(57)【要約】【課題】測定対象となる測定対象部材の複数方向の平面度を簡易な構成で測定可能な平面度測定装置及び平面度測定方法を提供する。【解決手段】測定対象ベルト１２上に円形状のパターンを照射し、測定対象ベルト１２上に投影された投影パターンを撮像することによって投影パターンの画像データを取得し、取得した画像データの画像に含まれる投影パターンの、円形状の基準パターンに対する半径方向の歪み量に基づいて、任意の方向の平面度を求めるので、一度の測定により、測定対象ベルト１２の複数の方向の平面度を簡易な構成で容易に求めることができる。【選択図】図１
2007147351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形状のパターンを測定対象部材表面に投影する投影手段と、
撮像によって、前記測定対象部材上に投影された投影パターンを示す画像データを取得する撮像手段と、
前記円形状のパターンに相似する予め定められた基準パターンに対する、前記撮像手段によって取得された画像データの投影パターンの半径方向の歪み量を、円周方向に所定間隔で算出する歪量算出手段と、
前記歪量算出手段によって算出された歪み量の、互いに相反する方向の歪み量の最大値と最小値との差の絶対値に基づいて、該互いに相反する方向に対応する前記測定対象部材の方向の平面度を算出する平面度算出手段と、
を備えた平面度測定装置。
【請求項２】
円形状のパターンを測定対象部材表面に投影し、
撮像によって、前記測定対象部材上に投影された投影パターンを示す画像データを取得し、
前記円形状のパターンに相似する予め定められた基準パターンに対する、前記取得された画像データの投影パターンの半径方向の歪み量を、円周方向に所定間隔で算出し、
算出された歪み量の、互いに相反する方向の歪み量の最大値と最小値との差の絶対値に基づいて、該互いに相反する方向に対応する前記測定対象部材の方向の平面度を算出する、
平面度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面度測定装置及び平面度測定方法に係り、特に、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いる画像形成装置や、各種装置に搭載される中間転写ベルトや搬送ベルト等のシート状のベルトを測定対象とする平面度測定装置及び平面度の測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した画像形成装置等の各種装置には、搬送部材として用いられる搬送ベルトや、像担持体上に形成されたトナー像が転写される転写ベルト等の各種ベルトが搭載されている。
【０００３】
これらの装置において用いられるベルトには、高い平面度が要求される場合があり、ベルト表面の平面度合いを評価する様々な装置が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
特許文献１の技術によれば、被検査面に明暗のストライプ状の明暗パターンを映し出し、被検査面を撮像して得られた明暗パターンの明暗境界領域の幅のばらつき度合いから、被検査面の平滑性の度合いを評価している。しかし、特許文献３の技術では、平滑性の度合いを評価することは出来るものの、平面度を数値として測定することは困難であった。また、明暗パターンの幅方向のばらつきのみを評価するため、複数方向の平滑性の度合いを評価することは困難であった。
【０００５】
また、平面度の判別に適用可能な技術として、特許文献２では、測定対象物としてのペリクルに直線形状でなる光ビームを照射し、この直線形状でなる光ビームがペリクルに反射して生じる反射光を受光して、受光した反射光による光ビームの形状に歪みが生じているか否かを判別することにより、ペリクル表面が平面か否かを判別している。しかし、特許文献２の技術においても、測定対象物としてのペリクル表面が平面であるか否かを判別することは出来るものの、平面度を測定するには到っていなかった。また、光ビームは直線形状であることから、複数方向の平面度を評価することは困難であった。
【０００６】
測定対象部材の平面度を測定する測定装置及び測定方法として、特許文献３及び特許文献４の技術では、一対の軸によって張架された中間転写体について、軸方向にレーザ変位計を移動させたときの中間転写体表面の変位量の最大値と最小値の差分を平面度として算出している。
【０００７】
ここで、電子写真方式を利用した画像形成装置の各種装置に搭載される各種ベルトには、ベルト表面の幅方向のみ、または周方向のみではなく、ベルト表面全面の平面度が良好であることが求められる。しかし、特許文献３及び特許文献４の技術では、ベルト幅方向の平面度を測定するため、複数方向における平面度を一度の測定で測定することは困難であった。
【０００８】
特許文献５の技術では、測定対象物としてのミラーに略垂直に光ビームを入射する光源と、ミラーにより反射した反射ビームを受光し反射ビームスポットの位置ずれを検出する光センサと、の一対からなる投受部を、ミラーと平行な面上に複数配置して、各投受光部の光センサにおける反射ビームスポットの位置ずれを検出することによって、ミラーの平面度を測定している。特許文献５の技術によれば、複数の投受部による検知結果に基づいてミラー表面上の複数方向の平面度を算出することが可能である。
【特許文献１】特開平９―１２６７４４号公報
【特許文献２】特開平１０―３８８１４号公報
【特許文献３】特開２００２―１４８８９９号公報
【特許文献４】特開２００４―１８１７３１号公報
【特許文献５】特開平５―４００２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献５の技術では、測定対象部材が鏡面を有する構成以外である場合に適用することは困難であると共に、測定対象部材全面または測定対象部材全面における所定方向の平面度を測定するには、複数の光源と光センサとを測定対象部材の全面に渡って設ける必要があり、装置構成が複雑になるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記事実を考慮してなされたものであり、測定対象となる測定対象部材の複数方向の平面度を、簡易な構成で測定可能な平面度測定装置及び平面度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の平面度測定装置は、円形状のパターンを測定対象部材表面に投影する投影手段と、撮像によって、前記測定対象部材上に投影された投影パターンを示す画像データを取得する撮像手段と、前記円形状のパターンに相似する予め定められた基準パターンに対する、前記撮像手段によって取得された画像データの投影パターンの半径方向の歪み量を、円周方向に所定間隔で算出する歪量算出手段と、前記歪量算出手段によって算出された歪み量の、互いに相反する方向の歪み量の最大値と最小値との差の絶対値に基づいて、該互いに相反する方向に対応する前記測定対象部材の方向の平面度を算出する平面度算出手段と、を備えている。
【００１２】
本発明の平面度測定装置の投影手段は、円形状のパターンを測定対象部材表面に投影する。ここで、「円形状」とは、一定点（中心）から等距離にある点の軌跡によって示される形状を示している。
このパターンが投影された測定対象部材の領域の平面度がゼロである場合には、測定対象部材上には、円形状の投影パターンが投影されるが、平面度がゼロではない場合には、測定対象部材上には、円形状ではなく楕円形状等の歪んだ形状の投影パターンが投影される。撮像手段の撮像によって、測定対象部材上に投影された投影パターンを示す画像データが取得されると、歪量算出手段は、正円計上のパターンに相似する予め定められた基準パターンに対する、撮像手段によって取得された画像データの投影パターンの半径方向の歪み量を、円周方向に所定間隔で算出する。平面度算出手段は、歪量算出手段によって算出された歪み量の、投影パターンの重心を中心にして互いに相反する方向の歪み量の最大値と最小値との差の絶対値に基づいて、投影パターンの互いに相反する方向に対応する、測定対象部材の方向の平面度を算出する。
【００１３】
このように、円形状のパターンを測定対象部材表面に投影し、測定対象部材に投影された投影パターンを撮像することによって得られた画像データの投影パターンの、円形状の基準パターンに対する半径方向の歪み量を、円周方向に所定間隔で算出し、算出した歪み量の内の、投影パターンの重心を中心にして互いに相反する方向の歪み量の最大値と最小値との差の絶対値に基づいて、該相反する方向に対応する、測定対象部材上の方向の平面度を算出するので、測定対象部材上の複数の方向の平面度を、簡易な構成で容易に算出することができる。
【００１４】
平面度算出手段は、互いに相反する方向の歪み量の最大値と最小値との差の絶対値を、測定対象部材上の投影パターンにおける実測値に相当する国際単位によって示される値に変換するための変換テーブルを予め記憶する記憶手段を含み、記憶手段に記憶された変換テーブルに基づいて、互いに相反する方向の歪み量の最大値を最小値との差の絶対値を、国際単位によって示される値に変換することによって、測定対象部材上に対応する方向の平面度を求めることができる。
【００１５】
本発明の平面度測定装置は、前記投影手段及び前記撮像手段を含んで構成される投影撮像手段を、前記測定対象部材の幅方向に移動させる移動手段と、前記投影撮像手段を所定間隔で移動させるように前記移動手段を制御すると共に、所定間隔で移動させる毎に前記撮像手段による撮像が行われるように前記撮像手段を制御する制御手段と、を備え、前記歪量算出手段は、撮像手段によって取得された複数の投影パターンの所定の相反する方向の歪み量の内の、最大値と最小値との差の絶対値に基づいて、測定対象部材の、該所定の相反する方向に対応する方向の平面度を算出することができる。
【００１６】
このように、投影撮像手段を測定対象部材の幅方向に移動させることによって、測定対象部材の幅方向の一端から他端に渡って、所定方向の平面度を算出することができる。
【００１７】
本発明の平面度測定装置は、前記測定対象部材を張架する一対の張架部材と、前記一対の張架部材によって張架された前記測定対象部材を、前記測定対象部材の周方向に回転させるための駆動手段と、を更に備えることができる。
【００１８】
駆動手段によって測定対象部材を周方向に回転させることにより、投影手段は、測定対象部材の周方向に渡って円形状のパターンを投影することができ、また、撮像手段は、測定対象部材の周方向に渡って投影パターンの撮像を行うことができるので、測定対象部材の周方向に渡って所定方向の平面度を算出することができる。
【００１９】
また、投影撮像手段を測定対象部材の幅方向に移動させる移動手段と組み合わせることにより、測定対象部材の全表面に渡って、所定方向の平面度を算出することが可能となる。
【００２０】
なお、以下の平面度測定方法によって、測定対象となる測定対象部材の複数方向の平面度を、簡易な構成で測定することができる。具体的には、円形状のパターンを測定対象部材表面に投影し、撮像によって、前記測定対象部材上に投影された投影パターンを示す画像データを取得し、前記円形状のパターンに相似する予め定められた基準パターンに対する、前記取得された画像データの投影パターンの半径方向の歪み量を、円周方向に所定間隔で算出し、算出された歪み量の、互いに相反する方向の歪み量の最大値と最小値との差の絶対値に基づいて、前記測定対象部材の、該互いに相反する方向に対応する方向の平面度を算出する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の平面度測定装置及びベルト平面度測定方法によれば、円形状のパターンを測定対象部材表面に投影し、測定対象部材に投影された投影パターンを撮像することによって得られた画像データの投影パターンの、円形状の基準パターンに対する半径方向の歪み量を、円周方向に所定間隔で算出し、算出した歪み量の内の、投影パターンの重心を中心にして互いに相反する方向の歪み量の最大値と最小値との差の絶対値に基づいて、該相反する方向に対応する、測定対象部材上の方向の平面度を算出するので、測定対象部材上の複数の方向の平面度を、簡易な構成で容易に算出することができる、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２３】
図１には、本実施の形態に係る平面度測定装置１０の構成を模式的に示した。
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、本発明の平面度測定装置１０は、平面度測定対象となる測定対象ベルト１２を張架するための円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂ、円柱状ロール１４Ａを所定方向に回転駆動させるための駆動部４０、張力検出センサ４７、張架部４２、各種情報を装置外部へ出力する出力部３８、センサ９９、投影撮像部２８、装置外部から各種情報を取得するための入力部３９、及び装置本体を制御するための制御部３０を含んで構成されている。
【００２６】
上記駆動部４０、張力検出センサ４７、張架部４２、出力部３８、センサ９９、投影撮像部２８、及び入力部３９は、制御部３０とデータや信号を授受可能となるように接続されている。
【００２７】
円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂは、測定対象ベルト１２の内周面に配置され、測定対象ベルト１２を張架方向に架け渡すことが可能となるように、互いに平行に所定間隔をもって配設されている。
【００２８】
図２に示すように、円柱状ロール１４Ａの軸方向両端部各々は、自動調芯ベアリング１６を備えた軸受１８によって回転自在に支持されており、円柱状ロール１４Ａは、自動調芯ベアリング１６の中心を支点として調芯可能に設けられている。軸受１８は、平面度測定装置１０の図示を省略する筐体に支持されている。
【００２９】
一対の軸受１８各々は、一対のレール２４上に載置されたリニアガイド２６上に着脱可能に固定されている。一対のレール２４は、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂが互いに近接する方向及び離間する方向へ円柱状ロール１４Ａが移動可能となるように、互いに平行となるように延設されている。
【００３０】
このため、一対の軸受１８によって支持されている円柱状ロール１４Ａは、円柱状ロール１４Ｂと互いに軸方向に平行となるように維持されたまま、互いに近接する方向または離間される方向へと移動可能に設けられている。
【００３１】
円柱状ロール１４Ｂの軸方向両端部もまた、各々軸受２０（図１参照）によって回転自在に支持されている。円柱状ロール１４Ｂの軸方向両端部を支持する一対の軸受２０は、各々支持基板２２を介して、平面度測定装置１０の図示を省略する筐体に支持されている。
【００３２】
なお、軸受２０もまた、自動調芯ベアリング（図示省略）を備えるようにしてもよい。
【００３３】
円柱状ロール１４Ａを支持する一対の軸受１８の少なくとも一方は、円柱状ロール１４Ａ及びリニアガイド２６から着脱可能に設けられている。同様に円柱状ロール１４Ｂ各々を支持する一対の軸受２０の少なくとも一方は、円柱状ロール１４Ｂ及び図示を省略する筐体から着脱可能に設けられている。
【００３４】
このように、円柱状ロール１４Ａを支持する一対の軸受１８の少なくとも一方、及び円柱状ロール１４Ｂを支持する一対の軸受２０の少なくとも一方を、各々円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂから着脱可能に設けることにより、測定対象となる測定対象ベルト１２を円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに架け渡すことができるように構成されている。
【００３５】
円柱状ロール１４Ａの近傍には、測定対象ベルト１２が円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに架け渡されたことを検知するための検知センサ９９が設けられている。
【００３６】
張力検出センサ４７は、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとに架け渡された測定対象ベルト１２に加わる張力を検出し、検出結果を制御部３０へ出力する。張力検出センサ４７としては、例えば、張力を検出するための圧力センサを含んで構成されるようにすればよい。この圧力センサを、円柱状ロール１４Ａの外周面上の、測定対象ベルト１２の張架方向端部に相当する位置に設け、この圧力センサによって、測定対象ベルト１２から円柱状ロール１４Ａの軸方向（張架方向と同一）に作用する圧力に応じた信号を制御部３０に出力するようにすればよい。
【００３７】
また、本発明の平面度測定装置１０には、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに架け渡された測定対象ベルト１２の平面度を測定するために、測定対象ベルト１２表面に円形状のパターンを投影する投影部５２と、投影部５２によって測定対象ベルト１２上に投影された投影パターン６４（図４参照）を撮像する撮像部５０と、を含む投影撮像部２８が設けられている。
ここで、「円形状」とは、一定点（中心）から等距離にある点の軌跡によって示される形状を示している。
【００３８】
投影撮像部２８は、測定対象ベルト１２表面に円形状のパターンを投影する投影部５２と、投影部５２によって測定対象ベルト１２上に投影された投影パターンを撮像する撮像部５０と、ハーフミラー５４と、を含んで構成されている。
【００３９】
図３に示すように、投影部５２は、光を照射する半導体レーザ等の光源５２Ａを備えている。光源５２Ａの光出射側には、光源５２Ａから照射された拡散光を略平行光に成形するためのコリメートレンズ５２Ｂが設けられている。コリメートレンズ５２Ｂの光射出側には、光源５２Ａから照射された光の光束の断面形状を円形状とするために、円形状の孔部５２Ｄが設けられた面アパーチャ５２Ｃと、面アパーチャ５２Ｃを通過した光束を拡散光に変換するための、凹レンズ５５と、を含んで構成されている。
【００４０】
光源５２Ａから照射される光は、円形状の孔部５２Ｄが設けられた面アパーチャ５２Ｃを通過することにより、断面が円形状となる。このため、凹レンズ５５には、断面が円形状の光が到達し、凹レンズ５５によって拡散光に変換される。
【００４１】
凹レンズ５５の光射出側には、凹レンズ５５から射出された光の光軸に直交する面に対して４５度傾斜するようにハーフミラー５４が設けられている。ハーフミラー５４は、光を５０％透過し、且つ５０％反射する特性を有するミラーである。
【００４２】
凹レンズ５５から射出された拡散光は、ハーフミラー５４によって光軸Ｗ方向に対して直交し且つ円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂによって張架された測定対象ベルト１２表面側に向かう方向へと反射される。これによって、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂによって張架された測定対象ベルト１２表面上には、測定対象ベルト１２の平面度がゼロ、すなわち平面である場合には、予め定められた直径Ｄｂの円形状の投影パターン（以下、基準パターンという）６０（図５参照）が投影される。
【００４３】
図３に示すように、撮像部５０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｅｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）７２を備えている。ＣＣＤ７２は、レンズ７０により得られる測定対象ベルト１２上に投影された投影パターン６４を含む領域（撮像部５０の画角に相当）を示す反射光を、投影パターン６４を含む画像を示すアナログ画像データに変換して出力する。
【００４４】
また、撮像部５０は、アナログ処理部７１、アナログ／デジタル変換部（以下、Ａ／Ｄ変換部という）７３、信号処理部７７、メモリ７６、通信部７８、及びＣＰＵ７４を含んで構成されている。
【００４５】
ＣＣＤ７２、アナログ処理部７１、Ａ／Ｄ変換部７３、信号処理部７７、メモリ７６、通信部７８、及びＣＰＵ７４は、データバスやアドレスバスなどのバス７９を介して互いに信号授受可能となるように接続されている。
【００４６】
レンズ７０及びＣＣＤ７２は、測定対象ベルト１２上に投影された投影パターン６４を含む、測定対象ベルト１２上の、撮像部５０の画角に対応する領域を撮像可能となるように設けられている。具体的には、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとによって平面度ゼロの基準ベルトが張架されているときに、該基準ベルト上に投影される円形状の基準パターン６０の重心位置が、レンズ７０及びＣＣＤ７２の光軸に重なる位置となり、且つ基準ベルト上に投影された投影パターン６４を含み且つ投影パターン６４が所定方向に延びた形状となった場合であっても、投影パターン６４の全領域を含む事が可能となるように、予め撮像部５０の画角が調製されている。
このように、撮像部５０は、測定対象ベルト１２上に投影される投影パターン６４を含む領域の画像の画像データが撮像部５０の撮像によって取得可能となるように構成されている。
【００４７】
アナログ処理部７１は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、ＣＣＤ７２から出力された投影パターン６４を示す信号を相関二重サンプリング処理すると共に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色信号に色分解処理して、各色信号の信号レベルの調整を行う。Ａ／Ｄ変換部７３は、アナログ処理部７１により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換して信号処理部７７へ出力する。
ＣＣＤ７２から出力された投影パターン６４を含む画像を示すアナログ信号は、アナログ処理部７１による処理が施され、Ａ／Ｄ変換部７３によりデジタル信号に変換された後、デジタル画像データ（以下、画像データと称する）として、信号処理部７７に入力される。
【００４８】
ＣＰＵ７４は、撮像部５０の全体的な動作を司り、マイクロコンピュータを含んで構成されている。
【００４９】
信号処理部７７は、Ａ／Ｄ変換部７３から入力された画像データに対して所定のデジタル信号処理を行い、ゲイン調整回路、ガンマ補正回路、及び輝度・色差信号処理回路（ＹＣ処理回路という）を含んで構成される。Ａ／Ｄ変換部７３から入力された画像データは、ゲイン調整回路で増幅処理された後、ガンマ補正回路においてガンマ補正処理が施され、ＹＣ処理回路において輝度（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）に変換される所定のデジタル信号処理が行われてメモリ７６に格納される。従って、撮像部５０による撮像処理によって、メモリ７６には、測定対象ベルト１２上に投影された投影パターン６４を含む画像の画像データが格納される。
通信部７８は、平面度測定装置１０全体を制御するための制御部３０と信号授受可能となるように接続されている。すなわち、撮像部５０のＣＰＵ７４は、通信部７８を介して制御部３０から入力された入力信号に基づいて、測定対象ベルト１２上の投影パターン６４を含む領域を撮像し、投影パターン６４を含む画像の画像データをメモリ７６に格納する。撮像部５０が通信部７８を含んで構成されるので、制御部３０は、撮像部５０のメモリ７６に格納された投影パターン６４を含む画像の画像データを読取り可能に設けられている。
【００５０】
図１に示すように、投影撮像部２８は、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに架け渡された測定対象ベルト１２の幅方向の一端から移動可能となるように、円柱状ロール１４Ｂの軸方向、すなわち測定対象ベルト１２の幅方向と平行な方向に延伸された長尺状のレール３２によって該レール３２の長手方向に移動可能に支持されたリニアガイド３４に固定されている。リニアガイド３４には、該リニアガイド３４をレール３２の長手方向の一端側から他端側へと双方向に移動させるための駆動部３６が設けられている。
【００５１】
駆動部３６は、制御部３０に信号授受可能に接続されており、制御部３０の制御によって、レール３２の一端から他端へとリニアガイド３４移動させる。すなわち、駆動部３６によって、投影撮像部２８を測定対象ベルト１２の幅方向の一端から他端へと移動させることが可能に構成されている。なお、レール３２は、平面度測定装置１０の図示を省略する筐体に固定されている。
【００５２】
このように構成され、制御部３０の制御により駆動部３６が駆動されることによって、投影撮像部２は、レール３２の一端から他端へ移動するように制御される。
【００５３】
円柱状ロール１４Ｂには、図示を省略するギアを介して、該円柱状ロール１４Ｂを所定方向に回転駆動させるための駆動部４０が設けられている。
【００５４】
駆動部４０は、制御部３０とデータや信号授受可能に接続されており、制御部３０による制御によって、円柱状ロール１４Ｂを所定方向に回転駆動する。円柱状ロール１４Ａは、円柱状ロール１４Ｂの回転に伴って従動回転する。
【００５５】
このため、平面度測定装置１０は、円柱状ロール１４Ｂ及び円柱状ロール１４Ａに測定対象ベルト１２が架け渡され、張架された状態において、制御部３０の制御によって円柱状ロール１４Ｂが所定方向に駆動されると共に、リニアガイド３４がレール３２の長手方向の一端側から他端側（図４中、双方向矢印Ｙ方向））へと移動される度に、円柱状ロール１４Ｂ及び円柱状ロール１４Ａの回転駆動によって測定対象ベルト１２が周方向に（図４中、矢印Ｘ方向）回転搬送されると、測定対象ベルト１２の外周面の全面に渡って投影撮像部２８による円形状のパターンの投影、及び測定対象ベルト１２上の投影パターン６４を含む画像の撮像が可能となるように構成されている。
【００５６】
また、本発明の平面度測定装置１０は、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとに架け渡された測定対象ベルト１２の長手方向に、円柱状ロール１４Ａを介して所定の荷重を加えて測定対象ベルト１２を張架するための張架部４２を含んで構成されている。
【００５７】
張架部４２は、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとに架け渡された測定対象ベルト１２を、測定対象ベルト１２の張架方向に張架する。張架部４２には、一端がロール４４を介して一対の軸受１８の双方に固着されたピアノ線等のワイヤ４６を巻き取るためのスプール（図示省略）、及びスプールをワイヤ４６の巻取方向または反巻取方向に回転駆動させるためのモータ４２Ａを含んで構成されている。なお、図示を省略するスプールは、複数のギア（図示省略）を介してモータ４２Ａに機械的に接続されている。
【００５８】
図示を省略するスプールがモータ４２Ａの駆動によって回転されることで、ワイヤ４６が巻き取られ、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとを互いに離間する方向へと移動させることによって、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとに架け渡された測定対象ベルト１２を張架することができる。
【００５９】
出力部３８は、制御部３０によって算出された、測定対象ベルト１２の所定方向の平面度を示す情報、測定対象ベルト１２全体の平面度を示す情報、及び各種情報等を平面度測定装置１０の外部へ提示する。出力部３８の一例には、ＬＣＤ、ＣＲＴ、及び有機ＥＬ等の表示装置や、プリンタ等の印刷装置や、外部装置とデータ授受を行うためのネットワーク通信ポート等の通信装置等がある。このため、平面度測定装置１０は、各種情報を装置外部に提示可能に構成されている。
【００６０】
入力部３９は、平面度測定装置１０に対して、測定対象ベルト１２の平面度測定対象となる方向や領域を示す情報や、平面度測定指示等の各種情報を入力する。平面測定対象となる方向を示す情報には、例えば、測定対象ベルト１２の幅方向を示す情報、測定対象ベルト１２の周方向を示す情報、及び幅方向から所定角度傾いた方向を示す情報などがある。
【００６１】
測定対象ベルト１２の平面度測定対象となる領域とは、測定対象ベルト１２の任意の位置を示す情報や、任意の領域などがある。この任意の位置を示す情報としては、例えば、予め測定対象ベルト１２表面の、投影撮像部２８に対向する面を複数の領域に分割した各領域を示す情報がある。
【００６２】
入力部３９の一例には、キーボードやタッチパネル等がある。なお、入力部３９として、外部装置とデータ授受を行うための通信部装置を設け、パーソナルコンピュータなどの外部装置からネットワークや通信回線を介して、上記各種情報を取得するようにしてもよい。
【００６３】
制御部３０は、平面度測定装置１０に含まれる各種機器を制御し、メモリ３０Ａを含んで構成されている。メモリ３０Ａには、各種データ、及び後述する図６に示す処理ルーチンを予め記憶すると共に、各種データを記憶する。また、メモリ３０Ａは、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに張架された測定対象ベルト１２の表面の、投影撮像部２８に対向する面を複数の領域に予め分割し、分割した各領域を識別可能となるような識別情報と、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに張架された測定対象ベルト１２上の対応する位置情報（例えば、座標情報）と、を対応づけて予め記憶する。
【００６４】
この位置情報は、例えば、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとが最も離間された位置にある状態で、平面度ゼロの基準ベルトを張架した条件下において、予め投影撮像部２８を基準ベルトの幅方向に所定距離ずつ移動させたときの移動位置と、基準ベルトを周方向に所定距離ずつ移動させたときのベルト移動距離と、に基づいて、予め基準ベルトの投影撮像部２８に対向する領域を予め複数領域に分割し、各分割した領域を示す情報として、投影撮像部２８のベルト幅方向への移動距離と、基準ベルトの周方向移動距離と、を対応づけて記憶するようにすればよい。
【００６５】
なお、ベルトの周方向移動距離は、例えば、予め測定対象ベルトの内周側にマークを付与するとともに、該マークを検知可能な位置にセンサを設けるようにし、該センサによるマークの検出タイミングを測定対象ベルト１２の周方向への移動ゼロ点として移動距離を調製するようにすればよい。同様に、ベルトの幅方向移動距離は、ベルト幅方向に移動可能に設けられた投影撮像部２８が、幅方向一端側に位置するときをベルト幅方向移動ゼロ点としてベルト幅方向の移動距離を調製するようにすればよい。
【００６６】
ここで、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとによって張架された測定対象ベルト１２の表面が平面であり平面度が測定対象ベルト１２の全領域に渡って”０”である場合には、撮像部５０によって得られた画像データの画像６２内に含まれる投影パターン６４、すなわち基準パターン６０は、図５（Ａ）に示すように円形状となる。
【００６７】
しかし、測定対象ベルト１２表面の平面度が０ではなく、例えば、測定対象ベルト１２の周方向に測定対象ベルト１２表面が歪んでいる場合には、撮像部５０によって得られた画像データの画像６２内に含まれる投影パターン６４は、図５（Ｂ）に示すように、測定対象ベルト１２の周方向に対応する方向に延びた楕円形状（図５（Ｂ）中、投影パターン６４Ａ参照）となる。同様に、測定対象ベルト１２の幅方向の測定対象ベルト１２表面が歪んでいる場合には、撮像部５０によって得られた画像データの画像６２内に含まれる投影パターン６４は、図５（Ｃ）に示すように、測定対象ベルト１２の幅方向に対応する方向に延びた形状（図５（Ｃ）中、投影パターン６４Ｂとなる。
【００６８】
メモリ３０Ａには、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂとに張架されたときに外周の全領域に渡って平面度がゼロの基準ベルトを予め用意し、この基準ベルトを円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂによって張架したときに形成される円形状の基準パターン６０（図５（Ａ）及び（Ｂ）参照）を含む画像６２の画像データを、基準画像データとして予め記憶する。
【００６９】
また、メモリ３０Ａは、投影撮像部２８による撮像により得られた画像データの画像６２に含まれる投影パターン６４の、基準パターン６０に対する歪み量（画素数によって示される）を、国際単位によって示される値に変換可能となるように、単位変換テーブル３１を予め記憶している。
【００７０】
基準ベルト上に形成される円形状の基準パターン６０の直径Ｄｂ（図３参照）が定まることから、単位変換テーブル３１は、予め平面度がゼロである場合に形成される円形状の基準パターン６０の直径Ｄｂの国際単位によって表される実測値及び単位を示すデータ（例えば、μｍ）と、投影撮像部２８によって得られた基準画像データの画像に含まれる該基準パターン６０の直径に対応する画素数を示すデータと、を対応づけて予め記憶する。このような、単位変換テーブル３１を予めメモリ３０Ａに記憶することにより、この単位変換テーブル３１に基づいて、投影撮像部２８によって得られた投影パターン６４の基準パターン６０に対する歪み量（画素数によって示される）を、国際単位（ＳＩ）で表される数値となるように変換することが可能となる。
【００７１】
また、本実施の形態では、基準画像データ、及び平面度がゼロである場合に形成される円形状の基準パターン６０の直径Ｄｂを示すデータと、投影撮像部２８によって得られた画像データの画像に含まれる基準パターン６０の直径に相当する画素数を示すデータとを対応づけてメモリ３０Ａに予め記憶する場合を説明するが、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに張架された基準ベルトの表面の、投影撮像部２８に対向する面を複数の領域に予め分割した領域毎に、基準パターン６０の直径Ｄｂを示すデータと、投影撮像部２８によって得られた画像データの画像に含まれる基準パターン６０の直径に相当する画素数を示すデータと、を対応付けて予め記憶するようにしてもよい。このようにすれば、更に精度良く平面度を求めることができる。
【００７２】
次に、本発明の平面度測定装置１０において、測定対象ベルト１２の平面度を測定するときに、制御部３０によって実行される処理を説明する。
【００７３】
制御部３０では、所定時間毎に、図６に示す処理ルーチンが実行されて、ステップ１００へ進み、平面度測定装置１０に予め設けられた、入力部３９から測定指示信号が入力されたことを判別するまで否定判断を繰返し、肯定されるとステップ１０２へ進む。
【００７４】
上記測定指示信号は、測定開始指示を示す信号と、測定対象ベルト１２の平面度を測定する位置と該位置における平面度の算出方向を示す情報、測定対象ベルト１２の全領域における平面度の算出方向を示す情報、及び測定対象ベルト１２の全体に渡って平面度を算出するための情報の少なくとも一つを示す情報と、を含んで構成される。
【００７５】
上記測定指示信号の入力は、例えば、出力部３８としてＬＣＤが設けられている場合には、ＬＣＤに測定開始指示の入力をユーザに促す情報を表示するようにし、入力部３９がユーザによって操作指示されることにより、測定開始指示を示す情報が入力されるようにすればよい。
【００７６】
ステップ１０２では、測定対象ベルト１２が弛みのない張架された状態となるように所定荷重で張架制御する。
【００７７】
ステップ１０２の処理は、具体的には、測定対象ベルト１２が円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに架け渡された状態にあるか否かを検知センサ９９からの検知信号の入力によって判断した後に、張力検出センサ４７から所定の圧力を示す信号が入力されるまでワイヤ４６が巻き取られるようにモータ４２Ａを制御することにより、測定対象ベルト１２を所定の張力で張架することができる。
【００７８】
なお、この所定の圧力は、任意の値が設定可能であり、例えば、平面度の測定前に、入力部３９から張力を示す信号を入力するようにし、入力された張力を示す信号を予めメモリ３０Ａに記憶し、ステップ１０２の処理実行時にメモリ３０Ａから張力を示す信号を読取り、この信号に応じた張力となるように、モータ４２Ａを制御するようにすればよい。なお、この張力として、測定対象ベルト１２を搭載する画像形成装置等の搭載対象装置に該測定対象ベルト１２が搭載されたときに該測定対象ベルト１２に加えられる張力と同一の張力とすれば、実際に測定対象ベルト１２が搭載されるべき装置に搭載されたときと略同一環境下において、測定対象ベルト１２の平面度を求めることが可能となる。
【００７９】
上記ステップ１０２の処理によって、測定対象ベルト１２は、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂによって所定の張力で張架された状態となる。
【００８０】
次のステップ１０４では、測定対象ベルト１２上に投影パターン６４Ａを投影するように、光源５２Ａを点灯するように制御する。
【００８１】
ステップ１０４の処理によって、光源５２Ａから照射された光が面アパーチャ５２Ｃ及びハーフミラー５４を介して測定対象ベルト１２表面に照射され、投影パターン６４が測定対象ベルト１２上に投影される。
【００８２】
次のステップ１０６では、測定対象ベルト１２上に投影された投影パターン６４を撮像することによって、投影パターン６４を含む画像６２の画像データを得るように、撮像指示を示す信号を撮像部５０へ出力する。
【００８３】
撮像部５０のＣＰＵ７４では、制御部３０から撮像を示す信号が入力されると、撮像によって測定対象ベルト１２上の投影パターン６４を含む画像６２の画像データを取得し、メモリ７６に記憶した後に、撮像終了を示す撮像終了信号を制御部３０へ出力する。
【００８４】
制御部３０では、撮像部５０から撮像終了信号が入力されるまで否定判断を繰り返し、肯定されると、ステップ１１０に進む。
【００８５】
ステップ１１０では、撮像部５０のメモリ７６に格納されている投影パターン６４を含む画像６２の画像データを、通信部７８を介して読取り、メモリ３０Ａに記憶した後に、メモリ７６に格納されている該画像データを削除する。
【００８６】
次のステップ１１２では、上記ステップ１１０の処理によってメモリ３０Ａに記憶した多階調の画像データを所定のしきい値で２値化し、二値化画像データを生成する。
【００８７】
この２値化処理により、上記ステップ１１０の処理によってメモリ３０Ａに記憶した多階調の画像データの画像は、閾値よりも高い濃度の画素で構成される領域（すなわち、投影パターン６４以外の領域）と、閾値よりも低い濃度の画素で構成される領域（すなわち、投影パターン６４に対応する領域）とに分割される。これにより、一例として、図７に示すように、上記ステップ１１０の処理によってメモリ３０Ａに記憶した多階調の画像データの画像６２は、閾値よりも高い濃度の画素で構成される投影パターン６４以外の領域６３と、閾値よりも低い濃度の画素で構成される投影パターン６４に対応する領域と、に分割される。
【００８８】
次のステップ１１４では、上記ステップ１１２の処理によって生成した二値化画像データの全画素を対象として、隣り合う画素との明度差または濃度差が所定値以上の画素（エッジ）を検出するエッジ検出処理を行う事により、投影パターン６４の輪郭を検出する。
【００８９】
例えば、所定の画角（有効画素）で得られる画像６２は、画像６２のＸ軸方向（図７参照）が、測定対象ベルト１２の周方向に対応し、画像６２のＹ軸方向（図７参照）が、測定対象ベルト１２の幅方向に対応するものとし、画像６２の端部８０（図７参照）をＸ座標値及びＹ座標値の双方が０である位置として、エッジに対応する各画素のＸ座標値及びＹ座標値を求めることで、投影パターン６４Ａの輪郭に対応する画素各々の位置情報を座標情報として求めるようにすればよい。
【００９０】
次のステップ１１６では、上記ステップ１１４で検出した輪郭によって示される投影パターン６４の重心位置（図７中重心７２参照）を演算する。
【００９１】
重心位置の演算は、例えば、測定対象ベルト１２の周方向に相当するＸ軸方向の同一座標に含まれる画素の２値データを加算し全ての座標について求めて平均することでＸ座標値を求め、Ｙ軸の同一座標に含まれる画素の２値データを加算して全ての座標について求め平均化することでＹ座標値を求めることにより、重心の位置を求めることができる。
【００９２】
次のステップ１１８では、上記ステップ１１６で求めた重心７２（図７参照）の座標と、投影パターン６４の輪郭を構成する各画素の座標と、から、重心７２から輪郭を構成する各画素までの距離を、画素数として周方向に所定間隔で算出する。
【００９３】
なお、この重心７２から輪郭を構成する各画素の座標までの距離は、重心７２から半径方向に向かって延びる直線７４を想定し、該直線７４が重心７２からＹ軸方向の一方向（図７中、矢印Ｙａ方向）に延びるときを回転角度「０°」とし、該直線７４を、投影パターン６４の円周方向に沿って重心７２を中心にして所定角度ずつ回転させて、回転させた角度毎に、該直線７４と投影パターン６４の輪郭との交点に相当する位置の画素と、重心７２との距離を、算出する。
【００９４】
この所定角度としては、少なくとも、９０度、１８０度、及び２７０度回転させる場合を含むように回転角度を予め設定すればよいが、９０°よりさらに小さい角度毎に直線７４を回転させるようにしてもよい。
【００９５】
次のステップ１２０では、上記ステップ１１０でメモリ３０Ａに記憶した画像に含まれる投影パターン６４の、メモリ３０Ａに予め記憶されている円形状の基準パターン６０に対する、半径方向の歪み量を、投影パターン６４の円周方向に沿って所定間隔で算出する。
【００９６】
ステップ１２０の処理においては、投影パターン６４の直線７４の所定の回転角度に相当する方向の基準パターン６０に対する歪み量は、基準画像データをメモリ３０Ａから読取り、該基準画像データの画像に含まれる基準パターン６０の同一の回転角度に相当する方向の半径方向の距離と、該同一の回転角度に相当する、上記ステップ１１８で投影パターン６４の円周方向に沿って所定間隔で算出した半径方向の距離と、の差分を、該回転角度方向の歪み量として算出する。
【００９７】
例えば、図８に示すように、投影パターン６４の基準パターン６０に対する回転角度０°に相当する方向の歪み量は、歪み量Ｃａとして算出され、回転角度９０°に相当する方向の歪み量は、歪み量Ｃｂとして算出される。
【００９８】
次のステップ１２２では、上記ステップ１２０で算出した歪み量を、回転角度を示す情報に対応づけてメモリ３０Ａに記憶する。
【００９９】
ステップ１０６乃至ステップ１２２の処理によって、光源５２Ａの一度の点灯及び撮像部５０による一度の撮像処理によって、測定対象ベルト１２上の特定位置における、任意の方向の基準パターン６０に対する歪み量を算出することができる。
【０１００】
次のステップ１２４では、測定対象ベルト１２の幅方向の一端から他端に渡って、投影パターン６４の投影及び投影パターン６４の撮像が行われたか否かを判別し、肯定されるとステップ１２８へ進み、否定されるとステップ１２６へ進む。
【０１０１】
ステップ１２４の判断は、例えば、投影撮像部２８を測定対象ベルト１２の幅方向に平行に移動するために設けられているレール３２の長尺方向（測定対象ベルト１２の幅方向）の一端及び他端に、投影撮像部２８を検知するための図示を省略するセンサを設けるようにし、一端側に設けられた図示を省略するセンサからの検知信号入力後に上記ステップ１０６乃至ステップ１２２の処理を実行し、他端側のセンサからの検知信号が入力されたか否かを判別することにより判断可能である。
【０１０２】
ステップ１２６では、投影撮像部２８を測定対象ベルト１２の幅方向に所定距離移動するように、駆動部３６を制御した後に、上記ステップ１０６へ戻る。
【０１０３】
上記ステップ１２４で肯定されると、ステップ１２８へ進み、測定対象ベルト１２の周方向に渡って、投影パターン６４の投影及び投影パターン６４の撮像が実行されたか否かを判別し、否定されるとステップ１３０へ進み、測定対象ベルト１２を周方向に所定距離移動させるように駆動部４０を制御した後に、上記ステップ１０６へ戻る。
【０１０４】
ステップ１２８の判断は、例えば、測定対象ベルト１２の裏面に予めマークを付与するとともに、該マークを検知するための図示を省略するセンサを平面度測定装置１０に設けて、前回センサによる検知信号が制御部３０に入力された後に、次回センサによる検知信号が制御部３０に入力されたか否かを判別することによって判断可能である。
【０１０５】
ステップ１２８で肯定されると、ステップ１３２へ進み、メモリ３０Ａに記憶した、各投影パターン６４の半径方向の歪み量に基づいて、補正前平面度を算出する。
【０１０６】
平面度の算出は、具体的には、上記ステップ１００において、測定対象ベルト１２の所定位置の所定方向としての第１の方向及び該第１の方向とは異なる第２の方向について、平面度を算出するための指示信号が入力された場合には、該所定位置に対応する領域において撮像によって得られた画像データの画像に含まれる投影パターン６４について、上記ステップ１２０で求めた歪み量に基づいて、該第１の方向及び第２の方向各々に対応する、投影パターン６４上の互いに相反する方向の歪み量の最大値から最小値を減算した結果の絶対値を、補正前平面度として算出する。
【０１０７】
例えば、図８に示すように、測定対象ベルト１２上の所定領域について、Ｙ軸方向の平面度を求める指示信号が入力された場合には、Ｙ軸方向に対応する、投影パターン６４の互いに相反する方向として、Ｙａ方向及びＹｂ方向各々の、歪み量Ｃａ及び歪み量Ｃｂの内の最大値から最小値を減算した減算結果の絶対値を、補正前平面度として算出する。
【０１０８】
同様にして、Ｘ軸方向の補正前平面度を算出することができる。
【０１０９】
また、平面度の算出として、上記ステップ１００において、測定対象ベルト１２の全領域における第１の方向及び第１の方向とは異なる第２の方向について、平面度を算出するための指示信号が入力された場合には、上記ステップ１００乃至ステップ１３０の処理が実行されることによって得られた複数の投影パターン６４各々の該第１の方向及び第２の方向各々に対応する互いに相反する方向の歪み量の最大値から最小値を減算した値の絶対値を求めることにより、第１の方向及び第２の方向の補正前平面度を求める。
【０１１０】
また、平面度の算出として、上記ステップ１００において、測定対象ベルト１２の全体に渡って平面度を算出するための指示信号が入力された場合には、上記ステップ１００乃至ステップ１３０が実行されることによって得られた複数の投影パターン６４各々において算出された歪み量の内の、最大値から最小値を減算した値の絶対値を、測定対象ベルト１２全体の補正前平面度として求める。
【０１１１】
なお、本実施の形態では、複数方向として２方向の平面度を求める場合を説明するが、３方向以上の平面度を求めるようにしてもよい。３方向以上の平面度を求める場合についても、各方向について、上記のように処理することにより、３方向以上の平面度を求める事も可能である。
【０１１２】
次のステップ１３４では、上記ステップ１３２で求めた補正前平面度について、メモリ３０Ａに記憶されている単位変換テーブル３１に基づいて、上記ステップ１３０で求めた補正前平面度が、国際単位（ＳＩ）で表される数値となるように変換する。
【０１１３】
すなわち、単位変換テーブル３１に基づいて、１画素に相当する国際単位で表される値及び単位を求める。次に、ステップ１３２で求めた補正前平面度は、画素数によって示される値であることから、ステップ１３２で求めた補正前平面度を示す値を、国際単位を示すデータとなるように変換する。
【０１１４】
ステップ１３４の処理によって、測定対象ベルト１２上の任意の領域、任意の領域における任意の複数の方向、測定対象ベルト１２全体における任意の複数の方向、または測定対象ベルト１２全体の平面度を示す値及び単位を求めることができる。
【０１１５】
次のステップ１３６では、上記ステップ１３４で国際単位となるように変換することによって求められた各平面度を、出力部３８へ出力した後に、本ルーチンを終了する。
【０１１６】
以上説明したように、本発明の平面度測定装置１０によれば、測定対象ベルト１２上に円形状のパターンを照射し、測定対象ベルト１２上に投影された投影パターンを撮像することによって投影パターンの画像データを取得し、取得した画像データの画像に含まれる投影パターンの、円形状の基準パターンに対する半径方向の歪み量に基づいて、任意の方向の平面度を求めるので、一度の測定により、測定対象ベルト１２の複数の方向の平面度を簡易な構成で容易に求めることができる。
【０１１７】
また、投影パターンを投影するための投影部５２と、投影パターンを撮像するための撮像部５０とを、一体的に測定対象ベルト１２の幅方向の一端から他端に向かって移動させることができると共に、測定対象ベルト１２を周方向に回転させることができることから、測定対象ベルト１２の全面に渡って複数の方向の平面度を簡易な構成で容易に求めることができるとともに、測定対象ベルト１２の任意の複数方向の平面度を簡易な構成で容易に求めることができる。
【０１１８】
また、撮像部５０の撮像によって得られる画像の画角の一辺に５００画素の画素が対応すると、画角が１０ｍｍ×１０ｍｍの場合には、１画素に対応する国際単位は２０μｍとなることから、５００×５００画素の有効画素数の撮像部５０を用い、且つ投影パターンの直径が１０ｍｍ未満であるように画角を調整した場合には、２０μｍの分解能が得られる。従って、簡易な構成で精度良く平面度を求めることができるといえる。
【０１１９】
[試験例]
【０１２０】
測定対象ベルト１２として、電子写真方式の画像形成方式に用いられる中間転写ベルト（幅３３０ｍｍ、周長９４８ｍｍのポリイミド樹脂製中間転写ベルト）を用意した。この中間転写ベルトには、導電性を付与するために予めカーボンブラックが分散されており、黒色で光沢のある表面を有している。
【０１２１】
このような中間転写ベルトを、本発明の平面度測定装置１０に、ステンレス製のロール（φ３０ｍｍ）によって構成された、円柱状ロール１４Ａ及び円柱状ロール１４Ｂに張架し、張架部４２によって３９．２Ｎの荷重となるように張架した。
【０１２２】
次に、円柱状ロール１４Ａと円柱状ロール１４Ｂによって張架された中間転写ベルトの張架方向端部から中間転写ベルトの周方向へ向かって２００ｍｍの位置の中間転写ベルトの表面に、光源５２Ａとして白色ライトを用い、円形状の孔部５２Ｄを備えた面アパーチャ５２Ｃを用いた投影部５２から、断面形状が５ｍｍ直径の光束となるような投影パターンを中間転写ベルト上に投影した。この投影パターンを、撮像部５０としてキーエンス製ＣＶ−２０００を用いて撮像した。
【０１２３】
次に、撮像によって得られた投影パターンを含む画像各々について、二値化処理を行い、（図９（Ａ）参照）、二値化処理後、投影パターンの重心を求め、重心から投影パターンの輪郭までの距離を、幅方向に相当する方向を回転角度０度として９０度ずつ回転させて（図９（Ｂ）参照）、輪郭上の４箇所各々に対応する画素から重心までの距離を求めた。次に、求めた重心から輪郭上の４箇所各々に対応する画素までの距離と、基準パターンの半径との差分を歪み量として各々求めた。この歪み量を、国際単位となるように単位変換テーブル３１に基づいて変換した。例えば、１画素が２０μｍに相当する場合、５０画素分の距離が１ｍｍに変換される。
【０１２４】
なお、上記撮像処理、及び撮像によって得られた画像の投影パターンに基づく上記歪み量の算出および国際単位量への変換は、投影撮像部２８を中間転写ベルトの幅方向に１０ｍｍずつ移動させて各領域について行った。また、中間転写ベルトを周方向に１０ｍｍ移動させた後に、上記と同様にして中間転写ベルトの幅方向に１０ｍｍずつ投影撮像部２８を移動させて各領域について行った。
【０１２５】
結果を図１０に示す。
【０１２６】
図１０に示すように、軸方向への移動回数が１回で且つ周方向の移動回数が１回であるときに相当する、中間転写ベルト上の領域８０に投影された投影パターンでは、中間転写ベルトの幅方向（Ｙ方向）の相反する方向の歪み量は、各々−１．２８ｍｍ、及び−１．００ｍｍである。また、中間転写ベルトの領域８０の周方向（Ｘ方向）の相反する方向の歪み量は、各々−０．７１ｍｍ、及び−１．０２ｍｍである。
【０１２７】
このため領域８０の周方向（Ｘ方向）の平面度は、歪み量の最大値「−１．００ｍｍ」と最小値「−１．２８ｍｍ」との差分の絶対値から、０．２８ｍｍとなり、幅方向（Ｙ方向）の平面度は、歪み量の最大値「−０．７１ｍｍ」と、歪み量の最小値「−１．０２ｍｍ」との差分の絶対値から、０．３１ｍｍとなる。
【０１２８】
また、図１０に示すように、周方向への移動回数が１回である場合、２回目である場合各々の位置における中間転写ベルトの幅方向の平面度を算出する場合には、投影撮像部２８を中間転写ベルトの幅方向に１０ｍｍずつ移動させて各領域について得られた投影パターンに基づいて算出されたＹ方向の互いに相反する方向の歪み量の内、最大値は「０．１９ｍｍ」（幅方向の２９回目の測定時の歪み量）であり、最小値は「−１．２８ｍｍ」（幅方向の１界面の測定値の歪み量）であることから、該中間転写ベルトの周方向の所定位置における幅方向の平面度は、１．４７ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の平面度測定装置を模式的に示す概略構成図である。
【図２】本発明の平面度測定装置における、荷重が加えられるロール周辺を示す模式図である。
【図３】本発明の平面度測定装置の電気的構成の一部を示す模式図である。
【図４】一対のロールに張架された状態の測定対象ベルトを示す模式図である。
【図５】（Ａ）は、撮像によって得られた画像に含まれる投影パターン及び基準パターンを示す模式図であり。（Ｂ）及び（Ｃ）は、基準パターンと、所定方向に歪んだ状態の投影パターンと、を示す模式図である。
【図６】本発明の平面度測定装置の制御部において実行される処理を示すフローチャートである。
【図７】撮像によって得られた画像に含まれる投影パターンを示す模式図である。
【図８】撮像によって得られた画像に含まれる投影パターン及び基準パターンの一例を示す模式図である。
【図９】（Ａ）は二値化処理を示す模式図であり、（Ｂ）は輪郭抽出処理を示す模式図である。
【図１０】試験例において得られた歪み量を示すデータの一部である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０      平面度測定装置
１２      測定対象部材
２８      投影撮像部
３０      制御部
３１      単位変換テーブル
３６      駆動部
３８      出力部
３９      入力部
４２      張架部
５０      撮像部
【図１】
2007147351.tif 000003
【図２】
2007147351.tif 000004
【図３】
2007147351.tif 000005
【図４】
2007147351.tif 000006
【図５】
2007147351.tif 000007
【図６】
2007147351.tif 000008
【図７】
2007147351.tif 000009
【図８】
2007147351.tif 000010
【図９】
2007147351.tif 000011
【図１０】
2007147351.tif 000012