JP2011237732A - 画像情報検出装置及びそれを有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録部材（像担持体）に形成した位置検出用のパターン像を全体の小型化及び簡素化を図りつつ、光源手段と受光手段の双方の基板同士の配置上のスペースを確保し、適切な調整量を施して検出することができる画像情報検出装置を得ること。
【解決手段】 光源手段を出射した光束で搬送されてくる像担持体の面を照明する照明光学系と、前記像担持体の面に形成された画像を結像する結像光学素子を含む結像光学系と、結像光学系により結像された前記像担持体の画像を検出する受光手段と、受光手段からの検出信号より像担持体の画像の画像情報を検出する演算手段とを有する画像情報検出装置において、結像光学素子の少なくとも１つの光学面は、それを通過後の結像系主光線が、光学面の通過前の結像系主光線に対して、光源手段からより離れる方向に屈折するように構成されていること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式などを応用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に使用される画像情報検出装置に関し、特に像担持体上に形成された位置検出用のパターン像の画像情報を検出する際に好適なものである。

従来の多色の画像を得る為の画像形成装置は、複数の画像形成部において異なった色の画像を形成し、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。多色の現像を行いフルカラー画像を得る場合は、紙のわずかな重なりずれがあっても画像の品質を悪化させる。たとえば解像力４００ｄｐｉであれば、１画素は６３．５μｍとなり、この数値の数分の１の重なりずれがあっても、色ずれや色見ずれの変化があるとして現れ画像を著しく悪化させる。

カラー画像形成装置の開発の初期では、単一の画像形成部、即ち同じ光学特性の画像形成部で光走査して多色現像を行い、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。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各色毎の光走査装置を用いて画像を形成し、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方法を用いたカラー画像形成装置が知られている（特許文献１、２）。しかし、この方法では、紙上で多色の画像を重ね合わせるときに生ずる色ずれが大きな問題となっている。

従来より、多くのカラー画像形成装置では、このときの色ずれを検出する為の画像情報検出装置を搭載している。この画像情報検出装置では、転写ベルトである記録部材（像担持体）上に描写された位置検出用のパターン像を、光源手段から放射された光束で照明レンズで集光し、照明している。そして記録部材とその上に描写されたパターン像の位置情報や濃度情報等の画像情報を結像レンズを介して受光手段で検出している。受光手段で検出された検出信号に従い、パターン像の画像情報の検出を行い、各色の画像を出力すべく画像形成部（画像形成手段）の駆動を制御している。

近年、カラー画像形成装置全体の小型化・簡素化が強く望まれている。それに伴い画像情報検出装置にも装置全体の小型化・簡素化が要望されている。特許文献１に開示されているカラー画像形成装置では、照明光学素子（照明レンズ）と結像光学素子（結像レンズ）を同一部品として小型化・簡素化を図っている。また、特許文献２に開示されている画像検知装置では、照明光学素子と結像光学素子を１つの部材として一体で構成し、簡素化を図っている。

特開２０００−０８９５４０号公報 特開２００２−０５５４９７号公報

画像情報検出装置の小型化、簡素化を図る手法の一つに、パターン像を照明するための照明光学系の主光線と、記録部材の面法線との間の角度（照明光学系の入射角）を小さくする方法がある。これによれば、照明用の光学素子を小型化し、素子成形が容易になる。しかしながら、この方法は、光源手段の基板と受光手段の基板同士が近接しすぎて、互いが干渉して配置上、制約が多くなってくる。

これに対して、光源手段と記録部材との距離を大きくすれば、基板同士の干渉を避けることができるが、光路長が長くなり、装置全体が大型化してしまう。また、基板同士が近接してスペースが小さくなると各部材の位置を適切に調整することが難しくなり、色ずれが多く発生する原因になってくる。

本発明は、記録部材（像担持体）に形成した位置検出用のパターン像を全体の小型化及び簡素化を図りつつ、光源手段と受光手段の双方の基板同士の配置上のスペースを確保し、適切な調整量を施して検出することができる画像情報検出装置の提供を目的とする。

本発明の画像情報検出装置は、光源手段と、前記光源手段を出射した光束で搬送されてくる像担持体の面を照明する照明光学系と、前記像担持体の面に形成された画像を結像する結像光学素子及び光束径を制限する絞りを含む結像光学系と、前記結像光学系により結像された前記像担持体の画像を検出する受光手段と、前記受光手段からの検出信号より前記像担持体の画像の画像情報を検出する演算手段とを有する画像情報検出装置において、前記結像光学系内の絞りの中心を通過し、前記受光手段の中心に入射する光線を結像系主光線と定義するとき、前記結像光学素子は、前記結像系主光線を屈折させる少なくとも１つの光学面を有し、前記結像光学素子の少なくとも１つの光学面は、それを通過後の前記結像系主光線が、該光学面の通過前の前記結像系主光線に対して、前記光源手段からより離れる方向に屈折するように構成されていることを特徴としている。

この他、本発明の画像情報検出装置は、光源手段と、前記光源手段を出射した光束で搬送されてくる像担持体の面を照明する照明光学系と、前記像担持体の面に形成された画像を結像する結像光学素子及び光束径を制限する絞りを含む結像光学系と、前記結像光学系により結像された前記像担持体の画像を検出する受光手段と、前記受光手段からの検出信号より前記像担持体上の画像の画像情報を検出する演算手段とを有する画像情報検出装置において、前記光源手段から出射される光束の中心光線を照明系主光線と定義するとき、前記照明光学系は、前記照明系主光線を屈折させる少なくとも１つの光学面を有し、前記照明光学系の少なくとも１つの光学面は、それの通過前の前記照明系主光線が、該光学面を通過後の前記照明系主光線に比べて、前記受光手段からより離れる方向から入射するように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、記録部材（像担持体）に形成した位置検出用のパターン像を全体の小型化及び簡素化を図りつつ、光源手段と受光手段の双方の基板同士の配置上のスペースを確保し、適切な調整量を施して検出することができる画像情報検出装置が得られる。

本発明の画像情報検出装置の実施例１の要部外略図。 本発明の画像情報検出装置で共役面を変化させたときの光束を示す図。 本発明の画像情報検出装置で共役面を変化させたときの照射光量比を示す図。 形成位置ずれがないときの記録部材上に形成されるパターン像の説明図。 Ｍ色に形成位置ずれがないときの記録部材上に形成されるパターン像の説明図。 発光面共役像１１１と受光面共役像１１２の説明図。 パターン像１２１、１２２の説明図。 パターン像１２１直線部が受光面共役像中心位置１２２ｅに達したときの記録部材上でのパターン像１２１と発光面共役像１１１、受光面共役像１１２の説明図。 比較例１の断面図。 比較例１の結像光学系断面図。 基板配置概略図。 実施例１の結像光学系断面図。 比較例２の断面図。 基板配置概略図。 本発明の実施例２の要部断面図。 本発明の画像検知装置を使用した画像形成装置の要部外略図。

以下、本発明の画像情報検出装置及びそれを有する画像形成装置について説明する。本発明の画像情報検出装置は、光源手段３１と、光源手段３１を出射した光束で、搬送されてくる像担持体３４の面を照明する照明光学系Ｓ１を有する。また像担持体３４の面に形成された画像３４ａを結像する結像光学素子３３ｂ及び光束径を制限する絞り３５を含む結像光学系と、結像光学系により結像された像担持体３４上の画像３４ａを検出する受光手段３６を有する。更に受光手段３６からの検出信号より像担持体３４上の画像３４ａの位置情報を検出する演算手段１０１とを有する。

［実施例１］
図１は本発明の画像情報検出装置の要部断面図である。本発明の画像情報検出装置は、カラー画像形成装置に用いられる。図１を用いて、画像情報検出装置の構成を説明する。Ｓ１は照明光学系である。Ｓ２は受光光学系である。３１は照明手段の一部分を構成する光源（光源手段）であり、ＬＥＤ光源より成っている。３１ａは光源３１の発光面であり、一辺が０．３５ｍｍの正方形より成っている。３１ｂは発光面３１ａからの光束を集光する集光部である。

３２は、照明光学系Ｓ１の一部分の光源３１からの光束を制限する絞りである。３３は光学素子であり、同一材質から成る照明光学系Ｓ１の一部分としての照明レンズ３３ａと受光光学系Ｓ２の一部分としての結像レンズ３３ｂとを一体成形している。３４は各色のトナーから成る位置検出用のパターン像（画像）３４ａを搬送する、記録部材（像担持体）としての転写ベルトである。３５は、受光光学系Ｓ２の一部分としての、結像レンズ３３ｂからの光束を制限する絞りである。３６は、受光手段の一部分としての受光素子である。受光素子３６の受光面３６ａは、一辺が１ｍｍの正方形より成っている。３１ｋは光源基板、３６ｋは受光基板である。３３１ａ、３３２ａは照明レンズの表面と裏面である。３３１ｂ、３３２ｂは結像レンズ３３ｂの裏面と表面である。

図１の、転写ベルト３４に垂直な方向をＸ方向、紙面に平行でＸ方向と垂直な方向をＹ方向、紙面に垂直な方向をＺ方向とする。Ｙ方向は画像形成装置の主走査方向である。Ｚ方向は画像形成装置の副走査方向であり、パターン像３４ａの搬送方向である。光源３１から出射した光束は、絞り３２によって制限され、照明レンズ３３ａによって、転写ベルト３４面上のパターン像３４ａを照明する。このとき、光源３１から出射した光束の主光線（強度中心光線）（照明系主光線）Ａ１は、転写ベルト３４面に対して垂直に入射される。転写ベルト３４面上（像担持体上）のパターン像３４ａによって散乱した光（乱反射光）は、結像レンズ３３ｂによって集光され、絞り３５により光束を制限されて、受光素子３６によって受光される。

転写ベルト３４がパターン像３４ａを搬送するに従って、受光素子３６で受光される受光光量が変化する。この受光光量の検出信号から、演算手段１０１によりパターン像３４ａの形成位置（位置情報）を検出し、予め設定した基準位置との形成位置ずれ量を算出する。形成位置ずれ量を算出するに当たって、検出信号のノイズが問題となる。Ｓ／Ｎ比を向上させる方法として、受光素子３６で受光する受光光量を増やす方法がある。受光光量を増やすために、照明光学系Ｓ１では、集光部３１ｂと照明レンズ３３ａによって、発光面３１ａと転写ベルト３４の面が略光学的共役関係となるようにしている。

図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、図３は、このときの照明が受光光量を増やすのに有効であることの説明図である。図２は、発光面３１ａの共役面の位置を、図２（Ａ）では照明レンズ３３ａの裏面、図２（Ｂ）では転写ベルト３４の面としている。そして、図２（Ｃ）では照明レンズ３３ａの裏面３３２ａと、転写ベルト３４の面の間隔をｈとして、転写ベルト３４の面から垂直方向にｈ距離だけ離れた位置としたときの照明光学系の光路を示している。

図３に、これらの場合の、転写ベルト３４の面上の受光領域に照明される照明光学系Ｓ１からの光束の光量比を示す。共役面を転写ベルト３４としたとき、受光領域内の照明光量が最も大きくなることがわかる。ここで、前述の「略光学的共役関係」であるとは、物点と近軸像面との距離をＬ、近軸像面と実際の像面との距離をΔとしたとき、
｜Δ｜＜０．３Ｌ
が成り立つような、物点と像面の関係を指す。この式が成り立つとき、物点の共役像が像面に投影される。この関係が成り立つとき、転写ベルト３４の面上には発光面３１ａの共役像である発光面共役像１１１が投影される。そのため、発光面３１ａの形状が受光素子３６で検出するときの検出信号に影響を与える。発光面３１ａが正方形であるため、転写ベルト３４の面上の発光面共役像１１１は正方形となる。照明光学系Ｓ１と同じ目的で、受光光学系Ｓ２においても、結像レンズ３３ｂによって、転写ベルト３４の面と受光面３６ａが略光学的共役関係となるようにしている。

本実施例の受光光学系Ｓ２の結像倍率β２は、転写ベルト３４の面を物点、受光面３６ａを像面として定義され、β２＝−１．４である。受光面３６ａを物点、転写ベルト３４の面を像面としたときの共役像である受光面共役像１１２を考える。受光素子３６では、受光面共役像１１２の領域からの散乱光を受光している。そのため、受光面３６ａの形状が検出信号に影響を与える。

本実施例の受光光学系Ｓ２は、その光軸（主光線）（結像系主光線）Ａ２が転写ベルト３４の面の垂直方向（−Ｘ方向）に対して２５°の角度で配置されている。このため、受光面共役像１１２は、その領域内で主走査方向（Ｙ方向）の倍率が異なり、正確な正方形でなく、ひずんだ形状になる。しかし、本発明で得られる効果を説明するに当たって問題とはならないため、以下、受光面共役像１１２が正方形であるとして説明する。

図４は、各色の形成位置ずれ量を検出するための、転写ベルト３４の面上に形成されるパターン像１２１、１２２を示した説明図である。この図は、パターン像の形成位置ずれが生じていない理想的な場合のものである。パターン像の内部のドットは、パターン像の中心位置を示す。ここで、受光面共役像１１２の中心位置を受光面共役像中心位置１１２ｅとする。Ｚ軸に平行で、受光面共役像中心位置１１２ｅを通り、転写ベルト３４面に張り付いたＫ軸を考える。パターン像の中心位置は決められた間隔でＫ軸上に並んでいる。

図４では、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、ブラック（Ｂｋ）色の順で並び、且つパターン像１２１、パターン像１２２の順に並んでいるが、この限りではない。パターン像１２１、１２２の長手方向はＫ軸に対して４５度の角度で配置されている。

転写ベルト３４は搬送速度Ｖでパターン像１２１、１２２を搬送する。Ｋ座標が受光面共役像中心位置１１２ｅに到達したときの検出信号を、図４に併記する。画像情報検出装置では、パターン像１２１、１２２の直線部が受光面共役像中心位置１１２ｅを通過したときの時間ｔを検出する。検出時間は、基準色（本実施例ではイエロー色）のパターン像の検出時刻を基準とする。また、検出時のＫ座標を検出位置とする。検出位置は、基準色パターン像Ｙの検出位置を基準とする。パターン像の検出位置Ｌは、検出時間ｔと搬送速度Ｖから
Ｌ＝ｔ×Ｖ ・・・（式１）
となる。形成位置ずれが生じていないとき、パターン像は決められた間隔で配置されるので、検出位置Ｌは既知となる。この位置を「検出予定位置」とする。

図４のマゼンタ色について例を出すと、パターン像１２１の検出位置Ｌ１は検出時間ｔ１を用いてＬ１＝ｔ１×Ｖとなる。同様にパターン像１２２の検出位置Ｌ２は検出時間ｔ２を用いて、Ｌ２＝ｔ２×Ｖとなる。形成位置ずれが生じていないため、検出位置Ｌ１、Ｌ２は検出予定位置と等しく、既知の値となる。図５は、パターン像の形成位置ずれが生じた場合の説明図である。図５に、マゼンタ色Ｍに形成位置ずれが生じたときのパターン像を示す。マゼンタ色パターン像Ｍの中心位置の、形成位置ずれがない場合とのずれ量ｄ１、ｄ２が、マゼンタ色の形成位置ずれ量である。

併せてこのときの検出信号を示す。形成位置ずれがない場合の検出位置と検出時間を点線で示している。検出位置と検出予定位置にずれが生じている。このずれ量を「検出ずれ量」と定義する。パターン像１２１、１２２の検出時間ｔ３、ｔ４から検出位置Ｌ３、Ｌ４を求めることで、パターン像１２１、１２２の検出ずれ量ｄ１、ｄ２が以下のように求められる。

ｄ１＝Ｌ３−Ｌ１＝（ｔ３−ｔ１）×Ｖ ・・・（式２）
この検出ずれ量から、主副走査方向の形成位置ずれ量ΔＹ、ΔＺを計算すると

となる。この結果が、基準色に対する主副走査方向のマゼンタ色の色ずれ量となる。

図６に、転写ベルト３４上の発光面共役像１１１、受光面共役像１１２を示す。発光面共役像１１１の４つの直線部を１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、中心位置を１１１ｅとする。直線部１１１ａと直線部１１１ｃが平行で、直線部１１１ｂと直線部１１１ｄが平行である。直線部１１１ｄ、１１１ｃとＺ方向（Ｋ方向）とが進行方向（移動方向）で成す角度θａ１、θａ２はそれぞれ４５°、１３５°である。発光面の一辺が０．３５ｍｍ、光学倍率β１＝−２．６より、発光面共役像１１１の一辺は０．９１ｍｍ（０．３５×２．６）となる。

受光面共役像１１２の４つの直線部を１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、中心位置を１１２ｅとする。直線部１１２ａと直線部１１２ｃが平行で、直線部１１２ｂと直線部１１２ｄが平行である。発光面共役像中心位置１１１ｅと受光面共役像中心位置１１２ｅは一致している。直線部１１２ｄ、１１２ｃとＺ方向とが進行方向で成す角度θｂ１、θｂ２はそれぞれ略４５°、略１３５°である。受光面の一辺が１ｍｍ、光学倍率β２＝−１．４より、受光面共役像１１２の一辺は０．７１（１／１．４）ｍｍとなる。

図７は、転写ベルト３４の面上のパターン像１２１、１２２の説明図である。パターン像１２１、１２２は長方形をしており、その長手方向１２１ｂ、１２１ｄ、１２２ａ、１２２ｃの幅は発光面共役像１１１や受光面共役像１１２に対して十分長い。短手方向１２１ａ、１２１ｃ、１２２ｂ、１２２ｄの幅は、受光面共役像１１２の幅と略等しい。パターン像はパターン像１２１、パターン像１２２の２種類ある。パターン像１２１の４つの直線部を１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ、中心位置を１２１ｅとする。また、パターン像１２２の４つの直線部を１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、中心位置を１２２ｅとする。直線部１２１ａと１２１ｃは平行で、パターン像１２２の直線部１２２ａと１２２ｃは平行である。直線部１２１ｂ、１２２ｃとＺ方向とが進行方向で成す角度θｃ１、θｃ２はそれぞれ４５°、１３５°である。このため、発光面共役像１１１の直線部と、受光面共役像１１２の直線部とパターン像１２１、１２２の直線部は略平行となる。

図８は、パターン像１２１の直線部１２１ｂが受光面共役像中心位置１１２ｅに到達した時点の、転写ベルト３４上の発光面共役像１１１、受光面共役像１１２、パターン像１２１との関係を示す説明図である。転写ベルト３４によってパターン像１２１、１２２を搬送したとき、パターン像１２１、１２２と発光面共役像１１１との重複領域１３１で散乱が起きる。その散乱光の内、重複領域１３１と受光面共役像１１２との重複領域１３０からの散乱光が受光素子３６で受光される。ここで、発光面３１ａは、面内で一様に発光しているため、その共役像である発光面共役像１１１内の照明強度分布も一様となる。また、発光面共役像１１１領域以外では、照明強度は極端に低下する。

同様に、受光面３６ａの感度は、受光面内で一様であるため、その共役像である受光面共役像１１２内の受光感度分布も略一様となる。また、受光面共役像１１２領域以外では、受光感度はない。ここで、略と付けたのは、受光面共役像１１２が略正方形であるとの先の議論による。さらに、パターン像１２１、１２２による散乱は略等方性散乱であるため、受光面３６ａに向かう光量は、散乱領域の面積に略比例する。これらのことから、受光光量は重複領域１３０の面積に略比例する。パターン像１２１、１２２が搬送されることによって、重複領域１３０の面積が変化するため、受光光量が変化し、検出信号となる。

本発明の画像情報検出装置について説明する前に、本実施例の比較となる系（比較例１）を取り上げて、本発明の画像情報読取装置が解決する課題について説明する。

（比較例１）
図９、図１０は本発明の実施例１に対応する比較例１の説明図である。図９は、画像情報検出装置での光学系全体における主走査断面図である。図１０は、比較例１における結像光学系の主走査断面図である。図９、図１０において図１、図２で示した部材と同一部材には同符号を付している。

本発明においては、光源手段３１（以下、乱反射用光源３１と称す）から記録部材３４までの照明光学系Ｓ１において、乱反射用光源３１から出射される光束の強度中心光線を照明系主光線Ａ１と定義する。また、記録部材３４から受光手段３６までの結像光学系Ｓ２において、結像光学系内の絞り３５の中心を通過し、受光手段の中心に入射する光線を結像系主光線Ａ２と定義する。

照明レンズ３３ａのレンズ面のうち、光源手段３１側の面を３３１ａ（以下、照明用レンズＲ１面と称す）、記録部材３４側の面を３３２ａ（以下、照明用レンズＲ２面と称す）と定義する。また、結像レンズ３３ｂのレンズ面のうち、記録部材３４側の面を３３１ｂ（以下、結像用レンズＲ１面と称す）、光源手段側の面を３３２ｂ（以下、結像用レンズＲ２面と称す）と定義する。

照明系主光線Ａ１は、記録部材３４に対して垂直な向きであり、照明レンズ３３ａのレンズ面法線もレンズ面３３１ａ，３３２ａともに、記録部材３４に対して垂直である。
結像系主光線Ａ２は、記録部材３４で反射した直後では、Ｘ軸との為す角度が２５°となるように設定されている。その後、レンズ面３３１ｂで屈折された後の結像系主光線Ａ２は、Ｘ軸との為す角度が１６．５°となる。ここで、受光光学系Ｓ２においては、図９で示す通り、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に加えて、Ｘ軸とＹ軸をＺ軸中心で紙面時計回りに１６．５°回転させた、Ｘ２軸，及びＹ２軸を導入する（以後、Ｘ２，Ｙ２，Ｚ座標系と称す）。

ここで、（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標系）、及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ座標系）は共に、記録媒体３４と照明系主光線Ａ１の交点を原点とした。本比較例１において、レンズ面３３２ｂと結像系絞り３５は、Ｘ２軸に対して垂直な向きに設定されている。比較例１における、各部材の配置・面形状関係を以下の表１に示す。

上記表−１における各面の面頂点座標、面法線方向余弦は、図１でのＸ，Ｙ，Ｚ方向の座標系を用いた。また、面形状定義式は、以下の式４に従う。

ここで、上記数式上のｘ，ｙ，ｚには、照明系Ｓ１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標系を用い、結像系Ｓ２は、結像系主光線Ａ２に平行なＸ２，Ｙ２，Ｚ座標系を用いる。Ｒは曲率半径、Ｋ・Ｃ４は非球面係数を示している。上記数式から、照明用レンズＲ１面（３３１ａ）はＸ軸回りに回転対称な球面、又、結像系レンズＲ２面（３３２ｂ）はＸ２軸回りに回転対称な非球面であることが判る。また、照明用レンズＲ２面（３３２ａ）及び、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）は、記録媒体３４と平行な平面形状である。また、以下の表２に主光線の各面における光線通過座標を示す。

上記で示す通り、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）への入射角（記録媒体３４の面法線とのなす角度、以下同じ）は２４．９（ｄｅｇ）である。また結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）からの出射角（記録媒体３４の面法線とのなす角度、以下同じ）θｂ２は１６．６（ｄｅｇ）、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）からの出射角θａ２は１６．６（ｄｅｇ）となるよう配置されている。即ち、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）通過前後での前記結像系主光線Ａ２の角度差θ１（ｄｅｇ）は、θ１＝｜θａ２（ｄｅｇ）−θｂ２（ｄｅｇ）｜と定義され、θ１＝０．０（ｄｅｇ）となっている。

図１１は比較例１における乱反射用光源基板３１ｋ、受光手段用基板３６ｋとの位置関係の詳細図である。同図に示す通り、発光面３１ａの中心を点Ｏ１、受光面３６ａの中心を点Ｏ２、乱反射用光源基板３１ｋの中で最も受光手段用基板３６ｋに近い点を点Ｏ３、受光手段用基板３６ｋの中で最も乱反射用光源基板３１ｋに近い点を点Ｏ４と呼ぶ。ここで、乱反射用光源３１の発光面３１ａと、受光手段３６の受光面３６ａとの間での、Ｙ方向（主走査方向）距離をＷｙとする。さらに、点Ｏ１と点Ｏ３の間における、Ｙ方向の距離をＷｙ１とし、点Ｏ３と点Ｏ４の間における、Ｙ方向の距離をＷｙ２とし、点Ｏ２と点Ｏ４の間における、Ｙ方向の距離をＷｙ３とすると、以下の関係が成立する。

Ｗｙ＝Ｗｙ１＋Ｗｙ２＋Ｗｙ３ ・・・（式５）
また、この式は換言すると以下を通りである。

Ｗｙ２＝Ｗｙ−Ｗｙ１−Ｗｙ３ ・・・（式６）
乱反射用光源基板３１ｋと受光手段用基板３６ｋとのＹ方向距離である、Ｗｙ３が小さい値しか取れない場合には、配置設計上、また組み立て容易性にも課題が生じてしまう。本比較例において、Ｗｙ＝７．６５（ｍｍ）、Ｗｙ１＝２．３（ｍｍ）、Ｗｙ３＝５．１（ｍｍ）であるため、式６より、Ｗｙ２＝０．２５（ｍｍ）と小さな値となってしまっている。

また、設計値としての距離Ｗｙ２の値が小さいことは、本比較例１のユニットを組み立てる場合において、乱反射用光源基板３１ｋ、及び受光手段用基板３６ｋの少なくとも一方の基板をシフト調整する際にも、Ｙ方向のシフト調整量が大きく取れない。この結果、理想的な調整量に対しては調整不足となってしまう恐れが考えられる。

本発明の実施例１では上述の課題を解消するため、比較例１に対して対策を施している。実施例１では結像光学系３３ｂ内の絞り３５の中心を通過し、受光手段３６の中心に入射する光線を結像系主光線Ａ２と定義する。結像光学素子３３ｂは、結像系主光線を屈折させる少なくとも１つの光学面を有している。結像光学素子の少なくとも１つの光学面は、それを通過後の結像系主光線Ａ２が、光学面の通過前の結像系主光線Ａ２に対して、光源手段３１からより離れる方向に屈折するように構成されている。次に実施例１の具体的な構成について説明する。

（実施例１）
実施例１に関して、再度図１を用いて説明する。図１に示した通り、比較例１と同様、受光光学系Ｓ２に関してはＸ２軸、Ｙ２軸を導入する。比較例１との差は、比較例１に比べて、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）の面形状が、Ｙ２軸のプラス方向に０．３９ｍｍシフト偏芯し、受光手段３６全体がＹ軸プラス方向に０．９５ｍｍシフト移動している点である。

図１２は実施例１における、結像光学系の主走査断面図である。また、各部材の配置・面形状関係を以下の表３に示す。また、以下の表４に主光線の各面における光線通過座標を示す。

上記で示す通り、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）への入射角は２４．８（ｄｅｇ）、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）からの出射角θｂ２は１６．４（ｄｅｇ）である。また結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）からの出射角θａ２は２０．４（ｄｅｇ）となるよう配置されている。即ち、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）通過前後での前記結像系主光線の角度差θ１（ｄｅｇ）は、θ１＝｜θａ２（ｄｅｇ）−θｂ２（ｄｅｇ）｜と定義され、θ１＝３．８（ｄｅｇ）となっている。また、これを比較例１と対比すると、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）からの出射角の角度差θ１が３．８（ｄｅｇ）増大している。

この結果、本実施例１での乱反射用光源基板３１ｋ、受光手段用基板３６ｋとの位置関係は、Ｗｙ＝８．６（ｍｍ）、Ｗｙ１＝２．３（ｍｍ）、Ｗｙ３＝５．１（ｍｍ）であり、式６より、距離Ｗｙ２＝１．２（ｍｍ）と求められる。結果として、比較例１に対して距離Ｗｙ２の値を０．９５ｍｍ大きくすることができる。

総じて言えば、本実施例１は比較例１に対して、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）を、Ｙ２軸プラス方向に０．３９ｍｍシフトさせたことにより、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）からの出射角が４．０（ｄｅｇ）増大する。

この結果、乱反射用光源基板３１ｋ、受光手段用基板３６ｋとの間の距離Ｗｙ２を０．９５ｍｍ大きくすることができた。この結果、基板同士、或いは基板を支持する支持部材とのスペースが大きく生まれ、光源手段３１或いは、受光手段３６のシフト調整量をより大きく取ることができ、より高精度な組み立て調整を行うことができる。更に、両基板３１ｋ、３６ｋ間のスペースが大きくとれたことから、組み立て作業性の向上という利点も併せ持っている。

本実施例１においては、絞り３５中心を通過する結像系主光線Ａ２に対して、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）の面頂点をＹ２軸プラス方向にシフトさせている。これにより、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）から出射される光線の主光線Ａ２を、比較例１に対して４．０（ｄｅｇ）大きく折り曲げているが、チルト（傾き）方向に結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）を偏芯させても同様の効果が得られる。

上述を換言すると、比較例１のように、結像手段３３ｂの曲率を持った光学面と結像系主光線Ａ２が交わる点における面法線と、その光学面を通過した後の結像系主光線Ａ２が平行となる場合は、前記光学面の前後では主光線が折れ曲がらない。

一方、本実施例１ではレンズ面シフト偏芯、及びレンズ面チルト偏芯を行った。この場合、結像手段３３ｂの曲率を持った光学面と結像系主光線Ａ２が交わる点における面法線と、その光学面を通過した後の結像系主光線Ａ２が非平行となるような光学配置とする。これにより、光学面から出射される主光線を折り曲げることが可能となり、光源手段用基板３１ｋと受光手段用基板３６ｋをより離すことができる。このとき、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）の通過前後での前記結像系主光線Ａ２の角度差θ１（ｄｅｇ）は、以下の条件を満足することが望ましい。

０（ｄｅｇ）＜θ１（ｄｅｇ）≦１５（ｄｅｇ） ・・・（式７）
上記条件の下限値は、光路の折り曲げることから自明の数値である。又、上限値は、レンズ面頂点を主光線が通らないことが及ぼす光学的な収差劣化分、且つ、装置全体が大型化し過ぎない範囲となる折り曲げ角度を見込んだ量である。

本実施例においては、θ１（ｄｅｇ）＝４．０（ｄｅｇ）であり、式７を満たす。本実施例１においては、曲率を持つ結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）をシフト偏芯させたが、これに限らない。例えば曲率を持つ結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）をシフト偏芯、或いはチルト偏芯させても良い。更に、曲率を持つ結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）と曲率を持つ結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）の両面において、シフト偏芯或いはチルト偏芯させても良い。又、レンズ面をチルト偏芯させる場合は、曲率を有しない平面形状でも本効果は得られる。

尚、本実施例１では、乱反射照明用レンズＲ２面（３３２ａ）と結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）を平面形状とした。これは、画像検知ユニットの表面部となり、トナー汚れが発生しやすい乱反射照明用レンズＲ２面（３３２ａ）と結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）に対しての清掃が簡易となるためである。又、本実施例１においては、記録部材（転写ベルト）３４は平面状の部材としたが、これに限らず、曲面状の部材を用いても本効果を得ることは可能である。曲面状となる例としては、記録部材を支持するローラの上部に配置する場合等が考えられる。その場合は記録部材（転写ベルト）のバタツキ量を小さく抑えられ、検知精度が向上する。

（実施例２）
実施例２は転写ベルト３４に形成した位置検出用のパターン像の画像情報を入射光束に対して正反射する光束を利用してパターン像の濃度（光反射強度）を検出する系と、散乱光（乱反射光）を利用して色ずれ（位置情報）を検出する系を有している。そして必要に応じて一方又は両方を用いてパターン像の画像情報を検出している。実施例１と同じく、本実施例２の比較となる系を取り上げて、本発明が解決する課題について説明する。

（比較例２）
図１３は本発明の実施例２に対応する比較例２の要部概略図である。図１３は、画像情報検知装置での光学系全体における主走査断面図である。ここで、結像光学系は、図１２で示した実施例１の配置と同じ構成であるため、図は省略する。

図１３において、Ｓ３は、光源手段４１（以下、正反射用光源４１と称す）から記録部材３４までに至る照明光学系である。照明光学系Ｓ３において、正反射用光源４１から出射される光束の強度中心光線を照明系主光線Ａ３と定義する。また、記録部材３４から受光手段３６までの結像光学系Ｓ２は、実施例１と同様、結像系の絞り３５の中心を通過し、受光手段３６の中心に入射する光線を結像系主光線Ａ２と定義する。照明系主光線Ａ３は記録部材３４で正反射して結像系主光線Ａ２となる。

照明レンズ３３ｃのレンズ面のうち、光源手段４１側の面を３３１ｃ（以下、照明用レンズＲ１面と称す）、記録部材３４側の面を３３２ｃ（以下、照明用レンズＲ２面と称す）と定義する。また、結像レンズ３３ｂのレンズ面は、実施例１と同じ名前で称す。比較例２における、各部材の配置・面形状関係を以下の表５に示す。

照明光学系Ｓ３は、正反射用光源４１から照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）までが、記録部材３４に対して１６．５（ｄｅｇ）の入射角となるように配置されている。そして平面部である照明用レンズＲ２面（３３２ｃ）で屈折された後は、記録部材３４に対して２５（ｄｅｇ）の入射角となるように配置されている。結像光学系Ｓ２の構成は、実施例１と同様である。

ここで、照明光学系Ｓ３においては、図１３で示す通り、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に加えて、Ｘ軸とＹ軸をＺ軸中心で紙面反時計回りに１６．５°回転させた、Ｘ３軸，及びＹ３軸を導入する（以後、Ｘ３，Ｙ３，Ｚ座標系と称す）。ここで、（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ座標系）は、記録媒体３４と結像系主光線Ａ２の交点を原点とした。

本比較例２において、正反射用光源４１と照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）は、Ｘ３軸に対して垂直な向きに設定されている。上記表−５における各面の面頂点座標、面法線方向余弦は、図１３でのＸ，Ｙ，Ｚ方向の座標系を用いた。また、面形状定義の式は、前出の式５に従う。ここで、式５中のｘ，ｙ，ｚには、照明光学系Ｓ３は、（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ座標系）を用い、結像光学系Ｓ２は、結像系主光線Ａ２に平行な（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ座標系）座標系を用いる。Ｒは曲率半径、Ｋ・Ｃ４は非球面係数を示している。上記数式から、照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）はＸ３軸回りに回転対称な球面、又、結像系レンズＲ２面（３３２ｂ）はＸ２軸回りに回転対称な非球面であることが判る。また、照明用レンズＲ２面（３３２ｃ）及び、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）は、記録媒体３４と平行な平面形状である。また、以下の表−６に比較例２における主光線の各面における光線通過座標を示す。

上記で示す通り、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）への入射角θｂ３は１６．８（ｄｅｇ）、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）からの出射角θａ３は１６．８（ｄｅｇ）である。また正反射照明用レンズＲ２面（３３２ｃ）からの出射角は２４．７（ｄｅｇ）となるよう配置されている。また、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）への入射角は２４．７（ｄｅｇ）、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）からの出射角は１６．３（ｄｅｇ）、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）からの出射角は２０．３（ｄｅｇ）となるよう配置されている。即ち、照明用レンズＲ１面（３３１ｂ）の通過前後での結像系主光線の角度差θ２（ｄｅｇ）は、θ２＝｜θａ３（ｄｅｇ）−θｂ３（ｄｅｇ）｜と定義され、θ２＝０．０（ｄｅｇ）となっている。

図１４は正反射用光源基板４１ｋと、乱反射用光源基板３１ｋとの位置関係の詳細の説明図である。同図に示す通り、正反射用光源基板４１ｋの中で最も乱反射用光源基板３１ｋに近い点を点Ｏ５、乱反射用光源基板３１ｋの中で最も正反射用光源基板４１ｋに近い点を点Ｏ６と呼ぶ。点Ｏ５と点Ｏ６の間における、Ｙ方向の距離をＷｙ４とする。正反射用光源基板４１ｋと乱反射用光源基板３１ｋとのＹ方向距離である、距離Ｗｙ４が小さい値しか取れない場合には、配置設計上、また組み立て容易性にも課題が生じてしまう。本比較例において、距離Ｗｙ４＝０．２（ｍｍ）と小さな値となっている。

また、設計値としての距離Ｗｙ２の値が小さいことは、本比較例２のユニットを組み立てる場合において、次の欠点が生じてくる。即ち正反射用光源基板４１ｋ、及び乱反射用光源基板３１ｋの少なくとも一方の基板をシフト調整する際にも、Ｙ方向のシフト調整量が大きく取れず、理想的な調整量に対しては調整不足となってしまう恐れが考えられる。

（実施例２）
上述の課題を解消するため、比較例２に対して対策を施した本発明の実施例２を以下に示す。実施例２では光源手段４１から出射される光束の中心光線を照明系主光線Ａ３と定義する。照明光学素子３３ｃは、照明系主光線を屈折させる少なくとも１つの光学面を有している。照明光学素子の少なくとも１つの光学面は、それの通過前の照明系主光線が、光学面を通過後の照明系主光線Ａ３に比べて、受光手段３６からより離れる方向に入射するように構成されている。

本実施例においても比較例２の図１４と同様に色ずれ検出用の乱反射光減３１ｋとパターン像の濃度（反射光量）を検出するための正反射用光源４１ｋが設けられており、必要に応じて使用されている。尚、正反射用光源基板３１ｋからの光束を用いて色ずれ（位置情報）を検出しても良い。

図１５は本発明の実施例２の要部概略図である。図１５では正反射用光源基板４１ｋしか示していないが、図１４と同様に乱反射用光源基板３１ｋが設けられている。図１５の実施例２では、照明光学系Ｓ３に関してはＸ３軸、Ｙ３軸を導入し、受光光学系Ｓ２に関してはＸ２軸、Ｙ２軸を導入する。

本実施例では照明レンズ３３ｃの照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）の面形状が、Ｙ３軸からＸ３軸に向かう方向に１０．８（ｄｅｇ）チルト偏芯し、光源手段４１全体がＹ軸マイナス方向に０．８ｍｍシフト移動している。本実施例２における、各部材の配置・面形状関係を以下の表７に示す。また、以下の表８に主光線の各面における光線通過座標を示す。

上記で示す通り、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）への入射角θｂ３は２１．３（ｄｅｇ）と設定されている。また正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）からの出射角θａ３は１７．１（ｄｅｇ）、正反射照明用レンズＲ２面（３３２ｃ）からの出射角は２５．８（ｄｅｇ）となるよう配置されている。

また、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）への入射角は２５．８（ｄｅｇ）、結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）からの出射角は１７．１（ｄｅｇ）、結像用レンズＲ２面（３３２ｂ）からの出射角は２０．１（ｄｅｇ）となるよう配置されている。

即ち、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）の通過前後での前記照明系主光線の角度差θ２（ｄｅｇ）は、θ２＝｜θａ３（ｄｅｇ）−θｂ３（ｄｅｇ）｜と定義され、θ２＝｜１７．１°−２１．３°｜である。即ちθ２＝４．２（ｄｅｇ）となっている。

これを比較例２と対比すると、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）への入射角は実施例２ではθｂ３＝２１．３°，比較例２ではθｂ３＝１６．８°であるから、入射角が４．５°（ｄｅｇ）増大している。

この結果、本実施例２での正反射用光源基板４１ｋと乱反射用光源基板３１ｋとの位置関係は、距離Ｗｙ４＝１．０（ｍｍ）となり、比較例２に対して距離Ｗｙ４の値０．２を０．８ｍｍ大きくすることができる。

総じて言えば、本実施例２は比較例２に対して、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）の面形状を、Ｙ３軸からＸ３軸に向かう方向に１０．８（ｄｅｇ）チルト偏芯させた。これにより、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）への入射角が４．５（ｄｅｇ）増大し、正反射用光源基板４１ｋと、図１に示す乱反射用光源基板３１ｋとの間の距離Ｗｙ４を０．８ｍｍ大きくすることができた。

この結果、基板４１ｋ、３６ｋ同士、或いは基板を支持する支持部材とのスペースが大きく生まれ、正反射用光源手段或いは、乱反射用光源手段のシフト調整量をより大きく取ることができ、より高精度な組み立て調整を行うことが可能となった。更に、両基板間のスペースが大きく生まれたことから、組み立て作業性の向上という利点も併せ持っている。

本実施例２においては、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）の面形状を、Ｙ３軸からＸ３軸に向かう方向に１０．８（ｄｅｇ）チルト偏芯させている。これにより、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）への入射角が比較例２に対して４．５（ｄｅｇ）大きく折り曲げている。実施例２では実施例１で行ったようにシフト方向（Ｙ３方向）に正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）を偏芯させても同様の効果が得られる。

上述を換言すると、比較例２のように、照明光学素子の曲率を持った光学面と照明系主光線が交わる点における面法線と、その光学面を通過した後の照明系主光線が平行となる場合は、前記光学面の前後では主光線が折れ曲がらない。

一方、本実施例２で示したようなレンズ面チルト偏芯、及びレンズ面シフト偏芯を行った場合、照明光学素子の曲率を持った光学面と照明系主光線が交わる点における面法線と、その光学面を通過した後の照明系主光線が非平行となるような光学配置とする。これにより、光学面から出射される主光線を折り曲げることが可能となり、正反射用光源基板４１ｋを図１の乱反射用光源基板３１ｋに比べてより離すことができる。

このとき、正反射照明用レンズＲ１面（３３１ｃ）における照明系主光線の通過前後の角度差θ２（ｄｅｇ）は、以下の条件を満たすことが望ましい。

０（ｄｅｇ）＜θ２（ｄｅｇ）≦１５（ｄｅｇ） ・・・（式７）
上記条件の下限値は、折り曲げることから自明の数値である。又、上限値は、レンズ面に対して入射光線が垂直に入射しないことが及ぼす光学的な収差劣化分、且つ、装置全体が大型化し過ぎない範囲となる折り曲げ角度を見込んだ量である。

本実施例においては、角度差θ２（ｄｅｇ）＝４．２（ｄｅｇ）であり、式７を満たす。

本実施例２においては、曲率を持つ正反射用レンズＲ１面（３３１ｃ）をチルト偏芯させたが、これに限らず、正反射用レンズＲ２面（３３２ｃ）曲率を持つようにし、これをシフト偏芯、或いはチルト偏芯させても良い。更に、曲率を持つ正反射用レンズＲ１面（３３１ｃ）と正反射用レンズＲ２面（３３２ｃ）の両面において、シフト偏芯或いはチルト偏芯させても良い。

又、レンズ面をチルト偏芯させる場合は、曲率を有しない平面形状でも本効果は得られる。

尚、本実施例２の構成では、正反射用レンズＲ２面（３３２ｃ）と結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）を平面形状とした。これは、実施例１と同様に、画像検知ユニットの表面部となり、トナー汚れが発生しやすい正反射用レンズＲ２面（３３２ｃ）と結像用レンズＲ１面（３３１ｂ）に対しての清掃が簡易となるメリットを考慮したためである。

又、本実施例２においては、記録部材（転写ベルト）３４は平面状の部材としたが、これに限らず、曲面状の部材を用いても本効果を得ることは可能である。曲面状となる例としては、記録部材を支持するローラの上部に配置する場合等が考えられ、その場合は記録部材（転写ベルト）のバタツキ量を小さく抑えられ、検知精度向上のメリットが存在する。

以上のように各実施例によれば、基板同士、或いは基板を支持する支持部材とのスペースが大きく生まれ、光源手段或いは、受光手段のシフト調整量をより大きく取ることができ、より高精度な組み立て調整を行うことが可能となる。また、基板間のスペースが大きく生まれたことから、組み立て作業性が向上する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

次に、これまで論じた画像情報検出装置を有する画像形成装置について説明する。図１６は本発明の画像情報検出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要部概略図である。まず、図１６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。

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。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）は記録部材として感光ドラム（２ａ〜２ｄ）を有する。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〜４ｄ）、そして転写手段（６ａ〜６ｄ）等が各々配置されている。

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。

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転写ベルト（記録部材）６１が配置されている。そしてその転写ベルト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。

走査光学装置（１ａ〜１ｄ）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を有する。また該ポリゴンミラーで偏向された光束を記録部材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を有する。更に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。

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１ａ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する。その後、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パターン像として可視像化され転写手段６ａでシアンパターン像が転写ベルト６１の表面に転写される。

一方、上記シアンパターン像が転写ベルト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パターン像が得られる。そして、先の第１の画像形成ステーションＰａで転写が終了した転写ベルト６１に転写手段６ｂにて精度よくマゼンタパターン像が重ねて転写される。

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、転写ベルト６１に４色のパターン像の重ね合わせが終了する。そして、転写ベルト６１上の4色パターン像は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。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で転写されたパターン像が加熱定着され、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。

尚、転写が終了した各々の感光ドラム（２ａ〜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。６９は画像情報検出装置である。同図において転写ベルト６１の奥側、中央、手前側の３ヶ所に同構成の画像情報検出装置が各々配置されている。尚、転写ベルト６１の面は鏡面に近い状態となっている。

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は転写ベルト６１上にそれぞれ４つの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄに対応した画像としての位置検知用パターン像６９ａを形成する。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知用パターン像は左右１つとして取扱う。

画像情報検出装置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〜２ｄの非画像形成領域に形成され、そして転写ベルト６１の搬送方向に転写された位置検出用パターン像６９ａの画像情報を検知する。その検知された検知信号によって各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは制御部によって制御される。

３１、１０１、２０１…光源手段 ３１ａ、１０１ａ、２０１ａ…発光面
３１ｂ、１０１ｂ、２０１ｂ…集光部 ３３、２０３…照明レンズ、結像レンズ一体素子
３３ａ、１０４、２０３ａ…照明レンズ ３３ｂ、１０２、２０３ｂ…結像レンズ
３４、６１、１０８、２０４…転写ベルト ３５、１０５、２０５…受光系絞り
３６、１０３、２０６…受光手段 ３６ａ、２０６ａ…受光面 ６９…画像情報検出装置

Claims (7)

1. 光源手段と、前記光源手段を出射した光束で搬送されてくる像担持体の面を照明する照明光学系と、前記像担持体の面に形成された画像を結像する結像光学素子及び光束径を制限する絞りを含む結像光学系と、前記結像光学系により結像された前記像担持体の画像を検出する受光手段と、前記受光手段からの検出信号より前記像担持体の画像の画像情報を検出する演算手段とを有する画像情報検出装置において、
   前記結像光学系内の絞りの中心を通過し、前記受光手段の中心に入射する光線を結像系主光線と定義するとき、前記結像光学素子は、前記結像系主光線を屈折させる少なくとも１つの光学面を有し、前記結像光学素子の少なくとも１つの光学面は、それを通過後の前記結像系主光線が、該光学面の通過前の前記結像系主光線に対して、前記光源手段からより離れる方向に屈折するように構成されていることを特徴とする画像情報検出装置。
2. 前記結像光学素子の少なくとも１つの光学面における前記結像系主光線の通過前後の角度差θ１（ｄｅｇ）は、
   ０（ｄｅｇ）＜θ１（ｄｅｇ）≦１５（ｄｅｇ）
   を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像情報検出装置。
3. 前記結像光学素子の少なくとも１つの光学面は、曲率を持った面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像情報検出装置。
4. 光源手段と、前記光源手段を出射した光束で搬送されてくる像担持体の面を照明する照明光学系と、前記像担持体の面に形成された画像を結像する結像光学素子及び光束径を制限する絞りを含む結像光学系と、前記結像光学系により結像された前記像担持体の画像を検出する受光手段と、前記受光手段からの検出信号より前記像担持体上の画像の画像情報を検出する演算手段とを有する画像情報検出装置において、
   前記光源手段から出射される光束の中心光線を照明系主光線と定義するとき、前記照明光学系は、前記照明系主光線を屈折させる少なくとも１つの光学面を有し、前記照明光学系の少なくとも１つの光学面は、それの通過前の前記照明系主光線が、該光学面を通過後の前記照明系主光線に比べて、前記受光手段からより離れる方向から入射するように構成されていることを特徴とする画像情報検出装置。
5. 前記照明光学系の少なくとも１つの光学面における前記照明系主光線の通過前後の角度差θ２（ｄｅｇ）は、
   ０（ｄｅｇ）＜θ２（ｄｅｇ）≦１５（ｄｅｇ）
   を満足することを特徴とする請求項４に記載の画像情報検出装置。
6. 前記照明光学系の少なくとも１つの光学面は、曲率を持った面であることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像情報検出装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像情報検出装置を使用して画像形成を行っていることを特徴とする画像形成装置。