(57)【要約】【課題】  チャタリングの発生に起因する誤検出の防止を図ったロータリーエンコーダを提供する。【解決手段】  光源２２と、円周方向に一定角度で光を遮断する領域と、透過する領域が交互に形成されたエンコード１０と、前記光源から出射される光を、前記エンコードを介して受光する受光部２４とを有するロータリーエンコーダにおいて、前記受光部は、前記光源から出射する光を透過させ、入射光を受光するためのスリット状の読み取りラインを有する透過型フォトセンサであり、該透過型フォトセンサの読み取りライン２５に対し、前記エンコードのエッジ部が交叉可能に傾斜した形状を有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、円周方向に一定角度で光を遮断する領域と、透過する領域が交互に形成されたエンコードと、前記光源から出射される光を、前記エンコードを介して受光する受光部とを有するロータリーエンコーダにおいて、
前記受光部は、前記光源から出射する光を透過させ、入射光を受光するためのスリット状の読み取りラインを有する透過型フォトセンサであり、
該透過型フォトセンサの読み取りラインに対し、前記エンコードのエッジ部が交叉可能に傾斜した形状を有することを特徴とするロータリーエンコーダ。
【請求項２】
前記透過型フォトセンサの出力信号を取り込み、該出力信号の信号レベルと、ハイレベルの判定基準値である第１の閾値及びローレベルの判定基準値である第２の閾値との大小比較を行い、該比較結果に応じて論理１、または論理０の信号を出力する１／０センサと、
１／０センサの出力を計数するカウンタと、
前記カウンタの計数値に基づいて前記エンコードの回転角を算出し、出力する演算手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のロータリーエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリーエンコーダに係り、特に、プリンタ等における用紙やインクリボン等の移送量を検出するのに好適なロータリーエンコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のロータリーエンコーダの概略構成を図５に示す。同図において、ロータリーエンコーダは、光源（図示せず）と、円周方向に一定角度で光を遮断する領域と、透過する領域が交互に形成されたエンコード１００と、光源から出射される光を、エンコード１００を介して受光する受光部としての透過型フォトセンサ１１０とを有している（特許文献１参照）。１１１は、スリット状に形成された読み取りラインであり、この読み取りラインを透過した光の光量に応じたレベルの信号が透過型フォトセンサ１１０から出力されるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３４０６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したロータリーエンコーダにあっては、図６に示すように、このロータリーエンコーダが取り付けられた機器の駆動部の停止により、エンコード１００が停止するときに、エンコード１００のエッジ１００Ａと透過型フォトセンサ１１０の読み取りラインが重なると、エンコーダ１００の動きが完全に停止するまで、透過型フォトセンサ１１０の出力は不安定となり、チャタリングが生じる。
【０００４】
この場合に、図７に示すように、透過型フォトセンサ１１０の出力におけるハイレベルの判定基準となる閾値電圧ＶＴＨＨとローレベルの判定基準となる閾値電圧ＶＴＨＬとの間で透過型フォトセンサ１１０の出力が変動するチャタリングを生じる場合がある。したがって、エンコードが動いていないにもかかわらず、チャタリングの影響でエンコードが動いていると判定し、誤検出する場合があるという問題が有った。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、チャタリングの発生に起因する誤検出の防止を図ったロータリーエンコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、光源と、円周方向に一定角度で光を遮断する領域と、透過する領域が交互に形成されたエンコードと、前記光源から出射される光を、前記エンコードを介して受光する受光部とを有するロータリーエンコーダにおいて、前記受光部は、前記光源から出射する光を透過させ、入射光を受光するためのスリット状の読み取りラインを有する透過型フォトセンサであり、該透過型フォトセンサの読み取りラインに対し、前記エンコードのエッジ部が交叉可能に傾斜した形状を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成からなる本発明のロータリーエンコーダは、光源と、円周方向に一定角度で光を遮断する領域と、透過する領域が交互に形成されたエンコードと、前記光源から出射される光を、前記エンコードを介して受光する受光部とを有するロータリーエンコーダであって、前記受光部は、前記光源から出射する光を透過させ、入射光を受光するためのスリット状の読み取りラインを有する透過型フォトセンサであり、該透過型フォトセンサの読み取りラインに対し、前記エンコードのエッジ部が交叉可能に傾斜した形状を有している。
【０００８】
したがって、エンコードが停止し、透過型フォトセンサの読み取りラインとエンコードのエッジ部が重なってチャタリングが生じても、上記読み取りラインに入射する光量変化は小さいので、チャタリングによる透過型フォトセンサの出力振幅は小さくなり、回転角の誤検出は防止される。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータリーエンコーダにおいて、前記透過型フォトセンサの出力信号を取り込み、該出力信号の信号レベルと、ハイレベルの判定基準値である第１の閾値及びローレベルの判定基準値である第２の閾値との大小比較を行い、該比較結果に応じて論理１、または論理０の信号を出力する１／０センサと、１／０センサの出力を計数するカウンタと、前記カウンタの計数値に基づいて前記エンコードの回転角を算出し、出力する演算手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成からなる本発明のロータリーエンコーダでは、１／０センサにより前記透過型フォトセンサの出力信号が取り込まれ、該出力信号の信号レベルと、ハイレベルの判定基準値である第１の閾値及びローレベルの判定基準値である第２の閾値との大小比較が行われ、その比較結果に応じて論理１、または論理０の信号が出力される。１／０センサの出力は、カウンタにより論理１、または論理０が出力される毎に計数され、演算手段は該カウンタの計数値に基づいて前記エンコードの回転角を算出し、出力する。
【００１１】
したがって、エンコードが停止し、透過型フォトセンサの読み取りラインとエンコードのエッジ部が重なってチャタリングが生じても、上記読み取りラインに入射する光量変化は小さいので、チャタリングによる透過型フォトセンサの出力振幅は小さくなり、透過型フォトセンサの出力信号が第１の閾値と第２の閾値との間を交互に超えるだけのチャタリングは生じない。このため、カウンタの計数値は実際の回転角に応じた値となり、回転角の誤検出は防止される。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、光学式ロータリーエンコーダの受光部を構成する透過型フォトセンサの読み取りラインに対し、エンコードのエッジ部が交叉可能に傾斜した形状としたので、チャタリングの発生に起因する誤検出の防止を図ったロータリーエンコーダを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態に係るロータリーエンコーダの外観構成を図１に示す。同図において、ロータリーエンコーダ１は、光源２２と、円周方向に一定角度で光を遮断する領域と、透過する領域とが交互に形成されたエンコード１０と、光源１０から出射される光を、エンコード１０を介して受光する受光部２４とを有している。
受光部２２は、前記光源から出射する光を透過させ、入射光を受光するためのスリット状の読み取りライン２５を有する透過型フォトセンサである。
【００１４】
エンコード１０は、円周方向に所定角度ごとに光源２２からの出射光を透過させる領域を形成する扇形の切り欠き部１０Ａを有しており、そのエッジ部１０Ｂは、透過型フォトセンサ２４の読み取りライン２５に対し、エンコード１０を回転させた際に交叉可能に傾斜した形状を有している。４０は、光源２２及び受光部２４以外の回路部である。
【００１５】
本発明の実施形態に係るロータリーエンコーダの電気的構成を図２に示す。同図において、ロータリーエンコーダ１は、エンコード１０と、光源２２と、受光部２４と、１／０センサ２６と、カウンタ２８と、制御回路３０とを有している。
エンコード１０は、軸１１により回転可能に固定されており、軸１１は、ロータリーエンコーダ１が取り付けられる装置の駆動軸５１に連結する連結機構５０に接続されている。この駆動軸５１を、例えば、プリンタの給紙装置におけるフィーダーローラの回転軸とすれば、ロータリーエンコーダ１によりその回転角を検出することにより印刷用紙の移送量を検出することができる。
【００１６】
受光部２４は、透過型フォトセンサであり、既述したように、入射光を受光するためのスリット状の読み取りライン２５（図１参照）を有している。
１／０センサ２８は、透過型フォトセンサ２４の出力信号を取り込み、該出力信号の信号レベルと、ハイレベルの判定基準値である第１の閾値ＶＴＨＨ及びローレベルの判定基準値である第２の閾値ＶＴＨＬとの大小比較を行い、該比較結果に応じて論理１、または論理０の信号を出力する。ここで、１／０センサ２８は、透過型フォトセンサ２４の出力信号の信号レベルが、第１の閾値ＶＴＨＨを超えた場合には、論理１の信号を、第２の閾値ＶＴＨＬ未満になった場合には論理０の信号を出力する。
【００１７】
カウンタ２８は、１／０センサ２６から論理１、または論理０が出力される毎に計数し、制御回路３０はカウンタ２８の計数値に基づいてエンコード１０の回転角を算出し、出力する。制御回路３０は、演算機能の他に光源２２の動作状態を制御する機能も有している。
制御回路３０は、本発明の演算手段に相当する。
【００１８】
上記構成からなるロータリーエンコーダ１におけるエンコード１０と、透過型フォトセンサ２４との位置関係を概念的に図３に示す。
図６に示したように、従来のロータリーエンコーダでは、透過型フォトセンサの読み取りラインとエンコードのエッジ部が平行に近い場合には、上記読み取りライン全体が遮られたり、開放されたりして、透過型フォトセンサ２４の出力が図７に示すように、透過型フォトセンサ出力のハイレベルの判定基準となる第１の閾値ＶＴＨＨとローレベルの判定基準値である第２の閾値ＶＴＨＬとの間のレベルを変動するチャタリングが発生する。
【００１９】
本実施形態に係るロータリーエンコーダでは、図３に示すように、透過型フォトセンサ２４の読み取りライン２５とエンコード１０のエッジ部１０Ｂに角度を持たせて、読み取りライン２５とエンコード１０のエッジ部１０Ｂが交叉可能に構成する。これにより、図４に示すように、エンコード１０の停止時にチャタリングが発生してもチャタリングに起因する透過型フォトセンサの出力の振幅を小さくし、透過型フォトセンサの出力が、透過型フォトセンサ出力のハイレベルの判定基準となる第１の閾値ＶＴＨＨとローレベルの判定基準値である第２の閾値ＶＴＨＬとの間のレベルを変動するチャタリングが発生しないようにすることができる。
図４は、チャタリングが、第１の閾値ＶＴＨＨ付近で発生した場合、第２の閾値ＶＴＨＬ付近で発生した場合、第１の閾値ＶＴＨＨと第２の閾値ＶＴＨＬの中間のレベル付近で発生した場合の透過型フォトセンサの出力状態を示している。
【００２０】
以上、本発明の実施形態に係るロータリーエンコーダによれば、ロータリーエンコーダの受光部を構成する透過型フォトセンサの読み取りラインに対し、前記エンコードのエッジ部が交叉可能に傾斜した形状を有するようにしたので、エンコードが停止し、透過型フォトセンサの読み取りラインとエンコードのエッジ部が重なってチャタリングが生じても、上記読み取りラインに入射する光量変化は小さいので、チャタリングによる透過型フォトセンサの出力振幅は小さくなり、回転角の誤検出は防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るロータリーエンコーダの外観構成を示す斜視図。
【図２】図１に示した本発明の実施形態に係るロータリーエンコーダの電気的構成を示すブロック図。
【図３】ロータリーエンコーダにおけるエンコードと、透過型フォトセンサ２４との位置関係を概念的に示す図。
【図４】本発明の実施形態に係るロータリーエンコーダにおけるチャタリングが発生した際の透過型フォトセンサの出力状態を示す説明図。
【図５】従来のロータリーエンコーダの構成を概念的に示す説明図。
【図６】従来のロータリーエンコーダにおけるエンコーダと透過型フォトセンサとの位置関係を示す説明図。
【図７】従来のロータリーエンコーダにおけるチャタリングが発生した際の透過型フォトセンサの出力状態を示す説明図。
【符号の説明】
【００２２】
１…ロータリーエンコーダ、１０…エンコーダ、１０Ａ…切り欠き部、１０Ｂ…エッジ部、２２…光源、２４…受光部（透過型フォトセンサ）、２５…読み取りライン、２６…１／０センサ、２８…カウンタ、３０…制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007107981.tif 000006
【図５】
2007107981.tif 000007
【図６】
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【図７】
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