JP6926642B2 - 印刷装置、及び、印刷装置の制御方法 - Google Patents
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Description
特許文献1は、印刷媒体に光を照射し、その反射光を撮影してイメージデータを生成するセンサーを備える印刷装置を開示する。この印刷装置は、印刷装置の移動前のイメージデータと、移動後のイメージデータとの差分に基づいてセンサーの現在の位置座標を算出し、算出した位置座標に基づき、記録ヘッドが備える全てのノズルの位置座標を算出する。印刷装置は、算出した位置座標に基づいて、印刷対象のテキストを選択的に印刷する吐出ノズルを決定し、決定した吐出ノズルにより画像を印刷する。
本発明は、印刷装置が移動しない状態であっても印刷を実行する印刷媒体の範囲を検出できるようにすることを目的とする。
本発明によれば、ドット形成部に対向する印刷媒体の表面を検出部により光学的に検出するため、印刷装置が移動しない状態であっても印刷を実行する印刷媒体の範囲を検出できる。
本発明によれば、検出部の検出結果に基づいて、印刷済みの印刷媒体の位置が検出され、検出された印刷済みの印刷媒体の位置に基づいて印刷が実行される。従って、印刷済みの印刷媒体の位置に印刷が行われないようにできる。
本発明によれば、撮像部の撮像画像に基づいて印刷済みの位置が検出されるので、印刷媒体の印刷済みの位置を精度よく検出できる。
本発明によれば、ノズルから吐出されるインクによって印刷された印刷媒体の範囲を検出できる。
本発明によれば、ノズル列を構成するノズルの少なくとも一部のノズルに対向する範囲で印刷媒体を撮像する構成であるため、検出部の構成を簡略化できる。
本発明によれば、印刷媒体に対して印刷ヘッドを任意の位置に配置しても、ノズルに対向する印刷媒体の位置が印刷済みであるかを検出できる。
本発明によれば、印刷済みの位置に対応して、インクを吐出するノズルが選択されるので、印刷済みの印刷媒体の位置に印刷が行われないようにできる。
本発明によれば、検出部がドット形成部に対向する印刷媒体の表面を光学的に検出するため、印刷装置が移動しない状態であっても印刷媒体の印刷を実行する範囲を検出できる。
プリンター1は、印刷媒体80(図4)上を移動しながら印刷を行う自走式のプリンターであり、印刷ヘッド62のノズル63(図4)からインクを吐出して形成するドットの組み合わせにより画像を形成する。
プリンター1は、制御部10、記憶部20、電源部31、操作部40、駆動部50、インクカートリッジ61、印刷ヘッド62、検出部70Aを備える。
ROM12は、不揮発性のメモリーであり、例えば、ファームウェア等の制御プログラムや演算データを記憶する。RAM13は、CPUが実行するファームウェアや演算データを一時記憶するワークエリアとして使用される。CPU11は、ROM12や記憶部20から読み出した制御プログラムをRAM13に展開し、展開した制御プログラムを実行することによりプリンター1の各部を制御する。
図1には、電源部31と制御部10とを接続する電源線を示すが、電源部31は、プリンター1の各部と電源線で接続されて電源を供給する。
操作部40は、ユーザーの操作を受け付ける複数の操作ボタンを備える。複数の操作ボタンは、図1に示すプリンター1の各部を収納する外部ケース5の側面に設けられる。本実施形態は、操作ボタンとして、印刷を開始させる開始ボタン41、印刷を中断させる中断ボタン42、印刷を再開させる再開ボタン43、及び印刷を終了させる終了ボタン44の4つのボタンを備える。操作部40は、操作ボタンが押下されると、押下された操作ボタンに対応した信号(操作信号という)を制御部10に出力する。
駆動部50は、モーター51と、モーター51の出力軸と一体的に回転可能に取り付けられた歯車列52と、歯車列52の回転により回転するローラー6とを備える。制御部10の制御によりモーター51が駆動して歯車列52が回転し、歯車列52に係合するローラー6が回転する。これにより、プリンター1が移動する。
また、モーター51は、制御部10の制御に従って正回転又は逆回転する。モーター51の回転方向を変更することで、プリンター1の移動方向を変更できる。
印刷ヘッド62は、インクを印刷媒体80に吐出する複数のノズル63を備える。複数のノズル63は、モーター51の駆動力によってプリンター1が移動する移動方向(以下、印刷方向という)に直交する方向に延在配置されてノズル列69を構成する。ノズル列69の長さをLとする。印刷ヘッド62は、ノズル列69に至る内部のインク通路に、ピエゾ素子65を備える。ピエゾ素子65は、印加される電圧に応じて、ノズル列69を構成する各ノズル63から吐出するインクの量を制御する。ノズル63及びピエゾ素子65は、ドット形成部67を構成する。
複数の撮像素子735Aは、ノズル列69を構成する各ノズル63と同数設けられ、複数の発光素子715Aから照射され、各ノズル63の着弾予定位置でそれぞれ反射された検出光を受光する。検出部70Aは、受光部73Aが受光した検出光に基づいて撮像画像データを生成する。検出部70Aは、生成した撮像画像データを制御部10に出力する。制御部10は、検出部70Aから入力される撮像画像データに基づいて、各ノズル63に対応したインクの着弾予定位置に、インクが塗布されているか否かを判定する。
発光素子715A及び撮像素子735Aの数と、ノズル63の数とが同数である場合、1組の発光素子715A及び撮像素子735Aにより、1つのノズル63の着弾予定位置を撮像する。
また、発光素子715A及び撮像素子735Aの数が、ノズル63の数よりも少ない場合、1組の発光素子715A及び撮像素子735Aにより、複数個のノズル63の着弾予定位置を撮像してもよい。また、ノズル列69を構成するすべてのノズル63の着弾予定位置を撮像するのではなく、例えば、所定間隔ごとのノズル63の着弾予定位置を撮像するようにしてもよい。
また、本実施形態では、検出部70Aの長さは、ノズル列69の長さLとほぼ同等の長さを有している。すなわち、検出部70Aは、例えば、左半分や右半分といったノズル列69を構成する一部分のノズル63の着弾予定位置を撮像するのではなく、ノズル列69の全体にわたって着弾予定位置を撮像して撮像画像データを生成する。
印刷画像の幅が印刷ヘッド62の印刷幅よりも大きい場合、プリンター1に、印刷画像を複数回に分けて印刷させる必要がある。ユーザーは、印刷を改行する場合、プリンター1の印刷を中断させ、プリンター1を次の印刷位置に移動させる。
ユーザーは、印刷媒体80上の印刷開始位置にプリンター1を置き、操作部40の開始ボタン41を押下する。印刷開始位置は、印刷媒体80上の任意の位置であり、プリンター1により印刷画像を印刷したい印刷媒体80上の位置である。
プリンター1の制御部10は、開始ボタン41が押下されると印刷を開始し、駆動部50を制御してプリンター1を印刷方向に移動させながら印刷画像を印刷媒体80に印刷する。印刷の際、ユーザーは、プリンター1に手を添えて、プリンター1の移動を補助するが、プリンター1は、モーター51の駆動力により移動するため、ユーザーは印刷媒体80に沿わせてプリンター1を案内するだけでよい。図6において、プリンター1の移動方向である印刷方向を縦方向といい、印刷ヘッド62の幅方向を横方向という。また、プリンター1により印刷画像が印刷された印刷媒体80の範囲を、印刷完了範囲85という。
印刷画像の縦方向での印刷が完了すると、操作部40の中断ボタン42を押下してプリンター1の印刷を中断させる。制御部10は、中断ボタン42が押下されると、印刷ヘッド62への印刷データの出力を中断して、印刷ヘッド62にインクの吐出を中断させる。また、制御部10は、駆動部50の駆動を停止させてプリンター1の移動を停止させる。制御部10は、印刷を中断させると、印刷データの中断位置を示す情報をRAM13に記憶させる。例えば、制御部10は、印刷の中断前に、印刷ヘッド62に最後に出力した印刷データを展開した印刷バッファー(図示省略)のアドレスを、中断位置を示す情報としてRAM13に記憶させる。印刷バッファーは、記憶部20から読み出された印刷データが展開されるバッファーである。以下、プリンター1が印刷を中断した印刷媒体80の位置を印刷中断位置という。
ユーザーは、プリンター1の印刷が中断すると、プリンター1を手に持って2回目の印刷の印刷開始位置に置く。2回目の印刷開始位置の縦方向の位置は、1回目の印刷開始位置と同一の位置である。また、2回目の印刷開始位置の横方向の位置は、印刷ヘッド62の左端又は右端が、1回目の印刷完了範囲85の一部に重なる位置である。
図8は、1回目の印刷完了範囲85の右側に、2回目の印刷を行う場合を示す。この場合、ユーザーは、印刷ヘッド62の左端が印刷完了範囲85と重ならず、かつ印刷完了範囲85の右端と印刷ヘッド62の左端とに隙間ができないようにプリンター1を印刷媒体80に置かなければならない。印刷ヘッド62の左端が印刷完了範囲85に重なってしまうと、1回目の印刷画像の上から2回目の印刷画像が印刷される。印刷完了範囲85の右端と印刷ヘッド62の左端とに隙間ができると、1回目の印刷画像と、2回目の印刷画像との間に隙間ができる。従って、印刷された画像の見栄えを著しく低下させてしまう。
本実施形態は、印刷ヘッド62が、印刷完了範囲85の一部に重なるように配置されても、制御部10が、撮像画像データに基づいて、インクの着弾予定位置が印刷完了範囲85に重なるノズル63を検出する。そして、制御部10は、検出したインクの着弾予定位置が印刷完了範囲85に重なるノズル63を2回目の印刷には使用しない不使用ノズルに設定する。
例えば、図9には、印刷ヘッド62のノズル列69のうち、印刷ヘッド62の左端から3つのノズル63a、63b、63cのインクの着弾予定位置が印刷完了範囲85に重なる場合を示す。制御部10は、印刷ヘッド62の右側に位置するノズル63iから着弾予定位置にインクが塗布済みであるか否かを判定すると仮定する。まず、制御部10は、印刷ヘッド62の右側に位置するノズル63iから着弾予定位置にインクが塗布済みであるか否かを、ノズル63iの着弾予定位置の撮像画像データの値と、基準値とを比較して判定する。制御部10は、ノズル63iの着弾予定位置にインクが塗布されていないと判定すると、例えば、制御部10は、ノズル63iの着弾予定位置の撮像画像データの値と、ノズル63hの着弾予定位置の撮像画像データの値との差を求める。制御部10は、求めた差を予め設定されたしきい値と比較する。制御部10は、ノズル63iとノズル63hとの撮像画像データの値の差がしきい値よりも小さい場合、ノズル63hの着弾予定位置にはインクが塗布されていないと判定する。制御部10は、この処理を繰り返して行い、ノズル63dとノズル63cとの撮像画像データの値の差がしきい値以上であることを検出する。制御部10は、ノズル63cと63b、ノズル63bと63aについても同様に処理を行い、ノズル63a〜63cの着弾予定位置にインクが塗布済みであると判定する。
ユーザーは、操作部40を操作してプリンター1に印刷を指示する。制御部10は、操作部40から印刷指示が入力されると(ステップS1)、印刷する印刷データの選択を受け付け、選択された印刷データを記憶部20から取得し(ステップS2)、印刷バッファーに展開する。
次に、制御部10は、開始ボタン41が押下され、開始ボタン41に対応した操作信号が入力されると、印刷バッファーに展開された印刷データを印刷ヘッド62に出力して印刷を開始させ、駆動部50を駆動してプリンター1を印刷方向に移動させる。これにより、プリンター1は、印刷開始位置から印刷ヘッド62の印刷幅で印刷画像の印刷を開始する(ステップS3)。
図5には、ノズル列69の長さLとほぼ同等の長さを有する検出部70Aを示した。すなわち、検出部70Aは、ノズル列69の全体にわたって着弾予定位置を撮像して撮像画像データを生成した。
また、図11には、印刷ヘッド62の右端に検出部70Bを設けた場合を示したが、検出部70Bは、印刷ヘッド62の左端に設けてもよい。この場合、印刷媒体80の左側から印刷を開始して、右側に印刷位置を変更していくことになる。
従って、ノズル63に対向する印刷媒体80の表面が検出部70A(70B)により光学的に検出されるため、プリンター1が移動しない場合であっても、印刷が実行される印刷媒体80の表面を光学的に検出できる。
従って、印刷媒体80の印刷済みの位置に印刷が行われないようにできる。
従って、印刷媒体80の印刷済みの位置を精度よく検出できる。
従って、ノズル63から吐出されるインクによってドットを形成し、ドットの組み合わせによって画像を形成できる。
従って、検出部70A(70B)の構成を簡略化できる。
また、検出部70A(70B)を、ノズル列69に対向する範囲で印刷媒体80を撮像する構成とすることで、印刷媒体80に対して印刷ヘッド62をどのような位置に配置しても、ノズル63に対向する印刷媒体80の位置が印刷済みであるか否かを検出できる。
従って、印刷済みの印刷媒体80の印刷済みの位置に印刷が行われないようにできる。
例えば、図1に示すプリンター1の機能ブロックは、プリンター1の備える機能を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、プリンター1の構成は、処理内容に応じてさらにより多くの機能ブロックに分割することもできる。また、各機能ブロックの処理は、1つのハードウェアで実行しても良いし、複数のハードウェアで実行しても良い。また、各機能ブロックの処理は、1つのプログラムで実現しても良いし、複数のプログラムで実現しても良い。
Claims (6)
- 印刷媒体にドットを形成する複数のドット形成部を備える印刷ヘッドと、
複数の前記ドット形成部の少なくとも一部を含む範囲において、前記ドット形成部に対向する前記印刷媒体の表面を光学的に検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記印刷媒体において前記印刷ヘッドにより印刷済みの位置を検出し、検出した印刷済みの位置に基づき前記印刷ヘッドにより印刷を実行させる制御部と、を備え、
前記印刷ヘッドは、前記検出部により検出される範囲に含まれる位置に印刷を実行するように構成され、
前記検出部は、前記印刷媒体において前記ドット形成部に対向する範囲を撮像する撮像部であり、
前記制御部は、前記撮像部の撮像画像に基づき印刷済みの位置を検出する印刷装置。 - 前記ドット形成部は、インクを吐出するノズルを有し、前記ノズルからインクを前記印刷媒体に吐出してドットを形成する請求項1記載の印刷装置。
- 複数の前記ドット形成部は、複数のノズルが配列されたノズル列を構成し、
前記検出部は、前記ノズル列を構成するノズルの少なくとも一部のノズルに対向する範囲で前記印刷媒体を撮像する請求項2記載の印刷装置。 - 複数の前記ドット形成部は、複数のノズルが配列されたノズル列を構成し、
前記検出部は、前記ノズル列に対向する範囲で前記印刷媒体を撮像する請求項2記載の印刷装置。 - 前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて検出した印刷済みの位置に対応して、インクを吐出するノズルを選択する請求項1から4のいずれか一項に記載の印刷装置。
- 複数のドット形成部を備える印刷ヘッドにより印刷媒体にドットを形成する印刷装置の制御方法であって、
複数の前記ドット形成部の少なくとも一部を含む範囲において、前記ドット形成部に対向する前記印刷媒体の表面の状態を光学的に検出する状態検出ステップと、
前記状態検出ステップの検出結果に基づいて、前記印刷媒体において前記印刷ヘッドにより印刷済みの位置を検出する位置検出ステップと、
前記位置検出ステップにより検出された印刷済みの位置に基づき前記印刷ヘッドにより印刷を実行する印刷ステップと、
を有し、
前記状態検出ステップは、前記印刷媒体において前記ドット形成部に対向する範囲を撮像して撮像画像を生成し、
前記位置検出ステップは、前記状態検出ステップにより生成された前記撮像画像に基づき印刷済みの位置を検出する印刷装置の制御方法。
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