(57)【要約】【課題】ホッパ駆動カムのリセット位置を決定する機構を利用して、ホッパ駆動カム側への動力伝達を判別することができる回転位置検出装置を提供すること【解決手段】第１方向と第２方向とに回転駆動可能な駆動源２１と、駆動源の回転駆動力により一方向に回転する回転体９と、駆動源の駆動力を回転体に伝達し、駆動源が第１方向に回転駆動したときのみ回転駆動力を回転体に伝達可能な遊星ギア機構２７を途中に備える第１駆動伝達系２３と、回転体と一緒に回転可能であり、開口部１５が形成される位相検出板１３と、回転体の回転時に開口部が横切ることができる位置に設けられるセンサ６９とを備え、センサが開口部内を臨む位置を回転体のリセット位置とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向と第２方向とに回転駆動可能な駆動源と、
前記駆動源の回転駆動力により一方向に回転する回転体と、
前記駆動源の駆動力を前記回転体に伝達し、前記駆動源が第１方向に回転駆動したときのみ回転駆動力を前記回転体に伝達可能な遊星ギア機構を途中に備える第１駆動伝達系と、
前記回転体と一緒に回転可能であり、開口部が形成される位相検出板と、
前記回転体の回転時に前記開口部が横切ることができる位置に設けられるセンサとを備え、
前記センサが前記開口部内を臨む位置を前記回転体のリセット位置とすることを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記開口部は位相検出板の回転方向に間隙を開けて形成される第１縁部と第２縁部とを有し、
前記第１縁部は、前記位相検出板の回転方向で前記第２縁部よりも先行して位置し、
前記回転位置検出装置が更に制御部を備え、該制御部が、前記センサが前記第１縁部を検出したとき前記回転体のリセット位置を決定し、前記センサが前記第２縁部を検出したとき前記遊星ギア機構が前記回転体側へ回転駆動力を伝達していることを判断することを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記駆動源には前記回転体とは異なる駆動装置に駆動力を伝達する第２駆動伝達系が接続されていることを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、前記開口部は、前記位相検出板の外周から中心に向かって延びるスリットであることを特徴とする回転位置検出装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の回転位置検出装置を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項６】
請求項５において、前記回転体はホッパー駆動カムであり、前記駆動装置はポンプであることを特徴とする記録装置。
【請求項７】
第１方向と第２方向とに回転駆動可能な駆動源と、
前記駆動源の回転駆動力により回転する回転体と、
前記駆動源の駆動力を前記回転体に伝達し、前記駆動源が第１方向に回転駆動したときにのみ回転駆動力を前記回転体に伝達可能な遊星ギア機構を途中に備える第１駆動伝達系と、
前記回転体と一緒に回転可能であり、該回転方向に間隙を開けて形成される第１縁部と第２縁部とを有し、前記第１縁部は前記位相検出板の回転方向で前記第２縁部よりも先行して位置する開口部を備える位相検出板と、
前記回転体の回転時に前記開口部が横切ることができる位置に設けられるセンサとを備える回転位置検出装置を用いる回転位置検出方法であって、
前記回転体が動作する前に、前記位相検出板を回転させて前記センサが前記第１縁部を検出した後に前記センサが前記第１縁部と第２縁部との間に臨む位置に来るように位置決めされるリセット工程と、
前記回転体を動作させるにあたり、前記センサが前記第２縁部を検出したときに前記遊星ギア機構が前記回転体側へ回転駆動力を伝達していることを判断する動力伝達確認工程とを備えることを特徴とする回転位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録装置等において回転体の位置を検出する回転位置検出装置、該装置を用いた記録装置さらに回転位置検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ等の記録装置では、ホッパに積み置きされる用紙から一枚ずつ用紙を記録工程に給紙するために、回転する給紙ローラまたはその手前に位置するピックアップローラに対して用紙を接触させるようにホッパを上方に上げる動作を行う。このような動作はホッパ駆動カムを回転駆動させることにより、必要に応じて間欠的に行なわれる。ホッパ駆動カムの動作時には、所定のリセット位置までホッパ駆動カムを回転させておき、このリセット位置からそれ以降の動作が開始する。そのため、ホッパ駆動カムと一緒に回転する位相検出板にスリットを形成し、センサによってこのスリットを検出してリセット位置を決定している。このような手法は例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１６６１５号公報
【０００４】
図７は、センサ１０１が位相検出板１０３のスリット１０５を検出してリセット位置を決定するときの工程を示す工程図である。従来は図７（ａ）（ｂ）の順で反時計回りに回転する移送検出板１０３のスリット１０５が、図７（ｃ）に示す如くセンサ１０１の位置まで回転し、センサ１０１にスリット１０５を検出させる。その後、位相検出板１０３が所定ステップ数だけ時計回りに逆回転した地点（図７（ｄ）に示す地点）をリセット位置としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでホッパ駆動カムを回転駆動させるモータをインク吐出用のポンプの駆動源としても使用し、その切換を遊星ギアにより行なうことが考えられている。しかしこのような構造では、ホッパ駆動カム側へ駆動が伝達され始めるときに、遊星ギアがホッパ駆動カム側へ通じるギアに確実に噛み合っているか否かを判別した上で、その後の動作を開始させる必要がある。このような判別のために別にセンサ等を設けることも可能であるが、従来の構造を利用することができれば経済的である。
【０００６】
本発明の目的は、ホッパ駆動カムのリセット位置を決定する機構を利用して、ホッパ駆動カム側への動力伝達を判別することができる回転位置検出装置、該装置を用いた記録装置さらに回転位置検出方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様に係る回転位置検出装置は、第１方向と第２方向とに回転駆動可能な駆動源と、前記駆動源の回転駆動力により回転する回転体と、前記駆動源の駆動力を前記回転体に伝達し、前記駆動源が第１方向に回転駆動したときのみ回転駆動力を前記回転体に伝達可能な遊星ギア機構を途中に備える第１駆動伝達系と、前記回転体と一緒に回転可能であり、開口部が形成される位相検出板と、前記回転体の回転時に前記開口部が横切ることができる位置に設けられるセンサとを備え、前記センサが前記開口部内を臨む位置を前記回転体のリセット位置とすることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、回転体と一緒に回転可能であり、開口部が形成される位相検出板と、前記回転体の回転時に前記開口部が横切ることができる位置に設けられるセンサとを備え、前記センサが前記開口部内を臨む位置を前記回転体のリセット位置としたので、そのリセット位置から回転体が回転を開始すると開口部内に臨んでいたセンサが直ちに位相検出板の存在を検出する（開口部がらセンサ位置から外れる）ことで、回転体に駆動力が伝達し始めたことを判断することができる。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係る回転位置検出装置は、上記第１の態様において、前記開口部は位相検出板の回転方向に間隙を開けて形成される第１縁部と第２縁部とを有し、前記第１縁部は、前記位相検出板の回転方向で前記第２縁部よりも先行して位置し、前記回転位置検出装置が更に制御部を備え、該制御部が、前記センサが前記第１縁部を検出したとき前記回転体のリセット位置を決定し、前記センサが前記第２縁部を検出したとき前記遊星ギア機構が前記回転体側へ回転駆動力を伝達していることを判断することを特徴とするものである。
【００１０】
本態様によれば、センサが回転方向で先行する第１縁部を検出することで、その後所定ステップ数だけモータを回転してセンサが開口部に臨む位置をリセット位置として設定することができる。このリセット位置から位相検出板が僅かに回転しただけでセンサが第２縁部を検出することができるから、位相検出板に駆動力が伝達し始めたことを回転駆動力の伝達開始直後に判断することができる。
【００１１】
また、本発明の第３の態様に係る回転位置検出装置は、上記第１または２の態様において、前記駆動源には前記回転体とは異なる駆動装置に駆動力を伝達する第２駆動伝達系が接続されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、駆動源を回転体と、回転体とは異なる駆動装置との両方に利用することができ、例えば該駆動装置への駆動伝達が回転体への駆動伝達と選択的に行われる場合には、上記センサにより回転体に駆動力が伝達し始めたことを判断したときに、この情報を該駆動装置側の駆動伝達が切断された情報として利用することができる。
【００１２】
また、本発明の第４の態様に係る回転位置検出装置は、上記いずれかの態様において、前記開口部は、前記位相検出板の外周から中心に向かって延びるスリットであることを特徴とするものである。本態様によれば、スリットの幅を変えることでセンサの検出感度を変えることができる。
【００１３】
また、本発明に係る記録装置は、上記第３または第４の態様の回転位置検出装置を備えることを特徴とするものである。本態様によれば、単一のセンサでリセット位置の検出と、回転体側への動力伝達の検出を行うことができるから、経済的な記録装置を提供することができる。また、回転体側への動力伝達の検出を動力伝達直後に行うことが可能であるから、装置のスループットが高くなる。
【００１４】
また、本発明の他の態様に係る記録装置は、上記第５の態様において、前記回転体はホッパー駆動カムであり、前記駆動装置はポンプであることを特徴とするものである。本態様によれば、駆動源の駆動力がホッパー駆動カムに伝達されるとホッパの一端が回動し、これにより給紙トレイ上に載置された用紙のうち最上部の用紙が回転する給紙ローラに接触して給紙動作が行われる。また駆動源の駆動力がポンプ側に伝達されるとポンプが駆動してインク供給などの動作が開始する。
【００１５】
また、本発明に係る回転位置検出方法は、第１方向と第２方向とに回転駆動可能な駆動源と、前記駆動源の回転駆動力により一方向に回転する回転体と、前記駆動源の駆動力を前記回転体に伝達し、前記駆動源が第１方向に回転駆動したときにのみ回転駆動力を前記回転体に伝達可能な遊星ギア機構を途中に備える第１駆動伝達系と、前記回転体と一緒に回転可能であり、該回転方向に間隙を開けて形成される第１縁部と第２縁部とを有し、前記第１縁部は前記位相検出板の回転方向で前記第２縁部よりも先行して位置する開口部を備える位相検出板と、前記回転体の回転時に前記開口部が横切ることができる位置に設けられるセンサとを備える回転位置検出装置を用いる回転位置検出方法であって、前記回転体が動作する前に、前記位相検出板を回転させて前記センサが前記第１縁部を検出した後に前記センサが前記第１縁部と第２縁部との間に臨む位置に来るように位置決めされるリセット工程と、前記回転体を動作させるにあたり、前記センサが前記第２縁部を検出したときに前記遊星ギア機構が前記回転体側へ回転駆動力を伝達していることを判断する動力伝達確認工程とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
本態様によれば、センサが回転方向で先行する第１縁部を検出することで、その後所定ステップ数だけモータを回転してセンサが開口部に臨む位置をリセット位置として設定することができる。このリセット位置から位相検出板が僅かに回転しただけでセンサが第２縁部を検出することができるから、位相検出板に駆動力が伝達し始めたことを回転駆動力の伝達開始直後に判断することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る回転位置検出装置を適用した記録装置の一例であるインクジェットプリンタのホッパ駆動機構を示す斜視図であり、図２はホッパ駆動機構の駆動伝達系を示す正面図であり、図３はホッパ駆動機構の駆動伝達系を示す斜視図であり、図４（ａ）はモータの駆動力がホッパ駆動カムに伝達されていないときの駆動伝達系の模式図であり、図４（ｂ）はモータの駆動力が第１駆動伝達系を介してホッパ駆動カムに伝達されているときの駆動伝達系の模式図である。また図５（ａ）はホッパ駆動カムがリセット位置を取る前の位相検出板の状態を示す模式図であり、図５（ｂ）はホッパ駆動カムがリセット位置を取ったときの位相検出板の状態を示す模式図であり、図５（ｃ）はホッパ駆動カムに駆動力が伝達されたことをセンサが検出したときの位相検出板の状態を示す模式図であり、図６は本発明の他の実施形態を示す模式図であり、図７は従来のリセット位置を取るまでの工程を示す模式図である。
【００１８】
図１において、符号１は本発明に係る回転位置検出装置を適用した記録装置の一例であるインクジェットプリンタのホッパ駆動機構を示す。ホッパ駆動機構１は、図示しない給紙トレイ上に載置された用紙のうち最上部の用紙を回転するピックアップローラ８０に接触させるために、ホッパ５の一端側を回動させるための機構である。
【００１９】
ホッパ５はコイルバネ７により常時上側に付勢されており、ホッパ駆動カム９が回転することで、カムフォロワ１１との作用によりホッパ５の一端側が上方へ回動し、給紙トレイ上の用紙がピックアップローラ８０及びそれに続く給紙ローラ３の作用で給紙されるようになっている。
【００２０】
ホッパ駆動カム９には、同軸で、本発明における回転体である位相検出板１３が固定されており、位相検出板１３の外周には所定位置に開口部に相当するスリット１５が形成されている。スリット１５は、位相検出板１３の回転方向（矢印で示す方向）に間隙を開けて第１縁部１７と第２縁部１９とを有する。第１縁部１７と第２縁部１９との関係は、位相検出板１３が図２の矢印で示す方向に回転しているとき、ある地点において最初に該地点を通過する縁部が第１縁部１７であり、その後通過する縁部が第２縁部１９である。即ち第１縁部１７は、位相検出板１３の回転方向の先行する側に位置し、第２縁部１９は、位相検出板１３の回転方向の後行する側に位置する。尚、後述するように第１縁部１７はリセット位置を決定するための縁部であり、第２縁部１９は後述する遊星ギア機構がホッパ駆動カム９側へ回転駆動力を伝達していることを確認するための縁部である。
【００２１】
ホッパ駆動カム９及び位相検出板１３は、モータ２１の回転駆動力が第１駆動伝達系２３を介して伝達されることにより駆動される。第１駆動伝達系２３は、モータ２１の出力軸に設けられる出力ギア２５、出力ギア２５に接続する遊星ギア機構２７、第１ギア２９、第１ギア２９と歯合する第２ギア３１、第２ギア３１と歯合する第３ギア３３、第３ギア３３と同軸の第４ギア３５、第４ギア３５と歯合する第５ギア３７、第５ギア３７と同軸の第６ギア３９及び第６ギア３９と歯合し位相検出板１３及びホッパ駆動カム９と同軸の第７ギア４１から構成されている。
【００２２】
遊星ギア機構２７は、出力ギア２５に歯合する太陽ギア４３、太陽ギア４３と同じ回転軸に設けられる同軸ギア４５、回転軸の周囲で回動可能な回動アーム４７及び回動アーム４７の一端側に設けられ同軸ギア４５と歯合する遊星ギア４９を備えて成る。回動アーム４７には回動方向に長く延びる開口部５１が形成されており、固定ピン５３が開口部５１内に延びることにより、回動アーム４７の回動範囲は、固定ピン５３が開口部５１の両端に位置できる範囲に規制されている。図３に最も良く示されているように、第１ギア２９の回転軸３０は給紙ローラ３の回転軸ともなっている。
【００２３】
モータ２１はホッパ駆動カム９の駆動源としてだけでなく、図２中符号５５で示すインク吐出用ポンプの駆動源としても利用されている。モータ２１からインク吐出用ポンプ５５までの駆動伝達は、第２駆動伝達系５７を介して行われる。第２駆動伝達系５７は、出力ギア２５に歯合する第８ギア５９、第８ギア５９と同軸の第９ギア６１に歯合する第１０ギア６３及び第１０ギア６３と同軸の第１１ギア６５に歯合する第１２ギア６７から構成されている。本実施形態ではモータ２１の駆動力は常時、インク吐出用ポンプ５５に伝達されるが、ホッパ駆動カム９側と同様に遊星ギア４９を介してモータ２１の駆動方向に応じて駆動力が伝達されたり、伝達が切断されるようにしてもよい。
【００２４】
次に本発明の特徴的構成について説明する。位相検出板１３が回転した際にスリット１５が横切ることができる位置には、第１縁部１７及び第２縁部１９を検出可能なセンサ６９が設けられている。センサ６９は、例えば第１縁部１７または第２縁部１９における明度とスリット１５での明度差を検知することで、第１縁部１７及び第２縁部１９を検出することができるが、第１縁部１７及び第２縁部１９を検出できるのであれば、その他の方式によるセンサを使用してもよい。
【００２５】
位相検出板１３とセンサ６９との位置関係は、図１に示す如くホッパ５が下がっており、給紙に備えてこれからホッパ５を上げることができるようなホッパ駆動カム９の回転位置、即ちホッパ駆動カム９がリセット位置にあるとき、位相検出板１３のスリット１５が位置する箇所に臨むようにセンサ６９が設けられている。図１〜図３はホッパ駆動カム９のリセット位置において、センサ６９がスリット１５に臨んでいる様子を示している。
【００２６】
図２に示す如く、センサ６９は制御部７１に接続されており、制御部７１は、センサ６９が第１縁部１７を検出したときにはホッパ駆動カム９のリセット位置に近いことを判断し、その後センサ６９がスリット１５内を臨む位置に来るように、モータ２１の駆動を制御する。
【００２７】
センサ６９がリセット位置においてスリット１５に臨んでいるため、遊星ギア４９が第１ギア２９に歯合して駆動力がホッパ駆動カム９側へ伝達し始める際に、センサ６９が第２縁部１９を検出することで、遊星ギア４９が第１ギア２９に確実に歯合したことを判断することができる。制御部７１は、センサ６９が第２縁部１９を検出したときには、遊星ギア機構２７がホッパ駆動カム９側へ回転駆動力を伝達するように歯合されたと判断する。
【００２８】
上記実施の形態では、スリット１５の幅がセンサ６９の幅よりも大きく設定されているが、これは位相検出板１３を所定位置に設定するときにセンサ６９がスリット１５を通り抜けることができるようにするためである。このような必要がない場合には、図６（ａ）に示す如くスリット１５の幅を極力狭くして、位相検出板１３が回転し始めたときにセンサ６９が直ちに第２縁部１９を検出できるようにすることが好ましい。また図６（ｂ）に示す如く、スリット１５に代えて位相検出板１３の外縁側が開放していない開口部１６の形態を採用することもできる。
【００２９】
次に図４及び図５を参照しながら、本発明の回転位置検出装置の作用について説明する。図４中、モータ２１の回転方向が矢印Ａで示す方向であるときには、図４（ａ）に示す如く、遊星ギア４９は第１ギア２９に歯合せず、モータ２１の駆動力は第２駆動伝達系５７を介してインク吐出用ポンプ５５にのみ伝達される。図２中、モータ２１の回転方向が矢印Ｂで示す方向に切り替わると、図４（ｂ）に示す如く遊星ギア４９が第１ギア２９に歯合して、モータ２１の駆動力が第１駆動伝達系２３を介してホッパ駆動カム９側へも伝達されるようになる。
【００３０】
ホッパ駆動カム９の作用による給紙動作は、ホッパ駆動カム９が一旦リセット位置をとった後に行われる。即ち、図５（ａ）に示す如く位相検出板１３が回転しているとき、センサ６９がスリット１５の第１縁部１７を検出し、これにより制御部７１がリセット位置が近いことを判断するとともに、センサ６９がスリット１５内に臨む位置（図５（ｂ）参照）まで所定ステップ数だけモータ２１を駆動する（リセット工程）。尚、図５（ｂ）ではセンサ６９の位置がスリット１５の中央に描かれているが、センサ６９がスリット１５内に臨む位置は、なるべく第２縁部１９に近い側が好ましい。このリセット位置への設定動作は、ホッパ駆動カム９の作用による給紙動作を行う度に行われる。
【００３１】
ホッパ駆動カム９による給紙動作が一旦終了したら、遊星ギア機構２７は再び図４（ａ）に示す状態となる。その後、再び給紙動作を行う場合には、図４（ｂ）に示す如く、遊星ギア４９が第１ギア２９に歯合することが必要になるが、遊星ギア４９が第１ギア２９に確実に歯合して動力伝達が行われていることを判断するために、センサ６９にスリット１５の第２縁部１９を検出させる。センサ６９が第２縁部１９を検出した場合には、制御部７１は遊星ギア機構２７がホッパ駆動カム９側へ回転駆動力を伝達するように歯合されたと判断（動力伝達確認工程）し、その後の給紙工程が開始されることを許容する。
【００３２】
本発明ではセンサ６９がスリット１５内に臨むようにリセット位置が設定されているため、位相検出板１３が僅かに回転しただけでもセンサ６９は第２縁部１９を検出することができる。従ってホッパ駆動カム９側への動力伝達の確認を短時間で行うことができるため、スループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転位置検出装置を適用したホッパ駆動機構を示す斜視図。
【図２】ホッパ駆動機構の駆動伝達系を示す正面図。
【図３】ホッパ駆動機構の駆動伝達系を示す斜視図。
【図４】（ａ）は駆動力がホッパ駆動カムに伝達されていないときの駆動伝達系の模式図であり、（ｂ）は駆動力がホッパ駆動カムに伝達されているときの駆動伝達系の模式図。
【図５】位相検出板とセンサとの関係を示す模式図。
【図６】本発明の他の実施形態を示す模式図。
【図７】従来のリセット位置を取るまでの工程を示す模式図。
【符号の説明】
１  ホッパ駆動機構、３  給紙ローラ、５  ホッパ、７  コイルバネ
９  ホッパ駆動カム、１１  カムフォロワ、１３  位相検出板、
１５  スリット、１６  開口部、１７  第１縁部、１９  第２縁部、
２１  モータ、２３  第１駆動伝達系、２５  出力ギア、２７  遊星ギア機構、
２９  第１ギア、３０  回転軸、３１  第２ギア、３３  第３ギア、
３５  第４ギア、３７  第５ギア、３９  第６ギア、４１  第７ギア、
４３  太陽ギア、４５  同軸ギア、４７  回動アーム、４９  遊星ギア、
５１  開口部、５３  固定ピン、５５  インク吐出用ポンプ、
５７  第２駆動伝達系、５９  第８ギア、６１  第９ギア、６３  第１０ギア、
６５  第１１ギア、６７  第１２ギア、６９  センサ、７１  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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