JP3025579B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録装置に関し、特に
磁気式リニアエンコーダを用いた記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、記録ヘッドを搭載したキャリ
ッジがガイドシャフトに沿って移動することにより印字
を行う記録装置において、該キャリッジの位置と速度の
検出を行うために、光学式リニアエンコーダや磁気式リ
ニアエンコーダが用いられることは一般的に知られてい
る。その構成は、記録装置本体側に光学式エンコーダの
スケール部または磁気式リニアエンコーダのスケール部
を設け、該スケール部に相対して移動するキャリッジ上
にフォトインタラプタなどから成る検出部あるいは磁気
抵抗効果に基づいて動作するＭＲ素子の磁気ヘッドから
成る検出部を搭載して、キャリッジの相対位置の検出を
行うようになっている。

【０００３】光学式リニアエンコーダはスケール部がス
リット状になっており、読取りに透過型又は反射型セン
サが使用されている。しかしながら、光学式リニアエン
コーダは簡便であるが、ゴミやほこりに弱く、また高密
度のスリットは、エッチングやレーザ加工方式では限界
があり、非常に高価になってしまう。そこで、磁気式リ
ニアエンコーダが考案された。この磁気式リニアエンコ
ーダは非接触で読取り可能であり、ゴミやほこりに対し
ても光学式のものに比べ強い。また、着磁密度が光学式
に比べ、容易に高密度化が可能である。

【０００４】また、図１９は従来の磁気式リニアエンコ
ーダのスケール部の代表的な例を示している。この図１
９から明らかなように、リニアエンコーダのスケール部
１０１は外周部に軸に沿って直線的に着磁した着磁部１
０５を有し、このスケール部１０１に沿って移動可能に
取付けられた磁気ヘッド１０２の検出部、即ちＭＲ素子
１０２が着磁部１０５の着磁を読取り、フレキシブルプ
リント基板１０３を介して外部に信号として取り出して
いる。そして、この磁気式リニアエンコーダのスケール
部は、記録装置の記録ヘッドを搭載して記録の際に往復
移動するキャリッジ（図１９には図示せず）を駆動する
リードスクリュー（図１９には図示せず）とは平行に配
置されている。

【０００５】また、図２０、図２１は、図１９の従来例
（キャリッジはリードスクリューで駆動される）とは異
なった構成の従来の磁気式リニアエンコーダの全体の構
成を示す図である。図２０の従来例は、記録装置に固定
した磁気式リニアエンコーダのスケール部の着磁部を、
キャリッジベルトで駆動させられるキャリッジに固定し
た磁気ヘッドで読み取るように構成したものであり、図
２１の従来例は、キャリッジがやはりキャリッジベルト
で駆動される形式の記録装置におけるキャリッジ駆動用
モータの軸に取付けた磁気式リニアエンコーダのスケー
ル部の着磁部を記録装置に固定した磁気ヘッドで読み取
るように構成したものである。

【０００６】図２０の従来例の構成をさらに詳しく説明
すると、スケール部３３は、磁性体を含んだ材料から構
成されており、その形状は糸状であり、かつＮ極とＳ極
が等間隔で出現するように着磁されている。スケール部
３３の両端は、記録装置のフレーム３６（概略的に示
す）に固定されている。キャリッジ３４はキャリッジベ
ルト３４に固定されている。キャリッジベルトは駆動モ
ータ３１とベルトプーリ３５にかけられている。磁気ヘ
ッド、即ちセンサ３７はスケール部３３の情報を読み取
るような位置を保つように、キャリッジ３２に固定され
ている。センサアンプ３８はアナログ信号の波形整形回
路であり、計数回路３９はパルス時間間隔の計測回路で
ある。計数回路３９には、被観測パルスを計数するため
の計数パルスが入力されている。

【０００７】次に、この従来例の動作を説明する。キャ
リッジ３２が左右方向に移動すると、移動に伴って、セ
ンサ３７はスケール部３３の着磁情報を読み取る。セン
サ３７のアナログ出力信号は、センサアンプ３８でデジ
タル信号に変換されて、計数回路３９に伝達される。計
数回路３９では、入力されたセンサアンプ出力信号のパ
ルス間隔を計数パルスを用いて計数する。計数結果が大
きいほど、パルス時間間隔が長く、キャリッジ３２の速
度が遅いことがわかる。逆に計数結果が小さいほどキャ
リッジ３２の速度が速いことがわかる。なお、計数パル
スは被計数パルスに比べて充分に速いことが計数精度の
向上のために望ましい。さらに、センサアンプ出力信号
のパルスの数そのものも計数する。計数結果が大きいほ
ど、キャリッジ３２の移動距離が長く、計数結果が小さ
いほど移動距離が短い。

【０００８】図２１の従来例の構成をさらに詳しく説明
すると、スケール部３３は円盤状に形成された光学式の
スケールであり、このスケール部の外周には等間隔で等
幅の光学スリットが設けられている。スケール３３は駆
動モータ３１の軸に固定されている。キャリッジベルト
３４は、駆動モータ３１の軸に固定されている。キャリ
ッジ３２はキャリッジベルト３４に固定されている。キ
ャリッジベルト３４は駆動モータ３１とベルトプーリ３
５にかけられている。センサ３７は、スケール部３３の
スリット孔を認識可能な位置で記録装置のフレーム３６
に固定される。センサアンプ３８は、アナログ信号の波
形整形回路である。計数回路３９はパルス時間間隔の計
測回路である。計数回路３９には、被観測パルスを計数
するための計数パルスが入力されている。

【０００９】図２１の従来例の動作を説明する。キャリ
ッジ３２を左右方向に移動せしめるために、駆動モータ
３１が回転すると、回転に伴って、センサ３７はスケー
ル部３３のスリットの有無情報を読み取る。センサ３７
のアナログ出力信号は、センサアンプ３８でデジタル信
号に変換されて、計数回路３９に伝達される。計数回路
３９では、入力されたセンサアンプ出力信号のパルス間
隔を計数パルスを用いて計数する。計数結果が大きいほ
ど、パルス時間間隔が長く、キャリッジ３２の速度が遅
いことがわかる。逆に計数結果が小さいほどキャリッジ
３２の速度が速いことがわかる。なお、計数パルスは被
計数パルスに比べて充分に速いことが計数精度の向上の
ために望ましい。さらに、センサアンプ出力信号のパル
スの数そのものも計数する。計数結果が大きいほど、キ
ャリッジ３２の移動距離が長く、計数結果が小さいほど
移動距離が短い。

【００１０】さらにまた、図２２は、磁気式リニアエン
コーダを用いた他の構成の従来例の記録装置を示す断面
図である。図２２において、印字（記録）ヘッド５１は
キャリッジ５２に搭載されている。キャリッジ５２はキ
ャリッジ軸５３に支持されており、このキャリッジ軸５
３に沿って移動する。また磁気ヘッド５４はキャリッジ
５２に搭載されて固定されている。このため、印字ヘッ
ド５１、キャリッジ５２、磁気ヘッド５４は一体となっ
て移動する。磁気式リニアエンコーダのスケール部５５
はキャリッジ軸５３と平行に配置され、スケール部５５
の着磁部５６と磁気ヘッドは対向して配置されている。
また、印字ヘッド５１と向き合う位置に印字用紙５７が
配置される。

【００１１】以上の構成で印字を行う場合、キャリッジ
５２をキャリッジ軸５３の軸方向に移動して主走査を行
い、磁気式リニアエンコーダのスケール部５５の着磁部
に着磁した磁気を磁気ヘッド５４で検出して得られたタ
イミング信号に同期させて印字ヘッド５１により印字用
紙５７に印字を行う。一行の印字が終了したら印字用紙
５７をキャリッジ軸５３と直角に移動して副走査を行
い、次行に印字を行う。

【００１２】一般に、記録装置では、種々の印字用紙厚
に対応するために、紙間調節を行う必要があるが、この
ためには印字用紙の搬送経路をずらすか、印字ヘッドを
ずらす必要がある。印字ヘッドをずらす場合、本来印字
ヘッドだけをずらせば良いのであるが、キャリッジ上で
印字ヘッドをずらす機構を設けるとキャリッジの重量が
増加し、操作性も良くない等の理由からキャリッジごと
ずらす方法がとられている。通常キャリッジはキャリッ
ジ軸に支持されており、キャリッジ軸に沿って移動する
のであるが、キャリッジをずらす方法としてはキャリッ
ジ軸をずらしてキャリッジをずらす方法とキャリッジ軸
を中心としてキャリッジを回転させてずらす方法があ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学式
に比べ、有利な点の多い磁気式エンコーダではあるが、
磁気式エンコーダにおいて、検出部がスケール部の情報
を確実に検出するためには、前記検出部と前記スケール
部との間の距離（ギャップ）を厳しく管理する必要があ
り、そのために記録装置本体に対する前記スケール部の
取付け位置及び取付け方法には技術を要するという問題
があった。

【００１４】また、記録装置において、厚さの異なる記
録紙を使用した場合においても、キャリッジに搭載され
た印字ヘッドと前記厚さの異なる記録紙表面との距離を
一定に保つ目的として、前記キャリッジをキャリッジ軸
を中心に回転させる方法あるいは前記キャリッジ軸を前
記記録紙に対して前後に移動させる方法等がとられる場
合があり、その際、エンコーダのスケール部が前記キャ
リッジ軸上に設置されていない場合、前記スケール部と
前記検出部との距離が一定に保たれず、前記検出部が前
記スケール部の情報を確実に検出できないという問題が
あった。

【００１５】また、図１９で示す磁気式リニアエンコー
ダのスケール部は、前述したように、キャリッジの移動
方向に着磁されているので、リードスクリューと磁気式
リニアエンコーダのスケール部の機械的な組み合わせは
不可能であった。

【００１６】また、キャリッジは横走査という往復運動
を行うことから、その重量は軽いことが駆動モータの駆
動力の制約、移動中における速度制御や目標位置に対す
る収束制御などの動作制御の容易さおよび電力消費の節
減の観点から望ましい。

【００１７】しかるに、前述の図２０で示す従来例にお
いては、センサをキャリッジに固定することによるキャ
リッジ重量の増加を伴う。さらに、電気的特性の向上の
要求によりセンサアンプをセンサ近傍に配置することを
実施する場合には、なおさらキャリッジの重量が増加す
るなどの欠点がある。

【００１８】また、図２１に示す従来例においては、キ
ャリッジの往復運動を認識するのに、駆動モータの軸の
回転運動を認識することで代用している。駆動モータと
キャリッジとはベルトなどを介して結合されており、必
ずしも正確にキャリッジの運動を認識しているとは限ら
ないという欠点がある。

【００１９】また、図２２で示す従来例においては、種
々の印字用紙厚に対応するように紙間調節を行うため
に、キャリッジ軸を中心としてキャリッジを回転させて
ずらすと、図２３に示すように、磁気式リニアエンコー
ダのスケール部５５の着磁部５６と磁気ヘッド５４の位
置関係がずれてしまい、検出レベル信号が小さくなっ
て、Ｓ／Ｎ比が悪化するという欠点があった。また回転
させない場合でも、部品製造時及び組み立て時の誤差や
ガタによって同様に磁気式リニアエンコーダのスケール
部５５と磁気ヘッド５４の位置関係がずれてしまうとい
う欠点が生じていた。

【００２０】したがって、本発明の主要な目的は、記録
装置に磁気式リニアエンコーダを用いる際の前述の諸問
題を解決した記録装置を提供することにある。なお、具
体的な目的を以下に述べる。

【００２１】本発明の第１の目的は、磁気式リニアエン
コーダのスケール部をリードスクリューに組み込むこと
により、コンパクトで廉価な記録装置を提供することに
ある。

【００２２】本発明の第２の目的は、磁気式リニアエン
コーダのスケール部を可撓性を有するように糸状に加工
成形して、この糸状のスケールを固定したセンサに対し
て移動するように構成して、キャリッジの重量の低減を
可能にする記録装置を提供することにある。

【００２３】本発明の第３の目的は、磁気式リニアエン
コーダのスケール部の着磁部の幅を磁気ヘッドの幅より
も広くして、磁気式リニアエンコーダのスケール部の着
磁部と磁気ヘッドの検出素子、例えばＭＲ素子の相対位
置関係がずれた場合でも検出信号のレベルの悪化を防ぐ
ことができる記録装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】前述の第１の目的を達成
するために、本発明は、記録ヘッドを搭載したキャリッ
ジをリードスクリューで駆動して移動させることにより
印字を行う記録装置であって、該キャリッジの位置及び
速度検出を行うためのスケール部と検出部とから構成さ
れる磁気式リニアエンコーダを有する記録装置におい
て、前記リードスクリューが磁性体で形成されるととも
に、前記リードスクリューの螺旋溝に磁気式リニアエン
コーダのスケール部を設け、該スケール部の着磁部を螺
旋溝の底部に設けることを特徴とする記録装置を採用す
るものである。

【００２５】また、本発明は、記録ヘッドを搭載したキ
ャリッジをリードスクリューで駆動して移動させること
により印字を行う記録装置であって、該キャリッジの位
置及び速度検出を行うためのスケール部と検出部とから
構成される磁気式リニアエンコーダを有する記録装置に
おいて、前記リードスクリューの螺旋溝に着磁部を持つ
磁気式リニアエンコーダのスケール部を組み込んだこと
を特徴とする記録装置を採用するものである。

【００２６】また、第２の目的を達成するために、本発
明は、スケール部と検出部とから構成される磁気式リニ
アエンコーダを用いる記録装置において、スケール部が
可撓性を有するように糸状に加工成形され、プラテンロ
ーラの周囲に張りつけられ、検出部がスケール部に対向
して配置されていることを特徴とする記録装置を採用す
るものである。

【００２７】また、第３の目的を達成するために、本発
明は、記録ヘッドを搭載したキャリッジをガイドシャフ
トに沿って移動させることにより印字を行う記録装置に
あって、キャリッジに磁気ヘッドを固定し該磁気ヘッド
に対向して磁気式リニアエンコーダのスケール部を配置
し、かつ印字位置制御部を行う記録装置において、磁気
式リニアエンコーダのスケール部の着磁部の幅を磁気ヘ
ッドの幅より広くし、印字位置制御がキャリッジをキャ
リッジ軸を回転中心にして回動することによって行わ
れ、前記着磁部は断面が円弧状であるスケール部に着磁
されたものであることを特徴とする記録装置を採用する
ものである。

【００２８】また、本発明は、記録ヘッドを搭載したキ
ャリッジをガイドシャフトに沿って移動させることによ
り印字を行う記録装置にあって、キャリッジに磁気ヘッ
ドを固定し該磁気ヘッドに対向して磁気式リニアエンコ
ーダのスケール部を配置し、かつ印字位置制御部を行う
記録装置において、磁気式リニアエンコーダのスケール
部の着磁部の幅を磁気ヘッドの幅より広くし、印字位置
制御がキャリッジをキャリッジ軸を回転中心にして回動
することによって行われ、前記着磁部が磁気ヘッドと共
に回動されることを特徴とする記録装置を採用するもの
である。

【００２９】さらにまた、本発明は、記録ヘッドを搭載
したキャリッジをガイドシャフトに沿って移動させるこ
とにより印字を行う記録装置にあって、キャリッジに磁
気ヘッドを固定し該磁気ヘッドに対向して磁気式リニア
エンコーダのスケール部を配置し、かつ印字位置制御部
を行う記録装置において、磁気式リニアエンコーダのス
ケール部の着磁部の幅を磁気ヘッドの幅より広くし、印
字位置制御がキャリッジを印字用紙に対して垂直に移動
させることによって行われ、前記着磁部が板状のスケー
ル部に着磁されたものであることを特徴とする記録装置
を採用するものである。

【００３０】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の好ましい実施
例を説明する。なお、予め、本発明に用いるのに適した
磁気式リニアエンコーダのスケール部の材料、形状、着
磁方向等について概説する。スケール部の磁石材料とし
ては、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石が好ましい。この磁石はア
ルニコ磁石と同等の磁気特性を持ち、しかも永久磁石の
硬くて脆い弱点を克服した材料であり、０．１ｍｍの線
材や板材が圧延や引抜きなどで容易に量産できるもので
ある。この磁石材料は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ
等の成膜法で作られる薄膜として形成されるか、または
焼結や通常の合金方法で作られる合金物として形成され
る。また、形状としては、断面が円や長方形（正方形）
等の任意の形状の線材や板材であるが、前述の磁石材料
を用いることにより安価にかつ容易に得られる。また、
着磁方向としては、ピッチを細かくするためには（細か
いピッチは例えばカラープリントのようにモノクロプリ
ントより高精度なドット制御が要求される場合に必要と
なる）垂直磁化させることが好ましい。本発明で用いる
のに適した磁気式リニアエンコーダのスケール部の材
料、形状、着磁方向等は以上説明した通りであるが、本
発明は、特に特許請求の範囲に限定してない限り、これ
らのスケール部の材料、形状、着磁方向等に限定される
ものではない。また、本発明に用いるのに適した磁気検
出ヘッドとしては、鉄・ニッケル合金製の磁気抵抗素子
であるＭＲ素子が好ましいが、やはり本発明はこのＭＲ
素子に限定されるものではない。なお、本明細書では，
本発明の実施例の関連技術または周辺技術となる参考例
も合わせて説明する。

【００３１】（第１参考例） 図１〜図３は、本発明の第１参考例を示す図であり、図
１は第１参考例の記録装置の要部の斜視図であり、図２
は、図１の線Ａ−Ａで切断したときの横断面図であり、
図３は、図２の円Ｂの拡大図である。

【００３２】図１において、符号１は、記録媒体である
記録紙を示し、２は記録紙１を搬送する紙送りローラを
示し、３は紙送りローラ２に対向して設けられたガイド
シャフトを示し、４はガイドシャフト３に設置された磁
気式リニアエンコーダのスケール部を示し、５はガイド
シャフト３に沿って移動するキャリッジを示し、６はキ
ャリッジ５上に搭載され、記録紙１に記録を行う記録ヘ
ッドを示し、７はガイドシャフト３を中心に回動可能に
取付けられた、キャリッジ５の姿勢を保持するサポート
シャフトを示す。

【００３３】この構成において、記録紙１は紙送りロー
ラ２が矢印２ａの方向に回転することにより所定の位置
まで搬送され、その後記録ヘッド６による記録が一行行
われるごとに、矢印１ａの方向に所定量搬送される。紙
送りローラ２と対向する位置に設けられたガイドシャフ
ト３には、微少ピッチ着磁を行った磁性材料から成る磁
気式リニアエンコーダのスケール部４が設置され、ガイ
ドシャフト３に沿ってキャリッジ５が矢印５ａの方向に
移動し、前記キャリッジ５の位置及び速度に合わせてキ
ャリッジ５上に搭載された記録ヘッド６により記録紙１
に記録が行われる。このとき、キャリッジ５の位置及び
速度検出は、前記キャリッジ５上に設置された磁気式リ
ニアエンコーダの検出部（図１には図示せず）が磁気式
リニアエンコーダのスケール部４の情報を検出すること
により行われる。

【００３４】次に、図２及び図３を参照して磁気式リニ
アエンコーダの細部を説明する。図２において、符号１
〜７で示す部品は図１と同一のものを示し、符号８は磁
気式リニアエンコーダのスケール部４に対向してキャリ
ッジ上に設置された磁気式リニアエンコーダの検出部を
示し、この検出部は強磁性体磁気抵抗素子、即ちＭＲ素
子からなっている。

【００３５】図３において、磁気式リニアエンコーダの
スケール部４の形状は、例えば厚さ１０〜３００ミクロ
ンの帯状であり、ガイドシャフト３に接着剤（図示せ
ず）あるいは両面接着テープ（図示せず）等により固定
されている。キャリッジ５がガイドシャフト３に沿って
移動する際、キャリッジ５が磁気式リニアエンコーダの
スケール部４を傷付けないために、キャリッジ５には切
欠き部５ｂが設けられている。磁気式リニアエンコーダ
の検出部８は、磁気式リニアエンコーダのスケール部４
と所定の距離を保つようにキャリッジ上に設置されてい
る。磁気式リニアエンコーダの検出部８からの出力信号
はリード線（図示せず）あるいはフレキシブル基板（図
示せず）等を介して外部に取り出されるようになってい
る。

【００３６】以上述べたように、上記の構成を採ること
により、磁気式リニアエンコーダのスケール部がガイド
シャフトの一部に設置されているために組み立てが簡便
になると共に同スケール部設置のための余分なスペース
を設ける必要がなく、装置の小型化が実現されることが
わかる。さらに、磁気式リニアエンコーダの検出部がキ
ャリッジ上に設置されているために同検出部とスケール
部との間にギャップの精度が出しやすくなり、その結果
磁気式リニアエンコーダの検出精度が向上し、記録装置
としては高品位な記録が実現される。また、磁気式リニ
アエンコーダの記録装置への組み込み性が簡便な点と、
容易に磁気式リニアエンコーダのスケール部と検出部と
の間のギャップの精度が出せることにより、その結果と
して廉価な記録装置が得られる。

【００３７】（第２参考例） 図４は第２参考例を示す図３と同様な横断面図である。
図４において、スケール部４１がガイドシャフト３に設
けられているが、このスケール部４１は図３に示す第１
実施例のスケール部４とは形状が異なったものである。
このスケール部４１は図４に示すように板状であり、ガ
イドシャフト３に確実に設置するためにガイドシャフト
３には溝３ｂが設けられている。そして、スケール部４
１はガイドシャフト３に対して接着剤（図示せず）、両
面接着テープ（図示せず）あるいはビス（図示せず）等
により固定される。スケール部４１とガイドシャフト３
に設けられた溝３ｂ以外はすべて第１参考例と同一構成
となっている。この構成を採ることにより、第２参考例
は第１参考例と同等の効果を得ることができる。

【００３８】（第３参考例） 図５は第３参考例を示す図３と同様な横断面図である。
図５において、スケール部４２がガイドシャフト３に設
けられているが、前述のスケール部４１と同様に第１参
考例のスケール部４とは形状が異なったものである。こ
のスケール部４２は図５に示すように棒状であり、この
スケール部４２をガイドシャフト３に設置するためにガ
イドシャフト３には溝３ｂが設けられている。このスケ
ール部４２はガイドシャフト３に対して接着剤（図示せ
ず）等により固定されている。スケール部４２とガイド
シャフト３に設けられた溝３ｂ以外はすべて第１参考例
と同一の構成となっている。この構成を採ることによ
り、第１参考例と同等の効果を得ることができる。

【００３９】（第４参考例） 図６は第４参考例を示す図３と同様な横断面図である。
この第４参考例を図１及び図６を用いて説明する。図１
において、記録紙１と記録ヘッド６との間の距離は所定
の距離に保たれており、記録紙１の種類の違いによる厚
さの変化に起因して記録紙１と記録ヘッド６との間の距
離が変化する。この距離の変化を補正するために、記録
装置の中には図１に示すように、矢印３ａの方向にガイ
ドシャフト３を平行移動させるものがある。またサポー
トシャフト７を偏心軸にして、このサポートシャフト７
を矢印７ａの方向に回転させることにより、キャリッジ
５の後部位置を変位させ、その結果、図６に示すよう
に、キャリッジ５をガイドシャフト３を中心に矢印５ｃ
の方向に回動させ、結果的に記録紙１と記録ヘッド６と
の間に距離の調整を行っている記録装置がある。これら
の記録装置に対しても第１〜第３参考例の構成を採るこ
とにより、第１参考例と同等な効果を得ることができ
る。

【００４０】（第５参考例） 図７は本発明の第５参考例を示す断面図である。なお、
図７に示す第５参考例と図８、図９と関連して以下に説
明する第１実施例、第２実施例は、リードスクリューと
磁気式リニアエンコーダのスケール部を組み合わせた構
成に関するものである。

【００４１】図７において、キャリッジ駆動用の螺旋溝
２３ａを持つリードスクリュー２３が示されている。こ
のリードスクリュー２３は磁性体で形成されており、そ
の螺旋溝２３ａに沿って着磁された着磁部１０５があ
る。キャリッジ（図示せず）に取付けられた磁気ヘッド
の検出部、即ちＭＲ素子１０２ａがこの着磁部１０５に
対向して配置されている。リードスクリュー２３は回転
されてキャリッジを水平方向に往復移動可能に駆動する
が、このキャリッジの往復移動中、磁気ヘッドのＭＲ素
子１０２ａは常に着磁部１０５と対向した位置にくる。

【００４２】以上のように、この参考例では、磁性体か
らなるリードスクリュー２３の螺旋溝２３ａに沿って磁
気式リニアエンコーダのスケール部の着磁部を設けたの
で、単独でスケール部を設ける必要がなく、部品点数を
少なくすることができ、装置の小型化が可能になり、ま
た磁気ヘッド１０２とスケール部の着磁部１０５との位
置の調整作業がなくなり、コストダウンが可能になる。

【００４３】（第１実施例） 図８は本発明の第１実施例を示す断面図である。第５参
考例では、リードスクリュー本体２３の螺旋溝２３ａに
沿って外周に着磁部１０５が設けられたが、この実施例
ではリードスクリュー本体２３の螺旋溝２３ａの底部に
着磁した着磁部１０５を設けている。

【００４４】以上のように、この実施例では、リードス
クリュー２３の螺旋溝の底部に着磁部を設けたので、外
部からの埃や塵等による傷が防止され、着磁部のメモリ
効果が失われないようになっている。

【００４５】（第２実施例） 図９は、本発明の第２実施例を示す断面図である。この
実施例では、リードスクリュー２３自体は通常の材料で
形成し、磁性体で形成した磁気式リニアエンコーダのス
ケール部の着磁部１０５をリードスクリュー２３の螺旋
溝２３ａに組み込んでいる。このスケール部１０５は組
み込んだ後に着磁してもよく、また組み込み前に着磁し
てもよい。またスケール部１０５の形状は、棒状、帯状
等の任意の形状でよく、また、スケール部は、螺旋溝の
一部を占めるような寸法、または後述するようにこの螺
旋溝がキャリッジを駆動するのに用いられない場合には
螺旋溝全体を占めるような寸法のいずれでもよい。

【００４６】前述の第５参考例および第１、第２実施例
の説明は、１条の螺旋溝２３ａがリードスクリュー２３
に形成されている場合に関するものであるが、螺旋溝２
３ａの数は１条に限られず、加工コストを低減するため
に（例えば転造により加工する）例えば６条のような任
意の適当な数でよい。このように複数の螺旋溝２３ａが
形成される場合には、スケール部は、キャリッジ駆動用
螺旋溝の底部に組み込まれるか、他の螺旋溝の底部また
は全体に組み込まれる。なお、スケール部の着磁方向
は、微少ピッチが可能な垂直磁化が好ましいが、これに
限定されるものではなく、水平方向のものでもよい。

【００４７】（第６参考例） 図１０は本発明の第６参考例を示す構成図である。な
お、この第６参考例および以下に図１１及び図１２に関
連して説明する第７参考例及び第３実施例は、特に図２
０及び図２１で説明した従来例の欠点を解消しようと意
図したものである。

【００４８】第６参考例では、スケール部は糸状に加工
成形され、その一端をキャリッジに固定し、他端を巻取
りプーリで巻き取るように構成している。以下に詳細に
説明する。

【００４９】スケール部３３は磁性体を含む材料から構
成されており、糸状に成形されており、Ｎ極とＳ極が等
間隔で出現するように着磁されている。スケール部３３
の一端はキャリッジ３２に固定されており、キャリッジ
３２はキャリッジベルト３４に固定されている。キャリ
ッジベルト３４は、駆動モータ３１とベルトプーリ３５
にかけられている。スケール部３３の他端は、巻取りプ
ーリ４７に固定されている。巻取りプーリ４７はベルト
プーリ３５の軸に固定されることなく回転する。巻取り
プーリ４７とベルトプーリ３５とはバネ４６を介して弾
性的に接続されている。この結果、スケール部３３は、
キャリッジ３２の動きにかかわらず、たるむことなく、
巻取りプーリ４７に巻き取られる。センサ、即ち磁気ヘ
ッド３７はキャリッジ３２の動作を妨げないでかつスケ
ール部３３の情報を読み取ることができるような位置で
記録装置のフレームに固定される。センサアンプ３８と
計数回路３９は従来の記録装置で用いられていたものと
同様なものである。

【００５０】次に、この参考例の動作を説明すると、キ
ャリッジ３２が左方向に移動すると、スケール部３３は
巻取りプーリ４７から引き出され、また逆に右方向に移
動すると、スケール部３３は巻き取られる。センサ３７
は、スケール部３３の移動に伴って着磁情報を読み取
る。読み取った着磁情報は、従来と同様に処理され、キ
ャリッジ３２の移動速度と移動位置が検出される。

【００５１】この参考例では、センサをキャリッジから
取り外しているので、キャリッジの重量の低減効果があ
る。また、センサ信号のための電気回路をキャリッジか
ら取り外したことによって、電気回路規模の縮小要求な
どの設計上の制約を緩和する効果、キャリッジ移動中の
回路の動作状態の計測作業の容易化効果、電気回路間の
接続のための信号線の省略によるコスト低減および組み
立て工数低減効果などの多くの効果がある。また、図２
１の従来例のようなセンサ固定方式における動作の間接
観測という欠点もなく、対象物を触接観測できることに
より、制御特性が向上する効果もある。

【００５２】（第７参考例） 図１１は本発明の第７参考例を示す構成図である。この
参考例では、スケール部はテープ状または糸状に加工成
形され、キャリッジ駆動ベルトに張りつけられて固定さ
れる。センサ、即ち磁気ヘッドは記録装置のフレームに
固定されように構成されている。以下に詳細に説明す
る。

【００５３】スケール部３３は磁性体を含んだ材料から
構成されており、かつ糸状またはテープ状に成形されて
おり、かつＮ極とＳ極が等間隔で出現するように着磁さ
れている。キャリッジ３２はキャリッジベルト３４の固
定されている。キャリッジベルト３４は駆動モータ３１
とベルトプーリ５にかけられている。糸状に成形された
スケール部３３は、キャリッジベルト３４に張りつけて
固定されている。センサ３７はキャリッジ３２の動作を
妨げず、かつスケール部３３の情報を読み取ることがで
きる位置で記録装置のフレームに固定されている。セン
サアンプ３８、計数回路３９は、従来と同様なものであ
る。

【００５４】次に、この参考例の動作を説明する。キャ
リッジ３２が左方向に移動すると、スケール部３３はキ
ャリッジ３２を駆動するキャリッジベルト３４の動きと
まったく同じに動く。センサ３７はスケール部３３の動
きに伴って着磁情報を読み取る。読み取った情報は、従
来と同様に処理され、キャリッジ３２の移動速度と移動
位置が検出される。

【００５５】この参考例では、第６参考例におけるすべ
ての効果を備えている。さらに、第６参考例において必
要とされたスケールの巻取り機構も不要となる。したが
って、キャリッジベルトの張りつけ工数が増えているも
のの、総じて、部品コスト低減、組み立て工数低減効果
などでは第６参考例を上回る効果が期待できる。

【００５６】（第３実施例） 図１２は、本発明の第３実施例を示す構成図である。こ
の実施例では、スケール部を糸状またはテープ状に加工
成形し、プラテンローラに張りつけように構成されてい
る。以下に詳細に説明する。

【００５７】スケール部３３は磁性体を含んだ材料から
構成されており、かつ糸状またはテープ状に成形されて
おり、プラテンローラ４５の外周を一周する長さを有し
ており、かつＮ極とＳ極が等間隔で出現するように着磁
されている。スケール部３３は、プラテンローラ４５の
外周を一周するように巻付けられて固定されている。セ
ンサ３７はプラテンローラ４５の動作を妨げず、かつス
ケール部３３の情報を読み取ることができる位置で記録
装置のフレームに固定されている。センサアンプ３８、
計数回路３９は、従来と同様なものである。

【００５８】次に、この実施例の動作を説明する。プラ
テンローラ４５が回転すると、センサ３７はスケール部
３３の動きに伴って着磁情報を読み取る。読み取った情
報は、従来と同様に処理され、プラテンローラ４５の移
動速度と移動位置が検出される。

【００５９】この実施例では、プラテンローラによって
送られる記録紙の紙送り長さの計測の正確さが向上す
る。即ち、従来では、プラテンローラの駆動モータには
ステップモータが用いられており、このため、ステップ
モータの駆動パルス数から換算して記録紙の紙送り長さ
は間接的に求められていたが、この実施例ではスケール
部をプラテンローラの外周に巻付けて、これをセンサに
よって読み取っているので一層正確に計測できるもので
ある。また、従来、紙送り用ステップモータの脱調現象
があったが、この回避には開ループ制御だけでは不十分
であった。この実施例では、駆動対象であるプラテンロ
ーラから回転情報を得るために、閉ループ制御が可能と
なり、前記脱調現象の回避が比較的容易になる。

【００６０】（第４実施例） 図１３、図１４は本発明の第４実施例の構成を示す断面
図である。なお、この第４実施例および以下に図１４〜
図１８に関連して説明する第５、第６実施例は、特に図
２２及び図２３で説明した従来例の欠点を解消しようと
意図したものである。

【００６１】図１３において、印字ヘッド５１の印字面
は印字用紙５７と平行に位置し、印字ヘッド５１はキャ
リッジ５２に搭載されている。キャリッジ５２はキャリ
ッジ軸（ガイドシャフト）５３に支持されており、この
キャリッジ軸５３に沿って移動する。また磁気ヘッド５
４はキャリッジ５２に搭載されて固定されている。この
ため、印字ヘッド５１、キャリッジ５２、磁気ヘッド５
４は一体となって移動する。磁気式リニアエンコーダの
スケール部５５はキャリッジ軸５３と平行に配置され、
スケール部５５の着磁部５６と磁気ヘッドは対向して配
置されている。

【００６２】紙間調整のため、キャリッジ軸５３を回転
中心としてキャリッジ５２を回転させると、キャリッジ
５２上の印字ヘッド５１の印字面と印字用紙５７との距
離が変化する。図１３で示す状態からキャリッジ５２を
時計方向に回転させると、印字ヘッド５１と印字用紙５
７との間隔が広がり、より厚い印字用紙に適した状態に
なり（図１４）、逆に反時計方向に回転させると、印字
ヘッド５１と印字用紙５７との間隔は狭まり、より薄い
印字用紙に適した状態になる。

【００６３】図１３に示す状態から図１４に示す状態に
するとき、キャリッジ５２の回転に伴って、キャリッジ
５２に固定された磁気ヘッド５４も回転するので、磁気
ヘッド５４と磁気式リニアエンコーダのスケール部５５
の相対位置関係がずれる。しかし、本発明の実施例のよ
うに、磁気式リニアエンコーダのスケール部５５の着磁
部５６の幅が磁気ヘッド５４の幅よりも広くなっている
ので、互いの位置関係がずれてもなお磁気ヘッド５４が
磁気式リニアエンコーダのスケール部５５の着磁部５６
に対向しているので、検出信号レベルの減少を防ぐこと
ができる。また、部品の製造誤差や組み立て誤差やガタ
のある場合でも前述と同様な理由で検出信号レベルの減
少を防ぐことができる。

【００６４】（第５実施例） 図１５、図１６は第５実施例の構成を示す断面図であ
る。図１５において、印字ヘッド５１の印字面は印字用
紙５７と平行に位置し、印字ヘッド５１はキャリッジ５
２に搭載されている。キャリッジ５２はキャリッジ軸５
３に支持されており、このキャリッジ軸５３に沿って移
動する。また磁気式リニアエンコーダのスケール部５５
はキャリッジ軸５３と平行に配置されている。磁気式リ
ニアエンコーダのスケール部５５の断面形状は円形にな
っており、スケール部５５の外周には磁気ヘッド５４を
保持する保持リング５８がはめらている。磁気ヘッド５
４はこの保持リング５８に固定され、さらに磁気ヘッド
５４の反対側はキャリッジ５２に固定されている。

【００６５】キャリッジ軸５３を回転中心としてキャリ
ッジ５２を時計方向に回転すると、図１５に示す状態か
ら図１６に示す状態になる。この状態では、印字ヘッド
５１と印字用紙５７との間隔が広がっており、より厚い
印字用紙に対応している。この場合、キャリッジ５２の
回転に伴い、キャリッジ５２に固定された磁気ヘッド５
４も回転するが、磁気ヘッド５４とスケール部５５とが
保持リング５８で一体となっているため、キャリッジ５
２を回転させると、磁気ヘッド５４とスケール部５５が
キャリッジ軸５３を回転中心として一体となって円周方
向に移動する。このため、磁気式リニアエンコーダのス
ケール部５５の両端を保持する機構はスケール部５５を
円周方向に移動可能なように構成する必要がある。さら
に、キャリッジ５２の回転に伴いスケール部５５の着磁
部５６がスケール部の中心軸を回転中心として磁気ヘッ
ド５４に対して回転追従するように構成する必要があ
る。この場合、機構が複雑になり、誤差やガタも発生す
る。

【００６６】また、簡便のために磁気式リニアエンコー
ダのスケール部５５をたわみ易いものにしてスケール部
５５の両端を固定し、たわみを利用することも可能であ
る。この場合、キャリッジ５２の回転に伴い、キャリッ
ジ５２に固定された磁気ヘッド５４も回転するので、磁
気ヘッド５４とスケール部５５の相対位置関係がずれ
る。即ち、磁気ヘッド５４はスケール部５５の中心軸を
回転中心としてスケール部５５の円周方向に反時計方向
に回転した状態となり、回転前に対向していたスケール
部の着磁部５６から外れるが、本発明では、磁気式リニ
アエンコーダのスケール部５５の着磁部５６が磁気ヘッ
ド５４の幅より広くなっているので、互いの位置関係が
ずれてもなお磁気ヘッド５４がスケール部５５の着磁部
５６に対向しているので、検出信号レベルの減少を防ぐ
ことができる。また、部品の製造誤差や組み立て誤差や
ガタのある場合でも、同様な理由により、検出信号レベ
ルの減少を防ぐことができる。

【００６７】（第６実施例） 図１７、図１８は第６実施例の構成を示す断面図であ
る。図１７において、印字ヘッド５１の印字面は印字用
紙５７と平行に位置し、印字ヘッド５１はキャリッジ５
２に搭載されている。キャリッジ５２はキャリッジ軸５
３に支持されており、このキャリッジ軸５３に沿って移
動する。また磁気ヘッド５４はキャリッジ５２に搭載さ
れて固定されている。磁気式リニアエンコーダのスケー
ル部５５はキャリッジ軸５３と平行に配置され、スケー
ル部５５の着磁部５６と磁気ヘッド５４とを対向させて
ある。紙間調整のため、キャリッジ５２をキャリッジ軸
５３と共に上下に移動すると、キャリッジ５２上の印字
ヘッド５１の印字面と印字用紙５７との距離が変化す
る。

【００６８】キャリッジ５２をキャリッジ軸５３と共に
上方に移動すると、図１７で示す状態から図１８で示す
状態になる。この状態では、印字ヘッド５１と印字用紙
５７との間隔が広がっており、より厚い印字用紙に対応
している。この場合、キャリッジ５２の移動に伴い、キ
ャリッジ５２に固定された磁気ヘッド５４も移動するの
で、磁気ヘッド５４と磁気式リニアエンコーダのスケー
ル部５５の相対位置関係がずれる。しかし、本発明で
は、磁気式リニアエンコーダのスケール部５５の着磁部
５６が磁気ヘッド５４の幅より広くなっているので、互
いの位置関係がずれてもなお磁気ヘッド５４がスケール
部５５の着磁部５６に対向しているので、検出信号レベ
ルの減少を防ぐことができる。また、部品の製造誤差や
組み立て誤差やガタのある場合でも、同様な理由によ
り、検出信号レベルの減少を防ぐことができる。

【００６９】

【発明の効果】また、本発明によれば、磁性体からなる
リードスクリューの螺旋溝の底部にまたは螺旋溝内に磁
気式リードスクリューのスケール部を設けたので、単独
のスケール部を設ける必要がないため記録装置の部品点
数を少なくでき、記録装置の小型化が可能になり、また
磁気ヘッドとスケール部との位置の調整作業がなくな
り、コストダウンが可能になる。

【００７０】また、リードスクリューの螺旋溝に着磁し
たり、スケール部をリードスクリューの螺旋溝に組み込
むことにより、外部からの埃や塵等による傷が防止で
き、メモリ効果が失われない。さらにキャリッジの駆動
と磁気式リニアエンコーダの読取りが一体となって行わ
れるので、印字精度が高くなる効果もある。

【００７１】また、本発明によれば、スケール部を糸状
またはテープ状の可撓性形状に形成し、プラテンの外周
に巻付けることによって、記録紙の紙送り長さの速度や
位置の計測もでき、またステップモータの閉ループ制御
も行うことができる。

【００７２】さらにまた、磁気式リニアエンコーダのス
ケール部の着磁部の幅を磁気ヘッドの幅より広くしたの
で、磁気式リニアエンコーダのスケール部の着磁部と磁
気検出素子の相対位置関係がすれても、検出信号レベル
の悪化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１参考例の記録装置の要部の斜視図で
ある。

【図２】図２は、図１の線Ａ−Ａで切断したときの横断
面図である。

【図３】図３は、図２の円Ｂの拡大図である。

【図４】図４は、第２参考例の横断面図である。

【図５】図５は、第３参考例の横断面図である。

【図６】図６は、第４参考例の横断面図である。

【図７】図７は、第５参考例の断面図である。

【図８】図８は、第１実施例の断面図である。

【図９】図９は、第２実施例の断面図である。

【図１０】図１０は、本発明の第６参考例を示す構成図
である。

【図１１】図１１は、本発明の第７参考例を示す構成図
である。

【図１２】図１２は、本発明の第３実施例を示す構成図
である。

【図１３】図１３は、本発明の第４実施例の構成を示す
断面図である。

【図１４】図１４は、本発明の第４実施例の構成を示す
断面図である。

【図１５】図１５は、本発明の第５実施例の構成を示す
断面図である。

【図１６】図１６は、本発明の第５実施例の構成を示す
断面図である。

【図１７】図１７は、本発明の第６実施例の構成を示す
断面図である。

【図１８】図１８は、本発明の第６実施例の構成を示す
断面図である。

【図１９】図１９は、記録装置に用いられる従来例の磁
気式リニアエンコーダの断面図である。

【図２０】図２０は、記録装置に用いられる従来例の磁
気式リニアエンコーダの構成図である。

【図２１】図２１は、記録装置に用いられる従来例の磁
気式リニアエンコーダの構成図である。

【図２２】図２２は、記録装置に用いられる従来例の磁
気式リニアエンコーダの断面図である。

【図２３】図２３は、記録装置に用いられる従来例の磁
気式リニアエンコーダの断面図である。

【符号の説明】

１ 記録紙 ２ 紙送りローラ ３ ガイドシャフト ４ 磁気式リニアエンコーダのスケール部 ５ キャリッジ ６ 記録ヘッド ７ サポートシャフト ８ 磁気式リニアエンコーダの検出部 ４１ 磁気式リニアエンコーダのスケール部 ４２ 磁気式リニアエンコーダのスケール部 ２３ リードスクリュー ２３ 螺旋溝 １０２ 磁気ヘッド １０２ａ ＭＲ素子 １０５ 着磁部 ３１ 駆動モータ ３２ キャリッジ ３３ スケール部 ３４ キャリッジベルト ３５ ベルトプーリ ３７ センサ ３８ センサアンプ ３９ 計数回路 ４７ 巻取りプーリ ４５ プラテンローラ ５１ 印字ヘッド ５２ キャリッジ ５３ キャリッジ軸 ５４ 磁気ヘッド ５５ スケール部 ５６ 着磁部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 成夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 綿谷 雅文 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 冠木 義明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 岩上 伸明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 田崎 重充 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 平井 雄一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−193864（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−226007（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−188477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−44380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294314（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−92874（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−21512（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 19/18 G01D 5/56

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを搭載したキャリッジをリー
   ドスクリューで駆動して移動させることにより印字を行
   う記録装置であって、該キャリッジの位置及び速度検出
   を行うためのスケール部と検出部とから構成される磁気
   式リニアエンコーダを有する記録装置において、前記リ
   ードスクリューが磁性体で形成されるとともに、前記リ
   ードスクリューの螺旋溝に磁気式リニアエンコーダのス
   ケール部を設け、該スケール部の着磁部を螺旋溝の底部
   に設けることを特徴とする記録装置。
2. 【請求項２】 記録ヘッドを搭載したキャリッジをリー
   ドスクリューで駆動して移動させることにより印字を行
   う記録装置であって、該キャリッジの位置及び速度検出
   を行うためのスケール部と検出部とから構成される磁気
   式リニアエンコーダを有する記録装置において、前記リ
   ードスクリューの螺旋溝に着磁部を持つ磁気式リニアエ
   ンコーダのスケール部を組み込んだことを特徴とする記
   録装置。
3. 【請求項３】 スケール部と検出部とから構成される磁
   気式リニアエンコーダを用いる記録装置において、スケ
   ール部が可撓性を有するように糸状に加工成形され、プ
   ラテンローラの周囲に張りつけられ、検出部がスケール
   部に対向して配置されていることを特徴とする記録装
   置。
4. 【請求項４】 記録ヘッドを搭載したキャリッジをガイ
   ドシャフトに沿って移動させることにより印字を行う記
   録装置にあって、キャリッジに磁気ヘッドを固定し該磁
   気ヘッドに対向して磁気式リニアエンコーダのスケール
   部を配置し、かつ印字位置制御部を行う記録装置におい
   て、磁気式リニアエンコーダのスケール部の着磁部の幅
   を磁気ヘッドの幅より広くし、印字位置制御がキャリッ
   ジをキャリッジ軸を回転中心にして回動することによっ
   て行われ、前記着磁部は断面が円弧状であるスケール部
   に着磁されたものであることを特徴とする記録装置。
5. 【請求項５】 記録ヘッドを搭載したキャリッジをガイ
   ドシャフトに沿って移動させることにより印字を行う記
   録装置にあって、キャリッジに磁気ヘッドを固定し該磁
   気ヘッドに対向して磁気式リニアエンコーダのスケール
   部を配置し、かつ印字位置制御部を行う記録装置におい
   て、磁気式リニアエンコーダのスケール部の着磁部の幅
   を磁気ヘッドの幅より広くし、印字位置制御がキャリッ
   ジをキャリッジ軸を回転中心にして回動することによっ
   て行われ、前記着磁部が磁気ヘッドと共に回動されるこ
   とを特徴とする記録装置。
6. 【請求項６】 記録ヘッドを搭載したキャリッジをガイ
   ドシャフトに沿って移動させることにより印字を行う記
   録装置にあって、キャリッジに磁気ヘッドを固定し該磁
   気ヘッドに対向して磁気式リニアエンコーダのスケール
   部を配置し、かつ印字位置制御部を行う記録装置におい
   て、磁気式リニアエンコーダのスケール部の着磁部の幅
   を磁気ヘッドの幅より広くし、印字位置制御がキャリッ
   ジを印字用紙に対して垂直に移動させることによって行
   われ、前記着磁部が板状のスケール部に着磁されたもの
   であることを特徴とする記録装置。