JP5980003B2 - 記録材判別装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録材の表面を撮像することにより、その表面性を判別する記録材判別装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

複写機、レーザープリンタ等の画像形成装置は、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に現像剤を付与することにより前記静電潜像を現像剤像として可視化する現像装置を有する。更に、所定方向に搬送される記録材に前記現像剤像を所定の転写条件で転写する転写装置と、前記転写装置によって現像剤像が転写された記録材を所定の定着条件にて加熱及び加圧することにより現像剤像を記録材に定着させる定着装置を備えている。

従来、かかる画像形成装置においては、画像形成装置の制御パネル等によって記録材のサイズや種類等の種類がユーザによって設定される。その設定に応じて転写条件（例えば、転写バイアスや転写時の記録材の搬送速度等）や定着条件（例えば、定着温度や定着時の記録材の搬送速度等）が設定されるよう制御されている。

また近年では、省資源、省エネルギーの観点や記録材への記録条件の最適化から画像形成装置の内部に記録材を判別するセンサを用いて記録材の種類を判別する。そして、その判別結果に応じて記録材への記録条件（例えば、転写条件あるいは定着条件等）を最適に制御することが提案されている。

例えば、特許文献１では、黒色の反射板と白色の反射板を有し、それぞれの反射板に対して反射型光センサを配置する。そして、それぞれの反射板との間に記録材が挿入されたとき該記録材の反射率の大小に応じてハイレベルまたはローレベルの出力を発生する。これにより、搬送された記録材が反射板が設置された搬送路上に有るか否かの検知を行なう。

また、特許文献２では、記録材の表面をＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor；相補型金属酸化物半導体）センサによって撮像することで記録材表面の平滑性を判別する。その撮像方法を工夫することにより記録材表面平滑性の判別性能を更に向上させる。

また、特許文献３では、記録材を搬送しない状態で発光素子から照射された光が反射面によって反射され、その反射光が受光素子に入光する。これによって発光素子を所定の出力レベルに設定する。この条件下で記録材の先端が受光素子の受光範囲内に突入する。その際に、記録材の先端が通過する間の反射面からの反射光と、記録材面からの反射光との光量変化によって、記録材の種類を判別する。

特公平０８−０１５９５７号公報 特開２０１０−２６６４３２号公報 特開平０７−１４４７９４号公報

しかしながら、本発明者らの検討によれば、搬送路中の記録材の有無及び記録材の先端位置、記録材の表面の平滑性を判別する方法として、例えば、特許文献１に記載されているような方法がある。特許文献１の方法によって、白色、或いは有彩色の記録材、特に紙類に対しては非常に有効な判別が可能である。

しかしながら、ＯＨＰ（OverHead Projector）に使用される透明なシートからなるＯＨＴ（OverHead Transparency）シートのような非紙類の記録材の判別を行なう場合がある。この場合は、二種類の反射板だけでなく正反射成分及び乱反射成分を加味した複数のセンサによる検知が必要となるため検知部が大型化する。

また、特許文献１では、記録材の種類の中で、粗い質感でざっくりとしたラフな手触りのラフ紙、普通紙、上質紙や中質紙の表面に白色顔料と接着剤等を混ぜた塗料を塗って表面をコーティングして平滑性をもたせたコート紙、ＯＨＴといった多種類の記録材がある。これらの多種類の記録材の表面性を検知するには不十分な精度となる。

更に、特許文献２のように記録材の表面をＣＭＯＳセンサのようなイメージセンサによって撮像する方法は、記録材の表面の凹凸に起因して生じる陰影を直接撮影している。このため、超音波を使って記録材表面を反射する音波で表面性を判別する方法よりも判別精度が優れている。

特に、コート紙とノンコート紙とを区別する場合、凹凸の有無あるいはその大きさや深さが視覚的にはっきりと区別出来る記録材の判別では優れた精度が得られている。

しかしながら、記録材の表面性の検知に特化したセンサであるため、センサ対向板を白色とした場合、通常、白色である記録材の搬送されている先端を検知出来ない。更に、コート紙とＯＨＴ等の正反射率の高い記録材に対しては正反射が高くなるため判別精度のマージンが十分ではない。

また、センサ対向板を黒色とした場合、記録材の判別精度は高くなる。しかし、搬送されている紙類の記録材の先端は検知出来るが、ＯＨＴ等の光透過性のある記録材に対しての先端検知は出来ない。

更に、特許文献３では、記録材の先端が反射光の光路を遮ることによる光量変化と、発光素子から照射された光が記録材表面に反射され受光素子に入光することによる光量変化を捕えて記録材の先端を検知する。この場合、記録材の厚み、光路への進入角度、検知ポイントに対する記録材のばたつき等の影響を大きく受ける。また、先端検知時の光量変化は非常に短い時間で発生するため検知系にも非常に高速性が要求される。更に、電圧レベルの安定性や定量的な記録材の先端検知を行なうためには、精度不十分となる薄紙やコート紙といった記録材も多々存在する。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、高い記録材判別精度を有し、搬送される各種の記録材の先端を正確に検知可能な記録材判別装置を提供する。

前記目的を達成するための本発明に係る記録材判別装置の代表的な構成は、記録材表面に対して光を斜めに照射する光照射手段と、前記光照射手段から照射された光が記録材表面に反射した乱反射光を受光して結像する結像手段と、前記光照射手段からの光を記録材へ照射する部位で該記録材に対して前記光照射手段及び前記結像手段と反対側に配置され、前記光照射手段から照射された光を反射してその乱反射光を前記結像手段に導く乱反射率が異なる複数の領域を有する反射手段と、前記結像手段により結像された乱反射光像を電気信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された記録材表面の画像情報から記録材の種類を判別する判別手段と、前記撮像手段により撮像された前記反射手段に反射した乱反射光の変化から、搬送されてくる記録材の先端部を検知する検知手段と、を有し、前記反射手段は、第一の乱反射率を示す暗色領域及び前記第一の乱反射率よりも高い第二の乱反射率を示す明色領域を有し、前記検知手段は、前記撮像手段により撮像された前記反射手段の暗色領域の乱反射光の変化から、第一の記録材の先端部を検知し、前記撮像手段により撮像された前記反射手段の明色領域の乱反射光の変化から、前記第一の記録材よりも表面の色が暗い第二の記録材の先端部または光透過性を有する第三の記録材の先端部を検知することを特徴とする。

以上構成によれば、複数色の反射手段に反射した乱反射光の変化から、搬送されてくる各種の記録材の先端部を検知することが出来る。

更に、記録材の先端部の通過を検知した後に、該記録材の表面性を測定及び判別することで、記録材の先端部の検知位置から短い搬送距離で該記録材の表面性の判別が出来る。

更に、反射手段の暗色部分を用いて記録材の表面性を測定することで、記録材表面の陰影を正確に撮像することが可能となり、記録材の種類の判別精度の安定性が向上する。

本発明に係る記録材判別装置を備えた画像形成装置の構成を説明する断面説明図である。 （ａ）は本発明に係る記録材判別装置の第１実施形態の構成を示す断面説明図、（ｂ）は第１実施形態の記録材判別装置の構成を示す平面説明図である。 第１実施形態の記録材判別装置に設けられる反射手段の構成を示す正面説明図である。 第１実施形態の記録材判別装置を備えた画像形成装置の制御系の構成を説明するブロック図である。 （ａ）は記録材の先端部が通過中の反射手段の明色領域に反射した乱反射光の撮像画像の一例を示す図、（ｂ）は（ａ）の撮像画像をシェーディング補正した後のシェーディング補正画像の一例を示す図である。 （ａ）は図５（ｂ）に示すシェーディング補正画像における明度を図５（ｂ）の左右方向に順にプロットしたグラフである。（ｂ）は光透過性を有するＯＨＴの先端部が通過中の反射手段の暗色領域に反射した乱反射光の撮像画像をシェーディング補正した後のシェーディング補正画像における明度を図５（ｂ）と同様に左右方向に順にプロットしたグラフである。 第１実施形態の記録材判別装置により記録材の先端部の通過を検知する様子を説明するフローチャートである。 （ａ）は撮像画像から暗補正を行なうための暗電流を測定したデータの一例を示す図である。（ｂ）はシェーディング補正データの一例を示す図である。（ｃ）は記録材表面の撮像画像の一例を示す図である。（ｄ）は（ｃ）の撮像画像をシェーディング補正したシェーディング補正画像の一例を示す図である。 縦軸の光量と、横軸の記録材表面粗さとの組み合わせで記録材の種類を判別する判別参照表の一例を示す図である。 本発明に係る記録材判別装置の動作を説明するフローチャートである。 （ａ）は本発明に係る記録材判別装置の第２実施形態の構成を示す断面説明図、（ｂ）は第２実施形態の記録材判別装置の構成を示す平面説明図である。 第２実施形態の記録材判別装置に設けられる反射手段の構成を示す正面説明図である。

図により本発明に係る記録材判別装置を備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

先ず、図１〜図10を用いて本発明に係る記録材判別装置を備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。尚、図１に示す画像形成装置９は、各ステーション毎にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋに対応する画像形成ユニットが設けられている。尚、説明の都合上、像担持体となる感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを感光ドラム１で代表して説明する場合もある。他の各画像形成ユニットを構成する部品も同様に説明する。

＜画像形成装置＞
先ず、図１を用いて、本実施形態の画像形成装置９の構成について説明する。図１は中間転写ベルト24を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置９を示す。図１に示す記録材判別装置50は、例えば、電子写真方式のカラー画像形成装置９で用いられる。

画像形成部は、記録材給送部15、各色のステーション毎の感光体からなる感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ、一次帯電手段としての帯電ローラ２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋを有する。更に、露光スキャナ部11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｂｋ、現像手段としての現像装置８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｂｋを有する。

更に、中間転写ベルト24、該中間転写ベルト24を回転駆動する駆動ローラ23、張架ローラ13を有する。更に、二次転写対向ローラ26、一次転写ローラ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂｋ、二次転写ローラ25、二次転写対向ローラ26を有する。更に、定着装置21、及びこれらを制御する制御手段となる制御部10を有して構成されている。

感光ドラム１は、アルミニウムシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは各感光ドラム１を画像形成動作に応じて図１の時計回り方向に回転させる。

制御部10が画像信号を受け取ると、記録材給送部15に設けられた給送カセットから給送ローラ３により最上位の記録材Ｐが分離給送され、搬送ローラ17，18によって記録材判別装置50が配置される位置まで搬送される。記録材判別装置50により記録材Ｐの種類が判別された後、レジストローラ19に挟持されて一旦停止して待機する。レジストローラ19により画像形成動作と記録材Ｐの搬送との同期をとる。

一方、制御部10は、受け取った画像信号に応じて、露光スキャナ部11によって帯電ローラ２の作用により一定電位に帯電した感光ドラム１の表面に露光して静電潜像を形成する。

現像装置８は、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視化する。そして、各ステーション毎にイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋの現像を行なう。各現像装置８には、現像スリーブ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋが設けられており、該現像スリーブ５に現像バイアスが印加されて感光ドラム１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して可視化する。

このように、各感光ドラム１の表面に形成された静電潜像は、それぞれの現像装置８の作用により単色トナー像として現像される。

各色の感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置８は、それぞれ一体構成となっており、画像形成装置９本体に対して脱着可能なトナーカートリッジ31の形態で取り付けられている。

中間転写ベルト24は、感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋに接触しており、画像形成時に図１の反時計回り方向に該感光ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの回転と同期して回転する。各感光ドラム１の表面に現像された単色トナー像は一次転写ローラ４に印加された一次転写バイアスの作用により順次転写され、中間転写ベルト24の表面上で多色トナー像となる。

その後、中間転写ベルト24上に形成された多色トナー像は二次転写ローラ25と、中間転写ベルト24とで形成される二次転写ニップ部に搬送される。これと同時に、レジストローラ19に挟持された状態で待機していた記録材Ｐが該レジストローラ19の作用により中間転写ベルト24上の多色トナー像と同期を取りながら二次転写ニップ部に搬送される。そして、中間転写ベルト24上の多色トナー像が二次転写ローラ25に印加された二次転写バイアスの作用により記録材Ｐに一括転写される。

定着装置21は、記録材Ｐを搬送しながら該記録材Ｐの表面に転写された多色トナー像を溶融定着させる。図１に示すように、定着装置21は、記録材Ｐを加熱する定着ローラ21ａと、記録材Ｐを定着ローラ21ａに圧接する加圧ローラ21ｂを備えている。

定着ローラ21ａと加圧ローラ21ｂは中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ21a1，21b1が内蔵されている。

多色トナー像を保持した記録材Ｐは定着ローラ21ａと加圧ローラ21ｂとにより挟持搬送されると共に、熱及び圧力を加えられてトナーが記録材Ｐの表面に定着される。

トナー像が定着した後の記録材Ｐは、排出ローラ20によって機外に設けられた排出トレイ16上に排出されて一連の画像形成動作が終了する。

クリーニングブレード28は、中間転写ベルト24上に残った転写残トナーをクリーニングする。ここで回収された転写残トナーは、廃トナーとしてクリーナ容器29に蓄えられる。

このような一連の画像形成動作は、画像形成装置９内に設けられた制御手段となる制御部10によって制御される。図１の画像形成装置９において、本実施形態の記録材判別装置50は、レジストローラ19よりも記録材搬送方向上流側に設置されている。そして、記録材判別装置50により記録材給送部15から搬送された記録材Ｐの表面の平滑性を反映した画像情報を検知することが可能である。

また、記録材判別装置50の記録材Ｐを搬送する搬送面50ｂに対向する位置には、反射手段として従動回転体からなるローラ形状の反射部材51が配置されている。反射部材51は搬送ローラ18により搬送される記録材Ｐに当接して従動回転する。

従動回転体からなるローラ形状の反射部材51により記録材判別装置50の搬送面50ｂでの記録材Ｐの搬送を円滑に行い、該搬送面50ｂ上を搬送される記録材Ｐのばたつきを抑制することが出来る。

更に、本実施形態において記録材判別装置50による記録材Ｐの種類の判別は、記録材Ｐが記録材給送部15から画像形成装置９本体内に送り出され、レジストローラ19に挟持されて停止するまでの時間内に行われる。

制御部10は記録材判別装置50から送られてくる判別情報に基づいて、二次転写ローラ25に印加される最適な転写バイアスや、定着ローラ21ａ及び加圧ローラ21ｂ内のヒータ21a1，21b1に対する定着温度を設定する。これにより、変更手段となる制御部10は、図４に示す記録材判別装置50の判別手段となる種類判別部454により判別された記録材Ｐの種類情報に基づいて画像形成条件を変更する制御を行なう。

＜記録材判別装置＞
次に、図２〜図10を用いて本実施形態の記録材判別装置50について説明する。

図２に本実施形態の記録材判別装置50の一例を示す。図２（ａ）は記録材判別装置50を記録材Ｐの搬送方向ａに対して横から見た断面図である。図２（ｂ）は記録材判別装置50を上から見た平面図である。尚、図２（ｂ）では、光源41や撮像素子43等の位置を分かり易くするために上部のフタ部を一部透視して示している。

図２に示すように、記録材判別装置50の光学装置本体50ａの下部に基板45が設けられている。基板45の上面には、記録材Ｐの表面（記録材表面）に対して光46を斜めに照射する光照射手段となる面実装型のＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）からなる光源41が設けられている。

更に、光学装置本体50ａの内部には該光源41から照射された光46が記録材Ｐの表面に反射した乱反射光44を受光して結像する結像手段となるロッドレンズアレイからなる集光素子42が設けられている。

更に、基板45の上面には撮像素子43が設けられている。撮像素子43は、集光素子42により結像された乱反射光像を電気信号に変換して出力する撮像手段として構成される。本実施形態の撮像素子43は、基板45の上面に実装されるＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor；相補型金属酸化物半導体）ラインセンサからなる。つまり撮像素子43とは複数の受光素子を記録材Ｐの搬送方向ａに直交する方向（図２（ｂ）の上下方向）に配列したものを一体化した素子である。

光源41から照射された光46は光路49を通って反射部48で反射し、光透過性を有するカバー部材７の内部に光46を照射する。そして、図２（ａ）の搬送方向ａに移動する記録材Ｐの下面に向けてカバー部材７を透過させながら該記録材Ｐの下面に対して１０°〜１５°程度の浅い角度で照明する。

反射部48は、ガラス板やアクリル板のような透明な板材表面に反射膜等を形成したものでも良い。他に、東レ株式会社製のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Polyethylene terephthalate）基材にアルミニウム蒸着を施したメタルミー（登録商標）等の反射率が高いシート材を両面テープ等で接着しても構わない。

また、偏向器のハウジングの一部に形成した凸部に蒸着等で反射面を形成することでも良い。

記録材Ｐの下面で反射した反射光のうち乱反射光44がカバー部材７を透過して集光素子42により集光され、基板45の上面に設置された撮像素子43により記録材Ｐの下面側の表面性状が撮像される。

結像手段となる集光素子42は、搬送される記録材Ｐの下面側の表面の搬送方向ａに直交する方向における略全域に亘って、記録材Ｐの搬送方向ａに約５０μｍ〜２００μｍ幅の直線領域からの乱反射光44を結像する。

また、カバー部材７の表面及び記録材Ｐの下面で反射した反射光のうち正反射光は光トラップ部47内へ入射される。そして、光トラップ部47の中で正反射光は自己減衰する。これにより、正反射光が撮像素子43へ迷光することを防止する。

尚、本実施形態の光トラップ部47は単純な溝により構成した。他に、カバー部材７の表面及び記録材Ｐの下面で反射した正反射光の減衰率がより高くなるように例えば断面三角形状で光トラップ部47を構成しても良い。また、光トラップ部47に光吸収材を設けても良い。

＜反射部材＞
図２（ａ）及び図３に示すように、光源41からの光46を記録材Ｐへ照射する部位で、該記録材Ｐに対して光源41及び集光素子42と反対側に反射手段となる反射部材51が設けられている。

図３に示すように、反射部材51は、光源41から照射された光46を反射して、その乱反射光44を集光素子42に導く乱反射率が低い黒色等の暗色領域を構成する暗色乱反射部53を有する。更に、乱反射率が高い白色等の明色領域を構成する明色乱反射部54ａ，54ｂとを有する。暗色乱反射部53と明色乱反射部54ａ，54ｂとは、乱反射率が異なる複数色の反射部として構成される。

本実施形態の反射部材51は、記録材判別装置50の搬送面50ｂ上を搬送される記録材Ｐに当接して従動回転する従動回転体により構成される。これにより記録材Ｐの搬送性を向上させると共に、記録材Ｐの搬送時のばたつきを抑制することが出来る。

本実施形態の反射部材51は搬送される記録材Ｐに当接して従動回転する。反射部材51の回転軸52は記録材判別装置50の搬送面50ｂに対向する位置に配置され図示しない装置フレームに回転自在に軸支されている。

本実施形態の反射部材51は、記録材判別装置50の搬送面50ｂ側へ０．４９Ｎ〜０．９８Ｎ（５０ｇｆ〜１００ｇｆ）程度の軽い押圧力により付勢されている。他に、反射部材51の外周面が記録材判別装置50の搬送面50ｂに対して１００μｍ程度離間して配置される構成でも良い。

回転軸52は、反射部材51の回転軸52方向において両側に設けられる乱反射率の高い白色等の明色乱反射部54ａ，54ｂと、回転軸52方向において中央部に設けられる乱反射率の低い黒色等の暗色乱反射部53とを貫通して該反射部材51を保持している。

尚、本実施形態では明色乱反射部54ａ，54ｂを回転軸52方向において両側の二箇所に配置しているが、反射部材51の回転軸52方向において片側の一箇所に配置しても良い。

また、図３に矢線で示す光46ａ，46ｂは、光源41から照射された光46の照射角度範囲の概略を示している。この光46ａと光46ｂとの間の領域が光源41から照射された光46で照射出来る反射部材51の回転軸52方向（記録材Ｐの搬送方向ａに直交する方向）の範囲となる。

また、撮像素子43の撮像領域43ａは、図３に示す反射部材51の破線部分で示す範囲となるように光学装置本体50ａの基板45上に配置されている。

本実施形態の反射部材51の暗色乱反射部53は回転軸52方向において中央部に設けられる。このため光源41から照射された光46の光量も高く、かつ平行性の高い光46が照射されている。

このため暗色乱反射部53に反射した乱反射光44を集光素子42により結像し、撮像素子43により撮像された画像情報は、記録材Ｐの表面性判別及び白色等の明色の記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知に用いる。

また、反射部材51の明色乱反射部54ａ，54ｂは回転軸52方向において両側に設けられる。このため光源41から照射された光46の光量も低く、乱反射率が高いため記録材Ｐの表面性を判別するためのＳＮ比（信号量（Signal）と雑音量（Noise）との比）も低下する。

このため明色乱反射部54ａ，54ｂに反射した乱反射光44を集光素子42により結像し、撮像素子43により撮像された画像情報は、記録材Ｐの詳細な表面性判別には用いることが出来ない。そのため、主に光源41の光量調整や光透過性を有するＯＨＴ等の記録材Ｐや、表面をコーティングして平滑性をもたせたコート紙等の記録材Ｐといった正反射率の高い記録材Ｐ、または黒色等の暗色の記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知に用いる。

図４は記録材判別装置50の制御系のブロック図の一例を示す。記録材判別装置50の搬送面50ｂ上を搬送される記録材Ｐの下面、或いは反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂに対して光源41から光46を照射する。

記録材Ｐの下面、或いは反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂに反射した乱反射光44を集光素子42を介して撮像素子43でそれぞれの表面画像を撮像する。

撮像素子43で撮像した記録材Ｐの下面の表面画像、或いは反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂの表面画像を記録材判別部450へ出力する。

撮像素子43から受け取った電気信号からなる記録材Ｐの下面の表面画像情報、或いは反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂの表面画像情報はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換される。Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部451において行なわれる。そして、記録材Ｐの搬送方向ａと直交する同一直線上の画像を得る。

本実施形態では、１２ビットＡ／Ｄ変換部ＩＣ（Integrated Circuit；半導体集積回路）を使用し、Ａ／Ｄ変換部451は「０」から「４０９５」の値を出力する。

画像抽出部452及び記憶領域部455において、受け取った記録材Ｐの表面画像、或いは反射部材51の表面画像を該記録材Ｐの搬送方向ａにつなぎ合わせ、図５（ａ）に示すように、２次元の記録材Ｐの表面画像を取得する。

本実施形態では、撮像素子43が撮像する画像の解像度は６００ｄｐｉ（１ドットあたり約４２μｍ）であり、一度に１ライン（２３６ドット×１ドット）分の撮像を行うことができる。撮像を行う際は記録材Ｐを１８０ｍｍ／秒で搬送しながら撮像を行う。撮像素子43の１ライン（２３６ドット×１ドット）分の撮像は、４２μｍ／（１８０ｍｍ／秒）で行い、撮像素子43の光蓄積時間は約２２０μｓｅｃ間隔で行なう。これにより、搬送されてくる記録材Ｐ上の撮像エリアが重複せずに撮像することが出来る。

このようにして、１ラインの撮像を連続して１１８回行う（１１８ライン分の撮像を連像して行う）ことで、画像サイズが２３６ドット×１１８ドットで、記録材Ｐの１０ｍｍ×５ｍｍ相当の領域を撮像する。

また、記録材Ｐが記録材判別装置50の搬送面50ｂ上に未だ搬送されていない場合は、反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂの表面画像を撮像することになる。

得られた２次元の表面画像から記憶領域部455に記憶されている光軸や有効画像範囲等の情報に基づき、記録材Ｐの種類の判別に用いる表面画像、或いは反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂの表面画像の抽出を行なう。

このとき、記録材Ｐの種類を判別すると共に該記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知するために、各表面画像を図５（ｂ）に示すように、シェーディング補正する。

画像抽出部452で行なうシェーディング補正は、画像抽出部452で抽出された表面画像から次の特徴量算出部453で特徴量の算出を行なうために必要な処理である。

記録材Ｐが記録材判別装置50の搬送面50ｂ上に未だ搬送されていない場合がある。その場合は、後に詳述するが、撮像素子43により撮像された反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂに反射した乱反射光44の変化から、搬送されてくる記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知する。記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知する検知手段となる先端検知部457において記録材判別装置50の搬送面50ｂへの記録材Ｐの到達を検知する。

先端検知部457で記録材Ｐの先端部Ｐ１が記録材判別装置50の搬送面50ｂ上に到達したことを検知する。すると、制御部10は、記録材Ｐが記録材判別装置50の搬送面50ｂ上を搬送されていると判断する。そして、先端検知部457から記録材Ｐの先端部Ｐ１が記録材判別装置50の搬送面50ｂ上に到達したことを種類判別部454へ通知する。種類判別部454は記録材Ｐの種類を判別する判別手段である。

種類判別部454は、記録材Ｐの先端部Ｐ１が記録材判別装置50の搬送面50ｂ上に到達した通知を受けた後に、上述したように、記録材Ｐ表面の撮像を行い、２３６ドット×１１８ドット（１０ｍｍ×５ｍｍ相当）の撮像画像を得る。そして、後に詳述するが、この撮像画像を用いて特徴量算出部453で算出された結果に基づき記録材Ｐの種類の判別を行なう。

種類判別部454の結果を制御部10の画像形成条件制御部101に出力し、該種類判別部454において判別した結果に基づいて画像形成条件を制御する。画像形成条件とは、二次転写ローラ25に印加する転写電圧条件や記録材Ｐの搬送速度、定着装置21の加熱温度条件等である。

例えば、記録材Ｐの種類の判別の結果、ペン書きに適した小切手・証券・事務用紙等に用いる紙質のしまった硬い厚紙からなるボンド紙と判別される。

その場合、普通紙の画像形成条件では定着性が良くない。従って、記録材Ｐの搬送速度を遅くして定着装置21での定着ローラ21ａと加圧ローラ21ｂとの定着ニップ部での加熱時間を延長することによる熱交換増加制御を行なう。或いは、ヒータ21a1，21b1の設定温度を上げて定着温度を高めに設定して熱交換増加制御を行なう。

記憶領域部455には、光源41を発光制御する電流値や必要な光量目標値、更に後述する光量ムラを補正するために使用される光源41のＯＦＦ時の暗電流データと光源41のＯＮ時の光量分布データを記憶している。また、照射制御部102は光源41のＯＮ時の光量分布データ取得時の情報を元に光源41の光量を制御している。

＜記録材先端検知＞
次に、図５及び図６を用いて、光透過性を有するＯＨＴ等の記録材Ｐが記録材判別装置50の搬送面50ｂ上を搬送されているときの先端部Ｐ１の検知動作について説明する。

図５（ａ）は記録材ＰとしてＯＨＴを搬送する際に反射部材51の明色乱反射部54ａ，54ｂと記録材Ｐの下面とに反射した乱反射光44を撮像素子43により１ラインごとに連続して撮像して取得した抽出撮像画像である。記録材Ｐは図５（ａ）の右側から左側に搬送され、撮像画像の中央部やや左側に記録材Ｐの先端部Ｐ１に対応するライン（明色乱反射部54ａ，54ｂと記録材Ｐとの境界）が撮像されている。

図５（ｂ）は図５（ａ）に示す撮像画像に対してシェーディング補正を行った画像である。

図６（ａ）は図５（ｂ）に示すシェーディング補正画像における明度を図５（ｂ）の左右方向に順にプロットしたグラフである。

図６（ａ）に示すように、反射部材51の明色乱反射部54ａ，54ｂに反射した乱反射光44の明度は、記録材ＰとしてＯＨＴが搬送された場合、ＯＨＴの到達により低下するため乱反射光の明度の変化を容易に検知することが可能である。

これは、記録材ＰとしてのＯＨＴの表面に反射した正反射光の増大が原因で発生する。しかしながらＯＨＴを透過する光も存在し、その結果、ＯＨＴを透過した光が明色乱反射部54ａ，54ｂに到達し、該明色乱反射部54ａ，54ｂに反射して生じる乱反射光44も加わって撮像される。

一方、図６（ｂ）に示すように、反射部材51の暗色乱反射部53に反射した乱反射光の明度は、記録材ＰとしてＯＨＴが搬送された場合、ＯＨＴが到達する前と到達した後に亘って変動がばらついている。このため区別が非常に難しい。ＯＨＴが到達する前と到達した後で乱反射光44の明度の変化を容易に検知することが出来ない。このため、記録材Ｐの先端部Ｐ１の到達を容易には判別出来ない。

本発明者らの検討では、明色乱反射部54ａ，54ｂをグレー色等の中間色でも検討したが、この場合もＯＨＴからなる記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知は非常に難しいことが判明した。これにより、白色等の明色乱反射部54ａ，54ｂが有効であることが分かった。

よって、本実施形態では、先端検知部457は、撮像素子43により撮像された反射部材51の明色領域となる白色等の明色乱反射部54ａ，54ｂに反射した乱反射光44の明度の変化から、搬送されてくる光透過性を有するＯＨＴ等の記録材Ｐを検知する。或いは黒色等の暗色の記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知する。

尚、反射部材51の暗色領域となる黒色等の暗色乱反射部53に反射した乱反射光44の明度の変化から、搬送されてくる白色等の明色の記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知については、特許文献１等にも記載されている。この場合、乱反射光44の明度が大きく異なることから、記録材Ｐの先端部Ｐ１の到達を容易に検知可能である。ここで詳しい説明は省略する。

よって、本実施形態では、先端検知部457は、撮像素子43により撮像された反射部材51の暗色領域となる黒色等の暗色乱反射部53に反射した乱反射光44の明度の変化から、搬送されてくる白色等の明色の記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知するように構成される。

次に図７を用いて、各種記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知動作について説明する。

図１に示す制御部10は、画像形成装置９の画像形成動作を開始する際に記録材判別装置50に対して記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知を開始する。ステップＳ201において、先ず、撮像素子43の駆動を開始する。次に駆動を開始した撮像素子43はステップＳ202において、全ての撮像画像から暗補正を行なうために暗電流の測定を行なう。

その後、ステップＳ203において、光源41の点灯を行い、併せて光源41の光量の安定化を図る調整を行なう。これは撮像素子43で撮像する際に、外気温の状態や光源41の昇温等による光度変動や光度低下の影響を低減するための処理である。図８（ａ）は暗電流補正データの一例を示す。

次に、前記ステップＳ203の処理で光源41の光量を安定させる。その後、ステップＳ204にて記録材判別装置50と、撮像領域43ａ上にある反射部材51との間を通過させた均一な乱反射を有する基準シートの表面乱反射像を取得する。基準シートとしては、例えば、東レ株式会社製の「パスピア（登録商標）」等が適用出来る。

前記ステップＳ204の処理は、点灯している光源41の撮像範囲の光分布を撮像により測定し、その測定結果をシェーディング補正用のデータとするために行なう。図８（ｂ）はシェーディング補正データの一例を示す。

尚、シェーディング補正データについては、毎回の印字ごとに基準シートを搬送させなくとも、図示しない記憶部に記憶しているシェーディング補正データを用いることで、前記ステップＳ204の処理を省略することが出来る。

次に、ステップＳ205において、反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂの撮像を行なう。この際に、撮像にかかる時間短縮のために、記録材Ｐの判別を行なう時の解像度とは異なる１／２倍の解像度、或いは１／３倍の解像度で撮像を行っても良い。

次に、ステップＳ206において、反射部材51の暗色乱反射部53及び明色乱反射部54ａ，54ｂを撮像した画像データに対してシェーディング補正を行なう。

次に、ステップＳ207において、先ず、暗色乱反射部53の撮像領域での画像データ変化について確認を行なう。暗色乱反射部53の撮像領域43ａでの画像データ変化を確認するため、撮像領域43ａの全域或いは一部の明度を平均処理をした基準明度を図４に示す先端検知部457に格納しておく。そして、基準明度と得られた画像データの明度とを比較することにより、画像データ変化を確認する。

例えば、画像データの明度と基準明度との差分が所定の閾値以上の場合、先端検知部457の暗色部検知フラグを立てておく（フラグＯＮ）。この基準明度と画像データの明度との比較は、所定時間毎に行われる。本実施形態では、一度、暗色部検知フラグが立つ（フラグＯＮ）と、その後、所定時間を空けて少なくとも２回明度の比較が行われる。この比較の際も、所定の閾値以上であれば、その都度、暗色部検知フラグを立てる（フラグＯＮ）。

同様に、ステップＳ208において、明色乱反射部54ａ，54ｂの撮像領域43ａでの画像データ変化について確認を行なう。明色乱反射部54ａ，54ｂの撮像領域43ａでの画像データ変化を確認するため、撮像領域43ａの全域或いは一部の明度を平均処理をした基準明度を図４に示す先端検知部457に格納しておく。そして、基準明度と得られた画像データの明度とを比較することにより、画像データ変化を確認する。

例えば、画像データの明度と基準明度との差分が所定の閾値以上の場合、先端検知部457の明色部検知フラグを立てておく（フラグＯＮ）。この基準明度と画像データの明度との比較は、所定時間毎に行われる。本実施形態では、一度、明色部検知フラグが立つ（フラグＯＮ）と、その後、所定時間を空けて少なくとも２回明度の比較が行われる。この比較の際も、所定の閾値以上であれば、その都度、明色部検知フラグを立てる（フラグＯＮ）。

そして、ステップＳ209において、前述の各検知フラグを確認し、電気的なノイズの影響を除去するため、各検知フラグが連続して立った（ＯＮ）回数をカウントする。本実施形態では暗色部検知フラグのＯＮの回数が３回連続した場合、又は、明色部検知フラグのＯＮの回数が３回連続した場合、ステップＳ210において、記録材Ｐの先端部Ｐ１が到達したと判断する。そして、図10に示すステップＳ101へ移行する。ステップＳ210において、各検知フラグの立っているＯＮの回数が３回に到達しない場合は、再び、前記ステップＳ205へ戻り、反射部材51の画像撮像を継続する。以上が記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知動作の一連のステップである。

なお、ステップＳ207、ステップＳ208を実行する順番は、ステップＳ208の方が先でも良いし、ステップＳ207、ステップＳ208を同時に実行処理しても良い。また、ステップＳ207、ステップＳ208において、画像データの変化を確認する方法は、上記の方法に限定されない。例えば、記録材Ｐの先端部Ｐ１が到達したと判別する連続フラグＯＮの回数を３回以外に設定しても良い。また、撮像領域43ａを撮像して得られた画像データの明度に関連する情報を用いて、記録材判別装置50の搬送面50ｂ上に記録材Ｐがある状態と無い状態とを判別する方法であれば他の方法を用いても良い。

次に、図８〜図10を用いて、記録材判別装置50の撮像素子43で撮像した記録材Ｐの表面画像から該記録材Ｐの種類を判別する動作の一例を説明する。尚、図１に示す制御部10は、画像形成装置９の画像形成動作を開始する際に記録材Ｐの判別制御を開始する。

記録材判別装置50の搬送面50ｂへ記録材Ｐが搬送され、図５（ａ），（ｂ）に示すように、該記録材Ｐの先端部Ｐ１が検知されると、撮像範囲内の記録材Ｐの表面の乱反射画像情報に基づいて記録材Ｐの種類の判別動作を開始する。

図８（ａ）は記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知前に取得した暗電流補正データの一例を示す。図８（ｂ）は記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知前に取得したか、或いは図示しない記憶部に格納されているシェーディング補正データの一例を示す。

記録材Ｐの表面の撮像は記録材Ｐの種類の判別に必要な領域分となるまで繰り返し行なう。図８（ｃ）は撮像素子43により実際に撮像した記録材Ｐの撮像画像であり、記録材Ｐの一例として、ニーナ社製のNeenah Bond 60（商品名）の表面画像データの一例である。前記ステップＳ105での撮像後、ステップＳ106において、記録材Ｐの表面撮像情報から図８（ｃ）の白点線で囲まれた判別領域６の全体光量を確認する。

前記ステップＳ106における処理は、記録材Ｐの明度を確認するために行い、本実施形態では記録材Ｐの表面の特徴量の一つとして、記録材Ｐの判別領域６の全体光量を記録材Ｐの種類の判別情報として用いている。

次に、ステップＳ107において、記録材Ｐの表面粗さを検知するために、前記ステップＳ105で撮像した記録材Ｐの表面画像に対して、前記ステップＳ204で取得したシェーディング補正データを用いてシェーディング補正を行なう。

前記ステップＳ107におけるシェーディング補正処理は、図８（ｃ）に示す撮像画像の判別領域６に対して光分布ムラを補正し、記録材Ｐの表面粗さを正確に検知するために行なう処理である。図８（ｄ）は図８（ｃ）に示す撮像画像に対してシェーディング補正を行った画像データの一例である。

そして、ステップＳ108において、図８（ｄ）の白点線で囲まれた判別領域６のシェーディング補正画像を元に、記録材Ｐの表面粗さを特徴量として抽出を行なう。

記録材Ｐの表面粗さの特徴量としては、図８（ｄ）に示すシェーディング補正後の画像の明度分布範囲（記録材Ｐ表面のコントラスト）を特徴量とする方法がある。また、撮像時の１ライン分の最大値と最小値とをピーク値として連続取得した画像毎に算出し、その積算値を特徴量とする方法等が有効である。

本実施形態では、画像の明度分布範囲を特徴量として用いた。そして、ステップＳ109において、前記ステップＳ106で得られた記録材Ｐの判別領域６の全体光量と、前記ステップＳ108で抽出した記録材Ｐの判別領域６内の記録材Ｐの表面の特徴量とを元に記録材Ｐの種類の判別を行なう。その判別結果を画像形成装置９へ通知する。

図９は、記録材Ｐの一例として、一般的なプリンタやコピー機等で使用するＰＰＣ（paper chromatography；ペーパークロマトグラフィー）用紙がある。更に、表面に各種塗工を施して平滑性を高めたコート紙、表面性の粗いボンド紙、加色された加色ＰＰＣ用紙がある。これらの記録材Ｐを分類するための記録材判別表の一例である。

図９は縦軸が記録材Ｐの判別領域６の全体光量で、横軸が記録材Ｐの表面粗さである。ＰＰＣ用紙、コート紙、ボンド紙、加色ＰＰＣ用紙は図９に示す二次元マップ上でそれぞれの領域が分離されて重ならないように配置される。

本実施形態では、前記ステップＳ106で得られた記録材Ｐの判別領域６の全体光量と、前記ステップＳ108で抽出した記録材Ｐの判別領域６内の記録材Ｐの表面粗さとを図９に示す二次元マップ上にマークする。すると、ＰＰＣ用紙、コート紙、ボンド紙、加色ＰＰＣ用紙、或いはそれ以外の各領域に入ってくる。これにより、記録材Ｐの種類の判別を行なうことが出来る。

その後、ステップＳ110において、制御部10は画像形成装置９が次の画像形成動作を継続するか否かの判断を行なう。引き続き画像形成動作を継続する場合は、記録材判別装置50により判別した記録材Ｐが搬送され、記録材Ｐが記録材判別装置50の搬送面50ｂと反射部材51との間を通過した後に前記ステップＳ105へ戻って処理を再開する。

画像形成動作を終了する場合は、ステップＳ111に進んで撮像素子43への駆動を停止し、光源41を消灯する。そして、ステップＳ112で記録材判別装置50の動作を停止させる。以上が記録材Ｐの種類を判別する一連の処理となる。

以上のように、記録材Ｐの搬送タイミングを検知する検知手段を別途設けることなく、記録材判別装置50により搬送されてくる記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知し、その後、記録材Ｐの表面性を測定して該記録材Ｐの種類を判別することが出来る。

また、反射部材51の暗色乱反射部53にて記録材Ｐの表面性を検知する。これにより、光透過性の記録材Ｐを透過した光の反射成分を吸収することで記録材Ｐの表面粗さを正確に検知し、記録材Ｐの種類の判別精度を更に向上させることが出来る。

本実施形態では、図３に示すように、反射部材51の明色乱反射部54ａ，54ｂの外径直径と、暗色乱反射部53の外径直径とが等しい寸法を有する構成とした。他に、反射部材51の摩耗や汚れ対策のために、反射部材51の明色乱反射部54ａ，54ｂの外径直径と、暗色乱反射部53の外径直径とが互いに異なる寸法を有する凹凸の外周表面で構成しても良い。

また、本実施形態では、反射部材51を記録材Ｐに当接して回転軸52を中心に回転可能なローラ状の従動回転体からなる構成とした。他に、記録材判別装置50の搬送面50ｂに対して所定の離間間隔を有して対向する基準板構造であっても良い。更に、記録材判別装置50の搬送面50ｂに対して所定の押圧力で押圧されるシート状の押し当て部材で構成しても良い。

本実施形態では、記録材判別装置50の搬送面50ｂに対向して、白色等の明色領域となる明色乱反射部54ａ，54ｂ、黒色等の暗色領域となる暗色乱反射部53等の二種類以上の大きく乱反射率の異なる配色を施した反射部材51を配置する。

更に、搬送されてくる記録材Ｐに対して、反射部材51の幅方向全域には、ラインセンサ等の撮像素子43を配置して搬送されてくる記録材Ｐの表面性の測定を行なう。

これにより、記録材Ｐの搬送面50ｂに対するばたつきを規制することが出来る。また、別途、記録材検知センサを設けることなく、二種類以上の大きく乱反射率の異なる配色を施した反射部材51へ搬送されてくるあらゆる種類の記録材Ｐの先端部Ｐ１の搬送タイミングを検知することが出来る。

更に、記録材Ｐの先端部Ｐ１の搬送タイミングを検知出来るので、その先端部Ｐ１の通過タイミングを検知した後に記録材Ｐの表面性を測定し、種類を判別する。これにより、記録材Ｐの先端部Ｐ１の通過から非常に短い搬送距離で記録材Ｐの表面性の判別が実施出来る。

また、記録材Ｐの種類を判別するラインセンサ等の撮像素子43の撮像領域43ａの中で、記録材Ｐの種類を該記録材Ｐの表面性により判別する撮像素子43の撮像領域43ａについては黒色等の乱反射率の低い暗色乱反射部53を配置する。

反射部材51の黒色等の乱反射率の低い暗色乱反射部53を用いて記録材Ｐの表面性を測定する。これにより、記録材Ｐ表面の陰影を正確に撮像することが可能となり、記録材Ｐの種類の判別精度の安定性が向上する。

反射部材51の記録材Ｐの種類の判別に用いない撮像領域43ａについては、白色等の乱反射率の高い明色乱反射部54ａ，54ｂを配置する。

記録材Ｐが搬送される直前まで反射部材51の少なくとも二種類以上の乱反射率の大きく異なる配色部分のそれぞれに対してラインセンサ等の撮像素子43により撮像する。そして、二種類以上の異なる乱反射率を有する反射部材51へ搬送されてくるあらゆる記録材Ｐの先端部Ｐ１を、反射部材51からの乱反射光44の乱反射比率の変化を撮像素子43でリアルタイムに検知する。

記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知した後は、記録材Ｐ表面を撮像素子43により詳細に撮像し、記録材Ｐの表面性を判別することで記録材Ｐの種類を判別する。

また、記録材判別装置50を画像形成装置９に搭載し、記録材Ｐ表面の種類の判別結果に応じて画像形成装置９の画像形成条件を制御することで、常に良好な画質の印刷物を得ることが出来る。

次に、図11及び図12を用いて、本発明に係る記録材判別装置を備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。

図11に本実施形態の記録材判別装置70の一例を示す。図11（ａ）は記録材判別装置70を記録材Ｐの搬送方向ａに対して横から見た断面図である。図11（ｂ）は記録材判別装置70を上から見た平面図である。尚、図11（ｂ）では、光源61Ｌ，61Ｒや撮像素子63等の位置を分かり易くするために上部のフタ部を一部透視して示している。

本実施形態の記録材判別装置70は、ＬＥＤチップを基板65の上面に面実装した光源61Ｌ，61Ｒを二個用いて構成している。光源61Ｌ，61Ｒは記録材Ｐ表面に対して光66Ｌ，66Ｒを斜めに照射する光照射手段である。

光学装置本体70ａ内の基板65の上面に設置されたＬＥＤチップからなる光源61Ｌ，61Ｒから光路64Ｌ，64Ｒに設けられた反射部68Ｌ，68Ｒを介してカバー部材７の内部に光66Ｌ，66Ｒを照射する。そして、図11の搬送方向ａに移動する記録材Ｐの下面に向けてカバー部材７を透過した光66Ｌ，66Ｒを該記録材Ｐの下面に対して１０°〜１５°程度の浅い角度で照明する。

反射部68Ｌ，68Ｒは、前記第１実施形態と同様に、ガラス板やアクリル板のような板材表面に反射膜等を形成したものでも良い。また、例えば、東レ株式会社製のＰＥＴ基材にアルミニウム蒸着を施したメタルミー（登録商標）等の反射率が高いシート材を両面テープ等で光路64Ｌ，64Ｒの壁面に接着したものでも良い。また、偏向器部をハウジングの一部に凸部を形成し、反射面を蒸着等で形成する方法であっても良い。

記録材Ｐの下面に反射した乱反射光75がロッドレンズアレイからなる集光素子62で集光され、基板65の上面に設置されたＣＭＯＳラインセンサからなる撮像素子63により記録材Ｐの下面の表面性状が撮像される。

集光素子62は光源61Ｌ，61Ｒから照射された光66Ｌ，66Ｒが記録材Ｐ表面に反射した乱反射光75を受光して結像する結像手段を構成する。撮像素子63は集光素子62により結像された乱反射光像を電気信号に変換して出力する撮像手段を構成する。

カバー部材７の表面及び記録材Ｐ表面に反射した正反射光は、光トラップ部67へ入射されて該光トラップ部67の中で自己減衰させられる。これにより、撮像素子63への迷光を防止する。

本実施形態の光トラップ部67は単純な溝として構成した。他に、前記第１実施形態と同様に、カバー部材７の表面及び記録材Ｐの下面で反射した正反射光の減衰率がより高くなるように例えば断面三角形状で光トラップ部67を構成しても良い。また、光トラップ部67に光吸収材を設けても良い。

反射部材71は記録材Ｐの搬送性を向上させると共に、該記録材Ｐの搬送ばたつきを抑制している。反射部材71は光源61Ｌ，61Ｒからの光66Ｌ，66Ｒを記録材Ｐへ照射する部位で該記録材Ｐに対して光源61Ｌ，61Ｒ及び集光素子62と反対側に配置される。更に、該光源61Ｌ，61Ｒから照射された光66Ｌ，66Ｒを反射してその乱反射光75を集光素子62に導く乱反射率が異なる複数色の反射手段を構成する。

図12は本実施形態の反射部材71の構成を示す。本実施形態では搬送される記録材Ｐに当接して反射部材71が回転可能に構成される。反射部材71の回転軸72は記録材判別装置70の搬送面70ｂに対向する位置に図示しない装置フレームに回転自在に軸支されている。反射部材71は記録材判別装置70の搬送面70ｂ側へ０．４９Ｎ〜０．９８Ｎ（５０ｇｆ〜１００ｇｆ）程度の軽い押圧力により付勢されている。他に、反射部材71の外周面が記録材判別装置70の搬送面70ｂに対して１００μｍ程度離間して配置される構成でも良い。

回転軸72は反射部材71の乱反射率が高い白色等の明色領域となる明色乱反射部74と、乱反射率が低い黒色等の暗色領域となる暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒとを貫通保持している。

尚、本実施形態では暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒを反射部材71の回転軸72方向の両側に二個配置する。また、明色乱反射部74を反射部材71の回転軸72方向の中央部に一個配置している。他に、これ以上の数の暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒ及び明色乱反射部74を配置しても良い。

また、図12に示す光66Ｌ，66Ｒは反射部68Ｌ，68Ｒにより反射した光66Ｌ，66Ｒの概略照射角度を示す。図12に示す光66Ｌａ，66Ｌｂの間の領域、及び光66Ｒａ，66Ｒｂの間の領域が光源61Ｌ，61Ｒの光66Ｌ，66Ｒで照射出来る範囲となる。

また、撮像素子63の撮像領域63ａは、図12に示す反射部材71の破線部分で示す範囲となるように光学装置本体70ａの基板65上に配置されている。

そして、反射部材71の回転軸72方向の両側に配置される乱反射率が低い黒色等の暗色領域となる暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒのそれぞれの範囲内にある領域69Ｌ，69Ｒの部分は、図11（ｂ）に示すように、回転軸72方向の中央部側に近い。このため光源61Ｌ，61Ｒの光量も高く、かつ平行性の高い光66Ｌ，66Ｒが照射されている。

このため反射部材71の暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒの領域69Ｌ，69Ｒの部分の乱反射光75を記録材Ｐの表面性の判別及び白色等の明色の記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知に用いる。

また、反射部材71の回転軸72方向の中央部に配置される乱反射率が高い白色等の明色領域となる明色乱反射部74の部分は、図12に示すように、光66Ｌａ，66Ｌｂの間の照射領域、及び光66Ｒａ，66Ｒｂの間の照射領域から外れた位置にある。このため光源61Ｌ，61Ｒから照射される光量も低く、記録材Ｐの表面性を判別するためのＳＮ比（信号量（Signal）と雑音量（Noise）との比）も低下する。

このため、記録材Ｐ表面の詳細な表面性の判別には用いることが出来ない。従って、反射部材71の明色乱反射部74の乱反射光75は、主に光源61Ｌ，61Ｒの光量調整やＯＨＴやコート紙といった正反射率の高い記録材Ｐ、または黒色等の暗色の記録材Ｐの先端部Ｐ１の検知のために用いる。

本実施形態においても図４に示して前述したように、撮像素子63により撮像された記録材Ｐ表面の画像情報から該記録材Ｐの種類を判別する判別手段となる種類判別部454を有する。更に、撮像素子63により撮像された反射部材71に反射した乱反射光75の変化から、搬送されてくる記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知する検知手段となる先端検知部457を有する。

先端検知部457は、撮像素子63により撮像された反射部材71の黒色等の暗色領域となる暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒの乱反射光75の変化から、搬送されてくる白色等の明色の記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知する。また、撮像素子63により撮像された反射部材71の白色等の明色領域となる明色乱反射部74の乱反射光75の変化から、搬送されてくる黒色等の暗色の記録材ＰまたはＯＨＴ等の光透過性を有する記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知する。

更に、種類判別部454により判別された記録材Ｐの種類情報に基づいて、画像形成装置９の画像形成条件を変更する変更手段となる制御部10を有する。

上記構成によれば、記録材判別装置70により、搬送されてくる記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知する。これにより、記録材Ｐの搬送タイミングを検知する検知手段を別途設ける必要が無い。記録材Ｐの先端部Ｐ１を検知した後、更に記録材判別装置70により、記録材Ｐの表面性を測定して該記録材Ｐの種類を判別することが出来る。

また、反射部材71の暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒに反射した乱反射光75により記録材Ｐの表面性を検知することが出来る。暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒは、光透過性の記録材Ｐを透過した光の反射成分を吸収する。これにより、記録材Ｐの表面粗さを正確に検知し、記録材Ｐの種類の判別精度を更に、向上させることが出来る。

また、本実施形態では、反射部材71の明色乱反射部74の外径直径と、暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒの外径直径とが等しくなるように構成した。他に、摩耗や汚れ対策のために、明色乱反射部74の外径直径と、暗色乱反射部73Ｌ，73Ｒの外径直径とが異なるように構成し、反射部材71の外周面を凹凸形状で構成しても良い。

また、本実施形態では、反射部材71を記録材Ｐに当接して回転軸72を中心に回転可能なローラ状の従動回転体として構成した。他に、記録材判別装置70の搬送面70ｂに対して所定の離間間隔を有して対向する基準板構造であっても良い。更に、記録材判別装置70の搬送面70ｂに対して所定の押圧力で押圧されるシート状の押し当て部材で構成しても良い。他の構成は、前記第１実施形態と同様に構成して同様の効果を得ることが出来る。

Ｐ …記録材
41 …光源（光照射手段）
42 …集光素子（結像手段）
43 …撮像素子（撮像手段）
44 …乱反射光
46，46ａ，46ｂ …光
51 …反射部材（反射手段）
454 …種類判別部（判別手段）
457 …先端検知部（検知手段）

Claims (2)

1. 記録材表面に対して光を斜めに照射する光照射手段と、
   前記光照射手段から照射された光が記録材表面に反射した乱反射光を受光して結像する結像手段と、
   前記光照射手段からの光を記録材へ照射する部位で該記録材に対して前記光照射手段及び前記結像手段と反対側に配置され、前記光照射手段から照射された光を反射してその乱反射光を前記結像手段に導く乱反射率が異なる複数の領域を有する反射手段と、
   前記結像手段により結像された乱反射光像を電気信号に変換して出力する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された記録材表面の画像情報から記録材の種類を判別する判別手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記反射手段に反射した乱反射光の変化から、搬送されてくる記録材の先端部を検知する検知手段と、
   を有し、
   前記反射手段は、第一の乱反射率を示す暗色領域及び前記第一の乱反射率よりも高い第二の乱反射率を示す明色領域を有し、
   前記検知手段は、
   前記撮像手段により撮像された前記反射手段の暗色領域の乱反射光の変化から、第一の記録材の先端部を検知し、
   前記撮像手段により撮像された前記反射手段の明色領域の乱反射光の変化から、前記第一の記録材よりも表面の色が暗い第二の記録材の先端部または光透過性を有する第三の記録材の先端部を検知することを特徴とする記録材判別装置。
2. 請求項１に記載の記録材判別装置を有し、
   前記判別手段により判別された記録材の種類情報に基づいて、画像形成条件を変更する変更手段を有することを特徴とする画像形成装置。