(57)【要約】【課題】  遮光部で覆われる受光素子における光の受光を抑制し、スケールの誤検出を防止可能な位置検出装置およびこの位置検出装置を備える液体吐出装を提供すること。【解決手段】  ラインパターン５４は、発光部６１から出射される光を通過させる透光部５４ａおよび発光部６１からの光を遮光する遮光部５４ｂとが長手方向に沿って交互に配置されていて、該長手方向に直交する短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、透光部５４ａと遮光部５４ｂの長手方向に沿う幅寸法の比率が変化する。また、受光素子列６５は、ラインパターン５４に対向して設けられ、かつ長手方向に連なると共に光の受光量に応じた電気信号を出力する複数の受光素子６６を有し、この受光素子６６の配置位置が、長手方向における位置に応じて、短手方向に沿って変化する。【選択図】  図４
2007093332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する発光部と、
上記発光部から出射される光を通過させる透光部および上記発光部からの光を遮光する遮光部とが長手方向に沿って交互に配置されていて、該長手方向に直交する短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、上記透光部と上記遮光部の上記長手方向に沿う幅寸法の比率が変化するラインパターンと、
上記ラインパターンに対向して設けられ、かつ上記長手方向に連なると共に光の受光量に応じた電気信号を出力する複数の受光素子を有し、この受光素子の配置位置が、上記長手方向における位置に応じて、上記短手方向に沿って変化する受光素子列と、
を具備することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記ラインパターンは、前記短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、前記透光部の幅寸法の比率が減じられると共に、
前記受光素子は、前記長手方向における端部側に向かうにつれて、前記短手方向の他端側に向かって段階的に配置される、
ことを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記ラインパターンは、前記短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、前記透光部の幅寸法の比率が比例的に減じられると共に、
前記受光素子列は、その外観がＶ字状となる配列を為していることを特徴とする請求項１または２記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記透光部は、その平面形状が二等辺三角形状に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
前記透光部は、前記短手方向に沿う側辺を有すると共に、該短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて幅狭となることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記透光部と前記遮光部とが交互に繰り返されるマスクピッチは、前記受光素子の偶数個分の寸法に対応していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項７】
光を通過させる透光部および光を遮光する遮光部とが長手方向に沿って交互に配置されていて、該長手方向に直交する短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて上記透光部と上記遮光部の幅寸法の比率が変化するラインパターンを備えることを特徴とするスケール。
【請求項８】
長手方向に連なると共に光の受光量に応じた電気信号を出力する複数の受光素子を有し、上記受光素子の配置位置が、上記長手方向における位置に応じて、該長手方向と直交する短手方向に沿って段階的に変化することを特徴とする受光素子列。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の位置検出装置を備えると共に、印刷対象物に液体を吐出させる液体吐出部を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置、スケール、受光素子列および位置検出装置を備える液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタにおいては、キャリッジおよび紙等の印刷対象物が、モータによって駆動される。かかる駆動に際して、位置制御および速度制御を行うべく、一般にエンコーダが用いられている。エンコーダは、フォトセンサとスケールとを備えている。これらのうち、フォトセンサは、発光素子と受光素子とを備えている。また、スケールは、発光素子で発せられる光を透過する透光部と、発光素子で発せられる光を遮る遮光部とを有していて、これら透光部と遮光部とが一定ピッチで繰り返されている。
【０００３】
かかるエンコーダにおいて、近年、インクミストの付着が問題となっている。すなわち、近年の高精細な印刷を行うプリンタは、微小なインク滴（インクミスト）を印刷ヘッドから吐出可能としている。このインクミストは、微小であるが故に、プリンタの内部で容易に飛散する。そのため、使用するにつれて、インクミストの固化体がスケール等に堆積していく。
【０００４】
かかる不具合を防止するための構成として、特許文献１および特許文献２に開示されている構成がある。これらのうち、特許文献１には、ベルトとスケールの間に仕切り部材を配置していて、スケールに対するインクミストの付着を防止する構成を採用している。また、特許文献２には、インクミストが付着して受光素子から出力される出力信号のＤｕｔｙ比が低下した場合でも、出力信号のＤｕｔｙ比が５０％となるように補正するための構成が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８１６９１号公報（要約および段落番号００３２、図３等参照）
【特許文献２】特開２００４−２０２９６３号公報（要約、段落番号００３４〜００４０、図３〜図５他参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、発光素子を具備する発光部は、複数の受光素子からなる受光素子列の中央部分に光軸中心が位置するように配置される。かかる配置では、受光素子列の端部側においては、透光部を光が透過する場合、光軸に対して斜めを為す方向に進行する。そのため、スケールの透光部を通過した光は、該透光部に対して光軸方向に沿う受光素子ではなく、その隣の受光素子（遮光部で覆われている受光素子）で受光される割合が多くなる。
【０００７】
このように、受光素子列の端部側で、遮光部で覆われている受光素子に入り込む光量が多くなると、正確なエンコーダ信号を出力することができず、誤検出の原因となる。特に、上述のようにインクミストが透光部に付着する場合には、該付着によって光の回折等が生じる場合もあるので、誤検出が一層生じ易い状態となる。
【０００８】
ここで、上述の特許文献１においては、仕切り部材を配置することにより、インクミストの流れを制限し、スケールにインクミストが付着するのを防止している。しかしながら、この特許文献１には、遮光部で覆われている受光素子での光の受光（誤検出）を抑える有効な手段は、何等開示されていない。
【０００９】
また、特許文献２には、信号補正のための構成は開示されているが、特許文献１同様、遮光部で覆われている受光素子での光の受光（誤検出）を抑える有効な手段は、何等開示されていない。
【００１０】
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、遮光部で覆われている受光素子における光の受光を抑制し、スケールの誤検出を防止することが可能な位置検出装置およびこの位置検出装置を備える液体吐出装置を提供しよう、とするものである。また、これらの位置検出装置および液体吐出装置を実現するためのスケールおよび受光素子列を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、光を出射する発光部と、発光部から出射される光を通過させる透光部および発光部からの光を遮光する遮光部とが長手方向に沿って交互に配置されていて、該長手方向に直交する短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、透光部と遮光部の長手方向に沿う幅寸法の比率が変化するラインパターンと、ラインパターンに対向して設けられ、かつ長手方向に連なると共に光の受光量に応じた電気信号を出力する複数の受光素子を有し、この受光素子の配置位置が、長手方向における位置に応じて、短手方向に沿って変化する受光素子列と、を具備するものである。
【００１２】
このように構成した場合には、発光部から出射される光は、ラインパターンを通過後、受光素子列におけるそれぞれの受光素子で受光される。ここで、ラインパターンを構成する透光部と遮光部の比率は、該ラインパターンの短手方向に沿って変化する。また、受光素子の配置位置も、長手方向における位置に応じて短手方向に沿って変化する。このため、透過部を透過する光は、長手方向の位置に応じて変化し、受光素子で受光される。
【００１３】
このようにすれば、遮光部で遮光される光は、長手方向における位置に応じて変化する。そのため、受光素子で受光される光量も、長手方向における位置に応じて変動する。それにより、受光素子列には、多くの光量を受光する受光素子と、少ない光量を受光する受光素子とが存在し、長手方向の位置に応じた電気信号を出力させることが可能となる。
【００１４】
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、ラインパターンは、短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、透光部の幅寸法の比率が減じられると共に、受光素子は、長手方向における端部側に向かうにつれて、短手方向の他端側に向かって段階的に配置されるものである。
【００１５】
このように構成した場合には、長手方向の端部側に向かうにつれて、透光部の幅寸法の比率が減じられる部位に受光素子が配置されるため、受光素子で受光可能な光量が減少する。それにより、長手方向の端部側のように、発光部から斜めに進行する光が多くなる部位において、透光部を通過する光の光量を減少させることができる。このため、本来受光すべきでない、透光部で覆われている受光素子の隣に位置する、遮光部で覆われている受光素子で受光される光量を減少させることが可能となる。また、このように遮光部で覆われている受光素子で受光される光量を減少させることにより、受光素子での検出感度を向上させることができ、受光素子から出力される電気信号の検出精度を高めることが可能となる。
【００１６】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、ラインパターンは、短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、透光部の幅寸法の比率が比例的に減じられると共に、受光素子列は、その外観がＶ字状となる配列を為しているものである。
【００１７】
このように構成した場合には、受光素子は、長手方向における位置に応じて、短手方向の他端側に向かって段階的かつ比例的に配置される。このため、受光素子で受光される光量を、長手方向における位置に応じて段階的かつ比例的に減じさせることが可能となり、本来受光すべきでない、透光部で覆われている受光素子の隣に位置する、遮光部で覆われている受光素子で受光される光量を、一層減少させることが可能となる。それにより、受光素子での検出感度を一層向上させることができ、受光素子から出力される電気信号の検出精度を一層高めることが可能となる。
【００１８】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、透光部は、その平面形状が二等辺三角形状に設けられているものである。
【００１９】
このように構成した場合には、ラインパターンの短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、透光部の幅寸法を確実に減少させることが可能となり、遮光部で覆われる側の受光素子で受光される光量を減少させることが可能となる。
【００２０】
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、透光部は、短手方向に沿う側辺を有すると共に、該短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて幅狭となるものである。
【００２１】
このように構成した場合には、ラインパターンの短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、透光部の幅寸法を確実に減少させることが可能となり、遮光部で覆われる側の受光素子で受光される光量を減少させることが可能となる。また、側辺を発光部に近い側に沿わせることにより、遮光部で覆われる側の受光素子で受光される光量を一層減少させることが可能となる。
【００２２】
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、透光部と遮光部とが交互に繰り返されるマスクピッチは、受光素子の偶数個分の寸法に対応しているものである。
【００２３】
このように構成した場合には、透光部に対応する受光素子と、遮光部に対応する受光素子とが存在する。このため、これらの受光素子の間で、位相が１８０度ずれた信号を出力可能となり、これらの比較によって、精度の高いエンコーダ信号を得ることが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明のスケールは、光を通過させる透光部および光を遮光する遮光部とが長手方向に沿って交互に配置されていて、該長手方向に直交する短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて透光部と遮光部の幅寸法の比率が変化するラインパターンを備えるものである。
【００２５】
このように構成した場合には、ラインパターンを光が通過する場合、遮光部で遮光される光は、長手方向における位置に応じて変化する。そのため、このスケールに、受光素子列を対向させると、受光素子で受光される光量も、長手方向における位置に応じて変動する。それにより、受光素子列には、多くの光量を受光する受光素子と、少ない光量を受光する受光素子とが存在し、長手方向の位置に応じた電気信号を出力させることが可能となる。
【００２６】
また、本発明の受光素子列は、長手方向に連なると共に光の受光量に応じた電気信号を出力する複数の受光素子を有し、受光素子の配置位置が、長手方向における位置に応じて、該長手方向と直交する短手方向に沿って段階的に変化するものである。
【００２７】
このように構成した場合には、スケールを通過する光の受光位置を、長手方向における位置に応じて、短手方向に沿って変化させることができ、長手方向における位置に応じて、受光素子で受光される光量を変化させることが可能となる。
【００２８】
さらに、他の発明は、上述の各発明に係る位置検出装置を備えると共に、印刷対象物に液体を吐出させる液体吐出部とを備えるものである。
【００２９】
このように構成した場合には、発光部から出射される光は、ラインパターンを通過後、受光素子列におけるそれぞれの受光素子で受光される。ここで、ラインパターンを構成する透光部と遮光部の比率は、該ラインパターンの短手方向に沿って変化する。また、受光素子の配置位置も、長手方向における位置に応じて短手方向に沿って変化する。このため、透過部を透過する光は、長手方向の位置に応じて変化し、受光素子で受光される。
【００３０】
このようにすれば、遮光部で遮光される光は、長手方向における位置に応じて変化する。そのため、受光素子で受光される光量も、長手方向における位置に応じて変動する。それにより、受光素子列には、多くの光量を受光する受光素子と、少ない光量を受光する受光素子とが存在し、長手方向の位置に応じた電気信号を出力させることが可能となる。また、液体吐出部からの、印刷対象物に対する液体の吐出を、精度良く行うことが可能となり、印刷精度を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の一実施の形態に係る位置検出装置およびこの位置検出装置を用いたプリンタ１０について、図１から図１２に基づいて説明する。なお、本実施の形態のプリンタ１０は、インクジェット式のプリンタであるが、かかるインクジェット式プリンタは、インクを吐出して印刷可能な装置であれば、いかなる吐出方法を採用した装置でも良い。
【００３２】
また、以下の説明においては、下方側とは、プリンタ１０が設置される側を指し、上方側とは、設置される側から離間する側を指す。また、後述するキャリッジ３１が移動する方向を主走査方向、主走査方向に直交する方向であって印刷対象物Ｐが搬送される方向を副走査方向とする。また、印刷対象物Ｐが供給される側を給紙側（後端側）、印刷対象物Ｐが排出される側を排紙側（手前側）として説明する。
【００３３】
図１に示すように、プリンタ１０は、筐体部２０と、キャリッジ駆動機構３０と、用紙搬送機構４０と、位置検出装置として機能させることが可能なリニアエンコーダ５０と、同じく位置検出装置として機能させることが可能なロータリエンコーダ７０と、制御部８０と、を主要な構成要素としている。
【００３４】
これらのうち、筐体部２０は、設置面に設置されるシャーシ２１、このシャーシ２１から上方に向かい立設されている支持フレーム２２を具備している。また、キャリッジ駆動機構３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモータ（ＣＲモータ３２）と、ベルト３３と、歯車プーリ３４、従動プーリ３５およびキャリッジ軸３６を備えている。これらのうち、キャリッジ３１には、各色のインクカートリッジ３７を搭載可能としている。また、図２に示すように、キャリッジ３１の下面には、インク滴を吐出可能な印刷ヘッド３８が設けられている。また、ベルト３３は、無端ベルトであり、その一部がキャリッジ３１の背面に固定されている。このベルト３３は、歯車プーリ３４と従動プーリ３５とによって張設されている
【００３５】
上述の印刷ヘッド３８には、各インクに対応づけられた不図示のノズル列が設けられていて、このノズル列を構成するノズルには、不図示のピエゾ素子が配置されている。このピエゾ素子の作動により、インク通路の端部にあるノズルからインク滴を吐出することが可能となっている。なお、印刷ヘッド３８は、ピエゾ素子を用いたピエゾ駆動方式に限られず、例えばインクをヒータで加熱し、発生する泡の力を利用するヒータ方式、磁歪素子を用いる磁歪方式、ミストを電界で制御するミスト方式等を採用しても良い。また、カートリッジ３７に充填されるインクは、染料系インク／顔料系インク等、いずれの種類のインクを搭載しても良い。
【００３６】
図３に示すように、用紙搬送機構４０は、印刷対象物Ｐ等を搬送するためのＰＦモータ４１（図２参照）、および普通紙等の給紙に対応する給紙ローラ４２を具備している。また、給紙ローラ４２よりも排紙側には、印刷対象物Ｐを搬送／挟持するためのＰＦローラ対４３が設けられている。また、ＰＦローラ対４３の排紙側には、プラテン４４および上述の印刷ヘッド３８が上下に対向する様に配設されている。プラテン４４は、ＰＦローラ対４３によって印刷ヘッド３８の下へ搬送されてくる印刷対象物Ｐを、下方側から支持する。また、プラテン４４よりも排紙側には、上述のＰＦローラ対４３と同様の、排紙ローラ対４５が設けられている。この排紙ローラ対４５のうち、排紙駆動ローラ４５ａには、ＰＦ駆動ローラ４３ａと共に、ＰＦモータ４１からの駆動力が伝達される。
【００３７】
また、図４等に示すように、リニアエンコーダ５０は、位置検出装置として機能させることが可能であり、リニアスケール５１と、フォトセンサ６０とを備えている。リニアスケール５１は、例えば長尺かつフィルム状の透明部材５２により構成されている。かかる透明部材５２の材質としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）があるが、その他の透明材質を種々適用可能である。このリニアスケール５１は、直線状に設けられていると共に、その両端部分には、図５に示すような細長の係止孔５３が設けられている。この係止孔５３には、支持フレーム２２に固定されている係止爪２２ａが差し込まれ、該係止爪２２ａによってリニアスケール５１は、張設状態で支持される。
【００３８】
なお、説明の便宜上、以下の説明においては、透明部材５２のうち、後述する発光部６１側の面を表面５２ａ、受光部側の面を裏面５２ｂとする。
【００３９】
また、図４に示すように、リニアスケール５１には、ラインパターン５４が形成されている。このラインパターン５４は、光を透過させる透光部５４ａと、光の透過を遮断する遮光部５４ｂとを有している。ラインパターン５４のうち、遮光部５４ｂは、黒色かつ光を透過させない程度の厚みを有する黒色の印刷が、透明部材５２の表面に施されることにより、形成される部分である。また、透光部５４ａは、黒色の印刷が施されない部分であり、後述する発光部６１で発せられる光を透過可能としている。
【００４０】
ここで、図６に示すように、本実施の形態では、ラインパターン５４は、短手方向の一端側（図６におけるＳＡ側）から他端側（図６におけるＳＢ側）に向かうにしたがって、透光部５４ａ／遮光部５４ｂの幅寸法が変化するように設けられている。より具体的には、ラインパターン５４のうち、ＳＡ側における透光部５４ａの幅寸法Ｐ１と遮光部５４ｂの幅寸法Ｑ１は、ほぼ等しくなっている。しかしながら、ＳＢ側における透光部５４ａの幅寸法Ｐ２は、ゼロとなっていて、Ｐ１とＱ１の合計が、Ｐ２と等しくなっている。このため、透光部５４ａの平面形状は、三角形状を為すと共に、遮光部５４ｂの平面形状は、台形状を為している。
【００４１】
なお、上述のように透光部５４ａの平面形状が三角形状を為すと共に、遮光部５４ｂの平面形状が台形状を為すことにより、透光部５４ａの幅寸法Ｗは、ＳＡ側からＳＢ側に向かうにしたがって、比例的に減少している。また、以下の説明では、透光部５４ａと遮光部５４ｂとが交互に繰り返されるピッチを、マスクピッチＭと呼ぶ。マスクピッチＭにおいては、そのピッチは一定であると共に、ＳＡ側からＳＢ側に向かうにしたがって、マスクピッチＭにおける幅寸法に対する透光部５４ａの幅寸法の比率が比例的に減少するように設けられている。
【００４２】
また、フォトセンサ６０は、光の投受光方式のセンサであり、図７に示すように、発光部６１と、コリメータレンズ６２と、受光部６３とを有している。これら発光部６１と受光部６３とはリニアスケール５１を挟んで、互いに対向する状態で配置されている。また、コリメータレンズ６２と受光部６３との間には、両者に非接触状態で上述のリニアスケール５１が配置されている。ここで、発光部６１は、例えば発光ダイオードといった不図示の発光素子を備え、この発光素子で生じる光は、リニアスケール５１に向かって出射される。なお、発光部６１の出射する光の光軸中心線Ｌは、透光部５４ａの幅寸法Ｗの中央に位置するのが好ましい。
【００４３】
また、図４、図６および図８に示すように、受光部６３は、基板６４と、この基板６４上に設けられる複数の受光素子６６からなる受光素子列６５を有している。受光素子６６は、例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトＩＣ等のような、受光した光を、その光量に応じた電気信号に変換可能な受光素子を備えている。
【００４４】
ここで、図６に示すように、光軸中心線Ｌの近傍に位置する受光素子６６は、透光部５４ａの幅寸法の最も大きなＳＡ側に位置している。しかしながら、光軸中心線Ｌから離間するにつれて、受光素子６６は、ＳＢ側に向かうように配置されている。そして、受光素子列６５の端部（図６におけるＴＡ−ＴＢを結ぶ方向；この方向は、リニアスケール５１およびラインパターン５４の長手方向となっている。）においては、受光素子６６が配置される部位の透光部５４ａの幅寸法が最小となっている。
【００４５】
なお、図６および図８に示すように、かかる受光素子６６の配列から構成される、受光素子列６５は、その外観が略Ｖ字形状を為している。
【００４６】
また、上述のような略Ｖ字を為す受光素子列６５の基本的な配列に対して、図９および図１０に示すような配列が可能である。図９においては、複数の受光素子６６には、後述するＡ相のエンコーダ信号（ＥＮＣ−Ａ）を出力するための受光素子６６ａと、後述するＢ相のエンコーダ信号（ＥＮＣ−Ｂ）を出力するための受光素子６６ｂとが設けられている。これら受光素子６６ａと受光素子６６ｂの長さ寸法（配置ピッチ）は、同一であり、しかも受光素子６６ａ／受光素子６６ｂの２つ分が、上述のマスクピッチＭに対応している。
【００４７】
かかる図９に示す構成では、受光素子６６ａ（図９において白抜きとなっている受光素子）により構成される受光素子列６５ａと、受光素子６６ｂ（図９において斜線ハッチングが付されている受光素子）により構成される受光素子列６５ｂとが、混在する状態となっている。このように配置すれば、受光素子列６５ａと、受光素子列６５ｂとでは、１／４ピッチだけずれた配置となっており、受光素子列６５ａと受光素子列６５ｂとから出力されるパルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとの間の位相差が９０度となる。
【００４８】
また、図９に示す構成を採用せずに、図１０に示す構成を採用しても良い。この場合には、受光素子６６０ａ（図１０において白抜きとなっている受光素子）により構成される受光素子列６５０ａと、受光素子６６０ｂ（図１０において斜線ハッチングが付されている受光素子）により構成される受光素子列６５０ｂとが、混在する状態となっている。ここで、受光素子６６０ａ，６６０ｂは、受光素子６６ａ，６６ｂに対して長手方向の寸法が半分となっている。このように配置した場合にも、受光素子列６５０ａと、受光素子列６５０ｂとでは、１／４ピッチだけずれた配置となっており、受光素子列６５０ａと受光素子列６５０ｂとから出力されるパルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとの間の位相差が９０度となる。
【００４９】
また、図６に示すように、複数の受光素子６６は、信号増幅回路６７に接続されていて、この信号増幅回路６７によって、受光素子６６から出力される光量に応じたアナログ波形の信号を、増幅した後に、第１コンパレータ６８ａおよび第２コンパレータ６８ｂに向けて出力する。また、第１コンパレータ６８ａおよび第２コンパレータ６８ｂは、信号増幅回路６７を経由してそれぞれの受光素子列６５から出力されるアナログ信号に基づいて、パルス波形のデジタル信号を出力する。
【００５０】
なお、図９に示すような受光素子列６５ａ，６５ｂを採用する場合、第１コンパレータ６８ａの＋側の端子には、受光素子列６５ａの受光素子６６ａが接続されると共に、−側の端子には同じ受光素子列６５ａのうち、隣り合う受光素子６６ａが接続される。また、第２コンパレータ６８ｂにおいても、受光素子列６５ｂの受光素子６６ａ，６６ｂが同様に接続される。また、図１０に示すような受光素子列６５０ａ，６５０ｂを採用する場合、第１コンパレータ６８ａの＋側の端子には、受光素子列６５０ａの受光素子６６０ａが接続されると共に、−側の端子には同じ受光素子列６５０ａのうち、隣り合う受光素子６６０ａが接続される。また、第２コンパレータ６８ｂにおいても、受光素子列６５０ｂの受光素子６６０ａ，６６０ｂが同様に接続される。
【００５１】
そして、例えば、＋側の端子に入力されるアナログ信号のレベルが、−側の端子に入力されるアナログ信号のレベルよりも高い場合、ハイレベルの信号を出力し、逆の場合には、ローレベルの信号を出力する。それにより、透光部５４ａ、遮光部５４ｂの検出に対応する、図１１に示すようなパルス信号（ＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂ）を出力することが可能となっている。なお、第１コンパレータ６８ａからは、パルスＥＮＣ−Ａが出力されると共に、第２コンパレータ６８ｂからは、９０度だけ位相がずれているパルスＥＮＣ−Ｂが出力される。
【００５２】
また、ロータリエンコーダ７０は、図１２に示すように、ＰＦモータ４１によって回転させられる円盤状のスケール７１を具備すると共に、上述のリニアエンコーダ５０と同様のフォトセンサ７２を具備している。このロータリエンコーダ７０においては、スケール７１が円盤状である以外は、リニアエンコーダ５０と同様の構成となっているため、その詳細についての説明は省略する。
【００５３】
また、制御部８０は、リニアエンコーダ５０またはロータリエンコーダ７０から出力されるエンコーダ信号、コンピュータ９０からの印刷信号等、各出力信号が入力される。より詳細には、制御部８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＤＣユニット、ドライバ等を備えている。そして、ＣＲモータ３２、印刷ヘッド３８、ＰＦモータ４１等の駆動制御を司ることを可能としている。
【００５４】
以上のような構成を用いて、プリンタ１０を作動させた際に、リニアエンコーダ５０において行われる動作について、以下に説明する。
【００５５】
リニアエンコーダ５０が作動し、発光部６１から光が出射されると、発光部６１は、リニアスケール５１に向けて光を出射する。出射された光は、コリメータレンズ６２に入射されるが、コリメータレンズ６２を通過した光は、一定の平行光となるように加工されるものの、完全な平行光ではない。また、受光素子列６５の端部側に位置する受光素子６６においては、コリメータレンズ６２を通過後、光が透明部材５２の表面５２ａに到達し、所定の割合の光は、表面５２ａで反射されずに、そのまま透明部材５２の内部を進行する。そして、透明部材５２の裏面５２ｂにおいて、光は、透光部５４ａまたは遮光部５４ｂに到達する。
【００５６】
ここで、図６等に示すように、ラインパターン５４は、ＳＡ側からＳＢ側に向かうにつれて、幅狭となるように設けられている。しかも、受光素子列６５の中央部分に位置する受光素子６６は、ＳＡ側に位置しているが、受光素子列６５の端部側に位置する受光素子６６は、ＳＢ側に位置している。つまり、受光素子列６５の端部側に向かうにつれて、受光素子６６で受光可能な光を透過させる透光部５４ａの幅寸法Ｗが、減じられていく。
【００５７】
このため、受光素子列６５のうち、中央部分に位置する受光素子６６では、受光素子６６で受光される光量が最大となるが、この中央部分よりも端部側に向かうにつれて、受光素子６６で受光される光量が減少し、受光素子列６５の端部では、受光される光量が最小となる。また、図６等に示すように、受光素子列６５の端部側では、受光素子６６の幅寸法よりも、透光部５４ａの幅寸法Ｗが小さくなっている。このため、端部側の透光部５４ａを通過して受光素子６６に入り込む光は、中央部寄りの透光部５４ａを通過して受光素子６６に入り込む光と比較して、受光素子６６に向かって、幅方向の中央部寄りの部位から進行して行く。それにより、透光部５４ａを通過した光が斜めに進行しても、隣に位置する受光素子６６（遮光部５４ｂで覆われている受光素子６６）に入り込む光が少なくなる。
【００５８】
このようにして、透光部５４ａを光が通過し、いずれかの受光素子６６に光が入射される。なお、受光素子６６に光が入射されると、入射された光の光量に応じてアナログ信号を出力し、第１コンパレータ６８ａ／第２コンパレータ６８ｂを経た後に、デジタル信号であるパルスＥＮＣ−Ａ、パルスＥＮＣ−Ｂをそれぞれ出力することが可能となる。
【００５９】
かかるパルスＥＮＣ−Ａ、パルスＥＮＣ−Ｂが、制御部８０に入力され、キャリッジ３の位置検出を行いながら、ＰＦモータ４１を１ピッチ分だけ順次駆動させつつ、ＣＲモータ３２を制御駆動する。この動作と共に、該パルスＥＮＣ−Ａ、パルスＥＮＣ−Ｂに基づいて印刷信号ＰＴＳを生成し、印刷ヘッド３８からのインク滴の吐出を制御する。このようにして、印刷対象物Ｐに対する印刷が実行される。
【００６０】
このような構成のプリンタ１０によれば、遮光部５４ｂで遮光される光は、長手方向における位置に応じて変化する。そのため、受光素子６６で受光される光量も、長手方向における位置に応じて変動する。それにより、受光素子列６５には、多くの光量を受光する受光素子６６と、少ない光量を受光する受光素子６６とが存在し、長手方向の位置に応じた電気信号を出力させることが可能となる。
【００６１】
特に、ラインパターン５４は、短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、透光部５４ａの幅寸法の比率が減じられている。しかも、受光素子６６は、長手方向における端部側に向かうにつれて、短手方向の他端側に向かうように配置されている。それにより、長手方向の端部側に向かうにつれて、受光素子６６で受光される光量が少なくなる。それにより、長手方向の端部側のように、発光部６１から斜めに進行する光が多くなる部位において、透光部５４ａを通過する光の光量を減少させることができる。
【００６２】
このため、本来受光すべきでない、遮光部５４ｂで覆われている受光素子６６で受光される光量を減少させることが可能となる。また、このように遮光部５４ｂで覆われている受光素子６６で受光される光量を減少させることにより、受光素子６６での検出感度を向上させることができ、受光素子６６から出力される電気信号の検出精度を高めることが可能となる。さらに、裏面５２ｂ等にインクミストが付着し、光が拡散／回折する場合であっても、受光素子６６においては、かかる余分な拡散光／回折光等の受光を抑えることができる。
【００６３】
さらに、ラインパターン５４は、短手方向の一端側から他端側に向かうにつれて、透光部５４ａの幅寸法の比率が比例的に減じられ、かつ、受光素子列６５は、その外観がＶ字状となる配列を為している。それにより、受光素子６６で受光される光量を、長手方向における位置に応じて段階的かつ比例的に減じさせることが可能となり、本来受光すべきでない、遮光部５４ｂで覆われている受光素子６６で受光される光量を、一層確実に減少させることが可能となる。それにより、受光素子６６での検出感度を一層向上させることができ、受光素子６６から出力される電気信号の検出精度を一層高めることが可能となる。
【００６４】
また、透光部５４ａは、その平面形状が二等辺三角形状に設けられている。それにより、ラインパターン５４の短手方向の一端側ＳＡから他端側ＳＢに向かうにつれて、透光部５４ａの幅寸法を確実に減少させることが可能となり、遮光部５４ｂで覆われる側の受光素子で受光される光量を減少させることが可能となる。
【００６５】
また、透光部５４ａと遮光部５４ｂとが交互に繰り返されるマスクピッチＭは、受光素子６６の偶数個分（図８においては、２個分であり、図９および図１０においては４個分）の寸法に対応している。このため、透光部５４ａおよび遮光部５４ｂには、それぞれ受光素子６６が対応する。このため、これらの受光素子６６の間で、位相が１８０度ずれた信号を出力可能となり、これらの比較によって、精度の高いエンコーダ信号を得ることが可能となる。
【００６６】
以上、本発明の一実施の形態について述べたが、本発明は、種々変形可能である。以下、それについて述べる。
【００６７】
上述の実施の形態では、ラインパターン５４の透光部５４ａは、その平面形状が二等辺三角形となっている。しかしながら、透光部５４ａの平面形状は、二等辺三角形状には限られず、図１３に示すように、直角三角形状としても良い。この場合、直角三角形を構成する、斜辺以外の側辺は、短手方向に沿う配置とし、この側辺を受光素子６６の境界部分に対応するように配置するのが好ましい。また、この場合、遮光部５４ｂで覆われている受光素子６６での光の受光を少なくするためには、受光素子列６５は、Ｖ字形状を為す配列ではなく、斜線状に配置されるのが好ましい。このようにすれば、透光部５４ａを通過する斜めの光が、遮光部５４ｂで覆われている受光素子６６に入り込むのを、一層確実に防止することが可能となる。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、ラインパターン５４を１つのみ設ける構成について説明したが、ラインパターン５４は１つには限られず、２つ以上設けるようにしても良い。この場合、例えば透明部材５２の表面５２ａと裏面５２ｂのそれぞれにラインパターン５４を設けるように構成しても良い。また、透明部材５２の表面５２ａまたは裏面５２ｂのいずれかのみにラインパターンを形成した、２つのラインパターンを、重ねて用いるようにしても良い。
【００６９】
また、上述の実施の形態では、受光素子列６５の外観がＶ字状となる配列について説明している。しかしながら、受光素子列６５は、Ｖ字状の配列には限られず、例えば三角関数、二次関数、三次関数、指数関数、各種の曲線が合成されるフーリエ曲線等の種々の曲線に沿う配置としても良い。また、短手方向に沿う透光部５４ａも、上述のような種々の曲線に沿った幅寸法の変化を為すように構成しても良い。
【００７０】
また、上述の実施の形態では、位置検出装置として、リニアエンコーダ５０を用いる場合について説明したが、ロータリエンコーダ７０を位置検出装置として用いるようにしても良い。
【００７１】
また、上述の実施の形態においては、液体吐出装置としてのプリンタ１０、および位置検出装置が設けられるプリンタ１０について説明したが、液体吐出装置は、プリンタ１０には限られず、また位置検出装置が設けられる装置も、プリンタ１０には限られない。位置検出装置が設けられる液体吐出装置としては、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体加工装置、表面加工装置、三次元造形装置、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置等のインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に応用可能である。なお、これらの液体吐出装置で吐出される液体は、それぞれの装置に応じて変更され、例えば金属材料、有機材料、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、各種加工液等がある。
【００７２】
また、上述の実施の形態では、透明部材５２の裏面５２ｂに、ラインパターン５４が設けられている構成について述べている。しかしながら、ラインパターン５４は、透明部材５２の裏面５２ｂのみならず、表面５２ａに設けるように構成しても良く、また透明部材５２の厚み寸法における内部に、ラインパターン５４を設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプリンタの構成を示す斜視図である。
【図２】プリンタの構成を示す概略図である。
【図３】プリンタの紙送りに関する部分の一側断面図である。
【図４】リニアエンコーダの透明部材とフォトセンサの関係を示す模式図である。
【図５】図１のリニアスケールの取り付け状態を示す部分的な斜視図である。
【図６】図１のリニアスケールを平面視した状態を示す図である。
【図７】リニアエンコーダの回路構成を示す図である。
【図８】受光素子列の一態様を示す図である。
【図９】受光素子列の一態様を示す図である。
【図１０】受光素子列の一態様を示す図である。
【図１１】エンコーダの出力パルスを示す図である。
【図１２】ロータリエンコーダの概略構成を示す図である。
【図１３】リニアスケールの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０…プリンタ、２０…筐体部、３０…キャリッジ機構、３１…キャリッジ、３２…キャリッジモータ、４０…用紙搬送機構、４１…ＰＦモータ、５０…リニアエンコーダ（位置検出装置に対応）、５１…リニアスケール、５２…透明部材、５４…ラインパターン、５４ａ…透光部、５４ｂ…遮光部、６０…フォトセンサ、６１…発光部、６３…受光部、６５…受光素子列、６６…受光素子、６８ａ…第１コンパレータ、６８ｂ…第２コンパレータ、７０…ロータリエンコーダ、８０…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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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