背景技術(shù)：

成像裝置以及更具體地圖像打印系統(tǒng)和方法通常包括具有固定傳送模式的打印頭，例如臺式打印機。例如，使用噴墨技術(shù)的打印方法通常包括沿著垂直移動的打印介質(zhì)(例如紙張)水平移動噴墨墨盒，并且隨后通過噴射油墨將油墨沉積至紙上以形成圖像。獨立打印機，不管是噴墨打印機或激光打印機，通常將打印介質(zhì)供入打印機中，控制打印機的尺寸以及可打印上的打印介質(zhì)的種類。諸如移動電話、平板電腦和其它手持計算機的便攜式電子設(shè)備以及其它圖像獲取設(shè)備的使用增多已經(jīng)提出了對移動打印機的更大需求。

附圖說明

圖1為示出根據(jù)本公開的方面的示例性移動打印系統(tǒng)的框圖。

圖2為示出根據(jù)本公開的方面的用在移動打印系統(tǒng)中的示例性移動打印設(shè)備的框圖。

圖3為示出根據(jù)本公開的方面的用在移動打印系統(tǒng)中的示例性距離傳感器的框圖。

圖4為根據(jù)本公開的方面的打印介質(zhì)上的移動打印系統(tǒng)的圖解說明。

圖5為根據(jù)本公開的方面的移動打印方法的流程圖。

具體實施方式

在以下詳細的說明書中，參考形成說明書一部分的附圖，并且以說明性方式說明實施本公開的具體實例?？梢岳斫獾氖?，可使用其它實例，并且在不背離本公開的范圍的情況下，可做出結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變。因此以下詳細說明不是在限制性的意義上做出的，并且本公開的范圍由所附權(quán)利要求所限定?？梢岳斫獾氖?，除非另外明確的指出，否則可將本文描述的各種實例的特性部分或整體地彼此合并。

可使用手持便攜式打印機從手機、平板電腦和其它電子設(shè)備打印圖像。隨著具有移動電子設(shè)備的用戶的流動性增加，小巧便攜式打印機提供了用戶希望打印的時間和地點的靈活性，而不是只能等待直到他們能夠到達有臺式打印機的位置。打印設(shè)備的打印和動態(tài)追蹤通常局限于二維表面，往往是水平面。移動手持打印機可能往往由于在打印介質(zhì)的表面上追蹤移動打印機的隨機移動的困難而具有較差的打印質(zhì)量。而且，人類的運動技能在速度或運動模式方面往往不是精確和連續(xù)的，并且遠不如臺式打印設(shè)備執(zhí)行的組件更精確，從而導(dǎo)致難以預(yù)測移動打印機的未來運動。尤其是，手持或其它方式的三維移動打印機可能在使用中的打印機的運動期間難以精確地追蹤，并且甚至更加難以預(yù)測打印機的未來運動從而在期望的位置分配油墨。打印設(shè)備的位置被識別的時間與油墨被分配到打印介質(zhì)上的時間之間的時間延遲也是個問題。

參照圖1中示出的移動打印系統(tǒng)100的實例，移動打印系統(tǒng)100包括打印設(shè)備102和距離傳感模塊104。打印設(shè)備102是手持和手控隨機運動打印設(shè)備。距離傳感模塊104與打印設(shè)備102分離并獨立。距離傳感模塊104包括至少兩個彼此相距距離d的距離傳感接收器106a、106b。

考慮到上述內(nèi)容，并且另外參照圖1中示出的示例性傳感模塊104。傳感接收器106a、106b之間的距離d為固定距離。在一個實例中，距離d為3.0英寸(7.62cm)至4.0英寸(10.16cm)，但其它距離也可以接受。如以下進一步討論的，距離d固定為適于建立理想尺寸的打印區(qū)同時保持小巧便攜尺寸的傳感模塊104。

參照圖2，除了傳感接收器106a、106b之外，傳感模塊104還包括微控制器108、可再充電電池和充電電路110以及通信模塊112。微控制器108為低功率微控制器，消耗最小的功率以延長和最大化可再充電電池110的充電壽命。微控制器108執(zhí)行命令來操作傳感模塊104。通信模塊112與打印設(shè)備102的通信模塊120相通以發(fā)射由傳感接收器106a、106b探測到的位置信號。

距離傳感接收器106a、106b可為超聲的、光學(xué)的或感應(yīng)的。距離傳感接收器106a、106b被配置作為參考位置并且被可拆卸地固定至打印介質(zhì)。可使用夾子、鉗子、粘結(jié)劑或其它可接受的連接手段(未顯示)將傳感模塊104可拆卸地連接至打印介質(zhì)。距離傳感接收器106a、106b提供相對于打印介質(zhì)的固定參考和位置點。就超聲距離傳感接收器106a、106b而言，例如，如以下進一步討論的，使用至少兩個距離傳感接收器106a、106b以用于對包括在打印設(shè)備102上的發(fā)射機(參見例如圖4)進行三角形化處理從而確定打印設(shè)備102的定位/位置。

參照圖1，并且另外參照圖3中示出的打印設(shè)備102的實例，打印設(shè)備102包括距離傳感發(fā)射機114，導(dǎo)航傳感器116a、116b和打印噴嘴124。如圖3的打印設(shè)備102的實例中所示，還包括處理器118和通信模塊120。通信模塊120與移動電子設(shè)備(例如移動電話)和傳感模塊104相通。打印請求可從電子設(shè)備的移動應(yīng)用(app)或操作系統(tǒng)(os)開始。例如，可將移動應(yīng)用(app)下載至移動電子設(shè)上以使移動電子設(shè)備(例如電話)能夠與打印設(shè)備102相通。通信模塊120從電子設(shè)備(例如移動電話)接收要被打印的圖像數(shù)據(jù)。在一個實例中，通信模塊120為無線通信模塊，例如射頻(rf)模塊。

在一個實例中，距離傳感發(fā)射機114被用來發(fā)射由距離傳感接收器106a、106b接收或探測到的超聲波從而確定打印設(shè)備102的定位。來自由距離傳感接收器106a、106b接收的超聲波的內(nèi)在信息的數(shù)字信號通過通信模塊112被傳達至通信模塊120。從這些信號中，由處理器118確定打印設(shè)備102的定位。可使用一個或多個距離傳感發(fā)射機114。在一個實例中，打印設(shè)備102包括可再充電電池和充電電路122。驅(qū)動設(shè)備的其它手段也可接受。在一個實例中，打印設(shè)備102包括用戶可操控的開/關(guān)轉(zhuǎn)換器(未顯示)以按所需控制或關(guān)閉打印設(shè)備102。打印墨盒(未顯示)被容納在打印設(shè)備102內(nèi)。打印墨盒是可拆卸和可替換的。打印墨盒包含將由打印噴嘴124分配的打印材料，例如油墨、燃料或其它顏料。

打印噴嘴124或打印頭可包括旋轉(zhuǎn)噴嘴。換句話說，當(dāng)打印設(shè)備102旋轉(zhuǎn)時，打印噴嘴124可以以圓形或半圓運動的形式旋轉(zhuǎn)，以保持打印噴嘴124對準(zhǔn)打印設(shè)備102運動和打印介質(zhì)。當(dāng)打印設(shè)備102旋轉(zhuǎn)時，打印噴嘴124可機電地對準(zhǔn)打印設(shè)備102的打印方向和打印介質(zhì)。在一個實例中，噴嘴模式為噴嘴124的非線性模式。在另一個實例中，噴嘴124模式為非網(wǎng)格狀。噴嘴124可在打印設(shè)備102的表面上的位置(即，x、y軸距離)彼此偏移并且以各種角度定位。當(dāng)手持打印機102在其中打印噴嘴沿著預(yù)定的路徑運動的固定打印機上提供另外的運動角度時，打印設(shè)備102的旋轉(zhuǎn)運動，例如使其難以以特定的噴嘴124要發(fā)射/噴射油墨的精確位置對準(zhǔn)噴嘴124。

在一個實例中，導(dǎo)航傳感器116a、116b為高速光學(xué)導(dǎo)航傳感器。打印設(shè)備102包括至少兩個導(dǎo)航傳感器116a、116b。導(dǎo)航傳感器116a、116b以彼此預(yù)定的固定距離位于打印設(shè)備102上。導(dǎo)航傳感器116a、116b發(fā)射/傳送打印設(shè)備102在打印介質(zhì)上移動時的位置數(shù)據(jù)(包括旋轉(zhuǎn))到處理器118。處理器118控制打印噴嘴124分配油墨或其它顏料至打印介質(zhì)上。

另外參照圖4，處理器118可從每個導(dǎo)航傳感器116a、116b探測的數(shù)據(jù)確定打印設(shè)備102在跨過打印介質(zhì)126移動時的旋轉(zhuǎn)角度、速度和加速度。處理器118可通過使用由每個接收器106a、106b探測到的相對于固定的距離傳感發(fā)射機114的距離數(shù)據(jù)來利用數(shù)據(jù)信號三角形化處理距離傳感探測區(qū)128內(nèi)的打印設(shè)備102的絕對位置。通過結(jié)合使用距離傳感接收器106a、106b和導(dǎo)航傳感器116a、116b，當(dāng)用戶在打印介質(zhì)126的邊界內(nèi)規(guī)定的打印區(qū)130內(nèi)移動打印設(shè)備102時，處理器118可精確地確定打印設(shè)備102的旋轉(zhuǎn)角度、速度和加速度。而且，通過結(jié)合使用距離傳感接收器106a、106b和導(dǎo)航傳感器116a、116b，可確定打印設(shè)備102相對于打印介質(zhì)126的絕對位置。在一個實例中，用位置預(yù)測技術(shù)/方法可確定亞毫米范圍的精確度和分辨率的打印設(shè)備102。基于打印設(shè)備102所探測和預(yù)測的位置數(shù)據(jù)，處理器118采用技術(shù)停止和啟動打印。速度和加速度數(shù)據(jù)被用來控制何時打印。例如，如果打印設(shè)備102正在以不能精確預(yù)測打印設(shè)備102的未來運動的方式移動，那么打印頭中的噴嘴124將會停止發(fā)射打印材料。而且，在感測到打印設(shè)備102離開打印區(qū)130時，打印設(shè)備102將暫時停止沉積打印材料至打印介質(zhì)126上?；谕ㄟ^傳感器106、116探測的打印設(shè)備102的位置信息(包括定位、旋轉(zhuǎn)、速度和加速度)，處理器118確定打印設(shè)備102回到打印區(qū)130和/或打印設(shè)備102回到可精確預(yù)測的路徑或預(yù)期的運動，并且使噴嘴124重新開始沉積打印材料。以該方式，實現(xiàn)打印的自動開/關(guān)控制。

通過處理器118實現(xiàn)的技術(shù)使打印設(shè)備102在難以精確預(yù)測未來位置的時間內(nèi)停止打印。例如，當(dāng)打印設(shè)備102的運動方向或速度突然改變或停止時，油墨從噴嘴124的噴射完全停止直到可重新回到并確定恒速打印階段。位置追蹤繼續(xù)，并且打印設(shè)備102可在之前停止打印的打印介質(zhì)126的區(qū)域上這時候以恒速復(fù)位，并且重新開始打印。打印設(shè)備102可跨過打印介質(zhì)126在不同方向上移動。在一個實例中，打印設(shè)備102的有規(guī)律的掃描(sweeping)運動，例如從左到右來回運動，從打印介質(zhì)的頂部開始并繼續(xù)移動到底部，可有助于建立恒速。在一個實例中，打印設(shè)備102跨過打印介質(zhì)的運動為掃描，類似于使用畫家的筆刷跨過介質(zhì)。

基于用戶隨機手動的低加速度和恒速階段，系統(tǒng)100提供確定噴嘴124的發(fā)射的方法。通過手持打印設(shè)備，用戶具有以各種模式、角度和設(shè)備方向移動設(shè)備的靈活性。已經(jīng)被打印的所有打印介質(zhì)點被導(dǎo)航和距離傳感器106、116追蹤并且被記錄在處理器118的存儲器中。這使已打印的區(qū)域不會再次被打印并且在打印設(shè)備穿過已經(jīng)打印的區(qū)域的情況下成為過飽和的。

參照圖4，距離傳感模塊104被配置為可拆卸地連接至打印介質(zhì)126。距離傳感接收器106a、106b之間的距離d建立了打印區(qū)130。換句話說，距離傳感接收器106a、106b之間的距離d越大，打印區(qū)130越大，反之亦然。用戶將距離傳感模塊104可拆卸地固定至打印介質(zhì)126直到打印完成。距離傳感模塊104位于打印介質(zhì)126上以產(chǎn)生打印設(shè)備102跨過打印介質(zhì)126的位置數(shù)據(jù)。可使用夾子、鉗子、粘結(jié)劑或其它可接受的連接手段將傳感模塊104可拆卸地連接至打印介質(zhì)106。距離傳感模塊104可直接位于周圍邊界內(nèi)的打印介質(zhì)126上或打印介質(zhì)126的邊界外側(cè)上。不管怎樣，距離傳感接收器106a、106b以固定的關(guān)系彼此定位。參照圖4，距離傳感接收器106a、106b建立了其中包括打印區(qū)130的距離傳感探測區(qū)128。距離傳感器探測區(qū)128可與打印區(qū)130相同。

當(dāng)移動打印設(shè)備102在打印介質(zhì)126上移動或復(fù)位時，移動打印設(shè)備102的位置基于導(dǎo)航傳感器116a、116b數(shù)據(jù)被實時處理。光學(xué)導(dǎo)航傳感器116a、116b可具有高分辨率和快速位置報告速率，然而，導(dǎo)航傳感器116a、116b可具有可隨著時間流逝而累積的固有的1～2％的誤差，潛在地降低了打印質(zhì)量。處理器118定期從距離傳感接收器106a、106b感測距離數(shù)據(jù)，以校正從導(dǎo)航傳感器116a、116b的任何累積誤差。在一個實例中，距離傳感接收器106a、106b的數(shù)據(jù)報告速率可降低以調(diào)節(jié)并覆蓋用戶的快速隨機運動。處理器118最初感測移動打印設(shè)備相對于距離傳感發(fā)射機114的位置以及將導(dǎo)航傳感器116a、116b調(diào)零至初始位置從而利用距離傳感接收器106a、106b和導(dǎo)航傳感器116a、116b兩者的積極方面。手部運動可能是不規(guī)則的并且難以預(yù)測手持打印設(shè)備在隨后的時間將在何處。系統(tǒng)100的處理識別運動相對一致的恒速階段，例如當(dāng)采用跨過打印介質(zhì)的來回掃描運動，從而精確地預(yù)測打印設(shè)備102在那些階段期間將在何處以及發(fā)射油墨。處理器118接收表示打印設(shè)備102的位置改變和方向改變的運動數(shù)據(jù)，并且測定未來的打印設(shè)備位置的位置和方向數(shù)據(jù)。處理器118基于該測定執(zhí)行用于打印的指令。

在一個實例中，如果打印設(shè)備102移動到建立在打印介質(zhì)126上的打印區(qū)130的外面，那么打印設(shè)備102的距離數(shù)據(jù)將不會被距離傳感接收器106a、106b接收。在一個實例中，會產(chǎn)生聽覺或視覺警告。此外，打印可停止直到打印設(shè)備102重新位于打印區(qū)130內(nèi)。打印區(qū)130內(nèi)的打印設(shè)備102的視覺顯示也可顯示在移動計算機設(shè)備上。在圖像被發(fā)送到打印設(shè)備102之前，用戶可確定打印區(qū)130內(nèi)圖像的打印尺寸以及計算機設(shè)備上的打印區(qū)130內(nèi)的用戶所希望的圖像的布置(例如，偏離中心，處于中心)。

繼續(xù)參照圖4，距離傳感接收器106a、106b以彼此相距固定的距離d位于打印介質(zhì)126上。打印設(shè)備102的距離傳感發(fā)射機114最初位于打印介質(zhì)126上，與距離傳感器106a相距距離d1，與距離傳感器104b相距距離d2，使距離傳感器106a、106b與距離傳感發(fā)射機114之間形成一個三角形。當(dāng)打印設(shè)備102在打印介質(zhì)126上移動或復(fù)位時，距離d1和d2改變，但距離d保持固定。

如圖4中所示，導(dǎo)航傳感器116a、116b以彼此相距固定距離l1位于打印設(shè)備102上，并且導(dǎo)航傳感器116b以與距離傳感發(fā)射機114相距固定距離l2位于打印設(shè)備102上。打印設(shè)備102上的導(dǎo)航傳感器116a、116b探測打印設(shè)備102在打印介質(zhì)126上運動或復(fù)位時的旋轉(zhuǎn)和方向。例如，打印設(shè)備102原來位于打印介質(zhì)126上，導(dǎo)航傳感器116a具有坐標(biāo)(x1,y1)，導(dǎo)航傳感器116b具有坐標(biāo)(x2,y2)，并且距離傳感發(fā)射機具有坐標(biāo)(x0,y0)。在使打印設(shè)備102以旋轉(zhuǎn)方式復(fù)位時，如由102δ所標(biāo)示的，導(dǎo)航傳感器116aδ具有坐標(biāo)(x1+δx1,y1+δy1)，并且導(dǎo)航傳感器116b具有坐標(biāo)(x2+δx2,y2+δy2)。原始和復(fù)位的坐標(biāo)數(shù)據(jù)由處理器118處理以確定跨過打印介質(zhì)126的運動的后續(xù)路徑。

也可使用打印系統(tǒng)100在非平面表面上打印。例如，打印可在織物、外皮或其它類型的打印表面上進行。在希望是非平面打印的實例中，兩對距離傳感器106a、106b位于打印介質(zhì)126上。也可使用其它數(shù)量的距離傳感器106a、106b。例如可使用系統(tǒng)100在垂直表面，例如容器或墻壁的垂直面上打印。

圖5示出了打印的方法300的實例。在302處，在位于打印介質(zhì)上的手持打印設(shè)備處接收圖像數(shù)據(jù)。在304處，信號從手持打印設(shè)備發(fā)射到距離傳感模塊上的接收傳感器，所述距離傳感模塊位于處于與手持打印設(shè)備分離的位置處的打印介質(zhì)上，從而確定手持打印設(shè)備的定位和位置移動。at306處，在手持打印設(shè)備跨過打印介質(zhì)手動移動時，手持打印設(shè)備的旋轉(zhuǎn)和加速度由位于手持打印設(shè)備上的導(dǎo)航傳感器探測。在308處，在手持打印設(shè)備跨過打印介質(zhì)手動移動時，手持打印設(shè)備的預(yù)期運動路徑是基于手持打印設(shè)備的感測到的定位和位置移動以及探測到的旋轉(zhuǎn)和加速度而確定的。在310處，根據(jù)打印請求和預(yù)期運動的確定的路徑將打印材料沉積在打印區(qū)內(nèi)。通過重復(fù)步驟304到310繼續(xù)打印的方法300直到想要的打印圖像已經(jīng)轉(zhuǎn)移(例如，打印)到打印介質(zhì)上。

雖然本文已經(jīng)說明和描述了具體實例，但在不背離本公開的范圍的情形下，可用許多替換和/或等效的實施方式代替所示和所描述的具體實例。本說明書不旨在涵蓋本文所討論的具體實例的任意修改或變化。因此，本公開旨在僅由權(quán)利要求及其等效方式所限定。