JP2006256010A - 印字制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェットプリンタにおいて、インク吐出パルスを、より細かく制御することが出来る印字制御装置を提供する。
【解決手段】 ノズルブロックが連続してインクを吐出したことをカウントし、この連続吐出カウント値およびこれから吐出しようとする同時吐出数からヒートパルスのアクティブ時間を決定するようにしたことを特徴とする印字制御装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は印字ヘッドと呼ぶ、複数の印字ノズル群を有し、その印字ノズル群からインクを吐出して画像を記録するインクジェット方式の印字制御装置に関するもので、特に印字ノズル群へ与えるヒートパルスの制御に関するものである。

近年、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記録装置としてプリンタがある。

プリンタの記録方式としては様々な方式が知られているが、その一つとして、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の特徴を持つインクジェット方式がある。

このインクジェット方式のプリンタは、通常色ごとの印字ヘッドが装着可能で、この印字ヘッドには主走査方向（印字ヘッドの移動方向）と直行する副走査方向（記録媒体の搬送方向）にインクを吐出するための印字ノズルが並んでいる。

そして印字ヘッドを主走査方向に往復移動させながら、移動位置を逐次検出し、印字位置ごとに記録媒体に対して印字ノズルからインクを吐出させることで同時に印字ノズル分の複数のラスタ画像を記録いていき、所望の主走査方向の印字が終了したら、今度は記録媒体を副走査方向に移動させ（記録媒体を進め）、再び印字ヘッドを主走査方向に往復移動して次の印字を行うという安価で小型化が容易な印字方法が一般的に広く用いられている。

ここでは、図１および図２を使用して、従来における印字ヘッドの各印字ノズルからインクを記録媒体に吐出する様子に関して、一例をあげて説明を行う。

図１は、インクジェットプリンタにおける印字ヘッドの１色当たりの例で、この図では一つの色において、インクを吐出する印字ノズルが全部で７０個あり、かつ２列で構成されていることを表している。

当然カラーインクジェットプリンタの場合は、このような印字ノズル並びの印字ヘッドが色数分用意され、例えば６色のインクジェットプリンタならば、この図１のような印字ヘッドが色数分の６個搭載されている。つまり、印字ノズル数としては１色について各列３５個の印字ノズルが２列、合計７０個で印字ヘッドが構成されることになるため、仮に色数が６色の場合、このインクジェットプリンタは、４２０個の印字ノズルに吐出パルスを与えて印字ノズルからインクを吐出することで印字を行う。

これは６色のインクジェットプリンタがすべての印字ノズルからインクを吐出するのに、最大４２０個の印字ノズルに対し同時にエネルギーを与える必要があることを示している。このような方式の場合、印字ヘッドの印字ノズル数を増大させると、単純に必要となるエネルギーも増大する。

そこで、図２のように、印字ヘッドの印字ノズルをいくつかのグループに分割して、それら印字ノズルグループに対し順次吐出パルスを与えることで、印字ノズル数が増大してもエネルギーの消費量を増やさない方法がとられている。この図２では、印字ノズル列分１回のインク吐出を行うのに、５回の吐出で行われることを示している。

つまり吐出１回目では、印字ノズル（０，１０，２０，３０，４０，５０，６０，１，１１，２１，３１，４１，５１，６１）の１４個の印字ノズルに対して吐出パルスが与えられる。これをノズルグループ０と呼ぶ。吐出２回目は印字ノズル（２，１２，２２，３２，４２，５２，６２，３，１３，２３，３３，４３，５３，６３）の１４個の印字ノズルに対して吐出パルスが与えられる。これをノズルグループ１と呼ぶ。

吐出３回目は印字ノズル（４，１４，２４，３４，４４，５４，６４，５，１５，２５，３５，４５，５５，６５）の１４個の印字ノズルに対して吐出パルスが与えられる。これをノズルグループ２と呼ぶ。吐出４回目は印字ノズル（６，１６，２６，３６，４６，５６，６６，７，１７，２７，３７，４７，５７，６７）の１４個の印字ノズルに対して吐出パルスが与えられる。これをノズルグループ３と呼ぶ。吐出５回目は印字ノズル（８，１８，２８，３８，４８，５８，６８，９，１９，２９，３９，４９，５９，６９）の１４個の印字ノズルに対して吐出パルスが与えられる。これをノズルグループ４と呼ぶ。

また、図２では、すべての印字ノズルが１回分吐出する様子を示しているが、実際にはヘッド移動方向１の方向に必要な印字サイズ分の移動を行うことで、所望の画像を形成する。その際、吐出５回目の次は、吐出１回目のノズルグループによる吐出が行われ、これを繰り返している。この印字サイズ分の吐出を１スキャンと呼ぶ。

さらに、ヘッド移動方向１とは逆にヘッドが移動するタイミングでも同様に今度は吐出５回目から吐出が開始され、これを１スキャン分行うことでも所望の画像を形成する。

これらの各ノズルグループに対し順次吐出パルスを与えることで印字ノズルからインクを吐出させ印字を行うようにすれば、同時に吐出する印字ノズルは、この例では一つの印字ヘッドに対して最大１４個の印字ノズルであり、６色の場合では他の印字ヘッドおよび印字ノズルに対して同様の制御を行うことで最大同時吐出ノズルは８４個になる。つまり、印字ヘッドの印字ノズルをいくつかのグループに分割して順次ノズルグループに吐出パルスを与えるようにすることで、印字ヘッドの印字ノズル数を増やしても、消費されるエネルギーは増大させなくてすむ。

また、各ノズルグループに与えるエネルギーは、その与える吐出パルスのアクティブ時間によって決定され、そのエネルギーは吐出のたびに均等にしなければならない。これは印字品位を保つためで、ノズルグループ毎に与えられるエネルギーにばらつきがあるとインクの吐出が安定せず、吐出されるインク量が一定にならないためである。このことは各ノズルグループにおいて、どのノズルから吐出し、どのノズルから吐出しないかによって与える吐出パルスのアクティブ時間を決定しなければならないことを示している。

例えばベタ印字であれば図２で示すように、吐出１回目から吐出５回目まで、すべての印字ノズルからインクが吐出されるわけであるので、吐出１回目から吐出５回目までは同じ吐出パルスを与えればよい。しかし、一般にはベタ印字はあまり行われず、例えば吐出１回目では印字ノズル（０，２０，４０，６０，１１，３１，５１）の７個の印字ノズルからしか吐出しないなど、記録する画像によって吐出する印字ノズルの数は変化する。従って、各ノズルグループに与える吐出パルスのアクティブ時間も同時に吐出する印字ノズル数によって変化させるようになっている。

つまり、例えば図２において吐出１回目に実際にインクを吐出する印字ノズルが７個であるならば、その７個分の印字ノズルに適した吐出パルスを与え、吐出２回目が１０個の印字ノズルからインクを吐出するならば、その１０個分の印字ノズルに適した吐出パルスを与えるというように、直後に吐出しなければならない印字ノズル数を、吐出パルスを発生する前にカウントし、このカウント数から吐出パルスのアクティブ時間を決定するということを行う。
特開平０２−００２００８号公報

前述した従来の例のように、インクを吐出するタイミングで、これから吐出する印字ノズル数に応じて吐出パルスのアクティブ時間を決定し画像を形成する。

しかし、印字の高速化を目指すために吐出と吐出の間隔はますます短くなってきている。

一方、印字品位を安定させるためにインクを安定吐出する必要があり、そのためにはインク発射口近辺にインクを安定供給する必要があるが、吐出間隔が短い、即ちそのノズルに対してエネルギーが与えられる時間間隔が短くなることによりインクの安定供給が行えなくなり、画像品位劣化の要因となってきている。従来は、このエネルギーの与える時間間隔をあまり考慮せずに、吐出を行うノズル数による吐出パルスのアクティブ時間を決定していた。あるいは、ノズル全体での吐出数を考慮したものもあったが、より細かな制御が必要となっている。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、インク吐出のノズルグループごとに連続印字したかどうかの状態を把握し、より細かな吐出パルスの制御ができる印字制御装置を提供することを目的とする。

本発明の印字制御装置は、
・１スキャン内において、ノズルグループ毎に吐出した場合と、吐出してない場合とを検出し、連続して吐出、即ち吐出しないタイミングが連続して所定数連続しなかった場合は連続吐出回数をカウントアップする。また、吐出が行われなくなった場合は、どのくらい連続して吐出が行われていないかをカウントし、その吐出が行われなかった連続回数が一定回数以上であった場合、吐出が行われた連続回数カウント値をクリアし、再度吐出が連続的に行われた回数をカウントする。

・この吐出が連続して行われなかった場合の、吐出が連続したカウント値と、現在の吐出ノズル数とから吐出パルス数を決定する。

以上のように動作させて吐出間隔が短くなった場合でもインクの安定供給が図れる。

なお、さらに説明すれば、本発明の第一の発明について下記のように示す。

印字ヘッドにはインクを吐出する複数の印字ノズルをもち、その複数の印字ノズルは同時吐出させる、いくつかのノズルブロックにグループ化して、各ノズルブロックにインクを吐出するためのヒートパルス信号を与え、そのヒートパルス信号は吐出するノズル数によってアクティブ時間を変化させることでインク吐出を安定化するバブルジェット（登録商標）方式の印字制御装置において、ノズルブロックが連続してインクを吐出したことをカウントし、この連続吐出カウント値およびこれから吐出しようとする同時吐出数からヒートパルスのアクティブ時間を決定するようにしたことを特徴とする印字制御装置。

本発明の印字制御装置は、インク吐出のノズルグループごとに連続印字したかどうかの状態を把握可能となるので、より細かな吐出パルスの制御が可能となる。

以下に図面を参照して、本発明に係る一実施の形態を説明する。

図１は、印字制御装置の１色における印字ヘッドに用意された印字ノズルの配置の一例を示す図、
図２は、印字制御装置の１色の印字ヘッドに用意された印字ノズルの吐出状態の一例を説明するための図、
図３は、本印字制御装置の特徴的な動作を説明するためのブロック図、
図４は、本印字制御装置の特徴的な動作を説明するためのブロック図、
図５は、本印字制御装置の第２の特徴的な動作を説明するためのブロック図、
を、それぞれ示している。

図３において、１００は吐出しようとしているノズルグループ中の吐出数をカウントするドットカウント部で印字タイミング制御部６００からの印字タイミング信号によって７００データ転送部から送られてくるノズルグループ毎の印字データから吐出しようとするノズルグループ毎にカウントする。また転送されてきたノズルグループの印字データ情報を２００連続カウント部に送る。

２００は連続カウンタ部で、１００ドットカウント部から送られてきたノズルグループの印字データ情報を受け、もし吐出するノズルが‘０’で無ければ加算動作を行い、もし吐出する印字ノズルが‘０’で、その状態が所定回数以上連続したならばカウントをクリアする。このようなカウント動作を印字タイミング制御部からのタイミング信号によって逐次ノズルグループ毎に行う。

３００はテーブル参照制御部で、１００ドットカウント部と２００連続カウント部から、４００パルス値補正テーブルの、どの部分を参照するかを決定する。

４００はパルス値補正テーブルで、ユーザがあらかじめ吐出数と連続吐出の関係からどのような補正を行うかを設定しておくテーブルである。

５００は吐出パルス生成部で、あらかじめ基本となる吐出パルスをユーザが設定しておき、それに加え、４００パルス値補正テーブルからの補正値を、その設定した吐出パルスに対して補正をかけ、６００印字タイミング制御部の適切な印字タイミングによって、吐出パルスを生成する。

６００は印字タイミング制御部で、印字を適正に行うためのタイミング制御回路で、画像メモリからのデータ読み出しタイミング、画像データの生成タイミング、ドットカウントのタイミング、印字データの転送タイミング、および吐出パルスの発生タイミング信号を制御する。

７００はデータ転送部で、６００印字タイミング制御部のタイミング信号によって、画像データをノズルグループ毎にヘッドへ転送するとともに、１００ドットカウント部へも、実際に吐出する画像データをおくる。

８００は画像データ生成部で、印字方式に応じたマスク処理や、これ以降の印字の形式にあったノズルグループ毎に印字データを振り分けるなどを行う。

９００は画像メモリアクセス部で、印字すべき画像データを６００印字タイミング制御部からのタイミング信号に従って適正に１０００画像メモリから読み出す。

１０００は画像メモリで、印字する画像データを保持する。

図４は、図３の２００連続カウント部の動作の一例を示すブロック図である。

図４において、２０１は吐出有無判定部で、実際に吐出する印字ノズルがあるかどうかを判定し、ノズルグループの中に１つでも吐出する印字ノズルがあれば、２０２吐出あり連続カウンタ部に“吐出あり信号”を送り、１つも吐出しなければ２０３吐出無し連続カウンタ部に“吐出あり信号”を送る。

２０２は吐出あり連続カウンタ部で、２０１吐出有無判定部から送られてくる“吐出あり信号”により、内部カウンタをカウントアップする。

２０３は吐出なし連続カウンタ部で、２０１吐出有無判定部から送られてくる“吐出あり信号”により、内部カウンタをカウントアップするとともに、カウント中に２０１吐出有無判定部から、吐出するノズルが１つであった場合は“吐出あり信号”によって、このカウンタはクリアされる。

２０４は吐出なし連続カウンタ値判定部で、あらかじめ決められたカウント値、例えば１０回という吐出なし連続カウント値になった場合、２０２吐出あり連続カウンタ部に対しカウンタ値クリア信号を出力する。

以上のような構成において、印字装置には印字開始時に、まず６００印字タイミング制御部に、事前に印字の主走査方向の開始位置および印字終了位置、副走査方向の印字開始位置および終了位置が設定される。

印字装置に印字が指令されると、印字装置は上記情報に基づき記録紙を所定位置までローディングする。印字データは１０００画像メモリに準備されており、印字ヘッドを載せたキャリッジが主走査方向に移動を開始する。

所定位置にキャリッジが移動すると６００印字タイミング制御部が９００画像メモリアクセス部に対して、その位置での印字データを１０００画像メモリから読み出すようにタイミング信号を出力する。９００画像メモリアクセス部はあらかじめ設定された１０００画像メモリのアドレスより必要な印字データを読み込む。

６００印字タイミング制御部のタイミング信号に基づき８００画像データ生成部は９００画像メモリアクセス部より読み込まれた印字データを受け取り、ノズルグループ毎に印字データを再生成する。

また、６００印字タイミング制御部は７００データ転送部に対して印字ヘッドへ印字データを転送するタイミング信号を発生し、７００データ転送部はこのタイミング信号に応じて印字データを印字ヘッドに転送するとともに、１００ドットカウント部へも送る。ここで１００ドットカウント部は印字データ数をノズルグループ毎にカウントする。

同時に、２００連続カウント部にも印字データを転送し、２００連続カウント部は転送されてきた印字データから２０１吐出有無判定部で、この転送されてきたノズルグループには吐出する印字データが１個以上あるかないかを判定する。

吐出する印字データが１個でもあった場合は、２０２吐出あり連続カウンタ部にカウントアップ信号を発生し、この信号により２０２吐出あり連続カウンタ部はカウントアップされる。

一方吐出する印字データが１個も無かった場合は、２０３吐出なし連続カウンタ部にカウントアップ信号を発生し、この信号により２０３吐出なし連続カウンタ部はカウントアップされる。

また、２０３吐出なし連続カウンタ部のカウンタ値クリア信号として２０１吐出有無判定部からの吐出あり信号が機能するようになっており、印字中に１回でも吐出ありの状態になれば、吐出なし連続カウンタ部のカウンタ値はクリアされる。つまり一回も吐出の無い状態が連続して発生しない限り、この２０３吐出なし連続カウンタ部のカウンタ値は加算されていかない。

２０４吐出なし連続カウンタ値判定部では、２０３吐出なし連続カウンタ部のカウント値を逐次監視しており、この例では吐出が無い状態が１０回続いたら２０２吐出あり連続カウンタ部にカウント値クリア信号を発生する。つまりノズルグループにおいて１個でも印字ノズルが吐出する場合には、吐出あり連続カウンタはカウント値を加算していくわけだが、その途中に吐出が１個も無い状態が１０回連続して続かない場合は、連続吐出中としてカウントアップしていくことになる。

このように各ノズルグループ単位で１つでも吐出があれば吐出あり連続カウンタをカウントアップし、吐出が一定期間なかった場合にカウンタをクリアすることで、過去の連続吐出状態を検出する。

この、２０２吐出あり連続カウンタ部のカウンタ値と、１００ドットカウント部のカウント値から３００テーブル参照制御部は、４００パルス値補正テーブルのどの部分を参照するかを計算する。

例えば４００パルス値補正テーブルには１６個の設定値がアドレス０〜アドレス１５まで用意されているとすると、３００テーブル参照制御部では１００ドットカウント部のカウント値および２０２吐出あり連続カウンタ部のカウンタ値から、アドレス５を参照するような計算を行うわけである。

この参照値は５００吐出パルス生成部に送られ、ここで適切な吐出パルスを生成する。

図５は、本案の別実施例の一例を示し、吐出なしが連続した場合の判定基準カウント数を２０５吐出なし連続カウンタ値設定レジスタに任意に設定可能な構成にすることで、よりフレキシブルに対応できる。

また、上記例では吐出ありが連続しているとして認識する際、ノズルグループのうち１つでも吐出する印字ノズルがあった場合は、そのノズルグループの吐出あり連続カウンタが加算され、一方１つも吐出する印字ノズルが無かった場合は、吐出なし連続カウンタを加算するようにしている。しかし特に図示しないが、ノズルグループの所定数以上が吐出する場合に吐出あり連続カウンタが加算され、同様に所定数以下の吐出数しかなかったら吐出なし連続カウンタを加算するというように、そのノズルグループの吐出として認識する印字ノズル数の閾値を設定可能にすることで、さらに細かい制御が可能となるのは当然のことである。

さらに、本例では、１つの印字ヘッドについて説明したが、印字装置に搭載される印字ヘッドが複数の場合でも同様に制御可能となることは当然である。

印字制御装置の１色における印字ヘッドに用意された印字ノズルの配置の一例を示す図 印字制御装置の１色の印字ヘッドに用意された印字ノズルの吐出状態の一例を説明するための図 本発明の印字制御装置の特徴的な動作を説明するためのブロック図 本発明の印字制御装置の吐出カウントの特徴的な動作を説明するためのブロック図 本発明の印字制御装置の第２の特徴的な吐出カウント動作を説明するためのブロック図

符号の説明

１００ ドットカウント部
２００ 連続カウント部
２０１ 吐出有無判定部
２０２ 連続吐出カウンタ部
２０３ 不連続吐出カウンタ部
２０４ 不連続吐出カウンタ値判定部
２０５ 不連続吐出カウンタ値設定部
３００ テーブル参照制御部
４００ パルス値補正テーブル
５００ 吐出パルス生成部
６００ 印字タイミング制御部
７００ データ転送部
８００ 画像データ生成部
９００ 画像メモリアクセス部
１０００ 画像メモリ

Claims (4)

1. 印字ヘッドにはインクを吐出する複数の印字ノズルをもち、その複数の印字ノズルは同時吐出させる、いくつかのノズルブロックにグループ化して、各ノズルブロックにインクを吐出するためのヒートパルス信号を与え、そのヒートパルス信号は吐出するノズル数によってアクティブ時間を変化させることでインク吐出を安定化するバブルジェット方式の印字制御装置において、
   ノズルブロックが連続してインクを吐出したことをカウントし、この連続吐出カウント値およびこれから吐出しようとする同時吐出数からヒートパルスのアクティブ時間を決定するようにしたことを特徴とする印字制御装置。
2. ノズルブロックが連続してインクを吐出したことをカウントする際、インク吐出が無かった場合は、インク吐出無し状態をカウントし、このインク吐出無しカウント値が所定数になった時は、連続吐出カウント値をクリアすることでインク吐出の連続性をカウントすることを特徴とする印字制御装置。
3. 上記連続吐出カウントの際、ノズルグループ内の所定数以上の印字ノズルが吐出するときに連続吐出としてカウントすることを特徴とする印字制御装置。
4. 上記カウント機能は複数用意可能とすることを特徴とする印字制御装置。

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