JP3731019B2

JP3731019B2 - Position shift detection device for image forming apparatus

Info

Publication number: JP3731019B2
Application number: JP23429596A
Authority: JP
Inventors: 信行佐藤; 英明菅田; 和幸二見; 俊男島崎; 博司小野; 賢一郎朝田; 卓人磯部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2016-09-04
Also published as: JPH1078690A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンター、カラー複写機、カラーファクシミリ等、複数の感光体を有し各感光体上に形成された各色毎の顕像を順次、転写ベルト上を搬送される転写材に転写してカラー画像を得る画像形成装置に係り、特に、カラー画像形成時の各色のずれを検出し補正する画像形成装置の位置ずれ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の感光体を有するデジタルカラー画像形成装置においては、各感光体に独立して画像が書き込まれ、それらを転写紙等の転写材上に重ね合わせて転写する方式であるため、各感光体の機械的な位置精度、書き込みの各感光体に対する位置精度、書き込みレンズのばらつきに起因する走査線の曲がり、傾き、倍率誤差、各感光体の速度誤差、機械全体の温度上昇による書き込み位置、倍率の変動等により、各色のずれが発生し易く、最終的な画像に、色ムラ、色ズレとなって現われ、画像品質を劣化させる要因となっている。そこでこれらのズレを補正しズレの無い良好な画像を得るための手段として、転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像（例えばライン状のレジストマークからなるレジストパターン等）を作成し、それぞれの位置を各色毎に測定することによって各色のずれを検出し補正することが行われている。
【０００３】
上記のように、複数の感光体を有するデジタルカラー画像形成装置においては、転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像（例えばレジストパターン）を作成し、それぞれのレジストマーク位置を各色毎に反射型センサー等により測定することによって各色のずれを検出し補正しているが、例えば反射型センサーの光源の投光面積は測定用パターン画像のライン幅等に比べてかなり広いため、検出信号の出力が弱く、検出波形の立ち上がりや立ち下がり部がなだらかなものとなり、検出精度が悪いという問題ある。
そこでこのような問題を解決するため、本出願人は先に、転写ベルトに近接して、測定パターンのライン幅と同程度のスリットを設けることで、検出波形をシャープにし、さらに、画素クロック周波数を徐々に変化させ、スリットの位置とパターンの位置が重なった時のクロック周波数を、最適な画素クロック周波数とすることで各色の倍率をスリット位置に合致させることで検出精度を高めることを提案した（特願平６−２４３１５０号（特開平８−１０７４７７号））。
【０００４】
また、転写ベルト上の測定用パターンを検出する際に、転写ベルトが上下に変動した場合、検出誤差が発生するという問題があるが、このような問題を解消するため、転写ベルト（搬送ベルト）の裏側にベルト支持部材を設け、下側よりファンで吸引することにより、転写ベルトの上下振動を防止し、位置ずれ検出の高精度化を図るもの（特開平６−３８８６号公報）や、転写ベルト上の位置検出用マークを赤外光により照明する複数のＬＥＤランプを有する照明系と、前記マークを光検出器に結像する光学系を具備し、該光学系の光軸を前記マークの形成された面に対して垂直とし、且つ前記複数のＬＥＤランプを前記光学系の光軸に対して対称に配置することにより、転写ベルト等の上下動による検出誤差を最小に抑えるようにしたもの（特開平７−２６１６２８号公報）、が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記先願（特願平６−２４３１５０号（特開平８−１０７４７７号））の方式では、スリットを有するスリット部材を転写ベルトに対して近接して配置し、反射型センサーを用いて測定用パターンを検出しているが、転写ベルトの上下動による検出誤差を低減するため、スリット部材を転写ベルトを支持するローラーの一つに対向して配置している。すなわち、ローラー部分では転写ベルトの上下動がほとんど無いため、精度の良い測定が可能である。しかし、この場合には、位置ずれ検出用のセンサーには反射型センサーしか用いることができず、しかもセンサーの配置位置に制約を受ける。従って、センサーの配置位置に自由度を持たせ、かつ転写ベルトの上下動による検出誤差を低減するには、スリット部材を転写ベルトに接触させた状態で検出することが考えられる。しかし、スリット部材を転写ベルトに接触した状態で検出する場合、転写ベルト上の測定用パターンは未定着トナー像からなるため、スリット部材は、転写ベルトの測定用パターンが形成された面とは反対側の面に配置する必要があり、先願の実施例に見られるような反射型センサーを用いることは困難である。従って、スリット部材を転写ベルトに接触させた状態で検出する場合には、透過型のセンサーを用いることが考えられるが、この場合にも、転写ベルトとスリット部材が常に接触している場合には、転写ベルトとスリット部材の摺動によって転写ベルトに傷を付けてしまい、転写ムラ等により色ムラが発生し、画像に悪影響を及ぼしたり、位置検出精度を悪化させる欠点がある。
そこで本発明では、転写ベルトに与えるストレスを最小限にし、傷の発生を抑えながら、位置検出精度の安定化を図ることができる画像形成装置の位置ずれ検出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、図１３に示すように、位置検出用のセンサーに透過型センサーを用い、透明性部材からなる転写ベルト２１の測定用パターン側に光源２８ａを配置し、転写ベルト２１の反対側にスリット部材２８ｃと受光素子２８ｂを配置した場合、転写ベルト２１とスリット部材２８ｃを接触しない範囲で近接して配置しても、スリットＳと光源２８ａの光軸が一致している場合は、転写ベルト２１がベルトの周長差やテンションローラーの前後テンション差等により上下方向に変動した場合にも、センサー出力のレベルは変化するが出力のピークの位置は変わらず、検出位置はずれない。従って、透過型センサーとスリットを用いた場合には、光源とスリット及び受光素子の光軸を一致させることにより、簡易な構成で、転写ベルトの上下動に対して検出誤差の少ない位置ずれ検出装置が構成可能である。しかし、図１４に示すように、光源２８ａの位置がスリットＳの光軸に対してΔＸずれている場合、転写ベルトが上下にΔＬの範囲で変動すると、センサー出力のピーク値はΔＰ（ΔＰ＝ΔＸ・ΔＬ／（Ｌ＋ΔＬ））だけずれてしまい、正確な位置測定ができなくなる欠点がある。
そこで本発明では、光源の光軸がスリットの光軸と一致していないような場合でも、位置検出動作時には正確な位置検出を行うことができる手段を備えた画像形成装置の位置ずれ検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
尚、前述の特開平６−３８８６号公報においては、転写ベルト（搬送ベルト）を安定支持するためのベルト支持手段を設け、転写ベルトの下側よりファンで吸引することにより転写ベルトの上下振動を防止し、位置ずれ検出の高精度化を図ることが提案されているが、この方式では特別な支持手段やファンが必要となり、装置構成が大掛かりとなり、コスト高になるという欠点がある。また、特開平７−２６１６２８号公報においては、複数のＬＥＤランプを検出光学系の光軸に対称に配置することにより、転写ベルト等の上下動による検出誤差を最小に抑えるようにしているが、この場合、多数のＬＥＤランプを必要とし、コスト高になる欠点がある。
そこで本発明は、特別な支持手段やファン、あるいは多数のＬＥＤランプを設けなくても、検出動作時には転写ベルトの上下動を抑えることができる手段、あるいは転写ベルトの上下動に起因する検出誤差を補正することができる手段を備え、低コストに安定した検出精度を確保することができる画像形成装置の位置ずれ検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、複数の感光体と、それぞれの感光体に異なった色の情報を書き込む書き込み手段と、書き込まれた情報を顕像化する顕像手段を有し、各感光体上の顕像を順次、転写ベルト上を搬送される転写材に転写して、カラー画像を得る画像形成装置であって、転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像（例えばレジストパターン）を作成し、それぞれのレジストマーク位置を各色毎に測定することによって各色のずれを検出し補正する画像形成装置の位置ずれ検出装置において、転写ベルト上のレジストマーク位置を検出する位置検出部は、転写ベルトのトナー付着側に光源が配置され、反対側にはレジストマークと概ね同じ幅のスリットを有するスリット部材が、転写ベルトと接触しない範囲で近接して配置され、さらにスリット直後に受光素子を有し、位置検出動作時は、転写ベルトと前記スリット部材を接触させることを特徴とする。すなわち、請求項１の位置ずれ検出装置では、透過型のセンサーとスリット部材とを組み合わせることにより前述の先願と同等の検出精度を確保でき、しかも、位置ずれ検出動作を行う時にだけ、スリット部材と転写ベルトを接触させる構成としたので、検出動作時には転写ベルトの上下動を抑えることができ、その他の時にはスリット部材が転写ベルトから離間されるので、転写ベルトに与えるストレスを最小限にし、傷の発生を抑え、位置検出精度の安定化を図ることが可能となる。また、光源の光軸とスリットが一致していない場合でも、位置検出動作時はスリット部材と転写ベルトを接触させることで転写ベルトの上下動を抑えることができるので、正確な位置検出を行うことが可能となる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１の構成に加えて、前記転写ベルトとスリット部材との接触は、転写ベルト上のレジストマーク作成領域以外の領域を、位置検出動作時のみ加圧して行うことを特徴とする。すなわち、請求項２の位置ずれ検出装置では、転写ベルトとスリット部材との接触は、転写ベルト上のレジストマーク作成領域以外の領域を、位置検出動作時のみ加圧して行うことにより、転写ベルト上の未定着トナーからなるレジストパターン像を乱すことなく接触させることが可能となる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１の構成に加えて、前記転写ベルトとスリット部材との接触は、静電吸着によって位置検出動作時のみ行われることを特徴とする。すなわち、請求項３の位置ずれ検出装置では、転写ベルトとスリット部材との接触は、静電吸着によって位置検出動作時のみ行うので、特別な機構部品を必要とせず、低コストで安定した検出精度を得ることが可能となる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１または３の構成に加えて、前記スリット部材を導電性部材にて形成し、表面に絶縁性のコーティングを施し、位置検出動作時に、前記スリット部材に電圧を印加することを特徴とする。すなわち、請求項４の位置ずれ検出装置では、導電性のスリット部材に、摺動性のある絶縁性コーティングをほどこすことで、転写ベルトとの接触時でも摺動による傷の発生を防止し、検出精度の安定化を図ることが可能となる。また、絶縁性のコーティングを施すことで、導電性のスリット部材に電圧を印加したときの電界を強め、転写ベルトとの吸着力を強めることが可能となる。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１または３の構成に加えて、前記スリット部材を絶縁性部材にて形成し、該スリット部材の転写ベルトと対向する面とは反対の面に導電性の電極を有し、位置検出動作時に、前記電極に対して電圧を印加することを特徴とする。すなわち、請求項５の位置ずれ検出装置では、スリット部材を例えば透明で絶縁性の誘電体部材で形成し、裏面から転写ベルトの帯電電位とは逆極性の電圧を印加することで転写ベルトにかかる電界を強め、転写ベルトとスリット部材の吸着力を強めることにより、光軸のずれによる検出精度の悪化を防止することが可能となる。また、機械的に可動する部分を無くすことで、低コストで高い信頼性を得ることが可能となる。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１の構成に加えて、前記スリット部材を半円型の中空部材によって形成し、該中空部材の回転によって、転写ベルトとスリット部材を位置検出動作時のみ接触させることを特徴とする。すなわち、請求項６の位置ずれ検出装置では、スリット部材を半円型の中空部材によって形成し、該中空部材の回転動作によって、転写ベルトとスリット部材を位置検出動作時のみ接触させているので、簡易な構成で転写ベルトの上下変動を抑えることができ、低コストで安定した検出精度を得ることが可能となる。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れかの構成に加えて、前記スリット部材と転写ベルトの接触動作は、レジストマークがスリットを通過する以前に開始され、位置検出動作後は、離接動作を行うことを特徴とする。すなわち、請求項７の位置ずれ検出装置では、位置検出動作を行う直前に接触動作を行い、検出直後に離すことで、転写ベルトとスリット部材が接触している時間を最小限にし、転写ベルトの傷の発生を防止することが可能となる。
【００１５】
なお、上記の請求項１〜７（第１〜７の手段）とは別の参考手段として、第８の手段は、複数の感光体と、それぞれの感光体に異なった色の情報を書き込む書き込み手段と、書き込まれた情報を顕像化する顕像手段を有し、各感光体上の顕像を順次、転写ベルト上を搬送される転写材に転写して、カラー画像を得る画像形成装置であって、転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像（例えばレジストパターン）を作成し、それぞれのレジストマーク位置を各色毎に測定することによって各色のずれを検出し補正する画像形成装置の位置ずれ検出装置において、転写ベルトの位置検出部は、転写ベルトのトナー付着側に光源が配置され、反対側にはレジストマークと概ね同じ幅のスリットを有するスリット部材が、転写ベルトと接触しない範囲で近接して配置され、さらにスリット直後に受光素子を有し、スリット部材と転写ベルトとの距離を測定する手段を有することを特徴とする。すなわち、第８の手段の位置ずれ検出装置では、透過型のセンサーとスリット部材とを組み合わせることにより前述の先願と同等の検出精度を確保でき、しかも、スリット部材と転写ベルトとの距離を測定する手段を有するので、スリット部材と転写ベルトの距離の測定に基づいて転写ベルトの上下の変動を検出でき、検出精度の低下を防止することが可能となる。
【００１６】
第９の手段は、第８の手段の構成に加えて、前記スリット部材と転写ベルトの距離の測定結果が、基準範囲内に入った時に位置検出動作を行うことを特徴とする。すなわち、請求項９の位置ずれ検出装置では、スリット部材と転写ベルトとの距離を測定する手段を有し、スリット部材と転写ベルトの距離の測定結果が、基準範囲内に入った時に位置検出動作を行うことにより、転写ベルトとスリット部材を接触させなくても、光軸ずれに起因する転写ベルトの上下動によって発生する検出精度の低下を防止することが可能となる。
【００１７】
第１０の手段は、第８の手段の構成に加えて、前記スリット部材と転写ベルトの距離の測定結果に基づいて位置検出結果を補正することを特徴とする。すなわち、請求項１０の位置ずれ検出装置では、あらかじめ転写ベルトとスリット部材間距離に応じた検出位置誤差を記憶しておき、距離測定手段の測定結果に基づいて、位置検出結果を補正することで、転写ベルトとスリット部材を接触させなくても、光軸ずれに起因する転写ベルトの上下動によって発生する検出精度の低下を防止することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１０は本発明が実施される画像形成装置の構成例を示す概略構成図である。尚、図１０は画像形成装置の一例としてデジタルカラー複写機の構成を示している。
図１０において複写機は、原稿読み取りのためのスキャナー部１と、スキャナー部１よりデジタル信号として出力される画像信号を電気的に処理する画像処理部２と、画像処理部２よりの各色の画像記録情報に基づいて画像を転写紙（複写用紙）上に形成するプリンタ部３とを有する。
【００２０】
スキャナー部１は、原稿載置台４の上の原稿を走査照明するランプ５、例えば蛍光灯を有する。蛍光灯５により照明されたときの原稿からの反射光は、ミラー６，７，８により反射されて結像レンズ９に入射される。結像レンズ９により、画像光はダイクロイックプリズム１０に結像され、例えばレッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）の３種類の波長の光に分光され、各波長光ごとに受光器（ＣＣＤ等）１１、例えばレッド用ＣＣＤ１１Ｒ，グリーン用ＣＣＤ１１Ｇ，ブルー用ＣＣＤ１１Ｂに入射される。各ＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、入射した光をデジタル信号に変換して出力し、その出力は画像処理部２において必要な処理を施して、各色の記録色情報、例えばブラック（以下、Ｂｋと略称），イエロー（Ｙと略称），マゼンタ（Ｍと略称），シアン（Ｃと略称）の各色の記録形成用の信号に変換され、プリンタ部３の書き込み手段に送られる。また、画像処理部２内には、位置ずれ検出用に用いられる各色の測定用パターン画像、例えば各色のレジストパターンを作成するための、図示しないパターン作成手段が設けられており、位置ずれ検出時には、このパターン作成手段によりレジストパターン信号が作成され、プリンタ部３の書き込み手段に送られる。
尚、図１０にはＢｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４色を形成する例を示すが、３色だけでカラー画像を形成することもできる。その場合は図１０の例に対し記録装置を１組減らすこともできる。
【００２１】
画像処理部２より出力された各色の記録形成用の信号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、プリンタ部３に入力され、それぞれの色に対応する書き込み手段であるレーザ光出射装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｂｋに送られる。
プリンタ部３には、図の例では４組の記録装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋが並んで配置されている。各記録装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋはそれぞれ同じ構成部材よりなっているので、説明を簡単化するためＣ用の記録装置について説明し、他の色については省略する。尚、各色用について、同じ部分には同じ符号を付し、各色の構成の区別をつけるために、符号に各色を示す添字（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）を付す。
【００２２】
記録装置１３Ｃはレーザ光出射装置１２Ｃの他に感光体１４Ｃ、例えば感光体ドラムを有する。
この感光体１４Ｃには、帯電チャージャ１５Ｃ、レーザ光出射装置１２Ｃによる露光位置、現像装置１６Ｃ、転写チャージャ１７Ｃ等が公知の複写機と同様に付設されている。
帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感光体１４Ｃは、書き込み手段たるレーザ光出射装置１２Ｃによる露光により、シアン光像の潜像を形成し、現像装置１６Ｃにより現像して顕像を形成する。給紙コロ１８により給紙部１９、例えば２つの給紙カセットの何れかから供給される転写紙１９ａは、レジストローラー２０により先端を揃えられタイミングを合わせて転写ベルト２１に送られる。転写ベルト２１により搬送される転写紙１９ａは、それぞれ顕像を形成された感光体１４Ｂｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙに順次送られ、転写チャージャ１７Ｂｋ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｙの作用下で顕像を転写される。転写された転写紙１９ａは、定着ローラー２２により定着され、排紙ローラー２３により排紙される。尚、転写紙１９ａは、転写ベルト２１に静電吸着されることにより、転写ベルト２１の速度で精度よく搬送することができる。
【００２３】
次に図１１は、図１０に示す画像形成装置の転写ベルト部の構成例を示す概略正面図である。図１１において、転写ベルト２１は、転写ベルト駆動ローラー２４及び従動ローラー２５によって支持され、図中の矢印で示す方向に移動して転写紙１９ａを搬送する。転写ベルト２１の周囲には上記感光体１４Ｂｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ及び転写チャージャ１７Ｂｋ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｙの他、転写ベルト上に付着したトナーや紙粉を除去するためのクリーニングユニット２６、転写ベルト２１を除電するための除電チャージャ２７ａ及び対向ローラー２７ｂ、転写ベルト２１から転写紙を分離するための分離爪２９が配設されている。さらに、図１２に拡大して示すように、転写ベルト２１の分離爪２９より下流側で除電チャージャ２７ａより上流側には、転写ベルト上に形成される各色毎の測定用パターン画像、例えばレジストパターンのレジストマーク位置を検出する位置ずれ検出装置の位置検出部２８が、一つあるいは転写ベルトの幅方向に複数配設されている。尚、位置検出部の配置位置は図示の位置に限らず任意に設定可能である。
【００２４】
次に位置ずれ検出装置の位置検出部の基本的な構成例について説明する。図１１，１２に示すように、位置検出部２８は、転写ベルト２１のトナー付着側に光源２８ａが配置され、転写ベルト２１を挾んで反対側には例えばレジストマークと概ね同じ幅のスリットＳを有するスリット部材２８ｃが転写ベルト２１と接触しない範囲で近接して配置され、さらにスリット部材２８ｃのスリット直後に受光素子２８ｄが配置されており、透過型のセンサーとスリット部材を組み合わせた構成となっている。この位置検出部２８により、転写ベルト２１上に形成された各色のレジストパターンのレジストマーク位置を検出し、各色間の位置ずれを検出して各色のずれを補正する。尚、上記の位置検出部２８では透過型センサーを用いているため、転写ベルト２１には透明性の誘電体ベルト等が用いられる。また、位置検出部の構成以外のシステム全体の構成（制御系や検出系の回路構成等）、動作、及び測定用パターン画像の形成、位置ずれ検出、補正方法については、先願（特願平６−２４３１５０号（特開平８−１０７４７７号））と同様なのでここでは説明を省略する。
【００２５】
ところで、図１２に示す構成の位置検出部２８では、図１３に示したように、スリット２８ｄと光源２８ａの光軸が一致している場合は、転写ベルト２１の上下動に対して受光素子２８ｂの出力レベルや出力の広がりは変化するが、センサー出力のピーク位置としてレジストマーク位置を検出した場合、位置の検出誤差は発生しない。従って、光軸が一致している場合は転写ベルト２１の上下動の影響はあまり受けず、検出精度は安定している。しかしながら、図１４に示したように、光源２８ａの位置がスリットの光軸からΔＸだけずれた場合、センサー出力のピーク位置がΔＰ（ΔＰ＝ΔＸ・ΔＬ／（Ｌ＋ΔＬ））だけずれてしまい、正確な検出が行えない問題点があった。
【００２６】
そこで本発明では、上記位置検出部２８に、位置検出動作時には転写ベルト２１とスリット部材２８Ｃを接触させる手段を新たに設け、検出動作中は転写ベルト２１とスリット部材２８Ｃが常に一定の間隔で測定できるようにして、光源とスリットの光軸ずれによる検出誤差の発生を防止する（請求項１）。また、スリットと転写ベルトの距離が短い方がセンサーの出力レベルが大きく、シャープな波形となるため、位置検出時に転写ベルト２１とスリット部材２８Ｃを接触させることにより、電気的なノイズや機械的振動によるノイズの影響を受けにくくなり、正確な位置検出ができる。以下、本発明の実施例について説明する。
【００２７】
図１は請求項１，２の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルト部の一部を示す図である。また、図２は図１のＡ方向から位置検出部を透視して見た図である。図１，２に示すように、本発明による位置ずれ検出装置の位置検出部２８は、図１１，１２に示したものと同様に、転写ベルト２１のトナー付着側に光源２８ａが配置され、転写ベルト２１を挾んで反対側には例えばレジストマークと概ね同じ幅のスリットＳを有するスリット部材２８ｃが転写ベルト２１と接触しない範囲で近接して配置され、さらにスリット部材２８ｃのスリット直後に受光素子２８ｂが配置されている。そして位置検出部２８の光源２８ａ側には、一部に加圧部（例えばブラシ状の加圧部）３２が設けられた円筒状の加圧部材３１が転写ベルト２１の幅方向に延在して配置されており、この加圧部材３１は位置検出動作時に加圧部材駆動モーター３３により回転され、加圧部３２で転写ベルト２１を上方に加圧しスリット部材２８ｃに接触させるようになっている。
【００２８】
次に位置検出時の動作を説明する。位置検出時には、前述の画像処理部２内の図示しないパターン作成手段によってレジストパターン信号が作成され、そのパターン信号がプリンタ部３の書き込み手段（レーザ光出射装置１２）により感光体１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）上に書き込まれ、現像装置のトナーにより顕像化された後、転写ベルト２１上の転写紙以外の部分に転写される。転写は通常の転写と同様に転写チャージャ１７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）を印加することによって行われる。転写ベルト２１は、転写ベルト駆動モーター３０により駆動される転写ベルト駆動ローラー２４によって回動され、転写ベルト上の未定着トナーからなるレジストパターンが位置検出部２８まで搬送される。そして、レジストパターンが位置検出部２８に入る直前に、転写ベルト加圧部材３１がモーター３３によって回転し、加圧部３２で転写ベルト２１のレジストパターン作成領域以外の領域を加圧し、転写ベルト２１とスリット部材２８ｃを接触させる。これにより転写ベルト２１の上下動が防止され、正確な位置検出を行うことができる。
【００２９】
尚、加圧部材３１の加圧部３２は摺動性の高い弾性体であれば良く、ブラシ等の植毛材や、シート材、バネ材等が用いられる。図１，２の例では、植毛材による加圧ブラシを用いた例を示しており、植毛材の場合は、転写ベルト２１に与えるダメージが少なく、転写ベルト表面の傷の発生が少ないので好ましい。
また、加圧部材３１によって転写ベルト２１を加圧するタイミングは、モーター３３の回転から接触が安定するまでの遅れ時間を考慮して、レジストパターンがスリットを通過する時には接触が安定しているようなタイミングで行われる。
【００３０】
次に図３は請求項１，３，４の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図である。本実施例は、位置検出動作時の転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの接触を静電吸着により行うものである。図３において、スリット部材２８ｃは導電性部材にて形成され、その導電性のスリット部材２８ｃの表面に絶縁性コーティング３４が施され、電圧印加用に一部未コーティング部が設けてある。その未コーティング部に電源３５が接続され、電源３５によってスリット部材２８ｃに、転写ベルト２１のスリットＳと対向する面の電位（例えば［−］）とは逆の極性の電圧（例えば［＋］）を印加している。スリット部材２８ｃの絶縁性コーティング３４が施された上下面では上記電圧印加により分極され、絶縁性コーティングを施さない場合よりも強い電界が得られ、静電吸着力が増し、位置検出動作時の転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの接触が良好に行われ、安定した位置検出動作が行える。また、上記絶縁性コーティング３４はさらに摺動性も有しており、転写ベルト２１に対するダメージを少なくし、傷の発生を防止している。
【００３１】
次に図４は請求項１，３，５の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図である。本実施例は、位置検出動作時の転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの接触を静電吸着により行う場合の別の例である。図４において、スリット部材２８ｃは透明な絶縁性部材（誘電体）によって形成され、受光素子２８ｂ側の面（裏面）に、印刷処理によって光学的なスリットを作成している。また、スリット部材２８ｃの裏面側の受光素子２８ｂを除く部分には電極３６が配置され、該電極３６は電源３５に接続されている。
【００３２】
感光体１４上のトナーからなるレジストパターンを転写ベルト上に転写する際に、転写ベルト２１の表面には転写チャージャ１７によって例えば［＋］のチャージが与えられ、転写ベルト２１の内側の面は［−］に、外側の面は［＋］に分極される。この分極状態を保ちながらレジストパターンは位置検出部２８まで搬送される。そしてレジストパターンが位置検出部２８に進入する直前に、電源３５によりスリット部材２８ｃの裏面に配置された電極３６に［＋］の電圧が印加され、絶縁性のスリット部材２８ｃに分極が発生し、スリット部材２８ｃの表面（転写ベルトに対向した面）は［＋］に帯電する。これにより転写ベルト２１とスリット部材２８ｃが静電気力により吸着され接触する。本実施例では、電極３６と転写ベルト２１の間に絶縁性のスリット部材２８ｃが介在することによって、電極のみの場合よりも強い電界が得られ、静電吸着力が増大し、安定した位置検出動作が行える。また検出動作完了後、電源による印加電圧をＯＦＦにすることで接触動作は直ちに解除されるので、転写ベルトの傷の発生が防止される。
【００３３】
次に図５は請求項１，６の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルトの一部を示す図である。本実施例では、スリット部材２８ｃを半円型（Ｄ型）の中空部材で形成し、スリットＳをその中空部材の円筒部に形成している。スリット部材２８ｃを構成する中空部材は金属でもプラスチック部材でも良いが、微少なスリットを形成するためにはステンレスの薄板材等を加工して用いるのが良い。スリット部材２８ｃの中空部の中には受光素子２８ｂが配設され、スリットを通過した光源２８ａからの光を受光するようになっている。位置検出動作が行われていない場合には、図５の（ａ）に示すように、スリット部材２８ｃのＤ型のフラット部が転写ベルト２１と対向するようになっており、スリット部材２８ｃと転写ベルト２１は離れており、転写ベルト２１に傷等が付くことはない。位置検出動作時は、図５の（ｂ）に示すように、図示しないモーター等によりスリット部材２８ｃが回転し、スリットが光源２８ａと受光素子２８ｂを結ぶ光軸上に配置され、転写ベルト２１とスリット部材２８ｃが接触するので、転写ベルトの上下動が防止され、安定した位置検出動作が行える。また接触時は、転写ベルトのうねり等によっても全体が接触するように、ある程度ベルトに対してテンションがかかるように喰いこみ量を有している。
【００３４】
尚、受光素子２８ｂは、スリット部材２８ｃを構成する中空部材の内壁に固定し、スリット部材２８ｃと一体で動くようにしても良いし、あるいは光源２８ａと対向した位置に中空部材と接触しないように固定し、受光素子２８ｂは不動でスリット部材２８ｃのみが回転するようにしても良い。
また、スリット部材２８ｃの外周面には、転写ベルト２１との接触時にベルト面に傷を付けないように、摺動性の高いコーティングが施されていることが望ましい。
【００３５】
次に図６は請求項７の一実施例を示す図であって、位置検出動作の一例を示すフローチャートである。本実施例は、位置検出動作時の転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの接・離のタイミングを示すものであり、位置検出部２８の接触手段の構成は、図１乃至５に示した各実施例の何れでも良い。
図６において、位置検出動作が開始されると、前述したように、パターン作成手段によってレジストパターン信号が作成され、そのパターン信号に応じて書き込み手段により感光体１４上にレジストパターンが書き込まれ、現像装置のトナーにより顕像化された後、転写ベルト２１上の転写紙以外の部分に転写される。そして、感光体、転写ベルト、位置検出部のレイアウト（例えば、感光体から位置検出部までの距離）と転写ベルト２１の線速から求まる、書き込みから接触動作位置にくるまでの時間だけ待って、前述の各実施例の何れかの接触手段によって転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの接触動作が行われ、接触動作が安定した時点で位置検出部２８の光源２８ａが点灯し受光素子２８ｂによりレジストパターンのレジストマーク位置の検出が行われる。そして、位置検出動作が終了した直後に、転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの離接動作が行なわれ、動作が終了する。このように、本実施例では転写ベルト２１とスリット部材２８ｃが接触している時間を最小限にしているので、転写ベルトの傷の発生を防止することができる。
【００３６】
次に図７は第８の手段の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図である。本実施例では、位置検出部２８は、転写ベルト２１のトナー付着側に光源２８ａが配置され、反対側にはレジストパターンのレジストマークと概ね同じ幅のスリットＳを有するスリット部材２８ｃが、転写ベルト２１と接触しない範囲で近接して配置され、さらにスリット直後に受光素子２８ｂを有し、スリット部材２８ｃと転写ベルト２１との距離を随時測定する距離センサー３７がスリット部材２８ｃと一体的に固定された構成となっている。すなわち、本実施例の位置ずれ検出装置では、スリット部材２８ｃと転写ベルト２１との距離を随時測定する距離センサー３７を有するので、スリット部材２８ｃと転写ベルト２１の距離の測定に基づいて転写ベルト２１の上下の変動を検出することができるので、転写ベルトの上下動による検出精度の低下を防止することが可能となる。
【００３７】
次に第９の手段の実施例を説明する。図７の構成で、転写ベルト２１の走行時の距離センサー３７の出力は、転写ベルト２１のうねりに応じて、図８に示すようにレイアウト上の設定された距離（基準距離）に対してうねりを持った出力となる。レジストパターンは所定の間隔で随時出力され、位置検出部２８まで搬送されるので、本実施例では、距離センサー３７の出力が基準範囲に入った時（検出可能期間）に、位置検出動作が行われる。基準範囲は、前述した光軸ずれに起因する検出誤差が許容範囲に入るような範囲（例えば、図７のＬ_１−Ｌ_２間）に設定されている。このことで、請求項１乃至７における接離動作を行うことなく検出誤差を許容範囲内に抑えることができる。
【００３８】
尚、距離センサー３７としては、反射光の時間差を検出するものや、ヘテロダインタイプの２つのレーザーの位相差を検出するような光学的なセンサーでも良く、あるいは機械的に直接接触するような接触式の距離センサーでも良い。
【００３９】
次に第１０の手段の実施例を説明する。本実施例では、図７の構成で、転写ベルト２１の走行時の距離センサー３７の出力値に基づいて距離が変動した時の検出位置のずれ量（検出位置誤差）を測定して、図９に示すような、ベルト−スリット間距離に対する検出位置誤差の補正量のグラフを作成し、このグラフからベルト−スリット間距離に対する補正量のデータテーブルを作成して制御系のメモリにあらかじめ記憶しておく。そして、位置検出動作時には、距離センサー３７による転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの距離の測定結果に基づいて、上記テーブルから補正量を求め、位置検出結果に補正量を加えて補正することにより、転写ベルト２１の上下動による検出誤差をキャンセルする。これにより、請求項１乃至７における接離動作を行うことなく、転写ベルト２１の上下動によって発生する検知精度の低下を防止することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、位置検出動作時のみ転写ベルトとスリット部材を接触させることにより、転写ベルトに与えるストレスを最小限にし、傷の発生を抑えることができるので、転写ムラ等の画像への悪影響を防止し、位置検出精度の安定化を図ることができる。
また、転写ベルトとスリット部材を接触状態で位置検出を行っているので、スリットと光源の光軸が一致していない場合でも、転写ベルトの上下変動による位置検出誤差は発生せず、正確な位置ずれ検出を行うことができる。
【００４１】
請求項２記載の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、転写ベルトとスリット部材の接触手段として、転写ベルト上のレジストマーク作成領域以外の領域を加圧して接触させているので、未定着のレジストパターンを乱すことなく、転写ベルトの上下変動を防止することができ、光軸ずれによる検出精度の悪化を防止することができるので、高精度な位置ずれ検出を行うことができる。
【００４２】
請求項３記載の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、転写ベルトとスリット部材の接触手段として、静電吸着によって接触動作を行うことで、機構部品を必要とせずに転写ベルトの上下変動を防止することができ、光軸ずれによる検出精度の悪化を防止することができるので、低コストで安定した検出精度を得ることができる。
【００４３】
請求項４記載の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、請求項３の構成に加え、導電性のスリット部材に、摺動性のある絶縁コーティングを施しているので、転写ベルトの傷の発生を防止し、かつ、スリット部材に電圧を印加した時の電界を強め、転写ベルトとの吸着力を強めることができるので、機構部品を必要とせずに転写ベルトの上下変動を防止することができ、光軸ずれによる検出精度の悪化を防止することができ、高精度な位置ずれ検出を行うことができる。
【００４４】
請求項５記載の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、請求項３の構成に加え、透明な絶縁性部材にスリットを形成し、転写ベルトと対向する面とは反対の面に電極を配置して、裏面側から電圧を印加し、転写ベルトにかかる電界を強め、吸着力を増して転写ベルトと接触させているので、機構部品を必要とせずに転写ベルトの上下変動を防止することができ、光軸ずれによる検出精度の悪化を防止することができ、高精度な位置ずれ検出を行うことができる。
【００４５】
請求項６記載の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、転写ベルトとスリット部材の接触手段として、スリット部材を半円型の中空部材によって形成し、中空部材の回転動作によって、位置検出動作時のみスリットを転写ベルトに接触させているので、簡単な構成で転写ベルトの上下変動を防止することができ、光軸ずれによる検出精度の悪化を防止することができ、高精度な位置ずれ検出を行うことができる。
【００４６】
請求項７記載の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、請求項１乃至６の何れかの構成に加え、位置検出動作を行う直前に転写ベルトとスリット部材の接触動作を行い、検出直後に離間しているので、転写ベルトとスリット部材が接触している時間を最小限にすることができ、転写ベルトの傷の発生を防止することができる。
【００４７】
第８の手段の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、スリット部材と転写ベルトの距離を測定する手段を有するので、スリット部材と転写ベルトの距離の測定に基づいて転写ベルトの上下の変動を検出することができるので、スリット部材と転写ベルトを接触させなくても、転写ベルトの上下動による検出精度の低下を防止することが可能となる。
【００４８】
第９の手段の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、スリット部材と転写ベルトの距離を測定する手段を有し、測定結果が基準範囲に入った時に位置検出動作を行っているので、光源とスリットとの光軸ずれに起因する転写ベルトの上下動によって発生する検知精度の低下を防止することができる。
【００４９】
第１０の手段の画像形成装置の位置ずれ検出装置においては、スリット部材と転写ベルトの距離を測定する手段を有し、あらかじめ転写ベルトとスリット間距離に応じた検出位置誤差を測定してその補正量を記憶しておき、位置検出動作時には、測定距離の結果に基づいて位置検出結果を補正しているので、転写ベルトの上下動によって発生する検知精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１，２の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルト部の一部を示す図である。
【図２】図１のＡ方向から位置検出部を透視して見た図である。
【図３】請求項１，３，４の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図である。
【図４】請求項１，３，５の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図である。
【図５】請求項１，６の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルトの一部を示す図である。
【図６】請求項７の一実施例を示す図であって、位置検出動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】第８の手段の一実施例を示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図である。
【図８】転写ベルトの走行時におけるベルト−スリット間距離の変動と、その基準範囲を示す図である。
【図９】ベルト−スリット間距離に対する検出位置誤差の補正量のグラフである。
【図１０】本発明が実施される画像形成装置の一例を示すデジタルカラー複写機の概略構成図である。
【図１１】図１０に示す画像形成装置の転写ベルト部の構成例を示す概略正面図である。
【図１２】図１０に示す画像形成装置に用いられる位置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルト部の一部を示す図である。
【図１３】位置ずれ検出装置の位置検出部を透過型センサーとスリット部材で構成した場合の構成例と、転写ベルトが上下動した時のセンサー出力の変化を合わせて示す図である。
【図１４】図１３と同様の構成の位置検出部で、スリットと光源の光軸がずれている場合の例と、転写ベルトが上下動した時のセンサー出力の変化を示す図である。
【符号の説明】
１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：レーザ光出射装置（書き込み手段）
１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：記録装置
１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：感光体
１６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：現像装置（顕像手段）
１７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：転写チャージャ
１９ａ：転写紙
２１：転写ベルト
２４：転写ベルト駆動ローラー
２８：位置検出部
２８ａ：光源
２８ｂ：受光素子
２８ｃ：スリット部材
３０：転写ベルト駆動モーター
３１：加圧部材
３２：加圧部
３３：加圧部材駆動モーター
３４：絶縁性コーティング
３５：電源
３６：電極
３７：距離センサー
Ｓ：スリット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention transfers a visible image of each color formed on each photoreceptor having a plurality of photoreceptors such as a color printer, a color copying machine, and a color facsimile sequentially onto a transfer material conveyed on a transfer belt. In particular, the present invention relates to a misregistration detection apparatus for an image forming apparatus that detects and corrects misregistration of each color during color image formation.
[0002]
[Prior art]
In a digital color image forming apparatus having a plurality of photoconductors, an image is written independently on each photoconductor and transferred onto a transfer material such as transfer paper. Mechanical position accuracy, position accuracy for each photoconductor for writing, scanning line bending, tilt, magnification error, speed error for each photoconductor due to variations in writing lens, writing position due to temperature rise of the whole machine, magnification Due to fluctuations and the like, each color is likely to be shifted and appears in the final image as color unevenness and color misregistration, which is a factor of deteriorating image quality. Therefore, as a means for correcting these misalignments and obtaining a good image without misalignment, a measurement pattern image (for example, a resist pattern composed of line-shaped resist marks) is created for each color on the transfer belt. By measuring the position for each color, the shift of each color is detected and corrected.
[0003]
As described above, in a digital color image forming apparatus having a plurality of photoconductors, a measurement pattern image (for example, a resist pattern) is created for each color on a transfer belt, and each registration mark position is reflected for each color. Each color shift is detected and corrected by measuring with a sensor or the like.For example, the light projection area of the light source of the reflection type sensor is considerably larger than the line width of the pattern image for measurement, so the output of the detection signal is There is a problem that the detection waveform is weak and the rising and falling portions of the detection waveform become gentle, and the detection accuracy is poor.
Therefore, in order to solve such a problem, the present applicant first provides a slit having the same width as the line width of the measurement pattern in the vicinity of the transfer belt, thereby sharpening the detection waveform, and further, the pixel clock frequency. We proposed that the detection accuracy should be improved by matching the magnification of each color to the slit position by gradually changing the ratio and adjusting the clock frequency when the slit position and pattern position overlap to the optimal pixel clock frequency. (Japanese Patent Application No. 6-243150 (JP-A-8-107477)).
[0004]
Also, when detecting the measurement pattern on the transfer belt, if the transfer belt fluctuates up and down, there is a problem that a detection error occurs. To solve such a problem, the transfer belt (conveying belt) A belt support member is provided on the back side of the belt and sucked with a fan from the lower side to prevent vertical vibration of the transfer belt and to improve the accuracy of positional deviation detection (Japanese Patent Laid-Open No. 6-3886). An illumination system having a plurality of LED lamps that illuminate a position detection mark on the belt with infrared light, and an optical system that forms an image of the mark on a photodetector, the optical axis of the optical system being the optical axis of the mark The detection error due to the vertical movement of the transfer belt or the like is minimized by arranging the plurality of LED lamps symmetrically with respect to the optical axis of the optical system and perpendicular to the formed surface. JP 7-261628), have been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of the prior application (Japanese Patent Application No. Hei 6-243150 (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-107477)), a slit member having a slit is arranged close to the transfer belt, and a measurement pattern is formed using a reflective sensor. However, in order to reduce a detection error due to the vertical movement of the transfer belt, the slit member is arranged to face one of the rollers supporting the transfer belt. That is, since there is almost no vertical movement of the transfer belt at the roller portion, accurate measurement is possible. However, in this case, only a reflection type sensor can be used as a sensor for detecting misalignment, and the arrangement position of the sensor is restricted. Therefore, in order to give the sensor arrangement position flexibility and reduce the detection error due to the vertical movement of the transfer belt, it is conceivable to detect the slit member in contact with the transfer belt. However, when detecting the slit member in contact with the transfer belt, the measurement pattern on the transfer belt is made up of an unfixed toner image, so the slit member is opposite to the surface of the transfer belt on which the measurement pattern is formed. It is necessary to arrange on the side surface, and it is difficult to use a reflection type sensor as found in the embodiment of the prior application. Therefore, when detecting the slit member in contact with the transfer belt, it is conceivable to use a transmission type sensor, but in this case as well, when the transfer belt and the slit member are always in contact, Further, there is a defect that the transfer belt and the slit member are scratched to damage the transfer belt, and color unevenness occurs due to transfer unevenness and the like, which adversely affects the image and deteriorates the position detection accuracy.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a position shift detection device for an image forming apparatus that can stabilize the position detection accuracy while minimizing the stress applied to the transfer belt and suppressing the occurrence of scratches.
[0006]
As shown in FIG. 13, a transmissive sensor is used as a position detection sensor, a light source 28 a is disposed on the measurement pattern side of the transfer belt 21 made of a transparent member, and a slit member is disposed on the opposite side of the transfer belt 21. In the case where 28c and the light receiving element 28b are arranged, even if the transfer belt 21 and the slit member 28c are arranged close to each other without contacting each other, if the optical axis of the slit S and the light source 28a coincides, the transfer belt 21 Even if it fluctuates in the vertical direction due to the belt circumference difference or tension roller front-rear tension difference, the sensor output level will change, but the output peak position will not change, and the detection position will not deviate. Therefore, when a transmissive sensor and a slit are used, the misalignment detection device has a simple configuration and a small detection error with respect to the vertical movement of the transfer belt by matching the optical axes of the light source, the slit, and the light receiving element. Is configurable. However, as shown in FIG. 14, when the position of the light source 28a is shifted by ΔX with respect to the optical axis of the slit S, if the transfer belt fluctuates up and down in a range of ΔL, the peak value of the sensor output is ΔP (ΔP = There is a disadvantage that accurate position measurement cannot be performed due to deviation by ΔX · ΔL / (L + ΔL)).
Therefore, in the present invention, there is provided a position deviation detection device for an image forming apparatus provided with means capable of performing accurate position detection during a position detection operation even when the optical axis of the light source does not coincide with the optical axis of the slit. The purpose is to provide.
[0007]
In the above-mentioned JP-A-6-3886, belt support means for stably supporting the transfer belt (conveyance belt) is provided, and the transfer belt is vibrated up and down by being sucked by a fan from the lower side of the transfer belt. Although it has been proposed to prevent this and improve the accuracy of detection of misalignment, this method requires a special support means and a fan, which has the disadvantage that the apparatus configuration becomes large and the cost is high. In Japanese Patent Laid-Open No. 7-261628, a plurality of LED lamps are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the detection optical system so as to minimize detection errors due to vertical movement of the transfer belt or the like. In this case, a large number of LED lamps are required, resulting in a high cost.
Therefore, the present invention eliminates the detection error caused by the vertical movement of the transfer belt or the means that can suppress the vertical movement of the transfer belt during the detection operation without providing special support means, a fan, or a large number of LED lamps. An object of the present invention is to provide a misregistration detection device for an image forming apparatus that includes a means capable of correcting and can ensure stable detection accuracy at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a plurality of photoconductors, writing means for writing information of different colors on each of the photoconductors, and visualizing means for visualizing the written information. An image forming apparatus for obtaining a color image by sequentially transferring a visible image on each photoconductor onto a transfer material conveyed on a transfer belt, wherein a measurement pattern image for each color ( For example, a registration mark position on the transfer belt is detected in a registration error detection device of an image forming apparatus that detects and corrects each color registration by measuring each registration mark position for each color. In the detection unit, a light source is disposed on the toner adhesion side of the transfer belt, and a slit member having a slit having a width substantially the same as that of the registration mark on the opposite side is within a range that does not contact the transfer belt. Is disposed in contact, further comprises a light receiving element immediately after the slit, when the position detecting operation is characterized by contacting said slit member and the transfer belt. That is, in the misalignment detection apparatus according to claim 1, by combining a transmissive sensor and a slit member, it is possible to ensure detection accuracy equivalent to that of the above-mentioned prior application, and only when performing a misalignment detection operation. Since the transfer belt is in contact with the transfer belt, the vertical movement of the transfer belt can be suppressed during the detection operation. In other cases, the slit member is separated from the transfer belt. It is possible to suppress the occurrence of occurrence and stabilize the position detection accuracy. Even if the optical axis of the light source does not match the slit, the vertical movement of the transfer belt can be suppressed by bringing the slit member into contact with the transfer belt during the position detection operation, so accurate position detection is performed. Is possible.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the contact between the transfer belt and the slit member is performed by pressurizing an area other than the registration mark creation area on the transfer belt only during the position detection operation. It is characterized by that. That is, in the misregistration detection apparatus according to claim 2, the contact between the transfer belt and the slit member is performed by pressurizing an area other than the registration mark creation area on the transfer belt only during the position detection operation. The resist pattern image made of the unfixed toner can be brought into contact without being disturbed.
[0010]
According to a third aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, the contact between the transfer belt and the slit member is performed only during the position detection operation by electrostatic attraction. That is, in the misalignment detection device according to claim 3, since the contact between the transfer belt and the slit member is performed only during the position detection operation by electrostatic adsorption, no special mechanism parts are required, and stable detection accuracy is achieved at low cost. Can be obtained.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or third aspect, the slit member is formed of a conductive member, an insulating coating is applied to the surface, and a voltage is applied to the slit member during a position detection operation. Is applied. That is, in the misregistration detection apparatus according to claim 4, by applying a sliding insulating coating to the conductive slit member, the occurrence of scratches due to sliding is prevented even when contacting the transfer belt, It becomes possible to stabilize the detection accuracy. Further, by applying an insulating coating, it is possible to increase the electric field when a voltage is applied to the conductive slit member and to increase the attracting force with the transfer belt.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the structure of the first or third aspect, the slit member is formed of an insulating member, and the surface of the slit member opposite to the surface facing the transfer belt is electrically conductive. It has an electrode, A voltage is applied with respect to the said electrode at the time of position detection operation | movement. That is, in the misregistration detection apparatus according to the fifth aspect, the slit member is formed of, for example, a transparent and insulating dielectric member, and a voltage having a polarity opposite to the charging potential of the transfer belt is applied to the transfer belt from the back surface. By increasing the electric field and increasing the attracting force between the transfer belt and the slit member, it is possible to prevent the detection accuracy from deteriorating due to the deviation of the optical axis. Further, by eliminating the mechanically movable portion, it is possible to obtain high reliability at a low cost.
[0013]
According to a sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect, the slit member is formed of a semicircular hollow member, and the transfer belt and the slit member are brought into contact only during position detection operation by rotation of the hollow member. It is characterized by making it. That is, in the positional deviation detection device of claim 6, the slit member is formed of a semicircular hollow member, and the transfer belt and the slit member are brought into contact only during the position detection operation by the rotation operation of the hollow member. With a simple configuration, the vertical fluctuation of the transfer belt can be suppressed, and stable detection accuracy can be obtained at low cost.
[0014]
According to a seventh aspect of the invention, in addition to the structure of any one of the first to sixth aspects, the contact operation between the slit member and the transfer belt is started before the registration mark passes through the slit, and after the position detection operation. , Performing a separation operation. That is, in the positional deviation detection device according to the seventh aspect, the contact operation is performed immediately before performing the position detection operation and separated immediately after the detection, thereby minimizing the time during which the transfer belt and the slit member are in contact with each other. It becomes possible to prevent the occurrence of scratches.
[0015]
As a reference means different from the above claims 1 to 7 (first to seventh means), the eighth means is: A plurality of photoconductors, a writing unit for writing information of different colors on each photoconductor, and a developing unit for visualizing the written information. An image forming apparatus that obtains a color image by transferring the image onto a transfer material conveyed on the top. A pattern image for measurement (for example, a resist pattern) is created for each color on a transfer belt, and the position of each resist mark is set for each color. In the misregistration detection device of the image forming apparatus that detects and corrects the misregistration of each color by measuring each time, the position detection unit of the transfer belt has a light source disposed on the toner adhesion side of the transfer belt, and a registration mark on the opposite side. A slit member having a slit having substantially the same width as that of the transfer belt is disposed close to the transfer belt so as not to contact the transfer belt, and further includes a light receiving element immediately after the slit. Characterized in that it comprises means for measuring the distance between. That is, Eighth means In this misregistration detection apparatus, it is possible to ensure detection accuracy equivalent to that of the above-mentioned prior application by combining a transmission type sensor and a slit member, and since it has means for measuring the distance between the slit member and the transfer belt, Based on the measurement of the distance between the slit member and the transfer belt, the vertical fluctuation of the transfer belt can be detected, and it is possible to prevent the detection accuracy from being lowered.
[0016]
The ninth means is the eighth means In addition to the configuration described above, the position detection operation is performed when the measurement result of the distance between the slit member and the transfer belt falls within a reference range. That is, the positional deviation detection device according to claim 9 has means for measuring the distance between the slit member and the transfer belt, and the position detection operation is performed when the measurement result of the distance between the slit member and the transfer belt falls within the reference range. By performing the above, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy that occurs due to the vertical movement of the transfer belt due to an optical axis shift without contacting the transfer belt and the slit member.
[0017]
The tenth means is the eighth means In addition to the above configuration, the position detection result is corrected based on the measurement result of the distance between the slit member and the transfer belt. That is, in the misregistration detection apparatus according to the tenth aspect, the detection position error corresponding to the distance between the transfer belt and the slit member is stored in advance, and the position detection result is corrected based on the measurement result of the distance measuring means. Even if the transfer belt and the slit member are not brought into contact with each other, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy caused by the vertical movement of the transfer belt due to the optical axis deviation.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a configuration example of an image forming apparatus in which the present invention is implemented. FIG. 10 shows a configuration of a digital color copying machine as an example of the image forming apparatus.
In FIG. 10, the copying machine includes a scanner unit 1 for reading a document, an image processing unit 2 that electrically processes an image signal output as a digital signal from the scanner unit 1, and an image of each color from the image processing unit 2. And a printer unit 3 that forms an image on transfer paper (copy paper) based on the recording information.
[0020]
The scanner unit 1 includes a lamp 5 that scans and illuminates a document on the document table 4, for example, a fluorescent lamp. Reflected light from the original when illuminated by the fluorescent lamp 5 is reflected by the mirrors 6, 7, 8 and enters the imaging lens 9. The image light is imaged on the dichroic prism 10 by the imaging lens 9, and is split into light of three types of wavelengths, for example, red (R), green (G), and blue (B), and a light receiver for each wavelength light. (CCD or the like) 11, for example, incident on a red CCD 11R, a green CCD 11G, and a blue CCD 11B. Each of the CCDs 11R, 11G, and 11B converts incident light into a digital signal and outputs the digital signal. The output is subjected to necessary processing in the image processing unit 2, and recorded color information of each color, for example, black (hereinafter abbreviated as Bk). ), Yellow (abbreviated as Y), magenta (abbreviated as M), cyan (abbreviated as C), and converted into signals for recording formation of each color and sent to the writing means of the printer unit 3. The image processing unit 2 is provided with a pattern creating means (not shown) for creating a measurement pattern image for each color used for detecting misregistration, for example, a resist pattern for each color. A resist pattern signal is created by the pattern creating means and sent to the writing means of the printer unit 3.
FIG. 10 shows an example in which four colors Bk, Y, M, and C are formed, but a color image can be formed with only three colors. In that case, one set of recording apparatuses can be reduced compared to the example of FIG.
[0021]
Signals Y, M, C, and Bk for recording formation of each color output from the image processing unit 2 are input to the printer unit 3 and laser light emitting devices 12Y, 12M, and 12C that are writing means corresponding to the respective colors. , 12Bk.
In the illustrated example, the printer unit 3 includes four sets of recording devices 13Y, 13M, 13C, and 13Bk arranged side by side. Since the recording devices 13Y, 13M, 13C, and 13Bk are made of the same constituent members, the recording device for C will be described for the sake of simplicity, and the other colors will be omitted. For each color, the same parts are denoted by the same reference numerals, and suffixes (Y, M, C, Bk) indicating the respective colors are appended to the reference numerals in order to distinguish the configurations of the respective colors.
[0022]
The recording device 13C includes a photoreceptor 14C, for example, a photoreceptor drum, in addition to the laser beam emitting device 12C.
A charging charger 15C, an exposure position by a laser beam emitting device 12C, a developing device 16C, a transfer charger 17C, and the like are attached to the photoreceptor 14C in the same manner as a known copying machine.
The photosensitive member 14C uniformly charged by the charging charger 15C forms a latent image of a cyan light image by exposure by the laser beam emitting device 12C as writing means, and develops it by the developing device 16C to form a visible image. The transfer paper 19 a supplied from the paper supply unit 19, for example, one of the two paper supply cassettes, by the paper supply roller 18 is sent to the transfer belt 21 at the same timing by the registration rollers 20. The transfer paper 19a conveyed by the transfer belt 21 is sequentially sent to the photoreceptors 14Bk, 14C, 14M, and 14Y on which the visible images are formed, and the visible images are transferred under the action of the transfer chargers 17Bk, 17C, 17M, and 17Y. Is done. The transferred transfer paper 19 a is fixed by the fixing roller 22 and discharged by the paper discharge roller 23. The transfer paper 19a can be conveyed with high accuracy at the speed of the transfer belt 21 by being electrostatically attracted to the transfer belt 21.
[0023]
Next, FIG. 11 is a schematic front view showing a configuration example of the transfer belt portion of the image forming apparatus shown in FIG. In FIG. 11, the transfer belt 21 is supported by a transfer belt driving roller 24 and a driven roller 25, and moves in a direction indicated by an arrow in the drawing to convey the transfer paper 19a. Around the transfer belt 21, in addition to the photoreceptors 14Bk, 14C, 14M and 14Y and the transfer chargers 17Bk, 17C, 17M and 17Y, a cleaning unit 26 for removing toner and paper dust adhering to the transfer belt, a transfer unit A neutralization charger 27 a and a counter roller 27 b for neutralizing the belt 21, and a separation claw 29 for separating the transfer paper from the transfer belt 21 are provided. Further, as shown in an enlarged view in FIG. 12, on the downstream side of the separation claw 29 of the transfer belt 21 and upstream of the static elimination charger 27a, a measurement pattern image for each color, such as a resist pattern, formed on the transfer belt. One or a plurality of position detectors 28 of the misregistration detector for detecting the registration mark position are arranged in the width direction of the transfer belt. Note that the position of the position detection unit is not limited to the illustrated position, and can be arbitrarily set.
[0024]
Next, a basic configuration example of the position detection unit of the position shift detection device will be described. As shown in FIGS. 11 and 12, the position detector 28 has a light source 28 a disposed on the toner adhesion side of the transfer belt 21, and a slit S having substantially the same width as the registration mark, for example, on the opposite side of the transfer belt 21. The slit member 28c is disposed close to the transfer belt 21 so that it does not contact the transfer belt 21, and the light receiving element 28d is disposed immediately after the slit of the slit member 28c, so that the transmission type sensor and the slit member are combined. Yes. The position detection unit 28 detects the registration mark position of the resist pattern of each color formed on the transfer belt 21, detects the positional deviation between the colors, and corrects the deviation of each color. Since the position detection unit 28 uses a transmissive sensor, a transparent dielectric belt or the like is used for the transfer belt 21. Regarding the entire system configuration (control system and detection system circuit configuration, etc.), operation, and measurement pattern image formation, misregistration detection, and correction methods other than the configuration of the position detection unit, the prior application (Japanese Patent Application No. Since it is the same as that of JP-A-6-243150 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-107477), the description thereof is omitted here.
[0025]
By the way, in the position detection unit 28 having the configuration shown in FIG. 12, as shown in FIG. 13, when the optical axes of the slit 28 d and the light source 28 a coincide, the light receiving element 28 b with respect to the vertical movement of the transfer belt 21. However, when the registration mark position is detected as the peak position of the sensor output, no position detection error occurs. Therefore, when the optical axes coincide with each other, the vertical movement of the transfer belt 21 is not significantly affected, and the detection accuracy is stable. However, as shown in FIG. 14, when the position of the light source 28a is deviated by ΔX from the optical axis of the slit, the peak position of the sensor output is deviated by ΔP (ΔP = ΔX · ΔL / (L + ΔL)). There was a problem that could not be detected.
[0026]
Therefore, in the present invention, a means for bringing the transfer belt 21 and the slit member 28C into contact with each other during the position detection operation is newly provided in the position detection unit 28, and the transfer belt 21 and the slit member 28C are always measured at regular intervals during the detection operation. As a result, it is possible to prevent occurrence of a detection error due to the optical axis shift between the light source and the slit. Further, the shorter the distance between the slit and the transfer belt, the higher the output level of the sensor and the sharper waveform. Therefore, when the position is detected, the transfer belt 21 and the slit member 28C are brought into contact with each other, thereby causing electrical noise and mechanical vibration. This makes it less susceptible to noise caused by noise and enables accurate position detection. Examples of the present invention will be described below.
[0027]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of claims 1 and 2, and is a view showing a part of a position detecting portion and a transfer belt portion of a position deviation detecting device. FIG. 2 is a view seen through the position detection unit from the direction A in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the position detection unit 28 of the misregistration detection device according to the present invention has a light source 28a arranged on the toner adhesion side of the transfer belt 21 in the same manner as shown in FIGS. On the opposite side of the belt 21, for example, a slit member 28c having a slit S having substantially the same width as that of the registration mark is disposed close to the transfer belt 21 so that the light receiving element 28b is located immediately after the slit of the slit member 28c. Is arranged. On the light source 28 a side of the position detection unit 28, a cylindrical pressure member 31, in which a pressure unit (for example, a brush-shaped pressure unit) 32 is provided, extends in the width direction of the transfer belt 21. The pressure member 31 is rotated by a pressure member drive motor 33 during the position detecting operation, and the pressure belt 32 presses the transfer belt 21 upward to bring it into contact with the slit member 28c. .
[0028]
Next, the operation at the time of position detection will be described. At the time of position detection, a resist pattern signal is created by a pattern creating unit (not shown) in the image processing unit 2 described above, and the pattern signal is written by the writing unit (laser light emitting device 12) of the printer unit 3 to the photosensitive member 14 (Y, M , C, Bk) and developed with toner of the developing device, and then transferred to a portion other than the transfer paper on the transfer belt 21. Transfer is performed by applying a transfer charger 17 (Y, M, C, Bk) in the same manner as normal transfer. The transfer belt 21 is rotated by a transfer belt driving roller 24 driven by a transfer belt driving motor 30, and a resist pattern made of unfixed toner on the transfer belt is conveyed to the position detection unit 28. Immediately before the resist pattern enters the position detection unit 28, the transfer belt pressing member 31 is rotated by the motor 33, and the pressing unit 32 pressurizes an area other than the resist pattern creation area of the transfer belt 21. And the slit member 28c are brought into contact with each other. As a result, the vertical movement of the transfer belt 21 is prevented, and accurate position detection can be performed.
[0029]
The pressurizing portion 32 of the pressurizing member 31 may be an elastic body having high slidability, and a flocking material such as a brush, a sheet material, a spring material, or the like is used. 1 and 2 show an example in which a pressure brush made of a flocking material is used. A flocking material is preferable because it causes little damage to the transfer belt 21 and less scratches on the surface of the transfer belt.
In addition, the timing at which the transfer belt 21 is pressed by the pressing member 31 takes into account the delay time from the rotation of the motor 33 until the contact is stabilized, so that the contact is stable when the resist pattern passes through the slit. Done at the timing.
[0030]
Next, FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of claims 1, 3 and 4, and is a diagram showing a schematic configuration of a position detection unit of the positional deviation detection device. In this embodiment, the contact between the transfer belt 21 and the slit member 28c during the position detection operation is performed by electrostatic adsorption. In FIG. 3, the slit member 28 c is formed of a conductive member, and the surface of the conductive slit member 28 c is provided with an insulating coating 34, and a partially uncoated portion is provided for voltage application. A power source 35 is connected to the uncoated portion, and a voltage (for example, [+]) having a polarity opposite to the potential (for example, [−]) of the surface of the transfer belt 21 facing the slit S is applied to the slit member 28c by the power source 35. Is applied. The upper and lower surfaces of the slit member 28c to which the insulating coating 34 is applied are polarized by the application of the voltage, and an electric field stronger than that without the insulating coating is obtained, the electrostatic adsorption force is increased, and the transfer during the position detection operation is performed. The belt 21 and the slit member 28c are contacted satisfactorily, and a stable position detection operation can be performed. Further, the insulating coating 34 further has slidability, thereby reducing damage to the transfer belt 21 and preventing generation of scratches.
[0031]
Next, FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of claims 1, 3 and 5, and is a diagram showing a schematic configuration of a position detecting portion of the position deviation detecting device. The present embodiment is another example in the case where the contact between the transfer belt 21 and the slit member 28c during the position detection operation is performed by electrostatic adsorption. In FIG. 4, the slit member 28 c is formed of a transparent insulating member (dielectric material), and an optical slit is created on the surface (back surface) on the light receiving element 28 b side by a printing process. An electrode 36 is disposed on the back surface side of the slit member 28 c except for the light receiving element 28 b, and the electrode 36 is connected to the power source 35.
[0032]
When the resist pattern made of toner on the photoconductor 14 is transferred onto the transfer belt, the surface of the transfer belt 21 is charged with, for example, [+] by the transfer charger 17, and the inner surface of the transfer belt 21 is [ -], The outer surface is polarized to [+]. The resist pattern is conveyed to the position detection unit 28 while maintaining this polarization state. Immediately before the resist pattern enters the position detector 28, a voltage [+] is applied to the electrode 36 disposed on the back surface of the slit member 28c by the power source 35, and polarization occurs in the insulating slit member 28c. The surface of the slit member 28c (the surface facing the transfer belt) is charged to [+]. As a result, the transfer belt 21 and the slit member 28c are attracted and brought into contact by electrostatic force. In the present embodiment, an insulating slit member 28c is interposed between the electrode 36 and the transfer belt 21, so that a stronger electric field can be obtained than in the case of only the electrode, the electrostatic adsorption force is increased, and stable position detection is achieved. Can operate. Further, after the detection operation is completed, the contact operation is immediately canceled by turning off the voltage applied by the power source, so that the transfer belt is prevented from being damaged.
[0033]
Next, FIG. 5 is a view showing an embodiment of claims 1 and 6, and is a view showing a part of a position detecting portion and a transfer belt of a position deviation detecting device. In this embodiment, the slit member 28c is formed of a semicircular (D-type) hollow member, and the slit S is formed in the cylindrical portion of the hollow member. The hollow member constituting the slit member 28c may be a metal or a plastic member, but in order to form a minute slit, it is preferable to process and use a stainless steel thin plate material or the like. A light receiving element 28b is disposed in the hollow portion of the slit member 28c so as to receive light from the light source 28a that has passed through the slit. When the position detection operation is not performed, as shown in FIG. 5A, the D-shaped flat portion of the slit member 28c is opposed to the transfer belt 21, and the slit member 28c and the transfer portion are transferred. The belt 21 is separated and the transfer belt 21 is not damaged. During the position detection operation, as shown in FIG. 5B, the slit member 28c is rotated by a motor or the like (not shown), and the slit is disposed on the optical axis connecting the light source 28a and the light receiving element 28b. Since the slit member 28c comes into contact, the transfer belt is prevented from moving up and down, and a stable position detection operation can be performed. Further, at the time of contact, the belt has a biting amount so that tension is applied to the belt to some extent so that the entire belt comes into contact with the swell of the transfer belt.
[0034]
The light receiving element 28b may be fixed to the inner wall of the hollow member constituting the slit member 28c, and may move integrally with the slit member 28c, or may not contact the hollow member at a position facing the light source 28a. The light receiving element 28b may be fixed and only the slit member 28c may be rotated.
Further, it is desirable that the outer peripheral surface of the slit member 28c is coated with a high slidability so as not to damage the belt surface when in contact with the transfer belt 21.
[0035]
FIG. 6 is a flow chart showing an example of the position detecting operation. This embodiment shows the contact / separation timing of the transfer belt 21 and the slit member 28c during the position detection operation, and the configuration of the contact means of the position detection unit 28 is shown in each of the embodiments shown in FIGS. Any of these may be used.
In FIG. 6, when the position detection operation is started, as described above, a resist pattern signal is created by the pattern creating means, and a resist pattern is written on the photoconductor 14 by the writing means in accordance with the pattern signal, and development is performed. After being visualized by the toner of the apparatus, it is transferred to a portion other than the transfer paper on the transfer belt 21. Then, wait for the time from writing to the contact operation position, which is obtained from the layout of the photoconductor, transfer belt, and position detection unit (for example, the distance from the photoconductor to the position detection unit) and the linear velocity of the transfer belt 21, The contact operation between the transfer belt 21 and the slit member 28c is performed by any of the contact means in each of the above-described embodiments. When the contact operation is stabilized, the light source 28a of the position detection unit 28 is turned on, and the light receiving element 28b forms the resist pattern. Registration mark position detection is performed. Immediately after the position detection operation is completed, the separating operation of the transfer belt 21 and the slit member 28c is performed, and the operation is completed. As described above, in this embodiment, since the time during which the transfer belt 21 and the slit member 28c are in contact with each other is minimized, it is possible to prevent the transfer belt from being damaged.
[0036]
Next, FIG. Eighth means It is a figure which shows one Example, Comprising: It is a figure which shows schematic structure of the position detection part of a position shift detection apparatus. In this embodiment, the position detection unit 28 includes a light source 28a disposed on the toner adhesion side of the transfer belt 21, and a slit member 28c having a slit S having substantially the same width as the resist mark of the resist pattern on the opposite side. A distance sensor 37 that is arranged close to the area not in contact with 21 and has a light receiving element 28b immediately after the slit and that measures the distance between the slit member 28c and the transfer belt 21 as needed is integrally fixed with the slit member 28c. It becomes the composition. That is, the positional deviation detection apparatus of the present embodiment includes the distance sensor 37 that measures the distance between the slit member 28c and the transfer belt 21 as needed, so that the transfer belt 21 is based on the measurement of the distance between the slit member 28c and the transfer belt 21. Therefore, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy due to the vertical movement of the transfer belt.
[0037]
next Ninth means Examples will be described. In the configuration of FIG. 7, the output of the distance sensor 37 when the transfer belt 21 travels swells with respect to a set distance (reference distance) on the layout as shown in FIG. 8 according to the swell of the transfer belt 21. The output will be Since the resist pattern is output at any given interval and conveyed to the position detection unit 28, in this embodiment, the position detection operation is performed when the output of the distance sensor 37 enters the reference range (detectable period). Is called. The reference range is a range in which the detection error caused by the optical axis deviation described above falls within the allowable range (for example, L in FIG. ₁ -L ₂ Between). Thus, the detection error can be suppressed within an allowable range without performing the contact / separation operation in claims 1 to 7.
[0038]
The distance sensor 37 may be a sensor that detects a time difference between reflected light, an optical sensor that detects a phase difference between two heterodyne type lasers, or a contact type that directly contacts mechanically. The distance sensor may be used.
[0039]
next Tenth means Examples will be described. In the present embodiment, with the configuration shown in FIG. 7, the shift amount (detected position error) of the detected position when the distance fluctuates is measured based on the output value of the distance sensor 37 when the transfer belt 21 travels. As shown in Fig. 5, a graph of the correction amount of the detected position error with respect to the belt-slit distance is created, and a data table of the correction amount with respect to the belt-slit distance is created from this graph and stored in the memory of the control system in advance. deep. During the position detection operation, the correction amount is obtained from the table based on the distance measurement result of the distance between the transfer belt 21 and the slit member 28c by the distance sensor 37, and the correction is performed by adding the correction amount to the position detection result. The detection error due to the vertical movement of the belt 21 is canceled. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy caused by the vertical movement of the transfer belt 21 without performing the contact / separation operation in claims 1 to 7.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, in the positional deviation detection device of the image forming apparatus according to the first aspect, the transfer belt and the slit member are brought into contact with each other only during the position detection operation, thereby minimizing the stress applied to the transfer belt. Since the occurrence can be suppressed, adverse effects on the image such as transfer unevenness can be prevented, and the position detection accuracy can be stabilized.
In addition, since the position is detected while the transfer belt and the slit member are in contact with each other, even if the optical axes of the slit and the light source do not coincide with each other, a position detection error due to the vertical movement of the transfer belt does not occur and an accurate position is detected. Deviation detection can be performed.
[0041]
In the misregistration detection apparatus for an image forming apparatus according to claim 2, since the area other than the registration mark forming area on the transfer belt is pressed and brought into contact as a contact means between the transfer belt and the slit member, Without disturbing the resist pattern, the transfer belt can be prevented from fluctuating up and down, and detection accuracy can be prevented from deteriorating due to the optical axis deviation, so that highly accurate misregistration can be detected.
[0042]
According to a third aspect of the present invention, in the positional deviation detecting device of the image forming apparatus, the contact operation between the transfer belt and the slit member is performed by electrostatic attraction, so that the transfer belt can be moved up and down without the need for mechanical parts. Since it is possible to prevent the deterioration of detection accuracy due to optical axis deviation, stable detection accuracy can be obtained at low cost.
[0043]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the constitution of the third aspect, since the conductive slit member is provided with a sliding insulating coating, the transfer belt is scratched. In addition, the electric field when a voltage is applied to the slit member can be strengthened, and the attracting force with the transfer belt can be strengthened, so that the vertical movement of the transfer belt can be prevented without requiring mechanical parts. Therefore, it is possible to prevent the detection accuracy from deteriorating due to the optical axis deviation, and to perform highly accurate positional deviation detection.
[0044]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, a slit is formed in a transparent insulating member, and an electrode is disposed on a surface opposite to the surface facing the transfer belt. Since the voltage applied from the back side increases the electric field applied to the transfer belt and increases the attracting force to bring it into contact with the transfer belt, it is possible to prevent the transfer belt from moving up and down without the need for mechanical parts. Therefore, it is possible to prevent the detection accuracy from being deteriorated due to the optical axis deviation, and to perform highly accurate positional deviation detection.
[0045]
7. The position shift detection device for an image forming apparatus according to claim 6, wherein the slit member is formed by a semicircular hollow member as a contact means between the transfer belt and the slit member, and the position of the position detection operation is performed by the rotation of the hollow member. Since only the slit is in contact with the transfer belt, the transfer belt can be prevented from fluctuating up and down with a simple configuration, the detection accuracy can be prevented from deteriorating due to the optical axis shift, and highly accurate displacement detection can be performed. It can be carried out.
[0046]
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the structure of any one of the first to sixth aspects, the contact operation between the transfer belt and the slit member is performed immediately before the position detection operation, and immediately after the detection. Since they are separated from each other, the time during which the transfer belt and the slit member are in contact with each other can be minimized, and scratches on the transfer belt can be prevented.
[0047]
Eighth means In the image misregistration detection apparatus of the image forming apparatus, since there is means for measuring the distance between the slit member and the transfer belt, it is possible to detect the vertical fluctuation of the transfer belt based on the measurement of the distance between the slit member and the transfer belt. Therefore, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy due to vertical movement of the transfer belt without contacting the slit member and the transfer belt.
[0048]
Ninth means In the image misregistration detection apparatus of this type, there is a means for measuring the distance between the slit member and the transfer belt, and the position detection operation is performed when the measurement result enters the reference range. It is possible to prevent a decrease in detection accuracy caused by the vertical movement of the transfer belt due to the optical axis deviation.
[0049]
Tenth means The image misregistration detection apparatus of this image forming apparatus has a means for measuring the distance between the slit member and the transfer belt, measures the detected position error corresponding to the distance between the transfer belt and the slit in advance, and stores the correction amount. In the position detection operation, since the position detection result is corrected based on the measurement distance result, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy caused by the vertical movement of the transfer belt.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of claims 1 and 2, and is a diagram showing a part of a position detection unit and a transfer belt unit of a positional deviation detection device.
2 is a view seen through a position detection unit from direction A in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of claims 1, 3 and 4, and is a diagram showing a schematic configuration of a position detection unit of a positional deviation detection device;
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of claims 1, 3 and 5, and is a diagram showing a schematic configuration of a position detection unit of a positional deviation detection device.
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of claims 1 and 6, and is a diagram showing a part of a position detecting unit and a transfer belt of a misregistration detecting device;
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of claim 7 and is a flowchart showing an example of position detection operation;
[Fig. 7] Eighth means It is a figure which shows one Example, Comprising: It is a figure which shows schematic structure of the position detection part of a position shift detection apparatus.
FIG. 8 is a diagram illustrating fluctuations in the distance between the belt and the slit when the transfer belt is running, and a reference range thereof.
FIG. 9 is a graph of a correction amount of a detection position error with respect to a belt-slit distance.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a digital color copying machine showing an example of an image forming apparatus in which the present invention is implemented.
11 is a schematic front view illustrating a configuration example of a transfer belt unit of the image forming apparatus illustrated in FIG.
12 is a diagram illustrating a part of a position detection unit and a transfer belt unit of the misregistration detection device used in the image forming apparatus illustrated in FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example in which the position detection unit of the misregistration detection device is configured with a transmission type sensor and a slit member, and a change in sensor output when the transfer belt moves up and down.
14 is a diagram illustrating an example of a position detection unit having the same configuration as that of FIG. 13 in which the optical axes of the slit and the light source are deviated, and changes in sensor output when the transfer belt moves up and down.
[Explanation of symbols]
12 (Y, M, C, Bk): Laser beam emitting device (writing means)
13 (Y, M, C, Bk): recording device
14 (Y, M, C, Bk): photoconductor
16 (Y, M, C, Bk): developing device (visualizing means)
17 (Y, M, C, Bk): transcription charger
19a: transfer paper
21: Transfer belt
24: Transfer belt drive roller
28: Position detection unit
28a: Light source
28b: light receiving element
28c: slit member
30: Transfer belt drive motor
31: Pressure member
32: Pressurizing part
33: Pressure member drive motor
34: Insulating coating
35: Power supply
36: Electrode
37: Distance sensor
S: Slit

Claims

A plurality of photoconductors, writing means for writing different color information on each photoconductor, and developing means for visualizing the written information, and sequentially transferring the developed image on each photoconductor to a transfer belt An image forming apparatus that obtains a color image by transferring the image onto a transfer material conveyed on the top. A pattern image for measurement (for example, a resist pattern) is created for each color on a transfer belt, and the position of each resist mark is set for each color. In the misregistration detection device of the image forming apparatus that detects and corrects the misregistration of each color by measuring each time,
The position detection unit that detects the registration mark position on the transfer belt has a light source disposed on the toner adhesion side of the transfer belt, and a slit member having a slit of approximately the same width as the registration mark on the opposite side does not contact the transfer belt. An image forming apparatus misregistration detecting apparatus, comprising: a light receiving element disposed immediately adjacent to a slit; and a transfer belt and the slit member in contact with each other during position detection.

2. The positional deviation detection device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein the contact between the transfer belt and the slit member is performed by pressurizing an area other than the registration mark creation area on the transfer belt only during the position detection operation. A misregistration detection device for an image forming apparatus.

2. The position shift detection device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein the contact between the transfer belt and the slit member is performed only during a position detection operation by electrostatic attraction. .

4. The position shift detection device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein the slit member is formed of a conductive member, an insulating coating is applied to the surface, and a voltage is applied to the slit member during a position detection operation. An apparatus for detecting misalignment of an image forming apparatus.

4. The position shift detection device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein the slit member is formed of an insulating member, and a conductive electrode is provided on a surface of the slit member opposite to the surface facing the transfer belt. And a positional deviation detecting device for an image forming apparatus, wherein a voltage is applied to the electrode during a position detecting operation.

2. The position shift detection device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein the slit member is formed of a semicircular hollow member, and the transfer belt and the slit member are brought into contact only during the position detection operation by rotation of the hollow member. A misregistration detection apparatus for an image forming apparatus.

7. The position shift detection device for an image forming apparatus according to claim 1, wherein the contact operation between the slit member and the transfer belt is started before the registration mark passes through the slit, and after the position detection operation, An apparatus for detecting misalignment of an image forming apparatus, characterized by performing a separating operation.