(57)【要約】  【課題】  簡単な構成で、光源やフォトセンサの汚れを自浄作用で除去することができ、汚れによる誤検知を防止できる光学式エンコーダ及び該エンコーダを用いる記録装置を提供する。  【解決手段】  光源と、エンコーダスケールと、フォトセンサとを備えた光学式エンコーダであって、光源の次に光が透過する部位とフォトセンサの前に光が透過する部位に光機能触媒が配されることを特徴とする。往復移動する記録ヘッドにより、画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録する記録装置において、記録ヘッドの位置を検知する手段として、上記光学式エンコーダを用いる。また、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録する記録装置において、記録媒体を搬送するための搬送ローラの回転位置を検知する手段として、上記光学式エンコーダを用いる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、エンコーダスケールと、フォトセンサとを備えた光学式エンコーダであって、前記光源の次に光が透過する部位と前記フォトセンサの前に光が透過する部位に光機能触媒が配されることを特徴とする光学式エンコーダ。
【請求項２】
前記光源から発光される光は、前記光機能触媒を光活性の状態に励起させることが可能な波長領域の光を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学式エンコーダ。
【請求項３】
前記エンコーダスケールは光透過型エンコーダスケールであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式エンコーダ。
【請求項４】
前記光透過型エンコーダスケールの両面に光を透過する光機能触媒を配することを特徴とする請求項３に記載の光学式エンコーダ。
【請求項５】
前記エンコーダスケールは反射型エンコーダスケールであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式エンコーダ。
【請求項６】
前記反射型エンコーダスケールの反射面に光を透過する光機能触媒を配することを特徴とする請求項５に記載の光学式エンコーダ。
【請求項７】
前記エンコーダスケールに設けられる光機能触媒は、該エンコーダスケールと一体の光透過性基板に塗布されていることを特徴とする請求項４又は６に記載の光学式エンコーダ。
【請求項８】
前記光源の次に光が透過する部位に配される光機能触媒は、該光源に塗布されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【請求項９】
前記フォトセンサの前に光が透過する部位に配される光機能触媒は、該フォトセンサに塗布されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１０】
前記光源の次に光が透過する部位に配される光機能触媒は、該光源の保護板を兼ねる光透過性基板に塗布されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１１】
前記フォトセンサの前に光が透過する部位に配される光機能触媒は、該フォトセンサの保護板を兼ねる光透過性基板に塗布されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１２】
前記光機能触媒として酸化チタンを用いることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１３】
前記酸化チタンは、結晶系が正方晶系のアナターゼ型であることを特徴とする請求項１２に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１４】
前記酸化チタンは、結晶系がブルッカイト型であることを特徴とする請求項１２に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１５】
前記光源から発光される光の波長域は３８０ｎｍ以下の紫外域を含むことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１６】
前記光源として、半導体ダイオード素子を用いることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１７】
前記フォトセンサとして、フォトダイオードを用いることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の光学式エンコーダ。
【請求項１８】
往復移動する記録ヘッドにより、画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録する記録装置において、前記記録ヘッドの位置を検知する手段として、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の光学式エンコーダを用いることを特徴とする記録装置。
【請求項１９】
画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録する記録装置において、前記記録媒体を搬送するための搬送ローラの回転位置を検知する手段として、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の光学式エンコーダを用いることを特徴とする記録装置。
【請求項２０】
前記記録装置が、記録ヘッドの吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録するインクジェット記録装置であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の記録装置。
【請求項２１】
前記インクは、色材として染料を含有する染料インクであることを特徴とする請求項２０に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式エンコーダ及び該エンコーダを用いる記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、複写機あるいはファクシミリ等の機能を有する記録装置は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより、記録媒体である紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒などに画像（文字や記号等を含む）を形成するように構成される。記録装置における走査方式にはシリアルタイプとラインタイプがある。シリアルタイプは、記録ヘッドを記録媒体に沿って移動させる主走査と記録媒体を所定ピッチで紙送りする副走査とを交互に繰り返しながら画像を記録していく方式である。ラインタイプは、一括して１ライン分を記録しながら記録媒体の紙送り（副走査）のみで画像を記録していく方式である。また、記録装置は、記録方式によって、インクジェット式、熱転写式、レーザービーム式、感熱式、ワイヤドット式などに分けることができる。上記シリアルタイプの記録装置の場合、一般に、記録ヘッドは主走査方向に移動するキャリッジ上に搭載され、キャリッジの移動に同期して記録ヘッドを駆動することにより画像を記録していく。そして１ライン分の記録と所定量の紙送りとを交互に繰り返すことにより、記録媒体全体の記録が行われる。
【０００３】
シリアルタイプ及びラインタイプのいずれの記録装置においても、印刷位置を特定するためにエンコーダが広く使用されている。このエンコーダとしては、一般に、直線状に張架されたリニアスケールを用いて直線上の位置を検知するリニアエンコーダと、円板形のロータリースケールを用いて回転位置を検知するロータリーエンコーダの二種類が使用されている。が使用されている。また、エンコーダの検知方式にも、磁気センサを用いる磁気式エンコーダや、フォトセンサを用いる光学式エンコーダなど、各種方式のものが使用されている。磁気式は、金属製の軸やシート材で作られたエンコーダスケール上に形成された一定ピッチの磁気情報を磁気センサで読み取っていくものである。一方、光学式は、エンコーダスケール上に形成された明暗パターンもしくは凹凸形状を発光素子と受光素子（フォトセンサ）で読み取っていくものである。
【０００４】
これら各種のエンコーダには、それぞれ長所及び短所がある。すなわち、インクジェット式などの記録装置で使用する場合、磁気式では、インクの汚れなどが付着しても性能劣化がほとんどないという長所がある。しかし、この場合、磁気式では、高精細化が困難であり、エンコーダスケールとエンコーダセンサの間のギャップを広げることが困難である。そのため、取り付け精度の問題やギャップが狭い故に物が詰まりやすいなどの問題もある。また、磁気を帯びた工具等の取り扱いに注意を払わなくてはならない。
一方、光学式では、高精度化が容易であり、エンコーダスケールとエンコーダセンサの間に比較的大きなギャップを容易に取ることができ、組み立ても容易であるなどの利点がある。その反面、インクやほこりなどの汚れに対する性能劣化が大きいという問題がある。特に、発光部や受光部の汚れは、エンコーダスケール全域の汚れに比べて、エラーを発生しやすいことが経験的に知られている。
【０００５】
そこで、エンコーダに付着する汚れによる読み取りエラーに対処するために、次のような特許文献において各種の発明が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−７１５４号公報
【特許文献２】特開平１０−２３５９５８号公報
【特許文献３】特開２００１―１９１６０４号公報
【特許文献４】特開２００４−１７４７４９号公報
【特許文献５】特開２００４−１９８１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、光透過型リニアエンコーダの汚れによる誤検知を防止するために、光透過型エンコーダをループ式にし、ループを回転させるときに汚れをふき取る構成のものが開示されている。しかし、この構成では、エンコーダの汚れ除去は可能であるが、ループ式エンコーダを回転制御させるために余分の装置機構が必要となる。さらに、エンコーダ自体がループ式であるため、エンコーダ自体の位置精度を出すために装置自体にも高精度化が要求されるという難点がある。
【０００７】
特許文献２には、電磁式リニアエンコーダの構成に関するものが開示されている。電磁式リニアエンコーダでは、光学式エンコーダに比べて汚れには強いが、完全に汚れてしまうと誤検知の可能性がある。また、光学式エンコーダに比べて、装置設計の自由度が制限されるという難点がある。
特許文献３には、高精度光学式エンコーダにおいて、読み取りセンサ付近に気流を流すことにより汚れの付着を防止又は低減するようにした構成が開示されている。しかし、この構成によれば、気流が当たる付近では逆に汚れが溜まりやすく、エンコーダの汚れ防止として一部の効果は認められるものの、全体の汚れを防止することはできない。
【０００８】
特許文献４には、高電位部材を別途設けて、エンコーダスケール、エンコーダセンサ及びガイドレールがインクミストと同電位になるように構成することで、インクミストがエンコーダスケールに付着することを防止する技術が開示されている。この技術は、電気的反発を利用してエンコーダの汚れを防止するものである。しかし、この技術では、インクミストのエンコーダ付着は防止できるが、その他の汚れを逆に電気吸着してしまい、汚れ付着を助長する可能性がある。また、高電圧発生装置を別途設けなくてはならず装置が複雑になるという課題もある。
【０００９】
特許文献５には、結露によるスリット型エンコーダの誤検知を防止する技術が開示されている。すなわち、密閉型スリット型エンコーダに結露した水分が入り込むと誤検知を生じやすくなるが、これを防止するために、スリットに疎水性又は親水性のコーティングを施すことが開示されている。そして、親水性とするために光触媒をコーティングする技術が利用されている。しかし、このような技術では、光触媒の機能を発生させるに空気中の水分を付着させる必要があり、このとき、空気中の水分が付着してスリットを塞いでしまうことがあり、誤検知を招きかねない。
また、スリットが大きい場合には有効なこともあるが、現在のインクジェット記録装置で使用されるエンコーダのピッチは約１００μｍ程度の細いものである。このため、スリット型の光学式エンコーダでは、スリットの作成及び強度に問題があり、インクジェット記録装置では使用し難い。さらに、特許文献５では、エンコーダスケールのみに光機能触媒が塗ってあり、読み取りエラーの原因となりやすい発光部及び受光部の汚れに対しては何の考慮も払われていない。
【００１０】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、簡単な構成で、光源やフォトセンサの汚れを自浄作用で除去することができ、汚れによる誤検知を防止できる光学式エンコーダ及び該エンコーダを用いる記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するため、光源と、エンコーダスケールと、フォトセンサとを備えた光学式エンコーダであって、光源の次に光が透過する部位とフォトセンサの前に光が透過する部位に光機能触媒が配されることを特徴とする。
【００１２】
別の本発明は、往復移動する記録ヘッドにより、画像情報に基づいて記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。この記録装置は、記録ヘッドの位置を検知する手段として、光源と、エンコーダスケールと、フォトセンサとを備えた光学式エンコーダを備える。この光学式エンコーダには、光源の次に光が透過する部位とフォトセンサの前に光が透過する部位に光機能触媒を配される。
【００１３】
さらに別の発明は、画像情報に基づいて記録ヘッドにより記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。そして、記録媒体を搬送するための搬送ローラの回転位置を検知する手段として、光源と、エンコーダスケールと、フォトセンサとを備えた光学式エンコーダを用いる。そこで、この光学式エンコーダの光源の次に光が透過する部位とフォトセンサの前に光が透過する部位に光機能触媒が配されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な構成で、光源やフォトセンサの汚れを自浄作用で除去することができ、汚れによる誤検知を防止できる光学式エンコーダ及び該エンコーダを用いる記録装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明による光学式エンコーダを備えた記録装置の一実施形態の要部構成を示す一部破断斜視図である。本実施形態は、光学式エンコーダがキャリッジの位置を検知するためのリニアエンコーダである場合を示す。このキャリッジは、記録ヘッドを記録媒体に沿って主走査するために該記録ヘッドを搭載して移動する記録ヘッド移動機構を構成するものである。
【００１６】
図１において、記録ヘッド３を搭載したキャリッジ４は、本体シャーシ５０に設置されたガイド軸５に沿って往復移動可能に案内支持されている。本体シャーシ５０の片側寄りの部位には、キャリッジ４を往復移動させるための駆動モータ５１が取り付けられている。駆動モータ５１の出力軸にはモータプーリ５２が設けられている。このモータプーリの反対側寄りの位置にはアイドルプーリ５３が配されている。モータプーリとアイドルプーリにはタイミングベルト５４が掛け回されており、このタイミングベルト５４の一部にキャリッジ４が連結されている。駆動モータ５１としては、ステッピングモータやＤＣモータなどが使用される。そして、キャリッジ４の位置決め制御では、一般に、ステッピングモータの開ループ制御やＤＣモータ等の閉ループ制御が用いられる。記録装置でキャリッジ４の位置を検知するためのリニアエンコーダは、キャリッジ４の移動区域全域にリニアエンコーダスケール２３をばね５５などにより所定の張力を付与した状態で張架する構成を有する。そして、キャリッジ４に装着したリニアエンコーダヘッド２５により読み取るように構成される。
【００１７】
本実施形態に係る記録装置では、キャリッジ４の位置を検知するエンコーダとして、光学式エンコーダが使用されている。この場合のキャリッジの位置は、記録ヘッド３の位置と対応している。図２は、記録装置におけるキャリッジ４の位置を検知するための光学式エンコーダの第１の実施形態の斜視図である。図３は、図２の第１の実施形態に係る光学式エンコーダの図２中のＡＢ平面における断面図である。なお、図２中の矢Ｘは記録ヘッド３の移動（主走査）方向であり、矢Ｙは記録媒体の搬送方向である。また、本実施形態では、記録装置が、画像情報に基づいて記録ヘッド３から記録媒体へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置である場合を示す。
【００１８】
図２において、ガイド軸５に沿って移動するキャリッジ４には、光学式エンコーダを構成するエンコーダヘッド（リニアエンコーダヘッド）２５が搭載されている。このエンコーダヘッド２５は、ガイド軸５と平行（従ってキャリッジ４の移動方向と平行）に張架されたエンコーダスケール（リニアエンコーダスケール）２３の目盛りを読み取るように構成されている。図３において、本実施形態に係る光学式エンコーダは、光源２１と、エンコーダスケール２３と、フォトセンサ２４とを備えている。さらに、光源２１の次に光を透過する第１の光機能触媒層２２Ａと、フォトセンサ２４の前に光を透過する第２の光機能触媒層２２Ｂとを備えている。
【００１９】
次に、図２及び図３に示す光学式エンコーダについて具体的に説明する。図２において、キャリッジ４は矢Ｘ方向にガイド軸５に沿って往復移動しながら記録ヘッド３から記録媒体へインク滴を吐出しながら画像を記録していく。キャリッジ４の矢Ｘ方向の往復移動と記録媒体の矢Ｙ方向の紙送り（搬送）を交互に繰り返すことにより、記録媒体の全体に対する記録が行われる。この場合、キャリッジ４が矢Ｘ方向に移動しているときに、どの位置でどのようにインク滴を吐出（噴射）するかを特定するために、光学式エンコーダが使用される。光学式エンコーダには、光透過型と反射型（光反射式）があるが、本実施形態では光透過型エンコーダが使用されている。
【００２０】
光透過型のリニアエンコーダスケールでは、約１２００ｄｐｉ（ｄｐｉは、１インチ当たりのドット数を示す単位）程度の密度でインク滴を着弾させる場合には、次のような２つの場合がある。すなわち、例えば３００ｄｐｉ又は６００ｄｐｉのリニアエンコーダスケール２３を用い、これを定倍して１２００ｄｐｉの精度を出す場合と、１２００ｄｐｉを等倍で用いる場合がある。いずれの場合にも、エンコーダスケール２３には、記録ドットのピッチに対応して光透過部分と光不透過部分が交互に形成されている。このような光学式エンコーダを用いる場合には、インクやほこり等の汚れによる光線の部分的な遮断が生じると、記録位置（キャリッジ位置）の誤認という不都合が発生しやすくなる。特に、最近の高精細化により記録精度を高めた記録装置では、エンコーダスケールの明暗ピッチは８０μｍ程度まで細かくなることもある。
【００２１】
図３において、本実施形態に係る光学式エンコーダでは、光機能触媒２２Ａ、２２Ｂとして後述のようなアナターゼ型酸化チタンを用いる場合がある。この場合、光源２１は、光機能触媒２２Ａ、２２Ｂを励起させるために必要な紫外域（３８０ｎｍ以下）の光を含む必要がある。この場合の光源２１としては、例えば半導体紫外発光ダイオードなどが好適である。特に、チッ化ガリウム系の半導体ダイオードは、紫外域の光を含んだ発光が可能であり、価格や装置の小型化の面からも好適である。また、ダイオードの発光部に光機能触媒をコーティングしたレンズを配することも可能である。
【００２２】
光機能性のある触媒２２としては、強い光触媒作用を発揮する二酸化チタンが好適である。この二酸化チタンは、ほとんどの酸、塩基及び有機溶剤に侵されない化学的安定性を有しており、また、毒性や発ガン性も無く、本実施形態で用いる触媒として好ましい。その他の光機能触媒の例には、次のようなものがある。すなわち、二酸化チタン以外の金属酸化物（酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化カドミウム、酸化銅など）や、有機高分子（ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリピリジン、ポリピロール、ポリチオフェンなど）がある。さらに、金属硫化物、亜鉛やアルミニウムなどを中心金属とするポルフィリン錯体や粘土などの層状化合物もある。これらを用いても良い。
【００２３】
次に、代表的な光機能触媒である二酸化チタンの光触媒機能について説明する。酸化チタンの結晶形には正方晶系のルチル、アナターゼ、及び斜方晶系のブルカイトの三種類の形態がある。このうち工業的に使用されているのは正方晶系である。これらのうち、光活性作用については、一般に、アナターザ型の方がルチル型より高いことが知られている。この理由は、各結晶系のバンドギャップの差によって説明することができる。アナターゼ型のバンドギャップはルチル型に比べて０．２ｅＶ高く、このため還元力があがり、全体的な光活性が高くなると考えられている。よって、本実施形態で使用する光機能触媒２２は、ルチル型でもよいが、より強力な洗浄作用があるアナターゼ型の酸化チタンを用いることが望ましい。一方、近年、ブルカイト型にも光触媒作用があること解明されており、本実施形態では、ブルカイト型の酸化チタンを用いることも可能である。
【００２４】
このように、光機能触媒は一種の半導体であり、あるエネルギー（本実施形態では紫外線）を受けると電子が励起され、ホールが発生する。一般に、金属酸化物表面は水が吸着されやすい性質があり、この吸着された水がホールによって酸化されてヒドロキシラジカル（・ＯＨ）になる。このヒドロキシラジカルは非常に強い分解力を有する。この分解力を利用して、エンコーダの表面の汚れを分解することができる。
【００２５】
二酸化チタンなどの光機能触媒は粉末であり、このため、光機能触媒２２を層状に固定化する必要がある。この場合、光を透過する基板、例えばガラスなどに薄膜として固定化することが行われる。二酸化チタンを、光が透過するような極薄膜としてコーティングする方法には、バインダー法やゾルゲル法が用いられる。バインダー法では、光機能触媒自体が分解されてしまわないように、強い耐酸性を有するフッ素樹脂などを二酸化チタンの粉末に混ぜ、この混合物を対象物に塗って固定する方法が採られる。この際、塗布される基板を痛めないように、該基板と光機能触媒との間に保護層としてのシリカ層を入れることも行われる。
【００２６】
ゾルゲル法では、二酸化チタンの粉末を含んだゾル状の液体原料を材料表面に吹きつけた後に高温焼結する過程がある。このため、ゾルゲル法は、タイルやガラスなどの無機質に対して用いられる。特に光を透過させるガラスにコーティングする場合は、焼結によりガラスの中のナトリウムが二酸化チタンと反応してチタン酸ナトリウムを生成し、触媒活性が低下することが知られている。そこで、ナトリウムイオンの拡散を防いで光活性の低下を防止するために、二酸化チタンとガラスとの間に保護層としてのシリカ層を入れることが行われる。光機能触媒２２としては二酸化チタンが一般的であるが、その他に酸化スズ、酸化亜鉛、酸化タングステン、カドミウムーセリウムなどが知られており、これらのいずれかを用いてもよい。
【００２７】
最近のインクジェット記録装置では、リニアエンコーダスケール２３として、１２００ｄｐｉなどの高性能なスケールが用いられることが多い。リニアエンコーダスケールは、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＡなどの各種のプラスチックフィルムで形成される。１２００ｄｐｉの場合は、このフィルム上に２１．１６μｍのピッチで透過光を遮る縞が作成される。縞としては明暗パターンが得られれば良いので、一般的には印刷により作成されるが、場合によっては凹凸形状をつけるような加工で作成してもよい。フォトセンサ２４としては、紫外域にも感度を有するＧａＡｓＰフォトダイオード、ＩｎＧａＡｓフォトダイオード、ＳｉＰＩＮフォトダイオード、あるいはＳｉＡＰＤフォトダイオードなどが用いられる。また、フォトディテクターがアレイ状に配列されたセンサが用いられることもある。
【００２８】
図３において、発光光源２１は、キャリッジ４の位置を確定するために、紫外域を含む光をリニアエンコーダスケール２３に向かって照射しながら、該キャリッジと共に移動する。光透過型のリニアエンコーダの場合は、光源２１から発光され、エンコーダスケール２３を通して反対側へ透過した光を、反対側に配置されたフォトセンサ２４によって捉えて読み取る。つまり、フォトセンサ２４は、エンコーダスケール２３を通過した光を受光することにより、キャリッジからの光を電気信号に変換してキャリッジの位置を特定する。このとき、光源２１の次に光を透過する第１の光機能触媒層２２Ａと、フォトセンサ２４の前に光を透過する第２の光機能触媒層２２Ｂにも、光源２１からの紫外域を含む光が照射されて透過することになる。
【００２９】
これらの光機能触媒層２２Ａ、２２Ｂは、エンコーダヘッド２５の光源２１及びフォトセンサ２４の近傍又は隣接位置の表面部分に配されている。従って、光機能触媒層２２Ａ、２２Ｂは透過する光によって光触媒作用を発揮し、これらの光機能触媒層に付着したインクなどの汚れが分解することができる。特にインクジェット記録装置の場合、記録ヘッド３の吐出口から吐出されたインク滴が主滴とサテライト滴に分かれ、サテライト滴から生じた霧状のインクミストが空気中に浮遊することがある。そして、このインクミストがエンコーダの発光部や読み取り素子の表面に付着し、汚れ（インク汚れ）となることがある。このようなインク汚れは、インクジェット記録装置で使用されるインクは水を含む液体であることから、光機能触媒２２が光触媒機能を発現する上で好都合である。
【００３０】
具体的に説明すると、インクジェット記録装置の場合、記録ヘッドの吐出口から吐出されたインク滴からは、記録媒体に着弾して主に画像を形成する主滴部分と、該主滴から遅れて発生する微小液滴からなるサテライトが発生する。このときに発生したサテライトには、記録媒体に到着する部分もあるが、液滴の体積が０．１ｐｌ程度以下になると、空気抵抗のために記録媒体まで到達しない部分が生じる。この記録媒体に到達しない部分が記録装置内を浮遊することになる。このため、この浮遊するサテライト（インクミスト）がエンコーダヘッド２５やエンコーダスケール２３の表面に付着してインク汚れを生じることになる。
【００３１】
インクジェット記録装置においては、画像を記録するためのインクとして、色材としての染料を含有する染料インクが広く使用されている。本実施形態によれば、エンコーダの発光部や読み取り部の表面に付着したインク滴（汚れ）の水分が、光機能触媒２２によってＯＨラジカルに分解される。この分解されたＯＨラジカルによって、エンコーダの表面に付着した汚れの一種である、インクに含有される色材としての染料が分解される。こうして分解された染料は透明となる。従って、発光部である光源２１や読み取り部であるフォトセンサ２４のインク滴付着による誤検知を防止することができる。なお、エンコーダヘッド２５は、光源２１やフォトセンサ２４が配置されたモジュールを指すものであり、密閉系とする必要はない。
【００３２】
本実施形態においては、前述のように画像記録のためにキャリッジ４を移動させるときに光機能触媒２２の触媒機能を発現させる構成を説明したが、画像記録を行わないときにも同様の触媒機能を発現させることができる。すなわち、画像記録を行わないときには、例えば定期的に光源２１から紫外光を含む光を発光させて光機能触媒２２を励起させることにより、発光部や読み取り部の表面を洗浄することができる。この場合は、キャリッジ４は移動させても良く、あるいは停止させたままでも良い。特にひどい汚れが予想される全域印刷（ベタ印字）の後では、一定時間キャリッジを走査させながら光源２１を発光させることにより、エンコーダ（発光部、受光部）に付着した汚れを分解して浄化することが好ましい。
【００３３】
なお、図１〜図３で説明した第１の実施形態では、光学式エンコーダがインクジェット記録装置における記録ヘッドの位置検知用に使用する光透過型リニアエンコーダである場合を例に挙げて説明した。本実施形態は、光源の次に光が透過する部位とフォトセンサの前に光が透過する部位に光機能触媒層を設けることを特徴とする。従って、本実施形態は、これに限定されるものではなく、図７に示すような円盤型のエンコーダスケールを用いる光透過型のロータリーエンコーダにおいても同様に適用可能なものである。この光透過型のロータリーエンコーダは、例えば、インクジェット記録装置等の記録装置の場合、記録媒体を搬送（紙送り等）するための搬送ローラの回転位置（又は回転量）を検知ために使用される。また、本実施形態に係る光学式エンコーダは、１ライン分の画像を一括して記録するラインタイプのインクジェット記録装置等の記録装置においても、同様に適用可能である。また、光機能触媒は、一般的には空気中の水分を吸着して分解し、そのとき発生したＯＨラジカルの反応により染料等の汚れを分解するものである。このため、光機能触媒の親水性を高める作用を利用して、インクジェット記録装置におけるインク液滴を積極的に付着させる構成の方がより効果的に汚れ分解作用を発揮できる場合もある。
【００３４】
図４は、記録装置におけるキャリッジ４の位置を検知するための光学式エンコーダの第２の実施形態の図２中のＡＢ平面に対応する平面における断面図である。図４の第２の実施形態は、以下に説明する事項以外の点では、図１〜図３に示す第１の実施形態と実質的に同じ構成を有し、かつ第１の実施形態に関して説明した事項がそのまま適用されるものである。図４の光学式エンコーダは反射型エンコーダである。図４において、発光光源３１は、キャリッジ４の位置を確定するために、紫外域を含む光をリニアエンコーダスケール３３に向かって照射しながら、該キャリッジと共に移動する。エンコーダスケール３３の図示左側の面は、その全域が反射面になっている。反射型エンコーダでは、エンコーダスケール３３に照射された光は反射面で反射される。そして、反射された光を、光源と同じ側に配されたフォトセンサ３４によって捉えて読み取る。つまり、フォトセンサ３４は、エンコーダスケール３３から反射した光を受光することにより、キャリッジからの光を電気信号に変換してキャリッジの位置を特定する。
【００３５】
図４において、本実施形態のエンコーダヘッド３５では、エンコーダスケール３３の片側の部位に、光源３１及びフォトセンサ３４の両方が配置されている。そして、図示の構成では、光源３１及びフォトセンサ３４のエンコーダスケール側に両方をカバーする広さの１つの光機能触媒３２が配置されている。すなわち、１つの光機能触媒３２によって、光源３１の次に光を透過する第１の光機能触媒層と、フォトセンサ３４の前に光を透過する第２の光機能触媒層が構成されている。そして、光源３１から発光された紫外域を含む光が、エンコーダスケール３３で反射される前後の往路及び復路の両方で透過する。本実施形態においては、必要に応じて、光が往路で透過する光機能触媒層と復路で透過する光機能触媒層を個別の光機能触媒層で構成しても良い。
【００３６】
本実施形態においても、光機能触媒層３２は、エンコーダヘッド３５の光源３１及びフォトセンサ３４の近傍又は隣接位置の表面部分に配されている。従って、光機能触媒層３２は、透過する光によって光触媒作用を発揮することにより、これらの光機能触媒層に付着したインクの染料などの汚れを分解することができる。これによって、第１の実施形態の場合と同様、発光部及び読み取り部に付着したインクの染料を無色化して清浄化することができる。
【００３７】
第２の実施形態の構成及び動作について、以下に具体的に説明する。キャリッジ４の位置を特定するために、光源３１は、紫外域を含む光を発光するとともに該光をリニアエンコーダスケール３３に向けて照射しながら、キャリッジとともに移動する。この反射型のリニアエンコーダにおいては、リニアエンコーダスケール３３に関して光源３１と同じ側にあるフォトセンサ３４により、反射光を捉えて（受光して）スケールを読み取る。つまり、フォトセンサ３４は、エンコーダスケール３３で反射した光を受光することにより、キャリッジからの光を電気信号に変換してキャリッジの位置を特定する。このとき、光機能触媒３２の光源３１の次に光を透過する部分とフォトセンサ３４の前に光を透過する部分には、光源３１からの紫外域を含む光が照射されて透過することになる。
【００３８】
光機能触媒層３２はエンコーダヘッド３５の光源３１及びフォトセンサ３４の近傍又は隣接位置の表面部分に配されている。従って、光機能触媒層３２は透過する光によって光触媒作用を発揮し、光機能触媒層３２に付着したインクなどの汚れを分解することができる。特にインクジェット記録装置の場合、記録ヘッド３の吐出口から吐出されたインク滴から生じる霧状のインクミストが空気中に浮遊することがある。そして、このインクミストがエンコーダの発光部や読み取り素子の表面に付着し、汚れ（インク汚れ）となることがある。このようなインク汚れは、インクジェット記録装置で使用されるインクが水を含む液体であることから、光機能触媒３２が光触媒機能を発現する上で好都合である。
【００３９】
具体的に説明すると、インクジェット記録装置の場合、記録ヘッドから吐出されたインク滴から微小液滴からなるサテライトが発生する。このサテライトは、記録媒体に到着する部分もあるが、液滴の体積が０．１ｐｌ程度以下になると、空気抵抗のために記録媒体まで到達しない部分が生じる。この記録媒体に到達しない部分が記録装置内を浮遊することになり、この浮遊するインクミストがエンコーダヘッド３５やエンコーダスケール３３に付着してインク汚れを生じることになる。
【００４０】
本実施形態によれば、このようなエンコーダの表面に付着したインク滴（汚れ）の水分が光機能触媒３２によってＯＨラジカルに分解される。そして、この分解されたＯＨラジカルによって、表面に付着したインク滴の色材である染料が分解される。分解された染料は透明となる。従って、発光部である光源３１や読み取り部であるフォトセンサ３４のインク滴付着による誤検知を防止することができる。なお、エンコーダヘッド３５も、光源３１やフォトセンサ３４が配置されたモジュールを指すものであり、密閉系とする必要はない。また、光機能触媒には親水性を高める効果もある。この親水性を高める効果によって空気中の水分が光機能触媒の表面に付着し、この付着した水分が光機能触媒の作用によりＨとＯＨラジカルに分解される。これによって、光機能触媒層あるいは光機能触媒層を設けた基板上の汚れを分解し、浄化することができる。
【００４１】
本実施形態においても、画像記録のためにキャリッジ４を移動させるときに光機能触媒３２の触媒機能を発現させる場合を説明したが、画像記録を行わないときにも同様の触媒機能を発現させることができる。すなわち、画像記録を行わないときには、例えば定期的に光源３１から紫外光を含む光を発光させて光機能触媒３２を励起させることにより、発光部や読み取り部の表面を洗浄することができる。この場合は、キャリッジ４は移動させても、移動させなくても良い。特にひどい汚れが予想されるベタ記録の後では、一定時間光源２１を発光させることにより、発光部や受光部に付着した汚れを分解して浄化することが好ましい。
【００４２】
なお、図４の第２の実施形態でも、インクジェット記録装置において、光学式エンコーダにより記録ヘッドの位置を検知する場合を例に挙げて説明した。本実施形態は、光源の次に光が透過する部位とフォトセンサの前に光が透過する部位に光機能触媒層とを設けることを特徴とする。従って、本実施形態も、これに限定されるものではなく、図７に示すような円盤型のエンコーダスケールを用いる反射型のロータリーエンコーダにおいても同様に適用可能なものである。この反射型のロータリーエンコーダは、例えば、インクジェット記録装置等の記録装置における記録媒体搬送用の搬送ローラの回転位置を検知ために使用される。また、本実施形態に係る光学式エンコーダも、１ライン分の画像を一括して記録するラインタイプのインクジェット記録装置等の記録装置においても、同様に適用可能である。また、光機能触媒は、一般的には空気中の水分を吸着して分解し、そのとき発生したＯＨラジカルの反応により染料等の汚れを分解するものである。このため、光機能触媒の親水性を高める作用を利用して、インク滴を積極的に付着させる構成の方がより効果的に汚れ分解作用を発揮できる場合もある。
【００４３】
図５は記録装置におけるキャリッジ４の位置を検知するための光学式エンコーダの第３の実施形態の図２中のＡＢ平面に対応する平面における断面図である。図５の第３の実施形態は、図３の第１の実施形態に係る光透過型エンコーダにおいて、さらにエンコーダスケール２３の両面にも光機能触媒の層４４Ａ、４４Ｂを配したものである。なお、本実施形態のエンコーダスケール４３は、第１の実施形態におけるエンコーダスケール２３と同じ構成を採ることも可能である。本実施形態は、以下に説明する事項以外の点では、図１〜図３に示す第１の実施形態と実質的に同じ構成を有し、かつ第１の実施形態に関して説明した事項がそのまま適用されるものである。図５において、第１の実施形態の場合と同様に、エンコーダヘッド２５には、光源２１、第１の光機能触媒２２Ａ、第２の光機能触媒２２Ｂ及びフォトセンサ２４が設けられている。そこで、本実施形態のエンコーダスケール４３では、その両面に光機能触媒４４Ａ、４４Ｂが層状をなして固着されている。
【００４４】
すなわち、本実施形態では、エンコーダスケール４３は第１の実施形態の場合と同様の高分子フィルムで作成されており、その両面に光機能触媒４４Ａ、４４Ｂがコーティングされている。この場合のコーティングは、エンコーダスケール自体が熱に比較的弱い高分子フィルムで作成されているので、第１の実施形態で説明したバインダー法によって形成することが好ましい。また、エンコーダスケールの両面の光機能触媒４４Ａ、４４Ｂのコーティング層は、スケール全長にわたって設けてもよく、場合によっては必要な範囲に設けても良い。図５の構成によれば、第１の実施形態の場合の光源２１及びフォトセンサ２４の汚れ防止機能に加えて、エンコーダスケール４３上の付着インク等による汚れも同様に分解して浄化（除去）することができる。本実施形態の構成及び作用効果は、以上説明した以外の点では、前述の第１の実施形態の場合と実質的に同じである。従って、本実施形態も、図７に示すような円盤型のエンコーダスケールを用いる反射型のロータリーエンコーダにおいても同様に適用可能なものである。
【００４５】
図６は記録装置におけるキャリッジ４の位置を検知するための光学式エンコーダの第４の実施形態の図２中のＡＢ平面に対応する平面における断面図である。図６の第４の実施形態は、図４の第２の実施形態に係る反射型エンコーダにおいて、さらにエンコーダスケール５３の反射面にも光機能触媒の層５４を配したものである。なお、本実施形態のエンコーダスケール５３は、第２の実施形態におけるエンコーダスケール３３と同じ構成を採ることも可能である。本実施形態は、以下に説明する事項以外の点では、図４に示す第２の実施形態と実質的に同じ構成を有し、かつ第２の実施形態に関して説明した事項がそのまま適用されるものである。図６において、第２の実施形態の場合と同様に、エンコーダヘッド３５には、光源３１、フォトセンサ３４及び光機能触媒３２が設けられている。図示の光機能触媒３２は光源及びフォトセンサに共通の一体部材であるが、これは、光源用及びフォトセンサ用を別部材としても良い。そこで、本実施形態のエンコーダスケール５３では、その反射面に光機能触媒５４が層状をなして固着されている。
【００４６】
すなわち、本実施形態では、エンコーダスケール５３は第２の実施形態の場合と同様の高分子フィルムで作成されており、その反射面に光機能触媒５４がコーティングされている。この場合のコーティングは、エンコーダスケール自体が熱に比較的弱い高分子フィルムで作成されているので、第１の実施形態で説明したバインダー法によって形成することが好ましい。また、エンコーダスケールの光機能触媒５４のコーティング層は、スケール全長にわたって設けてもよく、場合によっては必要な範囲に設けても良い。図６の構成によれば、第２の実施形態の場合の光源３１及びフォトセンサ３４の汚れ防止機能に加えて、エンコーダスケール５３上の付着インク等による汚れも同様に分解して浄化（除去）することができる。本実施形態の構成及び作用効果は、以上説明した以外の点では、前述の第２の実施形態の場合と実質的に同じである。従って、本実施形態も、図７に示すような円盤型のエンコーダスケールを用いる反射型のロータリーエンコーダにおいても同様に適用可能なものである。
【００４７】
以上説明した各実施形態によれば、記録装置等で使用される光学式エンコーダにおいて、インクジェット記録装置等で発生する浮遊インクミストを利用して、付着インク等による汚れを自動的に浄化することができる。さらに、エンコーダの読み取りエラーに起因する誤作動（誤検知）を防止することができる。また、簡単な構成でエンコーダの汚れに起因する誤検知を有効に防止できる光学式エンコーダを備えた記録装置が提供される。
【００４８】
すなわち、上述の各実施形態に係る光学式エンコーダは、インクジェット記録装置等の記録装置におけるキャリッジの移動位置の検知や搬送ローラの回転位置の検知に用いるのに特に好適なものである。そのような場合に、インク吐出時に発生する浮遊インクミストがエンコーダヘッド（発光部、受光部）あるいはエンコーダスケールに付着したときに、光機能触媒の作用によってインク中の水分をＯＨラジカルに分解することができる。これによって、インクの色材である染料を分解するのに好適な反応性に富むＯＨラジカルを生成することができる。つまり、液体インクが色材として含有する染料による光学的な汚れを、ＯＨラジカルによって分解することで浄化することができ、エンコーダエラーを防止することができる。
【００４９】
また、光機能触媒を光源に塗布する構成を採ることにより、この光機能触媒に発光部からの光を常に当てることができる。これによって、発光部に付着したインク汚れを確実に分解して浄化することができ、キャリッジ等の位置を読み取る時はもちろん、光源から発光するだけでも汚れを浄化することができる。
また、光機能触媒を光学式読取素子からなるフォトセンサに塗布する構成を採ることにより、この光機能触媒に発光部からの光を常に当てることができる。これによって、フォトセンサに付着したインク汚れを確実に分解して浄化することができ、キャリッジ等の位置を読み取る時はもちろん、光源から発光するだけでも汚れを浄化することができる。
【００５０】
また、光源からの光に、光機能触媒を光活性の状態に励起させることが可能な波長領域の光を含ませるので、汚れ防止のための光触媒機能触媒を安定的に有効に発生させることができる。
また、光機能触媒が塗布された光透過性基板を光源の発光部前に配するので、光源の保護板を兼ねながら、発光部に直接汚れが付着することを防ぐことができる。
また、光機能触媒が塗布された光透過性基板をフォトセンサの光入射部の前に配するので、フォトセンサの保護板を兼ねながら、フォトセンサに直接汚れが付着することを防ぐことができる。
【００５１】
また、光機能性触媒が塗布された光学透過性基板をエンコーダスケールと一体の部材とすることにより、エンコーダスケールと光学透過性基板を同一部材にして、エンコーダスケールの全域の汚れを同時に分解して浄化することができる。
また、光機能性触媒として酸化チタンを用いることにより、強力な汚れ分解作用を発現させることができる。
また、光機能性触媒として結晶系が正方晶系のアナターゼ型である酸化チタンを用いることにより、同じ正方晶形のルチル型の酸化チタンの場合よりも、一層強力な汚れ分解作用を発現させることができる。
【００５２】
また、光源から発光される光の波長域を３８０ｎｍ以下の紫外域を含む領域とすることにより、かかる紫外光を用いて酸化チタンの安定した光触媒機能を発現させることができる。
また、光源として半導体ダイオード素子を用いることにより、低価格で光源を構成することができる。
また、フォトセンサとしてフォトダイオードを用いることにより、低価格で高精度のエンコーダヘッドを構成することができる。
また、光機能触媒として、結晶系がブルッカイト型である酸化チタンを用いることにより、可視域の光により光触媒機能を発現させることが可能となる。
【００５３】
なお、以上の各実施形態では、本発明に係る光学式エンコーダを記録ヘッドからインクを吐出して記録するインクジェット記録装置で用いる場合を例に挙げて説明した。本発明は、これに限定されるものではなく、光学式のリニアエンコーダあるいはロータリーエンコーダを用いる記録装置であれば、その他の記録方式の記録装置に対しても同様に適用可能なものである。また、本発明は、記録装置に適用する場合、記録ヘッドの数や配置構成に関わらず同様に適用可能であり、インクジェット記録装置の場合はさらにインクの種類や性状等に関わらず同様に適用可能である。また、本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、撮像画像形成装置などの単体装置に限定されるものではない。本発明は、これらを組み合わせた複合装置、あるいはコンピュータシステムなどの複合装置における記録装置としても広く適用可能である。記録媒体についても、本発明は、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート、封筒など、画像を記録できるものであれば、材質や形態に関わらず適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明による光学式エンコーダを備えた記録装置の一実施形態の要部構成を示す一部破断斜視図である。
【図２】記録装置におけるキャリッジの位置を検知するための光学式エンコーダの第１の実施形態の斜視図である。
【図３】図２の第１の実施形態に係る光学式エンコーダの図２中のＡＢ平面における断面図である。
【図４】記録装置におけるキャリッジの位置を検知するための光学式エンコーダの第２の実施形態の図２中のＡＢ平面に対応する平面における断面図である。
【図５】記録装置におけるキャリッジの位置を検知するための光学式エンコーダの第３の実施形態の図２中のＡＢ平面に対応する平面における断面図である。
【図６】記録装置におけるキャリッジの位置を検知するための光学式エンコーダの第４の実施形態の図２中のＡＢ平面に対応する平面における断面図である。
【図７】光学式のロータリーエンコーダの概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５５】
３      記録ヘッド
４      キャリッジ
５      ガイド軸
２１、３１    光源
２２（２２Ａ、２２Ｂ）、３２    光機能触媒
２３、３３、４３、５３    エンコーダスケール
２４、３４    フォトセンサ
２５、３５    エンコーダヘッド
４４（４４Ａ、４４Ｂ）、５４    光機能触媒
５０    記録装置の本体シャーシ
５２    モータプーリ
５３    アイドルプーリ
５４    タイミングベルト
【図１】
2007327813.tif 000003
【図２】
2007327813.tif 000004
【図３】
2007327813.tif 000005
【図４】
2007327813.tif 000006
【図５】
2007327813.tif 000007
【図６】
2007327813.tif 000008
【図７】
2007327813.tif 000009