JP2018137340A - Toner adhesion amount sensor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー付着量センサおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a toner adhesion amount sensor and a manufacturing method thereof.
トナー付着量の測定原理は、トナーが付着した測定対象物にLEDからの照射光を照射し、照射光に対する測定対象物からの反射光を偏光フィルタでP波成分とS波成分に分解して、2つのフォトダイオードでP波成分、S波成分を受光する。フォトダイオードは、受光量に応じた出力信号を出力し、これらの出力信号に基づいてトナー付着量を測定する(例えば、特許文献1参照)。 The measurement principle of the toner adhesion amount is that the measurement object to which the toner is adhered is irradiated with the irradiation light from the LED, and the reflected light from the measurement object with respect to the irradiation light is decomposed into a P wave component and an S wave component by a polarizing filter. Two photodiodes receive the P wave component and the S wave component. The photodiode outputs an output signal corresponding to the amount of received light, and measures the toner adhesion amount based on these output signals (see, for example, Patent Document 1).
上記測定原理に基づいてトナー付着量を測定するためのセンサとしては、LEDと2つのフォトダイオードとを1つの基板上に実装した反射型のトナー付着量センサがある。このトナー付着量センサは、複写機やプリンターで使用され、常にトナーの粉や紙粉等にさらされた状態になる。複写機やプリンターによっては、専用のカバーによりトナー付着量センサをトナーの粉や紙粉等から保護しているが、完全には防ぎきれず、トナー付着量センサにトナーの粉や紙粉等の汚れが付着することがある。 As a sensor for measuring the toner adhesion amount based on the measurement principle, there is a reflective toner adhesion amount sensor in which an LED and two photodiodes are mounted on one substrate. This toner adhesion amount sensor is used in a copying machine or a printer, and is always exposed to toner powder or paper powder. Some copiers and printers protect the toner adhesion sensor from toner powder, paper dust, etc. with a special cover, but this cannot be completely prevented. Dirt may adhere.
トナー付着量センサのレンズに汚れが付着すると、その汚れによって照射光の一部がレンズ面で反射する内面反射が大幅に増加してしまう。そして、大幅に増加した内面反射光がフォトダイオードに入射すると、フォトダイオードの出力信号は当該内面反射光の影響を受けて大きく変動する。その結果、測定対象物のトナー付着量を正確に測定することができなくなるという問題が発生する。 When dirt adheres to the lens of the toner adhesion amount sensor, the internal reflection in which a part of the irradiation light is reflected by the lens surface is greatly increased due to the dirt. When the greatly increased internal reflection light is incident on the photodiode, the output signal of the photodiode greatly varies under the influence of the internal reflection light. As a result, there arises a problem that the toner adhesion amount of the measurement object cannot be measured accurately.
上記の問題を解消するためには、LEDと2つのフォトダイオードとの間に遮光壁を設けることが有効である。図9に、LED3と2つのフォトダイオード4、5との間に遮光壁6wを設けたトナー付着量センサ1Cを示す。
In order to solve the above problem, it is effective to provide a light shielding wall between the LED and the two photodiodes. FIG. 9 shows a toner
トナー付着量センサ1Cは、基板2と、基板2の上面に設けられたLED3およびフォトダイオード4、5と、樹脂で形成されたレンズ部材7と、遮光壁6wを有するホルダ6と、を備える。レンズ部材7は、金型を用いた樹脂射出成形においてゲート位置(ゲート部28)から樹脂を金型内部に注入することによって形成される。
The toner
遮光壁6wは、レンズ部材7の上面まで延びており、レンズ部材7を伝搬する迷光(内面反射光)がフォトダイオード4、5に入射するのを抑制する。したがって、トナー付着量センサ1Cでは、フォトダイオード4、5が内面反射光の影響を受けにくくなるので、内面反射光に起因した上記問題が解消される。
The
トナー付着量センサ1Cのレンズ部材7は、上記のとおり、ゲート位置からの樹脂注入によって形成される(ゲート位置にはゲート部28が形成される)。レンズ部材7のゲート位置は、図9に示すとおり、ホルダ6上にレンズ部材7を搭載した状態で、ホルダ6のフォトダイオード4、5側の端部の上方に位置する。また、レンズ部材7には、LED3とフォトダイオード4、5との間に遮光壁6wを設けるための隙間部を形成する必要がある。この隙間部があるため、トナー付着量センサ1Cでは、レンズ部材7の形成工程において、フォトダイオード4、5側からLED3側への樹脂の回り込み不足が懸念される。
As described above, the
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、レンズ部材における樹脂の回り込み不足に起因する不良を低減することが可能なトナー付着量センサおよびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a toner adhesion amount sensor capable of reducing defects caused by insufficient wraparound of a resin in a lens member and a manufacturing method thereof. There is to do.
上記課題を解決するために、本発明に係るトナー付着量センサの製造方法は、
測定対象物に照射光を照射し、前記照射光に対する前記測定対象物からの反射光を受光するトナー付着量センサの製造方法であって、
集合基板を構成する複数の基板の上面に、前記照射光を照射する発光部と、前記反射光を受光する受光部と、前記発光部と前記受光部との間に位置する遮光壁と、がそれぞれ形成されたセンサ集合体を作製するセンサ集合体作製工程と、
前記基板の上面に搭載されたときに前記発光部の上方に位置する発光レンズ部と、前記基板の上面に搭載されたときに前記受光部の上方に位置する受光レンズ部と、前記遮光壁が収まる隙間部と、を有するレンズ部材を、金型を用いた樹脂射出成形によって形成するレンズ部材形成工程と、
前記センサ集合体の上面に複数の前記レンズ部材を搭載した状態で、ダイサーによるダイシング加工によって、前記センサ集合体から複数のトナー付着量センサを作製するダインシング工程と、
を含み、
前記レンズ部材形成工程では、
前記レンズ部材の側面で、かつ、前記隙間部を挟んで一方側の第1領域と他方側の第2領域とにまたがる位置を、前記金型への樹脂注入を行うゲート位置とする
ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a method for manufacturing a toner adhesion amount sensor according to the present invention includes:
A method of manufacturing a toner adhesion amount sensor that irradiates a measurement object with irradiation light and receives reflected light from the measurement object with respect to the irradiation light,
A light emitting unit that irradiates the irradiation light, a light receiving unit that receives the reflected light, and a light shielding wall that is positioned between the light emitting unit and the light receiving unit are provided on the upper surfaces of a plurality of substrates constituting the collective substrate. A sensor assembly production process for producing each formed sensor assembly;
A light emitting lens unit positioned above the light emitting unit when mounted on the upper surface of the substrate, a light receiving lens unit positioned above the light receiving unit when mounted on the upper surface of the substrate, and the light shielding wall. A lens member forming step of forming a lens member having a gap portion to be accommodated by resin injection molding using a mold;
A dicing step of producing a plurality of toner adhesion amount sensors from the sensor assembly by dicing with a dicer in a state where the plurality of lens members are mounted on the upper surface of the sensor assembly;
Including
In the lens member forming step,
A position on the side surface of the lens member and spanning the first region on one side and the second region on the other side across the gap is a gate position for injecting resin into the mold. And
また、上記課題を解決するために、本発明に係るトナー付着量センサは、
測定対象物に照射光を照射し、前記照射光に対する前記測定対象物からの反射光を受光するトナー付着量センサであって、
基板と、
前記基板の上面に設けられた、前記照射光を照射する発光部と、
前記基板の上面に設けられた、前記反射光を受光する受光部と、
前記発光部の上方に位置する発光レンズ部および前記受光部の上方に位置する受光レンズ部を下面側に有するレンズ部材と、
前記レンズ部材を前記発光部側の第1領域と前記受光部側の第2領域とに二分し、前記レンズ部材を前記第1領域から前記第2領域に向かって伝搬する迷光を遮光する遮光壁と、を備え、
前記レンズ部材は、樹脂で形成されるとともに、当該レンズ部材の側面でかつ前記第1領域と前記第2領域とにまたがった位置に、当該レンズ部材の側面から突出したゲート部を有する
ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a toner adhesion amount sensor according to the present invention includes:
A toner adhesion amount sensor that irradiates a measurement object with irradiation light and receives reflected light from the measurement object with respect to the irradiation light,
A substrate,
A light emitting unit for irradiating the irradiation light provided on the upper surface of the substrate;
A light receiving portion provided on an upper surface of the substrate for receiving the reflected light;
A lens member having a light emitting lens part located above the light emitting part and a light receiving lens part located above the light receiving part on the lower surface side;
The lens member is divided into a first region on the light emitting unit side and a second region on the light receiving unit side, and a light shielding wall that blocks stray light propagating from the first region to the second region through the lens member. And comprising
The lens member is made of resin and has a gate portion protruding from the side surface of the lens member at a position on the side surface of the lens member and straddling the first region and the second region. And
これらの構成(トナー付着量センサおよびその製造方法)によれば、レンズ部材の側面で、かつ遮光壁が収まる隙間部を挟んで一方側(発光部側)の第1領域と他方側(受光部側)の第2領域とにまたがる位置を金型への樹脂注入を行うゲート位置とすることで、レンズ部材の側面でかつ第1領域と第2領域とにまたがって当該レンズ部材の側面から突出したゲート部が形成される。このため、レンズ部材の形成工程において、樹脂を第1領域と第2領域とに直接注入することができる。したがって、レンズ部材を形成するに際し、樹脂の回り込み不足を解消することができる。 According to these configurations (toner adhesion amount sensor and manufacturing method thereof), the first region on one side (light emitting unit side) and the other side (light receiving unit) on the side surface of the lens member and sandwiching the gap portion in which the light shielding wall is accommodated. And the second region on the side) is set as a gate position for injecting resin into the mold, and protrudes from the side surface of the lens member on the side surface of the lens member and across the first region and the second region. A gate portion is formed. For this reason, in the formation process of a lens member, resin can be directly inject | poured into a 1st area | region and a 2nd area | region. Therefore, when the lens member is formed, the shortage of the resin can be solved.
上記トナー付着量センサにおいて、
前記ゲート部は、前記レンズ部材の側面に向かって末広がり状に形成されている
ことが好ましい。
In the toner adhesion amount sensor,
It is preferable that the gate portion is formed to expand toward the side surface of the lens member.
上記トナー付着量センサにおいて、
前記ゲート部は、前記レンズ部材の側面から最も離れた表面が粗面化されている
ことが好ましい。
In the toner adhesion amount sensor,
It is preferable that the gate portion has a roughened surface farthest from the side surface of the lens member.
この構成によれば、粗面化された表面で内面反射光を分散させることができるので、受光部が内面反射光の影響を受けにくくなる。 According to this configuration, the inner surface reflected light can be dispersed on the roughened surface, so that the light receiving portion is less affected by the inner surface reflected light.
ゲート部の表面(レンズ部材の側面から最も離れた表面)を粗面化する観点から、上記トナー付着量センサの製造方法は、
前記レンズ部材形成工程において、前記ゲート位置に、前記レンズ部材の側面から突出したゲート部を前記樹脂注入によって形成し、
前記ダインシング工程において、前記ダイシング加工時に、前記ダイサーによって前記ゲート部表面の粗面化を行う
ことが好ましい。
From the viewpoint of roughening the surface of the gate portion (the surface farthest from the side surface of the lens member), the manufacturing method of the toner adhesion amount sensor is as follows.
In the lens member forming step, a gate portion protruding from a side surface of the lens member is formed at the gate position by the resin injection,
In the dicing step, it is preferable that the surface of the gate portion is roughened by the dicer during the dicing process.
この構成によれば、粗面化されたゲート部表面で内面反射光を分散させることができるので、受光部が内面反射光の影響を受けにくくなるトナー付着量センサを製造することができる。また、この構成によれば、ダイシング加工でセンサ集合体のカットとゲート部表面の粗面化を同時に行うので、製造工程を簡素化してコスト低減を図ることができる。 According to this configuration, since the inner surface reflected light can be dispersed on the roughened gate portion surface, a toner adhesion amount sensor that makes the light receiving portion less susceptible to the inner surface reflected light can be manufactured. Further, according to this configuration, since the sensor assembly is cut and the gate portion surface is roughened by dicing, the manufacturing process can be simplified and the cost can be reduced.
本発明によれば、レンズ部材における樹脂の回り込み不足に起因する不良を低減することが可能なトナー付着量センサおよびその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the toner adhesion amount sensor which can reduce the defect resulting from insufficient rounding of the resin in a lens member, and its manufacturing method can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明に係るトナー付着量センサおよびその製造方法の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a toner adhesion amount sensor and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[第1実施形態]
(トナー付着量センサ)
図1に、本発明の第1実施形態に係るトナー付着量センサ1Aを示す。トナー付着量センサ1Aは、基板2と、LED3およびフォトダイオード4、5と、遮光壁6wが形成されたホルダ6と、レンズ部材7と、を備える。
[First Embodiment]
(Toner adhesion sensor)
FIG. 1 shows a toner
基板2は、例えば、プリント配線板である。基板2の上面には、LED3およびフォトダイオード4、5が設けられている。LED3は、基板2の一方側(例えば、遮光壁6wの左側)に設けられ、フォトダイオード4、5は、基板2の他方側(例えば、遮光壁6wの右側)に設けられている。
The
LED3は、本発明の「発光部」に相当し、照射光として可視光または赤外光を照射する。LED3の上方には、照射光のP波成分のみが測定対象物100(例えば、感光体)に照射されるように、発光側P波透過用偏光フィルタが設けられていてもよい。また、LED3の照射光量をフィードバック制御するためのフォトダイオードを、LED3の近傍に設けてもよい。
The
フォトダイオード4、5は、本発明の「受光部」に相当し、一方が反射光のP波成分を受光し、他方が反射光のS波成分を受光する。本実施形態では、フォトダイオード4が、反射光のP波成分を受光し、P波成分の受光量に応じた第1出力信号を出力する一方、フォトダイオード5が、反射光のS波成分を受光し、S波成分の受光量に応じた第2出力信号を出力する。
The
フォトダイオード4の上方には、反射光のうち測定対象物100に対して垂直な方向成分であるP波成分を透過させ、P波成分に垂直な方向成分であるS波成分をカットする受光側P波透過用偏光フィルタが設けられていてもよい。一方、フォトダイオード5の上方には、反射光のうちS波成分を透過させ、P波成分をカットする受光側S波透過用偏光フィルタが設けられていてもよい。
Above the photodiode 4, a light receiving side that transmits a P wave component that is a direction component perpendicular to the
トナー付着量センサ1Aは、フォトダイオード4、5の出力信号に対して演算処理を行う演算回路(図示略)を備えており、当該演算回路が、フォトダイオード4の第1出力信号とフォトダイオード5の第2出力信号との差分に基づいて、測定対象物100におけるトナーの付着量を測定する。演算回路は、例えば、基板2上のフォトダイオード4、5の近傍に配置することができる。
The toner
測定対象物100のトナーが付着していない部分において反射した反射光のP波成分をP1、S波成分をS1、測定対象物100のトナーが付着した部分において反射した反射光のP波成分をP2、S波成分をS2とした場合、フォトダイオード4は第1出力信号(P1+P2)を出力し、フォトダイオード5は第2出力信号(S1+S2)を出力する。このとき演算回路は、第1出力信号(P1+P2)および第2出力信号(S1+S2)をK倍に増幅し、第1出力信号K(P1+P2)と第2出力信号K(S1+S2)との差分K{(P1+P2)−(S1+S2)}を算出し、当該差分に応じたアナログ電圧を出力する。
The P wave component of the reflected light reflected at the portion of the measuring
ここで、トナーが付着した部分における反射光は、乱反射となり、P2≒S2の関係が成り立つ一方、トナーが付着していない部分における反射光は、P波が支配的となり、P1>S1の関係が成り立つ。このため、上記差分は、K(P1−S1)と近似することができる。すなわち、演算回路は、トナー付着量の測定として、反射光にP波成分の偏りがどれだけあるかを示すK(P1−S1)に応じたアナログ電圧を出力してもよい。測定対象物100におけるトナー付着量が少ないと、K(P1−S1)は大きくなり、アナログ電圧は高くなる一方、測定対象物100におけるトナー付着量が多いと、K(P1−S1)は小さくなり、アナログ電圧は低くなる。
Here, the reflected light in the portion where the toner is attached is irregularly reflected, and the relationship of P2≈S2 is established, while the reflected light in the portion where the toner is not attached is dominated by the P wave, and the relationship of P1> S1 is satisfied. It holds. Therefore, the difference can be approximated as K (P1-S1). In other words, the arithmetic circuit may output an analog voltage corresponding to K (P1-S1) indicating how much the P wave component is biased in the reflected light as a measurement of the toner adhesion amount. When the toner adhesion amount on the
ホルダ6は、LED3の照射光に対して不透明な樹脂で構成されている。ホルダ6は、上下方向に貫通する第1貫通部および第2貫通部を有する。ホルダ6は、第1貫通部内にLED3が配置され、第2貫通部内にフォトダイオード4、5が配置されるように、基板2上に搭載されている。また、ホルダ6は、第1貫通部と第2貫通部との間において遮光壁6wを有する。遮光壁6wは、レンズ部材7の上面まで延びており、レンズ部材7を伝搬するLED3の迷光(内面反射光)がフォトダイオード4、5に入射するのを抑制する。
The
レンズ部材7は、LED3の照射光に対して透明な樹脂で構成されている。レンズ部材7は、LED3の上方に位置する発光レンズ部7aおよびフォトダイオード4、5の上方に位置する受光レンズ部7bを下面側に有する。レンズ部材7は、遮光壁6wが収まる隙間部を有するとともに、図2に示すとおり、一の側面7sでかつ隙間部を挟んで一方側の第1領域と他方側の第2領域とにまたがる位置(ゲート位置)に、側面7sから突出したゲート部8を有する。
The
ゲート部8は、レンズ部材7の外表面(後述する表面8s)から側面7sに向かって末広がり状に形成されている。言い換えれば、ゲート部8は、側面7sに近づくほど断面積が大きくなる形状に形成されている。
The
レンズ部材7は、金型を用いた樹脂射出成形において、ゲート位置からの樹脂注入によって形成される。本実施形態では、上記のとおり、ゲート位置が隙間部を挟んで第1領域(LED3側の領域)と第2領域(フォトダイオード4、5側の領域)とにまたがっているので、レンズ部材の形成工程において、樹脂を第1領域と第2領域に直接注入することができる。その結果、レンズ部材形成工程における樹脂の回り込み不足が解消される。
The
したがって、本実施形態に係るトナー付着量センサ1Aによれば、レンズ部材7における樹脂の回り込み不足による不良を低減することができる。
Therefore, according to the toner
(トナー付着量センサの製造方法)
次に、本実施形態に係るトナー付着量センサ1Aの製造方法について説明する。本実施形態に係る製造方法は、図3(A)に示す第1工程と、図3(B)に示す第2工程と、レンズ部材形成工程と、図4(A)に示す第3工程と、図4(B)に示す第4工程と、を含む。
(Manufacturing method of toner adhesion amount sensor)
Next, a manufacturing method of the toner
図3(A)に示す第1工程では、集合基板20を構成する複数(本実施形態では、10個)の基板2の上面に、LED3、フォトダイオード4、5、演算回路等の部品が搭載される。なお、図3(A)では、基板2の上面に搭載された部品を省略している。
In the first step shown in FIG. 3A, components such as
図3(B)に示す第2工程では、部品が搭載された複数の基板2の上面に、ホルダ集合体60を構成する複数(本実施形態では、10個)のホルダ6が搭載される。これにより、本発明の「センサ集合体」が作製される。また、第1工程および第2工程が、本発明の「センサ集合体作製工程」に相当する。
In the second step shown in FIG. 3 (B), a plurality of (in this embodiment, ten)
レンズ部材形成工程では、金型を用いた樹脂射出成形によってレンズ部材7が形成される。レンズ部材7は、発光レンズ部7a、受光レンズ部7b、およびホルダ6の遮光壁6wが収まる隙間部を有する。レンズ部材形成工程では、レンズ部材7の側面7sでかつ隙間部を挟んで一方側の第1領域(LED3側の領域)と他方側の第2領域(フォトダイオード4、5側の領域)とにまたがる位置が、金型への樹脂注入を行うゲート位置となる。
In the lens member forming step, the
これにより、樹脂が第1領域と第2領域とに直接注入されるので、樹脂の回り込み不足が解消される。その結果、レンズ部材7における、樹脂の回り込み不足による不良が低減される。レンズ部材形成工程では、レンズ部材7のゲート位置にゲート部8が形成されるが、本実施形態に係る製造方法では、次の第3工程の前に、ゲート部8の少なくとも一部を除去してもよい。
Thereby, since resin is directly inject | poured into a 1st area | region and a 2nd area | region, the shortage of wraparound of resin is eliminated. As a result, defects due to insufficient rounding of the resin in the
図4(A)に示す第3工程では、第2工程で作製したセンサ集合体の上面に、レンズ部材形成工程で作製した複数(本実施形態では、10個)のレンズ部材7が搭載される。
In the third step shown in FIG. 4A, a plurality of (in this embodiment, ten)
図4(B)に示す第4工程では、分割加工によって、第3工程においてレンズ部材7が搭載されたセンサ集合体から、複数(本実施形態では、10個)のトナー付着量センサ1Aが作製される。なお、センサ集合体から複数のトナー付着量センサ1Aへの分割方法は特に限定されるものではないが、好ましくはラインL2のVカット溝に沿って折り加工が行われた後に、ラインL1に沿ってダイサーによるダイシング加工が行われる。第3工程および第4工程が、本発明の「ダイシング工程」に相当する。
In the fourth step shown in FIG. 4 (B), a plurality (ten in this embodiment) of toner
[第2実施形態]
(トナー付着量センサ)
図5に、本発明の第2実施形態に係るトナー付着量センサ1Bを示す。トナー付着量センサ1Bは、レンズ部材7にゲート部18が形成されている点において、第1実施形態に係るトナー付着量センサ1Aと相違し、その他の点において、トナー付着量センサ1Aと共通する。
[Second Embodiment]
(Toner adhesion sensor)
FIG. 5 shows a toner
本実施形態のゲート部18は、第1実施形態のゲート部8と同様に、レンズ部材7の側面7sでかつ隙間部を挟んで第1領域(LED3側の領域)と第2領域(フォトダイオード4、5側の領域)とにまたがった位置に形成されている。このため、第1実施形態と同様に、レンズ部材の形成工程において樹脂を第1領域と第2領域に直接注入することができ、レンズ部材7における樹脂の回り込み不足による不良を低減することができる。
Similarly to the
また、本実施形態のゲート部18は、レンズ部材7の側面7sから最も離れた表面18sが粗面化されている。一方、図6(A)に示すように、レンズ部材7の側面7sから最も離れたゲート部8の表面8sが粗面化されていない場合には、LED3の照射光がゲート部8に伝搬すると、ゲート部8の表面8sで反射し、その内面反射光がフォトダイオード4、5に入射されるおそれがある。
In the
これに対して、本実施形態に係るトナー付着量センサ1Bは、図6(B)に示すように、LED3の照射光がゲート部18に伝搬しても、ゲート部18の表面18sで内面反射光が分散される。その結果、フォトダイオード4、5が内面反射光の影響を受けにくくなる。
In contrast, as shown in FIG. 6B, the toner
(トナー付着量センサの製造方法)
次に、本実施形態に係るトナー付着量センサ1Bの製造方法について説明する。本実施形態に係る製造方法は、第1工程と、第2工程と、レンズ部材形成工程と、第3工程と、第4工程と、を含む。第1工程および第2工程は、第1実施形態に係る製造方法と共通しているため、ここでは説明を省略する。
(Manufacturing method of toner adhesion amount sensor)
Next, a manufacturing method of the toner
レンズ部材形成工程では、第1実施形態に係る製造方法と同様に、金型を用いた樹脂射出成形によってレンズ部材7が形成される。レンズ部材7の側面7sでかつ隙間部を挟んで一方側の第1領域(LED3側の領域)と他方側の第2領域(フォトダイオード4、5側の領域)とにまたがる位置が、金型への樹脂注入を行うゲート位置となる。ゲート位置には、ゲート部18が形成される。本実施形態に係る製造方法では、ゲート部18が、レンズ部材7下部の側面から突出する長さに形成される。
In the lens member forming step, the
図7(A)に示す第3工程では、第2工程で作製したセンサ集合体の上面に、レンズ部材形成工程で作製した複数(本実施形態では、10個)のレンズ部材7が搭載される。このときゲート部18は、基板2およびホルダ6の側面から突出した状態になる。
In the third step shown in FIG. 7A, a plurality (ten in this embodiment) of
図7(B)に示す第4工程では、図8に示すダイサーDによるダイシング加工によって、第3工程においてレンズ部材7が搭載されたセンサ集合体から、複数(本実施形態では、10個)のトナー付着量センサ1Bが作製される。なお、厳密には、ラインL2のVカット溝に沿って折り加工が行われた後に、ラインL1に沿ってダイシング加工が行われる。
In the fourth step shown in FIG. 7B, a plurality (10 in this embodiment) of sensor assemblies on which the
ダイシング加工では、ホルダ集合体60がカットされることに加えて、ゲート部18のうちの基板2およびホルダ6の側面から突出した部分もカットされる。このときに、ゲート部18の表面18s(カットされた表面)が粗面化される。
In the dicing process, in addition to the
粗面化による表面18sの粗さは、ダイサーDの回転速度および/またはダイサーDのカット速度(移動速度)に応じて制御することができる。例えば、ダイサーDの回転速度およびカット速度を遅くすることで、表面18sの粗さを大きくすることができる。しかしながら、同時にホルダ集合体60もカットするので、ホルダ集合体60をカットできる程度の速度は確保する必要がある。
The roughness of the
結局、本実施形態に係る製造方法によれば、レンズ部材7の側面7sでかつ隙間部を挟んで一方側の第1領域(LED3側の領域)と他方側の第2領域(フォトダイオード4、5側の領域)とにまたがる位置を、金型への樹脂注入を行うゲート位置としているので、レンズ部材形成工程における樹脂の回り込み不足を解消することができる。
Eventually, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the first region (region on the
また、本実施形態に係る製造方法によれば、ゲート部18の粗面化の工程を別途設けることなく、第4工程のダイシング加工でホルダ集合体60のカットとゲート部18の粗面化を同時に行っているので、製造工程を簡素化してコスト低減を図ることができる。
Further, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the
[変形例]
以上、本発明に係るトナー付着量センサおよびその製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。
[Modification]
Although the embodiments of the toner adhesion amount sensor and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、レンズ部材7は、ホルダ6の遮光壁6wが収まる隙間部を有し、かつ当該レンズ部材7の側面7sでかつ隙間部を挟んで一方側の第1領域(LED3側の領域)と他方側の第2領域(フォトダイオード4、5側の領域)とにまたがる位置に、側面7sから突出したゲート部8(18)を有するのであれば、適宜構成を変更することができる。
For example, the
ゲート部8(18)は、レンズ部材7の側面7sに向かって末広がり状に形成されていることが好ましいが、必ずしも末広がり状である必要はなく、任意の形状に変更することができる。
The gate portion 8 (18) is preferably formed in a divergent shape toward the
遮光壁6wは、レンズ部材7を伝搬するLED3の迷光(内面反射光)がフォトダイオード4、5に入射するのを抑制できるのであれば、その高さおよび形状は適宜変更することができる。例えば、遮光壁6wは、レンズ部材7の上面から突出していてもよいし、レンズ部材7の上面に達していなくてもよい。
As long as the stray light (inner surface reflected light) of the
本発明の「発光部」は、LED3以外の発光素子で構成することができる。また、本発明の「受光部」は、1つのフォトダイオードで構成してもよいし、フォトダイオード4、5以外の受光素子で構成してもよい。
The “light emitting part” of the present invention can be composed of a light emitting element other than the
1A、1B トナー付着量センサ
2 基板
3 LED(発光部)
4、5 フォトダイオード(受光部)
6 ホルダ
6w 遮光壁
7 レンズ部材
7a 発光レンズ部
7b 受光レンズ部
8、18 ゲート部
20 集合基板
60 ホルダ集合体
100 測定対象物
1A, 1B Toner
4, 5 Photodiode (light receiving part)
6
Claims (5)
集合基板を構成する複数の基板の上面に、前記照射光を照射する発光部と、前記反射光を受光する受光部と、前記発光部と前記受光部との間に位置する遮光壁と、がそれぞれ形成されたセンサ集合体を作製するセンサ集合体作製工程と、
前記基板の上面に搭載されたときに前記発光部の上方に位置する発光レンズ部と、前記基板の上面に搭載されたときに前記受光部の上方に位置する受光レンズ部と、前記遮光壁が収まる隙間部と、を有するレンズ部材を、金型を用いた樹脂射出成形によって形成するレンズ部材形成工程と、
前記センサ集合体の上面に複数の前記レンズ部材を搭載した状態で、ダイサーによるダイシング加工によって、前記センサ集合体から複数のトナー付着量センサを作製するダインシング工程と、
を含み、
前記レンズ部材形成工程では、
前記レンズ部材の側面で、かつ、前記隙間部を挟んで一方側の第1領域と他方側の第2領域とにまたがる位置を、前記金型への樹脂注入を行うゲート位置とする
ことを特徴とするトナー付着量センサの製造方法。 A method of manufacturing a toner adhesion amount sensor that irradiates a measurement object with irradiation light and receives reflected light from the measurement object with respect to the irradiation light,
A light emitting unit that irradiates the irradiation light, a light receiving unit that receives the reflected light, and a light shielding wall that is positioned between the light emitting unit and the light receiving unit are provided on the upper surfaces of a plurality of substrates constituting the collective substrate. A sensor assembly production process for producing each formed sensor assembly;
A light emitting lens unit positioned above the light emitting unit when mounted on the upper surface of the substrate, a light receiving lens unit positioned above the light receiving unit when mounted on the upper surface of the substrate, and the light shielding wall. A lens member forming step of forming a lens member having a gap portion to be accommodated by resin injection molding using a mold;
A dicing step of producing a plurality of toner adhesion amount sensors from the sensor assembly by dicing with a dicer in a state where the plurality of lens members are mounted on the upper surface of the sensor assembly;
Including
In the lens member forming step,
A position on the side surface of the lens member and spanning the first region on one side and the second region on the other side across the gap is a gate position for injecting resin into the mold. A method for manufacturing a toner adhesion amount sensor.
前記ダインシング工程において、前記ダイシング加工時に、前記ダイサーによって前記ゲート部表面の粗面化を行う
ことを特徴とする請求項1に記載のトナー付着量センサの製造方法。 In the lens member forming step, a gate portion protruding from a side surface of the lens member is formed at the gate position by the resin injection,
2. The method for manufacturing a toner adhesion amount sensor according to claim 1, wherein in the dicing step, the surface of the gate portion is roughened by the dicer during the dicing process.
基板と、
前記基板の上面に設けられた、前記照射光を照射する発光部と、
前記基板の上面に設けられた、前記反射光を受光する受光部と、
前記発光部の上方に位置する発光レンズ部および前記受光部の上方に位置する受光レンズ部を下面側に有するレンズ部材と、
前記レンズ部材を前記発光部側の第1領域と前記受光部側の第2領域とに二分し、前記レンズ部材を前記第1領域から前記第2領域に向かって伝搬する迷光を遮光する遮光壁と、を備え、
前記レンズ部材は、樹脂で形成されるとともに、当該レンズ部材の側面でかつ前記第1領域と前記第2領域とにまたがった位置に、当該レンズ部材の側面から突出したゲート部を有する
ことを特徴とするトナー付着量センサ。 A toner adhesion amount sensor that irradiates a measurement object with irradiation light and receives reflected light from the measurement object with respect to the irradiation light,
A substrate,
A light emitting unit for irradiating the irradiation light provided on the upper surface of the substrate;
A light receiving portion provided on an upper surface of the substrate for receiving the reflected light;
A lens member having a light emitting lens part located above the light emitting part and a light receiving lens part located above the light receiving part on the lower surface side;
The lens member is divided into a first region on the light emitting unit side and a second region on the light receiving unit side, and a light shielding wall that blocks stray light propagating from the first region to the second region through the lens member. And comprising
The lens member is made of resin and has a gate portion protruding from the side surface of the lens member at a position on the side surface of the lens member and straddling the first region and the second region. A toner adhesion amount sensor.
ことを特徴とする請求項3に記載のトナー付着量センサ。 The toner adhesion amount sensor according to claim 3, wherein the gate portion is formed so as to expand toward the side surface of the lens member.
ことを特徴とする請求項3または4に記載のトナー付着量センサ。 5. The toner adhesion amount sensor according to claim 3, wherein the gate portion has a roughened surface most distant from a side surface of the lens member.
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