JP2020054966A - 塗布装置、塗布システム、塗布方法及びプログラム - Google Patents

塗布装置、塗布システム、塗布方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】塗布面上の正確な位置に塗料を塗布することが可能な塗布装置、塗布システム、塗布方法及びプログラムを提供する。【解決手段】塗布装置10において、撮像部17は、塗布対象の塗布面を撮像する。塗布部19は、塗布面に塗料を塗布する。駆動部18は、塗布部19を、撮像部17による塗布面の撮像の視野を遮らない第1の位置と、視野を遮る第2の位置と、の間で移動させる。塗布部19は、塗布部19が第1の位置にある時に撮像部17により得られた塗布面の撮像画像に基づいて、塗布部19が第2に位置にある時に塗布面に塗料を塗布する。【選択図】図3

Description

本発明は、塗布装置、塗布システム、塗布方法及びプログラムに関する。
ユーザが装置を把持して塗布対象上の所望の位置に移動させ、塗布対象に塗料を塗布することが可能な装置が知られている。例えば、特許文献1は、記録媒体上を手動走査されることにより記録媒体上に印刷を行う手動型の印刷装置を開示している。具体的に説明すると、特許文献1に開示された印刷装置は、ユーザによって装置が手動で記録媒体上を走査されると、装置の移動量に応じて印刷ヘッドから記録媒体にインクを噴射することによって印刷を行う。
特開平10−35034号公報
上記のようなユーザが装置を把持して塗布対象上の所望の位置に移動させて塗料を塗布する手法において、塗布面上の塗料を塗布することを望む位置を撮像し、塗布面の撮像画像に基づいて塗料を塗布したい、との要望がある。しかしながら、塗布面を撮像した後で装置を移動させると、塗料を塗布することを望む位置と実際に塗料が塗布される位置とがずれることがある。そのため、塗布面上の正確な位置に塗料を塗布することが難しい、との課題がある。
本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、塗布面上の正確な位置に塗料を塗布することが可能な塗布装置、塗布システム、塗布方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る塗布装置は、
塗布対象の塗布面を撮像する撮像手段と、
前記塗布面に塗料を塗布する塗布手段と、
前記塗布手段を、前記撮像手段による前記塗布面の撮像の視野を遮らない第1の位置と、前記視野を遮る第2の位置と、の間で移動させる駆動手段と、
を備え、
前記塗布手段は、前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記撮像手段により得られた前記塗布面の撮像画像に基づいて、前記塗布手段が前記第2の位置にある時に前記塗布面に塗料を塗布する、
ことを特徴とする。
本発明によれば、塗布面上の正確な位置に塗料を塗布することができる。
本発明の実施形態に係る塗布システムの概略を示す図である。 本発明の実施形態に係る塗布装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る塗布装置を塗布部の移動方向に垂直な方向から見た断面図である。 本発明の実施形態に係る塗布装置を塗布部の移動方向に平行な方向から見た断面図である。 本発明の実施形態に係る塗布装置の底面を示す図である。 本発明の実施形態に係る塗布装置において塗布部が退避位置に移動した状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る塗布装置において塗布部が塗布位置に移動した状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る塗布システムの機能的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る塗布装置が塗布面上に設置される例を示す図である。 本発明の実施形態における撮像画像の例を示す図である。 本発明の実施形態における塗布データの例を示す図である。 本発明の実施形態に係る端末装置に表示される撮像画像及び塗布データの例を示す図である。 本発明の実施形態において塗布面にインクが塗布された例を示す図である。 本発明の実施形態に係る塗布システムによって実行される処理の流れを示すシーケンス図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。
図1に、本発明の実施の形態に係る塗布システム1の全体構成を示す。図1に示すように、塗布システム1は、塗布装置10と、端末装置30と、を備える。塗布装置10と端末装置30とは、無線又は有線による通信を介して通信可能に接続されている。
塗布装置10は、塗布対象50上に塗料(インク)を塗布することにより、塗布対象50の表面に、文字、記号、図形、絵柄、模様等の画像を形成することが可能な装置である。また、塗布装置10は、ハンディプリンタとも呼ばれ、ユーザによって装置全体が把持され、塗布対象50上におけるインクを塗布することを望む任意の位置に設置されて使用される。
塗布対象50は、塗布装置10によりインクが塗布される対象である。塗布対象50は、例えば、印刷用紙、段ボール等のような紙媒体である。或いは、塗布対象50は、紙を材質とするものに限らず、プラスチック、金属、木材等であっても良いし、布、皮等のような繊維であっても良いし、人間、動物等の皮膚(肌)であっても良い。このように、塗布対象50は、インクを付着させることができるものであれば、どのような材質のものであっても良い。塗布装置10は、例えば、印刷用紙等に文字、記号、図形等を印刷する用途、印刷用紙等に描かれた誤記の上からインクを塗布して誤記を修正する用途、又は、皮膚等の汚れ、染み等の上からインクを塗布して目立たなくする用途のような様々な用途に使用可能である。
塗布対象50におけるインクが塗布される面である塗布面51は、平面状であることに限らず、曲面状、すなわち多少の膨らみ又は窪みを有する面であっても良い。インクは、印刷対象の画像を印刷するために塗布対象50に塗布される塗布材(塗料)である。なお、インクは、液体状であることに限らず、固体状又はゲル状であっても良い。また、インクは、染料インク、顔料インク等であっても良く、塗布可能なものであればどのような材質で構成されていても良い。
図2に示すように、塗布装置10は、制御部11と、記憶部12と、ユーザインタフェース13と、電源部14と、通信部15と、撮像部17と、駆動部18と、塗布部19と、を備える。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を備える。CPUは、例えばマイクロプロセッサ等であって、様々な処理や演算を実行する中央演算処理部である。制御部11において、CPUは、システムバスを介して塗布装置10の各部に接続されており、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出して、RAMをワークメモリとして用いながら、塗布装置10全体の動作を制御する制御手段として機能する。また、制御部11は、RTC(Real Time Clock)等の時間を計測する計時部を備える。
記憶部12は、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリである。記憶部12は、制御部11が各種処理を行うために使用するプログラム及びデータを記憶する。例えば、記憶部12は、文字、記号、絵文字等のような表示用及びインク塗布用のデータ、及び、インク塗布における各種の設定を定めたテーブルを格納している。また、記憶部12は、制御部11が各種処理を行うことにより生成又は取得するデータを記憶する。
ユーザインタフェース13は、入力キー、ボタン、スイッチ、タッチパッド、タッチパネル等のような入力受付部と、液晶パネル、LED(Light Emitting Diode)等の表示部と、を備える。ユーザインタフェース13は、入力部を介してユーザから各種の操作指示を受け付け、受け付けた操作指示を制御部11に送信する。また、ユーザインタフェース13は、各種の情報を制御部11から取得して、取得した情報を示す画像を表示部に表示する。
電源部14は、バッテリ及び電圧検出器を備え、塗布装置10の動作に必要な電源を作り出して各部に供給する。
通信部15は、塗布装置10が外部の機器と通信するためのインタフェースを備える。外部の機器とは、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等の端末装置である。通信部15は、例えば、USB(Universal Serial Bus)、Wi−Fi(Wireless Fidelity)等の無線LAN(Local Area Network)、Bluetooth(登録商標)等を介して外部の機器と通信する。通信部15は、制御部11の制御の下、このような有線又は無線による通信を介して、外部の機器から印刷データを含む各種データを取得する。
撮像部17は、いわゆるカメラであって、被写体から射出された光を集光するレンズと、集光した光を受けて被写体の画像を取得するCCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子と、撮像素子から電気信号として送られた撮像画像を示すデータをデジタルデータに変換するA/D(Analog/Digital)変換器と、を備える。撮像部17は、塗布装置10が塗布対象50上に設置された際に、塗布対象50の表面を撮像し、撮像によって得られた撮像画像を制御部11に供給する。撮像部17は、撮像手段として機能する。
駆動部18は、塗布装置10内で塗布部19を移動させるためのモータ、アクチュエータ等の駆動部材と、これらの駆動部材を駆動する駆動回路と、を備える。駆動回路は、制御部11から送信される制御信号に従って、駆動部材に駆動用のパルス信号を供給する。駆動部18は、駆動回路から供給されたパルス信号に従って駆動部材を駆動させることにより、塗布部19をスライドレールに沿って移動させる。駆動部18は、駆動手段として機能する。
塗布部19は、塗布対象50の表面にインクを塗布することにより印刷を実行する塗布機構である。塗布部19は、インクカートリッジに充填されたインクを微滴化し、塗布対象50に対してインクヘッドからインクを直接吹き付けるインクジェット方式で塗布対象50の表面にインクを塗布する。塗布部19は、塗布手段として機能する。
一例として、塗布部19は、サーマル方式によってインクを吐出する。具体的に説明すると、塗布部19のインクヘッドには、複数のノズルが主走査方向(X方向)及び副走査方向(Y方向)に沿って配列されている。複数のノズル内のインクは、ヒータによって加熱されることで気泡を生じ、生じた気泡によって、複数のノズルのそれぞれから塗布対象50へ向けて(鉛直下向きに)インクが吐出される。このような原理によって、塗布部19は、塗布対象50の表面にインクを塗布する。
図3及び図4に、塗布装置10の断面を示す。図3は、塗布装置10の断面をX方向から見た様子を示しており、図4は、図3におけるA−A線で切った断面をY方向から見た様子を示している。図3及び図4に示すように、塗布装置10は、筐体20の内部に、電源部14と、撮像部17と、駆動部18と、塗布部19と、スライドレール23と、照明27と、を備える。筐体20は、例えばプラスチック等の硬質合成樹脂を主たる材料として作製されている。
なお、図3及び図4において、X方向は、塗布装置10の短手方向に相当し、Y方向は、塗布装置10の長手方向に相当し、Z方向は、塗布対象50の塗布面に垂直な方向、すなわち塗布部19からインクが吹き出される方向に相当する。X方向とY方向とZ方向とは、互いに直交する。以降の図でも同様である。
塗布部19は、インクカートリッジ21と、インクヘッド22と、を備える。インクカートリッジ21は、塗布対象50に塗布されるインクを収容している。インクヘッド22は、インクカートリッジ21の下部に搭載されており、インクカートリッジ21内のインクをノズルから吐出する。インクカートリッジ21がカートリッジ収納部に収納された状態で、インクカートリッジ21内のインクがインクヘッド22から吐出されることで、塗布対象50の表面にインクが塗布される。ユーザは、所望のインクの色、材質等に応じてインクカートリッジ21を交換することにより、塗布対象50に塗布するインクを自由に変更することができる。
スライドレール23は、図3に示すように、塗布装置10の長手方向(Y方向)に沿って設けられている。また、スライドレール23は、図4に示すように、塗布装置10の短手方向(X方向)に並んで1対設けられており、塗布部19の両端を支えている。塗布部19は、カートリッジ収納部を介してスライドレール23に取り付けられており、駆動部18により駆動されることにより、スライドレール23に沿ってY方向(図3において矢印で示す方向)に往復移動する。
筐体20の底面、すなわち塗布対象50側に向けられる面には、開口25が設けられている。塗布部19は、開口25を通して塗布面51にインクを塗布する。図5に、筐体20の底面を模式的に示す。図5に示すように、開口25は、筐体20の底面において矩形状に形成されている。開口25の大きさは、塗布部19によりインクが塗布される最低限の領域に相当する大きさである。開口25のX方向における幅は、インクヘッド22のノズル全体が開口25から露出するように、ノズルの幅よりも若干大きめに設計されている。
撮像部17は、筐体20の内部における予め定められた位置に固定されている。より詳細には、撮像部17は、筐体20の上部において、筐体20の底面に設けられた開口25と対向する位置、すなわち開口25の直上の位置に設置されており、その撮像の視野29が下方、すなわち開口25の方を向くように固定されている。撮像部17は、開口25を通して塗布面51を撮像する。そのため、塗布面51上において開口25により定められる範囲が撮像部17による撮像範囲となる。
図3に示すように、塗布部19が撮像部17の直下に位置している場合、撮像部17の視野29内にインクカートリッジ21が入っているため、撮像部17は、塗布面51を撮像することができない。そのため、撮像部17による撮像時には、塗布部19は、駆動部18により駆動されて、撮像部17の視野29内から外れた位置に移動する。
図6及び図7に、それぞれ塗布部19が退避位置P1及び塗布位置P2にある時の塗布装置10を示す。退避位置P1は、撮像部17と開口25との間から離れた位置であって、塗布部19が撮像部17による塗布面51の撮像の視野29を遮らない第1の位置である。図6に示すように、撮像部17による撮像時には、塗布部19は、撮像部17による塗布面51の撮像を妨げないように、撮像部17の画角の外側である退避位置P1に移動する。これに対して、塗布位置P2は、撮像部17と開口25との間の位置であって、塗布部19が撮像部17による塗布面51の撮像の視野29を遮る第2の位置である。図7に示すように、塗布面51にインクを塗布する時には、塗布部19は、インクヘッド22が開口25の直上に位置するように、撮像部17の画角の内側である塗布位置P2に移動する。
筐体20の内部には、図4に示すように、撮像部17の周辺に2つの照明27が設けられている。照明27は、筐体20の上部から下部の方に向けて設けられており、塗布部19が退避位置P1にある時に点灯して、開口25に向けて光を照らす。これにより、照明27は、外光が遮られた筐体20の内部において、撮像部17による撮像範囲を十分に明るくする。外光が遮られた筐体20の内部で撮像時に照明27が点灯することにより、外光の影響で撮像のたびに照度条件がばらつくことを防ぐことができる。なお、照明27は、塗布部19が塗布位置P2にある時には、撮像部17による塗布面51の撮像が不可能であるため消灯する。
なお、塗布装置10の電源が落とされると、塗布部19は初期位置である塗布位置P2に移動して待機する。そして、塗布装置10は、未使用時にはキャッピングスタンドに収納される(図示を省略)。塗布装置10がキャッピングスタンドに収納されると、開口25及びインクヘッド22の先端がキャッピングスタンドのキャップ部により覆われる。これにより、インクヘッド22のインクが乾燥することが抑制される。
図1に示した塗布システム1において、端末装置30は、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等であって、ユーザによって操作される端末機器である。図8に示すように、端末装置30は、制御部31と、記憶部32と、入力部33と、表示部34と、通信部35と、を備える。
制御部31は、CPU、ROM及びRAMを備える。CPUは、例えばマイクロプロセッサ等であって、様々な処理や演算を実行する中央演算処理部である。制御部31において、CPUは、システムバスを介して端末装置30の各部に接続されており、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出して、RAMをワークメモリとして用いながら、端末装置30全体の動作を制御する。
また、制御部31は、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)等のような画像処理用のプロセッサと、処理される画像を一時的に保存するバッファメモリと、を備える。制御部31は、画像処理用のプロセッサにより、周知の画像処理の手法を用いて、撮像部17による撮像により得られた撮像画像を処理する。
記憶部32は、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリである。記憶部32は、OS(Operating System)及びアプリケーションプログラムを含む、制御部31が各種処理を行うために使用するプログラム及びデータを記憶する。また、記憶部32は、制御部31が各種処理を行うことにより生成又は取得するデータを記憶する。
入力部33は、入力キー、ボタン、スイッチ、タッチパッド、タッチパネル等の入力デバイスを備える。入力部33は、ユーザから入力された操作指示を受け付け、受け付けた操作指示を制御部31に送信する。
表示部34は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の表示デバイスを備える。表示部34は、図示しない表示駆動回路によって駆動されて、状況に応じた様々な画像を表示する。なお、表示部34は、入力部33と重ねて配置され、表示部34と入力部33とでいわゆるタッチパネル(タッチスクリーン)を構成してもよい。表示部34は、表示手段として機能する。
通信部35は、制御部31の制御のもと、図示しないアンテナを介して外部の機器と通信するためのインタフェースを備える。通信部35は、例えば、USB、無線LAN、Bluetooth(登録商標)等を介して塗布装置10と通信する。また、通信部35は、有線又は無線による通信を介してインターネット等の広域ネットワークに接続することができる。
次に、図9を参照して、塗布システム1の機能的な構成について説明する。図9に示すように、塗布装置10は、機能的に、駆動制御部110と、撮像制御部120と、撮像画像送信部130と、塗布データ受信部140と、塗布制御部150と、を備える。制御部11において、CPUがROMに記憶されたプログラムをRAMに読み出して実行することにより、これら各部として機能する。
駆動制御部110は、駆動部18を制御することにより、塗布部19を、図6に示す退避位置P1と、図7に示す塗布位置P2と、の間で移動させる。具体的に説明すると、駆動制御部110は、撮像部17により塗布面51を撮像する場合には、塗布部19を図6に示した退避位置P1に移動させる。一方で、駆動制御部110は、塗布部19により塗布面51にインクを塗布する場合には、塗布部19を図7に示した塗布位置P2に移動させる。駆動制御部110は、制御部11が駆動部18と協働することにより実現される。
撮像制御部120は、撮像部17による撮像を制御する。具体的に説明すると、撮像制御部120は、塗布部19が退避位置P1にある時に、照明27を点灯させる。そして、撮像制御部120は、撮像部17に、塗布面51上における開口25を通して見える範囲を撮像させる。これにより、撮像制御部120は、塗布面51上における輝度の分布を示す撮像画像を取得する。撮像制御部120は、制御部11が撮像部17と協働することによって実現される。
一例として、図10に示すように、塗布対象50の塗布面51上に、周囲よりも輝度が低い領域(図10では黒色の領域)である低輝度領域52が存在する場合について説明する。ユーザは、低輝度領域52の上にインクを塗布することを望む場合、図10に示すように、塗布装置10を塗布面51上に設置する。このとき、ユーザは、塗布装置10の開口25が低輝度領域52の位置に合致するように、塗布装置10の位置を調整する。
撮像制御部120は、このように塗布装置10が塗布面51上に設置され、且つ、駆動制御部110により塗布部19が退避位置P1に移動した状態で、撮像部17に開口25を通して低輝度領域52を撮像させる。これにより、撮像制御部120は、例えば図11に示すように、塗布面51上における低輝度領域52とその周辺領域との輝度の分布を示す撮像画像60を取得する。
撮像画像送信部130は、撮像部17による撮像により得られた塗布面51の撮像画像60を端末装置30に送信する。具体的に説明すると、撮像画像送信部130は、通信部15を介して端末装置30と通信し、撮像部17により撮像された塗布面51の画像を端末装置30に送信する。撮像画像送信部130は、制御部11が通信部15と協働することにより実現される。撮像画像送信部130は、撮像画像送信手段として機能する。
より詳細には、撮像画像送信部130は、撮像部17により得られた撮像画像60を、予め定められた周期で繰り返し端末装置30に送信する。これにより、撮像画像送信部130は、例えば塗布装置10が動かされて撮像部17により撮像される位置が変化しても、新たな位置における輝度分布を示す撮像画像60を端末装置30に随時送信する。
端末装置30は、図9に示すように、機能的に、撮像画像受信部310と、塗布データ生成部320と、表示制御部330と、塗布データ送信部340と、を備える。制御部31において、CPUがROMに記憶されたプログラムをRAMに読み出して実行することにより、これら各部として機能する。
撮像画像受信部310は、塗布装置10から送信された塗布面51の撮像画像60を受信する。具体的に説明すると、撮像画像受信部310は、通信部35を介して塗布装置10と通信し、塗布装置10から撮像画像60が送信されると、送信された撮像画像60を受信する。撮像画像受信部310は、制御部31が通信部35と協働することにより実現される。撮像画像受信部310は、撮像画像受信手段として機能する。
塗布データ生成部320は、撮像画像受信部310により受信された撮像画像60に基づいて、塗布面51に塗布されるインクの位置及び量を示す塗布データを生成する。具体的に説明すると、塗布データ生成部320は、撮像画像60内の各位置における輝度を分析する。そして、塗布データ生成部320は、撮像画像60において輝度が閾値よりも低い部分(すなわち相対的に濃い部分)と輝度が閾値よりも高い部分(すなわち相対的に薄い部分)とを識別する。
ここで、輝度が閾値よりも低い部分とは、具体的には撮像画像60における低輝度領域52に相当する。輝度が閾値よりも高い部分とは、具体的には撮像画像60において低輝度領域52以外の背景部分に相当する。塗布データ生成部320は、輝度が閾値よりも低い部分と、輝度が閾値よりも高い部分と、のうちの少なくとも一方にインクを塗布するように、インクの塗布位置及び塗布量を決定する。
輝度が閾値よりも高い部分と低い部分とのどちらにインクを塗布するかの設定、及びインクの塗布量の設定は、ユーザがユーザインタフェース13を操作して変更することができる。例えば、(1)輝度が閾値よりも低い部分にインクを塗布することにより、塗布面51上に汚れ、染み等が存在する場合にその汚れ、染み等を目立たなくする、誤記を修正する等の用途に用いることができる。或いは、(2)輝度が閾値よりも高い部分にインクを塗布することにより、背景部分に所望の画像を印刷する等の用途に用いることができる。以下では、塗布面51における輝度が閾値よりも低い部分、すなわち低輝度領域52に輝度がより高い色のインクを塗布することで、低輝度領域52を目立たなくする処理を例にとって説明する。
具体的に説明すると、塗布データ生成部320は、図11に示した撮像画像60の輝度の分布に基づいて、輝度が閾値よりも低い部分にインクを塗布するように、インクの塗布位置を決定する。また、塗布データ生成部320は、輝度がより低い部分ほどより多くのインクを塗布するように、インクの塗布量を決定する。そして、塗布データ生成部320は、図12に示すように、決定した塗布位置及び塗布量を示す塗布データ61を生成する。塗布データ61は、塗布面51に塗布されるインクのパターンを示す画像データであって、具体的には図12に示すように、撮像画像60における低輝度領域52に輝度がより高い色(図12では斜線で示している)のインクを塗布することを示すデータである。
このように、塗布データ生成部320は、撮像部17により撮像された塗布面51における輝度の分布に基づいて塗布面51に塗布されるインクのパターンを決定し、決定したパターンを示す塗布データ61を生成する。塗布データ生成部320は、制御部31により実現される。塗布データ生成部320は、塗布データ生成手段として機能する。
図9に戻って、表示制御部330は、撮像画像受信部310により受信された塗布面51の撮像画像60を表示部34に表示させる。また、表示制御部330は、撮像画像60と共に、塗布データ生成部320により生成された塗布データ61を更に表示部34に表示させる。表示制御部330は、制御部31が表示部34と協働することにより実現される。
図13に、表示部34に表示される表示画面の例を示す。図13に示すように、表示制御部330は、撮像画像60と塗布データ61とを表示部34の1つの表示画面内に並べて表示させる。このように撮像画像60を表示することにより、ユーザは、塗布装置10が塗布面51上における所望の位置に正しく設置されているか否かを容易に確認することができる。また、塗布データ61を表示することにより、ユーザは、仮に塗布装置10の現在の設定でインクを塗布した場合に、塗布面51の状態がどのようになるかを容易に確認することができる。
より詳細には、表示制御部330は、塗布装置10から新たな撮像画像60が送信される毎に、新たな撮像画像60を表示部34に表示させる。また、塗布データ生成部320は、塗布装置10から新たな撮像画像60が送信される毎に、新たな撮像画像60に基づいて新たな塗布データ61を生成し、表示制御部330は、生成された新たな塗布データ61を表示部34に表示させる。このように、撮像画像60と塗布データ61とを最新の画像に随時更新して表示することにより、ユーザは、表示部34を見て塗布装置10を塗布面51上の様々な位置に動かしながら、インクを塗布する位置を柔軟に調整することができる。
ユーザは、表示部34を確認した結果、インクの塗布を開始することを決めた場合、塗布装置10のユーザインタフェース13、又は端末装置30の入力部33を介して塗布開始の指示を入力する。塗布開始の指示が塗布装置10のユーザインタフェース13を介して入力された場合、入力された指示は、通信部15を介して端末装置30に送信される。
図9に戻って、塗布データ送信部340は、ユーザから塗布開始の指示が入力されると、塗布データ生成部320により生成された塗布データ61を塗布装置10に送信する。具体的に説明すると、塗布データ送信部340は、通信部35を介して塗布装置10と通信し、塗布データ生成部320により生成された塗布データ61のうちの、塗布開始の指示が入力された時点で最新の塗布データ61を塗布装置10に送信する。塗布データ送信部340は、制御部31が通信部35と協働することにより実現される。塗布データ送信部340は、塗布データ送信手段として機能する。
塗布装置10において、塗布データ受信部140は、端末装置30から送信された塗布データを受信する。具体的に説明すると、塗布データ受信部140は、通信部15を介して端末装置30と通信し、端末装置30から塗布データ61が送信されると、送信された塗布データ61を受信する。塗布データ受信部140は、制御部11が通信部15と協働することにより実現される。塗布データ受信部140は、塗布データ受信手段として機能する。
端末装置30から送信された塗布データ61が塗布データ受信部140により受信されると、駆動制御部110は、図7に示したように、駆動部18を駆動させて塗布部19を撮像部17の画角外である退避位置P1から撮像部17の下部である塗布位置P2に移動させる。そして、塗布制御部150は、塗布部19を制御して、塗布データ受信部140により受信された塗布データ61に従って、インクヘッド22からインクを塗布させる。
塗布部19は、塗布制御部150による制御のもと、塗布部19が退避位置P1にある時に撮像部17により得られた塗布面51の撮像画像60に基づいて、塗布部19が塗布位置P2にある時に、塗布面51にインクを塗布する。具体的に説明すると、塗布制御部150は、塗布データ受信部140により受信された塗布データ61の内容を塗布部19に出力する。そして、塗布制御部150は、塗布部19の通電ドットを制御して、インクヘッド22からインクを吐出させる。このとき、塗布制御部150は、駆動部18を駆動させて塗布位置P2にある塗布部19を徐々に移動させながら、塗布データ61により示される各塗布位置にインクヘッド22のノズルが到達すると、塗布データ61により示される量のインクをノズルから吐出させる。
このようにして、塗布部19は、開口25を通して、塗布データ61により定められたパターンで塗布面51にインクを塗布する。これにより、塗布面51上における撮像部17により撮像された範囲に、撮像画像60により示される輝度の分布に基づくパターンでインクが塗布される。
最終的に、塗布データ61により定められた塗布面51上の各位置に、定められた量のインクが塗布されると、塗布面51へのインクの塗布が完了する。その結果、例えば図14に示すように、塗布面51上の低輝度領域52にインクが塗布される。塗布制御部150は、制御部11が塗布部19及び駆動部18と協働することによって実現される。
なお、塗布データ61により定められた量のインクを1回の走査では塗布できない場合、塗布制御部150は、塗布範囲である開口25の上部で塗布部19を繰り返し往復移動させて、インクを塗布しても良い。言い換えると、塗布制御部150は、塗布面51上の各塗布位置において塗布されるインクの量が塗布データ61により定められた塗布量に達するまで、インクヘッド22に開口25の上部を複数回走査させてインクを塗布しても良い。
以上のように構成される塗布システム1において実行される処理の流れについて、図15を参照して説明する。
図15は、塗布装置10と端末装置30との間で実行される処理の流れを示している。ユーザは、図10に示したように、塗布対象50の塗布面51上におけるインクを塗布することを望む場所に開口25を合わせるようにして、塗布装置10を塗布面51上に設置する。そして、ユーザが塗布装置10の電源を投入して、塗布装置10が正常にインクを塗布可能な状態になると、図15に示す処理は開始する。
図15に示す処理を開始すると、塗布装置10において、制御部11は、駆動制御部110として機能し、塗布部19を退避位置P1に移動させる(ステップS1)。塗布部19は、初期状態では、撮像部17の直下である塗布位置P2に位置している。電源が投入されると、制御部11は、図6に示したように、駆動部18を駆動させて、塗布部19を塗布位置P2から退避位置P1に移動させる。これにより、撮像部17による塗布面51の撮像が可能になる。
塗布部19を退避位置P1に移動させると、制御部11は、撮像制御部120として機能し、撮像部17による撮像を開始する(ステップS2)。具体的に説明すると、制御部11は、照明27を点灯させて、開口25を通した塗布面51の撮像を開始する。
撮像を開始すると、制御部11は、撮像画像送信部130として機能し、撮像画像を端末装置30に送信する(ステップS3)。塗布装置10から撮像画像が送信されると、端末装置30において、制御部31は、撮像画像受信部310として機能し、送信された撮像画像を受信する。
撮像画像を受信すると、制御部31は、塗布データ生成部320として機能し、受信した撮像画像に基づいて、塗布データを生成する(ステップS4)。具体的に説明すると、制御部31は、受信した撮像画像により示される塗布面51の輝度の分布に基づいて、塗布面51に塗布されるインクの位置及び量を決定し、決定した位置及び量を示す塗布データを生成する。例えば、図11に示した撮像画像60において輝度が閾値よりも低い部分にインクを塗布する場合、制御部31は、図12に示した塗布データ61を生成する。
塗布データを生成すると、制御部31は、表示制御部330として機能し、撮像画像及び塗布データを表示部34に表示する(ステップS5)。制御部31は、例えば図13に示したように、撮像画像60と塗布データ61とを1つの表示画面に並べて表示させる。
撮像画像及び塗布データを表示すると、制御部31は、塗布開始の指示を受け付けたか否かを判定する(ステップS6)。具体的に説明すると、制御部31は、表示部34を確認したユーザによって、インクの塗布を開始する指示が、ユーザインタフェース13又は入力部33を介して入力されたか否かを判定する。塗布開始の指示を受け付けていない場合(ステップS6;NO)、制御部31は、処理をステップS6に留めて、塗布開始の指示を受け付けるまで待機する。
塗布開始の指示を受け付けた場合(ステップS6;YES)、制御部31は、塗布データ送信部340として機能し、ステップS4で生成した塗布データを塗布装置10に送信する(ステップS7)。端末装置30から塗布データが送信されると、塗布装置10において、制御部11は、塗布データ受信部140として機能し、送信された塗布データを受信する。
塗布データを受信すると、制御部11は、駆動制御部110として機能し、塗布部19を塗布位置P2に移動させる(ステップS8)。具体的に説明すると、制御部11は、図7に示したように、駆動部18を駆動させて、ステップS1で退避位置P1に移動していた塗布部19を、塗布位置P2に移動させる。このとき、撮像部17による塗布面51の撮像がされなくなるため、制御部11は、照明27を消灯させる。これにより、塗布面51にインクを塗布することが可能になる。
塗布部19を塗布位置P2に移動させると、制御部11は、塗布制御部150として機能し、インクを塗布する(ステップS9)。具体的に説明すると、制御部11は、駆動部18を駆動させることにより、塗布範囲である開口25の上部で塗布部19を徐々に移動させながら、端末装置30から受信した塗布データに従ってインクヘッド22からインクを塗布する。これにより、例えば図14に示したように、塗布面51上の低輝度領域52にインクが塗布される。
以上説明したように、本実施形態に係る塗布装置10は、撮像部17により撮像された塗布面51の画像に基づいて塗布面51にインクを塗布する装置であって、塗布部19を移動させ、塗布部19が退避位置P1にある時に撮像部17により撮像された画像に基づいて、塗布部19が塗布位置P2にある時にインクを塗布する。このように、撮像部17により撮像された位置に塗布部19が移動してインクを塗布するため、撮像部17により塗布面51を撮像した後で塗布装置10を動かさずにインクを塗布できる。その結果、塗布部19を筐体20内で移動させるという比較的簡単な構成で、塗布面51上における正確な位置にインクを塗布することができる。また、ユーザの操作の熟練度にかかわらず、簡単にインクを塗布することができる。
(変形例)
以上に本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。
例えば、上記実施形態では、塗布装置10は、塗布面51において輝度が閾値よりも高い部分又は低い部分にインクを塗布した。しかしながら、本発明において、塗布装置10は、どのような基準に従ってインクを塗布しても良い。例えば、塗布装置10は、塗布面51に文字が描かれている場合、輝度の分布から文字部分を識別し、文字部分の近傍にその文字に対応するルビを振っても良い。或いは、塗布装置10は、文字部分と背景部分との境界にインクを塗布することで、縁取りをしても良い。
上記実施形態では、塗布データ生成部320の機能を、塗布装置10とは別の装置である端末装置30が備えていた。しかしながら、本発明において、塗布装置10自体が、塗布データ生成部320の機能を備えていても良い。具体的に説明すると、塗布装置10が、撮像部17により塗布面51の撮像画像60を取得する機能と、取得された撮像画像60に基づいて塗布データ61を生成する機能と、生成された塗布データ61に従ってインクを塗布する機能と、を全て備えていても良い。この場合、塗布装置10は、撮像画像送信部130及び塗布データ受信部140の機能を備えなくても良いし、端末装置30は、撮像画像受信部310及び塗布データ送信部340の機能を備えなくても良い。
上記実施形態では、表示制御部330は、図13に示したように、表示部34に撮像画像60と塗布データ61とを並べて表示した。しかしながら、本発明において、表示制御部330は、表示部34において、撮像画像60に重ねて塗布データ61を表示しても良い。言い換えると、表示制御部330は、撮像画像60の上から塗布データ61により示される塗布パターンを重ねて表示部34に表示しても良い。具体的に説明すると、表示制御部330は、撮像画像60内のインクが塗布される部分、すなわち低輝度領域52には、塗布データ61に従ってインクが塗布された状態の画像を重ねて表示する。一方で、表示制御部330は、撮像画像60内のインクが塗布されない部分、すなわち低輝度領域52以外の背景部分は、何も重ねずに撮像画像60のままの状態で表示する。このように撮像画像60に塗布データ61を重ねて表示することにより、ユーザは、撮像部17により撮像されている領域にインクが塗布された場合に塗布面51の状態がどのようになるかを、実際にインクが塗布された状態により近い状態で確認することができる。
上記実施形態では、塗布部19は、サーマル方式によってインクヘッド22からインクを吐出した。しかしながら、本発明において、塗布部19は、サーマル方式に限らず、他の方式によりインクを吐出しても良い。例えば、塗布部19は、ピエゾ素子を用いたピエゾ方式によりインクを吐出して、塗布対象50に印刷対象の画像を印刷しても良い。また、塗布部19は、インクジェット方式に限らず、熱転写方式等、他の方式により塗布対象50にインクを塗布しても良い。また、塗布装置10の形状は、図1に示したような四角柱状に限らず、どのような形状をしていても良い。また、撮像部17は、カメラであることに限らず、輝度の分布を検出可能な光学センサ等を用いて、塗布面51における輝度の分布を示す撮像画像を取得しても良い。
上記実施形態では、制御部11,31において、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することによって、図9に示した各部として機能した。しかしながら、本発明において、制御部11,31は、CPUの代わりに、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、各種制御回路等の専用のハードウェアを備え、専用のハードウェアが、図9に示した各部として機能しても良い。この場合、各部の機能それぞれを個別のハードウェアで実現しても良いし、各部の機能をまとめて単一のハードウェアで実現しても良い。また、各部の機能のうち、一部を専用のハードウェアによって実現し、他の一部をソフトウェア又はファームウェアによって実現しても良い。
なお、本発明に係る機能を実現するための構成を予め備えた塗布装置及び端末装置として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存の情報処理装置等を、本発明に係る塗布装置及び端末装置として機能させることもできる。すなわち、上記実施形態で例示した塗布装置10及び端末装置30による各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存の情報処理装置等を制御するCPU等が実行できるように適用することで、本発明に係る塗布装置及び端末装置として機能させることができる。
また、このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、フレキシブルディスク、CD(Compact Disc)−ROM、DVD(Digital Versatile Disc)−ROM、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納して適用できる。さらに、プログラムを搬送波に重畳し、インターネットなどの通信媒体を介して適用することもできる。例えば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS:Bulletin Board System)にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、OS(Operating System)の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記1)
塗布対象の塗布面を撮像する撮像手段と、
前記塗布面に塗料を塗布する塗布手段と、
前記塗布手段を、前記撮像手段による前記塗布面の撮像の視野を遮らない第1の位置と、前記視野を遮る第2の位置と、の間で移動させる駆動手段と、
を備え、
前記塗布手段は、前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記撮像手段により得られた前記塗布面の撮像画像に基づいて、前記塗布手段が前記第2の位置にある時に前記塗布面に塗料を塗布する、
ことを特徴とする塗布装置。
(付記2)
前記撮像手段と前記塗布手段とが内部に収容された筐体、を更に備え、
前記撮像手段は、前記筐体の内部における予め定められた位置に固定されており、前記筐体に設けられた開口を通して前記塗布面を撮像し、
前記塗布手段は、前記駆動手段により前記筐体の内部における前記第1の位置と前記第2の位置との間を移動し、前記第2の位置にある時に前記開口を通して前記塗布面に塗料を塗布する、
ことを特徴とする付記1に記載の塗布装置。
(付記3)
前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記開口に向けて光を照らす照明、を更に備える、
ことを特徴とする付記2に記載の塗布装置。
(付記4)
前記塗布手段は、前記撮像手段により得られた前記撮像画像により示される、前記塗布面における輝度の分布に基づいて、前記塗布面に塗料を塗布する、
ことを特徴とする付記1から3のいずれか1つに記載の塗布装置。
(付記5)
前記塗布手段は、前記撮像手段により得られた前記撮像画像により示される前記輝度の分布に基づいて、前記塗布面において前記輝度が閾値よりも高い部分と前記輝度が前記閾値よりも低い部分とを識別し、前記塗布面における前記輝度が前記閾値よりも高い部分と前記輝度が前記閾値よりも低い部分とのうちの少なくとも一方に塗料を塗布する、
ことを特徴とする付記4に記載の塗布装置。
(付記6)
付記1から5のいずれか1つに記載の塗布装置と、端末装置と、を備える塗布システムであって、
前記塗布装置は、
前記撮像手段により得られた前記撮像画像を前記端末装置に送信する撮像画像送信手段、を更に備え、
前記端末装置は、
前記塗布装置から送信された前記撮像画像を受信する撮像画像受信手段と、
前記撮像画像受信手段により受信された前記撮像画像を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする塗布システム。
(付記7)
前記端末装置は、
前記撮像画像受信手段により受信された前記撮像画像に基づいて、前記塗布面に塗布される塗料の位置及び量を示す塗布データを生成する塗布データ生成手段と、
前記塗布データ生成手段により生成された前記塗布データを前記塗布装置に送信する塗布データ送信手段と、を更に備え、
前記塗布装置は、
前記端末装置から送信された前記塗布データを受信する塗布データ受信手段、を更に備え、
前記塗布手段は、前記塗布データ受信手段により受信された前記塗布データに従って、前記塗布面に塗料を塗布する、
ことを特徴とする付記6に記載の塗布システム。
(付記8)
前記端末装置において、
前記表示手段は、前記撮像画像受信手段により受信された前記撮像画像と共に、前記塗布データ生成手段により生成された前記塗布データを表示する、
ことを特徴とする付記7に記載の塗布システム。
(付記9)
前記端末装置において、
前記表示手段は、前記撮像画像受信手段により受信された前記撮像画像に重ねて、前記塗布データ生成手段により生成された前記塗布データを表示する、
ことを特徴とする付記7又は8に記載の塗布システム。
(付記10)
塗布対象の塗布面を撮像する撮像手段と、前記塗布面に塗料を塗布する塗布手段と、を備える塗布装置による塗料の塗布方法であって、
前記塗布手段を、前記撮像手段による前記塗布面の撮像の視野を遮らない第1の位置と、前記視野を遮る第2の位置と、の間で移動させ、
前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記撮像手段により得られた前記塗布面の撮像画像に基づいて、前記塗布手段が前記第2の位置にある時に前記塗布面に塗料を塗布する、
ことを特徴とする塗布方法。
(付記11)
コンピュータを、
塗布対象の塗布面を撮像する撮像手段、
前記塗布面に塗料を塗布する塗布手段、
前記塗布手段を、前記撮像手段による前記塗布面の撮像の視野を遮らない第1の位置と、前記視野を遮る第2の位置と、の間で移動させる駆動手段、
として機能させ、
前記塗布手段は、前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記撮像手段により得られた前記塗布面の撮像画像に基づいて、前記塗布手段が前記第2の位置にある時に前記塗布面に塗料を塗布する、
ように機能させるためのプログラム。
1…塗布システム、10…塗布装置、11,31…制御部、12,32…記憶部、13…ユーザインタフェース、14…電源部、15,35…通信部、17…撮像部、18…駆動部、19…塗布部、20…筐体、21…インクカートリッジ、22…インクヘッド、23…スライドレール、25…開口、27…照明、29…視野、30…端末装置、33…入力部、34…表示部、50…塗布対象、51…塗布面、52…低輝度領域、60…撮像画像、61…塗布データ、110…駆動制御部、120…撮像制御部、130…撮像画像送信部、140…塗布データ受信部、150…塗布制御部、310…撮像画像受信部、320…塗布データ生成部、330…表示制御部、340…塗布データ送信部、P1…退避位置、P2…塗布位置

Claims (11)

  1. 塗布対象の塗布面を撮像する撮像手段と、
    前記塗布面に塗料を塗布する塗布手段と、
    前記塗布手段を、前記撮像手段による前記塗布面の撮像の視野を遮らない第1の位置と、前記視野を遮る第2の位置と、の間で移動させる駆動手段と、
    を備え、
    前記塗布手段は、前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記撮像手段により得られた前記塗布面の撮像画像に基づいて、前記塗布手段が前記第2の位置にある時に前記塗布面に塗料を塗布する、
    ことを特徴とする塗布装置。
  2. 前記撮像手段と前記塗布手段とが内部に収容された筐体、を更に備え、
    前記撮像手段は、前記筐体の内部における予め定められた位置に固定されており、前記筐体に設けられた開口を通して前記塗布面を撮像し、
    前記塗布手段は、前記駆動手段により前記筐体の内部における前記第1の位置と前記第2の位置との間を移動し、前記第2の位置にある時に前記開口を通して前記塗布面に塗料を塗布する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。
  3. 前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記開口に向けて光を照らす照明、を更に備える、
    ことを特徴とする請求項2に記載の塗布装置。
  4. 前記塗布手段は、前記撮像手段により得られた前記撮像画像により示される、前記塗布面における輝度の分布に基づいて、前記塗布面に塗料を塗布する、
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の塗布装置。
  5. 前記塗布手段は、前記撮像手段により得られた前記撮像画像により示される前記輝度の分布に基づいて、前記塗布面において前記輝度が閾値よりも高い部分と前記輝度が前記閾値よりも低い部分とを識別し、前記塗布面における前記輝度が前記閾値よりも高い部分と前記輝度が前記閾値よりも低い部分とのうちの少なくとも一方に塗料を塗布する、
    ことを特徴とする請求項4に記載の塗布装置。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載の塗布装置と、端末装置と、を備える塗布システムであって、
    前記塗布装置は、
    前記撮像手段により得られた前記撮像画像を前記端末装置に送信する撮像画像送信手段、を更に備え、
    前記端末装置は、
    前記塗布装置から送信された前記撮像画像を受信する撮像画像受信手段と、
    前記撮像画像受信手段により受信された前記撮像画像を表示する表示手段と、
    を備えることを特徴とする塗布システム。
  7. 前記端末装置は、
    前記撮像画像受信手段により受信された前記撮像画像に基づいて、前記塗布面に塗布される塗料の位置及び量を示す塗布データを生成する塗布データ生成手段と、
    前記塗布データ生成手段により生成された前記塗布データを前記塗布装置に送信する塗布データ送信手段と、を更に備え、
    前記塗布装置は、
    前記端末装置から送信された前記塗布データを受信する塗布データ受信手段、を更に備え、
    前記塗布手段は、前記塗布データ受信手段により受信された前記塗布データに従って、前記塗布面に塗料を塗布する、
    ことを特徴とする請求項6に記載の塗布システム。
  8. 前記端末装置において、
    前記表示手段は、前記撮像画像受信手段により受信された前記撮像画像と共に、前記塗布データ生成手段により生成された前記塗布データを表示する、
    ことを特徴とする請求項7に記載の塗布システム。
  9. 前記端末装置において、
    前記表示手段は、前記撮像画像受信手段により受信された前記撮像画像に重ねて、前記塗布データ生成手段により生成された前記塗布データを表示する、
    ことを特徴とする請求項7又は8に記載の塗布システム。
  10. 塗布対象の塗布面を撮像する撮像手段と、前記塗布面に塗料を塗布する塗布手段と、を備える塗布装置による塗料の塗布方法であって、
    前記塗布手段を、前記撮像手段による前記塗布面の撮像の視野を遮らない第1の位置と、前記視野を遮る第2の位置と、の間で移動させ、
    前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記撮像手段により得られた前記塗布面の撮像画像に基づいて、前記塗布手段が前記第2の位置にある時に前記塗布面に塗料を塗布する、
    ことを特徴とする塗布方法。
  11. コンピュータを、
    塗布対象の塗布面を撮像する撮像手段、
    前記塗布面に塗料を塗布する塗布手段、
    前記塗布手段を、前記撮像手段による前記塗布面の撮像の視野を遮らない第1の位置と、前記視野を遮る第2の位置と、の間で移動させる駆動手段、
    として機能させ、
    前記塗布手段は、前記塗布手段が前記第1の位置にある時に前記撮像手段により得られた前記塗布面の撮像画像に基づいて、前記塗布手段が前記第2の位置にある時に前記塗布面に塗料を塗布する、
    ように機能させるためのプログラム。
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