專利名稱：多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置、圖像濃度檢測(cè)裝置以及多重圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置、圖像濃度檢測(cè)裝置以及多重圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
公知的這種多重圖像形成裝置是配置多個(gè)圖像形成部來(lái)形成多重圖像，在各個(gè)圖像形成部形成不同色的各個(gè)圖像，在CCD圖像傳感器用來(lái)讀取多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案(定位圖案)，以此校正轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料的該各個(gè)圖像的轉(zhuǎn)印位置的偏移(例如，參照專利案文獻(xiàn)1)。另外，在專利案文獻(xiàn)1中，在CCD圖像傳感器中也讀取濃度檢測(cè)用圖案，用來(lái)控制被轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料上的圖像的濃度。
專利案文獻(xiàn)1(日本專利)特開(kāi)平1-167769號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，因?yàn)槭褂肅CD圖像傳感器讀出多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案或者濃度檢測(cè)用圖案，所以會(huì)有下面所述的問(wèn)題。在CCD圖像傳感器中，為著要獲得一個(gè)框架內(nèi)的光強(qiáng)度分布，變成需要對(duì)全部的像素進(jìn)行數(shù)據(jù)處理(例如，在具有m×n個(gè)像素的情況時(shí)，進(jìn)行m×n次的數(shù)據(jù)處理)，造成數(shù)據(jù)處理的時(shí)間變長(zhǎng)。另外，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的信號(hào)處理電路需要高性能化和高速化。
本發(fā)明鑒于上述的問(wèn)題，其第一目的在于提供一種可以使多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案的檢測(cè)處理高速化和構(gòu)造簡(jiǎn)化的多重圖像形成位偏移檢測(cè)裝置。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種可以使?jié)舛葯z測(cè)用圖案的檢測(cè)處理高速化和構(gòu)造簡(jiǎn)化的圖像濃度檢測(cè)裝置。
本發(fā)明的第三目的在于提供一種可以使多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案或濃度檢測(cè)用圖案的檢測(cè)處理高速化和構(gòu)造簡(jiǎn)化的多重圖像形成裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置，在形成多重圖像時(shí)，在形成多重圖像時(shí)，為了檢測(cè)各個(gè)圖像的轉(zhuǎn)印位置的偏移，利用具有像素為二次元排列的光感應(yīng)區(qū)域的光檢測(cè)裝置，來(lái)檢測(cè)形成在被檢測(cè)對(duì)象的表面的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案，其特征在于，對(duì)于所述光檢測(cè)裝置來(lái)說(shuō)，通過(guò)在同一面內(nèi)配置鄰接的多個(gè)光感應(yīng)部分而構(gòu)成一個(gè)像素，所述多個(gè)光感應(yīng)部分輸出與各個(gè)射入光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流；橫跨在所述二次元配列中的在第一方向排列的多個(gè)像素，使構(gòu)成該各個(gè)像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中的一方的光感應(yīng)部分彼此電連接；和橫跨在所述二次元配列中的在第二方向排列的多個(gè)像素，使構(gòu)成該各個(gè)像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中的另一方的光感應(yīng)部分彼此電連接。
對(duì)于本發(fā)明的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置來(lái)說(shuō)，在光檢測(cè)裝置中，射入到一個(gè)像素的光分別在構(gòu)成該像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中被檢測(cè)，將與光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流輸出到每一個(gè)光感應(yīng)部分。另外，因?yàn)橐环降墓飧袘?yīng)部分彼此橫跨二次元配列中的在第一方向排列的多個(gè)像素而被電連接，所以來(lái)自一方的光感應(yīng)部分的電流輸出在第一方向發(fā)送。另外，因?yàn)榱硪环降墓飧袘?yīng)部分彼此橫跨二次元配列中的在第二方向排列的多個(gè)像素而被電連接，所以來(lái)自另一方的光感應(yīng)部分的電流輸出在第二方向發(fā)送。根據(jù)這種方式，因?yàn)閬?lái)自一方的光感應(yīng)部分的電流輸出在第一方向發(fā)送，和來(lái)自另一方的光感應(yīng)部分的電流輸出在第二方向發(fā)送，所以第一方向的光度外形和第二方向的光度外形可以分別獨(dú)立的獲得。其結(jié)果是，在一個(gè)像素配置有多個(gè)光感應(yīng)部分的極簡(jiǎn)單的構(gòu)造，可以高速地檢測(cè)多重圖像形成位置編移檢測(cè)用圖案的第一方向的光度外形和第二方向的光度外形。
本發(fā)明的圖像濃度檢測(cè)裝置，為了檢測(cè)圖像的濃度，利用具有像素為二次元排列的光感應(yīng)區(qū)域的光檢測(cè)裝置，來(lái)檢測(cè)形成在被檢測(cè)對(duì)象的表面的濃度檢測(cè)用圖案，其特征在于，對(duì)于所述光檢測(cè)裝置來(lái)說(shuō)，通過(guò)同一面內(nèi)配置鄰接的多個(gè)光感應(yīng)部分而構(gòu)成一個(gè)像素，所述多個(gè)光感應(yīng)部分輸出與各個(gè)射入光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流；橫跨在所述二次元配列中的在第一方向排列的多個(gè)像素，使構(gòu)成該各個(gè)像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中的一方的光感應(yīng)部分彼此電連接；和橫跨在所述二次元配列中的在第二方向排列的多個(gè)像素，使構(gòu)成該各個(gè)像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中的另一方的光感應(yīng)部分彼此電連接。
對(duì)于本發(fā)明的圖像濃度檢測(cè)裝置來(lái)說(shuō)，在光檢測(cè)裝置中，射入到一個(gè)像素的光分別在構(gòu)成該像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中被檢測(cè)，將與光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流輸出到每一個(gè)光感應(yīng)部分。另外，因?yàn)橐环降墓飧袘?yīng)部分彼此橫跨在二次元配列中的在第一方向排列的多個(gè)像素而被電連接，所以來(lái)自一方的光感應(yīng)部分的電流輸出在第一方向發(fā)送。另外，因?yàn)榱硪环降墓飧袘?yīng)部分彼此橫跨二次元配列中的在第二方向排列的多個(gè)像素而被電連接，所以來(lái)自另一方的光感應(yīng)部分的電流輸出在第二方向發(fā)送。根據(jù)這種方式，因?yàn)閬?lái)自一方的光感應(yīng)部分的電流輸出在第一方向發(fā)送，和來(lái)自另一方的光感應(yīng)部分的電流輸出在第二方向發(fā)送，所以第一方向的光度外形和第二方向的光度外形可以分別獨(dú)立的獲得。其結(jié)果，利用在一個(gè)像素配置有多個(gè)光感應(yīng)部分的極簡(jiǎn)單的構(gòu)造，可以高速地檢測(cè)濃度檢測(cè)用圖案的第一方向的光度外形和第二方向的光度外形。
另外，該光檢測(cè)裝置優(yōu)選具有第一信號(hào)處理電路，讀出來(lái)自電連接在所述第一方向排列的所述多個(gè)像素間的一方的光感應(yīng)部分群的輸出，根據(jù)該輸出檢測(cè)在所述二次元配列的所述第二方向的光度外形；和第二信號(hào)處理電路，讀出來(lái)自電連接在所述第二方向排列的所述多個(gè)像素間的另一方的光感應(yīng)部分群的輸出，根據(jù)該輸出檢測(cè)在所述二次元配列的所述第一方向的光度外形。
本發(fā)明的多重圖像形成裝置，其特征是具備有多個(gè)圖像形成部，形成互不相同的各個(gè)圖像，以形成多重圖像，和該多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置；利用多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置，檢測(cè)由圖像形成部所分別形成的各個(gè)圖像的轉(zhuǎn)印位置的偏移。
在本發(fā)明的多重圖像形成裝置，因?yàn)榫邆溆性摱嘀貓D像形成位置偏移檢測(cè)裝置，所以在一個(gè)像素配置多個(gè)光感應(yīng)部分的極簡(jiǎn)單的構(gòu)造，可以高速地檢測(cè)多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案的第一方向的光度外形和第二方向的光度外形。
本發(fā)明的多重圖像形成裝置，其特征是具備有多個(gè)圖像形成部，形成互不相同的各個(gè)圖像，以形成多重圖像，和該圖像濃度檢測(cè)裝置；利用圖像濃度檢測(cè)裝置，檢測(cè)由圖像形成部所分別形成的各個(gè)圖像的濃度。
在本發(fā)明的多重圖像形成裝置，因?yàn)榫邆溆性搱D像濃度檢測(cè)裝置，所以利用在一個(gè)像素配置多個(gè)光感應(yīng)部分的極簡(jiǎn)單的構(gòu)造，可以高速地檢測(cè)濃度檢測(cè)用圖案的第一方向的光度外形和第二方向的光度外形。


圖1是概略構(gòu)造圖，用來(lái)表示本實(shí)施方式的多重圖像形成裝置。
圖2是概略構(gòu)造圖，用來(lái)表示本實(shí)施方式的多重圖像形成裝置所含有的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置。
圖3表示利用圖2所示的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置，檢測(cè)形成在轉(zhuǎn)印帶上的作為多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案的定位標(biāo)記像的情況。
圖4表示利用圖2所示的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置，檢測(cè)形成在轉(zhuǎn)印帶上的具有色調(diào)的濃度檢測(cè)用圖案的情況。
圖5是概念構(gòu)造圖，用來(lái)表示圖2所示的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置所含有的光檢測(cè)部。
圖6是擴(kuò)大平面圖，用來(lái)表示圖5所示的光檢測(cè)部所含有的光感應(yīng)區(qū)域的一實(shí)例主要部分。
圖7是沿著圖6的VII-VII線的剖面圖。
圖8是擴(kuò)大平面圖，用來(lái)表示圖5所示的光檢測(cè)部所含有的光感應(yīng)區(qū)域的一實(shí)例主要部分。
圖9是擴(kuò)大平面圖，用來(lái)表示圖5所示的光檢測(cè)部所含優(yōu)的光感應(yīng)區(qū)域的一實(shí)例主要部分。
圖10是擴(kuò)大平面圖，用來(lái)表示圖5所示的光檢測(cè)部所含有的光感應(yīng)區(qū)域的一實(shí)例主要部分。
圖11是擴(kuò)大平面圖，用來(lái)表示圖5所示的光檢測(cè)部所含有的光感應(yīng)區(qū)域的一實(shí)例主要部分。
圖12是擴(kuò)大平面圖，用來(lái)表示圖5所示的光檢測(cè)部所含有的光感應(yīng)區(qū)域的一實(shí)例主要部分。
圖13是概略構(gòu)造圖，用來(lái)表示圖5所示的光檢測(cè)部所含有的第一信號(hào)處理電路。
圖14是概略構(gòu)造圖，用來(lái)表示圖5所示的光檢測(cè)部所含有的第二信號(hào)處理電路。
圖15A表示被輸入到第一移位寄存器的起動(dòng)信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖15B表示被輸入到第一移位寄存器的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖15C表示被輸入到第一移位寄存器的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖15D表示被輸入到第一積分電路的重設(shè)信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖15E表示從第一移位寄存器輸出的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖15F表示從第一移位寄存器輸出的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖15G表示從第一移位寄存器輸出的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖15H表示從第一移位寄存器輸出的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖15I表示從第一信號(hào)處理電路輸出的電壓的經(jīng)時(shí)變化。
圖16A表示被輸入到第二移位寄存器的起動(dòng)信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖16B表示被輸入到第二移位寄存器的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖16C表示被輸入到第二移位寄存器的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖16D表示被輸入到第二積分電路的重設(shè)信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖16E表示從第二移位寄存器輸出的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖16F表示從第二移位寄存器輸出的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖16G表示從第二移位寄存器輸出的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖16H表示從第二移位寄存器輸出的信號(hào)的經(jīng)時(shí)變化。
圖16I表示從第二信號(hào)處理電路輸出的電壓的經(jīng)時(shí)變化。
圖17A表示的是作為多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案的定位標(biāo)記像。
圖17B是線圖，用來(lái)說(shuō)明來(lái)自第一信號(hào)處理電路的輸出。
圖17C是線圖，用來(lái)說(shuō)明來(lái)自第二信號(hào)處理電路的輸出。
圖18是概念構(gòu)造圖，用來(lái)表示圖2所示的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置所含有的光檢測(cè)部的變化例。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在下面的說(shuō)明中，相同元件或具有相同功能的元件，使用相同的符號(hào)表示，而其重復(fù)的說(shuō)明則加以省略。在以下的說(shuō)明中，參數(shù)M和N分別為2以上的整數(shù)。另外，在沒(méi)有特別指示時(shí)，參數(shù)m為1以上M以下的任意的整數(shù)，參數(shù)n為1以上N以下的任意的整數(shù)。
圖1是概略構(gòu)造圖，用來(lái)表示本實(shí)施方式的多重圖像形成位置，例如對(duì)應(yīng)到四個(gè)鼓方式的彩色激光打印機(jī)的情況。另外，本實(shí)施方式的多重圖像形成裝置包含本發(fā)明的實(shí)施方式的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置以及圖像濃度檢測(cè)裝置。
彩色激光打印機(jī)101(多重圖像形成裝置)具備有黃色用圖像形成站102Y，品紅用圖像形成站102M，氰色用圖像形成站102C和黑色用圖像形成站102K。
黃色用圖像形成站102Y設(shè)有清潔器103Y、帶電器104Y、顯影單元105Y和作為圖像載體的感光鼓106Y。在感光鼓106Y上設(shè)置有用以形成潛像的黃色用曝光單元107Y。黃色用曝光單元107Y具有激光掃描裝置108Y，用來(lái)對(duì)感光鼓106Y發(fā)射根據(jù)圖像信號(hào)被脈沖波幅調(diào)變的掃描射束109Y。轉(zhuǎn)印帶110張掛在被驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(圖中未顯示)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)輥112和從動(dòng)輥113，利用驅(qū)動(dòng)輥112的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行移動(dòng)。在包夾轉(zhuǎn)印帶110的與感光鼓106Y面對(duì)的位置，設(shè)有黃色用轉(zhuǎn)印單元114Y。黃色用轉(zhuǎn)印單元114Y在轉(zhuǎn)印帶110的表面上，轉(zhuǎn)印被顯像在黃色用圖像形成站102Y的感光鼓106Y上的黃色圖像記錄材枓的圖像。在此處是利用黃色用圖像形成站102Y、黃色用曝光單元107Y和黃色用轉(zhuǎn)印單元114Y，用來(lái)構(gòu)成黃色用圖像形成部。
品紅用圖像形成站102M設(shè)有清潔器103M、帶電器104M、顯影單元105M和作為圖像載體的感光鼓106M。在感光鼓106M設(shè)有用以形成潛像的品紅用曝光單元107M。品紅用曝光單元107M具有激光掃描裝置108M，用來(lái)對(duì)感光鼓106M發(fā)射根據(jù)圖像信號(hào)被脈沖波幅調(diào)變的掃描射束109M。在包夾轉(zhuǎn)印帶110的與感光鼓106M面對(duì)的位置，設(shè)有品紅用轉(zhuǎn)印單元114M。品紅用轉(zhuǎn)印單元114M在轉(zhuǎn)印帶110的表面上，轉(zhuǎn)印被顯像在品紅用圖像形成站102M的感光鼓106M上的品紅圖像記錄材料的圖像。在此處是利用品紅用圖像形成站102M、品紅用曝光單元107M和品紅用轉(zhuǎn)印單元114M，用來(lái)構(gòu)成品紅用圖像形成部。
氰色用圖像形成站102C設(shè)有清潔器103C、帶電器104C、顯影單元105C和作為圖像載體的感光鼓106C。在感光鼓106C設(shè)有用以形成潛像的氰色用曝光單元107C。氰色用曝光單元107C具有激光掃描裝置108C，用來(lái)對(duì)感光鼓106C發(fā)射根據(jù)圖像信號(hào)被脈沖波幅調(diào)變的掃描射束109C。在包夾轉(zhuǎn)印帶110的與感光鼓106C面對(duì)的位置，設(shè)有氰色用轉(zhuǎn)印單元114C。氰色用轉(zhuǎn)印單元114C在轉(zhuǎn)印帶110的表面上，轉(zhuǎn)印被顯像在氰色用圖像形成站102C的感光鼓106C上的氰色圖像記錄材料的圖樣。在此處是利用氰色用圖像形成站102C、氰色用曝光單元107C和氰色用轉(zhuǎn)印單元114C，用來(lái)構(gòu)成氰色用圖像形成部。
黑色用圖像形成站102K設(shè)有清潔器103K、帶電器104K、顯影單元105K和作為圖像載體的感光鼓106K。在感光鼓106K設(shè)有用以形成潛像的黑色用曝光單元107K。黑色用曝光單元107K具有激光掃描裝置108K，用來(lái)對(duì)感光鼓106K發(fā)射根據(jù)圖像信號(hào)被脈沖波幅調(diào)變的掃描射束109K。在包夾轉(zhuǎn)印帶110的與感光鼓106K面對(duì)的位置，設(shè)有黑色用轉(zhuǎn)印單元114K。黑色用轉(zhuǎn)印單元114K在轉(zhuǎn)印帶110的表面上，轉(zhuǎn)印被顯像在黑色用圖像形成站102K的感光鼓106K上的黑色圖像記錄材料的圖像。在此處是利用黑色用圖像形成站102K、黑色用曝光單元107K和黑色用轉(zhuǎn)印單元114K，用來(lái)構(gòu)成黑色用圖像形成部。
在位于各色圖像形成站102Y、102M、102C、102K的下方的轉(zhuǎn)印帶110的搬運(yùn)路徑上，設(shè)有轉(zhuǎn)運(yùn)紙用轉(zhuǎn)印單元115。轉(zhuǎn)印紙用轉(zhuǎn)印單元115具有包夾轉(zhuǎn)印帶110的一組的轉(zhuǎn)印輥115a、115b，用來(lái)將被轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印帶110的表面上的各色圖樣，轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印紙。
作為用紙的轉(zhuǎn)印紙Pa被收納在多個(gè)卡匣116a、116b、116c內(nèi)，利用彈簧(圖中未顯示)，將上面?zhèn)鹊霓D(zhuǎn)印紙Pa推上使其接觸拾取輥117a、117b、117c。被各個(gè)拾取輥117a、117b、117c分離的轉(zhuǎn)印紙Pa在搬運(yùn)路徑118上沿著轉(zhuǎn)印紙用轉(zhuǎn)印單元115的配置方向被搬運(yùn)。在搬運(yùn)路徑118以所定的間隔設(shè)有搬運(yùn)輥118a。被轉(zhuǎn)印紙用轉(zhuǎn)印單元115轉(zhuǎn)印有各色圖像的轉(zhuǎn)印紙Pa，經(jīng)由搬運(yùn)帶119被搬運(yùn)到定影單元120。定影單元120具有熱定影輥120a和加壓輥120b，用來(lái)使被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙Pa的各色圖像(調(diào)色劑像)熱熔融定影。
由定影單元120而定影有各色圖像的轉(zhuǎn)印紙Pa，通過(guò)排出搬運(yùn)路徑121后，被排出到彩色激光打印機(jī)101的外部。設(shè)置從排出搬運(yùn)路徑121的途中部分分支的轉(zhuǎn)印紙反轉(zhuǎn)搬運(yùn)路徑122，用來(lái)使轉(zhuǎn)印紙反轉(zhuǎn)以此來(lái)進(jìn)行背面印刷。從轉(zhuǎn)印紙反轉(zhuǎn)搬運(yùn)路徑122分支出搬運(yùn)路徑123，搬運(yùn)路徑123構(gòu)建成連接在搬運(yùn)路徑118的途中部分。在搬運(yùn)路徑123以指定的間隔設(shè)有搬運(yùn)輥123a。
依照這種方式，在具有各色圖像形成站102Y、102M、102C、102K的彩色激光印機(jī)101，當(dāng)形成圖像時(shí)，在與黃(Y)、品紅(M)、氰(C)、黑(K)的各色對(duì)應(yīng)的各色圖像形成部分的兩端部分，經(jīng)由卡爾森(Carlson)制程等的所定制程而對(duì)黃、品紅、氰、黑的各色，分別形成作為多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案的定位標(biāo)記像7(如圖3所示，對(duì)于各色形成的定位標(biāo)記像分別為7Y、7M、7C、7K)，將其順序地轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶110上。
在轉(zhuǎn)印帶110上形成在各色圖像形成部分的兩端部的該定位標(biāo)記像7，如圖3所示，轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶110的搬運(yùn)方向的正交方向，即，主掃描方向的各個(gè)圖像形成部的右側(cè)端和左側(cè)端，另外，其轉(zhuǎn)印位置是在轉(zhuǎn)印帶110的搬運(yùn)方向，即、副掃描方向(圖中的箭頭A的方向)，依照黃、品紅、氰、黑的順序偏移成不會(huì)混色。
在轉(zhuǎn)印帶110上，被轉(zhuǎn)印在各個(gè)圖像形部分的右側(cè)端和左側(cè)端的定位標(biāo)記像7，如圖2所示，以對(duì)其檢測(cè)的方式，利用分別被設(shè)置成與其對(duì)應(yīng)的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置1進(jìn)行檢測(cè)。該多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置1包含有發(fā)光部3，具有發(fā)光元件；和光檢測(cè)部5(光檢測(cè)裝置)，作為定位標(biāo)記像檢測(cè)部。
定位標(biāo)記像7的檢測(cè)的進(jìn)行是定位標(biāo)記像7與轉(zhuǎn)印帶110一起被搬運(yùn)，如圖3所示，當(dāng)光檢測(cè)部5到達(dá)定位標(biāo)記像檢測(cè)區(qū)域5a時(shí)，利用定位標(biāo)記像檢測(cè)裝置(圖中未顯示)的動(dòng)作，用來(lái)使被配置在轉(zhuǎn)印帶110的上方的發(fā)光部3(發(fā)光元件)進(jìn)行動(dòng)作，來(lái)自該發(fā)光部3(發(fā)光元件)的光被轉(zhuǎn)印帶110上的定位標(biāo)記像7反射，利用光檢測(cè)部5檢測(cè)其反射光。
這時(shí)，定位標(biāo)記像7的檢測(cè)最好以紅外線頻帶(750～950nm)進(jìn)行，其理由是盡可能以相同的靈敏度檢測(cè)以四色(黃、品紅、氰、黑)的各個(gè)調(diào)色劑轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印帶110上的各個(gè)定位標(biāo)記像。另外，因?yàn)檗D(zhuǎn)印帶110為透明，所以不會(huì)有來(lái)自定位標(biāo)記像7以外的光的射入。
依照這種方式，光檢測(cè)部5所檢測(cè)到的反射光，被輸入到CPU(中央處理裝置)并處理，利用該CPU(中央處理裝置)求得定位標(biāo)記像7，運(yùn)算配準(zhǔn)(registration)的偏移量。這時(shí)，定位標(biāo)記像7的轉(zhuǎn)印位置已知，在以CPU(中央處理裝置)判斷為配準(zhǔn)正確對(duì)準(zhǔn)的情況時(shí)，依據(jù)CPU(中央處理裝置)的指示，轉(zhuǎn)印在該已知的位置。相反的，在利用CPU(中央處理裝置)判斷為配準(zhǔn)劣化的情況時(shí)，以CPU(中央處理裝置)運(yùn)算該已知值和定位標(biāo)記像7的實(shí)際轉(zhuǎn)印位置的誤差，以此來(lái)求得偏移量。
依照該偏移量，使用步進(jìn)馬達(dá)(圖中未顯示)用來(lái)使在該激光掃描裝置108Y、108M、108C、108K激光光路中的反射鏡進(jìn)行動(dòng)作，經(jīng)由調(diào)整倍率、副掃描方向的斜率、平行移動(dòng)等，用來(lái)使配準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)。另外，除了上述的情況以外，經(jīng)由控制感光鼓或轉(zhuǎn)印帶的驅(qū)動(dòng)，可以校正配準(zhǔn)的偏移量。另外，除了上述情況之外，在轉(zhuǎn)印紙用轉(zhuǎn)印單元115附近，經(jīng)由使轉(zhuǎn)印帶110和轉(zhuǎn)印紙用轉(zhuǎn)印單元115的相對(duì)位置在主掃描方向移動(dòng)，可以校正配準(zhǔn)的偏移量。
該配準(zhǔn)校正的進(jìn)行是以該各色圖像形成站102Y、102M、102C、102K中的一個(gè)作為基準(zhǔn)的圖像形成站，這時(shí)，基準(zhǔn)圖像形成站的校正不全部進(jìn)行，而是使其它三個(gè)的圖像形成站配合該基準(zhǔn)圖像形成站進(jìn)行校正。
在此處，該定位標(biāo)記像7可以一次檢測(cè)兩個(gè)方向的偏移。在本實(shí)施方式，定位標(biāo)記像7如圖3所示，呈現(xiàn)「+」形狀(+字形狀)。定位標(biāo)記像7也可以成為以外的「◎」形狀，「T」形狀，「◇」形狀，「●」形狀等。另外形成所希望色的圖像必要的讀取到轉(zhuǎn)印帶上的定位標(biāo)記像，利用帶用清潔器刮片(圖中未顯示)的動(dòng)作，可以從轉(zhuǎn)印帶110上除去，成為可以形成下一個(gè)的圖像。
下面，參照?qǐng)D4來(lái)說(shuō)明關(guān)于形成在轉(zhuǎn)印帶110上的濃度檢測(cè)用圖案的讀取(檢測(cè))。
首先，使該濃度檢測(cè)用圖案的檢測(cè)和配準(zhǔn)校正時(shí)的定位標(biāo)記像的檢測(cè)分開(kāi)進(jìn)行。如圖4所示，關(guān)于濃度檢測(cè)用圖案9的打印，具有變化色調(diào)一樣的濃度修補(bǔ)的濃度檢測(cè)用圖案9，在每一個(gè)色，以上述多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置1，即、以與定位標(biāo)記像檢測(cè)部共享的作為濃度檢測(cè)用圖案檢測(cè)部5的檢測(cè)區(qū)域5a或比其寬廣的區(qū)域范圍，將經(jīng)由卡路松處理等的指定處理所形成的多色調(diào)的濃度修補(bǔ)，在具有某種間隔的轉(zhuǎn)印帶110的左、右的兩端或兩端中的任何一方，以與光檢測(cè)部5對(duì)應(yīng)的方式，印在轉(zhuǎn)印帶110上的位置。因此，多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置1具有作為圖像濃度檢測(cè)裝置的功能，用來(lái)檢測(cè)圖像的濃度。
具有多數(shù)色調(diào)的濃度修補(bǔ)的濃度檢測(cè)用圖案9對(duì)轉(zhuǎn)印帶110的轉(zhuǎn)印的進(jìn)行是在轉(zhuǎn)印帶110上使每一個(gè)色具有適當(dāng)?shù)拈g隔，分別對(duì)黃、品紅、氰、黑的各色進(jìn)行轉(zhuǎn)印。該濃度檢測(cè)用圖案9的每一個(gè)被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶110的左右兩端的任一方，或該兩端。形成在轉(zhuǎn)印帶110上的濃度檢測(cè)用圖案9，在以光檢測(cè)部5檢測(cè)濃度檢測(cè)用圖案9的濃度修補(bǔ)后，由帶清潔器(圖中未顯示)被清潔。
由光檢測(cè)部5所檢測(cè)到的濃度14檢測(cè)用圖案的輸出值，根據(jù)預(yù)先測(cè)定到的光檢測(cè)部5的輸出和圖像濃度的關(guān)系，變換成為圖像濃度，利用這種方式，可以得知此時(shí)的圖像的色調(diào)性，可以進(jìn)行濃度控制。另外，在這時(shí)，同時(shí)測(cè)定與感光鼓上的濃度檢測(cè)用圖案的濃度修補(bǔ)對(duì)應(yīng)的位置的表面電位，可以把握獲得圖像濃度特性的重要的V-D特性，可以作為控制圖像濃度時(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由該V-D特性求得適當(dāng)?shù)膶?duì)襯電位，變化激光功率、柵極偏壓、顯像偏壓等，用來(lái)進(jìn)行圖像的濃度控制。
以上，所述的配準(zhǔn)校正和圖像的濃度控制是分開(kāi)的動(dòng)作，各個(gè)動(dòng)作的進(jìn)行時(shí)序是將與配準(zhǔn)校正有關(guān)的各色的配準(zhǔn)的偏移量經(jīng)常收納在預(yù)定的范圍內(nèi)。另外，與圖像的濃度控制有關(guān)，是將各色的圖像的濃度或色調(diào)性保持為一定。依照這種方式，在利用配準(zhǔn)校正沒(méi)有轉(zhuǎn)印偏移的狀態(tài)，和利用圖像的濃度控制使各色的圖像的濃度和色調(diào)性保持適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，進(jìn)行打印動(dòng)作。
下面參照?qǐng)D5～圖17，詳細(xì)說(shuō)明該光檢測(cè)部5。圖5是概念構(gòu)造圖，用來(lái)表示本實(shí)施方式的光檢測(cè)裝置。光檢測(cè)部5如圖5所示，具有光感應(yīng)區(qū)域10、第一信號(hào)處理電路20、和第二信號(hào)處理電路30。
光感應(yīng)區(qū)域10將像素11mn以二次元排列成為M行N列。一個(gè)像素被構(gòu)建成將根據(jù)射入光的強(qiáng)度輸出電流的光感應(yīng)部分12mn(第一光感應(yīng)部分)和光感應(yīng)部分13mn(第二光感應(yīng)部分)配置在同一平面內(nèi)成為鄰接。利用這種構(gòu)成，在光感應(yīng)區(qū)域10，光感應(yīng)部分12mn和光感應(yīng)部分13mn以二次元混合存在的狀態(tài)被排列在同一面內(nèi)。
橫跨在二次元配列中的在第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN，使構(gòu)成該各個(gè)像素11mn的多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn中的一方的光感應(yīng)部分12mn(例如，一方的光感應(yīng)部分1211～121N)間互相電連接。另外，橫跨在二次元配列中的在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN，使構(gòu)成該各個(gè)像素11mn的多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn中的另一方的光感應(yīng)部分13mn(例如，另一方的光感應(yīng)部分1311～13M1)間互相電連接。
下面，根據(jù)圖6和圖7，說(shuō)明光感應(yīng)區(qū)域10的構(gòu)造。圖6是主要部分?jǐn)U大平面圖，用來(lái)表示光感應(yīng)區(qū)域的一實(shí)例，圖7是沿著圖6的VII-VII線的剖面圖。另外，在圖6中，將保護(hù)層48的圖標(biāo)省略。
光感應(yīng)區(qū)域10包含有由P型(第一導(dǎo)電型)的半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體基板40，和形成在該半導(dǎo)體基板40的表層的N型(第二導(dǎo)電型)的半導(dǎo)體區(qū)域41、42。利用這種構(gòu)成，各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn構(gòu)成光電二極管，包含有半導(dǎo)體基板40的部分和一組的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42。第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42，如圖6所示，從光射入方向看呈現(xiàn)大致三角形狀，在一個(gè)像素中，形成有一邊互相鄰接的兩個(gè)區(qū)域41、42。半導(dǎo)體基板40成為接地電位。另外，光感應(yīng)區(qū)域10也可以構(gòu)成包含有由N型的半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體基板，和形成在該半導(dǎo)體基板的表面的P型的半導(dǎo)體區(qū)域。區(qū)域41(光感應(yīng)部分12mn)和區(qū)域42(光感應(yīng)部分13mn)由圖6可以明白，在第一方向和第二方向交替的排列。另外，區(qū)域41(光感應(yīng)部分12mn)和區(qū)域42(光感應(yīng)部分13mn)在第一方向和第二方向進(jìn)行交叉(例如，以45°交叉)，在第三方向和第四方向交替排列。
在半導(dǎo)體基板40和區(qū)域41、42上形成有第一絕緣層43，經(jīng)由形成該第一絕緣層43的接觸孔，使第一配線44電連接到一方的區(qū)域41。另外，經(jīng)由形成在第一絕緣層43的接觸孔，使電極45電連接到另一方的區(qū)域42。
在第一絕緣層43上形成有第二絕緣層46，經(jīng)由形成在該第二絕緣層46的接觸孔，使第二配線47電連接到電極45。利用這種構(gòu)成，另一方的區(qū)域42經(jīng)由電極45電連接到第二配線47。
在第二絕緣層46上形成有保護(hù)層48。第一絕緣層43、第二絕緣層46和保護(hù)層48由SiO2或SiN等構(gòu)成。第一配線44，電極45和第二配線47由Al等的金屬構(gòu)成。
第一配線44被設(shè)置在第一方向電連接在各個(gè)像素11mn的一方的區(qū)域41，在像素11mn間在第一方向延伸。依照這種方式，經(jīng)由以第一配線44連接各個(gè)像素11mn的一方的區(qū)域41，用來(lái)電連接在二次元配列中的在第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN中的一方的光感應(yīng)部分12mn(例如，一方的光感應(yīng)部分1211～121N)間，構(gòu)成在光感應(yīng)區(qū)域10的在第一方向延伸的光感應(yīng)部分。該在第一方向延伸的光感應(yīng)部形成M列。
第二配線47被設(shè)置成在第二方向電連接各個(gè)像素11mn的另一方的區(qū)域42，在像素11mn間在第二方向延伸。依照這種方式，經(jīng)由以第二配線47連接各個(gè)像素11mn中的另一方的區(qū)域42，用來(lái)電連接在二次元配列中在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN中的另一方的光感應(yīng)部分13mn(例如，另一方的光感應(yīng)部分1311～13M1)間，構(gòu)成在光感應(yīng)區(qū)域10中的在第二方向延伸的光感應(yīng)部。該在第二方向延伸的光感應(yīng)部形成N行。
另外，在光感應(yīng)區(qū)域10，上述在第一方向延伸的M列的光感應(yīng)部和在第二方向延伸的N行的光感應(yīng)部成為形成在同一面上。
區(qū)域41、42的形狀，并不只局限于圖6所示的大致三角形狀，如圖8～圖10所示，也可以為其他形狀。
圖8所示的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域(光感應(yīng)部分)從光射入方向看呈現(xiàn)長(zhǎng)方形狀，在一個(gè)像素中形成有長(zhǎng)邊互相鄰接的兩個(gè)區(qū)域41、42。區(qū)域41(光感應(yīng)部分12mn)和區(qū)域42(光感應(yīng)部分13mn)在第二方向交替排列。如圖8所示，每一個(gè)像素的第一方向和第二方向的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域的面積即使不同，也可以使像素間在各個(gè)方向成為一定。即，只要利用同一方向延伸的全部的配線連接的各個(gè)光感應(yīng)區(qū)域的總面積相同即可。
圖9所示的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域(光感應(yīng)部分)，大致呈現(xiàn)三角形狀的一方的區(qū)域41在第一方向連續(xù)形成。另一方的區(qū)域42呈現(xiàn)大致三角形狀，在各個(gè)像素11mn間獨(dú)立形成。區(qū)域41(光感應(yīng)部分12mn)和區(qū)域42(光感應(yīng)部分13mn)在第二方向交替的排列。另外，在使一方的區(qū)域41在第一方向連續(xù)形成的情況時(shí)，不一定要設(shè)置第一配線44，但是當(dāng)考慮到隨著串聯(lián)電阻的增加使讀出速度降低時(shí)，最好利用第一配線44電連接各個(gè)區(qū)域41。
圖10所示的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域(光感應(yīng)部分)在每一個(gè)像素由四個(gè)區(qū)域41a、41b、42a、42b構(gòu)成，對(duì)于位于對(duì)角的區(qū)域，利用第一配線44或第二配線47電連接。區(qū)域41(光感應(yīng)部分12mn)和區(qū)域42(光感應(yīng)部分13mn)在第一方向和第二方向交替地排列。另外，區(qū)域41(光感應(yīng)部分12mn)和區(qū)域42(光感應(yīng)部分13mn)在第三方向和第四方向交替的排列。
圖11所示的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域(光感應(yīng)部分)形成兩個(gè)梳齒狀的區(qū)域41、42互相嚙合。
圖12所示的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域(光感應(yīng)部分)從光的射入方向看呈現(xiàn)四角以上的多角形狀(例如八角形狀)，在一個(gè)像素形成一邊鄰接。另外，區(qū)域41和區(qū)域42在一個(gè)像素中，在與第一方向和第二方向交叉的第三方向并排的設(shè)置，從光射入方向看排列成蜂巢狀。即，區(qū)域41(光感應(yīng)部分12mn)和區(qū)域42(光感應(yīng)部分13mn)在第三方向和第四方向交替的排列。
接著，根據(jù)圖13和圖14，說(shuō)明關(guān)于第一信號(hào)處理電路20和第二信號(hào)處理電路30的構(gòu)造。圖13是表示第一信號(hào)處理電路的概略構(gòu)造圖，圖14是表示第二信號(hào)處理電路的概略構(gòu)造圖。
第一信號(hào)處理電路20輸出電壓Hout，用以表示射入到光感應(yīng)區(qū)域10的光的第二方向的光度外形。第二信號(hào)處理電路30輸出電壓Vout，用以表示射入到光感應(yīng)區(qū)域10的第一方向的光度外形。第一信號(hào)處理電路20和第二信號(hào)處理電路30可以以相同的時(shí)序進(jìn)行動(dòng)作，也可以以時(shí)序數(shù)列獨(dú)立動(dòng)作。
第一信號(hào)處理電路20如圖13所示，包含有第一開(kāi)關(guān)元件21，被設(shè)置成與在第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN間電連接的一方的光感應(yīng)部分12mn群(由一方的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41構(gòu)成，在第一方向延伸的M列的光感應(yīng)部)對(duì)應(yīng)；第一移位寄存器22，用來(lái)在第二方向順序的讀出來(lái)自在第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN間電連接的一方的光感應(yīng)部分12mn群的電流；和第一積分電路23，順序輸入來(lái)自以第一移位寄存器22順序讀出的各個(gè)一方的光感應(yīng)部分12mn群的電流，將該電流變換成為電壓，然后進(jìn)行輸出。
第一開(kāi)關(guān)元件21被從第一移位寄存器22輸出的信號(hào)shift(Hm)控制，順序成為閉路。經(jīng)由使第一開(kāi)關(guān)元件21成為閉路，用來(lái)使被儲(chǔ)存在第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN間電連接的一方的光感應(yīng)部分12mn群的電荷成為電流，經(jīng)由第一配線44和第一開(kāi)關(guān)元件21，將其輸出到第一積分電路23。第一移位寄存器22根據(jù)從控制電路(圖中未顯示)輸出的信號(hào)ΦH1、ΦH2、ΦHst控制其動(dòng)作，用來(lái)使第一開(kāi)閉元件21順序的成為閉路。
第一積分電路23具有放大器24，被輸入來(lái)自在第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN間電連接的一方的光感應(yīng)部分12mn群的電流輸出，用來(lái)對(duì)被輸入的電流輸出的電荷進(jìn)行放大；電容元件25，其一方的端子連接到放大器24的輸入端子，另一方的端子連接到放大器24的輸出端子；和開(kāi)關(guān)元件26，其一方的端子連接到放大器24的輸入端子，另一方的端子連接到放大器24的輸出端子，在從控制電路輸出的重設(shè)信號(hào)ΦHreset為High的情況時(shí)成為「ON」?fàn)顟B(tài)，在重設(shè)信號(hào)ΦHreset為L(zhǎng)ow的情況時(shí)成為「OFF」?fàn)顟B(tài)。
第一積分電路23在開(kāi)關(guān)元件26為「ON」?fàn)顟B(tài)時(shí)，使電容元件25放電，進(jìn)行初期化。另一方面，第一積分電路23在開(kāi)關(guān)元件26為「OFF」?fàn)顟B(tài)時(shí)，使從在第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN間電連接的一方的光感應(yīng)部分12mn群，輸入到輸入端子的電荷，儲(chǔ)存在電容元件25，從輸出端子輸出與該被儲(chǔ)存的電荷對(duì)應(yīng)的電壓Hout。
第二信號(hào)處理電路30如圖14所示，包含有第二開(kāi)關(guān)元件31，被設(shè)置成與在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN間電連接的另一方的光感應(yīng)部分13mn群(由另一方的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域42構(gòu)成，在第二方向延伸的N行的光感應(yīng)部分)對(duì)應(yīng)；第二移位寄存器32，用來(lái)在第一方向順序的讀出來(lái)自在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN間電連接的另一方的光感應(yīng)部分13mn群的電流；和第二積分電路33，順序輸入來(lái)自以第二移位寄存器32順序讀出的各另一方的光感應(yīng)部分13mn群的電流，將該電流變換成為電壓，然后進(jìn)行輸出。
第二開(kāi)關(guān)元件31被從第二移位寄存器32輸出的信號(hào)shift(Vn)控制，順序成為閉路。經(jīng)由使第二開(kāi)關(guān)元件31成為閉路，用來(lái)使被儲(chǔ)存在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN間電連接的另一方的光感應(yīng)部分13mn群的電荷成為電流，經(jīng)由第二配線47和第二開(kāi)關(guān)元件31，將其輸出到第二積分電路33。第二移位寄存器32依照從控制電路輸出的信號(hào)ΦV1、ΦV2、ΦVst控制其動(dòng)作，用來(lái)使第二開(kāi)關(guān)元件31順序的成為閉路。
第二積分電路33具有放大器34，被輸入來(lái)自在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN間電連接的另一方的光感應(yīng)部分13mn群的電流輸出，用來(lái)對(duì)被輸入的電流輸出的電荷進(jìn)行放大；電容元件35，其一方的端子連接到放大器34的輸入端子，另一方的端子連接到放大器34的輸出端子；和開(kāi)關(guān)元件36，其一方的端子連接到放大器34的輸入端子，另一方的端子連接到放大器34的輸出端子，在從控制電路輸出的重設(shè)信號(hào)ΦVreset為High的情況時(shí)成為「ON」?fàn)顟B(tài)，在重設(shè)信號(hào)ΦVreset為L(zhǎng)ow的情況時(shí)成為「OFF」?fàn)顟B(tài)。
第二積分電路33在開(kāi)關(guān)元件36為「ON」?fàn)顟B(tài)時(shí)，使電容元件35放電，進(jìn)行初期化。另一方面，第二積分電路33在開(kāi)關(guān)元件36為「OFF」?fàn)顟B(tài)時(shí)，使從在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN間電連接的一方的光感應(yīng)部分13mn群，輸入到輸入端子的電荷，被儲(chǔ)存在電容元件35，從輸出端子輸出與該被儲(chǔ)存的電荷對(duì)應(yīng)的電壓Vout。
下面，根據(jù)圖15A～圖15I和圖16A～圖16I來(lái)說(shuō)明第一信號(hào)處理電路20和第二信號(hào)處理電路30的動(dòng)作。圖15A～圖15I是時(shí)序圖，用來(lái)說(shuō)明第一信號(hào)處理電路的動(dòng)作，圖16A～圖16I是時(shí)序圖，用來(lái)說(shuō)明第二信號(hào)處理電路的動(dòng)作。
當(dāng)從控制電路將起動(dòng)信號(hào)ΦHst輸入到第一移位寄存器22時(shí)(參照?qǐng)D15A)，順序輸出信號(hào)shift(Hm)，具有對(duì)應(yīng)從信號(hào)ΦH2的上升到信號(hào)ΦH1的下降的期間的脈沖波幅(參照?qǐng)D15B、圖15C和圖15E～圖15H)。當(dāng)從第一移位寄存器22將信號(hào)shift(Hm)輸出到對(duì)應(yīng)的第一開(kāi)關(guān)元件21時(shí)，使對(duì)應(yīng)的第一開(kāi)關(guān)元件21順序的成為閉路，使被儲(chǔ)存在對(duì)應(yīng)的一方的光感應(yīng)部分12mn群的電荷成為電流，將其順序的輸出到第一積分電路23。
向第一積分電路23輸入來(lái)自控制電路的重設(shè)信號(hào)ΦHreset(參照?qǐng)D15D)。在重設(shè)信號(hào)ΦHreset為「OFF」?fàn)顟B(tài)的期間，儲(chǔ)存在對(duì)應(yīng)的一方的光感應(yīng)部分12mn群的電荷，被儲(chǔ)存在電容元件25，對(duì)應(yīng)儲(chǔ)存的電荷量的電壓Hout從第一積分電路23順序的輸出(參照?qǐng)D15I)。另外，第一積分電路23在重設(shè)信號(hào)ΦHreset為「ON」?fàn)顟B(tài)時(shí)，使開(kāi)關(guān)元件26成為閉路，使電容元件25初期化。
依照這種方式，從第一信號(hào)處理電路20，將與依第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN間電連接的一方的光感應(yīng)部分12mn群所儲(chǔ)存的電荷對(duì)應(yīng)的電壓Hout，作為時(shí)序數(shù)據(jù)的順序輸出到對(duì)應(yīng)的一方的光感應(yīng)部分12mn群。該時(shí)序數(shù)據(jù)，如圖17B所示，用來(lái)表示被發(fā)光部3(發(fā)光元件)照射的定位標(biāo)記像7(各個(gè)標(biāo)記像7Y、7M、7C、7K)反射的光在第二方向的光度外形(光強(qiáng)度分布)。來(lái)自濃度檢測(cè)用圖案9的反射光在第二方向的光度外形也同樣的被檢測(cè)。另外，圖17A表示定位標(biāo)記像7(各個(gè)標(biāo)記像7Y、7M、7C、7K)。
當(dāng)從控制電路將起動(dòng)信號(hào)ΦVst輸入到第二移位寄存器32時(shí)(參照?qǐng)D16A)，順序輸出信號(hào)shift(Vn)，其具有對(duì)應(yīng)從信號(hào)ΦV2的上升到信號(hào)ΦV1的下降的期間的脈沖波幅(參照?qǐng)D16B、圖16C和圖16E～圖16H)。當(dāng)從第二移位寄存器32將信號(hào)shift(Vn)輸出到對(duì)應(yīng)的第二開(kāi)關(guān)元件31時(shí)，使對(duì)應(yīng)的第二開(kāi)關(guān)元件31順序的成為閉路，使被儲(chǔ)存在對(duì)應(yīng)的一方的光感應(yīng)部分13mn群的電荷成為電流，將其順序的輸出到第二積分電路33。
向第二積分電路33輸入來(lái)自控制電路的重設(shè)信號(hào)ΦVreset(參照?qǐng)D16D)。在重設(shè)信號(hào)ΦVreset為「OFF」?fàn)顟B(tài)的期間，儲(chǔ)存在對(duì)應(yīng)的另一方的光感應(yīng)部分13mn群的電荷被儲(chǔ)存在電容元件35，對(duì)應(yīng)儲(chǔ)存的電荷量的電壓Vout從第二積分電路33順序的輸出(參照?qǐng)D16I)。另外，第二積分電路33在重設(shè)信號(hào)ΦVreset為「ON」?fàn)顟B(tài)時(shí)，使開(kāi)關(guān)元件36成為閉路，使電容元件35初期化。
依照這種方式，從第二信號(hào)處理電路30，將與在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN間電連接的另一方的光感應(yīng)部分13mn群所儲(chǔ)存的電荷對(duì)應(yīng)的電壓Vout，作為時(shí)序數(shù)據(jù)順序輸出到對(duì)應(yīng)的另一方的光感應(yīng)部分13mn群。該時(shí)序數(shù)據(jù)如圖17C圖所示，用來(lái)表示被發(fā)光部3(發(fā)光元件)照射的定位標(biāo)記像7(各個(gè)標(biāo)記像7Y、7M、7C、7K)反射的光在第一方向的光度外形(光強(qiáng)度分布)。來(lái)自濃度檢測(cè)用圖案9的反射光在第一方向的光度外形也同樣地被檢測(cè)。
依照這種方式，在本實(shí)施方式中，在光檢測(cè)部5中，射入一個(gè)像素11mn的光成為射入到構(gòu)成該像素11mn的多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn的各個(gè)上，在每一光感應(yīng)部分12mn、13mn輸出與光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流。另外，因?yàn)橐环降墓飧袘?yīng)部分12mn間經(jīng)由二次元配列的在第一方向排列的多個(gè)像素1111～111N、1121～112N、…、11M1～11MN產(chǎn)生電連接，所以從一方的光感應(yīng)部分12mn輸出的電流在第一方向發(fā)送。另外，另一方的光感應(yīng)部分13mn間經(jīng)由二次元配列的在第二方向排列的多個(gè)像素1111～11M1、1112～11M2、…、111N～11MN產(chǎn)生電連接，所以從另一方的光感應(yīng)部分13mn輸出的電流在第二方向發(fā)送。依照這種方式，因?yàn)閺囊环降墓飧袘?yīng)部分12mn輸出的電流在第一方向發(fā)送，和從另一方的光感應(yīng)部分13mn輸出的電流在第二方向發(fā)送，所以第一方向的光度外形和第二方向的光度外形可以互相獨(dú)立的獲得。其結(jié)果，利用在一個(gè)像素上配置多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn的簡(jiǎn)單的構(gòu)造，可以高速地檢測(cè)定位標(biāo)記像7或濃度檢測(cè)用圖案9的第一方向的光度外形和第二方向的光度外形。
另外，在本實(shí)施方式中，各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn包含有半導(dǎo)體基板40的部分和第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42從光射入方向看呈現(xiàn)大致三角形狀，在一個(gè)像素內(nèi)形成一邊互相鄰接。利用這種構(gòu)成，當(dāng)在一個(gè)像素內(nèi)配置有多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn時(shí)，可以抑制各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn(第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42)的面積的減小。
另外，在本實(shí)施方式，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42從光的射入方向看呈現(xiàn)大致長(zhǎng)方形狀，在一個(gè)像素內(nèi)形成長(zhǎng)邊互相鄰接。利用這種構(gòu)成，當(dāng)在一個(gè)像素內(nèi)配置多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn時(shí)，可以抑制各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn(第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42)的面積的減小。
另外，在本實(shí)施方式中，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42從光射入方向看呈現(xiàn)四角以上的多角形狀，在一個(gè)像素內(nèi)形成一邊鄰接。利用這種構(gòu)成，當(dāng)在一個(gè)像素內(nèi)配置多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn(第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41，42)時(shí)，可以抑制各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn的面積的減小。另外，對(duì)各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn的面積的周圍長(zhǎng)變小，換算成每單位面積的暗電流減小。另外，四角以上的多角形狀也可以采用菱形形狀。
另外，在本實(shí)施方式，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42是并排的設(shè)置在一個(gè)像素與第一方向和第二方向交叉的第三方向。利用這種構(gòu)成，在一方的光感應(yīng)部分12mn群和另一方的光感應(yīng)部分13mn群，與各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn群的中心部分對(duì)應(yīng)的光感應(yīng)部分12mn、13mn變成集中，可以提高解像度。
另外，第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42從光射入方向看被排列成蜂巢狀。利用這種構(gòu)成，當(dāng)在一個(gè)像素內(nèi)配置多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn(第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42)時(shí)，可以更進(jìn)一層的抑制各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn的面積的減小。另外，可以抑制屏蔽的位置偏移所造成的不均一性，其中，該該屏蔽用來(lái)形成高幾何對(duì)稱性的第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41、42(光感應(yīng)部分12mn、13mn)。
另外，在本實(shí)施方式中，第一配線44被設(shè)置成在像素11mn間在第一方向延伸，第二配線47被設(shè)置成在像素11mn間在第二方向延伸。利用這種構(gòu)成，不會(huì)因?yàn)楦鱾€(gè)配線44、47而妨礙光的射入到光感應(yīng)部分12mn、13mn(第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41，42)，可以抑制檢測(cè)靈敏度的降低。
另外，在本實(shí)施方式中，光檢測(cè)部5具有第一移位寄存器22、第二移位寄存器32、第一積分電路23和第二積分電路33。利用這種構(gòu)成，可以以極簡(jiǎn)單的構(gòu)造獲得在第一方向的光度外形和在第二方向的光度外形。
另外，在本實(shí)施方式，對(duì)于用以檢測(cè)不定位標(biāo)記像7或濃度檢測(cè)用圖案9的第一方向的光度外形和第二方向的光度外形的數(shù)據(jù)處理，進(jìn)行m+n次即可(在第一信號(hào)處理電路20進(jìn)行m次的數(shù)據(jù)處理，在第二信號(hào)處理電路30進(jìn)行n次的數(shù)據(jù)處理)，當(dāng)與使用具有m×n個(gè)像素的CCD圖像傳感器的情況的進(jìn)行m×n次的數(shù)據(jù)處理比較時(shí)，可以使數(shù)據(jù)處理量變成極少。其結(jié)果，在第一信號(hào)處理電路20和第二信號(hào)處理電路30的信號(hào)處理時(shí)間只需要短時(shí)間即可，各個(gè)信號(hào)處理電路20、30的負(fù)擔(dān)可以減小。
另外，在本實(shí)施方式，彩色激光打印機(jī)101(多重圖像形成裝置)具備有該多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置1(圖像濃度檢測(cè)裝置)。利用這種構(gòu)成，彩色激光打印機(jī)101，在一個(gè)像素配置有多個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn的極簡(jiǎn)單的構(gòu)造，就可以高速地檢測(cè)定位標(biāo)記像7或濃度檢測(cè)用圖案9在第一方向的光度外形和第二方向的光度外形。
本發(fā)明并不只限于上述的實(shí)施方式。例如，代替使用移位寄存器，也可以以均一的電阻線連接各個(gè)光感應(yīng)部分12mn、13mn(第二導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)域41，42)，以與流入電阻線的位置和該電阻線的各個(gè)端部的距離成反比例的方式，對(duì)隨著光的射入而產(chǎn)生的電荷進(jìn)行電阻比例的分割，然后從電阻的端部取出，根據(jù)來(lái)自該端部的電流輸出，求得光的射入位置。
另外，在上述的實(shí)施方式中，在多個(gè)光感應(yīng)部分構(gòu)成一個(gè)像素，但是也可以以一個(gè)的光感應(yīng)部分構(gòu)成一個(gè)像素。例如，如圖18所示，光感應(yīng)區(qū)域10也可以包含在第一方向互相電連接的多個(gè)第一光感應(yīng)部分12mn和在第二方向互相電連接的多個(gè)第二光感應(yīng)部分13mn，該多個(gè)第一光感應(yīng)部分12mn和多個(gè)第二光感應(yīng)部分13mn以二次元式混合存在的狀態(tài)，排列在同一平面內(nèi)。在這種情況，第一光感應(yīng)部分12mn和第二光感應(yīng)部分13mn排列成為方格花紋狀，第一光感應(yīng)部分12mn和第二光感應(yīng)部分13mn在第一方向和第二方向交替排列。另外，代替排成方格花紋狀，也可排列成為如圖12所示的蜂巢狀。
另外，在本實(shí)施方式中，共享多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置和圖像濃度檢測(cè)裝置，但是并不只限于這種方式，也可以構(gòu)建成互相獨(dú)立的設(shè)置多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置和圖像濃度檢測(cè)裝置。另外，本發(fā)明除了上述的彩色激光打印機(jī)外，也可以適用在數(shù)字彩色復(fù)印機(jī)等的多重圖像形成裝置。
本發(fā)明的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置、圖像濃度檢測(cè)裝置和多重圖像形成裝置可以應(yīng)用在彩色激光打印機(jī)或數(shù)字彩色復(fù)印機(jī)等。
權(quán)利要求
1.一種多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置，在形成多重圖像時(shí)，為了檢測(cè)各個(gè)圖像的轉(zhuǎn)印位置的偏移，利用具有像素為二次元排列的光感應(yīng)區(qū)域的光檢測(cè)裝置，來(lái)檢測(cè)形成在被檢測(cè)對(duì)象的表面的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)用圖案，其特征在于，對(duì)于所述光檢測(cè)裝置來(lái)說(shuō)，通過(guò)在同一面內(nèi)配置鄰接的多個(gè)光感應(yīng)部分而構(gòu)成一個(gè)像素，所述多個(gè)光感應(yīng)部分輸出與各個(gè)射入光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流；橫跨在所述二次元配列中的在第一方向排列的多個(gè)像素，使構(gòu)成該各個(gè)像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中的一方的光感應(yīng)部分彼此電連接；和橫跨在所述二次元配列中的在第二方向排列的多個(gè)像素，使構(gòu)成該各個(gè)像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中的另一方的光感應(yīng)部分彼此電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置，其特征在于，該光檢測(cè)裝置具有第一信號(hào)處理電路，讀出來(lái)自電連接在所述第一方向排列的所述多個(gè)像素間的一方的光感應(yīng)部分群的輸出，根據(jù)該輸出檢測(cè)在所述二次元配列的所述第二方向的光度外形；和第二信號(hào)處理電路，讀出來(lái)自電連接在所述第二方向排列的所述多個(gè)像素間的另一方的光感應(yīng)部分群的輸出，根據(jù)該輸出檢測(cè)在所述二次元配列的所述第一方向的光度外形。
3.一種圖像濃度檢測(cè)裝置，為了檢測(cè)圖像的濃度，利用具有像素為二次元排列的光感應(yīng)區(qū)域的光檢測(cè)裝置，來(lái)檢測(cè)形成在被檢測(cè)對(duì)象的表面的濃度檢測(cè)用圖案，其特征在于，對(duì)于所述光檢測(cè)裝置來(lái)說(shuō)，通過(guò)同一面內(nèi)配置鄰接的多個(gè)光感應(yīng)部分而構(gòu)成一個(gè)像素，所述多個(gè)光感應(yīng)部分輸出與各個(gè)射入光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流；橫跨在所述二次元配列中的在第一方向排列的多個(gè)像素，使構(gòu)成該各個(gè)像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中的一方的光感應(yīng)部分彼此電連接；和橫跨在所述二次元配列中的在第二方向排列的多個(gè)像素，使構(gòu)成該各個(gè)像素的多個(gè)光感應(yīng)部分中的另一方的光感應(yīng)部分彼此電連接。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像濃度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光檢測(cè)裝置具有第一信號(hào)處理電路，讀出來(lái)自電連接在所述第一方向排列的所述多個(gè)像素間的一方的光感應(yīng)部分群的輸出，根據(jù)該輸出檢測(cè)在所述二次元配列的所述第二方向的光度外形；和第二信號(hào)處理電路，讀出來(lái)自電連接在所述第二方向排列的所述多個(gè)像素間的另一方的光感應(yīng)部分群的輸出，根據(jù)該輸出檢測(cè)在所述二次元配列的所述第一方向的光度外形。
5.一種多重圖像形成裝置，其特征在于，具有多個(gè)圖像形成部，形成互不相同的各個(gè)圖像，以形成多重圖像；和如權(quán)利要求1所述的多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置，其中，利用該多重圖像形成位置偏移檢測(cè)裝置，檢測(cè)由所述圖像形成部所分別形成的各個(gè)圖像的轉(zhuǎn)印位置的偏移。
6.一種多重圖像形成裝置，其特征在于，具有多個(gè)圖像形成部，形成互不相同的各個(gè)圖像，以形成多重圖像；和如權(quán)利要求3所述的圖像濃度檢測(cè)裝置，其中，利用所述圖像濃度檢測(cè)裝置，檢測(cè)由所述圖像形成部所分別形成的各個(gè)圖像的濃度。
全文摘要
光檢測(cè)部(5)具有光感應(yīng)區(qū)域(10)、第一信號(hào)處理電路(20)和第二信號(hào)處理電路(30)。光感應(yīng)區(qū)域(10)將像素(1文檔編號(hào)H01L27/146GK1742240SQ20048000273
公開(kāi)日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2004年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月24日
發(fā)明者杉山行信, 水野誠(chéng)一郎, 老川智博 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社