JP2014238339A - Optical sensor and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式を用いた画像形成装置が備える像担持体上におけるトナー等の粉体の付着量又は粉体の付着位置を検知するための光学センサ、及び、その光学センサを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical sensor for detecting an adhesion amount or a powder adhesion position of a powder such as toner on an image carrier provided in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine, The present invention also relates to an image forming apparatus including the optical sensor.
光学センサを備えた画像形成装置は、例えば、粉体としてのトナーと磁性粒子とを含む二成分現像剤を用い、画像形成装置が備える感光体や中間転写ベルト等の像担持体の表面にトナーを付着させてトナー像を形成している。このトナー像を転写紙に転写することで画像を形成している。
このような画像形成装置では、所望の画像濃度を得るために、像担持体の表面に、例えば、階調パターンからなる濃度検知用トナーパッチを形成している。その上でトナーパッチの濃度、即ち、トナー付着量を光学的検知手段により検知して、その検知結果に基づき感光体上への潜像形成用のレーザ光強度や、帯電バイアス、現像バイアスなどを調整して、形成される画像の濃度調整を行っている。
An image forming apparatus including an optical sensor uses, for example, a two-component developer containing toner as a powder and magnetic particles, and the toner is formed on the surface of an image carrier such as a photoreceptor or an intermediate transfer belt included in the image forming apparatus. Is attached to form a toner image. An image is formed by transferring the toner image onto transfer paper.
In such an image forming apparatus, in order to obtain a desired image density, for example, a density detection toner patch having a gradation pattern is formed on the surface of the image carrier. Then, the density of the toner patch, that is, the toner adhesion amount is detected by an optical detection means, and based on the detection result, the laser light intensity for forming a latent image on the photosensitive member, the charging bias, the developing bias, etc. Adjustment is made to adjust the density of the image to be formed.
また、フルカラーの画像形成装置は、一般的にイエロー、マゼンタ、シアン、黒などの複数の色のトナー像を中間転写ベルトなどの像担持体上に形成するとともに、各色のトナー像を互いに重ね合わせてカラー画像を形成している。このようなカラー画像を形成する画像形成装置では、例えば、装置内の温度変化などにより中間転写ベルトの伸縮などが生じて、トナー像の位置がずれてしまうことがある。そこで、トナー像の位置ずれ量を検知するために、像担持体の表面に、所定の形状の各色トナー像からなる位置検知用トナーパッチを形成し、その位置検知用トナーパッチの位置を光学的検知手段により検知してその位置ずれ量を求めている。この位置ずれ量に基づき潜像形成用のレーザ光照射タイミングや、像担持体の回転速度などを調整してトナー像の位置ずれ補正を行っている。 A full-color image forming apparatus generally forms a plurality of color toner images such as yellow, magenta, cyan, and black on an image carrier such as an intermediate transfer belt and superimposes the toner images of the respective colors on each other. A color image is formed. In such an image forming apparatus that forms a color image, for example, an intermediate transfer belt may be expanded or contracted due to a temperature change in the apparatus, and the position of the toner image may be shifted. Therefore, in order to detect the amount of positional deviation of the toner image, a position detection toner patch made up of each color toner image of a predetermined shape is formed on the surface of the image carrier, and the position of the position detection toner patch is optically determined. The position deviation amount is obtained by detection by the detection means. Based on this misregistration amount, laser beam irradiation timing for forming a latent image, the rotational speed of the image carrier, and the like are adjusted to correct misregistration of the toner image.
このように画像形成装置で用いる光学センサでは、照射対象物上の物体、例えばトナー像に発光素子より入射光を発し、そのトナー像からの反射光を受光素子で受け、受光素子が光電変換した出力の変化に応じてトナー像の濃度調整やトナー像の位置ずれ補正を行う。そのような濃度調整や位置ずれ補正を行う上で、光学センサ自体の検出精度を高めるため、光学センサの発光素子や受光素子それぞれの支持位置精度や相対的な位置精度である光路位置精度を高めることが重要となっている。
特に、光学センサはセンサハウジング本体に取り付け支持される発光素子から入射光を照射対象物上の物体、例えばトナー像に適正照射し、トナー像からの反射光をセンサハウジング本体に取り付け支持される受光素子に導く。この際、入射路や反射路や、これら両路を含む仮想基準平面と照射対象物の照射面の対向角を適正に安定して保持する必要がある。
As described above, in the optical sensor used in the image forming apparatus, incident light is emitted from a light emitting element to an object on an irradiation object, for example, a toner image, reflected light from the toner image is received by the light receiving element, and the light receiving element is photoelectrically converted. In accordance with the change in output, toner image density adjustment and toner image positional deviation correction are performed. In such density adjustment and positional deviation correction, in order to increase the detection accuracy of the optical sensor itself, the optical path position accuracy, which is the support position accuracy and the relative position accuracy of the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor, is increased. It is important.
In particular, the optical sensor appropriately irradiates incident light on an object, for example, a toner image, from a light emitting element attached and supported on the sensor housing body, and receives light reflected and attached to the sensor housing body on the sensor housing body. Lead to the element. At this time, it is necessary to appropriately and stably hold the incident path, the reflection path, and the opposing angle between the virtual reference plane including both paths and the irradiation surface of the irradiation target.
そこで、光学センサの発光部として用いる発光素子等を回路基板に装着する支持構造が特許文献1、2、3に開示され、光を吸収したり乱反射させる物体、例えばトナーが照射対象物上に付着したときの付着量や付着位置の検出に利用する光学センサの一例が特許文献4〜8に提案されている。
ここで、特許文献1には、発光素子を回路基板に実装する場合の位置精度を向上し、耐振動性の向上を図る目的で、封止部材であるモールド部(レンズ)及びリード線を支持するLEDホルダーが開示される。LEDホルダーは、封止部材の支持だけではなく、リード線の折り曲げ部を本体にフラップで押し付けて固定するので、回路基板に実装する場合の位置精度の不安定さを解消し、振動耐性を強化する構成が開示されている。
特許文献2には、回路基板に板面を立てた状態で絶縁板を取り付け、その絶縁板に光素子の接続ピンを通して支持し、同ピンを回路基板側に半田付けしている。
特許文献3には、発光部と光検出部とを互いに対向するよう支持するエンコーダ本体が基板上に配備され、発光部と光検出部の各接続部を基板の穴を通して延出させている。
Accordingly,
Here,
In
In
一方、特許文献4には、カラートナーが付着される搬送ベルトの表面に発光ダイオードから紫外光を照射し、その正反射光を受光したフォトダイオードにより紫外光の量に応じたトナー濃度信号を光学センサが検出する。ここで紫外光はカラートナーにおける反射率が低く、カラートナーからの正反射が受光部に受光されてしまうことを抑制でき、搬送ベルトの表面比率に応じた正反射光を受光するようにでき、適正なトナー濃度信号を得るようにしている。
On the other hand, in
特許文献5の光学センサは、発光手段から照射された入射光が照射対象物により正反射した正反射光を第1の受光手段で受光し、入射光が照射対象物上に付着した物体により乱反射した乱反射光を第2の受光手段で受光する。ここでは入射光路の中心線と正反射光路の中心線とのなす角が25°以下とされる。これにより入射及び反射光の各光路長を比較的短くして受光量を増加させ、物体の付着量が多くなっても十分な感度域で検出でき、更に、付着量を感度良く検出できるようにしている。
更に、特許文献6の光学センサである反射型センサは、平面視で矩形の樹脂パッケージ内に発光素子と受光素子を所定間隔を隔てて内蔵し、発光素子と受光素子からそれぞれ延びてくる複数のリードを樹脂パッケージの側壁から突出している。しかも、各リードの端部を屈曲して平坦な基板上にそれぞれ重ねて保持し、各リードを基板に対してハンダリフロー方式を用いてクリームハンダ中のハンダ成分を溶融して相互に接合処理している。
The optical sensor of
Furthermore, the reflection type sensor which is an optical sensor of
更に、特許文献7の光学的検出装置が備える光素子実装構造では、光を発光および受光する光素子をコネクタを用いて基板の面の縁部近傍に取り付ける。ここでのコネクタはその差込穴が基板面に沿う方向に向けて配備され、その差込穴に光素子のリードを基板面に沿った方向から差込接続するので、光素子を含む基板の厚みを比較的低減し、薄型化している。
更に、特許文献8には光通信システムで用いる光半導体素子と光ファイバーとの結合構造を備える光コネクタが開示される。ここで矩形の立方体状の光半導体素子はステムにボンデイングされ、ステムがキャップに溶接され、その上で光軸を合わせるように光ファイバーを微調整してキャップに固定したという光コネクタの光軸調整構成が開示される。
Furthermore, in the optical element mounting structure provided in the optical detection device of
Further,
ところで、光学センサは、4色トナー(イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック)のトナー付着量検知、色合わせの位置ズレ量を検知するに当たり、検知性能をより高めることが望ましい。更に、このような光学センサは、受発光素子を有しており、受発光素子には個体差があり、この個体差によって検知性能が変化することが既に知られている。 By the way, it is desirable for the optical sensor to further improve the detection performance when detecting the toner adhesion amount of the four color toners (yellow, cyan, magenta, black) and the color misregistration amount. Further, such an optical sensor has a light emitting / receiving element, and there is an individual difference in the light receiving / emitting element, and it is already known that the detection performance changes due to the individual difference.
ここで、特許文献1〜5,7に示されるように発光素子が砲弾型LEDの場合、図11(a),(b)に示すような構成を採る。この発光素子100は、砲弾型の封止部材101と、その内部に封止された発光チップ102と、発光チップ102に接続された一対のリードフレーム103とを備える。これらは不図示のセンサハウジングを介して画像形成装置の本体側に支持される。発光チップ102は一方のリードフレーム103の先端膨出部に一体的に取り付けられ、照射光Lc1を照射軸に沿って検出位置の照射面に発している。照射光Lc1の光軸は封止部材101の中心軸Lbと一致するよう設定されている。
Here, when the light-emitting element is a bullet-type LED as shown in
ところで、砲弾型LED(発光素子)100を作る場合、リードフレーム103に発光チップ102をダイボンディングし、最後に樹脂封止するという工程で行われる。この際、リードフレーム103と発光チップ102の位置関係は、ダイボンディングの精度であり、±0.1mm程度と言われている。次にチップを乗せたリードフレーム103に樹脂封止を行うが、このときのリードフレーム103と樹脂の位置合わせ精度は±0.1mm程度と言われている。発光チップ102と樹脂の位置関係は公差が積み重なり±0.2mmと大きくなる。
このような製造上の理由により、例えば、図10に示すように、発光チップ102の位置(照射光Lc1の光軸位置)が封止部材101の中心線Lbからずれ幅d2(拡大表示した)だけずれて発光チップ102’が製造される場合があり、この場合の説明を追加する。
By the way, when a bullet-type LED (light-emitting element) 100 is manufactured, the light-emitting
For such manufacturing reasons, for example, as shown in FIG. 10, the position of the light emitting chip 102 (the optical axis position of the irradiation light Lc1) is shifted from the center line Lb of the sealing
ここで受発光素子の検知特性に影響する個体差のひとつとして、図10に示すように、発光チップ102の位置が、封止部材101の中心線Lbに対してずれd2を持っていると仮定する。すると、発光チップ102の光軸P0が封止部材101の半球状の頭部104の集光特性付与の影響を受け、例えば、光軸がP01と屈折してしまう。この状態では、光軸P01の照射光が設計通りの照射位置に対してずれ、そのずれた位置からの反射光がその反射光軸をずらせたまま受光され、受光素子が受光する受光量が減少し、光量や位置検出の精度が低下してしまう。
Here, as one of the individual differences that affect the detection characteristics of the light emitting / receiving elements, it is assumed that the position of the
このように、製造上の理由により、発光チップ102の位置(光軸P0位置)が封止部材101の中心線Lb上からずれている場合、光軸P01の向きが傾くことより、この砲弾型LED(発光素子)100の個体差がセンサの検知性能のばらつきとして反映されてしまう。そこで、このような問題を回避するために、従来は、受発光点の個体差の少ない素子を選別した上で使用しなければならないという問題があった。
なお、特許文献1には封止部材であるモールド部(レンズ)及びリード線を支持するLEDホルダが開示され、このLEDホルダにより受発光素子を回路基板に対して位置精度の不安定さを解消し、振動耐性を強化して実装している。しかし、受発光素子におけるチップの位置ズレを微調整して解消することはできない。
更に、特許文献6には受発光素子等を耐熱性樹脂内に保持しリードを平坦な基板に加熱炉を使用してハンダ溶着する構成が開示されるのみであり、特許文献8には固定された光半導体素子に対し光ファイバーの支持位置を微調整して光軸を合わせる結合構造が開示されるのみである。このように特許文献6,8の技術では受発光素子におけるチップの位置ズレに伴う光軸のずれを微調整して解消することはできない。
As described above, when the position of the light emitting chip 102 (the optical axis P0 position) is deviated from the center line Lb of the sealing
Furthermore,
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、受発光点の個体差の少ない素子の選別を不要にできる上に、受発光素子の個体差によるチップの位置ズレに伴う光軸のずれを微調整してその影響を抑え、光量や位置検出の精度を向上するようにした光学センサ及び同光学センサを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. In addition to eliminating the need for selecting elements with small individual differences in light receiving and emitting points, it is possible to eliminate chip misalignment due to individual differences in light receiving and emitting elements. It is an object of the present invention to provide an optical sensor and an image forming apparatus using the optical sensor that finely adjusts the accompanying optical axis shift to suppress the influence thereof and improve the accuracy of light quantity and position detection.
本発明は前記課題を達成するため以下の構成とした。
本発明は、トナーが付着される像担持体に向けて発光チップの光を照射する発光手段と、前記発光手段からの光を集光して前記担持体に照射させるレンズと、受光手段と、前記像担持体で正反射された光を前記受光手段に集光するレンズと、前記発光手段と前記受光手段と前記レンズが収容されるハウジングと、を備えたトナー付着量およびトナー付着位置を検知する光学センサにおいて、前記ハウジングと一体の位置決め突起を前記発光手段のリード根元部に当接した上で、発光手段をハウジングに固定することを特徴とする。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
The present invention comprises a light emitting means for irradiating light of a light emitting chip toward an image carrier to which toner is attached, a lens for condensing the light from the light emitting means and irradiating the carrier, and a light receiving means, A toner adhering amount and a toner adhering position including a lens for condensing the light regularly reflected by the image carrier onto the light receiving means, the light emitting means, the light receiving means, and a housing in which the lens is accommodated are detected. In this optical sensor, the light emitting means is fixed to the housing after a positioning protrusion integral with the housing is brought into contact with the lead base portion of the light emitting means.
本発明によれば、発光手段のリード根元部に位置決め突起を当接した上で、発光手段をハウジングに固定するので、発光手段の発光チップの位置を位置決めし、受発光素子の個体差によるチップの位置ズレの影響を抑えるような適正位置への微調整が容易となり、光量や位置検出の精度を向上できるようにした光学センサを提供できる。 According to the present invention, since the light emitting means is fixed to the housing after the positioning projection is brought into contact with the lead root portion of the light emitting means, the position of the light emitting chip of the light emitting means is determined, and the chip due to the individual difference of the light receiving and emitting elements. Therefore, it is possible to easily perform fine adjustment to an appropriate position that suppresses the influence of the positional deviation, and it is possible to provide an optical sensor that can improve the accuracy of light quantity and position detection.
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態及び変形例等に亘り、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態の光学センサを用いた画像形成装置を示している。
図1に示すように、画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色からなるカラー画像を、一枚の転写材としての記録紙7(図1に示す)に形成する。なお、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色に対応するユニットなどを、以下、符号の末尾に各々Y,M,C,Kを付けて示す。
画像形成装置1は、装置本体2と、複数の給紙ユニット3と、レジストローラ対10と、転写ユニット4と、定着ユニット5と、複数のレーザ書き込みユニット22Y,22M,22C,22K(以下、色を区別しないときは「レーザ書き込みユニット22」という。)と、複数のプロセスカートリッジ6Y,6M,6C,6K(以下、色を区別しないときは「プロセスカートリッジ6」という。)と、反射型フォトセンサ70と、を少なくとも備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiments and modifications, components such as members and components having the same function or shape are denoted by the same reference numerals as much as possible, and once described, the description thereof is omitted.
FIG. 1 shows an image forming apparatus using an optical sensor according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
The
給紙ユニット3は、装置本体2の下部に複数設けられている。給紙ユニット3は、前述した記録紙7を重ねて収容するとともに装置本体2に出し入れ自在な給紙カセット23と、給紙ローラ24とを備えている。給紙ローラ24は、給紙カセット23内の一番上の記録紙7に押し当てられている。給紙ローラ24は、前述した一番上の記録紙7を、転写ユニット4の後述する搬送ベルト29と、プロセスカートリッジ6の後述する感光体ドラム8との間に送り出す。
A plurality of
レジストローラ対10は、一対のローラ10a,10b間に記録紙7を挟み込み、該挟み込んだ記録紙7をトナー像に重ね合わせるタイミングで、転写ユニット4とプロセスカートリッジ6との間に送り出す。
The
転写ユニット4は、給紙ユニット3の上方に設けられ、駆動ローラ27と従動ローラ28と、搬送ベルト29と、転写ローラ30Y,30M,30C,30K(以下、色を区別しないときは「転写ローラ30」という。)とを備える。駆動ローラ27は、記録紙7の搬送方向の下流側に配置され、駆動源としてのモータなどによって回転駆動される。従動ローラ28は、装置本体2に回転自在に支持され、記録紙7の搬送方向の上流側に配置されている。搬送ベルト29は、その表面29aが光沢面で且つ無端環状に形成されており、駆動ローラ27と従動ローラ28との双方に掛け渡され、駆動ローラ27と従動ローラ28との回りを図中反時計回りに循環(無端走行)する。
The
図1において、転写ユニット4の転写ローラ30は、それぞれ、プロセスカートリッジ6の感光体ドラム8との間に搬送ベルト29と該搬送ベルト29上の記録紙7とを挟む。転写ユニット4は、転写ローラ30が、給紙ユニット3から送り出された記録紙7を各プロセスカートリッジ6の感光体ドラム8の外表面に押し付けて、感光体ドラム8上のトナー像を記録紙7に転写する。転写ユニット4は、トナー像を転写した記録紙7を定着ユニット5に向けて送り出す。
図1において、定着ユニット5は、転写ユニット4の搬送方向rの下流に設けられ、一対のローラ5a,5b間に転写ユニット4から送り出されてきた記録紙7を押圧加熱して、感光体ドラム8から記録紙7上に転写されたトナー像を記録紙7に定着させる。
In FIG. 1, the transfer roller 30 of the
In FIG. 1, the fixing
レーザ書き込みユニット22は、それぞれ、装置本体2に設けられ、一つのプロセスカートリッジ6に対応し、感光体ドラム8の外表面にレーザ光を照射して、静電潜像を形成する。
このプロセスカートリッジ6は、それぞれ、転写ユニット4とレーザ書き込みユニット22との間に設けられている。プロセスカートリッジ6は装置本体2に着脱自在であり、記録紙7の搬送方向に沿って、互いに並設されている。
Each laser writing unit 22 is provided in the apparatus
The
プロセスカートリッジ6は、図1、2に示すように、カートリッジハウジング11と、帯電装置としての帯電ローラ9と、像担持体(感光体ともいう)としての感光体ドラム8と、クリーニング装置としてのクリーニングブレード12と、現像装置13とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
帯電ローラ9は、感光体ドラム8の外表面を一様に帯電する。
感光体ドラム8は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成され、帯電ローラ9に印加された帯電バイアスによって、その外表面が一様に帯電(例えば、−500V〜−700V)される。更に、感光体ドラム8は、レーザ書き込みユニット22によってレーザ光が照射されて、その外表面上に静電潜像が形成され、静電潜像は現像装置13によりトナー36で現像される。得られたトナー像は搬送ベルト29との間に位置付けられた記録紙7に転写される。クリーニングブレード12は、記録紙7にトナー像を転写した後に、感光体ドラム8の外表面に残留したトナーを除去する。
なお、トナーは、乳化重合法又は懸濁重合法により製造された球状の微粒子である。このトナーは、種々の染料又は顔料を混入・分散した合成樹脂で構成される塊を粉砕して得られても良い。このトナーの平均粒径は、3μm以上でかつ7μm以下である。
The charging roller 9 uniformly charges the outer surface of the
The
The toner is spherical fine particles produced by an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method. This toner may be obtained by pulverizing a lump composed of a synthetic resin mixed and dispersed with various dyes or pigments. The average particle diameter of the toner is 3 μm or more and 7 μm or less.
磁性キャリアは、その平均粒径が20μm以上でかつ35μm以下である。磁性キャリアは、磁性材料としてのフェライトで構成された球状の芯材と、アクリルなどの熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分と帯電調整剤とを含有する。しかも前記芯材の外表面を被覆した樹脂コート膜と、樹脂コート膜に分散された球状のアルミナ粒子と、を備えている。
現像装置13は、図2に示すように、現像剤供給部14と、ケース25と、規制部材としての規制ブレード16と、現像剤担持体としての現像ローラ15と、を少なくとも備えている。
The magnetic carrier has an average particle size of 20 μm or more and 35 μm or less. The magnetic carrier contains a spherical core material made of ferrite as a magnetic material, a resin component obtained by crosslinking a thermoplastic resin such as acrylic and a melamine resin, and a charge control agent. In addition, a resin coat film covering the outer surface of the core material and spherical alumina particles dispersed in the resin coat film are provided.
As shown in FIG. 2, the developing
現像剤供給部14は、収容槽17と、攪拌部材としての一対の攪拌スクリュー18と、を備えている。収容槽17は、感光体ドラム8と長さが略等しい箱状に形成されている。また、収容槽17内には、該収容槽17の長手方向に沿って延びた仕切壁19が設けられている。仕切壁19は、収容槽17内を第1空間20と、第2空間21とに区画している。また、第1空間20と第2空間21とは、両端部が互いに連通している。
収容槽17は、第1空間20と第2空間21との双方に現像剤26を収容する。現像剤は、粉体としてのトナーと、磁性キャリアとを含んでいる。第1空間20と、第2空間21とのうち現像ローラ15から離れた側の第1空間20の一端部には、供給孔37が開口している。トナー36は、供給孔37を通して、後述する現像剤供給装置35により適宜供給される。
The
The
現像装置13は、円柱状の芯金34と、円筒状のマグネットローラ(磁石体ともいう)33と、非磁性円筒体としての現像スリーブ32とを備えている。現像装置13は、
一対の攪拌スクリュー18により攪拌した現像剤26を現像スリーブ32の外表面にマグネットローラ33の磁力で吸着し、この現像スリーブ32が回転して、現像剤を感光体ドラム8に吸着させる。現像スリーブ32の外表面上に穂立ちする現像剤はドクターブレード16で適正値の穂立ち量に規制された上で現像ローラ15に担持され、現像領域に搬送して、感光体ドラム8上の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。
図2に示すように、現像装置13には現像剤供給装置35が併設される。現像剤供給装置35は、互いに連結されたトナー容器40と搬送槽41とを備えている。現像剤供給装置35は、現像装置13内のトナーの量(濃度)に応じて、トナー容器40内に格納されたトナーを搬送槽41内でほぐしたのち、該トナーを現像装置13に供給する。
The developing
The
As shown in FIG. 2, the developing
図1の画像形成装置1は、以下に示すように、記録紙7に画像を形成する。
まず、画像形成装置1は、感光体ドラム8を回転して、感光体ドラム8の外表面を、帯電バイアスが印加された帯電ローラ9により一様に帯電(−500V〜−700V)する。そして、感光体ドラム8の外表面に形成する画像に応じたレーザ光を照射すると、このレーザ光が照射された部分の電位が約−50Vとなって、トナーで現像される静電潜像が形成される。そして、静電潜像が現像領域31に位置付けられるとする。すると、現像装置13の現像スリーブ32の外表面に吸着した現像剤26のトナー36が、帯電ローラ9に印加された現像バイアス(−300V〜−500V)によって感光体ドラム8の低電位箇所である静電潜像に吸着して静電潜像を現像する。トナー像は感光体ドラム8の外表面に形成される。
The
First, the
そして、画像形成装置1は、給紙ユニット3の給紙ローラ24などにより記録紙7が搬送されるのを待つ。記録紙7がプロセスカートリッジ6の各感光体ドラム8と転写ユニット4の搬送ベルト29との間に位置すると、各感光体ドラム8の外表面上に形成されたトナー像を記録紙7に転写する。画像形成装置1は、定着ユニット5で、記録紙7にトナー像を定着する。こうして、画像形成装置1は、記録紙7にカラー画像を形成する。
Then, the
また、上述した画像形成装置1では、上記のような画像形成動作とは別に、電源投入時、または所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためのプロセスコントロール動作(以下、プロコン動作という)が実行される。
このプロコン動作では、濃度検知用トナーパッチ91が、色(Y、M、C、K)ごとに互いに重ならないように搬送ベルト29の表面29aに形成される。つまり、搬送ベルト29は像担持体に相当する。これら搬送ベルト29の表面29aに形成される濃度検知用トナーパッチ91は、帯電バイアス及び現像バイアスを順次切り替えることにより、連続階調となるパターンとする。本実施形態では、図8に示すように、各トナーにおいて、トナー付着量が階調的に変化する矩形状の濃度検知用トナーパッチ91を、搬送ベルト29の幅方向中央部に表面移動方向に沿って一列に作成する。
In the
In this process control operation, the density
そして、画像形成装置1では、トナー濃度が階調的に変化する濃度検知用トナーパッチ91のトナー付着量を、フォトセンサ70で検知する。フォトセンサ70のフォトダイオード72は、トナー付着量(即ち、トナー濃度)に応じた電圧を出力し、この出力電圧が画像形成装置1の図示しない制御部に送られる。制御部は画像濃度制御手段として機能して、フォトダイオード72の出力電圧から得られる反射光量に基づいて、濃度検知用トナーパッチ91のトナー付着量を連続的に把握し、この把握したトナー付着量と予め決められた目標付着量とを比較する。このあと、この比較結果に基づいて、レーザ書き込みユニット22のレーザ光の強度、帯電ローラ9の帯電バイアス、現像ローラ15に印加する現像バイアス、現像剤供給装置35からの現像剤供給量などを適宜変更し、画像濃度が所望の濃度になるように調節する。
In the
また、このプロコン動作においては、トナー像の位置ずれ補正も行われる。この位置ずれ補正のプロコン動作では、位置検知用トナーパッチ92が、搬送ベルト29の表面29aに形成される。この位置検知用トナーパッチ92は、各色トナーで高濃度(いわゆるベタ)に形成された複数の矩形状トナー像であって、搬送ベルト29の表面移動方向に沿って等間隔に配列されている。本実施形態では、図8に示すように、各トナーで形成される同一濃度の矩形状のトナー像を、搬送ベルト29の幅方向中央部及び両端部の3箇所に表面移動方向に沿って一列に並ぶように順次作成する。
In this process control operation, toner image positional deviation correction is also performed. In this positional deviation correction process control operation, a position
画像形成装置1では、位置検知用トナーパッチ92が備える複数の矩形状のトナー像の位置を、フォトセンサ70で検知する。フォトセンサ70のフォトダイオード72は、複数のトナー像の位置に応じた電圧を出力し、この出力電圧が画像形成装置1の図示しない制御部に送られる。この制御部は、位置ずれ量制御手段として機能する。ここで、フォトダイオード72の出力電圧から得られる反射光量に基づいて、複数のトナー像のそれぞれの位置を把握し、この把握したトナー像の位置から各トナー像の間隔を求める。この間隔と予め決められた基準値とを比較したのち、この比較結果に基づいて、潜像形成用のレーザ光照射タイミングや、像担持体の回転速度などを適宜調整し、各トナー像の間隔が基準値と一致するように調整する。
In the
次に、本発明に係る光学センサの一実施形態である反射型フォトセンサについて、図3〜図7を参照して説明する。
搬送ベルト29の駆動ローラ27の近傍に光学センサである反射型フォトセンサ70(以後単にフォトセンサと記す)が配設されている。これにより、搬送ベルト29の表面に形成された濃度検知用トナーパッチのトナー付着量及びトナー付着位置を検出し、即ち、検知用トナーパッチの位置を検知している。
Next, a reflective photosensor that is an embodiment of the optical sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS.
A reflective photosensor 70 (hereinafter simply referred to as a photosensor), which is an optical sensor, is disposed in the vicinity of the driving
フォトセンサ70は、図3に示すように、支持部材95などに取り付けられて、像担持体としての搬送ベルト29と間隔をあけて相対して配置される。これにより、搬送ベルト29の光沢のある表面29aに形成された濃度検知用トナーパッチ91(図8参照)の濃度(トナーの付着量)、及び、位置検知用トナーパッチ92の位置(トナーの付着位置)を検知するために用いられる。
As shown in FIG. 3, the
濃度検知用トナーパッチ91は、各トナー(イエローY、マゼンタM、シアンC、黒K)を用いて搬送ベルト29の表面移動方向r(図8参照)の上流から下流に向かい徐々に濃度が薄くなる階調パターンに形成された、複数の矩形状トナー像である。各パターン部は搬送ベルト29の表面移動方向に沿って等間隔に配列されている。また、位置検知用トナーパッチ92は、各トナーを用いて高濃度(いわゆるベタ)に形成された複数の矩形状トナー像であって、搬送ベルト29の表面移動方向に沿って等間隔に配列されている。
The density
図8において、符号Y、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーで形成されたトナー像を示し、これら符号に付加されたカッコ内の数値は、トナー濃度を示している。更に、濃度検知用トナーパッチ91の濃度の検知に用いられるフォトセンサ70を符号70Aで示し、位置検知用トナーパッチ92の位置の検知に用いられるフォトセンサ70を符号70Bで示している。
In FIG. 8, symbols Y, M, C, and K indicate toner images formed with yellow, magenta, cyan, and black toners, respectively, and numerical values in parentheses added to these symbols indicate toner density. Yes. Further, a photosensor 70 used for detecting the density of the density
図4においてフォトセンサ(光学センサ)70は、像担持体からの正反射光を受光する受光素子(受光手段)72と像担持体からの拡散反射光を受光する受光素子(受光手段)73を併設したタイプである。このフォトセンサ(光学センサ)70は、紫外光発光手段としての発光ダイオード71と、紫外光受光手段としてのフォトダイオード72,73と、素子ホルダ(以下ハウジングと記す)74と、基板95と、を備える。
In FIG. 4, a photosensor (optical sensor) 70 includes a light receiving element (light receiving means) 72 that receives specularly reflected light from the image carrier and a light receiving element (light receiving means) 73 that receives diffusely reflected light from the image carrier. It is a type that has been added. The photosensor (optical sensor) 70 includes a
発光ダイオード71(以下、LED71という)は、電流を流すことにより紫外光を発光する周知の光半導体部品である。LED71は、図3、図6に示すように、透明又は半透明の合成樹脂からなる封止部材83と、該封止部材83に封止された発光チップ81Lと、該発光チップ81Lに接続された一対のリード線82と、からなる樹脂モールド型のものである。LED71の封止部材83は、矩形立方体形状の胴部85と、胴部85の先端の頭部が略平面に形成され、鏡面状の端部壁面84と、胴部85の他端に一体形成されたフランジ部86と、を備えており、矩形立方体形状に形成されている。
The light emitting diode 71 (hereinafter referred to as LED 71) is a well-known optical semiconductor component that emits ultraviolet light when an electric current is passed. As shown in FIGS. 3 and 6, the
LED71の発光チップ81Lには、例えば、ピーク発光波長が365nmの紫外光を発光する窒化ガリウム(GaN)化合物からなる素子が用いられている。本発明において、紫外光とは、300nm以上且つ400nm未満の波長の光のことをいう。LED71の一対のリード線82は、それぞれの一端が発光チップ81Lに接続されており、リード線82はそれぞれの他端がフランジ部86の他端から突出されている。即ち、発光チップ81Lから延びるリード線82(リード)はリード根元部mより延出する。なお、本実施形態では、小型化やコスト低減の面で矩形立方体形状のLED71を用いているが、これに限らず、紫外光を照射するものであれば砲弾形状のLEDでも良い。
For example, an element made of a gallium nitride (GaN) compound that emits ultraviolet light having a peak emission wavelength of 365 nm is used for the
正反射光を受光する受光素子72と拡散反射光を受光する受光素子73であるフォトダイオード72,73(以後、代表記載の場合は72のみ記載する)は、受光した光量に応じて電圧(即ち、信号)を生じる周知の光半導体部品である。フォトダイオード72は、上述した発光ダイオード71と同様の構成であって、図3、図6に示すように、透明の合成樹脂からなる封止部材83と、該封止部材83に封止された受光チップ81Rと、該受光チップ81Rに接続された一対のリード線82と、からなる樹脂モールド型のものである。フォトダイオード72の封止部材83は、上述したLED71と同一の矩形立方体形状に形成されている。
The
フォトダイオード72の受光チップ81Rには、例えば、感度波長範囲が320nm〜1000nmのシリコン(Si)素子が用いられている。受光チップ81Rは、その感度波長範囲に、LED71の発光チップ81Lが発光する紫外光の波長を含むものであればよい。フォトダイオード72の一対のリード線82は、それぞれの一端が受光チップ81Rに接続されており、それぞれの他端がフランジ部86の他端から突出されている。
For the
また、本実施形態においては、紫外光受光手段としてフォトダイオードを用いているが、これに限らず、フォトトランジスタや、フォトダーリントンなどの、受光した紫外光の光量に応じた電圧又は電流を生じるものであれば、紫外光受光手段の形状及び構成は任意である。 In this embodiment, a photodiode is used as the ultraviolet light receiving means. However, the present invention is not limited to this, and a device that generates a voltage or current according to the amount of received ultraviolet light, such as a phototransistor or photodarlington. If so, the shape and configuration of the ultraviolet light receiving means are arbitrary.
ハウジング74は、非透光性の合成樹脂からなり、図2に示すように長方体状に形成されており、ハウジング74の図中下方に位置する面(以下、下面741という)が、搬送ベルト29の表面29aと間隔をあけて平行に相対するように配置される。図4に示すように、ハウジング74は中間転写ベルトの表面移動方向rと直交する方向視(図5(a)参照:図4のA−A線断面視にあたる)において、1対の第1、第2ハウジング半部742,743がハウジング74の厚さ方向Yに互いに重合されて、一体接合されている。この一体化された第1、第2ハウジング半部742,743により、それぞれ断面円形の第1収容孔75、第2収容孔76及び第3収容孔77が設けられている。
The
ここで、図3に示すように、ハウジング74はその下面741に、第1収容孔75、第2収容孔76及び第3収容孔77の各光路穴n2が開口しており、各光路穴n2の開口部分にそれぞれレンズ90,91,92が配備される。これにより、第1収容孔75のレンズ90がLED71の光路R0の光束を絞り集光作用する。更に、第2収容孔76のレンズ91がフォトダイオード72に向かう照射点Qからの正反射光を受光チップ81Rの受光位置p1に収束させ、第3収容孔77のレンズ92がフォトダイオード73に向かう照射点Qからの拡散反射光を受光チップ82Rの受光位置p2に収束させる作用をする。このようなレンズ90,91,92により、両センサの入力光量を増やし、センサ出力比(S/N)の低下を抑制している。
Here, as shown in FIG. 3, the optical path hole n2 of the
図3、4に示すように、第1収容孔75は、LED71の胴部85及びフランジ部86の外径より大きく形成されると共に微小変位可能に嵌合する穴部n1と,その先端の光路穴n2と,穴部n1の中央に突き出たハウジングと一体の位置決め突起n3とを形成される。
図5(a),(b)に示すように、位置決め突起n3は第1、第2ハウジング半部741,742よりそれぞれ穴部n1の中央に突き出し、互いの先端が突き当たることで一対のリード線82の間に侵入でき、しかも、LED71のフランジ部86の背面f1にも当接可能に形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
As shown in FIGS. 5A and 5B, the positioning projection n3 protrudes from the first and
ここで位置決め突起n3は第1収容孔75のLED71のフランジ部86の背面f1と一対のリード線82の3点位置に当接した状態で、第1、第2ハウジング半部741,742より挟持される。このため、第1ハウジング半部741に嵌着されたLED71はそのリード根元部mが3点支持された状態にある。その状態で受光チップ81Rからの照射光の光路R1の微調整を行った後、他方の第2ハウジング半部742を重ねて両ハウジング半部741,742を一体的に接合したとする。この場合、ずれ修正後のLED71はリード根元部mが3点支持された状態にあるため、更なるずれを容易に防止でき、位置精度が向上する。なお、場合により、第1、第2ハウジング半部741,742を一体的に接合した後から第1収容孔75の穴部n1の後方に外部に開放する作業穴(不図示)を設けておきLED71のずれを微調整することが出来る。その場合も、ずれ修正後のLED71の更なるずれを容易に防止できる。
Here, the positioning projection n3 is clamped by the first and
更に、位置固定部の両ハウジング半部741,742や位置決め突起n3が両方、あるいは少なくとも一方が耐熱性の樹脂で成形される。このように構成することで、リード線82を回路基板にはんだ付ハウジングる際に、熱がリードを伝って両ハウジング半部741,742や位置決め突起n3に伝わることによる不具合を防止する。即ち、これらが融解して素子位置が固定できなくなる(ずれる)ことや、位置ずれすることを防ぐ、という効果が得られる。
Further, both the
ハウジング74の第2収容孔76及び第3収容孔77は、第1収容孔75と基本的に同様の構成を取り、第2収容孔76に正反射光用のフォトダイオード72が、第3収容孔77に拡散反射光用のフォトダイオード73が収容される。この場合も同様に、第2収容孔76の穴部n1にはハウジングと一体の位置決め突起n3が形成され、フォトダイオード72のフランジ部86の背面と一対のリード線82の間に侵入する。この場合もフォトダイオード72のリード根元部mが3点支持された状態にあるため、フォトダイオード72の位置決めを的確に安定して行える。同様に、第3収容孔77の穴部n1にはハウジングと一体の位置決め突起n3が形成され、フォトダイオード73のフランジ部86の背面と一対のリード線82の間に侵入する。この場合もフォトダイオード73のリード根元部mが3点支持された状態にあるため、フォトダイオード73の位置決めを的確に安定して行える。
The
このようにして形成された第1収容孔75のLED71の照射光の光路R0は設計位置の光路を通過して、搬送ベルト29の表面29a上の目標とする照射点Qに適正入射角で入射する。更に、第2収容孔76のフォトダイオード72には、照射点Qからの正反射光が設計位置の光路R1を通過して、フォトダイオード72の受光チップ81Rの受光位置p1に入射して、この正反射光の光量に応じた電圧を画像形成装置1の図示しない制御部に送る。
更に、第3収容孔73のフォトダイオード73には、照射点Qからの拡散反射光が設計位置の光路R2を通過して、フォトダイオード73の受光チップ82Rの受光位置p1に入射して、拡散反射光Rの光量に応じた電圧を画像形成装置1の図示しない制御部に送る。
The optical path R0 of the irradiation light of the
Further, the diffuse reflected light from the irradiation point Q passes through the optical path R2 at the designed position and enters the light receiving position p1 of the light receiving chip 82R of the
このように、搬送ベルト29の表面29aの照射点Qに適正入射角で入射するLED71の照射光は適正光量を確保できる。フォトダイオード72の受光チップ81Rの受光位置p1に設計位置の光路R1を通過してくる正反射光は適正光量を確保できる。同じくフォトダイオード73の受光チップ81Rの受光位置p2に設計位置の光路R2を通過してくる拡散反射光は適正光量を確保できる。
このように、本発明の光学センサでは、発光手段のリード根元部mに位置決め突起n3を当接し,3点支持の状態を保持でき、その状態で発光手段をハウジングに固定する。これにより、受発光素子の個体差によるチップ81L,81Rの位置ズレの影響を抑えるような適正位置への微調整が容易となる。しかも、受発光手段のチップ81L,81Rの位置を的確に位置決めし、その後の位置ズレを容易に防止できるので、光量検出や位置検出の精度を向上できる。
In this way, the irradiation light of the
As described above, in the optical sensor of the present invention, the positioning projection n3 can be brought into contact with the lead root portion m of the light emitting means to maintain the three-point support state, and the light emitting means is fixed to the housing in this state. Thereby, fine adjustment to an appropriate position that suppresses the influence of the positional deviation of the
上述の第1実施形態において、第1収容孔75のLED71はリード根元部mが3点位置に当接した状態で、第1、第2ハウジング半部741,742より挟持され、安定して支持されている。
In the first embodiment described above, the
このようなLED71は、図7に示すように、その封止部材83が矩形立方体形状の胴部85と、胴部85の先端の先端面84と、胴部85の他端のフランジ部86とを備え、内部の中央に発光チップ81Lを支持する。この発光チップ81Lの照射光は胴部85の中央の発光点Pcより先端面84を通過して、設計上の光路を通り、搬送ベルト29の表面29a上の目標とする照射点Qに入射する。
このように、発光チップ81Lの照射光L1は発光点Pcより先端面84を垂直に通過する。このため、発光チップ81Lの照射光の発光点Pcが製造上の誤差d1を持つとする。このような破線で光路を示す発光チップ81L’の場合、照射光L1’は発光点Pcより先端面84を垂直に通過し、発光チップ81Lの照射光L1と平行に進む。即ち、発光チップ81L’の照射光L1’は発光チップ81Lの照射光L1と比較して、照射点Qにおいても製造上の誤差d1のみずれることとなる。
As shown in FIG. 7, the
Thus, the irradiation light L1 of the
そこで、予め、製造上の誤差d1を考慮して、第1収容孔75にLED71’を装着した際に、LED71’の発光チップ81L’の位置が発光チップ81Lの照射光の発光点Pcに重なるようなずれ修正を行うこととする。この際、発光チップ81L’(発光手段)のリード根元部m(図5(b)参照)に位置決め突起n3を当接し,3点支持の状態を保持し、その状態で発光手段をハウジングの第1収容孔75に固定する。これにより、第1収容孔75にLED71’の照射光の光路は適正な発光チップ81Lの照射光L1の光路と重なり、目標とする照射点Qに入射でき、その後の正反射光や拡散反射光の光量低下を防止でき、その後の光量検出や位置検出の精度を向上できる。
Therefore, in consideration of manufacturing error d1 in advance, when the
このように、発光チップ81Lの先端面84を平坦面としたことで、発光手段の光軸が封止部材により向きが変わることがないので、光学センサの光軸調整が容易である。即ち、この後の発光チップ81L’(発光手段)の3点支持の状態を保持したずれ調整が容易であり、しかも、より有効に働き、正反射光や拡散反射光の光量低下を防止でき、その後の光量検出や位置検出の精度をより向上できる。
Thus, since the
次に、矩形立方体形状のLED71に代えて、比較例として、例えば、図10に示すような砲弾型の封止部材101を備え、その内部に発光チップ102を封止した発光素子100(LED)を採用したとする。
この砲弾型LED100の場合、図10に示すように、封止部材101内の発光チップ102の位置が、適正位置にあると、砲弾型LED100の中心位置と発光チップ102の中心位置が一致しており、発光チップ102の照射光Lc1が適正に照射される。しかし、発光チップが図10の発光チップ102’のように、封止部材の中心線Lbに対してずれd2を持っているとする。
Next, instead of the rectangular cube-shaped
In the case of this bullet-
この場合、発光チップ102’の照射光Lc1が封止部材101の半球状の頭部104のレンズ特性の影響を受け、例えば、光軸Lc1がP01と屈折してしまう。この屈折光軸Lc1は、設計通りの照射点Qに対してずれた位置に入射してしまい、そのずれた位置からの反射光が更にずれた状態で受光されてしまう。このような場合、受光素子が受光する光量が減少し、光量検出や位置検出の精度が低下してしまう。このように、比較例としての発光素子100(LED)を採用した場合、本願発明の効果を有効に得ることはできない。
なお、比較例としての砲弾型LED100の場合において、予め、製造上の誤差d2を考慮して、例えば収容孔75(図4参照)に砲弾型LED100を装着したとする。この場合、砲弾型LED100の発光チップ102’の位置が正規の発光点Pcに重なるようにずれ修正を行って装着したとする。この場合、発光チップ81La(発光手段)のリード根元部m(例えば図5(b)参照)に位置決め突起n3を当接し,3点支持の状態を保持し、その状態で砲弾型LED100をハウジングの第1収容孔75に固定するとする。
In this case, the irradiation light Lc1 of the
In the case of a bullet-
しかし、比較例としての砲弾型LED100の照射光Lc1は半球状の頭部104により屈折される状態のままであり、やはり、目標とする照射点Qよりずれてしまう。このように、たとえ発光チップ102’のずれ調整をして、使用したとしても光軸がP01と屈折する状態は解消されない。このため、受光素子が受光する光量が減少し、光量検出や位置検出の精度が低下してしまう。
なお、砲弾型LED100の発光チップ102’の封止部材の中心線に対するずれが微量の場合、照射光Lc1は半球状の頭部104の中心近くを通過する。このため、照射光Lc1の屈折が微量となる。このような場合において、精度があまり問題とならないような場合には、発光チップ102’のリード根元部mの3点支持を確保した上で、微量の屈折状態を打ち消すように位置調整を行えば、砲弾型LED100の使用が可能となる。
However, the irradiation light Lc1 of the bullet-
When the deviation of the bullet-shaped
上述のところにおいて、トナー付着量検知、トナー位置ずれ量検知で誤検知を発生させないためには、センサ特性としては、被検知面(中間転写ベルト)の角度αの変動に強いセンサが望ましい。
即ち、図3に示すように、搬送ベルト29の表面29a上の目標とする照射点Qに入射する発光チップ81Lの光軸L0は表面29aに直交するが、実際は被検知面角度αが変動している。
そこで、角度変動に強いセンサの特性を図9に示すように横軸に被検知面角度α、縦軸にセンサ出力をとることで検討した。
As described above, in order not to cause erroneous detection in toner adhesion amount detection and toner position deviation amount detection, a sensor that is resistant to fluctuations in the angle α of the detected surface (intermediate transfer belt) is desirable.
That is, as shown in FIG. 3, the optical axis L0 of the
Therefore, the characteristics of the sensor that is resistant to angular fluctuations were examined by taking the detected surface angle α on the horizontal axis and the sensor output on the vertical axis, as shown in FIG.
ここで、搬送ベルト29の表面29aの角度変動αに強いセンサは、αが変化しても出力変化の少ないセンサとなる。即ち、グラフ中のLEDチップ位置がLEDの中央に位置するものが中央位置よりずれたセンサより出力変化が少ないことが明らかである。
これより、LEDのチップ位置によって、センサ特性が変化しており、LEDのチップ位置を正確に決めることがセンサ特性に重要であることが明らかである。即ち、本発明のように受発光素子をそのリード根元部mが3点支持された状態に保持することで、受発光素子の更なるずれを容易に防止でき、LEDチップ位置の位置精度を向上することは有効である。
更に、上述のフォトセンサ70を備えているので、搬送ベルト29の表面29aに付着されたカラートナーの付着量が多いとする。このようなとき、即ち、カラートナーの濃度が高いときでも、フォトダイオード72によって、カラートナーの濃度に応じて変化する正反射光(即ち、表面29aによる正反射光)の光量を正しく検知でき、カラートナーの濃度を検知することができる。
Here, a sensor that is resistant to the angle fluctuation α of the
From this, it is clear that the sensor characteristics vary depending on the LED chip position, and it is important for the sensor characteristics to accurately determine the LED chip position. That is, by holding the light emitting / receiving element in a state where the lead root m is supported at three points as in the present invention, further deviation of the light receiving / emitting element can be easily prevented, and the positional accuracy of the LED chip position is improved. It is effective to do.
Furthermore, since the above-described
上述の実施形態では、フォトセンサ70が、搬送ベルト29の表面29aに相対して配置されていた。このようなフォトセンサ70の配置に代えて、例えば、図2に2点差線で示すように、フォトセンサ70aは、各色のプロセスカートリッジ6内の感光体ドラム8と相対して配置された第2の実施形態を構成してもよい。この場合、フォトセンサ70aは、感光体ドラム8の表面移動方向に沿って形成された濃度検知用トナーパッチのトナー付着量及び位置検知用トナーパッチの位置を検知する。また、中間転写体としての中間転写ベルトを備えた画像形成装置の場合には、不図示のフォトセンサを中間転写ベルトに相対して配置し、中間転写ベルトの表面に形成された濃度検知用トナーパッチのトナー付着量及び位置検知用トナーパッチの位置を検知しても良い。
In the above-described embodiment, the
更に、上述の光学センサは受光素子として、正反射光と拡散反射光の2つの受光素子を備えたタイプのものを説明したが、いずれか一方の受光素子のみを備える光学センサにも本発明を同様に適用でき、同様の作用効果を得ることが出来る。
更に、フォトセンサを備えた画像形成装置としてカラー画像形成装置について説明したが、モノクロ画像形成装置に対して本発明を適用することも可能である。また、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。
Furthermore, although the above-mentioned optical sensor has been described as a type having two light receiving elements of regular reflection light and diffuse reflection light as the light receiving element, the present invention is also applied to an optical sensor having only one of the light receiving elements. It can be applied in the same manner, and the same effect can be obtained.
Furthermore, although a color image forming apparatus has been described as an image forming apparatus provided with a photosensor, the present invention can also be applied to a monochrome image forming apparatus. The present invention can also be applied to image forming apparatuses such as copying machines and facsimile machines.
70,70a フォトセンサ(光学センサ)
71 LED
72,73 フォトダイオード(受光素子)
74 ハウジング(素子ホルダ)
81L 発光チップ
82 リード線
83 封止部材
84 端部壁面
85 胴部
86 フランジ部
90,91,92 レンズ
95 基板
m リード根元部
n3 位置決め突起
70, 70a Photosensor (optical sensor)
71 LED
72, 73 Photodiode (light receiving element)
74 Housing (element holder)
81L
Claims (8)
前記発光手段と前記受光手段と前記レンズが収容されるハウジングと、を備えたトナー付着量およびトナー付着位置を検知する光学センサにおいて、
前記ハウジングと一体の位置決め突起を前記発光手段のリード根元部に当接した上で、発光手段をハウジングに固定することを特徴とする光学センサ。 Light emitting means for irradiating light from a light emitting chip toward an image carrier to which toner is attached, a lens for condensing light from the light emitting means and irradiating the carrier, a light receiving means, and the image carrier A lens for condensing the light regularly reflected by the light receiving means;
In an optical sensor for detecting a toner adhesion amount and a toner adhesion position, comprising: the light emitting means; the light receiving means; and a housing in which the lens is accommodated.
An optical sensor characterized in that a positioning protrusion integral with the housing is brought into contact with a lead base portion of the light emitting means, and the light emitting means is fixed to the housing.
前記リード根元部と前記リードとに前記位置決め突起を当接することで、前記発光手段を前記ハウジングに位置決めすることを特徴とする請求項1に記載の光学センサ。 The light emitting means irradiates light of a light emitting chip sealed by the sealing member toward the image carrier, and a lead extending from the light emitting chip extends from the lead root portion.
The optical sensor according to claim 1, wherein the light emitting unit is positioned on the housing by abutting the positioning protrusion on the lead base portion and the lead.
前記発光手段と前記受光手段と前記レンズが収容されるハウジングと、を備えたトナー付着量およびトナー付着位置を検知する光学センサにおいて、
前記ハウジングと一体の位置決め突起を前記受光手段のリード根元部に当接した上で、受光手段をハウジングに固定することを特徴とする光学センサ。 Light emitting means for irradiating light toward the image carrier to which toner is attached, a lens for condensing the light from the light emitting means to irradiate the carrier, a light receiving means, and regular reflection by the image carrier A lens that collects the collected light on the light receiving means;
In an optical sensor for detecting a toner adhesion amount and a toner adhesion position, comprising: the light emitting means; the light receiving means; and a housing in which the lens is accommodated.
An optical sensor characterized in that a positioning protrusion integral with the housing is brought into contact with a lead root portion of the light receiving means, and the light receiving means is fixed to the housing.
前記封止部材の前記リード根元部と前記リードとに前記位置決め突起を当接することで前記受光手段をハウジングに位置決めすることを特徴とする請求項3に記載の光学センサ。 The light receiving means irradiates light of the light emitting chip sealed by the sealing member toward the image carrier, and extends a lead extending from the light emitting chip from the sealing member,
The optical sensor according to claim 3, wherein the light receiving means is positioned in the housing by contacting the positioning protrusions with the lead base portion of the sealing member and the lead.
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