特許 7167733 液滴吐出装置、液滴吐出方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-31

(45)【発行日】2022-11-09

(54)【発明の名称】液滴吐出装置、液滴吐出方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B41J 3/28 20060101AFI20221101BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20221101BHJP

【ＦＩ】

B41J3/28

B41J2/01 301

B41J2/01 451

B41J2/01 401

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019009296

(22)【出願日】2019-01-23

(65)【公開番号】P2019162860

(43)【公開日】2019-09-26

【審査請求日】2021-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2018047358

(32)【優先日】2018-03-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】竹内 良輔

(72)【発明者】

【氏名】色摩 健

【審査官】牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１２１７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４８５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８１５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３７２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２２０９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１１２９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００９２３２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００４／００２２５７１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ３／２８

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像データを受け、ユーザによって走査されることで媒体上に画像を形成する液滴吐出装置であって、
媒体に印刷するための液滴を吐出するヘッドと、
所定の期間における該液滴吐出装置の移動量又は角速度を検知するためのセンサと、
前記画像データと前記センサに検知された移動量又は角速度に基づいて、液滴の吐出を指示する吐出制御を行う吐出制御部と、
該液滴吐出装置の浮きを検知する浮き検知部と、
前記浮き検知部の検知結果に基づいて、前記ヘッドを加熱するヒータ制御を行うヒータ制御部とを有し、
前記浮き検知部が、浮きを検知したとき、前記ヒータ制御部は、前記ヘッドへの加熱を停止する液滴吐出装置。

【請求項2】

画像データを受け、ユーザによって走査されることで媒体上に画像を形成する液滴吐出装置であって、
媒体に印刷するための液滴を吐出するヘッドと、
所定の期間における該液滴吐出装置の移動量又は角速度を検知するためのセンサと、
前記画像データと前記センサに検知された移動量又は角速度に基づいて、液滴の吐出を指示する吐出制御を行う吐出制御部と、
前記センサが検知した移動量又は角速度に基づいて、ユーザによる操作の発生及びユーザによる操作が行われない待機時間を検出する待機時間検出部と、
前記待機時間検出部の検出結果に基づいて、前記ヘッドを加熱するヒータ制御を行うヒータ制御部とを有し、
前記待機時間検出部が、ユーザによる操作の発生を検出した後に、前記ヒータ制御部は、前記ヘッドへの加熱を開始する液滴吐出装置。

【請求項3】

前記ヒータ制御部は、第１の制御段階及び第２の制御段階を有し、前記第１の制御段階と前記第２の制御段階は、前記ヘッドを加熱する目標温度が異なる請求項１又は２記載の液滴吐出装置。

【請求項4】

前記第１の制御段階の目標温度は、前記第２の制御段階の目標温度より、低い温度であり、
前記第１の制御段階は、前記第２の制御段階よりも先行して実行される請求項３記載の液滴吐出装置。

【請求項5】

前記ヒータ制御部が前記第１の制御段階にあるときに前記ヘッドが所定の温度に到達すると、ユーザに操作可能な状態であることを示す通知を行う通知部をさらに有する請求項４記載の液滴吐出装置。

【請求項6】

前記通知部によるユーザへの通知は、ＬＥＤの点灯若しくは点滅、ブザーによる音響発生又は前記画像データを送信する装置が備える画面の表示によって実行される請求項５記載の液滴吐出装置。

【請求項7】

画像データを受け、ユーザによって走査されることで媒体上に画像を形成する液滴吐出装置が実行する液滴吐出方法であって、
媒体に印刷するための液滴を吐出する吐出手順と、
所定の期間における前記液滴吐出装置の移動量又は角速度を検知するための検知手順と、
前記画像データと前記検知手順により検知された移動量又は角速度に基づいて、液滴の吐出を指示する吐出制御を行う吐出制御手順と、
前記液滴吐出装置の浮きを検知する浮き検知手順と、
前記浮き検知手順による検知結果に基づいて、前記吐出手順を実行するヘッドを加熱するヒータ制御を行うヒータ制御手順と、
前記浮き検知手順により、浮きを検知したとき、前記ヘッドへの加熱を停止する手順とを有する液滴吐出方法。

【請求項8】

画像データを受け、ユーザによって走査されることで媒体上に画像を形成する液滴吐出装置が実行する液滴吐出方法であって、
媒体に印刷するための液滴を吐出する吐出手順と、
所定の期間における前記液滴吐出装置の移動量又は角速度を検知するための検知手順と、
前記画像データと前記検知手順により検知された移動量又は角速度に基づいて、液滴の吐出を指示する吐出制御を行う吐出制御手順と、
前記検知手順により検知した移動量又は角速度に基づいて、ユーザによる操作が行われない待機時間を検出する待機時間検出手順と、
前記待機時間検出手順による検出結果に基づいて、前記吐出手順を実行するヘッドを加熱するヒータ制御を行うヒータ制御手順と、
前記待機時間検出手順により、ユーザによる操作の発生を検出した後に、前記ヘッドへの加熱を開始する手順とを有する液滴吐出方法。

【請求項9】

画像データを受け、ユーザによって走査されることで媒体上に画像を形成する液滴吐出装置が実行可能なプログラムであって、
媒体に印刷するための液滴を吐出する吐出手順と、
所定の期間における前記液滴吐出装置の移動量又は角速度を検知するための検知手順と、
前記画像データと前記検知手順により検知された移動量又は角速度に基づいて、液滴の吐出を指示する吐出制御を行う吐出制御手順と、
前記液滴吐出装置の浮きを検知する浮き検知手順と、
前記浮き検知手順による検知結果に基づいて、前記吐出手順を実行するヘッドを加熱するヒータ制御を行うヒータ制御手順と、
前記浮き検知手順により、浮きを検知したとき、前記ヘッドへの加熱を停止する手順とを前記液滴吐出装置に実行させるプログラム。

【請求項10】

画像データを受け、ユーザによって走査されることで媒体上に画像を形成する液滴吐出装置が実行可能なプログラムであって、
媒体に印刷するための液滴を吐出する吐出手順と、
所定の期間における前記液滴吐出装置の移動量又は角速度を検知するための検知手順と、
前記画像データと前記検知手順により検知された移動量又は角速度に基づいて、液滴の吐出を指示する吐出制御を行う吐出制御手順と、
前記検知手順により検知した移動量又は角速度に基づいて、ユーザによる操作が行われない待機時間を検出する待機時間検出手順と、
前記待機時間検出手順による検出結果に基づいて、前記吐出手順を実行するヘッドを加熱するヒータ制御を行うヒータ制御手順と、
前記待機時間検出手順により、ユーザによる操作の発生を検出した後に、前記ヘッドへの加熱を開始する手順とを前記液滴吐出装置に実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液滴吐出装置、液滴吐出方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

昨今、ノートＰＣの小型化、スマートデバイスの急激な普及により、プリンタにおいても、「小型化・携帯化」が大きな要望の一つとして挙げられており、紙搬送システムを削除した機構で、紙面上を人の手で走査しながらインクを塗布する、「ハンドヘルドプリンタ」が既に知られている。

【0003】

フリーハンド走査で印字する場合、ハンドヘルドプリンタ底面部に設置されている走査中のノズル位置を検出するセンサ及びインクを吐出するノズルが印刷媒体上に位置していることが必要となる。ノズルの正確な位置の算出や印字制御を行う目的で、各ノズルの位置と、所定領域の画像データを印刷媒体上に印刷した場合の各画像要素の位置とに基づき、各ノズルにつき液滴を吐出させるか否かを判断する方法が開示されている。

【0004】

また、携帯型複写機に関して、不慮の操作によるユーザの怪我を防止する目的で、印字対象で反射される光の反射率を調べる反射率検出手段を設け、人体の皮膚等の反射率を検知した場合はサーマルヘッドへの通電を状態問わず中止する技術が知られている（例えば非特許文献１）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の印字システムにおいて、印字前にヘッドの加熱を実施していない場合、インクの特性上印字結果が薄くなる等、印字品質に影響が出ていた。そのため、ヘッドの印字品質を確保するためにはヘッド部を加熱して適正な温度範囲、例えば４０度～６０度にしておくことが望ましい。

【0006】

しかしながら、印字前にヒータ制御によりヘッドを加熱する場合、ハンドヘルドプリンタのような印字時にヘッドが剥き出しの構成においては、印字直前にヘッドにユーザの手が触れてしまうおそれがあった。例えば非特許文献１において、通電が中止されるのはユーザの皮膚がヘッドにある程度近づいた段階になるため、ヘッドの温度が下がりきらない内にユーザがヘッドに触れてしまう可能性があり、ユーザの怪我を十分に防止することができない。

【0007】

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、ハンドヘルドプリンタのヘッド部を温度制御した場合における安全性を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そこで上記課題を解決するため、液滴吐出装置は、画像データを受け、ユーザによって走査されることで媒体上に画像を形成し、媒体に印刷するための液滴を吐出するヘッドと、所定の期間における該液滴吐出装置の移動量又は角速度を検知するためのセンサと、前記画像データと前記センサが検知した移動量又は角速度に基づいて、液滴の吐出を指示する吐出制御を行う吐出制御部と、前記液滴吐出装置の浮きを検知する浮き検知部と、前記浮き検知部の検知結果に基づいて、前記ヘッドを加熱するヒータ制御を行うヒータ制御部とを有する。

【発明の効果】

【0009】

ハンドヘルドプリンタのヘッド部を温度制御した場合における安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】ハンドヘルドプリンタ１０による印刷の例を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態におけるハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア構成例を示す図である。

【図3】ナビゲーションセンサ３０のハードウェア構成例を示す図である。

【図4】ナビゲーションセンサ３０の機能を説明するための図である。

【図5】ジャイロセンサ２０の機能を説明するための図である。

【図6】インクジェットノズル位置の算出について説明するための図（１）である。

【図7】インクジェットノズル位置の算出について説明するための図（２）である。

【図8】本発明の実施の形態における制御部１４のブロック図である。

【図9】本発明の実施の形態におけるヘッドモジュールのブロック図である。

【図10】本発明の実施の形態におけるハンドヘルドプリンタ１０による印字処理の例を示すフローチャートである。

【図11】本発明の実施の形態におけるヒータ制御によるヘッド温度の遷移の例を示す図である。

【図12】本発明の実施の形態におけるナビゲーションセンサ３０による浮きの判定方法を説明するための図である。

【図13】本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信前からのヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。

【図14】本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信状態からのヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。

【図15】本発明の実施の形態におけるヒータ制御の例を示すフローチャートである。

【図16】本発明の実施の形態におけるヒータ及びプレヒータ制御によるヘッド温度の遷移の例を示す図である。

【図17】本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信前からのヒータ及びプレヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。

【図18】本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信状態からのヒータ及びプレヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。

【図19】本発明の実施の形態におけるヒータ及びプレヒータ制御の例を示すフローチャートである。

【図20】本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信前からのユーザ操作がトリガのヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。

【図21】本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信状態からのユーザ操作がトリガのヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

【0012】

図１は、ハンドヘルドプリンタ１０による印刷の例を示す図である。ハンドヘルドプリンタ１０は、例えば、スマートデバイス又はＰＣ（Personal Computer）等の画像データ出力器から、画像データを受信する。続いて、ハンドヘルドプリンタ１０は、当該画像データに基づいて、印刷媒体上を平面状自由に、すなわち、フリーハンド走査し、画像を形成することができる。印刷媒体は、例えば、ノート又は定型用紙である。

【0013】

ハンドヘルドプリンタ１０は、後述するようにナビゲーションセンサ３０とジャイロセンサ２０で位置を検出し、ハンドヘルドプリンタ１０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インクの吐出の対象とならないため、ユーザは、印刷媒体上で任意の方向にハンドヘルドプリンタ１０をフリーハンド走査することで画像を形成できる。

【0014】

図２は、本発明の実施の形態におけるハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア構成例を示す図である。ハンドヘルドプリンタ１０は、印刷媒体に画像を形成する画像形成装置の一例である。ハンドヘルドプリンタ１０は、電源１１、電源回路１２、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１３、制御部１４、ＩＪ（インクジェット）記録ヘッド駆動回路１５、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６、ＲＡＭ（Random Access Memory）１７、ＯＰＵ（Operation panel Unit）１８、ＩＪ記録ヘッド１９、ジャイロセンサ２０及びナビゲーションセンサ３０を有する。

【0015】

電源１１には、主に電池が利用される。太陽電池、交流商用電源、燃料電池等が用いられてもよい。電源回路１２は、電源１１が供給する電力をハンドヘルドプリンタ１０の各部に分配する。また、電源回路１２は、電源１１の電圧を各部に適した電圧に降圧又は昇圧する。また、電源１１が充電可能な電池である場合、電源回路１２は、例えば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１１の充電を可能にする。

【0016】

通信Ｉ／Ｆ１３は、スマートデバイス又はＰＣ（Personal Computer）等の画像入力機器から画像データの受信を行う。通信Ｉ／Ｆ１３は、例えば、無線ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、赤外線、携帯電話の通信方式である３Ｇ又はＬＴＥ（Long Term Evolution）等の通信規格に対応した通信インタフェースである。また、通信Ｉ／Ｆ１３は、このような無線通信の他、有線ＬＡＮ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）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。

【0017】

制御部１４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等に含まれるワイヤードロジック回路を有し、ハンドヘルドプリンタ１０の全体を制御する。例えば、制御部１４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角速度、又はジャイロセンサ２０により検出される角速度に基づいて、ＩＪ記録ヘッド１９の各ノズルの位置を決定し、当該位置に応じてインクを吐出し画像を形成する制御を行う。また、制御部１４は、ＩＪ記録ヘッド駆動回路１５及びＩＪ記録ヘッド１９を含むヘッドモジュールを制御して、ヒータ回路の制御を行う。制御部１４及びヘッドモジュールについて詳細は後述する。

【0018】

ＩＪ記録ヘッド駆動回路１５は、制御部１４から供給される駆動波形データを用いて、ＩＪ記録ヘッド１９を駆動するための駆動波形を生成する。ＩＪ記録ヘッド駆動回路１５は、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。

【0019】

ＲＯＭ１６は、ハンドヘルドプリンタ１０のハードウェア制御を行うファームウェア、ＩＪ記録ヘッド１９の駆動波形データ、その他ハンドヘルドプリンタ１０の初期設定に必要なデータ等を格納するＲＯＭを含む。ＲＯＭは、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrical Erasable ROM）、フラッシュメモリ又は外部記憶媒体であるメモリカード等のいずれであってもよいし、それらの複数を含んでもよい。

【0020】

ＲＡＭ１７は、制御部１４がファームウェアを実行するときにワークメモリとして使用され、通信ＩＦ１３が受信した画像データを記憶し、展開されたファームウェアの実行のために使用される。ＲＡＭは、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）、ＳＲＡＭ（Static RAM）、ＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）等のいずれであってもよいし、それらの複数を含んでもよい。

【0021】

ＯＰＵ１８は、ハンドヘルドプリンタ１０の状態を表示するＬＥＤ（Light Emitting Diode）、液晶ディスプレイ、ブザー、ユーザがハンドヘルドプリンタ１０に画像形成を指示するためのタッチパネル等を有する。また、ＯＰＵ１８は、音声入力機能を有していてもよい。

【0022】

ＩＪ記録ヘッド１９は、インクを吐出するためのヘッドであり、複数のノズルを有する。図２においては、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あってもよい。ＩＪ記録ヘッド１９には、色ごとに一列又は複数列となるように、複数のインク吐出用のノズルが配置されている。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。

【0023】

ジャイロセンサ２０は、印刷媒体に垂直な軸を中心にハンドヘルドプリンタ１０が回転したときの角速度を検出するセンサである。ジャイロセンサ２０の詳細は後述する。

【0024】

ナビゲーションセンサ３０は、所定のサイクル時間ごとにハンドヘルドプリンタ１０の移動量を検出するセンサである。ナビゲーションセンサ３０は、例えば、ＬＥＤ又は半導体レーザ等の光源と、印刷媒体を撮像する撮像センサを有する。ユーザが、ハンドヘルドプリンタ１０に、印刷媒体上を走査させると、印刷媒体の微小なエッジが次々に撮像又は検出され、当該エッジ間の距離を解析することで移動量が得られる。ナビゲーションセンサ３０の詳細は後述する。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、ハンドヘルドプリンタ１０は加速度センサに基づいて移動量を検出してもよい。

【0025】

図３は、ナビゲーションセンサ３０のハードウェア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／Ｆ３１、イメージプロセッサ３２、ＬＥＤ／ＬＡＳＥＲドライバ３３、レンズ３４、イメージアレイ３５及びレンズ３６を有する。ＬＥＤ／ＬＡＳＥＲドライバ３３は、ＬＥＤ又は半導体レーザと制御回路とが一体となっており、イメージプロセッサ３２からの命令によりレンズ３６を介して印刷媒体に光を照射する。イメージアレイ３５は、印刷媒体からの反射光を、レンズ３４を介して受光する。２つのレンズ３４及びレンズ３６は、印刷媒体表面に対して光学的な焦点を調整するために設置されている。

【0026】

イメージアレイ３５は、光の波長に感度を有するフォトダイオード等の受光素子を有し、受光した光からイメージデータを生成する。イメージプロセッサ３２は、イメージアレイ３５から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を算出する。図４に示されるΔＸは、Ｘ軸方向の移動量、ΔＹはＹ軸方向の移動量を示す。イメージプロセッサ３２は、算出した移動距離をホストＩ/Ｆ３１を介して、制御部１４へ出力する。

【0027】

光源として使用されるＬＥＤは、表面が粗い印刷媒体、例えば紙を使用する場合に有用である。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。

【0028】

図４は、ナビゲーションセンサ３０の機能を説明するための図である。イメージプロセッサ３２は、反射光を受光したイメージアレイ３５から規定のサンプリングタイミングごとに取得したデータを、規定の分解能単位でマトリックス化し、直前のサンプリングタイミングと現時点のサンプリングタイミングとの差分を検知し、移動量を算出する。

【0029】

例えば、図５に示される場合では、あるサンプリングタイミング：Ｓａｍｐ１のときの画像からＳａｍｐ２、Ｓａｍｐ３と進むにつれて、黒又はグレイで表示される画像が移動していることがわかる。

【0030】

Ｓａｍｐ１を基準とした場合、Ｓａｍｐ２での出力値（ΔＸ，ΔＹ）は、（１，０）となる。ΔＸ、ΔＹは、ナビゲーションセンサ３０の向きを基準とした水平方向、垂直方向の移動量を示す。なお、ナビゲーションセンサ３０が１つの場合、センサが印刷媒体上で回転したとしても、回転成分を検知することはできない。移動量の分解能は、搭載されるデバイスの要求に依存するが、プリンタを想定した場合、例えば１２００ｄｐｉ程度の分解能を要する。

【0031】

図５は、ジャイロセンサ２０の機能を説明するための図である。一般的な振動式ジャイロセンサについて以下説明する。図５に示されるように、コリオリの力Ｆｃｏｒは、移動している質量ｍに回転を加えた際に、当該質量の移動方向と回転軸の両方に直行する方向に発生する力である。

【0032】

ジャイロセンサ２０では、内部ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子を振動させることで図５に示す速度ｖを発生させ、当該素子に外部から回転（Ω）が加わると、当該素子にコリオリの力が加わることを利用して角速度を求める。コリオリの力を検知して、物体に加わった角速度が算出される。ジャイロセンサ２０は、検知されたコリオリの力をジャイロセンサ２０内の信号処理ＡＳＩＣで増幅、フィルタリング、同期を取り、演算して角速度とした後に外部に出力する。

【0033】

図６は、インクジェットノズル位置の算出について説明するための図（１）である。単純な比例演算で、各ノズルの座標を求める方法を以下説明する。ナビゲーションセンサ３０の位置と、各ノズルへの相対位置は既知であるため、ナビゲーションセンサ３０の位置を取得し、各ノズルの座標を求める方法を用いれば、各ノズルの位置を求めることができる。

【0034】

図６に示されるノズル列内のノズル間距離ｅは等しいため、先頭ノズル座標（Ｘ_Ｓ，Ｙ_Ｓ）及び後尾ノズル座標（Ｘ_Ｅ，Ｙ_Ｅ）の座標から、ノズルＮの座標（ＮＺＬ_ＮＸ，ＮＺＬ_ＮＹ）は、下記の数式に基づいて求めることができる。Ｅはノズル総数であり、Ｎは先頭ノズルから後尾ノズルに向けて数えた場合に何番目のノズルであるかを示す。
ＮＺＬ_ＮＸ＝Ｘ_Ｓ＋（Ｘ_Ｅ－Ｘ_Ｓ）／（Ｅ－１）×Ｎ
ＮＺＬ_ＮＹ＝Ｙ_Ｓ＋（Ｙ_Ｅ－Ｙ_Ｓ）／（Ｅ－１）×Ｎ
図７は、インクジェットノズル位置の算出について説明するための図（２）である。ノズル座標を求めるための演算を、単純な演算となるように全体を２のべき乗数で分割するため、図７に示される仮想点ｎｏｚｚｌｅ＿２５７を設けて、実際にノズルが配置されているｎｏｚｚｌｅ＿１からｎｏｚｚｌｅ＿１９２までの座標が算出される。ｎｏｚｚｌｅ＿１の座標は（ＮＺＬ_ＸＳ，ＮＺＬ_ＹＳ）、ｎｏｚｚｌｅ＿２５７の座標は（ＮＺＬ_ＸＥ，ＮＺＬ_ＹＥ）である。ｎｏｚｚｌｅ＿１からｎｏｚｚｌｅ＿１９２に向けて数えた場合にＮ番目のｎｏｚｚｌｅ＿Ｎの座標（ＮＺＬ_ＮＸ，ＮＺＬ_ＮＹ）は、下記の数式に基づいて求めることができる。
ＮＺＬ_ＮＸ＝｛ＮＺＬ_ＸＳ×（２５７－Ｎ）＋ＮＺＬ_ＸＥ×（Ｎ－１）｝÷２５６
ＮＺＬ_ＮＹ＝｛ＮＺＬ_ＹＳ×（２５７－Ｎ）＋ＮＺＬ_ＹＥ×（Ｎ－１）｝÷２５６
図８は、本発明の実施の形態における制御部１４のブロック図である。制御部１４は、図８に示されるように、ＣＰＵ１０１、位置算出部１０２、メモリ制御部１０３、ＩｍａｇｅＲＡＭ１０４、ＤＭＡＣ（ＣＡＣＨＥ）（Direct Memory Access Controller（Cache memory））１０５、回転器１０６、割り込み部１０７、ジャイロセンサＩ／Ｆ１０８、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ１０９、印字／センサタイミング生成部１１０及びＩＪ記録ヘッド制御部１１１の各機能部を有する。また、制御部１４のハードウェアとしての構成は、例えば図８に示されるようなＳｏＣ（System on Chip）とＡＳＩＣ/ＦＰＧＡとから構成され、ＳｏＣ及びＡＳＩＣ/ＦＰＧＡは、バスを介して通信して接続されてもよい。ＡＳＩＣ/ＦＰＧＡ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/ＦＰＧＡ以外の他の実装技術で構成されてよい。また、制御部１４は、ＳｏＣとＡＳＩＣ/ＦＰＧＡを別のチップにすることなく１つのチップ又は基板で構成されてもよい。あるいは、制御部１４は、３つ以上のチップ又は基板で実装されてもよい。また、制御部１４が有する各機能部は、ＣＰＵ１０１が実行するファームウェアによって実現されてもよいし、ＳｏＣ、ＡＳＩＣ／ＦＰＧＡに含まれるワイヤードロジック回路によって実現されてもよい。

【0035】

ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１７に展開されたファームウェアをメモリ制御部１０３を介して読み込み、実行することにより、制御部１４の各機能部を実現する。

【0036】

位置算出部１０２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２０が検出するサンプリング周期ごとの角速度に基づいて、ハンドヘルドプリンタ１０の位置を算出する。正確な印刷をするために必要なハンドヘルドプリンタ１０の位置とは、厳密にはノズルの位置であるが、ナビゲーションセンサ３０の位置が分かれば、図６及び図７で説明したようにノズルの位置を算出できる。また、位置算出部１０２は、インクの目標吐出位置を算出する。なお、位置算出部１０２は、ＣＰＵ１０１がファームウェアを実行することにより実現されてもよいし、ワイヤードロジック回路により実現されてもよい。

【0037】

メモリ制御部１０３は、各機能部からのＲＡＭ１７に対する読み込み又は書き込みを制御する。

【0038】

ＩｍａｇｅＲＡＭ１０４は、読み書きに高速性が必要とされる情報の記憶に使用される。例えば、ナビゲーションセンサ３０の位置情報、ＲＡＭ１７から読み込んだ画像データ等が記憶される。ＩｍａｇｅＲＡＭ１０４のハードウェアは、例えばＳＲＡＭで構成されてもよい。

【0039】

ＤＭＡＣ（ＣＡＣＨＥ）１０５及び回転器１０６は、位置算出部１０２で算出されたナビゲーションセンサ３０の位置情報から、ＩＪ記録ヘッド１９に搭載されている各ノズル位置を算出し、当該ノズル位置に応じた画像データをＲＡＭ１７から読み込んで、指定されたヘッド位置・ヘッド傾きに応じて回転させ、ＩＪ記録ヘッド制御部１１１にデータを出力する。

【0040】

割り込み部１０７は、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ１０９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、ＣＰＵ１０１に通知するための割り込み信号を出力する。ＣＰＵ１０１は割り込みにより、ナビゲーションセンサＩ/Ｆ１０９が内部レジスタに記憶するΔＸ、ΔＹを取得する。また、割り込み部１０７は、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/Ｆ１０８に関しても同様に、割り込み部１０７はＣＰＵ１０１に対し、ジャイロセンサ２０との通信が終了したことを通知するための割り込み信号を出力する。

【0041】

ジャイロセンサＩ／Ｆ１０８は、印字／センサタイミング生成部１１０により生成されるタイミングで、ジャイロセンサ２０が検出する角速度を取得して、ＲＡＭ１７又は制御部１４内のレジスタ等に格納する。

【0042】

ナビゲーションセンサＩ／Ｆ１０９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を受信し、当該移動量をＲＡＭ１７又は制御部１４内のレジスタに格納する。

【0043】

印字／センサタイミング生成部１１０は、ジャイロセンサＩ／Ｆ１０８及びナビゲーションセンサＩ／Ｆ１０９が、センサから情報を読み取るタイミングを通知し、また、ＩＪ記録ヘッド制御部１１１に駆動タイミングを通知する。

【0044】

ＩＪ記録ヘッド制御部１１１は、画像データにディザ処理等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。当該変換により、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１１１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１５に出力する。ＩＪ記録ヘッド駆動回路１５は、当該制御信号に対応する駆動波形データを用いて、駆動波形を生成する。また、ＩＪ記録ヘッド制御部１１１は、ノズルの位置に応じて吐出ノズル可否判定を行い、インクを吐出すべき目標吐出位置があればインクを吐出し、目標吐出位置がなければ吐出しないと判定する。

【0045】

図９は、本発明の実施の形態におけるヘッドモジュールのブロック図である。図８に示されるように、ヘッドモジュールは、ＩＪ記録ヘッド駆動回路１５、ＩＪ記録ヘッド１９、不揮発性メモリ２０１、サーミスタ２０２、インクタンク２０３を有する。

【0046】

不揮発性メモリ２０１は、インクのカートリッジＩＤ及びインク残量等の情報を保持する。不揮発性であるため電源切断しても情報は保持される。サーミスタ２０２は、ＩＪ記録ヘッド１９の温度を検出する。インクタンク２０３は、吐出するインクを格納しておき、吐出時にＩＪ記録ヘッド１９へインクを供給する。ヒータ回路２０４は、サーミスタ２０２からの温度情報に基づいて、ＩＪ記録ヘッド１９を温めるためのヒータ制御を行う。

【0047】

ヘッドモジュールは、制御部１４とはシリアルＩ／Ｆ等を介して接続され、情報及び制御信号のやり取りを行う。ＩＪ記録ヘッド制御部１１１は、ＣＰＵ１０１から制御要求を受けて、ＩＪ記録ヘッド駆動回路１５の制御、例えば、駆動波形の設定、ヒータ制御のＯＮ／ＯＦＦ等を実施する。

【0048】

図１０は、本発明の実施の形態におけるハンドヘルドプリンタ１０による印字処理の例を示すフローチャートである。

【0049】

ステップＳ２０１において、ユーザが、ハンドヘルドプリンタ１０の電源ボタンを押下すると、ハンドヘルドプリンタ１０は動作を開始する。続いて、ハンドヘルドプリンタ１０は、電源から電源供給され、制御部１４は、位置センサ等のデバイスの初期化を実施し、各デバイスを立ち上げる（Ｓ１０１）。初期化が完了すると（Ｓ１０２）、例えばＬＥＤを点灯してユーザに印刷可能状態であることを通知する（Ｓ１０３）。ユーザは、当該通知を確認して、印刷したい画像を画像入力機器（例えばスマートデバイス又はＰＣ）によって、印刷したい画像を選択する（Ｓ２０２）。続いて、画像入力機器に搭載されているアプリ又はプリンタドライバから、ＴＩＦＦ形式又はＪＰＥＧ形式等の画像データを無線でデータ出力する等の印刷ＪＯＢを実行する（Ｓ２０３）。ハンドヘルドプリンタ１０は、画像データが入力されると、例えばＬＥＤ点滅等でユーザに通知する（Ｓ１０４）。

【0050】

ステップＳ２０４において、ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０を印刷したい媒体（例えばノート）の上で初期位置を決め、ハンドヘルドプリンタ１０に備わる印刷開始ボタンを押下する（Ｓ２０５）。その後、ユーザは印刷媒体上の平面上を自由に走査（フリーハンド走査）し、画像を形成していく（Ｓ２０６）。

【0051】

ステップＳ２０５及びステップＳ２０６がユーザによって実行されているとき、ハンドヘルドプリンタ１０は、印刷開始ボタン押下を受け、ナビゲーションセンサ３０の位置情報を読み込むよう、ナビゲーションセンサＩ／Ｆ１０９に通知する。続いて、ナビゲーションセンサ３０は位置情報の検知を開始し、制御部１４の内部メモリに格納する（Ｓ３０１）。ナビゲーションセンサＩ／Ｆ１０９は、ナビゲーションセンサ３０と通信し、位置情報を読み込む（Ｓ１０５）。続いて、ハンドヘルドプリンタ１０は、当該位置情報を初期位置とし、例えば座標（０，０）とする（Ｓ１０６）。

【0052】

続いて、制御部１４内部の印字／センサタイミング生成部１１０によって時間計測し（Ｓ１０７）、予め設定されたナビゲーションセンサ３０への読み込みタイミング（＝ＩＪ記録ヘッド制御部１１１の駆動周期）ごとに、（Ｓ１０８）位置情報の読み込みを繰り返す（Ｓ１０９）。ステップＳ１１０において、制御部１４は、読み込まれた位置情報に基づいて、前回算出したナビゲーションセンサ３０の座標（Ｘ，Ｙ）と、今回リードした移動量（ΔＸ，ΔＹ）から、図６及び図７において説明した方法で、現在のナビゲーションセンサ３０の座標を算出し、制御部１４の内部メモリに格納する（Ｓ１１０）。続いて、制御部１４は、算出した現在の各ナビゲーションセンサ３０の位置情報と、ナビゲーションセンサ３０とＩＪ記録ヘッド１９の予め定められた組み付け位置情報とに基づいて、ＩＪ記録ヘッド１９上の各ノズルの位置座標を算出する（Ｓ１１１）。

【0053】

続いて、ＤＭＡＣ（ＣＡＣＨＥ）１０５及び回転器１０６は、ステップＳ１１１で算出した各ノズルの位置情報に基づいて、ＩＪ記録ヘッド１９又は各ノズル周辺の画像データをＲＡＭ１７から読み込み、位置情報により特定されたＩＪ記録ヘッド１９の位置及び傾きに応じて回転したのち、ＩｍａｇｅＲＡＭ１０４に転送する（Ｓ１１２）。続いて、ＤＭＡＣ（ＣＡＣＨＥ）部１０５は、内部メモリに記憶させた画像データと、各ノズル位置の座標比較を実施し（Ｓ１１３）、設定された吐出条件を満たすと判断した場合（Ｓ１１４のＹＥＳ）、ＩＪ記録ヘッド制御部１１１へ画像データを出力する（Ｓ１１５）。設定された吐出条件を満たさないと判断した場合（Ｓ１１４のＮＯ）、ステップＳ１０８に戻る。

【0054】

上記ステップＳ１０８～ステップＳ１１５を繰り返すことで、印刷媒体上に画像を形成していき、全データが吐出された場合（Ｓ１１６のＹＥＳ）、ハンドヘルドプリンタ１０は、例えばＬＥＤ点灯等の手段で、ユーザに印刷完了を通知する（Ｓ１１７）。全データが吐出されていない場合（Ｓ１１６のＮＯ）、ステップＳ１０８に戻る。

【0055】

なお、全データを吐出しなくても、ユーザが十分と判断した際には、印字完了ボタンを押下し、印字を完了しても良い。

【0056】

図１１は、本発明の実施の形態におけるヒータ制御によるヘッド温度の遷移の例を示す図である。図１１は、ハンドヘルドプリンタ１０が、ヒータＯＮしてから、印字開始し、印字終了する時系列を横軸に、温度制御されるヘッド温度を縦軸に示したグラフである。

【0057】

図９に示されるヒータ回路２０４のヒータ制御によるヘッド温度範囲の定義が、図１１のグラフの閾値によって示される。閾値１未満であればヒータ回路２０４は、ヒータによる温めを行う。閾値１～閾値２であれば推奨ヘッド温度、すなわち印字品質保証範囲内となり印字可能な状態となる。閾値２以上であればヒータ回路２０４は、ヒータＯＦＦして温度が下がるまで待ちとなる。閾値３以上の場合は異常状態と判断され、ハンドヘルドプリンタ１０は、即座にエラー停止という動作となる。

【0058】

具体的には、標準的な温度状態で、印字ＪＯＢが投入されると、制御部１４からの制御によりヒータ回路２０４は、ヒータＯＮする。当該制御によってヒータによるＩＪ記録ヘッド１９の温めが開始され、約２秒程度で目標温度の範囲に到達する。そして印字開始トリガがかかるとハンドヘルドプリンタ１０は、印字動作を開始する。ヒータ制御を実施しない場合に比べて、ＩＪ記録ヘッド１９をヒータ制御にて推奨温度まで温めてから印字することによって、印字品質向上の効果がある。ヒータ制御中は制御部１４からヒータ回路２０４を制御して、印字周期ごとのヒータＯＮ／ヒータＯＦＦを実施することにより図１１に示される閾値１～閾値２の温度範囲を保つようにする。そして印字終了トリガによって、ハンドヘルドプリンタ１０は、印字処理を終了する。

【0059】

図１２は、本発明の実施の形態におけるナビゲーションセンサ３０による浮きの判定方法を説明するための図である。

【0060】

図１２の「浮きが発生していない場合」に示されるように、ナビゲーションセンサ３０は、ＬＥＤから光を印刷媒体に照射して、印刷媒体から反射された光を受光することで移動量を算出している。ハンドヘルドプリンタ１０と印刷媒体は、ほぼ平行に接触している。

【0061】

図１２の「浮きが発生した場合」に示されるように、ハンドヘルドプリンタ１０に浮きが発生すると、ナビゲーションセンサ３０は、ＬＥＤから光を印刷媒体に照射しても、印刷媒体から反射された光を受光できなくなる。ハンドヘルドプリンタ１０は、ナビゲーションセンサ３０から受光できなくなったことを示す情報を取得することにより、浮きを検知することができる。ハンドヘルドプリンタ１０が印刷媒体から浮いているとき、ハンドヘルドプリンタ１０と印刷媒体は密着しておらず、例えば、ハンドヘルドプリンタ１０がいずれかの方向に傾くことにより、ハンドヘルドプリンタ１０と印刷媒体の間に隙間が生じている状態となる。

【0062】

上記浮きの検知は、制御部１４により、ナビゲーションセンサ３０からの情報に基づいて実行される。

【0063】

図１３は、本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信前からのヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。図１３における「ヒート」は、ヒータ回路２０４によるヒータＯＮに対応する。図１３（ａ）において、印字ＪＯＢ受信前であり、かつ図１２で説明した「浮き」ありからの状態遷移が示されている。

【0064】

ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信する前の「データなし」の状態Ｓ１３ａ－１では、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし又は印字開始トリガが発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。「一定時間操作なし」は、制御部１４が、ジャイロセンサ２０又はナビゲーションセンサ３０の出力に基づいて、ユーザ操作の有無を判定する。「一定時間操作なし」の期間を、「待機時間」ともいう。「データなし」の状態Ｓ１３ａ－１において、ハンドヘルドプリンタ１０が、印字ＪＯＢを受信すると、「データあり」の状態Ｓ１３ａ－２に状態遷移するが、浮きを検知しているため、印字ＪＯＢ受信前と同様に、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし又は印字開始トリガが発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。「データあり」の状態Ｓ１３ａ－２において、浮きが解消されて紙を検知すると、「データあり」の状態Ｓ１３ａ－３に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＮする。「データあり」の状態Ｓ１３ａ－３で、浮きが検知されると、「データあり」の状態Ｓ１３ａ－２に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＦＦする。

【0065】

図１３（ｂ）において、印字ＪＯＢ受信前であり、かつ図１２で説明した「浮き」なしからの状態遷移が示されている。ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信する前の「データなし」の状態Ｓ１３ｂ－１では、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし又は印字開始トリガが発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。「データなし」の状態Ｓ１３ｂ－１において、ハンドヘルドプリンタ１０が、印字ＪＯＢを受信すると、「データあり」の状態Ｓ１３ｂ－２に状態遷移して、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＮする。「データあり」の状態１３ｂ－２において、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なしが発生すると、「データあり」の状態１３ｂ－３に状態遷移して、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＦＦする。「データあり」の状態１３ｂ－３において、印字開始トリガが発生すると、「データあり」の状態１３ｂ－２に状態遷移して、ヒータ回路２０４は、再度ヒータＯＮする。

【0066】

図１４は、本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信状態からのヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。図１４における「ヒート」は、ヒータ回路２０４によるヒータＯＮに対応する。図１４において、印字ＪＯＢは既に受信している状態で、かつ図１２で説明した「浮き」なしからの状態遷移が示されている。

【0067】

ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信後の「データあり」の状態Ｓ１４－１では、図１３（ｂ）で説明したようにヒータＯＮは開始されている。印字開始トリガが発生すると、「印字中」の状態Ｓ１４－２に状態遷移する。「印字中」の状態Ｓ１４－２において、印字開始トリガが発生しても、状態は変化せず、印字が継続される。また、「印字中」の状態Ｓ１４－２において、浮きが検出されると、「データなし」の状態Ｓ１４－３に状態遷移して、印字を終了し、ヒータ回路２０４はヒータＯＦＦする。状態Ｓ１４－３は、図１３（ａ）に示される「データなし」かつ浮きありの状態Ｓ１３ａ－１の状態と同一である。また、「印字中」の状態Ｓ１４－２において、印字終了トリガ又は一定時間操作なしが発生すると、「データなし」の状態Ｓ１４－４に状態遷移して、印字を終了し、ヒータ回路２０４はヒータＯＦＦする。状態Ｓ１４－４は、図１３（ｂ）に示される「データなし」かつ浮きなしの状態Ｓ１３ｂ－１の状態と同一である。

【0068】

図１５は、本発明の実施の形態におけるヒータ制御の例を示すフローチャートである。図１１に示される閾値１、閾値２及び閾値３を説明に使用する。

【0069】

ステップＳ４０１において、ハンドヘルドプリンタ１０の電源ＯＮ後、制御部１４は、サーミスタ２０２から絶対温度を取得する。続いて、印字ＪＯＢを受信すると、ステップＳ４０３に進む（Ｓ４０２のＹＥＳ）。印字ＪＯＢを受信するまでは、待機する（Ｓ４０２のＮＯ）。ステップＳ４０３において、紙検知なし、または一定時間操作なしが検知されたか否かが判定される。当該判定がＹＥＳの場合ステップＳ４０４に進み、ＮＯの場合ステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０４において、ヒータＯＦＦとなり、ステップＳ４０３に戻る。ステップＳ４０５において、制御部１４はサーミスタ２０２から温度情報を取得して、ヘッド温度の判定に使用する。当該温度情報は、温度の差分を示す情報であってもよい。

【0070】

続いて、取得された温度が閾値１以下の場合、ヒータＯＮとし（Ｓ４０６のＹＥＳ、Ｓ４０７）、ステップＳ４０８に進む。取得された温度が閾値１より高い場合（Ｓ４０６のＮＯ）、ステップＳ４０８に進む。

【0071】

ステップＳ４０８において、取得された温度が閾値２～閾値３の範囲である場合、ヘッドが高温状態にあるとみなして、ヒータＯＦＦとなり（Ｓ４０８のＹＥＳ、Ｓ４０９）、ステップＳ４０３に戻る。取得された温度が、閾値２～閾値３の範囲にない場合（Ｓ４０８のＮＯ）、ステップＳ４１０に進む。

【0072】

ステップＳ４１０において、取得された温度が、閾値３以上の場合（Ｓ４１０のＹＥＳ）、ステップＳ４１１に進み、ヘッドが異常状態にあるとみなして、ヒータをＯＦＦし、さらにＬＥＤ等のユーザ通知手段によってエラー表示してから、印字停止及び異常終了とする。取得された温度が、閾値３未満である場合、ステップＳ４１２に進む。

【0073】

ステップＳ４１２において、取得された温度が閾値１～閾値２の範囲である場合（Ｓ４１２のＹＥＳ）、ヘッド温度は印字品質保証範囲にあるとみなして、ＬＥＤ等のユーザ通知手段によって印字可能であることを通知して（Ｓ４１３）、ステップＳ４１４に進む。取得された温度が、閾値１～閾値２の範囲である場合（Ｓ４１２のＮＯ）、ステップＳ４１４に進む。

【0074】

ステップＳ４１４において、印字開始トリガが発生していない場合（Ｓ４１４のＮＯ）ステップＳ４０３に戻る。印字開始トリガが発生している場合（Ｓ４１４のＹＥＳ）、ステップＳ４１５に進む。続いて、印字処理が開始される（Ｓ４１５）。印字処理中は、温度範囲を印字品質保証範囲（閾値１～閾値２）に保つため、温度制御が実行される。具体的には、サーミスタ２０２からの温度情報に基づいて、ヒータ回路２０４によって、ヒータＯＮ／ヒータＯＦＦが行われる（Ｓ４１６）。

【0075】

ステップＳ４１７において、印字終了トリガ、一定時間操作なし又は紙検知なしのいずれも検知されていない場合（Ｓ４１７のＮＯ）、印字処理は継続される。一定時間操作なし又は紙検知なしのいずれかが検知された場合（Ｓ４１７のＹＥＳ）、ステップＳ４１８に進み、ハンドヘルドプリンタ１０は、印字終了し、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＦＦする。続いて、ステップＳ４０２に戻り、印字ＪＯＢ待ちとなる。

【0076】

なお、ステップＳ４０２において、印字ＪＯＢが受信された場合、すぐにヒータ回路２０４はヒータＯＮしてもよい。

【0077】

図１６は、本発明の実施の形態におけるヒータ及びプレヒータ制御によるヘッド温度の遷移の例を示す図である。図１６は、プレヒータ制御を導入し、ハンドヘルドプリンタ１０が、プレヒータ制御によるプレヒータＯＮし、ヒータ制御によるヒータＯＮし、印字開始し、印字終了する時系列を横軸に、温度制御されるヘッド温度を縦軸に示したグラフである。

【0078】

図９に示されるヒータ回路２０４のヒータ及びプレヒータ制御によるヘッド温度範囲の定義が、図１６のグラフの閾値によって示される。

【0079】

標準的な温度状態で、印字ＪＯＢが投入されると、制御部１４からの制御によりヒータ回路２０４は、プレヒータＯＮする。ヘッド温度が印字品質保証範囲に入らない程度の温度範囲で、ヘッドの温めが行われる。図１６に示されるように、プレヒータＯＮされる期間を、ウォームアップ期間とする。ここで、ＩＪ記録ヘッド１９は、ユーザが剥き出しのヘッドに触れても火傷を負わない程度の温度が維持されているため、ユーザが誤ってヘッドに触れてしまっても安全性は確保される効果がある。

【0080】

次に、ユーザがハンドヘルドプリンタを動かしたこと、すなわち実際に印字しようとしている操作を、ジャイロセンサ２０の角速度情報又はナビゲーションセンサ３０の移動量情報に基づいて、検出される角速度又は移動量が所定の閾値を超えた状態が継続する等により判定する。ユーザにより印字を開始する操作（以下、「ユーザ操作」という。）が行われたと判定した場合に、制御部１４は、プレヒータ制御又はヒータ制御を開始する。ここで、例えば、空中に浮かせてハンドヘルドプリンタ１０を移動させている場合は、ナビゲーションセンサ３０による浮き検知からプレヒータ制御又はヒータ制御を開始しないようにする。

【0081】

プレヒータ制御によって、ウォームアップ期間にプレヒータＯＮとされ、ヘッド温度が図１６に示される閾値Ａ～閾値Ｂの範囲にまで上がった状態となっているため、ヒータ制御のみ行われる場合と比べて、目標温度到達時間を短縮できる。例えば、ヒータ制御のみ行われる図１１の場合、２秒程度要していた目標温度到達時間が、プレヒータ制御を行った図１６の場合、１秒未満に短縮されている。そのため、ユーザによる操作が開始されてから、印字開始までの時間を短縮する効果がある。印字開始以降のヒータ制御は、図１１と同様である。

【0082】

なお、プレヒータＯＮの状態で、図１６に示される閾値Ｃにあたるリロード通知温度に到達すると、ユーザへの通知を実施する。当該通知は、ユーザにハンドヘルドプリンタが操作可能な状態であることを示す通知である。当該通知により、ユーザのトータル操作時間の短縮及び操作時間の短縮による消費電力低減等の効果がある。

【0083】

図１７は、本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信前からのヒータ及びプレヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。図１７における「プレヒート」又は「ヒート」は、ヒータ回路２０４によるプレヒータＯＮ又はヒータＯＮに対応する。図１７（ａ）において、印字ＪＯＢ受信前であり、かつ図１２で説明した「浮き」ありからの状態遷移が示されている。

【0084】

ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信する前の「データなし」の状態Ｓ１７ａ－１では、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし、印字開始トリガ又はユーザ操作が発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。「データなし」の状態Ｓ１７ａ－１において、ハンドヘルドプリンタ１０が、印字ＪＯＢを受信すると、「データあり」の状態Ｓ１７ａ－２に状態遷移するが、浮きを検知しているため、印字ＪＯＢ受信前と同様に、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし、印字開始トリガ又はユーザ操作が発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。「データあり」の状態Ｓ１７ａ－２において、浮きが解消されて紙を検知すると、「データあり」の状態Ｓ１７ａ－３に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、プレヒータＯＮする。「データあり」の状態Ｓ１７ａ－３において、図１６で説明したリロード通知温度に到達すると、ハンドヘルドプリンタ１０は、ユーザへの通知を行う。ユーザへの通知は、ハンドヘルドプリンタ１０が備える状態表示用ＬＥＤの点灯又は点滅あるいはブザーによる音響発生等により行われてもよいし、ハンドヘルドプリンタ１０に画像データを送信するスマートデバイスが備える画面の表示によって行われてもよい。当該通知が完了すると、ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０が操作可能な状態であることがわかる。「データあり」の状態Ｓ１７ａ－３において、浮きが検知されると、「データあり」の状態Ｓ１７ａ－２に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、プレヒータＯＦＦする。「データあり」の状態Ｓ１７ａ－３において、ユーザ操作が発生すると、「データあり」の状態Ｓ１７ａ－４に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、ヒートＯＮする。「データあり」の状態Ｓ１７ａ－４において、浮きが検出されると、「データあり」の状態Ｓ１７ａ－２に状態遷移する。

【0085】

なお、印字ＪＯＢ受信時に、紙検知していない状態であっても、プレヒートではユーザが危険な温度までにはヘッド温度が上昇しないため、プレヒータＯＮとしてもよい。すなわち、「データあり」状態Ｓ１７ａ－２において、ヒータ回路２０４は、プレヒータＯＮとしてもよい。

【0086】

図１７（ｂ）において、印字ＪＯＢ受信前であり、かつ図１２で説明した「浮き」なしからの状態遷移が示されている。ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信する前の「データなし」の状態Ｓ１７ｂ－１では、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし、印字開始トリガ又はユーザ操作が発生しても、何も処理は行われない。「データなし」の状態Ｓ１７ｂ－１において、ハンドヘルドプリンタ１０が、印字ＪＯＢを受信すると、「データあり」の状態Ｓ１７ｂ－２に状態遷移して、ヒータ回路２０４は、プレヒータＯＮする。「データあり」の状態Ｓ１７ｂ－２において、図１６で説明したリロード通知温度に到達すると、ハンドヘルドプリンタ１０は、ユーザへの通知を行う。Ｓ１７ａ－３と同様に、ユーザへの通知は、ハンドヘルドプリンタ１０が備える状態表示用ＬＥＤの点灯又は点滅あるいはブザーによる音響発生等により行われてもよいし、ハンドヘルドプリンタ１０が接続されるスマートデバイスが備える画面の表示によって行われてもよい。当該通知が完了すると、ユーザは、ハンドヘルドプリンタ１０が操作可能な状態であることがわかる。「データあり」の状態１７ｂ－２において、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なしが発生すると、「データあり」の状態１７ｂ－３に状態遷移して、ヒータ回路２０４は、プレヒータＯＦＦする。「データあり」の状態１７ｂ－２で、ユーザ操作が発生すると、「データあり」の状態１７ｂ－４に状態遷移して、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＮする。また、「データあり」の状態１７ｂ－３において、ユーザ操作が発生すると「データあり」の状態１７ｂ－４に状態遷移して、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＮする。「データあり」の状態１７ｂ－４において、一定時間操作なしが発生すると、「データあり」の状態１７ｂ－３に状態遷移して、ヒータ回路は、ヒータＯＦＦする。

【0087】

図１８は、本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信状態からのヒータ及びプレヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。図１８における「プレヒート」又は「ヒート」は、ヒータ回路２０４によるプレヒータＯＮ又はヒータＯＮに対応する。図１８において、印字ＪＯＢは既に受信している状態で、図１２で説明した「浮き」なし、かつユーザ操作が発生してからの状態遷移が示されている。

【0088】

ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信後の「データあり」の状態Ｓ１８－１では、ヒータＯＮは開始されている。「データあり」の状態Ｓ１８－１において、ユーザ操作が発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。印字開始トリガが発生すると、「印字中」の状態Ｓ１８－２に状態遷移する。「印字中」の状態Ｓ１８－２において、印字開始トリガが発生しても、状態は変化せず、印字が継続される。また、「印字中」の状態Ｓ１８－２において、浮きが検出されると、「データなし」の状態Ｓ１８－３に状態遷移して、印字を終了し、ヒータ回路２０４はヒータＯＦＦする。状態Ｓ１８－３は、図１３（ａ）に示される「データなし」かつ浮きありの状態Ｓ１７ａ－１の状態と同一である。また、「印字中」の状態Ｓ１８－２において、印字終了トリガ又は一定時間操作なしが発生すると、「データなし」の状態Ｓ１８－４に状態遷移して、印字を終了し、ヒータ回路２０４はヒータＯＦＦする。状態Ｓ１８－４は、図１７（ｂ）に示される「データなし」かつ浮きなしの状態Ｓ１７ｂ－１の状態と同一である。

【0089】

図１９は、本発明の実施の形態におけるヒータ及びプレヒータ制御の例を示すフローチャートである。プレヒータ制御を行うステップＳ５０３からステップＳ５１１までを説明する。ステップＳ５０１、ステップＳ５０２、ステップＳ５１４～Ｓ５２９は、図１５に示されるヒータ制御と同様である。図１６に示される閾値Ａ、閾値Ｂを説明に使用する。

【0090】

ステップＳ５０３において、紙検知なし、または一定時間操作なしが検知されたか否かが判定される。当該判定がＹＥＳの場合ステップＳ５０４に進み、ＮＯの場合ステップＳ５０５に進む。ステップＳ５０４において、プレヒータＯＦＦとし、ステップＳ５０３に戻る。ステップＳ５０５において、制御部１４はサーミスタ２０２から温度情報を取得して、ヘッド温度の判定に使用する。当該温度情報は、温度の差分を示す情報であってもよい。

【0091】

続いて、取得された温度が閾値Ａ以下の場合、プレヒータＯＮとし（Ｓ５０６のＹＥＳ、Ｓ５０７）、ステップＳ５０８に進む。取得された温度が閾値Ａより高い場合（Ｓ５０６のＮＯ）、ステップＳ５０８に進む。

【0092】

続いて、取得された温度が閾値Ｂ以上の場合、プレヒータＯＦＦとし（Ｓ５０８のＹＥＳ、Ｓ５０９）、ステップＳ５０３に戻る。取得された温度が閾値Ｂ未満の場合（Ｓ５０８のＮＯ）、ステップＳ５１０に進む。

【0093】

ステップＳ５１０において、取得された温度が閾値Ｃ以上であって、かつユーザ未通知である場合（Ｓ５１０のＹＥＳ）、ユーザへの通知を行い（Ｓ５１１）、ステップＳ５１２に進む。ユーザへの通知は、図１７で説明した「ハンドヘルドプリンタ１０が操作可能な状態であること」が示される通知である。取得された温度が閾値Ｃ未満であるか又はユーザに通知済みである場合（Ｓ５１０のＮＯ）、ステップＳ５１２に進む。

【0094】

ステップＳ５１２において、ユーザ操作が検知されなかった場合、ステップＳ５０３に戻る。ユーザ装置が検知された場合、ステップＳ５１３に進み、プレヒータＯＦＦとする。ステップＳ５１４以降で、ヒータ制御が行われる。

【0095】

図２０は、本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信前からのユーザ操作がトリガのヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。図２０における「ヒート」は、ヒータ回路２０４によるヒータＯＮに対応する。図２０（ａ）において、印字ＪＯＢ受信前であり、かつ図１２で説明した「浮き」ありからの状態遷移が示されている。図２０においては、プレヒータ制御は行われない。

【0096】

ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信する前の「データなし」の状態Ｓ２０ａ－１では、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし、印字開始トリガ又はユーザ操作が発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。「データなし」の状態Ｓ２０ａ－１において、ハンドヘルドプリンタ１０が、印字ＪＯＢを受信すると、「データあり」の状態Ｓ２０ａ－２に状態遷移するが、浮きを検知しているため、印字ＪＯＢ受信前と同様に、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし又は印字開始トリガが発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。「データあり」の状態Ｓ２０ａ－２において、浮きが解消されて紙を検知すると、「データあり」の状態Ｓ２０ａ－３に状態遷移する。「データあり」の状態Ｓ２０ａ－３においては、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＮしない。「データあり」の状態Ｓ２０ａ－３において、浮きが検知されると、「データあり」の状態Ｓ２０ａ－２に状態遷移する。また、「データあり」の状態Ｓ２０ａ－３において、ユーザ操作が発生すると、「データあり」の状態Ｓ２０ａ－４に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＮする。「データあり」の状態Ｓ２０ａ－４において、浮きが検知されると、「データあり」の状態Ｓ２０ａ－２に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＦＦする。

【0097】

図２０（ｂ）において、印字ＪＯＢ受信前であり、かつ図１２で説明した「浮き」なしからの状態遷移が示されている。ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信する前の「データなし」の状態Ｓ２０ｂ－１では、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なし、印字開始トリガ又はユーザ操作が発生しても、制御部１４は、何も処理を行わず状態は変化しない。「データなし」の状態Ｓ２０ｂ－１において、ハンドヘルドプリンタ１０が、印字ＪＯＢを受信すると、「データあり」の状態Ｓ２０ｂ－２に状態遷移する。「データあり」の状態Ｓ２０ｂ－２において、ハンドヘルドプリンタ１０の一定時間操作なしが発生しても、何も処理を行わず状態は変化しない。「データあり」の状態Ｓ２０ｂ－２において、ユーザ操作が発生すると、「データあり」の状態Ｓ２０ｂ－３に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＮする。「データあり」の状態Ｓ２０ｂ－３において、一定時間操作なしが発生すると、「データあり」の状態Ｓ２０ｂ－２に状態遷移し、ヒータ回路２０４は、ヒータＯＦＦする。

【0098】

上記のように、実際に印字を開始しようとするユーザ操作が発生するまで、ヒータ制御が行われないため、ユーザが高温状態にある剥き出しのヘッドに誤って触れる機会が減少し、安全性が向上する。

【0099】

図２１は、本発明の実施の形態における印字ＪＯＢ受信状態からのユーザ操作がトリガのヒータ制御に係る状態遷移を説明するための図である。図２１における「ヒート」は、ヒータ回路２０４によるヒータＯＮに対応する。図２１において、印字ＪＯＢは既に受信している状態で、かつ図１２で説明した「浮き」なし、かつユーザ操作が発生してからの状態遷移が示されている。

【0100】

ハンドヘルドプリンタ１０が印字ＪＯＢを受信後の「データあり」の状態Ｓ２１－１では、ユーザ操作が既に発生していたため、ヒータＯＮは開始されている。さらに、「データあり」の状態Ｓ２１－１では、ユーザ操作が発生しても状態は変化しない。「データあり」の状態Ｓ２１－１において、印字開始トリガが発生すると、「印字中」の状態Ｓ２１－２に状態遷移する。「印字中」の状態Ｓ２１－２において、さらに印字開始トリガが発生しても、状態は変化せず、印字が継続される。また、「印字中」の状態Ｓ２１－２において、浮きが検出されると、「データなし」の状態Ｓ２１－３に状態遷移して、印字を終了し、ヒータ回路２０４はヒータＯＦＦする。状態Ｓ２１－３は、図２０（ａ）に示される「データなし」かつ浮きありの状態Ｓ２０ａ－１の状態と同一である。また、「印字中」の状態Ｓ２１－２において、印字終了トリガ又は一定時間操作なしが発生すると、「データなし」の状態Ｓ２１－４に状態遷移して、印字を終了し、ヒータ回路２０４はヒータＯＦＦする。状態Ｓ２１－４は、図２０（ｂ）に示される「データなし」かつ浮きなしの状態Ｓ２０ｂ－１の状態と同一である。

【0101】

上述のように、本発明の実施の形態によれば、ヒータ制御にて印字ヘッドを好適に印刷可能となる推奨温度まで温めてから印字することによって、印字品質を向上させることができる。また、プレヒータ制御により、ユーザがハンドヘルドプリンタを持ち上げてすぐに触れてしまったとしても、印字ヘッドの温度が高くならないよう制御されているため、ユーザの安全性は確保される。さらに、プレヒータ制御により目標温度到達時間が短縮されるため、ユーザ操作から印字開始までの時間を短縮することができる。ヒータ制御の開始判定にユーザ操作をトリガに使用することで、実際に印字を開始しようとするユーザ操作が発生するまで、ヒータ制御が行われないため、ユーザが高温状態にある剥き出しのヘッドに誤って触れる機会が減少し、安全性が向上する。すなわち、ハンドヘルドプリンタのヘッド部を温度制御した場合における安全性を向上させることができる。

【0102】

なお、本発明の実施の形態において、ハンドヘルドプリンタ１０は、液滴吐出装置の一例である。ＩＪ記録ヘッド１９は、ヘッドの一例である。ＤＭＡＣ（ＣＡＣＨＥ）１０５及びＩＪ記録ヘッド制御部１１１は、吐出制御部の一例である。ナビゲーションセンサ３０及びジャイロセンサ２０は、センサの一例である。制御部１４は、浮き検知部、ヒータ制御部、待機時間検出部及び通知部の一例である。プレヒータ制御は、第１の制御段階の一例である。ヒータ制御は、第２の制御段階の一例である。

【0103】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0104】

１０ ハンドヘルドプリンタ
１１ 電源
１２ 電源回路
１３ 通信Ｉ／Ｆ
１４ 制御部
１５ ＩＪ記録ヘッド駆動回路
１６ ＲＯＭ
１７ ＤＲＡＭ
１８ ＯＰＵ
１９ ＩＪ記録ヘッド
２０ ジャイロセンサ
３０ ナビゲーションセンサ
３１ ホストＩ／Ｆ
３２ イメージプロセッサ
３３ ＬＥＤ／ＬＡＳＥＲドライバ
３４、３６ レンズ
３５ イメージアレイ
１０１ ＣＰＵ
１０２ 位置算出部
１０３ メモリ制御部
１０４ ＩｍａｇｅＲＡＭ
１０５ ＤＭＡＣ（ＣＡＣＨＥ）
１０６ 回転器
１０７ 割り込み部
１０８ ジャイロセンサＩ／Ｆ
１０９ ナビゲーションセンサＩ／Ｆ
１１０ 印字／センサタイミング生成部
１１１ ＩＪ記録ヘッド制御部
２０１ 不揮発性メモリ
２０２ サーミスタ
２０３ インクタンク
２０４ ヒータ回路

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0105】

【文献】実開昭６３－１９８２６４号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】