JPH01306269A - リニアエンコーダ位置合わせ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 リニアエンコーダに使用されるマスクの精密な位置合わ
せを容易とするリニアエンコーダ位置合わせ回路に関し
、 マスクの相対位置ずれの検出と、容易に正確な位置合わ
せを可能にすることを目的とし、フレームのガイドに沿
って往復運動を行う物体に取付けられ、物体の位置検出
精度を保証する直径を持つ複数の穴を備えた第１のマス
クと、第１のマスクと重なりあってフレームに対して固
定され、第１のマスクの備える複数の穴に対応して、物
体の位置検出精度を保証する直径を持つ複数の穴を備え
た第２のマスクと、第１のマスクと第２のマスクを挟ん
で一方に配置される複数の発光素子と、第１のマスクと
第２のマスクを挟んで他方に配置され、発゛光素子が送
出する光を第１と第２のマスクに備わる穴を経て受光す
る複数の受光素子と、第２のマスクと複数の発光素子と
複数の受光素子とを保持し、フレームに取付けられる筺
体と、発光素子の光が、第１と第２のマスクの夫々対向
する穴を通過して、受光素子に夫々所定の強さを越えて
到達した時、夫々発光する複数の発光手段とを備えて成
り、物体がホームポジションに停止している時、第１と
第２のマスクの相対位置が正常な場合に、複数の発光手
段が同時に発光する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明はガイドに沿って往復運動を行うシャトル等の位
置を検出するリニアエンコーダに係り、特に該リニアエ
ンコーダに使用されるマスクの精密な位置合わせを容易
とするリニアエンコーダ位置合わせ回路に関する。

例えば、シャトル式プリンタは複数の印字ヘッドを持ち
、高速に印字が出来る構造となっているプリンタの一種
であり、各印字ヘッドは等間隔に配置され、いずれの印
字ヘッドも同時に水平方向に移動しながら印字を行う。

一つの印字ヘッドの印字領域は、隣の印字ヘッドとの間
隔距離であり、この距離を各印字ヘッドが往復運動して
いる。

この複数の印字ヘッドを搭載して上記往復運動を行わせ
るのがシャトルである。そして、このシャトルの位置検
出手段として、リニアエンコーダが使用され、発光素子
、二枚のマスク及び受光素子を、この順に並べ、受光素
子の光量変化を利用している。

リニアエンコーダの位置検出精度は、上記二枚のマスク
に設けたスリットが所定の精度で重なる必要があるため
、例えば、位置決めピンを用いて組立てているが、リニ
アエンコーダを使用中にマスクがずれたりした場合、容
易にその位置ずれが検出出来ることと、位置合わせが行
えることが必要である。

〔従来の技術〕

第３図は従来の技術を説明する図である。

第３図（ａｌはシャトルプリンタの断面図であり、リニ
アエンコーダはセンサ１とマスク２から構成され、セン
サ１はフレーム３に取付けられており、ガイド棒８によ
り案内されて水平方向に往復運動するシャトル４には、
マスク２が取付けられている。そして、このマスク２は
センサ１の中に挿入されている。

又、シャトル４には複数の印字ヘッド５が搭載され、プ
ラテン６と印字ヘッド５の間に存在する用紙７に印字を
行う。

第３図（ｂｌはシャトルプリンタの上面図であり、シャ
トル４がホームポジションから矢印Ｃ又はＤの方向に移
動するにつれ、マスク２はセンサ１の内部を矢印Ｃ又は
Ｄの方向に移動し、センサ１の内部に設けたマスク９の
スリットと、マスク２のスリットとが重畳した時、発光
素子が送出する光が受光素子に到達し、シャトル４の位
置が検出されると共に、印字タイミングを決定するクロ
ックが作成される。そして、センサ１の筺体を形成する
モールドとマスク２と９には後述する穴１０が設けられ
ている。

第３図（Ｃ）は第３図（ｂ）のＡ−Ｂ線に沿った断面図
であり、センサ１の筺体を形成するモールド１３と１４
には、穴１０が設けられ、この穴１０にはリニア・エン
コーダを組立てる時、位置決めビンが挿入される。発光
素子１１はモールド１４に取付けられたマスク９を照射
し、前記の如く、このマスフ９のスリットと、マスク９
に対向しているマスク２のスリットを経て、受光素子１
２に光を送出する。

第３図（ｄｌはマスク９の一例を示し、第３図ｔｅｌは
マスク２の一例を示す。マスク９にはスリット１５と前
記モールド１３及び１４に設けられた穴１０に対応して
、穴１７が設けられている。又、マスク２にはスリット
１６と前記モールド１３及び１４に設けられた穴１０に
対応して、穴１日が設けられている。

マスク９はセンサｌのモールド１４に取付けられており
、センサ１は第３図（ａ）に示す如く、フレーム３に取
付けられる。そして、マスク２はシャトル４に取付けら
れるため、シャトル４がホームポジションに停止してい
る時、夫々が所定の精度で取付けられないと、マスク９
のスリット１５と、マスク２のスリット１６の相対位置
がずれることとなる。このスリット１５と１６の相対位
置がずれると、シャトルの位置検出に誤差が発生し、印
字位置がずれるため、センサ１のモールド１３に設けた
穴ＩＯを経て、マスク９の穴１７とマスク２の穴１８を
通り、モールド１４の穴１０に達するまで、前記の如く
、位置決めビンが夫々挿入される。

このように位置決めピンを挿入して、マスク２とマスク
９との相対位置関係を固定した後、センサ１をフレーム
３に取付けるか、又は、マスク２をシャトル４に取付け
るため、マスク２とマスク９との相対位置関係が正確に
位置決めされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

シャトル４は前記の如く矢印Ｃ−Ｄの方向に移動し、複
数の印字ヘッド５はプラテン６上の用紙７に印字するた
め、フレーム３に振動が伝わり、センサｌを振動させる
。又シャトル４自体の振動はマスク２を振動させるため
、マスク２と９の相対位置にずれが生ずることがある。

この場合はプリンタが納入された場所においてマスク２
と９の位置合わせを行う必要があるが、この作業には熟
練を必要とする。又、マスク２と９の相対位置のずれに
より、プリンタエラーが発生した時、この位置ずれは微
小であるため、この位置ずれが原因か否かを判断するこ
とが困難であるという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、微小な位置ずれを目
視で検出し得る回路を設け、マスク２と９との相対位置
のずれを検出し得るようにすると共に、容易に正確な位
置合わせすることが出来るようにすることを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の詳細な説明する図である。

第１図（ａ）は本発明の原理ブロック図で、第１図（ｂ
）はマスク２０の一例を示し、第１図（Ｃ１はマスク１
９の一例を示す。

第１図（ａ）において第３図と同一符号は同一機能のも
のを示す。モールド１３には受光素子１２の外に受光素
子２５と２６を設け、モールド１４には発光素子１１の
外に発光素子２７と２８を設ける。マスク１９は第３図
（ａｌに示すシャトル４に取付けられ、マスク２０はモ
ールド１４に固定されて取付けられている。

シャトル４がホームポジションに停止している時、マス
ク１９と２０が正常に取付けられている場合、マスク２
０に設けたシャトル４の位置検出精度を保証する直径を
持つ小さい穴２２と、マスク１９に設けたシャトル４の
位置検出精度を保証する直径を持つ小さい穴２１を通過
して、発光素子２７が送出する光が受光素子２５に到達
する。

又、マスク２０に設けたシャトル４の位置検出精度を保
証する直径を持つ小さい穴２４と、マスク１９に設けた
シャトル４の位置検出精度を保証する直径を持つ小さい
穴２３を通過して、発光素子２８が送出する光が受光素
子２６に到達する。

受光素子２５は光の強さに対応する大きさの電気信号を
発光手段２９に送出し、受光素子２６は光の強さに対応
する大きさの電気信号を発光手段３０に送出する。発光
手段２９と３０は発光素子２７．２８の発光量と穴２１
〜２４の直径と受光素子２５．２６の変換効率とから、
予め定まる大きさの電気信号を検出する闇値以上の大き
さの電気信号が入力すると発光する。

穴２１〜２４の直径に対応して、マスク１９と２０に設
けたスリット１５と１６の相対位置誤差が決定されるた
め、穴２１〜２４の直径によりシャトル４の位置検出精
度が決定される。シャトル式プリンタの場合、スリット
１５と１６の位置決め精度は、例えば０．２Ｎ以下であ
るため、穴２１〜２４の直径は例えば０．２　ｔｍとす
る。

〔作用〕

上記の如く構成することにより、マスク１９と２０が所
定の精度で位置決めされた時、発光素子２７の光が穴２
２と２１を経て受光素子２５に所定の強さ以上で到達し
、発光素子２８の光が穴２４と２３を経て受光素子２６
に所定の強さ以上で到達するため、発光手段２９と３０
を夫々発光させることが出来る。

従って、第３図（ａ）に示すシャトル４がホームポジシ
ツンに来た時、発光手段暴９と÷０が共に発光しないか
、どちらかが発光しない場合、マスク１９と２０の間の
相対位置がずれたことが判明すセンサ１をフレーム３に
取付ける位置を調整するか、マスク１９のシャトル４に
取付ける位置を調整すれば良いため、容易にリニアエン
コーダの位置合わせを行うことが出来る。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図であ
る。

第３図と同一符号は同一機能のものを示す。第３図（ａ
）に示すセンサ１の筺体を構成するモールド１３には受
光素子１２の外に受光素子２５と２６を設け、モールド
１４には発光素子１１の外に発光素子２７と２８を設け
る。そして、マ久り２０はモールド１４に固定して取付
ける。

又、マスク１９は第３図（ａ）に示すシャトル４に゛取
付ける。

電源Ｖ、から抵抗を経て発光素子１１．２７及び２８に
電流が供給され夫々が発光する。従って、シャトル４が
ホームポジションに停止している時、マスク１９と２０
の相対位置が正常である場合は、マスク２０に設けたシ
ャトル４の位置検出精度を保証する直径を持つ小さい穴
２２と、マスター９に設けたシャトル４の位置検出精度
を保証する直径を持つ小さい穴２１を通過して、発光素
子２７が送出する光が受光素子２５に到達する。

又、マスク２０に設けたシャトル４の位置検出精度を保
証する直径を持つ小さい穴２４と、マスク１０に設けた
シャトル４の位置検出精度を保証する直径を持つ小さい
穴２３を通過して、発光素子２８が送出する光が受光素
子２６に到達する。

受光素子２５は光の強さに対応する電気信号を比較回路
３１に送出し、受光素子２６は光の強さに対応する電気
信号を比較回路３２に送出する。

比較回路３１は電源Ｖ、から抵抗を経て供給され待 る基準電圧と→光素子２５が送出する電気信号を比較し
、基準電圧以上であれば発光ダイオード３３に電流を供
給して発光させる。又、比較回路３２は電源Ｖ、から抵
抗を経て供給される基準電三糖 と→光素子２６が送出する電気信号を比較し、基準電圧
以上であれば発光ダイオード３４に電流を供給して発光
させる。

若し、センサーのフレーム３に対する取付けがずれるか
、マスター９のシャトル４に対する取付けがずれると、
マスター９と２０との相対位置がずれる。従って、穴２
１又は穴２２が発光素子２７と受光素子２５を結ぶ直線
上からずれるため、発光素子２７の送出する光は受光素
子２５に到達しないか、非常に弱くなり比較回路３１は
発光ダイオード３３に供給する電流を停止するため、発
光ダイオード３３は発光しない。

又、同様に穴２３又は穴２４が発光素子２８と受光素子
２６を結ぶ直線上からずれるため、発光素子２８の送出
する光は受光素子２６に到達しないか、非常に弱くなり
比較回路３２は発光ダイオード３４に供給する電流を停
止するため、発光ダイオード３４は発光しない。

従って、発光ダイオード３３及び３４が゛消えているか
、そのどちらかが消えていることにより、センサ１の取
付けか、マスク１９の取付けがずれたことが分かる。

〔発明の効果〕 以上説明した如く、本発明は発光ダイオードが共に消え
ているか、片方が消えていることでリニアエンコーダの
位置合わせがずれたことが判明し、発光ダイオードが共
に発光するように調整すれば良いので、容易にリニアエ
ンコーダの位置合わせを行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図、 第２図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図、 第３図は従来の技術を説明する図である。 図において、 １はセンサ、　　　　２，９，１９．２０はマスク、３
はフレーム、　　　　４はシャトル、５は印字ヘッド、
　　　６はプラテン、７は用紙、　　　　　　８はガイ
ド棒、１０、１７．１８，２１，２２，２３．２４は穴
、１１．２７．２８は発光素子、１２．２５．２６は受
光素子、１３、１４はモールド、　１５．１６はスリッ
ト、２９、３０は発光手段、　３１．．３２は比較回路
、３３．３４は発光ダイオードである。 （υ） （′ｂ） 本発明／７原ｔｉｔ苫之明すう図 第　１　図 ント３９）明Ｉつ一賞方ヒ４り・ｊ　を水Ａ”　Ｆｑ　
５呼トｄ７ブｎ・ソ２図第　２　図 （σ） ０〔体陣力士支イ水丁？説ヨ月するβつ第５　図（１月
） （Ｃン （反） 従来−↓支術を名絶明する図 第３図汗の２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フレームに取付けられた直線状のガイドに沿って往復運
   動を行う物体に取付けられ、該物体の位置検出精度を保
   証する直径を持つ複数の位置決め用の穴（２１）（２３
   ）を備えた第１のマスク（１９）と、該第１のマスク（
   １９）と重なりあって該フレームに対して固定され、該
   第１のマスク（１９）の備える該複数の穴（２１）（２
   ３）に対応して、該物体の位置検出精度を保証する直径
   を持つ複数の位置決め用の穴（２２）（２４）を備えた
   第２のマスク（２０）と、該第１のマスク（１９）と第
   ２のマスク（２０）を挟んで一方に配置される複数の発
   光素子（２７）（２８）と、該第１のマスク（１９）と
   第２のマスク（２０）を挟んで他方に配置され、該発光
   素子（２７）（２８）が送出する光を、該第１と第２の
   マスクに備わる前記穴（２１）（２２）（２３）（２４
   ）を経て夫々受光する複数の受光素子（２５）（２６）
   と、 該第２のマスク（２０）と複数の発光素子（２７）（２
   ８）と複数の受光素子（２５）（２６）とを保持し、前
   記フレームに取付けられる筺体（１３）（１４）と、該
   複数の発光素子（２７）（２８）の光が、該第１と第２
   のマスク（１９）（２０）の夫々対向する該位置決め用
   の穴（２１）（２３）（２２）（２４）を通過して、該
   複数の受光素子（２５）（２６）に夫々所定の強さを越
   えて到達した時、夫々発光する複数の発光手段（２９）
   （３０）とを備えて成り、 前記物体がホームポジションに停止している時、該第１
   と第２のマスク（１９）（２０）の相対位置が正常な場
   合に、該複数の発光手段（２９）（３０）が同時に発光
   するようにしたことを特徴とするリニアエンコーダ位置
   合わせ回路。