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公開番号2025154188
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024057056
出願日2024-03-29
発明の名称受発光センサ及び該受発光センサを備えた画像形成装置
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人三協国際特許事務所
主分類G01N 21/47 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】乱反射光を検出する乱反射光検出方式と、正反射光を検出する正反射光検出方式とを1つの受発光センサにより実現しつつ、乱反射光と正反射光とが混在して検出されることによる測定精度の低下を防止する。
【解決手段】受発光センサ10は、基板11の一方の面に所定方向に沿って配置された第1発光素子14、第2発光素子16、第1受光素子15及び第2受光素子17を備えている。第1受光素子15は、第1発光素子14から出射された光の正反射光を受光する。第2受光素子17は、第2発光素子16から出射された光の乱反射光を受光する。基板垂直方向から見て、第1発光領域14aの面積重心位置C1と第1受光領域15aの面積重心位置C2とを通る第1基準線L12と、第2発光領域16aの面積重心位置C3と第2受光領域17aの面積重心位置C4とを通る第2基準線L34とが交差する。
【選択図】図7A
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象物に向けて光を照射し、該測定対象物からの反射光を検出する受発光センサであって、
主基板と、
前記主基板の一方の面に所定方向に沿って配置された第１発光素子、第２発光素子、第１受光素子及び第２受光素子とを備え、
前記第１発光素子は第１発光領域を含み、前記第２発光素子は第２発光領域を含み、
前記第１受光素子は第１受光領域を含み、前記第２受光素子は第２受光領域を含み、
前記第１受光素子は、前記第１発光素子から出射された光の正反射光を受光可能な位置に配置され、
前記第２受光素子は、前記第２発光素子から出射された光の乱反射光を受光可能な位置に配置され、
前記主基板に垂直な基板垂直方向から見て、前記第１発光領域の面積重心位置と前記第１受光領域の面積重心位置とを通る直線を第１基準線と定義し、前記第２発光領域の面積重心位置と前記第２受光領域の面積重心位置とを通る直線を第２基準線と定義したとき、前記第１基準線と前記第２基準線とが交差するように前記各受光素子及び前記各発光素子が配置されている、受発光センサ。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１記載の受発光センサにおいて、
前記主基板に積層され、前記所定方向において互いに隣接して並ぶ第１素子基板及び第２素子基板をさらに備え、
前記第１受光素子及び前記第１発光素子は、前記第１素子基板に配置され、
前記第２受光素子及び前記第２発光素子は、前記第２素子基板に配置され、受発光センサ。
【請求項３】
請求項２記載の受発光センサにおいて、
前記基板垂直方向から見て、前記第１素子基板は、その延設方向が前記第１基準線と平行で且つ前記主基板の延設方向と一致するように配置され、且つ、前記第２素子基板は、その延設方向が前記第２基準線と平行で且つ前記主基板の延設方向に対して傾くように配置されている、受発光センサ。
【請求項４】
請求項２記載の受発光センサにおいて、
前記基板垂直方向から見て、前記第１素子基板は、その延設方向が前記第１基準線と平行で且つ前記主基板の延設方向と一致するように配置され、
前記第２素子基板は、その延設方向が前記主基板の延設方向と一致するように配置されており、
前記基板垂直方向から見て、前記第２素子基板の延設方向に直交する方向における前記第２受光領域の面積重心位置及び前記第２発光領域の面積重心位置が互いに異なっている、受発光センサ。
【請求項５】
請求項３記載の受発光センサにおいて、
前記基板垂直方向から見て、前記第２素子基板の延設方向に直交する方向における前記第２受光領域の面積重心位置及び前記第２発光領域の面積重心位置が互いに異なっている、受発光センサ。
【請求項６】
測定対象物に向けて光を照射し、該測定対象物からの反射光を検出する受発光センサであって、
主基板と、
前記主基板の一方の面に所定方向に沿って配置された第１発光素子、第２発光素子、第１受光素子及び第２受光素子とを備え、
前記第１発光素子は第１発光領域を含み、前記第２発光素子は第２発光領域を含み、
前記第１受光素子は第１受光領域を含み、前記第２受光素子は第２受光領域を含み、
前記第１受光素子は、前記第１発光素子から出射された光の正反射光を受光可能な位置に配置され、
前記第２受光素子は、前記第２発光素子から出射された光の乱反射光を受光可能な位置に配置され、
前記主基板に垂直な基板垂直方向から見て、前記第２発光領域の面積重心位置と前記第２受光領域の面積重心位置とを通る直線を第２基準線と定義し、前記第１受光領域の面積重心位置と前記第２受光領域の面積重心位置とを通る直線を第３基準線と定義したとき、前記第２基準線と前記第３基準線とが交差するように前記各受光素子及び前記各発光素子が配置されている、受発光センサ。
【請求項７】
請求項６記載の受発光センサおいて、
前記主基板の前記一方の面に積層された１つの素子基板をさらに備え、
前記第１受光素子と、前記第１発光素子と、前記第２受光素子と、前記第２発光素子とは、前記素子基板に配置されている、受発光センサ。
【請求項８】
請求項７記載の受発光センサおいて、
前記基板垂直方向から見て、前記第１発光領域の面積重心位置と前記第１受光領域の面積重心位置とを通る直線を第１基準線と定義したとき、前記第３基準線が前記第１基準線に対して交差するように前記各受光素子及び前記各発光素子が配置されている、受発光センサ。
【請求項９】
請求項７記載の受発光センサおいて、
前記基板垂直方向から見て、前記第１発光領域の面積重心位置と前記第１受光領域の面積重心位置とを通る直線を第１基準線と定義したとき、前記第３基準線が前記第１基準線に対して平行になるように前記各受光素子及び前記各発光素子が配置されている、受発光センサ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つに記載の受発光センサを備えた画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、受発光センサ及び該受発光センサを備えた画像形成装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、測定対象物に向けて光を照射する発光部と、該測定対象物からの反射光を検出する受光部と、該発光部及び受光部が実装される基板とを備えた受発光センサが知られている。この種の受発光センサは、測定対象物の特性値（例えば表面濃度や位置等であって、以下、測定対象値という）の測定に使用される。
【０００３】
下記特許文献１には、この種の受発光センサの一例が開示されている。この例では、受発光センサは、電子写真方式の画像形成装置等において中間転写ベルト上に形成されたパッチ画像の濃度や位置ずれを測定する用途に使用されている。
【０００４】
この受発光センサは、発光部として第１発光素子と第２発光素子とを備えるとともに、受光部として第１受光素子と第２受光素子とを備えている。
【０００５】
前記第１受光素子は、第１発光素子から出射された光の正反射光を受光可能な位置に配置されている。また第１受光素子は、第２発光素子から出射された光の乱反射光を受光可能な位置に配置されている。前記第２受光素子は、第２発光素子から出射された光の乱反射光を受光可能な位置に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第７１９５８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示す受発光センサでは、諸要因（例えば測定対象物を支持する部材の位置ずれ等）によって、乱反射光の検出用に設けられた第２受光素子に、第１発光素子から出射される光の正反射光が入射したり、第２発光素子から出射される光の正反射光が入射したりして、測定対象値の測定精度が低下する虞がある。
【０００８】
本開示の目的は、乱反射光を検出する乱反射光検出方式と、正反射光を検出する正反射光検出方式とを１つの受発光センサにより実現しつつ、乱反射光と正反射光とが混在して検出されることによる測定対象値の測定精度の低下を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一局面に係る受発光センサは、測定対象物に向けて光を照射し、該測定対象物からの反射光を検出する受発光センサであって、主基板と、前記主基板の一方の面に所定方向に沿って配置された第１発光素子、第２発光素子、第１受光素子及び第２受光素子とを備え、前記第１発光素子は第１発光領域を含み、前記第２発光素子は第２発光領域を含み、前記第１受光素子は第１受光領域を含み、前記第２受光素子は第２受光領域を含み、前記第１受光素子は、前記第１発光素子から出射された光の正反射光を受光可能な位置に配置され、前記第２受光素子は、前記第２発光素子から出射された光の乱反射光を受光可能な位置に配置され、前記主基板に垂直な基板垂直方向から見て、前記第１発光領域の面積重心位置と前記第１受光領域の面積重心位置とを通る直線を第１基準線と定義し、前記第２発光領域の面積重心位置と前記第２受光領域の面積重心位置とを通る直線を第２基準線と定義したとき、前記第１基準線と前記第２基準線とが交差するように前記各受光素子及び前記各発光素子が配置されている。
【００１０】
本開示の他の局面に係る受発光センサは、測定対象物に向けて光を照射し、該測定対象物からの反射光を検出する受発光センサであって、主基板と、前記主基板の一方の面に所定方向に沿って配置された第１発光素子、第２発光素子、第１受光素子及び第２受光素子とを備え、前記第１発光素子は第１発光領域を含み、前記第２発光素子は第２発光領域を含み、前記第１受光素子は第１受光領域を含み、前記第２受光素子は第２受光領域を含み、前記第１受光素子は、前記第１発光素子から出射された光の正反射光を受光可能な位置に配置され、前記第２受光素子は、前記第２発光素子から出射された光の乱反射光を受光可能な位置に配置され、前記主基板に垂直な基板垂直方向から見て、前記第２発光領域の面積重心位置と前記第２受光領域の面積重心位置とを通る直線を第２基準線と定義し、前記第１受光領域の面積重心位置と前記第２受光領域の面積重心位置とを通る直線を第３基準線と定義したとき、前記第２基準線と前記第３基準線とが交差するように前記各受光素子及び前記各発光素子が配置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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