JP2018047646A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の種類によらず高品質な印刷を行うことができる印刷装置を提供すること。【解決手段】印刷装置１は、プリンタ本体２と、プリンタ本体２に設けられて記録媒体１００に画像を印刷する印刷部３と、検出部６と、を備える。検出部６は、プリンタ本体２が記録媒体１００に対して移動しているときに、プリンタ本体２と一体に、記録媒体１００と異なる表面２０２に対して移動して、プリンタ本体２の記録媒体１００に対する移動量を間接的に検出し、印刷部３は検出部６の検出結果に基づいて制御される。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷装置に関するものである。

プリンタ本体を所定の方向に手動で移動させることにより、紙等の記録媒体に印刷する印刷装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の印刷装置には、記録媒体と対向するプリンタ本体の下面に、記録媒体に印字する印刷部（例えば、インクを吐出するノズル）と、記録媒体に対するプリンタ本体の移動量を検出する検出部と、を備え、検出部の検出信号に基づいて印刷部を制御することにより、高精度の印刷を可能にしたものがある。

この印刷装置の検出部には、マウス（コンピュータ用入力装置）等に用いられる位置検出デバイスと同様のものが採用されており、特に、記録媒体の表面に光（赤色ＬＥＤ光、青色ＬＥＤ光、レーザ光等）を照射しつつ、記録媒体の表面の画像をイメージセンサで読み取り、読み取った画像の変化に基づいて移動量の検出を行う光学式の位置検出デバイスが用いられる。このような光学式の位置検出デバイスは、機械式（ローラ・ボール式等）の位置検出デバイスに比べて高精度な検出ができるという利点がある。

特開２００８−０９４１０１号公報

しかしながら、検出部に光学式の位置検出デバイスを採用した場合に、記録媒体が特定の種類（例えば、光沢紙、透明フィルム、透明なガラス板等）である場合には、位置検出デバイスによる移動量の検出の精度が低下したり、移動量の検出ができなかったりする場合があり、それにより印刷品質の低下や印刷の失敗につながることがあった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、記録媒体の種類によらず高品質な印刷を行うことができる印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の構成により把握される。
（１）本発明の印刷装置は、プリンタ本体に設けられて記録媒体に画像を印刷する印刷部と、前記プリンタ本体と一体に、前記記録媒体と異なる位置にある位置検出用物体に対して相対的に移動して、前記印刷部の前記記録媒体に対する移動量を検出する検出部と、を備え、前記印刷部は前記検出部の検出結果に基づいて制御される。

本発明によれば、記録媒体の種類によらず高品質な印刷を行うことができる印刷装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る印刷装置の使用例を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る印刷装置の使用例を示す図であり、（ａ）は検出部を第１姿勢とした状態を示す側面図、（ｂ）は検出部を第２姿勢とした状態を示す側面図である。 印刷装置を下方から見た斜視図である。 印刷装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る印刷装置の治具を用いた使用例を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る印刷装置の使用例を示す図であり、（ａ）は検出部を第１姿勢とした状態を示す側面図、（ｂ）は検出部を第２姿勢とした状態を示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る印刷装置の使用例を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。

図１から図４に示すように、本発明の第１実施形態に係る印刷装置１は、プリンタ本体２を所定の方向に手動で移動させることにより、紙やフィルム等の記録媒体１００に図形及び文字列等の画像（以降、単に「画像」という。）を印刷するハンディプリンタである。なお、画像には、文字、数字、約物、記号、空白や種々の絵柄等が含まれる。
また、以下では、記録媒体１００の位置は固定されていて、プリンタ本体２を記録媒体１００に対して移動させるものとして説明するが、プリンタ本体２が記録媒体１００に対して相対的に移動していればよく、例えば、プリンタ本体２の位置を固定して、記録媒体１００を移動させる態様であってもよい。

印刷装置１は、印刷部３、ノズル制御部４、車輪５、検出部６、無線通信部７、外部メモリ接続部８、操作キー９、表示部１０、記憶部１１、制御部１２、印刷部移動用モータ１７等を備える（図３及び４参照）。

印刷部３は、例えば、インク切れに応じて交換可能な吐出ノズル付きサーマルインクジェットカートリッジを用いて構成され、移動方向と直交する方向に直線状に並ぶ複数のノズル３ａを備える。各ノズル３ａからインクが吐出される。これらのノズル３ａは、プリンタ本体２の下面２ａに配置され、プリンタ本体２の移動に応じたノズル制御部４によるインク吐出制御に基づいて、記録媒体１００に画像の印刷を行う。なお、本実施形態の印刷部３は、黒色等単色印刷仕様であるが、カラー印刷仕様であってもよい。

検出部６は、プリンタ本体２の下面２ａ部に備えられ、記録媒体１００に対するプリンタ本体２の移動量（以降、単に「移動量」という。）を検出する。検出部６を構成する位置検出デバイスとしては、例えば、マウス（コンピュータ用入力装置）に用いられる光学式の位置検出デバイスと同様のものを採用することができ、移動対象面に光（赤色ＬＥＤ光、青色ＬＥＤ光、レーザ光等）を照射しつつ、移動対象面の画像をイメージセンサで読み取り、読み取った画像の変化に基づいて移動量の検出を行う。

無線通信部７は、スマートフォン、パーソナルコンピュータ等の無線通信端末との間で無線通信（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）を行い、ユーザの印刷設定データ（印刷する画像のデータ、印刷モードのデータ等）をプリンタ本体２に取り込むためのものである。

外部メモリ接続部８は、外部メモリ（例えば、ＵＳＢメモリ）を接続可能であり、接続される外部メモリを介して、ユーザの印刷設定データをプリンタ本体２に取り込むためのものである。

操作キー９は、例えば、プリンタ本体２の正面部に配置される押しボタン式の操作スイッチであり、電源をＯＮ／ＯＦＦする電源キー、印刷を開始する印刷開始キー等が含まれる。

表示部１０は、プリンタ本体２の正面部に配置される液晶パネルであり、プリンタ本体２の状態表示（例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ、印刷モード、インク残量等）や操作ガイド表示（例えば、「印刷設定データを読み込んでください」、「印刷を開始してください」等）を行うためのものである。

記憶部１１は、制御部１２を動作させるプログラム、印刷する画像のデータ、印刷を実行するための印刷実行データ等を記憶するためのものである。

制御部１２は、ユーザの印刷設定データに基づいて、印刷を実行するための印刷実行データを生成するとともに、印刷実行データ及び検出部６の検出信号に基づいて印刷部３を制御して、記録媒体１００に画像を印刷させる。

なお、印刷装置１は、不使用時やキャッピング時に、図示しないクレードル等に保持・保管されている。
また、プリンタ本体２の下面２ａ部に、プリンタ本体２の移動方向に回転自在にされた１つ又は複数の車輪５が設けられていてもよい。この車輪５が設けられている場合、プリンタ本体２を移動方向に移動する際の直進性を向上させることができる。

以上のように構成される印刷装置１を用いて記録媒体１００に画像を印刷する場合は、まず、無線通信端末で動作するソフトウェア上で入力された印刷したい画像のデータを、印刷設定データとしてプリンタ本体２に読み込む。つぎに、プリンタ本体２を記録媒体１００の上にセットする。このとき、プリンタ本体２の印刷部３（ノズル３ａ）を記録媒体１００の印刷開始位置に位置合わせする。その後、印刷開始キーを押下操作した後、プリンタ本体２を所定の移動方向に手動で移動すると、移動方向に沿って画像が印刷される。

ところで、この印刷装置１は、記録媒体１００の表面を移動するので、記録媒体１００が特定の種類である場合に、検出部６による移動量の検出の精度が低下したり、移動量の検出ができなかったりする場合があり、それによって、印刷の品質低下や印刷の失敗につながることがあった。例えば、記録媒体１００が光沢紙あるいはＯＨＰフィルム等の透明フィルムや透明なガラス板等の場合、検出部６のイメージセンサが、記録媒体１００の凹凸パターン（模様）を取得できないことがある。

そこで、本発明の第１実施形態に係る印刷装置１は、印刷部３が記録媒体１００の表面上を移動中に、検出部６は記録媒体１００と異なる位置にある位置検出用物体の表面上を相対的に移動して、記録媒体１００以外の表面上で移動量を正確に検出可能として、検出部６が検出した移動量を印刷部３の記録媒体１００に対する移動量とするように構成されている。このような印刷装置１によれば、記録媒体１００の種類によらず、検出部６の検出精度を確保し、高品質な印刷を行うことが可能になる。以下、本実施形態の検出部６について、図１から図３を参照して詳細に説明する。

本実施形態の検出部６は、プリンタ本体２と別体に構成される箱形状のケース体１３に設けられている。ケース体１３は、嵌合凸部１４を備え、嵌合凸部１４がプリンタ本体２に設けられている嵌合凹部１５、１６の何れかに嵌合されることで、プリンタ本体２に一体的に取付けられる。

また、嵌合凸部１４及び嵌合凹部１５、１６は、嵌合に際して接続される雄コネクタ１４ａ及び雌コネクタ１５ａ、１６ａ（図４参照）を備えており、これらの雄コネクタ１４ａ及び雌コネクタ１５ａ、１６ａを介して検出部６が制御部１２に電気的に接続される。

図２に示すように、嵌合凹部１５、１６は、プリンタ本体２の異なる位置に設けられており、嵌合凸部１４を嵌合させる嵌合凹部１５、１６の選択により、検出部６がプリンタ本体２に対して互いに異なる位置に付替えられる。具体的に説明すると、第１の嵌合凹部１５は、プリンタ本体２の下面２ａ（印刷部３の配置面）において、移動方向と直交する方向の一端側に、下方に開口するように設けられ、第２の嵌合凹部１６は、プリンタ本体２の複数の側面２ｂのうち、移動方向と平行な側面２ｂに、外側方に開口するように設けられる。

図２の（ａ）に示すように、第１の嵌合凹部１６に嵌合凸部１４を嵌合させた場合、検出部６は、印刷部３が移動する第１面と同じ面を移動する第１姿勢となる。また、図２の（ｂ）に示すように、第２の嵌合凹部１５に嵌合凸部１４を嵌合させた場合、検出部６は、印刷部３が移動する第１面に対して垂直に交差する第２面を移動する第２姿勢となる。

検出部６の検出不良が起きない記録媒体１００に印刷を行う場合は、検出部６を第１姿勢とする。例えば、図２の（ａ）に示すように、机（作業台）２００の上面（第１面）２０１に記録媒体１００を置き、検出部６が第１姿勢となった印刷装置１を記録媒体１００の表面に沿って所定方向に移動させると、検出部６が印刷部３と同じ面を移動しながら移動量の検出を行い、位置の検出結果に基づいて印刷部３が記録媒体１００に印刷を行う。このとき、検出部６は、記録媒体１００の表面に対して移動量の検出を行うが、検出不良が起きない記録媒体１００であるため、高品質な印刷を行うことができる。

一方、検出部６の検出不良が起き易い記録媒体１００に印刷を行う場合は、検出部６を第２姿勢とする。例えば、図１及び図２の（ｂ）に示すように、机２００の上面（第１面）２０１に記録媒体１００を置き、検出部６が第２姿勢となった印刷装置１を記録媒体１００の表面に沿って所定方向に移動する。このとき、検出部６は印刷部３が移動する面に対して垂直に交差する面である机２００の側面（第２面）２０２を移動し、机２００の側面２０２に対して移動量の検出を行い、この移動量の検出結果を、印刷装置１の記録媒体１００に対する移動量として用いて、印刷部３が記録媒体１００に印刷を行う。この場合、机２００の側面２０２が本発明の位置検出用物体の表面に対応している。

したがって、記録媒体１００が検出部６の検出不良が起き易い種類のものであっても、検出部６は記録媒体１００以外の表面である机２００の側面（第２面）２０２の表面に対して移動量の検出を行うことにより、高品質な印刷を安定して行うことが可能になる。しかも、このような印刷装置１によれば、検出部６を机２００の側面２０２に押し当てながら、印刷装置１を移動することにより、側面２０２が直線状である場合、印刷装置１の直進性が保証されるので、印刷品質を更に向上させることが可能になる。

ところで、図１及び図２の（ｂ）に示す印刷装置１によれば、机２００の側面（第２面）２０２を基準として印刷が行われるので、印刷部３の記録媒体１００に対する印刷可能範囲が狭くなる可能性がある（第１の新たな課題）。また、図５に示すように、机２００の側面（第２面）２０２の上下幅が狭くて検出部６による移動量の検出に不十分である場合や、机２００が検出部６の検出不良が起き易い素材（例えば、ガラス）で形成されている場合には、図１及び図２の（ｂ）に示す印刷装置１が適用できないという問題がある（第２の新たな課題）。

そこで、上記の第１の新たな課題を解決するために、本実施形態の印刷装置１では、図３に示すように、印刷部３が、プリンタ本体２に対して、印刷部３が有する複数のノズル３ａが並んでいる方向に移動可能に取り付けられている。すなわち、プリンタ本体２を移動させる方向と直交する方向に移動可能となっている。

具体的に説明すると、プリンタ本体２の下面２ａには、印刷部３の複数のノズル３ａが並ぶ方向であって、プリンタ本体２を移動させる方向と直交する方向に沿う溝部２ｃが形成され、この溝部２ｃ内に印刷部３がスライド可能に取付けられている。また、プリンタ本体２の内部には、印刷部移動用モータ１７（図４参照）が設けられ、印刷部移動用モータ１７の駆動に応じて印刷部３が溝部２ｃに沿って移動されるように構成されている。

このような印刷装置１によれば、印刷部３を机２００の側面２０２に近接した位置から側面２０２から離間した位置まで移動させることができるので、記録媒体１００に対する印刷可能範囲を広げることができ、上記の第１の新たな課題を解消することが可能になる。

一方、上記の第２の新たな課題を解決するために、本実施形態の印刷装置１は、図５に示すように、検出部６が検出可能な材質で形成された表面（例えば、布、シリコンシート等）を有し、印刷時に記録媒体１００の周囲に設置される治具５０を含む。

具体的に説明すると、図５に示す治具５０は、机２００の上面２０１に沿う上面５１と、机２００の側面２０２に沿い、その上下幅を拡張する側面５２と、を備えるとともに、移動方向に十分な長さ（最大印刷長さ相当）を有する。そして、印刷時においては、印刷装置１と机２００との間に治具５０を挟み込むことで、検出部６が側面５２の表面に対して移動量の検出を行うことができるので、上記の第２の新たな課題を解決することが可能になる。この場合、治具５０が本発明の位置検出用物体をなしており、側面５２が位置検出用物体の表面に対応している。

本発明の第２実施形態に係る印刷装置１について説明する。
第１実施形態では、検出部６は、プリンタ本体２の異なる位置への付替えに基づいて、第１姿勢と第２姿勢とに切替えられるとしたが、第２実施形態の印刷装置１では、検出部６は、図６に示すように、プリンタ本体２に対する揺動又は移動に基づいて、第１姿勢と第２姿勢とに切替えられるように構成されている。この場合も、机２００の側面２０２が本発明の位置検出用面に対応している。

具体的には、検出部６を設けたケース体１３は、プリンタ本体２にヒンジ１８を介して接続されており、ヒンジ１８を支点とする揺動に基づいて、第１姿勢と第２姿勢とに切替えられる。このとき、ケース体１３が揺動する角度は、９０°に限られず、机２００の上面（第１面）２０１に対する側面（第２面）２０２の交差角度に応じて、多段階で位置決めできるように構成されるとよい。

つづいて、本発明の第３実施形態に係る印刷装置１について説明する。
第１実施形態及び第２実施形態では、検出部６は、記録媒体１００が設置された机２００の上面（第１面）２０１とは異なる側面（第２面）２０２に対して移動量の検出を行うとしたが、第３実施形態の印刷装置１では、検出部６は、図７に示すように、机２００の上面２０１で、記録媒体１００と異なる位置にある表面で移動量の検出を行うように構成されている。この場合、机２００の上面２０１が本発明の位置検出用物体の表面に対応している。

具体的には、検出部６を設けたケース体１３は、プリンタ本体２にガイド１９を介して接続されており、ガイド１９を伸縮又は挿抜させることで、移動方向と直交する方向に移動可能に取付けられており、プリンタ本体２との間の距離が変化するようになっている。このとき、ケース体１３の検出部６が、記録媒体１００が設置されていない部分まで移動する距離は、記録媒体１００のサイズに応じて、多段階で位置決めできるように構成されるとよい。

（変形例）
以上、具体的な実施形態に基づいて本発明の印刷装置について説明してきたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではなく、様々な変形や改良を加えたものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

上記実施形態では、プリンタ本体２を手動で移動させるとしたが、例えばプリンタ本体２に移動用の車輪５が設けられて、この車輪５に駆動用モータが連結されて、プリンタ本体２を自動的に移動可能とするように構成してもよい。
また、検出部６と、制御部１２とは、有線で接続されるとしたが、無線や光通信等で接続されてもよい。

最後に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲のとおりである。
＜請求項１＞
プリンタ本体に設けられて記録媒体に画像を印刷する印刷部と、
前記プリンタ本体と一体に、前記記録媒体と異なる位置にある位置検出用物体に対して相対的に移動して、前記印刷部の前記記録媒体に対する移動量を検出する検出部と、
を備え、
前記印刷部は前記検出部の検出結果に基づいて制御されることを特徴とする印刷装置。
＜請求項２＞
前記検出部は、前記印刷部が前記記録媒体に対して移動しているときに、前記プリンタ本体と一体に前記位置検出用物体に対して移動して、前記位置検出用物体に対する移動量を、前記印刷部の前記記録媒体に対する移動量として検出することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
＜請求項３＞
前記検出部は、前記プリンタ本体との間の距離が変化する方向に移動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
＜請求項４＞
前記検出部は、前記プリンタ本体に対して揺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
＜請求項５＞
前記検出部は、前記プリンタ本体に対して互いに異なる複数の位置に付替え可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
＜請求項６＞
前記検出部は、第１面上に設けられている前記記録媒体上を移動する第１姿勢と、前記第１面に対して交差する方向に設けられている第２面上を移動する第２姿勢と、に切替え可能であり、
前記第２面をなす物体が前記位置検出用物体をなしていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の印刷装置。
＜請求項７＞
前記印刷部は、インクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルは一の方向に沿って直線状に並んで設けられ、
前記印刷部は、前記プリンタ本体に対して、前記一の方向に移動可能に取付けられている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の印刷装置。
＜請求項８＞
前記印刷装置は、前記検出部が前記移動量を検出可能な材質で形成された表面を有し、前記記録媒体の周囲に設置される治具を含み、
前記治具が前記位置検出用物体をなしていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の印刷装置。

１ 印刷装置
２ プリンタ本体、２ａ 下面、２ｂ 側面
３ 印刷部
６ 検出部
１３ ケース体
１４ 嵌合凸部、１４ａ 雄コネクタ
１５ 嵌合凹部、１５ａ 雌コネクタ
１６ 嵌合凹部、１６ａ 雌コネクタ
１９ ガイド
５０ 治具、５１ 上面、５２ 側面
１００ 記録媒体
２００ 机、２０１ 上面（第１面）、２０２ 側面（第２面）

Claims (8)

1. プリンタ本体に設けられて記録媒体に画像を印刷する印刷部と、
   前記プリンタ本体と一体に、前記記録媒体と異なる位置にある位置検出用物体に対して相対的に移動して、前記印刷部の前記記録媒体に対する移動量を検出する検出部と、
   を備え、
   前記印刷部は前記検出部の検出結果に基づいて制御されることを特徴とする印刷装置。
2. 前記検出部は、前記印刷部が前記記録媒体に対して移動しているときに、前記プリンタ本体と一体に前記位置検出用物体に対して移動して、前記位置検出用物体に対する移動量を、前記印刷部の前記記録媒体に対する移動量として検出することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記検出部は、前記プリンタ本体との間の距離が変化する方向に移動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
4. 前記検出部は、前記プリンタ本体に対して揺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
5. 前記検出部は、前記プリンタ本体に対して互いに異なる複数の位置に付替え可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
6. 前記検出部は、第１面上に設けられている前記記録媒体上を移動する第１姿勢と、前記第１面に対して交差する方向に設けられている第２面上を移動する第２姿勢と、に切替え可能であり、
   前記第２面をなす物体が前記位置検出用物体をなしていることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の印刷装置。
7. 前記印刷部は、インクを吐出する複数のノズルを有し、前記複数のノズルは一の方向に沿って直線状に並んで設けられ、
   前記印刷部は、前記プリンタ本体に対して、前記一の方向に移動可能に取付けられている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の印刷装置。
8. 前記印刷装置は、前記検出部が前記移動量を検出可能な材質で形成された表面を有し、前記記録媒体の周囲に設置される治具を含み、
   前記治具が前記位置検出用物体をなしていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の印刷装置。

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