JP2007015248A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホスト装置を接続しなくても記録装置単体でテストパターンを出力する。
【解決手段】 記録ヘッドの走査方向の記録領域を複数の領域に分割し、該分割された領域単位の記録データを格納するバッファを有し、複数色の各々に対応したノズル列を備えた記録ヘッドを走査させて記録を、外部から入力した記録データに基づいて記録を行う第１の記録モードと、所定のテストパターンに基づいて記録を行う第２の記録モードを備える記録装置であって、前記第１の記録モードでは、記録バッファから読み出したデータに基づき記録ヘッドへ転送するデータを生成し、第２の記録モードでは、所定のテストパターンに対応したパターンデータを生成する。
【選択図】 図８

Description

本発明は記録装置に関し、特に吐出パターン生成に関するものである。

シリアルタイプのインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載したキヤリッジを紙送り方向（ノズルの配列方向）と異なる方向（主走査方向）に移動させながら、記録ヘッドのノズルからインクを吐出することで画像を形成する。

この記録装置においては、記録ヘッドに転送する記録データを保持する為の印字バッファ（記録バッファ）を備えており、そのメモリ容量としては、少なくとも１主走査方向に記録するデータの全てを保持できるのに十分な量のメモリを確保している（１バンド分の印字バッファ）。

例えば、輻走査方向に６００ｄｐｉで１２８ノズル配置された記録ヘッドを、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で８インチ幅の記録を行う場合は、１主走査に必要な印字バッファは、１色あたり７６８００バイトの印字バッファを必要とする。

一方、高画質化を実現する為に、従来１色あたり１種類の吐出量に対して、各色複数の吐出量を行うマルチドロップレットの手法や、あるいはＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の基本の４色に加えて、フォト画像の階調アップの為にＰＣ（フォトシアン）やＰＭ（フォトマゼンタ）を加えるような多色化の手法が幅広く普及している。このために記録装置の必要なメモリの量は増加する傾向にある。

また、高速化を実現するために、各色のノズル数自体を増加させて、１ページを印字するのに必要なスキャン回数を削減することも継続的に取り組まれている。このことも、印字バッファが増加する方向になる。

印字バッファサイズの増加は、プリンタの生産コストアップつながってしまう。しかしながら、ホスト装置（ホストコンピュータ）の市場への普及と低価格化に連動して、インクジェットプリンタの市場での低価格化も急速に進んでいる。特にローエンドのインクジェットプリンタに関しては、低価格化が顕著であり、この実現の為に、インクジェットプリンタに備えられているメモリの容量を削減して、低価格化を行っている。例えば、印字バッファサイズを１主走査分より小さくする方法がある。

例えば、１主走査分のデータをバッファに入力完了する前に主走査を開始する制御（特許文献１）や、ホスト装置におけるＣＰＵのマルチタスク処理のために、処理負荷の増加等でホストＰＣからプリンタへのデータ転送が間に合わない場合のリカバリ制御（特許文献２）がある。

一方、インクジェットプリンタにおいては、記録ヘッド上に配置されているノズルの状態をユーザーが確認できるような、ノズルチェックパターンを印字する機能が盛り込まれている。

１バンド分の印字バッファを確保できるプリンタでは、ホスト装置から所定のコマンドが送られてくるか、あるいは所定のキーオペレーションでノズルチェックパターン印字が確定したら処理を開始する。即ち、給紙・一回目の紙送り（頭だし）を行い、ノズルチェックパターンのうち１走査分に必要なビットパターンを１バンド分の印字データを印字バッファ上にパターン展開し、キャリッジ走査を開始する。

１走査分の記録が終了すると、所定の紙送り量での紙送りを実行する。紙送り終了後、次の１走査分に必要なビットパターンを１バンド分の印字バッファ上にパターン展開し、上記と同様に、キャリッジ走査と紙送りを実行する。１走査分に必要なビットパターンの印字バッファ上へのパターン展開・キャリッジ走査・紙送りを所定回数繰り返して、最終的なノズルチェックパターンの記録が終了した後、用紙を排紙して、ノズルチェックパターン印字モードは終了する。

通常印字がホスト装置から送られる受信データを元にして印字バッファのデータ生成する反面、ノズルチェックパターン印字モードでは内蔵ＲＯＭ内の制御コードに基づき同じく内蔵ＲＯＭに保持されているパターンを組み合わせて印字バッファ上に記録データを生成することが大きな相違点である。

１バンド分の印字バッファを確保できないプリンタでのノズルチェックパターンプリントに関しては、ノズルチェックパターンをプリントファイルとしてあらかじめプリンタドライバに組み込んでおき、ドライバのメンテナンスタブからノズルチェックパターンの印字が選択された場合は、前記プリントファイルをプリンタに対して転送することで、ノズルチェックパターンを印字する（特許文献３）。
特開平１１−２５９２４８号公報 特開２００３−３０５９０３号公報 特開２００４−１０２４４５号公報

しかしながら、特許文献３の場合では、プリンタドライバのメンテナンスメニューからノズルチェックパターンの印刷を指示するが、ドライバが正常にインストールされていること、およびホスト装置とプリンタが接続されていることが大前提になっている。例えば、ユーザーが正常な印刷結果が得られない為に電話でのサポートを受ける場合に、まずはノズルチェックパターン印刷によるノズル状態の確認が必要であるが、ユーザーはいちいちＰＣを立ち上げて確認しなければならない。このことはユーザーに不便であり、ユーザーに手間をかけることになる。

さらに、例えば、ユーザーの操作の手違いで、ドライバのインストールが失敗した場合等は、例えホスト装置が動作している状態であっても、ノズルチェックパターンを印字することができないという場合もありうる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、１走査分の印字バッファを持たないインクジェットプリンタで、ホストＰＣに接続することなくプリンタ単独でノズルチェックパターンの印刷を行う方法を提供することにより、メンテナンス性に優れた低コストのインクジェットプリンタ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に、本発明の記録装置は以下のような構成からなる。即ち、記録ヘッドの走査方向の記録領域を複数の領域に分割し、該分割された領域単位の記録データを格納するバッファを有し、複数色の各々に対応したノズル列を備えた記録ヘッドを走査させて記録を、外部から入力した記録データに基づいて記録を行う第１の記録モードと、所定のテストパターンに基づいて記録を行う第２の記録モードを備える記録装置であって、前記第１の記録モードを実行する場合には、前記記録バッファから読み出したデータに基づき記録ヘッドへ転送するデータを生成する生成手段を備え、前記生成手段は、前記第２の記録モードを実行する場合には、各ノズル列に対応した色について所定のテストパターンに対応したパターンデータを生成するパターン生成手段を備える。

ホスト装置からデータを受信しなくとも、記録装置単体で、記録バッファの容量より大きいデータ量のテストパターンを記録することができる。

以下添付図面を参照して、本発明の基本原理および、この原理に基づく本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

＜プリンティングシステム全体構成＞
図１は以下に説明する実施形態におけるプリンティングシステムの外観図である。このシステムは、ホストコンピュータ２００１およびホストコンピュータ２００１にシリアルインターフェース１７０を介して接続されるインクジェットプリンタ（記録装置）２０１１によって構成されている。

図２は、プリンティングシステムにおける機能ブロック図である。ホストコンピュータ２００１では、アプリケーションで作成された画像をプリンタドライバ２００２が、オペレーティングシステムのグラフィックドライバインターフェース（ＧＤＩ）２００４を介して色情報としてはＲＧＢ形式、データ配列としてはラスタ形式に配列されたデータを取得する。

プリンタドライバ２００２は、出力先であるインクジェットプリンタ２０１１の機種特性に依存しない処理（入力補正・色補正・出力補正・二値化等）の実行と、機種特性に依存した処理の実行をラスタ単位で繰り返して、インクジェットプリンタ２０１１に送信するデータを生成する。特に機種依存の処理は、ドライバ２００２に含まれている１構成モジュールであるアウトプットモジュール２００３で実行される。

アウトプットモジュール２００３では、従来から行われてきたレベル変換処理に加えて、これまではプリンタ側で行っていた、ＹＭＣＫのラスタデータ形式から後述するノズルレイアウトにあわせた形式に変換するラスタ／ノズル変換（ＨＶ変換）、記録データ（印字データ）の生成と紙送り制御の組み合わせによる印字パス制御、および各スキャンの印字左端・右端を検出するスキャン制御等までもアウトプットモジュール側で実行する。

これによって、インクジェットプリンタの制御回路およびそこで実行するソフトウエアを簡略化することが可能であり、低価格なインクジェットプリンタの実現に寄与している。

ホストコンピュータ２００１で生成された印字データは、ホストコンピュータのスプーラブロック２００５およびシリアルインターフェース１７０を経由して、インクジェットプリンタ２０１１に送信される。

インクジェットプリンタ２０１１の内部では、送受信タスク２０１２によって受信バッファ２へのデータ受信を制御し、コマンド解析タスク２０１５によって、受信バッファ内に格納されているコマンドを解析し、コマンド種類に応じた制御を実行する。給紙コマンド・排紙コマンド・紙送りコマンド等のメカ動作関連コマンドの場合は、メカ制御系と上位レイヤとのインターフェースであるエンジンインターフェースタスク２０１７、メカシーケンス制御をつかさどるエンジンシーケンサータスク２０１８、センサ・モータ等のメカユニットの入出力を制御するエンジンドライバタスク２０１９によってメカ動作を実現する。

コマンド解析タスク２０１５によって、後述するデコードコマンドと判別された場合は、受信バッファ２からデコードバッファ２０２０へのＤＭＡ転送が実行される。コマンド解析タスク２０１５によって、印字情報コマンド（印字左端・右端情報、ブロックサイズ、ブロック数、カラープレーン数等）と判別された場合は、印字データ制御タスク２０１６に情報が伝達される。コマンド解析タスク２０１５で印字データコマンドと解析された場合は、コマンド解析タスクによって、受信バッファ２から記録バッファ４への印字データのＤＭＡ転送が起動される。この起動とともに、１ブロック（６４カラム分）の印字データを転送するＤＭＡ転送終了割り込みに同期して印字データ制御タスク２０１６から、エンジンインターフェースタスク２０１７に対してスキャン開始が指示される。

エンジンインターフェースタスク２０１７では、ＡＳＩＣ（いわゆるゲートアレー）１７４内部の印字関連の各種レジスタ設定を行った後、エンジンシーケンサタスク２０１８、エンジンドライバタスク２０１９を駆使して、印字の為のキャリッジ動作（記録ヘッドの走査）を実行する。キャリッジが所定のエンコーダ位置に到達したら、前記設定の印字関連レジスタの設定値に基づいて、ＡＳＩＣ１７４が記録バッファから記録ヘッドへのＤＭＡ転送および記録ヘッドの駆動制御が実行され、記録ヘッドからインクを吐出し、１スキャン分の画像が記録用紙（被記録媒体）に形成される。

この他タスクとしては、カバーオープン／クローズを検出するカバースィッチ・パワーキー・レジュームキー等のユーザーが操作する入力系の検出をつかさどるユーザーインターフェースタスク２０１３、さらに各タスク間の動作を調整するためのシステムコントロールタスク２０１４が存在する。

＜記録装置の構成＞
図３はインクジェットプリンタ２０１１のメカ構成を示す外観斜視図である。インクジェットプリンタは、カラープリント、白黒モノカラープリントの両方が可能な構成を示している。図３に示すように、キャリッジ１０１上にはブラックは３２０個、カラーは各色毎に１９２個ずつのノズルを有したマルチノズルの記録ヘッド１０２とカートリッジガイド１０３とが搭載されている。記録ヘッド１０２はブラック（Ｋ）のインク、或いは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクをそれぞれ吐出する。プリンタ動作時、記録ヘッド１０２にはブラックインクを収容したインクカートリッジ１１０と他の３色のインクを収容したインクカートリッジ１１１が装着されている。

そして、それぞれのインクカートリッジからシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクが記録ヘッドへ供給される。また、多数の導線を配列したフレキシブルケーブル（不図示）を介して記録ヘッドにおける各ノズルの駆動信号が供給される。

図７（ａ）は、カラープリント用の記録ヘッド１０２を被記録媒体１０６側から示した外観斜視図である。各色に対応しているノズル列（イエロー（Ｙ）７０１、マゼンタ（Ｍ）７０２、シアン（Ｃ）７０３、ブラック（Ｋ）７０４）は走査方向（Ｘ方向）に対して略直交する方向に配列する。イエロー、マゼンタ、シアンの各カラーノズルは、図７（ｂ）のシアンのノズルレイアウト図に示すように、小ノズルと大ノズルとが平行に各１９２ノズル配置された構造をもっている。よってトータルとしてはカラーに関しては、１１５２ノズル（１９２ノズル×６プレーン（イエロー大／小・マゼンタ大／小・シアン大・小））が配置されており、制御上は小ノズルおよび大ノズルは別カラープレーンとして取り扱っている。

キャリッジ１０１は２本のガイドレール１０４、１０５上に搭載されており、キャリッジ１０１に連結した無端ベルト１０９をキャリアモータ（後述）で駆動することによりキャリッジ１０１をＸ方向（以下、このＸ方向を「主走査方向」という）に往復走査させる。また、搬送ローラ１０８は搬送モータ（後述）によって駆動され、被記録媒体１０６をＹ方向（以下、このＹ方向を「副走査方向」という）に搬送する。

なお、ガイドレールと平行に不図示のエンコーダスリットが配置されており、キャリッジ１０１に搭載された不図示のセンサが、エンコーダスリット数を読み取ることで、走査方向の位置を捕捉し、この位置情報に基づきキャリッジの位置を１画素単位で制御する。

図４はインクジェットプリンタの制御回路を示すブロック図である。図４において、１７０は記録信号を入力するインタフェースであり、例えば、ホストコンピュータ２００１などの外部装置から記録信号を入力する。１７１はＭＰＵであり、１７２はＭＰＵ１７１が実行する制御プログラム（必要によっては文字フォントを含む）を格納するＲＯＭ、１７３は各種データ（上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等）を一時的に保存しておくＳＲＡＭである。

１７４は記録ヘッド１０２に対する記録制御を行うＡＳＩＣ（いわゆるゲートアレー）であり、インターフェース１７０、ＭＰＵ１７１、ＳＲＡＭ１７３間のデータ転送制御も行う。１７９は記録ヘッド１０２を主走査方向に移動させるためのキャリアモータであり、１７８は被記録媒体を副走査方向に搬送するための搬送モータである。１７５は記録ヘッドを駆動するヘッドドライバ、１７６、１７７はそれぞれ搬送モータ１７８、キャリアモータ１７９を駆動するためのモータドライバである。

上述した制御回路ブロック図の動作の概要を説明すると、インターフェース１７０に記録信号が入るとＡＳＩＣ１７４とＭＰＵ１７１との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ１７６、１７７が駆動されると共に、ヘッドドライバ１７５に送られた記録データ及び制御信号に従って記録ヘッド１０２の記録素子が駆動されインクが吐出する。

＜記録装置におけるデータの流れ＞
図５は、本発明にかかるプリンティングシステムの実施形態において、その記録装置の記録制御部を示すブロック図である。同図に於いて、参照番号１はインターフェース信号線Ｓ１を介してホストコンピュータ２００１から転送されてくるデータを受信し、その受信したデータの中から、記録装置の動作に必要なデータ及び画像データを抽出して一旦蓄えるインターフェース制御部（コントローラ）であり、インタフェースコントローラ１で抽出されたデータは信号線Ｓ２を介して受信バッファ２に格納される。

受信バッファ２はＳＲＡＭもしくはＤＲＡＭ等の記憶装置で構成され、この受信バッファに蓄えられるデータは図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で示すような構造のものとなる。

図１０（ａ）において受信バッファのデータ構造が示されるように、左から順に「コマンド」（１００１），「データ長」（１００２），「設定データ」（１００３）のデータが格納され、これに続いて「コマンド」（１００４），「データ長」（１００５），「設定データ」（１００６）のデータが格納されている。これは時系列順に転送されてきたデータが、受信バッファの連続したアドレスに格納されることを示し、ここで示す設定データ１００６は、例えば給紙の実行や紙送り量の設定、使用する記録ヘッド数等を示す情報であり、この設定データで定められた情報が全て揃って初めて記録装置で記録が可能となる。この後に、記録の対象となる画像データ（１００９、１０１２）が受信バッファ２に格納される。

この画像データ（１００９、１０１２）は、記録ヘッドが被記録媒体上を１度の走査で記録する際に必要とされるデータ量を、それより少ないデータ量としてブロック単位に分割したデータであり、そのブロック単位で画像データを区切り、順次第１ブロックデータ（１００９）、第２ブロックデータ（１０１２）、・・・として格納される。

図１０（ｂ）はブロック単位に分割された画像データのデータ構造を詳細に示す図であり、同図で示すように、複数の色のデータ（１０１３〜１０１４）が各々圧縮されたデータとして順次格納される。この色データは「色変えコード」（１０１６、１０１７、１０１８）で区切られる。

例えば、普通紙で適用される印字モードであり、シアン、イエロー、マゼンタ、それと黒の４色で、カラーに関しては大ノズルのみを使用する印字モードの場合には、圧縮された第１色から第４色のデータが一つのデータブロック内に格納される。このノズル列の各ノズルは、被記録媒体の搬送方向に並んでいる。

また、特殊紙に適用されるモードのひとつで、特殊紙に定着しづらい顔料のＢｋは使用せずに、染料のシアン、イエロー、マゼンタの３色で画像を形成するモードがある。この場合、大ノズルに加えて、小ノズルも使用することで、粒状感の低減を行っている。すなわち、シアン、イエロー、マゼンタの３色で、各色毎に縦１９２ノズルを１列としたノズル列が走査方向に２列（大ノズルと小ノズル）並んでいる。つまり各色についてノズル２列設けられている。すなわち、圧縮された第１色から第６色に対応したのデータが一つのブロックデータ内に記録データ（画像データ）として格納される。例えば、第１色と第２色がシアンのデータ、第３色と第４色はマゼンタのデータ、第５色と第６色はイエローのデータとなる。

図１０（ｃ）はアウトプットモジュールで後述するマスク圧縮を適用する印字モードの場合の１スキャン印字に関して、受信バッファに格納されているデータ構造の詳細を示している。マスク圧縮を適用しないケースのデータ構造である図１０（ａ）との差異は、このスキャンの印字左端位置および右端位置を示すスキャン情報コマンド（１０２１〜１０２３）と前記第一ブロックの印字画像データコマンド（１０３０〜１０３２）との間に圧縮に関する情報が挿入されているのである。それは、アウトプットモジュールでマスク圧縮された画像データをインクジェットプリンタ側でデコードするために必要な情報を伝える２つのコマンドであり、デコード情報コマンド（１０２４〜１０２６）とデコードデータコマンド（１０２７〜１０２９）である。

デコード情報コマンドは、印字画像データコマンド内の各色をどのデコードパターンを使ってデコードするかを指定するコマンドである。デコードデータコマンドは、デコードデータそのものであり、本実施例では、最大４パターンをサポートしている。デコードデータは、アウトプットモジュールで実行されるマスク圧縮実行時に使用したデータであり、後述のアウトプットモジュールでのマスク圧縮で詳細は説明するが、順方向印字（キャリッジ基準位置から非基準位置へのスキャン）時と、逆方向印字（非基準から基準へのスキャン）とで、マスク圧縮に使用するデータは異なってくる。このためアウトプットモジュールではスキャンごとにデコード情報コマンドとデコードデータコマンドを生成している。

図６は画像データを保持する記録バッファのデータ構造を示す図である。本実施例では１ブロックのカラム数を６４カラム（６００ＤＰＩ）とし、記録バッファはリングバッファ構造をとっている。例えば前記特殊紙の場合に適用されるモードで、Ｙ・Ｍ・Ｃ各大ノズル・小ノズルの両方を使うモードの場合、各ブロックデータには、第１色データから第６色データが格納される。各ブロック内に格納される各色データの長さは記録ヘッドのノズル数に対応するものである。記録バッファのサイズとしては、取りうる最大カラープレーンの３ブロック分を割り当てており、本実施例で取りうる最大カラープレーン数は前記特殊紙印字に使用されるモードのひとつで第１色データから第６色データの場合の６となる。よって記録バッファサイズとしては、２７６４８バイト（１９２ノズル×６４カラム×６カラープレーン÷８）がＤＲＡＭ１２３内に割り当てられている。

例えば、前記６カラープレーンを使用する印字モードで、１回の走査で最大約８インチの長さを記録する場合、前述のように３ブロックを同時に保持することが可能であり、第１ブロックに対してはバッファＡが第２ブロックにはバッファＢが割り当てられ、第３ブロックにはバッファＣが割り当てられる。バッファＡから第１ブロックの読み出し（つまり印字）が終了すると、バッファＡには第４ブロックのデータが書き込まれる。バッファーＢから第２ブロックの読み出しが終了すると、バッファＢには第５ブロックのデータが書き込まれる。以上のようなローテーション（リングバッファ）を繰り返し、最終的には第７５ブロック（８インチ×６００ＤＰＩ÷６４カラム）のデータがバッファＣに書き込まれることになる。つまり記録バッファは、後述する書き込みポインタと読み出しポインタの管理によって、書き込みと平行して読み出しが行われる構成をとることによって、６４カラム×３ブロックという１スキャン分の幅にはるかに満たない記録バッファでも、１スキャン印字が可能な構成になっている。

別のケースで、例えばカラー１色のみを使用する場合は、同時に１８ブロックのデータを保持することが可能であるが、この場合でも印字幅に換算すると１．９２インチであり、最大印字幅である８インチにははるかに満たない記録バッファサイズである。

説明を図５に戻し、各制御ブロックの説明を続ける。受信バッファ２に格納されるデータのうち、記録装置の制御用の設定値である「コマンド」，「データ長」，「設定データ」は、インタフェースコントローラ１から信号線Ｓ９０２を介してＣＰＵ９により読み出され、図中にある各部制御回路（７，８）に設定される（Ｓ９０３、Ｓ９０７）。ＣＰＵ９は読み出したデータ（図１０（ａ）の１００１〜１００８に相当するデータ）を解釈し、その結果に従って記録装置の全体的な記録制御を統括する。一方、ＣＰＵ９は画像データの処理に関してはデータ展開ブロック３を起動して処理を実行させるものとする。

データ展開ブロック３には、デコードデータのダウンロード機能、単純にＰａｃｋＢｉｔｓ圧縮された印字データのＰａｃｋＢｉｔｓ解凍展開機能、そしてマスク圧縮かつＰａｃｋＢｉｔｓ圧縮されたデータをＰａｃｋＢｉｔｓ解凍展開してさらにデコードデータで解凍展開するマスク展開機能の、３つのデータ展開機能を有している。

図１０（ａ）、（ｂ）で示されるような、マスク圧縮を行わない場合にデータ展開ブロックで行われるＰａｃｋＢｉｔｓ展開について説明する。データ展開ブロック３は受信バッファ２から、図１０（ｂ）で示されるように「圧縮ＴＡＧ」と「データ」及び「色変えコード」の３種類のデータを読み出し、これらのデータに基づきデータの展開制御を実行する。圧縮ＴＡＧが８ビットで００ｈから７Ｆｈまで値の場合、非連続なデータが１から１２８個データ領域に有るとして処理し、圧縮ＴＡＧが８ビットでＦＦｈから８１ｈまで値の場合、次の１バイトデータを連続した２から１２８個のデータに解凍する処理を行う。圧縮ＴＡＧの所で、８０ｈを読み出した場合は色変えコードとして処理する。解凍したデータを信号線Ｓ４に乗せ、記録バッファ４に書き込む。

記録バッファ４には解凍された画像データが図６に示すデータ構造で格納される。記録バッファ４の先頭アドレスには第１ブロックの第１色データの先頭のデータが書き込まれ、その後に続くデータは、アドレスを１ずつ加算しながら順次書き込まれる。記録バッファのアドレスに一つの色データとして格納できる領域は、最初にＣＰＵ９が読み込んだ設定データで決定され、その値以上のデータは書き込めないので画像データを圧縮する際には、その設定データに従ったデータサイズの制限が加えられることになる。色変えコードを検出した後のデータは第２色データの先頭番地から順次書き込まれる。このアドレスデータの制御は後に説明する記録バッファリング制御構造回路８が実行することになる。

この書き込みを第１ブロックの第１色データから第８色データまで繰り返し、第８色データの書き込みを終えて色変えコードを検知すると、第１ブロックのデータが全て書き込み終えたことになる。データ展開ブロック３はデータの展開動作を終了し、ＣＰＵ９に対しブロック１個分のデータの展開が完成したことを割込み（ＩＮＴ１）で伝え、ＣＰＵ９からの次のデータ展開の起動を待つ。

記録バッファ４上に複数ブロックの画像データが揃った段階で、ＣＰＵ９は記録動作を開始すべくキャリアモータ１７９を動作させ、記録ヘッド６が走査しながら、画像データをキャリッジエンコーダ（ＣＲエンコーダ）１０に同期して転送し、記録することで紙面上（被記録媒体に）に画像を完成させることができる。記録ヘッド６が主走査方向に走査した後、搬送手段が被記録媒体を副走査方向に搬送する。こうして、記録ヘッドの走査と、被記録媒体の搬送を繰り返し行って、１ページ分の画像の記録を行う。

記録データ生成ブロック５は、記録バッファ４上に有る画像データの各ブロック構造を、ＣＰＵ９から指定された値に従って、ＣＲエンコーダ１０に同期したタイミングで信号線Ｓ５を介して読み出し、記録ヘッド６が記録できるデータ構造に変換しながら信号線Ｓ６に出力していく。この記録データ生成ブロック５は後で述べる記録バッファ内のブロック幅（カラム数または走査方向の長さを示す。）の情報、ブロックの各色の高さ（色データの「ラスター数」という。）についての情報を保持する。

次に図１０（ｃ）のデコードデータコマンド（１０２７〜１０２９）の場合に適用するデコードデータのダウンロード機能について説明する。データ展開ブロック３は受信バッファ２から、デコードデータコマンド（１０２７）をデータ長（１０２８）を読み出し、信号線Ｓ３を経由して取り込まれたデコードデータを展開あるいは解凍処理することなくそのまま信号線Ｓ２００１に乗せてＤＲＡＭ１７３上の一部に割り当てられているデコードバッファーにＤＭＡ転送する。本実施例では、パターン０からパターン３までの４パターンのデコードデータを格納しており、各パターンあたり１５３６バイト（縦１９２ラスタ×横６４カラム÷８）のエリアを割り当てている。

最後に、図１０（ｃ）に示すように、スキャン情報コマンド（１０２１）から印字データコマンド（１０３０）の間に、デコード情報コマンド（１０２４）を検出した場合にデータ展開ブロックで実行するマスク展開について説明する。ＣＰＵ９は前記ＰａｃｋＢｉｔｓ展開を起動する前に、デコード情報コマンド（１０２４）のパラメータ（１０２６）で各色データに適用するデコードパターンＮｏを確定し、信号線Ｓ９０５を経由してデータ展開ブロック内のマスク展開レジスタ群（不図示）に、マスク展開機能の有効、各色データに適用するデコードパターンＮｏ、さらには前述のように各デコードパターンは１９２ラスタ×６４カラムの２次元データであり、この中のどの位置からデコードを開始するかを指定する為のオフセット情報を設定する。この後、前記ＰａｃｋＢｉｔｓ展開と同様に、ＣＰＵ９は信号線Ｓ９０５を経由して、データ展開ブロックによるＰａｃｋＢｉｔｓ展開の起動をかける。データ展開ブロック３は、受信バッファの画像データを信号線Ｓ３を介して取り込み、ＰａｃｋＢｉｔｓ展開を実行する。同時にデコードバッファからこのデータに対応するデコードデータを信号線Ｓ２００２を介して取得し、ＰａｃｋＢｉｔｓ展開後のデータとデコードデータとから、マスク圧縮前のデータを復元したあと、信号線Ｓ４を介して記録バッファ４に記録データを格納する。

＜受信バッファの書き込み、読み込み制御＞
受信バッファ２には、インターフェースコントローラ１がデータを書き込み、データ展開ブロック３が画像データのみを読み出すが、その書き込みアドレスと読み出しアドレスを制御しているのが受信バッファリング構造制御回路７である。受信バッファリング構造制御回路７は受信バッファ２の先頭アドレスと最終アドレス、それと書き込みアドレスと読み出しアドレスの管理を行っている。

受信バッファリング構造制御回路７はインターフェースコントローラ１から受信する書き込み要求信号（Ｓ７０１）を受け付け毎に１アドレスずつ加算し、これを書き込みアドレスの情報として受信バッファ２に出力する（信号線Ｓ７０２）。そして、受信バッファリング構造制御回路７は受信バッファ２の最終アドレスに達した場合に書き込みアドレスを受信バッファ２の先頭のアドレスに戻す制御を行う。

また、書き込みアドレスが読み出しアドレスに到達（一致）した場合、受信バッファ２がデータでいっぱいになり、次のデータを書き込めない旨をインターフェースコントローラ１に信号線Ｓ７０３を介して通信する。

このとき同時にＣＰＵ９に対しても信号線Ｓ９０４の割込み信号により、受信バッファ２はデータの書き込みができない状態であることを知らせる。受信バッファ２の構造はＣＰＵ９が信号線Ｓ９０３のバスを用いて内部のレジスタに書き込むことで設定することができる。

読み出しアドレスは、ＣＰＵ９が受信バッファリング構造制御回路７の中に有るデータリード用レジスタを介して直接に受信バッファ２の中のデータを読み出す場合と、データ展開ブロック３がデータ読み出し要求信号線Ｓ７０５を介して要求した場合に、読み出しアドレスとして信号線Ｓ７０６を介して１アドレスづつ加算されて受信バッファ２に出力される。

受信バッファリング構造制御回路７は読み出しアドレスが最終アドレスに達した場合、読み出しアドレスを受信バッファ２の先頭アドレスに戻す制御を行う。また、読み出しアドレスが書き込みアドレスに到達（一致）した場合、受信バッファ上からデータがなくなったので、次のデータを読み出せない旨をデータ展開ブロックに信号線Ｓ７０４を介して通信する。このとき同時にＣＰＵ９に対しても信号線Ｓ９０４の割込み信号線で、受信バッファ２上には、読み出すデータが無い旨を知らせる。

以上が受信バッファ２に対するデータの書き込み、読み取り制御の処理内容である。次に、この受信バッファ２から読み出され、展開処理されたデータを記録バッファに書き込みし、あるいはその記録バッファからデータを読み取るための処理内容を説明する。

＜記録バッファの書き込み、読み取り制御＞
記録バッファ４に対して、データ展開ブロック３が画像データを書き込み、記録データ生成ブロック５がその書き込まれた画像データを読み出すが、その際、書き込みアドレスと読み出しアドレスを制御しているのが記録バッファリング構造制御回路８である。

記録バッファリング構造制御回路８は記録バッファの先頭アドレスと、最終アドレス、それと書き込みアドレスと、読み出しアドレスの管理を行っている。

記録バッファリング構造制御回路８はデータ展開ブロック３から受信する書き込み要求信号（Ｓ８０１）を受け付け毎に１アドレスずつ加算し、これを書き込みアドレスの情報として記録バッファ４に出力する（信号線Ｓ８０２）。そして、記録バッファリング構造制御回路８は記録バッファ４の最終アドレスに達した場合に書き込みアドレスを記録バッファ４の先頭のアドレスに戻す制御を行う。

また、書き込みアドレスが読み出しアドレスに到達（一致）した場合、記録バッファ４が画像データでいっぱいになり、次の画像データを書き込めない旨をデータ展開ブロック３に信号線Ｓ８０３を介して通信する。

また、データ展開ブロック３が色変えコードを受信バッファ２から読み込んだ場合、データ展開ブロック３は信号線Ｓ８０４を介してその旨を通信し、記録バッファリング構造制御回路８は次の色のデータを格納する先頭番地を信号線Ｓ８０２から出力するように準備する。記録バッファ４の構造はＣＰＵ９が信号線Ｓ９０７のバスを用いて内部のレジスタに書き込むことで設定することができる。

読み出しアドレスは、記録データ生成ブロック５が各色毎にデータ読み出し要求信号線Ｓ８０５を介して要求すると、読み出しアドレスとして信号線Ｓ８０６を介して１アドレスづつ加算されて記録バッファ４に出力される。

記録バッファリング構造制御回路８は読み出しアドレスが最終アドレスに達した場合、読み出しアドレスを記録バッファ４の先頭アドレスに戻す制御を行う。

記録データ生成ブロック５は現在読み出している画像データブロックのデータ構造をＣＰＵ９から信号線Ｓ９０８のバスを介して、記録データ生成ブロック５内部にあるレジスタに設定する。設定された画像データブロック構造内にある画像データを全て読み出すと終了信号Ｓ９０９をＣＰＵ９に対し割り込み信号として通信する。

この際、記録バッファ４上に次の画像データブロックがすでに展開されているならば、その画像データブロック構造をレジスタに書き込む。

記録バッファ４は１画像データブロック単位でデータの書き込みを制御しており、書き込まれていない画像データブロックに対し記録データ生成ブロックを起動しないので、記録バッファの読み出しアドレスが書き込みアドレスを越えることは起きない。

ここで、記録バッファ４に格納されている記録データの読出しと記録データ生成ブロック５への転送について補足する。

例えば、第１ノズル列から第３ノズル列で記録を行う場合を想定すると、記録バッファ４から第１ノズル列から第３ノズル列に対応する記録データについて、それぞれ１カラム分読出しを行う。まず、第１ノズル列に対応する記録データを１カラム分読み出して転送した後、第２ノズル列に対応する記録データを１カラム分読み出して転送する。そして、第３ノズル列対応する記録データを１カラム分読み出して転送する。

その後、再び第１ノズル列に対応する記録データについて、次の１カラム分のデータを読み出して転送する。同様に、第２ノズル列、第３ノズル列についてのデータもそれぞれ次の１カラム分のデータを転送する。このように、１ブロック幅のカラム数のデータを転送するまで、第１ノズル列から第３ノズル列に対応する記録データを１カラムづつ読み出して、記録データ生成ブロック５へ転送する。以上が記録制御部における記録データの流れの概要である。

＜ノズルチェックパターン生成＞
以上、ホストＰＣ２００１からシリアルインターフェース１７０を経由して転送されてきた印字データを、インクジェットプリンタ２０１１の受信バッファ２に格納し、データ展開ブロック３によるデータ展開を経て、記録バッファ４に格納されたデータが、記録データ生成ブロック５を経由して記録ヘッドまで到達するという記録データの流れを説明してきた。

次に、第２の印字データ生成方法に関して、記録データ生成ブロック詳細説明（図８）、本発明の１適用例である簡易ノズルチェックパターン制御フロー（図９）、および簡易ノズルチェックパターン印字結果（図１１）を用いて、説明していく。

記録データ生成ブロック５は、ＣＲエンコーダ１０からのエンコーダ信号（Ｓ３００１）に同期して、記録ヘッドに適した形式のシリアル形式のデータを生成するヘッドデータ生成機能と、同じくエンコーダ信号に同期して記録ヘッドに供給するヒートパルスを生成するパルス生成機能とをつかさどっている。

前者はヘッドデータ生成回路（３００９）によって、後者はパルス生成回路（３０１０）によって構成されている。ヘッドデータ生成回路と記録ヘッド間は、ブラックノズル（あるいはノズル列）あるいはカラーノズル（あるいはノズル列）に対応付けられた複数本のシリアルデータ信号および転送の為のクロック信号等によって構成される、データ信号群（Ｓ６−１）によって接続されている。パルス生成回路と記録ヘッド間は、ブラックノズル（あるいはノズル列）あるいはカラーノズル（あるいはノズル列）に対応付けられた複数本のヒートパルス信号群（Ｓ６−２）で接続されている。

ヘッドデータ生成回路の入力信号群（Ｓ３００３）は、記録バッファ４と記録データ生成ブロック５間のデータ転送信号（Ｓ５）と同じ形式であり、同様に後述する第１色から第８色までの８カラープレーンのパターン生成回路（Ｓ３００３、Ｓ３００６）から生成されるデータが転送される信号群（Ｓ３００２）も、前記Ｓ５の信号線を介して転送されるデータ形式と同じ形式をもっている。従って、各パターン生成回路から、１カラム分のデータが順にヘッドデータ転送回路に転送される。例えば、１回の走査で第１色についての記録がなされる場合には、第１色に対応するパターンデータが生成され、１カラム単位のデータが転送される。

ここで、Ｓ５とＳ３００２とは、ＣＰＵ９から制御信号Ｓ９０８を経由して制御可能なリソースセレクタ（３００２）によって切り替えられる。つまり、ＣＰＵ９からの制御信号により、ヘッドデータ生成回路への入力リソースとして、記録バッファ内のデータを選択するのか（Ｓ５が接続されるのか）、または記録データ生成ブロック内のパターン生成回路によって生成されたデータを選択するのか（Ｓ３００２が接続されるのか）が選択される。

パターン生成回路は、第１色から、第８色まで準備されており、第１色はブラック第１列ノズル（３００ＤＰＩ間隔で１６０ノズル）、第２色はブラック第２列ノズル（３００ＤＰＩ間隔で１６０ノズル）、第３色はシアン大ノズル（６００ＤＰＩで１９２ノズル）、第４色はシアン小ノズル（６００ＤＰＩで１９２ノズル）、第５色はマゼンタ大ノズル（６００ＤＰＩで１９２ノズル）、第６色はマゼンタ大ノズル（６００ＤＰＩで１９２ノズル）、第７色はイエロー大ノズル（６００ＤＰＩで１９２ノズル）、第８色はイエロー小ノズル（６００ＤＰＩで１９２ノズル）にそれぞれ対応付けられている。

各パターン生成回路には、ＣＲエンコーダ５からのエンコーダ信号Ｓ３００１が入力されているとともに、パターン生成の実行／非実行をＣＰＵ９から設定可能なパターン生成許可レジスタが設けられている。３００４は、第１色用のパターン生成許可レジスタであり、同様に第２色から第８色について、各色に対応してそれぞれパターン生成許可レジスタを備えている。

また、３００５は第１色用のパターン生成Ｗｉｎｄｏｗレジスタである。このパターン生成Ｗｉｎｄｏｗレジスタは、ＣＲエンコーダ信号に基づき、パターン生成回路によるパターン生成を実行するタイミング（期間）を生成する。このタイミングにより、走査方向の記録開始位置（開始カラム位置）と記録終了位置（終了カラム位置）が決められる。このレジスタ３００５に設定する値に応じたタイミングで、第１色用のパターンが生成される。同様に第２色から第８色について、各色に対応してそれぞれパターン生成Ｗｉｎｄｏｗレジスタが設けられている。

これらパターン生成許可レジスタとパターン生成Ｗｉｎｄｏｗレジスタは、ＣＰＵ９から制御信号Ｓ９０８経由で色毎に設定可能な構成をとっている。

なお、パターン生成回路内部に関しては特に説明しないが、各ノズル数に対応するカウンタとコンパレータで構成して、単純に全ビット１（吐出）を生成するような安価な構成から、各ノズル位置で１（吐出）／０（非吐出）を設定可能な構成、あるいはさらにノズル位置に応じた設定を複数パターン用意して、エンコーダ信号情報に応じて、パターンが切り替わる構成等である。

以上の回路構成を用いて、簡易チェックノズルパターンを印字する制御フローに関して、図９を用いて説明する。

まず、図９（ａ）のエントリーフローを実行することによって、ノズルチェックパターン出力のモードへ移行する。

本処理は、図２のユーザーインターフェースタスク（２０１３）で実行され、プリンタがアイドル状態（Ｓ４００１）、かつキャッピング状態で無い場合（Ｓ４００２）に、１秒間の間にレジュームキーが４回連続で押下された場合（Ｓ４００３→Ｓ４００４→Ｓ４００６）に、簡易ノズルチェックパターンを実行するメーセージをシステムコントロールタスク（２０１４）に発行する（Ｓ４００７）。１秒間にレジュームキーが４回押されなかった場合は、レジュームカウンタおよび１秒タイマを初期化して（Ｓ４００８）、前記アイドル状態からの一連のチェックを繰り返していく。

システムコントロールタスクは、簡易ノズルチェックパターンの実行メッセージをうけると、印字データ制御タスク（２０１６）にメッセージを転送するとともに、ホストＰＣからの印字を禁止する為に、送受信タスクに対してプリンタステータスをＢｕｓｙに切り替わるように指示を送る。（Ｓ４０１２）これによって、簡易ノズルパターン印字中に、ホストＰＣからの印字データ転送が発生することを防止することができる。

簡易ノズルチェックパターンの実行メッセージを受けた印字データ制御タスク（２０１６）では、エンジンインターフェースタスク（２０１７）を介して、エンジンシーケンサタスク（２０１８）およびエンジンドライバタスク（２０１９）によるメカ制御による給紙動作および最初のスキャン位置であるところ頭だし位置までの紙送りを実行させる（Ｓ４０１３，Ｓ４０１４）。

次に、印字データ制御タスクは、制御信号Ｓ９０８を介して、記録データ生成ブロック５内部の、前記リソースセレクタを制御し、前記ヘッドデータ生成回路（３００９）への入力リソースを記録バッファ４からのデータ信号線であるＳ５から、パターン生成回路群（３００３、３００６）からのデータ信号線であるＳ３００２に切り替える（Ｓ４０１５）。

前述のように、通常印字時（ホスト装置からデータを受信して記録するモード、ホスト装置からデータを受信して記録する場合）は、記録データ生成ブロック５が各色毎にデータ読み出し要求信号線Ｓ８０５を介して要求していた。

この信号線Ｓ８０５は、記録データ生成ブロック内のヒートＷｉｎｄｏｗ制御回路から、ＣＲエンコーダからのエンコーダ情報Ｓ３００１に同期して、なおかつ、信号線Ｓ５を経由した記録バッファからの読み出し状況に応じて、生成される。

しかしながら、簡易ノズルチェックパターンの実行する（簡易ノズルチェックパターン記録モード）場合には、リソースセレクタで記録データ生成ブロック内のパターン生成回路をリソースとして選択するため、記録バッファに対するデータの書き込み処理は行われないし、記録バッファからのデータの読み出し処理も行われない。また、当然のこととしてデータ読み出し要求信号線Ｓ８０５による記録バッファリング構造制御回路へのデータ読み出し要求等の制御もなされない。

前述のように、信号線Ｓ５およびＳ３００２は全く等価なデータ信号形式であるし、いずれの場合も、ＣＲエンコーダ信号からのエンコーダ情報（Ｓ３００１）に同期して、データを生成する。よって、ヘッドデータ生成回路３００９によるヘッドデータの生成においては、通常印字と簡易ノズルチェックとで共通の設定が適用可能である。また、ヒートパルス幅の設定に関しても、同様に両者で共通の設定が可能である。よって、印字データ制御タスクは、通常印字時と同じ設定値を、信号線Ｓ９０８を介して、ヘッド駆動制御レジスタ群（３０１１）に設定する（Ｓ４０１６）。

次に第１色（ブラック第一列）用のパターン生成を行うエンコーダ領域を指定し（Ｓ４０１７）、８カラープレーンの中で第１色のみのパターン生成を許可する（Ｓ４０１８）。

本実施例では、図７の記録ヘッド外観斜視図に示すように、主走査方向にブラック第１列、ブラック第２列、シアン大ノズル、シアン小ノズル、マゼンタ大ノズル、マゼンタ小ノズル、イエロー大ノズル、イエロー小ノズルの順で配置されている。前記Ｓ４０１７でのエンコーダ領域指定は、このヘッドの主走査方向における位置の差分を考慮して設定され、図１１に示す簡易ノズルチェックパターン印字結果に示すように、主走査方向で同一の位置に印字されるように設定されている。

印字データ制御タスクは２０１６は、エンジンインターフェースタスク２０１７を介して、エンジンシーケンサタスク２０１８、エンジンドライバタスク２０１９による、スキャン動作の実行を指示する。（Ｓ４０１９）スキャン動作が開始すると、ＣＲエンコーダ１０から発生するエンコーダ情報Ｓ３００１がキャリッジ位置に応じて更新される。記録データ生成ブロック内のパターン生成回路（３００３、３００６）では、このエンコーダ位置情報を、前記Ｓ４０１７で設定されているパターン生成Ｗｉｎｄｏｗ設定と比較し、エンコーダ位置情報が、Ｗｉｎｄｏｗ内である場合には、エンコーダ信号に同期したパターン生成を実行し、生成したデータを前述の信号線Ｓ３００２を介して、ヘッドデータ生成回路３００９に転送することになる。結果的には、図１１のブラック第１列部分の印字（３００ＤＰＩで１６０ノズル×３インチ）が実行される。

スキャン動作が終了すると、１インチ分の紙送りを実行する（Ｓ４０２０）。

前記、Ｓ４０１６からＳ４０２０までの処理を全８色分実行することで、図１１に示すような簡易ノズルチェックパターンの印字結果を得ることになる（Ｓ４０２１）。

このように、ホスト装置からデータを受信しなくとも、印字バッファ（記録バッファ）の容量より大きいデータ量のテストパターンを記録することができる。

印字データ制御タスク２０１６は、リソースセレクタで、記録バッファ側を選択することで、ヘッドデータ生成回路のリソースをパターン生成回路から記録バッファ側に切り替えて（Ｓ４０２２）、エンジンインターフェース２０１７を介して、エンジンシーケンサタスクおよびエンジンドライバタスクによる排紙を実行し（Ｓ４０２３）、印字データ制御タスクによる簡易ノズルチェック処理が終了したことを示すリプライを、システムコントロールタスク２０１４に返信する。

リプライを受けたシステムコントロールタスク２０１４では、前記Ｓ４０１２で設定していたプリンタステータスＢｕｓｙをアイドル状態に戻す指示を送受信タスク２０１２に送信して、簡易ノズルチェックパターンの実行を完了する（Ｓ４０２４）。

プリンティングシステム概観斜視図 プリンティングシステム機能ブロック図 インクジェットプリンタ外観斜視図 制御ブロック図 記録制御部ブロック図 記録バッファデータ構造 記録ヘッド外観斜視図 記録データ生成ブロック詳細図 簡易ノズルチェックパターン制御フロー 受信データ構造 簡易ノズルチェックパターン印字結果

Claims (4)

1. 記録ヘッドの走査方向の記録領域を複数の領域に分割し、該分割された領域単位の記録データを格納するバッファを有し、複数色の各々に対応したノズル列を備えた記録ヘッドを走査させて記録を、外部から入力した記録データに基づいて記録を行う第１の記録モードと、所定のテストパターンに基づいて記録を行う第２の記録モードを備える記録装置であって、
   前記第１の記録モードを実行する場合には、前記記録バッファから読み出したデータに基づき記録ヘッドへ転送するデータを生成する生成手段を備え、
   前記生成手段は、前記第２の記録モードを実行する場合には、各ノズル列に対応した色について所定のテストパターンに対応したパターンデータを生成するパターン生成手段を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記生成手段は、前記記録バッファから読み出したデータまたはパターン生成手段が生成したパターンデータを入力して記録ヘッドへ転送するデータを生成するヘッドデータ生成手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. １回の走査記録で記録される所定のテストパターンに対応したパターンデータの量は、前記バッファの容量より多いことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記記録バッファと前記ヘッドデータ生成手段との間にセレクタを備え、前記セレクタを切り替えることで、前記パターン生成手段と前記ヘッドデータ生成手段とが接続されることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。

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