JP2007271421A - 光学式ロータリエンコーダ - Google Patents

Abstract

【課題】廉価で且つ高精度な光学式ロータリエンコーダを提供する。
【解決手段】２つの光検出パターンＡ，Ｂを回転軸Ｘ回りに同心円状に複数形成するとともに、上記各光検出パターンＡ，Ｂ同士で互いに、スリット３０１ａ，３０１ｂの回転軸Ｘ回りの位相が異なるようにする。そして、各光検出パターンＡ，Ｂに対応してそれぞれ投光素子３０４ａ，３０４ｂ及び受光素子３０５ａ，３０５ｂを設けるようにする。
【選択図】図７

Description

本発明は、光検出パターンを有する回転円板を備えた光学式ロータリエンコーダに関する技術分野に属する。

従来より、光を透過する複数の光透過領域が回転軸回りに周方向に互いに所定の位相間隔を空けて並ぶことにより形成される光検出パターンを有する回転円板を備えた光学式ロータリエンコーダは知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、発光素子から出射されて上記スリットを透過した光を受光素子により検出することで上記回転円板の回転状態を検出している。

また、光を反射する光反射領域と光を反射しない非反射領域とが回転軸回りに周方向に交互に並ぶことにより形成される光検出パターンを有する回転円板を備えた光学式ロータリエンコーダも知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、発光素子から出射されて上記光反射領域に反射した光を受光素子により検出することで上記回転円板の回転状態を検出している。

上述のような光学式ロータリエンコーダにおいては、該エンコーダの分解能を高めるうえで、上記スリットや光反射領域を所定の位置に正確に形成することが重要であり、これまでにも該スリットや光反射領域の形成方法に関して、種々の方法が提案されている。

例えば、特許文献１に示すものでは、ガラス等の透明基板の表面に金属薄膜を蒸着し、該金属薄膜をエッチングすることで上記スリットや上記光反射領域を形成している。この方法により、上記スリット又は光反射領域の位相間隔を狭く設定することができ、従って、上記光学式ロータリエンコーダの分解能を向上させることができる。
特願２００４−３１９６６号公報 特開１９９８−８２６６１号公報

ところで、上記光学式ロータリエンコーダを、例えばインクジェットプリンタにおいてプリントペーパーの副走査方向の位置決めを行う搬送ローラの駆動用モータに取付けて使用することを考えた場合、画像の画質を向上させるうえでも、上記ロータリエンコーダの分解能を高く設定して、上記駆動用モータによるペーパーの位置制御を正確に行う必要がある。そこで、上記スリット又は上記光反射領域の位相間隔を更に狭めることで分解能を高めることが考えられる。しかしながら、例えば、上述の特許文献１に示すような製法でスリット又は光反射領域を形成したとしても、該スリット又は光反射領域を形成することができる位相間隔には製法上の限界値が存在し、該限界値に基づいて上記駆動用モータの分解能も制限されてしまう。従って、単に上記位相間隔を狭めることにより分解能を向上させることには限界がある。また、上記位相間隔を狭めることにより、スリット又は光反射領域の形成に際して精密さが要求される結果、製作コストの増加を招くという問題がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記スリット又は光反射領域の上記回転軸回りの位相間隔を狭めることなく、上記光学式ロータリエンコーダの分解能を高めることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、光検出パターンを回転軸回りに同心円状に複数形成するとともに、上記各光検出パターン同士で互いに、透過部又は反射部の回転軸回りの位相が異なるようにする。そして、各光検出パターンに対応してそれぞれ光出射手段と受光手段とを設けるようにした。

具体的には、請求項１の発明では、光を透過する光透過領域又は光を反射する光反射領域が回転軸回りに周方向に互いに所定の位相間隔を空けて並ぶことにより形成される光検出パターンを有する回転円板と、回転状態にある回転円板の光検出パターンに対して光を出射する光出射手段と、該光出射手段から出射されて上記光透過領域を透過した光又は上記光反射領域に反射した光を受光するとともに受光検出信号を出力する受光検出手段とを備えた光学式ロータリエンコーダを対象とする。

そして、上記光検出パターンは、上記回転軸回りに同心円状に複数形成されてなり、上記光透過領域又は上記光反射領域は、上記各光検出パターン同士で互いに、上記回転軸回りの位相が異なるように形成されており、上記光出射手段及び上記受光検出手段は、上記各光検出パターンに対応して設けられてなるように構成されている。

この構成により、例えば、各光検出パターンに対応する光出射手段及び受光検出手段を、上記回転軸回りに略同一の位相位置に配設することで、各受光検出手段から異なる位相の受光検出信号を得ることができる。従って、光検出パターンが一つだけ形成されている場合に比べて、回転円板の一回転当たりに得られる受光検出信号の数を増加させることができ、これにより上記光学式ロータリエンコーダの分解能を向上させることが可能となる。また、上記各光検出パターンを構成する光透過領域の位相間隔を、光検出パターンが一つの場合に比べて狭めることなしに、上記光学式ロータリエンコーダの分解能を向上させることができる。従って、上記光透過領域又は上記光反射領域の製法上の限界から来る位相間隔の限界値に左右されることなく上記ロータリエンコーダの回転精度を向上させることができる。また、上記位相間隔を狭める必要もないので、上記光検出パターンが複数形成されている場合と一つだけ形成されている場合とで、同じ回転精度を得るために必要な、上記光透過領域又は光反射領域の形成に要するコストを低減することができる。

請求項２の発明では、請求項１記載の発明において、上記全ての受光検出手段から出力される受光検出信号を合成して合成信号を出力するとともに、該合成信号を基に上記回転円板の回転状態を検出するように構成されている。

この構成により、例えば、上記合成信号をパルス化して、該パルスの数をカウントすることにより上記回転円板の回転状態つまり回転位相や回転速度を検出することができる。

以上説明したように、本発明の光学式ロータリエンコーダによると、上記光透過領域又は反射領域の位相間隔を狭めることなく、上記光学式ロータリエンコーダの分解能を高めることができる。また、例えばインクジェットプリンタにおいてプリントペーパーの副走査方向の位置決めを行う搬送ローラの駆動用モータに取付けて使用することで、プリントペーパーの搬送方向（副走査方向）の位置決めを正確に行うことができ、従って画像の画質を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
−全体構成−
図１は、本発明の実施形態１に係るインクジェットプリンタＡを示す。このプリンタＡは、写真プリントシステムに用いられるものであって、例えば、画像データ及びオーダ情報を取得して必要な補正処理等を行う受付ブロック（図示省略）から通信ケーブルを介して伝送される画像データを、該オーダ情報に基づいてプリントペーパーＰ（記録媒体）に印刷を行うように構成されている。

図１〜図６に示すように、上記プリンタＡは、ロール状のプリントペーパーＰを収容するために装置下部に設けられたペーパー収容部１と、該ペーパー収容部１から引き出されたプリントペーパーＰに対して画像データの記録印刷を行うように装置上部に設けられたプリント部２と、装置の側方（図３において左右両側）に位置し、該プリント部２に供給されるインクを貯留しておくためのインク貯留部３，３とを備えている。また、上記プリンタＡの上部で、上記プリント部２の搬送方向下流側には、該プリントペーパーＰの裏面に整理番号等を印字するための裏面印字ユニット４、及び印刷されたプリントペーパーＰを排出するための排出ローラ４６、及び排出されたプリントペーパーＰを受け止めるためのトレイ５が配設されている。尚、上記図６にのみ示すが、上記プリンタＡは、上記トレイ５以外をカバー６によって覆われている。

上記ペーパー収容部１は、プリント部２のほぼ真下に位置していて、図５に示すように、ロール状に巻かれた長尺のプリントペーパーＰを、巻芯ローラ２１により保持した状態で収容するように構成されている。ここで、このペーパー収容部１は、プリンタＡ全体を覆う上記カバー６の一部をなすとともに側方に開閉可能に構成された扉部材１２によって塞がれており、この扉部材１２を開放状態にすることで、上記マガジン１１に保持されたプリントペーパーＰの取り替え作業が行えるようになっている。尚、この実施形態では、上記マガジン収容部１に収容されるプリントペーパーＰの種類は１種類のみだが、これに限らず、２種類以上のプリントペーパーＰを収容できるように構成してもよい。

上記プリント部２は、プリントペーパーＰに対してインクを吐出して画像を形成する（詰まり、印刷を行う）インクジェットヘッドＨを備えている。このインクジェットヘッドＨは、キャリッジモータ３２により駆動される駆動ベルト３１により主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延びるガイドレール３０に沿って往復動するようになっているとともに、副走査方向に並ぶ２つのノズルプレート１０６を有していて、該各ノズルプレート１０６に設けられているノズル１０２からインクを吐出することで、プリントペーパーＰに対して所定の画像や文字等を印刷できるように構成されている。

上記インク貯留部３，３は、それぞれ、プリンタＡの左右両側に配置された箱状のカートリッジケース６１，６１を備えていて、該ケース６１，６１内には、互いに色相の異なるインクが封入された７つのインクカートリッジ６２，６２，…が着脱可能に収容されている（本実施形態では、図３に示すように、ペーパー排出側から見て左側に３つ、右側に４つのインクカートリッジが収容されている）。従って、これらのインクカートリッジ６２，６２，…を上記カートリッジケース６１，６１から着脱することにより、使用中又は使用済みのものを新しいものに交換できるようになっている。尚、これらのインクカートリッジ６２，６２，…には、各々、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、レッド（Ｒ）、バイオレット（Ｖ）及びクリア（ＣＬ：透明）の各インクが封入されている。

また、上記プリンタＡの排出側から見て左側で、上記インク貯留部３とプリント部２との間の高さ位置には、インクカートリッジ６２，６２，…から供給されるインクを一時的に貯留するためのサブタンク５２，５２，…が設けられている。そして、これらのサブタンク５２，５２，…は、上記プリント部２のインクジェットヘッドＨに繋がっていて、該インクジェットヘッドＨのノズル１０２（図９参照）からインクを吐出する際の負圧によってサブタンク５２，５２，…内のインクがインクジェットヘッドＨへ供給されるようになっている。

−ペーパー搬送機構−
図６に示すように、上記プリンタＡには、上記ペーパー収容部１からプリントペーパーＰを引き出して所定の搬送経路に沿って搬送するペーパー搬送機構が設けられている。このペーパー搬送機構は、上記搬送経路を構成すべく、ペーパー収容部１から順に、供給ユニットＵ１、プリントユニットＵ２、カッターユニットＵ３、及び排出ユニットＵ４を備えており、該プリントユニットＵ２の搬送経路上に位置するプリントペーパーＰに対して画像データの印刷が行われるようになっている。尚、本実施形態では、上記マガジン収容部１からプリントペーパーＰを供給する以外にも、手差しトレイ８１から所定サイズのプリントペーパーＰを供給できるように構成された手差し供給ユニットＵ５も備えているが、以下の実施形態では、主に上記マガジン収容部１からプリントペーパーＰを供給する場合について説明する。

そして、上記ペーパー搬送機構は、ロール状のプリントペーパーＰへの印刷時には、ペーパー収容部１にセットされたプリントペーパーＰを、供給ユニットＵ１によってペーパー収容部１から引き出してプリント部２に位置するプリントユニットＵ２に搬送供給し、それから、その供給されたプリントペーパーＰをプリントユニットＵ２によって搬送しながらインクジェットヘッドＨにより画像データの印刷を行い、その後、印刷されたプリントペーパーＰをカッターユニットＵ３に搬送して該カッターユニットＵ３で所定のプリントサイズに切断した後、排出ユニットＵ４によってペーパーＰのカールを取り除いてトレイ５に送り出す。尚、以下の説明において、上記印刷時においてプリントペーパーＰが搬送されるときの搬送上流側及び下流側を、それぞれ、単に上流側及び下流側ともいう。

具体的に説明すると、上記供給ユニットＵ１は、ペーパー収容部１内にプリントペーパーＰをロール状に巻いて収容するための巻芯ローラ２１と、該巻芯ローラ２１から引き出されたプリントペーパーＰの幅方向の位置決めを行うためのガイドローラ２２と、上記ペーパー収容部１の気密性を保つために該ペーパー収容部１とプリント部２との間のプリントペーパーＰ搬送用の開口を塞ぐように配設される閉塞ローラ２３と、プリントペーパーＰを搬送するように、搬送モータ１２６（図７参照）によって回転駆動される搬送駆動ローラ２４と、該搬送駆動ローラ２４に対向配置される圧着ローラ２５，２５とを備えている。尚、本実施形態では、上記ガイドローラ２２を設けているが、この代わりにガイドを設けるようにしてもよい。

すなわち、上記供給ユニットＵ１は、搬送駆動ローラ２４を回転駆動させることによってプリントペーパーＰをペーパー収容部１から引き出してプリント部２側へ搬送するように構成されている。尚、上記閉塞ローラ２３は、例えばスポンジ材からなるもので、上記ペーパー収容部１内の気密性を確保するための封止部材としての役割を有しており、この閉塞ローラ２３を設けることで、該ペーパー収容部１内にプリントペーパーＰの乾燥による表面割れを防止するための加湿装置１３を設置した場合に、該加湿装置１３によってマガジン収容部１内が効率良く加湿されるようになっている。

上記搬送駆動ローラ２４は、搬送モータ１２６（図７参照）によって、プリントペーパーＰをマガジン収容部１から引き出してプリント部２側へ搬送する正方向の回転と、該プリントペーパーＰをマガジン収容部１内へ戻す逆方向の回転とが切替可能なように構成されている。これにより、上記搬送駆動ローラ２４よりも搬送方向下流側のカッターユニットＵ３でペーパーＰの印刷済みの部分を所定サイズに切断した後、長尺のプリントペーパーＰを上流側に戻してペーパーの先頭から印刷を行う場合や、長尺プリントペーパーＰではなく手差しユニットＵ５からペーパーを供給する場合などにおいて、長尺のプリントペーパーＰをペーパー収容部１内に戻せるようになっている。また、上記搬送モータ１２６には、後述する光学式ロータリエンコーダ３００（図８参照）が取付けられており、これにより上記駆動搬送ローラ２４によるプリントペーパーＰの搬送方向（副走査方向）の位置制御を正確に行うことができる。

上記プリントユニットＵ２は、図１及び図２に示すように、上記インクジェットヘッドＨを主走査方向Ｘ（プリントペーパーＰの搬送方向（副走査方向Ｙ）と垂直な方向）に案内するガイドレール３０と、２つのプーリに巻き掛けられ且つインクジェットヘッドＨを該ガイドレール３０に沿って往復移動させるための駆動ベルト３１と、該プーリを回転駆動させるキャリッジモータ３２と、インクジェットヘッドＨにより印刷を行うことが可能な位置に吸着保持するペーパー保持部Ｄ（図３参照）と、このペーパー保持部Ｄの下流側に配設された圧着型のプリント搬送ローラ３３とを備えている。ここで、上記主走査方向Ｘは、プリントペーパーＰの幅方向に相当し、副走査方向Ｙは、プリントペーパーＰの長手方向に相当する。

上記ペーパー保持部Ｄは、図２及び図６に示すように、表面（上面）に開口する吸引用孔３４ａを有するガイドプレート３４と、上記供給ユニットＵ１により該ガイドプレート３４上に供給されたプリントペーパーＰを、上記吸引用孔３４ａを介して吸引することでガイドプレート３４の表面上に吸着保持させる吸引手段としてのファン３５とを備えている。上記ガイドプレート３４は、板状の部材からなり、該ガイドプレート３４の裏面（下面）側には、該ガイドプレート３４と共に空間を形成する筐体３６が配設され、この空間内に上記ファン３５が配設されている。そして、上記吸引用孔３４ａは、ガイドプレート３４の厚み方向に貫通して上記空間と連通しており、ファン３５の作動により吸引用孔３４ａを介してガイドプレート３４の表面側に負圧が生じ、このことでプリントペーパーＰがガイドプレート３４の表面上に吸着保持されることになる。

また、上記ガイドプレート３４には、印刷時にインクの増粘を防止するためにインクジェットヘッドＨのノズル１０２（図９参照）から吐出される少量のインクを受け止めるフラッシング部３７と、印刷していない場合のインクジェットヘッドＨの待機位置に設けられて、インクの増粘防止のために該インクジェットヘッドＨのノズル１０２（図９参照）からインクを吸引するように構成されたキャップ部（図示省略）と、が設けられている。

上記フラッシング部３７は、ガイドプレート３４に形成された開口部３７ａと、該ガイドプレート３４の下側に、該開口部に連通するような空間を形成する筐体（図示省略）と、を備えており、該筐体はプリンタＡの排出側下部に設けられた廃液タンク７に連通しているとともに、筐体内部の空気を上記ファン３５によって吸引できるように構成されている。また、上記開口部３７ａには、インクを吸収可能なスポンジ状のインク吸収材３７ｂが配設されていて、このインク吸収材３７ｂに染み込んだインクも、上記空間内に溜まるようになっている。これにより、上記フラッシング部３７の開口部３７ａに向かって吐出されるインクは筐体内に吸い込まれて、廃液タンク７へと導かれることになる。

尚、上記キャップ部については、特に図示しないが、内部を負圧にされた空間を有していて、該空間内に上記インクジェットヘッドＨのノズル１０２（図９参照）から微量のインクを吸い出すように構成されている。これにより、該ノズル１０２でインクが増粘して、吐出しにくくなるのを防止することができる。ここで、上記キャップ部の空間は、後述するインク供給系の空気加圧部５６としてのポンプを利用することで、内部が負圧になるようになっている。

上記ガイドプレート３４には、更に、略矩形状の縁取り孔３４ｂがペーパーＰの幅方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。具体的には、この縁取り孔３４ｂは、ペーパーＰをガイドプレート２１上に載置したときに、該ペーパーＰの幅方向両端で該縁取り孔３４ｂの一部が露出するような位置に形成されていて、用紙サイズ（例えば、Ａ４，Ｂ５等）に応じて複数設けられている。

このようにすれば、ペーパーＰに対して縁無しプリントを行うときに、インクジェットヘッドＨからペーパーＰの幅方向の端縁に吐出したインクの一部がペーパーＰからはみ出したとしても、そのはみ出したインクは縁取り孔３４ｂから排出されることとなり、ガイドプレート３４表面にインクが付着してプレート３４表面が汚れるのを防止することができる。

上記インクジェットヘッドＨは、図４に示すように、その底面（ガイドプレート３４と対向する面）に、多数のインク吐出ノズル１０２（図９参照）が設けられたノズルプレート１０６が副走査方向に２段に並んで配設されている（ノズルプレート１０６は２段である必要はなく、１段や３段以上であってもよい）。

そして、ペーパー搬送の各ステップ毎に、インクジェットヘッドＨが主走査方向Ｘに走査され、このとき、主走査方向Ｘの各位置で、各色に対応する所定のインク吐出ノズル１０２（図９参照）からインクを同時に吐出する。尚、インクジェットヘッドＨの詳細な構成については後述する。

上記カッターユニットＵ３は、回転刃４１を備えていて、該回転刃４１を回転させながらプリントペーパーＰの搬送方向所定位置で幅方向に移動させることで、該プリントペーパーＰを所定のサイズに切断するように構成されている。また、上記カッターユニットＵ３は、上記回転刃４の搬送下流側に位置し、切断後のペーパーＰを送り出すための切断後搬送ローラ４２を備えている。この切断後搬送ローラ４２の回転によりペーパーＰは搬送下流側の裏面印字ユニット４に搬送される。

また、上記カッターユニットＵ３の下方には、切断後のペーパーＰの切り屑を回収するためのカッター屑回収箱７０が配設されている。このカッター屑回収箱７０は、ペーパーＰの排出方向（図６では右方向）に沿ってスライド自在で且つ装置本体から離脱自在に構成され、ユーザーがカッター屑を容易に廃棄できるようになっている。

また、上記カッター屑回収箱７０の手前側（図６では右側）には取っ手７１が取付けられている。そして、カッター屑回収箱７０の手前側は、透明なプラスチック材料で形成され、切り屑の収容状態が目視確認できるようになっている。

上記排出ユニットＵ４は、プリントペーパーＰの裏面に整理番号等を印字するための裏面印字ユニット４よりも下流側に設けられていて、プリントペーパーＰを搬送するとともに、該プリントペーパーＰのカールをとる複数の圧着型排出ローラ４６，４６，…からなるデカール部４５を有している。このデカール部４５は、プリントペーパーＰに付いたカールとは反対側に該ペーパーＰが曲げられて凸となるように圧着ローラ４６，４６，…及びガイド４７，４８を配置したもので、これにより、該プリントペーパーＰのカールをとることができ、トレイ５上にほとんどカールのないペーパーＰを排出することができる。

尚、上述のとおり、プリンタＡには、ロール状に巻かれたペーパーＰとは別に、ユーザーが手差しでペーパーＰを供給するための手差し供給ユニットＵ５が設けられていて、この手差し供給ユニットＵ５は、装置上部の搬送方向上流側に設けられるトレイ８１と、その搬送方向下流側に位置する搬送ローラ８２とを備えていて、該搬送ローラ８２の回転により手差しトレイ８１上のペーパーＰが手差しガイド８３に沿って搬送駆動ローラ２４と一対の圧着ローラ２５，２５との間に挟み込まれるように搬送される。

ここで、上記手差しトレイ８１から搬送されたペーパーＰにはカールが付いていないため、このペーパーＰを上記排出ユニットＵ４のデカール部４５に送ると、カールが付いてしまうこととなる。そこで、ペーパーＰが手差しトレイ８１から供給されたものであるかペーパー収容部１から供給されたものであるかを判定する図示しない判定手段を設け、判定結果に基づいて、ペーパーＰの搬送経路を切替えるように制御するのが好ましい。例えば、手差しトレイ８１から供給されたペーパーＰに対しては、デカール部４５を通過させずに排出トレイ５に排出するように制御すればよい。

−光学式ロータリエンコーダの構成−
次に本発明の特徴の一つである、上記光学式ロータリエンコーダ３００の構成について図７及び図８に基づいて説明する。

光学式ロータリエンコーダ３００は、回転軸心Ｘ回りに周方向に互いに所定の位相間隔を空けて並ぶ複数のスリット３０１ａ，３０１ｂからなる光検出パターンＡ，Ｂを有する回転円板３１０と、回転状態にある回転円板３１０の光検出パターンＡ，Ｂに対してそれぞれ光を出射する投光素子３０４ａ，３０４ｂと、該投光素子３０４ａ，３０４ｂから出射されて上記光検出パターンＡ，Ｂを構成するスリット３０１ａ，３０１ｂを透過した光を受光するとともに受光検出信号を出力する受光素子３０５ａ，３０５ｂとを備えている。上記回転円板３１０は、上記搬送モータ１２６の回転シャフト３０２に取付固定されていて、上記シャフト３０２と一体で回転する。上記光検出パターンＡ，Ｂは、上記回転シャフト３０２の回転軸心Ｘ回りに同心円状に形成されており、上記スリット３０１ａ，３０１ｂは、上記光検出パターンＡ及び光検出パターンＢとの間で互いに、回転軸心Ｘ回りの位相が異なるように形成されている。具体的には、スリット３０１ｂはスリット３０１ａの位相間隔θ２の二等分線上に位置するように形成されている。すなわち、上記スリット３０１ｂ及び３０１ａは、θ１＝θ２／２（図８参照）の関係を満たすように形成されている。また、上記投光素子３０４ａ，３０４ｂ及び上記受光素子３０５ａ，３０５ｂは、上記各光検出パターンＡ，Ｂに対応してそれぞれ設けられている。尚、本実施形態においては、光検出パターンＡに対応して設けられた第一投光素子３０４ａ及び第一受光素子３０５ａと、光検出パターンＢに対応して設けられた第二投光素子３０４ｂ及び第二受光素子３０５ｂは、上記回転軸心Ｘ回りに略同一の位相位置に配設されている。これにより、例えば、ジグ等を用いて上記各投光素子３０４a，３０４ｂ及び上記各受光素子３０５a，３０５ｂの位置決めを行う際の調整作業を容易に行うことができる。

また、上記回転円板３１０は、光を透過しない非透過性の金属板からなり、上記各スリット３０１ａ，３０１ｂは、該金属板を金型等を用いて打抜くことにより形成されている。尚、スリット３０１ａ，３０１ｂの形成方法については、該打抜きによる方法に限定されるものではなく、例えば、上記回転円板３１０を、ガラス等からなる透明基板と、該透明基板の表面に蒸着されたアルミ（ＡＬ）やクロム（Ｃｒ）からなる金属薄膜とで構成し、上記金属薄膜上におけるスリット３０１ａ，３０１ｂに対応する箇所にフォトレジストと呼ばれる感光性樹脂を塗布し、フォトマスクを介して露光を行うことによりフォトレジスト膜を形成させ、その後、金属薄膜が露出している不必要な部分をエッチングによって溶解除去する所謂フォトエッチングにより形成してもよい。また、例えば、透明なフィルム基材の片面に金属薄膜を積層して、該金属薄膜にフォトエッチングによりスリット３０１a，３０１ｂを形成するようにしてもよい。

以上のような構成の光学式ロータリエンコーダ３００において、図示しない投光回路が作動すると、第一投光素子３０４ａ及び第二投光素子３０４ｂが駆動される。該各投光素子３０４ａ，３０４ｂから出射された光はレンズ３１１ａ，３１１ｂを通過することにより平行光にされて、回転円板３１０に形成された各光検出パターンＡ，Ｂに照射される。そして、各光検出パターンＡ，Ｂを構成するスリット３０１ａ，３０１ｂを透過した光は、第一受光素子３０５ａ，第二受光素子３０５ｂへと入射する。該各受光素子３０５ａ，３０５ｂは光を受光するとともに、該受光量に対応する電気信号をそれぞれ出力する。該電気信号は、更に第一受光回路３０６ａ及び第二受光回路３０６ｂで増幅並びに波形整形等が行われた後、信号処理部３０７へと送り込まれる。信号処理部３０７においては、第一受光回路３０６ａ及び第二受光回路３０６ｂから出力された信号を合成して、インクリメント方式のロータリエンコーダ３００の場合であれば角度分解能に相当するパルス列を生成出力するし、アブソリュート方式のロータリエンコーダであれば各角度位相に相当するコード信号を生成する。本実施形態においては、インクリメント方式のロータリエンコーダを採用しており、図９に示すように、第一受光回路３０６ａ，第二受光回路３０６ｂを通過して、信号処理部３０７内に送り込まれた電気信号はパルス列Ｚ１，Ｚ２を生成するとともに、該パルス列Ｚ１，Ｚ２は合成処理されてパルス列Ｚ３を生成する。こうして信号処理部３０７から得られたパルス列Ｚ３からなる信号は出力回路３０８を介してインクジェットプリンタ全体の動作を制御する制御部（図示略）へと送られる。該制御部は、パルス列Ｚ３からなる信号を基に搬送モータ１２６の回転状態（回転位相や回転速度等）を検出して、該検出値を基に搬送モータ１２６の駆動を制御するように構成されている。

以上の如く上記実施形態では、上記光検出パターンＡ，Ｂは、上記回転シャフト３０２の回転軸心Ｘ回りに同心円状に形成されており、上記スリット３０１ａ，３０１ｂは、上記光検出パターンＡ及び光検出パターンＢとの間で互いに、上記回転軸心Ｘ回りの位相が異なるように形成されている。また、上記投光素子３０４ａ，３０４ｂ及び上記受光素子３０５ａ，３０５ｂは、上記各光検出パターンＡ，Ｂに対応してそれぞれ設けられている。

これにより、各光検出パターンＡ，Ｂに対応して第一受光素子３０５ａ，第二受光素子３０５ｂからそれぞれ出力される電流信号を信号処理部３０７において合成することで、各スリット３０１ａ，３０１ｂの位相間隔θ２を狭めることなく、位相間隔がθ１（θ１＝θ２／２）のスリットからなる光検出パターンにより得られるのと同等の出力信号を得ることができる。すなわち、位相間隔θ２を狭めることなく、上記光学式ロータリエンコーダ３００の分解能を向上させることができる。

また、位相間隔がθ１のスリットからなるスリットパターンが一つだけ形成されている場合に比べて、同じ分解能を得るのに必要な位相間隔θ２を、上記位相間隔θ１よりも広く設定でき、従ってスリット３０１ａ，３０１ｂの形成に要するコストを低減することができる。

また、上記光学式ロータリエンコーダ３００は、駆動搬送ローラ２４を駆動するための搬送モータ１２６に取付けられている。これにより、プリント時における、プリントペーパーＰの副走査方向の位置制御を正確に行うことができ、従って、ノズルから吐出されたインクを所定の位置に確実に着弾させて画像の画質低下を防止することができる。

（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２における、光学式ロータリエンコーダ３００の構成を示したものであり、同図に示すように光の検出方式が異なってなるものである。尚、図１０と同じ部分については、同じ符号を付してその詳細な説明は適宜省略する。

すなわち、実施形態２においては、光を反射する光反射領域と光を反射しない非反射領域とが、上記回転円板３１０上に交互に並んでいて上記光検出パターンＡ，Ｂを構成している。すなわち、本実施形態における光検出パターンＡ，Ｂは、スリット３０１ａ，３０１ｂを反射領域に置換えたものに相当する。

回転円板３１０は、ガラス等からなる透明基板と、該透明基板の表面に蒸着されたアルミ（ＡＬ）やクロム（Ｃｒ）からなる金属薄膜とで構成されている。そして、フォトエッチングにより、金属薄膜が蒸着された領域からなる光反射領域とエッチングが施された非反射領域とが交互に並ぶように光検出パターンＡ，Ｂが形成されている。尚、光反射領域及び非反射領域の形成方法については、これに限定されるものではなく、例えば回転円板３１０を、光を反射する金属板で構成するとともに非反射領域に対応する部分を打抜くことにより形成してもよい。

そして、図示しない投光回路が作動すると、投光素子３０４ａ，３０４ｂが駆動される。投光素子３０４ａ，３０４ｂから出射された光は、一定の広がり角度を保ちつつハーフミラー４２０ａ，４２０ｂを透過して、レンズ３１１ａ，３１１ｂにより平行光にされて、回転円板３１０の表面に形成された上記光検出検出パターンＡ，Ｂに照射される。そして、各光検出パターンＡ，Ｂの反射領域で反射した光は、レンズ３１１ａ，３１１ｂを透過した後、ハーフミラー４２０ａ，４２０ｂで反射されて、遮光板４２１ａ，４２１ｂのスリットを通過して受光素子３０５ａ，３０５ｂへと入射されて電流信号を発生する。該電流信号は、上述したように受光回路３０６ａ，３０６ｂ、信号処理部３０７、出力回路３０８を経て上記制御部へと送られる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、上記光学式ロータリエンコーダ３００の回転円板３１０には２つの光検出パターンＡ，Ｂが形成されているが、光検出パターンの数はこれに限ったものではなく、更に数を増やしてもよい。これにより光学式ロータリエンコーダ３００の分解能を更に向上させることができる。

また、上記実施形態では、光検出パターンＡに対応して設けられた第一投光素子３０４ａ及び第一受光素子３０５ａと、光検出パターンＢに対応して設けられた第二投光素子３０４ｂ及び第二受光素子３０５ｂは、上記回転軸心Ｘ回りに略同一の位相位置に配設されているが、これに限ったものではない。例えば、上記第一投光素子３０４ａ及び第一受光素子３０５ａに対して第二投光素子３０４ｂ及び第二受光素子３０５ｂの位相を所定の位相間隔だけずらして配設し、該位相間隔を基に各受光素子３０５ａ，３０５ｂから出力された電流信号に基づく出力信号を合成して回転円板３１０の回転状態（回転数や回転速度）を検出するようにしてもよい。このとき、上記所定の位相間隔はθ２の整数倍であることが望ましく、また、上記スリット３０１aとスリット３０１ｂとのなす角度θ１の奇数倍ではない。

本発明は、光を透過する複数の光透過領域又は光を反射する複数の光反射領域が回転軸回りに周方向に互いに所定の位相間隔を空けて並ぶことにより形成される光検出パターンを有する回転円板を備えた光学式ロータリエンコーダに有用であり、特にインクジェットプリンタにおいてプリントペーパーの副走査方向の位置決めを行う搬送ローラの駆動用モータに利用する場合に有用である。

本発明の実施形態１に係る光学式ロータリエンコーダを備えたインクジェットプリンタを示す斜視図である。 インクジェットプリンタの上面図である。 インクジェットプリンタの正面図である。 インクジェットプリンタの左側面図である。 インクジェットプリンタの背面図である。 プリントペーパーの搬送経路を示す模式図である。 光学式ロータリエンコーダの構成を示す模式図である。 図７のVIII方向矢視図である。 受光回路からの電流信号をパルス化して得られるパルス信号を示す図である。 実施形態２を示す図７相当図である。

符号の説明

Ｘ 回転軸心
θ２ 位相間隔
Ａ 光検出パターン
Ｂ 光検出パターン
Ｚ１ 受光検出信号
Ｚ２ 受光検出信号
Ｚ３ 合成信号
３００ 光学式ロータリエンコーダ
３０１ａスリット
３０１ｂスリット
３０４ａ第一投光素子（光出射手段）
３０４ｂ第二投光素子（光出射手段）
３０５ａ第一受光素子（受光検出手段）
３０５ｂ第二受光素子（受光検出手段）
３１０ 回転円板

Claims (2)

1. 光を透過する複数の光透過領域又は光を反射する複数の光反射領域が回転軸回りに周方向に互いに所定の位相間隔を空けて並ぶことにより形成される光検出パターンを有する回転円板と、回転状態にある回転円板の光検出パターンに対して光を出射する光出射手段と、該光出射手段から出射されて上記光透過領域を透過した光又は上記光反射領域に反射した光を受光するとともに受光検出信号を出力する受光検出手段とを備えた光学式ロータリエンコーダであって、
   上記光検出パターンは、上記回転軸回りに同心円状に複数形成されてなり、
   上記光透過領域又は上記光反射領域は、上記各光検出パターン同士で互いに、上記回転軸回りの位相が異なるように形成されており、
   上記光出射手段及び上記受光検出手段は、上記各光検出パターンに対応して設けられていることを特徴とする光学式ロータリエンコーダ。
2. 請求項１記載の光学式ロータリエンコーダにおいて、
   上記全ての受光検出手段から出力される受光検出信号を合成して合成信号を出力するとともに、該合成信号を基に上記回転円板の回転状態を検出することを特徴とする光学式ロータリエンコーダ。

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