(57)【要約】【課題】簡易な方法で回転軸とエンコーダディスク（特には金属製）中心との中心軸合わせを行い、精度が高く、安価な回転角検出装置、その製造装置、その製造方法、その製造装置や製造方法に用いる記録媒体および画像形成装置を提供する。【解決手段】回転角検出装置１０は、ローラ１と、ローラ１に一体的に取り付けられた回転軸２と、回転軸２上に取り付け固定されエンコーダディスク４を支持・固定するためのディスク支持部３と、表面に回転位置検出用のスリット７およびエンコーダディスクの中心位置検出用の複数の計測マーク６が形成されたエンコーダディスク４と、エンコーダディスク４上のスリット７を読み取る検出部５とから構成される。複数の計測マーク６は、エンコーダディスク４の回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
2006292724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に支持され、表面に回転位置検出用のパターンおよび中心位置検出用の複数の計測マークが形成されたエンコーダディスクと、前記パターンを読み取る検出手段とを有する回転角検出装置において、
前記複数の計測マークは、前記エンコーダディスクの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転角検出装置において、
前記複数の計測マークは、円形状であることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の回転角検出装置において、
前記エンコーダディスクを前記回転軸上に支持する支持手段を有することを特徴とする回転角検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の回転角検出装置において、
前記支持手段の表面の色が、前記複数の計測マークの補色であることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一つに記載の回転角検出装置において、
前記エンコーダディスクの中央部には、前記回転軸を所定の隙間をもって貫通させる逃げ穴が形成されていることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし４の何れか一つに記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの目標とする中心位置および該中心位置からの前記各頂点位置の差分を演算する画像処理演算手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項７】
請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項８】
請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
前記エンコーダディスクを前記中心位置に移動調整する移動調整手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項９】
請求項８記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記移動調整手段は、前記位置決め手段近傍に配設されており、前記画像処理演算手段によって演算された前記差分を制御量とすることを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項１０】
請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造方法であって、
前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段とを使用し、
前記エンコーダディスクの位置決めを、前記画像処理演算手段により求められた前記差分を制御量として前記エンコーダディスクを移動させることで行うことを特徴とする回転角検出装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項９記載の回転角検出装置の製造装置または請求項１０記載の回転角検出装置の製造方法に使用する、前記画像処理演算手段をして画像処理演算させるプログラムを格納した読取り可能な記録媒体であって、
前記差分を制御量とする演算を実行させるプログラムを格納したことを特徴とする記録媒体。
【請求項１２】
回転軸に支持され、表面に回転位置検出用のパターンおよび中心位置検出用の複数の計測マークが形成された金属製のエンコーダディスクと、前記パターンを読み取る検出手段とを有する回転角検出装置において、
前記複数の計測マークは、前記エンコーダディスクの厚み方向に形成された貫通穴であることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の回転角検出装置において、
前記複数の計測マークは、前記エンコーダディスクの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３記載の回転角検出装置において、
前記複数の計測マークは、円形状であることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４の何れか一つに記載の回転角検出装置において、
前記複数の計測マークの周辺は、黒化されていることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項１６】
請求項１２ないし１５の何れか一つに記載の回転角検出装置において、
前記エンコーダディスクを前記回転軸上に支持する支持手段を有することを特徴とする回転角検出装置。
【請求項１７】
請求項１２ないし１６の何れか一つに記載の回転角検出装置において、
前記エンコーダディスクの中央部には、前記回転軸を所定の隙間をもって貫通させる逃げ穴が形成されていることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項１８】
請求項１２ないし１６の何れか一つに記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの目標とする中心位置および該中心位置からの前記各頂点位置の差分を演算する画像処理演算手段と、
前記複数の計測マークを照明する照明手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項１９】
請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
前記複数の計測マークを照明する照明手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項２０】
請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
前記複数の計測マークを照明する照明手段と、
前記エンコーダディスクを前記中心位置に移動調整する移動調整手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項２１】
請求項２０記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記移動調整手段は、前記位置決め手段近傍に配設されており、前記画像処理演算手段によって演算された前記差分を制御量とすることを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項２２】
請求項１８ないし２１の何れか一つに記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記照明手段は、前記複数の計測マークに対して平行な方向から前記エンコーダディスクを照明することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記エンコーダディスクおよび前記回転軸を挟んで前記照明手段と対向する位置に、該照明手段からの照明光を反射する反射手段を設けたこと特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項２４】
請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造方法であって、
前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、前記複数の計測マークを照明する照明手段とを使用し、
前記エンコーダディスクの位置決めを、前記画像処理演算手段により求められた前記差分を制御量として前記エンコーダディスクを移動させることで行うことを特徴とする回転角検出装置の製造方法。
【請求項２５】
請求項２１記載の回転角検出装置の製造装置または請求項２４記載の回転角検出装置の製造方法に使用する、前記画像処理演算手段をして画像処理演算させるプログラムを格納した読取り可能な記録媒体であって、
前記差分を制御量とする演算を実行させるプログラムを格納したことを特徴とする記録媒体。
【請求項２６】
請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を備えた回転体の外径のある１点を計測するための外径計測手段と、
前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項２７】
請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を備えた回転体の外径の２点を互いに直交する方向から計測するための外径計測手段と、
前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項２８】
請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を備えた回転体の外径のある１点を計測するための外径計測手段と、
前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記回転軸または前記回転体を保持して回転させる回転手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項２９】
請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を備えた回転体の外径のある１点を計測するための外径計測手段と、
前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
前記複数の計測マークを照明する照明手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３０】
請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を備えた回転体の外径の２点を互いに直交する方向から計測するための外径計測手段と、
前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
前記複数の計測マークを照明する照明手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３１】
請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、
前記回転軸を備えた回転体の外径のある１点を計測するための外径計測手段と、
前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、
前記回転軸または前記回転体を保持して回転させる回転手段と、
前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、
前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、
前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、
前記複数の計測マークを照明する照明手段と、
を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３２】
請求項２９ないし３１の何れか一つに記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記照明手段は、前記複数の計測マークに対して平行な方向から前記エンコーダディスクを照明することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３３】
請求項３２記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記エンコーダディスクおよび前記回転軸を挟んで前記照明手段と対向する位置に、該照明手段からの照明光を反射する反射手段を設けたこと特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３４】
請求項２６ないし３３の何れか一つに記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記エンコーダディスクを前記中心位置に移動調整する移動調整手段を有することを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３５】
請求項３４記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記移動調整手段は、前記位置決め手段近傍に配設されており、前記画像処理演算手段によって演算された前記差分を制御量とすることを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３６】
請求項２６ないし３５の何れか一つに記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記予め決められたエンコーダディスク調整目標位置は、予め計測したマスタ回転体の回転中心位置データを用いることを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３７】
請求項３６記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記マスタ回転体の一端面には、前記複数の計測マークと同様の計測マークが形成されていることを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３８】
請求項３６記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記マスタ回転体の一端面には、前記エンコーダディスクが固定されていることを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項３９】
請求項３８記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記一端面の表面の色が、前記複数の計測マークの補色であることを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項４０】
請求項３８記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記エンコーダディスクが金属製であり、前記複数の計測マークが貫通穴である場合には、前記一端面の表面の色が、白色であることを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項４１】
請求項３８または４０記載の回転角検出装置の製造装置において、
前記一端面には、前記複数の計測マークが貫通穴で形成された金属製のエンコーダディスクを固定する固定部を有し、
前記エンコーダディスクと対向接触する前記固定部の外径は、前記複数の計測マークの最小半径部分を結んで形成される仮想円よりも小さいことを特徴とする回転角検出装置の製造装置。
【請求項４２】
請求項３６記載の回転角検出装置の製造装置を使用した回転角検出装置の製造方法であって、
前記予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を、前記マスタ回転体の外径計測によって得られた回転中心位置データで補正することを特徴とする回転角検出装置の製造方法。
【請求項４３】
請求項３６記載の回転角検出装置の製造装置または請求項４２記載の回転角検出装置の製造方法に使用する、前記画像演算処理手段をして画像演算処理させるプログラムを格納した読取り可能な記録媒体であって、
前記マスタ回転体の外径計測によって得られた回転中心位置データで、前記予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正する演算を実行させるプログラムを格納したことを特徴とする記録媒体。
【請求項４４】
請求項１ないし４３の何れか一つに記載の回転角検出装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角検出装置、回転角検出装置の製造装置、回転角検出装置の製造方法、記録媒体および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、電子写真方式のレーザプリンタ・複写機・ファクシミリ・プロッタ・これらの少なくとも１つから構成される複合機、印刷機等の画像形成装置の回転機構、特に精密機械の技術分野で使われる回転機構を制御するためにその動作回転角度または回転速度を検出する回転角検出装置、その製造装置、その製造方法、その記録媒体および回転角検出装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンコーダディスクと回転軸を結合する場合には、エンコーダディスクの軸穴部に回転軸を差し込んで固定するだけであり、特に両者の中心軸を正確に一致させるための機能を各部材に備えてはいなかった。
その場合、現在の機械加工精度上の制約から、エンコーダディスクの軸穴部の中心とディスク上に形成されるスリット（格子パターン）の中心（回転中心）とを精密に一致させることは困難であり、エンコーダディスクを高い分解能で製作しても、回転角検出装置からの信号には誤差を生じてしまう場合があった。
また、エンコーダディスクが取り付く回転軸の倒れによって、エンコーダディスクの回転中心とローラの回転中心の間に、偏心量が存在する。この場合、ローラ外周部の角速度をエンコーダでは正確に検出することができないだけでなく、画像形成装置のフィードバック制御系へ適用した際には出力画像への周期的な影響が色むらとなって生じることになる。
これを防止するために、回転軸の直径に対して、エンコーダディスクの軸穴部の直径を大きくすることで隙間を設け、組立時にはエンコーダディスクを回転させて格子パターンを顕微鏡で観察しながら、エンコーダディスクと回転軸の軸位置とを調整した後、接着などで固定する方法を用いることもあるが、これは熟練した作業者が時間をかけて行う方法であり、製造コストが上昇することから量産に適したものではなく、安価な民生品の装置には用いることができなかった。
【０００３】
そこで、回転軸およびエンコーダディスクの双方に中心軸合わせのためのマークを形成し、実際の組み付けは、顕微鏡などでそれらを観察しながら軸合わせを行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
エンコーダディスクの回転中心と回転軸の回転中心とを一致させる技術としては、特許文献１の他に、例えば特許文献２および３などが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２２７９９０号公報
【特許文献２】特開２００４−２５７４０３号公報
【特許文献３】特開平１０−２８１８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特開２００１−２２７９９０号公報記載の技術による方法では、回転軸へのマークの形成は回転軸の加工後に実施されるため、加工工数の増加、またそれによるコストの増加を発生させるものであった。
さらに、エンコーダディスクの材質がプラスチック、またはガラスなどの透明材、つまり発光素子から発せられた光が透過可能である必要があり、安価に製造できる金属製のエンコーダディスクの組付けには適用できないという問題点もある。
【０００６】
従って、本発明は、簡易な方法で回転軸とエンコーダディスク（特には金属製）中心との中心軸合わせを行い、精度が高く、安価な回転角検出装置、その製造装置、その製造方法、その製造装置や製造方法に用いる記録媒体および画像形成装置を提供することを主な目的としている。その他、後述の利点や効果を得ることも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決すると共に上述した目的を達成するために、各請求項ごとの発明では、以下のような特徴ある手段・発明特定事項（以下、「構成」という）を採っている。
請求項１記載の発明は、回転軸に支持され、表面に回転位置検出用のパターンおよび中心位置検出用の複数の計測マークが形成されたエンコーダディスクと、前記パターンを読み取る検出手段とを有する回転角検出装置において、前記複数の計測マークは、前記エンコーダディスクの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転角検出装置において、前記複数の計測マークは、円形状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の回転角検出装置において、前記エンコーダディスクを前記回転軸上に支持する支持手段を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の回転角検出装置において、前記支持手段の表面の色が、前記複数の計測マークの補色であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一つに記載の回転角検出装置において、前記エンコーダディスクの中央部には、前記回転軸を所定の隙間をもって貫通させる逃げ穴が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一つに記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの目標とする中心位置および該中心位置からの前記各頂点位置の差分を演算する画像処理演算手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、前記エンコーダディスクを前記中心位置に移動調整する移動調整手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の回転角検出装置の製造装置において、前記移動調整手段は、前記位置決め手段近傍に配設されており、前記画像処理演算手段によって演算された前記差分を制御量とすることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造方法であって、前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段とを使用し、前記エンコーダディスクの位置決めを、前記画像処理演算手段により求められた前記差分を制御量として前記エンコーダディスクを移動させることで行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項９記載の回転角検出装置の製造装置または請求項１０記載の回転角検出装置の製造方法に使用する、前記画像処理演算手段をして画像処理演算させるプログラムを格納した読取り可能な記録媒体であって、前記差分を制御量とする演算を実行させるプログラムを格納したことを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、回転軸に支持され、表面に回転位置検出用のパターンおよび中心位置検出用の複数の計測マークが形成された金属製のエンコーダディスクと、前記パターンを読み取る検出手段とを有する回転角検出装置において、前記複数の計測マークは、前記エンコーダディスクの厚み方向に形成された貫通穴であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の回転角検出装置において、前記複数の計測マークは、前記エンコーダディスクの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１４記載の発明は、請求項１２または１３記載の回転角検出装置において、前記複数の計測マークは、円形状であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１５記載の発明は、請求項１２ないし１４の何れか一つに記載の回転角検出装置において、前記複数の計測マークの周辺は、黒化されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１６記載の発明は、請求項１２ないし１５の何れか一つに記載の回転角検出装置において、前記エンコーダディスクを前記回転軸上に支持する支持手段を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項１７記載の発明は、請求項１２ないし１６の何れか一つに記載の回転角検出装置において、前記エンコーダディスクの中央部には、前記回転軸を所定の隙間をもって貫通させる逃げ穴が形成されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項１８記載の発明は、請求項１２ないし１６の何れか一つに記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの目標とする中心位置および該中心位置からの前記各頂点位置の差分を演算する画像処理演算手段と、前記複数の計測マークを照明する照明手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１９記載の発明は、請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、前記複数の計測マークを照明する照明手段とを有することを特徴とする。
【００２６】
請求項２０記載の発明は、請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、前記複数の計測マークを照明する照明手段と、前記エンコーダディスクを前記中心位置に移動調整する移動調整手段とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記移動調整手段は、前記位置決め手段近傍に配設されており、前記画像処理演算手段によって演算された前記差分を制御量とすることを特徴とする。
【００２８】
請求項２２記載の発明は、請求項１８ないし２１の何れか一つに記載の回転角検出装置の製造装置において、前記照明手段は、前記複数の計測マークに対して平行な方向から前記エンコーダディスクを照明することを特徴とする。
【００２９】
請求項２３記載の発明は、請求項２２記載の回転角検出装置の製造装置において、前記エンコーダディスクおよび前記回転軸を挟んで前記照明手段と対向する位置に、該照明手段からの照明光を反射する反射手段を設けたこと特徴とする。
【００３０】
請求項２４記載の発明は、請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造方法であって、前記回転軸を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、前記複数の計測マークを照明する照明手段とを使用し、前記エンコーダディスクの位置決めを、前記画像処理演算手段により求められた前記差分を制御量として前記エンコーダディスクを移動させることで行うことを特徴とする。
【００３１】
請求項２５記載の発明は、請求項２１記載の回転角検出装置の製造装置または請求項２４記載の回転角検出装置の製造方法に使用する、前記画像処理演算手段をして画像処理演算させるプログラムを格納した読取り可能な記録媒体であって、前記差分を制御量とする演算を実行させるプログラムを格納したことを特徴とする。
【００３２】
請求項２６記載の発明は、請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を備えた回転体の外径のある１点を計測するための外径計測手段と、前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段とを有することを特徴とする。
【００３３】
請求項２７記載の発明は、請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を備えた回転体の外径の２点を互いに直交する方向から計測するための外径計測手段と、前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段とを有することを特徴とする。
【００３４】
請求項２８記載の発明は、請求項５記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を備えた回転体の外径のある１点を計測するための外径計測手段と、前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記回転軸または前記回転体を保持して回転させる回転手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段とを有することを特徴とする。
【００３５】
請求項２９記載の発明は、請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を備えた回転体の外径のある１点を計測するための外径計測手段と、前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、前記複数の計測マークを照明する照明手段とを有することを特徴とする。
【００３６】
請求項３０記載の発明は、請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を備えた回転体の外径の２点を互いに直交する方向から計測するための外径計測手段と、前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、前記複数の計測マークを照明する照明手段とを有することを特徴とする。
【００３７】
請求項３１記載の発明は、請求項１７記載のエンコーダディスクを備えた回転角検出装置の製造装置であって、前記回転軸を備えた回転体の外径のある１点を計測するための外径計測手段と、前記回転軸を介して前記回転体を芯出し可能に支持する芯出し支持手段と、前記回転軸または前記回転体を保持して回転させる回転手段と、前記複数の計測マークを読み取るための二次元撮像手段と、前記外径計測手段からの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、前記二次元撮像手段からの前記複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することにより前記エンコーダディスクの中心位置および、前記補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段と、前記エンコーダディスクを位置決めする位置決め手段と、前記複数の計測マークを照明する照明手段とを有することを特徴とする。
【００３８】
請求項３２記載の発明は、請求項２９ないし３１の何れか一つに記載の回転角検出装置の製造装置において、前記照明手段は、前記複数の計測マークに対して平行な方向から前記エンコーダディスクを照明することを特徴とする。
【００３９】
請求項３３記載の発明は、請求項３２記載の回転角検出装置の製造装置において、前記エンコーダディスクおよび前記回転軸を挟んで前記照明手段と対向する位置に、該照明手段からの照明光を反射する反射手段を設けたこと特徴とする。
【００４０】
請求項３４記載の発明は、請求項２６ないし３３の何れか一つに記載の回転角検出装置の製造装置において、前記エンコーダディスクを前記中心位置に移動調整する移動調整手段を有することを特徴とする。
【００４１】
請求項３５記載の発明は、請求項３４記載の回転角検出装置の製造装置において、前記移動調整手段は、前記位置決め手段近傍に配設されており、前記画像処理演算手段によって演算された前記差分を制御量とすることを特徴とする。
【００４２】
請求項３６記載の発明は、請求項２６ないし３５の何れか一つに記載の回転角検出装置の製造装置において、前記予め決められたエンコーダディスク調整目標位置は、予め計測したマスタ回転体の回転中心位置データを用いることを特徴とする。
【００４３】
請求項３７記載の発明は、請求項３６記載の回転角検出装置の製造装置において、前記マスタ回転体の一端面には、前記複数の計測マークと同様の計測マークが形成されていることを特徴とする。
【００４４】
請求項３８記載の発明は、請求項３６記載の回転角検出装置の製造装置において、前記マスタ回転体の一端面には、前記エンコーダディスクが固定されていることを特徴とする。
【００４５】
請求項３９記載の発明は、請求項３８記載の回転角検出装置の製造装置において、前記マスタ回転体の一端面の表面の色が、前記複数の計測マークの補色であることを特徴とする。
【００４６】
請求項４０記載の発明は、請求項３８記載の回転角検出装置の製造装置において、前記エンコーダディスクが金属製であり、前記複数の計測マークが貫通穴である場合には、前記マスタ回転体の一端面の表面の色が、白色であることを特徴とする。
【００４７】
請求項４１記載の発明は、請求項３８または４０記載の回転角検出装置の製造装置において、前記マスタ回転体の一端面には、前記複数の計測マークが貫通穴で形成された金属製のエンコーダディスクを固定する固定部を有し、前記エンコーダディスクと対向接触する前記固定部の外径は、前記複数の計測マークの最小半径部分を結んで形成される仮想円よりも小さいことを特徴とする。
【００４８】
請求項４２記載の発明は、請求項３６記載の回転角検出装置の製造装置を使用した回転角検出装置の製造方法であって、前記予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を、前記マスタ回転体の外径計測によって得られた回転中心位置データで補正することを特徴とする。
【００４９】
請求項４３記載の発明は、請求項３６記載の回転角検出装置の製造装置または請求項４２記載の回転角検出装置の製造方法に使用する、前記画像演算処理手段をして画像演算処理させるプログラムを格納した読取り可能な記録媒体であって、前記マスタ回転体の外径計測によって得られた回転中心位置データで、前記予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正する演算を実行させるプログラムを格納したことを特徴とする。
【００５０】
請求項４４記載の発明は、請求項１ないし４３の何れか一つに記載の回転角検出装置を具備することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、各請求項記載の構成により、前記課題を解決して新規な回転角検出装置、回転角検出装置の製造装置、回転角検出装置の製造方法、記録媒体および画像形成装置を提供することができる。主要な効果を挙げれば、以下のとおりである。
本発明によれば、エンコーダディスク上の複数の計測マークが、該エンコーダディスクの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることにより、それぞれの計測マークの位置計測の結果から、簡単な演算によってエンコーダディスクの回転中心位置を求めることが可能となるので、精度が高く、安価な回転角検出装置、ひいては、その製造装置、その製造方法、その製造装置や製造方法に用いる記録媒体および画像形成装置を提供することが可能となる。
【００５２】
本発明によれば、金属製のエンコーダディスクに形成された複数の計測マークが、該エンコーダディスクの厚み方向に形成された貫通穴であることにより、貫通穴を透過してきた光を例えば二次元撮像手段で異方性なく捉えて、画像処理を行うことが可能となるので、高精度なエンコーダディスクの回転中心位置計測を行うことが可能となる。
【００５３】
本発明によれば、金属製のエンコーダディスクに形成された複数の計測マークが、エンコーダディスクの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることにより、それぞれの計測マークの位置計測の結果から、簡単な演算によってエンコーダディスクの回転中心位置を求めることが可能となるので、精度が高く、安価な回転角検出装置、ひいては、その製造装置、その製造方法、その製造装置や製造方法に用いる記録媒体および画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態および実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を説明する。実施形態や変形例等に亘り、同一の機能および形状等を有する部材や構成部品等の構成要素については、同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。図および説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がないものは適宜断わりなく省略することがある。公開特許公報等の構成要素を引用して説明する場合は、その符号に括弧を付して示し、各実施形態等のそれと区別するものとする。
【００５５】
（第１の実施形態）
図１ないし図３に、本発明の第１の実施形態に係る回転角検出装置１０およびその製造装置２０を示す。まず、図１を参照して、回転角検出装置１０を説明する。
同図に示す回転角検出装置１０は、回転体としての円筒状のローラ１と、ローラ１に一体的に取り付けられた回転軸２と、回転軸２上に別体的にまたは一体的に取り付け固定されエンコーダディスク４を回転軸２上に支持する支持手段としてのディスク支持部３と、表面に回転位置検出用ないしは回転速度検出用の格子状のパターンとしてのスリット７およびエンコーダディスクの中心位置検出用の複数の計測マーク６が形成された円盤状のエンコーダディスク４と、エンコーダディスク４上のスリット７（格子状のパターン）を読み取る検出手段としての検出部５とから主に構成されている。回転角検出装置１０は、いわゆるオプティカルロータリエンコーダの一種である。
以下、「エンコーダディスクの中心位置」を「エンコーダディスクの回転中心位置」というときがある。
【００５６】
エンコーダディスク４は、俗にスリット円板とも呼ばれ、ディスク支持部３に対して両面テープ（もしくは両面粘着テープ、以下、同様）や接着剤などによって固定されている。エンコーダディスク４は、例えばＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）、ステンレススチール、銅で形成されている。
各計測マーク６は、エンコーダディスク４上に形成されるスリット７と共に、フォトリソグラフィやエッチングといった超微細パターン加工で形成される。
【００５７】
本実施形態では、複数の計測マーク６は、エンコーダディスク４の回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることを最大の特徴としている。図１（ｂ）では、計測マーク６が図中二点鎖線で示す正六角形の頂点に配置された６個の例を、図１（ｃ）では、計測マーク６が図中二点鎖線で示す正三角形の頂点に配置された３個の例を示しているが、これらに限らず、正方形や正五角形の頂点に配置されたものなどでも構わない（図４に示す計測マーク６も同様）。
なお、後述する図７、図８、図１１等に示す計測マーク２６は、正六角形の頂点に配置された６個の例で示しているが、前記と同様に正三角形や、正方形や正五角形の頂点に配置されたものなどでも構わないので、以下その説明を省略する。
一般的に、正多角形の頂点の数に相当する計測マークの数が増加するほど、後述の簡易な演算によってエンコーダディスクの回転中心位置を高精度に求めやすくなるが、その反面、その頂点の数が増加するほど演算が除々に複雑化すると共に形成する際のマスクパターン等も複雑化していくので、その目的や用途によって適宜計測マークの数を設定すればよい。
また別の観点からいえば、一般的に、正多角形の頂点の数に相当する計測マークの数が増加するほど、各計測マークの位置計測誤差が平均化され、最終的にばらつきの少ないエンコーダディスク中心位置計測が可能になるが、画像計測に必要な時間が長くなっていくため、その目的や用途によって適宜計測マークの数を設定すればよい。
【００５８】
ここで、「エンコーダディスクの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形」とは、別言すると、「エンコーダディスクの回転中心を中心として形成される円に内接または外接する正多角形」と同義である（以下、同様）。
各計測マーク６の形状は、円形状に形成されている。また、各計測マーク６の色は黒であり、これに対してディスク支持部３の色は白、つまり各計測マーク６の黒色の補色となっている。
【００５９】
検出部５は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる発光素子およびフォトトランジスタからなる受光素子を具備した透過型のフォトセンサ（フォトインタラプタ）で構成されている。検出部５は、前記発光素子と前記受光素子との部分がエンコーダディスク４の外周部に形成されたスリット７部分を挟んで対向するように、図示していない装置のベース部に固着して配設された不動部材（例えばセンサブラケット等）に固定されている。
【００６０】
図１に示すような回転角検出装置１０を構成するディスク組体９の組み付けは、ローラ１の回転軸２に対してディスク支持部３が取り付け固定され、その後、エンコーダディスク４がディスク支持部３に両面テープまたは接着剤等によって固定されるという方法で行われる。この際、エンコーダディスク４の回転中心と回転軸２との間には、回転軸２とこれを嵌入しているエンコーダディスク４の軸穴４ａとの機械的な精度によって偏心が発生する。
ここに、ディスク組体９は、回転角検出装置１０から検出部５を除去した仮の組体（アッセンブリする前の仮組状態）を意味する。
【００６１】
偏心量の測定は、エンコーダディスク４上の計測マーク６および図２に示すような回転角検出装置の製造装置２０（もしくは組立装置）によって可能である。
製造装置２０は、回転軸２を芯出し可能に支持する芯出し支持手段としてのＶ字溝（図示せず）を形成された芯出し部材１１と、複数の計測マーク６を読み取るための二次元撮像手段としてのエリア型の二次元撮像素子であるＣＣＤカメラ１２と、ＣＣＤカメラ１２に取り付けられたレンズ１３と、ＣＣＤカメラ１２からの画像を取得しその複数の計測マーク６の各頂点位置に係る座標データに基づき、その平均値を計算することによりエンコーダディスク４の目標とする中心位置（以下、「エンコーダディスク中心位置」という）、エンコーダディスク４の回転中心、および回転中心から中心位置の差分の最大値を演算する画像処理演算手段としての画像処理装置１４と、画像処理装置１４からの演算結果の表示、作業者から装置への作業指示を行うための入出力手段としての入出力部１５とから主に構成されている。
【００６２】
芯出し部材１１は、いわゆるＶブロックと呼ばれているものであり、図２では回転軸２の一方の右端側のみを図示しているが、回転軸２の他方の左端側でも同様の芯出し部材１１によって回転軸２が回転自在に支持されている。芯出し部材１１およびＣＣＤカメラ１２は、図示していない装置のベース部に取り付け固定されている。なお、芯出し部材１１のＶ字溝は、これに限らず、回転軸２および回転軸２を介してこれらを芯出し可能に支持できる形状であれば良い。
【００６３】
画像処理装置１４は、ＣＣＤカメラ１２から送信される画像を処理するための回路と、それぞれ図示を省略したＣＰＵ（中央演算処理装置）、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート、ＲＯＭ（読み出し専用記憶装置）、ＲＡＭ（読み書き可能な記憶装置）およびタイマ等を備え、それらが図示しない信号バスによって接続された構成を有するコンピュータとを具備している。
入出力部１５は、画像処理装置１４からの演算結果の表示および作業者から装置への作業指示の指示情報を随時表示するための表示装置（例えば液晶表示装置やＣＲＴ表示装置）と、装置への作業指示を行うための各種キー等を備えた操作パネルとから構成されている。
【００６４】
次に、図３のフローチャートを参照しながら、エンコーダディスク４の回転軸２に対する偏心量の測定手順を含む回転角検出装置の製造装置２０での組立（製造）動作を説明する。
まず、エンコーダディスク４がディスク支持部３を介して回転軸２に組み付けられたローラ１を、前記装置上へ設置、すなわちローラ１は前記装置のベース部上に設置された芯出し部材１１のＶ字溝によって回転軸２を介して回転自在に位置決め保持される。回転軸２の他方（図における左端部）についても、同様な方法によって位置決めが行われ、ローラ１の全体であるディスク組体９が保持される。（ステップＳ１）。次いで、芯出し部材１１のＶ字溝によって前記装置上に保持されたローラ１を一定角度で回転させながら、それぞれの角度での中心位置計測を行い、装置上で一回転させる（ステップＳ２）。
【００６５】
次いで、ＣＣＤカメラ１２によってエンコーダディスク４上の各計測マーク６の画像を取得する。この時のエンコーダディスク４の中心位置計測は、ＣＣＤカメラ１２で取得したエンコーダディスク４上の各計測マーク６の画像を画像処理装置１４によって後述のとおり演算することで得ることができる（ステップＳ３〜ステップＳ５）。
この際、ＣＣＤカメラ１２の深度方向に対するエンコーダディスク４の位置決めは、ＣＣＤカメラ４のピント位置にエンコーダディスク４を位置決めする部品（図示せず）によって行われる。この位置決め部品は、前記装置のベース部に固定されており、ローラ１に組み付けられたエンコーダディスク４を突き当てることでエンコーダディスク４とＣＣＤカメラ１２との間の距離を一定に保つ。また、この位置決め部品は回転軸２を貫通させ、さらにＣＣＤカメラ１２側から見た場合に、ＣＣＤカメラ１２の画像に全ての計測マーク６が撮影される程度の穴が空いている。
画像処理装置１４の演算処理によって得られた中心位置の平均値が目標とする回転中心であり、この目標とする回転中心からの距離の最大値が回転軸２のエンコーダディスク４に対する偏心量となる（ステップＳ７〜ステップＳ８）。
【００６６】
ここで、図１（ｂ）に示したように、正六角形の頂点に配置された６個の計測マーク６を有するエンコーダディスク４をディスク支持部３を介して回転軸２に組み付けたローラ１を用いた場合の、画像処理装置１４による偏心量の計測について述べる。
例えば、６箇所の計測マークを同一のＸ、Ｙ座標系内でそれぞれの位置を計測した場合、各位置を区別するために仮にａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと名前を付けたエンコーダディスク４の場合、ローラ１のある回転位置での６箇所の計測マーク位置をそれぞれ、｛Ｘａ、Ｙａ｝、｛Ｘｂ、Ｙｂ｝、｛Ｘｃ、Ｙｃ｝、｛Ｘｄ、Ｙｄ｝、｛Ｘｅ、Ｙｅ｝、｛Ｘf、Ｙf｝とすると、エンコーダディスク４の中心位置は計測マーク６が正六角形の頂点に配置されているために、単純に各計測マーク６の位置の平均を求めれば良く、次のような式｛Ｘｇ、Ｙｇ｝＝｛（Ｘａ＋Ｘｂ＋Ｘｃ＋Ｘｄ＋Ｘｅ＋Ｘf）／６、（Ｙａ＋Ｙｂ＋Ｙｃ＋Ｙｄ＋Ｙｅ＋Ｙf）／６｝によって求められる。前記装置上でエンコーダディスク４を組み付けたローラ１を一定の回転角度で回転させ、それぞれの位置でのエンコーダディスク４の中心位置を計測し、その結果得られた中心位置の平均値が回転中心であり、回転中心から中心位置までの距離の最大値が回転軸２のエンコーダディスク４に対する偏心量となる。
この基本的なエンコーダディスク４の偏心量の計測原理は、後述の変形例や実施形態でも同様である。製造装置２０上でローラ１を一定の角度で回転させるため、各計測マーク６の形状を円形状とすることによって、エンコーダディスク４の回転位置による影響を減らすことができる。
【００６７】
本実施形態によれば、以下の利点・効果を奏する。すなわち、エンコーダディスク４の複数の計測マーク６が、エンコーダディスク４の回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることにより、それぞれの計測マーク６の二次元座標系の位置計測の結果からエンコーダディスク４の中心位置（回転中心位置）を求めるには、単純にＸ，Ｙ座標系における各計測マーク６の各位置の平均を求めればよい。それ故に、複数の計測マーク６の位置計測の結果から、簡単な演算によってエンコーダディスク４の中心位置（回転中心位置）を求めることが可能になる。
各計測マーク６の形状が円形状であることにより、エンコーダディスク４の回転位置への依存性もなく、すなわちエンコーダディスク４の位置決め角度に依存せず、エンコーダディスク４の中心位置を求めることができる。
エンコーダディスク４を回転軸２上に支持する支持手段としてのディスク支持部３を有することにより、それが無い場合と比べて、エンコーダディスク４を回転軸２上に精確に、確実かつ容易に支持することができる。
また、ディスク支持部３の表面の色（本実施形態では白色）が、複数の計測マーク６の補色（本実施形態では黒色）であることによって、各計測マーク６との間に高いコントラストを得ることが可能になり、その結果、エンコーダディスク４の中心位置の高精度な計測が可能となる。
さらに、回転軸２を芯出し可能に支持する芯出し部材（芯出し支持手段）１１と、複数の計測マーク６を読み取るためのＣＣＤカメラ１２（二次元撮像手段・二次元撮像素子）と、ＣＣＤカメラ１２からの複数の計測マークの前記各頂点位置に係る座標データに基づき、その平均値を計算することにより前記エンコーダディスク中心位置、エンコーダディスクの回転中心、および回転中心から中心位置の差分の最大値を演算する画像処理装置１４（画像処理演算手段）を有することにより、エンコーダディスク４の取り付け偏心量の精度の高い測定が可能になる。
【００６８】
（変形例１）
図４に、第１の実施形態の変形例１を示す。
図４に示す変形例１は、図１に示した第１の実施形態の回転角検出装置１０と比較して、回転角検出装置１０Ａを用いる点のみ相違し、その他は第１の実施形態と同様である。回転角検出装置１０Ａは、回転角検出装置１０と比較して、軸穴４ａを形成されたエンコーダディスク４に代えて、その中央部に回転軸２を所定の隙間をもって貫通させる逃げ穴４Ａａを形成されたエンコーダディスク４Ａを用いる点が主に相違し、その他は回転角検出装置１０と同様である。
「所定の隙間をもって貫通させる逃げ穴４Ａａ」とは、エンコーダディスク４Ａの回転軸２に対する中心位置合わせを簡単かつ容易に行えるように回転軸２の外径よりも大きい穴径を形成することを意味しており、軸径の１/４〜１/２程度の隙間があればよい。穴径を大きくしすぎるとディスク支持部との接触面積が少なくなるためディスク保持力が弱くなってしまう。また穴径を小さくしすぎると、組立性を悪化させる要因となる。
【００６９】
回転角検出装置１０Ａのエンコーダディスク４Ａは、第１の実施形態の回転角検出装置１０と同様に、ディスク支持部３に対して両面テープや接着剤などによって固定されている。本変形例では、第１の実施形態と同様に複数の計測マーク６は、エンコーダディスク４Ａの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることを最大の特徴としている。図４（ｂ）では、計測マーク６が図中二点鎖線で示す正六角形の頂点に配置された６個の例を、図４（ｃ）では、計測マーク６が図中二点鎖線で示す正三角形の頂点に配置された３個の例を示している。このように前記相違点以外は、回転角検出装置１０と同様であるため、重複説明を避ける上からその説明を省略する。
従って、変形例１によれば、第１の実施形態の回転角検出装置１０と同様の利点・効果を奏する他、エンコーダディスク４Ａの回転軸２に対する中心位置合わせを行うことができる。
【００７０】
（変形例２）
図５に、第１の実施形態の変形例２に係る回転角検出装置の製造装置２０Ａ（以下、「製造装置２０Ａ」という）を示す。
図５に示す変形例２は、図２に示した第１の実施形態の回転角検出装置の製造装置２０（以下、「製造装置２０」という）と比較して、回転角検出装置１０を構成するディスク組体９に代えて、回転角検出装置１０Ａを構成するディスク組体９Ａを用いる点、製造装置２０に代えた製造装置２０Ａを用いる点が主に相違し、その他は第１の実施形態と同様である。
ディスク組体９Ａは、ディスク組体９と比較して、エンコーダディスク４に代えたエンコーダディスク４Ａを用いる点のみが相違する。ここに、ディスク組体９Ａは、回転角検出装置１０Ａから検出部５を除去した仮の組体（アッセンブリする前の仮組状態）を意味する。
【００７１】
製造装置２０Ａは、製造装置２０と比較して、製造装置２０に対して移動調整部１７およびディスク位置決め部１８を付加した点が主に相違し、その他は回転角検出装置の製造装置２０と同様である。
すなわち、製造装置２０Ａは、前記した芯出し部材１１と、前記したＣＣＤカメラ１２と、前記したレンズ１３と、前記した画像処理装置１４と、エンコーダディスク４Ａを位置決めする位置決め手段としてのディスク位置決め部１８と、このディスク位置決め部１８近傍に配設され、エンコーダディスク４Ａを目標とする中心位置に画像処理装置１４によって求められた差分を制御量として移動調整する移動調整手段としての移動調整部１７と、前記した入出力部１５とから主に構成されている。
【００７２】
ディスク位置決め部１８には、エンコーダディスク４Ａを保持するために、例えばエアーによる吸着装置や、磁力を使った固定装置などが設置される。
移動調整部１７としては、例えばマイクロメータのような作業者の手動でエンコーダディスク４Ａを移動させるものや、モータコントローラを介してモータと自動ステージとを組み合わせて自動的にエンコーダディスク４Ａを移動させるものなどが挙げられる。
【００７３】
次に、図６のフローチャートを参照しながら、エンコーダディスク４Ａの回転軸２に対する偏心量の測定手順を含む製造装置２０Ａでの組立（製造）動作を説明する。
まず、エンコーダディスク４Ａは前記装置上のディスク位置決め部１８にエアー吸着などによって保持され、この状態でエンコーダディスク４ＡはＣＣＤカメラ１２のピント位置に位置決めされる（ステップＳ１０）。ディスク支持部３が回転軸２に組み付けられたローラ１は、前記装置のベース部上に設置された芯出し部材１１のＶ字溝によって回転軸２を介して回転自在に位置決め保持される。回転軸２の他方（図における左端部）についても、同様な方法によって位置決め保持が行われる（ステップＳ１１）。最終的に、エンコーダディスク４Ａとディスク支持部３の締結方法として両面テープが用いられる場合には、この時点ではディスク支持部３とエンコーダディスク４Ａは回転軸２上において一定の距離だけ離された状態で設置される（図５参照）。
次いで、ＣＣＤカメラ１２は各計測マーク６の画像を取得し、画像処理装置１４がエンコーダディスク４Ａの中心位置を求める。そして、予め設定されたエンコーダディスク４Ａ中心の目標位置に対する差分を入出力部１５の表示画面等に表示する（ステップＳ１２〜ステップＳ１６）。
【００７４】
この差分を制御量として、位置決め可能な移動調整部１７がエンコーダディスク４Ａの中心位置を目標とする中心位置に一致させることで、エンコーダディスク４Ａのディスク支持部３への取り付けを高精度に行うことができる。
エンコーダディスク４Ａの中心位置を目標とする中心位置に一致させた後は、ローラ１全体（図５に示すディスク組体９Ａ）を図中右側に平行移動させてエンコーダディスク４Ａに突き当て、エンコーダディスク４Ａとディスク支持部３とを両面テープなどによって接着・締結する（ステップＳ１７）。その後、ステップＳ１８において、エンコーダディスク４Ａをディスク位置決め部１８から開放（例えばエアー吸着をオフ）することで、エンコーダディスク４Ａの高精度な組み付けが可能になる。
【００７５】
変形例２の製造装置２０Ａによれば、変形例１の前記利点・効果を奏することは元より、変形例１の製造装置２０と比べて、位置決め部（位置決め手段）１８を有しているので、エンコーダディスク４Ａの位置をＣＣＤカメラ１２の深度方向に対して一定の距離を保つことができるので、精度の高い偏心量の測定が可能になる。
また、変形例１の製造装置２０と比べて、移動調整部（移動調整手段）１７を有しているので、エンコーダディスク４Ａの中心を任意の位置に移動させることが可能になるので、エンコーダディスク４Ａを精度良く組み付けることが可能になる。
また、エンコーダディスク４Ａの中心位置計測を行いながら、画像処理装置１４により演算された差分を制御量として、移動調整部１７によってエンコーダディスク４Ａの中心をその制御量分だけ移動させることで、エンコーダディスク４Ａをディスク支持部３を介して回転軸２に精度良く組み付けることが可能になる。前述の内容から、回転軸２とエンコーダディスク４Ａの中心位置合わせを高精度に行うことができ、これにより高精度な回転角検出装置を実現することができる。
【００７６】
前述のとおり、変形例１では課題を解決する手段の欄の請求項１０に記載した回転検出装置の製造方法が使用されていたと言える。従って、変形例２の製造装置２０Ａを用いた回転検出装置の製造方法によれば、回転軸２とエンコーダディスク４Ａの中心位置合わせを高精度に行うことができ、これにより高精度な回転角検出装置を実現することができる。
なお、変形例２の移動調整部（移動調整手段）１７は、その利点・効果をそれ程望まなくてもよいのであれば、除去してもよい。この場合、入出力部１５に表示される画像処理装置１４からの演算結果（差分による制御量）を確認しながら、作業者の手動操作によって、例えばマイクロメータ付きのＸＹステージなどを用いてエンコーダディスク４Ａの移動調整を行うようにしてもよい。
【００７７】
（変形例３）
変形例２における画像処理装置１４では、前記コンピュータを具備していることにより、画像処理装置１４で実行される前記演算・制御するプログラム（前記差分を制御量とする演算を実行させるためのプログラム）が読取り可能になっている。そこで、本変形例３においては、画像処理装置１４で実行される前記演算・制御するプログラムを格納した記録媒体としてのメモリステックやフロッピー（登録商標）ディスクを読み取るドライバを、例えば入出力部１５に付加・接続したり、あるいは直接的に画像処理装置１４に付加・接続したりしてもよい。
従って、本変形例によれば、目標とする中心位置からの差分を制御量としてエンコーダディスク４Ａの位置決め制御可能なプログラムを格納した記録媒体によって、回転軸２とエンコーダディスク４Ａの中心位置合わせを行うことが可能になるので、高精度な回転角検出装置を実現することができると共に、例えば複数の計測マーク６を構成する正多角形の頂点の数を必要に応じて変更して、それに応じて格納されているプログラムを切り替えたり、修正するようなことも容易にできるようになり、設計上の自由度が高くなるという利点・効果も奏する。
【００７８】
（第２の実施形態）
図７ないし図１０に、本発明の第２の実施形態に係る回転角検出装置３０およびその製造装置４０を示す。まず、図７を参照して、回転角検出装置３０を説明する。
同図に示す回転角検出装置３０は、図１に示した回転角検出装置１０と比較して、エンコーダディスク４に代えて、金属製のエンコーダディスク２４を用いる点および検出部５に代えた検出部２５を用いる点が主に相違し、その他は回転角検出装置１０と同様である。
回転角検出装置３０は、前記したローラ１と、前記した回転軸２と、回転軸２上に別体的にまたは一体的に取り付け固定されエンコーダディスク２４を回転軸２上に支持する支持手段としてのディスク支持部３と、表面に回転位置検出用ないしは回転速度検出用の格子状のパターン２７およびエンコーダディスクの中心位置検出用の複数の計測マーク２６が形成された円盤状のエンコーダディスク２４と、エンコーダディスク２４上のパターン２７を読み取る検出手段としての検出部２５とから主に構成されている。この回転角検出装置３０も、いわゆるオプティカルロータリエンコーダの一種である。
【００７９】
エンコーダディスク２４は、ディスク支持部３に対して両面テープや接着剤などによって固定されている。エンコーダディスク２４は、例えばステンレススチールや銅などの金属で形成されている。
エンコーダディスク２４の材料として銅を用いて形成した場合、現在の経済事情からはステンレススチールなどと比べて安価に形成できるという利点がある。以下、エンコーダディスク２４を、銅で形成した例で説明する。
【００８０】
複数の計測マーク２６は、エンコーダディスク２４上のパターン２７と共に、例えばエッチングによる超微細パターン加工で形成される。
本実施形態では、複数の計測マーク２６が、エンコーダディスク２４の回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されている点、および複数の計測マーク２６が、前記エッチングによってエンコーダディスク２４の厚み方向に貫通した貫通穴で形成されている点を最大の特徴としている。
図１等に示した複数の計測マーク６と同様に、図７（ｂ）では、計測マーク２６が図中二点鎖線で示す正六角形の頂点に配置された６個の例を示している。また、各計測マーク２６の形状は、円形状に形成されている。
【００８１】
図８を参照して、計測マーク２６周辺をエッチング加工によって黒化したエンコーダディスク２４について説明する。ステンレススチールや銅をエッチング加工すると、通常、エッチング加工前は金属特有の光沢表面状態を呈しているが、エッチング加工後はその表面部が腐食されることにより黒色化（以下、「黒化」という）する。
黒化パターン２１としては、図８（ａ）に示すように、全ての計測マークが収まる範囲全体を黒化するパターンや、図８（ｂ）に示すように、個々の計測マーク２６の周辺を別個に黒化するパターンが考えられるが、黒化の範囲が大きくなると厚みが薄くなることなどによってエンコーダディスク２４自体の強度が弱くなるという問題が発生するため、図８（ｂ）のように各計測マーク２６周辺を個々に黒化した方が良い。
【００８２】
さらに図９（ａ）、（ｂ）を参照して、図８（ｂ）のように計測マーク２６周辺を個々に黒化した場合の黒化パターン２１の適切な範囲について説明する。
複数の計測マーク２６は、共に同一の円形状の大きさの貫通穴で形成されており、複数の計測マーク２６の黒化パターン２１（エッチング加工部）の範囲は、各計測マーク２６の半径の√２倍以上の半径の輪状部分であればよい。
複数の計測マーク２６を円形状の貫通穴で形成したのは、図１０に示すＣＣＤカメラ１２による画像の取得・検出の際に、異方性が無くなることにより、その検出精度を向上させるためである。
【００８３】
検出部２５は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる発光素子およびフォトトランジスタからなる受光素子を具備した反射型のフォトセンサで構成されている。検出部２５は、前記発光素子と前記受光素子との部分がエンコーダディスク４の外周部に形成されたパターン部２７部分に対向するように、図示していない装置のベース部に固着して配設された不動部材（例えばセンサブラケット等）に固定されている。このように本実施形態では、透過型のフォトセンサからなる検出部５と比べて、安価な反射型のフォトセンサからなる検出部２５を使用できるので、安価に済ませることができる。
【００８４】
図７に示すような回転角検出装置３０を構成するディスク組体２９の組み付けは、第１の実施形態と同様に、ローラ１の回転軸２に対してディスク支持部３が取り付け固定され、その後、エンコーダディスク２４がディスク支持部３に両面テープまたは接着剤等によって固定されるという方法で行われる。エンコーダディスク２４の回転中心と回転軸２との間には、回転軸２とこれを嵌入しているエンコーダディスク２４の軸穴２４ａとの機械的な精度によって偏心が発生する。ここに、ディスク組体２９は、回転角検出装置３０から検出部２５を除去した仮の組体（アッセンブリする前の仮組状態）を意味する。
【００８５】
偏心量の測定は、エンコーダディスク２４上の計測マーク２６および図１０に示すような回転角検出装置の製造装置４０（もしくは組立装置）によって可能である。
製造装置４０は、図２に示した製造装置２０と比較して、エンコーダディスク４に代えたエンコーダディスク２４を用いる点、照明装置３３および反射板３４を付加した点が主に相違し、その他は製造装置２０と同様である。
すなわち、製造装置４０は、前記した芯出し部材１１と、複数の計測マーク２６を読み取るための二次元撮像手段としてのエリア型の二次元撮像素子であるＣＣＤカメラ１２と、前記したレンズ１３と、ＣＣＤカメラ１２からの画像を取得しその複数の計測マーク２６の各頂点位置に係る座標データに基づき、その平均値を計算することによりエンコーダディスク２４の目標とする中心位置および該中心位置からの各頂点位置の差分を演算する画像処理演算手段としての画像処理装置１４と、画像処理装置１４からの演算結果の表示、作業者から装置への作業指示を行うための入出力手段としての入出力部１５と、複数の計測マーク２６を照明する照明手段としての照明装置３３と、エンコーダディスク２４および回転軸２を挟んで照明装置３３と対向する位置に照明装置３３からの照明光を反射する反射手段としての反射板３４とから主に構成されている。
芯出し部材１１は、装置のベース部３２に取り付け固定されている。ＣＣＤカメラ１２はカメラブラケット３１を介して、照明装置３３はベース部３２に固着された図示しない不動部材を介して、それぞれベース部３２に間接的に取り付け固定されている。
照明装置３３は、例えば蛍光灯や、冷光装置、ＬＥＤ照明等が使用される。反射板３４は、金属製または樹脂製の板上に白色の表面処理（例えば塗装）などが施されて形成される。
【００８６】
次に、図３のフローチャートを参照しながら、エンコーダディスク２４の回転軸２に対する偏心量の測定手順を含む製造装置４０での組立（製造）動作を説明する。この動作は、図２を参照して前述した製造装置２０に対して、エンコーダディスク４をエンコーダディスク２４に、ディスク組体９をディスク組体２９に、それぞれ読み替えれば、当業者であれば容易に理解し実施できるからこれ以上の説明を省略する。
【００８７】
また、図１（ｂ）を参照して説明したと同様に、正六角形の頂点に配置された６個の計測マーク２６を有するエンコーダディスク２４をディスク支持部３を介して回転軸２に組み付けたローラ１を用いた場合の、画像処理装置１４による偏心量の計測についても、エンコーダディスク４をエンコーダディスク２４に読み替えれば、当業者であれば容易に理解し実施できるからこれ以上の説明を省略する。この際、製造装置４０上でローラ１を一定の角度で回転させるため、各計測マーク２６の形状を円形状とすることによって、エンコーダディスク２４の回転位置による影響を減らすことができる。
【００８８】
計測対象となるエンコーダディスク２４が金属製で、複数の計測マーク２６がエッチングによる黒化処理によって成形されたものの場合には、各計測マーク２６周辺の金属部の光を反射することによって各計測マーク２６の計測に誤差を発生させる。また、金属部についた指紋なども計測誤差を発生させる原因になる。
そこで、エンコーダディスク２４が金属製の場合には、計測マーク２６を貫通穴とし、貫通穴を通過してきた光を二次元撮像素子としてのＣＣＤカメラ１２で捕らえ、その画像を処理して計測マーク２６の位置を求めることで、高精度な計測が可能になる。その際、図８（ｂ）および図９（ｂ）に示したように各計測マーク２６周辺の金属部をエッチングによって黒化することによって、余計な反射光を発生させないようにすることで、計測誤差を低減させることができる。換言すれば、計測マーク２６の周辺を黒化することによって、金属製のエンコーダディスク２４の計測マーク２６周辺部の反射光による画像計測への影響を少なくすることができる。
【００８９】
エンコーダディスク２４上に計測マーク２６として貫通穴を成形した場合には、貫通穴２６を通過しレンズ１３を介してＣＣＤカメラ１２へ入る光量は、複数ある計測マーク２６についてばらつきがないことが望ましい。その場合には、図１０に示したように照明装置３３を用意して、エンコーダディスク２４に対して平行な方向から光を当てることによって、計測マーク２６の貫通穴を通過する光量のばらつきを抑えることが可能になる。しかし、エンコーダディスク２４に対して平行な方向から光を当てることによって、回転軸２の影によって光量が減らされて、回転軸２を境にした上側の計測マーク２６と下側の計測マーク２６の間で光量の差が大きくなるという不具合も生じる。その場合には、回転軸２６の下方に白色の反射板３４を設置し、照明装置３３からの照明光を反射させることで、それぞれの貫通穴を通過してくる光量の差を一定範囲内に抑え、結果としてエンコーダディスク２４の中心位置の計測を高精度に行うことが可能になる。
【００９０】
本実施形態によれば、前述した以外に以下の利点・効果を奏する。すなわち、エンコーダディスク２４の複数の計測マーク２６が正多角形の頂点に配置されていることにより、それぞれの計測マーク２６の位置計測の結果からエンコーダディスク２４の中心位置（回転中心位置）を求めるには、単純に各計測マーク２６の位置の平均を求めればよい。それ故に、複数の計測マーク２６の位置計測の結果から、簡単な演算によってエンコーダディスク２４の中心位置（回転中心位置）を求めることが可能になる。
各計測マーク２６の形状が円形状であることにより、エンコーダディスク２４の回転位置への依存性もなく、すなわちエンコーダディスク２４の位置決め角度に依存せず、エンコーダディスク２４の中心位置を求めることができる。
前述の構成により、エンコーダディスク２４の取り付け偏心量の精度の高い測定が可能になる。
【００９１】
（変形例４）
図１１に、第２の実施形態の変形例４を示す。
図１１に示す変形例４は、図７ないし図９に示した第２の実施形態の回転角検出装置３０と比較して、回転角検出装置３０Ａを用いる点のみ相違し、その他は第２の実施形態と同様である。回転角検出装置３０Ａは、回転角検出装置３０と比較して、軸穴２４ａを形成されたエンコーダディスク２４に代えて、その中央部に回転軸２を所定の隙間をもって貫通させる逃げ穴２４Ａａを形成されたエンコーダディスク２４Ａを用いる点が主に相違し、その他は回転角検出装置３０と同様である。
「所定の隙間をもって貫通させる逃げ穴２４Ａａ」とは、エンコーダディスク２４Ａの回転軸２に対する中心位置合わせを簡単かつ容易に行えるように回転軸２の外径よりも大きい穴径を形成することを意味しており、軸径の１/４〜１/２程度の隙間があればよい。
穴径を大きくしすぎるとディスク支持部との接触面積が少なくなるためディスク保持力が弱くなってしまう。また穴径を小さくしすぎると、組立性を悪化させる要因となる。
【００９２】
回転角検出装置３０Ａのエンコーダディスク２４Ａは、第２の実施形態の回転角検出装置３０と同様に、ディスク支持部３に対して両面テープや接着剤などによって固定されている。本変形例では、第２の実施形態と同様に複数の計測マーク２６は、円形状の貫通穴であって、エンコーダディスク２４Ａの回転中心を中心としてその周りに形成される正多角形の頂点に配置されていることを最大の特徴としている。図１１（ｂ）では、計測マーク２６が正六角形の頂点に配置された６個の例を示している。このように前記相違点以外は、回転角検出装置３０と同様であるため、重複説明を避ける上からその説明を省略する。
従って、変形例４によれば、第２の実施形態の回転角検出装置３０と同様の利点・効果を奏する他、エンコーダディスク２４Ａの回転軸２に対する中心位置合わせを行うことができる。
【００９３】
（変形例５）
図１２に、第２の実施形態の変形例５に係る回転角検出装置の製造装置４０Ａ（以下、「製造装置４０Ａ」という）を示す。
図１２に示す変形例５は、図１０に示した第２の実施形態の製造装置４０と比較して、回転角検出装置３０を構成するディスク組体２９に代えて、回転角検出装置３０Ａを構成するディスク組体２９Ａを用いる点、製造装置４０に代えた製造装置４０Ａを用いる点が主に相違し、その他は第２の実施形態と同様である。
ディスク組体２９Ａは、ディスク組体２９と比較して、エンコーダディスク２４に代えたエンコーダディスク２４Ａを用いる点のみが相違する。ここに、ディスク組体２９Ａは、回転角検出装置３０Ａから検出部２５を除去した仮の組体（アッセンブリする前の仮組状態）を意味する。
【００９４】
製造装置４０Ａは、製造装置４０と比較して、製造装置４０に対して移動調整部１７およびディスク位置決め部１８を付加した点が主に相違し、その他は回転角検出装置の製造装置４０と同様である。
すなわち、製造装置４０Ａは、前記した芯出し部材１１と、前記したＣＣＤカメラ１２と、前記したレンズ１３と、前記した画像処理装置１４と、エンコーダディスク２４Ａを位置決めする位置決め手段としてのディスク位置決め部１８と、このディスク位置決め部１８近傍に配設され、エンコーダディスク２４Ａを目標とする中心位置に画像処理装置１４によって求められた差分を制御量として移動調整する移動調整手段としての移動調整部１７と、前記した入出力部１５とから主に構成されている。
【００９５】
ディスク位置決め部１８には、エンコーダディスク２４Ａを保持するために、例えばエアーによる吸着装置や、磁力を使った固定装置などが設置される。
移動調整部１７としては、例えばマイクロメータのような作業者の手動でエンコーダディスク２４Ａを移動させるものや、モータコントローラを介してモータと自動ステージとを組み合わせて自動的にエンコーダディスク２４Ａを移動させるものなどが挙げられる。
【００９６】
次に、図６のフローチャートを参照しながら、エンコーダディスク２４Ａの回転軸２に対する偏心量の測定手順を含む製造装置４０Ａでの組立（製造）動作を説明する。
まず、エンコーダディスク２４Ａは前記装置上のディスク位置決め部１８に配設された図示しないマグネットの吸磁力（または図示しないエアー装置による吸着力）によって保持され、この状態でエンコーダディスク２４ＡはＣＣＤカメラ１２のピント位置に位置決めされる（ステップＳ１０）。ディスク支持部３が回転軸２に組み付けられたローラ１は、芯出し部材１１のＶ字溝によって回転軸２を介して回転自在に位置決め保持される。回転軸２の他方（図における左端部）についても、同様な方法によって位置決め保持が行われる（ステップＳ１１）。最終的に、エンコーダディスク２４Ａとディスク支持部３との締結方法として両面テープが用いられる場合には、この時点ではディスク支持部３とエンコーダディスク２４Ａは回転軸２上において一定の距離だけ離された状態で設置される（図１２の状態は、エンコーダディスク２４Ａとディスク支持部３との最終的な締結状態を示している）。
次いで、ＣＣＤカメラ１２は各計測マーク２６の画像を取得し、画像処理装置１４がエンコーダディスク２４Ａの中心位置を求める。そして、予め設定されたエンコーダディスク２４Ａ中心の目標位置に対する差分を入出力部１５の表示画面等に表示する（ステップＳ１２〜ステップＳ１６）。
【００９７】
この差分を制御量として、位置決め可能な移動調整部１７がエンコーダディスク２４Ａの中心位置を目標とする中心位置に一致させることで、エンコーダディスク２４Ａのディスク支持部３への取り付けを高精度に行うことができる。
エンコーダディスク２４Ａの中心位置を目標とする中心位置に一致させた後は、ローラ１全体（図１２に示すでディスク組体２９Ａ）を図中右側に平行移動させてエンコーダディスク２４Ａに突き当て、図１２に示すようにエンコーダディスク２４Ａとディスク支持部３とを両面テープなどによって接着・締結する（ステップＳ１７）。その後、ステップＳ１８において、エンコーダディスク２４Ａをディスク位置決め部１８から開放（例えばエア吸着やマグネット吸着をオフ）することで、エンコーダディスク２４Ａの高精度な組み付けが可能になる。
【００９８】
変形例５の製造装置４０Ａによれば、変形例４の前記利点・効果を奏することは元より、変形例４の製造装置４０と比べて、位置決め部（位置決め手段）１８を有しているので、エンコーダディスク２４Ａの位置をＣＣＤカメラ１２の深度方向に対して一定の距離を保つことができるので、精度の高い偏心量の測定が可能になる。
また、変形例４の製造装置４０と比べて、移動調整部（移動調整手段）１７を有しているので、エンコーダディスク２４Ａの中心を任意の位置に移動させることが可能になるので、エンコーダディスク２４Ａを精度良く組み付けることが可能になる。
また、エンコーダディスク２４Ａの中心位置計測を行いながら、画像処理装置１４により演算された差分を制御量として、移動調整部１７によってエンコーダディスク２４Ａの中心をその制御量分だけ移動させることで、エンコーダディスク２４Ａをディスク支持部３を介して回転軸２に精度良く組み付けることが可能になる。前述の内容から、回転軸２とエンコーダディスク２４Ａの中心位置合わせを高精度に行うことができ、これにより高精度な回転角検出装置を実現することができる。
前述のとおり、変形例４では課題を解決する手段の欄の請求項２４に記載した回転検出装置の製造方法が使用されていたと言える。従って、変形例５の製造装置４０Ａを用いた回転検出装置の製造方法によれば、回転軸２とエンコーダディスク２４Ａの中心位置合わせを高精度に行うことができ、これにより高精度な回転角検出装置を実現することができる。
なお、変形例５の移動調整部（移動調整手段）１７は、その利点・効果をそれ程望まなくてもよいのであれば、除去してもよい。この場合、入出力部１５に表示される画像処理装置１４からの演算結果（差分による制御量）を確認しながら、作業者の手動操作によって、例えばマイクロメータ付きのＸＹステージなどを用いてエンコーダディスク２４Ａの移動調整を行うようにしてもよい。
【００９９】
（変形例６）
変形例５における画像処理装置１４では、前記コンピュータを具備していることにより、画像処理装置１４で実行される前記演算・制御するプログラム（前記差分を制御量とする演算を実行させるためのプログラム）が読取り可能になっている。そこで、本変形例６においては、画像処理装置１４で実行される前記演算・制御するプログラムを格納した記録媒体としてのメモリステックやフロッピー（登録商標）ディスクを読み取るドライバを、例えば入出力部１５に付加・接続したり、あるいは直接的に画像処理装置１４に付加・接続したりしてもよい。
従って、本変形例によれば、目標とする中心位置からの差分を制御量としてエンコーダディスク２４Ａの位置決め制御可能なプログラムを格納した記録媒体によって、回転軸２とエンコーダディスク２４Ａの中心位置合わせを行うことが可能になるので、高精度な回転角検出装置を実現することができると共に、例えば複数の計測マーク２６を構成する正多角形の頂点の数を必要に応じて変更して、それに応じて格納されているプログラムを切り替えたり、修正するようなことも容易にできるようになり、設計上の自由度が高くなるという利点・効果も奏する。
【０１００】
（第３の実施形態）
図１３に、第３の実施形態に係る回転角検出装置の製造装置５０（以下、「製造装置５０」という）を示す。
製造装置５０は、図５に示した変形例２の製造装置２０Ａと比較して、外径計測装置１９ａを付加した点、画像処理装置１４に代えた画像処理装置１６を用いる点が主に相違し、その他は変形例２と同様である。外径計測装置１９ａは、回転軸２を備えたローラ１の外径のある１点を計測するための外径計測手段としての機能・構成を有する。
【０１０１】
すなわち、製造装置５０は、前記した芯出し部材１１と、前記したＣＣＤカメラ１２と、前記したレンズ１３と、外径計測装置１９ａからの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、ＣＣＤカメラ１２からの複数の計測マーク６（図４参照）の各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することによりエンコーダディスク４Ａの中心位置および補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段としての機能を有する画像処理装置１６と、前記したディスク位置決め部１８と、このディスク位置決め部１８近傍に配設され、画像処理装置１６によって求められた差分を制御量としてエンコーダディスク４Ａを目標とする中心位置に移動調整する移動調整手段としての移動調整部１７と、画像処理装置１６からの演算結果の表示、作業者から装置への作業指示を行うための入出力手段としての入出力部１５とから主に構成されている。
【０１０２】
外径計測装置１９ａは、センサ部をローラ１の外周直径部（外径部）に直に接触させて計測する接触式のものと、光学的に外径を計測する非接触式のものとがあるが、この場合どちらを利用しても構わない。接触式の外径計測装置１９ａとしては、テコを利用したバネ式のマイクロメータなどがある。一般的に接触式のものは安価であるが、ローラ１を芯出し部材１１上へ置く際にセンサ部が邪魔になるのでセンサ自体を退避させるような機構が必要になる。非接触式の場合は、センサ部を芯出し部材１１から離れた場所へ設置することが可能なので、退避機構が必要なく、また精度も高いという利点があるため、両者を適宜選択して利用する。
外径計測装置１９ａにより計測されたローラ１の外径計測データは、図示しないアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）でデジタルの計測データに変換されて画像処理装置１６に送信・入力される。
【０１０３】
画像処理装置１６は、図５に示した画像処理装置１４と比較して、上述の機能が相違し、その他のハードウェア構成は画像処理装置１４と同様、すなわちＣＣＤカメラ１２から送信される画像を処理するための回路と、それぞれ図示を省略したＣＰＵ、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート、ＲＯＭ（読み出し専用記憶装置）、例えば電池でバックアップされたＲＡＭおよびタイマ等を備え、それらが図示しない信号バスによって接続された構成を有するコンピュータとを具備している。
予め決められたエンコーダディスク調整目標位置（以下、単に「エンコーダディスク調整目標位置」という）は、画像処理装置１６の前記ＲＯＭに予め記憶されたり、前記バックアップされたＲＡＭに随時記憶されたりする。エンコーダディスク調整目標位置を決定する好適な方法としては、マスタローラを用いる方法があるが、これについては後述する。
入出力部１５は、画像処理装置１６からの演算結果の表示および作業者から装置への作業指示の指示情報を随時表示するための表示装置（例えば液晶表示装置やＣＲＴ表示装置）と、装置への作業指示を行うための各種キー等を備えた操作パネルとから構成されている。
【０１０４】
次に、図１４のフローチャートを参照しながら、エンコーダディスク４Ａの回転軸２に対する調整手順を含む製造装置５０での組立（製造）動作を説明する。
まず、エンコーダディスク４Ａは前記装置上のディスク位置決め部１８にエアー吸着装置（エアー吸着手段）によるエアー吸着や磁力固定装置（磁力固定手段）などによって保持される（ステップＳ２０）。ディスク支持部３が回転軸２に組み付けられたローラ１は、前記装置のベース部上に設置された芯出し部材１１のＶ字溝によって回転軸２を介して回転自在に位置決め保持される。回転軸２の他方（図における左端部）についても、同様な方法によって位置決め保持が行われる（ステップＳ２１）。最終的に、エンコーダディスク４Ａとディスク支持部３の締結方法として両面テープが用いられる場合には、この時点ではディスク支持部３とエンコーダディスク４Ａは回転軸２上において一定の距離だけ離された状態で設置される（図１３参照）。
【０１０５】
ここで、ローラ１の外径には、ローラ１自体の機械加工精度やローラ１と回転軸２との取り付け・組み付け時の精度から発生する公差内の誤差が生じている。そこで、外径計測装置１９ａによって、ローラ１の所定の位置の外径を計測する（ステップＳ２２）。ここに、「所定の位置」とは、製造装置５０のＹ軸方向の位置を計測するために、ローラ１の外径の最上点を計測位置とすることが考えられる。ここで得られた計測位置は、前記したローラ１の外径に生じている誤差を計測したことになるため、この値でエンコーダディスク４Ａの調整目標位置（狙い値）を補正することで、個々のローラ１へ最適な調整目標位置を決定（設定）することができる。
例えば、外径計測装置１９ａでの測定基準値がＡであり、あるローラ１の外径計測結果がＢであった場合には、調整目標位置のＹ座標を（Ａ−Ｂ）／２だけ補正する（ステップＳ２３）。
【０１０６】
次いで、ＣＣＤカメラ１２によってエンコーダディスク４Ａ上の各計測マーク６の画像を取得する。この時のエンコーダディスク４Ａの中心位置計測は、ＣＣＤカメラ１２で取得したエンコーダディスク４Ａ上の各計測マーク６の画像を画像処理装置１６によって、第１の実施形態と同様にして（例えば図１（ｂ）に示した正六角形の頂点に配置された６個の計測マーク６を有するエンコーダディスク４上の各計測マーク６の画像を画像処理装置１４で演算した内容参照）得ることができる（ステップＳ２４〜ステップＳ２６）。
この際、ＣＣＤカメラ１２の深度方向に対するエンコーダディスク４Ａの位置決めは、第１の実施形態と同様にＣＣＤカメラ１２のピント位置にエンコーダディスク４Ａを位置決めする位置決め部品によって行われる。この位置決め部品は、図示しない装置のベース部に固定されており、エンコーダディスク４ＡとＣＣＤカメラ１２との間の距離を一定に保つ。また、この位置決め部品は回転軸２を貫通させることが可能で、さらにＣＣＤカメラ１２側から見た場合に、ＣＣＤカメラ１２の画像に全ての計測マーク６が撮影される程度の穴が空いている。
【０１０７】
画像処理装置１６の演算処理によって得られたエンコーダディスク４Ａの中心位置と補正された調整目標位置との差分を移動調整部１７へ送信し、その差分量が予め決められた範囲内になるように移動調整部１７の駆動部を制御する。これにより、エンコーダディスク４Ａのディスク支持部３への取り付けを高精度に行うことができる。同時に、画像処理装置１６で求められた前記差分を入出力部１５の表示画面等に表示する。（ステップＳ２８）。
エンコーダディスク４Ａの補正された調整目標位置と中心位置との差分を所定の範囲内に調整させた後は、ローラ１全体（図１３に示すディスク組体９Ａ）を図中右側に平行移動させてエンコーダディスク４Ａに突き当て、エンコーダディスク４Ａとディスク支持部３とを両面テープなどによって接着・締結すると、組付けが完了する。その後、エンコーダディスク４Ａをディスク位置決め部１８から開放（例えばエアー吸着をオフ）することで、エンコーダディスク４Ａの高精度な組み付けが可能になる。（ステップＳ２９〜ステップＳ３０）。
【０１０８】
第３の実施形態の製造装置５０によれば、変形例２の前記利点・効果を奏することは元より、変形例２の製造装置２０Ａと比べて、外径計測装置１９ａおよび画像処理装置１６を有しているので、画像処理装置１４による利点・効果に代えて、ローラ１の外径の例えば単一のＹ軸方向の１点を計測し、予め決められた（設定された）エンコーダディスク調整目標位置とローラ１の外径の差を調べることにより、エンコーダディスク調整目標位置を例えば単一のＹ軸方向から補正することで、回転軸２とエンコーダディスク４Ａとの中心位置合わせを高精度に調整しての組付けが可能となるので、偏心量の小さい回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１０９】
（変形例７）
図１５に、第３の実施形態の変形例７に係る回転角検出装置の製造装置５０Ａ（以下、「製造装置５０Ａ」という）を示す。
製造装置５０Ａは、図１３に示した第３の実施形態の製造装置５０と比較して、外径計測装置１９ａに加えてさらに外径計測装置１９ｂを有する点が主に相違し、その他は第３の実施形態と同様である。外径計測装置１９ａ、１９ｂは、回転軸２を備えたローラ１の外径の２点を互いに直交する方向、例えばＹ軸方向およびＸ軸方向の２軸方向から計測するための外径計測手段としての機能を有する。
【０１１０】
以下、変形例７の細部構成および動作について、第３の実施形態と相違する点を中心に説明する。変形例７の画像処理装置１６は、外径計測装置１９ａ、１９ｂからの外径計測データに基づき、エンコーダディスク調整目標位置を例えばＹ軸方向およびＸ軸方向の２軸方向から補正した後、ＣＣＤカメラ１２からの複数の計測マーク６（図４参照）の各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することによりエンコーダディスク４Ａの中心位置および補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段としての機能を有する。
例えば、外径計測装置１９aの測定基準値がＡｙであり、あるローラ１の外径計測結果がＢｙであった場合には、調整目標位置のＹ座標を（Ａｙ−Ｂｙ）／２だけ補正する。また、外径計測装置１９ｂの測定基準値がＡｘであり、あるローラ１の外径計測結果がＢｘであった場合には、調整目標位置のＸ座標を（Ａｘ−Ｂｘ）／２だけ補正する。
【０１１１】
従って、変形例７の製造装置５０Ａによれば、第３の実施形態における外径計測装置１９aによるＹ軸方向のローラ１のある１点の外径計測結果による補正に加えて、Ｘ軸方向のローラ１のある１点の外径計測結果による補正をすることで、回転軸２とエンコーダディスク４Ａとの中心位置合わせをより高精度に調整しての組付けが可能となるので、第３の実施形態よりもさらに偏心量の小さい回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１１２】
（変形例８）
図１６に、第３の実施形態の変形例８に係る回転角検出装置の製造装置５０Ｂ（以下、「製造装置５０Ｂ」という）を示す。
製造装置５０Ｂは、図１３に示した第３の実施形態の製造装置５０と比較して、ローラ１の一端部の回転軸２を保持して回転させる回転手段としての回転機構２８を付加した点のみ相違し、その他は第３の実施形態と同様である。
なお、図１６において、図１３に示したと同様のＣＣＤカメラ１２、レンズ１３、入出力部１５、画像処理装置１６および移動調整部１７の図示を省略している。
【０１１３】
以下、変形例８の細部構成および動作について、第３の実施形態と相違する点を中心に説明する。
回転機構２８は、ローラ１の回転軸２外周を把持して保持する一対の把持部（図示せず）と、この把持部を回転駆動する図示しない駆動モータとを有している。前記駆動モータは、画像処理装置１６からの指令により駆動される。画像処理装置１６は、回転機構２８の回転駆動を介して外径計測装置１９ａからの外径計測データ（ローラ１を１回転した際の「振れ」を計測した外径計測データ）に基づき、エンコーダディスク調整目標位置をＸＹ平面内で補正した後、ＣＣＤカメラ１２からの複数の計測マーク６（図４参照）の各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することによりエンコーダディスク４Ａの中心位置および補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段としての機能を有する。
従って、変形例８の製造装置５０Ｂによれば、回転機構２８の回転駆動を介して外径計測装置１９aのある１点の外径計測結果によるＸＹ平面内で補正をすることで、回転軸２とエンコーダディスク４Ａとの中心位置合わせをより高精度に調整しての組付けが可能となるので、第３の実施形態や変形例７よりもさらに偏心量の小さい回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１１４】
なお、第３の実施形態や変形例７あるいは８の移動調整部（移動調整手段）１７は、その利点・効果をそれ程望まなくてもよいのであれば、除去してもよい。この場合、入出力部１５に表示される画像処理装置１６からの演算結果（差分による制御量）を確認しながら、作業者の手動操作によって、例えばマイクロメータ付きのＸＹステージなどを用いてエンコーダディスク４Ａの移動調整を行うようにしてもよい。
【０１１５】
図１７ないし図１９を参照して、エンコーダディスク調整目標位置の決定に用いられるマスタローラおよびエンコーダディスクについて説明する。
図１５に示すように、エンコーダディスク調整目標位置の決定に、ローラを高精度で加工したマスタ回転体としてのマスタローラ２２の回転中心位置データを用いることを特徴としている。マスタローラ２２の一端面２２ａには、エンコーダディスク４Ａと同様な計測マーク６’が形成・加工されている。
【０１１６】
これによって、マスタローラ２２も、エンコーダディスク４Ａも同様のアルゴリズムで画像計測が可能になるので、アルゴリズムの違い等による補正などを考慮する必要がなくなる。従って、図１５に示したマスタローラ２２を用いた場合、マスタローラ２２（マスタ回転体）を使ってエンコーダディスク調整目標位置を決定することにより、エンコーダディスクの調整目標位置を高精度に求めることが可能になるとともに、またマスタローラ２２上に形成された複数の計測マーク６’をエンコーダディスク４Ａ表面に形成する計測マーク６と同様にすることで、後述する図２０のフローチャートに示されている動作によって、マスタローラ２２を計測して求めるエンコーダディスク調整目標位置をエンコーダディスク４Ａ計測精度と同程度で計測することが可能となるので、その結果、精度の高い回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１１７】
エンコーダディスク４Ａと同様な複数の計測マーク６’を形成・加工する意外に、図１６に示すように、マスタローラ２２の一端面２２ａに、エンコーダディスク４Ａを固定しても良い。その際には、例えばＰＥＴ製など、透明な樹脂から製作されたエンコーダディスク４Ａを貼り付けるマスタローラ２２の一端面２２ａの表面の色を例えば白色としたとき、計測マーク６の色を例えば黒色に形成することで、すなわちマスタローラ２２の一端面の表面の色に対する補色に形成する。この構成および後述する図２０のフローチャートに示されている動作により、エンコーダディスク画像計測時のノイズ成分を抑えることが可能になることで、計測マーク６の画像をコントラスト良く取得することができ、高精度な画像計測が可能になることで高精度にエンコーダディスク目標値を求めることが可能になり、その結果、精度の高い回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１１８】
ここで、説明の便宜上から、図１９を参照して、複数の計測マーク２６が貫通穴に形成された金属製のエンコーダディスク２４Ａを、マスタローラ２２の一端面２２ａに固着されたフランジ状の固定部３５に固定する場合について説明する。この場合には、マスタローラ２２のエンコーダディスク２４と対向する一端面２２ａの表面の色が白色に形成されているとともに、エンコーダディスク２４Ａと対向接触する固定部３５の外径（直径）Ｄ３５は、複数の計測マーク２６（図１９では６個）の最小半径部分を結んで形成される二点鎖線で示す仮想円Ｄ２６よりも小さいことを特徴としている。
【０１１９】
前記の構成および後述する図２０のフローチャートに示されている動作により、計測マーク２６である貫通穴を光が通過し、その光をＣＣＤカメラ１２が捕らえることで、各計測マーク２６の位置を計測し、その計測結果である座標データから平均値を計算することでマスタローラ２２の回転中心位置に係る調整目標位置を求めることができる。
なお、図１７ないし図１９において、マスタローラ２２の両端部の回転軸２の図示を省略している。
【０１２０】
図２０を参照して、図１７ないし図１９に示したマスタローラ２２を用いたエンコーダディスク調整目標位置の求め方について説明する。具体的説明の便宜上から、図１６に示す構成のローラ１に代えたマスタローラ２２（図１６に括弧を付して示す）を用いる例で、図１６を借りて説明する。
まず、マスタローラ２２を、図１６を借りて示す芯出し部材１１のＶ字溝に設置する。ここで、マスタローラ２２はローラ１と同様にベース部上に設置された芯出し部材１１のＶ字溝によって、回転軸２を介して回転自在に位置決め保持される。その後、計測マーク６’が形成された一端面２２ａ、またはエンコーダディスク４Ａもしくは２４Ａを取り付けたエンコーダディスクの図において右端面を、ディスク位置決め部１８へ突き当てる（ステップＳ３１）。
【０１２１】
次いで、外径計測装置１９ａによってマスタローラの外径を計測し、図１６では省略されているＣＣＤカメラ１２によって計測マーク６’、６または２６の画像を取得してエンコーダディスク中心位置を求める。次いで、回転機構２１によってマスタローラ２２を所定の角度だけ回転させる。これらを繰り返してマスタローラを１回転させ、マスタローラ２２の回転中心位置と外径の形状との関係を求め（ステップＳ３２〜ステップＳ３７）、ここで求められた回転中心位置を個々のローラの調整目標位置（狙い値）とし、外径の形状を基準となるマスタローラ２２の形状とし、これ以降で個々のローラの調整目標位置（狙い値）を補正する際の基準値として画像処理装置１６等の前記ＲＯＭまたは前記バックアップされたＲＡＭに記録する。
上述のとおり、各回転角検出装置の製造装置５０、５０Ａ、５０Ｂでは、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置は、マスタローラ２２の外径計測によって得られた回転中心位置データで補正する回転角検出装置の製造方法が使用されていたと言える。
【０１２２】
（変形例９）
第３の実施形態、変形例７および８における画像処理装置１６では、前記コンピュータを具備していることにより、画像処理装置１６で実行される前記演算・制御するプログラム（前記差分を制御量とする演算を実行させるためのプログラムに加えて、マスタローラ２２の外径計測によって得られた回転中心位置データで、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正する演算を実行させるプログラム）が読取り可能になっている。そこで、本変形例９においては、画像処理装置１６で実行される前記演算・制御するプログラムを格納した記録媒体としてのメモリステックやフロッピー（登録商標）ディスクを読み取るドライバを、例えば入出力部１５に付加・接続したり、あるいは直接的に画像処理装置１６に付加・接続したりしてもよい。
従って、本変形例によれば、マスタローラ２２の外径計測によって得られた回転中心位置データで、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正する演算を実行させるプログラムを格納した記録媒体によって、個々のローラ１ごとに調整目標位置（狙い位置）を決められることから、精度が高く、バラツキのない回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１２３】
（第４の実施形態）
図２１に、第４の実施形態に係る回転角検出装置の製造装置６０（以下、「製造装置６０」という）を示す。
製造装置６０は、図１２に示した変形例５の製造装置４０Ａと比較して、外径計測装置１９ａを付加した点、画像処理装置１４に代えた画像処理装置１６を用いる点が主に相違し、その他は変形例５と同様である。
【０１２４】
すなわち、製造装置６０は、前記した芯出し部材１１と、前記したＣＣＤカメラ１２と、前記したレンズ１３と、外径計測装置１９ａからの外径計測データに基づき、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正した後、ＣＣＤカメラ１２からの複数の計測マーク２６（図１１参照）の各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することによりエンコーダディスク２４Ａの中心位置および補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段としての機能を有する画像処理装置１６と、前記したディスク位置決め部１８と、このディスク位置決め部１８近傍に配設され、画像処理装置１６によって求められた差分を制御量としてエンコーダディスク２４Ａを目標とする中心位置に移動調整する移動調整手段としての移動調整部１７と、画像処理装置１６からの演算結果の表示、作業者から装置への作業指示を行うための入出力手段としての入出力部１５とから主に構成されている。
【０１２５】
以下、変形例５の製造装置４０Ａと相違する点を中心に簡単に説明する。エンコーダディスク２４Ａの回転軸２に対する調整手順を含む製造装置６０での組立（製造）動作は、図１４を参照して既に説明したフローチャートの説明文において、計測マーク６を計測マーク２６と、エンコーダディスク４Ａをエンコーダディスク２４Ａと、それぞれ読み替えることで容易に理解し実施できるからこれ以上の説明を省略する（後述の変形例１０および１１でも同様）。
エンコーダディスク調整目標位置の決定に用いられるマスタローラ２２およびエンコーダディスク２４Ａは、図１９を参照して説明したとおりであるため、その説明を省略する。また、マスタローラ２２を用いたエンコーダディスク調整目標位置の求め方については、図２０を参照して既に説明したフローチャートの説明文において、計測マーク６を計測マーク２６と、エンコーダディスク４Ａをエンコーダディスク２４Ａと、それぞれ読み替えることで容易に理解し実施できるからこれ以上の説明を省略する
【０１２６】
第４の実施形態の製造装置６０によれば、変形例５の前記利点・効果を奏することは元より、変形例５の製造装置４０Ａと比べて、外径計測装置１９ａおよび画像処理装置１６を有しているので、画像処理装置１４による利点・効果に代えて、ローラ１の外径の例えば単一のＹ軸方向の１点を計測し、予め決められた（設定された）エンコーダディスク調整目標位置とローラ１の外径の差を調べることにより、エンコーダディスク調整目標位置を例えば単一のＹ軸方向から補正することで、回転軸２とエンコーダディスク２４Ａとの中心位置合わせを高精度に調整しての組付けが可能となるので、偏心量の小さい回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１２７】
（変形例１０）
図２２に、第４の実施形態の変形例１０に係る回転角検出装置の製造装置６０Ａ（以下、「製造装置６０Ａ」という）を示す。
製造装置６０Ａは、図２１に示した第４の実施形態の製造装置６０と比較して、外径計測装置１９ａに加えてさらに外径計測装置１９ｂを有する点が主に相違し、その他は第４の実施形態と同様である。
以下、変形例１０の細部構成および動作について、第４の実施形態と相違する点を中心に説明する。変形例１０の画像処理装置１６は、外径計測装置１９ａ、１９ｂからの外径計測データに基づき、エンコーダディスク調整目標位置を例えばＹ軸方向およびＸ軸方向の２軸方向から補正した後、ＣＣＤカメラ１２からの複数の計測マーク２６（図４参照）の各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することによりエンコーダディスク２４Ａの中心位置および補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段としての機能を有する。
例えば、外径計測装置１９aの測定基準値がＡｙであり、あるローラ１の外径計測結果がＢｙであった場合には、調整目標位置のＹ座標を（Ａｙ−Ｂｙ）／２だけ補正する。また、外径計測装置１９ｂの測定基準値がＡｘであり、あるローラ１の外径計測結果がＢｘであった場合には、調整目標位置のＸ座標を（Ａｘ−Ｂｘ）／２だけ補正する。
【０１２８】
変形例１０の製造装置６０Ａによれば、第４の実施形態における外径計測装置１９aによるＹ軸方向のローラ１のある１点の外径計測結果による補正に加えて、Ｘ軸方向のローラ１のある１点の外径計測結果による補正をすることで、回転軸２とエンコーダディスク２４Ａとの中心位置合わせをより高精度に調整しての組付けが可能となるので、第４の実施形態よりもさらに偏心量の小さい回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１２９】
（変形例１１）
図２３に、第４の実施形態の変形例１１に係る回転角検出装置の製造装置６０Ｂ（以下、「製造装置６０Ｂ」という）を示す。
製造装置６０Ｂは、図２１に示した第４の実施形態の製造装置６０と比較して、ローラ１の一端部の回転軸２を保持して回転させる回転手段としての回転機構２８を付加した点のみ相違し、その他は第４の実施形態と同様である。
なお、図２３において、図２１に示したと同様のＣＣＤカメラ１２、レンズ１３、入出力部１５、画像処理装置１６および移動調整部１７の図示を省略している。
【０１３０】
以下、変形例１１の細部構成および動作について、第４の実施形態と相違する点を中心に説明する。画像処理装置１６は、回転機構２８の回転駆動を介して外径計測装置１９ａからの外径計測データ（ローラ１を１回転した際の「振れ」を計測した外径計測データ）に基づき、エンコーダディスク調整目標位置をＸＹ平面内で補正した後、ＣＣＤカメラ１２からの複数の計測マーク２６（図１１参照）の各頂点位置に係る座標データに基づき、その各平均値を計算することによりエンコーダディスク２４Ａの中心位置および補正されたエンコーダディスク調整目標位置との差分を演算する画像処理演算手段としての機能を有する。
変形例１１の製造装置６０Ｂによれば、回転機構２８の回転駆動を介して外径計測装置１９aのある１点の外径計測結果によるＸＹ平面内で補正をすることで、回転軸２とエンコーダディスク２４Ａとの中心位置合わせをより高精度に調整しての組付けが可能となるので、第４の実施形態や変形例１０よりもさらに偏心量の小さい回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１３１】
なお、第４の実施形態や変形例１０あるいは１１の移動調整部（移動調整手段）１７は、その利点・効果をそれ程望まなくてもよいのであれば、除去してもよい。この場合、入出力部１５に表示される画像処理装置１６からの演算結果（差分による制御量）を確認しながら、作業者の手動操作によって、例えばマイクロメータ付きのＸＹステージなどを用いてエンコーダディスク２４Ａの移動調整を行うようにしてもよい。
【０１３２】
（変形例１２）
第４の実施形態、変形例１０および１１における画像処理装置１６では、前記コンピュータを具備していることにより、画像処理装置１６で実行される前記演算・制御するプログラム（前記差分を制御量とする演算を実行させるためのプログラムに加えて、マスタローラ２２の外径計測によって得られた回転中心位置データで、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正する演算を実行させるプログラム）が読取り可能になっている。そこで、本変形例１２においては、画像処理装置１６で実行される前記演算・制御するプログラムを格納した記録媒体としてのメモリステックやフロッピー（登録商標）ディスクを読み取るドライバを、例えば入出力部１５に付加・接続したり、あるいは直接的に画像処理装置１６に付加・接続したりしてもよい。
従って、本変形例によれば、マスタローラ２２の外径計測によって得られた回転中心位置データで、予め決められたエンコーダディスク調整目標位置を補正する演算を実行させるプログラムを格納した記録媒体によって、個々のローラ１ごとに調整目標位置（狙い位置）を決められることから、精度が高く、バラツキのない回転角検出装置を得ることが可能になる。
【０１３３】
本発明に係る回転角検出装置は、第１および第２の実施形態のような光電式のオプティカルロータリエンコーダと呼ばれるものであったが、電磁誘導式であって円盤状をなす磁気式ロータリエンコーダにも適用ないしは準用できることはいうまでもない。オプティカルロータリエンコーダにおいては、インクリメンタル型に限らず、アブソリュート型にも適用できることはいうまでもない。
【０１３４】
前述した実施形態、変形例等では、主として一般的な回転体としてのローラ１を例にとって説明したが、例えば特開２００４−２５７４０３号公報の図６に示されている画像形成装置、すなわち複数の像担持体としての感光体ドラム（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）の回転軸（図示せず）に配設される回転角検出装置、転写搬送手段としての転写搬送ベルト（５）の駆動ローラ（６３）の回転軸に配設される回転角検出装置にも適用できる。また、同公報の図７に示されている画像形成装置、すなわち中間転写手段としての第１の中間転写ベルト装置（１０１）の駆動ローラ（１０３）および第２の中間転写ベルト装置（１０２）の駆動ローラ（１１４）の回転軸に配設される回転角検出装置にも適用できる。
前者は、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を転写体上に担持されたシート状記録媒体に順次重ねて転写することによりカラー画像を得る画像形成装置である。
後者の画像形成装置は、複数の像担持体上に光走査装置により静電潜像を形成するとともに、該静電潜像を像担持体毎に異なる色トナーで現像し、各像担持体上に形成されたトナー像を順次中間転写体上に重ねて転写した後、シート状記録媒体に一括転写することによりカラー画像を得る画像形成装置である。
また、白黒（モノクロ）画像のみを形成する画像形成装置に配設されている像担持体としての感光体ドラムやベルト状の感光体を駆動するローラの回転軸に配設される回転角検出装置にも適用できる。
【０１３５】
さらには、孔版印刷機を含む印刷機の分野においては、回転体としての版胴、圧胴、転写胴等を具備する回転駆動装置にも本発明を適用できるものである。例えば、特開平５−２２９２４３号公報の図２等に示されているような孔版印刷機においては、版胴（７）は軸受を介して不動の支軸（インキ供給管（３４）を兼ねる）の回りに回転自在に支持されているので、版胴（７）の回転位置や回転速度を検出するために版胴（７）自体または他の部材を介してエンコーダディスクを取り付けないといけない。このような構成例の場合、同図に示されている版胴（７）の端板であるフランジ部５８ｂに固着された後側ギヤ６４側面にエンコーダディスクを取り付けることとなる。従って、このような場合、回転体と実質的に一体の回転軸に代えて、版胴やギヤ等を含む「回転体の端板もしくは端面」にエンコーダディスクを取り付け固定することとなるから、課題を解決するための手段欄に記載した「回転軸に支持され」を、「回転体の端板もしくは端面に取り付けられ」と読み替えればよい。
【０１３６】
以上述べたとおり、本発明を特定の実施形態、変形例等について説明したが、本発明が開示する技術的範囲は、上述した各実施形態や各変形例あるいはこれらに含まれる実施例等に例示されているものに限定されるものではなく、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性および用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、上述したとおり、あらゆる産業分野の回転体（例えば円筒状や円柱状のローラやコロ等も含む）、回転軸に取り付けられるエンコーダディスクを有する回転角検出装置、その製造装置、その製造方法、その記録媒体に利用ないしは適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態を示す回転角検出装置の正面図、（ｂ）はエンコーダディスクに形成された計測マークが６個（正六角形）の場合の側面図、（ｃ）は計測マークが３個（正三角形）の場合の側面図である。
【図２】第１の実施形態の回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図３】図２および図１０の回転角検出装置の製造装置でエンコーダディスクの回転中心位置を求める際の一連の動作順序を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は第１の実施形態の変形例１を示す回転角検出装置の正面図、（ｂ）は計測マークが６個（正六角形）の場合の側面図、（ｃ）は計測マークが３個（正三角形）の場合の側面図である。
【図５】第１の実施形態の変形例２における回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図６】図５および図１２の回転角検出装置の製造装置でエンコーダディスクの回転中心位置を求める際の一連の動作順序を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は本発明の第２の実施形態を示す回転角検出装置の正面図、（ｂ）は金属製のエンコーダディスクに形成された計測マークが６個（正六角形）の場合の側面図である。
【図８】（ａ）は金属製のエンコーダディスクに形成される全ての計測マークが収まる範囲全体を黒化するパターンの例を示す図、（ｂ）は個々の計測マークの周辺を別個に黒化するパターンの例を示す図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は計測マーク周辺を個々に黒化した場合の黒化パターンの適切な範囲を説明する図である。
【図１０】図７の回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図１１】（ａ）は第２の実施形態の変形例４を示す回転角検出装置の正面図、（ｂ）は計測マークが６個（正六角形）の場合の側面図である。
【図１２】第２の実施形態の変形例５における回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図１３】第３の実施形態における回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図１４】第３の実施形態等におけるエンコーダディスクの回転軸に対する調整手順を含む製造装置での組立（製造）動作を説明するフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態の変形例７における回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図１６】第３の実施形態の変形例８における回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図１７】（ａ）はエンコーダディスク調整目標位置の決定に用いられるマスタローラの正面図、（ｂ）はマスタローラの一端面に形成された計測マークを示す側面図である。
【図１８】（ａ）はエンコーダディスク調整目標位置の決定に用いられるマスタローラおよびその一端面に固定されたエンコーダディスクの正面図、（ｂ）はマスタローラおよびエンコーダディスクの側面図である。
【図１９】（ａ）は金属製のエンコーダディスク調整目標位置の決定に用いられるマスタローラおよびその一端面に固定部を介して固定されたエンコーダディスクの正面図、（ｂ）はマスタローラおよびエンコーダディスクの側面図である。
【図２０】マスタローラを用いたエンコーダディスク調整目標位置の求め方を表すフローチャートである。
【図２１】第４の実施形態における回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図２２】第４の実施形態の変形例１０における回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【図２３】第４の実施形態の変形例１１における回転角検出装置の製造装置を示す簡略的な構成図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  ローラ（回転体）
２  回転軸
３  ディスク支持部（支持手段）
４、４Ａ、２４、２４Ａ  エンコーダディスク
５、２５  検出部（検出手段）
６、６’、２６  計測マーク
７        スリット（回転位置検出用のパターン）
１０、１０Ａ、３０、３０Ａ    回転角検出装置
１１      芯出し部材（芯出し手段）
１２      ＣＣＤカメラ（二次元撮像手段、二次元撮像素子）
１４、１６      画像処理装置（画像処理演算手段）
１５      入出力部
１７      移動調整部（移動調整手段）
１８      ディスク位置決め部（位置決め手段）
１９ａ、１９ｂ    外径計測装置（外径計測手段）
２０、２０Ａ、４０、４０Ａ、５０、５０Ａ、５０Ｂ、６０、６０Ａ、６０Ｂ  回転角検出装置の製造装置
２２      マスタローラ（マスタ回転体）
２７      パターン（回転位置検出用のパターン）
２８      回転機構（回転手段）
３３      照明装置（照明手段）
３４      反射板（反射手段）
３５      固定部
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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