JP2005222137A - 印刷システムおよび印刷制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数ショットにより１つの画素を形成する印刷システムにおいて正確な階調を持った高画質の画像印刷を得る。
【解決手段】 印刷システム１０は印刷装置１とホストコンピュータ２とを有し、ホストコンピュータ２は、印刷走査方向の指定コマンド列と走査方向に応じた所定のショットパターンとを含む印刷データを作成する印刷データ作成部３と、印刷データを印刷装置１へ送信する印刷データ送信部４とを有し、印刷装置１は、印刷データを受信する印刷データ受信部５と、受信した前記印刷データを解析してショットパターンと印刷走査方向の指定コマンド列とを抽出する印刷データ解析部６と、ショットパターンを駆動パルスに変換して、プリンタヘッド部８へ駆動パルスを出力し、印刷走査方向の指定コマンド列で指定された印刷走査方向にキャリッジモータを駆動させる命令をキャリッジモータ部に出力する印刷制御部７とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数ショットにより１つの画素を形成する印刷システムおよび印刷制御方法に関する。

インクジェット式プリンタなどの印刷装置は、記録ヘッドを主走査方向に沿って移動させるとともに記録紙等の印刷媒体を副走査方向に沿って移動させる。
そして、これらの移動に連動して記録ヘッドのノズル開口からインク滴を吐出させることにより、印刷媒体上に画像や文字等を記録する。
このインク滴の吐出は、例えば、ノズル開口に連通した圧力発生室を膨張・収縮させることで行われる。この圧力発生室の膨張・収縮は、例えば、圧電振動子の変形を利用して行われる。

上記の記録ヘッドでは、供給される駆動パルスに応じて圧電振動子が変形し、これにより圧力室の容積が変化し、この容積変化によって圧力室内のインクに圧力変動が生じて、ノズル開口からインク滴が吐出する。
そして、印刷データに基づいて必要とする駆動パルスを圧電振動子に供給し、これによりノズル開口から吐出されるインク滴の量を階調に応じて異ならせて印刷画像に階調を付ける印刷装置がある（例えば、特許文献１参照）。

また、１つの画素に対して吐出されるインク量を可変にして階調を表現する技術として、１つの画素を複数のインク滴によって形成し、この複数のインク滴の吐出回数を異ならせて階調を表現するマルチショットと云う技術がある（例えば、特許文献２参照）。
例えば、１画素に対してインク滴を最大３回吐出（ショット）して階調表現を行う場合を図５に示す。なお、このプリンタヘッド部は、複数（４つのノズルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）のノズルを持ち、各ノズルがそれぞれ別の画素を形成するものとする。図５に示す例では、ノズルＡは３ショット（３回吐出）、ノズルＢは２ショット（２回吐出）、ノズルＣは１ショット（１回吐出）、ノズルＤはショット無しの４段階の階調を持つ画素をそれぞれ形成する。
特開２００３‐２８５４５３号公報 特開２００２‐３０１８１１号公報

ところで、上記のように、各画素に吐出されるインク滴の数を異ならせるマルチショットを行う際に、プリンタヘッド部に供給される駆動パルス（ヘッド印加電圧）とインク滴吐の関係を説明する。
図６はプリンタヘッド部に供給される駆動パルスと、インクの表面状態を示す波形と、プリンタヘッド部のノズル開口部におけるインク状態との関係を示す説明図である。

図６に示すように、プリンタヘッド部に駆動パルスが印加されないときは、ノズル開口部内にインクが保持されて待機状態にあり、駆動パルス印加時のパルスの立ち上がりで、インクはノズル開口部内に一旦引き込まれる。
そして、続く駆動パルスの遮断時のパルスの立下りで、ノズル開口部内のインクが勢いを付けて外へ吐出される。このインク滴が吐出された後は、インクの表面に残留振動が残る。

次のショットはこの残留振動の影響を受けてしまうため、２ショット目以降の駆動パルスの波形の幅（ＰＷ２，ＰＷ３）や周期（ＰＤ２，ＰＤ３）を１ショット目の波形の幅（ＰＷ１）や周期（ＰＤ１）と異ならせて（図５（ａ）参照）、インク滴吐出の位相（タイミング）を制御することにより、２ショット目以降もインク滴の吐出量を正確に調整することができる。

このため、階調表現を正確に行って高画質の画像を印刷するためには、１ショット目から最初のインク滴を吐出させることが望ましい。よって、図５（ａ）に示すように、ノズルＢ（１ショット）、ノズルＣ（２ショット）の場合も、１ショット目から最初のインク滴を吐出させるように駆動パルスを印加する。

ところが、印刷時間を短縮するために、今日の印刷装置ではプリンタヘッド部の往復による印刷走査が行われており、図５（ｂ）に示すような復方向（左から右）走査では、ノズルＢ（２ショット）、ノズルＣ（１ショット）の場合において、残留振動がない最初のインク滴吐出の際に、２ショット目以降の波形が印加されてしまい、所望のインク量が得られない。このため、正確な階調を持つ高画質の画像が印刷できないという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、往復どちらの方向への走査においても、１ショット目からインク滴吐出を行うショットパターンを形成することができ、正確な階調を持った高画質の画像の印刷を行うことができる印刷システムおよび印刷制御方法を提供するものである。

本発明に係る印刷システムは、複数ショットにより１つの画素を形成する印刷装置とホストコンピュータとを有する印刷システムであって、前記ホストコンピュータは、印刷走査方向の指定コマンド列と走査方向に応じた所定のショットパターンとを含む印刷データを作成する印刷データ作成部と、前記印刷データを前記印刷装置へ送信する印刷データ送信部と、を有し、前記印刷装置は、前記印刷データを受信する印刷データ受信部と、受信した前記印刷データを解析して前記ショットパターンと前記印刷走査方向の指定コマンド列とを抽出する印刷データ解析部と、前記ショットパターンを駆動パルスに変換して、プリンタヘッド部へ前記駆動パルスを出力し、前記印刷走査方向の指定コマンド列で指定された印刷走査方向にキャリッジモータを駆動させる命令をキャリッジモータ部に出力する印刷制御部と、を有することを特徴とする。

この構成により、ホストコンピュータが印刷走査方向の指定コマンド列とこの印刷走査方向に応じたショットパターンとを印刷装置に送信して、印刷装置が印刷を実行できるので、印刷装置が印刷処理を実行する際に、印刷走査方向が往復どちらの場合でも、画素を形成するためのショットパターンを印刷走査方向に適したショットパターンとすることができる。これにより、所望のインク量が得られ、正確な階調を持つ高画質の画像の印刷を行うことができる。
また、印刷装置よりもホストコンピュータの情報処理能力が高い場合、印刷データ作成部がショットパターンの作成にかかる処理時間が、印刷装置側で処理するよりも短く済むので、高速な印刷処理を実行することができる。

また、本発明に係る印刷制御方法は、複数ショットにより１つの画素を形成する印刷装置とホストコンピュータとを有する印刷システムの印刷制御方法であって、ホストコンピュータで印刷走査方向の指定コマンド列と走査方向に応じた所定のショットパターンとを含む印刷データを作成するステップと、前記印刷データを前記印刷装置へ送信するステップと、前記印刷装置で前記印刷データを受信するステップと、受信した前記印刷データを解析して前記ショットパターンと前記印刷走査方向の指定コマンド列とを抽出するステップと、前記ショットパターンを駆動パルスに変換して、プリンタヘッド部へ前記駆動パルスを出力し、前記印刷走査方向の指定コマンド列で指定された印刷走査方向にキャリッジモータを駆動させる命令をキャリッジモータ部に出力するステップと、を有することを特徴とする。

この印刷制御方法により、印刷処理を実行する際に、印刷走査方向が往復どちらの場合でも、１ショット目から最初のインク滴を吐出させることができる。
これにより、所望のインク量が得られるため、正確な階調を持つ高画質の画像の印刷を行うことができる。
また、印刷装置側よりも情報処理能力の高いホストコンピュータを使用した場合、印刷走査方向に応じたショットパターンの作成にかかる処理時間が印刷装置側で処理するよりも短く済むので、高速な印刷処理を実行することができる。

本発明によれば、印刷走査方向が往復どちらの場合においても、画素を形成するためのショットパターンが印刷走査方向に適したショットパターンとなり、１ショット目から最初のインク滴を吐出させることができる。これにより、所望のインク量が得られるため、正確な階調を持つ高画質の画像の印刷を行うことができる。
また、印刷装置側よりも情報処理能力の高いホストコンピュータを使用した場合、印刷走査方向に応じたショットパターンの作成にかかる処理時間が印刷装置側で処理するよりも短く済むので、高速な印刷処理を実行することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る印刷システムの実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る実施の形態の印刷システムを示すブロック図である。
図１に示すように、印刷システム１０は、印刷装置１とホストコンピュータ２とを有し、この印刷装置１とホストコンピュータ２とは、有線ケーブルまたは無線、あるいはＬＡＮ等のネットワークなどを介して接続されている。
さらに、印刷装置１は、印刷データ受信部５と、印刷データ解析部６と、印刷制御部７と、プリンタヘッド部８と、キャリッジモータ部９とを有し、一方、ホストコンピュータ２は、印刷データ作成部３と、印刷データ送信部４とを有する。

ホストコンピュータ２において、印刷データ作成部３は、印刷走査方向の指定コマンド列と走査方向に応じた所定のショットパターンを含む印刷データを作成する。
そして、印刷データ送信部４は、印刷データ作成部３で作成されたデータを印刷装置１へ送信する。

一方、印刷装置１において、印刷データ受信部５は、ホストコンピュータ２の印刷データ送信部４から送信された印刷データを受信する。そして、印刷データ解析部６は、印刷データ受信部５で受信した印刷データを解析してショットパターンを抽出し、印刷制御部７に出力する。
さらに、印刷データ解析部６は、印刷データを解析して印刷走査方向の指定コマンド列を抽出し、印刷制御部７に出力する。

印刷制御部７は、印刷走査方向の指定コマンド列によって指定された印刷走査方向に、走査するように、キャリッジモータ部９に命令を送る。
また、印刷制御部７は、印刷データ解析部６から出力されたショットパターンに応じた駆動パルスを生成し、プリンタヘッド部８へこの駆動パルスを出力する。

プリンタヘッド部８は、印刷制御部７から出力された駆動パルスにより、ヘッドを駆動する。
キャリッジモータ部９は、印刷制御部７から出力された印刷走査方向の指定コマンドに応じた印刷走査方向にキャリッジモータを駆動する。

次に、本発明に係る実施の形態の印刷システムによる印刷制御方法を図２〜図４を参照して説明する。
なお、図２は本発明の実施の形態による印刷制御方法を示すフローチャート、図３は 往方向印刷走査時の状態を説明する図、図４は復方向印刷走査時の状態を説明する図である。

まず初めに、ホストコンピュータ２の印刷データ作成部３が、印刷走査方向の指定コマンド列とこの印刷走査方向に応じたショットパターンとを含む印刷データを作成する(ステップＳ１)。この印刷データを印刷データ送信部４から印刷装置１へ送信する（ステップＳ２）。

ここで、指定された印刷走査方向が往方向（右から左へ向かう方向）の場合を図３に示す。このショットパターンは、プリンタヘッド部８のノズル数に応じて縦方向に４画素分である。１画素は横３個のショットデータからなり、インクの吐出（ショット）信号は「１」、非吐出信号は「０」で表わされている。

図３に示す例では、ノズルＡは３ショット（３回吐出）、ノズルＢは２ショット（２回吐出）、ノズルＣは１ショット（１回吐出）、ノズルＤはショット無しの４段階の階調を持つ画素をそれぞれ形成する。
なお、各ノズルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのショット回数は、印刷する画像の各画素の階調によって、種々変化するものである。

ショットパターンは、ショット無しの場合を除き、必ず１ショット目を吐出信号「１」とする。図３のショットパターンにおける１ショット目（右端の縦１列）は、「１，１，１，０」の吐出信号となっている。すなわち、１ショット目から最初のインク滴を吐出させるようなショットパターンとなっている（ショット無しの場合を除く）。

また、指定された印刷走査方向が復方向（左から右へ向かう方向）の場合を図４に示す。この図４のショットパターンにおける１ショット目（左端の縦１列）は、「１，１，１，０」の吐出信号となっている。すなわち、１ショット目から最初のインク滴を吐出させるようなショットパターンとなっている（ショット無しの場合を除く）。

印刷処理が複数回の走査で行われる場合は、各走査の印刷走査方向を指定するコマンドが複数となるので、この複数のコマンドを印刷走査方向の指定コマンド列としてデータ化する。

この印刷走査方向の指定コマンド列の各コマンドは、印刷走査方向（往方向あるいは復方向）を指定しており、指定された印刷走査方向に応じたショットパターンを印刷データ作成部３が作成する。
例えば、印刷走査方向が往方向（右から左へ向かう方向）の場合は図３に示すようなショットパターンを１回の走査で印刷される画素数分作成し、印刷走査方向が復方向（左から右へ向かう方向）の場合は図４に示すようなショットパターンを１回の走査で印刷される画素数分作成する。
これら作成されたショットパターンは、印刷走査方向の指定コマンドと対応付けて印刷データ化されて、印刷データ送信部４から印刷装置１へ送信される。

そして、印刷装置１が、上記のようにして印刷データ送信部４から送信されたデータを印刷データ受信部５で受信する（ステップＳ３）。
この受信されたデータは、印刷データ解析部６に入力され、受信した印刷データを解析して、ショットパターンと印刷走査方向の指定コマンド列とを抽出して、印刷制御部７に出力する（ステップＳ４）。

そして、印刷制御部７は、ショットパターンを駆動パルスに変換して、プリンタヘッド部８へこの駆動パルスを出力し、印刷走査方向の指定コマンド列で指定された印刷走査方向にキャリッジモータを駆動させる命令をキャリッジモータ部９に出力する（ステップＳ５）。

プリンタヘッド部８は、印刷制御部７から出力された駆動パルスによりヘッドを駆動する（ステップＳ６）。すなわち、駆動パルスの印加電圧を各ノズルの圧電振動子に印加してインク滴を吐出させる。

一方、キャリッジモータ部９は、印刷制御部７から出力された命令により、印刷走査方向にキャリッジモータを駆動する（ステップＳ７）。

これにより、例えば図３または図４に示すように、プリンタヘッド部８のノズルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄより、ノズルＡは３ショット（３回吐出）、ノズルＢは２ショット（２回吐出）、ノズルＣは１ショット（１回吐出）、ノズルＤはショット無しの４段階の階調を持つ画素を印刷媒体上にそれぞれ形成し、印刷処理を実行する。

以上説明したように、本実施の形態の印刷システム１０による印刷制御方法によれば、ホストコンピュータ２が印刷走査方向の指定コマンド列とこの印刷走査方向に応じたショットパターンとを印刷装置に送信して、印刷装置１が印刷を実行するので、印刷走査方向が往方向の場合（図３参照）、あるいは、復方向の場合（図４参照）、どちらの場合においても、画素を形成するためのショットパターンが印刷走査方向に適したショットパターン（１ショット目が、「１，１，１，０」）となり、１ショット目から最初のインク滴を吐出させることができる。これにより、所望のインク量が得られるため、正確な階調を持つ高画質の画像の印刷を行うことができる。

本実施の形態では、印刷装置１側よりも情報処理能力の高いホストコンピュータを使用した場合、印刷走査方向に応じたショットパターンの作成にかかる処理時間が印刷装置側で処理するよりも短く済むので、高速な印刷処理を実行することができる。

上記実施の形態では、３回のショットにより、４段階の階調を持つ画素を形成する例を述べたが、１画素を形成するショット回数は他の任意の回数としてもよい。
また、ノズルの数や構成は任意の数、構成をとることができ、カラー印刷の場合は、各色の階調表現に適用してもよい。

なお、本発明に係る印刷システムを構成する印刷装置としては、インクジェットプリンタに限定されず、複数ショットにより１つの画素を形成する印刷装置であればよい。

本発明の実施の形態による印刷システムを示すブロック図である。 本発明の実施の形態による印刷制御方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態による往方向印刷走査時の状態を説明する図である。 本発明の実施の形態による復方向印刷走査時の状態を説明する図である。 マルチショットにより階調を持つ画素を形成する方法を説明する図である。 ヘッドを駆動する駆動パルスとインク表面状態を表す波形及びノズル開口部のインク状態の関連を示す説明図である。

符号の説明

１ 印刷装置
２ ホストコンピュータ
３ 印刷データ作成部
４ 印刷データ送信部
５ 印刷データ受信部
６ 印刷データ解析部
７ 印刷制御部
８ プリンタヘッド部
９ キャリッジモータ部
１０ 印刷システム

Claims (2)

1. 複数ショットにより１つの画素を形成する印刷装置とホストコンピュータとを有する印刷システムであって、
   前記ホストコンピュータは、
   印刷走査方向の指定コマンド列と走査方向に応じた所定のショットパターンとを含む印刷データを作成する印刷データ作成部と、
   前記印刷データを前記印刷装置へ送信する印刷データ送信部と、を有し、
   前記印刷装置は、
   前記印刷データを受信する印刷データ受信部と、
   受信した前記印刷データを解析して前記ショットパターンと前記印刷走査方向の指定コマンド列とを抽出する印刷データ解析部と、
   前記ショットパターンを駆動パルスに変換して、プリンタヘッド部へ前記駆動パルスを出力し、前記印刷走査方向の指定コマンド列で指定された印刷走査方向にキャリッジモータを駆動させる命令をキャリッジモータ部に出力する印刷制御部と、を有することを特徴とする印刷システム。
2. 複数ショットにより１つの画素を形成する印刷装置とホストコンピュータとを有する印刷システムの印刷制御方法であって、
   ホストコンピュータで印刷走査方向の指定コマンド列と走査方向に応じた所定のショットパターンとを含む印刷データを作成するステップと、
   前記印刷データを前記印刷装置へ送信するステップと、
   前記印刷装置で前記印刷データを受信するステップと、
   受信した前記印刷データを解析して前記ショットパターンと前記印刷走査方向の指定コマンド列とを抽出するステップと、
   前記ショットパターンを駆動パルスに変換して、プリンタヘッド部へ前記駆動パルスを出力し、前記印刷走査方向の指定コマンド列で指定された印刷走査方向にキャリッジモータを駆動させる命令をキャリッジモータ部に出力するステップと、を有することを特徴とする印刷システムの印刷制御方法。