(57)【要約】【課題】  プリントヘッドのノズル列がＡ、Ｂ、Ｃ列で斜めに配置されている場合に、吐出されるインクを一直線になるように着弾させるために、プリントヘッドへシフトインさせる印字データを、次の吐出データ、次々の吐出データを読み出し、ノズルの位置ズレに合わせて着弾が一直線になるようにそれぞれのデータから該当するビットを選択しヘッドへシフトインすることでインクの着弾位置が直線になるように制御を行い画質の向上化を行った画像記録装置を提供する。【解決手段】  Ａ、Ｂ、Ｃ列の３列に配置されたノズル列を斜めに配置させたプリントヘッドを複数備え、メモリに蓄積した吐出データから、リニアスケールエンコーダから生成される吐出タイミングとキャリッジの移動方向を示す信号に従ってメモリからＮ番目の吐出データ、Ｎ＋１番目の吐出データ、Ｎ＋２番目の吐出データを読み出しプリントヘッドへデータシフトインとＡ、Ｂ、Ｃ相の吐出動作を行うことで、直線上にインクを着弾させ画質を向上することができる。【選択図】  図１
2013224008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズルによって副走査方向に沿ってノズル列が形成され、該ノズル列が主走査方向に少なくとも２列以上備えられたプリントヘッドを複数搭載し、線順データを保存するバンドメモリと、前記プリントヘッドにシフトインする吐出データを格納する画像メモリを有し、画像を記録媒体に記録する画像記録装置において、
前記ノズル列間の前記主走査方向の距離が印刷解像度に基づくドット間距離より長い場合に、
前記プリントヘッドの進行方向の先頭の前記ノズル列に含まれる前記ノズルに対して、前記ドット間距離毎に前記インクを吐出するタイミングを指示する第１のタイミング信号の生成と、該第１のタイミング信号によって指示される前記インクの吐出のタイミング間に他の前記ノズル列から前記インクを吐出するタイミングを指示する第２のタイミング信号の生成をするタイミング生成手段と、
前記画像メモリに前記吐出データを格納する場合に、前記先頭の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記バンドメモリに記憶されている前記線順データのＮ（Ｎは正の整数）番目のデータを格納し、前記他の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記線順データのＮ＋１番目のデータを格納する格納手段と、
を有し、
前記第１のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記先頭の前記ノズル列の前記ノズルから吐出し、
前記第２のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記他の前記ノズル列の前記ノズルから吐出することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記プリントヘッドは前記ノズル列が３列備わり、前記ノズル列の前記主走査方向の間隔は等間隔に配置され、
前記タイミング生成手段は、前記第２のタイミング信号によって前記インクを吐出するタイミングより遅れて更に他の前記ノズル列から前記インクを吐出するタイミングを指示する第３のタイミング信号を、前記第１のタイミング信号、前記第２のタイミング信号および前記第３のタイミング信号によって指示される前記インクを吐出するタイミングが等間隔となるように生成し、
前記格納手段は、前記画像メモリに前記吐出データを格納する場合に、前記更に他の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記線順データのＮ＋２番目のデータを格納し、
前記第３のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記更に他の前記ノズル列の前記ノズルから吐出することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記第１のタイミング信号によって吐出された前記インクで形成されたドットと、前記第２のタイミング信号によって吐出された前記インクで形成されたドットが、前記副走査方向において直線上に隣接して形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記プリントヘッドは、複数回連続で駆動することでインクの吐出量を可変でき、
前記画像メモリは１ドットを形成するためのデータとして２ｂｉｔを割り当て、前記ノズルから吐出する前記インクの前記吐出量に対応した値を前記吐出データとして格納することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記タイミング生成手段は、前記第１のタイミング信号を第１の所定の時間シフトさせる第１の調整回路と、前記第２のタイミング信号を第２の所定の時間シフトさせる第２の調整回路と、前記第１の所定の時間と前記第２の所定の時間を記憶する記憶回路を備え、前記記憶回路に記憶されている前記第１の所定の時間シフトした前記第１のタイミング信号と前記記憶回路に記憶されている前記第２の所定の時間シフトした前記第２のタイミング信号とを生成することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記タイミング生成手段は、前記第１のタイミング信号を第１の所定の時間シフトさせる第１の調整回路と、前記第２のタイミング信号を第２の所定の時間シフトさせる第２の調整回路と、前記第３のタイミング信号を第３の所定の時間シフトさせる第３の調整回路と、前記第１の所定の時間と前記第２の所定の時間と前記第３の所定の時間を記憶する記憶回路を備え、前記記憶回路に記憶されている前記第１の所定の時間シフトした前記第１のタイミング信号と前記記憶回路に記憶されている前記第２の所定の時間シフトした前記第２のタイミング信号と前記記憶回路に記憶されている前記第３の所定の時間シフトした前記第３のタイミング信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリントヘッドを備えた画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷データはインクジェットプリントヘッドへデータをシフトインする前にＦＩＦＯメモリに格納され、そこから印刷解像度に従って読み出され印刷される。プリントヘッドへシフトインしたデータは１回の吐出で一直線に、プラスチックフィルムや紙などの記録媒体上に着弾し画像を形成する。
【０００３】
プリントヘッドのノズル列が一直線である場合は着弾位置も一直線となるが、プリントヘッドのノズル列が主走査方向に対して斜めになっていて、プリントヘッドの移動とともに順次吐出していく場合、着弾位置が一直線にならず、画像の品質を悪くしてしまう。そこで、吐出のタイミングを調整することで着弾位置を直線にしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プリントヘッドのノズル列がＡ、Ｂ、Ｃ列の３列に分かれて配置され、各列が平行に配置されたものが知られている。このようなプリントヘッドでは、記録媒体上に形成される隣接するドットを異なる列に配置されるノズルから吐出されるインクによって形成する。より具体的には、ヘッドの長手方向の一方の端に近いノズルがＡ列にあるとすると、次に近いノズルはＢ列にあり、次に近いノズルはＣ列にあり、次に近いノズルはＡ列にあるように、Ａ、Ｂ、Ｃ列の順に配置されている。このとき、隣接するドットを形成するノズルは、長手方向に対して斜めに配置されることになる。その理由は、隣接するノズルがあまりにも近い場合はノズル形成が困難であることや、隣接するノズルが近すぎるとインク吐出時に他のノズルに悪影響を及ぼし吐出不良の原因になること、があげられる。副走査方向により高密度にノズルを配置したい場合にこのようなノズル配置とする場合がある。
【０００６】
このように隣接するドットを形成するノズルが斜めに配置されている場合に、吐出されるインクを一直線になるように着弾させるために、Ａ、Ｂ、Ｃ列の順にタイミングを調整し吐出動作を行っている。またプリントヘッドを搭載したキャリッジが反対方向に動くときにはＣ、Ｂ、Ａ列の順に吐出動作を行っている。しかし、高解像度印字を行うとＡ、Ｂ、Ｃ列の吐出タイミング時間にキャリジが移動する距離が、Ａ、Ｂ、Ｃ列間のノズル間距離よりも小さな値となってしまい着弾位置が一直線にならない。このため着弾精度が悪化し、画質が劣化していた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題を解決するために、プリントヘッドへシフトインさせる印字データを、次の吐出データ、次々の吐出データを読み出せるようにＦＩＦＯメモリを２ＰＯＲＴ−ＲＡＭへ変更し、ノズルの位置ズレに合わせて着弾が一直線になるようにそれぞれのデータから該当するビットを選択しヘッドへシフトインすることでインクの着弾位置が直線になるように制御を行い画質の向上化を行った画像記録装置を提供する。
【０００８】
本発明の画像記録装置は、インクを吐出する複数のノズルによって副走査方向に沿ってノズル列が形成され、該ノズル列が主走査方向に少なくとも２列以上備えられたプリントヘッドを複数搭載し、線順データを保存するバンドメモリと、前記プリントヘッドにシフトインする吐出データを格納する画像メモリを有し、画像を記録媒体に記録する画像記録装置において、前記ノズル列間の前記主走査方向の距離が印刷解像度に基づくドット間距離より長い場合に、前記プリントヘッドの進行方向の先頭の前記ノズル列に含まれる前記ノズルに対して、前記ドット間距離毎に前記インクを吐出するタイミングを指示する第１のタイミング信号の生成と、該第１のタイミング信号によって指示される前記インクの吐出のタイミング間に他の前記ノズル列から前記インクを吐出するタイミングを指示する第２のタイミング信号の生成をするタイミング生成手段と、前記画像メモリに前記吐出データを格納する場合に、前記先頭の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記バンドメモリに記憶されている前記線順データのＮ（Ｎは正の整数）番目のデータを格納し、前記他の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記線順データのＮ＋１番目のデータを格納する格納手段と、を有し、前記第１のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記先頭の前記ノズル列の前記ノズルから吐出し、前記第２のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記他の前記ノズル列の前記ノズルから吐出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
インクの着弾位置精度を向上させることにより高画質な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、プリントヘッドのノズル面とノズル配置を説明する図である。
【図２】図２は、ノズル列の吐出タイミングを説明する図である。
【図３】図３は、プリントヘッドへデータをシフトインする部分の詳細ブロック図である。
【図４】図４は、画像記録装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態を説明する。
図１は、プリントヘッドのノズル面とノズル配置を説明する図である。プリントヘッドはＬ列とＲ列が張り合わされている。Ｌ列の１番ノズル１はＬ列のＡ列５に属し、そこから紙面上から順に且つ列を変え斜めにノズルが配置される。２番ノズルはＢ列６に属し、３番ノズルはＣ列７に属する。以降この配置を繰り返し５１２番ノズル２はＢ列６に属する。Ｒ列はＬ列と１８０度反対の方向から１番ノズルが配置される。Ｒ列の１番ノズル４はＡ列５に属し、２番ノズルはＢ列６に属し、３番ノズルはＣ列７に属する。Ｒ列の５１２番ノズル３はＢ列に属する。Ａ列、Ｂ列間およびＢ列、Ｃ列間のノズル列間距離８はＬ列、Ｒ列ともに共通の間隔である。印刷する際プリントヘッドがＬ列の方向に向けて移動する場合、Ｌ列はＡ列５、Ｂ列６、Ｃ列７の順にインク吐出を行う。また、Ｒ列はＣ列７、Ｂ列６、Ａ列５の順にインク吐出を行う。逆にプリントヘッドがＲ列の方向に向けて移動する場合、Ｌ列はＣ列７、Ｂ列６、Ａ列５の順にインク吐出を行う。また、Ｒ列はＡ列５、Ｂ列６、Ｃ列７の順にインク吐出を行う。それぞれで吐出したインクが直線上に着弾するためには、Ａ列５の吐出を行った後、Ｂ列６の吐出を行うまでの時間にキャリッジの移動距離がＡ列５、Ｂ列６間のノズル列間距離８に等しいことが必要となる。しかし、高解像度印刷を行うと、Ａ列５、Ｂ列６間のノズル列間距離８よりもＡ列５の吐出を行った後、Ｂ列６の吐出を行うまでの時間間隔が小さいため直線上に着弾させることは原理上できないことになる。また、Ｌ列とＲ列はそれぞれ単独のプリントヘッドとしても考えることもできる。
【００１２】
図２は、ノズル列の吐出タイミングを説明する図である。リニアスケールエンコーダの出力を基に各種タイミング信号が生成されている。例えば、印刷する解像度に従って、主走査方向ドットタイミング信号が出力される。間隔Ｔはキャリッジの移動速度と印刷解像度から計算される吐出タイミング周期である。例えば、キャリッジの移動速度が４７６．２５ｍｍ／ｓｅｃで印刷解像度が１４４０ｄｐｉのときはＴ＝３７．０４μｓｓｅｃとなる。この間隔でインクを吐出すると１４４０ｄｐｉを実現できる事になる。ノズルは３列に分かれているので夫々の列のノズルに対してこの周期をＴｂ、Ｔｃの設定時間に従って分割し、Ａ列ノズル吐出タイミング、Ｂ列ノズル吐出タイミング、Ｃ列ノズル吐出タイミングを生成する。単純に３分割したとするとＡノズル吐出タイミングとＢ列ノズル吐出タイミング間、およびＢノズル吐出タイミングとＣ列ノズル吐出タイミング間の時間は１２．３５μｓｓｅｃとなり、この時間でキャリッジが移動する距離は５．８８μｍとなる。図１のＡ列、Ｂ列間およびＢ列、Ｃ列間のノズル列間距離８は２３．５μｍ程度であり、１７．６２μｍの着弾位置ズレが発生してしまう。この１７．６２μｍはＴｂ、Ｔｃの設定値の調整範囲を越えている。一方、１４４０ｄｐｉのドット間の距離は１７．６４μｍであり上記着弾ズレにほぼ一致する。つまりＡ列の吐出を行ったあと、Ｂ列は次のＡ列の吐出位置に吐出していることになる。隣接するドットを直線上に形成するためには、印字後直線とみなせる程度に吐出タイミングを設定することが必要であり、特に着弾位置が５％以下より好ましくは１％以下のズレであれば印字後直線とみなせるので好ましい。すなわち、印刷解像度とキャリッジの移動速度に基づくドット形成間隔が各ノズル列間の距離より短い場合に、印刷の吐出タイミングを適正に設定できず、直線を印字することが困難であるが、これに対して、吐出タイミングと印刷データの吐出順番を適正に設定できる事で直線の印字を可能とする。高速にキャリッジを移動でき、さらに高解像度の印字ができる。
【００１３】
このことより、キャリッジがＬ列の方向に移動する場合、Ｌ列ではＡ列５にはＮ＋２番目の吐出データを、Ｂ列６にはＮ＋１番目のデータを、Ｃ列７にはＮ番目の吐出データを、Ｒ列ではＡ列５にはＮ番目の吐出データを、Ｂ列６にはＮ＋１番目のデータを、Ｃ列７にはＮ＋２番目の吐出データをそれぞれシフトインすれば画像が直線上に着弾することになる。ここで、Ｎは正の整数である。
【００１４】
図３は、プリントヘッドへデータをシフトインする部分の詳細ブロック図である。線順に送られてきた画像データはバンドメモリ１４に格納され、ＲＡＭ１２に書き込まれた画像データ容量に空きがある場合は、バンドメモリ１４から画像データをプリントヘッドのシフトイン方向にデータを読み出しＲＡＭ１２に書き込む。書き込むアドレスはライトアドレス制御部１３によって生成される。印刷データの読み出しはリニアスケールエンコーダから生成される主走査方向ドットタイミング信号から、解像度に従った吐出タイミングを生成する吐出タイミング生成用カウンタ１１によって、ＲＡＭ１２の読み出しタイミングを生成する。読み出しアドレスの生成は、リードアドレス制御部１５によって行われ、Ｎ番目の吐出データ、Ｎ＋１番目の吐出データ、Ｎ＋２番目の吐出データとバイト単位で順に繰り返しリードを行う。読み出された３つのデータをキャリッジがＬ列の方向に移動する場合、Ｌ列ではＡ列５にはＮ＋２番目の吐出データを、Ｂ列６にはＮ＋１番目のデータを、Ｃ列７にはＮ番目の吐出データを、Ｒ列ではＡ列５にはＮ番目の吐出データを、Ｂ列６にはＮ＋１番目のデータを、Ｃ列７にはＮ＋２番目の吐出データとなるように、ヘッドシフトインデータ選択部１６にて選択を行う。選択された吐出データはプリントヘッド１７にシフトインされ画像が形成される。
【００１５】
ここでさらに正確にドット位置を合わせるために、Ａ列吐出ライン５のノズル、Ｂ列吐出ライン６のノズル、およびＣ列吐出ライン７のノズルのノズル吐出タイミング信号を微調整する回路を設ける。これは、プリントヘッドは個体差があり、実際のドット位置が微妙に違うので、ドットの位置が理想の位置に合うように吐出タイミングの微調整をするためである。ドットサイズに応じた吐出のさせ方によっても位置ずれが生じる。そこで、ノズルの吐出タイミング信号をどの程度早めるか遅延させるかのデータを予め記憶させる記憶回路と、そのデータを入力して吐出タイミング信号を早めるか遅延させるかの調整回路を吐出タイミング生成用カウンタ１１に加える。例えば、理論上０．０２μｍの位置ズレが生じるが、実際に吐出させて実際上の位置ずれを確認する。その位置ズレ量に応じて吐出タイミングを早めるか遅くさせて位置ズレ量を最小限にする値をデータとして記憶回路に記憶させる。そして、データに応じた吐出タイミング信号を生成する。
【００１６】
図４は、画像記録装置の構成を示すブロック図である。
制御部２２は画像記録装置の全体を制御する制御手段である。例えば制御手段２２はＣＰＵである。ＲＯＭ２１は制御部２２の動作プログラムやデータを保存する記憶手段である。制御部２２はＲＯＭ２１に記憶された動作プログラムに従って各部の制御を行う。すなわち、制御部２２は主走査方向書き込み部２４、副走査方向読み出し部２６、マスク処理部２８、ライトアドレス制御部１３、およびリードアドレス制御部１５の制御を行う。
【００１７】
印刷データはＵＳＢインタフェース２３に線順データとして送られてくる。そのデータを主走査方向書き込み部２４にてバンドメモリ１４に線順に書き込む。副走査方向読み出し部２６はキャリッジ部２９に含まれるＲＡＭ１２の空き容量を確認し、書き込むことが可能であればバンドメモリ１４からプリントヘッド１７にシフトインする方向（副走査方向）にデータを読み出す。読み出したデータと、マスクメモリ２７に書かれたマスク情報に従って、マスク処理をマスク処理部２８で行い、ＲＡＭ１２へ画像データの書き込みを行う。ＲＡＭ１２へ書き込むアドレスの制御はＲＡＭ１２へ書かれたデータの流れを見て、ライトアドレス制御部１３が自動的に生成する。吐出データはリードアドレス制御部１５によって、Ｎ番目の吐出データ、Ｎ＋１番目の吐出データ、Ｎ＋２番目の吐出データがバイト単位で読み出され、ヘッドシフトインデータ選択部１６でＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋２のデータからノズル位置に合わせてデータを選択し、プリントヘッド１７にシフトイン動作を行う。
【００１８】
ヘッドシフトインデータ選択部１６では２ｂｉｔ／ｄｏｔのバリアブルドットにも対応している。記録媒体上にドットを形成するときに、一つのノズルを２回連続で駆動してインクを吐出させることで、吐出するインク量を増やし、大きなドットを形成することができる。このとき、ノズルを１回駆動するか２回駆動するかを示すデータとして、ＲＡＭ１２上で１ドットに対して２ｂｉｔ用いることで示す。また２ｂｉｔのデータにより４段階の駆動条件を理論上示すことができる。このように複数段階のドットサイズに対応することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は画像記録装置に利用できる。
【符号の説明】
【００２０】
１  Ｌ列１番ノズル
２  Ｌ列５１２番ノズル
３  Ｒ列５１２番ノズル
４  Ｒ列１番ノズル
５  Ａ列吐出ライン
６  Ｂ列吐出ライン
７  Ｃ列吐出ライン
８  ノズル列間距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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