CN1959350A - 回转式编码器,辊部件,带运送装置及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及回转式编码器，辊部件，带运送装置及图像形成装置。所述回转式编码器，包括：固定在回转轴上的盘支承板(35)；编码器盘(32)，插穿在所述回转轴上，在使得其一侧面与所述盘支承板相接状态下，用止动部件固定其一侧面的相反侧；其特征在于：在所述一侧面的相反侧配置弹性部件(37)，利用该弹性部件的弹性，使得所述编码器盘(32)压接在所述盘支承板(35)上。提供能使得小径的编码器辊相对回转轴固定强化的回转式编码器，辊部件，带运送装置及图像形成装置。
Description
技术领域
本发明涉及回转式编码器，辊部件，带运送装置及图像形成装置。
背景技术
以往，以下这样的回转式编码器为人们所公知：作为用于减少回转体的回转不匀，且进行回转体的速度控制的手段，回转式编码器设有固定在回转轴上的盘支承板，以及编码器盘，使得该编码器盘的一侧面与所述盘支承板相接，在该状态下，使用挡圈固定所述编码器盘的一侧面的相反侧。
在编码器盘的以其回转中心为中心的圆周上，等间隔地形成多条缝隙或透明的光透射部。例如，作为透射型编码器检测传感器，在静止部件上安装发光元件及受光元件，配置所述发光元件及受光元件，使得其与所述编码器盘板面上形成的缝隙部位对向，根据所述编码器盘的回转位置，从上述发光元件发出的光通过所述缝隙由受光元件检测。在上述结构中，根据回转轴回转，以及所述受光元件检测到的光的接通或断开信号，控制上述回转轴的的驱动马达，控制回转速度，减少回转不匀。
为了使得受光元件能正确地检测回转轴回转，编码器盘需要固定在回转轴上，使其不产生回转偏差。以往，将编码器盘固定在回转轴上场合，可以使用设在回转轴上的第1金属芯和挡圈夹持编码器盘，例如，参照日本特开平8-205479号公报(以下简记为“专利文献1”)，或者也可以使用设在回转轴上的回转缝隙板支承部件和挡圈夹持编码器盘，用粘接剂进行固定，例如，参照日本实用新型登录第2519765号公报(以下简记为“专利文献2”)，或者也可以通过填料固定在轮毂上，例如，参照日本实开61-163923号公报(以下简记为“专利文献3”)。
另一方面，随着搭载回转式编码器的制品小型化，存在编码器盘小径化的倾向。若编码器盘小径化，透射型编码器检测传感器的配设位置成为咬入该编码器盘的回转中心侧，检测传感器与上述第1金属芯和挡圈等发生干涉，妨害制品小型化。
另外，还可以列举使用具有缓冲部件的联轴器部及轴部夹持编码器盘的例子，例如，日本专利第3425054号公报(以下简记为“专利文献4”)，在上述联轴器部，回转轴的驱动部分和编码器侧用上述缓冲部件分离，对应于负荷变化，以及作为噪音对策，很有效，但是，由于在回转方向上存在缓冲部件，不是直接连接编码器，因此，编码器的读取精度会有问题。
再有，在回转轴的轴承系中配置透射型编码器检测传感器的例子中，例如，日本特开昭58-9551号公报(以下简记为“专利文献5”)，设有检测传感器的轴承部的小型化很困难，回转式编码器的小型化很困难。
发明内容
本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供能使得小径的编码器辊相对回转轴固定强化的回转式编码器，辊部件，带运送装置及图像形成装置。
为了实现上述目的，本发明提出以下方案：
(1)一种回转式编码器，包括：
固定在回转轴上的盘支承板；
编码器盘，插穿在所述回转轴上，在使得其一侧面与所述盘支承板相接状态下，用止动部件固定其一侧面的相反侧；其特征在于：
在所述一侧面的相反侧配置弹性部件，使得所述编码器盘压接在所述盘支承板上。
(2)在(1)的回转式编码器中，其特征在于：
所述弹性部件呈中空圆筒状，该中空部插穿在所述回转轴上。
(3)在(2)的回转式编码器中，其特征在于：
所述弹性部件的橡胶硬度为60-90度。
(4)在(1)-(3)中任一个记载的回转式编码器中，其特征在于：
所述弹性部件的外径尺寸比所述盘支承板与编码器盘相接部分的直径小。
(5)在(2)-(4)中任一个记载的回转式编码器中，其特征在于：
所述弹性部件的中空部的内径比所述回转轴的该弹性部件***部的轴径小。
(6)一种辊部件，辊作为速度控制对象，回转轴与所述辊一体化，其特征在于：
相对所述回转轴，构成所述(1)-(5)中任一个记载的回转式编码器。
(7)一种带运送装置，使用辊支承环状带，使该带循环移动，其特征在于：
相对与所述辊一体化的轴，构成所述(1)-(5)中任一个记载的回转式编码器。
(8)一种电子照相方式的图像形成装置，设有转印带运送装置，其特征在于：
所述转印带运送装置由所述(7)中记载的带运送装置构成。
(9)一种电子照相方式的图像形成装置，设有中间转印带运送装置，其特征在于：
所述中间转印带运送装置由所述(7)中记载的带运送装置构成。
按照本发明的回转式编码器，辊部件，带运送装置及图像形成装置，提供能使得小径的编码器辊相对回转轴固定强化的回转式编码器，辊部件，带运送装置及图像形成装置。
附图说明
图1是表示回转式编码器的主要部分的分解立体图；
图2是表示图1所示的回转式编码器的主要部分的正面图；
图3是表示图1所示的回转式编码器局部放大立体图；
图4是用于说明小径的编码器盘向支承板的安装区域的回转式编码器的主要部分的正面图；
图5是表示图4所示的回转式编码器的立体图；
图6是比较例，用于说明大径的编码器盘向支承板的安装状态的回转式编码器的主要部分立体图；
图7是说明使用硬度低的弹性部件场合施压变形状态的回转式编码器的主要部分立体图；
图8是说明弹性部件推压编码器盘发生变形状态的回转式编码器的主要部分立体图；
图9A和图9B是本发明的带运送装置，其中，图9A是其正面图，图9B是其平面图；
图10是表示配备本发明的转印带运送装置的电子照相方式的图像形成装置的整体结构的截面图；
图11是表示配备本发明的中间转印带运送装置的电子照相方式的图像形成装置的整体结构的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的实施例。在本发明实施例中，列举数字照相机进行说明。在以下实施例中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。
实施例1
图1是表示回转式编码器的主要部分的分解立体图，图2是组装状态的回转式编码器的主要部分的正面图。为了解消回转不匀，以及进行速度控制等，在回转轴31上安装小径的编码器盘32，其中，辊30作为检测回转状态的对象，所述回转轴31与辊30成为一体。
回转轴31从辊30侧的基端部按大径部31a，中径部31b，小径部31c顺序阶梯地变细。辊回转用的轴承辊33的安装孔33a压入到大径部31a上。这样，轴承辊33与回转轴31一体化。轴承辊33的左侧面和辊30的右侧面密接。在本实施例中，轴承辊33的外径和辊30的外径大致相等，轴承辊33的轴线方向厚度尺寸比大径部31a的轴线方向长度尺寸小。轴承(没有图示)组装在轴承辊33上，用于轴支辊30。
编码器盘32的定位用的盘支承板(以下简记为“支承板”)35由大直径且厚度薄的法兰部35d(左侧部)以及小直径且厚度厚的毂体部35b(右侧部)构成。使得所述毂体部35b的中心孔35a与所述中径部31b嵌合，阶梯部34位于所述大径部31a和中径部31b之间的分界部，所述法兰部35d的端面与所述阶梯部34相接。在此，如图3放大所示，相对支承板35止转用的键槽31b1形成在中径部31b的外周部，止转键35a1形成在支承板35的中心孔35a内部，将所述止转键35a1压入所述止转用键槽31b1中。这样，支承板35不会在回转方向相对回转轴31产生偏移。
包含法兰部35d以及毂体部35b的支承板35整体沿轴线O-O方向的长度尺寸比中径部31b的沿轴线O-O方向的长度尺寸稍大。这样，当组装使得所述法兰部35d的端面与所述阶梯部34相接时，支承板35的毂体部端面(毂体部35b的右端部)35c位于所述中径部31b和小径部31c之间的分界部(阶梯部)36的沿轴线方向右侧。
在编码器盘32的中心孔32a与回转轴31的小径部31c嵌合状态下，编码器盘32穿插到回转轴31的小径部31c上，其左端面与毂体部35b的端面35c粘接。
弹性部件37呈中空圆筒状，其由橡胶系或树脂材料等弹性材料构成，该弹性部件37的外径尺寸比编码器盘32的中心孔32a大，且设定为这样大小：在编码器盘32外周附近，检测用缝隙32b沿着以轴线O-O为中心的圆配列，所述弹性部件37与作为该检测用缝隙32b排列区域的检测区域32c不干涉。回转轴31的小径部31c穿入所述弹性部件37的中心孔37a，与其嵌合，弹性部件37的左端面与编码器盘32的右端面相接。该相接面也可以粘接。
在弹性部件37的右端部朝着压缩方向加压状态下，使用例如挡圈等的止动部件38推压，保持加压状态，止动部件38安装在回转轴31上。在上述小径部31c上设有挡圈槽31c1，用于安装所述止动部件38。
壳体41设为筒形，左侧具有圆形开口，内侧的右端部呈凹部形状，构成轴承保持部41a，用于收纳保持用于支承所述小径部31c的轴承40。在壳体41的外周部，形成开口41b，用于从外部***透射型编码器检测传感器39。轴承40压入轴承保持部41a，轴支回转轴31的小径部31c。
在壳体41遮覆轴承辊33，支承板35，编码器盘32，弹性部件37，止动部件38，轴承40等状态下，该壳体41固定在合适的静止部件(没有图示)上。透射型编码器检测传感器39固定在该壳体41上，其局部通过开口41b，到达壳体内部，使得所述传感器的发光部和受光部跨越缝隙区域32对向配置。
图4是用于说明小径的编码器盘向支承板的安装区域的回转式编码器的主要部分的正面图，图5是表示图4所示的回转式编码器的立体图。在组装状态的回转式编码器中，为了说明方便，表示除去壳体41的状态。且在图5中，省略了止动部件38及轴承40。在上述图中，为了检测形成在编码器盘32上的缝隙32b，透射型编码器检测传感器39朝着接近中心轴O-O方向延伸。
若编码器盘32的外径变小，则缝隙区域32c的半径也随之变小，透射型编码器检测传感器39也必须朝着中心轴O-O延伸。如图4和图5所示，必须使得透射型编码器检测传感器39的端部和回转轴31的小径部31c的间隔d小。
但是，若过度地缩小间隔d，透射型编码器检测传感器39的端部和毂体部35b发生干涉。另外，若通过小径部31c变细，可缩小编码器盘32的外径，但有限度，因此，为了避免所述干涉，使得毂体部35b直径变小，若使得毂体部35b直径变小，则与回转轴31的小径部31c的尺寸差变小。即，构成编码器盘32的粘接面的毂体部端面35c的面积变小，粘接强度低下，在仅仅依靠与支承板35的毂体部端面35c的粘接的保持方式中，编码器盘32的相对回转轴31的保持不稳定。
在本发明中，从毂体部35b的相反侧利用弹性部件37的弹性，推压编码器盘32，与盘支承板35压接，能强化固定编码器盘32，若推压充分，则能无粘接地固定。
作为没有适用本发明装置的比较例，例如图6所示的回转式编码器200，将轴承辊233安装在辊230的回转轴上，安装设有法兰部235d及毂体部235b的支承板235，将大径的编码器盘232粘接固定在毂体部235b上，挡圈238嵌合在回转轴的小径部231c，在相反侧使用该挡圈238进行固定，用透射型编码器检测传感器239检测缝隙区域232c的缝隙232b。
在该图6所示比较例中，在挡圈238和编码器盘232之间没有弹性部件，挡圈238与编码器盘232相接构成，编码器盘232为大径，能使得透射型编码器检测传感器39的端部和回转轴小径部231c的间隔d1大，编码器盘232相对毂体部235b的粘接面积也能大。
但是，在所述结构状态下，当使得编码器盘232小径化时，间隔d1减少，如上所述，编码器盘232的固定力不足。另外，恐怕透射型编码器检测传感器39的端部和挡圈238发生干涉。
在本发明例中，使用弹性部件37对编码器盘32施压，编码器盘32的固定力被强化，且挡圈38位于弹性部件37的端部，透射型编码器检测传感器39的端部和挡圈38不会发生干涉。
在本实施例中，辊30与回转轴31一体化，但是，也可以使得与辊以外的回转体一体化。另外，也可以不设与回转轴一体化的回转体。不管哪种结构，在本发明中，能检测回转轴的回转速度或回转不匀等，控制回转速度，解消回转不匀。作为弹性部件，并不局限于橡胶等材料，例如，也可以由具有伸缩性的螺旋弹簧构成。
实施例2
弹性部件37使用橡胶硬度60-90度的材料。在此，橡胶硬度是由硬度测定方法JIS K6253的加硫橡胶及热可塑性橡胶的硬度试验方法定义。根据轴径及编码器径，值发生变化，较好的是，硬度JIS-A：80±5。设为60-90度是考虑编码器形状变化场合设定的。弹性部件37使用橡胶系或树脂系材料场合，若橡胶硬度超过90度，压力大，挡圈38安装作业很难，若橡胶硬度不满60度，则为了得到对于固定编码器盘必要的推压力，必须在压缩方向施加大的推压力。
如图7所示，若施加大的推压力，则弹性部件37的外径在中间部沿着与轴线O-O直交的方向膨起，成为鼓状，外径部可能与编码器检测传感器39的端部相碰。考虑不发生上述变形影响的推压量(0.2-0.5mm程度)，橡胶对编码器盘32的推压(5N-15N程度)以及作业性，将橡胶硬度设为60-90度的范围。
以具体例表示，作为弹性部件37，使用外径6.3mm，内径4mm，轴线O-O方向的长度6.5mm的聚氨酯橡胶时，为了压入0.25mm，橡胶硬度为60度，需要约5N，橡胶硬度为90度，需要约20N，为了得到必要推压力5N以上，橡胶硬度60-90度成为适当的范围。
实施例3
弹性部件37的外径尺寸比支承板35的与编码器盘32相接的部分(毂体部35b)的直径小。编码器盘32为树脂等场合，如图8所示，若呈中空圆筒状的弹性部件37的端面部外径尺寸d37比毂体部35b(支承板35与编码器盘32-1相接的部分)的直径d35大，则由于弹性部件37施压，编码器盘32-1变形，因此，需要使得弹性部件37的外径比毂体部35b的外径稍小。
实施例4
弹性部件37的中空部(中心孔37a)的内径比回转轴31的该弹性部件***部的轴径，即小径部31c的直径小。这样，带来弹性部件37对小径部31c的夹紧力，编码器盘32向支承板35的定位，增加朝回转方向的保持力，能进一步强化在定位置的固定力。
实施例5
本实施例涉及带运送装置，其设有上述实施例1-4中任一个的回转式编码器，图9A是正面图，图9B是平面图。该带运送装置为环状带运送装置50，设有使得环状带51循环移动的驱动辊52，用于对环状带51赋与适当张力的张力辊53，从动辊54等。
从动辊54与回转轴54a成为一体。使用带张力设定用的具有伸缩性的弹簧55对张力辊53赋与弹性力。回转轴57与驱动辊52形成为一体，该回转轴57通过联轴器(没有图示)与驱动电机56的输出轴(电机轴)连接。
将上述实施例涉及的本发明的回转式编码器20安装到从动辊54的回转轴54a(与上述实施例中的回转轴31相当)上，根据由该回转式编码器20检测到的角速度信息，变更驱动电机56的回转速度，控制带移动速度。另外，进行控制，解消回转不匀。
作为这种环状带运送装置，可以列举配置在电子照相方式的图像形成装置中的感光体带装置(环形带状感光体装置)，转印带运送装置(运送片状介质同时，将感光体上的调色剂像转印在片状介质上的环状带装置)，中间转印带运送装置等。
按照本实施例的带运送装置，能使得带移动性稳定。另外，能使得回转式编码器小型化，因此，能使得该带运送装置小型化。
实施例6
本实施例涉及电子照相方式的图像形成装置，其使用转印带运送装置，该转印带运送装置为设有本发明的回转式编码器的带运送装置。图10是表示配备作为上述带运送装置一例的转印带运送装置的电子照相方式的彩色图像形成装置的整体结构的截面图。在本实施例中，在转印带运送装置6中，根据上述实施例，在从动辊66的回转轴上安装本发明的回转式编码器，根据由该回转式编码器检测到的角速度信息，变更驱动辊63的回转速度，控制转印带5的移动速度。
图10所示的图像形成装置设有四个图像形成部1Y，1M，1C，1K，用于分别形成黄色(Y)，品红色(M)，青色(C)，黑色(K)各色图像。所述图像形成部分别设有作为像载置体的感光体鼓2Y，2M，2C，2K，充电手段，显影手段，清洁手段。各图像形成部配置为：各感光体鼓的回转轴互相平行，且沿着作为片状介质一例的记录纸P的移动方向以所定间隔配置。
在各图像形成部1Y，1M，1C，1K的上方，配置光写入装置，其设有光源，多面镜，fθ透镜，反光镜等，根据图像数据，对上述各感光体鼓表面进行激光扫描照射。在各图像形成部1Y，1M，1C，1K的下方，配置上述转印带运送装置6，其设有转印带(转印运送带)5，载置记录纸P，运送通过各图像形成部的转印部。
在所述转印带运送装置6的侧方，配置定影装置7，在上方配置排纸台8等。定影装置7为带定影方式的定影装置，其由定影带及加压辊构成，所述定影带7架设在加热辊及从动辊上，所述加热辊内部设有发热体，所述加压辊内部也设有发热体。在图像形成部1Y，1M，1C，1K的下部，配置装有记录纸P的供纸盒4a，4b。另外，配置手工供纸盘MF，能从图像形成装置侧面手工供纸。
下面，说明该图像形成装置动作。从供纸盒4a，4b或手工供纸盘MF供给记录纸P，该记录纸P由运送导向件(没有图示)导向，由运送辊运送，在一对定位辊9处暂时停止。所述一对定位辊9在所定时间送出记录纸P，载置在转印带5上，朝着上述各图像形成部1Y，1M，1C，1K运送，通过各转印部。
在各图像形成部1Y，1M，1C，1K的感光体鼓上被显影的各调色剂像在各转印部分别被叠合在记录纸P上，由于转印电场及夹持压力的作用，在记录纸P上形成彩色调色剂像。另一方面，通过清洁手段清洁转印调色剂像后的各感光体鼓的表面，再进行消电，备作此后形成静电潜像。
形成有彩色调色剂像的记录纸P在定影装置7得到定影后，与切换导向件G的回转姿势相对应，朝着第1排纸方向B或第2排纸方向C排纸。从第1排纸方向B排出到排纸台8上场合，图像面朝下，以面朝下状态码放。
另一方面，朝着第2排纸方向C排出场合，朝着其他后处理装置(没有图示)例如分类，装订装置等运送，或者经翻转部，为了在两面形成图像，再次运向所述一对定位辊9。
在设有该转印带运送装置6的图像形成装置中，能提高输出图像的质量。另外，由于回转式编码器小型化，能实现装置小型化。
实施例7
本实施例涉及电子照相方式的图像形成装置，其使用中间转印带运送装置，该中间转印带运送装置为设有本发明的回转式编码器的带运送装置。图11是表示配备作为上述带运送装置一例的中间转印带运送装置的电子照相方式的彩色图像形成装置的整体结构的截面图。在本实施例中，设有第1中间转印带装置101及第2中间转印带装置102。
在第1中间转印带装置101中，如上述实施例所说明，在从动辊104的回转轴上安装本发明的回转式编码器，根据由该回转式编码器检测到的角速度信息，变更驱动辊103的回转速度，控制中间转印带101a的移动速度。
同样，在第2中间转印带装置102中，在从动辊115的回转轴上安装本发明的回转式编码器，根据由该回转式编码器检测到的角速度信息，变更驱动辊114的回转速度，控制中间转印带102a的移动速度。
下面，简单说明各构成部件。
支承辊105和驱动辊103，从动辊104一起，支承中间转印带101a。光写入装置106将光照射在感光体鼓2Y，2M，2C，2K上，写入图像。定影装置107使得载置未定影图像的记录纸P通过，进行定影。第1清洁装置108除去残留在中间转印带101a上的调色剂。第1转印辊109与感光体鼓2Y，2M，2C，2K对向设置，夹持中间转印带101a，该第1转印辊109将各感光体鼓上的调色剂图像转印在中间转印带101a上。
在与驱动辊103大致对向的位置，配置第2转印辊110以及背垫辊112，中间夹有中间转印带101a及102a，通过这些辊给予张力，使得中间转印带101a与驱动辊103相接。
通过供纸辊117从供纸盒116a或116b送出记录纸P，在一对定位辊111处暂时停止。所述一对定位辊111在合适时间将记录纸P送向中间转印带101a，102a互相相接的第2转印部。第2清洁装置113除去残留在中间转印带102a上的调色剂。纸导向件118是导向板，用于将供纸盒116a，116b中的记录纸P经一对定位辊111送向转印部。
下面，说明该图像形成装置的动作。
各感光体鼓2Y，2M，2C，2K上的调色剂图像在第1转印辊109部位叠合转印在第1中间转印带装置101的中间转印带101a上，形成在该中间转印带101a上的彩色调色剂像在上述转印部转印到第2中间转印带装置102的中间转印带102a上，接着，该中间转印带102a上的彩色调色剂像在转印部转印在记录纸P上，该彩色调色剂像在定影装置107被加热定影，排出到排纸台80上。
在设有该第1中间转印带装置101，第2中间转印带装置102的图像形成装置中，能提高输出图像的质量。另外，由于回转式编码器小型化，能实现装置小型化。
上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。
例如，在上述实施例中以图像形成装置为例说明了本发明的应用，但本发明并不局限于此，不仅图像形成装置，本发明也能应用在因小径从而编码器接触面积小的任何其他装置。
Claims (10)
1.一种回转式编码器，包括：
固定在回转轴上的盘支承板；
编码器盘，插穿在所述回转轴上，在使得其一侧面与所述盘支承板相接状态下，用止动部件固定其一侧面的相反侧；其特征在于：
在所述一侧面的相反侧配置弹性部件，使得所述编码器盘压接在所述盘支承板上。
2.根据权利要求1中记载的回转式编码器，其特征在于：
所述弹性部件呈中空圆筒状，该中空部插穿在所述回转轴上。
3.根据权利要求2中记载的回转式编码器，其特征在于：
所述弹性部件的橡胶硬度为60-90度。
4.根据权利要求1-3中任一个记载的回转式编码器，其特征在于：
所述弹性部件的外径尺寸比所述盘支承板与编码器盘相接部分的直径小。
5.根据权利要求2或3记载的回转式编码器，其特征在于：
所述弹性部件的中空部的内径比所述回转轴的该弹性部件***部的轴径小。
6.根据权利要求4记载的回转式编码器，其特征在于：
所述弹性部件的中空部的内径比所述回转轴的该弹性部件***部的轴径小。
7.一种辊部件，辊作为速度控制对象，回转轴与所述辊一体化，其特征在于：
相对所述回转轴，构成权利要求1-6中任一个记载的回转式编码器。
8.一种带运送装置，使用辊支承环状带，使该带循环移动，其特征在于：
相对与所述辊一体化的轴，构成权利要求1-6中任一个记载的回转式编码器。
9.一种电子照相方式的图像形成装置，设有转印带运送装置，其特征在于：
所述转印带运送装置由权利要求8中记载的带运送装置构成。
10.一种电子照相方式的图像形成装置，设有中间转印带运送装置，其特征在于：
所述中间转印带运送装置由权利要求8中记载的带运送装置构成。
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