JP2014119731A - Image forming apparatus and detecting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of accurately performing color shift correction control or density correction control without providing a diaphragm mechanism to an optical sensor.SOLUTION: An image forming apparatus includes: forming means for forming, on an image carrier, detection images including one or more lines formed with developer extending in a direction different from a direction of movement of the image carrier; and detection means for detecting position information or density information on the detection images on the basis of detection signals output from light receiving means in a period during which the detection images formed on the image carrier pass through an area irradiated with light by irradiation means. The detection means detects the position information or the density information on the detection images on the basis of signals according to a difference between the values of detection signals corresponding to the amount of received light including regular reflection light components from a first area of the detection images and on the surface of the image carrier, and values of the detection signals corresponding to the amount of received light including regular reflection light components from a second area of the detection images and on the surface of the image carrier, in which the respective lengths in the direction of movement of the first area and the second area are shorter than the length in the direction of movement of the lines.

Description

本発明は、主に電子写真プロセスを採用したカラーレーザプリンタ、カラー複写機、カラーファクシミリ等の画像形成装置における色ずれ及び濃度検出技術に関する。   The present invention relates to a color misregistration and density detection technique in an image forming apparatus such as a color laser printer, a color copying machine, and a color facsimile mainly employing an electrophotographic process.

近年、電子写真方式の画像形成装置は、印刷速度の高速化のために、感光体を色毎に設けたタンデム型が主流となっている。タンデム型の画像形成装置では、例えば、中間転写ベルトに色ずれや濃度検出のための現像剤像である検出画像を形成し、検出画像からの反射光を光学センサで検出することで色ずれや濃度の補正を実行している。   In recent years, an electrophotographic image forming apparatus is mainly a tandem type in which a photoconductor is provided for each color in order to increase the printing speed. In a tandem type image forming apparatus, for example, a detection image, which is a developer image for color misregistration or density detection, is formed on an intermediate transfer belt, and reflected light from the detection image is detected by an optical sensor, whereby color misregistration or Density correction is executed.

特許文献1は、トナー像からの正反射光(鏡面反射光ともいう)及び散乱反射光を検出する2つの光学センサを備え、2つの光学センサの出力差に応じて画像濃度を制御することを開示している。また、特許文献2は、正反射光と散乱反射光の双方を、プリズムを用いて検出する光学センサを開示している。これらの方式では、一方の受光素子で散乱反射光成分のみを検出し、もう一方の受光素子で検出した正反射光と散乱反射光の和から差し引く補正等を行うことで、正反射光成分のみを取り出している。この取り出した正反射光成分から濃度を検出する方式は、トナーからの散乱反射光ではなく、下地からの正反射光を主として検出する。したがって、散乱反射光量に差がある現像剤の色によらず濃度検出を行うことができ、また、人間の視覚特性に対しても敏感なハイライト領域の検出能力が高いとされている。しかしながら、特許文献1のような方式の場合、正反射光成分のみを取り出す補正処理の誤差が大きくなるとされている。そのため、特許文献3は、正反射光の実効スポット径を絞ることにより散乱反射光成分の比率を低下させて精度を向上させることを開示している。   Patent Document 1 includes two optical sensors that detect specularly reflected light (also referred to as specularly reflected light) and scattered reflected light from a toner image, and controls image density according to the output difference between the two optical sensors. Disclosure. Patent Document 2 discloses an optical sensor that detects both regular reflection light and scattered reflection light using a prism. In these methods, only the reflected light component is detected by detecting only the scattered reflected light component with one of the light receiving elements and subtracting it from the sum of the specular reflected light and scattered reflected light detected with the other light receiving element. Take out. The method of detecting the density from the extracted regular reflection light component mainly detects the regular reflection light from the ground, not the scattered reflection light from the toner. Accordingly, it is possible to detect the density regardless of the color of the developer having a difference in the amount of scattered reflected light, and to detect a highlight area sensitive to human visual characteristics. However, in the case of the system as in Patent Document 1, the error in the correction process for extracting only the specularly reflected light component is said to be large. For this reason, Patent Document 3 discloses that the accuracy is improved by reducing the ratio of the scattered reflected light component by reducing the effective spot diameter of the regular reflected light.

また、色ずれや濃度検出のための検出画像による現像剤の消費は、極力減らすことが求められている。つまり、検出画像は可能な限り小さくすることが好ましい。小さい検出画像でも精度良く濃度検出を行うためには空間分解能の高いセンサが必要とされ、特許文献4は、発光側の照射面積を小さくしたセンサを開示している。   Further, it is required to reduce the consumption of the developer by the detected image for detecting color misregistration and density as much as possible. That is, it is preferable to make the detected image as small as possible. A sensor with high spatial resolution is required in order to accurately detect a density even with a small detection image, and Patent Document 4 discloses a sensor with a small irradiation area on the light emission side.

特開平3−209281号公報JP-A-3-209281 特開2003−76129号公報JP 2003-76129 A 特開2005−300918号公報JP-A-2005-300918 特開2005−241933号公報JP 2005-241933 A

従来の光学センサにおいて正反射光のスポット径を絞ると、光学センサ内のLEDチップの位置のばらつきや、絞り機構のメカニカルなばらつき等により、製造上の歩留まりや検出精度に多大な影響を与えるという課題があった。例えば、光学センサの空間分解能を高くするには、その絞り機構を小さくする必要がある。しかしながら、特許文献4によると、製造上のばらつき等を考慮すれば、正反射光のスポット径は1mm程度が限界である。また、光学センサの空間分解能を高くするほど、中間転写ベルト表面の微細な凹凸形状によって生じるノイズが大きくなり、その結果、S/N比の低下により、特に濃度の検出精度に影響を与えてしまう。   When the spot diameter of specular reflection light is reduced in a conventional optical sensor, the manufacturing yield and detection accuracy are greatly affected by variations in the position of LED chips in the optical sensor and mechanical variations in the aperture mechanism. There was a problem. For example, to increase the spatial resolution of the optical sensor, it is necessary to reduce the aperture mechanism. However, according to Patent Document 4, the spot diameter of specularly reflected light is limited to about 1 mm in consideration of manufacturing variations and the like. Further, the higher the spatial resolution of the optical sensor, the greater the noise generated by the fine irregularities on the surface of the intermediate transfer belt, and as a result, the S / N ratio is lowered, and the density detection accuracy is particularly affected. .

本発明は、以上のような課題を鑑みてなされたものであり、簡易な構成のセンサとし、検出の分解能を高くすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a sensor with a simple configuration and to increase detection resolution.

本発明の一側面によると、像担持体と、前記像担持体に向けて光を照射する照射手段と、前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、前記像担持体の移動方向とは異なる方向の1つ以上の現像剤によるラインを含む検出画像を前記像担持体に形成する形成手段と、前記像担持体に形成した前記検出画像が前記照射手段による照射領域を通過する間に前記受光手段が出力する前記検出信号に基づき前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出する検出手段と、を備えており、前記検出手段は、前記検出画像及び前記像担持体の表面の第1の領域からの正反射光成分を含む受光量に対応する前記検出信号の値と、前記検出画像及び前記像担持体の表面の第2の領域からの正反射光成分を含む受光量に対応する前記検出信号の値との差に応じた信号により前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出し、前記第1の領域及び前記第2の領域それぞれの前記移動方向の長さは、前記ラインの前記移動方向の長さより短いことを特徴とする。   According to one aspect of the present invention, an image carrier, an irradiation unit that irradiates light toward the image carrier, a reflected light of the light emitted by the irradiation unit, and a detection signal corresponding to the amount of received light A light receiving means for outputting; a forming means for forming a detection image on the image carrier including a line of one or more developers in a direction different from a moving direction of the image carrier; and the formed on the image carrier. Detecting means for detecting position information or density information of the detection image based on the detection signal output by the light receiving means while the detection image passes through an irradiation region by the irradiation means, and the detection means A value of the detection signal corresponding to a received light amount including a specularly reflected light component from a first region of the detection image and the surface of the image carrier, and a second value of the detection image and the surface of the image carrier. Receiving including specularly reflected light component from the area The position information or the density information of the detected image is detected by a signal corresponding to the difference from the value of the detection signal corresponding to the amount, and the lengths in the moving direction of the first area and the second area are respectively The line is shorter than the length in the moving direction.

簡易な構成のセンサとし、検出の分解能を高くすることが可能となる。   It is possible to increase the detection resolution by using a sensor with a simple configuration.

一実施形態による光学センサと1本のラインを含む検出画像を示す図。The figure which shows the detection image containing the optical sensor and one line by one Embodiment. 一実施形態による光学センサと複数のラインを含む検出画像を示す図。The figure which shows the detection image containing the optical sensor and several line by one Embodiment. 一実施形態による複数のラインを含む検出画像を検出したときの受光量の時間変化を示す図。The figure which shows the time change of the light reception amount when detecting the detection image containing the some line by one Embodiment. 一実施形態による複数のラインを含む検出画像に対する処理の説明図。Explanatory drawing of the process with respect to the detection image containing the some line by one Embodiment. 一実施形態による1本のラインを含む検出画像に対する処理の説明図。Explanatory drawing of the process with respect to the detection image containing one line by one Embodiment. 一実施形態による検出システムの概略的な構成図。1 is a schematic configuration diagram of a detection system according to an embodiment. FIG. 区間と散乱光除去信号との関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between an area and a scattered light removal signal. 区間長減少量とS/N比との関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between section length reduction amount and S / N ratio. ノイズと閾値設定可能範囲との関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between noise and a threshold setting possible range. 一実施形態による検出システムの概略的な構成図。1 is a schematic configuration diagram of a detection system according to an embodiment. FIG. 第一実施形態と第二実施形態の相違点の説明図。Explanatory drawing of the difference between 1st embodiment and 2nd embodiment. 一実施形態による画像形成装置の概略的な構成図。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment.

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。また、以下の各図において、同様の構成要素には同様の参照符号を使用する。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components that are not necessary for the description of the embodiments are omitted from the drawings. In the following drawings, the same reference numerals are used for the same components.

<第一実施形態>
まず、本実施形態による画像形成装置の画像形成部101について図12を用いて説明する。なお、図12の参照符号の末尾のY、M、C、Bkは、それぞれ、対応する部材が対象とする現像剤であるトナーの色が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。なお、以下の説明において色を区別する必要がない場合には、末尾のY、M、C、Bkを省いた参照符号を使用する。帯電部2は、図中の矢印の方向に回転駆動される、像担持体である感光体1を一様に帯電し、露光部7は、感光体1にレーザ光を照射して感光体1に静電潜像を形成する。現像部3は、現像バイアスを印加することで、静電潜像に現像剤を供給して、静電潜像を可視像であるトナー像(現像剤像)とする。一次転写ローラ6は、一次転写バイアスにより感光体1のトナー像を中間転写ベルト8に転写する。なお、中間転写ベルト8は、矢印81の方向に回転駆動される。各感光体1が中間転写ベルト8にトナー像を重ねて転写することでカラー画像が形成される。クリーニングブレード4は、中間転写ベルト8に転写されず感光体1に残ったトナーを除去する。
<First embodiment>
First, the image forming unit 101 of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that Y, M, C, and Bk at the end of the reference numerals in FIG. 12 indicate that the colors of the toners that are the developers targeted by the corresponding members are yellow, magenta, cyan, and black, respectively. Yes. In the following description, when it is not necessary to distinguish between colors, reference numerals without Y, M, C, and Bk at the end are used. The charging unit 2 uniformly charges the photosensitive member 1 that is an image bearing member that is rotationally driven in the direction of the arrow in the figure, and the exposure unit 7 irradiates the photosensitive member 1 with laser light to irradiate the photosensitive member 1. An electrostatic latent image is formed on the surface. The developing unit 3 supplies a developer to the electrostatic latent image by applying a developing bias, so that the electrostatic latent image is a visible toner image (developer image). The primary transfer roller 6 transfers the toner image on the photoreceptor 1 to the intermediate transfer belt 8 by the primary transfer bias. The intermediate transfer belt 8 is rotationally driven in the direction of the arrow 81. Each photoconductor 1 transfers the toner image on the intermediate transfer belt 8 so as to form a color image. The cleaning blade 4 removes the toner that is not transferred to the intermediate transfer belt 8 and remains on the photoreceptor 1.

搬送ローラ14、15及び16は、カセット13内の記録材を搬送路9に沿って二次転写ローラ11まで搬送する。二次転写ローラ11は、二次転写バイアスにより中間転写ベルト8のトナー像を記録材に転写する。なお、記録材に転写されず中間転写ベルト8に残ったトナーは、クリーニングブレード21により除去され、廃トナー回収容器22へと回収される。トナー像が転写された記録材は、定着部17において、加熱及び加圧されてトナー像の定着が行われ、搬送ローラ20により装置外へと排出される。なお、エンジン制御部25は、マイクロコントローラ26を搭載しており、画像形成装置の図示しない各種の駆動源のシーケンス制御や、センサを用いた各種制御等を行う。また、中間転写ベルト8に対向する位置に光学センサ27が設けられている。   The conveyance rollers 14, 15 and 16 convey the recording material in the cassette 13 to the secondary transfer roller 11 along the conveyance path 9. The secondary transfer roller 11 transfers the toner image on the intermediate transfer belt 8 to the recording material by a secondary transfer bias. The toner that is not transferred to the recording material and remains on the intermediate transfer belt 8 is removed by the cleaning blade 21 and collected in a waste toner collecting container 22. The recording material onto which the toner image has been transferred is heated and pressurized in the fixing unit 17 to fix the toner image, and is discharged out of the apparatus by the transport roller 20. The engine control unit 25 includes a microcontroller 26, and performs sequence control of various drive sources (not shown) of the image forming apparatus, various controls using sensors, and the like. An optical sensor 27 is provided at a position facing the intermediate transfer belt 8.

例えば、タンデム型の画像形成装置では、装置製造時の組み付け誤差、部品公差、部品の熱膨張等により機械寸法が設計値からずれ、これにより、色毎の位置ずれが発生する。このため、各色の色ずれを検出するための検出画像を中間転写ベルト8等に形成し、形成した検出画像からの反射光を光学センサ27で検出する。そして、その検出結果に基づいて、主走査及び副走査方向の書き出し位置や画像クロックを色毎に調整することにより色ずれの補正を行う。また、画像形成装置では、経時変化又は連続印刷により出力される画像の色味や濃度等が変化し得る。この変動を補正するために、濃度制御が行われる。濃度制御においては、中間転写ベルト8等に各色の濃度を検出するための検出画像を形成し、形成した検出画像からの反射光を光学センサ27で検出する。そして、その検出結果を各電圧条件やレーザ光のパワーといったプロセス形成条件にフィードバックすることによって各色の最大濃度や、ハーフトーン階調特性を補正する。光学センサ27による濃度検出は、検出画像を光源で照射し、反射光の強度を受光素子で検出する方式が一般的である。反射光の強度に対応する信号は、マイクロコントローラ26で処理され、プロセス形成条件にフィードバックされる。最大濃度の制御は、各色のカラーバランスを一定に保つことと、トナーの載り過ぎによる色重ねした画像の飛び散りや、定着不良を防止することを目的とする。一方、ハーフトーンの階調制御は、非線形的な入出力特性によって、入力画像信号に対して出力濃度がずれて自然な画像が形成できないことを防止することを目的としている。   For example, in a tandem type image forming apparatus, the mechanical dimension is deviated from the design value due to assembly error, part tolerance, thermal expansion of the part, etc. at the time of manufacturing the apparatus, thereby causing a positional deviation for each color. For this reason, a detection image for detecting color misregistration of each color is formed on the intermediate transfer belt 8 or the like, and the reflected light from the formed detection image is detected by the optical sensor 27. Then, based on the detection result, color misregistration is corrected by adjusting the writing position in the main scanning and sub-scanning directions and the image clock for each color. Further, in the image forming apparatus, the color or density of an image output by time-dependent change or continuous printing can change. In order to correct this variation, density control is performed. In density control, a detection image for detecting the density of each color is formed on the intermediate transfer belt 8 and the like, and reflected light from the formed detection image is detected by the optical sensor 27. Then, the maximum density of each color and the halftone gradation characteristics are corrected by feeding back the detection result to process formation conditions such as each voltage condition and laser beam power. The density detection by the optical sensor 27 is generally performed by irradiating a detection image with a light source and detecting the intensity of reflected light with a light receiving element. A signal corresponding to the intensity of the reflected light is processed by the microcontroller 26 and fed back to the process formation conditions. The purpose of the control of the maximum density is to keep the color balance of each color constant, and to prevent the overlaid color image from being overloaded and the fixing failure. On the other hand, halftone gradation control is intended to prevent the output density from deviating from the input image signal due to nonlinear input / output characteristics to prevent a natural image from being formed.

以下、本実施形態の光学センサ27の詳細について、図1(A)を用いて説明する。図1(A)は光学センサ27と検出画像40との関係を示す斜視図である。なお、図1(A)に示す検出画像40は、中間転写ベルト8の移動方向とは直交する方向のトナーによる1本のラインを含むトナー像である。なお、以下の実施形態では1本のラインを実線として説明するが、点線又は破線等、途切れたラインであっても良い。また、図1(A)においては、図を見やすくするため、中間転写ベルト8そのものは省略している。本実施形態による光学センサ27は、パッケージ基板271の上に配置された発光素子272と受光素子277と、処理回路275と遮光壁276とを有している。色ずれ及び濃度検出で使用される通常の発光素子は、発光素子からフレアに拡散した光を集めるために、素子内に反射板が設けられている。砲弾型の発光素子の場合、集光レンズも構成されている。これに対し、本実施形態の光学センサ27では、反射板や集光レンズを設けずにLEDチップのみを配置することで点光源の発散光束を中間転写ベルト8に照射する。受光側に関しても、集光レンズ等は用いず、例えば受光量に応じた電流を出力するフォトダイオードで構成する。つまり、中間転写ベルト8での反射光は、光を絞るため又は集光するための光学部材を経由することなく受光素子で受光量に応じた信号に変換される。処理回路275は、発光素子272の制御と、受光素子277で検出した信号の処理を行い、処理した信号をマイクロコントローラ26に出力する。なお、光学センサ27は、樹脂及びガラスによってパッケージングされている。遮光壁276は、発光素子272が照射した光が、直接、受光素子277に迷光として入射することや、パッケージの界面による反射による光が受光素子277に入射することを防ぐために設けている。   Hereinafter, details of the optical sensor 27 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a perspective view showing the relationship between the optical sensor 27 and the detected image 40. A detection image 40 shown in FIG. 1A is a toner image including one line of toner in a direction orthogonal to the moving direction of the intermediate transfer belt 8. In the following embodiments, one line is described as a solid line, but a broken line such as a dotted line or a broken line may be used. Further, in FIG. 1A, the intermediate transfer belt 8 itself is omitted for easy understanding of the drawing. The optical sensor 27 according to the present embodiment includes a light emitting element 272, a light receiving element 277, a processing circuit 275, and a light shielding wall 276 disposed on the package substrate 271. A normal light emitting element used for color shift and density detection is provided with a reflector in the element in order to collect light diffused from the light emitting element into the flare. In the case of a bullet-type light emitting element, a condensing lens is also configured. On the other hand, in the optical sensor 27 of the present embodiment, only the LED chip is disposed without providing a reflector or a condenser lens, so that the intermediate transfer belt 8 is irradiated with a divergent light beam of a point light source. Also on the light receiving side, a condensing lens or the like is not used, and for example, a photodiode that outputs a current corresponding to the amount of received light is used. That is, the reflected light from the intermediate transfer belt 8 is converted into a signal corresponding to the amount of light received by the light receiving element without passing through an optical member for narrowing or condensing the light. The processing circuit 275 controls the light emitting element 272 and processes the signal detected by the light receiving element 277, and outputs the processed signal to the microcontroller 26. The optical sensor 27 is packaged with resin and glass. The light shielding wall 276 is provided in order to prevent light emitted from the light emitting element 272 from directly entering the light receiving element 277 as stray light, or light reflected by the interface of the package from entering the light receiving element 277.

画像形成装置は、中間転写ベルト8及び中間転写ベルト8上に形成した検出画像40に対して、発光素子272より光を照射し、それらからの反射光を受光素子277で受光することで色ずれや、濃度を検出する。基本的には、各色の検出画像40の相対的な通過タイミングを検出することにより色ずれ量を求め、中間調で形成された検出画像40からの平均光量を検出することにより濃度を判定する。色ずれ及び濃度は、中間転写ベルト8からの正反射光成分をモニタすることによって検出される。本実施形態の画像形成装置は、4色のトナーを使用しているが、トナーの色によって光の吸収・反射特性が異なる。例えば、赤外光の場合には、ブラックのトナーは光をほぼ吸収し、その他の色のトナーは、光を散乱反射する。赤色光の場合には、ブラック及びシアンのトナーは光をほぼ吸収し、他の色のトナーは、光を散乱反射する。   The image forming apparatus irradiates the intermediate transfer belt 8 and the detection image 40 formed on the intermediate transfer belt 8 with light from the light emitting element 272 and receives reflected light from the light receiving element 277 to cause color misregistration. Or detect the concentration. Basically, the amount of color misregistration is obtained by detecting the relative passage timing of the detection image 40 of each color, and the density is determined by detecting the average amount of light from the detection image 40 formed in a halftone. The color misregistration and density are detected by monitoring the specularly reflected light component from the intermediate transfer belt 8. The image forming apparatus of this embodiment uses four colors of toner, but the light absorption / reflection characteristics differ depending on the color of the toner. For example, in the case of infrared light, black toner substantially absorbs light, and other color toners scatter and reflect light. In the case of red light, black and cyan toners almost absorb light, and other color toners scatter and reflect light.

つまり、散乱反射量が多いトナーと、散乱反射量が少ない又は殆ど生じないトナーが混在している状態において、検出画像40による散乱光成分を除去する処理を行う必要がある。このため、従来の色ずれや濃度制御においては、光学センサに絞り機構を設けて散乱反射光成分のみを検出するための受光素子を別途設けていた。しかし、本実施形態の光学センサ27は、絞り機構を設けずに検出画像40よる散乱反射光成分を除去する。絞り機構を設けないため、本実施形態の光学センサ27は、従来と比較して、数分の1のサイズに小型化することが可能となる。   That is, it is necessary to perform a process of removing the scattered light component from the detected image 40 in a state where a toner having a large amount of scattered reflection and a toner having a small amount of scattered reflection or a toner that hardly generates a scattering reflection are mixed. For this reason, in conventional color misregistration and density control, an optical sensor is provided with a diaphragm mechanism, and a light receiving element for detecting only the scattered reflected light component is separately provided. However, the optical sensor 27 of the present embodiment removes the scattered reflected light component from the detected image 40 without providing a diaphragm mechanism. Since no diaphragm mechanism is provided, the optical sensor 27 of the present embodiment can be downsized to a fraction of the size of the conventional sensor.

以下では、中間転写ベルト8及び中間転写ベルト上の検出画像40からの反射光の状態について図1(B)及び図1(C)を用いて詳しく説明する。図1(B)は、図1(A)のX軸方向から見た図であり、中間転写ベルト8は図面奥側から手前側に進む。図1(C)は、図1(A)のY軸方向から見た図であり、中間転写ベルト8は図面の白抜きの矢印方向に進む。中間転写ベルト8の表面では、発光素子272から照射された光は主に正反射し、受光素子277が検出する。この正反射光を実線矢印で示す。なお、図1(B)に示す様に、受光素子277に入射する反射光の幅は、発光素子272が点発光源であり、且つ、中間転写ベルト8への入射光と反射光の光路長が同一となる配置関係であった場合において、中間転写ベルトでの長さの2倍となる。一方、中間転写ベルト8に形成した検出画像40のトナーによるラインでは、発光素子272から照射された光は主に散乱反射され、受光素子277が検出する。この散乱反射光を破線矢印で示す。なお、散乱反射光に関しては、図面が煩雑となるため、発光素子272から中間転写ベルト8への照射光を省略し、反射光についても破線矢印を短く表記している。   Hereinafter, the state of reflected light from the intermediate transfer belt 8 and the detection image 40 on the intermediate transfer belt will be described in detail with reference to FIGS. 1B and 1C. FIG. 1B is a view as seen from the X-axis direction of FIG. 1A, and the intermediate transfer belt 8 advances from the rear side to the front side. FIG. 1C is a view as seen from the Y-axis direction of FIG. 1A, and the intermediate transfer belt 8 advances in the direction of the white arrow in the drawing. On the surface of the intermediate transfer belt 8, the light emitted from the light emitting element 272 is mainly specularly reflected and detected by the light receiving element 277. This regular reflection light is indicated by a solid arrow. As shown in FIG. 1B, the width of the reflected light incident on the light receiving element 277 is such that the light emitting element 272 is a point light source, and the optical path length of the incident light and the reflected light on the intermediate transfer belt 8. Is the same arrangement relationship, the length of the intermediate transfer belt is twice as long. On the other hand, the light emitted from the light emitting element 272 is mainly scattered and reflected by the toner line of the detection image 40 formed on the intermediate transfer belt 8 and is detected by the light receiving element 277. This scattered reflected light is indicated by a broken line arrow. Note that, with respect to the scattered reflected light, since the drawing becomes complicated, the irradiation light from the light emitting element 272 to the intermediate transfer belt 8 is omitted, and the broken line arrow is also briefly described for the reflected light.

続いて、複数のラインを含む縞状の検出画像40を用いた場合の光学センサ27の受光量、つまり、光学センサ27が出力する光検出信号について図2及び図3を用いて説明する。なお、各ラインを実線として説明するが、破線や点線等、途切れたラインであっても良い。図2は、中間転写ベルト8の移動方向と直交する方向の複数のトナーによるラインを含む検出画像40と、光学センサ27を示す斜視図である。なお、図2においても、図を見やすくするため、中間転写ベルト8そのものは省略している。図3は、複数のラインを含む検出画像40が発光素子272の照射領域を通過する際の受光素子277の受光量の時間変化を示す図である。なお、検出画像40の副走査方向、つまり、中間転写ベルト8の移動方向の幅は凡そ100mmとし、図3(A)から(D)は、ラインの幅と、隣接するライン間の領域(以下、スペースと呼ぶ。)の幅をそれぞれ異なる値としたときの受光量の時間変化である。具体的には、図3(A)のライン幅及びスペース幅が最も狭く、図3(B)、図3(C)、図3(D)の順にライン幅及びスペース幅を広げている。なお、図3には参考のためトナーのライン及びスペースを波形の下部に示している。ここで、図の左右方向が副走査方向に対応する。さらに、図3には、受光素子277が受光する総受光量に加えて、その内の散乱反射光量も示している。   Next, the amount of light received by the optical sensor 27 when the striped detection image 40 including a plurality of lines is used, that is, the light detection signal output from the optical sensor 27 will be described with reference to FIGS. Although each line is described as a solid line, it may be a broken line such as a broken line or a dotted line. FIG. 2 is a perspective view showing the detection image 40 including a plurality of toner lines in a direction orthogonal to the moving direction of the intermediate transfer belt 8 and the optical sensor 27. Also in FIG. 2, the intermediate transfer belt 8 itself is omitted for easy understanding of the drawing. FIG. 3 is a diagram illustrating a temporal change in the amount of light received by the light receiving element 277 when the detection image 40 including a plurality of lines passes through the irradiation region of the light emitting element 272. Note that the width of the detection image 40 in the sub-scanning direction, that is, the movement direction of the intermediate transfer belt 8 is about 100 mm, and FIGS. , Called a space) is a temporal change in the amount of received light when the widths are different from each other. Specifically, the line width and the space width in FIG. 3A are the narrowest, and the line width and the space width are increased in the order of FIG. 3B, FIG. 3C, and FIG. In FIG. 3, toner lines and spaces are shown at the bottom of the waveform for reference. Here, the horizontal direction in the figure corresponds to the sub-scanning direction. Further, FIG. 3 shows the amount of scattered reflected light in addition to the total amount of light received by the light receiving element 277.

検出画像40のラインでの散乱反射光は互いに干渉し、この干渉の度合いにより検出画像40全体での散乱反射光の反射状態が決定される。ラインのピッチが大きく、スペース幅が広い場合、散乱反射光は互いに干渉しても均一な状態とはならず、振動又は変動する状態となる。ここで、ラインのピッチとは、隣接するラインの中心間の距離であり、ライン幅とスペース幅の合計に等しい。例えば、図3(C)の状態よりもラインのピッチが大きい場合には散乱反射光の振動が非常に大きく、図3(D)の状態では、各ラインでの散乱反射光は、ほとんど干渉していない。逆に、図3(B)では、散乱反射光の振動は非常に小さくなり、図3(A)の状態では、振動は発生せずにほぼ均一である。なお、この散乱反射光成分の振動は、ラインのピッチのみならず、光学センサ27と中間転写ベルト8との距離にも依存して変化する。一方、検出画像40のスペース部分からの正反射光量は、ラインのピッチに応じて振動するため、総受光量は、破線で示した散乱反射光の波形に重畳する形で振動を繰り返すことになる。   The scattered reflected light in the line of the detected image 40 interferes with each other, and the reflection state of the scattered reflected light in the entire detected image 40 is determined by the degree of this interference. When the line pitch is large and the space width is wide, even if the scattered reflected light interferes with each other, it does not become a uniform state but vibrates or fluctuates. Here, the line pitch is the distance between the centers of adjacent lines, and is equal to the sum of the line width and the space width. For example, when the line pitch is larger than the state of FIG. 3C, the vibration of the scattered reflected light is very large. In the state of FIG. 3D, the scattered reflected light in each line almost interferes. Not. On the contrary, in FIG. 3B, the vibration of the scattered reflected light becomes very small, and in the state of FIG. 3A, the vibration is not generated and is almost uniform. The vibration of the scattered reflected light component varies depending not only on the line pitch but also on the distance between the optical sensor 27 and the intermediate transfer belt 8. On the other hand, since the amount of specular reflection from the space portion of the detection image 40 vibrates according to the line pitch, the total amount of received light repeats the vibration in a form superimposed on the waveform of the scattered reflected light indicated by the broken line. .

尚、図3に示すラインは、濃度がほぼ100%となる状態で形成されたものである。濃度を検出する際には、このラインが中間調濃度で形成されることになる。この場合、散乱反射光成分はラインのピッチの周期で振動するものの、濃度100%の時よりもその振動振幅値は小さくなる。例えば、濃度0%であれば散乱反射光成分の振動振幅は0であり、濃度100%であれば、図3で示したものとなり、濃度が中間調であればその間の振動振幅になる。つまり、濃度100%の条件時に、散乱反射光成分が略一定となる条件で複数のラインが形成されていれば、濃度が中間調のときも散乱反射光成分は略一定となる。   Note that the lines shown in FIG. 3 are formed in a state where the concentration is almost 100%. When the density is detected, this line is formed with a halftone density. In this case, although the scattered reflected light component vibrates at the cycle of the line pitch, the vibration amplitude value becomes smaller than that at the density of 100%. For example, if the density is 0%, the vibration amplitude of the scattered reflected light component is 0. If the density is 100%, the vibration amplitude is as shown in FIG. That is, if a plurality of lines are formed under the condition that the scattered reflected light component is substantially constant when the density is 100%, the scattered reflected light component is substantially constant even when the density is halftone.

続いて、光学センサ27が検出した総受光量から、トナーによる散乱反射光成分を除去して正反射成分を取り出す方法について、図4から図6を用いて説明する。   Next, a method of extracting the specular reflection component by removing the scattered reflected light component from the toner from the total received light amount detected by the optical sensor 27 will be described with reference to FIGS.

図4は光学センサ27が出力する光検出信号に対する処理の説明図であり、主に濃度の検出に使用できる。なお、図4は、散乱反射光が多い色のトナーで形成した検出画像40に対する各信号(図の左側)と、散乱反射光が少ない色のトナーで形成した検出画像40に対する各信号(図の右側)の両方を示している。なお、検出画像40のスペース幅や、光学センサ27と中間転写ベルト8との距離等は、散乱反射光量の振動が所定量内となる様に調整している。   FIG. 4 is an explanatory diagram of processing for the light detection signal output from the optical sensor 27, and can be used mainly for concentration detection. FIG. 4 shows each signal (left side in the figure) for the detection image 40 formed with toner having a color with much scattered reflected light and each signal for the detection image 40 formed with toner having a color with little scattered reflected light (shown in the figure). Both right) are shown. The space width of the detected image 40, the distance between the optical sensor 27 and the intermediate transfer belt 8, and the like are adjusted so that the vibration of the scattered reflected light amount is within a predetermined amount.

図4(A)は、光学センサ27が出力する光検出信号を示している。散乱反射が多い色の検出画像40では、図3と同様に、散乱反射光の影響により波形全体が持ち上がる。散乱反射が少ない色の検出画像40では、照射光はトナーに吸収されるため、波形の持ち上がりが少ない状態で振動する波形となる。   FIG. 4A shows a light detection signal output from the optical sensor 27. In the detection image 40 of a color having a lot of scattered reflections, the entire waveform is lifted by the influence of the scattered reflected light as in FIG. In the detection image 40 having a color with little scattered reflection, the irradiation light is absorbed by the toner, and therefore, the waveform vibrates with little waveform lifting.

例えば、2つの区間を設定し、この2つの区間の移動平均値をそれぞれ求め、それら移動平均値の差動処理を行ったものが図4(B)である。なお、2つの区間間隔は、光検出信号の位相が異なる所定の期間に設定する。例えば、光検出信号の振動周期の略半分の期間となる様に設定する。上述した様に、散乱光除去信号の振動が所定の範囲内となる様に検出画像40を形成しているため、図4(A)に示す光検出信号の振動は主に正反射光量の振動である。したがって、2つの区間の差動処理を行うことで散乱反射成分は除去又は所定量以下に抑圧される。つまり、図4(B)に示す信号は、総受光量から散乱光成分を除去した散乱光除去信号である。散乱光除去信号の振幅は、検出画像のラインと、スペース、つまり、中間転写ベルト8の表面部分からの反射光の明暗コントラスト、つまりトナーの濃度情報を示すものとなる。例えば、検出画像40のラインの濃度を低くすると、図4(B)に示す波形の振幅は小さくなる。   For example, FIG. 4B shows a case where two sections are set, the moving average values of the two sections are obtained, and the differential processing of the moving average values is performed. The interval between the two sections is set to a predetermined period in which the phase of the light detection signal is different. For example, the period is set to be approximately half of the vibration period of the light detection signal. As described above, since the detection image 40 is formed so that the vibration of the scattered light removal signal falls within a predetermined range, the vibration of the light detection signal shown in FIG. It is. Therefore, by performing the differential processing of the two sections, the scattered reflection component is removed or suppressed to a predetermined amount or less. That is, the signal shown in FIG. 4B is a scattered light removal signal obtained by removing the scattered light component from the total received light amount. The amplitude of the scattered light removal signal indicates the detected image line and space, that is, the contrast of the reflected light from the surface portion of the intermediate transfer belt 8, that is, the toner density information. For example, when the line density of the detection image 40 is lowered, the amplitude of the waveform shown in FIG.

図4(C)は、図4(B)の散乱光除去信号から振幅値を抽出したものであり、濃度情報として使用することが可能となる。なお、検出画像40の検出開始及び終了付近において散乱反射光成分が均一ではないため、散乱反射の多い検出画像40では図4(B)に示す様に波形が若干歪むことになる。波形に歪が生じている部分から振幅値を抽出すると誤差につながるため、検出画像40の副走査方向の長さをある程度長くし、散乱反射光量が均一な状態を確保する。散乱反射光成分が均一であれば、その部分から振幅値を高精度に抽出可能となる。つまり、高精度な濃度情報を検出することが可能である。   FIG. 4C shows an amplitude value extracted from the scattered light removal signal shown in FIG. 4B, and can be used as density information. In addition, since the scattered reflected light component is not uniform in the vicinity of the detection start and end of the detection image 40, the waveform is slightly distorted as shown in FIG. If an amplitude value is extracted from a portion where the waveform is distorted, an error is caused. Therefore, the length of the detected image 40 in the sub-scanning direction is increased to some extent, and a state where the amount of scattered reflected light is uniform is ensured. If the scattered reflected light component is uniform, the amplitude value can be extracted from that portion with high accuracy. That is, it is possible to detect highly accurate density information.

図5は、図4と異なり1本のラインを含む検出画像40を使用した場合の光検出信号とその処理の説明図である。ここで、1本のラインを含む検出画像40は、例えば、色ずれの検出に使用できる。なお、図4と同様に、図5は、散乱反射光の多い色のトナーで検出画像40を形成した場合(図の左側)と、散乱反射光の少ない色のトナーで検出画像40を形成した場合(図の右側)の両方について示している。図5(A)に示す様に、1本のラインを含む検出画像40では、受光素子277が正反射光を受光する位置にラインが来たときに受光量が減衰する波形となる。なお、図5(A)に示す様に、散乱反射光が多い場合には、散乱反射光の影響により正反射光が落ち込む前後に受光量が増大することになる。   FIG. 5 is an explanatory diagram of a photodetection signal and its processing when a detection image 40 including one line is used unlike FIG. Here, the detection image 40 including one line can be used, for example, for color misregistration detection. As in FIG. 4, FIG. 5 shows the case where the detection image 40 is formed with a toner with a lot of scattered reflected light (left side in the figure) and the detection image 40 is formed with a toner with a little scattered reflected light. Both cases (right side of the figure) are shown. As shown in FIG. 5A, the detection image 40 including one line has a waveform in which the amount of received light is attenuated when the line comes to a position where the light receiving element 277 receives specularly reflected light. As shown in FIG. 5A, when the amount of scattered reflected light is large, the amount of received light increases before and after regular reflected light falls due to the influence of scattered reflected light.

複数のラインを含む検出画像40のときと同様に、2つの区間を設け、この2つの区間の移動平均値をそれぞれ求め、さらにその移動平均値を差動処理した信号波形が図5(B)である。図5(B)の信号波形では散乱反射光がほぼ除去されており、トナーの散乱反射の大小に関わらず、同様の波形に補正される。1本のラインを含む検出画像40の場合、検出画像40が光学センサ27の検出領域を通過する際の散乱反射光量が一定ではないため、図5(B)に示す散乱光除去信号には若干の散乱光成分が残存する。しかし、色ずれ量の検出の場合には、検出画像40の通過タイミングを検出することが目的であるため、このことは支障にはならない。ただし、この散乱反射光の残存成分が支障にならないようにするために、散乱反射光を検出する時間幅に対して、検出画像40が光学センサ27の検出領域を通過する時間幅を十分に小さくすることができる。図5(B)の信号を所定の閾値と比較してタイミングデータを生成することによって、検出画像40の到達タイミング、つまり位置情報を検出することが可能となる。本実施形態では、トナーの散乱反射の大小又は有無に関わらず、同じ処理によって各色の検出画像40の濃度情報や位置情報を検出することができる。なお、図4に示す複数のラインを含む検出画像40であっても図4(B)に示す信号を所定の閾値と比較することで到達タイミングを検出することができる。   As in the case of the detection image 40 including a plurality of lines, two sections are provided, moving average values of the two sections are obtained, and a signal waveform obtained by differentially processing the moving average values is shown in FIG. It is. In the signal waveform of FIG. 5 (B), the scattered reflected light is almost eliminated, and it is corrected to the same waveform regardless of the magnitude of the scattered / reflected toner. In the case of the detection image 40 including one line, the amount of scattered reflected light when the detection image 40 passes through the detection region of the optical sensor 27 is not constant, and therefore the scattered light removal signal shown in FIG. Scattered light components remain. However, in the case of detecting the amount of color misregistration, since the purpose is to detect the passage timing of the detected image 40, this does not hinder. However, in order to prevent the remaining component of the scattered reflected light from becoming a hindrance, the time width during which the detection image 40 passes through the detection region of the optical sensor 27 is sufficiently smaller than the time width for detecting the scattered reflected light. can do. By generating timing data by comparing the signal in FIG. 5B with a predetermined threshold value, it is possible to detect the arrival timing of the detected image 40, that is, position information. In the present embodiment, it is possible to detect the density information and position information of the detection image 40 of each color by the same processing regardless of whether the toner is scattered or reflected. Note that even when the detection image 40 includes a plurality of lines shown in FIG. 4, the arrival timing can be detected by comparing the signal shown in FIG. 4B with a predetermined threshold.

次に、図4及び図5で説明した処理を行う例示的な検出システムを図6に示す。光学センサ27は、中間転写ベルト8及び中間転写ベルト8上の検出画像40から反射光を検出する受光素子277と、受光素子277が出力する受光量に応じた電流を電圧に変換して光検出信号として出力する処理回路275とを備えている。信号処理部28は、図1のエンジン制御部25内に設けられ、光検出信号から散乱反射光成分を取り除いた散乱光除去信号を生成する散乱光除去部30を備えている。さらに、信号処理部28は、散乱光除去信号の振幅データを抽出する振幅データ生成部50と、散乱光除去信号の到達タイミングデータを抽出するタイミングデータ生成部60と、を備えている。   Next, an exemplary detection system that performs the processing described in FIGS. 4 and 5 is shown in FIG. The optical sensor 27 detects the reflected light from the intermediate transfer belt 8 and the detection image 40 on the intermediate transfer belt 8, and converts the current corresponding to the amount of light received from the light receiving element 277 into a voltage to detect light. And a processing circuit 275 that outputs a signal. The signal processing unit 28 includes a scattered light removal unit 30 that is provided in the engine control unit 25 of FIG. 1 and generates a scattered light removal signal obtained by removing the scattered reflected light component from the light detection signal. Further, the signal processing unit 28 includes an amplitude data generation unit 50 that extracts amplitude data of the scattered light removal signal, and a timing data generation unit 60 that extracts arrival timing data of the scattered light removal signal.

散乱光除去部30のサンプリング部31は、光検出信号をサンプリングし、移動平均処理部32及び33は、サンプリングされた光検出信号の各区間の移動平均値を算出する。具体的には、移動平均処理部32は、図4(A)及び図5(A)の区間1の移動平均値を算出し、移動平均処理部33は、図4(A)及び図5(A)の区間2の移動平均値を算出する。差動処理部34は、移動平均処理部32及び33が算出した移動平均値を差動演算することにより、散乱反射光成分を互いに相殺(キャンセル)して除去又は抑圧した散乱光除去信号を生成する。なお、移動平均処理部32及び33のそれぞれが移動平均値を算出する区間の間隔は、複数のラインを含む検出画像40のラインのピッチに応じた値に設定される。例えば、光検出信号の振幅が異なる位置を含む区間とすることができる。例えば、移動平均処理部32が、図4(A)の光検出信号の極大値を含む区間の移動平均を求めている間に、移動平均処理部33が、図4(A)の光検出信号の極小値を含む区間の移動平均を求める様に2つの区間の間隔を設定することができる。   The sampling unit 31 of the scattered light removing unit 30 samples the light detection signal, and the moving average processing units 32 and 33 calculate a moving average value of each section of the sampled light detection signal. Specifically, the moving average processing unit 32 calculates the moving average value of the section 1 in FIGS. 4A and 5A, and the moving average processing unit 33 calculates the moving average processing unit 33 in FIGS. The moving average value of section 2 in A) is calculated. The differential processing unit 34 performs a differential operation on the moving average values calculated by the moving average processing units 32 and 33, thereby generating a scattered light removal signal that cancels or cancels the scattered reflected light components from each other. To do. Note that the interval between the sections in which the moving average processing units 32 and 33 calculate the moving average value is set to a value corresponding to the line pitch of the detected image 40 including a plurality of lines. For example, it can be a section including a position where the amplitude of the light detection signal is different. For example, while the moving average processing unit 32 obtains the moving average of the section including the maximum value of the light detection signal in FIG. 4A, the moving average processing unit 33 detects the light detection signal in FIG. The interval between the two sections can be set so as to obtain the moving average of the section including the local minimum value.

なお、2つの区間の移動平均の差分を求める形態を説明しているが、複数の第1区間の移動平均の合計と、複数の第2の区間の移動平均の合計との差分を求める構成とすることもできる。例えば、3つの第1の区間のそれぞれが図4(A)の光検出信号の異なる極大値を含む区間の移動平均を求めている間に、3つの第2の区間のそれぞれが光検出信号の異なる極小値を含む区間の移動平均を求める様に計6つの区間の間隔を設定することができる。つまり、複数の第1区間のそれぞれの光検出信号の位相は同相であり、複数の第2区間のそれぞれの光検出信号の位相は同相となる様に各区間を設定できる。なお、この区間の数量、各区間の長さ、各区間相互の間隔は、上記以外の様々な値に設定することが可能であるが、基本的に中間転写ベルト8に形成する検出画像40の有無や濃度差によるコントラストを検出できる状態に設定する。本実施形態では、最も簡素な構成である区間が2つの場合について例示するが、その他の数であっても良い。   In addition, although the form which calculates | requires the difference of the moving average of two areas is demonstrated, the structure which calculates | requires the difference of the total of the moving average of several 1st area, and the total of the moving average of several 2nd area, You can also For example, while each of the three first sections obtains a moving average of sections including different maximum values of the photodetection signal in FIG. 4A, each of the three second sections includes the photodetection signal. A total of six intervals can be set so as to obtain a moving average of intervals including different local minimum values. That is, each section can be set so that the phases of the light detection signals in the plurality of first sections are in phase, and the phases of the light detection signals in the plurality of second sections are in phase. The number of sections, the length of each section, and the interval between sections can be set to various values other than those described above, but basically the detection image 40 formed on the intermediate transfer belt 8 can be set. It is set to a state where contrast due to presence / absence and density difference can be detected. In the present embodiment, the case of two sections having the simplest configuration is illustrated, but other numbers may be used.

散乱光除去部30から出力された散乱光除去信号は、振幅データ生成部50と、タイミングデータ生成部60とに入力される。振幅データ生成部50の振幅検出部51は、散乱光除去信号の振幅値を検出する。検出された散乱光除去信号の振幅値は、振幅データ管理部52によって、記憶され、検出画像40からの反射光量の強度に相当するデータ、例えば濃度情報として管理される。また、タイミングデータ生成部60のタイミング検出部61は、散乱光除去信号が閾値を超えるタイミングを検出する。検出されたタイミングデータは、検出画像40の形成位置に相当する位置情報であり、各色の検出画像40に対するタイミングデータの相対関係を管理することで、色ずれ情報として扱うことが可能となる。   The scattered light removal signal output from the scattered light removal unit 30 is input to the amplitude data generation unit 50 and the timing data generation unit 60. The amplitude detector 51 of the amplitude data generator 50 detects the amplitude value of the scattered light removal signal. The detected amplitude value of the scattered light removal signal is stored by the amplitude data management unit 52 and managed as data corresponding to the intensity of the reflected light amount from the detected image 40, for example, density information. In addition, the timing detection unit 61 of the timing data generation unit 60 detects the timing at which the scattered light removal signal exceeds the threshold value. The detected timing data is position information corresponding to the formation position of the detected image 40, and can be handled as color misregistration information by managing the relative relationship of the timing data with respect to the detected image 40 of each color.

例えば、濃度情報を、各バイアスの電圧条件やレーザ光のパワーといったプロセス形成条件にフィードバックすることによって各色の最大濃度やハーフトーン階調特性が補正される。また、色ずれ情報に基づき、主走査及び副走査方向の書き出し位置や画像クロックを色毎に調整することにより色ずれが補正される。なお、上述した様に、ラインは実線のみならず、破線や点線等の途切れたラインを含むものである。また、上述した実施形態では、検出画像40のラインは、中間転写ベルト8の移動方向に直交する方向であるものとしたが、例えば、直交する方向に対して斜めに引いたラインであっても良い。つまり、検出画像40は、中間転写ベルト8の移動方向において、トナー量(現像剤量)が規則的に変化する画像であれば良く、検出画像40の移動方向とは異なる方向のラインを含むものとすることができる。   For example, the maximum density and halftone gradation characteristics of each color are corrected by feeding back density information to process formation conditions such as the voltage conditions of each bias and the power of laser light. Further, based on the color misregistration information, the color misregistration is corrected by adjusting the writing position in the main scanning and sub scanning directions and the image clock for each color. As described above, the line includes not only a solid line but also a broken line such as a broken line or a dotted line. In the above-described embodiment, the line of the detection image 40 is a direction orthogonal to the moving direction of the intermediate transfer belt 8. For example, even if the line is obliquely drawn with respect to the orthogonal direction, good. That is, the detected image 40 may be an image in which the toner amount (developer amount) regularly changes in the moving direction of the intermediate transfer belt 8 and includes a line in a direction different from the moving direction of the detected image 40. be able to.

また、本実施形態の光学センサ27は、光の絞り機構がない構成であるため、従来の数分の1の大きさに小型化することができ、かつ、検出画像40からの散乱光成分を高精度に除去した信号を生成することが可能となる。さらに、絞り機構が存在しないため、製造上のばらつきによる問題を生じさせずに、検出の分解能を高くすることが可能となる。さらに、検出の分解能が高いために、色ずれや濃度検出に使用する画像のサイズを小さくすることが可能となる。   In addition, since the optical sensor 27 of the present embodiment has a configuration without a light aperture mechanism, it can be downsized to a fraction of the conventional size, and the scattered light component from the detection image 40 can be reduced. It is possible to generate a signal removed with high accuracy. Furthermore, since there is no diaphragm mechanism, it is possible to increase the detection resolution without causing problems due to manufacturing variations. Furthermore, since the detection resolution is high, it is possible to reduce the size of an image used for color shift and density detection.

なお、図4及び図5に示す信号波形は、非常に滑らかな表面の中間転写ベルト8を使用した場合のものである。しかしながら、中間転写ベルト8の表面には凹凸が存在するものが多い。この凹凸は、光検出信号に振れ(以下、ベルト表面ノイズと呼ぶ。)を生じさせる。本実施形態で例示する光学センサ27では、発光素子272の発光領域及び受光素子277の受光領域を数十μm〜数百μmとしているため、中間転写ベルト8の表面に数十μm〜数百μmの凹凸があると比較的大きなベルト表面ノイズが発生する。光検出信号にこのベルト表面ノイズが重畳すると検出精度が低下し得る。よって、検出精度が重要な濃度の場合等には、このベルト表面ノイズの影響による誤差を出来るだけ少なくできれば良い。   The signal waveforms shown in FIGS. 4 and 5 are obtained when the intermediate transfer belt 8 having a very smooth surface is used. However, many surfaces of the intermediate transfer belt 8 have irregularities. This unevenness causes a shake (hereinafter referred to as belt surface noise) in the light detection signal. In the optical sensor 27 exemplified in the present embodiment, the light emitting area of the light emitting element 272 and the light receiving area of the light receiving element 277 are set to several tens μm to several hundreds μm, and therefore several tens μm to several hundreds μm on the surface of the intermediate transfer belt 8. If there is unevenness, a relatively large belt surface noise is generated. When this belt surface noise is superimposed on the light detection signal, the detection accuracy may be lowered. Therefore, in the case of a density where detection accuracy is important, it is sufficient to reduce the error due to the influence of the belt surface noise as much as possible.

図7(A)は図4(A)の波形を拡大した図である。なお、ライン幅及びスペース幅がそれぞれ0.55mmとなる様に検出画像40を形成した。受光素子277の受光領域は、副走査方向にある幅(長さ)を有している。よって、受光素子277は、受光領域の副走査方向の幅に応じた中間転写ベルト8上の領域からの正反射光を同時に受光する。このため、検出画像40のラインとスペースの境目における受光素子の受光量の変化は、受光領域の副走査方向の幅により平均化される。よって、検出画像40のスペースとラインの境目でその反射特性が大きく変化しても、光検出信号は急激に変化せず、平均化されることでその傾きは鈍くなる。つまり、光検出信号の傾きは、受光領域の副走査方向の幅が大きくなるほど鈍くなる。なお、本例においては受光領域の副走査方向の幅は160μmとしている。このとき、受光素子277は中間転写ベルト8の表面の副走査方向において80μmの長さの範囲で正反射した光を同時に受光する。   FIG. 7A is an enlarged view of the waveform of FIG. The detection image 40 was formed so that the line width and the space width were each 0.55 mm. The light receiving region of the light receiving element 277 has a width (length) in the sub-scanning direction. Therefore, the light receiving element 277 simultaneously receives regular reflection light from the region on the intermediate transfer belt 8 according to the width of the light receiving region in the sub-scanning direction. For this reason, the change in the amount of light received by the light receiving element at the boundary between the line and the space of the detected image 40 is averaged by the width of the light receiving region in the sub-scanning direction. Therefore, even if the reflection characteristic changes greatly at the boundary between the space and the line of the detected image 40, the light detection signal does not change abruptly, and the inclination becomes dull by averaging. That is, the inclination of the light detection signal becomes smaller as the width of the light receiving region in the sub-scanning direction becomes larger. In this example, the width of the light receiving region in the sub-scanning direction is 160 μm. At this time, the light receiving element 277 simultaneously receives regularly reflected light in the range of a length of 80 μm in the sub-scanning direction of the surface of the intermediate transfer belt 8.

図7(B)は、図5(A)に示す2つの区間の区間間隔をラインのピッチの半分である0.55mmに設定し、区間の長さ、つまり平均値を求める期間の長さを変化させたときの信号波形である。具体的には、図7(B)の破線waは、2つの区間の長さをライン幅と同じ0.55mmに設定したときの散乱光除去信号である。同様に、実線wbは、2つの区間の長さをライン幅よりも0.1mm小さい0.45mmに設定したときの波形である。さらに、点線wcは、2つの区間の長さをライン幅よりも0.5mm小さい0.05mmに設定したときの波形である。   In FIG. 7B, the interval between the two intervals shown in FIG. 5A is set to 0.55 mm which is half the pitch of the line, and the length of the interval, that is, the length of the period for obtaining the average value is set. It is a signal waveform when it is changed. Specifically, a broken line wa in FIG. 7B is a scattered light removal signal when the lengths of the two sections are set to 0.55 mm, which is the same as the line width. Similarly, the solid line wb is a waveform when the length of the two sections is set to 0.45 mm which is 0.1 mm smaller than the line width. Further, the dotted line wc is a waveform when the length of the two sections is set to 0.05 mm which is 0.5 mm smaller than the line width.

散乱光除去信号の振幅値は、区間長が広い破線waに比べて、実線wbや点線wcのように区間長を短くしていくに従って大きくなる。しかし、区間長が0.05mmとなるまで狭くした点線wcの波形では、振幅値が大きくなったものの、振幅のピーク時において比較的大きなベルト表面ノイズが重畳されていることが分かる。つまり、同じ区間間隔を維持したまま、区間長を狭くしていくと、信号振幅は大きくなるが、ベルト表面ノイズも大きくなる。以下では、信号対雑音比(S/N比)=(信号振幅/ベルト表面ノイズ)と定義して、S/N比が最適となる区間長の条件について説明する。   The amplitude value of the scattered light removal signal becomes larger as the section length is shortened as indicated by the solid line wb and the dotted line wc, as compared with the broken line wa having a wider section length. However, in the waveform of the dotted line wc narrowed to the section length of 0.05 mm, it can be seen that although the amplitude value is increased, a relatively large belt surface noise is superimposed at the amplitude peak. That is, if the section length is narrowed while maintaining the same section interval, the signal amplitude increases, but the belt surface noise also increases. Hereinafter, the condition of the section length where the S / N ratio is optimum will be described by defining the signal-to-noise ratio (S / N ratio) = (signal amplitude / belt surface noise).

なお、以下の説明では、ライン幅=スペース幅を基準の区間長とし、ライン幅/スペース幅以下の区間長の、ライン幅/スペース幅との差分を区間長減少量とする。図8(A)は、区間長減少量と、散乱光除去信号の1周期における振幅である信号振幅値との関係を示している。図8(A)より、信号振幅値は、区間長減少量が0mmのときに最小であり、区間長減少量を大きくすると大きくなることが分かる。しかし、比例関係ではない。まず、区間長減少量が0mmから大きくすると、急峻に信号振幅が大きくなっていく。これは、図7(A)の信号の立ち上がりと立下り部分における平均化の時間長さが減少するためである。図8(A)に示す様に、ある程度振幅が増加すると、その後は区間長減少量を増加させても、振幅値の上昇量は鈍くなる。さらに区間長減少量を増加させると、信号波形に重畳されたベルト表面ノイズの影響により、再び振幅値は急峻に大きくなる。   In the following description, the line width = space width is a reference section length, and the difference between the line width / space width and the line length / space width is the section length reduction amount. FIG. 8A shows the relationship between the section length reduction amount and the signal amplitude value that is the amplitude in one cycle of the scattered light removal signal. FIG. 8A shows that the signal amplitude value is minimum when the section length reduction amount is 0 mm, and increases when the section length reduction amount is increased. However, it is not a proportional relationship. First, when the section length reduction amount is increased from 0 mm, the signal amplitude increases sharply. This is because the time length of averaging at the rising and falling portions of the signal in FIG. As shown in FIG. 8A, when the amplitude increases to some extent, the increase amount of the amplitude value becomes dull even if the interval length decrease amount is increased thereafter. If the section length reduction amount is further increased, the amplitude value again increases sharply due to the influence of the belt surface noise superimposed on the signal waveform.

続いて、区間長減少量とベルト表面ノイズの関係について説明する。図8(B)は、区間長減少量と、散乱光除去信号の1周期におけるノイズ振幅値との関係を示している。区間長減少量が0.35mm以上、即ち区間長が0.2mm以下になるとベルト表面ノイズの振幅値が急峻に上昇していく。これは、この測定に使用した中間転写ベルト8表面の凹凸形状の特性によるものである。検証した結果、この中間転写ベルト表面の凹凸によるノイズ周期は約0.2mmを中心に形成されており、そのため、0.2mmよりも区間長を小さくするとベルト表面ノイズを平均化できずに、ノイズレベルが急峻に上昇したものである。   Next, the relationship between the section length reduction amount and the belt surface noise will be described. FIG. 8B shows the relationship between the section length reduction amount and the noise amplitude value in one cycle of the scattered light removal signal. When the section length reduction amount is 0.35 mm or more, that is, the section length is 0.2 mm or less, the amplitude value of the belt surface noise increases sharply. This is due to the uneven shape of the surface of the intermediate transfer belt 8 used for this measurement. As a result of the verification, the noise period due to the unevenness on the surface of the intermediate transfer belt is formed around 0.2 mm. Therefore, if the section length is made smaller than 0.2 mm, the belt surface noise cannot be averaged, and the noise is reduced. The level has risen sharply.

図8(C)は、図8(A)の信号振幅値と図8(B)で示したノイズ振幅値より決定される区間長減少量とS/N比の関係を示している。本例においては、区間長減少量が0.1mm、即ち、区間長が0.45mmのときにS/N比が最大となる。   FIG. 8C shows the relationship between the S / N ratio and the section length reduction amount determined from the signal amplitude value of FIG. 8A and the noise amplitude value shown in FIG. 8B. In this example, the S / N ratio becomes maximum when the section length reduction amount is 0.1 mm, that is, when the section length is 0.45 mm.

また、図7(A)のライン幅及びスペース幅以外のライン幅及びスペース幅でも測定したが、結果は同様であった。S/N比が最大となる区間長減少量が、ライン幅や区間間隔に依らずほぼ一定なのは、ライン幅を変化させても、信号波形の立ち上がりと立下りの傾きは殆ど変化しないことが要因である。よって、上述した例においては、検出画像40のライン幅よりも0.1mm小さい区間長とすることで、高いS/N比を確保できる。   Further, the line width and space width other than the line width and space width in FIG. 7A were also measured, but the results were the same. The amount of decrease in the section length that maximizes the S / N ratio is almost constant regardless of the line width and section interval. This is because the rising and falling slopes of the signal waveform hardly change even when the line width is changed. It is. Therefore, in the above-described example, a high S / N ratio can be ensured by setting the section length to be 0.1 mm smaller than the line width of the detected image 40.

但し、このS/N比に影響を与える中間転写ベルト8のノイズ周期は、中間転写ベルト8の材質や種類によって異なる。よって、0.1mmという区間減少量の数値は一例であり、中間転写ベルト8の材質や表面の状態、受光素子277のサイズ等によって最適な区間長減少量は異なることになる。   However, the noise cycle of the intermediate transfer belt 8 that affects the S / N ratio varies depending on the material and type of the intermediate transfer belt 8. Therefore, the numerical value of the section reduction amount of 0.1 mm is an example, and the optimal section length reduction amount varies depending on the material and surface state of the intermediate transfer belt 8, the size of the light receiving element 277, and the like.

なお、画像形成装置に搭載される中間転写ベルト8は、その用途から人間が認識できないレベル以下のベルト表面の凹凸はあっても、人間が認識できる画像の乱れを生じさせる数百μm以上の凹凸があることはほとんどない。ここで、ノイズが急激に増加するのは区間長が凹凸のレベルと同程度以下になったときである。一方、図8(A)の信号振幅値は、中間転写ベルト8の表面形状に依存するのではなく信号波形の傾きに依存する。よって、中間転写ベルト8の材質や表面の状態に拘らず、区間長をライン幅よりも少し小さく設定することで最も高いS/N比を得ることが可能となる。高いS/N比が得られれば、特に濃度の検出精度を高くすることができる。   Note that the intermediate transfer belt 8 mounted on the image forming apparatus has unevenness of several hundred μm or more that causes disturbance of the image that can be recognized by humans, even if there are unevenness of the belt surface that is below the level that cannot be recognized by humans due to its use. There is hardly any. Here, the noise increases sharply when the section length becomes less than or equal to the level of the unevenness. On the other hand, the signal amplitude value in FIG. 8A does not depend on the surface shape of the intermediate transfer belt 8 but depends on the slope of the signal waveform. Therefore, regardless of the material of the intermediate transfer belt 8 and the surface state, the highest S / N ratio can be obtained by setting the section length slightly smaller than the line width. If a high S / N ratio can be obtained, the accuracy of detecting the concentration can be increased.

また、高いS/N比が得られれば、検出画像40の位置の検出を行う場合においても有効となる。図9(A)及び(B)は、表面に数十μm〜数百μmとなる凹凸が存在する中間転写ベルト8を用いて、1本のラインを含む検出画像40を測定したときの光検出信号及び散乱光除去信号を示している。なお、図5と同様に、散乱反射光が多い色の場合(図の左側)と少ない色の場合(図の右側)の波形を示している。図9(B)に示す散乱光除去信号を閾値と比較することで検出画像40の位置を検出することができる。図9(B)には、ベルト表面ノイズを考慮した上での閾値の設定可能範囲を示している。ベルト表面ノイズが小さければ、閾値の設定可能範囲が広くなる。つまり、S/N比が高いほど閾値設定可能範囲が広くなり、イレギュラーに発生したノイズ等に対する誤検出の耐性が強くなる。   Further, if a high S / N ratio is obtained, it is effective even when the position of the detected image 40 is detected. FIGS. 9A and 9B show light detection when a detection image 40 including one line is measured using the intermediate transfer belt 8 having unevenness of several tens μm to several hundreds μm on the surface. The signal and the scattered light removal signal are shown. As in FIG. 5, waveforms are shown for the case of a color with a lot of scattered reflected light (left side in the figure) and the color with a small amount (right side in the figure). The position of the detected image 40 can be detected by comparing the scattered light removal signal shown in FIG. 9B with a threshold value. FIG. 9B shows a settable range of the threshold in consideration of the belt surface noise. If the belt surface noise is small, the settable range of the threshold is widened. In other words, the higher the S / N ratio, the wider the threshold setting range, and the greater the resistance to erroneous detection against irregularly generated noise or the like.

なお、副走査方向の受光領域の幅が160μmの受光素子277を使用した場合の例を使用して、光検出信号波形の傾きへの影響を説明した。ここで、副走査方向の受光領域の幅が160μmよりも小さい受光素子277を使用すると、光検出信号の傾きは、図7(A)に示すものより急峻になると共に、重畳するベルト表面ノイズは大きくなる。その結果、S/N比が最大となる区間長減少量は、受光領域の副走査方向の長さが160μmのときよりも小さくなる。このように、信号波形の傾きは受光素子277の副走査方向の長さに依存して変化し得る。   The influence on the inclination of the light detection signal waveform has been described using an example in which the light receiving element 277 having a light receiving region width of 160 μm in the sub-scanning direction is used. Here, when the light receiving element 277 whose width of the light receiving region in the sub-scanning direction is smaller than 160 μm is used, the inclination of the light detection signal becomes steeper than that shown in FIG. growing. As a result, the section length reduction amount that maximizes the S / N ratio is smaller than when the length of the light receiving region in the sub-scanning direction is 160 μm. Thus, the slope of the signal waveform can change depending on the length of the light receiving element 277 in the sub-scanning direction.

ただし、信号波形の傾きは受光素子277の副走査方向の受光領域長だけに依らず、その後段の処理、例えば、光検出信号の平均化やローパスフィルタでノイズを除去することで変化させることもできる。従って、受光領域の長さがより短い受光素子を使用した場合でも、後段の処理によって同じ傾きの信号を生成し、同じ区間長減少量で最大のS/N比となる信号を得ることも可能である。つまり、最大のS/N比は、差動処理前の信号波形の傾き具合に応じて区間減少量を最適に設定すれば得ることが可能となる。   However, the slope of the signal waveform does not depend only on the length of the light receiving area of the light receiving element 277 in the sub-scanning direction, but can be changed by subsequent processing, for example, averaging light detection signals or removing noise with a low-pass filter. it can. Therefore, even when a light receiving element having a shorter light receiving area length is used, it is possible to generate a signal having the same slope by the subsequent processing and obtain a signal having the maximum S / N ratio with the same section length reduction amount. It is. That is, the maximum S / N ratio can be obtained by optimally setting the interval reduction amount according to the slope of the signal waveform before differential processing.

<第二実施形態>
第一実施形態では、中間転写ベルト8を点光源の発散光束で照射した際の反射光を単一の受光素子277を用いて検出していた。本実施形態では、複数の受光素子を含む受光素子アレイを用いても、第一実施形態と同様に散乱反射光の影響を低減できることについて説明する。なお、以下では第一実施形態との相違点を中心に説明し、第一実施形態と同様な部分については説明を省略する。
<Second embodiment>
In the first embodiment, the reflected light when the intermediate transfer belt 8 is irradiated with the divergent light beam of the point light source is detected using the single light receiving element 277. In the present embodiment, it will be described that even if a light receiving element array including a plurality of light receiving elements is used, the influence of scattered reflected light can be reduced as in the first embodiment. In the following description, differences from the first embodiment will be mainly described, and description of parts similar to those of the first embodiment will be omitted.

図11の(A)、(B)及び(C)は、単一の受光素子277を用いた第一実施形態の散乱光除去の説明図である。なお、照射光は点光源の発散光束を用いたものであるが、図が煩雑となるためその記載を省略する。図11(A)は、受光素子277が、中間転写ベルト8のB3と示した領域からの正反射光を受光している状態である。領域B2に配置された検出画像40のラインからの散乱反射光も受光している。その後、中間転写ベルト8が回転駆動され、受光素子277への正反射光の反射位置に検出画像40のラインが到達した状態が図11(B)である。受光素子277は正反射光を殆ど受光せず、領域B2に配置されたラインからの散乱反射光を受光する。図11(C)は、さらに中間転写ベルト8が回転駆動され、領域B1からの正反射光を受光している状態である。この状態においても、領域B2のラインからの散乱反射光は受光する。つまり、散乱反射光は図11(A)〜(C)の何れの状態においても受光するが、正反射光については図11(B)の状態では殆ど受光していない。従って、第一実施形態で説明したように、この散乱反射光が均一な状態となるように、縞状の検出画像40を形成し、各区間の移動平均値を差動演算することによって、散乱反射光を取り除いた信号を生成できる。   11A, 11B, and 11C are explanatory views of scattered light removal of the first embodiment using a single light receiving element 277. FIG. In addition, although irradiation light uses the divergent light beam of a point light source, since the figure becomes complicated, the description is abbreviate | omitted. FIG. 11A shows a state in which the light receiving element 277 receives specularly reflected light from the region indicated by B3 of the intermediate transfer belt 8. FIG. The scattered reflected light from the line of the detection image 40 arranged in the region B2 is also received. After that, the intermediate transfer belt 8 is rotationally driven, and the state where the line of the detection image 40 reaches the reflection position of the regular reflection light to the light receiving element 277 is shown in FIG. The light receiving element 277 receives almost no specularly reflected light but receives scattered reflected light from the line arranged in the region B2. FIG. 11C shows a state in which the intermediate transfer belt 8 is further driven to rotate and receives regular reflection light from the region B1. Even in this state, the scattered reflected light from the line in the region B2 is received. That is, the scattered reflected light is received in any of the states of FIGS. 11A to 11C, but the specularly reflected light is hardly received in the state of FIG. 11B. Therefore, as described in the first embodiment, the striped detection image 40 is formed so that the scattered reflected light is in a uniform state, and the moving average value of each section is differentially calculated, thereby scattering. A signal from which reflected light is removed can be generated.

図11(D)及び(E)は、本実施形態による受光素子アレイ280を用いた散乱光除去の説明図である。本実施形態では、説明の便宜上、最も簡素である受光素子が2つの場合について説明するが、受光素子の数を3以上とすることもできる。なお、照射光については、点光源の発散光束を用いるが、図が煩雑となるためその記載は一部省略する。図11(D)は、中間転写ベルト8のB3と示した領域からの正反射光を受光素子282が受光し、もう一方の受光素子281は、検出画像40のラインの存在により正反射光を殆ど受光していない状態である。その後、中間転写ベルト8の表面が移動し、受光素子282への正反射光の反射位置に検出画像40のラインが到達した状態が図11(E)である。よって、受光素子282は正反射光を殆ど受光しない。しかし、図11(E)の状態では受光素子281は正反射光を受光する。なお、検出画像40のラインでの散乱反射光については、図11(D)及び図11(E)の両方の状態において、受光素子281及び受光素子282の両方が受光している。従って、この受光素子281、受光素子282の各受光素子によって同時間に検出した受光量に対応する光検出信号を差動処理することにより、検出画像40からの散乱反射光を取り除いた信号を生成することが可能となる。   11D and 11E are explanatory views of scattered light removal using the light receiving element array 280 according to the present embodiment. In the present embodiment, for the sake of convenience of explanation, the simplest case of two light receiving elements will be described. However, the number of light receiving elements may be three or more. Note that the divergent light beam of the point light source is used for the irradiation light, but the illustration is partially omitted because the figure becomes complicated. In FIG. 11D, the light receiving element 282 receives the specularly reflected light from the region indicated by B3 of the intermediate transfer belt 8, and the other light receiving element 281 receives the specularly reflected light due to the presence of the line of the detection image 40. It is in a state of hardly receiving light. Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 8 moves, and the state where the line of the detection image 40 reaches the reflection position of the regular reflection light to the light receiving element 282 is shown in FIG. Therefore, the light receiving element 282 hardly receives regular reflection light. However, in the state of FIG. 11E, the light receiving element 281 receives regular reflection light. In addition, about the scattered reflected light in the line of the detection image 40, both the light receiving element 281 and the light receiving element 282 are light-receiving in both the state of FIG.11 (D) and FIG.11 (E). Therefore, a signal obtained by removing the scattered reflected light from the detected image 40 is generated by differentially processing the light detection signal corresponding to the amount of light received detected simultaneously by the light receiving elements 281 and 282. It becomes possible to do.

図10は、本実施形態により光検出システムの概略的な構成図である。図10に示す様に、本実施形態における光学センサ27は、受光素子アレイ280を含み、受光素子アレイ280は、受光素子281、282を含んでいる。各受光素子281及び282が出力する受光量に応じた電流は、それぞれ、処理回路275の検出回路273及び検出回路274によって光検出信号に変換され、差動処理部290に出力される。差動処理部290は、入力された光検出信号を差動処理することにより散乱反射光成分を除去した信号を生成する。なお、本実施形態では、受光素子281と受光素子282それぞれを単一の受光素子としている。しかしながら、複数の受光素子281と複数の受光素子282を副走査方向に交互に配置し、複数の受光素子281の総受光量と、複数の受光素子282の総受光量の差動処理を行う構成とすることもできる。これは、第一実施形態において、複数の第1区間の移動平均の合計と、複数の第2の区間の移動平均の合計との差分を求める構成に相当する。なお、本実施形態において、受光素子281と受光素子282との配置距離は、第一実施形態における区間間隔に相当する。   FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a light detection system according to this embodiment. As shown in FIG. 10, the optical sensor 27 in the present embodiment includes a light receiving element array 280, and the light receiving element array 280 includes light receiving elements 281 and 282. Currents corresponding to the amounts of light received by the light receiving elements 281 and 282 are converted into light detection signals by the detection circuit 273 and the detection circuit 274 of the processing circuit 275, respectively, and output to the differential processing unit 290. The differential processing unit 290 generates a signal from which the scattered reflected light component is removed by performing differential processing on the input light detection signal. In the present embodiment, each of the light receiving element 281 and the light receiving element 282 is a single light receiving element. However, a configuration in which a plurality of light receiving elements 281 and a plurality of light receiving elements 282 are alternately arranged in the sub-scanning direction to perform differential processing of the total light receiving amount of the plurality of light receiving elements 281 and the total light receiving amount of the plurality of light receiving elements 282. It can also be. In the first embodiment, this corresponds to a configuration for obtaining a difference between the sum of moving averages of a plurality of first sections and the sum of moving averages of a plurality of second sections. In the present embodiment, the arrangement distance between the light receiving element 281 and the light receiving element 282 corresponds to the section interval in the first embodiment.

以下、信号処理部28では、第一実施形態と同様に、散乱反射光を除去した信号の振幅値情報及びタイミング情報用いることにより、各色について濃度情報及び色ずれ情報を検出する。本実施形態は、中間転写ベルト8の異なる副走査位置での正反射光に対して、同じ時間タイミングで複数の受光素子を用いて検出する方法である。そのため、信号処理等に関して、簡素な構成とすることができる利点がある。また、リアルタイムに検出画像40からの散乱反射光を取り除いた信号を監視できる利点を有する。   Hereinafter, as in the first embodiment, the signal processing unit 28 detects density information and color misregistration information for each color by using amplitude value information and timing information of a signal from which scattered reflected light has been removed. The present embodiment is a method for detecting regularly reflected light at different sub-scanning positions of the intermediate transfer belt 8 using a plurality of light receiving elements at the same time timing. Therefore, there is an advantage that a simple configuration can be obtained for signal processing and the like. Further, there is an advantage that a signal obtained by removing the scattered reflected light from the detected image 40 can be monitored in real time.

また、第一実施形態と同様に、中間転写ベルト8上の検出画像40のライン幅に等しい幅で正反射した光の受光素子の位置での幅より、受光素子の受光領域の副走査方向の幅を短くすることでS/N比を高めることが可能となる。これは、第一実施形態の区間長を、ライン幅より短く設定することに相当する。   Further, as in the first embodiment, the light in the sub-scanning direction of the light receiving region of the light receiving element is determined by the width at the position of the light receiving element of the light regularly reflected with a width equal to the line width of the detection image 40 on the intermediate transfer belt 8. By reducing the width, the S / N ratio can be increased. This corresponds to setting the section length of the first embodiment shorter than the line width.

なお、第一実施形態は、1つの受光素子を使用して検出した受光量の時間変化を示す信号の異なる時間位置の差動処理を行うものであった。これは、検出画像40が発光素子272の照射領域を通過する際、検出画像40及びその周囲の中間転写ベルト8表面の異なる位置からの正反射光成分を含む反射光量の差分を取るものである。例えば、第一実施形態で検出信号の第1の時間位置と、第1の時間位置より後の第2の時間位置との差動処理を行うものとする。なお、第1の時間において受光素子277への正反射光の反射位置である検出画像40上の位置を第1の位置とし、第2の時間において受光素子277への正反射光の反射位置である検出画像40又は中間転写ベルト8表面の位置を第2の位置とする。この場合、第1の位置と第2の位置との距離は、中間転写ベルト8の表面の移動速度に第1の時間と2の時間との差分を乗じた値に等しい。よって、第1の時間位置と第2の時間位置の差動処理を行うことは、受光素子277が第1の位置から正反射光を受光しているときの総受光量と、受光素子277が第2の位置から正反射光を受光しているときの総受光量との差動処理を行うことに相当する。なお、ここで、正反射光成分を含む反射光量とは、検出画像40のスペースや中間転写ベルト8表面からの強い正反射光を受光している状態のみならず、ラインにより散乱反射されて、正反射光成分が零や大変少なくなっている状態をも含んでいるものとする。さらに、第一実施形態では、第1の時間位置及び第2の時間位置の値を区間の平均値とし、この区間を検出画像40のライン幅だけ中間転写ベルト8が移動する時間より短くしていた。これは、検出画像40のライン幅より短い中間転写ベルト8の領域からの正反射光を受光している間の平均値をとることに等しい。つまり、上記実施形態は、検出画像40の第1の領域からの正反射光を受光している間の総受光量と、検出画像40及びその周囲の中間転写ベルト8表面の第2の領域からの正反射光を受光している間の総受光量の差分を取ることに等しい。   In the first embodiment, differential processing is performed at different time positions of signals indicating temporal changes in the amount of received light detected using one light receiving element. This is to take the difference in the amount of reflected light including the specularly reflected light components from different positions on the surface of the detection image 40 and the surrounding intermediate transfer belt 8 when the detection image 40 passes through the irradiation region of the light emitting element 272. . For example, in the first embodiment, the differential processing between the first time position of the detection signal and the second time position after the first time position is performed. Note that the position on the detection image 40 that is the reflection position of the regular reflection light to the light receiving element 277 in the first time is the first position, and the reflection position of the regular reflection light to the light reception element 277 in the second time. The position of a certain detected image 40 or the surface of the intermediate transfer belt 8 is defined as a second position. In this case, the distance between the first position and the second position is equal to a value obtained by multiplying the moving speed of the surface of the intermediate transfer belt 8 by the difference between the first time and the second time. Therefore, performing the differential processing between the first time position and the second time position means that the total amount of light received when the light receiving element 277 receives specularly reflected light from the first position and the light receiving element 277 This corresponds to performing differential processing with the total amount of light received when regular reflection light is received from the second position. Here, the amount of reflected light including the specularly reflected light component is not only the space where the detection image 40 is received or the state of receiving strong specularly reflected light from the surface of the intermediate transfer belt 8, but is also scattered and reflected by the line. It is assumed that the specular reflection light component includes zero or a very small state. Furthermore, in the first embodiment, the values of the first time position and the second time position are set as the average value of the section, and this section is made shorter than the time during which the intermediate transfer belt 8 moves by the line width of the detected image 40. It was. This is equivalent to taking an average value while receiving regular reflection light from the region of the intermediate transfer belt 8 shorter than the line width of the detection image 40. In other words, in the above-described embodiment, the total amount of received light while the regular reflection light from the first area of the detection image 40 is received, and the second area on the surface of the detection image 40 and the surrounding intermediate transfer belt 8 are detected. This is equivalent to taking the difference in the total amount of received light while receiving the regular reflection light.

また、第二実施形態は、複数、例えば、それぞれが1つの受光素子を含む2つの受光部を使用し、それぞれの受光部で検出した受光量の時間変化を示す信号の同じ時間位置の差動処理を行うものであった。受光部の配置位置同じにはなり得ず、異なるものであるため、これは、検出画像40及びその前後の中間転写ベルト8表面の異なる位置からの正反射光成分を含む反射光量の差分を取るものである。例えば、第二実施形態で第1の受光部と第2の受光部の2つの受光部を副走査方向に配置し、第1の受光部が第1の検出信号を出力し、第2の受光部が第2の検出信号を出力するものとする。第1の受光部が検出画像40の第1の位置から正反射光を受光している第1の時間において、第2の受光部への正反射光の反射位置となる検出画像40又は中間転写ベルト8の表面上の位置を第2の位置とする。この場合、第1の位置と第2の位置の距離は、第1の受光部と第2の受光部との距離に応じた距離となる。例えば、図11(D)の様に2つの受光部を配置すると、第1の位置と第2の位置との距離は、第1の受光部と第2の受光部との距離の半分である。この場合、第1の検出信号及び第2の検出信号の第1の時間位置の値の差動処理を行うことは、第1の受光部が第1の位置から正反射光を受光し、第2の受光部が第2の位置から正反射光を受光しているときの各受光量の差動処理を行うことに相当する。つまり、第一実施形態と第二実施形態は、共に、検出画像40及びその前後の中間転写ベルト8表面の異なる位置からの正反射光成分を含む反射光量の差分を取るものである。   In the second embodiment, a plurality of, for example, two light receiving units each including one light receiving element are used, and a differential signal at the same time position of a signal indicating a temporal change in the amount of received light detected by each light receiving unit. It was what was to be processed. Since the arrangement positions of the light receiving portions cannot be the same and are different, this is the difference in the amount of reflected light including the specularly reflected light components from different positions on the detected image 40 and the front and back surfaces of the intermediate transfer belt 8. Is. For example, in the second embodiment, the two light receiving units, the first light receiving unit and the second light receiving unit, are arranged in the sub-scanning direction, the first light receiving unit outputs the first detection signal, and the second light receiving unit. Assume that the unit outputs the second detection signal. In the first time when the first light receiving unit receives specularly reflected light from the first position of the detection image 40, the detection image 40 or the intermediate transfer that becomes the reflection position of the specularly reflected light to the second light receiving unit A position on the surface of the belt 8 is defined as a second position. In this case, the distance between the first position and the second position is a distance corresponding to the distance between the first light receiving unit and the second light receiving unit. For example, when two light receiving parts are arranged as shown in FIG. 11D, the distance between the first position and the second position is half of the distance between the first light receiving part and the second light receiving part. . In this case, performing the differential processing of the first time position value of the first detection signal and the second detection signal means that the first light receiving unit receives the specularly reflected light from the first position, This corresponds to performing differential processing of each received light amount when the two light receiving portions receive regular reflection light from the second position. That is, in both the first embodiment and the second embodiment, the difference in the amount of reflected light including the specularly reflected light components from different positions on the detected image 40 and the front and back surfaces of the intermediate transfer belt 8 is obtained.

なお、受光部の受光領域は主走査方向の線でなく、副走査方向においてもある幅があるため、受光部は、検出画像40及び中間転写ベルト8の副走査方向のある幅からの正反射光を同時に受光する。これは、副走査方向の受光量の平均値を求めていることに相当する。つまり、第一実施形態では区間の平均値を求めて差動処理を行っていたが、第一実施形態における区間の長さは、第二実施形態における受光部の受光領域の副走査方向の長さに相当する。よって、第一実施形態での区間の長さを検出画像40のライン幅だけ移動する時間より短くすることは、受光部の受光領域の副走査方向の長さを、ライン幅全体で反射した正反射光の受光部の位置での副走査方向の長さより短くすることに相当する。そして、第一実施形態における差動処理を行う2つの区間の区間間隔は、第二実施形態においては、2つの受光素子の副走査方向における配置間隔に相当する。なお、1つの受光部が1つの受光素子を含む形態ではなく、1つの受光部が複数の受光素子を含む形態であっても良い。   Since the light receiving area of the light receiving unit is not a line in the main scanning direction but has a certain width in the sub scanning direction, the light receiving unit is regularly reflected from a certain width in the sub scanning direction of the detection image 40 and the intermediate transfer belt 8. Receive light simultaneously. This corresponds to obtaining the average value of the amount of received light in the sub-scanning direction. That is, in the first embodiment, the average value of the section is obtained and the differential processing is performed. However, the length of the section in the first embodiment is the length of the light receiving region of the light receiving unit in the sub scanning direction in the second embodiment. It corresponds to. Therefore, if the length of the section in the first embodiment is made shorter than the time required to move the line width of the detection image 40, the length in the sub-scanning direction of the light receiving region of the light receiving unit is reflected by the entire line width. This corresponds to making the reflected light shorter than the length in the sub-scanning direction at the position of the light receiving portion. In the second embodiment, the interval between the two intervals for performing the differential processing in the first embodiment corresponds to the arrangement interval in the sub-scanning direction of the two light receiving elements. It should be noted that one light receiving section may not be a form including one light receiving element, but one light receiving section may include a plurality of light receiving elements.

さらに、第一実施形態と第二実施形態は、共に、光検出信号の位相をずらして差動処理を行うものということができる。具体的には、第一実施形態では、1つの光検出信号を2分岐して一方の光検出信号を所定量だけ遅延させて差動処理を行っていることに等しい。ここで、遅延させる所定量は、第一実施形態における区間間隔に等しい。もちろん、単に位相をずらすのではなく、移動平均処理を行って差動処理を行うことも可能である。そして、第二実施形態では、第1の受光部と第2の受光部それぞれの光検出信号の差動処理を行うものであるが、第1の受光部と第2の受光部はその配置位置が異なるため、第1の受光部と第2の受光部それぞれの光検出信号は互いに位相がずれたものである。この場合の位相差は、第1の受光部と第2の受光部の配置位置の距離に相当する。   Furthermore, it can be said that both the first embodiment and the second embodiment perform differential processing by shifting the phase of the light detection signal. Specifically, in the first embodiment, this is equivalent to performing a differential process by branching one photodetection signal into two and delaying one photodetection signal by a predetermined amount. Here, the predetermined amount to be delayed is equal to the section interval in the first embodiment. Of course, instead of simply shifting the phase, it is also possible to perform differential processing by moving average processing. In the second embodiment, the first light receiving unit and the second light receiving unit perform differential processing of the respective light detection signals. The first light receiving unit and the second light receiving unit are arranged at their positions. Therefore, the light detection signals of the first light receiving unit and the second light receiving unit are out of phase with each other. The phase difference in this case corresponds to the distance between the arrangement positions of the first light receiving unit and the second light receiving unit.

<その他の実施形態>
なお、画像形成装置を例にして本発明を説明したが、画像形成装置等に実装され得る検出装置として実装することも可能である。また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
<Other embodiments>
Although the present invention has been described by taking the image forming apparatus as an example, it can also be mounted as a detection apparatus that can be mounted on the image forming apparatus or the like. The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

Claims (15)

像担持体と、
前記像担持体に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
前記像担持体の移動方向とは異なる方向の1つ以上の現像剤によるラインを含む検出画像を前記像担持体に形成する形成手段と、
前記像担持体に形成した前記検出画像が前記照射手段による照射領域を通過する間に前記受光手段が出力する前記検出信号に基づき前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出する検出手段と、
を備えており、
前記検出手段は、前記検出画像及び前記像担持体の表面の第1の領域からの正反射光成分を含む受光量に対応する前記検出信号の値と、前記検出画像及び前記像担持体の表面の第2の領域からの正反射光成分を含む受光量に対応する前記検出信号の値の差に応じた信号により前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出し、
前記第1の領域及び前記第2の領域それぞれの前記移動方向の長さは、前記ラインの前記移動方向の長さより短いことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
Irradiating means for irradiating light toward the image carrier;
A light receiving unit that receives reflected light of the light irradiated by the irradiation unit and outputs a detection signal according to the amount of received light;
Forming means for forming a detection image on the image carrier including a line formed by one or more developers in a direction different from a moving direction of the image carrier;
Detection means for detecting position information or density information of the detection image based on the detection signal output by the light receiving means while the detection image formed on the image carrier passes through an irradiation region by the irradiation means;
With
The detection means includes a value of the detection signal corresponding to a received light amount including a specularly reflected light component from the detection image and a first region of the surface of the image carrier, and the detection image and the surface of the image carrier. Detecting position information or density information of the detected image by a signal corresponding to a difference in value of the detection signal corresponding to the amount of received light including the specularly reflected light component from the second region of
The length in the moving direction of each of the first area and the second area is shorter than the length of the line in the moving direction.
前記照射手段は、前記像担持体に発散光束を照射することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the irradiation unit irradiates the image carrier with a divergent light beam. 前記像担持体での反射光は、光を絞るため又は集光するための光学部材を経由することなく前記受光手段により受光されて前記検出信号に変換されることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The reflected light from the image carrier is received by the light receiving means and converted into the detection signal without passing through an optical member for focusing or condensing the light. The image forming apparatus according to 2. 前記検出画像は、前記移動方向とは直交する方向の複数のラインを含み、
前記複数のラインの間隔は、前記検出画像の移動による、前記受光手段が受光する前記検出画像からの散乱反射光量の振動が所定量以下となる間隔であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The detected image includes a plurality of lines in a direction orthogonal to the moving direction,
The interval between the plurality of lines is an interval at which the vibration of the amount of scattered reflected light from the detection image received by the light receiving means due to the movement of the detection image becomes a predetermined amount or less. The image forming apparatus according to any one of the above.
前記検出画像は、前記移動方向とは直交する方向の1本のラインを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detected image includes one line in a direction orthogonal to the moving direction. 5. 像担持体と、
前記像担持体に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
前記像担持体の移動方向とは異なる方向の1つ以上の現像剤によるラインを含む検出画像を前記像担持体に形成する形成手段と、
前記像担持体に形成した前記検出画像が前記照射手段による照射領域を通過する間に前記受光手段が出力する前記検出信号に基づき前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出する検出手段と、
を備えており、
前記検出手段は、前記検出信号の第1の区間の平均値と前記検出信号の第2の区間の平均値との差に応じた信号による前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出し、
前記第1の区間及び前記第2の区間は、前記ラインの前記移動方向の長さだけ前記像担持体が移動する時間より短いことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
Irradiating means for irradiating light toward the image carrier;
A light receiving unit that receives reflected light of the light irradiated by the irradiation unit and outputs a detection signal according to the amount of received light;
Forming means for forming a detection image on the image carrier including a line formed by one or more developers in a direction different from a moving direction of the image carrier;
Detection means for detecting position information or density information of the detection image based on the detection signal output by the light receiving means while the detection image formed on the image carrier passes through an irradiation region by the irradiation means;
With
The detection means detects position information or density information of the detected image based on a signal according to a difference between an average value of a first section of the detection signal and an average value of a second section of the detection signal,
The image forming apparatus, wherein the first section and the second section are shorter than a time required for the image carrier to move by a length of the line in the moving direction.
前記検出画像は、前記移動方向とは直交する方向の複数のラインを含み、
前記検出信号の前記第1の区間と前記検出信号の前記第2の区間との間隔は、前記検出画像の前記複数のラインが移動することにより前記検出信号に生じる振動の周期とは異なることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The detected image includes a plurality of lines in a direction orthogonal to the moving direction,
The interval between the first section of the detection signal and the second section of the detection signal is different from the period of vibration generated in the detection signal as the plurality of lines of the detection image move. The image forming apparatus according to claim 6.
前記検出画像は、前記移動方向とは直交する方向の複数のラインを含み、
前記複数のラインの間隔は、前記検出画像の移動による、前記受光手段が受光する前記検出画像からの散乱反射光量の振動が所定量以下となる間隔であることを特徴とする請求項6又は7に記載の画像形成装置。
The detected image includes a plurality of lines in a direction orthogonal to the moving direction,
The interval between the plurality of lines is an interval at which the vibration of the amount of scattered reflected light from the detection image received by the light receiving unit due to the movement of the detection image becomes a predetermined amount or less. The image forming apparatus described in 1.
像担持体と、
前記像担持体に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた第1の検出信号を出力する1つ以上の第1の受光手段と、
前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた第2の検出信号を出力する1つ以上の第2の受光手段と、
前記像担持体の移動方向とは直交する方向の1つ以上の現像剤によるラインを含む検出画像を前記像担持体に形成する形成手段と、
前記像担持体に形成した前記検出画像が前記照射手段による照射領域を通過する間に前記1つ以上の第1の受光手段が出力する前記第1の検出信号及び前記1つ以上の第2の受光手段が出力する前記第2の検出信号に基づき前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出する検出手段と、
を備えており、
前記検出手段は、前記第1の検出信号の和と前記第2の検出信号の和の差に応じた信号により前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出し、
前記1つ以上の第1の受光手段それぞれの受光領域の前記移動方向の長さは、前記検出画像のラインの前記移動方向の長さだけ離れた前記像担持体の位置で正反射した光の前記1つ以上の第1の受光手段が配置されている位置での前記移動方向の長さより短く、
前記1つ以上の第2の受光手段それぞれの受光領域の前記移動方向の長さは、前記検出画像のラインの前記移動方向の長さだけ離れた前記像担持体の位置で正反射した光の前記1つ以上の第2の受光手段が配置されている位置での前記移動方向の長さより短いことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
Irradiating means for irradiating light toward the image carrier;
One or more first light receiving means for receiving reflected light of the light emitted by the irradiating means and outputting a first detection signal corresponding to the amount of received light;
One or more second light receiving means for receiving reflected light of the light emitted by the irradiating means and outputting a second detection signal corresponding to the amount of received light;
Forming means for forming, on the image carrier, a detection image including a line of one or more developers in a direction orthogonal to the moving direction of the image carrier;
The first detection signal and the one or more second light output by the one or more first light receiving means while the detection image formed on the image carrier passes through the irradiation region by the irradiation means. Detecting means for detecting position information or density information of the detected image based on the second detection signal output by the light receiving means;
With
The detecting means detects position information or density information of the detected image by a signal corresponding to a difference between a sum of the first detection signals and a sum of the second detection signals;
The length in the moving direction of the light receiving area of each of the one or more first light receiving means is the length of the light regularly reflected at the position of the image carrier separated by the length in the moving direction of the detection image line. Shorter than the length in the moving direction at the position where the one or more first light receiving means are disposed,
The length of the light receiving area of each of the one or more second light receiving means is the length of the light regularly reflected at the position of the image carrier separated by the length of the moving direction of the line of the detection image. An image forming apparatus having a length shorter than a length in the moving direction at a position where the one or more second light receiving units are arranged.
前記検出画像は、前記移動方向とは直交する方向の複数のラインを含み、
前記第1の検出信号及び前記第2の検出信号には、前記検出画像の前記複数のラインが移動することにより振動が生じ、
前記第1の検出信号と前記第2の検出信号の位相が異なる様に、前記第1の受光手段と前記第2の受光手段は配置されていることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
The detected image includes a plurality of lines in a direction orthogonal to the moving direction,
In the first detection signal and the second detection signal, vibration occurs due to movement of the plurality of lines of the detection image,
The image according to claim 9, wherein the first light receiving unit and the second light receiving unit are arranged so that phases of the first detection signal and the second detection signal are different from each other. Forming equipment.
前記検出画像は、前記移動方向とは直交する方向の複数のラインを含み、
前記複数のラインの間隔は、前記検出画像の移動による、前記第1の受光手段及び前記第2の受光手段が受光する前記検出画像からの散乱反射光量の振動が所定量以下となる間隔であることを特徴とする請求項9又は10に記載の画像形成装置。
The detected image includes a plurality of lines in a direction orthogonal to the moving direction,
The interval between the plurality of lines is an interval at which the vibration of the amount of scattered reflected light from the detection image received by the first light receiving unit and the second light receiving unit is not more than a predetermined amount due to the movement of the detection image. The image forming apparatus according to claim 9, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記位置情報を用いて形成する画像の位置の補正を行う、或いは、前記濃度情報を用いて形成する画像の濃度の補正を行うことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The position of an image to be formed is corrected using the position information, or the density of an image to be formed is corrected using the density information. Image forming apparatus. 像担持体に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
前記像担持体に形成された、前記像担持体の移動方向とは異なる方向の1つ以上の現像剤によるラインを含む検出画像が前記照射手段による照射領域を通過する間に前記受光手段が出力する前記検出信号に基づき前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出する検出手段と、
を備えており、
前記検出手段は、前記検出画像及び前記像担持体の表面の第1の領域からの正反射光成分を含む受光量に対応する前記検出信号の値と、前記検出画像及び前記像担持体の表面の第2の領域からの正反射光成分を含む受光量に対応する前記検出信号の値の差に応じた信号により前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出し、
前記第1の領域及び前記第2の領域それぞれの前記移動方向の長さは、前記ラインの前記移動方向の長さより短いことを特徴とする検出装置。
Irradiating means for irradiating light toward the image carrier;
A light receiving unit that receives reflected light of the light irradiated by the irradiation unit and outputs a detection signal according to the amount of received light;
The detection unit outputs the detection image formed on the image carrier including a line of one or more developers in a direction different from the moving direction of the image carrier through the irradiation region by the irradiation unit. Detecting means for detecting position information or density information of the detected image based on the detection signal;
With
The detection means includes a value of the detection signal corresponding to a received light amount including a specularly reflected light component from the detection image and a first region of the surface of the image carrier, and the detection image and the surface of the image carrier. Detecting position information or density information of the detected image by a signal corresponding to a difference in value of the detection signal corresponding to the amount of received light including the specularly reflected light component from the second region of
The length of the moving direction of each of the first region and the second region is shorter than the length of the line in the moving direction.
像担持体に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた検出信号を出力する受光手段と、
前記像担持体に形成された、前記像担持体の移動方向とは異なる方向の1つ以上の現像剤によるラインを含む検出画像が前記照射手段による照射領域を通過する間に前記受光手段が出力する前記検出信号に基づき前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出する検出手段と、
を備えており、
前記検出手段は、前記検出信号の第1の区間の平均値と前記検出信号の第2の区間の平均値との差に応じた信号による前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出し、
前記第1の区間及び前記第2の区間は、前記ラインの前記移動方向の長さだけ前記像担持体が移動する時間より短いことを特徴とする検出装置。
Irradiating means for irradiating light toward the image carrier;
A light receiving unit that receives reflected light of the light irradiated by the irradiation unit and outputs a detection signal according to the amount of received light;
The detection unit outputs the detection image formed on the image carrier including a line of one or more developers in a direction different from the moving direction of the image carrier through the irradiation region by the irradiation unit. Detecting means for detecting position information or density information of the detected image based on the detection signal;
With
The detection means detects position information or density information of the detected image based on a signal according to a difference between an average value of a first section of the detection signal and an average value of a second section of the detection signal,
The detection apparatus according to claim 1, wherein the first section and the second section are shorter than a time required for the image carrier to move by a length of the line in the moving direction.
像担持体に向けて光を照射する照射手段と、
前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた第1の検出信号を出力する1つ以上の第1の受光手段と、
前記照射手段が照射した光の反射光を受光し、受光量に応じた第2の検出信号を出力する1つ以上の第2の受光手段と、
前記像担持体に形成された、前記像担持体の移動方向とは異なる方向の1つ以上の現像剤によるラインを含む検出画像が前記照射手段による照射領域を通過する間に前記1つ以上の第1の受光手段が出力する前記第1の検出信号及び前記1つ以上の第2の受光手段が出力する前記第2の検出信号に基づき前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出する検出手段と、
を備えており、
前記検出手段は、前記第1の検出信号の和と前記第2の検出信号の和の差に応じた信号により前記検出画像の位置情報または濃度情報を検出し、
前記1つ以上の第1の受光手段それぞれの受光領域の前記移動方向の長さは、前記検出画像のラインの前記移動方向の長さだけ離れた前記像担持体の位置で正反射した光の前記1つ以上の第1の受光手段が配置されている位置での前記移動方向の長さより短く、
前記1つ以上の第2の受光手段それぞれの受光領域の前記移動方向の長さは、前記検出画像のラインの前記移動方向の長さだけ離れた前記像担持体の位置で正反射した光の前記1つ以上の第2の受光手段が配置されている位置での前記移動方向の長さより短いことを特徴とする検出装置。
Irradiating means for irradiating light toward the image carrier;
One or more first light receiving means for receiving reflected light of the light emitted by the irradiating means and outputting a first detection signal corresponding to the amount of received light;
One or more second light receiving means for receiving reflected light of the light emitted by the irradiating means and outputting a second detection signal corresponding to the amount of received light;
While the detection image including a line formed by one or more developers in a direction different from the moving direction of the image carrier formed on the image carrier passes through the irradiation region by the irradiation unit, the one or more one or more Detection means for detecting position information or density information of the detected image based on the first detection signal output from the first light receiving means and the second detection signal output from the one or more second light receiving means. When,
With
The detecting means detects position information or density information of the detected image by a signal corresponding to a difference between a sum of the first detection signals and a sum of the second detection signals;
The length in the moving direction of the light receiving area of each of the one or more first light receiving means is the length of the light regularly reflected at the position of the image carrier separated by the length in the moving direction of the detection image line. Shorter than the length in the moving direction at the position where the one or more first light receiving means are disposed,
The length of the light receiving area of each of the one or more second light receiving means is the length of the light regularly reflected at the position of the image carrier separated by the length of the moving direction of the line of the detection image. The detection apparatus, wherein the length is shorter than a length in the moving direction at a position where the one or more second light receiving means are arranged.
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