JP5132398B2 - パルスコードホイールの製造方法、パルスコードホイール、ロータリーエンコーダ、回転制御装置、ベルト搬送装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、パルスコードホイールの製造方法、パルスコードホイール、ロータリーエンコーダ、回転制御装置、及び画像形成装置に関する。

電子写真方式やインクジェット方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置に用いられるベルト、記録媒体、インクノズルヘッドなどの搬送用ローラや感光体などの回転速度を制御するために、回転体の回転速度を正確に測定するロータリーエンコーダが知られている。光学式のロータリーエンコーダは、外周部に放射状に均一に形成されたパルスコードにより、円環状に形成されたコード部（光学変調トラックともいう。）を有するパルスコードホイール（エンコーダディスクともいう。）を、回転体にこれと同軸回転するように取り付け、固定されているエンコーダセンサによってパルスコードホイール上のコード部の回転に基づくパルスコードの信号を読み取り、この信号に基づいて回転体の回転数を正確に読み取ることができる。このようなロータリーエンコーダは、小型で正確な回転速度の検出ができるので、多くの回転数検出装置や回転制御装置に応用されている。例えば、特許文献１には、このロータリーエンコーダを利用して、画像形成装置に備えられたベルト搬送装置の搬送ローラなどの回転体の回転速度をフィードバック制御する方法が開示されている。

図８に、従来のロータリーエンコーダに備えられているパルスコードホイールの一例を示す。光学変調トラックであるコード部２０１は、フォトリソグラフィやエッチング等によりミクロンレベルの高精度で形成されている。ロータリーエンコーダの性能に大きく影響するポイントのひとつとしてコード部２０１の各パルスコード間の間隔の精度がある。しかし、コード部２０１は、フォトリソグラフィやエッチング等により高精度に形成することが容易に可能であり、一般に精度維持は確保できるとされている。

一方、もうひとつのパルスコードの信号の精度を左右するポイントとして、円環状のコード部２０１の中心位置と、パルスコードホイールが回転体に固定されて回転する際のコード部２０１の回転中心位置の一致度合い（軸ぶれという。）が挙げられる。円環状のコード部２０１が、その図形上の中心位置を中心に回転していなければ、パルスコードがいびつな回転をするため、エンコーダセンサがコード部２０１からのパルスコードの信号を正常に測定できなくなり、ロータリーエンコーダの回転数測定精度は低下する。一般に、この軸ぶれは、１００μｍを超えると実用上の問題が大きく、高い測定精度を求めるには１０μｍ以下とすることが好ましいとされている。

コード部と回転体の同軸性の確保（軸ぶれを許容値以下とすること）に関しては、大まかには２つの方法が知られている。ひとつは、特許文献２に記載されているように、パルスコードホイールのコード部と回転体の中心位置を光学顕微鏡等で光学的に位置測定しながら、パルスコードホイールと回転体の位置を調整してそのまま固定する方法（調整方式）である。このような調整方式によれば、パルスコードホイールと回転体は、所定の許容値以内に位置調整されたまま確実に固定されてしまうので、その後は回転軸がずれ難く、コード部と回転体の同軸性が保たれ、安定した回転速度の測定ができる。しかし、この方法の問題点は、調整の手間（調整工数、調整時間、調整コスト）が大きくなってしまうということが挙げられる。また、精密な調整設備の準備も必要であり、このためのコストも時間も必要となる。

そこで、第２の方法として、特許文献３に記載されているように、パルスコードホイールの中心に回転体の軸と同軸となり、精度良く嵌合する嵌合孔を形成し、この嵌合孔を回転体の軸に嵌合（場合によっては圧入）させて、パルスコードホイールと回転体を固定する方法（部品決め方式）が提案されている。部品決め方式の特徴は、パルスコードホイールと回転体の軸との位置を決める調整工程がなく、上記の調整の手間が省ける。しかし、パルスコードホイールへの嵌合孔の形成という、部品加工の手間（位置精度の高い嵌合孔の形成又は精度の高い嵌合孔位置の検査（測定））が求められる。
特開２００５−１３４７６３号公報 特開２００６−２９２７２４号公報 特開２００６−３００８７１号公報

第２の方法（部品決め方式）のロータリーエンコーダの製造方法について説明する。図８は、従来のパルスコードホイールであり、円環状のマーク２０２が形成されている。このマーク２０２は、その中心がコード部２０１の中心位置と一致する（コード部２０１の円環と同心円となる。）ように形成されている。コード部２０１とマーク２０２は、フォトリソグラフィやエッチング等により同時に形成することによって、容易にミクロンレベルの高精度で両者の中心位置を一致させて形成できる。また、マーク２０２は、現実には線幅があるが、その線幅を考慮した内周、外周とも同様に高い精度で真円に形成されている。従来のロータリーエンコーダにおいては、パルスコードホイールのコード部２０１と回転体の回転軸の同軸性は、両者の中心位置の偏差（軸ぶれ）で１０μｍ程度の誤差が許容されるので、マーク２０２の中心とコード部２０１の中心との誤差はそれほど問題とはならない。

一方、嵌合孔２０３は、コード部２０１とは別途に（通常は、コード部２０１を形成した後に）形成されるので、ミクロンレベルの高精度で両者の中心位置を一致させることは容易ではない。この為、嵌合孔２０３を形成されたパルスコードホイールは、嵌合孔２０３とコード部２０１の中心位置の一致度合い（嵌合孔のコード部との同軸性という。）を検査する必要がある。なお、嵌合孔２０３の中心位置は、回転体の回転中心軸と一致するため、回転体の回転中心軸と考えてもよい。

嵌合孔２０３のコード部２０１との同軸性を検査する場合、嵌合孔のコード部との直接の同軸性の検査は容易ではないので、コード部２０１とほぼ同心円とみなされるマーク２０２と嵌合孔２０３との同軸性を検査して代用している。まず、座標測定装置つきの顕微鏡もしくは投影機等により、嵌合孔２０３の周上の、例えば任意の３点２０４について、それぞれの座標位置（Ｘ，Ｙ）を測定し、これから嵌合孔２０３の中心位置を算出する。同様にして、顕微鏡もしくは投影機等により、マーク２０２の円周上（外周又は内周）の、例えば任意の３点２０６について、それぞれの座標位置（Ｘ，Ｙ）を測定し、これからマーク２０２中心位置を算出する。これらの測定点は、さらに多くてもよい。算出した嵌合孔２０３の中心位置とマーク２０２中心位置の偏差が、嵌合孔２０３とマーク２０２とのずれであり、パルスコードホイールを回転軸に嵌合して回転させた際の、コード部２０１の中心位置と回転中心との偏差（軸ぶれ）である。この軸ぶれが許容値を超えているものは、規格外品として除去し、許容値以内のものを求めるパルスコードホイールとすればよい。

しかし、このようなパルスコードホイールの製造方法（部品決め方式）においては、特許文献２に記載された調整方式ほどではないにしても、規格品としての検査が容易ではない。最低でも６箇所以上の精密な位置測定、及び中心位置の算出が必要となり測定の手間（時間、およびコスト）が増大する。また、位置測定のためにはＸ，Ｙ位置の測定可能な顕微鏡もしくは投影機等の特殊な設備が必要であり、部品加工の現場、ロータリーエンコーダ若しくはそれを搭載した製品の組立工程の現場、ロータリーエンコーダ若しくはそれを搭載した製品の開発の現場、ロータリーエンコーダもしくはそれを搭載した製品の販売先の現場等においては、一般に前記したような顕微鏡もしくは投影機等の特殊な設備はないため、検査は不可能である。さらに、前記顕微鏡もしくは投影機等を使用するには機器操作の熟練が必要であり誰でも簡単に測定できるというわけにはいかない。

しかし、上記のような現場において、パルスコードホイール部品の測定が必要になることは頻繁に発生する。例えば、組立工程現場や製品販売先におけるロータリーエンコーダ不具合発生時の原因解析、部品加工現場における工程内検査、開発現場での部品精度の確認等の場合がある。そのたびにＸ，Ｙ位置の測定可能な顕微鏡もしくは投影機等の大がかりな設備を所有する検査部門等に部品を持って行き、顕微鏡もしくは投影機等のオペレーターに測定をしてもらうことになり、測定結果を得るまでに非常に手間（時間、コスト）がかかってしまう。

本発明の目的は、上述の問題点を踏まえて、手間の掛かる嵌合孔形成工程や大がかりな検査工程を必要としないパルスコードホイールの製造方法、容易に品質検査の可能なパルスコードホイール、並びに前記製造方法で作製したパルスコードホイール及び前記パルスコードホイールを備えたロータリーエンコーダ、回転測定装置、ベルト搬送装置、及び画像形成装置を提供することである。

本発明は、中心部に回転体の回転軸に嵌合する嵌合孔を有し、周縁部に放射状にパルスコードが形成されたコード部を有するロータリーエンコーダのパルスコードホイールの製造方法であって、原板に、前記コード部、及び前記嵌合孔の半径に対し前記嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ大きい半径を有し、前記コード部の中心と同じ位置に中心を持つ円を形成する同心円形成行程と、前記コード部、及び円を形成した原板に、前記円の内部に収まるように前記嵌合孔を形成する嵌合孔形成行程と、を含むこと特徴とするパルスコードホイールの製造方法である。

好ましい本発明は、前記同心円形成行程は、複数の前記偏差の許容値に対応して複数の同心円を形成する複数同心円形成行程を含み、前記嵌合孔形成行程は、前記複数の同心円の中から、所定の前記偏差の許容値に対応する同心円を選択する同心円選択工程を含むこと特徴とする前記パルスコードホイールの製造方法である。

好ましい本発明は、前記複数の同心円は、少なくとも隣り合う同心円が異なった色で形成されていること特徴とする前記パルスコードホイールの製造方法である。

本発明は、中心部に回転体の回転軸に嵌合する嵌合孔を有し、周縁部に放射状にパルスコードが形成されたコード部を有するロータリーエンコーダのパルスコードホイールの製造方法であって、原板に、前記コード部、及び前記嵌合孔の半径に対し前記嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ小さい半径を有し、前記コード部の中心と同じ位置に中心を持つ円を形成する同心円形成行程と、前記コード部、及び円を形成した原板に、前記円を除去するように前記嵌合孔を形成する嵌合孔形成行程と、を含むこと特徴とするパルスコードホイールの製造方法である。

好ましい本発明は、前記同心円形成行程は、複数の前記偏差の許容値に対応して複数の同心円を形成する複数同心円形成行程含み、前記嵌合孔形成行程は、前記複数の同心円の中から、所定の前記偏差の許容値に対応する同心円を選択する同心円選択工程を含むこと特徴とする前記パルスコードホイールの製造方法である。

好ましい本発明は、前記複数の同心円は、少なくとも隣り合う同心円が異なった色で形成されていること特徴とする前記パルスコードホイールの製造方法である。

本発明は、前記パルスコードホイールの製造方法により製造し、その旨を示す標識を付したこと特徴とするパルスコードホイールである。

本発明は、中心部に回転体の回転軸に嵌合する嵌合孔を有し、周縁部に放射状にパルスコードが形成されたコード部を有するロータリーエンコーダのパルスコードホイールであって、前記コード部の中心と同じ位置に中心を持ち、前記嵌合孔の半径に対し前記嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ大きい半径を有する円を備えること特徴とするパルスコードホイールである。

好ましい本発明は、前記嵌合孔は、円形、又は円形の一部に切り欠き若しくは凸部を有する円形であることを特徴とする前記パルスコードホイールである。
参考の本発明は、前記円は、幅のある環の外周及び／又は内周であることを特徴とする前記パルスコードホイールである。

好ましい本発明は、前記円は、円周方向に断続的に形成されていること特徴とする前記パルスコードホイールである。

本発明は、前記パルスコードホイールのいずれかと、エンコーダセンサとを備えたこと特徴とするロータリーエンコーダである。

本発明は、前記ロータリーエンコーダと、前記ロータリーエンコーダにより測定された回転数又は回転角度に応じて、前記回転体の回転を制御するフィードバック制御機構を備えたことを特徴とする回転制御装置である。

本発明は、前記回転体の回転に伴うベルトの移動により被搬送物を搬送するベルト搬送装置であって、前記回転制御装置を備えたことを特徴とするベルト搬送装置である。

本発明は、前記ベルト搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、手間の掛かる嵌合孔形成工程や大がかりな検査工程を必要としないパルスコードホイールの製造方法、容易に品質検査の可能なパルスコードホイール、並びに前記製造方法で作製したパルスコードホイール及び前記パルスコードホイールを備えたロータリーエンコーダ、回転測定装置、ベルト搬送装置、及び画像形成装置を提供することができる。

本発明のパルスコードホイールは、周縁部に放射状のパルスコードが形成されている。このパルスコードホイールは、中心部の嵌合孔を回転体の回転軸に嵌合させて同軸回転させ、エンコーダセンサによりパルスコードの回転速度を読み取ることにより、回転体の回転数を測定するためのロータリーエンコーダの一部装置である。このため、本発明のパルスコードホイールは、中心部の嵌合孔と周縁部の放射状のパルスコードを円環状に配置したコード部とを備えている。エンコーダセンサが回転しているコード部のパルスコードの回転速度を正確に読み取るためには、円環状に配置された放射状のパルスコードが、その円環の中心位置を中心にして回転する必要がある。コード部の円環の中心位置と回転中心がずれて回転する（軸ぶれという。）と、エンコーダセンサはパルスコードの信号を正確に読み取ることができない。本発明のパルスコードホイールにおいては、コード部の円環の中心位置と回転中心の偏差である軸ぶれ量を所定値以下とすることで、回転数測定の誤差を許容値以下としている。

本発明のパルスコードホイールにおいては、コード部は円環状をしているのでこれを円とみなしたときの中心（以下、コード部の中心と呼ぶ。）と同じ位置に中心を持ち、円形の嵌合孔の半径に対し、嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ大きい半径を有する円を備えるている。言い換えれば、本発明のパルスコードホイールは、嵌合孔の周縁部に円が形成されており、その円の中心は円環状のコード部の中心と同じである。この円は、円環状のコード部を円の一種とみなせば、コード部との同心円とも呼べる。そして、理想的には、この円は、嵌合孔とも中心位置が同じで、同心円になっている。

しかし、現実には、製作誤差等の問題があるので、この円と嵌合孔とは中心位置のずれを許容値以下とすれば使用上の問題はない。本発明のパルスコードホイールにおいては、この円の半径が嵌合孔より中心位置のずれの許容値分だけ大きいので、嵌合孔は必ずこの円の内側に収まっている。逆に、この円の中に嵌合孔が収まっていなければ、中心位置のずれが許容値を超えており、規格外品すなわち本発明のパルスコードホイールには相当しない。

なお、この円を線として形成する場合には、線幅があり環状となる。そこで、線幅を考慮する場合には、幅のある環の外周又は内周を円とすることが好ましい。

また、この円は、完全な円でなく、例えば破線で形成された円のように、円周方向に断続的に形成されていても、誤差が少し大きくなるが、現実的にはほとんど問題はない。

さらに、嵌合孔は円形であることが好ましいが、周縁部が歯車状になっていたり、一部に切り欠きや凸部が形成されていたりしていても問題はない。嵌合孔は、上述の説明から分かるように、嵌合孔の周縁部と円との位置関係が観察でき、円の中心から嵌合孔の中心までの距離が許容値以内であることが観察できる程度に円形に近ければよい。

本発明のロータリーエンコーダのパルスコードホイールの製造方法は、上述のようなパルスコードホイールを製造する方法であり、パルスコードホイールを製造する原板に、前記コード部、及び前記嵌合孔の半径に対し前記嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ大きい半径を有し、前記コード部の中心と同じ位置に中心を持つ円を形成する同心円形成行程と、前記コード部、及び円を形成した原板に、前記円の内部に収まるように前記嵌合孔を形成する嵌合孔形成行程とを含む。

原板は、従来から使用されているプラスチックや金属のシートを用いればよい。同心円形成行程は、コード部と円を同時にフォトリソグラフィや、エッチングにより、円環状のコード部の中心と円の中心は、ほとんどずれることなく容易に形成できる。円環状のコード部を円とみなせば同時に形成する円は同心円であると考えられ、この工程を同心円形成行程と呼んでいる。

嵌合孔形成行程においては、原板上に形成した円の中に収まるように嵌合孔を形成する。嵌合孔形成工程における歩留まりを上げたい場合は、従来のような精密な位置決め装置を利用して、円の中心と嵌合孔の中心とを位置合わせして、嵌合孔を形成すればよい。嵌合孔形成行程における製造設備の簡略化や製造工程の迅速化を要求するときは、円の中心と嵌合孔の中心との位置合わせは簡略化し、嵌合孔を形成した検査前のパルスコードホイールの嵌合孔周縁部を通常の顕微鏡やルーペで観察し、円の中に嵌合孔が収まっていることを確認すればよい。なお、嵌合孔の一部が円からはみ出しているものは、円の中心と嵌合孔の中心とを位置のずれ、すなわち軸ぶれが大きく規格外品として除外する。

この同心円形成行程において、円はひとつでもよいが、パルスコードホイールのグレードに対応して複数の許容値を想定している場合は、それぞれの許容値に対応する同心円を形成してもよい。そして、嵌合孔形成行程において嵌合孔を形成する際に対象とするグレードに合わせて、所定の同心円を選択してこの同心円の中に嵌合孔が収まるようにしてもよい。また、嵌合孔形成後に、嵌合孔周縁部を通常の顕微鏡やルーペで観察し、嵌合孔が収まっている同心円に応じて、パルスコードホイールをグレード分けして製品化してもよい。

複数の同心円を形成する場合は、少なくとも隣り合う同心円を異なった色で形成することが好ましい。隣り合う同心円同士は接近しているので、色違いとしておくことにより観察が容易となり、嵌合孔形成や検査を迅速容易に行うことができる。

本発明のパルスコードホイールの製造方法として、上述のパルスコードホイールの製造方法の変形方法がある。このパルスコードホイールの製造方法は、中心部に回転体の回転軸に嵌合する嵌合孔を有し、周縁部に放射状にパルスコードが形成されたコード部を有するロータリーエンコーダのパルスコードホイールの製造方法である点は、上述のパルスコードホイールの製造方法と同じである。原板に、前記コード部、及び前記嵌合孔の半径に対し前記嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ小さい半径を有し、前記コード部の中心と同じ位置に中心を持つ円を形成する同心円形成行程と、前記コード部、及び円を形成した原板に、前記円を除去するように前記嵌合孔を形成する嵌合孔形成行程とを含む。

このパルスコードホイールの製造方法では、同心円形成行程で形成する円の大きさは、嵌合孔の大きさよりも小さい。この為、嵌合孔形成行程において、円は原板上から除去されてしまう。そして、嵌合孔を形成した原板上の嵌合孔周縁部に円が残っていないものがこの発明のパルスコードホイールの製造方法で作製したパルスコードホイールである。原板上の嵌合孔周縁部に円が一部でも残っているものは、この発明のパルスコードホイールとしては規格外品であるので容易に識別できる。この発明のパルスコードホイールの製造方法におけるこれらの点以外は、上述のパルスコードホイールの製造方法と同じである。

この場合も、円として複数の軸ぶれの許容値に対応するように、原板上に同心円を形成しておき、グレードに応じて提唱とする同心円を選択したり、選択した同心円を識別しやすくするために、隣り合う同心円の色を変化させることが好ましい。

本発明のパルスコードホイールの製造方法により製造したパルスコードホイールには、その旨の標識を付しておくことが好ましい。特に、嵌合孔よりも小さい円を形成してから、嵌合孔を形成する製造方法においては、製品としてのパルスコードホイールには円の一部分も残っていない。この為、パルスコードホイールに本発明のパルスコードホイールの製造方法により製造したことを示す標識を付しておけば、嵌合孔周縁部に円の一部がないことを確認することで、規格に合格した本発明のパルスコードホイールであることが確認できる。標識としては、どのようなものでもよく、点や線、文字、円、三角等の図形や、商品名、グレード名等でもよい。

上述の本発明のパルスコードホイール及び本発明のパルスコードホイールの製造方法で作成したパルスコードホイールを備えたロータリーエンコーダ、回転制御装置、ベルト搬送装置、及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一例を示すカラープリンタの構成図である。図１において、１は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、２は画像情報に基づいたレーザ光を発する光学部（書込部）、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収納された感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１上を帯電する帯電部、２３は感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する現像部、２４は転写ベルト４０の内周面に当接する転写ローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング部、３０は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を被転写材Ｐに転写する転写ベルト４０を備えたベルト搬送装置としての転写ベルトユニット、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの現像部２３に各色のトナーを供給するトナー供給部、６１は転写紙等の被転写材Ｐが収納される給紙部、６６は被転写材Ｐ上の未定着画像を定着する定着部、を示す。

各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫには、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部２３、クリーニング部２５等の作像部材が、一体的に保持されている。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上で、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の 画像形成がおこなわれる。

画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。４つの感光体ドラム２１は、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。その後、帯電電位が形成された感光体ドラム２１表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。

一方、光学部２において、ＬＤ光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー６〜８で反射された後に、紙面右側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分の静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面右から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１表面に照射されて、マゼンタ成分の静電潜像が形成される。シアン成分に対応したレーザ光は、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面右から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム１２表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分に対応したレーザ光は、ミラー１５で反射された後に、紙面右から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、さらに回転して、現像部２３との対向位置に達する。そして、現像部２３から感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。

その後、現像工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、転写ベルト４０（ベルト部材）との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、転写ベルト４０の内周面に当接するように転写ローラ２４が設置されている。そして、転写ローラ２４の位置で、転写ベルト４０によって搬送された被転写材Ｐ上に、感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像が、順次転写される（転写工程である。）。

ここで、転写ベルト４０は、駆動ローラと複数の従動ローラとによって張架・支持されている。そして、駆動ローラによって、転写ベルト４０は図中の矢印方向に走行する。なお、転写ベルト４０を備えた転写ベルトユニット３０（ベルト搬送装置）については、後で詳しく説明する。

そして、転写工程後の感光体ドラム２１表面は、それぞれ、クリーニング部２５との対向位置に達する。そして、クリーニング部２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。

その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、一連の作像プロセスが終了する。

一方、給紙部６１からは、給紙ローラ６２により給送された被転写材Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４の位置に導かれる。レジストローラ６４に導かれた被転写材Ｐは、搬送タイミングを制御されながら、転写ベルト４０と吸着ローラ２７との当接部に向けて搬送される。

その後、被転写材Ｐは、図中矢印方向に走行する転写ベルト４０に搬送されながら、４つの感光体ドラム２１との対向位置を順次通過する。こうして、被転写材Ｐ上には各色のトナー像が重ねて転写されて、カラー画像が形成される。

その後、カラー画像が形成された被転写材Ｐは、転写ベルト４０から離脱して、定着部６６に導かれる。定着部６６では、加熱ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップ部にて、カラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。そして、定着工程後の被転写材Ｐは、排紙ローラ６９によって、出力画像として装置本体１外に排出される。こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、画像形成装置本体１における作像部としてのプロセスカートリッジについて詳述する。なお、装置本体１に設置される４つのプロセスカートリッジ及びトナー供給部は、収納されるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、感光体ドラム２１と、帯電部２２と、現像部２３と、クリーニング部２５とが、ケース２６内に一体的に収納されている。また、現像部２３は、現像ローラ２３ａ、２つの撹拌ローラ２３ｂ、２３ｃ、ドクターブレード２３ｄ、トナー濃度センサ２９等で構成され、その内部にはキャリアＣとトナーＴとからなる現像剤が収納されている。また、クリーニング部２５は、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａ、クリーニングローラ２５ｂ等で構成されている。

先に述べた作像プロセスを、さらに詳しく説明する。現像ローラ２３ａは、図中の矢印方向に回転している。現像部２３内のトナーＴは、図中の反時計方向に回転する撹拌ローラ２３ｂ、２３ｃによって、トナー供給部３２から供給されたトナーＴとともに、キャリアＣと混合される。そして、摩擦帯電したトナーＴは、一方の撹拌ローラ２３ｂによって、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に供給される。なお、トナーボトル３３内のトナーＴは、現像部２３内のトナーＴの消費にともない、供給口２６ａから現像部２３内に適宜に供給されるものである。現像部２３内のトナーＴの消費は、現像部２３内に設けられたトナー濃度センサ２９（透磁センサ）によって検出される。

その後、現像ローラ２３ａに担持されたトナーＴは、ドクターブレード２３ｄの位置を通過した後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）に達する。そして、その対向位置で、トナーＴは、感光体ドラム２１表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Ｌが照射された領域の潜像電位と、現像ローラ２３ａに印加された現像バイアスとの、電位差によって形成される電界によって、トナーＴが感光体ドラム２１表面に付着する。そして、感光体ドラム２１に付着したトナーＴは、そのほとんどが被転写材Ｐ上に転写される。そして、感光体ドラム２１上に残存したトナーＴが、クリーニングブレード２５ａ及びクリーニングローラ２５ｂによってクリーニング部２５内に回収される。

次に、図３〜図７を用いて、図１に示した画像形成装置における、本発明のロータリーエンコーダを備えた転写ベルトユニット３０の構成・動作について説明する。図３は、ベルト搬送装置としての転写ベルトユニット３０を示す断面図である。図４は、図３の転写ベルトユニット３０に設置されるローラ部材としての従動ローラ４７に備えられている本発明のロータリーエンコーダを軸方向に沿って切断した断面図である。

図３に示すように、転写ベルトユニット３０は、ベルト部材としての転写ベルト４０、転写ベルト４０を張架・支持する駆動ローラ４４及び複数の従動ローラ４５〜４９、駆動モータ４１、等で構成される。駆動モータ４１の駆動力は、駆動ベルト４２を介して駆動ローラ４４に伝達される。駆動ローラ４４が反時計方向に回転駆動することで、駆動ローラ４４の外周面の一部に巻装された転写ベルト４０が図中の矢印方向に走行することになる。複数の従動ローラ４５〜４９は、それぞれ、矢印方向に走行する転写ベルト４０に当接して回転（従動）する。

ここで、複数の従動ローラ４５〜４９のうち、１つの従動ローラ４７（ローラ部材）には、ロータリーエンコーダが一体的に設置されている。図４を参照して、ローラ部材としての従動ローラ４７は、転写ベルト４０に当接するローラ主部と、軸部４７ａ〜４７ｃと、で構成されている。従動ローラ４７の両端の軸部には、それぞれ、軸受７０が挿設されていて、軸受７０を介して従動ローラ４７がユニット本体に支持されている。従動ローラ４７の片側（ロータリーエンコーダが設置される側である。）には、外径の異なる３つの軸部４７ａ〜４７ｃが形成されている。従動ローラ４７は、ステンレス鋼等で形成することができる。

図４に示すように、ロータリーエンコーダは、コードホイール５０、エンコーダセンサとしての透過型フォトセンサ５１、支持部材としての支持板７１、カバー７３、等で構成される。従動ローラ４７の軸部４７ａ上には、軸受７４を介してカバー７３が相対的に回動自在に支持されている。軸受７４は、ボールベアリングであって、その外径部（外輪部）がカバー７３の嵌合孔部に圧入され、内径部（内輪部）が軸部４７ａに挿設されている。軸受７４が一体化されたカバー７３は、従動ローラ４７に対して図４の右側から挿設されて、軸部４７ａに設置された止輪７５に軸受７４が当接してその位置（支持板５０に向かう軸方向の位置である。）が定まる。

なお、カバー７３の軸方向のスラストガタは、転写ベルトユニット３０のユニット側板８５に固設された係合部材８６によって取り除かれる。詳しくは、係合部材８６は、樹脂材料からなり、軸部４７ａに挿設された後のカバー７３の端部に係合する。さらに詳しくは、カバー７３の突起部７３ａが係合部材８６の内径部に設けられた溝部に係合することで、カバー７３の回動が係止される。さらに、係合部材８６がカバー７３を支持板７１側に付勢することで、カバー７３の軸方向のガタが取り除かれる。

カバー７３の端部（図４の左側の端部である。）は、開口部となっていて、この開口部に僅かな隙間をあけて支持板７１が入り込むように配設される。

カバー７３の上方には、取り付け用の嵌合孔部（不図示である。）を介して透過型フォトセンサ５１が設置されている。詳しくは、ローラ部材４７の軸部に支持板７１、コードホイール５０、止輪７５、カバー７３及び軸受７４が順次挿設された後に、基板７７上に固設された透過型フォトセンサ５１がカバー７３に設置される。フォトセンサ５１のカバー７３への設置は、樹脂リベットとしてのナイロンリベット７８を用いておこなわれる。詳しくは、基板７７が一体化されたフォトセンサ５１をカバー７３の上方からセットして、カバー７３に設けられた貫通嵌合孔とフォトセンサ５１の保持部に設けられた長嵌合孔とを位置合わせする。そして、フォトセンサ５１の上下方向を調整した後に、ナイロンリベット５１にてカバー７３上におけるフォトセンサ５１の位置を固定する。

支持板７１は、ポリアセタール等の樹脂材料で形成され、従動ローラ４７の軸部４７ｂに圧入（軽圧入）されている（図７を参照できる。Ｍが圧入領域、Ｎは非圧入領域）。支持板７１の軸方向の位置は、外径の異なる２つの軸部４７ｂ、４７ｃによって形成される段差に当接して定まる。

支持板７１の片側端面（圧入方向の反対側である。）には、両面テープ７２（図７を参照できる。）を介してパルスコードホイール（以下、コードホイールと略称する。）５０が貼着（固設）されている。コードホイール５０は、厚さが０．２ｍｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の可撓性材料からなり、その主面の外周部には放射状のパルスコード５０ａが形成されている（図５を参照できる。）。すなわち、コードホイール５０上には、光を透過する領域（スリット）と、光を透過しない領域であるパルスコード５０ａと、が交互に円環状に並んでコード部が形成されている。コードホイール５０のパルスコード５０ａは、例えば、フォトリソグラフィやフォトレジストやエッチングを用いたパターン描画技術を用いて形成することができる。そして、コードホイール５０上のパルスコード５０ａをフォトセンサ５１が検知することで、コードホイール５０（支持板７１）が同軸回転するように設置されている従動ローラ４７の回動（回転速度変動や回転角度変動である。）を認識することになる。

すなわち、コードホイール５０は、その外周の一部が透過型フォトセンサ５１の発光部（発光素子）５１ａと受光部（受光素子）５１ｂとの間に挟入されるように配設される（図５を参照できる。）。そして、受光部５１ｂは、発光部５１ａとの間にパルスコード５０ａ（黒部）が介在するときには発光部５１ａから射出された光を受光せずにその出力がハイになり、発光部５１ａとの間にパルスコード５０ａ（黒部）が介在しないときには発光部５１ａから射出された光を受光してその出力がローになる。したがって、図６を参照して、エンコーダ出力信号（フォトセンサ５１の出力を変換した後の信号である。）の波形間隔の大小によって従動ローラ４７（又は、コードホイール５０）の回動を検知する。

具体的に、エンコーダ出力信号の波形間隔が小さいとき（図６のＡ領域のときである。）には従動ローラ４７（又は、コードホイール５０）の回転速度が速いものと制御部８０で認識されて、エンコーダ出力信号の波形間隔が大きいとき（図６のＢ領域のときである。）には従動ローラ４７（又は、コードホイール５０）の回転速度が遅いものと制御部８０で認識される。図３を参照して、制御部８０で認識された従動ローラ４７の回動に係わる情報は、駆動モータ４１にフィードバックされる。すなわち、制御部８０で従動ローラ４７の回転速度が遅いものと判断された場合には駆動モータ４１の駆動速度が加速され、従動ローラ４７の回転速度が速いものと判断された場合には駆動モータ４１の駆動速度が減速される。こうして、転写ベルトユニット３０における転写ベルト４０の走行速度が安定して、複数色トナーを重ねてなるカラートナー像の色ずれ等の不具合が抑止される。

前記コードホイール５０について、各種の実施の形態を示して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図９は、左側に本発明のコードホイール５０の全体図、および右側に嵌合孔２０３の周縁部２０３ａ付近の上下の引出線で引き出した部分の拡大図を示す（以下、類似のコードホイールを表す図においては、同じように左側に全体図、右側に引出線で引き出した部分の拡大図を示す）。コードホイール５０の外形直径は２０ｍｍ、嵌合孔２０３の直径４ｍｍ（半径２ｍｍ）である。図９の右側の部分拡大図に環状のマーク２１０の一部が示されている。マーク２１０はその内周２１０−ａの直径が４．０２ｍｍ（半径２．０１ｍｍ）の環形状で、その中心位置はパルスコードにより円環状に形成されたコード部２０１の中心位置とミクロンレベルで精密に一致している。フォトリソグラフィやフォトレジストやエッチングを用いたパターン描画技術を用いてコード部２０１とマーク２１０の両者は同時に形成されている。

嵌合孔２０３は、コード部２０１、マーク２１０の形成後に、その中心位置がコード部２０１およびマーク２１０内周の中心位置に位置するように狙いをつけて形成されている。ここで、仮に嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０の内周の中心位置が精密に一致しているのであれば、嵌合孔２０３の周縁部２０３−ａとマーク２１０の内周２１０−ａのギャップＧ１、Ｇ２は０．０１ｍｍとなる。しかし、図９においては、２つの拡大図から分かるように、ギャップはＧ１＜Ｇ２の関係となっており、嵌合孔２０３の中心位置がマーク２１０の内周の中心位置に対して図９の上方向にずれているということが判る。

また、図９においては、前記ギャップのうち狭いほうのギャップＧ１についてＧ１＞０である（ギャップが存在する）。これにより、嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０の内周の中心位置ズレ量は０．０１ｍｍより小さいということが判る。このズレ量が、図９の状態から、０．０１ｍｍ以上となった状態を図１０に示す。図１０においては、図９で示したＧ１は消失し（Ｇ１＜０）、Ｇ２＞０．０１ｍｍとなる。そして、嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０の内周の中心位置のズレ量は０．０１ｍｍより大きくなり、中心位置のズレ量（軸ぶれ）の許容値を超えてしまう。この例では、嵌合孔２０３の周縁部２０３−ａの上下２箇所のみを検査するように説明したが、嵌合孔２０３の周縁部２０３−ａの全周、あるいは、周縁部２０３−ａをほぼ均等に分割した３点以上の多数点を測定することが好ましい。

上述の例は、複数色トナーを重ねてなるカラートナー像の色ずれ等の不具合を抑止するために、前記ズレ量を０．０１ｍｍ未満に管理（検査）したい場合の事例であり、ルーペ等で嵌合孔２０３の内周付近を確認し、嵌合孔２０３全周にわたって前記ギャップＧ１、又はＧ２が存在する（Ｇ１、Ｇ２＞0）かどうかを確認するだけで、前記ズレ量が０．０１ｍｍ以下であるかどうかを判別することが可能である。すなわち、図９の状態は前記ズレ量が０．０１ｍｍ未満であり合格品、図１０の状態は前記ズレ量が０．０１ｍｍ以上であり不合格品といった具合である。また、同時にどの方向にずれているかについても判別できる。

ここで、前記したとおりコード部２０１とマーク２１０のそれぞれの中心位置は精密に一致しているので、前記判別結果をもって、円環状のコード部２０１の中心位置と嵌合孔２０３の中心位置のズレ量およびズレの方向を判別できる。

前記ズレ量の管理レベルがより厳しい場合はマーク２１０の内周直径をさらに小さくすればよいし、逆の場合は大きくすればよい。一般的には、画像形成装置のベルト搬送装置などに使用されるロータリーエンコーダのコードホイールは、前記ズレ量が０．１ｍｍ以上で許容されるケースは少なく、したがってマーク２１０の内周直径は４．２ｍｍ（半径２．１ｍｍ）以下に調整する必要があり、嵌合孔２０３の径に対して僅かに大きい径（直径で＋０．２ｍｍ以下の大きさ）となる。

ここで、図１１，１２に本発明のコードホイールの嵌合孔２０３の周縁部２０３ａと円（マーク２１０）との関係を示す。図１１は、マーク２１０が線幅を無視できるほどの細い線で描かれているか、広い幅の円の内周部又は外周部を示している。図１１（ａ）に示すコードホイールは、マーク２１０の中に嵌合孔２０３が収まっており、嵌合孔２０３の周縁部２０３ａとマーク２１０との間に全周にわたってギャップがあり、本発明のコードホイール（合格品）である。図１１（ｂ）に示すコードホイールは、マーク２１０の中に嵌合孔２０３が収まっておらず、マーク２１０の一部が嵌合孔２０３により切り取られ、周縁部２０３ａとマーク２１０との間のギャップが一部なくなっている。図１１（ｂ）に示すコードホイールは、本発明のコードホイールではなく、不合格品である。

図１２も図１１に類似した図であるが、マーク２１０が広い幅の円の外周部を示している。図１２（ａ）は、広い幅の円の外周部であるマーク２１０の中に嵌合孔２０３が収まっており、嵌合孔２０３の周縁部とマーク２１０との間に全周にわたってギャップ（線幅）があり、本発明のコードホイール（合格品）である。このとき、広い幅の円の内周部は、嵌合孔２０３の周縁部２０３ａと同じ位置になっている。これに対し、図１２（ｂ）は、広い幅の円の外周部であるマーク２１０の中に嵌合孔２０３が収まっており、嵌合孔２０３の周縁部とマーク２１０との間に全周にわたってギャップがあるが、円の内周部２１０ａの一部も嵌合孔２０３の周縁部２０３ａとの間にギャップがある。しかし、この場合は、円の外周部がマーク２１０であり、嵌合孔２０３の周縁部とマーク２１０との間に全周にわたってギャップがあるので、このコードホイールも本発明のコードホイール（合格品）である。なお、この場合、円の外周部の半径と嵌合孔２０３の半径との差を軸ずれの許容値としている。

図１３は、図１１（ａ）に示したコードホイールの製造方法における、嵌合孔２０３の形成方法例の説明図である。図１３（ａ）に示すように、図示していないコード部２０１と同じ中心点を持ち、嵌合孔２０３の半径よりコード部２０１の中心位置と嵌合孔２０３の中心位置との偏差の許容値だけ大きい半径の、円形のマーク２１０を形成しておく。そして、図１３（ｂ）に示すように、嵌合孔２０３を円形のマーク２１０の中に収まるように形成する。嵌合孔２０３の形成方法としては、嵌合孔２０３の際に、嵌合孔２０３をマーク２１０の中に入るように精密に調整してもよいし、簡便に中心を決めて嵌合孔２０３を形成した後に、ルーペ等で観察して、嵌合孔２０３が円形のマーク２１０の中に収まっているものを選択してもよい。

図１４は、本発明のコードホイールの製造方法であるが、この方法で製造したコードホイールには、嵌合孔２０３の周縁部近辺にマーク２１０はない。このコードホイールの製造方法は、図１４（ａ）に示すように、図示していないコード部２０１と同じ中心点を持ち、嵌合孔２０３の半径よりコード部２０１の中心位置と嵌合孔２０３の中心位置との偏差の許容値だけ小さい半径の、円形のマーク２１０を形成しておく。そして、図１４（ｂ）に示すように、円形のマーク２１０が嵌合孔２０３の中に収まるように形成する。嵌合孔２０３の形成方法としては、嵌合孔２０３の際に、マーク２１０を嵌合孔２０３の中に入るように精密に調整してもよいし、嵌合孔２０３を形成した後に、ルーペ等で観察し、嵌合孔２０３の周縁部２０３ａ付近にマーク２１０が全く残っていないものを選択してもよい。嵌合孔２０３の周縁部２０３ａ付近にマーク２１０の一部でも残っているものは不合格品である。このコードホイールには、マーク２１０を形成する際に、嵌合孔２０３の形成により除去されない位置にこの方法で製造したことを示す標識（例えば◎印）を付しておけば、標識があって、マーク２１０が全く残っていないものが合格品であることがすぐに分かる。なお、一旦、商品として流通段階に出された標識のないコードホイールは、他の製造方法で作成されているかも分からないので、マーク２１０が全くなくても、即座に合格品かどうか分からない。

図１５は、３つの同心円のマーク２１０−１、２１０−２、２１０−３を備えたコードホイールの製造方法である。図１５（ａ）に示す３つの同心円のマーク２１０−１、２１０−２、２１０−３は、それぞれ図示していないコード部２０１と同じ中心点を持ち、コードホイールの３種類の軸ずれのグレードに対応して、嵌合孔２０３の半径よりコード部２０１の中心位置と嵌合孔２０３の中心位置との偏差の３種類の許容値に相当する分だけ大きくなっている半径の円である。そして、図１３を参照して説明したコードホイールの製造方法と同様にして、嵌合孔２０３を形成すると、図１５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような３種類の本発明の（合格品の）コードホイールが製造できる。図１５（ｂ）に示すコードホイールは、嵌合孔２０３がマーク２１０−１の内側にあり、上記の３種類の偏差の許容値のうち最も小さい偏差の許容値に対応する。すなわち最もコード部の軸ずれの少ないコードホイールである。図１５（ｃ）に示すコードホイールは、嵌合孔２０３がマーク２１０−１とマーク２１０−２の間にかかっており、上記の３種類の偏差の許容値のうち中間の偏差の許容値に対応する。すなわち、中程度のコード部の軸ずれのあるコードホイールである。図１５（ｄ）に示すコードホイールは、嵌合孔２０３がマーク２１０−２とマーク２１０−３の間に架かっており、上記の３種類の偏差の許容値のうち最も大きい偏差の許容値に対応する。すなわち最もコード部の軸ずれの大きいコードホイールである。しかし、このコードホイールも第３の偏差の許容値以内に入っており、品質グレードの問題は別にして、十分使用可能なコードホイールである。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について以下に説明する。本実施形態は、実施の形態１に対して、コードホイール５０のマーク２１０の大きさが異なる事例のコードホイールの製造方法である。図１６は、嵌合孔２０３が形成される前の段階でのコードホイール５０、およびその部分拡大図（右側の引出線で引き出した図）である。コードホイール５０の外形直径は２０ｍｍ、この後、形成される嵌合孔２０３は直径４ｍｍ（半径２ｍｍ）であり、拡大図に嵌合孔２０３の周縁部２０３ａの狙いの位置を破線２１１で示している。また、拡大図には環状のマーク２１０が示されている。マーク２１０はその外周２１０−ｂの直径が３．９８ｍｍ（半径１．９９ｍｍ）の環形状でその中心位置は、コード部２０１の中心位置とミクロンレベルで精密に一致している。すなわち前記したようにフォトリソグラフィやフォトレジストやエッチングを用いたパターン描画技術を用いて両者は同時に形成されている。コード部２０１、マーク２１０形成後に、嵌合孔２０３は、その中心位置がコード部２０１およびマーク２１０中心位置に位置するように狙い形成される。

図１７は、図１６と同様の、嵌合孔２０３が形成された後のコードホイール５０およびその部分拡大図である。拡大図をみるとマーク２１０は消失してしまっている。嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０の外周の中心位置のズレ量が０．０１ｍｍ未満の場合は、マーク２１０は全周にわたって消失する。前記ズレ量が０．０１ｍｍ以上であった場合の状態を図１８に示す。右下側の拡大図に示すようにマーク２１０が確認される。図１８の状態は、嵌合孔２０３の中心位置がマーク２１０の外周の中心位置に対して図１８において、上方向に０．０１ｍｍ以上ずれていることを示している。この為、このコードホイール５０は、本発明のコードホイールの製造方法においては規格外品である。

すなわち、コードホイール５０の嵌合孔２０３の内周付近をルーペ等で確認し、嵌合孔２０３の全周にわたってマーク２１０が消失していることを確認するだけで、前記ズレ量が０．０１ｍｍ以下であることを判別することができる。また、前記ズレ量が０．０１ｍｍ以上の場合は、どの方向にずれているかについても判別できる。

ここで、前記したとおりコード部２０１とマーク２１０のそれぞれの中心位置は精密に一致しているので、前記判別結果をもって、コード部２０１と嵌合孔２０３の中心位置のズレ量およびズレの方向を判別できる。

前記ズレ量の管理レベルがより厳しい場合はマーク２１０の外周直径をさらに大きくすればよいし、逆の場合は小さくすればよい。一般的には、前記ズレ量がおよそ０．１ｍｍ以上で許容されるケースはなく、したがってマーク２１０の外周直径は３．８ｍｍ（半径１．９ｍｍ）以上とする必要があり、嵌合孔２０３の径に対して僅かに小さい径（直径で−０．２ｍｍ以下の差）となる。

この実施形態においては、マーク２１０の内周直径を０ｍｍ（内周が存在しない円状になる）としても良く、この場合の嵌合孔２０３形成前のコードホイール５０を図１９に示す。嵌合孔２０３の形成後の状態は前記同様図１７、１８の状態となる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について以下に説明する。本実施形態は、実施の形態１もしくは２に対して、コードホイール５０のマーク２１０が異なる事例である。図２０は、図１６と同様の、嵌合孔２０３が形成される前の段階でのコードホイール５０およびその部分拡大図である。コードホイール５０の外形直径は２０ｍｍ、この後形成される嵌合孔２０３は直径４ｍｍ（半径２ｍｍ）であり、拡大図に嵌合孔２０３の外周部２０３ａの狙いの位置を破線２１１で示している。また拡大図には環状のマーク２１０が示されている。マーク２１０はその内周２１０−ａの直径が３．９８ｍｍ（半径１．９９ｍｍ）の環形状でその中心位置は、コード部２０１の中心位置とミクロンレベルで精密に一致している。すなわち前記したようにフォトリソグラフィやフォトレジストやエッチングを用いたパターン描画技術を用いて両者は同時に形成されている。コード部２０１、マーク２１０形成後に、嵌合孔２０３はその中心位置がコード部２０１およびマーク２１０内周の中心位置に位置するように狙い形成される。

図２１は、嵌合孔２０３が形成された後のコードホイール５０およびその部分拡大図である。右下側の拡大図をみると、嵌合孔２０３の内周２０３−ａとマーク２１０の内周２１０−ａのギャップＧ２が存在している。右上側の拡大図にはギャップは存在しない。嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０の内周の中心位置のズレ量が０．０１ｍｍ以上の場合は嵌合孔２０３の周縁部２０３ａ付近にギャップが出現し、図２１に示す状態は、嵌合孔２０３の中心位置がマーク２１０の内周の中心位置に対して図２１の上方向に０．０１ｍｍ以上ずれている状態である。このズレ量が０．０１ｍｍ以下の場合は図２２に示すようにギャップは存在しない。

すなわちコードホイール５０の嵌合孔２０３全周にわたって前記ギャップＧ２、もしくはＧ１が存在する（Ｇ１、Ｇ２＞０）こと確認するだけで、ズレ量が０．０１ｍｍ以下であることを判別することが可能である。また、前記ズレ量が０．０１ｍｍ以上の場合は、どの方向にずれているかについても判別できる。

ここで、コード部２０１とマーク２１０のそれぞれの中心位置は精密に一致させているので、前記判別結果をもって、コード部２０１の中心位置と嵌合孔２０３の中心位置のズレ量およびズレの方向を判別できる。

前記ズレ量の管理レベルがより厳しい場合はマーク２１０の内周直径をさらに大きくすればよいし、逆の場合は小さくすればよい。一般的には、前記ズレ量が約０．１ｍｍ以上で許容されるケースはなく、したがってマーク２１０の外周直径は３．８ｍｍ（半径１．９ｍｍ）以上とする必要があり、嵌合孔２０３の径に対して僅かに小さい径（直径で−０．２ｍｍ以下の差）となる。

（実施の形態４）
本実施の形態４は、実施の形態１乃至３に対して、コードホイール５０のマーク２１０が異なる。図２３は嵌合孔２０３が形成される前の段階でのコードホイール５０およびその部分拡大図である。コードホイール５０の外形直径は２０ｍｍ、この後加工される嵌合孔２０３は直径４ｍｍ（半径２ｍｍ）であり、右側の拡大図に嵌合孔２０３の周縁部２０３ａの狙いの位置２１１を破線で示している。また拡大図には、環状のマーク２１０が示されている。マーク２１０は、その外周２１０−ｂの直径が４．０２ｍｍ（半径２．０１ｍｍ）の環形状でその中心位置は、コード部２０１の中心位置とミクロンレベルで精密に一致している。前記したようにフォトリソグラフィやフォトレジストやエッチングを用いたパターン描画技術を用いて、両者は容易に形成できる。コード部２０１、マーク２１０形成後に、嵌合孔２０３はその中心位置がコード部２０１およびマーク２１０外周の中心位置に位置するように狙って形成される。

図２４は、嵌合孔２０３が形成された後のコードホイール５０およびその部分拡大図である。右側上下二つの拡大図ともにマーク２１０は存在している。嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０の外周の中心位置のズレ量が０．０１ｍｍ以下の場合は、嵌合孔２０３の全周にわたってマーク２１０は存在する。前記ズレ量が０．０１ｍｍ以上の場合の状態を図２５に示す。右上側の拡大図においてマーク２１０は消失してしまっている。図２５の状態は、嵌合孔２０３の中心位置がマーク２１０の外周の中心位置に対して図２５の上方向に０．０１ｍｍ以上ずれている状態である。

すなわちコードホイール５０の嵌合孔２０３の内周付近をルーペ等で確認し、嵌合孔２０３全周にわたってマーク２１０が存在するかどうかを確認するだけで、前記ズレ量が０．０１ｍｍ以下であることを判別することが可能である。また、前記ズレ量が０．０１ｍｍ以上の場合は、どの方向にずれているかについても判別できる。

ここで、前記したとおりコード部２０１とマーク２１０のそれぞれの中心位置は精密に一致しているので、前記判別結果をもって、コード部２０１と嵌合孔２０３の中心位置のズレ量およびズレの方向を判別できる。

前記ズレ量の管理レベルがより厳しい場合はマーク２１０の外周直径をさらに小さくすればよいし、逆の場合は大きくすればよい。一般的には、前記ズレ量が０．１ｍｍ以上で許容されるケースはなく、したがってマーク２１０の外周直径は４．２ｍｍ（半径２．１ｍｍ）以下とする必要があり、嵌合孔２０３の径に対して僅かに大きい径（直径で＋．０２ｍｍ以下の差）となる。

本実施の形態においては、マーク２１０の内周直径を０ｍｍ（内周が存在しない円状になる）としても良く、この場合の嵌合孔２０３形成前のコードホイール５０を図２６に示す。嵌合孔２０３形成後の状態は前記同様図２４、２５の状態となる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５について以下に説明する。この実施の形態は、実施の形態４に対して、マーク２１０の近傍で嵌合孔２０３の外側に、円周方向の位置を示すマークが施されている点がことなっている。図２７はコードホイール５０およびその部分拡大図で、実施の形態４で説明した図２５に相当する状態の図である。マーク２１０の近傍で嵌合孔２０３の外側に、円周方向の位置を示すマーク２１２として、円周方向に１２等分した目盛および数字１〜１２が設けられている（拡大図に前記マーク２１２を３箇所の数字１２、３、６を示す）。このこと以外については、前記実施の形態４と同じである。

図２７の状態においては、嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０の外周の中心位置のズレ量が０．０１ｍｍ以上で、ズレの方向が円周方向の数字１２の位置の方向（図２７においては上方）であるということが判別できる。

ここで、コード部２０１とマーク２１０のそれぞれの中心位置は精密に一致しているので、前記判別結果をもって、コード部２０１と嵌合孔２０３の中心位置のズレ量およびズレの方向を判別できる。

（実施の形態６）
本発明の実施の形態６について以下に説明する。本実施の形態は、実施の形態２に対して、マーク２１０が円周方向で等間隔に分断されて断続的に円が形成されている例である。図２８はコードホイール５０およびその部分拡大図で、前記実施の形態２における図１８に相当する状態の図である。マーク２１０−ｃは円周方向に等間隔に分断されている。この点以外については、実施の形態２と同じである。

嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０−ｃの外周の中心位置のズレ量が０．０１ｍｍ以上の場合は、図２８の右下側の拡大図のように分断されたマーク２１０−ｃが出現してくる。前記ズレ量の大きさにより、嵌合孔２０３の全周において分断されたマーク２１０−ｃが出現する範囲は変化し、結果として出現する分断されたマーク２１０−ｃの数が変化するので（ズレ量が大きくなるほど数は増える）、嵌合孔２０３の全周で分断されたマーク２０３−ｃが何個出現しているかを判別することで、前記ズレ量の大きさを捉えることができる。

コード部２０１とマーク２１０のそれぞれの中心位置は精密に一致しているので、前記判別結果をもって、コード部２０１と嵌合孔２０３の中心位置のズレ量およびズレの方向を判別できる。

（実施の形態７）
本発明の実施の形態７について以下に説明する。本実施の形態は、実施の形態１に対して、マーク２１０が直径方向で等間隔に分断されている例である。図２９にコードホイール５０および嵌合孔２０３の周縁部２０３ａ付近の部分拡大図（右側）で、実施の形態１の図９に相当する状態の図である。マーク２１０は直径方向に等間隔にマーク２１０−１、２１０−２として２分割されている。コードホイール５０の外形直径は２０ｍｍ、嵌合孔２０３の直径４ｍｍ（半径２ｍｍ）であることは図９と同じである。

マーク２１０−１の内周２１０−１ａの直径は４．０１ｍｍ（半径２．００５ｍｍ）、外周２１０−１ｂの直径は４．０２ｍｍ（半径２．０１ｍｍ）、またマーク２１０−２の内周２１０−２ａの直径は４．０３ｍｍ（半径２．０１５ｍｍ）、外周２１０−２ｂの直径は４．０４ｍｍ（半径２．０２ｍｍ）の環形状で、これらすべての中心位置は、コード部２０１の中心位置とミクロンレベルで精密に一致している。

嵌合孔２０３はコード部２０１、マーク２１０形成後にその中心位置がコード部２０１およびマーク２１０内周の中心位置に位置するように狙って形成される。

ここで、仮に嵌合孔２０３の中心位置とマーク２１０の内周の中心位置のズレ量が０．００５ｍｍ以下の場合は、図２９の二つの拡大図に示すように、嵌合孔２０３の内周２０３−ａとマーク２１０−１の内周２１０−１ａのギャップＧ１、Ｇ２が嵌合孔２０３の全周にわたって存在する。

ズレ量が０．００５ｍｍ以上で０．０１ｍｍ以下の場合の状態を図３０に示す。図３０の右上側の拡大図をみると、ギャップＧ１が消失している（嵌合孔のズレ方向は図３０上側）。

ズレ量が０．０１ｍｍ以上で０．０１５ｍｍ以下の場合の状態を図３１示す。図３１の右上側の拡大図をみると、マーク２０１-１が消失している（嵌合孔のズレ方向は図３１の上側）。またこのとき、嵌合孔２０３の内周２０３−ａとマーク２１０−２の内周２１０−２ａのギャップＧ３、Ｇ４が嵌合孔２０３の全周にわたって存在する。

ズレ量が０．０１５ｍｍ以上で０．０２０ｍｍ以下の場合の状態を図３２に示す。図３２の右上側の拡大図をみると、ギャップＧ３が消失している（嵌合孔のズレ方向は図３２の上側）。

ズレ量が０．０２ｍｍ以上の場合の状態を図３３示す。図３３の右上側の拡大図をみると、マーク２０１-２が消失している（嵌合孔のズレ方向は図３３の上側）。

ルーペ等で嵌合孔２０３の周縁部２０３ａ付近を観察し、図２９〜３３に示したどの状態になっているかを確認すれば、０〜０．０２ｍｍまで０．００５ｍｍ刻みでズレ量を判別でき、所望のズレ量の許容値以内のコードホイールを選択できる。これにより、品質グレードの異なるコードホイールを製造することもできる。

コード部２０１とマーク２１０のそれぞれの中心位置は精密に一致しているので、前記判別結果をもって、コード部２０１と嵌合孔２０３の中心位置のズレ量およびズレの方向を判別できる。

（実施の形態８）
図３４を用いて、この発明の実施の形態８について説明する。図３４は、画像形成装置の全体を示す構成図である。この画像形成装置は、図１を参照にして説明した画像形成装置と類似しているので、図１に示した画像形成装置との相違点を中心に説明する。図１に示した画像形成装置と同じ部分は、説明を省略する場合もある。

図１に示した画像形成装は、転写ローラ２４の位置で、転写ベルト４０によって搬送された被転写材Ｐ上に、感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像が、順次転写される（図１を参照できる）のに対し、この実施の形態の画像形成装置は、転写ローラ２４に対向する位置で、転写ベルト４０（この場合、中間転写ベルトとも呼ばれる。）上に、感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー像が一旦転写され、一方、給紙部６１から給送された被転写材Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４の位置に導かれ、搬送タイミングを制御されながら、転写ローラ６５と転写ベルト４０との当接部に向けて搬送され、転写ベルト４０に転写されたトナー像が被転写部材Ｐ上に転写される。この画像形成装置においては、図１に示した画像形成装と同様、実施の形態１〜７に示したコードホイールを有するロータリーエンコーダを備えたベルト搬送装置が配置されている。その他の構成・動作については、説明を省略するが、図１に示した画像形成装に準じた同様のものである。

なお、前記各実施のでは、嵌合孔の径、管理もしくは判別したいズレ量（同軸性）、等、目的に応じて自由に組み合わせて実施することができる。また、実施の形態１〜７では、コードホイール５０の材質をポリアセタール等の樹脂材料を使用し、コード部２０１を透過型フォトセンサ５１によって読取る構成としているが、コードホイール５０の材質をステンレス等の金属材料を使用し、コード部２０１を反射型のフォトセンサによって読み取る構成とすることもできる。

実施の形態８では、ベルト部材としての転写ベルト４０を搭載した転写ベルトユニット３０（ベルト搬送装置）に対して本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、ベルト部材として転写ベルトを用いたベルト搬送装置（転写ベルトユニット）や、ベルト部材として感光体ベルトを用いたベルト搬送装置（感光体ベルトユニット）等に対しても、当然に本発明を適用することができる。この場合、転写ベルトや感光体ベルトに当接するベルト搬送ローラ（駆動用又は従動用のローラ部材である。）に前記各実施の形態のロータリーエンコーダを設置することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、転写ベルト４０の走行性を安定化させるために、転写ベルト４０が巻装された従動ローラ４７に対してロータリーエンコーダを設置した。これに対して、ローラ部材の回動を直接的に制御するために、そのローラ部材に前記各実施の形態のロータリーエンコーダを設置することもできる。例えば、感光体ドラム２１の軸部に前記各実施の形態のロータリーエンコーダを一体的に設置して、感光体ドラム２１の回転制御（フィードバック制御）をおこなうこともできる。その場合でも、この実施の形態と同様の効果を得ることができる。

本発明のパルスコードホイールは、拡大して位置の測定が可能な顕微鏡もしくは投影機等の特殊な設備を使用することなく、ルーペ等を使用するだけで、誰にでも、容易に、短時間で、どこででも、パルスコードホイールのコード部と嵌合孔部の中心位置のズレ量、ズレ方向を、高価な設備を完備した製造工場以外の現場でも、判別することができる。本発明のパルスコードホイールの製造方法は、ロータリーエンコーダ製品の品質管理、あるいは問題発生時の問題解析が、容易に、短時間にできる。本発明のロータリーエンコーダ、回転制御装置、ベルト搬送装置、及び画像形成装置は、本発明のパルスコードホイールを備えており、本発明の安価で高品質のパルスコードホイールを備えることになり、パルスコードホイールの点検、修理などにも好都合である。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図 図１の画像形成装置における作像部を示す断面図 図１の画像形成装置におけるベルト搬送装置を示す断面図 図３のベルト搬送装置におけるローラ部材を示す断面図 図４のローラ部材におけるロータリーエンコーダの一部を示す斜視図 ロータリーエンコーダの出力信号を示す波形図 図４のローラ部材の一部を拡大して示す部分拡大図 従来のコードホイールの詳細図 図７に示したコードホイールの詳細図及び嵌合孔周辺部の拡大図 本発明のコードホイールの嵌合孔周辺の例（１） 本発明のコードホイールの嵌合孔周辺の例（２） 本発明のコードホイールの嵌合孔の製造例（１） 本発明のコードホイールの嵌合孔の製造例（２） 本発明のコードホイールの嵌合孔の製造例（３） 図９より嵌合孔位置のズレ量が大きい場合のコードホイールの詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態２におけるコードホイールの嵌合孔加工実施前の詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態２におけるコードホイールの詳細図及び拡大図 図１７より嵌合孔位置のズレ量が大きい場合のコードホイールの詳細図及び拡大図 図１６と類似形態のコードホイールの嵌合孔加工実施前の詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態３におけるコードホイールの嵌合孔加工実施前の詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態３におけるコードホイールの詳細図及び拡大図 図２１より嵌合孔位置のズレ量が小さい場合のコードホイールの詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態４におけるコードホイールの嵌合孔加工実施前の詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態４におけるコードホイールの詳細図及び拡大図 図２４より嵌合孔位置のズレ量が大きい場合のコードホイールの詳細図及び拡大図 図２３と類似形態のコードホイールの嵌合孔加工実施前の詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態５におけるコードホイールの詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態６におけるコードホイールの詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態７におけるコードホイールの詳細図及び拡大図 図２９より嵌合孔位置のズレ量が大きい場合のコードホイールの詳細図及び拡大図 図３０より嵌合孔位置のズレ量が大きい場合のコードホイールの詳細図及び拡大図 図３１より嵌合孔位置のズレ量が大きい場合のコードホイールの詳細図及び拡大図 図３２より嵌合孔位置のズレ量が大きい場合のコードホイールの詳細図及び拡大図 この発明の実施の形態８における画像形成装置を示す全体構成図

符号の説明

１ 画像形成装置本体（装置本体）、 ２ 光学部、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム、 ２２ 帯電部、 ２３ 現像部、
２４ 転写ローラ、 ２５ クリーニング部、
３０ 転写ベルトユニット（ベルト搬送装置）、
４０ 転写ベルト（ベルト部材）、
４１ 駆動モータ、 ４４ 駆動ローラ、
４７ 従動ローラ（ローラ部材）、 ４７ａ〜４７ｃ 軸部、
５０ コードホイール（パルスコードホイール）、
５１ 透過型フォトセンサ（エンコーダセンサ）、
７１ 支持板（支持部材）、 ７１ａ 入子部、 ７２ 両面テープ、
７３ カバー、 ７３ａ 突起部、
７４ 軸受、 ７５ 止輪、 ７７ 基板、
７８ ナイロンリベット（樹脂リベット）、
８５ ユニット側板、 ８６ 係合部材、
２０１ コード部、
２０２ マーク、
２０３ 嵌合孔、
２０３−ａ、２０３ａ 嵌合孔周縁部、
２０４、２０６ 測定点、
２１０、２１０−c、２１２ マーク、
２１１ 嵌合孔周縁部予定線
２１０−ａ、２１０−１ａ、２１０−２ａ マーク内周部
２１０−b、２１０−１b、２１０−２b マーク外周部

Claims (14)

1. 中心部に回転体の回転軸に嵌合する嵌合孔を有し、周縁部に放射状にパルスコードが形成されたコード部を有するロータリーエンコーダのパルスコードホイールの製造方法であって、
   原板に、前記コード部、及び前記嵌合孔の半径に対し前記嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ大きい半径を有し、前記コード部の中心と同じ位置に中心を持つ円を形成する同心円形成行程と、
   前記コード部、及び円を形成した原板に、前記円の内部に収まるように前記嵌合孔を形成する嵌合孔形成行程と、
   を含むことを特徴とするパルスコードホイールの製造方法。
2. 前記同心円形成行程は、複数の前記偏差の許容値に対応して複数の同心円を形成する複数同心円形成行程を含み、
   前記嵌合孔形成行程は、前記複数の同心円の中から、所定の前記偏差の許容値に対応する同心円を選択する同心円選択工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のパルスコードホイールの製造方法。
3. 前記複数の同心円は、少なくとも隣り合う同心円が異なった色で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパルスコードホイールの製造方法。
4. 中心部に回転体の回転軸に嵌合する嵌合孔を有し、周縁部に放射状にパルスコードが形成されたコード部を有するロータリーエンコーダのパルスコードホイールの製造方法であって、
   原板に、前記コード部、及び前記嵌合孔の半径に対し前記嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ小さい半径を有し、前記コード部の中心と同じ位置に中心を持つ円を形成する同心円形成行程と、
   前記コード部、及び円を形成した原板に、前記円を除去するように前記嵌合孔を形成する嵌合孔形成行程と、
   を含むことを特徴とするパルスコードホイールの製造方法。
5. 前記同心円形成行程は、複数の前記偏差の許容値に対応して複数の同心円を形成する複数同心円形成行程含み、
   前記嵌合孔形成行程は、前記複数の同心円の中から、所定の前記偏差の許容値に対応する同心円を選択する同心円選択工程を含むことを特徴とする請求項４に記載のパルスコードホイールの製造方法。
6. 前記複数の同心円は、少なくとも隣り合う同心円が異なった色で形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のパルスコードホイールの製造方法。
7. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のパルスコードホイールの製造方法により製造し、その旨を示す標識を付したことを特徴とするパルスコードホイール。
8. 中心部に回転体の回転軸に嵌合する嵌合孔を有し、周縁部に放射状にパルスコードが形成されたコード部を有するロータリーエンコーダのパルスコードホイールであって、
   前記コード部の中心と同じ位置に中心を持ち、前記嵌合孔の半径に対し前記嵌合孔の中心位置と前記コード部の中心位置との偏差の許容値だけ大きい半径を有する円を備えることを特徴とするパルスコードホイール。
9. 前記嵌合孔は、円形、又は円形の一部に切り欠き若しくは凸部を有する円形であることを特徴とする請求項７又は８に記載のパルスコードホイール。
10. 前記円は、円周方向に断続的に形成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載のパルスコードホイール。
11. 請求項７〜１０のいずれか一項に記載のパルスコードホイールと、エンコーダセンサとを備えたことを特徴とするロータリーエンコーダ。
12. 請求項１１に記載のロータリーエンコーダと、前記ロータリーエンコーダにより測定された回転数又は回転角度に応じて、前記回転体の回転を制御するフィードバック制御機構を備えたことを特徴とする回転制御装置。
13. 前記回転体の回転に伴うベルトの移動により被搬送物を搬送するベルト搬送装置であって、請求項１２に記載の回転制御装置を備えたことを特徴とするベルト搬送装置。
14. 請求項１３に記載のベルト搬送装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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