JP4996434B2

JP4996434B2 - 貼着位置計測装置

Info

Publication number: JP4996434B2
Application number: JP2007305730A
Authority: JP
Inventors: 和雄舘野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2027-11-27
Also published as: JP2009128287A

Description

この発明は、無端ベルトの内周面の両端に周方向に沿って貼着されたガイド部材の貼着位置と真直度とを計測する貼着位置計測装置に関する。

従来から、張架された無端ベルトを回転移動させるベルト駆動装置と、無端ベルトの内周面の両端に貼着されたガイド部材を撮像する撮像装置とを備えた貼着位置計測装置が知られている（特許文献１参照）。

かかる貼着位置計測装置は、無端ベルトを回転移動させながら撮像装置でガイド部材を撮像していき、この撮像装置で撮像した画像から無端ベルトの縁部からガイド部材の内側のエッジ部までの距離を無端ベルトの一周に沿って求めていき、この距離の最大値と最小値とから真直度を求めるものである。
特開２００６−２５６７１９号公報

しかしながら、この貼着位置測定装置では、無端ベルトの縁部からガイド部材の内側のエッジ部までの距離を求めるものであるから、無端ベルトの縁部に凹凸があると正確にその距離を求めることができず、このため正確な真直度を求めることができないという問題があった。

この発明の目的は、無端ベルトの縁部に凹凸に拘わらずガイド部材の真直度やガイド部材間の距離を正確に求めることのできる貼着位置計測装置を提供することにある。

請求項１の発明は、張架された無端ベルトを回転移動させるベルト駆動装置と、前記無端ベルトの内周面の両端に周方向に沿って貼着されたガイド部材を撮像する撮像手段と、この撮像手段が撮像した画像から前記ガイド部材の貼着位置と前記無端ベルトの周方向に対する真直度とを求める演算手段とを備えた貼着位置計測装置であって、
前記ガイド部材の貼着位置の基準位置を示す基準端を有する基準ブロックを装置本体に着脱可能に設け、
前記撮像手段は、装置本体に装着された前記基準ブロックの基準端と、この基準ブロックを装置本体から取り外して前記無端ベルトのガイド部材とを撮像し、
前記演算手段は、前記撮像手段で撮像した前記基準ブロックの基準端の位置と前記ガイド部材の位置とに基づいて、ガイド部材の貼着位置と真直度とを求めることを特徴とする貼着位置計測装置。

請求項２の発明は、前記基準ブロックは、位置決めピンにより装置本体に位置決め固定されることを特徴とする。

請求項３の発明は、前記基準ブロックの長さは、前記無端ベルトの幅に応じて変更可能となっていることを特徴とする。

この発明によれば、無端ベルトの縁部に凹凸に拘わらずガイド部材の真直度やガイド部材間の距離を正確に求めることができる。

以下、この発明に係る貼着位置計測装置の実施形態である実施例を図面に基づいて説明する。

図１に示す貼着位置計測装置１０は、基台１１の上面の右側（図１において）に取り付けられた本体（装置本体）１２と、本体１２の上部に設けられた支持部１３に支持された駆動ローラ１４および従動ローラ１５とを備えている。

駆動ローラ１４は、図２に示すように、軸１４Ａと、この軸１４Ａに軸回りに回転自在に取り付けたローラ１４Ｂと、このローラ１４Ｂの周面に装着したゴムローラ１４Ｃ,１４Ｄと、ローラ１４Ｂの一端に設けたプーリ１４Ｅとを有している。ゴムローラ１４Ｄはローラ１４Ｂの軸線方向に沿って移動可能となっており、後述する無端ベルト３０の幅に応じて位置を調整するようになっている。

従動ローラ１５も駆動ローラ１４と同様な構成なので、その説明は省略する。

また、駆動ローラ１４の軸１４Ａの他端と、従動ローラ１５の軸１５Ａの他端とが連結板１６により保持されている。

本体１２の下部には、テンションローラ１７が配置され、このテンションローラ１７は台座１８により回転自在に保持されている。台座１８は、本体１２に上下動可能に設けられており、位置決めレバー１９の操作により上下に移動するようになっている。

テンションローラ１７は、位置決めレバー１９を下げると台座１８とともに下降して、後述する無端ベルト（被検査部材）３０に張力を与えるものである。

台座１８の上には、図３に示すように、複数の重りＧが着脱可能に積み重ねられており、この重りＧの数を調整することによって多種の無端ベルトに対応して張力を変えることができる。

本体１２内には、駆動ローラ１４のローラ１４Ｂを回転駆動する駆動モータＭ（図８参照）が設けられており、この駆動モータＭの駆動軸（図示せず）に設けた図示しない駆動プーリと駆動ローラ１４のプーリ１４Ｅ（図２参照）とが例えばタイミングベルト（図示せず）等により連結されていて、駆動モータＭの駆動により駆動ローラ１４のローラ１４Ｂが回転するようになっている。

そして、駆動ローラ１４と従動ローラ１５とテンションローラ１７と駆動モータＭ等とでベルト駆動装置が構成される。

ローラ１４Ｂには、エンコーダ４１（図８参照）が設けられており、このエンコーダ４１は無端ベルト３０が所定距離移動する毎にパルスを出力するようになっている。

また、本体１２の側部には、図４に示すように左右方向に延びた第１アーム部材２０が取り付けられており、この第１アーム部材２０の先端部に上方に向けられたＣＣＤカメラ（撮像手段）２１が取り付けられている。また、第１アーム部材２０の右側（図４において）には上方に向けられたＣＣＤカメラ（撮像手段）２２が取り付けられている。ＣＣＤカメラ２１,２２の取付位置は、第１アーム部材２０の長手方向に沿って調整可能となっている。

駆動ローラ１４と従動ローラ１５との間のＣＣＤカメラ２１,２２の上方には、図４に示すように、第１アーム部材２０と平行に延びた第２アーム部材２３が本体１２の支持部１３に設けられている。この第２アーム部材２３は、図５に示すように根本部分２３Ａの幅が狭くなっている。また、第２アーム部材２３の上面に所定間隔を隔てて２つの突起（位置決めピン）２４,２４が設けられている。

この第２アーム部材２３の上面に所定の長さの基準ブロック２５が着脱可能に取り付けられている。

基準ブロック２５には、所定間隔を隔てた一対の穴２６,２６が設けられており、この穴２６,２６に第２アーム部材２３の突起２４,２４が着脱可能に嵌入されていて、基準ブロック２５が第２アーム部材２３に装着されている。また、第２アーム部材２３の突起２４,２４が基準ブロック２５の穴２６,２６に嵌入されることにより、基準ブロック２５は第２アーム部材２３に対して位置決めされることになる。

また、基準ブロック２５の左端部には、図６に示すようにスペーサ２７が着脱可能に取り付けられており、このスペーサ２７の左端部には一対の突起２７ａが形成され、この突起２７ａを他のスペーサ２７の凹部（図示せず）に嵌入させることにより、スペーサ２７に他のスペーサ２７を接続することができるようになっている。基準ブロック２５の左端部にもスペーサ２７と同様に突起（図示せず）が設けられており、この突起をスペーサ２７の凹部（図示せず）に嵌入させることによりスペーサ２７が着脱可能に取り付けられる。

このスペーサ２７の接続する数を調整することにより、無端ベルト３０の幅に対応させて長さＬ（基準ブロックの長さ）を調整するものである。

ＣＣＤカメラ２１,２２は、長さＬを調整した基準ブロック２５のエッジ（基準端）２５Ｊとスペーサ２７のエッジ（基準端）２７Ｊとを撮像する。なお、スペーサ２７を接続していない場合には、基準ブロック２５の左端部であるエッジ（基準端）２５ＪをＣＣＤカメラ２１で撮像することになる。

無端ベルト３０は、図７に示すように、無端状に形成された基材ベルト３１の内周面の両端側に周方向に沿って例えばゴムなどからなるガイド部材３２を貼着して構成したものであり、例えば画像形成装置の感光体や中間転写体などに使用される。

図８は、貼着位置計測装置１０の制御系の構成を示したブロック図である。図８において、４２は測定する無端ベルト３０の長さなどのデータや基準ブロック２５およびスペーサ２７の全体の長さＬ等を入力する入力部、４３はＣＣＤカメラ２１,２２が撮像した画像に基づいて、スペーサ２７のエッジ２７Ｊおよび基準ブロック２５のエッジ２５Ｊの位置や、無端ベルト３０のガイド部材３２,３２間の距離やガイド部材３２,３２の真直度などを求める演算制御装置（演算手段）、４４は入力部４２によって入力されるデータの他に演算制御装置４３が求めた各エッジ２５Ｊ,２７Ｊの位置やガイド部材３２,３２間の距離やガイド部材３２,３２の真直度等を記憶するメモリ、４５は演算制御装置４３が求めたガイド部材３２,３２間の距離やガイド部材３２,３２の真直度等を表示する表示部である。この表示部４５は例えば本体１２等に設けられる。
［測定］
次に、上記のように構成される貼着位置計測装置１０の測定手順について図９に示すフロー図に基づいて説明する。

ステップ１では、測定する無端ベルト３０のガイド部材３２,３２間の距離（ガイドピッチ）に対応した基準ブロック２５を選定する。すなわち、基準ブロック２５およびスペーサ２７の全体の長さＬとガイドピッチとが同一となるようにする。また、無端ベルト３０に合わせた重りＧを台座１８の上に取り付けておく。

ステップ２では、図４に示すように、スペーサ２７を取り付けた基準ブロック２５の穴２６,２６に第２アーム部材２３の突起２４,２４を嵌入させて、基準ブロック２５を第２アーム部材２３に装着する。

ステップ３では、ＣＣＤカメラ２１,２２の位置を調整して、スペーサ２７のエッジ２７ＪがＣＣＤカメラ２１の画面のほぼ中央部に、基準ブロック２５のエッジ２５ＪがＣＣＤカメラ２２の画面のほぼ中央部にそれぞれ位置するように設定する。また、ＣＣＤカメラ２１,２２の焦点を各エッジ２７Ｊ,２５Ｊにそれぞれ合わせる。

ステップ４では、ＣＣＤカメラ２１,２２で各エッジ２７Ｊ,２５Ｊを撮像して、演算制御装置４３に取り込ませる。

演算制御装置４３は、ＣＣＤカメラ２１,２２で撮像された画像からエッジ２７Ｊ,２５Ｊの位置を求め、この位置をメモリ４４に記憶させる。エッジ２７Ｊ,２５Ｊの位置は、ＣＣＤカメラ２１,２２のＣＣＤの画素上の位置として求める。

また、入力部４２によって基準ブロック２５およびスペーサ２７の全体の長さＬを入力し、この長さＬがメモリ４４に記憶される。演算制御装置４３は、エッジ２７Ｊ,２５Ｊの位置の間の距離が長さＬと認識することになる。なお、基準ブロック２５の長さやスペーサ２７の長さは既知である。

ステップ５では、基準ブロック２５を第２アーム部材２３から取り外す。

ステップ６では、図１０に示すように無端ベルト３０をセットする。すなわち、無端ベルト３０を駆動ローラ１４と従動ローラ１５とテンションローラ１７とに巻回する。

そして、位置決めレバー１９を操作してテンションローラ１７を下方に移動させて、無端ベルト３０に所定の張力を与え、無端ベルト３０が弛まないようにする。

ステップ７では、駆動モータＭを駆動させて無端ベルト３０を回転移動させていき、ＣＣＤカメラ２１,２２で無端ベルト３０のガイド部材３２,３２を撮像していく。

演算制御装置４３は、撮像された画像に基づいて、無端ベルト３０の端面からガイド部材３２,３２の外側端面までの距離である貼着位置をそれぞれ求めてメモリ４４に記憶させていく。この貼着位置は、例えば図１１に示すように無端ベルト３０の周方向位置を横軸にし、縦軸に貼着位置を示すグラフとして表示部４５に表示されていく。無端ベルト３０の周方向位置はエンコーダ４１から出力されるパルスによって求める。

また、演算制御装置４３は、ガイド部材３２,３２の内側端面の位置を、メモリ４４に記憶させたエッジ２７Ｊ,２５Ｊの位置を基準にして求め、この求めたエッジ２７Ｊ,２５Ｊの位置と、エンコーダ４１から出力されるパルスによって求めた無端ベルト３０の移動距離とを対応させてメモリ４４に記憶させていく。

演算制御装置４３は、無端ベルト３０が一周したら駆動モータＭの駆動を停止させ、無端ベルト３０の回転移動を停止させる。

演算制御装置４３は、ガイド部材３２,３２の内側端面の位置からガイド部材３２,３２の内側端面間の間隔寸法と、ガイド部材３２,３２の真直度を求めメモリ４４に記憶させるとともに表示部４５に表示させる。

ガイド部材３２,３２の内側端面間の間隔寸法は、エッジ２７Ｊ,２５Ｊ間の距離と、ガイド部材３２,３２の内側端面の位置とから求める。

ガイド部材３２,３２の真直度は、無端ベルト３０を一周させて求めたガイド部材３２,３２の内側端面の位置、すなわちエッジ２７Ｊ,２５Ｊの位置を基準位置にしてこの基準位置からガイド部材３２,３２の内側端面までの距離をズレ量とし、このズレ量のうち最大ズレ量と最小ズレ量との差を真直度として求める。

このように、エッジ２７Ｊ,２５Ｊの位置を基準位置にして真直度やガイド部材３２,３２の内側端面間の間隔寸法を求めるものであるから、無端ベルト３０の縁部の凹凸に拘わらず真直度やガイド部材３２,３２間の距離を精度よく正確に求めることができる。

上記実施例では、基準ブロック２５にスペーサ２７を取り付けて、エッジ２７Ｊ,２５Ｊの位置を基準位置にしているが、無端ベルト３０の幅が狭い場合には、スペーサ２７を取り付けずに基準ブロック２５の両端を基準位置にする。

この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々設計変更できることは勿論である。

この発明に係る貼着位置計測装置を示した斜視図である。駆動ローラの構成を示した説明図である。テンションローラと台座の上に載せた重りを示した説明図である。第２アーム部材に取り付けられた基準ブロックと無端ベルトとの位置関係を示した説明図である。第２アーム部材に取り付けられた基準ブロックを示した説明図である。（Ａ）スペーサを取り付けた基準ブロックを示した平面図であり、（Ｂ）スペーサを取り付けた基準ブロックを示した側面図である。無端ベルトを示した斜視図である。貼着位置計測装置の制御系の構成を示したブロック図である。貼着位置計測装置の測定の順序を示したフロー図である。無端ベルトをセットした貼着位置計測装置を示した斜視図である。ガイド部材の貼着位置を示したグラフである。

符号の説明

２１ＣＣＤカメラ（撮像手段）
２２ＣＣＤカメラ（撮像手段）
２５基準ブロック
２５Ｊエッジ（基準端）
２７Ｊエッジ（基準端）
３０無端ベルト
３２ガイド部材
４３演算制御装置（演算手段）

Claims

張架された無端ベルトを回転移動させるベルト駆動装置と、前記無端ベルトの内周面の両端に周方向に沿って貼着されたガイド部材を撮像する撮像手段と、この撮像手段が撮像した画像から前記ガイド部材の貼着位置と前記無端ベルトの周方向に対する真直度とを求める演算手段とを備えた貼着位置計測装置であって、
前記ガイド部材の貼着位置の基準位置を示す基準端を有する基準ブロックを装置本体に着脱可能に設け、
前記撮像手段は、装置本体に装着された前記基準ブロックの基準端と、この基準ブロックを装置本体から取り外して前記無端ベルトのガイド部材とを撮像し、
前記演算手段は、前記撮像手段で撮像した前記基準ブロックの基準端の位置と前記ガイド部材の位置とに基づいて、ガイド部材の貼着位置と真直度とを求めることを特徴とする貼着位置計測装置。
前記基準ブロックは、位置決めピンにより装置本体に位置決め固定されることを特徴とする請求項１に記載の貼着位置計測装置。
前記基準ブロックの長さは、前記無端ベルトの幅に応じて変更可能となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の貼着位置計測装置。