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公開番号2025169055
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-12
出願番号2024074033
出願日2024-04-30
発明の名称光センサおよびこれ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H10F 55/00 20250101AFI20251105BHJP()
要約【課題】発光素子および受光素子に対するレンズの位置を安定させ、センシング性能のばらつきを抑制することが可能な光センサを提供する。
【解決手段】光センサは、第1面と前記第1面とは反対側の第2面とを有する回路基板と、前記回路基板の前記第1面上に設けられた発光素子および受光素子と、前記発光素子および前記受光素子との光路間に位置するレンズ部と、前記レンズ部から前記回路基板に向かって延びる第1支柱および第2支柱とを含むレンズユニットと、前記回路基板の前記第2面上に搭載された電子部品と、を備える。前記回路基板は、少なくとも前記第1面に開口され前記第1支柱が挿通される孔部と、前記第1面上において前記回路基板の厚さ方向に沿って前記第2支柱が当接される被当接部とを有し、前記電子部品は、前記第2面のうち前記被当接部の裏面に対応する領域に配置されている。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する回路基板と、
前記回路基板の前記第１面上に設けられた発光素子および受光素子と、
前記発光素子および前記受光素子との光路間に位置するレンズ部と、前記レンズ部から前記回路基板に向かって延びる第１支柱および第２支柱とを含むレンズユニットと、
前記回路基板の前記第２面上に搭載された電子部品と、
を備え、
前記回路基板は、前記第１支柱が挿通される孔部と、前記第１面上において前記回路基板の厚さ方向に沿って前記第２支柱が当接される被当接部とを有し、
前記電子部品は、前記第２面のうち前記被当接部の裏面に対応する領域に配置されている、光センサ。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記電子部品は、ＩＣチップである、請求項１に記載の光センサ。
【請求項３】
前記電子部品は、コネクタである、請求項１に記載の光センサ。
【請求項４】
前記コネクタと前記回路基板の前記第２面との間には隙間がある、請求項３に記載の光センサ。
【請求項５】
前記回路基板は、当該回路基板を装置本体に固定する固定部材がそれぞれ挿通される一対の開口部を有し、
前記孔部は、前記一対の開口部に挟まれる領域に配置されている、請求項１に記載の光センサ。
【請求項６】
前記回路基板は、当該回路基板を装置本体に固定する固定部材がそれぞれ挿通される一対の開口部を有し、
前記被当接部は、前記一対の開口部に挟まれる領域に配置されている、請求項１に記載の光センサ。
【請求項７】
前記レンズユニットは、一対の前記第１支柱および一対の前記第２支柱を有し、
前記回路基板は、前記一対の前記第１支柱が挿通される一対の前記孔部と、前記一対の前記第２支柱が当接される一対の前記被当接部とを有し、
前記第１面と直交する方向から見て、前記一対の孔部同士を結ぶ直線と、前記一対の被当接部同士を結ぶ直線とが、互いに交差している、請求項１に記載の光センサ。
【請求項８】
前記第１支柱は、前記第１面に当接する当接面を有する、請求項７に記載の光センサ。
【請求項９】
前記第１支柱は、前記当接面よりも内側に配置され、前記孔部に挿通される挿通部を有する、請求項８に記載の光センサ。
【請求項１０】
画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって形成された前記画像に光を照射し、所定の特性を検出する請求項１に記載の光センサと、
を備える、画像形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光センサおよびこれを備えた画像形成装置に関する。
続きを表示（約 1,900 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が知られている。当該光センサは、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、パッチ画像からの正反射光を検出するための発光素子および受光素子と、これらの素子との間で光を受け渡すレンズ部とを備えた光センサが開示されている。発光素子および受光素子は、回路基板に搭載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１２８９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の光センサでは、発光素子および受光素子に対するレンズの位置が安定せず、センシング性能にばらつきが生じることがある。
【０００５】
本開示の目的は、発光素子および受光素子に対するレンズの位置を安定させ、センシング性能のばらつきを抑制することが可能な光センサを提供することにある。
【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は、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する回路基板と、前記回路基板の前記第１面上に設けられた発光素子および受光素子と、前記発光素子および前記受光素子との光路間に位置するレンズ部と、前記レンズ部から前記回路基板に向かって延びる第１支柱および第２支柱とを含むレンズユニットと、前記回路基板の前記第２面上に搭載された電子部品と、を備え、前記回路基板は、少なくとも前記第１面に開口され前記第１支柱が挿通される孔部と、前記第１面上において前記回路基板の厚さ方向に沿って前記第２支柱が当接される被当接部とを有し、前記電子部品は、前記第２面のうち前記被当接部の裏面に対応する領域に配置されている。
【０００７】
本開示の他の局面に係る画像形成装置は、画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部によって形成された前記画像に光を照射し、所定の特性を検出する上記に記載の光センサと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、発光素子および受光素子に対するレンズの位置を安定させ、センシング性能のばらつきを抑制することが可能な光センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の光センサ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５は、本開示の一実施形態に係る光センサの一部を示す断面図である。
図６（Ａ）および（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係る光センサの一部の外観を示す斜視図である。
図７（Ａ）は、図６に示す光センサの一部の上面図、図７（Ｂ）は底面図、図７（Ｃ）は側面図である。
図８（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る光センサの筐体底板の下面視の斜視図、図８（Ｂ）は、筐体底板の上面視の斜視図である。
図９は、図７（Ｂ）のＩＸ－ＩＸ線断面図である。
図１０は、図８（Ｂ）のＸ－Ｘ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１１は、本開示の一実施形態に係る光センサの回路基板の平面図である。
図１２は、本開示の一実施形態に係る光センサの回路基板の側面図である。
図１３は、本開示の変形実施形態に係る光センサの回路基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の光センサについて、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を例示する。
（【００１１】以降は省略されています）

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