JP2008281372A - Position detection device and electronic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detection device capable of detecting inexpensively a proper mark detection signal without requiring another constitution even when a period of the mark detection signal is shortened by high-speed movement of an object. <P>SOLUTION: An encoder device 1 has an encoder scale 2 with a plurality of marks necessary for position detection of the object formed thereon; and an encoder sensor 4 equipped with a light emitting part 4a and a light receiving part 4b, detecting optically a mark by a light intensity reaching the light receiving part 4b through the encoder scale 2 in the light from the light emitting part 4a. The device 1 is used for detecting a variation of an object position from the detected mark. The plurality of marks includes a black mark part 3a and a gray mark 3b having each different light intensity reaching the light receiving part 4b, when the light intensity from the light emitting part 4a is fixed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、DCモータ等の位置又は速度の制御に用いられる位置検出装置に関するものである。   The present invention relates to a position detection device used for controlling the position or speed of a DC motor or the like.

従来、インクジェットプリンタ等におけるキャリッジ(インク噴射部)の移動用モータの制御に、位置検出装置としてエンコーダ装置が広く使われている。エンコーダ装置を備えた従来のインクジェットプリンタとしては、例えば、図6で示すようなものがある。   Conventionally, an encoder device has been widely used as a position detection device for controlling a motor for moving a carriage (ink ejection unit) in an inkjet printer or the like. An example of a conventional inkjet printer provided with an encoder device is shown in FIG.

図6(a)は、従来のインクジェットプリンタ100の概略構成を示す図である。図6(b)は、インクジェットプリンタ100のエンコーダ装置101周辺部分の概略構成を示す図である。   FIG. 6A is a diagram illustrating a schematic configuration of a conventional inkjet printer 100. FIG. 6B is a diagram illustrating a schematic configuration of the peripheral portion of the encoder device 101 of the inkjet printer 100.

図6(a)で示すように、インクジェットプリンタ100は、エンコーダ装置101と、キャリッジ105と、DCモータ106と、モータドライバ107と、CPU108とを備えている。エンコーダ装置101は、エンコーダスケール102とエンコーダセンサ104とから構成される。   As shown in FIG. 6A, the inkjet printer 100 includes an encoder device 101, a carriage 105, a DC motor 106, a motor driver 107, and a CPU 108. The encoder device 101 includes an encoder scale 102 and an encoder sensor 104.

エンコーダスケール102は、透明の帯状のスケールから構成され、スケール上には黒色のテープが一定間隔で連続的に設けられている。黒色のテープが設けられることにより、エンコーダスケール102には、黒色のテープ部分である黒色マーク部103aと、黒色テープが設けられない透明の部分である透明部103bとからスリット103が形成される。   The encoder scale 102 is composed of a transparent belt-like scale, and black tape is continuously provided on the scale at regular intervals. By providing the black tape, the encoder scale 102 is formed with a slit 103 from a black mark portion 103a which is a black tape portion and a transparent portion 103b which is a transparent portion where no black tape is provided.

エンコーダセンサ104は、図6(b)に示すように、エンコーダスケール102に向けて光を照射する発光部104aと、エンコーダスケール102のスリット103を透過した光を受光する受光部104bと、電源部104cとを備えた透過型光学センサである。また、エンコーダセンサ104は、図6(a)に示すように、キャリッジ105に備え付けられ、キャリッジ105と共に移動し、図6(b)に示すように、発光部104aと受光部104bとの間には、エンコーダスケール102が配置されている。   As shown in FIG. 6B, the encoder sensor 104 includes a light emitting unit 104a that emits light toward the encoder scale 102, a light receiving unit 104b that receives light that has passed through the slit 103 of the encoder scale 102, and a power supply unit. 104c is a transmissive optical sensor. The encoder sensor 104 is provided on the carriage 105 as shown in FIG. 6A and moves together with the carriage 105. As shown in FIG. 6B, the encoder sensor 104 is interposed between the light emitting unit 104a and the light receiving unit 104b. The encoder scale 102 is arranged.

エンコーダセンサ104が透明部103bに位置する場合、発光部104aより発せられた光は、エンコーダスケール102を透過し受光部104bに到達する。この到達した光によって、受光部104bを構成するトランジスタがON状態になるため、CPU108側に到達する電圧レベルはグランドに近いレベルとなる。   When the encoder sensor 104 is positioned on the transparent portion 103b, the light emitted from the light emitting portion 104a passes through the encoder scale 102 and reaches the light receiving portion 104b. Since the reached light turns on the transistors constituting the light receiving unit 104b, the voltage level reaching the CPU 108 side is close to the ground level.

一方、エンコーダセンサ104がエンコーダスケール102の黒色マーク部103aに位置する場合、発光部104aより発せられた光は、エンコーダスケール102上の黒色マーク部103aにて遮断されるため受光部104bに到達しない。光が到達しなければ、受光部104bを構成するトランジスタはOFF状態になるため、CPU108側に到達する電圧レベルは電源電圧レベルに近いレベルとなる。   On the other hand, when the encoder sensor 104 is positioned at the black mark portion 103a of the encoder scale 102, the light emitted from the light emitting portion 104a is blocked by the black mark portion 103a on the encoder scale 102 and therefore does not reach the light receiving portion 104b. . If the light does not reach, the transistors constituting the light receiving unit 104b are turned off, so that the voltage level reaching the CPU 108 side is close to the power supply voltage level.

エンコーダセンサ104は、CPU108側に到達する電圧レベルの変動によって成るパルスを、エンコーダ信号としてCPU108に出力する。   The encoder sensor 104 outputs to the CPU 108, as an encoder signal, a pulse formed by a change in voltage level that reaches the CPU 108 side.

CPU108は、このエンコーダ信号から、キャリッジ105の位置や速度の変動を検出し、演算による補正を行い、その結果を制御信号に変換し、モータドライバ107に出力する。モータドライバ107は、前記入力された制御信号に基づいてDCモータ106、すなわち、キャリッジ105の位置と速度の制御を行うようになっている。   The CPU 108 detects a change in the position and speed of the carriage 105 from the encoder signal, performs correction by calculation, converts the result into a control signal, and outputs the control signal to the motor driver 107. The motor driver 107 controls the position and speed of the DC motor 106, that is, the carriage 105, based on the input control signal.

次に、エンコーダ信号について説明する。図7(a)は、従来のエンコーダ装置101のエンコーダセンサ104から出力されるエンコーダ信号を示した図である。図7(b)は、CPU108で認識されるエンコーダ信号(CPU認識信号)を示した図である。図8(a)は、周期の長いCPU認識信号と、前記CPU認識信号に対してCPU演算処理を行うタイミングとを示した図である。図8(b)は、周期の短いCPU認識信号と、前記CPU認識信号に対してCPU演算処理を行うタイミングとを示した図である。   Next, the encoder signal will be described. FIG. 7A is a diagram showing an encoder signal output from the encoder sensor 104 of the conventional encoder device 101. FIG. 7B is a diagram showing an encoder signal (CPU recognition signal) recognized by the CPU 108. FIG. 8A is a diagram illustrating a CPU recognition signal having a long cycle and a timing for performing CPU arithmetic processing on the CPU recognition signal. FIG. 8B is a diagram illustrating a CPU recognition signal with a short cycle and timing for performing CPU arithmetic processing on the CPU recognition signal.

図7(a)に示すように、エンコーダセンサ104が黒色マーク部103aに位置する場合、発光部104aからの光は遮断されるため、受光部104bには光が到達せず、受光部104bを構成するトランジスタはOFF状態となる。すなわち、CPU108側に到達する電圧レベルは電源電圧レベルに近くなるため、エンコーダセンサ出力値は、ハイレベルとなる。一方、エンコーダセンサ104が透明部103bに位置する場合、発光部104aからの光は透過されて受光部104bに光が到達するため、受光部104bを構成するトランジスタはON状態となる。すなわち、CPU108側に到達する電圧レベルはグランドレベルに近くなるため、エンコーダセンサ出力値はローレベル(low)となる。   As shown in FIG. 7A, when the encoder sensor 104 is positioned at the black mark portion 103a, the light from the light emitting portion 104a is blocked, so that the light does not reach the light receiving portion 104b, and the light receiving portion 104b is moved. The transistor to be configured is turned off. That is, since the voltage level reaching the CPU 108 side is close to the power supply voltage level, the encoder sensor output value is at a high level. On the other hand, when the encoder sensor 104 is positioned in the transparent portion 103b, the light from the light emitting portion 104a is transmitted and the light reaches the light receiving portion 104b, so that the transistors constituting the light receiving portion 104b are turned on. That is, since the voltage level reaching the CPU 108 side is close to the ground level, the encoder sensor output value is at a low level (low).

そして、CPU108は、図7(b)に示すように、エンコーダセンサ104から出力されたエンコーダ信号を、前記エンコーダ信号のパルスのうちCPU入力閾値以上のパルスをハイレベルとし、前記CPU入力閾値以下のパルスをローレベルとした信号として認識する(CPU認識信号)。   Then, as shown in FIG. 7B, the CPU 108 sets the encoder signal output from the encoder sensor 104 to a high level among the pulses of the encoder signal that are equal to or higher than the CPU input threshold, and is equal to or lower than the CPU input threshold. Recognize pulse as low level signal (CPU recognition signal).

CPU108では、入力されたエンコーダ信号の周期が長い場合には、図8(a)に示すようなタイミングで、前記エンコーダ信号に対して演算処理を行う。この場合、CPU108は、入力されたエンコーダ信号のパルスを取りこぼすことなく、すべてのパルスに対して演算を行うことができるので、エンコーダ信号を正しく検出することができる。   When the period of the input encoder signal is long, the CPU 108 performs arithmetic processing on the encoder signal at a timing as shown in FIG. In this case, since the CPU 108 can perform an operation on all the pulses without missing the pulses of the input encoder signal, the encoder signal can be detected correctly.

したがって、CPU108は、前記正しく検出されたエンコーダ信号を用いて、キャリッジ105の位置や速度を制御するための制御信号を生成することができ、その制御信号に基づいて、キャリッジ105の位置及び速度制御を正しく行うことができる。   Therefore, the CPU 108 can generate a control signal for controlling the position and speed of the carriage 105 using the correctly detected encoder signal. Based on the control signal, the CPU 108 can control the position and speed of the carriage 105. Can be done correctly.

インクジェットプリンタ100では、印刷のトータル時間を縮小するために、キャリッジ105のホームポジションから印刷開始位置までの移動時間を短縮することが好ましい。つまり、ホームポジションから印刷開始位置までは、キャリッジ105を高速で動作させることが好ましい。   In the inkjet printer 100, it is preferable to shorten the movement time of the carriage 105 from the home position to the printing start position in order to reduce the total printing time. That is, it is preferable to operate the carriage 105 at high speed from the home position to the print start position.

しかしながら、上記従来のエンコーダ装置101では、キャリッジ105を高速で移動させたときに、以下のような問題が生じる。   However, the conventional encoder device 101 has the following problems when the carriage 105 is moved at high speed.

キャリッジ105を高速で移動すると、キャリッジ105に備え付けられたエンコーダ装置101が単位時間あたりに読み取る黒色マーク部103aの数が増えるため、エンコーダセンサ104から出力されるエンコーダ信号の周波数は高くなる、すなわち、エンコーダ信号の周期が短くなる。   When the carriage 105 is moved at a high speed, the number of black mark portions 103a read by the encoder device 101 provided in the carriage 105 per unit time increases, so that the frequency of the encoder signal output from the encoder sensor 104 increases. The cycle of the encoder signal is shortened.

一方、CPU108で正しく検出することのできる前記エンコーダ信号の周期、すなわちCPU認識信号の周期(検出可能周期)はCPU108の能力により予め決まっている。このため、検出可能周期よりも短い周期のエンコーダ信号がCPU108に入力されると、CPU108は該エンコーダ信号を正確に検出することができなくなり、このエンコーダ信号から得られる制御信号によるキャリッジ105の位置や速度の制御も適切に行うことができなくなる。   On the other hand, the period of the encoder signal that can be correctly detected by the CPU 108, that is, the period of the CPU recognition signal (detectable period) is determined in advance by the capability of the CPU 108. For this reason, when an encoder signal having a cycle shorter than the detectable cycle is input to the CPU 108, the CPU 108 cannot accurately detect the encoder signal, and the position of the carriage 105 or the like by the control signal obtained from the encoder signal The speed cannot be controlled properly.

また、仮に、CPU108が検出可能周期よりも短い周期のエンコーダ信号の各パルスを取りこぼすことなく、該エンコーダ信号を正確に検出できたとしても、図8(a)で示すアイドル部分(3)のような、次のパルスに対して行う演算処理との間に余地期間がないため、CPU108の演算部(図示せず)の演算負荷は重くなる。これにより、CPU108は、CPU108が実行すべき他の処理に対しても影響を及ぼすおそれがある。   Further, even if the CPU 108 can accurately detect the encoder signal without missing each pulse of the encoder signal having a cycle shorter than the detectable cycle, the idle portion (3) shown in FIG. Since there is no room between the calculation process performed on the next pulse, the calculation load on the calculation unit (not shown) of the CPU 108 becomes heavy. As a result, the CPU 108 may affect other processes to be executed by the CPU 108.

具体的には、CPU108に検出可能周期よりも短い周期のエンコーダ信号が入力されると、CPU108で前記エンコーダ信号の各パルスを認識する周期が短くなる。この場合、図8(b)で示すように、各パルスに対して行う演算処理(1)(2)が、エンコーダ信号の各パルスを認識するタイミングよりも徐々に遅れ、この遅れが大きくなると、演算処理が間に合わずに演算処理を行えないパルスが出てくるおそれがある。すなわち、CPU108はパルスの取り逃しを生じるおそれがある。パルスの取り逃しが生じると、CPU108は、入力されたエンコーダ信号の全てのパルスに対して演算処理を行えないため、正確なエンコーダ信号を検出できなくなる。   Specifically, when an encoder signal having a cycle shorter than the detectable cycle is input to the CPU 108, the cycle in which the CPU 108 recognizes each pulse of the encoder signal is shortened. In this case, as shown in FIG. 8B, the calculation processes (1) and (2) performed for each pulse are gradually delayed from the timing for recognizing each pulse of the encoder signal. There is a possibility that a pulse that cannot be processed because the calculation process is not in time can occur. That is, the CPU 108 may cause missing pulses. If a pulse is missed, the CPU 108 cannot perform an arithmetic process on all pulses of the input encoder signal, and thus cannot detect an accurate encoder signal.

上記問題を解決する手段として、エンコーダ信号の周期が短くなることによって生じる処理の負担を軽減するために、より処理能力の高いCPUを用いることが考えられるが、これはコストアップを招来する。   As a means for solving the above problem, it is conceivable to use a CPU having a higher processing capability in order to reduce the processing burden caused by the shortening of the cycle of the encoder signal, but this causes an increase in cost.

一方、既存のCPUを用いて処理を適切に行わせるためには、エンコーダ信号の周期を長くすることが必要となるが、これを実現するにはCPUの外部にエンコーダ信号の周期を分周する部品を追加したり、スリット間隔の大きいエンコーダスケールを用いたりする等の別途の構成が必要となり、コストアップを招来してしまう。   On the other hand, in order to perform processing appropriately using an existing CPU, it is necessary to lengthen the cycle of the encoder signal. To realize this, the cycle of the encoder signal is divided outside the CPU. A separate configuration such as adding parts or using an encoder scale with a large slit interval is required, resulting in an increase in cost.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンコーダ信号(マーク検出信号)の周期が短い場合であっても、別途の構成を必要とすることなく、しかも、安価に、適切なエンコーダ信号を検出することのできる位置検出装置を実現する。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object thereof is not to require a separate configuration even when the cycle of the encoder signal (mark detection signal) is short, In addition, a position detection device capable of detecting an appropriate encoder signal at low cost is realized.

本発明の位置検出装置は、上記課題を解決するために、対象物の位置検出に必要な複数のマークが形成されているエンコーダスケールと、発光素子と受光素子とを備え、前記発光素子からの光のうち前記エンコーダスケールを介して前記受光素子に到達する光量によって前記マークを光学的に検出するマーク検出センサとを有し、前記検出されたマークから対象物の位置の変動量を検出する位置検出装置において、前記複数のマークは、前記発光素子からの光量が固定された場合に、前記受光素子に到達させる光量が異なるマークを含むことを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the position detection apparatus of the present invention includes an encoder scale on which a plurality of marks necessary for position detection of an object are formed, a light emitting element, and a light receiving element. A mark detection sensor that optically detects the mark by the amount of light reaching the light receiving element via the encoder scale in the light, and a position for detecting a variation amount of the position of the object from the detected mark In the detection device, the plurality of marks include marks having different amounts of light reaching the light receiving element when the amount of light from the light emitting element is fixed.

上記構成によれば、前記発光素子の光が前記受光素子に到達する間に媒介されるマークによって、前記受光素子に到達する光量が変わる。よって、前記受光素子に到達する光量に応じて、前記マーク検出センサから出力されるマーク検出センサ出力値(エンコーダセンサ出力値)も変わる。   According to the above configuration, the amount of light reaching the light receiving element varies depending on the mark mediated while the light from the light emitting element reaches the light receiving element. Therefore, the mark detection sensor output value (encoder sensor output value) output from the mark detection sensor also changes in accordance with the amount of light reaching the light receiving element.

その結果、例えば、あるマークを介して受光素子に到達した光に応じて出力されたマーク検出センサ出力値が、CPUで認識することが可能なマーク検出センサ出力値の限界値であるCPU入力閾値に対して小さくなるように、前記発光素子から発光される光量を設定すれば、該マークはCPUで認識されない。よって、そのマークの分だけ、マーク検出センサ出力値からなるマーク検出信号(エンコーダ信号)の周期を間引くことができるようになる。   As a result, for example, a CPU input threshold value, which is a limit value of the mark detection sensor output value that can be recognized by the CPU, is the mark detection sensor output value output in response to the light reaching the light receiving element via a certain mark. If the amount of light emitted from the light emitting element is set so as to be smaller, the mark is not recognized by the CPU. Therefore, the period of the mark detection signal (encoder signal) composed of the mark detection sensor output value can be thinned by the amount of the mark.

このように、前記CPU入力閾値と、前記発光素子から前記マークに照射される光量を適宜変更することにより、自由にマーク検出信号の周期を間引くことができるため、本発明の位置検出装置は、マーク検出信号の周期が短くなるような場合であっても、別途の構成を必要とすることなく、安価に、適切なマーク検出信号を検出することが可能である。   As described above, by appropriately changing the CPU input threshold value and the amount of light applied to the mark from the light emitting element, the cycle of the mark detection signal can be freely thinned. Even when the cycle of the mark detection signal is shortened, it is possible to detect an appropriate mark detection signal at a low cost without requiring a separate configuration.

また、本発明の位置検出装置は、前記発光素子と前記受光素子とが、前記エンコーダスケールを介して対向して配置され、前記マークは、透過率の異なるマークであることが好ましい。   In the position detection device of the present invention, it is preferable that the light emitting element and the light receiving element are arranged to face each other via the encoder scale, and the mark is a mark having a different transmittance.

上記構成によれば、発光素子と受光素子とが前記エンコーダスケールに対して対称的に配置されているため、前記発光素子から照射された光は、直線的な光として、前記エンコーダスケールを透過し、受光素子で受光される。よって、前記発光素子から照射された光は、拡散等するおそれが低いため、受光素子で検出しやすくなる。   According to the above configuration, since the light emitting element and the light receiving element are arranged symmetrically with respect to the encoder scale, the light emitted from the light emitting element passes through the encoder scale as linear light. The light is received by the light receiving element. Therefore, the light emitted from the light emitting element is less likely to be diffused, and thus is easily detected by the light receiving element.

また、本発明の位置検出装置は、前記発光素子と前記受光素子とが、前記エンコーダスケールに対して同じ側に配置され、前記マークは、反射率の異なるマークであることが好ましい。   In the position detection device of the present invention, it is preferable that the light emitting element and the light receiving element are arranged on the same side with respect to the encoder scale, and the mark is a mark having a different reflectance.

上記構成によれば、発光素子と受光素子とがエンコーダスケールに対して同じ側に配置されており、前記発光素子から照射された光は、エンコーダスケールで反射され、受光素子で受光される。よって、照射された光は受光素子で検出しにくく、発光素子の光量や受光素子の感度に制約が生じるものの、前記透過型の構成と比較して、エンコーダスケールの配置が容易となる。   According to the above configuration, the light emitting element and the light receiving element are arranged on the same side with respect to the encoder scale, and the light emitted from the light emitting element is reflected by the encoder scale and received by the light receiving element. Therefore, the irradiated light is difficult to detect by the light receiving element, and although the light quantity of the light emitting element and the sensitivity of the light receiving element are limited, the arrangement of the encoder scale is facilitated as compared with the transmission type configuration.

また、本発明の位置検出装置は、前記エンコーダスケールが帯状であり、前記複数のマークが、前記エンコーダスケールの長手方向に任意の間隔で形成されていることが好ましい。   In the position detection device of the present invention, it is preferable that the encoder scale has a strip shape, and the plurality of marks are formed at arbitrary intervals in the longitudinal direction of the encoder scale.

上記構成によれば、例えば、前記マーク検出センサをエンコーダスケールの長手方向に移動させることによって、前記エンコーダスケールの長手方向に任意の間隔で形成された複数のマークを光学的に検出する位置検出装置の場合に、前記検出されたマーク分に相当する変動量を対象物の位置の変動量であると検出することができる。よって、本発明の位置検出装置は、前記対象物が、キャリッジ等の直線移動する場合に有効である。   According to the above configuration, for example, a position detection device that optically detects a plurality of marks formed at arbitrary intervals in the longitudinal direction of the encoder scale by moving the mark detection sensor in the longitudinal direction of the encoder scale. In this case, the fluctuation amount corresponding to the detected mark can be detected as the fluctuation amount of the position of the object. Therefore, the position detection device of the present invention is effective when the object moves linearly such as a carriage.

また、本発明の位置検出装置は、前記エンコーダスケールが円盤状であり、前記複数のマークが、前記エンコーダスケールの円周方向に任意の間隔で形成されていることが好ましい。   In the position detection device of the present invention, it is preferable that the encoder scale has a disk shape, and the plurality of marks are formed at arbitrary intervals in a circumferential direction of the encoder scale.

上記構成によれば、例えば、前記複数のマークが前記エンコーダスケールの円周方向に任意の間隔で形成されているエンコーダスケールを回転させて、前記固定されたマーク検出センサで、前記複数のマークを光学的に検出する位置検出装置の場合、前記検出されたマーク分に相当する回転量を対象物の位置の変動量であると検出することができる。よって、本発明の位置検出装置は、プリンタ等における紙送り機構等のように、前記対象物が回転移動する場合に有効である。   According to the above configuration, for example, the plurality of marks are formed at arbitrary intervals in the circumferential direction of the encoder scale by rotating the encoder scale, and the plurality of marks are detected by the fixed mark detection sensor. In the case of a position detection device that detects optically, it is possible to detect that the amount of rotation corresponding to the detected mark is the amount of change in the position of the object. Therefore, the position detection device of the present invention is effective when the object rotates and moves like a paper feed mechanism in a printer or the like.

また、本発明の位置検出装置における前記各マークの前記透過率または前記反射率は、色の濃度によって規定されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the transmittance or the reflectance of each mark in the position detection device of the present invention is defined by a color density.

上記構成によれば、前記透過率または前記反射率を、例えば、一部のマークの色を濃く、すなわち濃度を大きくするだけで、該マーク部分での透過率を低く、または反射率を低くすることができる。さらに、他の一部のマークの色を淡く、すなわち濃度を小さくするだけで、該マーク部分での透過率を大きく、または反射率を大きくすることができる。これにより、前記マークの透過率や反射率を容易に変更することができる。その結果、媒介されるマークの透過率または反射率の大きさによって、前記マーク検出センサから出力されるマーク検出センサ出力値が変わるため、前記発光素子から前記マークに照射される光量を適宜変更することにより、マーク検出信号の周期を間引くための別途の構成を設けることなく、容易にマーク検出信号の周期を間引くことができる。   According to the above-described configuration, the transmittance or the reflectance can be reduced, for example, by increasing the color of a part of the mark, that is, by increasing the density, thereby reducing the transmittance at the mark portion or reducing the reflectance. be able to. Furthermore, the transmittance of the mark portion can be increased or the reflectance can be increased only by making the color of the other part of the mark light, that is, by reducing the density. Thereby, the transmittance and reflectance of the mark can be easily changed. As a result, since the mark detection sensor output value output from the mark detection sensor changes depending on the transmittance or reflectance of the mark mediated, the amount of light emitted from the light emitting element to the mark is appropriately changed. Thus, the period of the mark detection signal can be easily thinned out without providing a separate configuration for thinning out the period of the mark detection signal.

また、本発明の位置検出装置における前記各マークの前記透過率または前記反射率が、前記各マークを形成する材質によって規定されていることが好ましい。   In the position detection device of the present invention, it is preferable that the transmittance or the reflectance of each mark is defined by the material forming each mark.

上記構成によれば、前記透過率または前記反射率を、例えば、複数のマークにおける一部のマークを透過率および/または反射率の大きい材質で形成し、他の一部のマークを透過率または反射率の小さい材質で形成することができる。これにより、容易に前記マークの透過率またや反射率を変更することができる。その結果、媒介されるマークの透過率または反射率の大きさによって、前記マーク検出センサから出力されるマーク検出センサ出力値が変わるため、前記CPU入力閾値と、前記発光素子から前記マークに照射される光量を適宜変更することにより、マーク検出信号の周期を間引くための別途の構成を設けることなく、容易にマーク検出信号の周期を間引くことができる。   According to the above configuration, the transmittance or the reflectance is, for example, a part of the plurality of marks is formed of a material having a high transmittance and / or reflectance, and the other part of the mark is transmittance or It can be formed of a material having a low reflectance. Thereby, the transmittance or reflectance of the mark can be easily changed. As a result, since the mark detection sensor output value output from the mark detection sensor varies depending on the transmittance or reflectance of the mark mediated, the mark is irradiated from the CPU input threshold and the light emitting element. By appropriately changing the amount of light to be obtained, it is possible to easily thin out the cycle of the mark detection signal without providing a separate configuration for thinning out the cycle of the mark detection signal.

また、本発明の位置検出装置における前記各マークの前記透過率または前記反射率は、前記各マークが有する光を透過しない黒色領域の面積に対して、前記発光素子からの光を透過する領域が占める割合によって規定されていることが好ましい。   In addition, the transmittance or the reflectance of each mark in the position detection device of the present invention is such that a region that transmits light from the light emitting element has an area of a black region that does not transmit light that each mark has. It is preferable that the ratio is defined by the proportion occupied.

上記構成によれば、透過型の位置検出装置では、エンコーダスケールの黒色マークの領域に、水玉状に透明部が形成されている場合、該マークの領域において該水玉の占める割合を増加させることにより、該マークの透過率は大きくなる。また、反射型の位置検出装置では、例えば、エンコーダスケールの下部に反射部材を備え、かつ、黒色マークが有する領域に水玉状に透明部を形成する場合に、該マークの領域において該水玉状の透明部が占める割合を増加させると、反射率は大きくなる。   According to the above configuration, in the transmission-type position detection device, when a transparent portion is formed in a polka dot shape in the black mark region of the encoder scale, by increasing the proportion of the polka dot in the mark region The transmittance of the mark increases. In the reflection type position detection device, for example, when a reflective member is provided at the lower part of the encoder scale and a transparent portion is formed in a polka-dot shape in the area of the black mark, the polka-dot-shaped area in the mark area. Increasing the proportion of the transparent portion increases the reflectance.

これにより、前記マークの透過率または反射率を容易に変えることができる。その結果、媒介されるマークの透過率または反射率の大きさによって、マーク検出センサから出力されるマーク検出センサ出力値が変わるため、前記発光素子から前記マークに照射される光量を適宜変更することにより、マーク検出信号の周期を間引くための別途の構成を設けることなしに、容易にマーク検出信号の周期を間引くことができる。   Thereby, the transmittance or reflectance of the mark can be easily changed. As a result, the mark detection sensor output value output from the mark detection sensor changes depending on the transmittance or reflectivity of the mark mediated, so that the amount of light emitted from the light emitting element to the mark is appropriately changed. Thus, the period of the mark detection signal can be easily thinned out without providing a separate configuration for thinning out the period of the mark detection signal.

また、本発明の位置検出装置は、発光素子が発光する光量を切換える光量切換手段をさらに備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the position detection device of the present invention further includes a light amount switching unit that switches a light amount emitted from the light emitting element.

上記構成によれば、自動的に前記発光素子から照射される光量を変更することができ、これに伴い前記受光素子に到達する光量が変更される。すなわち、マーク検出センサ出力値が変更するため、マーク検出信号の周期を変更することが可能になる。例えば、位置検出の対象物を高速で移動させる場合には、前記光量切換手段によって前記発光素子からの光量が大きくするように切換え、マーク検出センサ出力値の一部がCPU入力閾値以下となるようにすることにより、前記マーク検出信号の周期を間引くことができる。   According to the said structure, the light quantity irradiated from the said light emitting element can be changed automatically, and the light quantity which reaches | attains the said light receiving element is changed in connection with this. That is, since the mark detection sensor output value changes, the cycle of the mark detection signal can be changed. For example, when the position detection target is moved at high speed, the light amount switching means switches the light amount from the light emitting element so that a part of the mark detection sensor output value becomes equal to or less than the CPU input threshold value. By doing so, the cycle of the mark detection signal can be thinned out.

また、本発明の電子機器は、位置検出の対象物を備え、前記対象物の位置の変動量を検出するために、本発明に係る前記位置検出装置を用いることを特徴としている。   An electronic apparatus according to the present invention includes a position detection target, and uses the position detection device according to the present invention to detect the amount of change in the position of the target.

また、前記対象物は、インク噴射部であることが好ましい。   The object is preferably an ink ejecting unit.

上記構成によれば、本発明に係る位置検出装置によって、自由にマーク検出信号の周期を間引くことができるため、対象物を高速で移動させることによりマーク検出信号の周期が短くなるような場面においても、インクジェットプリンタ等の電子機器に別途の構成を付加することなく、安価に、適切なマーク検出信号を検出することが可能である。   According to the above configuration, the position detection device according to the present invention can freely thin out the cycle of the mark detection signal. Therefore, in a scene where the cycle of the mark detection signal is shortened by moving the object at high speed. However, it is possible to detect an appropriate mark detection signal at low cost without adding a separate configuration to an electronic apparatus such as an ink jet printer.

本発明の位置検出装置は、以上のように、対象物の位置検出に必要な複数のマークが形成されているエンコーダスケールと、発光素子と受光素子とを備え、前記発光素子からの光のうち前記エンコーダスケールを介して前記受光素子に到達する光量によって前記マークを光学的に検出するマーク検出センサとを有し、前記検出されたマークから対象物の位置の変動量を検出する位置検出装置において、前記複数のマークは、前記発光素子からの光量が固定された場合に、前記受光素子に到達させる光量が異なるマークを含むものである。   As described above, the position detection device of the present invention includes an encoder scale on which a plurality of marks necessary for position detection of an object are formed, a light emitting element, and a light receiving element, and includes the light from the light emitting element. A position detection device that includes a mark detection sensor that optically detects the mark based on the amount of light that reaches the light receiving element via the encoder scale, and that detects a variation in the position of the object from the detected mark; The plurality of marks include marks having different amounts of light reaching the light receiving element when the amount of light from the light emitting element is fixed.

それゆえ、対象物の移動が高速で、マーク検出信号の周期が短くなるような場合であっても、別途の構成を必要とすることなく、しかも、安価に、適切なマーク検出信号を検出することのできる位置検出装置を実現するという効果を奏する。   Therefore, even when the object moves at high speed and the cycle of the mark detection signal is shortened, an appropriate mark detection signal is detected at a low cost without requiring a separate configuration. There is an effect of realizing a position detecting device capable of performing the above.

本発明の一実施形態について図1ないし図5に基づいて説明すれば、以下の通りである。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 as follows.

図1は、エンコーダ装置1(位置検出装置)の概略構成図である。図2は、インクジェットプリンタ10の全体の概略構成図である。図3は、インクジェットプリンタ10におけるエンコーダ装置1の周辺部分の外観を示す斜視図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an encoder device 1 (position detection device). FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire inkjet printer 10. FIG. 3 is a perspective view showing the external appearance of the peripheral portion of the encoder device 1 in the inkjet printer 10.

本実施の形態のインクジェットプリンタ10は、図2に示すように、エンコーダ装置1と、キャリッジ5(インク噴射部)と、DCモータ6と、モータドライバ7と、CPU8と、紙送り機構9(図3)と、光量切換部12(図1)とを備えている。   As shown in FIG. 2, the ink jet printer 10 of the present embodiment includes an encoder device 1, a carriage 5 (ink ejecting unit), a DC motor 6, a motor driver 7, a CPU 8, and a paper feed mechanism 9 (see FIG. 2). 3) and a light quantity switching unit 12 (FIG. 1).

本実施の形態のインクジェットプリンタ10は、照射される光の量によって、透過する光の量が変わる灰色マーク部3b(図1)が形成されたエンコーダスケール2を有するエンコーダ装置1を備える。上記構成によれば、印刷開始時などの、キャリッジ5や紙送り機構9を高速で動作させたい場合に、光量切換部12(光量切換手段)で、エンコーダセンサ4(マーク検出センサ)における発光部4a(発光素子)からの発光量が大きくなるように切換えることができる。これにより、灰色マーク部3bを透過する光の量を増加させることができるため、灰色マーク部3bを透過した光に対応するエンコーダセンサ出力値をCPU入力閾値よりも小さくすることができる。その結果、CPU8で認識されるエンコーダ信号の周期を間引くことができる。   The ink jet printer 10 according to the present embodiment includes an encoder device 1 having an encoder scale 2 formed with a gray mark portion 3b (FIG. 1) in which the amount of transmitted light changes depending on the amount of light irradiated. According to the above configuration, when it is desired to operate the carriage 5 or the paper feed mechanism 9 at a high speed such as when printing is started, the light amount switching unit 12 (light amount switching unit) and the light emitting unit in the encoder sensor 4 (mark detection sensor). It is possible to switch so that the amount of light emitted from 4a (light emitting element) increases. Thereby, since the amount of light transmitted through the gray mark portion 3b can be increased, the encoder sensor output value corresponding to the light transmitted through the gray mark portion 3b can be made smaller than the CPU input threshold value. As a result, the period of the encoder signal recognized by the CPU 8 can be thinned out.

ここで、CPU入力閾値とは、あらかじめCPUが有している特性であり、エンコーダセンサ4から出力されたエンコーダ信号(マーク検出信号)がCPU入力閾値以下であればCPU8においてローレベルとして認識され、CPU入力閾値以上であればハイレベルとして認識される。このCPUでハイレベルと認識されたものからなる信号をCPU認識信号といい、例えば、図4における一番下図に示すものである。   Here, the CPU input threshold is a characteristic that the CPU has in advance, and if the encoder signal (mark detection signal) output from the encoder sensor 4 is equal to or less than the CPU input threshold, the CPU 8 recognizes it as a low level, If it is above the CPU input threshold, it is recognized as a high level. A signal composed of signals recognized as high level by the CPU is called a CPU recognition signal, for example, the one shown in the bottom diagram of FIG.

エンコーダ装置1は、エンコーダスケール2と、エンコーダセンサ4とを備えるリニア型エンコーダ装置である。エンコーダ装置1は、固定された帯状の透明のスケールであるエンコーダスケール2上に目盛りとして形成された複数のマーク部を、キャリッジ5と共に移動するエンコーダセンサ4で光学的に検出することにより、キャリッジ5の位置及び速度の変動量を検出するようになっている。   The encoder device 1 is a linear encoder device including an encoder scale 2 and an encoder sensor 4. The encoder device 1 optically detects a plurality of mark portions formed as scales on an encoder scale 2 which is a fixed band-shaped transparent scale by an encoder sensor 4 that moves together with the carriage 5, whereby the carriage 5 The amount of change in position and speed is detected.

エンコーダスケール2上には、黒色のテープが設けられるマーク部3a(以下、黒色マーク部)と、黒色よりも濃度の淡い灰色のテープが設けられたマーク部3b(以下、灰色マーク部)とがエンコーダスケール2の長手方向に一定間隔で形成されている。エンコーダスケール2には、黒色マーク部3aと、灰色マーク部3bと、何も形成されていない透明部3cとが連続して設けられることにより、スリット3が形成される。具体的には、黒色マーク部3aは、距離Lの等間隔で連続的に形成されている。灰色マーク部3bは、黒色マーク部3a間を3等分したそれぞれの位置に一つずつ設けられている。すなわち、図1で示すように、灰色マーク部3bの1つは、黒色マーク部3a間の距離Lを3等分した距離L/3だけ、黒色マーク部3aから離れた位置に形成され、そして、該灰色マーク部3bからさらに距離L/3だけ離れた位置にもう1つの灰色マーク部3bが形成されている。また、前記マーク部は幅を有するため、前記距離は、黒色マーク部3a、灰色マーク部3bの中央点同士の距離をいう。   On the encoder scale 2, there are a mark portion 3a (hereinafter referred to as a black mark portion) provided with a black tape and a mark portion 3b (hereinafter referred to as a gray mark portion) provided with a gray tape having a lighter density than black. The encoder scale 2 is formed at regular intervals in the longitudinal direction. The encoder scale 2 is provided with a black mark portion 3a, a gray mark portion 3b, and a transparent portion 3c on which nothing is formed, so that a slit 3 is formed. Specifically, the black mark portions 3a are continuously formed at equal intervals of the distance L. One gray mark portion 3b is provided at each position obtained by dividing the black mark portion 3a into three equal parts. That is, as shown in FIG. 1, one of the gray mark portions 3b is formed at a position separated from the black mark portion 3a by a distance L / 3 obtained by dividing the distance L between the black mark portions 3a into three equal parts, and Further, another gray mark portion 3b is formed at a position further away from the gray mark portion 3b by a distance L / 3. Moreover, since the said mark part has width, the said distance says the distance of the center points of the black mark part 3a and the gray mark part 3b.

黒色マーク部3aは、光の透過率(以下、透過率)が0%の黒色部を透明スケール上に設けたものであり、光を透過しない。灰色マーク部3bは、透過率C%の部分を透明スケール上に設けたものであり、照射される光量によって、透過する光量が変わる。ここで、上記Cとは0<C<100の範囲に属する任意の値である。透明部3cは、透明スケール上の何も設けられていない部分であり、透過率は100%であるため全ての光を透過する。   The black mark portion 3a is provided with a black portion having a light transmittance (hereinafter referred to as transmittance) of 0% on a transparent scale, and does not transmit light. The gray mark portion 3b is a portion where the transmittance C% is provided on the transparent scale, and the amount of light transmitted varies depending on the amount of light irradiated. Here, C is an arbitrary value belonging to the range of 0 <C <100. The transparent portion 3c is a portion where nothing is provided on the transparent scale, and has a transmittance of 100%, and thus transmits all light.

また、互いに距離Lだけ離れた黒色マーク部3aのみを目盛りとして表される位置情報を、位置情報パラメータXとし、互いに距離L/3だけ離れたマーク部(黒色マーク部3a及び灰色マーク部3b)を目盛りとして表される位置情報を、位置情報パラメータYとする。位置情報パラメータXと位置情報パラメータYとの関係は、位置情報パラメータXにおいて、2つの目盛り分進んだ位置すなわち2L進んだ位置が、パラメータYにおいては6つの目盛り分進んだ位置すなわちL/3×6進んだ位置に相当する。これらの位置情報パラメータX、Yや、位置情報パラメータXと位置情報パラメータYとの対応関係は予め定められている。位置情報パラメータXは、目盛り間の距離、すなわち黒色マーク部3aの間隔が大きい。よって、位置情報パラメータXは、キャリッジ5を高速で移動させる場合、すなわち、光量切換部12で、発光部4aでの発光量が大きく(光量A)なるように切換えることによって、CPU認識信号の周期が間引かれる場合のキャリッジ5の位置制御で用いられる。一方、位置情報パラメータYは、目盛り間の距離、すなわち各マーク部の間隔がL/3で小さい。よって、位置情報パラメータYは、キャリッジ5を低速で移動させる場合、すなわち、光量切換部12で、発光部4aでの発光量が小さく(光量B)なるように切換えることによって、CPU認識信号の周期を間引かない場合のキャリッジ5の位置制御で用いられる。   Further, the position information represented by only the black mark portions 3a separated from each other by the distance L as the scale is the position information parameter X, and the mark portions separated from each other by the distance L / 3 (the black mark portions 3a and the gray mark portions 3b). The position information represented as a scale is defined as a position information parameter Y. The relationship between the position information parameter X and the position information parameter Y is that, in the position information parameter X, a position advanced by two scales, that is, a position advanced by 2L, and a parameter Y advanced by six scales, that is, L / 3 ×. Corresponds to a position advanced by six. These positional information parameters X and Y and the correspondence between the positional information parameter X and the positional information parameter Y are determined in advance. In the position information parameter X, the distance between the scales, that is, the interval between the black mark portions 3a is large. Therefore, the position information parameter X is determined when the carriage 5 is moved at high speed, that is, when the light amount switching unit 12 is switched so that the light emission amount at the light emitting unit 4a is large (light amount A). This is used for position control of the carriage 5 when thinning is performed. On the other hand, in the position information parameter Y, the distance between the scales, that is, the interval between the mark portions is small at L / 3. Therefore, the position information parameter Y is determined when the carriage 5 is moved at a low speed, that is, when the light amount switching unit 12 is switched so that the light emission amount at the light emitting unit 4a is small (light amount B). This is used for the position control of the carriage 5 when not thinning out.

エンコーダセンサ4は、エンコーダスケール2に形成されたマーク部3a・3bを光学的に検出するものであり、図1に示すように、エンコーダスケール2に向けて光を照射する発光部4aと、エンコーダスケール2を透過した光を受光する受光部4bと、電源部4cとを備えた透過型光学センサである。   The encoder sensor 4 optically detects the mark portions 3a and 3b formed on the encoder scale 2, and as shown in FIG. 1, a light emitting portion 4a that irradiates light toward the encoder scale 2, and an encoder This is a transmissive optical sensor including a light receiving unit 4b that receives light transmitted through the scale 2 and a power supply unit 4c.

エンコーダセンサ4では、電源17側から流れる電流によって、発光部4aを構成する発光ダイオードが発光し、発光部4aから発光された光が、発光部4aと受光部4bとの間に配置されるエンコーダスケール2に照射され、この照射された光のうちエンコーダスケール2を透過した光のみが受光部4bに到達するようになっている。また、エンコーダセンサ4は、受光部4bに光が到達すると、到達した光量に応じて、受光部4bを構成するトランジスタのON/OFF状態が切り替わる。受光部4b(受光素子)を構成するトランジスタをONにするためには、受光部4bに到達する光量を所定値のM以上にする必要がある。該所定値Mは、エンコーダセンサ4があらかじめ有している特性値である。   In the encoder sensor 4, the light emitting diode that constitutes the light emitting unit 4a emits light by the current flowing from the power supply 17 side, and the light emitted from the light emitting unit 4a is disposed between the light emitting unit 4a and the light receiving unit 4b. Only the light that has been irradiated onto the scale 2 and has passed through the encoder scale 2 among the irradiated light reaches the light receiving unit 4b. When the light reaches the light receiving unit 4b, the encoder sensor 4 switches the ON / OFF state of the transistors constituting the light receiving unit 4b in accordance with the amount of light that has reached. In order to turn on the transistor constituting the light receiving unit 4b (light receiving element), the amount of light reaching the light receiving unit 4b needs to be equal to or greater than a predetermined value M. The predetermined value M is a characteristic value that the encoder sensor 4 has in advance.

具体的に説明すると、受光部4bに到達する光量がMより少なければ、受光部4bを構成するフォトトランジスタはOFF状態であるため、エンコーダセンサ4は電源部4cからの電流をグランド側に流さない。つまり、電源部4cからグランド側に流れる電流Iは、I=0である。この場合、CPU8側に到達する電圧レベルは、電源電圧レベルに近くなるため、エンコーダセンサ出力値は、図4に示すように、ハイレベルとなる。   More specifically, if the amount of light reaching the light receiving unit 4b is less than M, the phototransistor constituting the light receiving unit 4b is in an OFF state, so the encoder sensor 4 does not flow the current from the power supply unit 4c to the ground side. . That is, the current I flowing from the power supply unit 4c to the ground side is I = 0. In this case, since the voltage level reaching the CPU 8 side is close to the power supply voltage level, the encoder sensor output value is at a high level as shown in FIG.

ここで、電流Iとは電源部4cから、受光部4bを介してグランド側に流れる電流をいう。   Here, the current I refers to a current that flows from the power supply unit 4c to the ground side via the light receiving unit 4b.

一方、受光部4bに到達する光量がMより多ければ、受光部4bであるフォトトランジスタはON状態になるため、エンコーダセンサ4は、電源部4cからグランド側に電流Iを流す。この場合、CPU8側に到達する電圧レベルは、グランド近くになるため、エンコーダセンサ出力値は、図4に示すように、ローレベルとなる。   On the other hand, if the amount of light reaching the light receiving unit 4b is more than M, the phototransistor serving as the light receiving unit 4b is turned on, and the encoder sensor 4 causes the current I to flow from the power supply unit 4c to the ground side. In this case, since the voltage level reaching the CPU 8 side is close to the ground, the encoder sensor output value is at a low level as shown in FIG.

CPU8は、キャリッジ5及び紙送り機構9の速度を検出、制御する速度制御部13と、キャリッジ5及び紙送り機構9の位置を検出、制御する位置制御部14と、光量切換部12(図1)を制御する光量切換制御部15と、速度制御部13と位置制御部14とから検出されたエンコーダ信号を演算、補正する演算部16とを備える。   The CPU 8 detects and controls the speed of the carriage 5 and the paper feed mechanism 9, the position control unit 14 that detects and controls the positions of the carriage 5 and the paper feed mechanism 9, and the light quantity switching unit 12 (FIG. 1). ), And a calculation unit 16 that calculates and corrects encoder signals detected from the speed control unit 13 and the position control unit 14.

ここで、速度制御部13における速度制御とは、キャリッジ5の位置変動量であるCPU認識信号とCPU8が有する時間成分とからキャリッジ5の速度変動量を検出することによって行う。   Here, the speed control in the speed controller 13 is performed by detecting the speed fluctuation amount of the carriage 5 from the CPU recognition signal that is the position fluctuation amount of the carriage 5 and the time component of the CPU 8.

また、CPU8では、CPU8で認識することが可能な限界値、すなわちCPU入力閾値tが予め設定されている。CPU入力閾値tよりも小さい出力値は、CPU8でパルスとして認識されない。   In the CPU 8, a limit value that can be recognized by the CPU 8, that is, a CPU input threshold value t is set in advance. An output value smaller than the CPU input threshold t is not recognized as a pulse by the CPU 8.

光量切換部12は、図1に示すように、トランジスタ12aを内部に備え、光量切換制御部15からの指示に基づきトランジスタ12aをON、OFFと切換えることにより、エンコーダセンサ4の発光部4aに流れる電流の量を切換える回路である。光量切換部12は、この発光部4aに流れる電流の量を切換えることにより、発光部4aで発光される光量(発光量)を切換えるようになっている。   As shown in FIG. 1, the light amount switching unit 12 includes a transistor 12 a therein, and flows to the light emitting unit 4 a of the encoder sensor 4 by switching the transistor 12 a on and off based on an instruction from the light amount switching control unit 15. This circuit switches the amount of current. The light amount switching unit 12 switches the amount of light (light emission amount) emitted from the light emitting unit 4a by switching the amount of current flowing through the light emitting unit 4a.

光量切換部12は、光量切換制御部15の制御指示に従って、発光部4aからの発光量を、発光量が大きいA(以下、光量A)と発光量が小さいB(以下、光量B)との2段階に切換える。ここで、光量Aは、灰色マーク部3bを透過し受光部4bに到達する光量が前述の所定値Mよりも大きくなるように設定される、即ち、エンコーダセンサ出力値が必ずCPU入力閾値tよりも小さいローレベルとなるように設定される。光量Bとは、灰色マーク部3bを透過し受光部4bに到達する光量が前述の所定値Mよりも小さくなるように設定される、即ち、エンコーダセンサ出力値が必ずCPU入力閾値tよりも大きいハイレベルとなるように設定される。   In accordance with the control instruction of the light amount switching control unit 15, the light amount switching unit 12 changes the light emission amount from the light emitting unit 4a between A having a large light emission amount (hereinafter, light amount A) and B having a small light emission amount (hereinafter, light amount B). Switch to 2 stages. Here, the light amount A is set such that the light amount that passes through the gray mark portion 3b and reaches the light receiving portion 4b is larger than the predetermined value M, that is, the encoder sensor output value is always greater than the CPU input threshold value t. Is set to a low level. The amount of light B is set so that the amount of light that passes through the gray mark portion 3b and reaches the light receiving portion 4b is smaller than the predetermined value M, that is, the encoder sensor output value is always greater than the CPU input threshold value t. It is set to be high level.

光量切換部12による光量切換動作を具体的に説明すると以下の通りである。ここで、図1に示すように発光部4aに流れる電流をi、電流iに流れる電流値を設定するための電流制限抵抗をR、Rとする。 The light quantity switching operation by the light quantity switching unit 12 will be specifically described as follows. Here, as shown in FIG. 1, the current flowing through the light emitting unit 4a is i, and the current limiting resistors for setting the current value flowing through the current i are R 1 and R 2 .

光量切換部12は、発光部4aからの発光量を光量Bに切換える場合には、トランジスタ12aをOFF状態とする。トランジスタ12aをOFF状態とすると、電源17から流れる電流は、Rのみを介してグランド1に流れる。 The light amount switching unit 12 turns off the transistor 12a when switching the light emission amount from the light emitting unit 4a to the light amount B. When the transistor 12a and the OFF state, the current flowing from the power source 17 flows to the ground 1 through only R 1.

一方、光量切換部12は、発光部4aからの発光量を光量Aに切換える場合には、トランジスタ12aをON状態とする。トランジスタ12aをON状態とすると、電源17から流れる電流は、RおよびRを介して、それぞれグランド1およびグランド2に流れる。ここで、RとRは並列の関係にあり、RとRとの合成抵抗と、Rとを比較すると、RとRとの合成抵抗がRよりも小さいため、すなわちRとRとの合成抵抗<Rであるため、トランジスタ12aがON状態のときに発光部4aを流れる電流iの方が、OFF状態のときに発光部4aを流れる電流iよりも、大きくなる。 On the other hand, when the light amount switching unit 12 switches the light emission amount from the light emitting unit 4a to the light amount A, the light amount switching unit 12 turns on the transistor 12a. When the transistor 12a in an ON state, current flows from the power supply 17, via R 1 and R 2, respectively flows to the ground 1 and ground 2. Here, R 1 and R 2 are in a parallel relationship, and when the combined resistance of R 1 and R 2 and R 1 are compared, the combined resistance of R 1 and R 2 is smaller than R 1 . That is, since the combined resistance of R 1 and R 2 <R 1 , the current i flowing through the light emitting unit 4a when the transistor 12a is in the ON state is greater than the current i flowing through the light emitting unit 4a when the transistor 12a is in the OFF state. ,growing.

すなわち、トランジスタ12aをON状態とすることにより、発光部4aの発光量を、光量の大きい光量Aに切換えることができ、トランジスタ12aをOFF状態とすることにより、光量の小さい光量Bに切換えることができる。   That is, when the transistor 12a is turned on, the light emission amount of the light emitting unit 4a can be switched to the light amount A having a large light amount, and when the transistor 12a is turned off, the light amount B can be switched to a light amount B having a small light amount. it can.

次に、インクジェットプリンタ10の制御動作について、図1から図5を用いて詳細に説明する。   Next, the control operation of the inkjet printer 10 will be described in detail with reference to FIGS.

図4は、発光部4aで発光される光量が小さい場合、すなわち光量切換部12で光量Bに切換えた場合のエンコーダ信号及びCPU認識信号を示す図である。図5は、発光部4aで発光される光量が大きい場合、すなわち光量切換部12で光量Aに切換えた場合のエンコーダ信号及びCPU認識信号を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing an encoder signal and a CPU recognition signal when the light amount emitted from the light emitting unit 4a is small, that is, when the light amount switching unit 12 switches to the light amount B. FIG. 5 is a diagram illustrating an encoder signal and a CPU recognition signal when the light amount emitted from the light emitting unit 4a is large, that is, when the light amount switching unit 12 switches to the light amount A.

まず、印刷開始時において、キャリッジ5を高速で移動させる場合のインクジェットプリンタ10の制御動作について説明する。   First, the control operation of the inkjet printer 10 when moving the carriage 5 at high speed at the start of printing will be described.

CPU8は印刷開始信号を検知すると、ホームポジションから印刷開始位置までキャリッジ5を高速で移動させるべく、速度制御部13でキャリッジ5の移動速度を高速に切換える。その際、CPU8は、位置制御部14において、キャリッジ5の位置制御に用いる位置情報パラメータを、高速用の位置情報パラメータXに切換えると共に、光量切換制御部15において、エンコーダセンサ4内の発光部4aの発光量が光量Aとなるように光量切換部12を制御する。   When the CPU 8 detects the print start signal, the speed control unit 13 switches the movement speed of the carriage 5 at a high speed so as to move the carriage 5 from the home position to the print start position at a high speed. At that time, the CPU 8 switches the position information parameter used for position control of the carriage 5 to the high-speed position information parameter X in the position control unit 14, and the light amount switching control unit 15 emits the light emitting unit 4 a in the encoder sensor 4. The light amount switching unit 12 is controlled so that the light emission amount becomes the light amount A.

光量切換部12は、光量切換制御部15からの制御指示に基づき、トランジスタ12aをON状態に切換える。これにより、発光部4aの発光量は光量Aとなる。   The light amount switching unit 12 switches the transistor 12a to the ON state based on a control instruction from the light amount switching control unit 15. Thereby, the light emission amount of the light emitting unit 4a becomes the light amount A.

エンコーダ装置1では、エンコーダセンサ4内の発光部4aにおいて発光された光量Aの光を、エンコーダスケール2に照射する。照射された光のうち、エンコーダスケール2を透過した光のみが受光部4bで受光される。また、エンコーダセンサ4では、受光部4bに前述の所定値M以上の光が到達した場合のみ、受光部4bを構成するトランジスタがON状態となり、エンコーダセンサ4から出力されるエンコーダ出力値がローレベルもしくはローレベルに近いレベルとなる。すなわち、受光部4bに到達する光量が前述の一定値M以下の場合は、受光部4bを構成するトランジスタはOFF状態となり、エンコーダセンサ出力値はハイレベルもしくはハイレベルに近いレベルとなる。エンコーダ装置1内の動作の詳細な説明については、後述する。   In the encoder device 1, the encoder scale 2 is irradiated with light of the light amount A emitted from the light emitting unit 4 a in the encoder sensor 4. Of the irradiated light, only the light transmitted through the encoder scale 2 is received by the light receiving unit 4b. Further, in the encoder sensor 4, only when the light of the predetermined value M or more reaches the light receiving unit 4b, the transistor constituting the light receiving unit 4b is turned on, and the encoder output value output from the encoder sensor 4 is low level. Or it becomes a level close to the low level. That is, when the amount of light reaching the light receiving unit 4b is equal to or less than the above-described constant value M, the transistors constituting the light receiving unit 4b are turned off, and the encoder sensor output value is at a high level or a level close to a high level. Detailed description of the operation in the encoder device 1 will be described later.

そして、CPU8における位置制御部14は、エンコーダ装置1から入力されたエンコーダ信号を認識し、このCPU認識信号と前記位置情報パラメータXとを用いて、キャリッジ5の変動量を検出する。そして、CPU8の演算部16では、前記変動量に対して、演算による補正を行い、モータドライバ7の制御信号に変換し、モータドライバ7に出力する。モータドライバ7は、DCモータ6を介してキャリッジ5を移動させる。   Then, the position control unit 14 in the CPU 8 recognizes the encoder signal input from the encoder device 1 and detects the variation amount of the carriage 5 using the CPU recognition signal and the position information parameter X. Then, the calculation unit 16 of the CPU 8 corrects the fluctuation amount by calculation, converts it into a control signal for the motor driver 7, and outputs it to the motor driver 7. The motor driver 7 moves the carriage 5 via the DC motor 6.

例えば、印刷時等で速度を低速にする場合のインクジェットプリンタ10の制御動作については、まず、印刷が開始されると、速度制御部13において、キャリッジ5の移動速度を低速に切換える制御をする。   For example, regarding the control operation of the ink jet printer 10 when the speed is reduced at the time of printing or the like, first, when printing is started, the speed control unit 13 performs control to switch the moving speed of the carriage 5 to a low speed.

速度制御部13でキャリッジ5の移動速度が低速に切換えられると、CPU8は、位置制御部14において、キャリッジ5の位置制御に用いる位置情報パラメータを、低速用の位置情報パラメータYに切換えると共に、光量切換制御部15において、エンコーダセンサ4内の発光部4aの発光量が光量Bとなるように光量切換部12を制御する。   When the speed control unit 13 switches the moving speed of the carriage 5 to a low speed, the CPU 8 switches the position information parameter used for the position control of the carriage 5 to the low-speed position information parameter Y in the position control unit 14, and the light quantity. In the switching control unit 15, the light amount switching unit 12 is controlled so that the light emission amount of the light emitting unit 4 a in the encoder sensor 4 becomes the light amount B.

光量切換部12では、光量切換制御部15からの指示に基づき、発光部4aの発光量が光量Bとなるように、トランジスタ12aをOFF状態にする。トランジスタ12aをOFF状態にすると、発光部4aに流れる電流iが小さくなり、そして、発光部4aの発光量が光量Aよりも小さい光量Bとなる。   In the light amount switching unit 12, the transistor 12a is turned off so that the light emission amount of the light emitting unit 4a becomes the light amount B based on an instruction from the light amount switching control unit 15. When the transistor 12a is turned off, the current i flowing through the light emitting unit 4a becomes small, and the light emission amount of the light emitting unit 4a becomes the light amount B smaller than the light amount A.

エンコーダ装置1では、前記電流iを受けて、エンコーダセンサ4内の発光部4aにおおいて光量Bの光が発光され、エンコーダスケール2に照射され、照射された光のうち、エンコーダスケール2を透過した光のみが受光部4bで受光される。また、エンコーダセンサ4は、受光部4bに前述の一定量M以上の光が到達すると、受光部4bを構成するトランジスタがON状態となり、エンコーダセンサ出力値はローレベルもしくはローレベルに近いレベルとなる。一方、受光部4bに到達する光量が前述の一定値M以下の場合は、4bがOFF状態となり、エンコーダセンサ出力値はハイレベルもしくはハイレベルに近いレベルとなる。エンコーダ装置1内の動作の詳細な説明については、後述する。   In the encoder device 1, in response to the current i, light of a light amount B is emitted from the light emitting unit 4 a in the encoder sensor 4, irradiated to the encoder scale 2, and transmitted through the encoder scale 2 out of the irradiated light. Only the received light is received by the light receiving unit 4b. In addition, when the amount of light equal to or more than the predetermined amount M reaches the light receiving unit 4b, the encoder sensor 4 turns on the transistors constituting the light receiving unit 4b, and the encoder sensor output value becomes low level or a level close to low level. . On the other hand, when the amount of light reaching the light receiving unit 4b is equal to or less than the predetermined value M, 4b is turned off, and the encoder sensor output value is at a high level or a level close to a high level. Detailed description of the operation in the encoder device 1 will be described later.

そして、CPU8における位置制御部14は、エンコーダ装置1から入力されたエンコーダ信号を認識(CPU認識信号)し、このCPU認識信号と前記位置情報パラメータYとを用いて、キャリッジ5の変動量を検出する。そして、CPU8の演算部16では、前記変動量に対して、演算による補正を行い、モータドライバ7の制御信号に変換し、モータドライバ7に出力する。モータドライバ7は、DCモータ6を介してキャリッジ5を移動させる。   Then, the position control unit 14 in the CPU 8 recognizes the encoder signal input from the encoder device 1 (CPU recognition signal), and detects the fluctuation amount of the carriage 5 using the CPU recognition signal and the position information parameter Y. To do. Then, the calculation unit 16 of the CPU 8 corrects the fluctuation amount by calculation, converts it into a control signal for the motor driver 7, and outputs it to the motor driver 7. The motor driver 7 moves the carriage 5 via the DC motor 6.

ここで、具体的なエンコーダ装置1内の動作について説明する。   Here, a specific operation in the encoder device 1 will be described.

まずは、キャリッジ5を低速で移動させる際の光量Bに切換えられる場合について図4を用いて説明する。   First, the case where the amount of light B is switched when the carriage 5 is moved at a low speed will be described with reference to FIG.

エンコーダ装置1では、エンコーダセンサ4がエンコーダスケール2の黒色マーク部3aに位置する場合、黒色マーク部3aの透過率は0%であるため、発光部4aより発せられた光の全光量がエンコーダスケール2上の黒色マーク部3aにて遮断される。よって、発光部4aから発光された光は、受光部4bに到達しない。この場合、受光部4bを構成するフォトトランジスタがOFF状態となるため、エンコーダセンサ4は、図4に示すn1番目のパルスで示されるように、ハイレベルの信号をCPU8に出力する。   In the encoder device 1, when the encoder sensor 4 is positioned at the black mark portion 3 a of the encoder scale 2, the transmittance of the black mark portion 3 a is 0%, so that the total amount of light emitted from the light emitting portion 4 a is the encoder scale. 2 is blocked by the black mark portion 3a on the top 2. Therefore, the light emitted from the light emitting unit 4a does not reach the light receiving unit 4b. In this case, since the phototransistor constituting the light receiving unit 4b is turned off, the encoder sensor 4 outputs a high level signal to the CPU 8 as indicated by the n1th pulse shown in FIG.

また、エンコーダセンサ4がエンコーダスケール2の透明部3cに位置する場合、透明部3cの透過率は100%であるため、発光部4aより発せられた光は、全光量がエンコーダスケール2を透過して受光部4bに到達する。この場合、受光部4bを構成するフォトトランジスタがON状態となるため、エンコーダセンサ4の出力レベルは、図4のn1番目のパルスとn2番目のパルスとの間で表されるようにローレベルとなる。   Further, when the encoder sensor 4 is located in the transparent portion 3c of the encoder scale 2, the transmittance of the transparent portion 3c is 100%, so that the light emitted from the light emitting portion 4a is transmitted through the encoder scale 2 in the total amount. To reach the light receiving unit 4b. In this case, since the phototransistor constituting the light receiving unit 4b is in the ON state, the output level of the encoder sensor 4 is a low level as represented between the n1th pulse and the n2th pulse in FIG. Become.

さらに、エンコーダセンサ4がエンコーダスケール2の灰色マーク部3bに位置する場合、透過率はC%であるため、発光部4aより発せられた光のうち一部の光のみが、灰色マーク部3bを透過し受光部4bに到達する。ここでは、光量Bが、灰色マーク部3b、すなわち透過率C%のマーク部を透過し受光部4bに到達する光量が所定値Mよりも小さくなるように予め設定されているため、受光部4bを構成するフォトトランジスタはOFF状態となる。よって、エンコーダセンサ4の出力レベルは図4のn2番目のパルスやn3番目のパルスで示されるように、ハイレベルの信号をCPU8に出力する。   Further, when the encoder sensor 4 is located at the gray mark portion 3b of the encoder scale 2, since the transmittance is C%, only a part of the light emitted from the light emitting portion 4a is allowed to pass through the gray mark portion 3b. The light passes through and reaches the light receiving unit 4b. Here, since the light quantity B is set in advance so that the light quantity that passes through the gray mark portion 3b, that is, the mark portion having the transmittance C% and reaches the light receiving portion 4b is smaller than the predetermined value M, the light receiving portion 4b. Is turned off. Therefore, the output level of the encoder sensor 4 outputs a high level signal to the CPU 8 as indicated by the n2 th pulse or the n3 th pulse in FIG.

以上のことより、発光部4aで発光される光量が光量Bであるときは、灰色マーク部3bにエンコーダセンサが位置する場合のエンコーダセンサ出力値はCPU入力閾値tよりも大きいため、灰色マーク部3bのマークはCPU8でパルスとして検出される。   From the above, when the light amount emitted from the light emitting unit 4a is the light amount B, the encoder sensor output value when the encoder sensor is located in the gray mark unit 3b is larger than the CPU input threshold value t. The mark 3b is detected as a pulse by the CPU 8.

その結果、光量Bに設定した場合には、エンコーダ装置1から出力されたエンコーダ信号の周期は間引かれず、CPU8においてもそのまま認識されるため、出力されたエンコーダ信号の周期とCPU8で認識されるパルスの周期(CPU認識周期)とは同じになる。   As a result, when the light amount is set to B, the cycle of the encoder signal output from the encoder device 1 is not thinned out and is also recognized by the CPU 8 as it is, so the CPU 8 recognizes the cycle of the output encoder signal. The period of the pulse (CPU recognition period) is the same.

次に、キャリッジ5を高速で移動させる際の光量Aに切換えられる場合について図5を用いて説明する。   Next, a case where the amount of light A is switched when the carriage 5 is moved at high speed will be described with reference to FIG.

エンコーダセンサ4がエンコーダスケール2の黒色マーク部3aに位置する場合には、黒色マーク部3aの透過率は0%であるため、発光部4aより発せられた光の全光量が、エンコーダスケール2上の黒色マーク部3aにて遮断される。よって、発光部4aより発光された光は、受光部4bに到達せず、受光部4bを構成するフォトトランジスタはOFF状態となる。よって、エンコーダセンサ4は、図5のn1番目のパルスで示されるようなハイレベルの信号をCPU8に出力する。   When the encoder sensor 4 is positioned at the black mark portion 3a of the encoder scale 2, the transmittance of the black mark portion 3a is 0%, so that the total amount of light emitted from the light emitting portion 4a is on the encoder scale 2. Is blocked by the black mark portion 3a. Therefore, the light emitted from the light emitting unit 4a does not reach the light receiving unit 4b, and the phototransistor constituting the light receiving unit 4b is turned off. Therefore, the encoder sensor 4 outputs a high level signal as indicated by the n1 th pulse in FIG.

また、エンコーダセンサ4がエンコーダスケール2の透明部3cに位置する場合には、発光部4aより発せられた光の全光量が、エンコーダスケール2を透過し受光部4bに到達するため、受光部4bを構成するフォトトランジスタはON状態となる。よって、エンコーダセンサ4の出力レベルは、図5のn1番目のパルスとn2番目のパルスとの間に表されるようにローレベルとなる。   When the encoder sensor 4 is positioned on the transparent portion 3c of the encoder scale 2, the total amount of light emitted from the light emitting portion 4a passes through the encoder scale 2 and reaches the light receiving portion 4b. Is turned on. Therefore, the output level of the encoder sensor 4 becomes a low level as shown between the n1 th pulse and the n2 th pulse in FIG.

さらに、エンコーダセンサ4がエンコーダスケール2の灰色マーク部3bに位置する場合、透過率はC%であるため、発光部4aより発せられた光のうち一部の光のみが、灰色マーク部3bを透過し受光部4bに到達する。ここでは、光量Aが、灰色マーク部3b、すなわち透過率C%のマーク部を透過し受光部4bに到達する光量が所定値Mよりも大きくなるように予め設定されているため、受光部4bを構成するフォトトランジスタはON状態となる。よって、エンコーダセンサ4の出力レベルは図5のn2番目のパルスおよびn3番目のパルスで示されるようにローレベルとなる。   Further, when the encoder sensor 4 is located at the gray mark portion 3b of the encoder scale 2, since the transmittance is C%, only a part of the light emitted from the light emitting portion 4a is allowed to pass through the gray mark portion 3b. The light passes through and reaches the light receiving unit 4b. Here, the light amount A is set in advance so that the light amount that passes through the gray mark portion 3b, that is, the mark portion having the transmittance C% and reaches the light receiving portion 4b is larger than the predetermined value M, and therefore the light receiving portion 4b. Is turned on. Therefore, the output level of the encoder sensor 4 becomes a low level as shown by the n2 th pulse and the n3 th pulse in FIG.

このとき、CPU8は、図5に示すように、CPU入力閾値t以上のパルス、すなわち黒色マーク部3aに対応するパルスしか検出しないため、黒色マーク部3aのみを目盛りとした位置情報パラメータXを用いてキャリッジ5の制御をすることとなる。   At this time, as shown in FIG. 5, since the CPU 8 detects only a pulse greater than or equal to the CPU input threshold value t, that is, a pulse corresponding to the black mark portion 3a, the position information parameter X having only the black mark portion 3a as a scale is used. Thus, the carriage 5 is controlled.

以上のことより、発光部4aで発光される光量が光量Aであるときは、灰色マーク部3bを透過して受光部4bに到達する光量に応じて検出されるエンコーダセンサ出力値は、CPU入力閾値tよりも小さくなるため、灰色マーク部3bのマークはCPU8でパルスとして検出されない。   From the above, when the light amount emitted from the light emitting unit 4a is the light amount A, the encoder sensor output value detected according to the light amount that passes through the gray mark portion 3b and reaches the light receiving unit 4b is the CPU input. Since it is smaller than the threshold value t, the mark of the gray mark portion 3b is not detected as a pulse by the CPU 8.

その結果、発光部4aでの発光量を光量Aに切換えた場合における、CPU8で認識されるエンコーダ信号の周期は、図5で示すように、CPU入力閾値t以下の認識されないパルス分、すなわち、検出されない灰色マーク部3b分だけ間引かれる。よって、CPU8は、エンコーダ装置1から出力されるエンコーダ信号の周期の1/3の周期でエンコーダ信号を認識可能となる。   As a result, the period of the encoder signal recognized by the CPU 8 when the amount of light emitted from the light emitting unit 4a is switched to the light amount A is, as shown in FIG. It is thinned out by the gray mark portion 3b that is not detected. Therefore, the CPU 8 can recognize the encoder signal with a period of 1/3 of the period of the encoder signal output from the encoder device 1.

上記構成によれば、本実施の形態のエンコーダ装置1では、エンコーダセンサ4における発光量を大きくすることにより、灰色マーク部3bを透過する光量を多くすることができる。よって、エンコーダ装置1から出力される信号の周期をCPU8は灰色マーク部3bの分だけ間引くことができ、CPU認識信号の周期を長くすることができる。   According to the above configuration, in the encoder device 1 according to the present embodiment, the amount of light transmitted through the gray mark portion 3b can be increased by increasing the amount of light emitted from the encoder sensor 4. Therefore, the CPU 8 can thin out the cycle of the signal output from the encoder device 1 by the gray mark portion 3b, and the cycle of the CPU recognition signal can be lengthened.

従って、本実施の形態のエンコーダ装置1では、CPU認識信号の周期を長くすることができ、CPU8で検出不可能なくらい高速にキャリッジ5を移動させても、CPU8がエンコーダ信号のパルスを取りこぼすことなく演算を行うことができる。これにより、エンコーダ装置1では、エンコーダ信号を適切に検出することができ、このエンコーダ信号に基づいて生成される各種制御信号によって、キャリッジ5の位置及び速度の制御を正確に行うことができる。   Therefore, in the encoder device 1 according to the present embodiment, the period of the CPU recognition signal can be lengthened, and even if the carriage 5 is moved at such a high speed that the CPU 8 cannot detect it, the CPU 8 misses the pulse of the encoder signal. The operation can be performed without any problem. Accordingly, the encoder device 1 can appropriately detect the encoder signal, and the position and speed of the carriage 5 can be accurately controlled by various control signals generated based on the encoder signal.

また、本実施の形態のエンコーダ装置1では、エンコーダスケール2上に形成されたマークの一部を照射する光量によって透過量を変更することのできるマーク部(灰色マーク部3b)にすることにより、CPU認識信号の周期を間引くことができる。すなわち、エンコーダスケール2に照射する光量を切換えることによってCPU認識信号の周期を長くすることができるため、前記周期長くするための複雑な外部構成を別途必要とせず、また、既存のCPUを用いたままで前記周期を長くすることができるため、製造コストを安くすることができる。   Further, in the encoder device 1 of the present embodiment, by using a mark portion (gray mark portion 3b) whose transmission amount can be changed by the amount of light that irradiates a part of the mark formed on the encoder scale 2, The period of the CPU recognition signal can be thinned out. That is, since the period of the CPU recognition signal can be lengthened by switching the amount of light applied to the encoder scale 2, no separate external configuration is required for lengthening the period, and an existing CPU is used. Since the period can be lengthened, the manufacturing cost can be reduced.

また、本実施の形態では、キャリッジ5の位置及び速度制御を行うエンコーダ装置1について説明したが、本発明は、これに限らず、図3に示すような紙送り機構9の位置及び速度制御を行うロータリー型エンコーダ装置1′にも適用することができる。この場合、エンコーダ装置1のエンコーダスケール2がエンコーダ装置1′のエンコーダホイール2′に対応し、エンコーダセンサ4がエンコーダセンサ4′に対応する。   In this embodiment, the encoder device 1 that controls the position and speed of the carriage 5 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the position and speed control of the paper feed mechanism 9 as shown in FIG. The present invention can also be applied to a rotary encoder device 1 ′ to be performed. In this case, the encoder scale 2 of the encoder device 1 corresponds to the encoder wheel 2 'of the encoder device 1', and the encoder sensor 4 corresponds to the encoder sensor 4 '.

このとき、エンコーダホイール2′上には、エンコーダホイール2′の円周方向に一定の間隔でマーク部が形成されている。   At this time, mark portions are formed on the encoder wheel 2 'at regular intervals in the circumferential direction of the encoder wheel 2'.

このエンコーダ装置1′では、エンコーダセンサ4′を固定し、エンコーダホイール2′を紙送り機構9と共に回転させ、エンコーダホイール2′上に形成された前記マーク部をエンコーダセンサ4′で光学的に検出することにより、印刷用紙11の位置及び速度を制御するようになっている。   In this encoder apparatus 1 ', the encoder sensor 4' is fixed, the encoder wheel 2 'is rotated together with the paper feed mechanism 9, and the mark portion formed on the encoder wheel 2' is optically detected by the encoder sensor 4 '. By doing so, the position and speed of the printing paper 11 are controlled.

また、紙送り機構9では、印刷開始時の給紙において、印刷開始位置までの印刷用紙11の移動を高速で動作させることが好ましい。よって、この場合には、本実施の形態におけるエンコーダセンサ4′の発光部4aの光量は光量Aに設定される。後の動作は、エンコーダ装置1と同じ動作をするため、説明を省略する。   In the paper feed mechanism 9, it is preferable to move the printing paper 11 to the printing start position at high speed during paper feeding at the start of printing. Therefore, in this case, the light amount of the light emitting portion 4a of the encoder sensor 4 'in the present embodiment is set to the light amount A. Since the subsequent operation is the same as that of the encoder device 1, the description thereof is omitted.

また、本実施の形態では、エンコーダセンサ4の発光部4aで発光される光量を光量A及び光量Bの2段階に切換えられることと、エンコーダスケール2上に黒色マーク部3aと灰色マーク部3bとの2種類の異なる透過率を有するマーク部が形成されていることにより、CPU認識信号の周期を2種類に切換えることが可能である。しかしながら、本発明はこれに限られず、エンコーダセンサ4における光量切換部12が、3段階の光量を切換えることができ、かつ、エンコーダスケール2上に、黒色マーク部3aと灰色マーク部3bの他に、灰色マーク部3bよりも透過率の大きい薄灰色マーク部3d(図示せず)が設けられることによって、CPU認識信号の周期を3種類に切換える構成であってもよい。また、光量切換部12が3種類以上の光量を切換えることができるとともに、エンコーダスケール2上にそれに対応すべく3種類以上の透過率の異なるマークが形成されることにより、CPU認識信号の周期を3種類以上に切換える構成であってもよい。   In the present embodiment, the amount of light emitted from the light emitting unit 4a of the encoder sensor 4 can be switched between two steps of the light amount A and the light amount B, and the black mark portion 3a and the gray mark portion 3b on the encoder scale 2 Since the mark portions having two different transmittances are formed, the period of the CPU recognition signal can be switched to two types. However, the present invention is not limited to this, and the light amount switching unit 12 in the encoder sensor 4 can switch the light amount in three steps, and on the encoder scale 2, in addition to the black mark portion 3a and the gray mark portion 3b. Further, by providing a light gray mark portion 3d (not shown) having a higher transmittance than the gray mark portion 3b, the cycle of the CPU recognition signal may be switched to three types. In addition, the light quantity switching unit 12 can switch three or more kinds of light quantities, and three or more kinds of marks having different transmittances are formed on the encoder scale 2 so as to correspond thereto, thereby reducing the period of the CPU recognition signal. It may be configured to switch to three or more types.

本実施の形態では、灰色マーク部などの色の濃淡によって光の透過率を変えたが、本発明はこれに限られず、マーク部の面積のうち、光を通さない黒色部分が占める面積の割合を変えることによって光の透過率を変更してもよい。また、本発明は、マーク部に透過率や反射率の異なる材質を用いることにより、マーク部の光の透過率や反射率を変えてもよい。   In the present embodiment, the light transmittance is changed by the shade of the color of the gray mark portion or the like, but the present invention is not limited to this, and the ratio of the area occupied by the black portion that does not transmit light in the area of the mark portion The light transmittance may be changed by changing. In the present invention, the light transmittance and reflectance of the mark portion may be changed by using materials having different transmittance and reflectance for the mark portion.

また、本実施の形態では、透過型のエンコーダ装置を用いたが、本発明はこれに限らず、反射型のエンコーダ装置であってもよい。   In this embodiment, a transmissive encoder device is used. However, the present invention is not limited to this, and a reflective encoder device may be used.

また、本実施の形態では、エンコーダスケールのマーク部における光の透過率と、エンコーダスケールに照射する光量とを変えることによりCPUで認識されるエンコーダ信号の周期を自由に切換えた。しかしながら、本発明はこれに限られず、反射型のエンコーダ装置の場合には、エンコーダスケールのマーク部における光の反射率と、エンコーダスケールに照射する光量とを変えることによりCPUで認識されるエンコーダ信号の周期を自由に切換えることが可能である。   In the present embodiment, the period of the encoder signal recognized by the CPU is freely switched by changing the light transmittance at the mark portion of the encoder scale and the amount of light applied to the encoder scale. However, the present invention is not limited to this, and in the case of a reflective encoder device, an encoder signal recognized by the CPU by changing the reflectance of light at the mark portion of the encoder scale and the amount of light applied to the encoder scale. It is possible to freely switch the period.

上記のような、反射型のエンコーダ装置では、例えば、エンコーダスケールに対して、発光部と受光部を同一側に備えるとともに、エンコーダスケールの下部に、光を全反射する反射部材を備える。これにより、発光部から発光されて、エンコーダスケールを透過した光は、反射部材によって反射され、発光部側と同一側に備えられた受光部に到達する。すなわち、エンコーダスケールにおける透明部では、反射率が100%であり、発光部によって発光された光の全光量を受光部で受光する。また、黒色マーク部では、光を透過しないため、反射率は0%であり、発光部から発光された光は受光部に到達しない。また、灰色マーク部では、色の濃淡によって反射率が変わり、発光部から発光される光量を大きくすると、反射する光量が大きくなり、受光部に到達する光の量も多くなる。   In the reflection type encoder device as described above, for example, a light emitting unit and a light receiving unit are provided on the same side with respect to the encoder scale, and a reflection member that totally reflects light is provided below the encoder scale. Thereby, the light emitted from the light emitting part and transmitted through the encoder scale is reflected by the reflecting member and reaches the light receiving part provided on the same side as the light emitting part side. That is, in the transparent part in the encoder scale, the reflectance is 100%, and the light receiving part receives the total amount of light emitted by the light emitting part. Further, since the black mark portion does not transmit light, the reflectance is 0%, and the light emitted from the light emitting portion does not reach the light receiving portion. Further, in the gray mark portion, the reflectance changes depending on the shade of the color, and when the amount of light emitted from the light emitting portion is increased, the amount of reflected light increases and the amount of light reaching the light receiving portion also increases.

また、本実施の形態では、キャリッジの位置及び速度制御に主に用いられる直線状に移動するリニア型のエンコーダ装置を用いて説明したが、本発明はこれに限られず、紙送り機構の位置及び速度制御等に用いられるロータリーエンコーダ装置にも適用可能である。   In this embodiment, the linear encoder device that moves linearly, which is mainly used for the position and speed control of the carriage, has been described. However, the present invention is not limited to this, and the position of the paper feed mechanism and The present invention can also be applied to a rotary encoder device used for speed control or the like.

また、本実施の形態では、キャリッジの移動速度を高速にする場合として、印刷開始時のホームポジションから印刷開始位置までの移動を例としてあげたが、本発明はこれに限られない。例えば、印字の場合には高速でキャリッジを移動させ、画像を印刷する際には低速でキャリッジを移動させることが好ましいため、これに応じた速度の切換えの制御にも本発明を適用することが可能である。   In the present embodiment, as an example of increasing the carriage moving speed, the movement from the home position at the start of printing to the printing start position has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, since it is preferable to move the carriage at a high speed for printing and to move the carriage at a low speed for printing an image, the present invention can also be applied to control the switching of the speed according to this. Is possible.

また、本実施の形態では、インクジェットプリンタを用いて説明したが、本発明はこれに限られず、FAXやスキャナ等にも用いることができる。   In this embodiment, an ink jet printer has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be used for a FAX, a scanner, or the like.

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the present invention can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、プリンタやスキャナ等の装置におけるDCモータ等の位置や速度の制御に適用できる。   The present invention can be applied to control of the position and speed of a DC motor or the like in an apparatus such as a printer or a scanner.

本発明におけるエンコーダ装置の実施の一形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the encoder apparatus in this invention. 上記エンコーダ装置を備えるインクジェットプリンタの構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of an inkjet printer provided with the said encoder apparatus. 上記インクジェットプリンタの一部の構成の外観図である。It is an external view of a part of structure of the said inkjet printer. 上記エンコーダ装置から出力されるエンコーダ出力信号と、CPUで認識されるCPU認識信号と示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the encoder output signal output from the said encoder apparatus, and the CPU recognition signal recognized by CPU. 上記エンコーダ装置から出力されるエンコーダ出力信号と、CPUで認識されるCPU認識信号とを示す他のタイミングチャートである。It is another timing chart which shows the encoder output signal output from the said encoder apparatus, and the CPU recognition signal recognized by CPU. (a)は従来のエンコーダ装置を備えるインクジェットプリンタを示す概略構成図であり、(b)は従来のエンコーダ装置を示す概略構成図である。(A) is a schematic block diagram which shows an inkjet printer provided with the conventional encoder apparatus, (b) is a schematic block diagram which shows the conventional encoder apparatus. 従来のエンコーダ装置から出力されるエンコーダ出力信号と、CPUで認識されるCPU認識信号とを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the encoder output signal output from the conventional encoder apparatus, and the CPU recognition signal recognized by CPU. 従来のCPUで認識されるCPU認識信号と、CPUで行われる演算処理のタイミングとを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the CPU recognition signal recognized with the conventional CPU, and the timing of the arithmetic processing performed with CPU.

符号の説明Explanation of symbols

1、1′ エンコーダ装置(位置検出装置)
2、2′ エンコーダスケール
3 スリット
3a 黒色マーク部
3b 灰色マーク部
3c 透明部
4、4′ エンコーダセンサ(マーク検出センサ)
4a 発光部(発光素子)
4b 受光部(受光素子)
4c 電源部
5 キャリッジ(インク噴射部)
6 DCモータ
7 モータドライバ
8 CPU
9 紙送り機構
10 インクジェットプリンタ
11 印刷用紙
12 光量切換部(光量切換手段)
12a トラジスタ
13 速度制御部
14 位置制御部
15 光量切換制御部
16 演算部
17 電源
1, 1 'encoder device (position detection device)
2, 2 'encoder scale 3 slit 3a black mark part 3b gray mark part 3c transparent part 4, 4' encoder sensor (mark detection sensor)
4a Light emitting part (light emitting element)
4b Light receiving part (light receiving element)
4c Power supply unit 5 Carriage (ink ejection unit)
6 DC motor 7 Motor driver 8 CPU
9 Paper feeding mechanism 10 Inkjet printer 11 Printing paper 12 Light quantity switching unit (light quantity switching means)
12a transistor 13 speed control unit 14 position control unit 15 light quantity switching control unit 16 calculation unit 17 power supply

Claims (11)

対象物の位置検出に必要な複数のマークが形成されているエンコーダスケールと、
発光素子と受光素子とを備え、前記発光素子からの光のうち前記エンコーダスケールを介して前記受光素子に到達する光量によって前記マークを光学的に検出するマーク検出センサとを有し、前記検出されたマークから対象物の位置の変動量を検出する位置検出装置において、
前記複数のマークは、前記発光素子からの光量が固定された場合に、前記受光素子に到達させる光量が異なるマークを含むことを特徴とする位置検出装置。
An encoder scale on which a plurality of marks necessary for detecting the position of an object are formed;
A mark detection sensor that includes a light-emitting element and a light-receiving element, and that optically detects the mark by the amount of light reaching the light-receiving element via the encoder scale in the light from the light-emitting element, and is detected In the position detection device that detects the amount of change in the position of the object from
The position detection device, wherein the plurality of marks include marks having different amounts of light reaching the light receiving element when the amount of light from the light emitting element is fixed.
前記発光素子と前記受光素子とが、前記エンコーダスケールを介して対向して配置され、
前記マークは、透過率の異なるマークであることを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
The light emitting element and the light receiving element are arranged to face each other via the encoder scale,
The position detection apparatus according to claim 1, wherein the marks are marks having different transmittances.
前記発光素子と前記受光素子とが、前記エンコーダスケールに対して同じ側に配置され、
前記マークは、反射率の異なるマークであることを特徴とする請求項1に記載の位置検出装置。
The light emitting element and the light receiving element are arranged on the same side with respect to the encoder scale,
The position detection apparatus according to claim 1, wherein the mark is a mark having a different reflectance.
前記エンコーダスケールが帯状であり、前記複数のマークが、前記エンコーダスケールの長手方向に任意の間隔で形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の位置検出装置。   4. The position detection device according to claim 1, wherein the encoder scale has a strip shape, and the plurality of marks are formed at arbitrary intervals in a longitudinal direction of the encoder scale. 5. . 前記エンコーダスケールが円盤状であり、前記複数のマークが、前記エンコーダスケールの円周方向に任意の間隔で形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の位置検出装置。   The position according to any one of claims 1 to 3, wherein the encoder scale has a disk shape, and the plurality of marks are formed at arbitrary intervals in a circumferential direction of the encoder scale. Detection device. 前記各マークの前記透過率または前記反射率が、色の濃度によって規定されていることを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載の位置検出装置。   6. The position detection device according to claim 2, wherein the transmittance or the reflectance of each mark is defined by a color density. 前記各マークの前記透過率または前記反射率が、前記各マークを形成する材質によって規定されていることを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載の位置検出装置。   6. The position detection device according to claim 2, wherein the transmittance or the reflectance of each of the marks is defined by a material that forms each of the marks. 前記各マークの前記透過率または前記反射率は、前記各マークが有する光を透過しない黒色領域の面積に対して、前記発光素子からの光を透過する領域が占める割合によって規定されていることを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載の位置検出装置。   The transmittance or reflectance of each mark is defined by a ratio of a region transmitting light from the light emitting element to an area of a black region that does not transmit light of each mark. The position detection device according to claim 2, wherein the position detection device is a feature. 前記発光素子の発光する光量を切換える光量切換手段をさらに備えることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の位置検出装置。   The position detection device according to claim 1, further comprising a light amount switching unit that switches a light amount emitted from the light emitting element. 位置検出の対象物を備えた電子機器において、
前記対象物の位置の変動量を検出するために、請求項1から9のいずれか1項に記載の位置検出装置を用いることを特徴とする電子機器。
In an electronic device equipped with an object for position detection,
An electronic apparatus using the position detection device according to any one of claims 1 to 9, in order to detect a variation amount of the position of the object.
前記対象物は、インク噴射部であることを特徴とする請求項10に記載の電子機器。   The electronic device according to claim 10, wherein the object is an ink ejecting unit.
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