JPH0643178A - セグメント化された光センサ・アレイを利用した受光体移動センサ - Google Patents
セグメント化された光センサ・アレイを利用した受光体移動センサInfo
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- JPH0643178A JPH0643178A JP5073944A JP7394493A JPH0643178A JP H0643178 A JPH0643178 A JP H0643178A JP 5073944 A JP5073944 A JP 5073944A JP 7394493 A JP7394493 A JP 7394493A JP H0643178 A JPH0643178 A JP H0643178A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
- G03G15/5033—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control by measuring the photoconductor characteristics, e.g. temperature, or the characteristics of an image on the photoconductor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03G2215/00075—Machine control, e.g. regulating different parts of the machine by measuring the photoconductor or its environmental characteristics the characteristic being its speed
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 受光体の変位速度の変動を検出し、受光体の
速度及び位置の補償に用いられる精密な信号を発生する
ための改良された方法を提供すること。 【構成】 受光ベルト１０に隣接して照射源を配置し、
列をなす開口１２に沿って照射バンドを向け、少なくと
も２つの開口１２Ａ，１２Ｂが同時に照射されるように
し、受光ベルト１０の照射源が占めている側とは反対の
側にセグメント化位置センサ２２を配置し、受光ベルト
１０が通過する際、照射源からの照射が、少なくとも２
つの開口１２Ａ，１２Ｂを介して、グループをなすセン
サ・セグメント２２の視野に入るようにし、前記センサ
が、サンプリング期間に、前記グループをなすセンサ信
号によって検知した光の強度分布を表す出力信号を発生
するようにし、強度分布の中心軌跡位置を計算し、少な
くとも２つのサンプリング期間からの中心軌跡位置情報
を利用して、ベルト１０の速度を計算する。
速度及び位置の補償に用いられる精密な信号を発生する
ための改良された方法を提供すること。 【構成】 受光ベルト１０に隣接して照射源を配置し、
列をなす開口１２に沿って照射バンドを向け、少なくと
も２つの開口１２Ａ，１２Ｂが同時に照射されるように
し、受光ベルト１０の照射源が占めている側とは反対の
側にセグメント化位置センサ２２を配置し、受光ベルト
１０が通過する際、照射源からの照射が、少なくとも２
つの開口１２Ａ，１２Ｂを介して、グループをなすセン
サ・セグメント２２の視野に入るようにし、前記センサ
が、サンプリング期間に、前記グループをなすセンサ信
号によって検知した光の強度分布を表す出力信号を発生
するようにし、強度分布の中心軌跡位置を計算し、少な
くとも２つのサンプリング期間からの中心軌跡位置情報
を利用して、ベルト１０の速度を計算する。
Description
【０００１】本発明は、複写機またはプリンタのイメー
ジ記録部材として利用される受光ベルトの変位及び速度
変動を検知するための移動センサに関するものであり、
とりわけ該ベルトの速度及び位置変動を精密に測定する
ための線形セグメント化アレイ及び関連回路要素を組み
込んだ移動センサに関するものである。
ジ記録部材として利用される受光ベルトの変位及び速度
変動を検知するための移動センサに関するものであり、
とりわけ該ベルトの速度及び位置変動を精密に測定する
ための線形セグメント化アレイ及び関連回路要素を組み
込んだ移動センサに関するものである。
【０００２】先行技術の文書作成マシンにおける重大な
問題は、「バンディング」と呼ばれる減少である。バン
ディングは、受光体の移動速度の速度変動によって生じ
る、コピーにおいて観測可能な欠陥である。速度変動に
よって、低速の走査またはプロセス方向にイメージ走査
線の位置ずれが生じる。多くのプリンタの用途におい
て、出力されるコピーは、ほぼ無バンドでなければなら
ないので、速度変動を、所定の周波数で、所定のシステ
ムに関して、約１ミクロン程度の空間変動である１％未
満に保持する必要がある。さらに、ラスター出力スキャ
ナ（ＲＯＳ）またはイメージ・バーのような走査光源を
組み込んだより新しいプリンタの場合、単一パス時に、
受光体に順次カラー露光フレームを生成する。順次カラ
ー・イメージの前縁は、約１２５ミクロン（０．００５
インチ）の公差内で整合がとれなければならない。この
精密な公差要件のため、さらに、露光フレーム間の極め
て正確なスペーシングが必要になる。理想的には、２つ
のフレーム間の離隔距離は、整数の走査線数だけ離すの
が望ましく、従って、スペーシングは、ラスター線幅の
同様の数分の１以内まで、すなわち、約４０〜８０ミク
ロン以内まで正確でなければならない。
問題は、「バンディング」と呼ばれる減少である。バン
ディングは、受光体の移動速度の速度変動によって生じ
る、コピーにおいて観測可能な欠陥である。速度変動に
よって、低速の走査またはプロセス方向にイメージ走査
線の位置ずれが生じる。多くのプリンタの用途におい
て、出力されるコピーは、ほぼ無バンドでなければなら
ないので、速度変動を、所定の周波数で、所定のシステ
ムに関して、約１ミクロン程度の空間変動である１％未
満に保持する必要がある。さらに、ラスター出力スキャ
ナ（ＲＯＳ）またはイメージ・バーのような走査光源を
組み込んだより新しいプリンタの場合、単一パス時に、
受光体に順次カラー露光フレームを生成する。順次カラ
ー・イメージの前縁は、約１２５ミクロン（０．００５
インチ）の公差内で整合がとれなければならない。この
精密な公差要件のため、さらに、露光フレーム間の極め
て正確なスペーシングが必要になる。理想的には、２つ
のフレーム間の離隔距離は、整数の走査線数だけ離すの
が望ましく、従って、スペーシングは、ラスター線幅の
同様の数分の１以内まで、すなわち、約４０〜８０ミク
ロン以内まで正確でなければならない。
【０００３】本発明は、受光体の変位速度の変動を検出
し、受光体の速度及び位置の補償に用いられる精密な信
号を発生するための改良された方法を提供することにあ
る。
し、受光体の速度及び位置の補償に用いられる精密な信
号を発生するための改良された方法を提供することにあ
る。
【０００４】本発明によれば、例えば、米国特許第４，
８３７，６３６号に開示の先行技術による移動検知技法
が改良される。本発明では、中心軌跡アルゴリズムを利
用して、投射される穴位置を計算することによって改良
する。このアプローチは、均一な変動及びノイズに対す
る感度が鈍く、分解能は、先行技術のセグメント化アレ
イを少なくとも１桁上回っている。すなわち、本発明
は、エッジに沿って、プロセス方向に平行な列をなして
延びる一連の開口が設けられていることを特徴とする、
プロセス方向に移動する受光ベルトの速度を測定するた
めの方法に関するものであり、この方法は、前記受光ベ
ルトに隣接して照射源を配置し、前記列をなす開口に沿
って、照射バンドを向け、少なくとも２つの前記開口が
同時に照射されるようにするステップと、受光ベルトの
前記照射源が占めている側とは反対の側にセグメント化
位置センサを配置し、前記位置センサのアライメントを
とって、受光ベルトが通過する際、前記照射源からの照
射が、前記少なくとも２つの開口を介して、グループを
なすセンサ・セグメントの視野に入るようにし、前記セ
ンサが、サンプリング期間に、前記グループをなすセン
サ信号によって検知した光の強度分布を表す出力信号を
発生するようにするステップと、前記強度分布の中心軌
跡位置を計算するステップと、少なくとも２つのサンプ
リング期間からの中心軌跡位置情報を利用して、ベルト
の速度を計算するステップから構成される。
８３７，６３６号に開示の先行技術による移動検知技法
が改良される。本発明では、中心軌跡アルゴリズムを利
用して、投射される穴位置を計算することによって改良
する。このアプローチは、均一な変動及びノイズに対す
る感度が鈍く、分解能は、先行技術のセグメント化アレ
イを少なくとも１桁上回っている。すなわち、本発明
は、エッジに沿って、プロセス方向に平行な列をなして
延びる一連の開口が設けられていることを特徴とする、
プロセス方向に移動する受光ベルトの速度を測定するた
めの方法に関するものであり、この方法は、前記受光ベ
ルトに隣接して照射源を配置し、前記列をなす開口に沿
って、照射バンドを向け、少なくとも２つの前記開口が
同時に照射されるようにするステップと、受光ベルトの
前記照射源が占めている側とは反対の側にセグメント化
位置センサを配置し、前記位置センサのアライメントを
とって、受光ベルトが通過する際、前記照射源からの照
射が、前記少なくとも２つの開口を介して、グループを
なすセンサ・セグメントの視野に入るようにし、前記セ
ンサが、サンプリング期間に、前記グループをなすセン
サ信号によって検知した光の強度分布を表す出力信号を
発生するようにするステップと、前記強度分布の中心軌
跡位置を計算するステップと、少なくとも２つのサンプ
リング期間からの中心軌跡位置情報を利用して、ベルト
の速度を計算するステップから構成される。
【０００５】図１は、プリント環境において、受光ベル
トに隣接して配置された移動センサである検出装置の平
面透視図である。図２は、移動センサである検出装置の
側面図である。図３は、図２の平面図と検知及び計算回
路要素のブロック図を組み合わせた図である。図４は、
図２の端面図である。図５は、光検出器の出力に対する
中心軌跡プロセッサの適用を示す機能フロー・チャート
である。図６ａおよびｂは、２つの異なる時間における
ピクセル・アレイの走査を示す図である。
トに隣接して配置された移動センサである検出装置の平
面透視図である。図２は、移動センサである検出装置の
側面図である。図３は、図２の平面図と検知及び計算回
路要素のブロック図を組み合わせた図である。図４は、
図２の端面図である。図５は、光検出器の出力に対する
中心軌跡プロセッサの適用を示す機能フロー・チャート
である。図６ａおよびｂは、２つの異なる時間における
ピクセル・アレイの走査を示す図である。
【０００６】〔発明の説明〕図１には、ダッシュ・ライ
ンで表したある整数の完全なページ・イメージ領域１1
−１n を受け入れるのに十分な受光体１０が示されてい
る。これらのイメージ・領域は、当該技術において周知
のラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）または線形ＬＥＤプ
リント・バー・アレイといった適合する走査源による露
光によって形成される。該ベルトは、帯電され、複数パ
ス・モードまたは単一パス・モードで露光される。どち
らの利用形態の場合にも、従来のゼログラフィ機構（帯
電、現像、転写、融着、クリーニング）が、先行技術に
おいて一般的であるように、ベルトに近接して配置され
る。単一パス・モードで利用するには、各イメージ・フ
レームに関連した、１組の帯電及び現像機構が必要にな
る。ＬＥＤ環境におけるこのタイプのシステムの詳細に
ついては、本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許出
願第０７／８０７，９３１号に開示がある。この出願の
内容は、参考までに本書に組み込まれている。複数パス
（黒のみ）環境の場合、ベルト１０の速度変動は、出力
プリントに形成される前述のバンディングを生じること
になる。単一パス・カラー・システムの場合には、位置
変動によって、イメージ領域１1 −１n の位置ずれも生
じる。本発明によれば、複数の穴１２が、イメージ領域
外におけるベルト１０のエッジの１つに沿って列をなす
ように形成される。穴１２は、ベルト１０の周囲に延
び、プロセス方向と平行な列をなしている。穴検知シス
テム２０が、図１に示すように配置されている。図２に
は、システム２０及びのベルトの一部の側面図が示され
ている。図３には、平面図が示され、図４には、端面図
が示されている。図２−４に示すように、システム２０
は、望ましい実施例の場合、ＣＣＤアレイ２２から構成
されるが、個々のフォトダイオードにアドレス指定する
光ファイバ束または他の光導体装置のような、アナログ
またはデジタル出力を備えたセグメント化位置センサの
他の形態をとることも可能である。アレイ２２は、線形
列をなすように配置された複数のピクセル２２Ａを備え
ている。列をなすピクセル２２Ａの縦軸は、穴１２の移
動軸とほぼ平行であり、ピクセル２２Ａの光学的中心
は、各穴１２の中心と一致する。ランプ２４は、少なく
とも、アレイ２２の全長に沿ってほぼ等しい照射が得ら
れるようにするのに十分な開口長を備えており、アレイ
２２の縦軸は、ランプ２４の縦軸とほぼ平行をなしてい
る。穴１２は、穴間の間隔がアレイ２２の長さ未満にな
るような距離だけ、分離されている。アレイ２２は、ベ
ルト１０の下方において、各穴１２を介してランプ２４
から送られてくる光の視野に入る部分内に、所定の間隔
をあけて取り付けられる。
ンで表したある整数の完全なページ・イメージ領域１1
−１n を受け入れるのに十分な受光体１０が示されてい
る。これらのイメージ・領域は、当該技術において周知
のラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）または線形ＬＥＤプ
リント・バー・アレイといった適合する走査源による露
光によって形成される。該ベルトは、帯電され、複数パ
ス・モードまたは単一パス・モードで露光される。どち
らの利用形態の場合にも、従来のゼログラフィ機構（帯
電、現像、転写、融着、クリーニング）が、先行技術に
おいて一般的であるように、ベルトに近接して配置され
る。単一パス・モードで利用するには、各イメージ・フ
レームに関連した、１組の帯電及び現像機構が必要にな
る。ＬＥＤ環境におけるこのタイプのシステムの詳細に
ついては、本発明と同じ譲受人に譲渡された米国特許出
願第０７／８０７，９３１号に開示がある。この出願の
内容は、参考までに本書に組み込まれている。複数パス
（黒のみ）環境の場合、ベルト１０の速度変動は、出力
プリントに形成される前述のバンディングを生じること
になる。単一パス・カラー・システムの場合には、位置
変動によって、イメージ領域１1 −１n の位置ずれも生
じる。本発明によれば、複数の穴１２が、イメージ領域
外におけるベルト１０のエッジの１つに沿って列をなす
ように形成される。穴１２は、ベルト１０の周囲に延
び、プロセス方向と平行な列をなしている。穴検知シス
テム２０が、図１に示すように配置されている。図２に
は、システム２０及びのベルトの一部の側面図が示され
ている。図３には、平面図が示され、図４には、端面図
が示されている。図２−４に示すように、システム２０
は、望ましい実施例の場合、ＣＣＤアレイ２２から構成
されるが、個々のフォトダイオードにアドレス指定する
光ファイバ束または他の光導体装置のような、アナログ
またはデジタル出力を備えたセグメント化位置センサの
他の形態をとることも可能である。アレイ２２は、線形
列をなすように配置された複数のピクセル２２Ａを備え
ている。列をなすピクセル２２Ａの縦軸は、穴１２の移
動軸とほぼ平行であり、ピクセル２２Ａの光学的中心
は、各穴１２の中心と一致する。ランプ２４は、少なく
とも、アレイ２２の全長に沿ってほぼ等しい照射が得ら
れるようにするのに十分な開口長を備えており、アレイ
２２の縦軸は、ランプ２４の縦軸とほぼ平行をなしてい
る。穴１２は、穴間の間隔がアレイ２２の長さ未満にな
るような距離だけ、分離されている。アレイ２２は、ベ
ルト１０の下方において、各穴１２を介してランプ２４
から送られてくる光の視野に入る部分内に、所定の間隔
をあけて取り付けられる。
【０００７】動作時、受光体の移動は、アレイ２２の全
長に沿って検知される、ランプ２４が照射する穴１２の
位置をモニターすることによって検知される。各穴を通
る光は、リレー・レンズ（図示せず）を透過し、アレイ
２２に結像する。ほぼガウス形の断面の結像穴は、図６
に示すように、アレイを横切って移動する。結像穴の光
照射分布が、サンプリングされ、分布の中心軌跡が、さ
らに詳細に後述する中心軌跡アルゴリズムを利用して計
算される。
長に沿って検知される、ランプ２４が照射する穴１２の
位置をモニターすることによって検知される。各穴を通
る光は、リレー・レンズ（図示せず）を透過し、アレイ
２２に結像する。ほぼガウス形の断面の結像穴は、図６
に示すように、アレイを横切って移動する。結像穴の光
照射分布が、サンプリングされ、分布の中心軌跡が、さ
らに詳細に後述する中心軌跡アルゴリズムを利用して計
算される。
【０００８】図５には、ベルトの位置のトラッキングに
利用される流れ図が示されている。図３及び図５を参照
すると、穴１２Ａが、アレイ２０の前縁を通過する際、
ランプ２４の光の視野に入る部分内にあるアレイ・ピク
セルのそれぞれによって検知される照射が、サンプリン
グ時に測定され、アレイをなすコンデンサの１つによっ
て発生する電圧は、開口を介して視野に入るランプ光の
時間平均強度に比例する。ピクセル・アレイは、望まし
い実施例の場合、並列に問い合わされ、対応するセンサ
に入射する光の強度分布に比例した電圧測定値からなる
セグメント化データ・ストリームを発生する。さらに、
データ・ストリーム出力は、Ａ／Ｄ変換器３０によって
デジタル化され、照射分布の中心軌跡が、中心軌跡プロ
セッサ３２によって計算される。穴１２Ｂが、アレイ２
０の前縁を横切る際、いくつかのピクセル素子が、ラン
プ２４の出力を検知する。アレイのデータは、選択され
たサンプリング速度で、刻時を受け始める。△ｔで識別
されるサンプリング速度は、アレイ内のピクセル数、ア
レイ内のシフト・レジスタのクロック速度、中心軌跡の
計算を実施する時間、及び、アレイは、並列にアドレス
可能か、あるいは、直列にアドレス可能かによって変動
する。図５の論理設計は、各ピクセル毎に、並列アドレ
ス可能性を利用したアレイに関するものである。アレイ
２０の縦軸に沿った強度分布は、ガウス形、すなわち、
ベル形状であり、中心軌跡は、そのピークにくる。この
特性には、信号がノイズによってあまり影響されないと
いう点で、先行技術に対して利点がある。
利用される流れ図が示されている。図３及び図５を参照
すると、穴１２Ａが、アレイ２０の前縁を通過する際、
ランプ２４の光の視野に入る部分内にあるアレイ・ピク
セルのそれぞれによって検知される照射が、サンプリン
グ時に測定され、アレイをなすコンデンサの１つによっ
て発生する電圧は、開口を介して視野に入るランプ光の
時間平均強度に比例する。ピクセル・アレイは、望まし
い実施例の場合、並列に問い合わされ、対応するセンサ
に入射する光の強度分布に比例した電圧測定値からなる
セグメント化データ・ストリームを発生する。さらに、
データ・ストリーム出力は、Ａ／Ｄ変換器３０によって
デジタル化され、照射分布の中心軌跡が、中心軌跡プロ
セッサ３２によって計算される。穴１２Ｂが、アレイ２
０の前縁を横切る際、いくつかのピクセル素子が、ラン
プ２４の出力を検知する。アレイのデータは、選択され
たサンプリング速度で、刻時を受け始める。△ｔで識別
されるサンプリング速度は、アレイ内のピクセル数、ア
レイ内のシフト・レジスタのクロック速度、中心軌跡の
計算を実施する時間、及び、アレイは、並列にアドレス
可能か、あるいは、直列にアドレス可能かによって変動
する。図５の論理設計は、各ピクセル毎に、並列アドレ
ス可能性を利用したアレイに関するものである。アレイ
２０の縦軸に沿った強度分布は、ガウス形、すなわち、
ベル形状であり、中心軌跡は、そのピークにくる。この
特性には、信号がノイズによってあまり影響されないと
いう点で、先行技術に対して利点がある。
【０００９】説明を続けると、アレイ２０からのデータ
は、Ａ／Ｄ変換器３０を利用してデジタル化される。８
ビットで十分であることが、分かっている。この出力
は、サンプル値分布の計算を実施するための回路要素を
備えた、中心軌跡プロセッサ３２に送られる。中心軌跡
は、下記の式によって導き出される。
は、Ａ／Ｄ変換器３０を利用してデジタル化される。８
ビットで十分であることが、分かっている。この出力
は、サンプル値分布の計算を実施するための回路要素を
備えた、中心軌跡プロセッサ３２に送られる。中心軌跡
は、下記の式によって導き出される。
【００１０】
【数１】 ここで、Ｉm ＝ピクセルｍにおける放射照度 Ｘm ＝ピクセルｍの位置 Ｍ＝サンプリング間隔時に照射される全ピクセル数
【００１１】この式の導出については、１９９０年９月
１０日に、応用光学 (AppliedOptics) Ｖｏｌ．２９，
Ｎｏ．６において発表されたロバート・ロース(RobertL
oce) 及びロナルド・ジョドイン (Ronald Jodoin)によ
る、「幾何モーメント決定のためのサンプリング理論お
よびそのレーザビーム位置検出器への応用 (Sampling T
heorem for Geometric Moment Determination and its
Application toa Laser Beam Position Detector)」と
題する論文に記載がある。
１０日に、応用光学 (AppliedOptics) Ｖｏｌ．２９，
Ｎｏ．６において発表されたロバート・ロース(RobertL
oce) 及びロナルド・ジョドイン (Ronald Jodoin)によ
る、「幾何モーメント決定のためのサンプリング理論お
よびそのレーザビーム位置検出器への応用 (Sampling T
heorem for Geometric Moment Determination and its
Application toa Laser Beam Position Detector)」と
題する論文に記載がある。
【００１２】次に、図６を考察すると、図６ａには、時
間ｔ0 における、穴１２ａを介した、アレイ２２の走査
が示されている。式１によれば、穴の中心軌跡は、Ｐ0
で表示のピクセルにくることが分かる。これは、式１の
ピクセルｍに相当する。この穴位置は、ピクセル間隔の
数分の１まで、便宜上、１００ミクロンまで計算され
る。図６ｂには、式１を利用した、時間ｔ1 における、
ピクセルＰ1 による穴の中心軌跡の走査が示されてい
る。ベルト速度（Ｖpr）は、従って、次の式によって計
算することができる。
間ｔ0 における、穴１２ａを介した、アレイ２２の走査
が示されている。式１によれば、穴の中心軌跡は、Ｐ0
で表示のピクセルにくることが分かる。これは、式１の
ピクセルｍに相当する。この穴位置は、ピクセル間隔の
数分の１まで、便宜上、１００ミクロンまで計算され
る。図６ｂには、式１を利用した、時間ｔ1 における、
ピクセルＰ1 による穴の中心軌跡の走査が示されてい
る。ベルト速度（Ｖpr）は、従って、次の式によって計
算することができる。
【００１３】
【数２】 ここで、△ｘ＝ピクセル間隔
【００１４】ベルトの速度は、従って、アレイの走査毎
に更新される（時間間隔△ｔ毎に）。従って、速度また
はインクリメンタル・ベルト変位をベルトの速度及び位
置を制御するサーボ・システムに送り返すことができ
る。変位及び速度は、測定した速度（Ｖp0）及びインク
リメンタル変位（δxi）の両方または一方と、ベルトの
正確な速度及びインクリメンタル位置を比較する。代替
案として、実際のベルト位置を、補正しないまま利用し
て、イメージＩ1 −Ｉn の前縁を調整することが可能で
ある。直列処理のため、実際には、各測定毎に、ベルト
速度を計算しなければならない。ただし、並列処理モー
ドの場合、初期中心軌跡位置データを利用し、下記の式
を用いて、適合する順次穴位置を予測することが可能で
ある。
に更新される（時間間隔△ｔ毎に）。従って、速度また
はインクリメンタル・ベルト変位をベルトの速度及び位
置を制御するサーボ・システムに送り返すことができ
る。変位及び速度は、測定した速度（Ｖp0）及びインク
リメンタル変位（δxi）の両方または一方と、ベルトの
正確な速度及びインクリメンタル位置を比較する。代替
案として、実際のベルト位置を、補正しないまま利用し
て、イメージＩ1 −Ｉn の前縁を調整することが可能で
ある。直列処理のため、実際には、各測定毎に、ベルト
速度を計算しなければならない。ただし、並列処理モー
ドの場合、初期中心軌跡位置データを利用し、下記の式
を用いて、適合する順次穴位置を予測することが可能で
ある。
【００１５】 δＸ＝（Ｖpr）（△ｔ） （３）
【００１６】この計算によって、ＣＣＤアレイの一部だ
けに問い合わせることが可能になるため、処理時間が速
くなる。すなわち、中心軌跡位置の予測は、十分に正確
であるため、今後の所定の位置において、小グループを
なすピクセルに対する問い合わせが可能になるので、必
要とされるサンプリング期間数が少なくなる。例えば、
時間△ｔが０．０００１秒で、Ｖprが１０インチ／秒
（２５．４ｃｍ／秒）の場合、受光体の位置の測定は、
０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）毎に行われる。
けに問い合わせることが可能になるため、処理時間が速
くなる。すなわち、中心軌跡位置の予測は、十分に正確
であるため、今後の所定の位置において、小グループを
なすピクセルに対する問い合わせが可能になるので、必
要とされるサンプリング期間数が少なくなる。例えば、
時間△ｔが０．０００１秒で、Ｖprが１０インチ／秒
（２５．４ｃｍ／秒）の場合、受光体の位置の測定は、
０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）毎に行われる。
【００１７】また、式３を利用して、先行穴が、いつア
レイの端部に達し、いつ検知領域を出始めるかの判定を
行うことが可能である（図７）。計算によって、アレイ
２０のどのピクセルが、アレイの前縁に侵入する次の穴
を検知するかを判定することが可能である。この検知計
算結果は、次に、このピクセル・グループから、センサ
・アレイの前縁に侵入しようとする次の穴を検知するこ
とになる、次のピクセル・グループに転送される。この
計算は、受光体の穴間隔をアレイ・ピクセル間隔で割っ
た値の関数として行われる。この測定技法の正確度は、
ＣＣＤアレイに与えられる半値全幅の穴・イメージに含
まれるＣＣＤピクセル２２Ａの数によって決まり、半値
全幅の寸法は、環境によっては、０．５ミクロン未満ま
で測定された。この正確度が得られ、製造可能性及び機
械の粗さに関連して実際的なサンプル設計は、次の通り
である。ベルトに打ち抜かれた穴１２は、０．５ｍｍで
あり、簡単に打ち抜き、トナーの詰まりを防止すること
ができる。１Ｘイメージング光学素子の場合、１００ミ
クロンのＣＣＤ間隔で、Ｓ／Ｎ比が＞２００のＣＣＤま
たは同様の検知アレイにとって所望の正確度（＜０．５
ミクロン）が得られる。約１インチ（２．５４ｃｍ）毎
に穴を打ち抜く場合、２インチ（５．１ｃｍ）未満のア
レイ長、すなわち、１０２４素子が見込まれる。中心軌
跡アルゴリズムを利用した、投射イメージ位置の判定に
ついて、均一な変動及びノイズに対する感度が鈍くなる
ように、分析的及び経験的に示してきたが、少なくと
も、セグメント化センサの分解能を１桁上回るものであ
る。これは、先行技術に対して大幅な改良である。本発
明は、ＣＣＤアレイ・センサの使用に限定されるもので
はない。本発明は、個々のフォトダイオードにアドレス
指定する光ファイバ束または他の「光導体」装置のよう
な、デジタルまたはアナログ出力を備えた任意の形態の
セグメント化位置センサに適用することが可能である。
レイの端部に達し、いつ検知領域を出始めるかの判定を
行うことが可能である（図７）。計算によって、アレイ
２０のどのピクセルが、アレイの前縁に侵入する次の穴
を検知するかを判定することが可能である。この検知計
算結果は、次に、このピクセル・グループから、センサ
・アレイの前縁に侵入しようとする次の穴を検知するこ
とになる、次のピクセル・グループに転送される。この
計算は、受光体の穴間隔をアレイ・ピクセル間隔で割っ
た値の関数として行われる。この測定技法の正確度は、
ＣＣＤアレイに与えられる半値全幅の穴・イメージに含
まれるＣＣＤピクセル２２Ａの数によって決まり、半値
全幅の寸法は、環境によっては、０．５ミクロン未満ま
で測定された。この正確度が得られ、製造可能性及び機
械の粗さに関連して実際的なサンプル設計は、次の通り
である。ベルトに打ち抜かれた穴１２は、０．５ｍｍで
あり、簡単に打ち抜き、トナーの詰まりを防止すること
ができる。１Ｘイメージング光学素子の場合、１００ミ
クロンのＣＣＤ間隔で、Ｓ／Ｎ比が＞２００のＣＣＤま
たは同様の検知アレイにとって所望の正確度（＜０．５
ミクロン）が得られる。約１インチ（２．５４ｃｍ）毎
に穴を打ち抜く場合、２インチ（５．１ｃｍ）未満のア
レイ長、すなわち、１０２４素子が見込まれる。中心軌
跡アルゴリズムを利用した、投射イメージ位置の判定に
ついて、均一な変動及びノイズに対する感度が鈍くなる
ように、分析的及び経験的に示してきたが、少なくと
も、セグメント化センサの分解能を１桁上回るものであ
る。これは、先行技術に対して大幅な改良である。本発
明は、ＣＣＤアレイ・センサの使用に限定されるもので
はない。本発明は、個々のフォトダイオードにアドレス
指定する光ファイバ束または他の「光導体」装置のよう
な、デジタルまたはアナログ出力を備えた任意の形態の
セグメント化位置センサに適用することが可能である。
【００１８】開示の構造に関連して、本発明の解説を行
ってきたが、既述の詳細に制限されるものではなく、付
属の請求項の範囲内に含まれるような修正または変更を
包含することを意図したものである。
ってきたが、既述の詳細に制限されるものではなく、付
属の請求項の範囲内に含まれるような修正または変更を
包含することを意図したものである。
【００１９】例えば、ベルトに形成された開口は、等間
隔の穴１２から構成されるが、間隔の異なる、他の非円
形開口を利用することも可能である。さらに、「開口」
は、ベルトに形成された透光性セグメントとすることも
可能である。ベルトの速度は、形状またはサイズに関係
なく、アレイを横切る同じターゲットの移動によって測
定される。
隔の穴１２から構成されるが、間隔の異なる、他の非円
形開口を利用することも可能である。さらに、「開口」
は、ベルトに形成された透光性セグメントとすることも
可能である。ベルトの速度は、形状またはサイズに関係
なく、アレイを横切る同じターゲットの移動によって測
定される。
【図１】 プリント環境において、受光ベルトに隣接し
て配置された移動センサである検出装置の平面透視図で
ある。
て配置された移動センサである検出装置の平面透視図で
ある。
【図２】 移動センサである検出装置の側面図である。
【図３】 図２の平面図と検知及び計算回路要素のブロ
ック図を組み合わせた図である。
ック図を組み合わせた図である。
【図４】 図２の端面図である。
【図５】 光検出器の出力に対する中心軌跡プロセッサ
の適用を示す機能フロー・チャートである。
の適用を示す機能フロー・チャートである。
【図６】 ａおよびｂは、２つの異なる時間におけるピ
クセル・アレイの走査を示す図である。
クセル・アレイの走査を示す図である。
１０ ベルト、１２ 穴、２０ 穴検出器、２２ ＣＣ
Ｄアレイ、２４ ランプ、３０ Ａ／Ｄ変換器、３２
中心軌跡プロセッサ
Ｄアレイ、２４ ランプ、３０ Ａ／Ｄ変換器、３２
中心軌跡プロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム・ジェイ・ノウァック アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウエブスター ラークストンドライブ 1074 (72)発明者 ロバート・ピー・ロース アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14609 ロチェスター グランドアベニュー 481
Claims (2)
- 【請求項１】エッジに沿って、プロセス方向に平行な列
をなして延びる一連の開口が設けられていることを特徴
とする、プロセス方向に移動する受光ベルトの速度を測
定するための方法において、 前記受光ベルトに隣接して照射源を配置し、前記列をな
す開口に沿って、照射バンドを向け、少なくとも２つの
前記開口が同時に照射されるようにするステップと、 受光ベルトの前記照射源が占めている側とは反対の側に
セグメント化位置センサを配置し、前記位置センサのア
ライメントをとって、受光ベルトが通過する際、前記照
射源からの照射が、前記少なくとも２つの開口を介し
て、グループをなすセンサ・セグメントの視野に入るよ
うにし、前記センサが、サンプリング期間に、前記グル
ープをなすセンサ信号によって検知した光の強度分布を
表す出力信号を発生するようにするステップと、 前記強度分布の中心軌跡位置を計算するステップと、 少なくとも２つのサンプリング期間からの中心軌跡位置
情報を利用して、ベルトの速度を計算するステップから
構成される、 速度測定方法。 - 【請求項２】エッジに沿って、プロセス方向に平行な列
をなして延びる一連の開口が設けられていることを特徴
とする、プロセス方向に移動する受光ベルトを備えたプ
リンタにおいて、 照射バンドが、前記列をなす開口に沿った方向に向い
て、少なくとも２つの前記開口が同時に照射されること
になるように、前記受光ベルトに隣接して配置される照
射源と、 受光ベルトの前記照射源が占めている側とは反対の側に
配置され、受光ベルトが通過する際、前記照射源からの
照射が、前記少なくとも２つの開口を介して、グループ
をなすセンサ・セグメントの視野に入るように、アライ
メントがとられたセグメント化位置センサ・アレイと、 サンプリング期間に、前記グループをなすセンサ信号に
よって検知した光の強度分布を表す出力信号を発生する
ための手段と、 各強度分布の複数の中心軌跡位置を計算するための手段
と、 順次中心軌跡位置の比較に基づいて、ベルトの速度を計
算するための手段から成る、 組み合わせ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US863893 | 1992-04-06 | ||
| US07/863,893 US5204620A (en) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Photoreceptor motion sensor using a segmented photosensor array |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643178A true JPH0643178A (ja) | 1994-02-18 |
| JP3242194B2 JP3242194B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=25342043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07394493A Expired - Fee Related JP3242194B2 (ja) | 1992-04-06 | 1993-03-31 | プロセス方向における受光ベルトの速度測定方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5204620A (ja) |
| EP (1) | EP0565328B1 (ja) |
| JP (1) | JP3242194B2 (ja) |
| DE (1) | DE69325735T2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5264872A (en) * | 1992-09-18 | 1993-11-23 | Xerox Corporation | Raster output scanner with improved process direction registration |
| US5543177A (en) * | 1992-11-05 | 1996-08-06 | Xerox Corporation | Marking materials containing retroreflecting fillers |
| US5383014A (en) * | 1993-05-20 | 1995-01-17 | Xerox Corporation | Photoreceptor belt motion sensor using linear position sensors |
| DE4428156A1 (de) * | 1994-08-09 | 1995-08-10 | Siemens Nixdorf Inf Syst | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Aufzeichnungsträgers |
| US5455656A (en) * | 1994-10-24 | 1995-10-03 | Xerox Corporation | Automatic variable pitch reconfiguration control in an electrostatographic printing machine |
| DE19625235A1 (de) * | 1996-06-24 | 1998-01-02 | Abb Patent Gmbh | Bewegungsmelder zur Detektion von Wärmestrahlung abgebenden, beweglichen Objekten |
| EP1030782B1 (de) | 1997-11-10 | 2001-05-30 | Océ Printing Systems GmbH | Verfahren und vorrichtung zum transport eines vorbedruckten, bahnförmigen aufzeichnungsträgers in einem druckgerät |
| DE19749596C1 (de) | 1997-11-10 | 1999-03-25 | Oce Printing Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines traktorlosen Aufzeichnungsträger-Antriebes in einem elektrografischen Drucker |
| DE10211779B4 (de) | 2002-03-16 | 2005-03-31 | Leuze Electronic Gmbh & Co Kg | Optoelektronische Vorrichtung |
| JP4014535B2 (ja) * | 2003-04-25 | 2007-11-28 | シャープ株式会社 | 光学式移動量検出装置及び電子機器及び搬送処理システム |
| US7400339B2 (en) * | 2004-09-30 | 2008-07-15 | Xerox Corporation | Method and system for automatically compensating for diagnosed banding defects prior to the performance of remedial service |
| US8335457B2 (en) | 2010-04-01 | 2012-12-18 | Xerox Corporation | Methods, systems and apparatus for synchronizing two photoreceptors without effecting image on image quality |
| US10358307B1 (en) | 2018-03-28 | 2019-07-23 | Xerox Corporation | Leading/trailing edge detection system having vacuum belt with perforations |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4837636A (en) * | 1987-10-22 | 1989-06-06 | Xerox Corporation | Motion sensor for sensing the relative position and velocity of a recording member |
-
1992
- 1992-04-06 US US07/863,893 patent/US5204620A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07394493A patent/JP3242194B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-05 EP EP93302649A patent/EP0565328B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-05 DE DE69325735T patent/DE69325735T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0565328A2 (en) | 1993-10-13 |
| EP0565328A3 (ja) | 1995-04-05 |
| US5204620A (en) | 1993-04-20 |
| DE69325735D1 (de) | 1999-09-02 |
| JP3242194B2 (ja) | 2001-12-25 |
| DE69325735T2 (de) | 1999-12-23 |
| EP0565328B1 (en) | 1999-07-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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