エンコーダ装置
【課題】 エンコーダシートの透明部への汚れの付着を防ぎ、エンコーダ装置の誤検知を抑制するようにしたエンコーダ装置を提供する。
【解決手段】 発光部３１と、発光部３１からの光を受ける受光部３２と、発光部３１と受光部３２との光路Ｈ間を通過するように移動され、その移動方向に光が通るべき透明部４１と光を遮るべき非透明部４２とを交互に並べた縞パターン４３を有する、非導電性材質によって板状に形成されたエンコーダシート４０と、を備え、エンコーダシート４０の非透明部４２の表面には、非導電性材質によって突起部４２ｂが形成され、突起部４２ｂはエンコーダシート４０が帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とする。
【解決手段】 発光部３１と、発光部３１からの光を受ける受光部３２と、発光部３１と受光部３２との光路Ｈ間を通過するように移動され、その移動方向に光が通るべき透明部４１と光を遮るべき非透明部４２とを交互に並べた縞パターン４３を有する、非導電性材質によって板状に形成されたエンコーダシート４０と、を備え、エンコーダシート４０の非透明部４２の表面には、非導電性材質によって突起部４２ｂが形成され、突起部４２ｂはエンコーダシート４０が帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に使用するエンコーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に使用されるＤＣモータの制御方法として、光学式の透過型センサと、表面に光を透過する透明部および光を遮光する非透明部を等間隔に縞状に設けた円形状もしくは直線状のエンコーダシートとから構成されるエンコーダ装置の情報をフィードバックさせる制御方法が一般的に知られている。
【０００３】
このエンコーダシートには、一般的にＰＥＴ材に代表される合成樹脂製の透明フィルムが用いられている。この透明フィルムは、誘電体のため表面に電荷を帯びやすい。このエンコーダシート近傍に電荷を帯びた物質があると、エンコーダシートに汚れが吸着する。特にエンコーダシートの透明部に汚れが吸着すると、正確な情報が得られず正常にＤＣモータを制御することができない。
【０００４】
そこで、インクジェット記録装置において、エンコーダシートにインクミストが付着しても、読取精度を低下させることなく位置を検出する目的で、汚れが集中しやすい、エンコーダシート端部を読み取らず、中央部を読み取るエンコーダ装置が提案されている（特許文献等１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６―２３４４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このエンコーダ装置では、多量に汚れが発生した場合、エンコーダシートの透明部の中央にも汚れが付着し、その汚れにより、エンコーダ装置が誤検知してしまいＤＣモータの制御が正常に出来ない問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために鑑み、エンコーダシートの透明部への汚れの付着を防ぎ、エンコーダ装置の誤検知を抑制するようにしたエンコーダ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、エンコーダ装置として、発光部と、前記発光部からの光を受ける受光部と、前記発光部と前記受光部との間の光路を通過するように移動され、その移動方向に前記光が通るべき透明部と前記光を遮るべき非透明部とを交互に並べた縞パターンを有する、非導電性材質によって板状に形成されたエンコーダシートと、を備え、前記エンコーダシートの前記非透明部の表面には、非導電性材質によって突起部が形成され、該突起部は前記エンコーダシートが帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とする。
【０００９】
上記構成とするので、帯電された状態のエンコーダシートの周囲に浮遊している帯電状態の浮遊粒子は、不平等電界による電荷の密度が高い非透明部に形成される突起部の表面に付着しやすくなり、かつ、三次元的な突起部の表面の面積が合わさった非透明部としての全表面積が、透明部の二次元的な表面の面積よりも大きくなるため、エンコーダシートの透明部への汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）し、エンコーダ装置としての誤検知が抑制できることとなる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記突起部の表面には、非導電性材質によって補助突起部が形成され、該補助突起部は前記エンコーダシートが帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とするので、さらに、三次元的な突起部の表面の面積が合わさった非透明部としての全表面積が、透明部の二次元的な表面の面積よりも大きくなるため、エンコーダシートの透明部への汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）機能が向上し、エンコーダ装置としての誤検知が抑制できる機能を向上できる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記突起部、前記補助突起部の非導電性材質を、導電性材質に替えたことを特徴とするので、三次元的な突起部の表面近傍が同電位となるため、電界分布のバラツキが少なくなり、突起部の表面全体で汚れ（浮遊粒子）の付着を均一化して安定させることができるため、エンコーダ装置としての誤検知を抑制できる機能をさらに向上させることができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記エンコーダシートを透明で導電性の高い材質でコーティングし、前記エンコーダシートを接地若しくは直流電圧または交流電圧を印加したことを特徴とするので、接地時には映像力による仮想電荷、直流電圧または交流電圧時には、それぞれの電圧に応じた電荷がエンコーダシートに帯電する。よって前記説明の電界分布により透明部に対して被透明部に強い電界が発生する。結果として、透明部への浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができ、微粒子付着による誤検知を抑制することができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記エンコーダシートの前記透明部の表面積よりも前記非透明部の表面積を大きくしたことを特徴とするので、三次元的な突起部の表面の面積が合わさった非透明部としての全表面積が、透明部の二次元的な表面の面積よりも大きくなるため、エンコーダシートの透明部への汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）機能が向上し、エンコーダ装置としての誤検知が抑制できる機能を向上できる。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記エンコーダシートを、間に介在させるようにして相対向する一対の電極板を設け、この一対の電極板に直流電圧を印加させて、電極板間に直流電界を生じさせる直流電源部を備えさせることを特徴とするので、例えば、一方の電極板に接地の電位を、他方の電極板に正の電位を与えると、電極板間に位置するエンコーダシートの突起部に電界が収束（密度が高い）し、特に先端側が密度が高くなっているため、その周囲に浮遊する正の電荷をもった浮遊粒子が、正の電位の他方の電極板とエンコーダシートとの間に存在すれば、突起部に付着されやすくなり、負の電荷をもった浮遊粒子はエンコーダシートから遠ざかることとなることにより、汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となり、しかも、相対向する電極板の間隔や、印加する直流電圧の強弱によって電極板の間の電界の強さを任意に調整することが可能となり、さらに付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記一対の電極板は、前記発光部と前記受光部との近傍位置で前記エンコーダシートの前記縞パターンの一部分と対峙するように設けられることを特徴とするので、これによって電極板の設置スペースの最少化を図ることが可能となる。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記直流電源部に替えて交流電源部とし、前記一対の電極板に交流電圧を印加させて、電極板間に交流電界を生じさせることを特徴とするので、エンコーダシートのそれぞれの電極板と対向する一方若しくは他方の面に、正・負両方の電荷を帯電されることができ、エンコーダシートと電極板との間に浮遊する正・負に、それぞれ帯電した両方の浮遊粒子を非透明部に付着させることが可能となり、さらに透明部に対する汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記一対の電極板間の交流電界によって前記エンコーダシートの前記縞パターンにおける前記透明部の両側の非透明部を、極性が異なるように帯電させることを特徴とするので、非透明部の電界が強くなり、透明部に対する汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。その際、前記エンコーダシートを透明で導電性の高い材質でコーテイングしている場合は、透明部と非透明部の絶縁処理を実施する。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記エンコーダシートの周囲環境における気流の変化前に、前記電極板間の前記電界を生じさせることを特徴とするので、気流が大きく流れる前に電界をエンコーダシートに付与できるため、エンコーダシートに近づく電荷をもった浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図。
【図２】エンコーダ装置を適用したパンチ処理部の概略構造平面図。
【図３】同上概略構成側面図。
【図４】エンコーダ装置の透過型センサとエンコーダシートを示す図。
【図５】エンコーダシートを示す図。
【図６】エンコーダシートの変形例を示す図。
【図７】エンコーダシートの突起部の変形例を示す図。
【図８】エンコーダシートの突起部の変形例を示す図。
【図９】エンコーダシートの変形例を示す図。
【図１０】エンコーダシートの変形例を示す図。
【図１１】エンコーダシートの変形例を示す図。
【図１２】電極板と組み合わせたエンコーダシートを示す図。
【図１３】電極板の変形例を示す図。
【図１４】電極板の変形例を示す図。
【図１５】電極板と組み合わせたエンコーダシートの変形例を示す図。
【図１６】電極板と組み合わせたエンコーダシートの変形例を示す図。
【図１７】制御装置のブロック図。
【図１８】ロータリエンコーダ装置の概略構造平面図。
【図１９】ロータリエンコーダ装置のエンコーダシートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態につき付図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るエンコーダ装置が使用される画像形成装置の一例としての複合複写機の内部機構の概略構造を示す図である。
【００２１】
図１において、画像形成装置１は、画像形成部２と、シート後処理部３とで構成され、画像形成部２は用紙をストックして１枚づつ供給する給紙部４、用紙に画像を記録する画像記録部５、原稿画像を読み取る光学系の画像読取部６などを備えている。
【００２２】
また、シート後処理部３は、用紙に対してパンチ穴を開けるためのパンチ処理部７、画像が形成された複数の用紙を束状にした用紙束の用紙幅を整える用紙整合部８、この用紙束を綴じ針で綴じるステイプル処理部９などを備えている。これら各機能部はそれぞれユニット化されて配設される。
【００２３】
これらの各機能部の間には、用紙を搬送させるための搬送ベルト１０や搬送ローラ１１などの搬送手段によって機能される用紙搬送路１２が設けられている。この用紙搬送路１２の搬送手段は、用紙の表面に対して、高精度で画像の位置合わせ等を行う必要がある。そして、移動させる用紙を搬送させるには、摩擦係数が高く、コストが安価であることからゴム部材が搬送ベルト１０や搬送ローラ１１に用いられる。
【００２４】
また、この搬送手段の制御手段としては、搬送ベルト１０や搬送ローラ１１による単位時間当りの用紙の移動量の精度や、所定時における搬送路上の所定地点の位置（移動位置）の精度が、形成される画像品質に大きな影響をおよぼすこととなる。したがって、この制御手段では、搬送ベルト１０や搬送ローラ１１の制御のために本発明のエンコーダ装置２０が使用される。
【００２５】
このエンコーダ装置２０は、リニアエンコーダ装置２１、ロータリエンコーダ装置２２を総称するものである。先ず、前者のリニアエンコーダ装置２１について説明する。このリニアエンコーダ装置２１は、図１に示すパンチ処理部７に適用されるものである。
【００２６】
このパンチ処理部７は用紙搬送路１２の搬送経路中に設けられている。この用紙搬送路１２の搬送上流側と搬送下流側には、搬送手段としてのゴム製の搬送ローラ対１１ａ、１１ｂが配設される。
【００２７】
この搬送ローラ対１１ａ、１１ｂによって搬送される用紙は、その搬送過程で用紙と搬送ローラ対１１ａ、１１ｂとが擦れ合って用紙は正に帯電され、搬送ローラ対１１ａ、１１ｂのゴム部材は負に帯電されることにより、その際に紙粉と呼ばれる非透明の粉である浮遊粒子が発生するため、その周囲空間は浮遊粒子が存在する環境下におかれることとなる。
【００２８】
この正に帯電された浮遊粒子は、クーロン力により、負に帯電された物質に引き寄せられる方向に力が働く。リニアエンコーダ装置２１が、様々な要因で負に帯電してしまうと、正に帯電された浮遊粒子が付着しやすくなる。
【００２９】
具体的なパンチ処理部７に設けられるリニアエンコーダ装置２１は、図２に示すように、用紙搬送路１２の用紙搬送方向Ｙ（副走査方向）と直交する方向としての主走査方向Ｘの用紙Ｓの所定位置にパンチ孔を穿設するパンチユニット７ａが駆動手段としてのＤＣモータ７ｂによっで駆動させる駆動プーリ７ｃと従動プーリ７ｄとの間に架け渡した無端状のパンチ駆動ベルト７ｅに連結されている。そして、パンチユニット７ａはパンチ駆動ベルト７ｅによって主走査方向Ｘに移動（往動若しくは復動）される。このパンチユニット７ａの移動量をリニアエンコーダ装置２１によって検知し、用紙Ｓの所定の位置にパンチ孔を穿設することとなる。
【００３０】
このリニアエンコーダ装置２１は、図３、図４にも示すように、パンチユニット７ａのパンチキャリッジ本体７ｆに設けられる光学式の透過型センサ３０として、発光部３１と、この発光部３１からの光を受ける受光部３２とを備える。また、発光部３１と受光部３２との間の光路Ｈを通過するように移動され、その移動方向Ｚにおいて光が通るべき透明部４１と光を遮るべき非透明部４２とを、一定の同じ間隔で交互に並べた縞パターン４３が形成されたエンコーダシート４０を備える。
【００３１】
このリニアエンコーダ装置２１は、後述する制御装置５０における制御部５１によって制御される。すなわち、エンコーダシート４０の透明部４１と非透明部４２の光透過量の違いにより、信号を取り出し、パンチユニット７ａの移動量を検知し、任意の位置に用紙をパンチする。
【００３２】
また、エンコーダシート４０は非導電性材質によって所定長さ及び幅で帯板状に形成される。また、非導電性材質としては、電荷をためることが可能な誘電体としての合成樹脂であるポリエステル系樹脂や、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【００３３】
また、図５に示すように、エンコーダシート４０の非透明部４２の主表面４２ａ（図示では両面のうちの一方の面）には、非導電性材質によって突起部４２ｂが形成される。この突起部４２ｂは三次元形態のものを別体で形成し、非透明部４２の二次元的な主表面４２ａに接合したり、この非透明部４２の二次元的な主表面４２ａに三次元形態の突起部４２ｂを一体形成することもできる。この突起部４２ｂはエンコーダシート４０として帯電された状態で、突起部４２ｂ自身の表面には不平等電界が形成されるものである。
【００３４】
この突起部４２ａの三次元形態としては、エンコーダシート４０の非透明部４２の主表面４２ａからシート厚み方向に、先端に移行するに従ってその横断面積が縮小するように曲率半径を順次小さくするように、例えば円錐状に突出形成している。
【００３５】
そして、エンコーダシート４０が帯電すると、その周囲の電荷が突起部４２ｂの先端側に収束（密度が高い）するような不平等電界が生じることとなり、用紙Ｓが正に帯電され、エンコーダシート４０が負に帯電される状態になると、その周囲に浮遊する紙粉と呼ばれる非透明の粉である正に帯電された浮遊粒子が、同じ負に帯電されるエンコーダシート４０の突起部４２ｂの表面に付着しやすくなる。
【００３６】
この浮遊粒子の付着機能は、二次元的（平面的）な透明部４１の表面積よりも、三次元的な表面を持つ突起部４２ｂを含む非透明部４２全体の表面積が大きくなることと、不平等電界が生じている突起部４２ｂの表面個所の浮遊粒子の付着機能が相まって相乗的に高まり、浮遊粒子が透明部４１より非透明部４２に付着されやすくなる結果、透明部４１への浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができ、微粒子付着による誤検知を抑制することができる。
【００３７】
また、突起部４２ｂを複数にすることにより、非透明部４２全体の表面積を透明部４１の表面積よりもさらに大きくすることができるため、透明部４１に対する浮遊粒子の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。また、図６に示すように、突起部４２ｂを非透明部４２の一方の面に限らずに、他方の面にも合わせて形成することもでき、これによって突起部４２ｂの表面に浮遊粒子がさらに付着されやすくなり、透明部４１に対する浮遊粒子の付着をさらに抑制（減少）することができる。
【００３８】
また、図７に示すように、突起部４２ｂの形状についても、円錐状には何ら限定されず、不平等電界を生じさせる形状であれば、角錐状、多角（六角、八角、十二角など）錐状などに形成することも可能である。
【００３９】
また、図８に示すように、突起部４２ｂ自体の表面に、さらに複数の補助突起部４２ｃを形成することもできる。これによってさらに非透明部４２全体の表面積を透明部４１の表面積よりもさらに大きくすることができるため、透明部４１に対する浮遊粒子の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。この補助突起部４２ｃの形状も突起部４２ｂの形状と同様に形成することができる。
【００４０】
また、エンコーダシート４０の変形例としては、図９に示すように、突起部４２ｂ、若しくは補助突起部４２ｃが設けられる突起部４２ｂ、または、これらの複数種の突起部４２ｂが任意に組み合わされたエンコーダシート４０を、透明で導電性の高い材質でコーティングし、エンコーダシート４０を接地若しくは直流電圧または交流電圧を印加するようにして構成することもできる。この透明で導電性の高い材質としては、酸化インジウムスズ、酸化スズなどが挙げられる。このことによって、接地時には映像力による仮想電荷、直流電圧または交流電圧時には、それぞれの電圧に応じた電荷がエンコーダシート４０に帯電する。よって前記説明の電界分布により透明部４１に対して非透明部４２に強い電界が発生する。結果として、透明部４１への浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができ、微粒子付着による誤検知を抑制することができる。
【００４１】
また、エンコーダシート４０の変形例としては、図１０に示すように、突起部４２ｂ、若しくは補助突起部４２ｃが設けられる突起部４２ｂ、または、これらの複数種の突起部４２ｂが任意に組み合わされたエンコーダシート４０の縞パターン４３を構成する透明部４１と非透明部４２について、移動方向Ｚにおける透明部４１と非透明部４２との合計長さＬ１を変えずに、その移動方向Ｚにおける透明部４１の長さＬ２よりも非透明部４２の長さＬ３を長くするように構成（帯幅は一定）することもできる。これによって非透明部４２全体の表面積が大きくなり、その表面に浮遊粒子が付着されやすくなり、透明部４１への浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができ、微粒子付着による誤検知を抑制することができる。
【００４２】
また、エンコーダシート４０の変形例としては、上記実施の形態では、突起部４２ｂ、補助突起部４２ｃを備えるエンコーダシート４０の材質を非導電性材質としているも、この材質に何ら限定されす、導電性の高い材料（金属など）に替えることも可能となる。
【００４３】
このように、エンコーダシート４０を導電性材質で形成した場合、図１１に示すように、エンコーダシート４０（突起部４２ｂ、補助突起部４２ｃを含む）が負極に帯電した状態では、突起部４２ｂの表面に破線で示す等電位面ＨＤが発生する。これによってエンコーダシート４０の近傍に正の電荷をもった浮遊粒子Ｐが近づくと突起部４２ｂに付着されることとなる。
【００４４】
また、用紙と人の皮膚との摩擦帯電により、負の電荷に帯電されるような浮遊粒子Ｐが発生した場合には、エンコーダシート４０の突起部４２ｂの電界により、その浮遊粒子Ｐをエンコーダシート４０から遠ざける力が発生するためエンコーダシート４０の透明部４２に対する浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）することができる。
【００４５】
また、エンコーダシート４０の非透明部４２、突起部４２ｂの表面が同電位となるため、電界分布（不平等ではない）のバラツキが少なくなり、浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）機能を向上させるうえで好適となる。
【００４６】
つぎにリニアエンコーダ装置２１の他の実施の形態としては、図１２に示すように、導電性の高い材質（金属など）で形成される突起部４２ｂ、若しくは補助突起部４２ｃが設けられる突起部４２ｂ、または、これらの複数種の突起部４２ｂが任意に組み合わされたエンコーダシート４０を、間に介在させるようにして相対向する一対の電極板４４、４５を設ける。この一対の電極板４４、４５に直流電圧を印加させて、電極板４４、４５の間に直流電界を生じさせる直流電源部４６を備えさせて構成することもできる。この一対の電極板４４、４５は、エンコーダシート４０の長さに対して、その全長にわたって設けたり、その長さの一部分にわたって設けることができる。
【００４７】
このように構成するリニアエンコーダ装置２１では、例えば、一方の電極板４４に接地の電位を、他方の電極板４５に正の電位を与えると、一対の電極板４４、４５の間に位置するエンコーダシート４０の突起部４２ｂに電界が収束（密度が高い）し、特に先端側が密度が高くなっている。これによって、その周囲に浮遊する正の電荷をもった浮遊粒子Ｐが、正の電位の他方の電極板４５とエンコーダシート４０との間に存在すれば、突起部４２ｂに付着されやすくなり、負の電荷をもった浮遊粒子Ｐはエンコーダシート４０から遠ざかることとなる。一方、負の電位の他方の電極板４４とエンコーダシート４０との間に、正の電荷をもった浮遊粒子Ｐが存在すれば、エンコーダシート４０から遠ざかり、負の電荷をもった浮遊粒子Ｐは突起部４２ｂに付着されやすくなる。
【００４８】
この直流電源部４６に接続される電極板４４、４５を備えるリニアエンコーダ装置２１では、相対向する電極板４４、４５の間隔や、印加する直流電圧の強弱によって電極板４４、４５の間の電界の強さを任意に調整することが可能となり、浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。
【００４９】
また、一対の電極板４４、４５の変形例としては、図１３に示すように、パンチユニット７ａのパンチキャリッジ本体７ｆにおいてエンコーダシート４０の通過を許容する通路７ｇ内に設ける透過型センサ３０における発光部３１と受光部３２との近傍位置において、通路７ｇ内を通過移動するエンコーダシート４０の縞パターン４３の一部分、すなわち縞パターン４３を構成する少なくとも一組の透明部４１と非透明部４２と対峙するように一対の電極板４４、４５を設けることができる。これによって電極板４４、４５の設置スペースの最少化を図ることが可能となる。
【００５０】
また、一対の電極板４４、４５の変形例としては、図１４に示すように、三次元的な形態を備える突起部４２ｂと同様な形状で、電極板４４、４５におけるエンコーダシート４０の縞パターン４３側に対向する表面に電極突起部４５ａを設けることができる。この電極突起部４５ａは電極板４５と同様な材質によって形成される。この構成によることにより図１２に示す実施の形態に比べ、直流電源部４６によって生じさせる電極板４４、４５の間の直流電界を、低電圧によって発生可能となるため、直流電源部４６の小型化、省スペース化、低コスト化に寄与することができることとなる。また、両面に突起部４２ｂを設けるエンコーダシート４０であれば、他方の電極板４４に電極突起部４４ａを形成することもできる。
【００５１】
また、図１２〜図１４に示すリニアエンコーダ装置２１では、直流電源部４６が接続された電極板４４、４５を備える実施の形態であるが、この変形例として、図１５、図１６に示すように、直流電源部４６に替えて交流電圧を印加させて、電極板４４、４５の間に交流電界を生じさせる交流電源部４７を設けることができる。
【００５２】
この構成によることによりエンコーダシート４０のそれぞれの電極板４４、４５と対向する一方若しくは他方の面に、正・負両方の電荷を帯電されることができる。交流の電位を与えない実施の形態に比べ、エンコーダシート４０と電極板４４、４５に浮遊する正・負に、それぞれ帯電した両方の浮遊粒子をエンコーダシート４０の非透明部４２に吸着させることが可能となり、さらに透明部４１に対する浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。その際、前記エンコーダシート４０を透明で導電性の高い材質でコーティングしている場合は、透明部４１と非透明部４２の絶縁処理を実施する。
【００５３】
また、交流電位の与えかたが、透明部４１の両側の非透明部４２に対して極性の異なる電位を与えることで、非透明部４２の電界が強くなり、透明部４１に対する浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。
【００５４】
パンチ処理部７に設けられるリニアエンコーダ装置２１は、エンコーダシート４０の周囲環境における気流の変化前に、電極板４４、４５間に電界を生じさせるように制御することもできる。この制御は上述のエンコーダ装置２０の実施の形態や変形例に適用できるものであり、具体的には、画像形成装置１として、図１に示すように、用紙の搬送手段としての用紙搬送路１２に搬送ベルト１０や搬送ローラ１１が使用され、この各ローラ、ベルトによって用紙が搬送されると、その周囲において、用紙の移動、ローラの回転、ベルトの移動、ベルト及びローラを回転制御する駆動モータ（図示せず）によって空気の流れ（気流）に変化が生じる。
【００５５】
これにより、その気流によって浮遊粒子がリニアエンコーダ装置２１のエンコーダシート４０側に流れてくると浮遊粒子がエンコーダシート４０の透明部４１に付着されやすくなる。これを解消するために空気の流れを変化させる要因である用紙の移動、ローラの回転、ベルトの移動、駆動モータが作動する状態を検知し、気流が大きく流れる前に直流電源部４６や交流電源部４７によって、電界をエンコーダシート４０に付与し、電荷をもった浮遊粒子がエンコーダシート４０の透明部４１に付着することを抑制（減少）するようにできる。この制御は後述する制御装置５０によって制御される。
【００５６】
図１７は本実施の形態に係る制御装置５０の電気的制御系を示すブロック図である。図に示すように、制御装置５０は、画像形成装置１を構成する画像形成部２、シート後処理部３、給紙部４、画像記録部５、画像読取部６、パンチ処理部７、用紙整合部８、ステイプル処理部９、用紙搬送路１２の搬送ベルト１０、搬送ローラ１１、エンコーダ装置２０などと接続されている。
【００５７】
制御装置５０は、これらを各電気的制御するＣＰＵ等の制御部５１を備えており、この制御部５１としては、図示しないマイコンが使用される。このマイコンの構成は周知であるため詳しい説明は省略するが、Ｉ／Ｏポートと、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えて、これらがバスで接続されたものである。記憶部として機能するＲＯＭ及びＲＡＭのうち、ＲＯＭには演算等に必要な制御のための公知の各種プログラムが格納されている。
【００５８】
この制御部５１は、搬送手段の制御手段として機能し、搬送ベルト１０や搬送ローラ１１による単位時間当りの用紙の移動量や、また、用紙の所定時における搬送路上の所定地点の位置（移動位置）の検出や、エンコーダ装置２０によるパンチユニット７ａの移動制御の機能を有する。さらに、エンコーダ装置２０の直流電源部４６、交流電源部４７の印加電圧などを制御する機能を備える。また、搬送ベルト１０や搬送ローラ１１を作動させた際、用紙の移動、ローラの回転、ベルトの移動、駆動モータが作動する状態を検知し、気流が大きく流れる前に直流電源部４６や交流電源部４７によって、電界をエンコーダシート４０に付与する機能を有する。
【００５９】
上述の実施の形態のエンコーダ装置２０としてはリニアエンコーダ装置２１について説明しているも、他のロータリーエンコーダ装置２２においても適用できるものである。すなわち、図１８に示すように、用紙搬送経路１２において用紙Ｓを搬送すべき搬送ローラ対１１ａ（１１ｂは省略）は、軸固定具１２ａ（ベアリング）によって回転自在に支持される回転軸１２ｂの一端部の連結される円板状のエンコーダシート４０ａと、発光部３１と受光部３２を備える透過型センサ３０で構成される。このエンコーダシート４０ａは、図１９に示すように、透過型センサ３０の発光部３１と受光部３２との光路を通過する方向としての円周方向に透明部４１、非透明部４２が一定の同じ間隔で交互に並べた縞パターン４３を有する。
【００６０】
なお、この回転軸１２ｂを回転させるためのＤＣモータ１２ｃが設けられており、該ＤＣモータ１２ｃはエンコーダシート４０ａに固定される歯車１２ｄを介して回転軸１２ｂに動力を伝える。このような構成されるロータリーエンコーダ装置２２においても、リニアエンコーダ装置２１と同様な上述の実施の形態や変形例で説明している構成を単独若しくは任意に組み合わせて形で採用できるのである。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、各々の実施の形態は、本発明の説明のために一つ実施形態の部分として述べられている構成を、別の実施の形態において利用し、更に別の実施の形態とすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
３１ 発光部
３２ 受光部
４０ エンコーダシート
４１ 透明部
４２ 非透明部
４２ｂ 突起部
４２ｃ 補助突起部
４３ 縞パターン
４４ 電極板
４５ 電極板
４６ 直流電源部
４７ 交流電源部
Ｈ 光路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に使用するエンコーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に使用されるＤＣモータの制御方法として、光学式の透過型センサと、表面に光を透過する透明部および光を遮光する非透明部を等間隔に縞状に設けた円形状もしくは直線状のエンコーダシートとから構成されるエンコーダ装置の情報をフィードバックさせる制御方法が一般的に知られている。
【０００３】
このエンコーダシートには、一般的にＰＥＴ材に代表される合成樹脂製の透明フィルムが用いられている。この透明フィルムは、誘電体のため表面に電荷を帯びやすい。このエンコーダシート近傍に電荷を帯びた物質があると、エンコーダシートに汚れが吸着する。特にエンコーダシートの透明部に汚れが吸着すると、正確な情報が得られず正常にＤＣモータを制御することができない。
【０００４】
そこで、インクジェット記録装置において、エンコーダシートにインクミストが付着しても、読取精度を低下させることなく位置を検出する目的で、汚れが集中しやすい、エンコーダシート端部を読み取らず、中央部を読み取るエンコーダ装置が提案されている（特許文献等１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６―２３４４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このエンコーダ装置では、多量に汚れが発生した場合、エンコーダシートの透明部の中央にも汚れが付着し、その汚れにより、エンコーダ装置が誤検知してしまいＤＣモータの制御が正常に出来ない問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために鑑み、エンコーダシートの透明部への汚れの付着を防ぎ、エンコーダ装置の誤検知を抑制するようにしたエンコーダ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、エンコーダ装置として、発光部と、前記発光部からの光を受ける受光部と、前記発光部と前記受光部との間の光路を通過するように移動され、その移動方向に前記光が通るべき透明部と前記光を遮るべき非透明部とを交互に並べた縞パターンを有する、非導電性材質によって板状に形成されたエンコーダシートと、を備え、前記エンコーダシートの前記非透明部の表面には、非導電性材質によって突起部が形成され、該突起部は前記エンコーダシートが帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とする。
【０００９】
上記構成とするので、帯電された状態のエンコーダシートの周囲に浮遊している帯電状態の浮遊粒子は、不平等電界による電荷の密度が高い非透明部に形成される突起部の表面に付着しやすくなり、かつ、三次元的な突起部の表面の面積が合わさった非透明部としての全表面積が、透明部の二次元的な表面の面積よりも大きくなるため、エンコーダシートの透明部への汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）し、エンコーダ装置としての誤検知が抑制できることとなる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記突起部の表面には、非導電性材質によって補助突起部が形成され、該補助突起部は前記エンコーダシートが帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とするので、さらに、三次元的な突起部の表面の面積が合わさった非透明部としての全表面積が、透明部の二次元的な表面の面積よりも大きくなるため、エンコーダシートの透明部への汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）機能が向上し、エンコーダ装置としての誤検知が抑制できる機能を向上できる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記突起部、前記補助突起部の非導電性材質を、導電性材質に替えたことを特徴とするので、三次元的な突起部の表面近傍が同電位となるため、電界分布のバラツキが少なくなり、突起部の表面全体で汚れ（浮遊粒子）の付着を均一化して安定させることができるため、エンコーダ装置としての誤検知を抑制できる機能をさらに向上させることができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記エンコーダシートを透明で導電性の高い材質でコーティングし、前記エンコーダシートを接地若しくは直流電圧または交流電圧を印加したことを特徴とするので、接地時には映像力による仮想電荷、直流電圧または交流電圧時には、それぞれの電圧に応じた電荷がエンコーダシートに帯電する。よって前記説明の電界分布により透明部に対して被透明部に強い電界が発生する。結果として、透明部への浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができ、微粒子付着による誤検知を抑制することができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記エンコーダシートの前記透明部の表面積よりも前記非透明部の表面積を大きくしたことを特徴とするので、三次元的な突起部の表面の面積が合わさった非透明部としての全表面積が、透明部の二次元的な表面の面積よりも大きくなるため、エンコーダシートの透明部への汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）機能が向上し、エンコーダ装置としての誤検知が抑制できる機能を向上できる。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記エンコーダシートを、間に介在させるようにして相対向する一対の電極板を設け、この一対の電極板に直流電圧を印加させて、電極板間に直流電界を生じさせる直流電源部を備えさせることを特徴とするので、例えば、一方の電極板に接地の電位を、他方の電極板に正の電位を与えると、電極板間に位置するエンコーダシートの突起部に電界が収束（密度が高い）し、特に先端側が密度が高くなっているため、その周囲に浮遊する正の電荷をもった浮遊粒子が、正の電位の他方の電極板とエンコーダシートとの間に存在すれば、突起部に付着されやすくなり、負の電荷をもった浮遊粒子はエンコーダシートから遠ざかることとなることにより、汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となり、しかも、相対向する電極板の間隔や、印加する直流電圧の強弱によって電極板の間の電界の強さを任意に調整することが可能となり、さらに付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記一対の電極板は、前記発光部と前記受光部との近傍位置で前記エンコーダシートの前記縞パターンの一部分と対峙するように設けられることを特徴とするので、これによって電極板の設置スペースの最少化を図ることが可能となる。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記直流電源部に替えて交流電源部とし、前記一対の電極板に交流電圧を印加させて、電極板間に交流電界を生じさせることを特徴とするので、エンコーダシートのそれぞれの電極板と対向する一方若しくは他方の面に、正・負両方の電荷を帯電されることができ、エンコーダシートと電極板との間に浮遊する正・負に、それぞれ帯電した両方の浮遊粒子を非透明部に付着させることが可能となり、さらに透明部に対する汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記一対の電極板間の交流電界によって前記エンコーダシートの前記縞パターンにおける前記透明部の両側の非透明部を、極性が異なるように帯電させることを特徴とするので、非透明部の電界が強くなり、透明部に対する汚れ（浮遊粒子）の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。その際、前記エンコーダシートを透明で導電性の高い材質でコーテイングしている場合は、透明部と非透明部の絶縁処理を実施する。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明のエンコーダ装置において、前記エンコーダシートの周囲環境における気流の変化前に、前記電極板間の前記電界を生じさせることを特徴とするので、気流が大きく流れる前に電界をエンコーダシートに付与できるため、エンコーダシートに近づく電荷をもった浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図。
【図２】エンコーダ装置を適用したパンチ処理部の概略構造平面図。
【図３】同上概略構成側面図。
【図４】エンコーダ装置の透過型センサとエンコーダシートを示す図。
【図５】エンコーダシートを示す図。
【図６】エンコーダシートの変形例を示す図。
【図７】エンコーダシートの突起部の変形例を示す図。
【図８】エンコーダシートの突起部の変形例を示す図。
【図９】エンコーダシートの変形例を示す図。
【図１０】エンコーダシートの変形例を示す図。
【図１１】エンコーダシートの変形例を示す図。
【図１２】電極板と組み合わせたエンコーダシートを示す図。
【図１３】電極板の変形例を示す図。
【図１４】電極板の変形例を示す図。
【図１５】電極板と組み合わせたエンコーダシートの変形例を示す図。
【図１６】電極板と組み合わせたエンコーダシートの変形例を示す図。
【図１７】制御装置のブロック図。
【図１８】ロータリエンコーダ装置の概略構造平面図。
【図１９】ロータリエンコーダ装置のエンコーダシートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態につき付図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るエンコーダ装置が使用される画像形成装置の一例としての複合複写機の内部機構の概略構造を示す図である。
【００２１】
図１において、画像形成装置１は、画像形成部２と、シート後処理部３とで構成され、画像形成部２は用紙をストックして１枚づつ供給する給紙部４、用紙に画像を記録する画像記録部５、原稿画像を読み取る光学系の画像読取部６などを備えている。
【００２２】
また、シート後処理部３は、用紙に対してパンチ穴を開けるためのパンチ処理部７、画像が形成された複数の用紙を束状にした用紙束の用紙幅を整える用紙整合部８、この用紙束を綴じ針で綴じるステイプル処理部９などを備えている。これら各機能部はそれぞれユニット化されて配設される。
【００２３】
これらの各機能部の間には、用紙を搬送させるための搬送ベルト１０や搬送ローラ１１などの搬送手段によって機能される用紙搬送路１２が設けられている。この用紙搬送路１２の搬送手段は、用紙の表面に対して、高精度で画像の位置合わせ等を行う必要がある。そして、移動させる用紙を搬送させるには、摩擦係数が高く、コストが安価であることからゴム部材が搬送ベルト１０や搬送ローラ１１に用いられる。
【００２４】
また、この搬送手段の制御手段としては、搬送ベルト１０や搬送ローラ１１による単位時間当りの用紙の移動量の精度や、所定時における搬送路上の所定地点の位置（移動位置）の精度が、形成される画像品質に大きな影響をおよぼすこととなる。したがって、この制御手段では、搬送ベルト１０や搬送ローラ１１の制御のために本発明のエンコーダ装置２０が使用される。
【００２５】
このエンコーダ装置２０は、リニアエンコーダ装置２１、ロータリエンコーダ装置２２を総称するものである。先ず、前者のリニアエンコーダ装置２１について説明する。このリニアエンコーダ装置２１は、図１に示すパンチ処理部７に適用されるものである。
【００２６】
このパンチ処理部７は用紙搬送路１２の搬送経路中に設けられている。この用紙搬送路１２の搬送上流側と搬送下流側には、搬送手段としてのゴム製の搬送ローラ対１１ａ、１１ｂが配設される。
【００２７】
この搬送ローラ対１１ａ、１１ｂによって搬送される用紙は、その搬送過程で用紙と搬送ローラ対１１ａ、１１ｂとが擦れ合って用紙は正に帯電され、搬送ローラ対１１ａ、１１ｂのゴム部材は負に帯電されることにより、その際に紙粉と呼ばれる非透明の粉である浮遊粒子が発生するため、その周囲空間は浮遊粒子が存在する環境下におかれることとなる。
【００２８】
この正に帯電された浮遊粒子は、クーロン力により、負に帯電された物質に引き寄せられる方向に力が働く。リニアエンコーダ装置２１が、様々な要因で負に帯電してしまうと、正に帯電された浮遊粒子が付着しやすくなる。
【００２９】
具体的なパンチ処理部７に設けられるリニアエンコーダ装置２１は、図２に示すように、用紙搬送路１２の用紙搬送方向Ｙ（副走査方向）と直交する方向としての主走査方向Ｘの用紙Ｓの所定位置にパンチ孔を穿設するパンチユニット７ａが駆動手段としてのＤＣモータ７ｂによっで駆動させる駆動プーリ７ｃと従動プーリ７ｄとの間に架け渡した無端状のパンチ駆動ベルト７ｅに連結されている。そして、パンチユニット７ａはパンチ駆動ベルト７ｅによって主走査方向Ｘに移動（往動若しくは復動）される。このパンチユニット７ａの移動量をリニアエンコーダ装置２１によって検知し、用紙Ｓの所定の位置にパンチ孔を穿設することとなる。
【００３０】
このリニアエンコーダ装置２１は、図３、図４にも示すように、パンチユニット７ａのパンチキャリッジ本体７ｆに設けられる光学式の透過型センサ３０として、発光部３１と、この発光部３１からの光を受ける受光部３２とを備える。また、発光部３１と受光部３２との間の光路Ｈを通過するように移動され、その移動方向Ｚにおいて光が通るべき透明部４１と光を遮るべき非透明部４２とを、一定の同じ間隔で交互に並べた縞パターン４３が形成されたエンコーダシート４０を備える。
【００３１】
このリニアエンコーダ装置２１は、後述する制御装置５０における制御部５１によって制御される。すなわち、エンコーダシート４０の透明部４１と非透明部４２の光透過量の違いにより、信号を取り出し、パンチユニット７ａの移動量を検知し、任意の位置に用紙をパンチする。
【００３２】
また、エンコーダシート４０は非導電性材質によって所定長さ及び幅で帯板状に形成される。また、非導電性材質としては、電荷をためることが可能な誘電体としての合成樹脂であるポリエステル系樹脂や、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【００３３】
また、図５に示すように、エンコーダシート４０の非透明部４２の主表面４２ａ（図示では両面のうちの一方の面）には、非導電性材質によって突起部４２ｂが形成される。この突起部４２ｂは三次元形態のものを別体で形成し、非透明部４２の二次元的な主表面４２ａに接合したり、この非透明部４２の二次元的な主表面４２ａに三次元形態の突起部４２ｂを一体形成することもできる。この突起部４２ｂはエンコーダシート４０として帯電された状態で、突起部４２ｂ自身の表面には不平等電界が形成されるものである。
【００３４】
この突起部４２ａの三次元形態としては、エンコーダシート４０の非透明部４２の主表面４２ａからシート厚み方向に、先端に移行するに従ってその横断面積が縮小するように曲率半径を順次小さくするように、例えば円錐状に突出形成している。
【００３５】
そして、エンコーダシート４０が帯電すると、その周囲の電荷が突起部４２ｂの先端側に収束（密度が高い）するような不平等電界が生じることとなり、用紙Ｓが正に帯電され、エンコーダシート４０が負に帯電される状態になると、その周囲に浮遊する紙粉と呼ばれる非透明の粉である正に帯電された浮遊粒子が、同じ負に帯電されるエンコーダシート４０の突起部４２ｂの表面に付着しやすくなる。
【００３６】
この浮遊粒子の付着機能は、二次元的（平面的）な透明部４１の表面積よりも、三次元的な表面を持つ突起部４２ｂを含む非透明部４２全体の表面積が大きくなることと、不平等電界が生じている突起部４２ｂの表面個所の浮遊粒子の付着機能が相まって相乗的に高まり、浮遊粒子が透明部４１より非透明部４２に付着されやすくなる結果、透明部４１への浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができ、微粒子付着による誤検知を抑制することができる。
【００３７】
また、突起部４２ｂを複数にすることにより、非透明部４２全体の表面積を透明部４１の表面積よりもさらに大きくすることができるため、透明部４１に対する浮遊粒子の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。また、図６に示すように、突起部４２ｂを非透明部４２の一方の面に限らずに、他方の面にも合わせて形成することもでき、これによって突起部４２ｂの表面に浮遊粒子がさらに付着されやすくなり、透明部４１に対する浮遊粒子の付着をさらに抑制（減少）することができる。
【００３８】
また、図７に示すように、突起部４２ｂの形状についても、円錐状には何ら限定されず、不平等電界を生じさせる形状であれば、角錐状、多角（六角、八角、十二角など）錐状などに形成することも可能である。
【００３９】
また、図８に示すように、突起部４２ｂ自体の表面に、さらに複数の補助突起部４２ｃを形成することもできる。これによってさらに非透明部４２全体の表面積を透明部４１の表面積よりもさらに大きくすることができるため、透明部４１に対する浮遊粒子の付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。この補助突起部４２ｃの形状も突起部４２ｂの形状と同様に形成することができる。
【００４０】
また、エンコーダシート４０の変形例としては、図９に示すように、突起部４２ｂ、若しくは補助突起部４２ｃが設けられる突起部４２ｂ、または、これらの複数種の突起部４２ｂが任意に組み合わされたエンコーダシート４０を、透明で導電性の高い材質でコーティングし、エンコーダシート４０を接地若しくは直流電圧または交流電圧を印加するようにして構成することもできる。この透明で導電性の高い材質としては、酸化インジウムスズ、酸化スズなどが挙げられる。このことによって、接地時には映像力による仮想電荷、直流電圧または交流電圧時には、それぞれの電圧に応じた電荷がエンコーダシート４０に帯電する。よって前記説明の電界分布により透明部４１に対して非透明部４２に強い電界が発生する。結果として、透明部４１への浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができ、微粒子付着による誤検知を抑制することができる。
【００４１】
また、エンコーダシート４０の変形例としては、図１０に示すように、突起部４２ｂ、若しくは補助突起部４２ｃが設けられる突起部４２ｂ、または、これらの複数種の突起部４２ｂが任意に組み合わされたエンコーダシート４０の縞パターン４３を構成する透明部４１と非透明部４２について、移動方向Ｚにおける透明部４１と非透明部４２との合計長さＬ１を変えずに、その移動方向Ｚにおける透明部４１の長さＬ２よりも非透明部４２の長さＬ３を長くするように構成（帯幅は一定）することもできる。これによって非透明部４２全体の表面積が大きくなり、その表面に浮遊粒子が付着されやすくなり、透明部４１への浮遊粒子の付着を抑制（減少）することができ、微粒子付着による誤検知を抑制することができる。
【００４２】
また、エンコーダシート４０の変形例としては、上記実施の形態では、突起部４２ｂ、補助突起部４２ｃを備えるエンコーダシート４０の材質を非導電性材質としているも、この材質に何ら限定されす、導電性の高い材料（金属など）に替えることも可能となる。
【００４３】
このように、エンコーダシート４０を導電性材質で形成した場合、図１１に示すように、エンコーダシート４０（突起部４２ｂ、補助突起部４２ｃを含む）が負極に帯電した状態では、突起部４２ｂの表面に破線で示す等電位面ＨＤが発生する。これによってエンコーダシート４０の近傍に正の電荷をもった浮遊粒子Ｐが近づくと突起部４２ｂに付着されることとなる。
【００４４】
また、用紙と人の皮膚との摩擦帯電により、負の電荷に帯電されるような浮遊粒子Ｐが発生した場合には、エンコーダシート４０の突起部４２ｂの電界により、その浮遊粒子Ｐをエンコーダシート４０から遠ざける力が発生するためエンコーダシート４０の透明部４２に対する浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）することができる。
【００４５】
また、エンコーダシート４０の非透明部４２、突起部４２ｂの表面が同電位となるため、電界分布（不平等ではない）のバラツキが少なくなり、浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）機能を向上させるうえで好適となる。
【００４６】
つぎにリニアエンコーダ装置２１の他の実施の形態としては、図１２に示すように、導電性の高い材質（金属など）で形成される突起部４２ｂ、若しくは補助突起部４２ｃが設けられる突起部４２ｂ、または、これらの複数種の突起部４２ｂが任意に組み合わされたエンコーダシート４０を、間に介在させるようにして相対向する一対の電極板４４、４５を設ける。この一対の電極板４４、４５に直流電圧を印加させて、電極板４４、４５の間に直流電界を生じさせる直流電源部４６を備えさせて構成することもできる。この一対の電極板４４、４５は、エンコーダシート４０の長さに対して、その全長にわたって設けたり、その長さの一部分にわたって設けることができる。
【００４７】
このように構成するリニアエンコーダ装置２１では、例えば、一方の電極板４４に接地の電位を、他方の電極板４５に正の電位を与えると、一対の電極板４４、４５の間に位置するエンコーダシート４０の突起部４２ｂに電界が収束（密度が高い）し、特に先端側が密度が高くなっている。これによって、その周囲に浮遊する正の電荷をもった浮遊粒子Ｐが、正の電位の他方の電極板４５とエンコーダシート４０との間に存在すれば、突起部４２ｂに付着されやすくなり、負の電荷をもった浮遊粒子Ｐはエンコーダシート４０から遠ざかることとなる。一方、負の電位の他方の電極板４４とエンコーダシート４０との間に、正の電荷をもった浮遊粒子Ｐが存在すれば、エンコーダシート４０から遠ざかり、負の電荷をもった浮遊粒子Ｐは突起部４２ｂに付着されやすくなる。
【００４８】
この直流電源部４６に接続される電極板４４、４５を備えるリニアエンコーダ装置２１では、相対向する電極板４４、４５の間隔や、印加する直流電圧の強弱によって電極板４４、４５の間の電界の強さを任意に調整することが可能となり、浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。
【００４９】
また、一対の電極板４４、４５の変形例としては、図１３に示すように、パンチユニット７ａのパンチキャリッジ本体７ｆにおいてエンコーダシート４０の通過を許容する通路７ｇ内に設ける透過型センサ３０における発光部３１と受光部３２との近傍位置において、通路７ｇ内を通過移動するエンコーダシート４０の縞パターン４３の一部分、すなわち縞パターン４３を構成する少なくとも一組の透明部４１と非透明部４２と対峙するように一対の電極板４４、４５を設けることができる。これによって電極板４４、４５の設置スペースの最少化を図ることが可能となる。
【００５０】
また、一対の電極板４４、４５の変形例としては、図１４に示すように、三次元的な形態を備える突起部４２ｂと同様な形状で、電極板４４、４５におけるエンコーダシート４０の縞パターン４３側に対向する表面に電極突起部４５ａを設けることができる。この電極突起部４５ａは電極板４５と同様な材質によって形成される。この構成によることにより図１２に示す実施の形態に比べ、直流電源部４６によって生じさせる電極板４４、４５の間の直流電界を、低電圧によって発生可能となるため、直流電源部４６の小型化、省スペース化、低コスト化に寄与することができることとなる。また、両面に突起部４２ｂを設けるエンコーダシート４０であれば、他方の電極板４４に電極突起部４４ａを形成することもできる。
【００５１】
また、図１２〜図１４に示すリニアエンコーダ装置２１では、直流電源部４６が接続された電極板４４、４５を備える実施の形態であるが、この変形例として、図１５、図１６に示すように、直流電源部４６に替えて交流電圧を印加させて、電極板４４、４５の間に交流電界を生じさせる交流電源部４７を設けることができる。
【００５２】
この構成によることによりエンコーダシート４０のそれぞれの電極板４４、４５と対向する一方若しくは他方の面に、正・負両方の電荷を帯電されることができる。交流の電位を与えない実施の形態に比べ、エンコーダシート４０と電極板４４、４５に浮遊する正・負に、それぞれ帯電した両方の浮遊粒子をエンコーダシート４０の非透明部４２に吸着させることが可能となり、さらに透明部４１に対する浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。その際、前記エンコーダシート４０を透明で導電性の高い材質でコーティングしている場合は、透明部４１と非透明部４２の絶縁処理を実施する。
【００５３】
また、交流電位の与えかたが、透明部４１の両側の非透明部４２に対して極性の異なる電位を与えることで、非透明部４２の電界が強くなり、透明部４１に対する浮遊粒子Ｐの付着を抑制（減少）する機能を向上させるうえで好適となる。
【００５４】
パンチ処理部７に設けられるリニアエンコーダ装置２１は、エンコーダシート４０の周囲環境における気流の変化前に、電極板４４、４５間に電界を生じさせるように制御することもできる。この制御は上述のエンコーダ装置２０の実施の形態や変形例に適用できるものであり、具体的には、画像形成装置１として、図１に示すように、用紙の搬送手段としての用紙搬送路１２に搬送ベルト１０や搬送ローラ１１が使用され、この各ローラ、ベルトによって用紙が搬送されると、その周囲において、用紙の移動、ローラの回転、ベルトの移動、ベルト及びローラを回転制御する駆動モータ（図示せず）によって空気の流れ（気流）に変化が生じる。
【００５５】
これにより、その気流によって浮遊粒子がリニアエンコーダ装置２１のエンコーダシート４０側に流れてくると浮遊粒子がエンコーダシート４０の透明部４１に付着されやすくなる。これを解消するために空気の流れを変化させる要因である用紙の移動、ローラの回転、ベルトの移動、駆動モータが作動する状態を検知し、気流が大きく流れる前に直流電源部４６や交流電源部４７によって、電界をエンコーダシート４０に付与し、電荷をもった浮遊粒子がエンコーダシート４０の透明部４１に付着することを抑制（減少）するようにできる。この制御は後述する制御装置５０によって制御される。
【００５６】
図１７は本実施の形態に係る制御装置５０の電気的制御系を示すブロック図である。図に示すように、制御装置５０は、画像形成装置１を構成する画像形成部２、シート後処理部３、給紙部４、画像記録部５、画像読取部６、パンチ処理部７、用紙整合部８、ステイプル処理部９、用紙搬送路１２の搬送ベルト１０、搬送ローラ１１、エンコーダ装置２０などと接続されている。
【００５７】
制御装置５０は、これらを各電気的制御するＣＰＵ等の制御部５１を備えており、この制御部５１としては、図示しないマイコンが使用される。このマイコンの構成は周知であるため詳しい説明は省略するが、Ｉ／Ｏポートと、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えて、これらがバスで接続されたものである。記憶部として機能するＲＯＭ及びＲＡＭのうち、ＲＯＭには演算等に必要な制御のための公知の各種プログラムが格納されている。
【００５８】
この制御部５１は、搬送手段の制御手段として機能し、搬送ベルト１０や搬送ローラ１１による単位時間当りの用紙の移動量や、また、用紙の所定時における搬送路上の所定地点の位置（移動位置）の検出や、エンコーダ装置２０によるパンチユニット７ａの移動制御の機能を有する。さらに、エンコーダ装置２０の直流電源部４６、交流電源部４７の印加電圧などを制御する機能を備える。また、搬送ベルト１０や搬送ローラ１１を作動させた際、用紙の移動、ローラの回転、ベルトの移動、駆動モータが作動する状態を検知し、気流が大きく流れる前に直流電源部４６や交流電源部４７によって、電界をエンコーダシート４０に付与する機能を有する。
【００５９】
上述の実施の形態のエンコーダ装置２０としてはリニアエンコーダ装置２１について説明しているも、他のロータリーエンコーダ装置２２においても適用できるものである。すなわち、図１８に示すように、用紙搬送経路１２において用紙Ｓを搬送すべき搬送ローラ対１１ａ（１１ｂは省略）は、軸固定具１２ａ（ベアリング）によって回転自在に支持される回転軸１２ｂの一端部の連結される円板状のエンコーダシート４０ａと、発光部３１と受光部３２を備える透過型センサ３０で構成される。このエンコーダシート４０ａは、図１９に示すように、透過型センサ３０の発光部３１と受光部３２との光路を通過する方向としての円周方向に透明部４１、非透明部４２が一定の同じ間隔で交互に並べた縞パターン４３を有する。
【００６０】
なお、この回転軸１２ｂを回転させるためのＤＣモータ１２ｃが設けられており、該ＤＣモータ１２ｃはエンコーダシート４０ａに固定される歯車１２ｄを介して回転軸１２ｂに動力を伝える。このような構成されるロータリーエンコーダ装置２２においても、リニアエンコーダ装置２１と同様な上述の実施の形態や変形例で説明している構成を単独若しくは任意に組み合わせて形で採用できるのである。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、各々の実施の形態は、本発明の説明のために一つ実施形態の部分として述べられている構成を、別の実施の形態において利用し、更に別の実施の形態とすることができる。
【符号の説明】
【００６２】
３１ 発光部
３２ 受光部
４０ エンコーダシート
４１ 透明部
４２ 非透明部
４２ｂ 突起部
４２ｃ 補助突起部
４３ 縞パターン
４４ 電極板
４５ 電極板
４６ 直流電源部
４７ 交流電源部
Ｈ 光路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、
前記発光部からの光を受ける受光部と、
前記発光部と前記受光部との間の光路を通過するように移動され、その移動方向に前記光が通るべき透明部と前記光を遮るべき非透明部とを交互に並べた縞パターンを有する、非導電性材質によって板状に形成されたエンコーダシートと、
を備え、
前記エンコーダシートの前記非透明部の表面には、非導電性材質によって突起部が形成され、該突起部は前記エンコーダシートが帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項２】
前記突起部の表面には、非導電性材質によって補助突起部が形成され、該補助突起部は前記エンコーダシートが帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ装置。
【請求項３】
前記突起部の非導電性材質を、導電性材質に替えたことを特徴とする請求項１記載のエンコーダ装置。
【請求項４】
前記突起部、前記補助突起部の非導電性材質を、導電性材質に替えたことを特徴とする請求項２記載のエンコーダ装置。
【請求項５】
前記エンコーダシートを透明で導電性の高い材質でコーティングし、前記エンコーダシートを接地若しくは、直流電圧または交流電圧を印加したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項６】
前記エンコーダシートの前記透明部の表面積よりも前記非透明部の表面積を大きくしたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項７】
前記エンコーダシートを、間に介在させるようにして相対向する一対の電極板を設け、この一対の電極板に直流電圧を印加させて、電極板間に直流電界を生じさせる直流電源部を備えるさせることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項８】
前記一対の電極板は、前記発光部と前記受光部との近傍位置で前記エンコーダシートの前記縞パターンの一部分と対峙するように設けられることを特徴とする請求項７に記載のエンコーダ装置。
【請求項９】
前記直流電源部に替えて交流電源部とし、前記一対の電極板に交流電圧を印加させて、電極板間に交流電界を生じさせることを特徴とする請求項７または８に記載のエンコーダ装置。
【請求項１０】
前記一対の電極板間の交流電界によって前記エンコーダシートの前記縞パターンにおける前記透明部の両側の非透明部を、極性が異なるように帯電させることを特徴とする請求項９に記載のエンコーダ装置。
【請求項１１】
前記エンコーダシートの周囲環境における気流の変化前に、前記電極板間の前記電界を生じさせることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項１】
発光部と、
前記発光部からの光を受ける受光部と、
前記発光部と前記受光部との間の光路を通過するように移動され、その移動方向に前記光が通るべき透明部と前記光を遮るべき非透明部とを交互に並べた縞パターンを有する、非導電性材質によって板状に形成されたエンコーダシートと、
を備え、
前記エンコーダシートの前記非透明部の表面には、非導電性材質によって突起部が形成され、該突起部は前記エンコーダシートが帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とするエンコーダ装置。
【請求項２】
前記突起部の表面には、非導電性材質によって補助突起部が形成され、該補助突起部は前記エンコーダシートが帯電された状態で、自身の表面に不平等電界が形成されることを特徴とする請求項１記載のエンコーダ装置。
【請求項３】
前記突起部の非導電性材質を、導電性材質に替えたことを特徴とする請求項１記載のエンコーダ装置。
【請求項４】
前記突起部、前記補助突起部の非導電性材質を、導電性材質に替えたことを特徴とする請求項２記載のエンコーダ装置。
【請求項５】
前記エンコーダシートを透明で導電性の高い材質でコーティングし、前記エンコーダシートを接地若しくは、直流電圧または交流電圧を印加したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項６】
前記エンコーダシートの前記透明部の表面積よりも前記非透明部の表面積を大きくしたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項７】
前記エンコーダシートを、間に介在させるようにして相対向する一対の電極板を設け、この一対の電極板に直流電圧を印加させて、電極板間に直流電界を生じさせる直流電源部を備えるさせることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【請求項８】
前記一対の電極板は、前記発光部と前記受光部との近傍位置で前記エンコーダシートの前記縞パターンの一部分と対峙するように設けられることを特徴とする請求項７に記載のエンコーダ装置。
【請求項９】
前記直流電源部に替えて交流電源部とし、前記一対の電極板に交流電圧を印加させて、電極板間に交流電界を生じさせることを特徴とする請求項７または８に記載のエンコーダ装置。
【請求項１０】
前記一対の電極板間の交流電界によって前記エンコーダシートの前記縞パターンにおける前記透明部の両側の非透明部を、極性が異なるように帯電させることを特徴とする請求項９に記載のエンコーダ装置。
【請求項１１】
前記エンコーダシートの周囲環境における気流の変化前に、前記電極板間の前記電界を生じさせることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のエンコーダ装置。
【図１】
【図３】
【図７】
【図８】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図３】
【図７】
【図８】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−４７５６０（Ｐ２０１２−４７５６０Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８９２７４（Ｐ２０１０−１８９２７４）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００６９３２）リコーエレメックス株式会社 (708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００６９３２）リコーエレメックス株式会社 (708)
【Ｆターム（参考）】
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