(57)【要約】  ハンドヘルドプリンタを開示する。開示されているハンドヘルドプリンタは、内部を画定し、プリントヘッドを有するプリンタ筐体を備える。当該ハンドヘルドプリンタはさらに、内部において担持されると、プリントヘッドと流体が流れるように接続されるインク容器を備える。インク容器は、可撓性筐体と、可撓性筐体に担持されてプリントヘッドと協働する印刷基板と、可撓性筐体内に担持される流体ポートとを有する。【選択図】図９
2010520822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を画定し、プリントヘッドを有するプリンタ筐体と、
前記内部において担持されると、前記プリントヘッドと流体が流れるように接続されるインク容器と
を備え、
前記インク容器は、
可撓性筐体と、
前記可撓性筐体に担持されて前記プリントヘッドと協働する印刷基板と、
前記可撓性筐体内に担持される流体ポートと
を有する
ハンドヘルドプリンタ。
【請求項２】
前記流体ポートは、可撓性隔膜を含む
請求項１に記載のハンドヘルドプリンタ。
【請求項３】
前記可撓性隔膜は、再充填注射器と協働する
請求項２に記載のハンドヘルドプリンタ。
【請求項４】
前記可撓性筐体は、複数の流体チャンバを含む
請求項１に記載のハンドヘルドプリンタ。
【請求項５】
前記複数の流体チャンバはそれぞれ、少なくとも１つの流体ポートと連通している
請求項４に記載のハンドヘルドプリンタ。
【請求項６】
前記可撓性筐体は、引き裂きに対して耐性を持つプラスチックの筐体である
請求項１に記載のハンドヘルドプリンタ。
【請求項７】
前記流体ポートおよび前記印刷基板は、協働して流体界面を画定する
請求項１に記載のハンドヘルドプリンタ。
【請求項８】
ハンドヘルドプリンタと協働するインク容器であって、
前記ハンドヘルドプリンタの内部と協働するサイズを持つ可撓性筐体と、
前記可撓性筐体によって担持され、前記ハンドヘルドプリンタのプリントヘッド部分と協働する印刷基板と、
前記可撓性筐体内で担持される流体ポートと
を備えるインク容器。
【請求項９】
少なくとも１つの前記流体ポートは、可撓性隔膜を有する
請求項８に記載のインク容器。
【請求項１０】
前記可撓性筐体は、複数の流体チャンバを有する
請求項８に記載のインク容器。
【請求項１１】
前記複数の流体チャンバはそれぞれ、少なくとも１つの流体ポートと連通している
請求項１０に記載のインク容器。
【請求項１２】
前記可撓性筐体は、引き裂きに対して耐性を持つプラスチックの筐体である
請求項８に記載のインク容器。
【請求項１３】
前記流体ポートおよび前記印刷基板は、協働して流体界面を画定する
請求項８に記載のインク容器。
【請求項１４】
ハンドヘルドプリンタと協働するべくインク容器を構成する方法であって、
前記ハンドヘルドプリンタの内部と協働するサイズを持つ可撓性筐体を形成する段階と、
前記可撓性筐体に、前記ハンドヘルドプリンタのプリントヘッド部分と協働する印刷基板を取り付ける段階と、
前記可撓性筐体の可撓性壁部分内に流体ポートを封止する段階と
を備える方法。
【請求項１５】
前記流体ポートを封止する段階は、可撓性隔膜を配設する段階を有する
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記可撓性筐体を形成する段階は、複数の流体チャンバを形成する段階を有する
請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の流体チャンバはそれぞれ、少なくとも１つの流体ポートと連通している
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記可撓性筐体を形成する段階は、引き裂きに対して耐性を持つプラスチックで前記可撓性筐体を形成する段階を有する
請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記印刷基板を取り付ける段階は、前記印刷基板を前記可撓性筐体にヒートシールする段階を有する
請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
再充填注射器を用いて、印刷物質によって、前記可撓性筐体を充填する段階
をさらに備える請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本特許出願は、米国特許法§１１９（ｅ）の規定により、米国仮特許出願第６０／８９２，７０３号（出願日：２００７年３月２日）および米国仮特許出願第６０／９１３，０２７号（出願日：２００７年４月２０日）に基づいて優先権を主張する。両仮特許出願の内容は参照により本願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
公知のプリンタでは通常、機械駆動キャリッジを用いて、印刷媒体に隣接させた状態で、プリントヘッドを所望の位置に直線状に推進して、位置決めし、且つ搬送する。一方、印刷媒体は、機械的に駆動されて、プリントヘッドの下方に配置され、および／または、プリントヘッドに隣接させられる。印刷動作中において画像が描画される際には、プリントヘッドおよび印刷媒体は、互いに相対的に配置される。
【０００３】
公知のプリンタには、ポータブル型のものもある。例えば、ポータブルプリンタが備える構成要素は、デバイスの重量およびサイズを全体的に低減するべく、小型化されていることが多い。プリントヘッドおよび印刷媒体の構成および動きは、ポータブルプリンタのサイズに関係なく、上述した公知のプリンタと同様である。このように、プリントヘッドおよび印刷媒体の駆動機構は、プリンタの小型化および印刷媒体に利用可能な材料に制限を課してしまう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は概して、ハンドヘルドプリンタに関する。特に、ハンドヘルドプリンタ用に最適化された複数の別個のインクジェットおよび／またはインクジェットアレイを備える手動推進式プリンタに関する。公知のプリンタおよびポータブルプリンタに比べて携帯可能性および／または可動性が優れたプリンタを提供することが望まれている。さらに、公知のプリンタおよびポータブルプリンタでプリントヘッドおよび印刷媒体の駆動機構を用いる必要性がより小さいおよび／またはそのような必要性がない可動式プリンタを提供することが望まれている。また、手動推進型または手動駆動型印刷デバイスと協働するべく構成されるインク供給部またはインク容器を提供することが望ましい。
【０００５】
一実施形態によると、ハンドヘルドプリンタが開示される。当該ハンドヘルドプリンタは、内部を画定し、プリントヘッドを有するプリンタ筐体を備える。当該ハンドヘルドプリンタはさらに、内部において担持されると、プリントヘッドと流体が流れるように接続されるインク容器を備える。インク容器は、可撓性筐体と、可撓性筐体に担持されてプリントヘッドと協働する印刷基板と、可撓性筐体内に担持される流体ポートとを有する。
【０００６】
別の実施形態によると、ハンドヘルドプリンタと協働するインク容器が開示される。当該インク容器は、ハンドヘルドプリンタの内部と協働するサイズを持つ可撓性筐体と、可撓性筐体によって担持され、ハンドヘルドプリンタのプリントヘッド部分と協働する印刷基板と、可撓性筐体内で担持される流体ポートとを備える。
【０００７】
別の実施形態によると、ハンドヘルドプリンタと協働するべくインク容器を構成する方法が開示される。当該方法は、ハンドヘルドプリンタの内部と協働するサイズを持つ可撓性筐体を形成する段階と、可撓性筐体に印刷基板を取り付ける段階と、可撓性筐体の可撓性壁部分内に流体ポートを封止する段階とを備える。
【０００８】
一実施形態によると、ハンドヘルドプリンタが開示される。当該ハンドヘルドプリンタは、内部を画定し、印刷手段を有するプリンタ筐体と、内部において担持されると、印刷手段と流体が流れるように接続される印刷物質保存手段とを備え、印刷物質保存手段は、可撓性収納手段と、可撓性筐体に担持されてプリントヘッドと協働する印刷制御手段と、可撓性筐体内に担持される流体制御手段とを有する。
【０００９】
開示されるハンドヘルドプリンタのさらなる特徴および利点については、以下に記載する詳細な説明および添付図面に示してあり、それらを参照しつつ理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本明細書で開示される教示内容に従ったハンドヘルドプリンタを示す論理概略図である。
【００１１】
【図２Ａ】図１を参照して説明されるハンドヘルドプリンタを示す底面平面図である。
【００１２】
【図２Ｂ】図２Ａに示したノズルアレイを示す拡大平面図である。
【００１３】
【図２Ｃ】図２Ａおよび図２Ｂに示したノズルを示す拡大断面図である。
【００１４】
【図３】図２Ａに示したハンドヘルドプリンタを示す上面平面図である。
【００１５】
【図４】ハンドヘルドプリンタが実行する位置決め動作の一例を示すフローチャートである。
【００１６】
【図５】ハンドヘルドプリンタが実行する印刷動作の一例を示すフローチャートである。
【００１７】
【図６Ａ】本明細書の教示内容および開示内容に従って構成されるノズルアレイの一例を示す拡大図である。
【図６Ｂ】本明細書の教示内容および開示内容に従って構成されるノズルアレイの一例を示す拡大図である。
【００１８】
【図７】図６Ａに示すノズルアレイを備えるハンドヘルドプリンタを示す底面平面図である。
【００１９】
【図８Ａ】図７に示したハンドヘルドプリンタと協働するべく構成されているインク容器を示す側面図である。
【図８Ｂ】図７に示したハンドヘルドプリンタと協働するべく構成されているインク容器を示す側面図である。
【００２０】
【図９】再充填後のインク容器を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書に記載する実施形態および発想によれば、小型で、多岐にわたる印刷媒体上に印刷するのに適切な、可動式または手動推進型のプリンタが実現される。例示する可動式または手動推進型のプリンタでは、キャリッジおよび紙送り機構が設けられておらず、スキャンセンサおよび位置センサを備えているとしてよい。
【００２２】
図１は、可動式または手動推進型のプリンタ１０２の物理構成要素および論理構成要素を示す概略図１００である。本明細書では、プリンタ、印刷デバイス、ハンドヘルドプリンタ、可動式プリンタ、および手動推進式プリンタは、同義語で置換可能な用語とする。プリンタ１０２は、電源１０６から電力供給を受け、プリントヘッド１０８およびセンサ部１１０と通信しているコントローラ１０４を備えるとしてよい。センサ部１１０は、本実施形態によると、１以上の位置センサまたはナビゲーションセンサ１１２と、１以上の光学撮像センサ１１４とを有するとしてよい。コントローラ１０４およびセンサ部１１０は、印刷動作および／またはスキャン動作において、プリントヘッド１０８の精密且つ正確な位置決めを容易にするべく協働する。正確に位置決めすることによって、プリンタ１０２は、画像の生成または印刷、および、画像のスキャンまたは取得を確実に実行できる。
【００２３】
コントローラ１０４は、画像処理モジュール１１８および画像情報ソース１２０に接続されている、通信インターフェースまたは通信モジュール１１６を有するとしてよい。一方、画像処理モジュール１１８は、印刷モジュール１２２および撮像モジュール１２４と、通信可能に接続されているとしてよい。印刷モジュール１２２および撮像モジュール１２４は、本実施形態例によると、位置決めモジュール１２６と通信可能に接続されている。
【００２４】
画像情報ソース１２０は、プリントヘッド１０８によって印刷されるべき画像、ピクチャ、またはファイルに関連するデータを送信することが可能なデバイスであればどのような種類のものであってもよい。画像情報ソース１２０は、汎用コンピューティングデバイス、例えば、デスクトップコンピューティングデバイス、ラップトップコンピューティングデバイス、可動式コンピューティングデバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話等を含むとしてよく、または、取り外し可能なストレージデバイス、例えば、画像データ等のデータを格納するフラッシュメモリデータストレージデバイスであってもよい。画像情報ソース１２０が取り外し可能なストレージデバイス、例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ストレージデバイスである場合、通信インターフェース１１６は、当該ストレージデバイスと係合して通信可能に受け入れるポート、例えばＵＳＢポートを含むとしてよい。別の実施形態によると、通信インターフェース１１６は、画像情報ソース１２０とコントローラ１０４との間で画像データの無線通信を実現するべく無線送受信機を含むとしてよい。これに代えて、通信インターフェース１１６は、赤外線（ＩＲ）通信リンク、無線（ＲＦ）通信リンクまたはその他の任意の公知または考案中の通信システム、通信方法または通信媒体の形成を容易にするとしてよい。
【００２５】
このほかの別の実施形態によると、通信インターフェース１１６は、１以上の有線ネットワークおよび／または無線ネットワークを介して、画像情報ソース１２０と通信するように構成されているとしてよい。このようなネットワークは、これらに限定されないが、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）等を含むとしてよい。このようなネットワークは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ（ｘはａ、ｂ、ｇおよびｎ等である）、８０２．１６、８０２．１５．４、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、イーサネット（登録商標）等を始めとする規格および／または仕様のうち任意のものに準拠して構築されるとしてよい。
【００２６】
画像処理モジュール１１８は、通信インターフェース１１６から画像データを受信して、受信した画像データを処理して印刷プロセスを容易にするとしてよい。これに代えて、画像データの処理は、画像情報ソース１２０またはその他のデバイスまたはモジュールが実行して、処理後の画像が通信インターフェース１１６に通信されるとしてもよい。尚、処理後の画像データは印刷モジュール１２２に与えられるとしてよい。印刷モジュール１２２は、処理後の画像データをキャッシュまたは格納することができ、プリントヘッド１０８による印刷のために、当該データをリアルタイムで通信するとしてよい。
【００２７】
位置決めモジュール１２６は、印刷モジュール１２２に対して位置情報を与えるとしてよい。位置情報は、印刷媒体上または印刷中および／またはスキャン中の画像データ内で定義または構築される基準点に対する、プリントヘッド１０８の相対的な位置を算出するべく利用されるとしてよい。位置情報は、１以上のナビゲーションセンサ１１２から受信する信号、測定結果、またはその他の情報に基づいて、位置決めモジュール１２６が生成または算出するとしてよい。ナビゲーションセンサ１１２は、例えば、光電子センサ、電気機械センサ、または１以上の慣性センサであってよく、プリンタ１０２およびプリントヘッド１０８に位置情報および方向情報を提供するように構成されているとしてよい。位置情報および方向情報は、画像データが再構成される印刷媒体の表面に対して相対的にプリンタ１０２およびプリントヘッド１０８の位置を正確に決定するべく、位置決めモジュール１２６によって利用されるとしてよい。本明細書で使用する場合、「印刷媒体」という用語は、印刷物質、例えばインク、粉末等が堆積させられる材料または媒体であればそのような種類のものであってもよい。
【００２８】
ナビゲーションセンサ１１２が提供する位置情報は、画像処理モジュール１１８が提供する処理後の画像データ内における位置に対してプリントヘッド１０８の位置を調整するべく、位置決めモジュール１２６を介して、印刷モジュール１２２によって利用されるとしてよい。印刷モジュール１２２はそして、処理後の画像データの対応する部分を表現するべく、印刷媒体にインクを排出して堆積させるように、プリントヘッド１０８に命令してプリントヘッド１０８を制御するとしてよい。
【００２９】
プリントヘッド１０８は、印刷物質、例えば、液体状のインクの液滴を印刷媒体上に放出するべく構成された部材またはノズル（詳細は図２Ａおよび図２Ｂを参照のこと）を複数有するインクジェットプリントヘッドであってよい。印刷物質は、容器またはカートリッジに入っているとしてよい。容器またはカートリッジには、黒色のインク、および／または、複数の色のインクが入っているとしてよく、複数の色のインクの例を挙げると、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、および黒インクがある。ほかの実施形態では、別の印刷技術、例えば、レーザプリンタまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）プリンタ等のトナー型プリンタ、ソリッドインク型プリンタ、昇華型プリンタ、インクを利用しないプリンタ等を利用するとしてもよい。
【００３０】
撮像モジュール１２４は、１以上の光学撮像センサ１１４から画像情報を受信するとしてよい。光学撮像センサ１１４は、印刷媒体またはその他のスキャン可能な媒体の表面を表す画像を複数撮像するべく構成および配置されている電荷結合素子（ＣＣＤ）であってよい。このように撮像される複数の画像は、撮像モジュール１２４によって処理されて、印刷媒体またはスキャン可能な媒体の画像を生成するべく再構築されるとしてよい。撮像モジュール１２４は、光学撮像センサ１１４が提供する複数の撮像画像の配置および再構築を進めるべく、位置決めモジュール１２６から位置情報を受信するとしてよい。このように、プリンタ１０２は、撮像モジュール１２４、位置決めモジュール１２６、および印刷モジュール１２２と協働して、画像をスキャン、処理、格納および複製するべく利用されるとしてよい。
【００３１】
別の実施形態によると、撮像モジュール１２４は、位置決めモジュール１２６をキャリブレーションするべく利用されるとしてよい。例えば、光学撮像センサ１１４が撮像する画像は、画像処理モジュール１１８が提供する処理後の画像データと比較され、その結果に基づいて、累積した位置決めエラーを補償するとしてよく、および／または、位置決めモジュール１２６を再配向するとしてよい。例えば、プリンタ１０２が印刷手順実行中に印刷媒体から離れると、位置決めモジュール１２６は当該印刷手順に対応付けられている基準点を見失ってしまう場合がある。
【００３２】
図２Ａは、論理概略図１００および可動式または手動推進型のプリンタ１０２に関連して説明される教示内容を含むべく構成される印刷デバイス２００を示す底面平面図である。このため、プリンタ１０２の構成要素および素子は、印刷デバイス２００に含まれているとしてもよいし、または、印刷デバイス２００において不可欠であるとしてもよい。例えば、印刷デバイス２００は、プリントヘッド１０８と、一対のナビゲーションセンサ１１２および１以上の光学撮像センサ１１４を有するセンサ部１１０とを支持および担持する筐体２０２を備える。筐体２０２はさらに、カバーまたはパネル２１２を備えるとしてよい。カバー２１２は、筐体２０２に対して、ヒンジで動くように設けられるとしてもよいし、旋回可能に取り付けられるとしてよい。カバー２１２は、例えば、筐体２０２内において配置されているまたはアクセス可能な、プリンタ１０２の構成要素および素子を含む、内部２１４を保護するとしてよい。
【００３３】
一対のナビゲーションセンサ１１２は、光学撮像センサ１１４および／またはプリントヘッド１０８に関する位置情報を決定するべく、位置決めモジュール１２６（図１を参照のこと）によって利用されるとしてよい。筐体２０２は、ナビゲーションセンサ１１２によって得られる画像および／または位置情報が、光学撮像センサ１１４およびプリントヘッド１０８に対して正確に相関付けられるように、一対のナビゲーションセンサ１１２に対して相対的に固定されている光学撮像センサ１１４およびプリントヘッド１０８を支持している。
【００３４】
本実施形態例によると、プリントヘッド１０８は、複数の異なる色のインク用に複数のノズルアレイを有するインクジェットプリントヘッドであってよい。例えば、プリントヘッド１０８は、カラー（ＣＭＹＫ）プリントヘッドである場合、シアンインク（Ｃ）用のノズルアレイ２０４と、マゼンタインク（Ｍ）用のノズルアレイ２０６と、イエローインク（Ｙ）用のノズルアレイ２０８と、黒インク（Ｋ）用のノズルアレイ２１０とを有するとしてよい。プリントヘッド１０８のノズルアレイ２０４−２１０は、光学撮像センサ１１４に隣接して配置されるとしてよい。このような構成とすることによって、光学撮像センサ１１４は、プリントヘッド１０８によって印刷媒体上に放出されて堆積させられたインクに関する情報を得ることができる。この情報は、放出プロセスおよび／または印刷プロセスにおいて、エラー補正および処理後の画像データの検証に用いられるとしてよい。
【００３５】
本実施形態例において、ノズルアレイ２０４−２１０は、色毎に配置されている。例えば、ノズルアレイ２０４−２１０に貯蔵されている色の配置および順序は、所定の堆積順序および／またはノズルアレイ２０４−２１０に貯蔵されている色を堆積および混合させて新しく色を生成する場合に必要な量に基づいて決められるとしてよい。基本色または構成色として異なる色、例えば、ＣＭＹＫ以外の色を利用する場合、所望の色、色の組み合わせ等を得るためにはノズルの順序または配置を変更する必要があるとしてよい。
【００３６】
図２Ｂは、ノズルアレイ２０４を示す拡大平面図である。ノズルアレイ２０４は一例として図示されており、このノズルアレイの例に関連して説明されている教示内容および概念は、ほかのノズルアレイおよび／またはノズルアレイ構造に応用され得ることを理解されたい。ノズルアレイ２０４は、参照番号２０４ａ−２０４ｇで特定されるように、複数の別個のノズルを有する。図２Ｂに図示されているように、ノズル２０４ａ−２０４ｇは、ノズルアレイ２０４の長手方向に沿って、互いからずらされている、または、オフセットされている。このようにずらして配設することによって、ノズル２０４ａ−２０４ｇにそれぞれ対応する流路２１２ａ−２１２ｇを製造または形成することができる。流路２１２ａ−２１２ｇは、ノズル２０４ａ−２０４ｇから放出されるべき印刷物質またはインクを保存または含む容器（不図示）に流体が流れるように接続されているとしてよい。
【００３７】
図２Ｃは、ノズル２０４ａを示す拡大断面図である。具体的には、ノズル２０４ａは、流路２１２ａが放出口２１６に流体が流れるように接続されるように、ケーシング２１４内に形成されるとしてよい。動作を説明すると、印刷物質は、流路２１２ａおよび放出チャンバ２１８を介して、ノズル２０４ａに提供されるとしてよい。放出チャンバ２１８は、ノズル２０４ａ−２０４ｇのそれぞれについて設けられるとしてよく、それぞれ別個に２１８ａ−２１８ｇの参照番号によって特定されるとしてよい。印刷物質またはインクは、放出チャンバ２１８に運ばれると、毛管現象によって保持されるとしてよい。
【００３８】
ノズル２０４ａはさらに、加熱素子２２０、例えば、抵抗器を有するとしてよい。動作を説明すると、加熱素子２２０は、印加される電流に応じて熱を生成する。こうして生成された熱は、印刷物質を蒸発させることによって泡２２２を形成する。泡２２２が膨張すると、放出チャンバ２１８内の印刷物質は放出口２１６から放出されて、印刷媒体（不図示）の表面に堆積させられるとしてよい。泡２２２が消滅すると、真空が形成されるとしてよい。このように得られる真空は、容器（不図示）から放出チャンバ２１８へと流路２１２ａを介して、印刷物質を引き込む、または、補給するとしてよい。ノズルアレイ２０４を構成しているノズル２０４ａ−２０４ｇのうちそれぞれに設けられている各加熱素子を起動および／または点火することによって、プリントヘッド１０８および印刷モジュール１２２は、印刷物質を印刷媒体に放出して、画像を生成するとしてよい。
【００３９】
図３は、図２Ａに示した印刷デバイス２００を示す上面平面図である。印刷デバイス２００は、図１に図示したコントローラ１０４に設計されている機能、またはコントローラ１０４が支持する機能に応じて、さまざまなユーザ制御、ボタン、タッチスクリーン等を有するとしてよい。例えば、印刷デバイス２００は、コントローラ１０４に通信可能に接続されている、印刷制御入力３０２、スキャン制御入力３０４、およびディスプレイ３０６を有する。印刷制御入力３０２は、印刷動作を開始／再開するべく利用され得る信号をコントローラ１０４に与えるとしてよい。スキャン制御入力３０４は、スキャン動作を開始／再開するべく利用され得る信号をコントローラ１０４に与えるとしてよい。
【００４０】
ディスプレイ３０６は、受動型ディスプレイ、対話型ディスプレイ等であってよいが、ユーザに対してさまざまな情報を提供するとしてよい。この情報は、印刷デバイス２００の現在の動作ステータス（例えば、印刷中、印刷準備完了、スキャン中、スキャン準備完了、印刷画像受信中、印刷画像送信中、スキャン画像送信中等）、電池の残存電力、エラー（例えば、スキャン／位置決め／印刷エラー等）、または命令（例えば、「再配向のため画像の印刷対象部分にデバイスを位置決めして下さい」等）に関連しているとしてよい。ディスプレイ３０６は、対話型ディスプレイである場合、制御入力３０２および３０４に加えて、または、制御入力３０２および３０４に代えて、制御インターフェースを提供し得る。
【００４１】
図４は、図２Ａから図２Ｃに示す印刷デバイス２００が実行する位置決め動作４００の一例を説明するためのフローチャートである。ブロック４０２において、スキャン動作または印刷動作の開始によって、位置決め動作４００が開始されるとしてよい。例えば、印刷制御入力３０２（図３を参照のこと）は、印刷動作を開始するための信号をコントローラ１０４（図１を参照のこと）に与えるとしてよく、または、スキャン制御入力３０４（図３を参照のこと）がスキャン動作を開始するための信号をコントローラ１０４（図１を参照のこと）に与えるとしてよい。
【００４２】
ブロック４０４において、位置決めモジュール１２６が印刷媒体上で基準点を構築するとしてよい。例えば、印刷デバイス２００が所望の開始位置に配置されると、ディスプレイ３０６を介して与えられる文字列またはグラフィクスによって入力３０２、３０４のうち１つを起動するようにユーザに指示するとしてよい。これに代えて、ユーザが印刷デバイス２００を所望の開始位置に前もって配置しておき、適切な入力３０２、３０４が起動されると、配向および基準点が構築されるとしてよい。
【００４３】
ブロック４０６において、位置決めモジュール１２６は、ナビゲーションセンサ１１２によって提供された情報を用いて、位置情報、例えば基準点に対して相対的な並進方向および／または回転方向の変化を、印刷デバイス２００に関して決定するとしてよい。並進方向の変化は、２次元座標系に沿ったナビゲーションセンサの位置の漸増的な変化、例えば、ΔｘおよびΔｙを追跡することによって決定されるとしてよい。回転方向の変化は、例えばｙ軸に関して印刷デバイスの角度の漸増的な変化、例えばΔΘを追跡することによって決定されるとしてよい。このような並進方向および／または回転方向の変化は、位置決めモジュールが、ナビゲーションセンサ１１２が撮像する連続したナビゲーション画像を比較してこのような動きを検出することによって、決定されるとしてよい。
【００４４】
ブロック４０８において、位置決めモジュール１２６はさらに、画像処理モジュール１１８から処理後の画像データを受信するとしてよい。ある画像の一部または全てが既に所定の位置において堆積または印刷されている場合、光学撮像センサ１１４を用いて、受信した処理後の画像データに対して、算出された位置の配置の正確さを検証するとしてよい。例えば、光学撮像センサ１１４は、堆積した画像（または、スキャンされるべき画像）からサンプルを抽出して、このサンプルを、受信した処理後の画像データ内の対応する位置と比較するとしてよい。このように検証することによって、印刷および／または堆積が不完全な画像を発見して補償するとしてよい。
【００４５】
ブロック４１０において、位置決めモジュール１２６は、算出された位置の配置と、受信した処理後の画像データとの間の差分および偏差を補償するとしてよい。一例を挙げると、十分な情報がある場合、例えば、光学撮像センサ１１４がスキャンする位置に堆積させられた材料が十分である場合、位置決めモジュール１２６は、これら２つの画像が一致するように位置情報をオフセットして位置合わせするとしてよい。位置決めモジュール１２６が利用可能な情報に基づいて適切なオフセットを決定できない場合には、光学撮像センサ１１４を用いてより多くの情報を収集してパターンを特定する等してよい。追加で得られた情報および／またはパターンは、算出された位置の配置と、受信した処理後の画像データとを位置合わせするのに必要なオフセットを決定するべく位置決めモジュール１２６が利用するとしてよい。補正および補償は、例えば、画像の複雑さ、利用可能な処理能力、所望の解像度等に応じて、継続的または周期的に実行されるとしてよい。
【００４６】
ブロック４１２において、位置決め動作４００および位置算出が評価されるとしてよい。位置情報が正確であると判断されれば、ブロック４１４において、位置決め動作４００は完了させられるとしてよい。位置情報が不完全、不正確または許容不可能であれば、位置決め動作４００は、ブロック４０６に戻って再度実行されるとしてよい。
【００４７】
図５は、印刷デバイス２００が実行する印刷動作５００を説明するためのフローチャートである。ブロック５０２において、印刷動作５００が開始するか、または、例えば印刷制御入力３０２からの信号によって開始されるとしてよい。
【００４８】
ブロック５０４において、印刷モジュール１２２は画像処理モジュール１１８から処理後の画像データを受信するとしてよい。前述の通り、画像データは、画像情報ソース１２０から未加工または未処理の形式で受信され、画像処理モジュール１１８によって印刷用に処理されるとしてよい。これに代えて、画像データは、図１を参照して説明したように、画像情報ソース１２０で予め処理されて、印刷モジュール１２２に通信されるとしてもよい。
【００４９】
ブロック５０６において、ディスプレイ３０６は、処理後の画像データを印刷する準備が印刷デバイス２００で整ったことを提示するとしてよい。ディスプレイ３０６はさらに、処理後の画像データをサムネイル状に提示するとしてよい。ディスプレイ３０６が表示するサムネイル画像は、印刷動作５００のステータスを指し示すべく利用されるとしてよい。例えば、このサムネイル画像は、処理後の画像データを印刷デバイス２００が印刷媒体に与えて印刷するにつれて、消去されていくとしてもよいし、グラデーションが付けられるとしてもよいし、またはその他の方法で変更されるとしてよい。
【００５０】
ブロック５０８において、印刷モジュール１２２は、ブロック５１６においてユーザが印刷制御入力３０２を起動することによって生成される印刷コマンドを表す信号を受信するとしてよい。
【００５１】
ブロック５１０において、印刷モジュール１２２はさらに、位置決めモジュール１２６から位置情報を受信するとしてよい。
【００５２】
ブロック５１２において、印刷モジュール１２２は、印刷媒体の表面上の所与の位置において、印刷物質、例えば１以上の色のインクを堆積するか否かを決定するとしてよい。例えば、印刷するか否か、または、インクを堆積するか否かは、印刷媒体の表面上の所与の位置に与えられるべき総液滴体積および当該位置に既に堆積された液滴体積の関数として決定するとしてよい。さらに印刷またはインクの堆積を実行する場合には、ブロック５１４において、ユーザが印刷デバイス２００を印刷媒体の表面上にわたって移動または推進させるにつれて、印刷モジュール１２２がプリントヘッド１０８に適切な量の印刷物質を放出させるとしてよい。印刷動作５００は、ブロック５１０に戻って、さらにインクを堆積させるべく、さらに位置情報を受信するとしてよい。
【００５３】
さらに印刷またはインクの堆積を実行しない場合、ブロック５１６において、印刷動作５００は印刷ジョブが完了したか否かを決定するとしてよい。印刷ジョブが完了したか否かは、印刷された体積と総印刷体積との比の関数として決定するとしてよい。これに代えて、印刷された体積が総印刷体積未満であっても、印刷動作５００を終了するという決断に達するとしてよい。例えば、一実施形態では、印刷された体積が総印刷体積の９５％になれば、印刷動作５００を終了させるとしてよい。印刷ジョブが完了していれば、ブロック５１８において、印刷動作５００が終了する。印刷ジョブが完了していなければ、印刷動作５００はブロック５１０に戻って、さらにインクを堆積させるべく位置情報をさらに受信するとしてよい。
【００５４】
図６Ａおよび図６Ｂは、ハンドヘルドプリンタ機能を最適化するべく構成されているノズルアレイを備えるプリントヘッド１０８の物理的構造の一例を示す図である。例えば、通常の印刷動作において、矢印Ａによって指し示されているように（図２Ａを参照のこと）、ユーザは横方向に印刷デバイス２００を推進または移動させるとしてよい。一方、印刷デバイス２００を前後方向に移動させて、直線状のノズルアレイ２０４−２１０を印刷媒体の表面上の所望の位置に移動させて位置決めする。印刷物質、具体的にはＣＭＹＫインクは、印刷モジュール１２２の指示に従って印刷デバイス２００から放出されるが、しばしば、堆積順序および／または堆積量に応じてさまざまな色を形成または実現するべく、キャリブレーションされ、試験され、そして配置される。例えば、所定の色を形成するためには、シアンを４、イエローを２、マゼンタを６だけ、特定の順序および特定の量だけ堆積させることが必要となる。正しい堆積順序を維持または遵守することは、印刷デバイス２００が不規則に移動させられることと、ノズルアレイ２０４−２１０の物理的構造とを考えると、難しい場合がある。
【００５５】
図６Ａは、多方向印刷用に最適化された同心円状円形ノズルアレイ６００を備える、プリントヘッド１０８の一実施形態例を示す図である。具体的に説明すると、同心円状円形ノズルアレイ６００は、シアンインク（Ｃ）用のノズルアレイ６０４、マゼンタインク（Ｍ）用のノズルアレイ６０６、イエローインク（Ｙ）用のノズルアレイ６０８、および黒インク（Ｋ）用のノズルアレイ６１０を有するとしてよい。この実施形態例によると、円形ノズルアレイ６０４−６１０はそれぞれ、基準点６０２の周囲に同心円状に設けられ、基準点６０２から等距離に配置されているとしてよい。さらに、基準点６０２には、光学撮像センサ１１４が配置されているとしてよい。
【００５６】
本実施形態例によると、円形ノズル６０４−６１０を図示のように構成して、相対的に位置付けることによって、さまざまな、または、多数のベクトルまたは方向に沿って、複数の色を堆積および印刷することができるようになる。例えば、ユーザは、印刷デバイス２００を横方向に（図２Ａの矢印Ａを参照のこと）推進してインクの排出および印刷を実行させる代わりに、印刷媒体の表面上を任意の方向またはベクトルに沿って印刷デバイス２００を移動させて印刷物質を排出させるとしてよい。ベクトル矢印Ｂ、ＣおよびＤは、ユーザが印刷デバイス２００を推進し得る３つの別々の方向を示す。同心円状の円形ノズルアレイ６００において円状に配置されていることから、任意の数の方向またはベクトルを利用し得るものと理解されたい。印刷デバイス２００を推進し得るベクトル方向として具体的にベクトル矢印Ｂ、ＣおよびＤを挙げたがこれに関係なく、円形ノズルアレイ６０４−６１０の相対的な位置および位置合わせは、互いに対して、そして基準点６０２に対して、固定され一定であることに留意されたい。さらに、ベクトルＢを延長して示すように、ノズルアレイ６００の円形配置の前方端縁部（参照符号Ｂの近傍）および後方端縁部（参照符号Ｂ'の近傍）は実質的に、互いに鏡像となるが、印刷物質を排出するべく利用され得る別々のアレイを２つ構成することになる。印刷モジュール１２２は、印刷デバイス２００が印刷表面上で移動させられる場合に、例えば、前方端縁部（参照符号Ｂの近傍）に略隣接して配設されている円形ノズルアレイ６０６からの印刷物質の排出と、後方端縁部（参照符号Ｂ'の近傍）に略隣接して配設されている円形ノズルアレイ６０６からの印刷物質の排出と、制御したり、時間制御したり、およびほかの点について指示するべく利用され得る。
【００５７】
図６Ｂは、多方向印刷用に最適化された多角形ノズルアレイ６００'を備えるプリントヘッド１０８の別の実施形態例を示す図である。具体的には、多角形ノズルアレイ６００'は、シアンインク（Ｃ）用のノズルアレイ６０４'、マゼンタインク（Ｍ）用のノズルアレイ６０６'、イエローインク（Ｙ）用のノズルアレイ６０８'、および黒インク（Ｋ）用のノズルアレイ６１０'を有するとしてよい。この実施形態例によると、多角形ノズルアレイ６００'は、基準点６０２'の周囲に略同心円状に設けられ、基準点６０２'に対して略等距離に設けられているとしてよい。さらに、基準点６０２'には、光学撮像センサ１１４が配設されているとしてよい。
【００５８】
図７は、可動式または手動推進式プリンタ１０２および論理概略図１００に関連して記載した教示内容を含む印刷デバイス７００を示す底面平面図である。具体的には、印刷デバイス７００では、同心円状円形ノズルアレイ６００と、撮像素子アレイ７１４（図６Ａの撮像素子アレイ１１４を参照のこと）とが、プリンタ筐体７０２に実装されているとしてよい。具体的には、撮像素子アレイ７１４は、円形ノズルアレイ６００の中心または中心部分内に、実装または配置されるとしてよい。撮像素子アレイ７１４は、例えば、ラインスキャナ、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の光学センサ、または、その他の任意の撮像デバイスまたはスキャンデバイスであってよい。
【００５９】
筐体７０２はさらに、同心円状円形ノズルアレイ６００に略隣接して配設されているロック機構７０４を有する。ロック機構７０４は、保護キャップまたはキャップ８００（図８Ａから図８Ｂを参照のこと）から取り外し可能であるが協働するように構成された、バネが装填されたラッチであってよい。これに代えて、ロック機構７０４は、筐体７０２に対する、すべり又は締まりばめを利用して、キャップ８００を係合および固定する摩擦ロックであってよい。
【００６０】
図８Ａおよび図８Ｂは、本明細書に開示する教示内容にしたがって構成される可撓性インク容器８００を示す図である。本実施形態例によると、インク容器８００は、可撓性および／または半剛性を有する容器または壁面８０２を有するとしてよい。例えば、容器８０２は、引き裂きまたは穿刺について耐性を持つプラスチック、層状Ｍｙｌａｒ(r)材料またはその他の可鍛性材料から形成されるとしてよい。容器８０２はさらに、内部８０４に保存されている印刷物質またはインクに対して化学的に不活性である材料から形成されるとしてよい。容器８０２は、複数の異なる印刷物質を保存するべく、別々のチャンバ、内部領域等に分割されるとしてよい。
【００６１】
インク容器８００はさらに、容器８０２の一部分として配設または担持されている流体ポート８０６を有するとしてよい。例えば、容器８０２が中空で袋状の構造の場合、流体ポート８０６は壁構造の一部として結合されているとしてよい。流体ポート８０６は、容器８０２の材料と補完的な材料で形成されるとしてよい。このように、流体ポート８０６および容器８０２は、互いに結合または接合されて、流体が漏れないように、インク容器８００を封止するとしてよい。流体ポート８０６の材料を容器８０２の材料に摩擦溶接または音波溶接することによって、結合するとしてよい。これに代えて、流体ポート８０６は、圧迫封止または圧力封止を形成して容器８０２の材料を固定するべく構成された、２部品から成るテーパー状部材であってよい。
【００６２】
インク容器８００はさらに、容器８０２の材料に結合、封止、またはその他の方法で接合されている印刷基板８０８を有するとしてよい。印刷基板８０８は、内部８０４に保存されている印刷物質とプリントヘッド１０８との間において流体の連通を制御するとしてよい。これに代えて、印刷基板８０８は、プリントヘッド１０８の構成部品および機能を有するとしてよい。
【００６３】
図８Ｂは、流体ポート８０６を示す拡大断面図である。本実施形態例によると、流体ポート８０６は、実質的に中空で円筒状の本体８１０を有する。本体８１０には、本体８１０を通り抜けるような流路８１２が形成されている。流路８１２は、内部８０４に保存されている印刷物質（不図示）とインク容器８００の外部との間で流体を連通させるべく利用されるとしてよい。流体ポート８０６は、内部８０４に対して流入および流出する流体の流動および移動を制御する再封止可能なバルブまたは隔膜８１４を含むとしてよい。隔膜８１４は、流体ポート８０６の流路８１２内に担持されている可撓または変形可能な封止部であってよい。隔膜８１４はさらに、内部８０４を再充填するべく利用されるシームまたは裂け目８１６を含むとしてよい。例えば、シーム８１６は、再充填できるように強制的に開かれつつ、同時に充填デバイス（図９を参照のこと）の外部に係合して漏れを防ぐとしてよい。
【００６４】
流体ポート８０６はさらに、本体８１０の外面に形成された溝８１８を含むとしてよい。本実施形態例によると、溝８１８は、容器８０２の材料を受け入れるようなサイズを持つとしてよい。容器８０２の材料は、流体ポート８０６に結合またはその他の方法で接合されて、液密封止および／または圧密封止を形成するとしてよい。本体８１０の材料の溝８１８に隣接した部分、例えば外面８１８ａの近隣部分を加熱することによって接合するとしてよい。本体８１０の材料と容器８０２の材料は互いに補完的であるが、混合されて密封部分を形成または構築するとしてよい。
【００６５】
図９は、インク容器８００に対して実行される再充填動作を示す図である。注射器９００を用いて、印刷物質をインク容器８００の内部８０４に供給または搬送するとしてよい。例えば、注射器９００の針部分９０２が、シーム８１６を貫通して挿入または強制されるとしてよい。隔膜８１４は、拡張および変形して、針部分９０２を内部８０４へと入れつつ、同時に針部分９０２の外面の周囲に封止部分を形成する。このようにして、注射器９００の内部９０４は、インク容器８００の内部８０４と流体が流れるように接続されるとしてよい。印刷物質は、矢印ＥおよびＥ'で示すように、注射器９００からインク容器８００へと搬送、注入、またはその他の方法で移動されるとしてよい。この処理は、逆にして内部８０４から印刷物質を除去するとしてもよいし、または、別の注射器またはその他の流体移動デバイスを用いて実行されるとしてもよい。
【００６６】
本明細書に記載した現在の好ましい実施形態をさまざまな方法で変更および変形できることは当業者には明らかであると理解されたい。このような変更および変形は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、且つ、本発明の本来の効果を弱めることなく、為され得る。このため、このような変更および変形は請求項が定める範囲に含まれるものとする。
【図１】
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【図２Ａ】
2010520822.tif 000004
【図２Ｂ】
2010520822.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図３】
2010520822.tif 000007
【図４】
2010520822.tif 000008
【図５】
2010520822.tif 000009
【図６Ａ】
2010520822.tif 000010
【図６Ｂ】
2010520822.tif 000011
【図７】
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【図８Ａ】
2010520822.tif 000013
【図８Ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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