JP2016112700A - ハンドヘルド記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハンドヘルド記録装置の走査ごとの記録幅を超える大きさの画像を記録する場合でも、画像の白スジや重なりが目立たないようにする。【解決手段】複数のノズルを列設した記録ヘッドを備え、人の手で記録媒体上を走査されながら画像データに応じてノズルからインクを吐出して記録するハンドヘルド記録装置で、その制御モジュール26に、CPU41とフィルタリング適用回路44と吐出制限回路58を設けている。そのCPU41とフィルタリング適用回路44によって、記録ヘッドが記録すべき画像データの、記録ヘッドの走査方向に直交する方向の両画像端部にフィルタ適用領域を設定し、その各領域内の画素データをフィルタリング処理し、CPU41と吐出制限回路58によって、記録ヘッドの走査方向に直交する方向の両端部にマスク領域を設定し、その各マスク領域内のノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定する。【選択図】 図3
Description
この発明は、ハンドヘルド記録装置に関する。
記録装置であるプリンタには、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ、サーマルプリンタ、ドットインパクトプリンタ等、種々の記録方式のものがあるが、近年は小型のプリンタとして、インクジェットプリンタが広く使用されている。
インクジェットプリンタは、記録媒体である紙等に記録剤であるインクを塗布することによって、文字や図形、写真等の所望の画像を形成する記録装置である。そのインクの塗布は、一般に、インクジェットヘッドをガイドレールに沿って一定方向(主走査方向)に往復移動させながら行ない、記録媒体である紙を副走査方向へ搬送させる。
しかし、ノート型パーソナルコンピュータ(PC)の小型化やスマートフォン等のスマートデバイスの急激な普及により、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大きな要望となっている。
このような要望に応えて、用紙搬送システムを省略し、人の手で紙面等の記録媒体上を自由に走査(フリーハンド走査)しながらインクを塗布して、画像を記録するハンドヘルド記録装置が提案されている。
このような要望に応えて、用紙搬送システムを省略し、人の手で紙面等の記録媒体上を自由に走査(フリーハンド走査)しながらインクを塗布して、画像を記録するハンドヘルド記録装置が提案されている。
例えば、特許文献1には、印字したい面上を走査して印字を行なう走査式印字装置が開示されている。そこにはさらに、文字修飾を含めた文字サイズが、インクジェットヘッドが印字可能な印字サイズより大きかった場合には、その文字サイズを印字可能なサイズに修正して、大きな修飾文字でも完全に印刷できるようにすることも開示されている。
しかしながら、このようなハンドヘルド記録装置(プリンタ)では、記録媒体に対する1回の走査で記録できる領域の幅は、記録ヘッドの走査方向に直交する方向のノズル列の列長によって決まる。
そのため、多量の文字列や、写真や図形などの画像を記録する場合には、一般に、ハンドヘルド記録装置を左右方向に1回走査するごとに、その記録幅だけ縦方向に位置をずらし、複数回走査して記録する必要がある。
そのため、多量の文字列や、写真や図形などの画像を記録する場合には、一般に、ハンドヘルド記録装置を左右方向に1回走査するごとに、その記録幅だけ縦方向に位置をずらし、複数回走査して記録する必要がある。
その場合、インクジェットヘッドの位置を検知するナビゲーションセンサの精度限界や、各ノズルからのインク吐出位置の誤差等により、各走査ごとの記録幅(パス)が隣接する部分では、印字ドットの抜けあるいは重ね印字が発生する。
たとえば、印刷したい画像が図18の(a)に示すような場合に、ハンドヘルド記録装置による印刷結果の画像が、同図の(b)に示すようになる。すなわち、同図の(c)に明示するように、各走査ごとに印刷される帯状の画像の隣接部分が離れて白スジWが発生したり、画像の重なりDが発生するという問題があった。特に、写真画像を印刷(記録)する場合、このような白スジや画像の重なりが目立ち、画質を低下させていた。
このような問題は、特許文献1に開示されているように、大きな修飾文字を完全に印刷できるようにしても解消することはできない。
たとえば、印刷したい画像が図18の(a)に示すような場合に、ハンドヘルド記録装置による印刷結果の画像が、同図の(b)に示すようになる。すなわち、同図の(c)に明示するように、各走査ごとに印刷される帯状の画像の隣接部分が離れて白スジWが発生したり、画像の重なりDが発生するという問題があった。特に、写真画像を印刷(記録)する場合、このような白スジや画像の重なりが目立ち、画質を低下させていた。
このような問題は、特許文献1に開示されているように、大きな修飾文字を完全に印刷できるようにしても解消することはできない。
この発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ハンドヘルド記録装置の走査ごとの記録幅(パス)を超える大きさの画像を記録する場合でも、画像の白スジや重なりが目立たないようにすることを目的とする。
この発明は上記の目的を達成するため、複数のノズルを列設した記録ヘッドを備え、人の手で記録媒体上を走査されながら画像データに応じて上記ノズルからインクを吐出して記録するハンドヘルド記録装置であって、上記記録ヘッドが記録すべき画像データの、該記録ヘッドの走査方向に直交する方向の両画像端部にそれぞれフィルタ適用領域を設定し、その各フィルタ適用領域内の画素データをフィルタリング処理して、その各フィルタ適用領域での記録画像を淡くするフィルタリング手段と、上記記録ヘッドの走査方向に直交する方向の両端部にそれぞれマスク領域を設定し、その各マスク領域内の上記ノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定する吐出制限手段とを設けたことを特徴とする。
この発明によるハンドヘルド記録装置は、記録媒体上に主走査ごとの副走査方向の記録幅(パス)を超える大きさの画像を記録する場合でも、画像の白スジや重なりが目立たない記録ができる。
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図1は、この発明によるハンドヘルド記録装置の一実施形態であるハンドヘルドプリンタを含む記録システムの構成例を示す図である。
ハンドヘルドプリンタ10は、人が片手で持ち運びできる大きさ及び重量であり、ノートや定形用紙等の記録媒体12上を自由に移動して走査されながら、その記録媒体12上に画像を形成することができるハンドヘルド記録装置である。これは、ハンディモバイルプリンタとも称される。
図1は、この発明によるハンドヘルド記録装置の一実施形態であるハンドヘルドプリンタを含む記録システムの構成例を示す図である。
ハンドヘルドプリンタ10は、人が片手で持ち運びできる大きさ及び重量であり、ノートや定形用紙等の記録媒体12上を自由に移動して走査されながら、その記録媒体12上に画像を形成することができるハンドヘルド記録装置である。これは、ハンディモバイルプリンタとも称される。
このハンドヘルドプリンタ10は、複数のノズルを列設した記録ヘッドを備えており、そのノズルから画像データに応じてインクを吐出し、記録媒体12上に画像を形成するインクジェット方式のプリンタである。そして、モノクロプリンタであってもよいし、カラープリンタであってもよい。
また、このハンドヘルドプリンタ10は、赤外線通信、Bluetooth(登録商標)、WiFi等の無線通信により、画像データを保持するホスト装置としてのスマートデバイス11から画像データを受信する。そして、その受信した画像データに基づいて記録媒体12上に画像を形成する。
また、このハンドヘルドプリンタ10は、赤外線通信、Bluetooth(登録商標)、WiFi等の無線通信により、画像データを保持するホスト装置としてのスマートデバイス11から画像データを受信する。そして、その受信した画像データに基づいて記録媒体12上に画像を形成する。
その画像データは、文字のみからなるテキストデータであってもよいし、図、絵、写真等を含む文書データ、表データ等であってもよい。ハンドヘルドプリンタ10は、スマートデバイス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。また、無線通信に限るものではなく、ハンドヘルドプリンタ10とスマートデバイス11をケーブル等で接続し、ハンドヘルドプリンタ10が有線通信によって画像データを受信するようにしてもよい。
スマートデバイス11は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ノートPC等の情報処理装置であり、ハンドヘルドプリンタ10と無線又は有線通信を行い、自身が保持する画像データをハンドヘルドプリンタ10へ送信する。また、スマートデバイス11は、サーバ等の他の機器から受信して取得した画像データを、ハンドヘルドプリンタ10へ送信することもできる。
そのスマートデバイス11は、画像データ、その画像データを表示するアプリケーション、OS等を記憶する記憶装置、アプリケーションを実行するCPU、画像を表示する表示装置、その画像の印刷指示を入力する入力装置を備える。なお、表示装置、入力装置は、別個の装置として構成されたものに限らず、これらの機能を備えるタッチパネルであってもよい。ここで「印刷」とは、記録媒体上に画像を形成して記録する「記録」と同意である。
ユーザは、スマートデバイス11の電源を入れ、アプリケーションを起動させ、画像データを表示させる。ユーザは、その画像データを印刷したい場合、例えば、タッチパネルに表示された印刷開始ボタンをタップすることにより印刷を指示することができる。この印刷指示を受けて、スマートデバイス11は、その画像データを、無線通信によりハンドヘルドプリンタ10へ送信する。
ハンドヘルドプリンタ10は、スマートデバイス11から印刷対象の画像データを受信する。ユーザは、手13でハンドヘルドプリンタ10を持ち、紙等の記録媒体12上を自由に移動させる。その間に、ハンドヘルドプリンタ10は、記録ヘッドの各ノズルの位置を、最初に決められた初期位置を基準とした座標位置として算出する。
そして、ハンドヘルドプリンタ10は、受信した画像データを構成する画像要素のデータ(印字データ)の座標位置と算出した座標位置とが一致する場合に、その印字データを、記録ヘッドを制御する後述する制御モジュールへ送る。複数のノズルを有する記録ヘッドは、その制御モジュールの制御を受けて、その座標位置にあるノズルからインクを吐出させ、印字を行なう。ハンドヘルドプリンタ10は、これを繰り返して記録媒体12上に画像14を形成する。
そして、ハンドヘルドプリンタ10は、受信した画像データを構成する画像要素のデータ(印字データ)の座標位置と算出した座標位置とが一致する場合に、その印字データを、記録ヘッドを制御する後述する制御モジュールへ送る。複数のノズルを有する記録ヘッドは、その制御モジュールの制御を受けて、その座標位置にあるノズルからインクを吐出させ、印字を行なう。ハンドヘルドプリンタ10は、これを繰り返して記録媒体12上に画像14を形成する。
ハンドヘルドプリンタ10は、図1に示すように箱状の形態をなし、インクを吐出するための複数のノズルを列設した記録ヘッドを備えており、その複数のノズルを有する面(図1では下側の面)を、平面状の記録媒体12に押し当てるようにして使用される。
ハンドヘルドプリンタ10が、ユーザの手13によって記録媒体12に押し当てられた際に、記録ヘッドの複数のノズルは、その先端が記録媒体12から離間するように配置されている。そのノズル先端から記録媒体12までの距離は、ノズルからインクを吐出して適切に印字することができる距離として予め決定されている。
ユーザは、手13でハンドヘルドプリンタ10を持って、その記録ヘッドの面を記録媒体12上に押し当てて、記録媒体12上を左から右へ走査し、一段下げて右から左へ走査するように移動させることによって、記録媒体12に画像14を記録(印刷)する。
ハンドヘルドプリンタ10が、ユーザの手13によって記録媒体12に押し当てられた際に、記録ヘッドの複数のノズルは、その先端が記録媒体12から離間するように配置されている。そのノズル先端から記録媒体12までの距離は、ノズルからインクを吐出して適切に印字することができる距離として予め決定されている。
ユーザは、手13でハンドヘルドプリンタ10を持って、その記録ヘッドの面を記録媒体12上に押し当てて、記録媒体12上を左から右へ走査し、一段下げて右から左へ走査するように移動させることによって、記録媒体12に画像14を記録(印刷)する。
図2は、図1におけるハンドヘルドプリンタ10のハードウェア構成を示すブロック図である。
このハンドヘルドプリンタ10は、電池やバッテリによる電源20と、その電源から各ユニットへ必要な給電を行なう電源回路21を備えている。電源回路21はまた、電源20のバッテリを充電する回路、AC電源との切り替え回路などを含んでもよい。
ハンドヘルドプリンタ10はまた、スマートデバイス11から送信された画像データを受信する通信インタフェース(IF)22を備えている。その通信インタフェース22は、無線LANやBluetooth(登録商標)、NFC等の無線通信手段が望ましいが、それに限定されるものではなく、有線通信手段であってもよい。
このハンドヘルドプリンタ10は、電池やバッテリによる電源20と、その電源から各ユニットへ必要な給電を行なう電源回路21を備えている。電源回路21はまた、電源20のバッテリを充電する回路、AC電源との切り替え回路などを含んでもよい。
ハンドヘルドプリンタ10はまた、スマートデバイス11から送信された画像データを受信する通信インタフェース(IF)22を備えている。その通信インタフェース22は、無線LANやBluetooth(登録商標)、NFC等の無線通信手段が望ましいが、それに限定されるものではなく、有線通信手段であってもよい。
さらに、このハンドヘルドプリンタ10は、ROM23、DRAM24、ナビゲーションセンサ25、制御モジュール26、オペレーションユニット(OPU)27、記録ヘッド28、記録ヘッド駆動回路29を備えている。
ROM23は、ハンドヘルドプリンタ10のハードウェア制御を行なうファームウェアや、記録ヘッド28の駆動波形データ、各種の初期設定データ等を格納しておくリードオンリメモリである。この発明に係るフィルタリング/マスクデータ等もこのROM23に格納される。
ROM23は、ハンドヘルドプリンタ10のハードウェア制御を行なうファームウェアや、記録ヘッド28の駆動波形データ、各種の初期設定データ等を格納しておくリードオンリメモリである。この発明に係るフィルタリング/マスクデータ等もこのROM23に格納される。
DRAM24は、通信インタフェース22が受信した画像データの一時的な格納や、ファームウェア動作時のワークメモリ、ROM23から展開されたファームウェア(プログラム)の格納などに使用される。
ナビゲーションセンサ25は、記録ヘッド28を挟んで2個以上設けられており、ハンドヘルドプリンタ10及び記録ヘッド28の位置情報ならびに移動距離を算出するための座標情報を検出する。移動量に加えて、回転量や加速度を算出するために使用してもよい。このナビゲーションセンサ25の詳細については後述する。
ナビゲーションセンサ25は、記録ヘッド28を挟んで2個以上設けられており、ハンドヘルドプリンタ10及び記録ヘッド28の位置情報ならびに移動距離を算出するための座標情報を検出する。移動量に加えて、回転量や加速度を算出するために使用してもよい。このナビゲーションセンサ25の詳細については後述する。
制御モジュール26はCPUを含み、このハンドヘルドプリンタ10全体の制御を行なう。その制御の内容については後述するが、例えば、ナビゲーションセンサ25からの情報に基づいて、記録ヘッド28のノズル毎の位置を算出し、その位置に応じた画像の選択、印字判定等を行なう。また、この発明に係わる制御も行なう。
オペレーションユニット(OPU)27は、操作ボタンや液晶ディスプレイ(LCD)等を含み、タッチパネルを備えていてもよい。このオペレーションユニット27は、ユーザからの入力を受け付け、ユーザに対して処理の状況やエラー等を通知することができる。
オペレーションユニット(OPU)27は、操作ボタンや液晶ディスプレイ(LCD)等を含み、タッチパネルを備えていてもよい。このオペレーションユニット27は、ユーザからの入力を受け付け、ユーザに対して処理の状況やエラー等を通知することができる。
記録ヘッド28は、インクを吐出するための複数のノズルが配列されたノズル列を有し、この実施形態ではフルカラー印刷ができるように、シアン(C)、マゼンタ(M),イエロー(Y)、ブラック(K)の各インク吐出用の4列のノズル列を備えている。各ノズルのインク吐出方式は、ピエゾ方式でもサーマル方式でもよいが、この実施形態ではピエゾ方式とする。
記録ヘッド駆動回路29は、印刷するための印字データと印字タイミングを指示する印字タイミング情報とを受け付ける。そして、印字タイミング情報で指示された印字タイミングに、印字データに基づいて記録媒体12にインクを吐出するように、記録ヘッド28のCMYK各色用のノズル列毎に、その各ノズルに対する駆動制御を行なう。
記録ヘッド駆動回路29は、印刷するための印字データと印字タイミングを指示する印字タイミング情報とを受け付ける。そして、印字タイミング情報で指示された印字タイミングに、印字データに基づいて記録媒体12にインクを吐出するように、記録ヘッド28のCMYK各色用のノズル列毎に、その各ノズルに対する駆動制御を行なう。
このハンドヘルドプリンタ10は、通信インタフェース22が、スマートデバイス11から印刷ジョブ(画像データ)を受信すると、制御モジュール26が、ナビゲーションセンサ25からの入力情報を基に、記録ヘッド28の各ノズルの位置を算出する。受信した画像データは、制御モジュール26によってDRAM24に格納される。
ユーザが、このハンドヘルドプリンタ10を片手で持ち、それを自由に移動させて記録媒体12上を走査すると、制御モジュール26は、その走査中に、記録ヘッド28の各ノズルの位置を算出し続ける。そして、制御モジュール26は、算出した位置に応じた所定領域の画像のみをDRAM24から取得する。制御モジュール26は、その取得した画像と算出した各ノズルの位置とを比較し、1以上のノズルについて合致と判断した場合は、その各ノズルに対する印字データを記録ヘッド駆動回路29へ送る。
記録ヘッド駆動回路29は、印字タイミング情報も受け付けて記録ヘッド28の各ノズルの駆動制御を行い、記録ヘッド28に記録媒体12上への印刷を実行させる。
記録ヘッド駆動回路29は、印字タイミング情報も受け付けて記録ヘッド28の各ノズルの駆動制御を行い、記録ヘッド28に記録媒体12上への印刷を実行させる。
次に、上述した制御モジュール26の構成例を図3によって説明する。
この実施形態における制御モジュール26は、図3に示すように制御部40と制御IC50によって構成されている。
制御部40は、例えばSoC(System on Chip)によって構成され、制御IC50は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)によって構成される。ASICに代えて、製造後にユーザが構成を設定できるFPGA(Field Programmable Gate Alley)を用いてもよい。
この実施形態における制御モジュール26は、図3に示すように制御部40と制御IC50によって構成されている。
制御部40は、例えばSoC(System on Chip)によって構成され、制御IC50は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)によって構成される。ASICに代えて、製造後にユーザが構成を設定できるFPGA(Field Programmable Gate Alley)を用いてもよい。
制御部40は、CPU41とメモリコントローラ42、位置算出回路43、およびフィルタリング適用回路44を有し、これらはバス45に接続され、バス45を介してデータ等のやりとりを行なう。そのバス45は、制御IC50のバス59とも接続されており、制御部40の各部は、制御IC50の各部ともデータ等のやりとりを行なうことができる。
CPU41は、このハンドヘルドプリンタ10全体の制御を行なう中央演算処理装置であり、ROM23に格納されたプログラムに従って動作する。
CPU41は、このハンドヘルドプリンタ10全体の制御を行なう中央演算処理装置であり、ROM23に格納されたプログラムに従って動作する。
メモリコントローラ42は、ROM23及びDRAM24とのインタフェース制御を行なう。位置算出回路43は、制御IC50を通してナビゲーションセンサ25からの位置座標情報を取得し、前述した記録ヘッド28及び各ノズルの位置と移動距離を、CPU41の制御によって算出する。
フィルタリング適用回路44は、制御IC50のDMAC55から読み出された画像データに対して、この発明を実施するため、印刷すべき画像データのうち、対象領域の画素データに対してフィルタリング処理(画像処理の一種)を実施する回路である。このフィルタリング適用回路44がCPU41と共に、この発明を実施するためのフィルタリング手段の機能を果す。その機能の詳細については後述する。
フィルタリング適用回路44は、制御IC50のDMAC55から読み出された画像データに対して、この発明を実施するため、印刷すべき画像データのうち、対象領域の画素データに対してフィルタリング処理(画像処理の一種)を実施する回路である。このフィルタリング適用回路44がCPU41と共に、この発明を実施するためのフィルタリング手段の機能を果す。その機能の詳細については後述する。
制御IC50は、ナビゲーションセンサI/F(インタフェース)51、タイミング生成回路52、および記録ヘッド制御回路53を有する。さらに、イメージRAM54、DMAC(Direct Memory Access Controller)55、回転器56、割り込み回路57、および吐出制限回路58を含む。
これらの各部はバス59に接続され、そのバス59を介してデータ等のやりとりを行なう。また、バス59は、制御部40のバス45とも接続されており、制御IC50の各部は、制御部40の各部ともデータ等のやりとりを行なうことができる。
これらの各部はバス59に接続され、そのバス59を介してデータ等のやりとりを行なう。また、バス59は、制御部40のバス45とも接続されており、制御IC50の各部は、制御部40の各部ともデータ等のやりとりを行なうことができる。
ナビゲーションセンサI/F51は、ナビゲーションセンサ25と通信し、そのナビゲーションセンサ25からの出力値であるdX、dYを受信し、その値を内部メモリである内部レジスタに格納する。
タイミング生成回路52は、ナビゲーションセンサ25が光を照射し、記録媒体12からの反射光をイメージデータとして取得するタイミングの情報を生成し、その情報をナビゲーションセンサI/F51に通知する。すなわち、タイミング生成回路52は、記録媒体12を読み取るタイミングを指示する。タイミング生成回路52はまた、記録ヘッド28を駆動するタイミングの情報を生成し、その情報を記録ヘッド制御回路53に通知する。すなわち、タイミング生成回路52は、印刷を行なうために記録ヘッド28の各ノズルからインクを吐出させるタイミングを指示する。
タイミング生成回路52は、ナビゲーションセンサ25が光を照射し、記録媒体12からの反射光をイメージデータとして取得するタイミングの情報を生成し、その情報をナビゲーションセンサI/F51に通知する。すなわち、タイミング生成回路52は、記録媒体12を読み取るタイミングを指示する。タイミング生成回路52はまた、記録ヘッド28を駆動するタイミングの情報を生成し、その情報を記録ヘッド制御回路53に通知する。すなわち、タイミング生成回路52は、印刷を行なうために記録ヘッド28の各ノズルからインクを吐出させるタイミングを指示する。
DMAC55は、制御部40の位置算出回路43が算出した位置情報を基に、記録ヘッド28が備える各ノズルの周辺画像の画像データを、メモリコントローラ42を直接制御してDRAM24から読み出す。
イメージRAM54は、DMAC55が読み出した周辺画像の画像データを一時的に格納するメモリであり、例えばSRAMを使用する。
回転器56は、DMAC55が読み出した周辺画像の画像データを、ユーザに指定されたヘッド位置及びヘッド傾きに応じて回転させ、記録ヘッド制御回路53へ出力する。この回転器56は、例えば、制御部40の位置算出回路43が位置座標を算出する際に算出した回転角度を取得し、その回転角度を用いて周辺画像を回転させることができる。
イメージRAM54は、DMAC55が読み出した周辺画像の画像データを一時的に格納するメモリであり、例えばSRAMを使用する。
回転器56は、DMAC55が読み出した周辺画像の画像データを、ユーザに指定されたヘッド位置及びヘッド傾きに応じて回転させ、記録ヘッド制御回路53へ出力する。この回転器56は、例えば、制御部40の位置算出回路43が位置座標を算出する際に算出した回転角度を取得し、その回転角度を用いて周辺画像を回転させることができる。
記録ヘッド制御回路53は、タイミング生成回路52からの記録ヘッドを駆動するタイミングの情報から制御信号を生成し、回転器56から出力された周辺画像の画像データを受け付け、記録ヘッド28のどのノズルからインクを吐出させるかを判断する。記録ヘッド制御回路53は、その判断結果とタイミングの情報に応じて、インクを吐出させるノズルの情報及び印字データを、CMYKの各色ごとに記録ヘッド駆動回路29へ出力する。
割り込み回路57は、ナビゲーションセンサI/F51がナビゲーションセンサ25との通信を終了した際、制御部40にその旨を通知する割り込み信号制御機能を有する。その他に、エラー等のステータス情報を通知する機能も有する。
吐出制限回路58は、この発明を実施するための吐出制限手段であり、記録ヘッド28における吐出制限の対象となるノズルに対して、それぞれインクの吐出と不吐出をランダムに決定し、その結果を各対象ノズルの実際のインク吐出に適用する機能を有する。この機能の詳細についても後述する。
吐出制限回路58は、この発明を実施するための吐出制限手段であり、記録ヘッド28における吐出制限の対象となるノズルに対して、それぞれインクの吐出と不吐出をランダムに決定し、その結果を各対象ノズルの実際のインク吐出に適用する機能を有する。この機能の詳細についても後述する。
次に、ナビゲーションセンサと記録ヘッドの位置関係について、図4によって説明する。図4は、図1におけるハンドヘルドプリンタ10の底面における記録ヘッドとナビゲーションセンサとの位置関係の説明図である。
記録ヘッド28は、ハンドヘルドプリンタ10の底面10aの外周より内側に、長手方向に沿って配置されている。記録ヘッド28の下面には、その長手方向に沿って多数のノズル18が配列されたノズル列が、CMYKの各色用に4列設けられているが、この図4では簡略化して1列だけを示している。
記録ヘッド28は、ハンドヘルドプリンタ10の底面10aの外周より内側に、長手方向に沿って配置されている。記録ヘッド28の下面には、その長手方向に沿って多数のノズル18が配列されたノズル列が、CMYKの各色用に4列設けられているが、この図4では簡略化して1列だけを示している。
ナビゲーションセンサ25は、ハンドヘルドプリンタ10の底面における記録ヘッド28の周囲に複数個(2個以上)設置されるが、この実施形態では、記録ヘッド28の長手方向の両端近傍で、中心に対して対称な位置に一対(2個)設置されている。
その一方のナビゲーションセンサ25aの中心から記録ヘッド28の長手方向の一端までの距離をa、他方のナビゲーションセンサ25bの中心から記録ヘッド28の長手方向の他端までの距離をbで示す。この一対のナビゲーションセンサ25aと25bの中心間の距離cが長い程よい。それは、後で説明する位置算出演算時に、距離cが長い程、演算誤差が少なくなるからである。
その一方のナビゲーションセンサ25aの中心から記録ヘッド28の長手方向の一端までの距離をa、他方のナビゲーションセンサ25bの中心から記録ヘッド28の長手方向の他端までの距離をbで示す。この一対のナビゲーションセンサ25aと25bの中心間の距離cが長い程よい。それは、後で説明する位置算出演算時に、距離cが長い程、演算誤差が少なくなるからである。
そして、この一対のナビゲーションセンサ25aと25bの位置を算出した後に、上記距離a、bと、記録ヘッド28の長手方向の両端からその各端に最も近いノズル18までの各距離dと、隣接するノズル18間の距離eを用いて、各ノズル18の位置を算出する。
上記の各距離a〜eは、予め決められた距離であるから、ナビゲーションセンサ25a,25bの位置座標を算出することによって、各ノズル18の位置座標を算出することができる。
上記の各距離a〜eは、予め決められた距離であるから、ナビゲーションセンサ25a,25bの位置座標を算出することによって、各ノズル18の位置座標を算出することができる。
記録媒体12の横方向をX軸、縦方向をY軸とし、ナビゲーションセンサ25a,25bの出力軸も同様とする。図4に示すように、ハンドヘルドプリンタ10がユーザによる走査で角度θだけ傾いた場合、ナビゲーションセンサ25a,25bの出力値は、X、Y軸を基準としたものではなく、角度θだけ傾いたX′、Y′軸を基準としたものになる。
そのため、ハンドヘルドプリンタ10の移動によるナビゲーションセンサ25a,25bのΔX、ΔYの出力値は、X′、Y′軸の水平方向及び垂直方向へ移動した移動距離となる。したがって、記録媒体12のX、Y軸の水平方向及び垂直方向へ移動した移動距離ではなくなる。このような場合でも、得られた移動距離から記録媒体12のX、Y軸に対する座標位置を逐次算出し、その座標位置を格納するようにしておけば、正常な座標位置を把握することができる。
そのため、ハンドヘルドプリンタ10の移動によるナビゲーションセンサ25a,25bのΔX、ΔYの出力値は、X′、Y′軸の水平方向及び垂直方向へ移動した移動距離となる。したがって、記録媒体12のX、Y軸の水平方向及び垂直方向へ移動した移動距離ではなくなる。このような場合でも、得られた移動距離から記録媒体12のX、Y軸に対する座標位置を逐次算出し、その座標位置を格納するようにしておけば、正常な座標位置を把握することができる。
そこで、この位置情報と画像座標及び格納アドレスについて、図5に示す例で説明する。
これは、記録媒体である紙面上に大きな「H」の文字を印字する場合の例である。
図3に示した制御部40に画像データが入力されると、その画像データは、外部メモリであるDRAM24に格納される際に、図5の(a)に示すように複数のLine(ライン)に分割されて格納される。各Lineは、1ドット×1行分のブロックサイズを有する画像領域であるが、これに限られるものではない。
これは、記録媒体である紙面上に大きな「H」の文字を印字する場合の例である。
図3に示した制御部40に画像データが入力されると、その画像データは、外部メモリであるDRAM24に格納される際に、図5の(a)に示すように複数のLine(ライン)に分割されて格納される。各Lineは、1ドット×1行分のブロックサイズを有する画像領域であるが、これに限られるものではない。
図3に示した制御IC50のDMAC55は、図4に示した記録ヘッド28全体を含む複数Line分の画像領域の画像データを、マージンと合わせてイメージRAM54に格納する。例えば、図5(a)に示すLine 1からLine Nまでの画像データを、同図(b)に示すように、アドレスが割り振られたメモリ領域のそれぞれに格納する。
ここで、記録ヘッド駆動周期の1周期当たりに進む座標値を、表1を参照して説明する。
ここで、記録ヘッド駆動周期の1周期当たりに進む座標値を、表1を参照して説明する。
フリーハンド走査の最大速度を400mm/s、インク吐出周期すなわち駆動周期を100μs、データ階調を1ドット当たり2ビット(2bit/dot)とし、印字解像度を600dpiとする。
この条件によって、1駆動周期(1ドットを吐出する間隔)内で移動する際に必要なデータ量を算出すると、一方向のデータであれば1.9ビット、周辺8方向のデータであれば15.2ビットが必要とされる。
この条件によって、1駆動周期(1ドットを吐出する間隔)内で移動する際に必要なデータ量を算出すると、一方向のデータであれば1.9ビット、周辺8方向のデータであれば15.2ビットが必要とされる。
これを、600dpi座標換算すると、0.95となり、0.95ドット間隔で吐出可能ということになる。すなわち、得られた値が1ドット間隔未満であるため、1ドット移動する間に十分にインクを吐出させることができる。
1つのノズルからインクを吐出させる際に必要なデータ量は、一方向にのみに移動するわけではなく、上下左右、斜めのいずれにも移動する可能性があることから、8方向のデータ量が必要となる。この例では、記録ヘッドに192個のノズルを備えるため、1.9×8×192=2918.4ビットのデータ量が少なくとも必要である。
1つのノズルからインクを吐出させる際に必要なデータ量は、一方向にのみに移動するわけではなく、上下左右、斜めのいずれにも移動する可能性があることから、8方向のデータ量が必要となる。この例では、記録ヘッドに192個のノズルを備えるため、1.9×8×192=2918.4ビットのデータ量が少なくとも必要である。
図3に示したDMAC55が、印字データを記録ヘッド制御回路53へ転送する際には、記録ヘッド28が複数のLineに跨っていることから、複数のLine分のデータを転送する必要がある。
例えば、4つのLineに跨っている場合は、4つのLineに対応したブロックデータを、DRAM24からリードして転送する。しかし、ユーザによるハンドヘルドプリンタ10の走査によって、常に4つのLine上を走査することができるとは限らない。そのため、上下1Lineずつ余分にDRAM24からリードして転送することができる。それにより、上下に1Lineずれたとしても、転送された画像データに基づいて印刷を行なうことができる。
例えば、4つのLineに跨っている場合は、4つのLineに対応したブロックデータを、DRAM24からリードして転送する。しかし、ユーザによるハンドヘルドプリンタ10の走査によって、常に4つのLine上を走査することができるとは限らない。そのため、上下1Lineずつ余分にDRAM24からリードして転送することができる。それにより、上下に1Lineずれたとしても、転送された画像データに基づいて印刷を行なうことができる。
フリーハンド走査で印刷を行なう場合、1回の走査で所要の印刷を行なうことができるとは限らない。これは、算出したノズルの位置座標と、転送された印字データの位置座標とが合致しない場合には、インク吐出を行なわないからである。そのため、定期的に印刷済みデータと印刷データとを比較し、全データをリードしてインクを吐出させたか否かを判断する必要がある。この比較は、リアルタイム性を要求するものではなく、処理負荷を軽減するため、秒オーダで実施することができる。
この比較は、例えば、最初に印刷データのイメージを作成し、インクを吐出した箇所を白色で書き戻していき、印刷済みの箇所と、白色で書き戻した箇所とを比較することにより実施することができる。これは一例であるため、その他の方法を採用することも可能である。
この比較は、例えば、最初に印刷データのイメージを作成し、インクを吐出した箇所を白色で書き戻していき、印刷済みの箇所と、白色で書き戻した箇所とを比較することにより実施することができる。これは一例であるため、その他の方法を採用することも可能である。
ここで、上述したハンドヘルドプリンタ10による印字(記録)動作の流れを、図6によって説明する。図6は、そのハンドヘルドプリンタ10による印刷(記録)動作の流れを、ユーザによる動作と共に示すフローチャートである。このハンドヘルドプリンタ10による処理は、図3に示した制御モジュール26(主としてCPU41)によって行なわれる。
図6において、初めにユーザがハンドヘルドプリンタ10の電源ボタンを押下する(U101)。それによって、ハンドヘルドプリンタ10は電源がONになって動作を開始する。
そして、ハンドヘルドプリンタ10の制御モジュール26は、ステップS101で初期化処理を実行する。このサブルーチンの処理については図7によって後述するが、各電子デバイスを初期化して立ち上げ、この発明に係る画像データのフィルタリング処理のためのフィルタ及びマスク処理のためのマスクパターンを初期化する。また、ハンドヘルドプリンタ10とスマートデバイス11との間の通信を確立する。
そして、ハンドヘルドプリンタ10の制御モジュール26は、ステップS101で初期化処理を実行する。このサブルーチンの処理については図7によって後述するが、各電子デバイスを初期化して立ち上げ、この発明に係る画像データのフィルタリング処理のためのフィルタ及びマスク処理のためのマスクパターンを初期化する。また、ハンドヘルドプリンタ10とスマートデバイス11との間の通信を確立する。
ステップS102で、制御モジュール26は初期化が完了したかどうかを判断し、完了していない場合はステップS101の初期化処理を繰り返す。ステップS102で、制御モジュール26が初期化が完了したと判断すると、ステップS103へ進んでオペレーションユニット(OPU)27のLEDを点灯し、ユーザに印刷可能であることを通知する。そして、ステップS104で、スマートデバイス11からの画像データの受信を待つ。
LEDの点灯に代えて他の表示あるいは音声等によって、ユーザに印刷可能であることを通知するようにしてもよい。
LEDの点灯に代えて他の表示あるいは音声等によって、ユーザに印刷可能であることを通知するようにしてもよい。
ユーザは、ハンドヘルドプリンタ10のLEDの点灯等による通知を確認すると、スマートデバイス11(図6では「スマデバ」と略称)上で印刷したい画像を選択する(U102)。それによって、スマートデバイス11に搭載しているアプリまたはプリンタドライバによって、選択された画像の印刷JOBを実行し、その画像データをハンドヘルドプリンタ10へ送信する(U103)。
ハンドヘルドプリンタ10がその画像データを受信すると、制御モジュール26は、ステップS104で画像データを受信したと判断し、受信した画像データをステップS105で図3に示したDRAM24に格納する。そして、ステップS106でLEDを点滅させて、ユーザに印刷準備ができたことを通知する。
このときも、LEDの点滅に代えて他の表示あるいは音声等によって、ユーザに印刷可能であることを通知するようにしてもよい。
このときも、LEDの点滅に代えて他の表示あるいは音声等によって、ユーザに印刷可能であることを通知するようにしてもよい。
ユーザは、そのLEDの点滅等による通知を確認すると、ハンドヘルドプリンタ10を片手で持って、印刷したい記録媒体(例えばノート)の上で初期位置を決め(U104)、印刷開始ボタンを押下する(U105)。
その後、ユーザは記録媒体の平面上を自由に走査(フリーハンド走査)し、画像を形成していく(U106)。
その後、ユーザは記録媒体の平面上を自由に走査(フリーハンド走査)し、画像を形成していく(U106)。
制御モジュール26は,ステップS107で印刷開始ボタンが押下されるのを待ち、印刷開始ボタンが押下されるとステップS108へ進んで、制御IC50内のナビゲーションセンサI/F51に位置情報をリードするように通知する。それによってナビゲーションセンサ25(25a,25b)が位置情報の検知を開始し、ナビゲーションセンサI/F51はナビゲーションセンサ25(25a,25b)と通信して位置情報をリードする。そして、ステップS109で制御部40が、CPU41の内蔵メモリにそのリードした位置情報を初期位置、例えば座標(0,0)として格納する。
その後、制御モジュール26はステップS110で、制御IC50内のタイミング生成回路52によってカウンタによる時間計測を行なう。そして、ステップS111で、設定したナビゲーションセンサ25によるリード時間(=記録ヘッド28の駆動周期)と判断する毎に、ステップS112でナビゲーションセンサ25による位置情報リードを繰り返す。
そして、ステップS113で制御部40は、位置算出回路43によって前回算出した位置(X,Y)と、今回リードした移動量(ΔX,ΔY)から、ナビゲーションセンサ25の現在位置を算出し、それを制御IC50に伝える。CPU41は記録ヘッド28の移動方向が分かるので、ナビゲーションセンサ25の現在位置を算出できる。
そして、ステップS113で制御部40は、位置算出回路43によって前回算出した位置(X,Y)と、今回リードした移動量(ΔX,ΔY)から、ナビゲーションセンサ25の現在位置を算出し、それを制御IC50に伝える。CPU41は記録ヘッド28の移動方向が分かるので、ナビゲーションセンサ25の現在位置を算出できる。
制御IC50は、予め決まっているナビゲーションセンサ25と記録ヘッド28の組み付け位置の関係から、ステップS114で記録ヘッド28上の各ノズルの現在位置(座標)を算出する。
なお、ナビゲーションセンサ25の現在位置及び記録ヘッド28上の各ノズルの現在位置の算出方法は、この発明に特有のことではないので、詳細な説明は省略する。
なお、ナビゲーションセンサ25の現在位置及び記録ヘッド28上の各ノズルの現在位置の算出方法は、この発明に特有のことではないので、詳細な説明は省略する。
次のステップS115では、制御IC50内のDMAC55と回転器56が、各ノズルの位置情報に基づいて記録ヘッド28の各ノズル周辺の画像データを外部メモリであるDRAM24からリードし、指定されたヘッド位置及びヘッド傾きに応じて回転させる。
その画像データのリード時に、フィルタリング適用回路44によって、予め設定したフィルタリングテーブルをそのリードした画像データに適用して、画像端付近の記録画像を淡くするためのフィルタリング処理を行なう。このサブルーチン及びフィルタリング処理の詳細については後述する。
その画像データのリード時に、フィルタリング適用回路44によって、予め設定したフィルタリングテーブルをそのリードした画像データに適用して、画像端付近の記録画像を淡くするためのフィルタリング処理を行なう。このサブルーチン及びフィルタリング処理の詳細については後述する。
その後、制御モジュール26はステップS116で、画像データと各ノズル位置の座標を比較し、ステップS117で設定した吐出条件を満たすと判断すれば、ステップS118でその画像データを記録ヘッド制御回路53へ出力して印刷を実行させる。
なお、ステップS117で設定した吐出条件を満たすと判断された対象ノズルが吐出制限対象の場合は、マスク処理を実施し、最終的なノズルの吐出/不吐出を決定する。このマスク処理の詳細についても後述する。
なお、ステップS117で設定した吐出条件を満たすと判断された対象ノズルが吐出制限対象の場合は、マスク処理を実施し、最終的なノズルの吐出/不吐出を決定する。このマスク処理の詳細についても後述する。
ステップS119では、制御部40が全印刷データの印刷を完了したか否かを判断し、完了していない場合はステップS111へ戻って、ステップS111からS118までの処理を繰り返し、記録媒体上に画像を形成していく。全印刷データの印刷を完了した場合は、制御部40がステップS120で、オペレーションユニット(OPU)27のLEDを点灯して、ユーザに印刷が終了したことを知らせる。
このときも、LEDの点灯に代えて他の表示あるいは音声等によって、ユーザに印刷が終了したことを通知するようにしてもよい。
このときも、LEDの点灯に代えて他の表示あるいは音声等によって、ユーザに印刷が終了したことを通知するようにしてもよい。
全印刷データの印刷を完了しなくても、ユーザが十分と判断した際には、印刷終了ボタンを押下することによって、印刷を終了できるようにしてもよい。
制御モジュール26は、印刷終了後ユーザが電源ボタンをOFFにすることによって、電源OFFにしてもよいが、自動で電源をOFFにするようにしてもよい。
この実施形態では、制御モジュール26の制御部40と制御IC50とが分担して、この図6の処理を実行しているが、その役割分担は、制御部40のCPU41の性能や制御IC50の回路規模等により、適宜変更することができる。あるいは全体を一つの制御ユニットとして構成してもよい。
制御モジュール26は、印刷終了後ユーザが電源ボタンをOFFにすることによって、電源OFFにしてもよいが、自動で電源をOFFにするようにしてもよい。
この実施形態では、制御モジュール26の制御部40と制御IC50とが分担して、この図6の処理を実行しているが、その役割分担は、制御部40のCPU41の性能や制御IC50の回路規模等により、適宜変更することができる。あるいは全体を一つの制御ユニットとして構成してもよい。
図7は、図6のステップS101における初期化処理の詳細を示すサブルーチンのフローチャートである。
ハンドヘルドプリンタ10の電源がONになって、制御モジュール26が図6におけるステップS101の初期化処理を開始すると、この図7に示すサブルーチンの処理を実行する。
制御モジュール26はまず、ステップS201で各ナビゲーションセンサ25(図4に示した25a,25b)等を初期化し、ステップS202で各デバイスの立ち上げを実施する。
ハンドヘルドプリンタ10の電源がONになって、制御モジュール26が図6におけるステップS101の初期化処理を開始すると、この図7に示すサブルーチンの処理を実行する。
制御モジュール26はまず、ステップS201で各ナビゲーションセンサ25(図4に示した25a,25b)等を初期化し、ステップS202で各デバイスの立ち上げを実施する。
続いて、制御モジュール26はステップS203で、予め設定されたサイズに応じてフィルタリング処理に使用するフィルタを決定し、吐出制限に使用するマスクの生成方法を決定する。その生成方法とは、例えば、予め記憶された複数のマスクパターンをランダムに組み合わせて静的にマスクパターンを設定するか、あるいはマスクパターンを乱数により動的にランダムに生成するかである。
その後、制御モジュール26はステップS204で、ステップS203での決定に応じて、フィルタ及びマスクパターンの初期化を実施し、図6のメインルーチンへリターン(RET)する。
その後、制御モジュール26はステップS204で、ステップS203での決定に応じて、フィルタ及びマスクパターンの初期化を実施し、図6のメインルーチンへリターン(RET)する。
次に、図6のステップS115におけるフィルタリング処理について、図8〜図12によって説明する。
図8は、図3に示したフィルタリング適用回路44によるフィルタ適用イメージを示す図である。(a)は、DRAM24に格納されている印刷予定の全体画像であり、(b)はそのうちのハンドヘルドプリンタ10の記録ヘッドの現在位置における周辺画像と、フィルタ適用サイズを拡大して示す。
図8は、図3に示したフィルタリング適用回路44によるフィルタ適用イメージを示す図である。(a)は、DRAM24に格納されている印刷予定の全体画像であり、(b)はそのうちのハンドヘルドプリンタ10の記録ヘッドの現在位置における周辺画像と、フィルタ適用サイズを拡大して示す。
ハンドヘルドプリンタ10の記録ヘッド28の現在位置における周辺画像取り込みによって、取り込んだ画像データへのフィルタ適用イメージは、図8の(b)に示すようになる。ハンドヘルドプリンタ10の走査方向を同図の(a)に太い黒矢印で示す。
図6のステップS113によって記録ヘッド28の走査方向(回転方向)が分かるため、取り込んだ記録すべき画像データの、記録ヘッド28の走査方向に直交する方向(図8では上下方向)の両画像端部にそれぞれフィルタ適用領域を設定する。そのフィルタ適用領域のサイズについては、各画像端から予め設定されたサイズ(幅)Aの領域に適用するものとする。このサイズ(幅)Aを、図3に示したオペレーションユニット27等を使用して、ユーザが外部から設定できるようにするとよい。
図6のステップS113によって記録ヘッド28の走査方向(回転方向)が分かるため、取り込んだ記録すべき画像データの、記録ヘッド28の走査方向に直交する方向(図8では上下方向)の両画像端部にそれぞれフィルタ適用領域を設定する。そのフィルタ適用領域のサイズについては、各画像端から予め設定されたサイズ(幅)Aの領域に適用するものとする。このサイズ(幅)Aを、図3に示したオペレーションユニット27等を使用して、ユーザが外部から設定できるようにするとよい。
図9は、図8の(b)に示したフィルタ適用のより詳細なイメージを示す図である。
適用フィルタに関しては、予め決められたサイズのフィルタを横に連続して並べる形でフィルタリング処理を実施する。その適用フィルタのサイズn×nのnは、予め設定されたサイズを適用する。この適用フィルタのサイズnも、オペレーションユニット27等を使用して、ユーザが外部から設定できるようにするとよい。
このように、フィルタ適用領域のサイズや適用フィルタのサイズをユーザが可変できるようにすれば、最終的な画像の切れ目の目立ち具合を、ユーザが調整することができる。
適用フィルタに関しては、予め決められたサイズのフィルタを横に連続して並べる形でフィルタリング処理を実施する。その適用フィルタのサイズn×nのnは、予め設定されたサイズを適用する。この適用フィルタのサイズnも、オペレーションユニット27等を使用して、ユーザが外部から設定できるようにするとよい。
このように、フィルタ適用領域のサイズや適用フィルタのサイズをユーザが可変できるようにすれば、最終的な画像の切れ目の目立ち具合を、ユーザが調整することができる。
図10は、図8におけるフィルタリング適用領域と適用外領域を説明するための図である。
図3に示したフィルタリング適用回路44がフィルタリング処理を行なう対象領域の各画素データをCPU41が解析する。そして、図10に示す記録すべき全体画像の領域外dの画素を含むか、各画素の濃度が全て所定値以下の領域(白に近い背景など)のような場合には、フィルタリング処理を行なわないフィルタリング適用外領域とする方がよい。領域eのように、全体画像の領域内で、各画素の濃度が全て所定値以下ではない領域であれば、フィルタリング処理を行なうフィルタリング適用領域とする。
図3に示したフィルタリング適用回路44がフィルタリング処理を行なう対象領域の各画素データをCPU41が解析する。そして、図10に示す記録すべき全体画像の領域外dの画素を含むか、各画素の濃度が全て所定値以下の領域(白に近い背景など)のような場合には、フィルタリング処理を行なわないフィルタリング適用外領域とする方がよい。領域eのように、全体画像の領域内で、各画素の濃度が全て所定値以下ではない領域であれば、フィルタリング処理を行なうフィルタリング適用領域とする。
このようにするのは、最終的に出来上がる画像の不必要な領域をフィルタリング処理して、最終的に得られる画像品質を落とさないようにするためである。
また、近傍画素の具体的な設定範囲としては、ユーザに設定された適用フィルタと同じサイズ分の近傍画素を適用対象とする。例えば、ユーザに設定されたサイズが「3」であれば、図9に示したように取り出した画像データの端部の3画素分を適用対象とする。
また、近傍画素の具体的な設定範囲としては、ユーザに設定された適用フィルタと同じサイズ分の近傍画素を適用対象とする。例えば、ユーザに設定されたサイズが「3」であれば、図9に示したように取り出した画像データの端部の3画素分を適用対象とする。
図11は、フィルタリング処理のための適用フィルタのサイズ決定ルールを説明するための図である。
フィルタ適用領域のサイズに関しては、予めユーザによって設定された値を図3に示したDRAM24に格納するか、あるいは制御部40内に不揮発性RAMを設けてそこに格納しておくものとする。その設定がなされていない場合には、ROM23に格納されている初期値とする。
また、そのサイズは図11の「フィルタリング適用サイズ」の欄に示すように、「適用フィルタサイズ」n×nのn値に基づくものとする。つまり、フィルタリング適用領域のサイズを大きく設定すると、適用フィルタのサイズ「n」も大きなものを適用する形となる。
フィルタ適用領域のサイズに関しては、予めユーザによって設定された値を図3に示したDRAM24に格納するか、あるいは制御部40内に不揮発性RAMを設けてそこに格納しておくものとする。その設定がなされていない場合には、ROM23に格納されている初期値とする。
また、そのサイズは図11の「フィルタリング適用サイズ」の欄に示すように、「適用フィルタサイズ」n×nのn値に基づくものとする。つまり、フィルタリング適用領域のサイズを大きく設定すると、適用フィルタのサイズ「n」も大きなものを適用する形となる。
適用フィルタの種類としては、ぼかしフィルタ(ガウシアンフィルタなど)を適用する。
ここで適用するフィルタの決定要因として、制御部40内で記録(印刷)対象の画像データを予め解析し、その画像パターンに適したフィルタリングパターンを適用することも可能である。
それによって、画素が集中している箇所とそうでないところで、淡くする度合いを変化させて元の画像の品質をなるべく維持できるようにすることが可能になる。
なお、画像パターンによっては、先鋭化フィルタを適用することもあり得る。図11における、適用サイズ5×5の適用フィルタの例は、先鋭化フィルタの一例を示している。
ここで適用するフィルタの決定要因として、制御部40内で記録(印刷)対象の画像データを予め解析し、その画像パターンに適したフィルタリングパターンを適用することも可能である。
それによって、画素が集中している箇所とそうでないところで、淡くする度合いを変化させて元の画像の品質をなるべく維持できるようにすることが可能になる。
なお、画像パターンによっては、先鋭化フィルタを適用することもあり得る。図11における、適用サイズ5×5の適用フィルタの例は、先鋭化フィルタの一例を示している。
図12は、図6のステップS115におけるフィルタリング処理の詳細を示すサブルーチンのフローチャートである。
図6で説明したように、制御モジュール26は、ステップS110で制御IC50内のタイミング生成回路52によってカウンタによる時間計測を行なう。そして、ステップS111で、ナビゲーションセンサ25によるリード時間になったと判断する毎に、ステップS112でナビゲーションセンサ25による位置情報をリードする。
そして、ステップS113で制御部40がナビゲーションセンサ25の現在位置を算出し、それを制御IC50に伝える。それによって制御IC50は、予め決まっているナビゲーションセンサ25(25a,25b)と記録ヘッド28の組み付け位置の関係から、ステップS114で記録ヘッド28上の各ノズルの現在位置(座標)を算出する。
図6で説明したように、制御モジュール26は、ステップS110で制御IC50内のタイミング生成回路52によってカウンタによる時間計測を行なう。そして、ステップS111で、ナビゲーションセンサ25によるリード時間になったと判断する毎に、ステップS112でナビゲーションセンサ25による位置情報をリードする。
そして、ステップS113で制御部40がナビゲーションセンサ25の現在位置を算出し、それを制御IC50に伝える。それによって制御IC50は、予め決まっているナビゲーションセンサ25(25a,25b)と記録ヘッド28の組み付け位置の関係から、ステップS114で記録ヘッド28上の各ノズルの現在位置(座標)を算出する。
その後、制御モジュール26の制御部40は、図12のステップS301で各ノズルの現在位置に基づいて、メモリコントローラ42によって各ノズルの周辺画像を図3に示したDRAM24から取り出す。
そして、その取り出した画像データに対して、ステップS302で初期化時に決定したフィルタ適用範囲に応じて、フィルタリング適用回路44によって周辺画像の前端部分の先頭アドレス(DRAM24上のアドレス)を設定する。
ステップS303で、フィルタリング適用回路44は、その先頭アドレスの画像データ(画素)がフィルタ適用領域内にあるか否かを確認する。そして、フィルタ適用領域内にあれば、ステップS304でメモリ上のデータとフィルタの各要素の係数の掛け算し、その結果の総和を求めて対象画素の濃度とすることにより、フィルタリング処理を実施する。
上記メモリ上のデータとは、図3におけるメモリコントローラ42内に一時的に保存している周辺画像データである。
そして、その取り出した画像データに対して、ステップS302で初期化時に決定したフィルタ適用範囲に応じて、フィルタリング適用回路44によって周辺画像の前端部分の先頭アドレス(DRAM24上のアドレス)を設定する。
ステップS303で、フィルタリング適用回路44は、その先頭アドレスの画像データ(画素)がフィルタ適用領域内にあるか否かを確認する。そして、フィルタ適用領域内にあれば、ステップS304でメモリ上のデータとフィルタの各要素の係数の掛け算し、その結果の総和を求めて対象画素の濃度とすることにより、フィルタリング処理を実施する。
上記メモリ上のデータとは、図3におけるメモリコントローラ42内に一時的に保存している周辺画像データである。
そして、制御部40はステップS305で、その演算結果の画素データ(フィルタリング処理した画素データ)を、制御IC50のイメージRAM54へ転送し、ステップS306へ進む。
フィルタリング適用回路44がステップS303の判断で、フィルタ適用領域内でないと判断した場合は、そのままステップS305へ進む。そして制御部40は、DRAM24から取り出した元の画素データを、そのまま制御IC50のイメージRAM54へ転送して、ステップS306へ進む。
ステップS306では、フィルタリング適用回路44が周辺画像データのアドレスを1つインクリメントし、ステップS307で予め設定したフィルタ適用領域分完了したか否かを判断する。そして、フィルタ適用領域分完了したと判断するまで、ステップS303へ戻って、S303からS306の処理を繰り返す。
フィルタリング適用回路44がステップS303の判断で、フィルタ適用領域内でないと判断した場合は、そのままステップS305へ進む。そして制御部40は、DRAM24から取り出した元の画素データを、そのまま制御IC50のイメージRAM54へ転送して、ステップS306へ進む。
ステップS306では、フィルタリング適用回路44が周辺画像データのアドレスを1つインクリメントし、ステップS307で予め設定したフィルタ適用領域分完了したか否かを判断する。そして、フィルタ適用領域分完了したと判断するまで、ステップS303へ戻って、S303からS306の処理を繰り返す。
前端部分のフィルタリング処理が完了すると、制御部40はステップS308で後端部分のフィルタリング処理が実施済か否かを判断し、実施済でなければ、ステップS309で周辺画像データの後端部分の先頭アドレスを設定する。
そして、制御部40はステップS303へ戻って、S303からS306の処理を繰り返し、後端部分のフィルタリング処理を実施する。
後端部分のフィルタリング処理も完了すると、ステップS308の判断でYESになり、図6のメインルーチンへリターン(RET)する。
そして、制御部40はステップS303へ戻って、S303からS306の処理を繰り返し、後端部分のフィルタリング処理を実施する。
後端部分のフィルタリング処理も完了すると、ステップS308の判断でYESになり、図6のメインルーチンへリターン(RET)する。
次に、図6のステップS118におけるマスク処理について図13〜図17によって説明する。
図13は、図4に示したハンドヘルドプリンタ10の記録ヘッド28側の具体的な一例を示す下面図であり、記録ヘッド28は、CMYKの各色用の4列のノズル列を有する。
その各ノズル列は、図13の(a)に示す例では、それぞれ長手方向に沿って192本(192ch)のノズル18が、150dpi(dot/inch)の密度で等間隔に配列されている。ノズル間隔は1/150インチ、ノズル長は1インチである。
このハンドヘルドプリンタ10の下面には、記録ヘッド28を挟んで長手方向の両端部付近に、一対のナビゲーションセンサ25a,25bを設けている。
図13は、図4に示したハンドヘルドプリンタ10の記録ヘッド28側の具体的な一例を示す下面図であり、記録ヘッド28は、CMYKの各色用の4列のノズル列を有する。
その各ノズル列は、図13の(a)に示す例では、それぞれ長手方向に沿って192本(192ch)のノズル18が、150dpi(dot/inch)の密度で等間隔に配列されている。ノズル間隔は1/150インチ、ノズル長は1インチである。
このハンドヘルドプリンタ10の下面には、記録ヘッド28を挟んで長手方向の両端部付近に、一対のナビゲーションセンサ25a,25bを設けている。
このようなハンドヘルドプリンタ10を、図13の(b)に太い黒矢印で示す方向に走査して印刷を実施する。その際、記録ヘッド28の各ノズル18に対する吐出制限対象となるマスク領域M1、M2を、記録ヘッド28の走査方向に直交する方向の両端部にそれぞれ設定する。
図14は、吐出制限手段の要部である吐出制限回路58におけるマスクパターンの適用について説明するための図である。
図3に示したメモリコントローラ42から記録ヘッド制御回路53への画像データ転送時に、記録ヘッド28のCMYK各色用のノズル列に対して、吐出制限回路58が不規則なパターンでマスク処理を実施する。それにより、画素データではインクを吐出すべきノズルをランダムに不吐出にする。
図14は、吐出制限手段の要部である吐出制限回路58におけるマスクパターンの適用について説明するための図である。
図3に示したメモリコントローラ42から記録ヘッド制御回路53への画像データ転送時に、記録ヘッド28のCMYK各色用のノズル列に対して、吐出制限回路58が不規則なパターンでマスク処理を実施する。それにより、画素データではインクを吐出すべきノズルをランダムに不吐出にする。
図14に示すように、ノズルの印字予定が吐出「1」でマスクパターンが「1」のノズルだけが実際の吐出があり「1」となる。記録ヘッドのノズルの印字予定が吐出「1」でも、マスクパターンが「0」のノズルは実際の吐出はなし「0」になる。元々印字予定が不吐出「0」のノズルは、マスクパターンに係わらず実際に吐出あり「1」となることはない。元データは変更せず、このように加工したCMYKの各画素データを送る形とする。
予め複数のマスクパターンをROM23内に記憶させておき、その複数のマスクパターンを組み合わせて静的にマスクパターンを設定し、そのマスクパターンを適用して、各マスク領域内のノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定するとよい。
あるいは、マスクパターン自体を乱数等によって動的にランダムに生成して、そのマスクパターンを適用して、各マスク領域内のノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定するようにしてもよい。この場合、当然ながら画像ムラができないように留意する必要がある。
そこで、制御部40又は制御IC50で記録すべき画像データを予め解析し、その画像パターンに応じて、適用するマスクパターンのインクの吐出と不吐出の割合を変更するようにするとよい。このようにすることによって、原画像の特性を生かして吐出制限の効果を得ることができる。
あるいは、マスクパターン自体を乱数等によって動的にランダムに生成して、そのマスクパターンを適用して、各マスク領域内のノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定するようにしてもよい。この場合、当然ながら画像ムラができないように留意する必要がある。
そこで、制御部40又は制御IC50で記録すべき画像データを予め解析し、その画像パターンに応じて、適用するマスクパターンのインクの吐出と不吐出の割合を変更するようにするとよい。このようにすることによって、原画像の特性を生かして吐出制限の効果を得ることができる。
マスクパターンを適用するマスク領域の幅は自由に設定が可能であり、例えばユーザがオペレーションユニット27から設定することができる。この設定によって、得られる画像が変わってくる。マスク領域の範囲が大きいと、切れ目は目立ちにくくなるが元の画像からのぼやけが大きくなる。マスク領域の範囲が小さいと、元の画像がほぼ維持されるが、切れ目が目立ち易くなる。そのため、このようにユーザがマスク領域の幅を変更して最終的な画像の切れ目の目立ち具合を調整できるとよい。
この場合、オペレーションユニット27及びCPU41等が、マスク領域の幅を外部から設定する手段に相当する。
この場合、オペレーションユニット27及びCPU41等が、マスク領域の幅を外部から設定する手段に相当する。
図15は、吐出制限回路にて適用するマスクの不吐出割合が記録ヘッド端に近づくに従って多くなるようにする例を説明するための図である。
この処理は、マスクパターンを乱数生成する場合に適用するものとする。マスクパターンは、記録ヘッド28の走査方向に直交する方向の端縁に近いノズル18ほど、不吐出「0」の割合が多くなるようにする。なお、不吐出の割合は、それぞれ乱数によって生成する際に、全体の吐出における不吐出「0」の割合がどのくらいあるかを意味している。
このようにすることによって、画像の端部の切れ目の画像を目立たなくすることができる。
この処理は、マスクパターンを乱数生成する場合に適用するものとする。マスクパターンは、記録ヘッド28の走査方向に直交する方向の端縁に近いノズル18ほど、不吐出「0」の割合が多くなるようにする。なお、不吐出の割合は、それぞれ乱数によって生成する際に、全体の吐出における不吐出「0」の割合がどのくらいあるかを意味している。
このようにすることによって、画像の端部の切れ目の画像を目立たなくすることができる。
図16は、図6のステップS118におけるマスク処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
図6のステップS117で吐出条件を満たした各ノズルに対して、図3の示した制御モジュール26がこの図16に示すマスク処理を開始すると、主に制御IC50の吐出制限回路58がこの処理を実行する。
まず、ステップS401で、対象ノズルがマスク対象となっている(マスク領域内にある)か否かを判定し、対象ノズルになっている場合、ステップS402で、例えば乱数生成により、動的にランダムなマスクパターンを生成する。予め記憶している複数のマスクパターンを組み合わせて静的にマスクパターンを決定してもよい。
図6のステップS117で吐出条件を満たした各ノズルに対して、図3の示した制御モジュール26がこの図16に示すマスク処理を開始すると、主に制御IC50の吐出制限回路58がこの処理を実行する。
まず、ステップS401で、対象ノズルがマスク対象となっている(マスク領域内にある)か否かを判定し、対象ノズルになっている場合、ステップS402で、例えば乱数生成により、動的にランダムなマスクパターンを生成する。予め記憶している複数のマスクパターンを組み合わせて静的にマスクパターンを決定してもよい。
そして、ステップS403で、実際の吐出に対してその生成又は決定したマスクパターンを適用し、ステップS404で、そのマスク処理をした画像データを記録ヘッド制御回路53へ転送する。それによって、記録ヘッド駆動回路29によって記録ヘッド28の対象ノズルを駆動させてインクを吐出させ、記録媒体上への印刷を行なう。
その後、ステップS405で対象ノズル分完了と判断するまで、ステップS401へ戻って、上述の処理を繰り返し、ステップS405で対象ノズル分完了と判断したら、図6のメインルーチンへリターン(RET)する。
その後、ステップS405で対象ノズル分完了と判断するまで、ステップS401へ戻って、上述の処理を繰り返し、ステップS405で対象ノズル分完了と判断したら、図6のメインルーチンへリターン(RET)する。
ここで、この実施形態による効果について図17を参照して説明する。
図17の(a)に示すような印刷対象領域の画像をハンドヘルドプリンタ10で印刷する場合、紙等の記録媒体上で、ハンドヘルドプリンタ10を手で矢示方向に走査して、その走査方向に直交する記録ヘッドのノズル列の長さに応じた幅の画像を印刷する。その後、ハンドヘルドプリンタ10を、記録ヘッドの長さ分だけその長さ方向(図17で下方)へ位置をずらして、矢示と反対方向又は矢示方向へ走査することを繰り返して、全体画像を印刷する。
図17の(a)に示すような印刷対象領域の画像をハンドヘルドプリンタ10で印刷する場合、紙等の記録媒体上で、ハンドヘルドプリンタ10を手で矢示方向に走査して、その走査方向に直交する記録ヘッドのノズル列の長さに応じた幅の画像を印刷する。その後、ハンドヘルドプリンタ10を、記録ヘッドの長さ分だけその長さ方向(図17で下方)へ位置をずらして、矢示と反対方向又は矢示方向へ走査することを繰り返して、全体画像を印刷する。
その場合、従来は図18の(b)に示したように、各走査ごとに印刷される帯状の画像の隣接部分が離れて白スジが発生したり、画像の重なりが発生し、それが目立って印刷画質を低下させていた。
そのため、この実施形態では、図17の(a)にF1〜F4で示すような各走査ごとに印刷される帯状の画像が隣接する境界付近の領域に対して、印刷される画像をぼかして、白スジや画像の重なりを目立たなくする処理を行なう。
その手段として、次のようなフィルタリング手段と吐出制限手段を用いる。
そのため、この実施形態では、図17の(a)にF1〜F4で示すような各走査ごとに印刷される帯状の画像が隣接する境界付近の領域に対して、印刷される画像をぼかして、白スジや画像の重なりを目立たなくする処理を行なう。
その手段として、次のようなフィルタリング手段と吐出制限手段を用いる。
*フィルタリング手段
F1〜F4のような領域をフィルタ適用領域に設定し、その各領域内の画素データをフィルタリング処理して、各フィルタ適用領域での印刷(記録)画像を淡くする。それによって、境界に近い領域の像パターンをぼかす。
*吐出制限手段
記録ヘッドの長手方向の両端部(F1〜F4のような領域に対応する部分)にそれぞれマスク領域を設定し、その各マスク領域内のノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定する。それによって、境界に近い領域の印刷パターンを不規則(ランダム)にする。
F1〜F4のような領域をフィルタ適用領域に設定し、その各領域内の画素データをフィルタリング処理して、各フィルタ適用領域での印刷(記録)画像を淡くする。それによって、境界に近い領域の像パターンをぼかす。
*吐出制限手段
記録ヘッドの長手方向の両端部(F1〜F4のような領域に対応する部分)にそれぞれマスク領域を設定し、その各マスク領域内のノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定する。それによって、境界に近い領域の印刷パターンを不規則(ランダム)にする。
このようにすることによって、最終印刷イメージが、例えば図17の(b)に示すように白スジや画像の重なりが目立たなくなり、画質が改善される。
さらに、フィルタリング処理に適用するフィルタは、ユーザによって予め設定されたサイズのフィルタを適用するとよい。
なお、フィルタ適用領域及び/又はマスク領域の幅(範囲)や、適用するフィルタのサイズなどを、ユーザが印刷する画像に応じて最適に設定すれば、画質をさらに向上させることが可能である。
さらに、フィルタリング処理に適用するフィルタは、ユーザによって予め設定されたサイズのフィルタを適用するとよい。
なお、フィルタ適用領域及び/又はマスク領域の幅(範囲)や、適用するフィルタのサイズなどを、ユーザが印刷する画像に応じて最適に設定すれば、画質をさらに向上させることが可能である。
また、処理対象の画像データを予め記録装置内で解析して、自動的に画像パターンに適したフィルタリングパターンのフィルタを適用したり、適用するマスクパターンのインクの吐出と不吐出の割合を変更したりしても、画質を向上させることができる。
さらに、境界すなわち記録ヘッドの長手方向の端縁に近いノズルほど、インク不吐出の割合が増加するようにすれば、白スジや画像の重なりが一層目立たなくなる。
さらに、境界すなわち記録ヘッドの長手方向の端縁に近いノズルほど、インク不吐出の割合が増加するようにすれば、白スジや画像の重なりが一層目立たなくなる。
以上、この発明の各実施形態について説明してきたが、その実施形態の各部の具体的な構成や処理の内容等は、そこに記載したものに限るものではない。
また、この発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的特徴を有する以外は、何ら限定されるものではないことは言うまでもない。
さらに、以上説明してきた各実施形態の構成例、動作例及び変形例等は、適宜変更又は追加したり一部を削除してもよく、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施することも可能であることは勿論である。
また、この発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的特徴を有する以外は、何ら限定されるものではないことは言うまでもない。
さらに、以上説明してきた各実施形態の構成例、動作例及び変形例等は、適宜変更又は追加したり一部を削除してもよく、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施することも可能であることは勿論である。
10:ハンドヘルドプリンタ(ハンドヘルド記録装置)
11:スマートデバイス(ホスト装置) 12:記録媒体 13:手
14:画像 18:ノズル 20:電源 21:電源回路
22:通信インタフェース(IF) 23:ROM 24:DRAM
25,25a,25b:ナビゲーションセンサ 26:制御モジュール
27:オペレーションユニット(OPU) 28:記録ヘッド
29:記録ヘッド駆動回路
40:制御部 41:CPU 42:メモリコントローラ 43:位置算出回路
44:フィルタリング適用回路(フィルタリング手段) 45:制御部のバス
50:制御IC 51:ナビゲーションセンサI/F 52:タイミング生成回路
53:記録ヘッド制御回路 54:イメージRAM 55:DMAC
56:回転器 57:割り込み回路 58:吐出制限回路(吐出制限手段)
59:制御ICのバス
11:スマートデバイス(ホスト装置) 12:記録媒体 13:手
14:画像 18:ノズル 20:電源 21:電源回路
22:通信インタフェース(IF) 23:ROM 24:DRAM
25,25a,25b:ナビゲーションセンサ 26:制御モジュール
27:オペレーションユニット(OPU) 28:記録ヘッド
29:記録ヘッド駆動回路
40:制御部 41:CPU 42:メモリコントローラ 43:位置算出回路
44:フィルタリング適用回路(フィルタリング手段) 45:制御部のバス
50:制御IC 51:ナビゲーションセンサI/F 52:タイミング生成回路
53:記録ヘッド制御回路 54:イメージRAM 55:DMAC
56:回転器 57:割り込み回路 58:吐出制限回路(吐出制限手段)
59:制御ICのバス
Claims (9)
- 複数のノズルを列設した記録ヘッドを備え、人の手で記録媒体上を走査されながら画像データに応じて前記ノズルからインクを吐出して記録するハンドヘルド記録装置であって、
前記記録ヘッドが記録すべき画像データの、該記録ヘッドの走査方向に直交する方向の両画像端部にそれぞれフィルタ適用領域を設定し、その各フィルタ適用領域内の画素データをフィルタリング処理して、該各フィルタ適用領域での記録画像を淡くするフィルタリング手段と、
前記記録ヘッドの走査方向に直交する方向の両端部にそれぞれマスク領域を設定し、その各マスク領域内の前記ノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定する吐出制限手段と、
を設けたことを特徴とするハンドヘルド記録装置。 - 前記フィルタリング手段は、予め設定されたサイズのフィルタを適用して前記フィルタリング処理を行なうことを特徴とする請求項1に記載のハンドヘルド記録装置。
- 前記フィルタリング手段は、前記フィルタリング処理を行なう対象領域の各画素データを解析し、記録すべき全体画像の領域外の画素を含むか、前記各画素の濃度が全て所定値以下の場合には、前記フィルタリング処理を行なわないことを特徴とする請求項1又は2に記載のハンドヘルド記録装置。
- 前記フィルタリング手段は、前記フィルタリング処理を行なう対象領域の画像データを予め解析し、その画像パターンに適したフィルタリングパターンのフィルタを適用して前記フィルタリング処理を行なうことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のハンドヘルド記録装置。
- 前記吐出制限手段は、複数のマスクパターンを記憶しており、その複数のマスクパターンを組み合わせて静的にマスクパターンを設定し、該マスクパターンを適用して、前記各領域内の前記ノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のハンドヘルド記録装置。
- 前記吐出制限手段は、マスクパターンを動的にランダムに生成し、該マスクパターンを適用して、前記各領域内の前記ノズルに対して、インクの吐出と不吐出をランダムに決定することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のハンドヘルド記録装置。
- 前記吐出制限手段は、前記記録すべき画像データを予め解析し、その画像パターンに応じて、前記適用するマスクパターンの前記インクの吐出と不吐出の割合を変更することを特徴とする請求項5又は6に記載のハンドヘルド記録装置。
- 請求項5から7のいずれか一項に記載のハンドヘルド記録装置において、
前記吐出制限手段が前記マスクパターンを適用するマスク領域の、前記記録ヘッドの走査方向に直交する方向の端縁からの幅を外部から設定する手段を有することを特徴とするハンドヘルド記録装置。 - 前記吐出制限手段は、前記記録ヘッドの走査方向に直交する方向の端縁に近い前記ノズルほど、インク不吐出の割合を増加させることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のハンドヘルド記録装置。
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-
2014
- 2014-12-11 JP JP2014250752A patent/JP2016112700A/ja active Pending
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