JP2016097660A - 画像形成装置、画像形成方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との位置を見失うことなく印刷を再開できる。【解決手段】本体の一面を記録媒体に接触させたときに記録媒体の一部領域における表面画像データを取得する光学センサ３ａ、３ｂと、表面画像データに基づいて、光学センサの記録媒体上における位置を算出する位置算出部１６と、ＲＡＭ１３と、記録ヘッドが記録媒体上の印刷開始位置にある時に光学センサが対面している記録媒体の特定部位の表面画像データを基準画像データとしてＲＡＭ１３に記憶させるＣＰＵ１１と、を備え、ＣＰＵ１１は、基準画像データを再決定するための指示が入力された場合に、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭ１３から取得した基準画像データとが一致したときに、位置算出１６が算出した位置を新たな基準画像データとして再決定する。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にハンディモバイルタイプのインクジェットプリンタにおいて、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、印刷精度を向上することができる技術に関する。

昨今、ノートＰＣの小型化や、スマートデバイスの急激な普及により、プリンタについても、小型化、携帯化が強く要請されている。
携帯型のプリンタとして、モバイルプリンタ（ハンドヘルドプリンタ）が商品化されており、その多くは、記録媒体の面上をハンドフリー走査させながら、印刷できるものである。
このようなモバイルプリンタと記録媒体との相対位置を検出する方法としては、記録媒体表面の物理量（凹凸を検出など）を検知することで位置を検出するものが既に知られている。
特許文献１には、モバイルプリンタの位置精度を向上する目的で、予め絶対位置情報を示す赤外線で読み取り可能なタグが印刷された状態で、位置検出モジュールとして２つの光学センサと２つのＩＲタグセンサが搭載された構成が開示されている。
この構成においては、位置情報は光学センサでＸ、Ｙの位置情報（二次元位置情報）を算出する。そして、光学センサで算出した位置情報の誤差を２つのＩＲタグセンサの絶対位置を読み取り、その離隔距離を比較することで誤差の修正を行うようにしている。

しかし、従来の位置検出方法では、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱すると、モバイルプリンタと記録媒体との相対位置を見失うため、モバイルプリンタが再度紙面上に接触した際に、位置情報に誤差が加わり、紙面上に既に印刷されている画像と、紙面上に再接触後に印刷される画像との間に誤差分のずれや重なりが生じ、この結果、最終的に紙面上に形成された印刷画像と、ノートＰＣなどで生成された画像データとの間で著しいずれが生じ、印刷精度が著しく低下するといった問題があった。
また、特許文献１にあっては、記録媒体からモバイルプリンタが離脱した場合、位置精度を保ったまま印刷を再開ができないという問題は解消できていない。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的として、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との位置を見失うことなく印刷を再開でき、印刷精度を向上することができることにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、本体の一面に設けた記録ヘッドから液滴を吐出して、記録媒体上に画像を形成するハンディモバイル型の画像形成装置であって、前記本体の一面を前記記録媒体に接触させたときに前記記録媒体の一部領域における表面画像データを取得する光学センサと、前記表面画像データに基づいて、前記光学センサの前記記録媒体上における位置を算出する位置算出手段と、記憶手段と、前記記録ヘッドが前記記録媒体上の印刷開始位置にある時に前記光学センサが対面している記録媒体の特定部位の前記表面画像データを基準画像データとして前記記憶手段に記憶させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記基準画像データを再決定するための指示が入力された場合に、前記光学センサが取得した表面画像データと、前記記憶手段から取得した前記基準画像データとが一致したときに、前記位置算出手段が算出した位置を新たな基準画像データとして再決定することを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との相対位置を見失うことなく印刷を再開でき、印刷精度を向上することができる。

（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係るハンディモバイルプリンタの基本構成を示す上面透視図である。 本発明の実施形態に係るハンディモバイルインクジェットプリンタの機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係るプリンタの印刷フローを表すフローチャートである。 印刷準備時に実行されるフローチャートである。 （ａ）（ｂ）は、プリンタの設置操作及び移動操作の一例を示す図である。 プリンタの復帰方法の一例を示す図である。 本発明の基準位置読み込み処理のサブルーチンを表すフローチャートである。 位置算出部による基準位置再読み込み処理のサブルーチンを表すフローチャートである。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との相対位置を見失うことなく印刷を再開でき、印刷精度を向上するために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明のハンディモバイルプリンタ１は、本体の一面に設けた記録ヘッドから液滴を吐出して、記録媒体上に画像を形成する際に、本体の一面を記録媒体に接触させたときに記録媒体の一部領域における表面画像データを取得する光学センサと、表面画像データに基づいて、光学センサの記録媒体上における位置を算出する位置算出手段と、記憶手段と、記録ヘッドが記録媒体上の印刷開始位置にある時に光学センサが対面している記録媒体の特定部位の表面画像データを基準画像データとして記憶手段に記憶させる制御手段と、を備えており、制御手段は、基準位置を再決定するための指示が入力された場合に、光学センサが取得した表面画像データと、記憶手段から取得した基準画像データとが一致したときに、位置算出手段が算出した位置を新たな基準位置として再決定することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との相対位置を見失うことなく印刷を再開でき、印刷精度を向上することができる。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。

図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係るハンディモバイルプリンタ（以下、プリンタともいう）１の基本構成を示す上面透視図である。
プリンタ１は、図１（ａ）に示すように、記録ヘッド２、光学センサ３ａ、３ｂ、液晶モニタ１７を備えている。
記録ヘッド２は、インクを吐出する記録ヘッドから構成され、プリンタ１の底面（記録媒体の表面と接する側の面）に配置されている。
光学センサ３ａ、３ｂは、記録媒体の表面にある不規則な凹凸パターン（画像）を検出することにより、位置算出部１６においてプリンタ自身の位置を検知するためのセンサであり、例えば、マウス等で使用される光学センサから構成されている。すなわち、光学センサ３ａ、３ｂは、記録媒体に照明光を照射して当該記録媒体からの反射光を撮影することにより当該記録媒体の一部領域における表面画像データを取得する。この光学センサ３ａ、３ｂは、記録ヘッドを間に挟むように配置され、位置算出部１６により図１（ｃ）に示す記録ヘッド２の平面上の傾き（回転角度θ）、及びプリンタ１自身と記録媒体との相対位置を算出する。
液晶モニタ１７は、液晶パネルを備え、様々なメッセージや、印刷開始位置へ誘導する旨のメッセージ、記録媒体への画像の印刷を中断させる旨のメッセージなどを表示する。

図２は、本発明の実施形態に係るハンディモバイルインクジェットプリンタの機能ブロック図である。
プリンタ基板１０には、ＣＰＵ１１、ホストＩ／Ｆ１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、ヘッド駆動部１５、位置算出部１６を備えている。
ＣＰＵ１１は、各演算処理及び搭載された電子機器を制御する。
ホストＩ／Ｆ１２は、ＰＣ／スマートデバイス８との間の制御や、画像や操作コマンドを入力する。
ＲＡＭ１３は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭから構成され、ＣＰＵ１１が実行する各演算及び各画像処理の実行メモリとして用いる。
ＲＯＭ１４は、プリンタのハードウエア制御を行うファームウェアや、記録ヘッドの駆動波形データ等を格納する。
ヘッド駆動部１５は、画像データを記憶するメモリを有し、記録ヘッド２を駆動させるためのデータ処理、駆動波形を生成する。

位置算出部１６は、光学センサ３ａ、３ｂから取得したセンサ情報に基づいて、記録ヘッド２の位置情報を算出する。
位置算出部１６は、複数の光学センサ３ａ、３ｂから出力される表面画像データに基づいて、記録媒体に対するプリンタ１の移動度合い（ΔＸ，ΔＹ）を算出し、この移動度合い（ΔＸ，ΔＹ）に基づいて、三角関数を用いて算出できる回転角度θ（図１（ｃ））を算出する。また、位置算出部１６は、移動度合いデータ（ΔＸ，ΔＹ）、回転角度θ、図１（ｂ）に示す記録ヘッド２と光学センサとの組付け距離Ｄａ、Ｄｂに基づいて、図１（ｄ）に示す記録ヘッド２が、強いては各ノズル６が、記録媒体上の印刷開始位置に対して、プリンタ１が今どこに位置するかという相対的な位置情報（ｘ，ｙ）（ノズル位置情報）を、光学センサ３ａ、３ｂのサンプリングタイミング毎に、位置算出部１６により逐次認識することが可能となる。
なお、位置算出部１６が認識できる位置座標の精度は光学センサ３ａ、３ｂから出力される表面画像データの解像度に依存する。

さらに、プリンタ基板１０には、印刷開始スイッチ７ａ、再決定スイッチ７ｂ、ＬＥＤ９、液晶モニタ１７が接続されている。
印刷開始スイッチ７ａは、印刷の開始タミングがユーザ操作に起因するため、そのトリガとなるスイッチであり、本実施形態では、印刷開始スイッチ７ａがＯＮした際の記録媒体上の位置が印刷開始位置として扱うこととする。
再決定スイッチ７ｂは、位置算出部１６が記録媒体とプリンタ１本体との相対的な位置を見失った場合に、基準位置を再決定するための指示を入力するスイッチである。
ＬＥＤ９は、プリンタ１がＰＣ／スマートデバイス８から画像データを受信し、画像データの座標化処理が完了したタイミングをユーザに通知するため、ＣＰＵ１１により点滅制御される。
液晶モニタ１７は、液晶パネルを備え、印刷開始位置へ誘導する旨のメッセージ、記録媒体への画像の印刷を中断させる旨のメッセージなどを表示する。
ＰＣ／スマートデバイス８は、プリンタ１のホストＩ／Ｆ１２に接続可能な情報処理装置であり、例えば、パソコンＰＣや、モバイル端末、スマートフォン端末などを想定している。

図３を参照して、本発明の実施形態に係るプリンタ１の印刷フローについて説明する。図３は、本発明の実施形態に係るプリンタ１の印刷フローを表すフローチャートである。
プリンタ１に電源が投入されると、プリンタ基板１０に搭載された各部に電源（図示しない）が供給される。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１４に格納されているプログラムからＢｏｏｔ動作を開始し、ＲＯＭ１４から読み込んだプログラムや各データをＲＡＭ１３に展開する（Ｓ１）。
ユーザは、画像を記録媒体に印刷したい場合に、ホスト機器であるＰＣ／スマートデバイス８から、所望の画像データをプリンタ１に送信する。この際、ＣＰＵ１１は、ホストＩ／Ｆを介して、ＰＣ／スマートデバイス８から画像データを受信する（ステップＳ２）。
ＣＰＵ１１は、受信した画像データに、座標データ等の付加情報を追加し、ＲＡＭ１３に記憶する（Ｓ３）。これは、プリンタ１の移動操作をフリーハンドで行って記録媒体に画像を印刷する際に、画像データに関連付けられた座標データが必要になるからである。

ここで、プリンタ１が画像データを受信し、画像データに座標データを付加する処理が完了したことをユーザに通知するため、ＣＰＵ１１は、例えばプリンタ１の上面に配置されたＬＥＤ９を点滅させる（Ｓ４）。
ユーザは、印刷したい記録媒体上の所望の印刷開始位置にプリンタ１を移動し、記録媒体とプリンタ１との角度を合わせて、初期位置を決定し（Ｕ１）、プリンタ１の上面に配置された印刷開始スイッチ７ａをＯＮ操作する（Ｕ２）。
ＣＰＵ１１は、印刷開始スイッチ７ａがＯＮ操作された時点での初期位置（印刷開始位置（０，０））を原点とし、各ノズル６の初期位置（座標）をＲＡＭ１３に記憶する（Ｓ５）。各ノズル６の座標は、光学センサ３ａ、３ｂに対する、記録ヘッド２の組み付け位置、記録ヘッド２内の各ノズル６の位置やノズル間の間隔によって決まり、その情報は予めＲＯＭ１４に記録してあるので、ＣＰＵ１１はこれらの情報を演算に用いることができる。この際、例えば左側最上部に配置されたノズルのｘｙ座標を（０，０）とする。

ユーザがプリンタ１をフリーハンドで走査して記録媒体上に画像を印刷させる場合、プリンタ１自身では次にどの方向に走査されるかが分からない。よって、次の印刷データが確定できないため、予めあらゆる方向の移動を考慮し、ヘッド駆動部１５には、予めあらゆる方向の印刷データを一時記憶しておく必要がある。
この時点において、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３より、印刷開始位置（０，０）の周辺の画像データをヘッド駆動部１５内に内蔵されたメモリ１５ａ（例えばＳＲＡＭ）に転送しておく（Ｓ６）。
ユーザは、フリーハンドで記録媒体の平面上を自由にあらゆる方向にプリンタ１を走査させることができる（Ｕ３）。

次いで、ＣＰＵ１１は、ステップＳ３において実行した画像データに関連付けした座標データと、ステップＳ５において実行したノズル座標とが一致した場合に、ヘッド駆動部１５は、記録ヘッド２（内の対象ノズル６）に画像データを転送する（Ｓ７）。
次いで、ＣＰＵ１１は、位置算出部１６から位置情報を取得して更新する（Ｓ８）。すなわち、光学センサ３ａ、３ｂのサンプリング周期により各ノズル座標が更新される。このため、ノズル６からインク滴を吐出／不吐出して「印刷する／印刷しない」という判断は、このサンプリング周期に依存する。
なお、この位置情報を更新したときに、ＣＰＵ１１の代わりに、ハードウエア回路（例えばＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ）で構成された機能モジュールを用いても構わない。

プリンタ１による画像データの印刷が終了（Ｓ９）するまで、このＵ３のプリンタ走査、ステップＳ７、ステップＳ８の各処理を繰り返す。画像データの印刷が終了（Ｓ９、Ｙｅｓ）した場合に、例えばＣＰＵ１１によりＬＥＤ９を例えば３秒間点灯させ、印刷が終了した旨をユーザに通知する（Ｓ１０）。
ところで、図３に示す印刷フローにおいては、印刷途中でユーザがプリンタ１を記録媒体の表面から上方に持ち上げて表面から離脱した場合に、位置算出部１６は記録媒体に対するプリンタ１の相対的な位置を見失ってしまう。このため、再度プリンタ１を記録媒体上に接触させたとしても、プリンタ１は記録媒体から離脱する直前の位置から印刷を再開することができない。

例えば、プリンタ１が印刷を再開したとしても、位置算出部１６から算出される位置情報は、ヘッド駆動部１５が認識している前回（記録媒体の表面からプリンタが離脱する直前）までの位置と異なってしまうため、例えば、記録媒体上に印刷された画像が重なってしまったり、空白の隙間ができる等の異常画像が記録媒体上に印刷され、別の記録媒体への印刷のやり直しが必要となり、今回の印刷が無駄になってしまう。
また、少しでもプリンタ１を記録媒体上から持ち上げた場合、そのときまでの印刷が失敗してしまう。このため、使い勝手が悪いといった不満は解消されない。
そこで、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との相対位置を見失うことなく印刷を再開でき、印刷精度を向上することが必要になる。

図４を参照して、本発明の基準位置取り込み処理を含めた印刷準備に係る基本的なフローについて説明する。図４は、印刷準備時に実行されるフローであり、詳しくは、記録媒体に基準位置を定義するための「基準位置取り込み処理」を含めた印刷準備時の基本フローである。図４に示すフローは、ユーザが利用しているＰＣ／スマートデバイス８からの印刷命令があった後の準備段階において実行される。
まず、ＣＰＵ１１は、ＰＣ／スマートデバイス８からホストＩ／Ｆ１２を介して入力される印刷画像情報をＲＡＭ１３に記憶する（Ｓ２１）。
次いで、ＣＰＵ１１は、開始位置待機モードに移行する（Ｓ２２）。この開始位置待機モード時に、ユーザは記録媒体上の印刷開始位置にプリンタ１を移動させ、印刷開始スイッチ７ａをＯＮ操作する。

ＣＰＵ１１は、ユーザによる印刷開始スイッチ７ａへのＯＮ操作があるまで待機し、印刷開始スイッチ７ａがＯＮした場合に、光学センサ３ａ、３ｂが記録媒体の表面から表面画像データを読み込み、位置算出部１６から記録媒体に対するプリンタ１の相対的な位置情報を取得し、ステップＳ２４に移行する（Ｓ２３）。
次いで、ＣＰＵ１１は、ユーザ操作に応じて、位置算出部１６から位置情報を読み込んだ際に、位置情報の読み込みに成功した場合（Ｓ２４、Ｙｅｓ）に、サブルーチンの「基準位置読み込み処理」をコールして処理を移行する（Ｓ２５）。
なお、図４に示す「基準位置取り込み処理」を含めた印刷準備時の基本フローは、図３に示す印刷フローと並列処理されるようにオペレーションシステムＯＳ上で管理してもよい。

ここで、図７を参照して、図４に示す基準位置読み込み処理（Ｓ２５）のサブルーチンについて説明する。図７は、本発明の基準位置読み込み処理のサブルーチンを表すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ１１は、光学センサ３ａ、３ｂに記録媒体の表面から表面画像データを読み込ませ（Ｓ５１）、位置算出部１６において、表面画像データに基づいて、記録媒体とプリンタ１との間の現在の相対的位置を算出してＲＡＭ１３に記憶する（Ｓ５１）。なお、初回においては、位置算出部１６からｘｙ座標として（０，０）が算出され、ＲＡＭ１３に記憶される。
次いで、ＣＰＵ１１は、ヘッド駆動部１５に設けられたメモリ１５ａから読み出した印刷画像の位置と、現在のプリンタの位置とを比較する（Ｓ５２）。
次いで、ＣＰＵ１１は、印刷画像の位置と、現在のプリンタの位置とが一致しているか否かを判断する（Ｓ５３）。ここで、ＣＰＵ１１は、印刷画像の位置と、現在のプリンタの位置とが一致していない場合（Ｓ５３、Ｎｏ）にはステップＳ５５に進む。一方、ＣＰＵ１１は、印刷画像の位置と、現在のプリンタの位置とが一致している場合（Ｓ５３、Ｙｅｓ）にはステップＳ５４に進む。
印刷画像の位置と、現在のプリンタの位置とが一致している場合（Ｓ５３、Ｙｅｓ）、プリンタ１を記録媒体上において移動操作を行う旨のメッセージを液晶モニタ１７に表示し（Ｓ５４）、ステップＳ５１に戻る。

一方、印刷画像の位置と、現在のプリンタの位置とが一致していない場合（Ｓ５３、Ｎｏ）には、ＣＰＵ１１は、光学センサ３ａ、３ｂに記録媒体の表面画像データを取得させ、光学センサ３ａ、３ｂから表面画像データの取り込みを行って取り込み回数ｋを付加してＲＡＭ１３に記憶する（Ｓ５５）。
ここで、ステップＳ５５において、ＣＰＵ１１は、表面画像データの取り込みが成功しなかった場合（Ｓ５６、Ｎｏ）、ステップＳ５４に戻る。
なお、ステップＳ５５において、ＣＰＵ１１は、最初にＲＡＭ１３に記憶した表面画像データ（取り込み回数ｋ＝１）と、今回取り込んだ表面画像データ（取り込み回数ｋ＞１）とをパターンマッチングさせ、相関値が基準値（％）よりも大きい場合に両者がほぼ一致しているため「取り込み成功」として扱うこととする。
一方、ステップＳ５５において、ＣＰＵ１１は、表面画像データの取り込みが成功した場合（Ｓ５６、Ｙｅｓ）、ステップＳ５７に進み、表面画像データの取り込み回数がｎ回未満の場合（Ｓ５７、Ｎｏ）、ステップＳ５４に戻る。
表面画像データの取り込み回数がｎ回以上の場合（Ｓ５７、Ｙｅｓ）、十分に表面画像データを取り込んだため、当該サブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
この結果、基準位置（０，０）に極めて近い記録媒体の表面の表面画像データを取得してＲＡＭ１３に記憶しておくことができる。また、位置算出部１６において、表面画像データに基づいて、記録媒体とプリンタ１との間の現在の相対的位置を算出し、さらに現在の相対的位置から基準位置（０，０）へ向かう方向を算出し、表面画像データに付加しておけばよい。
なお、表１は、基準位置読み込み処理（Ｓ２５）を実行した結果、ＲＡＭ１３に生成された取り込み回数ｋ、表面画像データ、相対的位置、基準位置（０，０）への方向を表すデータテーブルである。

次に、図４に戻って説明を継続する。
一方、読み込みが成功したか否かの判断（Ｓ２４）を行うのは任意だが、この判断があるとその後の「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）操作が無駄にならない。この時、読み込みに一定回数ｎ以上失敗した場合（Ｓ２６、Ｎｏ）に「エラー処理」（Ｓ２７）を実行して終了となる。ここで、エラー処理の内容は特に図示しないが、光学センサ３ａ、３ｂが読み込めない、または読み込みが失敗した原因を表すメッセージを液晶モニタ１７に表示する。

上述したように、「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）では、ユーザはプリンタ１を記録媒体上で移動させ、光学センサ３ａ、３ｂで取得した表面画像データに係る位置を記録媒体の初期の基準位置（０，０）として定義してＲＡＭ１３に記憶しておく。
本実施形態では、例えば、プリンタ１が記録媒体の表面が離脱した場合に、位置算出部１６が基準位置（０，０）を見失ったときでも、ＲＡＭ１３に定義（記憶）した基準位置（０，０）に「基準位置を復帰」させることが可能となる。
このため、「基準位置の再読み込み処理」を容易にするため、記録媒体上の基準位置はある程度の面積を持った領域内の複数の異なる箇所であることが望ましい。さらに記録媒体上への印刷によって光学センサ３ａ、３ｂが取得する表面画像データが変化すると復帰できなくなるので、インクで記録された印刷領域の外部を指定する必要がある。
このような理由からサブルーチン「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）では、プリンタ１の移動操作をガイドすることが望ましい。ガイド方法は、例えばプリンタ１の液晶モニタ１７に表示する方法でも、音声案内でも、パソコンＰＣなど印刷命令を行った元の機器においてガイドする方法でも、プリンタ１の設計的事項として適宜選択することが可能である。

上述した「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）により一定面積をもった基準位置（０，０）の定義と記憶とが正常に終了すると、基準位置の取り込み終了となり本フローは正常終了となる。定義した基準位置を元にしてユーザがプリンタ１を用いて印刷することが可能になる。
一方、「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）が正常に終了しなかった場合（Ｓ２８、Ｎｏ）、命令の回数がｎ以下であるときに（Ｓ３０、Ｙｅｓ）、「開始位置待機モード」（Ｓ２２）に戻る。このとき処理が戻る場所を特に限定するものではなく、どこの処理に戻るかも適宜設計することができる。
さらに、「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）が失敗し、命令の回数が一定回数ｎ以上になった場合（Ｓ３０、Ｎｏ）に、サブルーチンの「エラー処理」（Ｓ３１）をコールして実行し、復帰後に本フローが終了となる。「エラー処理」（Ｓ３１）の内容は特に図示しないが、印刷を開始できない処理とすることも、基準位置を定義しないで印刷を開始することも適宜設計できる。このとき基準位置を定義しないで印刷を開始する場合は、プリンタ１を記録媒体から離すなどしたときに印刷を再開（復帰）できない旨のメッセージを液晶モニタ１７に表示してユーザに提示しておき、案内に応じた選択をさせるなどの処理も可能である。
このように、記録媒体上の特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データに対して、位置算出部１６が算出した各位置と、各位置から特定部位へ向かう移動方向とを関連付けて記憶しておくことで、モバイルプリンタが特定部位へ向かう移動方向を記憶しておき、特定部位への復帰に利用することができる。

次に、図５（ａ）（ｂ）を参照して、本発明の基準位置取り込み処理を含めた印刷準備の基本的なフロー中のプリンタ１の動作について説明する。図５（ａ）（ｂ）は、プリンタ１の設置操作及び移動操作の一例を示す図である。ここで、図５（ａ）（ｂ）では説明を簡略化するために便宜上プリンタ１本体の上面透視図を示している。
図５（ａ）において、印刷開始位置にプリンタ１を置いたときの位置を説明する。図５（ａ）では、記録媒体２１の印刷領域２２の左側上方の端部ＳＰを印刷開始位置としているが画像データのどの部分を印刷開始位置にするかを限定するものではなく、適宜設計することができる。また画像データに対する印刷開始位置をユーザに選択させることもできる。このときユーザに印刷開始位置をわかり易くするためにパソコンＰＣのモニタ上に画像を表示しておき、当該画像にプリンタ１の印刷開始位置を表示する、またはモバイル機器のカメラを使って現実空間を拡張する拡張現実技術ＡＲ（Augmented Reality）技術で表示するなどの方法を採用することもできる。
さらに、印刷開始位置にプリンタ１を設置終了した際にユーザは印刷開始位置への設置決定を入力する必要があるが、入力方法はプリンタ１上に指示スイッチを設ける手法や、パソコンＰＣなどからの指示を利用する手法等があり、特に限定しない。ユーザの操作による「印刷開始位置決定」処理（Ｓ２３）が実行され、光学センサが読み込みに成功すると、次のサブルーチン「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）に移行する。

図５（ｂ）を参照して、「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）でのプリンタ１の移動の一例について説明する。図５（ｂ）には、印刷開始位置決定がなされると、プリンタ１の液晶モニタ１７の画面上に下方向に移動させる矢印「↓」が表示される。このとき、左右に外れた場合は矢印の向きを変更した指示を液晶モニタ１７の画面上に表示することもできる。一定量下方向に移動すると次に上方向に移動させる矢印「↑」が液晶モニタ１７の画面上に表示されて往復運動を何度か繰り返えさせ、十分な面積についての光学センサ３ａ、３ｂの表面画像データがＲＡＭ１３に記憶されると「基準位置読み込み処理」（Ｓ２５）を終了して印刷開始が可能となる。記録媒体への印刷開始が可能となると、ユーザは記録媒体上述のどこからでも好きな場所から印刷することができる。
このように、光学センサが取得した表面画像データが、ＲＡＭ１３から取得した複数の異なる部位の表面画像データの何れか１つと一致した場合に、ＲＡＭ１３から当該異なる部位の表面画像データに関連付けられた移動方向を取得して、移動方向を表すメッセージを液晶モニタ１７に提示することで、特定部位の位置へ向かう移動方向を目視確認することができる。

図６は、プリンタ１の復帰方法の一例を示す図である。
復帰動作はユーザを何らかの方法でプリンタ１を誘導位置（基準位置）に移動させる構成の方が望ましい。図６では、パソコンＰＣを使用して、印刷途中の印刷画像３３を表示しておき、プリンタ本体の外形を示す誘導位置３２への復帰動作を誘導する一例を示している。図６では、パソコンＰＣの表示画面３１上での指示の一例を示すが、指示手段をパソコンＰＣに限定するものではない。
記録媒体２１の表面からプリンタ１が離脱して両者間の相対座標を失った場合には、プリンタ１は以前の画像と記録媒体２１との位置関係がわからなくなっているので、再度印刷前に定義し記憶した基準位置を読み込む必要がある。

図８を参照して、位置算出部１６による基準位置再読み込み処理のサブルーチンについて説明する。図８は、位置算出部１６による基準位置再読み込み処理のサブルーチンを表すフローチャートである。
なお、本実施形態では、プリンタ１が記録媒体の表面が離脱した場合に、位置算出部１６が記録媒体２１とプリンタ１との間の相対的位置を見失ったときに、位置算出部１６において処理されるエラー処理の一部を表す処理フローとして採用することで、ＲＡＭ１３に定義（記憶）した基準位置（０，０）に「基準位置を復帰」させることができる。
この際、プリンタ１が記録媒体２１の表面から離脱した際に、位置算出部１６が両者間の相対座標を失った場合、印刷を中止してユーザにエラーである旨を通知しておく。
図８に示すフローチャートにおいて、ＣＰＵ１１は、プリンタ１を印刷開始位置に位置させる旨のメッセージを生成して液晶モニタ１７に出力し、液晶モニタ１７にメッセージを表示させる（Ｓ７１）。ここで、例えば図６に示すように、「図に示す位置にハンディモバイルプリンタ本体を移動してください。」３４というメッセージを液晶モニタ１７に表示しておく。
このメッセージを確認したユーザは、プリンタ１の走査（印刷）を中止し、プリンタ１を移動して記録媒体上の印刷開始位置を目指してプリンタ１を移動させる。

プリンタ１の走査（印刷）中に、不用意に記録媒体の表面からプリンタ１が離脱した場合、当該離脱直前の位置にある程度近い位置にプリンタ１が位置している可能性が高いため、エラーが発生した直前の位置から基準位置に向かう方向を算出することが可能になる。
そこで、ＣＰＵ１１は、位置算出部１６に対して、エラーが発生した直前の位置から基準位置（ＲＡＭ１３に定義（記憶）した基準位置（０，０））に向かう方向を算出させる。ＣＰＵ１１は、位置算出部１６から取得した方向を移動方向とし、この移動方向を表す矢印を含むメッセージを生成し、液晶モニタ１７に表示してユーザに通知する（Ｓ７２）。
このとき、ＣＰＵ１１は、プリンタ１の移動を待つ例えば２秒程度の待機状態に入る（Ｓ７３）。

次いで、ＣＰＵ１１は、光学センサ３ａ、３ｂに記録媒体の表面から表面画像データを読み込ませる（Ｓ７４）。
ここで、「基準位置再読み込み処理」では、ＲＡＭ１３から取得した基準位置（０，０）に対応する表面画像データと、今回取り込んだ表面画像データとをパターンマッチングさせ、相関値を求める。両者が完全に一致しないことが予想されるため、求めた相関値（％）が基準値（％）よりも大きい場合に両者がほぼ一致しているとみなして判定する（Ｓ７５）。
ここで、ステップＳ７５において、ＣＰＵ１１は、表面画像データの取り込みが成功しなかった場合（Ｓ７５、Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、今回の取り込みが失敗したことを表すメッセージを生成し、液晶モニタ１７に表示してユーザに通知する（Ｓ７８）、ステップＳ７２に戻る。
ステップＳ７５において、ＣＰＵ１１は、表面画像データの取り込みが成功した場合（Ｓ７５、Ｙｅｓ）、ステップＳ７６に進み、表面画像データの取り込み回数がｎ回未満の場合（Ｓ７６、Ｎｏ）、ＣＰＵ１１は、今回の取り込みが成功したことを表すメッセージを生成し、液晶モニタ１７に表示してユーザに通知する（Ｓ７９）、ステップＳ７２に戻る。

ステップＳ７９からステップＳ７２に戻った場合、プリンタ１が基準位置の近くに位置していることが理解できる。そこで、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記憶したおいた表面画像データに対応した方向を読み出す。次いで、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３から取得した方向を移動方向とし、この移動方向を表す矢印を含むメッセージを生成し、液晶モニタ１７に表示してユーザに通知する（Ｓ７２）。
この復帰動作では、定義しておいた基準位置（０，０）の位置を光学センサ３ａ、３ｂが通過する必要があることから、プリンタ１を基準位置（０，０）の周辺において複数回移動させることが望ましい（Ｓ７６）。
表面画像データの取り込み回数がｎ回以上の場合（Ｓ７６、Ｙｅｓ）、ＲＡＭ１３に記憶した基準位置（０，０）にプリンタ１が位置していることが確認できたため、ステップＳ７７に進む。
次いで、ＣＰＵ１１は、再読み込みが成功したので、「再読み込み成功」を表す旨のメッセージ、「復帰終了」を表す旨のメッセージを生成して液晶モニタ１７に表示してユーザに通知し（Ｓ７７）、当該サブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
この結果、記録媒体からプリンタ１が離脱し、プリンタ１が記録媒体上との相対的な位置を見失った場合において、精度を保ったまま印刷再開する（印刷が終了している絶対座標に精度良く復帰する）ことができる。

このように、基準画像データを再決定するための指示が入力された場合に、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭ１３から取得した基準画像データとが一致したときに、位置算出１６が算出した位置を新たな基準画像データとして再決定することで、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との位置を見失うことなく印刷を再開でき、印刷精度を向上することができる。
また、ＲＡＭ１３に記録媒体上の特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データを、近似データとして記憶しておくことで、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭから取得した近似データとが一致したときに、モバイルプリンタが基準画像データの位置に近接した位置に到達したことを確認することができる。
また、記録媒体と本体との位置を見失った場合に、印刷を中断する旨のメッセージ、及び特定部位の位置へ本体を誘導する旨のメッセージを液晶モニタ１７に提示することができ、特定部位の位置へ本体を誘導することとが容易になり、操作性の向上を図ることができる。
さらに、光学センサが取得した表面画像データと基準画像データとの相関値が所定の基準値よりも大きい場合に両者が一致したこととして判断することで、現在のプリンタ１の位置が基準画像データにより示される特定部位の位置にあることとして判断することができる。
また、特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データの何れか１つを選択してもよい。
さらに、位置算出部１６が本体の位置を見失った場合に、基準画像データを再決定するための指示を入力することができる。

＜本発明の実施態様例の構成、作用、効果＞
＜第１態様＞
本態様のプリンタ１（画像形成装置）は、本体の一面に設けた記録ヘッド２から液滴を吐出して、記録媒体上に画像を形成するハンディモバイル型のプリンタ１であって、本体の一面を記録媒体に接触させたときに記録媒体の一部領域における表面画像データを取得する光学センサ３ａ、３ｂと、表面画像データに基づいて、光学センサの記録媒体上における位置を算出する位置算出部１６と、ＲＡＭ１３（記憶手段）と、記録ヘッドが記録媒体上の印刷開始位置にある時に光学センサが対面している記録媒体の特定部位の表面画像データを基準画像データとしてＲＡＭ１３に記憶させるＣＰＵ１１（制御手段）と、を備え、ＣＰＵ１１は、基準画像データを再決定するための指示が入力された場合に、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭ１３から取得した基準画像データとが一致したときに、位置算出１６が算出した位置を新たな基準画像データとして再決定することを特徴とする。
本態様によれば、基準画像データを再決定するための指示が入力された場合に、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭ１３から取得した基準画像データとが一致したときに、位置算出１６が算出した位置を新たな基準画像データとして再決定することで、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との位置を見失うことなく印刷を再開でき、印刷精度を向上することができる。

＜第２態様＞
本態様のＲＡＭ１３（記憶手段）は、記録媒体上の特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データを、近似データとして記憶することを特徴とする。
本態様によれば、ＲＡＭ１３に記録媒体上の特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データを、近似データとして記憶しておくことで、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭ１３から取得した近似データとが一致したときに、モバイルプリンタが基準画像データの位置に近接した位置に到達したことを確認することができる。

＜第３態様＞
本態様のＲＡＭ１３（記憶手段）は、記録媒体上の特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データに対して、位置算出部１６が算出した各位置と、各位置から特定部位へ向かう移動方向とを関連付けて記憶することを特徴とする。
本態様によれば、記録媒体上の特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データに対して、位置算出部１６が算出した各位置と、各位置から特定部位へ向かう移動方向とを関連付けて記憶しておくことで、モバイルプリンタが特定部位へ向かう移動方向を記憶しておき、特定部位への復帰に利用することができる。

＜第４態様＞
本態様のプリンタ１は、メッセージを提示する液晶モニタ１７（提示手段）を備え、ＣＰＵ１１（制御手段）は、光学センサが取得した表面画像データが、ＲＡＭ１３（記憶手段）から取得した複数の異なる部位の表面画像データの何れか１つと一致した場合に、ＲＡＭ１３から当該異なる部位の表面画像データに関連付けられた移動方向を取得して、移動方向を表すメッセージを液晶モニタ１７に提示することを特徴とする。
本態様によれば、光学センサが取得した表面画像データが、ＲＡＭ１３から取得した複数の異なる部位の表面画像データの何れか１つと一致した場合に、ＲＡＭ１３から当該異なる部位の表面画像データに関連付けられた移動方向を取得して、移動方向を表すメッセージを液晶モニタ１７に提示することで、特定部位の位置へ向かう移動方向を目視確認することができる。

＜第５態様＞
本態様のプリンタ１は、メッセージを提示する液晶モニタ１７（提示手段）を備え、ＣＰＵ１１は、記録媒体と本体との位置を見失った場合に、印刷を中断する旨のメッセージ、及び特定部位の位置へ本体を誘導する旨のメッセージを液晶モニタ１７に提示することを特徴とする。
本態様によれば、記録媒体と本体との位置を見失った場合に、印刷を中断する旨のメッセージ、及び特定部位の位置へ本体を誘導する旨のメッセージを液晶モニタ１７に提示することができ、特定部位の位置へ本体を誘導することとが容易になり、操作性の向上を図ることができる。

＜第６態様＞
本態様のＣＰＵ１１（制御手段）は、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭ１３（記憶手段）から取得した基準画像データとをパターンマッチングさせ、相関値が所定の基準値よりも大きい場合に両者が一致したこととして判断することを特徴とする。
本態様によれば、光学センサが取得した表面画像データと基準画像データとの相関値が所定の基準値よりも大きい場合に両者が一致したこととして判断することで、現在のプリンタ１の位置が基準画像データにより示される特定部位の位置にあることとして判断することができる。

＜第７態様＞
本態様のプリンタ１は、ＲＡＭ１３に記憶された何れか１つの表面画像データを選択する再決定スイッチ７ｂ（選択手段）を備えることを特徴とする。
本態様によれば、特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データの何れか１つを選択することができる。

＜第８態様＞
本態様のプリンタ１は、位置算出部１６が本体の位置を見失った場合に、基準画像データを再決定するための指示を入力する再決定スイッチ７ｂ（スイッチ手段）を備えることを特徴とする。
本態様によれば、位置算出部１６が本体の位置を見失った場合に、基準画像データを再決定するための指示を入力することができる。

＜第９態様＞
本態様の画像形成方法は、第１態様乃至第７態様の何れか１つに記載のプリンタ１による画像形成方法であって、本体の一面を記録媒体に接触させたときに記録媒体の一部領域における表面画像データを取得する光学センサからの表面画像データに基づいて、記録媒体上の位置を算出する位置算出ステップ（Ｓ５１）と、記録媒体上の印刷開始位置を初期の基準位置とし、当該位置に係る表面画像データをＲＡＭ１３に記憶させる制御ステップ（Ｓ５５）と、を実行し、制御ステップは、基準位置を再決定するための指示が入力された場合に、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭ１３から取得した基準位置の表面画像データとが一致したときに、位置算出ステップが算出した位置を新たな基準位置として再決定することを特徴とする。
本態様によれば、基準画像データを再決定するための指示が入力された場合に、光学センサが取得した表面画像データと、ＲＡＭ１３から取得した基準画像データとが一致したときに、位置算出１６が算出した位置を新たな基準画像データとして再決定することで、記録媒体に接触していたモバイルプリンタが紙面上から離脱した後に、印刷を再開する場合でも、モバイルプリンタと記録媒体との位置を見失うことなく印刷を再開でき、印刷精度を向上することができる。

＜第１０態様＞
本態様のプログラムは、第９態様に記載の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とする。
本態様によれば、各ステップをプロセッサに実行させることができる。

１…プリンタ１、２…記録ヘッド２、３ａ、３ｂ…光学センサ、７ａ…印刷開始スイッチ７ａ、７ｂ…再決定スイッチ、９…ＬＥＤ、１０…プリンタ基板、１１…ＣＰＵ、１２…ホストＩ／Ｆ、１３…ＲＡＭ、１４…ＲＯＭ、１５…ヘッド駆動部、１６…位置算出部、１７…液晶モニタ

特表２０１１−５１５２４３公報

Claims (10)

1. 本体の一面に設けた記録ヘッドから液滴を吐出して、記録媒体上に画像を形成するハンディモバイル型の画像形成装置であって、
   前記本体の一面を前記記録媒体に接触させたときに前記記録媒体の一部領域における表面画像データを取得する光学センサと、
   前記表面画像データに基づいて、前記光学センサの前記記録媒体上における位置を算出する位置算出手段と、
   記憶手段と、
   前記記録ヘッドが前記記録媒体上の印刷開始位置にある時に前記光学センサが対面している記録媒体の特定部位の前記表面画像データを基準画像データとして前記記憶手段に記憶させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記基準画像データを再決定するための指示が入力された場合に、前記光学センサが取得した表面画像データと、前記記憶手段から取得した前記基準画像データとが一致したときに、前記位置算出手段が算出した位置を新たな基準画像データとして再決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記憶手段は、前記記録媒体上の前記特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データを、近似データとして記憶することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記記憶手段は、前記記録媒体上の前記特定部位に近接した複数の異なる部位の表面画像データに対して、前記位置算出手段が算出した前記各位置と、前記各位置から前記特定部位へ向かう移動方向とを関連付けて記憶することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. メッセージを提示する提示手段を備え、
   前記制御手段は、前記光学センサが取得した表面画像データが、前記記憶手段から取得した前記複数の異なる部位の表面画像データの何れか１つと一致した場合に、前記記憶手段から当該異なる部位の表面画像データに関連付けられた前記移動方向を取得して、前記移動方向を表すメッセージを前記提示手段に提示することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. メッセージを提示する提示手段を備え、
   前記制御手段は、前記記録媒体と本体との前記位置を見失った場合に、印刷を中断する旨のメッセージ、及び前記特定部位の位置へ本体を誘導する旨のメッセージを前記提示手段に提示することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記光学センサが取得した表面画像データと、前記記憶手段から取得した前記基準画像データとをパターンマッチングさせ、相関値が所定の基準値よりも大きい場合に両者が一致したこととして判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記記憶手段に記憶された何れか１つの表面画像データを選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
8. 前記位置算出手段が前記本体の前記位置を見失った場合に、前記基準画像データを再決定するための指示を入力するスイッチ手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
9. 請求項１乃至７の何れか１つに記載の画像形成装置による画像形成方法であって、
   前記本体の一面を前記記録媒体に接触させたときに前記記録媒体の一部領域における表面画像データを取得する光学センサからの前記表面画像データに基づいて、前記記録媒体上の位置を算出する位置算出ステップと、
   前記記録媒体上の印刷開始位置を初期の基準位置とし、当該位置に係る前記表面画像データを前記記憶手段に記憶させる制御ステップと、を実行し、
   前記制御ステップは、前記基準位置を再決定するための指示が入力された場合に、前記光学センサが取得した表面画像データと、前記記憶手段から取得した前記基準位置の表面画像データとが一致したときに、前記位置算出ステップが算出した位置を新たな基準位置として再決定することを特徴とする画像形成方法。
10. 請求項９記載の各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラム。

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