JP2022179887A - 記録媒体判別装置、画像形成装置及び記録媒体判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より適切に記録媒体の種別を判別することができる記録媒体判別装置、画像形成装置及び記録媒体判別方法を提供する。【解決手段】記録媒体判別装置は、記録媒体に対して検査光を照射する光照射部と、記録媒体に照射された検査光の拡散反射光、及び記録媒体において検査光により励起された蛍光のうち少なくとも一方を含む入射光を検出する光検出部と、第１の検査光に応じた第１の入射光、及び第２の検査光に応じた第２の入射光の光検出部による検出結果に基づいて、記録媒体の一の特性に係る判別を行う判別手段と、を備え、第１の検査光は、強度のピーク波長が７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であり、第２の検査光は、強度のピーク波長が第１の検査光よりも短い。【選択図】図１３

Description

本発明は、記録媒体判別装置、画像形成装置及び記録媒体判別方法に関する。

従来、用紙等の記録媒体に色材を付与して画像を形成する画像形成装置において、記録媒体の種別を判別する記録媒体判別装置が用いられている。判別された記録媒体の種別に応じて画像形成に係る条件（例えば、搬送条件や色材の定着条件）を調整することで、より高品位に画像を形成することができる。

記録媒体判別装置としては、記録媒体に所定の波長域の検査光を照射したときの反射光及び／又は蛍光の受光量に基づいて記録媒体の１つの特性に係る判別を行い、この判別結果に基づいて記録媒体の種別を判別するものが知られている（例えば、特許文献１）。判別対象となる記録媒体の特性としては、材質、蛍光増白剤の有無、及び表面の光沢の程度などがある。特許文献１では、紫外波長域の検査光を記録媒体に照射して蛍光の受光量を検出することで、蛍光増白剤の有無を判別している。また、検査光の拡散反射光量を検出することで、光沢の程度を判別している。

特開２００６－１６１６６号公報

しかしながら、１つの波長域の検査光によって記録媒体の１つの特性に係る判別を行う上記従来の技術では、判別対象の特性以外の要因で受光量が変動した場合に、記録媒体の特性に係る正確な判別が困難となる。例えば、記録媒体の坪量の相違等に起因して検査光の反射光量が変動した場合に、当該変動が、記録媒体の判別対象の特性によるものであるのか、坪量等の他の要因によるものであるのかを判別することができない。
このように、上記従来の技術では、記録媒体の特性に係る正確な判別が困難な場合があり、記録媒体の種別に係る誤判定が生じやすいという課題がある。

この発明の目的は、より適切に記録媒体の種別を判別することができる記録媒体判別装置、画像形成装置及び記録媒体判別方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の記録媒体判別装置の発明は、
記録媒体に対して検査光を照射する光照射部と、
前記記録媒体に照射された前記検査光の拡散反射光、及び前記記録媒体において前記検査光により励起された蛍光のうち少なくとも一方を含む入射光を検出する光検出部と、
第１の前記検査光に応じた第１の前記入射光、及び第２の前記検査光に応じた第２の前記入射光の前記光検出部による検出結果に基づいて、前記記録媒体の一の特性に係る判別を行う判別手段と、
を備え、
前記第１の検査光は、強度のピーク波長が７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であり、
前記第２の検査光は、強度のピーク波長が前記第１の検査光よりも短い。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の記録媒体判別装置において、
前記判別手段は、前記第１の入射光の前記光検出部による受光量に応じた第１の値と、前記第２の入射光の前記光検出部による受光量に応じた第２の値との比に基づいて前記特性に係る判別を行う。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の記録媒体判別装置において、
前記判別手段は、前記第１の値及び前記第２の値を２軸とする座標平面において予め定められた複数の領域のうち、前記検出結果に対応する座標が含まれる領域に基づいて前記特性に係る判別を行う。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の記録媒体判別装置において、
前記複数の領域は、前記座標平面の前記２軸に対して非平行な直線により区分されている。

請求項５に記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置において、
前記第２の検査光は、強度のピーク波長が３９０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である。

請求項６に記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置において、
前記第２の検査光は、強度のピーク波長が２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。

請求項７に記載の発明は、請求項１～６のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置において、
前記第１の検査光は、強度のピーク波長が８００ｎｍ以上９００ｎｍ以下である。

請求項８に記載の発明は、請求項１～７のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置において、
前記光検出部は、前記入射光を検出する受光素子を有し、
前記受光素子は、可視波長域から近赤外波長域にわたる波長域に検出感度を有するフォトダイオード又はフォトトランジスタである。

請求項９に記載の発明は、請求項１～８のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置において、
前記記録媒体の搬送経路に対向する位置に設けられた基板を備え、
前記光照射部は、前記検査光を射出する発光素子を有し、
前記光検出部は、前記入射光を検出する受光素子を有し、
前記発光素子及び前記受光素子は、前記基板に設けられている。

請求項１０に記載の発明は、請求項１～９のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置において、
前記光照射部は、前記第１の検査光を前記記録媒体に照射する第１の発光素子、及び前記第２の検査光を前記記録媒体に照射する第２の発光素子を有し、
前記光検出部は、前記第１の入射光及び前記第２の入射光を検出する受光素子を有し、
前記第１の発光素子が前記第１の検査光を照射する期間は、前記第２の発光素子が前記第２の検査光を照射する期間と異なる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１～９のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置において、
前記光照射部は、前記第１の検査光及び前記第２の検査光を含む光を前記記録媒体に照射する発光素子を有し、
前記光検出部は、前記第１の入射光の波長域の光を検出可能な第１の受光素子、及び前記第２の入射光の波長域の光を検出可能な第２の受光素子を有する。

また、上記目的を達成するため、請求項１２に記載の画像形成装置の発明は、
請求項１～１１のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置と、
前記記録媒体に対して色材を付与して画像を形成する画像形成部と、
を備える。

また、上記目的を達成するため、請求項１３に記載の記録媒体判別方法の発明は、
記録媒体に対して検査光を照射する光照射部と、前記記録媒体に照射された前記検査光の拡散反射光、及び前記記録媒体において前記検査光により励起された蛍光のうち少なくとも一方を含む入射光を検出する光検出部と、を備えた記録媒体判別装置を用いた記録媒体判別方法であって、
第１の前記検査光に応じた第１の前記入射光、及び第２の前記検査光に応じた第２の前記入射光の前記光検出部による検出結果に基づいて、前記記録媒体の一の特性に係る判別を行うステップを含み、
前記第１の検査光は、強度のピーク波長が７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であり、
前記第２の検査光は、強度のピーク波長が前記第１の検査光よりも短い。

本発明によれば、より適切に記録媒体の種別を判別することができる。

画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 媒体検査部の構成を示す図である。 媒体検査部による検出対象の光を説明する図である。 第１の発光素子及び第２の発光素子の発光スペクトルの例を示す図である。 受光素子の分光感度特性の例を示す図である。 普通紙及び再生紙の反射スペクトルの例を示す図である。 青み付けの有無による反射スペクトルの相違の例を示す図である。 蛍光増白剤が添加された記録媒体において蛍光を励起する波長と、励起される蛍光の強度との関係の例を示す図である。 蛍光増白剤の添加量による反射スペクトルの相違の例を示す図である。 色紙の色による反射スペクトルの相違の例を示す図である。 坪量に応じた反射光量の例を示す図である。 記録媒体判別処理の制御手順を示すフローチャートである。 普通紙、コート紙、再生紙及び中質紙における、第１の検査光の反射率Ｒ１及び第２の検査光の反射率Ｒ２の分布例を示す図である。 蛍光強用紙及び蛍光弱用紙における、第１の検査光の反射率Ｒ１及び第２の検査光の反射率Ｒ２の分布例を示す図である。 実施例１及び実施例３を組み合わせる場合の媒体検査部の構成を示す図である。 白紙及び色紙における第１の検査光の反射率Ｒ１及び第２の検査光の反射率Ｒ２の分布例を示す図である。 白紙及び色紙における第１の検査光の反射率Ｒ１及び第２の検査光の反射率Ｒ２の分布例を示す図である。 変形例に係る媒体検査部の構成を示す図である。 第１の受光素子及び第２の受光素子の分光感度特性の例を示す図である。

以下、本発明の記録媒体判別装置、画像形成装置及び記録媒体判別方法に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。

（画像形成装置及び記録媒体判別装置の構成）
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。
図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。
画像形成装置１は、電子写真方式で記録媒体に画像形成を行うＭＦＰ（Multifunction Peripheral）である。画像形成装置１は、制御部１０と、媒体検査部２０と、画像形成部３０と、定着部４０と、スキャナー５０と、操作表示部６０と、通信部７０と、給紙トレイ８１と、搬送ローラー８２と、排紙トレイ８３と、バス９０などを備えている。図２に示すように、制御部１０及び媒体検査部２０により、記録媒体の種別の判別を行う記録媒体判別装置２が構成される。画像形成装置１の各部は、バス９０により接続されている。

制御部１０は、ＣＰＵ１１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１２（Random Access Memory）、及び記憶部１３を有する。

ＣＰＵ１１は、記憶部１３に記憶されているプログラム１３１を読み出して実行し、各種演算処理を行う。

ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。

記憶部１３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、及びフラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置により構成され、ＣＰＵ１１により実行されるプログラム１３１や各種データ等を格納する。記憶部１３に記憶されるデータとしては、スキャナー５０により取得された画像データ、通信部７０を介して外部から入力された画像データ、後述する記録媒体の判別動作において参照される判別基準データ１３２などがある。

制御部１０は、ＣＰＵ１１が、記憶部１３に記憶されたプログラム１３１を実行して各種処理を行うことで、判別手段として機能する。判別手段としての制御部１０は、媒体検査部２０から取得したデータに基づいて記録媒体の一の特性に係る判別を行い、この判別結果に基づいて記録媒体の種別を判別する。記録媒体の種別の判別については後に詳述する。
また、制御部１０は、ＣＰＵ１１がプログラム１３１を実行することで、画像形成装置１の各部を統括制御する。例えば、制御部１０は、記憶部１３に記憶された画像データに基づいて画像形成部３０の各部、搬送ローラー８２及び定着部４０を動作させて記録媒体に画像を形成させる。ここで、ＣＰＵ１１は、記録媒体判別装置２による記録媒体の判別結果に応じて、画像形成装置１の各部の画像形成に係る動作を変更する。一例を挙げると、記録媒体の種別に応じて、搬送ローラー８２による搬送速度や挟持圧力を変更する。また、記録媒体の種別に応じて、定着部４０による加熱温度や印加圧力を変更する。

媒体検査部２０は、給紙トレイ８１から排紙トレイ８３に至る記録媒体の搬送経路のうち画像形成部３０の上流側において、搬送経路に沿う位置に設けられている。ただし、媒体検査部２０の位置はこれに限られず、搬送経路に沿う任意の位置に配置可能である。図２に示すように、媒体検査部２０は、光照射部２１及び光検出部２２を備える。光照射部２１は、制御部１０による制御下で、搬送経路を通る記録媒体に対して検査光を照射する。光検出部２２は、記録媒体に照射された検査光の拡散反射光、及び記録媒体において検査光により励起された蛍光のうち少なくとも一方を含む入射光を検出する。媒体検査部２０の構成及び動作については後に詳述する。

画像形成部３０は、給紙トレイ８１から供給された記録媒体に対してトナー（色材）を付与して画像を形成する。画像形成部３０は、中間転写ベルト３１と、画像形成ユニット３２と、転写ローラー３３などを備える。中間転写ベルト３１は、複数のローラーの周りに架け渡されて周回移動する無端状の帯状部材である。画像形成ユニット３２は、中間転写ベルト３１に沿って配置されており、印刷対象の画像に係る画像データに基づいて、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色のトナー像を中間転写ベルト３１上に形成する。記録媒体が中間転写ベルト３１と転写ローラー３３とのニップ部を通過する際に、当該記録媒体にトナー像が転写されて画像が形成される。なお、本実施形態ではカラー画像を形成可能な画像形成部３０を例示したが、これに限られず、モノクロ画像を形成可能な画像形成部３０を用いてもよい。

定着部４０は、トナー像が転写された記録媒体を加熱及び加圧して当該記録媒体にトナー像を定着させる。定着部４０は、記録媒体を挟持する加熱ローラー及び加圧ローラーからなる一対のローラーを備える。トナー像が定着された記録媒体は、搬送ローラー８２により搬送されて排紙トレイ８３に送出される。定着部４０による加熱条件及び加圧条件は、記録媒体の種別などに応じて、制御部１０により制御される。

スキャナー５０は、光源や反射鏡などの光学系、及び撮像素子を備え、所定の搬送経路で搬送される記録媒体又はプラテンガラスに載置された記録媒体の画像を読み取って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色ごとのビットマップ形式の画像データを生成する。生成された画像データは、記憶部１３に記憶される。この画像データに基づいて画像形成部３０による画像形成を行うことで、読み取った画像を別の記録媒体にコピーすることもできる。

操作表示部６０は、液晶ディスプレイ等の表示装置と、当該表示装置の画面に重ねられて配置されたタッチパネル、及び操作キー等の入力装置とを備える。操作表示部６０は、表示装置において画像形成装置１の動作ステータスや処理結果等の各種表示を行い、また入力装置に対するユーザーの入力操作を操作信号に変換して制御部１０に出力する。

通信部７０は、ネットワークカードなどにより構成される。通信部７０は、ＬＡＮ（Local Area Network）などの通信ネットワークに接続され、通信ネットワーク上の外部機器と情報の送受信を行う。制御部１０は、通信部７０を介して、通信ネットワーク上の外部機器と通信を行う。

給紙トレイ８１には、画像形成前の記録媒体が収納されている。給紙トレイ８１には、複数の種別（種類）の記録媒体が収納されていてもよい。ここで、記録媒体の種別は、記録媒体の材質（原料）、表面処理の状態、蛍光増白剤の有無や量、青み付けの有無、及び色のうち少なくとも１つの特性により特徴付けられる。よって、これらの特性のうち少なくとも１つが互いに異なる記録媒体は、種別の異なる記録媒体である。給紙トレイ８１に収納される記録媒体は、例えば、普通紙、コート紙、中質紙、及び再生紙等であり、これらは種別の異なる記録媒体の一例である。普通紙は、木材を材料とするパルプ（すなわち、古紙から再生したものではないパルプ、通常は化学パルプ）を主原料として生成された紙である。コート紙は、表面にコート材などが塗布された紙である。中質紙は、例えば機械パルプを主原料として生成された紙である。再生紙は、古紙から取り出した古紙パルプが所定以上の配合率で配合されている紙である。給紙トレイ８１に収納される記録媒体の種別は、上記に限られない。

搬送ローラー８２は、１枚の記録媒体を挟持した状態で回転することで当該記録媒体を搬送経路に沿って搬送する。搬送ローラー８２による搬送タイミング及び搬送速度は、記録媒体の種別などに応じて、制御部１０により制御される。

排紙トレイ８３は、画像が形成された記録媒体を、ユーザーにより取り出されるまで載置する。

（媒体検査部の構成）
次に、媒体検査部２０の構成について説明する。
図３は、媒体検査部２０の構成を示す図である。
図３（ａ）は、記録媒体Ｍの搬送経路（搬送面）に平行な方向から見た媒体検査部２０の断面図である。図３（ｂ）は、搬送面に垂直な方向（ｚ方向）から見た媒体検査部２０の平面図である。媒体検査部２０は、記録媒体Ｍの搬送経路の搬送面に対向する位置に（言い換えると、搬送経路を通る記録媒体Ｍに対向する位置に）設けられた素子基板２３（基板）と、搬送経路に沿って記録媒体Ｍが移動するように記録媒体Ｍを支持する通紙ガイド２５と、記録媒体Ｍを挟んで通紙ガイド２５の反対側に設けられた光学絞り２４などを備える。

素子基板２３は、ｚ方向に対して垂直に配置されている。素子基板２３の記録媒体Ｍに対向する面には、光照射部２１が有する第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２と、光検出部２２が有する受光素子２２０とが設けられている。第１の発光素子２１１は、記録媒体Ｍに第１の検査光Ｌ１ａを照射する。第２の発光素子２１２は、記録媒体Ｍに第２の検査光Ｌ２ａを照射する。光検出部２２は、１つの受光素子２２０を有する。受光素子２２０は、入射光量に応じた光電流を出力する。光検出部２２は、この光電流を電圧に変換した後にデジタルデータに変換して制御部１０に出力する。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、受光素子２２０は、第１の発光素子２１１と第２の発光素子２１２との間に配置されている。第１の発光素子２１１から受光素子２２０までの距離と、第２の発光素子２１２から受光素子２２０までの距離は等しいことが好ましい。

光学絞り２４は、ｚ方向に対して垂直に配置された板状部材であり、第１の発光素子２１１、第２の発光素子２１２及び受光素子２２０と対向する部分を含む範囲に開口を有する。第１の検査光Ｌ１ａ及び第２の検査光Ｌ２ａは、この開口を通って記録媒体Ｍに入射する。また、光学絞り２４は、開口以外の部分が遮光性を有しており、検査光以外の光が記録媒体Ｍに入射するのを抑制する。

記録媒体Ｍは、光学絞り２４と通紙ガイド２５との隙間を搬送される。当該隙間はｚ方向に幅を有しているため、記録媒体Ｍの通過位置は、当該幅の範囲内でｚ方向に変動し得る。この記録媒体Ｍの通過位置の変動に応じて、第１の発光素子２１１、第２の発光素子２１２及び受光素子２２０と、記録媒体Ｍとの距離も変動するが、第１の発光素子２１１、第２の発光素子２１２及び受光素子２２０が素子基板２３の同一面上に設けられているため、当該変動が媒体検査部２０による検査結果に与える影響を最小限に抑えることができる。

図４は、媒体検査部２０による検出対象の光を説明する図である。
記録媒体Ｍの表面には、光照射部２１から射出された検査光ＬＡ（上述の第１の検査光Ｌ１ａ又は第２の検査光Ｌ２ａ）が入射する。この検査光ＬＡの記録媒体Ｍにおける反射光は、表面拡散反射光ＬＢ１及び正反射光ＬＣを含む。また、記録媒体Ｍの内部に入った検査光ＬＡの一部は、内部拡散反射光ＬＢ２としてｚ方向成分を有する方向に拡散反射する。本明細書では、表面拡散反射光ＬＢ１及び内部拡散反射光ＬＢ２をまとめて「拡散反射光」と記す。また、記録媒体Ｍに蛍光増白剤が添加されている場合には、検査光ＬＡの波長によっては、記録媒体Ｍにおいて蛍光ＬＢ３が励起される。本実施形態の光検出部２２（受光素子２２０）は、表面拡散反射光ＬＢ１、内部拡散反射光ＬＢ２及び蛍光ＬＢ３を検出する。以下では、第１の検査光Ｌ１ａの照射に応じて光検出部２２の受光素子２２０に入射する光を「第１の入射光Ｌ１ｂ」と記し、第２の検査光Ｌ２ａの照射に応じて光検出部２２の受光素子２２０に入射する光を「第２の入射光Ｌ２ｂ」と記す（図３（ａ）参照）。受光素子２２０は、第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２の主発光方向（発光強度が最も高くなる方向）に射出された検査光ＬＡの正反射光ＬＣを受光しない位置に設けられている。なお、単一の受光素子２２０を設ける構成に代えて、第１の入射光Ｌ１ｂを検出する受光素子と、第２の入射光Ｌ２ｂを検出する受光素子とを別個に設けてもよい。

図５は、第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２の発光スペクトルの例を示す図である。
第１の発光素子２１１から照射される第１の検査光Ｌ１ａは、強度のピーク波長（中心波長）が７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下である。より好ましくは、第１の検査光Ｌ１ａの強度のピーク波長は、８００ｎｍ以上９００ｎｍ以下である。また、第２の発光素子２１２から照射される第２の検査光Ｌ２ａは、強度のピーク波長が第１の検査光Ｌ１ａよりも短い。第２の検査光Ｌ２ａのピーク波長は、後述するように検査の目的に応じて設定される。図５では、第１の検査光Ｌ１ａの強度のピーク波長が８５０ｎｍであり、第２の検査光Ｌ２ａの強度のピーク波長が４００ｎｍである場合が例示されている。第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２の発光スペクトルの半値幅は、例えば２０～３０ｎｍ程度とすることができるが、これに限られない。第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２としては、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）又はＬＤ（Laser Diode）を用いることができるが、これに限られない。

図６は、受光素子２２０の分光感度特性の例を示す図である。
図６に示すように、光検出部２２の受光素子２２０は、可視波長域から近赤外波長域にわたる波長域に検出感度（受光感度）を有する。ここで、可視波長域は、おおよそ３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。また、近赤外波長域は、おおよそ７８０ｎｍ以上２５００ｎｍ以下である。受光素子２２０としては、フォトダイオード又はフォトトランジスタを用いることができる。特に、可視波長域から近赤外波長域にわたる波長域に検出感度を有するＳｉ（シリコン）フォトダイオード、Ｓｉフォトトランジスタ、Ｇｅ（ゲルマニウム）フォトダイオード、Ｇｅフォトトランジスタを好適に用いることができる。これらのフォトダイオード及びフォトトランジスタは、図６に示すように、可視波長域から近赤外波長域にかけて長波長側ほど受光感度が高くなる分光感度特性を有する。よって、蛍光の励起光（紫外波長域）よりも蛍光（可視波長域の青色領域）の受光感度が高いため、後述するように蛍光増白剤の有無や量の判別に好適に用いることができる。特に、受光素子２２０の窓として石英を用いた場合よりも、硼珪酸ガラスやコーティング樹脂を用いた場合の方が、紫外波長域の受光感度が低くなるため蛍光判別の精度が高くなる。なお、受光素子２２０としてフォトダイオード及びフォトトランジスタ以外の素子を用いてもよい。

記録媒体Ｍの検査を行う前に、第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２の各々について発光強度の校正を行っておくことで、受光素子２２０による受光量から記録媒体Ｍにおける反射率を算出することができる。すなわち、まず、第１の発光素子２１１（第２の発光素子２１２）からの第１の検査光Ｌ１ａ（第２の検査光Ｌ２ａ）の照射範囲に校正用の所定の反射部材を配置し、反射部材における反射光の光検出部２２による受光量を検出する。校正用の反射部材としては、標準白色板、所定の用紙、又は所定のシートなどを用いることができる。その後、検査対象の記録媒体Ｍを媒体検査部２０の位置まで搬送し、第１の発光素子２１１（第２の発光素子２１２）から記録媒体Ｍに第１の検査光Ｌ１ａ（第２の検査光Ｌ２ａ）を照射して、光検出部２２による第１の入射光Ｌ１ｂ（第２の入射光Ｌ２ｂ）の受光量を検出する。これらの検出結果から、反射率Ｒ１（反射率Ｒ２）を算出することができる。本明細書において、反射率は、「記録媒体Ｍに検査光を照射したときの入射光の受光量／校正用の反射部材に検査光を照射したときの反射光の受光量」で定義されるものとする。したがって、記録媒体Ｍにおいて蛍光が励起されている場合には、拡散反射光の受光量に加えて蛍光の受光量が反射率に反映される。第１の入射光Ｌ１ｂの光検出部２２による受光量から算出された反射率Ｒ１は、「第１の値」の一態様である。また、第２の入射光Ｌ２ｂの光検出部２２による受光量から算出された反射率Ｒ２は、「第２の値」の一態様である。

第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２は、制御部１０による制御下で交互に順番に発光する。言い換えると、第１の発光素子２１１が記録媒体Ｍに対して第１の検査光Ｌ１ａを照射する期間は、第２の発光素子２１２が当該記録媒体Ｍに対して第２の検査光Ｌ２ａを照射する期間と異なる。光検出部２２は、第１の検査光Ｌ１ａの照射に応じた第１の入射光Ｌ１ｂと、第２の検査光Ｌ２ａの照射に応じた第２の入射光Ｌ２ｂとを、交互に順番に検出する。すなわち、本実施形態の媒体検査部２０は、時間分割測定を行う。なお、第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２の発光期間が一部重複していてもよい。この場合には、第１の発光素子２１１のみが発光している期間に第１の入射光Ｌ１ｂを検出し、第２の発光素子２１２のみが発光している期間に第２の入射光Ｌ２ｂを検出すればよい。

（画像形成装置及び記録媒体判別装置の動作）
次に、画像形成装置１及び記録媒体判別装置２の動作について、記録媒体の種別の判別に係る動作を中心に説明する。

画像形成装置１における記録媒体の最適な搬送条件や定着条件は、記録媒体の種別によって異なる。搬送される記録媒体の種別は、操作表示部６０に対するユーザーの操作に応じて設定されてもよいが、毎回設定するのは煩わしく、誤った設定がなされる問題も生じる。このため、本実施形態の画像形成装置１では、記録媒体判別装置２により記録媒体の種別を判別することが可能となっている。具体的には、記録媒体に係る以下の（ｉ）～（ｉｖ）の特性の判別結果に基づいて、記録媒体の種別を判別することができる。
（ｉ）記録媒体の材質
（ｉｉ）青み付けの有無
（ｉｉｉ）蛍光増白剤の有無及び量
（ｉｖ）記録媒体の色

記録媒体に対して検査光を照射し、当該検査光の拡散反射光を受光可能な位置で光を検出すると、その反射スペクトルには、特に紫外波長域から可視波長域からにかけて、記録媒体に係る特性の影響が現れる。本明細書において、反射スペクトルは、拡散反射光のスペクトルと、蛍光のスペクトルとを足し合わせたものとする。以下ではまず、記録媒体に係る上記（ｉ）～（ｉｖ）の特性が反射スペクトルに及ぼす影響について説明する。

（ｉ）記録媒体の材質
近赤外波長域よりも短波長側、すなわち可視波長域及び紫外波長域では、記録媒体の材質（原料）によって反射スペクトルが影響を受ける波長域が多く存在する。例えば、古紙パルプを多く含む再生紙では、不純物により光が吸収されるため、図７に示すように、紫外波長域から可視波長域にかけて普通紙よりも反射率が低下する。また、機械パルプを多く含む中質紙では、パルプやリグニンにより光が吸収されるため、同様に紫外波長域から可視波長域にかけて普通紙よりも反射率が低下する。このため、反射率が低下する波長域の検査光を用いて反射率を取得することで、記録媒体の材質の相違に基づく記録媒体の判別が可能である。

（ｉｉ）青み付けの有無
青色の染料を記録媒体に添加して白色度を向上させる「青み付け」と呼ばれる工程が行われる場合がある。青み付けが行われた記録媒体では、図８に示すように、染料によって緑色から赤色にかけての波長域（おおよそ５００～７５０ｎｍ）に吸収が生じ、相対的に青色波長域の反射率が大きくなる。よって、吸収が生じる波長域の検査光を用いて反射率を取得することで、青み付けの有無に基づく記録媒体の判別が可能である。

（ｉｉｉ）蛍光増白剤の有無や量
記録媒体に蛍光増白剤を添加することにより記録媒体の白色度を向上させる「蛍光増白」と呼ばれる工程が行われる場合がある。蛍光増白剤は、主に紫外波長域の励起光を吸収して青色波長域の蛍光を発する。図９は、蛍光増白剤が添加された記録媒体において蛍光を励起する波長と、励起される蛍光の強度との関係の例を示す図である。図９に示すように、紫外波長域の励起光が吸収されて、より長波長側の青色の蛍光が生じる。この結果、図１０に示すように、蛍光によって紫外波長域から可視（青色）波長域にかけての見かけの反射率が増大する。また、添加した蛍光増白剤の量が多いほど反射率が大きく増大する。よって、蛍光が生じる波長域の検査光を用いて反射率を取得することで、蛍光増白剤の有無や量に基づく記録媒体の判別が可能である。

（ｉｖ）記録媒体の色
染料（着色材）により着色された色紙では、染料の色に応じた特定の波長域に吸収が生じる。この結果、図１１に示すように、色紙の色に対応する波長域の反射率が相対的に大きくなり、所望の色を呈する。よって、染料による吸収が生じる波長域の検査光を用いて反射率を取得することで、色の相違に基づく記録媒体の判別が可能である。

このように、反射スペクトルのうち、特に可視波長域から紫外波長域にかけて、記録媒体の種々の特性の影響が現れる。よって、判別したい特性の影響が現れる波長域の検査光を記録媒体に照射することで、反射光や蛍光の受光量に基づいて記録媒体の特性を判別して記録媒体の種別を特定することができる。

しかしながら、１つの波長域の検査光によって記録媒体の１つの特性に係る判別を行うと、判別対象の特性以外の要因で受光量が変動した場合に、記録媒体の特性に係る正確な判別が困難となる。例えば、図１２に示すように、検査光の反射光量は、記録媒体の坪量に応じて変動する。判別対象の記録媒体の坪量が未知である場合には、この坪量に起因する反射光量の変動と、記録媒体の特性に起因する受光量の変動とを区別することができない。このため、１つの波長域の検査光を用いる方法では、記録媒体の特性に係る正確な判別が困難であり、記録媒体の種別に係る誤判定が生じやすい。

他方で、図７、８、１０、１１に示すように、記録媒体の特性に起因する反射スペクトルの変動は、近赤外波長域ではほとんど生じない。
そこで、本実施形態の記録媒体判別装置２では、記録媒体の特性に起因する変動の少ない近赤外波長域の第１の検査光と、記録媒体の特性による影響が現れる波長域の第２の検査光とを用いて、２波長域に係る波長依存性を考慮して記録媒体の一の特性に係る判別を行う。すなわち、第１の検査光Ｌ１ａに応じた第１の入射光Ｌ１ｂの受光量に基づいて、第２の検査光Ｌ２ａに応じた第２の入射光Ｌ２ｂの受光量における、記録媒体の特性以外の要因による変動を差し引く（相殺する）。

上述のとおり、第１の検査光Ｌ１ａの強度のピーク波長は、７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下とする。上限を１１００ｎｍとすることで、記録媒体が含有する水に起因する受光量の変動を抑制できる。水は、１４５０ｎｍ及び１９４０ｎｍの近傍範囲に、水素原子と酸素原子の伸縮運動及び変角振動の結合振動に由来する固有の吸収帯をもつためである。また、第１の検査光Ｌ１ａの強度のピーク波長を８００ｎｍ以上９００ｎｍ以下とすることで、記録媒体の特性の影響をより受けにくくすることができる。

第１の入射光Ｌ１ｂ及び第２の入射光Ｌ２ｂの検出結果に基づく記録媒体の特性の判別方法としては、例えば、第１の入射光Ｌ１ｂの受光量から算出された反射率Ｒ１と、第２の入射光Ｌ２ｂの受光量から算出された反射率Ｒ２との比（以下、反射率比Ｒ２／Ｒ１と記す）に基づいて判別を行う方法がある。例えば、坪量の相違に起因して反射光量が変動したとしても、この変動は、反射率比Ｒ２／Ｒ１をとることで相殺することができる。よって、反射率比Ｒ２／Ｒ１には、坪量の影響を除いた記録媒体の特性の影響が現れる。このため、反射率比Ｒ２／Ｒ１を用いることで、記録媒体の特性を適切に判別でき、記録媒体の種別を正確に特定することができる。

以下では、記録媒体判別装置２において、記録媒体に係る上記（ｉ）～（ｉｖ）の特性を判別する方法について説明する。

＜実施例１：記録媒体の材質に係る判別＞
まず、実施例１として、記録媒体の材質による検査光の吸収に基づいて記録媒体の種別（紙質）を判別する方法について説明する。

実施例１では、第２の検査光Ｌ２ａとして、強度のピーク波長が３９０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である光を用いる。これは、図７に示したように、この波長域では、記録媒体の材質に起因する吸収が現れやすいためである。また、下限を３９０ｎｍとすることで、図９に示した蛍光の主要な励起波長を除外することができる。よって、記録媒体に蛍光増白剤が添加されている場合であっても、蛍光の寄与を少なくできるため、材質に係る判別を高精度に行うことができる。また、図６に示すように、可視波長域から近赤外波長域にかけて長波長側ほど受光感度が高くなる分光感度特性を有する受光素子２２０を用いているため、蛍光の寄与を低減して材質に係る判別を高精度に行うことができる。なお、紫外波長域に感度を持たない受光素子を用いることで、さらに判別の精度を高めることができる。

続いて、実施例１において記録媒体判別装置２の制御部１０により実行される記録媒体判別処理について説明する。ここでは、記録媒体が白紙である場合において、当該記録媒体が普通紙若しくはコート紙であるか、又は再生紙若しくは中質紙であるか、を判別する場合を例に挙げて説明する。この方法によれば、例えば、画像形成装置１の給紙トレイ８１に普通紙及び中質紙が収納されている場合に、搬送中の記録媒体が普通紙及び中質紙のいずれであるかを判別することができる。

図１３は、記録媒体判別処理の制御手順を示すフローチャートである。
記録媒体判別処理が開始されると、制御部１０は、第１の発光素子２１１により第１の検査光の射出を開始させ、第２の発光素子２１２により第２の検査光の射出を開始させる（ステップＳ１０１）。ここでは、制御部１０は、第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２の発光期間が互いに異なるように（例えば交互に）発光させる。

制御部１０は、図示略のセンサーからの出力信号に基づいて、媒体検査部２０と対向する位置に記録媒体が移動したか否かを判別し（ステップＳ１０２）、記録媒体が移動していないと判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＮＯ”）、ステップＳ１０２の処理を再度実行する。媒体検査部２０と対向する位置に記録媒体が移動したと判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、制御部１０は、受光素子２２０による第１の入射光Ｌ１ｂの受光量を取得して第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１を算出する。また、制御部１０は、受光素子２２０による第２の入射光Ｌ２ｂの受光量を取得して第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２を算出する（ステップＳ１０３）。詳しくは、制御部１０は、記録媒体に第１の検査光Ｌ１ａが照射されているときに受光素子２２０が受光した光量から反射率Ｒ１を算出し、記録媒体に第２の検査光Ｌ２ａが照射されているときに受光素子２２０が受光した光量から反射率Ｒ２を算出する。

制御部１０は、第１の検査光Ｌ１ａ及び第２の検査光Ｌ２ａの射出を終了させる（ステップＳ１０４）。

制御部１０は、反射率比Ｒ２／Ｒ１が基準値Ｖ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。基準値Ｖは、判別対象の特性に応じて設定され、判別基準データ１３２として記憶部１３に記憶されている。本実施例では、基準値Ｖは０．８８であるものとする。

反射率比Ｒ２／Ｒ１が基準値Ｖ以上であると判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＹＥＳ”）、制御部１０は、記録媒体が普通紙又はコート紙であると判別する（ステップＳ１０６）。また、反射率比Ｒ２／Ｒ１が基準値Ｖ未満であると判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＮＯ”）、制御部１０は、記録媒体が再生紙又は中質紙であると判別する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０６又はＳ１０７が終了すると、制御部１０は、記録媒体の種別の判別結果に応じて画像形成に係る設定を変更し（ステップＳ１０８）、記録媒体判別処理を終了させる。なお、引き続き別の記録媒体の検査を行う場合には、ステップＳ１０８の終了後に処理をステップＳ１０１に戻してもよい。

ここで、ステップＳ１０３～Ｓ１０６における判別方法について詳しく説明する。
図１４は、普通紙、コート紙、再生紙及び中質紙における、第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１及び第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２の分布例を示す図である。詳しくは、普通紙、コート紙、再生紙及び中質紙について、ピーク波長８５０ｎｍの第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１と、ピーク波長４０５ｎｍの第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２とを取得してプロットしたものである。

図１４における基準直線Ｓ１は、反射率比Ｒ２／Ｒ１＝０．８８に相当する直線である。言い換えると、基準直線Ｓ１は、原点を通り傾きが基準値Ｖの１次関数（比例式）である。反射率Ｒ１、Ｒ２を２軸とする座標平面は、基準直線Ｓ１によって２つの領域Ａａ、Ａｂに区分される。領域Ａａは、反射率比Ｒ２／Ｒ１≧Ｖに相当し、領域Ａｂは、反射率比Ｒ２／Ｒ１＜Ｖに相当する。普通紙及びコート紙のプロットは領域Ａａに分布し、再生紙及び中質紙のプロットは領域Ａｂに分布している。このことから、任意の記録媒体を媒体検査部２０で検査したときの入射光量の検出結果が反射率比Ｒ２／Ｒ１≧Ｖを満たす場合（領域Ａａに含まれる場合）には普通紙又はコート紙であると判別することができ、反射率比Ｒ２／Ｒ１＜Ｖを満たす場合（領域Ａｂに含まれる場合）には再生紙又は中質紙であると判別することができる。

このような方法によれば、上述のとおり、記録媒体の特性以外に反射率Ｒ１、Ｒ２を変動させる要因があったとしても、当該要因による影響を相殺して記録媒体の特性を正確に判別することができる。例えば、図１４のデータでは、記録媒体の坪量の相違に起因して反射率Ｒ１、Ｒ２がばらついている。これは、記録媒体の特性に起因する変動が少ないはずの第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１がばらついていることから判別できる（普通紙及びコート紙では反射率Ｒ１＝０．４６～１．１５、再生紙及び中質紙では反射率Ｒ１＝０．７８～１．０５）。坪量の相違に起因する反射率のばらつきが、第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２にも反映される影響で、普通紙及びコート紙の反射率Ｒ２の分布範囲（０．４８～１．１）と、再生紙及び中質紙の反射率Ｒ２の分布範囲（０．６～０．８）とが一部重なっている。このため、単に第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２のみを用いると、記録媒体の紙質を正確に判別できない。これに対し、本実施形態のように第１の検査光Ｌ１ａ及び第２の検査光Ｌ２ａの反射率比Ｒ２／Ｒ１を用いることで、２波長域に係る波長依存性を考慮した判別を行うことができる。すなわち、図１４において単に縦軸の反射率Ｒ２のみを用いるのではなく、横軸の反射率Ｒ１との比を用いることで、記録媒体の材質以外の要因を相殺することができる。

図１４では、傾きが基準値Ｖである比例式を基準直線Ｓ１としたが、これに限られない。基準直線Ｓ１は、反射率Ｒ１、Ｒ２を２軸とする座標平面上で当該２軸に対して非平行な任意の直線であってもよい。言い換えると、基準直線Ｓ１は、任意の定数ａ、ｂ（ただしａ≠０）に対してＲ２＝ａ・Ｒ１＋ｂで表されてもよい。この場合には、ステップＳ１０４において、Ｒ２≧ａ・Ｒ１＋ｂを満たす場合にステップＳ１０５に分岐し、満たさない場合にステップＳ１０６に分岐すればよい。また、定数ａ、ｂは、予め設定されて判別基準データ１３２として記憶部１３に記憶される。

また、２以上の基準直線により、座標平面を３つ以上の領域に区分し、これらの領域のうち、記録媒体を媒体検査部２０で検査したときの入射光量の検出結果に対応する座標が含まれる領域に基づいて記録媒体の判別を行ってもよい。

なお、上記方法によれば再生紙のうち再生上質紙を好適に判別できる。再生上質紙は、古紙パルプの配合率が７０％以上、かつ、白色度が７５以下の紙である。古紙パルプの配合率が小さい（例えば数１０％程度の）紙は、パルプ中の不純物による吸収の影響が小さく、また、古紙パルプ配合率が１００％と表記されている紙でも、パルプの漂白や填料、蛍光増白剤などの薬品を用いて白色度を上げている場合は用紙物性が普通紙、上質紙に近いためである。

＜実施例２：青み付けの有無に係る判別＞
青み付けの有無は、実施例１と同様の方法で判別できる。この場合には、図１４において、青み付けを行った記録媒体が領域Ａａに属し、青み付けを行っていない記録媒体が領域Ａｂに属するように基準直線Ｓ１を設定すればよい。

＜実施例３：蛍光増白剤の有無及び量に係る判別＞
次に、実施例３として、蛍光増白剤の有無及び量を判別する方法について説明する。

実施例３では、第２の検査光Ｌ２ａとして、強度のピーク波長が２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である光を用いる。一般的に記録媒体に用いられる蛍光増白剤は、スチルベンゼン系、ジスチリルビフェニル系、クマリン系、オキサゾール系など共役二重結合を有して平面構造となる分子が多い。これらの材料は、約２８０ｎｍから約４００ｎｍの紫外光を吸収して励起状態に遷移し、再び基底状態に緩和にするときに約４００ｎｍから約５００ｎｍの青色の蛍光を発する。よって、実施例３では、第２の検査光Ｌ２ａの波長域と、当該第２の検査光Ｌ２ａに応じた第２の入射光Ｌ２ｂ（主に蛍光）の波長域とが異なる。上記の波長域の第２の検査光Ｌ２ａを用いることで、蛍光を検知できるため、蛍光増白剤の有無及び量を精度よく判別することができる。また、図６に示すように、可視波長域から近赤外波長域にかけて長波長側ほど受光感度が高くなる分光感度特性を有する受光素子２２０を用いることで、励起光（第２の検査光Ｌ２ａ）の反射光の寄与を低減して蛍光（第２の入射光Ｌ２ｂ）の検知を高精度に行うことができる。

図１５は、蛍光強用紙及び蛍光弱用紙における、第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１及び第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２の分布例を示す図である。ここで、蛍光強用紙は、所定量以上の蛍光増白剤が添加されている記録媒体である。また、蛍光弱用紙は、蛍光増白剤が添加されていないか、添加量が所定量未満である記録媒体である。図１５は、蛍光強用紙及び蛍光弱用紙について、ピーク波長８５０ｎｍの第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１と、ピーク波長２８０ｎｍの第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２とを取得してプロットしたものである。

図１５における基準直線Ｓ２は、反射率比Ｒ２／Ｒ１＝０．３８に相当する直線である。言い換えると、基準直線Ｓ２は、原点を通り傾きが基準値Ｖ（＝０．３８）の１次関数（比例式）である。反射率Ｒ１、Ｒ２を２軸とする座標平面は、基準直線Ｓ２によって２つの領域Ｂａ、Ｂｂに区分される。領域Ｂａは、反射率比Ｒ２／Ｒ１≧Ｖに相当し、領域Ｂｂは、反射率比Ｒ２／Ｒ１＜Ｖに相当する。蛍光強用紙のプロットは領域Ｂａに分布し、蛍光弱用紙のプロットは領域Ｂｂに分布している。このことから、任意の記録媒体を媒体検査部２０で検査したときの入射光量の検出結果が反射率比Ｒ２／Ｒ１≧Ｖを満たす場合（領域Ｂａに含まれる場合）には蛍光強用紙であると判別することができ、反射率比Ｒ２／Ｒ１＜Ｖを満たす場合（領域Ｂｂに含まれる場合）には蛍光強用紙であると判別することができる。すなわち、実施例３で記録媒体の判別を行う場合には、図１３のフローチャートにおけるステップＳ１０５を「蛍光強用紙と判別」に変更し、ステップＳ１０５を「蛍光弱用紙と判別」に変更すればよい。

実施例３においても、第１の検査光Ｌ１ａ及び第２の検査光Ｌ２ａの反射率比Ｒ２／Ｒ１を用いることで、２波長域に係る波長依存性を考慮した判別を行うことができる。すなわち、図１５において単に縦軸の反射率Ｒ２のみを用いるのではなく、横軸の反射率Ｒ１との比率を用いることで、蛍光増白剤以外の要因を相殺することができる。

実施例１、２と同様、基準直線Ｓ２は、任意の定数ａ、ｂ（ただしａ≠０）に対してＲ２＝ａ・Ｒ１＋ｂで表されてもよい。また、２以上の基準直線により、座標平面を３つ以上の領域に区分し、記録媒体を媒体検査部２０で検査したときの入射光量の検出結果に対応する座標がいずれの領域に属するかに基づいて蛍光増白剤の量の判別を行ってもよい。

＜実施例１＋実施例３：記録媒体の材質及び蛍光増白の双方に係る判別＞
実施例１と実施例３とを組み合わせてもよい。すなわち、１枚の記録媒体に対し、実施例１の材質に係る判別と、実施例３の蛍光増白剤に係る判別とを併せて行うこともできる。

図１６は、実施例１及び実施例３を組み合わせる場合の媒体検査部２０の構成を示す図である。
図１６に示すように、Ｚ方向から見て、光検出部２２の受光素子２２０を中心とする円上に、１つの第１の発光素子２１１、及び２つの第２の発光素子２１２（第２の発光素子２１２１、２１２２）が等間隔に配置されている。このうち第２の発光素子２１２１は、実施例１のように、強度のピーク波長が３９０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である第２の検査光Ｌ２ａを記録媒体に照射する。また、第２の発光素子２１２２は、実施例３のように、強度のピーク波長が２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である第２の検査光Ｌ２ａを記録媒体に照射する。図１６の構成では、第１の発光素子２１１、及び２つの第２の発光素子２１２１、２１２２は、照射期間が互いに異なるように順番に発光する。第１の発光素子２１１からの第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１と、第２の発光素子２１２１からの第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２とから、記録媒体の材質に係る判別を行うことができる。また、第１の発光素子２１１からの第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１と、第２の発光素子２１２２からの第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２とから、蛍光増白剤に係る判別を行うことができる。
なお、図１６の構成を用いることで、実施例２と実施例３を組み合わせることもできる。

＜実施例４：記録媒体の色に係る判別＞
次に、実施例４として、記録媒体の色を判別する方法について説明する。

実施例４では、第２の検査光Ｌ２ａとして、色紙の染料の吸収波長の光を用いる。これにより、対応する色の記録媒体を判別することができる。
例えば、ピーク波長が６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満である第２の検査光Ｌ２ａを用いることで、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の波長域に大きな吸収を持つ紙（例えば、青色、赤色、緑色、黄色、桃色、浅緑色、浅黄色、淡象牙色、オレンジ色系の紙）と、白紙とを判別することができる。

図１７は、白紙及び色紙における第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１及び第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２の分布例を示す図である。詳しくは、白紙及び色紙について、ピーク波長８５０ｎｍの第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１と、ピーク波長６７０ｎｍの第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２とを取得してプロットしたものである。

図１７における基準直線Ｓ３は、白紙のプロットと色紙のプロットとを区分するように設定される。反射率Ｒ１、Ｒ２を２軸とする座標平面は、基準直線Ｓ３によって、白紙のプロットを含む領域Ｃａ、及び色紙のプロットを含む領域Ｃｂに区分される。任意の記録媒体を媒体検査部２０で検査したときの入射光量の検出結果に対応する座標が領域Ｃａ、Ｃｂのいずれに属するかによって、白紙か色紙かを判別することができる。

また、ピーク波長が５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満である第２の検査光Ｌ２ａを用いることで、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長域に大きな吸収を持つ紙（例えば、青色、緑色、黄色、水色、浅黄色、浅緑色系の紙）と、白紙とを判別することができる。

図１８は、白紙及び色紙における第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１及び第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２の分布例を示す図である。詳しくは、白紙及び色紙について、ピーク波長８５０ｎｍの第１の検査光Ｌ１ａの反射率Ｒ１と、ピーク波長５２５ｎｍの第２の検査光Ｌ２ａの反射率Ｒ２とを取得してプロットしたものである。

図１８における基準直線Ｓ４は、白紙のプロットと色紙のプロットとを区分するように設定される。反射率Ｒ１、Ｒ２を２軸とする座標平面は、基準直線Ｓ４によって、白紙のプロットを含む領域Ｄａ、及び色紙のプロットを含む領域Ｄｂに区分される。任意の記録媒体を媒体検査部２０で検査したときの入射光量の検出結果に対応する座標が領域Ｄａ、Ｄｂのいずれに属するかによって、白紙か色紙かを判別することができる。

同様に、ピーク波長が３５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満である第２の検査光Ｌ２ａを用いることで、３５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長域に大きな吸収を持つ紙（例えば、赤色、緑色、黄色、桃色、浅緑色系の紙）と、白紙とを判別することができる。この場合における反射率の分布図は省略する。

第１の検査光Ｌ１ａと、波長域が異なる２以上の第２の検査光Ｌ２ａとを用いることで、より詳細に記録媒体の色を判別することもできる。例えば、波長域が異なる２つの第２の検査光Ｌ２ａを用いる場合には、図１６と同様に、１つの第１の発光素子２１１と、発光波長の異なる２つの第２の発光素子２１２とを用いればよい。また、波長域が異なる３つの第２の検査光Ｌ２ａを用いる場合には、さらに発光波長の異なる第２の発光素子２１２を追加すればよい。

実施例４においても、第１の検査光Ｌ１ａ及び第２の検査光Ｌ２ａの反射率比Ｒ２／Ｒ１を用いることで、２波長域に係る波長依存性を考慮した判別を行うことができる。すなわち、図１７及び図１８において単に縦軸の反射率Ｒ２のみを用いるのではなく、横軸の反射率Ｒ１との比率を用いることで、記録媒体の色以外の要因を相殺することができる。

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。以下では、上記実施形態との相違点について述べる。

図１９は、変形例に係る媒体検査部２０の構成を示す図である。図１９（ａ）は、搬送面に平行な方向から見た媒体検査部２０の断面図である。図１９（ｂ）は、搬送面に垂直な方向（ｚ方向）から見た媒体検査部２０の平面図である。

本変形例の光照射部２１は、１つの発光素子２１０を備える。発光素子２１０は、第１の検査光Ｌ１ａ及び第２の検査光Ｌ２ａを含む光を記録媒体Ｍに照射する。発光素子２１０としては、第１の検査光Ｌ１ａ及び第２の検査光Ｌ２ａを含む波長範囲（例えば、紫外波長域から近赤外波長域まで）の発光スペクトルを有するランプ（例えば、ハロゲン、重水素、タングステン、キセノン等）を用いることができる。

光検出部２２は、第１の入射光Ｌ１ｂの波長域の光を検出可能な第１の受光素子２２１、及び第２の入射光Ｌ２ｂの波長域の光を検出可能な第２の受光素子２２２を有する。例えば、第１の受光素子２２１は、上記実施形態の受光素子２２０に、第１の入射光Ｌ１ｂの波長範囲の光を選択的に透過させるフィルターを積層させたものを用いることができる。また、第２の受光素子２２２は、上記実施形態の受光素子２２０に、第２の入射光Ｌ２ｂの波長範囲の光を選択的に透過させるフィルターを積層させたものを用いることができる。このような構成により、第１の受光素子２２１及び第２の受光素子２２２は、図２０に示す分光感度特性を有する。すなわち、第１の受光素子２２１は、例えば波長８５０ｎｍに感度のピークＰ１を有する。また、第２の受光素子２２２は、例えば波長４００ｎｍに感度のピークＰ２を有する。よって、図１９（ａ）に示すように、第１の受光素子２２１及び第２の受光素子２２２にはそれぞれ第１の入射光Ｌ１ｂ及び第２の入射光Ｌ２ｂを含む光が入射するところ、第１の受光素子２２１は第１の入射光Ｌ１ｂを選択的に検出し、第２の受光素子２２２は第２の入射光Ｌ２ｂを選択的に検出することができる。第２の受光素子２２２の感度のピーク波長は、第２の検査光Ｌ２ａの波長域（したがって、第２の入射光Ｌ２ｂの波長域）に合わせて適宜変更される。

このように、本変形例は、空間分割測定を行うものであるため、時間分割測定が不要となる利点を有する。すなわち、発光素子２１０の照射期間において、任意のタイミングで（例えば同時に）第１の受光素子２２１及び第２の受光素子２２２による光の検出を行うことができる。

以上のように、本実施形態に係る記録媒体判別装置２は、記録媒体に対して検査光を照射する光照射部２１と、記録媒体に照射された検査光の拡散反射光、及び記録媒体において検査光により励起された蛍光のうち少なくとも一方を含む入射光を検出する光検出部２２と、第１の検査光Ｌ１ａに応じた第１の入射光Ｌ１ｂ、及び第２の検査光Ｌ２ａに応じた第２の入射光Ｌ２ｂの光検出部２２による検出結果に基づいて、記録媒体の一の特性に係る判別を行う判別手段としての制御部１０と、を備え、第１の検査光Ｌ１ａは、強度のピーク波長が７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であり、第２の検査光Ｌ２ａは、強度のピーク波長が第１の検査光Ｌ１ａよりも短い。これによれば、記録媒体の特性の影響を受けにくい近赤外波長域の第１の検査光Ｌ１ａを含む２波長域の検査光を用いることで、記録媒体の拡散反射光及び／又は蛍光の２波長域に係る波長依存性を考慮して記録媒体の一の特性を適切に判別することができる。すなわち、第１の入射光Ｌ１ｂの受光量に基づいて、第２の入射光Ｌ２ｂの受光量における、記録媒体の特性以外の要因による変動を差し引くことができるため、所望の特性に係る判別を適切に行うことができる。この特性の判別結果を用いることで、記録媒体の種別の判別を高精度に行うことができる。また、既知の記録媒体について取得したデータとの比較を行う必要がないため、未知の記録媒体に対しても紙種等の判別を行うことができる。

また、制御部１０は、第１の入射光Ｌ１ｂの光検出部２２による受光量に応じた反射率Ｒ１（第１の値）と、第２の入射光Ｌ２ｂの光検出部２２による受光量に応じた反射率Ｒ２（第２の値）との比に基づいて記録媒体の特性に係る判別を行う（判別手段）。これにより、記録媒体の判別対象の特性以外の反射率の変動要因を相殺して、高精度に特性の判別を行うことができる。例えば、発光素子及び受光素子と記録媒体との位置関係がずれて反射率が変動したり、記録媒体の坪量の相違に起因して反射率が変動したりした場合であっても、反射率比を用いることで当該変動を相殺することができる。

また、制御部１０は、反射率Ｒ１及び反射率Ｒ２を２軸とする座標平面において予め定められた複数の領域のうち、検出結果に対応する座標が含まれる領域に基づいて特性に係る判別を行う（判別手段）。これによれば、より正確に記録媒体の特性を判別可能であり、記録媒体の種別の判別制度を高めることができる。

また、複数の領域は、座標平面の２軸に対して非平行な基準直線により区分されている。これによれば、記録媒体の拡散反射光及び／又は蛍光の波長依存性を考慮した特性の判別が可能である。

また、実施例１、２において、第２の検査光Ｌ２ａは、強度のピーク波長が３９０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である。これにより、紫色の波長域で吸収を生じる特性、例えば記録媒体の材質や青み付けの有無等を判別することができる。

また、実施例３において、第２の検査光Ｌ２ａは、強度のピーク波長が２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。これにより、蛍光増白剤の有無や量を判別することができる。

また、第１の検査光Ｌ１ａは、強度のピーク波長が８００ｎｍ以上９００ｎｍ以下である。これにより、記録媒体の特性の影響による第１の検査光Ｌ１ａの反射率変動をより低く抑えて、特性の判別精度を向上させることができる。

また、光検出部２２は、受光素子２２０を有し、当該受光素子２２０は、可視波長域から近赤外波長域にわたる波長域に検出感度を有するフォトダイオード又はフォトトランジスタである。これにより、紫外波長域の励起光の影響を抑えて、蛍光や、可視波長域の青色の拡散反射光及び／又は蛍光を高感度で検出することができる。よって、記録媒体の材質の判別や、蛍光増白剤の有無や量の判別を高精度に行うことができる。

また、記録媒体判別装置２は、記録媒体の搬送経路に対向する位置に設けられた素子基板２３を備え、光照射部２１は第１の発光素子２１１及び第２の発光素子２１２を有し、光検出部２２は受光素子２２０を有し、第１の発光素子２１１、第２の発光素子２１２及び受光素子２２０は素子基板２３に設けられている。これにより、素子基板２３と記録媒体とのｚ方向の距離が変動しても、特性の判別結果に与える影響を小さく抑えることができる。

また、光照射部２１は、第１の検査光Ｌ１ａを記録媒体に照射する第１の発光素子２１１、及び第２の検査光Ｌ２ａを記録媒体に照射する第２の発光素子２１２を有し、光検出部２２は、第１の入射光Ｌ１ｂ及び第２の入射光Ｌ２ｂを検出する受光素子２２０を有し、第１の発光素子２１１が第１の検査光Ｌ１ａを照射する期間は、第２の発光素子２１２が第２の検査光Ｌ２ａを照射する期間と異なる。これにより、受光素子２２０の構成、及び受光素子２２０による検出結果の処理に係る構成や処理内容を簡素化することができる。また、受光素子２２０の経時変化の影響を受けにくくすることができる。

また、変形例において、光照射部２１は、第１の検査光Ｌ１ａ及び第２の検査光Ｌ２ａを含む光を記録媒体に照射する発光素子２１０を有し、光検出部２２は、第１の入射光Ｌ１ｂの波長域の光を検出可能な第１の受光素子２２１、及び第２の入射光Ｌ２ｂの波長域の光を検出可能な第２の受光素子２２１を有する。これによれば、第１の受光素子２２１及び第２の受光素子２２２による同時検出が可能であるため、検査時間を短縮することができる。原理的には、１回の検査光の照射、及び入射光の検出によって記録媒体の種別を判別することも可能である。また、発光素子２１０の経時変化の影響を受けにくくすることができる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１は、上記の記録媒体判別装置２と、記録媒体に対して色材を付与して画像を形成する画像形成部３０と、を備える。これにより、画像形成装置１において記録媒体の種別を適切に判別することができる。

また、本実施形態に係る記録媒体判別方法は、記録媒体に対して検査光を照射する光照射部２１と、記録媒体に照射された検査光の拡散反射光、及び記録媒体において検査光により励起された蛍光のうち少なくとも一方を含む入射光を検出する光検出部２２と、を備えた記録媒体判別装置２による記録媒体判別方法であって、第１の検査光Ｌ１ａに応じた第１の入射光Ｌ１ｂ、及び第２の検査光Ｌ２ａに応じた第２の入射光Ｌ２ｂの光検出部２２による検出結果に基づいて、記録媒体の一の特性に係る判別を行うステップを含み、第１の検査光Ｌ１ａは、強度のピーク波長が７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であり、第２の検査光Ｌ２ａは、強度のピーク波長が第１の検査光Ｌ１ａよりも短い。これにより、記録媒体の拡散反射光及び／又は蛍光の２波長域に係る波長依存性を考慮して記録媒体の一の特性を適切に判別することができる。この特性の判別結果を用いることで、記録媒体の種別の判別を高精度に行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、記録媒体判別装置２が画像形成装置１に組み込まれている例を用いて説明したが、これに限られず、記録媒体判別装置２は、画像形成装置１とは別個独立に設けられた装置であってもよい。

また、第１の値として反射率Ｒ１を例示し、第２の値として反射率Ｒ２を例示したが、これに限られない。第１の値は、第１の入射光Ｌ１ｂの光検出部２２による受光量に係る任意の値であってよく、例えば受光量そのものであってもよい。同様に、第２の値は、第２の入射光Ｌ２ｂの光検出部２２による受光量に係る任意の値であってよく、例えば受光量そのものであってもよい。

また、記録媒体の判別対象の特性は、実施形態に例示したものに限られない。近赤外波長域の第１の検査光Ｌ１ａの反射率に影響が現れにくく、これより短波長域の第２の検査光Ｌ２ａの反射率に影響が現れる任意の特性を判別対象とすることができる。

また、画像形成装置における画像の形成方式として電子写真方式を例示したが、これに限られず、画像の形成方式は任意である。例えば、記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式であってもよい。

また、記録媒体は紙に限られず、樹脂シートや布帛などであってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。

１ 画像形成装置
２ 記録媒体判別装置
１０ 制御部（判別手段）
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ 記憶部
１３１ プログラム
１３２ 判別基準データ
２０ 媒体検査部
２１ 光照射部
２１０ 発光素子
２１１ 第１の発光素子
２１２、２１２１、２１２２ 第２の発光素子
２２ 光検出部
２２０ 受光素子
２２１ 第１の受光素子
２２２ 第２の受光素子
２３ 素子基板（基板）
２４ 光学絞り
２５ 通紙ガイド
３０ 画像形成部
４０ 定着部
５０ スキャナー
６０ 操作表示部
７０ 通信部
８１ 給紙トレイ
８２ 搬送ローラー
８３ 排紙トレイ
９０ バス
Ｌ１ａ 第１の検査光
Ｌ１ｂ 第１の入射光
Ｌ２ａ 第２の検査光
Ｌ２ｂ 第２の入射光
ＬＡ 検査光
ＬＢ１ 表面拡散反射光
ＬＢ２ 内部拡散反射光
ＬＢ３ 蛍光
ＬＣ 正反射光
Ｍ 記録媒体
Ｒ１ 反射率（第１の値）
Ｒ２ 反射率（第２の値）

Claims (13)

1. 記録媒体に対して検査光を照射する光照射部と、
   前記記録媒体に照射された前記検査光の拡散反射光、及び前記記録媒体において前記検査光により励起された蛍光のうち少なくとも一方を含む入射光を検出する光検出部と、
   第１の前記検査光に応じた第１の前記入射光、及び第２の前記検査光に応じた第２の前記入射光の前記光検出部による検出結果に基づいて、前記記録媒体の一の特性に係る判別を行う判別手段と、
   を備え、
   前記第１の検査光は、強度のピーク波長が７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であり、
   前記第２の検査光は、強度のピーク波長が前記第１の検査光よりも短い、記録媒体判別装置。
2. 前記判別手段は、前記第１の入射光の前記光検出部による受光量に応じた第１の値と、前記第２の入射光の前記光検出部による受光量に応じた第２の値との比に基づいて前記特性に係る判別を行う、請求項１に記載の記録媒体判別装置。
3. 前記判別手段は、前記第１の値及び前記第２の値を２軸とする座標平面において予め定められた複数の領域のうち、前記検出結果に対応する座標が含まれる領域に基づいて前記特性に係る判別を行う、請求項１又は２に記載の記録媒体判別装置。
4. 前記複数の領域は、前記座標平面の前記２軸に対して非平行な直線により区分されている、請求項３に記載の記録媒体判別装置。
5. 前記第２の検査光は、強度のピーク波長が３９０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置。
6. 前記第２の検査光は、強度のピーク波長が２８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置。
7. 前記第１の検査光は、強度のピーク波長が８００ｎｍ以上９００ｎｍ以下である、請求項１～６のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置。
8. 前記光検出部は、前記入射光を検出する受光素子を有し、
   前記受光素子は、可視波長域から近赤外波長域にわたる波長域に検出感度を有するフォトダイオード又はフォトトランジスタである、請求項１～７のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置。
9. 前記記録媒体の搬送経路に対向する位置に設けられた基板を備え、
   前記光照射部は、前記検査光を射出する発光素子を有し、
   前記光検出部は、前記入射光を検出する受光素子を有し、
   前記発光素子及び前記受光素子は、前記基板に設けられている、請求項１～８のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置。
10. 前記光照射部は、前記第１の検査光を前記記録媒体に照射する第１の発光素子、及び前記第２の検査光を前記記録媒体に照射する第２の発光素子を有し、
    前記光検出部は、前記第１の入射光及び前記第２の入射光を検出する受光素子を有し、
    前記第１の発光素子が前記第１の検査光を照射する期間は、前記第２の発光素子が前記第２の検査光を照射する期間と異なる、請求項１～９のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置。
11. 前記光照射部は、前記第１の検査光及び前記第２の検査光を含む光を前記記録媒体に照射する発光素子を有し、
    前記光検出部は、前記第１の入射光の波長域の光を検出可能な第１の受光素子、及び前記第２の入射光の波長域の光を検出可能な第２の受光素子を有する、請求項１～９のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置。
12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載の記録媒体判別装置と、
    前記記録媒体に対して色材を付与して画像を形成する画像形成部と、
    を備える画像形成装置。
13. 記録媒体に対して検査光を照射する光照射部と、前記記録媒体に照射された前記検査光の拡散反射光、及び前記記録媒体において前記検査光により励起された蛍光のうち少なくとも一方を含む入射光を検出する光検出部と、を備えた記録媒体判別装置を用いた記録媒体判別方法であって、
    第１の前記検査光に応じた第１の前記入射光、及び第２の前記検査光に応じた第２の前記入射光の前記光検出部による検出結果に基づいて、前記記録媒体の一の特性に係る判別を行うステップを含み、
    前記第１の検査光は、強度のピーク波長が７５０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であり、
    前記第２の検査光は、強度のピーク波長が前記第１の検査光よりも短い、記録媒体判別方法。

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