JP6685500B2 - Optical sensor, image forming apparatus, and object discrimination method - Google Patents

Optical sensor, image forming apparatus, and object discrimination method Download PDF

Info

Publication number
JP6685500B2
JP6685500B2 JP2015138074A JP2015138074A JP6685500B2 JP 6685500 B2 JP6685500 B2 JP 6685500B2 JP 2015138074 A JP2015138074 A JP 2015138074A JP 2015138074 A JP2015138074 A JP 2015138074A JP 6685500 B2 JP6685500 B2 JP 6685500B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
recording paper
reflected
irradiation
optical sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015138074A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017020870A (en
Inventor
好央 三坂
好央 三坂
文和 星
文和 星
義浩 大場
義浩 大場
一磨 後藤
一磨 後藤
慎司 佐藤
慎司 佐藤
中鉢 直
直 中鉢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2015138074A priority Critical patent/JP6685500B2/en
Publication of JP2017020870A publication Critical patent/JP2017020870A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6685500B2 publication Critical patent/JP6685500B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、光学センサ、画像形成装置及び対象物判別方法に係り、更に詳しくは、対象物の判別に用いられる光学センサ、該光学センサを備える画像形成装置及び対象物を判別する対象物判別方法に関する。 The present invention relates to an optical sensor, relates to an image forming instrumentation 置及 beauty object determination method, and more particularly, to determine the optical sensor used for determination of the object, an image forming instrumentation 置及 beauty object comprising said optical sensor The present invention relates to an object discrimination method.

近年、対象物を判別するための装置等の開発が盛んに行われている(例えば特許文献1〜7参照)。   2. Description of the Related Art In recent years, development of devices and the like for discriminating an object has been actively performed (see, for example, Patent Documents 1 to 7).

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

本発明は、対象物に所定の偏光方向の直線偏光を前記対象物に対して傾斜した互いに異なる方向から照射する複数の照射系を含む照射手段と、前記照射手段から照射され前記対象物で互いに異なる方向に反射された複数の光を個別に検出する検出手段と、を備え、前記照射手段は、前記複数の照射系のうち少なくとも2つの照射系に共通の光源を有し、前記光源は、複数の発光部が同時に発光する面発光レーザアレイである光学センサである。 The present invention is an irradiation means including a plurality of irradiation systems for irradiating an object with linearly polarized light of a predetermined polarization direction from different directions inclined to the object, and the irradiation means irradiating the object with each other. And a detection unit configured to individually detect a plurality of lights reflected in different directions, the irradiation unit having a light source common to at least two irradiation systems of the plurality of irradiation systems, and the light source, a plurality of light emitting portions is an optical sensor surface Ru emitting laser array der to emit light simultaneously.

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

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention. 光学センサ100の外観図である。3 is an external view of the optical sensor 100. FIG. 光学センサ100の構成を説明するための図である。4 is a diagram for explaining the configuration of the optical sensor 100. FIG. 面発光レーザアレイの一例を説明するための図である。It is a figure for explaining an example of a surface emitting laser array. 記録紙に対する照射光の入射角を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the incident angle of the irradiation light with respect to a recording paper. 記録紙の種類によって判別(識別)が容易になる照射光の入射角が存在することを説明するための図(その1)である。FIG. 3 is a diagram (No. 1) for explaining that there is an incident angle of irradiation light that facilitates discrimination (identification) depending on the type of recording paper. 複数の受光器の配置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of a some light receiver. 図8(A)は表面正反射光を説明するための図であり、図8(B)は表面拡散反射光を説明するための図であり、図8(C)は内部拡散反射光を説明するための図である。8A is a diagram for explaining surface specular reflection light, FIG. 8B is a diagram for explaining surface diffuse reflection light, and FIG. 8C is a diagram for explaining internal diffuse reflection light. FIG. 受光器13、15で受光される光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light received by the light receivers 13 and 15. 信号レベルS1、S2と、記録紙の銘柄との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between signal levels S1 and S2 and the brand of recording paper. 変形例1の光学センサの構成を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of the optical sensor of Modification 1. 変形例2の光学センサの構成を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of the optical sensor of Modification 2. 変形例3の光学センサの構成を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of the optical sensor of Modification 3; S4/S1及びS3/S2と、記録紙の銘柄との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between S4 / S1 and S3 / S2 and the brand of recording paper. 図15(A)及び図15(B)は、それぞれ外乱光の影響を説明するための図(その1及びその2)である。15A and 15B are views (No. 1 and No. 2) for explaining the influence of ambient light, respectively. 面発光レーザアレイの他の例を説明するための図FIG. 3 is a diagram for explaining another example of the surface emitting laser array. 変形例4の光学センサの構成を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of the optical sensor of Modification 4; 図18(A)〜図18(C)は、それぞれ測定面と記録紙表面のずれによる検出光量の変化を説明するための図(その1〜その3)である。18A to 18C are views (No. 1 to No. 3) for explaining changes in the detected light amount due to the displacement between the measurement surface and the recording paper surface. 図19(A)及び図19(B)は、それぞれ記録紙の種類によって判別(識別)が容易になる照射光の入射角が存在することを説明するための図(その2及びその3)である。19 (A) and 19 (B) are views (No. 2 and No. 3) for explaining that there is an incident angle of irradiation light, which facilitates discrimination (identification) depending on the type of recording paper. is there. 記録紙判別処理を説明するためのフローチャートである。8 is a flowchart for explaining a recording sheet determination process. 変形例1の記録紙判別処理を説明するためのフローチャートである。9 is a flowchart for explaining a recording sheet determination process of modification 1.

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

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

このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を記録媒体に形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光学センサ100、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着装置2050、給紙コロ2054、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、手差しトレイ(不図示)、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、制御装置2090、操作パネル(図示省略)、及びプリンタ筐体2200などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem-type multicolor printer that superimposes four colors (black, cyan, magenta, and yellow) to form a full-color image on a recording medium, and includes an optical sensor 100 and an optical scanning device 2010, 4. One photoconductor drum (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, manual feed tray (not shown), paper discharge tray 2070, communication control device 2080, Control device 2090, an operation panel (not shown), and a printer housing 2200.

通信制御装置2080は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する。   The communication control device 2080 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

制御装置2090は、CPU、該CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリであるRAM、増幅回路、アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換回路などを有している。そして、制御装置2090は、上位装置からの要求に応じて各部を制御するとともに、上位装置からの画像情報を光走査装置2010に送る。なお、カラープリンタ2000が記録媒体として対応可能な複数の銘柄の記録紙について、最適な現像条件及び転写条件が「現像・転写テーブル」としてROMに格納されている。   The control device 2090 includes a CPU, a ROM that stores a program written in a code readable by the CPU and various data used when the program is executed, a RAM that is a working memory, an amplifier circuit, It has an AD conversion circuit and the like for converting an analog signal into a digital signal. Then, the control device 2090 controls each unit according to a request from the host device and sends image information from the host device to the optical scanning device 2010. Optimal development conditions and transfer conditions are stored in the ROM as a “development / transfer table” for a plurality of brands of recording paper that can be used as a recording medium by the color printer 2000.

操作パネルは、作業者が各種設定及び各種処理を行うための複数のキー、及び各種情報を表示するための表示部を有している。   The operation panel has a plurality of keys for an operator to perform various settings and various processes, and a display unit for displaying various information.

感光体ドラム2030a、帯電装置2032a、現像ローラ2033a、及びクリーニングユニット2031aは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Kステーション」ともいう)を構成する。   The photoconductor 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 photoconductor 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 photoconductor 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 photoconductor drum 2030d, the charging device 2032d, the developing roller 2033d, and the cleaning unit 2031d are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter, also referred to as “Y station” for convenience) that forms a yellow image.

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図2における面内で矢印方向に回転する。   A photosensitive layer is formed on the surface of each of the photosensitive drums. Each photoconductor drum rotates in the direction of the arrow in the plane of FIG. 2 by a rotation mechanism (not shown).

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。   Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum.

光走査装置2010は、制御装置2090からの多色の画像情報(ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報)に基づいて色毎に変調された光で、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。すなわち、ここでは、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。また、各感光体ドラムがそれぞれ像担持体である。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。   The optical scanning device 2010 is correspondingly charged with light modulated for each color based on multicolor image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the control device 2090. The surface of each photoconductor drum is scanned. As a result, a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photoconductor drum. That is, here, the surface of each photosensitive drum is the surface to be scanned. Each photoconductor drum is an image carrier. The latent image formed here moves toward 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 of the developing roller. Then, when the toner on the surface of each developing roller comes into contact with the surface of the corresponding photoconductor drum, it moves only to the portion of the surface irradiated with light and adheres thereto. That is, each developing roller attaches toner to the latent image formed on the surface of the corresponding photoconductor drum to visualize the latent image. The image to which toner is attached (toner image) moves toward the transfer belt 2040 as the photoconductor 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 overlaid to form a multicolored color 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 arranged near the paper feed tray 2060, and the paper feed roller 2054 takes out the recording paper one by one from the paper feed tray 2060. The recording paper is sent 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 paper transferred here is sent to the fixing device 2050.

定着装置2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙に定着される。ここでトナーが定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙トレイ2070上に順次積み重ねられる。   In the fixing device 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, so that the toner is fixed on the recording paper. The recording paper on which the toner has been fixed is sent to the paper ejection tray 2070 via the paper ejection roller 2058, and is sequentially stacked on the paper ejection 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 photoconductor drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging device again.

光学センサ100は、プリンタ筐体2200の外部であって、操作パネルの近くに配置され、記録紙の銘柄を判別するのに用いられる。   The optical sensor 100 is arranged outside the printer housing 2200 and near the operation panel, and is used to determine the brand of the recording paper.

この光学センサ100は、いわゆる据え置きタイプの光学センサである。光学センサ100は、一例として図2に示されるように、外形が四角錐台状であり、記録紙Mの挿入方向に所定深さのスリットが設けられ、該スリットに記録紙Mが挿入されるようになっている。また、光学センサ100の内部には、記録紙の銘柄を判別するための処理装置110が備えられている。なお、本明細書では、XYZ3次元直交座標系において、スリットに挿入される記録紙Mの表面に直交する方向をZ軸方向とし、記録紙Mがスリットに挿入される方向を+X方向とする。   The optical sensor 100 is a so-called stationary type optical sensor. As shown in FIG. 2 as an example, the optical sensor 100 has an outer shape of a truncated pyramid, a slit having a predetermined depth is provided in the insertion direction of the recording paper M, and the recording paper M is inserted into the slit. It is like this. Further, inside the optical sensor 100, a processing device 110 for determining the brand of the recording paper is provided. In this specification, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction orthogonal to the surface of the recording paper M inserted into the slit is the Z-axis direction, and the direction in which the recording paper M is inserted into the slit is the + X direction.

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

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

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

各光源は、記録紙Mに対してS偏光が照射されるように配置されている。また、2つの光源11、11’からの光束の記録紙Mへの入射角θ1、θ2(図5参照)は一例としてθ1=75°及びθ2=60°である。   The respective light sources are arranged so that the recording paper M is irradiated with S-polarized light. The incident angles θ1 and θ2 (see FIG. 5) of the light beams from the two light sources 11 and 11 'on the recording paper M are, for example, θ1 = 75 ° and θ2 = 60 °.

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

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

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

一方、グロスコート紙に関しては、光沢度測定値がより広く分布し、光沢度測定値間の差異が大きい入射角60°(紙に対して深いい角度)の場合に、銘柄(特徴)を判別し易いことがわかる。   On the other hand, regarding gloss-coated paper, the brand (feature) is determined when the measured gloss value is more widely distributed and the angle of incidence is 60 ° (the angle that is deeper than the paper) with a large difference between the measured gloss values. You can see that it is easy to do.

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

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

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

図5に戻り、各コリメートレンズは、対応する光源からの光束の光路上に配置され、該光束を略平行光とする。各コリメートレンズを介した光束は記録紙Mを照明する。なお、本明細書において、記録紙Mの表面における照明領域の中心を「照明中心」と略述する。また、各コリメートレンズを介した光束を「照射光」ともいう。   Returning to FIG. 5, each collimating lens is arranged on the optical path of the light flux from the corresponding light source, and makes the light flux substantially parallel light. The light flux passing through each collimator lens illuminates the recording paper M. In this specification, the center of the illumination area on the surface of the recording paper M is abbreviated as “illumination center”. Further, the light flux passing through each collimator lens is also referred to as “irradiation light”.

ところで、光が媒質の境界面に入射するとき、入射光線と入射点に立てた境界面の法線とを含む面は「入射面」と呼ばれている。そこで、入射光が複数の光線からなる場合は、光線毎に入射面が存在することとなるが、ここでは、便宜上、照明中心に入射する光線の入射面を、記録紙Mにおける入射面ということとする。すなわち、照明中心を含みXZ面に平行な面が記録紙Mにおける入射面である。   By the way, when light is incident on a boundary surface of a medium, a surface including an incident light ray and a normal line of the boundary surface standing at the incident point is called an “incident surface”. Therefore, when the incident light is composed of a plurality of light rays, an incident surface exists for each light ray, but here, for convenience, the incident surface of the light ray incident on the illumination center is referred to as the incident surface on the recording paper M. And That is, the plane including the center of illumination and parallel to the XZ plane is the plane of incidence on the recording paper M.

本明細書では、記録紙Mへの入射光だけでなく反射光に対してもS偏光及びP偏光という表現を用いるが、これは説明をわかりやすくするために、記録紙Mへの入射光の偏光方向を基準とした表現であり、入射面内において入射光(ここでは、S偏光)と同一の偏光方向の光をS偏光、それに直交する偏光方向の光をP偏光と呼ぶこととする。   In this specification, not only incident light to the recording paper M but also reflected light is referred to as S-polarized light and P-polarized light. The expression is based on the polarization direction, and light having the same polarization direction as the incident light (here, S-polarized light) on the incident plane is called S-polarized light, and light having a polarization direction orthogonal to it is called P-polarized light.

偏光フィルタ14は、照明中心の+Z側に配置されている。この偏光フィルタ14は、P偏光を透過させ、S偏光を遮光する偏光フィルタである。なお、偏光フィルタ14に代えて、同等の機能を有する偏光ビームスプリッタを用いても良い。   The polarization filter 14 is arranged on the + Z side of the center of illumination. The polarization filter 14 is a polarization filter that transmits P-polarized light and blocks S-polarized light. A polarization beam splitter having an equivalent function may be used instead of the polarization filter 14.

受光器13は、偏光フィルタ14の+Z側に配置されている。図7に示されるように、照明中心と偏光フィルタ14の中心と受光器13の中心とを結ぶ線L1と、記録紙Mの表面とのなす角度ψ1は90°である。   The light receiver 13 is arranged on the + Z side of the polarization filter 14. As shown in FIG. 7, the angle ψ1 formed by the line L1 connecting the center of illumination, the center of the polarization filter 14 and the center of the light receiver 13 and the surface of the recording paper M is 90 °.

受光器15は、X軸方向に関して、照明中心の+X側に配置されている。そして、照明中心と受光器15の中心とを結ぶ線L2と、記録紙Mの表面とのなす角度ψ2は170°である。   The light receiver 15 is arranged on the + X side of the center of illumination in the X-axis direction. The angle ψ2 formed by the line L2 connecting the center of illumination and the center of the light receiver 15 and the surface of the recording paper M is 170 °.

受光器19は、X軸方向に関して、照明中心の+X側に配置されている。そして、照明中心と受光器19の中心とを結ぶ線L3と、記録紙Mの表面とのなす角度ψ3は150°である。   The light receiver 19 is arranged on the + X side of the center of illumination in the X-axis direction. An angle ψ3 formed by the line L3 connecting the center of illumination and the center of the light receiver 19 and the surface of the recording paper M is 150 °.

ここでは、光源11の中心と、光源11’の中心と、照明中心と、偏光フィルタ14の中心と、受光器13の中心と、受光器15の中心と、受光器19の中心は、XZ平面に平行なほぼ同一平面上に存在するが、Y軸方向に互いにずれていても良い。   Here, the center of the light source 11, the center of the light source 11 ′, the center of the illumination, the center of the polarization filter 14, the center of the light receiver 13, the center of the light receiver 15, and the center of the light receiver 19 are the XZ plane. Exist on substantially the same plane parallel to, but may be offset from each other in the Y-axis direction.

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

ところで、記録紙を照明したときの記録紙からの反射光は、記録紙の表面で反射された反射光と、記録紙の内部で反射された反射光に分けて考えることができる。また、記録紙の表面で反射された反射光は、正反射された反射光と拡散反射された反射光に分けて考えることができる。以下では、便宜上、記録紙の表面で正反射された反射光を「表面正反射光」、拡散反射された反射光を「表面拡散反射光」ともいう(図8(A)及び図8(B)参照)。   Incidentally, the reflected light from the recording paper when the recording paper is illuminated can be considered separately as reflected light reflected on the surface of the recording paper and reflected light reflected inside the recording paper. Further, the reflected light reflected on the surface of the recording paper can be considered separately as the specular reflected light and the diffuse reflected light. Hereinafter, for convenience, the reflected light specularly reflected on the surface of the recording paper is also referred to as “surface specular reflected light”, and the reflected light diffusely reflected is also referred to as “surface diffuse reflected light” (FIGS. 8A and 8B). )reference).

記録紙の表面は、平面部と斜面部とで構成され、その割合で記録紙表面の平滑性が決定される。平面部で反射された光は表面正反射光となり、斜面部で反射された光は表面拡散反射光となる。表面拡散反射光は、完全に散乱反射された反射光であり、その反射方向は等方性があるとみなせる。そして、平滑性が高くなるほど表面正反射光の光量が増加する。   The surface of the recording paper is composed of a flat surface portion and a sloped surface portion, and the smoothness of the recording paper surface is determined by the ratio. The light reflected by the flat surface portion becomes the surface regular reflection light, and the light reflected by the inclined surface portion becomes the surface diffuse reflection light. The surface diffuse reflection light is the reflection light that is completely scattered and reflected, and the reflection direction can be considered to be isotropic. Then, as the smoothness increases, the light amount of the surface regular reflection light increases.

一方、記録紙の内部からの反射光は、該記録紙が一般の印刷用紙である場合、その内部の繊維中で多重散乱するため拡散反射光のみとなる。以下では、便宜上、記録紙の内部からの反射光を「内部反射光や内部拡散反射光」ともいう(図8(C)参照)。この内部反射光も、表面拡散反射光と同様に、完全に散乱反射された反射光であり、その反射方向は等方性があるとみなせる。   On the other hand, when the recording paper is a general printing paper, the reflected light from the inside of the recording paper is only diffuse reflected light because it is multiply scattered in the fibers inside the recording paper. Hereinafter, for convenience, the reflected light from the inside of the recording paper is also referred to as “internal reflected light or internal diffuse reflected light” (see FIG. 8C). Like the surface diffuse reflection light, the internal reflection light is also the reflection light that is completely scattered and reflected, and the reflection direction can be considered to be isotropic.

受光器に向かう表面正反射光及び表面拡散反射光の偏光方向は、入射光(照射光)の偏光方向と同じである。ところで、記録紙の表面で偏光方向が回転するには、入射光がその入射方向に対して該回転の向きに傾斜した面で反射されなくてはならない。ここでは、光源の中心と照明中心と各受光器の中心とが同一平面上にあるため、記録紙の表面で偏光方向が回転した反射光は、いずれの受光器の方向にも反射されない。   The polarization directions of the surface specular reflection light and the surface diffuse reflection light toward the light receiver are the same as the polarization directions of the incident light (irradiation light). By the way, in order for the polarization direction to rotate on the surface of the recording paper, the incident light must be reflected by a surface inclined in the direction of 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 any light receiver direction.

一方、受光器に向かう内部反射光の偏光方向は、入射光の偏光方向に対して回転している。これは、記録紙の内部に侵入した光は、繊維中を透過し、多重散乱される間に旋光し、偏光方向が回転するためと考えられる。   On the other hand, the polarization direction of the internally reflected light toward the light receiver is rotated with respect to the polarization direction of the incident light. It is considered that this is because the light that has entered the inside of the recording paper is transmitted through the fiber and is rotated while being multiple-scattered and the polarization direction is rotated.

偏光フィルタ14には、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光が入射する(図9参照)。尚、図9では、便宜上、光源11’、コリメートレンズ12’、受光器19を省略している。   Reflected light in which surface diffuse reflected light and internal reflected light are mixed is incident on the polarization filter 14 (see FIG. 9). In FIG. 9, the light source 11 ', the collimator lens 12', and the light receiver 19 are omitted for convenience.

偏光フィルタ14に入射する表面拡散反射光は入射光と同じS偏光であるため、偏光フィルタ14で遮光される。一方、内部反射光はS偏光とP偏光とが混在しているため、P偏光成分が偏光フィルタ14を透過する。すなわち、内部反射光に含まれるP偏光成分が受光器13で受光される。なお、以下では、便宜上、内部反射光に含まれるP偏光成分を「P偏光内部反射光」ともいう。また、内部反射光に含まれるS偏光成分を「S偏光内部反射光」ともいう。   Since the surface diffuse reflection light that enters the polarization filter 14 has the same S-polarized light as the incident light, it is shielded by the polarization filter 14. On the other hand, since the internally reflected light is a mixture of S-polarized light and P-polarized light, the P-polarized light component passes through the polarization filter 14. That is, the P-polarized component contained in the internally reflected light is received by the light receiver 13. Note that, hereinafter, for convenience, the P-polarized component included in the internally reflected light is also referred to as “P-polarized internally reflected light”. Further, the S-polarized component included in the internally reflected light is also referred to as “S-polarized internally reflected light”.

P偏光内部反射光の光量は、記録紙の厚みや密度に相関を持つことが発明者らによって確認されている。これは、P偏光内部反射光の光量が、記録紙の繊維中を通過する際の経路長に依存するためである。   The inventors have confirmed that the amount of P-polarized internal reflection light has a correlation with the thickness and density of the recording paper. This is because the amount of P-polarized internal reflection light depends on the path length when passing through the fibers of the recording paper.

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

受光器13、15、19は、それぞれ受光光量に対応する電気信号(電流信号)を処理装置110に出力する。なお、以下では、光源11からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器13の出力信号における信号レベルを「S1」、受光器15の出力信号における信号レベルを「S2」とする。また、光源11’からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器13の出力信号における信号レベルを「S1’」、受光器19の出力信号における信号レベルを「S3’」とする。   Each of the light receivers 13, 15, and 19 outputs an electric signal (current signal) corresponding to the amount of received light to the processing device 110. In the following, the signal level of the output signal of the light receiver 13 and the signal level of the output signal of the light receiver 15 when the recording sheet is irradiated with the light flux from the light source 11 will be referred to as "S2". Further, the signal level of the output signal of the photodetector 13 and the signal level of the output signal of the photodetector 19 when the recording sheet is irradiated with the light flux from the light source 11 'are "S3'".

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

以下に、複数の受光器を用い、銘柄が不明の記録紙Mの銘柄を判別する処理(銘柄判別処理)について説明する。   Hereinafter, a process of discriminating the brand of the recording paper M whose brand is unknown by using a plurality of light receivers (brand discriminating process) will be described.

銘柄判別処理の際に作業者によって行われる作業について説明する。
1.記録紙Mを光学センサ100のスリットに挿入する。
2.操作パネルを介して判別処理要求を入力する。この判別処理要求は、操作パネルから制御装置2090を経由して光学センサ100の処理装置110に通知される。
3.所定時間(例えば、約5秒)経過後、記録紙Mを光学センサ100のスリットから引き抜く。
The work performed by the worker in the brand identification process will be described.
1. The recording paper M is inserted into the slit of the optical sensor 100.
2. Input the discrimination processing request through the operation panel. This determination processing request is notified from the operation panel to the processing device 110 of the optical sensor 100 via the control device 2090.
3. After a lapse of a predetermined time (for example, about 5 seconds), the recording paper M is pulled out from the slit of the optical sensor 100.

処理装置110は、判別処理要求を受け取ると、銘柄判別処理を開始する。
(1)光源11の複数の発光部を同時に点灯させる。
(2)受光器13、15の出力信号からS1、S2の値を求める。
(3)光源11の複数の発光部を消灯させる。
(4)光源11’の複数の発光部を同時に点灯させる。
(5)受光器13、19の出力信号からS1’、S3’の値を求める。
(6)光源11’の複数の発光部を消灯させる。
(7)処理装置110はS1の値が一定値以下であれば、S1及びS2に基づいて記録紙の銘柄を特定(推定)し、S1の値が一定値以上であれば、S1’及びS3’に基づいて記録紙の銘柄を特定する
(8)特定された記録紙の銘柄をRAMに保存し、紙種判別処理を終了する。
Upon receiving the determination processing request, the processing device 110 starts the brand determination processing.
(1) A plurality of light emitting units of the light source 11 are turned on at the same time.
(2) The values of S1 and S2 are obtained from the output signals of the light receivers 13 and 15.
(3) Turn off the plurality of light emitting units of the light source 11.
(4) A plurality of light emitting units of the light source 11 'are turned on at the same time.
(5) The values of S1 'and S3' are obtained from the output signals of the light receivers 13 and 19.
(6) Turn off the plurality of light emitting units of the light source 11 '.
(7) The processing device 110 identifies (estimates) the brand of the recording paper based on S1 and S2 if the value of S1 is less than or equal to a certain value, and if the value of S1 is more than the certain value, S1 ′ and S3. (8) The specified recording paper brand is stored in the RAM, and the paper type determination process ends.

銘柄を特定する処理をS1及びS2の例で説明する。図10において、例えば、S1及びS2の計測値が「◇」であれば、銘柄Dと特定される。また、S1及びS2の計測値が「■」であれば、最も近い銘柄Cと特定される。また、S1及びS2の計測値が「◆」であれば、銘柄Aあるいは銘柄Bのいずれかである。このときは、例えば、銘柄Aでの平均値と計測値との差、及び銘柄Bでの平均値と計測値との差を演算し、その演算結果が小さいほうの銘柄を絞り込み特定してもよい。あるいは、例えば、銘柄Aであると仮定して該計測値を含めてばらつきを再計算するとともに、銘柄Bであると仮定して該計測値を含めてばらつきを再計算し、再計算されたばらつきが小さいほうの銘柄を絞り込み特定してもよい。   The process of identifying the brand will be described with reference to S1 and S2. In FIG. 10, for example, if the measured values of S1 and S2 are “⋄”, it is identified as the brand D. Further, if the measured values of S1 and S2 are “■”, the closest brand C is specified. Further, if the measured values of S1 and S2 are “♦”, it is either brand A or brand B. In this case, for example, the difference between the average value and the measured value of the brand A and the difference between the average value and the measured value of the brand B are calculated, and the brand with the smaller calculation result is narrowed down and specified. Good. Alternatively, for example, assuming that it is the brand A, the variation is recalculated including the measured value, and assuming that it is the brand B, the variation is recalculated including the measured value, and the recalculated variation is calculated. You may narrow down and specify the stock with the smaller.

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

制御装置2090は、処理装置110からの判別結果を操作パネルの表示部に表示させるとともにRAMに保存する。   The control device 2090 displays the determination result from the processing device 110 on the display unit of the operation panel and stores it in the RAM.

作業者は、判別された記録紙の銘柄が操作パネルの表示部に表示されると、銘柄が判別された記録紙を給紙トレイ2060にセットする。なお、操作パネルの表示部に表示されている記録紙の銘柄を、作業者が操作パネルのキーを用いて制御装置2090に登録しても良い。   When the discriminated brand of recording paper is displayed on the display section of the operation panel, the operator sets the discriminated recording paper in the paper feed tray 2060. Note that the brand of the recording paper displayed on the display unit of the operation panel may be registered in the control device 2090 by the operator using the keys of the operation panel.

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

そして、制御装置2090は、最適な現像条件及び転写条件に応じて各ステーションの現像装置及び転写装置を制御する。例えば、転写電圧やトナー量を制御する。これにより、高い品質の画像が記録紙に形成される。   Then, the control device 2090 controls the developing device and the transfer device of each station according to the optimum developing condition and transfer condition. For example, the transfer voltage and the toner amount are controlled. As a result, a high quality image is formed on the recording paper.

従来は、正反射光の光量から記録紙表面の光沢度を検出し、正反射光の光量と拡散反射光の光量との比から記録紙表面の平滑度を検出し、記録紙を識別しようとしていた。しかしながら、普通紙・グロスコート紙・マットコート紙の銘柄判別の精度は、記録紙に対する照射光の入射角θにより異なる。そのため、従来の識別方法で用いられていた一意の入射角によって得られる反射光の情報では、普通紙とグロスコート紙の区別(記録紙の種類の判別)は可能でも、両者に対して高精度の銘柄識別を両立させることは困難であった。   Conventionally, the glossiness of the recording paper surface is detected from the light amount of the specular reflection light, and the smoothness of the recording paper surface is detected from the ratio of the light amount of the specular reflection light and the diffuse reflection light to identify the recording paper. I was there. However, the accuracy of brand identification of plain paper / gloss coated paper / matte coated paper differs depending on the incident angle θ of the irradiation light with respect to the recording paper. Therefore, with the information on the reflected light obtained by the unique incident angle used in the conventional identification method, it is possible to distinguish between plain paper and gloss-coated paper (discrimination of the type of recording paper), but with high accuracy for both. It was difficult to make both brand identifications compatible.

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

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

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

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

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

次のステップT4では、推定された種類が普通紙やマットコート紙(以下では「普通紙等」と呼ぶ)であるか否かを判断する。ここでの判断が肯定された場合にはステップT5に移行し、否定された場合にはステップT6に移行する。   In the next step T4, it is determined whether the estimated type is plain paper or matte coated paper (hereinafter referred to as "plain paper or the like"). If the determination here is affirmative, the process proceeds to step T5, and if the determination is negative, the process proceeds to step T6.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

次のステップU3では、推定された種類が普通紙やマットコート紙(以下では「普通紙等」と呼ぶ)であるか否かを判断する。ここでの判断が肯定された場合にはステップU4に移行し、否定された場合にはステップU5に移行する。   In the next step U3, it is determined whether the estimated type is plain paper or matte coated paper (hereinafter referred to as "plain paper or the like"). If the determination here is affirmative, the process proceeds to step U4, and if the determination is negative, the process proceeds to step U5.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

《変形例3》
例えば、図13に示される変形例3の光学センサ400のように、受光器17を更に設けても良い。この受光器17には、表面拡散反射光と内部反射光とが混在する反射光が入射する。受光器17の位置では、表面拡散反射光の光量に比べて内部反射光の光量は非常に小さいので、受光器17の受光光量は、表面拡散反射光の光量であるとみなすことができる。
<Modification 3>
For example, like the optical sensor 400 of the modification 3 shown in FIG. 13, the light receiver 17 may be further provided. Reflected light in which surface diffuse reflected light and internal reflected light are mixed is incident on the light receiver 17. At the position of the light receiver 17, the light amount of the internal reflected light is much smaller than the light amount of the surface diffuse reflected light, and therefore the received light amount of the light receiver 17 can be regarded as the light amount of the surface diffuse reflected light.

そして、照明中心と受光器17の中心とを結ぶ線L4と記録紙の表面とのなす角度ψ4は、一例として120°である。ここでは、光源(11、11’)の中心と、照明中心と、偏光フィルタ14の中心と、各受光器の中心は、ほぼ同一平面上に存在するが、Y軸方向に互いにずれていても良い。   The angle ψ4 formed by the line L4 connecting the center of illumination and the center of the light receiver 17 and the surface of the recording paper is 120 °, for example. Here, the center of the light source (11, 11 ′), the center of illumination, the center of the polarization filter 14, and the center of each light receiver are on substantially the same plane, but even if they are offset from each other in the Y-axis direction. good.

この場合に、処理装置110によって行われる銘柄判別処理について以下に説明する。   In this case, the brand identification process performed by the processing device 110 will be described below.

なお、以下では、光源11からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器17、19の出力信号における信号レベルを「S4」、「S3」とし、光源11’からの光束が記録紙に照射されたときの、受光器17、15の出力信号における信号レベルを「S4’」「S2’」という。   In the following, the signal levels in the output signals of the light receivers 17 and 19 when the light flux from the light source 11 is applied to the recording paper are “S4” and “S3”, and the light flux from the light source 11 ′ is the recording paper. The signal levels of the output signals of the light receivers 17 and 15 when the light is irradiated on the light are referred to as “S4 ′” and “S2 ′”.

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

なお、この場合は、カラープリンタ2000が対応可能な複数銘柄の記録紙に関して、予め調整工程等の出荷前工程で記録紙の銘柄毎にS3/S1、S4/S2、S3’/S1’及びS4’/S3’を計測し、該計測結果を「記録紙判別テーブル」として処理装置110に記録している。図14には、一例として各銘柄におけるS4/S1とS3/S2の値が示されている。   In this case, regarding recording papers of a plurality of brands compatible with the color printer 2000, S3 / S1, S4 / S2, S3 ′ / S1 ′, and S4 are previously prepared for each brand of recording papers in a pre-shipping process such as an adjusting process. “/ S3” is measured, and the measurement result is recorded in the processing device 110 as a “recording paper discrimination table”. FIG. 14 shows the values of S4 / S1 and S3 / S2 for each brand as an example.

このように、互いに異なる方向に反射された複数(例えば2つ)の拡散光を個別に検出する複数(2つの)の受光器を設け、該複数の受光器の出力値の比などの演算した値を用いて記録紙を判別することにより、外乱光や迷光などがあっても正確な判別が可能である。   In this way, a plurality of (two) light receivers for individually detecting a plurality (for example, two) of diffused lights reflected in different directions are provided, and the ratio of output values of the plurality of light receivers is calculated. By discriminating the recording paper using the value, it is possible to discriminate accurately even if there is ambient light or stray light.

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

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

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

なお、ここでは、S1とS4を用いた演算方法としてS4/S1を用いたが、これに限定されるものではない。同様に、S2とS3を用いた演算方法についても、S3/S2に限定されるものではない。   Although S4 / S1 is used here as the calculation method using S1 and S4, the calculation method is not limited to this. Similarly, the calculation method using S2 and S3 is not limited to S3 / S2.

なお、ここでは、S1’とS4’を用いた演算方法としてS4’/S1’を用いたが、これに限定されるものではない。同様に、S2’とS3’を用いた演算方法についても、S3’/S2’に限定されるものではない。   Although S4 '/ S1' is used here as the calculation method using S1 'and S4', the present invention is not limited to this. Similarly, the calculation method using S2 'and S3' is not limited to S3 '/ S2'.

図15(A)及び図15(B)には、S1とS2のみを用いて判別する場合と、S4/S1とS3/S2を用いて判別する場合とについて、外乱光の影響を調べた結果が示されている。S1とS2のみを用いて判別する場合は、図15(A)に示されるように、外乱光があると、各受光系での検出値が大きくなり、誤った判別をする恐れがある。一方、S4/S1とS3/S2を用いて判別する場合は、図15(B)に示されるように、外乱光があってもS4/S1及びS3/S2は、外乱光がないときとほとんど変化せず、正しい判別をすることができる。   15 (A) and 15 (B) show the results of examining the influence of ambient light in the case of making a decision using only S1 and S2 and the case of making a decision using S4 / S1 and S3 / S2. It is shown. When performing discrimination using only S1 and S2, as shown in FIG. 15 (A), if there is ambient light, the detection value in each light receiving system becomes large, and there is a risk of erroneous discrimination. On the other hand, in the case of making a determination using S4 / S1 and S3 / S2, as shown in FIG. 15B, S4 / S1 and S3 / S2 are almost the same as when there is no ambient light, even when there is ambient light. It is possible to make a correct decision without changing.

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

さらに、面発光レーザアレイを用いる場合、従来用いられてきたLED等では困難であった高密度な集積化が可能となる。そこで、コリメートレンズの光軸付近に全てのレーザ光を集中できるため、入射角を一定にして複数の光束を略平行にすることが可能となり、容易にコリメート光学系を実現することができる。   Further, when the surface emitting laser array is used, high-density integration, which has been difficult with the conventionally used LED or the like, can be realized. Therefore, since all the laser light can be concentrated near the optical axis of the collimator lens, it is possible to make a plurality of light beams substantially parallel while keeping the incident angle constant, and it is possible to easily realize the collimator optical system.

また、各光源が複数の発光部を有しているため、全ての発光部を同時に点灯させることにより、内部反射光に含まれるP偏光成分の光量や透過光量を大きくすることができる。   Further, since each light source has a plurality of light emitting parts, by turning on all the light emitting parts at the same time, it is possible to increase the light amount and the transmitted light amount of the P-polarized component included in the internally reflected light.

ところで、拡散反射光には、A:「表面で反射されたS偏光」、B:「内部で反射されたS偏光」、C:「内部で反射されたP偏光」が含まれている。このうち「内部で反射されたP偏光」を偏光フィルタで分離し、その光量を検出することで、判別の細分化が行えるが、以下の理由で高い光量の照射が必要となる。   By the way, the diffuse reflection light includes A: “S-polarized light reflected on the surface”, B: “S-polarized light reflected on the inside”, and C: “P-polarized light reflected on the inside”. Of these, "P-polarized light reflected inside" is separated by a polarization filter and the amount of light thereof is detected, whereby the determination can be subdivided, but irradiation with a high amount of light is required for the following reasons.

照射光がS偏光のとき、拡散反射光(A+B+C)のうち、「内部で反射されたP偏光」の割合は最大40%程度である。一般的な光学センサに搭載されるような安価な偏光フィルタは透過率が低く、該偏光フィルタによって80%程度に減衰される。そこで、「内部で反射されたP偏光」は、偏光フィルタで分離される際に減衰し、実質30%程度になる。   When the irradiation light is S-polarized light, the ratio of “P-polarized light reflected inside” is about 40% at maximum in the diffuse reflection light (A + B + C). An inexpensive polarizing filter mounted on a general optical sensor has a low transmittance and is attenuated to about 80% by the polarizing filter. Therefore, the “P-polarized light reflected inside” is attenuated when it is separated by the polarization filter, and becomes about 30%.

従来の光学センサでは、拡散反射光(A+B+C)の光量に応じて、2ないし3程度の種類の記録紙(例えば、塗工紙、プラスチックシート)のなかから記録紙の種類を判別していた。   In the conventional optical sensor, the type of the recording paper is discriminated from the recording papers of about 2 to 3 types (for example, coated paper and plastic sheet) according to the light amount of the diffuse reflection light (A + B + C).

上記実施形態及び各変形例では、「内部で反射されたP偏光」のみで少なくとも10種類の記録紙の種類のなかから記録紙の種類を判別している。すなわち、従来の2種類の記録紙の種類を判別するのに比べ5倍以上の詳細な紙判別を行っている。そこで、従来よりも少ない光量で高い分解能が必要となる。しかしながら、分解能の高い受光器を使用すれば低い光量でも判別できるが高コスト化を招くことになる。   In the above-described embodiment and each modification, the type of the recording paper is discriminated from at least 10 types of the recording paper only by the “P-polarized light reflected inside”. That is, more than five times the detailed paper discrimination is performed as compared with the conventional discrimination of two types of recording paper. Therefore, higher resolution is required with a smaller amount of light than in the past. However, if a photodetector with high resolution is used, it is possible to discriminate even with a low light amount, but this leads to an increase in cost.

そこで、上記実施形態及び各変形例では、照射光量を増大させることで高い分解能を得ている。具体的には、前述したように、内部拡散反射光量が、拡散反射光(A+B+C)の実質30%程度に減衰されるため、照射光量としては、従来の光量の3.3倍は必要となる。さらに、従来に比べ5倍の詳細な紙判別を行うため、従来よりも、3.3×5倍程度の光量を照射する必要がある。このように、多くの記録紙の種類を判別するに比例して、照射光量を増大させる必要がある。   Therefore, in the above-described embodiment and each modified example, high resolution is obtained by increasing the irradiation light amount. Specifically, as described above, since the internal diffuse reflection light amount is attenuated to substantially 30% of the diffuse reflection light (A + B + C), the irradiation light amount needs to be 3.3 times the conventional light amount. . Further, in order to perform the paper discrimination which is five times as detailed as the conventional one, it is necessary to irradiate a light amount of about 3.3 × 5 times as much as the conventional one. As described above, it is necessary to increase the irradiation light amount in proportion to the determination of many types of recording paper.

上記実施形態及び各変形例では、S偏光を照射するため、LEDのような無偏光光源を用いる場合には、照射前に偏光フィルタを通して直線偏光にする必要がある。この際、上記と同様な安価な偏光フィルタが使用されるため、記録紙に照射される光量は、LEDから射出される光量の約40%(=50%(P偏光のカット分)×80%(偏光フィルタでの減衰分))となる。従って、LED光源の場合、従来よりも40倍(=3.3×5÷0.4)以上の照射光量が必要となる。   In the above-described embodiment and each modified example, since S-polarized light is emitted, when a non-polarized light source such as an LED is used, it is necessary to make linearly polarized light through a polarizing filter before irradiation. At this time, since an inexpensive polarization filter similar to the above is used, the amount of light applied to the recording paper is about 40% (= 50% (cut amount of P-polarized light) × 80% of the amount of light emitted from the LED. (Attenuation at the polarization filter)). Therefore, in the case of the LED light source, the irradiation light amount of 40 times (= 3.3 × 5 ÷ 0.4) or more as compared with the conventional case is required.

しかしながら、安価なLEDの照射光量は、数mW程度(代表値として1mW)であって、少なくとも40mWないしは50mW以上の照射光量の確保は困難である。これに対し、面発光レーザアレイでは、複数の発光部を同時に点灯させることによって、所望の照射光量の確保が容易である。従って、面発光レーザアレイでは、紙の種類の判別を従来よりも多く行う際に必要な照射光量を確保することができる。   However, the irradiation light quantity of an inexpensive LED is about several mW (1 mW as a typical value), and it is difficult to secure the irradiation light quantity of at least 40 mW or 50 mW or more. On the other hand, in the surface-emitting laser array, it is easy to secure a desired irradiation light amount by turning on a plurality of light-emitting units at the same time. Therefore, in the surface emitting laser array, it is possible to secure the irradiation light amount necessary when the number of types of paper is discriminated more than before.

また、各光源が複数の発光部を有しているため、該複数の発光部を同時に点灯させることにより、1つの発光部のみを点灯させた場合に比べて、反射光のスペックルパターンのコントラスト比が低減し、判別精度を向上させることができる。   Further, since each light source has a plurality of light emitting units, the contrast of the speckle pattern of the reflected light can be increased by turning on the plurality of light emitting units at the same time as compared with the case where only one light emitting unit is turned on. The ratio can be reduced and the discrimination accuracy can be improved.

さらに、面発光レーザアレイを用いているため、より安定した直線偏光の照射が可能となる。これにより、内部反射光に含まれるP偏光成分の光量を精度良く検出することができる。   Further, since the surface emitting laser array is used, more stable irradiation of linearly polarized light becomes possible. This makes it possible to accurately detect the light amount of the P-polarized component contained in the internally reflected light.

そして、上記実施形態及び各変形例に係るカラープリンタは、光学センサ100を備えているため、結果として、高品質の画像を形成することができる。さらに従来の手動で設定しなければならない煩わしさや設定ミスによる印刷の失敗が解消される。   Since the color printer according to the above-described embodiment and each modification includes the optical sensor 100, as a result, a high-quality image can be formed. Further, the conventional troublesomeness of manual setting and printing failure due to setting error are eliminated.

なお、上記実施形態及び各変形例では、光学センサにおいて、記録紙に照射される光がS偏光の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、記録紙に照射される光がP偏光であっても良い。但し、この場合は、前記偏光フィルタ14に代えて、S偏光を透過させる偏光フィルタが用いられる。   In addition, in the above-described embodiment and each modified example, the case where the light irradiated on the recording paper is S-polarized in the optical sensor has been described, but the invention is not limited to this, and the light irradiated on the recording paper is P light. It may be polarized light. However, in this case, a polarization filter that transmits S-polarized light is used instead of the polarization filter 14.

また、上記実施形態及び各変形例において、面発光レーザアレイにおける複数の発光部は、少なくとも一部の発光部間隔が、他の発光部間隔と異なっていても良い(図16参照)。   Further, in the above-described embodiment and each modified example, at least some of the light emitting portions of the plurality of light emitting portions in the surface emitting laser array may be different from other light emitting portion spacings (see FIG. 16).

また、上記実施形態及び各変形例では、各光源が複数の発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも1つ光源が単一の発光部を有していても良い。   Further, in the above-described embodiment and each modified example, the case where each light source has a plurality of light emitting units has been described, but the present invention is not limited to this, and at least one light source has a single light emitting unit. Is also good.

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

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

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

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

また、上記実施形態及び各変形例において、少なくとも1つの受光器の前方に集光レンズが配置されていることが好ましい。この場合は、該受光器での検出光量の変化を低減することができる。   Further, in the above-described embodiment and each modification, it is preferable that the condenser lens is arranged in front of at least one light receiver. In this case, the change in the amount of light detected by the light receiver can be reduced.

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

また、上記実施形態態及び各変形例において、光学センサ100は、電源を内蔵していても良い。この場合は、カラープリンタ2000からの給電は不要である。   Further, in the above-described embodiment and each modified example, the optical sensor 100 may have a built-in power source. In this case, the power supply from the color printer 2000 is unnecessary.

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

また、上記実施形態態及び各変形例において、光学センサ100は、紙センサと該紙センサが記録紙を検知したときに点灯されるLEDとを備えていても良い。この場合、記録紙が所定位置まで挿入されたことを、作業者が確実に、容易に知ることができる。   Further, in the above-described embodiment and each modified example, the optical sensor 100 may include a paper sensor and an LED that is turned on when the paper sensor detects a recording paper. In this case, the operator can surely and easily know that the recording paper has been inserted to the predetermined position.

また、上記実施形態態及び各変形例において、光学センサ100は、所定のサンプリング時間毎に各受光器の出力信号を取得しても良い。例えば、受光器毎にP個のデータが得られた場合、受光器毎にP個の出力レベルを平均化し、その平均値を計測値としても良い。   Further, in the above-described embodiment and each modified example, the optical sensor 100 may acquire the output signal of each light receiver at every predetermined sampling time. For example, when P data are obtained for each light receiver, P output levels may be averaged for each light receiver and the average value may be used as the measured value.

ところで、反射光量に基づいて記録紙を判別する光学センサにとって測定の再現性は重要である。反射光量に基づいて記録紙を判別する光学センサでは、測定時に測定面と記録紙の表面とが同一平面にあることを前提に測定系が設置されている。しかしながら、記録紙は、たわみや振動等の理由から、測定面に対し記録紙表面が傾斜または浮き上がってしまい、記録紙表面が測定面と同一平面にならない場合が生じる。この場合は、反射光量が変化し、安定して詳細な判別が困難である。ここでは、例として正反射について記述する。   By the way, reproducibility of measurement is important for an optical sensor that discriminates a recording sheet based on the amount of reflected light. In an optical sensor that discriminates a recording paper based on the amount of reflected light, a measurement system is installed on the assumption that the measurement surface and the surface of the recording paper are on the same plane at the time of measurement. However, in some cases, the surface of the recording paper is inclined or lifted with respect to the measurement surface due to the reasons such as bending and vibration, and the surface of the recording paper may not be flush with the measurement surface. In this case, the amount of reflected light changes, and stable and detailed determination is difficult. Here, specular reflection will be described as an example.

図18(A)には、測定面と記録紙の表面が同一平面の場合が示されている。このとき、光検出系は正反射を受光することができる。   FIG. 18A shows the case where the measurement surface and the surface of the recording paper are on the same plane. At this time, the photodetection system can receive specular reflection.

図18(B)には、測定面に対し記録紙の表面が角度αだけ傾斜した場合が示されている。このとき、光照射系と光検出系の位置関係が図18(A)の場合と同じであると、光検出系は正反射方向から2αだけずれた方向で受光することになる。ずれに伴い反射光強度分布は移動しているため、照射領域の中心位置と光検出系までの距離をLとすると、光検出系は正反射受光位置からL×tan2αだけずれた位置で受光することになる。また、実際の入射角度は規定した入射角度θからαずれてしまい、記録紙からの反射率が変化してしまう。このため検出光量に変化が生じ、結果として、詳細な判別が困難となってしまう。   FIG. 18B shows a case where the surface of the recording paper is inclined by the angle α with respect to the measurement surface. At this time, if the positional relationship between the light irradiation system and the light detection system is the same as in the case of FIG. 18A, the light detection system receives light in a direction deviated from the specular reflection direction by 2α. Since the reflected light intensity distribution moves with the shift, if the distance between the center position of the irradiation region and the photodetection system is L, the photodetection system receives light at a position deviated from the regular reflection light receiving position by L × tan2α. It will be. Further, the actual incident angle deviates from the specified incident angle θ by α, and the reflectance from the recording paper changes. Therefore, the amount of detected light changes, and as a result, it becomes difficult to make a detailed determination.

また、図18(C)には、測定面に対し記録紙の表面がdだけ高さ方向、つまりZ軸方向にずれた場合が示されている。このとき、光照射系と光検出系の位置関係が図18(A)の場合と同じであると、ずれに伴い反射光強度分布は移動しているため、光検出系は正反射受光位置から2d×sinθだけずれた位置で受光することになる。このため検出光量の変化が生じ、結果として、詳細な判別が困難となってしまう。   Further, FIG. 18C shows a case where the surface of the recording paper is displaced from the measurement surface by d in the height direction, that is, the Z-axis direction. At this time, if the positional relationship between the light irradiation system and the light detection system is the same as in the case of FIG. 18A, the reflected light intensity distribution moves due to the shift, so that the light detection system moves from the regular reflection light receiving position. Light is received at a position shifted by 2d × sin θ. Therefore, the amount of detected light changes, and as a result, it becomes difficult to make a detailed determination.

図18(B)及び図18(C)の場合には、光検出系が確実に正反射光を検出するように移動量に対して光検出系の受光器の前方に集光レンズを配置し、反射光強度分布が移動した場合でも集光することで対処が可能である。   In the case of FIG. 18 (B) and FIG. 18 (C), a condenser lens is arranged in front of the photodetector of the photodetection system with respect to the movement amount so that the photodetection system reliably detects specularly reflected light. Even if the reflected light intensity distribution moves, it can be dealt with by condensing.

または、受光器に受光領域が十分大きなフォトダイオード(PD)を用いたり、照射光のビーム径を狭めたりすることによっても、記録紙表面が測定面と同一平面にならない場合の不都合を解消することができる。   Alternatively, even if a photodiode (PD) having a sufficiently large light receiving area is used for the light receiver or the beam diameter of the irradiation light is narrowed, it is possible to eliminate the inconvenience when the surface of the recording paper is not flush with the measurement surface. You can

また、受光器にアレイ化されたPDを用いて、反射光強度分布の移動量に対して十分大きな受光領域を有する構成としても良い。この場合、反射光強度分布が移動したとしても、各PDが検出した信号のうちの最大信号を正反射光の信号とすれば良い。また、PDがアレイ化された場合に、個々のPDの受光領域を小さくすることにより、正反射光と受光領域の中心のずれによる出力の変動も低減できるため、より正確な検出を行うことができる。   Further, an array of PDs may be used as the light receiver, and the light receiving area may be sufficiently large with respect to the amount of movement of the reflected light intensity distribution. In this case, even if the reflected light intensity distribution moves, the maximum signal of the signals detected by each PD may be the signal of the specularly reflected light. Further, when PDs are arrayed, by reducing the light receiving areas of the individual PDs, fluctuations in the output due to the deviation of the centers of the specularly reflected light and the light receiving areas can be reduced, so that more accurate detection can be performed. it can.

なお、ここでは便宜上、正反射について記述したが表面拡散反射や内部拡散反射および透過光に関しても、測定面と記録紙表面のずれによる検出光量の変化は生じるが、正反射の場合と同様にして対応することができる。   Here, for the sake of convenience, the regular reflection is described, but regarding the surface diffuse reflection, the internal diffuse reflection, and the transmitted light, the detected light amount changes due to the deviation between the measurement surface and the recording paper surface, but in the same manner as the case of the regular reflection. Can respond.

また、上記実施形態態及び各変形例では、給紙トレイが1つの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、給紙トレイが複数あっても良い。   Further, in the above-described embodiment and each modified example, the case where there is one sheet feeding tray has been described, but the present invention is not limited to this, and there may be a plurality of sheet feeding trays.

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

また、上記実施形態態及び各変形例では、画像形成装置としてカラープリンタ2000の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、光プロッタやデジタル複写装置であっても良い。   Further, in the above-described embodiment and each modified example, the case where the color printer 2000 is used as the image forming apparatus has been described, but the present invention is not limited to this, and may be, for example, an optical plotter or a digital copying apparatus.

また、上記実施形態態及び各変形例では、画像形成装置が4つの感光体ドラムを有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。   Further, in the above-described embodiment and each modified example, the case where the image forming apparatus has four photosensitive drums has been described, but the present invention is not limited to this.

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

以下に、発明者らが上記実施形態及び各変形例を発案するに至った思考プロセスを説明する。   The thought process by which the inventors came up with the above-described embodiment and each modified example will be described below.

デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置は、印刷用紙に代表される記録媒体の表面にトナー像を転写し、所定の条件で加熱及び加圧することでその像を定着させ画像を形成する。画像形成において考慮しなければならないのが現象条件、転写条件及び定着条件などの画像形成条件であり、特に高品質の画像形成を行うには、画像形成条件を記録媒体に応じて個別に設定する必要がある。   An image forming apparatus such as a digital copying machine or a laser printer transfers a toner image onto the surface of a recording medium typified by printing paper and heats and pressurizes it under a predetermined condition to fix the image to form an image. Image forming conditions such as phenomenon conditions, transfer conditions, and fixing conditions must be taken into consideration in image formation. Particularly, in order to perform high quality image formation, the image forming conditions are individually set according to the recording medium. There is a need.

これは、記録媒体における画像品質が、その材質、厚さ、湿度、平滑性、及び塗工状態などに大きく影響されるためである。例えば平滑性に関しては、定着の条件によっては印刷用紙表面の凹凸において凹部分のトナーの定着率が低くなってしまう。そこで、記録媒体に応じた正しい条件で定着を行わないと色むらが生じてしまう。   This is because the image quality of the recording medium is greatly affected by its material, thickness, humidity, smoothness, coating state and the like. For example, in terms of smoothness, depending on the fixing conditions, the fixing rate of the toner in the concave portions of the irregularities on the surface of the printing paper becomes low. Therefore, color unevenness occurs unless fixing is performed under the correct conditions according to the recording medium.

さらに、近年の画像形成装置の進歩と表現方法の多様化に伴い、記録媒体の種類は印刷用紙だけでも数百種類以上存在し、さらにそれぞれの種類において坪量や厚さなどの仕様の違いで多岐にわたる銘柄がある。高品質の画像形成のためにはこれら銘柄の1つ1つに応じた細かな画像形成条件を設定する必要がある。   Furthermore, with recent advances in image forming apparatuses and diversification of expression methods, there are more than several hundred types of recording media, even printing paper, and there are differences in specifications such as basis weight and thickness for each type. There are various brands. In order to form a high quality image, it is necessary to set fine image forming 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 addition, in recent years, the number of brands of plain paper, gloss coated paper, matte coated paper, coated paper typified by art coated paper, plastic sheet, and special paper having an embossed surface is increasing.

現在の画像形成装置では、印刷時にユーザ自身がトレイ毎の用紙の銘柄や定着条件を設定する必要がある。このため、ユーザに紙の種類を識別するための知識が求められる上、その紙の種類に応じた設定内容をそのつど自分で入力しなければならない煩わしさがあった。そして、その設定内容を誤ると最適な画像を得ることができなかった。   In the current image forming apparatus, it is necessary for the user to set the brand of paper and the fixing condition for each tray at the time of printing. For this reason, the user is required to have knowledge for identifying the paper type, and it is troublesome that the user needs to input the setting contents corresponding to the paper type each time. If the setting contents are incorrect, the optimum image cannot be obtained.

ところで、特許文献1には、記録材表面に当接して走査することにより該記録材表面の表面性を識別するセンサを備える表面性識別装置が開示されている。   By the way, Patent Document 1 discloses a surface property identification device including a sensor for contacting the surface of a recording material and scanning the surface to identify the surface property of the surface of the recording material.

特許文献2には、圧力センサが用紙に当接して検出した圧力値から、用紙種類を判別する印刷装置が開示されている。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-242242 discloses a printing apparatus that determines a paper type from a pressure value detected by a pressure sensor coming into contact with the paper.

特許文献3には、反射光と透過光とを用いて記録材の種類を判別する記録材判別装置が開示されている。   Patent Document 3 discloses a recording material discrimination device that discriminates the type of recording material using reflected light and transmitted light.

特許文献4には、移動中のシート材の材質をシート材の表面で反射した反射光量とシート材を透過した透過光量に基づいて判別するシート材材質判別装置が開示されている。   Patent Document 4 discloses a sheet material quality determination device that determines the material of a moving sheet material based on the amount of reflected light reflected on the surface of the sheet material and the amount of transmitted light transmitted through the sheet material.

特許文献5には、反射型光学センサからの検出出力に基づいて、給紙部に収容された記録材の有無と給紙部の有無とを判別する判別手段を有する画像形成装置が開示されている。   Patent Document 5 discloses an image forming apparatus having a determination unit that determines the presence / absence of a recording material housed in a paper feed unit and the presence / absence of a paper feed unit based on a detection output from a reflective optical sensor. There is.

特許文献6には、記録媒体に光を照射してその反射光の2つの偏光成分の光量をそれぞれ検出して記録媒体の表面性を判別する画像形成装置が開示されている。
特許文献7には、表面正反射光と内部拡散反射光のP偏光成分とを用いて記録紙の銘柄を特定する光学センサが開示されている。
Patent Document 6 discloses an image forming apparatus that irradiates a recording medium with light and detects the light amounts of two polarized components of the reflected light to determine the surface property of the recording medium.
Patent Document 7 discloses an optical sensor that identifies a brand of recording paper by using a P-polarized component of surface specular reflection light and internal diffuse reflection light.

しかしながら、特許文献4に開示されているシート材材質判別装置、特許文献5及び特許文献6に加持されている画像形成装置では、識別(判別)可能なのは、非塗工紙/塗工紙/OHPシートの違いのみであり、高品質の画像形成に必要が銘柄までの特定はできなかった。   However, in the sheet material quality determination device disclosed in Patent Document 4 and the image forming apparatus added to Patent Documents 5 and 6, it is possible to identify (determine) uncoated paper / coated paper / OHP. Only the difference in the sheet, it was not possible to specify the brand required for high quality image formation.

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

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

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

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

特開2002−340518号公報JP, 2002-340518, A 特開2003−292170号公報JP, 2003-292170, A 特開2005−156380号公報JP, 2005-156380, A 特開平10−160687号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-160687 特開2006−062842号公報JP, 2006-062842, A 特開平11−249353号公報JP, 11-249353, A 特開2012−128393号公報JP2012-128393A

Claims (10)

対象物に所定の偏光方向の直線偏光を前記対象物に対して傾斜した互いに異なる方向から照射する複数の照射系を含む照射手段と、
前記照射手段から照射され前記対象物で互いに異なる方向に反射された複数の光を個別に検出する検出手段と、を備え、
前記照射手段は、前記複数の照射系のうち少なくとも2つの照射系に共通の光源を有し、前記光源は、複数の発光部が同時に発光する面発光レーザアレイである光学センサ。
Irradiation means including a plurality of irradiation systems for irradiating an object with linearly polarized light of a predetermined polarization direction from different directions inclined with respect to the object,
A detection means for individually detecting a plurality of lights emitted from the irradiation means and reflected in different directions on the object,
The said irradiation means has a light source common to at least 2 irradiation systems among said some irradiation system, The said light source is an optical sensor which is a surface emitting laser array which a several light emission part emits simultaneously.
前記検出手段は、前記照射手段から照射され前記対象物で互いに異なる方向に正反射された複数の光の光路上に個別に配置された複数の検出系を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学センサ。   The detection means includes a plurality of detection systems individually arranged on an optical path of a plurality of lights emitted from the irradiation means and specularly reflected in different directions by the object. The optical sensor described. 前記検出手段は、
前記照射手段から照射され前記対象物で該対象物の表面に直交する方向に拡散反射された光の光路上に配置された光検出器と、
前記対象物と前記光検出器との間の光の光路上に配置され、前記所定の偏光方向に直交する偏光方向の直線偏光成分を透過させる偏光光学素子と、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学センサ。
The detection means is
A photodetector disposed on the optical path of light that is irradiated from the irradiation means and is diffusely reflected in the object in a direction orthogonal to the surface of the object,
A polarizing optical element which is arranged on an optical path of light between the object and the photodetector and which transmits a linearly polarized light component of a polarization direction orthogonal to the predetermined polarization direction. Item 3. The optical sensor according to Item 1 or 2.
前記検出手段は、前記照射手段から照射され前記対象物で前記対象物の表面に直交する方向とは異なる方向に拡散反射された光の光路上に配置された検出系を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学センサ。   The detection means includes a detection system arranged on the optical path of light emitted from the irradiation means and diffusely reflected by the object in a direction different from the direction orthogonal to the surface of the object. The optical sensor according to claim 1. 前記照射手段は、前記光源からの光を透過光と反射光とに分離する分離光学素子を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学センサ。   The optical sensor according to claim 1, wherein the irradiation unit has a separation optical element that separates light from the light source into transmitted light and reflected light. 前記照射手段は、前記分離光学素子からの前記透過光及び前記反射光の一方を選択的に遮光可能な遮光手段を更に有することを特徴とする請求項5に記載の光学センサ。   The optical sensor according to claim 5, wherein the irradiation unit further includes a light shielding unit capable of selectively shielding one of the transmitted light and the reflected light from the separation optical element. 前記照射手段は、前記分離光学素子からの前記透過光及び前記反射光の少なくとも一方を前記対象物に向けて反射させるための反射手段を更に有することを特徴とする請求項5又は6に記載の光学センサ。   7. The irradiating means further comprises a reflecting means for reflecting at least one of the transmitted light and the reflected light from the separation optical element toward the object, and the irradiating means further comprises: Optical sensor. 前記検出手段の出力に基づいて、前記対象物の種類や特徴を推定する処理装置を更に備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光学センサ。   The optical sensor according to any one of claims 1 to 7, further comprising a processing device that estimates a type and a characteristic of the target object based on an output of the detection unit. 記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記記録媒体を対象物とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の光学センサを備えることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms an image on a recording medium,
An image forming apparatus, comprising the optical sensor according to claim 1, wherein the recording medium is an object.
所定の偏光方向の直線偏光を対象物に第1入射角で照射する第1照射手段と、前記第1入射角よりも小さい第2入射角で直線偏光を照射する第2照射手段と、前記第1照射手段から照射され前記対象物で正反射された光を受光可能な第1の光検出器と、前記第2照射手段から照射され前記対象物で正反射された光を受光可能な第2の光検出器と、前記第1照射手段又は前記第2照射手段による照射によって前記対象物の表面に直交する方向に拡散反射された光を受光可能な第3の光検出器と、を備えた光学センサによる対象物判定方法であって、
前記第1照射手段によって前記第1入射角で前記対象物に光を照射し、前記対象物で正反射された光を前記第1の光検出器で検出し、かつ前記対象物の表面に直交する方向に拡散反射された光を前記第3の光検出器で検出する第1検出工程と、
前記第2照射手段によって前記第2入射角で前記対象物に光を照射し、前記対象物で正反射された光を前記第2の光検出器で検出し、かつ前記対象物の表面に直交する方向に拡散反射された光を第3の光検出器で検出する第2検出工程と、
前記第1検出工程での検出結果に基づいて前記対象物の種類を推定する第1推定工程と、
前記推定された種類が普通紙であれば、前記第2検出工程を実施せずに前記1検出工程の結果に基づいて前記対象物の銘柄を推定し、前記推定された種類が普通紙でない場合は、前記第2検出工程による結果に基づいて前記対象物の銘柄を推定する第2推定工程と、を含む対象物判別方法。
First irradiating means for irradiating the object with linearly polarized light of a predetermined polarization direction at a first incident angle; second irradiating means for irradiating linearly polarized light at a second incident angle smaller than the first incident angle; No. 1 first photodetector capable of receiving light emitted from the irradiation unit and specularly reflected by the object; and second photodetector capable of receiving light emitted from the second irradiation unit and specularly reflected by the object. And a third photodetector capable of receiving the light diffusely reflected in the direction orthogonal to the surface of the object by the irradiation by the first irradiation unit or the second irradiation unit. An object determination method using an optical sensor,
The object is irradiated with light at the first incident angle by the first irradiation means, the light specularly reflected by the object is detected by the first photodetector, and the light is orthogonal to the surface of the object. A first detection step of detecting the light diffusely reflected in the direction described above by the third photodetector;
The object is irradiated with light at the second incident angle by the second irradiation means, the light specularly reflected by the object is detected by the second photodetector, and is orthogonal to the surface of the object. A second detection step of detecting the light diffusely reflected in the direction of
A first estimation step of estimating the type of the object based on the detection result of the first detection step;
If the estimated type is plain paper, the brand of the object is estimated based on the result of the first detection step without performing the second detection step, and the estimated type is not plain paper. If the object identification method comprising a second estimation step, the estimating stocks of the object based on the result by the second detection step.
JP2015138074A 2015-07-09 2015-07-09 Optical sensor, image forming apparatus, and object discrimination method Expired - Fee Related JP6685500B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015138074A JP6685500B2 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Optical sensor, image forming apparatus, and object discrimination method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015138074A JP6685500B2 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Optical sensor, image forming apparatus, and object discrimination method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017020870A JP2017020870A (en) 2017-01-26
JP6685500B2 true JP6685500B2 (en) 2020-04-22

Family

ID=57889492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015138074A Expired - Fee Related JP6685500B2 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Optical sensor, image forming apparatus, and object discrimination method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6685500B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6682350B2 (en) * 2016-05-18 2020-04-15 キヤノン株式会社 Information processing device, control device, information processing method, control method, and program
JP6894672B2 (en) 2016-05-18 2021-06-30 キヤノン株式会社 Information processing equipment, information processing methods, programs
JP2019159165A (en) * 2018-03-15 2019-09-19 コニカミノルタ株式会社 Image forming apparatus
JP2021060342A (en) * 2019-10-09 2021-04-15 パイオニア株式会社 Detector

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017020870A (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6607238B2 (en) Optical sensor and image forming apparatus
JP6355066B2 (en) Sensor device and image forming apparatus
JP5999305B2 (en) Optical sensor and image forming apparatus
JP5999304B2 (en) Optical sensor and image forming apparatus
US9274479B2 (en) Optical sensor and image forming apparatus configured to detect light reflected from sheet
JP5939461B2 (en) Optical sensor and image forming apparatus
KR101510027B1 (en) Optical sensor and image forming apparatus
JP6083119B2 (en) Optical sensor and image forming apparatus
JP5900726B2 (en) Optical sensor, image forming apparatus, and discrimination method
JP2012208103A (en) Optical sensor and image-forming device
JP6685500B2 (en) Optical sensor, image forming apparatus, and object discrimination method
JP2014174132A (en) Optical sensor and image forming apparatus
JP6107363B2 (en) Optical sensor, image forming apparatus, and object specifying method
JP6409530B2 (en) Optical sensor device, paper type discrimination device, and image forming device
US9170190B2 (en) Sensor device and image forming apparatus
JP2017020869A (en) Optical sensor, image forming apparatus, object information measurement method, and object determination method
JP6555548B2 (en) Brand determination apparatus and image forming apparatus
JP2015102519A (en) Optical sensor and image forming apparatus
JP2015021766A (en) Sensor device and image formation device
JP2015087489A (en) Optical sensor and image formation device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180614

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190410

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190425

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200315

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6685500

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees