JP2019038135A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録材表面の凹凸を平滑にすることで装置本体の移動距離を正しく検出し、画像性能を向上できるハンディモバイル型の画像記録装置を提供する。【解決手段】本発明は、印字移動方向へ手動走査することで記録材に画像を記録するハンディモバイル型の画像記録装置であって、記録材に画像を記録する記録手段と、記録材の表面から装置本体の移動距離を検出する移動距離検出手段と、検出された移動距離に応じて記録手段を制御する制御手段と、装置本体を印字移動方向と平行に案内する複数の転動体とを備える。複数の転動体の少なくとも１つが、移動距離検出手段と印字移動方向で重なる位置に配置されているため、転動体によって記録材上の凹凸が平滑にされた後に、その表面を移動距離検出手段が検出する。したがって、記録材上の凹凸を起因とする移動距離検出手段の誤検出を回避でき、画像記録装置の画像性能を向上できる。【選択図】図４

Description

本発明は、画像記録装置に関する。

ノートパソコンやスマートフォンなどの普及に伴い、携帯可能な記録装置が要望されている。携帯型の記録装置として、人の手で紙面などの記録材上を走査しながら画像を記録する記録装置は周知である（例えば特許文献１を参照）。このような記録装置は、ハンドヘルド記録装置、ハンディプリンタ、又はハンディモバイルプリンタなどと呼ばれている。以下、これらを総称してハンディモバイルプリンタと称する。

ハンディモバイルプリンタは、用紙上をフリーハンドで印刷・記録可能とすることで、モバイルの利便性と用紙対応力を両立したものである。

また、近年では、画像性能を向上させる目的での改良も続けられている。例えば特許文献２には、プリンタ本体の移動速度がインクジェットヘッドの記録可能速度を超えたときは、インクジェットヘッドからインクを吐出しない構成が開示されている。

本発明の目的は、記録材表面の凹凸を平滑にすることで装置本体の移動距離を正しく検出し、画像性能を向上できるハンディモバイル型の画像記録装置を提供することである。

この課題は、印字移動方向へ手動走査することで記録材に画像を記録するハンディモバイル型の画像記録装置であって、前記記録材に画像を記録する記録手段と、前記記録材の表面から装置本体の移動距離を検出する移動距離検出手段と、検出された前記移動距離に応じて前記記録手段を制御する制御手段と、前記装置本体を前記印字移動方向と平行に案内する複数の転動体とを備え、前記複数の転動体の少なくとも１つが、前記移動距離検出手段と前記印字移動方向で重なる位置に配置されていることを特徴とする画像記録装置により解決される。

装置本体の複数の転動体が、移動距離検出手段と印字移動方向で重なる位置に配置されているため、転動体によって記録材上の凹凸が平滑にされた後に、その表面を移動距離検出手段が検出する。したがって、記録材上の凹凸を起因とする移動距離検出手段の誤検出を回避でき、画像記録装置の画像性能を向上できる。

本発明による画像記録装置の一実施形態に係るハンディモバイル型インクジェットプリンタ（ＨＭＰ）の外観斜視図である。 図１の下側から見たＨＭＰの外観斜視図である。 図１の反対側から見たＨＭＰの外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係る、ガイドコロと紙面センサの配置を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るガイドコロの作用・効果について説明する模式図である。 紙面センサの誤検出による印字ずれの例（ａ）〜（ｃ）を示す図である。

以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。

従来のハンディモバイルプリンタ（例えば、インクジェット式のプリンタ）では、紙面センサにより用紙上の装置本体の移動距離を検出し、その移動距離に応じてインクジェットからインクを吐出して用紙に印刷する構成が用いられている。

しかし、印刷対象の用紙の表面に凹凸があると、紙面センサは装置本体の移動距離を正しく検出できない。そのため、記録画像が切れたり、伸びたりする問題（いわゆる印字ずれ）が生じていた。

図６は、紙面センサの誤検出による印字ずれの例（ａ）〜（ｃ）を示す図である。紙面センサが装置本体の移動距離を長く誤検出してしまうと、画像（文字「あ」）が途中で切れた状態となる（図６（ａ）参照）。また、紙面センサが移動距離を検出できない場合、インクジェットからインクが吐出されていると、画像が横に伸びた状態となる（図６（ｂ）参照）。一方、インクジェットからインクが吐出されていないと、画像の途中に空白が生じる（図６（ｃ）参照）。

このように、紙面センサの誤検出によりハンディモバイルプリンタの画像性能は大きく劣化するため、紙面センサの用紙検出精度を向上させることが望まれていた。

以下の実施形態では、記録材表面の凹凸を平滑にすることで装置本体の移動距離を正しく検出し、画像性能を向上できるハンディモバイル型の画像記録装置について説明する。

（実施形態）
図１は、本発明による画像記録装置の一実施形態に係るハンディモバイル型インクジェットプリンタ（以下、ＨＭＰと略記する）の外観斜視図である。また、図２は、図１の下側から見たＨＭＰの外観斜視図である。

図１に示すＨＭＰ１は、上部ユニット２と下部ユニット３から構成されている。上部ユニット２の内部には、制御手段である制御ボードが搭載されており、上部ユニット２の表面に設けられた操作部ボタン５やＵＳＢ接続口６と接続している。

図２に示すように、下部ユニット３の下面（用紙に設置される面）には、液体吐出ヘッドであるインクジェットヘッド９と、移動距離検出手段である紙面センサ８などが設けられている。また、本体装置の左右方向（本体の短手方向）への操作の直進性のための複数のガイドコロ４が設けられている。これらガイドコロ４は、印字移動方向と平行に本体装置を案内する転動体の一例である。

紙面センサ８は、用紙の表面からＨＭＰ１の移動距離を検出するセンサであり、例えばパソコンのマウス（ポインティングデバイス）が備えるセンサに類する。移動距離を検出する仕組みは次の様である。紙面センサ８は、置かれている場所（用紙）に光を照射し、その部分の状態を「模様」として読み取る。そして、紙面センサ８の動きに対してその「模様」がどのように移動するのかを連続して捉えることで、移動量を算出する（いわゆる光学式センサ）。

紙面センサ８としては、他に機械式（ボール式）を利用可能であるが、本実施形態では非接触の光学式センサを用いている。

インクジェットヘッド９、すなわちヘッドからインクなどの液体・液滴を吐出して記録を行う、いわゆる液体吐出ヘッドは周知であり、ここでは説明を省略する。また、ＨＭＰ１に搭載可能であれば、適宜な構成の液体吐出ヘッドを採用可能である。本実施形態のＨＭＰ１では、液体吐出ヘッドが記録手段に相当する。

これら紙面センサ８とインクジェットヘッド９は、上記した上部ユニット２内部の制御ボードと電気的に接続されている。制御ボードは、紙面センサ８の検出値（移動距離）に応じてインクジェットヘッド９を駆動してインクを吐出させる。

図３は、図１の反対側から見たＨＭＰの外観斜視図である。図３に示すように、下部ユニット３の一方の側面にはガイド部材７が設けられている。ガイド部材７は可動する構成であり、改行動作を行う際に使用する。

このように構成されたＨＭＰ１は、用紙上を手動走査することで用紙に画像を記録することができる。具体的には、ユーザがＨＭＰ１を手に持って用紙上を移動させると、紙面センサ８がＨＭＰ１の移動距離を検出する。そして、その移動距離に応じて制御ボードがインクジェットヘッド９を制御し、用紙にインクを吐出させる。これにより、用紙に画像／文字などが記録される。

なお、図１に示すようにＨＭＰ１の本体の左右方向（短手方向）をＸ方向（印字移動方向）とし、それに直交する本体長手方向をＹ方向とする。ＨＭＰ１を用いた記録動作の一例として、文字や絵柄などを直線的に記録する場合はＸ方向にＨＭＰ１を移動させ、改行する場合はＹ方向にＨＭＰ１を移動させる。

ただし、ＨＭＰ１を用いた記録動作は上記に限定されるものではない。文字や絵柄等をデザイン的に配置する場合など、Ｘ方向以外の斜め方向や曲線的にＨＭＰ１を移動させて記録を行うことも可能であるし、Ｙ方向以外の方向にＨＭＰ１を移動させて改行することも可能である。

続いて、本発明の特徴的部分について説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係る、ガイドコロと紙面センサの配置を示す平面図である。図４に示すように、Ｘ方向（印字移動方向）への直進性を保つため、Ｘ方向と垂直に２本の車軸１０ａ、１０ｂが設けられ、それぞれの車軸にガイドコロが２個ずつ回転自在に取付けられている。ここでは、車軸１０ａにガイドコロ４ａ１、４ａ２が取付けられ、車軸１０ｂにガイドコロ４ｂ１、４ｂ２が取付けられている。

これらガイドコロ４は、次の２つの条件を満たす位置に配置する。
（条件１）ガイドコロ４と紙面センサ８とが、印字移動方向（Ｘ方向）で重なること。
（条件２）ガイドコロ４とインクジェットヘッド９のノズル面（液体吐出口列）とが、印字移動方向（Ｘ方向）で重ならないこと。

条件１は、ガイドコロ４と紙面センサ８が、印字移動方向（Ｘ方向）と平行な一点鎖線ｃ１上に位置すると言い換えることもできる。この条件１によれば、ガイドコロ４によって用紙の凹凸が平滑にされた後に、その表面を紙面センサ８が検出する。したがって、用紙の凹凸を起因とする紙面センサ８の誤検出を回避できる。なお、ガイドコロ４ａ２、４ｂ２のいずれか一方が条件１を満たすとしてもよい。

条件２は、ガイドコロ４が矢印ｃ２で示される領域内に配置されないと言い換えることもできる。条件２によれば、インクが付着した紙面にガイドコロ４が接触し、ガイドコロ４にインクが転写して用紙を汚してしまうおそれを回避できる。

図５は、本発明の一実施形態に係るガイドコロの作用・効果について説明する模式図である。図５（ａ）に示すように、ベース１１の上に用紙Ｐが載置されており、用紙Ｐの表面の一部には凸部１３がある。この用紙Ｐに本実施形態のＨＭＰ１で印字を行う。ここで、簡略化のため、紙面センサ８と、その印字移動方向の先に位置するガイドコロ４のみを示す。

この状態でＨＭＰ１を移動させ、印字を続けると、ガイドコロ４が用紙Ｐの凸部１３に至る（図５（ｂ）参照）。さらにガイドコロ４が凸部１３を潰して平坦化（平滑化）する（図５（ｃ）参照）。そして、紙面センサ８が平坦になった用紙Ｐの表面を検出するので、ＨＭＰ１の移動距離を正確に検出でき、したがってインクジェットヘッド９による正確な印字が行われる。

このように、本発明の実施形態に係る画像記録装置は、操作の直線性のためのガイドコロ４を紙面センサ８の印字移動方向（Ｘ方向）に重なる位置に配置しているので、用紙Ｐの表面に凹凸があっても、紙面センサ８が用紙の表面を正しく検知できる。したがって、画像性能を向上できる。また、ガイドコロ４をインクジェットヘッド９のノズルの印字方向に重ならない位置に配置しているので、ガイドコロ４にインクが転写して用紙を汚すことを回避できる。

以上、本発明をインクジェット方式のハンディモバイルプリンタを例として説明したが、本発明の構成は他の画像形成方法による装置にも適用できる。例えば、感熱式方式、又は熱転写方式など適宜な方式の記録装置に適用できる。

また、転動体の一例としてガイドコロが示されているが、これに限定されない。転動面により記録材表面の凹凸を平滑化し、移動距離検出手段による誤検出を回避できれば、球体でもよい。また、その個数も限定されない。上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して使用できる。

（補足）
本願において用いられる用語について、明確な定義を示す。

「液体吐出ヘッド」とは、ノズルから液体を吐出・噴射する機能装置である。液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子又は薄膜型圧電素子）、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどが用いられる。

本明細書において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録材、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

１ ハンディモバイル型インクジェットプリンタ（ＨＭＰ）
２ 上部ユニット
３ 下部ユニット
４、４ａ１、４ａ２、４ｂ１、４ｂ２ ガイドコロ
５ 操作部ボタン
６ ＵＳＢ接続口
７ ガイド部材
８ 紙面センサ
９ インクジェットヘッド
１０ａ、１０ｂ 車軸
１１ ベース
Ｐ 用紙
１３ 用紙Ｐの凸部

特開２０１６−１１２７００号公報 特開２００１−２２５５１２号公報

Claims (5)

1. 印字移動方向へ手動走査することで記録材に画像を記録するハンディモバイル型の画像記録装置であって、
   前記記録材に画像を記録する記録手段と、
   前記記録材の表面から装置本体の移動距離を検出する移動距離検出手段と、
   検出された前記移動距離に応じて前記記録手段を制御する制御手段と、
   前記装置本体を前記印字移動方向と平行に案内する複数の転動体とを備え、
   前記複数の転動体の少なくとも１つが、前記移動距離検出手段と前記印字移動方向で重なる位置に配置されていることを特徴とする画像記録装置。
2. 前記複数の転動体は、前記記録手段と前記印字移動方向で重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記印字移動方向に対して垂直な方向に２本の車軸を備え、
   前記車軸のそれぞれに、前記複数の転動体が回転自在に取付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録装置。
4. 前記記録手段は液体吐出ヘッドであり、
   前記複数の転動体は、それぞれガイドコロであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像記録装置。
5. 前記複数のガイドコロは、前記液体吐出ヘッドの液体吐出口列と前記印字移動方向で重ならない位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。