JP2021128984A - 光学センサ、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で従来よりも小型化した光学センサを提供する。【解決手段】光学センサ７は、基板２０１と、基板２０１の第１面に実装されて測定対象に光を照射する第１ＬＥＤと、第１面に実装されて測定対象による反射光を受光する第１ＰＤと、基板２０１の第１面とは異なる第２面にワイヤボンディングにより実装される制御ＩＣ２０７と、第２面に実装される他の実装部品２０６ａ、２０６ｂと、第２面に実装されるコネクタ２０５と、を備える。制御ＩＣ２０７は、他の実装部品２０６ａ、２０６ｂよりもコネクタ２０５から遠くに配置される。【選択図】図９

Description

本発明は、像担持体へ光を照射する発光素子と発光素子から出射された光の反射光を受光する受光素子とを有する光学センサ、及び当該光学センサを備えた画像形成装置に関する。

タンデム式を採用する複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置は、色毎の位置ズレ（色ズレ）や画像濃度のズレを補正する補正機能を有する。画像形成装置は、色ズレや濃度ズレを補正するための測定用画像を形成し、測定用画像を光学センサにより読み取り、読取結果に基づいて色ズレ量や濃度ズレ量を検出して補正を行う。測定用画像は、感光体や中間転写体等の像担持体に形成される。光学センサは像担持体の近傍に配置される。光学センサは、発光素子及び受光素子を備える。発光素子は、像担持体上の測定用画像に光を照射する。受光素子は、照射された光の測定用画像による反射光を受光する。受光素子が受光した反射光の光量に基づいて、色ズレ量や濃度ズレ量が検出される。

特許文献１は、光学センサを小型化するための技術を開示する。この光学センサは、発光素子及び受光素子が基板上に直接実装される。この構成は、リードフレームにより発光部品や受光部品を実装する構成に比較して、発光素子と受光素子との距離を短縮して配置することができ、光学センサ全体を小型化することができる。発光素子及び受光素子を基板に直接実装する構成で光学センサを小型化する場合、各素子以外の実装部品や外部装置と接続するためのコネクタを、各素子の実装面とは異なる面に実装することで、基板のサイズを抑えることができる。

図１０は、従来の光学センサの実装部品の配置状態の例示図である。図１０（ａ）は、基板２１１の同じ面に発光素子２１２、受光素子２１３、コネクタ２１４、及び制御用の実装部品２１５を配置する場合を例示する。図１０（ｂ）は、基板２１１の一方の面に発光素子２１２及び受光素子２１３を配置し、他方の面にコネクタ２１４及び制御用の実装部品２１５を配置する場合を例示する。発光素子２１２及び受光素子２１３は、ハウジング２１６に覆われている。ハウジング２１６内には導光路が形成される。基板２１１のサイズは、両面に部品を分けて実装する方が（図１０（ｂ））、一方の面に部品を実装する場合（図１０（ａ））よりも小型化される。

特開２００６−２０８２６６号公報

制御用の実装部品を集積回路化し、チップオンボード工法により基板にワイヤボンディングで接続することで、光学センサのさらなる小型化が実現可能である。しかしこの場合、以下のような問題が発生する。

チップオンボード工法は、回路面積の縮小化を図ることができるが、ワイヤが熱等により剥離する可能性がある。そのために、他の実装部品の半田付け工程をワイヤボンディングの前に行う必要がある。ワイヤボンディングは専用装置により行われる。ワイヤボンディングの際に専用装置は、ヘッドと呼ばれる部分を基板に接近させ、ワイヤを送り出しながら、荷重と熱により集積回路と基板とをワイヤで接続する。複数のワイヤにより集積回路と基板とを接続する場合には、ヘッドが集積回路を中心に基板上を動き回ることになる。そのためにヘッドは、同じ面に実装される背の高い他の実装部品（例えばコネクタ）等と干渉する可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、従来よりも小型化した光学センサを提供することを主たる目的とする。

本発明の光学センサは、基板と、前記基板の第１面に実装されて測定対象に光を照射する発光素子と、前記第１面に実装されて前記測定対象による反射光を受光する受光素子と、前記基板の前記第１面とは異なる第２面にワイヤボンディングにより実装される第１実装部品と、前記第２面に実装される第２実装部品と、前記第２面に実装されるコネクタと、を備え、前記第１実装部品は、前記第２実装部品よりも前記コネクタから遠くに配置されることを特徴とする。

本発明によれば、従来よりも小型化した光学センサを実現することができる。

画像形成装置の概略断面図。 光学センサの説明図。 コントローラの構成例示図。 色ズレ検出用のパターン画像の説明図。 パターン画像の検出結果に対応するアナログ信号の例示図。 （ａ）、（ｂ）は、画像濃度検出用のテスト画像の説明図。 第１テスト画像の検出結果に対応するアナログ信号の例示図。 第２テスト画像の検出結果に対応するアナログ信号の例示図。 実装部品の配置状態の例示図。 （ａ）、（ｂ）は、従来の実装部品の配置状態の例示図。

以下に本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。

（全体構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置１００は、感光ドラム１ａ〜１ｄ、露光器１５ａ〜１５ｄ、現像器１６ａ〜１６ｄ、中間転写ベルト５、ベルト支持ローラ３、及び転写ローラ４を備える。以下の説明においては、感光ドラム１ａ〜１ｄ、露光器１５ａ〜１５ｄ、及び現像器１６ａ〜１６ｄを、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する画像形成部１０と称する。なお、符号末尾の「ａ」は、イエローの画像を形成するための構成を表す。符号末尾の「ｂ」は、シアンの画像を形成するための構成を表す。符号末尾の「ｃ」は、マゼンタの画像を形成するための構成を表す。符号末尾の「ｄ」は、ブラックの画像を形成するための構成を表す。

中間転写ベルト５は、駆動ローラやベルト支持ローラ３を含む複数のローラに掛け回されている。中間転写ベルト５には画像形成部１０により形成されたトナー像が転写される。中間転写ベルト５はトナー像を担持して搬送する像担持体として機能する。また、中間転写ベルト５はトナー像が転写される中間転写体としても機能する。転写ローラ４は、中間転写ベルト５に対してベルト支持ローラ３の反対側に配置されている。転写ローラ４が中間転写ベルト５を押圧することによって形成されるニップ部Ｎは転写部と呼ばれる。シートは搬送ローラによりニップ部Ｎへと搬送される。転写ローラ４は、ニップ部Ｎにおいて中間転写ベルト５上のトナー像をシートに転写する。

感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは矢印Ａ方向へ回転する。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはその表面に感光層を有する。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは感光体として機能する。露光器１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの帯電された表面をレーザ光により露光する。露光器１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄから出射されたレーザ光が感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを走査することによって、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面に静電潜像が形成される。現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、静電潜像を現像剤（トナー）により現像して、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対応する色のトナー像を形成する。

中間転写ベルト５の駆動ローラが回転することによって中間転写ベルト５は矢印Ｂ方向へ回転する。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成された各色のトナー像は、像担持体である中間転写ベルト５に順次重ねて転写される。これにより中間転写ベルト５には、フルカラーのトナー像６が形成される。

中間転写ベルト５が回転することで、トナー像６はニップ部Ｎに搬送される。トナー像６は、ニップ部Ｎを通過する際にシートに転写される。トナー像６が転写されたシートは、搬送ベルト１２により不図示の定着器へ搬送される。定着器はシート上のトナー像６を加熱することで、トナー像６をシートに定着させる。その後、シートは、画像形成装置１００の不図示のトレイへ排出される。以上により、画像形成装置１００による画像形成処理が終了する。

中間転写ベルト５の搬送方向（Ｂ方向）で感光ドラム１ｄの下流側には光学センサ７が配置されている。光学センサ７は、中間転写ベルト５に形成された後述の色ズレ検出用のパターン画像及び後述の画像濃度検出用のテスト画像を検出する。パターン画像の検出結果は色ズレ補正に用いられる色ズレ量を検出するために用いられる。テスト画像の検出結果は、画像濃度補正に用いられる補正量を検出するために用いられる。なお、パターン画像及びテスト画像は、いずれも画像形成条件を調整するための測定用画像である。

各感光ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト５に転写された各色のトナー像は、中間転写ベルト５上の転写位置にズレが生じることがある。これは、露光器１５ａ〜１５ｄや感光ドラム１ａ〜１ｄの製造バラツキ、温度上昇による部品変形、中間転写ベルト５の搬送速度のバラツキ等により生じることが知られている。転写位置のズレは、フルカラーの画像の色合いや色調を変化させてしまう。これが色ズレである。そこで画像形成装置１００は、パターン画像を光学センサ７によって検出して、画像形成条件をパターン画像の検出結果に基づいて制御する色ズレ補正を行う。ここで、画像形成条件は、例えば、露光器１５ａ〜１５ｄがレーザ光を出射するタイミングである。

また、画像形成装置１００は、使用環境（温湿度）や使用頻度が原因となって、形成する画像の濃度が変動してしまう。そこで画像形成装置１００は、テスト画像を光学センサ７によって検出して、画像形成条件をテスト画像の検出結果に基づいて制御する画像濃度補正を行う。ここで、画像形成条件は、例えば、露光器１５ａ〜１５ｄが出射するレーザ光の強度、現像器１６ａ〜１６ｄに印加される現像バイアス、感光ドラム１ａ〜１ｄの制御を含む。画像形成装置１００は、画像濃度を補正するために、複数の画像形成条件を制御してもよく、或いは、特定の画像形成条件のみを制御してもよい。

（光学センサ）
図２は、光学センサ７の説明図である。本実施形態の光学センサ７は、２つの発光素子と２つの受光素子とを備える。光学センサ７は、発光素子として２つのＬＥＤ（Light Emitting Diode）（第１ＬＥＤ７０１及び第２ＬＥＤ７０２）を備える。光学センサ７は、受光素子として２つのＰＤ（Photodiode）（第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２）を備える。第１ＬＥＤ７０１、第２ＬＥＤ７０２、第１ＰＤ７１１、及び第２ＰＤ７１２は、表面実装型素子であり、基板２０１の一方の面（取り付け面）上に所定方向に並んで配置され、ダイボンディング及びワイヤボンディングによって接着される。基板２０１は、例えばプリント基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）であるが、これに限定されない。

第１ＬＥＤ７０１は測定対象（中間転写ベルト５又は中間転写ベルト５上の測定用画像）へ向けて光を照射する。第１ＰＤ７１１は、第１ＬＥＤ７０１が発光した場合に、測定対象による正反射光が受光可能な位置に配置されている。ここで、図２の点Ｐは、第１ＬＥＤ７０１から中間転写ベルト５へ照射された光が反射される位置を示している。即ち、点Ｐで第１ＬＥＤ７０１から照射された光が正反射（入射角と反射角とが等しい）して、その反射光が第１ＰＤ７１１に受光されるように、第１ＬＥＤ７０１と第１ＰＤ７１１とが配置される。

第２ＬＥＤ７０２は、測定対象に照射した光の正反射光が第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２のいずれにも受光されない位置に配置される。即ち、測定対象で第２ＬＥＤ７０２から照射された光が正反射しても、その反射光が第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２に受光されないように、第２ＬＥＤ７０２が配置される。第２ＬＥＤ７０２は、測定対象に照射した光の乱反射光が第２ＰＤ７１２に受光される位置に配置される。第１ＬＥＤ７０１と第２ＬＥＤ７０２とは、中間転写ベルト５上の同じ位置（点Ｐ）を照射するように配置される。

第１ＰＤ７１１は、第１ＬＥＤ７０１から中間転写ベルト５に照射された光の正反射光を受光する位置に配置される。第２ＰＤ７１２は、第２ＬＥＤ７０２から中間転写ベルト５に照射された光の乱反射光を受光する位置に配置される。第２ＰＤ７１２は、第１ＬＥＤ７０１から中間転写ベルト５に照射された光の正反射光を受光する位置には配置されない。第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２は、第２ＬＥＤ７０２から中間転写ベルト５に照射された光の正反射光を受光する位置には配置されない。

基板２０１にはハウジング２０３が取り付けられている。ハウジング２０３は、第１ＬＥＤ７０１及び第２ＬＥＤ７０２から出射された光が効率的に中間転写ベルト５上を照射するように、照射光をガイドする導光路を有する。また、ハウジング２０３は、第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２が測定対象による反射光を効率的に受光するように、反射光をガイドする導光路を有する。各導光路には、レンズ２０４１、２０４２、２０４３、２０４４が設けられる。

第１ＬＥＤ７０１から出射された光は、ハウジング２０３内に形成された導光路及びレンズ２０４１によって光軸（図中一点破線）の方向に進み、点Ｐを照射する。第１ＬＥＤ７０１から測定対象に照射された光の正反射光は、光軸（図中一点破線）の方向に進み、ハウジング２０３内に形成された導光路及びレンズ２０４２によって第１ＰＤ７１１に到達する。
第２ＬＥＤ７０２から出射された光は、ハウジング２０３内に形成された導光路及びレンズ２０４４によって光軸（図中一点破線）の方向に進み、点Ｐに照射する。第２ＬＥＤ７０２から測定対象に照射された光の乱反射光は、光軸（図中一点破線）の方向に進み、ハウジング２０３内に形成された導光路及びレンズ２０４３によって第２ＰＤ７１２に到達する。

第１ＬＥＤ７０１、第２ＬＥＤ７０２、第１ＰＤ７１１、及び第２ＰＤ７１２は、基板２０１の他方の面（取り付け面の反対の実装面）に実装される実装部品に、基板２０１を介して電気的に接続される。図２では、実装部品は、コネクタ２０５、光学センサ７の制御用の集積回路（制御ＩＣ）２０７、及び他の実装部品２０６である。

制御ＩＣ２０７は、集積回路であるコアチップを含み、基板２０１にチップオンボード工法によりワイヤボンディングで接続される。制御ＩＣ２０７は、コアチップ及びワイヤ保護用に封止樹脂が塗布されている。コネクタ２０５は、光学センサ７と外部装置とを電気的に接続するための信号線が接続される部品である。本実施形態では、コネクタ２０５は、画像形成装置１００全体を制御する後述のコントローラと光学センサ７とを電気的に接続するための信号線が接続される部品である。制御ＩＣ２０７は、コネクタ２０５を介してコントローラと通信することで、第１ＬＥＤ７０１及び第２ＬＥＤ７０２の発光光量を制御する。第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２が出力する電気信号は、制御ＩＣ２０７により処理され、コネクタ２０５を介してコントローラへ送信される。他の実装部品２０６は、例えば、制御ＩＣ２０７に供給する電源を安定させるためのコンデンサ等が含まれる。他の実装部品２０６は、例えばリフロー部品である。基板２０１は、光学センサ７を画像形成装置１００に取り付けるための開口である第１位置決め穴２０２ａと第２位置決め穴２０２ｂとが設けられる。

（コントローラ）
図３は、画像形成装置１００を制御するためのコントローラの構成例示図である。コントローラ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０９、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１１、及び画像形成制御部１０１を備える。ＣＰＵ１０９は、Ａ／Ｄコンバータ１１０を含む。

ＣＰＵ１０９は、ＲＯＭ１１１に格納されるコンピュータプログラムを実行することで、画像形成装置１００を制御する。ＲＯＭ１１１は、コンピュータプログラムの他に、後述する色ズレ検出用のパターン画像を形成するために用いるパターン画像データ、及び画像濃度検出用のテスト画像を形成するために用いるテスト画像データが格納されている。

画像形成制御部１０１は、露光器制御部１１２、現像器制御部１１３、感光ドラム制御部１１４、及び中間転写ベルト駆動部１１５を備える。露光器制御部１１２は、露光器１５ａ〜１５ｄが備える光源から出射されるレーザ光の強度を制御する。現像器制御部１１３は、現像器１６ａ〜１６ｄが備える現像ローラを回転するためのモータを制御する。感光ドラム制御部１１４は、感光ドラム１ａ〜１ｄを回転するためのモータを制御する。中間転写ベルト駆動部１１５は、中間転写ベルト５を回転するためのモータを制御する。画像形成制御部１０１は、ＣＰＵ１０９がコンピュータプログラムを実行することで各機能が実現されてもよい。また、画像形成制御部１０１は、ディスクリート品やワンチップの半導体製品により実現さてもよい。ワンチップの半導体製品には、例えばＭＰＵ（Micro-Processing Unit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＳＯＣ（System-On-a-Chip）がある。

ＣＰＵ１０９は、光学センサ７のコネクタ２０５を介して制御ＩＣ２０７と通信可能であり、光学センサ７の動作を制御する。ＣＰＵ１０９は、制御ＩＣ２０７と通信することで、光学センサ７の第１ＬＥＤ７０１、第２ＬＥＤ７０２を個別に発光（点灯）制御可能である。
光学センサ７は、中間転写ベルト５又は中間転写ベルト５に形成された測定用画像による反射光を第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２で受光する。第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２は、受光した反射光を電圧変換したアナログ信号を検出結果として出力する。ＣＰＵ１０９は、第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２から出力されたアナログ信号を、Ａ／Ｄコンバータ１１０を介して取得する。ＣＰＵ１０９は、Ａ／Ｄコンバータ１１０によってアナログ信号から変換されたデジタル信号を取得する。

ＣＰＵ１０９は、画像形成制御部１０１により、露光器１５ａ〜１５ｄ、現像器１６ａ〜１６ｄ、及び感光ドラム１ａ〜１ｄを制御して、中間転写ベルト５上に測定用画像を形成させる。ＣＰＵ１０９は、光学センサ７の第１ＬＥＤ７０１及び第２ＬＥＤ７０２を点灯させる。第１ＬＥＤ７０１及び第２ＬＥＤ７０２は、中間転写ベルト５の測定用画像が形成される面（表面）及び中間転写ベルト５に形成された測定用画像を照射する。第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２は、中間転写ベルト５の表面及び中間転写ベルト５に形成された測定用画像による反射光を受光して、該反射光に応じたアナログ信号を出力する。ＣＰＵ１０９は、第１ＰＤ７１１及び第２ＰＤ７１２から出力されるアナログ信号に応じて色ズレ量や画像濃度を検出して、色ズレ補正や画像濃度補正を行う。

（パターン画像）
図４は、色ズレ検出用のパターン画像の説明図である。パターン画像４０１は、基準色であるイエローのカラーパターンと、他の色（マゼンタ、シアン、ブラック）のカラーパターンとを含む。カラーパターンは、中間転写ベルト５の搬送方向に対して所定の角度（例えば４５度）傾いて形成された画像である。同色のカラーパターンが２つ形成される。同色のカラーパターンは、中間転写ベルト５の搬送方向に対して、それぞれ異なる向きに傾いて形成される。

図５は、第１ＬＥＤ７０１と第１ＰＤ７１１とによってパターン画像４０１による反射光が検出された場合のアナログ信号の例示図である。パターン画像４０１は、第１ＬＥＤ７０１から照射された光の正反射光を第１ＰＤ７１１が受光することで検出される。中間転写ベルト５の表面による正反射光の光量は、パターン画像４０１による正反射光の光量より多くなる。そのため、パターン画像４０１が形成されていない領域（中間転写ベルト５の表面）による反射光の受光結果に対応するアナログ信号の値が、パターン画像４０１による反射光の受光結果に対応するアナログ信号の値よりも高くなる。

ＣＰＵ１０９は、措定の閾値に基づいて、アナログ信号を第１レベル又は第２レベルを示す二値の信号へ変換する。変換された信号はアナログ信号値（図５）と閾値との比較結果に相当する。なお、ＣＰＵ１０９は、第１ＬＥＤ７０１から出射された光の中間転写ベルト５の表面による正反射光が第１ＰＤ７１１に受光されたときのアナログ信号の値に基づいて閾値を決定する。そして、ＣＰＵ１０９は、パターン画像４０１の各カラーパターンの色ズレ量を、前述の二値の信号に基づいて検出する。なお、色ズレ量の検出は公知の技術であるので、ここでの詳細な説明は省略される。

ＣＰＵ１０９は、検出した色ズレ量に基づいて露光器制御部１１２を制御することで、露光器１５ａ〜１５ｄによる感光ドラム１ａ〜１ｄへのレーザ光の照射タイミング（画像の書込タイミング）を調整する。これにより色ズレが補正される。

（テスト画像）
図６は、画像濃度検出用のテスト画像の説明図である。図６（ａ）は、正反射光により検出される画像濃度検出用の第１テスト画像６０１を例示する。図６（ｂ）は、乱反射光により検出される画像濃度検出用の第２テスト画像６０２を例示する。

第１テスト画像６０１は、第１ＬＥＤ７０１から照射された光の正反射光を第１ＰＤ７１１が受光する場合に用いられる。第１テスト画像６０１は、特にブラックの画像濃度の検出を行う際に用いられる。ブラックトナーは光を吸収するため、ブラックのテスト画像による乱反射光量は著しく少ない。そのため、ブラックトナーを用いて形成される画像の濃度を検出する場合、ＣＰＵ１０９はブラックのテスト画像による正反射光を検出する。第１テスト画像は、画像濃度が７０％、５０％、３０％、１０％の４つの階調パターンで構成される。画像形成部１０は、テスト画像データの画像信号値に基づいて第１テスト画像６０１を形成する。テスト画像データの画像信号値は予め決められている。

中間転写ベルト５上に形成された第１テスト画像６０１は、光学センサ７により読み取られる。第１ＰＤ７１１から出力されるアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１０によりデジタル信号に変換される。ＣＰＵ１０９は、このデジタル信号値と目標の画像濃度階調特性との差に基づいて画像形成条件を制御する。ＣＰＵ１０９は、この画像形成条件に基づいて画像形成制御部１０１を制御することで、ブラックの画像濃度を調整する。

図７は、第１ＬＥＤ７０１と第１ＰＤ７１１とによって第１テスト画像６０１による反射光が検出された場合のアナログ信号の例示図である。第１テスト画像６０１の最も高濃度である濃度７０％の画像は、ブラックトナーにより光が吸収されることに加えて、トナー付着量が多いために正反射光の光量が減少する。そのため、光学センサ７（第１ＰＤ７１１）から出力されるアナログ信号の値が低下する。第１テスト画像６０１の最も低濃度である濃度１０％の画像は、ブラックトナーによる光の吸収量が濃度７０％の場合に比べて減少し、且つトナー付着量が減るために正反射光の光量が増加する。そのため、光学センサ７（第１ＰＤ７１１）から出力されるアナログ信号の値が高くなる。

第２テスト画像６０２は、第２ＬＥＤ７０２から照射された光の乱反射光を第２ＰＤ７１２が受光する場合に用いられる。第２テスト画像６０２は、特にイエロー、マゼンタ、シアンのような有彩色の画像濃度の検出を行う際に用いられる。イエロー、マゼンタ、シアンは、乱反射光を用いて画像濃度が検出される。第２テスト画像６０２は、濃度がそれぞれ７０％、５０％、３０％、１０％の４つの階調パターンで構成される。図６（ｂ）はイエローのテスト画像を例示している。中間転写ベルト５には、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の第２テスト画像６０２が形成される。

中間転写ベルト５上に形成された第２テスト画像６０２は、光学センサ７により読み取られる。第２ＰＤ７１２から出力されるアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１０によりデジタル信号に変換される。ＣＰＵ１０９は、このデジタル信号値と目標の画像濃度階調特性との差に基づいて画像形成条件を制御する。ＣＰＵ１０９は、この画像形成条件に基づいて画像形成制御部１０１を制御することで、イエローの画像濃度を調整する。マゼンタ及びシアンの画像濃度の調整も同様に行われる。

図８は、第２ＬＥＤ７０２と第２ＰＤ７１２とによって第２テスト画像６０２による反射光が検出された場合のアナログ信号の例示図である。ここではイエロー用の第２テスト画像６０２のアナログ信号を例示する。第２テスト画像６０２の最も高濃度である濃度７０％の画像は、イエロートナーにより光が反射されることに加えて、トナー付着量が多いために乱反射光の光量が増加する。そのため光学センサ７（第２ＰＤ７１２）から出力されるアナログ信号の値が増加する。第２テスト画像６０２の最も低濃度である濃度１０％の画像は、イエロートナーによる反射光の光量が濃度７０％の場合に比べて減少し、乱反射光の光量が減少する。そのため、光学センサ７（第２ＰＤ７１２）から出力されるアナログ信号の値が低下する。マゼンタやシアンの第２テスト画像のアナログ信号も同様の傾向となる。

（光学センサ７の実装部品の配置）
図９は、光学センサ７の基板２０１に実装される実装部品の配置状態の例示図である。この図は、光学センサ７の基板２０１の、コネクタ２０５、制御ＩＣ２０７、および他の実装部品２０６ａ、２０６ｂの実装面を表す。基板２０１には、実装禁止領域９０１ａ、９０１ｂが設けられる。実装禁止領域９０１ａ、９０１ｂは、第１位置決め穴２０２ａ及び第２位置決め穴２０２ｂにビスを通して光学センサ７を画像形成装置１００に固定する際に、ビスと実装部品とが干渉しないように設けられる。

制御ＩＣ２０７の電極は、上記の通り、チップオンボード工法により、基板２０１の電極パターンにワイヤで接続される。ワイヤボンディングは専用装置により行われる。そのために制御ＩＣ２０７は、ワイヤボンディング時に専用装置が実装部品の中でも最も背の高いコネクタ２０５と干渉しないように、コネクタ２０５から十分な距離をとって実装される。図９では、制御ＩＣ２０７とコネクタ２０５とが距離Ｌ１だけ離間して配置される。

他の実装部品２０６ａ、２０６ｂは、実装可能領域９０３の内側に実装される。実装可能領域９０３は、制御ＩＣ２０７の実装領域でコネクタ２０５から最も離れた点Ｐａと、コネクタ２０５の実装領域で制御ＩＣ２０７から最も離れた点Ｐｂと、を結んだ線を対角線とする矩形の領域である。実装可能領域９０３は、ワイヤボンディング時の専用装置とコネクタ２０５との干渉を防止して、各実装部品を実装するための必要最低限な領域となる。他の実装部品２０６ａ、２０６ｂの中でコネクタ２０５から最も離れて実装される実装部品２０６ｂは、コネクタ２０５から距離Ｌｂだけ離間して配置される。制御ＩＣ２０７とコネクタ２０５との距離Ｌ１は、実装部品２０６ｂとコネクタ２０５との距離Ｌｂよりも長くなる。即ち制御ＩＣ２０７は、他の実装部品２０６ａ、２０６ｂよりもコネクタ２０５から遠くに配置される。なお、他の実装部品２０６ａ、２０６ｂは、実装可能領域９０３内に重心位置が含まれる、或いは少なくとも一部が含まれるように配置される。

仮に、コネクタ２０５と他の実装部品２０６ａ、２０６ｂとの距離Ｌｂがコネクタ２０５と制御ＩＣ２０７との距離Ｌ１より長くなるように、他の実装部品２０６ａ（又は２０６ｂ）が基板２０１に設けられる場合、基板２０１が大型化してしまう。つまり、制御ＩＣ２０７が他の実装部品と比較してコネクタ２０５の最も近くに配置されるような基板２０１は大型化してしまう。そこで、一例として、図９に示すように、実装可能領域９０３内にすべての実装部品を配置することで、基板２０１を最も小さくすることができる。これにより、光学センサ７全体のサイズを従来よりも小型化することができる。また、制御ＩＣ２０７が、専用装置が実装部品の中でも最も背の高いコネクタ２０５と干渉しないように、コネクタ２０５から所定の距離を離して配置されるために、制御ＩＣ２０７の実装作業が容易になる。そのために光学センサ７の製造が容易になる。

また、図９に示す実装部品の配置は基板２０１を最も小型化できる例である。しかしながら、例えば、コネクタ２０５と制御ＩＣ２０７以外の他の実装部品２０６ａ（又は２０６ｂ）のうちの一部との距離が距離Ｌ１より短くなるように配置されていれば、基板２０１を小型化できるという効果があることは言うまでもない。

Claims (13)

1. 基板と、
   前記基板の第１面に実装されて測定対象に光を照射する発光素子と、
   前記第１面に実装されて前記測定対象による反射光を受光する受光素子と、
   前記基板の前記第１面とは異なる第２面にワイヤボンディングにより実装される第１実装部品と、
   前記第２面に実装される第２実装部品と、
   前記第２面に実装されるコネクタと、を備え、
   前記第１実装部品は、前記第２実装部品よりも前記コネクタから遠くに配置されることを特徴とする、
   光学センサ。
2. 前記第２実装部品は、前記第１実装部品の実装領域と前記コネクタの実装領域とを含む矩形の領域の内側に配置されることを特徴とする、
   請求項１記載の光学センサ。
3. 前記第１実装部品と前記コネクタとは、前記第１実装部品のワイヤボンディングを行う専用装置が、ワイヤボンディング時に前記コネクタに干渉しないような距離をとって配置されることを特徴とする、
   請求項１又は２記載の光学センサ。
4. 前記第２実装部品は、前記第１実装部品の実装領域と前記コネクタの実装領域とを含む前記矩形の領域に重心位置が含まれるように配置されることを特徴とする、
   請求項２記載の光学センサ。
5. 前記第２実装部品は、前記第１実装部品の実装領域と前記コネクタの実装領域とを含む前記矩形の領域に少なくとも一部が含まれるように配置されることを特徴とする、
   請求項２記載の光学センサ。
6. 前記第２実装部品はリフロー部品であることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか１項記載の光学センサ。
7. 前記第１実装部品と前記発光素子とは前記基板を介して電気的に接続されており、
   前記第１実装部品と前記受光素子とは前記基板を介して電気的に接続されていることを特徴とする、
   請求項１〜６のいずれか１項記載の光学センサ。
8. 前記第１実装部品は、前記発光素子の発光を制御し、前記受光素子から反射光の受光結果を取得することを特徴とする、
   請求項７記載の光学センサ。
9. 前記第１実装部品は、封止樹脂が塗布されていることを特徴とする、
   請求項１〜８のいずれか１項記載の光学センサ。
10. 前記コネクタは、前記光学センサと外部装置とを電気的に接続するための信号線が接続されることを特徴とする、
    請求項１〜９のいずれか１項記載の光学センサ。
11. 画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段から前記画像が転写される像担持体と、
    前記像担持体から前記画像をシートに転写する転写手段と、
    前記像担持体に形成された画像形成条件の調整するための測定用画像を検出する検出手段と、を備え、
    前記検出手段は、
    基板と、
    前記基板の第１面に実装されて前記測定用画像に光を照射する発光素子と、
    前記第１面に実装されて前記測定用画像による反射光を受光する受光素子と、
    前記基板の前記第１面とは異なる第２面にワイヤボンディングにより実装される第１実装部品と、
    前記第２面に実装される第２実装部品と、
    前記第２面に実装されるコネクタと、を備え、
    前記第１実装部品は、前記第２実装部品よりも前記コネクタから遠くに配置されることを特徴とする、
    画像形成装置。
12. 前記検出手段の動作を制御し、前記検出手段による前記測定用画像の検出結果に基づいて調整した前記画像形成条件に応じて前記画像形成手段の動作を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする、
    請求項１１記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段と前記検出手段とは、前記コネクタにより電気的に接続されていることを特徴とする、
    請求項１２記載の画像形成装置。

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