JP2002257591A

JP2002257591A - 位置エンコーダ、それを用いる画像記録装置および電子機器ならびにそれらの制御方法

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Publication number: JP2002257591A
Application number: JP2001060548A
Authority: JP
Inventors: Ikumasa Ikeda; 育正池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】高画質の画像を形成するために精度よく画像
形成位置を識別可能な位置エンコーダ、それを用いる電
子機器およびそれらの制御方法を提供する。【解決手段】センサから出力される周期的なアナログ
信号を監視し、アナログ信号の最大値と最小値の平均値
から閾値を算出し、この閾値を用いてアナログ信号を変
換し５０％デューティのデジタル信号を生成することに
より精度よく位置情報を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置エンコーダ、
それを用いる画像記録装置および電子部品並びにそれら
の制御方法、記憶媒体に関し、特に、デューティ５０％
の出力波形を有し、複数相の出力を備え各相の相対位相
が正確に出力されることにより高解像度に位置制御を行
う位置エンコーダに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行う画像記録装置がある。

【０００３】画像記録装置の記録方式としては様々な方
式が知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が
可能である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等
の理由でインクジェット方式が近年特に注目されてお
り、又その構成としては所望される記録情報に応じてイ
ンクを吐出する記録ヘッドを装着すると共に用紙等の記
録媒体の送り方向と直角な方向に往復走査しながら記録
を行なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの
点から一般的に広く用いられている。

【０００４】従来のインクジェット方式の画像記録装置
では、記録媒体であるシート媒体（以下シートと称す）
は１つ以上のフィード・ローラを用い所定のシート経路
に沿って画像記録装置内に導くフィード機構によって画
像記録装置内に送られる。

【０００５】ローラは、通常、投入トレイ内のシートと
摩擦で噛み合うように構成されており、連続したシート
が投入トレイから引き出されると画像を形成する画像形
成領域に導かれる。

【０００６】画像をシート上に正確に形成するには、シ
ートを正確な位置に配置する必要があり、そのためには
高精度でローラを動かす必要がある。したがって、画像
の品質はローラ位置の正確な位置決めに依存するが、こ
のローラ位置の正確な位置決め作業には、通常、位置エ
ンコーダなどが使用される。

【０００７】位置エンコーダには、隣接するコード・ホ
イール（通常は円盤）のトラックに沿って形成される位
置標識であるスリットを識別するために１つ以上のセン
サが使用される。

【０００８】またコード・ホイールは、好ましくはフィ
ード・ローラ軸とコード・ホイール軸の両方の軸が同一
中心軸となり、フィード・ローラと共に回転するように
取り付けられる。

【０００９】コード・ホイールが回転すると、センサと
その付随する構造が通過する増分標識であるスリットの
数を数える。各スリットはコード・ホイールの所定角度
の動きを示すため、コード・ホイールとローラとそれに
よって搬送されるシートの相対的な動きを検出すること
ができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の位置
エンコーダでは、正転・逆転するホイールを正確に位置
決めするために、電気角で９０度位相のずれた２相（Ａ
相、Ｂ相）の信号を用い、信号の立ち上がりと立ち下が
りを利用して４逓倍（空間周波数の４倍化）としていた
が、この際に著しい精度劣化が生じるという問題が発生
していた。

【００１１】例えば、センサの経時劣化などの要因およ
びコード・ホイールとセンサとの位置関係がばらつくな
どの要因により、各相の出力パルス精度はデューティが
５０％±１０程度変化し、Ａ相、Ｂ相間は９０度±１０
％程度変化するので、著しく精度劣化が生じる。

【００１２】したがって、エンコーダ位置決め誤差に対
処し、それに対応してシート上の画像の適切な配置を保
証することが重要である。

【００１３】従来は、信号波形のスレショルド値（閾
値）を調整すると、調整後はこのスレショルド値を固定
値として使用していた。そのためこのスレショルド値
を、精度よく調整するためには、十分な調整時間と熟練
技術を必要とするため位置エンコーダは高価であった。

【００１４】また、センサの経時変化による変動によ
り、Ａ相とＢ相間の位相ずれが生じるとともに各相のデ
ューティのずれも生じるので、位置エンコーダの位置精
度は経時劣化を生じる。また、一回転内における信号の
ばらつきにより位相ずれが生じる原因に対しては、対処
の手立てが無く、製作時に高精度化で対応するしかなか
った。

【００１５】上記説明した要因によるエンコーダ位置決
め誤差を低減するとなると、複雑で高精度の位置エンコ
ーダを用いる必要がある。そのため複雑で高精度の位置
エンコーダは、多くの商用プリンタの用途ではコスト的
に許容されないことも多い。

【００１６】本発明は、上記説明した従来技術の問題点
を解決するためになされたものでありその目的は、位置
エンコーダの複雑さと製造コストを大幅に高めることな
くコード・ホイールの位置を高解像度に識別し、高解像
度で位置制御することができる位置エンコーダ、それを
用いる画像記録装置および電子機器ならびにそれらの制
御方法を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る一実施形態の位置エンコーダは下記の構
成を備える。すなわち、所定間隔で複数の標識が設けら
れたスケールと、前記標識を検出するセンサと、前記セ
ンサから出力される信号に基づき測定対象物の位置情報
を生成する位置エンコーダであって、前記信号の所定期
間内の振幅に基づき前記信号を変換するための閾値を生
成する閾値生成手段と、前記閾値を用いて前記信号を変
換し、変換された前記信号に基づき前記測定対象物の位
置情報を生成する位置情報生成手段と、を有することを
特徴とする。

【００１８】また例えば、前記所定期間は、前記信号の
１周期であることを特徴とする。

【００１９】また例えば、前記センサから出力される信
号はアナログ信号であり、前記閾値生成手段は、前記周
期的な信号の所定の１周期における最大振幅値と最小振
幅値を求め、前記最大振幅値と最小振幅値から求まる平
均値を前記所定の１周期における閾値とすることを特徴
とする。

【００２０】また例えば、前記位置情報生成手段は、前
記位置情報を生成するために使用する前記閾値を記憶す
る記憶手段を有し、前記周期的な信号の所定数の周期ご
とに、前記記憶手段に格納された閾値を更新することを
特徴とする。

【００２１】また例えば、前記位置情報生成手段は、前
記閾値を用いて前記アナログ信号を１周期内での発生時
間がほぼ等しくなる複数の値を有するデジタル信号に変
換することを特徴とする。

【００２２】また例えば、前記位置情報生成手段は、前
記デジタル信号の値が変化する数を計数することによっ
て、前記位置情報を生成することを特徴とする。

【００２３】また例えば、前記センサから出力される信
号は複数の信号であり、前記複数の信号のそれぞれに対
して前記閾値生成手段と前記位置情報生成手段とが備え
られていることを特徴とする。

【００２４】また例えば、前記位置エンコーダは、ロー
タリ型エンコーダまたはリニア型エンコーダであること
を特徴とする。

【００２５】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の画像記録装置は下記の構成を備える。すなわ
ち、外部機器から送信された情報に基づいて、記録ヘッ
ドを搭載したキャリッジを記録媒体上で走査させて記録
を行う画像記録装置であって、前記請求項１乃至請求項
８のいずれか１項に記載の位置エンコーダを有すること
を特徴とする。

【００２６】また例えば、前記記録ヘッドは、インクを
吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであるこ
とを特徴とする。

【００２７】また例えば、前記記録ヘッドは、熱エネル
ギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、
インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネル
ギー変換体を備えていることを特徴とする。

【００２８】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の電子部品は下記の構成を備える。すなわち、
前記請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の位置
エンコーダを有することを特徴とする。

【００２９】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の位置エンコーダの制御方法は下記の構成を備
える。すなわち、所定間隔で複数の標識が設けられたス
ケールと、前記標識を検出するセンサと、前記センサか
ら出力される信号に基づき測定対象物の位置情報を生成
する位置エンコーダの制御方法であって、前記信号の所
定期間内の振幅に基づき前記信号を変換するための閾値
を生成する閾値生成工程と、前記閾値を用いて前記信号
を変換し、変換された前記信号に基づき前記測定対象物
の位置情報を生成する位置情報生成工程と、を有するこ
とを特徴とする。

【００３０】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の画像記録装置の制御方法は下記の構成を備え
る。すなわち、外部機器から送信された情報に基づい
て、記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体上で走
査させて記録を行う画像記録装置の制御方法であって、
前記請求項１３乃至請求項２０のいずれか１項に記載の
位置エンコーダの制御方法を有することを特徴とする。

【００３１】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態の電子機器の制御方法は下記の構成を備える。
すなわち、前記請求項１３乃至請求項２０のいずれか１
項に記載の位置エンコーダの制御方法を有することを特
徴とする。

【００３２】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態のコンピュータ可読記憶媒体は下記の構成を備
える。すなわち、請求項１３乃至請求項２０のいずれか
１項に記載の位置エンコーダの制御方法の制御プログラ
ムを格納したことを特徴とする。

【００３３】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態のコンピュータ可読記憶媒体は下記の構成を備
える。すなわち、画像記録装置と接続可能なコンピュー
タ機器で実行され、双方向インタフェースを介して前記
画像記録装置をデフォルト機能に従って駆動するプリン
タドライバを実現する処理工程を記憶するコンピュータ
可読記憶媒体であって、前記処理工程が請求項１３から
請求項１７のいずれか１項に記載の内容に対応する工程
を含むことを特徴とする。

【００３４】上記目的を達成するための本発明に係る一
実施形態のコンピュータ可読記憶媒体は下記の構成を備
える。すなわち、請求項１３乃至請求項２０のいずれか
１項に記載の電子機器の制御方法の制御プログラムを格
納したことを特徴とする。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明に
係る一実施の形態を説明する。

【００３６】ただし、本実施の形態では、画像記録装置
としてシリアル方式のインクジェット記録装置を用いて
説明するが、本発明の範囲を記載例に限定する趣旨のも
のではない。

【００３７】［装置本体の概略説明］図１０は、本発明
の代表的な実施の形態のインクジェット記録装置である
インクジェットプリンタＩＪＲＡの構成の概要を示す外
観斜視図である。

【００３８】図１０において、駆動モータ５０１３の正
逆回転に連動して、駆動力伝達ギア５００９〜５０１１
を介して、回転するリードスクリュー５００５の螺旋溝
５００４に対して係合するキャリッジＨＣは、ピン（不
図示）を有し、ガイドレール５００３に支持されて矢印
ａ、ｂ方向を往復移動する。

【００３９】キャリッジＨＣには、記録ヘッドＩＪＨと
インクタンクＩＴとを内蔵した一体型インクジェットカ
ートリッジＩＪＣとが、搭載されている。

【００４０】５００２は、紙押え板であり、キャリッジ
ＨＣの移動方向にわたって記録用紙Ｐをプラテン５００
０に対して押圧する。

【００４１】５００７、５００８は、フォトカプラで、
キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確認し
て、モータ５０１３の回転方向切り換え等を行うための
ホームポジション検知器である。

【００４２】５０１６は、記録ヘッドＩＪＨの前面をキ
ャップするキャップ部材５０２２を支持する部材で、５
０１５はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ
内開口５０２３を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。

【００４３】５０１７は、クリーニングブレードで、５
０１９は、このブレードを前後方向に移動可能にする部
材であり、本体支持板５０１８にこれらが支持されてい
る。なお、ブレードは、この本実施形態ばかりでなく、
周知のクリーニングブレードが本実施形態としても適用
できるのは、言うまでもない。

【００４４】又、５０２１は、吸引回復の吸引を開始す
るためのレバーで、キャリッジと係合するカム５０２０
の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラ
ッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。

【００４５】これらのキャッピング、クリーニング、吸
引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来
た時にリードスクリュー５００５の作用によってそれら
の対応位置で所望の処理が行えるように構成されている
が、周知のタイミングで、所望の動作を行うように設定
すれば、本例はいずれの設定でも適用できるのは、言う
までもない。

【００４６】［制御構成の説明］次に、上述したインク
ジェット記録装置の記録制御を実行する制御構成につい
て説明する。

【００４７】図１１は、インクジェットプリンタＩＪＲ
Ａの制御回路の構成を示すブロック図である。図１１に
おいて、１７００は、記録信号を入力するインターフェ
ースであり、１７０１は、ＭＰＵであり、１７０２は、
ＭＰＵ１７０１が実行する制御プログラムを格納するＲ
ＯＭであり、１７０３は、各種データ（上記記録信号や
ヘッドに供給される記録データ等）を保存しておくＤＲ
ＡＭである。

【００４８】１７０４は、記録ヘッドＩＪＨに対する記
録データの供給制御を行うゲートアレイ（Ｇ．Ａ．）で
あり、インターフェース１７００、ＭＰＵ１７０１、Ｒ
ＡＭ１７０３間のデータ転送制御も行う。

【００４９】１７１０は、記録ヘッドＩＪＨを搬送する
ためのキャリアモータ、１７０９は、記録紙搬送のため
の搬送モータである。１７０５は、記録ヘッドを駆動す
るヘッドドライバ、１７０６、１７０７は、それぞれ搬
送モータ１７０９、キャリアモータ１７１０を駆動する
ためのモータドライバである。

【００５０】上記制御構成の動作を説明すると、インタ
ーフェース１７００に記録信号が入ると、ゲートアレイ
１７０４とＭＰＵ１７０１との間で記録信号がプリント
用の記録データに変換される。そして、モータドライバ
１７０６、１７０７が駆動されると共に、ヘッドドライ
バ１７０５に送られた記録データに従って、記録ヘッド
が駆動し、記録が行われる。

【００５１】ここでは、ＭＰＵ１７０１が実行する制御
プログラムをＲＯＭ１７０２に格納するものとしたが、
ＥＥＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更
に追加して、インクジェットプリンタＩＪＲＡと接続さ
れたホストコンピュータから制御プログラムを変更でき
るように構成することもできる。

【００５２】なお、上述のように、インクタンクＩＴと
記録ヘッドＩＪＨとは一体的に形成されて交換可能なイ
ンクカートリッジＩＪＣを構成しても良いが、これらイ
ンクタンクＩＴと記録ヘッドＩＪＨとを分離可能に構成
して、インクがなくなったときにインクタンクＩＴだけ
を交換できるようにしても良い。

【００５３】図１２は、インクタンクとヘッドとが分離
可能なインクカートリッジＩＪＣの構成を示す外観斜視
図である。

【００５４】インクカートリッジＩＪＣは、図１２に示
すように、境界線Ｋ（ブラック）の位置でインクタンク
ＩＴと記録ヘッドＩＪＨとが分離可能である。インクカ
ートリッジＩＪＣにはこれがキャリッジＨＣに搭載され
たときには、キャリッジＨＣ側から供給される電気信号
を受け取るための電極（不図示）が設けられており、こ
の電気信号によって、前述のように記録ヘッドＩＪＨが
駆動されてインクが吐出される。

【００５５】なお、図１２において、５００は、インク
吐出口列である。また、インクタンクＩＴには、インク
を保持するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸
収体が設けられている。

【００５６】［位置エンコーダ］次に、上記説明したイ
ンクジェット記録装置に搭載されている位置エンコーダ
１について説明する。

【００５７】本実施形態の位置エンコーダは、エンコダ
ー信号の出力信号として、各相のデューティが５０％と
なる２相信号で、各相の相間位置は、９０度の位相ずれ
となるエンコ−ダ信号を出力することにより、従来の位
置エンコーダの変動要因であったアナログ出力の振幅変
動、オフセット、各相間の相間信号の位相ずれを解決す
ることによりコード・ホイールの位置を高精度に識別可
能である。

【００５８】以下図面を参照して、位置エンコーダ１に
ついて具体的に説明する。

【００５９】図１は、位置エンコーダ１の概略を説明す
る図でありで示され、物体の位置を定義するために追跡
（トラッキング）を受ける物体と一緒に動くことができ
るコード・ホイール２（トラッキング媒体）を使用す
る。

【００６０】図１に示す位置エンコーダ１は各種の電子
部品に利用可能であるが、本実施形態では、インクジェ
ット記録装置に使用する場合を一例として説明する。

【００６１】インクジェット記録装置では、フィード・
ローラ位置を不正確に決定すると、記録画像にカラーバ
ンドが付いたり、間隔が不適切になったり、さらには文
字の記録ラインが重なったりする様々な問題を引き起こ
す。そこで、位置エンコーダ１を用いてフィード・ロー
ラ位置を正確に決定したりあるいはその位置に保持する
ように制御したりする。

【００６２】図１において、位置エンコーダ１は、イン
クジェット記録装置のフィード・ローラ（図示せず）の
角度位置の決定に使用するように構成されており、フィ
ード・ローラは、軸Ａのまわりに回転するように構成さ
れている。

【００６３】図１では、トラッキング媒体としてコード
・ホイール２（好ましくは円盤）が用いられ、コード・
ホイール２は軸Ａのまわりを回転する。

【００６４】コード・ホイール２は、フィード・ローラ
（図示せず）に連結され、コード・ホイール２の対応す
る動きを追跡することによってフィード・ローラ（図示
せず）の動きが追跡される。コード・ホイール２は、デ
ィスクの外辺部に延びるトラック３を一連の増分標識で
あるスリット４として定義する。

【００６５】図２はコード・ホイール２の部分拡大図で
ある。

【００６６】スリット４は、間隔が狭くかつその間隔が
均一となっており、それぞれのスリット４の間隔がコー
ド・ホイールの外周に沿って所定の移動の増分を示すこ
とから、各スリット４を移動量の増分標識とすることが
できる。したがって、センサ５を通過するスリット数を
調べることにより、コード・ホイール２の増分的な角度
方向の動きを識別することができる。

【００６７】これを利用して、コード・ホイール２（コ
ード・ホイール２の前の位置に対するその現在位置）
と、それと関連したフィード・ローラ（図示せず）の相
対位置を決定することができる。

【００６８】位置エンコーダ１は、また、コード・ホイ
ール２が回転するときにスリット４の通過を検出するセ
ンサ５を備えている。

【００６９】センサ５（光学センサなど）は、図３に示
すように位相が９０°ずれた１対の周期的出力６、７
（Ａ相、Ｂ相）を生成し、それぞれの出力は、トラック
に沿ったスリット４の分解能に対応する周波数を持つ。
周期的出力６、７のそれぞれの周期は、Ｍをトラックに
沿ったスリットの数としたときに１／Ｍである。

【００７０】周期的出力６、７（Ａ相、Ｂ相）の周期
は、センサ５が初期標識を識別する初期位置からセンサ
が初期位置の隣りにある次の標識を識別する位置までの
コード・ホイール２の所定の動きに対応する。

【００７１】センサ出力である周期的出力６、７（Ａ
相、Ｂ相）は、位相が９０度ずれたアナログ信号であ
り、概略的に正弦波によって特徴付けられる。

【００７２】図３に示すように周期的出力６、７（Ａ
相、Ｂ相）は位相が９０°ずれているため、ａ_１、
ａ_５、ｂ_２などに示す正弦波の立ち上がりに対応する点
とａ_３、ｂ _４に示す立ち下がりに対応する点を区別でき
る。この立ち上がり、立ち下がりの区別と他の相との信
号波形の関係を利用して、所定周期内のすべての点を識
別することができる。したがって図３に示す位相がず
れたセンサ出力６、７によって、位置の移動量の定量化
が行われ、それに対応してコード・ホイール２の連続し
て変動する位置を確認することができる。

【００７３】さらに図１に示すようにセンサ出力６、７
は、増幅器１４、１５を介して増分標識を予備的に定量
化するアップダクン・カウンタ１８に送られる。

【００７４】増幅器１４、１５は、センサ出力６、７を
図３に示す正弦波信号６、７と見なすが、対応する増幅
器１４、１５の出力を図４に示すような方形波信号１
２、１３として生成する。

【００７５】同様に、増幅器１４、１５を利用して、図
３以外の他のアナログ波形（たとえば、三角波信号な
ど）をアップダクン・カウンタ１８に入力する方形波信
号に変換することができる。

【００７６】これにより、アップダクン・カウンタ１８
は、スリットの数をカウントし、その計数値をさらに定
量化するためにマイクロプロセッサμＰ９に入力するこ
とができる。

【００７７】また、センサ出力６、７は、信号振幅のデ
ィジタル表示を提供するために、アナログ−デジタル変
換器であるＡ／Ｄ８に送られる。デジタル化した信号
は、マイクロプロセッサ９に渡される。

【００７８】したがって、センサ出力の振幅をアップダ
クン・カウンタ１８によって生成されたカウント値と組
み合わせることによって、マイクロプロセッサ９によ
り、デューティ５０％の方形波を生成するためのスレシ
ョルド（閾値）電圧を決定することができる。

【００７９】決定したスレショルド電圧は、デジタル−
アナログ変換器であるＤ／Ａ２０に送られる。Ｄ／Ａ２
０の出力は、増幅器１６、１７の一方の入力となり、増
幅器１６、１７の他方の入力は、正弦波状のセンサ出力
６、７を入力する。

【００８０】その結果、デューティ５０％のパルス列
が、アップダクン・カウンタ１９に入力される。これに
より、アップダクン・カウンタ１９は、スリット４の数
をカウントし、その計数値をさらに定量化するためにマ
イクロプロセッサ９に入力する。

【００８１】本実施形態において、アップダクン・カウ
ンタ１９は、トラック３に沿ったスリット４の分解能に
対して位置エンコーダ１の分解能を高めるために、方形
波信号１２、１３の立ち上がりと立ち下がりの両方をカ
ウントする。

【００８２】したがって、アップダクン・カウンタ１８
は、個々のスリットが通過している間（１周期）に４回
カウント（例えば図４のａ_１、ａ_３、ｂ_２、ｂ_４）する
ことになる。

【００８３】コード・ホイール２の絶対位置を識別する
ために、位置エンコーダ１は、コード・ホイール２の動
きを割り出すために使用できる基準位置インジケータを
利用する。

【００８４】図２に、コード・ホイール２の拡大部分を
示し、この部分は、前述のコード・ホイール２およびト
ラック３の一部分を含む。図示したように、トラック３
は、複数の等間隔のスリット４によって定義され、それ
ぞれがほぼ透明な台形の形をとる。したがって、センサ
５は、透明なスリット４の光の通過に対応する出力を生
成することによってスリット４を識別する。出力は、図
３に示すような１対の移相正弦波信号６、７の形をと
る。

【００８５】［中心電圧をスレショルド（閾値）電圧と
する場合］次に、本実施形態の位置エンコーダ１が各相
のデューティが５０％となる２相信号で、各相の相間位
置は９０度の位相ずれとなるエンコダー信号を出力する
ことにより、従来の位置エンコーダの変動要因であった
アナログ出力の振幅変動、オフセット、各相間の相間信
号の位相ずれを解決する方法について説明する。

【００８６】なお図１から図４においては２相の正弦波
波形で説明したが、以下の説明では説明を簡単にするた
め図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示すように各種の三角波を
用い、更にＡ相をアナログ出力の代表として用いて説明
するが、正弦波などの他の波形を使用することもでき
る。

【００８７】［理想的な出力信号］図５Ａは、理想的な
三角波の場合で、波形の中心２３に対して上下対称にな
っている場合である。なお正弦波を使用する場合でも同
様に波形の中心に対して上下対称になっている。

【００８８】図５Ａは、Ａ相の位置エンコーダ１の位置
に対する出力信号６である。横軸は、位置エンコーダ１
の位置（ロータリエンコーダの場合は、角度に対応し、
リニアエンコーダの場合は距離に対応している。）を表
わし、縦軸は、位置エンコーダ１の出力電圧を示す。

【００８９】センサ出力信号Ａは、位置に対するアナロ
グ出力であり、記号２１はＡ相の出力振幅値であり、記
号２２は、振幅の中心を表わす中心電圧である。

【００９０】増幅器１４からの出力信号Ｂはパルス信号
であり、中心電圧２２をスレッショルド電圧として、Ａ
相の信号２１を２値化した場合（例えば、ハイレベルの
角度θ１、ローレベルの角度θ２など）を示している。

【００９１】中心電圧に対してセンサ出力信号Ａは対称
な波形であるので、中心電圧をスレッショルド電圧とし
て図５Ａの出力信号Ｂ中に記載した２値化した信号２４
の各信号、すなわちハイレベルの角度（θ１）の検出期
間（ｔ１）とローレベルの角度（θ２）の検出期間（ｔ
２）は、ｔ１＝ｔ２となる。

【００９２】すなわち、図５Ａのセンサ出力信号Ａにお
ける出力信号Ｂのハイレベルの角度（θ１）の検出期間
とローレベルの角度（θ２）の検出期間とは同一となる
ので、デューティ５０％の信号波形となる。

【００９３】［理想的な出力信号と異なる出力信号の
例：デューティ５０％の場合］次に図５Ｂおよび図５Ｃ
を用いて図５Ａに示した理想的な出力信号からずれた場
合について、説明する。なお図５Ｂおよび図５Ｃは図５
Ａとセンサ出力信号Ａの波形が異なるだけであり、図５
Ａと同じ内容のものは同じ符号を付してその説明は重複
するので省略する。

【００９４】図５Ｂは、図５Ａに示した理想的な出力信
号から変形した波形の一例を示したものであり、中心電
圧２２に対して、正側の波形と負側の波形が絶対値で同
一で、上下が対称的な波形となる場合である。

【００９５】図５Ｃは、図５Ａに示した理想的な出力信
号から変形した波形の別の例を示したものであり、中心
電圧２２の波形の中心２３に対して回転対称の関係とな
っている。

【００９６】図５Ｂおよび図５Ｃは、中心電圧に対して
センサ出力信号Ａは対称な波形であるので、中心電圧２
２をスレッショルド（閾値）電圧として図５Ｂおよび図
５Ｃの出力信号Ｂ中に記載した２値化した信号２４の各
信号すなわちハイレベルの角度（θ１）の検出期間（ｔ
１）とローレベルの角度（θ２）の検出期間（ｔ２）
は、ｔ１＝ｔ２となる。

【００９７】すなわち、図５Ｂおよび図５Ｃにおけるセ
ンサ出力信号Ａにおける出力信号Ｂのハイレベルの角度
（θ１）の検出期間とローレベルの角度（θ２）の検出
期間とは図５Ａと同じように同一であり、デューティ５
０％の信号波形となる。

【００９８】したがって、図５Ｂ、Ｃで示すように、ス
レッショルド（閾値）電圧して用いる中心電圧２２に対
して上下が対称的な図５Ｂ、Ｃに示す波形であれば、図
５Ａに示した理想的な出力信号でなくても、２値化信号
に変換したあとの出力Ｂのデューティを常に５０％の信
号波形とすることができる。

【００９９】そのため、上記説明した図５Ａ〜図５Ｃの
ように、２値化信号に変換した出力Ｂがセンサ出力信号
Ａの波形形状に係わらず常にデューティ５０％の信号波
形を出力できるものであれば、例えば図５Ａ〜図５Ｃの
ｂ１、ｂ２、ｂ３に示す出力Ｂの立ち上がり、立ち下が
りは、測定時における変動誤差を含まず常に一定時間ご
とに出現する。したがって、ｂ１〜ｂ２までの時間ｔ
１、ｂ２〜ｂ３までの時間ｔ２を用いて測定物の移動距
離などの位置に関する情報を正確に測定することができ
る。

【０１００】それゆえ、位置エンコーダ１が、例えば図
５Ａ〜図５Ｃに示すようなセンサ出力を有し、かつ上記
説明したように２値化信号に変換したあとの出力Ｂがデ
ューティ５０％の信号を用いて測定物の位置の変位など
を検出できれば、常に高精度で誤差の少ない位置情報を
得ることができる。

【０１０１】［オフセット電圧を含む出力信号からデュ
ーティ５０信号を得る第１の方法］しかるに、位置エン
コーダ１から出力される波形は通常図５Ａの理想形波形
や図５Ｂ、図５Ｃのように図５Ａの理想波形が変形した
ものばかりでなく、実際には、例えば図５Ａ〜図５Ｃに
示したそれぞれのＡ相の波形の中心電圧（＝基準電圧）
に対してオフセット電圧が加わって基準電圧が中心電圧
からシフトする場合が多い。

【０１０２】図６Ａ〜図６Ｃは、図５Ａ〜図５Ｃに示し
たそれぞれのＡ相の波形の中心電圧（＝基準電圧）に対
してオフセット電圧が加わったために中心電圧よりも高
くなった場合を示している。

【０１０３】このような場合には、後述するように出力
Ｂがデューティ５０％の信号と異なる信号となるため、
常に高精度で測定物の移動距離などの位置に関する情報
を正確に測定することができなくなる。

【０１０４】そこで、本実施形態の図１に示す位置エン
コーダ１を用いて図６Ａ〜図６Ｃに示すセンサ出力信号
Ａであっても常にデューティ５０％の出力信号を得る方
法について以下説明する。

【０１０５】なお図６Ａ〜図６Ｃの各波形は上記説明し
たように図５Ａ〜図５Ｃの各波形に対してオフセット電
圧が加わり基準電圧が高くなっただけの波形であるの
で、図５Ａ〜図５Ｃの各波形に対して既に説明したのと
同じ内容のものは同じ符号を付し、ここでの説明は重複
するので省略する。

【０１０６】図６Ａ〜図６Ｃにおける各センサ出力信号
Ａは、対応する図５Ａ〜図５Ｃの各波形Ａ相のアナログ
出力信号を表わしているが、基準電圧３１にはオフセッ
ト電圧が加わているため、図５Ａ〜図５Ｃに示す中心電
圧よりもオフセット電圧が加わった分中心電圧から上方
にシフトしている。

【０１０７】図６Ａ〜図６Ｃの各出力Ｂは、各センサ出
力信号Ａを基準電圧３１をスレッショルド（閾値）電圧
として２値化したものである。このため、図６Ａ〜図６
Ｃの各出力Ｂからわかるように、出力Ｂのハイレベル角
度（θ１）の検出期間ｔ１とローレベル角度（θ２）の
検出期間ｔ２はｔ１＜ｔ２となり、図５Ａ〜図５Ｃで見
られたｔ１＝ｔ２、すなわちデューティ５０％とはなら
ない。

【０１０８】この原因は、図６Ａ〜図６Ｃでは、図５Ａ
〜図５Ｃで使用した中心電圧をスレッショルド（閾値）
電圧として使用しなかったためである。

【０１０９】この場合には、３２に示すように、基準電
圧３１の代わりに図６Ａ〜図６Ｃのセンサ出力信号Ａの
最大ピーク電圧３３と最小ピーク電圧３４の中間値であ
る中心電圧３２をスレッショルド（閾値）電圧として用
いて、センサ出力信号Ａを２値化すればよい。

【０１１０】中心電圧３２をスレッショルド（閾値）電
圧としてセンサ出力信号Ａを２値化すると、図６Ａ〜図
６Ｃの出力Ｃが得られる。出力Ｃのハイレベル角度（θ
１）の検出期間ｔ３とローレベル角度（θ２）の検出期
間ｔ４はｔ３＝ｔ４となり、図５Ａ〜図５Ｃで見られた
ｔ１＝ｔ２、すなわちデューティ５０％と同じになる。

【０１１１】以上説明した方法により、位置エンコーダ
１からの図５Ａ〜図５Ｃに一例を示すセンサ出力信号Ａ
の場合にはそのセンサ出力信号Ａにオフセット電圧が加
わったとしても上記の処理を行うことにより常にデュー
ティ５０％の出力を得ることができる。

【０１１２】なお図５および図６におけるデジタル電圧
の表現（出力Ｂ、出力Ｃ）であるが、センサより出力さ
れるアナログ信号（出力Ａ）をＡ／Ｄ変換しデジタル信
号となった場合でも図５および図６に図示する場合はア
ナログ的に表現している。

【０１１３】［スレショルド（閾値）電圧値の決定方
法］次に、図７のフローチャートを参照し、センサより
出力されるアナログ信号（出力Ａ）を用いて各周期毎に
検出する中心電圧を用いたスレショルド（閾値）電圧値
の決定方法について説明する。

【０１１４】ステップＳ１０において、現在位置におけ
るスレショルド電圧の設定を開始する。記号Ｎは整数
で、位置に対応する信号で、Ａ相の１周期を単位として
いる。例えば、現在位置をＮとする。

【０１１５】ステップＳ２０において、現在位置Ｎから
センサより出力されるアナログ信号（出力Ａ）が２周期
分以上逆（−）方向に移動したかどうかを調べ、２周期
分逆（−）方向に移動した場合にはステップＳ４０に進
み、２周期分逆（−）方向に移動していない場合にはス
テップＳ３０に進む。

【０１１６】ステップＳ４０は、現在位置が逆（−）方
向に２周期分移動したときの処理であり、各周期毎に検
出する中心電圧値Ｖを用いてスレショルド（閾値）電圧
値Ｓを求める。なお中心電圧値Ｖの決定方法は、図８の
フローチャートを用いて後述する。

【０１１７】ステップＳ４０の時点では、位置は現在位
置（Ｎ）から位置（Ｎ−１）を通過して位置（Ｎ−２）
に移動している。位置（Ｎ−２）の場合には、スレショ
ルド値Ｓとして位置（Ｎ−１）で検出された中心電圧値
Ｖ（Ｎ−１）を使用することとするので、Ｓ＝Ｖ（Ｎ−
１）となる。

【０１１８】なお一度決定されたスレショルド値は次に
変更されるまで同一値を用いるものとする。

【０１１９】次にステップ５０において、位置（Ｎ）を
位置（Ｎ−２）に移動してからステップＳ６０に進む。

【０１２０】一方、ステップＳ３０において、現在位置
Ｎからセンサより出力されるアナログ信号（出力Ａ）が
２周期分以上正（＋）方向に移動したかどうかを調べ、
２周期分以上正（＋）方向に移動していない場合にはス
テップＳ６０に進み、２周期分正（＋）方向に移動した
場合にはステップＳ７０に進む。

【０１２１】ステップＳ７０は、現在位置が正（＋）方
向に２周期分移動したときの処理であり、各周期毎に検
出する中心電圧値Ｖを用いてスレショルド（閾値）電圧
値Ｓを求める。なお中心電圧値Ｖの決定方法は、図８の
フローチャートを用いて後述する。

【０１２２】ステップＳ７０の時点では、位置は現在位
置（Ｎ）から位置（Ｎ＋１）を通過して位置（Ｎ＋２）
に移動している。位置（Ｎ＋２）の場合には、スレショ
ルド値Ｓとして位置（Ｎ＋１）で検出された中心電圧値
Ｖ（Ｎ＋１）を使用することとするので、Ｓ＝Ｖ（Ｎ＋
１）となる。

【０１２３】なお一度決定されたスレショルド値は次に
変更されるまで同一値を用いるものとする。

【０１２４】次にステップ８０において、位置（Ｎ）を
位置（Ｎ＋２）に移動してからステップＳ６０に進む。

【０１２５】次にステップＳ６０において、移動が終了
しておらずスレショルド値の設定が終了していない場合
にはステップＳ２０に戻りスレショルド（閾値）電圧値
の決定を継続して行い、移動が終了した場合にはステッ
プＳ９０にすすみ一連の作業を終了する。

【０１２６】上記説明した方法を用いることにより、１
周期ごとに検出する中心電圧を用いて２周期ごとに正方
向または逆方向に移動するセンサ出力信号を２値化する
時に用いるスレショルド（閾値）電圧値を決定し使用す
ることができる。

【０１２７】［中心電圧の検出方法］次に、図８のフロ
ーチャートを用いて、Ａ相のセンサ出力信号を例に中心
電圧の検出方法について述べる。

【０１２８】ステップＳ１００において、中心電圧の検
出を開始する。

【０１２９】ステップＳ１０５において、１周期の開始
時刻と終了時刻のタイムセットを行う。

【０１３０】次にステップＳ１１０において、Ａ相のア
ナログ電圧の最大電圧ＶＭａｘ、最小電圧ＶＭｉｎの初
期値を設定する。例えば、最大電圧ＶＭａｘ、最小電圧
ＶＭｉｎとして基準電圧ＶＭを設定する。

【０１３１】次に、ステップＳ１１５において、Ａ相の
アナログ電圧Ｖを検出する。

【０１３２】次にステップＳ１２０において、検出した
アナログ電圧Ｖを最大電圧ＶＭａｘと比較し、検出した
アナログ電圧Ｖが最大電圧ＶＭａｘより大きい場合には
ステップＳ１３０に進み、検出したアナログ電圧Ｖを新
しい最大電圧Ｖ＿Ｍａｘとして書換えてからステップ
Ｓ１７０に進む。

【０１３３】一方、ステップＳ１２０において、検出し
たアナログ電圧Ｖが最大電圧ＶＭａｘより小さい場合に
はステップＳ１４０に進み、検出したアナログ電圧Ｖを
最小電圧ＶＭｉｎととして書換えてからステップＳ１６
０に進む。またステップＳ１２０において、検出したア
ナログ電圧Ｖが最小電圧ＶＭｉｎより大きい場合には何
もしないでステップＳ１６０に進む。

【０１３４】ステップＳ１６０において、１周期分のＡ
相のアナログ電圧Ｖの検出が終了したか否かを調べ終了
していない場合には、ステップＳ１１５に戻りＡ相のア
ナログ電圧Ｖの検出を継続して行い、１周期分のＡ相の
アナログ電圧Ｖの検出が終了した場合には、ステップＳ
１１５に進む。

【０１３５】ステップＳ１７０において、最大電圧ＶＭ
ａｘと最小電圧ＶＭｉｎの平均値を求めてこれを現在位
置に対応した中心電圧（この中心電圧が現在位置に対応
したスレショルド値である）としてから、ステップＳ１
８０に進み一連の作業を終了する。

【０１３６】［オフセット電圧を含む出力信号からデュ
ーティ５０信号を得る第２の方法］図７及び図８では、
１周期ごとに検出する中心電圧を用いて２周期ごとに正
方向または逆方向に移動するセンサ出力信号を２値化す
る時に用いるスレショルド（閾値）電圧値を決定し使用
する第１の方法について説明した。

【０１３７】次に、図９を用いて、第２の方法について
説明する。

【０１３８】第２の方法は第１の方法と異なり、１周期
ごとに検出する中心電圧を用いて１周期または２周期ご
とに正方向または逆方向に移動するセンサ出力信号を２
値化してスレショルド（閾値）電圧値とするスレショル
ド（閾値）電圧値の決定方法である。

【０１３９】ステップＳ２１０はスレショルド電圧の設
定開始であり、次のステップＳ２２〜ステップＳ２６
は、現在位置がどこに移動したかを調べるステップであ
る。

【０１４０】まずステップＳ２２０において、現在位置
が（Ｎ）の場合には、何もしないでステップ２７０に移
動し終了する。

【０１４１】次に、ステップＳ２３０において、現在位
置が（Ｎ）から逆方向に１周期分移動したかどうか調
べ、現在位置が逆方向に１周期分移動した位置（Ｎ−
１）の場合にはステップＳ２８０に進み、現在位置が逆
方向に１周期分移動した位置（Ｎ−１）でない場合には
ステップＳ２４０に進む。

【０１４２】ステップＳ２８０では、現在位置が（Ｎ）
から逆方向に１周期分移動した位置（Ｎ−１）であるこ
とを示す位置フラグＦ（Ｎ−１）に“１”を立ててか
ら、ステップＳ３００に進む。

【０１４３】ステップＳ３００では、位置フラグＦ（Ｎ
−１）を調べ、現在位置が位置（Ｎ−１）に移動したこ
とを示す“１”のフラグが立っていればステップＳ３２
０に進み、現在位置が位置（Ｎ−１）に移動したことを
示す“１”が立ってなけければステップ２７０に移動し
て一連の作業を終了する。

【０１４４】ステップＳ３２０では、現在位置（Ｎ）の
中心電圧Ｖ（Ｎ）をスレショルド値Ｓとし、さらにステ
ップＳ３３０で現在位置（Ｎ）を逆方向に１周期分移動
した位置（Ｎ−１）としてからステップＳ３４０で位置
フラグＦ（Ｎ−１）をクリアしてから、ステップＳ２７
０に移動し一連の作業を終了する。

【０１４５】一方、ステップＳ２４０では、現在位置を
調べ、現在位置が逆方向に２周期分移動した位置（Ｎ−
２）の場合にはステップＳ３８０に進み、現在位置が逆
方向に２周期分移動した位置（Ｎ−２）の場合でなけれ
ばステップＳ２５０に進む。

【０１４６】ステップＳ３８０では、現在位置が逆方向
に２周期分移動した位置（Ｎ−２）であるので、１周期
前の中心電圧Ｖ（Ｎ−１）をスレショルド値Ｓとしてか
ら、ステップＳ３９０に進み、現在位置を逆方向に２周
期分移動した位置（Ｎ−２）としてからステップＳ３４
０に進み、位置フラグＦ（Ｎ−１）をクリアしてから、
ステップＳ２７０に移動して一連の作業を終了する。

【０１４７】一方、ステップＳ２５０では、現在位置を
調べ、現在位置が正方向に１周期分移動した位置（Ｎ＋
１）の場合にはステップＳ２９０に進み、現在位置が正
方向に１周期分移動した位置（Ｎ＋１）の場合でなけれ
ばステップＳ２６０に進む。

【０１４８】ステップＳ２９０では、現在位置が（Ｎ＋
１）であるので、正方向に１周期分移動した位置（Ｎ＋
１）であることを示す位置フラグＦ（Ｎ＋１）に“１”
を立ててから、ステップＳ３００に進む。

【０１４９】ステップＳ３００では、位置フラグＦ（Ｎ
＋１）を調べ、位置（Ｎ＋１）に移動したことを示す
“１”のフラグが立っていれば、ステップＳ３５０に進
み、位置フラグＦ（Ｎ＋１）に“１”のフラグが立って
いなければステップ２７０に移動し、一連の作業を終了
する。

【０１５０】ステップＳ３５０では、現在位置（Ｎ）の
中心電圧Ｖ（Ｎ）をスレショルド値Ｓとしてから、ステ
ップＳ３６０で現在位置（Ｎ）を正方向に１周期分移動
した位置（Ｎ＋１）とてからステップＳ３７０に進み、
位置フラグＦ（Ｎ＋１）をクリアしてから、ステップＳ
２７０に移動し、一連の作業を終了する。

【０１５１】一方、ステップＳ２６０では、現在位置を
調べ、現在位置が正方向に２周期分移動した位置（Ｎ＋
２）の場合にはステップＳ４００に進み、１周期前の中
心電圧Ｖ（Ｎ＋１）をスレショルド値Ｓとしてから、ス
テップＳ４１０に進み、現在位置を正方向に２周期分移
動した位置（Ｎ＋２）としてからステップＳ３７０に進
み、位置フラグＦ（Ｎ＋１）をクリアしてから、ステッ
プＳ２７０に移動して一連の作業を終了する。

【０１５２】なお、以上の実施形態において、記録ヘッ
ドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さ
らにインクタンクに収容される液体はインクであるとし
て説明したが、その収容物はインクに限定されるもので
はない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めた
り、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対し
て吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容
されていても良い。

【０１５３】以上の実施形態は、特にインクジェット記
録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用され
るエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例え
ば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギ
ーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いるこ
とにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

【０１５４】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は、いわゆるオンデマン
ド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。

【０１５５】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に
優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。

【０１５６】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【０１５７】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書に記載された構成も本発明に含
まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対し
て、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構
成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネ
ルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構
成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づい
た構成としても良い。

【０１５８】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【０１５９】加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘ
ッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着さ
れることで、装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッドを用いてもよい。

【０１６０】また、以上説明した記録装置の構成に、記
録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加する
ことは記録動作を一層安定にできるので好ましいもので
ある。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対して
のキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは
吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子
あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などが
ある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを
備えることも安定した記録を行うために有効である。

【０１６１】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもで
きる。

【０１６２】以上説明した実施の形態においては、イン
クが液体であることを前提として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下
の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範
囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。

【０１６３】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【０１６４】このような場合インクは、特開昭５４−５
６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報
に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に
液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換
体に対して対向するような形態としてもよい。本発明に
おいては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【０１６５】さらに加えて、本発明に係る記録装置の形
態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力
端末として一体または別体に設けられるものの他、リー
ダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有
するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良
い。

【０１６６】

【他の実施形態】なお、本発明の位置エンコーダは、上
記説明した画像記録装置はかりでなく位置計測を必要と
する他の電子機器に使用してもよい。また、本発明は、
複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイ
ス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステ
ムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複
写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。

【０１６７】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納された
プログラムコードを読み出し実行することによっても、
達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体
から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施
形態の機能を実現することになり、そのプログラムコー
ドを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実
行することにより、前述した実施形態の機能が実現され
るだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、
コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステ
ム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【０１６８】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【０１６９】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図７および図８に示
す）フローチャートに対応するプログラムコードが格納
されることになる。

【０１７０】以上説明したように、本発明を用いること
により、位置エンコーダの複雑さとコストを大幅に高め
ることなく高精度な位置信号を発生することが可能な位
置エンコーダ、それを利用する画像記録装置および電子
機器を提供することができる。

【０１７１】また２相エンコーダ信号の各相のデューテ
ィと各相間の位相ずれは、手動で調整する場合には互い
に関連しあうため、上記二つを手動調整により満足させ
るにはかなりの熟練と調整時間を必要とするが、本発明
の位置エンコーダにおいては、複雑な各相内のデューテ
ィを自動調整するので、各相間の位相ずれのみを調整す
るのは容易に実施できるためで、調整時間を低減するこ
ともできる。

【０１７２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
置エンコーダの複雑さと製造コストを大幅に高めること
なくコード・ホイールの位置を高解像度に識別し、高解
像度で位置制御することができる位置エンコーダ、それ
を用いる画像記録装置および電子機器ならびにそれらの
制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の位置エンコーダの概
略説明図である。

【図２】コード・ホイールの部分拡大図である。

【図３】センサにより生成されるアナログ波形の例を示
す図である。

【図４】図３のアナログ波形から得られるディジタル波
形の例を示す図である。

【図５Ａ】位置エンコーダからの第１例のアナログ出力
波形とそのディジタル波形を示す図である。

【図５Ｂ】位置エンコーダからの第２例のアナログ出力
波形とそのディジタル波形を示す図である。

【図５Ｃ】位置エンコーダからの第３例のアナログ出力
波形とそのディジタル波形を示す図である。

【図６Ａ】位置エンコーダからの第１例のアナログ波形
が各種の要因で変動した場合のアナログ出力波形および
そのディジタル波形を示した図である。

【図６Ｂ】位置エンコーダからの第２例のアナログ波形
が各種の要因で変動した場合のアナログ出力波形および
そのディジタル波形を示した図である。

【図６Ｃ】位置エンコーダからの第３例のアナログ波形
が各種の要因で変動した場合のアナログ出力波形および
そのディジタル波形を示した図である。

【図７】スレショルド（閾値）電圧を設定する第１の設
定方法を示すフローチャートである。

【図８】中心電圧の検出方法を示すフローチャートであ
る。

【図９】スレショルド（閾値）電圧を設定する第１の設
定方法を示すフローチャートである。

【図１０】記録装置の構成の概要を示す外観斜視図であ
る。

【図１１】記録装置の構成を示す全体ブロック図であ
る。

【図１２】インクカートリッジの構成の概要を示す外観
斜視図である。

【符号の説明】

１位置エンコーダ２コード・ホイール３トラック４スリット５センサ６正弦波出力信号（Ａ相）７正弦波出力信号（Ｂ相）８アナログーデジタル変換器（Ａ／Ｄ）９マイクロプロセッサ（μＰ）１２出力信号パルス（Ａ相）１３出力信号パルス（Ｂ相）１４増幅器１５増幅器１６増幅器１７増幅器１８アップダウンカウンタ１９アップダウンカウンタ２０デジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ）２１Ａ相のアナログ出力電圧２２中心電圧２３波形の中心３１基準電圧３２スレショルド（閾値）電圧３３最大ピーク電圧３４最小ピーク電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C056 EA04 EB12 EB36 FA03 FA10 KD06 2C058 AB15 AC07 AD02 AE02 AE09 AF03 AF08 AF15 AF31 AF38 AF55 GA02 GB07 GB20 GB43 GB47 GB48 GB53 2C480 CA01 CA31 CA47 CB31 CB34 2F077 AA11 CC02 NN23 PP19 QQ05 TT26 TT32 TT37 TT58 TT66 TT72 5C072 AA03 BA04 NA04 XA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定間隔で複数の標識が設けられたスケー
ルと、前記標識を検出するセンサと、前記センサから出
力される信号に基づき測定対象物の位置情報を生成する
位置エンコーダであって、前記信号の所定期間内の振幅に基づき前記信号を変換す
るための閾値を生成する閾値生成手段と、前記閾値を用いて前記信号を変換し、変換された前記信
号に基づき前記測定対象物の位置情報を生成する位置情
報生成手段と、を有することを特徴とする位置エンコー
ダ。
【請求項２】前記所定期間は、前記信号の１周期である
ことを特徴とする請求項１に記載の位置エンコーダ。
【請求項３】前記センサから出力される信号はアナログ
信号であり、前記閾値生成手段は、前記周期的な信号の
所定の１周期における最大振幅値と最小振幅値を求め、
前記最大振幅値と最小振幅値から求まる平均値を前記所
定の１周期における閾値とすることを特徴とする請求項
１に記載の位置エンコーダ。
【請求項４】前記位置情報生成手段は、前記位置情報を
生成するために使用する前記閾値を記憶する記憶手段を
有し、前記周期的な信号の所定数の周期ごとに、前記記
憶手段に格納された閾値を更新することを特徴とする請
求項２に記載の位置エンコーダ。
【請求項５】前記位置情報生成手段は、前記閾値を用い
て前記アナログ信号を１周期内での発生時間がほぼ等し
くなる複数の値を有するデジタル信号に変換することを
特徴とする請求項３に記載の位置エンコーダ。
【請求項６】前記位置情報生成手段は、前記デジタル信
号の値が変化する数を計数することによって、前記位置
情報を生成することを特徴とする請求項５に記載の位置
エンコーダ。
【請求項７】前記センサから出力される信号は複数の信
号であり、前記複数の信号のそれぞれに対して前記閾値
生成手段と前記位置情報生成手段とが備えられているこ
とを特徴とする請求項１に記載の位置エンコーダ。
【請求項８】前記位置エンコーダは、ロータリ型エンコ
ーダまたはリニア型エンコーダであること特徴とする請
求項１に記載の位置エンコーダ。
【請求項９】外部機器から送信された情報に基づいて、
記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体上で走査さ
せて記録を行う画像記録装置であって、前記請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の位置
エンコーダを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項１０】前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
する請求項９に記載の画像記録装置。
【請求項１１】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項９に記載の画像記
録装置。
【請求項１２】前記請求項１乃至請求項８のいずれか１
項に記載の位置エンコーダを有することを特徴とする電
子機器。
【請求項１３】所定間隔で複数の標識が設けられたスケ
ールと、前記標識を検出するセンサと、前記センサから
出力される信号に基づき測定対象物の位置情報を生成す
る位置エンコーダの制御方法であって、前記信号の所定期間内の振幅に基づき前記信号を変換す
るための閾値を生成する閾値生成工程と、前記閾値を用いて前記信号を変換し、変換された前記信
号に基づき前記測定対象物の位置情報を生成する位置情
報生成工程と、を有することを特徴とする位置エンコー
ダの制御方法。
【請求項１４】前記所定期間は、前記信号の１周期であ
ることを特徴とする請求項１３に記載の位置エンコーダ
の制御方法。
【請求項１５】前記センサから出力される信号はアナロ
グ信号であり、前記閾値生成工程は、前記周期的な信号
の所定の１周期における最大振幅値と最小振幅値を求
め、前記最大振幅値と最小振幅値から求まる平均値を前
記所定の１周期における閾値とすることを特徴とする請
求項１３に記載の位置エンコーダの制御方法。
【請求項１６】前記位置情報生成工程は、前記位置情報
を生成するために使用する前記閾値を記憶する記憶手段
を有し、前記周期的な信号の所定数の周期ごとに、前記
記憶手段に格納された閾値を更新することを特徴とする
請求項１４に記載の位置エンコーダの制御方法。
【請求項１７】前記位置情報生成工程は、前記閾値を用
いて前記アナログ信号を１周期内での発生時間がほぼ等
しくなる複数の値を有するデジタル信号に変換すること
を特徴とする請求項１５に記載の位置エンコーダの制御
方法。
【請求項１８】前記位置情報生成手段は、前記デジタル
信号の値が変化する数を計数することによって、前記位
置情報を生成することを特徴とする請求項１７に記載の
位置エンコーダの制御方法。
【請求項１９】前記センサから出力される信号は複数の
信号であり、前記複数の信号のそれぞれに対して前記閾
値生成工程と前記位置情報生成工程とが備えられている
ことを特徴とする請求項１３に記載の位置エンコーダの
制御方法。
【請求項２０】前記位置エンコーダは、ロータリ型エン
コーダまたはリニア型エンコーダであること特徴とする
請求項１３に記載の位置エンコーダの制御方法。
【請求項２１】外部機器から送信された情報に基づい
て、記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体上で走
査させて記録を行う画像記録装置の制御方法であって、前記請求項１３乃至請求項２０のいずれか１項に記載の
位置エンコーダの制御方法を有することを特徴とする画
像記録装置の制御方法。
【請求項２２】前記記録ヘッドは、インクを吐出して記
録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴と
する請求項２１に記載の画像記録装置の制御方法。
【請求項２３】前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用
してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与
える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体
を備えていることを特徴とする請求項２１に記載の画像
記録装置の制御方法。
【請求項２４】前記請求項１３乃至請求項２０のいずれ
か１項に記載の位置エンコーダの制御方法を有すること
を特徴とする電子機器の制御方法。
【請求項２５】請求項１３乃至請求項２０のいずれか１
項に記載の位置エンコーダの制御方法の制御プログラム
を格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒
体。
【請求項２６】画像記録装置と接続可能なコンピュータ
機器で実行され、双方向インタフェースを介して前記画
像記録装置をデフォルト機能に従って駆動するプリンタ
ドライバを実現する処理工程を記憶するコンピュータ可
読記憶媒体であって、前記処理工程が請求項１３から請
求項１７のいずれか１項に記載の内容に対応する工程を
含むことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２７】請求項１３乃至請求項２０のいずれか１
項に記載の電子機器の制御方法の制御プログラムを格納
したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。