检测装置和图像形成装置制造方法

检测装置和图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种检测装置和图像形成装置。该检测装置包括：照射单元，其利用第一照射光照射介质；第一光学系统，其具有第一入射表面并且将第一照射光改变为第二照射光；第二光学系统，其具有第二入射表面并且将第一照射光改变为第三照射光；以及光接收单元，其设置在第二照射光和第三照射光的由介质镜面反射的反射光的行进方向上并且接收第二照射光和第三照射光的由介质镜面反射的反射光，以检测形成在介质上的图像的位置偏差量并且检测形成在介质上的图像的浓度偏差量。
【专利说明】检测装置和图像形成装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种检测装置和图像形成装置。
【背景技术】
[0002]日本专利N0.4154272 (专利文献1)公开了一种光学传感器，其包括:至少一个发光单元；第一光接收单元，其接收从对应的发光单元发射的入射光的由照射对象镜面反射的反射光；和第二光接收单元，其接收从对应的发光单元发射的入射光的由照射对象上的物体漫反射的漫反射光。在就在从发光单元发射的入射光到达在入射光到达照射对象时形成的入射光学路径中的对应的照射对象之前形成的入射光学路径的中心线与就在镜面反射光从在来自对应的照射对象的镜面反射光到达第一发光单兀时形成的镜面反射光学路径中的对应的照射对象镜面反射之后形成的镜面反射光学路径的中心线之间形成的角度被设置为25°以下。从发光单元发射的入射光的光阑直径被设置为大于朝向第一发光单元行进的镜面反射光的光阑直径。
[0003]JP-A-2002-162803 (专利文献2)公开了一种彩色图像形成装置，其包括:感光体；多个图像站，其具有将形成在感光体上的潜像显影为色调剂图像的显影单元；多个曝光单元，其利用光照射多个图像站中的各感光体以形成潜像；以及转印单元，其将形成在多个图像站上的色调剂图像转印并传输到转印材料。彩色图像形成装置通过将多个图像站中显影的色调剂图像顺序地叠加到转印材料上来形成组合图像。为了在多个图像站上形成预定的抗蚀剂图案，彩色图像形成装置包括:抗蚀剂图案生成单元，其在多个曝光单元中生成抗蚀剂图案；图案检测单元，其将形成在多个图像站上的抗蚀剂图案形成在转印单元上，并且检测转印单元上的抗蚀剂图案；以及位置偏差校正单元，其基于由图案检测单元检测到的结果校正位置偏差。图案检测单元包括:发光二极管，其利用光照射抗蚀剂图案；光传感器，其检测从转印单元反射的反射光；透镜，其光学地阻止从发光二极管输出的光和/或入射到光传感器的光；以及孔径，其光学地阻止从发光二极管输出的光和/或入射到光传感器的光。
[0004]JP-A-2002-55572 (专利文献3)公开了一种图像感测装置，其包括:光源单元；照明单元，其具有利用从对应的光源单元发射的射线照射其上形成有图像的记录构件的照射透镜；以及成像单元，其具有在光接收单元的表面上形成形成在对应的记录构件上的图像的成像透镜。图像感测装置基于由对应的光接收单元获得的信号感测对应的记录构件上的图像。在该装置中，当对应的记录构件形成为反射镜表面时，在与对应的光源单元的发光点共轭的位置处或者其附近设置光圈。
[0005]JP-A-2007-47432 (专利文献4)公开了一种图像形成装置，其包括:转印带，其具有在其表面竖直向下的状态下在基本上水平方向上传输的水平传输部分；多个图像形成站，其通过利用具有预定极性的色调剂显影沿着转印带的传输方向布置的并且保持在分别属于多个图像形成站的潜像载体的表面上的潜像来形成具有不同颜色的色调剂图像；转印单元，其将形成在多个图像形成站的各潜像载体上的具有不同颜色的色调剂图像转印到转印带表面上，并且叠加图像；光传感器，其通过用于校正多个图像形成站之间的色差的抗蚀剂掩模检测形成在转印带表面上的色调剂图像。光传感器包括:壳体，其具有在水平传输部分的竖直下方区域相对的对向面；光接收元件，其布置在壳体中从而其光学轴以相对于竖直方向的预定角度倾斜；光投射针孔，其设置在光接收元件的光学轴上的对向面上并且将从发光元件发射的光导向抗蚀剂掩模；光接收针孔，其设置在从发光元件发射到抗蚀剂掩模的光的通过对应的抗蚀剂掩模的镜面反射光的光学轴上的对向面上；以及光接收元件，其布置在镜面反射光的光学轴上并且位于壳体中，并且接收由光接收针孔引导的镜面反射光。
[0006]JP-A-2011-107524 (专利文献5)公开了一种光学装置，其包括:照射单元，其利用光照射其上以规律间隔形成有具有各种颜色的多个色调剂图像的中间转印构件或介质；透镜，其设置在来自被照射单元的光照射的中间转印构件或介质的镜面反射光的光学路径中，并且聚集来自中间转印构件或介质的包括漫反射光和镜面反射光的反射光；调光单元，其使由透镜聚集的反射光的漫反射光减少；以及光接收单元，其接收其中由调光单元减少了漫反射光的反射光。

【发明内容】

[0007]本发明的目的在于改进使得光接收单元检测位置偏差量和浓度偏差量的装置中设置在由介质反射的照射光的镜面反射方向上的光接收单元检测到的位置偏差量和浓度偏差量的精度。
[0008]根据本发明的第一方面，提供了一种检测装置，其包括:照射单元，其利用第一照射光照射介质；第一光学系统，其具有基本上环形的并且其上入射有第一照射光的第一入射表面，并且将从对应的第一入射表面入射的第一照射光改变为第二照射光，该第二照射光在到达介质时形成的直径小于或等于当光入射在第一入射表面上时形成的直径；第二光学系统，其具有由第一入射表面围绕并且其上入射有第一照射光的第二入射表面，并且将从对应的第二入射表面入射的第一照射光改变为第三照射光，该第三照射光在到达介质时形成的直径小于当光入射在第二入射表面上时形成的直径；以及光接收单元，其设置在第二照射光和第三照射光的由介质镜面反射的反射光的行进方向上并且接收第二照射光和第三照射光的由介质镜面反射的反射光，以检测形成在介质上的图像的位置偏差量并且检测形成在介质上的图像的浓度偏差量。
[0009]根据本发明的第二方面，提供了一种检测装置，包括:照射单元，其利用第一照射光照射介质；第一光学系统，其具有其上入射有第一照射光的第一入射表面，并且将从对应的第一入射表面入射的第一照射光改变为第二照射光，该第二照射光在到达介质时形成的直径小于或等于当光入射在第一入射表面上时形成的直径；第二光学系统，其是设置在从第一光学系统到介质的范围中的光学系统，具有其上入射有第二照射光的一部分的第二入射表面，并且将从对应的第二入射表面入射的光改变为第三照射光，该第三照射光在到达介质时形成的直径小于当光入射在第二入射表面上时形成的直径；以及光接收单元，其设置在第二照射光和第三照射光的由介质镜面反射的反射光的行进方向上，并且接收第二照射光和第三照射光的由介质镜面反射的反射光以检测形成在介质上的图像的位置偏差量并且检测形成在介质上的图像的浓度偏差量。[0010]根据本发明的第三方面，提供了一种检测装置，包括:照射单元，其利用第一照射光照射介质；第一光学系统，其具有其上入射有第一照射光的第一入射表面，并且将从对应的第一入射表面入射的第一照射光改变为第二照射光，该第二照射光在到达介质时形成的直径小于或等于当光入射在第一入射表面上时形成的直径；第二光学系统，其具有其上入射有由介质镜面反射的第二照射光的反射光的一部分的第二入射表面，聚集从对应的第二入射表面入射的光，并且将该光改变为第三照射光；以及光接收单元，其设置在反射光和第三照射光的照射方向上并且接收对应的反射光和对应的第三照射光以检测形成在介质上的图像的位置偏差量并且检测形成在介质上的图像的浓度偏差量，其中，第三照射光在到达光接收单元时形成的直径小于当光入射在第二入射表面上时形成的直径。
[0011]根据本发明的第四方面，提供了一种图像形成装置，包括:根据第一至第三方面中的任一方面的检测装置；以及图像形成单元，其在介质上形成图像，其中，图像形成单元基于由光接收单元检测到的位置偏差量调整形成在介质上的图像的位置，并且基于由光接收单元检测到的浓度偏差量调整形成在介质上的图像的浓度。
[0012]根据本发明的第一至第三方面，与没有提供第一光学系统和第二光学系统的情况相比，能够改进使得光接收单元检测位置偏差量和浓度偏差量的装置中设置在由介质反射的照射光的镜面反射方向上的光接收单元检测到的位置偏差量和浓度偏差量的精度。
[0013]根据本发明的第四方面,与没有提供第一光学系统和第二光学系统的情况相比，能够在包括使得设置在由介质反射的照射光的镜面反射方向上的光接收单元检测位置偏差量和浓度偏差量的检测装置的图像形成装置中形成以高精度调整其位置偏差和浓度偏差的图像。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]将基于附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中:
[0015]图1是示出根据第一示例性实施方式的图像形成装置的整体构造的图；
[0016]图2是示出根据第一示例性实施方式的检测单元的组件的布置的图；
[0017]图3是示出根据第一示例性实施方式的光学系统的构造的图；
[0018]图4是示出到达中间转印带的光的投射光分布的示例的图；
[0019]图5是示出根据第二示例性实施方式的检测单元的组件的布置的图；
[0020]图6是示出根据第二示例性实施方式的光学系统的构造的图；
[0021]图7是示出根据第三示例性实施方式的检测单元的组件的布置的图；
[0022]图8是示出根据第三示例性实施方式的光学系统的第一光学系统的图；以及
[0023]图9是示出根据第三示例性实施方式的光学系统的第二光学系统的图。
【具体实施方式】
[0024]1.第一示例性实施方式
[0025]1-1.图像形成装置的整体构造
[0026]图1是示出根据第一示例性实施方式的图像形成装置1的整体构造的图。如附图中所示，图像形成装置1包括控制器11、存储器12、显影单元13Y、13M、13C和13K、转印单元14、加热单元15、转印单元16、操作单元17和检测单元18。应注意的是，附图标记Y、M、C和K分别定义为对应于黄色、洋红、青色和黑色色调剂的组件。除了所使用的色调剂之外，各显影单元13Y、13M、13C和13K没有区别。下面，在不需要特别区分各显影单元13Y、13M、13C和13K的情况下，省略附于附图标记末端的表示色调剂的颜色的字母，并且显影单元被称为“显影单元13”。
[0027]控制器11具有CPU (中央处理单元)、R0M (只读存储器)和RAM (随机访问存储器)，并且以CPU读取和执行存储在ROM或存储器12中的计算机程序(下面简单地称为程序)的方式控制图像形成装置1的各单元。
[0028]操作单元17具有诸如用于发出各指令的操作按钮的操作构件，并且接收用户的操作并且将对应于操作的内容的信号提供给控制器11。存储器12是诸如硬盘驱动器的大容量存储单元，并且存储由控制器11的CPU读取的程序。此外，存储器12存储诸如表示形成在介质上的图像的图像数据的各种数据，并且还存储表示用于检测位置偏差的图像(称为位置基准图像)的图像数据和表示用于检测浓度偏差的图像(称为浓度基准图像)的图像数据。位置偏差是将形成图像的位置(称为目标位置)与实际形成图像的位置之间的差(偏差)，并且表示该差的量称为位置偏差量。浓度偏差是将形成的图像的光学浓度的目标值与实际形成的图像的光学浓度之间的差，并且表示该差的量被称为浓度偏差量。
[0029]传输单元16具有容器和传输辊。容器包含均被切割以具有预定尺寸的作为介质的纸张P。容纳在容器中的纸张P被响应于控制器11的指令而由传输辊逐一取出，并且通过片材传输路径传输到转印单元14。应注意的是，介质不限于纸张，例如，可以是树脂片等等。简而言之，优选的是，介质是具有其上能够记录图像的表面的介质。
[0030]每个显影单兀13包括光导鼓31、充电器32、曝光装置33、显影单兀34、一次转印辊35和鼓清洁器36。光导鼓31是具有电荷生成层或电荷传输层的图像保持构件，并且在附图中箭头D13的方向上由未示出的驱动单元旋转。充电器32使光导鼓31的表面带电。曝光装置33具有激光发射源、多棱镜等等(附图中均未示出)，并且在控制器11的控制下利用对应于图像数据的激光照射由充电器32充电的光导鼓31。从而，每个光导鼓31保持潜像。应注意的是，可以由控制器11通过未示出的通信单元从外部装置获取图像数据。外部装置例如为读取原始图像的读取装置、存储表示图像的数据的存储装置等等。
[0031]显影单元34包含显影剂，其包括具有Y、M、C和K中的任一种颜色的色调剂。从显影单元34提供的这样的色调剂附着到光导鼓31的表面上由曝光装置33曝光的部分，即静电潜像的画线部，从而在光导鼓31上形成(显影)图像。
[0032]一次转印辊35在转印单元14的中间转印带41与光导鼓31相对的位置处引起预定电势差，从而由于该电势差而将图像转印到中间转印带41上。鼓清洁器36移除在图像的转印之后剩余在光导鼓31的表面上的未转印色调剂，从而移除光导鼓31的表面上的电荷。
[0033]转印单元14包括中间转印带41、二次转印辊42、带传输辊43和支承辊44，并且是将由显影单元13形成的图像转印到由用户的操作确定的纸张类型的纸张P上的转印单元。
[0034]中间转印带41是具有其上转印有图像的表面的介质(转印介质)。中间转印带41是环形带构件，并且其形状为基本上环形。中间转印带41由带传输辊43和支承辊44拉伸。带传输辊43和支承辊44中的至少一个可以具有驱动单元(附图中未示出)，从而在附图的箭头D14的方向上移动中间转印带41。即，中间转印带41在是基本上环形形状的周方向的箭头D14的方向上移动。在箭头D14的方向上移动的中间转印带41通过带与检测单元18相对的位置。
[0035]应注意的是，不具有驱动单元的带传输辊43或支承辊44由中间转印带41的下述移动来旋转。通过在附图中所示的箭头D14的方向上移动并旋转中间转印带41，中间转印带41上的图像移动到二次转印辊42与支承辊44之间的区域。
[0036]二次转印辊42由于辊与中间转印带41之间的电势差而将中间转印带41上的图像转印到从传输单元16传输的纸张P上。带清洁器49移除中间转印带41的表面上剩余的未转印的色调剂。然后，转印单元14或传输单元16将其上转印有图像的纸张P传输到加热单元15。应注意的是，显影单元13和转印单元14是本发明的示例性实施方式中均在介质上形成图像的图像形成单元的示例。加热单元15对色调剂进行加热并且使其熔化，从而将转印到纸张P上的图像定影。其上通过加热单元15定影有图像的纸张P由传输单元16传输到设置在图像显示装置I的壳体的外部的纸张托盘。
[0037]检测单元18利用光照射形成在中间转印带41上的浓度差图像和位置差图像，并且接收反射光，从而基于接收的光指定浓度偏差量或位置偏差量。检测单元18位于第四显影单元13的下游，并且该中间转印带41布置为与第二转印辊42和支承辊44之间的区域的上游中间转印带41相对。
[0038]1-2.检测单元的构造
[0039]图2是示出根据第一示例性实施方式的检测单元18的组件的布置的图。检测单元18包括照射单元81、光接收单元82、光学系统83和漫反射光接收单元84。照射单元81利用照射光照射中间转印带41。这时，照射光入射到中间转印带41的角度被设置为Θ。照射单元81例如为LED (发光二极管)。光学系统83设置在从照射单元81到中间转印带41的范围中，并且接收第一照射光并且调整第一照射光中包括的光的行进方向。
[0040]漫反射光接收单元84接收通过光学系统83的由中间转印带41漫反射的漫反射光，检测形成在中间转印带41上的图像中由具有除了黑色之外的颜色的色调剂形成的图像的浓度偏差量。与上述入射角度相对地，中间转印带41上的漫反射光的反射角度例如为Ψ，如图2中所示。
[0041]光接收单元82接收通过光学系统83的由中间转印带41镜面反射的反射光，从而检测形成在中间转印带41上的图像的位置偏差量和浓度偏差量。反射光是镜面反射光，并且因此，如图2中所示，中间转印带41上的反射角度被设置为Θ，与上述入射角度类似。即，光接收单元82兼用作检测位置偏差量的检测单元和检测浓度偏差量的检测单元。漫反射光接收单元84和光接收单元82是生成对应于接收到的光的信号的光学元件，并且例如为光电二极管(PD ;光电二极管)。
[0042]应注意的是，当光接收单元82检测位置偏差量时，例如，其中绘制倾斜到中间转印带41的移动方向的雪弗兰形状(所谓的雪弗兰图案)的位置基准图像由从显影单元13提供的具有各种颜色的色调剂形成在中间转印带41的表面上。即，以检测形成在中间转印带41的表面上的位置基准图像的MOB (带上标记)方法检测位置偏差量，并且图像形成装置I的控制器11基于所检测到的位置偏差量检测光导鼓31的表面上由曝光装置33曝光的静电潜像的位置，从而控制显影单元13。
[0043]此外，当光接收单元82检测浓度偏差量时，例如，图像形成装置I的控制器11使得充电器32使光导鼓31以预定电势均匀带电。然后，控制器11使得曝光装置33基于从存储器12读取的图像数据创建作为基准的电势的所谓的浓度基准块，使得显影单元34显影浓度基准块，并且使得检测单元18检测光学浓度。通过例如色调剂形成通过显影浓度基准块在中间转印带41的表面上形成的浓度基准图像，例如形成一边为20mm (毫米)的矩形内以基准浓度填充的浓度基准图像。
[0044]在这时的显影中，使用显影单元13K，并且因此，没有使用其它显影单元13。S卩，通过黑色色调剂形成浓度基准图像。原因在于，光接收单元82布置在照射光由中间转印带41镜面反射的方向上，以便于兼用作检测位置偏差量的检测单元。由黄色、洋红和青色色调剂形成的所有图像属于其中漫射光随着其浓度的增加而增加的所谓的漫射光学系统，并且因此，难以使得其浓度以镜面反射光的强度改变。因此，由除了黑色色调剂之外的色调剂形成的图像的浓度偏差量由接收漫反射光的漫反射光接收单元84来检测。
[0045]相反地，黑色色调剂属于其中镜面反射光的强度随着浓度的增加而减小的所谓的镜面反射光学系统。因此，为了检测由黑色色调剂形成的图像的位置偏差量，布置在照射光由中间转印带41镜面反射的方向上的光接收单元82也用于检测浓度偏差量。
[0046]由光接收单元82检测的浓度偏差量用于控制器11的自动浓度控制，并且对所形成的图像的光学浓度进行调整。控制器11基于检测结果控制确定图像浓度的诸如显影剂中的色调剂的浓度、显影偏置、曝光量和带电量的参数。
[0047]图3是示出根据第一示例性实施方式的光学系统83的构造的图。光学系统83是改变光学路径的诸如透镜、棱镜、孔径的组件以及组件的组合，并且在图3中所示的示例中是包括透镜的镜头。光学系统83包括第一光学系统831和第二光学系统832。第二光学系统832设置在第一光学系统831中。
[0048]第一光学系统831具有基本上为环形并且其上入射有由照射单元81发射的照射光(下面称为第一照射光Ral)的第一入射表面A1。具体地,第一入射表面A1具有基本上圆环形状，其形成在具有直径dl的圆圈与是该圆圈内部的基本上同心圆的具有直径d3的圆圈之间。另外，第一光学系统831改变从第一入射表面A1入射的第一照射光Ral的光学路径，并且利用基本上环形的第二照射光照射中间转印带41。这里，当穿过第一入射表面A1的中心点的中心线Z1被定义为射线的直径的中心时，当第二照射光Ra2到达中间转印带41时形成的直径d2小于或等于当光入射在第一入射表面A1上时形成的直径dl。应注意的是，直径d2可以小于或等于直径dl并且因此可以等于直径dl。当直径d2等于直径dl时，第二照射光Ra2是平行光。即，在该情况下，第一光学系统831将是漫射光的第一照射光Ral改变为是平行光的第二照射光Ra2。
[0049]第二光学系统832设置在如上所述的第一光学系统831内。第二光学系统832具有由具有环形形状的第一入射表面A1围绕并且其上入射有第一照射光Ral的第二入射表面A2。第二入射表面A2具有外周为上述直径d3的圆圈的形状。另外，第二光学系统832改变从第二入射表面A2入射的第一照射光Ral的光学路径,并且利用第三照射光Ra3照射中间转印带41。当第三照射光Ra3到达中间转印带41时形成的直径d4小于光入射到第二入射表面A2时形成的直径d3。从而，基本上为环形的第二照射光Ra2和聚集在第二照射光Ra2的内侧的第三照射光Ra3到达中间转印带41,如图3中所示。到达中间转印带41的表面的第二照射光Ra2的区域例如为长径为约3.5mm的椭圆。相反地，到达中间转印带41的表面的上述第三照射光Ra3的区域例如为长径为约1.0mm的椭圆。
[0050]光接收单元82设置在基本上为环形的第二照射光Ra2和聚集在第二照射光Ra2的内侧的第三照射光Ra3的由中间转印带41镜面反射的反射光的行进方向上。光接收单元82接收反射光，并且如上所述，检测形成在中间转印带41上的图像的位置偏差量和浓度
偏差量。
[0051]1-3.投射光分布
[0052]图4是示出通过光学系统83到达中间转印带41的光的投射光分布的示例的图。投射光分布是示出到达各位置的光强度的图。图4的水平轴X表示沿着中间转印带41的表面的特定方向。图4的竖直轴z表示到达布置在上述方向上的各位置处的照射光的强度。在图4中所示的投射光分布中，能够看到中间转印带41的表面上的上述方向上的光强度的分布，但是沿着表面的不同方向上的光强度的分布并不清楚。然而，图4中所示的竖直轴z穿过投射光分布中的光强度的峰值。另外，投射光分布是通过围绕竖直轴z作为中心旋转图4中所示的形状而获得的形状。因此，在附图中省略了上述不同方向上的光强度的分布。
[0053]图4中所示的参考分布是表示当不存在光学系统83时到达中间转印带41的光的强度分布的分布。图4中所示的投射光分布F1是表示通过光学系统83到达中间转印带41的第二照射光Ra2和第三照射光Ra3的强度分布的分布图。
[0054]在参考分布R)的情况下，不存在光学系统83，并且因此，第一照射光Ral原样到达中间转印带41。因此，分布具有钟形状，其中峰PkO存在于位于竖直轴z上的位置处。在参考分布中，强度随着水平轴X上的位置从上述峰PkO在轴的正方向和负方向中的任一方向上的移动而缓慢地降低。
[0055]相反地,在投射光分布F1中，由于由第二光学系统832聚集的第三照射光Ra3,使得峰Pkl比参考分布Η)更加突出。例如，在图4中所示的示例中，峰PkO处的光强度为S0，而峰Pkl处的光强度为高于S0的S1。
[0056]另外，投射光分布F1在与峰Pkl (即，竖直轴z)略分离的位置通过弯折点P2。弯折点P2处的光强度为低于S0的S2。光强度S2低于相同位置出的参考分布F0上的光强度，这是因为弯折点P2处于上述聚集的第三照射光Ra3的范围之外。在比弯折点P2更加远离竖直轴z的位置处，投射光分布F1通过弯折点P3。弯折点P3的光强度高于相同位置处的参考分布F0上的光强度,这是因为第一照射光Ral由第一光学系统831改变为被抑制了漫射的第二照射光Ra2。另外，弯折点P3处的光强度为略低于S2的S3。这里，S2与S3之间的强度差小于S1与S2之间的强度差。因此，水平轴X上从弯折点P2到弯折点P3的范围中的光强度的变化小于从峰Pkl到弯折点P2的范围内的光强度的变化。另外，光强度随着位置变得比弯折点P3更加远离竖直轴z而显著地降低。
[0057]如上所述，第一照射光Ral通过光学系统83改变为基本上环形的第二照射光Ra2和聚集在第二照射光Ra2内侧的第三照射光Ra3，从而能够获得例如图4中所示的投射光分布F1。在投射光分布F1中，中心位置处的峰比参考分布R)中的情况更加陡。因此，当检测单元19检测位置偏差量时，与不存在光学系统83的情况相比，由光接收单元82接收到的射线被阻止，并且因此，改进了位置精度。
[0058]相反地，投射光分布F1表示与没有提供光学系统83的情况相比，到达从存在于两侧并且中心位置插入其间的弯折点P2到弯折点P3的范围内的光以某一程度保持强度均匀性。响应于与没有提供光学系统83的情况相比其强度保持均匀的照射光的入射而生成在该范围内反射的反射光，并且因此，该反射光用于浓度偏差量的检测。即，例如，随着色调剂浓度的增加，只有在从中心位置到弯折点P2的范围内反射的反射光不容易引起功率差。然而，除此之外，在从弯折点P2到弯折点P3的范围内反射的反射光到达光接收单元82，并且因此，甚至在高浓度区域中也会引起功率差。结果，改进了由检测单元18检测的浓度的精度。
[0059]2.第二示例性实施方式
[0060]图5是示出根据第二示例性实施方式的检测单元18的组件的布置的图。第二示例性实施方式与第一不例性实施方式的不同之处在于构成设置在检测单兀18中的光学系统83的第一光学系统831和第二光学系统832被布置在彼此分离的位置处。
[0061]图6是示出根据第二示例性实施方式的光学系统83的构造的图。光学系统83包括第一光学系统831和第二光学系统832。第二光学系统832设置在从第一光学系统831到中间转印带41的范围内。
[0062]第一光学系统831具有其上入射有由照射单元81发射的第一照射光Ral的第一入射表面Al。另外,第一光学系统831改变从第一入射表面Al入射的第一照射光Ral的光学路径，并且利用第二照射光Ra2照射中间转印带41。当第二照射光Ra2到达中间转印带41时形成的直径d2小于或等于当光入射在第一入射表面Al上时形成的直径dl。
[0063]如上所述，第二光学系统832设置在从第一光学系统831到中间转印带41的范围内。第二光学系统832具有其上入射有从第一光学系统831发射的第二照射光Ra2的一部分的第二入射表面A2。另外，第二光学系统832改变从第二入射表面A2入射的光，并且利用第三照射光Ra3照射中间转印带41。当第三照射光Ra3到达中间转印带41时形成的直径d4小于当光入射在第二入射表面A2上时形成的直径d3。从而，基本上环形的第二照射光Ra2和聚集在第二照射光Ra2内侧的第三照射光Ra3到达中间转印带41，如图3中所示。到达中间转印带41的表面的第二照射光Ra2的区域例如为长径为约3.5mm的椭圆。相反地，到达中间转印带41的表面的上述第三照射光Ra3的区域例如为长径为约1.0mm的椭圆。
[0064]如上所述，与第二示例性实施方式中类似地，第一照射光Ral通过光学系统83改变为基本上环形的第二照射光Ra2和聚集在第二照射光Ra2内侧的第三照射光Ra3，从而能够获得例如图4中所示的投射光分布F1。因此，改进了检测单元18检测到的位置和浓度的精度。
[0065]3.第三示例性实施方式
[0066]图7是示出根据第三示例性实施方式的检测单元18的组件的布置的图。第三示例性实施方式与第一不例性实施方式的不同之处在于构成设置在检测单兀18中的光学系统83的第一光学系统831和第二光学系统832布置在彼此分离的位置处。此外,第三不例性实施方式与第二示例性实施方式的不同之处在于第二光学系统832设置在从中间转印带41镜面反射的反射光的光学路径中。
[0067]图8是不出根据第三不例性实施方式的光学系统83的第一光学系统831的图。图9是示出根据第三示例性实施方式的光学系统83的第二光学系统832的图。光学系统83包括第一光学系统831和第二光学系统832。第二光学系统832设置在从第一光学系统831发射的并且由中间转印带41镜面反射的第二照射光Ra2的反射光Ra4的光学路径中。
[0068]如图8中所示，第一光学系统831具有其上入射有由照射单元81发射的第一照射光Ral的第一入射表面A1。另外，第一光学系统831改变从第一入射表面A1入射的第一照射光Ral的光学路径，并且利用第二照射光Ra2照射中间转印带41。当第二照射光Ra2到达中间转印带41时形成的直径d2小于当光入射在第一入射表面A1时形成的直径dl。
[0069]如图9中所示，第二光学系统832具有其上入射有从第一光学系统831发射的第二照射光Ra2的由中间转印带41镜面反射的反射光Ra4的一部分的第二入射表面A2。另夕卜，第二光学系统832聚集从第二入射表面A2入射的光,并且利用第三照射光Ra3照射中间转印带41。当第三照射光Ra3到达光接收单元82时形成的直径d4小于当光入射在第二入射表面A2时形成的直径d3。结果，基本上环形的反射光Ra4和聚集在反射光Ra4内侧的第三照射光Ra3到达光接收单元82。
[0070]如上所述，在第三示例性实施方式中，在光接收单元82中，由中间转印带41镜面反射的反射光Ra4被改变为基本上环形的反射光Ra4和聚集在反射光Ra4的内侧的第三照射光Ra3，从而由光接收单元82接收的光的分布近似为例如图4中所示的投射光分布F1。因此，改进了检测单元18检测的位置和浓度的精度。
[0071]4.修改示例
[0072]至此描述了示例性实施方式，但是示例性实施方式的内容可以进行如下的修改。此外，下述修改示例可以进行组合。
[0073]4-1.修改示例1
[0074]在上述示例性实施方式中，显影单元13使用四种色调剂(黄色、洋红、青色和黑色)，但是可以例如仅使用黑色色调剂。在该情况下，显影单元13的数量可以是一个。
[0075]4-2.修改示例2
[0076]在上述示例性实施方式中，检测单元18通过利用光照射形成在中间转印带41上的浓度基准图像或位置基准图像并且接收反射光而基于所接收到的光指定浓度偏差量或位置偏差量。然而，所接收到的反射光不限于从被称为中间转印带41的转印介质反射的反射光。例如，检测单元18可以通过利用光照射形成在移动的纸张P上的浓度基准图像或位置基准图像并且接收反射光来指定纸张P上的浓度偏差量或位置偏差量。
[0077]已经为了示出和描述的目的而提供了本发明的示例性实施方式的前面的描述。这些描述不意在是穷尽的或者将本发明限制到所公开的具体形式。显而易见的是，对于本领域技术人员来说，各种修改和变化都是明显的。为了最好地解释本发明的原理及其实际应用而选择并描述实施方式，从而使得本领域技术人员能够理解本发明的各种实施方式并且各种修改也适合于能够想到的特定使用。想要的是，本发明的范围由下面的权利要求及其等价物限定。
【权利要求】
1.一种检测装置，所述检测装置包括:照射单元，所述照射单元利用第一照射光照射介质；第一光学系统，所述第一光学系统具有基本上环形的供所述第一照射光入射的第一入射表面，并且将从该第一入射表面入射的所述第一照射光改变为第二照射光，所述第二照射光在到达所述介质时形成的直径小于或等于当所述第一照射光入射在所述第一入射表面上时形成的直径；第二光学系统，所述第二光学系统具有由所述第一入射表面围绕的供所述第一照射光入射的第二入射表面，并且将从对应的第二入射表面入射的所述第一照射光改变为第三照射光，所述第三照射光在到达所述介质时形成的直径小于当所述第一照射光入射在所述第二入射表面上时形成的直径；以及光接收单元，所述光接收单元设置在所述第二照射光和所述第三照射光的由所述介质镜面反射的反射光的行进方向上，并且接收所述第二照射光和所述第三照射光的由所述介质镜面反射的反射光，以检测形成在所述介质上的图像的位置偏差量，并且检测形成在所述介质上的图像的浓度偏差量。
2.一种检测装置，所述检测装置包括:照射单元，所述照射单 元利用第一照射光照射介质；第一光学系统，所述第一光学系统供所述第一照射光入射的第一入射表面，并且将从对应的第一入射表面入射的所述第一照射光改变为第二照射光，所述第二照射光在到达所述介质时形成的直径小于或等于当所述第一照射光入射在所述第一入射表面上时形成的直径；第二光学系统，所述第二光学系统是设置在从所述第一光学系统到所述介质的范围中的光学系统，具有供所述第二照射光的一部分入射的第二入射表面，并且将从对应的第二入射表面入射的光改变为第三照射光，所述第三照射光在到达所述介质时形成的直径小于当所述光入射在所述第二入射表面上时形成的直径；以及光接收单元，所述光接收单元设置在所述第二照射光和所述第三照射光的由所述介质镜面反射的反射光的行进方向上，并且接收所述第二照射光和所述第三照射光的由所述介质镜面反射的反射光，以检测形成在所述介质上的图像的位置偏差量，并且检测形成在所述介质上的图像的浓度偏差量。
3.一种检测装置，所述检测装置包括:照射单元，所述照射单元利用第一照射光照射介质；第一光学系统，所述第一光学系统具有供所述第一照射光入射的第一入射表面，并且将从该第一入射表面入射的所述第一照射光改变为第二照射光，所述第二照射光在到达所述介质时形成的直径小于或等于当所述第一照射光入射在所述第一入射表面上时形成的直径；第二光学系统，所述第二光学系统具有供所述第二照射光的由所述介质镜面反射的反射光的一部分光入射的第二入射表面，聚集从该第二入射表面入射的所述光，并且将所述光改变为第三照射光；以及光接收单元，所述光接收单元设置在所述反射光和所述第三照射光的照射方向上，并且接收该反射光和该第三照射光，以检测形成在所述介质上的图像的位置偏差量，并且检测形成在所述介质上的图像的浓度偏差量， 其中，所述第三照射光在到达所述光接收单元时形成的直径小于当所述光入射在所述第二入射表面上时形成的直径。
4.一种图像形成装置，所述图像形成装置包括: 权利要求1至3中的任一项所述的检测装置；以及 图像形成单元，所述图像形成单元在所述介质上形成图像， 其中，所述图像形成单元基于由所述光接收单元检测到的所述位置偏差量来调整形成在所述介质上的所述图像的位置，并且基于由所述光接收单元检测到的所述浓度偏差量来调整形成在所述介质上的所述·图像的浓度。
【文档编号】G03G15/00GK103713488SQ201310073130
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年3月7日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】尾形健太, 山崎直哉, 中岛玄 申请人:富士施乐株式会社