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図面 (7)

目的

対位置が不確定被記録材上を自走して記録することが可能であり、その相対位置を高精度で検出することにより出力画像高画質化と共に用途の飛躍的拡大が図られる記録装置の提供。

構成

記録信号を受信し、被記録材15上の記録位置に記録を行う記録手段3と、装置自体1を被記録材15上の記録位置に移動させる自走手段5とを有する記録装置。該記録装置は移動に応じて自己の位置を検出する位置検出手段2を有する。

概要

背景

近年、パソコンワープロ等のOA機器が広く普及しており、これら機器で入力した情報をプリントアウトする方式としては、例えばワイヤードット方式、熱転写方式インクジェット方式等種々の記録方式が開発されている。これらの記録方式は、夫々の方式よりなる記録ヘッドにより、被記録材上に所定記録を行うものである。代表的な被記録材としては、コピー用紙などに用いられている普通紙やOHP用に開発されたフィルム状のOHPシート等が挙げられるが、特に最近は衣類等の布に直接記録を行う用途も現れてきている。

また上記記録装置は、記録時に記録ヘッドが被記録材に直接接触しながら記録を行う接触式記録装置と、記録ヘッドが被記録材には接触しない非接触式記録装置に分類できる。かかる記録装置は一般的に記録装置内に被記録材を導びいて所定の記録を行う方式であるが、特に前記非接触式の記録装置は取扱われる被記録材の種類や大きさ、更には被記録材支持手段について自由度が大きいので今後益々用途が広がりつつある。

概要

対位置が不確定な被記録材上を自走して記録することが可能であり、その相対位置を高精度で検出することにより出力画像高画質化と共に用途の飛躍的拡大が図られる記録装置の提供。

記録信号を受信し、被記録材15上の記録位置に記録を行う記録手段3と、装置自体1を被記録材15上の記録位置に移動させる自走手段5とを有する記録装置。該記録装置は移動に応じて自己の位置を検出する位置検出手段2を有する。

目的

本発明の目的は、上述したような課題を解決すべく、相対位置が不確定な被記録材上を自走する記録装置としてそれ自体の少なくとも相対的位置を高精度で検出することにより、出力画像の高画質化を図り、かかる記録装置の用途の飛躍的拡大が期待できる記録装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

記録信号を受信し、該信号に応じて被記録材上の記録位置に画像の記録を行う記録手段と、前記被記録材上の記録位置に装置自体を移動させる自走手段とを有することを特徴とする記録装置

請求項2

前記自走手段によって移動した装置自体の位置を検出する位置検出手段を有することを特徴とする請求項1に記載の記録装置。

請求項3

前記位置検出手段は、前記自走手段による記録装置自体の移動に応じてその位置を検出する手段であることを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。

請求項4

前記位置検出手段は、記録装置自体の位置を検出する絶対位置検出手段および前記記録装置自体の前記被記録材に対する相対位置を検出する相対位置検出手段の少なくともいずれか一方の機能を有することを特徴とする請求項3に記載の記録装置。

請求項5

前記位置検出手段は、自走にかかわる位置認識情報を外部から取り込み、該位置認識情報に応じて位置検出を行う受動の検出手段であることを特徴とする請求項1または2に記載の記録装置。

請求項6

前記記録手段は、前記記録信号に応じて駆動され、インク吐出エネルギを発生する電気熱変換体を有するインクジェット式であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかの項に記載の記録装置。

技術分野

0001

本発明は、記録装置に関し、特に記録情報に応じて自走しつつ高精度に自己の記録位置を検出可能な多機能的の記録装置に関する。

背景技術

0002

近年、パソコンワープロ等のOA機器が広く普及しており、これら機器で入力した情報をプリントアウトする方式としては、例えばワイヤードット方式、熱転写方式インクジェット方式等種々の記録方式が開発されている。これらの記録方式は、夫々の方式よりなる記録ヘッドにより、被記録材上に所定記録を行うものである。代表的な被記録材としては、コピー用紙などに用いられている普通紙やOHP用に開発されたフィルム状のOHPシート等が挙げられるが、特に最近は衣類等の布に直接記録を行う用途も現れてきている。

0003

また上記記録装置は、記録時に記録ヘッドが被記録材に直接接触しながら記録を行う接触式記録装置と、記録ヘッドが被記録材には接触しない非接触式記録装置に分類できる。かかる記録装置は一般的に記録装置内に被記録材を導びいて所定の記録を行う方式であるが、特に前記非接触式の記録装置は取扱われる被記録材の種類や大きさ、更には被記録材支持手段について自由度が大きいので今後益々用途が広がりつつある。

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、これまでの記録装置は、記録装置内に被記録材を取り込んで記録を行う方式であるために、記録装置よりも大きい被記録材に対して記録を行うことには無理があった。すなわち、従来のように被記録材が普通紙などの定型サイズの範囲内であれば問題は少ないが、最近のように衣類に直接記録を行うことや、未だ潜在的ではあるが看板や壁、床などに直接コンピューターで処理した画像を出力するなどの需要も増えてきており、かかるニーズに応じる為には既存の記録方式、即ち記録装置を固定したままで被記録材の方を移動させる方式での限界が現れ始めている。

0005

そこで逆転発想に基づき、被記録材を固定させておき、記録装置を自走させる記録方式が考えられる。特に上述の非接触式記録装置の場合は接触式記録装置に比べて被記録材や記録時の記録背面支持に制限が極めて少ないので、かかる記録装置による自走式記録方式の実現性が大きく、記録装置の用途を飛躍的に大きく広げる可能性がある。

0006

しかしながら、このような用途に記録装置を適用する場合、一方の被記録材の方の位置決めが極めて不確定なものとなるので、被記録材に沿って自走する記録装置の位置を認識することが容易でない。すなわち、自走する記録装置に於いては、その位置認識のずれが画像形成位置のずれとなるので、出力画像高品位化の為には極めて高精度な記録位置の認識手段が必要不可欠となる。

0007

本発明の目的は、上述したような課題を解決すべく、相対位置が不確定な被記録材上を自走する記録装置としてそれ自体の少なくとも相対的位置を高精度で検出することにより、出力画像の高画質化を図り、かかる記録装置の用途の飛躍的拡大が期待できる記録装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するために、第1の本発明は、記録信号を受信し、該信号に応じて被記録材上の記録位置に画像の記録を行う記録手段と、前記被記録材上の記録位置に装置自体を移動させる自走手段とを有することを特徴とするものである。

0009

第2の発明は上記に加えて前記自走手段によって移動した装置自体の位置を検出する位置検出手段を有することを特徴とするものである。

0010

本発明によれば、相対位置が不確定な被記録材上を自走手段により自走する記録装置自体の位置を位置検出手段により高精度で検出することが可能となり、自走式とした記録装置の出力画像の高画質化と共に、その用途の飛躍的拡大を図ることができる。

0011

以下に、本発明の実施例として、非接触式でかつ上記目的が達成できるインクジェット記録装置の例について図面を参照して具体的に説明する。

0012

[実施例1]図1は、本発明の実施もしくは適用に好適なインクジェット記録装置の構成例を示す。図1に於いて、1は被記録材上を移動しつつ記録を行う記録装置本体であり、2は記録を行うために記録装置本体1から不図示の被記録材側に向けて突設され、その(B)に示すようにインクジェット方式の記録部3と、不図示のCCD上で被記録材上の画像を認識するスキャナー部4とを有する記録・スキャナー部である。また、5は記録装置本体(以下では単に記録装置という)1を自走させる為にその下面側に配設されている複数の球形状をした自走手段である。記録部3には(B)に示すように複数のインク吐出口6が線上に配設されていて、記録装置1の後述するような被記録材上の自走時にインク吐出口6から選択的にインク吐出され、その長手方向の配列幅に相当する記録が被記録材上になされる。

0013

ついで、図2に従って自走手段2の構成を原理的に説明する。

0014

図2において、7は記録装置1をY方向に前後退させるための動力を自走手段5に伝達するY方向伝達軸であり、8は該Y方向伝達軸7に動力を与えるY方向動力部、9はY方向の動力を伝達する場合に自走手段5を支えるY方向受け軸、10は該Y方向受け軸9を支持している固定端である。同様に11は、記録装置1をX方向(左右方向)に自走させる場合に動力を伝達するX方向動力伝達軸であり、12は該X方向伝達軸11に動力を与えるX方向動力部、13はX方向の動力が伝達される場合に自走手段5を支えるX方向受け軸、14は該X方向受け軸13を支持している固定端である。Y方向動力伝達軸7、Y方向の受け軸9、及びX方向動力伝達軸11、X方向の受け軸13はそれぞれ可動軸であり、記録装置がY方向に自走するためにY方向動力伝達軸7およびY方向受け軸9が動作している場合にはX方向動力伝達軸11およびその受け軸13は共に自走手段5から離脱しており自走手段5に作用することはなく、同様に記録装置1がX方向に自走するためにX方向動力伝達軸11、X方向受け軸13が動作している場合にはY方向動力伝達軸7およびY方向受け軸9は共に自走手段5から離脱していて自走手段5に作用することはない。

0015

以上のように、Y方向、X方向に記録装置1が自走するのに応じて、自走手段5にY方向への動力伝達、X方向への動力伝達が切り換えられて行われることにより、記録装置1を自由に所望の方向へ自走させることが可能となる。

0016

上述の記録装置1は、不図示のインターフェースを介して入力される記録情報に従って、自己の自走手段5により被記録材の記録位置に自走し、記録部3を駆動することにより記録を行うものである。この記録装置1にあっては、自走経路が必ずしも自走に適しているとは限らず、そのために前後左右への自走を繰り返している間に記録装置1の位置認識にずれが生じる場合がある。かかる自走式の記録装置1での位置認識のずれは、記録精度のずれとなり、高画質品位の記録を行う妨げとなる主要因になる懸念があるが、本実施例では記録装置1が後述するようにして自己完結的に自身の位置を正確に検出する位置検出手段(以下でアクティブ位置検出手段という)を有しているので、記録装置1の位置誤認知による画像の劣化を防止することができる。

0017

以下に、このようなアクティブ位置検出手段について具体的に説明する。

0018

図3は本実施例による記録装置1の位置検出動作を示す。図3に於いて、15は記録装置1の自走によって記録がなされる被記録材であり、本実施例の場合は木製の床である。ここで、15−1,15−2,…,15−nは被記録材をY方向にn回走査することで被記録材15上に記録画像を形成する場合の走査毎の1ライン分の記録領域を指す。16は1走査ごとに記録装置1の記録開始位置を認識するための目印となる記録認識点であり、16−1は1走査目走査開始位置を示す位置認識点、また、16−2は2走査目の走査開始位置を示す位置認識点である。記録装置1は記録開始にあたり、まずその1走査目の記録に先だって記録認識点16−1を記録した後に、被記録材15の1走査目の記録ライン15−1領域を図中Y方向に向けて記録する。かくして1走査分記録終了後、該走査ライン15−1の記録の初期位置に復帰した後、2走査目のライン15−2領域の記録に移行するが、1走査目の記録ライン15−1の初期位置に戻った際に1走査目の位置認識点16−1を内蔵スキャナー部4で読みとり、記録装置1が自走している間に位置の認識にずれが生じていた場合には記録装置1自体のずれを補正したあとX方向にライン15の記録幅分だけ、2走査目の記録のために移行する。この時、1走査目の記録の場合と同様に2走査目の記録に先だって2走査目の位置認識点16−2を記録した後に2走査目の記録に入る。以下同様に、記録装置の位置を認識する位置認識点16をプロットしながら記録を行い、そのラインの記録開始位置に復帰するごとに先に記録した位置認識点を再確認して適時記録装置1自体で位置認識点のずれを補正し、記録を継続していくことにより、累積的に位置認識のずれを増大させることなく記録を継続することができ、位置認識のずれにより生じる記録画像のずれを最小限に抑え、自走式記録装置の高画像品位化を実現することが可能となる。

0019

なお、本実施例では、説明の理解を容易にするために位置認識点16の打ち込みを各走査の記録に先だつ1ポイントのみの点としたが、複数ポイント打ち込むことで2次元的に位置補正を行えるようにすることも可能であり、これによって記録精度を高めることができる。更にまた、記録に先だった位置認識点の打込みのみで位置認識補正を行うのではなく、各走査の最後に、或いは走査途中に位置認識点を打ち込むことで位置認識補正の精度を増すようにしても良い。

0020

また、本実施例では説明の理解が容易なように図面上では位置認識点16−1〜を大きく記載しているが、記録装置1に搭載されているスキャナー部4で記録可能な大きさであれば目視では認識できない程度の大きさであっても良い。

0021

更にまた、本実施例では記録装置1の位置認識手段として図3によって説明したように被記録材15上に記録される位置認識点を用いたが、たとえ目視では確認できない大きさであったとしても被記録材15自体に記録信号以外の画像を形成することが許容されないような場合には、位置認識を行う為の位置認識部材を用意しておき、これを例えば記録領域外に配置するようにしても良い。かかる位置認識部材は、不要になった時点で記録装置1と共に回収可能であり、記録終了時点では被記録材15上に記録信号により記録された画像以外は残らない。

0022

本実施例によれば、記録装置1が所望の記録位置に自走する自走手段3と、記録装置1内部で自己完結的に自らの位置検出が可能なアクティブ位置検出手段とを有することにより、相対位置が不確定な被記録材上を自走する記録装置の位置を高精度で検出することが可能となり、出力画像の高画質化と、用途の飛躍的拡大を可能とした自走式による記録装置を提供することができる。

0023

[実施例2]続いて自走する記録装置の位置を検出する位置検出手段の他の例について説明する。

0024

先に述べた実施例1では、記録装置1の自走した経路もしくは該経路にかかわる位置を検出するための位置認識部材あるいは位置認識点を記録しておくことによって記録装置1の位置を検出し、自己補正するようにしたが、位置検出手段としては以下のように外界との相対距離から位置を直接検出するようにしたものであってもよい。

0025

図4は、本実施例に係る、外界との相対距離から自己の位置を検出する位置検出手段を有する自走式記録装置の一例を示す。

0026

図4に於いて、17は本実施例による自走記録装置1の位置を検出する位置認識手段であり、17−1は該位置認識手段17のレーザー発光部、17−2はレーザー発光部17−1から発光されたレーザー光受光するレーザー受光部である。

0027

被記録材としては、床等の屋内部材や、或いは屋内に持ち込める部材である場合が多く、かかる場合の記録は一般に屋内で行われる。屋内はX,Y,Zの3方向が壁や天井等で囲まれているので、記録装置1からX,Y,Z方向の3方向の囲壁までの距離をそれぞれ検出していくことにより記録装置1の自走位置を検出することが可能となる。本実施例では、図4に記すように記録装置1のX,Y,Z3方向の互いに直交するケース面1A,1B,1Cにレーザー発光部17−1及びレーザー受光部17−2からなる位置認識部材17が設けられており、X,Y,Z方向の各囲壁上の測定対象点まで距離を検出できるよう構成されている。

0028

以上のように構成することで、実施例1のように位置認識点や位置認識部材を用いることなく自己完結的に自己の位置を検出することが可能となる。

0029

また、記録装置1の使用用途や環境によっては必ずしも上記X,Y,Z方向の測定対象点が存在しない場合や、上記のようなX,Y,Z方向の測定対象点が存在する場合であってもその屋内の壁の形状が複雑で測定対象までの距離検出だけでは正確な位置検出が困難である場合には、被記録材四周を囲うように壁を配設し、このような外周の囲いに対するX,Y方向の距離検出から位置を相対的に検出することも可能である。更には、このような外周壁の有するレーザー光反射特性を外周の位置によって変化させておき、レーザー受光部17−2で解析することにより位置検出手段の精度を一層高めるようにしてもよい。

0030

また、位置認識手段17としてはレーザー光の発光部・受光部により構成する代りに、外周壁との接触式の変位検出手段を設けるようにしてもよい。

0031

なお、このような記録装置による自己完結的な記録装置の位置検出手段以外の構成及び作用は、実施例1と同様であるのでその説明は省略する。

0032

[実施例3]続いて本発明による自走式記録装置の他の自走手段、及び他の位置検出手段について説明する。

0033

上述の実施例1および2は、被記録材と接触しながら自走する手段を有する例についてであったが、記録方式がインクジェット記録方式等で且つ、記録液が被記録材上で定着するまでに要する時間が著しく長く、更に被記録材に接触している自走手段が記録液に対して非転写性を有していないような場合には、自走手段が被記録材の記録面を走査する際に記録液の再転写により記録画像を劣化させてしまう場合があった。また、上述のような自走手段では平面上を2次元的に自走することは容易であるが、3次元的に自走することが困難である。そこで、かかる問題に対処すべく以下のように構成してもよい。

0034

図5は本実施例に係る自走式の記録装置を示す。図5に於いて、18は記録装置1をX方向に自走させる為のX方向移動案内軸であり、19は記録装置1をY方向に自走させる為のY方向移動用案内軸、20は記録装置1をZ方向に自走させる為のZ方向移動用案内軸である。なお、これらの案内軸18,19および20の端部はそれぞれ記録装置1を不図示の被記録材に対して平行を保ちつつ移動可能なように構成されている。

0035

図5に於いて、記録装置1を図中X方向に走査させる場合は記録装置1自体に搭載された不図示のX方向の駆動手段により記録装置1がX方向移動軸18に沿って所望の幅だけ移動される。なお、本実施例に於いては、上記X方向の駆動力は駆動手段がパルスモータであるのでその印加パルス数を管理することによって記録装置のX方向への移動量を管理することができる。同様に、記録装置を図中Y,Z方向に走査させる場合には、不図示の各々のY,Z方向の駆動手段によって記録装置1をそれぞれY,Z方向駆動軸19,20に沿って所望の幅だけ移動させることが可能である。また、上記Y,Z方向動力もまた駆動手段がパルスモータであるので印加パルス数を管理することによって記録装置のY,Z方向への移動量を管理することができる。

0036

本実施例では、X,Y,Z方向の駆動時の移動量をパルスモータへの印加パルス数を管理することによって管理したが、スリット式エンコーダを用いてエンコーダのON/OFF信号から移動量を管理するようにしてもよく、更には、X,Y,およびZ方向の駆動(案内)軸18,19および20に位置検出手段を兼ね備えさせるようにしてもよい。例えば、これらの駆動案内軸18,19および20を抵抗体で構成し記録装置1の位置に応じて抵抗値が変化するようになして、該抵抗値から位置検出を行うようにしてもよい。

0037

以上のように構成することにより、記録手段による被記録材への記録液の定着性能の問題や、Z方向への移動などをも容易に実現でき、実施例1,2にも増して自走式記録装置の出力画像の高画質化と、その用途の飛躍的拡大を可能とすることができる。

0038

なお、自走式記録装置の自走手段以外の構成及び作用についてはこれまでに述べてきた実施例1,2と同様であるのでその説明は省略する。

0039

[実施例4]ついで、自走式記録装置の更に他の位置検出手段について説明する。

0040

これまでに述べてきた実施例では、記録装置の位置認識手段が記録装置自体の位置を自己完結的に認識するものであったが、以下に述べるように、位置認識情報を記録装置の外部から取り込み、その情報に応じて位置検出を行う受動的な位置検出手段であってもよい。

0041

図6は本実施例による記録装置の位置検出手段を示す。

0042

図6に於いて、15−1及び15−2,…,15−nは被記録材15をn回の走査で記録する場合の走査毎のラインを指す。猶その走査についてはこれ迄に述べてきた各実施例に示すような自走手段を用いればよい。22は記録装置の位置を検出するための画像認識手段であり、21は該画像認識手段22により認識された画像から記録装置1の現在位置を解析する画像解析手段、また、23は画像認識手段22と画像解析手段21との間を接続し、画像認識手段22により認識された画像を画像解析手段21に伝達する画像伝達手段である。

0043

ここで、記録装置1は被記録材15上を自走しながら記録を行うが、リアルタイムで画像認識手段22が記録装置によって記録された画像情報を画像伝達手段23を介して画像解析手段21に転送する。一方、画像解析手段21では転送されてきた記録装置1による画像情報の位置と既に格納されているそれまでの記録装置1の位置情報との差から記録装置1の移動した量および現在位置の検出を行う。そして、記録装置1の現在位置の検出値に応じて、次の所望の記録位置までの必要移動情報と記録情報とを記録装置1に転送し、所望の記録が行われるように制御する。

0044

以上のような制御がなされるように構成することで、記録装置1の位置を正確に検出・制御でき、出力画像の高画質化と、かかる記録装置の用途を飛躍的に拡大することが可能となる。

0045

また、本実施例では画像認識手段22からの画像および位置情報が画像解析手段21に直接接続される形態のものについてであったが、被記録材15が極めて広大である場合などでは、例えば衛星などに設けられた画像認識手段から電波などを介して伝達される形態の遠隔通信手段によるものであってもよい。

0046

なお、本実施例の場合も自走式記録装置の位置認識手段以外の構成及び作用はこれまでに述べてきた実施例と同様であるのでその説明は省略する。

発明の効果

0047

以上説明してきたように、本発明によれば、記録信号を受信し、該信号に応じて被記録材上の記録位置に画像の記録を行う記録手段と、前記被記録材上の記録位置に装置自体を移動させる自走手段とに加えて前記自走手段によって移動した装置自体の位置を検出する位置検出手段を有するので、相対位置が不確定な被記録材上を自走する記録装置の位置を高精度で検出することが可能となり、自走式による記録装置の出力画像の高画質化と、記録装置の用途の飛躍的拡大を図ることができる。

図面の簡単な説明

0048

図1実施例1に係る記録装置の構成の概要を上面側(A)および下面側(B)から見て示す斜視図である。
図2本発明にかかる自走手段の構成および動作を説明する説明図である。
図3本発明による記録動作の説明図である。
図4本発明の実施例2による自己位置検出手段の構成を模式的に示す斜視図である。
図5本発明の実施例3にかかる自走手段の構成を示す斜視図である。
図6本発明の実施例4による位置検出手段の構成を示す説明図である。

--

0049

1記録装置本体
1A,1B,1Cケース面
2 記録・スキャナー部
3 記録部
4 スキャナー部
5 自走手段
6インク吐出口
7,11動力伝達軸
8,12動力部
9,13受け軸
15被記録材
16位置認識点
17 位置認識手段
17−1レーザー発光部
17−2レーザー受光部
18,19,20 駆動案内軸
21画像解析手段
22画像認識手段

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