JP2003247858A - エンコーダを備える画像形成装置およびエンコーダの組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な構成でギャップ調整が不要であり、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】 エンコーダは回転体と一体として回転す
るホイール部と、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、センサ部は、回転体の中心軸を支
持する軸受部材の外輪に位置決めされるパネル部材に突
き当て支持され、ホイール部は回転体の中心軸に装着し
た中空軸に取り付けられ、軸受部材の内輪に中空軸の端
部を突き当てることを特徴とする画像形成装置。

Description

【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立方法に関す
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、例えば
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
御の方法が特開平７−１１０３４７号公報等にて、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とするためのものが特開平７−
２６０５１６号公報等にて開示されている。

【０００３】

【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。

【０００４】本発明は上記の問題点を解決し、安価な構
成でギャップ調整が不要であり、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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、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、前記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、前記回転体の
中心軸を支持する軸受部材の外輪に位置決めされるパネ
ル部材に突き当て支持され、前記ホイール部は前記回転
体の中心軸に装着した中空軸に取り付けられ、前記軸受
部材の内輪に前記中空軸の端部を突き当てることを特徴
とする画像形成装置（第１の発明）によって達成され
る。

【０００６】また、上記目的は、回転体の角速度を計測
するエンコーダの組立方法において、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、前記ホ
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、前記回転体の中心軸を支持する軸
受部材の外輪に位置決めされるパネル部材に突き当て支
持され、前記ホイール部は前記回転体の中心軸に装着し
た中空軸に取り付けられ、前記軸受部材の内輪に前記中
空軸の端部を突き当てることを特徴とするエンコーダの
組立方法（第２の発明）によって達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本願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。

【０００８】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
該エンコーダの組立方法とについて、図１ないし図４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の背面図であり、図４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シ
ート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。

【０００９】図１ないし図４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、シート材給送部Ｄか
ら構成されている。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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
ているシート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。

【００１３】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。

【００１４】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１
２ａ、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。

【００１５】感光体ドラム１０上の反転潜像は現像器１
３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。

【００１６】シート材給送部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が収納されたシート材
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。

【００１７】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によってシート材の傾きと
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。

【００１８】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１
０面より分離され、搬送ベルト１４ｃにより定着装置１
７に搬送される。

【００１９】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１７
ａ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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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５
０ｂ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１
０上に再度形成された裏面画像のトナー像が転写器１４
ａ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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】上記画像形成装置において、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ＥＣａが設けられる。

【００２６】図２に示すように、エンコーダＥＣａ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ＥＦａと、該エンコ
ーダホイールＥＦａ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ＴＳａとにより構成される。

【００２７】エンコーダホイールＥＦａ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ＳＨａを６００個程度等間隔に設けたもの
である。

【００２８】角速度検出センサＴＳａとしては、エンコ
ーダホイールＥＦａが挿入されるための断面がコの字状
で、幅が１．７ｍｍ程度の溝部（符号なし）が設けら
れ、図４に示すように、例えば発光ダイオードを用いた
発光素子ＷＳ１と投影レンズＬａとからなる発光器ＰＤ
１に対向して、集光レンズＬｂと受光素子ＷＳ２とから
なる受光器ＰＤ２を配設したものを用い、エンコーダホ
イールＥＦａのスリット孔ＳＨａの通過時に作動状態と
される発光器ＰＤ１と受光器ＰＤ２とにより、受光素子
ＷＳ２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。また角速度検出センサＴＳａには、
角速度検出センサＴＳａを位置決めするための位置決め
ボスＢＳａを設ける。

【００２９】軸受部材としてのベアリングＢ１は、中心
軸ＰＪａに嵌入された状態で、一方の面を中心軸ＰＪａ
に嵌め込まれるＥリングＥＲにて内輪Ｂｂが保持され
る。またベアリングＢ１の外輪Ｂａは、ＥリングＥＲの
面と同面に設けられるベアリングホルダＢＨ１により支
持される。ベアリングＢ１の外輪Ｂａに設けられる鍔部
Ｔｂと突き当てるようにベアリングＢ１に嵌入され、ベ
アリングＢ１を位置決めする取付板ＰＬａに、ベアリン
グホルダＢＨ１が例えばネジ止め等にて固定される。ベ
アリングＢ１の固定は、ベアリングＢ１に鍔部Ｔｂを設
けず、不図示の固定板に取付板ＰＬａを、例えばネジ止
めにて固定してベアリングＢ１を位置決めすることも可
能である。

【００３０】パネル部材としてのエンコーダパネルＥＰ
ａは、例えばネジ止め等により取付板ＰＬａと一体的と
され、ベアリングＢ１の外輪Ｂａの外周面に位置決めさ
れる。またエンコーダパネルＥＰａにはエンコーダＥＣ
ａの角速度検出センサＴＳａを位置決めするための切欠
部ＫＦａ（図３参照）を設ける。

【００３１】例えば接着剤等にてエンコーダホイールＥ
Ｆａが取り付けられた中空軸ＰＫａは、感光体ドラム１
０の中心軸ＰＪａに挿入され、エンコーダホイールＥＦ
ａ側の端部ＴｎをベアリングＢ１の内輪Ｂｂの側端部に
突き当てた状態でネジＮｂにより固定される。

【００３２】角速度検出センサＴＳａは、感光体ドラム
１０の中心軸ＰＪａを支持するベアリングＢ１の外輪Ｂ
ａの外周面に位置決めされるエンコーダパネルＥＰａに
突き当てて取り付けられる。またエンコーダホイールＥ
Ｆａは、上述したように、感光体ドラム１０の中心軸Ｐ
Ｊａに装着した中空軸ＰＫａに取り付けられ、ベアリン
グＢ１の内輪Ｂｂの側端部に中空軸ＰＫａの端部Ｔｎを
突き当てて取り付けられる。

【００３３】エンコーダパネルＥＰａへの角速度検出セ
ンサＴＳａの取り付けに当たっては図３に示すように、
角速度検出センサＴＳａに設けられる位置決めボスＢＳ
ａを中空軸ＰＫａのラジアル方向からスライドさせて挿
入し、図３に一点鎖線で示すように、位置決めボスＢＳ
ａをエンコーダパネルＥＰａの切欠部ＫＦａの先端部迄
突き当て、角速度検出センサＴＳａを、その左右の小判
孔Ｈ１を通して、図２に示す止めネジＮａによりエンコ
ーダパネルＥＰａにネジ止めし、エンコーダＥＣａのセ
ンサ部である角速度検出センサＴＳａとホイール部であ
るエンコーダホイールＥＦａとの間隔をＬ１として位置
決めする。この際、前述した厚さ０．５ｍｍ程度のエン
コーダホイールＥＦａが、角速度検出センサＴＳａに設
けられる断面がコの字状で、幅が１．７ｍｍ程度の幅狭
の溝部（符号なし）に接触することなく、間隔Ｌ１を５
ｍｍとし±０．２ｍｍの精度として容易に挿入される。

【００３４】

【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。

【００３５】請求項３または４によれば、安価な構成で
ギャップ調整が不要であり、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】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の背面図
である。

【図４】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 １１ 帯電器 １２ 露光光学系 １３ 現像器 １４ａ 転写器 Ａ 画像読取り部 ＡＤＦ 自動原稿搬送装置 Ｂ 画像処理部（図示省略） Ｃ 画像形成部 Ｄ シート材給送部 Ｂ１ ベアリング Ｂａ 外輪 Ｂｂ 内輪 ＢＳａ 位置決めボス ＥＣａ エンコーダ ＥＦａ エンコーダホイール ＥＰａ エンコーダパネル ＫＦａ 切欠部 ＰＪａ 中心軸 ＰＫａ 中空軸 Ｔｎ 端部 ＴＳａ 角速度検出センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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、 前記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、前記回転体の中心軸を支持する軸受部
   材の外輪に位置決めされるパネル部材に突き当て支持さ
   れ、 前記ホイール部は前記回転体の中心軸に装着した中空軸
   に取り付けられ、前記軸受部材の内輪に前記中空軸の端
   部を突き当てることを特徴とするエンコーダを備える画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 前記パネル部材に前記センサ部を位置決
   めするための切欠部を設けると共に、前記センサ部に位
   置決めボスを設け、前記位置決めボスを前記中空軸のラ
   ジアル方向からスライドさせて、前記位置決めボスを前
   記切欠部に突き当てて前記エンコーダの前記センサ部と
   前記ホイール部とを位置決めす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。
3. 【請求項３】 回転体の角速度を計測するエンコーダの
   組立方法において、 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、 前記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、前記回転体の中心軸を支持する軸受部
   材の外輪に位置決めされるパネル部材に突き当て支持さ
   れ、 前記ホイール部は前記回転体の中心軸に装着した中空軸
   に取り付けられ、前記軸受部材の内輪に前記中空軸の端
   部を突き当てることを特徴とするエンコーダの組立方
   法。
4. 【請求項４】 前記パネル部材に前記センサ部を位置決
   めするための切欠部を設けると共に、前記センサ部に位
   置決めボスを設け、前記位置決めボスを前記中空軸のラ
   ジアル方向からスライドさせて、前記位置決めボスを前
   記切欠部に突き当てて前記エンコーダの前記センサ部と
   前記ホイール部とを位置決めす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。