JP6384262B2 - 印刷装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、印刷媒体上を移動させて印刷を行う印刷装置に関し、より詳細には、印刷装置の移動量を光学的に算出する装置の取付角度が正しくない場合でも、印刷装置の位置を正確に算出する印刷装置、方法およびプログラムに関する。

ノートＰＣの小型化やスマートフォン等のスマートデバイスの普及により、プリンタも容易に持ち運びできるように小型化することが所望されている。このような要望に鑑み、ユーザが紙面等の印刷媒体上を自由に移動させながらインク等の液滴を塗布可能なハンドヘルドプリンタが提案されている。

このようなハンドヘルドプリンタの一例として、特許文献１は、ハンドヘルドプリンタの移動量を光学的に算出する複数のナビゲーションセンサを備え、ハンドヘルドプリンタの移動前の位置と移動後の位置とを算出するハンドヘルドプリンタを開示する。

しかしながら、特許文献１は、ナビゲーションセンサが生成するナビゲーション画像に基づいて、ハンドヘルドプリンタの移動量を算出すると共に、ハンドヘルドプリンタの回転度を算出する方法を示唆するが、例えば、図２０に示すように、ナビゲーションセンサの取付角度がずれた状態で取り付けられた場合、当該センサが生成するナビゲーション画像に基づいてセンサの位置座標を算出すると、算出されたセンサの位置座標と実際のセンサの位置座標とがずれてしまう。このため、ハンドヘルドプリンタの位置を正確に算出することができず、正確な位置に液滴を吐出できないため、印字位置がずれてしまうという問題があった。

また、特許文献２には、複数のナビゲーションセンサの測定値を用いて装置の移動パスを算出する方法が開示されているが、この移動パス算出方法を特許文献１の開示するハンドヘルドプリンタに適用したとしても、ナビゲーションセンサの取付角度自体が不正な場合には、ナビゲーションセンサの位置座標を正確に算出できず、正確な位置に液滴を吐出することができない。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、印刷装置の移動量を光学的に算出する装置の取付角度が正しくない場合でも、印刷装置の位置を正確に算出可能な印刷装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。

本発明の印刷装置は、印刷媒体上を移動させて印刷を行う印刷装置であり、光を被照射体に照射し、前記被照射体を撮影してイメージデータを生成し、印刷装置の移動前後のイメージデータの差分または被照射体の移動前後のイメージデータの差分に基づいて移動量を算出する光学的移動量算出手段を備える。本発明の印刷装置は、印刷装置または被照射体を平行移動させたときの移動量を用いて、光学的移動量算出手段の取付角度のずれを算出し、取付角度のずれを用いて印刷装置の移動量を補正する。

本発明の印刷装置は、印刷装置の移動量を光学的に算出する装置の取付角度が正しくない場合でも、印刷装置の位置を正確に算出することができる。

本発明の印刷システムの一実施形態を示す図。 ハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア構成を示す図。 制御部２５のハードウェア構成を示す図。 ＣＰＵ３０１の機能構成を示す図。 ナビゲーションセンサ２４のハードウェア構成を示す図。 ナビゲーションセンサ２４の移動量の算出方法を示す概念図。 ハンドヘルドプリンタがイベントを受信した場合に実行する処理の一実施形態を示すフローチャート。 図７のステップＳ７０３の一実施形態を示すフローチャート。 図７のステップＳ７１０の一実施形態を示すフローチャート。 テストモードで使用するハンドヘルドプリンタおよびガイドの一実施形態を示す図。 取付角度が異常なナビゲーションセンサを備える記憶ヘッドを示す図。 ナビゲーションセンサ２４の取付角度の異常を検出する方法の一実施形態を示す図。 ナビゲーションセンサ２４の取付角度の異常を検出する方法の別の実施形態を示す図。 ナビゲーションセンサ７１ａ、７１ｂの位置座標の算出方法を示す図。 記録ノズルの位置座標を算出する方法の一実施形態を示す概念図。 記録ノズルの位置座標を算出する方法の別の実施形態を示す概念図。 記録ノズルの位置座標を算出する方法の他の実施形態を示す概念図。 記録ノズルの位置座標を算出する方法の他の実施形態を示す概念図。 吐出条件の判定方法を示す概念図。 本発明の課題を説明する図。

図１は、本発明の印刷システムの一実施形態を示す図である。図１に示す印刷システムには、ハンドヘルドプリンタ１０と、画像提供装置１１と、印刷媒体１２が含まれる。

ハンドヘルドプリンタ１０は、ユーザが印刷媒体１２上を自由に移動させて、印刷媒体１２上に画像を印字して形成可能な印刷装置である。ハンドヘルドプリンタ１０は、ユーザが持ち運び可能な大きさや重量で構成することが好適であり、ノートなどの紙や壁面、ボード、衣服等の種々の印刷媒体上に画像を形成することができる。

ハンドヘルドプリンタ１０は、ハンドヘルドプリンタ１０に内蔵されたノズルから顔料インクや染料インク等の液滴を吐出するインクジェット方式のプリンタである。なお、ハンドヘルドプリンタ１０の印字方式は、これに限られるものではなく、細いピンをインクリボンに叩き付けて印刷するドットインパクト方式等の他の印字方式を採用することができる。また、ハンドヘルドプリンタ１０は、モノクロ方式またはカラー方式も採用することができる。

ハンドヘルドプリンタ１０は、画像提供装置である画像提供装置１１から印刷対象の画像データを受信し、当該画像データに基づいて液滴を印刷媒体１２上に吐出して画像を形成する。画像データは、文字のみからなるテキストデータであってもよく、または図、絵、写真等を含む文書データ、表データ等でもよい。ハンドヘルドプリンタ１０は、画像データと共に、モノクロ印刷やカラー印刷、解像度の高低等の印刷に関する種々の印刷設定情報を受信し、印刷設定情報に基づいて液滴を吐出する。

ハンドヘルドプリンタ１０は、赤外線通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線通信により、画像提供装置１１から画像データを受信する。ハンドヘルドプリンタ１０は、画像提供装置１１から画像データを直接受信してもよいし、アクセスポイント等を介して受信してもよい。なお、ハンドヘルドプリンタ１０は、無線通信によって画像データを受信するだけでなく、有線通信によって画像データを受信してもよい。

画像提供装置１１は、印刷対象の画像データをハンドヘルドプリンタ１０に提供する装置であり、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ノートＰＣ等の電子機器を採用することができる。

本実施形態では、画像提供装置１１は、印刷対象の画像データを無線通信によってハンドヘルドプリンタ１０に送信する。他の実施形態では、画像提供装置１１は、サーバ等の他の画像提供装置が提供する画像データをハンドヘルドプリンタ１０に送信してもよい。

画像提供装置１１は、印刷対象の画像の表示や編集を行うアプリケーションやＯＳ等のプログラムを実行するＣＰＵと、アプリケーションやＯＳ等のプログラムを記憶するＲＯＭと、これらのプログラムの実行空間を提供するＲＡＭと、印刷対象の画像データを表示する表示装置と、ユーザが画像データの印刷を指示可能な入力装置とを備える。なお、表示装置および入力装置は、個別の装置として構成されたものに限らず、これらを一体的に構成したタッチパネルとしてもよい。

図２は、ハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア構成を示す図である。以下、図２を参照してハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア構成について説明する。

ハンドヘルドプリンタ１０は、電源２０と、電源回路２１と、画像データ通信Ｉ／Ｆ２２と、メモリ２３と、ナビゲーションセンサ２４と、制御部２５と、操作ユニット（ＯＰＵ）２６と、記録ヘッドユニット２７と、記録ヘッド駆動回路２８とを備える。

電源２０は、ハンドヘルドプリンタ１０が使用する電力を供給する電池等の電源である。電源回路２１は、ハンドヘルドプリンタ１０の各ユニットへの電力供給を制御する回路である。

画像データ通信Ｉ／Ｆ２２は、画像提供装置１１が送信したデータを受信するデータ通信Ｉ／Ｆである。画像データ通信Ｉ／Ｆ２２は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ等の無線通信によって送信されたデータを受信する。

メモリ２３は、ＲＯＭやＤＲＡＭで構成される記憶装置である。ＲＯＭには、ハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア制御を行うプログラム、記録ヘッドを駆動させる駆動波形データおよび初期設定情報等のデータが格納される。ＤＲＡＭは、プログラムの実行空間を提供し、画像データや駆動波形でデータ等の種々のデータが一時的に格納される。

ナビゲーションセンサ２４は、ナビゲーションセンサ２４の移動量を光学的に算出する装置である。ナビゲーションセンサ２４は、印刷媒体等の被照射体に光を照射し、その反射光を撮影してイメージデータを生成し、ハンドヘルドプリンタ１０の移動前のイメージデータと移動後のイメージデータの差分に基づいてナビゲーションセンサ２４の移動量を算出する。

制御部２５は、ハンドヘルドプリンタ１０の全体制御を行う手段である。なお、ハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア構成については、図３を参照して詳述する。

ＯＰＵ２６は、ユーザからの印字動作の指示を受け付けるスイッチや操作ボタン等の入力手段やハンドヘルドプリンタ１０の状態を通知する通知手段を備える装置である。通知手段は、発光ダイオード（ＬＥＤ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を採用することができる。

記録ヘッドユニット２７は、インク等の液滴を吐出する吐出手段である複数のノズルを含む記録ヘッドを備える装置である。記録ヘッド駆動回路２８は、記録ヘッドユニット２７が備える記録ヘッドを制御する手段である。

図３は、制御部２５のハードウェア構成を示す図である。以下、図３を参照して、制御部２５のハードウェア構成について説明する。

制御部２５は、ＳｏＣ（System on chip）３００と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３１０とを備える。ＳｏＣ３００は、ＣＰＵ３０１と、メモリコントローラ３０２と、位置算出回路３０３とを備える。これらの装置はバス３０４に接続され、バス３０４を介してデータ通信を行う。

ＣＰＵ３０１は、ハンドヘルドプリンタ１０の全体制御を行う手段である。メモリコントローラ３０２は、メモリ２３を制御する手段である。

位置算出回路３０３は、ナビゲーションセンサ２４が提供するナビゲーションセンサ２４の移動量を使用して、ナビゲーションセンサ２４の位置座標を算出する手段である。

ＡＳＩＣ３１０は、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ３１１と、タイミング生成回路３１２と、記録ヘッド制御回路３１３と、イメージＲＡＭ３１４、ＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）３１５と、回転器３１６と、割り込み回路３１７とを含む。これらの装置はバス３１８に接続され、バス３１８を介してデータ通信を行う。バス３１８はバス３０４とも接続され、ＳｏＣ３００およびＡＳＩＣ３１０は、これらのバスを介してデータ通信を行う。

タイミング生成回路３１２は、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ３１１がナビゲーションセンサ２４の出力情報を読み取るタイミングと、記録ヘッドが液滴を吐出するタイミングを生成し、これらのタイミングをナビゲーションセンサＩ／Ｆ３１１および記録ヘッド制御回路３１３に通知する手段である。

ナビゲーションセンサＩ／Ｆ３１１は、ナビゲーションセンサ２４とデータ通信を行う手段である。ナビゲーションセンサＩ／Ｆ３１１は、タイミング生成回路３１２が指定するタイミングでナビゲーションセンサ２４から出力情報であるナビゲーションセンサ２４の移動量を受信し、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ３１１の内部メモリである内部レジスタに格納する。

ＤＭＡＣ３１５は、位置算出回路３０３が算出したノズルの位置情報を基に、各ノズルが液滴を吐出して形成すべき画像データを、メモリコントローラ３０２を介してメモリ２３から読み出し、イメージＲＡＭ３１４に保存する。

イメージＲＡＭ３１４は、ＤＭＡＣ３１５が読み出した画像データを一時的に格納する記憶装置である。

回転器３１６は、ハンドヘルドプリンタ１０の回転角に応じて、印刷対象の画像データを回転させる手段である。回転器３１６は、イメージＲＡＭ３１４から画像データを取得し、ハンドヘルドプリンタ１０の回転角に応じて画像データを回転させ、当該画像データが吐出に必要な所定の条件（以下、「吐出条件」とする。）を満たす場合に、当該画像データを記録ヘッド制御回路３１３に送信する。

記録ヘッド制御回路３１３は、記録ヘッド駆動回路２８を制御して記録ヘッドの吐出動作を制御する手段である。記録ヘッド制御回路３１３は、タイミング生成回路３１２が指定するタイミングで、記録ヘッドの吐出動作を制御する制御信号および印刷対象の画像データを記録ヘッド駆動回路２８に送信する。

割り込み回路３１７は、ＳｏＣ３００に対して割り込み信号を送信する手段である。割り込み回路３１７は、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ３１１がナビゲーションセンサ２４との通信を終了した際、その旨をＳｏＣ３００に通知する割り込み信号をＳｏＣ３００に送信する。また、割り込み回路３１７は、エラー等のステータス情報を通知する割り込み信号をＳｏＣ３００に送信する。

本実施形態では、ＡＳＩＣ３１０がナビゲーションセンサ２４および記録ヘッド駆動回路２８を制御するが、他の実施形態では、ＡＳＩＣ３１０の代わりに、ユーザが製造後に構成を設定できるＦＰＧＡ（Field Programmable gate alley）を用いてもよい。

図４は、ＣＰＵ３０１の機能構成を示す図である。以下、図４を参照して、ＣＰＵ３０１に実装される機能構成の一実施形態について説明する。

ＣＰＵ３０１は、イベント判定部４０と、ＯＰＵ制御部４１と、角度算出部４２と、受信完了判定部４３と、印刷指示判定部４４と、初期位置設定部４５と、印刷完了判定部４６と、移動量補正部４７と、ノズル位置算出部４８とを含む。

イベント判定部４０は、ユーザの操作によって発行されるイベントの種類を判断する手段である。ＯＰＵ制御部４１は、ＯＰＵ２６を制御する手段である。

角度算出部４２は、ナビゲーションセンサ２４の取付角度のずれ（以下、「ずれ角」とする。）を算出する手段である。ずれ角とは、図１１に示すように、ハンドヘルドプリンタ１０の記録ヘッドの短手方向をＸ軸とし、長手方向をＹ軸とするＸ−Ｙ平面のＸ軸と、実際にハンドヘルドプリンタ１０に取り付けられているナビゲーションセンサ２４によって規定されるＸ’−Ｙ’平面のＸ’軸とが成す角度である。ずれ角が０の場合、すなわち、ナビゲーションセンサ２４の取付角度が正しい場合は、Ｘ−Ｙ平面とＸ’−Ｙ’平面とが一致する。

角度算出部４２は、時間判定部４２０と、ずれ角算出部４２１と、終了判定部４２２とを有する。時間判定部４２０は、タイミング生成回路３１２を使用して、所定の設定時間が経過したか否か判断する手段である。ずれ角算出部４２１は、ナビゲーションセンサ２４から取得した移動量を使用して、ナビゲーションセンサ２４のずれ角を算出する手段である。

終了判定部４２２は、テストモードが終了したか否か判断する手段である。終了判定部４２２は、ユーザが再度テストモードスイッチを押下することによって発行されるイベントを受信した場合に、テストモードが終了したと判断することができる。また、終了判定部４２２は、ハンドヘルドプリンタ１０の移動量の合計が所定値以上になった場合に、テストモードが終了したと判断してもよい。さらに、終了判定部４２２は、ハンドヘルドプリンタ１０が持ち上げられたことを検出し、テストモードが終了したと判断してもよい。

受信完了判定部４３は、画像提供装置１１からの画像データの受信が完了したか否か判断する手段である。印刷指示判定部４４は、印刷指示を受け付けたか否か判断する手段である。初期位置設定部４５は、ハンドヘルドプリンタ１０の初期位置を設定する手段である。

印刷完了判定部４６は、印刷が完了したか否か判断する手段である。印刷完了判定部４６は、画像提供装置１１から受信した画像データを総て印刷した場合や、ユーザが印刷終了を指示するスイッチを押下することによって発行されるイベントを受信した場合に、印刷が完了したと判断する。

移動量補正部４７は、時間判定部４７０と、移動量取得部４７１と、補正要否判断部４７２と、移動量補正部４７３とを有する。時間判定部４７０は、タイミング生成回路３１２を使用して、所定の設定時間が経過したか否か判断する手段である。移動量取得部４７１は、ナビゲーションセンサ２４から移動量を取得する手段である。

補正要否判断部４７２は、ナビゲーションセンサ２４のずれ角を使用して、ナビゲーションセンサ２４から取得した移動量の補正が必要か否か判断する手段である。移動量補正部４７３は、ずれ角が０のときは、補正が不要と判断し、それ以外のときは補正が必要と判断する。

移動量補正部４７３は、ナビゲーションセンサ２４のずれ角を使用して、ナビゲーションセンサ２４から取得したナビゲーションセンサ２４の移動量を補正する手段である。

ノズル位置算出部４８は、ナビゲーションセンサ２４の位置座標に基づいて、記録ヘッドが備える全てのノズルの現在の位置座標を算出する手段である。ノズル位置算出部４８は、位置算出回路３０３が算出するナビゲーションセンサ２４の位置座標に基づいて全てのノズルの位置座標を算出する。

図５は、ナビゲーションセンサ２４のハードウェア構成を示す図である。以下、図５を参照して、ナビゲーションセンサ２４のハードウェア構成について説明する。

ナビゲーションセンサ２４は、ホストＩ／Ｆ５０と、イメージプロセッサ５１と、ＬＥＤドライブ５２と、発光ダイオード（ＬＥＤ）５３と、レンズ５４，５５と、イメージアレイ５６とを備える。

ＬＥＤドライブ５２は、ＬＥＤ５３を制御して発光させる手段である。ＬＥＤ５３は、ＬＥＤドライブ５２の制御下で光を発光する半導体素子である。レンズ５４は、ＬＥＤ５３の光を集光して印刷媒体１２に照射する手段である。レンズ５５は、印刷媒体１２の表面で反射した光を集光してイメージアレイ５６に照射する手段である。

イメージアレイ５６は、印刷媒体１２で反射したＬＥＤ５３の光を受光してイメージデータを生成する手段である。イメージアレイ５６は、生成したイメージデータをイメージプロセッサ５１に出力する。

イメージプロセッサ５１は、イメージアレイ５６が生成したイメージデータを処理する手段である。イメージプロセッサ５１は、イメージデータからナビゲーションセンサ２４の移動量を算出する。イメージプロセッサ５１は、ナビゲーションセンサ２４の移動量として、ナビゲーションセンサ２４によって規定されるＸ−Ｙ平面におけるＸ軸方向の移動量ΔＸ’と、Ｙ軸方向の移動量ΔＹ’とを算出し、これらの移動量をホストＩ／Ｆ５０を介して制御部２５に送信する。

表面が粗い紙等の印刷媒体に印刷する実施形態では、光源としてＬＥＤを採用することが好適である。印刷媒体の表面が粗い場合、ＬＥＤ光によって印刷媒体の表面の凹凸に応じた陰影が形成されるため、その陰影を特徴部分とすることができ、ナビゲーションセンサ２４の移動量を正確に算出することができるからである。

表面が滑らかな印刷媒体や透明な印刷媒体に印刷する実施形態では、光源としてレーザ光を発生させる半導体レーザ（ＬＤ）を採用することが好適である。ＬＤによって、例えば、縞模様等を印刷媒体１２上に形成し、その模様を特徴部分とすることができるからである。

図６は、ナビゲーションセンサ２４の移動量の算出方法を示す概念図である。以下、図６を参照して、ナビゲーションセンサ２４の移動量の算出方法について概説する。

ナビゲーションセンサ２４は、図６（ａ）に示すように、ＬＥＤ５３からの光を、レンズ５４を介して印刷媒体１２の表面に斜めに照射する。印刷媒体１２の表面には、図６（ａ）に示すように様々な形状の微細な凹凸を有しているため、ＬＥＤ５３の照射光によって様々な形状の陰影が表面上に形成される。

イメージアレイ５６は、予め決められたタイミング毎に、レンズ５５を介して印刷媒体１２の反射光を受光し、イメージデータを生成する。イメージプロセッサ５１は、イメージデータを既定の分解能単位で複数の矩形領域に分割し、前回のタイミングで得られたイメージデータと、今回のタイミングで得られたイメージデータとを比較し、これらのイメージデータを抽出し、ナビゲーションセンサ２４の移動量を算出する。

例えば、図６（ｂ）に示すようなイメージデータが、タイミングSamp1、Samp2、Samp3の順に得られたものとする。図６（ｂ）に示すイメージデータでは、灰色で表された印影部分、すなわち、特徴部分が右から左へ１分解能ずつ移動する様子が表されている。

ここで、Samp1を基準タイミングとすると、Samp2では、特徴部分がＸ軸方向に１分解能分移動しており、移動量（ΔＸ’，ΔＹ’）は（１，０）となる。また、Samp2を基準タイミングとすると、Samp3では、特徴部分がＸ軸方向に１分解能分移動しており、このときの移動量（ΔＸ’，ΔＹ’）も（１，０）となる。なお、移動量の単位は、デバイスに依存するが、例えば１２００ｄｐｉ程度の分解能を有することが好適である。

図７は、ハンドヘルドプリンタがイベントを受信した場合に実行する処理の一実施形態を示すフローチャートである。以下、図７を参照して、ハンドヘルドプリンタ１０が、ユーザ操作に対応するイベントを受信した場合に実行する処理について説明する。

図７に示す処理は、ステップＳ７００から開始し、ステップＳ７０１でＣＰＵ３０１のイベント判定部４０が、ユーザの操作によって発行されるイベントの種類を判断する。イベントの種類が、テストモードスイッチの押下を示すイベントである場合は、ステップＳ７０２に処理が分岐する。

ステップＳ７０２では、ＯＰＵ制御部４１が、ＯＰＵ２６を制御してテストモード動作中である旨を通知する。本実施形態では、ＯＰＵ制御部４１は、テストモード動作中である旨を示すＬＥＤを点灯させる。他の実施形態では、ＯＰＵ制御部４１は、ハンドヘルドプリンタ１０の液晶ディスプレイにテストモード動作中である旨を表示してもよい。

ステップＳ７０３では、角度算出部４２が、ナビゲーションセンサ２４のずれ角を算出する。なお、ステップＳ７０３の処理については、図８を参照して詳述する。

ステップＳ７０４では、ＯＰＵ制御部４１は、ＯＰＵ２６を制御してテストモードが終了した旨を通知し、ステップＳ７１３で処理が終了する。本実施形態では、ＯＰＵ制御部４１は、テストモード動作中である旨を示すＬＥＤを消灯させる。他の実施形態では、ハンドヘルドプリンタ１０の液晶ディスプレイにテストモードが終了した旨を表示してもよい。

一方、ステップＳ７０１でイベントの種類が印刷ジョブの実行を示すイベントであると判断した場合、ステップＳ７０５に処理が分岐する。ステップＳ７０５では、ＯＰＵ制御部４１は、ＯＰＵ２６を制御して画像提供装置１１から印刷対象の画像データを受信している旨を通知する。本実施形態では、ＯＰＵ制御部４１は、ステータスＬＥＤを点滅させる。他の実施形態では、ハンドヘルドプリンタ１０の液晶ディスプレイに画像データを受信している旨を表示してもよい。

ステップＳ７０６では、受信完了判定部４３が、画像データの受信が完了したか否か判断する。ステップＳ７０７では、ＯＰＵ制御部４１は、ＯＰＵ２６を制御して印刷準備が完了した旨を通知する。本実施形態では、ＯＰＵ制御部４１は、ステータスＬＥＤを点灯させると共に、印刷準備が完了した旨を示すＬＥＤを点灯させる。他の実施形態では、ハンドヘルドプリンタ１０の液晶ディスプレイに印刷準備が完了した旨を表示してもよい。

ステップＳ７０８では、印刷指示判定部４４が、印刷指示を受け付けたか否か判断する。より詳細には、印刷指示判定部４４は、ユーザが印刷開始を指示するスイッチを押下することによって発行されるイベントを受信した場合に、印刷指示を受け付けたと判断する。印刷指示を受け付けていない場合は（ｎｏ）、ステップＳ７０８の処理を反復する。一方、印刷指示を受け付けた場合は（ｙｅｓ）、ステップＳ７０９に処理が分岐する。

ステップＳ７０９では、初期位置設定部４５が、ハンドヘルドプリンタ１０の現在の位置を初期位置として設定する。ステップＳ７１０では、図９を参照して詳述する印刷処理が実行される。ステップＳ７１１では、印刷完了判定部４６が、印刷が完了したか否か判断する。印刷が完了していない場合は（ｎｏ）、ステップＳ７１０に処理を戻す。一方、印刷が完了した場合は（ｙｅｓ）、ステップＳ７１２に処理が分岐する。

ステップＳ７１２では、ＯＰＵ制御部４１が、ＯＰＵ２６を制御して印刷が完了した旨を通知し、ステップＳ７１２で処理が終了する。本実施形態では、ＯＰＵ制御部４１は、印刷準備が完了した旨を示すＬＥＤを消灯させる。他の実施形態では、ハンドヘルドプリンタ１０の液晶ディスプレイに印刷処理が完了した旨を表示してもよい。

図８は、図７のステップＳ７０３の一実施形態を示すフローチャートである。ユーザはテストモード動作中、図１０に示すように、ハンドヘルドプリンタ１０の記録ヘッドによって規定されるＸ軸方向と平行なガイドに沿って、ハンドヘルドプリンタ１０を平行移動させる。以下、図８を参照して、角度算出部４２がテストモード動作中にナビゲーションセンサ２４のずれ角を算出する処理について説明する。

図８に示す処理は、ステップＳ８００から開始し、ステップＳ８０１で角度算出部４２の時間判定部４２０が、タイミング生成回路３１２を使用して設定時間（リードタイミング）が経過したか否か判断する。設定時間は、ユーザがハンドヘルドプリンタ１０を移動させた場合にハンドヘルドプリンタ１０の有意な移動量を算出するのに必要な微小時間とすることが好適である。

設定時間が経過していない場合（ｎｏ）、ステップＳ８０１の処理が反復する。一方、設定時間が経過した場合（ｙｅｓ）、ステップＳ８０２に処理が分岐する。

ステップＳ８０２では、ずれ角算出部４２１が、ナビゲーションセンサ２４から移動量（ΔＸ’，ΔＹ’）を取得する。ステップＳ８０３では、ずれ角算出部４２１は、ナビゲーションセンサ２４から取得した移動量を数式１に代入して、ナビゲーションセンサ２４のずれ角を算出し、記憶装置に保存する。

ここで、ψは、図１１に示すようにナビゲーションセンサ２４のずれ角を示す。また、ΔＸ’は、Ｘ’−Ｙ’平面におけるナビゲーションセンサ２４の移動ベクトルのＸ’軸成分を示し、ΔＹ’は移動ベクトルのＹ’軸成分を示す。

ステップＳ８０４では、終了判定部４２２が、テストモードが終了したか否か判断する。テストモードが終了していないと判断した場合（ｎｏ）、ステップＳ８０１に処理を戻し、ステップＳ８０１〜ステップＳ８０４の処理を再び実行する。一方、テストモードが終了したと判断した場合（ｙｅｓ）、ステップＳ８０５に処理が分岐する。

ステップＳ８０５では、ずれ角算出部４２１は、ステップＳ８０３で記憶装置に保存された全ての角度を取得し、これらの角度の平均値を算出し、ナビゲーションセンサ２４のずれ角ψとして記憶装置に保存し、ステップＳ８０６で処理が終了する。

図９は、図７のステップＳ７１０の一実施形態を示すフローチャートである。図９に示す処理は、ステップＳ９００から開始し、ステップＳ９０１で移動量補正部４７の時間判定部４７０が、タイミング生成回路３１２を使用して設定時間が経過したか否か判断する。設定時間は、ヘッド側の駆動周期（例えば、ピエゾヘッドの場合に、ヘッドを駆動する駆動波形の波形長等によって規定される駆動周期）や画像転送時間を満たす時間とすることが好適である。

設定時間が経過していない場合（ｎｏ）、ステップＳ９０１の処理が反復する。一方、設定時間が経過した場合（ｙｅｓ）、ステップＳ９０２に処理が分岐する。

ステップＳ９０２では、移動量取得部４７１が、ナビゲーションセンサ２４から移動量（ΔＸ’，ΔＹ’）を取得する。ステップＳ９０３では、補正要否判断部４７２が、記憶装置に保存されているずれ角ψを使用して移動量（ΔＸ’，ΔＹ’）の補正が必要か否か判断する。移動量の補正が不要な場合（ｎｏ）、ステップＳ９０５に処理が分岐する。一方、移動量の補正が必要な場合（ｙｅｓ）、ステップＳ９０４に処理が分岐する。

ステップＳ９０４では、移動量補正部４７３が、ずれ角ψを使用して移動量（ΔＸ’，ΔＹ’）を補正する。より詳細には、移動量補正部４７３は、移動量（ΔＸ’，ΔＹ’）およびずれ角ψを数式２に代入して、補正された移動量（ΔＸ，ΔＹ）を算出する。

ステップＳ９０５では、位置算出回路３０３が、ステップＳ７０９で設定した初期位置または前回のナビゲーションセンサの位置座標と、補正された移動量（ΔＸ，ΔＹ）とを用いて、現在のナビゲーションセンサの位置座標を算出し、記憶装置に保存する。なお、移動量の補正が不要と判断した場合は、移動量（ΔＸ’，ΔＹ’）を使用して現在のナビゲーションセンサの位置座標を算出する。

ここで、ステップＳ７０９で初期位置を設定した後、図９に示す処理を初めて実行する場合、位置算出回路３０３は、初期位置または前回のナビゲーションセンサの位置座標と、補正された移動量（ΔＸ，ΔＹ）とを用いて、現在のナビゲーションセンサの位置座標を算出する。

一方、図９に示す処理を反復して実行する場合は、位置算出回路３０３は、前回算出したナビゲーションセンサの位置座標と、補正された移動量（ΔＸ，ΔＹ）とを用いて、現在のナビゲーションセンサの位置座標を算出する。なお、ナビゲーションセンサの位置座標の算出方法については、図１４を参照して詳述する。

ステップＳ９０６では、位置算出回路３０３は、現在のナビゲーションセンサの位置座標をＣＰＵ３０１に送信する。ステップＳ９０７では、ＣＰＵ３０１のノズル位置算出部４８が、現在のナビゲーションセンサの位置座標に基づいて、記録ヘッドが備える全てのノズルの現在の位置座標を算出する。なお、ノズルの位置座標の算出方法については、図１５〜図１８を参照して詳述する。

ステップＳ９０８では、ＤＭＡＣ３１５が、ノズル位置算出部４８が算出したノズルの現在の位置座標に基づいて、各ノズルの周辺の印刷対象の画像データを取得する。ステップＳ９０９では、回転器３１６は、位置算出回路３０３が算出したハンドヘルドプリンタ１４２の回転角を取得する。ステップＳ９１０では、回転器３１６は、回転角に基づいて印刷対象の画像データの回転が必要か否か判断する。回転角が０の場合は、回転器３１６は、印刷対象の画像データの回転が不要と判断し、それ以外の場合は、印刷対象の画像データの回転が必要と判断する。

印刷対象の画像データの回転が不要と判断した場合（ｎｏ）、ステップＳ９１２に処理が分岐する。一方、印刷対象の画像データの回転が必要と判断した場合（ｙｅｓ）、ステップＳ９１１に処理が分岐する。ステップＳ９１１では、回転器３１６は、印刷対象の画像データを回転角に応じて回転させる。

ステップＳ９１２では、回転器３１６が、印刷対象の画像データと記録ヘッドの各ノズル位置とを使用して、吐出条件を満たすか否か判断する。より詳細には、回転器３１６は、印刷媒体平面Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍにおけるノズルの位置座標と、当該平面における印刷対象の画像データの位置座標とが一致した場合に、吐出条件を満たすと判定する。例えば、図１９に示すように、黒丸で示される画像データの位置座標７４と、記録ヘッドの先頭ノズル７０の位置座標とが一致する場合、回転器３１６は、吐出条件を満たすと判断する。一方、画像データの位置座標とノズルの位置座標が一致しない場合、回転器３１６は、吐出条件を満たさないと判断する。

吐出条件を満たさない場合（ｎｏ）、ステップＳ９１４で処理が終了する。一方、吐出条件を満たす場合（ｙｅｓ）、ステップＳ９１３に処理が分岐する。ステップＳ９１３では、ＤＭＡＣ３１５が、印刷対象の画像データを記録ヘッド制御回路３１３に転送し、ステップＳ９１４で処理が終了する。そして、記録ヘッド制御回路３１３は、印刷対象の画像データを記録ヘッド駆動回路２に送信し、記録ヘッドの各ノズルが、上述した印刷媒体上の位置座標（すなわち、印刷媒体平面Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍにおけるノズルおよび印刷対象の画像データの位置座標）に、当該位置座標に吐出すべき印刷対象の画像データに応じた液滴を吐出する。

図１２は、ナビゲーションセンサ２４の取付角度の異常を検出する方法の一実施形態を示す図である。ユーザは、図１０に示すガイドに沿って、ハンドヘルドプリンタ１０をＸ軸方向に平行移動させると共に、ナビゲーションセンサ２４の取付角度の異常を検出するテストパターン画像を印刷媒体に印刷する。本実施形態では、テストパターン画像として、Ｘ軸に平行な直線を使用する。

図１２に示すように、ナビゲーションセンサ２４の取付角度が正常な場合は、黒いドットで示すＸ軸に平行な直線が印刷媒体に形成される。一方、ナビゲーションセンサ２４の取付角度が異常な場合は、Ｘ軸に平行でない画像が印刷媒体に形成される。このようにして、ユーザは、ナビゲーションセンサ２４の取付角度の異常を容易に把握することができる。

図１３は、ナビゲーションセンサ２４の取付角度の異常を検出する方法の別の実施形態を示す図である。以下、図１３を参照して、メンテナンス装置を用いてナビゲーションセンサ２４の取付角度の異常を検出する方法について説明する。

ハンドヘルドプリンタは使用しないときには、図１３に示すようなメンテナンス装置内に保持される。メンテナンス装置は、ナビゲーションセンサに対応する位置に取付角度異常検出機構が設置される。取付角度異常検出機構は、表面に凹凸を有するベルトと、当該ベルトを駆動するローラとを備えており、ローラが回転することにより、ハンドヘルドプリンタの短手方向と平行にベルトが周動する。

ユーザは、ハンドヘルドプリンタをメンテナンス装置に収容し、ハンドヘルドプリンタのテストモードＳＷを押下すると共に、メンテナンス装置のベルトを回転させる。そして、ハンドヘルドプリンタは、被照射体であるベルトに光を照射し、その反射光を撮影してイメージデータを生成し、ハンドヘルドプリンタの移動前のイメージデータと移動後のイメージデータの差分に基づいてナビゲーションセンサの移動量を算出し、上述したように、当該移動量を用いてナビゲーションセンサのずれ角度を算出することができる。

図１４は、ナビゲーションセンサ７１ａ、７１ｂの位置座標の算出方法を示す図である。図１４は、ハンドヘルドプリンタ１０が印刷媒体（図示せず）の水平方向および垂直方向によって規定されるＸ_ｍ−Ｙ_ｍ平面のＹ_ｍ軸に対して角度θ回転した状態で、ユーザがハンドヘルドプリンタ１０を移動させて印刷を行った結果、ハンドヘルドプリンタ１０がさらに角度dθ回転した様子を示す。以下、図１４を参照して、ナビゲーションセンサ７１ａ、７１ｂの位置座標を算出する方法について説明する。

本実施形態では、ハンドヘルドプリンタ１０の回転成分および並行移動成分を算出し、これらの回転成分および並行移動成分と、印刷前のナビゲーションセンサ７１ａ、７１ｂの位置座標とに基づいて、印刷後のナビゲーションセンサ７１ａ、７１ｂの位置座標を算出する。

まず、位置算出回路３０３は、Ｘ−Ｙ平面におけるナビゲーションセンサ７１ａ，７１ｂのＸ軸方向への移動量を、数式３に代入することにより、印刷前のハンドヘルドプリンタ１４０に対する印刷後のハンドヘルドプリンタ１４２の回転角dθを、回転成分として算出する。

ここで、dθは、図１５に示すように、印刷前のハンドヘルドプリンタ１４０のＸ−Ｙ平面におけるＹ軸に対する、印刷後のハンドヘルドプリンタ１４２の回転角である。ΔＸ_Ｓ０は、Ｘ−Ｙ平面におけるナビゲーションセンサ７１ａの移動ベクトルのＸ軸成分であり、Ｘ軸方向への移動量を示す。ΔＸ_Ｓ１は、Ｘ−Ｙ平面におけるナビゲーションセンサ７１ｂの移動ベクトルのＸ軸成分であり、Ｘ軸方向への移動量を示す。距離Ｌは、ナビゲーションセンサ７１ａ，７１ｂ間の距離を示す。

次に、位置算出回路３０３は、Ｘ−Ｙ平面におけるナビゲーションセンサ７１ａのＸ軸方向への移動量およびＹ軸方向への移動量を、数式４に代入することにより、Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍ平面におけるナビゲーションセンサ７１ａのＸ_ｍ軸方向への移動量と、Ｙ_ｍ軸方向への移動量とを、並行移動成分として算出する。

ここで、図１５に示すように、位置座標（Ｘ_０,Ｙ_０）、（Ｘ_１,Ｙ_１）は、それぞれ印刷前のナビゲーションセンサ７１ａ，７１ｂの初期位置の座標であるｄＸ_０は、Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍ平面におけるナビゲーションセンサ７１ａの移動ベクトルのＸ_ｍ軸成分であり、Ｘ_ｍ軸方向への移動量を示す。ｄＹ_０は、Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍ平面におけるナビゲーションセンサ７１ａの移動ベクトルのＹ_ｍ軸成分であり、Ｙ_ｍ軸方向への移動量を示す。θは、Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍ平面におけるＹ_ｍ軸に対する、印刷開始時のハンドヘルドプリンタ１４０の傾斜角を示す。ΔＹ_Ｓ０は、Ｘ−Ｙ平面におけるナビゲーションセンサ７１ａの移動ベクトルのＹ軸成分であり、Ｙ軸方向への移動量を示す。本実施形態では、傾斜角θは印刷開始時にユーザが設定することができる。他の実施形態では傾斜角θを０としてもよい。

そして、位置算出回路３０３は、ナビゲーションセンサ７１ａの初期位置（Ｘ_０,Ｙ_０）と、数式４で算出したｄＸ_０,ｄＹ_０とを用いて、Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍ平面における印刷後のナビゲーションセンサ７１ａの位置座標（Ｘ_０＋ｄＸ_０,Ｙ_０＋ｄＹ_０）を算出することができる。

そして、位置算出回路３０３は、印刷後のナビゲーションセンサ７１ａの位置座標（Ｘ_０＋ｄＸ_０,Ｙ_０＋ｄＹ_０）を初期位置（Ｘ_０,Ｙ_０）とし、印刷後のナビゲーションセンサ７１ａの位置座標と、ハンドヘルドプリンタ１４０の傾斜角θと、距離Ｌと、数式３を用いて算出された回転角ｄθとを数式５に代入することにより、Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍ平面における印刷後のナビゲーションセンサ７１ｂの位置座標（Ｘ_１,Ｙ_１）を算出することができる。なお、数式５では、印刷後のナビゲーションセンサ７１ｂの位置座標を新たな初期位置として算出する。

これ以降、同様の方法で印刷後のナビゲーションセンサ７１ａ，７１ｂの位置座標を算出することができる。

図１５は、ハンドヘルドプリンタ１０の記録ヘッドユニットおよびナビゲーションセンサの一実施形態を示す概略図である。以下、図１５を参照して、ナビゲーションセンサ７１ａ，７１ｂの取付位置の延長線上にあるノズル７０の位置座標の算出方法について説明する。

ハンドヘルドプリンタ１０には、ナビゲーションセンサ７１ａ，７１ｂが取り付けられる。ナビゲーションセンサ７１ａ，７１ｂは、図１５に示すように、等間隔で設置される複数のノズル７０の長手方向に取り付けられる。

距離ａは、ナビゲーションセンサ７１ａの中心から記録ヘッド７２の上端までの距離を示す。距離ｂは、ナビゲーションセンサ７１ｂの中心から記録ヘッド７２の下端までの距離を示す。距離ｃは、ナビゲーションセンサ７１ａとナビゲーションセンサ７１ｂとの距離を示す。距離ｄは、記録ヘッド７２の両端から当該端部に最も近いノズル７０までの距離を示す。距離ｅは、各ノズル７０間の距離を示す。これらの距離ａ〜ｅは、予め決められた距離である。θは、Ｘ_ｍ−Ｙ_ｍ平面におけるＹ_ｍ軸に対する、印刷前のハンドヘルドプリンタ１４０の傾斜角を示す。

ノズル位置算出部は、ナビゲーションセンサ７１ａの位置座標（Ｘ_０,Ｙ_０）を数式６に代入することにより、ノズル７０の位置座標（ＮＺＬ_Ｎ＿Ｘ，ＮＺＬ_Ｎ＿Ｙ）を算出することができる。

ここで、Ｎはノズル７０の識別番号であり、ナビゲーションセンサ７１ａの側から順に割り当てられる。

図１６は、ハンドヘルドプリンタ１０の記録ヘッドユニットおよびナビゲーションセンサの別の実施形態を示す概略図である。以下、図１６を参照して、ナビゲーションセンサの取付位置の延長線上に無いノズルの位置座標の算出方法について説明する。

図１６に示す距離fは、一群のノズル７０ｙ，７０ｃ（例えば、黄色（Ｙ）の液滴を吐出するノズルやシアン（Ｃ）の液滴を吐出するノズル等）によって長手方向に形成される複数の列（以下、「ノズル列」とする。）の間の距離を示す。ノズル位置算出部は、これらのノズル列間の距離fを数式７に代入することにより、ナビゲーションセンサ７１ａ，７１ｂの取付位置の延長線上に無いノズル７０ｃの位置座標（ＮＺＬ_Ｃ−Ｎ＿Ｘ、ＮＺＬ_Ｃ−Ｎ＿Ｙ）を算出することができる。

なお、ａ〜ｅおよびθは、上述したａ〜ｅおよびθと同じである。

上述した実施形態では、三角関数を利用する数式６および数式７を使用して各ノズル７０の位置座標を算出するが、他の実施形態では、先頭ノズルの位置座標および後尾ノズル７０の位置座標を用いて、各ノズル７０の位置座標を算出することができる。

図１７は、先頭ノズルの位置座標および後尾ノズル７０の位置座標を用いて、ノズル７０の位置座標を算出する方法を示す図である。以下、図１７を参照して、先頭ノズルの位置座標および後尾ノズル７０の位置座標を用いて、ノズル７０の位置座標を算出する方法について説明する。

図１７に示す位置座標（ＮＺＬ_ＮＸ，ＮＺＬ_ＮＹ）は、Ｎ番目のノズルの位置座標である。Ｎは、先頭ノズルから後尾ノズルに順に割り当てられたノズルの識別番号を示す。位置座標（ＸＳ，ＹＳ）は、先頭ノズルの位置座標であり、位置座標（ＸＥ，ＹＥ）は、後尾ノズルの位置座標である。Ｅは、同一のノズル列に含まれるノズルの数を示す。

ノズル位置算出部は、先頭ノズルの位置座標（ＸＳ，ＹＳ）、後尾ノズルの位置座標（ＸＥ，ＹＥ）、ＮおよびＥを数式８に代入することにより、Ｎ番目のノズルの位置座標（ＮＺＬ_ＮＸ，ＮＺＬ_ＮＹ）を算出することができる。

また、他の実施形態では、図１８に示すように、ノズル列の延長線上に位置する仮想点を使用してノズルの位置座標を算出することができる。より詳細には、ノズル位置算出部は、先頭ノズル（ＮＸＬ＿１）の位置座標（ＸＳ，ＹＳ）、仮想点の位置座標（ＸＥ，ＹＥ）およびＮを数式９に代入することにより、Ｎ番目のノズルの位置座標（ＮＺＬ_ＮＸ，ＮＺＬ_ＮＹ）を算出することができる。

ここで、Ｎは、先頭ノズルから後尾ノズルに順に割り当てられたノズルの識別番号を示す。仮想点の位置座標（ＸＥ，ＹＥ）は、先頭ノズルの位置座標または後尾ノズルの位置座標と、等間隔であるノズル間の距離eとを用いて導出することができる。なお、数式９は、２５７番目のノズルの位置座標に仮想点を想定した場合の数式であり、仮想点の位置によって数式９の定数は異なることに留意すべきである。

これまで本発明の実施形態につき説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した実施形態の構成要素を変更若しくは削除し、または上述した実施形態の構成要素に他の構成要素を追加するなど、当業者が想到することができる範囲内で変更することができる。いずれの態様においても本発明の作用効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１０…ハンドヘルドプリンタ、１１…画像提供装置、１２…印刷媒体

特表２０１０−５２００８７ 特表２０１０−５３５１１８

Claims (7)

1. 印刷媒体上を移動させて印刷を行う印刷装置であって、
   光を被照射体に照射し、前記被照射体を撮影してイメージデータを生成し、印刷装置の移動前後のイメージデータの差分または被照射体の移動前後のイメージデータの差分に基づいて移動量を算出する光学的移動量算出手段と、
   前記印刷装置に対して、前記印刷装置または被照射体を平行移動させたときの移動量を用いて、光学的移動量算出手段の取付角度のずれを算出する角度算出手段と、
   前記取付角度のずれを用いて、前記印刷装置の移動量を補正する移動量補正手段と
   を備える、印刷装置。
2. 印刷対象の画像データに応じた液滴を吐出する複数の吐出手段と、
   前記補正された移動量を用いて、印刷媒体上の前記吐出手段の位置座標を算出する位置算出手段と
   を備える、請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記吐出手段は、印刷媒体平面における前記吐出手段の位置座標と、印刷対象の画像データの位置座標とが一致した場合に、前記位置座標に吐出すべき印刷対象の画像データに応じた液滴を吐出することを特徴とする、請求項２に記載の印刷装置。
4. 印刷媒体上を移動させて印刷を行う印刷装置が実行する方法であって、
   光を被照射体に照射し、前記被照射体を撮影してイメージデータを生成し、印刷装置の移動前後のイメージデータの差分または被照射体の移動前後のイメージデータの差分に基づいて移動量を算出するステップと、
   前記印刷装置に対して、前記印刷装置または被照射体を平行移動させたときの移動量を用いて、光学的移動量算出手段の取付角度のずれを算出するステップと、
   前記取付角度のずれを用いて、前記印刷装置の移動量を補正するステップと
   を含む、方法。
5. 前記補正された移動量を用いて、前記印刷装置が備える吐出手段の印刷媒体上の位置座標を算出するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 印刷媒体平面における前記吐出手段の位置座標と、印刷対象の画像データの位置座標とが一致した場合に、前記吐出手段が、前記位置座標に吐出すべき印刷対象の画像データに応じた液滴を吐出するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 印刷媒体上を移動させて印刷を行う印刷装置に対し、請求項４〜６のいずれか１項の方法を実行させるプログラム。