反射型传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及读取来自移动的检查对象物的反射光的反射型传感器。
【背景技术】
[0002] 在复印机或打印机、传真机等图像形成装置上搭载有读取调色剂浓度的调色剂浓 度传感器、读取图像的位置而检测位置偏移的位置偏移传感器。作为调色剂浓度传感器或 位置偏移传感器，通常使用具有发光元件和受光元件的反射型传感器。
[0003] 在反射型传感器中，通过发光元件对检测对象物照射光，受光元件读取其反射光。 在受光元件上产生与读取的光的强度对应的光电流并将其作为电压值而检测。通过将检测 对象物形成为在记录介质或中间转印体上形成的调色剂像，能够基于产生的光电流（检测 电压）检测调色剂浓度或检测调色剂像的位置而检测位置偏移。
[0004] 目前，由于由颜色导致的光的吸收、扩散的特性的不同，调色剂浓度就黑色调色剂 而言，基于读取了正反射光的检测电压进行检测，就蓝色、红色、黄色等彩色调色剂而言，基 于读取了扩散反射光的检测电压进行检测。就位置偏移检测而言，基于正反射光的受光量 降低或扩散反射光的受光量增加的任一方式进行检测。
[0005] 例如，在专利文献1中记载有搭载了能够高精度地检测图像的位置信息的图像检 测装置的图像形成装置。其中，使用将来自光源的光向被搬送的记录部件上的图像照射的 照明透镜、和将该图像在受光元件上成像的成像透镜，将在受光元件成像的光点缩小，将球 面像差减小到极限，高精度地检测图像的位置信息。
[0006] 另外，在专利文献2中记载有使用接受正反射光的反射型传感器检测图像的位置 偏移量的技术。在此，在具有将朝向被搬送的保持体上的调色剂像的光源部的光缩小的第 一孔径、将从该调色剂图像正反射且由受光部受光的反射光缩小的第二孔径的构成中，设 定可取得鲁棒（口卜）性能和扩散光的影响的平衡的最佳的孔径。
[0007] 专利文献1 :(日本）专利第4717189号公报
[0008] 专利文献2 :(日本）专利第5327302号公报
[0009] 但是，在上述那样的现有技术的反射型传感器中，不能够在保持检测对象物的位 置检测精度的同时，提高相对于检测对象物的距离、角度变动的鲁棒性能。因此，例如在调 色剂浓度的检测（需要鲁棒性能）和位置偏移的检测（需要位置检测精度）共用一个传感 器的情况下，具有不能精度良好地检测调色剂浓度和位置偏移二者的问题。对此进行详细 说明。
[0010] 专利文献1的技术，为了提高图像的位置检测精度，将在受光元件成像的光点缩 小。因此，由于检测对象物的微小的距离变动而使受光量显著减少，故而相对于检测对象物 的距离变动的鲁棒性能低。调色剂浓度的检测需要读取对浓度附加灰度的多个调色剂像 (补片），故而对距离变动的耐受弱的反射型传感器导致精度的恶化。
[0011] 在此，对鲁棒性能和位置检测精度的关系进行说明。图21是表示现有的反射型传 感器的鲁棒性能和位置检测精度的关系的说明图。如图21(a)所示，在输出（电压）的变动 相对于距离、角度的变动小的（鲁棒性能高的）反射型传感器的情况下，在相对于补片（调 色剂像）移动距离的输出波形上产生超程、欠程的波形（位置检测精度低）。另一方面，如 图21(b)所示，在输出的变动相对于距离、角度的变动大的（鲁棒性能低的）反射型传感器 的情况下，在相对于补片移动距离的输出波形上不产生超程、欠程的波形（位置检测精度 高）。产生超程、欠程的波形是由于扩散光（扩散反射光）的影响。通过使鲁棒性能降低， 从而位置检测精度提高。通过提高鲁棒性能而使位置检测精度下降。这样，鲁棒性能和位 置检测精度处于不同时成立的悖论的关系。
[0012] 另外，在实际使用中求出的鲁棒性能是指，检测对象物的变动更大的距离变动及 相对于移动方向的角度变动。如上所述，在调色剂浓度的检测中，需要读取对浓度附加灰度 的多个调色剂像（补片），若产生距离变动或相对于移动方向的角度变动导致的输出变动， 则不能检测微妙的浓度不同等。
[0013] 专利文献2的技术取得处于悖论关系的鲁棒性能和扩散光的影响的平衡，提示可 抑制检测精度的降低的折衷点。但是，由于并非使鲁棒性能积极地提高，故而在为了确保鲁 棒性能而牺牲了的扩散光的影响下，位置检测精度会降低。因此，调色剂浓度的检测精度、 位置偏移的检测精度均为中等程度。另外，由于不使用透镜，故而也具有来自光源部的光的 利用效率低的问题。
【发明内容】
[0014] 本发明是鉴于上述课题而设立的，其目的在于提供一种能够保持检测对象物的位 置检测精度且可提高至少相对于检测对象物的距离变动及移动方向的角度变动的鲁棒性 能的反射型传感器。
[0015] 为了解决上述课题，本发明的反射型传感器通过发光部对向一方向移动的检测对 象物照射光，由受光部读取其正反射光，其中，在从所述发光部发出且照射到所述检测对象 物上的光由该检测对象物反射而到达所述受光部的光路上配设具有至少由一块透镜构成 的透镜部的光学系，将来自所述发光部的光被检测对象物正反射而由所述受光部受光的光 存在的检测对象物上的范围设为正反射受光范围，将来自所述发光部的光被检测对象物扩 散反射而由所述受光部受光的光存在的检测对象物上的范围设为扩散反射受光范围时，所 述光学系以所述正反射受光范围与所述扩散反射受光范围的偏移处于规定范围内的方式 进行聚光，在与所述移动方向正交的正交方向上，以包含所述正反射受光范围和所述扩散 反射受光范围的受光范围比所述移动方向更向所述正交方向扩大的方式将光折射。
[0016] 本发明能够提供在保持检测对象物的位置检测精度的同时，可使相对于检测对象 物的距离变动及移动方向的角度变动的鲁棒性能比以往高的反射型传感器。
【附图说明】
[0017] 图1是表示本实施方式的反射型传感器的外观的图；
[0018] 图2是表示上述反射型传感器的概略构成的图；
[0019] 图3是表示搭载有上述反射型传感器的图像形成装置的概略构成的图；
[0020] 图4是表示由上述反射型传感器读取转印带上的调色剂补片的情形的图；
[0021] 图5(a)~（c)是说明现有的反射型传感器具备的光学系的图；
[0022] 图6是表示现有的反射型传感器的鲁棒性能的图，（a)表示相对于距离变动的鲁 棒性能，（b)表示相对于角度变动的鲁棒性能；
[0023] 图7是说明上述反射型传感器具备的光学系A的图；
[0024] 图8 (a)、（b)是说明上述光学系A的变形例的图；
[0025] 图9是用于说明在上述光学系A中，在副扫描方向上聚光且在主扫描方向上比副 扫描方向更弱地聚光时必要的条件的图，（a)表示比较例1，（b)表示实施例1，（c)表示实 施例2;
[0026] 图10是表示能够用作上述反射型传感器具备的光学系的透镜的、变形透镜的光 点形状的说明图；
[0027]图11 (a)、（b)是表示对透镜的聚光性和检测对象物的角度变动引起的检测波形 的关系进行了调查后的结果的图；
[0028] 图12(a)、（b)是表示对图9所示的比较例1、实施例1、实施例2的鲁棒性能进行 了调查后的结果的图；
[0029] 图13表不上述光学系A的构成例，（a)表不实施例3，（b)表不实施例4 ;
[0030] 图14 (a)、（b)是表不对图13所不的实施例3、实施例4的鲁棒性能进彳丁了调查后 的结果的图；
[0031] 图15表不上述光学系A的构成例，（a)表不实施例5，（b)表不实施例6 ;
[0032] 图16 (a)、（b)是表示对图15所示的实施例5、实施例6的鲁棒性能进行了调查后 的结果的图；
[0033] 图17是表示不使用透镜的现有的反射型传感器的照射范围、正反射受光范围、扩 散反射受光范围的说明图；
[0034] 图18是表示在光路的去路和回路配设有具有透镜的光学系A的实施方式的反射 型传感器的照射范围、正反射受光范围、扩散反射受光范围的说明图；
[0035] 图19是表示仅在光路的回路配设有具有透镜的光学系A的实施方式的反射型传 感器的照射范围、正反射受光范围、扩散反射受光范围说明图；
[0036] 图20是表示仅在光路的去路设有具有透镜的光学系A的实施方式的反射型传感 器的照射范围、正反射受光范围、扩散反射受光范围的说明图；
[0037]图21 (a)、（b)是表示现有的反射型传感器的鲁棒性能和位置检测精度的关系的 说明图。
[0038] 标记说明
[0039] 1 :反射型传感器
[0040] 2:发光元件（发光部）
[0041] 3 :受光元件、第一受光元件（受光部）
[0042] 4 :受光元件、第二受光元件
[0043] 20 :检测对象物
[0044] 21 :发光部
[0045] 22 :受光部
[0046] 25、30、31、35 ~37 :透镜
[0047] 27-1 ~27-9:光学系
[0048] 51:图像形成装置
[0049] 56 :转印带（检测对象物）