(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ペンまたはカッティングペンを保持し、この保持した記録ペンまたはカッティングペンを被記録媒体に対して圧接，離反させる上下機構を有するペンブロック、上記ペンブロックを被記録媒体に対して相対的に移動させるペンブロック移動手段、インクジェットヘッドを備えたインクジェットブロック、記録信号または切断信号に基づいて、上記ペンブロック移動手段の移動制御および上記ペンブロックの上下機構を駆動制御するとともに、画像信号に応じて上記インクジェットヘッドを制御して所望の画像を描く制御手段と、を有した記録装置において、
上記ペンブロックと上記インクジェットブロックを結合，切り離しする機械的結合手段を有し、インクジェットヘッドによる描画動作の際は、上記制御手段は、上記ペンブロック移動手段を移動制御することによりペンブロックにインクジェットブロックを結合し、ペンブロックの移動によりインクジェットヘッドを移動させるとともにこれを制御して描画を行い、ペンブロックによる記録動作の際には、上記制御手段は、上記ペンブロック移動手段と上記上下機構を駆動制御することによりインクジェットブロックをペンブロックより切り離すよう構成したことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の記録装置において、上記ペンブロックのホーム位置を検出するためのセンサ、ならびに上記インクジェットブロックのホーム位置を検出するためのセンサを有し、記録装置が線画記録動作モードにある場合は、上記制御手段は、これらのセンサの出力に基づいて上記ペンブロック移動手段を移動制御してインクジェットブロックをホーム位置に位置づけるようペンブロックを移動させた後、上記上下機構を駆動制御してインクジェットブロックをペンブロックより切り離してペンブロックをホーム位置に位置づけて記録待機状態とし、記録装置がドット記録動作モードにある場合は、上記制御手段は、上記これらのセンサの出力に基づいて上記ペンブロック移動手段を移動制御してインクジェットブロックをホーム位置に位置づけるようペンブロックを移動させた後に記録待機状態とするよう構成したことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドによるドット記録手段と、線画またはカッティングペンによる切断を行う複合型プロッタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複合形プロッタとしては、一般的にドット記録を行うドット記録手段と、線画または切断を行う線画記録手段とを各々独立した機構として備えたものか、或いは一つの移動ブロックにドット記録手段と線画記録手段とを備えたものであり、前者のものは、ドット記録および線画記録に応じて選択的に何れかの機構を用いて記録を行い、後者のものは、選択的に何れかの記録手段を用いるよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の記録装置において、前者の装置は、ドット記録手段と線画記録手段が別個に設けられているので、各々の記録手段を被記録媒体に対して相対的に移動させるための機構および駆動系が別個に設けられており、これにより部品点数の増大，記録装置の大型化および記録動作制御の複雑化といった問題を生じていた。また、後者のものは、駆動系を複数設ける必要はないが、一つの移動ブロックに複数の記録手段を搭載するために、移動ブロックが大型化するとともに、その重量が増加し、これにより高速記録が行えなくなるという不具合を生じていた。更に、ドット記録手段としてインクジェットヘッドを用いる場合には、線画記録手段を用いて記録を行う際にはインクジェットヘッドの乾燥を防止する必要があるので、一つの移動ブロックに線画記録手段とインクジェットヘッドを備える場合には、線画記録動作時に作用し且つドット記録動作時に不作用となるインクジェットヘッド乾燥防止手段を設ける必要があり、その構成が複雑になるという欠点があった。
【０００４】
本発明はこれらの不具合を解決するためになされたもので、移動ブロックを大型化することなく、尚且つ簡単な構成および記録動作制御により複合型プロッタを構成，動作させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の記録装置においては、保持する記録ペンまたはカッティングペンを被記録媒体に対して圧接，離反させる上下機構を有するペンブロックと、このペンブロックを移動させる移動手段と、インクジェットヘッドを有するインクジェットブロックとを設け、インクジェットヘッドによる描画動作の際には、ペンブロック移動手段によりペンブロックにインクジェットブロックが結合され、ペンブロックの移動によりインクジェットヘッドによる描画が行われ、ペンブロックによる記録動作の際には、ペンブロックの上下機構を作動させることによりインクジェットブロックがペンブロックより切り離されるよう構成した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の記録装置を説明する。
図１は本発明の記録装置である複合型プロッタの要部構成を示す図であり、図において１は記録装置本体、２はペンブロック、３は上下機構、４はペンブロック移動機構、５は結合手段、６はインクジェットブロックである。
本発明の複合型プロッタにおいては、被記録媒体は図示しない媒体駆動手段によりプラテン１２上に、図のＹ方向に移動可能に支持されている。また、ペンブロック２は図のＸ方向に延設されるレール１１に摺動可能に取り付けられており、同様にインクジェットブロック６もレール１１に摺動可能に取り付けられている。
【０００７】
先ず、本発明の複合型プロッタにおける線画記録動作或いは切断動作について説明する。この線画記録動作或いは切断動作においては、後述する切り離し動作によりペンブロック２とインクジェットブロック６は、互いに切り離された状態にある。
ペンブロック２は、レール１１に摺動可能に取り付けられるスライダ本体２０と、このスライダ本体２０上に設けられる上下機構３としてのムービングコイル３１と、このムービングコイル３１に取り付けられるとともに記録ペン或いはカッティングペンを保持するペンホルダ２１により構成されている。
ペンブロック移動機構４は、レール１１のＸ方向両側に設けられるプーリ４１と、この両プーリ４１間に図のＸ方向に架渡されるベルト（或いはワイヤ）４２、一方のプーリ４１に回転駆動力を伝達する駆動モータ４３よりなり、ペンブロック２のスライダ２０はこのペンブロック移動機構のベルト４２に結合している。線画記録動作或いは切断動作において、図示しない記録装置の駆動制御装置は、記録信号または切断信号に基づいて駆動モータ４３を回転制御することによりペンブロック２を図のＸ方向に移動制御する。これと同時に、記録装置の制御装置は、ムービングコイル３１を駆動制御してペンホルダ２１に保持された記録ペン或いはカッティングペンを上下動させるとともに、図示しない媒体駆動手段により被記録媒体を図のＹ方向に移動させる。これらにより、ペンブロック２が記録媒体上を相対的に移動するとともに、上下機構３によりペンホルダ２１に保持された記録ペン或いはカッティングペンが被記録媒体に圧接，離反されて、被記録媒体上に所望の画像或いは所望の切断形状が形成されるよう構成されている。
【０００８】
次に、本発明の複合型プロッタにおけるインクジェットヘッドによるドット記録動作を説明する。このドット記録動作においては、後述する結合動作によりペンブロック２およびインクジェットブロック６が結合された状態にある。
被記録媒体（プラテン１２）の方向に、そのインク吐出口が対向するようにしてインクジェットヘッド６１が固定されているインクジェットブロック６のブロック本体６０は、上述のペンブロック２と同様にレール１１に図のＸ方向に摺動可能に取り付けられている。また、ヘッドステーション６２は、線画記録手段の記録範囲外に設けられ、インクジェットブロック６がその直上に位置づけられることにより、上部の開口部がインクジェットヘッド６１のインク吐出口を包囲して、その乾燥を防止する所謂キャップ機能を有するよう構成されている。記録装置が線画記録動作または不使用の際には、インクジェットブロック６はこのヘッドステーション６２上に位置づけられる。
【０００９】
ドット記録動作時においては、図示しない記録装置の制御装置は、ペンブロック移動機構４を駆動制御して、ペンブロック２を図のＸ方向に移動させることにより、インクジェットブロック６を主走査方向に移動させる。この時、制御装置はレール部材１１に設けられたリニアエンコーダ８１の出力より、インクジェットブロック本体６０の位置を検出すると同時に、記録信号に基づいてインクジェットヘッド６１を駆動して、インクを被記録媒体上に吐出する。１ライン分の主走査方向の記録が終了すると、制御装置は媒体駆動手段により被記録媒体を図のＹ方向，即ち副走査方向に単位送り量だけ移動し、インクジェットブロック６を主走査方向に移動させるとともに続く１ライン分の記録を行う。これらインクジェットブロック６の主走査方向への移動，被記録媒体の副走査方向の移動を順次行って、ドット記録を行うよう構成されている。
【００１０】
次に、本発明の主要な構成であるペンブロック２とインクジェットブロック６の結合手段５を説明する。
図２は結合手段５の構成を示す図で、結合手段５はペンブロック２のスライダ２０に取り付けられるフック５１と、インクジェットブロック６に軸を中心に回転可能にとりつけられるレバー部材５２、レバー部材５２を常時図の＋Ｚ方向に付勢するねじりコイルバネよりなる弾性部材５７、ストッパ５８、および当接部材５９より構成される。
【００１１】
図２（ａ）に示すように、レバー部材５２は傾斜部５３，凹状の係合部５４，Ｕ字状の溝部５５，ペンホルダ２１の下端部が当接する当接部５６により構成されている。このレバー部材５２は、スライダ２０に取り付けられるフック５１の移動経路上に係合部５４が位置づけられるようにして、インクジェットブロック６のペンブロック２に対向する面に取り付けられている。
また、図２（ｂ）および図４（ａ）に示すように、ペンブロック２とインクジェットブロック６が結合状態にある場合は、フック５１の下端部が係合部５４に当接するとともに、溝部５５部分にペンホルダ２１に保持されている記録ペン或いはカッティングペンがこれに接することなく嵌合されて、ペンホルダ２１の下端部分の直下に当接部５６が位置づけられるよう構成されている。
【００１２】
本発明の複合型プロッタにおいて、インクジェットブロック６によりドット記録を行う場合は、記録に先立って、ペンブロック２とインクジェットブロック６との結合動作を行う。
この結合動作においては、制御装置はペンブロック移動機構４を駆動して、ペンブロック２をインクジェットブロック６の方向へ移動させる。この移動にともなって、図３（ａ）に示すように、同一移動経路上に設けられたフック５１とレバー部材５２の傾斜部５３が接近，当接する。更に、ペンブロック２をインクジェットブロック６側へ移動させると、図３（ｂ）に示すように、フック５１の下端部は傾斜部５３の傾斜面上を摺動し、これによりレバー５２を弾性部材５７の付勢力に抗して軸を中心に図の矢印方向に押し下げる。更に移動することにより、フック５１が傾斜部５３上を通過し、この時に図３（ｃ）に示すように、レバー部材５２が弾性部材５７の付勢力により元の位置に復帰し、フック５１が係合部５４と係合する。また、この時スライダ２０に設けられた当接部材５９が、インクジェットブロック６に当接する。この状態で記録待機状態となる。
【００１３】
インクジェットブロック６を用いたドット記録動作においては、制御装置は記録信号に基づいてペンブロック移動機構４を駆動して、ペンブロック２を＋Ｘ方向に移動させる。この時、スライダ２０に取り付けられたフック５１の下端がレバー部材５２の係合部５４に係合しており、且つ弾性部材５７の付勢力によりこの係合が維持されるので、インクジェットブロック６はペンブロック２とともに＋Ｘ方向に移動する。制御装置は、ペンブロック２およびインクジェットブロック６の移動と同時に、インクジェットヘッド６１を駆動制御して被記録媒体表面にインクを吐出して記録を行う。
【００１４】
１ライン分のドット記録が終了すると、図示しない媒体駆動手段により被記録媒体を図のＹ方向に単位移動量だけ移動させる。この後、制御装置はペンブロック移動機構４を駆動して、ペンブロック２を−Ｘ方向に移動させる。この時は、スライダ２０に設けられた当接部材５９がインクジェットブロック６を−Ｘ方向に押すことによりこれを移動させ、同時にインクジェットヘッド６１を駆動制御して続く１ライン分のドット記録を行う。
【００１５】
以上の１ライン分のドット記録，被記録媒体の単位量移動を順次行うことにより、ドット記録が行われる。
【００１６】
このドット記録が終了し、続いて記録ペン或いはカッティングペンによる線画記録を行う場合は、記録に先立って、ペンブロック２とインクジェットブロック６の切り離し動作を行う。
この切り離し動作においては、制御装置はペンブロック移動機構４を駆動してインクジェットブロック６を待機位置であるヘッドステーション６２上に位置づける。
この後、制御装置は、ペンブロック２のムービングコイル３１を動作させ、ペンホルダ２１を降下させる。この時、図４（ｂ）に示すように、ペンホルダ２１は、弾性部材５７の付勢力に抗してレバー部材５２を軸を中心に回転させて押し下げる。これにより、スライダ２０に取り付けられたフック５１の先端部分より係合部５４が離反して、その係合が解除される。
この状態でペンブロック２を＋Ｘ方向，すなわちインクジェットブロック６より離反する方向に移動させることにより、ペンブロック２をインクジェットブロック６より切り離し、インクジェットブロック６をヘッドステーション６１上に位置づけた状態で待機させる。この切り離し動作の後、ペンブロック２を移動制御して線画記録を行う。
【００１７】
以上のように構成することにより、本発明の複合型プロッタにおいてはペンブロック２の移動およびペンホルダ２１の上下移動を利用して、ドット記録手段と線画記録手段の結合および切り離しを行うことができる。
【００１８】
次に、本発明の複合型プロッタにおけるペンブロックおよびインクジェットブロックの原点復帰動作について説明する。
【００１９】
図５は本発明の複合型プロッタにおける各記録ブロックの原点復帰動作を説明する図であり、図において７は各ブロックのホーム位置，即ちペンブロックおよびインクジェットブロックを移動経路上に設定される固定原点に位置づけるためのホーム位置検出センサである。７１はペンブロック２をホーム位置に位置づけるための透過型フォトインタラプタよりなるペンブロック検出センサで、ペンブロック２の所定箇所（本実施例の場合はスライダ２０の−Ｘ方向端部）を検出すると、その出力する信号のレベルが変化するように記録装置本体１に取り付けられている。本実施例の場合は、ペンブロック２が固定原点に位置づけられたときにこのペンブロック検出センサ７１の出力信号のレベルが変化するよう構成されている。
７２はインクジェットブロック６を所定位置に位置づけるための透過型フォトインタラプタよりなるインクジェットブロック検出センサであり、インクジェットブロック６の−Ｘ方向の端部を検出すると、その出力する信号のレベルが変化するように記録装置本体１に取り付けられている。
【００２０】
本実施例の場合、図示しない記録装置の制御装置は、このインクジェットブロック検出センサ７２の出力信号のレベルが変化することを検出すると、インクジェットブロック位置検出機構８としてのリニアエンコーダ８１のカウントをリセットし、この位置がドット記録動作モードにおけるインクジェットブロック６の固定原点となるよう構成されている。
また、ヘッドステーション６２は、インクジェットブロック６が固定原点より更に図の−Ｘ方向に所定距離移動されることにより、インクジェットヘッド６１のインク吐出口を密閉するように記録装置本体１に取り付けられている。
【００２１】
電源投入時または新規記録，記録モードの変更時において、制御装置は各ブロックの原点復帰動作を行う。
【００２２】
線画記録、ドット記録の何れの記録動作モードにある場合も、先ず、制御装置はインクジェットブロック６のキャップ動作を行う。
このキャップ動作においては、先ず、制御装置はペンブロック検出センサ７１の出力よりペンブロック２がその固定原点に対して＋Ｘ側か或いは−Ｘ側に位置づけられているかを検出する。ペンブロック２が固定原点に対して＋Ｘ側にある場合は、ペンブロック２を−Ｘ方向に移動させ、逆に−Ｘ側にある場合は、ペンブロック２を＋Ｘ方向に移動させ、ペンブロック検出センサ７１の出力が変化したことを検出した時点で、図示しないペンブロック位置検出機構のカウンタ（例えば、ペンブロック移動機構４のプーリ４１の回転量をペンブロック２の移動量として検出するパルスエンコーダ）をリセットする。次に、このペンブロック位置検出機構の出力に基づいて、ペンブロック２を固定原点より−Ｘ方向に所定距離移動させる。このペンブロック２の固定原点からの所定距離移動により、インクジェットブロック６は（予め結合，離反している等関係なく）ペンブロック２に結合し、更に、ヘッドステーション６２上に位置づけられて停止し、これによりインクジェットヘッド６１のインク吐出口が密閉される。
【００２３】
今、記録装置が記録ペンまたはカッティングペンを用いて線画記録を行う線画記録モードにある場合、制御装置はインクジェットブロック６がヘッドステーション６上に位置づけられている状態で、上下機構３を駆動して、インクジェットブロック６をペンブロック２から切り離す。その後、ペンブロック２を上記検出した固定原点より所定距離離れたペンブロック待機位置（例えば＋Ｘ方向についての有効記録範囲における最端部）に移動させた後に、ペンブロック移動機構４の駆動を停止し、記録待機状態となる。
【００２４】
他方、記録装置がインクジェットヘッドを用いてドット記録を行うドット記録モードにある場合は、インクジェットブロック６が結合したままペンブロック２を＋Ｘ方向に移動させ、インクジェットブロック検出センサ７２がインクジェットブロック６の−Ｘ側の端部を検出する，即ちインクジェットブロック６が固定原点に位置づけられたことを検出した時点でインクジェットブロック位置検出機構８としてのリニアエンコーダ８１のカウントをリセットし、この固定原点より−Ｘ方向に所定距離移動させてインクジェットヘッド６１のインク吐出口をヘッドステーション６２により密閉してペンブロック２の移動を停止し、記録待機状態となる。
【００２５】
以上のように構成することにより、本発明の複合型プロッタにおいては、記録動作を行う前に、インクジェットブロックおよびペンブロックを確実に固定原点に復帰させることができるとともに、線画記録動作においては、インクジェットブロックをヘッドステーション上に位置づけることができ、インクジェットヘッドにおけるインク乾燥防止を確実に行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の記録装置においては、ペンブロック移動手段およびペン上下機構の動作によりペンブロックとインクジェットブロックの結合，切り離しを行うことができるので、ペンブロックおよびインクジェットブロックの構成を複雑にすることなく、また複雑な動作制御を行う必要のない複合型プロッタを実現することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の記録装置である複合型プロッタの要部構成を示す図である。
【図２】  本発明の記録装置の結合手段の構成を示す図である。
【図３】  本発明の記録装置におけるペンブロックおよびインクジェットブロックの結合動作を示す説明図である。
【図４】  本発明の記録装置におけるペンブロックおよびインクジェットブロックの結合および切り離し動作を示す説明図である。
【図５】  本発明の記録装置における各記録ブロックの原点復帰方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１    記録装置本体
２    ペンブロック
３    上下機構
４    ペンブロック移動機構
５    結合手段
６    インクジェットブロック
７    ホーム位置検出センサ
８    インクジェットブロック位置検出機構
【図１】
0003698374.tif 000002
【図２】
0003698374.tif 000003
【図３】
0003698374.tif 000004
【図４】
0003698374.tif 000005
【図５】
0003698374.tif 000006