JPH04110198A - 記録装置のペン上下機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、計算機などからの信号を受けて記録面にペ
ンにより所定の作図を行う記録装置に関するもので、特
に該ペンの上下制御機構に関する。

（従来の技術） 第３図はこの種の記録装置の一般的な構成を示す説明図
で、１は作図装置、２は記録面、３はＹバー　４はペン
キャリッジ、５はペンである。

例えば、外部計算機（図示せず）から描画命令が入力さ
れると、記録装Ｎｌ内に構成されている制御回路により
所定の処理がなされ、ペン５を保持するキャリッジ４が
記録面２上を縦横に移動する。そして、上記キャリッジ
４内に形成されたペン上下機構により作図する場合にお
いてはペン５を記録面２に接触させる下降位置に位置づ
け、作図を行わない場合にはペン５を所定の高さまで上
昇させる上昇位置に位置づける。これらキャリッジ４の
移動とペン上下機構の動作により所定の作図が行われる
。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような記録装置では、ペン５が接触する
記録面２を全面に渡って−様な平面度で構成することは
極めて困艶で、通常第５Ａ図に示すような記録面２の凹
凸は避けられない。

第５Ａ図は記録面２の表面を模式的に説明する側面図で
、図では記録面２の一次元的な凹凸の状態を示している
。このような凹凸は比較的小さな記録面領域を持ついわ
ゆる小型の装置においてはそれほどの問題は生じないが
、大きな記録面領域を持つ装置においてはこれらの凹凸
が累積するため端と端とで大きな高さ位置の差が生じう
る場合があった。記録面２の高さに大きな違いが生じて
いる状態において、記録を行うためペン５を下降させ記
録面２上に接触させたとするとペン５の先端は記録面２
と激しく衝突してしまう恐れがある。

このため、従来の装置においては、ペン５を記録面２に
接触（着地）させる場合、ペン５の衝突を軽減させるた
めその下降速度を著しく低下させる必要があり、結局記
録速度の低下を来していた。

この発明は、この点を改善することを目的としたもので
適正なペン上下機構を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） このため、この発明においては、 高い速度でペンを下降着地させる第１の動作モードと、
低い速度でペンを下降着地させる第２の動作モードとを
ペン上下８！構に設けるとともに、ペンの記録面に対す
る移動量を計数する移動量計数手段とを設け、 上記ペンが現在の地点から所定の距離以上移動した場合
、上記着地動作を行わせる際上記第１の動作モードに代
えて第２の動作モードを選択させるよう構成した。

（作用） 現在の記録地点から次の記録命令を実行するためペンを
上昇させ次の記録開始地点に移動させる場合、この移動
距離が比較的短い距離であれば記録面の凹凸もそれほど
大きくならない。従って、下降速度を極端に遅くする必
要はない。このような場合にはペンの高速降下を行わせ
る。

一方、ペンが上昇している状態において、大きく移動し
た場合には記録面の高さ位置も大きく変化している恐れ
がある。このような場合にはペンの下降速度を低下させ
ペン先端の衝撃を軟化させる。

（実施例） 第１図、第２図および第３図は本発明の１実施例を示す
構成説明図で、第１図はこの記録装置の回路構成図、第
２図はペン上下機構の機械的構成図、第３図はペン上下
機構の動作モードの説明図である。第４図および第５図
と同一の符号を示したものはそれぞれ同一または相当す
る部分を示している。４１はペンホルダ、４２はペンア
ーム、４３はアクチュエータ、４４はスライドベアリン
グ、４５はストッパ、４６は基台、４７は永久磁石、４
８はホール素子、４９はガイドローラ、６１は制御部、
６２は制御部６１からの指令を受は第４図に示したキャ
リッジ４を縦横に移動させるペン駆動回路、６３はペン
駆動回路６２により移動されるキャリッジ４（すなわち
ペン５）の移動量を計数する移動量計数手段、６４はペ
ン５を上下動させる為のペン上下駆動回路、６５はこの
ペン上下駆動回路６４の作用によるペンの上下移動に伴
って変化するペンの高さ位置を検出する位置センサ、６
６はこの位置センサの出力値を実時間で保持する位置保
持手段、６７は目標位置メモリである。

まず、第２図を参照してこの装置のペン上下機構を説明
する。

第２図に示すペン上下機構は第４図に示したようなこの
種記録装置のペンキャリッジ４内に搭載されるペン上下
機構と本質的に異なるところはなく、例えば第１図の制
御部６１がらの指令を受けたペン駆動回路６２およびペ
ン上下駆動回路６４によりＸＹ力方向移動可能に構成さ
れるとともにアクチュエータ４３を介してペン５を上下
（２軸方向）に駆動することができるよう構成されてい
る。そして、このペンの上下駆動動作に伴うペン５の垂
直方向の位置（高さ位置）は固定位置に設けられた永久
磁石４７とペンの上下動に一致して上下動するペンアー
ム４２に取り付けられたホール素子４８とにより検出さ
れる。

この発明のペン上下機構（第２図）の従来の装置との違
いは、第３図に示すようにペン５を下降着地させる場合
において、少なくとも２つの動作モードを有していると
ころにある。

第３Ａ図は第１の動作モードを、第３Ｂ図は第２の動作
モードを示している。第１の動作モードにおいては、所
定のペンアップ位置から着地目標位置までペン５を下降
させる場合着地目標位置の直前までは高速降下させその
後ブレーキをかけながら低速降下させる。従って、着地
目標付近においては極めて低速で降下させることが可能
であるので、理想的には、この着地目標位置を記録面２
の高さ位置に設定することにより記録面２にペン先端を
いわゆる軟着陸させることができるとともに記録速度の
低下をまねくことはない。しかしながら、実際上は記録
面２には若干の凹凸が存在するため厳密な意味での記録
面２の高さを把握することはできない、このため、この
発明においてはこの着地目標位置として前回の記録かに
了した際のペンの最絆のダウン位置を採用することとし
ている。一方、第２の動作モードは上記の着地目標位置
が不定または無意味な状態になったとき選択される動作
モードである。この第２の動作モードにおいては、着地
点すなわち記録面２の位置が不定であるので例えば最初
から低速降下を行わせる。

第５図を参照してさらに詳しく説明する。

今、第５Ｂ図に示すように第１の記録Ａが完了して第２
の記録Ｂを開始する状態にあるとする。

ペン５は第１の記録Ａの終了地点Ａ２にある。第５Ａ図
で見ればほぼ中央の符号Ａ２で示す地点である。この地
点Ａ２のペン高さＨは第１の記録の終了点におけるもの
であるから次回の記録を行う際のペンの着地位置の目標
となるべき目標着地高さとして採用されつる。さて、装
置がこの着地目標高さＨを記憶すると、ペン５は第２図
に示すペン上下８！橋によりアップ位ＩＰＡに上昇させ
られる。この段階でペン駆動回路６２を介して次の第２
の記録開始点Ｂ１までペン５が移動する。この移動量す
なわち第５Ｂ図に示す第１の記録完了点Ａ２から第２の
記録開始点Ｅｌまでの移動距離Ｍが第５Ａ図に示す着地
目標有効領域以内であれば、第２の記録開始点でのペン
５の下降着地制御は先の着地目標高さＨを目標値として
高速下降される。

今、第５Ａ図Ｆ１に示す位置が第２の記録開始点であっ
たとすると、この時の下降制御はペンアップ位置Ｐ’Ａ
から減速開始点ＰＢ（すなわち着地目標高さＨより少し
高い位置）までは高速下降させ、その後は低迷降下させ
る。この場合の実際の記録面２は着地目標高さＨより低
い位置にあるので着地目標高さＨを越えてなお下降して
いく。そして、ペン５の先端が記録面２に到達すると、
その後の下降は止められる。装置の位置検出装置はこの
時点においても動作しておりペン５の位置変化が所定時
間ないことを確認してペン５の着地を確認する。ペン５
の着地が確認されたことをもって第２の記録Ｂが開始さ
れる。なお、この第２の記録において、ペン５は記録面
２の凹凸を通過していくことになるが、ペン５には記録
を行わせるためスプリングにより所定の筆圧が加えられ
ているのでこの記録面２の凹凸に追従し良好な記録が行
われる。

さて、第２の記録開始点Ｂ１が第１の記録完了点Ａ２に
おける着地目標有効領域を越えた地点Ｆ２（第５Ａ図）
であった場合には、もはや地点Ａ２における着地目標高
さＨは役に立たないのでこの時のペン５の下降着地動作
は第２の動作モードが選択される。この実施例１こおい
ては、この第２の動作モードとして最初から低速下降を
行うよう構成している。ペン５の下降中においても、さ
きに述べたように位置検出装置が動作しておりこの第２
の記録Ｂの記録開始点Ｂ１においても着地完了を確認す
ることができる。

第１図は、このペン下降動作を実現するための回路構成
の１例を示すブロック図である。

外部装置などから描画命令が装置の制御部６１に入力さ
れると、所定の処理がなされた後、順次記録が行われる
よう記録指令が次々と出力される。

まず、第１の記録指令がペン駆動回路６２およびペン上
下駆動回路６４に出力される。ペン駆動回路６２は、キ
ャリッジ４を介してペン５を第１の記録開始点に移動さ
せる。そして、ペン上下駆動回路６４によりペン５が着
地位置まで下降させられる。この時の下降制御は着地目
標高さＨが不定であるので、さきに述べた第２の動作モ
ードと同一の着地制御を行ってもよく、また別の所定の
動作を行わせてもよい、ペン５の着地が位置センサ６５
（この位置センサ６５は第２図に示した永久磁石４７と
ホール素子４８とにより構成されている。）とこの位置
センサ６５により次々と送出される出力データに基づき
このペン５の当該時点における高さ位置（カレント高さ
位置）を保持する位置保持手段６６および制御部６１か
らなる位置検出装置により確認されると第１の記録が開
始される。ペン駆動回路６２によりペン５の着地状態で
の移動が開始され記録面２に第１の記録がなされる。　
　第１の記録が完了すると、その時点におけるペン５の
高さ位置が位置保持手段６６から読み出され目標位置メ
モリ６７に書き込まれる。この書き込まれた高さ位置が
次の記録のための目標着地位置Ｈとして採用されつる。

次に、第２の記録指令の実行に先立ちペン５がアップ位
置ＰＡにペン上下駆動回路６４により位置づけられる。

そして、第２の記録開始位置までペン５がペン駆動回路
６２により移動される。この時移動量計数手段６３によ
り移動量が計数され制御部６１によりこの移動量が着地
目標有効領域内であるか否かが演算され領域内である時
には第１の着地動作モードにより、また領域外である場
合には第２の着地動作モードによりペン５の下降着地動
作がペン上下駆動回路６４により実行される。以下、次
々とこれらの動作が実行されて所定の作図を行う。

なお、これらの第１、第２の動作モードは、制御部６１
のＲＯＭにあらかじめ格納されており必要に応じて読み
出されるよう構成されている。

また、移動量計数手段６３はペン駆動回路６２への制御
部６１からの指令データまたは、ペン駆動回路６２の構
成要素であるペン５のための駆動モータの回転量等から
容易に求めることができる。

さらに、着地目標有効領域を規定するパラメータも実験
的に求めることができ、制御部内のＲＯＭにあらかじめ
格納しておくことが可能である。

第６図は、この発明の第２の実施例に関するものである
。この実施例においては、記録面２上を格子状の複数の
領域にあらかじめソフトウェア的に分割しておき、各領
域内での最初の記録が完了した地点におけるペンの高さ
位置を上記位置検出手段により測定し当該領域における
着地目標高さＨとして制御部内に格納しておき、以後こ
の領域内で記録が開始される場合にはさきに格納された
当該領域の着地目標高さＨを採用するようにしたもので
ある。その他の動作については先の実施例と同様である
。

この実施例の場合には、最初に各領域内の着地目標高さ
Ｈを求める方式であるので先の実施例のようにその都度
求める必要はない。

なお、上記各実施例においては、記録面が平面構成され
たいわゆるフラットベット型の記録装置について述べた
が、ペンと被記録媒体とが相対的に直行移動して記録を
行ういわゆるペーパームービング方式の記録装置にも採
用することが可能である。この場合には、ペンの移動方
向が１次元方向のみであることを考慮して構成すればよ
い、さらに、これらの実施例において第１、第２の動作
モードとしてのペン下降制御方法として、単に「高速下
降」、　「低速下降」として説明したが、これらの下降
パターンは種々のものが採用されうる。

（発明の効果） 以上、本発明によれば効率的なペンの着地制御が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明の１実施例を示す
構成説明図で、第１図はこの記録装置の回路構成図、第
２図はペン上下機構の機械的構成図、第３図はペン上下
機構の動作モードの説明図、第４図はこの種装置の一般
的構成を示す説明図、第５図はこの発明の詳細な説明す
るための模式図、第６図はこの発明の実施例を示す説明
図である。 第３Ａ図 第３ｆ５図 第 図 宕ｉ１１＋目（テＴう交）＠４　ｋへ 第 Ａ 図 第 Ｂ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 制御部に入力された所定の描画命令に基づきペン駆動回
   路およびペン上下機構を制御して記録に関わるペンを動
   作させて記録面上に所定の画像を作成する記録装置にお
   いて、 第１の下降速度でペンを下降させる第１のモードと上記
   第１の下降速度より小さな下降速度でペンを下降させる
   第２のモードとを上記ペン上下機構に少なくとも設け、 上記ペン駆動回路による上記ペンの移動量を計数する移
   動量計数手段を上記制御部に設け、上記ペン上下機構に
   よりペンが上昇位置にある時上記ペン駆動回路による上
   記ペンの移動量が所定の値を越えた時上記ペン上下機構
   の動作モードを上記第１のモードから上記第２のモード
   に切り換えることを特徴とする記録装置のペン上下機構
   。