JP2023038517A

JP2023038517A - Reflective sensor

Info

Publication number: JP2023038517A
Application number: JP2021145288A
Authority: JP
Inventors: 一真本田; Kazuma Honda
Original assignee: Nichicon Corp
Current assignee: Nichicon Corp
Priority date: 2021-09-07
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-03-17

Abstract

To provide a reflective sensor capable of improving detection accuracy.SOLUTION: A reflective sensor 100 includes: a light emitting unit 141 that irradiates a measuring object with irradiation light; light reception units 151, 152 for receiving reflected light from an object to be measured with respect to the irradiation light and outputting a voltage signal corresponding to an amount of received light; and output units 161, 162 for outputting to a predetermined control device 200 an output signal generated on the basis of the voltage signal. A first voltage value, which is a power supply voltage value of the light reception units 151, 152 is greater than a second voltage value, which is a power supply voltage value of the control device 200. The output units 161, 162 generate an output signal in which the voltage signal is stepped down to or less than the second voltage value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、反射型センサに関する。 The present invention relates to reflective sensors.

従来の反射型センサとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載の反射型センサは、測定対象物に照射光を照射する発光ダイオードと、照射光に対する測定対象物からの反射光のＳ波成分を受光する第１フォトダイオード（ＰＤ１）と、反射光のＰ波成分を受光する第２フォトダイオード（ＰＤ２）とを備える。第１フォトダイオード（ＰＤ１）および第２フォトダイオード（ＰＤ２）は、出力増幅用の増幅回路を備える。 As a conventional reflective sensor, for example, one described in Patent Document 1 is known. The reflective sensor described in Patent Document 1 includes a light emitting diode that irradiates an object to be measured with irradiation light, a first photodiode (PD1) that receives an S-wave component of light reflected from the object to be measured with respect to the irradiation light, and a second photodiode (PD2) that receives the P-wave component of the reflected light. The first photodiode (PD1) and the second photodiode (PD2) have amplifier circuits for output amplification.

特許文献１に記載の反射型センサは、例えば、複写機や複合機などの画像形成装置において、測定対象物である印刷用紙の坪量および光沢度を測定するメディアセンサとして用いられる。第１フォトダイオード（ＰＤ１）の出力は印刷用紙の坪量と相関関係を有し、印刷用紙の坪量が大きいほど、第１フォトダイオード（ＰＤ１）の出力は大きくなる傾向にある。第２フォトダイオード（ＰＤ２）の出力は印刷用紙の光沢度と相関関係を有し、印刷用紙の光沢度が大きいほど、第２フォトダイオード（ＰＤ２）の出力は大きくなる傾向にある。 The reflective sensor described in Patent Document 1 is used, for example, as a media sensor for measuring the basis weight and glossiness of printing paper, which is an object to be measured, in image forming apparatuses such as copiers and multifunction machines. The output of the first photodiode (PD1) has a correlation with the grammage of the printing paper, and the output of the first photodiode (PD1) tends to increase as the grammage of the printing paper increases. The output of the second photodiode (PD2) has a correlation with the glossiness of the printing paper, and the output of the second photodiode (PD2) tends to increase as the glossiness of the printing paper increases.

ところで、特許文献１に記載の反射型センサでは、第１フォトダイオード（ＰＤ１）の増幅回路から出力される電圧信号（第１電圧信号）のダイナミックレンジ、および第２フォトダイオード（ＰＤ２）の増幅回路から出力される電圧信号（第２電圧信号）のダイナミックレンジが狭いという問題がある。 By the way, in the reflective sensor described in Patent Document 1, the dynamic range of the voltage signal (first voltage signal) output from the amplifier circuit of the first photodiode (PD1) and the amplifier circuit of the second photodiode (PD2) There is a problem that the dynamic range of the voltage signal (second voltage signal) output from is narrow.

第１電圧信号および第２電圧信号は画像形成装置のマイコンに入力されるが、マイコンの電源電圧は３．０［Ｖ］または５．０［Ｖ］が主流であるため、第１電圧信号および第２電圧信号の電圧値をマイコンの電源電圧値以下にする必要がある。その結果、第１電圧信号および第２電圧信号のダイナミックレンジは狭くなる。その一方で、第１電圧信号および第２電圧信号の電圧値がマイコンの電源電圧値よりも大きいと、マイコンが正常に動作しなくなるおそれがある。 The first voltage signal and the second voltage signal are input to the microcomputer of the image forming apparatus. The voltage value of the second voltage signal must be less than or equal to the power supply voltage value of the microcomputer. As a result, the dynamic ranges of the first voltage signal and the second voltage signal are narrowed. On the other hand, if the voltage values of the first voltage signal and the second voltage signal are higher than the power supply voltage value of the microcomputer, the microcomputer may not operate normally.

図７に、第２電圧信号と印刷用紙の光沢度との関係を示す。印刷用紙には、光沢度に応じた種別が存在し、例えば、光沢度が２０未満の印刷用紙は普通紙、光沢度が２０以上４０未満の印刷用紙は第１中間紙、光沢度が４０以上６０未満の印刷用紙は第２中間紙、光沢度が６０以上の印刷用紙は光沢紙に分類される。第２電圧信号の電圧値と印刷用紙の光沢度とは相関関係を有するため、画像形成装置のマイコンは、第２電圧信号の電圧値に基づいて印刷用紙の種別を判別することができる。 FIG. 7 shows the relationship between the second voltage signal and the glossiness of the printing paper. There are types of printing paper according to glossiness. For example, printing paper with a glossiness of less than 20 is plain paper, printing paper with a glossiness of 20 or more and less than 40 is first intermediate paper, and glossiness is 40 or more. Printing paper with a glossiness of less than 60 is classified as second intermediate paper, and printing paper with a glossiness of 60 or more is classified as glossy paper. Since the voltage value of the second voltage signal and the glossiness of the printing paper have a correlation, the microcomputer of the image forming apparatus can determine the type of printing paper based on the voltage value of the second voltage signal.

しかしながら、第２電圧信号のダイナミックレンジは約１．５［Ｖ］と狭く、特に、第１中間紙と第２中間紙との読み分けに必要なダイナミックレンジは約０．１［Ｖ］と非常に狭い。また、反射型センサは、画像形成装置内における取付位置（例えば、取付角度、測定対象との距離）によって、第２電圧信号の電圧値にバラツキが生じる。 However, the dynamic range of the second voltage signal is as narrow as about 1.5 [V], and in particular, the dynamic range required to distinguish between the first intermediate sheet and the second intermediate sheet is as much as about 0.1 [V]. narrow. In addition, the reflective sensor causes variations in the voltage value of the second voltage signal depending on the mounting position (for example, mounting angle, distance from the object to be measured) in the image forming apparatus.

バラツキが大きいと（例えば、０．１［Ｖ］よりも大きいと）、画像形成装置のマイコンは、印刷用紙の種別を誤判別するおそれがある。例えば、マイコンは、第１中間紙を第２中間紙と誤判別したり、第２中間紙を第１中間紙と誤判別したりする。 If the variation is large (for example, greater than 0.1 [V]), the microcomputer of the image forming apparatus may erroneously determine the type of printing paper. For example, the microcomputer may erroneously determine the first intermediate sheet as the second intermediate sheet or erroneously determine the second intermediate sheet as the first intermediate sheet.

このように、従来の反射型センサは、ダイナミックレンジが狭く検出精度が低いため、印刷用紙の種別の誤判別を招くおそれがある。 As described above, the conventional reflective sensor has a narrow dynamic range and low detection accuracy, which may lead to erroneous determination of the type of printing paper.

特許第６８１７４７９号公報Japanese Patent No. 6817479

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、検出精度を向上させることが可能な反射型センサを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reflective sensor capable of improving detection accuracy.

上記課題を解決するために、本発明に係る反射型センサは、
測定対象物に照射光を照射する発光部と、
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し、受光量に応じた電圧信号を出力する受光部と、
前記電圧信号に基づいて生成した出力信号を所定の制御装置に出力する出力部と、
を備える反射型センサであって、
前記受光部の電源電圧値である第１電圧値は、前記制御装置の電源電圧値である第２電圧値よりも大きく、
前記出力部は、前記電圧信号を前記第２電圧値以下に降圧した前記出力信号を生成することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the reflective sensor according to the present invention includes:
a light emitting unit that irradiates an object to be measured with irradiation light;
a light receiving unit that receives reflected light from the measurement object with respect to the irradiation light and outputs a voltage signal according to the amount of received light;
an output unit that outputs an output signal generated based on the voltage signal to a predetermined control device;
A reflective sensor comprising:
a first voltage value that is a power supply voltage value of the light receiving unit is greater than a second voltage value that is a power supply voltage value of the control device;
The output unit generates the output signal by stepping down the voltage signal to the second voltage value or less.

通常、受光部の電源電圧値と制御装置（例えば、画像形成装置のマイコン）の電源電圧値は同じ値であるが、この構成では、受光部の電源電圧値である第１電圧値を、制御装置の電源電圧値である第２電圧値よりも大きくする。これにより、受光部が出力する電圧信号のダイナミックレンジを拡張することができる。さらに、この構成では、出力部で電圧信号を第２電圧値以下に降圧し、降圧後の出力信号を制御装置に入力するので、制御装置が正常に動作しなくなるのを回避することができる。 Normally, the power supply voltage value of the light receiving section and the power supply voltage value of the control device (for example, the microcomputer of the image forming apparatus) are the same value. It is made larger than the second voltage value, which is the power supply voltage value of the device. Thereby, the dynamic range of the voltage signal output by the light receiving section can be expanded. Furthermore, in this configuration, the voltage signal is stepped down to the second voltage value or less at the output section, and the stepped-down output signal is input to the control device, so that the control device can be prevented from malfunctioning.

前記反射型センサにおいて、
前記受光部は、
前記反射光を受光する受光素子と、
前記受光素子の出力を増幅して前記電圧信号を生成する増幅回路と、
を備え、
前記出力部は、
前記電圧信号を所定電圧値だけ減算した減算信号を生成する減算回路と、
前記減算信号を降圧して前記出力信号を生成する降圧回路と、
を備えるよう構成できる。 In the reflective sensor,
The light receiving unit is
a light receiving element that receives the reflected light;
an amplifier circuit that amplifies the output of the light receiving element to generate the voltage signal;
with
The output unit
a subtraction circuit that generates a subtraction signal obtained by subtracting a predetermined voltage value from the voltage signal;
a step-down circuit for stepping down the subtraction signal to generate the output signal;
can be configured to provide

前記反射型センサにおいて、
前記電圧信号のダイナミックレンジの領域を電圧値の低い側から順に第１エリア、第２エリア、第３エリア、第４エリアとした場合、
前記減算回路は、前記所定電圧値を前記第１エリアに含まれる電圧値に設定し、
前記降圧回路は、前記第４エリアの電圧幅が縮小するように前記減算信号を降圧するよう構成できる。 In the reflective sensor,
When the dynamic range of the voltage signal is set to the first area, the second area, the third area, and the fourth area in order from the side with the lowest voltage value,
The subtraction circuit sets the predetermined voltage value to a voltage value included in the first area,
The step-down circuit can be configured to step down the subtraction signal so that the voltage width of the fourth area is reduced.

前記反射型センサにおいて、
前記降圧回路は、前記第１エリアにおける前記減算信号の最大値がゼロになり、かつ／または前記第４エリアにおける前記減算信号の最小値が前記第２電圧値になるように、前記減算信号を降圧するよう構成できる。 In the reflective sensor,
The step-down circuit converts the subtraction signal such that the maximum value of the subtraction signal in the first area is zero and/or the minimum value of the subtraction signal in the fourth area is the second voltage value. Can be configured to step down.

前記反射型センサにおいて、
前記受光部は、
前記反射光のＳ波成分を受光する第１受光素子および前記増幅回路を備える第１受光部と、前記反射光のＰ波成分を受光する第２受光素子および前記増幅回路を備える第２受光部と、を含み、
前記出力部は、
前記第１受光部から入力された前記電圧信号に基づいて前記出力信号を生成する第１出力部と、前記第２受光部から入力された前記電圧信号に基づいて前記出力信号を生成する第２出力部と、を含み、
前記第１出力部は、前記減算回路を備え、前記減算回路の出力を前記出力信号として出力するか、さらに前記降圧回路を備え、前記降圧回路の出力を前記出力信号として出力する一方、
前記第２出力部は、前記減算回路および前記降圧回路を備え、前記降圧回路の出力を前記出力信号として出力するよう構成できる。 In the reflective sensor,
The light receiving unit is
A first light receiving section including a first light receiving element for receiving the S wave component of the reflected light and the amplifying circuit, and a second light receiving section including a second light receiving element for receiving the P wave component of the reflected light and the amplifying circuit. and including
The output unit
a first output unit that generates the output signal based on the voltage signal input from the first light receiving unit; and a second output unit that generates the output signal based on the voltage signal input from the second light receiving unit. an output section;
The first output unit includes the subtraction circuit and outputs the output of the subtraction circuit as the output signal, or further includes the step-down circuit and outputs the output of the step-down circuit as the output signal,
The second output section may include the subtraction circuit and the step-down circuit, and may be configured to output the output of the step-down circuit as the output signal.

本発明によれば、検出精度を向上させることが可能な反射型センサを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a reflective sensor capable of improving detection accuracy.

第１実施形態に係る反射型センサの断面図である。1 is a cross-sectional view of a reflective sensor according to a first embodiment; FIG. 第１実施形態に係る反射型センサの部分平面図である。1 is a partial plan view of a reflective sensor according to the first embodiment; FIG. 第１実施形態に係る反射型センサの第１、第２受光部および第１、第２出力部の回路図である。4 is a circuit diagram of first and second light receiving units and first and second output units of the reflective sensor according to the first embodiment; FIG. 第１受光部の第１電圧信号と印刷用紙の坪量との関係を示す図であって、（Ａ）は従来例の検出結果であり、（Ｂ）は第１実施形態の検出結果である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the first voltage signal of the first light receiving section and the basis weight of the printing paper, where (A) is the detection result of the conventional example and (B) is the detection result of the first embodiment; . 第２受光部の第２電圧信号と印刷用紙の光沢度との関係を示す図であって、（Ａ）は従来例の検出結果であり、（Ｂ）は第１実施形態の検出結果である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the second voltage signal of the second light receiving section and the glossiness of the printing paper, where (A) is the detection result of the conventional example and (B) is the detection result of the first embodiment; . 第２実施形態に係る反射型センサの第２出力部の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a second output section of a reflective sensor according to a second embodiment; 従来例の反射型センサにおける第２電圧信号と印刷用紙の光沢度との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the second voltage signal and the glossiness of printing paper in a conventional reflective sensor;

以下、添付図面を参照して、本発明に係る反射型センサの実施形態について説明する。 An embodiment of a reflective sensor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

［第１実施形態］
図１および図２に、本発明の第１実施形態に係る反射型センサ１００を示す。反射型センサ１００は、複写機や複合機などの画像形成装置において、測定対象物である印刷用紙の坪量および光沢度を測定するメディアセンサとして用いられる。 [First embodiment]
1 and 2 show a reflective sensor 100 according to a first embodiment of the invention. The reflective sensor 100 is used as a media sensor for measuring the grammage and glossiness of printing paper, which is an object to be measured, in an image forming apparatus such as a copier or a multifunction machine.

反射型センサ１００は、基板１１０と、レンズホルダ１２０（遮光壁１２７ａを含む）と、レンズ１３０と、発光部１４１と、第１受光部１５１および第２受光部１５２と、第１出力部１６１および第２出力部１６２とを備える。 Reflective sensor 100 includes substrate 110, lens holder 120 (including light shielding wall 127a), lens 130, light emitting section 141, first light receiving section 151 and second light receiving section 152, first output section 161 and and a second output unit 162 .

第１出力部１６１から出力される出力信号（第１出力信号）および第２出力部１６２から出力される出力信号（第２出力信号）は、画像形成装置に備えられたマイコン２００に入力される。マイコン２００は、本発明の制御装置に相当し、第２電圧値（本実施形態では、５．０［Ｖ］）の電源電圧が供給される。 The output signal (first output signal) output from the first output section 161 and the output signal (second output signal) output from the second output section 162 are input to the microcomputer 200 provided in the image forming apparatus. . The microcomputer 200 corresponds to the control device of the present invention, and is supplied with a power supply voltage of a second voltage value (5.0 [V] in this embodiment).

基板１１０は、例えば、矩形状のプリント配線板である。基板１１０の上面（表面）に、発光部１４１と、第１受光部１５１および第２受光部１５２と、第１出力部１６１および第２出力部１６２とが配置される。図２に示すように、第１受光部１５１および第２受光部１５２は、基板１１０の縦方向に並んで配置され、発光部１４１に対しては遮光壁１２７ａを挟んで基板１１０の横方向に配置される。 The board 110 is, for example, a rectangular printed wiring board. A light-emitting portion 141 , a first light-receiving portion 151 and a second light-receiving portion 152 , and a first output portion 161 and a second output portion 162 are arranged on the upper surface (surface) of the substrate 110 . As shown in FIG. 2, the first light receiving portion 151 and the second light receiving portion 152 are arranged side by side in the vertical direction of the substrate 110, and the light emitting portion 141 is arranged in the horizontal direction of the substrate 110 with the light shielding wall 127a interposed therebetween. placed.

レンズホルダ１２０は、発光部１４１から照射される照射光に対して不透明で、かつ照射光を反射させる材料で構成される。レンズホルダ１２０は、基板１１０上に配置され、下面側（裏面）に第１収容部１２１、第２収容部１２２、第３収容部１２３を有し、上面側（表面側）にレンズ固定部１２４を有する。 The lens holder 120 is made of a material that is opaque to the irradiation light emitted from the light emitting unit 141 and that reflects the irradiation light. The lens holder 120 is arranged on the substrate 110 and has a first accommodating portion 121, a second accommodating portion 122, and a third accommodating portion 123 on the lower surface side (back surface), and a lens fixing portion 124 on the upper surface side (front surface side). have

第１収容部１２１は、基板１１０上に第１収容空間を形成し、第１収容空間内に発光部１４１を収容する。第２収容部１２２は、基板１１０上に第２収容空間を形成し、第２収容空間内に第１受光部１５１および第２受光部１５２を収容する。第３収容部１２３は、基板１１０上に第３収容空間を形成し、第３収容空間内に第１出力部１６１および第２出力部１６２を収容する。レンズ固定部１２４は、レンズ１３０を固定できる形状に構成されている。 The first accommodation part 121 forms a first accommodation space on the substrate 110 and accommodates the light emitting part 141 in the first accommodation space. The second accommodation portion 122 forms a second accommodation space on the substrate 110 and accommodates the first light receiving portion 151 and the second light receiving portion 152 in the second accommodation space. The third accommodation portion 123 forms a third accommodation space on the substrate 110 and accommodates the first output portion 161 and the second output portion 162 in the third accommodation space. The lens fixing portion 124 is configured in a shape capable of fixing the lens 130 .

また、レンズホルダ１２０は、第１収容部１２１につながる第１開口部１２５と、第２収容部１２２につながる第２開口部１２６と、第１開口部１２５と第２開口部１２６との間に位置する遮光部１２７とを有する。 In addition, the lens holder 120 includes a first opening 125 connected to the first housing portion 121, a second opening 126 connecting to the second housing portion 122, and a space between the first opening 125 and the second opening 126. and a light blocking portion 127 positioned thereon.

第１開口部１２５は、発光部１４１の上方に位置し、発光部１４１の照射光の照射範囲を制限する絞り部として機能する。第１開口部１２５の上端には、第１偏光フィルタ１７１が設けられている。第１偏光フィルタ１７１は、照射光のＳ波成分を遮光し、Ｐ波成分を透過させるＰ波透過用偏光フィルタである。 The first opening 125 is positioned above the light emitting section 141 and functions as a diaphragm that limits the irradiation range of the light emitted from the light emitting section 141 . A first polarizing filter 171 is provided at the upper end of the first opening 125 . The first polarizing filter 171 is a P-wave transmission polarizing filter that blocks the S-wave component of the irradiation light and transmits the P-wave component.

第２開口部１２６は、第２収容部１２２とほぼ同じ大きさに形成されている。第２開口部１２６と第２収容部１２２とは、１つの貫通孔で構成されていてもよい。第２開口部１２６の上端には、第１受光部１５１の上方に位置する第２偏光フィルタ１７２と、第２受光部１５２の上方に位置する第３偏光フィルタ１７３とが設けられている。第２偏光フィルタ１７２は、測定対象物からの反射光のＰ波成分を遮光し、Ｓ波成分を透過させるＳ波透過用偏光フィルタである。第３偏光フィルタ１７３は、Ｐ波透過用偏光フィルタである。 The second opening 126 is formed to have approximately the same size as the second accommodating portion 122 . The second opening 126 and the second housing portion 122 may be configured as one through hole. A second polarizing filter 172 located above the first light receiving section 151 and a third polarizing filter 173 located above the second light receiving section 152 are provided at the upper end of the second opening 126 . The second polarizing filter 172 is an S-wave transmission polarizing filter that blocks the P-wave component of the reflected light from the measurement object and transmits the S-wave component. The third polarizing filter 173 is a P-wave transmission polarizing filter.

遮光部１２７は、上部がレンズ１３０内に突出して設けられており、レンズ１３０内を伝搬する照射光を遮ることができる一方、下部が基板１１０の貫通溝に嵌め込まれており、基板１１０内を伝搬する照射光を遮ることができる。遮光部１２７の上端部分は、遮光壁１２７ａに相当し、遮光部１２７をレンズ１３０の上面（表面）まで突出させて形成したものである。遮光壁１２７ａは、第１受光部１５１によって受光される反射光の一部を遮光するとともに、第２受光部１５２によって受光される反射光の一部を遮光する。なお、遮光壁１２７ａは、遮光部１２７とは別部材で構成してもよい。 The light shielding part 127 has an upper part protruding into the lens 130 and is capable of blocking irradiation light propagating through the lens 130 , while a lower part of the light shielding part 127 is fitted in a through groove of the substrate 110 to allow the inside of the substrate 110 to pass through. Propagating irradiation light can be blocked. The upper end portion of the light shielding portion 127 corresponds to the light shielding wall 127 a and is formed by protruding the light shielding portion 127 to the upper surface (surface) of the lens 130 . The light shielding wall 127 a shields part of the reflected light received by the first light receiving section 151 and part of the reflected light received by the second light receiving section 152 . Note that the light shielding wall 127a may be configured by a member separate from the light shielding portion 127. As shown in FIG.

レンズ１３０は、発光部１４１の照射光に対して透明な材料で構成され、レンズホルダ１２０のレンズ固定部１２４に固定される。レンズ１３０は、上面側（表面側）に凸レンズ部１３１を有し、下面側（裏面側）に発光レンズ部１３２および受光レンズ部１３３を有する。 The lens 130 is made of a material transparent to the light emitted from the light emitting section 141 and fixed to the lens fixing section 124 of the lens holder 120 . The lens 130 has a convex lens portion 131 on the upper surface side (surface side), and has a light emitting lens portion 132 and a light receiving lens portion 133 on the lower surface side (back surface side).

凸レンズ部１３１は、下面側の発光レンズ部１３２および受光レンズ部１３３と対向している。凸レンズ部１３１の上面は平坦になっており、凸レンズ部１３１の幅方向（縦方向）の長さは遮光壁１２７ａの幅方向の長さよりも大きくなっている。発光レンズ部１３２は、発光部１４１の上方に位置して発光部１４１の照射光を集光する一方、受光レンズ部１３３は、第１受光部１５１および第２受光部１５２の上方に位置し、測定対象物である印刷用紙からの反射光を集光する。発光レンズ部１３２は、レンズホルダ１２０の筒状の開口部（第１開口部１２５）を通して光を絞る関係上、受光レンズ部１３３よりも高い位置に形成されている。 The convex lens portion 131 faces the light-emitting lens portion 132 and the light-receiving lens portion 133 on the lower surface side. The upper surface of the convex lens portion 131 is flat, and the length in the width direction (vertical direction) of the convex lens portion 131 is larger than the length in the width direction of the light shielding wall 127a. The light-emitting lens unit 132 is positioned above the light-emitting unit 141 and collects the light emitted from the light-emitting unit 141, while the light-receiving lens unit 133 is positioned above the first light receiving unit 151 and the second light receiving unit 152, Reflected light from the printing paper, which is the object to be measured, is condensed. The light-emitting lens portion 132 is formed at a position higher than the light-receiving lens portion 133 in order to restrict light through the cylindrical opening (first opening 125 ) of the lens holder 120 .

発光部１４１は、発光素子を含み、第１偏光フィルタ１７１およびレンズ１３０を介して測定対象物である印刷用紙に照射光を照射する。発光部１４１の発光素子としては、例えば、赤外線を照射する赤外発光ダイオード（赤外ＬＥＤ）または赤色光を照射する赤色発光ダイオード（赤色ＬＥＤ）を用いることができる。 The light emitting unit 141 includes a light emitting element, and irradiates the printing paper, which is the object to be measured, with irradiation light through the first polarizing filter 171 and the lens 130 . As the light emitting element of the light emitting section 141, for example, an infrared light emitting diode (infrared LED) that emits infrared light or a red light emitting diode (red LED) that emits red light can be used.

第１受光部１５１は、反射光のＳ波成分を受光し、受光量に応じた電圧信号（第１電圧信号）を出力する。図３に示すように、第１受光部１５１は、反射光のＳ波成分を受光する第１フォトダイオードＰＤ１（本発明の「第１受光素子」に相当）と、第１フォトダイオードＰＤ１の出力を増幅して第１電圧信号を生成する増幅回路と、を備える。 The first light receiving section 151 receives the S-wave component of the reflected light and outputs a voltage signal (first voltage signal) corresponding to the amount of received light. As shown in FIG. 3, the first light receiving section 151 includes a first photodiode PD1 (corresponding to the “first light receiving element” of the present invention) that receives the S-wave component of the reflected light, and the output of the first photodiode PD1. and an amplifier circuit that amplifies the to generate a first voltage signal.

第１受光部１５１の増幅回路は、第１オペアンプＩＣ１と第１Ｔ型帰還回路とを含む。第１オペアンプＩＣ１の反転入力端子と非反転入力端子との間に、第１フォトダイオードＰＤ１が接続される。第１オペアンプＩＣ１の正電源端子には、直流電源Ｖｃｃから第１電圧値の電源電圧が供給される一方、第１オペアンプＩＣ１の負電源端子は、グランドに接続される。第１電圧値は、マイコン２００の電源電圧値である第２電圧値（本実施形態では、５．０［Ｖ］）よりも大きく、本実施形態では、２４．０［Ｖ］である。 The amplifier circuit of the first light receiving section 151 includes a first operational amplifier IC1 and a first T-type feedback circuit. A first photodiode PD1 is connected between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the first operational amplifier IC1. The positive power supply terminal of the first operational amplifier IC1 is supplied with the power supply voltage of the first voltage value from the DC power supply Vcc, while the negative power supply terminal of the first operational amplifier IC1 is connected to the ground. The first voltage value is greater than the second voltage value (5.0 [V] in this embodiment), which is the power supply voltage value of the microcomputer 200, and is 24.0 [V] in this embodiment.

第１Ｔ型帰還回路は、抵抗Ｒ１～Ｒ３と、コンデンサＣ１とで構成される。第１Ｔ型帰還回路を用いることで、第１受光部１５１の増幅回路は、回路を大型化させることなく、所望の増幅率を達成することができる。 The first T-type feedback circuit is composed of resistors R1 to R3 and a capacitor C1. By using the first T-type feedback circuit, the amplifier circuit of the first light receiving section 151 can achieve a desired gain without increasing the size of the circuit.

第２受光部１５２は、反射光のＰ波成分を受光し、受光量に応じた電圧信号（第２電圧信号）を出力する。第２受光部１５２は、反射光のＰ波成分を受光する第２フォトダイオードＰＤ２（本発明の「第２受光素子」に相当）と、第２フォトダイオードＰＤ２の出力を増幅して第２電圧信号を生成する増幅回路と、を備える。 The second light receiving section 152 receives the P-wave component of the reflected light and outputs a voltage signal (second voltage signal) corresponding to the amount of received light. The second light receiving section 152 includes a second photodiode PD2 (corresponding to the “second light receiving element” of the present invention) that receives the P-wave component of the reflected light, and a second voltage by amplifying the output of the second photodiode PD2. and an amplifier circuit that generates a signal.

第２受光部１５２の増幅回路は、第２オペアンプＩＣ２と第２Ｔ型帰還回路とを含む。第２オペアンプＩＣ２の反転入力端子と非反転入力端子との間に、第２フォトダイオードＰＤ２が接続される。第２オペアンプＩＣ２の正電源端子には、直流電源Ｖｃｃから第１電圧値（本実施形態では、２４．０［Ｖ］）の電源電圧が供給される一方、第２オペアンプＩＣ２の負電源端子は、グランドに接続される。 The amplifier circuit of the second light receiving section 152 includes a second operational amplifier IC2 and a second T-type feedback circuit. A second photodiode PD2 is connected between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the second operational amplifier IC2. The positive power supply terminal of the second operational amplifier IC2 is supplied with a power supply voltage of a first voltage value (24.0 [V] in this embodiment) from the DC power supply Vcc, while the negative power supply terminal of the second operational amplifier IC2 is , is connected to ground.

第２Ｔ型帰還回路は、第１Ｔ型帰還回路と同じ回路構成であり、抵抗Ｒ４～Ｒ６と、コンデンサＣ２とで構成される。第２Ｔ型帰還回路を用いることで、第２受光部１５２の増幅回路は、回路を大型化させることなく、所望の増幅率を達成することができる。 The second T-type feedback circuit has the same circuit configuration as the first T-type feedback circuit, and is composed of resistors R4 to R6 and a capacitor C2. By using the second T-type feedback circuit, the amplifier circuit of the second light receiving section 152 can achieve a desired gain without increasing the size of the circuit.

第１出力部１６１は、減算信号を生成する減算回路（第１減算回路）で構成され、第１電圧信号を第２電圧値以下に降圧した第１出力信号（減算信号）を生成する。 The first output unit 161 includes a subtraction circuit (first subtraction circuit) that generates a subtraction signal, and generates a first output signal (subtraction signal) by stepping down the first voltage signal to a second voltage value or less.

第１減算回路は、第３オペアンプＩＣ３と、抵抗Ｒ７～Ｒ１０とで構成される。第３オペアンプＩＣ３の反転入力端子は、抵抗Ｒ７の他端と抵抗Ｒ８の一端との接続点に接続される。抵抗Ｒ７の一端は、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２からなる分圧抵抗回路の分圧点に接続され、当該分圧抵抗回路は、直流電源Ｖｃｃの両端に接続される。抵抗Ｒ１１，Ｒ１２からなる分圧抵抗回路は、第１減算回路に含まれてもよい。抵抗Ｒ８の他端は、第３オペアンプＩＣ３の出力端子すなわち第１減算回路の第１出力端Ｔ１に接続される。 The first subtraction circuit is composed of a third operational amplifier IC3 and resistors R7 to R10. The inverting input terminal of the third operational amplifier IC3 is connected to the connection point between the other end of the resistor R7 and one end of the resistor R8. One end of the resistor R7 is connected to a voltage dividing point of a voltage dividing resistor circuit composed of resistors R11 and R12, and the voltage dividing resistor circuit is connected to both ends of the DC power supply Vcc. A voltage dividing resistor circuit consisting of resistors R11 and R12 may be included in the first subtraction circuit. The other end of the resistor R8 is connected to the output terminal of the third operational amplifier IC3, that is, the first output terminal T1 of the first subtraction circuit.

第３オペアンプＩＣ３の非反転入力端子は、抵抗Ｒ９の他端と抵抗Ｒ１０の一端との接続点に接続される。抵抗Ｒ９の一端は、第１受光部１５１に含まれる第１オペアンプＩＣ１の出力端子に接続され、抵抗Ｒ１０の他端は、グランドに接続される。第３オペアンプＩＣ３の正電源端子には、直流電源Ｖｃｃから第１電圧値（本実施形態では、２４．０［Ｖ］）の電源電圧が供給される一方、第３オペアンプＩＣ３の負電源端子は、グランドに接続される。 A non-inverting input terminal of the third operational amplifier IC3 is connected to a connection point between the other end of the resistor R9 and one end of the resistor R10. One end of the resistor R9 is connected to the output terminal of the first operational amplifier IC1 included in the first light receiving section 151, and the other end of the resistor R10 is grounded. The positive power supply terminal of the third operational amplifier IC3 is supplied with a power supply voltage of a first voltage value (24.0 [V] in this embodiment) from the DC power supply Vcc, while the negative power supply terminal of the third operational amplifier IC3 is , is connected to ground.

第１減算回路は、第１受光部１５１から入力された第１電圧信号を、所定電圧値（本実施形態では、１２．０［Ｖ］）だけ減算した減算信号を生成し、当該減算信号を第１出力信号として第１出力端Ｔ１から出力する。第１出力端Ｔ１から出力された第１出力信号は、画像形成装置に備えられたマイコン２００に入力される。 The first subtraction circuit generates a subtraction signal by subtracting a predetermined voltage value (12.0 [V] in this embodiment) from the first voltage signal input from the first light receiving unit 151, and converts the subtraction signal to It is output from the first output terminal T1 as the first output signal. A first output signal output from the first output terminal T1 is input to a microcomputer 200 provided in the image forming apparatus.

第２出力部１６２は、減算信号を生成する減算回路（第２減算回路１６３）と、減算信号を降圧して第２出力信号を生成する降圧回路（第２降圧回路１６４）とで構成され、第２電圧信号を第２電圧値以下に降圧した第２出力信号を生成する。 The second output unit 162 includes a subtraction circuit (second subtraction circuit 163) that generates a subtraction signal, and a step-down circuit (second step-down circuit 164) that steps down the subtraction signal to generate a second output signal. A second output signal is generated by stepping down the second voltage signal to a second voltage value or less.

第２減算回路１６３は、第４オペアンプＩＣ４と、抵抗Ｒ１３～Ｒ１６とで構成され、第１減算回路と同様の回路構成である。第２降圧回路１６４は、抵抗Ｒ１７，Ｒ１８からなる分圧抵抗回路で構成される。抵抗Ｒ１７，Ｒ１８からなる分圧抵抗回路は、一端が第２減算回路１６３の出力端（第４オペアンプＩＣ４の出力端子）に接続され、他端がグランドに接続され、分圧点が第２出力端Ｔ２に接続される。 The second subtraction circuit 163 is composed of a fourth operational amplifier IC4 and resistors R13 to R16, and has the same circuit configuration as the first subtraction circuit. The second step-down circuit 164 is composed of a voltage dividing resistance circuit consisting of resistors R17 and R18. A voltage dividing resistor circuit consisting of resistors R17 and R18 has one end connected to the output terminal of the second subtraction circuit 163 (the output terminal of the fourth operational amplifier IC4), the other end connected to the ground, and the voltage dividing point is the second output. It is connected to the end T2.

第２減算回路１６３は、第２受光部１５２から入力された第２電圧信号を、所定電圧値（本実施形態では、１８．０［Ｖ］）だけ減算した減算信号を生成する。第２降圧回路１６４は、減算信号の電圧値が第２電圧値（本実施形態では、５．０［Ｖ］）以下になるように減算信号を降圧し、第２出力信号として第２出力端Ｔ２から出力する。第２出力端Ｔ２から出力された第２出力信号は、画像形成装置に備えられたマイコン２００に入力される。 The second subtraction circuit 163 generates a subtraction signal by subtracting a predetermined voltage value (18.0 [V] in this embodiment) from the second voltage signal input from the second light receiving section 152 . The second step-down circuit 164 steps down the subtraction signal so that the voltage value of the subtraction signal becomes equal to or lower than the second voltage value (5.0 [V] in this embodiment), and outputs the second output terminal as the second output signal. Output from T2. The second output signal output from the second output terminal T2 is input to the microcomputer 200 provided in the image forming apparatus.

図４（Ａ）および図４（Ｂ）に、第１電圧信号と印刷用紙の坪量との関係を示す。図４（Ａ）は従来の反射型センサの検出結果であり、図４（Ｂ）は本実施形態に係る反射型センサ１００の検出結果である。 4A and 4B show the relationship between the first voltage signal and the basis weight of the printing paper. FIG. 4A shows the detection result of the conventional reflective sensor, and FIG. 4B shows the detection result of the reflective sensor 100 according to this embodiment.

従来の反射型センサは、第１受光部１５１および第２受光部１５２に供給される電源電圧の電圧値が５．０［Ｖ］である点、第１受光部１５１が第１Ｔ型帰還回路を備えていない点、第２受光部１５２が第２Ｔ型帰還回路を備えていない点、第１出力部１６１および第２出力部１６２を備えていない点において、本実施形態に係る反射型センサ１００と相違する。 In the conventional reflective sensor, the voltage value of the power supply voltage supplied to the first light receiving unit 151 and the second light receiving unit 152 is 5.0 [V]. The reflective sensor 100 according to the present embodiment differs from differ.

図４（Ａ）および図４（Ｂ）から分かるように、第１電圧信号は印刷用紙の坪量と相関関係を有し、印刷用紙の坪量が大きいほど、第１電圧信号の電圧値は大きくなる傾向にある。なお、図４（Ａ）に示した曲線Ｙ１’および図４（Ｂ）に示した曲線Ｙ１は、検出結果の近似線である。 As can be seen from FIGS. 4A and 4B, the first voltage signal has a correlation with the basis weight of the printing paper. tend to be large. Curve Y1' shown in FIG. 4A and curve Y1 shown in FIG. 4B are approximate lines of the detection results.

従来の反射型センサでは、第１電圧信号のダイナミックレンジが約０．３［Ｖ］と狭いのに対して、反射型センサ１００では、第１電圧信号のダイナミックレンジが約３．３［Ｖ］まで大幅に拡張されている。これにより、反射型センサ１００では、画像形成装置内における反射型センサ１００の取付位置（例えば、取付角度、測定対象との距離）に起因する第１電圧信号の電圧値のバラツキを、第１電圧信号のダイナミックレンジに対して相対的に小さくすることができる。 In the conventional reflective sensor, the dynamic range of the first voltage signal is as narrow as about 0.3 [V], whereas in the reflective sensor 100, the dynamic range of the first voltage signal is about 3.3 [V]. has been greatly extended to Accordingly, in the reflective sensor 100, the variation in the voltage value of the first voltage signal caused by the mounting position of the reflective sensor 100 in the image forming apparatus (for example, the mounting angle, the distance from the object to be measured) is reduced to the first voltage It can be relatively small with respect to the dynamic range of the signal.

反射型センサ１００では、第１電圧信号の最小値が１２．３［Ｖ］で最大値が１５．６［Ｖ］であるが、第１出力部１６１（第１減算回路）によって第１電圧信号は１２．０［Ｖ］減算される。これにより、マイコン２００に入力される第１出力信号は、マイコン２００の電源電圧値である５．０［Ｖ］以下になるので、マイコン２００が正常に動作しなくなるのを回避することができる。 In the reflective sensor 100, the minimum value of the first voltage signal is 12.3 [V] and the maximum value is 15.6 [V]. is subtracted by 12.0 [V]. As a result, the first output signal input to the microcomputer 200 becomes 5.0 [V] or less, which is the power supply voltage value of the microcomputer 200, so that the microcomputer 200 can be prevented from malfunctioning.

図５（Ａ）および図５（Ｂ）に、第２電圧信号と印刷用紙の光沢度との関係を示す。図５（Ａ）は上記従来の反射型センサの検出結果であり、図５（Ｂ）は本実施形態に係る反射型センサ１００の検出結果である。 5A and 5B show the relationship between the second voltage signal and the glossiness of the printing paper. FIG. 5A shows the detection result of the conventional reflective sensor, and FIG. 5B shows the detection result of the reflective sensor 100 according to this embodiment.

図５（Ａ）および図５（Ｂ）から分かるように、第２電圧信号は印刷用紙の光沢度と相関関係を有し、印刷用紙の光沢度が大きいほど、第２電圧信号の電圧値は大きくなる傾向にある。なお、図５（Ａ）に示した直線Ｙ２’および図５（Ｂ）に示した直線Ｙ２は、検出結果の近似線である。 As can be seen from FIGS. 5A and 5B, the second voltage signal has a correlation with the glossiness of the printing paper. The higher the glossiness of the printing paper, the higher the voltage value of the second voltage signal. tend to be large. The straight line Y2' shown in FIG. 5A and the straight line Y2 shown in FIG. 5B are approximate lines of the detection result.

印刷用紙には、光沢度に応じた種別が存在し、本実施形態では、光沢度が２０未満の印刷用紙は普通紙、光沢度が２０以上４０未満の印刷用紙は第１中間紙、光沢度が４０以上６０未満の印刷用紙は第２中間紙、光沢度が６０以上の印刷用紙は光沢紙に分類される。画像形成装置のマイコン２００は、第２電圧信号の電圧値に基づいて、印刷用紙の種別を判別する。 There are types of printing paper according to glossiness. In this embodiment, printing paper with a glossiness of less than 20 is plain paper, and printing paper with a glossiness of 20 or more and less than 40 is first intermediate paper. 40 or more and less than 60 is classified as a second intermediate sheet, and printing paper with a glossiness of 60 or more is classified as glossy paper. Microcomputer 200 of the image forming apparatus determines the type of printing paper based on the voltage value of the second voltage signal.

従来の反射型センサでは、第２電圧信号のダイナミックレンジが約１．５［Ｖ］と狭いのに対して、反射型センサ１００では、第２電圧信号のダイナミックレンジが約１１．０［Ｖ］まで大幅に拡張されている。特に、第１中間紙と第２中間紙との読み分けに必要なダイナミックレンジが、約０．１［Ｖ］から約１．８［Ｖ］に拡張されている。これにより、反射型センサ１００では、画像形成装置内における反射型センサ１００の取付位置に起因する第２電圧信号の電圧値のバラツキを、第２電圧信号のダイナミックレンジに対して相対的に小さくすることができる。 In the conventional reflective sensor, the dynamic range of the second voltage signal is as narrow as about 1.5 [V], whereas in the reflective sensor 100, the dynamic range of the second voltage signal is about 11.0 [V]. has been greatly extended to In particular, the dynamic range required to distinguish between the first intermediate sheet and the second intermediate sheet has been expanded from approximately 0.1 [V] to approximately 1.8 [V]. As a result, in the reflective sensor 100, variations in the voltage value of the second voltage signal caused by the mounting position of the reflective sensor 100 in the image forming apparatus are made relatively small with respect to the dynamic range of the second voltage signal. be able to.

反射型センサ１００では、第２電圧信号の最小値が１３．０［Ｖ］で最大値が２４．０［Ｖ］である。なお、光沢紙に対応する第２電圧信号が２４．０［Ｖ］に張り付いているのは、第２受光部１５２の増幅回路の出力上限が２４．０［Ｖ］であるためである。 In the reflective sensor 100, the second voltage signal has a minimum value of 13.0 [V] and a maximum value of 24.0 [V]. The second voltage signal corresponding to glossy paper sticks to 24.0 [V] because the upper limit of the output of the amplifier circuit of the second light receiving section 152 is 24.0 [V].

反射型センサ１００では、第２電圧信号のダイナミックレンジの領域を電圧値の低い側から順に第１エリア、第２エリア、第３エリア、第４エリアとし、第１エリアに普通紙、第２エリアに第１中間紙、第３エリアに第２中間紙、第４エリアに光沢紙が含まれるようにした場合、第１エリアが１３．０［Ｖ］以上１８．４［Ｖ］未満、第２エリアが１８．４［Ｖ］以上２０．０［Ｖ］未満、第３エリアが２０．０［Ｖ］以上２１．０［Ｖ］未満、第４エリアが２１．０［Ｖ］以上２４．０［Ｖ］以下となる。 In the reflective sensor 100, the areas of the dynamic range of the second voltage signal are defined as the first area, the second area, the third area, and the fourth area in descending order of the voltage value. area contains the first intermediate sheet, the third area contains the second intermediate sheet, and the fourth area contains the glossy paper. area is 18.4 [V] or more and less than 20.0 [V], third area is 20.0 [V] or more and less than 21.0 [V], fourth area is 21.0 [V] or more and 24.0 [V] or less.

第２受光部１５２から出力された第２電圧信号は、第２減算回路１６３によって１８．０［Ｖ］減算される。これにより、例えば、図５（Ｂ）に示す普通紙に対応する第２電圧信号は０［Ｖ］の減算信号になり、光沢紙に対応する第２電圧信号は６．０［Ｖ］の減算信号になる。 The second voltage signal output from the second light receiving section 152 is subtracted by 18.0 [V] by the second subtraction circuit 163 . As a result, for example, the second voltage signal corresponding to plain paper shown in FIG. become a signal.

第２降圧回路１６４は、第１エリアにおける減算信号の最大値が０［Ｖ］になり、かつ第４エリアにおける減算信号の最小値が５．０［Ｖ］になるように、減算信号を降圧する。これにより、普通紙に対応する第２出力信号は０［Ｖ］に張り付き、光沢紙に対応する第２出力信号は５．０［Ｖ］に張り付く。その結果、第１中間紙および第２中間紙に対応する領域（第２エリアおよび第３エリア）の電圧幅を広げることができる。 The second step-down circuit 164 steps down the subtraction signal so that the maximum value of the subtraction signal in the first area is 0 [V] and the minimum value of the subtraction signal in the fourth area is 5.0 [V]. do. As a result, the second output signal corresponding to plain paper sticks to 0 [V], and the second output signal corresponding to glossy paper sticks to 5.0 [V]. As a result, it is possible to widen the voltage range in the areas (second area and third area) corresponding to the first intermediate sheet and the second intermediate sheet.

したがって、本実施形態に係る反射型センサ１００によれば、検出精度を向上させることができ、かつマイコン２００が正常に動作しなくなるのを回避することができる。 Therefore, according to the reflective sensor 100 according to the present embodiment, it is possible to improve the detection accuracy and prevent the microcomputer 200 from malfunctioning.

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る反射型センサは、第２降圧回路１６４の代わりに第２降圧回路１６４’を備える点を除いて、第１実施形態に係る反射型センサ１００と同じ構成である。 [Second embodiment]
The reflective sensor according to the second embodiment of the present invention has the same configuration as the reflective sensor 100 according to the first embodiment, except that it includes a second step-down circuit 164' instead of the second step-down circuit 164. .

図６に、第２減算回路１６３および第２降圧回路１６４’の回路図を示す。第２減算回路１６３は、第１実施形態と同じ回路であり、第２降圧回路１６４’は、第５オペアンプＩＣ５で構成されたボルテージフォロワ回路である。 FIG. 6 shows a circuit diagram of the second subtraction circuit 163 and the second step-down circuit 164'. The second subtractor circuit 163 is the same circuit as in the first embodiment, and the second step-down circuit 164' is a voltage follower circuit composed of a fifth operational amplifier IC5.

第５オペアンプＩＣ５は、非反転入力端子が第２減算回路１６３の第４オペアンプＩＣ４の出力端子に接続され、反転入力端子が第５オペアンプＩＣ５の出力端子に接続される。第５オペアンプＩＣ５の正電源端子－負電源端子間には、直流電源Ｖ１から第２電圧値（本実施形態では、５．０［Ｖ］）の電源電圧が印加される。これにより、第５オペアンプＩＣ５の出力が第２電圧値に制限される。なお、第５オペアンプＩＣ５は、第２電圧値よりも大きい耐圧を有することが好ましい。 The fifth operational amplifier IC5 has a non-inverting input terminal connected to the output terminal of the fourth operational amplifier IC4 of the second subtraction circuit 163, and an inverting input terminal connected to the output terminal of the fifth operational amplifier IC5. A power supply voltage of a second voltage value (5.0 [V] in this embodiment) is applied from the DC power supply V1 between the positive power supply terminal and the negative power supply terminal of the fifth operational amplifier IC5. As a result, the output of the fifth operational amplifier IC5 is limited to the second voltage value. Note that the fifth operational amplifier IC5 preferably has a withstand voltage higher than the second voltage value.

本実施形態では、第１実施形態と同様に、検出精度を向上させることができ、かつ第２出力信号がマイコン２００の電源電圧値である５．０［Ｖ］以下になるので、マイコン２００が正常に動作しなくなるのを回避することができる。 In this embodiment, as in the first embodiment, the detection accuracy can be improved, and the second output signal becomes 5.0 [V] or less, which is the power supply voltage value of the microcomputer 200. Therefore, the microcomputer 200 You can avoid malfunctioning.

［変形例］
以上、本発明に係る反射型センサの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。 [Modification]
Although the embodiments of the reflective sensor according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.

本発明に係る反射型センサは、測定対象物に照射光を照射する発光部と、照射光に対する測定対象物からの反射光を受光し、受光量に応じた電圧信号を出力する受光部と、電圧信号に基づいて生成した出力信号を所定の制御装置に出力する出力部と、を備える反射型センサであって、受光部の電源電圧値である第１電圧値は、制御装置の電源電圧値である第２電圧値よりも大きく、出力部は、電圧信号を第２電圧値以下に降圧した出力信号を生成するのでれば、適宜構成を変更できる。 A reflective sensor according to the present invention includes a light emitting unit that irradiates an object to be measured with irradiation light, a light receiving unit that receives reflected light from the object to be measured with respect to the irradiation light, and outputs a voltage signal corresponding to the amount of received light, and an output unit that outputs an output signal generated based on the voltage signal to a predetermined control device, wherein the first voltage value that is the power supply voltage value of the light receiving unit is the power supply voltage value of the control device. is greater than the second voltage value, and the output section can change the configuration as appropriate so long as it generates an output signal by stepping down the voltage signal to the second voltage value or less.

例えば、本発明に係る反射型センサを、印刷用紙の坪量のみを測定するメディアセンサとして用いるのであれば、受光部の受光素子は、反射光のＳ波成分を受光する第１フォトダイオードＰＤ１のみで構成できる。 For example, if the reflective sensor according to the present invention is used as a media sensor that measures only the basis weight of printing paper, the light-receiving element of the light-receiving unit is only the first photodiode PD1 that receives the S-wave component of the reflected light. can be configured with

本発明に係る反射型センサを、印刷用紙の光沢度のみを測定するメディアセンサとして用いるのであれば、受光部の受光素子は、反射光のＰ波成分を受光する第２フォトダイオードＰＤ２のみで構成できる。 If the reflective sensor according to the present invention is used as a media sensor that measures only the glossiness of printing paper, the light-receiving element of the light-receiving section is composed only of the second photodiode PD2 that receives the P-wave component of the reflected light. can.

上記実施形態では、第１受光部１５１および第２受光部１５２を基板１１０の縦方向に並べて配置しているが、基板１１０の横方向に並べて配置してもよい。 Although the first light receiving section 151 and the second light receiving section 152 are arranged in the vertical direction of the substrate 110 in the above embodiment, they may be arranged in the horizontal direction of the substrate 110 .

本発明の減算回路は、受光部から入力された電圧信号を所定電圧値だけ減算した減算信号を生成するのであれば、適宜回路構成を変更できる。また減算回路は、上記の所定電圧値を、電圧信号のダイナミックレンジの第１エリアに含まれる電圧値に設定することが好ましい。 The circuit configuration of the subtraction circuit of the present invention can be appropriately changed as long as it generates a subtraction signal obtained by subtracting a predetermined voltage value from the voltage signal input from the light receiving section. Also, the subtraction circuit preferably sets the predetermined voltage value to a voltage value included in the first area of the dynamic range of the voltage signal.

本発明の降圧回路は、減算回路から入力された減算信号を第２電圧値以下に降圧した出力信号を生成するのであれば、適宜回路構成を変更できる。また降圧回路は、少なくとも第４エリアの電圧幅が縮小するように、減算信号を降圧することが好ましい。 The voltage step-down circuit of the present invention can be changed in circuit configuration as appropriate so long as it generates an output signal by stepping down the subtraction signal input from the subtraction circuit to a second voltage value or less. Also, the step-down circuit preferably steps down the subtraction signal so that the voltage width of at least the fourth area is reduced.

上記実施形態では、第２出力部１６２が降圧回路（第２降圧回路１６４または第２降圧回路１６４’）を含み、第１出力部１６１は降圧回路を含んでいないが、本発明に係る反射型センサは、降圧回路を含む第１出力部を備えてもよい。 In the above embodiment, the second output section 162 includes the step-down circuit (the second step-down circuit 164 or the second step-down circuit 164') and the first output section 161 does not include the step-down circuit. The sensor may have a first output that includes a step-down circuit.

本発明に係る反射型センサにおいて、受光部の電源電圧値である第１電圧値は、制御装置の電源電圧値である第２電圧値よりも大きいのであれば、任意の電圧値に設定することができる。また、第１受光部の電源電圧値と第２受光部の電源電圧値とを、異なる値にすることもできる。例えば、複写機や複合機などの画像形成装置には、１２［Ｖ］、２４［Ｖ］、３０［Ｖ］等の電源が存在するので、適宜選択して用いることができる。 In the reflective sensor according to the present invention, the first voltage value, which is the power supply voltage value of the light receiving section, can be set to an arbitrary voltage value as long as it is higher than the second voltage value, which is the power supply voltage value of the control device. can be done. Also, the power supply voltage value of the first light receiving section and the power supply voltage value of the second light receiving section can be set to different values. For example, image forming apparatuses such as copiers and multi-function peripherals have power sources of 12 [V], 24 [V], 30 [V], etc., and can be selected and used as appropriate.

１００反射型センサ
１１０基板
１２０レンズホルダ
１２１第１収容部
１２２第２収容部
１２３第３収容部
１２４レンズ固定部
１２５第１開口部
１２６第２開口部
１２７遮光部
１２７ａ遮光壁
１３０レンズ
１３１凸レンズ部
１３２発光レンズ部
１３３受光レンズ部
１４１発光部
１５１第１受光部
１５２第２受光部
１６１第１出力部
１６２第２出力部
１６３第２減算回路
１６４、１６４’ 第２降圧回路
１７１第１偏光フィルタ
１７２第２偏光フィルタ
１７３第３偏光フィルタ
２００マイコン（制御装置） 100 Reflective sensor 110 Substrate 120 Lens holder 121 First housing part 122 Second housing part 123 Third housing part 124 Lens fixing part 125 First opening 126 Second opening 127 Light shielding part 127a Light shielding wall 130 Lens 131 Convex lens part 132 Light-emitting lens section 133 Light-receiving lens section 141 Light-emitting section 151 First light-receiving section 152 Second light-receiving section 161 First output section 162 Second output section 163 Second subtraction circuits 164, 164' Second step-down circuit 171 First polarizing filter 172 Second polarizing filter 173 Third polarizing filter 200 Microcomputer (control device)

Claims

a light emitting unit that irradiates an object to be measured with irradiation light;
a light-receiving unit that receives reflected light from the measurement object with respect to the irradiation light and outputs a voltage signal according to the amount of received light;
an output unit that outputs an output signal generated based on the voltage signal to a predetermined control device;
A reflective sensor comprising:
a first voltage value that is a power supply voltage value of the light receiving unit is greater than a second voltage value that is a power supply voltage value of the control device;
The reflective sensor, wherein the output unit generates the output signal by stepping down the voltage signal to the second voltage value or less.

The light receiving unit is
a light receiving element that receives the reflected light;
an amplifier circuit that amplifies the output of the light receiving element to generate the voltage signal;
with
The output unit
a subtraction circuit that generates a subtraction signal obtained by subtracting a predetermined voltage value from the voltage signal;
a step-down circuit for stepping down the subtraction signal to generate the output signal;
The reflective sensor of claim 1, comprising:

When the dynamic range of the voltage signal is set to the first area, the second area, the third area, and the fourth area in order from the side with the lowest voltage value,
The subtraction circuit sets the predetermined voltage value to a voltage value included in the first area,
3. The reflective sensor according to claim 2, wherein the step-down circuit steps down the subtraction signal so that the voltage width of the fourth area is reduced.

The step-down circuit converts the subtraction signal such that the maximum value of the subtraction signal in the first area is zero and/or the minimum value of the subtraction signal in the fourth area is the second voltage value. 4. The reflective sensor according to claim 3, wherein the voltage is stepped down.

The light receiving unit is
A first light receiving section including a first light receiving element for receiving the S wave component of the reflected light and the amplifying circuit, and a second light receiving section including a second light receiving element for receiving the P wave component of the reflected light and the amplifying circuit. and including
The output unit
a first output unit that generates the output signal based on the voltage signal input from the first light receiving unit; and a second output unit that generates the output signal based on the voltage signal input from the second light receiving unit. an output section;
The first output unit includes the subtraction circuit and outputs the output of the subtraction circuit as the output signal, or further includes the step-down circuit and outputs the output of the step-down circuit as the output signal,
5. The reflective sensor according to claim 2, wherein the second output unit includes the subtraction circuit and the step-down circuit, and outputs an output of the step-down circuit as the output signal. .