(57)【要約】【課題】  記録ヘッドが記録媒体の搬送方向と垂直な方向に対してある傾きを持って搭載されているような場合においても、特別な機械的な道具や部品を必要とせず、つまりコストを抑えつつ記録媒体上において記録ヘッドの持つ傾きを効果的に減少させる。【解決手段】  記録ヘッドの傾きにかかるカラム分以上の印字データを格納可能な印字バッファと、バッファから読み出したデータ量カウンタと、前記データカウンタのカウント量と記録ヘッドの傾きに対応したデータ量を比較して対応するデータを読み出すためのアドレス管理手段と、記録ヘッドの傾きの大きさに対して前記データ量に対応して補正すべき量を設定する設定手段と、バッファから読み出したデータの一部をマスクするマスク手段とを備え、該記録ヘッドの被記録媒体に対する傾き偏差を電気的に補正する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出ロを有し該複数の吐出ロからインクを吐出するための記録ヘッドを用い、該記録ヘッドから被記録媒体にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、記録ヘッド傾きにかかるカラム分以上の印字データを格納可能な印字バッファと、前記印字バッファから読み出したデータのbit数をカウントするデータカウンタと、前記データカウンタのカウント量と記録ヘッドの傾きに対応したデータ量を比較して対応するデータを読み出すためのアドレス管理手段と、記録ヘッドの傾きの大きさに対して前記データ量に対応して補正すべき量を設定する設定手段と、バッファから読み出したデータの一部をマスクするマスク手段とを備えるデータ処理手段。
【請求項２】
前記記録ヘッドを当該走査方向に複数個並列に備え、各々の記録ヘッドにおいて請求項1で示すデータ処理手段及び可変設定手段を持つことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録ヘッドを用いて紙などの記録媒体に画像を記録する画像形成装置に関連し、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの情報出力手段として用いられる。
【背景技術】
【０００２】
例えばワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行うプリンタがある。
【０００３】
プリンタの記録方式の中で、ランニングコストが安い、高画質かつノンインパクト方式である等の理由でインクジェット方式が注目されている。
【０００４】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドから噴射されたインクは記録ヘッドと被記録媒体との空間を飛んで、その後記録媒体に到達して所望の記録が行われるためキャリアの摺動負荷が小さく高速化の実現に有利である。
【０００５】
シリアルプリンタでは図6に示すように縦罫線を印刷する場合、記録ヘッドが正確にキャリアに位置決めされずに、インク吐出ロが記録媒体の搬送方向に正しく配列されずに傾いて配列された場合、印刷された各行ごとの罫線が傾き罫線ずれを引き起こす問題がある。またこのような記録ヘッドを複数並列に配置し、各記録ヘッドで異なる色のインク吐出を行うことでカラー印刷を行う記録装置においては、わずかな偏差も色むらやなどの原因となり画像に大きな悪影響を与えてしまう。
【０００６】
一方、インクジェット記録装置は、前述のように複数個のドットを記録媒体上に着弾させて出力画像を形成する記録手法である。このような記録方法において、高速化を図る場合には記録ヘッドから記録媒体に向けて吐出されるインク滴の数を増やす、つまりインク吐出周波数を高速化することによって１ノズルあたりから吐出されるインク滴の数を増やす、或いは記録ノズル数を増やしてインク滴の絶対量を増やすことによって実現可能である。
【０００７】
記録動作の高速化のために増やされた複数のノズルはそれまでのノズルに対して記録媒体の搬送方向に平行な方向に延長して配置する。
【０００８】
つまり、記録ヘッドが記録媒体に対して垂直方向に移動しながらインクを吐出して記録動作を行う際の1スキャンにおける記録幅を増やすことにより高速化が実現可能である。この場合、記録ヘッドは記録媒体の搬送方向に対して平行に延長された形で構成される。
【０００９】
記録ノズルを搬送方向に対して平行に延長した場合、記録ヘッドと記録媒体間の搬送方向との傾き角度が記録ノズル数が少ない場合と比較してより画質に影響を与える。記録ヘッドは、記録媒体の搬送方向と垂直な方向に移動しながらインク滴を吐出し、それを記録媒体のサイズに合わせて複数回繰り返すことによって画像を形成する。そのとき、記録ヘッドが記録媒体搬送方向とある傾きを持って記録が行われると、前述の罫線ズレなどを引き起こす。このズレ量と記録ヘッドの傾きとの相関は、ノズル数が記録媒体の搬送方向に延長するほど大きくなる。
【００１０】
このような問題に対して従来の記録ヘッド傾き補正の方法については、記録ヘッドに搭載されるノズルを複数のブロックに分割し、ブロックごとに逐次駆動を行う方法がある(特許文献１参照)。ブロックとは、同じタイミングで吐出する複数個のノズルを示す。本従来例では、ブロック毎の駆動間隔を前記傾きの大きさに応じて、可変設定する設定手段と、を具えたことを特徴とする。この方法によると、記録ヘッドを記録ノズルの延長方向に対して複数個の同時吐出タイミングを持つブロックに分割し、記録ヘッドの傾きに対応してブロックごとに吐出タイミングを変化させることによって記録ヘッドの傾きを補正することが可能である。
【００１１】
また、記録ヘッド傾きにかかるカラム分の印字データを格納する印字バッファと前記印字バッファから記録ヘッドの傾きにあわせて対応するデータを読み出すためのアドレス管理手段、およぴ前記アドレス管理手段に対して補正すべき記録ヘッドの傾きの大きさを設定する設定手段とを備え、記録ヘッドの傾きに応じて読出し時のDMAのアドレスを変化させる方法も提案されている(特許文献２参照)。
【特許文献１】特開平7-40551号公報
【特許文献２】特開2004-9489号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来例１では、記録ヘッドの物理的なブロック分割方法が制限される。記録ヘッドの取り付けに傾きが存在する場合、必ず同じタイミングで吐出されるノズルは、近くに存在しなければならない。但し、実際には同じタイミングで吐出されるノズルが近い状態で吐出周波数を上げると、インクのリフィルが間に合わず、カスレが発生したり、ノズル昇温個所が集中する等の問題が発生し、結果として画質に影響を与える可能性があった。
【００１３】
また、従来例２においては、DMAによって揃えるべきデータを、バースト単位などDMAで取得するデータの単位が大きい場合、読出し先頭位置のアドレス管理のみでは補正単位が大きくなり、傾き角度に対する補正量が制限されてしまうという問題が発生する。記録ノズル数が増加し、処理すべきデータ量が増加すると考えると、保存されているデータを読出すための時間を極力短くする必要があり、１度に多くのデータを読み出す必要が生じる。例えば、バースト単位での読出しが求められる。ある記録ヘッドの1カラム分のデータ640bitを揃える、DMAのバースト単位が256bitの場合、バースト先頭位置のみのアドレス管理では、従来例２による電気的な補正においては、2.5カラムあるいは1.25カラム分のみしか補正できない。
【００１４】
また、全く別の手段として機械的に記録ヘッドの傾きを抑制する方法も考えられるが、微小な傾きの調整を考えるとコスト的な面で有効な方法ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の問題に対して、本発明による方法では、バースト単位でのデータ読出しが可能であり、かつ記録ヘッドのブロック分割方法を制限しない電気的な傾き補正方法を提案する。
【００１６】
以下に構成を示す。
【００１７】
記録ヘッド傾きにかかるカラム分以上の印字データを格納可能な印字バッファと、バッファから読み出したデータのbit数をカウントするデータカウンタと、前記データカウンタのカウント量と記録ヘッドの傾きに対応したデータ量を比較して対応するデータを読み出すためのアドレス管理手段と、記録ヘッドの傾きの大きさに対して前記データ量に対応して補正すべき量を設定する設定手段と、バッファから読み出したデータの一部をマスクするマスク手段とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
以上示したように、本発明による方法によれば、記録ヘッドが記録媒体の搬送方向と垂直な方向に対してある傾きを持って搭載されているような場合においても、特別な機械的な道具や部品を必要とせず、つまりコストを抑えつつ記録媒体上において記録ヘッドの持つ傾きを効果的に減少させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（実施例１）
本明細書において、「記録」(「プリント」という場合もある)とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００２０】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００２１】
さらに、「インク」(「液体」と言う場合もある)とは、上記r記録(プリント)」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理(例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化)に供され得る液体を表すものとする。
【００２２】
<装置の概略説明>
図１は本発明の実施例に記載の記録装置の主要な部分の電気構成を示すブロック図である。
【００２３】
本実施例のインクジェット記録装置は、BK(ブラック),C(シアン),M(マジェンタ),Y(イエロー)の各色について、複数のノズル列が配置された不図示の記録ヘッドを搭載したキャリッジ2が記録媒体の搬送方向と垂直な方向に伸びたガイドシャフト3に対して移動可能な構造を有している。キャリッジ2は、駆動ベルト4を介して不図示のキャリッジ駆動モータ48の一部と連結されておりキャリッジ駆動モータ48の駆動力により、記録媒体全幅にわたってキャリッジ2が往復運動を行う。
【００２４】
次に、このように構成された記録装置における記録シート搬送制御について説明する。記録動作を行う際に、まずCPU34はLF駆動回路46を介してLFモータ6を駆動する。
【００２５】
これにより給紙カセット7にセットされた記録シートが繰り出され、その後不図示の分離手段によって1枚ずつ分離されて搬送ローラ方向に給送される。不図示の搬送ローラにより搬送された記録シートが記録位置に達するとCR駆動回路47を介してキャリッジモータ48を駆動すると共にキャリッジ2をシート給送方向と交差する方向に走査させながら記録ヘッド駆動制御回路45を介して記録ヘッド1を駆動し、記録シートに1行目の記録を行う。スケール5は、キャリッジの絶対位置を参照するためのスケールである。
【００２６】
1行目の記録が終了すると、LFモータ6を駆動して不図示の搬送ローラにより記録シートを次の記録位置まで移動させ、再度キャリッジモータ48と記録ヘッド1を駆動させて次の行の記録を行う。この動作を1ページのデータ分繰り返すことにより記録シートへの記録が完了する。記録完了後、さらにLFモータ6を駆動すると記録シートの後端が不図示の排出ローラと拍車ローラによってのみ支持され、排出ローラの回転動作によって搬送される。そして、排出ローラをさらに駆動すると、記録シートの後端が排出ローラを通過して記録シートは記録装置外へ排出される。
【００２７】
８は搬送ローラと不図示の排出ローラの回転方向の絶対位置を示すスケールである。搬送ローラはプーリー6によりLFモータに駆動回転される。９は排出されたシートを収納する排出トレイである。
【００２８】
図2は、本実施形態の記録装置の制御構成を示すブロック図である。図中33はホスト機器から送信される記録データの受信や各種制御信号を送受信するためのインタフェース(1/F)、34は装置全体を制御するCPU、35は制御プログラムや各種データを格納するROM、36は記録データの格納やデータ処理の際のワークエリアとして使用されるRAM、37はプログラムや各種データの一部を格納し、必要に応じて外部から書き換えるためのEEPROM、39はキースイッチ40などのユーザ操作部分に対する制御を行う入力制御回路、41はLED42などの表示部分に対する制御を行う出力制御回路である。43は、データ処理タイミング発生回路、44は記録データ処理回路である。また、45は記録ヘッドユニット1に対する駆動信号を発生する記録ヘッド駆動制御回路、46はLFモータ6を駆動するLFモータ駆動回路、47はCRモータ48を駆動するCRモータ駆動回路である。
【００２９】
図3は、本実施形態の記録装置の制御構成を示すブロック図であり、DMAにより印字バッファから記録ヘッドの1カラム分のデータである640bitデータを取りだして、記録ヘッドの傾きによるズレを補正する回路を持つ。構成は、BUSあるいはRAM49に対してデータリクエストを送信するリクエストコントロール部50と、BUS/RAM49からデータを受け取る受信コントロール部52と、受信したデータを640bitデータラッチ55の所定の場所に格納するためのセレクタ51と、記録ヘッドの傾きからDMAアドレスを制御するレジスタ部54から成る。以下に、詳細を示す。リクエストコントロール部50は、レジスタ54からDMAアドレスを受け取り、BUS/RAM49に対してリクエストを送信する。レジスタ54は、外部からアドレスの設定と記録ヘッドの傾き量あるいは、傾き量に応じてデータを分割する分割量(図4の56参照)を設定が可能である。リクエストコントロール部50は、外部からのスタートトリガを受信すると、レジスタ部に対してリクエスト先のアドレス要求信号を送信する、レジスタ部からBUS/RAM49の参照すべきアドレスが返されると、BUS/RAM49に対してデータリクエスト要求を実行する。リクエストコントロール部50は、データリクエストと同時に、記録ヘッドの傾き量に応じたデータ取得量56をカウントする。リクエストコントロール部50は、DMAによって獲得したデータbitをカウントするカウンタ機能を有する。1回目のリクエストが終了すると、リクエストコントロール部50はデータカウント値から、次の参照アドレスは、隣のカラムのデータを取得する/同じカラムのデータを取得するかを判定し、レジスタ部に知らせる。同時に、バーストデータに対してデータカウント値から必要なデータbit以外の不要なデータに対して上下マスクをかけるためのマスクを生成して、読み出しコントロール部52内のマスク実行部分53に対してマスクデータを渡す。受信コントロール部52は、BUS/RAM49から受信されたデータに対して、読み出しコントロール部52からのマスク情報に基づいてマスクをかける。マスク処理後のデータは、読み出しコントロール部50で生成されるセレクタ信号を基に、セレクタ51にて、640bitラッチ55のどのbit位置に読み出されたデータをラッチするかをセレクトし、640bitラッチ55にラッチされる。リクエストコントロール部50は、1カラムのデータ640bit全てのデータをそろえるまで、前述の作業を繰り返す。つまり、リクエストコントロール部50は、レジスタ部54からリクエストアドレスを受け取り、BUS/RAM49に対してリクエストを出し、読み出しコントロール部52は、リクエストコントロール部50から受け取ったマスク情報から、マスク実行部53において読み出しデータに対してマスク処理を実行し、マスク後のデータは、セレクタ51によって640bitラッチ51の所定の位置に格納される。マスク処理部53によって処理されるマスクは、640bitラッチにおいて次のデータが重なったときに重ねられたデータが有効になるマスクであり、640bitラッチに格納される格納方法が"or"であれば、マスクは"0"であり、格納方法が"and"であれば、マスクは"1"である。一連の実行動作によって記録データが640bit揃うと、リクエストコントロール部50は後段のブロックに対して記録データが準備できたことを促すready信号を送信する。
【００３０】
図4は、RAM内部に保存されているデータとその取り出し方法を本発明による方法に従って示した図である。RAM上には、図4(a)のようにデータが並んでいる。リクエストコントロール部50は、読み出し開始位置を含むバースト領域のデータに対してアドレス000hから1バーストの取得リクエストを出す。読み出しコントロール部は、読み出し開始位置を含む１バースト分のデータをBUS/RAM49から受信する。リクエストコントロール50は、リクエストした1バーストデータの中で読み出し開始位置から傾き補正のデータ境界までのデータを残したマスクを生成する。このマスクを読み出しコントロール部52が受信したバーストデータに対して処理することによって、読み出されたデータは、図4中の57のようになる。次に、取り出すべきデータは、1回目の取得リクエストによって得られたデータ内に傾き補正の境界が存在するため、500hから1バースト分である。リクエストコントロール部によって取得リクエストが出され、読み出しコントロール部において受信されてマスク処理されたデータは58のようになる。58で取得したマスク処理されていない部分のデータは、次の傾き境界までに取得すべきデータbit量よりも少ないため、次は500h+100hのアドレスの1バーストデータに対して取得リクエストを出す。マスク処理後のデータは、59である。最終的にリクエストコントロール50は、57〜62のデータをリクエストし、読み出しコントロール52によって受信されたデータは、640bitラッチ55に格納される記録データ63を生成する。記録データ63は、通常の000h、100h、200hのリクエストから生成される記録データ64と比較して、4カラムに渡るデータから生成される。
【００３１】
図5は、本発明による方法により記録ヘッド傾きに応じてDMAデータを変化させた場合65及び傾きに対する補正がない従来の方法64によって生成されたデータが、傾きを持つ記録ヘッドに取り付けられた際の記録媒体上に記録された状態を示す。図中の黒い四角で示された部分は、黒い直線を記録した場合の比較である。従来の方法で記録された直線64は、スキャンの境目においてL1の距離を持った罫線ズレが生じているが、本発明による方法による直線65では、スキャンの境目における罫線のズレ量はL2であり、従来の方法と比較して効果的に罫線ズレが減少している。
【００３２】
以上示したように、本発明による方法によれば、記録ヘッドが記録媒体の搬送方向と垂直な方向に対してある傾きを持って搭載されているような場合においても、特別な機械的な道具や部品を必要とせず、つまりコストを抑えつつ記録媒体上において記録ヘッドの持つ傾きを効果的に減少させることが可能である。
【００３３】
［産業上の利用可能性］
以上説明した実施形態は、シリアル型のインクジェットプリンタを例に挙げて説明したが、本発明は熱転写型やドットインパクト型などの他の形式の記録装置に対しても広く適用できる。更に、将来的に高速化を目指して記録ヘッドに搭載されるノズルがスキャン方向と垂直な方向に対して延長された場合に対しても非常に有効な方法である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による実施例における記録装置の斜視図
【図２】本発明による実施例における記録装置の概略構成のブロック図
【図３】本発明による実施例における記録データ処理回路のブロック図
【図４】本発明による実施例における記録データ格納の様子と取り出し方法を示す図
【図５】本発明による実施例における記録データの記録媒体上への展開図
【符号の説明】
【００３５】
１  記録ヘッド
２  キャリッジ
３  ガイドシャフト
４  駆動ベルト
５  リニアスケール
６  LFモータ
７  カセット
８  ロータリースケール
３３  インターフェース回路
３４  CPU
３５  ROM
３６  RAM
３７  EEPROM
３９  入力制御装置
４０  KEY
４１  出力制御回路
４２  LED
４３  データ処理タイミング発生回路
４４  記録データ処理回路
４５  記録ヘッド駆動制御回路
４６  LFモータ駆動回路
４７  CRモータ駆動回路
４８  CRモータ
４９  BUSあるいはRAM
５０  リクエストコントロール部
５１  セレクタ回路
５２  読み出しコントロール部
５３  マスク処理部
５４  アドレス管理レジスタ部
５５  640bitラッチ
５６  記録ヘッドの傾きを補正するためのデータ境界
５７  １回目のDMA取得データのマスク処理後データ
５８  ２回目のDMA取得データのマスク処理後データ
５９  ３回目のDMA取得データのマスク処理後データ
６０  ４回目のDMA取得データのマスク処理後データ
６１  ５回目のDMA取得データのマスク処理後データ
６２  ６回目のDMA取得データのマスク処理後データ
６３  全てのDMA取得データを組み合わせたデータ
６４  従来の方法による記録データ
６５  本発明による傾き補正後の記録データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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