CN109774316B - 液滴喷出装置及液滴喷出方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液滴喷出装置及液滴喷出方法，目的是在手持式打印机的徒手扫描中，以简易的构成来检测手持式打印机的浮起。液滴喷出装置接受图像数据并通过由用户来扫描而在介质上形成图像，其包括：喷头，其喷出液滴；传感器，其检测规定期间内的所述液滴喷出装置的移动量；喷出控制部，其根据所述图像数据和所述传感器检测到的移动量来进行指示液滴的喷出的喷出控制，和判断部，其判断所述液滴喷出装置的浮起，所述判断部根据所述液滴喷出装置的加速度来判断浮起，所述喷出控制部在所述判断部判断为浮起时就停止所述喷出控制。

Description

液滴喷出装置及液滴喷出方法
技术领域
本发明涉及液滴喷出装置及液滴喷出方法。
背景技术
输送用纸并以用纸到达图像的形成位置里的时机喷出墨水等来形成图像的打印机已众所周知。相对于此，随着笔记本电脑的小型化、智能设备的普及，对于打印机装置的小型化和便携化的需求也越来越高。于是，通过从打印机装置中删除纸张输送系统，小型化的手持式打印机逐渐被实用化。由于在手持式打印机里没有搭载纸张输送系统，因此是通过人在纸面上的移动来对纸面上扫描并排出墨水的。
由于手持式打印机是用户在纸面上扫描和打印的，发生浮起时，就会出现在喷出位置偏离的情况下持续打印的问题。于是，在专利文献1中公开了这样一种方法，即，在根据陀螺传感器取得的信息来判断到喷嘴具有一定以上的高度和倾斜时，就停止打印。
但是，在专利文献1公开的方法中，由于需要对施加在与介质面上的方向为不同的方向上的力进行检测，并据此来判断浮起的发生，所以就不仅是介质面上二维方向的移动量的计算，还需要进行三维方向的移动量的计算，因此就会引起处理负荷的提高。
【专利文献1】(日本)特许第3745747号公报
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的是在手持式打印机的徒手扫描中，以简易的构成来检测手持式打印机的浮起。
于是，为了解决上述课题，液滴喷出装置接受图像数据并通过由用户来扫描而在介质上形成图像，其包括：喷头，其喷出液滴；传感器，其检测规定期间内的所述液滴喷出装置的移动量；喷出控制部，其根据所述图像数据和所述传感器检测到的移动量来进行指示液滴的喷出的喷出控制，和判断部，其判断所述液滴喷出装置的浮起，所述判断部根据所述液滴喷出装置的加速度来判断浮起，所述喷出控制部在所述判断部判断为浮起时就停止所述喷出控制。
在手持式打印机的徒手扫描中，能够以简易的构成来检测手持式打印机的浮起。
附图说明
图1所示是手持式打印机10的打印例。
图2所示是本发明的实施例中的手持式打印机10的硬件构成的例示图。
图3所示是导航传感器30的硬件构的例示图。
图4所示是导航传感器30的功能说明图。
图5所示是导航传感器30及喷墨记录头的配置说明图。
图6所示是导航传感器30的位置计算式的说明图。
图7所示是喷墨喷嘴位置的计算说明图(1)。
图8所示是喷墨喷嘴位置的计算说明图(2)。
图9所示是喷墨喷嘴位置的简易计算说明图(1)。
图10所示是喷墨喷嘴位置的简易计算说明图(2)。
图11所示是本发明实施方式中控制部14的功能构成的例示图。
图12所示是本发明实施方式中图像读取部105的功能构成的例示图。
图13A-B所示是本发明的实施形式中包括浮起判断的打印处理例的流程图。
图14所示是本发明的实施方式中对导航传感器30的浮起的判断方法的说明图(1)。
图15所示是本发明的实施方式中对导航传感器30的浮起的判断方法的说明图(2)。
图16A-B所示是用于说明本发明的实施方式中基于加速度及摩擦系数的浮起判断所进行的墨水喷出停止控制的流程图。
图17所示是从本发明的实施方式中的加速度及打印介质的摩擦系数来判断浮起的方法的说明图。
图18所示是本发明的实施方式中根据将手持式打印机按压到打印介质上的力来判断浮起的方法说明图。
图19所示是本发明的实施方式中通过压力传感器22来测量将手持式打印机10按压到打印介质上的力的方法说明图。
图20所示是本发明的实施形式中打印介质的摩擦系数的计算方法说明图 (1)。
图21所示是本发明的实施形式中打印介质的摩擦系数的计算方法说明图 (2)。
图22A-B所示是本发明的实施方式中用于说明事先指定摩擦系数的浮起判断的墨水喷出停止控制的流程图。
图23所示是本发明的实施方式中选择打印介质的种类来指定摩擦系数的方法说明图。
图24A-B所示是用于说明本发明的实施方式中的打印开始时的墨水喷出停止控制的流程图。
图25A-B所示是用于说明本发明的实施方式中的暂时停止后重新移动时的墨水喷出停止控制的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图来说明本发明的实施方式。
图1所示是手持式打印机10的打印例。手持式打印机10可以从智能设备或个人计算机(PC:Personal Computer)等的图像数据输出器来接收图像数据。接着，手持式打印机10可以根据该图像数据，在打印介质上平面地自由，即徒手扫描来形成图像。打印介质例如是笔记本或定型用纸。
手持式打印机10如后所述地通过导航传感器30和陀螺传感器17来检测位置，并在手持式打印机10移动到目标喷出位置时，喷出应在目标喷出位置喷出的颜色的墨水。由于已经喷出墨水的地方被遮蔽而不成为墨水喷出的对象，所以用户可以在打印介质上的任意方向上将手持式打印机10通过徒手扫描来形成图像。
图2所示是本发明的实施例中的手持打印机10的硬件构成的例示图。手持式打印机10是在打印介质上形成图像的图像形成装置的一个例子。手持式打印机10包括电源11、电源电路12、内存13、控制部14、IJ(喷墨)记录头驱动电路15、图像数据通信I/F16、陀螺传感器17、操作面板单元(OPU： Operation Panel Unit)18、IJ记录头19、加速度传感器20、摩擦检测传感器 21、压力传感器22以及导航传感器(Navigation sensor)30。
电源11主要使用的是电池。可以使用太阳能电池、交流商用电源、燃料电池等。电源电路12将电源11所供给的电力分配到手持式打印机10的各部分。另外，电源电路12将电源11的电压降压或升压至适合各部件的电压。另外，当电源11是可充电的电池时，电源电路12例如可以检测交流电源的连接，并与电池的充电电路连接，来对电源11充电。
内存13包括存储对手持式打印机10进行硬件控制的固件、IJ记录头19 的驱动波形数据，以及其他手持式打印机10的初始设定所需要的数据等的 ROM(Read OnlyMemory)。ROM可以是掩膜ROM、PROM(Programmable ROM)、 EEPROM(ElectricalErasableROM)、闪存或外部存储介质等的存储卡之一，也可以是它们的多个。
此外，内存13包括随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，控制部14在执行固件时用作工作内存，图像数据通信I/F16存储接收到的图像数据，并用于执行已展开的固件。RAM可以是DRAM(Dynamic RAM)、SRAM(Static RAM)、SDRAM(Synchronous DRAM)中的一个，也可以是它们中的多个。
控制部14具有中央处理器(CPU：Central Processing Unit)101、专用集成电路(ASIC：Application Specific Integrated Circuit)、现场可编程门阵列(FPGA：FieldProgrammable Gate Array)等所包含的布线逻辑电路，并对手持式打印机10的整体进行控制。例如，控制部14根据导航传感器30检测的移动量以及角速度、或者陀螺传感器17检测的角速度来决定IJ记录头19 的各喷嘴的位置，并根据该位置来进行喷出墨水形成图像的控制。另外，控制部14根据从加速度传感器20、摩擦检测传感器21以及压力传感器22取得的信息，进行浮起判断。关于控制部14将在后面详述。
IJ记录头驱动电路15使用控制部14供给的驱动波形数据来生成用于驱动IJ记录头19的驱动波形。IJ记录头驱动电路15可生成与墨水的液滴尺寸等相对应的驱动波形。
IJ记录头19是用于喷出墨水的喷头，并具有多个喷嘴。在图2中，可以喷出CMYK等4色的墨水，但是可以喷出单色或5色以上的墨水。在IJ记录头 19中，配置有多个墨水喷出用的喷嘴，以使得每个颜色都成为一列或多列。另外，墨水的喷出方式既可以是压电方式，也可以是温差方式或其他方式。
图像数据通信I/F16从智能设备或PC(Personal Computer)等图像输入机器来接收图像信息。图像数据通信I/F16例如是对应于无线LAN、蓝牙(注册商标)、近距离通信(NFC：Near Field Communication)、红外线、移动电话的通信方式的3G或长期演进技术(LTE：LongTermEvolution)等通信规格的通信接口。另外，图像数据通信I/F16除了这种无线通信外，也可以是对应于使用有线LAN、USB电缆等有线通信的通信装置。
陀螺传感器17是用于检测手持式打印机10以垂直于打印介质的轴为中心来旋转时的角速度的传感器。另外，陀螺传感器17并不是必须的构成，既可以包含在手持式打印机10中，也可以不包含在其中。如果陀螺传感器17不包含在手持式打印机10，则该角速度也可以从多个的导航传感器30来计算。
OPU18具有显示手持式打印机10状态的发光二极管(LED：Light EmittingDiode)、液晶屏幕、用户在手持式打印机10中用于指示图像形成的触摸面板等。另外，OPU18也可以具有语音输入功能。
导航传感器30是一种在每个规定的周期内对手持式打印机10的移动量进行检测的传感器。导航传感器30具有例如LED或半导体激光器等光源和对打印介质进行摄像的摄像传感器。用户在印刷媒介上进行手持式打印机10的扫描，依次拍摄或检测到打印介质的微小的边缘，并通过分析该边缘之间的距离来获得移动量。在本发明的实施方式中，也可以在手持式打印机10的底面上搭载2个导航传感器30并计算移动量及角速度。另外，也可以在手持式打印机10的底面上搭载1个导航传感器30计算移动量，而角速度由陀螺传感器17 来计算。导航传感器30的详细内容将在后面进行说明。另外，作为导航传感器30，也可以使用多轴加速度传感器，手持式打印机10可以根据加速度传感器来检测移动量。
加速度传感器20是测量手持式打印机10的加速度的传感器。测量到的加速度用于手持式打印机10的浮起判断。
摩擦检测传感器21是获得用于计算手持式打印机10和打印介质之间的摩擦系数的信息的传感器。摩擦检测传感器21例如也可以使用弹簧以及线性编码器来进行测量(详细情况后述)。计算出的摩擦系数用于手持式打印机10的浮起判断。
压力传感器22是用于测量手持式打印机10对打印介质上的按压力的传感器(详细内容后述)。所测量的力用于手持式打印机10的浮起判断。
图3所示是导航传感器30的硬件构的例示图。导航传感器30具有主机 I/F31、图像处理器32、LED/LASER驱动器33、透镜34、图像阵列35和透镜 36。LED/LASER驱动器33由LED或半导体激光器和控制电路合为一体，并通过图像处理器32的指令借助于透镜36向打印介质照射光。图像阵列35借助于透镜34接收来自于打印介质的反射光。2个透镜34及透镜36被设置为相对于打印介质表面用于调整光学的焦点。
图像阵列35包括对光的波长具有灵敏度的光电二极管等的受光元件，并从接收到的光来生成图像数据。图像处理器32从图像阵列35获取图像数据，并从图像数据计算导航传感器的移动距离。图4所示ΔX表示X轴方向的移动量，ΔY表示Y轴方向的移动量。图像处理器32借助于主机I/F31将算出的移动距离输出到控制部14。
作为光源使用的LED，在使用表面粗糙的打印介质，例如纸的情况下是有用的。这是因为表面粗糙时会产生阴影，将该阴影作为特征部分能够正确算出 X轴方向及Y轴方向的移动距离的缘故。另一方面，对于表面光滑或透明的打印介质，作为光源可以使用产生激光的半导体激光器(LD)。这是因为通过半导体激光器在打印介质上形成例如条纹模样等后可以制作特征部分，并据此能够准确地计算出移动距离。
图4所示是导航传感器30的功能说明图。图像处理器32从接收反射光的图像阵列35将每个规定的采样时机所取得的数据按照规定的分辨率单位来矩阵化，并检测前一个采样时机和现在的采样时机的差，并计算移动量。
例如从图4所示的情况可知，随着从某个采样时机:Samp1时的图像开始向Samp2、Samp3前进，由黑色或灰色表示的图像移动了。
以Samp1为基准时，Samp2的输出值(ΔX，ΔY)为(1，0)。ΔX、ΔY表示以导航传感器30的方向为基准时的水平方向、垂直方向的移动量。另外，当导航传感器30是一个时，即使传感器在打印介质上旋转，也不能检测出旋转的成分。移动量的分辨率取决于所搭载的设备的要求，但在设想为打印机的情况下，例如需要1200dpi左右的分辨率。
图5所示是导航传感器30及喷墨记录头的配置说明图。图5所示是在手持式打印机10的底面搭载有2个导航传感器的情况。关于图5所示的导航传感器30之间的距离c，如图6说明的，在位置计算运算时，距离c越长，运算的误差越小。
另外，导航传感器30和IJ记录头19是以图5所示的距离a、距离b来配置的。在算出导航传感器30的位置之后，通过IJ记录头19端部和先头喷嘴间距离d以及喷嘴间距离e来计算各喷嘴位置。
在打印介质上定义X轴Y轴(例如横向为X轴，纵向为Y轴)，并以导航传感器30的输出轴为X'轴Y'轴时，如图5所示，当手持式打印机10在打印介质上倾斜角度θ时，导航传感器30的ΔX、ΔY的输出值就相对于X'轴Y'轴成为水平方向、垂直方向的成分，而不再是相对于打印介质的X轴Y轴的ΔX、ΔY了。因此，导航传感器30根据X'轴Y'轴的输出值，通过依次算出相对于打印介质的X轴Y轴的位置，来把握自身的正常的位置。
图6所示是导航传感器30的位置计算式的说明图。在图6中，将搭载在 IJ记录头19的两端部的2个导航传感器30设为导航传感器s0、导航传感器 s1。另外，导航传感器s0在印刷媒介中的坐标为(X0，Y0)，导航传感器s1在印刷媒介中的坐标为(X1，Y1)。导航传感器30以图6所示采样时刻T＝0为基准，将下一个采样时刻T＝1时的导航传感器30位置分成如下所示的旋转成分和平行成分等2个来进行。
图6所示旋转成分的差dθ是从导航传感器s0、导航传感器s1的X方向的输出的差，根据数式1来计算的。
Figure BDA0001851221880000071
dxs0是导航传感器s0的X轴方向的输出值，dxs1是导航传感器s1的X轴方向的输出值，L是导航传感器s0和导航传感器s1之间的距离。L与图5所示的距离c相同。
平行移动成分dX0、dY0是根据数式2从T＝0时的IJ记录头19的倾斜θ以及数式1求出的T＝1时的旋转成分的差dθ来算出的。
dX0＝dxs0×cosdθ+dys0×sin dθ
dY0＝-dxs0×sin dθ+dys0×cos dθ (数式2)
因此，T＝1的导航传感器s0的位置通过(X0+dX0，Y0+dY0)来求得。T＝1时的导航传感器s1的位置(X1，Y1)是根据数式3从T＝1时的导航传感器s0的坐标和IJ记录头19的倾斜θ+dθ以及IJ记录头的长度L来算出的。
X1＝X0-L×sin(θ+dθ)
Y1＝Y0-L×cos(θ+dθ) (数式3)
另外，在上述式子的计算时，使用加法定理及sin(dθ)＝tan(dθ)＝dθ(dθ＜＜1时)的近似。在对导航传感器30检测的移动量ΔX、ΔY进行采样并计算实际的IJ记录头19的位置时，dθ为足够小的值。
例如，在L＝1英寸＝25.4mm、400mm/s的高速扫描、采样周期为100us的条件下，由于1个采样周期内能够移动的距离为40um，所以将L作为旋转运动的半径时能够旋转的最大的角度dθ为：dθ＝2π×(圆周上的移动距离)/(圆周长)＝2π×(40×10-6)/(2π×25.4×10-3)＝0.0015[rad]。作为dθ＜＜1进行近似演算时，sin(dθ)＝0.0015、tan(dθ)＝0.0015。
这时，例如计算cos(θ+dθ)来求取Y1时，就可以省略求sin(dθ)及 cos(dθ)的计算，如数式4所示地通过sinθ和cosθ来求得cos(θ+dθ)。
Figure BDA0001851221880000081
通过在每个采样周期持续进行以上运算，就能够依次把握2个导航传感器 30对打印介质的2维坐标了。
图7所示是喷墨喷嘴位置的计算说明图(1)。由图6说明的方法算出导航传感器30的位置后，通过图7所示的导航传感器30和IJ记录头19距离a及距离b，还有IJ记录头19端部和先头喷嘴之间的距离d、喷嘴之间距离e及 IJ记录头的倾斜θ，就能够根据数式5从导航传感器30的位置(X0，Y0)来求出先头喷嘴(图7中的喷嘴1)的坐标(NZL1_X，NZL1_Y)。
NZL1-X＝X0-(a+d)×sinθ
NZL1-Y＝Y0-(a+d)×cosθ (数式5)
图8所示是喷墨喷嘴位置的计算说明图(2)。如图8所示，当喷嘴列不在导航传感器30的延长线上时，通过喷嘴列之间的距离f以及图7所示的导航传感器30和IJ记录头19的距离a、IJ记录头19端部和先头喷嘴之间距离 d，根据数式6就能够求得喷嘴列C的喷嘴1的坐标(NZLC-1_X，NZLC-1_Y)。
NZLc-1-X＝X0-(a+d)×sinθ+f×cosθ
NZLc-1-Y＝Y0-(a+d)×cosθ-f×sinθ (数式6)
图9所示是喷墨喷嘴位置的简易计算的说明图(1)。如图7和图8所示，虽然可以利用三角函数来求得各喷嘴的坐标，但是由于需要处理时间，所以以下说明通过简单的比例运算来求得各喷嘴的坐标的方法。
由于图8所示喷嘴列内的喷嘴间距e是相等的，因此从先头喷嘴坐标(XS， YS)以及尾部喷嘴坐标(XE，YE)的坐标，能够根据数式7来求得喷嘴N的坐标 (NZLNX，NZLNY)。E是喷嘴总数，N表示从先头喷嘴向尾部喷嘴计数时为第几个的喷嘴。
Figure BDA0001851221880000091
Figure BDA0001851221880000092
图10所示是喷墨喷嘴位置的简易计算说明图(2)。由于是将通过2的幂乘数来分割全体的单纯的演算，所以是设置了图10所示的假想点nozzle_257，来计算实际配置有喷嘴的nozzle_1到nozzle_192的坐标。nozzle_1的坐标是(NZLXS，NZLYS)，nozzle_257的坐标是(NZLXE，NZLYE)。从nozzle_1向nozzle_192 计数时，第N个nozzle_N的坐标(NZLNX，NZLNY)可以根据数式8来求得。
Figure BDA0001851221880000093
Figure BDA0001851221880000094
图11所示是本发明实施方式中控制部14的功能构成的例示图。控制部14 如图11所示，包括有CPU101、位置计算部102、内存控制部103、内部内存 104、图像读取部105、浮起发生控制部106、陀螺传感器I/F107、导航传感器 I/F108、打印/传感器时机生成部109、IJ记录头控制部110、中断通知部111 等各个功能部。另外，作为控制部14的硬件的构成，例如也可以如图11所示地由系统芯片(SoC：SystemonChip)和ASIC/FPGA构成，并且SoC及ASIC/FPGA 通过总线来进行通信连接。ASIC/FPGA意味着可以通过任意一种安装技术来设计，也可以由ASIC/FPGA以外的其它的安装技术来构成。另外，控制部14也可以不使用另外的芯片而是将SoC和ASIC/FPGA通过一个芯片或底板来构成。或者，控制部14也可以通过三个以上的芯片或底板来装机。另外，控制部14 所具有的各功能部既可以通过CPU101执行的固件来实现，也可以通过包含在 SoC、ASIC/FPGA中的布线逻辑电路来实现。
CPU101是通过借助于内存控制部103来读取并执行在内存13中展开的固件，来实现控制部14的各功能部的功能部。
位置计算部102根据导航传感器30检测到的每个采样周期的移动量以及角速度，或者陀螺传感器17检测到的每个采样周期的角速度来计算出手持式打印机10的位置。为进行正确打印而必须的手持式打印机10的位置严格来说是喷嘴的位置，但如果知道导航传感器30的位置，就可以如图7～图10所示地计算喷嘴的位置。在本发明的实施方式中，只要没有特别说明，作为导航传感器30的位置是指图6所示的导航传感器S0的位置。另外，位置计算部102 计算墨水的目标喷出位置。另外，位置计算部102既可以通过CPU101执行固件来实现，也可以通过布线逻辑电路来实现。
另外，上述手持式打印机10的位置是通过对一个导航传感器30检测到的各采样周期的移动量和陀螺传感器17检测的各采样周期的角速度进行累积得到的总移动量来决定的。也就是说，通过一个导航传感器30和一个陀螺传感器就能够检测手持式打印机10的移动量。
内存控制器103用于控制各功能部对内存13的读取或写入。
内部内存104用于需要高速读写的信息的存储。例如，存储导航传感器30 的位置信息、从内存13读取的图像数据等。内部内存104的硬件也可以由静态随机存取存储器(SRAM)来构成。
图像读取部105从导航传感器30的位置信息来计算搭载在IJ记录头19 上的各喷嘴的位置，并从内存13来读取对应于该喷嘴位置的图像数据，然后以IJ记录头控制部110所要求的排列顺序来发送数据。
浮起发生控制部106根据从加速度传感器20取得的加速度、从摩擦检测传感器21取得的摩擦系数以及从压力传感器22取得的信息，来判断手持式打印机10是否浮起，判断为浮起时，就进行暂时停止打印的控制(详细在后面叙述)。另外，浮起发生控制部106也可以根据通过导航传感器I/F108从导航传感器30获取的信息来判断手持式打印机10是否浮起。
陀螺传感器I/F107在进入由打印/传感器时机生成部109生成的时机时，就获取陀螺传感器17检测的角速度，来存储到内存13或控制部14内的寄存器等中。另外，在手持式打印机10没有搭载陀螺传感器17时，陀螺传感器 I/F107可以不包含在控制部14中。
导航传感器I/F108与导航传感器30通信，并将移动量ΔX、ΔY作为来自于导航传感器30的信息进行接收，将该移动量存储到内存13或控制部14内的寄存器等中。
打印/传感器时机生成部109通知导航传感器I/F108及陀螺传感器I/F107 从传感器读取信息的时机，或者是将驱动时机通知给IJ记录头控制部110。
IJ记录头控制部110通过对图像数据进行抖动(Dither)处理等，将图像数据变换成通过大小和密度来表示图像的点的集合。通过该变换，图像数据就成为喷出位置和点的尺寸的数据了。IJ记录头控制部110将对应于点的尺寸的控制信号输出到IJ记录头驱动电路15里。IJ记录头驱动电路15使用与该控制信号对应的驱动波形数据来生成驱动波形。另外，IJ记录头控制部110根据喷嘴的位置来判断喷出喷嘴的可否，如果有应该喷出墨水的目标喷出位置就判断为喷出墨水，如果没有目标喷出位置则判断为不喷出。
中断通知部111在检测到导航传感器I/F108和导航传感器30的通信结束后，就输出用于通知CPU101的中断信号。CPU101通过中断来取得导航传感器 I/F108存储在内部寄存器中的ΔX、ΔY。另外，中断通知部111还具有出错等的状况通知功能。对于陀螺传感器I/F107也是同样的，中断通知部111对于 CPU101输出用于通知与陀螺传感器17的通信结束了的中断信号。
图12所示是本发明实施方式中图像读取部105的功能构成的例示图。图像读取部105包括CPUI/F201、喷嘴位置生成部202、地址生成部203、输出 I/F204、表格管理部205以及数据存储部206。
CPUI/F201从CPU101取得图像宽度、图像高度、图像分辨率等各种设定，并将该设定适用到喷嘴位置生成部202、地址生成部203或输出I/F204中。另外，CPUI/F201对于每一个从IJ记录头控制部110来的墨水喷出时机，都获得该时机时的喷头位置信息。
喷嘴位置生成部202从喷头位置信息来生成各喷嘴的位置信息。喷嘴位置生成部202每接收1次喷嘴位置生成部就生成喷嘴数量的位置信息并输出到地址生成部203。另外，喷嘴位置生成部202还向地址生成部203输出各喷嘴的有效/无效旗标(flag)，并执行打印模式及喷出喷嘴数量限制等的控制。
地址生成部203根据从喷嘴位置生成部202取得的各喷嘴的位置信息来生成存储有该数据的内存地址。
输出I/F204将从内存13读取的图像数据变换到IJ记录头控制部110所要求的形式里。此外，输出I/F204根据需要对数据进行暂存。
表格管理部205将地址生成部203生成的地址和存储在数据存储部206中的数据进行关联对应。数据存储部206通过内存控制部103来存储从内存13 读取的数据。另外，数据存储部206暂时性地存储写入到内存13里的数据。
图13A-B所示是本发明的实施形式中包括浮起判断的墨水喷出停止的打印处理例的流程图。
在图13A的步骤S201中，当用户按下手持式打印机10的电源按钮时，手持式打印机10就开始动作。接着，手持式打印机10由电源来进行电源供电，控制部14执行位置传感器等的设备的初始化，并开启各设备(步骤S101)。初始化完成后(步骤S102)，例如对LED点灯来通知用户是可以打印状态了(步骤 S103)。用户确认该通知后，通过图像输入机器(例如智能设备或PC)来选择想要打印的图像(步骤S202)。接着，从搭载在图像输入机器上的应用程序或打印机驱动程序来执行通过无线对TIFF或JPEG等图像数据进行数据输出等的打印作业(步骤S203)。手持式打印机10在输入图像数据后，例如通过LED闪烁等来通知用户(步骤S104)。
在步骤S204中，用户在想要打印的介质(例如笔记本)上确定手持式打印机10的初始位置，并按下手持式打印机10所具有的打印开始按钮(步骤S205)。其后，用户在打印介质上的平面上自由扫描(徒手扫描)并形成图像(步骤S206)。
当用户执行步骤S205和步骤S206时，手持式打印机10在打印开始按钮按下后就通知导航传感器I/F108来读取导航传感器30的位置信息。接着，导航传感器30开始位置信息的检测并存储到控制部14的内部内存104中(步骤S150)。导航传感器I/F108与导航传感器30进行通信并读取位置信息(步骤 S105)。接着，手持式打印机10将该位置信息作为初始位置，例如为坐标(0， 0)(步骤S106)。
接着，通过控制部14内部的打印/传感器时机生成部109来测量时间(步骤S107)，并对于每一个预先设定的读取导航传感器30的时机(＝IJ记录头控制部110的驱动周期、步骤S108)来重复位置信息的读取(步骤S109)。在步骤 S110中，控制部14根据所读取的位置信息，从上次算出的导航传感器30的坐标(X，Y)和这次读取的移动量(ΔX，ΔY)，按照图6及图7中说明的方法来计算现在的导航传感器30的坐标，并存储到控制部14的内部内存104中(步骤 S110)。
接着，在步骤S1001中，浮起发生控制部106根据从导航传感器30取得的信息来判断浮起发生。
图14所示是本发明的实施方式中对导航传感器30的浮起的判断方法的说明图(1)。
如图14所示手持式打印机10的正面图那样，导航传感器30在IJ记录头 19的两端部分里各配置有一个。另外，手持式打印机10设有加速度传感器20。在图14所示的手持式打印机10的侧面图中，加速度传感器20和导航传感器 30被配置在手持式打印机10的大致中央。
图15所示是本发明的实施方式中对导航传感器30的浮起的判断方法的说明图(2)。
如图15的"没有发生浮起的情况"所示，导航传感器30通过从LED向打印介质照射光，再接收从打印介质反射的光来计算移动量。手持式打印机10和打印介质几乎是平行地接触的。
如图15的"发生浮起的情况"所示，当手持式打印机10发生浮起时，导航传感器30即使从LED向打印介质照射光，也不能够接收从打印介质反射来的光。浮起发生控制部106通过获取表示不能从导航传感器30受光的信息，就能够检测到浮起。当手持式打印机10从打印介质浮起时，手持式打印机10和打印介质就不会紧贴，例如，当手持式打印机10向某一方向倾斜时，就成为在手持式打印机10和打印介质之间产生了间隙的状态。
返回图13A。在步骤S1001中，当浮起发生控制部106判断到浮起发生时，就进入步骤S108不进行墨水喷出(步骤S1001的“是”)。当浮起发生控制部 106判断为没有发生浮起的时候，就进入步骤S111进行墨水喷出(步骤S1001 的“否”)。
在步骤S111中，控制部14根据算出的当前各导航传感器30的位置信息以及导航传感器30和IJ记录头19的预先确定的组装位置信息来计算IJ记录头19上的各喷嘴的位置坐标。
接着，图像读取部105根据步骤S111算出的各喷嘴的位置信息，从内存 13读取IJ记录头19或各喷嘴周边的图像数据，并在对应于由位置信息所确定的IJ记录头19的位置及倾斜来旋转后，存储到内部内存104里(步骤S112)。接着，图像读取部105将存储在内部内存104中的图像数据和各喷嘴位置的坐标进行比较(步骤S113)，当判断为满足所设定的喷出条件时(步骤S114的”是”)，就向IJ记录头控制部110输出图像数据(步骤S115)。如果判断为不满足所设定的喷出条件(步骤S114的”否”)，则返回步骤S108。所设定的喷出条件是指“图像和喷嘴的容许的位置偏离”，仅在小于容许的位置偏离的情况下才喷出墨水。
通过重复上述步骤S108～步骤S115，就在打印介质上形成图像，当全部数据都被喷出时(步骤S116的”是”)，手持式打印机10例如通过LED亮灯等方法来将打印结束通知给用户(步骤S117)。全部数据没有喷出时(步骤S116的”否”)，则返回步骤S108。
另外，即使全部数据没有喷出，当用户判断为足够时，也可以按下打印结束按钮来结束打印。
图16A-B所示是用于说明本发明的实施方式中基于加速度及摩擦系数的浮起判断的墨水喷出停止控制的流程图。对不同于图13的流程图的步骤进行说明。
步骤S201～步骤S206、步骤S101～步骤S108与图13相同。
在与步骤S109及步骤S110并行执行的步骤S1101中，浮起发生控制部 106从加速度传感器20获取加速度传感器信息。更进一步地，在步骤S1102中，浮起发生控制部106从摩擦检测传感器21获取摩擦检测传感器信息。
图17所示是从本发明的实施方式中的加速度及打印介质的摩擦系数来判断浮起的方法的说明图。
当手持式打印机10的高度为h，宽度为w，重量为m，通过力T来使得手持式打印机10扫描时，根据施加到手持式打印机10上的力矩，作为产生浮起的条件可以得到以下的式子。这里，a是加速度，u是记录介质的动摩擦系数， g是重力加速度，N是垂直阻力。
T×h>mg×w÷2
(ma+uN)×h>mg×w÷2
(ma+umg)×h>mg×w÷2
a>g×(w-2uh)÷2h
因此，当加速度a[m/s2]超过阈值"g×(w-2uh)÷2h"时，就会产生浮起。这里，关于"g×(w-2uh)÷2h"，由于重力加速度g是已知的物理量(9.80665m/s2)，宽度w以及高度h是从手持式打印机10的规格可以得知的，只要计算出打印介质的动摩擦系数u，就可以求得发生浮起的加速度a[m/s2](打印介质的动摩擦系数u的计算方法在后面叙述)。
通过将预测浮起发生的加速度a[m/s2](＝g×(w-2uh)÷2h)设定在浮起判断的阈值里，就能够在发生浮起的情况下停止墨水的喷出。
另外，通过使得产生浮起的加速度a[m/s2](＝g×(w-2uh)÷2h)具有余量，即将较小的加速度的值设定为浮起判断的阈值，就能够在浮起发生之前停止墨水的喷出。
加速度a[m/s2]既可以是加速时(a>0)，也可以是减速时(a<0)。但是，由于减速时a<0，不满足产生浮起的条件"a>g×(w-2uh)÷2h"，因此不会因摩擦而产生浮起。
另外，因为在停止状态(加速度a＝0时)下产生浮起的条件在静止摩擦系数为u0时表示为
u0mg×h>mg×w÷2
u0>w÷2h
所以浮起的发生条件是由手持式打印机的高度h(用户所施加的力T的高度)及宽度w和静止摩擦系数u0来决定的。也就是说，浮起发生的条件取决于手持式打印机10的结构或规格。因此，在停止状态下是否会因摩擦而产生浮起，并不取决于用户使得手持式打印机10扫描时的力。
图18所示是本发明的实施方式中根据将手持式打印机按压到打印介质上的力来判断浮起的方法说明图。
当手持式打印机10的高度为h、宽度为w、重量为m，通过扫描方向上的力Th以及向打印介质推压的力Tv来使得手持式打印机10扫描时，根据施加到手持式打印机10上的力矩，作为产生浮起的条件可以得到以下的式子。这里，a是加速度，u是记录介质的动摩擦系数，g是重力加速度，N是垂直阻力。
Th×h>mg×w÷2+Tv×h
(ma+uN)×h>mg×w÷2+Tv×h
(ma+umg)×h>mg×w÷2+Tv×h
a>g×(w-2uh)÷2h+Tv÷m
因此，当加速度a[m/s2]超过阈值""g×(w-2uh)÷2h+Tv÷m"时，就会产生浮起。也就是说，与图17所示没有推压力Tv的情况相比，仅有"Tv÷m"，即使加速度增大，也不易发生浮起。
图19所示是本发明的实施方式中通过压力传感器22来测量将手持式打印机10按压到打印介质上的力的方法说明图。
在构成手持式打印机10的框体里，如图19所示地搭载压力传感器22，来测定对打印介质的推压力。压力传感器22在使用应变计的情况下，根据施加在传感器上的压力，电阻值会发生变化。将该电阻值的变化转换为电信号并传递给浮起发生控制部106，就能够检测推压力了。因此，如图19所示，通过采用将用户施加在手持式打印机10上的推压力施加到压力传感器22上那样的结构的框体，就能够使用压力传感器来测量推压力了。
图20所示是本发明的实施形式中打印介质的摩擦系数的计算方法说明图 (1)。
如图20所示手持式打印机10的正面图那样，导航传感器30在IJ记录头 19的两端部分里各配置有一个。另外，手持式打印机10设有加速度传感器20 以及摩擦检测传感器21。如图18的摩擦检测传感器21的放大图所示，摩擦检测传感器21具有弹簧、线性标尺、线性编码传感器以及打印介质接触部件。弹簧与手持式打印机10框体以及线性编码传感器连接，并根据打印介质和打印介质接触部件之间产生的摩擦力而伸缩。弹簧的伸缩量通过线性标尺及线性编码传感器来测量，并根据该测量来计算动摩擦系数。
图21所示是本发明的实施形式中打印介质的摩擦系数的计算方法说明图 (2)。
图21是在摩擦检测的机构中使用线性编码器的例子。当打印介质接触部件不与打印介质接触时，线性编码传感器因为弹簧的拉力而被固定在原本位置里。在图21中，原本位置是线性标尺上的右端。
使得记录介质接触部件与记录介质接触并移动手持式打印机10时，线性编码传感器会移动到摩擦力和弹簧的牵拉力平衡的位置。由于弹簧的牵拉力是已知的，所以从线性编码传感器的位置信息就能够计算出动摩擦系数。
如"摩擦小的打印介质"所示，在动摩擦系数小的打印介质中，手持式打印机10的移动方向弹簧的伸长是在较小的状态下，摩擦力和弹簧的牵拉力平衡的。如"摩擦大的打印介质"所示，在动摩擦系数大的打印介质中，手持式打印机10的移动方向弹簧的伸长是在较大的状态下，摩擦力和弹簧的牵拉力平衡的。
返回图16。在步骤S1103中，浮起发生控制部106根据步骤S1102取得的摩擦检测传感器信息来计算动摩擦系数。接着，浮起发生控制部106根据该动摩擦系数，根据图17或图18所示判断浮起的方法来对用于判断浮起的加速度阈值进行设定或更新。判断浮起的方法不限于图17或图18所示的判断浮起的方法，也可以使用其他方法。在步骤S1104中，浮起发生控制部106根据步骤 S1103设定或更新的加速度的阈值，来对步骤S1101中取得的加速度和该阈值进行比较，当加速度为大的时候，就判断为发生了浮起，进至步骤S108且不进行墨水喷出(步骤S1104的”是”)。当浮起发生控制部106判断为没有发生浮起的时候，就进入步骤S111进行墨水喷出(步骤S1104的“否”)。步骤S111 以后与图13相同。
图22A-B所示是本发明的实施方式中用于说明事先指定摩擦系数的浮起判断的墨水喷出停止控制的流程图。对不同于图13的流程图的步骤进行说明。
步骤S201～步骤S202与图13相同。在步骤S202之后接着执行的步骤 S1201中，用户对手持式打印机10进行打印设置，选择打印介质的种类，并进至步骤S203。步骤S203～步骤S206与图13相同。
步骤S101～步骤S104与图13相同。在接着步骤S104的步骤S1202中，浮起发生控制部106使用与步骤S1201所选择的打印介质的种类相对应的动摩擦系数，与图16所示的步骤S1103相同地来设定加速度阈值。
图23所示是本发明的实施方式中选择打印介质的种类来指定摩擦系数的方法说明图。如图23所示，定义了与"打印介质"相对应的"动摩擦系数"。当用户选择了例如"纸(摩擦:强)"的时候，动摩擦系数就被指定为"0.7"，浮起发生控制部106就使用该动摩擦系数"0.7"来设定加速度阈值。另外，当用户选择了例如"铝"的时候，动摩擦系数就被指定为"0.8"，浮起发生控制部106就使用该动摩擦系数"0.8"来设定加速度阈值。
步骤S105～步骤S108与图13相同。
在与步骤S109及步骤S110并行执行的步骤S1203中，浮起发生控制部 106从加速度传感器20获取加速度传感器信息。在接下来的步骤S1204中，浮起发生控制部106根据步骤S1202设定的加速度的阈值，来对步骤S1203中取得的加速度和该阈值进行比较，当加速度为大的时候(步骤S1204的”是”)，就判断为发生了浮起，进至步骤S108且不进行墨水喷出。当浮起发生控制部 106判断为没有发生浮起的时候，就进入步骤S111进行墨水喷出(步骤S1204 的“否”)。步骤S111以后与图13相同。
图24A-B所示是用于说明本发明的实施方式中的打印开始时的墨水喷出停止控制的流程图。步骤S201～步骤S206、步骤S101～步骤S106与图13相同。
在步骤S1301中，浮起发生控制部106将表示打印开始时的开始动作状态的开始动作旗标的初始状态设为ON。步骤S107～步骤S110与图13相同。
在步骤S1302中，浮起发生控制部106判断开始动作旗标是否为ON。当开始动作旗标为ON时(步骤S1302的”是”)进至步骤S1303，当开始动作旗标为 OFF时(步骤S1302的”否”)进至步骤S111。
在步骤S1303中，浮起发生控制部106将从导航传感器30取得的初始位置开始的移动量和预先设定的阈值进行比较，当初始位置开始的移动量在阈值以下时(步骤S1303的”是”)，就进至步骤S108，且不进行墨水喷出。从初始位置开始的移动量大于阈值时(步骤S1303的”否”)，就进至步骤S1304，并将开始动作旗标设为OFF后进至步骤S111并开始墨水喷出。步骤S111以后与图13相同。
通过执行图24所示的流程图，就能够通过从导航传感器30获取的信息来实现容易发生浮起的开始动作操作中的墨水喷出停止。也就是说，该流程图不需要加速度传感器就可以执行。
由步骤S1303参照的从初始位置开始的移动量的阈值既可以设定为预先验证过的容易发生浮起的状态所持续的移动量，或者也可以由用户设定的对应于用户自身的操作的移动量。
图25A-B所示是用于说明本发明的实施方式中的暂时停止后重新移动时的墨水喷出停止控制的流程图。步骤S201～步骤S206及步骤S101～步骤S106 与图13相同。
在步骤S1401中，浮起发生控制部106将表示处于暂时停止状态的暂时停止旗标的初始状态设为OFF。步骤S107～步骤S110与图13相同。
在步骤S1402中，浮起发生控制部106根据从导航传感器30取得的信息来确认从上次位置到现在位置是否有变化。现在位置没有变化时(步骤S1402 的”是”)，就进入步骤S1403，现在位置发生变化时(步骤S1402的”否”)，就进入步骤S1405。
在步骤S1403中，浮起发生控制部106将现在位置作为暂时停止位置来存储。接着，浮起发生控制部106将暂时停止旗标设为ON(步骤S1404)后进入步骤S108。
在步骤S1405中，浮起发生控制部106判断暂时停止旗标是否为ON。暂时停止旗标为ON时(步骤S1405的”是”)，进入步骤S1406，暂时停止旗标为 OFF时(步骤S1405的”否”)，进入步骤S111。
在步骤S1406中，浮起发生控制部106将从导航传感器30取得的暂时停止位置开始的移动量和预先设定的阈值进行比较，当暂时停止位置开始的移动量在阈值以下时(步骤S1406的”是”)，就进至步骤S108，且不进行墨水喷出。从暂时停止位置开始的移动量大于阈值时(步骤S1406的”否”)，就进至步骤 S1407，并将暂时停止旗标设为OFF后进至步骤S111并开始墨水喷出。步骤 S111以后与图13相同。
通过执行图25所示的流程图，就能够通过从导航传感器30获取的信息来实现容易发生浮起的暂时停止后重新开始扫描的操作中的墨水喷出停止。也就是说，该流程图不需要加速度传感器就可以执行。
由步骤S1403参照的从暂时停止位置开始的移动量的阈值既可以设定为预先验证过的暂时停止后容易发生浮起的状态所持续的移动量，或者也可以由用户设定的对应于用户自身的操作的移动量。
如上所述，根据本发明的实施方式，手持式打印机10在徒手扫描中，通过基于从导航传感器30获取的信息来进行浮起判断，在判断为浮起的情况下就能够停止墨水喷出。另外，手持式打印机10在徒手扫描中，通过基于从加速度传感器20以及摩擦检测传感器21获取的信息来进行浮起判断，在判断为浮起的情况下就能够停止墨水喷出。另外，手持式打印机10在徒手扫描中，通过基于从加速度传感器20获取的信息以及预先设定的打印介质的摩擦系数来进行浮起判断，在判断为浮起的情况下就能够停止墨水喷出。也就是说，在手持式打印机的徒手扫描中，即使手持式打印机处于从打印介质暂时浮起的状态，也能够维持打印的质量。
另外，在本发明的实施方式中，手持式打印机10是液滴喷出装置的一个例子。IJ记录头19是喷头的一个例子。图像读取部105以及IJ记录头控制部 110是喷出控制部的一个例子。浮起发生控制部106是判断部、计算部以及测定部的一个例子。导航传感器30和陀螺传感器17是传感器的一个例子。压力传感器22是压力检测传感器的一个例子。
以上，虽然对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明并不局限于这样的特定的实施方式，在权利范围所记载的本发明的思想范围内可以进行各种变形和变更。

Claims (10)

1.一种接受图像数据并通过由用户来操作而在介质上形成图像的图像形成装置，其特征在于包括：
图像形成部，其根据所述图像数据形成所述图像；
移动量检测部，其根据朝向所述介质的光的反射，检测规定期间内的图像形成装置主体的移动量；
控制部，其根据所述图像数据和所述移动量来进行所述图像形成部对图像形成动作的控制，和
判断部，其根据所述移动量检测部的朝向所述介质的光的反射，判断所述图像形成装置主体的浮起，
所述控制部在所述判断部判断为浮起时就停止所述图像的形成。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：
所述移动量检测部包括向所述介质施加光的光源和从所述介质接受反射光的接受元件，
所述判断部在所述接受元件没有从所述介质接受到反射光时就判断为浮起的。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：
还包括有检测所述图像形成装置的加速度的加速度传感器，所述判断基于所述图像形成装置所增加的所述加速度传感器所检测的加速度和介质的摩擦系数。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于还包括：
摩擦检测传感器，其检测介质的摩擦力，和
计算部，其根据所述摩擦检测传感器检测的摩擦力来从介质测量并计算所述摩擦系数。
5.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于：
所述摩擦系数使用事先确定的值。
6.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于：
根据所述图像形成装置被推压到介质上的力来进行所述判断。
7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于：
还包括检测所述图像形成装置被推压到介质上的力的压力检测传感器。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：
所述判断部根据从所述移动量检测部获取的移动量，在检测到打印开始的开始动作时，就在规定的期间停止所述图像的形成。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于：
所述判断部根据从所述移动量检测部获取的移动量，在检测到打印的暂时停止之后，进一步检测到打印重新开始的开始动作时，就停止所述图像的形成。
10.一种接受图像数据并通过由用户来操作而在介质上形成图像的图像形成装置所执行的图像形成方法，其特征在于包括：
根据所述图像数据形成所述图像的图像形成步骤；
根据朝向所述介质的光的反射，检测规定期间内的图像形成装置主体的移动量的移动量检测步骤；
根据所述图像数据和所述移动量来进行所述图像形成步骤对图像形成动作的控制的控制步骤，和
根据所述移动量检测步骤的朝向所述介质的光的反射，判断所述图像形成装置主体的浮起的判断步骤，
所述控制步骤在所述判断步骤判断为浮起时就停止所述图像的形成。
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