(57)【要約】【課題】  光ビームの位置ずれを低コストで精度良く検出できるようにする。【解決手段】  回転駆動されるドラム３に、記録手段５から出射された光ビームをドラム３上の他の部分とは異なる強さで光検出手段６に入光させる基準部１２を設ける。記録手段５が照射し光検出手段６が検出した光ビームの強さをそのときの走査位置に対応付けした光マップを作成し、その光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとを比較して光ビームの位置ずれ情報を取得する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され記録媒体を保持する記録媒体保持手段と、
前記記録媒体保持手段に保持された前記記録媒体に光ビームを照射し当該記録媒体上に画像を記録する記録手段と、
光ビームの強さを検出する光検出手段と、
前記記録媒体保持手段に設けられ、前記記録手段から出射された光ビームを前記記録媒体保持手段上の他の部分とは異なる強さで前記光検出手段に入光させる基準部と、
前記記録手段が照射し前記光検出手段が検出した光ビームの強さをそのときの走査位置に対応付けした光マップを作成する光マップ作成手段と、
前記光マップ作成手段が作成した光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとを比較して前記記録手段が照射する光ビームの位置ずれ情報を取得する位置ずれ情報取得手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記基準部は、前記記録媒体保持手段のうちの前記記録媒体が保持されない部分に設けられている、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記基準部は、当該基準部以外の前記記録媒体保持手段における前記光検出手段に対する反射率とは異なる反射率を有する、請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、円形な部分を有する形状である、請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、副走査方向と平行な直線部分を有する、請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、反射率の境界形状に主走査方向と平行な直線部分を有する、請求項３記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、反射率の境界部分に主走査方向と副走査方向とに交差する向きの直線部分を有する、請求項３記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、点対称な形状を含む、請求項３記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記基準部の大きさは、光ビームにより前記記録媒体に記録する画像の１画素の大きさを２乗したものを前記記録手段の光ビームの許容誤差で割った値以上の大きさである、請求項１ないし８の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記記録手段は、光源から出射した光ビームをレンズにより記録媒体上に収束させ、
前記基準部は、前記記録媒体保持手段に形成された凹形状又は凸形状である、請求項１ないし９の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記基準部は、凹形状としての円筒状の穴部である、請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記位置ずれ情報取得手段が取得した光ビームの位置ずれ情報に基づいて前記記録媒体上に記録する画像の位置補正を行う補正手段を備える、請求項１ないし１１の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記位置ずれ情報取得手段が取得した光ビームの位置ずれ情報を出力する出力手段を備える、請求項１ないし１１の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像形成装置が出力した光ビームの位置ずれ情報に基づいて前記画像形成装置が前記記録媒体上に記録する画像の位置補正のための補正処理を行う画像処理装置。
【請求項１５】
回転駆動され記録媒体を保持する記録媒体保持手段と、前記記録媒体保持手段に保持された前記記録媒体に光ビームを照射し当該記録媒体上に画像を記録する記録手段と、光ビームの強さを検出する光検出手段と、前記記録媒体保持手段に設けられ、前記記録手段から出射された光ビームを前記記録媒体保持手段上の他の部分とは異なる強さで前記光検出手段に入光させる基準部と、を備えた画像形成装置で用いられ、
前記記録手段が照射し前記光検出手段が検出した光ビームの強さをそのときの走査位置に対応付けした光マップを作成する光マップ作成ステップと、
前記光マップ作成ステップで作成した光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとを比較して前記記録手段が照射する光ビームの位置ずれ情報を取得する位置ずれ情報取得ステップと、
を備える光ビーム位置検出方法。
【請求項１６】
前記基準部は、前記記録媒体保持手段のうちの前記記録媒体が保持されない部分に設けられている、請求項１５記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項１７】
前記基準部は、当該基準部以外の前記記録媒体保持手段における前記光検出手段に対する反射率とは異なる反射率を有する、請求項１５又は１６記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項１８】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、円形な部分を有する形状である、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項１９】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、副走査方向と平行な直線部分を有する、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項２０】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、反射率の境界形状に主走査方向と平行な直線部分を有する、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項２１】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、反射率の境界部分に主走査方向と副走査方向とに交差する向きの直線部分を有する、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項２２】
前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、点対称な形状を含む、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項２３】
前記基準部の大きさは、光ビームにより前記記録媒体に記録する画像の１画素の大きさを２乗したものを前記記録手段の光ビームの許容誤差で割った値以上の大きさである、請求項１５ないし２２の何れか一記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項２４】
前記記録手段は、光源から出射した光ビームをレンズにより記録媒体上に収束させ、
前記基準部は、前記記録媒体保持手段に形成された凹形状又は凸形状である、請求項１５ないし２３の何れか一記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項２５】
前記基準部は、凹形状としての円筒状の穴部である、請求項２４記載の光ビーム位置検出方法。
【請求項２６】
前記位置ずれ情報取得手段が取得した光の位置ずれ情報に基づいて前記記録媒体上に記録する画像の位置補正を行う補正ステップを備える、請求項１５ないし２５の何れか一記載の光ビーム位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に光ビームを照射して画像を記録する画像形成装置、画像処理装置及び光ビーム位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント基板や印刷分野における版下用フィルム又はＣＴＰ等の刷版作成用イメージセッターや電子写真装置などの画像形成装置では、記録媒体に対して光ビームを照射して記録媒体に画像を記録している。このような画像形成装置の一例を図１０に示す。
【０００３】
画像形成装置３００は、回転駆動され記録媒体３０１を外周面で保持するドラム３０２、ドラム３０２に保持された記録媒体３０１に対して光源によって光ビームを照射する記録手段３０３等から構成されている。記録手段３０３は、ドラム３０２の回転軸方向に直線状に複数設けられ、ドラム３０２の軸方向に移動自在な図示しない台上に配置されている。
【０００４】
このような構造では、記録手段３０３が照射する光ビームは、ドラム３０２の回転によりドラム３０２に貼られた記録媒体３０１の縦方向（主走査方向）への移動が可能となり、台のドラム３０２の軸方向への移動により記録媒体３０１の横方向（副走査方向）への移動が可能となる。このようなドラム３０２の回転と台の移動とにより記録手段３０３の光ビームを記録媒体３０１の任意の位置に位置させることができる。そして、記録したい画像原稿データの描画点配置と記録媒体３０１の位置を対応させ、画像原稿データの描画点の濃度情報と光ビームを関連づけ、記録媒体３０１上を記録手段３０３により走査すると画像原稿データが記録媒体３０１面の変化として記録される。
【０００５】
このとき、記録手段３０３を台に固定する際の誤差などにより記録手段３０３の配置を完全に直線状に載せることは難しい。また、記録手段３０３を台に固定する際の誤差、光束を収束させる位置の誤差、光の発生位置の誤差等により、複数の記録手段３０３から射出された複数の光束が正確に直線状に載らないという問題がある。
【０００６】
このような誤差が要因で記録媒体３０１に記録した画像が画像原稿データを反映したものとならなくなる。各記録手段３０３が分担した画像原稿データの位置と実際に記録媒体３０１上に記録される画像の位置にずれが生じるためである。このずれは記録手段３０３間の画像の重なりや記録手段３０３間の画像の境界に間隙が生じる、水平な1本の線が記録手段３０３の境界で段をもつ２本の水平な線となるなどの形で認知される。
【０００７】
このような画像のずれを回避するためには、あるひとつの記録手段３０３を基準としてずれ量に応じて各記録手段３０３の描画開始時間を進めるあるいは遅らす等することにより、同じ水平位置を示す線が記録媒体３０１上でも一直線上に記録されるよう調整される。また、重複して画像が記録される場合は、重複した一方の記録手段３０３による画像記録開始を重複した分だけスキップする。このような方法は例えば特許文献１に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特許第０３０６７９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
光を走査し画像を記録する方式の場合、光の照射位置が記録する画像の品質に大きく影響する。装置の製造時のずれは、製造時に測定することでその場で補正することが可能であるが、出荷後もいろいろな要因で光ビームの位置はずれてしまう。例えば記録手段３０３に設けられた光学素子のずれ、機械部品の磨耗による各部の設置位置ずれ、材料の内部応力の経時的変化による各部の位置関係の変化、温度変化による膨張・収縮などで起こり得る。
【００１０】
出荷された画像形成装置３００が顧客の下に渡るとこのような光ビームの位置変動を知ることが難しく、記録画像品質の悪化による顧客からの苦情という形で判明することが多い。
【００１１】
この様なことを防ぐための光ビームの位置ずれを検出する従来の方法を実現するには、高品質な画像を記録する光ビームの位置精度はとても高いために、位置ずれ検出の為のコストも高くなり画像形成装置３００の価格上昇となってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、光ビームの位置ずれを低コストで精度良く検出できるようにすることである。
【００１３】
本発明の目的は、光ビームの位置ずれを低コストで精度良く検出できる方法を提供し、安価な画像形成装置でも光ビームの位置ずれ検出を可能とすることで、記録画像の品質の維持管理を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、回転駆動され記録媒体を保持する記録媒体保持手段と、前記記録媒体保持手段に保持された前記記録媒体に光ビームを照射し当該記録媒体上に画像を記録する記録手段と、光ビームの強さを検出する光検出手段と、前記記録媒体保持手段に設けられ、前記記録手段から出射された光ビームを前記記録媒体保持手段上の他の部分とは異なる強さで前記光検出手段に入光させる基準部と、前記記録手段が照射し前記光検出手段が検出した光ビームの強さをそのときの走査位置に対応付けした光マップを作成する光マップ作成手段と、前記光マップ作成手段が作成した光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとを比較して前記記録手段が照射する光ビームの位置ずれ情報を取得する位置ずれ情報取得手段と、を備える。
【００１５】
したがって、光マップ作成手段が作成した光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとの比較により記録手段が照射する光ビームの位置ずれ情報が取得される。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記基準部は、前記記録媒体保持手段のうちの前記記録媒体が保持されない部分に設けられている。
【００１７】
したがって、記録媒体が記録媒体保持手段に取り付けられた状態でも光マップを作成することが可能であり、これにより、画像記録と同時に光マップを作成することが可能となる。よって、特別に光マップを作成する時間を設ける必要が無くなり、画像記録毎に光ビームの位置ずれ量を検出することが可能となる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記基準部は、当該基準部以外の前記記録媒体保持手段における前記光検出手段に対する反射率とは異なる反射率を有する。
【００１９】
したがって、反射率の異なる部位に対応する光マップ上での反射率の境界が光マップ内の隣接する場所との強さの差からはっきりし、容易に基準部の形状の認識が可能となる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、円形な部分を有する形状である。
【００２１】
したがって、反射率の境界を円形とすることで、記録媒体保持手段における記録媒体を保持する面（以下、記録媒体保持面という）でのあらゆる方向の成分が均等に含まれる光マップを作成することが可能となり、記録媒体保持面内での光ビームの位置ずれを正確に検出することが可能となる。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、副走査方向と平行な直線部分を有する。
【００２３】
したがって、主走査方向での反射率の境界が多く含まれることになり、主走査方向の位置情報が豊富となり、主走査方向の光ビームの位置ずれをより正確に検出することが可能となる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、反射率の境界形状に主走査方向と平行な直線部分を有する。
【００２５】
したがって、副走査方向での反射率の境界が多く含まれることになり、副走査方向の位置情報が豊富となり、副走査方向の光ビームの位置ずれをより正確に検出することが可能となる。
【００２６】
請求項７記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、反射率の境界部分に主走査方向と副走査方向とに交差する向きの直線部分を有する。
【００２７】
したがって、主・副両走査方向の位置情報を得ることができ、光ビームの位置ずれをより正確に検出することが可能となる。
【００２８】
請求項８記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、点対称な形状を含む。
【００２９】
したがって、光マップは基準部の形状をいわゆる量子化しているわけであるが、反射率の境界の形状を点対称なものとすることで、光マップで重心を算出する際の量子化誤差の影響を抑えることができ、光ビームの位置ずれをより正確に検出することが可能となる。
【００３０】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか一記載の画像形成装置において、前記基準部の大きさは、光ビームにより前記記録媒体に記録する画像の１画素の大きさを２乗したものを前記記録手段の光ビームの許容誤差で割った値以上の大きさである。
【００３１】
したがって、光マップの分解能以下の位置ずれも算出可能となる。
【００３２】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか一記載の画像形成装置において、前記記録手段は、光源から出射した光ビームをレンズにより記録媒体上に収束させ、前記基準部は、前記記録媒体保持手段に形成された凹形状又は凸形状である。
【００３３】
したがって、光マップ上での反射率の異なる部位の境界がはっきりし、容易に基準部の形状を認識できるようになる。また、研削により容易に基準部を設けることが可能となる。
【００３４】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の画像形成装置において、前記基準部は、凹形状としての円筒状の穴部である。
【００３５】
したがって、記録媒体保持面でのあらゆる方向の成分が均等に含まれる光マップを作成することができるので、記録媒体保持面内での光ビームの位置ずれを正確に検出することが可能となる。また、ドリルなどを用いた研削により容易に基準部を設けることが可能となる。
【００３６】
請求項１２記載の発明は、請求項１ないし１１の何れか一記載の画像形成装置において、前記位置ずれ情報取得手段が取得した光ビームの位置ずれ情報に基づいて前記記録媒体上に記録する画像の位置補正を行う補正手段を備える。
【００３７】
したがって、長期間安定した品質の画像記録を行うことが可能となる。
【００３８】
請求項１３記載の発明は、請求項１ないし１１の何れか一記載の画像形成装置において、前記位置ずれ情報取得手段が取得した光ビームの位置ずれ情報を出力する出力手段を備える。
【００３９】
したがって、光ビームの位置ずれの状態を知ることが可能となり、装置の品質の管理や維持が容易となる。
【００４０】
請求項１４記載の発明の画像処理装置は、請求項１３記載の画像形成装置が出力した光ビームの位置ずれ情報に基づいて前記画像形成装置が前記記録媒体上に記録する画像の位置補正のための補正処理を行う。
【００４１】
したがって、画像形成装置の光ビームの位置ずれを補正する処理が可能となり、画像形成装置において安定した品質の画像記録を可能とする画像処理装置を提供することが可能となる。
【００４２】
請求項１５記載の発明の光ビーム位置検出方法は、回転駆動され記録媒体を保持する記録媒体保持手段と、前記記録媒体保持手段に保持された前記記録媒体に光ビームを照射し当該記録媒体上に画像を記録する記録手段と、光ビームの強さを検出する光検出手段と、前記記録媒体保持手段に設けられ、前記記録手段から出射された光ビームを前記記録媒体保持手段上の他の部分とは異なる強さで前記光検出手段に入光させる基準部と、を備えた画像形成装置で用いられ、前記記録手段が照射し前記光検出手段が検出した光ビームの強さをそのときの走査位置に対応付けした光マップを作成する光マップ作成ステップと、前記光マップ作成ステップで作成した光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとを比較して前記記録手段が照射する光ビームの位置ずれ情報を取得する位置ずれ情報取得ステップと、を備える。
【００４３】
したがって、光マップ作成手段が作成した光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとの比較により記録手段が照射する光ビームの位置ずれ情報が取得される。
【００４４】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部は、前記記録媒体保持手段のうちの前記記録媒体が保持されない部分に設けられている。
【００４５】
したがって、記録媒体が記録媒体保持手段に取り付けられた状態でも光マップを作成することが可能であり、これにより、画像記録と同時に光マップを作成することが可能となる。よって、特別に光マップを作成する時間を設ける必要が無くなり、画像記録毎に光ビームの位置ずれ量を検出することが可能となる。
【００４６】
請求項１７記載の発明は、請求項１５又は１６記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部は、当該基準部以外の前記記録媒体保持手段における前記光検出手段に対する反射率とは異なる反射率を有する。
【００４７】
したがって、基準部での反射率の異なる部位に対応する光マップ上での反射率の境界が光マップ内の隣接する場所との強さの差からはっきりし、容易に基準部の形状の認識が可能となる。
【００４８】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、円形な部分を有する形状である。
【００４９】
したがって、反射率の境界を円形とすることで、記録媒体保持面でのあらゆる方向の成分が均等に含まれる光マップを作成することが可能となり、記録媒体保持面内での光ビームの位置ずれを正確に検出することが可能となる。
【００５０】
請求項１９記載の発明は、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、副走査方向と平行な直線部分を有する。
【００５１】
したがって、主走査方向での反射率の境界が多く含まれることになり、主走査方向の位置情報が豊富となり、主走査方向の光ビームの位置ずれをより正確に検出することが可能となる。
【００５２】
請求項２０記載の発明は、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、反射率の境界形状に主走査方向と平行な直線部分を有する。
【００５３】
したがって、副走査方向での反射率の境界が多く含まれることになり、副走査方向の位置情報が豊富となり、副走査方向の光ビームの位置ずれをより正確に検出することが可能となる。
【００５４】
請求項２１記載の発明は、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、反射率の境界部分に主走査方向と副走査方向とに交差する向きの直線部分を有する。
【００５５】
したがって、主・副両走査方向の位置情報を得ることができ、光ビームの位置ずれをより正確に検出することが可能となる。
【００５６】
請求項２２記載の発明は、請求項１７記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部により前記記録媒体保持手段上に形成された反射率の境界形状は、点対称な形状を含む。
【００５７】
したがって、光マップは基準部の形状をいわゆる量子化しているわけであるが、反射率の境界の形状を点対称なものとすることで、光マップで重心を算出する際の量子化誤差の影響を抑えることができ、光ビームの位置ずれをより正確に検出することが可能となる。
【００５８】
請求項２３記載の発明は、請求項１５ないし２２の何れか一記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部の大きさは、光ビームにより前記記録媒体に記録する画像の１画素の大きさを２乗したものを前記記録手段の光ビームの許容誤差で割った値以上の大きさである。
【００５９】
したがって、光マップの分解能以下の位置ずれも算出可能となる。
【００６０】
請求項２４記載の発明は、請求項１５ないし２３の何れか一記載の光ビーム位置検出方法において、前記記録手段は、光源から出射した光ビームをレンズにより記録媒体上に収束させ、前記基準部は、前記記録媒体保持手段に形成された凹形状又は凸形状である。
【００６１】
したがって、光マップ上での反射率の異なる部位の境界がはっきりし、容易に基準部の形状を認識できるようになる。また、研削により容易に基準部を設けることが可能となる。
【００６２】
請求項２５記載の発明は、請求項２４記載の光ビーム位置検出方法において、前記基準部は、凹形状としての円筒状の穴部である。
【００６３】
したがって、記録媒体保持面でのあらゆる方向の成分が均等に含まれる光マップを作成することができるので、記録媒体保持面内での光ビームの位置ずれを正確に検出することが可能となる。また、ドリルなどを用いた研削により容易に基準部を設けることが可能となる。
【００６４】
請求項２６記載の発明は、請求項１５ないし２５の何れか一記載の光ビーム位置検出方法において、前記位置ずれ情報取得手段が取得した光の位置ずれ情報に基づいて前記記録媒体上に記録する画像の位置補正を行う補正ステップを備える。
【００６５】
したがって、長期間安定した品質の画像記録を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００６６】
本発明によれば、光検出手段と基準部を設けて、光マップ作成手段が作成した光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとの比較により記録手段が照射する光ビームの位置ずれ情報が取得するので、低コストな構成で光ビームの位置ずれを精度よく検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００６８】
図１は本実施の形態の画像形成装置を示す側面図、図２は画像形成装置を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、本実施の形態の画像形成装置１は、記録媒体２を保持するための記録媒体保持手段である円筒状のドラム３と、光ビームを発する光源であるレーザ発振器４（図４参照）と収束光学系としてのレンズ（図示せず）とを有し記録媒体２に画像記録を行なう記録手段５と、ドラム３などで反射した光ビームを受光し光ビームの強さを検出する光検出手段である光検出センサ６と、記録媒体２をドラム３に供給する記録媒体供給部１３とを具備する。ドラム３は回転軸７を中心として駆動源であるモータ８（図４参照）により回転駆動され、記録手段５と光検出センサ６とは、一体化され、直線運動に変換される駆動源であるモータ９の回転駆動力により回転軸７に平行なガイド１０に沿って往復駆動される。ここで、ドラム３の回転方向が主走査方向であり、記録手段５と光検出センサ６との移動方向が副走査方向である。
【００６９】
ここで、記録媒体２は、光モードで書き込めるものでも、熱モードで書き込めるものでも良く、即ち、銀塩拡散転写方式の版や銀塩方式の記録媒体、銀塩ハイブリッド版、電子写真用感光／感熱記録媒体、高感度フォトポリマーを用いた印刷版等の光モード記録媒体の他、サーマルＣＴＰやサーマルアブレーション方式印刷版、ロイコ染料を用いた感熱発色材料による記録媒体といった種々熱モードの記録媒体など、照射光ビームで画像が記録できる媒体であれば、どのような媒体に対しても適用できる。
【００７０】
モータ８，９は、高精度の位置制御が必要とされるため、モータの回転位置を制御できるようにしなければならない。したがって、モータ８，９としてステッピングモータやサーボモータなどを例示できるが、これらのモータをロータリエンコーダを用いた制御方式で制御するようにしてもよい。
【００７１】
記録媒体供給部１３は、記録媒体トレイ１４に積層された記録媒体２を、上層のものから順次給紙ローラ１５により引き出して搬送ローラ１６を介してドラム３に受け渡すように構成されている。
【００７２】
ドラム３には、記録媒体２を着脱自在に保持するための周知のクランプ機構（図示せず）が設けられている。図２に示すように、ドラム３の円筒部における記録媒体２の保持領域外には、穴１１を形成する穴部１２が設けられており、この穴部１２が基準部及び凹部を構成する。この穴部１２は、ドラム３を貫通しない深さに設定されており底を有している。ここで、光ビームがドラム３の表面に保持される記録媒体２に対して収束するように記録手段５のレンズが設けられており、これにより、記録手段５から出射され穴部１２に入射する光ビームは、さまざまな方向へ反射散乱される。このため、光ビームの焦点近傍に位置するドラム３の表面と穴部１２とでは、光ビームの反射方向が異なるものとなる。これにより、穴部１２から反射し光検出センサ６に入射する光ビームの強さと、穴部１２以外のドラム３の表面から反射し光検出センサ６に入射する光ビームの強さが異なるものとなる。つまり、穴部１２と穴部１２以外のドラム３の表面とでは、光検出センサ６に対する反射率が異なることになる。この場合、穴部１２から反射されて光検出センサ６に入射する光ビームの強さは、穴部１２以外のドラム３の表面により反射され光検出センサ６に入射する光ビームの強さよりも小さくなる。
【００７３】
このような穴部１２の形状としては、図３（ａ）に示すような円筒形状、図３（ｂ）に示すような主走査方向と副走査方向とに交差する直線部分を有する三角形状、図３（ｃ）に示すような主走査方向に及び副走査方向に平行な直線部を有する四角形状、図３（ｄ）に示すような主走査方向と副走査方向とに交差する直線部分を有し副走査方向に長いひし形、図３（ｅ）に示すような主走査方向と副走査方向とに交差する直線部分を有し主走査方向に長いひし形、図３（ｆ）に示すような複数の半円を組み合わせた形状、図３（ｇ）に示すような副走査方向に平行な直線部を有し副走査方向に長い長穴形状、図３（ｈ）に示すような主走査方向と副走査方向とに交差する直線部分を有し主走査方向及び副走査方向に対して斜めな長穴形状などを例示することができる。穴部１２の形状としてはこれらに限られるものではなく、反射率の異なる部位の境界を形成するような形状であればよい。また、複数の同形状又は異形状の穴部１２を並べて配置してもよい。ここで、図３（ａ）〜（ｈ）において、穴部１２以外のドラム３の表面上が反射率ａの領域であり、穴部１２が反射率ｂの領域である。反射率ｂは反射率ａよりも小さい。
【００７４】
基準部として光反射率の異なる部分の境界を形成するものの例としては、穴部１２以外に、ドラム３の記録媒体の保持面の反射率とは異なる反射率を有する部材をドラム３の記録媒体２保持面に固定してもよい。
【００７５】
さらには、基準部の別例としては、光屈折率の異なる部位の境界、光反射方向の異なる部位の境界、光吸収率の異なる部位の境界、光透過率の異なる部位の境界などを備え光検出センサ６への入射する反射光の強さを部位によって変更できるものであればよい。
【００７６】
図４は画像形成装置１が備える各部の電気的接続を示すブロック図である。図４に示すように、画像形成装置１はマイクロコンピュータ（以下、マイコンという。）２０を備えており、このマイコン２０が各部を駆動制御する。マイコン２０は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２１にバスライン２２を介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）２３と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）２４と、日付や時刻を計時するタイマ２５とが接続されて構成されている。
【００７７】
また、ＣＰＵ２１に接続されたバスライン２２には、レーザ発振器４、光検出センサ６、モータ８，９などが接続され、これによりＣＰＵ２１による各部の制御が可能となる。さらに、バスライン２２には、データを書き換え自在に記憶する記憶部である不揮発性メモリ２６、外部装置とのデータ通信を行う通信インタフェース２７（図中では通信Ｉ／Ｆと記載する）が接続されている。不揮発性メモリ２６には、記録手段５が照射し光検出センサ６が検出した光ビームの強さを走査位置に対応付けした光マップが記憶される。この光マップには、基準の光マップと光ビームの位置ずれを検出するためのずれ検出用の光マップとがある。これらの光マップの作成方法は後述する。
【００７８】
次に、この画像形成装置１が行う光ビーム走査を簡単に説明する。ドラム３を1回転させる毎に記録手段５を副走査方向へ１画素分移動させる。ドラム３の1回転で主走査方向の1画素幅の画像が記録媒体２へ順次記録される。画像幅分の副走査方向の移動が完了すると、一つの画像記録が完成する。
【００７９】
このとき、記録手段５が主走査方向のどの位置に位置しているかは、ドラム３を回転駆動するモータ８，９の制御値で把握可能である。制御値とは、例えば、モータ８，９としてステッピングモータを用いる場合には、ステッピングモータへ送るパルス数とドラム３の回転基準位置とから取得するドラム３の回転角度で表される値である。または、ドラム３の回転を検出するロータリエンコーダを設けた場合には、ロータリエンコーダの出力するドラム３の回転角度である。または、ドラム３の回転速度を一定としたときのドラム３の基準位置通過時からの経過時間である。
【００８０】
一方、記録手段５が副走査方向のどの位置に位置しているかは、記録手段５を駆動するモータ８，９の制御値で把握可能である。制御値とは、モータ８，９の回転角度である。このモータ８，９の回転角度は、モータ８，９への回転信号、モータ８，９の回転を検出するロータリエンコーダを設けることにより取得可能である。また制御値としては、記録手段５の移動を検出するリニアエンコーダを設けこのリニアエンコーダの出力値を採用してもよい。
【００８１】
このような構成により、記録手段５から出射され記録媒体２やドラム３により反射された反射光が光検出センサ６に入射される。
【００８２】
次に、ＣＰＵ２１がコンピュータプログラムに基づいて実行する光ビーム位置ずれ補正に関する処理を各部の動作とともに説明する。
【００８３】
まず、光マップの作成方法について説明する。記録手段５を駆動して光ビームをドラム３に向けて照射する。この光ビームは、ドラム３やドラム３に設けられた穴部１２により反射され、その反射光ビームが光検出センサ６に入射し、光検出センサ６によりその反射光ビームの強さが検出される。光検出センサ６が検出した光ビームの強さを、当該光ビームを射出したときの記録手段５の主走査方向の位置と副走査方向の位置とに関連付けてして不揮発性メモリ２６に記憶する。特に、光ビームが穴部１２及びその周囲の領域にあるときの値を記憶する。これにより光強さに関する光マップが作成される。
【００８４】
ここで、図５（ａ）に基準の光マップを示す。この光マップは、基準部として図３（ａ）に示した円筒状の穴部１２を含むものの場合の例である。黒い部分は光検出センサ６の値が小さいことを表している。ここで、前述したように、図３（ａ）における反射率ｂの領域では反射率ａの領域に比べて反射率が小さいことから、反射率ｂの領域での光検出センサ６の検出値は反射率ａの領域に比べ小さいくなり、反射率ｂ領域に対応する部分が黒くなっている。ここで、本実施の形態では、主走査方向と副走査方向とは、アスペクト比１であり記録する画像と等しい画素ピッチで光マップを作成している場合を想定している。このような光マップでは、穴部１２を表す円が主走査方向「１０」、副走査方向「４」の部分から検出されている。
【００８５】
主・副走査方向の光マップ作成タイミングが同一で、光ビームと穴部１２との位置が変化しなければ、光マップを作成する毎に、毎回同じ様な光マップが得られる。光ビームと穴部１２との位置が相対的に変位した場合には、基準の光マップとは異なる光マップが得られる。よって、それらの２つの光マップを比較することにより光ビームの位置ずれを検出することができる。そこで、例えば、画像記録動作毎に、光マップを作成し（光マップ作成手段、光マップ作成ステップ）、不揮発性メモリ２６に記憶されている基準の光マップと比較して、光ビームの位置ずれ情報を取得する（位置ずれ情報取得手段、位置ずれ情報取得手段）。具体的には、例えば、このような処理において、図５（ｂ）に示すような光マップが得られたとする。この光マップは、図５（ａ）の基準の光マップと比べると、穴部１２を表す円の位置が副走査方向右側へ１画素分ずれていることがわかる。このとき、穴部１２とドラム３との位置関係は固定され動かないのであるから、光マップの円が動いた理由はドラム３と光ビームとの相対位置がずれたことになる。つまりは、光ビームが１画素分光マップとは逆の副走査方向左側へずれたことになる。このように、あらかじめ記憶した基準の光マップと新たに取得した光マップとを比較することでドラム３に対し光ビームがどの方向へずれたかを検出することができる。この例では副走査方向へのずれを例示したが、同様に主走査方向のずれも検出することができる。ここで、この例は主走査方向と副走査方向との光マップ作成分解能が等しい場合である。主走査方向と副走査方向との光マップ作成分解能は異なっていても良い。それらが異なっている場合、円筒状の穴部１２に関する光マップを作成すると楕円状になる。
【００８６】
２つの反射率ａ，ｂの領域の境界付近での光マップ値は微妙に揺らぎ、光ビームのずれが認識しにくい場合がある。このような場合は光マップの重心を求めるなど光マップの平均化をしても良い。このような平均化を行えば主・副走査方向の光マップ分解能以下の光ビームの位置ずれも検出することができる。重心を求めやすい形状として穴が点対称な形状であると良い。点対称な形状としては、例えば、図３（ａ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｇ），（ｈ）などに示した形状を例示することができる。もちろん、これらの形状に限るわけではない。光マップの平均化を行う場合、平均化の効果を十分得るために反射率境界形状の大きさを次のように決めると良い。記録する画像の画素間隔ｄ、光ビームの許容位置誤差ｅとする。例えば記録画素が2400dpiの解像度であるとすると、ｄは約10.58μｍとなり、許容位置誤差ｅは解像度の1/5を要求するのであれば2.12μｍとなる。光マップも2400dpiの間隔で作成することを考えると、光マップから画素間隔より小さいｅの大きさの位置ずれを検出するには、少なくとも５画素分の反射率境界の位置を求め平均化してやればよい。つまり、反射率境界形状の大きさLは、
L＝ｄ／ｅ×ｄ＝ｄ2/ｅ
以上の大きさとする。
【００８７】
さらに穴部１２の形状を図５（ｄ），（ｅ）のようにすると、特定方向の位置ずれ検出感度を上げることができる。例えば図５（ｅ）のようなひし形を用いるとする。この形状は副走査方向の光マップ分解能に対し４５度以上の傾きを有する反射率境界を持っている。この形状では副走査方向のずれを感度良く知ることができる。副走査方向のずれは主走査方向の検出位置のおおきなずれとなって現れる。例えば図６（ａ）のような基準の光マップが作成された後に、光ビームがドラム３に対して相対的に副走査方向へ半画素分がずれた場合には、図６（ｂ）のような光マップが得られ、この場合、図６（ｂ）に示すように、光マップ分解能の半分の位置ずれであっても主走査方向の強さ分布が大きく変化し僅かな位置ずれを検出できる。
【００８８】
次に、取得した光ビームの位置ずれ分を補正する補正データを作成して不揮発性メモリ２６に記憶させ、次回の画像記録動作においてその補正データに基づいて光ビームを位置補正して出射させる（補正手段）。この補正処理により記録媒体２上に記録する画像の位置補正が実現される。
【００８９】
ここで、本実施の形態の変形例として、位置ずれ情報を管理する外部装置に位置ずれ情報を出力するようにしても良い。これは、通信インタフェース２７に外部装置を接続して外部装置に位置ずれ情報を出力することにより実現される（出力手段）。これにより、光ビームの位置ずれの状態を知ることができ、装置の品質の管理や維持を容易にすることができる。
【００９０】
さらに、別の変形例として、外部装置として、画像形成装置１が出力した光ビームの位置ずれ情報に基づいて画像形成装置１が記録媒体２上に記録する画像の位置補正のための補正処理を行う図７に示すような画像処理装置を通信インタフェース２７に接続しても良い。図７に画像処理装置５０の一例を示す。画像処理装置５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３を有するマイコン５４と、画像形成装置１の通信インタフェース２７に接続されデータ通信を行う通信インタフェース５５、不揮発性メモリ５６などから構成される。この画像処理装置５０が行う補正処理は、前述した画像形成装置１が行う補正処理と同様である。
【００９１】
以上説明したように、本実施の形態では、光検出センサ６と基準部である穴部１２を設けて、光マップ作成手段が作成した光マップと予め記憶部に記憶された基準の光マップとの比較により記録手段５が照射する光ビームの位置ずれ情報を取得するので、低コストな構成で光ビームの位置ずれを精度よく検出することができる。
【００９２】
また、基準部である穴部１２が、ドラム３のうちの記録媒体２が保持されない部分に設けられているので、記録媒体２がドラム３に取り付けられた状態でも光マップを作成することができ、これにより、画像記録動作と同時に光マップを作成することができる。よって、特別に光マップを作成する時間を設ける必要が無くなり、画像記録毎に光ビームの位置ずれ量を検出することができる。
【００９３】
また、基準部である穴部１２が、穴部１２以外のドラム３における光検出センサ６に対する反射率とは異なる反射率を有することにより、反射率の異なる部位に対応する光マップ上での反射率の境界が光マップ内の隣接する場所との強さの差からはっきりし、容易に穴部１２の形状の認識ができる。
【００９４】
また、穴部１２によりドラム３上に形成された反射率の境界形状は、円形な部分を有する形状であることにより、ドラム３の記録媒体２保持面でのあらゆる方向の成分が均等に含まれる光マップを作成することができ、ドラム３の記録媒体保持面内での光ビームの位置ずれを正確に検出することができる。
【００９５】
また、図３（ｂ），（ｃ），（ｇ）に示したように、穴部１２によりドラム３上に形成された反射率の境界形状を副走査方向と平行な直線部分を有するようにした場合には、主走査方向での反射率の境界が多く含まれることになり、主走査方向の位置情報が豊富となり、主走査方向の光ビームの位置ずれをより正確に検出することができる。
【００９６】
また、図３（ｃ）に示したように、穴部１２によりドラム３上に形成された反射率の境界形状を主走査方向と平行な直線部分を有するようにした場合には、副走査方向での反射率の境界が多く含まれることになり、副走査方向の位置情報が豊富となり、副走査方向の光ビームの位置ずれをより正確に検出することができる。
【００９７】
また、図３（ｂ），（ｄ），（ｅ），（ｈ）に示したように、穴部１２によりドラム３上に形成された反射率の境界形状を主走査方向と副走査方向とに交差する向きの直線部分を有するようにした場合には、主・副両走査方向の位置情報を得ることができ、光ビームの位置ずれをより正確に検出することができる。
【００９８】
また、図３（ａ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｇ），（ｈ）に示したように、穴部１２によりドラム３上に形成される反射率の境界形状に点対称な形状を含むようにした場合には、光マップは穴部１２の形状をいわゆる量子化しているわけであるが、反射率の境界の形状を点対称なものとすることで、光マップで重心を算出する際の量子化誤差の影響を抑えることができ、光ビームの位置ずれをより正確に検出することができる。
【００９９】
また、穴部１２の大きさを、光ビームにより前記記録媒体２に記録する画像の１画素の大きさを２乗したものを前記記録手段５の光ビームの許容誤差で割った値以上の大きさとすることにより、光マップの分解能以下の位置ずれも算出することができる。
【０１００】
また、記録手段５は、レーザ発振器４から出射した光ビームをレンズにより記録媒体２上に収束させ、基準部である穴部１２は、ドラム３に形成された凹形状であることにより、光マップ上での反射率の異なる部位の境界がはっきりし、容易に基準部の形状を認識できるようになる。また、記録媒体２保持面でのあらゆる方向の成分が均等に含まれる光マップを作成することができ、記録媒体２保持面内での光ビームの位置ずれを正確に検出することができる。また、ドリルなどを用いた研削により容易に基準部を設けることができる。
【０１０１】
また、取得した光ビームの位置ずれ情報に基づいて記録媒体２上に記録する画像の位置補正を行うので、長期間安定した品質の画像記録を行うことができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態では、基準部として凹形状の穴部１２を例に説明したが、基準物品としては、ドラム３の表面から突出して形成された凸形状のものであってもよい。
【０１０３】
次に本発明の第二の実施の形態を図８に基づいて説明する。前述した実施の形態と同じ部分は同一符号で示し説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。ここで、図８は本実施の形態の画像形成装置を示す斜視図である。
【０１０４】
図８に示すように、本実施の形態の画像形成装置１００は、複数の記録手段５が複数設けられている。さらに、これらの記録手段５に対応する複数の光検出センサ６、穴部１２が設けられている。
【０１０５】
記録手段５と光検出センサ６とは、一体化されている。これらの一体化された記録手段５と光検出センサ６とは、ドラム３の回転軸７の軸方向（副走査方向）に配列され、ガイド１０に沿って往復駆動される。
【０１０６】
このような構成において、複数の記録手段５はそれぞれ画像の一部分を記録し、全体として１つの画像を記録する。この場合、光ビームの位置ずれが発生した場合には、隣接する記録手段５の記録画像との隙間、重なり、段違いとなって記録画像の品質を悪化させてしまうことがある。そこで、前述の方法と同様にそれぞれの光ビームの光マップを作成し光ビームの位置ずれを検出する。
【０１０７】
そして、このように検出した複数の光ビームの位置ずれの大きさを位置誤差情報として、画像記録の補正を実行する。個々の光ビームの位置ずれを補正する方向は前述した補正方法と同様である。このとき、光ビーム間の位置ずれを補正するには、それぞれの光ビームが担当する分割画像の位置ずれに応じて、分割画像データと位置ずれ量の検出結果とに基づいて補正画像データ領域を新たに設け、補正画像データ領域内の位置ずれ量の検出結果から求められる位置に分割画像データを配置すればよい。
【０１０８】
このように本実施の形態においては、記録手段５が複数の場合であっても、低コストで精度よく光ビームの位置ずれを検出し補正することができる。
【０１０９】
次に、本発明の第三の実施の形態を図９に基づいて説明する。ここで、図９は本実施の形態の画像形成装置を示す縦断側面図である。
【０１１０】
図９に示すように、本実施の形態の画像形成装置２００の基準部は、ドラム３に形成された貫通穴２０１である。そして光検出センサ６は、ドラム３の内部であって、貫通穴２０１を通過した光ビームを受光可能な位置に配置されている。
【０１１１】
このような構成において、ドラム３上に照射された光ビームは貫通穴２０１以外の部分では外側に反射されて光検出センサ６に入射しないが、貫通穴２０１の部分では、光ビームが貫通穴２０１を通過して光検出センサ６に入射する。つまり、貫通穴２０１は、光ビームをドラム３上の他の部分とは異なる強さで光検出センサ６に入射させる。これにより貫通穴２０１とそれ以外のドラム３の部分とが区別され、上述したような光ビームの位置ずれを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第一の実施の形態の画像形成装置を示す側面図である。
【図２】画像形成装置を示す斜視図である。
【図３】穴部を示し、（ａ）は円筒形状の穴を有する穴部を示す平面図、（ｂ）は三角形状の穴を有する穴部を示す平面図、（ｃ）は四角形状の穴を有する穴部を示す平面図、（ｄ）は副走査方向に長い菱形の穴を有する穴部を示す平面図、（ｅ）は主走査方向に長い菱形の穴を有する穴部を示す平面図、（ｆ）は複数の半円を組み合わせた形状の穴を有する穴部を示す平面図、（ｇ）は副走査方向に長い長穴形状の穴を有する穴部を示す平面図、（ｈ）は主走査方向及び副走査方向に対して斜めな長穴形状の穴を有する穴部を示す平面図である。
【図４】画像形成装置が備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は基準光マップの説明図であり、（ｂ）は光ビームに位置ずれが有った場合の光マップの説明図である。
【図６】穴部が図５（ｅ）で示した形状の場合の光マップを説明するための説明図であり、（ａ）は基準マップの説明図であり、（ｂ）は光ビームに位置ずれが有った場合の光マップの説明図である。
【図７】画像処理装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態の画像形成装置を示す斜視図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態の画像形成装置を示す縦断側面図である。
【図１０】従来の画像形成装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１      画像形成装置
２      記録媒体
３      ドラム（記録媒体保持手段）
４      レーザ発振器（光源）
５      記録手段
６      光検出センサ（光検出手段）
１２    穴部（基準部）
２６    不揮発性メモリ（記憶部）
５０    画像処理装置
１００  画像形成装置
２００  画像形成装置
２０１  貫通穴（基準部）
【図１】
2005066983.tif 000003
【図２】
2005066983.tif 000004
【図３】
2005066983.tif 000005
【図４】
2005066983.tif 000006
【図５】
2005066983.tif 000007
【図６】
2005066983.tif 000008
【図７】
2005066983.tif 000009
【図８】
2005066983.tif 000010
【図９】
2005066983.tif 000011
【図１０】
2005066983.tif 000012