JP2022007004A - 画像形成装置、画像形成システムおよびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 画像品質の低下を抑制できる装置、システムおよびプログラムを提供すること。【解決手段】 画像形成装置は、記録媒体上を走査しながら画像を形成する装置であり、液滴を吐出する吐出手段と、吐出手段の移動量を検出する移動量検出手段と、検出された移動量に基づき、吐出手段の吐出口の位置を算出する位置算出手段と、画像形成の中断を検出する中断検出手段と、画像形成の再開の指示を受け付ける入力手段と、画像形成の再開の指示を受けて、吐出手段の吐出口の位置を指定された開始位置として設定する設定手段とを含む。【選択図】 図３

Description

本発明は、記録媒体上を走査しながら画像を形成する画像形成装置、システムおよび画像を形成する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。

ノートＰＣ(Personal Computer)やスマートデバイスの急激な普及に伴い、画像形成装置としてのプリンタも、小型化・携帯化が進められ、紙等の記録媒体を搬送する搬送機構を削除したハンドヘルドプリンタが知られている。ハンドヘルドプリンタは、通信機能を有する端末（例えばスマートデバイス）から画像データを受信し、記録媒体上を平面状に自由に（フリーハンド）走査し、インクを塗布して画像を形成する。

従来のハンドヘルドプリンタは、走査中、位置を検出し続けるが、記録媒体から浮いてしまう場合等があり、検出する位置が正確でなくなるおそれがある。

そこで、記録媒体に形成した画像を撮像し、撮像した画像を基にハンドヘルドプリンタの位置を推定し、推定した位置から画像形成を再開する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記の従来の技術では、記録媒体から浮くことなく走査し続ける場合、走査軌跡が一直線ではなく、走査パスが長くなると、累積誤差が大きくなり、画像品質が低下するという問題があった。

本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、画像品質の低下を抑制することができる画像形成装置、画像形成システムおよびプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、記録媒体上を走査しながら画像を形成する画像形成装置であって、
液滴を吐出する吐出手段と、
吐出手段の移動量を検出する検出手段と、
検出された移動量に基づき、吐出手段の吐出口の位置を算出する位置算出手段と、
画像形成の中断を検出する中断検出手段と、
画像形成の再開の指示を受け付ける入力手段と、
画像形成の再開の指示を受けて、吐出手段の吐出口の位置を指定された開始位置として設定する設定手段と
を含む、画像形成装置を提供する。

本発明によれば、画像品質の低下を抑制することができる。

画像形成システムの構成例を示した図。 ハンドヘルドプリンタの底面図。 ハンドヘルドプリンタのハードウェア構成の一例を示した図。 ハンドヘルドプリンタが備える制御部の構成例を示した図。 ナビゲーションセンサの位置算出方法について説明する図。 ハンドヘルドプリンタを使用した画像形成処理の流れを示したフローチャート。 フリーハンド走査により印刷する例を示した図。 ハンドヘルドプリンタが備える印刷モードの一例を示した図。 印刷中断および再開を含む動作の流れを示したフローチャート。 プリセット位置として設定された最初のパスの開始位置および印刷の再開位置について説明する図。 ハンドヘルドプリンタのプリセット位置の第１の設定例を示した図。 ハンドヘルドプリンタのプリセット位置の第２の設定例を示した図。

図１は、画像形成システムの構成例を示した図である。画像形成システムは、画像形成処理を実行する画像形成装置と、画像形成装置に対して画像情報を送信して画像形成処理の実行を指示する通信端末とを含んで構成される。画像形成装置は、１台に限られるものではなく、複数台であってもよい。また、通信端末も、１台に限られるものではなく、複数台であってもよい。

画像形成装置は、画像を記録する記録媒体を搬送する機構を削除し、記録媒体上を人の手で走査しながら、通信端末から受信した画像情報に基づき、画像を形成する装置である。以下、画像形成装置をハンドヘルドプリンタ１０として説明する。

通信装置は、ハンドヘルドプリンタ１０と通信を行い、ハンドヘルドプリンタ１０へ画像情報を送信して記録媒体上に画像形成処理を指示することができればいかなる装置であってもよい。通信装置としては、スマートフォン、タブレット端末、ノートＰＣ等の通信機能を有する機器を用いることができる。以下、通信端末をスマートデバイス１１として説明する。

スマートデバイス１１は、ハンドヘルドプリンタ１０と通信を行い、ハンドヘルドプリンタ１０に対して画像情報として画像データを送信し、画像データの印刷を指示する。スマートデバイス１１とハンドヘルドプリンタ１０とは、有線、無線のいずれで接続されていてもよいが、ハンドヘルドプリンタ１０が人の手でフリーハンド走査を行う機器であることから、無線で接続されることが望ましい。

無線通信の規格としては、Ｗｉ－Ｆｉを挙げることができるが、消費電力が多く、大きいバッテリを搭載することが難しいことから、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を使用することが望ましい。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）は、１対１での通信を目的とした技術で、Ｗｉ-Ｆｉより通信範囲が狭く、消費電力が少ないという特徴を有している。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）は、スマートデバイス１１とハンドヘルドプリンタ１０とを１対１で接続し、接続されている間は、他の機器の接続を受け付けない。

ハンドヘルドプリンタ１０は、インクを吐出する底面を有し、紙１２に底面を押し当てながら紙１２の上を自由に移動させることにより、スマートデバイス１１から受信した画像データに基づき、紙１２上に画像を印刷する。なお、記録媒体は、紙１２に限定されるものではなく、プラスチックフィルムや平板等であってもよい。

図２は、ハンドヘルドプリンタ１０の底面図および斜視図である。ハンドヘルドプリンタ１０は、略直方体とされ、図２（ａ）に示すように底面に１つのＩＪ(Inkjet)記録ヘッド２０と、１つのナビゲーションセンサ２１と、１つのジャイロセンサ２２とを有している。ＩＪ記録ヘッド２０は、インクを吐出するノズル２３を備えている。ノズル２３は、底面の長手方向に一列に配列するように複数設けられる。図２（ａ）では、一列に配列するように設けられているが、これに限られるものではなく、二列以上で配列するように設けられていてもよい。

ハンドヘルドプリンタ１０は、紙１２から浮き上がらないようにフリーハンドで走査される。紙１２から浮き上がらないようにする理由は、ナビゲーションセンサ２１が紙１２からの反射光を利用して移動量を検出するためである。ノズル２３の周囲は、ハンドヘルドプリンタ１０の筐体２４で包囲されており、外部の光が入射しにくい構造となっており、紙１２から浮き上がらないようにすることで、ナビゲーションセンサ２１から出射し、紙１２に反射した反射光を適切に受光することができる。ナビゲーションセンサ２１は、ハンドヘルドプリンタ１０の移動量を検出し、ジャイロセンサ２２は、ハンドヘルドプリンタ１０の回転を検出する。

ハンドヘルドプリンタ１０は、初期位置を決め、初期位置からの移動量、回転を検出することにより、ノズル２３の位置や向きを検出する。そして、ハンドヘルドプリンタ１０は、スマートデバイス１１から受信した画像データと比較して目標吐出位置か否かを判定し、目標吐出位置であればインクを吐出して、紙１２上に印刷する。

ハンドヘルドプリンタ１０の筐体２４には、図２（ｂ）に示すように外側から見て、一列に配列するノズル２３の長手方向の一端および他端の位置を把握できるようにするため、溝２５が形成されている。溝２５の幅は、ノズル２３の長手方向の一端から他端までの長さに一致し、ハンドヘルドプリンタ１０の底面の長手方向の溝２５の一端とノズル２３の一端の位置が一致し、溝２５の他端とノズル２３の他端が一致している。

図３は、ハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア構成の一例を示した図である。ハンドヘルドプリンタ１０は、ＩＪ記録ヘッド２０と、ナビゲーションセンサ２１と、ジャイロセンサ２２と、ＩＪ記録ヘッド駆動回路２６と、制御部２７と、ＯＰＵ(Operation Panel Unit)２６と、通信Ｉ／Ｆ２９と、ＲＯＭ(Read Only Memory)２８と、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)２９とを含んで構成される。また、ハンドヘルドプリンタ１０は、電源３２と、電源回路３３とを備えている。

ＩＪ記録ヘッド２０は、インクを吐出するためのヘッドである。インクは、黒や赤等の単色のインクであってもよいし、ＣＭＹ等の複数の色のインクであってもよい。ＣＭＹは、シアン、マゼンタ、イエローの３色である。ＩＪ記録ヘッド２０は、一列に並ぶ複数のインク吐出用のノズル２３を有する。インクの吐出方式は、ピエゾ方式であってもよいし、サーマル方式であってもよいし、その他の方式であってもよい。

ＩＪ記録ヘッド駆動回路２６は、ＩＪ記録ヘッド２０を駆動するための駆動波形（電圧）を生成する。ＩＪ記録ヘッド駆動回路２６は、インクを吐出するための電圧変化を規定する駆動波形データを用いて、インクのサイズ等に応じた駆動波形を生成する。

ナビゲーションセンサ２１は、所定のサイクル時間ごとにハンドヘルドプリンタ１０の移動量を検出する。ナビゲーションセンサ２１は、例えば、発光ダイオード(LED)やレーザ等の光源と、紙１２からの反射光を受光する受光センサとから構成される。ナビゲーションセンサ２１は、ハンドヘルドプリンタ１０の移動により紙１２の表面の微小なエッジを検出し、エッジ間の距離を解析することにより移動量を検出する。

ジャイロセンサ２２は、例えば紙１２の長辺方向を基準とし、ハンドヘルドプリンタ１０が回転した際の角速度を検出する。なお、紙１２の短辺方向を基準として角速度を検出してもよい。ジャイロセンサ２２も、ナビゲーションセンサ２１と同様、所定のサイクル時間ごとに角速度を検出する。

制御部２７は、ハンドヘルドプリンタ１０の全体の動作を制御する。制御部２７は、ナビゲーションセンサ２１により検出される移動量と、ジャイロセンサ２２により検出される角速度とに基づき、ＩＪ記録ヘッド２０の各ノズル２３の位置を算出し、算出した各位置に応じて印刷対象の画像を決定し、吐出ノズル可否判定等を行う。吐出ノズル可否判定は、ノズル２３からインクを吐出させるか否かの判定である。

通信Ｉ／Ｆ２９は、スマートデバイス１１との通信を行い、スマートデバイス１１から画像データを受信する。

ＲＯＭ３０は、ハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア制御を行うファームウェア、ＩＪ記録ヘッド２０の駆動波形データ、ハンドヘルドプリンタ１０の初期設定データ等を格納する。ＤＲＡＭ３１は、制御部２７に対して作業領域を提供し、通信Ｉ／Ｆ２９が受信した画像データ等を保持する。

電源３２は、電池等のバッテリである。電源回路３３は、電源３２が供給する電力をハンドヘルドプリンタ１０の各部に分配する。電源回路３３は、各部に電力を分配する際、各部に適した電圧に調整する。

図４は、ハンドヘルドプリンタ１０が備える制御部２７の構成例を示した図である。制御部２７は、ＳｏＣ(System On a Chip)４０と、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)／ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)５０とを備えている。ＳｏＣ４０と、ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０とは、バス４１、５１を介して通信を行う。

ＳｏＣ４０は、ＣＰＵ４２と、位置検出回路４３と、メモリＣＴＬ（コントローラ）４４と、ＲＯＭ ＣＴＬ４５とを含む。ＣＰＵ４２は、ＤＲＡＭ３１に展開されたプログラムを実行し、ＳｏＣ４０内の位置検出回路４３、メモリＣＴＬ４４、ＲＯＭ ＣＴＬ４５の動作を制御する。また、ＣＰＵ４２は、バス４１、５１を介してＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０内の各構成要素と通信し、各構成要素の動作も制御する。

位置検出回路４３は、ナビゲーションセンサ２１により検出される所定のサイクル時間ごとの移動量と、ジャイロセンサ２２により検出される所定のサイクル時間ごとの角速度とに基づき、ハンドヘルドプリンタ１０の位置を座標として算出する。算出する位置は、厳密にはノズル２３の位置である。また、位置検出回路４３は、ノズル２３からインクを着弾させる目標位置（目標吐出位置）も算出する。

ナビゲーションセンサ２１の位置は、印刷（印字）を開始した時点のナビゲーションセンサ２１の位置を初期位置とし、初期位置を基に算出される。

図５を参照して、ナビゲーションセンサ２１の位置算出方法について説明する。ナビゲーションセンサ２１は、ＩＪ記録ヘッド２０と同じハンドヘルドプリンタ１０の底面に設けられる。底面は、記録媒体に対向する面で、矩形とされ、矩形の長辺方向の長さがＬとされている。矩形の短辺方向の中央には、矩形の長辺方向へ向けて、ナビゲーションセンサ２１と、複数のノズル２３とが一列に配列するように設けられている。

図５には、２つのＩＪ記録ヘッド２０が示され、１つは移動前のＩＪ記録ヘッド２０であり、もう１つは所定のサイクル時間移動させた後のＩＪ記録ヘッド２０である。ここでは、紙１２の短辺方向をX軸、長辺方向をY軸とし、ＩＪ記録ヘッド２０のノズル２３が配列する方向をY’軸、Y’軸に直交する方向をX’軸とする。

移動前のＩＪ記録ヘッド２０は、既に紙１２に対して角度θほど回転している。ちなみに、ＩＪ記録ヘッド２０が紙１２に対して回転しておらず、θ＝０度である場合、X=X’、Y=Y’となる。すなわち、移動前のナビゲーションセンサ２１の位置を示す座標が(X0,Y0)であって、X方向への移動量が紙１２に対してdX0、Y方向への移動量が紙１２に対してdY0である場合、移動後のナビゲーションセンサ２１の位置を示す座標(X0’,Y0’)は、座標(X0+dX0,Y0+dY0)となる。

しかしながら、図５に示す例では、移動前に既に紙１２に対して角度θほど回転しており、移動後には、角度ｄθほどさらに回転している。ジャイロセンサ２２により検出される角速度ωは、移動前の位置から移動後の位置へ移動する移動時間ｄｔと、その間に回転した角度ｄθを用い、次の式１により示される。

時間ｔ（t=0～N）の間に回転した角度θは、上記式１を用いて次の式２のように表すことができる。

ナビゲーションセンサ２１により検出される移動量は、紙１２に対して角度θほど傾いたナビゲーションセンサ２１のX’軸、Y’軸に対する移動量dXS0、dYS0として検出される。上記dX0、dY0とdXS0、dYS0との関係は、角度θを用いて、次の式３のように表すことができる。また、算出したdX0、dY0を用いて、移動後のナビゲーションセンサ２１の座標(X0’,Y0’)を次の式３のように表すことができる。

ハンドヘルドプリンタ１０の底面に設けられるナビゲーションセンサ２１、複数のノズル２３のレイアウトは、予め決められているため、レイアウト上の各機器の位置関係から、各ノズル２３の座標を算出することができる。

再び図４を参照して、位置検出回路４３は、このようにして算出された過去の位置と、最新の位置との差に基づき、移動方向や加速度を推定し、例えば次回の吐出タイミングにおけるナビゲーションセンサ２１の位置を予測する。この予測により、ユーザの操作に対する遅れを抑制してインクを吐出することができる。

メモリＣＴＬ４４は、ＤＲＡＭ３１に対してデータ等を要求し、取得したデータ等をＣＰＵ４２やＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０に送出する。ＲＯＭ ＣＴＬ４５は、ＲＯＭ３０に対してデータ等を要求し、取得したデータ等をＣＰＵ４２やＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０に送出する。

ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０は、Ｉｍａｇｅ ＲＡＭ５２と、ＤＭＡＣ(Direct Memory Access Controller)５３と、回転器５４と、割込みコントローラ５５と、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ５６と、印字／センサタイミング生成部５７と、ＩＪ記録ヘッド制御部５８と、ジャイロセンサＩ／Ｆ５９とを含む。

Ｉｍａｇｅ ＲＡＭ５２は、ＤＭＡＣ５３が取得した画像データを一時的に格納する。Ｉｍａｇｅ ＲＡＭ５２は、ある程度の画像データをバッファリングする。バッファリングされた画像データは、ハンドヘルドプリンタ１０の位置に応じて読み出される。ＤＭＡＣ５３は、メモリＣＴＬ４４から送出された画像データを取得し、回転器５４に処理させ、処理した画像データをＩＪ記録ヘッド制御部５８へ出力する。

回転器５４は、ＤＭＡＣ５３により取得された画像データを、インクを吐出するヘッド、ノズルの位置および取り付け誤差等によるヘッドの傾きに応じて回転させる処理を行う。

ＩＪ記録ヘッド制御部５８は、画像データに対してディザ処理等を施し、点の大きさや密度により画像を表す画像データに変換する。変換された画像データは、吐出位置と点のサイズとを示すデータとなる。ＩＪ記録ヘッド制御部５８は、点のサイズに応じた制御信号をＩＪ記録ヘッド駆動回路２６へ出力する。ＩＪ記録ヘッド駆動回路２６は、制御信号に対応した駆動波形データを用いて駆動波形を生成する。

ナビゲーションセンサＩ／Ｆ５６は、ナビゲーションセンサ２１と通信し、ナビゲーションセンサ２１からの情報として、X’軸方向およびY’軸方向の移動量dXS0、dYS0を受信し、その値を内部レジスタに格納する。ジャイロセンサＩ／Ｆ５９は、ジャイロセンサ２２と通信し、ジャイロセンサ２２から角速度ωを取得し、その値を内部レジスタに格納する。

印字／センサタイミング生成部５７は、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ５６とジャイロセンサＩ／Ｆ５９が情報を取得するタイミングを通知し、ＩＪ記録ヘッド制御部５８に駆動タイミングを通知する。ＩＪ記録ヘッド制御部５８は、駆動タイミングの通知を受けて、吐出ノズル可否判定を行い、インクを吐出すべき目標吐出位置があればインクを吐出し、目標吐出位置がなければインクを吐出しないと判定する。

割込みコントローラ５５は、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ５６がナビゲーションセンサ２１との通信が完了したことを検知し、ＳｏＣ４０へその旨を通知するための割込み信号を出力する。また、割込みコントローラ５５は、ジャイロセンサＩ／Ｆ５９がジャイロセンサ２２との通信が完了したことを検知し、ＳｏＣ４０へその旨を通知するための割込み信号を出力する。ＣＰＵ４２は、これらの割込み信号を受けて、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ５６が内部レジスタに格納した移動量dXS0、dYS0を取得し、ジャイロセンサＩ／Ｆ５９が内部レジスタに格納した角速度ωの値を取得する。

図６を参照して、ハンドヘルドプリンタ１０を使用した画像形成処理の流れについて説明する。図６は、ハンドヘルドプリンタ１０とスマートデバイス１１の動作手順を説明するフローチャートである。初めに、ユーザおよびスマートデバイス１１側の手順および動作について説明する。

ユーザは、スマートデバイス１１の電源ボタンを押下する(U101)。スマートデバイス１１は、電源ボタンの押下を受けて、電源が供給され、起動する。ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０の電源も投入する。

ユーザは、スマートデバイス１１上で印刷したい画像を選択する(U102)。スマートデバイス１１は、ユーザによる画像の選択を受け付ける。

ユーザは、自身が選択した画像に対してハンドヘルドプリンタ１０で印刷させるための操作を行う(U103)。スマートデバイス１１は、印刷ジョブの実行要求を受け付ける。スマートデバイス１１は、この要求を受けて、ユーザが選択した画像の画像データをハンドヘルドプリンタ１０へ送信する。

ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０を手に持ち、紙１２上で初期位置を決定する(U104)。初期位置は、任意の位置であり、紙１２上のどの位置であってもよい。初期位置を決定した後、ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０の印刷開始決定ボタン（印刷ボタン）を押下する(U105)。ハンドヘルドプリンタ１０は、印刷ボタンの押下を受けて、印刷を開始する。ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０を、紙１２上で滑らせるように自由に走査する(U106)。この走査は、印刷を終了するまで続けられる。

次に、ハンドヘルドプリンタ１０側の動作について説明する。ハンドヘルドプリンタ１０は、電源が投入された後、ＳｏＣ４０がファームウェアを実行し、ハンドヘルドプリンタ１０内に実装されている図３および図４に示したハードウェア要素を初期化する(S101)。具体的には、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ５６やジャイロセンサＩ／Ｆ５９のレジスタを初期化し、印字／センサタイミング生成部５７にタイミング値を設定する等の初期化処理を行う。ハンドヘルドプリンタ１０は、初期化が完了したかどうかを判定し、完了していない場合、完了するまでこの判定を繰り返す(S102)。

初期化が完了すると、ハンドヘルドプリンタ１０は、ＯＰＵ２８が有するＬＥＤを点灯させ、ユーザに印刷可能な状態であることを通知する(S103)。ユーザは、印刷可能な状態であることを認識し、印刷ジョブの実行を要求する。

ハンドヘルドプリンタ１０は、スマートデバイス１１から画像データを受信すると、画像データを受信したことをＬＥＤの点滅により通知する(S104)。ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０へ画像データが送信されたことを認識し、印刷開始ボタンを押下し、印刷を開始させる。

ハンドヘルドプリンタ１０のＳｏＣ４０は、ユーザが印刷を開始させたことを受けて、ナビゲーションセンサ２１の位置を算出するために必要な情報を取得するように、ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０の各センサＩ／Ｆに通知する。各センサＩ／Ｆは、各センサに指示し、必要な情報を取得させる(S105)。各センサＩ／Ｆは、取得した情報を自身が備える内部メモリ（レジスタ）に格納する(S106)。

ユーザがハンドヘルドプリンタ１０の印刷開始ボタンを押下した直後に検出された移動量は０となる。ＳｏＣ４０は、そのときの位置を初期位置とし、例えば座標(0,0)として内蔵メモリ、具体的にはＤＲＡＭ３１やＣＰＵ４２のレジスタに格納する(S107)。

ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０の印字／センサタイミング生成部５７は、ＳｏＣ４０が初期位置を取得したことを受けて、カウンタにより時間の計測を開始する(S108)。印字／センサタイミング生成部５７は、Ｓ１０１の初期化の際に設定されたナビゲーションセンサ２１による移動量の取得タイミングに達すると、ナビゲーションセンサ２１およびジャイロセンサ２２に対し、移動量および角速度の取得タイミングになったことを通知する。このような通知は、周期的に行われ、この周期的な時間がサイクル時間となる。

ＳｏＣ４０は、移動量と角速度を取得するタイミングに達したかどうかを判定し(S109)、達したと判定した場合、ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０を介してナビゲーションセンサ２１により移動量を取得させ、ジャイロセンサ２２により角速度を取得させる(S110)。これらの値は、二次元の位置座標を算出するために必要な値であり、取得するタイミングは同時であることが望ましい。

ＳｏＣ４０は、取得した移動量と角速度とを用いて、ナビゲーションセンサ２１の現在の位置の座標を算出する(S111)。ナビゲーションセンサ２１の現在の位置の座標は、上記式１～式３を用いて算出することができる。ＳｏＣ４０は、算出したナビゲーションセンサ２１の座標をＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０へ伝える。

ハンドヘルドプリンタ１０の底面のレイアウトは、予め決められており、ナビゲーションセンサ２１の位置に対し、各ノズル２３がどの方向にどれだけの距離離れているかが分かっている。このため、ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０は、レイアウトの情報と、算出したナビゲーションセンサ２１の座標とから、各ノズル２３の座標を算出する(S112)。

ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０は、ＤＭＡＣ５３を制御し、算出した各ノズル２３の座標を基に、各ノズル２３周辺の画データ（周辺画像データ）を外部メモリから取得する(S113)。ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０の回転器５４は、取得した画データの画像を、ユーザにより指定されたヘッド位置、ヘッドの傾きに応じて回転させる。

ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ５０は、回転させた画データと、各ノズル２３の座標とを比較し(S114)、各ノズル２３の位置から所定範囲内に画データを構成する画像要素（画素）の位置座標が含まれるか否かを判定する(S115)。含まれないと判定した場合は、吐出条件を満たさないとして、Ｓ１０９へ戻る。一方、含まれると判定した場合は、吐出条件を満たし、ＩＪ記録ヘッド駆動回路２６へ画データを出力する(S116)。そして、ＩＪ記録ヘッド駆動回路２６がＩＪ記録ヘッド２０を駆動してインクを吐出させ、紙１２上に画を形成する。

Ｓ１０９からＳ１１６までの動作を繰り返すことで画像を形成し、全データが出力されたかを判定し（S117）、出力されたと判定された場合、ＳｏＣ４０は、例えばＬＥＤの点灯等により、印刷が終了したことを通知する(S118)。

ここでは、全データの出力が完了したことを受けて、印刷が終了しているが、これに限られるものではなく、全データが出力されていなくても、ユーザが十分と判断した時点で、印刷終了ボタンが押下された場合は、印刷を終了してもよい。

フリーハンド走査を行い、印刷を行う場合、１回の走査で印刷を行うことができるとは限らない。また、１回の走査で印刷を行うことができる場合でも、走査していない箇所がある場合、印刷されない。このため、印刷済みデータと印刷データ（印刷対象の画像データ）とを比較し、どの部分にインクを吐出させたかを判断する必要がある。

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判断することができる。なお、この方法は一例であり、どの部分にインクを吐出させたかを判断する方法はこの方法に限定されるものではない。

これまでに説明してきたように、ハンドヘルドプリンタ１０は、図７に示すように、初期位置から終了位置までフリーハンド走査されて紙１２に印刷を行う。フリーハンド走査では、初期位置から終了位置までの走査パスが一直線とはならず、湾曲するように段を下げながら折り返し走査する動作となる。すると、ハンドヘルドプリンタ１０に回転が生じ、ジャイロセンサ２２で検出した角速度が必要となるが、ナビゲーションセンサ２１とジャイロセンサ２２で同時に検出することは難しく、わずかな時間的ずれを生じるため、誤差が生じる。誤差はその他の要因でも発生する。このため、走査パスが長くなれば長くなるほど、誤差が累積して大きくなり、画像品質が低下する。

そこで、累積誤差を小さくするため、走査パスを短くし、一直線に走査することができる。例えば、１回の走査範囲を一直線に走査する範囲とし、１回の走査が終了した後、一旦紙１２から意図的に浮かし、次の走査範囲の開始位置に配置し、同様に一直線に走査する。これを繰り返すことで、画像データの印刷を行うことができる。

このような走査方法は、１回の直線的な走査で印刷が完了する画像に適用する必要はなく、複数回の直線的な走査が必要な画像に対して適用することができる。このため、上記の走査方法を適用する印刷モードと、適用しない印刷モードとを設け、印刷モードに応じて切り替えて動作させることができる。なお、印刷モードは、２つのモードに限定されるものではなく、３以上のモードであってもよい。

図８は、ハンドヘルドプリンタ１０が備える印刷モードの一例を示した図である。ハンドヘルドプリンタ１０は、印刷モードとして、テキスト印刷、バーコード／ＱＲコード（登録商標）印刷、画像印刷がある。

テキスト印刷は、文字列を１回または複数回の直線的な走査パスに分けて印刷するモードである。このモードは、視認性を重視し、人による走査で文字列が曲がってしまうことよりも、文字が欠けることなく全て印刷されることを優先する。

バーコード／ＱＲコード（登録商標）印刷は、バーコードやＱＲコード（登録商標）を１回の直線的な走査パスで印刷する。このモードは、人による走査で上下端が欠けることよりも、バーコード／ＱＲコード（登録商標）が曲がらないことを優先する。画像印刷は、画像データをフリーハンドで走査して印刷するモードである。

上記走査方法は、テキスト印刷、画像印刷のような複数回の走査が必要なモードに適用される。

図９は、印刷中断および再開を含む動作の流れを示したフローチャートである。まず、ユーザ／スマートデバイス１１側で実施される処理について説明する。図９に示すU101からU106までの処理は、図６に示したU101からU106までの処理と同様である。このため、これらの処理の内容については説明を省略する。図９に示す処理では、U106の処理の後、U201からU203までの処理が実行される。

U201では、ユーザが１パス分印字した後、印刷を中断する。印刷の中断は、ハンドヘルドプリンタ１０の本体の印刷中断ボタンを押下するか、本体の浮き（記録媒体から離れたこと）を検知することにより実施される。本体が浮いたかどうかは、ナビゲーションセンサ２１が備える光源と受光手段としての受光素子を用い、受光素子の受光結果に基づき判断することができる。印刷中断ボタンは、印刷終了ボタンと同じボタンであってもよいし、印刷ボタンと同じボタンであってもよい。U202では、ユーザがハンドヘルドプリンタ１０を、印刷を再開したい位置に移動させる。印刷を再開したい位置は、最初のパスの開始位置からXまたはY方向にシフトした値、または最初のパスの開始位置と同じ位置(X=0,Y=0)である。印刷を再開したい位置は、ユーザが予めプリセット位置として設定しておくことができる。

プリセット位置の設定は、ユーザがスマートデバイス１１に対して行い、スマートデバイス１１は、画像データの送信時にその設定情報を画像データとともに送信することができる。スマートデバイス１１は、ユーザに対し、印刷モードおよび印刷する記録媒体を指定する画面を表示させ、ユーザが指定した印刷モードおよび記録媒体に応じた設定情報を送信することができる。

プリセット位置として設定された最初のパスの開始位置は、紙１２の向かって左隅の角を目印とし、その角と、ハンドヘルドプリンタ１０の上から見て左隅の角とを合わせたときの位置とすることができる。なお、これは一例であるので、その他の位置であってよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、罫線６０を有するノート等の場合、紙面に向かって最も上の罫線６０の左端に、ハンドヘルドプリンタ１０の一端のノズル２３の位置が合うように、溝２５の一端を合わせた位置を開始位置（初期位置）とすることができる。

プリセット位置として設定された印刷を再開したい位置は、図１０（ｂ）に示すように、紙１２が罫線６０を有するノート等である場合、Y方向にシフトした値として１段下の罫線へ移動させたときの位置とすることができる。具体的には、ハンドヘルドプリンタ１０は、溝２５の一端を、印刷したい行の上側の罫線６０の左端に合わせるように配置し、１行分の印刷が終了した場合、次の行の印刷を行うため、一旦ハンドヘルドプリンタ１０を浮かし、次の行の上側の罫線６０の左端に合わせるように配置する。

記録媒体は、罫線６０を有する紙１２とは限らず、白紙の紙の場合もある。この場合、印刷を再開したい位置は、最初のパスの開始位置と同じ位置とすることができる。そのほか、２本の定規を用い、紙１２の長辺方向に平行に配置した第１の定規を固定し、短辺方向に平行に配置した第２の定規を、短辺方向へ１ｃｍずつ等、一定の間隔で平行移動させ、ハンドヘルドプリンタ１０の一辺を第２の定規に当接させて配置することで、一定の間隔でY方向にシフトさせることができる。また、１本の定規でX方向またはY方向に一定の間隔でシフトさせた位置を各再開位置としてもよい。なお、これは一例であるので、この方法に限定されるものではない。

再び図９を参照して、U203では、ユーザが印刷を再開したい位置を決定した後、印刷再開ボタンを押下する。印刷再開ボタンは、印刷を最初に開始させたときに押下した印刷ボタンと同じボタンであってもよい。ハンドヘルドプリンタ１０は、S105で取得した位置情報（ハンドヘルドプリンタ１０の現在の位置）を開始位置とする。

走査パスが最初のパスの場合、位置情報は、初期位置(0,0)とされる。走査パスが再開後のパスの場合、位置情報は、再開位置(X,Y)とされる。

次に、ハンドヘルドプリンタ１０側で実施される処理について説明する。S101からS105までの処理、S106からS116までの処理、S117以降の処理は、図６に示したS101からS105までの処理、S106からS116までの処理、S117以降の処理と同様である。S105とS106との間に、S201の処理が追加され、S116とS117との間にS202の処理が追加され、さらにS203の処理が追加されている。図６に示した処理と同様の処理については既に説明したので、ここではその説明を省略する。

S201では、S105で取得した位置情報を、初期位置または再開位置として格納する。S202では、印刷を中断するかを判断する。中断は、ユーザが印刷中断ボタンを押下するか、ハンドヘルドプリンタ本体を浮かすかにより発生する。中断しない場合はS117へ進み、中断する場合はS203へ進む。S203では、ＬＥＤを点滅させる。これにより、ユーザに対して印刷が中断したことを知らせる。S203でＬＥＤを点滅させた後、S105へ戻り、印刷再開ボタンが押下されるのを待つ。印刷再開後は、位置情報の取得を開始する。

このようにして中断／再開を繰り返し、記録媒体上に画を形成していき、全データが出力された場合、印刷を終了する。なお、全データが出力されていなくても、ユーザが十分と判断した場合は、印刷終了ボタンを押下し、印刷を終了することができる。印刷終了は、スマートデバイス１１から指示できることが望ましい。

印刷ボタンと印刷終了ボタンが同一のものである場合、ボタンの１度押下で中断、２度押下で終了など、ボタンの押下方法で区別することができる。

図１１は、ハンドヘルドプリンタ１０のプリセット位置の第１の設定例を示した図である。図１１に示す例は、記録媒体がノートとされ、罫線６０を有している。一列に並ぶノズルの一端から他端までのノズル列６１の長さ（ノズル高さ）は、隣り合う２本の罫線６０の幅より広い。このため、短辺方向（X方向）への１回の一直線の走査で確実に１行分の画像６２を印刷することができる。

ユーザの操作は、スマートデバイス１１からハンドヘルドプリンタ１０に画像データを送信し、印刷を開始する(S1)。画像データの送信は一度のみであり、ハンドヘルドプリンタ１０のメモリ上に展開される。

ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０を初期位置に配置し、印刷ボタンを押下し、X方向へ走査して１パス分の印刷を行う(S2)。初期位置は、最上部の罫線６０の向かって左端とされている。ハンドヘルドプリンタ１０のノズル列６１の一端、すなわち最上部にあるノズルと同じ高さ位置にある溝２５の一端を、当該罫線６０の左端に位置合わせし、その位置を初期位置とする。

ユーザは、フリーハンド走査するため、完全に罫線６０に沿って移動させることは難しい。このため、罫線６０から多少のずれを生じながら走査することになる。ユーザは、１パス分の走査を行った後、印刷中断ボタンを押下し、ハンドヘルドプリンタ１０を浮かし、２パス目の印刷を行うため、移動させ、２パス目の開始位置に配置する。

罫線６０を有する紙１２の場合、罫線６０が目印となり、プリセット位置設定では、最初のパスの開始位置(0,0)から、X=0、Y=罫幅の方向へシフトした値を設定する。例えば、Ａ罫ノートの場合、罫幅が７ｍｍであるため、プリセット位置設定(X,Y)は、１パス目が(0,0)、２パス目が(0,7)、３パス目が(0,14)、４パス目が(0,21)となる。

ユーザは、２パス目の開始位置にハンドヘルドプリンタ１０を配置した後、印刷ボタンを押下し、X方向へ走査して１パス分の印刷を行う(S3)。同じようにして、３パス目の開始位置に配置し、１パス分の印刷を行う(S4)。３パス目を印刷したところで印刷を終了する場合は、印刷終了ボタンを押下して、または印刷ボタンを２度押下して、印刷を終了する(S5)。

このような印刷方法では、罫幅よりノズル高さの方が大きいため、１パス分の印刷で次の行の上側の一部まで印刷されることになる。しかしながら、既に印刷した部分に対してはノズル２３からインクが吐出されないので、重ねて印刷されることはない。

図１２は、ハンドヘルドプリンタ１０のプリセット位置の第２の設定例を示した図である。図１２に示す例は、記録媒体が罫線６０等の目印のない白紙６３とされている。記録媒体が、罫線６０等の目印のない無地の媒体の場合、ユーザが各パスで再開位置を合わせることが難しい。このため、プリセット位置設定を最初のパスの開始位置(0,0)と同じ値とする。

ユーザの操作は、スマートデバイス１１からハンドヘルドプリンタ１０に画像データを送信し、印刷を開始する(S1)。画像データの送信は一度のみであり、ハンドヘルドプリンタ１０のメモリ上に展開される。

ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０を初期位置に配置し、印刷ボタンを押下し、X方向へ走査して１パス分の印刷を行う(S2)。白紙の向かって左隅にハンドヘルドプリンタ１０の溝２５の一端を位置合わせし、その位置を初期位置（最初のパスの開始位置）とする。

ユーザは、フリーハンド走査するため、完全に罫線６０に沿って移動させることは難しい。このため、罫線６０から多少のずれを生じながら走査することになる。ユーザは、１パス分の走査を行った後、印刷中断ボタンを押下し、ハンドヘルドプリンタ１０を浮かし、２パス目の印刷を行うため、再び初期位置に移動させ、配置する。

ユーザは、初期位置にハンドヘルドプリンタ１０を配置した後、印刷ボタンを押下し、目分量で図１１の罫幅程度Y方向へずらすべく、ハンドヘルドプリンタ１０を斜め方向へ移動させ、罫幅程度Y方向へずらした後、１パス分の印刷を行う(S3)。同様にして、初期位置から斜め方向へ移動させ、さらに罫幅程度Y方向へずらした後、１パス分の印刷を行う(S4)。これにより、３パス分の印刷が完了したことになる。３パス分の印刷が完了したところで印刷を終了する場合は、印刷終了ボタンを押下して、または印刷中断ボタンを２度押下して、印刷を終了する(S5)。

無地の媒体に対しては、図１２を参照して説明した毎回初期位置に移動させることに限定されるものではなく、上記の定規を使用し、定規で決めた各位置を印刷の再開位置としてもよい。また、ハンドヘルドプリンタ１０の筐体２４の底面には、ローラ等が設けられていてもよく、ローラの回転によりX方向へ移動させることができる。なお、ローラにより移動させる場合、上記の斜め方向へ移動させることが困難である。そこで、ローラは、筐体２４内に収納可能とされ、上記の斜め方向へ移動させる際は、ローラを筐体２４内に収納することができる。

このように１回の走査パスを短くして一直線に走査できるようにし、プリセットされた位置から走査を再開させることで、ハンドヘルドプリンタ１０の画像印刷モードにおいて、ノズル位置の算出における累積誤差を小さくし、画像品質の低下を抑制することができる。

これまで本発明を画像形成装置、画像形成システムおよびプログラムとして上述した実施の形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。したがって、他の実施の形態、追加、変更、削除など、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、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…スマートデバイス
１２…紙
２０…ＩＪ記録ヘッド
２１…ナビゲーションセンサ
２２…ジャイロセンサ
２３…ノズル
２４…筐体
２５…溝
２６…ＩＪ記録ヘッド駆動回路
２７…制御部
２８…ＯＰＵ
２９…通信Ｉ／Ｆ
３０…ＲＯＭ
３１…ＤＲＡＭ
３２…電源
３３…電源回路
４０…ＳｏＣ
４１、５１…バス
４２…ＣＰＵ
４３…位置算出回路
４４…メモリＣＴＬ
４５…ＲＯＭ ＣＴＬ
５０…ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡ
５２…Ｉｍａｇｅ ＲＡＭ
５３…ＤＭＡＣ
５４…回転器
５５…割込みコントローラ
５６…ナビゲーションセンサＩ／Ｆ
５７…印字／センサタイミング生成部
５８…ＩＪ記録ヘッド制御部
５９…ジャイロセンサＩ／Ｆ
６０…罫線
６１…ノズル列
６２…画像
６３…白紙

特開２０１７－４０７６号公報

Claims (12)

1. 記録媒体上を走査しながら画像を形成する画像形成装置であって、
   液滴を吐出する吐出手段と、
   前記吐出手段の移動量を検出する移動量検出手段と、
   検出された前記移動量に基づき、前記吐出手段の吐出口の位置を算出する位置算出手段と、
   画像形成の中断を検出する中断検出手段と、
   画像形成の再開の指示を受け付ける入力手段と、
   前記画像形成の再開の指示を受けて、前記吐出手段の吐出口の位置を指定された開始位置として設定する設定手段と
   を含む、画像形成装置。
2. 前記中断検出手段は、画像形成の中断の指示を受け付けることにより、または画像形成装置が前記記録媒体から離間したことを検出することにより前記中断を検出する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記移動量検出手段は、光源と、前記記録媒体に反射した反射光を受光する受光手段とを含み、
   前記中断検出手段は、前記受光手段の受光結果に基づき、前記画像形成装置が前記記録媒体から離間したか否かを判断する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記設定手段は、前記画像形成の再開の指示を受けて、前記画像形成装置が最初に画像を開始した初期位置を指定された再開位置として設定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記設定手段は、前記画像形成の再開の指示を受けて、前記中断検出手段が中断を検出するまでの前記画像形成装置が画像形成を開始した位置から所定の方向に一定の距離移動させた位置を指定された再開位置として設定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記記録媒体が一定の罫幅で罫線が記載された媒体であり、
   前記設定手段は、前記中断検出手段が中断を検出するまでの前記画像形成装置が画像形成を開始した位置から前記罫幅だけ移動させた位置を指定された再開位置として設定する、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成装置は、前記入力手段が画像形成の終了の指示を受けて、もしくは該画像形成装置と通信を行う通信装置から送信された画像情報に基づき前記液滴の吐出が完了したことを受けて、または前記通信装置から画像形成の終了の指示を受けて、画像形成を終了する、請求項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 画像情報を送信して画像の形成を指示する通信装置と、前記通信装置から受信した前記画像情報に基づき、記録媒体上を走査しながら画像を形成する、請求項１～７のいずれか１項に記載の画像形成装置とを含む、画像形成システム。
9. 前記通信装置は、前記画像形成装置が最初に画像を開始した初期位置を、画像形成の中断後に再開する際の再開位置として指定する、請求項８に記載の画像形成システム。
10. 前記情報端末は、画像形成を中断するまでの該画像形成の開始位置から所定の方向に一定の距離移動させた位置を、画像形成の中断後に再開する再開位置として指定する、請求項８に記載の画像形成システム。
11. 前記記録媒体が一定の罫幅で罫線が記載された媒体であり、
    前記情報端末は、画像形成を中断するまでの該画像形成の開始位置から前記罫幅だけ移動させた位置を前記再開位置として指定する、請求項１０に記載の画像形成システム。
12. 記録媒体上を走査しながら画像を形成する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    液滴を吐出する吐出手段の移動量を移動量検出手段により検出するステップと、
    検出された前記移動量に基づき、前記吐出手段の吐出口の位置を算出するステップと、
    画像情報に基づき、前記吐出手段の吐出口から前記液滴を吐出させるステップと、
    画像形成の中断を検出するステップと、
    画像形成の再開の指示を受け付けるステップと、
    前記画像形成の再開の指示を受けて、前記吐出手段の吐出口の位置を指定された開始位置として設定するステップと
    を実行させる、プログラム。

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