(57)【要約】【課題】多重画像形成位置ずれ検出用パターン検出処理の高速化および構成の簡素化を図ることができる多重画像形成位置ずれ検出装置を提供すること。【解決手段】光検出部５は、光感応領域１０と、第１信号処理回路２０と、第２信号処理回路３０とを有する。光感応領域１０は、画素１１ｍｎがＭ行Ｎ列に２次元配列されている。１画素は、各々に入射した光の強度に応じた電流を出力する光感応部分１２ｍｎ及び光感応部分１３ｍｎを同一面内にて隣接して配設することで構成される。２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮにわたって、一方の光感応部分１２ｍｎ同士が互いに電気的に接続されている。また、２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮにわたって、他方の光感応部分１３ｍｎ同士が互いに電気的に接続されている。【選択図】  図５
2004264332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重画像を形成する際に各画像の転写位置のずれを検出するために、被検出対象の表面に形成された多重画像形成位置ずれ検出用パターンを、画素が２次元配列された光感応領域を有する光検出手段によって検出する多重画像形成位置ずれ検出装置であって、
前記光検出手段は、
各々入射した光の強度に応じた電流を出力する複数の光感応部分を同一面内にて隣接して配設することで１画素が構成されており、
前記２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素にわたって、当該各画素を構成する複数の光感応部分のうち一方の光感応部分同士が電気的に接続され、
前記２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素にわたって、当該各画素を構成する複数の光感応部分のうち他方の光感応部分同士が電気的に接続されていることを特徴とする多重画像形成位置ずれ検出装置。
【請求項２】
前記光検出手段は、
前記第１の方向に配列された前記複数の画素間において電気的に接続された一方の光感応部分群からの出力を読み出して当該出力に基づいて前記２次元配列における前記第２の方向での輝度プロファイルを検出する第１信号処理回路と、
前記第２の方向に配列された前記複数の画素間において電気的に接続された他方の光感応部分群からの出力を読み出して当該出力に基づいて前記２次元配列における前記第１の方向での輝度プロファイルを検出する第２信号処理回路と、を有することを特徴とする請求項１に記載の多重画像形成位置ずれ検出装置。
【請求項３】
画像の濃度を検出するために、被検出対象の表面に形成された濃度検出用パターンを、画素が２次元配列された光感応領域を有する光検出手段によって検出する画像濃度検出装置であって、
前記光検出手段は、
各々入射した光の強度に応じた電流を出力する複数の光感応部分を同一面内にて隣接して配設することで１画素が構成されており、
前記２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素にわたって、当該各画素を構成する複数の光感応部分のうち一方の光感応部分同士が電気的に接続され、
前記２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素にわたって、当該各画素を構成する複数の光感応部分のうち他方の光感応部分同士が電気的に接続されていることを特徴とする画像濃度検出装置。
【請求項４】
前記光検出手段は、
前記第１の方向に配列された前記複数の画素間において電気的に接続された一方の光感応部分群からの出力を読み出して当該出力に基づいて前記２次元配列における前記第２の方向での輝度プロファイルを検出する第１信号処理回路と、
前記第２の方向に配列された前記複数の画素間において電気的に接続された他方の光感応部分群からの出力を読み出して当該出力に基づいて前記２次元配列における前記第１の方向での輝度プロファイルを検出する第２信号処理回路と、を有することを特徴とする請求項３に記載の画像濃度検出装置。
【請求項５】
多重画像を形成するために、それぞれ異なった各画像を形成する複数個の画像形成部と、
請求項１に記載の多重画像形成位置ずれ検出装置と、を備え、
前記画像形成部によりそれぞれ形成された各画像の転写位置のずれを前記多重画像形成位置ずれ検出装置により検出することを特徴とする多重画像形成装置。
【請求項６】
多重画像を形成するために、それぞれ異なった各画像を形成する複数個の画像形成部と、
請求項３に記載の画像濃度検出装置と、を備え、
前記画像形成部によりそれぞれ形成された各画像の濃度を前記画像濃度検出装置により検出することを特徴とする多重画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多重画像形成位置ずれ検出装置、画像濃度検出装置及び多重画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の多重画像形成装置として、多重画像を形成するために複数個の画像形成部が配置され、各画像形成部にてそれぞれ色の異なった各画像を形成し、転写材に転写され重ねられる該各画像の転写位置のずれを補正するための多重画像形成位置ずれ検出用パターン（位置決めパターン）をＣＣＤイメージセンサにて読み取るものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、特許文献１においては、転写材上に転写される画像の濃度を制御するための濃度検出用パターンもＣＣＤイメージセンサにて読み取っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−１６７７６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多重画像形成位置ずれ検出用パターンあるいは濃度検出用パターンの読み取りにＣＣＤイメージセンサを用いていたのでは、以下のような問題点を有することとなる。ＣＣＤイメージセンサにおいては、１フレーム内の光強度分布を得るには、全ての画素についてデータ処理（例えば、ｍ×ｎ画素を有する場合、ｍ×ｎ回のデータ処理）が必要となり、データ処理の時間が長くなってしまう。また、データ処理を行う信号処理回路として、高性能化、高速化のものが要求されてしまう。
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、多重画像形成位置ずれ検出用パターンの検出処理の高速化および構成の簡素化を図ることができる多重画像形成位置ずれ検出装置、同じく濃度検出用パターンの検出処理の高速化および構成の簡素化を図ることができる画像濃度検出装置、同じく多重画像形成位置ずれ検出用パターンあるいは濃度検出用パターンの検出処理の高速化および構成の簡素化を図ることができる多重画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る多重画像形成位置ずれ検出装置は、多重画像を形成する際に各画像の転写位置のずれを検出するために、被検出対象の表面に形成された多重画像形成位置ずれ検出用パターンを、画素が２次元配列された光感応領域を有する光検出手段によって検出する多重画像形成位置ずれ検出装置であって、光検出手段は、各々入射した光の強度に応じた電流を出力する複数の光感応部分を同一面内にて隣接して配設することで１画素が構成されており、２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素にわたって、当該各画素を構成する複数の光感応部分のうち一方の光感応部分同士が電気的に接続され、２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素にわたって、当該各画素を構成する複数の光感応部分のうち他方の光感応部分同士が電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００７】
本発明に係る多重画像形成位置ずれ検出装置では、光検出手段において、１つの画素に入射した光は当該画素を構成する複数の光感応部分それぞれにおいて検出されて、光強度に応じた電流が光感応部分毎に出力される。そして、一方の光感応部分同士が２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素にわたって電気的に接続されているので、一方の光感応部分からの電流出力は第１の方向に送られる。また、他方の光感応部分同士が２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素にわたって電気的に接続されているので、他方の光感応部分からの電流出力は第２の方向に送られる。このように、一方の光感応部分からの電流出力は第１の方向に送られるとともに、他方の光感応部分からの電流出力は第２の方向に送られることから、第１の方向での輝度プロファイルと第２の方向での輝度プロファイルとをそれぞれ独立して得ることが可能となる。この結果、１画素に複数の光感応部分を配設するという極めて簡素な構成にて、多重画像形成位置ずれ検出用パターンの第１の方向での輝度プロファイル及び第２の方向での輝度プロファイルを高速に検出することができる。
【０００８】
本発明に係る画像濃度検出装置は、画像の濃度を検出するために、被検出対象の表面に形成された濃度検出用パターンを、画素が２次元配列された光感応領域を有する光検出手段によって検出する画像濃度検出装置であって、光検出手段は、各々入射した光の強度に応じた電流を出力する複数の光感応部分を同一面内にて隣接して配設することで１画素が構成されており、２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素にわたって、当該各画素を構成する複数の光感応部分のうち一方の光感応部分同士が電気的に接続され、２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素にわたって、当該各画素を構成する複数の光感応部分のうち他方の光感応部分同士が電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る画像濃度検出装置では、光検出手段において、１つの画素に入射した光は当該画素を構成する複数の光感応部分それぞれにおいて検出されて、光強度に応じた電流が光感応部分毎に出力される。そして、一方の光感応部分同士が２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素にわたって電気的に接続されているので、一方の光感応部分からの電流出力は第１の方向に送られる。また、他方の光感応部分同士が２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素にわたって電気的に接続されているので、他方の光感応部分からの電流出力は第２の方向に送られる。このように、一方の光感応部分からの電流出力は第１の方向に送られるとともに、他方の光感応部分からの電流出力は第２の方向に送られることから、第１の方向での輝度プロファイルと第２の方向での輝度プロファイルとをそれぞれ独立して得ることが可能となる。この結果、１画素に複数の光感応部分を配設するという極めて簡素な構成にて、濃度検出用パターンの第１の方向での輝度プロファイル及び第２の方向での輝度プロファイルを高速に検出することができる。
【００１０】
また、上記光検出手段は、第１の方向に配列された複数の画素間において電気的に接続された一方の光感応部分群からの出力を読み出して当該出力に基づいて２次元配列における第２の方向での輝度プロファイルを検出する第１信号処理回路と、第２の方向に配列された複数の画素間において電気的に接続された他方の光感応部分群からの出力を読み出して当該出力に基づいて２次元配列における第１の方向での輝度プロファイルを検出する第２信号処理回路と、を有することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る多重画像形成装置は、多重画像を形成するために、それぞれ異なった各画像を形成する複数個の画像形成部と、上記多重画像形成位置ずれ検出装置と、を備え、画像形成部によりそれぞれ形成された各画像の転写位置のずれを多重画像形成位置ずれ検出装置により検出することを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る多重画像形成装置では、上記多重画像形成位置ずれ検出装置を備えているので、１画素に複数の光感応部分を配設するという極めて簡素な構成にて、多重画像形成位置ずれ検出用パターンの第１の方向での輝度プロファイル及び第２の方向での輝度プロファイルを高速に検出することができる。
【００１３】
本発明に係る多重画像形成装置は、多重画像を形成するために、それぞれ異なった各画像を形成する複数個の画像形成部と、上記画像濃度検出装置と、を備え、画像形成部によりそれぞれ形成された各画像の濃度を画像濃度検出装置により検出することを特徴としている。
【００１４】
本発明に係る多重画像形成装置では、上記画像濃度検出装置を備えているので、１画素に複数の光感応部分を配設するという極めて簡素な構成にて、濃度検出用パターンの第１の方向での輝度プロファイル及び第２の方向での輝度プロファイルを高速に検出することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。以下では、パラメータＭおよびＮそれぞれを２以上の整数とする。また、特に明示しない限りは、パラメータｍを１以上Ｍ以下の任意の整数とし、パラメータｎを１以上Ｎ以下の任意の整数とする。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る多重画像形成装置を示す概略構成図であり、たとえば、４ドラム方式のカラーレーザビームプリンタの場合に対応する。なお、本実施形態に係る多重画像形成装置は、本発明の実施形態に係る多重画像形成位置ずれ検出装置及び画像濃度検出装置を含んでいる。
【００１７】
カラーレーザビームプリンタ１０１（多重画像形成装置）は、イエロー用画像形成ステーション１０２Ｙ、マゼンタ用画像形成ステーション１０２Ｍ、シアン用画像形成ステーション１０２Ｃ及びブラック用画像形成ステーション１０２Ｋを備えている。
【００１８】
イエロー用画像形成ステーション１０２Ｙは、クリーナ１０３Ｙ、帯電器１０４Ｙ、現像ユニット１０５Ｙ及び像担持体としての感光ドラム１０６Ｙが設けられている。感光ドラム１０６Ｙに対しては、潜像を形成するためのイエロー用露光ユニット１０７Ｙが設けられている。イエロー用露光ユニット１０７Ｙは、レーザ走査手段１０８Ｙを有し、画像信号に基づいてパルス幅変調された走査ビーム１０９Ｙを感光ドラム１０６Ｙに対して発射する。転写ベルト１１０は、ドライブモータ（図示せず）により回転駆動される駆動ローラ１１２と従動ローラ１１３とに掛け渡されており、駆動ローラ１１２が回転することにより移動する。転写ベルト１１０を挟んで感光ドラム１０６Ｙと対向する位置に、イエロー用転写ユニット１１４Ｙが設けられている。イエロー用転写ユニット１１４Ｙは、転写ベルト１１０表面上に、イエロー用画像形成ステーション１０２Ｙの感光ドラム１０６Ｙ上に現像されたイエロー色画像記録材による画像を転写する。ここで、イエロー用画像形成ステーション１０２Ｙ、イエロー用露光ユニット１０７Ｙ及びイエロー用転写ユニット１１４Ｙが、イエロー用画像形成部を構成している。
【００１９】
マゼンタ用画像形成ステーション１０２Ｍは、クリーナ１０３Ｍ、帯電器１０４Ｍ、現像ユニット１０５Ｍ及び像担持体としての感光ドラム１０６Ｍが設けられている。感光ドラム１０６Ｍに対しては、潜像を形成するためのマゼンタ用露光ユニット１０７Ｍが設けられている。マゼンタ用露光ユニット１０７Ｍは、レーザ走査手段１０８Ｍを有し、画像信号に基づいてパルス幅変調された走査ビーム１０９Ｍを感光ドラム１０６Ｍに対して発射する。転写ベルト１１０を挟んで感光ドラム１０６Ｍと対向する位置に、マゼンタ用転写ユニット１１４Ｍが設けられている。マゼンタ用転写ユニット１１４Ｍは、転写ベルト１１０表面上に、マゼンタ用画像形成ステーション１０２Ｍの感光ドラム１０６Ｍ上に現像されたマゼンタ色画像記録材による画像を転写する。ここで、マゼンタ用画像形成ステーション１０２Ｍ、マゼンタ用露光ユニット１０７Ｍ及びマゼンダ用転写ユニット１１４Ｍが、マゼンタ用画像形成部を構成している。
【００２０】
シアン用画像形成ステーション１０２Ｃは、クリーナ１０３Ｃ、帯電器１０４Ｃ、現像ユニット１０５Ｃ及び像担持体としての感光ドラム１０６Ｃが設けられている。感光ドラム１０６Ｃに対しては、潜像を形成するためのシアン用露光ユニット１０７Ｃが設けられている。シアン用露光ユニット１０７Ｃは、レーザ走査手段１０８Ｃを有し、画像信号に基づいてパルス幅変調された走査ビーム１０９Ｃを感光ドラム１０６Ｃに対して発射する。転写ベルト１１０を挟んで感光ドラム１０６Ｃと対向する位置に、シアン用転写ユニット１１４Ｃが設けられている。シアン用転写ユニット１１４Ｃは、転写ベルト１１０表面上に、シアン用画像形成ステーション１０２Ｃの感光ドラム１０６Ｃ上に現像されたシアン色画像記録材による画像を転写する。ここで、シアン用画像形成ステーション１０２Ｃ、シアン用露光ユニット１０７Ｃ及びシアン用転写ユニット１１４Ｃが、シアン用画像形成部を構成している。
【００２１】
ブラック用画像形成ステーション１０２Ｋは、クリーナ１０３Ｋ、帯電器１０４Ｋ、現像ユニット１０５Ｋ及び像担持体としての感光ドラム１０６Ｋが設けられている。感光ドラム１０６Ｋに対しては、潜像を形成するためのブラック用露光ユニット１０７Ｋが設けられている。ブラック用露光ユニット１０７Ｋは、レーザ走査手段１０８Ｋを有し、画像信号に基づいてパルス幅変調された走査ビーム１０９Ｋを感光ドラム１０６Ｋに対して発射する。転写ベルト１１０を挟んで感光ドラム１０６Ｋと対向する位置に、ブラック用転写ユニット１１４Ｋが設けられている。ブラック用転写ユニット１１４Ｋは、転写ベルト１１０表面上に、ブラック用画像形成ステーション１０２Ｋの感光ドラム１０６Ｋ上に現像されたブラック色画像記録材による画像を転写する。ここで、ブラック用画像形成ステーション１０２Ｋ、ブラック用露光ユニット１０７Ｋ及びブラック用転写ユニット１１４Ｋが、ブラック用画像形成部を構成している。
【００２２】
各色画像形成ステーション１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの下方に位置する転写ベルト１１０の搬送経路上には、転写紙用転写ユニット１１５が設けられている。転写紙用転写ユニット１１５は、転写ベルト１１０を挟んで一組の転写ローラ１１５ａ，１１５ｂを有しており、転写ベルト１１０表面上に転写された各色画像を転写紙に転写する。
【００２３】
用紙としての転写紙Ｐａは、複数のカセット１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃに収納され、バネ（図示せず）により上面側の転写紙Ｐａが各ピックアップローラ１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃに当接するように底上げされている。各ピックアップローラ１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃにより分離された転写紙Ｐａは、搬送路１１８上を転写紙用転写ユニット１１５の配設方向に搬送される。搬送路１１８には、搬送ローラ１１８ａが所定間隔を置いて設けられている。転写紙用転写ユニット１１５により各色画像が転写された転写紙Ｐａは、搬送ベルト１１９により定着ユニット１２０に搬送される。定着ユニット１２０は、熱定着ローラ１２０ａと加圧ローラ１２０ｂとを有しており、転写紙Ｐａに転写された各色画像（トナー像）を熱溶融定着させる。
【００２４】
定着ユニット１２０により各色画像が定着された転写紙Ｐａは、排出搬送路１２１を通ってカラーレーザビームプリンタ１０１外部に排出される。排出搬送路１２１の途中部分からは、裏面プリントのために転写紙を反転する転写紙反転搬送路１２２が分岐して設けられている。転写紙反転搬送路１２２からは、搬送路１２３が分岐しており、搬送路１２３は搬送路１１８の途中部分に接続されるよう構成されている。搬送路１２３には、搬送ローラ１２３ａが所定間隔を置いて設けられている。
【００２５】
このように各色画像形成ステーション１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋを有するカラーレーザビームプリンタ１０１において、画像を形成する際には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応する各色画像形成部分の両端部に、多重画像形成位置ずれ検出用パターンとしての位置決めマーク像７を、カールソンプロセス等の所定のプロセスを介し、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して形成し（図３に示されているように、各色に対し形成された位置決めマーク像をそれぞれ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋとする）、順次転写ベルト１１０上に転写する。
【００２６】
転写ベルト１１０上において、各色画像形成部分の両端部に形成されるこの位置決めマーク像７は、図３に示されているように、転写ベルト１１０の搬送方向と直交する方向、すなわち主走査方向の各画像形成部の右側端及び左側端に転写され、しかもその転写位置は、転写ベルト１１０の搬送方向、すなわち副走査方向（図中、矢印Ａ方向）に対してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順にそれぞれが混色しないようにずらしてある。
【００２７】
転写ベルト１１０上において各画像形成部分の右側端及び左側端に転写された位置決めマーク像７は、図２に示されるように、これを検出するように、それぞれに対応して配設された、多重画像形成位置ずれ検出装置１により検出される。この多重画像形成位置ずれ検出装置１は、発光素子を有する発光部３と、位置決めマーク像検出部としての光検出部（光検出手段）５とを含んでいる。
【００２８】
位置決めマーク像７の検出は、位置決めマーク像７が、転写ベルト１１０と共に搬送され、図３に示されるように、光検出部５の位置決めマーク像検出領域５ａに達すると、位置決めマーク像検出手段（図示せず）の作動により転写ベルト１１０のやや上方に配設された発光部３（発光素子）を作動させ、この発光部３（発光素子）からの光を、転写ベルト１１０上の位置決めマーク像７で反射させ、この反射光を光検出部５で検出することにより行なわれる。
【００２９】
その際、位置決めマーク像７の検出は赤外域（７５０〜９５０ｎｍ）で行なわれることが望ましくその理由は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の各トナーで転写ベルト１１０上に書かれた各位置決めマーク像をできるだけ同感度で検出するためである。また、転写ベルト１１０は透明であるため、位置決めマーク像７以外からの光の入射は殆どない。
【００３０】
このようにして、光検出部５で検出された反射光は、ＣＰＵ（中央処理装置）に入力されて処理され、このＣＰＵ（中央処理装置）により位置決めマーク像７の位置が求められて、レジストレーションのずれ量が演算される。このとき、位置決めマーク像７の転写位置は、既知であり、ＣＰＵ（中央処理装置）でレジストレーションが正確に合っていると判断された場合は、ＣＰＵ（中央処理装置）の指示により、この既知の位置に転写される。逆に、ＣＰＵ（中央処理装置）でレジストレーションが悪化していると判断された場合には、この既知の値と位置決めマーク像７が実際に転写された位置との誤差をＣＰＵ（中央処理装置）で演算することによりずれ量を求める。
【００３１】
このずれ量に応じて、上記レーザ走査手段１０８Ｙ，１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｋレーザ光路中にある反射ミラーをステッピングモータ（図示せず）を用いて作動させ、倍率、副走査方向の傾き、平行移動等を調整することにより、レジストレーションを合わせる。なお、レジストレーションのずれ量を、上記した他に感光ドラムや転写ベルトの駆動を制御して補正することもできる。また、レジストレーションのずれ量を、上記した他に転写紙用転写ユニット１１５付近で転写ベルト１１０と転写紙用転写ユニット１１５との相対位置を主走査方向に移動することで補正することもできる。
【００３２】
このレジストレーション補正は、上記各色画像形成ステーション１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋのうちの１つを基準の画像形成ステーションとし、その際、基準画像形成ステーションの補正は、いっさい行わず、他の３つの画像形成ステーションをこの基準画像形成ステーションに合わせるようにして行なわれる。
【００３３】
ここで、位置決めマーク像７は、一度に２方向のずれを検出することができるものとされる。本実施形態において、位置決めマーク像７は、図３に示されるように、「＋」形状（十字形状）を呈している。位置決めマーク像７は、これ以外に、「◎」形状、「Ｔ」形状、「◇」形状、「●」形状等であってもよい。そして所望の色の画像形成に必要とされ、読み取られた転写ベルト上の位置決めマーク像はベルト用クリーナブレード（図示せず）の作動により転写ベルト１１０上から除去され、次の画像形成が可能となる。
【００３４】
次に、図４を参照して、転写ベルト１１０上に形成される濃度検出用パターンの読み取り（検出）について説明する。
【００３５】
まず、この濃度検出用パターンの検出は、レジストレーション補正の際の位置決めマーク像の検出とは別に行なわれる。図４に示すように、濃度検出用パターン９のプリントについては、階調を変えた一様な濃度パッチを有する濃度検出用パターン９が、各色ごとに、前述した多重画像形成位置ずれ検出装置１、すなわち位置決めマーク像検出部と共用される濃度検出用パターン検出部としての光検出部５の検出領域５ａもしくはそれよりも広い領域の範囲で、カールソンプロセス等の所定のプロセスを介して形成される数階調の濃度パッチを、ある間隔をもって転写ベルト１１０の右、左の両端あるいは両端のどちらか一方に、光検出部５に対応するように、転写ベルト１１０上の位置にプリントする。したがって、多重画像形成位置ずれ検出装置１が、画像の濃度を検出するため画像濃度検出装置として機能することとなる。
【００３６】
数階調の濃度パッチを有する濃度検出用パターン９の転写ベルト１１０への転写は、転写ベルト１１０上に１色ずつ適当な間隔をもって行なわれ、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について行なわれる。この濃度検出用パターン９は、各色ごとに転写ベルト１１０の左右両端どちらか、もしくはその両端に転写される。転写ベルト１１０上に形成された濃度検出用パターン９は、光検出部５で濃度検出用パターン９の濃度パッチを検出した後は、ベルトクリーナ（図示せず）でクリーニングされる。
【００３７】
光検出部５で検出された濃度検出用パターンの出力値は、あらかじめ測定された光検出部５の出力と画像濃度との関係に基づいて画像濃度に変換され、これにより、その時の画像の階調性を知ることができ、濃度制御が行なわれる。また、その際、感光ドラム上の濃度検出用パターンにおける濃度パッチに対応する位置の表面電位を同時に測定することで、画像の濃度特性にとって重要であるＶ−Ｄ特性を把握でき、画像濃度を制御する際の基礎データとすることができ、このＶ−Ｄ特性から適正なコントラスト電位を求め、レーザパワー、グリッドバイアス、現像バイアス等を変えることで、画像の濃度制御が行なわれる。
【００３８】
以上、述べてきたレジストレーション補正及び画像の濃度制御は、別々の動作であり、それぞれの動作が行なわれるタイミングは、レジストレーション補正に関しては各色のレジストレーションのずれ量が常にあらかじめ定められた範囲内に収まるように、また、画像の濃度制御に関しては、各色の画像の濃度もしくは階調性が一定に保たれるように行なわれる。このように、レジストレーション補正により転写ずれのない状態で、なおかつ画像の濃度制御により各色の画像の濃度及び階調性が適正に保たれている状態において、プリント動作が行なわれる。
【００３９】
次に、図５〜図１７を参照して、上記光検出部５について詳細に説明する。図５は、本実施形態に係る光検出装置を示す概念構成図である。光検出部５は、図５に示されるように、光感応領域１０と、第１信号処理回路２０と、第２信号処理回路３０とを有している。
【００４０】
光感応領域１０は、画素１１ｍｎがＭ行Ｎ列に２次元配列されている。１画素は、各々に入射した光の強度に応じた電流を出力する光感応部分１２ｍｎ（第１光感応部分）及び光感応部分１３ｍｎ（第２光感応部分）を同一面内にて隣接して配設することで構成されている。これにより、光感応領域１０において、光感応部分１２ｍｎと光感応部分１３ｍｎとは２次元的に混在した状態で同一面内にて配列されることとなる。
【００４１】
２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮにわたって、当該各画素１１ｍｎを構成する複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎのうち一方の光感応部分１２ｍｎ同士（たとえば、一方の光感応部分１２１１〜１２１Ｎ）が互いに電気的に接続されている。また、２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮにわたって、当該各画素１１ｍｎを構成する複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎのうち他方の光感応部分１３ｍｎ同士（たとえば、他方の光感応部分１３１１〜１３Ｍ１）が互いに電気的に接続されている。
【００４２】
ここで、図６及び図７に基づいて、光感応領域１０の構成について説明する。図６は、光感応領域の一例を示す要部拡大平面図であり、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。なお、図６においては、保護層４８の図示を省略している。
【００４３】
光感応領域１０は、Ｐ型（第１導電型）の半導体からなる半導体基板４０と、当該半導体基板４０の表層に形成されたＮ型（第２導電型）の半導体領域４１，４２とを含んでいる。これにより、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎは半導体基板４０部分と一組の第２導電型半導体領域４１，４２とを含み、フォトダイオードが構成されることとなる。第２導電型半導体領域４１，４２は、図６に示されるように、光入射方向から見て略三角形状を呈しており、１画素において２つの領域４１，４２が互いに一辺が隣接して形成されている。半導体基板４０は、接地電位とされている。なお、光感応領域１０は、Ｎ型の半導体からなる半導体基板と、当該半導体基板の表層に形成されたＰ型の半導体領域とを含んで構成されていてもよい。領域４１（光感応部分１２ｍｎ）と領域４２（光感応部分１３ｍｎ）とは、図６から分かるように、第１の方向及び第２の方向において交互に配列されている。また、領域４１（光感応部分１２ｍｎ）と領域４２（光感応部分１３ｍｎ）とは、第１の方向と第２の方向とに交差する（たとえば、４５°にて交差する）第３の方向及び第４の方向において交互に配列されている。
【００４４】
半導体基板４０と領域４１，４２の上には第１絶縁層４３が形成され、この第１絶縁層４３に形成されたコンタクトホールを介して第１配線４４が一方の領域４１に電気的に接続されている。また、第１絶縁層４３に形成されたコンタクトホールを介して電極４５が他方の領域４２に電気的に接続されている。
【００４５】
第１絶縁層４３の上には第２絶縁層４６が形成され、この第２絶縁層４６に形成されたコンタクトホールを介して第２配線４７が電極４５に電気的に接続されている。これにより、他方の領域４２は、電極４５を介して第２配線４７に電気的に接続されることになる。
【００４６】
第２絶縁層４６の上には保護層４８が形成されている。第１絶縁層４３、第２絶縁層４６及び保護層４８は、ＳｉＯ２又はＳｉＮ等からなる。第１配線４４、電極４５及び第２配線４７は、Ａｌ等の金属からなる。
【００４７】
第１配線４４は、各画素１１ｍｎにおける一方の領域４１を第１の方向にわたって電気的に接続するものであって、画素１１ｍｎ間を第１の方向に延びて設けられている。このように、各画素１１ｍｎにおける一方の領域４１を第１配線４４で接続することにより、２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮにわたって一方の光感応部分１２ｍｎ同士（たとえば、一方の光感応部分１２１１〜１２１Ｎ）が電気的に接続されて、光感応領域１０において第１の方向に長く延びる光感応部が構成される。この第１の方向に長く延びる光感応部はＭ列形成されることになる。
【００４８】
第２配線４７は、各画素１１ｍｎにおける他方の領域４２を第２の方向にわたって電気的に接続するものであって、画素１１ｍｎ間を第２の方向に延びて設けられている。このように、各画素１１ｍｎにおける他方の領域４２を第２配線４７で接続することにより、２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮにわたって他方の光感応部分１３ｍｎ同士（たとえば、他方の光感応部分１３１１〜１３Ｍ１）が電気的に接続されて、光感応領域１０において第２の方向に長く延びる光感応部が構成される。この第２の方向に長く延びる光感応部はＮ行形成されることになる。
【００４９】
また、光感応領域１０においては、上述した第１の方向に長く延びるＭ列の光感応部と第２の方向に長く延びるＮ行の光感応部とが同一面上に形成されることになる。
【００５０】
領域４１，４２の形状は、図６に示された略三角形状のものに限られず、図８〜図１２に示されるように、他の形状であってもよい。
【００５１】
図８に示された第２導電型半導体領域（光感応部分）は、光入射方向から見て長方形状を呈しており、１画素において２つの領域４１，４２が互いに長辺が隣接して形成されている。領域４１（光感応部分１２ｍｎ）と領域４２（光感応部分１３ｍｎ）とは、第２の方向において交互に配列されている。図８に示されるように、１画素あたり第１の方向と第２の方向の第２導電型半導体領域の面積が異なっていても、画素間で夫々の方向ごとに一定であればよい。すなわち、同一の方向に延びる全ての配線で各々に接続されている光感応領域の総面積が同じであればよい。
【００５２】
図９に示された第２導電型半導体領域（光感応部分）は、略三角形状を呈した一方の領域４１が第１の方向に連続して形成されている。他方の領域４２は略三角形状を呈しており、各画素１１ｍｎ間で独立して形成されている。領域４１（光感応部分１２ｍｎ）と領域４２（光感応部分１３ｍｎ）とは、第２の方向において交互に配列されている。なお、一方の領域４１を第１の方向に連続して形成した場合、必ずしも第１配線４４を設ける必要はないが、直列抵抗の増加に伴って読み出し速度が低下することが考えられることから、第１配線４４にて各領域４１を電気的に接続するのが好ましい。
【００５３】
図１０に示された第２導電型半導体領域（光感応部分）は、１画素あたり４つの領域４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂからなり、対角に位置する領域を対として、第１配線４４あるいは第２配線４７にて電気的に接続されている。領域４１（光感応部分１２ｍｎ）と領域４２（光感応部分１３ｍｎ）とは、第１の方向及び第２の方向において交互に配列されている。また、領域４１（光感応部分１２ｍｎ）と領域４２（光感応部分１３ｍｎ）とは、第３の方向及び第４の方向において交互に配列されている。
【００５４】
図１１に示された第２導電型半導体領域（光感応部分）は、２つの櫛状の領域４１，４２がお互い噛み合うように形成されている。
【００５５】
図１２に示された第２導電型半導体領域（光感応部分）は、光入射方向から見て４角形以上の多角形状（たとえば８角形状）を呈しており、１画素において１辺が隣接して形成されている。そして、領域４１と領域４２とは、１画素において第１の方向と第２の方向とに交差する第３の方向に並設されており、光入射方向から見てハニカム状に配列されている。すなわち、領域４１（光感応部分１２ｍｎ）と領域４２（光感応部分１３ｍｎ）とは、第３の方向及び第４の方向において交互に配列されている。
【００５６】
続いて、図１３及び図１４に基づいて、第１信号処理回路２０及び第２信号処理回路３０の構成について説明する。図１３は、第１信号処理回路を示す概略構成図であり、図１４は、第２信号処理回路を示す概略構成図である。
【００５７】
第１信号処理回路２０は、光感応領域１０に入射した光の第２の方向での輝度プロファイルを示す電圧Ｈｏｕｔを出力する。第２信号処理回路３０は、光感応領域１０に入射した光の第１の方向での輝度プロファイルを示す電圧Ｖｏｕｔを出力する。第１信号処理回路２０及び第２信号処理回路３０は、同じタイミングにて動作させてもよく、時系列順で独立して動作させてもよい。
【００５８】
第１信号処理回路２０は、図１３に示されるように、第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮ間において電気的に接続された一方の光感応部分１２ｍｎ群（一方の第２導電型半導体領域４１からなり、第１の方向に長く延びるＭ列の光感応部）に対応して設けられた第１スイッチ素子２１と、第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮ間において電気的に接続された一方の光感応部分１２ｍｎ群からの電流を第２の方向に順次読み出すための第１シフトレジスタ２２と、第１シフトレジスタ２２により順次読み出される各一方の光感応部分１２ｍｎ群からの電流を順次入力し、その電流を電圧に変換して出力する第１積分回路２３とを含んでいる。
【００５９】
第１スイッチ素子２１は、第１シフトレジスタ２２から出力される信号ｓｈｉｆｔ（Ｈｍ）により制御されて順次閉じられる。第１スイッチ素子２１を閉じることにより、第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮ間において電気的に接続された一方の光感応部分１２ｍｎ群に蓄積された電荷が電流となって、第１配線４４及び第１スイッチ素子２１を介して第１積分回路２３に出力される。第１シフトレジスタ２２は、制御回路（図示せず）から出力される信号ΦＨ１，ΦＨ２，ΦＨｓｔによりその動作が制御されて、第１スイッチ素子２１を順次閉じる。
【００６０】
第１積分回路２３は、第１の方向に配列された複数の１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮ間において電気的に接続された一方の光感応部分１２ｍｎ群からの電流出力を入力し、入力した電流出力の電荷を増幅するアンプ２４と、アンプ２４の入力端子に一方の端子が接続され、アンプ２４の出力端子に他方の端子が接続された容量素子２５と、アンプ２４の入力端子に一方の端子が接続され、アンプ２４の出力端子に他方の端子が接続され、制御回路から出力されるリセット信号ΦＨｒｅｓｅｔが有意の場合には「ＯＮ」状態となり、リセット信号ΦＨｒｅｓｅｔが非有意の場合には「ＯＦＦ」状態となるスイッチ素子２６とを有している。
【００６１】
第１積分回路２３は、スイッチ素子２６が「ＯＮ」状態であるときには、容量素子２５を放電して初期化する。一方、第１積分回路２３は、スイッチ素子２６が「ＯＦＦ」状態であるときには、第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮ間において電気的に接続された一方の光感応部分１２ｍｎ群から入力端子に入力した電荷を容量素子２５に蓄積して、その蓄積された電荷に応じた電圧Ｈｏｕｔを出力端子から出力する。
【００６２】
第２信号処理回路３０は、図１４に示されるように、第２の方向に配列された複数の１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮ間において電気的に接続された他方の光感応部分１３ｍｎ群（他方の第２導電型半導体領域４２からなり、第２の方向に長く延びるＮ行の光感応部）に対応して設けられた第２スイッチ素子３１と、第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮ間において電気的に接続された他方の光感応部分１３ｍｎ群からの電流を第１の方向に順次読み出すための第２シフトレジスタ３２と、第２シフトレジスタ３２により順次読み出される各他方の光感応部分１３ｍｎ群からの電流を順次入力し、その電流を電圧に変換して出力する第２積分回路３３とを含んでいる。
【００６３】
第２スイッチ素子３１は、第２シフトレジスタ３２から出力される信号ｓｈｉｆｔ（Ｖｎ）により制御されて順次閉じられる。第２スイッチ素子３１を閉じることにより、第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮ間において電気的に接続された他方の光感応部分１３ｍｎ群に蓄積された電荷が電流となって、第２配線４７及び第２スイッチ素子３１を介して第２積分回路３３に出力される。第２シフトレジスタ３２は、制御回路から出力される信号ΦＶ１，ΦＶ２，ΦＶｓｔによりその動作が制御されて、第２スイッチ素子３１を順次閉じる。
【００６４】
第２積分回路３３は、第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮ間において電気的に接続された他方の光感応部分１３ｍｎ群からの電流出力を入力し、入力した電流出力の電荷を増幅するアンプ３４と、アンプ３４の入力端子に一方の端子が接続され、アンプ３４の出力端子に他方の端子が接続された容量素子３５と、アンプ３４の入力端子に一方の端子が接続され、アンプ３４の出力端子に他方の端子が接続され、制御回路から出力されるリセット信号ΦＶｒｅｓｅｔが有意の場合には「ＯＮ」状態となり、リセット信号ΦＶｒｅｓｅｔが非有意の場合には「ＯＦＦ」状態となるスイッチ素子３６とを有している。
【００６５】
第２積分回路３３は、スイッチ素子３６が「ＯＮ」状態であるときには、容量素子３５を放電して初期化する。一方、第２積分回路３３は、スイッチ素子３６が「ＯＦＦ」状態であるときには、第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮ間において電気的に接続された他方の光感応部分１３ｍｎ群から入力端子に入力した電荷を容量素子３５に蓄積して、その蓄積された電荷に応じた電圧Ｖｏｕｔを出力端子から出力する。
【００６６】
続いて、図１５及び図１６に基づいて、第１信号処理回路２０及び第２信号処理回路３０の動作について説明する。図１５は、第１信号処理回路の動作を説明するためのタイミングチャートであり、図１６は、第２信号処理回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００６７】
図１５において、制御回路から第１シフトレジスタ２２にスタート信号ΦＨｓｔが入力されると、信号ΦＨ２の立ち上がりから信号ΦＨ１の立下りまでの期間に対応したパルス幅を有する信号ｓｈｉｆｔ（Ｈｍ）が順次出力される。第１シフトレジスタ２２から対応する第１スイッチ素子２１に信号ｓｈｉｆｔ（Ｈｍ）が出力されると、対応する第１スイッチ素子２１が順次閉じ、対応する一方の光感応部分１２ｍｎ群に蓄積された電荷が電流となって第１積分回路２３に順次出力される。
【００６８】
第１積分回路２３には、制御回路からリセット信号ΦＨｒｅｓｅｔが入力されており、リセット信号ΦＨｒｅｓｅｔが「ＯＦＦ」状態の期間、対応する一方の光感応部分１２ｍｎ群に蓄積された電荷が容量素子２５に蓄積されて、蓄積された電荷量に応じた電圧Ｈｏｕｔが第１積分回路２３から順次出力される。なお、第１積分回路２３は、リセット信号ΦＨｒｅｓｅｔが「ＯＮ」状態のときにはスイッチ素子２６を閉じて容量素子２５を初期化する。
【００６９】
このように、第１信号処理回路２０からは、第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮ間において電気的に接続された一方の光感応部分１２ｍｎ群にて蓄積された電荷に対応した電圧Ｈｏｕｔが、対応する一方の光感応部分１２ｍｎ群毎に順次時系列データとして出力される。この時系列データは、図１７（ｂ）に示されるように、発光部３（発光素子）から照射され位置決めマーク像７（各マーク像７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）にて反射した光の第２の方向での輝度プロファイル（光強度分布）を示すものである。濃度検出用パターン９からの反射光の第２の方向での輝度プロファイルも、同様に検出される。なお、図１７（ａ）は、位置決めマーク像７（各マーク像７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）を示している。
【００７０】
図１６において、制御回路から第２シフトレジスタ３２にスタート信号ΦＶｓｔが入力されると、信号ΦＶ２の立ち上がりから信号ΦＶ１の立下りまでの期間に対応したパルス幅を有する信号ｓｈｉｆｔ（Ｖｎ）が順次出力される。第２シフトレジスタ３２から対応する第２スイッチ素子３１に信号ｓｈｉｆｔ（Ｖｎ）が出力されると、対応する第２スイッチ素子３１が順次閉じ、対応する他方の光感応部分１３ｍｎ群に蓄積された電荷が電流となって第２積分回路３３に順次出力される。
【００７１】
第２積分回路３３には、制御回路からリセット信号ΦＶｒｅｓｅｔが入力されており、リセット信号ΦＶｒｅｓｅｔが「ＯＦＦ」状態の期間、対応する他方の光感応部分１３ｍｎ群に蓄積された電荷が容量素子３５に蓄積されて、蓄積された電荷量に応じた電圧Ｖｏｕｔが第２積分回路３３から順次出力される。なお、第２積分回路３３は、リセット信号ΦＶｒｅｓｅｔが「ＯＮ」状態のときにはスイッチ素子３６を閉じて容量素子３５を初期化する。
【００７２】
このように、第２信号処理回路３０からは、第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮ間において電気的に接続された他方の光感応部分１３ｍｎ群にて蓄積された電荷に対応した電圧Ｖｏｕｔが、対応する他方の光感応部分１３ｍｎ群毎に順次時系列データとして出力される。この時系列データは、図１７（ｃ）に示されるように、発光部３（発光素子）から照射され位置決めマーク像７（各マーク像７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）にて反射した光の第１の方向での輝度プロファイル（光強度分布）を示すものである。濃度検出用パターン９からの反射光の第１の方向での輝度プロファイルも、同様に検出される。
【００７３】
このように、本実施形態では、光検出部５において、１つの画素１１ｍｎに入射した光は当該画素１１ｍｎを構成する複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎそれぞれに、光強度に応じた電流が光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ毎に出力される。そして、一方の光感応部分１２ｍｎ同士が２次元配列における第１の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１１Ｎ，１１２１〜１１２Ｎ，・・・，１１Ｍ１〜１１ＭＮにわたって電気的に接続されているので、一方の光感応部分１２ｍｎから出力された電流は第１の方向に送られる。また、他方の光感応部分１３ｍｎ同士が２次元配列における第２の方向に配列された複数の画素１１１１〜１１Ｍ１，１１１２〜１１Ｍ２，・・・，１１１Ｎ〜１１ＭＮにわたって電気的に接続されているので、他方の光感応部分１３ｍｎから出力された電流は第２の方向に送られる。このように、一方の光感応部分１２ｍｎから出力された電流は第１の方向に送られるとともに、他方の光感応部分１３ｍｎから出力された電流は第２の方向に送られることから、第１の方向での輝度プロファイルと第２の方向での輝度プロファイルとをそれぞれ独立して得ることが可能となる。この結果、１画素に複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎを配設するという極めて簡素な構成にて、位置決めマーク像７あるいは濃度検出用パターン９の第１の方向での輝度プロファイルと第２の方向での輝度プロファイルを高速に検出することができる。
【００７４】
また、本実施形態において、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎは、半導体基板４０部分と第２導電型半導体領域４１，４２とを含み、第２導電型半導体領域４１，４２は、光入射方向から見て略三角形状を呈しており、１画素において互いに一辺が隣接して形成されている。これにより、複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎを１画素内に配設する際に、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ（第２導電型半導体領域４１，４２）の面積が減少するのを抑制することができる。
【００７５】
また、本実施形態において、第２導電型半導体領域４１，４２は、光入射方向から見て略長方形状を呈しており、１画素において長辺が隣接して形成されている。これにより、複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎを１画素内に配設する際に、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ（第２導電型半導体領域４１，４２）の面積が減少するのを抑制することができる。
【００７６】
また、本実施形態において、第２導電型半導体領域４１，４２は、光入射方向から見て４角形以上の多角形状を呈しており、１画素において１辺が隣接して形成されている。これにより、複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ（第２導電型半導体領域４１，４２）を１画素内に配設する際に、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎの面積が減少するのを抑制することができる。また、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎの面積に対する周囲長は減ることとなり、単位面積当たりに換算した暗電流が低減される。なお、４角形以上の多角形状として、菱形形状を採用してもよい。
【００７７】
また、本実施形態において、第２導電型半導体領域４１，４２とは、１画素において第１の方向と第２の方向とに交差する第３の方向に並設されている。これにより、一方の光感応部分１２ｍｎ群及び他方の光感応部分１３ｍｎ群において、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ群の中心部分に対応する光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎが集中することとなり、解像度を向上することができる。
【００７８】
また、第２導電型半導体領域４１，４２は、光入射方向から見てハニカム状に配列されている。これにより、複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ（第２導電型半導体領域４１，４２）を１画素内に配設する際に、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎの面積が減少するのをより一層抑制することができる。また、幾何学的対称性が高く、第２導電型半導体領域４１，４２（光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ）を形成するために用いるマスクが位置ずれしたことによる不均一性が抑制できる。
【００７９】
また、本実施形態においては、第１配線４４が、画素１１ｍｎ間を第１の方向に延びて設けられており、第２配線４７が、画素１１ｍｎ間を第２の方向に延びて設けられている。これにより、それぞれの配線４４，４７により光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ（第２導電型半導体領域４１，４２）への光の入射を妨げられることはなく、検出感度の低下を抑制できる。
【００８０】
また、本実施形態においては、光検出部５が、第１シフトレジスタ２２と、第２シフトレジスタ３２と、第１積分回路２３と、第２積分回路３３とを有している。これにより、第１の方向での輝度プロファイルと第２の方向での輝度プロファイルとを極めて簡易な構成にて得ることができる。
【００８１】
また、本実施形態においては、位置決めマーク像７あるいは濃度検出用パターン９の第１の方向での輝度プロファイルと第２の方向での輝度プロファイルの検出ためのデータ処理がｍ＋ｎ回（第１信号処理回路２０においてｍ回のデータ処理、第２信号処理回路３０においてｎ回のデータ処理）で済み、ｍ×ｎ画素を有するＣＣＤイメージセンサを用いた場合のｍ×ｎ回のデータ処理に比して、データ処理量が極めて少なくなる。この結果、第１信号処理回路２０及び第２信号処理回路３０における信号処理時間が短時間で済み、各信号処理回路２０，３０に対する負荷も小さくなる。
【００８２】
また、本実施形態においては、カラーレーザビームプリンタ１０１（多重画像形成装置）が上記多重画像形成位置ずれ検出装置１（画像濃度検出装置）を備えている。これにより、カラーレーザビームプリンタ１０１は、１画素に複数の光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎを配設するという極めて簡素な構成にて、位置決めマーク像７あるいは濃度検出用パターン９の第１の方向での輝度プロファイル及び第２の方向での輝度プロファイルを高速に検出することができる。
【００８３】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、シフトレジスタを用いる代わりに、各光感応部分１２ｍｎ，１３ｍｎ（第２導電型半導体領域４１，４２）を均一な抵抗線で接続して、光の入射に伴って発生した電荷を抵抗線に流れ込んだ位置と当該抵抗線それぞれの端部との距離に反比例するように抵抗分割して抵抗線の端部から取り出し、当該端部からの電流出力に基づいて光の入射位置を求めるようにしてもよい。
【００８４】
また、前述した実施形態においては、１画素を複数の光感応部分で構成しているが、１画素を一つの光感応部分で構成してもよい。たとえば、図１８に示されるように、光感応領域１０は、第１の方向にわたって互いに電気的に接続される複数の第１光感応部分１２ｍｎと第２の方向にわたって互いに電気的に接続される複数の第２光感応部分１３ｍｎとを含み、複数の第１光感応部分１２ｍｎと複数の第２光感応部分１３ｍｎとは２次元的に混在した状態で同一面内にて配列してもよい。この場合、第１光感応部分１２ｍｎと第２光感応部分１３ｍｎとは市松模様状に配列しており、第１光感応部分１２ｍｎと第２光感応部分１３ｍｎとは第１の方向及び第２の方向において交互に配列している。なお、市松模様状に配列する代わりに、図１２に示されるようなハニカム状に配列してもよい。
【００８５】
また、本実施形態においては、多重画像形成位置ずれ検出装置と画像濃度検出装置とを共用しているが、これに限られることなく、多重画像形成位置ずれ検出装置と画像濃度検出装置とをそれぞれ独立して設けるように構成してもよい。また、本発明は、上述したカラーレーザビームプリンタ以外に、デジタルカラー複写機等の多重画像形成装置に適用することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したとおり、本発明によれば、多重画像形成位置ずれ検出用パターンの検出処理の高速化および構成の簡素化を図ることができる多重画像形成位置ずれ検出装置を提供することができる。
【００８７】
また、本発明によれば、濃度検出用パターンの検出処理の高速化および構成の簡素化を図ることができる画像濃度検出装置を提供することができる。
【００８８】
また、本発明によれば、多重画像形成位置ずれ検出用パターンあるいは濃度検出用パターンの検出処理の高速化および構成の簡素化を図ることができる多重画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る多重画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る多重画像形成装置に含まれる多重画像形成位置ずれ検出装置を示す概略構成図である。
【図３】図２に示された多重画像形成位置ずれ検出装置により、転写ベルト上に形成された多重画像形成位置ずれ検出用パターンとしての位置決めマーク像を検出するときの図である。
【図４】図２に示された多重画像形成位置ずれ検出装置により、転写ベルト上に形成された階調を有する濃度検出用パターンを検出するときの図である。
【図５】図２に示された多重画像形成位置ずれ検出装置に含まれる光検出部を示す概念構成図である。
【図６】図５に示された光検出部に含まれる光感応領域の一例を示す要部拡大平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】図５に示された光検出部に含まれる光感応領域の一例を示す要部拡大平面図である。
【図９】図５に示された光検出部に含まれる光感応領域の一例を示す要部拡大平面図である。
【図１０】図５に示された光検出部に含まれる光感応領域の一例を示す要部拡大平面図である。
【図１１】図５に示された光検出部に含まれる光感応領域の一例を示す要部拡大平面図である。
【図１２】図５に示された光検出部に含まれる光感応領域の一例を示す要部拡大平面図である。
【図１３】図５に示された光検出部に含まれる第１信号処理回路を示す概略構成図である。
【図１４】図５に示された光検出部に含まれる第２信号処理回路を示す概略構成図である。
【図１５】第１信号処理回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１６】第２信号処理回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１７】（ａ）は、多重画像形成位置ずれ検出用パターンとしての位置決めマーク像を示す図であり、（ｂ）は、第１信号処理回路からの出力を説明するための線図であり、（ｃ）は、第２信号処理回路からの出力を説明するための線図である。
【図１８】図２に示された多重画像形成位置ずれ検出装置に含まれる光検出部の変形例を示す概念構成図である。
【符号の説明】
１…多重画像形成位置ずれ検出装置（画像濃度検出装置）、３…発光部、５…光検出部、７…位置決めマーク像（多重画像形成位置ずれ検出用パターン）、９…濃度検出用パターン、１０…光感応領域、１１ｍｎ…画素、１２ｍｎ…一方の光感応部分、１３ｍｎ…他方の光感応部分、２０…第１信号処理回路、２１…第１スイッチ素子、２２…第１シフトレジスタ、２３…第１積分回路、３０…第２信号処理回路、３１…第２スイッチ素子、３２…第２シフトレジスタ、３３…第２積分回路、１０１…カラーレーザビームプリンタ、１０２Ｙ…イエロー用画像形成ステーション、１０２Ｃ…シアン用画像形成ステーション、１０２Ｋ…ブラック用画像形成ステーション、１０２Ｍ…マゼンタ用画像形成ステーション、１０７Ｙ…イエロー用露光ユニット、１０７Ｃ…シアン用露光ユニット、１０７Ｋ…ブラック用露光ユニット、１０７Ｍ…マゼンタ用露光ユニット、１１０…転写ベルト、１１４Ｙ…イエロー用転写ユニット、１１４Ｃ…シアン用転写ユニット、１１４Ｋ…ブラック用転写ユニット、１１４Ｍ…マゼンタ用転写ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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