JP3740395B2 - シート材検出装置、シート材搬送装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材搬送経路を搬送されるシート材を検出するシート材検出装置、並びに、このシート材検出装置を具備するシート材搬送装置および画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等のシート材を扱う画像形成装置においては、装置本体からの給送信号に同期してシート材を所定の位置に給送（搬送）するシート材搬送装置を備える構成が一般的である。
【０００３】
この種のシート材搬送装置では、トレイ上やカセット内に積載されたシート束からシート材を１枚づつ分離・給送し、画像形成と同期した所定のタイミングで所定の位置に高精度にシート材を搬送する必要がある。そのため、シート材搬送装置上にシート材検出装置を設け、シート材の先端や後端位置を検出している。
【０００４】
シート材検出装置を大きく分けると、接触式のセンサと非接触式のセンサとがある。
【０００５】
接触式のセンサは従来からよく用いられてきた検出装置である。たとえば、シート材搬送経路中に可倒式のレバーを突設し、搬送中のシート材がこのレバーの一端に当接したときに、他端に設けた光透過型センサでレバーの倒れを検出する方式のものが知られている。
【０００６】
しかし、近年のプリンタの高速化に伴いシート材の搬送速度が上がり、従来の接触式のセンサではシート材先端にダメージを与えるなどの問題が生じていた。そこで、高速機においては非接触で紙有無を光学的に直接読み取る光学式のセンサが用いられることが多くなってきている。
【０００７】
また、光学式のセンサは、シート材の種類を判別する目的にも用いられる。たとえば、複数色のトナーを多重転写し、カラー画像を形成するカラープリンタにおいては、ＯＨＰに供する光透過性用紙のプリントに際して、トナーが十分溶融して光透過性を増すように定着速度を低速に切り替える制御を行う必要があるので、シート材がＯＨＰ用紙などの光透過性シート材か否かを光学式センサにより検知するよう構成されている。
【０００８】
以下に、画像形成装置に用いられる従来の光学式のシート材検出装置について図６を用いて説明する。
【０００９】
同図のシート材搬送装置は、制御部（不図示）からの指示に従い所定速度で以下に述べる給紙負荷を駆動するステッピングモータ（不図示）と、ソレノイド（不図示）によりラッチを解除しメカニカルに１回転制御させることによりカセット２１４内のシート束から１枚のシート材を分離・給送する半月形ローラ２０１と、その下流に配設した搬送ローラ２０２と、電磁クラッチにより停止と回転を切替え可能なレジストローラ２０４と、レジストローラ２０４の直前に配置されたレジ前センサとしての接触式紙有無検知センサ２０３と、レジストローラの下流に配設した光学式紙有無検知手段である先端センサ２０５と、を備えて構成されている。
【００１０】
また、画像形成装置の画像形成手段たる本体部は、像担持体たる感光ドラム２１１と、感光ドラム２１１上に静電潜像を形成するスキャナ２１０と、この静電潜像をＣＭＹＫ各色のトナーで現像する現像器２０９と、上記シート材搬送装置により搬送されたシート材を巻きつけて回転し、感光ドラム２１１上の各色のトナー像をシート材に転写させる転写ドラム２０７と、トナー像を転写されたシート材を転写ドラム２０７から剥がす分離爪２１２と、シート材上の転写済みトナー像を熱定着する定着器２１３と、を備えて構成される。また、転写ドラム２０７上には、シート材先端を挟むグリッパ２０８が設けられ、転写ドラム２０７近傍には、グリッパ２０８が前記先端センサ２０５の給紙位置と等価な位置に到来したことを検知するグリッパ位置センサ２０６が設けられている。
【００１１】
このようなハード構成を制御する制御部の構成を説明する。プリント信号が発せられると制御部は半月形ローラ２０１を１回転させ、１枚のシート材を所定速度で給紙するとともに転写ドラム２０７を回転させる。
【００１２】
搬送ローラ２０２で搬送されるシート材は、停止状態にあるレジストローラ２０４のニップに突き当てられ一定量のループを形成し斜行取りが行われる。レジ前センサ２０３でシート材先端を検出して一定時間後にレジストローラ２０４を回転させて、斜行取りされたシート材を導入する。そして、先端センサ２０５でシート材先端を検知すると再びレジストローラ２０４を停止状態にして待機する。
【００１３】
グリッパセンサ２０６により転写ドラム２０７上のグリッパ到来を検知するとステッピングモータを再起動させ、転写ドラム２０７より相対的に速い給紙速度で一定時間搬送後、転写ドラム２０７と同じ速度に戻すようレジストローラ２０４を制御する。
【００１４】
これにより、転写ドラム２０７表面に対して約３０度に開放されたグリッパ２０８にシート材を所定量突き当てたままグリッパ２０８を閉じ、常に転写時の先端位置であるグリッパ位置に安定してシート材を給紙するように同期制御を行うことができる。
【００１５】
次に、前記給紙制御および光学式のシート材検出装置によりＯＨＰ用紙を給紙した場合の制御動作を説明する。
【００１６】
ＯＨＰ用紙を給紙し、前記給紙制御により先端センサ２０５まで給紙すると予め先端より下流に５ｍｍの幅で印刷された遮光部を先端センサ２０５で検出すると、ステッピングモータを停止し待機させる。グリッパセンサ２０６によりグリッパを検知し、ＯＨＰ用紙を再給紙した後に、先端センサ２０５でＯＨＰ用紙先端より下流に２０ｍｍ以降の透過部を検知（光の透過を検知）するとＯＨＰ用紙として判別し、トナー画像の転写後、シート材の分離排出時に於いて定着器２１３の駆動速度を通常の１／３に落とす制御を行う。
【００１７】
以下に、図７〜図９を参照して、先端センサ２０５に用いられる光学式シート材検出装置の従来構成について説明する。
【００１８】
光学式のシート材検出装置としては、反射型フォトセンサと透過型フォトセンサとがある。図７は、従来の反射型フォトセンサの概略構成断面図であり、図８は、従来の透過型フォトセンサの概略構成断面図である。また、図９は、従来のフォトセンサのプリント基板の層構成を示す模式図である。
【００１９】
図７において、反射型フォトセンサは、シート材搬送経路１１１の一方に配置された発光受光ユニット１１０の単体からなり、発光受光ユニット１１０の内部に発光素子１１３と受光素子１１４を内蔵している。
【００２０】
図７（ａ）に示すようにシート材Ｓがない場合は、発光素子１１３から照射された検出光Ｌはシート材搬送経路１１１を通過し反射を受けないため、受光素子１１４に戻ってこない。一方、図７（ｂ）に示すようにシート材Ｓがある場合は、発光素子１１３から照射された検出光Ｌが遮光カバーに設けられたスリット１１５を通ってシート材Ｓで反射され、再び遮光カバーに設けられたスリット１１６を通って受光素子１１４に到達する構成である。すなわち、受光素子１１４で検出光を感知したらシート材有り、検出光を感知しなければシート材無しと判断している。
【００２１】
図８において、透過型フォトセンサは、シート材搬送経路１２１の一方に反射部材１２６を配置し、他方に発光素子１２２と受光素子１２３とを含む発光受光ユニット１２０を配置した構成となっている。
【００２２】
図８（ａ）に示すようにシート材Ｓがない場合は、発光素子１２２から照射された検出光Ｌは遮光カバーに設けられたスリット１２４を通って反射部材１２６により反射され、再び遮光カバーに設けられたスリット１２５を通って受光素子１２３に到達する。一方、図８（ｂ）に示すようにシート材Ｓがある場合は、発光素子１２２から照射された検出光Ｌがシート材Ｓで遮光され受光素子１２３には戻ってこない構成である。すなわち、受光素子１２３で光を感知したらシート材無し、光を感知しなければシート材有りと判断している。
【００２３】
上記何れの光学式シート材検出装置でも、発光素子および受光素子を実装するプリント基板１００は、図９に示すような構成が一般的である。すなわち、発光素子および受光素子を実装する側の表面より、基材である紙フェノール樹脂層１０１、電気回路パターンを形成する銅箔層１０２、不要な部分に半田が付着しないようにするレジストインク層１０３、の順に構成し、電気部品の実装を示すシルク印刷１０４が表面および裏面の一部に施されている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【００２５】
発光素子の照射光は完全な平行光ではなく、ある程度の広がりを有しているため、発光素子から照射された光は、直接的に、または遮光カバー内部で反射されることにより間接的に、プリント基板の表面に入射する。この光は、プリント基板内部を通って受光素子側まで到達し、受光素子により感知されてしまう。このような感知光は、いわゆるノイズとしてシート材の検出精度を低下させる要因となる。
【００２６】
特に、図７に示す反射型フォトセンサにあっては、反射率の低いシート材（たとえばベタ黒のシート材など）でも検出可能なように、発光素子１１３の光量を上げたり、受光素子で受光した光を電気的に増幅したりする必要がある。また、図８に示す透過型フォトセンサについても、反射部材１２６の汚れなどにより反射部材１２６からの反射光量が低下してくるので、発光素子１２２の光量を上げる必要がある。
【００２７】
しかし、発光光量を上げると、プリント基板内を通って受光素子に感知される光も同時に増すため、発光光量を上げるにも限界がある。また受光素子で受光した光を増幅する場合、Ｓ／Ｎ比は変わらないまま増幅されることになるので、ノイズなどによる誤検知が起きやすくなる。
【００２８】
さらに、シート材検出装置を小型化するために、発光素子および受光素子とプリント基板との間隔を小さくしたり、発光素子と受光素子の間隔を小さくしたりすると、プリント基板内を通って受光素子に感知される光が著しく増大してしまう。
【００２９】
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、プリント基板内を通って受光素子に感知されるノイズ光を低減し、Ｓ／Ｎ比を高めて、常に安定したシート材の検出を行い得るシート材検出装置、並びにこのシート材検出装置を具備するシート材搬送装置および画像形成装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、検出光を照射する発光素子と検出光を受光する受光素子とを同一のプリント基板上に実装した発光受光ユニットを備え、シート材搬送経路を搬送されるシート材によって検出光が遮光または反射されることでシート材を検出するシート材検出装置において、前記発光素子と前記受光素子の間に仕切りを有し、検出に必要な光の光路を確保しつつ前記発光素子を覆い囲む発光素子室を構成するカバーを有し、前記プリント基板は、前記発光素子および前記受光素子を実装する側の表面から基材までの間に、検出光の反射を防ぐ反射防止層と、検出光の前記基材への進入を防ぐ進入防止層と、を備え、前記反射防止層及び前記進入防止層を、少なくとも前記プリント基板のうち前記発光素子室に露出する領域に形成することを特徴とする。
【００３１】
前記反射防止層は、ベタ黒シルク印刷層であることが好適である。
【００３２】
前記侵入防止層は、ベタＧＮＤパターン層であることが好適である。
【００３３】
また、本発明のシート材搬送装置は、上記のいずれかのシート材検出装置をシート材搬送経路に備え、該シート材検出装置の検出結果に基づきシート材の搬送制御を行うことを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の画像形成装置は、上記シート材搬送装置と、該シート材搬送装置によって搬送されたシート材に画像を形成する画像形成手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。このシート材検出装置は、プリンタ・複写機・ファクシミリなどの画像形成装置において、シート材を搬送（給送）するシート材搬送装置に用いられて好適なものである。
【００３６】
なお、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３７】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るシート材検出装置について、図１〜図４に基づいて説明する。
【００３８】
まず、図２を参照して、シート材検出装置の概略構成について説明する。
【００３９】
図２は、本実施の形態に係るシート材検出装置の構成を示す概略断面図である。同図（ａ）および（ｂ）は、シート材搬送方向からみた概略断面図であり、（ａ）はシート材がシート材搬送経路に無い場合を示し、（ｂ）はシート材搬送経路にシート材が搬送され、シート材を検出している場合を示している。また、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の状態を側方（シート材搬送方向に直交する方向）からみた概略断面図である。
【００４０】
シート材搬送経路１は、紙ガイド２と紙ガイド３との間にシート材Ｓを搬送するために設けられた空間で、不図示の搬送ローラにてシート材Ｓが搬送される。搬送されてきた被検出物であるシート材Ｓは、シート材搬送経路１の途中に設けられたシート材検出装置によって検出される。この検出結果に基づき、シート材Ｓの搬送タイミングなどの搬送制御が行われる。
【００４１】
本実施の形態のシート材検出装置は透過型フォトセンサであって、概略、発光素子１１および受光素子２１とを同一のプリント基板３２上に実装した発光受光ユニット３０と、この発光素子１１から照射された検出光Ｌを反射して受光素子２１へ入射させる反射部材４０とを備えて構成される。発光受光ユニット３０と反射部材４０は、シート材搬送経路１を挟み対向する位置に配置されている。
【００４２】
発光受光ユニット３０は、プリント基板３２上に、検出光を照射する発光素子１１と検出光を受光する受光素子２１とを実装し、これらの素子を別々に覆うカバー３７を取り付けて構成される。
【００４３】
発光素子１１および受光素子２１は、互いの素子中心軸（光路の中心軸）が略平行になるようにプリント基板３２に取り付けられる。カバー３７は、発光素子１１と受光素子２１の中間に仕切りを有する２室構造であり、発光素子１１を覆い囲む発光素子室１６と、受光素子２１を覆い囲む受光素子室２６を有する。発光素子室１６には、発光素子１１の素子中心軸を中心として形成された発光スリット１３が設けられ、受光素子室２６には、受光素子２１の素子中心軸を中心として形成された受光スリット２３が設けられている。
【００４４】
このように、発光スリット１３と受光スリット２３により検出光を絞る一方で、それ以外の部分についてはカバー３７で素子を覆ったことで、検出に必要な光のみを確保するとともに、反射部材４０を介さずに直接発光素子１１から受光素子２１へ到達する光や外光などを遮光して、検出精度を高めることができる。
【００４５】
発光素子１１は、たとえば赤外発光ダイオードなどで構成することができる。その照射光は完全な平行光とはならず、ある程度の広がりをもつ。図３（ａ）は一般的な発光素子の指向特性を示したもので、扇型の実線部分が素子中心軸からの角度に対する相対発光強度を示している。この図からわかるように、発光素子１１からは約２０度〜３０度の広がりを持った検出光が照射される。
【００４６】
また、受光素子２１は、たとえば受光した光を光電流に光電変換するフォトトランジスターなどで構成することができる。受光素子２１も平行に入射する光のみに反応するわけではなく、ある程度横方向からの光にも反応する。図３（ｂ）は一般的な受光素子の指向感度特性を示したもので、水滴型の実線部分が素子中心軸からの角度に対する相対感度を示している。これから、受光素子２１は約２０度の幅で感度を有していることがわかる。
【００４７】
反射部材４０は、発光素子１１から略垂直に入射された入射光を略平行に反射して、受光素子２１に略垂直に入射させる部材であり、たとえば反射面が９０度の角度をなすガラス製またはアクリル製の光学プリズムなどで構成することができる。なお、反射部材４０はプリズムに限定されるものではなく、２枚のミラーを９０度に組み合わせた構成のものなど、シート材Ｓよりも反射率の高い部材を好適に用いることができる。
【００４８】
上記構成において、発光素子１１から照射された光は発光スリット１３によって絞られ、素子中心軸に沿った指向性を有する光となる。この検出光は、シート材搬送経路１を略垂直に横切り反射部材４０に達する。
【００４９】
反射部材４０に入射した光は、面４１を透過し、面４２および面４３では臨界角による内面反射を受け、再び面４１を透過することで、入射光と略平行かつ反対方向の光となって反射される。
【００５０】
この反射光は、再びシート材搬送経路１を略垂直に横切り、受光スリット２３を通過して受光素子２１へと入射される。このときも受光スリット２３によって入射光が絞られ、受光素子２１の素子中心軸に沿った反射光のみが入射されるので、受光素子２１の指向感度特性の高い光のみが選択的に検知されることになる。
【００５１】
この構成において、シート材Ｓが検出位置にない場合は、発光素子１１から発せられた光Ｌは発光スリット１３を通って反射部材４０により反射され受光スリット２３を通って受光素子２１に到達する。一方、シート材Ｓが検出位置にある場合は、発光素子１１から発せられた光Ｌがシート材Ｓで遮光され受光素子２１には到達しない。すなわち、受光素子２１で光を感知したらシート材無し、光を感知しなければシート材有りと判断する。
【００５２】
次に、図１を参照して、本実施の形態のシート材検出装置のプリント基板の構成について詳しく説明する。
【００５３】
プリント基板３２は、図１に示すように、発光素子および受光素子を実装する側の表面より、検出光の反射を抑えるための反射防止層たるベタ黒シルク印刷層５、不要な部分に半田が付着しないようにするレジスト印刷層６、検出光の進入を防ぐ進入防止層たるベタＧＮＤパターン層７、基材であるガラスクロスエポキシ樹脂８、電気回路パターンを形成した銅箔層９、基材であるガラスクロスエポキシ樹脂８、電気回路パターンを形成した銅箔層９、基材であるガラスクロスエポキシ樹脂８、電気回路パターンを形成した銅箔層９、不要な部分に半田が付着しないようにするレジスト印刷層６の順に構成される４層基板である。
【００５４】
ベタ黒シルク印刷層５は、黒色のインキでシルク印刷して形成された層である。黒色インキの特性により、受けた光の大部分が吸収される一方で、反射または透過される光はきわめて少ないものとなる。
【００５５】
ベタ黒シルク印刷層５は、少なくともプリント基板３２のうち発光素子室１６に露出する領域を含む範囲に形成すればよく、好ましくは受光素子室２６に露出する領域にも形成するとよい。もちろん、プリント基板３２の略全面にわたって形成することも好ましい。
【００５６】
また、ベタＧＮＤパターン層７は、回路のアース（ＧＮＤ）を取るためのパターンであって、通常の配線パターンよりも広範囲に（ベタ状に）形成されるものである。通電性を有する金属材料から成るので、受けた光は遮断（反射または吸収）され、透過されることはほとんどない。
【００５７】
ベタＧＮＤパターン層７を形成する領域は、ベタ黒シルク印刷層５を形成する領域と概ね一致させればよい。ただし、配線パターンとショートしないようにしなければならない。
【００５８】
上述したように、発光素子から照射された検出光は、直接的または間接的にプリント基板３２の表面に入射する。ところが、本実施の形態の構成によれば、プリント基板３２に入射した光の大部分はベタ黒シルク印刷層５によって吸収され、また、ベタ黒シルク印刷層５を透過した一部の光もベタＧＮＤパターン層７によって遮断されるので、プリント基板３２の基材まで光が進入することを効果的に防止することができる。
【００５９】
なお、プリント基板構成は、４層基板に限定するものではなく、例えば発光素子および受光素子を実装する側の表面より、反射防止層としてのベタ黒シルク印刷層、レジスト印刷層、進入防止層としてのベタＧＮＤパターン層、基材としてのガラスクロスエポキシ樹脂、銅箔層、レジスト印刷層の順に構成される両面基板でもよい。さらに電気部品の実装を示す白色のシルク印刷を、発光素子および受光素子の直下の実装面を除く部分に施してもよい。
【００６０】
次に、発光素子１１の最適な発光光量を設定する方法について説明する。
【００６１】
図４は、シート材検出装置の制御を司る電気回路の構成を示すブロック図である。
【００６２】
演算処理装置（以下ＣＰＵ）９１のアナログ入力部ＡＮ０には受光素子９２で受光し、電気信号に変換されたアナログ信号が入力される。入力されたアナログ信号はＣＰＵ９１内部でＡ／Ｄ変換され、２５６段階のディジタル値になる。
【００６３】
信号増幅部９３およびアナログ入力部はシート材搬送経路１内のシート材検出装置（センサ）各々に対してそれぞれ設けられている。
【００６４】
ＣＰＵ９１の出力部ｏｕｔ０〜ｏｕｔ２はＤ／Ａ変換器９４につながっている。このＤ／Ａ変換器９４は、クロック（ＣＬＫ），ロード信号（ＬＤ）およびシリアルコードのディジタルデータ（ＤＡＴＡ）が入力されると、数チャネルのアナログ出力（Ａ０，Ａ１，・・・）を順次出力する。
【００６５】
このアナログ信号に基づいた電流をシート材搬送経路１内に設けられたシート材検出装置の発光素子に流すことにより、発光素子の光量を変えることができる。
【００６６】
ＣＰＵ９１はアナログ入力部から入力される信号レベルがあるしきい値を越えていたら反射光が返ってきているものと判断する。従ってＣＰＵ９１はアナログ入力部から入力される信号レベルがあるしきい値を越えるまでＤ／Ａ変換器９４の出力を徐々に上げるよう制御し、しきい値を越えたら出力データを固定する。このような方法で受光素子９２が感知できる最小光量の発光光量を設定している。
【００６７】
以上述べたように、本実施の形態のシート材検出装置によれば、プリント基板３２の素子実装側の表面から基材までの間に、ベタ黒シルク印刷層５とベタＧＮＤパターン層７を順に設けたので、プリント基板３２内を通って受光素子２１に感知されるノイズ光を防止あるいは低減することができる。
【００６８】
したがって、受光素子２１にて検知する光のＳ／Ｎ比が高まり、発光素子１１の発光光量を小さく抑えた場合や、反射部材４０の汚れ等により反射率が低下した場合であっても、常に安定したシート材の検出を行うことができる。
【００６９】
また、上記ノイズ光の影響を考慮しなくてもよいので、発光素子１１および受光素子２１とプリント基板３２との間隔を狭めたり、発光素子１１と受光素子２１の間隔を狭めたりすることができ、シート材検出装置の小型化を図ることも可能になる。
【００７０】
このようなシート材検出装置は、プリンタ・複写機・ファクシミリなどの種々の画像形成装置、およびこれらの画像形成装置が具備するシート材搬送装置に好適に適用することができる。これにより、搬送されるシート材の先端位置や後端位置を高い精度で検出することが可能となり、その検出タイミングに基づき正確なシート材搬送制御・画像形成制御を行うことができる。
【００７１】
（第２の実施の形態）
図５には、本発明の第２の実施の形態が示されている。上記第１の実施の形態では、本発明を透過型フォトセンサに適用した例を示したが、本実施の形態では、本発明を反射型フォトセンサに適用した例を示す。
【００７２】
なお、上記第１の実施の形態と同一の構成部分に関しては、同一の符号を付して詳しい説明は省略するものとし、異なる構成部分を中心に説明を行う。
【００７３】
図５は、本実施の形態に係るシート材検出装置の構成を示す概略断面図である。同図（ａ）および（ｂ）は、シート材搬送方向からみた概略断面図であり、（ａ）はシート材がシート材搬送経路に無い場合を示し、（ｂ）はシート材搬送経路にシート材が搬送され、シート材を検出している場合を示している。また、同図（ｃ）は、同図（ｂ）の状態を側方（シート材搬送方向に直交する方向）からみた概略断面図である。
【００７４】
本実施の形態のシート材検出装置の発光受光ユニット５０は、概略、プリント基板５２上に、検出光を照射する発光素子１１と検出光を受光する受光素子２１とを実装し、これらの素子を別々に覆うカバー５７を取り付けて構成される。
【００７５】
発光素子１１および受光素子２１は、互いの素子中心軸（光路の中心軸）がシート材搬送経路１の中間部でクロスするようにプリント基板５２に取り付けられる。
【００７６】
カバー５７は、発光素子１１と受光素子２１の中間に仕切りを有する２室構造であり、発光素子１１を覆い囲む発光素子室１６と、受光素子２１を覆い囲む受光素子室２６を有する。発光素子室１６には、発光素子１１の素子中心軸を中心として形成された発光スリット１３が設けられ、受光素子室２６には、受光素子２１の素子中心軸を中心として形成された受光スリット２３が設けられている。
【００７７】
紙ガイド２には、発光素子１１から照射された光が反射しないように、非反射部としての開口部５１が設けられ、光が透過する構成である。
【００７８】
図５（ａ）に示すようにシート材Ｓがない場合は、発光素子１１から照射された検出光Ｌは紙ガイド２の開口部５１を通過した後、どこからも反射を受けないので、受光素子２１には戻ってこない。一方、図５（ｂ）に示すようにシート材Ｓがある場合は、発光素子１１から照射された検出光Ｌが発光スリット１３を通ってシート材Ｓで反射され、受光スリット２３を通って受光素子２１に到達する。すなわち、受光素子２１で検出光を感知したらシート材有り、検出光を感知しなければシート材無しと判断している。
【００７９】
このような反射型フォトセンサの場合にも、発光素子１１および受光素子２１を実装するプリント基板５２の構成を、図１のような層構成にすることによって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
すなわち、プリント基板５２の素子実装側の表面から基材までの間に、反射防止層としてのベタ黒シルク印刷層と、進入防止層としてのベタＧＮＤパターン層を順に設けることにより、プリント基板５２内を通って受光素子２１に感知されるノイズ光を防止あるいは低減することができる。
【００８１】
したがって、受光素子２１にて検知する光のＳ／Ｎ比が高まり、発光素子１１の発光光量を小さく抑えた場合や、反射率の低いシート材（たとえばベタ黒のシート材など）の場合であっても、常に安定したシート材の検出を行うことができる。
【００８２】
また、上記ノイズ光の影響を考慮しなくてもよいので、発光素子１１および受光素子２１とプリント基板５２との間隔を狭めたり、発光素子１１と受光素子２１の間隔を狭めたりすることができ、シート材検出装置の小型化を図ることも可能になる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、発光素子と受光素子の間に仕切りを有し、検出に必要な光の光路を確保しつつ発光素子を覆い囲む発光素子室を構成するカバーを有し、プリント基板の素子実装側の表面から基材までの間に、検出光の反射を防ぐ反射防止層と、検出光の基材への進入を防ぐ進入防止層と、を設け、反射防止層及び進入防止層を、少なくともプリント基板のうち発光素子室に露出する領域に形成するので、プリント基板内を通って受光素子に感知されるノイズ光を低減し、Ｓ／Ｎ比を高めて、常に安定したシート材の検出を行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシート材検出装置のプリント基板の層構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るシート材検出装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】発光素子の指向特性と受光素子の指向感度特性を示す図である。
【図４】シート材検出装置の制御用電気回路の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るシート材検出装置の構成を示す概略断面図である。
【図６】画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図７】従来のシート材検出装置の構成を示す概略断面図である。
【図８】従来のシート材検出装置の構成を示す概略断面図である。
【図９】従来のシート材検出装置のプリント基板の層構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１ シート材搬送経路
２，３ 紙ガイド
５ ベタ黒シルク印刷層
６ レジスト印刷層
７ ベタＧＮＤパターン層
８ ガラスクロスエポキシ樹脂
９ 銅箔層
１１ 発光素子
１３ 発光スリット
１６ 発光素子室
２１ 受光素子
２３ 受光スリット
２６ 受光素子室
３０ 発光受光ユニット
３２ プリント基板
３７ カバー
４０ 反射部材
５０ 発光受光ユニット
５１ 開口部
５２ プリント基板
５７ カバー
９１ ＣＰＵ
９２ 受光素子
９３ 信号増幅部
９４ Ｄ／Ａ変換器
Ｌ 検出光
Ｓ シート材

Claims (5)

1. 検出光を照射する発光素子と検出光を受光する受光素子とを同一のプリント基板上に実装した発光受光ユニットを備え、シート材搬送経路を搬送されるシート材によって検出光が遮光または反射されることでシート材を検出するシート材検出装置において、
   前記発光素子と前記受光素子の間に仕切りを有し、検出に必要な光の光路を確保しつつ前記発光素子を覆い囲む発光素子室を構成するカバーを有し、
   前記プリント基板は、前記発光素子および前記受光素子を実装する側の表面から基材までの間に、検出光の反射を防ぐ反射防止層と、検出光の前記基材への進入を防ぐ進入防止層と、を備え、
   前記反射防止層及び前記進入防止層を、少なくとも前記プリント基板のうち前記発光素子室に露出する領域に形成することを特徴とするシート材検出装置。
2. 前記反射防止層は、ベタ黒シルク印刷層であることを特徴とする請求項１に記載のシート材検出装置。
3. 前記進入防止層は、ベタＧＮＤパターン層であることを特徴とする請求項１または２に記載のシート材検出装置。
4. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のシート材検出装置をシート材搬送経路に備え、該シート材検出装置の検出結果に基づきシート材の搬送制御を行うことを特徴とするシート材搬送装置。
5. 請求項４に記載のシート材搬送装置と、該シート材搬送装置によって搬送されたシート材に画像を形成する画像形成手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images