(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の速度および変位の少なくとも一方を移動情報として検出する検出装置であって、
前記移動体を照射する光源部と、
複数の画素を有し、１次元もしくは２次元画像を出力するイメージセンサ部と、
前記移動体により散乱された散乱光を、前記イメージセンサ部に導光する光学系と、
前記イメージセンサ部から時系列の画像パターンを取得する画像パターン取得手段と、を有し、
前記画像パターン取得手段により取得した時刻が隣接した２つの画像パターンである画像パターンＰ１及び画像パターンＰ２の相互相関関数により、前記移動体の速度および変位の少なくとも一方を求め、
前記相互相関関数は、離散フーリエ変換と、周波数空間での背景除去処理と、逆離散フ
ーリエ変換と、を含み、
前記相互相関関数により前記移動体の速度または変位を求める際に、前記イメージセンサ部の画素単位以下の分解能で相関パターンＰＳにおける相関ピーク位置ＰＰを求めることを特徴とする検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の検出装置において、
前記相互相関関数は、  
前記画像パターンＰ１を離散フーリエ変換することによりフーリエパターンＦ１を求めるステップと、  
前記画像パターンＰ２を離散フーリエ変換することによりフーリエパターンＦ２を求めるステップと、
前記フーリエパターンＦ１と、前記フーリエパターンＦ２の複素共役との積を求めるこ
とで、合成フーリエパターンＦ３を求めるステップと、
前記合成フーリエパターンＦ３に対し、周波数空間での背景を除去することにより、フーリエパターンＦ４を求めるステップと、
前記フーリエパターンＦ４を逆離散フーリエ変換することにより相関パターンＰＳを求めるステップと、からなることを特徴とする検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の検出装置において、
前記背景除去処理として、前記合成フーリエパターンＦ３と低周波数除去パターンＬＣとの積を求めることを特徴とする検出装置。
【請求項４】
請求項２記載の検出装置において、
前記背景除去処理として、前記合成フーリエパターンＦ３と背景除去パターンＦＢとの
差を求めることを特徴とする検出装置。
【請求項５】
請求項３記載の検出装置において、
前記背景除去処理として、前記合成フーリエパターンＦ３と低周波数除去パターンＬＣ
との積、もしくは、前記合成フーリエパターンＦ３と背景除去パターンＦＢとの差が求められ、
前記低周波数除去パターンＬＣおよび前記背景除去パターンＦＢの少なくとも一方が、
複数パターン用意され、
前記画像パターンＰ１および前記画像パターンＰ２の少なくとも一方に応じて、前記用意された複数の除去パターンの１つが選択され、前記背景除去処理を行うことを特徴とする検出装置。
【請求項６】
複数の像担持体と、該複数の像担持体を均一帯電する帯電装置と、均一帯電された前記
複数の像担持体をビームスポットにより光走査して静電潜像を形成する光走査装置と、該
光走査装置により前記複数の像担持体上に形成された静電潜像を、それぞれ所定の色のト
ナーで顕像化する現像装置と、前記複数の像担持体に対向して移動可能に設けられた中間
転写ベルトと、第１および第２の転写手段と、定着手段と、を有し、
前記複数の像担持体上に顕像化された各色トナー画像を、前記第１の転写装置により前
記中間転写ベルト上に転写して、該中間転写ベルト上で各色トナー画像を重ね合わせ、重
ね合わせられた各色トナー画像を、前記第２の転写手段によりシート状記録媒体に転写し
、該シート状記録媒体に転写された各色トナー画像を、前記定着手段により前記シート状
記録媒体に定着して多色またはカラー画像を形成する多色画像形成装置において、
請求項１〜５の任意の１に記載の検出装置を設け、前記中間転写ベルトの速度を検出す
ることを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項７】
複数の像担持体と、該複数の像担持体を均一帯電する帯電装置と、均一帯電された前記
複数の像担持体をビームスポットにより光走査して静電潜像を形成する光走査装置と、該
光走査装置により前記複数の像担持体上に形成された静電潜像を、それぞれ所定の色のト
ナーで顕像化する現像装置と、前記複数の像担持体に対向して移動可能に設けられシート
状記録媒体を搬送する搬送ベルトと、転写手段と、定着手段と、を有し、
前記複数の像担持体上に顕像化された各色トナー画像を、前記転写手段により前記搬送
ベルトで搬送されたシート状記録媒体に直接転写して、該シート状記録媒体上で各色トナ
ー画像を重ね合わせ、前記シート状記録媒体上で重ね合わせられた各色トナー画像を、前
記定着手段により前記シート状記録媒体に定着して多色またはカラー画像を形成する多色画像形成装置において、
請求項１〜５の任意の１に記載の検出装置を設け、前記搬送ベルトの速度を検出するこ
とを特徴とする多色画像形成装置。  
【請求項８】
シート状記録媒体に、インク吐出ヘッドにより画素を印字記録する多色画像形成装置に
おいて、 
請求項１〜５の任意の１に記載の検出装置を設け、前記シート状記録媒体の移動量を検
出することを特徴とする多色画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検出装置および多色画像形成装置に関する。  
この発明の「多色画像形成装置」は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッタ、レーザファクシミリ、あるいはこれらの複合機等として実施できる。
【０００２】
さらには、インクジェット方式よる多色画像形成装置として実施できる。
【０００３】
また「移動情報検出装置」は、例えば、これらの多色画像形成装置における移動部材である中間転写ベルトや搬送ベルト、シート状記録媒体の速度や変位を移動情報として検出する装置として実施することができる。
【背景技術】
【０００４】
近年の多色画像形成装置は、高速化への要求に応えるため、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）のトナーに対応した感光体（像担持体）を４つ並列に並べた、所謂「タンデム方式」が主流となってきている。  
タンデム方式では、各感光体上で現像された各色トナー画像を、最終的に紙等のシート状記録媒体（定形の用紙、葉書、厚紙、ＯＨＰシート等）上で重ね合わせる必要がある。
【０００５】
重ね合わせの方式としては、シート状記録媒体上で直接重ね合わせる「直接転写方式」がある。  
また、中間転写ベルトを用いて、中間転写ベルト上で各色トナー画像を重ね合わせ、重ね合わせた各色トナー画像を、シート状記録媒体に一括転写する「中間転写ベルト方式」がある。  
これらの方式では、搬送ベルトや中間転写ベルトの速度や変位を高精度で維持するように駆動しなければ、得られるカラー画像に「色ずれ」が発生してしまう。  
また、インクジェット方式よる多色画像形成装置では、変位駆動されるシート状記録媒体にインクが直接に吐出されるので、シート状記録媒体の変位が高精度に維持されなければならない。
【０００６】
中間転写ベルトやシート状記録媒体などの対象物（移動体）にレーザ光を照射し、その散乱光をイメージセンサによって画像パターンとして可視化し、前記対象物の変位量を算出することが知られている（特許文献１、２）。
【０００７】
上記の中間転写ベルトを高精度で駆動するために、例えば、特許文献１には以下の方法が開示されている。
【０００８】
即ち、ベルトにレーザ光を照射し、ベルト面上に発生した粒子画像のパターンを読取る。そして、読取ったパターンを解析してベルトの移動に伴う粒子画像パターンの各粒子の位置の動きを速度ベクトルとして検出する。
【０００９】
そして、検出結果に基づいて、ベルトの位置または動作を補正して、高精度駆動を実現する。  
また、特許文献２には、インクジェットプリンターの用紙搬送量を、用紙からのレーザスペックルを２次元イメージセンサで検出し、駆動制御を行うことで、高精度な紙搬送を行う実施例が開示されている。
【００１０】
画像パターンを用いて変位を測定する方法として「移動前後の画像パターンの一致度に関する評価値」を１画素ずつずらして計算し、一致度の一番高い位置（これを「ピーク位置」と称する。）を画像の変位とする方法が知られている（特許文献３、４）。
【００１１】
「評価値」としては、「差の２乗和」、「差の絶対値」、「相互相関関数」などがあり、いずれも実空間で計算が実行される。  
ピーク位置の「一般的な算出手順」は、画像パターンの取得、評価値の算出、ピーク位置の算出の順となる。
【００１２】
特許文献３では、イメージセンサに起因するショットノイズやアナログラインノイズの影響を除去し「変位の推定」を正確に行なうため、画像パターン取得後、評価値（差の絶対値）の算出前に、画像の平均化（リカーシブルフィルタ）による画像改善処理を施している。  
即ち、特許文献３開示の方法では、ピーク位置の算出手順は、図２３（ａ）に示すように、画像パターン取得、画質改善処理、評価値算出、ピーク位置算出となっており、上記「一般的な算出手順」に対して、評価値算出の前に「画質改善処理」が付加されている。
【００１３】
特許文献４では、図２３（ｂ）に示すように、画像パターン取得後、取得した画像パターンに「１回微分処理」を施してから「評価値（相互相関関数）算出」の演算を行う。
【００１４】
そして、その後に「ピーク値算出」を行なうか、あるいは、図２３（ｃ）に示すように、取得した画像パターンにより評価値を算出し、算出された評価値に対して「２回微分処理」を施してから「ピーク値算出」を行なって、ピーク位置を求めている。  
これらのピーク位置の算出手順では、前記の一般的な手順に対して、「画像改善処理」や「画像パターンの１回微分処理」あるいは「評価値（相互相関関数）の２回微分処理」が付加されている。
【００１５】
即ち、特許文献３、４記載の「ピーク値算出」では「評価値算出が実空間で実行」される。  
そして、「評価値算出の前または後に実空間での演算処理（画像改善処理・１回微分処理・２回微分処理）」を付加して、ピーク位置の推定誤差を除去している。
【００１６】
ここで、発明者らが「評価値としての相互相関関数」を実験的に求めた例を説明する。
【００１７】
白色の用紙を、１００ｍｍ／秒で「用紙面に平行な方向」へ搬送しつつ、移動中の用紙に「赤色の半導体レーザ光源（波長：６５８ｎｍ）からのビーム」を照射した。  
そして、用紙による散乱ビームを、結像レンズ（焦点距離：ｆ＝１２．５ｍｍ、Ｆ値：６）を介して、５０４ｆｐｓ（ｆｌａｍｅｓ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）のイメージセンサ（１２８×３２画素）で連続撮像することにより「画像パターン」を取得した。
【００１８】
画像パターンは、時間的に隣接して取得された２つの画像パターンである。
【００１９】
「評価値としての相互相関関数」は、後述する離散フーリエ変換を用いる方法で行なった。
【００２０】
図１に示す相関相互関数は「ピーク部分ＰＣＰとバックグラウンド部分ＢＧＰ」から構成されている。  
この例においては「ピーク部分ＰＣＰに比して、バックグラウンド部分ＢＧＰが大きく発生」している。  
そして、ピーク部分ＰＣＰに「傾斜したバックグラウンド部分ＢＧＰ」が重畳しており、ピーク位置の推定に誤差が生じてしまう。  
このため、誤差を除くため、相関相互関数から「重畳するバックグラウンド部分」を差し引いた状態で、ピーク位置算出を実行することが必要となる。
【００２１】
図１のピーク部分ＰＣＰを通り、イメージセンサ長手方向（１２８画素の方向）の断面図を図２に示す。  
ピーク位置の検出は、一般的には、図２のように「ピーク部分ＰＣＰの近傍においてバックグラウンド部分ＢＧＰを直線補間（破線の部分）し、直線補完したバックグラウンド部分を推定して差し引く」ことにより行なわれる。  
この場合、具体的な演算処理としては「何らかのアルゴリズムに基づき、直線補間を行う２点を決定し、その２点で直線補間を行い、バックグラウンド部分を差し引く」という３段階の演算処理（直線補完を行う２点を決定する演算、直線補完を行なう演算、バックグラウンド部分を差し引く演算）が行われることになる。
【００２２】
特許文献４開示の方法では、バックグラウンド部分の影響を除去するための手法として、得られた相互相関関数を２回微分してからピーク位置を求めている。  
即ち、得られた相互相関関数を１回微分し、さらにもう１回微分するという「２段階の演算処理」が必要となる。  
別の手法として「画像パターンを１回微分してから相互相関関数の演算を行なう」方法もあるが、この手法でも、移動前の画像パターンを１回微分し、移動後の画像パターンを１回微分するという「２段階の演算処理」が必要になる。
【００２３】
特許文献４記載の方法では、上記の何れの場合においても「ピーク位置の一般的な算出手順」のほかに「相互相関関数算出の前後に、実空間での２段階の微分演算処理」が「余分に必要」となる。
【００２４】
このような「余分な演算処理」は、演算処理時間を増大させ、ピーク位置即ち変位のリアルタイム検出に対する大きな弊害となる。
【００２５】
「相互相関関数の演算」に離散フーリエ変換を用いることが知られている（特許文献５）。離散フーリエ変換を用いると、周波数空間での演算が可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、評価値として離散フーリエ変換を用いる相互相関関数を採用し、リアルタイム検出に適した検出装置、およびこれを用いた多色画像形成装置の実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
この発明の移動情報検出装置は、移動体の速度および変位の少なくとも一方を移動情報として検出する検出装置であって、前記移動体を照射する光源部と、複数の画素を有し、１次元もしくは２次元画像を出力するイメージセンサ部と、前記移動体により散乱された散乱光を、前記イメージセンサ部に導光する光学系と、前記イメージセンサ部から時系列の画像パターンを取得する画像パターン取得手段と、を有し、前記画像パターン取得手段により取得した時刻が隣接した２つの画像パターンである画像パターンＰ１及び画像パターンＰ２の相互相関関数により、前記移動体の速度および変位の少なくとも一方を求め
、前記相互相関関数は、離散フーリエ変換と、周波数空間での背景除去処理と、逆離散フ
ーリエ変換と、を含み、前記相互相関関数により前記移動体の速度または変位を求める際に、前記イメージセンサ部の画素単位以下の分解能で相関パターンＰＳにおける相関ピーク位置ＰＰを求める。
【発明の効果】
【００２８】
この発明の移動情報検出装置では、リアルタイム検出に適した検出装置、およびこれを用いた多色画像形成装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】相関相互関数の１例を示す図である。
【図２】図１の相関相互関数の断面図である。
【図３】移動情報検出を説明するための図である。
【図４】ピーク位置を算出する手順のフローチャートを示す。
【図５】時間的に連続して取得された２つの画像パターンの例を示す図である。
【図６】変形した相互相関関数を求める手順を示すフローチャートである
【図７】低周波数除去パターンＬＣの１例を示す図である。
【図８】背景除去処理の効果を説明するための図である。
【図９】速度や変位を検出する前の予備動作として取得される２つの画像パターンの例を示す図である。
【図１０】低周波数除去パターンＬＣの３例を示す図である。
【図１１】取得される２つの画像パターンの例を示す図である。
【図１２】図１０に示す低周波数除去パターンＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３を用いて求めた相関パターンＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３を示す図である。
【図１３】低周波数除去パターンの別の２例を示す図である。
【図１４】サブピクセル処理に対してこの発明が有効であることを説明する図である。
【図１５】背景除去処理を行なった場合に、隣接する２つの画像パターンに対してサブピクセル処理を施した相関ピーク位置ＰＰのグラフを示す図である。
【図１６】背景除去処理を行なわない場合の相関ピーク位置ＰＰのグラフを示す図である。
【図１７】多色画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図１８】多色画像形成装置の実施の別形態を説明するための図である。
【図１９】光走査装置の構成の１例を説明するための図である。
【図２０】液晶偏向素子の構造の模式図を示す図である。
【図２１】移動情報検出装置を、多色画像形成装置の中間転写ベルトの速度変動の検出に適用したときの実施の形態例を示す図である。
【図２２】インク吐出ヘッドにより画素を印字記録する方式の多色画像形成装置の実施の１形態を示す図である。
【図２３】従来技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、実施の形態を説明する。  
まず、図３を参照して、移動体の移動情報の検出の説明を行なう。  
移動情報は、前述の如く「移動体の速度および変位の少なくとも一方」である。  
以下においては「速度および変位の少なくとも一方」を「速度や変位」あるいは「変位や速度」と略記することもある。
即ち、移動体の変位・速度は、その一方のみを移動情報として検出することもできるし、双方を移動情報として検出することもできる。
【００３１】
図３において、符号ＬＳは「リニアステージ」、符号ＶＣＰは「エア吸着プレート」、符号Ｓは「用紙」、符号ＬＴＳは「半導体レーザ」、符号ＣＬは「カップリングレンズ」を示している。  
また、符号ＬＮは「結像レンズ」、符号ＩＳは「イメージセンサ部のイメージセンサ」、符号ＰＳＮは「画像パターン取得手段」、符号ＣＯＮは「速度、変位算出手段」を示している。
【００３２】
用紙Ｓは、多色画像形成装置に用いられるシート状記録媒体、具体的には前述の「定形の用紙、葉書、厚紙、ＯＨＰシート等」であり、「移動情報を検出されるべき移動体（以下「移動部材」とも言う。）」である。
【００３３】
用紙Ｓ、リニアステージＬＳ、エア吸着プレートＶＣＰを除く部分が「移動情報を検出する検出装置」の実施の１形態を構成する。
【００３４】
移動部材としての用紙Ｓは、エア吸着プレートＶＣＰによりリニアステージＬＳ上に平面的に吸着固定され、リニアステージＬＳにより図の右方（矢印方向）へ移動される。
【００３５】
リニアステージＬＳによる用紙Ｓの「変位や速度」が移動情報である。  
半導体レーザＬＴＳは「光源」であり、具体的には発光波長：６５８ｎｍの「赤色半導体レーザ」である。  
カップリングレンズＣＬは、焦点距離：４ｍｍの正レンズであり、半導体レーザＬＴＳからのビームを集光して用紙Ｓ上に照射する。光源である半導体レーザＬＴＳとカップリングレンズＣＬは「移動体を照射する光源部」を構成する。
「照射角」は用紙面に対して４５度傾いている。
【００３６】
結像レンズＬＮは、焦点距離：１２．５ｍｍ、Ｆ値：６の正レンズであり、用紙Ｓで拡散反射した拡散光である「散乱ビーム」を、イメージセンサＩＳの受光面に結像する。
【００３７】
イメージセンサＩＳは、用紙Ｓの移動方向（図の左右方向）に１２８画素、図面に直交する方向に３２画素を配列ピッチ：７．４μｍで配列した２次元ＣＭＯＳセンサである。
【００３８】
結像レンズＬＮは、用紙Ｓの表面をイメージセンサＩＳの受光面と共役関係にしており、結像倍率は０．８２である。用紙Ｓによる散乱ビームには干渉性があるので、イメージセンサＩＳの受光面には「スペックルパターン」が生じる。  
図３の構成は、移動部材（用紙Ｓ）で拡散反射された散乱ビームを、結像レンズＬＮを介して撮像する構成であり、所謂「結像領域におけるスペックルパターンの運動」を検出するものである。
【００３９】
「光源」としては、コントラストの高いスペックルパターンを生じ得るレーザ光源、特に、この例のように「小型で低コストの半導体レーザＬＴＳ」を用いることが好ましい。
【００４０】
勿論、これに限らず、スペックルパターンのコントラストは低下するが「よりコストの低いＬＥＤ光源」を用いることもできる。  
リニアステージＬＳは「移動方向に、速度：１００ｍｍ／秒の移動動作」を行なう。  
イメージセンサＩＳの受光面上のスペックルパターンは、倒立結像しているので、用紙Ｓの移動に伴い「用紙の移動速度に結像倍率をかけた速度」で、用紙Ｓとは逆方向に移動する。  
この移動中にイメージセンサＩＳは一定の時間間隔（フレームレート５０４ｆｐｓ）でスペックルパターンを連続撮像し、画像パターン取得手段ＰＳＮによって、スペックルパターンを取得する。  
このように撮像して取得したスペックルパターンが「画像パターン」である。
即ち、イメージセンサ部は、２次元画像を時系列で出力する。
【００４１】
速度、変位算出手段ＣＯＮは、取得した画像パターンの「隣接フレーム間の相互相関演算」により、時間的に隣接するフレーム間のスペックルパターンの移動量を算出し、この隣接間の移動量を累積して「移動動作による累積変位量」を算出する。
【００４２】
変位量は累積値として「移動に伴う位置」を示すことになる。  
「各撮像隣接フレーム間のスペックルパターン移動量をフレーム間の時間で割った商は、移動中の各時点での速度」を示す。  
この方法により「速度と変位量の双方」が移動情報として検出できる。
【００４３】
次に、取得した画像パターンから「評価値としての相互相関関数」を求め、そのピーク位置（「相関ピーク位置」とも言う。）を求める手順を説明する。  
相関ピーク位置から、結像倍率とイメージセンサＩＳの画素ピッチを用いて、変位量に変換できる。  
すなわち前述したように、時間的に連続して取得した２つの画像パターンから変位量を算出するプロセスにおいて、随時２つの画像パターンを更新して変位量を累積し、移動物体の「累積変位量」を算出できる。
【００４４】
以下、図３の場合を例として、発明の実施の形態を説明する。  
図４に「ピーク位置を求める手順」のフローチャートを示す。  
「画像パターン取得２０１」において、ある時点における時間的に連続した２つの画像パターン（２フレーム分のスペックルパターン）を取得する。
【００４５】
取得した２つの画像パターンを用い「評価値算出２０２」において、相互相関関数である「評価値」の演算の一部を行なう。  
相互相関関数の演算方法として、以下の（２）式に従う「離散フーリエ変換」を用いて計算する方法が従来から知られている。
【００４６】
ｆ★ｇ＊＝Ｆ−１［Ｆ［ｆ］・Ｆ［ｇ］＊］    ・・・（２）  
ここに、ｆとｇとは、連続して取得された２つの画像パターンである。  
（２）式において「＊」は「複素共役」、Ｆ［  ］は「離散フーリエ変換演算」を表し、Ｆ−１［  ］は「逆離散フーリエ変換」を表す。
【００４７】
また、「★」は「相互相関演算」を表す。
【００４８】
即ち、（２）式左辺の「ｆ★ｇ＊」は、画像パターンｆと「画像パターンｇの複素共役」との相互相関演算により演算される「相互相関関数」即ち「評価値」である。
【００４９】
この相互相関演算は、画像パターンｆの離散フーリエ変換「Ｆ［ｆ］」と、「画像パターンｇの離散フーリエ変換「Ｆ［ｆ］」の複素共役「Ｆ［ｆ］＊」との積」に対する逆離散フーリエ変換演算を行なうことにより得られる。
【００５０】
上に説明した（２）式の「離散フーリエ変換・逆離散フーリエ変換を用いる演算」で求められた「相互相関関数」は「背景除去処理」が施されていない。
【００５１】
この発明においては、相互相関関数の算出演算に「背景除去処理」の演算ステップが含まれる。  
即ち「連続して取得される２つの画像パターン」に対して、離散フーリエ変換を実行するステップと、背景除去処理の演算ステップが行われ、その結果に対して逆フーリエ変換が実行されて「相互相関関数」が算出される。
【００５２】
そこで、この発明で算出される「相互相関関数」を、上記の背景除去処理を行わないで得られる「相互相関関数」と、を区別するため、以下において「背景除去処理を行って得られる相互相関関数」を「変形した相互相関関数」と呼ぶことにする。
【００５３】
この発明では、ピーク部分に重畳するバックグラウンド部分の影響を取り除くために、「周波数空間での背景除去処理」を付加して「変形した相互相関関数」を求める。
【００５４】
この演算については後述する。
【００５５】
図４の「ピーク位置算出２０３」では、相関ピーク位置を求める。
【００５６】
この発明の検出装置では、従来技術と異なり「評価値算出の前後に実空間での演算処理の付加」がない。そのため「演算処理時間」は殆ど増加しない。
【００５７】
以下、各手順について説明する。  
図４における「画像パターン取得２０１」の工程において、ある時点において時間的に連続して取得された２つの画像パターンを図５に示す。  
図５の（ａ）は、時刻：ｔ１での画像パターンＰ１（移動前）、（ｂ）は時刻：ｔ１に続く時刻：ｔ２での画像パターンＰ２（移動後）を示す。  
説明中の例では、時刻：ｔ１とｔ２の間の時間差は、フレームレート（５０４ｆｐｓ）により「時間的に隣接するフレーム間時間（１秒／５０４）：１．９８ｍｓ」となる。  
この２つの画像パターンＰ１、Ｐ２を用い「変形した相互相関関数」を求める。
【００５８】
図６は「変形した相互相関関数」を求める手順を示すフローチャートである。  
実空間において、画像パターンＰ１、Ｐ２を取得する。そして、画像パターンＰ１の離散フーリエ変換によりフーリエパターンＦ１を求める。  
同様にして、画像パターンＰ２の離散フーリエ変換によりフーリエパターンＦ２を求める。
【００５９】
フーリエパターンＦ２の複素共役Ｆ２＊を求め、この複素共役Ｆ２＊とフーリエパターンＦ１との積により、合成フーリエパターンＦ３を得る。  
合成フーリエパターンＦ３に「周波数空間での背景除去処理（周波数空間でのバックグラウンド処理）」を施して、ＢＧ除去フーリエパターンＦ４を求める。  
このように「周波数空間において背景除去処理されたＢＧ除去フーリエパターンＦ４」に対して「逆離散フーリエ変換」を行なうことにより「変形した相互相関関数」が得られる。
【００６０】
図６の例では「周波数空間での背景除去処理」として「低周波数除去パターンＬＣ」の積演算が行なわれる。以下、これを説明する。
【００６１】
図７は、低周波数除去パターンＬＣの１例を示す図である。
【００６２】
図７に示すように、低周波数除去パターンＬＣは１２８×３２画素で、その「中心画素近傍の３×３画素」を０、その他の画素を１とした簡単なパターンである。
【００６３】
この低周波数除去パターンＬＣと合成フーリエパターンＦ３との「画素ごとの積」を演算することによりＢＧ除去フーリエパターンＦ４が得られる。  
このように得られたＢＧ除去フーリエパターンＦ４に対して逆離散フーリエ変換を行うことにより「変形した相互相関関数」が得られる。  
この「変形した相互相関関数」を、相関パターンＰＳと称する。なお、ここに言う「変形した相互相関関数」が、この発明に言う「相関相互関数」である。
【００６４】
このように得られた相関パターンＰＳを図８（ａ）に示す。  
この相関パターンＰＳを、図８（ｂ）に示す「背景除去処理を行わない相互相関関数」と比較すれば明らかなように、相関パターンＰＳでは「背景部分の大きさ」が有効に低減され、ピーク部を際立たせている。
【００６５】
この状態でピーク位置算出を行なうと、背景部分（バックグラウンド部分）の影響が除かれ、ピーク位置の推定誤差を除去でき、ピーク位置をより正確に特定できる。
【００６６】
低周波数除去パターンＬＣにおける「中心画素近傍を０とする領域」は、予め実験等により「背景部分の除去が良好に行なわれる」ように求め、設定しておくことができる。  
「背景除去処理」は周波数空間において行われる。  
「背景部分」は、図８（ｂ）に示すように「緩やかな山」状で、離散フーリエ変換した周波数空間では、周波数の低い部分で、周波数空間における原点位置（上述の「１２８×３２画素における中心画素の近傍」の領域になる。  
従って「中心画素近傍のデータを０とする」ことにより、有効に除去できる。
【００６７】
上記「変形した相互相関関数」は、前述の（２）式を変形して、以下の（３）式のように表すことができる。  
ｆ★ｇ＊＝Ｆ−１［Ｂ［Ｆ［ｆ］・Ｆ［ｇ］＊］］    ・・・（３）  
ここで、「Ｂ［  ］」が周波数空間での背景除去処理の演算であり、上に説明した「低周波数除去パターンＬＣ」を用いる場合であれば、
ｆ★ｇ＊＝Ｆ−１［ＬＣ・［Ｆ［ｆ］・Ｆ［ｇ］＊］］    ・・（３Ａ）  
と表すことができる。
【００６８】
変形した相互相関関数を得る上記の手順は、従来の（１）式による相互相関関数の算出演算に対して「周波数空間での低周波数除去パターンＬＣの積という演算処理」が１回付加されるのみである。即ち、付加される演算の回数は１回のみである。  
そして、具体的な演算処理は「合成フーリエパターンＦ３の中心画素近傍を、０に置き換える」処理のみであるから演算処理時間をほとんど増加させない。
【００６９】
「変形した相互相関関数を求める別の例（周波数空間での背景除去処理）」として、背景除去パターンＦＢの差を行なう場合を説明する。
【００７０】
「背景除去パターンＦＢ」は、相互相関関数のピーク部分が生じないという条件、すなわち「２つの画像パターンの相関が無い」状態で、予め実験により取得できる。  
例えば、図１において、ピーク部分ＰＣＰを除いた部分をバックグラウンド部分として、これに離散フーリエ変換演算を施し「背景除去パターンＦＢ」とすることができる。
【００７１】
前述の画像パターンＰ１およびＰ２に対して、この背景除去パターンＦＢを適用する場合を説明すると、前述の「合成フーリエパターンＦ３」と背景除去パターンＦＢとの差を画素ごとに求めることにより「ＢＧ除去フーリエパターンＦ４」を得る事ができる。
【００７２】
この「ＢＧ除去フーリエパターンＦ４」に対し逆離散フーリエ変換を施すことにより、背景除去処理された相関パターンＰＳを得ることができる。
【００７３】
この場合においても、従来の（１）式による「相互相関関数の算出演算」の場合に比して、付加される演算処理の回数は「周波数空間での背景除去パターンＦＢの差」の１回のみである。
【００７４】
そして、具体的な演算処理も「２つのパターンＦ４とＦＢの差」であり、上記「低周波数除去パターンＬＣを用いる場合よりは若干演算処理時間がかかる」が、処理時間の増加はわずかである。  
また、実際の検出時の条件で背景除去パターンＦＢを生成できるため、確実にピーク位置の推定誤差をなくすことができる。  
従来の式（１）を用いる場合に、背景除去を行なうには、相互相関関数算出の前後に、「実空間での複数回の演算処理」を付加することが必要であった。  
この発明では「周波数空間での演算処理を１回付加」するのみですみ、演算処理時間の増大を有効に抑えることができる。
【００７５】
実施の別の形態を説明する。
【００７６】
この形態例では「低周波数除去パターンＬＣや背景除去パターンＦＢを予め１つに特定して設定」するのではなく、「低周波数除去パターンＬＣや背景除去パターンＦＢを複数種予め準備」しておく。
【００７７】
そして、取得した画像パターンＰ１、Ｐ２に応じて「準備された複数の低周波数除去パターンＦＣや背景除去パターンＦＢ」から最適なものを選択する。
【００７８】
複数の低周波数除去パターンから選択して用いる場合を説明する。
【００７９】
「速度、変位算出手段ＣＯＮ（図３参照）」に、予め、複数の低周波数除去パターンＬＣ１、ＬＣ２、・・・、ＬＣｎ、・・・を記憶させて備えておく。
【００８０】
図９に示すように「速度や変位を検出する前の予備動作」として、２つの画像パターン（Ｑ１およびＱ２とする。）を取得する（画像パターン取得３０１）。  
取得した画像パターンＱ１およびＱ２に対して、低周波数除去パターンＬＣ１、ＬＣ２、・・・、ＬＣｎ、・・・を順次適用し、相関パターンＰＳ１、ＰＳ２、・・・，ＰＳｎ、・・・を求める。  
このように演算された各相関パターンＰＳｎのうちで「バックグラウンド部分が良好に除去されている相関パターンＰＳ(ｂｅｓｔ)」を選択する。  
そして、この相関パターンＰＳ(ｂｅｓｔ)の算出に用いた低周波数除去パターンＬＣ(ｂｅｓｔ)を選択し、これを「実際に速度や変位を検出する」ときに用いる。
【００８１】
この予備動作は「移動部材が変更されたときや、速度、変位検出装置ＣＯＮの動作条件等が変更されたとき」のように、スペックルサイズの変更が考えられる場合ごとに実行して、低周波数除去パターンの更新を行なうのが良い。  
このようにすると、実際の検出時の条件に適した背景除去処理が可能となり「ピーク位置の推定誤差」をなくすことができる。
【００８２】
実際に、３種類の低周波数除去パターンＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３を用いて、画像パターンＱ１およびＱ２に対して相関パターンＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３を求めた例を示す。
【００８３】
３種類の低周波数除去パターンＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３として、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すものを用いた。
【００８４】
（ａ）に示す低周波数除去パターンＬＣ１では「中心近傍の３×３画素のみが０、その他は１」である。  
（ｂ）に示す低周波数除去パターンＬＣ２では「中心近傍の７×７画素のみが０、その他は１」である。  
（ｃ）に示す低周波数除去パターンＬＣ３では「中心近傍の１９×１９画素のみが０、その他は１」である。
【００８５】
画像パターンＱ１およびＱ２は、図１１（ａ）、（ｂ）に示す如きものである。
【００８６】
これら画像パターンＱ１、Ｑ２に対し、低周波数除去パターンＬＣ１、ＬＣ２、ＬＣ３を用いて求めた相関パターンＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３を、図１２（ａ）〜（ｃ）に示す。
【００８７】
求められた３つの相関パターンＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３を比較すると以下のごとくになる。  
相関パターンＰＳ１とＰＳ２を比較すると、これらにおける「ピーク部分」は略同じであるが、相関パターンＰＳ２では、バックグラウンド部分がより良好に除去されている。
【００８８】
相関パターンＰＳ２とＰＳ３を比較すると、これらにおいては「バックグラウンド部分は略同様に良好に除去されている」が、相関パターンＰＳ２では、ピーク部分がより大きくなっている。これは、低周波数除去パターンの中心近傍の０画素の数が多くなると、波形がなまってくるためである。
【００８９】
この結果から「バックグラウンド部分が良好に除去され、かつ、ピーク部分が大きい（すなわちコントラストが高い）相関パターンＰＳ２を選択し、この相関パターンＰＳ２を与える低周波数除去パターンＬＣ２を選択する」ことができる。
【００９０】
この方法では、スペックルサイズに合わせて低周波数除去パターンを選択できるので、検出条件に応じ「バックグラウンド部分の影響」を受けずに、ピーク位置の推定誤差をなくすことができる。
【００９１】
低周波数除去パターンの例として、上には「中心近傍の正方画素のみを０」とするものを示したが、これに限らず「正方画素」でなくても良い。
【００９２】
例えば、図１３（ａ）に示す例では「中心近傍の７×３画素を０」としている。  
また、上に説明した例では「中心近傍を０、その他を１として２値化」しているが、これに限らず「０と１の間の実数を用い、中心画素から周辺画素に行くに従って０から１へなだらかに変化させる」こともできる。  
例えば、図１３（ｂ）に示す例では「中心近傍の３×３画素を０ｔｐし、その周囲の５×５画素を０．５、その他を１」としている。
【００９３】
この発明の実施の形態として「周波数空間で背景除去処理を行なう」ことが、イメージセンサの画素単位以下の分解能で、相関パターンＰＳ上の相関ピーク位置ＰＰを求める所謂サブピクセル処理に対して有効に作用することを説明する。
【００９４】
前述した図８（ａ）の相関パターンＰＳに対し、その画素単位でのピーク位置を求め、そのピーク位置でのイメージセンサ長手方向（移動部材の移動方向）の断面での一次元分布を求め、その分布に対して「サブピクセル処理」を施す。  
「サブピクセル処理」としては、公知の「等角関数フィッティング（非特許文献１）を用いた。
【００９５】
図８（ａ）から得られた「断面の１次元分布」を図１４（ａ）に示す。  
この１次元分布にサブピクセル処理を施して得られた「画素単位以下」での相関ピーク位置ＰＰは２２．０８１画素となる。
【００９６】
同様にして、周波数空間での背景除去処理を行なっていない図８（ｂ）の相関パターンＰＳから得られた断面の１次元分布を図１４（ｂ）に示す。  
この１次元分布にサブピクセル処理を施して得られた相関ピーク位置ＰＰは２１．９４７画素となる。  
これらの例では、相関ピーク位置ＰＰは、背景除去処理を施した場合には２２画素より大きくなっており、施さない場合は２２画素より小さくなっている。
【００９７】
上記両者の誤差は、０．１３４画素と小さい値ではあるが、これは隣接する２つの画像パターンに対する変位量であり、実際に移動部材の移動に対して累積変位量を求める場合には、この小さい誤差が累積して「累積変位量としては大きな値」となってしまう。
【００９８】
従って、この発明における「バックグラウンド部分の除去」は高精度測定には必要な手段である。  
例えば「一定速度：１００ｍｍ／秒で５０ｍｍ移動させる場合」には、５０ｍｍの移動に０．５秒かかる。フレームレートを５０４ｆｐｓとすると、この移動時間に「２５２枚の画像パターン」が撮像され取得される。  
即ち、単純に２５１回の累積となるとすると、累積誤差は「０．１３４×２５１＝３３．６３４画素」となり、累積変位量に対しては「約２４９μｍの誤差」が発生する。
【００９９】
このような一定速度での移動は、例えば、後述する多色画像形成装置における中間転写ベルトや搬送ベルトの移動などに当たる。
【０１００】
実際に、図３に即して説明した条件で、用紙Ｓが「停止状態から加速され、最大速度１００ｍｍ／秒に到達した後、減速して停止するまでの移動距離：５０ｍｍの動作」において累積変位量を求めた結果を以下に示す。  
このような「間欠移動」は、例えば、後述するインク吐出ヘッドを用いた画像形成装置における記録用紙の移動などに当る。
【０１０１】
背景除去処理を行なった場合に、隣接する２つの画像パターンに対してサブピクセル処理を施した相関ピーク位置ＰＰのグラフを図１５（ａ）に示す。  
また、相関ピーク位置を変位量に変換し、順次画像パターンを累積した累積変位量のグラフを図１５（ｂ）に示す。
【０１０２】
比較例として、背景除去処理を行なわない場合の「上記と同様の結果」を図１６（ａ）
および（ｂ）に示す。  
背景除去処理を行なった場合の累積変位量は５０．０２０ｍｍであり、行なわない場合
の累積変位量は４９．７３６ｍｍである。  
移動距離５０ｍｍに対する誤差は、前者が２０μｍ、後者が２６４μｍであり、前者で
の誤差は後者での誤差の０．８％であり、高精度な検出に対して１０倍以上の効果が見ら
れた。
上には、取得時間の隣接した画像パターンＰ１、Ｐ２の相互相関関数を説明したが、相
互相関関数を与える画像パターンＰ１、Ｐ２は、画像パターン取得手段により取得される
時系列の画像パターンにより取得した時刻が異なる２つの画像パターンを用いることも考えられる。
【０１０３】
以下、多色画像形成装置の実施の形態を説明する。
【０１０４】
図１７は「タンデム方式の多色画像形成装置」の実施の１形態を説明するための図である。  
図中の符号１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、中間転写ベルト１０５に沿って並設された像担持体を示す。これらの像担持体は「ドラム状の感光体」である。  
なお、図１７および以後の図面において、符号中の「Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ」はそれぞれ「イエロー、マゼンタ、シアン、黒」の各色に対応するものであることを表す。
【０１０５】
感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、図の矢印方向に回転駆動される。
【０１０６】
感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周囲にはそれぞれ、帯電手段である帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ（図では帯電ローラによる接触式のものを示しているが、この他、帯電ブラシや、非接触式のコロナチャージャ等を用いることもできる。）、現像手段である現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、１次転写手段（転写チャージャ、転写ローラ、転写ブラシ等）６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、感光体クリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ等が配備されている。  
図中の符号３０は定着手段、４０は２次転写手段、４１は搬送手段を示している。
【０１０７】
感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより均一帯電され、その後、潜像形成手段である光走査装置２０により画像情報に応じて強度変調された光ビーム（例えばレーザ光）で露光され、静電潜像を形成される。  
露光を行う光走査装置２０の基本的な構成については後述する。
【０１０８】
感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成された静電潜像は、現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋによってそれぞれ現像され、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色トナー像として顕像化される。
【０１０９】
図１７に示す多色画像形成装置は「中間転写ベルト方式」であり、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に、顕像化された各色トナー像は、中間転写ベルト１０５上に順次重ね合わせて１次転写される。  
中間転写ベルト１０５上で重ね合わされた各色のトナー画像は、図示されない給紙部から給紙され、図示されない搬送手段を経て２次転写手段４０の位置に搬送された紙等のシート状記録媒体に一括して２次転写される。  
トナー画像を転写されたシート状記録媒体は、搬送ベルト等の搬送手段４１により定着手段３０に搬送され、定着手段３０によりトナー画像を定着される。  
このようにして多色画像またはフルカラー画像が得られる。定着後のシート状記録媒体は図示されない排紙部や後処理装置等に排紙される。
【０１１０】
トナー画像転写後の各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、クリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのクリーニング部材（ブレード、ブラシ等）によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。  
また、トナー画像転写後の中間転写ベルト１０５も、図示されないベルトクリーニング手段によりクリーニングされ、残留トナーを除去される。
【０１１１】
なお、図１７の多色画像形成装置では「イエロー、マゼンタ、シアン、黒のいずれか１色の画像を形成する単色モード」、「イエロー、マゼンタ、シアン、黒のいずれか２色の画像を重ねて形成する２色モード」、「イエロー、マゼンタ、シアン、黒のいずれか３色の画像を重ねて形成する３色モード」、「上記４色を重ねてフルカラー画像を形成するフルカラーモード」を有し、これらのモードを図示されない操作部において指定して実行することで単色、多色、フルカラーの画像形成が可能である。
【０１１２】
図１７の多色画像形成装置は、中間転写ベルト１０５を用い、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから中間転写ベルト１０５に１次転写して各色の重ね画像を形成した後、中間転写ベルト１０５から紙等のシート状記録媒体に一括して２次転写する構成の「中間転写方式」である。
【０１１３】
これに限らず、図１８に示す構成の多色画像形成装置のように、中間転写ベルトの代わりに、紙等のシート状記録媒体を担持搬送する搬送ベルト１０６を用い、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋからシート状記録媒体に直接転写する直接転写方式としてもよい。
【０１１４】
直接転写方式の多色画像形成装置では、図１８に示すように、シート状記録媒体の進入経路が、図１７に示す中間転写方式のものとは異なっており、搬送ベルト１０６により記録媒体を各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送するようになっている。
【０１１５】
図１８の多色画像形成装置でも上記と同様に、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより均一帯電される。
【０１１６】
そして、その後、潜像形成手段である光走査装置２０により画像情報に応じて強度変調された光ビーム（例えばレーザ光）で露光され、静電潜像が形成される。  
感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成された静電潜像は、現像器１１４Ｙ、１１４Ｍ、１１４Ｃ、１１４Ｋによってそれぞれ現像され、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナー像として顕像化される。  
そして、現像工程にタイミングを合わせて、図示されない給紙部からシート状記録媒体が給紙され、図示されない搬送手段を経て、搬送ベルト１０６により搬送されて搬送ベルト１０６に担持される。  
搬送ベルト１０６に担持されたシート状記録媒体は、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに向けて搬送され、上記のように顕像化されている各色トナー像が、転写手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによりシート状記録媒体に順次重ね合わせて転写される。  
シート状記録媒体に転写された「４色重ね合わせのトナー画像」は、定着手段３０に搬送され、定着手段３０によりシート状記録媒体に定着されることで多色またはフルカラー画像が得られる。
【０１１７】
定着後のシート状記録媒体は、図示されない排紙部や後処理装置等に排紙される。
【０１１８】
トナー画像転写後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、クリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのクリーニング部材（ブレード、ブラシ等）によりクリーニングされて残留トナーや紙粉等が除去される。
【０１１９】
図１７、図１８に示すような構成の多色画像形成装置において、中間転写方式のときは中間転写ベルト１０５のベルト面の移動を、直接転写方式のときは搬送ベルト１０６のベルト面の移動を、高精度に行なわなければ色ずれが発生してしまう。  
ベルトの高精度駆動のためには、全ての構成部品を高精度で作る方法も考えられるが、構成部品が多く、またコストの面からも、現実的には実現困難である。
【０１２０】
従って、中間転写ベルト１０５や搬送ベルト１０６の「速度変動や変位量を検出する検出手段」を設け、その検出結果をベルトの駆動モータにフィードバックするのが良い。
【０１２１】
このためには、これらのベルトの速度変動や変位量を移動情報として検出する検出装置が重要になる。
【０１２２】
ベルトの速度変動を検出するために、従来は「ベルトに直接マークを形成」して検知していたが、ベルトに直接加工してマークを形成するのは難しく、また、加工に時間がかかるため量産性が悪く、大きなコストアップの要因となっていた。
【０１２３】
この発明では、中間転写ベルトや搬送ベルトを直接加工することなく、簡便にベルト等の移動部材の速度変動を検出する。
【０１２４】
上に説明した「検出装置」を、多色画像形成装置に用いられる中間転写ベルトや搬送ベルトのベルト１周内の速度変動の検出に用いることができ、これにより、中間転写ベルトや搬送ベルトの速度変動を検出できる。
【０１２５】
中間転写ベルトまたは搬送ベルトの速度を補正するベルト速度補正手段において、上記速度変動の情報を、例えばベルト駆動モータにフィードバックすることで、速度変動が略０になるように制御でき、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を実現できる。
【０１２６】
また、定着装置として用いられるベルト状部材やローラ状部材についても、上記検出装置を用いて速度変動を検出し、補正することも可能である。
【０１２７】
さらに、中間転写ベルトや搬送ベルトの速度変動の検出結果を、光走査装置２０による書込開始位置を補正する書込開始位置補正手段（例えば光走査装置内に設けた液晶偏向素子）にフィードバックすることも可能である。  
液晶偏向素子は、液晶に印加する電圧によって、感光体に到達する光の位置を、感光体の回転方向と平行方向にずらすことができる。  
ベルトの速度変動が発生すると、各色画像の重ね合わせがずれたり、各色画像自体が伸びたり縮んだりするが、液晶偏向素子を用いることで、ベルトの速度変動を補正するように、各色トナー画像の形成位置や画像の伸び縮みを補正できるため、結果として色ずれや画像伸び縮みのない高画質な出力画像を得ることができる。
【０１２８】
次に、液晶偏向素子を用いる光走査装置について説明する。  
図１９は、多色画像形成装置に用いる光走査装置の１例を示す概略構成図である。
【０１２９】
図１９の画像形成装置は、ドラム状の４つの感光体３０１、３０２、３０３、３０４（図１７、図１８の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに相当する。）を、転写ベルト４００（図１７の中間転写ベルト１０５、図１８の搬送ベルト１０６に相当する。）の移動方向に配列し、順次異なる色のトナー像を転写してカラー画像を形成する多色画像形成装置である。
【０１３０】
光走査装置は一体的に構成され、単一の光偏向器（この例でポリゴンミラー）１０５０で全ての光ビームを走査する。  
ポリゴンミラー１０５０は偏向反射面数を６面とし、２段構造としている。
【０１３１】
即ち、光走査装置は、光源ユニット１００１と、光源ユニット１００１からの光ビームを偏向走査する単一のポリゴンミラー１０５０と、ポリゴンミラー１０５０により走査された走査ビームを感光体３０１、３０２、３０３、３０４の被走査面に結像する走査レンズ１０６１、１０６２、１０６３、１０６４を有している。
【０１３２】
ポリゴンミラー１０５０に対して対向する方向に２ステーション分ずつ走査している。
【０１３３】
なお、説明の簡略化のため、光源ユニットや走査レンズ以降の光学系は１ステーション分のみを図示している。
【０１３４】
光源ユニット１００１には、光源（例えば半導体レーザ（ＬＤ）、ＬＤアレイ等）、カップリングレンズ、アパーチャ（図示されず）が搭載されている。  
光源ユニット１００１の、図示されない光源から放射された光束は、図示されないカップリングレンズによって、略平行光束、もしくは略発散光束、もしくは略収束光束に変換される。
【０１３５】
光束は、その後、アパーチャにより所望の光束幅に切り取られ、線像形成レンズ（例えばシリンドリカルレンズ）１０４１により、ポリゴンミラー１０５０近傍で副走査方向に一度集光され、走査レンズＬ１：１０６１からなる走査光学系により像面（被走査面）２００１上にビームスポットを形成する。  
このように、通常の光走査装置では、ポリゴンミラー１０５０のミラー間の面倒れによる光学特性の劣化を低減するため、ポリゴンミラー近傍で一度副走査方向に集光する「面倒れ補正光学系」が採用されている。  
走査レンズは樹脂製であり、回折格子を１つまたは複数の光学面上に形成しても良い。
【０１３６】
通常は、光偏光手段と像面の間に折り返しミラー１１１１、１１２１が挿入され、光路が折りたたまれる。また、走査光学系は１枚の走査レンズで構成される例を示したが、２枚もしくはそれ以上の走査レンズを用いても良い。
【０１３７】
光走査装置による書込開始位置を補正する書込開始位置補正手段（例えば液晶や偏向素子）は、光源ユニット１００１のカップリングレンズとシリンドリカルレンズ１０４１の間に設けるのがよい。  
液晶偏向素子は、電圧を印加するとある偏光方向を持った光に対する屈折率が変化することを利用して光を偏向させる素子であり、液晶に限らず、ＬｉＮｂＯ３等の他の電気光学材料を用いても実現できる。
【０１３８】
以下では、電気光学材料として液晶を例にとって説明する。  
図２０に液晶偏向素子の構造の模式図を示す。
【０１３９】
液晶偏向素子の構造は、複数の透明電極が、抵抗部材を介して電気的に接続された構造である。図中の端子１と２に電位差を与えると、透明電極における電位が、端子１から端子２に向かって略リニアに変化する。  
液晶は、電圧を印加すると、液晶の光学軸に沿った偏光の光に対する屈折率が、略電圧に比例して変化するため、透明電極がある部分の屈折率は「端子１から２に向かってリニアに変化」する。  
この屈折率分布はプリズムと同等であり、透明電極がある部分を透過した光は、図のように偏向される。  
端子１と２の間の電位差を変化させて、光の偏向量を変化させることができる。偏向される方向を、感光体の回転方向（副走査方向）に合わせることで、各色トナー画像の形成位置や画像の伸び縮みを補正することができる。
【０１４０】
図２１に、移動情報検出装置を、多色画像形成装置の中間転写ベルトの速度変動の検出に適用したときの実施の形態例を示す。  
図２１は、図１７の色画像形成装置の中間転写ベルト１０５の周囲の要部のみを示す。
【０１４１】
図２１中の検出装置である移動情報検出装置Ａは、中間転写ベルト１０５の駆動ローラ１０５Ａの近傍に設置されている。
【０１４２】
この移動情報検出装置Ａのように、設置位置が駆動ローラ１０５Ａの近傍であると、ベルト駆動の際に「ベルト面は駆動ローラ１０５」で規制され、駆動時に「ベルト面に直交する方向へのバタツキ」を小さくできる。  
このような位置に、移動情報検出装置Ａを配置し、上述のごとくして中間転写ベルト１０５の移動速度を移動情報として検出し、その変動データを用いて、転写ベルト１０５の駆動を安定化させることができる。
【０１４３】
他の検出装置である移動情報検出装置Ｂのように、中間転写ベルト１０５の「張られた部分」に対応させて配置すると、上記のベルトのバタツキの影響を受けやすい。
【０１４４】
図２２は、インク吐出ヘッドにより画素を印字記録する方式の多色画像形成装置の実施の１形態を示している。図は「記録用紙（シート状記録媒体）の搬送系」を要部のみを示している。  
図２２（ａ）に示すように、用紙トレイ２５１に装填された記録用紙Ｓは、フィードローラＦＲにより給紙され、搬送ローラ２５２により印字ヘッド２５３による印字部に送られる。  
記録用紙Ｓはさらに、搬送ローラ２５４に挟持されて、図２２（ｂ）に示すように「安定した搬送状態」で間欠搬送される。  
印字ヘッド２５３は、図面に直交する方向に走査しながら記録用紙Ｓに画素の印字を行なう。この印字走査時には「用紙送りを停止」して、印字の１走査が終わったら搬送ローラ２５２、２５４により「所定量を送る」という間欠送り動作を繰返し行なう。
【０１４５】
検出装置２５５は、図示の位置に配置され、間欠送りの所定送り量を、移動体としての実際の記録用紙Ｓそのものの移動を移動情報として検出し、搬送を制御して高精度な用紙送りを実現できる。
【符号の説明】
【０１４６】
Ｓ      シート状記録媒体（移動体）  
ＬＴＳ  光源  
ＣＬ    カップリングレンズ  
ＬＮ    結像レンズ  
ＩＳ    イメージセンサ  
ＰＳＮ  画像パターン取得手段  
ＣＯＮ  移動情報算出手段  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４７】
【特許文献１】特開２００９−  １５２４０号公報
【特許文献２】特開２００３−２６７５９１号公報
【特許文献３】特開平    ５−  １８７１３号公報
【特許文献４】特開平    ８−２６１７１７号公報
【特許文献５】特表２００７−５２０７６２号公報
【非特許文献】
【０１４８】
【非特許文献１】ディジタル画像処理（ＣＧ−ＡＲＴＳ協会）、Ｐ．２０５）
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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