(57)【要約】【課題】多様な記録媒体を高精度に検知し、高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】トナー像を形成する像担持体と、発光素子から測定光を照射し受光素子で受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット１３、および受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定する記録媒体種別決定部１４を有する記録媒体種別判別装置２０とを備え、像担持体上に記録媒体種別判別装置２０により判別された用紙の種別に応じたトナー像を形成し、画像を形成する画像形成装置において、判別対象記録媒体に向けて照射される測定光の照射方向が変わるように投受光ユニット１３を回転させる回転部２２を備え、記録媒体種別決定部１４は、投受光ユニット１３が回転するときに投受光ユニット１３から出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定する。【選択図】　図２
2004021093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成する像担持体と、判別対象記録媒体に向けて発光素子から測定光を照射し該判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子で受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット、および該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定する記録媒体種別決定部を有する記録媒体種別判別装置とを備え、前記像担持体上に前記記録媒体種別判別装置により判別された記録媒体の種別に応じ前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記判別対象記録媒体に向けて照射される測定光の照射方向が変わるように前記投受光ユニットを回転させる回転部を備え、
前記記録媒体種別決定部は、前記投受光ユニットが回転するときに該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて前記判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像を形成する用紙を収納する、着脱自在な用紙トレイを備え、
前記回転部は、該用紙トレイが着脱にされるのに合わせて回転し、前記投受光ユニットを回転させるものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記投受光ユニットは、前記受光素子で受光する前記判別対象記録媒体で反射した測定光を所定の偏光方向に偏光する偏光素子を備え、前記記録媒体種別決定部は、前記受光素子から出力される受光信号に基いて判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を形成する像担持体と、判別対象記録媒体に向けて発光素子から測定光を照射し該判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子で受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット、および該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定する記録媒体種別決定部を有する記録媒体種別判別装置とを備え、前記像担持体上に前記記録媒体種別判別装置により判別された用紙の種別に応じ前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記投受光ユニットは、前記受光素子で受光する前記判別対象記録媒体で反射した測定光を所定の偏光方向に偏光する偏光素子と、前記偏光素子の偏光面を回転させる回転部材とを備え、前記記録媒体種別決定部は、前記偏光面の回転前後に前記受光素子から出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、特に画像を形成する用紙の種別判別を行う記録媒体種別判別装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、画像形成装置を用いて用紙上に画像を形成するときに、使用される用紙の種類によって形成される画像の画質が異る場合があることから、用紙選択ボタンを設け、それによって記録媒体種別を選択させるとともに、選択された記録媒体種別に応じて画像形成条件を調整することにより高画質画像を形成することが広く行われている。
【０００３】
しかし、選択された記録媒体種別がＯＨＰ用紙の場合に、白黒コピー用のＯＨＰ用紙とカラーコピー用ＯＨＰ用紙とでは材質が異なるため、ＯＨＰ用紙上に高画質画像を形成するためには、記録媒体種別をさらに細かく判別し、その判別結果に応じて画像形成条件を調整する必要がある。また、画像を形成するには不適切な用紙がセットされると画像形成装置が故障する原因になることから、記録媒体種別を検知するとともに、不適切な用紙が検知されたときには装置を停止したり、ユーザに対して、セットされた用紙が不適切である旨の警告を行う必要がある。
【０００４】
一般に、用紙など被検知物体の種類や表面状態などを検知するためには、発光素子から光を照射し、その反射光を受光素子で受光する光学的な方法が知られており、鏡面反射強度（光沢）の違いを判別する方法、拡散反射強度の違いを判別する方法、光の透過の有無を判別する方法などが用いられる。
【０００５】
例えば、特許第２７２２８５９号公報には、被検出物の表面で反射する反射光強度と、透過光強度とを検出する技術が開示されている。
【０００６】
また、特開平１０−２２１９０２号公報では、特定の偏光光量と正反射光量との比を算出し、表面の光反射率変動や照射光量の変動による影響を軽減し精度の高い測定を行う技術が開示されている。
【０００７】
一方、特開２０００−３１４６５８号公報には、被検知物で反射した反射光のうち、位相差フイルムと偏光板とを通過する反射光（Ｓ波）と、偏光板を通過する反射光（Ｐ波）とに分けてセンサで検知し、それぞれの受光信号のレベルにより被検知物の光沢度を検知する技術が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第２７２２８５９号公報、特開平１０−２２１９０２号公報、および特開２０００−３１４６５８号公報で開示された技術は、被検知物の表面状態（光の反射）、あるいは光の透過状態を比較するものであり、センサの分解能や、測定時に被検知物に照射されるスポットサイズ等を考慮すると、判別可能な種類には限界がある。
【０００９】
一方、電子写真方式の画像形成装置において、近年高画質のカラー画像を形成することができる重合トナーなど多種のトナーが開発され、それに符号して記録媒体の多様化が進展しつつあり、それら多様な記録媒体に対応可能な画像形成装置が強く要望されている。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、多様な記録媒体を高精度に検知し、高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する第１の発明の画像形成装置は、トナー像を形成する像担持体と、判別対象記録媒体に向けて発光素子から測定光を照射し該判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子で受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット、および該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定する記録媒体種別決定部を有する記録媒体種別判別装置とを備え、前記像担持体上に前記記録媒体種別判別装置により判別された記録媒体の種別に応じ前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記判別対象記録媒体に向けて照射される測定光の照射方向が変わるように前記投受光ユニットを回転させる回転部を備え、
前記記録媒体種別決定部は、前記投受光ユニットが回転するときに該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて前記判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする。
【００１２】
このように、投受光ユニットを回転させ、判別対象記録媒体に向けて照射される測定光の照射方向を変えながら受光素子で受光した受光信号に基づいて照射方向が異なる複数のデータを求め、そのデータから判別対象記録媒体のプロファイルを特定するので、画像を形成する用紙が延伸フイルムなどであっても、それを高精度に判別し、画像形成条件を調整することができる。
【００１３】
上記目的を達成する第２の発明の画像形成装置は、トナー像を形成する像担持体と、判別対象記録媒体に向けて発光素子から測定光を照射し該判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子で受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット、および該投受光ユニットから出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定する記録媒体種別決定部を有する記録媒体種別判別装置とを備え、前記像担持体上に前記記録媒体種別判別装置により判別された用紙の種別に応じ前記記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記投受光ユニットは、前記受光素子で受光する前記判別対象記録媒体で反射した測定光を所定の偏光方向に偏光する偏光素子と、前記偏光素子の偏光面を回転させる回転部材とを備え、前記記録媒体種別決定部は、前記偏光面の回転前後に前記受光素子から出力される受光信号に基づいて判別対象記録媒体の種別を決定するものであることを特徴とする。
【００１４】
このように、投受光ユニットの受光素子の前面に備える偏光素子の偏光面が回転し、回転前後の受光信号から各偏光成分を求めることができるので、例えばカラー用ＯＨＰ用紙であっても、求めた各偏光成分を比較することにより白黒用ＯＨＰ用紙などとの違いを判別し、画像形成条件を調整することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。
【００１６】
図１は、第１の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【００１７】
第１の実施形態は、第１の発明の実施形態に相当する。
【００１８】
図１に示す画像形成装置は、入力された画像信号、あるいは原稿画像から読み取った画像信号に、色変換処理および階調処理を施す図示しない画像処理部と、画像処理部で処理された画像信号に基づいてトナー像からなる画像を形成する画像形成部と、画像処理部および画像形成部を制御する制御部とを備えているが、便宜上、画像処理部は省略している。
【００１９】
画像形成部は、矢印Ａ方向に回転する４つの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、ロール１０に張架され、４つの感光体１それぞれと接触しながら矢印Ｂ方向に循環移動し各感光体１からトナー像の転写を受ける中間転写ベルト６とを備えている。
【００２０】
４つの感光体１それぞれは、その周囲に、感光体１表面を帯電するスコロトロン帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、帯電された各感光体１表面を各色ごとに色分解された画像信号に基づいて変調された露光光により露光して各感光体１上に静電潜像を形成するレーザ出力部（ＲＯＳ）３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、各感光体１上の静電潜像を各色現像剤で現像して各感光体１上にトナー像を形成する現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、各感光体１上の各色トナー像を中間転写体ベルト６に転写する１次転写器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋとが配備され、さらに、各感光体１の表面をクリーニングする図示しないクリーナ、感光体表面の残留電荷を除去する図示しない陰電器も配備されている。
【００２１】
また、中間転写体ベルト６を挟んで、ロール１０に対向し中間転写体ベルト６上に順次重畳されて転写された各色トナー像を、用紙Ｐを収納する用紙トレイ１１からフィードロール１２で送られてくる用紙Ｐに転写する２次転写器７と、用紙Ｐに転写された各色トナー像を加熱および加圧することにより用紙Ｐに定着させる定着器９とを備えており、中間転写体ベルト６の循環移動方向Ｂの、感光体１Ｙの上流には、中間転写体ベルト６表面をクリーニングするベルトクリーナ８が配備されている。
【００２２】
さらに、用紙トレイ１１には、収納された記録媒体種別を判別する、投受光ユニットと記録媒体種別決定部とを有する記録媒体種別判別装置２０が配備され、記録媒体種別判別装置２０で判別した記録媒体種別情報は、制御部１５に送られる。
【００２３】
制御部１５は、送られてきた記録媒体種別情報に基いて、画像処理部（図示せず）で画像信号に施される画像処理に調整を加え、あるいは定着器９の定着温度に調整を加え、画像を形成する用紙に最適な画像形成条件を設定する。
【００２４】
画像処理部（図示せず）で各色毎に分解されてパルス幅変調された信号はレーザ出力部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力され、各レーザ出力部３は、スコロトロン帯電器２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、により一様帯電された感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面にレーザ光線Ｒを照射する。レーザ光線Ｒの照射により各感光体１上には色分解された画像信号に対応する静電潜像が形成され、その静電潜像は、各色の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋからトナーが付与されて現像され、各感光体１上にトナー像が形成される。各感光体１上に形成されたトナー像は、１次転写器５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋにより中間転写体ベルト６に順次重畳されて転写される。中間転写体ベルト６ヘトナー像の転写が終了した各感光体１は、図示しないクリーナにより残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、図示しない陰電器により残留電荷が除去される。
【００２５】
中間転写体ベルト６上に重畳されて転写されたトナー像は、２次転写器７で用紙トレイ１１から送られてくる用紙Ｐ上に転写され、用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着器９により加熱および加圧され、用紙Ｐ上に定着され画像が形成される。用紙Ｐ上へのトナー像の転写が終了した中間転写体ベルト６は、ベルトクリーナ８により残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、一回の画像形成動作が終了する。
【００２６】
本実施形態の画像形成装置は、中間転写体を用いたタンデム方式の画像形成装置に基いて説明したが、画像形成装置は、必ずしも中間転写体を用いたものに限定する必要はなく、用紙搬送ベルトを用いたものであってもよい。また、画像形成装置は、必ずしもタンデム方式のものである必要はなく、例えば４サイクルの画像形成装置であっても、単一モードの画像を形成するものであってもよい。
【００２７】
また、本実施形態では、記録媒体種別判別装置２０が用紙トレイ１１に配備されているが、配備される個所は用紙トレイ１１に限定されない。
【００２８】
次に、本実施形態の画像形成装置において画像を形成する記録媒体種別の判別について説明する。
【００２９】
図２は、本実施形態の画像形成装置において、画像を形成する記録媒体種別を判別する主要部を示す概略平面図である
図２において、矢印Ｃ方向とその逆方向とに抜き差しすることにより画像形成装置の図示しない用紙収納室にに着脱する、用紙を収納する用紙トレイ１１が示されている。用紙トレイ１１の引出し口１１ａ片端には、用紙トレイ１１が用紙収納室に着脱される際に用紙トレイ１１に作用する力を回転部材２２に伝達する作用部材２１が設けてあり、また図示しない用紙収納室上壁には半円形の回転部２２が、回転自在に取り付けられている。回転部２２の円周寄りには、回転部２２を矢印Ｄ方向とその逆方向とに回転させる作用点となる円柱部材２３が設けられ、図示しない用紙収納室上壁の回転部２２付近には、用紙トレイ１１が着脱される際に、矢印Ｃ方向とその逆方向とに作用する力を、回転部２２が回転する回転力に変える支持部材２４が設けられている。さらに、回転部２２の用紙トレイ１１側の面には、判別対象記録媒体に向けて発光素子１３ａから測定光を照射し、用紙トレイ１１に収納された判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子１１ｂで受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット１３が、その中心位置を回転部２２の中心位置に合致するように取り付けられている。
【００３０】
図中には、さらに、この投受光ユニット１３を拡大した拡大図、およびこの投受光ユニット１３の発光素子１３ａ、受光素子１３ｂに接続される記録媒体種別決定部１４が併せて示されている。
【００３１】
なお、図示していないが、回転部２２は、回転部の回転角度を検知する角度センサが設けられ、角度センサの出力は、記録媒体種別決定部１４に送られるように構成されている。
【００３２】
投受光ユニット１３は、判別対象記録媒体に向けて測定光を照射する発光素子１３ａと、その発光素子１３ａの前面に配置された、Ｐ偏光成分もしくはＳ偏光成分の何れか一方を透過し他方を吸収する偏光素子１３ｃとを備えている。また、その偏光素子１３ｃを介して判別対象記録媒体に照射された測定光が、判別対象記録媒体で正反射した測定光のＰ偏光成分は透過し、Ｓ偏光成分は反射する偏光素子１３ｄと、その偏光素子１３ｄを介して、Ｐ偏光成分を受光する受光素子１３ｂと、Ｓ偏光成分を受光する受光素子１３ｂとを備えており、２つの受光素子１３ｂそれぞれで受光した受光信号は、記録媒体種別決定部１４に送られる。記録媒体種別決定部１４は、予め各種用紙から得た受光信号のデータを記憶するルックアップテーブルを備えており、そのルックアップテーブルを参照しながら投受光ユニット１３から送られた受光信号のデータに基づいて記録媒体種別を決定する。
【００３３】
用紙収納室から用紙トレイ１１を矢印Ｃ方向に引き出すと、用紙トレイ１１の作用部材２１が矢印Ｃ方向に移動し、回転部２２が矢印Ｄ方向に回転するので、円柱部材２３は▲１▼の位置に移動する。このとき、投受光ユニットも▲１▼の向きに配置される。
【００３４】
したがって、用紙トレイ１１に用紙を収納した後、投受光ユニット１３による記録媒体種別の判別は、矢印Ｃ方向に交わる、用紙の幅方向に測定光が照射されて検知される。
【００３５】
次に用紙トレイ１１を用紙収納室に収納するため、用紙トレイ１１を矢印Ｃ方向と逆方向に押し込むと、用紙トレイ１１の作用部材２１が矢印Ｃ方向と逆方向に移動し、回転部２２が矢印Ｄ方向と逆方向に回転するので、それに伴って円柱部材２３、および投受光ユニット１３も移動する。そして、用紙トレイ１１が用紙収納室に完全に収納されたときに、円柱部材２３は▲２▼の位置に移動する。このとき、投受光ユニット１３も矢印Ｄ方向と逆方向に回転して▲２▼の向きに配置される。
【００３６】
したがって、投受光ユニット１３から用紙トレイ１１に収納された用紙には、照射方向が幅方向から長手方向に徐々に変化する測定光が照射され、投受光ユニット１３の受光素子１３ｂから、その照射方向が徐々に変化する測定光に基づく受光信号が出力される。
【００３７】
ここで、本実施形態の回転部２２は、作用部材２１、支持部材２４、円柱部材２３によって回転駆動されるが、必ずしもこの構成に限定されるものではなく、用紙トレイ１１の着脱に合わせて回転するように構成されたものであればよい。
【００３８】
図３は、判別対象記録媒体で反射した測定光を特定の受光素子で受光した受光信号の波形を模式的に示す図である。
【００３９】
図３において、縦軸は、Ｐ偏光成分もしくはＳ偏光成分を受光した受光素子の出力をあらわし、横軸は、測定光の照射方向をあらわす。
【００４０】
判別対象記録媒体が、例えばＯＨＰ用紙の場合には、基材となるＰＥＴフイルムの製造過程で延伸プロセスが加わり、分子配列が所定の方向に配向する場合が多いが、その配向方向は、ＯＨＰ用紙の幅方向、長手方向で一定していない。したがって、同じロットのＯＨＰ用紙であっても受光素子から出力される受光信号の位相が異なる場合が多い。そこで、投受光ユニットを回転させ、測定光の照射方向を変えながら受光した受光信号により、判別対象記録媒体のプロファイルを知り、そのプロファイルから記録媒体種別を判別する。
【００４１】
図４は、用紙トレイの動作と記録媒体種別決定部の作用とを説明するフローチャートである。
【００４２】
図４において、（Ｓ−１）から（Ｓ−４）は、用紙トレイの動作を示し、（Ｓ−２１）から（Ｓ−２４）は、記録媒体種別決定部の作用を示す。
【００４３】
先ず、ユーザが、用紙トレイに用紙を供給するため用紙トレイを引出すと（Ｓ−１）、用紙を取り換える直前の状態の受光素子の出力がホールドされる（Ｓ−２１）。
【００４４】
次に、ユーザが、用紙を交換したり、ジャム処理を行い（Ｓ−２）、再び用紙トレイを収納室に収納するため、押し込もうとすると（Ｓ−３）、記録媒体種別決定部は、投受光ユニットの受光素子から出力される受光信号から得られるデータのサンプリングを開始する（Ｓ−２２）。用紙トレイを押し込みはじめてから２００ｍｓ間隔でサンプリングしたデータと、回転部に備える角度センサから送られる回転角度のデータとを記憶する（Ｓ−２３）。
【００４５】
そして、サンプリングデータの中から角度がゼロ度を含む３つ、あるいは角度が９０度を含む３つを抽出し、そのときの出力Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３と時間ｔ１、ｔ２、ｔ３とから、Ｙ１＝α×ｓｉｎ（ωｔ１＋φ）、Ｙ２＝α×ｓｉｎ（ωｔ２＋φ）、Ｙ３＝α×ｓｉｎ（ωｔ３＋φ）という連立方程式を解き、ピーク値α、周期ω、位相φをそれぞれ求め、α、ω、又はφをパラメータとするＬＵＴのデータと比較することにより記録媒体種別を決定することができる。
【００４６】
あるい、サンプリングデータの中から隣接データ間の差分が最小になる２つを抽出し、両者の中点における出力をピーク値αとし、αをパラメータとするＬＵＴのデータと比較することにより記録媒体種別を決定することにしてもよい。
そして、用紙トレイを収納室へ完全に収納すると（Ｓ−４）、受光素子の出力のサンプリングを終了する（Ｓ−２４）。
【００４７】
ここで、本実施形態では、受光素子から出力される受光信号を２０ｍｓ間隔でサンプリングしているが、必ずしも２０ｍｓ間隔とする必要はなく、また、回転角度と同期させて３地点の受光信号のデータが得られればサンプリングによらなくてもよい。
【００４８】
このように、投受光ユニットを回転させて、測定光の照射方向が異なる複数のデータを求め、そのデータから判別対象記録媒体のプロファイルを特定するので、判別対象記録媒体が製造過程で延伸され、照射方向によって反射光量が異なる場合であっても高精度に記録媒体種別を判別することができる。
【００４９】
次に、第２の実施形態について説明する。
【００５０】
第２の実施形態の画像形成装置は、第２の発明を、第１の発明と組み合わせた状態で示す実施形態であり、第１の実施形態と較べて、記録媒体種別判別装置の、投受光ユニットが相違するが、それ以外は共通する。したがって相違点を中心にして説明する。
【００５１】
図５は、第２の実施形態の画像形成装置における投受光ユニットを示す概略図である。
【００５２】
本実施形態の投受光ユニット１３は、第１の実施形態の投受光ユニット１３と較べて、受光素子１３ｂの前面に備える偏光素子１３ｅが、偏光面が９０度回転する点が相違するが、それ以外は共通するので同一の構成要素には同一の符号を付し、相違点について説明する。
【００５３】
図５（ａ）は、投受光ユニット１３が取り付けられた、半円形の回転部２２と用紙トレイ１１の引出し口１１ａに設けた作用部材２１とを示す図であり、図５（ｂ）は、回転部２２の用紙トレイ１１側の面に取り付けられた投受光ユニット１３の平面を示す図であり、図５（ｃ）は、投受光ユニット１３の正面を示す図である。
【００５４】
図５（ａ）において、図示しない用紙トレイ１１の引出し口１１ａ片端には、用紙トレイが用紙収納室に着脱される際に用紙トレイ１１に作用する力を回転部２２に伝達する作用部材２１を備えている。また、図示しない用紙収納室上壁には半円形の回転部２２が、回転自在に設けられ、回転部２２の円周寄りには、回転部２２を回転させる作用点となる円柱部材２３を備えている。また、図示しない用紙収納室上壁の回転部２２付近には、用紙トレイが着脱される際に矢印Ｃ方向とその逆方向とに作用する力を回転部２２を回転させる回転力に変える支持部材２４が設けられている。回転部２２の用紙トレイ側の面には、判別対象記録媒体に向けて発光素子１３ａから測定光を照射し、判別対象記録媒体で反射した測定光を受光素子１３ｂで受光することにより受光信号を出力する投受光ユニット１３が、中心位置を回転部２２の中心位置に合致するように取り付けられている。
【００５５】
回転部２２、および投受光ユニット１３は、第１の実施形態で説明したのと同様に、用紙トレイ１１の着脱により、作用部材２１が矢印Ｃ方向とその逆方向に移動するとともに、回転部２２が矢印Ｄ方向とその逆方向に回転するので、それに合わせて円柱部材２３、および投受光ユニット１３が回転する。
【００５６】
図５（ｂ）および図５（ｃ）において、投受光ユニット１３は、判別対象記録媒体に向けて測定光を照射する発光素子１３ａと、発光素子１３ａの前面に配置され、発光素子１３ａが照射する測定光のうちＰ偏光成分もしくはＳ偏光成分の何れか一方を透過し、他方を吸収する偏光素子１３ｃと、判別対象記録媒体に照射された測定光の正反射光を受光する受光素子１３ｂと、受光素子１３ｂの前面に配置され、偏光面が回転することによりＰ偏光成分、あるいはＳ偏光成分の何れか一方を透過し、他方を吸収する偏光素子１３ｅとを備えている。また、判別対象記録媒体に垂直で、先端に傘型の歯車２５ａが取り付けてあるシャフト２５を備えている。傘型の歯車２５ａは、偏光素子１３ｅと噛合い、シャフト２５が矢印Ｅ方向に回転すると傘型の歯車２５ａが回転して偏光素子１３ｅを矢印Ｆ方向に回転させる。なお、シャフト２５には、例えばモータなどの図示しない回転駆動部が接続されている。
【００５７】
ここで、偏光素子１３ｅは、シャフト２５に取り付けられた傘型の歯車２５ａによって回転するが、必ずしもこの構成に限定されない。
【００５８】
本実施形態の画像形成装置は、投受光ユニット１３が回転部２２に取り付けられているので、回転部２２が回転する途中、あるいは▲１▼、▲２▼の位置に移動した状態で、例えば記録媒体種別決定部からタイミング信号をモータなどの回転駆動部に送り、偏光素子１３ｅを回転させて、回転前後の受光信号を得ることができる。また、用紙トレイ１１を着脱せず、回転部２２が停止したままの状態であっても、例えば用紙選択ボタンにより選択された用紙選択モードの種別如何によって、偏光素子１３ｅを回転させて回転前後の受光信号を得ることができる。
【００５９】
用紙トレイ１１に用紙を収納した後、用紙の幅方向に投受光ユニット１３から測定光が照射され、さらに、投受光ユニット１３の回転に合わせて用紙の幅方向から用紙の長手方向に徐々に測定光の照射方向が変化し、用紙の正反射光を受光した受光信号をサンプリングしたデータと、回転角度のデータと、偏光素子１３ｅを回転させた回転前後のデータとにより記録媒体種別の判別がなされる。
【００６０】
本実施形態では、偏光素子１３ｃの偏光面の回転前後の受光信号を得ることにより、反射光における各偏光成分が得られるので、例えばカラー用ＯＨＰ用紙のように受像層が厚く、受像層を含む用紙内部の反射率や屈折率が異なる場合であっても、得られた各偏光成分を比較することによって記録媒体種別を判別することができる。
【００６１】
本実施形態の記録媒体種別判別装置２０は、用紙トレイ１１に配備されており、第１の実施形態で説明した回転部２２などと組み合わせた状態で用いているが、本実施形態で説明した投受光ユニット１３を有する記録媒体種別判別装置２０は、必ずしも回転部２２などと組み合わせる必要はなく、単独で用いることができる上、配備される位置も、用紙トレイ１１に限定されない。さらに、記録媒体種別決定部１４に備えるＬＵＴのデータを書き換えるか、あるいは追加すれば、トナー像の濃度測定に用いることもできる。
【００６２】
【発明の効果】
以上、説明したように、第１の発明の画像形成装置によれば、記録媒体種別を判別する用紙に照射する測定光の照射方向を変化させながら受光信号を得てプロファイルを把握するので、多様な記録媒体を高精度に検知し、高画質の画像を形成することができる。また、第２の発明の画像形成装置によれば、受光素子の前面にある偏光素子の偏光面を回転させた回転前後の各偏光成分の受光信号を得ることができるので、屈折率や内部反射の差異による記録媒体の判別を行い、高画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置において、画像を形成する記録媒体種別を判別する主要部を示す概略平面図である
【図３】判別対象記録媒体で反射した測定光を特定の受光素子で受光した受光信号の波形を模式的に示す図である。
【図４】用紙トレイの動作と記録媒体種別決定部の作用とを説明するフローチャートである。
【図５】第２の実施形態の画像形成装置における投受光ユニットを示す概略図である。
【符号の説明】
１，１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ　　感光体
２，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ　　スコロトロン帯電器
３，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ　　レーザ出力部
４，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ　　現像器
５，５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ　　１次転写器
６　　中間転写ベルト
７　　２次転写器
８　　ベルトクリーナ
９　　定着器
１１　用紙トレイ
１１ａ　用紙トレイ引出し口
１２　フィードロール
１３　投受光ユニット
１３ａ，１３ｄ　発光素子
１３ｂ　受光素子
１３ｃ　偏光素子
１４　記録媒体種別決定部
１５　制御部
２０　記録媒体種別判別装置
２１　作用部材
２２　回転部
２３　円柱部材
２４　支持部材
２５　シャフト
２５ａ　傘型の歯車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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