(57)【要約】【課題】費用を低減しながら位置の計測の精度を向上させること。【解決手段】対象物（２）の外壁（２ｄ）の予め設定された凹部中心位置を中心とする同心円上に配置された複数の凹部（１８）と、を有する前記凹部（１６）と、対象物（２）に対して光を照射する光源部（３２）と、対象物（２）からの光を受光する受光部（３３ａ）と、凹部（１６）から反射された光の濃度分布に基づいて、対象物（２）における凹部（１６）の位置を測定する凹部測定手段（３６ｄ）と、を備えた位置測定装置（３２〜３６）。【選択図】図１３
2012007942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の対象物の外壁に形成され、且つ、予め設定された凹部中心位置を中心とする同心円上に配置された複数の凹部であって、前記複数の凹部の密度が前記凹部中心位置から離れるに連れて疎になるように配置された前記複数の凹部と、
前記対象物に対して光を照射する光源部と、
前記対象物からの光を受光する受光部と、
前記受光部で受光された前記凹部から反射された光の濃度分布に基づいて、前記凹部の３次元上の位置を測定する凹部測定手段と、
を備えたことを特徴とする位置測定装置。
【請求項２】
少なくとも４つ以上の前記凹部が形成された前記対象物と、
前記凹部測定手段で測定された前記凹部の位置に基づいて、前記対象物の姿勢を判別する姿勢判別手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項３】
前記対象物の種類に応じて、予め設定された複数の位置に前記凹部が形成された前記対象物と、
前記凹部測定手段で測定された前記凹部の位置に基づいて、前記対象物の種類の識別を行う種類識別手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の位置測定装置。
【請求項４】
内部に被収容物を収容可能な複数の収容部が形成された容器により構成された前記対象物、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の位置測定装置。
【請求項５】
前記凹部中心位置に形成された第１の凹部と、前記同心円上に配置された複数の第２の凹部と、を有する前記凹部、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の位置測定装置。
【請求項６】
部分球状の凹部により構成された前記第１の凹部と、前記第１の凹部よりも径の小さな部分球状の凹部により構成された前記第２の凹部と、により構成された前記凹部、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の位置測定装置。
【請求項７】
前記光源部から照射された光を、前記光源部に隣接して配置された前記受光部に向けて反射する再帰反射型の凹部により構成された前記第１の凹部および前記第２の凹部、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の位置測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置のような電子機器の組み立てが自動で行われる場合に、各部品を把持して他の部品に取り付けたり、各部品を摘み出して部品搬送部材の一例としてのベルトコンベア上に移動させることが行われている。このとき、自動組み立て装置が、部品の姿勢や部品の種類を認識して、部品の姿勢等に応じて把持等をする手段、いわゆるマニピュレータを移動させて、部品を把持等しているが、部品の姿勢等を判別するための技術として、以下の特許文献１〜３に記載の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１としての特開２００２−９０１１８号公報には、ＬＥＤやＬＣＤ等の点灯される自発光型材料や蛍光材料、コーナーキューブのような再帰性材料により構成されたコードマーカ（５）が対象物（４）に３個以上付され、コードマーカ（５）をカメラ（１）で撮像することで、対象物（４）の位置姿勢を推定する技術が記載されている。また、特許文献１には明細書段落番号「０１３５」に、マーカー（５）として認識率が高いシンメトリー／立体マークを使用することが記載されている。さらに、特許文献１には、位置検出用の丸や、向き検出用の線や外枠等の幾何学模様の組み合わせにより構成されたコードマーカ（５）が使用されている。
【０００４】
特許文献２としての特開２００３−２５４７１６号公報には、測定対象物体（１０１）の３つの角にＬＥＤのような点滅する光源により構成されたマーカー（１０４）を配置し、カメラ（１０２）でマーカー（１０４）毎に異なる色、形状、パターン、光の点滅パターン等の視覚的な識別情報を測定して識別し、予め既知のマーカー（１０４）どうしの位置関係から、測定対象物体（１０１）の３次元における位置・姿勢を計測する技術が記載されている。
特許文献３としての特開２００６−１０６１０号公報には、ＣＣＤカメラのような撮像手段（２）を用いて、計測対象物（１）に設置され且つ互いに色の異なるＬＥＤやシールにより構成された４つの目印（Ｒ１〜Ｒ４）を撮影して、４つの目印（Ｒ１〜Ｒ４）の各点間の距離を測定し、測定された距離から３次元の位置を計測する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９０１１８号公報（「００２６」〜「００３０」、「０１２７」〜「０１３９」、図１〜図２、図４〜図６）
【特許文献２】特開２００３−２５４７１６号公報（「００１７」〜「００１９」、「００３７」〜「００４０」、「００４４」〜「００４５」、図１）
【特許文献３】特開２００６−１０６１０号公報（「０００６」〜「００１２」、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、費用を低減しながら位置の計測の精度を向上させることを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明の位置測定装置は、
測定対象の対象物の外壁に形成され、且つ、予め設定された凹部中心位置を中心とする同心円上に配置された複数の凹部であって、前記複数の凹部の密度が前記凹部中心位置から離れるに連れて疎になるように配置された前記複数の凹部と、
前記対象物に対して光を照射する光源部と、
前記対象物からの光を受光する受光部と、
前記受光部で受光された前記凹部から反射された光の濃度分布に基づいて、前記凹部の３次元上の位置を測定する凹部測定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の位置測定装置において、
少なくとも４つ以上の前記凹部が形成された前記対象物と、
前記凹部測定手段で測定された前記凹部の位置に基づいて、前記対象物の姿勢を判別する姿勢判別手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の位置測定装置において、
前記対象物の種類に応じて、予め設定された複数の位置に前記凹部が形成された前記対象物と、
前記凹部測定手段で測定された前記凹部の位置に基づいて、前記対象物の種類の識別を行う種類識別手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の位置測定装置において、
内部に被収容物を収容可能な複数の収容部が形成された容器により構成された前記対象物、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の位置測定装置において、
前記凹部中心位置に形成された第１の凹部と、前記同心円上に配置された複数の第２の凹部と、を有する前記凹部、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の位置測定装置において、
部分球状の凹部により構成された前記第１の凹部と、前記第１の凹部よりも径の小さな部分球状の凹部により構成された前記第２の凹部と、により構成された前記凹部、
を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の位置測定装置において、
前記光源部から照射された光を、前記光源部に隣接して配置された前記受光部に向けて反射する再帰反射型の凹部により構成された前記第１の凹部および前記第２の凹部、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、同心円状に配置された凹部からの光を受光しない構成に比べて、費用を低減しながら位置の計測の精度を向上させることができる。
請求項２に記載の発明によれば、４つ以上の凹部の位置の測定結果に基づいて、対象物の姿勢を判別することができる。
請求項３に記載の発明によれば、凹部の位置の測定結果に基づいて、対象物の種類を識別することができる。
請求項４に記載の発明によれば、内部に被収容物を収容する容器に、凹部を付すこともできる。
請求項５に記載の発明によれば、凹部中心位置の第１の凹部と、同心円上に配置された第２の凹部からの光の濃度の差に基づいて、凹部の位置を測定できる。
請求項６に記載の発明によれば、部分球状の第１の凹部と第２の凹部からの光の濃度の差に基づいて、凹部の位置を測定することができる。
請求項７に記載の発明によれば、再帰反射型の第１の凹部と第２の凹部からの光の濃度の差に基づいて、凹部の位置を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本発明の実施例１の位置測定装置が使用される対象物の一例としての容器が使用される画像形成装置の説明図である。
【図２】図２は図１に示す画像形成装置において、横扉が開放された状態の説明図である。
【図３】図３は図１に示す画像形成装置の概略説明図である。
【図４】図４は図１に示すプリンタにおいて使用されるトナーカートリッジの斜視図である。
【図５】図５は図４に示すトナーカートリッジの説明図であり、図５Ａは平面図、図５Ｂは図５Ａの矢印ＶＢ方向から見た図、図５Ｃは図５ＡのＶＣ−ＶＣ線断面図、図５Ｄは図５ＡのＶＤ―ＶＤ線断面図、図５Ｅは図５ＡのＶＥ―ＶＥ線断面図、図５Ｆは図５ＢのＶＦ―ＶＦ線断面図である。
【図６】図６はトナーカートリッジで使用されるアジテータの回転軸の説明図であり、図６Ａは斜視図、図６Ｂは図６Ａの矢印ＶＩＢ方向から見た側面図である。
【図７】図７は実施例１のアジテータの搬送部材本体の一例としてのフィルム部材の説明図である。
【図８】図８は実施例１の補給現像剤収容部の部品の説明図である。
【図９】図９は実施例１の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、図９Ａはマーカーの要部拡大図、図９Ｂは図９ＡのＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【図１０】図１０は実施例１のマーカーの形成方法の説明図である。
【図１１】図１１は実施例１の対象物の一例としての補給現像剤収容部が収容されたパレットの説明図である。
【図１２】図１２は実施例１の位置計測装置の全体説明図である。
【図１３】図１３は実施例１の位置計測装置の要部説明図であり、図１３Ａは測定される光の説明図、図１３Ｂは撮像される画像の一例の説明図である。
【図１４】図１４は実施例２の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、実施例１の図９Ａに対応する図である。
【図１５】図１５は実施例３の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、図１５Ａは実施例１の図９Ａに対応するマーカーの要部拡大図、図１５Ｂは図１５ＡのＸＶＢ−ＸＶＢ線断面図である。
【図１６】図１６は実施例４の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、図１６Ａは実施例１の図９Ａに対応するマーカーの要部拡大図、図１６Ｂは図１６ＡのＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線断面図、図１６Ｃは１つの凹部の要部拡大図、図１６Ｄは図１６ＣのＸＶＩＤ−ＸＶＩＤ線断面図である。
【図１７】図１７は実施例４の位置計測装置の要部説明図であり、図１７Ａは測定される光の説明図、図１７Ｂは撮像される画像の一例の説明図である。
【図１８】図１８は実施例５の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、実施例１の図９Ａに対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例としての実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１の位置測定装置が使用される対象物の一例としての容器が使用される画像形成装置の説明図である。
図２は図１に示す画像形成装置において、横扉が開放された状態の説明図である。
図１、図２において、画像形成装置の一例としてのプリンタＵは、画像形成装置本体の一例としてのプリンタ本体Ｕ１を有する。
前記プリンタ本体Ｕ１の下部には、画像が記録される媒体が収容される媒体供給部の一例としての給紙トレイＴＲ１が、前後方向に抜き差し可能に支持されている。前記プリンタ本体Ｕ１の上面には、画像が形成された媒体が排出される媒体排出部の一例としての排出トレイＴＲｈが形成されている。前記プリンタ本体Ｕ１の右側面には、開閉部材の一例としてのサイドカバーＵ２が後端を中心として開閉可能に支持されている。前記サイドカバーＵ２の内側には、新規現像剤の補給や排気現像剤が回収される容器の一例として、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の４色のトナーカートリッジＴＣｙ，ＴＣｍ，ＴＣｃ，ＴＣｋが着脱可能に装着されており、トナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋの交換作業が行われる場合に、サイドカバーＵ２が開閉される。
【００１８】
図３は図１に示す画像形成装置の概略説明図である。
図３において、プリンタＵは、プリンタＵの各種制御を行う制御部Ｃと、制御部Ｃにより作動を制御される画像処理部ＩＰＳ、書込駆動回路ＤＬ、および電源装置Ｅ等を有している。電源装置Ｅは、後述の帯電器の一例としての帯電ローラＣＲｙ〜ＣＲｋ、現像剤保持体の一例としての現像ローラおよび転写器の一例としての転写ローラＴ１ｙ〜Ｔ１ｋ等に電圧を印加する。
前記画像処理部ＩＰＳは、外部の画像情報送信装置等から入力された印刷情報を、Ｋ：黒，Ｙ：イエロー，Ｍ：マゼンタ，Ｃ：シアンの４色の画像に対応した潜像形成用の画像情報に変換して、予め設定された時期に書込駆動回路ＤＬに出力する。書込駆動回路ＤＬは、入力された各色の画像情報に応じて駆動信号を潜像書込装置ＲＯＳに出力する。前記潜像書込装置ＲＯＳは、駆動信号に応じて、各色の画像書込光の一例としてのレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋを出射する。
【００１９】
図３において、前記潜像書込装置ＲＯＳの前方にはＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色毎に、可視像の一例としてのトナー像を形成する可視像形成装置ＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫが配置されている。
Ｋの可視像形成装置ＵＫは、回転する像保持体の一例としての感光体Ｐｋを有する。前記感光体Ｐｋの周囲には、帯電器の一例としての帯電ロールＣＲｋ、感光体表面の静電潜像を可視像に現像する現像装置Ｇｋ、感光体Ｐｋ表面に残留した現像剤を除去する像保持体清掃器の一例としての感光体クリーナＣＬｋ等が配置されている。
【００２０】
前記感光体Ｐｋは、帯電ロールＣＲｋと対向する帯電領域で帯電ロールＣＲｋにより表面が一様に帯電された後、潜像形成領域でレーザビームＬｋにより潜像が書き込まれる。書き込まれた静電潜像は現像装置Ｇｋと対向する現像領域において静電潜像が可視像に現像される。
実施例１の黒色の可視像形成装置ＵＫは、感光体Ｐｋ、帯電器ＣＲｋ、感光体クリーナＣＬｋが一体的に構成されて交換可能な像保持体カートリッジと、現像装置Ｇｋにより構成された交換可能な現像カートリッジと、により構成されている。
他の色の可視像形成装置ＵＹ，ＵＭ，ＵＣも、黒色の可視像形成装置ＵＫと同様に、画像形成装置本体Ｕ１に対して着脱可能な像保持体カートリッジと現像カートリッジとにより構成されている。なお、実施例１では、前記４つの可視像形成装置ＵＹ〜ＵＫは、着脱可能な枠体Ｕｔ、いわゆる交換フレームＵｔに支持されており、４つの可視像形成装置ＵＹ〜ＵＫが画像形成装置本体Ｕ１に対して一体的に交換可能に構成されている。
【００２１】
図３において、前記感光体Ｐｙ〜Ｐｋの前方（＋Ｘ方向）には、開閉部Ｕ２に支持された媒体搬送装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが配置されている。前記ベルトモジュールＢＭは、媒体搬送部材の一例としての媒体搬送ベルトＢと、媒体搬送ベルトＢを支持する駆動部材の一例としてのベルト駆動ロールＲｄ、従動部材の一例としての従動ロールＲｊを含む搬送部材支持系の一例としてのベルト支持ロールＲｄ＋Ｒｊと、各感光体Ｐｙ〜Ｐｋに対向して配置された転写器の一例としての転写ロールＴ１ｙ，Ｔ１ｍ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｋと、搬送部材清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬｂと、前記従動ロールＲｊに対向して配置されて記録媒体Ｓを媒体搬送ベルトＢに吸着させる記録媒体吸着部材の一例としての媒体吸着ロールＲｋとを有する。ただし、媒体吸着ロールＲｋは必ずしも必要ではなく、省略可能である。前記媒体搬送ベルトＢは、前記ベルト支持ロール（Ｒｄ＋Ｒｊ）により回転可能に支持されている。
【００２２】
媒体搬送ベルトＢの下方に配置された給紙容器ＴＲ1の記録媒体Ｓは、取出部材の一例としてのピックアップロールＲｐにより取り出され、捌き部材の一例としての捌きロールＲｓで１枚ずつ分離されて、媒体搬送路ＳＨに搬送される。
媒体搬送路ＳＨの記録媒体Ｓは、媒体搬送部材の一例としての媒体搬送ロールＲａにより下流側に搬送され、給紙時期調整部材の一例としてのレジロールＲｒに送られる。レジロールＲｒは、予め設定された時期に、従動ロールＲｊと媒体吸着ロールＲｋとの対向領域である媒体吸着位置Ｑ６に前記記録媒体Ｓを搬送する。前記媒体吸着位置Ｑ６に搬送された記録媒体Ｓは、前記媒体搬送ベルトＢに静電吸着される。
【００２３】
前記媒体搬送ベルトＢに吸着された記録媒体Ｓは、前記感光体Ｐｙ〜Ｐｋと接触する前記転写領域Ｑ３y，Ｑ３m，Ｑ３c，Ｑ３kを順次通過する。
前記転写領域Ｑ３y，Ｑ３m，Ｑ３c，Ｑ３kにおいて媒体搬送ベルトＢの裏面側に配置された転写ロールＴ１y，Ｔ１m，Ｔ１c，Ｔ１kには、制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅから現像剤の帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。
多色画像の場合、前記各感光体Ｐｙ〜Ｐｋ上のトナー像は前記転写ロールＴ１y，Ｔ１m，Ｔ１c，Ｔ１kにより媒体搬送ベルトＢ上の記録媒体Ｓに重ねて転写される。また、単色画像、いわゆる、モノクロ画像の場合、感光体Ｐｋ上にＫ：黒のトナー像のみが形成され、このＫ：黒のトナー像のみが転写器Ｔ１kにより記録媒体Ｓに転写される。
トナー像転写後の感光体Ｐｙ〜Ｐｋは、感光体クリーナＣＬｙ〜ＣＬｋにより表面に残留したトナーが回収されて清掃され、再び帯電ロールＣＲｙ〜ＣＲｋにより帯電される。
【００２４】
前記トナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置Ｆの加熱定着部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧定着部材の一例としての加圧ロールＦｐとが圧接して形成する定着領域Ｑ５を通過する際に、加熱定着される。画像が定着された記録媒体Ｓは、媒体排出部材の一例としての排出ローラＲhから媒体排出部ＴＲｈに排出される。
記録媒体Ｓが離隔した後の前記媒体搬送ベルトＢは、前記ベルトクリーナＣＬbにより清掃される。
【００２５】
図４は図１に示すプリンタにおいて使用されるトナーカートリッジの斜視図である。
図５は図４に示すトナーカートリッジの説明図であり、図５Ａは平面図、図５Ｂは図５Ａの矢印ＶＢ方向から見た図、図５Ｃは図５ＡのＶＣ−ＶＣ線断面図、図５Ｄは図５ＡのＶＤ―ＶＤ線断面図、図５Ｅは図５ＡのＶＥ―ＶＥ線断面図、図５Ｆは図５ＢのＶＦ―ＶＦ線断面図である。
次に、前記プリンタＵで使用されるトナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋの説明をするが、各色のトナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋは同様に構成されているので、黄色用のトナーカートリッジＴＣｙについて説明し、その他の色のトナーカートリッジＴＣｍ，ＴＣｃ，ＴＣｋについては説明を省略する。
【００２６】
図４、図５において、前記トナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋは、水平方向の幅が鉛直方向の高さに比べて大きな扁平状の概略直方体形状に形成されている。前記トナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋは、プリンタ本体Ｕ１から排出された廃棄現像剤が内部に収容される前側の廃棄現像剤収容部１と、プリンタ本体Ｕ１での画像形成により現像剤が消費された場合に補給される現像剤が内部に収容された後側の補給現像剤収容部２と、前記廃棄現像剤収容部１と補給現像剤収容部２との間を仕切る仕切壁３とを有する。
【００２７】
前記廃棄現像剤収容部１の内部には、廃棄現像剤が収容される廃棄現像剤収容空間１ａが形成されている。前記廃棄現像剤収容部１の前端面の左側上部には、プリンタ本体Ｕ１に装着された場合に、廃棄現像剤が搬送されてくる図示しない廃棄現像剤搬送路が貫通して接続される廃棄側流入口１ｂが形成されている。したがって、プリンタ本体Ｕ１の動作に伴って廃棄された廃棄現像剤は、廃棄現像剤搬送路を搬送され、廃棄側流入口１ｂを介して廃棄現像剤収容空間１ａに廃棄される。また、前記廃棄側流入口１ｂには、廃棄現像剤搬送路が離脱した場合に、廃棄側流入口を塞いで内部の廃棄現像剤が漏れ出すことを防止するための流入口閉塞部材の一例としての流入口シャッタ１ｃが支持されている。前記流入口シャッタ１ｃは、弾性部材の一例としてのコイルバネ１ｄにより常時閉塞する方向に押されており、廃棄現像剤搬送路が接続される際に、廃棄現像剤搬送路の先端に押されて廃棄現像剤収容空間１ａ内側に移動する。
また、廃棄現像剤収容部１の前端部右側には、トナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋを利用者が把持して操作するための操作部１ｅが設けられている。
【００２８】
前記補給現像剤収容部２の内部には、補給現像剤が収容される補給現像剤収容空間２ａが形成されている。前記補給現像剤収容容器２の後端部の左下側には、プリンタ本体Ｕ１に装着された場合に、プリンタ本体Ｕ１側の図示しない流入口が接続して、補給現像剤収容空間２ａに収容された現像剤を流出させる補給側流出口２ｂが形成されている。前記補給側流出口２ｂの外側には、プリンタ本体Ｕ１からトナーカートリッジＴＣｙが取り外される際に、補給側流出口２ｂを塞ぐために、流出口閉塞部材の一例としての流出口シャッタ２ｃが前後方向に移動可能に支持されている。
【００２９】
前記補給現像剤収容部２の後端壁２ｄには、被駆動伝達部材の一例としての被駆動ギア４が回転可能に支持されている。前記被駆動ギア４は、トナーカートリッジＴＣｙがプリンタ本体Ｕ１に装着された状態で、プリンタ本体Ｕ１の図示しない駆動伝達部材に噛み合って駆動が伝達される。
図５Ｃ〜図５Ｆにおいて、前記補給現像剤収容部２の内部には、前後方向に延びる現像剤搬送部材の一例としてのアジテータ６が配置されている。
前記アジテータ６は、前後方向に延びる回転軸７と、回転軸７に支持された搬送部材本体の一例であって薄膜部材の一例としてのフィルム部材８とを有する。
【００３０】
図６はトナーカートリッジで使用されるアジテータの回転軸の説明図であり、図６Ａは斜視図、図６Ｂは図６Ａの矢印ＶＩＢ方向から見た側面図である。
図６において、前記回転軸７は、前後方向に延びる四角柱状の回転軸本体７ａを有する。前記回転軸本体７ａの一側面には、現像剤を撹拌するための複数の撹拌部７ｂが外方に突出して形成されている。前記撹拌部７ｂとは異なる回転軸本体７ａの一側面には、搬送部材本体位置決め部の一例として、２つのフィルム位置決め凸部７ｃが形成されている。前記フィルム位置決め凸部７ｃの前後両側には、茸型の形状に形成された搬送部材本体固定部の一例としてのフィルム固定部７ｄが形成されている。
図５において、前記回転軸７の前端は、仕切壁３に形成された凹み状の一端支持部３ａにより回転可能に支持されている。前記回転軸７の後端は、補給現像剤収容部２の後端壁２ｄに支持された被駆動ギア４に連結されており、被駆動ギア４に駆動が伝達されると一体的に回転する。
【００３１】
図７は実施例１のアジテータの搬送部材本体の一例としてのフィルム部材の説明図である。
図７において、前記フィルム部材８は、多角形の一例としての長方形の薄膜状のフィルム本体８ａを有する。なお、実施例１では、厚さ１００μｍ程度のＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート製のフィルムを使用している。フィルム本体８ａの回転軸７に支持される基端部には、前記回転軸７の２つのフィルム位置決め凸部７ｃの配置位置に対応して、位置決め孔８ｂ、８ｃが形成されている。前記位置決め孔８ｂ、８ｃは、位置決めするために、一方が丸孔８ｂで構成され、他方が長孔８ｃにより構成されている。
【００３２】
前記位置決め孔８ｂ，８ｃの両側には、前記フィルム固定部７ｄの配置位置に対応して、被固定孔８ｄが形成されている。前記被固定孔８ｄは、スリットの中央部に丸孔が設けられた形状に形成されており、フィルム固定部７ｄの貫通時に弾性変形して通過すると共に、通過後にはフィルム固定部７dの茸状の先端部により抜け止めがされる。なお、前記位置決め孔８ｂ，８ｃおよび被固定孔８ｄとフィルム位置決め凸部７c、フィルム固定部７dは、フィルム部材８が表裏逆に回転軸７に装着されないように、位置決め孔８ｂ、位置決め孔８ｃ、被固定孔８ｄどうしの軸方向の配置間隔が全て異なる間隔となるように設定されている。すなわち、回転軸７とフィルム部材８との誤組み立てを防止するために、位置決め孔８ｂ，８ｃおよび被固定孔８ｄとフィルム位置決め凸部７ｃ、フィルム固定部７ｄが配置されている。
【００３３】
前記フィルム本体８ａの自由端部側の縁部、すなわち、長方形状のフィルム本体８ａの自由端側の一辺には、補給側流出口２ｂ側である後側に向けて傾斜する主搬送切込部１１が、所定の間隔をあけて、複数形成されている。前記主搬送切込部１１の基端側端部には、使用中に切込が成長しないようにするため、丸孔状の切込成長防止部１１ａが形成されている。前記主搬送切込部１１の間には、複数の副搬送切込部１２が形成されている。前記副搬送切込部１２は、補給側流出口２ｂから離れるほど大きな切込となるように形成されている。すなわち、補給現像剤収容空間２ａに収容された現像剤を補給側流出口２ｂに向けて効率的に搬送可能とするために、副搬送切込部１２は、補給側口２ｂから離れるほど切込が大きくなるように形成されている。
【００３４】
前記フィルム本体８ａの回転軸７の軸方向に沿って、補給側流入口２ｂに対応する位置には、詰まり防止部１３が設けられている。実施例１の詰まり防止部１３は、回転軸７の径方向に沿って形成された一対の切込部１３ａにより囲まれた部分により構成されており、詰まり防止部１３の切込部１３ａの基端側端部にも切込成長防止部１３ｂが形成されている。前記詰まり防止部１３は、回転軸７の回転に伴って周期的に補給側流出口２ｂに進入して、補給側流入口２ｂに付着した現像剤を崩す。すなわち、重力方向から傾斜した側方に排出される補給側流入口２ｂでの現像剤の詰まりを防止して、供給を安定化させるために、詰まり防止部１３が設けられている。
したがって、実施例１のフィルム部材８には、自由端側である一辺側に、切れ込みの一例として、主搬送切込部１１、副搬送切込部１２および切込部１３ａが形成されている。
【００３５】
なお、回転時に現像剤から受ける力により切込が成長して破損することを防止するために、大きな力が作用しやすい切込が大きな主搬送切込部１１および詰まり防止部１３には、切込成長防止部１１ａ，１３ｂが形成されている。
また、図５Ｄに示すように、実施例１では、フィルム本体８ａは、撓んだ状態で補給現像剤収容空間２ａの内周面に接触しながら回転するような自由長に設定されている。また、詰まり防止部１３は、撓んだ状態で補給現像剤収容空間２ａの内周面に接触しながら回転すると共に、他のフィルム本体８ａよりも自由長が短く形成されている。
【００３６】
したがって、被駆動ギア４に駆動が伝達されて回転軸７が回転すると、フィルム部材８も回転し、補給現像剤収容部２内の現像剤が、斜めの搬送切れ込み部１１，１２により補給側流出口２ｂに向けて搬送され、プリンタ本体Ｕ１に向けて補給される。
なお、このようなトナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋは公知であり、例えば、特開２００８−２８６８６１号公報等に記載されているため、その他の詳細な説明は省略する。
【００３７】
（マーカーの説明）
図８は実施例１の補給現像剤収容部の部品の説明図である。
図４、図５において、実施例１のトナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋは、対象物の一例としての補給現像剤収容部２に対して、アジテータ６や被駆動ギア４が取り付けられ、仕切壁３が装着された後に廃棄現像剤収容部１が支持されて組み立てられる。
図５Ｂ、図８において、組み立て前の補給現像剤収容部２では、外壁の一例としての後端壁２ｄの外表面側に、凹部の一例としてのマーカー１６が形成されている。
実施例１のマーカー１６は、予め設定された四角形の４つの角に対応する位置に配置されたいわゆる蛍狩り計測用の蛍狩りマーカー１６ａを有する。また、上側の２つの蛍狩りマーカー１６ａの間と、右側の２つの蛍狩りマーカー１６ａの間には、向き計測用の被検知部の一例として、左右方向に延びる溝状マーカー１６ｂと、上下方向に延びる溝状マーカー１６ｃとが形成されている。
【００３８】
図９は実施例１の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、図９Ａはマーカーの要部拡大図、図９Ｂは図９ＡのＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
図９において、実施例１の蛍狩りマーカー１６ａは、予め設定された凹部中心位置１６ａ１に形成された第１の凹部の一例としての中心凹部１７と、凹部中心位置１６ａ１を中心とする同心円上に配置された複数の第２の凹部の一例としての周縁凹部１８とを有する。実施例１の周縁凹部１８は、４つの同心円の円上に配置されており、最も同心円の半径が小さい第１の周縁凹部１８ａと、次に同心円の半径が小さい第２の周縁凹部１８ｂと、次に同心円の半径が小さい第３の周縁凹部１８ｃと、同心円の半径が最大の第４の周縁凹部１８ｄとを有する。
【００３９】
実施例１の中心凹部１７および周縁凹部１８は、図９Ａに示すように平面視で円形状、図９Ｂに示すように断面視で矩形状、すなわち、円柱状の凹部により構成されている。なお、実施例１では、中心凹部１７は、直径１［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
第１の周縁凹部１８ａは、凹部中心位置１６ａ１から０．８［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部１８ａの中心が配置され、同心円上に３０度間隔で合計１２個配置されている。そして、１つの周縁凹部１８ａは、直径が０．３［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
第２の周縁凹部１８ｂは、凹部中心位置１６ａ１から１．４［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部１８ｂの中心が配置され、同心円上に２０度間隔で合計１８個配置されている。そして、１つの周縁凹部１８ｂは、第１の周縁凹部１８ａと同様に、直径が０．３［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
第３の周縁凹部１８ｃは、凹部中心位置１６ａ１から２．１［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部１８ｃの中心が配置され、同心円上に１５度間隔で合計２４個配置されている。そして、１つの周縁凹部１８ｃは、第１の周縁凹部１８ａと同様に、直径が０．３［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
第４の周縁凹部１８ｄは、凹部中心位置１６ａ１から３［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部１８ｄの中心が配置され、同心円上に１５度間隔で合計２４個配置されており、１つの周縁凹部１８ｄは、第１の周縁凹部１８ａと同様に、直径が０．３［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
【００４０】
したがって、実施例１の蛍狩りマーカ１６ａでは、中心凹部１７だけ穴径が大きく形成され且つ周縁凹部１８ａ〜１８ｄは穴径が同一に設定されている。そして、周縁凹部１８ａ〜１８ｄの径方向の間隔は、凹部中心位置１６ａ１から離れるに従って、間隔が１．４−０．８＝０．６［ｍｍ］、２．１−１．４＝０．７［ｍｍ］、３−２．１＝０．９［ｍｍ］と広くなるように設定されている。従って、図９Ａに示すように、蛍狩りマーカー１６ａ全体では、凹部中心位置１６ａ１側ほど凹部１７、１８ａ〜１８ｄの密度が密で濃度が濃く、周縁部に行くに連れて凹部１７，１８ａ〜１８ｄの密度が疎で濃度が薄くなるように認識可能な配列となっている。
【００４１】
（マーカーの形成方法の説明）
図１０は実施例１のマーカーの形成方法の説明図である。
図１０において、実施例１の補給現像剤収容部２は、金型２１，２２の間の空間に樹脂が流し込まれることで成形される。そして、マーカー１６は、樹脂製の補給現像剤収容部２が成形される際に、金型２１に形成された付与部の一例として、凹状のマーカー１６に対応する凸状のマーカー付与部２１ａにより、補給現像剤収容部２に一体的に形成される。
なお、実施例１では、金型２１に形成されたマーカー付与部２１ａによりマーカー１６を形成する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、補給現像剤収容部２が熱可塑性樹脂である場合には、補給現像剤収容部２を成形後に、加熱されたマーカー付与部２１ａを有する部材を補給現像剤収容部２に押し当てることで、マーカー１６を形成する方法も採用可能である。他にも、先端部を刃状や尖端状に形成したマーカー付与部２１ａを、成形後の補給現像剤収容部２に押し当てて、マーカー１６を形成する方法も可能である。
【００４２】
（パレットの説明）
図１１は実施例１の対象物の一例としての補給現像剤収容部が収容されたパレットの説明図である。
図１１において、実施例１の補給現像剤収容部２は、図示しない成形装置で成形が行われた後、仕切り部材２６ａで仕切られて内部に複数の収容部２６ｂが形成された容器の一例としてのパレット２６に収容される。図１１において、実施例１のパレット２６は、長細い略角筒状の補給現像剤収容部２の収容効率を高めるために、前後方向が収容部２６ｂに挿入、取出しされる方向に沿うように収容されると共に、凸状の部材が形成されていない前端が挿入方向の奥側となるように収容されている。すなわち、後端壁２ｄのマーカー１６が外部に露出する状態で、パレット２６に収容されている。
【００４３】
（位置計測装置の説明）
図１２は実施例１の位置計測装置の全体説明図である。
パレット２６に収容された補給現像剤収容部２は、パレット２６に収容された状態で保管、運搬されて、図１２に示す組み立てが行われる組み立て装置２７でトナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋの組み立てに使用される。
図１２において、実施例１の組み立て装置２７は、パレット２６が置かれて支持される容器支持部の一例としてのパレット台２８を有する。実施例１のパレット台２８は、パレット２６から補給現像剤収容部２を取り出しやすいようにパレット２６を斜めに傾斜した状態で支持する傾斜支持面２８ａを有する。
パレット台２８の側方には、上面に置かれた補給現像剤収容部２をアジテータ６等の他の部品が組みつけられる図示しない組み付け装置に向けて搬送する搬送装置の一例としてのベルトコンベア２９が配置されている。
【００４４】
ベルトコンベア２９の上方には、取出移動装置の一例として、パレット２６から補給現像剤収容部２を取り出して、ベルトコンベア２９上に置くマニピュレータ３１が配置されている。実施例１のマニピュレータ３１は、複数の腕部の一例としてのリンク３１ａが回転可能に連結されると共に、リンク３１ａの先端に手先部の一例としてのハンド部３１ｂが支持されており、駆動源としてのモータや油圧等の図示しないアクチュエータの駆動により、リンク部３１ａを移動させる動作や、ハンド部３１ｂで補給現像剤収容部２を摘んだり、離したりする動作が可能な従来公知の多関節型のマニピュレータにより構成されている。
前記パレット台２８の斜め上方には、パレット台２８に支持されるパレット２６の補給現像剤収容部２に対して光を照射する光源部の一例としてのランプ３２と、ランプ３２からの光が後端壁２ｄで正反射される位置に対応して配置された受光部の一例としての蛍狩りカメラ３３とを有する。実施例１の蛍狩りカメラ３３は、撮像部材の一例としてのＣＭＯＳセンサにより構成されたカメラ本体３３ａと、カメラ本体３３ａに支持されて補給現像剤収容部２で反射したランプ３２からの光をカメラ本体３３ａに透過させる光学系の一例としてのレンズ３３ｂが支持されている。
【００４５】
また、前記組み立て装置２７は、制御部３６を有する。実施例１の制御部３６は、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うＩ／Ｏ：入出力インターフェース、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたＲＯＭ：リードオンリーメモリ、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ：ランダムアクセスメモリ、ハードディスクやＲＯＭ等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ：中央演算処理装置、ならびにクロック発振器等を有している。
前記制御部３６は、以下の各手段３６ａ〜３６ｈを有する。
搬送制御手段３６ａは、ベルトコンベア２９の駆動を制御する。
光源制御手段３６ｂは、ランプ３２の点灯、消灯を制御する。
画像取得手段３６ｃは、カメラ３３で受光された光、すなわち撮像された画像を取得する。
【００４６】
図１３は実施例１の位置計測装置の要部説明図であり、図１３Ａは測定される光の説明図、図１３Ｂは撮像される画像の一例の説明図である。
凹部測定手段３６ｄは、レンズ３３ｂを通過してカメラ本体３３ａで受光されたマーカー１６から反射された光の濃度分布に基づいて、補給現像剤収容部２におけるマーカー１６の位置を測定する
実施例１の凹部測定手段３６ｄは、前記画像取得手段３６ｃで取得されたカメラ３３の測定結果に基づいて、マーカー１６の濃度分布から、マーカー１６の位置を測定する。
図１３において、実施例１のカメラ３３で撮影される画像では、後端壁２ｄの外表面が正反射光により高輝度、すなわち、黒の濃度が低濃度の画像として撮影されると共に、マーカー１６やそのほかの凹部や凸部は低輝度、すなわち、黒の濃度が高濃度の画像として撮影される。すなわち、図１３Ｂに例示するように、壁面は高輝度、マーカー１６は高濃度の画像として撮影される。なお、図１３Ｂに示す実験例では、蛍狩り計測の実験例として補給現像剤収容部２の後端壁２ｄとは異なる外壁面にマーカー１６を形成してカメラ３３で撮像した。
【００４７】
そして、実施例１では、蛍狩りマーカー１６ａが形成されており、蛍狩りマーカー１６ａ全体として、凹部中心位置１６ａ１側ほど濃度が濃く、周縁部に行くに連れて濃度が薄くなるように認識可能な配列にされているために、蛍狩りマーカー１６ａ全体が、中心ほど濃度が濃く且つ周縁部に行くに連れて濃度が薄くなる円形状の画像として撮像される。すなわち、全体として、ぼやけた印象の画像が撮像される。
【００４８】
そして、撮像された円形状の画像から、蛍狩り計測の技術に基づいて、マーカー１６の凹部中心位置１６ａ１の３次元的な位置が計測される。すなわち、カメラ３３に対して、光軸方向をＺ′方向とし且つＺ′方向に垂直な面をＸ′Ｙ′平面とすると、円形状の画像において、円の中心位置１６ａ１の最も濃度の濃い位置がＸ′Ｙ′平面におけるＸ′座標およびＹ′座標の位置が測定される。そして、マーカー１６までの距離が大きい、すなわちＺ′座標が大きいほど、円形状の画像の径が大きくなることを利用して、撮像された画像の円形状の径からＺ′座標の位置が測定される。
なお、本願発明とは異なるが、球面収差の大きなレンズを使用してＬＥＤにより構成されたマーカーをカメラで撮像する「蛍狩り計測」の基本的な技術は、例えば、「ＵＲＬ＞
http://www.ipsj.or.jp/10jigyo/fit/fit2007/fit2007program/html/event/pdf/6C2 1.pdf」等にあるように従来公知であるため、詳細な説明は省略する。
【００４９】
なお、実施例１の凹部測定手段３６ｄは、４つの蛍狩りマーカ１６ａの内部に配置された２つの溝状マーカ−１６ｂ，１６ｃについても合わせて位置、すなわち、４つの蛍狩りマーカー１６ａに対する位置関係を測定する
姿勢判別手段３６ｅは、凹部測定手段３６ｄで測定された前記各マーカー１６の位置に基づいて、補給現像剤収容部２の姿勢を判別する。すなわち、実施例１の姿勢判別手段３６ｅは、４つの蛍狩りマーカー１６ａの３次元の位置に基づいて、パレット２６内における補給現像剤収容部２の傾斜やパレット２６自体の傾斜に応じて変化する各補給現像剤収容部２の姿勢、すなわちカメラ３３に対する補給現像剤収容部２の傾斜角度を判別する。
【００５０】
種類識別手段３６ｆは、凹部測定手段３６ｄで測定されたマーカー１６の位置に基づいて、補給現像剤収容部２の種類の識別を行う。実施例１の種類識別手段３６ｆは、対称に配置された４つの蛍狩りマーカー１６ａに対して、非対称に配置された２つの溝状マーカー１６ｂ，１６ｃの位置をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色に応じて位置を変更することで、溝状マーカー１６ｂ，１６ｃの位置に基づいて、補給現像剤収容部２の種類、すなわち、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色を識別する。なお、実施例１では、色の識別を行ったが、これに限定されず、溝状のマーカー１６ｂ，１６ｃの蛍狩りマーカー１６ａの位置や本数を変更することで、例えば、使用される画像形成装置の機種や仕向け先、いわゆるＯＥＭ先等の識別等にも利用することができる。他にも、実施例１では、溝状マーカー１６ｂ，１６ｃにより種類を識別したが、これに限定されず、溝状マーカー１６ｂ，１６ｃの蛍狩りマーカー１６ａに対する位置に基づいて、補給現像剤収容部２の向き、すなわち、姿勢を判別することにも利用可能である。
【００５１】
取出し制御手段３６ｇは、マニピュレータ３１の動作を制御する。実施例１の取出し制御手段３６ｇは、姿勢判別手段３６ｅや種類識別手段３６ｆによる判別結果に基づいて、パレット２６の補給現像剤収容部２の姿勢に合わせてマニピュレータ３１を制御し、マニピュレータ３１で補給現像剤収容部２で掴むと共に、ベルトコンベア２９に移動させて、ベルトコンベア２９上に置く作業を繰り返す。
前記ランプ３２、カメラ３３、制御部３６等により、マーカー１６の位置を計測する実施例１の位置計測装置３２〜３６が構成されている。
【００５２】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の位置計測装置３２〜３６では、補給現像剤収容部２に形成された凹部状のマーカー１６を計測することで、マーカー１６の位置を計測し、マーカー１６の位置に基づいて、姿勢や種類を判別、識別する。
ここで、従来の構成では、マーカーとして、ＬＥＤ光源を使用したり、凸状の立体のマーカーを使用したり、マーカーが印刷されたシールを貼り付けたりといった構成が採用されていたが、姿勢や種類の判別等のためにＬＥＤを設置したり、立体のマーカーを使用するには費用が高くなると共に設置する場所に制約があるという問題がある。また、ＬＥＤや立体マーカーを設置したり、シールを貼り付ける場合には設置や貼り付け作業の誤差や各部品の個体差等に伴って精度が低下する問題があった。
これらに対して、実施例１では、凹部により構成されたマーカー１６が使用されており、補給現像剤収容部２を作製する際に、ＬＥＤ等を設置したり、印刷をしたりする必要がなく、製作費用が低減される。特に、実施例１では、マーカー１６が金型２１のマーカー付与部２１ａを使用して付与されており、成形時に作製されて低費用であると共に、作成された補給現像剤収容部２の個体毎の位置ずれがほとんど無くなっており、位置の計測の精度が向上する。
【００５３】
さらに、実施例１では、蛍狩り計測を利用してマーカー１６の位置が測定されている。特許文献１等の従来技術のように、円形や四角形の組み合わせのような単純な幾何学模様を採用してカメラで撮像する場合、部品との距離の測定の精度が十分に出せず、マニピュレータで部品を把持する作業の精度が低下する問題がある。これに対して、実施例１のように蛍狩り計測を使用すれば、簡易な構成で、部品の一例である補給現像剤収容部２との距離の測定の精度が十分に出すことができ、マニピュレータ３１が部品を把持する作業の精度が従来技術に比べて向上する。
【実施例２】
【００５４】
図１４は実施例２の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、実施例１の図９Ａに対応する図である。
次に、本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
図１４において、実施例２の蛍狩りマーカー１６ａ′では、周縁凹部の数が４つの実施例１と異なり、第１の周縁凹部１８ａ′〜第３の周縁凹部１８ｃ′の３つに設定されている。
そして、実施例２の中心凹部１７は、直径１［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
【００５５】
第１の周縁凹部１８ａ′は、凹部中心位置１６ａ１から１［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部１８ａ′の中心が配置され、同心円上に４５度間隔で合計８個配置されている。そして、１つの周縁凹部１８ａ′は、直径が０．７［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
第２の周縁凹部１８ｂ′は、凹部中心位置１６ａ１から２［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部１８ｂの中心が配置され、同心円上に２０度間隔で合計１８個配置されている。そして、１つの周縁凹部１８ｂ′は、直径が０．５［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
第３の周縁凹部１８ｃ′は、凹部中心位置１６ａ１から３［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部１８ｃ′の中心が配置され、同心円上に１０度間隔で合計３６個配置されている。そして、１つの周縁凹部１８ｃ′は、直径が０．３［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状に形成されている。
【００５６】
したがって、実施例２の蛍狩りマーカ１６ａ′では、同心円の外側に行くに連れて凹部の穴径が小さくなると共に、同心円の径は、１［ｍｍ］の等間隔に設定されている。従って、実施例２の蛍狩りマーカー１６ａ′全体でも、凹部中心位置１６ａ１側ほど濃度が濃く、周縁部に行くに連れて濃度が薄くなるように認識可能な配列となっている。
【００５７】
（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２の位置計測装置３２〜３６でも、実施例１と同様に、凹部により構成された蛍狩りマーカー１６ａ′が形成されており、蛍狩り計測の技術を利用して、従来に比べて、低費用且つ高精度の位置計測が可能になっている。
【実施例３】
【００５８】
図１５は実施例３の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、図１５Ａは実施例１の図９Ａに対応するマーカーの要部拡大図、図１５Ｂは図１５ＡのＸＶＢ−ＸＶＢ線断面図である。
次に、本発明の実施例３の説明をするが、この実施例３の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例３は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
図１５において、実施例３の蛍狩りマーカー１６ａ″では、円柱状に形成された実施例１の凹部１７，１８と異なり、図１５に示すように部分球状の一例としての半球状に形成されている。すなわち、各凹部１７″，１８″の深さは、穴径の半径に対応した深さに設定されている。なお、半球状に限定されず、中心角が１８０度の半球よりも中心角が小さいまたは大きな部分球状の凹部により構成することも可能である。
【００５９】
（実施例３の作用）
前記構成を備えた実施例３の位置計測装置３２〜３６では、半球状の凹部により構成された蛍狩りマーカー１６ａ″が形成されており、実施例１と同様に、蛍狩り計測の技術を利用して、従来に比べて、低費用且つ高精度の位置計測が可能になっている。
【実施例４】
【００６０】
図１６は実施例４の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、図１６Ａは実施例１の図９Ａに対応するマーカーの要部拡大図、図１６Ｂは図１６ＡのＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ線断面図、図１６Ｃは１つの凹部の要部拡大図、図１６Ｄは図１６ＣのＸＶＩＤ−ＸＶＩＤ線断面図である。
次に、本発明の実施例４の説明をするが、この実施例４の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例４は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
【００６１】
図１６において、実施例４の蛍狩りマーカー４１では、凹部中心位置４１ａに形成された第１の凹部の一例としての中心凹部４２と、凹部中心位置４１ａ１を中心とする同心円上に配置された複数の第２の凹部の一例としての周縁凹部４３とを有する。実施例４の周縁凹部４３は、実施例１と同様に、４つの同心円の円上に配置された第１の周縁凹部４３ａ〜第４の周縁凹部４３ｄを有する。
実施例１の中心凹部４２および周縁凹部４３は、ランプ３２から照射された光を逆進方向に反射する構成、いわゆる再帰反射型の凹部の一例として、図１６に示すように三角錐状の凹部、いわゆるコーナーキューブ型の凹部により構成されている。
なお、実施例４では、中心凹部４２は、図１６Ｃ、図１６Ｄに示すように一辺ＬがＬ＝０．５７７［ｍｍ］＝１／（３１／２）に設定された正三角形状の開口が形成されるように形成された三角錐状の凹部４４が、凹部中心位置４１ａを共通の頂点として６つ組み合わされた形状に形成されている。
【００６２】
第１の周縁凹部４３ａは、凹部中心位置４１ａから０．８［ｍｍ］の半径を有する同心円上に、各凹部４３ａの三角錐の重心位置が対応するように配置され、同心円上に４５度間隔で合計８個配置されている。そして、１つの周縁凹部４３ａは、図１６Ｃ、図１６Ｄに示す三角錐状の凹部４４と同様に形成されている。
第２の周縁凹部４３ｂは、凹部中心位置４１ａから１．４［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部４３ｂの三角錐の重心位置が対応するように配置され、同心円上に３０度間隔で合計１２個配置されている。そして、１つの周縁凹部４３ｂは、第１の周縁凹部４３ａと同様に、前記凹部４４により構成されている。
第３の周縁凹部４３ｃは、凹部中心位置４１ａから２．１［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部４３ｃの三角錐の重心位置が対応するように配置され、同心円上に２０度間隔で合計１８個配置されている。そして、１つの周縁凹部４３ｃは、第１の周縁凹部４３ａと同様に、前記凹部４４により構成されている。
第４の周縁凹部４３ｄは、凹部中心位置４１ａから３［ｍｍ］の半径を有する同心円上に各凹部４３ｄの三角錐の重心位置が対応するように配置され、同心円上に１５度間隔で合計２４個配置されており、１つの周縁凹部４３ｄは、第１の周縁凹部４３ａと同様に、前記凹部４４により構成されている。
したがって、実施例４の蛍狩りマーカ４１では、図１６Ａに示すように、蛍狩りマーカー４１全体では、凹部中心位置４１ａ側ほど密度が密で濃度が濃く、周縁部に行くに連れて密度が疎で濃度が薄くなるように認識可能な配列となっている。
【００６３】
図１７は実施例４の位置計測装置の要部説明図であり、図１７Ａは測定される光の説明図、図１７Ｂは撮像される画像の一例の説明図である。
図１７において、実施例４の位置計測装置では、光源部の一例としてのランプ３２′がカメラ３３の周囲を囲むようにリング状に配置されている。すなわち、カメラ３３とランプ３２′とが隣接して配置されている。
したがって、図１７において、実施例４のカメラ３３で撮影される画像では、壁面における正反射光がカメラ３３でほとんど撮像されず、黒の濃度が高濃度の画像として撮影されると共に、再帰反射型のマーカー４１は高輝度、すなわち、黒の濃度が低濃度の画像として撮影される。すなわち、図１７Ｂに例示するように、壁面は高濃度、マーカー４１は中心ほど低濃度で周縁に行くに連れて高濃度の画像として撮影される。なお、図１７Ｂに示す実験例では、蛍狩り計測の実験例として樹脂製のフィルムにマーカー４１を形成してカメラ３３で撮像した。
【００６４】
（実施例４の作用）
前記構成を備えた実施例４の位置計測装置では、三角錐状の凹部により構成された再帰反射型の蛍狩りマーカー４１が形成されており、実施例１と同様に、蛍狩り計測の技術を利用して、従来に比べて、低費用且つ高精度の位置計測が可能になっている。
また、カメラ３３とランプ３２′とを隣接して配置することが可能になっており、正反射光を測定するためにカメラ３３とランプ３２とを離れた位置に配置する必要のある構成に比べて、位置測定装置全体が小型化される。
【実施例５】
【００６５】
図１８は実施例５の凹部の一例としてのマーカーの説明図であり、実施例１の図９Ａに対応する図である。
次に、本発明の実施例５の説明をするが、この実施例５の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例５は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
【００６６】
図１８において、実施例５の蛍狩りマーカー４１′では、実施例１の蛍狩りマーカー１６ａにおける中心凹部１７が省略されており、第１の周縁凹部１８ａの内側に同心円上に配置された第５の周縁凹部１８ｅが形成されている。実施例５の第５の周縁凹部１８ｅは、第１の周縁凹部１８ａと同様に、直径が０．３［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の円柱状の凹部が６つ同心円上に形成されている。すなわち、実施例５の蛍狩りマーカー４１′では、各凹部１８ａ〜１８ｅが全て同一の形状に形成されている。
従って、実施例５の蛍狩りマーカー４１′全体でも、凹部中心位置１６ａ１側ほど凹部１８ａ〜１８ｅの密度が密で濃度が濃く、周縁部に行くに連れて凹部１８ａ〜１８ｅの密度が疎で濃度が薄くなるように認識可能な配列となっている。
【００６７】
（実施例５の作用）
前記構成を備えた実施例５の位置計測装置３２〜３６でも、実施例１と同様に、凹部により構成された蛍狩りマーカー４１′が形成されており、蛍狩り計測の技術を利用して、従来に比べて、低費用且つ高精度の位置計測が可能になっている。
【００６８】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ06）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としてのプリンタＵを例示したが、これに限定されず、例えば、複写機、ＦＡＸ、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。また、４色の現像剤を使用する画像形成装置を例示したが、これに限定されず、単色の画像形成装置や、２色、３色あるいは５色以上の現像剤を使用するが造形性装置に適用可能である。
【００６９】
（Ｈ02）前記実施例において、マーカーが形成される対象物として、補給現像剤収容部２を例示したが、これに限定されず、トナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋを構成するその他の部材や、トナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋ以外の任意の部材に適用可能である。他にも、被収容物の一例としての補給現像剤収容部２が収容されている容器の一例としてのパレット２６にマーカーを付与して、対象物の一例としてのパレット２６の傾斜角度、すなわち姿勢を測定することも可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、位置測定装置をトナーカートリッジＴＣｙ〜ＴＣｋの組み立て時に使用する構成を例示したが、これに限定されず、他の部品の組み立て時に使用したり、あるいは、画像形成装置を納品先に設置する際に、向きや姿勢が間違っていないか否かや、水平に設置されているか否かの判断等に使用することも可能である。
【００７０】
（Ｈ04）前記実施例において、凹部の数や形状、穴径、同心円の径、深さ等の具体的な数値は、実施例に例示した構成に限定されず、設計や仕様等に応じて任意に変更可能である。また、蛍狩りマーカーの数は、姿勢を検出する場合には、最低３つ設けることで、姿勢を検出することは可能であるが、姿勢によっては、２つのマーカーが重複するように撮像される恐れがあるため、３つでも可能であるが、４つ以上設けることが望ましい。また、５つ以上使用し、部品の種類に応じて設ける位置を替えることで種類を判別することも可能である。
（Ｈ05）前記実施例において、２つの溝状マーカー１６ｂ，１６ｃを設け、４つの蛍狩りマーカーの形状を同一にする構成としたが、これに限定されず、例えば、４つのうち、２つを実施例１の蛍狩りマーカー１６ａ、２つを実施例２の蛍狩りマーカー１６ａ′として、非点対称に配置することで、溝状マーカー１６ｂ，１６ｃがなくても姿勢を判別することを可能とすることも可能である。他にも四角形の四隅に配置する構成に限定されず、４つのマーカーを配置する位置を四隅からずらして非対称とすることで、溝状マーカー１６ｂ，１６ｃがなくても、蛍狩りマーカーだけで姿勢や種類を判別するようにすることも可能である。
【００７１】
（Ｈ06）前記実施例において、実施例５の配列を実施例１〜４に適用することも可能である。すなわち、中心凹部１７，１７″は省略することも可能である。また、実施例５の各周縁凹部１８ａ〜１８ｅを全て同一の形状としたが、これに限定されず、径を変更したり、数等を変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７２】
２…対象物，被収容物、
２ｄ…外壁、
１６，４１…凹部、
１７，１７″，４２…第１の凹部、
１８，１８′，１８″，４３…第２の凹部、
２６…容器、
２６ｂ…収容部、
３２，３２′…光源部、
３２〜３６…位置測定装置、
３３ａ…受光部、
３３ｂ…光学系、
３６ｄ…凹部測定手段、
３６ｅ…姿勢判別手段、
３６ｆ…種類識別手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１３】
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【図１７】
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