(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の移動情報を検出する検出装置であって、
前記移動体に対して一側に配置され、前記移動体を照明する光を射出する光源と；
前記光源からの光を、前記移動体に対して他側に集光点をもつ収束光に変換し、前記移動体の表面に導く第１光学系と；
前記移動体の表面で反射された光の光路上に配置され、光学的な正のパワーをもつ第２光学系と；
前記第２光学系を介した光を受光し、画像データを出力するイメージセンサと；
前記イメージセンサから出力される画像データに基づいて前記移動体の移動情報を算出する演算装置と；を備え、
前記第１光学系と前記第２光学系とは、１つの光軸上には配置されておらず、
前記移動体の移動前後の画像データにおける相互相関関数のピーク値と前記移動体の移動量との関係を求めたときに、前記ピーク値は、前記移動体の移動量が大きくなるにつれて減少し、
前記ピーク値が自己相関関数のピーク値の１／ｅとなる移動量は、前記移動体を照明する光が平行光であるときの移動量よりも大きく、
前記第１光学系を通過した光の波面の曲率半径ρ（＜０）、前記第２光学系の焦点距離ｆ、前記第２光学系の倍率ｍを用いて、−２（ｆ／ｍ）＜ρ＜−２／３（ｆ／ｍ）の関係が満足される検出装置。
【請求項２】
前記第２光学系の倍率は、１よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記イメージセンサは、前記移動体の移動方向に直交する方向に関して、受光面が前記移動体における照明領域に対向して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記移動体と前記第２光学系との間に、アパーチャ部材が更に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項５】
前記移動体の移動速度ｖ、画像データを取得する時間間隔τ、前記移動体の移動方向に関する前記移動体における照明領域の幅ｗｓを用いて、２ｖτ＜ｗｓ＜１０ｖτの関係が満足されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記移動体の移動方向に関して、前記移動体における照明領域の幅ｗｓ、及び前記移動体における前記イメージセンサの観察領域の幅ｗａを用いて、ｗａ＜ｗｓ＜５ｗａの関係が満足されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記演算装置は、時間的に隣り合う２つの画像データに基づいて前記移動体の移動情報を算出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記演算装置は、前記２つの画像データの相互相関関数のピーク値から前記移動体の移動情報を求めることを特徴とする請求項７に記載の検出装置。
【請求項９】
前記演算装置は、前記相互相関関数のピーク値が複数存在するときに、最も急峻なピークのピーク値から前記移動体の移動情報を求めることを特徴とする請求項８に記載の検出装置。
【請求項１０】
前記相互相関関数は，位相情報のみを用いて得られた相互相関関数であることを特徴とする請求項８又は９に記載の検出装置。
【請求項１１】
前記移動体は無端の移動体であり、該移動体には少なくとも１つの基準位置が設定され、該少なくとも１つの基準位置を検出する基準位置検出装置を更に備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１２】
前記基準位置検出装置は、前記少なくとも１つの基準位置での画像データを格納しているメモリを有し、前記基準位置検出装置は、前記イメージセンサから出力される画像データと前記メモリに格納されている画像データとに基づいて、前記少なくとも１つの基準位置を検出することを特徴とする請求項１１に記載の検出装置。
【請求項１３】
前記基準位置検出装置での検出結果に基づいて、前記演算装置で算出された前記移動体の移動情報を補正する補正装置を更に備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の検出装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの基準位置は、複数の基準位置であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の検出装置。
【請求項１５】
互いに異なる色に対応する複数の像担持体と；
前記複数の像担持体のそれぞれに対して、対応する色の画像情報に応じて変調された光束を走査し潜像を形成する光走査装置と；
前記複数の像担持体に形成された各潜像に、対応する色のトナーをそれぞれ付着させ複数のトナー画像を生成する現像装置と；
ベルト部材を含み、前記複数のトナー画像を重ね合わせて媒体に転写する転写装置と；
前記ベルト部材の移動情報を検出する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の検出装置と；を備える画像形成装置。
【請求項１６】
前記検出装置の検出結果に基づいて、前記ベルト部材の移動速度を調整する速度調整装置を備えることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記光走査装置は、副走査方向に関して、前記複数の像担持体における光の入射位置を個別に調整する位置調整装置を備えており、前記位置調整装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて、前記複数の像担持体における光の入射位置を個別に調整することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
シート状の媒体を移動させながら該媒体のシート面上に画像を形成する画像形成装置において、前記媒体の移動情報を検出する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の検出装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、移動体の移動情報を検出する検出装置、及び該検出装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多色のカラー画像を形成する画像形成装置は、高速化への要求に応えるため、複数の色（一般的には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色）に対応した複数の感光体を並列に並べた、いわゆるタンデム方式が主流となってきている。
【０００３】
このタンデム方式では、各感光体上でそれぞれ現像された色毎のトナー画像を、最終的に記録媒体（例えば、紙、プラスチックシート等）上で重ね合わせる必要がある。そして、その方式として、記録媒体上で直接重ね合わせる直接転写方式と、中間転写ベルトを用いて、中間転写ベルト上で各トナー画像を重ね合わせ、記録媒体に一括して転写する中間転写ベルト方式の２方式がある。
【０００４】
そして、直接転写方式では記録媒体を搬送するための搬送ベルトを、中間転写ベルト方式では中間転写ベルトを、いずれも高精度で駆動しなければ、出力画像に色ずれが発生するおそれがある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、複数のマークが連続して設けられた無端移動部材と、マークを検出して第１パルス信号を出力する第１マーク検出手段と、マークを検出して第２パルス信号を出力する第２マーク検出手段と、第１マーク検出手段と第２マーク検出手段を固定する共通の固定部材と、固定部材の温度変化による各パルス信号間の位相差への影響を打ち消すように温度補償を行う温度補償手段などを具備する無端移動部材駆動制御装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、画像形成を行うために被印刷媒体を搬送する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、被印刷媒体を搬送する搬送手段と、搬送手段を駆動する駆動手段と、搬送手段によって直接的又は間接的に移動される観測対象物と、観測対象物に可干渉性を有する光線を照射すると共に、観測対象物の表面にて反射された反射光を受光し、その受光した反射光に応じて、観測対象物の表面状態に関する信号を発する表面状態信号発生手段と、表面状態信号発生手段の発生した表面状態信号を時系列に比較することにより、観測対象物の移動量を求める移動量検出手段と、駆動手段によって前記搬送手段を駆動したときに移動する観測対象物の移動量の移動量検出手段による検出結果に基づいて、駆動手段を制御する制御手段とを備えている。
【０００７】
また、特許文献３には、表面に投射され且つ複数の散乱光を生成するように高コヒーレント光のビームを発する光源と、散乱光の入射角を制限し、複数の回折光が互いに干渉して複数のスペックルを生成するように複数の回折光を生成する光制限要素と、スペックルを受けて第１のスペックル画像を発生する画像センサとを備えるスペックル画像形成装置が開示されている。このスペックル画像形成装置では、光制限要素と画像センサが表面に関して移動された後に、第２のスペックル画像が発生され、この移動の方向と距離は、第１のスペックル画像を第２のスペックル画像と比較することによって決定されるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、例えば、中間転写ベルトの駆動制御装置として、特許文献１に開示されている無端移動部材駆動制御装置を適用しようとすると、中間転写ベルトに直接マークを形成する必要があり、量産性が悪く、大きなコストアップを招くという不都合があった。
【０００９】
また、特許文献２に開示されている画像形成装置では、光学系に関する具体的な記載がなく、また、検出誤差の補正方法についても記載がないため、実際の画像形成装置への適用は困難であった。
【００１０】
また、特許文献３に開示されているスペックル画像形成装置では、実際の画像形成装置に適用したときに、要求される検出精度を満足させることが困難であった。さらに、回折光を生成する光制御要素を設けているために、表面からの散乱光を画像センサに導く光利用効率が悪いという不都合があった。
【００１１】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、高コスト化を招くことなく、汎用性に優れた検出装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、第１の観点からすると、移動体の移動情報を検出する検出装置であって、前記移動体に対して一側に配置され、前記移動体を照明する光を射出する光源と；前記光源からの光を、前記移動体に対して他側に集光点をもつ収束光に変換し、前記移動体の表面に導く第１光学系と；前記移動体の表面で反射された光の光路上に配置され、光学的な正のパワーをもつ第２光学系と；前記第２光学系を介した光を受光し、画像データを出力するイメージセンサと；前記イメージセンサから出力される画像データに基づいて前記移動体の移動情報を算出する演算装置と；を備え、前記第１光学系と前記第２光学系とは、１つの光軸上には配置されておらず、前記移動体の移動前後の画像データにおける相互相関関数のピーク値と前記移動体の移動量との関係を求めたときに、前記ピーク値は、前記移動体の移動量が大きくなるにつれて減少し、前記ピーク値が自己相関関数のピーク値の１／ｅとなる移動量は、前記移動体を照明する光が平行光であるときの移動量よりも大きく、前記第１光学系を通過した光の波面の曲率半径ρ（＜０）、前記第２光学系の焦点距離ｆ、前記第２光学系の倍率ｍを用いて、−２（ｆ／ｍ）＜ρ＜−２／３（ｆ／ｍ）の関係が満足される検出装置である。
【００１４】
本明細書では、「移動情報」は、移動距離、相対的な移動量、移動速度、及び移動速度の変化量を含む。
【００１５】
これによれば、高コスト化を招くことなく、汎用性を向上させることが可能である。
【００１６】
本発明は、第２の観点からすると、互いに異なる色に対応する複数の像担持体と；前記複数の像担持体のそれぞれに対して、対応する色の画像情報に応じて変調された光束を走査し潜像を形成する光走査装置と；前記複数の像担持体に形成された各潜像に、対応する色のトナーをそれぞれ付着させ複数のトナー画像を生成する現像装置と；ベルト部材を含み、前記複数のトナー画像を重ね合わせて媒体に転写する転写装置と；前記ベルト部材の移動情報を検出する本発明の検出装置と；を備える画像形成装置である。
【００１７】
これによれば、本発明の検出装置を備えているため、結果として高品質の画像を形成することができる。
【００１８】
本発明は、第３の観点からすると、シート状の媒体を移動させながら該媒体のシート面上に画像を形成する画像形成装置において、前記媒体の移動情報を検出する本発明の検出装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
これによれば、本発明の検出装置を備えているため、結果として高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。
【図２】光走査装置の構成を説明するための図（その１）である。
【図３】光走査装置の構成を説明するための図（その２）である。
【図４】光走査装置の構成を説明するための図（その３）である。
【図５】光走査装置の構成を説明するための図（その４）である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれ液晶素子を説明するための図である。
【図７】走査制御装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図８】移動情報検出器の構成を説明するための図である。
【図９】スペックルパターンの一例を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、それぞれ、相関ピークを説明するための図である。
【図１１】ｗａ及びｗｓを説明するための図である。
【図１２】レーザ光の特性（収束度）が並進性に及ぼす影響を調べるのに用いた実験装置を説明するための図である。
【図１３】収束度Ａを説明するための図である。
【図１４】収束度Ｅを説明するための図である。
【図１５】収束度Ｂを説明するための図である。
【図１６】収束度Ｃを説明するための図である。
【図１７】収束度Ｄを説明するための図である。
【図１８】移動前（移動量０）のスペックルパターンの一例を示す図である。
【図１９】収束度Ａのときの相関ピーク値（相対値）を説明するための図である。
【図２０】収束度Ｂのときの相関ピーク値（相対値）を説明するための図である。
【図２１】収束度Ｃのときの相関ピーク値（相対値）を説明するための図である。
【図２２】収束度Ｄのときの相関ピーク値（相対値）を説明するための図である。
【図２３】収束度Ｅのときの相関ピーク値（相対値）を説明するための図である。
【図２４】収束度Ａのときの相関ピーク値（規格化値）を説明するための図である。
【図２５】収束度Ｂのときの相関ピーク値（規格化値）を説明するための図である。
【図２６】収束度Ｃのときの相関ピーク値（規格化値）を説明するための図である。
【図２７】収束度Ｄのときの相関ピーク値（規格化値）を説明するための図である。
【図２８】収束度Ｅのときの相関ピーク値（規格化値）を説明するための図である。
【図２９】Ｄｂとρとの関係を説明するための図である。
【図３０】図２９の一部を拡大した図である。
【図３１】時間的に隣接する２つのスペックルパターンから求めた移動量の一例である。
【図３２】カラープリンタの変形例を説明するための図である。
【図３３】２次元移動情報の検出方法を説明するための図である。
【図３４】記録紙の表面に直接画像を形成する画像形成装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３１に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ２０００の概略構成が示されている。
【００２２】
このカラープリンタ２０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像ローラ（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、４つのトナーカートリッジ（２０３４ａ、２０３４ｂ、２０３４ｃ、２０３４ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着ローラ２０５０、給紙コロ２０５４、レジストローラ対２０５６、排紙ローラ２０５８、給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、移動情報検出器２２４５及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００２３】
なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向に沿った方向をＹ軸方向、４つの感光体ドラムの配列方向に沿った方向をＸ軸方向として説明する。
【００２４】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００２５】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。なお、各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図１における面内で矢印方向に回転するものとする。
【００２６】
感光体ドラム２０３０ａの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ａの回転方向に沿って、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、クリーニングユニット２０３１ａが配置されている。
【００２７】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像ローラ２０３３ａ、トナーカートリッジ２０３４ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００２８】
感光体ドラム２０３０ｂの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向に沿って、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、クリーニングユニット２０３１ｂが配置されている。
【００２９】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像ローラ２０３３ｂ、トナーカートリッジ２０３４ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００３０】
感光体ドラム２０３０ｃの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向に沿って、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、クリーニングユニット２０３１ｃが配置されている。
【００３１】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像ローラ２０３３ｃ、トナーカートリッジ２０３４ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００３２】
感光体ドラム２０３０ｄの表面近傍には、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向に沿って、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、クリーニングユニット２０３１ｄが配置されている。
【００３３】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像ローラ２０３３ｄ、トナーカートリッジ２０３４ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００３４】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００３５】
光走査装置２０１０は、上位装置からの多色の画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて、各色毎に変調された光束を、対応する帯電された感光体ドラムの表面にそれぞれ照射する。これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置２０１０の構成については後述する。
【００３６】
トナーカートリッジ２０３４ａにはブラックトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ａに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｂにはシアントナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｂに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｃにはマゼンタトナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｃに供給される。トナーカートリッジ２０３４ｄにはイエロートナーが格納されており、該トナーは現像ローラ２０３３ｄに供給される。
【００３７】
各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００３８】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００３９】
転写ベルト２０４０は、ベルト本体、及び該ベルト本体の表面を覆っている光透過性部材を含んでいる。ベルト本体の表面は、微小な凹凸構造を有している。一方、光透過性部材の表面は、平坦である。なお、光透過性部材は、光学的に完全に透明である必要はなく、少しの光吸収があっても良い。
【００４０】
この転写ベルト２０４０は、不図示の駆動モータによって移動している。
【００４１】
給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。この給紙トレイ２０６０の近傍には給紙コロ２０５４が配置されており、該給紙コロ２０５４は、記録紙を給紙トレイ２０６０から１枚づつ取り出し、レジストローラ対２０５６に搬送する。該レジストローラ対２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着ローラ２０５０に送られる。
【００４２】
定着ローラ２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次スタックされる。
【００４３】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００４４】
移動情報検出器２２４５は、転写ベルト２０４０の−Ｘ側に配置され、転写ベルト２０４０の移動情報（ここでは、移動量及び移動速度）を検出するために設けられている。検出結果は、プリンタ制御装置２０９０に通知される。なお、この移動情報検出器２２４５の詳細については後述する。
【００４５】
プリンタ制御装置２０９０は、例えば、ジョブ中に、移動情報検出器２２４５を用いた転写ベルト２０４０の移動情報検出処理をリアルタイムに行う。そして、その検出結果に基づいて、転写ベルト２０４０の駆動モータをリアルタイムでフィードバック制御する。
【００４６】
次に、前記光走査装置２０１０の構成について説明する。
【００４７】
光走査装置２０１０は、一例として図２〜図５に示されるように、２つの光源（２２００ａ、２２００ｂ）、２つのカップリングレンズ（２２０１ａ、２２０１ｂ）、２つの開口板（２２０２ａ、２２０２ｂ）、２つの光束分割プリズム（２２０３ａ、２２０３ｂ）、４つの液晶素子（２２１１ａ、２２１１ｂ、２２１１ｃ、２２１１ｄ）、４つのシリンドリカルレンズ（２２０４ａ、２２０４ｂ、２２０４ｃ、２２０４ｄ）、ポリゴンミラー２１０４、４つのｆθレンズ（２１０５ａ、２１０５ｂ、２１０５ｃ、２１０５ｄ）、８つの折り返しミラー（２１０６ａ、２１０６ｂ、２１０６ｃ、２１０６ｄ、２１０８ａ、２１０８ｂ、２１０８ｃ、２１０８ｄ）、４つのトロイダルレンズ（２１０７ａ、２１０７ｂ、２１０７ｃ、２１０７ｄ）、４つの光検知センサ（２２０５ａ、２２０５ｂ、２２０５ｃ、２２０５ｄ）、４つの光検知用ミラー（２２０７ａ、２２０７ｂ、２２０７ｃ、２２０７ｄ）、及び走査制御装置３０（図７参照）などを備えている。そして、これらは、光学ハウジング２３００（図２〜図４では図示省略、図５参照）の所定位置に組み付けられている。
【００４８】
また、カップリングレンズ２２０１ａの光軸に沿った方向を「ｗ１方向」、カップリングレンズ２２０１ｂの光軸に沿った方向を「ｗ２方向」とする。さらに、Ｚ軸方向及びｗ１方向のいずれにも直交する方向を「ｍ１方向」、Ｚ軸方向及びｗ２方向のいずれにも直交する方向を「ｍ２方向」とする。
【００４９】
なお、以下では、便宜上、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。
【００５０】
光源２２００ａにおける主走査対応方向は「ｍ１方向」であり、副走査対応方向はＺ軸方向と同じ方向である。また、光源２２００ｂにおける主走査対応方向は「ｍ２方向」であり、副走査対応方向はＺ軸方向と同じ方向である。
【００５１】
光源２２００ａと光源２２００ｂは、Ｘ軸方向に関して離れた位置に配置されている。
【００５２】
カップリングレンズ２２０１ａは、光源２２００ａから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００５３】
カップリングレンズ２２０１ｂは、光源２２００ｂから射出された光束の光路上に配置され、該光束を略平行光束とする。
【００５４】
開口板２２０２ａは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ａを介した光束を整形する。
【００５５】
開口板２２０２ｂは、開口部を有し、カップリングレンズ２２０１ｂを介した光束を整形する。
【００５６】
各光束分割プリズムは、入射光束の半分を透過させ、残りを反射するハーフミラー面と、該ハーフミラー面で反射された光束の光路上にハーフミラー面に平行に配置されたミラー面とを有している。すなわち、各光束分割プリズムは、入射光束を互いに平行な２つの光束に分割する。ここでは、光源２２００ａからの光束が光束分割プリズム２２０３ａに入射し、光源２２００ｂからの光束が光束分割プリズム２２０３ｂに入射する。
【００５７】
各液晶素子は、出力画像における色ずれを抑制するのに用いられる。
【００５８】
各液晶素子は、印加電圧に応じて、入射光をＺ軸方向に関して偏向することができる。各液晶素子は、２枚の透明なガラス板の間に液晶が封入された構成であり、一例として図６（Ａ）に示されるように、一方のガラス板の表面の上下に電極が形成されている。この電極間に電位差が与えられると、一例として図６（Ｂ）に示されるように、Ｚ軸方向に関して電位の傾斜が発生し、それに応じて液晶の配向が変化し、その結果、Ｚ軸方向に関して屈折率の傾斜が発生する。これにより、プリズムと同様に光の射出軸をＺ軸方向に関してわずかに傾けることができる。なお、液晶としては誘電異方性を有するネマティック液晶等が用いられる。
【００５９】
図２に戻り、液晶素子２２１１ａは、光束分割プリズム２２０３ａからの２つの光束のうち−Ｚ側の光束の光路上に配置され、該光束をＺ軸方向及びｗ１方向のいずれにも平行な面内で偏向することができる。
【００６０】
液晶素子２２１１ｂは、光束分割プリズム２２０３ａからの２つの光束のうち＋Ｚ側の光束の光路上に配置され、該光束をＺ軸方向及びｗ１方向のいずれにも平行な面内で偏向することができる。
【００６１】
液晶素子２２１１ｃは、光束分割プリズム２２０３ｂからの２つの光束のうち＋Ｚ側の光束の光路上に配置され、該光束をＺ軸方向及びｗ２方向のいずれにも平行な面内で偏向することができる。
【００６２】
液晶素子２２１１ｄは、光束分割プリズム２２０３ｂからの２つの光束のうち−Ｚ側の光束の光路上に配置され、該光束をＺ軸方向及びｗ２方向のいずれにも平行な面内で偏向することができる。
【００６３】
シリンドリカルレンズ２２０４ａは、液晶素子２２１１ａからの光束の光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６４】
シリンドリカルレンズ２２０４ｂは、液晶素子２２１１ｂからの光束の光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６５】
シリンドリカルレンズ２２０４ｃは、液晶素子２２１１ｃからの光束の光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６６】
シリンドリカルレンズ２２０４ｄは、液晶素子２２１１ｄからの光束の光路上に配置され、該光束をポリゴンミラー２１０４の偏向反射面近傍にＺ軸方向に関して結像する。
【００６７】
ポリゴンミラー２１０４は、Ｚ軸に平行な軸回りに回転する２段構造の４面鏡を有し、各鏡がそれぞれ偏向反射面となる。そして、１段目（下段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束がそれぞれ偏向され、２段目（上段）の４面鏡ではシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束及びシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束がそれぞれ偏向されるように配置されている。なお、１段目の４面鏡及び２段目の４面鏡は、互いに位相が４５°ずれて回転し、書き込み走査は１段目と２段目とで交互に行われる。
【００６８】
ここでは、シリンドリカルレンズ２２０４ａ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束はポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に偏向され、シリンドリカルレンズ２２０４ｃ及びシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束はポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に偏向される。
【００６９】
各ｆθレンズはそれぞれ、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って、対応する感光体ドラム面上で光スポットが主走査方向に等速で移動するようなパワーを有する非円弧面形状を有している。
【００７０】
ｆθレンズ２１０５ａ及びｆθレンズ２１０５ｂは、ポリゴンミラー２１０４の−Ｘ側に配置され、ｆθレンズ２１０５ｃ及びｆθレンズ２１０５ｄは、ポリゴンミラー２１０４の＋Ｘ側に配置されている。
【００７１】
そして、ｆθレンズ２１０５ａとｆθレンズ２１０５ｂはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ａは１段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｂは２段目の４面鏡に対向している。また、ｆθレンズ２１０５ｃとｆθレンズ２１０５ｄはＺ軸方向に積層され、ｆθレンズ２１０５ｃは２段目の４面鏡に対向し、ｆθレンズ２１０５ｄは１段目の４面鏡に対向している。
【００７２】
そこで、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ａからの光束は、ｆθレンズ２１０５ａ、折返しミラー２１０６ａ、トロイダルレンズ２１０７ａ、及び折返しミラー２１０８ａを介して、感光体ドラム２０３０ａに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ａの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ａ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ａの回転方向が、感光体ドラム２０３０ａでの「副走査方向」である。
【００７３】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｂからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｂ、折り返しミラー２１０６ｂ、トロイダルレンズ２１０７ｂ、及び折返しミラー２１０８ｂを介して、感光体ドラム２０３０ｂに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｂの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｂ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｂの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｂでの「副走査方向」である。
【００７４】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｃからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｃ、折り返しミラー２１０６ｃ、トロイダルレンズ２１０７ｃ、及び折返しミラー２１０８ｃを介して、感光体ドラム２０３０ｃに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｃの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｃ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｃの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｃでの「副走査方向」である。
【００７５】
また、ポリゴンミラー２１０４で偏向されたシリンドリカルレンズ２２０４ｄからの光束は、ｆθレンズ２１０５ｄ、折り返しミラー２１０６ｄ、トロイダルレンズ２１０７ｄ、及び折り返しミラー２１０８ｄを介して、感光体ドラム２０３０ｄに照射され、光スポットが形成される。この光スポットは、ポリゴンミラー２１０４の回転に伴って感光体ドラム２０３０ｄの長手方向に移動する。すなわち、感光体ドラム２０３０ｄ上を走査する。このときの光スポットの移動方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「主走査方向」であり、感光体ドラム２０３０ｄの回転方向が、感光体ドラム２０３０ｄでの「副走査方向」である。
【００７６】
なお、各折り返しミラーは、ポリゴンミラー２１０４から各感光体ドラムに至る各光路長が互いに一致するとともに、各感光体ドラムにおける光束の入射位置及び入射角がいずれも互いに等しくなるように、それぞれ配置されている。また、各折り返しミラーは、それぞれミラー保持部材（図示省略）に保持されて、光学ハウジング２３００に固定されている。
【００７７】
また、シリンドリカルレンズとそれに対応するトロイダルレンズとにより、偏向点とそれに対応する感光体ドラム表面とを副走査方向に共役関係とする面倒れ補正光学系が構成されている。
【００７８】
ポリゴンミラー２１０４と各感光体ドラムとの間の光路上に配置される光学系は、走査光学系とも呼ばれている。本実施形態では、ｆθレンズ２１０５ａとトロイダルレンズ２１０７ａと折り返しミラー（２１０６ａ、２１０８ａ）とからＫステーションの走査光学系が構成されている。また、ｆθレンズ２１０５ｂとトロイダルレンズ２１０７ｂと折り返しミラー（２１０６ｂ、２１０８ｂ）とからＣステーションの走査光学系が構成されている。そして、ｆθレンズ２１０５ｃとトロイダルレンズ２１０７ｃと折り返しミラー（２１０６ｃ、２１０８ｃ）とからＭステーションの走査光学系が構成されている。さらに、ｆθレンズ２１０５ｄとトロイダルレンズ２１０７ｄと折り返しミラー（２１０６ｄ、２１０８ｄ）とからＹステーションの走査光学系が構成されている。
【００７９】
光検知センサ２２０５ａには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｋステーションの走査光学系を介した光束のうち一回の光走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ａを介して入射する。
【００８０】
光検知センサ２２０５ｂには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｃステーションの走査光学系を介した光束のうち一回の光走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｂを介して入射する。
【００８１】
光検知センサ２２０５ｃには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｍステーションの走査光学系を介した光束のうち一回の光走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｃを介して入射する。
【００８２】
光検知センサ２２０５ｄには、ポリゴンミラー２１０４で偏向され、Ｙステーションの走査光学系を介した光束のうち一回の光走査における書き込み開始前の光束の一部が、光検知用ミラー２２０７ｄを介して入射する。
【００８３】
各光検知センサはいずれも、受光量に応じた信号（光電変換信号）を出力する。
【００８４】
走査制御装置３０は、一例として図７に示されるように、ＣＰＵ２１０、フラッシュメモリ２１１、ＲＡＭ２１２、液晶素子駆動回路２１３、ＩＦ（インターフェース）２１４、画素クロック生成回路２１５、画像処理回路２１６、書込制御回路２１９、及び光源駆動回路２２１などを有している。なお、図７における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００８５】
ＩＦ（インターフェース）２１４は、プリンタ制御装置２０９０との双方向の通信を制御する通信インターフェースである。上位装置からの画像データは、ＩＦ（インターフェース）２１４を介して供給される。
【００８６】
画素クロック生成回路２１５は、各ステーションの画素クロック信号を生成する。
【００８７】
画像処理回路２１６は、プリンタ制御装置２０９０を介して上位装置から受信した各画像情報をラスター展開するとともに、所定の中間調処理などを行った後、各画素の階調を表す画像データを作成する。
【００８８】
書込制御回路２１９は、各光検知センサの出力信号から走査開始のタイミングを検知すると、画像処理回路２１６からの画像データ、及び画素クロック生成回路２１５からの画素クロック信号に基づいて、各ステーションのパルス変調信号を生成する。
【００８９】
光源駆動回路２２１は、書込制御回路２１９からの各パルス変調信号に基づいて各光源を駆動する。
【００９０】
液晶素子駆動回路２１３は、ＣＰＵ２１０の指示により、指定された液晶素子に電圧を印加する。
【００９１】
フラッシュメモリ２１１には、ＣＰＵ２１０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、プログラムの実行に用いられる各種データなどが格納されている。
【００９２】
ＲＡＭ２１２は、作業用のメモリである。
【００９３】
ＣＰＵ２１０は、フラッシュメモリ２１１に格納されているプログラムに従って動作し、光走査装置２０１０の全体を制御する。
【００９４】
例えば、ＣＰＵ２１０は、プリンタ制御装置２０９０からのスポット位置の補正要求に応じて、液晶素子への印加電圧を決定し、液晶素子駆動回路２１３に通知する。
【００９５】
次に、前記移動情報検出器２２４５について説明する。
【００９６】
この移動情報検出器２２４５は、一例として図８に示されるように、光源１１、照明用レンズ１２、開口部材１３、受光用レンズ１４、イメージセンサ１５、及び処理回路１６などを備えている。
【００９７】
ここでは、便宜上、転写ベルト２０４０の表面に直交する方向をｚ軸方向、転写ベルト２０４０の移動方向をｘ軸方向、ｚ軸方向及びｘ軸方向のいずれにも直交する方向をｙ軸方向として説明する。
【００９８】
図８では、転写ベルト２０４０の＋ｚ側の面が表面である。
【００９９】
光源１１は、転写ベルト２０４０の＋ｚ側に配置され、ｚ軸方向に対して−ｙ側に傾斜した方向から、転写ベルト２０４０の表面（以下では、便宜上、「ベルト面」と略述する。）に向けてレーザ光を射出する。
【０１００】
照明用レンズ１２は、光源１１から射出された光束の光路上に配置され、該光束が、転写ベルト２０４０よりも−ｚ側の位置ｐで集光するような収束性を持った光束に変換する。そこで、ベルト面は、斜めから照明される。
【０１０１】
開口部材１３は、開口を有し、ベルト面の＋ｚ側に配置されている。
【０１０２】
受光用レンズ１４は、開口部材１３の＋ｚ側であって、開口部材１３の開口を通過した光束の光路上に配置され、正の光学的なパワーを有している。
【０１０３】
イメージセンサ１５は、受光用レンズ１４の＋ｚ側に配置され、受光用レンズ１４を介した光束を受光する。イメージセンサ１５は、受光面がベルト面と平行になるように配置されている。
【０１０４】
イメージセンサ１５は、１次元のイメージセンサであり、長手方向がｘ軸方向と一致するように配置されている。そして、イメージセンサ１５としては、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ、フォトダイオード（ＰＤ）アレイ等を用いることができる。
【０１０５】
ここでは、受光用レンズ１４及びイメージセンサ１５は、ベルト面における照明領域の＋ｚ側に位置している。すなわち、イメージセンサ１５の受光面は、ベルト面における照明領域と対向している。
【０１０６】
ここでは、転写ベルト２０４０は、微小な凹凸構造を有しているベルト本体の表面が光透過性部材で覆われているため、ベルト面に入射した光は、大部分が光透過性部材を透過し、ベルト本体の表面で散乱される。この散乱光は、互いに干渉し合い、ベルト本体表面の凹凸に応じたスペックルパターンが形成される（図９参照）。イメージセンサ１５は、このスペックルパターンを受光し、画像パターンとして出力する。
【０１０７】
なお、イメージセンサ１５の受光面とベルト面は、ほぼ共役関係にある。また、受光用レンズ１４は、スペックルパターンをイメージセンサ１５上に縮小して投影する。すなわち、受光用レンズ１４は、いわゆる縮小光学系である。
【０１０８】
処理回路１６は、プリンタ制御装置２０９０から移動情報検出の指示を受けると、光源１１を点灯させるとともに、一定時間間隔でイメージセンサ１５から画像データ（スペックルパターン）を取得する。そして、時間的に近接した２つのスペックルパターンの相互相関関数を算出し、該相互相関関数のピーク位置に基づいて、ベルト面の移動量を算出する（例えば、特開平４−５０７０８号公報、特開平５−３０６９０８号公報参照）。
【０１０９】
さらに、処理回路１６は、ベルト面の移動量からベルト面の移動速度を算出する。ここでの算出結果は、プリンタ制御装置２０９０に通知される。
【０１１０】
ここで、２つのスペックルパターンから移動量を算出する演算について簡単に説明する。なお、２つのスペックルパターンをｆ１、ｆ２、フーリエ変換をＦ［］、逆フーリエ変換をＦ−１［］とする。また、記号★は、相互相関関数を求める演算（以下では、「相互相関演算」と略述する）を意味し、＊は位相共役を意味する。
【０１１１】
ｆ１★ｆ２＊＝Ｆ−１［Ｆ［ｆ１］・Ｆ［ｆ２］＊］  ……（１）
【０１１２】
上記（１）式におけるｆ１★ｆ２＊は、相互相関演算によって得られる画像データであり、ｆ１、ｆ２が２次元画像であれば２次元のデータであり、ｆ１、ｆ２が１次元画像であれば１次元のデータである。
【０１１３】
ｆ１★ｆ２＊の画像データにおいて、最も急峻な相関ピーク位置（画像の中心が０）が、２つのスペックルパターンの位置ずれ量を表している。
【０１１４】
このような相互相関演算を用いた方法は、高速フーリエ変換が利用できるため、比較的少ない演算量で、かつ高精度に２つのスペックルパターンの位置ずれ量を検出できる。
【０１１５】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、光散乱性を有する物体にレーザ光を当て、それをＣＭＯＳカメラで撮影したものである。図１０（Ａ）は、物体が移動する前、図１０（Ｂ）は、物体が１００μｍだけ右に移動した後である。なお、ＣＭＯＳカメラの前にレンズを配置し、物体表面とＣＭＯＳの表面を略共役にしている。また、撮影倍率を１倍としているため、相関ピークの位置より算出した２つのスペックルパターンの位置ずれ量と、物体の移動量とは一致する。
【０１１６】
図１０（Ｃ）は、相互相関演算後の画像パターンであり、ブロードな強度分布の中に急峻な相関ピークが存在している。この相関ピークが、ブロードな強度分布の中に埋もれてしまうことはないが、ブロードな強度分布のピークの方が高くなることがあるため、最も急峻なピークの位置を探すことが重要である。
【０１１７】
この場合に、ブロードな強度分布が悪影響を及ぼす場合は、位相限定相関を用いれば良い。この位相限定相関は、次の（２）式で表される。ここで、Ｐ［］とは、複素振幅において、位相のみを取り出す（振幅は全て１にする）ことを意味する。
【０１１８】
ｆ１★ｆ２＊＝Ｆ−１［Ｐ［Ｆ［ｆ１］］・Ｐ［Ｆ［ｆ２］＊］］  ……（２）
【０１１９】
位相限定相関で計算した例が図１０（Ｄ）に示されている。この場合には、図１０（Ｃ）のようなブロードな強度分布はなく、相関ピークが明瞭にみられる。このように位相限定相関を用いると、より高精度に２つのスペックルパターンの位置ずれ量を求めることができる。
【０１２０】
ここで、２つのスペックルパターンの位置ずれ量をΔ、２つのスペックルパターンの時間間隔をτとすると、ベルト面の移動速度ｖは、次の（３）式を用いて算出することができる。なお、ｋは比例定数であり、光源１１や各レンズの位置等の光学的な条件により決まる。ここでは、あらかじめｋを求め、処理回路１６の不図示のメモリに格納している。
【０１２１】
ｖ＝ｋΔ／τ  ……（３）
【０１２２】
ところで、スペックルの大きさがイメージセンサのピクセルピッチよりも小さすぎると、検出誤差が大きくなるおそれがある。また、スペックルの大きさがイメージセンサのピクセルピッチよりも大きすぎると、イメージセンサ上に存在するスペックルが少なくなり、検出誤差が大きくなるおそれがある。このように、スペックルの大きさは、イメージセンサのピクセルピッチに応じて適切に決める必要がある。
【０１２３】
そして、イメージセンサ上でのスペックルの大きさは、像側の開口数（ＮＡ）に依存し、開口部材の開口（アパーチャ）の大きさを小さくすれば、スペックルは大きく（粗く）なり、開口の大きさを大きくすれば、スペックルは小さくなる。
【０１２４】
ここでは、開口部材１３の開口の大きさは、イメージセンサ１５上でのスペックルの大きさが、ピクセルピッチと同程度となるように設定されている。
【０１２５】
なお、開口部材１３を設ける位置は、受光用レンズ１４の近傍が最も望ましいが、それ以外の場所でも良い。
【０１２６】
また、ここでは、ベルト面上での照明光のｘ軸方向に関する幅をｗｓとしたとき、次の（４）式が満足されるように、ｗｓ及びτを設定している。なお、ｗｓは、照明光における光強度がピーク強度の１／ｅ２の強度となる幅で定義される。
【０１２７】
２ｖτ＜ｗｓ＜１０ｖτ  ……（４）
【０１２８】
仮に、ｗｓが２ｖτ以下になると、光スポットの大きさに対して、取り込み間隔が長くなり、ベルト面の移動量が大きくなりすぎる。その結果、スペックルパターンが変形し、検出誤差が大きくなる。
【０１２９】
また、仮に、ｗｓが１０ｖτ以上になると、光スポットの大きさが大きくなりすぎて、光利用効率が低下し、ベルト面が高速で移動している際には、速度検出できなくなってしまう。また、取り込み間隔が短いため、演算処理に高い高速性が求められ、消費電力の増大、コストアップ、演算が追いつかないといった不都合を生じる。
【０１３０】
さらに、ここでは、一例として図１１に示されるように、ベルト面における、イメージセンサ１５の観察領域のｘ軸方向に関する長さ（幅）をｗａとすると、次の（５）式が満足されるように、受光用レンズ１４の倍率や、照明光の大きさが設定されている。
【０１３１】
ｗａ＜ｗｓ＜５ｗａ  ……（５）
【０１３２】
仮に、ｗｓがｗａ以下であると、イメージセンサ１５の観察領域内での位置による光強度の違いが大きくなり、検出誤差が発生しやすくなる。また、仮に、ｗｓが５ｗａ以上であると、イメージセンサ１５に入る光量が少なくなり、検出誤差が発生しやすくなる。
【０１３３】
スペックルパターンを利用して移動体の移動情報を検出する場合には、移動後のスペックルパターンが、移動体の移動方向に、移動体の移動量に応じて、移動前のスペックルパターンをシフトさせたものであることが重要である。ここでは、このようなシフトを「並進」と呼ぶこととする。
【０１３４】
そして、並進性が高いとは、移動体の移動量が大きくても、スペックルパターンの並進が担保されていることを意味する。
【０１３５】
発明者らは、種々の実験及び検討を行い、ベルト面に照射されるレーザ光の特性によって、並進性が異なることを新たに見出した。このことについて、以下に説明する。
【０１３６】
図１２には、実験装置の概略構成が示されている。この実験装置は、光源１１１、照明用レンズ１１２、受光光学系１１４、２次元のイメージセンサ１１５、及び画像処理装置１１６などを有している。
【０１３７】
光源１１１は、波長が８３０ｎｍのレーザ光を射出する。
【０１３８】
受光光学系１１４は、複数枚のレンズからなり、焦点距離は１２．５ｍｍ、横倍率は、０．４である。また、受光光学系１１４は、内部に絞りを含んでおり、Ｆ値が８となるように設定されている。
【０１３９】
イメージセンサ１１５は、ｘ軸方向を長辺の方向とする長方形状の受光面を有するＣ−ＭＯＳイメージセンサである。そして、画素数が４０×２０の領域を使用した。なお、画素ピッチは９．９μｍである。
【０１４０】
画像処理装置１１６は、Ａ／Ｄ変換器やＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）などが搭載された画像処理ボード、モニタ、及びキーボードなどを備えたパソコンであり、所定の画像処理プログラムがインストールされている。イメージセンサ１１５の出力信号は、インターフェースを介して画像処理装置１１６に取り込まれるようになっている。
【０１４１】
この実験では、移動体に照射されるレーザ光の特性として、照明用レンズ１１２から射出される光の収束度を、収束度Ａ、収束度Ｂ、収束度Ｃ、収束度Ｄ、及び収束度Ｅに変化させ、それぞれにおける並進性を調べた。ここでは、光源１１１と照明用レンズ１１２の間隔を変化させることにより、照明用レンズ１１２から射出される光の収束度を変化させた。
【０１４２】
収束度Ａの光は図１３に示されるように、平行光である。
【０１４３】
収束度Ｅの光は図１４に示されるように、ベルト面近傍で集光する光である。
【０１４４】
収束度Ａと収束度Ｅの間に３種類の収束度を設定し、それらを、小さい方から順に、収束度Ｂ、収束度Ｃ、収束度Ｄとした（図１５〜図１７参照）。すなわち、収束度Ｂ〜Ｄの光は、いずれも移動体の−ｚ側で集光する光である。
【０１４５】
１．収束度毎に、光源１１１から射出され、照明用レンズ１１２を介した光束を移動体に照射し、移動体の移動前（移動量０）と、移動体の移動量が５０μｍ増加する度に、イメージセンサ１１５を介してスペックルパターンを取得した。
【０１４６】
なお、以下では、便宜上、移動前（移動量０）のスペックルパターンをＳＰ１、移動量が５０μｍのときのスペックルパターンをＳＰ２、移動量が１００μｍのときのスペックルパターンをＳＰ３、・・・・、移動量が５００μｍのときのスペックルパターンをＳＰ１１とする。一例として図１８には、ＳＰ１が示されている。
【０１４７】
２．収束度毎に、各スペックルパターンについて、ＳＰ１を基準パターンとして相互相関関数を算出し、該相互相関関数におけるシャープなピーク値（以下では、「相関ピーク値」と略述する）を求めた。
【０１４８】
なお、基準パターンとＳＰ１とから得られた相関ピーク値は、いわゆる自己相関ピーク値である。
【０１４９】
図１９には、収束度Ａの光が移動体に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（相対値）が示されている。なお、相関ピーク値が減少しても、徐々にほぼ直線的に減少している場合には、並進状態が維持されていると考えることができる。
【０１５０】
図２０には、収束度Ｂの光が移動体に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（相対値）が示されている。
【０１５１】
このときには、移動体が５００μｍ移動させても、相関ピーク値は、徐々にほぼ直線的に減少していた。
【０１５２】
図２１には、収束度Ｃの光が移動体に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１０における相関ピーク値（相対値）が示されている。なお、ＳＰ１１では、スペックルパターンの変形によって相関ピークが立たず、算出された相関ピーク値は異常値となった。
【０１５３】
このときには、相関ピーク値は、ＳＰ１０まで徐々にほぼ直線的に減少している。ＳＰ１１以降ではスペックルパターンの変形が大きかった。
【０１５４】
図２２には、収束度Ｄの光が移動体に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（相対値）が示されている。
【０１５５】
このときには、相関ピーク値は、ＳＰ３まで徐々にほぼ直線的に減少しており、ＳＰ４以降ではスペックルパターンの変形が大きかった。
【０１５６】
図２３には、収束度Ｅの光が移動体に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（相対値）が示されている。
【０１５７】
このときには、スペックルパターンの変形が大きかった。
【０１５８】
３．収束度毎に、自己相関ピーク値を１、ほぼ直線的に減少したときの終点を０として、各相関ピーク値を規格化する。そして、相関ピーク値が１／ｅ（＝０．３６８）になるまでの移動体の移動量Ｔを求めた。この移動量Ｔは、並進性を評価する際の指標となる数値であり、並進量ということもできる。
【０１５９】
図２４には、収束度Ａの光がベルト面に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（規格値）が示されている。このときには、移動量Ｔは約２００μｍであった。
【０１６０】
図２５には、収束度Ｂの光がベルト面に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（規格値）が示されている。このときには、移動量Ｔは約２７５μｍ以上であった。そこで、収束度Ｂのときは、収束度Ａのときよりも並進性が高いと言える。
【０１６１】
図２６には、収束度Ｃの光がベルト面に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（規格値）が示されている。このときには、移動量Ｔは約２７５μｍであった。そこで、収束度Ｃのときは、収束度Ａのときよりも並進性が高いと言える。
【０１６２】
図２７には、収束度Ｄの光がベルト面に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（規格値）が示されている。このときには、移動量Ｔは約７０μｍであった。
【０１６３】
図２８には、収束度Ｅの光がベルト面に照射されたときの、ＳＰ１〜ＳＰ１１における相関ピーク値（規格値）が示されている。このときには、移動量Ｔは約３０μｍであった。
【０１６４】
すなわち、収束度Ｂ及び収束度Ｃでは、レーザ光を略平行光としたときよりも並進性は高く、収束度Ｄでは、レーザ光を略平行光としたときよりも並進性は低いが、収束度Ｅよりも並進性は高い。
【０１６５】
このように，光源から射出された光束を、光学的な正のパワーを持つレンズにより若干収束性を持った光束に変換して移動体に照射することにより、略平行となる光束を照射する場合よりも、並進性を向上させることができる。
【０１６６】
並進性が向上することにより、移動前後でのスペックルパターンの変形が少ないため検出精度が高まる。
【０１６７】
また、従来と同じ時間間隔で画像を取得する場合には、移動体が大きく移動してもスペックルパターンの変化が小さいため、より高速な移動体の測定が可能になる。
【０１６８】
また、従来と同じ速度の移動体を検出対象とする場合には、画像を取得する時間間隔を大きくとることが可能となり、演算にかかる負荷を小さくすることができる。
【０１６９】
但し、実験結果が示すように、収束させ過ぎて、移動体近くで収束する場合は、略平行となる場合よりも並進性が低いので、必要とされる並進性に応じた収束度とすることが必要である。
【０１７０】
ここで、移動体に照射する光の収束度を示す値をαとする。このαとしては、幾何光学的に、移動体と集光位置との距離を取ることもできるし、収束光の波面の曲率半径の絶対値を取ることもできる。なお、移動体上に収束する場合はα＝０とする。
【０１７１】
そして、収束度αにおいて、相関ピーク値が１／ｅ（＝０．３６８）になるまでの移動体の移動量をＴ（α）とする。また、移動体に照射するビームが略平行のときに、相関ピーク値が１／ｅ（＝０．３６８）になるまでの移動体の移動量をＴ（∞）とする。
【０１７２】
そこで、収束度αは、Ｔ（α）＞Ｔ（∞）、が満足される収束度であるのが良い。なお、Ｔ（０）＜Ｔ（∞）であるので、α＝０は当然含まれない。これにより、照明光の適切な収束度をより明確化することができる。
【０１７３】
ところで、スペックルパターンは、並進（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）運動とボイリング（ｂｏｉｌｉｎｇ）運動を行うことが知られている（レーザー研究，第８巻，第２号「動的レーザースペックルの特性と速度測定への応用（Ｉ）」参照）。並進運動を観察する像面位置に対して、ボイリング運動が発生する位置（ボイリング面）を遠ざけることによって、像面位置に対するボイリング運動の影響をなくし、並進性を向上させることができる。
【０１７４】
光源、照明用レンズ、受光用レンズ、イメージセンサが、１つの光軸上に配置されている場合、像面位置（ガウス像面位置）を基準としたときの、ボイリング運動が発生する位置Ｄｂ（ρ）は、次の（６）式から得ることができる。
【０１７５】
Ｄｂ（ρ）＝−ρｆ２／｛（Ｌ０−ｆ）（Ｌ０−ｆ＋ρ）｝  ……（６）
【０１７６】
ここで、ρは収束する光の波面の曲率半径、Ｌ０は移動体と受光用レンズ（厳密には受光用レンズの前側主点位置）との距離、ｆは受光用レンズの焦点距離である。
【０１７７】
移動体に照射する光が略平行の場合、ボイリング運動が発生する位置Ｄｂ（∞）は、次の（７）式から得ることができる。ここで、ｍは光学倍率（横倍率）である。
【０１７８】
Ｄｂ（∞）＝−ｆ×ｍ  ……（７）
【０１７９】
光学倍率（横倍率）ｍは、受光用レンズの後側主点と像面（イメージセンサの受光面）との距離をＬ１としたとき、次の（８）式が成立する。
【０１８０】
ｍ＝Ｌ１／Ｌ０  ……（８）
【０１８１】
また、焦点距離ｆについては、次の（９）式が成立する。
【０１８２】
１／ｆ＝１／Ｌ０＋１／Ｌ１  ……（９）
【０１８３】
移動体に照明する光が略平行の場合よりも並進性を高くするために、収束光の場合のボイリング面を、Ｄｂ（∞）よりも十分大きくすることができる。
【０１８４】
実際の移動情報検出器２２４５では、ビーム合成プリズム等を使って同軸系としない限り、照明用レンズと受光用レンズを１つの光軸上には配置できないため、厳密にいえば、上記（６）式における等号は成立しない。これも踏まえて、収束光の場合のＤｂ（ρ）を、Ｄｂ（∞）の絶対値の２倍以上にすることにより、すなわち、次の（１０）式が満足されることにより、略平行の場合よりも並進性を高めることが可能である。
【０１８５】
Ｄｂ（ρ）＞２｜Ｄｂ（∞）｜  ……（１０）
【０１８６】
受光用レンズの焦点距離ｆが正であること、光学倍率ｍが正であることから、Ｄｂ（∞）は負である。そこで、上記（１０）式は、次の（１１）式及び（１２）式と書ける。
【０１８７】
Ｄｂ（ρ）＞−２×Ｄｂ（∞）  ……（１１）
【０１８８】
Ｄｂ（ρ）＜２×Ｄｂ（∞）  ……（１２）
【０１８９】
上記（６）式及び（７）式を用いて上記（１１）式を展開すると、次の（１３）式が得られる。
【０１９０】
ρ＞−２×ｆ／ｍ  ……（１３）
【０１９１】
同様に、上記（６）式及び（７）式を用いて上記（１２）式を展開すると、次の（１４）式が得られる。
【０１９２】
ρ＜−（２／３）×ｆ／ｍ  ……（１４）
【０１９３】
上記（１３）式と上記（１４）式をまとめると、次の（１５）が得られる。
【０１９４】
−２（ｆ／ｍ）＜ρ＜−２／３（ｆ／ｍ）  ……（１５）
【０１９５】
そこで、受光用レンズの焦点距離ｆ及び光学倍率ｍを、上記（１５）式が満足されるように設定することにより、照明光が収束光の場合のボイリング面を、照明光が略平行光の場合のボイリング面よりも、像面位置から大きく遠ざけることができ、スペックルパターンの並進性を略平行光の場合よりも向上させることができる。
【０１９６】
図２９には、上記（６）式から得られるＤｂ（ρ）とρの関係が示されている。また、図２９の一部を拡大したものが図３０に示されている。ここでは、ｆ＝１２．５ｍｍ、Ｌ０＝４３．７５ｍ、ｍ＝０．４とした。Ｌ０＞ｆであるため、Ｌ０−ｆ＋ρ＝０、すなわち、ρ＝ｆ−Ｌ０＝−３１．２５ｍｍで発散している。
【０１９７】
照明光が略平行光の場合には、Ｄｂ（∞）＝−５．０ｍｍとなるので、Ｄｂ（ρ）＞２｜Ｄｂ（∞）｜を満足するρは、図３０から、−６２．５ｍｍ＜ρ＜−２０．８ｍｍとなる。
【０１９８】
このように、解析的なアプローチにより、実験をすることなく、移動情報検出器のレイアウトに応じた適切な収束度を求めることができる。この場合、ｆ及びｍの値に目星を付けることで、適切な収束度を求める手間を軽減することが可能となる。
【０１９９】
なお、上記（１０）に代えて、次の（１６）式を用い、ρの許容範囲を狭めることにより、ρの同定、さらには並進性に良好な条件を導くこともできる。
【０２００】
Ｄｂ（ρ）＞５｜Ｄｂ（∞）｜  ……（１６）
【０２０１】
このときは、−３４．７ｍｍ＜ρ＜−２８．４ｍｍ、となる。
【０２０２】
図３１には、時間的に隣り合う２つのスペックルパターンに基づいて算出された移動体の移動量の計測結果の一例が示されている。
【０２０３】
ところで、転写ベルト２０４０のように、移動体がベルト状のときは、ベルトにホームポジションを設定しておくと良い。これによって、ベルトの厚みムラや回転ムラに起因する検出誤差を補正することが可能となる。
【０２０４】
ここでは、あらかじめホームポジションに対応する位置で取得しておいたスペックルパターンと、移動情報検出時に取得したスペックルパターンとを比較してホームポジションを検出する。
【０２０５】
ホームポジションを検出する具体的な方法としては、（Ａ）ホームポジションとの位置ずれ量を求める方法、（Ｂ）ホームポジションとの時間差を求める方法、が考えられる。以下、それぞれの方法について、簡単に説明する。なお、ホームポジション位置でのスペックルパターンは、あらかじめ取得され、不図示のメモリに格納されているものとする。また、時間間隔τで取得した２つのスペックルパターンから算出されるベルト面の移動速度ｖを連続して求めることにより、ホームポジションと予想される位置が決定される。
【０２０６】
（Ａ）ホームポジションとの位置ずれ量を求める方法：
【０２０７】
（Ａ−１）ホームポジションと予想される位置でスペックルパターンを取得する。この取得位置をｘ０’とする。
【０２０８】
（Ａ−２）メモリからホームポジション位置でのスペックルパターンを読み出す。
【０２０９】
（Ａ−３）読み出したスペックルパターンと、取得したスペックルパターンとの相互相関関数を算出し、読み出したスペックルパターンに対する取得したスペックルパターンの位置ずれ量Δｘ０を求める。
【０２１０】
（Ａ−４）ホームポジションの位置ｘ０を、次の（１７）式を用いて求める。
【０２１１】
ｘ０＝ｘ０’＋Δｘ０  ……（１７）
【０２１２】
（Ｂ）ホームポジションとの時間差を求める方法：
【０２１３】
（Ｂ−１）ホームポジションと予想される位置でスペックルパターンを取得する。このスペックルパターンを取得した時間をｔ０’とする。
【０２１４】
（Ｂ−２）メモリからホームポジション位置でのスペックルパターンを読み出す。
【０２１５】
（Ｂ−３）読み出したスペックルパターンと、取得したスペックルパターンとの相互相関関数を算出し、読み出したスペックルパターンに対する取得したスペックルパターンの位置ずれ量Δｘ０を求める。
【０２１６】
（Ｂ−４）ｔ０’と時間的に連続した、もしくは時間的に近い時間ｔ０”でのスペックルパターンを用いて、ｔ０’とｔ０”間のベルト面の移動速度ｖを求める。
【０２１７】
（Ｂ−５）ホームポジションの時間ｔ０を、次の（１８）式を用いて求める。
【０２１８】
ｔ０＝ｔ０’＋Δｘ０／ｖ  ……（１８）
【０２１９】
ところで、転写ベルト２０４０の１周が長いと、ホームポジション位置とホームポジションと予想される位置とのずれ量Δｘ０が大きくなる場合があり、移動量の検出精度を低下させるおそれがある。この場合に、１周でのずれ量Δｘ０を比例換算し、時間間隔τで取得された２つのスペックルパターンから算出されたベルト面の移動量を補正することにより、移動量の検出精度を上げることができる。
【０２２０】
なお、ホームポジション位置でのスペックルパターンは、工場出荷時にメモリに格納されているのが最も良いが、電源投入時及びメンテナンス時に行われるキャリブレーションの際に取得され、メモリに格納されても良い。
【０２２１】
また、ホームポジション以外に基準となる位置を複数箇所に設定しておくと、移動量の検出精度をさらに上げることができる。
【０２２２】
プリンタ制御装置２０９０は、処理回路１６からベルト面の移動速度に関する情報を受け取ると、所望の移動速度との差を求め、該差が許容範囲を超えているときには、該差が許容範囲内となるように転写ベルト２０４０の駆動モータを制御する。
【０２２３】
また、プリンタ制御装置２０９０は、ベルト面の移動速度と所望の移動速度との差が小さいときに、その差に応じて、光走査装置２０１０の液晶素子で光源からの光路を偏向させ、感光体ドラム上の光スポット位置を調整しても良い。
【０２２４】
このときには、プリンタ制御装置２０９０は、光スポット位置の調整量を光走査装置２０１０の走査制御装置３０に伝え、走査制御装置３０のＣＰＵ２１０が該調整量に応じた印加電圧を決定する。
【０２２５】
その結果、画像の伸び縮みや色ずれが小さく抑制された高画質なカラー画像が形成される。
【０２２６】
本実施形態では、一例として、光源１１と照明用レンズ１２との距離を約８ｍｍ、照明用レンズ１２とベルト面との距離を約５０ｍｍ、照明光のベルト面での入射角を約４５°としている。また、一例として、受光用レンズ１４とベルト面との距離を４３．７５ｍｍ、受光用レンズ１４の倍率を０．４としている。さらに、照明領域の大きさ（ｗｓ）は、約２ｍｍ、観察領域の大きさ（ｗａ）は、約１ｍｍとなるように設定している。
【０２２７】
また、転写ベルト２０４０に関しては、一例として、一周の長さが１０００〜１２００ｍｍ程度、幅が３４０ｍｍ程度であり、稼働中は、数１００ｍｍ／ｓの速度で移動する。
【０２２８】
さらに、処理回路１６における画像パターンの取り込み間隔は、一例として、１０００ｆｐｓ（ｆｒａｍｅ  ｐｅｒ  ｓｅｃ）である。
【０２２９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る移動情報検出器２２４５では、照明用レンズ１２によって本発明の検出装置における第１光学系が構成され、受光用レンズ１４によって第２光学系が構成されている。また、開口部材１３によってアパーチャ部材が構成され、処理回路１６によって演算装置、基準位置検出装置及び補正装置が構成されている。
【０２３０】
さらに、プリンタ制御装置２０９０によって速度調整装置が構成され、走査制御装置３０によって位置調整装置が構成されている。
【０２３１】
以上説明したように、本実施形態に係る移動情報検出器２２４５によると、光源１１、照明用レンズ１２、開口部材１３、受光用レンズ１４、イメージセンサ１５、及び処理回路１６などを備えている。
【０２３２】
そして、光源１１は、転写ベルト２０４０に対して＋ｚ側に配置され、照明用レンズ１２は、光源１１からの光を、転写ベルト２０４０に対して−ｚ側に集光点をもつ収束光に変換し、転写ベルト２０４０の表面に導く。また、受光用レンズ１４は、転写ベルト２０４０の表面で反射された光の光路上に配置され、光学的な正のパワーをもち、イメージセンサ１５は、受光用レンズ１４を介した光を受光し、画像データを出力する。
【０２３３】
これにより、スペックルパターンの並進性を向上させることが可能となる。すなわち、精度良く検出することができる転写ベルト２０４０の移動条件の範囲を従来よりも広くすることが可能となる。その結果として、転写ベルト２０４０の移動量、移動速度及び移動速度の変動を精度良く検出することができる。
【０２３４】
そこで、高コスト化を招くことなく、汎用性を向上させることができる。
【０２３５】
また、従来と同じ時間間隔でスペックルパターンを取得する場合には、転写ベルト２０４０の移動速度が従来よりも速くても、精度良く移動情報を検出することができる。
【０２３６】
また、転写ベルト２０４０の移動速度が従来と同じである場合には、スペックルパターンを取得する時間間隔を従来よりも長くすることができる。
【０２３７】
また、転写ベルト２０４０の移動速度、及びスペックルパターンを取得する時間間隔がいずれも従来と同じである場合には、イメージセンサの負荷低減が可能となり、安価なイメージセンサを用いることができる。また、大きな画素数のイメージセンサの適用が可能である。
【０２３８】
また、受光用レンズ１４が、縮小光学系であるため、イメージセンサ１５を小型化することができる。また、転写ベルト２０４０の移動速度が速い場合には、イメージセンサ１５上でのスペックルパターンの移動速度を小さくすることができる。さらに、転写ベルト２０４０の移動速度が遅い場合には、スペックルパターンを取得する時間間隔を長くすることができ、演算処理等の時間が稼げるため、電子回路の負担を軽減でき、電子回路の処理速度を低減することができ、低コスト化や低消費電力化が実現できる。
【０２３９】
また、受光用レンズ１４が、縮小光学系（０＜ｍ＜１）であるため、拡大光学系（ｍ＞１）である場合に比べて、上記（１０）式を満足するρの範囲を拡大することができる。その結果、収束度を規定する条件（光源１１と照明用レンズ１２の位置精度など）を緩和することができる。
【０２４０】
また、イメージセンサ１５の受光面が、ベルト面における照明領域の＋ｚ側に配置されているため、ｚ軸方向に関してベルト面がシフトしても、受光面上のスペックルパターンが、ｘｙ面内でずれることはほとんどない。すなわち、速度検出において誤差が発生しにくい。従って、外乱に強く、安定した検出が可能である。
【０２４１】
また、処理回路１６は、一定時間間隔でスペックルパターンを取得し、時間的に近接した２つのスペックルパターンに基づいてスペックルパターンの移動量を算出している。仮に、時間的に離れた２つのスペックルパターンに基づいてスペックルパターンの移動量を算出すると、ベルト面の移動量が大きくなり、スペックルパターンが変形して、検出誤差が大きくなるおそれがある。本実施形態では、時間的に近接した２つのスペックルパターンに基づいてスペックルパターンの移動量を算出しているため、検出誤差を小さくすることができる。
【０２４２】
また、２ｖτ＜ｗｓ＜１０ｖτ、が満足されるように、ｗｓ及びτが設定されているため、高精度にベルト面の移動量を求めることができる。
【０２４３】
また、イメージセンサ１５が１次元のイメージセンサであるため、データ量が少なく、演算に要する時間を短くすることができる。そして、消費電力も低く抑えることができる。
【０２４４】
また、ｗａ＜ｗｓ＜５ｗａ、が満足されるように、受光用レンズ１４の倍率及び照明光の大きさが設定されているため、高精度な検出が可能になる。
【０２４５】
また、スペックルパターンを利用してホームポジションを検出しているため、非常に簡便で、しかも低コストで、ホームポジションを検出することができる。
【０２４６】
また、転写ベルト２０４０では、微小な凹凸構造を有しているベルト本体の表面が光透過性部材で被覆されているため、微小な凹凸構造が磨耗するのを防止できる。これにより、検出精度が経時的に低下するのを抑制することができる。また、光透過性部材の表面が平坦であるため、該表面のクリーニングが容易となり、不要なトナーが残留するのを抑制できる。従って、画質品質を低下させることなく、強い散乱光を得ることができる。
【０２４７】
また、ベルト面とイメージセンサ１５との間に、正の光学的なパワーを有する受光用レンズ１４が配置されているため、何らかの外乱により、ベルト面がｘｙ面に対して傾斜しても、イメージセンサ１５の受光面上でスペックルパターンの変化を小さくすることができる。その結果、ベルト面の傾斜による検出誤差を小さくすることができる。
【０２４８】
そして、本実施形態に係るカラープリンタ２０００によると、移動情報検出器２２４５を備えているため、転写ベルト２０４０の移動速度を所望の速度に保つことができ、結果として、色ずれの少ない高品質の画像を形成することができる。
【０２４９】
なお、上記実施形態において、前記受光用レンズ１４に代えて、複数のレンズからなる受光用レンズ系を用いても良い。そして、この場合も、縮小系であることが好ましい。
【０２５０】
また、上記実施形態では、イメージセンサ１５の受光面とベルト面とがほぼ共役関係にある場合について説明したが、ベルト面の傾斜がそれほど大きくなく、検出誤差が許容範囲内であることが担保されれば、必ずしも共役関係にする必要はない。
【０２５１】
また、上記実施形態では、イメージセンサ１５が、１次元のイメージセンサである場合について説明したが、これに限定されるものではなく、２次元のイメージセンサ、いわゆるエリアセンサであっても良い。
【０２５２】
また、移動情報検出器２２４５は、転写ベルト２０４０以外の移動体の移動情報を検出するのに用いることができる。例えば、定着ローラ２０５０移動情報を検出するのに用いても良い。また、ドラム状の回転部材におけるドラム表面の移動情報を検出するのに用いることができる。
【０２５３】
また、上記実施形態では、スペックルパターンを利用してホームポジションを検出する場合について説明したが、これに代えて、あるいは、これとともに、ベルト面にマークをつけ、それを検出する方式を用いても良い。
【０２５４】
また、上記実施形態では、画像形成装置が、いわゆる中間転写ベルト方式のカラープリンタの場合について説明したが、これに限定されるものではなく、一例として図３２に示されるような、いわゆる直接転写ベルト方式のカラープリンタ３０００であっても良い。
【０２５５】
このカラープリンタ３０００は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、ブラック用のステーション（感光体ドラムＫ１、帯電装置Ｋ２、現像装置Ｋ４、クリーニングユニットＫ５、及び転写装置Ｋ６）、シアン用のステーション（感光体ドラムＣ１、帯電装置Ｃ２、現像装置Ｃ４、クリーニングユニットＣ５、及び転写装置Ｃ６）、マゼンタ用のステーション（感光体ドラムＭ１、帯電装置Ｍ２、現像装置Ｍ４、クリーニングユニットＭ５、及び転写装置Ｍ６）、イエロー用のステーション（感光体ドラムＹ１、帯電装置Ｙ２、現像装置Ｙ４、クリーニングユニットＹ５、及び転写装置Ｙ６）、光走査装置３０１０、搬送ベルト３０８０、移動情報検出器２２４５、定着ユニット３０３０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置（図示省略）などを備えている。
【０２５６】
各感光体ドラムは、図３２中の矢印の方向に回転し、各感光体ドラムの周囲には、回転方向に沿って、帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニングユニットがそれぞれ配置されている。
【０２５７】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面を均一に帯電する。この帯電装置によって帯電された各感光体ドラム表面に光走査装置３０１０により光走査が行われ、各感光体ドラムに潜像が形成される。
【０２５８】
そして、対応する現像装置により各感光体ドラム表面にトナー像が形成される。さらに、対応する転写装置により、搬送ベルト３０８０上の記録紙に各色のトナー像が順次転写され、最終的に定着ユニット３０３０により記録紙に画像が定着される。
【０２５９】
光走査装置３０１０は、上記光走査装置２０１０と同様な光走査装置である。
【０２６０】
移動情報検出器２２４５は、搬送ベルト３０８０の移動速度を検出し、プリンタ制御装置に通知する。
【０２６１】
プリンタ制御装置は、上記プリンタ制御装置２０９０と同様にして、搬送ベルト３０８０の移動速度を所望の移動速度が維持されるように制御する。また、プリンタ制御装置は、上記プリンタ制御装置２０９０と同様にして、感光体ドラム上の光スポット位置を調整する。
【０２６２】
また、上記実施形態では、移動情報検出器が、１次元の移動情報を検出する場合について説明したが、イメージセンサとして２次元のイメージセンサ（例えば、エリアセンサ）を用いて、２次元の移動情報を検出しても良い。例えば、図３３に示されるような位置に相関ピークがあるときには、（Ｌｘ２＋Ｌｙ２）１／２からＬを求めることができる。この場合には、転写ベルトの蛇行や斜行を検知することができる。
【０２６３】
また、移動情報検出器２２４５が、一例として図３４に概略が示されるように、インクを記録紙に吐出して記録紙の表面に直接画像を形成する画像形成装置４０００に設けられても良い。
【０２６４】
画像形成装置４０００は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するヘッド４０１０、該ヘッド４０１０が搭載され、主走査方向に摺動自在に筐体に保持されたキャリッジ４０２０、記録紙を搬送する搬送ベルト４０３０などを備えている。
【０２６５】
搬送ベルト４０３０は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４０３１とテンションローラ４０３２との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成されている。
【０２６６】
搬送ベルト４０３０の近傍には、搬送ベルト４０３０の表面を帯電させるための帯電ローラ４０３５が設けられている。この帯電ローラ４０３５は、副走査方向に関して、所定の幅の帯状のプラス部分とマイナス部分が交互に存在するように帯電する。
【０２６７】
給紙コロ４０４１及び分離パッド４０４２によって給紙トレイ（図示省略）から取り出された記録紙は、帯電された搬送ベルト４０３０に向かってガイドで案内される。
【０２６８】
帯電された搬送ベルト４０３０上に記録紙が給送されると、該記録紙は搬送ベルト４０３０に吸着され、搬送ベルト４０３０の周回移動によって副走査方向に搬送される。
【０２６９】
記録紙が所定の位置に達すると、記録紙を停止させ、キャリッジ４０２０を移動させながら画像信号に応じてヘッド４０１０を駆動し、記録紙にインク滴を吐出して１行分を記録する。そして、記録紙を所定量搬送後、次の行の記録を行う。
【０２７０】
記録終了あるいは、記録紙の後端が記録領域に到達すると、記録動作を終了して、記録紙を排紙トレイ（図示省略）に排紙する。
【０２７１】
この場合に、移動情報検出器２２４５を用いて記録紙の移動情報をリアルタイムで検出し、その検出結果に基づいて、不図示の制御装置が、搬送ローラ４０３１をフィードバック制御することにより、高品質の画像を形成することができる。
【０２７２】
なお、この場合に、移動情報検出器２２４５を用いて搬送ベルト４０３０の移動情報を検出しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２７３】
以上説明したように、本発明の検出装置によれば、高コスト化を招くことなく、汎用性を向上させるのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、高品質の画像を形成するのに適している。
【符号の説明】
【０２７４】
１１…光源、１２…照明用レンズ（第１光学系）、１３…開口部材（アパーチャ部材）、１４…受光用レンズ（第２光学系）、１５…イメージセンサ、１６…処理回路（演算装置、基準位置検出装置、補正装置）、３０…走査制御装置（位置調整装置）、２０００…カラープリンタ（画像形成装置）、２０１０…光走査装置、２０３０ａ〜２０３０ｄ…感光体ドラム（像担持体）、２０４０…転写ベルト（移動体）、２２４５…移動情報検出器（検出装置）、２０９０…プリンタ制御装置（速度調整装置）、３０００…カラープリンタ（画像形成装置）、３０８０…搬送ベルト（移動体）、３０１０…光走査装置、４０００…画像形成装置、Ｋ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１…感光体ドラム（像担持体）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２７５】
【特許文献１】特開２００８−６５７４３号公報
【特許文献２】特開２００３−２６６８２８号公報
【特許文献３】特開２００７−１９８９７９号公報
【図１】
0005534162.tif 000002
【図２】
0005534162.tif 000003
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
0005534162.tif 000011
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
0005534162.tif 000016
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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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１８】
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