(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭載先の装置が備えた可動部材または当該装置が搬送する物体を検出対象とし、当該検出対象の移動量を検出する移動量検出器であり、
前記検出対象が移動する間、前記検出対象の画像を一定のサンプリング周期で繰り返し撮影する撮像部と、
前記検出対象の移動速度に基づいて、前記撮像部が撮影した前記検出対象の一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を決定し、当該差に基づいて２枚の画像を選択し、前記検出対象の移動に起因して選択された２枚の画像の間に生じた違いから前記検出対象の移動量を算定する移動量算定部と、
を備え、
前記サンプリング周期は、前記検出対象の移動速度が基準値である場合に前記撮像部内を前記検出対象の像が１画素または１サブピクセルのサイズだけ移動するのに要する時間を表し、
前記移動量算定部は、前記検出対象の移動速度に加えて前記基準値に基づき、前記撮影時刻の差を決定する
ことを特徴とする移動量検出器。
【請求項２】
前記移動量算定部は、比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を拡大しながら、前記一連の画像を２枚ずつ比較することを繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の移動量検出器。
【請求項３】
搭載先の装置が備えた可動部材または当該装置が搬送する物体を検出対象とし、当該検出対象の移動量を検出する移動量検出器であり、
前記検出対象が移動する間、前記検出対象の画像を一定のサンプリング周期で繰り返し撮影する撮像部と、
前記検出対象の移動速度に基づいて、前記撮像部が撮影した前記検出対象の一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を決定し、当該差に基づいて２枚の画像を選択し、前記検出対象の移動に起因して選択された２枚の画像の間に生じた違いから前記検出対象の移動量を算定する移動量算定部と、
を備え、
前記移動量算定部は、比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を拡大しながら、前記一連の画像を２枚ずつ比較することを繰り返す
ことを特徴とする移動量検出器。
【請求項４】
前記移動量算定部は、前記検出対象の移動速度に関する情報を前記装置から取得して、前記一連の画像のうち比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を、当該情報の示す移動速度に応じた下限から拡大することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の移動量検出器。
【請求項５】
前記サンプリング周期は、前記検出対象の移動速度が基準値である場合に前記撮像部内を前記検出対象の像が１画素または１サブピクセルのサイズだけ移動するのに要する時間を表し、
前記移動量算定部は前記情報から前記検出対象の移動速度の目標値を解読して当該目標値に対する前記基準値の比を求め、当該比以上の整数の中で最小の値を撮影順の差の前記下限に設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の移動量検出器。
【請求項６】
前記移動量算定部は、前記一連の画像の含む２枚の画像間の違いから前記検出対象の移動量として０と有意に異なる値の算定に成功した場合、当該２枚の画像間での撮影順の差に前記下限を更新することを特徴とする請求項５に記載の移動量検出器。
【請求項７】
前記移動量算定部は、前記装置が受け付けたユーザーの操作に応じて、前記一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を固定することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の移動量検出器。
【請求項８】
搭載先の装置が備えた可動部材または当該装置が搬送する物体を検出対象とし、当該検出対象の移動量を検出する移動量検出器であり、
前記検出対象が移動する間、前記検出対象の画像を一定のサンプリング周期で繰り返し撮影する撮像部と、
前記撮像部が撮影した前記検出対象の一連の画像の中から比較すべき２枚の画像を、当該２枚の画像間に前記検出対象の移動に起因する違いが生じるほど当該２枚の画像間において撮影時刻の差が拡大するように選択し、当該違いから前記検出対象の移動量を算定する移動量算定部と、
を備え、
前記移動量算定部は、
前記検出対象の移動速度に関する情報を前記装置から取得し、
当該情報の示す移動速度に応じて、前記一連の画像のうち２枚の間に前記検出対象の移動に起因する違いが生じる場合における当該２枚の画像間での撮影順の差に相当する１以上の整数を決定し、
前記一連の画像の中から、撮影順が前記１以上の整数だけ異なる２枚の画像を抽出して比較する
ことを特徴とする移動量検出器。
【請求項９】
前記サンプリング周期は、前記検出対象の移動速度が基準値である場合に前記撮像部内を前記検出対象の像が１画素または１サブピクセルのサイズだけ移動するのに要する時間を表し、
前記移動量算定部は、前記情報から前記検出対象の移動速度の目標値を解読して当該目標値に対する前記基準値の比を求め、当該比以上の整数の中で最小の値を前記１以上の整数に設定する
ことを特徴とする請求項８に記載の移動量検出器。
【請求項１０】
前記移動量算定部は前記一連の画像を前記１以上の整数に等しい数の画像列に、撮影順が前記１以上の整数ずつ異なる画像が同じ列に属するように分割し、各画像列において連続する２枚の画像間の違いから前記検出対象の移動量を算定することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の移動量検出器。
【請求項１１】
前記移動量算定部は、
前記一連の画像を撮影順に、前記１以上の整数よりも１少ない枚数ずつ保持する記憶部
を更に有する請求項８または請求項９に記載の移動量検出器。
【請求項１２】
前記移動量算定部は、比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を拡大しながら、前記一連の画像を２枚ずつ比較することを繰り返すことを特徴とする請求項８から請求項１１までのいずれかに記載の移動量検出器。
【請求項１３】
前記移動量算定部は、前記検出対象の移動速度に関する情報を前記装置から取得して、前記一連の画像のうち比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を、当該情報の示す移動速度に応じた下限から拡大することを特徴とする請求項１２に記載の移動量検出器。
【請求項１４】
前記サンプリング周期は、前記検出対象の移動速度が基準値である場合に前記撮像部内を前記検出対象の像が１画素または１サブピクセルのサイズだけ移動するのに要する時間を表し、
前記移動量算定部は前記情報から前記検出対象の移動速度の目標値を解読して当該目標値に対する前記基準値の比を求め、当該比以上の整数の中で最小の値を撮影順の差の前記下限に設定する
ことを特徴とする請求項１３に記載の移動量検出器。
【請求項１５】
前記移動量算定部は、前記一連の画像の含む２枚の画像間の違いから前記検出対象の移動量として０と有意に異なる値の算定に成功した場合、当該２枚の画像間での撮影順の差に前記下限を更新することを特徴とする請求項１４に記載の移動量検出器。
【請求項１６】
前記移動量算定部は、前記装置が受け付けたユーザーの操作に応じて、前記一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を固定することを特徴とする請求項８から請求項１５までのいずれかに記載の移動量検出器。
【請求項１７】
シートを搬送する搬送部と、
像担持回転体にトナー像を形成し、前記搬送部が搬送するシートに前記像担持回転体から前記トナー像を転写する作像部と、
前記搬送部が搬送するシートの移動量または前記像担持回転体の回転量を検出する請求項１から請求項１６までのいずれかに記載の移動量検出器と、
前記移動量検出器が検出した移動量または回転量に基づいて前記搬送部または前記作像部を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記トナー像の画質に関する情報、前記画像形成装置の消費電力に関する情報、または前記トナー像を形成すべきシートのサイズに関する情報の少なくともいずれかを保持し、
前記移動量算定部は、前記制御部の保持する情報に応じて、前記一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を固定する
ことを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可動部材の駆動制御または物品の搬送制御に関し、特にその可動部材または物品の移動量を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、コピー機等の画像形成装置に対しては生産性の向上を目的として更なる高速化が求められている。その一方で、印刷品質の高さを従前以上に維持することも当然のように要求されている。これらの相反する要求に応えるには、搬送ローラーを始め、感光体ドラムまたは中間転写ベルト等の像担持回転体を含む可動部材の駆動制御、およびシートの搬送制御に更に高い正確性が必要である。
【０００３】
これらの制御の正確性を更に向上させる工夫の１つとして、可動部材、シート等の制御対象の位置または速度を更に高精度に、かつ更に高速に検出してそれらの制御系統にフィードバックすることが考えられる。これには、検出対象の移動量を更に高精度に、かつリアルタイムに検出する技術が工夫されなければならない。
このような高精度かつ高速の移動量検出には光学式の検出器が有利である。その動作原理としては主に次の３種類が知られている。第１種の検出器は、ロータリーエンコーダー等のように、光源から光検出器へ向かう光を検出対象が遮断し、または透過させることに起因する光量変化からその検出対象の位置を判定する（たとえば特許文献１参照）。第２種の検出器は、相補型金属酸化膜半導体電界効果トランジスター（ＣＭＯＳ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の撮像素子で検出対象の画像を繰り返し撮影し、連続する２枚の画像間の変化からその検出対象の移動量を算定する（たとえば特許文献２、３参照）。第３種の検出器は、検出対象への照射光とその検出対象による反射光との間にドップラー効果によって生じる周波数変化からその検出対象の速度を割り出す。
【０００４】
特に第２種の検出器は、検出対象の構造が微細であるほどその検出対象の移動量を高精度に検出可能である。したがって、この種の検出器は光源に発光ダイオード（ＬＥＤ）または半導体レーザーを利用して、検出対象の表面の微細な（たとえばμｍ程度の）凹凸に起因する陰影またはスペックルの画像を撮影する。連続する２枚の画像間ではこの陰影またはスペックルのパターンを表す明度分布が相関し、相関係数のピークが検出対象の移動に伴って変位する。この変位の量を第２種の検出器は画素ピッチで測定し、その測定値と撮像光学系の倍率との積を検出対象の移動量として算定する。
【０００５】
第２種の検出器は更に、画素ピッチで測定された明度分布に対してサブピクセル処理を施すことにより、相関係数のピーク変位の測定精度をサブピクセルサイズまで微細化することも可能である（たとえば特許文献３参照）。「サブピクセル処理」では、画素ピッチで出力される画像の明度が隣接する画素間で補間されることにより、サブピクセルピッチ（たとえば画素ピッチの１／１０）での明度変化が推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１５９３２３号公報
【特許文献２】特開２０１４−０５２４３７号公報
【特許文献３】特開２０１５−０６８８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第２種の移動量検出器は上記のとおり、連続する２枚の画像間での相関係数のピークの変位量から検出対象の移動量を割り出す。この変位量は撮像素子の画素またはサブピクセルのピッチで識別可能であるので、検出可能な移動量は画素等のサイズと撮像光学系の倍率との積を下限とする。これは、移動量の検出には少なくとも、撮像素子内で検出対象の像が画素等のサイズを移動する時間が必要であることを意味する。言い換えれば、この時間よりも画像の撮影時刻の間隔（以下、「サンプリング周期」という。）が短い場合、連続する２枚の画像間からは移動量を検出することができない。このことは、第２種の移動量検出器を画像形成装置において可動部材の駆動制御またはシートの搬送制御に利用する場合、次の問題を引き起こす。
【０００８】
画像形成装置は紙種または紙厚によってシートの搬送速度を変化させる。たとえば厚紙は普通紙よりも低速度で搬送される。これは主に、搬送ローラー等の駆動モーターの消費電力量を、搬送対象のシートの秤量にかかわらず、安定化させることに因る。シートの搬送速度が低下する場合、像担持回転体からシートへのトナー像の転写タイミングが遅れるので、画像形成装置は作像等の処理速度も低下させる。すなわち、搬送ローラーの回転速度等、シートの搬送に従事する可動部材の移動速度と共に、感光体ドラム、中間転写ベルトの回転速度等、作像等の処理に従事する可動部材の移動速度が低下する。その結果、移動量検出器内で検出対象の像が画素等のサイズを移動する時間が延びる。この移動時間がサンプリング周期を超えた場合、連続する２枚の画像間の変化からは検出対象の移動量を検出することができないので、従来の移動量検出器は、連続する２枚の画像間に変化が現れるようにサンプリング周期を拡大せざるを得ない。これに伴い、この検出器からシートの搬送制御または可動部材の駆動制御の主体が移動量のフィードバックを受ける時間間隔が延びるので、それらの制御が負荷変動に対して遅れやすい。したがって、従来の検出器では、シートの搬送速度の低下にかかわらず移動量のフィードバック間隔を一定に維持することにより制御の応答性を良好に保つことは難しい。
【０００９】
本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に、検出対象の移動速度にかかわらず、移動量の検出を高速に維持することが可能な移動量検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの観点における移動量検出器は、搭載先の装置が備えた可動部材またはその装置が搬送する物体を検出対象とし、その検出対象の移動量を検出する移動量検出器であり、検出対象が移動する間、その検出対象の画像を一定のサンプリング周期で繰り返し撮影する撮像部と、検出対象の移動速度に基づいて、撮像部が撮影した検出対象の一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を決定し、その差に基づいて２枚の画像を選択し、検出対象の移動に起因して選択された２枚の画像の間に生じた違いから検出対象の移動量を算定する移動量算定部とを備えている。サンプリング周期は、検出対象の移動速度が基準値である場合に撮像部内をその検出対象の像が１画素または１サブピクセルのサイズだけ移動するのに要する時間を表す。移動量算定部は、検出対象の移動速度に加えて基準値に基づき、撮影時刻の差を決定する。
本発明のもう１つの観点における移動量検出器は、搭載先の装置が備えた可動部材またはその装置が搬送する物体を検出対象とし、その検出対象の移動量を検出する移動量検出器であり、検出対象が移動する間、その検出対象の画像を一定のサンプリング周期で繰り返し撮影する撮像部と、検出対象の移動速度に基づいて、撮像部が撮影した検出対象の一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を決定し、その差に基づいて２枚の画像を選択し、検出対象の移動に起因して選択された２枚の画像の間に生じた違いから検出対象の移動量を算定する移動量算定部とを備えている。移動量算定部は、比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を拡大しながら、一連の画像を２枚ずつ比較することを繰り返す。
【００１１】
本発明の別の観点における移動量検出器は、搭載先の装置が備えた可動部材またはその装置が搬送する物体を検出対象とし、その検出対象の移動量を検出する移動量検出器であり、検出対象が移動する間、その検出対象の画像を一定のサンプリング周期で繰り返し撮影する撮像部と、その撮像部が撮影した検出対象の一連の画像の中から比較すべき２枚の画像を、それら２枚の画像間に検出対象の移動に起因する違いが生じるほどそれら２枚の画像間において撮影時刻の差が拡大するように選択し、その違いから検出対象の移動量を算定する移動量算定部とを備えている。この移動量算定部は、検出対象の移動速度に関する情報を上記の装置から取得し、その情報の示す移動速度に応じて、撮像部が撮影した一連の画像のうち２枚の間に検出対象の移動に起因する違いが生じる場合におけるそれら２枚の画像間での撮影順の差に相当する１以上の整数を決定し、その一連の画像の中から、撮影順がその１以上の整数だけ異なる２枚の画像を抽出して比較する。
【００１２】
移動量算定部は、検出対象の移動速度に関する情報からその移動速度の目標値を解読してその目標値に対する基準値の比を求め、その比以上の整数の中で最小の値を上記１以上の整数に設定してもよい。
【００１３】
移動量算定部は一連の画像を上記１以上の整数に等しい数の画像列に、撮影順がその１以上の整数ずつ異なる画像が同じ列に属するように分割し、各画像列において連続する２枚の画像間の違いから検出対象の移動量を算定してもよい。
移動量算定部は、一連の画像を撮影順に上記１以上の整数よりも１少ない枚数ずつ保持する記憶部を更に有してもよい。
【００１４】
移動量算定部は、検出対象の移動速度に関する情報を搭載先の装置から取得して、一連の画像のうち比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を、その情報の示す移動速度に応じた下限から拡大してもよい。さらに、検出対象の移動速度が基準値である場合に撮像部内をその検出対象の像が１画素または１サブピクセルのサイズだけ移動するのに要する時間をサンプリング周期が表す場合、移動量算定部は上記の情報から検出対象の移動速度の目標値を解読してその目標値に対する基準値の比を求め、その比以上の整数の中で最小の値を撮影順の差の下限に設定してもよい。移動量算定部はまた、一連の画像の含む２枚の画像間の違いから検出対象の移動量として０と有意に異なる値の算定に成功した場合、それら２枚の画像間での撮影順の差に下限を更新してもよい。
【００１５】
移動量算定部は、搭載先の装置が受け付けたユーザーの操作に応じて、一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を固定してもよい。
本発明の１つの観点における画像形成装置は、シートを搬送する搬送部と、像担持回転体にトナー像を形成し、搬送部が搬送するシートにその像担持回転体からそのトナー像を転写する作像部と、搬送部が搬送するシートの移動量または像担持回転体の回転量を検出する上記の移動量検出器と、その移動量検出器が検出した移動量または回転量に基づいて搬送部または作像部を制御する制御部とを備えている。
【００１６】
制御部は、トナー像の画質に関する情報、画像形成装置の消費電力に関する情報、またはトナー像を形成すべきシートのサイズに関する情報の少なくともいずれかを保持してもよい。この場合、移動量算定部は、制御部の保持するそれらの情報に基づいて、一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を固定してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の１つの観点における移動量検出器は、検出対象が移動する間、その検出対象の画像を一定のサンプリング周期で繰り返し撮影し、得られた一連の画像の中から比較すべき２枚の画像を、それらの間に検出対象の移動に起因する違いが生じるほどそれらの間において撮影時刻の差が拡大するように選択する。これによりこの移動量検出器は、検出対象の移動速度の低下に伴ってその検出対象による画素等のサイズの移動時間をサンプリング周期が下回ってもそのサンプリング周期を一定に維持したまま、その検出対象の移動量を検出することができる。こうして、検出対象の移動速度にかかわらずその移動量の検出が高速に維持されるので、この移動量検出器は搭載先の装置に制御の応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１による画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の示すプリンターの内部構造を模式的に示す正面図である。
【図３】図２の示す画像形成装置が内蔵するシートの搬送経路を示す模式図である。
【図４】図１の示す画像形成装置の電子制御系統の構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は、タイミングセンサーの構造を示す模式的な断面図であり、（ｂ）は、このセンサーに実装された制御回路素子の機能ブロック図である。
【図６】（ａ）は、図５の示す光源からの光が照射面の微細な凹凸によって乱反射される様子を示す模式図である。（ｂ）は、光源がＬＥＤである場合、（ａ）の示す乱反射に起因して図５の示す撮像素子が撮影した画像に現れる明度“むら（斑）”を示す模式図である。（ｃ）は、光源が半導体レーザーである場合、（ａ）の示す乱反射に起因して図５の示す撮像素子が撮影した画像に現れるスペックルパターンを示す模式図である。
【図７】（ａ）は、図５の示す撮像素子がサンプリング周期で撮影した画像列を示す模式図であり、（ｂ）は、この画像列のうち２枚の画像間で特徴が共通するパターンの変位を示す模式図であり、（ｃ）は、これら２枚の画像間での相関係数の分布を表すグラフであり、（ｄ）は、この分布から背景ノイズを除去した場合の分布を表すグラフである。
【図８】（ａ）は、図７の（ｂ）の示す陰影またはスペックルの特徴的なパターンの変位を検出するのに最低限必要な時間と撮像素子の画素サイズとの間の関係を示す模式図であり、（ｂ）は、図５の（ｂ）の示す撮像部が作成した一連のフレームに対し、図５の（ｂ）の示す移動量算定部が行う並列処理を示す模式図である。
【図９】（ａ）は、図８の（ｂ）の示す並列処理のうち、移動量算定部がシートの搬送速度に応じて一連のフレームを処理系統に分配する処理のフローチャートである。（ｂ）は、各処理系統によるフレームに対する処理のフローチャートである。
【図１０】変形例による制御部の機能ブロック図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、シートの搬送速度の目標値が、３００ｍｍ／ｓ、１５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓである場合に、図８の（ｂ）が示す並列処理において移動量算定部が処理対象のフレームをフレームメモリーと記憶部との間で移動させる様子を示す模式図である。
【図１２】図１１が示すように記憶部を利用する移動量検出処理のフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態２による移動量算定部が一連の画像に対して行う並列処理を示す模式図である。
【図１４】図１３の示す並列処理を利用した移動量検出処理のうち、移動量算定部が一連のフレームを撮像部から読み込んでそれらに対してＦＦＴを施す部分のフローチャートである。
【図１５】図１３の示す並列処理を利用した移動量検出処理のうち、移動量算定部が２枚のフレームからシートの移動量を算定する部分のフローチャートである。
【図１６】図１３の示す並列処理を利用した移動量検出処理のうち、移動量算定部が２枚のフレームからシートの移動量を算定する部分の変形例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
《実施形態１》
［画像形成装置の外観］
図１は本発明の実施形態１による画像形成装置の外観を示す斜視図である。この画像形成装置１００は複合機（multi-function peripheral：ＭＦＰ）であり、スキャナー、カラーコピー機、およびカラーレーザープリンターの機能を併せ持つ。図１を参照するに、ＭＦＰ１００の筐体の上面には自動原稿送り装置（auto document feeder：ＡＤＦ）１１０が開閉可能に装着され、その前に操作パネル５１が埋め込まれている。ＡＤＦ１１０の直下に位置する筐体の上部にはスキャナー１２０が内蔵され、この筐体の下部にはプリンター１３０が内蔵されている。プリンター１３０の底部には給紙カセット１３３が引き出し可能に取り付けられている。ＭＦＰ１００は胴内排紙型である。すなわち、スキャナー１２０とプリンター１３０との隙間ＤＳＰには排紙トレイ４６が設置され、その隙間ＤＳＰの奥の排紙口４２から排紙されたシートを収容する。
【００２０】
［画像形成装置の内部構造］
図２は、プリンター１３０の内部構造を模式的に示す正面図である。図２にはプリンター１３０の内部の要素があたかも筐体の前面を透かして見えているように描かれている。図２を参照するにプリンター１３０は、給送部１０、作像部２０、定着部３０、および排紙部４０を含む。
【００２１】
給送部１０は、給送ローラー群１２Ｐ、１２Ｒ、１２Ｆ、１３、１５を利用して、給紙カセット１１ａ、１１ｂ、または手差しトレイ１６に収容されたシートの束ＳＨＴからシートＳＨ１を１枚ずつ繰り出して作像部２０へ給送する。給紙カセット１１および手差しトレイ１６に収容可能なシートＳＨＴの材質は紙または樹脂等であり、紙種は、普通紙、上質紙、カラー用紙、または塗工紙等であり、サイズは、Ａ３、Ａ４、Ａ５、またはＢ４等である。さらに、シートの姿勢は縦置きと横置きとのいずれにも設定可能である。
【００２２】
作像部２０は、給送部１０から送られたシートＳＨ２の上にトナー像を形成する。具体的には、タイミングローラー２７がまず、給紙カセット１１ａ、１１ｂと手差しトレイ１６とのいずれからのシートもその場で一旦停止させる。タイミングローラー２７は次にそのシートを、後述の主制御部６０（図５参照）からの駆動信号が示すタイミングに合わせて中間転写ベルト２３と２次転写ローラー２４との間のニップへ通紙する。その動作と並行して、４つの作像ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋのそれぞれがまず、露光部２６からのレーザー光を利用して感光体ドラム２５Ｙ、２５Ｍ、２５Ｃ、２５Ｋの表面を画像データに基づいたパターンで露光し、その表面に静電潜像を作成する。各作像ユニット２１Ｙ、…は次にその静電潜像を、イエロー（Ｙ)、マゼンタ（Ｍ)、シアン（Ｃ)、およびブラック（Ｋ）の各色のトナーで現像する。得られた４色のトナー像は１次転写ローラー２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋと感光体ドラム２５Ｙ、…との間の電界によって感光体ドラム２５Ｙ、…の表面から順番に中間転写ベルト２３の表面上の同じ位置へ転写される。こうしてその位置に１つのカラートナー像が構成される。このカラートナー像は更に中間転写ベルト２３と２次転写ローラー２４との間の電界により、両者２３、２４の間のニップへ通紙されたシートＳＨ２の表面へ転写される。その後、２次転写ローラー２４はそのシートＳＨ２を定着部３０へ送り出す。
【００２３】
定着部３０は、作像部２０から送り出されたシートＳＨ２の上にトナー像を熱定着させる。具体的には、定着ローラー３１と加圧ローラー３２との間のニップにそのシートＳＨ２が通紙されるとき、定着ローラー３１はそのシートＳＨ２の表面へ内蔵のヒーターの熱を加え、加圧ローラー３２はそのシートＳＨ２の加熱部分に対して圧力を加えて定着ローラー３１へ押し付ける。定着ローラー３１からの熱と加圧ローラー３２からの圧力とにより、トナー像がそのシートＳＨ２の表面上に定着する。
【００２４】
排紙部４０は、トナー像が定着したシートを排紙トレイ４６へ排紙する。図２を参照するに、排紙部４０は排紙口４２と排紙ローラー４３とを含む。排紙口４２は、隙間ＤＳＰに面したＭＦＰ１００の筐体部分に開いている水平方向に細長いスリットである。排紙ローラー４３は排紙口４２の内側に配置され、回転しながらその周面で、定着部３０の上部から移動してきたシートＳＨ３を排紙口４２から送出して排紙トレイ４６へ収容する。
【００２５】
［シートの搬送経路］
図３は、プリンター１３０が内蔵するシートの搬送経路を示す模式図である。図３を参照するに、この経路上には、図２の示す搬送ローラー群１２Ｐ、…に加えて複数の光学センサー１ＦＳ、２ＦＳ、ＣＳ、ＴＳ、ＥＳが設置されている。各光学センサー１ＦＳ、…は、近傍の経路部分を通過するシートを監視する。具体的には、各光学センサー１ＦＳ、…は発光部と受光部とを含む。発光部は赤外線等、所定波長の光を出射し、受光部はその波長の光を検出する。各光学センサー１ＦＳ、…の監視場所を１枚のシートが通過する間に、発光部の出射光はそのシートにより受光部の手前で遮断され、または受光部へ向けて反射される。この遮断または反射に応じて受光部の出力が変化することから、各光学センサー１ＦＳ、…の監視場所を通過中のシートが検出される。
【００２６】
これらの光学センサー１ＦＳ、…によるシートの検出を、給送部１０、作像部２０、定着部３０、および排紙部４０は主制御部６０へ通知する。この通知に応じて主制御部６０は、ジャム（紙詰まり）が生じているか否か、すなわちシートの搬送タイミングの遅れが閾値を超えたか否かを判断する。ジャムが生じている場合にはエラー処理、たとえばＭＦＰ１００による処理の中断、または操作パネル５１の表示等によるユーザーへのジャムの通知が行われる。
【００２７】
給紙カセット１１ａ、１１ｂの近傍に位置する搬送経路の始端には、給紙センサー１ＦＳ、２ＦＳが設置されている。これらの出力が示すシートの通過タイミングに遅れがないか否かに応じて、給送ローラー群１２Ｐ、１２Ｆ、１２Ｒが各シートを正常なタイミングで経路へ給送しているか否かが判断される。
２段目の給紙カセット１１ｂからの経路には縦搬ローラー１３に加えて、この経路が１段目の給紙カセット１１ａからの経路と合流する地点ＭＰの手前に縦搬センサーＣＳが設置されている。この出力が示すシートの通過タイミングの遅れが閾値以下であるか否かに応じて、縦搬ローラー１３が各シートを正常なタイミングで合流点ＭＰへ送出しているか否かが判断される。この閾値は、給送部１０がシートを２段目の給紙カセット１１ｂから縦搬センサーＣＳの監視場所まで到達させるのに要する時間のばらつきに基づいて予め設定されている。
【００２８】
給送部１０と作像部２０との境界付近には、給紙カセット１１ａ、１１ｂと手差しトレイ１６とからの経路の合流点ＭＰよりも下流側にタイミングローラー２７に加えてタイミングセンサーＴＳが設置されている。タイミングセンサーＴＳの出力が示すシートの通過タイミングの遅れが閾値以下であるか否かに応じて、それらのシートがタイミングローラー２７に正常なタイミングで到達しているか否かと、タイミングローラー２７から正常なタイミングで送出されたか否かとが判断される。この閾値は、給送部１０がシートを給紙カセット１１等からタイミングセンサーＴＳの監視場所まで到達させるのに要する時間のばらつきに基づいて予め設定されている。
【００２９】
定着部３０と排紙口４２との間には排紙センサーＥＳが設置されている。この出力が示すシートの通過タイミングの遅れが閾値以下であるか否かに応じて、定着ローラー３１がそのシートを正常なタイミングで送出しているか否かと、排紙ローラー４３がそのシートを正常なタイミングで引き込んでいるか否かとが判断される。この閾値は、定着部３０と排紙部４０とがシートを定着部３０から排紙口４２まで搬送するのに要する時間のばらつきに基づいて予め設定されている。
【００３０】
図３を更に参照するに、搬送経路の周辺には搬送ローラー群１２Ｐ、…の駆動用モーター群Ｍ１−Ｍ４、ＴＭ、ＭＭ、ＦＭ、ＤＭが設置されている。これらのモーターＭ１、…はたとえば直流ブラシレス（ＢＬＤＣ）モーターであり、ギア、ベルト等の伝達系統を通して駆動対象のローラーに回転力を与える。給紙カセット１１ａ、１１ｂの近傍では給送モーターＭ１、Ｍ２が、ピックアップローラー１２Ｐ、給紙ローラー１２Ｆ、および分離ローラー１２Ｒを回転させる。２段目の給紙カセット１１ｂからの経路の近傍では縦搬モーターＭ３が縦搬ローラー１３を回転させる。手差しトレイ１６からの経路の近傍では給送モーターＭ４が給紙ローラー１５を回転させる。給送部１０と作像部２０との境界付近ではタイミングモーターＴＭがタイミングローラー２７を回転させる。作像部２０ではメインモーターＭＭが中間転写ベルト２３の駆動ローラー２３Ｒを回転させる。定着部３０では定着モーターＦＭが定着ローラー３１と排紙前ローラー３３とを回転させる。排紙部４０では排紙モーターＤＭが排紙ローラー４３を回転させる。
【００３１】
［画像形成装置の電子制御系統］
図４は、ＭＦＰ１００の電子制御系統の構成を示すブロック図である。図４を参照するにこの制御系統では、ＡＤＦ１１０、スキャナー１２０、およびプリンター１３０に加えて操作部５０と主制御部６０とが、バス９０を通して互いに通信可能に接続されている。
−プリンターの駆動部−
プリンター１３０の各要素１０、２０、３０、４０は駆動部１０Ｄ、２０Ｄ、３０Ｄ、４０Ｄを含む。各駆動部１０Ｄ、…は搬送ローラー群１２Ｐ、１２Ｆ、１２Ｒ、２３Ｒ、２７、３１、４３を始め、多様な可動部材のアクチュエーターを制御する。図４は示していないが、各駆動部１０Ｄ、…は具体的には、図３の示すモーターＭ１、…に加えて制御回路と駆動回路とを含む。制御回路は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ／ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプログラム可能な集積回路（ＦＰＧＡ）等の電子回路であり、モーターからフィードバックされる実際の回転数に基づいてそのモーターに対する印加電圧の値を駆動回路に指示する。駆動回路はインバーターであり、パワートランジスタ（ＦＥＴ）等のスイッチング素子を利用してモーターに対して電圧を印加する。これらの制御回路と駆動回路とによるフィードバック制御を利用して各駆動部１０Ｄ、…は特に搬送ローラー群１２Ｐ、…によるシートの搬送速度を、主制御部６０から指示された目標値に維持する。
【００３２】
駆動部１０Ｄ、…は更に多種多様なセンサーを利用してプリンター１３０の要素１０−４０の動作状態とシートの搬送状態とを監視し、いずれかから不具合を検出した場合にはその不具合を主制御部６０へ通知する。これらのセンサーには、図３の示す光学センサー１ＦＳ、…の他に、感光体ドラム２５Ｙ、…、定着ローラー３１等の可動部材の位置または姿勢を検知するための位置センサー、それらの可動部材の駆動用モーターまたはその駆動回路の過熱を検知するための温度センサー、給紙カセット１１ａ、１１ｂにおける紙切れを検知するためのセンサー、作像ユニット２１Ｙ、…におけるトナー不足を検知するためのセンサー等が含まれる。
【００３３】
−操作部−
操作部５０はユーザーの操作または外部の電子機器との通信を通してジョブの要求と印刷対象の画像データとを受け付けて、それらを主制御部６０へ伝える。図４を参照するに操作部５０は操作パネル５１と外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）５２とを含む。操作パネル５１は、図１が示すように、押しボタン、タッチパネル、およびディスプレイを含む。操作パネル５１は、操作画面および各種パラメーターの入力画面等のＧＵＩ画面をディスプレイに表示する。操作パネル５１はまた、ユーザーが押下した押しボタンを識別し、またはユーザーが触れたタッチパネル上の位置を検出し、その識別または検出に関する情報を操作情報として主制御部６０へ伝える。特に印刷ジョブの入力画面がディスプレイに表示されている場合、操作パネル５１は、印刷対象のシートのサイズ、紙種、姿勢（縦置きと横置きとの別)、部数、カラー／モノクロの別、画質等、印刷に関する条件をユーザーから受け付けて、これらの条件を示す項目を操作情報に組み込む。外部Ｉ／Ｆ５２はＵＳＢポートまたはメモリーカードスロットを含み、それらを通してＵＳＢメモリーまたはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の外付けの記憶装置から直に印刷対象の画像データを取り込む。外部Ｉ／Ｆ５２はまた外部ネットワーク（図４には示されていない。）に有線または無線で接続され、そのネットワーク上の他の電子機器から印刷対象の画像データを受信する。
【００３４】
−主制御部−
主制御部６０は、ＭＦＰ１００の内部に設置された１枚の印刷回路基板に実装された集積回路である。図４を参照するに主制御部６０は、ＣＰＵ６１、ＲＡＭ６２、およびＲＯＭ６３を含む。ＣＰＵ６１は１つのＭＰＵで構成され、各種ファームウェアを実行することにより、他の要素５０、１１０、１２０、１３０に対する制御主体としての多様な機能を実現する。たとえばＣＰＵ６１は操作部５０に操作画面等のＧＵＩ画面を表示させてユーザーの入力操作を受け付けさせる。この入力操作に応じてＣＰＵ６１は、稼動モード、待機（低電力）モード、スリープモード等、ＭＦＰ１００の動作モードを決定し、その動作モードに応じた処理を各要素１１０、１２０、１３０に指示する。ＣＰＵ６１は特に、操作部５０からの操作情報が示すシートの紙種または紙厚に応じてシートの搬送速度の目標値を選択し、その目標値をプリンター１３０の各要素１０、…の駆動部１０Ｄ、…に指示する。ＲＡＭ６２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性半導体メモリー装置であり、ＣＰＵ６１がファームウェアを実行する際の作業領域をＣＰＵ６１に提供すると共に、操作部５０が受け付けた印刷対象の画像データを保存する。ＲＯＭ６３は書き込み不可の不揮発性記憶装置と書き換え可能な不揮発性記憶装置との組み合わせで構成されている。前者はファームウェアを格納し、後者は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＳＳＤ等の半導体メモリー装置、またはＨＤＤを含み、ＣＰＵ６１に環境変数等の保存領域を提供する。
【００３５】
主制御部６０は更にＭＦＰ１００の各要素１１０、…の動作状態を監視し、いずれかに不具合を検出した場合には動作モードを適切に変更してその不具合の解消を図る。特にプリンター１３０の各駆動部１０Ｄ、２０Ｄ、…からシートの搬送タイミングの遅れが通知された場合、その通知に応じて主制御部６０は、プリンター１３０に処理を中断させると共に、操作パネル５１に「紙詰まりが生じた」旨のメッセージを表示させてユーザーにその解消を促す。搬送ローラーの駆動用モーターＭ１、…、その駆動回路、もしくは定着ローラー３１の過熱、給紙カセット１１ａ、１１ｂにおける紙切れ、または作像ユニット２１Ｙ、…におけるトナー不足が通知された場合も同様である。
【００３６】
［移動量センサーの構造］
図３の示す搬送ローラー群１２Ｐ、…の中でもタイミングローラー２７に対しては、その回転制御に特に高い精度と速度とが求められる。この回転制御は、タイミングローラー２７がシートを中間転写ベルト２３と２次転写ローラー２４との間のニップへ通紙するタイミングと速度とを、中間転写ベルト２３上のトナー像がそのニップを通過するタイミングと速度とに整合させる。この整合の精度が高いほど、シート上におけるトナー像の転写位置の正確性とそのトナー像の画質とがいずれも高い。
【００３７】
タイミングローラー２７の回転制御の正確性を更に向上させることを目的としてＭＦＰ１００はタイミングセンサーＴＳとして本発明の実施形態１による光学式の移動量センサーを利用する。これによりタイミングセンサーＴＳは、タイミングローラー２７が送り出すシートの移動量を高精度に、かつ高速に検出し、タイミングモーターＴＭの制御主体である作像部２０の駆動部２０Ｄへフィードバックする。この移動量からはそのシートの位置または速度が高精度に、かつリアルタイムに算定されるので、タイミングローラー２７の回転制御の正確性が更に向上する。
【００３８】
図５の（ａ）は、この移動量センサー４００の構造を示す模式的な断面図である。図５の（ａ）を参照するに、このセンサー４００は、発光部４１０、受光部４２０、および制御部４３０を含む。
発光部４１０は光源４１１と照射光学系４１２とを含む。光源４１１はＬＥＤまたは半導体レーザーであり、監視領域ＭＮＲを横切るシートの搬送経路からたとえば５−１０ｍｍの距離に配置される。照射光学系４１２は、その搬送経路を通過するシートＳＨＴに対して光源の光ＩＬＴを斜め前方から照射する。この照射光ＩＬＴのシートＳＨＴに対する入射角θはたとえば１６°以下に設定される。光源４１１がＬＥＤである場合、照射光学系４１２は集光レンズであり、ＬＥＤの光を監視領域ＭＮＲへ収束する光ＩＬＴに変換する。光源４１１が半導体レーザーである場合、照射光学系４１２はコリメーターレンズでありレーザー光を監視領域ＭＮＲへ向かう平行光ＩＬＴに変換する。
【００３９】
受光部４２０は、ＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の撮像素子４２１を光検出器として含み、シートＳＨＴの表面がその法線方向へ反射した光源４１１の光ＲＬＴをテレセントリック光学系４２２で平行光に変えて撮像素子４２１の受光面４２３に入射させる。この受光面４２３は、監視領域を横切るシートＳＨＴの搬送経路からたとえば７−１２ｍｍの距離に、その搬送経路を通過するシートＳＨＴの表面に対して平行に配置される。受光面４２３には画素のマトリクスが正方形状に形成されている。このマトリクスのサイズはたとえば１２８画素×１２８画素であり、１画素あたりのサイズはたとえば１／８００インチ≒３２μｍである。各画素は反射光ＲＬＴの照射に応じて、その光量に比例する電荷量を蓄積する。その結果、受光面４２３における画素ピッチでの電荷分布が反射光ＲＬＴの光量分布、すなわち監視領域の画像を表す。
【００４０】
制御部４３０は、ＭＰＵ／ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡ等の電子回路であり、単一または複数のチップに組み込まれている。制御部４３０は光源４１１と撮像素子４２１とを制御して、監視領域を通過するシートＳＨＴの画像を一定のサンプリング周期、たとえば１ｍｓ間隔で連写する。制御部４３０は更に、撮像素子４２１が撮影した一連の画像を２枚ずつ比較して、それら２枚の画像の撮影間隔におけるシートＳＨＴの移動量を算定する。
【００４１】
図５の（ｂ）は制御部４３０の機能ブロック図である。図５の（ｂ）を参照するに制御部４３０は、光源部４３１、撮像部４３２、および移動量算定部４３３を含む。光源部４３１は光源４１１に対する制御回路であり、光源４１１へ供給される電流量を調節することにより、光源４１１から出射する光量を所定の露光時間、目標値に維持する。撮像部４３２は撮像素子４２１に対する制御回路であり、撮像素子４２１の各画素に蓄積された電荷をその画素から取り込み、その際に生じた電流量に基づいて１枚の画像を表すデータ（以下、「フレーム」という。）を作成する。この動作をサンプリング周期で繰り返すことにより、撮像部４３２は一連のフレームをサンプリング周期あたりに１枚ずつ出力する。移動量算定部４３３は、この一連のフレームを２枚ずつ比較することにより画像の経時的変化を検出し、その変化から被写体の移動量を算定する。
【００４２】
図５の（ｂ）を更に参照するに、移動量算定部４３３は複数本の処理系統１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、…を含む。これらの処理系統１ｓｔ、…の総数は後述の理由に因り、シートの搬送速度の目標値として設定可能な最低値に対する最高値の比以上であればよい。いずれの処理系統１ｓｔ、…も構成が共通であり、フレームメモリー５０１、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部５０２、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部５０３、および出力部５０４を含む。フレームメモリー５０１は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性半導体メモリー装置であり、フレームを２枚まで格納可能である。ＦＦＴ部５０２は、フレームメモリー５０１に読み込まれた１枚のフレームに対してＦＦＴを施す。ＩＦＦＴ部５０３は、フレームメモリー５０１に格納されたフーリエ変換後の２枚のフレームからそれらの積を求め、この積に対してＩＦＦＴを施すことによりそれら２枚のフレーム間の相関係数を計算する。出力部５０４は、ＩＦＦＴ部５０３を利用して、フレームメモリー５０１に格納された２枚のフレーム間での相関係数のピークを探し、そのピークの位置からシートの移動量を算定して、たとえば作像部２０の駆動部２０Ｄへ出力する。
【００４３】
［移動量センサーの動作原理］
移動量センサー４００は、検出対象の表面にその微細な凹凸に起因して現れる陰影またはスペックルの画像を撮影する。これにより、移動量センサー４００は検出対象の移動量をその陰影またはスペックルのパターンの典型的なスケールと同程度の精度で、たとえばμｍの精度で測定する。
【００４４】
図６の（ａ）は、発光部４１０からの照射光ＩＬＴが照射面６０１の微細な凹凸６０２によって乱反射される様子を示す模式図である。この照射面６０１がシートの表面である場合、凹凸６０２はその表面に付着したトナーもしくはインク等の濃淡、またはそのシートを構成する繊維の乱雑な配列に伴うその表面の起伏に起因し、典型的にはμｍ程度のサイズである。図６の（ａ）が示す２つの拡大図のうち、一方ＬＤＰは光源４１１がＬＥＤである場合の様子を表し、他方ＳＰＣは光源４１１が半導体レーザーである場合の様子を表す。
【００４５】
光源４１１が可視光ＬＥＤである場合、照射光ＩＬＴの波長４００−７００ｎｍは凹凸６０２のサイズ（μｍ程度）よりも十分に短い。したがって、照射面６０１では拡大図ＬＤＰが示すように各凹部の内側および各凸部の裏側に、照射光ＩＬＴが回折によっては届かない部分、すなわち陰影ＳＨＤが生じる。
光源４１１が赤外線半導体レーザーである場合、照射光ＩＬＴの波長７００−２０００ｎｍは凹凸６０２のサイズ（μｍ程度）と同程度である。したがって、照射面６０１には拡大図ＳＰＣが示すようにスペックルが生じる。「スペックル」とは、コヒーレント光がその波長と同程度のサイズの凹凸によって散乱する際に散乱光の間に生じる干渉をいう。この干渉によって凹凸６０２による散乱光ＳＬＴが強め合う領域ＩＮＴからは他の領域よりも強度の高い反射光が放出される。
【００４６】
図６の（ｂ）は、光源４１１がＬＥＤである場合、撮像素子４２１が撮影した画像に現れる明度“むら（斑）”ＵＥＶを示す模式図である。照射面６０１上の凹部の深さ、凸部の高さ、および凹凸の位置はいずれも不規則に分布するので、図６の（ａ）の拡大図ＬＤＰが示す陰影ＳＨＤの分布も不規則である。その結果、撮像素子４２１が撮影した画像には、図６の（ｂ）がドットの濃淡で示すように、明度むらＵＥＶが不規則に現れる。
【００４７】
図６の（ｃ）は、光源４１１が半導体レーザーである場合、撮像素子４２１が撮影した画像に現れるスペックルパターンを示す模式図である。「スペックルパターン」は、スペックルに起因して画像に現れる明度むらである。照射面６０１上の凹凸６０２は不規則であるので、図６の（ａ）の拡大図ＳＰＣが示す散乱光ＳＬＴの強め合う領域ＩＮＴの分布も不規則である。その結果、撮像素子４２１が撮影した画像には、図６の（ｃ）が示す縞模様ＳＴＲまたは斑点模様ＤＴＳのようなスペックルパターンが不規則に現れる。
【００４８】
図６の（ｂ）が示す明度むらＵＥＶと図６の（ｃ）が示すスペックルパターンＳＴＲ、ＤＴＳとはいずれも照射面６０１上の凹凸６０２のパターンを反映しているので、照射面６０１の局部ごとに固有である。したがって、逆に明度むらＵＥＶまたはスペックルパターンＳＴＲ、ＤＴＳから、対応する照射面６０１の局部を識別することが可能である。特に、画像の中から特定の明度むらＵＥＶまたはスペックルパターンＳＴＲ、ＤＴＳを検出することにより、対応する凹凸が画像内のどこに位置するかがわかる。
【００４９】
図７の（ａ）は、撮像素子４２１がサンプリング周期で撮影した画像列ＶＤＳを示す模式図である。図７の（ａ）を参照するにこの画像列ＶＤＳは、搬送中のシートＳＨＴのうち移動量センサー４００の監視領域を通過する表面部分ＬＣＬの変位をサンプリング周期ごとに表す。この画像列ＶＤＳの中から移動量算定部４３３は特徴が共通する陰影またはスペックルのパターンを検出し、その画像内での変位を追跡する。
【００５０】
図７の（ｂ）は、この画像列ＶＤＳのうち連続する２枚の画像ＦＲ１、ＦＲ２間で特徴が共通するパターンＣＨＰの変位を示す模式図である。図７の（ｂ）を参照するに、これら２枚の画像の一方ＦＲ１は第１時刻ｔ＝ｔ１におけるシートＳＨＴの表面部分ＬＣＬを表し、他方ＦＲ２は第２時刻ｔ＝ｔ２（＞ｔ１）におけるその表面部分ＬＣＬを表す。これらの時刻間の差ｔ２−ｔ１はサンプリング周期（たとえば１ｍｓ）に等しく、このわずかな差ｔ２−ｔ１の間にもシートＳＨＴは搬送方向（図７ではＹ軸方向）へ移動する。移動量算定部４３３はこれら２枚の画像ＦＲ１、ＦＲ２の間で明度分布を比較して特徴が共通する部分ＣＨＰを検出し、その画像内での変位量σを求める。この変位量σと図５の（ａ）の示すテレセントリック光学系４２２の倍率との積が、第１時刻ｔ１から第２時刻ｔ２までの間におけるシートＳＨＴの移動量と見なされる。
【００５１】
より具体的には、移動量算定部４３３はこれら２枚の画像ＦＲ１、ＦＲ２の間で明度分布の相関係数を、たとえば次式（１）により、比較すべき画素間の距離ｓ（一般にはベクトル）の関数として算定する：
ＬＭ１＊ＬＭ２（ｓ）＝Ｆ-1［Ｆ［ＬＭ１（・）］×Ｆ［ＬＭ２（・＋ｓ）］］。（１）
ここで、関数ＬＭ１（・）は第１時刻ｔ１における画像の明度分布を表し、関数ＬＭ２（・）は第２時刻ｔ２における画像の明度分布を表し、それらの関数に対する変換Ｆ［・］はフーリエ変換を表し、その逆変換Ｆ-1［・］はフーリエ逆変換を表す。
【００５２】
図７の（ｃ）は、２枚の画像ＦＲ１、ＦＲ２の間での相関係数ＬＭ１＊ＬＭ２（ｓ）の分布を表すグラフであり、図７の（ｄ）は、この分布から背景ノイズを除去した場合の分布を表すグラフである。図７の（ｃ）、（ｄ）を参照するに、これらのグラフはいずれも画素サイズのメッシュ上のヒストグラムで表される。図７の（ｃ）が示すように、式（１）から計算される相関係数の分布は一般に、画像の全体にわたって起伏が大きくかつ滑らかな曲面で表される。この起伏の大部分は背景ノイズの分布に起因し、特に発光部４１０からの照射光ＩＬＴの強度のばらつきを反映している。したがって、背景ノイズが変動する速さはシートＳＨＴの搬送速度に比べれば十分に低い。それ故、たとえば式（１）の計算前にフーリエ変換後の各画像ＦＲ１、ＦＲ２の明度分布Ｆ［ＬＭ１（・）］、Ｆ［ＬＭ２（・）］をハイパスフィルタで処理してそれらから低周波数成分を除去する。これにより、図７の（ｄ）が示すように、図７の（ｃ）が示す曲面の緩やかな起伏の大部分は除去され、相関係数の分布にはピークＰＫが現れる。
【００５３】
このピークＰＫの位置が、シートの移動に伴う２枚の画像ＦＲ１、ＦＲ２の間での陰影またはスペックルのパターンの変位を表す。実際、いずれの画像ＦＲ１、ＦＲ２の明度分布も同じシート表面の凹凸に起因する陰影またはスペックルのパターンを表すので、同じ凹凸に起因する共通のパターンを含む。これら共通のパターンが２枚の画像ＦＲ１、ＦＲ２の間で示す変位は第１時刻ｔ１から第２時刻ｔ２までの期間におけるシートＳＨＴの移動に起因するので、いずれの共通のパターンについても変位量（一般にはベクトル）は等しい。したがって、第１時刻ｔ１での画像ＦＲ１の中で任意の座標に位置する画素と、第２時刻ｔ２での画像ＦＲ２の中で同じ座標から共通のパターンの変位量だけ離れた画素とは、シート表面の同じ局部からの反射光の明度を表す。それ故、これらの画素間での相関は特に高いはずである。こうして、この共通の変位量だけ原点ｓ＝０から外れた位置に相関係数のピークＰＫは現れる。
【００５４】
このピークＰＫの原点ｓ＝０からの変位量σを移動量算定部４３３は求め、その大きさとテレセントリック光学系４２２の倍率との積を第１時刻ｔ１−第２時刻ｔ２間でのシートＳＨＴの移動量として算定する。
［移動量センサーによるフレームの並列処理］
移動量センサー４００は上記のとおり、２枚の画像ＦＲ１、ＦＲ２の間での相関係数のピークＰＫの変位量σからシートＳＨＴの移動量を割り出す。この変位量σを移動量算定部４３３が画素ピッチで検出する場合、その検出の下限は撮像素子４２１の画素サイズに等しい。したがって、シートＳＨＴの移動量の検出にはその表面部分ＬＣＬの像、具体的には図７の（ｂ）の示す陰影またはスペックルの特徴的なパターンＣＨＰが少なくとも画素サイズだけ移動する時間が必要である。以下、この時間を「画素横断時間」という。
【００５５】
画素横断時間は後述のとおり、シートの搬送速度に反比例する。一方、ＭＦＰ１００は搬送対象のシートの紙種または紙厚に応じてその搬送速度を変化させる。したがって、撮像素子４２１による画像のサンプリング周期は、搬送速度が基準値、たとえば設定可能な最高値である場合の画素横断時間に設定される。サンプリング周期のこの値を撮像部４３２は、実際の搬送速度が最高値よりも低い場合であっても一定に維持する。この場合、画素横断時間がサンプリング周期よりも長いので、連続する２枚の画像間からは移動量を検出することが一般にはできない。そこで、移動量算定部４３３は後述のように、搬送速度の低下に応じて、比較すべき２枚の画像間での撮影時刻の差を拡大する。
【００５６】
図８の（ａ）は、画素横断時間Δｔと撮像素子４２１の画素サイズΔＰＸとの間の関係を示す模式図である。図８の（ａ）を参照するに、時刻ｔ０では陰影またはスペックルの特徴的なパターンＣＨＰの先端ＴＰＥが１つの画素ＰＸＬに位置する。このとき、この画素ＰＸＬの広い範囲をパターンＣＨＰが覆っていれば、この画素ＰＸＬと、この画素ＰＸＬに対してシートの搬送方向の下流側（図８の（ａ）ではＹ軸の正方向）に隣接する画素ＰＸＭとの間で明度差が増大する。一方、時刻ｔ０＋Δｔではその隣接する画素ＰＸＭへパターンＣＨＰの先端ＴＰＥが移動する。このとき、この画素ＰＸＭの広い範囲をパターンＣＨＰが覆っていれば、この画素ＰＸＭと、この画素ＰＸＭに対して搬送方向の下流側（Ｙ軸の正方向）に隣接する画素ＰＸＮとの間で明度差が増大する。このように、隣接する画素の一方から他方へ向かってパターンＣＨＰの先端ＴＰＥが画素サイズΔＰＸだけ移動することに伴い、それらの画素間での明度差が増大する。この明度差の増大が十分である場合に初めて、そのパターンＣＨＰの先端ＴＰＥの変位は検出される。したがって、この先端ＴＰＥが撮像素子４２１の受光面４３２の上を速度ｖIで移動する場合、この速度ｖIと画素横断時間Δｔとの積が表すこの先端ＴＰＥの変位量σの検出下限σlmは画素サイズΔＰＸに等しい：ｖI×Δｔ＝σlm＝ΔＰＸ。テレセントリック光学系４２２が倍率βを示す場合、この速度ｖIに対してシートの搬送速度ｖSはβ倍である。それ故、搬送速度ｖSと画素横断時間Δｔとの積は画素サイズΔＰＸ×倍率βに等しく、搬送速度ｖSには依らず一定である。すなわち、搬送速度ｖSと画素横断時間Δｔとは反比例する。
【００５７】
図８の（ｂ）は、撮像部４３２が作成した一連のフレームＦＲ１、ＦＲ２、…に対して移動量算定部４３３が行う並列処理を示す模式図である。図８の（ｂ）を参照するに、撮像部４３２はフレームＦＲ１、…をサンプリング周期Ｐｓあたりに１枚ずつ出力する。移動量算定部４３３は各フレームＦＲ１、…に対して次の４つの処理Ｐ１−Ｐ４を行う。第１処理Ｐ１は、撮像部４３２から複数本の処理系統１ｓｔ、２ｎｄ、…のいずれかのフレームメモリー５０１へフレームを読み込む。第２処理Ｐ２は、ＦＦＴ部５０２により各フレームに対してＦＦＴを施す。この処理はまた、ハイパスフィルタによりフーリエ変換後の各フレームから背景ノイズに相当する低周波数成分を除去する段階も含む。第３処理Ｐ３は、ＩＦＦＴ部５０３により２枚のフレーム間の相関係数を計算する。処理Ｐ４は、出力部５０４により相関係数のピークＰＫを探して、その原点ｓ＝０からの変位量σとテレセントリック光学系４２２の倍率βとの積を移動量の１つのサンプルとして算定する。図８の（ｂ）の示す各矩形はこれら４つの処理Ｐ１−Ｐ４から成る１フレームの処理期間を表す。ただし、各矩形列の先頭は除く。これらは、４つの処理のうち前半の２つＰ１、Ｐ２の処理期間のみを表す。また、その矩形内の番号“１”、“２”、…は、処理対象のフレームが表す画像の撮影順（以下、「フレーム番号」という。）を示す。
【００５８】
図８の（ｂ）を更に参照するに、シートの搬送速度ｖSの目標値が最高値よりも低く設定された場合、移動量算定部４３３は一連のフレームＦＲ１、…を複数本のフレーム列に分け、異なる列を異なる処理系統に並列に処理させる。図８の（ｂ）では、第１処理系統１ｓｔによる処理は白色の矩形で表され、第２処理系統２ｎｄによる処理は斜線で覆われた矩形で表され、第３処理系統３ｒｄによる処理はドットで覆われた矩形で表されている。移動量算定部４３３は特に一連のフレームＦＲ１、…から分けるべきフレーム列の本数、すなわち内蔵の処理系統１ｓｔ、…の中で実際に動作させるべき本数を、シートの搬送速度ｖSの目標値に対する最高値の比以上の整数の中で最小の値に決定する。この決定を常に可能にすることが、「処理系統１ｓｔ、…の総数を目標値として設定可能な最低値に対する最高値の比以上であればよい」とした理由である。
【００５９】
以下、説明を具体的にする目的で次の場合を想定する。第一に、ＭＦＰ１００はシートの搬送速度ｖSの目標値を、３００ｍｍ／ｓ、１５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓの３段階に切換可能である。第二に、撮像素子４２１の画素サイズΔＰＸは１／８００インチ≒３２μｍである。第三に、テレセントリック光学系４２２の倍率βは１０倍である。この想定下では、搬送速度ｖSの目標値が最高値３００ｍｍ／ｓに設定された場合における画素横断時間Δｔにサンプリング周期Ｐｓが固定されるように撮像部４３２は設計されている：Ｐｓ＝Δｔ＝β×ΔＰＸ／ｖS≒１０×３２μｍ／３００ｍｍ／ｓ≒１ｍｓ。また、搬送速度ｖSの目標値の最低値１００ｍｍ／ｓに対する最高値３００ｍｍ／ｓの比＝３に等しい総数の処理系統１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄが移動量算定部４３３に実装されている。
【００６０】
搬送速度ｖSの目標値が実際に最高値３００ｍｍ／ｓに設定された場合、画素横断時間Δｔが実際にサンプリング周期Ｐｓ＝１ｍｓと一致する：Δｔ＝１ｍｓ。この場合、一連のフレームＦＲ１、…のうち連続するいずれの２枚ＦＲｎ、ＦＲ（ｎ＋１）（ｎ＝１、２、…。以下同様。）からも、陰影またはスペックルのパターンの変位が検出される可能性は高い。したがって、移動量算定部４３３は第１処理系統１ｓｔのみを起動して各フレームに対する処理Ｐ１−Ｐ４を実行させる。これにより、各フレームＦＲ（ｎ＋１）に対する第３処理Ｐ３ではそのフレームが直前のフレームＦＲｎと対にされる。
【００６１】
搬送速度ｖSの目標値が最高値３００ｍｍ／ｓの１／２倍＝１５０ｍｍ／ｓに低下した場合、画素横断時間Δｔはサンプリング周期Ｐｓ＝１ｍｓの２倍に延びる：Δｔ＝２ｍｓ。この場合、各フレームＦＲｎと、撮影順がその２枚後の画像を表すフレームＦＲ（ｎ＋２）（ｎ＝１、２、…）との対からならば、陰影またはスペックルのパターンの変位が検出される可能性は高い。したがって、移動量算定部４３３はまず搬送速度ｖSの目標値１５０ｍｍ／ｓに対する最高値３００ｍｍ／ｓの比＝３００／１５０＝２を求めて一連のフレームＦＲ１、…を、この比“２”ずつフレーム番号が異なるフレーム群から成る２本のフレーム列に分ける。すなわち、一連のフレームＦＲ１、…は、フレーム番号が奇数のフレーム群から成る第１フレーム列ＦＲ１、ＦＲ３、…と、偶数のフレーム群から成る第２フレーム列ＦＲ２、ＦＲ４、…とに分かれる。移動量算定部４３３は次に第１処理系統１ｓｔと第２処理系統２ｎｄとを起動し、フレーム番号が奇数のフレームＦＲ（２ｎ−１）を第１処理系統１ｓｔに渡し、偶数のフレームＦＲ２ｎを第２処理系統２ｎｄに渡す。これにより、第１処理系統１ｓｔが第１フレーム列に対する処理Ｐ１−Ｐ４を実行すると共に、第２処理系統２ｎｄが第２フレーム列に対する処理Ｐ１−Ｐ４を実行する。特に、各フレームに対する第３処理Ｐ３ではそのフレームが、同じ列に属する直前のフレームと対にされる。すなわち、第１フレーム列では（２ｎ−１）番目のフレームＦＲ（２ｎ−１）と（２ｎ＋１）番目のフレームＦＲ（２ｎ＋１）とが対にされ、第２フレーム列では２ｎ番目のフレームＦＲ２ｎと（２ｎ＋２）番目のフレームＦＲ（２ｎ＋２）とが対にされる。
【００６２】
搬送速度ｖSの目標値が最高値３００ｍｍ／ｓの１／３倍＝１００ｍｍ／ｓに低下した場合、画素横断時間Δｔはサンプリング周期Ｐｓ＝１ｍｓの３倍に延びる：Δｔ＝３ｍｓ。この場合、各フレームＦＲｎと、撮影順がその３枚後の画像を表すフレームＦＲ（ｎ＋３）（ｎ＝１、２、…）との対からならば、陰影またはスペックルのパターンの変位が検出される可能性は高い。したがって、移動量算定部４３３はまず、搬送速度ｖSの目標値１００ｍｍ／ｓに対する最高値３００ｍｍ／ｓの比＝３００／１００＝３を求めて一連のフレームＦＲ１、…を、この比“３”ずつフレーム番号が異なるフレーム群から成る３本のフレーム列に分ける。すなわち、一連のフレームＦＲ１、…は、フレーム番号を“３”で割ったときの余りが“１”に等しい（以下、「フレーム番号が“３”を法として“１”に等しい」という。）フレーム群から成る第１フレーム列ＦＲ１、ＦＲ４、…、“２”に等しいフレーム群から成る第２フレーム列ＦＲ２、ＦＲ５、…、および“０”に等しいフレーム群から成る第３フレーム列ＦＲ３、ＦＲ６、…に分かれる。移動量算定部４３３は次に３本の処理系統１ｓｔ−３ｒｄをすべて起動して、フレーム番号が“３”を法として“１”に等しいフレームＦＲ（３ｎ−２）を第１処理系統１ｓｔに渡し、“２”に等しいフレームＦＲ（３ｎ−１）を第２処理系統２ｎｄに渡し、“０”に等しいフレームＦＲ３ｎを第３処理系統３ｒｄに渡す。これにより、第１処理系統１ｓｔによる第１フレーム列に対する処理Ｐ１−Ｐ４、第２処理系統２ｎｄによる第２フレーム列に対する処理Ｐ１−Ｐ４、および第３処理系統３ｒｄによる第３フレーム列に対する処理Ｐ１−Ｐ４が並列に実行される。特に、各フレームに対する第３処理Ｐ３ではそのフレームが同じ列に属する直前のフレームと対にされる。すなわち、第１フレーム列では（３ｎ−２）番目のフレームＦＲ（３ｎ−２）と（３ｎ＋１）番目のフレームＦＲ（３ｎ＋１）とが対にされ、第２フレーム列では（３ｎ−１）番目のフレームＦＲ（３ｎ−１）と（３ｎ＋２）番目のフレームＦＲ（３ｎ＋２）とが対にされ、第３フレーム列では３ｎ番目のフレームＦＲ３ｎと（３ｎ＋３）番目のフレームＦＲ（３ｎ＋３）とが対にされる。
【００６３】
以上のとおり、移動量算定部４３３はシートの搬送速度ｖSの低下に応じ、同時に起動する処理系統の本数を増やす。具体的には、移動量算定部４３３はこの本数を搬送速度ｖSの目標値ｖTに対する最高値ｖMAXの比ｖMAX／ｖTに設定する。この比ｖMAX／ｖTは、搬送速度ｖSと画素横断時間Δｔとの間の反比例関係により、サンプリング周期Ｐｓに対する画素横断時間Δｔの比Δｔ／Ｐｓに等しい：ｖMAX／ｖT＝Δｔ／Ｐｓ。フレームはサンプリング周期Ｐｓあたりに１枚ずつ作成されるので、この比Δｔ／Ｐｓは、陰影またはスペックルのパターンの変位が検出される可能性が十分に高い２枚の画像間での撮影順の差Ｄｉｆに等しい。すなわち、この差Ｄｉｆまで撮影順が拡大すれば撮影時刻の差が画素横断時間Δｔまで拡大するので、陰影またはスペックルのパターンの変位が検出される可能性が十分に高い。したがって、この差Ｄｉｆに等しい本数の処理系統を同時に起動すれば、一連のフレームＦＲ１、…をサンプリング周期Ｐｓあたりに、フレーム番号がこの差Ｄｉｆだけ異なる２枚のフレームずつ処理することができる。
【００６４】
こうして、移動量算定部４３３はシートの移動量のサンプルを、シートの搬送速度ｖSの低下にかかわらず、サンプリング周期あたりに１つずつ算定する。特に、いずれのサンプルもシートの移動量として「“０”とは有意に異なる」（すなわち、ノイズおよび測定誤差等を統計学的に考慮した結果、“０”ではないことが偶然ではないとみなせる）値を示す可能性が高い。したがって、これらのサンプルに基づく搬送ローラー群のフィードバック制御の応答を、シートの搬送速度の低下にかかわらず、高速に維持することができる。
【００６５】
［移動量検出処理の流れ］
図９の（ａ）は、図８の（ｂ）の示す並列処理のうち、移動量算定部４３３がシートの搬送速度に応じて一連のフレームを処理系統に分配する処理のフローチャートである。この処理は、たとえば移動量センサー４００がタイミングセンサーＴＳとして利用される場合、その制御部４３０が作像部２０の駆動部２０Ｄから搬送中のシートの監視を指示されたときに開始される。
【００６６】
ステップＳ１０１では、移動量算定部４３３は作像部２０の駆動部２０Ｄからシートの搬送速度ｖSの目標値ｖtを取得する。その後、処理はステップＳ１０２へ進む。
ステップＳ１０２では、移動量算定部４３３はまず、シートの搬送速度ｖSの目標値ｖTに対する最高値ｖMAXの比ｖMAX／ｖT以上の整数の中で最小の値Ｄｉｆを求める：Ｄｉｆ＝Ceil［ｖMAX／ｖT］。ここで、演算記号Ceil［・］は天井関数を表す。この値Ｄｉｆは、陰影またはスペックルのパターンの変位が検出される可能性が十分に高い２枚の画像間での撮影順の差に等しい。移動量算定部４３３はこの値Ｄｉｆを演算によって求め、または制御部４３０に内蔵の記憶部から予め保存されたこの値Ｄｉｆを読み出す。移動量算定部４３３は次に、内蔵の処理系統１ｓｔ、…のうち、この差Ｄｉｆに等しい本数を起動する。移動量算定部４３３はまた２種類の整数値変数の一方Ｍを“０”に初期化し、他方Ｎを“１”に初期化する：Ｍ＝０、Ｎ＝１。その後、処理はステップＳ１０３へ進む。
【００６７】
ステップＳ１０３では、移動量算定部４３３は撮像部４３２から、フレーム番号が変数Ｎの値に等しいフレーム（以下、「第Ｎフレーム」という。）を読み込んでこのフレームを、ステップＳ１０２で起動したＤｉｆ本の処理系統の１つ、第（Ｍ＋１）処理系統へ渡す。その後、処理はステップＳ１０４へ進む。
ステップＳ１０４では、移動量算定部４３３は撮像部４３２に、第Ｎフレームが最終フレームであるか否かを確認する。最終フレームであれば処理が終了し、最終フレームでなければ処理がステップＳ１０５へ進む。
【００６８】
ステップＳ１０５では、撮像部４３２にはまだ、第Ｎフレームよりもフレーム番号が大きいフレームが残っている。したがって、移動量算定部４３３はまず変数Ｎの値を“１”増加させる：Ｎ＝Ｎ＋１。移動量算定部４３３は次に、撮影順の差ＤＩＦを法として変数Ｍの値を“１”増加させる：Ｍ＝Ｍ＋１  ｍｏｄ  Ｄｉｆ。すなわち、移動量算定部４３３は変数Ｍの値に“１”を加え、その和が撮影順の差ＤＩＦに達すれば変数Ｍを“０”に戻す。その後、処理はステップＳ１０３から繰り返される。
【００６９】
図９の（ａ）の示す処理により、撮像部４３２が作成した一連のフレームはＤｉｆ本のフレーム列に分けられ、列ごとに異なる処理系統へ渡される。これらの処理系統はいずれも、渡されたフレームに対して処理Ｐ１−Ｐ４を同様に実行する。
図９の（ｂ）は、各処理系統によるフレームに対する一連の処理Ｐ１−Ｐ４のフローチャートである。この一連の処理は、その処理系統へ撮像部４３２から１枚のフレームが渡されるときに開始される。
【００７０】
ステップＳ１１１では、処理系統はまず、ステップＳ１０４で撮像部４３２から渡されたフレームをフレームメモリー５０１へ格納し（Ｐ１）、ＦＦＴ部５０２によりそのフレームに対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。その後、処理はステップＳ１１２へ進む。
ステップＳ１１２では、処理系統は、フレームメモリー５０１に格納済みであるフーリエ変換後のフレームが２枚であるか否かを確認する。２枚であれば処理はステップＳ１１３へ進み、１枚以下であれば処理は終了する。
【００７１】
ステップＳ１１３では、フレームメモリー５０１にはフーリエ変換後のフレームが２枚格納済みである。したがって、処理系統はＩＦＦＴ部５０３により、これら２枚のフレームからそれらの積を求め、この積に対してＩＦＦＴを施す。これにより、これら２枚のフレーム間の相関係数が計算される（Ｐ３）。その後、処理はステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１１４では、処理系統は出力部５０４により、ステップＳ１１３で計算された相関係数がピークを示す位置を探し、その位置からシートの移動量を算定する。この移動量は１つのサンプルとして作像部２０の駆動部２０Ｄへ送信される。その後、処理は終了する。
【００７２】
［実施形態１の利点］
本発明の実施形態１によるＭＦＰ１００はタイミングセンサーＴＳとして移動量センサー４００を利用する。この移動量センサー４００は上記のとおり、シートが移動する間、そのシートの表面の画像を繰り返し撮影する。このとき、移動量センサー４００は撮影間隔すなわちサンプリング周期Ｐｓを、シートの搬送速度の目標値ｖTが最高値ｖMAXよりも低い場合でも、目標値ｖTが最高値ｖMAXである場合の値に固定する。一方、移動量センサー４００は撮影した一連の画像（具体的には、一連のフレームＦＲ１、…）を、搬送速度の目標値ｖTに対する最高値ｖMAXの比に応じた数の画像列に分け、各画像列の中で連続する２枚の画像間の違い（具体的には、明度分布の相関係数のピーク変位）からシートの移動量を算定する。これら２枚の画像間では撮影順がその比だけ異なるので、撮影時刻の差が画素横断時間に等しい。したがって、これら２枚の画像間の違いからはシートの移動量が“０”とは有意に異なる値として検出される可能性が十分に高い。こうして、移動量センサー４００はシートの搬送速度が低下した場合においても、シートの移動量の有意なサンプルをサンプリング周期Ｐｓあたりに１つずつ算定することができる。その結果、シートの搬送速度の低下にかかわらず、一定数の有意なサンプルのフィードバックを受けるのに必要な時間が変わらないので、ＭＦＰ１００はタイミングローラー２７のフィードバック制御の応答を高速に維持することができる。
【００７３】
［変形例］
（A）図１の示す画像形成装置はＭＦＰ１００である。本発明の実施形態１による画像形成装置はその他に、レーザープリンター、インクジェットプリンター、ファクシミリ、またはコピー機等のいずれの単体であってもよい。
（B）ＭＦＰ１００は移動量センサー４００をタイミングセンサーＴＳとして利用する。この移動量センサー４００はその他の光学センサー１ＦＳ、…としてシートの搬送制御に利用されてもよい。また、移動量の検出対象はシートに限られず、感光体ドラム２５Ｙ、…、中間転写ベルト２３等の像担持回転体であってもよい。これらの移動量は像担持回転体の回転制御または画像安定化制御に利用されてもよい。
【００７４】
（C）移動量算定部４３３は、一連のフレームＦＲ１、…から分けるべきフレーム列の本数、すなわち内蔵の処理系統１ｓｔ、…の中で実際に動作させるべき本数を、シートの搬送速度ｖSの目標値ｖTに対する最高値ｖMAXの比以上の整数の中で最小の値Ｄｉｆ＝Ceil［ｖMAX／ｖT］に決定する。したがって、搬送速度ｖSの目標値ｖTは、図８の（ｂ）の示す例とは異なり、最高値ｖMAXの整数分の１でなくてもよい。具体的には、目標値ｖTが最高値ｖMAX（たとえば３００ｍｍ／ｓ）未満、その１／２倍（たとえば１５０ｍｍ／ｓ）以上の範囲に設定される場合には値Ｄｉｆは“２”に決定され、最高値ｖMAXの１／２倍（たとえば１５０ｍｍ／ｓ）未満、その１／３倍（たとえば１００ｍｍ／ｓ）以上の範囲に設定される場合には値Ｄｉｆは“３”に決定される。搬送速度ｖSの目標値ｖTとこのように対応する値Ｄｉｆを移動量算定部４３３は処理ごとに演算で求めても、制御部４３０に内蔵の記憶部に予め保存されたテーブルから検索してもよい。
【００７５】
（D）サンプリング周期Ｐｓは、シートの搬送速度ｖSが最高値ｖMAXである場合の画素横断時間に設定される。サンプリング周期Ｐｓはその他に、搬送速度ｖSが最高値ｖMAXよりも低い基準値ｖR（＜ｖMAX）である場合の画素横断時間に設定されてもよい。この場合、値Ｄｉｆの定義式では最高値ｖMAXがその基準値ｖRに置換されればよい：Ｄｉｆ＝Ceil［ｖR／ｖT］。搬送速度ｖSの目標値ｖTが基準値ｖR以上に設定された場合、値Ｄｉｆは共通に“１”に固定されればよい。
【００７６】
（E）図８の（ｂ）では各矩形が示すように、１フレームに対する一連の処理Ｐ１−Ｐ４に要する時間がサンプリング周期Ｐｓよりも短い。その他に、この時間がサンプリング周期Ｐｓよりも長くてもよい。この場合、各処理系統１ｓｔ、…は４つの処理Ｐ１、…、Ｐ４をパイプライン化して、連続するフレームを並列に処理すればよい。たとえば、第２フレームに対してＦＦＴを施す（Ｐ２）一方で第３フレームをフレームメモリー５０１へ読み込めばよい（Ｐ１）。さらに、第２フレームに対してＩＦＦＴを施して第１フレームとの相関係数を求める（Ｐ３）一方で第３フレームに対してＦＦＴを施し（Ｐ２）、かつ同時に第４フレームをフレームメモリー５０１へ読み込めばよい（Ｐ１）。
【００７７】
（F）移動量算定部４３３はサンプリング周期あたりに移動量のサンプルを１つずつ作像部２０の駆動部２０Ｄ等へフィードバックする。移動量算定部４３３はその他に、一定数のサンプルを蓄積してそれらの平均値を求め、その平均値を１つのサンプルとして作像部２０の駆動部２０Ｄ等へフィードバックしてもよい。これにより、蓄積されたサンプルの数の平方根の逆数だけ、作像部２０等へ実際にフィードバックされるサンプルのばらつき（標準偏差）が抑制される。
【００７８】
（G）移動量算定部４３３は式（１）を用いて２枚の画像間での明度分布の相関係数を算定し、そのピークの変位量からシートの移動量を算定する。それとは別に、移動量算定部４３３は、エッジ検出、明度の勾配方向のヒストグラム（ＨＯＧ）、およびサポートベクターマシーン（ＳＶＭ）の組み合わせ等の他の画像認識技術を用いて２枚の画像間で陰影またはスペックルのパターンの特徴が共通する部分ＣＨＰ（図７の（ｂ）参照。）を検索し、各画像内でのその部分ＣＨＰの変位量σからシートの移動量を算定してもよい。
【００７９】
（H）移動量算定部４３３は、図５の（ｂ）が示すように処理系統１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、…を複数本実装し、これらのうちのいくつかに一連のフレームを分配して並列に処理させる。その他に、移動量算定部４３３に実装する処理系統を１本に絞る代わりに、制御部４３０に記憶部を組み込み、この処理系統にこの記憶部を後述のように利用させることにより、図８の（ｂ）の示す並列処理を実現してもよい。
【００８０】
図１０は、この変形例による制御部４３０の機能ブロック図である。図１０を参照するに、移動量算定部４３３は処理系統５０１−５０４を１本のみ含む。一方、制御部４３０は更に記憶部４３４を含む。記憶部４３４は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性半導体メモリー装置であり、ファーストインファーストアウト（ＦＩＦＯ）領域４３５を含む。この領域４３５に記憶部４３４は、撮像部４３２が作成したフレームをＦＩＦＯ方式で入出力する。
【００８１】
移動量算定部４３３は、図８の（ｂ）が示す一連のフレームＦＲ１、…に対する並列処理において記憶部４３４にＦＩＦＯ領域を確保させ、このＦＩＦＯ領域と、フレームメモリー５０１の含む１フレームサイズずつの２つの領域とを以下のように利用する。
図１１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、シートの搬送速度ｖSの目標値が、３００ｍｍ／ｓ、１５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓである場合に、図８の（ｂ）が示す並列処理において移動量算定部４３３が処理対象のフレームＦＲ１、…をフレームメモリー５０１と記憶部４３４との間で移動させる様子を示す模式図である。図１１の（ａ）を参照するに、搬送速度ｖSの目標値が最高値３００ｍｍ／ｓである場合には、移動量算定部４３３はフレームメモリー５０１のみを利用する。一方、図１１の（ｂ）、（ｃ）を参照するに、搬送速度ｖSの目標値が最高値３００ｍｍ／ｓよりも低い場合には、移動量算定部４３３はフレームメモリー５０１の含む２つの領域９０１、９０２（以下、それぞれを「第１領域」、「第２領域」という。）に加えて記憶部４３４のＦＩＦＯ領域を利用する。
【００８２】
−搬送速度ｖSの目標値＝最高値３００ｍｍ／ｓ−
図８の（ｂ）が示すように画素横断時間Δｔはサンプリング周期Ｐｓに等しい（Δｔ＝１ｍｓ）ので、各フレームＦＲ（ｎ＋１）に対する第３処理Ｐ３ではそのフレームを直前のフレームＦＲｎと対にすればよい。したがって、移動量算定部４３３は記憶部４３４にＦＩＦＯ領域を確保させることなく、各フレームに対する処理Ｐ１−Ｐ４を行う。図１１の（ａ）を参照するに、この処理期間は、撮像部４３２から１枚のフレームを読み出す時点を境として複数の期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…に分けられる。
【００８３】
第１期間Ｔ１では、移動量算定部４３３は第１フレームＦＲ１を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ１に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。
第２期間Ｔ２では、移動量算定部４３３はフーリエ変換後の第１フレームＦＲ１を第１領域９０１から第２領域９０２へ移すと共に、第２フレームＦＲ２を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ２に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。移動量算定部４３３は続いて、第１領域９０１と第２領域９０２とに格納されたフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ１、ＦＲ２からそれらの積を求め、その積に対してＩＦＦＴを施して相関係数を計算する（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルＳＭ１を算定して出力する（Ｐ４）。
【００８４】
第３期間Ｔ３では、移動量算定部４３３はフーリエ変換後の第２フレームＦＲ２を第１領域９０１から第２領域９０２へ移すと共に、第３フレームＦＲ３を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ３に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。移動量算定部４３３は続いて、第１領域９０１と第２領域９０２とに格納されたフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ２、ＦＲ３からそれらの積を求め、その積に対してＩＦＦＴを施して相関係数を計算する（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルＳＭ２を算定して出力する（Ｐ４）。
【００８５】
以降、移動量算定部４３３は第２期間Ｔ２、第３期間Ｔ３と同様の処理を繰り返す。こうして、連続する２枚のフレームＦＲｎ、ＦＲ（ｎ＋１）ごとに１つずつサンプルが算定される。
−搬送速度ｖSの目標値＝最高値の１／２倍、１５０ｍｍ／ｓ−
図８の（ｂ）が示すように画素横断時間Δｔはサンプリング周期Ｐｓの２倍に等しい（Δｔ＝２ｍｓ）ので、各フレームＦＲ（２ｎ−１）、ＦＲ２ｎに対する第３処理Ｐ３ではそのフレームを、撮影順が２枚後のフレームＦＲ（２ｎ＋１）、ＦＲ（２ｎ＋２）と対にすればよい。この場合、移動量算定部４３３は記憶部４３４に、フレームを１枚格納可能なＦＩＦＯ領域９１１を確保させた上で各フレームに対する処理Ｐ１−Ｐ４を行う。図１１の（ｂ）を参照するにこの処理期間は、撮像部４３２から１枚のフレームを読み出す時点を境として複数の期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…に分けられる。
【００８６】
第１期間Ｔ１では、移動量算定部４３３は第１フレームＦＲ１を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ１に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。
第２期間Ｔ２では、移動量算定部４３３はフーリエ変換後の第１フレームＦＲ１を第１領域９０１からＦＩＦＯ領域９１１へ格納すると共に、第２フレームＦＲ２を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ２に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。
【００８７】
第３期間Ｔ３では、移動量算定部４３３は第１フレームＦＲ１をＦＩＦＯ領域９１１から第２領域９０２へ読み出すと共に、フーリエ変換後の第２フレームＦＲ２を第１領域９０１からＦＩＦＯ領域９１１へ格納する。移動量算定部４３３は続いて第３フレームＦＲ３を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ３に対してＦＦＴを施す（Ｐ３）。その後、移動量算定部４３３は、第２領域９０２と第１領域９０１とに格納されたフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ１、ＦＲ３からそれらの積を求め、その積に対してＩＦＦＴを施して相関係数を計算する（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルＳＭ１を算定して出力する（Ｐ４）。
【００８８】
第４期間Ｔ４では、移動量算定部４３３は第２フレームＦＲ２をＦＩＦＯ領域９１１から第２領域９０２へ読み出すと共に、フーリエ変換後の第３フレームＦＲ３を第１領域９０１からＦＩＦＯ領域９１１へ格納する。移動量算定部４３３は続いて、第４フレームＦＲ４を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ４に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。その後、移動量算定部４３３は、第２領域９０２と第１領域９０１とに格納されたフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ２、ＦＲ４からそれらの積を求め、その積に対してＩＦＦＴを施して相関係数を計算する（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルＳＭ２を算定して出力する（Ｐ４）。
【００８９】
以降、移動量算定部４３３は第３期間Ｔ３、第４期間Ｔ４と同様の処理を繰り返す。こうして、連続する３枚のフレームＦＲ（２ｎ−１）、ＦＲ２ｎ、ＦＲ（２ｎ＋１）ごとに１つのサンプルが算定される。
−搬送速度ｖSの目標値＝最高値の１／３倍、１００ｍｍ／ｓ−
図８の（ｂ）が示すように画素横断時間Δｔはサンプリング周期Ｐｓの３倍に等しい（Δｔ＝３ｍｓ）ので、各フレームＦＲ（３ｎ−２）、ＦＲ（３ｎ−１）、ＦＲ３ｎに対する第３処理Ｐ３ではそのフレームを、撮影順が３枚後のフレームＦＲ（３ｎ＋１）、ＦＲ（３ｎ＋２）、ＦＲ（３ｎ＋３）と対にすればよい。この場合、移動量算定部４３３は記憶部４３４に、フレームを２枚まで格納可能なＦＩＦＯ領域９１１、９１２を確保させた上で各フレームに対する処理Ｐ１−Ｐ４を行う。図１１の（ｃ）を参照するにこの処理期間は、撮像部４３２から１枚のフレームを読み出す時点を境として複数の期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…に分けられる。
【００９０】
第１期間Ｔ１では、移動量算定部４３３は第１フレームＦＲ１を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ１に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。
第２期間Ｔ２では、移動量算定部４３３はフーリエ変換後の第１フレームＦＲ１を第１領域９０１からＦＩＦＯ領域の第１段９１１へ格納すると共に、第２フレームＦＲ２を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ２に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。
【００９１】
第３期間Ｔ３では、移動量算定部４３３はフーリエ変換後の第２フレームＦＲ２を第１領域９０１からＦＩＦＯ領域の第１段９１１へ格納する。これに応じて記憶部４３４は第１フレームＦＲ１をＦＩＦＯ領域の第１段９１１から第２段９２２へ移す。移動量算定部４３３は続いて、第３フレームＦＲ３を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ３に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。
【００９２】
第４期間Ｔ４では、移動量算定部４３３は第１フレームＦＲ１をＦＩＦＯ領域の第２段９１２から第２領域９０２へ読み出すと共に、フーリエ変換後の第３フレームＦＲ３を第１領域９０１からＦＩＦＯ領域の第１段９１１へ格納する。これに応じて記憶部４３４は第２フレームＦＲ２をＦＩＦＯ領域の第１段９１１から第２段９２２へ移す。一方、移動量算定部４３３は、第４フレームＦＲ４を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ４に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。移動量算定部４３３は続いて、第２領域９０２と第１領域９０１とに格納されたフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ１、ＦＲ４からそれらの積を求め、その積に対してＩＦＦＴを施して相関係数を計算する（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更に、その相関係数のピークから移動量のサンプルＳＭ１を算定して出力する（Ｐ４）。
【００９３】
第５期間Ｔ５では、移動量算定部４３３は第２フレームＦＲ２をＦＩＦＯ領域の第２段９１２から第２領域９０２へ読み出すと共に、フーリエ変換後の第４フレームＦＲ４を第１領域９０１からＦＩＦＯ領域の第１段９１１へ格納する。これに応じて記憶部４３４は第３フレームＦＲ３をＦＩＦＯ領域の第１段９１１から第２段９２２へ移す。一方、移動量算定部４３３は、第５フレームＦＲ５を撮像部４３２から第１領域９０１へ読み込み（Ｐ１）、このフレームＦＲ５に対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。移動量算定部４３３は続いて、第２領域９０２と第１領域９０１とに格納されたフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ２、ＦＲ５からそれらの積を求め、その積に対してＩＦＦＴを施して相関係数を計算する（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更に、その相関係数のピークから移動量のサンプルＳＭ２を算定して出力する（Ｐ４）。
【００９４】
以降、移動量算定部４３３は第４期間Ｔ４、第５期間Ｔ５と同様の処理を繰り返す。こうして、連続する４枚のフレームＦＲ（３ｎ−２）、ＦＲ（３ｎ−１）、ＦＲ３ｎ、ＦＲ（３ｎ＋１）ごとに１つのサンプルが算定される。
以上のとおり、移動量算定部４３３はシートの搬送速度ｖSの低下に応じて、記憶部４３４のＦＩＦＯ領域に格納可能なフレームの枚数を増やす。具体的には、移動量算定部４３３はこの枚数を、搬送速度ｖSの目標値ｖTに対する最高値ｖMAXの比ｖMAX／ｖTよりも“１”少ない値、すなわち陰影またはスペックルのパターンの変位が検出される可能性が十分に高い２枚の画像間での撮影順の差Ｄｉｆよりも“１”少ない値に設定する：（ＦＩＦＯ領域に格納可能なフレーム数）＝Ceil［ｖMAX／ｖT］−１＝Ｄｉｆ−１。移動量算定部４３３は更に、一連のフレームＦＲ１、…をフレームメモリー５０１の第１領域９０１から第２領域９０２へ転送する途中、それらを順番に（Ｄｉｆ−１）枚ずつ記憶部４３４にＦＩＦＯ方式で入出力させる。これにより、移動量算定部４３３は内蔵の処理系統が１本であっても一連のフレームＦＲ１、…をサンプリング周期Ｐｓあたりに、フレーム番号が差Ｄｉｆだけ異なる２枚のフレームずつ処理することができる。
【００９５】
−移動量検出処理の流れ−
図１２は、図１１が示すように記憶部４３４を利用する移動量検出処理のフローチャートである。この処理は図９の（ａ）の示す処理と同様に、移動量センサー４００の制御部４３０が作像部２０の駆動部２０Ｄ等、シートの搬送制御の主体から搬送中のシートの監視を指示されたときに開始される。
【００９６】
ステップＳ２０１では、移動量算定部４３３は作像部２０の駆動部２０Ｄ等からシートの搬送速度ｖSの目標値ｖtを取得する。その後、処理はステップＳ２０２へ進む。
ステップＳ２０２では、移動量算定部４３３はまず、シートの搬送速度ｖSの目標値ｖTに対する最高値ｖMAXの比ｖMAX／ｖT以上の整数の中で最小の値、すなわち第３処理Ｐ３で対にされるべき２枚の画像間での撮影順の差Ｄｉｆを求める：Ｄｉｆ＝Ceil［ｖMAX／ｖT］。移動量算定部４３３はこの差Ｄｉｆを演算で求め、または制御部４３０に内蔵の記憶部から予め保存されたこの値Ｄｉｆを読み出す。移動量算定部４３３は次に、この差Ｄｉｆよりも“１”少ない枚数までフレームを格納可能なＦＩＦＯ領域を記憶部４３４に確保させる。なお、Ｄｉｆ＝１の場合、移動量算定部４３３はＦＩＦＯ領域の確保を記憶部４３４に要求しない。移動量算定部４３３はまた、整数値変数Ｎを“１”に初期化する：Ｎ＝１。その後、処理はステップＳ２０３へ進む。
【００９７】
ステップＳ２０３では、移動量算定部４３３は第Ｎフレームを撮像部４３２からフレームメモリー５０１へ読み込む（Ｐ１）。その後、処理はステップＳ２０４へ進む。
ステップＳ２０４では、フレームメモリー５０１に読み込まれたフレームに対してＦＦＴ部５０２がＦＦＴを施す（Ｐ２）。その後、処理はステップＳ２０５へ進む。
ステップＳ２０５では、変数Ｎが差Ｄｉｆよりも“１”以上大きいか否かを移動量算定部４３３が確認する。“１”以上大きければ処理はステップＳ２０６へ進み、変数Ｎが差Ｄｉｆ以下であれば処理はステップＳ２０９へ進む。
【００９８】
ステップＳ２０６では、変数Ｎが差Ｄｉｆよりも“１”以上大きい：Ｎ−Ｄｉｆ≧１。このとき、フレームメモリー５０１にはフーリエ変換後の第Ｎフレームと第（Ｎ−Ｄｉｆ）フレームとが格納済みである。したがって、ＩＦＦＴ部５０３はこれら２枚のフレームからそれらの積を求め、この積に対してＩＦＦＴを施す。これにより、これら２枚のフレーム間の相関係数が計算される（Ｐ３）。その後、処理はステップＳ２０７へ進む。
【００９９】
ステップＳ２０７では、出力部５０４が、ステップＳ２０６で計算された相関係数がピークを示す位置を探し、その位置からシートの移動量を算定する。この移動量は１つのサンプルとして作像部２０の駆動部２０Ｄ等へ送信される。その後、処理はステップＳ２０８へ進む。
ステップＳ２０８では、移動量算定部４３３は撮像部４３２に、第Ｎフレームが最終フレームであるか否かを確認する。最終フレームであれば処理が終了し、最終フレームでなければ処理がステップＳ２０９へ進む。
【０１００】
ステップＳ２０９では、変数Ｎが差Ｄｉｆ以下であるか、または第Ｎフレームよりもフレーム番号が大きいフレームが撮像部４３２に残っている。したがって、移動量算定部４３３は、差Ｄｉｆが“２”以上であるか否か、すなわち記憶部４３４がＦＩＦＯ領域を確保しているか否かを確認する。差Ｄｉｆが“２”以上であれば処理はステップＳ２１０へ進み、未満であれば処理はステップＳ２１３へ進む。
【０１０１】
ステップＳ２１０では、差Ｄｉｆが“２”以上であるので記憶部４３４がＦＩＦＯ領域を確保している。したがって、移動量算定部４３３は、変数Ｎが差Ｄｉｆ以上であるか否か、すなわち記憶部４３４のＦＩＦＯ領域が一杯であるか否かを確認する。変数Ｎが差Ｄｉｆ以上であれば処理はステップＳ２１１へ進み、未満であれば処理はステップＳ２１２へ進む。
【０１０２】
ステップＳ２１１では、変数Ｎが差Ｄｉｆ以上であるので記憶部４３４のＦＩＦＯ領域が一杯である。したがって、移動量算定部４３３はＦＩＦＯ領域からフレームを１枚読み出す。これにより、ＦＩＦＯ領域内の（Ｄｉｆ−１）枚のフレームのうち、最も先に格納された第（Ｎ−Ｄｉｆ＋１）フレームがフレームメモリー５０１へ転送される。その後、処理はステップＳ２１２へ進む。
【０１０３】
ステップＳ２１２では、移動量算定部４３３は第Ｎフレームをフレームメモリー５０１からＦＩＦＯ領域へ格納する。その後、処理はステップＳ２１３へ進む。
ステップＳ２１３では、移動量算定部４３３は変数Ｎの値を“１”増加させる：Ｎ＝Ｎ＋１。その後、処理はステップＳ２０３から繰り返される。
《実施形態２》
本発明の実施形態２による画像形成装置は、実施形態１によるＭＦＰ１００と同様なＭＦＰである。前者は後者とは移動量センサーのみが異なり、その他の要素は実施形態１のものと同様である。したがって、以下では相違点のみを説明し、同様な要素については実施形態１の説明を援用する。
【０１０４】
［移動量センサーの構造］
実施形態２による移動量センサーは実施形態１によるもの４００とは、制御部４３０が記憶部を含む点でのみ異なり、その他の要素は実施形態１によるものと同様である。記憶部は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等の揮発性半導体メモリー装置であり、撮像部４３２が作成したフレームを十分に多くの枚数、格納可能である。移動量算定部４３３は、図５の（ｂ）が示す実施形態１によるものと同様に、処理系統５０１−５０４を複数本含む。
【０１０５】
［移動量センサーによるフレームの並列処理］
実施形態１による移動量センサー４００は、搬送速度の目標値ｖTが最高値ｖMAXよりも低い場合、一連の画像を複数本の画像列に分ける。このとき、移動量センサー４００は、各画像列の中で連続する２枚の画像間での撮影順の差を、搬送速度の目標値ｖTに対する最高値ｖMAXの比に揃える。その上で移動量センサー４００は、画像列ごとに連続する２枚の画像間の違いからシートの移動量を算定する。
【０１０６】
これに対し、実施形態２による移動量センサーは、一連の画像を２枚ずつ比較することを、比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を拡大しながら繰り返す。この移動量センサーは特にこの繰り返しを、いずれかの２枚の画像間の違いから“０”とは有意に異なるシートの移動量が算定されるまで続ける。
図１３は、撮像部４３２が作成した一連のフレームＦＲ１、ＦＲ２、…に対して実施形態２による移動量算定部４３３が行う並列処理を示す模式図である。図１３を参照するに一連のフレームＦＲ１、…が表す画像の撮影間隔、すなわちサンプリング周期Ｐｓは実施形態１と同様、シートの搬送速度にかかわらず一定値、たとえば１ｍｓに維持される。白色の矩形は一連の処理Ｐ１−Ｐ４から成る１フレームの処理期間を表す。ただし、先頭の矩形は除く。これは、４つの処理のうち前半の２つＰ１、Ｐ２の処理期間のみを表す。斜線で覆われた矩形は、４つの処理のうち後半の２つＰ３、Ｐ４の処理期間のみを表す。また、各矩形内の番号“１”、“２”、…は処理対象のフレームの番号を示す。さらに、細い矢印ａｒ１、ａｒ２、…は、各フレームに対する第３処理Ｐ３の時点と、その処理においてそのフレームと対にすべきフレームが記憶部にコピーされた時点とを結び、太い矢印ＡＲ２、ＡＲ３、…は各フレームに対する第４処理Ｐ４の結果の出力を表す。
【０１０７】
図１３を更に参照するに、移動量算定部４３３はまず第１フレームＦＲ１を撮像部４３２から第１処理系統１ｓｔのフレームメモリー５０１へ読み込み（Ｐ１）、第１処理系統１ｓｔにこのフレームＦＲ１に対してＦＦＴを実行させる（Ｐ２）。フーリエ変換後の第１フレームＦＲ１は記憶部にコピーされる。
移動量算定部４３３は次に、第２フレームＦＲ２を撮像部４３２から第１処理系統１ｓｔのフレームメモリー５０１へ読み込み（Ｐ１）、第１処理系統１ｓｔにこのフレームＦＲ２に対してＦＦＴを実行させる（Ｐ２）。フーリエ変換後の第２フレームＦＲ２は記憶部にコピーされる。
【０１０８】
移動量算定部４３３は続いて、第１処理系統１ｓｔにフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ１、ＦＲ２からそれらの積を求めさせ（図１３の細い矢印ａｒ１参照。）、その積に対してＩＦＦＴを実行させて相関係数を計算させる（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルを算定させる（Ｐ４）。
図１３では、このサンプルが「実質的に“０”に等しい。」すなわち、このサンプルと“０”との差がノイズおよび測定誤差等に起因する変動の範囲内である。したがって、移動量算定部４３３はまず、第１処理系統１ｓｔによるこのサンプルの出力を禁止する。図１３では、この出力禁止が太い矢印ＡＲ２の先に記号“×”で表されている。移動量算定部４３３は次に、第１フレームＦＲ１との相関係数を求める対象を第２フレームＦＲ２から第３フレームＦＲ３へ変更する。具体的には、移動量算定部４３３は第３フレームＦＲ３を撮像部４３２から、第１処理系統１ｓｔのフレームメモリー５０１のうち第２フレームＦＲ２が格納された領域へ読み込み（Ｐ１）、第１処理系統１ｓｔにこのフレームＦＲ３に対してＦＦＴを実行させる（Ｐ２）。フーリエ変換後の第３フレームＦＲ３は記憶部にコピーされる。移動量算定部４３３は続いて、第１処理系統１ｓｔにフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ１、ＦＲ３からそれらの積を求めさせ（図１３の細い矢印ａｒ１参照。）、その積に対してＩＦＦＴを実行させて相関係数を計算させる（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルを算定させる（Ｐ４）。
【０１０９】
図１３では、このサンプルＳＭ１は“０”とは有意に異なるので、移動量算定部４３３はこのサンプルＳＭ１を第１処理系統１ｓｔに出力させる（図１３の太い矢印ＡＲ３参照）。こうして、第１フレームＦＲ１からは有意なサンプルＳＭ１の算定に成功したので、移動量算定部４３３は第１フレームＦＲ１を記憶部から削除する。
上記の処理において、フーリエ変換後の第３フレームＦＲ３が記憶部にコピーされた時点では、第２フレームＦＲ２と第３フレームＦＲ３とからも移動量が算定可能である。したがって、移動量算定部４３３は以下のように、第１処理系統１ｓｔによる上記の処理と並行して第２処理系統２ｎｄに第２フレームＦＲ２と後続のフレームＦＲ３、…とから移動量を算定させる。
【０１１０】
移動量算定部４３３は第２処理系統２ｎｄに記憶部からフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ２、ＦＲ３を読み込ませてそれらの積を求めさせ（図１３の細い矢印ａｒ２参照。）、その積に対してＩＦＦＴを実行させて相関係数を計算させる（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルを算定させる（Ｐ４）。
図１３では、このサンプルが実質的に“０”に等しいので、移動量算定部４３３はまず第２処理系統２ｎｄによるこのサンプルの出力を禁止する（図１３の太い矢印ＡＲ３参照）。移動量算定部４３３は次に、第２フレームＦＲ２との相関係数を求める対象を第３フレームＦＲ３から第４フレームＦＲ４へ変更する。具体的には、移動量算定部４３３はまず、第４フレームＦＲ４が記憶部に格納されているか否かを確認する。この時点ではまだ第４フレームＦＲ４が記憶部に格納されていないので、移動量算定部４３３は第４フレームＦＲ４を撮像部４３２から第２処理系統２ｎｄのフレームメモリー５０１のうち第３フレームＦＲ３が格納された領域へ読み込み（Ｐ１）、第２処理系統２ｎｄにこのフレームＦＲ４に対してＦＦＴを実行させる（Ｐ２）。フーリエ変換後の第４フレームＦＲ４は記憶部にコピーされる。移動量算定部４３３は次に、第２処理系統２ｎｄにフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ２、ＦＲ４からそれらの積を求めさせ（図１３の細い矢印ａｒ２参照。）、その積に対してＩＦＦＴを実行させて相関係数を計算させる（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルを算定させる（Ｐ４）。
【０１１１】
図１３では、このサンプルも実質的に“０”に等しいので、移動量算定部４３３はまず第２処理系統２ｎｄによるこのサンプルの出力を禁止する（図１３の太い矢印ＡＲ４参照）。移動量算定部４３３は次に、第２フレームＦＲ２との相関係数を求める対象を第４フレームＦＲ４から第５フレームＦＲ５へ変更する。具体的には、移動量算定部４３３はまず、第５フレームＦＲ５が記憶部に格納されているか否かを確認する。この時点ではまだ第５フレームＦＲ５が記憶部に格納されていないので、移動量算定部４３３は第５フレームＦＲ５を撮像部４３２から第２処理系統２ｎｄのフレームメモリー５０１のうち第４フレームＦＲ４が格納された領域へ読み込み（Ｐ１）、第２処理系統２ｎｄにこのフレームＦＲ５に対してＦＦＴを実行させる（Ｐ２）。フーリエ変換後の第５フレームＦＲ５は記憶部にコピーされる。移動量算定部４３３は次に、第２処理系統２ｎｄにフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ２、ＦＲ５からそれらの積を求めさせ（図１３の細い矢印ａｒ２参照。）、その積に対してＩＦＦＴを実行させて相関係数を計算させる（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルを算定させる（Ｐ４）。
【０１１２】
図１３では、このサンプルＳＭ２は“０”とは有意に異なるので、移動量算定部４３３はこのサンプルＳＭ２を第２処理系統２ｎｄに出力させる（図１３の太い矢印ＡＲ５参照）。こうして、第２フレームＦＲ２からも有意なサンプルＳＭ２の算定に成功したので、移動量算定部４３３は第２フレームＦＲ２を記憶部から削除する。
上記の処理において、フーリエ変換後の第４フレームＦＲ４が記憶部にコピーされた時点では、第３フレームＦＲ３と第４フレームＦＲ４とからも移動量が算定可能である。したがって、移動量算定部４３３は以下のように、第１処理系統１ｓｔと第２処理系統２ｎｄとによる上記の処理と更に並行して第３処理系統３ｒｄに第３フレームＦＲ３と後続のフレームＦＲ４、…とから移動量を算定させる。
【０１１３】
移動量算定部４３３は第３処理系統３ｒｄに記憶部からフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ３、ＦＲ４を読み込ませてそれらの積を求めさせ（図１３の細い矢印ａｒ３参照。）、その積に対してＩＦＦＴを実行させて相関係数を計算させる（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルを算定させる（Ｐ４）。
図１３では、このサンプルが実質的に“０”に等しいので、移動量算定部４３３はまず第３処理系統３ｒｄによるこのサンプルの出力を禁止する（図１３の太い矢印ＡＲ４参照）。移動量算定部４３３は次に、第３フレームＦＲ３との相関係数を求める対象を第４フレームＦＲ４から第５フレームＦＲ５へ変更する。具体的には、移動量算定部４３３はまず、第５フレームＦＲ５が記憶部に格納されているか否かを確認する。この時点ではすでに第５フレームＦＲ５が記憶部に格納されているので、移動量算定部４３３は第５フレームＦＲ５を記憶部から第３処理系統３ｒｄのフレームメモリー５０１のうち第４フレームＦＲ４が格納された領域へ読み込む。移動量算定部４３３は次に、第３処理系統３ｒｄにフーリエ変換後の２枚のフレームＦＲ３、ＦＲ５からそれらの積を求めさせ（図１３の細い矢印ａｒ３参照。）、その積に対してＩＦＦＴを実行させて相関係数を計算させる（Ｐ３）。移動量算定部４３３は更にその相関係数のピークから移動量のサンプルを、第３処理系統３ｒｄに算定させる（Ｐ４）。
【０１１４】
図１３では、このサンプルＳＭ３は“０”とは有意に異なるので、移動量算定部４３３はこのサンプルＳＭ３を第３処理系統３ｒｄに出力させる（図１３の太い矢印ＡＲ５参照）。こうして、第３フレームＦＲ３からも有意なサンプルＳＭ３の算定に成功したので、移動量算定部４３３は第３フレームＦＲ３を記憶部から削除する。
以上のとおり、移動量算定部４３３は一連のフレームＦＲ１、…を２枚ずつ比較してシートの移動量を算定する処理を、比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を拡大しながら繰り返す。これにより、シートの実際の搬送速度ｖSに対応する画素横断時間Δｔと比べてサンプリング周期Ｐｓが短くても、“０”とは有意に異なるサンプルが算定されるまで、比較すべき２枚の画像間での撮影時刻の差を拡大することが可能である。こうして、実施形態２による移動量センサーは実施形態１によるもの４００と同様、シートの搬送速度ｖSの低下にかかわらず、シートの移動量のサンプルをサンプリング周期あたりに１つずつ算定する。特に、いずれのサンプルも“０”とは有意に異なるので、ＭＦＰ１００はこれらのサンプルに基づく搬送ローラー群のフィードバック制御の応答を、シートの搬送速度の低下にかかわらず、高速に維持することができる。
【０１１５】
［移動量検出処理の流れ］
図１４は、図１３の示す並列処理を利用した移動量検出処理のうち、移動量算定部４３３が一連のフレームＦＲ１、…を撮像部４３２から読み込んでそれらに対してＦＦＴを施す部分Ｐ１、Ｐ２のフローチャートである。この部分は、たとえば移動量センサー４００がタイミングセンサーＴＳとして利用される場合、制御部４３０が作像部２０の駆動部２０Ｄから搬送中のシートの監視を指示されたときに開始される。
【０１１６】
ステップＳ３０１では、移動量算定部４３３は整数値変数Ｎを“１”に初期化する：Ｎ＝１。その後、処理はステップＳ３０２へ進む。
ステップＳ３０２では、移動量算定部４３３は第Ｎフレームを撮像部４３２からフレームメモリー５０１へ読み込む（Ｐ１）。その後、処理はステップＳ３０３へ進む。
ステップＳ３０３では、移動量算定部４３３はＦＦＴ部５０２により第Ｎフレームに対してＦＦＴを施す（Ｐ２）。その後、処理はステップＳ３０４へ進む。
【０１１７】
ステップＳ３０４では、移動量算定部４３３はフーリエ変換後の第Ｎフレームを記憶部にコピーする。その後、処理はステップＳ３０５へ進む。
ステップＳ３０５では、移動量算定部４３３は撮像部４３２に、第Ｎフレームが最終フレームであるか否かを確認する。最終フレームであれば処理が終了し、最終フレームでなければ処理がステップＳ３０６へ進む。
【０１１８】
ステップＳ３０６では、撮像部４３２にはまだ、第Ｎフレームよりもフレーム番号が大きいフレームが残っている。したがって、移動量算定部４３３は変数Ｎの値を“１”増加させる：Ｎ＝Ｎ＋１。その後、処理はステップＳ３０２から繰り返される。
図１４の示す処理により、撮像部４３２がフレームを１枚作成する度に、移動量算定部４３３はそのフレームに対してＦＦＴを施して記憶部へ格納する。すなわち、一連のフレームに対する第１処理Ｐ１と第２処理Ｐ２とはサンプリング周期Ｐｓで繰り返される。
【０１１９】
図１５は、図１３の示す並列処理を利用した移動量検出処理のうち、移動量算定部４３３が第Ｎフレームと後続のフレームとからシートの移動量を算定する部分Ｐ３、Ｐ４のフローチャートである。この部分は、図１４の示すステップＳ３０５においてフーリエ変換後の第Ｎフレームが最終フレームではないことを移動量算定部４３３が確認したときに開始される。
【０１２０】
ステップＳ３１１では、移動量算定部４３３は利用可能な処理系統を１本選択し、その処理系統のフレームメモリー５０１にフーリエ変換後の第Ｎフレームが格納済みであるか否かを確認する。まだ格納されていなければ、移動量算定部４３３は第Ｎフレームを記憶部からそのフレームメモリー５０１へ読み込む。移動量算定部４３３はまた、整数値変数ｋを“１”に初期化する：ｋ＝１。その後、処理はステップＳ３１２へ進む。
【０１２１】
ステップＳ３１２では、移動量算定部４３３は、第（Ｎ＋ｋ）フレームが記憶部に格納済みであるか否かを確認する。格納済みであれば処理はステップＳ３１３へ進み、まだ格納されていなければ処理はステップＳ３１２を繰り返す。
ステップＳ３１３では、第（Ｎ＋ｋ）フレームが記憶部に格納済みであるので、移動量算定部４３３は第（Ｎ＋ｋ）フレームを記憶部からステップＳ３１１で選択した処理系統のフレームメモリー５０１へ読み込む。その後、処理はステップＳ３１４へ進む。
【０１２２】
ステップＳ３１４では、移動量算定部４３３はその処理系統のＩＦＦＴ部５０３に、フレームメモリー５０１に格納されたフーリエ変換後の第Ｎフレームと第（Ｎ＋ｋ）フレームとからそれらの積を計算させ、この積に対してＩＦＦＴを実行させる。これにより、これら２枚のフレーム間の相関係数が計算される（Ｐ３）。その後、処理はステップＳ３１５へ進む。
【０１２３】
ステップＳ３１５では、移動量算定部４３３はまずその処理系統の出力部５０４に、ステップＳ３１４で計算された相関係数がピークを示す位置を探させ、その位置からシートの移動量を算定させる。移動量算定部４３３は次に、そのピークの原点に対する変位量σが“０”と有意に異なるか否か、具体的にはたとえばその変位量σが検出下限、すなわち撮像素子４２１の画素サイズを超えているか否かを確認する。変位量σが“０”と有意に異なれば処理はステップＳ３１６へ進み、実質的に“０”に等しければ処理はステップＳ３１８へ進む。
【０１２４】
ステップＳ３１６では、相関係数のピークの変位量σが“０”とは有意に異なるので、移動量算定部４３３は出力部５０４にその変位量σからシートの移動量を算定させ、この移動量を作像部２０の駆動部２０Ｄへ送信させる（Ｐ４）。その後、処理はステップＳ３１７へ進む。
ステップＳ３１７では、第Ｎフレームからの有意なサンプルの算定に成功したので、移動量算定部４３３は第Ｎフレームを記憶部から削除する。その後、処理は終了する。
【０１２５】
ステップＳ３１８では、相関係数のピークの変位量σが実質的に“０”に等しい。この場合、移動量算定部４３３は撮像部４３２に、第（Ｎ＋ｋ）フレームが最終フレームであるか否かを確認する。最終フレームであれば処理は終了し、最終フレームでなければ処理はステップＳ３１９へ進む。
ステップＳ３１９では、撮像部４３２にはまだ、第（Ｎ＋ｋ）フレームよりもフレーム番号が大きいフレームが残っている。したがって、移動量算定部４３３は変数ｋの値を“１”増加させる：ｋ＝ｋ＋１。その後、処理はステップＳ３１２から繰り返され、特に第３処理Ｐ３において第Ｎフレームと比較対象の後続フレームとが表す画像の間での撮影順の差が１枚だけ拡大する。
【０１２６】
図１３から理解されるとおり、一般には複数本の処理系統が並列に、それぞれ異なるフレームに対して図１５の示す処理を行う。これにより、実際の画素横断時間Δｔと比べてサンプリング周期Ｐｓが短くても、シートの有意な移動量が算定されるまで、比較すべき２枚のフレームが表す画像間での撮影時刻の差を拡大することができる。
［実施形態２の利点］
本発明の実施形態２による移動量センサー４００は上記のとおり、シートの搬送速度にかかわらずサンプリング周期Ｐｓを一定値に維持したまま、撮影した一連の画像（具体的には、一連のフレームＦＲ１、…）を２枚ずつ比較することを、比較すべき２枚の画像間での撮影順の差を拡大しながら繰り返す。この場合、実際の画素横断時間Δｔと比べてサンプリング周期Ｐｓが短くても、２枚の画像間の違い（具体的には、明度分布の相関係数のピーク変位）からシートの移動量が“０”とは有意に異なる値に算定されるまで、比較すべき２枚の画像間での撮影時刻の差を拡大することが可能である。こうしてこの移動量センサー４００は、シートの搬送速度にかかわらずその移動量のサンプルを実質上、サンプリング周期Ｐｓあたりに１つずつ算定することができる。その結果、シートの搬送速度の低下にかかわらず、一定数の有意なサンプルのフィードバックを受けるのに必要な時間が実質上不変であるので、ＭＦＰ１００はタイミングローラー２７のフィードバック制御の応答を高速に維持することができる。
【０１２７】
［変形例］
実施形態１の変形例は、項目（C）、（H）を除き、実施形態２の変形例にも準用可能である。
（I）移動量算定部４３３は、図１３、図１５が示すとおり、第Ｎフレームと後続フレームとの比較を第（Ｎ＋１）フレームから開始する。移動量算定部４３３はその他にその比較を、第Ｎフレームの表す画像よりも撮影順が、シートの搬送速度の目標値に応じた下限だけ遅い画像を表すフレームから開始してもよい。
【０１２８】
図１６は、図１５の示す実施形態２による処理をそのように変形した場合の一例を示すフローチャートである。この処理は図１５の示す処理とは、ステップＳ３１１の前にステップＳ３２１−Ｓ３２３を含む点でのみ異なる。
ステップＳ３２１では、移動量算定部４３３は作像部２０の駆動部２０Ｄからシートの搬送速度の目標値ｖtを取得する。その後、処理はステップＳ３２２へ進む。
【０１２９】
ステップＳ３２２では、シートの搬送速度の目標値ｖTに対する基準値ｖR、たとえば目標値として設定可能な最高値ｖMAX、の比ｖMAX／ｖT以上の整数の中で最小の値ｋmin、すなわち陰影またはスペックルのパターンの変位が検出される可能性が十分に高い２枚の画像間での撮影順の差を移動量算定部４３３は求める：ｋmin＝Ceil［ｖMAX／ｖT］。その後、処理はステップＳ３２３へ進む。
【０１３０】
ステップＳ３２３では、移動量算定部４３３は撮像部４３２に、第（Ｎ＋ｋmin−１）フレームが最終フレームであるか否かを確認する。最終フレームであれば処理が終了し、最終フレームでなければ処理がステップＳ３１１へ進む。
ステップＳ３１１以降は図１５の示すステップＳ３１１−Ｓ３１９と全く同様であるので、その詳細については図１５についての説明を援用する。
【０１３１】
こうして、移動量算定部４３３は第Ｎフレームと後続フレームとの比較を第（Ｎ＋ｋmin−１）フレームから開始する。このフレームと第Ｎフレームとが表す２枚の画像間では撮影時刻の差が、シートの搬送速度の目標値に対応する画素横断時間に等しい。したがって、これら２枚の画像間の違いからはシートの移動量が“０”とは有意に異なる値として検出される可能性が十分に高い。こうして、移動量センサー４００は第Ｎフレームと後続フレームとからシートの移動量の有意なサンプルを、更に高速に算定することができる。
【０１３２】
（J）図１３では移動量算定部４３３は、第３フレームと後続フレームとの比較を開始する時点が第１フレームからの有意なサンプルＳＭ１の算定に成功した後であっても、その比較を第３フレームの直後の第４フレームから開始する。移動量算定部４３３はその他に第Ｎフレームと第（Ｎ＋ｎ）フレーム（ｎ：１以上の整数）とからの有意なサンプルの算定に成功した場合、この成功の時点よりも後に開始する別のフレームと後続フレームとの比較を、その別のフレームの表す画像よりも撮影順がｎ枚後の画像を表すフレームから開始してもよい。第Ｎフレームと第（Ｎ＋ｎ）フレームとの表す画像間では撮影時刻の差が画素横断時間に等しいとみなせる。したがって、撮影順の差がｎ枚の画像間の違いからはシートの移動量が“０”とは有意に異なる値として検出される可能性が十分に高い。こうして、移動量センサー４００はシートの移動量の有意なサンプルを更に高速に算定することができる。
【０１３３】
（K）実施形態１、２による移動量センサー４００はいずれも、シートの搬送速度の低下にかかわらずサンプリング周期Ｐｓを一定に維持したまま、一連の画像の中から比較すべき２枚の画像を、それらの間において撮影時刻の差が拡大するように選択する。この選択を移動量算定部４３３はＭＦＰ１００の動作条件に応じて中止してもよい。具体的には移動量算定部４３３は、ＭＦＰ１００の操作部５０が受け付けたユーザーの操作に応じて、またはＭＦＰ１００の主制御部６０の保持する情報に基づいて、撮像部４３２が撮影した一連の画像の中から比較すべき２枚の画像間における撮影時刻の差を固定してもよい。ここで、「ユーザー」は、ＭＦＰ１００を印刷等のジョブの処理に利用する者の他に、ＭＦＰ１００のメンテナンスを担当する作業員を意味する。また、「主制御部６０の保持する情報」とは、たとえばトナー像の画質に関する情報、ＭＦＰ１００の消費電力に関する情報、またはトナー像を形成すべきシートのサイズに関する情報の少なくともいずれかを意味する。
【０１３４】
上記の選択を中止すべきＭＦＰ１００の動作条件にはたとえば次のものが考えられる。（Ａ）トナー像の画質に対する要求が高くない場合、（Ｂ）省電力が優先される場合、（Ｃ）印刷対象のシートの長さが所定値を下回る場合。
（Ａ）上記の選択はトナー像の高画質化には有利である。たとえば、移動量センサー４００がタイミングセンサーＴＳに利用される場合、タイミングセンサーＴＳは、タイミングローラー２７が送り出すシートの移動量を高精度に、かつ高速に検出して作像部２０の駆動部２０Ｄへフィードバックする。この移動量からはそのシートの位置または速度が高精度に、かつリアルタイムに算定されるので、タイミングローラー２７の回転制御の正確性が向上する。その結果、タイミングローラー２７がシートを中間転写ベルト２３と２次転写ローラー２４との間のニップへ通紙するタイミングと速度とは、中間転写ベルト２３上のトナー像がそのニップを通過するタイミングと速度とに高精度に整合する。したがって、シート上におけるトナー像の転写位置の正確性とそのトナー像の画質とがいずれも向上する。
【０１３５】
このことは逆に、トナー像の画質に対する要求が高くない場合には、移動量センサー４００が上記の選択を中止してもよいことを意味する。たとえば、ＭＦＰ１００のメンテナンス作業中に行われるテスト印刷では、テスト項目が低画質でもチェック可能な場合がある。この場合、作業員は移動量センサー４００に上記の選択を中止させて監視動作に伴う負担を軽減させてもよい。また、移動量センサー４００はＭＦＰ１００が印刷ジョブを開始する際、主制御部６０から印刷対象のトナー像の画質に関する情報を自動的に取得し、その情報が高画質モードを要求していない場合には上記の選択を自動的に中止して、監視動作に伴う自己の負担を軽減してもよい。
【０１３６】
（Ｂ）上記の選択は省電力化には不利である。実際、上記の選択では移動量センサー４００はシートの搬送速度にかかわらずサンプリング周期Ｐｓを一定に維持するので、その搬送速度に合わせてサンプリング周期を延ばす場合よりも撮像部４３２による撮影の回数が多い。主にこの結果、移動量センサー４００は上記の選択を行う場合には消費電力の削減が難しい。
【０１３７】
したがって、ユーザーが画質よりも消費電力の削減を優先する場合、移動量センサー４００はＭＦＰ１００の操作部５０を通してユーザーに上記の選択の中止を設定させてもよい。また、移動量センサー４００は主制御部６０からＭＦＰ１００の消費電力に関する情報を自動的に取得し、その情報が低電力モードの設定を示す場合には上記の選択を自動的に中止して、自己の消費電力を低下させてもよい。
【０１３８】
（Ｃ）移動量センサー４００はシートの移動量の検出精度を向上させる目的で、１枚のシートから検出した移動量を一定数ずつ蓄積し、それらの平均値を１つのサンプルとして作像部２０の駆動部２０Ｄ等へフィードバックしてもよい（変形例の項目（F）参照）。ただし、この場合、シートが所定値よりも長くなければ、このシートが移動量センサー４００の監視領域ＭＮＲ（図５の（ａ）参照。）を通過する時間が短すぎて、検出精度を向上させるほどのサンプル数を蓄積することができない。
【０１３９】
したがって、印刷対象のシートの長さが所定値を下回る場合、移動量センサー４００はＭＦＰ１００の操作部５０を通してユーザーに上記の選択の中止を設定させて、監視動作に伴う負担を軽減させてもよい。また、移動量センサー４００は主制御部６０から印刷対象のシートのサイズに関する情報を自動的に取得し、その情報の示すシートの長さが所定値を下回る場合には上記の選択を自動的に中止して、監視動作に伴う自己の負担を軽減してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明は可動部材または物品の移動量を検出する技術に関し、上記のとおり、一定のサンプリング周期で連写された一連の画像の中から比較すべき２枚を、それらの間に検出対象の移動に起因する違いが生じるほどそれらの間において撮影時刻の差が拡大するように選択する。このように、本発明は明らかに産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１００  ＭＦＰ
２７    タイミングローラー
ＴＳ    タイミングセンサー
４００  移動量センサー
４１０  発光部
４１１  光源
４１２  コリメーターレンズ
４２０  受光部
４２１  撮像素子
４２２  テレセントリック光学系
４２３  撮像素子の受光面
４３０  制御部
ＳＨＴ  シート
４３１  光源部
４３２  撮像部
４３３  移動量算定部
１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ  処理系統
５０１  フレームメモリー
５０２  ＦＦＴ部
５０３  ＩＦＦＴ部
５０４  出力部
ＣＨＰ  シートの画像に現れる陰影またはスペックルのパターン
ＴＰＥ  そのパターンの先端
ｖI      その先端が撮像素子の受光面の上を移動する速度
σlm      その先端の変位量の検出下限
ＰＸＬ、ＰＸＭ、ＰＸＮ  撮像素子の画素
ΔＰＸ  各画素のサイズ
Δｔ    画素横断時間
ＦＲ１、ＦＲ２、…  シート表面の画像を表すフレーム
ｖS      シートの搬送速度
【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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