JP4419886B2 - フォトセンサ、被検出物検知装置およびこのフォトセンサが組み込まれた画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、被検出物が通過することを検知するフォトセンサに関する。

被検出物の通過を検出する光学式センサとしては透過型フォトセンサと反射型フォトセンサとがある。透過型フォトセンサは、発光部となるフォトダイオードと、受光部となるフォトトランジスタと、この発光部と受光部とを対向させた状態で保持するパッケージとを具備して構成されている。受光部で受光される発光部からの光は、発光部と受光部との間に被検出物が通過すると遮断される。この透過型フォトセンサでは、受光部の信号を監視することにより、被検出物の通過を検出できる。
また、反射型フォトセンサでは、発光素子からの光が被検出物で反射したことを受光素子で検出して物体の通過を検出する。
特公平０３−３１９３号公報 特公平０４−５３２号公報 特許第３３１７３０５号公報 特開平０７−２３７７８８号公報

しかし、フォトセンサでは、受光部からの信号を外部に導くのにリード線が必要となる。特許文献１〜４においても、受光部を外部の制御部等にリード線を経由して接続している。このため、各リード線を接続するコネクタにおける接触不良が発生したり、リード線に経時劣化等が発生したりして、電気抵抗が増加してしまい、検出精度が低下する虞があった。
さらに、受光部の配置位置は、リード線によって拘束されてしまうことになり、例えばリード線の届かない狭い場所へは受光部が配置できず、フォトセンサを設置する位置が限定されてしまっていた。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、受光部のリード線をなくことにより、リード線による不具合を防止すると共に、フォトセンサの設置位置の自由度を広げることのできるフォトセンサ、被検出物検知装置このフォトセンサが組み込まれた画像形成装置を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するために、本発明が採用するフォトセンサの構成は、被検出物が通過する通路に対して光を照射する発光手段と、前記発光手段が照射した光を前記通路を介して受光するか、または前記光が前記被検出物によって反射された際の反射光を受光する複数の受光手段と、を設け、前記各受光手段は、基板と、前記基板上に形成され、外部の送受信手段との間で電波信号の授受を行う送受信部と、前記送受信部で受信した電波信号から弾性表面波又は弾性表面波から電波信号に変換する変換部と、前記変換部が発生した機械振動によって発生させられた弾性表面波を反射する反射部と、前記発光手段から照射された光の光量に応じてインピーダンスを変化させる受光素子と、前記受光素子のインピーダンスの変化を受けて前記反射部の弾性表面波の反射率を変えることにより、当該弾性表面波の属性を変化させるインピーダンス変換部と、をそれぞれ具備し、前記変換部および前記反射部は、複数の対をなして対毎に異なった周波数の電波信号に対応した弾性表面波を発生する形状となることを特徴とする。

上記構成において、前記受光手段は異なる位置に複数設けられ、前記発光手段は前記各受光手段が受光できる領域に光を照射することを特徴とする。

上記構成において、本発明の好ましい態様においては、前記フォトセンサは、電波信号が供給されると、それをエネルギー源として前記シート搬送路上を通過する紙の有無状態を反映した情報と識別情報とを持った電波信号を生成して出力するものが好ましい。
このような構成の検出手段としては、例えば、公知のＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）等を備えたパッシブ型ワイヤレスセンサなどがある。また、電波を受信して機械振動を発生させる励振部と、前記励振部が発生した機械振動が伝達されて弾性表面波を発生するとともに、前記弾性表面波の属性が温度によって変化する振動媒体部と、前記弾性表面波を電気信号に変換して電波信号として出力する送信部とを備えるようにすることが、さらに好ましい。

上記構成において、前記受光手段は、エレクトロルミネッセンス素子または光源を面発光させる拡散シートとすることが好ましい。

上記構成において、前記送受信部は、前記送受信手段との間で複数の異なる周波数の電波信号の授受を同時に行うことが好ましい。

前述した課題を解決するために、本発明が採用する被検出物検知装置の構成は、上記記載のフォトセンサを有し、前記フォトセンサの受光手段に向けて所定周波数の電波信号を送信すると共に、前記受光手段から送信される電波信号を受信する前記送受信手段と、前記送受信手段で受信した電波信号に基づいて前記被検出物の有無を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。

前述した課題を解決するために、本発明が採用する画像形成装置の構成は、上記に記載のフォトセンサが、少なくともシート搬送路に設けられることを特徴とする。

本発明によるフォトセンサでは、ワイヤレスの受光手段を採用しているから、リード線は必要なく、接触不良や電気抵抗の増加等の不具合も防止でき、長期間に渡って高精度の測定を行うことが可能となる。

以下、本発明における実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜実施形態＞
（１）被検出物検知装置の構成
まず、被検出物検知装置の構成を、図１のブロック図に基づいて説明する。
被検出物検知装置は、フォトセンサ１０と、フォトセンサ１０の受光部０−１〜０−ｎ（以下、特に区別の必要のない場合には「受光部０」として記載する）との間で電波信号の授受を行う送受信機２０と、該送受信機２０で受信された電波信号に基づき、この被検出物検知装置が組み込まれた全体装置の制御を行う制御部３０とを具備している。
ここで、フォトセンサ１０は、被検出物Ｄの搬送路Ｒに対して一側に設けられた発光部１１と、搬送路Ｒに対して他側に設けられた複数個の受光部０−１，０−２〜０−ｎとを具備して構成される。この場合、搬送路Ｒのうち発光部１１と受光部０−１〜０−ｎとが重なる位置が検出位置となる。この発光部１１は板状のエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子という）からなる。ＥＬ素子はフレキシブルなものが市販されており曲面に配置できるため、当該フォトセンサ１０の配置位置の自由度が広げられる。
また、発光部１１には、制御部３０からの信号を受けた給電部１２が供給電圧を印加する。これにより、発光部１１は、搬送路Ｒに向けて光を照射する。
なお、発光部１１は、ＥＬ素子に限らず、光源を面発光させる拡散シートであってもよい。また必要な範囲を照射可能であれば点光源でもよい。

制御部３０は、インターフェース等の入出力部３０Ａ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０Ｂ、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０Ｃ、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０Ｄ等を具備して構成されている。ＲＯＭ３０Ｃには、被検出物検知装置が組み込まれた装置全体の動作を制御するプログラムを始め、複数の受光部０を認識するために、周波数変化から各受光部の受光光量を算出する演算機能等を実行するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭ３０Ｄは、前記プログラムを実行する際のワークエリアとして利用される。また、記憶エリア３０Ｅには各受光部からの信号周波数を各部位情報に変換するためのテーブル（または演算式）およびこの被検出物検知装置が組み込まれた装置を制御するプログラム等が記憶されている。

（２）ワイヤレスの受光部
（２−１）受光部の基本構成
ここで、受光部０の構成および動作について説明する。
まず、本実施形態に用いられるワイヤレスの受光部０の基本構成について説明する。
ワイヤレスの受光部０は、図２に示すように、基台となる基板１と、該基板１上に形成され、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）が伝播される誘電体薄膜２と、誘電体薄膜２上に形成され、電気信号から弾性表面波又は弾性表面波から電気信号に変換する櫛型（ＩＤＴ：Inter-digital Transducer）の変換部３と、この変換部３の一方に接続され、外部の送受信機２０との間で電波信号の授受を行う送受信部としてのアンテナ４と、変換部３の他方に接続されたグランド５と、基板１の裏面に形成され、グランド５にスルーホール（図示しない）を介して接続されたグランド電極６と、誘電体薄膜２上に形成され、前記弾性表面波を受けて変換部３に向けて反射させる櫛型の反射部７と、前記発光部１０からの光を受けて電気信号を発生する受光素子８（例えば、光電セル）と、該受光素子８の電気信号を受けて前記反射部７のインピーダンスを変えることにより前記弾性表面波の反射率を変化させるインピーダンス変換器９と、を具備している。

（２−２）受光部の材質
次に、受光部を構成する部材の材質について述べる。
図２に示した誘電体薄膜２の材質にＬｉＴａＯ₃を使用する。

また、変換部３、アンテナ４およびグランド５は、導電パターンにより一体的に形成される。この導電パターンの材料としては、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｗ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｇａ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ等の金属、またはＴｉ−Ａｌ，Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ−Ｎ，Ｎｉ−Ｃｒ等の合金を、単層もしくは２層以上の多層構造に積層することが好ましく、特に金属としてはＡｕ，Ｔｉ，Ｗ，Ａｌ，Ｃｕが好ましい。また、この金属層の膜厚は、１ｎｍ以上１０μｍ未満とすることが好ましい。

（２−３）受光部の検出動作
次に、基本的な検出動作について説明する。
この受光部０は、送受信機２０の発信部２１との間、受信部２２との間で電波信号の授受を行う。発信部２１から送信される電波信号はアンテナ４で受信され、この信号により変換部３が誘電体薄膜２を励振して機械振動を発生させる。この機械振動は、誘電体薄膜２の表面に弾性表面波を発生させる。この弾性表面波は、変換部３から反射部７に向けて移動し、反射部７に到達する。
一方、受光素子８では、受光した光量に応じてこの受光素子８のインピーダンスが変化するため、このインピーダンスの変化がインピーダンス変換器９を通して反射部７に伝わる。反射部７におけるインピーダンス変化は、変換部３から伝搬してきた弾性表面波を反射させる際の反射率を変化させる。
そして、変換部３から反射部７に向けて移動してきた弾性表面波は、受光素子８の受光量に応じて設定された反射率の反射部７で反射されて変換部３に戻る。反射弾性表面波は、変換部３およびアンテナ４を経由して送信される。受信部２２は、受光部０からの電波信号を受信する。

このように、誘電体薄膜２の表面に発生する弾性表面波は、受光素子８の受光量に応じた反射部７の反射率によって、振幅、位相差、周波数等（属性）が変化することになる。この弾性表面波を受信した受信部２２は、この電波信号を電気信号に変換して制御部３０に伝送する。制御部３０では、この電気信号を解析することにより、受光部が受ける光量を計測することが可能となる。

（２−４）複数の受光部への対応
以上が１つの周波数に対応した受光部０の説明であるが、次に複数の周波数に対応できるワイヤレスの受光部について説明する。
図３に示すように、受光部０´は、対をなす変換部３と反射部７とでそれぞれ形状の異なる変換部３−１と反射部７−１，変換部３−２と反射部７−２，変換部３−３と反射部７−３，変換部３−４と反射部７−４が形成されている。この受光部０´においては、外部から送信される電波信号の周波数により複数の周波数に対応した弾性表面波が誘電体薄膜２上に発生する。

例えば、変換部３−１と反射部７−１で設定される弾性表面波の周波数をｆ１、変換部３−２と反射部７−２で設定される弾性表面波の周波数をｆ２、変換部３−３と反射部７−３で設定される弾性表面波の周波数をｆ３、変換部３−４と反射部７−４で設定される弾性表面波の周波数をｆ４とする。
なお、この図３では、グランドおよびグランド電極の図示は省略して描いている。

ここで、外部の発信部２１から周波数ｆ１の電波信号が送信されると、変換部３では、この周波数ｆ１に対応した電極３−１が機械振動を発生し、この機械振動によって誘電体薄膜２上に弾性表面波が発生する。この弾性表面波は、受光量の影響を受けて反射率が変化した反射部７−１で反射されてその属性が変化する。一方、他の変換部３−２，３−３，３−４においては、周波数ｆ１に同調していないので、弾性表面波の発生やこれに基づく電波信号の送信は行われない。

即ち、これらの変換部３−２，３−３，３−４は、各々周波数ｆ２，ｆ３，ｆ４に同調するように設定されており、このため、例えば、周波数ｆ２の電波を受光部０に送信した場合には、変換部３−２→反射部７−２→変換部３−２という経路で弾性表面波が伝達され、この弾性表面波に対応した電波信号がアンテナ４を経由して出力される。同様に、周波数ｆ３の電波信号を受光部０に送信した場合には、変換部３−３→反射部７−３→変換部３−３という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４を経由して出力され、周波数ｆ４の電波信号を受光部０に送信した場合には、変換部３−４→反射部７−４→変換部３−４という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４を経由して出力される。

従って、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の順で受光部０′に電波を送信すれば、これらに対応する応答信号を得ることができる。またこの場合、変換部３−１，３−２，３−３，３−４（出力側）から出力される信号の変化帯域（変化の幅）を重複しないように設定しておけば、周波数ｆ１〜ｆ４を同時に受光部０に出力しても、その応答信号として出力される４つの信号を分離して解析することができる。

ここで、４カ所の検出位置ａ〜ｄに対応して設置された受光部０−１，０−２，０−３，０−４とする。具体的には、受光部０−１は、図３に示した受光部０´の変換部３−１と反射部７−１が形成され、受光部０−２は、変換部３−２と反射部７−２が形成され、受光部０−３は、変換部３−３と反射部７−３が形成され、受光部０−４は、変換部３−４と反射部７−４が形成されるものとする。これにより、受光部０の誘電体薄膜に発生する弾性表面波の周波数が、受光部０−１がｆ１、受光部０−２がｆ2、受光部０−３がｆ3、受光部０−４がｆ4となる。即ち、受信する電波信号の周波数ｆ1〜ｆ4によって受光部０−１〜０−４が特定されることになる。

そして、周波数ｆ1の電波信号では検出位置ａに対応して設置された受光部０−１による受光量の測定が、周波数ｆ2の電波信号では検出位置ｂに対応して設置された受光部０−２による受光量の測定が、周波数ｆ3の電波信号では検出位置ｃに対応して設置された受光部０−３による受光量の測定が、周波数ｆ4の電波信号では検出位置ｄに対応して設置された受光部０−４による受光量の測定が可能となる。

（３）被検出物検知装置の動作
次に、図１、図４および図５に基づいて説明する。
制御部３０のＲＯＭ３０Ｃには、図４の処理、図５の光読込処理等のフローチャートで示すプログラムと、この検出システムが組み込まれた装置の制御プログラム等が格納されている。

制御部３０のＣＰＵ３０Ｂは、装置の電源投入と同時に図４に示すメインルーチンとなる処理を実行し、図５に示すサブルーチンとなる光読込処理（ステップＳ１）、サブルーチンとなる検出物の検知処理（ステップＳ２）を行い、電源がオフ（ステップＳ３；ＹＥＳ）されるまで上記処理が繰り返される。なお、ステップＳ１の光読込処理が実行される間、発光部１１には電源部１２から電圧が印加されて発光することになる。

次に、複数の受光部０における光量測定動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理はサブルーチンとして機能する。
受信部２２は、例えば４個の受光部０−１〜０−４から発信される電波信号を受信するものとするが、受光部の個数は４個に限定されるものではなく、５個以上であっても、３個以下であってもよく、各受光部０が周波数によって特定されるものであればよい。
まず、ＣＰＵ３０Ｂは、受信部２２を介して受光部０−１〜０−４からの電波信号を受信する（ステップＳａ１）。受信される電波信号は４つの周波数が混合した信号として受信される。ＣＰＵ３０Ｂは図示しないカウンタを「ｎ＝０」に設定する（ステップＳａ２）。

ＣＰＵ３０Ｂは、周波数ｆ1近傍を抽出するＢＰＦ処理を行い（ステップＳａ３）、予め記憶エリア３０Ｅに記憶されたテーブルから受光部０−１によって計測された光量を算出する（ステップＳａ４）。さらに、この結果をＲＡＭ３０Ｄに記憶する（ステップＳａ５）

ＣＰＵ３０Ｂはカウンタを「１」ずつ歩進して「ｎ＝ｎ＋１」とし（ステップＳａ６）、このｎが４以上になったか否かを判定する（ステップＳａ７）。この判定で、カウンタ値が「４」未満の場合には各センサの測定が終了していないために、ステップＳａ３以降の処理を続行し、カウンタ値が「４」に達した場合には４個のセンサに対しての測定結果が算出されたものとして、次のステップＳａ８に移り、メインルーチンにリターンする。
このように、周波数に応じてセンサを識別することにより、個々の受光部０から光量に対する測定結果が得られ、この測定結果がＲＡＭ３０Ｄに順次記憶される。

次に、検出判定処理は、サブルーチンとして機能する。
ＣＰＵ３０Ｂは、ＲＡＭ３０Ｄから前記光読込処理（サブルーチン）で記憶された個々のモジュール近傍の光量を読み出し、個々の受光部０が検出するから被検出物Ｄがこの検出位置に有るか否かを判定する。具体的には、受光部０で受光された光は、被検出部Ｄにより遮光されているため、その光量はほとんど「０」に近いものとなる。このフォトセンサ１０では、測定された信号に基づき、搬送路Ｒを搬送する被検出物Ｄの通過を確認することができる。

（４）フォトセンサ１０の効果
このように、本実施形態による被検出物検知装置では、発光部１１にＥＬ素子を用いているため、この発光部１１は湾曲させることが可能であり、曲面に配置できるために当該フォトセンサ１０の配置位置の自由度を広げることができる。

また、ワイヤレスの受光部０を用いることにより、従来必要であった受光部と制御部とを繋ぐリード線が不要となり、リード線の引き回し作業が省略できると共に、リード線を繋ぐコネクタもなくすことにより、接触不良等による測定精度の低下を防止することができ、長期に渡って測定精度を高めることができる。しかも、受光部０は、外部の送受信機２０からの電波信号を受けて光量を測定することができるため、バッテリーレスにでき、メンテナンス性を向上できる。

さらに、受光部０は、リード線によって拘束されることはなく、例えばリード線の届かない狭い場所への受光部の配置を容易に行うことができ、フォトセンサ１０を設置する位置の自由度が大幅に拡大される。

一方、発光部１１を各受光部０に対向する位置まで延びる板状の発光体とすることにより、各受光部０において発光部１１から受ける光量をほぼ等しくでき、各受光部０における受光感度をほぼ揃え、検出感度のばらつきをなくしてフォトセンサ１０の信頼性を高めることができる。

（５）適用例
次に、前述した被検出物検知装置の適用例を図６に示す。
（５−１）画像形成装置１００の構成
図６は画像形成装置１００の全体構成を示した図である。この画像形成装置１００は、例えばカラープリンタやカラー複写機、或いはこれらの複数の機能を兼ね備えた複合機等である。この画像形成装置１００は、画像読取部（ＩＩＴ：Ｉｍａｇｅ Ｉｎｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）１１０、画像処理部（ＩＰＳ：Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１２０、画像出力部１３０、用紙供給部１４０および制御部３０等が収容されている。

ここで、画像処理部１２０は、画像読取部１１０や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やＬＡＮ等を介して送られてくる画像データを一時的に蓄積し、この画像データに所定の画像処理を施すものである。制御部３０は、カラー複写機における処理全般を制御すると共に、前述した被検出物の検出処理を行うものである。

画像出力部１３０は、前記画像処理部１２０で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力するものである。この画像出力部１３０は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナーを各色毎に収容するトナーカートリッジ１３１と、ローラ状の現像機１３２と、感光体ドラム１３３、中間転写ベルト（中間転写体）１３４と、定着機１３５とを備えている。
この画像出力部１３０においては、中間転写ベルト１３４上に多重に転写された各色のトナー像が、用紙供給部１４０の給紙トレイ１４１から搬送路１４２に沿って供給される記録シート２００（記録媒体）上に一括して転写された後、定着機１３５によって記録シート２００上に定着され、カラー画像が形成された記録シート２００が外部の排出トレイ１３６に排出されるようになっている。

画像読取部１１０は、プラテンガラス上に載置された原稿に対して光源（いずれも図示せず）から光を照明し、原稿からの反射光像をＣＣＤセンサ等からなる画像読取素子１１１上に走査露光する。この画像読取素子１１１は、原稿の色材反射光像を所定のドット密度（例えば１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。

画像読取部１１０によって読み取られた原稿の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理部１２０に送られる。この画像処理部１２０では、原稿の反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

この画像処理部１２０により画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の階調データ（ラスタデータ）に変換される。そして、各色の階調データは現像機１３２に送られ、現像機１３２では、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）のトナー像が現像される。

さらに、現像機１３２に順次形成されたイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム１３３を介して中間転写ベルト１３４上に多重に転写される。この中間転写ベルト１３４は、各ローラとの間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって矢印の方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。

中間転写ベルト１３４は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成され、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。

この中間転写ベルト１３４上に多重に転写されたイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒（Ｋ）の各色のトナー像は、バックアップローラ１３７に圧接する二次転写ローラ１３８によって、圧接力及び静電気力で記録シート２００上に二次転写され、これら各色のトナー像が転写された記録シート２００は、搬送ローラによって定着機１３５へと搬送される。そして、上記各色のトナー像が転写された記録シート２００は、定着機１３５によって熱及び圧力で定着処理を受け、複写機１００の外部に設けられた排出トレイ１３６上に排出される。
以上が画像形成装置１００の構成および動作である。

（５−２）画像形成装置１００への被検出物検知装置の組み込み例
（１）
搬送路１４２上を搬送するシートの通過を検知する検地装置に被検出物検知装置を用いた場合について述べる。
図７は図６中のａ部を拡大して示している。搬送路１４２は対向するシートガイド部１４２Ａ，１４２Ｂによって形成されており、一方のシートガイド部１４２Ａには発光部１１が配置され、他方のシートガイド部１４２Ｂには図８に示すような配置で９個の受光部０―１〜０−９が配置されている。発光部１１は、受光部０−１〜０−９を覆う大きさの板体で形成されている。この被検出物検知装置では、前述した被検出物検知装置の動作で述べた如く、搬送路１４２を通過する記録シート２００を検知する。

（２）
図９は図６中のｂ部を拡大して示している。湾曲する搬送路１４２は対向するシートガイド部１４２Ｃ，１４２Ｄによって形成されており、一方のシートガイド部１４２Ｃには発光部１１が配置され、他方のシートガイド部１４２Ｄには受光部０―１〜０−３が配置されている。発光部１１は、受光部０−１〜０−３を覆う大きさの板体で形成されている。発光部１１はＥＬ素子によって形成されているため、湾曲した部分であっても配置可能となる。この被検出物検知装置では、前述した被検出物検知装置の動作で述べた如く、搬送路１４２を通過する記録シート２００を検知する。

（６）他の実施形態
（６−１）
前記実施形態におけるフォトセンサ１０では、被検出物の検出位置の一側に発光部１１を設け、他側にワイヤレスの受光部０を設ける透過型フォトセンサとして構成したが、本発明はこれに限らず、反射型フォトセンサとして構成してもよい。
具体的には、反射型のフォトセンサ１０′は、図１０に示すように、搬送路１４２の一側に設けられた発光部１１と、この発光部１１上（搬送路１４２側）に設けられたワイヤレスの受光部０−１〜０−３とを具備して構成される。
この反射型フォトセンサでは、発光部１１からの照射される光は搬送される記録シート２００で反射し、この反射光が受光部０からの光を受光し、この受光量に対応した電波信号を送信する。そして、送受信機２０および制御部（図示せず）は、この電波信号に基づいて記録シート２００の通過を確認する。
このよう構成した反射型のフォトセンサ１０′であっても、前述した透過型フォトセンサ１０と同様に、フォトセンサ１０′の配置位置の自由度を広げることができる等の効果を奏する。

（６−２）
また、受光部０の配置は、図８のような配置に限らず、用紙の規格に合わせた場合には、図１１に示すような配置であってもよい。なお、図８中の□内番号が受光部０の添え字を示している。この場合、制御部３０の処理において、位置１〜９までの受光部０からの電波信号に基づき、図１２に示すテーブルを参照することにより、シートの規格を認識することができる。

（６−３）
前記フォトセンサ１０では、受光部０を複数個備える場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１個の受光部０を備えるセンサであってもよい。
さらに、受光部０の受光素子８は、光電セルに限らず、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の素子であってもよく、要は光を受けてインピーダンスが変化する素子であればよい。

（６−４）
前記実施形態における受光部０の各部の材質は、以下の材質であってもよい。
基板１の材質は、Ｓｉ，Ｇｅ，ダイヤモンド等の単体半導体、ガラス、ＡｌＡｓ，ＡｌＳｂ，ＡＩＰ，ＧａＡｓ，ＧａＳｂ，ＩｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，ＡｌＧａＰ，ＡｌＬｎＰ，ＡｌＧａＡｓ，ＡｌＩｎＡｓ，ＡｌＡｓＳｂ，ＧａＩｎＡｓ，ＧａＩｎＳｂ，ＧａＡｓＳｂ，ＩｎＡｓＳｂ等のIII-V系の化合物半導体、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＣａＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＳｅ，ＨｇＴｅ，ＣｄＳ等のII−VI系の化合物半導体、導電性或いは半導電性の単結晶基板としてはＮｂ，Ｌａ等をドープしたＳｒＴｉＯ₃，ＡｌをドープしたＺｎＯ，Ｉｎ₂Ｏ₃，ＲｕＯ₂，ＢａＰｂＯ₃，ＳｒＲｕＯ₃，ＹＢａ₂Ｃｕ₂Ｏ_7-X，ＳｒＶＯ₃，ＬａＮｉＯ₃，Ｌａ_0.5Ｓｒ_0.5ＣｏＯ₃，ＺｎＧａ₂Ｏ₄，ＣｄＧａ₂Ｏ₄，ＭｇＴｉＯ₄，ＭｇＴｉ₂Ｏ₄等の酸化物、またはＰｂ，Ｐｔ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ等の金属等が挙げられるが、既存の半導体プロセスとの適合性やコスト面から、Ｓｉ，ＧａＡｓ、ガラス等の材料を用いることが好ましい。

また、誘電体薄膜２の材質はＬｉＴａＯ₃に限らず、ＳｉＯ₂，ＳｒＴｉＯ₃，ＢａＴｉＯ₃，ＢａＺｒＯ₂，ＬａＡｌＯ₃，ＺｒＯ₂，Ｙ₂Ｏ₃８％−ＺｒＯ₂，ＭＧＯ，ＭｇＡｌ₂Ｏ₄，ＬｉＮｂＯ₃，ＡｌＶＯ₃，ＺｎＯ等の酸化物、ＡＢＯ₃型のペロブスカイト型としてＢａＴｉＯ₃，ＰｂＴｉＯ₃，Ｐｂ_1-XＬａ_X（Ｚｒ_yＴｉ_1-y）_1-X/4Ｏ₃（ｘ，ｙの値によりＰＺＴ，ＰＬＴ，ＰＬＺＴ），Ｐｂ（Ｍｇ_1/3Ｎｂ_2/3）Ｏ₃，ＫＮｂＯ₃等の正方系、斜方系或いは疑立方晶系材料、疑イルメナイト構造体としてＬｉＮｂｏ₃，ＬｉＴａＯ₃等に代表される強誘電体等、またはタングステンブロンズ型として、Ｓｒ_XＢａ_1-XＮｂ₂Ｏ₆，Ｐｂ_XＢａ_XＮｂ₂Ｏ₆等が挙げられる。この他に、Ｂｉ₄Ｔｉ₃Ｏ₁₂，Ｐｂ₂ＫＮｂ₅Ｏ₁₅，Ｋ₃Ｌｉ₂Ｎｂ₅Ｏ₁₅、さらに以上列挙した強誘電体の置換誘電体等から選択される。さらに、鉛を含むＡＢＯ₃型のペロブスカイト型酸化物が好適に用いられる。特に、これらの材料のうちＬｉＮｂＯ₃，ＬｉＴａＯ₃，ＺｎＯ等の材料は、弾性表面波の表面速度、圧電定数等の変化が顕著でより好ましい。誘電体薄膜２の膜厚は、目的に応じて適宜選択されるが、通常は０．１μｍから１０μｍの間に設定されるようになる。

また、この誘電体薄膜２は、変換部３における電気機械結合係数／圧電係数、或いはアンテナ４の誘電損失等の観点から、エピタキシャルまたは単一配向性を有することが好ましい。また、誘電体薄膜２上にＧａＡＳ等のIII−V族半導体或いはダイヤモンド等の炭素を含有する薄膜を形成してもよい。これにより、弾性表面波の表面速度、結合係数、圧電定数等がより向上できる。

（６−５）
前記実施形態では、複数の受光部０を識別する手段として、変換部３および反射部７の形状及び大きさを異ならせて、誘電体薄膜に発生する表面弾性波の周波数を個々に設定し、この周波数で識別させるようにしている。センサを識別する手段はこれに限らず、櫛型電極の形状及び大きさを同形状にして櫛型電極間の離間距離ｄ（図２参照）を異ならせることによっても実現することができる。
具体的には、櫛型電極間の離間距離を異ならせることで、誘電体薄膜上に発生する表面弾性波の時間が異なる。この点に着目し、発信部２１の電波信号発信から受信部２２での電波信号受信までの時間を計測することによりセンサの識別化を図る。

本発明の実施形態に係るフォトセンサを用いた被検出物検知装置を示すブロック図である。 本実施形態によるワイヤレスの受光部を示す図である。 本実施形態による他の形態の受光部を示す図である。 本実施形態による被検出物検知装置の処理動作を示す流れ図である。 本実施形態による光読込処理を示す流れ図である。 実施形態による被検出物検知装置が組み込まれた適用例を示す画像形成装置の図である。 適用例（１）による図６中のａ部を拡大して示す図である。 適用例（１）による受光部の配置を示す図である。 適用例（２）による図６中のｂ部を拡大して示す図である。 他の実施形態による反射型のフォトセンサを示す図である。 他の実施形態による受信部の配置例を示す図である。 図１１による受光部の配置に適用される判定テーブルを示す図である。

符号の説明

０…ワイヤレスの受光部、１…基板、２…誘電体薄膜、３…櫛型電極、４…アンテナ、５…グランド、７…反射部、８…受光素子、９…インピーダンス変換器、１０，１０´…フォトセンサ、１１…発光部、２０…送受信機、２１…送信部、２２…受信部、３０…制御部、３０Ａ…入出力部、３０Ｂ…ＣＰＵ、３０Ｃ…ＲＯＭ、３０Ｄ…ＲＡＭ、１００…画像形成装置、１２０…画像処理部、１３０…画像形成部、１４０…用紙供給部、１４２…搬送路、１４２Ａ，１４２Ｂ，１４２Ｃ，１４２Ｄ…シートガイド部、２００…記録シート。

Claims (7)

1. 被検出物が通過する通路に対して光を照射する発光手段と、
   前記発光手段が照射した光を前記通路を介して受光するか、または前記光が前記被検出物によって反射された際の反射光を受光する複数の受光手段と、を設け、
   前記各受光手段は、
   基板と、
   前記基板上に形成され、外部の送受信手段との間で電波信号の授受を行う送受信部と、
   前記送受信部で受信した電波信号から弾性表面波又は弾性表面波から電波信号に変換する変換部と、
   前記変換部が発生した機械振動によって発生させられた弾性表面波を反射する反射部と、
   前記発光手段から照射された光の光量に応じてインピーダンスを変化させる受光素子と、
   前記受光素子のインピーダンスの変化を受けて前記反射部の弾性表面波の反射率を変えることにより、当該弾性表面波の属性を変化させるインピーダンス変換部と、をそれぞれ具備し、
   前記変換部および前記反射部は、複数の対をなして対毎に異なった周波数の電波信号に対応した弾性表面波を発生する形状となる
   ことを特徴とするフォトセンサ。
2. 請求項１記載のフォトセンサにおいて、
   前記受光手段は異なる位置に複数設けられ、
   前記発光手段は前記各受光手段が受光できる領域に光を照射する
   ことを特徴とするフォトセンサ。
3. 請求項１または２記載のフォトセンサにおいて、
   前記受光手段は、電波信号が供給されると、それをエネルギー源として光変動を反映した情報と識別情報をもった電波信号を生成して出力する
   ことを特徴とするフォトセンサ。
4. 請求項１〜３のいずれか１に記載のフォトセンサにおいて、
   前記発光手段は、エレクトロルミネッセンス素子または光源を面発光させる拡散シートとした
   ことを特徴とするフォトセンサ。
5. 請求項１〜４のいずれか１に記載のフォトセンサを有し、
   前記送受信部は、前記外部の送受信手段との間で複数の異なる周波数の電波信号の授受を同時に行う
   ことを特徴とするフォトセンサ。
6. 請求項１〜５のいずれか１に記載のフォトセンサを有し、
   前記フォトセンサの受光手段に向けて所定周波数の電波信号を送信すると共に、前記受光手段から送信される電波信号を受信する前記送受信手段と、
   前記送受信手段で受信した電波信号に基づいて前記被検出物の有無を判定する判定手段と、を備えた
   ことを特徴とする被検出物検知装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１に記載のフォトセンサが、少なくともシート搬送路に設けられる
   ことを特徴とする画像形成装置。

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