JP2010179606A - 光学式エンコーダ、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンコーダシートが汚れた場合にも、誤検知の発生を防止し、正しくキャリッジの位置検出や速度検出を行うことが可能な光学式エンコーダ、画像形成装置を提供することを目的としている。
【解決手段】エンコーダシートに透過部と同じ特性の余白部を設け、余白部を透過する光により基準電圧を生成することで、基準電圧を透過部及び余白部の汚れに合わせて変動させ、変動させた基準電圧と透過部の電圧比較により透過部の検知を行うことで、透過部の検知を確実に行う事が可能となる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、エンコーダシートとエンコーダセンサとから構成される光学式エンコーダと、この光学式エンコーダを有する画像形成装置に関する。

インクジェットプリンタに代表される画像形成装置では、主走査方向に記録ヘッドを平行移動するキャリッジの位置検出、および副走査方向へ用紙を搬送する際の用紙の位置検出が行われる。この位置検出には、一定間隔でマーキングされたエンコーダシートと、受光素子と発光素子とを有するエンコーダセンサとで構成されるエンコーダが使用される。

図１は、従来のエンコーダシートとエンコーダの構成を説明する図である。エンコーダシート１０は、透過性の材料に一定間隔でマーキングされた遮光素子１１と、遮光部１１以外の透過部１２とから構成される。エンコーダセンサ２０の解析度は、エンコーダシート１０の遮光部１１の間隔と、エンコーダセンサ２０の有する２つの受光素子（Ａ相受光素子２３、Ｂ相受光素子２４）の間隔とにより決定される。図１は、エンコーダシート１０の遮光部１１の間隔を３００ｄｐｉ、エンコーダセンサ２０の２つの受光素子の間隔を１２００ｄｐｉとした。

図２は、従来のエンコーダセンサの動作を説明するための図である。エンコーダセンサ２０は、エンコーダシード１０を挟んで発光素子２１と受光素子２２とを配置する。発光素子２１が発する光を、エンコーダシート１０を通して受光素子２２が受光すると、光信号が電圧信号に変換されてローレベル（以下、Ｌレベル）の電圧信号が生成される。受光素子２２がエンコーダシート１０の遮光部１１を挟むと、発光素子２１の光は遮光され、受光素子２２からはハイレベル（以下、Ｈレベル）の電圧信号が生成される。

Ａ相受光素子２３の出力とＢ相受光素子２４の出力とは、コンパレータ３１の一方の入力とコンパレータ３２の一方の入力とにそれぞれ接続されている。コンパレータ３１及びコンパレータ３２の他方の入力には任意の基準電圧が印加されており、Ａ相受光素子２３及びＢ相受光素子２４から出力される電圧信号は、基準電圧と比較され、２値化される。図２の例では、Ｂ相受光素子３４はＡ相受光素子３３に対し１２００ｄｐｉのオフセットがある。よってＡ相受光素子３３から出力される電圧信号とＢ相受光素子３４から出力される電圧信号及び二値化されたデジタル信号は、１／４の位相差を持って出力される。

図３は、従来のエンコードセンサの問題点について説明する図である。

インクジェットプリンタ等の画像形成装置では、印刷動作でインクミストと呼ばれる極小インク滴が発生する。インクミストがエンコーダシート１０の透過部１２に付着すると、発光素子２１から発光された光が透過部１２を透過できなくなる。このため、本来ならば受光素子２２から出力される電圧信号が基準電圧よりも低くなるべきところで、電圧信号が基準電圧よりも高くなる。よってコンパレータ３１、３２から出力されるデジタル信号に周期異常や位相抜け等の誤検知が発生し、キャリッジの位置検出や速度検出が正しく行えない。

エンコーダシートがミストによって汚れてしまった場合でも、位置検出や速度検出を可能とするためにエンコーダシートを清掃する方法（特許文献１）が開示されている。また別の方法として、受光素子から出力される信号を補正する方法（特許文献２）が開示されている。

上記従来の構成では、エンコーダシートの透過部を検出する際に透過部を透過した光を受光素子により電圧信号に変換し、設定された基準電圧と比較する事で行っている。このため、透過部がインクミストにより汚れると透過する光が減少し、受光素子から出力される電圧信号のレベルが変化して基準電圧との比較が正しく行えなくなり、誤検知が発生していた。

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、エンコーダシートが汚れた場合にも、誤検知の発生を防止し、正しくキャリッジの位置検出や速度検出を行うことが可能な光学式エンコーダ、画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために以下の如き構成を採用した。

本発明は、第一及び第二の発光手段と、前記第一及び第二の発光手段から発光された光をそれぞれ受光して電圧信号として出力する第一及び第二の受光手段とを有するエンコーダセンサと、前記第一の発光手段から発光された光を透過させる透過部と、前記透過部と交互に形成されており前記第一の発光手段から発光された光を遮断する遮光部と、前記透過部と同様の透過性を有し前記第二の発光手段から発光された光を透過させる余白部と、が形成されたエンコーダシートと、を有する光学式エンコーダであって、前記第一の受光手段から出力される電圧信号と前記第二の受光手段から出力される電圧信号とを比較した結果に基づき、前記第一の発光手段から発光された光の前記エンコーダシートの透過又は遮断を検出する構成とした。

また本発明の光学式エンコーダは、前記第一の受光手段から出力される電圧信号と、前記第二の受光手段から出力される電圧信号との電圧差を増幅する差動増幅器と、前記差動増幅器の出力電圧と、所定の基準電圧とを比較するコンパレータと、を有する構成としても良い。

また本発明の光学式エンコーダにおいて、前記差動増幅器は、インスツルメンテーションアンプとしても良い。

また本発明の光学式エンコーダは、前記第一の受光手段から出力される電圧信号と、記第二の受光手段から出力される電圧信号とが入力されるヒステリシスコンパレータを有する構成としても良い。

また本発明の光学式エンコーダは、前記第一の受光手段と、前記第二の受光手段とによりブリッジ回路が構成されていても良い。

本発明は、インクを吐出するインク液吐ノズルを有する記録ベッドが搭載されており主走査方向に往復移動するキャリッジを有し、前記キャリッジを移動させて前記インク液吐出ノズルからインク吐出させ記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたエンコーダシートと前記キャリッジに固定されたエンコーダセンサとから構成される光学式エンコーダを有し、前記エンコーダセンサは、第一及び第二の発光手段と、前記第一及び第二の発光手段から発光された光をそれぞれ受光して電圧信号として出力する第一及び第二の受光手段とを有し、前記エンコーダシートは、前記第一の発光手段から発光された光を透過させる透過部と、前記透過部と交互に形成されており前記第一の発光手段から発光された光を遮断する遮光部と、前記透過部と同様の透過性を有し前記第二の発光手段から発光された光を透過させる余白部と、が形成されており、前記光学式エンコーダは、前記第一の受光手段から出力される電圧信号と前記第二の受光手段から出力される電圧信号とを比較した結果に基づき、前記第一の発光手段から発光された光の前記エンコーダシートの透過又は遮断を検出する構成とした。

本発明によれば、エンコーダシートが汚れた場合にも、誤検知の発生を防止し、正しくキャリッジの位置検出や速度検出を行うことができる。

従来のエンコーダシートとエンコーダの構成を説明する図である。 従来のエンコーダセンサの動作を説明するための図である。 従来のエンコードセンサの問題点について説明する図である。 第一の実施形態のエンコーダセンサが実行された画像形成装置１００の構成を説明する図である。 第一の画像形成装置１００の機能構成を説明するための図である。 第一の実施形態のエンコーダシート２００を説明するための図である。 第一の実施形態のエンコードセンサ２１０の構成を説明するための図である。 第一の実施形態のエンコーダセンサ２１０の動作を説明する図である。 コンパレータ２３１、２３２を設けた目的を説明するための図である。 第一の実施形態の効果を説明するための図である。 第二の実施形態のエンコーダセンサ２１０Ａを説明する図である。 第三の実施形態のエンコーダセンサ２１０Ｂを説明する図である。 第四の実施形態のエンコーダセンサ２１０Ｃを説明する図である。

本発明は、エンコーダシートにエンコーダ透過部と同じ特性の余白部を設け、余白部を透過する光により基準電圧を生成することで、基準電圧を透過部及び余白部の汚れに合わせて変動させる。そして汚れに合わせて変動する基準電圧と透過部の電圧比較により透過部の検知を行うことで、透過部の検知を確実に行う事が可能となる。
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図４は、第一の実施形態のエンコーダセンサが実行された画像形成装置１００の構成を説明する図である。

画像形成装置１００において、キャリッジ１１０はガイドロット１２０で保持されて、主走査モータ１３０との間に渡されたプーリー１４０を介して主走査方向に走査する。このキャリッジ１１０には、例えばイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド１５０が搭載されている。記録ヘッド１５０には、インク吐出ノズル１６０が配列されており、インク吐出ノズル１６０からインクが吐出される。

本実施形態の画像形成装置１００では、キャリッジ１１０を主走査方向に移動させながら、必要な位置でインク吐出ノズル１６０からインク滴を吐出することによって記録媒体上に画像を形成する。

本実施形態では、主走査方向のキャリッジ１１０の移動とインク吐出ノズル１６０によるインク吐出動作を１回行うことで、ノズル列の長さと同じ幅のバンドに対して画像を形成することができる。本実施形態では、１バンド分の画像形成が終了したら副走査モータ１７０を駆動して記録媒体を副走査方向に移動させて、再度１バンド分の画像形成動作をさせるように繰り返せば、記録媒体の任意の場所に画像を形成することができる。

本実施形態の画像形成装置１００の筐体には、エンコーダシート２００が固定されている。キャリッジ１１０にはエンコーダセンサ２１０が固定されている。本実施形態の画像形成装置１００では、キャリッジ１１０が移動する際にキャリッジ１１０に固定されたエンコーダセンサ２１０がエンコーダシート２００に等間隔で形成されたパターンを読み取ることでキャリッジ１１０の主走査方向の位置情報を取得する。

また本実施形態の画像形成装置１００は、記録用紙を搬送するための搬送ベルト２３０を有する。搬送ベルト２３０は、軸２４０が回転することにより動作する。軸２４０には、軸２４０の回転に合わせて回転するロータリーエンコーダ２５０が固定されている。ロータリーエンコーダ２５０の上部には、エンコーダセンサ２６０が取り付けられている。本実施形態のロータリーエンコーダ２５０には、スリットが形成されている。エンコーダセンサ２６０は、軸２４０に合わせてロータリーエンコーダ２５０が回転した際に、スリットを検出することで副走査方向の位置情報を検出する。

次に図５を参照して本実施形態の画像形成装置１００の機能構成について説明する。図５は、第一の画像形成装置１００の機能構成を説明するための図である。

本実施形態の画像形成装置１００は、ホストＰＣ（パーソナルコンピュータ）５０とネットワーク等を介して接続されており、ホストＰＣで作成された画像データに基づき画像を形成する。画像形成装置１００は、キャリッジ１１０、主走査モータ１３０、副走査モータ１７０、エンコーダセンサ２６０等の制御を行うメインボード３００を有する。メインボード３００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１０、ＲＯＭ（Read-Only Memory）３２０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３０、ホストＩ／Ｆ（interface）３４０、記録ヘッド制御部３５０、主走査制御部３６０、副走査制御部３７０を有する。

ＣＰＵ３１０は、ホストＩ／Ｆ３４０を介してホストＰＣ５０から印刷ジョブ（画像データ）を受信すると、画像データをＲＡＭ３３０に格納する。そしてＣＰＵ３１０は、主走査制御部３６０により、記録ヘッド１５０が搭載されたキャリッジ１１０を記録媒体（印刷用紙）上の任意の位置に移動させる。

ＲＯＭ３２０には、画像形成装置１００のハードウェア制御を行うファームウェアや記録ヘッド１５０の駆動波形データ等が格納されている。

記録ヘッド制御部３５０は、キャリッジ１１０の位置情報に連動し、後述するキャリッジ１１０の記録ヘッド１５０の駆動を制御する。主走査制御部３６０は、キャリッジ１１０に配置された主走査側のエンコーダセンサであるエンコーダセンサ２１０からキャリッジ１１０の位置情報を取得し、記録ヘッド制御部３５０へ転送する。また主走査制御部３６０は、主走査モータ１３０の駆動を制御する。

副走査制御部３７０は、副走査側のエンコーダセンサであるエンコーダセンサ２６０から記録媒体の位置情報を検出し、記録ヘッド制御部３５０へ転送する。また副走査制御部３７０は、副走査モータ１７０の駆動を制御する。

本実施形態のキャリッジ１１０は、記録ヘッド１５０を有する。記録ヘッド１５０は、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出する記録ヘッド１５１、１５２、１５３、１５４から構成される。また本実施形態のキャリッジ１１０には、記録ヘッド１５１、１５２、１５３、１５４の駆動をそれぞれ制御する記録ヘッド駆動部１１１、１１２、１１３、１１４を有する。

記録ヘッド駆動部１１１、１１２、１１３、１１４には、記録ヘッド制御部３５０から送信される制御信号に基づき、記録ヘッド１５１、１５２、１５３、１５４を駆動させ、各記録ヘッドからインク滴を吐出させて画像を形成する。

次に図６、図７を参照して本実施形態の画像形成装置１００のエンコーダの構成について説明する。本実施形態のエンコーダは、エンコーダシート２００とエンコーダセンサ２１０とにより構成される。

図６は、第一の実施形態のエンコーダシート２００を説明するための図である。

本実施形態のエンコーダシート２００は、従来のエンコーダシートの幅Ｗに、幅Ｙの余白部Ｋを設けた。

また本実施形態のエンコーダシート２００は、光を遮断するためのパターンが形成された遮光部２０１と、光を透過させるための透過部２０２とを有する。本実施形態のエンコーダシート２００の余白部Ｋは、透過部２０２と同様の特性を有するものであり、光を透過させる透過部２０３を形成する。尚余白部Ｋには、遮光部２０１は形成されていない。また余白部Ｋは、透過部２０２を紙面上上方向に幅Ｙだけ延長させるように形成されている。本実施形態のエンコーダシート２００において、遮光部２０１は、３００ｄｐｉ間隔で配置されている。

尚図６の例では、余白部Ｋは紙面上上方向に形成されているが、余白部Ｋが形成される位置はこれに限定されない。余白部Ｋは、遮光部２０１の紙面上下方向に設けられても良い。

次に図７を参照して本実施形態のエンコーダセンサ２１０の構成について説明する。図７は、第一の実施形態のエンコードセンサ２１０の構成を説明するための図である。図７（Ａ）は、エンコーダセンサ２１０の構成を説明する図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のエンコーダセンサ２１０を矢印Ａ方向から見たときの図である。

本実施形態のエンコーダセンサ２１０は、２つの発光素子２１１、２１２と、２つの受光素子２１３、２１４とを有し、発光素子２１１、２１２と受光素子２１３、２１４との間にエンコーダシート２００が挟まれるように配置される。発光素子２１１、２１２は、例えば発光ダイオード等により実現される。受光素子２１３、２１４は、例えばフォトダイオード等により実現される。

発光素子２１１は、エンコーダシート２００の余白部Ｋにより形成される透過部２０３に光を照射し、後述する基準電圧を生成するための発光素子である。発光素子２１２は、エンコーダシート２００の遮光部２０１と透過部２０２とを照射し、エンコーダ信号を検出するための発光素子である。

受光素子２１３は、発光素子２１１から照射された光を受光するための受光素子である。受光素子２１４は、発光素子２１２から照射された光を受光するための受光素子である。

本実施形態の受光素子２１３は受光素子２１３Ａと受光素子２１３Ｂとを含む（図７（Ｂ）参照）。受光素子２１３Ａ、２１３Ｂとは、１２００ｄｐｉの間隔で配置されており、何れも基準電圧を生成するための受光素子である。以下の本実施形態の説明では、受光素子２１３Ａから出力される電圧信号をＡ相基準電圧と呼び、受光素子２１３Ｂから出力される電圧信号をＢ相基準電圧と呼ぶ。

受光素子２１４は、受光素子２１４Ａと受光素子２１４Ｂとを含む。受光素子２１４Ａ、２１４Ｂとは、１２００ｄｉｐの間隔で配置されている。以下の本実施形態の説明では、受光素子２１４Ａから出力される電圧信号をＡ相電圧信号と呼び、受光素子２１４Ｂから出力される電圧信号をＢ相電圧信号と呼ぶ。尚受光素子２１３Ａと受光素子２１４Ａとは、何れも紙面上の軸Ｘに重なるように配置されている。

尚本実施形態の受光素子２１３Ａ、２１３Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂは、光信号を受光するとＬレベルの電圧信号を出力し、光信号を受光しない場合はＨレベルの電圧信号を出力するものとした。

次に図８を参照して本実施形態のエンコーダセンサ２１０の動作を説明する。図８は、第一の実施形態のエンコーダセンサ２１０の動作を説明する図である。図８（Ａ）は、エンコーダセンサ２１０の構成をさらに説明するための図であり、図８（Ｂ）は、エンコーダセンサ２１０から出力される信号を示す図である。

本実施形態のエンコーダセンサ２１０は、差動増幅器２２１、２２２、コンパレータ２３１、２３２、二値化用電圧発生源２３５をさらに有する。差動増幅器２２１には、受光素子２１３Ａから出力される電圧信号と受光素子２１４Ａから出力される電圧信号とが入力される。以下の本実施形態の説明では、差動増幅器２２１の出力信号をＡ相差動増幅信号と呼ぶ。

差動増幅器２２２には、受光素子２１３Ｂから出力される電圧信号と受光素子２１４Ｂから出力される電圧信号とが入力される。以下の本実施形態の説明では、差動増幅器２２２の出力信号をＢ相差動増幅信号と呼ぶ。

コンパレータ２３１には、差動増幅器２２１の出力電圧と、二値化用電圧発生源２３５から出力される二値化用の基準電圧とが入力される。以下の本実施形態の説明では、コンパレータ２３１の出力信号をＡ相信号と呼ぶ。

コンパレータ２３２には、差動増幅器２２２の出力電圧と、二値化用電圧発生源２３５から出力される二値化用の基準電圧とが入力される。以下の本実施形態の説明では、コンパレータ２３２の出力信号をＢ相信号と呼ぶ。

本実施形態では、差動増幅器２２１においてＡ相基準電圧とＡ相電圧信号との差分が出力される。また差動増幅器２２２において、Ｂ相基準電圧とＢ相電圧信号との差分が出力される。

本実施形態において、発光素子２１２と受光素子２１４Ａとの間に透過部２０２が挟まれる場合、受光素子２１４Ａから出力されるＡ相電圧信号は、透過部２０３と重なる位置にある受光素子２１３Ａから出力されるＡ相基準電圧と同電位である。よって差動増幅器２２１の出力はオフ（Ｌレベル）となる（図８（Ｂ）参照）。Ｂ相側についても同様である。

発光素子２１２と受光素子２１４Ａとの間に遮光部２０１が挟まれる場合、発光素子２１２からの光は遮られるため、受光素子２１４Ａから出力されるＡ相電圧信号はＨレベルの信号である。Ａ相基準電圧はＬレベルのままであるため、差動増幅器２２１の出力はオン（Ｈレベル）となる（図８（Ｂ）参照）。Ｂ相側についても同様である。差動増幅器２２１から出力されるＡ相差動増幅信号と、差動増幅器２２２から出力されるＢ相差動増幅信号とは、コンパレータ２３１、２３２により、二値化用の基準電圧と比較され、二値化されたデジタル信号であるＡ相信号、Ｂ相信号となる。

以下に本実施形態においてコンパレータ２３１、２３２を設けた目的を説明する。本実施形態において、余白部Ｋから得られる基準電圧と、透過部２０２から得られる電圧信号とにバラツキが生じると、差動増幅器２２１、２２２はバラツキ分の電圧を出力する。本実施形態のコンパレータ２３１、２３２は、このバラツキを補正するために設けられている。

以下に図９を参照してコンパレータ２３１、２３２について説明する。図９は、コンパレータ２３１、２３２を設けた目的を説明するための図である。

図９に示すように、エンコーダシート２００の透過部２０２に例えば透過性のむら等によるバラツキ部２０２Ａがある場合、受光素子２１４Ａから出力されるＡ相電圧信号にもバラツキが生じる。このバラツキは、差動増幅器２２１により増幅される。

本実施形態では、差動増幅器２２１の後段にコンパレータ２３１を設けてＡ相差動増幅信号を二値化することにより、バラツキを除去することができる。尚図９ではＡ相側についてのみ説明したが、Ｂ相側も同様である。

以下に図１０を参照して本実施形態の効果について説明する。図１０は、第一の実施形態の効果を説明するための図である。

図１０の例では、エンコーダシート２００の透過部２０２にインクミストが付着した場合について説明する。エンコーダシート２００にインクミストが付着する場合、インクミストはエンコーダシート２００にほぼ均一に付着する。よってインクミストは、エンコーダシート２００の遮光部２０１、透過部２０２と同様に余白部Ｋに形成される透過部２０３にも付着する。

インクミストがエンコーダシート２００の透過部２０２に付着すると、光が透過部２０２を透過する事が出来なくなる。また、同時に余白部Ｋの透過部２０３も光を透過させなくなる。よって受光素子２１３Ａから出力されるＡ相基準電圧と、受光素子２１４Ａから出力されるＡ相電圧信号とは、波形Ａに示されるように、同様に変動する。

よって本実施形態では、波形Ｂに示されるように、インクミストの付着により透過部２０２を光が透過しなくても、差動増幅器２２１から出力されるＡ相差動増幅信号はオフ（Ｌレベル）となる。またインクミストの付着ムラがあった場合にも、コンパレータ２３１により補正される。

このため本実施形態では、エンコーダシート２００にインクミストが付着した場合でも、二値化されたＡ相信号には周期異常や位相抜け等が発生することはなく、キャリッジの位置検出や速度検出を正しく行うことができる。Ｂ相側についても同様である。

尚本実施形態においては主走査側のエンコーダでエンコーダシート２００とエンコーダセンサ２１０について説明しているが、副走査側のロータリーエンコーダ２５０及びエンコーダセンサ２６０にも本実施形態を適用することができる。

また本実施形態では、受光素子２１３、２１４は、光信号を受光したときＬレベルの電圧信号を出力し、光信号を受光していないときＨレベルの電圧信号を出力するものとしたが、これに限定されない。例えば受光素子２１３、２１４は、光信号を受光したときＨレベルを電圧信号を出力し、光信号を受光していないときＬレベルの電圧信号を出力するものであっても良い。

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、差動増幅器２２１、２２２にインスツルメンテーションアンプを用いた点のみ第一の実施形態と相違する。よって以下の本実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図１１は、第二の実施形態のエンコーダセンサ２１０Ａを説明する図である。

本実施形態のエンコーダセンサ２１０Ａは、インスツルメンテーションアンプ２２１Ａ、２２２Ａを有する。

インスツルメンテーションアンプ２２１Ａには、受光素子２１３Ａから出力されＡ相基準電圧と、受光素子２１４Ａから出力されるＡ相電圧信号とが入力される。インスツルメンテーションアンプ２２１Ａから出力されるＡ相差動増幅信号はコンパレータ２３１の一方の入力へ供給される。

インスツルメンテーションアンプ２２２Ａには、受光素子２１３Ｂから出力されＢ相基準電圧と、受光素子２１４Ｂから出力されるＢ相電圧信号とが入力される。インスツルメンテーションアンプ２２１Ｂから出力されるＢ相差動増幅信号はコンパレータ２３１の一方の入力へ供給される。コンパレータ２３１、２３２の他方の入力には、二値化用の基準電圧が供給される。

本実施形態では、差動増幅器としてインスツルメンテーションアンプ２２１Ａ、２２２Ａを用いたため、差動増幅器の入力インピーダンスをハイインピーダンスにすることができる。よって、受光素子２１３、受光素子２１４に出力インピーダンスが高く低コストの部品を使用することが可能となる。

また、インスツルメンテーションアンプ２２１Ａ、２２２Ａを用いることにより、１つの抵抗でインスツルメンテーションアンプ２２１Ａ、２２２Ａの増幅率を調整することができる。よってエンコーダセンサ２１０Ａの精度バラツキの調整を用意に行うことができる。

（第三の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態では、受光素子によりブリッジ回路を構成した点のみ第一の実施形態と相違する。よって以下の本実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図１２は、第三の実施形態のエンコーダセンサ２１０Ｂを説明する図である。

本実施形態のエンコーダセンサ２１０Ｂは、受光素子２１５、２１６、２１７、２１８を有する。受光素子２１５、２１７は、エンコーダ信号用の受光素子であり、受光素子２１６、２１８は基準電圧用の受光素子である。

受光素子２１５の出力と受光素子２１６の出力は接続されており、電圧源ＶＣＣと接続されている。受光素子２１５の入力は抵抗Ｒ１を介して接地されている。受光素子２１６の入力は可変抵抗Ｒ２を介して接地されている。抵抗Ｒ１と可変抵抗Ｒ２は、受光素子２１５、２１６の感度を調整するための抵抗である。受光素子２１５と抵抗Ｒ１との接続点は、差動増幅器２２１の一方の入力と接続されている。受光素子２１６と可変抵抗Ｒ２との接続点は、差動増幅器２２１の他方の入力と接続されている。

受光素子２１７の出力と受光素子２１８の出力は接続されており、電圧源ＶＣＣと接続されている。受光素子２１６の入力は抵抗Ｒ３を介して接地されている。受光素子２１８の入力は可変抵抗Ｒ４を介して接地されている。抵抗Ｒ３と可変抵抗Ｒ４は、受光素子２１７、２１８の感度を調整するための抵抗である。受光素子２１７と抵抗Ｒ３との接続点は、差動増幅器２２２の一方の入力と接続されている。受光素子２１８と可変抵抗Ｒ４との接続点は、差動増幅器２２２の他方の入力と接続されている。

本実施形態では、基準電圧用の受光素子の出力と、エンコーダ信号用の受光素子の出力が、光信号の透過部でバランスされるよう、可変抵抗の抵抗値で調整を行っておく。

本実施形態では、エンコーダ信号用の受光素子が遮光部２０１により光を受光しなくなると、ブリッジ回路のバランスが崩れ電圧差が差動増幅器２２１、２２２で検出できる。

ブリッジ回路は、非常に微細な電圧差を検出可能なため、透過部２０２を透過してくる光がインクミストの付着により完全に受光できなくなるまで（透過部２０２を光が完全に透過しなくなるまで）高精度にエンコーダの位相、周期を検出することができる。

（第四の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第四の実施形態について説明する。本発明の第四の実施形態では、受光素子から出力される電圧信号の比較をヒステリシスコンパレータのみで行う点が第一の実施形態と相違する。よって以下の本実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図１３は、第四の実施形態のエンコーダセンサ２１０Ｃを説明する図である。

本実施形態のエンコーダセンサ２１０Ｃは、差動増幅器２２１、２２２とコンパレータ２３１、２３２の代わりに、ヒステリシスコンパレータ２３１Ａ、２３２Ａを有する。

ヒステリシスコンパレータ２３１Ａの一方の入力と出力との間には、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との並列回路が接続されている。また受光素子２１３Ａの出力は、ヒステリシスコンパレータ２３１Ａの一方の入力と接続されている。受光素子２１４Ａの出力は、ヒステリシスコンパレータ２３２Ａの他方の入力と接続されている。ヒステリシスコンパレータ２３１Ａの出力がＡ相信号となる。

ヒステリシスコンパレータ２３２Ａの一方の入力と出力との間には、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２との並列回路が接続されている。また受光素子２１３Ｂの出力は、ヒステリシスコンパレータ２３２Ａの一方の入力と接続されている。受光素子２１４Ｂの出力は、ヒステリシスコンパレータ２３２Ａの他方の入力と接続されている。ヒステリシスコンパレータ２３２Ａの出力信号がＢ相信号となる。

本実施形態において、発光素子２１１と受光素子２１３Ａとの間に透過部２０３が挟まれた場合、受光素子２１３Ａは、ＬレベルのＡ相基準電圧を出力する。Ａ相基準電圧はコンパレータ２３１Ａの一方の入力へ供給される。

また発光素子２１２と受光素子２１４Ａとの間に透過部２０２が挟まれた場合、受光素子２１４ＡはＬレベルのＡ相電圧信号を出力する。Ａ相電圧信号はヒステリシスコンパレータ２３１Ａの他方の入力に供給される。この場合Ａ相基準電圧とＡ相電圧信号とは共にＬレベルで同電位であるから、ヒステリシスコンパレータ２３１Ａの出力はオフ（Ｌレベル）となり、透過部２０２を検出したことがわかる。

発光素子２１２と受光素子２１４Ａとの間に遮光部２０１が挟まれた場合、受光素子２１４ＡはＨレベルのＡ相電圧信号を出力する。ＨレベルのＡ相電圧信号はヒステリシスコンパレータ２３１Ａの他方の入力に供給される。この場合Ａ相基準電圧はＬレベルであり、Ａ相電圧信号は共にＨレベルであるから、ヒステリシスコンパレータ２３１Ａの出力はオン（Ｈレベル）となり、遮光部２０１を検出したことがわかる。

ここで本実施形態では、ヒステリシスコンパレータを用いている。よって、例えば透過部２０２、２０３へのインクミストの付着により、Ａ相基準電圧とＡ相電圧信号とにバラツキが生じた場合にも、ヒステリシス電圧以内のバラツキであればヒステリシスコンパレータ２３１Ａで吸収することができる。

よって、本実施形態によれば、簡易な構成でインクミスト付着によるエンコーダ信号の誤検知を防止することができる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１００ 画像形成装置
１５０ 記録ヘッド
１６０ インク吐出ノズル
２００ エンコーダシート
２１０ エンコーダセンサ
２１１、２１２ 発光素子
２１３、２１４ 受光素子
２２１、２２２ 差動増幅器
２３１、２３２ コンパレータ

特開２００８−１７９１０３号公報 特開２００４−２０２９６３号公報

Claims (6)

1. 第一及び第二の発光手段と、前記第一及び第二の発光手段から発光された光をそれぞれ受光して電圧信号として出力する第一及び第二の受光手段とを有するエンコーダセンサと、
   前記第一の発光手段から発光された光を透過させる透過部と、前記透過部と交互に形成されており前記第一の発光手段から発光された光を遮断する遮光部と、前記透過部と同様の透過性を有し前記第二の発光手段から発光された光を透過させる余白部と、が形成されたエンコーダシートと、を有する光学式エンコーダであって、
   前記第一の受光手段から出力される電圧信号と前記第二の受光手段から出力される電圧信号とを比較した結果に基づき、前記第一の発光手段から発光された光の前記エンコーダシートの透過又は遮断を検出する光学式エンコーダ。
2. 前記第一の受光手段から出力される電圧信号と、前記第二の受光手段から出力される電圧信号との電圧差を増幅する差動増幅器と、
   前記差動増幅器の出力電圧と、所定の基準電圧とを比較するコンパレータと、を有する請求項１記載の光学式エンコーダ。
3. 前記差動増幅器は、インスツルメンテーションアンプである請求項２記載の光学式エンコーダ。
4. 前記第一の受光手段から出力される電圧信号と、記第二の受光手段から出力される電圧信号とが入力されるヒステリシスコンパレータを有する請求項１記載の光学式エンコーダ。
5. 前記第一の受光手段と、前記第二の受光手段とによりブリッジ回路が構成されている請求項１記載の光学式エンコーダ。
6. インクを吐出するインク液吐ノズルを有する記録ベッドが搭載されており主走査方向に往復移動するキャリッジを有し、前記キャリッジを移動させて前記インク液吐出ノズルからインク吐出させ記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記キャリッジの移動方向に沿って配置されたエンコーダシートと前記キャリッジに固定されたエンコーダセンサとから構成される光学式エンコーダを有し、
   前記エンコーダセンサは、
   第一及び第二の発光手段と、前記第一及び第二の発光手段から発光された光をそれぞれ受光して電圧信号として出力する第一及び第二の受光手段とを有し、
   前記エンコーダシートは、
   前記第一の発光手段から発光された光を透過させる透過部と、前記透過部と交互に形成されており前記第一の発光手段から発光された光を遮断する遮光部と、前記透過部と同様の透過性を有し前記第二の発光手段から発光された光を透過させる余白部と、が形成されており、
   前記光学式エンコーダは、
   前記第一の受光手段から出力される電圧信号と前記第二の受光手段から出力される電圧信号とを比較した結果に基づき、前記第一の発光手段から発光された光の前記エンコーダシートの透過又は遮断を検出する画像形成装置。

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