JP2006068955A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハードウェアコストを増大させずに画像データを高速に転送することができる画像記録装置を提供する。
【解決手段】 記録ヘッド１５によって画像を記録する画像記録装置であって、入力された画像データを画像データ線５２を介して伝送する画像データＡ（画像データの前半部分）と印字クロック線５４を介して伝送する画像データＢ（画像データの後半部分）とに分割し、パルスエンコーダ２６から入力された印字タイミング信号に応じて画像データＡを画像データ線５２を介して伝送するデータ生成部３４と、印字タイミング信号に応じて印字クロックを生成すると共に、画像データＢを該生成した印字クロックに付加して印字クロック線５４を介して伝送する合成部３６と、画像データ線５２及び印字クロック線５４を介して入力された画像データＡ、画像データＢ、及び印字クロックに基づいて記録ヘッド１５の画像記録を制御する画像記録制御部４０と、を設けた。
【選択図】 図７

Description

本発明は、画像記録装置に関し、特に、記録ヘッドによって画像を記録する画像記録装置に関するものである。

現在、複数のノズルが配列された記録ヘッドを備え、ノズルから液体のインク滴を吐出して画像の記録を行うインクジェット方式のプリンタが広く普及している。インクジェット方式のプリンタは、構造が簡単で印字の音が小さく、写真画像など多階調画像を高画質に記録することができる。

このようなインクジェット方式のプリンタでは、装填した記録紙を搬送ローラの駆動力で所定方向へ定速搬送する。記録ヘッドのノズルは、記録紙の搬送方向と交差する方向に配列されている。記録紙が記録ヘッドの配設位置に到達すると、これを先端検出センサで検出し、この先端検出センサによる先端検出をトリガとして、記録ヘッドによる記録が開始されるようになっている。

記録ヘッドによる記録では、搬送ローラに設けられたエンコーダからの信号に基づいた基準信号（印字クロック）を用いて、１ライン毎の記録タイミング（画像データの出力タイミング）を制御している。すなわち、記録紙の搬送速度と記録ヘッドの記録タイミングとに同期がとられており、解像度の変更により記録紙の搬送速度が変化しても、記録ヘッドによる記録タイミングはこれに追従し、適正な画像記録が可能となる。

エンコーダを用いて最適な印字クロックを生成して印字を行うインクジェットプリンタとして、ＣＰＵによって印字許可状態を設定し、エンコーダによってＣＰＵからのクロック単位で測定したエンコーダ周期をエンコーダ周期信号として出力し、印字演算部によってエンコーダ周期と内蔵するＬＵＴとを参照して演算された最適なドット時間の印字制御信号をプリンタヘッドへ出力して印字動作を実施するインクジェットプリンタが知られている（特許文献１参照）。

なお、一般的には、記録ヘッドの画像記録の制御は、プリンタに搭載されたコントローラによって行われており、画像を記録するための上記印字クロック、画像データ、記録ヘッド等に対する制御コマンドは、それぞれ専用の信号線を介してコントローラに入力されている。

従来、信号線の数を削減するための技術として、メインパルス及びプリパルスを用いて駆動される駆動回路において、メインパルスによって駆動するブロックとして、直近にプリパルスによって駆動したブロックよりも前にプリパルスによって駆動したブロックを選択することを利用し、１つの信号線を用いてプリパルスとメインパルスが交互に現われる信号を入力するようにしたインクジェット記録装置が提案されている（特許文献２参照）。

このような技術に関連する技術として、インクジェットプリンタにおいて、コントローラに入力される上述した信号のうち、制御コマンドについては必ず入力されるとは限らず、また入力されるとしても他のデータに比べてデータ容量が少ないという点に着目して、上述した画像データ及び制御コマンドを１つの信号線でコントローラに入力すると共に、上述した印字クロックを専用の信号線（以下、印字クロック線）によって入力するようにした技術がある。

ところで、近年、インクジェットプリンタの高画質化により画像データ量が増大する一方で、印字速度の高速化により記録ヘッドに対して画像データを高速に転送することが望まれている。

大容量の画像データを高速に転送するためには、画像データを伝送する信号線（以下、画像データ線）のデータ幅を広くする（信号線数を増やす）、といった対策が考えられるが、データ幅を広くすると、ハードウェアコストが増大してしまう、という問題がある。従って、ハードウェアコストを増大させずに画像データを高速に転送することが要望されている。
特開２００２−１６０３５５号公報 特開平９−２５４３６８号公報

しかしながら、上記従来の技術では、印字クロック線は印字クロックあるいは印字クロックとコマンドの伝送に用いられるのみであり、画像データ線のデータ幅を広げることなく（ハードウェアコストを増大させずに）画像データを高速に転送するための工夫は何らなされていない。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、ハードウェアコストを増大させずに画像データを高速に転送す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。

上記目的を達成するために、本発明の画像記録装置は、記録ヘッドによって画像を記録する画像記録装置であって、入力された画像データを画像データ線を介して伝送する第１のデータ部分と印字クロック線を介して伝送する第２のデータ部分とに分割し、入力されたタイミング信号に応じて前記第１のデータ部分を前記画像データ線を介して伝送する第１の伝送手段と、前記入力されたタイミング信号に応じて印字クロックを生成すると共に、前記第２のデータ部分を前記生成した印字クロックの後に付加して前記印字クロック線を介して伝送する第２の伝送手段と、前記画像データ線及び前記印字クロック線を介して入力された第１のデータ部分、第２のデータ部分、及び印字クロックに基づいて前記記録ヘッドによる画像記録を制御する画像記録制御手段と、を含んで構成されている。

本発明の画像記録装置は、記録ヘッドによって画像を記録する。第１の伝送手段は、入力された画像データを画像データ線を介して伝送する第１のデータ部分と印字クロック線を介して伝送する第２のデータ部分とに分割する。更に、入力されたタイミング信号に応じて第１のデータ部分を画像データ線を介して伝送する。ここで、タイミング信号は、略周期的に発生する信号とすることができる。例えば、画像を記録する記録媒体の搬送状態を検出するエンコーダの検出信号としてもよい。

第２の伝送手段は、入力されたタイミング信号に応じて印字クロックを生成する。それとともに、第１の伝送手段で分割された第２のデータ部分を該生成した印字クロックの後に付加して印字クロック線を介して伝送する。

画像記録制御手段は、画像データ線及び印字クロック線を介して入力された第１のデータ部分、第２のデータ部分、及び印字クロックに基づいて記録ヘッドによる画像記録を制御する。

すなわち、本発明の画像記録装置では、画像データを第１のデータ部分と第２のデータ部分に分割し、第１のデータ部分は画像データ線で伝送し、第２のデータ部分は印字クロックの後に付加して印字クロック線で伝送するようにしたため、画像データ線のみで画像データを伝送する場合に比べて転送レートが向上し、既存の印字クロック線を用いて伝送するため、ハードウェアコストを増大させずに画像データを高速に転送することができる。

なお、印字クロック線に伝送される印字クロックの周波数は１０数ｋＨｚであるが、印字クロックは、50〜100μＳ程度の短い転送時間で伝送され、その占有率はわずか数％程度である。本発明は、印字クロック線において印字クロックの伝送に使用する以外の空き時間に着目し、該空き時間に画像データ（第２のデータ部分）を伝送するようにしたため、信号線の数を増やすことなく画像データの転送レートを向上させることができ、高速印字が可能となる。

なお、前記画像記録制御手段を、前記印字クロック線を介して伝送された第２のデータ部分を前記画像データ線を介して伝送された第１のデータ部分に付加した画像データを前記記録ヘッドに出力する画像データ出力手段を含んで構成することもできる。

これにより、画像記録制御手段は、第２のデータ部分を第１のデータ部分に付加した画像データを記録ヘッドに出力することができ、入力された画像データ全てを記録ヘッドに出力することができる。

また、前記第１のデータ部分を、前記入力された画像データの前半部分とし、前記第２のデータ部分を、前記入力された画像データの後半部分とすることもできる。

画像データ線に出力される第１のデータ部分の方が、印字クロックの後に付加されて印字クロック線に出力される第２のデータ部分より先に画像記録制御手段に到着するため、画像データ線に画像データの前半部分を伝送すれば、画像記録制御手段は、画像データの後半部分の到着を待たずに、画像データを順次記録ヘッドに出力することができる。これにより、転送レートが向上する。

前記第２の伝送手段は、更に、前記第２のデータ部分を識別するためのコマンドを前記印字クロックと前記第２のデータ部分との間に付加して伝送することもできる。

これにより、画像記録制御手段では、該コマンドの有無によって、印字クロック線に伝送された第２のデータ部分を容易に識別することができる。なお、このようなコマンドは一般的にデータ長が短く、転送時間もわずかであるため、コマンドを付加しても第２のデータ部分を転送するための空き時間は十分確保できる。

前記コマンドは、前記第２のデータ部分のデータ長を示す情報を含むことができる。

これにより、第２のデータ部分のデータ長が固定長でない場合には、画像記録制御手段では、コマンドの内容を確認することによって、第２のデータ部分のデータ長を認識することができるため、伝送された第２のデータ部分の終端を容易に判断でき、記録ヘッドへの第２のデータ部分の転送を過不足なく行うことができる。

前記コマンドと前記印字クロックとが識別されるように、前記コマンドの先頭に予め定められた識別子を付加してもよい。

これにより、印字クロックとコマンドとを容易に識別することができる。

なお、このようにコマンドを付加することにより第２のデータ部分を識別するようにしてもよいが、コマンドを付加せずに処理するようにしてもよい。コマンドを付加しない場合には、前記第２のデータ部分の先頭に、前記第２のデータ部分を識別するための予め定められた識別子を付加することができる。

これによりコマンド無しでも印字クロックに付加された第２のデータ部分を容易に識別することができる。

また、このとき、前記第２のデータ部分のデータ長は予め定められたデータ長とすることができる。

第２のデータ部分のデータ長を予め定められたデータ長、すなわち固定長とすれば、コマンド無しでも伝送された第２のデータ部分の終端を容易に判断でき、記録ヘッドへの第２のデータ部分の転送を過不足なく行うことができる。

前記第２の伝送手段は、前記記録ヘッドによる画像記録に関する制御コマンドが入力されたときには、該制御コマンドを前記生成した印字クロックの後に付加して前記印字クロック線を介して伝送することもできる。

ここで、記録ヘッドによる画像記録に関する制御コマンドとは、例えば、画像記録制御手段の設定を変更するためのコマンド（例えば、解像度に応じたスクリーン種別の設定、印字の際に速度又は画質を優先させる等の印字モードの設定等）や、記録ヘッドの初期化等を含む記録ヘッドの制御又は動作に関するコマンド等が挙げられる。

このように印字クロック線を印字クロック、コマンド（制御コマンド）、画像データとで共有して使用することができるため、高速なデータ転送が可能となる。

なお、制御コマンドを付加する位置（タイミング）は、現タイミング信号で生成した印字クロックの直後であってもよいし、該印字クロックの直後でなくても、例えば、次のタイミング信号で生成される印字クロックの前であればどのタイミングで付加してもよい。また、例えば、第２のデータ部分の後に付加することもできる。

以上説明した如く本発明の画像記録装置によれば、ハードウェアコストを増大させずに画像データを高速に転送することができる、という優れた効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像記録装置としてのインクジェット型プリンタ（以下、単にプリンタという）１０の概略構成図である。

プリンタ１０は、記録紙１２を平面的、かつ水平に搬送するための、搬送系１４と、当該搬送系による記録紙１２の搬送経路途中に設けられた記録ヘッド１５とによって構成されている。

搬送系１４は、複数の搬送ローラ対１６を備えている。搬送ローラ対１６は、前記記録紙１２を支持すると共に、モータ１８の駆動力がベルト２０、スプロケット２２を介して付与されて回転駆動する駆動ローラ１６Ａと、当該駆動ローラ１６Ａに対向して設けられ、駆動ローラ１６Ａに支持されている記録紙１２を上面側から抑える従動ローラ１６Ｂとで構成され、これらは、記録紙１２の搬送方向と交差する方向に断続的に（串型状に）配設されている（図２参照）。

記録紙１２は、図示しないシートフィーダー等によって、記録面が上面となるように所定位置に装填されると、上記搬送系１４によって、図１の矢印Ｐ方向に、略水平に搬送される。

この搬送系１４によって搬送される記録紙１２の記録面は、記録ヘッド１５の下を通過する。

記録ヘッド１５は、前記記録紙１２と対向する下面がノズル面１５Ａとされ、このノズル面１５Ａからインクを記録紙１２に向けて噴射することで、画像を記録する。このノズル面１５Ａには、図３（Ａ）に示されるように、複数のノズル２４Ａ（図３（Ａ）では、引き出し線を部分的に表示）が一列に配列されたノズルユニット２４が、記録ヘッド１５の長手方向（記録紙１２の搬送方向と交差する方向）に１列に配列されている構造が最も簡便な構造である。なお、図３（Ｂ）に示されるように、ノズルユニット２４を千鳥状に配列することも可能である。

なお、記録ヘッド１５は、前記ノズル面１５Ａからインク滴を吐出可能なインクジェット記録ヘッドであれば、インクの種類およびインク滴の吐出方式を問わない。また、インクジェット方式においてもサーマルインクジェット方式、ピエゾ式インクジェット、連続流型インクジェット、静電吸引型インクジェット等、方式に限定されない。さらに、使用するインクも水性インク、油性インク、常温で固形のいわゆるソリッドインク、溶剤インク等いずれも適用可能である。インク中の色材も顔料・染料を問わない。

図１に示される如く、搬送系１４を構成する搬送ローラ対１６の内、最も記録ヘッド１５に接近している駆動ローラ１６Ａには、パルスエンコーダ２６が取り付けられている。

パルスエンコーダ２６は、周知の如く、被回転体（ここでは、駆動ローラ１６Ａ）に周状に均等ピッチで複数のスリット（或いは黒／白の交互のパターン）が設けられた円板と、この円板のスリット部分の透過／不透過（或いは黒／白）を検出するセンサ部と、で構成されるものであるが、図１では、簡略化してブロック図的な矩形枠で示している。

パルスエンコーダ２６のセンサ部では、駆動ローラ１６Ａの回転に応じて、矩形波を出力する。この矩形波は、コントローラ２８に入力される。コントローラ２８では、この矩形波に基づいて、モータ１８の回転速度をフィードバック制御する等、記録紙１２の定速度搬送を維持する制御を行っている。

また、このパルスエンコーダ２６からの矩形波は、後述する画像記録時における各ラインの印字クロックを生成するためのタイミング信号として適用される。すなわち、パルスエンコーダ２６からの矩形波（以下、「印字タイミング信号」という。）は、記録紙１２の搬送状態を忠実に再現しているため、搬送系１４による記録紙１２の搬送速度に変化が生じても、このタイミング信号に基づいて画像記録を実行することで、ラインピッチむら等を抑制することができる。

また、図１に示されるように、記録ヘッド１５には、記録紙１２の先端を検出する先端検出センサ３０が取り付けられている。この先端検出センサ３０は、例えば記録紙１２が存在しないときはハイレベル、記録紙が存在するときはローレベルの信号を出力する。この先端検出センサ３０は、コントローラ２８に接続されており、前記ハイレベル又はローレベルの信号をコントローラ２８へ送出している。

搬送系１４によって記録紙１２が搬送され、この先端検出センサ３０の検出位置に記録紙１２の先端が到達すると、先端検出センサ３０の信号が反転（ハイレベル→ローレベル）するため、コントローラ２８では記録紙１２の記録ヘッド１５への到達を認識することができる。

コントローラ２８には、画像データが入力され、この画像データに基づいて所定のタイミングでノズル面１５Ａからインクを噴射し、画像を記録する。

すなわち、このプリンタ１０では、先端検出センサ３０からの先端検出信号（ハイレベルからローレベルへの反転時期）がトリガとなり、先端検出センサ３０の検出位置と記録ヘッド１５（実際には、ノズル２４Ａの軸芯）との間のピッチ寸法と、搬送系１４による記録紙１２の搬送速度と、前記パルスエンコーダ２６からのタイミング信号と、に基づいて画像記録が開始される。

なお、コントローラ２８には、各種コマンドも入力され、該コマンドに応じた処理が行われる。ここで扱うコマンドには、コントローラ２８に入力された画像データから分割された画像データＢ（後述する）を識別して転送するための画像データ転送コマンドと、記録ヘッド１５による画像記録に関する制御コマンドとが含まれている。制御コマンドとしては、例えば、画像記録制御部４０（図４参照）の設定を変更するためのコマンド（例えば、解像度に応じたスクリーン種別の設定、印字の際に速度又は画質を優先させる等の印字モードの設定等）や、記録ヘッド１５の初期化等の記録ヘッド１５の制御又は動作に関するコマンド等が挙げられる。また、各種コマンドは、予め定められたＮビットの固定長とする。

図４は、コントローラ２８の構成及び各種データの流れを示したブロック図である。図示されるように、コントローラは、制御部３２と画像記録制御部４０とを備え、制御部３２と画像記録制御部４０とは、複数線のビット幅からなる画像データ線５２と単線の印字クロック線５４とを介して接続されている。

制御部３２には、ホストコンピュータ５０から各種コマンド及び画像データが入力されると共に、パルスエンコーダ２６から印字タイミング信号が入力される。制御部３２は、ホストコンピュータ５０より入力されるコマンド及び画像データ、パルスエンコーダ２６より入力される印字タイミング信号を用いて、入力された画像データの前半部分（画像データＡ）を画像データ線５２に出力し、印字クロック及びコマンド及び画像データの後半部分（画像データＢ）を印字クロック線５４に出力する。

図５は、制御部３２の構成及び各種データの流れを示したブロック図である。図示されるように、制御部３２は、データ形成部３４と、合成部３６とを備えている。

データ形成部３４には、ホストコンピュータ５０から画像データとコマンドとが入力される。データ形成部３４は、制御コマンドが入力されたときには、制御コマンドをそのまま合成部３６に出力する。また、画像データと画像データ転送コマンドとが入力されたときには、該入力された画像データを前半部分（画像データＡ）と後半部分（画像データＢ）とに分割し、印字タイミング信号の立ち上がりエッジをトリガとして画像データＡを画像データ線５２に出力する。また、分割した画像データＢは画像データ転送コマンドと共に合成部３６に出力する。なお、画像データＢのデータ長の情報は、予め画像データ転送コマンドに含まれている。従ってデータ形成部３４は、該データ長の情報に応じて画像データを分割する。

合成部３６は、印字タイミング信号の立ち上がりエッジを元に印字クロックを生成する。データ形成部３４から画像データＢ及び画像データ転送コマンドが入力された場合には、上記生成した印字クロックの後に画像データ転送コマンド及び画像データＢを付加して印字クロック線５４を介して画像記録制御部４０に出力する。また、制御コマンドが入力された場合には、印字クロックに該制御コマンドを付加して印字クロック線５４を介して画像記録制御部４０に出力する。なお、以下では、印字クロックの後に画像データ転送コマンド及び画像データＢを付加して生成した信号、あるいは、印字クロックに制御コマンドを付加して生成した信号を合成信号と呼称する。

なお、合成部３６は、コマンド固有の識別子をコマンドの先頭に付加する。本実施の形態では、画像データ転送コマンド及び制御コマンドの双方に同一の識別子を付加する。図６は、Ｎビット（固定長）のコマンドの先頭に４ビットの識別子を付加した状態を示した図である。例えば、印字クロックを「１１１１」というビット列で構成し、コマンドの先頭には「１０１１」というビット列（識別子）を付加すれば、画像記録制御部４０側で印字クロックとコマンドとを容易に識別することができる。なお、識別子はこれに限定されず、他の識別子を用いてもよい。また、識別子の４ビットは一例であり、このデータ長に限定されるものではない。

図７は、画像データＡを画像データ線５２で伝送し、画像データＢを印字クロック線５４で伝送するときのタイミングチャートである。

データ形成部３４は、印字タイミング信号の立ち上がりエッジに応じて、画像データＡを画像データ線５２に出力する。一方、合成部３６は、印字タイミング信号の立ち上がりエッジが入力されると印字クロックを生成し、該生成した印字クロックの後に画像データＢを付加すると共に、該印字クロックと画像データＢとの間に画像データＢを識別するための画像データ転送コマンドを付加して、印字クロック線５４に出力する。これにより、１印字周期の単位で画像データＡと画像データＢとが画像データ線５２及び印字クロック線５４を介して伝送される。

このタイミングチャートから明らかなように、画像データ線５２を介して伝送される画像データＡの方が先に画像記録制御部４０に到着するため、画像データ線５２に、画像データの前半部分（画像データＡ）を伝送することにより、画像記録制御部４０は、画像データの後半部分（画像データＢ）の到着を待たずに、画像データを記録ヘッド１５に出力することができる。このため、転送レートが向上する。

画像記録制御部４０は、画像データ線５２及び印字クロック線５４を介して入力された印字クロック、画像データ、及びコマンドに基づいて、記録ヘッド１５の動作の制御を行なう。

図８は、画像記録制御部４０の構成及びデータの流れを示したブロック図である。図示されるように、画像記録制御部４０は、復号部４２、命令保持部４４、データ保持部４６、及び記録ヘッド制御部４８とを備えている。

復号部４２は、印字クロック線に接続されており、合成信号が入力される。復号部４２は、印字クロック線を介して伝送された印字クロックとコマンドとを識別子に基づいて識別する。識別された信号が印字クロックの場合には、該印字クロックに基づいて内部印字クロックを生成し、生成した内部印字クロックを記録ヘッド制御部４８に出力する。また、識別された信号がコマンドの場合には、該コマンドを命令保持部４４に出力する。更に、コマンド（画像データ転送コマンド）の後に付加された画像データＢを、データ保持部４６に出力する。なお、画像データＢのデータ長の情報は、予め画像データ転送コマンドに格納されているため、このデータ長に基づいて画像データＢを出力する。

なお、復号部４２には、コントローラ２８全体の動作の基本となるシステムクロックが入力されており（図８では、当該入力線の図示を省略。）、当該システムクロックを用いて、コマンドを示す識別子の有無の判別を行なうと共に、内部印字クロックの生成を行なう。

図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、復号部４２におけるシステムクロックと入力信号のタイムチャートの一例である。図９（Ａ）には、入力信号のコマンドを示す部分及び画像データＢが一例として示され、図９（Ｂ）には、入力信号の印字クロックを示す部分が一例として示されている。

各図に示すように、復号部４２は、連続する４システムクロックの立ち上がりのタイミング（各図の入力信号に重ねて○印で示すタイミング）での入力信号の状態（ハイレベル又はローレベル）を検出する。この入力信号の状態に応じて、入力信号が印字クロック及びコマンドのいずれであるかを判別することができる。

本実施の形態では、連続する４システムクロックの立ち上がりのタイミングにおける入力信号が「１０１１」の状態であった場合には、該入力信号はコマンドであるため、該識別子に続くＮビットの信号をコマンドとして命令保持部に転送し、入力信号が「１１１１」の状態であった場合には、該入力信号は印字クロックであるため、図９（Ｂ）に示されるように印字クロックの最後のビット（４システムクロックの最後の立ち上がりのタイミング）に応じて内部印字クロックを生成して記録ヘッド制御部４８に出力する。

命令保持部４４は、復号部４２から制御コマンドが入力されたときには、該制御コマンドを所定期間保持（バッファリング）した後に記録ヘッド制御部４８に出力（転送）する。また、復号部４２から画像データ転送コマンドが入力されたときには、データ保持部４６から出力される画像データＢの転送データ量をカウントし、該カウント値が画像データ転送コマンドに格納されたデータ長に到達したときに、転送終了信号をデータ保持部４６の選択部６４に出力する。

データ保持部４６は、画像データ線５２を介して伝送された画像データＡ及び復号部４２から転送された画像データＢをバッファリングし、記録ヘッド制御部４８に出力する。より詳しくは、まず画像データの前半部分である画像データＡを転送した後に、画像データの後半部分である画像データＢを転送する。

図１０は、データ保持部４６の構成及びデータの流れを示したブロック図である。データ保持部４６は、バッファ６０と、シフトレジスタ６２と、選択部６４とを備えている。

バッファ６０は、画像データ線５２を介して伝送された画像データＡを一時的に格納する先入先出形式のＦＩＦＯバッファである。

シフトレジスタ６２は、復号部４２から転送された画像データＢが所定ビット幅（画像データＡと同じビット幅）となるようにバッファリングする。これは、画像データＡが所定ビット幅の画像データ線５２で伝送されるのに対し、画像データＢが単線の印字クロック線５４で伝送されるためである。このシフトレジスタ６２が複数集合し、先入先出形式のＦＩＦＯバッファが構成されている。

選択部６４は、バッファ６０及びシフトレジスタ６２に格納されている画像データＡ及び画像データＢを選択して記録ヘッド制御部４８に転送する。ここでは、まず画像データの前半部分である画像データＡを最初に選択して転送し、画像データＡの出力終了後に、画像データＢを選択して転送する。

なお、ここでは、画像データＡの転送終了は、選択部６４に接続された不図示の有効信号線により判断される。該有効信号線に伝送される有効信号が例えばHighレベルのときには転送すべき画像データＡが存在することを示すため、バッファ６０から画像データＡを取得して出力する。有効信号がHighレベルからLowレベルに切り替ったときには、転送すべき画像データＡが無くなったことを示すため、画像データの取得先を切替え、シフトレジスタ６２から画像データＢを取得して出力する。その後、命令保持部４４から転送終了信号が入力されると、画像データＢの転送を終了する。

記録ヘッド制御部４８は、先端検出センサ３０からの先端検出信号をトリガとして記録ヘッド１５の画像記録が開始されるように動作する。具体的には、命令保持部４４から転送されたコマンド（制御コマンド）及び復号部４２から出力された内部印字クロックに基づいてヘッド制御信号を生成し、データ保持部４６から取得した画像データ及び生成したヘッド制御信号を記録ヘッド１５に出力する。

次に、本実施の形態のプリンタ１０の動作の流れを詳細に説明する。

プリンタ１０では、ホストコンピュータ５０から画像データ及びコマンドが入力されると共に画像のプリントの指示が入力されると、記録ヘッド１５による記録紙１２への画像記録が開始される。

コントローラ２８では、搬送ローラ２２を回転駆動させて記録紙１２の搬送を開始すると共に、合成部３６によって、搬送ローラ２２の回転駆動に応じてパルスエンコーダ２６から出力される印字タイミング信号を基に印字クロックを生成し、印字クロック線５４を介して画像記録制御部４０に対する印字クロックの出力を開始する。

そして、先端検出センサ３０で記録紙１２の先端が検出されると、画像記録制御部４０の制御によって、記録ヘッド１５の画像記録を開始する。

記録紙１２の先端が先端検出センサ３０によって検出されると、入力された印字クロックをそのまま出力していた制御部３２が、ホストコンピュータ５０から入力された画像データを前半部分の画像データＡと後半部分の画像データＢとに分割し、画像データ線５２を介して画像データＡを出力し、印字クロック線５４を介して画像データＢを出力する処理を実行する。この処理を図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）を参照しながら、説明する。

図１１（Ａ）は、制御部３２のデータ形成部３４で実行される画像データ転送処理の流れを示すフローチャートである。

データ形成部３４において、ステップ１００で、ホストコンピュータ５０からのコマンド及び画像データの入力待ちを行い、コマンド及び画像データが入力された場合に、次のステップ１０２に移行し、入力した画像データを前半部分の画像データＡと後半部分の画像データＢとに分割する。分割して得られた画像データＡは、一時的にバッファリングしておき、画像データＢは、上記入力されたコマンドと共に合成部３６に出力する。

ステップ１０４では、パルスエンコーダ２６からの印字タイミング信号の立ち上がりエッジが入力されたか否かを判定し、該判定が肯定判定となった時点で、ステップ１０６に移行して、画像データＡを画像データ線５２に出力する（図７参照。）。

その後、ステップ１０８に移行して画像記録処理が終了したか否かを判定する。当該判定が肯定判定となるまでステップ１００乃至ステップ１０６の処理を繰り返し実行し、ステップ１０８が肯定判定となった時点で本処理を終了する。

図１１（Ｂ）は、制御部３２の合成部３６で実行される画像データ転送処理の流れを示すフローチャートである。

合成部３６において、ステップ２００では、データ形成部３４からのコマンド及び画像データＢの入力待ちを行い、コマンド及び画像データＢが入力された場合に、次のステップ２０２に移行し、パルスエンコーダ２６からの印字タイミング信号の立ち上がりエッジが入力されたか否かを判定する。該判定が肯定判定となった時点で、ステップ２０４に移行し、印字クロックを生成し（ここでは、印字クロックを「１１１１」のビット列で生成）、コマンドの先頭に、コマンドと印字クロックとを識別するための識別子（ここでは「１０１１」）を付加する。

ステップ２０６で、生成した印字クロックに画像データＢを付加し、さらに上記識別子が付加されたコマンドを印字クロックと画像データＢとの間に付加して、印字クロック線５４に出力する（図７参照。）。

その後、ステップ２０８に移行して画像記録処理が終了したか否かを判定する。当該判定が肯定判定となるまでステップ２００乃至ステップ２０６の処理を繰り返し実行し、ステップ２０８が肯定判定となった時点で本処理を終了する。

なお、ここでは図示を省略するが、データ形成部３４にホストコンピュータ５０から制御コマンドのみが入力された場合には、データ形成部３４は、該制御コマンドを合成部３６にそのまま転送する。合成部３６は、該制御コマンドを上記印字タイミング信号に応じて生成した印字クロックの後に付加して印字クロック線５４に出力する。

画像データ線５２に出力された画像データＡは、画像記録制御部４０のデータ保持部４６に入力される。データ保持部４６に入力された画像データＡは、上述したようにバッファ６０（図１０参照）にバッファリングされ、選択部６４がバッファ６０側に切り替った時点でバッファリングした画像データＡを出力する。

一方、合成部で生成され印字クロック線５４に出力された合成信号は、画像記録制御部４０の復号部４２に入力される。

図１２は、復号部４２で所定期間毎に実行される転送処理の流れを示すフローチャートである。以下、同図及び図８を参照しながら本実施の形態に係る転送処理について説明する。

ステップ３００では、印字クロック線５４を介して何らかの信号が入力されたか否かを判定する。何らかの信号が入力されたと判定された時点で、ステップ３０２に移行し、システムクロックの立ち上がりエッジに同期して、入力信号の識別子を復号する。なお、ここでいう復号とは、図９（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、連続する４システムクロックの立ち上がりエッジ毎に印字クロック線に対する入力信号のレベル（HighまたはLow）を判定して判定履歴を採取する処理をいう。

ステップ３０４で、採取した判定履歴から入力信号の識別子が印字クロック「１１１１」であるか、コマンド「１０１１」であるか否かを判定する。ここで入力信号の識別子が印字クロックを示す識別子であると判定した場合には、ステップ３０８に移行し、図９（Ｂ）に示されるように、該印字クロックに基づいて内部印字クロックを生成し、記録ヘッド制御部４８に出力し、処理を終了する。

またステップ３０４で、入力信号の識別子がコマンドを示す識別子であると判定した場合には、ステップ３０６に移行し、識別子の後に続くＮビットのコマンドを命令保持部４４に出力して格納する。

ステップ３１０では、格納したコマンドが画像データ転送命令であるか否かを判定する。ここで、格納したコマンドが制御コマンドである場合には、画像データＢの転送は不要なため、処理を終了する。

なお、画像記録を行なうタイミングを示す印字クロックの途中に制御コマンドを付加すると、当該印字クロックによる画像記録の途中まで該制御コマンドを反映した画像記録を行なうことができないため、本実施の形態では、制御コマンドの実行タイミングよりも前の印字クロックにコマンドを付加するようにしている。すなわち、現印字周期ではなく、次印字周期で該制御コマンドが有効となる。

また、ステップ３１０で、データ保持部４６に格納したコマンドが画像データ転送コマンドである場合には、ステップ３１２に移行し、画像データＢをデータ保持部４６に転送して、処理を終了する。なお、画像データ転送コマンドは現印字周期においてすぐに有効となり、該コマンドに基づいて画像データＢの転送が行われる。

データ保持部４６では、図１０に示されるように、画像データＡはバッファ６０に入力され、画像データＢはシフトレジスタ６２に入力される。選択部６４は、まず画像データの前半部分である画像データＡから記録ヘッド制御部４８に転送を開始し、画像データＡの転送が終了すると、画像データＡの転送終了後に、画像データＢを選択して出力する。

画像データＡの転送終了は、上述したように有効信号線の状態により判断し、有効信号がHighレベルからLowレベルになったときに、画像データＡの転送を終了して画像データＢの転送を開始する。画像データＢのデータ長の情報は、命令保持部４４に格納された画像データ転送コマンドに含まれている。命令保持部４４は、画像データＢの転送開始から選択部６４による画像データＢの転送データ量をカウントし、該カウント値がコマンドに含まれるデータ長に到達したときに、転送終了信号をデータ保持部４６の選択部６４に出力する。選択部６４は、転送終了信号を入力したときに、画像データＢの転送を停止する。

このように、画像データＡに画像データＢが付加されて、すなわち、画像データＡ、画像データＢの順に、記録ヘッド制御部４８に出力される。

記録ヘッド制御部４８では、内部印字クロックの立ち上がりのタイミング毎に、データ保持部４６から取得した内部印字クロックの１周期で記録する画像データを記録ヘッド１５に出力する。これにより、記録ヘッド１５による画像記録が行なわれる。なお、出力タイミングは現印字周期または次印字周期のいずれであってもよく、予め設定しておくことができる。

以上説明したように本実施の形態では、入力された画像データを画像データ線５２を介して伝送する画像データＡと印字クロック線５４を介して伝送する画像データＢとに分割し、画像データＡを画像データ線５２を介して画像記録制御部４０に伝送し、さらに、画像データＢを印字クロックの後に付加して印字クロック線５４を介して画像記録制御部４０に伝送するようにしたため、ハードウェアコストを増大させずに画像データを高速に転送することができる。

なお、上述した実施の形態では、印字クロックと画像データＢとの間に画像データ転送コマンドを付加して印字クロック線に出力する例について説明したが、これに限定されず、例えば、画像データ転送コマンド無しで印字クロック線に出力するようにしてもよい。後者の場合には、画像データＢの先頭に画像データＢであることを示す識別子を付加した状態で画像データＢを印字クロックの後に付加して伝送する。また、コマンド無しで伝送すると画像データＢのデータ長の情報が得られないため、画像データＢのデータ長は予め定められた固定長としておく。これにより、画像データＢの終端を容易に認識でき、画像データＢの転送終了のタイミングを容易に判断できる。

また、上述した実施の形態では、画像データの前半部分（画像データＡ）を画像データ線に出力し、画像データの後半部分（画像データＢ）を印字クロック線に出力する例について説明したが、これに限定されず、画像データの前半部分（画像データＡ）を印字クロック線に出力し、画像データの後半部分（画像データＢ）を画像データ線に出力するようにしてもよい。後者の場合には、画像データＢが先に到着してしまうため、画像データＡの到着まで転送処理が遅延することとなるが、従来のように画像データを画像データ線のみで伝送する場合に比べて転送レートは向上する。

なお、上述した実施の形態では、記録ヘッドとして複数のノズルが記録紙の搬送方向と交差する方向に配列されたものを適用し、記録紙のみを搬送させる形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録紙を駆動手段の駆動力で搬送させると共に、記録ヘッドを記録紙の搬送方向と交差する方向に移動させながら画像記録を行なう形態としてもよい。

また、上述した実施の形態では、制御コマンドを印字クロックの１周期にだけ付加して入力する形態について説明したが、例えば、同一の制御コマンドを印字クロックの複数の周期に付加して複数回入力するようにしてもよい。この場合、復号された複数回分の制御コマンドを総合的に判断することで、制御コマンドのノイズによる影響を軽減することができる。さらに制御コマンドを印字クロックの１周期内に複数入力してもよい。この場合、入力された複数のコマンドを次印字クロック入力時に同時に実行することができる。

本発明の実施の形態に係る画像記録装置としてのインクジェット型プリンタの概略構成図である。 プリンタの平面図である 記録ヘッドのノズル面の形状を示し、（Ａ）は、ノズルユニット１列配列パターン、（Ｂ）は、ノズルユニット千鳥配列パターンである。 コントローラの構成及び各種データの流れを示したブロック図である。 制御部の構成及び各種データの流れを示したブロック図である。 Ｎビットのコマンドの先頭に４ビットの識別子を付加した状態を示した図である。 画像データＡを画像データ線で伝送し、画像データＢを印字クロック線で伝送するときのタイミングチャートである。 画像記録制御部の構成及びデータの流れを示したブロック図である。 復号部におけるシステムクロックと入力信号のタイムチャートの一例であり、（Ａ）は、入力信号のコマンドを示す部分及び画像データＢを、（Ｂ）は、入力信号の印字クロックを示す部分を示した図である。 データ保持部の構成及びデータの流れを示したブロック図である。 （Ａ）は、制御部のデータ形成部で実行される画像データ転送処理の流れを示すフローチャートであり、（Ｂ）は、制御部の合成部で実行される画像データ転送処理の流れを示すフローチャートである。 復号部で所定期間毎に実行される転送処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ プリンタ
１２ 記録紙
２６ パルスエンコーダ
２８ コントローラ
３２ 制御部
３４ データ形成部
３６ 合成部
４０ 画像記録制御部
４２ 復号部
４４ 命令保持部
４６ データ保持部
４８ 記録ヘッド制御部
５２ 画像データ線
５４ 印字クロック線
６０ バッファ
６２ シフトレジスタ
６４ 選択部

Claims (9)

1. 記録ヘッドによって画像を記録する画像記録装置であって、
   入力された画像データを画像データ線を介して伝送する第１のデータ部分と印字クロック線を介して伝送する第２のデータ部分とに分割し、入力されたタイミング信号に応じて前記第１のデータ部分を前記画像データ線を介して伝送する第１の伝送手段と、
   前記入力されたタイミング信号に応じて印字クロックを生成すると共に、前記第２のデータ部分を前記生成した印字クロックの後に付加して前記印字クロック線を介して伝送する第２の伝送手段と、
   前記画像データ線及び前記印字クロック線を介して入力された第１のデータ部分、第２のデータ部分、及び印字クロックに基づいて前記記録ヘッドによる画像記録を制御する画像記録制御手段と、
   を含む画像記録装置。
2. 前記画像記録制御手段を、
   前記印字クロック線を介して伝送された第２のデータ部分を前記画像データ線を介して伝送された第１のデータ部分に付加した画像データを前記記録ヘッドに出力する画像データ出力手段を含んで構成した請求項１記載の画像記録装置。
3. 前記第１のデータ部分は、前記入力された画像データの前半部分であり、前記第２のデータ部分は、前記入力された画像データの後半部分である請求項１または請求項２記載の画像記録装置。
4. 前記第２の伝送手段は、更に、前記第２のデータ部分を識別するためのコマンドを前記印字クロックと前記第２のデータ部分との間に付加して伝送する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の画像記録装置。
5. 前記コマンドは、前記第２のデータ部分のデータ長を示す情報を含む請求項４記載の画像記録装置。
6. 前記コマンドと前記印字クロックとが識別されるように、前記コマンドの先頭に予め定められた識別子を付加した請求項４または請求項５記載の画像記録装置。
7. 前記第２のデータ部分の先頭に、前記第２のデータ部分を識別するための予め定められた識別子を付加した請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の画像記録装置。
8. 前記第２のデータ部分のデータ長は予め定められたデータ長である請求項７記載の画像記録装置。
9. 前記第２の伝送手段は、前記記録ヘッドによる画像記録に関する制御コマンドが入力されたときには、該制御コマンドを前記生成した印字クロックの後に付加して前記印字クロック線を介して伝送する請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の画像記録装置。

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