JP2013088336A - 速度検出装置、移動部材搬送ユニット、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】速度検出装置50は、移動部材Eにおけるレーザ光Lが照射された箇所を撮影した画像データDを取得周期T毎に取得して、一の画像データD{N}の画像G{N}における一部分領域A1に対応する第1部分データD1を抽出し、他の画像データD{N+1}の画像G{N+1}における上記一部分領域A1の下流側にある他部分領域A2に対応する第2部分データD2を抽出し、これら第1部分データD1及び第2部分データD2に基づいて移動部材Eの実速度Vrを検出する。また、取得周期Tが、移動部材Eの目標速度Vtを上記一部分領域A1と上記他部分領域A2との相対距離Hで除した値に基づいて設定されている。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の一実施形態である速度検出装置について、図1〜図8を参照して説明する。
T = (H/i)/Vt ・・・(1)
によって算出される。
H=0.01×10=0.1[mm]
となり、そして、上記(1)式から、取得周期Tは、
T=(0.1/1.0)/300=0.00033[s]=0.33[ms]
となる。これにより上記クロック信号Cの周波数fは、
f=1/T=300/(0.1/1.0)=3000[Hz]=3[kHz]
となる。
D1★D2* = F-1[F[D1]・F[D2]*] ・・・(2)
となる。
D1★D2* = F−1[P[F[D1]]・P[F[D2]*]
(Vt−Vr)×T = J/i ・・・(3)
この式から、速度偏差ΔVは、
ΔV = Vt−Vr = (J/i)/T[mm/s] ・・・(4)
となる。なお、相関距離Jについては、相関画像データDgの示す画像Gg上での距離(即ち、受光面52a上での距離)であるので、上記(1)式での相対距離Hと同様に撮像倍率iによる補正を行う。
Vr = Vt+ΔV[mm/s] ・・・(5)
以下、本発明の一実施形態である移動部材搬送ユニットについて、図1を参照して説明する。
以下、本発明の一実施形態である画像形成装置について、図9、図10を参照して説明する。
2Y、2M、2C、2K 帯電器
4Y、4M、4C、4K 現像器
5Y、5M、5C、5K クリーニング手段
6Y、6M、6C、6K 転写手段
20 光走査装置
30 定着手段
40 二次転写手段
50 速度検出装置
51 レーザ光源
52 エリアセンサ(撮像センサの一例)
52a 受光面
61 画像データ取得部(画像データ取得手段の一例)
62 第1部分データ抽出部(第1部分データ抽出手段の一例)
63 第2部分データ抽出部(第2部分データ抽出手段の一例)
64 取得周期生成部(取得周期生成手段の一例)
70 速度検出部(速度検出手段の一例)
71 第1の2次元フーリエ変換部(第1の2次元フーリエ変換手段の一例)
72 第2の2次元フーリエ変換部(第2の2次元フーリエ変換手段の一例)
73 相関画像データ生成部(相関画像データ生成手段の一例)
74 ピーク位置探索部(ピーク位置探索手段の一例)
75 実速度演算部(実速度演算手段の一例)
76 変換結果記憶部(変換結果記憶手段の一例)
81 モータ
82 モータ制御部(速度制御装置の一例)
100 移動部材搬送ユニット
105 中間転写ベルト(移動部材の一例)
106 搬送ベルト(移動部材の一例)
200、200A 画像形成装置
A1 一部分領域
A2 他部分領域
A3 重複部分
C クロック信号
D 画像データ
D1 第1部分データ
D2 第2部分データ
Dg 相関画像データ
E 移動部材
G 画像データの示す画像
G1 第1部分データの示す部分画像
G2 第2部分データの示す部分画像
Gg 相関画像データの示す画像
H 相対距離
J 相関距離
L レーザ光
O 相関画像データの示す画像の中心位置
P 相関画像データの示す画像のピーク位置
T 取得周期
X 移動方向
Y スラスト方向(移動方向に直交する方向)
Vt 目標速度
Vr 実速度
ΔV 速度偏差
Claims (9)
- 移動部材の実速度を検出する速度検出装置において、
前記移動部材にレーザ光を照射するレーザ光源と、
前記移動部材における前記レーザ光が照射された箇所を撮影して画像データを出力する撮像センサと、
前記撮像センサによって出力された前記画像データを周期的に取得する画像データ取得手段と、
前記画像データ取得手段によって取得された一の前記画像データから、当該画像データの示す画像における一部分領域に対応する第1部分データを抽出する第1部分データ抽出手段と、
前記画像データ取得手段によって前記一の前記画像データの直後に取得された他の前記画像データから、当該画像データの示す画像における前記一部分領域に対して前記移動部材の移動方向下流側にありかつ前記一部分領域と同一形状の他部分領域に対応する第2部分データを抽出する第2部分データ抽出手段と、
前記第1部分データ及び前記第2部分データに基づいて前記移動部材の実速度を検出する速度検出手段と、
前記一部分領域と前記他部分領域との相対距離を前記移動部材の目標速度で除した値に基づいて、前記画像データ取得手段で用いられる前記画像データの取得周期を生成する取得周期生成手段と、
を有していることを特徴とする速度検出装置。 - 前記相対距離が、前記撮像センサの画素ピッチの整数倍に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の速度検出装置。
- 前記速度検出手段が、前記第1部分データ及び前記第2部分データに対して相互相関演算を行うことにより得た相関画像データに基づいて、前記実速度を検出するように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の速度検出装置。
- 前記撮像センサが、2次元の画像データを出力するように構成され、そして、
前記速度検出手段には、
前記第1部分データについて前記移動方向に直交する方向及び前記移動方向に順次フーリエ変換を行う第1の2次元フーリエ変換手段と、
前記第2部分データについて前記移動方向に直交する方向及び前記移動方向に順次フーリエ変換を行う第2の2次元フーリエ変換手段と、
前記第1の2次元フーリエ変換手段による変換結果及び前記第2の2次元フーリエ変換手段による変換結果を積算したのち2次元逆フーリエ変換を行うことにより相関画像データを生成する相関画像データ生成手段と、
前記相関画像データの示す画像におけるピーク位置を探索するピーク位置探索手段と、
前記ピーク位置と前記相関画像データの示す画像における中心位置との相関距離を前記取得周期で除した値に基づいて、前記移動部材の実速度を演算する実速度演算手段と、が設けられている
ことを特徴とする請求項3に記載の速度検出装置。 - 前記相対距離が、前記一部分領域と前記他部分領域とが部分的に重なるように設定され、そして、
前記第1の2次元フーリエ変換手段が、直前の前記実速度の検出において前記第2の2次元フーリエ変換手段により行われた前記第2部分データについての前記移動方向に直交する方向のフーリエ変換の変換結果のうち、前記一部分領域と前記他部分領域とが重なる部分についての変換結果を再利用するように構成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の速度検出装置。 - 前記ピーク位置探索手段が、前記相関画像データについてサブピクセル処理を行うように構成されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の速度検出装置。
- 前記ピーク位置探索手段が、前記相関画像データに含まれる複数のデータ値から、移動方向に互いに隣接するデータ値間の差分値が最も大きい1組の第1のデータ値及び第2のデータ値、並びに、前記1組の第1のデータ値及び第2のデータ値のうち値の大きい方のデータ値に対して移動方向に隣接する第3のデータ値を抽出して、これら3つのデータ値のみを用いてサブピクセル処理を行うように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の速度検出装置。
- 移動部材を移動させるモータと、前記移動部材の実速度を検出する速度検出装置と、前記速度検出装置によって検出された前記実速度に基づいて前記モータを制御する速度制御装置と、を有する移動部材搬送ユニットにおいて、
前記速度検出手段が、請求項1〜7のいずれか一項に記載の速度検出装置で構成されていることを特徴とする移動部材搬送ユニット。 - 無端ベルト状の移動部材と、前記移動部材を周回りに移動させる移動部材搬送ユニットと、を有する画像形成装置において、
前記移動部材搬送ユニットが、請求項8に記載の移動部材搬送ユニットで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
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