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公開番号2025169054
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2024074032
出願日2024-04-30
発明の名称光センサモジュール
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H10F 55/00 20250101AFI20251105BHJP()
要約【課題】検出対象外の光成分の混入を抑制し、センシング精度を向上できる光センサモジュールを提供する。
【解決手段】光センサモジュールは、センサ基板、レンズユニットおよびカバーを備える。前記センサ基板は、実装面を有する基板と、前記実装面に配置された発光素子および受光素子と、を含む。前記レンズユニットは、前記実装面の前方に配置され、前記発光素子から発せられる測定光および前記受光素子に入射する反射光を集光するレンズ部と、前記レンズ部の周囲のホルダ部と、を含む。前記カバーは、前記ホルダ部の表面の少なくとも一部を覆う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
実装面を有する基板と、前記実装面に配置された発光素子および受光素子と、を含むセンサ基板と、
前記実装面の前方に配置され、前記発光素子から発せられる測定光および前記受光素子に入射する反射光を集光するレンズ部と、前記レンズ部の周囲のホルダ部と、を含むレンズユニットと、
前記ホルダ部の表面の少なくとも一部を覆うカバーと、
を備える光センサモジュール。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の光センサモジュールにおいて、
前記レンズユニットは、前記実装面と対向する第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを含み、
前記カバーは、前記第２面における前記ホルダ部の表面の少なくとも一部を覆っている、光センサモジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の光センサモジュールにおいて、
前記レンズユニットは、前記第１面と前記第２面との間の側面を含み、
前記カバーは、前記第２面における前記ホルダ部の表面の少なくとも一部を覆う天板と、前記側面を覆う側板とを含む筐体構造を有する、光センサモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の光センサモジュールにおいて、
前記ホルダ部は、前記レンズ部の周囲を取り囲む形状を有し、
前記天板は、前記レンズ部を露出させる開口を含む、光センサモジュール。
【請求項５】
請求項３に記載の光センサモジュールにおいて、
前記筐体構造を有する前記カバーと嵌合可能な底板をさらに備え、
前記ホルダ部が、前記天板と前記底板との間に挟み込まれている、光センサモジュール。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１項に記載の光センサモジュールにおいて、
前記実装面に、第１発光素子と第１受光素子との発受光ペア、第２受光素子、第２発光素子の順で列状に配置された素子群が配置され、
前記第１受光素子は、前記第１発光素子から発せられる第１測定光の測定対象物からの正反射光を受光する位置に配置され、
前記第２受光素子は、前記第２発光素子から発せられる第２測定光の測定対象物からの乱反射光を受光する位置に配置され、
前記カバーは、前記実装面の垂直方向における前記第２発光素子の前方において、前記ホルダ部の表面を覆う部分を含む、光センサモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の光センサモジュールにおいて、
前記第２発光素子と前記第２受光素子との間において、前記実装面の前方に配置された遮光壁をさらに備え、
前記カバーの端縁は、前記第２発光素子と前記遮光壁との間に位置している、光センサモジュール。
【請求項８】
請求項６に記載の光センサモジュールにおいて、
前記第１発光素子の発光面積より前記第２発光素子の発光面積の方が大きい、光センサモジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光素子および受光素子を備える光センサモジュールに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
測定対象物に照射する測定光を発する発光素子と、前記測定光の反射光を受光する受光素子とを備える光センサモジュールが知られている。当該光センサモジュールは、例えばタンデム型の画像形成装置の中間転写ベルトに形成される、トナー濃度や色ずれ計測のためのパッチ画像の検出に用いられる。特許文献１には、発光素子および受光素子を実装したセンサ基板の前方に、レンズ部を備えたレンズユニットを配置してなる光センサモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４８４３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の光センサモジュールでは、パッチ画像等の測定対象物からの反射光だけを受光素子が検出することが望ましい。しかし、検出を企図していない他の光が受光素子に混入し、測定対象物の正確なセンシングを阻害することがある。
【０００５】
本開示は、検出対象外の光成分の混入を抑制し、センシング精度を向上できる光センサモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一の局面に係る光センサモジュールは、実装面を有する基板と、前記実装面に配置された発光素子および受光素子と、を含むセンサ基板と、前記実装面の前方に配置され、前記発光素子から発せられる測定光および前記受光素子に入射する反射光を集光するレンズ部と、前記レンズ部の周囲のホルダ部と、を含むレンズユニットと、前記ホルダ部の表面の少なくとも一部を覆うカバーと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、検出対象外の光成分の混入を抑制し、センシング精度を向上できる光センサモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の光センサモジュールが適用されるカラープリンターの内部構造を概略的に示す断面図である。
図２は、光センサモジュールの一例である濃度センサの配置例を示す斜視図である。
図３（Ａ）および（Ｂ）は、黒トナーの検出原理を示す模式図である。
図４（Ａ）および（Ｂ）は、カラートナーの検出原理を示す模式図である。
図５Ａは、本開示の基本実施形態の第１例に係る光センサモジュールを示す断面図である。
図５Ｂは、上記第１例における発受光の態様を示す断面図である。
図６は、基本実施形態の第２例に係る光センサモジュールを示す断面図である。
図７（Ａ）および（Ｂ）は、本開示の具体的実施形態に係る光センサモジュールの外観を示す斜視図である。
図８（Ａ）は、図７に示す光センサモジュールの上面図、図８（Ｂ）は底面図、図８（Ｃ）は側面図である。
図９（Ａ）は、筐体底板の下面視の斜視図、図９（Ｂ）は、筐体底板の上面視の斜視図である。
図１０は、図８（Ｂ）のＸ－Ｘ線断面図である。
図１１は、図９（Ｂ）のＸＩ－ＸＩ線断面図であって、センサ基板の装着前の状態を示す図である。
図１２は、光センサモジュールの図１０と同じ断面を示し、カバー及びレンズ部の詳細を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の光センサモジュールについて、図面を参照して詳細に基づいて説明する。本開示の光センサモジュールは、測定光を測定対象物に照射し、その反射光を受光することで、当該測定対象物の物理特性を計測するモジュールである。測定対象物には特に制限はなく、固体、半固体、液体、粉体などが対象となり得る。測定する物理特性についても、反射光から解析し得る限りにおいて特に制限はない。例えば、測定対象物の色や濃度の計測に、本開示の光センサモジュールは好適である。以下で説明する実施形態では、カラープリンターに対し、画像形成用のトナーの濃度検出用に組み付けられる光センサモジュールを例示する。
【００１０】
［カラープリンターの説明］
先ず、本開示の光センサモジュールが適用されるカラープリンターの構成について説明する。図１は、タンデム式のカラープリンター１の内部構造を概略的に示す断面図である。カラープリンター１は、本体ハウジング１０に収容された、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｂｋ、光走査装置２３、中間転写ユニット２８及び定着ユニット２９を含む。本体ハウジング１０の上面には排紙トレイ１１が備えられている。排紙トレイ１１に対向して、シート排出口１２が開口している。本体ハウジング１０の側壁には手差し給紙トレイ１３が、本体ハウジング１０の下部には、自動給紙等のシートを収容する給紙カセット１４が、それぞれ装備されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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