JP5083187B2 - Linear position detector - Google Patents
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Description
本発明は、直線位置検出装置に関する。 The present invention relates to a linear position detection device.
直線状に移動する装置を直進駆動させる機構においては、移動する装置の直線位置を正確に把握して、その移動速度を調整したり、当該装置と連動する機構の制御を行う等、各種の制御を行う必要があるものがある。
例えば、記録媒体の上方でキャリッジに搭載された記録ヘッドを主走査方向に走査させながらインクを射出して記録媒体に順次画像を記録するシリアルヘッド方式のインクジェットプリンタにおいては、キャリッジを直線状に移動させる機構を備えている。このようなインクジェットプリンタでは、キャリッジの位置を正確に把握してインク射出のタイミング等を決定し、制御する必要がある。
In a mechanism that linearly drives a device that moves linearly, various controls such as accurately grasping the straight line position of the moving device, adjusting its moving speed, and controlling the mechanism linked to the device, etc. There are things that need to be done.
For example, in a serial head type ink jet printer that sequentially records images on a recording medium by ejecting ink while scanning the recording head mounted on the carriage above the recording medium in the main scanning direction, the carriage is moved linearly. It has a mechanism to make it. In such an ink jet printer, it is necessary to accurately grasp the position of the carriage and determine and control the timing of ink ejection.
このような装置を直進駆動させる機構において移動する装置の直線位置を把握する手段としては、リニアエンコーダを用いた直線位置検出装置が広く用いられている。リニアエンコーダは、装置の移動範囲に亘って直線的に張設されたエンコーダフィルム等、読取可能な位置情報が付与された帯状部材（リニアスケール）を、移動する装置側に設けられたセンサで読取ることにより、随時装置の直線位置を検出することができるようにしたものである。 A linear position detection device using a linear encoder is widely used as a means for grasping the linear position of a device that moves in a mechanism for driving the device linearly. The linear encoder reads a belt-like member (linear scale) provided with readable position information, such as an encoder film linearly stretched over the movement range of the apparatus, by a sensor provided on the moving apparatus side. Thus, the linear position of the apparatus can be detected at any time.
しかし、エンコーダフィルム等の帯状部材は、長尺で薄い部材であるため、これを張設することで、経時的な伸び、張力付与による伸びを生じる他、温湿度の変化による伸び等を生じる。帯状部材に伸びが生じると、帯状部材に波打ち等が発生し、リニアエンコーダの読み取り性能が低下して、装置の正確な位置検出ができなくなる。これにより、ひいてはこれを備える装置（例えばインクジェットプリンタ）の精度が低下する。 However, since a belt-like member such as an encoder film is a long and thin member, stretching it causes not only elongation over time and elongation due to application of tension, but also elongation due to changes in temperature and humidity. When the belt-like member is elongated, the belt-like member is wavy and the reading performance of the linear encoder is deteriorated, so that it is impossible to accurately detect the position of the apparatus. As a result, the accuracy of a device (for example, an ink jet printer) including the same is lowered.
かかる問題に鑑み、従来、リニアスケール（エンコーダフィルム等の帯状部材）を支持し、その取り付け位置を微調整して固定するスケール固定部材の位置決めを行うことによって、リニアスケールの調整を行うエンコーダ調整機構を設けたプリンタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、大型のインクジェットプリンタ等に設けられる直線位置検出装置の場合、帯状部材もかなり長尺のものを設ける必要があり、帯状部材の伸びの絶対量もそれに比例して増加し、これによる波打ち等が発生しやすくなる。この点、特許文献１に記載の技術では、微調整を行うことしかできないため、大型の装置に用いられるリニアエンコーダの調整には十分対応することができない。 However, in the case of a linear position detection device provided in a large-sized ink jet printer or the like, it is necessary to provide a considerably long strip member, and the absolute amount of elongation of the strip member increases in proportion to this, so Is likely to occur. In this respect, the technique described in Patent Document 1 can only perform fine adjustment, and therefore cannot sufficiently cope with adjustment of a linear encoder used in a large apparatus.
また、帯状部材が長尺になると折れや倒れ等が生じやすくなるが、帯状部材に折れや倒れ等が生じると、装置の正確な位置検出ができなくなるとともに、帯状部材が読み取り用のセンサ等と接触することによるパターンの磨耗による信号の欠落、帯状部材表面への磨耗粉の付着等による誤読が生じるおそれもある。 In addition, when the belt-shaped member is long, it is easy to bend or fall down.However, when the belt-shaped member is folded or tilted, the position of the apparatus cannot be detected accurately, and the belt-shaped member is a sensor for reading. There is a possibility that misreading may occur due to loss of signal due to wear of the pattern due to contact, adhesion of wear powder to the surface of the belt-like member, and the like.
また、従来は、帯状部材を両面接着テープ等で装置に貼り付けて用いていたため、帯状部材に不具合が生じたときに、その交換、調整作業に手間がかかるという問題もあった。 Further, conventionally, since the belt-shaped member is used by being attached to the apparatus with a double-sided adhesive tape or the like, there is a problem that when the belt-shaped member has a problem, the replacement and adjustment work takes time.
そこで、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、リニアエンコーダを構成する帯状部材の波打ち、歪み等や、折れや倒れによる周辺部材との接触等を回避してリニアエンコーダの読取精度を維持するとともに、帯状部材の交換、調整作業を容易に行なうことのできる直線位置検出装置を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the circumstances as described above, and avoids undulation, distortion, etc. of the belt-shaped member constituting the linear encoder, contact with peripheral members due to bending or falling, and the like. It is an object of the present invention to provide a linear position detecting device that can maintain reading accuracy and can easily perform replacement and adjustment work of a belt-shaped member.
前記課題を解決するために、請求項１に記載の直線位置検出装置は、直線状に往復移動する直線移動装置を備える直進駆動装置における前記直線移動装置の直線位置をリニアエンコーダにより検出する直線位置検出装置であって、
前記直線移動装置の直進移動方向に延在する支持部材と、
前記リニアエンコーダを構成し、読取可能な位置情報が付されるとともに、前記支持部材の延在方向に沿って部材主部が延在して設けられた帯状部材と、
前記帯状部材の部材主部外側の部分の少なくとも一方が巻き掛けられる被巻き掛け部材と、
前記被巻き掛け部材に巻き掛けられた前記帯状部材の部分であって前記部材主部とは反対側の部分において前記帯状部材の延在方向に引張り力を付与する付勢部材と、を備えていることを特徴としている。
In order to solve the above problem, a linear position detection device according to claim 1 is a linear position in which a linear encoder detects a linear position of the linear movement device in a linear drive device including a linear movement device that reciprocates linearly. A detection device,
A support member extending in a straight movement direction of the linear movement device;
The belt-shaped member which comprises the linear encoder, is provided with readable position information, and is provided with a member main portion extending along the extending direction of the support member;
A member to be wound around which at least one of the outer parts of the main part of the belt-like member is wound;
An urging member that applies a tensile force in the extending direction of the band-shaped member at a portion of the band-shaped member that is wound around the member to be wound and that is on a side opposite to the main part of the member. It is characterized by being.
また、請求項２に記載の直線位置検出装置は、直線状に往復移動する直線移動装置を備える直進駆動装置における前記直線移動装置の直線位置をリニアエンコーダにより検出する直線位置検出装置であって、
前記直線移動装置の直進移動方向に延在する支持部材と、
前記リニアエンコーダを構成し、読取可能な位置情報が付されるとともに、前記支持部材の延在方向に沿って張設される帯状部材と、
前記支持部材に固定され、前記帯状部材の一方側端部を回動自在に保持する始点支持部材と、
前記支持部材の延在方向と平行となる所定仮想平面と平行であり、かつ、前記帯状部材の張力方向に直角となるように敷設されて前記帯状部材の表面に当接する被巻き掛け部材と、
前記所定仮想平面に対して前記被巻き掛け部材の巻き掛け方向になす角度の延長上に設けられた終端支持部材と、
一端側が前記帯状部材の終端部に係止され、他端側が終端支持部材に係止され、前記帯状部材に張力を付与する付勢部材と、を備えていることを特徴としている。
The linear position detection device according to
A support member extending in a straight movement direction of the linear movement device;
A belt-shaped member that constitutes the linear encoder, is provided with readable position information, and is stretched along the extending direction of the support member;
A starting point support member fixed to the support member and rotatably holding one end of the belt-shaped member;
A member to be wound that is parallel to a predetermined virtual plane that is parallel to the extending direction of the support member and that is laid so as to be perpendicular to the tension direction of the belt-shaped member and is in contact with the surface of the belt-shaped member;
A terminal support member provided on an extension of an angle formed in a winding direction of the member to be wound with respect to the predetermined virtual plane;
One end side is latched by the terminal part of the strip member, the other end side is latched by the termination support member, and an urging member for applying tension to the strip member is provided.
本発明の直線位置検出装置によれば、被巻き掛け部材に、リニアエンコーダを構成する帯状部材の表面を巻き掛けるとともに、帯状部材の延在方向の引張り力を付与するので、帯状部材に伸びが生じても、これを解消して撓みや歪みが生じないように保持することができる。このため、帯状部材の伸びに起因する帯状部材の表面の波打ち等を防止することができる。また、装置は、使用中振動すること等があるため、長尺な帯状部材に倒れや波打ち、歪み等が生じやすいが、帯状部材の表面を被巻き掛け部材に巻き掛けた上で張力を付与しているので、このような振動等による倒れや波打ち等の派生を防止することもできる。これにより、リニアエンコーダを高精度の読み取りが可能な状態に維持することができるとの効果を奏する。
また、帯状部材の波打ちが防止できるため、リニアエンコーダの読取部等が帯状部材と接触することを防ぐことができる。このため、帯状部材のパターンの磨耗、磨耗粉の帯状部材表面等への付着を防止することができる。
According to the linear position detecting device of the present invention, the surface of the band-shaped member constituting the linear encoder is wound around the member to be wound and the tensile force in the extending direction of the band-shaped member is applied, so that the band-shaped member is stretched. Even if it occurs, it can be held so that it will not be bent and distorted. For this reason, the corrugation etc. of the surface of a strip shaped member resulting from extension of a strip shaped member can be prevented. In addition, the device may vibrate during use, etc., so it is easy for a long belt-like member to fall, wave, or distort, but tension is applied after the surface of the belt-like member is wrapped around the member to be wound. Therefore, it is possible to prevent such a fall or undulation due to vibration or the like. Thereby, there exists an effect that a linear encoder can be maintained in the state which can be read with high precision.
Further, since the undulation of the belt-shaped member can be prevented, it is possible to prevent the reading unit of the linear encoder from coming into contact with the belt-shaped member. For this reason, it is possible to prevent the pattern of the belt-shaped member from being worn and the adhesion of wear powder to the surface of the belt-shaped member.
また、本実施形態では、帯状部材を接着テープ等で固定していないため、交換時等に取り外しを容易に行うことができる。 Moreover, in this embodiment, since the strip | belt-shaped member is not fixed with the adhesive tape etc., removal can be performed easily at the time of replacement | exchange.
また、さらに中間保持部材を配置した場合には、帯状部材が長尺である場合でも、折れや倒れを生じることがない。特に、使用中に装置が振動等する場合でも、これによる帯状部材の波打ちや倒れ、歪み等を防止することができ、リニアエンコーダの読取り精度を維持することができる。
さらに、中間保持部材の帯状部材保持部の間に帯状部材の厚みよりも僅かに大きい隙間を確保した場合には、帯状部材保持部が帯状部材の表面に接触することがなく、張力付与を途中で妨げることがない。
Further, when the intermediate holding member is further arranged, even when the belt-like member is long, it does not break or fall. In particular, even when the apparatus vibrates during use, it is possible to prevent the band-like member from waving, falling, distorting, etc., and maintaining the reading accuracy of the linear encoder.
Further, when a gap slightly larger than the thickness of the belt-like member is secured between the belt-like member holding portions of the intermediate holding member, the belt-like member holding portion does not come into contact with the surface of the belt-like member, and tension is applied midway. There is no hindrance.
また、帯状部材を、その表面が鉛直方向に対して平行となるように配置する場合には、帯状部材の表面にごみやインクミスト等が付着するのを抑えることができ、フィルム面を読取りに適した状態に維持することができる。 In addition, when the belt-like member is arranged so that the surface thereof is parallel to the vertical direction, it is possible to suppress dust and ink mist from adhering to the surface of the belt-like member and read the film surface. It can be maintained in a suitable state.
以下、図１から図９を参照しつつ、本発明に係る直線位置検出装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、直線位置検出装置がインクジェットプリンタに設けられている場合を例として説明するが、直線位置検出装置を適用可能な装置はこれに限定されない。 Hereinafter, an embodiment of a linear position detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. In the present embodiment, a case where the linear position detection device is provided in an ink jet printer will be described as an example, but an apparatus to which the linear position detection device can be applied is not limited thereto.
図１は、本実施形態に係る直線位置検出装置を備えるインクジェットプリンタの全体構成を示した斜視図であり、図２は、本実施形態における直線移動装置であるキャリッジと、主走査ビームと、リニアエンコーダとの位置関係を示した要部側面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an ink jet printer including a linear position detecting device according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a carriage, a main scanning beam, and a linear moving device according to the present embodiment. It is the principal part side view which showed the positional relationship with an encoder.
図１に示すように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００は、記録部本体１と、記録部本体１を被覆するカバー部材３と、この記録部本体１及びカバー部材３を支持する脚部５と、を備えている。脚部５は、箱状に形成された１対の箱状枠体５１と、この箱状枠体５１を連結する梁部材５２等により構成されている。
箱状枠体５１には、記録部本体１の動作を制御するコンピュータ７が載置されている。また、記録部本体１の背面側には、複数のインクタンク９１を備えるインクラック９が設けられている。
As shown in FIG. 1, an
A
記録部本体１は、図示しない記録媒体を搬送する搬送部１１と、記録媒体に対して記録動作を行う主走査部１２とを備えている。
The recording unit main body 1 includes a
搬送部１１には、記録媒体を裏面側から支持しながら図中矢印Ｙで示される搬送方向である副走査方向Ｙに搬送するための無端状の搬送ベルト１３が配設されている。搬送ベルト１３は、図示しない駆動モータによって回転駆動する搬送ローラとこれに従動する従動ローラ（いずれも図示しない）との間を周回するようになっている。
The
画像記録時には、記録媒体が搬送ベルト１３の上面（載置面）に載置され、駆動ローラおよび従動ローラ間を周回する搬送ベルト１３の周回動作によって搬送方向Ｙに搬送されるようになっている。
なお、記録媒体としては、紙や布帛のほか、樹脂フィルムや金属類等を用いることが可能であり、特に限定されない。
At the time of image recording, the recording medium is placed on the upper surface (mounting surface) of the
As the recording medium, in addition to paper and fabric, resin films, metals, and the like can be used, and are not particularly limited.
主走査部１２は、搬送部１１の上方に配置されており、インクジェットプリンタ１００の延在方向（図１における主走査方向Ｘ）に延在する長尺の主走査ビーム１４（図２参照なお、主走査ビームは主走査ステーともいう。）を備えている。この主走査ビーム１４には、キャリッジ１５を案内する２本の主走査レール１６が主走査ビーム１４の延在方向（主走査方向Ｘ）に沿ってほぼ平行して設けられている。本実施形態において、主走査ビーム１４は、キャリッジ１５の直進移動方向に延在する支持部材である。
The
図２に示すように、主走査ビーム１４の上側の端面には、読取可能な位置情報が付された帯状部材としてのエンコーダフィルム２１が設けられている。エンコーダフィルム２１は、少なくともその部材主部であるフィルム主部（すなわち、後述するエンコーダ読取部２２による読取対象となる部分）が、主走査ビーム１４の延在方向（すなわち、図１における主走査方向Ｘ）に沿って延在して張設されている。エンコーダフィルム２１は、長尺で薄い部材であり、そのフィルム面（エンコーダフィルム２１の表面）が鉛直方向に対して平行となるように配置されている。エンコーダフィルム２１は、後述するエンコーダ読取部２２とともにリニアエンコーダ２を構成するものである。
As shown in FIG. 2, an
図３から図６を参照しつつ、エンコーダフィルム２１を支持する構成について詳説する。
なお、本実施形態においては、エンコーダフィルム２１及びエンコーダ読取部２２で構成されるリニアエンコーダ２と、エンコーダフィルム２１が設置される主走査ビーム１４と、エンコーダフィルム２１を主走査ビーム１４上に支持する各構成要素により直線位置検出装置１０１（図２参照）が構成されている。
The configuration for supporting the
In this embodiment, the
図３及び図４に示すように、主走査ビーム１４の上側端面の一端には、エンコーダフィルム２１の一方側端部を保持する始点支持部材２３と、エンコーダフィルム２１の端部（始点側端部）を押える端部押え板２４と、端部を補強するための端部補強部材２５と、が設けられている。
始点支持部材２３、端部押え板２４、端部補強部材２５には、それぞれ対応する位置にエンコーダフィルム２１をねじ３１によりねじ止めするためのねじ孔３２が設けられている。エンコーダフィルム２１の一方側端部は、端部押え板２４を介して始点支持部材２３と端部補強部材２５との間に保持され固定されている。
なお、エンコーダフィルム２１の端部は、ねじ止め部分を起点として回動自在となっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, at one end of the upper end surface of the
The starting
Note that the end portion of the
図３及び図５に示すように、エンコーダフィルム２１の他端側の端部（終端部）近傍には、支持部材である主走査ビーム１４の延在方向（図１における主走査方向Ｘ）と平行となる所定仮想平面と平行であって、かつ、エンコーダフィルム２１の張力方向に直角となるように円筒部材２６が敷設されている。円筒部材２６は、エンコーダフィルム２１のフィルム主部外側のフィルム部分が巻き掛けられる被巻き掛け部材である。円筒部材２６は、前記所定仮想平面上でエンコーダフィルム２１の表面に当接するようになっている。
なお、エンコーダフィルム２１は、少なくともそのフィルム主部が、所定仮想平面と一致するように張設されており、エンコーダフィルム２１は、円筒部材２６に巻き掛けられることにより、所定仮想平面上を外れてその角度を変えるようになっている（図６参照）。
As shown in FIGS. 3 and 5, in the vicinity of the end portion (terminal portion) on the other end side of the
The
エンコーダフィルム２１の終端部には、終端部補強部材２７が取り付けられている。終端部補強部材２７は、係止部材２７１と板状部材２７２とで構成されており、エンコーダフィルム２１の終端部を係止部材２７１と板状部材２７２とで挟み込み、ねじ３３でねじ止めすることにより、エンコーダフィルム２１の終端部を固定するようになっている。係止部材２７１の一端部であって、エンコーダフィルム２１の延在側とは反対側には、係止孔２７３が設けられており、この係止孔２７３には、付勢部材２８の一端が係止されている。
An end
また、図６に示すように、主走査ビーム１４の上側端面であって円筒部材２６よりも端部に近い側には、終端支持部材２９が設けられている。終端支持部材２９は、エンコーダフィルム２１が、前記所定仮想平面に対して円筒部材２６の巻き掛け方向になす所定の角度ａの延長上に配置されている。
終端支持部材２９には、係止孔２９１が設けられており、この係止孔２９１には、付勢部材２８の他端が係止されている。
Further, as shown in FIG. 6, a
The
ここで、「円筒部材２６の巻き掛け方向になす所定の角度ａ」とは、図６に示すように、始点支持部材２３により固定されるエンコーダフィルム２１の始点側端部と、円筒部材２６のエンコーダフィルム２１との接点とを結ぶ線上に所定仮想平面を設定したときに、実際のエンコーダフィルム２１が、この所定仮想平面に対して円筒部材２６の巻き掛け方向になす角度ａである。終端支持部材２９を所定仮想平面に対してこのような角度をもった線の延長上に配置することにより、エンコーダフィルム２１が円筒部材２６に巻き掛けられて張力を付与された状態で張設され、エンコーダフィルム２１の始点側端部と、円筒部材２６のエンコーダフィルム２１との接点とを結ぶ線が理想の直線となるように維持される。
Here, the “predetermined angle a formed in the winding direction of the
付勢部材２８は、例えばコイルばね等の弾性を有する部材であって、エンコーダフィルム２１に、エンコーダフィルム２１の延在方向の張力（引張り力）を付与するものである。付勢部材２８は、その一端が終端部補強部材２７を介してエンコーダフィルム２１の終端部に係止され、他端が所定仮想平面に対して所定の角度ａをもった線の延長上に配置される終端支持部材２９に係止されており、これによって、エンコーダフィルム２１を円筒部材２６の巻き掛け方向に付勢するとともに、エンコーダフィルム２１の延長方向に張力を付与する。
The urging
また、始点支持部材２３の設けられている位置と円筒部材２６の設けられている位置との間には、エンコーダフィルム２１を保持する中間保持部材３５が設けられている。
図６に示すように、中間保持部材３５は、エンコーダフィルム２１の両側にエンコーダフィルム２１を挟むように配置され、そのフィルム面を両側から支持する１対のフィルム面保持部３５１で構成されている。
フィルム面保持部３５１は、その最短空間距離Ｔが、エンコーダフィルム２１の厚みをｔとしたとき、ｔ＜Ｔ≦１．１ｔとの関係を満たす位置に配置されている。１対のフィルム面保持部３５１をこのように配置することにより、エンコーダフィルム２１の折れや倒れを防止するとともに、フィルム面に接触せず、エンコーダフィルム２１に対する張力付与を妨げないようになっている。
An intermediate holding
As shown in FIG. 6, the intermediate holding
The film
図２に示すように、主走査レール１６には、略筐体状のキャリッジ１５が取り付けられている。キャリッジ１５の背面には、主走査レール１６に係止される１対のレール係止部１５１が設けられており、キャリッジ１５は、レール係止部１５１が主走査レール１６に係止されることにより、主走査レール１６に沿って主走査方向Ｘに往復移動自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, a substantially casing-shaped
図７は、主走査レール１６にキャリッジ１５が取り付けられた状態を示す要部斜視図である。
図７に示すように、主走査ビーム１４は、内部が中空となっており、主走査ビーム１４の両側部外方には、それぞれプーリ１５５ａ，１５５ｂが設けられており、プーリ１５５ａとプーリ１５５ｂとの間には、キャリッジベルト１５６が巻き掛けられている。キャリッジベルト１５６は、その一部が主走査ビーム１４の内部を通るように巻き掛けられており、キャリッジ１５を支持しつつ主走査ビーム１４の延在方向に沿って往復移動させるものである。
FIG. 7 is a main part perspective view showing a state in which the
As shown in FIG. 7, the
プーリ１５５ａには、これと同軸のプーリ１５５ｃがプーリ１５５ａと一体的に設けられており、このプーリ１５５ｃには、モータ１５７ａの正逆回転によりキャリッジ１５を直線状に往復移動させるモータ機構１５７が接続されている。
すなわち、モータ機構１５７のモータ軸１５７ｂと、プーリ１５５ｃとの間には、ベルト１５７ｃが巻き掛けられており、このベルト１５７ｃを介してモータ機構１５７のモータ軸１５７ｂの回転がプーリ１５５ｃに伝えられることにより、プーリ１５５ｃ及びこれと一体に設けられているプーリ１５５ａが回転し、プーリ１５５ａ，１５５ｂに掛け渡されたキャリッジベルト１５６が移動するようになっている。
なお、プーリ１５５ａ，１５５ｂに動力を伝達し、キャリッジベルト１５６を移動させる構成は、ここに例示したものに限定されない。
A
That is, the
Note that the configuration for transmitting power to the
キャリッジ１５はこのモータ機構１５７により主走査レール１６に沿って直線状に移動するようになっており、本実施形態においては、このキャリッジ１５及びこれを移動させる機構によって直進駆動装置が構成されている。
The
モータ機構１５７には、モータ軸１５７ｂの回転量を検出する回転量検出センサとしてロータリエンコーダ１５８が設けられており、このロータリエンコーダ１５８からの出力結果は、コンピュータ７に送られるようになっている。
The
キャリッジ１５には、画像記録時にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各色のインクを射出する複数のノズルが形成されたノズル面（いずれも図示せず）を有する記録ヘッド１５２が複数搭載されている。主走査部１２は、記録ヘッドのノズル面が搬送部の搬送ベルト１３における記録媒体を載置する載置面と対向するように位置調整されており、各記録ヘッドのノズルから搬送ベルト１３上の記録媒体に対して各色のインクの液滴が射出されるようになっている。そして、このような記録ヘッド１５２を搭載したキャリッジ１５が主走査方向Ｘに走査されることによって、記録媒体上に画像が記録されるようになっている。
The
また、図２に示すように、キャリッジ１５の背面側の一端は主走査ビーム１４の上面に対向しており、この対向面には、主走査ビーム１４の上面に対向してエンコーダ読取部２２が設けられている。エンコーダ読取部２２は、例えば透過型光学式のセンサであり、エンコーダフィルム２１を挟んで、図示しない発光部と受光部が互いに対向するように構成されている。エンコーダ読取部２２によって読取られた結果は、後述するコンピュータ７に送られるようになっている。
本実施形態において、エンコーダ読取部２２は、キャリッジ１５の移動に伴って直線的に往復移動する直線移動装置である。
As shown in FIG. 2, one end on the rear side of the
In the present embodiment, the
なお、キャリッジ１５には、記録ヘッド１５２にインクを供給する図示しない配管や、記録ヘッド１５２や図示しないヘッド駆動回路基板等を駆動するための電気信号や電力を伝達する図示しない配線等が収容されたケーブルベア（図示せず）が接続されている。
The
また、図示は省略するが、本実施形態において、主走査部１２の主走査方向Ｘの一端側は、記録ヘッドのメンテナンスを行うためのメンテナンス部とされており、また、主走査部１２の主走査方向Ｘの他端側は、記録ヘッド１５２のノズルが非記録動作時に乾燥してノズルからのインクの射出に不具合が生じないように、非記録動作時に記録ヘッド１５２のノズル面を保湿するためのノズル保湿部とされている。
Although not shown, in the present embodiment, one end of the
コンピュータ７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、インクジェットプリンタ１００を構成する各部を制御するものである。コンピュータ７からは、前述した配線を介してヘッド駆動回路基板等に電気信号等が伝達されるようになっている。
The
図８に示すように、本実施形態において、コンピュータ７には、エンコーダ読取部２２によって読取られた直線位置情報であるエンコーダ信号（すなわち、リニアエンコーダ２からの出力結果）と、ロータリエンコーダ１５８からの出力結果としての出力信号（回転量情報）とを照合する機能部である出力結果照合手段７１が設けられている。
コンピュータ７の出力結果照合手段７１には、リニアエンコーダ２からの出力結果であるエンコーダ信号（直線位置情報）とロータリエンコーダ１５８からの出力信号（回転量情報）とが送られるようになっており、出力結果照合手段７１は両者を照合して、照合結果に基づく所定の信号を出力するようになっている。
As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the
The output result collating means 71 of the
具体的には、リニアエンコーダ２からの出力結果（直線位置情報）とロータリエンコーダ１５８からの出力結果（回転量情報）とが一致していない場合には、モータ機能１５７のモータ軸１５７ｂの回転量を修正する必要があるため、出力結果照合手段７１が両者を照合した結果、ずれがある場合には、その旨の警告を行う警告動作を行うように、指示信号出力端子１５９に指示信号を出力する。
出力結果照合手段７１から指示信号が出力された場合には、指示信号出力端子１５９に接続された警告手段１６０による警告動作が行われる。例えば警告手段１６０がスピーカ等の音声出力手段（図示せず）である場合にはスピーカ等から警告音を出力したり、警告手段１６０が表示部（図示せず）である場合には表示部にエラー表示を表示する等の警告動作が行われる。なお、警告動作はユーザにモータの回転量の修正が必要であることを認識させることのできるものであればよく、ここに挙げた手法に限定されない。
Specifically, when the output result (linear position information) from the
When an instruction signal is output from the output
なお、リニアエンコーダ２からの出力結果（直線位置情報）とロータリエンコーダ１５８からの出力結果（回転量情報）とがどの程度ずれていたら警告動作を行うように信号を出力するかは、例えば、予め閾値等を設定して、コンピュータ７の記憶部等に記憶させておき、この閾値を超えるずれを生じていた場合にのみ警告動作を行う旨の信号を出力するようにしてもよい。
In addition, how much the output result (linear position information) from the
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
まず、エンコーダフィルム２１を主走査ビーム１４に設置するときは、主走査ビーム１４の上側の端面上にエンコーダフィルム２１のフィルム面が鉛直方向に対して平行となるように配置し、エンコーダフィルム２１の始点側端部を始点支持部材２３に固定して、他端側を円筒部材２６に巻き掛けた上でエンコーダフィルム２１の終端部を端部補強部材２７に固定する。さらに、端部補強部材２７に付勢部材２８を係止して、付勢部材２８で付勢しながら終端支持部材２９に固定する。これにより、エンコーダフィルム２１が所定の仮想平面を形成した状態で設置される。
また、エンコーダフィルム２１を交換等する場合には、始点支持部材２３及び端部補強部材２７に固定されている端部を外して取り出し、新しい物と交換等することができる。
First, when installing the
Further, when the
また、図９に示すように、インクジェットプリンタ１００による記録動作が開始されると（ステップＳ１）、モータ機構の回転量情報がロータリエンコーダ１５８によって取得され（ステップＳ２）、コンピュータ７の出力結果照合部７１に随時出力される（ステップＳ３）。また、リニアエンコーダ２のエンコーダ読取部２２により直線位置情報が取得され（ステップＳ４）、その出力結果も随時コンピュータ７の出力結果照合部７１に出力される（ステップＳ５）。コンピュータ７の出力結果照合部７１は、リニアエンコーダ２からの出力結果（直線位置情報）とロータリエンコーダ１５８からの出力結果（モータ軸１５７ｂの回転量情報）とを照合し（ステップＳ６）、所定の閾値以上ずれているか否かを判断する（ステップＳ７）。両者が所定の閾値以上ずれていると判断される場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、モータ軸１５７ｂの回転量を修正する必要がある旨の警告動作を行うように指示信号を指示信号出力端子１５９に出力し（ステップＳ８）、処理を終了する。これにより、スピーカや表示部等の警告手段１６０から、ユーザにモータ軸１５７ｂの回転量の修正が必要であることを認識させるための警告動作が行われる。他方、両者にずれがない、又はそのずれが閾値内にとどまっていると判断される場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、指示信号を出力せず、ステップ２に戻って処理を繰り返す。
As shown in FIG. 9, when the recording operation by the
以上のように、本実施形態では、始点支持部材２３と円筒部材２６とによって、エンコーダフィルム２１のフィルム面において主走査ビーム１４と平行となる所定仮想平面を形成し、円筒部材２６にエンコーダフィルム２１を巻き掛けながらその巻き掛け方向に張力を付与するので、エンコーダフィルム２１を、撓みや歪みが生じないように保持することができる。
すなわち、例えば、使用により経時的にエンコーダフィルム２１に伸びが生じた場合には、その分張力で引っ張られることにより撓みや歪みのない状態に保つことができる。また、エンコーダフィルム２１を設置する主走査ビーム１４の伸縮率とエンコーダフィルム２１の伸縮率とが異なるような場合でも、エンコーダフィルム２１を主走査ビーム１４に接着固定している場合と異なり、エンコーダフィルム２１の端部に張力を付与することで伸びを解消することができる。
そして、このように、エンコーダフィルム２１の伸びを解消できることから、伸びに起因するフィルム面の波打ちをも防止することができ、フィルム面がエンコーダ読取部２２等と接触することを防ぐことができる。このため、フィルム面のパターンの磨耗、磨耗粉のフィルム面等への付着を防止することができる。
また、インクジェットプリンタ１００に直線位置検出装置が設けられている場合、プリント動作中等に装置が振動することがあるため、長尺なエンコーダフィルム２１に倒れや波打ち、歪み等が生じやすいが、エンコーダフィルム２１の表面を円筒部材２６に巻き掛けた上で張力を付与しているので、このような装置の振動等による倒れや波打ち等の派生を防止することもできる。
これにより、リニアエンコーダ２を高精度に読み取ることが可能な状態とすることができ、直線位置検出装置の精度を維持することができる。
As described above, in this embodiment, the starting
That is, for example, when the
Thus, since the elongation of the
Further, when the
As a result, the
また、中間保持部材３５を設けているので、エンコーダフィルム２１が長尺である場合でも、折れや倒れを生じることがない。
さらに、フィルム面保持部３５１の間にエンコーダフィルム２１の厚みよりも僅かに大きい隙間を確保できるようにしているので、フィルム面保持部３５１がエンコーダフィルム２１のフィルム面に接触することがなく、張力付与を途中で妨げることがない。
Moreover, since the intermediate holding
Further, since a gap slightly larger than the thickness of the
また、エンコーダフィルム２１は、そのフィルム面が鉛直方向に対して平行となるように配置されているので、エンコーダフィルム２１を水平面と平行に配置した場合と比較して、フィルム面にごみやインクミスト等が付着するのを抑えることができる。これにより、フィルム面を読取りに適した状態に維持することができる。
Further, since the
また、本実施形態では、エンコーダフィルム２１の両端部のみで固定されているので、エンコーダフィルム２１を接着テープ等で固定する場合と比べて、交換時等に取り外しを容易に行うことができる。
Moreover, in this embodiment, since it fixes only at the both ends of the
なお、本実施形態では、エンコーダフィルム２１の始点側端部を始点支持部材２３に固定し、エンコーダフィルム２１の終端側に円筒部材２６及び付勢部材２８を設けて張力を付与する構成としたが、エンコーダフィルム２１を張設する構成はここに例示したものに限定されない。
例えば、図１０に示すように、エンコーダフィルム２１の始点側にも、所定仮想平面においてエンコーダフィルム２１のフィルム面に当接する円筒部材４１を設けて、２つの円筒部材４１，２６によって所定仮想平面を形成するようにしてもよい。この場合には、始点支持部材２３を、エンコーダフィルム２１が、所定仮想平面に対して円筒部材４１の巻き掛け方向になす所定の角度ｂの延長上に配置されるようにする。
また、例えば、図１１に示すように、付勢部材２８を設ける代わりに、円筒部材２６と終端支持部材２９との間に、円筒部材２６の巻き掛け方向に所定の角度ａをなすようにエンコーダフィルム２１を押圧する押圧機構４２を設けてもよい。押圧機構４２は、例えばエンコーダフィルム２１のフィルム面に付き当てられる円筒状の突き当て部材４３と、これをＺ方向に押圧するばね４４等で構成される。
その他、エンコーダフィルム２１のフィルム面に円筒部材を当接させることによりエンコーダフィルム２１に適度な張力を与える構成であれば、適宜変更して適用することが可能である。
In the present embodiment, the start point side end of the
For example, as shown in FIG. 10, a
Further, for example, as shown in FIG. 11, instead of providing the urging
In addition, any configuration can be applied with appropriate modification as long as the configuration is such that an appropriate tension is applied to the
また、本実施形態では、被巻き掛け部材として円筒部材２６を設けることとしたが、被巻き掛け部材の形状は円筒形状に限定されない。被巻き掛け部材は、その一部にエンコーダフィルム２１のフィルム面に当接する湾曲面を有すればよく、例えば、被巻き掛け部材として断面が半円形状の柱状部材を用い、エンコーダフィルム２１のフィルム面に柱状部材の円弧状部分が当接するようにしてもよい。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、リニアエンコーダ２を構成し、読取可能な位置情報が付された帯状部材として、エンコーダフィルム２１を設ける場合を例として説明したが、帯状部材はリニアエンコーダ２の読取方式に応じて読取可能な位置情報が付された部材であればよく、エンコーダフィルムに限定されない。例えば、帯状部材の表面に凹凸を設けて、これを検出するように構成したり、帯状部材として反射型の金属スケールを設けて、これを読取るように構成してもよい。
In the present embodiment, the
その他、本発明が上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。 In addition, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate.
１ 装置本体部
２ リニアエンコーダ
５ 脚部
７ コンピュータ
１１ 搬送部
１２ 主走査部
１４ 主走査ビーム
１５ キャリッジ
２１ エンコーダフィルム
２２ エンコーダ読取部
２３ 始点支持部材
２６ 円筒部材
２７ 端部補強部材
２８ 付勢部材
２９ 終端支持部材
３５ 中間保持部材
１００ インクジェットプリンタ
１０１ 直線位置検出装置
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus
Claims (8)
前記直線移動装置の直進移動方向に延在する支持部材と、
前記リニアエンコーダを構成し、読取可能な位置情報が付されるとともに、前記支持部材の延在方向に沿って部材主部が延在して設けられた帯状部材と、
前記帯状部材の部材主部外側の部分の少なくとも一方が巻き掛けられる被巻き掛け部材と、
前記被巻き掛け部材に巻き掛けられた前記帯状部材の部分であって前記部材主部とは反対側の部分において前記帯状部材の延在方向に引張り力を付与する付勢部材と、を備えていることを特徴とする直線位置検出装置。 A linear position detection device that detects a linear position of the linear movement device in a linear drive device including a linear movement device that reciprocates linearly with a linear encoder,
A support member extending in a straight movement direction of the linear movement device;
The belt-shaped member which comprises the linear encoder, is provided with readable position information, and is provided with a member main portion extending along the extending direction of the support member;
A member to be wound around which at least one of the outer parts of the main part of the belt-like member is wound;
An urging member that applies a tensile force in the extending direction of the band-shaped member at a portion of the band-shaped member that is wound around the member to be wound and that is on a side opposite to the main part of the member. A linear position detecting device characterized by comprising:
前記直線移動装置の直進移動方向に延在する支持部材と、
前記リニアエンコーダを構成し、読取可能な位置情報が付されるとともに、前記支持部材の延在方向に沿って張設される帯状部材と、
前記支持部材に固定され、前記帯状部材の一方側端部を回動自在に保持する始点支持部材と、
前記支持部材の延在方向と平行となる所定仮想平面と平行であり、かつ、前記帯状部材の張力方向に直角となるように敷設されて前記帯状部材の表面に当接する被巻き掛け部材と、
前記所定仮想平面に対して前記被巻き掛け部材の巻き掛け方向になす角度の延長上に設けられた終端支持部材と、
一端側が前記帯状部材の終端部に係止され、他端側が終端支持部材に係止され、前記帯状部材に張力を付与する付勢部材と、を備えていることを特徴とする直線位置検出装置。 A linear position detection device that detects a linear position of the linear movement device in a linear drive device including a linear movement device that reciprocates linearly with a linear encoder,
A support member extending in a straight movement direction of the linear movement device;
A belt-shaped member that constitutes the linear encoder, is provided with readable position information, and is stretched along the extending direction of the support member;
A starting point support member fixed to the support member and rotatably holding one end of the belt-shaped member;
A member to be wound that is parallel to a predetermined virtual plane that is parallel to the extending direction of the support member and that is laid so as to be perpendicular to the tension direction of the belt-shaped member and is in contact with the surface of the belt-shaped member;
A terminal support member provided on an extension of an angle formed in a winding direction of the member to be wound with respect to the predetermined virtual plane;
A linear position detecting device comprising: a biasing member having one end side locked to a terminal portion of the belt-shaped member, the other end side locked to a terminal support member, and applying tension to the belt-shaped member. .
前記１対の帯状部材保持部間の最短空間距離Ｔは、前記帯状部材の厚みをｔとしたとき、ｔ＜Ｔ≦１．１ｔとの関係を満たすことを特徴とする請求項５に記載直線位置検出装置。 The intermediate holding member includes a pair of band-shaped member holding portions arranged on both sides of the surface of the band-shaped member, and supports the surface of the band-shaped member from both sides.
6. The straight line according to claim 5, wherein the shortest spatial distance T between the pair of belt-shaped member holding portions satisfies a relationship of t <T ≦ 1.1t, where t is the thickness of the belt-shaped member. Position detection device.
前記出力結果照合手段は、照合結果に基づいて所定の信号を出力することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の直線位置検出装置。 An output result collating unit that collates an output result from the linear encoder and an output result of a rotation amount of a motor shaft of a motor that reciprocates the linear movement device;
The linear position detection apparatus according to claim 1, wherein the output result collating unit outputs a predetermined signal based on a collation result.
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