JP4530281B2 - ロータリエンコーダ、ローラ部材、ベルト搬送装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、ローラ部材の回転速度や回転角度の変動を検知するロータリエンコーダと、それを備えたローラ部材、ベルト搬送装置、及び、画像形成装置とに関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置では、ベルト部材が巻装されたローラ部材の回転速度や回転角度の変動を検知するためにロータリエンコーダを用いる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１等では、ローラ部材（搬送ローラ）の軸部にコードホイールが一体的に設置されて、コードホイールの主面に放射状に形成されたスリットを検知するエンコーダセンサが画像形成装置（記録装置）の本体側に設置されている。そして、エンコーダセンサの出力（スリットの有無を光学的に検知した出力信号である。）を変換したパルス信号の間隔変動によってローラ部材の回転速度又は回転角度の変動を判断して、その情報に基いてローラ部材の駆動制御（フィードバック制御である。）をおこなってローラ部材の回転駆動の安定化を達成している。

一方、特許文献２等には、軸部（回転軸）に一体的に設置されたロータリエンコーダが開示されている。詳しくは、軸部に支持部材（固定板）を介してコードホイール（回転板）が固設されている。コードホイールの周囲には、軸方向に分割可能なケース（前方ケース、後方ケース）が軸部上に配設されている。そして、分割可能な２つのケースの一方にはエンコーダセンサの発光素子が固設され、他方にはエンコーダセンサの受光素子が固設されている。

特開２００２−２４８８２２号公報 実公平７−５３７３号公報

上述した従来のロータリエンコーダは、コードホイールを薄肉化して小型化するのが難しかった。

すなわち、コードホイールが薄肉化できれば、コードホイールの外周の一部を挟入する透過型フォトセンサ（エンコーダセンサ）等の他部材も小型化できて、ロータリエンコーダ全体が小型できる。しかし、コードホイールをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の可撓性材料で形成して薄肉化した場合に、コードホイールをローラ部材の軸部に直接的に固設すると、コードホイールが撓んでその姿勢が定まらなくなるという不具合があった。このような場合には、ロータリエンコーダの本来の機能が発揮できずに、ローラ部材の駆動制御が不安定になってしまう可能性があった。

これに対して、特許文献２等では、コードホイール（回転板）が貼着された支持部材（固定板）がローラ部材の軸部に圧入されているために、コードホイールの薄肉化（ロータリエンコーダの小型化）を達成する効果が期待できる。
しかし、樹脂材料等からなる支持部材を金属材料等からなる軸部に圧入する際に、支持部材の内径部から削れ粉が発生して、その削れ粉がコードホイールを貼着する支持部材の固着面に堆積する不具合が生じる可能性があった。

詳しくは、図９を参照して、コードホイール５０は、軸部４７ｂに対する支持部材７１の圧入方向（図９の左側である。）の反対側（右側）に固設されている。したがって、支持部材７１を軸部４７ｂに圧入していくと、圧入時に生じる削れ粉Ｋがコードホイール５０の固着面側（圧入方向の反対側である。）に移動する。そして、移動した削れ粉Ｋがコードホイール５０の固設面（貼着面）に堆積して、コードホイール５０の中央部を押し上げてしまう（図９の状態である。）。

このような場合には、コードホイール５０の中央部の変形が、外周部にまで及ぶことがある。すなわち、スリット５０ａが形成された外周部が変形してしまう場合がある（図９の状態である。）。このようにコードホイール５０の中央部の変形にともないスリット５０ａが変形してしまう現象は、特に、コードホイール５０が小径化（小型化）されたロータリエンコーダで多くみられる。そして、スリット５０ａが変形してしまった場合には、コードホイール５０（又はローラ部材）の回動状態をエンコーダセンサによって正確に検知できなくなるために、ローラ部材の駆動制御が不安定になってしまう。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、コードホイールを薄肉化、小径化した場合であっても、ローラ部材の軸部に固設されるコードホイールに変形が生じることがなく、検知の信頼性が高いロータリエンコーダ、ローラ部材、ベルト搬送装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかるロータリエンコーダは、ローラ部材の軸部に圧入されて当該軸部とともに回動する支持部材と、前記支持部材に固設されて当該支持部材とともに回動するコードホイールと、を備え、前記コードホイールは、前記支持部材が圧入される圧入領域から離れて当該支持部材に固設され、前記軸部は、前記圧入領域における軸径に対して、該圧入領域と前記コードホイールの固設位置との間の領域における軸径が小さくなるように形成されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項１に記載の発明において、前記支持部材は、前記圧入領域における穴径に対して、該圧入領域と前記コードホイールの固設位置との間の領域における穴径が大きくなるように形成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記コードホイールは、前記軸部に対する前記支持部材の圧入方向の反対側に固設されるものである。

また、請求項４記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記コードホイールは、前記支持部材の片側端面に両面テープにて貼着されるものである。

また、請求項５記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記コードホイールは、可撓性材料で形成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記支持部材は、前記コードホイールを固設する面の面積が当該コードホイールの主面の面積よりも小さくなるように形成されたものである。

また、請求項７記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記支持部材は、前記軸部に設けられた段差に当接して軸方向の圧入位置が定められるものである。

また、請求項８記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、前記軸部に挿設される軸受を介して当該軸部上に相対的に回動自在に支持されるとともに、前記支持部材とともに前記コードホイールを覆うカバーと、前記カバー内に設置されて前記コードホイールの回動を検出するエンコーダセンサと、をさらに備えたものである。

また、請求項９記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項８に記載の発明において、前記カバーは、前記軸受を１つ備えて前記軸部上に片持ち支持されたものである。

また、請求項１０記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項８又は請求項９に記載の発明において、前記カバー及び前記支持部材は、互いの対向面が入子状になるように形成されたものである。

また、請求項１１記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記カバーは、前記エンコーダセンサの固設位置が重力方向上方になるように固定支持されるものである。

また、請求項１２記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項８〜請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記エンコーダセンサを、前記コードホイールの外周の一部を挟入するように配設された透過型フォトセンサとしたものである。

また、請求項１３記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項８〜請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記エンコーダセンサは、樹脂リベットを用いて前記カバーに設置されたものである。

また、請求項１４記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項８〜請求項１３のいずれかに記載の発明において、前記カバーは、前記軸部に設置された止輪に前記軸受が当接して前記支持部材に向かう軸方向の位置が定められるものである。

また、請求項１５記載の発明にかかるロータリエンコーダは、前記請求項８〜請求項１４のいずれかに記載の発明において、前記カバーは、当該カバーに係合する係合部材によって回動が係止されるとともに前記支持部材の側に付勢されるものである。

また、請求項１６記載の発明にかかるローラ部材は、請求項１〜請求項１５のいずれかに記載のロータリエンコーダを前記軸部に一体的に設置したものである。

また、請求項１７記載の発明にかかるベルト搬送装置は、請求項１６に記載のローラ部材と、該ローラ部材の外周面の一部に巻装されたベルト部材と、を備えたものである。

また、請求項１８記載の発明にかかるベルト搬送装置は、前記請求項１７に記載の発明において、前記ベルト部材を、転写ベルト、中間転写ベルト、感光体ベルトのいずれかとしたものである。

また、請求項１９記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１８に記載のローラ部材を備えたものである。

また、請求項２０記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１７又は請求項１８に記載のベルト搬送装置を備えたものである。

本発明は、コードホイールが圧入領域から離れて支持部材に固設されるように構成している。これによって、コードホイールを薄肉化、小径化した場合であっても、ローラ部材の軸部に支持部材を介して固設されるコードホイールに変形が生じることがなく、検知の信頼性が高いロータリエンコーダ、ローラ部材、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。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図７にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１は、実施の形態１における画像形成装置の全体を示す構成図である。
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。

ここで、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。

以下、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。

同図に示すように、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、本実施の形態１において特徴的な、ロータリ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を軸方向にみた断面図である。

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に当接して反時計方向に回転（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を参照して、ロータリエンコーダは、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。
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。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。これによって、コードホイール５０が固設された支持板７１の位置決め精度が向上する。

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。）を介してコードホイール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、その主面の外周側には放射状のスリット（コード部）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、光を透過する領域と、光を透過しない領域５０ａと、が交互に放射状に形成されている。コードホイール５０のスリット５０ａは、例えば、フォトレジスト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上のスリット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）が一体的に設置された従動ローラ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との間にスリット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との間にスリット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。

また、上述したように、コードホイール５０は可撓性材料で形成されているために、コードホイール５０が透過性フォトセンサ５１に接触したときでも、フォトセンサ５１やコードホイール５０自体が破損する不具合が抑止される。
また、図４を参照して、コードホイール５０が貼着される支持板７１における当接面（固設面）の面積は、コードホイール５０の面積（主面の面積である。）よりも小さく形成されている。これにより、コードホイール５０の外周の一部を挟むように透過型センサ５１を設置することが可能になる。

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の穴部に圧入され、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。こうして、カバー７３に保持されたフォトセンサ５１と、支持板７１と、の位置精度が高まり、双方の部材が当接する不具合が抑止される。

ここで、カバー７３は、１つの軸受７４を介して、軸部４７ａ上に片持ち支持されている。これによって、複数の軸受を介して軸部上に支持されていた従来のカバーの構成に比べて、部品点数が少なくて、軸方向のサイズも小さくなる。

また、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。これにより、支持板７１とカバー７３とによって、コードホイール５０やフォトセンサ５１の発光部５１ａ、受光部５１ｂの周囲が封止されて、トナー、紙粉、ベルト粉等の異物が、コードホイール５０及びフォトセンサ５１に付着する不具合が抑止される。
また、本実施の形態１の構成によれば、カバー７３の軸方向内側（支持板７１が配設された位置である。）には軸受が設置されていないために、その近傍で特に多く発生する異物による軸受ロッキングは生じない。他方、カバー７３の軸方向外側には軸受７４が設置されているが、軸受７４はカバー７３の内部に配設されるとともに、係合部材８６によっても覆われているために、軸受７４内に異物が侵入する不具合が抑止される。

なお、従動ローラ４７及びコードホイール５０とともに回動する支持板７１と、非回動で固定されるカバー７３とは、互いの接触摩擦を抑止するために対向面同士が僅かに離間するように構成されている。本実施の形態１では、この対向面の隙間からトナー等の微小異物が侵入しないように、支持板７１とカバー７３との対向面同士を入子状に形成している。具体的には、図４に示すように、支持板７１の外周に入子部７１ａ（段部）を設けて、その入子部７１ａに対応する入子部（段部）をカバー７３側にも設けている。これによって、カバー７３外の異物がカバー７３内に侵入しにくくなる。なお、支持板７１及びカバー７３の入子部（入子状対向面）の形状は、本実施の形態１のものに限定されることなく、例えば、支持板７１の外周に凹部を設けて、その凹部に対応する凸部をカバー７３側にも設けることもできる。

また、図４を参照して、カバー７３の上方には、取り付け用の穴部（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に設けられた貫通穴とフォトセンサ５１の保持部に設けられた長穴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。本実施の形態１では、フォトセンサ５１の固定部材としてナイロンリベット５１を用いているために、ネジを用いる場合に比べて、フォトセンサ５１が斜めに取り付けられる不具合を低減することができる。

また、本実施の形態１では、透過型フォトセンサ５１が、カバー７３における重力方向上方に設置されている。すなわち、コードホイール５０の上方に透過型フォトセンサ５１が配設される。これによって、回転するコードホイール５０にフォトセンサ５１が当接していずれかの部材の削り粉が発生するような場合であっても、その削り粉は重力方向下方に落下するために、削り粉がフォトセンサ５１のセンサ面に付着して誤検知が生じる不具合が抑止される。

ここで、図７を参照して、本実施の形態１では、コードホイール５０が、支持板７１が圧入される圧入領域Ｍ（実際に圧入に関与する領域である。）から離れた位置に固設されている。具体的に、従動ローラ４７の軸部は、圧入領域Ｍにおける軸径（軸部４７ｂの軸径である。）に対して、圧入領域Ｍとコードホイール５０の固設位置との間の領域Ｎにおける軸径（軸部４７ａの軸径である。）が小さくなるように形成されている。換言すると、コードホイール５０の貼着面の中央部近傍に、非圧入領域Ｎ（支持板７１の内径部と軸部４７ａとの間隙である。）が設けられている。

このような構成によって、支持板７１を軸部４７ｂに圧入する際に支持板７１の内径部から削れ粉が発生しても、その削れ粉がコードホイール５０を貼着する支持板７１の固着面に堆積してコードホイール５０を変形させる不具合が抑止される。すなわち、支持板７１を軸部４７ｂに圧入する際に生じる削れ粉は、支持板７１の圧入にともないコードホイール５０の固着面側（圧入方向の反対側である。）に移動する。そして、移動した削れ粉Ｋは、非圧入領域Ｎの間隙に蓄積される。これによって、先に図９で説明したように、コードホイール５０の固設面（貼着面）に削り粉Ｋが堆積して、コードホイール５０に変形が生じる不具合が防止される。なお、図９は、本実施の形態１のロータリエンコーダの構成と比較するためのものであって、従来のロータリエンコーダの構成のすべてをあらわすものではない。

以上説明したように、本実施の形態１においては、コードホイール５０が圧入領域Ｍから離れて支持板７１に固設されるように構成している。これによって、コードホイール５０を薄肉化、小径化した場合であっても、従動ローラ４７の軸部４７ｂに支持板７１を介して間接的に固設されるコードホイール５０に変形が生じることがなく、ロータリエンコーダにおける検知の信頼性が高められる。

実施の形態２．
図８にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図８は、実施の形態２における従動ローラの４７一部を示す断面図であって、前記実施の形態１の図７に相当する図である。本実施の形態２は、支持板７１の内径部に小径部と大径部とを形成している点が、軸部に大径部４７ｂと小径部４７ａとを形成している前記実施の形態１のものと相違する。

本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、転写ベルトユニット３０にロータリエンコーダを備えた従動ローラ４７が設置されている。図示の一部は省略するが、本実施の形態２のロータリエンコーダも、前記実施の形態１のものと同様に、コードホイール５０、透過型フォトセンサ、支持板７１（支持部材）、カバー、等で構成される。

さらに、図８を参照して、本実施の形態２においても、コードホイール５０が、支持板７１が圧入される圧入領域Ｍから離れた位置に固設されている。具体的に、支持板７１の内径部は、圧入領域Ｍにおける穴径に対して、圧入領域Ｍとコードホイール５０の固設位置との間の領域Ｎにおける穴径が大きくなるように形成されている。換言すると、コードホイール５０の貼着面の中央部近傍に、非圧入領域Ｎ（支持板７１の内径部と軸部４７ｂとの間隙である。）が設けられている。なお、本実施の形態２における軸部（ロータリエンコーダが設置される側の軸部である。）は、軸径の異なる２つの軸部４７ａ、４７ｂで構成されている。

このような構成によって、支持板７１を軸部４７ｂに圧入する際に支持板７１の内径部から削れ粉が発生しても、その削れ粉がコードホイール５０を貼着する支持板７１の固着面に堆積してコードホイール５０を変形させる不具合が抑止される。すなわち、支持板７１を軸部４７ｂに圧入する際に生じる削れ粉は、支持板７１の圧入にともないコードホイール５０の固着面側に移動する。そして、移動した削れ粉Ｋは、非圧入領域Ｎの間隙に蓄積される。これによって、コードホイール５０の固設面に削り粉Ｋが堆積して、コードホイール５０に変形が生じる不具合が防止される。

以上説明したように、本実施の形態２においても、前記実施の形態１と同様に、コードホイール５０が圧入領域Ｍから離れて支持板７１に固設されるように構成している。これによって、コードホイール５０を薄肉化、小径化した場合であっても、従動ローラ４７の軸部４７ｂに支持板７１を介して間接的に固設されるコードホイール５０に変形が生じることがなく、ロータリエンコーダにおける検知の信頼性が高められる。

なお、前記各実施の形態では、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、ベルト部材として中間転写ベルトを用いたベルト搬送装置（中間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、中間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。なお、中間転写ベルトとは、転写工程を１次転写と２次転写との２段階でおこなうためのトナー像担持体である。

また、前記各実施の形態では、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、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、前記各実施の形態では、コードホイール５０の回動を検知するエンコーダセンサとして透過型フォトセンサ５１を用いたが、エンコーダセンサとして反射型フォトセンサを用いることもできる。その場合でも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

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である。 図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。 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である。 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である。 図４のローラ部材におけるロータリエンコーダの一部を示す斜視図である。 ロータリエンコーダの出力信号を示す波形図である。 図４のローラ部材の一部を拡大して示す部分拡大図である。 この発明の実施の形態２におけるローラ部材の一部を示す断面図である。 本発明とは異なるローラ部材の一部を示す断面図である。

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、 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、
Ｍ 圧入領域、 Ｎ 非圧入領域。

Claims (20)

1. ローラ部材の軸部に圧入されて当該軸部とともに回動する支持部材と、
   前記支持部材に固設されて当該支持部材とともに回動するコードホイールと、
   を備え、
   前記コードホイールは、前記支持部材が圧入される圧入領域から離れて当該支持部材に固設され、
   前記軸部は、前記圧入領域における軸径に対して、該圧入領域と前記コードホイールの固設位置との間の領域における軸径が小さくなるように形成されたことを特徴とするロータリエンコーダ。
2. 前記支持部材は、前記圧入領域における穴径に対して、該圧入領域と前記コードホイールの固設位置との間の領域における穴径が大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のロータリエンコーダ。
3. 前記コードホイールは、前記軸部に対する前記支持部材の圧入方向の反対側に固設されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロータリエンコーダ。
4. 前記コードホイールは、前記支持部材の片側端面に両面テープにて貼着されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
5. 前記コードホイールは、可撓性材料で形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
6. 前記支持部材は、前記コードホイールを固設する面の面積が当該コードホイールの主面の面積よりも小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
7. 前記支持部材は、前記軸部に設けられた段差に当接して軸方向の圧入位置が定められることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
8. 前記軸部に挿設される軸受を介して当該軸部上に相対的に回動自在に支持されるとともに、前記支持部材とともに前記コードホイールを覆うカバーと、
   前記カバー内に設置されて前記コードホイールの回動を検出するエンコーダセンサと、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
9. 前記カバーは、前記軸受を１つ備えて前記軸部上に片持ち支持されたことを特徴とする請求項８に記載のロータリエンコーダ。
10. 前記カバー及び前記支持部材は、互いの対向面が入子状になるように形成されたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のロータリエンコーダ。
11. 前記カバーは、前記エンコーダセンサの固設位置が重力方向上方になるように固定支持されることを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
12. 前記エンコーダセンサは、前記コードホイールの外周の一部を挟入するように配設された透過型フォトセンサであることを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
13. 前記エンコーダセンサは、樹脂リベットを用いて前記カバーに設置されたことを特徴とする請求項８〜請求項１２のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
14. 前記カバーは、前記軸部に設置された止輪に前記軸受が当接して前記支持部材に向かう軸方向の位置が定められることを特徴とする請求項８〜請求項１３のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
15. 前記カバーは、当該カバーに係合する係合部材によって回動が係止されるとともに前記支持部材の側に付勢されることを特徴とする請求項８〜請求項１４のいずれかに記載のロータリエンコーダ。
16. 請求項１〜請求項１５のいずれかに記載のロータリエンコーダを前記軸部に一体的に設置したことを特徴とするローラ部材。
17. 請求項１６に記載のローラ部材と、該ローラ部材の外周面の一部に巻装されたベルト部材と、を備えたことを特徴とするベルト搬送装置。
18. 前記ベルト部材は、転写ベルト、中間転写ベルト、感光体ベルトのいずれかであることを特徴とする請求項１７に記載のベルト搬送装置。
19. 請求項１８に記載のローラ部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
20. 請求項１７又は請求項１８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。

Images