(57)【要約】【課題】１つの色を印字する複数のノズル列を構成する各ノズルを時分割駆動する記録装置において、ノズル毎の同時駆動数を正確に得ることができる画像記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】ラスタ画像バッファからラスタ画像データを読み出し、カラムデータに変換し、この変換したカラムデータを一時的に格納し、上記変換されたカラムデータをマスクし、また、格納されているカラムデータをマスクし、カラムデータ画像バッファに格納されているカラムデータが複数行配置されている状態における単位面積毎のドット数をカウントした結果を格納し、カラムデータを読み出し、印字ヘッド吐出データに変換する。【選択図】図１
2008149512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル列を構成する複数のノズルを、予め定められた数を単位として時分割駆動させ、かつ１色あたりの記録を複数のノズル列を駆動させて記録を行う画像記録装置であって、
入力されたラスタデータを保持するラスタ画像バッファと；
上記ラスタ画像バッファからラスタデータを読み出し、カラムデータに変換する第１変換回路と；
上記第１変換手段によって変換されたカラムデータを保持するカラム画像バッファと；
上記カラム画像バッファから読み出したデータを抽出し、駆動データに変換する第２変換回路と；
上記カラム画像バッファの１カラムアドレスから読み出した１カラム分のデータを、上記複数のノズル列に割り当て、かつノズル列においていずれかのブロックに割り当てる割当手段と；
カラムアドレスの更新に応じて、上記割当手段の割当を変更する割当変更手段と；
上記割当手段によって割り当てられたノズルに対応するデータを抽出するためのマスク回路と；
上記マスク回路で抽出されたデータをカウントするカウント手段と；
上記カウント手段によってカウントされた値に基づいて判定する判定回路と；
上記判定回路の判定結果に基づいて、上記マスク回路で抽出したデータを駆動データに変換する第３変換回路と；
上記第３変換回路で変換された駆動データに基づいて、上記記録ヘッドを駆動する駆動手段と；
を有することを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データから、印字素子列の駆動数を正確に演算し、十分な電力を投入することができるように監視する画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
１回の走査で複数ラスタの印字を行うインクジェットプリンタにおいて、より高速な画像出力を行うためには、印字媒体を搬送する副走査方向に対して、長尺の印字ヘッドを設けることと、主走査方向に対して１色当たり複数のノズル列を持つことである。これによって、印字素子の駆動周波数を上げずに、主走査の速度を上げることができる。
【０００３】
長尺の印字ヘッドを使用する場合、全ての色について全ノズルが同時に駆動する電力は膨大であり、この電力を保証する電源は、非常に高価である。一方で、ノズル列が長くなるほど、１ノズル当たりで使用される頻度は低くなる。したがって、ベタ印字のような画像パターンを検出し、そのときにのみ、主走査の速度を落とすか、又は走査を数回に分けて印字するように切り替える。しかし、このような方法であっても、自然画の中で、そのようなベタ印字が発生する確率が低いので、大部分の画像は、通常の印字速度で印字される。
【０００４】
ある時刻における印字素子の駆動数の合計を検出する場合、複数の印字ノズル列は、互いにある距離を隔てて設けられているので、印字媒体上の特定のカラム位置のデータに着目すると、上記特定の位置をノズルが通過する時刻が、色毎に異なる。逆に、ある時刻において、それぞれのノズル列は別の位置のカラムデータを印字している。よって、ある時刻における印字素子の同時駆動数の合計を知るには、色ごとに異なる位置のカラムデータを参照し、そのデータ数をカウントすれば、これから印字に使用するノズルの駆動数を推測することができる。
【０００５】
そこで、印字制御装置において制御パルス幅を調節する場合、これから同時に駆動するノズルの数をカウントし、瞬間的な電力不足に対して、制御パルスの幅を長くすればよい。このようにすることによって、各ノズルに印加する電圧を低下させ、これによって、電力不足に対応する装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、印字に使用すべきノズルの数をカラム方向に可変にし、使用するヘッドのノズル数と電源容量とが最適なところで、印字制御することが知られている（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平９−０１１５０４号公報（第８頁、図４）
【特許文献２】特開平１１−０１０８５４号公報（第１１頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
印刷速度高速化の別の手段として、１色当たり、複数のノズル列を持つことによって、印字素子の駆動周波数を上げずに、主走査の速度を上げる方法が知られている。この方法は、印字媒体に対して特定の位置のカラムデータを、複数のノズルに分配して駆動する方法である。
【０００８】
たとえば、１色について、ＡノズルとＢノズルとの２本のノズル列を持つ場合、１つのカラムデータを、均等に２つに分け、ＡノズルとＢノズルとに分配して印字する。この場合、ＡノズルとＢノズルとが、ある距離を隔てて設置されているので、Ａノズルが、特定のカラムデータを印字する位置を通過する時刻と、Ｂノズルが、上記特定のカラムデータを印字する位置を通過する時刻とが異なる。
【０００９】
印字ノズル列の同時駆動条件を算出する場合、１色当たり、１本のノズル列を使用する場合、カラムデータのカウント値の合計を、色ごとに算出する。１色当たり、複数のノズル列を使用すると、上記例の場合、１色のカラムデータを、Ａノズル列とＢノズル列とに分配した後のデータ数を使用して、カウントしなければ、同時駆動数を正確に算出することができない。
【００１０】
従来は、１色のデータのカウント値を、単純にノズル数列分で割ることによって、各ノズル列で駆動するデータ数を推測するが、印字パターンと複数ノズルへの分配パターンとが合致する場合、特定のノズルへのデータの偏りが生じる。したがって、この方法でも、同時駆動数を正確に算出することができない。
【００１１】
本発明は、ノズル毎の同時駆動数を正確に得ることができる画像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ノズル列を構成する複数のノズルを、予め定められた数を単位として時分割駆動させ、かつ１色あたりの記録を複数のノズル列を駆動させて記録を行う画像記録装置である。本発明は、入力されたラスタデータを保持するラスタ画像バッファと、上記ラスタ画像バッファからラスタデータを読み出し、カラムデータに変換する第１変換回路と、上記第１変換手段によって変換されたカラムデータを保持するカラム画像バッファとを有する。本発明は、上記カラム画像バッファから読み出したデータを抽出し、駆動データに変換する第２変換回路を有する。本発明は、上記カラム画像バッファの１カラムアドレスから読み出した１カラム分のデータを、上記複数のノズル列に割り当て、かつノズル列においていずれかのブロックに割り当てる割当手段を有する。本発明は、カラムアドレスの更新に応じて、割当手段の割当を変更する割当変更手段と、割当手段によって割り当てられたノズルに対応するデータを抽出するためのマスク回路と、マスク回路で抽出されたデータをカウントするカウント手段とを有する。本発明は、カウント手段によってカウントされた値に基づいて判定する判定回路と、判定回路の判定結果に基づいて、マスク回路で抽出したデータを駆動データに変換する第３変換回路とを有する。本発明は、第３変換回路で変換された駆動データに基づいて、記録ヘッドを駆動する駆動手段を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、１つの色を印字する複数のノズル列を構成する各ノズルを時分割駆動する記録装置において、ノズル毎の同時駆動数を正確に得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明を実施するための最良の形態は、次の実施例である。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１である画像記録装置（記録装置）１０を示す図である。
【００１６】
画像記録装置１０は、画像データ転送回路１１と、ラスタ画像バッファ１２と、ラスタ・カラム変換回路１３と、マスク回路１３ｍと、カラムデータ画像バッファ１４と、マスク回路１４ｍと、ドットカウントバッファ１５とを有する。また、画像記録装置１０は、ヘッド吐出データ変換回路１６と、印字ヘッド（記録ヘッド）１７と、印字制限判定装置１８とを有する。
【００１７】
画像データ転送回路１１は、ラスタ画像データ（ラスタ形式のデータ）を転送する。ラスタ画像バッファ１２は、ラスタ画像データを一時的に格納する。ラスタ・カラム変換回路１３は、ラスタ画像データを読み出して、カラムデータ（カラム形式のデータ）に変換する。
【００１８】
マスク回路１３ｍは、ラスタ・カラム変換回路１３が出力したカラムデータをマスクする回路である。カラムデータ画像バッファ１４は、変換したカラムデータを一時的に格納する。マスク回路１４ｍは、カラムデータ画像バッファ１４が格納しているカラムデータをマスクする回路である。
【００１９】
ドットカウントバッファ１５は、ラスタ画像データをカラムデータに変換したデータであるラスタ・カラム変換データの単位面積当たりのドット数をカウントした結果を格納する。ヘッド吐出データ変換回路１６は、カラムデータを読み出し、印字ヘッド吐出データに変換する。印字ヘッド１７は、印字データを受けて実際に印字を行う。
【００２０】
印字制限判定装置１８は、ラスタ・カラム変換回路１３から出力されたドットカウント値から、局所的な印字ヘッド１７の同時駆動領域を判定し、通常の印字動作に、何らかの印字制限を判定し、各ブロックに指示する。たとえば、１回の走査で使用するノズル数、１回の走査における記録ヘッドの移動速度（走査速度）等を制限する。
【００２１】
上記判定回路の判定結果に基づいて、ヘッド吐出データ変換回路１６は、マスク回路で抽出したデータを駆動データに変換する。
【００２２】
図２は、実施例１の動作説明図である。
【００２３】
図２において、複数ラスタの画像データが、ラスタ画像バッファ１２に格納された後に、ラスタ・カラム変換回路１３が読み出しを開始する。ラスタ・カラム変換回路１３は、１回の処理において、画像バッファ１２から、領域２１を読み出す。領域２１は、ラスタ方向にｍピクセル、カラム方向にｎピクセルで構成されている。
【００２４】
ラスタ・カラム変換回路１３内のバッファ２２に取り込まれたラスタデータは、各ラスタデータの最上位ビットを、ｎビットのカラムデータ２３として抽出し、カラムデータ画像バッファ１４に格納する。また、ｎビットのカラムデータの各ビットについての和を、ドットカウント値２４として、バッファに格納する。この例では、カラムデータバッファと同じバッファに、ドットカウント値２４も格納しているが、異なるバッファに格納するようにしてもよい。
【００２５】
カラムデータ抽出後に、ラスタ・カラム変換回路１３内のバッファ２２に格納されているラスタデータを、最上位方向にビットシフトすることによって、次のビットのカラムデータを抽出する。ビットシフトを、ラスタデータのｍビット分、繰り返し、全てのビットがラスタ・カラム変換され、カラムデータ画像バッファ１４に格納した後に、次のラスタデータを、ラスタ画像バッファから取り込む。
【００２６】
図３は、実施例１における印字ヘッド１７の構造を説明する図である。
【００２７】
１色のインクに対応するノズルについて、２セットのノズル列を持つ場合について説明する。Ａノズル列３１は、偶数ノズル列（ｅｖｅｎ）３３と、奇数ノズル列（ｏｄｄ）３４とを備えている。Ｂノズル列３２は、偶数ノズル列（ｅｖｅｎ）３５と、奇数ノズル列（ｏｄｄ）３６とを備えている。
【００２８】
このように、記録ヘッドを駆動する場合、ノズル列を構成する複数のノズルを、予め定められた数を単位として時分割駆動させ、さらに、１色あたりの記録を、複数のノズル列を駆動させて記録する。
【００２９】
また、各ノズル列を、同時駆動されるブロックに分け、同一タイミングで行動されるブロックのブロック番号３７を同一にする。微小時間（同一タイミング）においては、図３に示す同じブロック番号３７のノズルが駆動される。
【００３０】
図３に示す例では、Ａ列偶数ノズル列の中にノズルが２０個存在し、この２０個のノズル列が４つのブロックに分けられている。たとえば、Ａ列偶数ノズル列について、微小時間（同一タイミング）における同じブロック（たとえば、ブロック番号１）の同時駆動数は、５である。
【００３１】
「印字素子の同時駆動数」は、上記１カラム時間内における駆動数である。
【００３２】
このように、ノズル配置の記録ヘッドを用いた記録では、１カラム分のデータは、Ａ列偶数列、Ａ列奇数列、Ｂ列偶数列、Ｂ列奇数列の各ノズルに割り当てられる。これらのノズル列は、互いに異なる時刻（タイミング）で駆動される。
【００３３】
図３に示す例では、あるタイミングにおいて、Ａ列が、奇数ブロックを駆動することによって、元カラムデータの５０％を印字し、Ｂ列が、偶数ブロックを駆動することによって、元カラムデータの残りの５０％を印字する。上記奇数ブロックは、ブロック１とブロック３とであり、上記偶数ブロックは、ブロック２とブロック４とである。
【００３４】
図４は、実施例において、カラムデータと、印字ヘッド１７の駆動ノズル列との関係を示す図である。
【００３５】
図４において、カラム番号４２毎に、各ノズルが駆動するブロック番号を切り替えている状態を示すために、カラムデータ４１の各ドットにパターンで表している。奇数カラム４３は、Ａ列奇数ブロックのノズルとＢ列偶数ブロックノズルとに対応していることを示し、偶数カラム４４は、Ａ列偶数ブロックのノズルとＢ列奇数ブロックのノズルとに対応していることを示す。つまりバッファにおけるデータのカラム位置に応じて、奇数ブロックと偶数ブロックとの割り当てが行われている。奇数カラムのデータのノズルの駆動状態を、符号４５で示してある。
【００３６】
つまり、カラム画像バッファの１カラムアドレスから読み出した１カラム分のデータを、複数のノズル列に割り当てし、かつ各ノズル列において、いずれかのブロックに割り当てる。そして、カラムアドレスの更新に応じて、割当手段の割当を変更する。
【００３７】
図５は、図４を補足する図である。
【００３８】
印字ヘッド１７内におけるノズル列の走査方向の位置関係と、同時タイミングで駆動するノズル数（ドットカウント）についての説明図である。
【００３９】
Ａ列偶数ノズルに対応するカラム位置を基準とすると、Ａ列偶数ノズルからＡ列奇数ノズルまでの距離５１は、３カラムである。Ａ列偶数ノズルからＢ列偶数ノズルまでの距離５２は１０カラムである。また、Ａ列偶数ノズルからＢ列奇数ノズルまでの距離５３は、１３カラムである。
【００４０】
このカラムの位置関係から、図５の５５を参照すると、たとえば、Ａ列の偶数列の奇数ブロックに対応するカラム１番号のデータのカウント値と、Ａ列の奇数列の偶数ブロックに対応するカラム４番号のデータのカウント値と、Ｂ列の偶数列の偶数ブロックに対応するカラム１１番号のデータのカウント値と、Ｂ列の奇数列の奇数ブロックに対応するカラム１４番のデータのカウント値との和５６を、あるタイミングで取得することができる。
【００４１】
図６は、Ａ列偶数ノズル列が、２カラム目に位置するときに、同時駆動数の求め方を示す図である。図５と同様であるので説明は省く。
【００４２】
図７は、ドットカウントする具体的な方法を示す図である。
【００４３】
元のラスタ画像データ７１から、カラム毎のデータ７２を取り出す。取り出されたカラム毎のデータ７２について、奇数ブロック偶数ノズル列に対するマスク７３と、奇数ブロック奇数ノズル列に対するマスク７４と、偶数ブロック偶数ノズル列に対するマスク７５と、偶数ブロック奇数ノズル列に対するマスク７６との論理和を取る。
【００４４】
そして、ビット毎のデータの和が、求めるドットカウント値である。１カラムに４つのマスクをかけ、１カラムのデータから、４つのドットカウント値７７を得る。
【００４５】
図８は、得られたカラム毎のドットカウント値を、複数カラムをまとめて、平均化する手段の説明図である。
【００４６】
１カラム毎に、４つのドットカウント値をそのまま利用すると、データ数が膨大になる。印字に必要な電力を算出するときに、電源回路の出力電圧に関するフィードバック応答が、１カラムの印字周期よりも十分に遅ければ、複数カラムについてドットカウント値を合計し、駆動すべきノズルの数を時間平均して、印字制御することが望ましい。
【００４７】
ラスタデータ８１について、Ａ列偶数ノズル列のカウント領域８２は、ラスタ・カラム変換後の１〜１６カラムであり、領域内のドットカウントの合計値８３を得る。
【００４８】
Ａ列奇数ノズル列のカウント領域８４は、Ａ列偶数ノズル列から３カラムのオフセット８５をつけた４〜１９カラムであり、領域内のドットカウントの合計値８６を得る。
【００４９】
Ｂ列偶数カラムのカウント領域８７は、Ａ列偶数ノズル列から１０カラムのオフセット８８をつけた１１〜２６カラムであり、領域内のドットカウントの合計値８９を得る。
【００５０】
Ｂ列奇数カラムのカウント領域９０は、Ａ列偶数ノズル列から１３カラムのオフセット９１をつけた１４〜２９カラムであり、領域内のドットカウントの合計値９２を得る。そして、ノズル列の領域の合計値８３、８６、８９、９２を、加算器Ａ１、Ａ２、Ａ３によって加算し、この総合計９３が、１色のカラムデータから得られる複数ノズルの同時駆動数である。
【００５１】
以上のように、各ノズル列の印字素子の同時駆動数をカウントするときに、１色当たり、複数のノズル列をもつカラムデータを、複数のノズル列に分配する分配パターンを用いてデータ数をカウントするので、ノズル毎の同時駆動数を正確に得ることができる。
【００５２】
これによって、同時駆動数の精度が高まり、記録装置に使用する電源の供給能力について余分なマージンを減らすことができる。
【００５３】
なお、上記実施例では、任意の数のカラムにおいて、マスクされている画素の合計値を演算している。また、上記実施例において、カラムデータに施すマスクを、１カラム毎に切り替えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例である画像記録装置１０を示す図である。
【図２】実施例の動作説明図である。
【図３】実施例における印字ヘッド１７の構造を説明する図である。
【図４】実施例において、カラムデータと、印字ヘッド１７の駆動ノズル列との関係を示す図である。
【図５】印字ヘッド１７内の各ノズルの相対距離の例と、同時駆動数を求めるドットカウントの分類とを示す図である。
【図６】実施例において、Ａ列偶数ノズル列が、２カラム目に位置するときに、同時駆動数の求め方を示す図である。
【図７】具体的なドットカウントの方法を示す図である。
【図８】得られたカラム毎のドットカウント値を、複数カラムをまとめて平均化する手段の説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…画像記録装置、
１１…画像データ転送回路、
１２…ラスタ画像バッファ、
１３…ラスタ・カラム変換回路、
１３ｍ…マスク回路、
１４…カラムデータ画像バッファ、
１４ｍ…マスク回路、
１５…ドットカウントバッファ、
１６…ヘッド吐出データ変換回路、
１７…印字ヘッド、
１８…印字制限判定装置。
【図１】
2008149512.tif 000003
【図２】
2008149512.tif 000004
【図３】
2008149512.tif 000005
【図４】
2008149512.tif 000006
【図５】
2008149512.tif 000007
【図６】
2008149512.tif 000008
【図７】
2008149512.tif 000009
【図８】
2008149512.tif 000010