JP4884151B2 - Position detection device, speed detection device, movement control device, belt conveyance device, rotating body drive device, and image forming device - Google Patents
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Description
この発明は、電子写真方式やインクジェット方式などの複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。ならびに、そのような画像形成装置などに備えて、搬送ベルト・回転ドラム等の移動体の、直線移動や回転移動を制御する移動制御装置に関する。および、そのような移動制御装置のうち、感光体ベルト・中間転写ベルト・記録材搬送ベルト等の搬送ベルトを搬送するベルト搬送装置に関する。ならびに、画像形成装置などにあって、直線移動や回転移動する移動体の移動速度を検出する速度検出装置に関する。および、移動体を直線移動や回転移動するためにその移動体上の位置を光学式に検知する位置検知装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine such as an electrophotographic system or an inkjet system, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof. The present invention also relates to a movement control device that controls linear movement and rotational movement of a moving body such as a conveyance belt and a rotating drum in preparation for such an image forming apparatus. Further, the present invention relates to a belt conveyance device that conveys conveyance belts such as a photosensitive belt, an intermediate transfer belt, and a recording material conveyance belt among such movement control devices. The present invention also relates to a speed detection device that detects a moving speed of a moving body that moves linearly or rotates in an image forming apparatus or the like. The present invention also relates to a position detection device that optically detects the position on the moving body in order to move the moving body linearly or rotationally.
今日、画像形成装置では、電子写真式のものが広く普及している。電子写真式の画像形成装置では、ドラム状やベルト状の感光体の回転とともに、その感光体上に帯電、書込みを行って静電潜像を形成して後、現像装置でトナーを付着することにより可視像化してトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接、または多くはベルト状をなす中間転写体を介して間接的に転写して、搬送する用紙、OHPフィルム等の記録材にトナー画像を記録する。 Today, as an image forming apparatus, an electrophotographic type is widely used. In an electrophotographic image forming apparatus, along with the rotation of a drum-shaped or belt-shaped photoconductor, charging and writing are performed on the photoconductor to form an electrostatic latent image, and then a toner is attached by a developing device. To form a toner image and transfer the toner image directly or indirectly through an intermediate transfer member, which is in the form of a belt, to a recording material such as paper to be transported or an OHP film. Record an image.
このような画像形成装置にあっては、駆動源からの駆動力を減速して伝達する駆動伝達部材の偏心や、ベルトを掛けまわすローラなどの回転部材の偏心、また駆動源の駆動速度むら、搬送ベルトの厚さむらなどが存在することから、感光体ドラム等の回転ドラムの回転移動の移動速度変動や、感光体ベルト・中間転写ベルト・記録材搬送ベルト等の搬送ベルトの直線移動の移動速度変動をなくすことは困難であり、移動位置に誤差を発生して画像位置にずれを生ずる問題があった。 In such an image forming apparatus, the eccentricity of the drive transmission member that decelerates and transmits the driving force from the driving source, the eccentricity of the rotating member such as a roller that wraps the belt, and the uneven driving speed of the driving source, Because there is unevenness in the thickness of the conveyor belt, fluctuations in the rotational speed of the rotating drum such as the photosensitive drum, and linear movement of the conveyor belt such as the photosensitive belt, intermediate transfer belt, and recording material conveyor belt It is difficult to eliminate the speed fluctuation, and there is a problem that an error occurs in the moving position and the image position shifts.
特にカラーの場合には、それぞれ個別に形成した、例えばイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色画像を重ね合わせてカラー画像を得ることから、回転ドラムや搬送ベルトの移動位置に誤差があると、色ずれや色変りを生じて画像劣化が発生する、という大きな問題を生じた。 In particular, in the case of color, since color images are obtained by superimposing individually formed color images of, for example, yellow, magenta, cyan, and black, if there is an error in the movement position of the rotary drum or the conveyor belt, There was a big problem that image degradation occurred due to shift and color change.
そこで、従来の画像形成装置の中には、例えば特許文献1に記載されるように、回転ドラムのドラム軸や、搬送ベルトとともに回転するローラのローラ軸に、ロータリエンコーダを取り付け、そのロータリエンコーダによりドラム軸やローラ軸の回転角速度を検出し、その検出結果から駆動源を制御して回転ドラムや搬送ベルトの速度変動を解消することが行われている。 Therefore, in a conventional image forming apparatus, as described in Patent Document 1, for example, a rotary encoder is attached to a drum shaft of a rotating drum or a roller shaft of a roller that rotates together with a conveying belt. The rotational angular velocity of the drum shaft or roller shaft is detected, and the drive source is controlled from the detection result to eliminate the speed fluctuation of the rotating drum or the conveyor belt.
しかし、このような方式では、直接搬送ベルトの速度を検出するものではなく、ロータリエンコーダにより例えばローラ軸の回転角速度を検出して間接的に搬送ベルトの表面速度を検出することから、搬送ベルトとローラとの間でスリップを生じたり、ローラ軸に偏心があったりするときには、搬送ベルトの表面速度を正確に検出することができず、搬送ベルトの速度変動を完全に解消することがない、という問題があった。 However, in such a system, the speed of the transport belt is not directly detected, but the rotational speed of the roller shaft is detected by a rotary encoder, for example, so that the surface speed of the transport belt is indirectly detected. When slip occurs with the roller or the roller shaft is eccentric, the surface speed of the conveyor belt cannot be accurately detected, and the speed fluctuation of the conveyor belt is not completely eliminated. There was a problem.
このため、従来の画像形成装置の中には、例えば特許文献2や特許文献3に記載されるように、搬送ベルトの表面に一定間隔の光学マークを設けてその光学マークをセンサで検知するようにし、そのセンサの出力パルス間隔から算出して搬送ベルトの表面速度を直接的に検出し、駆動源をフィードバック制御するものがある。 For this reason, in conventional image forming apparatuses, as described in Patent Document 2 and Patent Document 3, for example, optical marks are provided at regular intervals on the surface of the conveyor belt, and the optical marks are detected by a sensor. In some cases, the surface speed of the conveyor belt is directly detected by calculating from the output pulse interval of the sensor, and the drive source is feedback-controlled.
このような技術によれば、ベルト表面の速度を直接測定するから、ローラ軸などから間接的に観測するよりも、搬送ベルトの表面速度を正確に検出することができる。ところが、現実には、画像形成装置などに備える搬送ベルトには柔軟性があり、温湿度変化があるなどから、搬送ベルトの表面に付した光学マークにはピッチ誤差を含み、光学マークを高精度に検出したとしても、検出した表面速度には検知誤差が存在して正確な制御を行うことができない問題があった。 According to such a technique, since the speed of the belt surface is directly measured, the surface speed of the conveying belt can be detected more accurately than indirect observation from a roller shaft or the like. However, in reality, the conveyance belt provided in the image forming apparatus has flexibility and changes in temperature and humidity. Therefore, the optical mark on the surface of the conveyance belt includes a pitch error, and the optical mark is highly accurate. Even if detected, there is a problem that the detected surface velocity has a detection error and cannot be controlled accurately.
よって、従来の画像形成装置の中には、また、例えば特許文献4に記載されるように、センサを2つ設けて搬送ベルト上の1つの光学マークがそれら2つのセンサ間を通過するに要した時間から演算し、搬送ベルトの表面速度を求めて駆動源をフィードバック制御するものがある。この方式によれば、1つの光学マークを検知するので、光学マーク間のピッチ誤差が、検知誤差に含まれることはない。 Therefore, in the conventional image forming apparatus, as described in Patent Document 4, for example, two sensors are provided, and one optical mark on the conveyance belt is required to pass between the two sensors. In some cases, the drive source is feedback-controlled by calculating the surface speed of the conveyor belt by calculating from the measured time. According to this method, since one optical mark is detected, a pitch error between the optical marks is not included in the detection error.
しかしながら、2つのセンサにより1つの光学マークを検知する場合には、逆に、2つのセンサ間の間隔に、少なくとも製造上の公差範囲の誤差を含むこととなるから、その誤差が検知結果に含まれて、光学マークを高精度に検出したとしても、検出した表面速度には検知誤差が存在して正確な制御を行うことができない問題があった。 However, when one optical mark is detected by two sensors, on the contrary, the distance between the two sensors includes at least an error in the manufacturing tolerance range. Therefore, the error is included in the detection result. Even if the optical mark is detected with high accuracy, there is a problem that the detected surface speed has a detection error and cannot be accurately controlled.
このため、従来の画像形成装置の中には、1つの光学マークが2つのセンサ間を通過する時間を複数計測してその平均値を求め、その平均値に基づき駆動源を制御して搬送ベルトの速度変動を低減するものがある。しかし、このような技術にあっても、やはり2つのセンサ間の間隔誤差が検知誤差につながっていた。 For this reason, in a conventional image forming apparatus, a plurality of times during which one optical mark passes between two sensors are measured to obtain an average value, and a driving source is controlled based on the average value to control a conveyor belt. Some reduce the speed fluctuations. However, even with such a technique, the distance error between the two sensors still leads to a detection error.
そこで、この発明の目的は、搬送ベルト・回転ドラム等の移動体上の位置、移動体の移動速度を光学式に正確に検知して、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to accurately detect the position on the moving body such as the conveyor belt and the rotating drum and the moving speed of the moving body optically and accurately control the linear movement and the rotational movement of the moving body. It is in.
このため、請求項1に記載の発明は、光源等の発光手段と、その発光手段が発した光を整形して光ビームを生成する複数の光整形手段と、それら個々の光整形手段により生成した光ビームをそれぞれ、搬送ベルトや回転ドラムなどの移動体の光学マークで反射して後、受光して光電変換する複数のフォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光手段とを備える位置検知装置において、
前記光整形手段を、前記発光手段が発した光を通して整形するスリットを設けて板状に構成し、
対をなす前記発光手段と前記受光手段とを複数対、1つの筐体内に設置してなるとともに、
その筐体に、透明材料よりなる板状の保持部材を貼り付け、その保持部材で前記複数の光整形手段を、それぞれ間隔をあけて一体的に保持し、定間隔で支持するものである。
For this reason, the invention according to claim 1 is generated by a light emitting means such as a light source, a plurality of light shaping means for shaping a light emitted from the light emitting means to generate a light beam, and the individual light shaping means. In each of the position detection devices provided with a plurality of light receiving means such as photodiodes and phototransistors that receive and photoelectrically convert the light beam after being reflected by an optical mark of a moving body such as a conveyor belt or a rotating drum,
The light shaping means is formed in a plate shape by providing a slit for shaping the light emitted by the light emitting means,
A plurality of pairs of the light emitting means and the light receiving means are installed in one housing, and
Its housing affixed a plate-like holding member made of a transparency material, a plurality of light shaping means in the holding member, integrally holding each spaced, and supports at regular intervals .
そして、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 Then, a plurality of light shaping means held at regular intervals shape the light emitted from the light emitting means to generate respective light beams, and the generated light beams are reflected by the optical mark of the moving body or After passing through the optical mark, the light receiving means receives the light and performs photoelectric conversion to detect the position on the moving body.
そして、共通の保持部材でそれぞれ間隔をあけて一体的に保持することにより複数の光整形手段を定間隔で保持し、その定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 The plurality of light shaping means are held at regular intervals by holding them integrally with a common holding member at intervals, and the light emitted from the light emitting means by the plurality of light shaping means held at the regular intervals. Each of the generated light beams is reflected by the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body, then received by the light receiving means and moved by photoelectric conversion. Detect position on the body.
そして、発光手段が発した光を、定間隔で保持する複数の光整形手段のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 Then, the light emitted from the light emitting means is shaped through the slits of a plurality of light shaping means held at regular intervals to generate light beams, and the generated light beams are reflected or moved by the optical mark of the moving body. After passing through the optical mark of the body, the position on the moving body is detected by receiving light by the light receiving means and performing photoelectric conversion.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の位置検知装置において、1つの前記光整形手段に前記スリットを複数設けて構成してなるものである。 According to a second aspect of the invention, the position detecting device according to claim 1, in which formed by constituted by a plurality of the slits in one of the light shaping unit.
そして、発光手段が発した光を、定間隔で保持する複数の光整形手段それぞれの複数のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 Then, the light emitted from the light emitting means is shaped through a plurality of slits of each of a plurality of light shaping means that are held at regular intervals to generate light beams, and each of the generated light beams is reflected by the optical mark of the moving body. Alternatively, after passing through the optical mark of the moving body, the light receiving means receives the light and performs photoelectric conversion to detect the position on the moving body.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の位置検知装置において、透明樹脂フィルム等の基材の表面にクロム蒸着膜等の蒸着を行うことにより固定マスクを形成して、所定パターンの前記スリットを設けてなるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the position detection device according to the first or second aspect , a fixed mask is formed by performing vapor deposition of a chromium vapor deposition film or the like on the surface of a substrate such as a transparent resin film, and a predetermined mask. The slits of the pattern are provided.
そして、基材の表面に蒸着を行って固定マスクを形成することにより所定パターンのスリットを設けて光整形手段を構成し、それらの複数の光整形手段を定間隔に保持して発光手段が発した光を各光整形手段のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 Then, by forming a fixed mask by performing vapor deposition on the surface of the base material, a slit having a predetermined pattern is provided to constitute a light shaping means, and the light shaping means is emitted while holding the plurality of light shaping means at regular intervals. The shaped light is shaped through the slit of each light shaping means to generate a light beam, and the generated light beam is reflected by the optical mark of the moving object or transmitted through the optical mark of the moving object, and then received by the light receiving means. The position on the moving body is detected by receiving light and performing photoelectric conversion.
請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載の位置検知装置において、基材の表面に印刷を行うことにより固定マスクを形成して、所定パターンの前記スリットを設けてなるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the position detection device according to the first or second aspect , the fixed mask is formed by printing on the surface of the base material, and the slits of a predetermined pattern are provided. is there.
そして、基材の表面に印刷を行って固定マスクを形成することにより所定パターンのスリットを設けて光整形手段を構成し、それらの複数の光整形手段を定間隔に保持して発光手段が発した光を各光整形手段のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 Then, printing is performed on the surface of the base material to form a fixed mask to provide a light shaping means by providing slits with a predetermined pattern, and the light emitting means emits light while holding the plurality of light shaping means at regular intervals. The shaped light is shaped through the slit of each light shaping means to generate a light beam, and the generated light beam is reflected by the optical mark of the moving object or transmitted through the optical mark of the moving object, and then received by the light receiving means. The position on the moving body is detected by receiving light and performing photoelectric conversion.
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1に記載の位置検知装置において、前記保持部材を合成石英ガラス等のガラス系材料で形成してなるものである。 The invention according to claim 5, in the position detecting apparatus according to any one of claims 1 to 4, those obtained by forming the holding member with a glass-based material such as synthetic quartz glass.
そして、ガラス系材料で形成した共通の保持部材でそれぞれ間隔をあけて一体的に保持することにより複数の光整形手段を定間隔で保持し、その定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 And by holding a plurality of light shaping means at regular intervals by holding each with a common holding member formed of a glass-based material at a fixed interval, by a plurality of light shaping means that holds at a fixed interval, The light emitted from the light emitting means is shaped to generate a light beam, and each generated light beam is reflected by the optical mark of the moving object or transmitted through the optical mark of the moving object, and then received by the light receiving means. The position on the moving body is detected by photoelectric conversion.
そして、金属系材料で形成した共通の保持部材でそれぞれ間隔をあけて一体的に保持することにより複数の光整形手段を定間隔で保持し、その定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 And by holding a plurality of light shaping means at regular intervals by holding each with a common holding member formed of a metal-based material at a fixed interval, by a plurality of light shaping means that holds at a fixed interval, The light emitted from the light emitting means is shaped to generate a light beam, and each generated light beam is reflected by the optical mark of the moving object or transmitted through the optical mark of the moving object, and then received by the light receiving means. The position on the moving body is detected by photoelectric conversion.
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか1に記載の位置検知装置において、前記発光手段が発する光の、前記光整形手段に対する投射光径を前記スリットの長さより大きくしてなるものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the position detection device according to any one of the first to fifth aspects, the diameter of the light emitted from the light emitting means to the light shaping means is larger than the length of the slit. It will be.
そして、環境変化によって発光手段からの光の位置がずれたとしても光整形手段により同一パターンの光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 Even if the position of the light from the light emitting means is shifted due to the environmental change, the light shaping means generates a light beam having the same pattern, and the generated light beam is reflected by the optical mark of the moving body or the optical light of the moving body. After passing through the mark, the light receiving means receives the light and performs photoelectric conversion to detect the position on the moving body.
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか1に記載の位置検知装置において、前記発光手段が発する光の光量分布を一様としてなるものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the position detection device according to any one of the first to fifth aspects, the light amount distribution of the light emitted by the light emitting means is made uniform.
そして、環境変化によって発光手段からの光の位置がずれたとしても光整形手段により同一強度パターンの光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知する。 Even if the position of the light from the light emitting means is shifted due to environmental changes, the light shaping means generates a light beam having the same intensity pattern, and the generated light beam is reflected by the optical mark of the moving body or the moving body. After passing through the optical mark, the light receiving means receives the light and performs photoelectric conversion to detect the position on the moving body.
請求項8に記載の発明は、速度検出装置において、請求項1ないし7のいずれか1に記載の位置検知装置を備え、前記受光手段の出力から前記移動体の移動速度を算出する演算手段を備えるものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in the speed detection device, the position detection device according to any one of the first to seventh aspects is provided, and an arithmetic means for calculating the moving speed of the moving body from the output of the light receiving means. It is to be prepared.
そして、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出する。 Then, a plurality of light shaping means held at regular intervals shape the light emitted from the light emitting means to generate respective light beams, and the generated light beams are reflected by the optical mark of the moving body or After passing through the optical mark, it is received by the light receiving means and subjected to photoelectric conversion, and the moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means.
請求項9に記載の発明は、移動制御装置において、請求項8に記載する速度検出装置を備え、前記演算手段の出力に基づき前記移動体の駆動源を制御する制御手段を備えるものである。 According to a ninth aspect of the present invention, the movement control device includes the speed detection device according to the eighth aspect , and further includes a control unit that controls a driving source of the moving body based on an output of the arithmetic unit.
そして、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御する。 Then, a plurality of light shaping means held at regular intervals shape the light emitted from the light emitting means to generate respective light beams, and the generated light beams are reflected by the optical mark of the moving body or After passing through the optical mark, light is received by the light receiving means, photoelectrically converted, the moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means, and the driving source of the moving body is controlled by the control means based on the output of the calculating means. Control.
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の移動制御装置において、前記移動体を案内して前記光整形手段との間に一定のギャップを保持するギャップ保持部材を備えてなるものである。 A tenth aspect of the present invention is the movement control device according to the ninth aspect , further comprising a gap holding member that guides the moving body and holds a constant gap with the light shaping means. is there.
そして、ギャップ保持部材により光整形手段との間に一定のギャップを保持して移動体を案内し、光整形手段で生成した光ビームをその移動体の光学マークで反射しまたはその移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御する。 The gap holding member guides the moving body while maintaining a certain gap with the light shaping means, and the light beam generated by the light shaping means is reflected by the optical mark of the moving body or the optical of the moving body After passing through the mark, the light is received by the light receiving means, photoelectrically converted, the moving speed of the moving body is calculated from the output of the light receiving means by the calculating means, and the driving source of the moving body is controlled by the control means based on the output of the calculating means To do.
請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の移動制御装置において、前記ギャップ保持部材に、前記移動体を清掃するブラシ・スポンジ、フェライト等の清掃部材を備えてなるものである。 An eleventh aspect of the present invention is the movement control device according to the tenth aspect , wherein the gap holding member is provided with a cleaning member such as a brush / sponge or ferrite for cleaning the movable body.
そして、ギャップ保持部材により光整形手段との間に一定のギャップを保持し、清掃部材で清掃して例えば移動体の光学マークに付着したトナーなどを除去しながら移動体を案内し、光整形手段で生成した光ビームをその移動体の光学マークで反射しまたはその移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御する。 Then, a fixed gap is held between the light shaping means by the gap holding member, the moving body is guided while being cleaned by the cleaning member and removing, for example, toner adhered to the optical mark of the moving body, and the light shaping means. The light beam generated in step 1 is reflected by the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body, then received by the light receiving means and subjected to photoelectric conversion, and the moving means is moved by the calculating means from the output of the light receiving means. The speed is calculated, and the drive source of the moving body is controlled by the control means based on the output of the calculation means.
請求項12に記載の発明は、請求項9ないし11のいずれか1に記載の移動制御装置において、直線移動する搬送ベルト等の前記移動体に光学マークを移動方向にラダー状に設けてなるものである。 A twelfth aspect of the invention is the movement control device according to any one of the ninth to eleventh aspects, wherein an optical mark is provided in a ladder shape in the moving direction on the moving body such as a conveyor belt that moves linearly. It is.
そして、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを、直線移動する移動体の移動方向にラダー状の光学マークで反射しまたは直線移動する移動体の移動方向にラダー状の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御する。 Then, the light emitted from the light emitting means is shaped by a plurality of light shaping means held at regular intervals to generate light beams, and the generated light beams are ladder-shaped in the moving direction of the moving body that moves linearly. After passing through the ladder-shaped optical mark in the moving direction of the moving body that is reflected or linearly moves by the optical mark, the light receiving means receives the light and performs photoelectric conversion, and the moving means moves from the light receiving means output by the calculating means. And the control unit controls the driving source of the moving body based on the output of the calculation unit.
請求項13に記載の発明は、請求項9ないし11のいずれか1に記載の移動制御装置において、回転移動する回転ドラム等の前記移動体に光学マークを回転中心まわりに放射状に設けてなるものである。
The invention according to
そして、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを、回転移動する回転ドラム等の移動体に、回転中心まわりに放射状に設ける光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の回転移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御する。 Then, by a plurality of light shaping means held at regular intervals, the light emitted from the light emitting means is shaped to generate each light beam, and each generated light beam is moved to a moving body such as a rotating drum that rotates. After passing through optical marks provided radially around the center of rotation, light is received by the light receiving means and photoelectrically converted, and the rotational movement speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means, and control is performed based on the output of the calculating means The driving source of the moving body is controlled by the means.
請求項14に記載の発明は、請求項9ないし13のいずれか1に記載の移動制御装置であるベルト搬送装置において、前記移動体である搬送ベルトの走行移動を制御するものである。 A fourteenth aspect of the invention is a belt conveyance device which is the movement control device according to any one of the ninth to thirteenth aspects, and controls the traveling movement of the conveyance belt which is the movable body.
そして、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体である搬送ベルトの光学マークで反射しまたは移動体である搬送ベルトの光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により搬送ベルトの移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により搬送ベルトの駆動源を制御する。 Then, the light emitted from the light emitting means is shaped by a plurality of light shaping means held at regular intervals to generate respective light beams, and each of the generated light beams is reflected by the optical mark of the conveyance belt as a moving body. Alternatively, after passing through the optical mark of the conveyor belt, which is a moving body, the light is received by the light receiving means and photoelectrically converted, and the moving speed of the conveyor belt is calculated from the output of the light receiving means by the calculating means and controlled based on the output of the calculating means The drive source of the conveyor belt is controlled by the means.
請求項15に記載の発明は、回転体駆動装置において、請求項9ないし13のいずれか1に記載の移動制御装置を備え、前記移動体である回転体の回転移動を制御するものである。 According to a fifteenth aspect of the present invention, the rotating body drive device includes the movement control device according to any one of the ninth to thirteenth aspects, and controls the rotational movement of the rotating body that is the moving body.
そして、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体である回転体の光学マークで反射しまたは移動体である回転体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により回転体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により回転体の駆動源を制御する。 Then, the light emitted from the light emitting means is shaped by a plurality of light shaping means held at regular intervals to generate respective light beams, and each of the generated light beams is reflected by the optical mark of the rotating body that is a moving body. Alternatively, after passing through the optical mark of the rotating body, which is a moving body, light is received by the light receiving means and subjected to photoelectric conversion, and the moving speed of the rotating body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means and controlled based on the output of the calculating means The drive source of the rotating body is controlled by the means.
請求項16に記載の発明は、画像形成装置において、請求項9ないし13のいずれか1に記載の移動制御装置を備えてなるものである。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the movement control device according to any one of the ninth to thirteenth aspects is provided.
そして、画像形成装置にあって、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを、感光体ドラム等の回転ドラムや、感光体ベルト・中間転写ベルト・記録材搬送ベルト等の搬送ベルトなどの移動体の光学マークで反射しまたはそのような移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御する。 Then, in the image forming apparatus, the light emitted from the light emitting means is shaped by a plurality of light shaping means held at regular intervals to generate respective light beams, and the generated light beams are respectively transferred to a photosensitive drum or the like. After being reflected by or transmitted through the optical mark of a moving body such as a rotating drum, a photosensitive belt, an intermediate transfer belt, or a conveying belt such as a recording material conveying belt, and then received by a light receiving means. Then, photoelectric conversion is performed, the moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means, and the driving source of the moving body is controlled by the control means based on the output of the calculating means.
請求項1に記載の発明によれば、定間隔で保持する複数の光整形手段によりそれぞれ、発光手段が発した光を整形して光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して、例え光学マークにピッチ誤差があっても、移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the first aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting means is shaped by each of the plurality of light shaping means held at regular intervals to generate a light beam, and each of the generated light beams is transmitted to the moving body. Since the position on the moving body is detected by being reflected by the optical mark or transmitted through the optical mark of the moving body, and then received by the light receiving means and photoelectrically converted, the moving body is accurately detected by a plurality of light beams at regular intervals. The position of the optical mark is directly detected, and even if there is a pitch error in the optical mark, the moving position of the moving body is accurately detected optically, and the linear movement and rotational movement of the moving body are accurately controlled. Can do.
また、共通の保持部材でそれぞれ間隔をあけて複数の光整形手段を一体的に保持することにより定間隔で保持し、発光手段が発した光を整形して光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、低膨張係数の共通の保持部材で光整形手段を保持して正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を検知し、移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。保持部材を低膨張係数の材料でつくれば、光整形手段をいかなる材料で形成したとしても、保持部材に倣って環境変化に基づく変形を少なくし、正確に一定間隔の光ビームを発することができる。 In addition , a plurality of light shaping means are integrally held at intervals by a common holding member, and are held at regular intervals, and light emitted from the light emitting means is shaped to generate a light beam. Each light beam is reflected by the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body, and then received by the light receiving means and photoelectrically converted to detect the position on the moving body. The light shaping means is held by the holding member to accurately detect the position of the optical mark of the moving body with a plurality of light beams at regular intervals, and the moving position of the moving body is accurately detected optically, and the straight line of the moving body Movement and rotational movement can be accurately controlled. If the holding member is made of a material having a low expansion coefficient, the light shaping means can be made of any material, and the deformation based on the environmental change can be reduced following the holding member, so that light beams can be accurately emitted at regular intervals. .
そして、発光手段が発した光を、定間隔で保持する複数の光整形手段のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 Then , the light emitted from the light emitting means is shaped through the slits of a plurality of light shaping means held at regular intervals to generate light beams, and the generated light beams are reflected or moved by the optical mark of the moving body. After passing through the optical mark of the body, the position on the moving body is detected by receiving light by the light receiving means and performing photoelectric conversion, so the position of the optical mark of the moving body can be directly adjusted with a plurality of light beams at regular intervals. The moving position of the moving body can be detected optically and accurately, and linear movement and rotational movement of the moving body can be accurately controlled.
請求項2に記載の発明によれば、発光手段が発した光を、定間隔で保持する複数の光整形手段それぞれの複数のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、正確に一定間隔の複数の光整形手段それぞれの複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を一層的確に制御することができる。複数の光整形手段それぞれの複数のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成するので、光学マークの欠陥や汚れなどで1の光ビームによる検出にエラーがある場合にも、他の光ビームによる検出で補うことができる。 According to the second aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting means is shaped through the plurality of slits of each of the plurality of light shaping means that are held at regular intervals to generate light beams, and each of the generated lights After the beam is reflected by the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body, the position on the moving body is detected by receiving light by the light receiving means and performing photoelectric conversion. By directly detecting the position of the optical mark of the moving body with a plurality of light beams of each of the light shaping means, the moving position of the moving body is accurately detected optically, and the linear movement and rotational movement of the moving body are more accurately controlled. be able to. Since a light beam is generated by shaping through a plurality of slits of each of a plurality of light shaping means, even if there is an error in detection by one light beam due to a defect or dirt of an optical mark, detection by another light beam Can be supplemented with.
請求項3に記載の発明によれば、基材の表面に蒸着を行って固定マスクを形成することにより所定パターンのスリットを設けて光整形手段を構成し、それらの複数の光整形手段を定間隔に保持して発光手段が発した光を各光整形手段のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the third aspect of the present invention, the light shaping means is configured by providing a predetermined pattern of slits by performing vapor deposition on the surface of the base material to form a fixed mask, and the plurality of light shaping means are defined. The light emitted from the light emitting means while being held at intervals is shaped through the slits of each light shaping means to generate light beams, and the generated light beams are reflected by the optical mark of the moving object or the optical mark of the moving object. Since the position on the moving body is detected by receiving light by the light receiving means and performing photoelectric conversion, the position of the optical mark on the moving body is directly detected and moved with a plurality of light beams at regular intervals accurately. The moving position of the body can be accurately detected optically, and linear movement and rotational movement of the moving body can be accurately controlled.
請求項4に記載の発明によれば、基材の表面に印刷を行って固定マスクを形成することにより所定パターンのスリットを設けて光整形手段を構成し、それらの複数の光整形手段を定間隔に保持して発光手段が発した光を各光整形手段のスリットを通して整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the light shaping means is configured by providing a predetermined pattern of slits by printing on the surface of the substrate to form a fixed mask, and the plurality of light shaping means are defined. The light emitted from the light emitting means while being held at intervals is shaped through the slits of each light shaping means to generate light beams, and the generated light beams are reflected by the optical mark of the moving object or the optical mark of the moving object. Since the position on the moving body is detected by receiving light by the light receiving means and performing photoelectric conversion, the position of the optical mark on the moving body is directly detected and moved with a plurality of light beams at regular intervals accurately. The moving position of the body can be accurately detected optically, and linear movement and rotational movement of the moving body can be accurately controlled.
請求項5に記載の発明によれば、ガラス系材料で形成した共通の保持部材でそれぞれ間隔をあけて一体的に保持することにより複数の光整形手段を定間隔で保持し、その定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the plurality of light shaping means are held at regular intervals by holding them integrally with a common holding member formed of a glass-based material at intervals, and at the regular intervals. A plurality of holding light shaping means shapes the light emitted from the light emitting means to generate respective light beams, and each of the generated light beams is reflected by the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body. After that, the position on the moving body is detected by receiving light by the light receiving means and performing photoelectric conversion. Therefore, the position of the optical mark of the moving body is directly detected by a plurality of light beams at regular intervals accurately. The position can be accurately detected optically, and linear movement and rotational movement of the moving body can be accurately controlled.
請求項6に記載の発明によれば、環境変化によって発光手段からの光の位置がずれたとしても、発光手段が発する光の、光整形手段に対する投射光径をスリットの長さより大きくすることで、光整形手段により生成する光ビームのパターン形状に変化が起こらないようにし、各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を検知して移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, even if the position of the light from the light emitting means is shifted due to environmental changes, the projection light diameter of the light emitted from the light emitting means with respect to the light shaping means is made larger than the length of the slit. The pattern shape of the light beam generated by the light shaping means is not changed, and each light beam is reflected by the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body, and then received by the light receiving means. Since the position on the moving body is detected by photoelectric conversion, the position of the optical mark of the moving body is accurately detected with a plurality of light beams at regular intervals, and the moving position of the moving body is accurately detected optically, The linear movement and rotational movement of the moving body can be accurately controlled.
請求項7に記載の発明によれば、環境変化によって発光手段からの光の位置がずれたとしても、発光手段が発する光の光量分布を一様とすることで、光整形手段により同一強度パターンの光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体上の位置を検知するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動位置を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, even if the position of the light from the light emitting means is shifted due to environmental changes, the light shaping means makes the light intensity distribution uniform so that the light shaping means has the same intensity pattern. The light beam is reflected on the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body, and then received by the light receiving means and subjected to photoelectric conversion to obtain a position on the moving body. Therefore, the position of the optical mark on the moving object is detected directly with multiple light beams at regular intervals, and the moving position of the moving object is accurately detected optically. It can be controlled accurately.
請求項8に記載の発明によれば、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して、例え光学マークにピッチ誤差があっても、移動体の移動速度を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the eighth aspect of the invention, the light emitted from the light emitting means is shaped by the plurality of light shaping means held at regular intervals to generate the respective light beams, and the generated light beams are transmitted to the moving body. Reflected by the optical mark or transmitted through the optical mark of the moving body, then received by the light receiving means and photoelectrically converted, and the moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means. The position of the optical mark on the moving object is detected directly with multiple light beams, and even if there is a pitch error in the optical mark, the moving speed of the moving object is accurately detected optically, and the moving object is linearly moved and rotated. The movement can be accurately controlled.
請求項9に記載の発明によれば、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して、例え光学マークにピッチ誤差があっても、移動体の移動速度を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting means is shaped by the plurality of light shaping means held at regular intervals to generate the respective light beams, and the generated light beams are transmitted to the moving body. After being reflected by the optical mark or transmitted through the optical mark of the moving body, it is received by the light receiving means and subjected to photoelectric conversion, the moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means, and based on the output of the calculating means Since the driving means of the moving body is controlled by the control means, the position of the optical mark of the moving body is directly detected with a plurality of light beams accurately spaced, and even if there is a pitch error in the optical mark, The moving speed can be accurately detected optically, and the linear movement and rotational movement of the moving body can be accurately controlled.
請求項10に記載の発明によれば、ギャップ保持部材により光整形手段との間に一定のギャップを保持して移動体を案内し、光整形手段で生成した光ビームをその移動体の光学マークで反射しまたはその移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動速度を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。ギャップ保持部材で光整形手段と移動体との間のギャップを一定に保持するので、個々の光ビームにおける移動体の光学マークまでの距離のばらつきをなくして複数の光ビーム間の見かけ上の距離の狂いをなくし、検知を正確に行うことができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the gap holding member holds the fixed gap between the light shaping means and guides the moving body, and the light beam generated by the light shaping means is used as the optical mark of the moving body. Or reflected through the optical mark of the moving body, received by the light receiving means and photoelectrically converted, and the moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means, and controlled based on the output of the calculating means. Since the driving source of the moving body is controlled by the means, the position of the optical mark of the moving body is directly detected with a plurality of light beams accurately spaced, and the moving speed of the moving body is accurately detected optically. It is possible to accurately control linear movement and rotational movement. Since the gap between the light shaping means and the moving body is kept constant by the gap holding member, the apparent distance between the plurality of light beams can be eliminated without variation in the distance to the optical mark of the moving body in each light beam. Can be detected accurately.
請求項11に記載の発明によれば、ギャップ保持部材により光整形手段との間に一定のギャップを保持して清掃部材で清掃しながら移動体を案内し、光整形手段で生成した光ビームをその移動体の光学マークで反射しまたはその移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動速度を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the gap holding member holds the fixed gap with the light shaping means, guides the moving body while cleaning with the cleaning member, and the light beam generated by the light shaping means Reflected by the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body, then received by the light receiving means and photoelectrically converted, and the moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means. Since the driving means of the moving body is controlled by the control means based on the output of the means, the position of the optical mark of the moving body is directly detected accurately with a plurality of light beams at regular intervals, and the moving speed of the moving body is optically accurate. It is possible to accurately control linear movement and rotational movement of the moving body.
請求項12に記載の発明によれば、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを、直線移動する搬送ベルト等の移動体の移動方向にラダー状の光学マークで反射しまたは直線移動する移動体の移動方向にラダー状の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の移動速度を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動を的確に制御することができる。例えば、環境により伸縮が発生するベルト状の移動体を使用する場合などに適用する。 According to the twelfth aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting means is shaped by the plurality of light shaping means held at regular intervals to generate the respective light beams, and the generated light beams are linearly moved. Reflected by the ladder-shaped optical mark in the moving direction of the moving body such as a conveyor belt or transmitted through the ladder-shaped optical mark in the moving direction of the moving body that moves linearly, and then received by the light receiving means for photoelectric conversion, The moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means, and the driving source of the moving body is controlled by the control means based on the output of the calculating means. By directly detecting the position of the mark and accurately detecting the moving speed of the moving body optically, the linear movement of the moving body can be accurately controlled. For example, the present invention is applied to the case where a belt-like moving body that expands and contracts depending on the environment is used.
請求項13に記載の発明によれば、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを、回転移動する移動体に、回転中心まわりに放射状に設ける光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の回転移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して移動体の回転移動速度を光学式に正確に検知し、移動体の回転移動を的確に制御することができる。一般に低コストなロータリエンコーダでは、円板状のエンコーダホイールの取り付け偏心を組み付け時に調整するコストを省略するために、180度対象位置にセンサを取る付け、偏心補正を行っているが、隣接するセンサでスケールピッチの補正をすることで、偏心によるスケールピッチ誤差が補正され、簡易な構成で偏心補正を実現することができる。 According to the thirteenth aspect of the invention, the light emitted from the light emitting means is shaped by the plurality of light shaping means held at regular intervals to generate light beams, and the generated light beams are rotated and moved. After passing through an optical mark provided radially around the center of rotation of the moving body, the light is received by the light receiving means and subjected to photoelectric conversion, and the rotational movement speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means. Since the drive source of the moving body is controlled by the control means based on the output of the output, the position of the optical mark of the moving body is directly detected accurately with a plurality of light beams at regular intervals, and the rotational movement speed of the moving body is optically accurately The rotational movement of the moving body can be accurately controlled. In general, in a low-cost rotary encoder, a sensor is attached to a target position 180 degrees and eccentricity correction is performed in order to eliminate the cost of adjusting the mounting eccentricity of the disk-shaped encoder wheel during assembly. By correcting the scale pitch, the scale pitch error due to the eccentricity is corrected, and the eccentricity correction can be realized with a simple configuration.
請求項14に記載の発明によれば、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを搬送ベルトの光学マークで反射しまたは搬送ベルトの光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により搬送ベルトの移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により搬送ベルトの駆動源を制御するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで搬送ベルトの光学マークの位置を直接検知して、例え光学マークにピッチ誤差があっても、搬送ベルトの移動速度を光学式に正確に検知し、搬送ベルトの直線移動を的確に制御することができる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting means is shaped by the plurality of light shaping means held at regular intervals to generate each light beam, and each of the generated light beams is transmitted to the conveyor belt. Reflected by the optical mark or transmitted through the optical mark of the conveyor belt, then received by the light receiving means and photoelectrically converted, and the moving speed of the conveyor belt is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means, and based on the output of the calculating means Since the driving means of the conveyor belt is controlled by the control means, the position of the optical mark on the conveyor belt is detected directly with a plurality of light beams accurately spaced, and even if there is a pitch error in the optical mark, The moving speed can be accurately detected optically, and the linear movement of the conveyor belt can be accurately controlled.
請求項15に記載の発明によれば、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを回転体の光学マークで反射しまたは回転体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により回転体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により回転体の駆動源を制御するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで回転体の光学マークの位置を直接検知して、例え光学マークにピッチ誤差があっても、回転体の移動速度を光学式に正確に検知し、回転体の回転移動を的確に制御することができる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, the light emitted from the light emitting means is shaped by the plurality of light shaping means held at regular intervals to generate light beams, and the generated light beams are transmitted to the rotating body. After being reflected by the optical mark or transmitted through the optical mark of the rotating body, it is received by the light receiving means and subjected to photoelectric conversion, and the moving speed of the rotating body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means. Since the drive source of the rotating body is controlled by the control means, the position of the optical mark of the rotating body is detected directly with a plurality of light beams accurately spaced, and even if there is a pitch error in the optical mark, The moving speed can be accurately detected optically, and the rotational movement of the rotating body can be accurately controlled.
請求項16に記載の発明によれば、画像形成装置にあって、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークで反射しまたは移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換し、受光手段の出力から演算手段により移動体の移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により移動体の駆動源を制御するので、正確に一定間隔の複数の光ビームで移動体の光学マークの位置を直接検知して、例え光学マークにピッチ誤差があっても、移動体の移動速度を光学式に正確に検知し、移動体の直線移動や回転移動を的確に制御することができる。移動体の速度変動をなくして色合わせ精度を高め、結果的に高画質な画像形成装置を提供することができる。また、インクジェット方式の画像形成装置に適用して、記録材搬送やノズルヘッドの移動を制御すると、高精度な出力画像を得ることができる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the light emitted from the light emitting means is shaped by the plurality of light shaping means held at regular intervals to generate the light beams, respectively. Each light beam is reflected by the optical mark of the moving body or transmitted through the optical mark of the moving body, then received by the light receiving means and photoelectrically converted, and the moving speed of the moving body is calculated by the calculating means from the output of the light receiving means. Since the driving means of the moving body is controlled by the control means based on the output of the calculating means, the position of the optical mark on the moving body is directly detected with a plurality of light beams at regular intervals accurately, and there is a pitch error in the optical mark, for example. Even in such a case, the moving speed of the moving body can be accurately detected optically, and linear movement and rotational movement of the moving body can be accurately controlled. It is possible to provide a high-quality image forming apparatus as a result of eliminating the speed fluctuation of the moving body and improving the color matching accuracy. In addition, when the present invention is applied to an inkjet image forming apparatus and the recording material conveyance and the movement of the nozzle head are controlled, a highly accurate output image can be obtained.
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図1には、画像形成装置の一例であるタンデム型間接転写タイプのカラー複写機の全体概略構成を示す。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall schematic configuration of a color copying machine of a tandem type indirect transfer type which is an example of an image forming apparatus.
図中符号100は複写機本体、200はそれを載せる給紙テーブル、300は複写機本体100上に取り付けるスキャナ、400はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。
In the figure,
複写機本体100には、中段に、無端ベルト状の中間転写体10を設ける。中間転写体10は、ベース層を、例えばフッ素樹脂や帆布などののびにくい材料でつくり、その上に弾性層を設けて構成する。弾性層は、例えばフッ素ゴムやアクリロニトリル−ブタジェン共重合ゴムなどでつくる。その弾性層の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層で被ってなる。
The copying machine
そして、図示例では3つの支持ローラ14・15・16に掛け回して図中時計まわりに回転搬送可能とする。この図示例では、3つのうち第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。
Then, in the illustrated example, it is wound around three
また、3つのうちの第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10の水平部分上には、その図中時計まわりの搬送方向に沿って、イエロ・シアン・マゼンタ・ブラックの4つの作像ステーション18Y・18C・18M・18Kを横に並べて配置してタンデム作像装置20を構成する。
Further, on the horizontal portion of the
さて、タンデム作像装置20の上には、さらに露光装置21を設ける。
一方、中間転写体10を挟んでタンデム作像装置20と反対の側には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像を記録材に転写する。
An
On the other hand, a
2次転写装置22の横には、記録材上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。上述した2次転写装置22には、画像転写後の記録材をこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置22として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
A fixing
さて、図示例では、このような2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム作像装置20と平行に、記録材の両面に画像を記録すべく記録材を反転して再給紙する記録材反転再給紙装置28を備える。
In the illustrated example, the recording material is reversed and re-recorded under such a
ところで、いまこのカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
By the way, when making a copy using this color copying machine, the original is set on the original table 30 of the automatic
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動して後、コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
When a start switch (not shown) is pressed, when a document is set on the
また、不図示のスタートスイッチを押すと、適宜のタイミングで、図2に示す駆動モータ12により減速ギア13を介して1つの支持ローラ15を回転駆動し、他の2つの支持ローラ14・16を従動回転して中間転写体10を回転搬送する。同時に、図1に示す個々の作像ステーション18で、その感光体40Y・40C・40M・40Kを回転して各感光体40上にそれぞれ、イエロ・シアン・マゼンタ・ブラックの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を1次転写装置11で順次転写して中間転写体10上に合成トナー画像を形成する。
When a start switch (not shown) is pressed, one
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、同じく適宜のタイミングで不図示の駆動モータにより給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つから記録材を繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the
または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上の記録材を繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
Alternatively, the
そして、中間転写体10上の合成トナー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間に記録材を送り込み、2次転写装置22で転写して記録材上にカラー画像を記録する。
Then, the
画像転写後の記録材は、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えて記録材反転再給紙装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
The recording material after image transfer is transported by the
一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置20による再度の画像形成に備える。
On the other hand, the
図2には、移動制御装置の一例であり、移動体である中間転写体10の走行移動を制御するベルト搬送装置を示す。
中間転写体10は、直線移動する搬送ベルトである。図2から判るとおり、その中間転写体10の非画像形成領域である片側端縁には、一定間隔置きに線状の光学マーク60を走行移動方向に平行に並べてラダー状に設け、周方向にリニアスケール61を形成してなる。そして、中間転写体10のまわりには、リニアスケール61と対向して位置検知装置としてセンサ62を配置する。
FIG. 2 shows a belt conveyance device that is an example of the movement control device and controls the traveling movement of the
The
図3には、ベルト搬送装置の制御ブロックを示す。
図3に示すように、センサ62の出力を演算手段63に入れて中間転写体10の移動速度を算出して後、演算手段63の出力を制御手段64に入れて演算手段63の出力に基づきモータドライバ65を駆動し、中間転写体10の駆動源である駆動モータ12を制御する。制御を行うコントローラとしては、ソフトウェア制御を行うようにCPUやDSPを利用することが多いが、位置演算もプログラム上で実行できるので、共通に使えば簡略な構成で実現可能である。
FIG. 3 shows a control block of the belt conveyance device.
As shown in FIG. 3, the output of the
図4には、センサ62の構成を示す。
図4に示す例では、センサ62は、1つの筐体66内に、発光手段としてのLED、半導体レーザ、電球等の光源67と、受光手段としてのフォトダイオードやフォトトランジスタ等の受光素子68と、投光レンズ69とよりなる2組の光学系70、71を設置してなる。
FIG. 4 shows the configuration of the
In the example illustrated in FIG. 4, the
また、筐体66上には、線膨張係数の低い透明材料よりなる板状の保持部材72を貼り付ける。保持部材72は、この例では筐体66に貼り付けるが、筐体66以外で支持してもよい。そして、保持部材72には、2つの板状の光整形手段73をそれぞれ間隔をあけて一体的に保持し、定間隔で支持する。光整形手段73には、発光手段である光源67が発した光を、投光レンズ69を透過してから通して整形するスリット74を設けて構成してなる。
Further, a plate-like holding
そして、定間隔で保持する2つの光整形手段73により、光源67が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体である中間転写体10の光学マーク60で反射して後、受光素子68で受光して光電変換することにより中間転写体10の位置を検知する。
Then, the two light shaping means 73 held at regular intervals shape the light emitted from the
図5には、受光素子68で光電変換後のデジタル信号を示す。
この図5から判るとおり、2つの光整形手段73は、1つの保持部材72上に固定していることから、スリット74の位置を高精度に決めることができる。例えば、リニアスケール61を構成する光学マーク60のピッチの整数倍の距離を隔てて2つのスリット74を形成しておけば、ピッチが正確であるとき、2つの受光素子68の信号1と信号2は、まったくの同位相となる。ピッチ誤差があれば、位相のずれた信号が観測される。
FIG. 5 shows a digital signal after photoelectric conversion by the
As can be seen from FIG. 5, since the two light shaping means 73 are fixed on one holding
カウンタでパルス周期を計測したデータは、演算手段63に送られ、パルス周期Taと2つの信号の位相差δtから次の数1の数式に基づき中間転写体10の実速度が計算され、この速度を元にセンサ62とリニアスケール61の相対移動距離が得られる。
The data obtained by measuring the pulse period with the counter is sent to the calculation means 63, and the actual speed of the
なお、この例では、2組の光学系70、71の2つの光ビームを用いたが、3組以上の光学系の3つ以上の光ビームを使う構成することもできる。また、2つの信号の位相差からリニアスケール61のマークピッチ誤差を補正する方法について説明したが、従来技術のように同一の光学マーク60を2組以上の光学系で検知する時間間隔から、速度を演算する方法を用いることもできる。
In this example, two light beams of two sets of
さらに、上述した例では、複数の光学系70、71を1つの筐体66内に設置したが、個々の光学系70、71を別個の筐体内に設置するようにし、このとき別個の筐体を1つの保持部材72でつなぎ合わせるようにしてもよい。また、筐体66とは別個に保持部材72を設けたが、筐体66自体を保持部材として利用することもできる。
Further, in the above-described example, the plurality of
図6には、共通の保持部材72で、2つの光整形手段73を間隔をあけて一体的に保持する他例を示す。
この図6に示す例では、1つの光整形手段73にスリット74を複数設けてなる。このようにすると、複数の光ビームで、リニアスケール61の複数の光学マーク60を同時に観測することができ、1つの光学マーク60に欠陥や汚れがある場合にも、他の光学マーク60で補って検出の信頼性を向上することができる。
FIG. 6 shows another example in which two light shaping means 73 are integrally held with a common holding
In the example shown in FIG. 6, a plurality of
保持部材72は、合成石英ガラス等のガラス系材料や鋼板などの金属系材料など、低線膨張係数の材料を用いて形成する。一方、光整形手段73は、透明樹脂フィルム材等の基材76の表面に蒸着を行うことによりクロム蒸着膜などの固定マスク77を形成して、所定パターンのスリット74を複数(図示例ではそれぞれ3つ)設けてなる。固定マスク77は、蒸着に代えて、印刷などでも形成することができる。
The holding
なお、保持部材72を線膨張係数の低い材料で形成しておけば、それに例えば貼り付けて保持する光整形手段73も保持部材72に倣うので、光整形手段73を形成する材料を厳しく制限しなくても、環境変化によって変形を生ずることなく、寸法精度を確保することができる。そして、正確に一定間隔の複数の光ビームで中間転写体10の光学マーク60の位置を直接検知して、例え光学マーク60にピッチ誤差があっても、中間転写体10の移動位置を光学式に正確に検知することができる。
If the holding
図7には、光整形手段73に対する投射光径とスリット74の長さとの関係を示す。
筐体66や光源67などを通常の材料でつくった場合には、環境変化による変形の少ない材料で光整形手段73をつくったとしても、光整形手段73を投射する投射光の位置が変化する。よって、例えば図7(a)に示すように、光源67の投射光径Rがスリット74の長さLより短いときには、投射光の位置が実線位置から点線位置へと変化し、スリット74を通過した後の光ビームのパターンも78aから78bに示すように変化し、リニアスケール61の検知位置にずれを生ずることとなる。
FIG. 7 shows the relationship between the projection light diameter with respect to the light shaping means 73 and the length of the
When the
これに対し、図7(b)に示すように、光源67が発する光の、光整形手段73に対する投射光径Rをスリット74の長さLより大きくするときは、環境によって投射光の位置が実線位置から点線位置へと変化したとしても、同じパターン78cの光ビームを生成し、正確に一定間隔の複数の光ビームで中間転写体10の光学マーク60の位置を検知して中間転写体10の移動位置を光学式に正確に検知することとなる。
In contrast, as shown in FIG. 7B, when the projection light diameter R of the light emitted from the
図8には、光源67が発する光の光量分布と光ビームの関係を示す。
同様に、リニアスケール61に照射するパターンが変化すると、計測誤差を生ずることから、光源67が発する光の光量分布を一様とすることが望ましい。すなわち、図示するように、光量分布が均一でない場合、環境によって投射光の投射角度や位置が変化すると、光ビームの光強度分布も変化し、光量分布が均一である場合は、投射光の投射角度や位置が変化しても、光ビームの光強度分布に変化はない。
FIG. 8 shows the relationship between the light amount distribution of the light emitted from the
Similarly, if the pattern irradiated to the
図9には、センサ62にギャップ保持部材を備えた例を示す。
図9に示すように、共通の保持部材72でそれぞれ間隔をあけて2つの光整形手段73を一体的に保持し、それらの光整形手段73を挟んでギャップ保持部材80を筐体66や他の部材により支持して備えるようにしてもよい。そして、そのギャップ保持部材80で、中間転写体10を案内して光整形手段73との間に一定のギャップを保持するようにする。
FIG. 9 shows an example in which the
As shown in FIG. 9, two light shaping means 73 are integrally held with a common holding
光整形手段73を通過した光ビームは、リニアスケール61に対して垂直またはリニアスケール61の移動方向を法線とする面に平行であることが望ましい。しかし、光ビームの射出角度に誤差が生じた場合、光整形手段73とリニアスケール61に大きなギャップがあると、リニアスケール61に照射される光ビームの位置がずれてしまい、見かけ上のセンサ62の間隔がずれてしまうことになる。このような誤差を解消するためには、光整形手段73とリニアスケール61のギャップは、できるだけ短い構成にすることが有効である。
The light beam that has passed through the light shaping means 73 is preferably perpendicular to the
図10には、図9の変形例を示す。
図10に示す例では、ギャップ保持部材80において、中間転写体10を案内する側に、中間転写体10と接触してその中間転写体10を清掃して付着トナーなどを除去する清掃部材81を備えてなるものである。清掃部材としては、例えばブラシ、スポンジ、フェライトなどを用いる。
FIG. 10 shows a modification of FIG.
In the example shown in FIG. 10, on the
なお、図9および図10において、図4と同様に、符号61は中間転写体10に設けるリニアスケール、66は筐体、67は光源、68は受光素子、69は投光レンズ、72は保持部材、73は保持部材72で保持する光整形手段、74は光整形手段73のスリットである。
9 and 10, as in FIG. 4,
さて、上述した例では、発光手段である光源67からの光を、移動体である中間転写体10に設けるリニアスケール61の光学マーク60で反射する場合について説明した。しかし、定間隔で保持する複数の光整形手段により、発光手段が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを移動体の光学マークに透過して後、受光手段で受光して光電変換することにより移動体の位置を検知するようにしてもよい。
図11には、上述した反射型のセンサ62に変えて、透過型のセンサを用いる場合を示す。
In the above-described example, the case where the light from the
FIG. 11 shows a case in which a transmissive sensor is used instead of the
透過型のセンサ62は、2つの発光手段である光源67と、その光源67が発した光を整形して光ビームを生成する2つの光整形手段73と、それら個々の光整形手段73により生成した光ビームをそれぞれ、移動体である中間転写体10の光学マーク60に透過して後、受光して光電変換する2つの受光手段である受光素子68とで構成する。この場合も、2つの光整形手段73を、共通の保持部材72でそれぞれ間隔をあけて一体的に保持し、定間隔で支持する。
The
ここで、光源67としては、上述したと同様に、例えば発光ダイオード(LED)、半導体レーザ、電球などを用いる。平行度がよい光ビームを生成することが好ましいので、半導体レーザや点光源LEDなどのように発光面積の小さい光源を使用することが望ましい。また、光源67からの光を効率よく利用するために、コリメートレンズを使用するとよい。
Here, as the
受光素子68は、光の強度を電気信号に変換できる素子であればよく、上述したと同様に、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタなどを用いる。また、光学マーク60は、光透過面を一定間隔置きにラダー状に設けて中間転写体10の非画像形成領域にリニアスケール61を形成してなる。
The
図12には、中間転写ベル10の走行移動を制御するベルト搬送装置の制御ブロックを示す。
光源67が発した光を光整形手段73で整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを中間転写体10の光学マーク60に透過して後、受光素子68で受光して光電変換する。光電変換して得られた信号は、それぞれアンプやコンパレータなどの比較器に接続し、デジタル化することで位置演算部のカウンタによりパルス周期を計測できるようにし、補正演算部よりスケールピッチ補正された位置情報を出力する。
FIG. 12 shows a control block of the belt conveying device that controls the traveling movement of the
The light emitted from the
図13には、共通の保持部材で定間隔に支持する光整形手段73を示す。
光整形手段73としては、前述した例と同様に、光源67が発した光を通して整形するスリット74を設けて構成するとよい。スリット74は、1つの光整形手段73に複数設けて構成することもできる。なお、前例では説明を省略したが、光源67が発した光を通して整形するレンズユニットで構成することもできる。
FIG. 13 shows the light shaping means 73 supported at regular intervals by a common holding member.
The light shaping means 73 may be configured by providing a
ところで、以上説明した例では、移動体が直線移動するベルト状の中間転写体10である場合について説明した。同様に、ベルト状の感光体である感光体ベルトや、用紙等の記録材を搬送する記録材搬送ベルトなどの、直線移動する搬送ベルトにも適用することができる。また、直線移動するものに限らず、回転移動するドラム状の感光体などの回転ドラムなどにも適用して、同じようにその回転ドラムの回転位置を検知したり回転速度を検出したりすることができる。
By the way, in the example described above, the case where the moving body is the belt-like
図14には、移動体としてドラム状の感光体40を用いた移動制御装置を示す。
例えば図1に示すドラム状の感光体40は、そのドラム軸83の一端に駆動ギア84を固定し、その駆動ギア84に駆動モータ85のモータギア86をかみ合わせ、駆動モータ85により回転駆動してなる。ドラム軸83の一端には、またロータリエンコーダ87の円盤状のロータリホイール88の中心を固定している。
FIG. 14 shows a movement control device using a drum-shaped
For example, the drum-shaped
図15には、そのロータリエンコーダ87を示す。
図示するように、ロータリエンコーダ87のロータリホイール88には、回転中心まわりに一定間隔置きに光学マーク90を放射状に設けてロータリスケール91を形成してなる。ロータリスケール91には、センサ92を対向して設ける。
FIG. 15 shows the
As shown in the figure, the
センサ92は、発光手段である光源93と、その光源93が発した光を整形して光ビームを生成する複数の光整形手段94と、それら個々の光整形手段94により生成した光ビームをそれぞれ、感光体40の光学マーク90に透過して後、受光して光電変換する複数の受光手段である受光素子95とで構成する。複数の光整形手段94を、共通の保持部材96でそれぞれ間隔をあけて一体的に保持し、定間隔で支持する。
The
そして、定間隔で保持する複数の光整形手段94のスリット97により、光源93が発した光を整形してそれぞれ光ビームを生成し、その生成した各光ビームを、感光体40に、回転中心まわりに放射状に設ける光学マーク90に透過して後、受光素子95で受光して光電変換し、受光素子95の出力から演算手段により感光体40の回転移動速度を算出し、演算手段の出力に基づき制御手段により感光体40の駆動源である駆動モータ85を制御する。
Then, the light emitted from the
これにより、正確に一定間隔の複数の光ビームで感光体40の光学マーク90の位置を検知して感光体40の回転移動速度を光学式に正確に検知し、感光体40の回転移動を的確に制御する回転体駆動装置を提供することができる。
As a result, the position of the
10 中間転写体(移動体)
12 駆動モータ(駆動源)
40 像担持体(移動体)
60 光学マーク
61 リニアスケール
62 センサ(位置検知装置)
63 演算手段
64 制御手段
65 モータドライバ
66 筐体
67 光源(発光手段)
68 受光素子(受光手段)
69 投光レンズ
70 光学系
71 光学系
72 保持部材
73 光整形手段
74 スリット
76 基材
77 固定マスク
80 ギャップ保持部材
81 清掃部材
83 ドラム軸
84 駆動ギア
85 駆動モータ(駆動源)
86 モータギア
87 ロータリエンコーダ
88 ロータリホイール
90 光学マーク
91 ロータリスケール
92 センサ(位置検知装置)
93 光源(発光手段)
94 光整形手段
95 受光素子(受光手段)
96 保持部材
97 スリット
10 Intermediate transfer member (moving member)
12 Drive motor (drive source)
40 Image carrier (moving body)
60
63
68 Light receiving element (light receiving means)
69
86
93 Light source (light emitting means)
94 Light shaping means 95 Light receiving element (light receiving means)
96 Holding
Claims (16)
前記光整形手段を、前記発光手段が発した光を通して整形するスリットを設けて板状に構成し、
対をなす前記発光手段と前記受光手段とを複数対、1つの筐体内に設置してなるとともに、
その筐体に、透明材料よりなる板状の保持部材を貼り付け、その保持部材で前記複数の光整形手段を、それぞれ間隔をあけて一体的に保持し、定間隔で支持することを特徴とする位置検知装置。 A light emitting means, a plurality of light shaping means for shaping light emitted from the light emitting means to generate a light beam, and a light beam generated by each of the light shaping means is reflected by the optical mark of the moving body. After , in a position detection device comprising a plurality of light receiving means for receiving and photoelectrically converting,
The light shaping means is formed in a plate shape by providing a slit for shaping the light emitted by the light emitting means,
A plurality of pairs of the light emitting means and the light receiving means are installed in one housing, and
Characterized in that on the casing, affixed a plate-like holding member made of a transparency material, a plurality of light shaping means in the holding member, integrally holding each spaced supports at regular intervals A position detection device.
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