JP2000143087A - 複写装置における反射型センサ―の自動制御システム - Google Patents

複写装置における反射型センサ―の自動制御システム

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JP2000143087A JP11318132A JP31813299A JP2000143087A JP 2000143087 A JP2000143087 A JP 2000143087A JP 11318132 A JP11318132 A JP 11318132A JP 31813299 A JP31813299 A JP 31813299A JP 2000143087 A JP2000143087 A JP 2000143087A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オプティカルシートセンサー装置に対する制
御システムを提供する。 【解決手段】 オプティカルシートセンサー装置に対す
る制御システムは、少なくとも１つの光エミッターと、
その光エミッターと一体になった少なくとも１つの光検
出器とを含み、それらによって、自動的にシートセンサ
ー装置を制御するためにシートトラベルパスにおいてシ
ートを検出し、光エミッターから光を発して、バックグ
ラウンド反射率と、バックグラウンドから光エミッター
までの距離の変化とを補正する。シートがシートトラベ
ルパスにない場合と、反射バックグラウンドと光エミッ
ターが接近している場合という操作条件に対応する光エ
ミッター電流レベルを、制御システムは決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に複写装置に
おける反射型センサーの制御に関するものであり、より
詳細には反射型センサーにおける自動制御システムに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な市販の静電グラフィック複写装
置（例えば、コピー機／複写機、プリンター等）におい
て、潜像帯電パターンは、誘電特性を有する光導電性部
材または一様に帯電した電荷保持部材（以後誘電性部材
と呼ぶ）に形成される。着色したマーキング粒子は、潜
像帯電パターンに引き寄せられ、誘電性部材に当該イメ
ージを現像する。その後レシーバーシートは誘電性部材
と接触する。さらに電場が加えられることにより、マー
キング粒子で現像されたイメージは誘電性部材からレシ
ーバーシートへ転写される。転写後、転写されたイメー
ジを保持するレシーバー部材は、誘電性部材から離れ、
イメージは熱と圧力によってレシーバーシートに定着
（融着）して、シート上に永久的な複写を作成する。
【０００３】当該複写装置は、レシーバーシートセンサ
ーを用いてシート幅、シートの長さ、そしてシートトラ
ベルパスにおけるシートの位置を決定する。さらにレシ
ーバーシートセンサーは、シートのジャム状態を知るた
めにシートトラベルパスにおけるさまざまな位置で使用
される。一般に使用されるシートセンサータイプの１つ
は、光エミッター／光検出器の組を含む。一般的に光エ
ミッターは、放射エネルギーのトランスミッターとして
使用されるＬＥＤ（発光ダイオード）と、放射エネルギ
ーを受け取りそれを示す信号を生成する光電セル、フォ
トダイオードまたはフォトトランジスタとである。シー
トセンサーは、反射型または透過型のいずれも可能であ
る。つまり、反射型センサーであれば、シートはエミッ
ターを通過すると、光を隣りの検出器に反射する。それ
に対して、透過型センサーであれば、シートはエミッタ
ーと検出器の間を動き、エミッターからの放射エネルギ
ーを遮る。透明シート材料（つまり、スライド(transpa
rencies)）を検出する能力のために、反射型センサーは
好ましい。
【０００４】シートセンサーが適切に作用して、ユーザ
ーが許容できるコピーを提供する方法でレシーバシート
に情報が確実に複写されるようにする。その上、レシー
バーシートのマルチフィードおよび／またはミスフィー
ドは、複写装置の重大な機能不全を防ぐために確実に検
出されなければならない。上記記載されたタイプのシー
トセンサーを、典型的な複写装置で使用することは比較
的簡単で容易であるが、それらのセンサーは、各センサ
ーが異なるバックグラウンドを“調べている”ために複
雑な制御に対して影響を受けやすい。すなわち、各セン
サーが見ているバックグラウンド材料は、異なる反射率
を有する材料であるかもしれないし、当該バックグラウ
ンド材料までの距離は異なっているかもしれない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記記載を考慮して、
本発明は、オプティカルシートセンサー装置用の制御シ
ステムを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも１
つの光エミッターと、その光エミッターと一体になった
少なくとも１つの光検出器とを含み、それらによって、
自動的にシートセンサー装置を制御するためにシートト
ラベルパス(travel path)においてシートを検出し、光
エミッターから光を発して、バックグラウンド反射率
と、バックグラウンドから光エミッターまでの距離の変
化とを補正する。シートがシートトラベルパスにない場
合と、反射バックグラウンドと光エミッターが接近して
いる場合という操作条件に対応する光エミッター電流レ
ベルを、制御システムは決定する。上記の決定した電流
レベルに関して、減少したレベルに対応する光エミッタ
ー電流操作レベルは、記憶される。記憶された電流レベ
ルから予め設定された値だけずらされた始動エラー電流
レベルは、決定される。電流は光エミッターに加えら
れ、加えられた電流は、光検出器に関するしきい値レベ
ルを超えるレベルまで増加する。瞬間的に加えられた電
流レベルと決定された始動エラー電流レベルとを比較し
て、加えられた電流レベルが決定された電流レベルを超
える前に、光強度が光強度しきい値に達したときエラー
信号が発せられる。光強度が光強度しきい値に達する前
に、加えられた電流レベルが決定された始動エラー電流
レベルを超えるならば、光エミッターは加えられた電流
レベルで操作する。
【０００７】本発明と、その目的と利点は、以下に記載
の発明の実施の形態における好ましい実施の形態の詳細
な説明によってより明らかになるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】ここで添付図面について説明す
る。図１は、１０と符番された典型的な複写装置を示
す。この複写装置は、複数のレシーバーシートセンサー
装置１２を使用し、本発明に係る自動制御システムを含
む。本発明は、光エミッター／光検出器型のシートセン
サーを有するどのような複写装置と使用する場合でも適
切であるが、図示されているように典型的な複写装置１
０は、静電グラフィック複写装置である。複写装置１０
は、誘電特性を有する光導電性部材または電荷保持部材
（以後誘電性部材１４と呼ぶ）を含む。誘電性部材１４
は一様に帯電しており、複写される情報に対応する潜像
帯電パターンは、誘電性部材１４に形成される。複写さ
れる情報は、コピーするためにフィーダー１６によって
送りこまれた文書に含まれる。
【０００９】着色したマーキング粒子は、現像ステーシ
ョン１８から誘電性部材１４上の潜像帯電パターンに引
き寄せられ、当該潜像イメージを現像する。供給トレー
（２０ａまたは２０ｂ）から適切な時に送りこまれたレ
シーバーシートはその後誘電性部材１４と接触する。さ
らに電場が加えられることにより、マーキング粒子で現
像されたイメージは誘電性部材からレシーバーシートへ
転写される。転写後、転写されたイメージを保持するレ
シーバー部材は、誘電性部材１４から離れ、イメージは
熱と圧力によってレシーバーシートに定着（融着）し
て、シート上に永久的な複写を作成する。
【００１０】複写装置１０を制御するために、複写装置
は、複写装置１０の静電グラフィクステーションと既知
の方法で一体となった複数の適切なセンサー（図示され
ていない）とオペレーターコミュニケーションインター
フェース２２から入力信号を受け取る論理・制御ユニッ
ト（ＬＣＵ）を含む。マイクロプロセッサに対するプロ
グラムと当該信号に基づいて、ＬＣＵは適切な信号を発
して複写装置内のさまざまな操作装置・ステーションを
制御する。多数の市販のマイクロプロセッサに対するプ
ログラムの作成は、この技術分野でよく知られた従来技
術であるが、本発明の一部分を構成していない。もちろ
んそのようなプログラムのいずれも特定の細部は、設計
されたマイクロプロセッサの構造に依存する。
【００１１】明らかであるように、複写装置１０内で検
出されなければならない操作の１つは、レシーバーシー
トが複写装置を通過するときのレシーバーシートの位置
である。誘電性部材１４に現像されるイメージの形式で
複写される情報がレシーバーシートの適切な位置に転写
され良好な複写物を形成し、多数のレシーバーシートが
存在するまたはレシーバーシートがなくなったという状
態で、複写装置の操作は確実に中断するために、レシー
バーシートの位置は重要である。例えば図１において図
示されているように、レシーバーシートがレジストレー
ションアセンブリ２４にあるとき、レシーバーシートの
位置は検出される。供給トレーからトラベルパスに侵入
する位置、または現像したイメージがレシーバーシート
に定着した後で、トラベルパスに退出する位置等のシー
トトラベルパスに沿ったその他の複数の重要な位置で、
当然レシーバーシートの位置は検出される。
【００１２】図２は、レシーバーシートが複写装置を通
過するときに、レシーバーシートを検出するために適切
な反射型センサー装置１２を示す。センサー１２Ｒとし
て設計された反射型センサーは、レシーバーシートトラ
ベルパスＰの一方に配置される光エミッターと検出器と
の組み合わせ３２を含む。デジタル論理制御装置３０の
制御の下で、適切な信号が光エミッターと検出器との組
み合わせ３２に発信されて、エミッターの（所定の強度
レベルで）オンとオフを行う。それに対して、検出器は
デジタル論理制御装置３０とつながっていて、トラベル
パスＰにおけるシートからの反射光強度に基づく検出信
号をフィードバックする（一般的に、シートがエミッタ
ーと検出器付近に存在するときだけ、光は反射す
る。）。
【００１３】図３は、レシーバーシートセンサー装置１
２に対する制御のブロック図であり、特に本発明に係
る、レシーバーシートセンサー装置の自動制御システム
に対する制御のブロック図である。ＬＥＤのような光源
のアレイと、フォトトランジスタ、フォトダイオード、
またはフォトセルのような光検出器のアレイは、デジタ
ル論理制御装置３０によって制御されかつモニターされ
る。デジタル論理制御装置３０は、瞬間のセンサー状態
と全てのエラーメッセージを、複写装置１０の論理制御
ユニットＬに伝達する。デジタル論理制御装置３０は不
揮発性メモリー３４も保持していて、この不揮発性メモ
リー３４は、制御されたＬＥＤアレイの前の状態と、検
出器からの関連する応答とに関する履歴を含む。デジタ
ル論理制御装置３０は、アレイにあるどのＬＥＤが制御
されるかを選ぶために、特定の選択信号をデマルチプレ
クサ／セレクター３６に出力する。その後デジタル論理
制御装置３０は、デジタル信号をデジタル−アナログ変
換器３８に出力する。変換器３８からのアナログ電圧信
号は、デマルチプレクサ／セレクター３６に送信され、
次に電圧制御された電流源４２の適切なチャネルに送信
される。電流源４２の適切なチャネルの信号は電流増幅
器４４に供給され、次に光エミッターアレイ（例えば出
力装置２６または３２）において選択された光を発す
る。
【００１４】光エミッターアレイ（出力装置２６、また
は装置３２の光エミッター部分）から放出される光は、
検出チャネル（つまり、レシーバーシートトラベルパス
Ｐ）を通ってセンサーアレイ（検出器２８、または装置
３２の光検出器部分）に送られる。センサーアレイから
の出力信号は、デジタル論理制御装置３０の制御の下で
アナログマルチプレクサ４６に送信される。マルチプレ
クサ４６からのアナログ信号は、アナログ−デジタル変
換器４８によってデジタル信号に変換され、そのデジタ
ル信号は、デジタル論理制御装置３０に送信される。シ
ングルデジタルビット信号の単純化したケースにおい
て、アナログ−デジタル変換器４８は、レベル比較回路
に変更されることが可能である。
【００１５】反射型の光レシーバーシートセンサー装置
は、光エミッターと光検出器の両方に関する一定の操作
パラメーターセットを有する。したがって、それらの装
置は、オプティカル面上における、例えばほこり等の汚
れと、光感度もしくは検出効率に影響する部品の劣化と
によって生じる操作パラメーターに敏感である。さらに
それらの装置は、バックグラウンドの反射率とバックグ
ラウンド表面からの距離に基づいて異なった作用をす
る。図４と６のグラフは、２つの別個の操作条件に対す
る先行技術の反射型シートセンサー自動制御システムの
時間応答について説明している。図５と７のグラフは、
本発明に係る（図２に図示された）反射型シートセンサ
ー自動制御システムの時間応答について説明している。
【００１６】図４のグラフにおいて、第１（つまり通
常）操作条件について、高いバックグラウンド反射率の
状態でさまざまなレシーバーシートの光反射特性に対し
て、シートセンサー装置の光放射を制御するための先行
技術のアプローチが示されている。グラフにおいて、
（光エミッターの光出力強度に比例する）ＬＥＤ電流Ｉ
の定常値が示されているとともに、バックグラウンドか
ら反射し光検出器で受光された光強度Ｌ1が示されてい
る。受光された光は、検出器としてフォトトランジスタ
で測定された電圧と類似している。定常状態の検出器光
レベルＬ1が検出器のしきい値レベルＬTを超えるため
に、制御システムが必要とする電流はＬＥＤ電流Ｉであ
る。システムが不透明なレシーバーシートによって遮ら
れるまでこの条件が存在する。検出器における光レベル
は、しきい値レベルＬTを超えるレベルＬ2に達するまで
増加する。制御システムは、センサーによって実際にレ
シーバーシートの存在が確認されているという信号を複
写装置に発信するであろう。シートが光に対してある程
度半透明である（例えば軽量シートまたはスライド）な
らば、光検出器の出力は、バックグラウンドレベルＬ1
または不透明なシートレベルＬ2より低いレベルＬ3であ
ることは確実である。それでもレベルＬ3は、しきい値
レベルＬTより高い。
【００１７】バックグラウンドが十分光を反射するなら
ば、検出器光レベルＬ1の値は、しきい値レベルＬTより
上に保たれ、制御システムは、実際にレシーバーシート
が存在しなくても、レシーバーが検出されている状態と
同じように作用する。この状態は、先行技術の制御シス
テムにおける重大な欠陥であり、この状態のために、シ
ステムは広範囲のバックグラウンドと、そのようなバッ
クグラウンドから検出器装置までの距離とに対する制御
を行うことができない。
【００１８】それに対して、図５において図示されてい
るグラフにおいて、同一のレシーバーシート透過特性に
対する、本発明に係るシートセンサー自動制御が図示さ
れている。（以下に記載されている）電源を入れる操作
の際、以前に設定されている定常状態ＬＥＤ電流Ｉ
stored operating（Ｉ記憶された操作）は、レシーバー
シートによって遮られていない状態の検出器光レベルＬ
1を生じさせる。そのレベルは、しきい値レベルＬT未満
である。不透明なレシーバーシートを差し込むことによ
って、光レベルは、しきい値レベルＬTを超える検出器
光レベルＬ2に増加し、制御システムは、レシーバーシ
ートに遮られているという信号を発信する。半透明レシ
ーバーシートが差し込まれるとき、検出器光レベルは、
レベルＬ3だけでなく、レベルＬ2についても減少する
が、それでもしきい値レベルＬTより高い。これは電源
を入れる際に決定される定常状態ＬＥＤ電流レベルＩ
stored ope rating（Ｉ記憶された操作）がシートのない
状態の光検出器レベル信号に対するＬＥＤ電流を表し、
そのため一定に保たれるからである。したがって、しき
い値レベルＬTより上の光検出レベルにおける変化のた
めに、いつも制御システムは、レシーバーシートがセン
サーで検出されているという信号を発信する。
【００１９】２つの操作条件の２番目は、電源を入れる
ときと初期設定のときのシステムに関係する。複写装置
全部に共通しているように、レシーバーシートの詰まり
により、詰まったレシーバーシートがレシーバーシート
トラベルパスにあるとき、オペレーターは、複写装置の
電源を切るかもしれない。電源を入れる際に、先行技術
のシートセンサー制御システムも、本発明に係るシート
センサー自動制御システムも、複写装置が最後に運転停
止になったときにトラベルパスにおいてレシーバーシー
トが詰まっていたか、または残されたままか、センサー
ですぐに分からない。
【００２０】図６のグラフにおいて、レシーバーシート
なし、不透明なレシーバーシート、半透明なレシーバー
シートの３つの例が、電源を入れる際の先行技術シート
センサー制御システムの応答について図示されている。
レシーバーシートが存在しないならば、制御システムは
普通に応答し、通常の定常状態レベル、つまりＬＥＤ電
流レベルＩ1と所定のバックグラウンドによる検出器光
レベルＬ1で安定する。光レベルＬ1がしきい値レベルＬ
Tを超えるならば、エラー状態になる。つまり、制御シ
ステムは、シートが存在している状態としてバックグラ
ウンドを誤って認識するであろう。不透明なレシーバー
シートがセンサーを遮るならば、ＬＥＤ電流は増加し
て、センサーにおいてシートが存在することを示す信号
を制御システムに発信するために必要なしきい値レベル
ＬTを超える検出器光レベルを生じさせようとする。レ
シーバーシートが不透明ならば、ＬＥＤ電流レベルＩ2
が電流レベルＩ1未満の値のときに、検出器光レベルＬ2
はしきい値レベルＬTを超え、この検出器光レベルＬ2に
より、制御システムはエラー状態（つまり詰まったシー
トがセンサーのあるシートトラベルパスに残されてい
る）であるという信号を発信する。電源を入れるときの
グラフに図示されている最後の例について、つまり半透
明なレシーバーシートがセンサーを遮る場合、ＬＥＤ電
流は、しきい値レベルＬTを超える検出器光レベルＬ3を
生じさせるために十分なレベルＩ3に合わせられ、検出
器光レベルＬ3により制御システムはエラー状態である
という信号を発信する。
【００２１】本発明に係るシートセンサー自動制御シス
テムの場合、電源を入れるときと初期設定のときの応答
は、以下に記載される方法で生じて先行技術のシステム
における上記の問題を克服する。図７のグラフにおいて
図示されているように、光レベルＬ1が光強度しきい値
ＬTをわずかに越える値に達しているという特定のバッ
クグラウンドの操作条件で、最後に行った操作によって
生じるＬＥＤ電流レベルＩSTORED MAXIMUM（Ｉ記憶され
た最大値）は、永久不変の不揮発性メモリーに記憶され
る。その後ＬＥＤ電流は、電流ＩSTORED OPERATING（Ｉ
記憶された操作）に減少する。不透明なレシーバーシー
トがセンサーを遮る場合、ＬＥＤ電流は増加して、セン
サーにおいてシートが存在することを示す信号を制御シ
ステムに発信するために必要なしきい値レベルＬTを超
える検出器光レベルを生じさせる。ＬＥＤ電流レベルＩ
STARTUP ERROR LEVEL（Ｉ始動エラーレベル）は、電源
を入れる際に計算され、一般的に記憶されたレベルＩ
STORED OPERATING（Ｉ記憶された操作）未満の予め設定
された値である。必要とされる光強度の変化量は、通常
電源を入れるサイクルごとに極めてわずかしか変化しな
いので、ＬＥＤ電流レベルＩSTART ERROR LEVEL（Ｉ始
動エラーレベル）信号は、以前のＬＥＤ電流レベルＩ
STORED OPERATING（Ｉ記憶された操作）値から経験的に
極めて簡単に導き出される。計算されたエラー信号にお
ける傾向(trend)と、標準定常状態ＬＥＤ電流レベル信
号における変化は、識別され、光エミッターと光検出器
の操作上の履歴としてメモリー３８に記憶される。
【００２２】標準操作の電源を入れ初期設定の下で、シ
ートが検出されるとき、しきい値レベルＬTを超える検
出反射光レベルを生じさせるために、ＬＥＤ電流はＬＥ
Ｄ電流レベルＩSTARTUP ERROR LEVEL（Ｉ始動エラーレ
ベル）を超えるレベルになってはいけない。したがっ
て、ＬＥＤ電流レベルＩ2がレベルＩSTARTUP ERROR LEV
EL（Ｉ始動エラーレベル）に達する前に、しきい値レベ
ルＬTが達したならば、レシーバーシートがセンサーを
遮っていると決定される。それから、センサーがあるシ
ートトラベルパスにおいて詰まったレシーバーシートが
あることを示すエラーメッセージが、複写装置制御シス
テムに送信されるであろう。半透明レシーバーシートに
よってセンサーを遮る場合、ＬＥＤ電流レベルＩ
STARTUP ERROR LE VEL（Ｉ始動エラーレベル）をある所
定の値にすることによって、光レベルＬ3がしきい値レ
ベルＬTに達するとき、光の反射量は、ＬＥＤ電流レベ
ルＩ3をレベルＩSTARTUP ERROR LEVEL（Ｉ始動エラー
レベル）未満に保つのに十分である。したがって、これ
もエラー状態であるという信号を発信する。次に遮って
いるレシーバーシートは、センサー領域から問題なく取
り去られることが可能であり、さらにシートが取り去ら
れると、制御システムは再びセンサーが遮られていない
状態にあるとして応答する。電源を入れ初期設定するた
めの上記セットアップは、各シート検出器に関して容易
に繰り返し行われることが可能であり、そのためにそれ
ぞれのバックグラウンドと、バックグラウンドまでの異
なる距離は、各センサーに対して自動的に補正される。
【００２３】本発明は、特に本発明の好ましい実施の形
態について詳細に記載されているが、その変形例と修正
例が、クレイムに記載されているような本発明の精神と
範囲内においてもたらされることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 少なくとも１つのレシーバーシートセンサー
装置を使用する典型的な複写装置の概略図である。レシ
ーバーシートセンサー装置は、光エミッターに対する本
発明に係る自動強度調節装置を含む。
【図２】 反射型レシーバーシートセンサー装置と、本
発明に係るその自動制御システムとを含む概略図であ
る。
【図３】 図２のレシーバーシートセンサー装置に対す
る制御のブロック図である。
【図４】 先行技術のレシーバーシートセンサー装置に
ついて、異なる条件の下での反応時間をグラフで表して
いる。
【図５】 光エミッターに対する本発明に係る自動制御
システムを含むレシーバーシートセンサー装置につい
て、異なる条件の下での反応時間をグラフで表してい
る。
【図６】 先行技術のレシーバーシートセンサー装置に
ついて、異なる条件の下での反応時間をグラフで表して
いる。
【図７】 光エミッターに対する本発明に係る自動制御
システムを含むレシーバーシートセンサー装置につい
て、異なる条件の下での反応時間をグラフで表してい
る。
【符号の説明】
１０…複写装置 １２…レシーバーシートセンサー装置 １４…誘電性部材 １６…フィーダー １８…現像ステーション ２０ａ、２０ｂ…供給トレー ２２…オペレーターコミュニケーションインターフェー
ス ２４…レジストレーションアセンブリ ２６…出力装置 ２８…検出器 ３０…デジタル論理制御装置 ３２…光エミッターと検出器との組み合わせ ３４…不揮発性メモリー ３６…デマルチプレクサ／セレクター ３８…デジタル−アナログ変換器 ４２…電流源 ４４…電流増幅器 ４６…アナログマルチプレクサ ４８…アナログ−デジタル変換器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つの光エミッターと、 シートトラベルパスにおいてシートの存在を検出するた
    めに前記光エミッターと一体になった少なくとも１つの
    光検出器と、 前記シートセンサー装置に対する制御システムとを含む
    オプティカルシートセンサー装置であって、 前記制御システムは、 シートが前記シートトラベルパスにないことが分かって
    いる操作条件と、反射するバックグラウンドから前記光
    エミッターまでの距離が接近している操作条件とに対応
    する光エミッターの電流レベルを決定するための決定装
    置と、 前記の決定した光エミッターレベルに関して、減少した
    レベルに対応する光エミッター電流操作レベルを記憶す
    るための記憶装置と、 前記記憶された電流レベルから予め設定された値だけず
    らされた始動エラー電流レベルを決定するための決定装
    置と、 光検出器に関するしきい値レベルを超えるまで増加する
    ように、電流を光エミッターに加えるための装置と、 瞬間的に加えられた電流レベルと前記の決定された始動
    エラー電流レベルとを比較するための比較器と、を含
    み、 さらに前記加えられた電流レベルが前記の決定された始
    動エラー電流レベルを超える前に、光強度が前記光強度
    しきい値に達するとき、エラー信号を発信し、また光強
    度が光強度しきい値に達する前に、前記加えられた電流
    レベルが前記の決定された始動エラー電流レベルを超え
    るならば、前記の記憶された操作電流レベルで前記光エ
    ミッターを操作することを特徴とするオプティカルシー
    トセンサー装置。
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