１から照射される入射光Ｌ１と、反射光用光源５１２から照射される入射光Ｌ２とは、同一の波長を有していてもよいし、互いに異なる波長を有していてもよい。

光源５１は任意の光源であればよい。特に光源５１がレーザー装置または白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などよりなっている場合には、記録材Ｍの白色度を容易に測定することができる。

透過光量センサー５２は、透過光用光源５１１から照射され記録材Ｍを透過した透過光Ｌ１１の量を測定する。透過光量センサー５２は、記録材Ｍを挟んで透過光用光源５１１と対向する位置に設けられている。透過光用光源５１１と透過光量センサー５２とは、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合に互いに重なる位置に設けられている。これにより、透過光量センサー５２は、光量の一番強い領域で透過光Ｌ１１の量を測定することができる。また、透過光用光源５１１および透過光量センサー５２の構成が容易になる。

反射光量センサー５３は、反射光用光源５１２から照射され記録材Ｍの表面における所定の反射位置ＲＧで反射した反射光（以降、反射位置ＲＧでの反射光と記すことがある）の量を測定する。本実施の形態における反射光量センサー５３は、互いに異なる部材よりなる２つの反射光量センサー５３１および５３２を含んでいる。反射光量センサー５３１および５３２は、記録材Ｍにおける光源５１と同じ側（記録材Ｍにおける表面側）に設けられている。

反射光量センサー５３１（第１の反射光量測定手段の一例）は、反射位置ＲＧでの反射光の第１の成分である第１の反射光の量を測定する。反射光量センサー５３２（第２の反射光量測定手段の一例）は、反射位置ＲＧでの反射光の第１の成分とは異なる第２の成分である第２の反射光の量を測定する。反射光量センサー５３２は、たとえばフォトダイオードやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーなどよりなっている。

偏光板５５１は、所定の振動方向の光のみを通過させる状態で、反射光用光源５１２と反射位置ＲＧとの間に設けられている。

偏光板５５２（第１の反射光側偏光板の一例）は、反射位置ＲＧでの反射光の正反射光Ｌ２１の振動方向と同一の振動方向を有する反射光を遮断する状態で、反射位置ＲＧと反射光量センサー５３１との間に設けられている。

偏光板５５３（第２の反射光側偏光板の一例）は、反射位置ＲＧでの反射光の正反射光Ｌ２１の振動方向と同一の振動方向を有する反射光を通過させる状態で、反射位置ＲＧと反射光量センサー５３２との間に設けられている。言い換えれば、偏光板５５３は、反射位置ＲＧでの反射光の正反射光Ｌ２１の振動方向とは異なる特定の振動方向（ここでは、反射位置ＲＧでの反射光の正反射光Ｌ２１の振動方向から９０度回転した方向の振動方向）を有する光を遮断する状態で設けられている。

図３で見た場合に、反射光量センサー５３１および５３２、ならびに偏光板５５２および５５３の各々は、反射光用光源５１２（反射光となる光を照射した光源５１）を中心とした同一の円弧ＡＣ上に設けられている。これにより、反射光用光源５１２から反射光量センサー５３１および５３２の各々までの距離が互いに等しくなる。反射光用光源５１２からの光は放射状に照射されるため、同じ距離であれば反射光量センサー５３１および５３２の各々にはほぼ同じ量の反射光が入射する。その結果、偏光板の違いによる反射光量センサー５３１および５３２の各々の出力の違いを容易に比較することができる。

背面部材５４は、記録材Ｍの反射位置ＲＧの背面（記録材Ｍの裏面側の空間）に設けられている。記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合に、背面部材５４はたとえば円形状を有している。背面部材５４は０％よりも高い白色度を有しており、たとえば８０％以上の白色度を有する白色板よりなっている。背面部材５４の表面は、硫化バリウムなどの高い反射率および拡散度を有する材料を含む塗料が塗布されていることが好ましい。

反射抑制部材５６１は、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合に、透過光量センサー５２の周囲に設けられている。反射抑制部材５６１は背面部材５４の白色度よりも低い白色度を有しており、低い光沢度を有している。反射抑制部材５６１は、たとえば白色度が２０％以下である黒色板よりなっている。これにより、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合の透過光量センサー５２の周囲の部分における透過光用光源５１１から照射される光の反射率は、背面部材５４における透過光用光源５１１から照射される光の反射率よりも低くなる。ここでは、反射抑制部材５６１および背面部材５４は、一つの部材の表面を白および黒で塗り分けたものであり、連続している。反射抑制部材５６１は、光沢度および反射率の低い材料（黒色の材料）よりなっていることが好ましい。

なお、周囲の背面部材５４（白色板）での反射光が透過光量センサー５２にて測定される透過光Ｌ１１の量に悪影響を及ぼさないように、記録材Ｍの位置（通紙高さ）、光量、または透過光量センサー５２の感度などに応じて反射抑制部材５６１の広さが最適化されることが好ましい。

続いて、本実施の形態における記録材特性検知センサー５０の動作について説明する。

図２および図４を参照して、透過光用光源５１１から照射された入射光Ｌ１の一部は、記録材Ｍを透過して透過光Ｌ１１となり、透過光量センサー５２に入射する。透過光量センサー５２は、受光した透過光Ｌ１１の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

反射光用光源５１２は、透過光用光源５１１の照射タイミングと同じタイミングまたは異なるタイミングで、入射光Ｌ２を照射する。反射光用光源５１２から照射された入射光Ｌ２は、偏光板５５１を通過する際に所定の振動方向を有する直線偏光となり、記録材Ｍの表面の反射位置ＲＧに入射する。反射光用光源５１２から反射位置ＲＧに入射した光は、正反射光Ｌ２１と屈折光とに分かれる。正反射光Ｌ２１は、特定の方向に放射され同一の振動方向を有する直線偏光である。

屈折光の一部は、記録材Ｍを透過し、背面部材５４で反射し、記録材Ｍを再度透過して記録材Ｍの表面側の外部に放射されて反射光Ｌ２２となる。反射光Ｌ２２は、主に背面部材５４での拡散反射光により構成される。また反射光Ｌ２２の一部は、記録材Ｍを再度透過する際に拡散される。

さらに、屈折光の一部は、記録材Ｍの内部で散乱を繰り返し、記録材Ｍで吸収されずに再び反射位置ＲＧから記録材Ｍの表面側の外部に放射されて拡散反射光Ｌ２３となる。拡散反射光Ｌ２３は、等方的に放射される非偏光である。

したがって、反射位置ＲＧから反射光量センサー５３に向かう反射光は、主に正反射光Ｌ２１と、反射光Ｌ２２と、拡散反射光Ｌ２３とにより構成される。反射位置ＲＧでの正反射光Ｌ２１の量に対する背面部材５４での反射光Ｌ２２の量の割合は、記録材Ｍが薄いほど高くなる。

反射位置ＲＧから反射光量センサー５３に向かう反射光のうち、正反射光Ｌ２１は偏光板５５２によって遮断され、反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３（正反射光Ｌ２１と同一の振動方向を有する反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３を除く部分）は偏光板５５２を通過する。その結果、反射光量センサー５３１に入射する第１の反射光は、主に反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３（正反射光を含まない反射光の成分）により構成される。反射光量センサー５３１は、受光した第１の反射光の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

反射位置ＲＧから反射光量センサー５３に向かう反射光のうち、反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３の一部は偏光板５５３によって遮断され、正反射光Ｌ２１は偏光板５５３を通過する。その結果、反射光量センサー５３２に入射する第２の反射光は、主に正反射光Ｌ２１（正反射光を含む反射光の成分）により構成される。反射光量センサー５３２は、受光した第２の反射光の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

特性検知部４１は、透過光量センサー５２および反射光量センサー５３の各々から出力された電圧値に基づいて、特性テーブル４７を用いて、記録材Ｍの特性（ここでは種類（白色度）および厚さ（坪量））を検知する。

図５は、本発明の第１の実施の形態における特性テーブル４７を模式的に示す図である。図５（ａ）は、種類および厚さを判断するための第１の特性テーブルである。図５（ｂ）は、光沢紙か否かを判断するための第２の特性テーブルである。

図５（ａ）を参照して、第１の特性テーブルは、透過光量センサー５２の出力、ならびに反射光量センサー５３１および５３２の平均出力と、記録材Ｍの種類および厚さとの関係が記載されたものである。反射光量センサーの平均出力からは種類（白色度）が判断され、透過光量センサーの出力からは厚さ（坪量）が判断される。

具体的には、反射光量センサーの平均出力の項目は、０〜１Ｖ（ボルト）、１Ｖ〜２Ｖ、２Ｖ〜３Ｖ、および３Ｖ以上に区分されている。反射光量センサーの平均出力が０〜１Ｖである場合には、光の反射率が最も低い黒色紙であると判断される。反射光量センサーの平均出力が１〜２Ｖである場合には、光の反射率が２番目に低い色紙（黒色以外）であると判断される。反射光量センサーの平均出力が２〜３Ｖである場合には、光の反射率が２番目に高い再生紙であると判断される。反射光量センサーの平均出力が３Ｖ以上である場合には、光の反射率が最も高い普通紙であると判断される。

透過光量センサーの出力の項目は、０〜１Ｖ、１Ｖ〜２Ｖ、２Ｖ〜３Ｖ、３Ｖ〜４Ｖ、および４Ｖ以上に区分されている。一般的に、記録材Ｍの厚さが薄くなるほど透過光の量は増加するため、透過光量センサーの出力が大きくなるほどその記録材Ｍは薄い（その記録材Ｍの坪量区分が小さい）と判断される。例として、記録材Ｍの種類が再生紙であると判断された場合において、透過光量センサーの出力の項目が０〜１Ｖであるときは、極厚の再生紙であると判断される。透過光量センサーの出力の項目が１Ｖ〜２Ｖであるときは、厚い再生紙であると判断される。透過光量センサーの出力の項目が２Ｖ〜３Ｖであるときは、薄い再生紙であると判断される。透過光量センサーの出力の項目が３Ｖ〜４Ｖであるときは、極薄の再生紙であると判断される。また記録材Ｍの種類が普通紙であると判断された場合において、透過光量センサーの出力の項目が１Ｖ〜２Ｖであるときは、極厚の普通紙であると判断される。透過光量センサーの出力の項目が２Ｖ〜３Ｖであるときは、厚い普通紙であると判断される。透過光量センサーの出力の項目が３Ｖ〜４Ｖであるときは、薄い普通紙であると判断される。透過光量センサーの出力の項目が４Ｖ以上であるときは、極薄の普通紙であると判断される。なお、第１の特性テーブルにおける空欄に該当する場合には判断不能と判断される。

図５（ｂ）を参照して、第２の特性テーブルは、反射光量センサー５３１の出力に対する反射光量センサー５３２の出力の比（以降、出力比と記すことがある）と、記録材Ｍが光沢紙であるか否かとの関係が記載されたものである。一般的に、記録材Ｍの光沢度が高いほど正反射光の量が増加し、反射光量センサー５３２に入射する第２の反射光（主に正反射光Ｌ２１（正反射光を含む反射光の成分）により構成されている反射光）の量が増加するので、出力比は大きくなる。したがって、出力比によって記録材Ｍの光沢度が分かる。

ここでは、出力比が２以上である場合には、第２の反射光の量が多いため、光沢紙（グロスコート紙など）であると判断される。一方、出力比が２未満である場合には、第２の反射光の量が少ないため、非光沢紙であると判断される。

なお、光源５１、透過光量センサー５２、もしくは反射光量センサー５３の機差、または背面部材５４の経時変化などに起因する透過光量センサー５２および反射光量センサー５３の経年変化については、必要なタイミングで記録材Ｍが無い状態で光量を測定することにより校正されてもよい。また、記録紙Ｍの坪量区分を判断する方法の他の例として、て、透過光量センサー５２、反射光量センサー５３１、および反射光量センサー５３２の各々の出力値をパラメータとして所定の数式に当てはめることで坪量を算出した後、算出した坪量が複数の坪量区分のうちいずれの坪量区分に属するかを判断する方法が採用されてもよい。この方法によれば、坪量区分が判別不能となることがなくなる。

本実施の形態においては、反射位置ＲＧの背面に０より高い白色度を有する（黒色ではない）背面部材５４が設けられているため、記録材Ｍを透過した光の一部が背面部材５４で反射して反射光Ｌ２２となり、反射位置ＲＧで反射した正反射光Ｌ２１および拡散反射光Ｌ２３とともに反射光量センサー５３に入射する。これにより、記録材Ｍが薄い場合に反射光量センサー５３に入射する反射光の量を増加させることができ、記録材Ｍの種類（白色度）の検知精度を向上することができる。具体的には、図５（ａ）に示す特性テーブル４７において、薄い普通紙や極薄の普通紙から得られる反射光量センサーの平均出力を増加させることができるので、薄い普通紙や極薄の普通紙が再生紙として誤検知される事態を回避することができる。加えて、透過光量センサー５２の周囲に反射抑制部材５６１が存在しており、光源５１から照射された光の拡散反射光が反射抑制部材５６１に吸収されるので、光源５１から照射された光が透過光量センサー５２の周囲の部材と記録材Ｍとの間で乱反射して透過光量センサー５２に入射することを抑止することができる。これにより、透過光量センサー５２による記録材Ｍの厚さの検知精度を向上することができる。その結果、透過光の量および反射光の量に基づいて、記録材Ｍの特性をより正確に検知することができる。

また本実施の形態によれば、反射光量センサー５３１を用いて第１の反射光の量を測定し、反射光量センサー５３２を用いて第２の反射光の量を測定することにより、記録材Ｍの光沢度を判断することができる。特に反射位置ＲＧと反射光量センサー５３１との間に偏光板５５２を設けることにより、反射光量センサー５３１と反射光量センサー５３２との各々で互いに異なる成分の反射光の量を測定することができる。

また本実施の形態によれば、反射位置ＲＧと反射光量センサー５３１との間に偏光板５５２を設け、反射位置ＲＧと反射光量センサー５３２との間に偏光板５５３を設けることにより、反射光量センサー５３１に入射する第１の反射光と反射光量センサー５３２に入射する第２の反射光とがいずれも偏光板を通過した光となり、両者の光量の比較が容易になる。

また本実施の形態によれば、反射光用光源５１２と反射位置ＲＧとの間に偏光板５５１を設けることにより、反射位置ＲＧへの入射光が正反射光Ｌ２１と同じ振動方向を有する光となり、反射光量センサー５３１に入射する第１の反射光と反射光量センサー５３２に入射する第２の反射光との差を一層明確にすることができる。

さらに本実施の形態によれば、記録材Ｍの特性を画像形成条件に反映させることができ、画像形成装置１が印刷する画像の品質を向上することができる。

なお、本実施の形態における記録材特性検知センサー５０が搬送中の記録材Ｍの情報を取得する場合、記録材Ｍの搬送方向は、図２中ｘ軸方向であってもよいし、ｙ軸方向（紙面に対して垂直な方向）であってもよい。記録材Ｍの搬送方向がｘ軸方向であるときは、記録材Ｍにおける透過光となる入射光Ｌ１を照射する位置と、反射光となる入射光Ｌ２を照射する位置とを同じにすることで、記録材Ｍにおける同一箇所を測定対象とすることができ、記録材Ｍの面内での測定結果のばらつきを無くすことができる。また記録材Ｍの搬送方向がｙ軸方向であるときは、透過光の量と反射光の量とを同時に測定することができ、記録材Ｍの情報を取得するのに要する時間を短縮することができる。

また、本実施の形態の記録材特性検知センサー５０においては、偏光板５５１が省略され、反射光用光源５１２から照射された光が非偏光のまま反射位置ＲＧに入射してもよい。この場合にも反射位置ＲＧでの反射光の正反射光Ｌ２１およびＬ２２は直線偏光となる。

［第１の実施の形態の変形例］

図６は、本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第１の変形例の構成を示す断面図であって、反射位置ＲＧ付近を拡大して示す断面図である。

図６を参照して、本実施の形態の第１の変形例における記録材特性検知センサー５０は、偏光板５５３（図４）を含んでいない。反射光量センサー５３２には、第２の反射光として偏光板を通過していない反射光が入射する。なお、反射光量センサー５３２に入射する第１の反射光が偏光板５５２を通過した光であるのに対して、反射光量センサー５３３に入射する第２の反射光は偏光板を通過していない光となるため、両者の光量は事前に補正されることが好ましい。

本実施の形態の第１の変形例によれば、偏光板を省略することができるので、装置構成の簡素化および省スペースを図ることができる。

図７は、本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第２の変形例の構成を示す断面図であって、反射位置ＲＧ付近を拡大して示す断面図である。図７（ａ）は、偏光板５５４の第１の状態を示す図である。図７（ｂ）は、偏光板５５４の第２の状態を示す図である。

図７を参照して、本実施の形態の第２の変形例の記録材特性検知センサー５０において、反射光量センサー５３１および５３２は、同一の部材（反射光量センサー５３）よりなっている。反射光量センサー５３は、記録材Ｍにおける光源５１と同じ側（表面側）に設けられている。

記録材特性検知センサー５０は、偏光板５５２および５５３（図４）の代わりに偏光板５５４（反射光側偏光板の一例）を含んでいる。偏光板５５４は、反射位置ＲＧと反射光量センサー５３との間に設けられている。駆動部４３（図１）は、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向を回転軸ＡＸとして偏光板５５４を回転させることにより、第１の状態（図７（ａ）の状態）と第２の状態（図７（ｂ）の状態）との間で偏光板５５４の状態を変更させる。第１の状態は、反射位置ＲＧでの反射光の正反射光Ｌ２１の振動方向と同一の振動方向を有する反射光が反射光量センサー５３に入射するのを遮断する状態である。第２の状態は、反射位置ＲＧでの反射光の正反射光Ｌ２１の振動方向と同一の振動方向を有する光を反射光量センサー５３に入射させる状態である。本変形例では、第２の状態は、反射光量センサー５３に入射する反射光が偏光板５５４を通過する状態（たとえば第１の状態から偏光板５５４が９０度回転した状態）である。

偏光板５５４が第１の状態である場合、図７（ａ）に示すように、反射位置ＲＧから反射光量センサー５３に向かう反射光のうち、正反射光Ｌ２１は偏光板５５４によって遮断され、反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３（正反射光Ｌ２１と同一の振動方向を有する反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３を除く部分）は偏光板５５４を通過する。その結果、反射光量センサー５３１に入射する反射光は、主に反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３（正反射光を含まない反射光の成分）により構成される第１の反射光となる。反射光量センサー５３は、受光した第１の反射光の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

偏光板５５４が第２の状態である場合、図７（ｂ）に示すように、反射位置ＲＧから反射光量センサー５３に向かう反射光のうち、反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３の一部は偏光板５５４によって遮断され、正反射光Ｌ２１は偏光板５５４を通過する。その結果、反射光量センサー５３に入射する反射光は、主に正反射光Ｌ２１（正反射光を含む反射光の成分）により構成される第２の反射光となる。反射光量センサー５３は、受光した第２の反射光の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

つまり、反射光量センサー５３は、偏光板５５４の状態を第１の状態として第１の反射光の量を測定し、次に駆動部４３によって偏光板５５４を第２の状態に回転して第２の反射光の量を測定する。反射光量センサー５３は、第１の反射光の量と第２の反射光の量とを異なるタイミングで測定する。

本実施の形態の第２の変形例によれば、１つの反射光量センサー５３で異なる成分（振動方向）の反射光の量を測定することができる。これにより、反射光量センサーおよび偏光板の数を減らすことができるので、装置構成の簡素化を図ることができる。

図８は、本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第３の変形例の構成を示す断面図であって、反射位置ＲＧ付近を拡大して示す断面図である。図８（ａ）は、偏光板５５４の第１の状態を示す図である。図８（ｂ）は、偏光板５５４の第２の状態を示す図である。

図８を参照して、本実施の形態の第３の変形例の記録材特性検知センサー５０は、本実施の形態の第２の変形例の記録材特性検知センサー５０とほぼ同様の構成を有している。すなわち、反射光量センサー５３１および５３２は、同一の部材（反射光量センサー５３）よりなっている。記録材特性検知センサー５０は、偏光板５５２および５５３（図４）の代わりに偏光板５５４を含んでいる。

駆動部４３（図１）は、偏光板５５４を移動させることにより、第１の状態（図８（ａ）の状態）と第２の状態（図８（ｂ）の状態）との間で偏光板５５４の状態を変更させる。本変形例では、第２の状態は、反射光量センサー５３に入射する反射光が偏光板５５４を通過しない状態（一例として、図８（ａ）の状態から図８中左方向に移動した状態）である。

偏光板５５４が第１の状態である場合、図８（ａ）に示すように、反射位置ＲＧから反射光量センサー５３に向かう反射光のうち、正反射光Ｌ２１は偏光板５５４によって遮断され、反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３（正反射光Ｌ２１と同一の振動方向を有する反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３を除く部分）は偏光板５５４を通過する。その結果、反射光量センサー５３１に入射する反射光は、主に反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３（正反射光を含まない反射光の成分）により構成される第１の反射光となる。反射光量センサー５３は、受光した第１の反射光の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

偏光板５５４が第２の状態である場合、図８（ｂ）に示すように、反射位置ＲＧから反射光量センサー５３に向かう反射光は偏光板５５４によって遮断されない。その結果、反射光量センサー５３に入射する反射光は、正反射光Ｌ２１、反射光Ｌ２２、および拡散反射光Ｌ２３によって構成される第２の反射光となる。反射光量センサー５３は、受光した第２の反射光の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

反射光量センサー５３は、偏光板５５４の状態を第１の状態として第１の反射光の量を測定し、次に駆動部４３によって偏光板５５４を第２の状態に移動して第２の反射光の量を測定する。反射光量センサー５３は、第１の反射光の量と第２の反射光の量とを異なるタイミングで測定する。

本実施の形態の第３の変形例によれば、反射光量センサーおよび偏光板の数を減らすことができるので、装置構成の簡素化を図ることができる。

図９は、本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第４の変形例の構成を示す断面図であって、透過光量センサー５２付近を拡大して示す断面図である。

図９を参照して、本実施の形態の第４の変形例における記録材特性検知センサー５０は、反射抑制部材５６１（図２）を含んでいない。背面部材５４は、透過光量センサー５２の位置まで図９中左方向に延在している。背面部材５４は、記録材Ｍに面する開口部５４１を含んでいる。開口部５４１は十分な深さを有しており、透過光量センサー５２は開口部５４１の底面に固定されている。記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合に、開口部５４１は略円状を有しており、透過光量センサー５２の周囲は開口部５４１の内部空間５６２によって取り囲まれている。その結果、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合の透過光量センサー５２の周囲の部分（内部空間５６２）における透過光用光源５１１から照射される光の反射率は、背面部材５４における透過光用光源５１１から照射される光の反射率よりも低くなっている。

なお、周囲の背面部材５４（白色板）での反射光が透過光量センサー５２にて測定される透過光Ｌ１１の量に悪影響を及ぼさぬように、記録材Ｍの位置（通紙高さ）、光量、または透過光量センサー５２の感度などに応じて開口部５４１の大きさや深さが最適化されることが好ましい。

開口部５４１の側面や底面での光の反射を効果的に抑止するために、開口部５４１の内壁面は黒色であることが好ましい。この場合、開口部５４１の内壁面には黒色の塗料が塗布されていてもよいし、黒色の部品などが設けられていてもよい。

本実施の形態の第４の変形例によれば、開口部５４１の側面や底面で反射した光を透過光量センサー５２に入射する前に内部空間５６２で十分に減衰させることができるので、乱反射した光が透過光量センサー５２に入射することを抑止することができる。また、簡易な構成で反射抑制構造を構成することができる。

図１０は、本発明の第１の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の第５の変形例の構成を示す断面図である。

図１０（ａ）を参照して、本実施の形態の第５の変形例の記録材特性検知センサー５０において、背面部材５４は、リブ５４２を含んでいる。リブ５４２は、記録紙Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合に反射位置ＲＧの周囲に設けられており、記録材Ｍの方向に突出している。

図１０（ｂ）を参照して、本変形例においては、リブ５４２の代わりに保護材５４３が設けられていてもよい。保護材５４３は、反射位置ＲＧの背面となる背面部材５４を覆っており、透明な部材よりなっている。

本実施の形態の第５の変形例によれば、記録材Ｍと背面部材５４との接触がリブ５４２または保護材５４３によって抑止されるので、記録材Ｍの通紙時の記録材Ｍと背面部材５４との摩擦による背面部材５４の白色度の経年変化を抑止することができる。

なお、本実施の形態の第１〜第５の変形例における上述以外の画像形成装置１および記録材特性検知センサー５０の構成は、図１および図２に示す画像形成装置１および記録材特性検知センサー５０の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。

［第２の実施の形態］

図１１は、本発明の第２の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の構成を示す断面図である。図１２は、本発明の第２の実施の形態において、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合の記録材特性検知センサー５０の一部の部材の位置関係を示す平面図である。

図１１および図１２を参照して、本実施の形態における記録材特性検知センサー５０と、図２に示す第１の実施の形態における記録材特性検知センサーとの主な相違点は、本実施の形態では透過光用光源５１１と反射光用光源５１２とが同一の部材（光源５１）よりなっており、遮光部材５８をさらに含んでいる点である。本実施の形態における記録材特性検知センサー５０は、光源５１と、透過光量センサー５２（透過光量測定手段の一例）と、反射光量センサー５３（反射光量測定手段の一例）と、背面部材５４と、遮光部材５８と、偏光板５５１〜５５３と、反射抑制部材５６１とを含んでいる。

光源５１、反射光量センサー５３、遮光部材５８、および偏光板５５１〜５５３は、記録材Ｍにおける表面側（図１１中記録材Ｍよりも上側）に設けられている。透過光量センサー５２、背面部材５４、および反射抑制部材５６１は、記録材Ｍにおける裏面側（図１１中記録材Ｍよりも下側）に設けられている。偏光板５５１は、所定の振動方向の光のみを通過させる状態で、光源５１と反射位置ＲＧの間に設けられている。

図１２で見た場合に、光源５１は、透過光量センサー５２と、反射光量センサー５３（ここでは、反射光量センサー５３が２つの反射光量センサー５３１および５３２よりなっているので、２つの反射光量センサー５３１および５３２の中間の位置）との間に設けられている。言い換えれば、光源５１の一方側には透過光量センサー５２が設けられており、光源５１の他方側には反射光量センサー５３が設けられている。

遮光部材５８は、円筒形状を有しており、光源５１の周囲を取り囲んでいる。遮光部材５８は、光沢度および反射率の低い黒色の材料よりなっており、たとえば白色度が２０％以下である材料よりなっている。

なお、本実施の形態の上述以外の画像形成装置１および記録材特性検知センサー５０の構成は、図１および図２に示す画像形成装置１および記録材特性検知センサー５０の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。加えて、透過光用光源５１１と反射光用光源５１２とが同一の部材（光源５１）よりなっているので、光源の数を減らすことができ、装置構成の簡略化を図ることができる。さらに、光源５１が透過光量センサー５２と反射光量センサー５３との間に設けられているので、十分な広さの反射抑制部材５６１を設けることができ、透過光量センサー５２の周囲の部材と記録材Ｍとの間で乱反射した光が透過光量センサー５２に入射することを抑止することができる。その結果、透過光量センサー５２による反射光の測定精度を向上することができる。また、背面部材５４を背面とする反射位置ＲＧで反射した光を反射光量センサー５３に入射させることができる。

また、遮光部材５８を設けることにより、光源５１から照射され、記録材Ｍにおける透過光量センサー５２の周囲に設けられた反射抑制部材５６１が背面となる位置で反射し、反射光量センサー５３に向かう光Ｌ３１を遮断することができる。その結果、反射光量センサー５３による反射光の測定精度を向上することができる。

［第３の実施の形態］

図１３は、本発明の第３の実施の形態における記録材特性検知センサー５０の構成を示す断面図である。なお図１３は、記録材特性検知センサー５０が記録材Ｍの透過光を測定する状態を示している。

図１３を参照して、本実施の形態における記録材特性検知センサー５０と、図２に示す第１の実施の形態における記録材特性検知センサーとの主な相違点は、本実施の形態では透過光量センサー５２および反射光量センサー５３が同一の部材（光量センサー６０）よりなっている点である。本実施の形態における記録材特性検知センサー５０は、光源５１と、背面部材（白色背面板）５４と、光量センサー６０（本実施の形態における透過光量測定手段および反射光量測定手段の一例）と、黒色板６２および６３（第１および第２の黒色部材の一例）と、偏光板５５１とを含んでいる。光源５１は、透過光用光源５１１と、反射光用光源５１２とを含んでいる。

背面部材５４、黒色板６２、および透過光用光源５１１は、記録材Ｍにおける裏面側（図１３中記録材Ｍよりも上側）に設けられている。黒色板６２は、凹部６２１と、リブ６２２（突出部分の一例）と、貫通孔６２３（第１の絞り部の一例）とを含んでいる。凹部６２１は反射位置ＲＧの背面に設けられており、背面部材５４は凹部６２１の内部に固定されている。背面部材５４は、黒色板６２における記録材Ｍ側の面の一部に設けられている。リブ６２２は、記録材Ｍの表面に対して垂直な方向から見た場合に背面部材５４の周囲に設けられており、背面部材５４よりも記録材Ｍ側に突出している。透過光用光源５１１は、貫通孔６２３を通じて記録材Ｍに透過光Ｌ１１となる入射光Ｌ１を照射する。貫通孔６２３は、透過光用光源５１１から照射される入射光Ｌ１の量を調節する絞り部として機能する。

光量センサー６０、黒色板６３、および反射光用光源５１２は、記録材Ｍにおける表面側（図１３中記録材Ｍよりも下側）に設けられている。黒色板６３は、凹部６３１と、貫通孔６３２と、貫通孔６３３（第２の絞り部の一例）とを含んでいる。反射光用光源５１２および偏光板５５１は、凹部６３１の内部に固定されている。反射光用光源５１２は、偏光板５５１および貫通孔６３２を通じて記録材Ｍに入射光Ｌ２（図１４）を照射する。反射光用光源５１２は、透過光用光源５１１の照射タイミングとは異なる照射タイミングで入射光Ｌ２を照射する。貫通孔６３２は凹部６３１の天井面に設けられており、反射光用光源５１２から照射される入射光Ｌ２の量を調節する絞り部として機能する。光量センサー６０は、貫通孔６３３の内部に設けられており、透過光用光源５１１と対向する位置に設けられている。光量センサー６０を貫通孔６３３の内部に設けることにより、記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合の光量センサー６０の周囲の部分における透過光用光源５１１から照射される入射光Ｌ１の反射率は、背面部材５４における透過光用光源５１１から照射される入射光Ｌ１の反射率よりも低くなる。

偏光板５５４は、光量センサー６０の付近において移動可能である。駆動部４３（図１）は、偏光板５５４を移動させることにより、第１の状態（図１３および図１４（ａ）の状態）と第２の状態（図１４（ｂ）の状態）との間で偏光板５５４の状態を変更させる。

次に、本実施の形態における記録材特性検知センサー５０の動作について説明する。

駆動部４３（図１）は、偏光板５５４を移動させることにより、偏光板５５４の状態を第１の状態にする。第１の状態は、光量センサー６０に入射する記録材Ｍの透過光Ｌ１１が偏光板５５４を通過せず、かつ光量センサー６０に入射する反射位置ＲＧでの反射光Ｌ２１（図１４）が偏光板５５４を通過しない状態である。この状態で透過光用光源５１１は入射光Ｌ１を照射する。透過光用光源５１１から照射される入射光Ｌ１の一部は、記録材Ｍを透過した透過光Ｌ１１となり、光量センサー６０に入射する。光量センサー６０は、受光した透過光Ｌ１１の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

図１４は、本発明の第３の実施の形態における記録材特性検知センサー５０が反射光の量を測定する場合の動作を示す図である。図１４（ａ）は、記録材特性検知センサー５０が、第２の反射光の量を測定する場合の動作を示す図である。図１４（ｂ）は、記録材特性検知センサー５０が、第１の反射光の量を測定する場合の動作を示す図である。

図１４（ａ）を参照して、次に、偏光板５５４の状態を第１の状態にしたままで、反射光用光源５１２は入射光Ｌ２を照射する。反射光用光源５１２は、透過光用光源５１１の照射タイミングとは異なる照射タイミングで入射光Ｌ２を照射する。反射光用光源５１２から照射された入射光Ｌ２は、偏光板５５１を通過する際に所定の振動方向を有する直線偏光となり、記録材Ｍの表面の反射位置ＲＧに入射する。反射位置ＲＧから反射光量センサー５３に向かう反射光は偏光板５５４を通過しない。その結果、反射光量センサー５３に入射する反射光は、正反射光Ｌ２１、反射光Ｌ２２、および拡散反射光Ｌ２３によって構成される第２の反射光となる。反射光量センサー５３は、受光した第２の反射光の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

図１４（ｂ）を参照して、次に駆動部４３は偏光板５５４を移動して第２の状態にする。この状態で反射光用光源５１２は入射光Ｌ２を照射する。反射位置ＲＧから光量センサー６０に向かう反射光のうち、正反射光Ｌ２１は偏光板５５４によって遮断され、反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３（正反射光Ｌ２１と同一の振動方向を有する反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３を除く部分）は偏光板５５４を通過する。その結果、光量センサー６０に入射する反射光は、主に反射光Ｌ２２および拡散反射光Ｌ２３（正反射光を含まない反射光の成分）により構成される第１の反射光となる。反射光量センサー５３は、受光した第１の反射光の量に応じた電圧値を特性検知部４１に出力する。

つまり、光量センサー６０は、偏光板５５４の状態を第１の状態として透過光の量および第２の反射光の量を測定し、次に駆動部４３によって偏光板５５４を第２の状態に移動して第１の反射光の量を測定する。光量センサー６０は、透過光の量と第１の反射光の量と第２の反射光の量とを異なるタイミングで測定する。

第１の反射光の量および第２の反射光の量を測定する際には、図７に示す第１の実施の形態の第２の変形例のように偏光板５５４を回転させることにより、第１の状態と第２の状態との間で偏光板５５４の状態を変更させてもよい。

なお、本実施の形態の上述以外の画像形成装置１および記録材特性検知センサー５０の構成は、図１および図２に示す画像形成装置１および記録材特性検知センサー５０の構成と同様であるため、その説明は繰り返さない。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、透過光量センサー５２および反射光量センサー５３が同一の部材（光量センサー６０）よりなっているので、装置構成の簡素化を図ることができる。加えて、黒色板６２および６３が広い範囲に存在しており、光源５１から照射された光の拡散反射光が黒色板６２および６３に吸収されるので、光源５１から照射された光が透過光量センサー５２の周囲の部材と記録材Ｍとの間で乱反射して透過光量センサー５２に入射することを抑止することができる。これにより、透過光量センサー５２による記録材Ｍの厚さの検知精度を向上することができる。その結果、透過光の量および反射光の量に基づいて、記録材Ｍの特性をより正確に検知することができる。

また本実施の形態によれば、透過光用光源５１１から照射される光が偏光板を通過しないので、入射光Ｌ１として減衰が少なく、高い出力の光を実現することができ、透過光Ｌ１１の量を測定する際に周囲の影響を少なくすることができる。また、透過光用光源５１１および透過光量センサー５２として安価なものを使用することができる。

さらに本実施の形態によれば、記録材Ｍと背面部材５４との接触がリブ６２２によって抑止されるので、記録材Ｍの通紙時の記録材Ｍと背面部材５４との摩擦による背面部材５４の白色度の経年変化を抑止することができる。

なお、本実施の形態において、透過光用光源５１１または反射光用光源５１２のための絞りは、黒色板６２または６３とは別体で構成されていてもよい。また、透過光用光源５１１として指向性の強いものを採用し、図９に示す第１の実施の形態の第４の変形例のように透過光量センサー５２の周囲を反射する部材の無い空間（内部空間５６２）にしてもよい。

［光源および光量センサーの変形例］

第１〜第３の実施の形態で使用される光源５１は、上述のレーザー装置または白色ＬＥＤの他、次のようなものであってもよい。

図１５は、本発明の第１〜第３の実施の形態における光源５１の変形例の構成を示す図である。

図１５を参照して、本変形例における光源５１は、第１〜第３の実施の形態における透過光用光源５１１、反射光用光源５１２、および光源５１のうち少なくとも１つに相当するものである。本変形例における光源５１は、赤色（Ｒ）の光を照射する赤色光源６４１（第１の波長を有する光を照射する第１の光源の一例）と、緑色（Ｇ）の光を照射する緑色光源６４２（第２の波長を有する光を照射する第２の光源の一例）と、青色（Ｂ）の光を照射する青色光源６４３（第３の波長を有する光を照射する第３の光源の一例）と、固定板６４４とを含んでいる。赤色光源６４１、緑色光源６４２、および青色光源６４３は、いずれもＬＥＤよりなっており、固定板６４４の表面に固定されている。赤色光源６４１、緑色光源６４２、および青色光源６４３の各々は、駆動部４３（図１）の制御の下で、互いに異なるタイミングで記録材Ｍの表面に光を照射する。特性検知部４１は、赤色光源６４１、緑色光源６４２、および青色光源６４３の各々から光を照射した場合に測定された透過光の量または反射光の量に基づいて、記録材Ｍの種類および厚さとともに色味を判断する。その結果、記録材Ｍの銘柄をも特定することができ、記録材Ｍの特性の検知精度をさらに向上することができる。

また、反射光用光源５１２として本変形例の光源を用いて記録材Ｍの色味を判断し、透過光用光源５１１として白色光源を用いて強い光量で透過光を測定するようにしてもよい。

第１〜第３の実施の形態で使用される光量センサー６０は、次のようなものであってもよい。

図１６は、本発明の第１〜第３の実施の形態における光量センサー６０の変形例の構成を示す図である。

図１６を参照して、本変形例における光量センサー６０は、第１〜第３の実施の形態の透過光量センサー５２、反射光量センサー５３１、反射光量センサー５３２、および光量センサー６０のうち少なくとも１つに相当するものである。本変形例における光量センサー６０には、赤色（Ｒ）の光を透過する赤色フィルター６５１（第１の波長を有する光を透過する第１のフィルターの一例）と、緑色（Ｇ）の光を透過する緑色フィルター６５２（第２の波長を有する光を透過する第２のフィルターの一例）と、青色（Ｂ）の光のみを透過する青色フィルター６５３（第３の波長を有する光を透過する第３のフィルターの一例）とが設けられている。青色フィルター６５１、緑色フィルター６５２、および赤色フィルター６５３は、光量センサー６０へ入射する光Ｌ４１の進行方向に対して直交する方向で互いに固定されている。

駆動部４３（図１）は、赤色フィルター６５１、緑色フィルター６５２、および青色フィルター６５３を光Ｌ４１の進行方向に対して直交する方向（図１６中矢印ＡＲ２で示す方向）に移動させることにより、光Ｌ４１が入射するフィルター（光量センサー６０に入射する光Ｌ４１が通過するフィルター）を赤色フィルター６５１、緑色フィルター６５２、および青色フィルター６５３の間で切り替える。特性検知部４１は、それぞれのフィルターを用いた場合に測定された透過光の量または反射光の量に基づいて、記録材Ｍの種類および厚さとともに色味を判断する。その結果、記録材Ｍの銘柄をも特定することができ、記録材Ｍの特性の検知精度をさらに向上することができる。

［その他］

本発明の特性検知手段による記録材の特性の検知方法は、図５を用いて説明した方法に限られるものではなく、透過光量測定手段にて測定した透過光の量および反射光量測定手段にて測定した反射光の量に基づくものであればよい。

上述の実施の形態および変形例は、適宜組み合わせることが可能である。たとえば図１１に示す第２の実施の形態の記録材特性検知センサー５０の構成に対して、図６〜図１０に示す第１の実施の形態の第１〜第５の変形例のような構成を適用してもよい。また第３の実施の形態の記録材特性検知センサー５０の構成に対して、図７に示す第１の実施の形態の第２の変形例のような偏光板５５４を適用してもよいし、図９に示す第１の実施の形態の第４の変形例のような内部空間５６２によって光量センサーが取り囲まれた構成を適用してもよい。

上述の実施の形態および変形例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置
１ａ 画像形成装置本体
１０ 記録材搬送部
１１ 給紙トレイ
１２ 給紙ローラー
１３ 搬送ローラー
１４ 排紙ローラー
１５ 排紙トレイ
２０ トナー像形成部（画像形成手段の一例）
２１ 画像形成ユニット
２２ 中間転写ベルト
２２ａ 回転ローラー
２３ 一次転写ローラー
２４ 二次転写ローラー
２５ 感光体ドラム
２６ 帯電ローラー
２７ 露光装置
２８ 現像装置
２９ クリーニング装置
３０ 定着装置
４０ 制御部
４１ 特性検知部（特性検知手段の一例）
４３ 駆動部（変更手段および切替手段の一例）
４５ 記憶部
４７ 特性テーブル
５０ 記録材特性検知センサー
５１ 光源
５２ 透過光量センサー（透過光量測定手段の一例）
５３，５３１，５３２ 反射光量センサー（反射光量測定手段の一例）
５４ 背面部材
５８ 遮光部材
６０ 光量センサー
６２，６３ 黒色板（第１および第２の黒色部材の一例）
５１１ 透過光用光源
５１２ 反射光用光源
５４１ 開口部
５４２，６２２ リブ（突出部分の一例）
５４３ 保護材
５５１，５５２，５５３，５５４ 偏光板（第１の反射光側偏光板、第２の反射光側偏光板、および反射光側偏光板の一例）
５６１ 反射抑制部材
５６２ 内部空間
６２１ 凹部
６２３，６３２，６３３ 貫通孔（第１および第２の絞り部の一例）
６３１ 凹部
６４１ 赤色光源
６４２ 緑色光源
６４３ 青色光源
６４４ 固定板
６５１ 赤色フィルター
６５２ 緑色フィルター
６５３ 青色フィルター
ＡＣ 反射光用光源を中心とした円弧
ＡＸ 偏光板の回転軸
Ｌ１，Ｌ２ 入射光
Ｌ１１ 透過光
Ｌ２１ 正反射光
Ｌ２２ 反射光
Ｌ２３ 拡散反射光
Ｌ３１，Ｌ４１ 光
Ｍ 記録材
ＲＧ 反射位置
ＴＲ 搬送経路

Claims (20)

1. 記録材の特性を検知する記録材特性検知装置であって、
   前記記録材の表面に光を照射する光源と、
   前記光源から照射され前記記録材を透過した透過光の量を測定する透過光量測定手段と、
   前記光源から照射され前記記録材の表面における所定の反射位置で反射した反射光の量を測定する反射光量測定手段と、
   前記反射位置の背面に設けられ、０％よりも高い白色度を有する背面部材と、
   前記透過光量測定手段にて測定した前記透過光の量および前記反射光量測定手段にて測定した前記反射光の量に基づいて、前記記録材の特性を検知する特性検知手段とを備え、
   前記記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合の前記透過光量測定手段の周囲の部分における前記透過光となる光を照射する前記光源から照射される光の反射率は、前記背面部材における前記透過光となる光を照射する前記光源から照射される光の反射率よりも低い、記録材特性検知装置。
2. 前記反射光量測定手段は、
   前記反射光の第１の成分である第１の反射光の量を測定する第１の反射光量測定手段と、
   前記反射光の前記第１の成分とは異なる第２の成分である第２の反射光の量を測定する第２の反射光量測定手段とを含む、請求項１に記載の記録材特性検知装置。
3. 前記第１および第２の反射光量測定手段は互いに異なる部材よりなり、かつ前記記録材に対して前記光源と同じ側に設けられ、
   前記反射光の正反射光の振動方向と同一の振動方向の前記反射光を遮断する状態で前記反射位置と前記第１の反射光量測定手段との間に設けられた第１の反射光側偏光板をさらに備えた、請求項２に記載の記録材特性検知装置。
4. 前記第２の反射光は偏光板を通過していない前記反射光である、請求項３に記載の記録材特性検知装置。
5. 前記反射光の正反射光の振動方向と同一の振動方向の前記反射光を通過させる状態で前記反射位置と前記第２の反射光量測定手段との間に設けられ、前記第１の反射光側偏光板とは異なる部材よりなる第２の反射光側偏光板をさらに備えた、請求項３に記載の記録材特性検知装置。
6. 前記記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合に、前記第１および第２の反射光量測定手段は、前記反射光となる光を照射する前記光源を中心とした同一円弧上に設けられる、請求項２〜５のいずれかに記載の記録材特性検知装置。
7. 前記第１および第２の反射光量測定手段は同一の部材よりなり、かつ前記記録材に対して前記光源と同じ側に設けられ、
   反射光側偏光板と、
   前記反射光の正反射光の振動方向と同一の振動方向を有する前記反射光が前記反射光量測定手段に入射するのを遮断する第１の状態と、前記反射光の正反射光の振動方向と同一の振動方向を有する前記反射光を前記反射光量測定手段に入射させる状態である第２の状態との間で前記反射光側偏光板の状態を変更する変更手段とをさらに備えた、請求項２に記載の記録材特性検知装置。
8. 前記第２の状態は、前記反射光量測定手段に入射する前記反射光が前記反射光側偏光板を通過する状態である、請求項７に記載の記録材特性検知装置。
9. 前記第２の状態は、前記反射光量測定手段に入射する前記反射光が前記反射光側偏光板を通過しない状態である、請求項７に記載の記録材特性検知装置。
10. 前記透過光となる光を照射する前記光源と、前記反射光となる光を照射する前記光源とは同一の部材よりなり、
    前記光源および前記反射光量測定手段は、前記記録材に対して一方側に設けられ、前記透過光量測定手段は、前記記録材に対して他方側に設けられる、請求項１〜９のいずれかに記載の記録材特性検知装置。
11. 前記光源から照射され前記記録材における前記透過光量測定手段の前記周囲の部分が背面となる位置で反射し前記反射光量測定手段に向かう光を遮断する遮断部材をさらに備えた、請求項１０に記載の記録材特性検知装置。
12. 前記記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合に、前記光源は、前記透過光量測定手段と前記反射光量測定手段との間に設けられる、請求項１０または１１に記載の記録材特性検知装置。
13. 前記透過光量測定手段および前記反射光量測定手段は同一の部材よりなり、
    前記光源は、
    前記記録材に対して、前記透過光量測定手段および前記反射光量測定手段とは異なる側に設けられ、前記透過光となる光を照射する透過光用光源と、
    前記記録材に対して、前記透過光量測定手段および前記反射光量測定手段と同一の側に設けられ、前記透過光用光源の照射タイミングとは異なる照射タイミングで前記反射光となる光を照射する反射光用光源とを含む、請求項１または２に記載の記録材特性検知装置。
14. 前記記録材に対して、前記透過光量測定手段および前記反射光量測定手段とは異なる側に設けられた第１の黒色部材と、
    前記記録材に対して、前記透過光量測定手段および前記反射光量測定手段と同一の側に設けられた第２の黒色部材とをさらに備え、
    前記背面部材は、前記第１の黒色部材における前記記録材側の面の一部に設けられ、
    前記第１の黒色部材は、前記透過光用光源から照射される光の量を調整する第１の絞り部を含み、
    前記第２の黒色部材は、前記反射光用光源から照射される光の量を調整する第２の絞り部を含む、請求項１３に記載の記録材特性検知装置。
15. 前記第１の黒色部材は、前記記録材の表面に対して垂直な方向から見た場合に前記背面部材の周囲に設けられ、前記背面部材よりも前記記録材側に突出した突出部分を含む、請求項１４に記載の記録材特性検知装置。
16. 前記背面部材は開口部を含み、前記透過光量測定手段は前記開口部の内部空間によって取り囲まれる、請求項１〜１５のいずれかに記載の記録材特性検知装置。
17. 前記透過光量測定手段の前記周囲に形成された反射抑制部材であって、前記背面部材の白色度よりも低い白色度を有する反射抑制部材をさらに含む、請求項１〜１５のいずれかに記載の記録材特性検知装置。
18. 前記光源は、
    第１の波長を有する光を照射する第１の光源と、
    前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する光を照射する第２の光源と、
    前記第１および第２の波長とは異なる第３の波長を有する光を照射する第３の光源とを含み、
    前記第１、第２、および第３の光源の各々は互いに異なるタイミングで前記記録材の表面に光を照射する、請求項１〜１７のいずれかに記載の記録材特性検知装置。
19. 第１の波長を有する光を透過する第１のフィルターと、
    前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する光を透過する第２のフィルターと、
    前記第１および第２の波長とは異なる第３の波長を有する光を透過する第３のフィルターと、
    前記透過光量測定手段および前記反射光量測定手段のうち少なくともいずれか一方に入射する光が通過するフィルターを前記第１、第２、および第３のフィルターの間で切り替える切換手段とをさらに備えた、請求項１〜１７のいずれかに記載の記録材特性検知装置。
20. 請求項１〜１９のいずれかに記載の記録材特性検知装置と、
    前記特性検知手段にて検知した前記記録材の特性に基づいて、前記記録材に対して画像を形成する画像形成手段とを備えた、画像形成装置。
    

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