JP2002054904A - Image detecting device and image forming device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image detecting device and an image forming device capable of obtaining an excellent color image, by highly precisely detecting a position detecting mark even if an intermediate transfer belt moves up and down. SOLUTION: This image detecting device has a means of a light source 31, a recording member to be carried in one direction while having an image formed on it, an illuminating means to obliquely irradiate light flux from the means of the light source 31 onto the recording member, an image forming means 32 to condense regular reflection light from the image on the recording means and to introduce it onto the surface of a light receiving means 33, and detects the positioning information of the image on the recording member based on a signal obtained by the light receiving means 33. This image detecting device has a feature that each member is set so as to satisfy d.tanθ<26.4/ R×1000, when letting a variable power quantity with carriage of the recording means be (d), letting an angle made by the light axis of the image forming means and the normal line of the recording means to be θ (degree), and letting the resolution of the image formed on the recording means to be R (dpi).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は画像検知装置及び画
像形成装置に関し、例えば画像形成部（画像形成手段）
が、複数併設された電子写真複写機、レーザービームプ
リンター、カラープリンタ、印刷装置等で多色画像（カ
ラー画像）を得るカラー画像形成装置に好適なものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image detecting apparatus and an image forming apparatus, for example, an image forming section (image forming means).
However, the present invention is suitable for a color image forming apparatus for obtaining a multicolor image (color image) by using a plurality of electrophotographic copying machines, laser beam printers, color printers, printing apparatuses, and the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の多色の画像を得る為の画像形成装
置は、一般に複数の画像形成部において異なった色の画
像を形成し、例えば搬送ベルトのごとき搬送手段によっ
て紙を搬送し、この紙上に画像を重ねて転写し多色の画
像形成を行っていた。2. Description of the Related Art A conventional image forming apparatus for obtaining a multi-color image generally forms images of different colors in a plurality of image forming units, and conveys the paper by a conveying means such as a conveying belt. The multi-color image is formed by transferring the image by superimposing the image on paper.

【０００３】特に多色の現像を行ないフルカラー画像を
得る場合は、わずかな重なりずれでも悪化させる。たと
えば４００ｄｐｉであれば、１画素６３．５μｍの数分
の１の重なりずれでさえ、色ずれや色見ずれの変化とし
て現れ画像を著しく悪化させる。In particular, when multicolor development is performed to obtain a full-color image, even a slight overlap shift is exacerbated. For example, in the case of 400 dpi, even an overlap shift of a fraction of 63.5 μm per pixel appears as a change in color shift or color misregistration and significantly deteriorates an image.

【０００４】従来は、単一の画像形成部、つまり、同一
の走査レンズ系を用いて多色現像を行ない、即ち同じ光
学特性で光走査して画像の重なりずれを緩和していた。
しかしながら、この方法では多重画像やフルカラーを出
力するのに時間がかかるという問題があった。Conventionally, multicolor development has been performed using a single image forming unit, that is, the same scanning lens system, that is, optical scanning is performed with the same optical characteristics to alleviate the overlap deviation of images.
However, this method has a problem that it takes time to output a multiplex image or full color.

【０００５】この問題を解決するために、各色の画像を
別々に得るために別々の光走査装置で画像を形成し、搬
送部によって送られる紙上で各色の画像を重ね合わせる
という方法がある。しかし、この方法で懸念されること
としては、画像を重ね合わせるときの色ずれである。[0005] In order to solve this problem, there is a method in which images are formed by different optical scanning devices in order to separately obtain images of the respective colors, and the images of the respective colors are superimposed on paper fed by a transport unit. However, a concern with this method is a color shift at the time of superimposing images.

【０００６】また、このときの色ずれを補正し、良好な
るカラー画像が得られる画像形成装置を特開平７−２６
１６２８号公報で提案している。Further, an image forming apparatus capable of correcting a color shift at this time and obtaining a good color image is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-26.
No. 1628.

【０００７】同公報では、カラー画像を形成する多色現
象を行ない画像を重ね合わせて形成する画像形成装置に
おいて、前記装置は位置検出手段から出力された信号に
よって画像形成部を制御し、前記位置検出手段は、画像
転写領域に転写された画像の位置検出用マークを赤外光
により照明するＬＥＤ光源を有する照明系と、前記マー
クを光検出器上に結像する光学系を具備し、該光学系の
光軸が転写画像の形成された面に対して垂直となるよう
にしている。According to the publication, in an image forming apparatus for forming a color image by performing a multicolor phenomenon and superimposing images, the apparatus controls an image forming section by a signal output from position detecting means, and The detecting means includes an illumination system having an LED light source that illuminates a position detection mark of the image transferred to the image transfer area with infrared light, and an optical system that forms the mark on a photodetector. The optical axis of the optical system is perpendicular to the surface on which the transferred image is formed.

【０００８】これによって画像の位置検出用マークを検
出して画像形成部を制御し多色現象を行い画像を重ね合
わせて形成するとき、転写ベルト等の画像の搬送手段の
上下動による検出誤差を最小におさえ正確なマークの位
置を検出し、良好なるカラー画像を得ている。In this manner, when the position detecting mark of the image is detected and the image forming section is controlled to perform the multicolor phenomenon to form the images in a superimposed manner, the detection error due to the vertical movement of the image transfer means such as the transfer belt is reduced. An accurate mark position is detected at a minimum and a good color image is obtained.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】一般に搬送部のベルト
上に形成された画像の位置検出用マークを検出して、そ
の検出信号にしたがって各色の画像を出力すべく画像形
成部を制御する方法においてはこの画像の位置検出用マ
ークの検出部が一般的に搬送部のベルトが図６に示すよ
うにうねり等により上下するため、ベルトが上下方向に
移動しても描画位置を正確に検出する必要がある。Generally, there is provided a method for detecting a position detecting mark of an image formed on a belt of a conveying unit and controlling an image forming unit to output an image of each color in accordance with the detection signal. Since the detection part of the mark for detecting the position of the image generally moves up and down due to undulation or the like of the belt of the transport unit as shown in FIG. 6, it is necessary to accurately detect the drawing position even if the belt moves up and down. There is.

【００１０】例えばベルトが上下動すると光検出器で得
られる信号は図６のようにノイズを含むようになり、位
置検出マークの位置情報を高精度に検出するのが難しく
なってくる。For example, when the belt moves up and down, the signal obtained by the photodetector contains noise as shown in FIG. 6, and it becomes difficult to detect the position information of the position detection mark with high accuracy.

【００１１】本発明は各色の画像の位置検出用マークを
検出し、これにより画像形成部を制御して多色現象を行
い画像を重ね合わせてカラー画像を得るとき、位置検出
用マークの検出する各部材を適切に設定することによ
り、位置検出マークの検出を高精度に行い、高品質のカ
ラー画像が容易に得られる画像検知装置及び画像形成装
置の提供を目的とする。According to the present invention, when a color image is obtained by detecting a position detection mark of an image of each color and controlling an image forming section to perform a multicolor phenomenon and superimpose images, a position detection mark is detected. It is an object of the present invention to provide an image detecting apparatus and an image forming apparatus capable of detecting a position detection mark with high accuracy by appropriately setting each member and easily obtaining a high-quality color image.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の画像検
知装置は光源手段と、画像が形成され、一方向に搬送さ
れる記録部材と、該光源手段からの光束を記録部材上に
斜方向から照射する照明手段と、該記録部材上の画像か
らの正反射光を集光し、受光手段面上に導光する結像手
段とを有し、該受光手段で得られる信号に基づいて該記
録部材上の画像の位置情報を検知する画像検知装置にお
いて、該記録部材の搬送に伴う上下方向の変倍量をｄ、
該結像手段の光軸と該記録部材の法線とのなす角をθ
（度）、該記録部材に形成される画像の解像度をＲ（ｄ
ｐｉ）としたときAccording to the first aspect of the present invention, there is provided an image detecting apparatus, comprising: a light source means; a recording member on which an image is formed and conveyed in one direction; and a light beam from the light source means obliquely applied to the recording member. Illuminating means for irradiating from the direction, and imaging means for condensing specularly reflected light from the image on the recording member and guiding the light on the light receiving means surface, based on a signal obtained by the light receiving means In an image detecting apparatus for detecting position information of an image on the recording member, a variable amount in a vertical direction accompanying conveyance of the recording member is d,
The angle between the optical axis of the imaging means and the normal of the recording member is θ
(Degree), the resolution of the image formed on the recording member is R (d
pi)

【００１３】[0013]

【数３】 (Equation 3)

【００１４】となるように各部材を設定したことを特徴
としている。It is characterized in that each member is set such that

【００１５】請求項２の発明は請求項１の発明において
前記、角度θ（度）は ５°＜θ＜３５° を満足することを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the angle θ (degree) satisfies 5 ° <θ <35 °.

【００１６】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記、光源手段はＬＥＤ光源を有し、前記照明手
段は該ＬＥＤ光源からの光束を集光し、前記記録部材上
に導光する照明レンズを有している事を特徴としてい
る。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the light source means has an LED light source, and the illuminating means condenses a light beam from the LED light source and guides the light beam on the recording member. It is characterized by having an illumination lens that does.

【００１７】請求項４の発明は請求項１，２又は３の発
明において前記結像手段は前記記録部材上の画像を前記
受光手段面上に形成する結像レンズを有していることを
特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second or third aspect of the invention, the image forming means has an image forming lens for forming an image on the recording member on the light receiving means surface. And

【００１８】請求項５の発明は請求項１，２，３又は４
の発明において前記記録部材上の画像を前記受光手段上
に結像させる結像レンズを有し、該結像レンズの結像倍
率をβとしたとき ０.７５＜｜β｜＜１.２５ を満足することを特徴としている。The invention of claim 5 is the invention of claim 1, 2, 3, or 4.
In the invention, an image forming lens for forming an image on the recording member on the light receiving means is provided, and when an image forming magnification of the image forming lens is β, 0.75 <| β | <1.25 is satisfied. It is characterized by satisfaction.

【００１９】請求項６の発明は請求項１の発明において
前記角度θ（度）は ２５°＜θ＜３５° を満足することを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the angle θ (degree) satisfies 25 ° <θ <35 °.

【００２０】請求項７の発明の画像形成装置は請求項１
から６のいずれか１項の画像検知装置を利用してカラー
画像を形成していることを特徴としている。[0020] The image forming apparatus of the invention of claim 7 is claim 1.
A color image is formed using the image detecting device according to any one of the above items 1 to 6.

【００２１】請求項８の発明の画像形成装置は画像が形
成される記録部材を搬送する搬送手段と、画像を前記記
録部材上に形成する画像形成手段と、光源手段と、該光
源手段から放射された光束を前記画像に向かって斜方向
から照明する照明手段と、前記画像からの正反射光を受
光手段面上に導光させる結像手段とを有し、該受光手段
で得られる信号に基づいて、該記録部材上の画像の位置
情報を検知し、該位置情報を利用して該画像形成手段を
制御してカラー画像を得るようにした画像形成装置にお
いて、該記録部材の搬送に伴う上下方向の変位量をｄ、
該結像手段の光軸と該記録部材の法線とのなす角をθ
（度）、該記録部材に形成される画像の解像度をＲ（ｄ
ｐｉ）としたとき[0021] The image forming apparatus according to the present invention has a conveying means for conveying a recording member on which an image is formed, an image forming means for forming an image on the recording member, a light source means, and a light source. Illuminating means for illuminating the emitted light beam obliquely toward the image, and imaging means for guiding specularly reflected light from the image onto a light receiving means surface, and a signal obtained by the light receiving means In the image forming apparatus, the position information of the image on the recording member is detected based on the position information, and the position information is used to control the image forming unit to obtain a color image. The vertical displacement is d,
The angle between the optical axis of the imaging means and the normal of the recording member is θ
(Degree), the resolution of the image formed on the recording member is R (d
pi)

【００２２】[0022]

【数４】 (Equation 4)

【００２３】となるように各部材を設定したことを特徴
としている。It is characterized in that each member is set such that

【００２４】請求項９の発明は請求項８の発明において
前記角度θ（度）は ５°＜θ＜３５° を満足することを特徴としている。A ninth aspect of the present invention is characterized in that in the invention of the eighth aspect, the angle θ (degree) satisfies 5 ° <θ <35 °.

【００２５】請求項１０の発明は請求項８の発明におい
て前記角度θ（度）は ２５°＜θ＜３５° を満足することを特徴としている。According to a tenth aspect, in the eighth aspect, the angle θ (degree) satisfies the condition of 25 ° <θ <35 °.

【００２６】[0026]

【発明の実施の形態】図１は本発明の画像検知装置を有
した画像形成装置をデジタルフルカラー複写機に適用し
たときの実施形態１の要部概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment in which an image forming apparatus having an image detecting apparatus according to the present invention is applied to a digital full-color copying machine.

【００２７】まず図１のデジタルフルカラー複写機の構
成及び作用いついて説明する。First, the structure and operation of the digital full-color copying machine shown in FIG. 1 will be described.

【００２８】図中、８０は原稿読取部であり、原稿ガラ
ス台８６上に載置されたカラー画像の画像情報をミラー
８３，８４，８５，読取レンズ８２によってＣＣＤ等の
読取手段面８１上に形成して読取っている。In the figure, reference numeral 80 denotes a document reading unit which transfers image information of a color image placed on a document glass table 86 onto a reading means surface 81 such as a CCD by mirrors 83, 84, 85 and a reading lens 82. Formed and read.

【００２９】そして読取手段８１からのカラー画像情報
をフルカラー画像形成部１０に入力している。フルカラ
ー画像形成部１０には第１〜第４の４つの画像ステーシ
ョン（画像形成部（画像形成手段）Ｐａ〜Ｐｄ）が配置
され、各画像形成ステーション（Ｐａ〜Ｐｄ）は像担持
体として感光ドラム（２ａ〜２ｄ）を有する。The color image information from the reading means 81 is input to the full-color image forming section 10. The first to fourth image stations (image forming units (image forming units) Pa to Pd) are arranged in the full-color image forming unit 10, and each image forming station (Pa to Pd) is a photosensitive drum as an image carrier. (2a to 2d).

【００３０】また、その周りには専用の帯電手段（３ａ
〜３ｄ）、画像情報に応じた光束を感光ドラム面上に照
射するための走査光学装置（１ａ〜１ｄ）、現像手段
（５ａ〜５ｄ）、ドラムクリーニング手段（４ａ〜４
ｄ）、そして転写手段（６ａ〜６ｄ）等が各々配置され
ている。Further, a dedicated charging means (3a)
To 3d), a scanning optical device (1a to 1d) for irradiating a light beam according to image information onto the photosensitive drum surface, a developing unit (5a to 5d), and a drum cleaning unit (4a to 4)
d), and transfer means (6a to 6d) and the like.

【００３１】５１ａ〜５１ｄは各々現像剤容器であり、
各現像手段（５ａ〜５ｄ）に各々対応しており、走査光
学装置（１ａ〜１ｄ）の水平部の直下で、かつ垂直部に
並んで設けられており、円柱形状の現像剤カートリッジ
を着脱することにより現像剤の補給を行うものである。
ここで画像形成ステーション（Ｐａ〜Ｐｄ）は各々シア
ン画像、マゼンダ画像、イエロー画像、ブラック画像を
形成するところである。Reference numerals 51a to 51d denote developer containers, respectively.
It corresponds to each of the developing means (5a to 5d), and is provided immediately below the horizontal portion of the scanning optical device (1a to 1d) and in a line with the vertical portion, and detaches a cylindrical developer cartridge. In this way, the developer is supplied.
Here, the image forming stations (Pa to Pd) form a cyan image, a magenta image, a yellow image, and a black image, respectively.

【００３２】一方、各画像形成ステーションは（Ｐａ〜
Ｐｄ）を通過する態様で感光ドラム（２ａ〜２ｄ）の下
方に無端ベルト状の中間転写ベルト（記録部材）６１が
配置され、その中間転写ベルト６１は駆動ローラ６２と
従動ローラ６３及び６５に張架され、さらにその表面を
清掃するクリーニング手段６４が設けられている。On the other hand, each image forming station is (Pa-
An endless belt-shaped intermediate transfer belt (recording member) 61 is disposed below the photosensitive drums (2a to 2d) so as to pass through Pd), and the intermediate transfer belt 61 is stretched around a driving roller 62 and driven rollers 63 and 65. A cleaning means 64 for cleaning the surface of the frame is provided.

【００３３】本実施例における走査光学装置（１ａ〜１
ｄ）は光源手段としての半導体レーザ、該半導体レーザ
から出射した光束をポリゴンミラーに導光する入射光学
手段、該ポリゴンミラーで偏向された光束を像担持体と
しての感光ドラム（２ａ〜２ｄ）面上に結像させるトー
リックレンズと球面レンズ、非球面レンズ等の光学素子
とを有する結像手段、該トーリックレンズと光学素子と
の間に設けた反射部材としての反射ミラー、そしてそれ
らの光学要素を一体的に収容する収容手段を有してい
る。The scanning optical device (1a-1) in this embodiment
d) is a semiconductor laser as a light source means, incident optical means for guiding a light beam emitted from the semiconductor laser to a polygon mirror, and a light beam deflected by the polygon mirror on a surface of a photosensitive drum (2a to 2d) as an image carrier. Image forming means having an optical element such as a toric lens and a spherical lens, an aspherical lens, etc. to be imaged on, a reflecting mirror as a reflecting member provided between the toric lens and the optical element, and those optical elements. It has a housing means for integrally housing.

【００３４】このような構成において、まず第１の画像
形成ステーションＰａの帯電手段３ａ、走査光学装置１
ａによる露光等の公知の電子写真プロセス手段により感
光ドラム２ａ面上に画像情報のシアン成分の潜像を形成
した後、該潜像は現像手段５ａでシアントナーを有する
現像剤によりシアントナー像として可視像化され転写手
段６ａでシアントナー像が中間転写ベルト６１の表面に
転写される。In such a configuration, first, the charging means 3a of the first image forming station Pa and the scanning optical device 1
After a latent image of a cyan component of image information is formed on the surface of the photosensitive drum 2a by a known electrophotographic process such as exposure by a, the latent image is formed as a cyan toner image by a developer having a cyan toner by a developing unit 5a. The image is visualized and the cyan toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 61 by the transfer unit 6a.

【００３５】一方、上記シアントナー像が中間転写ベル
ト６１上に転写されている間に第２の画像形成ステーシ
ョンＰｂではマゼンダ成分色の潜像が形成され、続いて
現像手段５ｂでマゼンタトナーによるトナー像が得ら
れ、先の第１の画像形成ステーションＰａで転写が終了
した中間転写ベルト６１に転写手段６ｂにて精度よくマ
ゼンタトナー像が重ねて転写される。On the other hand, while the cyan toner image is being transferred onto the intermediate transfer belt 61, a magenta component color latent image is formed in the second image forming station Pb. An image is obtained, and the magenta toner image is transferred with high accuracy by the transfer unit 6b onto the intermediate transfer belt 61 that has been transferred at the first image forming station Pa.

【００３６】以下、イエロー像、ブラック像、について
も同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト６１
に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、中間転写
ベルト６１上の4色トナー像は２次転写ローラ６６に
て、給紙カセット７０内にあって給紙ローラ７１及び搬
送ローラ対７２、レジストローラ対７３によりタイミン
グを合わせて搬送されたシート材Ｓ上に再び転写（２次
転写）される。Hereinafter, image formation is performed in the same manner for the yellow image and the black image, and the intermediate transfer belt 61 is formed.
When the superimposition of the four color toner images is completed, the four color toner images on the intermediate transfer belt 61 are placed in the paper feed cassette 70 by the secondary transfer roller 66, and the paper feed roller 71 and the transport roller pair 72 The sheet is again transferred (secondarily transferred) onto the sheet material S conveyed at the same timing by the registration roller pair 73.

【００３７】そして２次転写が終了したシート材Ｓは定
着ローラ対７４で転写されたトナー像が加熱定着され、
シート材Ｓにフルカラー画像が得られる。そしてフルカ
ラー画像が形成されたシート材Ｓはローラ７５，７６を
介してトレー７７に送られる。The toner image transferred by the fixing roller pair 74 is heated and fixed to the sheet material S after the secondary transfer is completed.
A full-color image is obtained on the sheet material S. Then, the sheet material S on which the full-color image is formed is sent to the tray 77 via the rollers 75 and 76.

【００３８】尚、転写が終了した各々の感光ドラム（２
ａ〜２ｄ）はクリーニング手段（４ａ〜４ｄ）で各感光
ドラム（２ａ〜２ｄ）から残留トナーが除去され、引き
続き行われる像形成に備えられる。Each of the photosensitive drums (2
In a to 2d), residual toner is removed from each of the photosensitive drums (2a to 2d) by cleaning means (4a to 4d) to prepare for the subsequent image formation.

【００３９】６９は画像検知装置である。同図において
中間転写ベルト６１の奥側、中央、手前側の３ヶ所又は
奥側と手前の２ヶ所に同構成の画像検知装置が各々配置
されている。Reference numeral 69 denotes an image detecting device. In the figure, image detecting devices having the same configuration are arranged at three positions on the back side, center, and near side of the intermediate transfer belt 61 or at two positions on the back side and the near side.

【００４０】尚、中間転写ベルト６１の面は鏡面に近い
状態となっている。The surface of the intermediate transfer belt 61 is close to a mirror surface.

【００４１】本実施形態では、画像形成のプロセスを行
う前に、各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは中間転
写ベルト６１上にそれぞれ４つの画像形成部Ｐａ，Ｐ
ｂ，Ｐｃ，Ｐｄに対応した画像としての位置検出用マー
ク（パターン）６９ａを形成する。In this embodiment, before the image forming process is performed, each of the image forming units Pa, Pb, Pc and Pd is placed on the intermediate transfer belt 61 by four image forming units Pa and P, respectively.
A position detection mark (pattern) 69a as an image corresponding to b, Pc, and Pd is formed.

【００４２】即ち全体として各々４つの画像が形成され
ている。以下は簡単のために位置検出マークは左右１つ
として取扱う。That is, four images are formed as a whole. Hereinafter, for simplicity, the left and right position detection marks are treated as one.

【００４３】画像検知装置６９は、上述した画像形成部
のプロセスを実行するに先立って各感光ドラム２ａ〜２
ｄの非画像形成領域に形成され、そして中間転写ベルト
６１の搬送方向に転写された画像の６９ａの位置情報を
検出する。その検出された検出信号によって各画像形成
部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは制御部（不図示）によって
制御される。Prior to executing the above-described process of the image forming unit, the image detecting device 69 performs the operation of each of the photosensitive drums 2a to 2a.
The position information 69a of the image formed in the non-image forming area d and transferred in the transport direction of the intermediate transfer belt 61 is detected. Each of the image forming units Pa, Pb, Pc, and Pd is controlled by a control unit (not shown) based on the detected detection signal.

【００４４】これによって色ずれのないカラー画像を中
間転写ベルト６１に形成している。As a result, a color image without color shift is formed on the intermediate transfer belt 61.

【００４５】尚、座標軸は主走査方向（紙面垂直方向）
がＹ軸、副走査方向（紙面内で中間転写ベルトの搬送方
向）がＸ軸、Ｘ軸とＹ軸に直交する方向がＺ軸としてい
る。The coordinate axis is in the main scanning direction (perpendicular to the paper).
Is the Y axis, the sub-scanning direction (the direction of conveyance of the intermediate transfer belt in the plane of the paper) is the X axis, and the direction orthogonal to the X and Y axes is the Z axis.

【００４６】図２は図１の画像検知装置６９の要部断面
図である。FIG. 2 is a sectional view of a main part of the image detecting device 69 of FIG.

【００４７】図３は図１の位置検出用マーク６９ａ説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the position detecting mark 69a of FIG.

【００４８】図２において６１は転写用搬送ベルト、３
１は転写用搬送ベルト６１に形成した位置検出マーク
（トナー像）６９ａを斜方向のから照明するためのＬＥ
Ｄ光源である。In FIG. 2, reference numeral 61 denotes a transfer conveyor belt, 3
Reference numeral 1 denotes an LE for illuminating the position detection mark (toner image) 69a formed on the transfer belt 61 from an oblique direction.
D light source.

【００４９】３２は結像光学系であり、転写用搬送ベル
ト６１に形成した位置検出マーク６９ａからの正反射光
を集光し、位置検出マーク６９ａの像をＣＣＤ等のセン
サ（光検出器）３３上に結像している。Reference numeral 32 denotes an image forming optical system which collects specularly reflected light from a position detection mark 69a formed on the transfer belt 61 and converts the image of the position detection mark 69a to a sensor (photodetector) such as a CCD. 33.

【００５０】そしてセンサ３３からの信号を用いて位置
検出用マーク６９ａの位置情報を得ている。The position information of the position detecting mark 69a is obtained by using the signal from the sensor 33.

【００５１】本実施例では画像形成部において転写材搬
送ベルト６１上に形成された位置検出マーク６９ａは、
搬送ベルト６１の移動により搬送され画像の位置検出用
マークの画像読取装置６９の検出部の下に到達した時
に、ＬＥＤランプ等の赤外光を発生する光源３１により
出射した光はトナー等で描かれた位置検出マーク６９ａ
を照明する。トナー等で描かれた位置検出マークにより
散乱された反射光の一部は結像光学系３２により赤外光
に感度のあるＣＣＤ等の光検出器（センサ）３３上に結
像し読み取られる。In this embodiment, the position detection mark 69a formed on the transfer material conveying belt 61 in the image forming section is
When the image is conveyed by the movement of the conveyor belt 61 and reaches below the detection unit of the image reading device 69 for the mark for detecting the position of the image, the light emitted by the light source 31 that generates infrared light such as an LED lamp is drawn with toner or the like. Position detection mark 69a
To illuminate. Part of the reflected light scattered by the position detection mark drawn with toner or the like is imaged by an imaging optical system 32 on a photodetector (sensor) 33 such as a CCD or the like which is sensitive to infrared light and read.

【００５２】これにより一般にシアン、マゼンダ、イエ
ロー、ブラック等のトナーにより位置検出マークの可視
域の分光反射率が変化するが、赤外域の光を発生する光
源を使用することにより安定した出力が光検出器３３に
より得られる。Although the spectral reflectance of the position detection mark in the visible region generally changes due to the toner of cyan, magenta, yellow, black, or the like, a stable output can be obtained by using a light source that generates light in the infrared region. Obtained by detector 33.

【００５３】この時搬送ベルト６１が上下したとき（Ｚ
方向に変位したとき）レジスタマークの検出位置が変化
し画像のずれとして検出されてしまう。At this time, when the transport belt 61 moves up and down (Z
(Displaced in the direction), the detection position of the register mark changes and is detected as an image shift.

【００５４】そこで本実施形態では次のように各要素を
設定して画像ずれを小さくしている。Therefore, in the present embodiment, each element is set as follows to reduce the image shift.

【００５５】位置検出マーク６９ａは図３に示すように
くの字状マークより成っている（尚、位置検出マーク６
９ａのパターンはこれに限らずどのようなパターンでも
良い。）センサー３３はくの字状マークのうち、転写用
搬送ベルト６１の搬送方向（Ｘ方向）の２点Ａ１，Ａ２
の間隔を検出することによって、センサ３３と転写用搬
送ベルト６１との主走査方向（横方向、Ｙ方向）の位置
関係、即ち画像形成部（Ｐａ〜Ｐｄ）と転写用搬送ベル
ト６１との位置関係を求めている。As shown in FIG. 3, the position detection mark 69a is formed of a V-shaped mark.
The pattern 9a is not limited to this, and may be any pattern. 2) Two points A1 and A2 in the conveyance direction (X direction) of the transfer conveyance belt 61 among the square marks of the sensor 33.
Is detected, the positional relationship between the sensor 33 and the transfer conveyor belt 61 in the main scanning direction (lateral direction, Y direction), that is, the position between the image forming unit (Pa to Pd) and the transfer conveyor belt 61 is detected. Seeking a relationship.

【００５６】図４はセンサ３３で得られる位置検出マー
ク６９ａの位置情報の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the position information of the position detection mark 69a obtained by the sensor 33.

【００５７】転写用搬送ベルト６１が搬送されてくる時
刻に対するセンサ３３からの出力ＳＰを示している。The output SP from the sensor 33 with respect to the time at which the transfer conveyor belt 61 is conveyed is shown.

【００５８】センサ３３上を位置検出マーク６９ａの像
が横切ると、光は該マークで散乱される。この為、転写
用搬送ベルト６１からの正反射光が遮断されセンサ３３
に入射する光量が低くなり、出力信号ＳＰは低くなる。When the image of the position detection mark 69a crosses the sensor 33, the light is scattered by the mark. For this reason, the regular reflection light from the transfer conveyor belt 61 is blocked, and the sensor 33
And the output signal SP decreases.

【００５９】そこでセンサ３３上をマーク６９ａの点Ａ
１と点Ａ２が横切る時間ｔをしきい値を設定し、これに
より点Ａ１と点Ａ２との距離ＤＡを求めている。Therefore, the point A of the mark 69a is
A threshold value is set for the time t at which 1 and the point A2 cross, and the distance DA between the point A1 and the point A2 is obtained.

【００６０】そして距離ＤＡより画像形成部（Ｐａ〜Ｐ
ｄ）と転写用搬送ベルト６１との位置関係を求めてい
る。Then, based on the distance DA, the image forming unit (Pa to P)
The positional relationship between d) and the transfer belt 61 is determined.

【００６１】今、図２に示すように、位置検出マーク６
９ａの位置情報の検出時に、転写用搬送ベルト６１が上
下方向（Ｚ方向）に距離ｄ変化して位置６１ａに変位し
たとする。Now, as shown in FIG.
It is assumed that when the position information 9a is detected, the transfer conveyor belt 61 is displaced to the position 61a by changing the distance d in the vertical direction (Z direction).

【００６２】結像光学系（検出手段）３２の光軸３２ａ
と中間転写ベルト６１の法線６１ｂとのなす角をθとす
る。Optical axis 32a of imaging optical system (detection means) 32
And the normal line 61b of the intermediate transfer belt 61 is θ.

【００６３】このときセンサ３３で検出される位置検出
マーク６９ａの点Ａは点Ｂと横方向に（主走査方向）に
ΔＬ＝ｄ・ｔａｎθだけシフトする。そうすると、本
来、点Ａ１、点Ａ２間を読取るべきものが、点Ｂ１、点
Ｂ２間を検出することになり、検出誤差ΔＬが発生す
る。At this time, the point A of the position detection mark 69a detected by the sensor 33 is shifted from the point B in the horizontal direction (main scanning direction) by ΔL = d · tan θ. Then, what should originally read between point A1 and point A2 detects between point B1 and point B2, and a detection error ΔL occurs.

【００６４】そしてこのときの検出時刻は図４（Ｂ）の
ように時刻ｔ′となってしまう。The detection time at this time is time t 'as shown in FIG.

【００６５】例えば解像力６００ｄｐｉ（画素４２.３
μｍ）の画像形成装置において転写用搬送ベルト６１が
上下方向に１００μｍ変位したとする。For example, a resolution of 600 dpi (pixel 42.3)
μm), the transfer conveyor belt 61 is displaced vertically by 100 μm.

【００６６】結像レンズ３２の光軸と転写用搬送ベルト
６１に対する角度θをθ＝３０度とすると ΔＬ＝ｄ・ｔａｎθ＝１００・ｔａｎ３０＝５７．７
（μｍ） となる。画素数に換算するとAssuming that the angle θ between the optical axis of the imaging lens 32 and the transfer belt 61 is θ = 30 degrees, ΔL = d · tan θ = 100 · tan30 = 57.7.
(Μm). When converted to the number of pixels

【００６７】[0067]

【数５】 (Equation 5)

【００６８】となり、約１．４画素の検出誤差となる。This is a detection error of about 1.4 pixels.

【００６９】中間転写用ベルト６１の上下動の変化量ｄ
を小さくすれば位置検出マークの検出誤差ΔＬは小さく
なる。The amount of change d in the vertical movement of the intermediate transfer belt 61
Is smaller, the detection error ΔL of the position detection mark is smaller.

【００７０】しかしながら、これは機構上大変難しい。However, this is very difficult mechanically.

【００７１】又、結像レンズ３２の光軸３２ａと中間転
写ベルト６１の法線とのなす角度θを小さくすれば、検
出誤差ΔＬは小さくなる。When the angle θ between the optical axis 32a of the imaging lens 32 and the normal line of the intermediate transfer belt 61 is reduced, the detection error ΔL decreases.

【００７２】しかしながらこれは光源手段３１からの光
束のうち中間転写ベルト６１からの正反射光を受光手段
が検出する為、双方の配置から角度θを小さくするのが
難しい。However, since the light receiving means detects the regular reflection light from the intermediate transfer belt 61 in the light beam from the light source means 31, it is difficult to reduce the angle θ from both arrangements.

【００７３】そこで本実施形態では、検出誤差を１画素
以内に抑える為に、画像形成装置としての解像度をＲ
（ｄｐｉ）としたとき、検出誤差ΔＬ（μｍ）がTherefore, in the present embodiment, in order to suppress the detection error to within one pixel, the resolution of the image forming apparatus is set to R.
(Dpi), the detection error ΔL (μm) is

【００７４】[0074]

【数６】 (Equation 6)

【００７５】となるように、転写用搬送ベルトや検出光
学系の各要素を設定している。Each element of the transfer belt and the detection optical system is set so that

【００７６】尚、ｄｐｉは１インチ当りの画素数を意味
している。又、このときの角度θ（度）が ５°＜θ＜２５° の範囲内とすることにより、位置検出マークの検出精度
を高く維持しつつ、各部材を装置全体が複雑にならない
ように適切に配置している。Note that dpi means the number of pixels per inch. In addition, by setting the angle θ (degree) at this time within the range of 5 ° <θ <25 °, it is possible to maintain the detection accuracy of the position detection mark at a high level and to make each member suitable so as not to complicate the entire apparatus. Has been placed.

【００７７】特に好ましくは角度θは ２５°＜θ＜３５° となるようにするのが良い。又、結像レンズによる位置
検出マーク６９のセンサー３３上への結像倍率をβとし
たとき ０.７５＜｜β｜＜１.２５ となるようにしている。It is particularly preferable that the angle θ is 25 ° <θ <35 °. When the magnification of imaging of the position detection mark 69 by the imaging lens on the sensor 33 is β, 0.75 <| β | <1.25.

【００７８】即ち結像倍率が等倍を含むようにして位置
検出マークの位置情報をセンサー３３で読み取るときの
精度を良好に維持している。That is, the accuracy of reading the position information of the position detection mark by the sensor 33 is maintained satisfactorily so that the imaging magnification includes the same magnification.

【００７９】この範囲を外れると検出精度を良好に維持
しつつ、各部材を組み立てるのが難しくなってくる。Outside of this range, it is difficult to assemble each member while maintaining good detection accuracy.

【００８０】以上のように本発明の画像形成装置は、画
像情報に基づいてカラーの画像を形成する多色現像を行
い画像を重ね合わせて形成している。As described above, the image forming apparatus according to the present invention performs multi-color development for forming a color image based on image information, and forms images by overlapping each other.

【００８１】このとき画像形成装置は位置検出手段（６
９）から出力された検出信号によって転写画像ずれを補
正すべく画像形成部（Ｐａ，Ｐｄ，Ｐｃ，Ｐｄ）を制御
し、転写画像ずれを補正するために、画像の位置検出用
マーク（６９ａ）を画像転写領域に転写する手段と、転
写された画像の位置検出用マークを搬送する搬送部材６
１と、該搬送部材６１の移動方向下流に設置され前記画
像の位置検出マーク６９を赤外光により照明する照明系
３１と、前記画像の位置検出マークを光検出器３３上に
結像する光学系３２とを用い、これらの各要素を適切に
設定することによって、良好なるカラー画像を得てい
る。At this time, the image forming apparatus uses the position detecting means (6
The image forming unit (Pa, Pd, Pc, Pd) is controlled to correct the transfer image shift based on the detection signal output from 9), and the position detection mark (69a) of the image is used to correct the transfer image shift. For transferring the image to the image transfer area, and a transport member 6 for transporting the mark for detecting the position of the transferred image
1, an illumination system 31 installed downstream of the conveying member 61 in the moving direction to illuminate the position detection mark 69 of the image with infrared light, and an optical system for imaging the position detection mark of the image on the photodetector 33 By using the system 32 and appropriately setting these elements, a good color image is obtained.

【００８２】[0082]

【発明の効果】本発明によれば各色の画像の位置検出用
マークを検出し、これにより画像形成部を制御して多色
現象を行い画像を重ね合わせてカラー画像を得るとき、
位置検出用マークの検出する各部材を適切に設定するこ
とにより、位置検出マークの検出を高精度に行い、高品
質のカラー画像が容易に得られる画像検知装置及び画像
形成装置を達成することができる。According to the present invention, when a position detecting mark of an image of each color is detected, a multicolor phenomenon is performed by controlling the image forming section to superimpose the images to obtain a color image.
By appropriately setting the members for detecting the position detection mark, the position detection mark can be detected with high accuracy, and an image detection apparatus and an image forming apparatus capable of easily obtaining a high-quality color image can be achieved. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の画像形成装置の実施形態１の要部概略
図。FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図２】図１の画像検知装置の概略図。FIG. 2 is a schematic diagram of the image detection device of FIG. 1;

【図３】図２の位置検出マークの説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a position detection mark in FIG. 2;

【図４】中間転写ベルトが上下方向に変動しないときと
上下動したときのセンサーからの出力信号の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of output signals from a sensor when an intermediate transfer belt does not fluctuate in a vertical direction and when the intermediate transfer belt moves up and down.

【図５】従来の画像検知装置の概略図。FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional image detection device.

【図６】ベルトの上下方向の変位量を表す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a vertical displacement amount of a belt.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ａ〜２ｄ…感光ドラム １ａ〜１ｄ…光走査装置 ２…レーザースキャナー ６１…中間転写ベルト ６９…画像検知装置 ３１…光源手段 ３２…結像レンズ ３３…受光手段 ８０…原稿読取部 １０…フルカラー画像形成部 Ｐａ〜Ｐｄ…画像形成部 2a to 2d photosensitive drums 1a to 1d optical scanning device 2 laser scanner 61 intermediate transfer belt 69 image detection device 31 light source unit 32 imaging lens 33 light receiving unit 80 document reading unit 10 full color image formation Units Pa to Pd: Image forming unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C262 AA04 AA24 AA26 AB15 FA05 FA10 GA04 GA42 2F065 AA01 BB28 CC00 DD14 FF01 FF44 GG06 GG07 GG21 HH12 JJ03 JJ05 JJ08 JJ26 LL10 LL15 LL62 MM16 PP11 PP15 PP16 2H030 AA01 AB02 AD16 BB42 BB43 BB56 5C072 AA03 BA04 BA19 DA21 DA23 HA08 HA12 HA20 XA01 XA05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2C262 AA04 AA24 AA26 AB15 FA05 FA10 GA04 GA42 2F065 AA01 BB28 CC00 DD14 FF01 FF44 GG06 GG07 GG21 HH12 JJ03 JJ05 JJ08 JJ26 LL10 LL15 LL62 MM16 PP11 PP15 BB16 5C072 AA03 BA04 BA19 DA21 DA23 HA08 HA12 HA20 XA01 XA05

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】光源手段と、画像が形成され、一方向に搬
送される記録部材と、該光源手段からの光束を記録部材
上に斜方向から照射する照明手段と、該記録部材上の画
像からの正反射光を集光し、受光手段面上に導光する結
像手段とを有し、該受光手段で得られる信号に基づいて
該記録部材上の画像の位置情報を検知する画像検知装置
において、該記録部材の搬送に伴う上下方向の変位量を
ｄ、該結像手段の光軸と該記録部材の法線とのなす角を
θ（度）、該記録部材に形成される画像の解像度をＲ
（ｄｐｉ）としたとき 【数１】 となるように各部材を設定したことを特徴とする画像検
知装置。1. A light source means, a recording member on which an image is formed and conveyed in one direction, an illuminating means for irradiating a light beam from the light source means onto the recording member obliquely, and an image on the recording member Image-forming means for collecting specularly reflected light from the light-receiving means and guiding the light on a light-receiving means surface, and detecting position information of an image on the recording member based on a signal obtained by the light-receiving means. In the apparatus, an amount of vertical displacement accompanying the conveyance of the recording member is d, an angle between an optical axis of the image forming means and a normal line of the recording member is θ (degree), and an image formed on the recording member is The resolution of R
(Dpi) An image detecting device, wherein each member is set so as to be as follows. 【請求項２】前記、角度θ（度）は ５°＜θ＜３５° を満足することを特徴とする請求項１の画像検知装置。2. The image detecting apparatus according to claim 1, wherein said angle θ (degree) satisfies 5 ° <θ <35 °. 【請求項３】前記、光源手段はＬＥＤ光源を有し、前記
照明手段は該ＬＥＤ光源からの光束を集光し、前記記録
部材上に導光する照明レンズを有していることを特徴と
する請求項１又は２の画像検知装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein the light source means has an LED light source, and the illumination means has an illumination lens for condensing a light beam from the LED light source and guiding the light beam onto the recording member. 3. The image detection device according to claim 1, wherein 【請求項４】前記結像手段は前記記録部材上の画像を前
記受光手段面上に形成する結像レンズを有していること
を特徴とする請求項１，２又は３の画像検知装置。4. An image detecting apparatus according to claim 1, wherein said image forming means has an image forming lens for forming an image on said recording member on said light receiving means surface. 【請求項５】前記記録部材上の画像を前記受光手段上に
結像させる結像レンズを有し、該結像レンズの結像倍率
をβとしたとき ０.７５＜｜β｜＜１.２５ を満足することを特徴とする請求項１，２，３又は４の
画像検知装置。5. An imaging lens for forming an image on the recording member on the light receiving means, wherein 0.77 <| β | <1. The image detection device according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the following is satisfied. 【請求項６】前記角度θ（度）は ２５°＜θ＜３５° を満足することを特徴とする請求項１の画像検知装置。6. An image detecting apparatus according to claim 1, wherein said angle θ (degree) satisfies the condition of 25 ° <θ <35 °. 【請求項７】請求項１から５のいずれか1項の画像検知
装置を利用してカラー画像を形成していることを特徴と
する画像形成装置。7. An image forming apparatus, wherein a color image is formed by using the image detecting apparatus according to claim 1. 【請求項８】画像が形成される記録部材を搬送する搬送
手段と、画像を前記記録部材上に形成する画像形成手段
と、光源手段と、該光源手段から放射された光束を前記
画像に向かって斜方向から照明する照明手段と、前記画
像からの正反射光を受光手段面上に導光させる結像手段
とを有し、該受光手段で得られる信号に基づいて、該記
録部材上の画像の位置情報を検知し、該位置情報を利用
して該画像形成手段を制御してカラー画像を得るように
した画像形成装置において、該記録部材の搬送に伴う上
下方向の変倍量をｄ、該結像手段の光軸と該記録部材の
法線とのなす角をθ（度）、該記録部材に形成される画
像の解像度をＲ（ｄｐｉ）としたとき 【数２】 となるように各部材を設定したことを特徴とする画像形
成装置。8. A conveying means for conveying a recording member on which an image is formed, an image forming means for forming an image on the recording member, a light source means, and a light beam emitted from the light source means directed to the image. Illuminating means for illuminating the recording member from an oblique direction, and image forming means for guiding specularly reflected light from the image onto a light receiving means surface, and based on a signal obtained by the light receiving means, In an image forming apparatus which detects position information of an image and controls the image forming means using the position information to obtain a color image, the amount of magnification change in the vertical direction accompanying the conveyance of the recording member is represented by d. When the angle between the optical axis of the imaging means and the normal line of the recording member is θ (degree), and the resolution of the image formed on the recording member is R (dpi), An image forming apparatus, wherein each member is set so as to be as follows. 【請求項９】前記角度θ（度）は ５°＜θ＜３５° を満足することを特徴とする請求項７の画像形成装置。9. An image forming apparatus according to claim 7, wherein said angle θ (degree) satisfies 5 ° <θ <35 °. 【請求項１０】前記角度θ（度）は ２５°＜θ＜３５° を満足することを特徴とする請求項８の画像検知装置。10. An image detecting apparatus according to claim 8, wherein said angle θ (degree) satisfies 25 ° <θ <35 °.