JPH08142584A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 相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の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１
５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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンやワープロ等の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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】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】そこで逆転の発想に基づき、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、出力画像の高品位化
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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】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】

【作用】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】

【実施例】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が吐出され、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走査目の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走査分の記録終了後、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１
５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を
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方向移動用案内軸であり、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２
０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、スリット式の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２
１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。

【００４７】

【発明の効果】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】

【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。

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 29/00 (72)発明者 兼松 大五郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。