JP7120348B2 - image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
The present invention relates to an image forming apparatus .

用紙を搬送させて用紙が画像の形成位置に到達したタイミングでインクなどを吐出して画像を形成するプリンタが知られている。これに対し、ノートPCの小型化、スマートデバイスの普及などにより、プリンタ装置においても小型化・携帯化のニーズが高まっている。そこで、プリンタ装置から紙搬送システムを削除することで小型化されたプリンタ(以下、HMP:ハンディモバイルプリンタという)が実用化されつつある。HMPには、紙搬送システムが搭載されていないので、人が紙面上を移動させることで紙面上を走査しインクを吐出する。 2. Description of the Related Art A printer is known that forms an image by ejecting ink or the like when a sheet of paper is conveyed and reaches an image forming position. On the other hand, due to the miniaturization of notebook PCs and the spread of smart devices, there is an increasing need for miniaturization and portability of printers. Therefore, printers (hereinafter referred to as HMPs: handy mobile printers) that are miniaturized by removing the paper transport system from printers are being put to practical use. Since the HMP is not equipped with a paper transport system, a person moves the paper surface to scan the paper surface and eject ink.

HMPは紙面上における自分の位置を検出して位置に応じた画像を形成するためのインクを吐出する。この位置を検出するための機構として、従来、底面に2つのナビゲーションセンサが配置されているHMPが知られている(例えば、特許文献1参照。)。ナビゲーションセンサは光学的に紙面の微小なエッジを検出してサイクル時間ごとの移動量を検出するセンサである。ナビゲーションセンサが2つあることでHMPは紙面に水平な方向の回転角を検出できる。 The HMP detects its own position on the paper surface and ejects ink for forming an image according to the position. As a mechanism for detecting this position, an HMP in which two navigation sensors are arranged on the bottom surface is conventionally known (see, for example, Patent Document 1). A navigation sensor is a sensor that optically detects minute edges of a paper surface to detect the amount of movement for each cycle time. With two navigation sensors, the HMP can detect the rotation angle in the direction horizontal to the plane of the paper.

しかしながら、従来のHMPでは底面部のサイズを削減することが困難であるという問題があった。まず、ナビゲーションセンサは1つしかなくても位置を検出することが可能である。2つ必要なのはHMPの紙面に対する回転角を算出し、回転角に基づいて位置を算出するためである。また、回転角の検出精度を向上させるには2つのナビゲーションセンサの間隔がある程度長いことが好ましい。これらのため、従来のHMPでは底面部のサイズを削減することが困難であった。 However, the conventional HMP has a problem that it is difficult to reduce the size of the bottom surface. First, it is possible to detect the position even if there is only one navigation sensor. The reason why two are necessary is to calculate the rotation angle of the HMP with respect to the paper surface and to calculate the position based on the rotation angle. Further, it is preferable that the distance between the two navigation sensors is long to some extent in order to improve the detection accuracy of the rotation angle. For these reasons, it has been difficult to reduce the size of the bottom portion of the conventional HMP.

本発明は、上記課題に鑑み、底面部のサイズを削減することが可能な位置検出装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a position detection device capable of reducing the size of the bottom portion.

本発明は、媒体上で移動され、前記媒体上の移動に応じて画像を形成する画像形成装置であって、前記媒体上の移動における前記画像形成装置の移動量を検出する移動量検出手段と、前記媒体上の移動に応じた前記画像形成装置の姿勢の変化量を検出する姿勢検出手段と、前記媒体に画像を形成する画像形成手段と、を有し、前記移動量と前記姿勢の変化量とに基づいて前記媒体上の前記画像形成手段の位置を算出し、算出した位置に対応する画像要素がある場合には画像を形成し、すでに画像が形成された前記位置を前記画像の形成の不対象とし、前記移動量検出手段と前記姿勢検出手段とは異なるセンサーにより実現され、前記位置の算出において、前記移動量検出手段で出力される前記媒体上の移動量を前記姿勢検出手段で取得した前記姿勢の変化量を使って前記媒体上の座標に変換することを特徴とする。 The present invention relates to an image forming apparatus that is moved on a medium and forms an image in accordance with the movement on the medium, comprising movement amount detection means for detecting the amount of movement of the image forming apparatus in movement on the medium. an attitude detection means for detecting an amount of change in the attitude of the image forming apparatus according to movement on the medium; and an image forming means for forming an image on the medium , wherein the amount of movement and the change in the attitude are provided. calculating the position of the image forming means on the medium based on the amount, forming an image if there is an image element corresponding to the calculated position, and forming the image on the position where the image has already been formed ; , and the movement amount detection means and the attitude detection means are implemented by sensors different from each other, and in the calculation of the position, the movement amount on the medium output by the movement amount detection means is It is characterized in that the acquired amount of change in posture is used for conversion into coordinates on the medium.

底面部のサイズを削減することが可能な画像形成装置を提供することができる。

It is possible to provide an image forming apparatus capable of reducing the size of the bottom portion.

本実施形態のHMPの構成の概略を示す図の一例である。It is an example of the figure which shows the outline of a structure of HMP of this embodiment. HMPによる画像形成を模式的に示す図の一例である。It is an example of the figure which shows image formation by HMP typically. HMPのハードウェア構成図の一例である。It is an example of the hardware block diagram of HMP. 制御部の構成を説明する図の一例である。It is an example of the figure explaining the structure of a control part. ジャイロセンサが角速度を検出する原理を説明する図の一例である。It is an example of the figure explaining the principle by which a gyro sensor detects an angular velocity. ナビゲーションセンサのハードウェア構成の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the hardware constitutions of a navigation sensor. ナビゲーションセンサによる移動量の検出方法を説明する図の一例である。It is an example of the figure explaining the detection method of the moving amount|distance by a navigation sensor. IJ記録ヘッド駆動回路の構成図の一例である。1 is an example of a configuration diagram of an IJ recording head driving circuit; FIG. HMPの平面図の一例である。It is an example of the top view of HMP. HMPの座標系と位置の算出方法を説明する図の一例である。It is an example of the figure explaining the calculation method of the coordinate system of HMP, and a position. 画像形成中に生じるHMPの回転角dθの求め方を説明する図の一例である。FIG. 10 is an example of a diagram illustrating how to obtain the rotation angle dθ of the HMP that occurs during image formation; 目標吐出位置とノズルの位置の関係を説明する図の一例である。It is an example of the figure explaining the relationship between a target ejection position and the position of a nozzle. 画像データ出力器とHMPの動作手順を説明するフローチャート図の一例である。It is an example of the flowchart figure explaining the operation|movement procedure of an image data output device and HMP. 比較のために示されたナビゲーションセンサが2つの場合の画像形成可能範囲を説明する図の一例である。FIG. 10 is an example of a diagram illustrating an image formable range when two navigation sensors are shown for comparison; ナビゲーションセンサが1つの場合の画像形成可能範囲を説明する図の一例である。FIG. 10 is an example of a diagram illustrating an image formable range when there is one navigation sensor; ナビゲーションセンサの配置例を説明する図の一例である。It is an example of the figure explaining the example of arrangement|positioning of a navigation sensor. ジャイロセンサの配置例を示す図の一例である。It is an example of a diagram showing an example of the arrangement of gyro sensors. ジャイロセンサが検知するHMPの姿勢を説明する図の一例である。It is an example of the figure explaining the attitude|position of HMP which a gyro sensor detects. センサ紙間距離と移動量の解像度の変化を示す図の一例である。FIG. 10 is an example of a diagram showing changes in the resolution of the distance between sensor papers and the amount of movement; ナビゲーションセンサの組み付け位置を説明する図の一例である。It is an example of the figure explaining the attachment position of a navigation sensor. ナビゲーションセンサの印刷媒体からの浮き量を説明する図の一例である。FIG. 10 is an example of a diagram illustrating the floating amount of the navigation sensor from the printing medium; 画像データ出力器とHMPの動作手順を説明するフローチャート図の一例である(実施例2)。FIG. 10 is an example of a flowchart for explaining an operation procedure of an image data output device and an HMP (Embodiment 2);

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, it demonstrates, referring drawings for the form for implementing this invention.

まず、図1を用いて本実施形態のハンディモバイルプリンタ(以下、HMPという)の概略的な特徴を説明する。図1は、本実施形態のHMP20の構成の概略を示す図である。図1(a)は比較のために示された従来のHMP20の構成図を示す。従来のHMP20は1つのIJ記録ヘッド24と2つのナビゲーションセンサ30(以下、区別するためナビゲーションセンサS,Sという)を有している。 First, general features of the handy mobile printer (hereinafter referred to as HMP) of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing the outline of the configuration of the HMP 20 of this embodiment. FIG. 1(a) shows a block diagram of a conventional HMP 20 shown for comparison. A conventional HMP 20 has one IJ recording head 24 and two navigation sensors 30 (hereinafter referred to as navigation sensors S 0 and S 1 for distinction).

図1(b)は従来のHMP20の画像形成可能範囲501を示す。図1(a)のHMP20は左側にIJ記録ヘッド24があり右側に2つのナビゲーションセンサS,Sが縦に配置されている。ナビゲーションセンサSとノズル61の下端との間隔はA〔mm〕、ノズル61からナビゲーションセンサS,Sまでの間隔はB〔mm〕である。ナビゲーションセンサS,Sが印刷媒体12からはみ出してしまうのでHMP20は、印刷媒体12の左端からB〔mm〕よりも右に移動できない。また、ナビゲーションセンサSとノズル61の下端の間隔がA〔mm〕なので、HMP20は、印刷媒体12の下端からA〔mm〕よりも下に移動できない。したがって、図示するように印刷媒体12の下にも横にも印刷できない場所が生じてしまう。 FIG. 1(b) shows an image formable range 501 of the conventional HMP 20. FIG. The HMP 20 of FIG. 1A has an IJ recording head 24 on the left side and two navigation sensors S 0 and S 1 arranged vertically on the right side. The distance between the navigation sensor S1 and the lower end of the nozzle 61 is A [mm], and the distance from the nozzle 61 to the navigation sensors S0 and S1 is B [ mm ]. Since the navigation sensors S 0 and S 1 protrude from the print medium 12 , the HMP 20 cannot move more than B [mm] to the right from the left edge of the print medium 12 . Further, since the distance between the navigation sensor S1 and the lower end of the nozzle 61 is A [mm], the HMP 20 cannot move below the lower end of the print medium 12 by A [mm]. Therefore, as shown in the figure, there are places where printing is not possible under and on the sides of the print medium 12 .

図1(c)は本実施形態のHMP20の構成図を示す。本実施形態のHMP20は1つのIJ記録ヘッド24、1つのナビゲーションセンサS、及び、1つのジャイロセンサ31を有している。図1(d)は本実施形態のHMP20の画像形成可能範囲501を示す。ノズル61の下端とナビゲーションセンサSまでの間隔をA〔mm〕とする。ナビゲーションセンサSが印刷媒体12からはみ出してしまうので、HMP20は印刷媒体12の下端からA〔mm〕より下に移動できない。一方、ノズル61とナビゲーションセンサSの横方向の間隔はゼロなので、HMP20は印刷媒体12の左端から右端まで移動できる。したがって、図示するように下側にだけ印刷できない場所が生じる。 FIG.1(c) shows the block diagram of HMP20 of this embodiment. The HMP 20 of this embodiment has one IJ recording head 24 , one navigation sensor S 0 , and one gyro sensor 31 . FIG. 1D shows an image formable range 501 of the HMP 20 of this embodiment. Let A [mm] be the distance between the lower end of the nozzle 61 and the navigation sensor S0 . The HMP 20 cannot move below A [mm] from the bottom edge of the print medium 12 because the navigation sensor S0 protrudes from the print medium 12 . On the other hand, the horizontal spacing between nozzle 61 and navigation sensor S0 is zero , allowing HMP 20 to move from the left edge of print medium 12 to the right edge. Therefore, as shown in the figure, there are places where printing is not possible only on the lower side.

図1(b)と図1(d)を比較すると明らかなように、ジャイロセンサ31が搭載されることでナビゲーションセンサの数を1つにでき、底面のサイズを削減できる。この結果、画像形成可能範囲501を大きくすることができる。 As is clear from comparing FIG. 1(b) and FIG. 1(d), the number of navigation sensors can be reduced to one by mounting the gyro sensor 31, and the size of the bottom surface can be reduced. As a result, the image formable range 501 can be enlarged.

<用語について>
底面のサイズは、ナビゲーションセンサとノズル61を囲む範囲、又は、この範囲の制約を受けることでそれ以上は小さくできないHMP20の底面の大きさである。実際のHMP20の底面のサイズはナビゲーションセンサとノズル61を囲む範囲よりも大きくてよく、操作性やデザインなどが考慮されて決定されてよい。
<Terms>
The size of the bottom surface is the size of the area surrounding the navigation sensor and the nozzle 61, or the size of the bottom surface of the HMP 20 that cannot be made smaller due to the limitations of this area. The actual size of the bottom surface of the HMP 20 may be larger than the area surrounding the navigation sensor and the nozzle 61, and may be determined in consideration of operability, design, and the like.

被搭載物とは、位置検出装置が搭載された物をいう。移動面において位置が検出されうる物としてもよい。例えば、HMP20が被搭載物の一例である。また、位置検出装置は移動した距離を検出することができるため距離測定器も被搭載物の一例となりうる。 A mounted object is an object on which a position detection device is mounted. It may be an object whose position can be detected on a moving plane. For example, the HMP 20 is an example of the mounted object. In addition, since the position detection device can detect the moved distance, the distance measuring device can also be an example of the mounted object.

移動面は、HMP20が移動できる面であればよく、平面の他、曲面も含まれる。具体的には印刷媒体12が挙げられるがこれには限られない。 The moving surface may be any surface on which the HMP 20 can move, and includes curved surfaces as well as flat surfaces. A specific example is the print medium 12, but the present invention is not limited to this.

また、物体の姿勢とは、剛体の6つの自由度のうち回転角を表す自由度(剛体の重心を通って直交する3つの軸をそれぞれ中心とする回転角)をいう。このうち、平面における物体の姿勢は、平面に垂直な軸を中心とする回転角で表される。 Also, the posture of an object refers to degrees of freedom representing rotation angles (rotation angles about three axes passing through the center of gravity of the rigid body and orthogonal to each other) among the six degrees of freedom of the rigid body. Of these, the posture of an object on a plane is represented by a rotation angle about an axis perpendicular to the plane.

位置を算出するとは、何らかのデータに演算を施すことにより位置に関する情報を得ることであり、位置を検出するとは、プロセスを問わずに位置に関する情報を得ることをいう。ただし、両者は位置に関する情報が得られる点で同じであり本実施形態では位置の算出と位置の検出を厳密には区別しない。 Calculating a position means obtaining information about the position by performing an operation on some data, and detecting the position means obtaining information about the position regardless of the process. However, both are the same in that information about the position can be obtained, and in this embodiment, there is no strict distinction between the calculation of the position and the detection of the position.

<HMP20による画像形成>
図2は、HMP20による画像形成を模式的に示す図の一例である。HMP20には、例えばスマートフォンやPC(Personal Computer)等の画像データ出力器11から画像データが送信される。ユーザはHMP20を把持して、印刷媒体12(例えば定形用紙やノートなど)から浮き上がらないようにフリーハンドで走査させる。
<Image formation by HMP20>
FIG. 2 is an example of a diagram schematically showing image formation by the HMP 20. As shown in FIG. Image data is transmitted to the HMP 20 from an image data output device 11 such as a smartphone or a PC (Personal Computer). The user grips the HMP 20 and scans the print medium 12 (for example, standard paper, notebook, etc.) freehand without floating.

HMP20は後述するようにナビゲーションセンサSとジャイロセンサ31で位置を検出し、HMP20が目標吐出位置に移動すると、目標吐出位置で吐出すべき色のインクを吐出する。すでにインクを吐出した場所はマスクされるので(インクの吐出の対象とならないので)、ユーザは印刷媒体12上で任意の方向にHMP20を走査させることで画像を形成できる。 The HMP 20 detects its position with the navigation sensor S0 and the gyro sensor 31 as will be described later, and when the HMP 20 moves to the target ejection position, it ejects the ink of the color to be ejected at the target ejection position. Since the locations where ink has already been ejected are masked (because they are not subject to ink ejection), the user can form an image by scanning the HMP 20 in any direction on the print medium 12 .

印刷媒体12からHMP20が浮き上がらないことが好ましいのは、ナビゲーションセンサSが印刷媒体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。印刷媒体12からHMP20が浮き上がると反射光を検出できなくなり移動量を検出できない。印刷媒体12からナビゲーションセンサSがはみ出した場合も、印刷媒体12の厚みにより反射光を検出できなくなったり、検出できても位置がずれたりする場合がある。このため、ナビゲーションセンサSは印刷媒体12上で走査されることが好ましく、上記のようにノズル61とナビゲーションセンサSが印刷媒体12上に共に存在することが好ましい。 The reason why it is preferable that the HMP 20 does not rise above the print medium 12 is that the navigation sensor S0 uses reflected light from the print medium 12 to detect the amount of movement. When the HMP 20 floats up from the print medium 12, reflected light cannot be detected, and the amount of movement cannot be detected. Even if the navigation sensor S0 protrudes from the print medium 12, the reflected light may not be detected due to the thickness of the print medium 12, or the position may be shifted even if it can be detected. For this reason, the navigation sensor S0 is preferably scanned over the print medium 12, and preferably the nozzle 61 and the navigation sensor S0 are both present above the print medium 12 as described above.

<構成例>
図3は、HMP20のハードウェア構成図の一例を示す。HMP20は、印刷媒体12に画像を形成する液滴吐出装置又は画像形成装置の一例である。HMP20は、制御部25によって全体の動作が制御され、制御部25には通信I/F27、IJ記録ヘッド駆動回路23、OPU26、ROM28、DRAM29、ナビゲーションセンサ30、及びジャイロセンサ31が電気的に接続されている。また、HMP20は電力により駆動されるため、電源22と電源回路21を有している。電源回路21が生成する電力は、点線22aで示す配線などにより、通信I/F27、IJ記録ヘッド駆動回路23、OPU26、ROM28、DRAM29、IJ記録ヘッド24、制御部25、ナビゲーションセンサ30、及び、ジャイロセンサ31に供給されている。
<Configuration example>
FIG. 3 shows an example of a hardware configuration diagram of the HMP 20. As shown in FIG. The HMP 20 is an example of a droplet ejection device or image forming device that forms an image on the print medium 12 . The entire operation of the HMP 20 is controlled by a control unit 25, to which a communication I/F 27, an IJ recording head drive circuit 23, an OPU 26, a ROM 28, a DRAM 29, a navigation sensor 30, and a gyro sensor 31 are electrically connected. It is Further, since the HMP 20 is driven by electric power, it has a power supply 22 and a power supply circuit 21 . Electric power generated by the power supply circuit 21 is supplied to the communication I/F 27, the IJ recording head drive circuit 23, the OPU 26, the ROM 28, the DRAM 29, the IJ recording head 24, the control unit 25, the navigation sensor 30, and the like through the wiring indicated by the dotted line 22a. It is supplied to the gyro sensor 31 .

電源22としては主に電池(バッテリー)が利用される。太陽電池や商用電源(交流電源)、燃料電池等が用いられてもよい。電源回路21は、電源22が供給する電力をHMP20の各部に分配する。また、電源22の電圧を各部に適した電圧に降圧や昇圧する。また、電源22が充電可能な電池である場合、電源回路21は交流電源の接続を検出して電池の充電回路に接続し、電源22の充電を可能にする。 A battery is mainly used as the power source 22 . A solar battery, a commercial power supply (AC power supply), a fuel cell, or the like may be used. The power supply circuit 21 distributes the power supplied by the power supply 22 to each part of the HMP 20 . Also, the voltage of the power supply 22 is stepped down or stepped up to a voltage suitable for each part. When the power supply 22 is a rechargeable battery, the power supply circuit 21 detects the connection of the AC power supply and connects to the battery charging circuit to enable the power supply 22 to be charged.

通信I/F27は、スマートフォンやPC(Personal Computer)等の画像データ出力器11から画像データの受信等を行う。通信I/F27は例えば無線LAN、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)、赤外線、3G(携帯電話)、又は、LTE(Long Term Evolution)等の通信規格に対応した通信装置である。また、このような無線通信の他、有線LAN、USBケーブルなどを用いた有線通信に対応した通信装置であってもよい。 The communication I/F 27 receives image data from an image data output device 11 such as a smartphone or a PC (Personal Computer). The communication I/F 27 is a communication device compatible with communication standards such as wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication), infrared rays, 3G (mobile phone), or LTE (Long Term Evolution). In addition to such wireless communication, a communication device that supports wired communication using a wired LAN, a USB cable, or the like may also be used.

ROM28は、HMP20のハードウェア制御を行うファームウェアや、IJ記録ヘッド24の駆動波形データ(液滴を吐出するための電圧変化を規定するデータ)や、HMP20の初期設定データ等を格納している。 The ROM 28 stores firmware for hardware control of the HMP 20, drive waveform data for the IJ recording head 24 (data defining voltage changes for ejecting droplets), initial setting data for the HMP 20, and the like.

DRAM29は通信I/F27が受信した画像データを記憶したり、ROM28から展開されたファームウェアを格納したりするために使用される。したがって、CPU33がファームウェアを実行する際のワークメモリとして使用される。 The DRAM 29 is used to store image data received by the communication I/F 27 and store firmware developed from the ROM 28 . Therefore, it is used as a work memory when the CPU 33 executes the firmware.

ナビゲーションセンサ30は、所定のサイクル時間ごとにHMP20の移動量を検出するセンサである。ナビゲーションセンサ30は、例えば、発光ダイオード(LED)やレーザ等の光源と、印刷媒体12を撮像する撮像センサを有している。HMP20が印刷媒体12上を走査されると、印刷媒体12の微小なエッジが次々に検出され(撮像され)エッジ間の距離を解析することで移動量が得られる。本実施形態では、ナビゲーションセンサ30は、HMP20の底面に1つだけ搭載されている。従来は2つであった。ただし、説明のためナビゲーションセンサ30が2つあるHMP20について説明する場合がある。なお、ナビゲーションセンサ30として、さらに多軸の加速度センサを用いてもよく、HMP20は加速度センサのみでHMP20の移動量を検出してもよい。 The navigation sensor 30 is a sensor that detects the amount of movement of the HMP 20 for each predetermined cycle time. The navigation sensor 30 has, for example, a light source such as a light emitting diode (LED) or a laser, and an imaging sensor that images the print medium 12 . When the HMP 20 is scanned over the print medium 12, minute edges of the print medium 12 are detected (imaged) one after another and the distance between the edges is analyzed to obtain the amount of movement. In this embodiment, only one navigation sensor 30 is mounted on the bottom surface of the HMP 20 . Conventionally, there were two. However, for explanation purposes, the HMP 20 having two navigation sensors 30 may be explained. A multi-axis acceleration sensor may be used as the navigation sensor 30, and the HMP 20 may detect the amount of movement of the HMP 20 only with the acceleration sensor.

ジャイロセンサ31は、印刷媒体12に垂直な軸を中心にHMP20が回転した際の角速度を検出するセンサである。詳細は後述される。 The gyro sensor 31 is a sensor that detects the angular velocity when the HMP 20 rotates around an axis perpendicular to the print medium 12 . Details will be described later.

OPU(Operation panel Unit)26は、HMP20の状態を表示するLED、ユーザがHMP20に画像形成を指示するためのスイッチ等を有している。ただし、これに限定するものではなく、液晶ディスプレイを有していてよく、さらにタッチパネルを有していてもよい。また、音声入力機能を有していてもよい。 An OPU (Operation panel Unit) 26 has an LED for displaying the state of the HMP 20, a switch for the user to instruct the HMP 20 to form an image, and the like. However, it is not limited to this, and may have a liquid crystal display and may further have a touch panel. Also, it may have a voice input function.

IJ記録ヘッド駆動回路23は上記の駆動波形データを用いて、IJ記録ヘッド24を駆動するための駆動波形(電圧)を生成する。インクの液滴のサイズなどに応じた駆動波形を生成できる。 The IJ printhead drive circuit 23 uses the drive waveform data to generate a drive waveform (voltage) for driving the IJ printhead 24 . A driving waveform can be generated according to the size of ink droplets.

IJ記録ヘッド24は、インクを吐出するためのヘッドである。図ではCMYKの4色のインクを吐出可能になっているが、単色でもよく5色以上の吐出が可能でもよい。各色ごとに一列(二列以上でもよい)に列状に並んだ複数のインク吐出用のノズル61(吐出部)が配置されている。また、インクの吐出方式はピエゾ方式でもサーマル方式でもよく、この他の方式でもよい。IJ記録ヘッド24は、ノズル61から液体を吐出・噴射する機能部品である。吐出される液体は、IJ記録ヘッド24から吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が30〔mPa・s〕以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 The IJ recording head 24 is a head for ejecting ink. In the drawing, four colors of CMYK ink can be ejected, but a single color may be used, and five or more colors may be ejected. A plurality of nozzles 61 (ejection portions) for ejecting ink are arranged in a row (or two or more rows) for each color. Further, the ink ejection method may be a piezo method, a thermal method, or other methods. The IJ recording head 24 is a functional component that discharges/sprays liquid from the nozzles 61 . The liquid to be ejected is not particularly limited as long as it has a viscosity and surface tension that can be ejected from the IJ recording head 24, but the viscosity is 30 [mPa·s] at room temperature and pressure, or by heating or cooling. It is preferable to be as follows. More specifically, solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional-imparting materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium. , edible materials such as natural pigments, solutions, suspensions, emulsions, etc. These are, for example, inkjet inks, surface treatment liquids, components of electronic elements and light emitting elements, and formation of electronic circuit resist patterns It can be used for applications such as liquids for liquids and material liquids for three-dimensional modeling.

制御部25はCPU33を有しHMP20の全体を制御する。制御部25は、ナビゲーションセンサ30により検出される移動量及びジャイロセンサ31により検出される角速度を元に、IJ記録ヘッド24の各ノズルの位置、該位置に応じて形成する画像の決定、後述する吐出ノズル可否判定等を行う。制御部25について詳細は次述する。 The control unit 25 has a CPU 33 and controls the entire HMP 20 . Based on the movement amount detected by the navigation sensor 30 and the angular velocity detected by the gyro sensor 31, the control unit 25 determines the position of each nozzle of the IJ recording head 24 and the image to be formed according to the position. Judgment on whether ejection nozzles are possible or not is performed. Details of the control unit 25 will be described below.

図4は、制御部25の構成を説明する図の一例である。制御部25はSoC50とASIC/FPGA40を有している。SoC50とASIC/FPGA40はバス46,47を介して通信する。ASIC/FPGA40はどちらの実装技術で設計されてもよいことを意味し、ASIC/FPGA40以外の他の実装技術で構成されてよい。また、SoC50とASIC/FPGA40を別のチップにすることなく1つのチップや基板で構成してもよい。あるいは、3つ以上のチップや基板で実装してもよい。 FIG. 4 is an example of a diagram for explaining the configuration of the control unit 25. As shown in FIG. The control unit 25 has SoC 50 and ASIC/FPGA 40 . SoC 50 and ASIC/FPGA 40 communicate via buses 46 and 47 . This means that the ASIC/FPGA 40 may be designed with either implementation technology, and may be configured with implementation technologies other than the ASIC/FPGA 40 . Also, the SoC 50 and the ASIC/FPGA 40 may be configured as one chip or substrate without using separate chips. Alternatively, it may be mounted with three or more chips or substrates.

SoC50は、バス47を介して接続されたCPU33、位置算出回路34、メモリCTL(コントローラ)35、及び、ROM CTL(コントローラ)36等の機能を有している。なお、SoC50が有する構成要素はこれらに限られない。 The SoC 50 has functions such as a CPU 33, a position calculation circuit 34, a memory CTL (controller) 35, a ROM CTL (controller) 36, and the like, which are connected via a bus 47. FIG. Note that the components of the SoC 50 are not limited to these.

また、ASIC/FPGA40は、バス46を介して接続されたImage RAM37、DMAC38、回転器39、割込みコントローラ41、ナビゲーションセンサI/F42、印字/センサタイミング生成部43、IJ記録ヘッド制御部44及びジャイロセンサI/F45を有している。なお、ASIC/FPGA40が有する構成要素はこれらに限られない。 The ASIC/FPGA 40 also includes an Image RAM 37, a DMAC 38, a rotator 39, an interrupt controller 41, a navigation sensor I/F 42, a print/sensor timing generator 43, an IJ recording head controller 44 and a gyro, which are connected via a bus 46. It has sensor I/F45. Note that the components of the ASIC/FPGA 40 are not limited to these.

CPU33は、ROM28からDRAM29に展開されたファームウェア(プログラム)などを実行し、SoC50内の位置算出回路34、メモリCTL35、及び、ROM CTL36の動作を制御する。また、ASIC/FPGA40内のImage RAM37、DMAC38、回転器39、割込みコントローラ41、ナビゲーションセンサI/F42、印字/センサタイミング生成部43、IJ記録ヘッド制御部44及びジャイロセンサI/F45等の動作を制御する。 The CPU 33 executes firmware (programs) expanded from the ROM 28 to the DRAM 29, and controls the operations of the position calculation circuit 34, the memory CTL 35, and the ROM CTL 36 in the SoC 50. FIG. In addition, the operations of Image RAM 37, DMAC 38, rotator 39, interrupt controller 41, navigation sensor I/F 42, print/sensor timing generation unit 43, IJ recording head control unit 44, gyro sensor I/F 45, etc. in ASIC/FPGA 40 Control.

位置算出回路34は、ナビゲーションセンサ30が検出するサンプリング周期ごとの移動量及びジャイロセンサ31が検出するサンプリング周期ごとの角速度に基づいてHMP20の位置(座標情報)を算出する。HMP20の位置とは、厳密にはノズル61の位置であるが、ナビゲーションセンサ30のある位置が分かればノズル61の位置を算出できる。本実施例では、特に断らない限りナビゲーションセンサ30の位置としてナビゲーションセンサSの位置をいう。また、位置算出回路34は目標吐出位置を算出する。なお、位置算出回路34をCPU33がソフト的に実現してもよい。 The position calculation circuit 34 calculates the position (coordinate information) of the HMP 20 based on the amount of movement in each sampling period detected by the navigation sensor 30 and the angular velocity in each sampling period detected by the gyro sensor 31 . The position of the HMP 20 is strictly the position of the nozzle 61, but the position of the nozzle 61 can be calculated if the position of the navigation sensor 30 is known. In this embodiment, unless otherwise specified, the position of the navigation sensor 30 refers to the position of the navigation sensor S0 . Also, the position calculation circuit 34 calculates the target ejection position. Note that the position calculation circuit 34 may be implemented by the CPU 33 as software.

ナビゲーションセンサ30の位置は、後述するように例えば所定の原点(画像形成が開始される時のHMP20の初期位置)を基準に算出されている。また、位置算出回路34は、過去の位置と最も新しい位置の差に基づいて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30の位置を予測する。こうすることで、ユーザの走査に対する遅れを抑制してインクを吐出できる。 The position of the navigation sensor 30 is calculated based on, for example, a predetermined origin (the initial position of the HMP 20 when image formation is started), as will be described later. Further, the position calculation circuit 34 estimates the moving direction and acceleration based on the difference between the past position and the latest position, and predicts the position of the navigation sensor 30 at the next ejection timing, for example. In this way, ink can be ejected while suppressing a delay in scanning by the user.

メモリCTL35は、DRAM29とのインタフェースであり、DRAM29に対しデータを要求し、取得したファームウェアをCPU33に送出したり、取得した画像データをASIC/FPGA40に送出したりする。 The memory CTL 35 is an interface with the DRAM 29 , requests data from the DRAM 29 , sends acquired firmware to the CPU 33 , and sends acquired image data to the ASIC/FPGA 40 .

ROM CTL36は、ROM28とのインタフェースであり、ROM28に対しデータを要求し、取得したデータをCPU33やASIC/FPGA40に送出する。 The ROM CTL 36 is an interface with the ROM 28 , requests data from the ROM 28 , and sends the acquired data to the CPU 33 and ASIC/FPGA 40 .

回転器39は、DMAC38が取得した画像データを、インクを吐出するヘッド、ヘッド内のノズル位置、及び、取り付け誤差などによるヘッド傾きに応じて回転させる。DMAC38は回転後の画像データをIJ記録ヘッド制御部44へ出力する。 The rotator 39 rotates the image data acquired by the DMAC 38 according to the head that ejects ink, the position of the nozzles in the head, and the tilt of the head caused by an installation error or the like. The DMAC 38 outputs the rotated image data to the IJ recording head controller 44 .

Image RAM37はDMAC38が取得した画像データを一時的に格納する。すなわち、ある程度の画像データがバッファリングされ、HMP20の位置に応じて読み出される。 Image RAM 37 temporarily stores the image data acquired by DMAC 38 . That is, a certain amount of image data is buffered and read according to the position of the HMP 20 .

IJ記録ヘッド制御部44は、画像データ(ビットマップデータ)にディザ処理などを施して大きさと密度で画像を表す点の集合に画像データを変換する。これにより、画像データは吐出位置と点のサイズのデータとなる。IJ記録ヘッド制御部44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23に出力する。IJ記録ヘッド駆動回路23は上記のように制御信号に対応した駆動波形データを用いて、駆動波形(電圧)を生成する。 The IJ recording head control unit 44 converts the image data (bitmap data) into a set of points representing an image in terms of size and density by applying dithering or the like to the image data (bitmap data). As a result, the image data becomes data of the ejection position and the dot size. The IJ printhead control unit 44 outputs a control signal corresponding to the dot size to the IJ printhead drive circuit 23 . The IJ recording head driving circuit 23 generates a driving waveform (voltage) using the driving waveform data corresponding to the control signal as described above.

ナビゲーションセンサI/F42は、ナビゲーションセンサ30と通信し、ナビゲーションセンサ30からの情報として移動量ΔX´、ΔY´(これらについては後述する)を受信し、その値を内部レジスタに格納する。 The navigation sensor I/F 42 communicates with the navigation sensor 30, receives movement amounts ΔX′ and ΔY′ (these will be described later) as information from the navigation sensor 30, and stores the values in an internal register.

印字/センサタイミング生成部43は、ナビゲーションセンサI/F42とジャイロセンサI/F45が情報を読み取るタイミングを通知し、IJ記録ヘッド制御部44に駆動タイミングを通知する。情報を読み取るタイミングの周期はインクの吐出タイミングの周期よりも長い。IJ記録ヘッド制御部44は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吐出しないと判定する。 The print/sensor timing generator 43 notifies the navigation sensor I/F 42 and the gyro sensor I/F 45 of the timing for reading information, and notifies the IJ recording head controller 44 of the driving timing. The cycle of timing for reading information is longer than the cycle of ink ejection timing. The IJ recording head control unit 44 determines whether or not ink is to be ejected, and determines that ink is ejected if there is a target ejection position to which ink should be ejected, and that ink is not ejected if there is no target ejection position.

ジャイロセンサI/F45は印字/センサタイミング生成部43により生成されたタイミングになるとジャイロセンサ31が検出する角速度を取得してその値をレジスタに格納する。 The gyro sensor I/F 45 acquires the angular velocity detected by the gyro sensor 31 at the timing generated by the print/sensor timing generator 43 and stores the value in a register.

割込みコントローラ41は、ナビゲーションセンサI/F42がナビゲーションセンサ30との通信が完了したことを検知して、SoC50へそれを通知するための割込み信号を出力する。CPU33はこの割込みにより、ナビゲーションセンサI/F42が内部レジスタに記憶するΔX´、ΔY´を取得する。その他、エラー等のステータス通知機能も有する。ジャイロセンサI/F45に関しても同様に、割込みコントローラ41はSoC50に対し、ジャイロセンサ31との通信が終了したことを通知するための割込み信号を出力する。 The interrupt controller 41 detects that the navigation sensor I/F 42 has completed communication with the navigation sensor 30 and outputs an interrupt signal to notify the SoC 50 of this. By this interrupt, the CPU 33 acquires ΔX′ and ΔY′ stored in the internal register by the navigation sensor I/F 42 . In addition, it also has a status notification function such as an error. Similarly, regarding the gyro sensor I/F 45, the interrupt controller 41 outputs an interrupt signal to the SoC 50 to notify that communication with the gyro sensor 31 has ended.

<ジャイロセンサ>
図5は、ジャイロセンサ31が角速度を検出する原理を説明する図の一例である。移動している物体に回転が加わると、物体の移動方向と回転軸の両方に直行する方向にコリオリ力が発生する。
<Gyro sensor>
FIG. 5 is an example of a diagram for explaining the principle by which the gyro sensor 31 detects angular velocity. When a moving object is rotated, a Coriolis force is generated in a direction perpendicular to both the direction of movement of the object and the axis of rotation.

物体を移動させるため、ジャイロセンサ31ではMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)素子を振動させることで速度v(ベクトル)を発生させる。振動している質量mのMEMS素子に外部から角速度ω(ベクトル)の回転が加わると、MEMS素子にコリオリ力が加わる。コリオリ力Fは以下のように表すことができる。
F=-2mΩ×v
なお、「×」はベクトルの外積を表し、上記のように物体の移動方向と回転軸に直交する方向がコリオリ力Fの方向である。MEMS素子は例えば櫛歯構造の電極を有しており、ジャイロセンサ31はコリオリ力Fにより発生した変位を静電容量の変化として捉える。コリオリ力Fの信号はジャイロセンサ31内で増幅されフィルタリングされた後、角速度に演算されて出力される。すなわち、F,m、vが既知なので角速度ωを取り出すことができる。
In order to move the object, the gyro sensor 31 generates a velocity v (vector) by vibrating a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element. When a rotating MEMS element having a mass m that is vibrating is externally rotated with an angular velocity ω (vector), a Coriolis force is applied to the MEMS element. The Coriolis force F can be expressed as follows.
F=-2mΩ×v
Note that "x" represents the outer product of vectors, and the direction of the Coriolis force F is the direction orthogonal to the moving direction of the object and the rotation axis as described above. The MEMS element has, for example, comb-shaped electrodes, and the gyro sensor 31 detects displacement caused by the Coriolis force F as a change in capacitance. A signal of the Coriolis force F is amplified and filtered in the gyro sensor 31, then calculated into an angular velocity and output. That is, since F, m, and v are known, the angular velocity ω can be extracted.

<ナビゲーションセンサについて>
図6は、ナビゲーションセンサのハードウェア構成の構成例を示す図である。ナビゲーションセンサ30は、ホストI/F301、イメージプロセッサ302、LEDドライバ303、2つのレンズ304、306及び、イメージアレイ305を有する。LEDドライバ303は、LEDと制御回路が一体となっておりイメージプロセッサ302からの命令によりLED光を照射する。イメージアレイ305は、レンズ304を介して印刷媒体12からのLED光の反射光を受光する。2つのレンズ304,306は、印刷媒体12の表面に対して光学的に焦点が合うように設置されている。
<About the navigation sensor>
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the hardware configuration of the navigation sensor. Navigation sensor 30 has host I/F 301 , image processor 302 , LED driver 303 , two lenses 304 and 306 and image array 305 . The LED driver 303 integrates an LED and a control circuit, and emits LED light according to a command from the image processor 302 . Image array 305 receives the reflected light of the LED light from print medium 12 via lens 304 . Two lenses 304 and 306 are placed in optical focus with respect to the surface of print medium 12 .

イメージアレイ305は、LED光の波長に感度を有するフォトダイオードなどを有し、受光したLED光からイメージデータを生成する。イメージプロセッサ302はイメージデータを取得して、イメージデータからナビゲーションセンサの移動距離(上記のΔX´、ΔY´)を算出する。イメージプロセッサ302は、算出した移動距離を、ホストI/F301を介して制御部25へ出力する。 The image array 305 has photodiodes or the like that are sensitive to the wavelength of the LED light, and generates image data from the received LED light. The image processor 302 acquires the image data and calculates the moving distance (ΔX', ΔY' above) of the navigation sensor from the image data. Image processor 302 outputs the calculated moving distance to control unit 25 via host I/F 301 .

光源として使用される発光ダイオード(LED)は、表面が粗い印刷媒体12、例えば紙を使用する場合に有用である。これは、表面が粗い場合、影が発生するため、その影を特徴部分として、X軸方向及びY軸方向の移動距離を正確に算出することが可能になるからである。一方、表面が滑らか、あるいは透明な印刷媒体12に対しては、光源としてレーザ光を発生させる半導体レーザ(LD)を使用することができる。半導体レーザで、印刷媒体12上に例えば縞模様等を形成することで特徴部分を作ることができ、それを基に正確に移動距離を算出することができるからである。 Light emitting diodes (LEDs) used as light sources are useful when using rough print media 12, such as paper. This is because if the surface is rough, shadows are generated, and it is possible to accurately calculate the movement distances in the X-axis direction and the Y-axis direction using the shadows as a characteristic portion. On the other hand, a semiconductor laser (LD) that generates laser light can be used as a light source for the printing medium 12 that has a smooth surface or is transparent. This is because a characteristic portion can be created by forming, for example, a striped pattern on the print medium 12 with a semiconductor laser, and the movement distance can be accurately calculated based on the characteristic portion.

次に、図7を用いて、ナビゲーションセンサ30の動作について説明する。図7はナビゲーションセンサ30による移動量の検出方法を説明する図である。LEDドライバ303が照射した光は、レンズ306を介して印刷媒体12の表面に照射される。印刷媒体12の表面は、図7(a)に示すように様々な形状の微小な凹凸を有している。このため、様々な形の影が発生する。 Next, operation of the navigation sensor 30 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining how the navigation sensor 30 detects the amount of movement. The light emitted by the LED driver 303 is applied to the surface of the print medium 12 through the lens 306 . The surface of the print medium 12 has minute irregularities of various shapes, as shown in FIG. 7(a). For this reason, shadows of various shapes are generated.

イメージプロセッサ302は、予め決められたサンプリングタイミング毎に、レンズ304及びイメージアレイ305を介して反射光を受光し、イメージデータ310を取得する。図7(b)に示すように生成したイメージデータ310を、イメージプロセッサ302は規定の分解能単位でマトリクス化する。すなわち、イメージデータ310を複数の矩形領域に分割する。そして、イメージプロセッサ302は、前回のサンプリングタイミングで得られたイメージデータ310と、今回のサンプリングタイミングで得られたイメージデータ310とを比較してイメージデータ310が移動した矩形領域の数を検出し、それを移動距離として算出する。図7(b)で図示するΔX方向にHMP20が移動したとする。t=0とt=1のイメージデータ310を比較すると、右端にある形状が中央の形状と一致する。したがって、形状は-X方向に移動しているので、HMP20がX方向に一マス分移動したことが分かる。時刻t=1とt=2についても同様である。 The image processor 302 receives reflected light via the lens 304 and the image array 305 at each predetermined sampling timing, and acquires image data 310 . The image processor 302 matrixes the image data 310 generated as shown in FIG. 7(b) in a prescribed resolution unit. That is, the image data 310 is divided into a plurality of rectangular areas. Then, the image processor 302 compares the image data 310 obtained at the previous sampling timing with the image data 310 obtained at the current sampling timing, detects the number of rectangular regions in which the image data 310 has moved, It is calculated as the moving distance. Assume that the HMP 20 moves in the ΔX direction shown in FIG. 7(b). Comparing the image data 310 at t=0 and t=1, the shape on the right end matches the shape in the center. Therefore, since the shape has moved in the -X direction, it can be seen that the HMP 20 has moved by one mass in the X direction. The same is true for times t=1 and t=2.

<IJ記録ヘッド駆動回路>
図8は、IJ記録ヘッド駆動回路23の構成図の一例である。まず、IJ記録ヘッド24は、複数のノズル61を備え、各ノズル61にはアクチュエータが設けられている。アクチュエータは、サーマル方式、ピエゾ方式のいずれであってもよい。サーマル方式は、ノズル内のインクに熱を与えて膨張させ、この膨張によりノズル61からインク滴を吐出させるものである。ピエゾ方式は、圧電素子によりノズル壁を押し、内部のインクを押し出すことによりインク滴を吐出させるものである。
<IJ recording head drive circuit>
FIG. 8 is an example of a configuration diagram of the IJ recording head drive circuit 23. As shown in FIG. First, the IJ recording head 24 has a plurality of nozzles 61 and each nozzle 61 is provided with an actuator. The actuator may be of either thermal type or piezo type. The thermal method applies heat to the ink in the nozzle to expand it, and the ink droplet is ejected from the nozzle 61 by this expansion. In the piezo system, a piezoelectric element pushes a nozzle wall to push out the ink inside, thereby ejecting an ink droplet.

IJ記録ヘッド駆動回路23は、アナログスイッチ231と、レベルシフタ232と、階調デコーダ233と、ラッチ234と、シフトレジスタ235とを備えている。IJ記録ヘッド制御部44は、IJ記録ヘッド駆動回路23に対し、IJ記録ヘッド24のノズル61の数(アクチュエータの数も同じ)分のシリアルデータである画像データSDを、画像データ転送クロックSCKによってシフトレジスタ235に転送する。 The IJ recording head drive circuit 23 comprises an analog switch 231 , a level shifter 232 , a gradation decoder 233 , a latch 234 and a shift register 235 . The IJ print head control unit 44 sends image data SD, which is serial data for the number of nozzles 61 (the same number of actuators) of the IJ print head 24, to the IJ print head drive circuit 23 using the image data transfer clock SCK. Transfer to shift register 235 .

転送が終了すると、IJ記録ヘッド制御部44は、画像データラッチ信号SLnによりノズル毎に設けられたラッチ234に各画像データSDを記憶させる。 When the transfer is completed, the IJ recording head control section 44 stores each image data SD in the latch 234 provided for each nozzle by the image data latch signal SLn.

IJ記録ヘッド制御部44は、画像データSDをラッチさせた後、アナログスイッチ231へ各階調値のインク滴を各ノズルから吐出させるためのヘッド駆動波形Vcomを出力する。このとき、IJ記録ヘッド制御部44は、階調デコーダ233に対してヘッド駆動マスクパターンMNを階調制御信号として与えるが、そのヘッド駆動マスクパターンMNを駆動波形のタイミングに合わせて選択するように遷移させる。 After latching the image data SD, the IJ recording head control unit 44 outputs to the analog switch 231 a head driving waveform Vcom for ejecting ink droplets of each gradation value from each nozzle. At this time, the IJ recording head control unit 44 supplies the head drive mask pattern MN as a gradation control signal to the gradation decoder 233. The head drive mask pattern MN is selected in accordance with the timing of the drive waveform. transition.

階調デコーダ233は、階調制御信号とラッチされた画像データとを論理演算し、レベルシフタ232は、論理演算した得られた論理レベル電圧信号を、アナログスイッチ231を駆動できる電圧レベルまで昇圧する。 The gradation decoder 233 logically operates the gradation control signal and the latched image data, and the level shifter 232 boosts the logical level voltage signal obtained by the logical operation to a voltage level capable of driving the analog switch 231 .

アナログスイッチ231は、昇圧された電圧信号を受け付けON/OFFすることにより、IJ記録ヘッドのアクチュエータへ供給する駆動波形VoutNが各ノズルで異なる波形となる。IJ記録ヘッド24は、この駆動波形に基づきインク滴を吐出させ、印刷媒体12上に画像を形成する。 The analog switch 231 receives the boosted voltage signal and turns it ON/OFF, so that the drive waveform VoutN supplied to the actuator of the IJ print head has a different waveform for each nozzle. The IJ recording head 24 ejects ink droplets based on this drive waveform to form an image on the print medium 12 .

なお、図8の構成及びその説明は、インクジェット方式のプリンタで一般に採用されている構成である。インク滴を吐出できれば、図8の構成に限られずHMP20に搭載されてよい。 The configuration of FIG. 8 and its description are those generally employed in inkjet printers. As long as it can eject ink droplets, it may be installed in the HMP 20 without being limited to the configuration shown in FIG.

<IJ記録ヘッドにおけるノズル位置について>
次に、図9を用いて、IJ記録ヘッド24におけるノズル位置等について説明する。図9(a)は、HMP20の平面図の一例である。図9(b)はIJ記録ヘッド24のみを説明する図の一例である。図示されている面が印刷媒体12に対向する面である。
<Nozzle Position in IJ Print Head>
Next, nozzle positions and the like in the IJ recording head 24 will be described with reference to FIG. FIG. 9A is an example of a plan view of the HMP 20. FIG. FIG. 9B is an example of a diagram illustrating only the IJ recording head 24. FIG. The illustrated surface is the surface facing the print medium 12 .

本実施形態のHMP20は、1つのナビゲーションセンサSを有している。図9(a)のSは、説明の便宜上、ナビゲーションセンサが2つある場合の設置位置を示す。ナビゲーションセンサ30が2つある場合の、2つのナビゲーションセンサS,Sの間の長さは距離Lである。距離Lは長いほどよい。これは、距離Lが長いほど検出可能な最小の回転角θが小さくなり、HMP20の位置の誤差が少なくなるからである。 The HMP 20 of this embodiment has one navigation sensor S0 . S1 in FIG. 9(a) indicates the installation position when there are two navigation sensors for convenience of explanation. The length between the two navigation sensors S 0 and S 1 is the distance L when there are two navigation sensors 30 . The longer the distance L, the better. This is because the longer the distance L, the smaller the detectable minimum rotation angle θ, and the smaller the positional error of the HMP 20 .

ナビゲーションセンサ30からIJ記録ヘッド24までの距離はそれぞれ距離a、bである。距離aと、距離bは等しくてもよいし、ゼロでもよい(IJ記録ヘッド24に接している)。また、ナビゲーションセンサ30が1つだけの場合、ナビゲーションセンサSはIJ記録ヘッド24の周囲の任意の場所に配置される。したがって、図示するナビゲーションセンサSの位置は一例である。ただし、IJ記録ヘッド24とナビゲーションセンサSの距離が短いことでHMP20の底面のサイズを削減しやすくなる。 The distances from the navigation sensor 30 to the IJ recording head 24 are distances a and b, respectively. The distance a and the distance b may be equal or zero (in contact with the IJ recording head 24). Also, if there is only one navigation sensor 30 , the navigation sensor S 0 is placed anywhere around the IJ recording head 24 . Accordingly, the illustrated position of navigation sensor S0 is an example. However, since the distance between the IJ recording head 24 and the navigation sensor S0 is short, the size of the bottom surface of the HMP 20 can be easily reduced.

図9(b)に示すように、IJ記録ヘッド24の端から最初のノズル61までの距離は距離d、隣接するノズル間の距離は距離eである。a~eの値はROM28などに予め記憶されている。 As shown in FIG. 9B, the distance from the end of the IJ print head 24 to the first nozzle 61 is distance d, and the distance between adjacent nozzles is distance e. The values of a to e are pre-stored in the ROM 28 or the like.

位置算出回路34などがナビゲーションセンサSの位置を算出すれば、距離a(距離b)、距離d及び距離eを用いて、位置算出回路34はノズル61の位置を算出できる。 If the position calculation circuit 34 or the like calculates the position of the navigation sensor S0 , the position calculation circuit 34 can calculate the position of the nozzle 61 using the distance a (distance b), the distance d, and the distance e.

<印刷媒体12におけるHMP20の位置について>
図10は、HMP20の座標系と位置の算出方法を説明する図の一例である。本実施形態では、印刷媒体12に水平な方向をX軸、垂直な方向をY軸に設定する。原点は画像形成が開始された際のナビゲーションセンサSの位置である。この座標を印刷媒体座標と称することにする。これに対し、ナビゲーションセンサSは図10の座標軸(X´軸、Y´軸)で移動量を出力する。すなわち、ノズル61の配列方向をY´軸、Y´軸に直交する方向をX´軸として移動量を出力する。
<Regarding the position of the HMP 20 on the print medium 12>
FIG. 10 is an example of a diagram illustrating a coordinate system of the HMP 20 and a method of calculating the position. In this embodiment, the horizontal direction to the print medium 12 is set to the X axis, and the vertical direction to the printing medium 12 is set to the Y axis. The origin is the position of navigation sensor S0 when imaging begins. These coordinates will be referred to as print media coordinates. On the other hand, the navigation sensor S0 outputs the amount of movement on the coordinate axes ( X' -axis, Y'-axis) in FIG. That is, the movement amount is output with the arrangement direction of the nozzles 61 as the Y'-axis and the direction orthogonal to the Y'-axis as the X'-axis.

図9(a)に示したように、印刷媒体12に対しHMP20が時計回りにθ回転している場合を例にして説明する。ユーザがHMP20を印刷媒体座標に対し全く傾けることなく走査させることは困難でゼロでないθが生じると考えられる。全く回転していなければ、X=X´、Y=Y´である。しかし、HMP20が印刷媒体12に対し回転角θ、回転した場合、ナビゲーションセンサSの出力とHMP20の印刷媒体12における実際の位置が一致しなくなる。回転角θは時計回りが正、X、X´は右方向が正、Y、Y´は上方向が正である。 As shown in FIG. 9A, the case where the HMP 20 rotates θ clockwise with respect to the print medium 12 will be described as an example. It is believed that it would be difficult for the user to scan the HMP 20 without tilting it at all relative to the print media coordinates, resulting in a non-zero θ. If not rotated at all, then X=X' and Y=Y'. However, when the HMP 20 is rotated by a rotation angle θ with respect to the print medium 12, the output of the navigation sensor S0 and the actual position of the HMP 20 on the print medium 12 do not match. The clockwise direction of the rotation angle θ is positive, the right direction of X and X′ is positive, and the upward direction of Y and Y′ is positive.

図10(a)はHMP20のX座標を説明する図の一例である。図10(a)では回転角θのHMP20がX方向にのみ同じ回転角θのまま移動した場合のナビゲーションセンサSが検出する移動量ΔX´、ΔY´とX,Yの対応を示している。なお、ナビゲーションセンサ30が2つある場合、相対位置は固定なので2つのナビゲーションセンサ30の出力(移動量)は同じである。ナビゲーションセンサSのX座標はX1+X2であり、X1+X2はΔX´、ΔY´及び回転角θから求められる。 FIG. 10A is an example of a diagram explaining the X coordinate of the HMP 20. FIG. FIG. 10(a) shows the correspondence between movement amounts ΔX′ and ΔY′ detected by the navigation sensor S0 and X and Y when the HMP 20 with the rotation angle θ moves only in the X direction with the same rotation angle θ. . Note that when there are two navigation sensors 30, since the relative positions are fixed, the outputs (movement amounts) of the two navigation sensors 30 are the same. The X coordinate of the navigation sensor S0 is X1+X2, and X1+X2 is determined from .DELTA.X', .DELTA.Y' and the rotation angle .theta.

図10(b)は回転角θのHMP20がY方向にのみ同じ回転角θのまま移動した場合のナビゲーションセンサSが検出する移動量ΔX´、ΔY´とX,Yの対応を示している。ナビゲーションセンサSのY座標はY1+Y2であり、Y1+Y2は-ΔX´、ΔY´及び回転角θから求められる。 FIG. 10(b) shows the correspondence between the movement amounts ΔX′ and ΔY′ detected by the navigation sensor S0 and X and Y when the HMP 20 with the rotation angle θ moves only in the Y direction with the same rotation angle θ. . The Y coordinate of the navigation sensor S0 is Y1+Y2, and Y1+Y2 is obtained from -ΔX', ΔY' and the rotation angle θ.

したがって、HMP20がX方向及びY方向に回転角θのまま移動した場合、ナビゲーションセンサSが出力するΔX´、ΔY´は印刷媒体座標のX,Yに以下のように変換できる。
X=ΔX´cosθ+ΔY´sinθ …(1)
Y=-ΔX´sinθ+ΔY´cosθ …(2)
<<回転角θの検出>>
本実施形態では、回転角θをジャイロセンサ31の出力により位置算出回路34が求める。しかしながら、距離Lが長い方が位置を高精度に求められることを示すため、ナビゲーションセンサ30が2つある場合の回転角θの求め方を説明する。
Therefore, when the HMP 20 moves in the X and Y directions with the rotation angle .theta., .DELTA.X' and .DELTA.Y' output from the navigation sensor S0 can be converted into X and Y coordinates of the print medium as follows.
X = ΔX'cos θ + ΔY'sin θ (1)
Y=-ΔX'sinθ+ΔY'cosθ (2)
<<Detection of rotation angle θ>>
In this embodiment, the position calculation circuit 34 obtains the rotation angle θ from the output of the gyro sensor 31 . However, in order to show that the longer the distance L, the position can be obtained with higher accuracy, the method of obtaining the rotation angle θ when there are two navigation sensors 30 will be described.

図11は、画像形成中に生じるHMP20の回転角dθの求め方を説明する図の一例である。回転角dθは2つのナビゲーションセンサS,Sが検出する移動量ΔX´を用いて算出される。印刷媒体12の上側のナビゲーションセンサSが検出する移動量ΔX´0、ナビゲーションセンサSが検出する移動量をΔX´1とする。なお、図11ではすでに得られている回転角をθとしている。 FIG. 11 is an example of a diagram illustrating how to obtain the rotation angle dθ of the HMP 20 that occurs during image formation. The rotation angle dθ is calculated using the movement amount ΔX′ detected by the two navigation sensors S 0 and S 1 . Let ΔX'0 be the amount of movement detected by the navigation sensor S0 on the upper side of the printing medium 12, and ΔX'1 be the amount of movement detected by the navigation sensor S1. In FIG. 11, the already obtained rotation angle is θ.

HMP20が平行移動しながらdθ回転した場合、移動量ΔX´0とΔX´1は一致しない。しかし、どちらの出力も2つのナビゲーションセンサS,Sを結ぶ直線に垂直な方向の移動量なので、移動量ΔX´0とΔX´1の差は「ΔX´0-ΔX´1」として求めることができる。この差はHMP20がdθ回転したことにより生じた値である。また、「ΔX´0-ΔX´1」、L、及び、dθに図11に示す関係があることから、dθは以下のように表すことができる。
dθ=arcsin{(ΔX´0-ΔX´1)/L} …(3)
位置算出回路34がこのdθを積算することで回転角θを求めることができる。式(1)(2)に示すように、回転角θは位置の算出に用いられるので、回転角θが位置の精度に影響する。また、式(3)から分かるように、より小さいdθを検出するには距離Lを大きくすることが好ましい。したがって、距離Lが位置の精度に影響するが、距離Lを大きくするとHMP20の底面積が大きくなり、画像形成可能範囲501が小さくなる。
When the HMP 20 rotates by dθ while moving in parallel, the amounts of movement ΔX'0 and ΔX'1 do not match. However, since both outputs are the amount of movement in the direction perpendicular to the straight line connecting the two navigation sensors S 0 and S 1 , the difference between the amounts of movement ΔX'0 and ΔX'1 is calculated as "ΔX'0 - ΔX'1". be able to. This difference is a value caused by the dθ rotation of the HMP 20 . Also, since "ΔX'0-ΔX'1", L, and dθ have the relationship shown in FIG. 11, dθ can be expressed as follows.
dθ=arcsin {(ΔX′0−ΔX′1)/L} (3)
The position calculation circuit 34 can obtain the rotation angle θ by integrating the dθ. As shown in equations (1) and (2), the rotation angle θ is used to calculate the position, so the rotation angle θ affects the accuracy of the position. Also, as can be seen from the equation (3), it is preferable to increase the distance L in order to detect a smaller dθ. Therefore, although the distance L affects the accuracy of the position, the larger the distance L, the larger the base area of the HMP 20 and the smaller the image formable range 501 .

続いて、ジャイロセンサ31の出力を用いた回転角θの算出方法を説明する。ジャイロセンサ31の出力は角速度ωである。
ω=dθ/dt
であるから、dtをサンプリング周期とすると回転角dθは以下で表せる。
dθ=ω×dt
したがって、現在(時間t=0~N)の回転角θは以下のようになる。
Next, a method of calculating the rotation angle θ using the output of the gyro sensor 31 will be described. The output of the gyro sensor 31 is the angular velocity ω.
ω=dθ/dt
Therefore, if dt is the sampling period, the rotation angle dθ can be expressed as follows.
dθ=ω×dt
Therefore, the current rotation angle θ (time t=0 to N) is as follows.

Figure 0007120348000001
このように、ジャイロセンサ31でも回転角θを求めることができる。式(1)(2)に示すように、回転角θを用いて位置を算出できる。ナビゲーションセンサSの位置を算出できれば、図9(b)に示したa~eの値により、位置算出回路34は各ノズル61の座標を算出することができる。なお、式(1)のX、式(2)のYはそれぞれサンプリング周期における変化量なのでこのX,Yを累積することで現在の位置が求められる。
Figure 0007120348000001
Thus, the gyro sensor 31 can also obtain the rotation angle θ. As shown in equations (1) and (2), the position can be calculated using the rotation angle θ. If the position of the navigation sensor S0 can be calculated, the position calculation circuit 34 can calculate the coordinates of each nozzle 61 from the values a to e shown in FIG. 9(b). Since X in Equation (1) and Y in Equation (2) are the amount of change in each sampling period, the current position can be obtained by accumulating X and Y.

<目標吐出位置>
続いて、図12を用いて目標吐出位置について説明する。図12は、目標吐出位置とノズル61の位置の関係を説明する図の一例である。目標吐出位置G1~G9は、HMP20がノズル61からインクを着弾させる目標位置(画素の形成先)である。目標吐出位置G1~G9は、HMP20の初期位置とHMP20のX軸/Y軸方向の解像度(Xdpi,Ydpi)から求めることができる。
<Target discharge position>
Next, the target ejection position will be described with reference to FIG. 12 . FIG. 12 is an example of a diagram illustrating the relationship between the target ejection position and the position of the nozzle 61. As shown in FIG. The target ejection positions G1 to G9 are target positions (pixel formation destinations) where the HMP 20 makes ink land from the nozzles 61 . The target ejection positions G1 to G9 can be obtained from the initial position of the HMP 20 and the resolution (Xdpi, Ydpi) of the HMP 20 in the X-axis/Y-axis directions.

例えば、解像度が300dpiの場合、IJ記録ヘッド24の長手方向及びこれに対し垂直な方向に約0.084[mm]ごとに目標吐出位置が設定される。この目標吐出位置G1~G9に吐出される画素があれば、HMP20はインクを吐出する。 For example, when the resolution is 300 dpi, target ejection positions are set at intervals of about 0.084 [mm] in the longitudinal direction of the IJ print head 24 and in the direction perpendicular thereto. If there are pixels to be ejected at these target ejection positions G1 to G9, the HMP 20 ejects ink.

しかし、実際には、ノズル61と目標吐出位置が完全に一致するタイミングを捉えることは困難なので、HMP20は目標吐出位置とノズル61の現在位置との間に許容誤差62を設けている。そして、ノズル61の現在位置が目標吐出位置から許容誤差62の範囲内にある場合に、ノズル61からインクを吐出する(このような許容範囲を設けることを「吐出ノズル可否判定」という。)。 However, in practice, it is difficult to capture the timing at which the nozzles 61 and the target ejection positions completely match, so the HMP 20 provides an allowable error 62 between the target ejection position and the current position of the nozzles 61 . Then, when the current position of the nozzle 61 is within the range of the allowable error 62 from the target ejection position, the ink is ejected from the nozzle 61 (providing such an allowable range is called "ejection nozzle propriety determination").

また、矢印63に示すように、HMP20はノズル61の移動方向と加速度を監視しており、次回の吐出タイミングのノズル61の位置を予測している。したがって、予測された位置と許容誤差62の範囲内を比較してインクの吐出を準備することが可能になる。 Also, as indicated by an arrow 63, the HMP 20 monitors the moving direction and acceleration of the nozzle 61, and predicts the position of the nozzle 61 at the next ejection timing. Therefore, it is possible to prepare for ink ejection by comparing the predicted position with the tolerance 62 .

<動作手順>
図13は、画像データ出力器11とHMP20の動作手順を説明するフローチャート図の一例である。まず、ユーザは画像データ出力器11の電源ボタンを押下する(U101)。画像データ出力器11はそれを受け付け、電池等から電源が供給されて起動する。
<Operation procedure>
FIG. 13 is an example of a flowchart for explaining the operation procedure of the image data output device 11 and the HMP 20. As shown in FIG. First, the user presses the power button of the image data output device 11 (U101). The image data output device 11 accepts it and is powered by a battery or the like to start up.

ユーザは画像データ出力器11で出力したい画像を選択する(U102)。画像データ出力器11は画像の選択を受け付ける。ワープロアプリケーションのようなソフトウェアの文書データが画像として選択されてもよいし、JPEGなどの画像データが選択されてもよい。必要であればプリンタドライバが画像データ以外のデータを画像に変更してよい。 The user selects an image to be output by the image data output device 11 (U102). The image data output device 11 receives image selection. Document data of software such as a word processor application may be selected as an image, or image data such as JPEG may be selected. If necessary, the printer driver may convert data other than image data into an image.

ユーザは選択した画像をHMP20で印刷する操作を行う(U103)。HMP20は印刷ジョブの実行の要求を受け付ける。印刷ジョブの要求により画像データがHMP20へ送信される。 The user performs an operation to print the selected image on the HMP 20 (U103). The HMP 20 accepts a print job execution request. Image data is sent to the HMP 20 by a print job request.

ユーザは、HMP20を持ち、印刷媒体12(例えばノート)の上で初期位置を決定する(U104)。 The user holds the HMP 20 and determines its initial position on the print medium 12 (eg notebook) (U104).

そして、ユーザはHMP20の印刷開始ボタンを押下する(U105)。HMP20は印刷開始ボタンの押下を受け付ける。 Then, the user presses the print start button of the HMP 20 (U105). The HMP 20 accepts pressing of the print start button.

ユーザはHMP20を印刷媒体12の上で滑らせるように自由に走査する(U106)。 The user freely scans the HMP 20 by sliding it over the print medium 12 (U106).

続いて、HMP20の動作を説明する。以下の動作はCPU33がファームウェアを実行することで行われる。 Next, the operation of the HMP 20 will be explained. The following operations are performed by the CPU 33 executing the firmware.

HMP20も電源のONにより起動する。HMP20のCPU33は、HMP20に内蔵されている図3,4のハードウェア要素を初期化する(S101)。例えば、ナビゲーションセンサI/F42やジャイロセンサI/F45のレジスタを初期化したり、印字/センサタイミング生成部43にタイミング値を設定したりする。また、HMP20と画像データ出力器11との間の通信を確立する。 The HMP 20 is also started when the power is turned on. The CPU 33 of the HMP 20 initializes the hardware elements of FIGS. 3 and 4 incorporated in the HMP 20 (S101). For example, it initializes the registers of the navigation sensor I/F 42 and the gyro sensor I/F 45 and sets the timing value in the print/sensor timing generator 43 . Also, communication between the HMP 20 and the image data output device 11 is established.

HMP20のCPU33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はこの判定を繰り返す(S102)。 The CPU 33 of the HMP 20 determines whether the initialization is completed, and repeats this determination if not completed (S102).

初期化が完了すると(S102のYes)、HMP20のCPU33は、OPU26の例えばLED点灯によりユーザに印刷可能な状態であることを報知する(S103)。これにより、ユーザは印刷可能な状態であることを把握し、上記のように印刷ジョブの実行を要求する。 When the initialization is completed (Yes in S102), the CPU 33 of the HMP 20 notifies the user that printing is possible by turning on the LED of the OPU 26, for example (S103). As a result, the user recognizes that printing is possible, and requests execution of the print job as described above.

印刷ジョブの実行の要求により、HMP20の通信I/F27は画像データ出力器11から画像データの入力を受け付け、画像が入力された旨をOPU26のLEDを点滅させる等によりユーザに対し報知する(S104)。 In response to a print job execution request, the communication I/F 27 of the HMP 20 receives input of image data from the image data output device 11, and notifies the user that the image has been input by blinking the LED of the OPU 26 (S104). ).

ユーザが印刷媒体12上でHMP20の初期位置を決め印刷開始ボタンを押下すると、HMP20のOPU26はこの操作を受け付け、CPU33がナビゲーションセンサI/F42に位置(移動量)を読み取らせる(S105)。これにより、ナビゲーションセンサI/F42はナビゲーションセンサSと通信し、ナビゲーションセンサSが検出した移動量を取得しレジスタなどに格納しておく(S1001)。CPU33はナビゲーションセンサI/F42から移動量を読み出す。 When the user determines the initial position of the HMP 20 on the print medium 12 and presses the print start button, the OPU 26 of the HMP 20 accepts this operation, and the CPU 33 causes the navigation sensor I/F 42 to read the position (movement amount) (S105). As a result, the navigation sensor I/F 42 communicates with the navigation sensor S0 , acquires the movement amount detected by the navigation sensor S0 , and stores it in a register or the like (S1001). The CPU 33 reads the movement amount from the navigation sensor I/F 42 .

ユーザが印刷開始ボタンを押下した直後に取得された移動量はゼロであるがゼロでないとしても、CPU33は例えば座標(0,0)の初期位置としてDRAM29やCPU33のレジスタなどに格納する(S106)。 Even if the amount of movement acquired immediately after the user presses the print start button is zero but not zero, the CPU 33 stores the initial position of coordinates (0, 0) in the DRAM 29 or a register of the CPU 33 (S106). .

また、初期位置を取得すると印字/センサタイミング生成部43がタイミングの生成を開始する(S107)。印字/センサタイミング生成部43は、初期化で設定されたナビゲーションセンサSの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I/F42にタイミングとジャイロセンサI/F45にタイミングを指示する。これが周期的に行われ上記のサンプリング周期となる。 Further, when the initial position is acquired, the print/sensor timing generation unit 43 starts generation of timing (S107). The print/sensor timing generator 43 instructs the timing to the navigation sensor I/F 42 and the timing to the gyro sensor I/F 45 when the timing for acquiring the amount of movement of the navigation sensor S0 set in the initialization is reached. This is performed periodically and becomes the above sampling period.

HMP20のCPU33は、移動量と角速度情報を取得するタイミングであるか否かを判定する(S108)。この判定は、割込みコントローラ41からの通知により行うが、印字/センサタイミング生成部43と同じタイミングをCPU33がカウントすることで判定してもよい。 The CPU 33 of the HMP 20 determines whether or not it is time to acquire the movement amount and angular velocity information (S108). This determination is made based on a notification from the interrupt controller 41 , but may be determined by the CPU 33 counting the same timing as the print/sensor timing generator 43 .

移動量と角速度情報を取得するタイミングになると、HMP20のCPU33はナビゲーションセンサI/F42から移動量を取得し、ジャイロセンサI/F45から角速度情報を取得する(S109)。上記のように、ジャイロセンサI/F45は印字/センサタイミング生成部43が生成するタイミングでジャイロセンサ31から角速度情報を取得しており、ナビゲーションセンサI/F42は印字/センサタイミング生成部43が生成するタイミングでナビゲーションセンサSから移動量を取得している。 When it is time to acquire the movement amount and the angular velocity information, the CPU 33 of the HMP 20 acquires the movement amount from the navigation sensor I/F 42 and acquires the angular velocity information from the gyro sensor I/F 45 (S109). As described above, the gyro sensor I/F 45 acquires the angular velocity information from the gyro sensor 31 at the timing generated by the print/sensor timing generation unit 43, and the navigation sensor I/F 42 is generated by the print/sensor timing generation unit 43. The amount of movement is acquired from the navigation sensor S0 at the timing.

次に、位置算出回路34は角速度情報と移動量を用いてナビゲーションセンサSの現在の位置を算出する(S110)。具体的には、位置算出回路34は、前回のサイクルで算出した位置(X,Y)と、今回取得した移動量(ΔX´、ΔY´)及び角速度情報から算出した移動距離を加えて、現在のナビゲーションセンサSの位置を算出する。初期位置のみで、前回算出した位置がない場合は、初期位置に今回取得した移動量(ΔX´、ΔY´) 及び角速度情報から算出した移動距離を加えて、現在のナビゲーションセンサSの位置を算出する。 Next, the position calculation circuit 34 calculates the current position of the navigation sensor S0 using the angular velocity information and the amount of movement (S110). Specifically, the position calculation circuit 34 adds the position (X, Y) calculated in the previous cycle to the movement amount (ΔX′, ΔY′) acquired this time and the movement distance calculated from the angular velocity information, and obtains the current , the position of the navigation sensor S0 is calculated. If there is only the initial position and there is no position calculated last time, the current position of the navigation sensor S0 is calculated by adding the movement amount ( ΔX ', ΔY') acquired this time and the movement distance calculated from the angular velocity information to the initial position. calculate.

次に、位置算出回路34はナビゲーションセンサSの現在の位置を用いて各ノズル61の現在の位置を算出する(S111)。 Next, the position calculation circuit 34 calculates the current position of each nozzle 61 using the current position of the navigation sensor S0 (S111).

このように、印字/センサタイミング生成部43により角速度情報と移動量が同時に又はほぼ同時に取得されるので、回転角と回転角が検出されたタイミングで取得された移動量でノズル61の位置を算出できる。したがって、種類が異なるセンサの情報でノズル61の位置が算出されても、ノズル61の位置の精度が低下しにくい。 In this way, since the angular velocity information and the movement amount are obtained at the same time or substantially at the same time by the print/sensor timing generation unit 43, the position of the nozzle 61 is calculated based on the rotation angle and the movement amount obtained at the timing when the rotation angle is detected. can. Therefore, even if the position of the nozzle 61 is calculated using information from sensors of different types, the accuracy of the position of the nozzle 61 is less likely to decrease.

次に、CPU33はDMAC38を制御して、算出した各ノズル61の位置を基に、各ノズル61の周辺画像の画像データをDRAM29からImage RAM37へ送信する(S112)。なお、回転器39は、ユーザにより指定されたヘッド位置(HMP20の持ち方など)及びIJ記録ヘッド24の傾きに応じて、画像を回転させる。 Next, the CPU 33 controls the DMAC 38 to transmit the image data of the peripheral image of each nozzle 61 from the DRAM 29 to the image RAM 37 based on the calculated position of each nozzle 61 (S112). Note that the rotator 39 rotates the image according to the head position (how to hold the HMP 20, etc.) and the inclination of the IJ recording head 24 designated by the user.

次に、IJ記録ヘッド制御部44は周辺画像を構成する各画像要素の位置座標と、各ノズル61の位置座標とを比較する(S113)。位置算出回路34は、ノズル61の過去の位置と現在の位置を用いてノズル61の加速度を算出している。これにより、位置算出回路34は、ナビゲーションセンサI/F42が移動量を取得しジャイロセンサI/F45が角速度情報を取得する周期よりも短いIJ記録ヘッド24のインク吐出周期ごとにノズル61の位置を算出している。 Next, the IJ recording head control unit 44 compares the position coordinates of each image element forming the peripheral image with the position coordinates of each nozzle 61 (S113). The position calculation circuit 34 calculates the acceleration of the nozzle 61 using the past position and current position of the nozzle 61 . Accordingly, the position calculation circuit 34 calculates the position of the nozzle 61 for each ink ejection cycle of the IJ recording head 24, which is shorter than the cycle in which the navigation sensor I/F 42 acquires the movement amount and the gyro sensor I/F 45 acquires the angular velocity information. Calculated.

IJ記録ヘッド制御部44は、位置算出回路34が算出するノズル61の位置から所定範囲内に画像要素の位置座標が含まれるか否かを判定する(S114)。 The IJ recording head control unit 44 determines whether or not the position coordinates of the image element are included within a predetermined range from the position of the nozzle 61 calculated by the position calculation circuit 34 (S114).

吐出条件を満たさない場合、処理はステップS108に戻る。吐出条件を満たす場合、IJ記録ヘッド制御部44はノズル61ごとに画像要素のデータをIJ記録ヘッド駆動回路23に出力する(S115)。これにより、印刷媒体12にはインクが吐出される。 If the ejection condition is not satisfied, the process returns to step S108. When the ejection condition is satisfied, the IJ print head control unit 44 outputs image element data to the IJ print head drive circuit 23 for each nozzle 61 (S115). As a result, ink is ejected onto the print medium 12 .

次に、CPU33は全画像データを出力したかを判定する(S116)。出力していない場合、ステップS108からS115までの処理を繰り返す。 Next, the CPU 33 determines whether all image data have been output (S116). If not, the processing from steps S108 to S115 is repeated.

全画像データを出力した場合、CPU33は、例えばOPU26のLEDを点灯させユーザに印刷が終了したことを報知する(S117)。 When all the image data have been output, the CPU 33, for example, turns on the LED of the OPU 26 to inform the user that the printing has been completed (S117).

なお、全画像データを出力しなくても、ユーザが十分と判断した場合には、ユーザは印刷完了ボタンを押下し、OPU26がそれを受け付けて、印刷を終了してよい。印刷終了後、ユーザが電源をOFFにすることもできるし、印刷が終了した時点で、自動で電源がOFFにされるようになっていてもよい。 If the user determines that it is sufficient even if all the image data is not output, the user may press the print completion button, the OPU 26 may accept it, and the printing may end. After printing, the power can be turned off by the user, or the power can be turned off automatically when printing is finished.

<ナビゲーションセンサが1つの場合の画像形成可能範囲>
図14、15を用いて、ナビゲーションセンサが1つの場合の画像形成可能範囲501を説明する。図14は、比較のために示されたナビゲーションセンサ30が2つの場合の画像形成可能範囲501を説明する図の一例である。
<Image Formable Range with One Navigation Sensor>
An image formable range 501 when there is one navigation sensor will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is an example of a diagram illustrating an image formable range 501 when two navigation sensors 30 are shown for comparison.

図14(a)ではノズルに対し並列に2つのナビゲーションセンサ30が配置されている。なお、図14(a)はHMP20を上から見た図である。図14(b)は、図14(a)の配置において印刷媒体12上になければいけない部品(ナビゲーションセンサ、ノズル)により形成される多角形502を示す。多角形502は底面のサイズの一例である。多角形502を形成するノズル61から右側のナビゲーションセンサS,Sまでの間隔をA〔mm〕、ノズル61の下端と下側のナビゲーションセンサSまでの間隔をB〔mm〕とする。 In FIG. 14(a), two navigation sensors 30 are arranged in parallel with the nozzle. FIG. 14(a) is a top view of the HMP 20. FIG. FIG. 14(b) shows a polygon 502 formed by the components (navigation sensors, nozzles) that must be on the print medium 12 in the arrangement of FIG. 14(a). Polygon 502 is an example of the size of the base. Let A [mm] be the distance from the nozzle 61 forming the polygon 502 to the right navigation sensors S 0 and S 1 , and B [mm] be the distance between the lower end of the nozzle 61 and the lower navigation sensor S 1 .

図14(c)は、図14(a)の配置の場合の画像形成可能範囲501を示す。ノズル61は多角形502の左端かつ上端にあるので印刷媒体12の左端の上端から画像形成可能である。これに対し、ノズル61から右側のナビゲーションセンサS,Sまでの間隔がA〔mm〕なので、ノズル61は印刷媒体12の右端からA〔mm〕よりも右方向に移動できない(画像形成できない)。このため、画像形成可能範囲501の右端は印刷媒体12の右端から長さA〔mm〕の場所になる。同様にノズル61から下側のナビゲーションセンサSまでの間隔がB〔mm〕なので、ノズル61は印刷媒体12の下短からB〔mm〕よりも下方向に移動できない(画像形成できない)。このため、画像形成可能範囲501の下端は印刷媒体12の下端から長さB〔mm〕の場所になる。 FIG. 14(c) shows an image formable range 501 in the arrangement of FIG. 14(a). Since nozzle 61 is at the left and top end of polygon 502 , image formation is possible from the left top end of print medium 12 . On the other hand, since the distance from the nozzle 61 to the navigation sensors S 0 and S 1 on the right side is A [mm], the nozzle 61 cannot move further right than A [mm] from the right edge of the print medium 12 (image formation cannot be performed). ). Therefore, the right end of the image formable range 501 is located at a length A [mm] from the right end of the print medium 12 . Similarly, since the distance from the nozzle 61 to the lower navigation sensor S1 is B [ mm ], the nozzle 61 cannot move below B [mm] from the bottom of the print medium 12 (image formation cannot be performed). Therefore, the lower end of the image formable range 501 is located at a length B [mm] from the lower end of the print medium 12 .

図14(d)ではノズル61の上下に直列に2つのナビゲーションセンサS、Sが配置されている。図14(e)は、図14(d)の配置において印刷媒体12上になければいけない部品(ナビゲーションセンサ、ノズル)により形成される多角形502を示す。多角形502を形成するナビゲーションセンサSからSまでの長さをA〔mm〕とする。 In FIG. 14(d), two navigation sensors S 0 and S 1 are arranged in series above and below the nozzle 61 . FIG. 14(e) shows a polygon 502 formed by the components (navigation sensors, nozzles) that must be on the print medium 12 in the arrangement of FIG. 14(d). Let A [mm] be the length from the navigation sensor S0 to S1 forming the polygon 502 .

図14(f)は、図14(d)の配置の場合の画像形成可能範囲501を示す。印刷媒体12の縦の長さが長さA〔mm〕よりも短いので、HMP20は印刷媒体12に画像を形成できない。HMP20が90度回転され、印刷媒体12の横方向に平行にHMP20が配置されても、印刷媒体12の横の長さが長さA〔mm〕よりも短いので、HMP20は印刷媒体12に画像を形成できない。このため、図14(f)には画像形成可能範囲501が存在しない。 FIG. 14(f) shows an image formable range 501 in the arrangement of FIG. 14(d). Since the vertical length of the print medium 12 is shorter than the length A [mm], the HMP 20 cannot form an image on the print medium 12 . Even if the HMP 20 is rotated by 90 degrees and arranged parallel to the horizontal direction of the print medium 12, the horizontal length of the print medium 12 is shorter than the length A [mm], so the HMP 20 does not transfer the image to the print medium 12. cannot be formed. Therefore, the image formable range 501 does not exist in FIG. 14(f).

このように、2つのナビゲーションセンサ30のいずれか1つでも印刷媒体12からはみ出ると、HMP20が位置を検出できなくなる(位置が正確でなくなる)ため、HMP20の底面部のサイズが大きいことは、印刷媒体12における画像形成可能範囲501を制限するという不都合をもたらしていた。また、当然ながら2つのナビゲーションセンサ30が印刷媒体12の上にあっても、IJ記録ヘッド24が印刷媒体12からはみ出すとHMP20は画像を形成できない。したがって、2つのナビゲーションセンサ30及びIJ記録ヘッド24が印刷媒体12の内側になければならず、画像形成可能範囲501が制限されていた。このため、従来のHMP20ではユーザが紙面を広く使って画像形成することが難しい場合があった。 In this way, if any one of the two navigation sensors 30 protrudes from the print medium 12, the HMP 20 cannot detect the position (the position becomes inaccurate). This causes the inconvenience of limiting the image formable range 501 on the medium 12 . Also, of course, even if the two navigation sensors 30 are above the print medium 12 , the HMP 20 cannot form an image if the IJ recording head 24 protrudes from the print medium 12 . Therefore, the two navigation sensors 30 and the IJ recording head 24 must be inside the print medium 12, limiting the image formable range 501. FIG. For this reason, in the conventional HMP 20, it was sometimes difficult for the user to use a large amount of paper space to form an image.

図15は、ナビゲーションセンサ30が1つの場合の画像形成可能範囲501を説明する図の一例である。図15(a)ではノズル61に対し直列に1つのナビゲーションセンサSが配置されている。すなわち、ノズル61の下方に可能な限り接近した状態でナビゲーションセンサSが隣接して配置されている。なお、図15(a)はHMP20を上から見た図である。図15(b)は、図15(a)の配置において印刷媒体12上になければいけない部品(ナビゲーションセンサ、ノズル)により形成される多角形502を示す。多角形502を形成するノズル61の下端とナビゲーションセンサSまでの距離をA〔mm〕とする。 FIG. 15 is an example of a diagram illustrating an image formable range 501 when there is one navigation sensor 30 . In FIG. 15( a ), one navigation sensor S 0 is arranged in series with the nozzle 61 . That is, the navigation sensor S0 is arranged adjacently under the nozzle 61 and as close as possible. 15A is a top view of the HMP 20. FIG. FIG. 15(b) shows a polygon 502 formed by the components (navigation sensors, nozzles) that must be on the print medium 12 in the arrangement of FIG. 15(a). Let A [mm] be the distance between the lower end of the nozzle 61 forming the polygon 502 and the navigation sensor S0 .

図15(c)は、図15(a)の配置の場合の画像形成可能範囲501を示す。多角形502はほぼ直線状なので印刷媒体12の左端の上端から、印刷媒体12の右端の上端まで画像形成可能である。しかし、ノズル61から下側のナビゲーションセンサSまでの間隔がA〔mm〕なので、ノズル61は印刷媒体12の下短からA〔mm〕よりも下方向に移動できない(画像形成できない)。このため、画像形成可能範囲501の下端は印刷媒体12の下端から長さA〔mm〕の場所になる。 FIG. 15(c) shows an image formable range 501 in the arrangement of FIG. 15(a). Since the polygon 502 is substantially linear, the image can be formed from the upper left edge of the print medium 12 to the upper right edge of the print medium 12 . However, since the distance from the nozzle 61 to the lower navigation sensor S0 is A [mm], the nozzle 61 cannot move downward from the lower side of the print medium 12 by more than A [mm] (image formation cannot be performed). Therefore, the lower end of the image formable range 501 is located at a length A [mm] from the lower end of the print medium 12 .

図14(c)(f)と図15(c)を比較すると明らかなように、ナビゲーションセンサ30が1つとなることで、画像形成可能範囲501が大きく広がることが分かる。とくに印刷媒体12の上半分以上が画像形成可能範囲501となるので、HMP20が180度反転されると印刷媒体12の下半分が画像形成可能範囲501となる。したがって、実質的に印刷媒体12の全体を画像形成可能範囲501とすることができる。なお、図15(a)においてナビゲーションセンサSはIJ記録ヘッド24の上方に配置されていてもよい。この場合、画像形成可能範囲501は印刷媒体12の下端から、上端までA〔mm〕を残す範囲までである(図15(c)の画像形成可能範囲501が上下反転する)。 As is clear from a comparison of FIGS. 14(c) and 14(f) with FIG. 15(c), the use of one navigation sensor 30 greatly expands the image formable range 501 . In particular, since the upper half or more of the print medium 12 is the image formable range 501, the lower half of the print medium 12 becomes the image formable range 501 when the HMP 20 is inverted 180 degrees. Therefore, substantially the entire print medium 12 can be used as the image formable range 501 . The navigation sensor S0 may be arranged above the IJ recording head 24 in FIG. 15(a). In this case, the image formable range 501 is from the lower end to the upper end of the print medium 12, leaving A [mm] (the image formable range 501 in FIG. 15C is vertically inverted).

図15(d)ではノズル61の配列方向に垂直な方向に1つのナビゲーションセンサSが配置されている。すなわち、ノズル61の右側に可能な限り接近した状態でナビゲーションセンサSが隣接して配置されている。図15(e)は、図15(d)の配置において印刷媒体12上になければいけない部品(ナビゲーションセンサ、ノズル)により形成される多角形502を示す。多角形502を形成するノズルとナビゲーションセンサSまでの距離をA〔mm〕とする。 In FIG. 15(d), one navigation sensor S0 is arranged in a direction perpendicular to the direction in which the nozzles 61 are arranged. That is, the navigation sensor S0 is placed adjacent to the right side of the nozzle 61 and as close as possible. FIG. 15(e) shows a polygon 502 formed by the components (navigation sensors, nozzles) that must be on the print medium 12 in the arrangement of FIG. 15(d). Let A [mm] be the distance between the nozzle forming the polygon 502 and the navigation sensor S0 .

図15(f)は、図15(d)の配置の場合の画像形成可能範囲501を示す。ノズルは多角形502の上端かつ左端にありノズル61の下方にナビゲーションセンサSがないので印刷媒体12の左端の上端から下端まで画像形成可能である。しかし、ノズル61から右側のナビゲーションセンサSまでの間隔がA〔mm〕なので、ノズル61は印刷媒体12の右端からA〔mm〕よりも右方向に移動できない(画像形成できない)。このため、画像形成可能範囲501の右端は印刷媒体12の右端から長さA〔mm〕の場所になる。 FIG. 15(f) shows an image formable range 501 in the arrangement of FIG. 15(d). Since the nozzles are located at the upper and left ends of the polygon 502 and there is no navigation sensor S0 below the nozzles 61, it is possible to form an image from the upper end to the lower end of the left end of the print medium 12. FIG. However, since the distance from the nozzle 61 to the navigation sensor S0 on the right side is A [mm], the nozzle 61 cannot be moved to the right by more than A [mm] from the right edge of the print medium 12 (image formation cannot be performed). Therefore, the right end of the image formable range 501 is located at a length A [mm] from the right end of the print medium 12 .

図14(c)(f)と図15(f)を比較すると明らかなように、ナビゲーションセンサ30が1つとなることで、画像形成可能範囲501が大きく広がることが分かる。とくに印刷媒体12の左半分以上が画像形成可能範囲501となるので、HMP20が180度反転されると印刷媒体12の右半分が画像形成可能範囲501となる。したがって、実質的に印刷媒体12の全体を画像形成可能範囲501とすることができる。なお、図15(d)において、ナビゲーションセンサSはIJ記録ヘッド24の左側に配置されていてもよい。この場合、画像形成可能範囲501は印刷媒体12の右端から、左端までA〔mm〕を残す範囲までである(図15(f)の画像形成可能範囲501が左右反転する)。 As is clear from a comparison of FIGS. 14(c) and 14(f) with FIG. 15(f), the use of one navigation sensor 30 greatly expands the image formable range 501 . In particular, since the left half or more of the print medium 12 is the image formable range 501, the right half of the print medium 12 becomes the image formable range 501 when the HMP 20 is inverted 180 degrees. Therefore, substantially the entire print medium 12 can be used as the image formable range 501 . Note that the navigation sensor S0 may be arranged on the left side of the IJ recording head 24 in FIG. 15(d). In this case, the image formable range 501 extends from the right end of the print medium 12 to the left end, leaving A [mm] (the image formable range 501 in FIG. 15F is horizontally reversed).

また、図16に示すように、IJ記録ヘッド24にナビゲーションセンサSが配置されていてもよい。図16は、ナビゲーションセンサSの配置例を説明する図の一例である。ナビゲーションセンサSは、例えばノズル61を囲むブラケット(保持部材)に設けられた孔に配置される。あるいは、ナビゲーションセンサSが底面付近になくてもよい場合、底面よりも筐体の内側にナビゲーションセンサSが設置されてもよい。この場合、同一平面にナビゲーションセンサSとノズル61が配置されなくてよいのでナビゲーションセンサSとノズル61の間隔を短くできる。 Further, as shown in FIG. 16, the IJ recording head 24 may be provided with a navigation sensor S0 . FIG. 16 is an example of a diagram for explaining an arrangement example of the navigation sensor S0 . The navigation sensor S 0 is arranged, for example, in a hole provided in a bracket (holding member) surrounding the nozzle 61 . Alternatively, if the navigation sensor S0 does not have to be near the bottom surface, the navigation sensor S0 may be installed inside the housing rather than the bottom surface. In this case, since the navigation sensor S0 and the nozzle 61 do not have to be arranged on the same plane, the distance between the navigation sensor S0 and the nozzle 61 can be shortened.

<ジャイロセンサの配置例>
ジャイロセンサ31は回転の中心に近い方に配置されていることが好ましいことが知られている。しかし、HMP20の回転中心はHMP20の中心や重心となる場合よりも、ユーザの肘の付近となる場合が多い。ユーザは肘を中心にHMP20を走査させるからである。そこで、ジャイロセンサ31は図17に示すように配置されることが好ましい。
<Gyro sensor placement example>
It is known that the gyro sensor 31 is preferably arranged closer to the center of rotation. However, the center of rotation of the HMP 20 is often near the user's elbow rather than the center of the HMP 20 or the center of gravity. This is because the user causes the HMP 20 to scan around the elbow. Therefore, the gyro sensor 31 is preferably arranged as shown in FIG.

図17(a)はジャイロセンサ31の配置例を示す図の一例である。ジャイロセンサ31はHMP20の筐体の手前側であって、幅方向のほぼ中央に配置されている。ユーザの肘に最も近いためである。このような配置により、ジャイロセンサ31が回転中心の近い場所に配置されるので検出する角速度の精度が向上することが期待される。なお、ユーザはHMP20を90度又は180度回転させた状態で走査させる場合がある。この点を考慮すると、ジャイロセンサ31はHMP20の上方からの平面視においてHMP20の端部に1つ以上設置されていることが好ましい。 FIG. 17A is an example of a diagram showing an arrangement example of the gyro sensor 31. FIG. The gyro sensor 31 is arranged on the front side of the housing of the HMP 20 and substantially in the center in the width direction. This is because it is closest to the user's elbow. With such an arrangement, the gyro sensor 31 is arranged near the center of rotation, so it is expected that the accuracy of the detected angular velocity will be improved. In some cases, the user rotates the HMP 20 by 90 degrees or 180 degrees for scanning. Considering this point, it is preferable that one or more gyro sensors 31 are installed at the end of the HMP 20 when viewed from above the HMP 20 .

一方、HMP20を剛体とする場合、必ず筐体の手前側に配置しなければ必要な精度が得られないわけではなく、HMP20のどこに配置されても実用上不足のない精度が得られる。しかし、ユーザが触れうるHMP20の部分の近くは、ユーザがHMP20を走査させる際に加重がかかることで変形することもあり得る。このような変形がジャイロセンサ31に伝わると角速度にノイズが入るおそれがある。 On the other hand, when the HMP 20 is a rigid body, it is necessary to place it on the front side of the housing in order to obtain the required accuracy. However, the vicinity of the portion of the HMP 20 that the user can touch may deform due to the weight applied when the user scans the HMP 20 . If such deformation is transmitted to the gyro sensor 31, there is a risk that noise will enter the angular velocity.

したがって、HMP20の筐体の内部でユーザが触れることができず、変形しにくい状態でジャイロセンサ31が配置されることが好ましい。具体的には、HMP20の底面付近のプリント基板70に配置される。なお、プリント基板70は、樹脂などでできた板状の部品で電子部品や集積回路(IC)、及びそれらを繋ぐ金属配線などを高密度に実装したものである。プリント基板はPWBや電子基板と呼ばれる場合がある。このように配置されることで、一般的な人の力でHMP20が変形したとしてもジャイロセンサ31には伝わりにくいので、角速度にノイズが入ることを抑制できる。 Therefore, it is preferable that the gyro sensor 31 is arranged in a state that the user cannot touch inside the housing of the HMP 20 and that the gyro sensor 31 is difficult to deform. Specifically, it is arranged on the printed circuit board 70 near the bottom surface of the HMP 20 . The printed circuit board 70 is a plate-like component made of resin or the like, and is a component on which electronic components, integrated circuits (ICs), and metal wiring that connects them are mounted at high density. Printed circuit boards are sometimes called PWBs or electronic boards. By arranging in this way, even if the HMP 20 is deformed by a general human force, it is difficult for it to be transmitted to the gyro sensor 31, so that it is possible to suppress noise from entering the angular velocity.

また、ジャイロセンサ31の角速度は温度変化の影響を受けることが知られており、筐体内の温度変化が少ない場所に配置されることが好ましい。SoC、ASIC/FPGA等のLSI又は電源など、電流が多く流れる回路は動作中、発熱する発熱体である。したがってこれらの回路の近くは温度変化が大きい。このため、図17(b)に示すようにSoC50及びASIC/FPGA40から可能な限り遠方にジャイロセンサ31が配置されることが好ましい。図17(b)では、少なくともSoC及びASIC/FPGAとは異なるプリント基板70にジャイロセンサ31が配置されている。 Moreover, it is known that the angular velocity of the gyro sensor 31 is affected by temperature changes, and it is preferable that the gyro sensor 31 be arranged in a place where temperature changes are small within the housing. Circuits through which a large amount of current flows, such as SoCs, LSIs such as ASICs/FPGAs, and power supplies, are heating elements that generate heat during operation. Therefore, temperature changes are large in the vicinity of these circuits. For this reason, it is preferable that the gyro sensor 31 is arranged as far away as possible from the SoC 50 and the ASIC/FPGA 40 as shown in FIG. 17(b). In FIG. 17B, the gyro sensor 31 is arranged on a printed circuit board 70 different from at least SoC and ASIC/FPGA.

なお、人間の手も熱源となるので、この点からもジャイロセンサ31は底面付近に配置されることが好ましい。 Since the human hand is also a heat source, the gyro sensor 31 is preferably arranged near the bottom surface from this point of view as well.

また、温度特性が線形的であったり、事前に温度特性を調査したりすることが可能な場合、温度センサで温度を測定し、温度特性に応じて角速度を補正してもよい。 If the temperature characteristic is linear or can be investigated in advance, the temperature may be measured with a temperature sensor and the angular velocity may be corrected according to the temperature characteristic.

また、ナビゲーションセンサSとジャイロセンサ31が同じプリント基板70に実装されることも有効である。図17(c)ではHMP20の手前側のジャイロセンサ31とナビゲーションセンサSが1つのプリント基板70上に配置されている。ジャイロセンサ31とナビゲーションセンサSの位置が近くても特にHMP20の底面のサイズの削減に貢献しない。しかし、ジャイロセンサ31が三軸の場合、印刷媒体12に垂直な軸に対する回転角以外の姿勢の変化を検出できるため、以下のように利点がある。 It is also effective to mount the navigation sensor S0 and the gyro sensor 31 on the same printed circuit board 70 . In FIG. 17(c), the gyro sensor 31 on the front side of the HMP 20 and the navigation sensor S0 are arranged on one printed circuit board 70. In FIG. Even if the positions of the gyro sensor 31 and the navigation sensor S0 are close to each other, it does not particularly contribute to reducing the size of the bottom surface of the HMP 20 . However, when the gyro sensor 31 has three axes, it is possible to detect changes in posture other than the rotation angle with respect to the axis perpendicular to the print medium 12, so there are advantages as follows.

図18はジャイロセンサ31が検知するHMP20の姿勢を説明する図の一例である。ジャイロセンサ31が三軸の場合、ヨー方向、ロール方向及びピッチ方向の角速度を検出できる。このうちヨー方向の角速度がナビゲーションセンサの位置の算出に使用されている。画像形成中にロール方向及びピッチ方向の角速度が検出された場合、ナビゲーションセンサSが印刷媒体12から離れてしまった可能性がある。同じプリント基板70にナビゲーションセンサSとジャイロセンサ31が配置されている場合、ジャイロセンサ31が検出したロール方向及びピッチ方向の角速度と同程度の角速度がナビゲーションセンサSにも作用していると考えられるので、ナビゲーションセンサSが印刷媒体12から離れるほどのロール方向又はピッチ方向の角速度が生じたことを検知しやすい。 FIG. 18 is an example of a diagram illustrating the posture of the HMP 20 detected by the gyro sensor 31. As shown in FIG. If the gyro sensor 31 has three axes, it can detect angular velocities in the yaw direction, roll direction, and pitch direction. Of these, the angular velocity in the yaw direction is used to calculate the position of the navigation sensor. If roll and pitch angular velocities are detected during imaging, the navigation sensor S 0 may have moved away from the print media 12 . When the navigation sensor S0 and the gyro sensor 31 are arranged on the same printed circuit board 70, it is assumed that the same angular velocity as the angular velocity in the roll direction and the pitch direction detected by the gyro sensor 31 acts on the navigation sensor S0 . Therefore, it is easy to detect that an angular velocity in the roll direction or the pitch direction has occurred that causes the navigation sensor S0 to move away from the print medium 12 .

したがって、同じプリント基板70にナビゲーションセンサSとジャイロセンサ31が配置されている場合、三軸のジャイロセンサ31を用いることで、ナビゲーションセンサSが印刷媒体12から離れたかどうかを検知しやすくなる。 Therefore, when the navigation sensor S0 and the gyro sensor 31 are arranged on the same printed circuit board 70, it becomes easier to detect whether the navigation sensor S0 is separated from the print medium 12 by using the triaxial gyro sensor 31. .

<ジャイロセンサ31の組み付け時の処理>
また、ジャイロセンサ31が三軸の角速度を検出可能である場合、ジャイロセンサ31がHMP20に組み付けられた際の組み付け精度をHMP20などが検出できる。ジャイロセンサ31はHMP20に可能な限り水平に組み付けられることが好ましい。こうすることでヨー方向のHMP20の姿勢の変化が全て角速度で検出可能となる。しかしながら、実際の組み付けではわずかに水平からのずれが生じる場合があり、この場合、ユーザが水平にのみHMP20を回転させてもロール方向又はピッチング方向の角速度が検出される場合がある。
<Processing when installing the gyro sensor 31>
Also, if the gyro sensor 31 can detect three-axis angular velocities, the HMP 20 and the like can detect the mounting accuracy when the gyro sensor 31 is mounted on the HMP 20 . The gyro sensor 31 is preferably assembled horizontally to the HMP 20 as much as possible. By doing so, all changes in the attitude of the HMP 20 in the yaw direction can be detected as angular velocities. However, in actual assembly, slight deviations from the horizontal may occur, and in this case, even if the user rotates the HMP 20 only horizontally, the angular velocity in the roll or pitch direction may be detected.

したがって、ユーザは例えばHMP20を試験モードなどで動作させ、HMP20を水平に走査させる。HMP20はロール方向又はピッチング方向の角速度を検出し、ジャイロセンサ31がHMP20に対しどのくらい傾いているかを判定する。どのくらい傾いているかが分かるとヨー方向の角速度を補正することができる。 Thus, the user operates the HMP 20, for example, in a test mode, causing the HMP 20 to scan horizontally. The HMP 20 detects the angular velocity in the roll or pitch direction, and determines how much the gyro sensor 31 is tilted with respect to the HMP 20 . If the degree of inclination is known, the angular velocity in the yaw direction can be corrected.

また、ジャイロセンサ31が一軸(ヨー方向)のみの角速度を検出する場合、0度→90度→0度の範囲で動かせる冶具が用意される。HMP20はユーザが治具で0度→90度→0度の範囲で動かしている際に、角度を検出する。検出された角度が90度にならない場合、90度になるような補正係数を算出し機器内部に格納しておく。したがって、実際の画像形成時には角速度を補正できる。 Also, when the gyro sensor 31 detects angular velocity in only one axis (yaw direction), a jig that can be moved in the range of 0 degrees→90 degrees→0 degrees is prepared. The HMP 20 detects angles when the user is moving the jig in the range of 0 degrees→90 degrees→0 degrees. If the detected angle is not 90 degrees, a correction coefficient is calculated so that the angle becomes 90 degrees and stored inside the device. Therefore, the angular velocity can be corrected during actual image formation.

ユーザがHMP20を印刷媒体12上で走査する際、わずかに底面が印刷媒体12から浮いてしまう場合がある。ナビゲーションセンサ30も浮いてしまうため、ナビゲーションセンサ30が検出する位置も正確でなくなる。この浮きによる位置の誤差は無視できるが、移動量の解像度が大きく変わってしまう。 When the user scans the HMP 20 over the print medium 12 , the bottom surface may be slightly lifted from the print medium 12 . Since the navigation sensor 30 also floats, the position detected by the navigation sensor 30 also becomes inaccurate. The positional error due to this floating can be ignored, but the resolution of the moving amount changes greatly.

光学的なナビゲーションセンサ30の解像度はCPI(Count Per Inch)で表される。これは、ナビゲーションセンサ30が1インチ移動される間にカウントされる数を意味し、数が大きいほど高解像度である。 The resolution of the optical navigation sensor 30 is expressed in CPI (Count Per Inch). This means the number counted while the navigation sensor 30 is moved one inch, the higher the number the higher the resolution.

図19に示すように、ナビゲーションセンサ30は、紙面とナビゲーションセンサ30間の距離によって、移動量の解像度が変化する。図19は、センサ紙間距離と移動量の解像度の変化を示す図の一例である。センサ紙間距離が大きいほど解像度が低下することが分かる。これは、ナビゲーションセンサ30は印刷媒体12のエッジを光学的に検知するため、センサ紙間距離が近い方がエッジの検出に有利なためである(微小なエッジを検出しやすい)。 As shown in FIG. 19, the navigation sensor 30 changes the resolution of the amount of movement depending on the distance between the paper surface and the navigation sensor 30 . FIG. 19 is an example of a diagram showing changes in the resolution between the sensor inter-paper distance and the amount of movement. It can be seen that the resolution decreases as the distance between sensor papers increases. This is because the navigation sensor 30 optically detects the edge of the print medium 12, and the closer the sensor-to-paper distance is, the more advantageous it is to detect the edge (it is easier to detect a minute edge).

ナビゲーションセンサ30にはこのような性質があるため、HMP20のメーカではHMP20におけるナビゲーションセンサ30の組み付け位置に合わせて、決まった解像度(CPI)で、X,Yの移動量を検出する。 Since the navigation sensor 30 has such properties, the manufacturer of the HMP 20 detects the amount of movement in X and Y at a fixed resolution (CPI) in accordance with the mounting position of the navigation sensor 30 in the HMP 20 .

このため、HMP20が印刷媒体12から浮いた場合、移動量にもずれが生じるため(実際の移動量よりも少ない移動量しか検出できない)、何らかの補正が行われることが好ましい。本実施例ではHMP20の印刷媒体12からの浮きによる移動量の解像度の低下を抑制するHMP20について説明する。 Therefore, if the HMP 20 floats above the printing medium 12, the amount of movement will also deviate (only the amount of movement smaller than the actual amount of movement can be detected), so some kind of correction is preferably performed. In this embodiment, the HMP 20 that suppresses the resolution of the moving amount due to the floating of the HMP 20 from the print medium 12 will be described.

図20(a)はナビゲーションセンサ30の組み付け位置をHMP20の上面から示す図であり、図20(b)はナビゲーションセンサ30の3軸の回転を説明するための図である。 FIG. 20(a) is a view showing the mounting position of the navigation sensor 30 from above the HMP 20, and FIG. 20(b) is a view for explaining the rotation of the navigation sensor 30 about three axes.

図20(b)に示すように、X-Y平面に印刷媒体12が設置され、印刷媒体12に対し垂直方向がZ軸とする。実施例1にて説明したようにノズル61の位置は、Z軸中心の回転角度により算出される。一方、ナビゲーションセンサ30が印刷媒体12からどのくらい浮いたかは、X軸中心の回転角度、及びY軸中心の回転角度の少なくとも一方に影響される。なお、ナビゲーションセンサ30の全体がZ軸方向に平行移動することは考えなくてよい。一般にユーザがそのような使い方をすることはなく、ナビゲーションセンサ30の全体が大きく浮いた場合はエラーとなるためである。 As shown in FIG. 20B, the print medium 12 is placed on the XY plane, and the direction perpendicular to the print medium 12 is the Z axis. As described in the first embodiment, the position of the nozzle 61 is calculated from the rotation angle about the Z-axis. On the other hand, how far the navigation sensor 30 is above the print medium 12 is affected by at least one of the rotation angle about the X-axis and the rotation angle about the Y-axis. It should be noted that it is not necessary to consider that the entire navigation sensor 30 is translated in the Z-axis direction. This is because, in general, users do not use the navigation sensor 30 in such a manner, and an error occurs when the entire navigation sensor 30 floats significantly.

印刷開始時のX軸中心の回転角度、及びY軸中心の回転角度がゼロとすると、ジャイロセンサ31がX軸(Y-Z平面)の回転角度、Y軸(Z-Z平面)の回転角度を検出することで、位置算出回路34が印字走査中の浮きを検出することができる。 Assuming that the rotation angle about the X-axis and the rotation angle about the Y-axis at the start of printing are zero, the gyro sensor 31 detects the rotation angle about the X-axis (YZ plane) and the rotation angle about the Y-axis (ZZ plane). By detecting , the position calculation circuit 34 can detect floating during print scanning.

次に、図21を参照して浮き量の算出方法を説明する。図21はナビゲーションセンサ30の印刷媒体12からの浮き量を説明する図の一例である。図21(a)は、ナビゲーションセンサ30を図20(a)のY軸方向から見た場合の側面図である。図21(b)はナビゲーションセンサ30が左端を軸にして回転した(浮いた)場合の浮き量を示し、図21(c)はナビゲーションセンサ30が右端を軸にして回転した(浮いた)場合の浮き量を示す。 Next, a method of calculating the floating amount will be described with reference to FIG. FIG. 21 is an example of a diagram for explaining the floating amount of the navigation sensor 30 from the print medium 12. FIG. FIG. 21(a) is a side view of the navigation sensor 30 as seen from the Y-axis direction of FIG. 20(a). FIG. 21(b) shows the floating amount when the navigation sensor 30 rotates (floats) around the left end, and FIG. 21(c) shows the floating amount when the navigation sensor 30 rotates (floats) around the right end. shows the amount of floating.

ナビゲーションセンサ30のHMP20の筐体の左端からの距離をL1、右端からの距離をL2とする。左端を軸に回転した場合と右端を軸に回転した場合とでY軸中心の回転方向が逆になるので、位置算出回路34は回転角度が正か負かによって回転方向(左端軸回転と右端軸回転)を判断できる。左端軸回転の場合は図21(b)のように浮き量を算出し、右端軸回転の場合は図21(c)のように浮き量を算出する。 Let L1 be the distance from the left end of the housing of the HMP 20 of the navigation sensor 30, and L2 be the distance from the right end. Since the direction of rotation about the Y-axis is opposite depending on whether the rotation is about the left end or the right end, the position calculation circuit 34 determines the direction of rotation (left end axis rotation and right end rotation) depending on whether the rotation angle is positive or negative. axis rotation) can be determined. In the case of left-end shaft rotation, the floating amount is calculated as shown in FIG. 21(b), and in the case of right-end shaft rotation, the floating amount is calculated as shown in FIG. 21(c).

ジャイロセンサ31が検出する回転角をαとする。回転方向が判断された後のαは絶対値でよい。図21(b)から左端軸回転の場合の浮き量は以下のようになる。
L1sinα
同様に図21(c)から左端軸回転の場合の浮き量は以下のようになる。
L2sinα
図21(a)(b)の浮き量はY軸を中心とする回転により生じるものであるが、HMP20にはX軸を中心とする回転も生じる。このため、位置算出回路34はX軸を中心とする回転により生じる浮き量も算出する。以上から、最終的な浮き量は以下のように、X軸中心回転による浮き量とY軸中心回転による浮き量の合計(和)として算出される。
Let α be the rotation angle detected by the gyro sensor 31 . After the direction of rotation is determined, α may be an absolute value. From FIG. 21(b), the floating amount in the case of left end shaft rotation is as follows.
L1 sinα
Similarly, from FIG. 21(c), the floating amount in the case of left end shaft rotation is as follows.
L2 sinα
21(a) and 21(b) are caused by rotation about the Y-axis, but the HMP 20 also rotates about the X-axis. Therefore, the position calculation circuit 34 also calculates the floating amount caused by rotation about the X axis. From the above, the final floating amount is calculated as the total (sum) of the floating amount due to the X-axis center rotation and the floating amount due to the Y-axis center rotation.

ナビゲーションセンサ30の浮き量
=浮き量(X軸中心回転) + 浮き量(Y軸中心回転)
なお、ナビゲーションセンサ30が浮いたことで、ナビゲーションセンサ30の高さ方向だけでなく横方向にナビゲーションセンサ30が移動する。移動量は、「L1-L1cosα」「L2-L2cosα」である。しかし、実際のHMP20の走査においては浮き量が小さいため無視することができる。
Floating amount of navigation sensor 30
= Floating amount (X-axis center rotation) + Floating amount (Y-axis center rotation)
Since the navigation sensor 30 floats, the navigation sensor 30 moves not only in the height direction but also in the lateral direction. The amount of movement is "L1-L1cosα" and "L2-L2cosα". However, in the actual scanning of the HMP 20, the floating amount is small and can be ignored.

しかしながら、上記した、浮きにより生じる印刷媒体12とナビゲーションセンサ30間の距離の変化による移動量の解像度の違いは無視できない。走査時に、ナビゲーションセンサ30が若干浮いてしまうだけで、ナビゲーションセンサ30が出力する移動量の解像度が大きく変化する(小さくなる)ため、ナビゲーションセンサ30が実際に移動した量よりも検出される移動量が小さくなる。 However, the difference in the resolution of the moving amount due to the change in the distance between the printing medium 12 and the navigation sensor 30 caused by the floating cannot be ignored. When the navigation sensor 30 is slightly lifted during scanning, the resolution of the movement amount output by the navigation sensor 30 changes greatly (becomes smaller). becomes smaller.

そこで、位置算出回路34は図19に示すセンサ紙間距離と移動量の解像度の比例関係を利用して、浮き量を解像度の変化に換算する解像度換算を行い、移動量を補正する。具体例を用いて説明する。 Therefore, the position calculation circuit 34 utilizes the proportional relationship between the distance between the sensor papers and the resolution of the moving amount shown in FIG. 19 to convert the floating amount into a change in resolution, thereby correcting the moving amount. A specific example will be used for explanation.

例えば、ナビゲーションセンサ30のセンサ紙間距離と移動量の解像度との関係が以下のとおりであるとする。
印刷媒体-センサ間 2mmのとき、4000cpi相当
印刷媒体-センサ間 2.1mmのとき、3500cpi相当
つまり、浮き量が2mmから2.1mmに変化すると、移動量の解像度が500cpi低下する。これは、印刷媒体-センサ間が2mmの場合、ナビゲーションセンサ30が1mm動いた際にナビゲーションセンサ30が出力する移動量は157カウントだが、印刷媒体-センサ間が2.1mmに変化すると、ナビゲーションセンサ30が1mm動いた際にナビゲーションセンサ30が出力する移動量は137カウントに低下することを意味する。したがって、ナビゲーションセンサ30の移動量が実際の移動量よりも少なく算出されてしまい、ナビゲーションセンサ30の位置にズレが生じてしまう。
For example, assume that the relationship between the distance between the sensor sheets of the navigation sensor 30 and the resolution of the movement amount is as follows.
Equivalent to 4000cpi when the distance between the print medium and the sensor is 2 mm. Equivalent to 3500 cpi when the distance between the print medium and the sensor is 2.1 mm. When the distance between the print medium and the sensor is 2 mm, the amount of movement output by the navigation sensor 30 when the navigation sensor 30 moves by 1 mm is 157 counts. This means that the amount of movement output by the navigation sensor 30 drops to 137 counts when the navigation sensor 30 moves 1 mm. Therefore, the amount of movement of the navigation sensor 30 is calculated to be smaller than the actual amount of movement, and the position of the navigation sensor 30 is shifted.

しかしながら、図19のようにセンサ紙間距離と移動量の解像度の比例関係をHMP20が保持しておくことで、浮き量から移動量の解像度を位置算出回路34が推定できるため、位置の補正が可能になる。 However, as shown in FIG. 19, the HMP 20 holds the proportional relationship between the distance between the sensor papers and the resolution of the movement amount, so that the position calculation circuit 34 can estimate the resolution of the movement amount from the floating amount. be possible.

例えば、図19のようなセンサ紙間距離と移動量の解像度の関係をy=ax+bの式で表す。yが移動量の解像度、xがセンサ紙間距離、a、bが係数である。浮き量でxが求められるので、移動量の解像度を求めることができる。浮き量がゼロの場合の移動量の解像度を求めた移動量の解像度で割った値を、ナビゲーションセンサ30が浮いている場合に検出された移動量(カウント数)に乗じる。これにより、ナビゲーションセンサ30が浮いても浮き量がゼロの場合の移動量に補正できる。 For example, the relationship between the distance between the sensor papers and the resolution of the movement amount as shown in FIG. 19 is represented by the formula y=ax+b. y is the resolution of the movement amount, x is the inter-sensor paper distance, and a and b are coefficients. Since x can be obtained from the amount of floating, the resolution of the amount of movement can be obtained. The movement amount (count number) detected when the navigation sensor 30 is floating is multiplied by the value obtained by dividing the resolution of the movement amount when the floating amount is zero by the obtained movement amount resolution. As a result, even if the navigation sensor 30 floats, it can be corrected to the amount of movement when the amount of float is zero.

なお、紙種によってセンサ紙間距離と移動量の解像度の比例関係が変わる場合があるため、紙種に応じたセンサ紙間距離と移動量の解像度の比例関係を保持しておくことが好ましい。 Note that since the proportional relationship between the sensor inter-paper distance and the resolution of the movement amount may change depending on the paper type, it is preferable to maintain the proportional relationship between the sensor inter-paper distance and the resolution of the movement amount according to the paper type.

図22は、画像データ出力器11とHMP20の動作手順を説明するフローチャート図の一例である。図22の説明では図13との相違を主に説明する。 FIG. 22 is an example of a flowchart for explaining the operation procedure of the image data output device 11 and the HMP 20. As shown in FIG. In the explanation of FIG. 22, mainly the difference from FIG. 13 will be explained.

まず、ステップS106で、CPU33は例えば座標(0,0)の初期位置と共に、ジャイロセンサ31の初期角度(X,Y軸)をDRAM29やCPU33のレジスタなどに格納する(S106)。すなわち、CPU33はジャイロセンサ31の角速度情報をリードする。 First, in step S106, the CPU 33 stores, for example, the initial position of coordinates (0, 0) and the initial angle (X, Y axes) of the gyro sensor 31 in the DRAM 29 or a register of the CPU 33 (S106). That is, the CPU 33 reads angular velocity information from the gyro sensor 31 .

そして、ステップS110で位置算出回路34は、角速度情報と移動量を用いてナビゲーションセンサSの現在の位置を算出する際、ジャイロセンサ31が検出するX軸及びY軸を中心とする回転角に基づいて浮き量を算出し、ナビゲーションセンサ30の位置を補正する。 In step S110, the position calculation circuit 34 uses the angular velocity information and the amount of movement to calculate the current position of the navigation sensor S0 . Based on this, the floating amount is calculated and the position of the navigation sensor 30 is corrected.

以上のように、本実施例によれば、ナビゲーションセンサ30が浮いたことで、移動量の解像度が変化しても、ナビゲーションセンサ30の位置を補正できる。 As described above, according to this embodiment, the position of the navigation sensor 30 can be corrected even if the resolution of the movement amount changes due to the floating of the navigation sensor 30 .

<その他の適用例>
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
<Other application examples>
Although the best mode for carrying out the present invention has been described above using examples, the present invention is by no means limited to such examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. and substitutions can be added.

例えば、上記したSoC50、ASIC/FPGA40の構成要素は、CPU性能やASIC/FPGA40の回路規模等により、どちらに含まれていてもよい。 For example, the components of the SoC 50 and the ASIC/FPGA 40 described above may be included in either one depending on the CPU performance, the circuit scale of the ASIC/FPGA 40, and the like.

また、本実施形態ではインクを吐出して画像を形成すると説明したが、可視光、紫外線、赤外線、レーザなどを照射して画像を形成してもよい。この場合、印刷媒体12として例えば熱や光に反応するものが用いられる。また、透明な液体を吐出してもよい。この場合、特定の波長域の光が照射されると可視情報が得られる。また、金属ペーストや樹脂などを吐出してもよい。 Further, in the present embodiment, an image is formed by ejecting ink, but an image may be formed by irradiating visible light, ultraviolet light, infrared light, laser light, or the like. In this case, the print medium 12 is, for example, one that reacts to heat or light. Alternatively, a transparent liquid may be discharged. In this case, visible information is obtained when light in a specific wavelength range is irradiated. Alternatively, metal paste, resin, or the like may be discharged.

また、本実施形態ではジャイロセンサ31により印刷媒体12における姿勢を検出すると説明したが、地磁気センサによっても水平方向の姿勢(方位)を検出できる。 Further, in this embodiment, the orientation of the print medium 12 is detected by the gyro sensor 31, but the horizontal orientation (orientation) can also be detected by the geomagnetic sensor.

また、ジャイロセンサ31は1つに限られず2つ以上設置されていてもよい。 Also, the number of gyro sensors 31 is not limited to one, and two or more may be installed.

なお、ナビゲーションセンサSは移動量検出手段の一例であり、ジャイロセンサ31は姿勢検出手段の一例であり、位置算出回路34は位置算出手段の一例である。印字/センサタイミング生成部43はタイミング通知手段の一例であり、IJ記録ヘッド制御部44等は液滴吐出手段の一例であり、HMP20は液滴吐出装置の一例である。CPU33、位置算出回路34及びジャイロセンサ31は浮き量算出手段の一例である。 The navigation sensor S0 is an example of movement amount detection means, the gyro sensor 31 is an example of attitude detection means, and the position calculation circuit 34 is an example of position calculation means. The print/sensor timing generation unit 43 is an example of timing notification means, the IJ recording head control unit 44 and the like are an example of droplet ejection means, and the HMP 20 is an example of a droplet ejection device. The CPU 33, the position calculation circuit 34, and the gyro sensor 31 are examples of floating amount calculation means.

また、HMP20のうち位置の算出に必要な機能を最低限有する装置が位置検出装置である。例えば、ナビゲーションセンサS、ジャイロセンサ31、位置算出回路34,及びCPU33を有する。換言すると画像形成に必要な機能を有さないHMP20が位置検出装置である。また、位置検出装置が搭載された装置が被搭載物であり、HMP20は被搭載物の一例である。 Further, the position detection device is a device of the HMP 20 that has at least the functions necessary for position calculation. For example, it has a navigation sensor S 0 , a gyro sensor 31 , a position calculation circuit 34 and a CPU 33 . In other words, the HMP 20, which does not have the functions required for image formation, is the position detection device. Also, a device on which the position detection device is mounted is a mounted object, and the HMP 20 is an example of the mounted object.

11 画像データ出力器
12 印刷媒体
25 制御部
30 ナビゲーションセンサ
31 ジャイロセンサ
33 CPU
34 位置算出回路
42 ナビゲーションセンサI/F
43 センサタイミング生成部
45 ジャイロセンサI/F
61 ノズル
70 プリント基板
REFERENCE SIGNS LIST 11 image data output device 12 print medium 25 controller 30 navigation sensor 31 gyro sensor 33 CPU
34 position calculation circuit 42 navigation sensor I/F
43 sensor timing generator 45 gyro sensor I/F
61 nozzle 70 printed circuit board

特表2010-522650号公報Japanese Patent Publication No. 2010-522650

Claims (6)

媒体上で移動され、前記媒体上の移動に応じて画像を形成する画像形成装置であって、
前記媒体上の移動における前記画像形成装置の移動量を検出する移動量検出手段と、
前記媒体上の移動に応じた前記画像形成装置の姿勢の変化量を検出する姿勢検出手段と、
前記媒体に画像を形成する画像形成手段と、を有し、
前記移動量と前記姿勢の変化量とに基づいて前記媒体上の前記画像形成手段の位置を算出し、算出した位置に対応する画像要素がある場合には画像を形成し、すでに画像が形成された前記位置を前記画像の形成の不対象とし、
前記移動量検出手段と前記姿勢検出手段とは異なるセンサーにより実現され、
前記位置の算出において、前記移動量検出手段で出力される前記媒体上の移動量を前記姿勢検出手段で取得した前記姿勢の変化量を使って前記媒体上の座標に変換することを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus that is moved on a medium and forms an image in accordance with the movement on the medium,
a movement amount detection means for detecting a movement amount of the image forming apparatus in movement on the medium;
attitude detection means for detecting an amount of change in attitude of the image forming apparatus according to movement on the medium;
and image forming means for forming an image on the medium ,
calculating the position of the image forming means on the medium based on the amount of movement and the amount of change in posture, forming an image if there is an image element corresponding to the calculated position, and forming the image if the image has already been formed; making the position not to form the image,
The movement amount detection means and the attitude detection means are realized by different sensors,
In the calculation of the position, the amount of movement on the medium output by the amount-of-movement detection means is converted into coordinates on the medium using the amount of change in attitude obtained by the attitude detection means. Image forming device.
前記媒体に画像を形成する前記画像形成手段と、
前記移動量と前記姿勢の変化量に基づく前記媒体上の前記画像形成手段の位置が、前記画像を構成する画素の前記媒体上の形成先を示す目標位置を含む許容範囲内にあるかに基づいて、前記画像形成手段による前記画像の形成を制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
the image forming means for forming an image on the medium;
Based on whether the position of the image forming means on the medium based on the amount of movement and the amount of change in the attitude is within an allowable range including a target position indicating a formation destination on the medium of pixels constituting the image. 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising control means for controlling formation of said image by said image forming means.
前記制御手段は、
前記画像形成手段の位置が前記目標位置からの許容範囲内にある場合、前記画像形成手段による前記画像の形成を行うように制御することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
The control means is
3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein when the position of said image forming means is within an allowable range from said target position, said image forming means is controlled to form said image.
前記移動量と前記姿勢の変化量とに基づいて前記画像形成手段の位置を算出する位置算出手段を有し、
前記位置算出手段は、次回の画像形成タイミングでの前記画像形成手段の前記媒体上の位置を予測可能であって、
前記制御手段は、前記位置算出手段によって予測した前記画像形成手段の位置と前記目標位置を含む許容範囲との関係に基づいて、前記画像形成手段による前記画像の形成の準備をすることを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。
position calculation means for calculating a position of the image forming means based on the amount of movement and the amount of change in posture;
The position calculation means can predict the position of the image forming means on the medium at the next image forming timing,
The control means prepares for forming the image by the image forming means based on the relationship between the position of the image forming means predicted by the position calculating means and an allowable range including the target position. 4. The image forming apparatus according to claim 2 or 3.
前記移動量検出手段は、所定のタイミング毎に前記媒体の表面に光を照射し、前記媒体からの反射光を受光することで、前記画像形成装置の移動量を検出するナビゲーションセンサであり、
前記姿勢検出手段は、前記媒体に垂直な軸を中心に前記画像形成装置が回転した際の角速度を検出するジャイロセンサであることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の画像形成装置。
The movement amount detection means is a navigation sensor that detects the movement amount of the image forming apparatus by irradiating the surface of the medium with light at predetermined timings and receiving reflected light from the medium,
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein said posture detecting means is a gyro sensor for detecting angular velocity when said image forming apparatus rotates about an axis perpendicular to said medium. Device.
前記画像形成装置は、ユーザが前記媒体上で走査させることで画像を形成するハンディモバイルプリンタであることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の画像形成装置。 6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is a handy mobile printer that forms an image by allowing a user to scan the medium.
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