反射型传感器的制造方法_3

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向的焦距(参照图7) 短且在检测对象物20的跟前成像的透镜31的例子。
[0081] 其中,在图8 (b)的检测对象物20的跟前成像的透镜31与超过图8 (a)的检测对 象物20成像的透镜30相比,曲率大且成本高。因此,在主扫描方向上也聚光的情况下,优 选比副扫描方向弱地聚光的构成。
[0082] 在此,使用图9对在光学系A将副扫描方向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进行说明。
[0083] 图9(a)表示比较例1,副扫描方向的焦距Π和主扫描方向的焦距Π'都将3. 0 的透镜部35分别配设在光路的去路和回路上。在透镜部中心与检测对象物20的距离d= 6. 0、透镜部中心与受光部22或发光部21的距离a= 6. 0的情况下,套用透镜的公式,分别 计算a·f/(a-f) 一d,a·f' /(a-f')一d,均为零。a·f/(a-f) 一d相当于副扫描 方向上的透镜部的成像位置和检测对象物相对于光轴方向的偏移量,a*f'Aa-f')一d 相当于主扫描方向上的透镜部的成像位置和检测对象物相对于光轴方向的偏移量。
[0084] 图9(b)表示实施例1,相对于副扫描方向的焦距Π= 3. 0,将主扫描方向的焦距 Π'= 4. 5的透镜部36分别配设在去路和回路上。在使距离d和距离a与比较例1相同的 情况下,相对于a·f7(a-f) 一d= 0,a·f'Aa-f')一d为12,来自发光部21的光 的光点径在主扫描方向上比副扫描方向大。
[0085] 图9(c)表示实施例2,相对于副扫描方向的焦距Π= 3.0,将主扫描方向的焦距 Π' = 6. 0的透镜部37分别配设于去路和回路。在使距离d和距离a与比较例1相同的情 况下,相对于a·f/(a-f) 一d= 0,a·f' /(a-f')一d为°°,来自发光部21的光的光 点径在主扫描方向上比副扫描方向大。
[0086] 这样,若套用透镜的公式,则在副扫描方向上聚光的光学系的条件能够定义为满 足0彡a·f/(a-f) 一d。上述式中的a·f/(a-f) 一d相当于副扫描方向上的透镜部 的成像位置和检测对象物的偏移量,上述式表示该偏移量为零以上。即,上述光学系的相对 于副扫描方向的聚光性能的范围为,从在检测对象物上成像的完全的聚光包含到比准直更 加缩小而在检测对象物的里侧成像的不完全的聚光状态的较大范围。
[0087]另外,在主扫描方向上比副扫描方向弱地聚光的光学系的条件能够定义为满足0 <a·f'/(a-f')一d、或者a·f'/(a-f')一d= °°,并且满足a·f/(a-f) 一d <a*f'/(a-f')一d〇
[0088] 如上所述,a·f7(a-f) 一d相当于副扫描方向上的透镜部的成像位置和检测对 象物的偏移量,a·f'Aa-f')一d相当于主扫描方向上的透镜部的成像位置和检测对 象物的偏移量。在此,a·f' /(a-f')一d= 是指透镜部在主扫描方向上不聚光而准 直的构成。而且,通过满足上述式子,能够将受光部22的受光范围比副扫描方向更向主扫 描方向扩展。
[0089]另外,在满足上述的光学系的条件中,也能够为仅在光路的去路和回路的一方配 设透镜部的构成,但优选形成为在去路和回路双方配设有透镜部的构成。通过在去路和回 路双方设置透镜部,能够使受光部的来自发光部的光的正反射受光范围和扩散反射受光范 围精度更好地一致,能够进一步提高位置检测精度。
[0090] 另外,也能够仅在去路或回路的任一方配设满足上述条件的透镜部,在另一方配 设准直透镜。但是,若对副扫描方向而言,在一方配设有准直透镜的情况下,对考虑了使用 环境时的课题中列举的移动方向的角度变动的耐受变弱。因此,对副扫描方向而言,在去路 和回路双方,使用满足上述条件的聚光透镜,但可以为位置检测精度和副扫描角度两面。
[0091] 图10是表示能够用作光学系A的透镜25、30、31、透镜部36、37的、变形透镜的光 点形状的说明图。与参考所示的对称球面透镜的光点形状相比,变形透镜的光点形状在正 交的两方向上,一方相对于另一方变长。光点的长轴方向为主扫描方向,短轴方向为副扫描 方向而配置。在图10中表示了光点径的变形透镜的曲面的式子为(1)。另外,式(1)的原 点为透镜的顶点。
[0093] 另外,图11是表示对透镜的聚光性和检测对象物的角度变动导致的检测波形的 关系进行了调查后的结果的图。图11(a)为不使用在副扫描方向上和主扫描方向上均聚 光的方式的传感器的特性,图11(b)是使用了仅在副扫描方向上聚光的方式的传感器的特 性。如图11(a)所示,在不使用在副扫描方向上和主扫描方向上均聚光的方式的情况下,若 检测对象物的角度偏移,则产生波形紊乱。对此,如图11(b)所示,通过使用即使仅在副扫 描方向上也聚光的方式,即使检测对象物的角度偏移,也不产生波形紊乱。
[0094] 图12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。如图12(a)所示,在与主扫描方向的焦距f'和副扫描方向的焦距f相等的比 较例1相比,主扫描方向的焦距f'比副扫描方向的焦距f长的实施例1、2中,焦距f'越长, 曲线越顺滑,改善距离特性。另外,如图12 (b)所示,即使改变主扫描方向的焦距f',副扫描 方向的角度特性也不变化。另一方面,主扫描方向的角度特性具有若主扫描方向的焦距f' 比副扫描方向的焦距f长则稍降低的倾向。但是,该主扫描方向的角度特性的稍降低在搭 载反射型传感器1的图像形成装置等,确认没有问题。
[0095] S卩,将反射型传感器1搭载于图像形成装置51上,如图4所示,在将转印带56上 的调色剂像设为检测对象物20的情况下,副扫描方向的角度特性良好是重要的。这是由 形成调色剂像的转印带56张设在一对辊67、68上的构造引起的。在这样构成的转印带56 上,副扫描方向上的角度变动容易由带的挠曲等而产生,但在内侧配设有辊67的主扫描方 向上,几乎不产生角度变动。另外,即使产生,也是非常微小的变动。因此,即使与副扫描方 向不同、主扫描方向的角度特性稍降低,也没有问题。
[0096] 接着,使用图13~图16对光学系A的其他构成例27-6~27-9和其鲁棒性 能进行了调查后的结果进行说明。
[0097] 图13(a)表示实施例3,在比较例1的去路,代替透镜35而配设有副扫描方向的 焦距Π和主扫描方向的焦距Π'为4. 5的透镜部36的例子(27 - 6)。图13(b)表示实 施例4,在比较例1的去路,代替透镜部35而配设有副扫描方向的焦距Π和主扫描方向的 焦距Π'为6. 0的透镜部37的例子(27 - 7)。在图14中表示对比较例1、实施例3、实施 例4的鲁棒性能进行了调查后的结果。与比较例1相比可知,在实施例3、4中,鲁棒性能提 尚。
[0098] 图15 (a)表示实施例5,表示在比较例1的回路上,代替透镜部35而配设有副扫 描方向的焦距Π和主扫描方向的焦距Π'为4. 5的透镜部36的例子(27 - 8)。图15(b) 表示实施例6,表示在比较例1的回路上,代替透镜部35而配设有副扫描方向的焦距Π和 主扫描方向的焦距Π'为6. 0的透镜部37的例子(27 - 9)。在图16表示对比较例1、实 施例5、实施例6的鲁棒性能进行了调查后的结果。与比较例1相比可知,在实施例5、6中, 鲁棒性能提尚。
[0099] 接着,使用图17~图20说明搭载有光学系27的反射型传感器1的实施方式。将 转印带56、在其上形成的调色剂补片P作为检测对象物20。
[0100] 图17表示不使用透镜的现有的反射型传感器101中的照射范围、正反射受光范 围、扩散反射受光范围(相当于图5(a))。相对于受光部22的整个受光范围,接受正反射 光(粗箭头标记)的正反射受光范围S1仅为一部分。因此,在转印带56上形成的调色剂 补片P通过扩散反射受光范围S2的过程中,多余的扩散反射光(虚线箭头标记)进入受光 部22,位置检测精度低。参照标记S3表示发光部的照射范围。
[0101] 图18表示配设有在光路的去路和回路上具备透镜的光学系A的实施方式的反射 型传感器1中的照射范围、正反射受光范围、扩散反射受光范围。在图18中省略了发光部 21侧的透镜25的记载。在该构成中,在副扫描方向上,接受正反射光(粗箭头标记)的正 反射受光范围S1和扩散反射受光范围S2大致一致(在图中,为了记载的方便,在正反射受 光范围S1与扩散反射受光范围S2之间虽然存在宽度,但极窄,理想的是不存在宽度的构 成)。因此,在调色剂补片P通过的过程中,多余的扩散反射光几乎不进入受光部22,位置 检测精度高。另外,由于光在副扫描方向上缩小,故而相对于角度变动的鲁棒性能高。在主 扫描方向上,光在副扫描方向等上不缩小而使光点径扩大,故而相对于距离变动的鲁棒性 能比将主扫描方向及副扫描方向一同缩小的构成提高。另外,将照射光聚光而使照射范围 S3接近受光部22的受光范围整体,故而光的利用效率也高。
[0102] 图19表示配设有仅在光路的回路上具有透镜的光学系A的实施方式的反射型传 感器1中的照射范围、正反射受光范围、扩散反射受光范围。在副扫描方向上,接受正反射 光(粗箭头标记)的正反射受光范围S1和扩散反射受光范围S2大致一致(该情况下,为 了记载的方
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