JP2006095890A

JP2006095890A - 記録装置及び記録制御方法

Info

Publication number: JP2006095890A
Application number: JP2004285173A
Authority: JP
Inventors: Mizue Yajima; 瑞恵矢島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】小さな容量のプリントバッファを用いながらも多様な記録指示に対応した記録が可能な記録装置及び記録制御方法を提供することである。
【解決手段】複数のノズルを有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復走査しながら記録媒体への画像記録において、外部装置から供給される画像データや記録動作に係わる指示を受信し、その受信した画像データを画像処理して記録ヘッドによる記録に用いられる記録データを記録ヘッドによる１走査記録のためにプリントバッファに一時的に格納する際に、受信した指示と画像データとに基づいて生成され、プリントバッファに格納される記録データ量がそのプリントバッファ容量を超えないように記録ヘッドの１走査記録に用いる有効ノズル数を制御する。
【選択図】図６

Description

本発明は記録装置及び記録制御方法に関し、特に、インクジェット記録装置及びインクジェット記録装置内のプリントバッファへのデータ格納に関係した記録制御方法に関するものである。

インクジェット記録装置には、一般にシリアルタイプの記録装置やラインタイプの記録装置がある。

シリアルタイプの記録装置は、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と平行な方向に配列した複数の記録素子（ノズル）を備えた記録ヘッドを搭載したキャリッジを副走査方向と直交する方向（主走査方向）に走査しつつ、供給された画像データに応じて記録ヘッドを駆動することで記録媒体に１バンド分（１走査分）の記録をし、その１バンド分の記録が終わると、所定量分だけ記録媒体を搬送（ピッチ搬送）し、搬送終了後に停止した記録媒体に同様に次の１バンド分の記録を行うという動作を繰り返して記録媒体上に所望の画像を形成する。
このようなシリアルタイプの記録装置では、主走査方向の記録を１バンド分行っている間に、次の走査記録に備えて画像データを準備することで、記録媒体の搬送終了後に次の走査記録が待たされることがないので、高速な記録が可能になる。そのため、現在の走査で記録している画像データを記憶している領域と、次の走査に使用する画像データの書き込みを行う領域とを備えたプリントバッファを用意している。そして、このような構成のプリントバッファをダブルバッファという。

さて、最近のインクジェット記録装置の傾向として、高画質記録を可能にする為、従来のブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）の４種類のインクに加えて、淡シアン（ＬＣ）や淡マゼンタ（ＬＭ）といったインクを用いるなど、インクの多色化が進んでいる。これは搭載する記録ヘッドの数の増加、或いは、記録ヘッドのノズル列の数の増加を意味する（例えば、特許文献１を参照）。

また、記録画像の品質を写真画質に近づける為に記録解像度も増加する傾向にある。

さらに、記録ヘッドのノズル密度も記録解像度を増加させるために高密度化し、さらに記録の高速化のために記録ヘッドの記録幅をより長くする傾向があり、その結果、ノズル数も増加している。

またさらに、使用可能な記録媒体のサイズに注目すると、２４インチ、４４インチ、６０インチ……とユーザニーズに合わせて大きなサイズの記録媒体を使用できるインクジェット記録装置（いわゆる大判プリンタ）がある。

一方、半導体メモリの記憶容量は、３２Ｍビット、６４Ｍビット、１２８Ｍビット、２５６Ｍビット……とメモリ容量が増加しているので、これらのメモリ容量に対応させてプリントバッファの構成とそれを制御するＡＳＩＣ等をインクジェット記録装置の制御回路を設けるようになっている。
特開平６−２２６９９８号公報

このようにインクジェット記録装置において用いるインク色の数、記録解像度、主走査方向の記録幅、記録ヘッドのノズル数等が増加すると、プリントバッファのサイズも大きくなり、その結果、メモリ容量が増加し装置のコストアップになるという問題がある。

特に、大判プリンタでは幅の広い記録媒体を用いるために、元々大容量のメモリがプリントバッファに必要なので、高解像度化や記録幅の拡大が大判プリンタで行われるとこの問題は更に顕著なものとなる。

また、メモリ容量の増加傾向と、大判プリンタで利用可能な記録媒体サイズの増加傾向が異なるため、たとえ大容量のメモリを装置に実装したとしても、そのメモリを十分に使わない場合が多く、コストパーフォーマンスが悪いという問題もある。特に、記録モードを切り替えて記録解像度を変化させる場合等には、記録解像度の高い方でメモリサイズが決定されるため、この問題は記録解像度の低い場合により顕著である。

加えて、今まで使用していたＡＳＩＣとメモリを用いた構成で、記録解像度を高くすること必要なプリンタバッファの容量が増えた場合、メモリ構成変更や回路基板の再設計やＡＳＩＣの再設計等、初期投資費用が増加し、これは最終的に製品のコストアップにつながる。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、小さな容量のプリントバッファを用いながらも多様な記録指示に対応した記録が可能な記録装置及び記録制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため本発明の記録装置は以下の構成からなる。

即ち、複数のノズルを有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復走査しながら記録媒体に画像を記録する記録装置であって、外部装置から供給される画像データや記録動作に係わる指示を受信する受信手段と、前記受信手段により受信した画像データを画像処理して前記記録ヘッドによる記録に用いられる記録データを出力する画像処理手段と、前記画像処理手段から出力された記録データを前記記録ヘッドによる１走査記録のために一時的に格納するプリントバッファと、前記受信手段により受信した指示と画像データとに基づいて生成され、前記プリントバッファに格納される記録データ量が前記プリントバッファ容量を超えないように前記記録ヘッドの１走査記録に用いる有効ノズル数を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

さらに、前記記録ヘッドによる記録をマルチパス記録によって行うよう制御する記録制御手段を備えると良い。

また、前記指示は複数の選択可能な記録モードの中から選択した記録モードの設定指示を含むものであり、その記録モードの選択により記録解像度とマルチパス記録のパス数とが決定されると良い。

またさらに、前記画像処理手段には、前記受信した画像データの並びを変換するラスタカラム変換を含むと良く、前記制御手段による前記有効ノズル数の制御は、そのラスタカラム変換の処理単位を考慮して実行されると良い。

加えて、前記制御手段が、前記記録媒体の記録幅も考慮して有効ノズル数を制御することが望ましい。

なお、前記制御手段は、前記記録解像度と前記パス数と前記プリントバッファ容量との関係を定めたルックアップテーブルを含むようにしても良い。

また他の発明によれば、複数のノズルを有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復走査しながら記録媒体に画像を記録する記録装置の記録制御方法であって、外部装置から供給される画像データや記録動作に係わる指示を受信する受信工程と、前記受信工程において受信した画像データを画像処理して前記記録ヘッドによる記録に用いられる記録データを出力する画像処理工程と、前記画像処理手段から出力された記録データを前記記録ヘッドによる１走査記録のためにプリントバッファに一時的に格納する格納工程と、前記受信工程において受信した指示と画像データとに基づいて生成され、前記プリントバッファに格納される記録データ量が前記プリントバッファ容量を超えないように前記記録ヘッドの１走査記録に用いる有効ノズル数を制御する制御工程とを有することを特徴とする記録制御方法を備える。

従って本発明によれば、受信記録指示によりプリントバッファ容量が不足する事態が発生するような場合でも、自動的に記録ヘッドの有効ノズル数を変えることにより良好な記録をすることができるという効果がある。

このように有効ノズル数を制御することにより、限られた容量のバッファメモリを用いながらも最大のスループット、例えば、高速記録と高画質記録とより長い記録幅の記録を実現することができる。

また、限定された容量のバッファメモリの使用を可能にすることは従来の設計資産（メモリ構成、ＡＳＩＣ、基板等）の流用が可能になることを意味するので、製品コストの低減や初期投資費用の低減、設計にかかる時間の短縮等にも貢献する。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。

なお、この明細書において、「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。

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。

さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「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。

またさらに、「ノズル」とは、特にことわらない限り吐出口ないしこれに連通する液路およびインク吐出に利用されるエネルギーを発生する素子を総括して言うものとする。

＜インクジェット記録装置本体の概略説明（図１〜図２）＞
図１は本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の外観斜視図であり、図２は図１に示したインクジェット記録装置のアッパカバーを取り外した状態を示す斜視図である。

図１〜図２に示されるように、インクジェット記録装置（以下、記録装置）２の前面に手差し挿入口８８が設けられ、その下部に前面へ開閉可能なロール紙カセット８９が設けられており、記録紙等の記録媒体（以下、記録媒体）は手差し挿入口８８又はロール紙カセット８９から記録装置内部へと供給される。インクジェット記録装置は、２個の脚部９３に支持された装置本体９４、排紙された記録媒体を積載するスタッカ９０、内部が透視可能な透明で開閉可能なアッパカバー９１を備えている。また、装置本体９４の右側には、操作パネル１２、インク供給ユニット及びインクタンクが配設されている。

図２に示されているように、記録装置２は、さらに、記録紙等の記録媒体を矢印Ｂ方向（副走査方向）に搬送するための搬送ローラ７０と、記録媒体の幅方向（矢印Ａ方向、主走査方向）に往復移動可能に案内支持されたキャリッジユニット（以下、キャリッジ）４と、キャリッジ４を矢印Ａ方向に往復移動させるためのキャリッジモータ（不図示）及びキャリッジベルト（以下、ベルト）２７０と、キャリッジ４に装着されたインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１１と、インクを供給するとともに記録ヘッド１１の吐出口の目詰まりなどによるインク吐出不良を解消させるための吸引式インク回復ユニット９とを備えている。

この記録装置の場合、キャリッジ４には、記録媒体にカラー記録を行うために、６つのカラーインクに対応して６つのヘッドからなる記録ヘッド１１が装着されている。即ち、記録ヘッド１１は、例えば、Ｋ（ブラック）インクを吐出するＫヘッド、Ｃ（シアン）インクを吐出するＣヘッド、Ｍ（マゼンタ）インクを吐出するＭヘッド、Ｙ（イエロ）インクを吐出するＹヘッド、ＬＣ（淡色シアン）インクを吐出するＬＣヘッド、ＬＭ（淡色マゼンタ）インクを吐出するＬＭヘッドで構成されている。

以上の構成で記録媒体に記録を行う場合、搬送ローラ７０によって記録媒体を所定の記録開始位置まで搬送した後、キャリッジ４により記録ヘッド１１を主走査方向に走査させる動作と、搬送ローラ７０により記録媒体を副走査方向に搬送させる動作とを繰り返すことにより、記録媒体全体に対する記録が行われる。

即ち、ベルト２７０およびキャリッジモータ（不図示）によってキャリッジ４が図２に示された矢印Ａ方向に移動することにより、記録媒体に記録が行われる。キャリッジ４が走査される前の位置（ホームポジション）に戻されると、搬送ローラによって記録媒体が副走査方向（図２に示された矢印Ｂ方向）に搬送され、その後、再び図２中の矢印Ａ方向にキャリッジを走査することにより、記録媒体に対する画像や文字等の記録が行なわれる。上記の動作を繰り返し、記録媒体の１枚分の記録が終了すると、その記録媒体はスタッカ９０内に排紙され、１枚分の記録が完了する。

＜インクジェット記録装置の制御回路の説明（図３）＞
図３は、図１〜図２に示した記録装置の主要な制御構成を示すブロック図である。

図３において、１は画像データやコマンド等を供給するホスト装置（この例では、パソコン（ＰＣ））であり、記録装置２はＰＣ１からの画像データやコマンド、パラメータ、画像処理ＬＵＴ（ルックアップテーブル）等の受信を行い、その受信画像データをコマンドやパラメータ、画像処理ＬＵＴに応じて記録を行う。

パソコン（ＰＣ）１は、一般的なものであり、キーボードやディスプレイを有し、ユーザとのインタフェースをアプリケーションソフトや記録装置専用のプリンタドライバや専用プリンタ制御ソフト（ＲＩＰ等）で実現している。

さて、記録装置２は主に、記録装置２の全体を制御するためにＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＤＭＡＣ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えた制御ユニット５や、記録ヘッド１１を搭載したキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に往復移動させるキャリッジ搬送ユニット６、記録媒体を副走査方向に移動させる媒体搬送ユニット７、記録ヘッド１１へインクを供給する供給ユニット８、記録ヘッド１１の表面クリーニングやインク吸引、インク滴吐出等を行うことで記録ヘッド１１を良好な状態に回復させる回復ユニット９、記録ヘッド１１の電源や制御ユニット５や他のユニット部に電源を供給する電源ユニット１０、キースイッチやＬＣＤなどのディスプレイを有する操作パネル部１２からなる。

なお、この実施例では、機構部の詳細な図面や説明は省略するが、記録装置２はシリアルプリンタ動作する。

この実施例では、キャリッジ４に対して記録ヘッド１１は脱着自在であり、キャリッジ４は電気的な接点、インクを供給するチューブ等のジョイント部、記録ヘッド１１を支持固定する部材、キャリッジ搬送ユニット６との接続部を備えている。また、キャリッジ４は、キャリッジ搬送ユニット６のレール（不図示）等で支持され、キャリッジ搬送ユニット６のタイミングベルト（不図示）等でキャリッジ搬送ユニット６のモータ（不図示）に接続され、そのモータの回転でキャリッジ４が主走査方向に往復移動する。さらに、キャリッジ４にはエンコーダセンサ（不図示）が搭載され、キャリッジ搬送ユニット６の内部にはエンコーダ用のリニアスケール（不図示）が主走査方向に設けられており、キャリッジ４に搭載された記録ヘッド１１の位置を検出しその移動速度を制御できる。

媒体搬送ユニット７は、記録媒体を副走査方向へ移動させるために、搬送ローラをモータ（不図示）とロータリーエンコーダ（不図示）で回転制御する。

インク供給ユニット８は、インクタンク（不図示）と記録ヘッド１１をインクチューブ等で接続し、インクをインクタンクから記録ヘッドに供給する。また、インクチューブの途中に弁機構が設けられ、記録ヘッド１１の交換や、インクタンクの交換時等に弁を閉じることでインクチューブや記録ヘッドからのインク漏れを防止している。尚、この弁機構を動かす駆動源としてモータが用いられ、弁の開閉状態を検知するために位置センサとしてフォトインタラプタが用いられている。

回復ユニット９は、記録ヘッド１１の表面を拭くワイピング機構や記録ヘッドの表面を部材で密閉するキャッピング機構、記録ヘッド１１のノズルからインクを吸引するための吸引ポンプ機構を有し、これらの機構を駆動するモータと駆動伝達機構と機構部各部の状態を検出する位置センサを有している。

電源ユニット１０は、ＡＣスイッチや操作パネル１２上のソフトスイッチ等でオンオフされ、制御ユニット５には、ロジック電源として電圧３．３Ｖと５Ｖの電源を供給し、各ユニットのアクチュエータ（モータ等）に対しては電圧２４Ｖの電源を制御ユニット内のＩ／Ｏ制御部＆ドライバ部２６経由で供給している。また、記録ヘッド１１のヘッド電源は、制御ユニット内のヘッド電源制御部を介して設定電圧値で電源ユニット１０から供給される。

制御ユニット５の内部は機能的には、全体の動作を管理するシーケンス制御部２１、画像データから記録データへの変換処理を行う画像処理部２２、記録データを記録装置２の動作に合わせてタイミング調整するタイミング制御部２３、記録ヘッド１１の駆動データや駆動パルスや駆動電圧等を制御するヘッド駆動部２４、記録装置２の内部ユニットのセンサやアクチュエータ（モータ等）とのインタフェースや駆動制御を行うI／Ｏ制御部＆ドライバ部２５等を備えている。

制御ユニット５は、物理的には回路基板であり、特に、シーケンス制御部２１はＣＰＵ、そのＣＰＵの制御用プログラムや各種データを格納するＲＯＭ、ＣＰＵのワークエリアとして使用され各種データを格納するＲＡＭ、ホスト装置であるＰＣ１とのインタフェースを制御するＩ／Ｆ部等で構成され、画像処理部２２、タイミング制御部２３、及びヘッド駆動部２４は、ＡＳＩＣとＲＡＭなどのメモリで主に構成され、Ｉ／Ｏ制御部＆ドライバ部２５は汎用ＬＳＩやトランジスタ等の電気回路で構成される。

さて、画像処理部２３の内部は、ＰＣ１からの輝度画像データ（ＲＧＢ各色成分データ）をインク色に対応した濃度画像データ（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＬＣ、ＬＭ成分）に画像処理ＬＵＴに基づいて変換する色変換処理部４３、色変換処理部４３からの濃度画像データを記録装置の出力γ特性に基づいて変換する出力γ処理部４４、出力γ処理部４４からの濃度画像データ（多値データ）を２値の画像データに変換する２値化処理部４６等で構成される。
タイミング制御部２４は、画像処理部２３で処理された各インク色に対応した２値の画像データの配列順番（ラスタ方向（主走査方向）順）を記録ヘッド１１のノズル配列方向の順番（カラム方向（副走査方向）順）に変換するＨＶ変換部４７、カラム方向順に変換された画像データを格納するメモリ部４８、メモリ部４８からの読み出しタイミングを記録ヘッド１１の位置や移動方向等に応じて各インク色に対応した画像データ毎に制御し各インクによる記録がずれない様に調整するレジ調整部４９等で構成される。

＜インクジェット記録装置の記録動作＞
ここで、図４〜図５を参照して、記録装置の制御回路において、ＰＣ１から受信した画像データを記録ヘッドに転送するまでのデータの流れについて詳細に説明する。

図４は画像データの流れを示したフローチャートであり、図５は図４に示したフローチャートの内容を補足する為の図である。

処理が開始されると、まず、ステップＳ２１では、記録装置に設けられた画像処理部２２は各インク色に対応した２値の画像データ（ラスタ画像データ）を送信する。なお、図３に示した記録装置の制御回路において、ＰＣ１から受信した多値のＲＧＢ画像データを画像処理部２２が各インク色に対応した２値の画像データに変換するが、ＰＣ１内に画像処理部２２に相当する機能を備えている場合には、ＰＣ１内で生成された各インク色に対応した２値の画像データをインク色毎（例えば、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＬＣ、ＬＭ）の色順に６４ラスタ単位で受信する。

次のステップＳ２２では、ラスタ画像データを、ある１つのメモリにおける受信バッファ領域（このバッファとは別のアドレス空間にプリントバッファ領域等がある）に格納する。

図５（ａ）に示すように、まず各インク色に対応した２値の画像データは、受信バッファ１に格納される。受信バッファ１がいっぱいになると、画像データは受信バッファ２に格納するように切り替えられる。そして、画像データの書込みが受信バッファ２に切り替わったと同時に、受信バッファ１に格納されていた画像データは、ラスタカラム変換（後で詳細を説明する）を行うためにＨＶ変換部４７に読み出され、順次ラスタカラム変換が行われる。続いて、受信バッファ２に格納された画像データがいっぱいになると、今度は受信バッファ２に格納された画像データがラスタカラム変換のためにＨＶ変換部４７へと読み出され、順次ラスタカラム変換が行われる。その間に、受信バッファ１で画像処理部２３からの画像データを受信する。

このように、受信バッファ１及び２が交互に読出メモリと書込みメモリとの役割を交互に果たし、画像処理部２３からの画像データをラスタカラム変換する為にデータの入出力を行っている。

受信バッファより送られてきたラスタ画像データは、先にも示した通り、記録ヘッドのノズルの並び（図５（ｂ）参照）と直交する方向に並んでいる為、記録ヘッドのノズルの並びに合わせて、６４ビット×３２ビット単位毎に、その並びを変換する必要がある。なお、この実施例での記録ヘッドは使用する６色のインクに合わせて、図５（ｂ）に示すように、６つのノズル列を有しており、１２００ｄｐｉの解像度で各列には１２８０個のノズルが設けられている。そして、各列のノズルは千鳥状に配置され、ＯＤＤノズル列とＥＶＥＮノズル列とに分けられる。

そこで、図５（ｃ）の上段に示すように、あるメモリ領域へ
（1, 1）（2，2）……（1, 31）（1, 32）,
（2, 1）（2，2）……（2, 31）（2, 32）,
……
（64,1）（64,2）……（64,31）（64,32）
のようにラスタ画像データを配列でいう行方向に格納し、その後、図５（ｃ）の下段に示すように、図５（ｃ）の上段に示した画像データをＯＤＤ部（３２ビット×３２ビット）とＥＶＥＮ部（３２ビット×３２ビット）とに分け、二つのメモリ領域にそれぞれ格納する。

ＯＤＤ部とは記録ヘッドのノズル列に含まれる複数のノズルにその端から順に１、２、……と番号を割当てた場合、奇数番号のノズル（即ち、ＯＤＤノズル列）からのインク吐出に使用される画像データを指し、ＥＶＥＮ部とは同様に偶数番号のノズル（即ち、ＥＶＥＮノズル列）からのインク吐出に使用される画像データを指す。

そして、ＯＤＤ部の画像データに関して、
（1, 1）（3, 1）(5, 1)……（61, 1）（63, 1），
（1, 2）（3, 2）(5, 2)……（61, 2）（63, 2），
……
（1,32）（3,32）(5,32)……（61,32）（63,32）
のようにラスタ画像データを配列でいう列方向に格納して記録ヘッドのノズルの並びに合わせる。

一方、ＥＶＥＮ部の画像データについても同様に
（2, 1）（4, 1）(6，1)……（62，1）（64，1），
（2, 2）（4, 2）(6，2)……（62，2）（64，2），
……
（2,32）（4,32）(6,32)……（62,32）（64,32）
のようにラスタ画像データを配列でいう列方向に格納して記録ヘッドのノズルの並びに合わせる。

このようにステップＳ２３では、画像データを記録ヘッドのノズル配列に変換するラスタカラム変換（ＨＶ変換）を実行する。

さらに、ステップＳ２４では、ラスタカラム（ＨＶ）変換された画像データを、３２ビット×３２ビットを１単位として、図６（ｄ）に示すように各インク色についてＯＤＤ部とＥＶＥＮ部毎に割当てられたメモリ領域（プリントバッファ）へ順次、格納する。

最後に、ステップＳ２５では、プリントバッファに、キャリッジの１回の走査に必要な画像データと次の走査に必要な１／Ｎパス分の画像データが蓄積されたら、記録ヘッドに対して画像転送を行い、記録ヘッドから記録を開始する。

＜この実施例の特徴的な動作の説明（図６〜図１０）＞
次に、この実施例の特徴的な動作を図６〜図９を参照して説明する
図６はプリントバッファの容量を効率的に用いる処理を示すフローチャートである。

図７はユーザ選択可能な記録モードの内容を示す図である。

図７に示すように、記録モードには、１つの“速い”モード、２つの“普通”モード、２つの“きれい”モードがある。また、図７には、記録幅が６０インチ、４４インチ、２４インチの記録装置夫々に対応した記録モードが示されている。

この実施例では、特に、“普通”モードと“きれい”モードとにおいて、Ｄタイプ、Ｅタイプ、Ｉタイプ、Ｊタイプ、Ｎタイプ、Ｏタイプで示されているように、解像度２４００ｄｐｉでの記録モード（高解像度記録）が含まれている。従って、このような高解像度記録の記録モードではより大容量のプリントバッファが求められる。なお、図７に示すように、記録幅の異なる３つの記録装置のプリントバッファ容量（ＰＢＵＦ）は夫々、１Ｇビット、５１２Ｍビット、２５６Ｍビットである。

即ち、記録幅が６０インチの記録装置の容量が１Ｇビットのプリントバッファは、１０２４×１０２４×１０２４＝約１．０７３×１０⁹ビットのデータ量を格納することが可能である。また、記録幅が４４インチの記録装置の容量が５１２Ｍビットのプリントバッファには、１０２４×１０２４×５１２＝約５３６×１０⁶ビットのデータ量を格納することが可能である。またさらに、記録幅が２４インチの記録装置の容量が２５６Ｍビットのプリントバッファには、１０２４×１０２４×２５６＝約２６８×１０⁶ビットのデータ量を格納することが可能である。

さて、図６のフローチャートを参照して説明をすると、まず、ステップＳ１では、ユーザは、記録を行う為に記録装置に接続されたＰＣから、画像を選択し、記録モード、用紙サイズ、記録幅を入力する。用紙サイズとは、例えば、Ａ１、Ｂ１、Ａ０、Ｂ０サイズ等の用紙サイズであり、記録幅とは、画像サイズである。

次に、ステップＳ２では、ユーザより入力された記録モード、用紙サイズ、記録幅に基づきプリントバッファに格納すべきデータ容量（ＡＤＳ）を導き出す。プリントバッファに格納すべきデータ容量の導き方としては、２種類あり、数式によって求める方法とＬＵＴ（ルックアップテーブル）によって求める方法（図８）がある。そして、これら２種類のどちらかの方法を使用して導き出されたプリントバッファに格納すべきデータ容量（ＡＤＳ）と、記録装置内に設けられたプリントバッファの容量（ＰＢＵＦ）とを比較する。

ここで、プリントバッファに格納するデータ量（ＡＤＳ）の２つの求め方について説明する。

数式の計算による場合、プリントバッファに格納するデータ容量（ＡＤＳ）は、式（１）によって計算される。

ＡＤＳ＝ＥＦＮ×ＰＷ×ＭＡＩＮＲ×ＮＨ×（Ｎ＋１）／Ｎ ……（１）
ここで、ＥＦＮは有効ノズル数（ノズル）、ＰＷは記録幅（inch）、ＭＡＩＮＲは記録ヘッドの主走査方向の解像度（ドット／inch）、ＮＨは記録ヘッド数（或いは、各インク色に対応してノズル列数）である。この有効ノズル数は、１回の走査記録で使用するノズルの数である。また、Ｎはマルチパス記録のパス数であり、Ｎパス記録とは、Ｎ回の走査で１バンド（記録ヘッドのノズル分に相当する幅）の画像を形成することである。式（１）に代入する値は、ステップＳ１においてユーザより入力された記録モード、用紙サイズ、記録幅に基づいて決定される。

次に、ＬＵＴを参照してプリントバッファに格納するデータ量（ＡＤＳ）を求める場合について説明する。

図８はＬＵＴを参照したプリントバッファに格納するデータ容量の求め方を示す図である。図８において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は夫々、記録幅が６０インチ、４４インチ、２４インチの記録装置に対応したＬＵＴを示しており、そのＬＵＴにはプリントバッファの容量（１Ｇビット、５１２Ｍビット、２５６Ｍビット）と比較して、容量が足りるか否かを判定した結果も示されている。

ＬＵＴを用いる場合、図８に示すように、プリントバッファに格納するデータ容量を、“Ａ”〜“Ｏ”のアルファベットで表示した記録モード毎にＬＵＴに格納しておき、ステップＳ１においてユーザより入力された記録モード、記録幅に応じてプリントバッファの容量が足りるか否かを判断する。図８から分かるように、各プリントバッファ容量と比較した結果、記録モードがＤタイプ、Ｅタイプ、Ｆタイプ、Ｉタイプ、Ｊタイプ、Ｋタイプ、Ｎタイプ、或いはＯタイプの場合には、プリントバッファ容量が足りない。

なお、これらＬＵＴは、先に示した式（１）をもとに作成しているので、ＬＵＴに格納されていない記録モードや記録幅が入力された場合には、式（１）を用いて計算をする。

このように、プリントバッファに格納するデータ量は、式（１）を用いて記録モード、記録幅等が入力される度に計算し求めても良いし、ＬＵＴとしてすべての記録モード、記録幅に対応してプリントバッファに格納するデータ量を持っていても良い。

いずれにしても、プリントバッファに格納するデータ容量とプリントバッファの容量を比較してプリントバッファの容量が足りるか否かを判断する。

図６に示すフローチャートによれば、プリントバッファの容量とプリントバッファに格納すべきデータ容量とを比較し、ＰＢＵＦ≧ＡＤＳ、即ち、容量が足りると判断された場合には、処理はステップＳ３に進むが、ＰＢＵＦ＜ＡＤＳ、即ち、容量が足りないと判断された場合には、処理はステップＳ７へ進む。

処理がステップＳ３へ進んだ場合には、プリントバッファの容量が足りるので、ステップＳ３〜ステップＳ６において通常の処理及びデフォルトの設定値が入力される。

ステップＳ３では、有効ノズル数に、記録ヘッド１１が有している記録ノズルのうち、実際の記録に使用できるノズルのデフォルト値が設定される。記録ヘッド１１には、実際にはダミーノズルや縦レジ用ノズルなど、有効ノズル以外に別の機能を果たす為のノズルを備えているが、ここでは説明を簡単にするために、記録ノズル＝有効ノズルとして説明をする。従って、デフォルト値としては“１２８０”が設定される。

ステップＳ４では紙送り量に、マルチパス記録のパス数に応じてデフォルト値を設定する。即ち、１パスの場合は有効ノズルと同じ幅分、２パスの場合には有効ノズル数の（１／２）幅分、Ｎパスの場合には有効ノズル数の（１／Ｎ）幅分の紙送り量の値が設定される。

ステップＳ５ではＨＶ変換のデフォルト回数を設定する。図４〜図５を参照して説明したとおり、ＨＶ変換は６４ビット×３２ビット単位で処理が行われるため、有効ノズル数÷６４＝ＨＶ変換の回数となり、デフォルト値としては１２８０÷６４＝２０回が設定される。

ステップＳ６では白詰め処理を実行するが、ここでは何も行われない。白詰め処理については、ステップＳ１０に関連して詳細に説明する。

一方、処理がステップＳ７へ進んだ場合には、プリントバッファ容量が不足しているので、ステップＳ７〜ステップＳ１０において特別な処理が行われる。

まず、ステップＳ７では有効ノズル数の設定を変更する。ここでは、プリントバッファ容量が不足に合わせて、有効ノズル数を減らす。これにより、キャリッジ１回の走査で記録に用いる画像データ量が減り、プリントバッファに格納されるデータ量を減らすことができる。

ここで、プリントバッファ容量が不足した場合の有効ノズル数の求め方について、図９〜図１０を参照して説明する。その求め方として２つあり、１つは数式による算出法であり、もう１つはＬＵＴを用いた算出法である。

まず、計算により算出法について説明する。

図９は計算による有効ノズルの算出法を示す図である。

この図には、記録幅が６０インチの記録装置において、プリントバッファ容量が不足する記録モード（例えば、Ｄタイプ、Ｅタイプなど）における有効ノズル数を削減する方法が示されている。

図９（ａ）の９０１は、記録モードのＣタイプに関し、式（１）を用いて、プリントバッファに格納するデータ容量（ＡＤＳ）を計算したものである。

この場合、式（１）によれば、
ＡＤＳ＝１２００×６０×１２００×６×（８＋１）／８
＝５８３×１０⁶（ビット）
＜１．０７３７×１０⁹（ビット）となり、
１Ｇビット容量のプリントバッファがあれば十分足りる。

図９（ａ）の９０２は、記録モードのＥタイプに関し、式（１）を用いて、プリントバッファに格納するデータ容量（ＡＤＳ）を計算したものである。

この場合、式（１）によれば、
ＡＤＳ＝１２００×６０×２４００×６×（８＋１）／８
＝１．１６６×１０⁹（ビット）
＞１．０７３７×１０⁹ （ビット）
となり、１Ｇビット容量のプリントバッファでは不足する。

従って、図９（ａ）の９０３に示すように、記録モードがＥタイプの場合には、プリントバッファ容量が不足するで、必要なプリントバッファ容量を減らすため、有効ノズル数をプリントバッファ容量が足りる程度まで削減する。

この有効ノズル数の値は、６４の倍数の内で、容量１Ｇビットのプリントバッファ内におさまる最大値を選定している。この理由には、前述の通り、６４ラスタ単位毎に画像データをラスタカラム変換（ＨＶ変換）する必要があるからであり、有効ノズル数が多い方が少しでもスループットが上がるからである。

次に、上記の方法で実際に有効ノズル数（ＥＦＮ）を算出する。

プリントバッファの容量内におさまる有効ノズル数（ＥＦＮ）は、次の式（２）によって求める。

ＥＦＮ＝ＰＢＵＦ×Ｎ／（Ｎ＋１）／ＮＨ／ＭＡＩＮＲ／ＰＷ……（２）
式（２）より、
ＥＦＮ＝１．０７３７×１０⁹×８÷（８＋１）÷６÷２４００÷６０
＝１１０４．６
このようにして求めた有効ノズル数より小さく、かつ、６４の倍数の最大値を求める。上記数値の近傍の６４の倍数の数列は、……９６０、１０２４、１０８８、１１５２……となり、求める有効ノズル数は“１０８８”となる。

そこで、有効ノズル数を“１０８８”とした時の記録モードをＥ”タイプとする。

記録モードがＥ”タイプの時のプリントバッファに格納すべきデータ容量は、式（１）を用いて計算すると、
ＡＤＳ＝１０８８×６０×２４００×６×（８＋１）／８
＝１．０５７×１０⁹（ビット）
＜１．０７３×１０⁹（ビット）
となり、容量１Ｇビットのプリントバッファがあれば足りる。

ところが、有効ノズル数を１２００ノズルから１０８８ノズルに減らすことにより、スループットの低下の問題が考えられる。

そこで、例えば、Ａ０サイズ（１１８９ｍｍ（縦）×８４１ｍｍ（横））の記録媒体に画像を記録した場合、図９（ｂ）を参照しながら、どの程度のスループットの低下があるかを試算してみる。

この実施例の記録装置はシリアルプリンタであるため、画像データがない部分（記録媒体に記録がなされない部分）でもキャリッジは移動するので。キャリッジの走査数がそのまま装置のスループットになる。従って、記録時の走査数を求めスループットの低下を計算する。

走査数（ＳＣＡＮ）は、式（３）によって計算される。

ＳＣＡＮ＝ＶＤＯＴＮ÷（ＥＦＮ÷Ｎ）＋Ｎ−１……（３）
ここで、ＶＤＯＴＮは記録物の縦方向（副走査方向）のドット数である。

また、走査数は、キャリッジが走査毎に必ずそのホームポジションに戻ってくる為、求めた走査数を切り上げて整数化し、その整数の内、最小の偶数が走査数となる。

まず、記録物の縦方向のドット数を計算する。

ＶＤＯＴＮ＝１１８０×１２００／２５．４
＝約５６１７３（ドット）
である。

ここで、有効ノズル数（ＥＦＮ）が１２８０、即ち、記録モードがＥタイプであれば、式（３）より、
ＳＣＡＮ＝５６１７３÷（１２００÷８）＋８−１
＝３８１．４
となり、その値の小数点以下を切り上げて整数化し、最小の偶数を求めると、３８２スキャンとなる。

同様に、有効ノズル数（ＥＦＮ）が１０８８、即ち、記録モードがＥ”タイプであれば、式（３）より、
ＳＣＡＮ＝５６１７３÷（１０８８÷８）＋８−１
＝４２０．０３
となり、その値の小数点以下を切り上げて整数化して、最小の偶数を求めると、４２２スキャンとなる。

従って、記録モードがＥタイプの時とＥ”タイプの時のスループットの差は４２２÷３８２×１００＝約１１０．４（％）となり、Ｅ”タイプの方がＥタイプより、約１０％のスループットダウンとなる。

また、図７に示したＤタイプの記録モードについても、同様の方法で有効ノズル数を減らしてプリントバッファ容量を確保すると、有効ノズル数を減らさない場合（即ち、Ｄタイプ）と有効ノズル数を削減した場合（ＥＦＮ＝９６０とする）のスループット差は、Ｄタイプに比べて、約２４％のスループットダウンとなる。

以上の検討から、記録幅が６０インチの記録装置で選択可能な記録モードの中で、プリントバッファ容量が最も不足するＤタイプの記録モードであっても、有効ノズル数を減らして記録をするならば、約２４％のスループットダウンで現在のプリントバッファをそのまま使用することが可能であることが分かる。

また、記録幅が６０インチの記録装置で選択可能な記録モード全てにおいて、スループットを落とすことなく記録を実現しようとすると、容量が２Ｇビットのプリントバッファが必要になり、かなりのコストアップになってしまう。従って、解像度が１２００ｄｐｉから２４００ｄｐｉへと高画質になった画像記録を、最大約２４％程のスループットダウンで可能となれば、ユーザにとっても許容範囲と考えられる。

次にＬＵＴを用いた有効ノズル数の算出方法について説明する。

図１０は記録モードのＥタイプにおける記録幅と有効ノズル数との関係を表した図である。

記録幅６０インチの記録装置を用いて、ユーザから記録モードとしてＥタイプが設定された場合、図１０に示した関係を表わすＬＵＴを用いれば入力された記録幅から簡単に有効ノズル数を求めることができる。

例えば、大判プリンタのロール紙（標準紙）として利用の多い５０インチ、５４インチ、及び６０インチに関して言えば、その記録幅を参照して、簡単に有効ノズル数を求めることができる。また、図１０から分かるように、記録幅が５０インチ以下（例えば、Ａ０、Ｂ０サイズも含む）ならば、有効ノズル数として１２８０が設定可能なので、スループットを落とすことなく記録することが可能である。

以上図９〜図１０に示した例はすべて記録幅が６０インチの記録装置のプリントバッファに格納するデータ容量の計算、スループットの計算、有効ノズル数の計算例であるが、記録幅、４４インチ、或いは２４インチの記録装置においても同様に有効ノズル数を算出することができる。

再び、図６を参照して説明を続けると、ステップＳ８では紙送り量として、ステップＳ７において得られた有効ノズル数の（１／Ｎ）幅分の値を設定する。

さらに、ステップＳ９では、ＨＶ変換の回数として、ステップＳ７で求めた有効ノズル数÷６４を設定する。

ステップＳ１０では、有効ノズル数の削減により空きとなるプリントバッファの領域に空の画像データ（例えば、２値データの場合には“０”）を埋める白詰め処理を行うように設定する。

以上のようにして、プリントバッファ容量が足りる場合の処理（ステップＳ３〜ステップＳ６）、或いはプリントバッファ容量が不足する場合の処理（ステップＳ７〜ステップＳ１０）を実行し、各設定値が確定した後、その設定を用いてステップＳ１１では記録動作を実行する。

従って以上説明した実施例に従えば、設定された記録モードで記録を実行するのにプリントバッファの容量が不足する場合でも、ある程度のスループットの低下を許容するならば、記録に用いる記録ヘッドの有効ノズル数を削減して記録を行うように制御できるので少ない容量のプリントバッファを用いた記録が可能になる。

これにより、プリントバッファメモリの増設を図ることなく、種々の記録モードに対応した記録が可能になる。特に、大型プリンタの場合、プリントバッファメモリの容量も大きく、そのメモリも増設を行わなくともよいことは装置コストの大きな削減に貢献する。

さらに、以上の実施例において、記録ヘッドから吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録媒体に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。

以上の実施例は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。

また以上の実施例はシリアルスキャンタイプのインクジェット記録装置を例として説明したが、本発明はこれに限らず、記録可能な記録媒体の最大幅の長さを持つフルライン記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置にも、本発明は有効に適用できる。そのような記録ヘッドとしては、複数の記録ヘッドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。

加えて、以上の実施例のようなシリアルスキャンタイプのものでも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

さらに加えて、本発明のインクジェット記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力装置として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の外観斜視図である。図１に示したインクジェット記録装置のアッパカバーを取り外した状態を示す斜視図である。図１〜図２に示した記録装置の主要な制御構成を示すブロック図である。画像データの流れを示したフローチャートである。図４に示したフローチャートの内容を補足する為の図である。プリントバッファの容量を効率的に用いる処理を示すフローチャートである。ユーザ選択可能な記録モードの内容を示す図である。ＬＵＴを参照したプリントバッファに格納するデータ容量の求め方を示す図である。計算による有効ノズルの算出法を示す図である。記録モードのＥタイプにおける記録幅と有効ノズル数との関係を表した図である。

符号の説明

１パソコン（ＰＣ）
２インクジェット記録装置
４キャリッジユニット
５制御ユニット
６キャリッジ搬送ユニット
７紙搬送ユニット
８インク供給ユニット
９回復ユニット
１０電源ユニット
１１記録ヘッド
１２操作パネル部
２１シーケンス制御部
２２画像処理部
２３タイミング処理部
４１色変換処理部
４２出力γ処理部
４３２値化処理部
４７ＨＶ変換部
４８メモリ部
４９レジ調整部
８８手差し挿入口
８９ロール紙カセット
９１アッパカバー

Claims

複数のノズルを有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復走査しながら記録媒体に画像を記録する記録装置であって、
外部装置から供給される画像データや記録動作に係わる指示を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した画像データを画像処理して前記記録ヘッドによる記録に用いられる記録データを出力する画像処理手段と、
前記画像処理手段から出力された記録データを前記記録ヘッドによる１走査記録のために一時的に格納するプリントバッファと、
前記受信手段により受信した指示と画像データとに基づいて生成され、前記プリントバッファに格納される記録データ量が前記プリントバッファ容量を超えないように前記記録ヘッドの１走査記録に用いる有効ノズル数を制御する制御手段とを有することを特徴とする記録装置。
前記記録ヘッドによる記録をマルチパス記録によって行うよう制御する記録制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記指示は複数の選択可能な記録モードの中から選択した記録モードの設定指示を含むことを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
前記記録モードの選択により記録解像度と前記マルチパス記録のパス数とが決定されることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
前記画像処理手段には、前記受信した画像データの並びを変換するラスタカラム変換を含むことを特徴とする請求項１乃至４に記載の記録装置。
前記制御手段による前記有効ノズル数の制御は、前記ラスタカラム変換の処理単位を考慮して実行されることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
前記制御手段は、前記記録媒体の記録幅も考慮して前記有効ノズル数を制御することを特徴とする請求項１乃至６に記載の記録装置。
前記制御手段は、前記記録解像度と前記パス数と前記プリントバッファ容量との関係を定めたルックアップテーブルを含むことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
複数のノズルを有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復走査しながら記録媒体に画像を記録する記録装置の記録制御方法であって、
外部装置から供給される画像データや記録動作に係わる指示を受信する受信工程と、
前記受信工程において受信した画像データを画像処理して前記記録ヘッドによる記録に用いられる記録データを出力する画像処理工程と、
前記画像処理手段から出力された記録データを前記記録ヘッドによる１走査記録のためにプリントバッファに一時的に格納する格納工程と、
前記受信工程において受信した指示と画像データとに基づいて生成され、前記プリントバッファに格納される記録データ量が前記プリントバッファ容量を超えないように前記記録ヘッドの１走査記録に用いる有効ノズル数を制御する制御工程とを有することを特徴とする記録制御方法。