(57)【要約】【課題】安価な構成でギャップでの位置合せ調整が不要であり、且つ容易に組み立てられるエンコーダの組立方法や係る組立方法を用いたエンコーダを備える画像形成装置を提供すること。【解決手段】回転体の角速度を計測するエンコーダを備える画像形成装置において、前記エンコーダは前記回転体と一体として回転するホイール部と当該ホイール部を挟んで回転角を計測するセンサ部とよりなり、前記センサ部は予め位置決め部材に固定されており、前記回転体の中心軸のラジアル方向から前記センサ部と一体の前記位置決め部材を差し込み、前記位置決め部材の端部を前記中心軸を支える軸受部材の外輪に突き当て、前記センサ部と前記ホイール部との位置関係の規制を行うことを特徴とするエンコーダを備える画像形成装置。【選択図】        図２
2004295022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の角速度を計測するエンコーダを備える画像形成装置において、前記エンコーダは前記回転体と一体として回転するホイール部と当該ホイール部を挟んで回転角を計測するセンサ部とよりなり、前記センサ部は予め位置決め部材に固定されており、前記回転体の中心軸のラジアル方向から前記センサ部と一体の前記位置決め部材を差し込み、前記位置決め部材の端部を前記中心軸を支える軸受部材の外輪に突き当て、前記センサ部と前記ホイール部との位置関係の規制を行うことを特徴とするエンコーダを備える画像形成装置。
【請求項２】
前記エンコーダを覆うカバーに、前記位置決め部材を取付け、または取外しのための穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエンコーダを備える画像形成装置。
【請求項３】
回転体の角速度を計測するエンコーダを備える画像形成装置において、前記エンコーダは前記回転体と一体として回転するホイール部と当該ホイール部を挟んで回転角を計測するセンサ部とよりなり、前記センサ部は予め位置決め部材に固定されており、前記回転体の中心軸のラジアル方向から前記センサ部と一体の前記位置決め部材を差し込み、前記位置決め部材の端部を前記中心軸を支える軸受部材の外輪に突き当て、前記センサ部と前記ホイール部との位置関係の規制を行うことを特徴とするエンコーダの組立方法。
【請求項４】
前記エンコーダを覆うカバーに、前記位置決め部材を取付け、または取外しのための穴が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のエンコーダの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等に用いられるエンコーダを備える電子写真方式の画像形成装置およびエンコーダの組み立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置等の感光体や中間転写体の駆動の計測にはエンコーダが用いられており、係る画像形成装置において良好な画像を得るための安定した感光体の回転を実現するためのエンコーダの回転制御の方法（例えば、特許文献１参照。）や感光体の速度変動が生じても簡単な構成で高画質が得られる制御方法（例えば、特許文献２参照。）や、また取付強度と十分な位置検出精度を確保し、且つエンコーダの取り付け構造を簡単化とするための方法（例えば、特許文献３参照。）等が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１１０３４７号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平１１−３４３８８号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開平７−２６０５１６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、係るエンコーダの組立においては、センサ部とホイール部のギャップでの位置合せ調整や、複雑な組立が製造上のコストアップに繋がっていた。或いは組立を簡単にするために位置決め用のハウジングを設けた例もあるが、部品形状が複雑であり、且つ位置決めのための精密加工が難しくコストアップに繋がっていた。
【０００７】
本発明は上記の問題点を解決し、安価な構成でギャップでの位置合せ調整が不要であり、且つ容易に組み立てられるエンコーダの組立方法や係る組立方法を用いたエンコーダを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の構成によって達成される。
【０００９】
（１）回転体の角速度を計測するエンコーダを備える画像形成装置において、前記エンコーダは前記回転体と一体として回転するホイール部と当該ホイール部を挟んで回転角を計測するセンサ部とよりなり、前記センサ部は予め位置決め部材に固定されており、前記回転体の中心軸のラジアル方向から前記センサ部と一体の前記位置決め部材を差し込み、前記位置決め部材の端部を前記中心軸を支える軸受部材の外輪に突き当て、前記センサ部と前記ホイール部との位置関係の規制を行うことエンコーダを備える画像形成装置（第１の発明）。
【００１０】
（２）回転体の角速度を計測するエンコーダを備える画像形成装置において、前記エンコーダは前記回転体と一体として回転するホイール部と当該ホイール部を挟んで回転角を計測するセンサ部とよりなり、前記センサ部は予め位置決め部材に固定されており、前記回転体の中心軸のラジアル方向から前記センサ部と一体の前記位置決め部材を差し込み、前記位置決め部材の端部を前記中心軸を支える軸受部材の外輪に突き当て、前記センサ部と前記ホイール部との位置関係の規制を行うことを特徴とするエンコーダの組立方法（第２の発明）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明に係わるエンコーダを備えた画像形成装置の一実施の形態の画像形成プロセス及び各機構と当該エンコーダの組立方法とについて、図１ないし図５を用いて説明する。図１は、本発明に係わるエンコーダを備えた画像記録装置の一実施の形態を示す電子写真方式を用いたデジタル複合機の概要断面図であり、図２は、図１の回転体に設けられるエンコーダの概要構成側断面図であり、図３は、エンコーダの位置決め方法を示す図２のＡＡ矢視断面図であり、図４は、エンコーダを覆うカバーの背面図である。図５は、エンコーダのセンサ部の構造を示す図である。なお、本実施例の画像形成装置は転写材の両面に画像記録を行うことを可能としているが本発明はかかる構成に拘束されるものではない。
【００１３】
図１ないし図５によれば、図１に示す画像記録装置は、デジタル方式を用いた複合機能を有する画像記録装置であって、装置本体の上部に自動原稿搬送装置ＡＤＦを設けるとともに、画像読取り部Ａ、画像処理部Ｂ（図示省略）、画像形成部Ｃ、転写材給送部Ｄから構成されている。
【００１４】
自動原稿搬送装置ＡＤＦは、装置本体の上部に設けられ、原稿を一枚ずつ送り出し、原稿の画像読取位置へと搬送し、画像読取が終わった原稿を排紙する装置である。
【００１５】
また画像読取り部Ａは、原稿の画像を読み取り画像データを得る手段であり、装置本体内の上部に設けられている。
【００１６】
画像形成部Ｃは、画像読取り部Ａで得た画像データに基づいて所定のプロセススピードで搬送されている転写材上に画像形成を行う。本実施の形態の画像形成部Ｃは、電子写真プロセスを用いて画像を形成するものである。
【００１７】
画像形成部Ｃでは、画像形成ユニットとして像形成体である感光体ドラム１０の外周に、帯電手段である帯電器１１、現像手段である現像器１３、転写手段である転写器１４ａ、分離手段である分離器１４ｂ、クリーニング手段であるクリーニング装置１８が各々動作順に配置されている。感光体ドラム１０は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が使用され、図示の時計方向に駆動回転される。
【００１８】
回転する感光体ドラム１０へは帯電器１１による一様帯電がなされた後、露光光学系１２により画像処理部Ｂのメモリより呼び出された画像信号に基づいた像露光（画像書込）が行われる。レーザー書込系を用いた画像書込手段である露光光学系１２は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし、画像情報に基づきレーザービーム光が変調され、回転するポリゴンミラー１２ａ、ｆθレンズ（符号なし）、シリンドリカルレンズ（符号なし）を経て反射ミラー１２ｂにより光路が曲げられ主走査がなされるもので、感光体ドラム１０上の所定位置において像露光（画像書込）が行われ、感光体ドラム１０の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施例では文字部に対して露光を行い反転潜像を形成する。
【００１９】
感光体ドラム１０上の反転潜像は現像器１３によって反転現像が行われ、感光体ドラム１０の感光層面にトナー像による可視画像が形成される。
【００２０】
転写材給送部Ｄでは、画像形成ユニットの下方に異なるサイズの記録紙Ｐが収納された転写材収納手段である給紙カセット４１ａ〜４１ｃを有する給紙ユニット４Ａ、４Ｂ、４Ｃが設けられていて、記録紙Ｐが何れかの給紙カセット４１ａ〜４１ｃより、送り出しローラ４２ａ〜４２ｃ、捌きローラ４３ａ〜４３ｃにより送り出され、中間搬送ローラ４４ａ〜４４ｃ、案内ローラ４５を経て搬送部４０の入口側のレジストローラ４６へと搬送される。
【００２１】
上記それぞれの方法により給紙される記録紙Ｐは、レジストローラ４６によって転写材の傾きと偏りの修正を行い一時停止された後、感光体ドラム１０上のトナー像と同期が取られてレジストローラ４６から再給紙が行われ、転写前ローラ４７を経て転写器１４ａの転写域へと搬送される。
【００２２】
感光体ドラム１０上のトナー像は転写域において、転写器１４ａによって記録紙Ｐ上に転写され、次いで分離器１４ｂによって除電されて感光体ドラム１０面より分離され、搬送ベルト１４ｃにより定着装置１７に搬送される。
【００２３】
定着装置１７は定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとを有しており、記録紙Ｐを定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂとの間を通過させることにより、加熱、加圧によってトナー像が記録紙Ｐ上に溶融、固着される。
【００２４】
転写後の感光体ドラム１０の周面上に残った転写残トナーは、クリーニング手段であるクリーニング装置１８によりクリーニングされる。
【００２５】
片面のトナー像の定着を終えた記録紙Ｐは以下に述べる両面画像形成、或いは片面画像形成のモード選択にしたがって、他面にもトナー画像を形成する両面画像、或いは片面画像の状態で排紙トレイ１９上に排出される。
【００２６】
不図示の表示パネルにおいて両面画像形成モードが選択されたときは、上述した表面の画像定着を終えた記録紙Ｐは、反転切替部材５２を有する反転搬送路５０、スイッチバック経路５０ａ、第２反転搬送路５０ｂから構成されるＡＤＵ機構の、反転搬送路５０に沿って下降し、スイッチバック経路５０ａに一旦搬入されたのち搬出されて表面と裏面との反転が行われ第２反転搬送路５０ｂを通って、前述した案内ローラ４５によって搬送部４０に沿って再給紙され、シート材の傾きと偏りの補正を行うレジストローラ４６によって記録紙Ｐは一時停止を行ったのち再給紙が行われ、感光体ドラム１０上に再度形成された裏面画像のトナー像が転写器１４ａの転写域において記録紙Ｐの裏面に転写されたのち分離搬送され、定着がなされて排紙トレイ１９上に排出される。
【００２７】
また、表示パネルにおいて片面画像形成モードが選択されたときは、表面画像の定着を終えた記録紙Ｐはそのまま直進して排紙トレイ１９上に排出され、或いは反転切替部材５２によって上下面の反転を行ったのち排紙トレイ１９上に排出される。
【００２８】
なお上記において、像形成体上に形成したトナー像をベルト状の中間転写体（中間転写ベルト）に転写した後、中間転写ベルト上のトナー像を転写材に再転写するような構成の画像形成部としてもよい。
【００２９】
上記画像形成装置においては、像形成体やベルト状の中間転写体が回転体として用いられる。図に示すように、回転体としての、例えば感光体ドラム１０の回転中心には、後述するように、回転体の角速度を計測するエンコーダ２（図２参照）が設けられる。
【００３０】
図２において、エンコーダ２は、回転体としての感光体ドラム１０と一体として回転するホイール部であるエンコーダホイール２１と、当該エンコーダホイール２１が例えば接着剤等にて固定されている中空軸２３と、当該エンコーダホイール２１を挟んで回転角を計測するセンサ部である角速度検出センサ２２および当該角速度検出センサ２２を取付ける位置決め部材２４等により構成される。
【００３１】
エンコーダホイール２１は、厚みが０．５ｍｍ程度で、外径が４２ｍｍ程度のステンレス板からなり、外周面に近接した位置に、幅０．１ｍｍの放射状のスリット孔２１１を６００個程度等間隔に設けたものである。
【００３２】
角速度検出センサ２５としては、エンコーダホイール２１が挿入されるための断面がコの字状の幅が１．７ｍｍ程度の溝部（ギャップ）Ｗが設けられ、図５に示すように、例えば発光ダイオードを用いた発光素子２７１と投影レンズ２７２とからなる発光器２７に対向して、受光素子２８１と集光レンズ２８２とからなる受光器２８を配設したものを用い、エンコーダホイール２１のスリット孔２１１の通過時に作動状態とされる発光器２７と受光器２８とにより、受光素子２８１にて検知される電流のパルス値から、使用される回転体（本実施の形態においては感光体ドラム１０）の角速度を計測する。
【００３３】
図３において、角速度検出センサ２２は、角速度検出センサ２２を位置決めするための位置決めボス２２１を有し、位置決め部材２４の溝２４１に合わせて位置決め部材２４にネジ２２２で固定されている。
【００３４】
図２に戻って、当該位置決め部材２４は、後述するベアリング３１の外輪３１３と同曲率の円弧状の端部２４２（図３参照）なる形状部を有し、当該円弧状の端部２４２を前記外輪３１３に突き当てた状態で、鍔部Ｔｂと同じ厚さのスペーサ３１４を挟んで、画像形成装置本の不図示の枠体に取り付けられている体駆動部枠体６０の所定の位置にボルト２６をで固定されている。
【００３５】
中心軸３０に嵌入された状態の軸受部材としてのベアリング３１は、一方の側で、内輪３１２は中心軸３０に嵌め込まれるＥリング３１１で、外輪３１３は、Ｅリング３１１の面と同面に設けられ、駆動部枠体６０に例えばネジ止めにて固定されたベアリングホルダ３１２により保持される。他方の側で、内輪３１２は、中心軸３０に止めネジ２３１で固定される中空軸２３にて突き当てて保持される。外輪３１３は、ベアリング３１を駆動部枠体６０に嵌入時、鍔部Ｔｂを駆動部枠体６０に突き当て、当該鍔部Ｔｂの外周に鍔部Ｔｂと同じ厚さの円盤状のスペーサ３１４を嵌め、外輪３１３に位置決め部材２４の円弧状の端部２４２に突き当て、鍔部Ｔｂを挟んで位置決め部材２４を駆動部枠体５０にボルト２６で固定することによって保持される。
【００３６】
中心軸３０は、エンコーダ２を覆うカバー３２に嵌入されている軸受３３によって支持される。なお、感光体ドラム１０の装填側Ｓには、不図示の中心軸３０を支持する支持部材があるが、感光体ドラム交換時等で取り外されるが、中心軸３３は、前記軸受３３があるので安定して支持される。
【００３７】
位置決め部材２４への角速度検出センサ２２の取り付けに当たっては、前述したように、角速度検出センサ２２に設けられる位置決めボス２２１（図３参照）を位置決め部材２４に設けられたガイド溝２４１（図３参照）に係合して、例えばネジ２２２にて位置決めして、角速度検出センサ２２を、その左右の小判孔２２３を通して、図２に示す止めネジ２２１で位置決め部材２４に固定する。すなわち、角度検出センサ２２は前記位置決め部材２４に予め固定されている。
【００３８】
位置決め部材２４を駆動部枠体６０への組立て手順としては、図２、３に示すように、予め位置決め部材２４に固定されている角度検出センサ２２を、矢印Ｖのように、中心軸３０のラジアル方向からカバー３２の切欠き部３６を通して前記スペーサ３１４面に沿って滑らせてエンコーダホイール２１が前記角度検出センサ２２のコの字のギャップＷに挟まるように挿入して、前記位置決め部材２４の円弧状の端部２４２をベアリング３１の外輪３１３（鍔部Ｔｂ以外の）に突き当て、位置決め部材２４を駆動部枠６０の所定の位置に合わせ、カバー３２に設けられた取付け、取外しの穴３５からボックスドライバ等にてボルト２６で位置決め部材２４を駆動部枠体６０に固定する。
【００３９】
位置決め部材２４の面からエンコーダホイール２１までの距離Ｌは、エンコーダホイールがギャップＷの幅狭の溝部に接触することない精度で容易に設定される。
【００４０】
従って、角度検出センサ２２を組立てる際にベアリング３１の外輪に位置決め部材２４の円弧状の端部２４２を突き当て、所定の位置決め穴に合わせ、ギャップＷでの調整も必要なく、位置決め部材２４をネジ止めするだけで組立が可能となり、故障等でセンサ部を取り替える場合、組立・調整に費やされる時間を大幅に短縮できる。
【００４１】
エンコーダ２のセンサ部である角速度検出センサ２２の位置決め部材２４とエンコーダホイール２１との間隔Ｌを５ｍｍ±０．２ｍｍとすると、前述した厚さ０．５ｍｍ程度のエンコーダホイール２１が、角速度検出センサ２２に設けられるギャップＷの幅が１．７ｍｍ程度の幅狭の溝部に接触することなく、容易に挿入可能である。
【００４２】
図２ないし図４において、角速度検出センサ２２が上下相対する位置に、１コずつ設けられているが、回転体の偏芯補正用として配設されているものであって、構造および組立方法は前述した内容と同じである。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１または２によれば、安価な構成でギャップでの位置合せ調整が不要であり、且つ容易に組み立てられるエンコーダを備える画像形成装置の提供が可能となる。
【００４４】
請求項３または４によれば、安価な構成でギャップでの位置合せ調整が不要であり、且つ容易に組み立てられるエンコーダの組立方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンコーダを備えた画像記録装置の一実施の形態を示す電子写真方式を用いたデジタル複合機の概要断面図である。
【図２】図１の回転体に設けられるエンコーダの概要構成側断面図である。
【図３】エンコーダの位置決め方法を示す図２のＡＡ矢視断面図である。
【図４】エンコーダを覆うカバーの背面図である。
【図５】エンコーダのセンサ部の構造を示す図である。
【符号の説明】
１０  感光体ドラム
１２  露光光学系
２  エンコーダ
２１  エンコーダホイール
２２  角速度検出センサ
２３  中空軸
２４  位置決め部材
３０  中心軸
３１  ベアリング
３１３  外輪
３１２  内輪
６０  駆動部枠体
【図１】
2004295022.tif 000003
【図２】
2004295022.tif 000004
【図３】
2004295022.tif 000005
【図４】
2004295022.tif 000006
【図５】
2004295022.tif 000007