JP2013159016A - 記録装置及びその記録制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録ヘッドを搭載したキャリッジの走査速度が急激に減速することに伴うヒートトリガ信号の生成精度低下を抑制し、高品位な記録を実現することである。
【解決手段】キャリッジの位置を検出するエンコーダにより出力されるエンコーダ信号の間隔とキャリッジ移動方向に関する記録解像度とに基づいて、次のエンコーダ周期における記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するためのトリガ信号を生成する。そのトリガ信号の生成後、エンコーダにより次のエンコーダ信号の出力を待ち合わせ、待ち合わせの時間が予め定められた時間を経過してもエンコーダ信号が検出されない場合は、付加的にトリガ信号を生成する。このようにして生成されたトリガ信号に同期して記録信号を記録ヘッドに転送して記録を行う。
【選択図】 図6
【解決手段】キャリッジの位置を検出するエンコーダにより出力されるエンコーダ信号の間隔とキャリッジ移動方向に関する記録解像度とに基づいて、次のエンコーダ周期における記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するためのトリガ信号を生成する。そのトリガ信号の生成後、エンコーダにより次のエンコーダ信号の出力を待ち合わせ、待ち合わせの時間が予め定められた時間を経過してもエンコーダ信号が検出されない場合は、付加的にトリガ信号を生成する。このようにして生成されたトリガ信号に同期して記録信号を記録ヘッドに転送して記録を行う。
【選択図】 図6
Description
本発明は記録装置及びその記録制御方法に関し、特に、例えば、記録を行うためにインクの吐出タイミングを処理する回路を備えた記録装置及びその記録制御方法に関する。
往復移動するキャリッジに搭載したインクジェット記録ヘッド(以下、記録ヘッド)を用いて記録を行う記録装置の記録制御において、その記録ヘッドからのインク吐出タイミングを正確に制御することは重要である。例えば、特許文献1には、エンコーダ信号を逓倍してヒートトリガを生成することで、記録ヘッドを搭載したキャリッジの走査速度に応じて吐出制御をする方法が開示されている。
この方法では、エンコーダ間隔を計測し、それまでのエンコーダ間隔結果から次のエンコーダ間隔を予測する。そして、その予測したエンコーダ間隔からヒートトリガを生成して、そのヒートトリガに合わせて画像データを記録ヘッドに転送する。記録ヘッドはこの画像データに基づいてインクを記録媒体に吐出して記録を行う。
しかしながら、特許文献1のような従来技術では、記録ヘッドを搭載したキャリッジの走査速度が急激に減速した場合に、予測したエンコーダ間隔の値が実際のエンコーダ信号の間隔とは大きく異なってしまう。この場合、予測した値が実測した間隔よりも短くなるので、記録媒体上でのインクの吐出間隔が大きくなる。その結果、連続する吐出インクの間に隙間が生じ、“白スジ”が発生し、記録品位が低下する。このため、記録に使用可能なキャリッジの速度範囲には制約があった。
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、キャリッジの移動速度に急激な変化が生じた場合でも高品位な記録が可能な記録装置及びその記録制御方法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記録装置は、次のような構成からなる。
即ち、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させながら記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの移動に伴って、前記キャリッジの移動方向に関する前記キャリッジの位置を検出するエンコーダと、前記エンコーダにより出力されるエンコーダ信号の間隔と前記キャリッジ移動方向に関する記録解像度とに基づいて、次のエンコーダ信号の周期における前記記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するためのトリガ信号を生成する生成手段と、前記生成手段によるトリガ信号の生成後、前記エンコーダにより次のエンコーダ信号の出力を待ち合わせ、前記待ち合わせの時間がエンコーダ信号の間隔に対応して予め定められた時間を経過しても次のエンコーダ信号が検出されない場合は、付加的にトリガ信号を生成する付加的な生成手段と、前記生成手段と前記付加的な生成手段により生成されたトリガ信号に同期して記録信号を前記記録ヘッドに転送する転送手段とを有することを特徴とする。
また他の発明によれば、複数の記録素子を備えた記録ヘッドを搭載したキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの移動に伴って、前記キャリッジの移動方向に関する前記キャリッジの位置を検出するエンコーダとを備え、前記キャリッジを往復移動させながら記録媒体に記録を行う記録装置の記録制御方法であって、前記エンコーダにより出力されるエンコーダ信号の間隔と前記キャリッジ移動方向に関する記録解像度とに基づいて、次のエンコーダ信号の周期における前記記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するためのトリガ信号を生成する生成工程と、前記生成工程におけるトリガ信号の生成後、前記エンコーダにより次のエンコーダ信号の出力を待ち合わせ、前記待ち合わせの時間が予め定められた時間を経過してもエンコーダ信号が検出されない場合は、付加的にトリガ信号を生成する付加的な生成工程と、前記生成工程と前記付加的な生成工程において生成されたトリガ信号に同期して記録信号を前記記録ヘッドに転送する転送工程とを有することを特徴とする記録装置の記録制御方法を備える。
従って本発明によれば、キャリッジの移動速度に急激な変化が生じ、エンコーダ間隔が予測値を超えてしまった場合に、インク吐出間隔に急激な変化が発生させないように付加的なトリガ信号を生成するので、高品位な記録を行うことができるという効果がある。
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、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
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、有意無意を問わない。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、ビニール、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、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に供され得る液体を表すものとする。
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、ビニール、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、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に供され得る液体を表すものとする。
またさらに、「記録要素」(「ノズル」という場合もある)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の説明(図1)>
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1の構成の概要を示す外観斜視図である。
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1の構成の概要を示す外観斜視図である。
図1に示すように、インクジェット記録装置(以下、記録装置)はインクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行なうインクジェット記録ヘッド(以下、記録ヘッド)3をキャリッジ2に搭載し、キャリッジ2を矢印A方向に往復移動させて記録を行う。記録紙などの記録媒体Pを給紙機構5を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド3から記録媒体Pにインクを吐出することで記録を行なう。
記録装置1のキャリッジ2には記録ヘッド3を搭載するのみならず、記録ヘッド3に供給するインクを貯留するインクカートリッジ6を装着する。インクカートリッジ6はキャリッジ2に対して着脱自在になっている。
図1に示した記録装置1はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ2にはマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロ(Y)、ブラック(K)のインクを夫々、収容した4つのインクカートリッジを搭載している。これら4つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
この実施例の記録ヘッド3は、熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。このため、電気熱変換体を備えている。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
また、キャリッジ2の移動方向に沿って、スケール7が設けられている。スケール7には一定の間隔でスリットが設けられており、キャリッジ2に搭載されたエンコーダ(不図示)がキャリッジ2の移動に応じて、そのスリットを読み取ることでエンコーダ信号を生成する。このエンコーダ信号はキャリッジ2の移動方向のキャリッジ位置(即ち、記録ヘッドの位置)を表わす信号である。このエンコーダ信号の周期(エンコーダ信号間隔)に基づいてキャリッジの移動速度が算出され、また、このエンコーダ信号がインク吐出のためのタイミング制御のための信号として用いられる。
図2は、図1に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
ホストインタフェース111は、ホスト装置900から、JPEG形式の画像データを入力する。この画像データは、RAM116に設けられた受信バッファ116A(DRAM)に格納される。画像処理部114は、JPEG形式の画像データをCMYKの色成分の多値データMDに変換し、RAM116に設けられた多値データバッファ116B(DRAM)に格納する。印刷データ処理部115は、多値データMDをドットデータ(2値データ)DDに変換し、ドットデータバッファ116C(SRAM)に格納する。
データ転送部121は、ドットデータバッファ116Cに格納されている2値データを記録ヘッド3へ転送する。データ転送部121は、データ転送を行う機能の他に、2値データを間引く機能を備えている。印刷データ処理部115やデータ転送部121での処理は、エンコーダ処理部122が出力するヒートトリガ信号HTと同期することで、搬送タイミングに合わせた処理となる。
なお、図2において、113はユーザが装置に対して指示を行うための操作パネルである。
CPU117は、ROM118に格納されている制御プログラムに従って、記録素子の駆動制御や記録素子と記録媒体(例えば、用紙)との相対的な搬送制御等を行う。
図3はキャリッジ2に搭載される記録ヘッド3のノズル構成を示すブロック図である。
図3(A)は、複数の記録素子(電気熱変換体とこれに対応してインクを吐出するノズル)103を備えた記録素子列102を4つ(A列、B列、C列、D列)備えたヘッドユニット101のノズル配置を示している。図3(A)に示すように、複数の記録素子103はY方向に沿って配列しており、破線で囲った部分を説明すると、A〜D列の各記録素子103は、Y方向に関して同じ位置に配置されている。例えば、破線Ynの位置にある4つの記録素子から吐出されるインクにより記録媒体上に形成されるドットは、同じライン位置に記録される。また、記録素子列102は、X方向(図1では矢印A方向に対応するキャリッジ移動方向)に沿って並んでいる。ヘッドユニット101の4つ記録素子列により、YMCK各色成分の内の1つの色成分の画像記録を完成させる。
従って、YMCKの4成分からなるカラー画像データを用いてカラー画像形成するためには、図3(B)に示すように、4色のインク(シアン、マゼンタ、イエロ、ブラック)に対応して、4つのヘッドユニット101からなる記録ヘッド3を構成する。
なお、記録幅の長い記録ヘッドとするために、図3(C)に示すように、ヘッドユニット101をY方向に複数配置する構成しても構わない。なお、記録幅の長い記録ヘッドはその記録幅が記録媒体の幅方向全体に対応するようなフルライン記録ヘッドとすることもできる。この場合、記録素子の配列方向(Y方向)に対する記録媒体の相対的な搬送方向はX方向となり、記録素子からは、記録媒体をX方向への搬送中にその搬送タイミングに合わせてインクを吐出して記録を行う。
図4は、エンコーダ処理部122の詳細な構成を示すブロック図である。
エッジ間隔測定回路122Aでは、エンコーダから出力され2値化されたエンコーダ信号(ENC)の立ち上りエッジ(0→1への変化点)を記憶しておき、立ち上りエッジ間の時間を測定し、その時間間隔をエンコーダ間隔TEとして出力する。最大ヒートトリガ間隔テーブル122Bには、エンコーダ間隔TEと最大ヒートトリガ間隔THMとの関係が格納されている。
また、CPU117はエンコーダ間隔TEの間に生成するヒートトリガHTの数を規定する値である規定ヒートトリガ数NHを設定される。ヒートトリガタイミング生成回路122Cは、エンコーダ間隔TEと最大ヒートトリガ間隔THMと規定ヒートトリガ数NHからヒートトリガ信号HTを生成する。
ここでは説明を簡単にするために、エンコーダ信号は300dpi毎(スケール7のスリット間隔に対応)に入力され、ヒートトリガ信号の出力はキャリッジ移動方向の記録解像度9600dpi毎に必要とする。そのため、規定ヒートトリガ数NHは32(=9600/300)となる。
最大ヒートトリガ間隔テーブル122Bは、エンコーダ間隔TEに応じた最大ヒートトリガ間隔THMを保持している。エンコーダ間隔TEの値が小さいことはキャリッジ速度が速いことを意味する。従って、ヒートトリガ間隔が大きくなることで白スジとして視認されるまでの時間的な閾値は小さくなる、即ち、最大ヒートトリガ間隔THMは小さい値となる。同様に、エンコーダ間隔TEが大きければ最大ヒートトリガ間隔THMも大きくなる。
次に以上の構成をもつエンコーダ処理部122が実行する処理について説明する。
図5は、ヒートトリガタイミング生成回路122Cが実行する処理を示すフローチャートである。ここでは、処理の開始点を、図1に示す記録用紙P左右端からのキャリッジ2が移動を開始するタイミングとして説明する。
ステップS401では、エンコーダ間隔TEがエッジ間隔測定回路122Aから入力されたことを検知する。ステップS402では、最初は(即ち、キャリッジ移動開始位置)前回のヒートトリガ信号HTの出力数と規定ヒートトリガ数NHとの差分NHPは、ゼロとする。
次に、ステップS403では、次のエンコーダ間隔TEの検知までに出力することが必要なヒートトリガ数NHCを算出する。ステップS403でのNHCは最初はキャリッジ移動開始位置なのでNH(=32)となる。ステップS404では算出したNHC分のヒートトリガ信号を出力する。
図5において、ステップS501〜S505は、ステップS404の処理をより詳細に説明したものである。この処理では、変数(n)の値をヒートトリガ信号HTが出力される度ごとにカウントしてNHCに達するまでヒートトリガを出力する処理を実行する。
即ち、ステップS501では変数(n)に初期値として“1”をセットし、ステップS502では変数nのカウントを待ち合わせる。そして、ステップS503において、ヒートトリガ信号HTの出力を検出したなら、処理はステップS504に進み、変数nの値を“+1”する。さらに、ステップS505では変数(n)と閾値(NHC)とを比較し、n≦NHCであれば処理はステップS502に戻り、n>NHCであれば処理は終了(即ち、ステップS405へと進む)する。
このようにして、次のエンコーダ間隔TEが入力されるまでに最低限必要な数のヒートトリガ信号が出力される。その後、ステップS405では最大ヒートトリガ間隔THMを最大ヒートトリガ間隔テーブル122Bから読み出し、ステップS406ではNHPを初期値(“0”)にリセットする。
次に、ステップS407〜S408では、次のエンコーダ間隔TEの入力を待ち合わせる。ステップS408ではその待ち合わせ時間が最大ヒートトリガ間隔THMの時間を経過したかどうかも調べる。そして、その待ち合わせ時間が最大ヒートトリガ間隔THMを超えたと判断した場合には、処理はステップS409に進み、ヒートトリガ信号を出力する。これに対して、その待ち合わせ時間が最大ヒートトリガ間隔THMを経過する前に次のエンコーダ間隔TEの入力があれば処理はステップS403に戻る。
さて、ステップS601〜S603はステップS409の処理の詳細を示しており、次のような処理を実行する。即ち、ステップS601では、ヒートトリガ信号HTを1つ出力すると、ステップS602ではNHPの値を“+1”する。ステップS409の処理を終了後、処理はステップS407に戻り、再び次のエンコーダ間隔TEの入力を待ち合わせる。
図6はエンコーダ信号からヒートトリガ信号への変換処理をタームチャートとして示した図である。図6によれば、エンコーダ信号(ENC)の立ち上りエッジにより、エリアA/B/Cに分割し、各間隔時間(エンコーダ間隔)はそれぞれTE0/TE1/TE2とする。また、エリア毎の最大ヒートトリガ間隔は、THM0/THM1/THM2とする。以下、エリアA→エリアB→エリアCの遷移はキャリッジ2の減速動作であるとし、TE2>TE1>TE0が成り立つとする。
ここで、エリアAで出力したヒートトリガ信号HTの数は規定ヒートトリガ数NH(=32)であるとして、エリアBのヒートトリガ信号の生成について説明する。まず、規定ヒートトリガ数NHに相当する32個のヒートトリガ信号は、エリアAのエンコーダ間隔TE0をヒートトリガ数NHCで等分することにより算出したヒートトリガ間隔毎に出力する。即ち、ヒートトリガ間隔=TE0/NHC (NHC=32)である。
これによって、エリアBに必要なヒートトリガ数を出力した後は、エリアCまでの時間間隔が(TE1−TE0)となる。エリアAからエリアBへの遷移の減速傾向が顕著である場合は、この間隔(TE1−TE0)が大きくなるので、記録媒体への吐出間隔に隙間が生じることになる。そこで、この吐出隙間を埋めるために、最大ヒートトリガ間隔THM2を用いて、次のエンコーダ立ち上りエッジが入力されるまでの付加的なヒートトリガ信号を生成する。図6に示す例では1つのヒートトリガ信号を最大ヒートトリガ間隔THM2で付加的に生成している。
次に、エリアCにおけるヒートトリガ生成について説明する。
前述のように規定ヒートトリガ数は32個であるが、エリアBにて最大ヒートトリガ間隔によるヒートトリガ信号を1つ生成している。
ここで、前述したステップS602の処理を思い出すならば、NHPの値を“+1”しているので、ステップS403においてエリアCで出力する必要のあるヒートトリガ数NHCは“31”と算出される。これにより、ステップS404における処理として、31個のヒートトリガ信号を以下のように算出したヒートトリガ毎に出力する。即ち、ヒートトリガ間隔=TE1/NHC (NHC=31)となる。
これにより、エリアCにおいて、31個のヒートトリガを生成後は、次のエリアD(不図示)までの間隔が(TE2−TE1)となる。しかしながら、この間隔は、最大ヒートトリガ間隔THM2より小さいため、これ以上のヒートトリガを出力せずにエリアDの処理を開始する。
以上説明した実施例によれば、連続するエンコーダ信号の間隔の差が所定の閾値より大きい場合には、その差に応じて次のエンコーダ信号が入力されるまでにヒートトリガ信号を故意に生成することができる。これにより、キャリッジの移動速度が急激に低下し、連続するエンコーダ信号の間隔の差が大きくなったとしても、故意にヒートトリガ信号を生成して記録ヘッドに記録を行うことができる。このようにして、連続する吐出インクの間に隙間が生じず“白スジ”が発生しない高品位な記録が可能になる。
なお、上述した実施例では、最大ヒートトリガ間隔をテーブルとして保持しておき、エンコーダ間隔の値に応じてテーブルから最大ヒートトリガ間隔を選択するとしたが、エンコーダ間隔の値から最大ヒートトリガ間隔の値を算出するようにしても良い。また、ヒートトリガ間隔を1周期前のエンコーダ間隔をヒートトリガ信号の数で等分することで算出するとしたが、本発明はこれにより限定されるものではない。例えば、2周期前のエンコーダ間隔と1周期前のエンコーダ間隔の平均値をヒートトリガ信号の数で等分するようにしても良い。
また、図6に示す例では最大ヒートトリガ間隔でのヒートトリガ信号を出力する回数は1回であったが、本発明、この例に限定するものではなく、複数のヒートトリガ信号を付加的に出力するようにしても良い。例えば、エリアBでNHPが3となる場合には、次のエリアCでは出力するヒートトリガ信号の数は29となる。
さらに、図6に示す例では最大ヒートトリガ間隔でのヒートトリガ信号を出力するエリアが1つのみであったが、複数のエリアで連続して最大ヒートトリガ間隔でのヒートトリガを出力するようにしても良い。
Claims (7)
- 複数の記録素子を備えた記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させながら記録媒体に記録を行う記録装置であって、
前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの移動に伴って、前記キャリッジの移動方向に関する前記キャリッジの位置を検出するエンコーダと、
前記エンコーダにより出力されるエンコーダ信号の間隔と前記キャリッジ移動方向に関する記録解像度とに基づいて、次のエンコーダ信号の周期における前記記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するためのトリガ信号を生成する生成手段と、
前記生成手段によるトリガ信号の生成後、前記エンコーダにより次のエンコーダ信号の出力を待ち合わせ、前記待ち合わせの時間がエンコーダ信号の間隔に対応して予め定められた時間を経過しても次のエンコーダ信号が検出されない場合は、付加的にトリガ信号を生成する付加的な生成手段と、
前記生成手段と前記付加的な生成手段により生成されたトリガ信号に同期して記録信号を前記記録ヘッドに転送する転送手段とを有することを特徴とする記録装置。 - 前記キャリッジの移動方向に沿って設けられ、予め定められた間隔でスリットを有するスケールをさらに有し、
前記エンコーダは前記スリットを読み取ることにより、前記エンコーダ信号を出力し、
前記生成手段は、前記エンコーダ信号の立ち上がりエッジを検出し、連続する前記エンコーダ信号の立ち上がりエッジの間隔からエンコーダ信号の間隔を求めることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。 - 前記予め定められた間隔と前記キャリッジ移動方向に関する記録解像度とに基づいてエンコーダ信号の周期における規定のトリガ信号の数が求められることを特徴とする請求項2に記載の記録装置。
- 前記エンコーダ信号の間隔と前記予め定められた時間との関係を格納するテーブルをさらに有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記エンコーダ信号の間隔に応じて前記予め定められた時間を算出する算出手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の記録装置。
- 前記記録ヘッドはインクジェット記録ヘッドであり、
前記複数の記録素子おのおのは電気熱変換体を含み、
前記トリガ信号は前記電気熱変換体を駆動するヒートトリガ信号であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の記録装置。 - 複数の記録素子を備えた記録ヘッドを搭載したキャリッジと、前記キャリッジに設けられ、前記キャリッジの移動に伴って、前記キャリッジの移動方向に関する前記キャリッジの位置を検出するエンコーダとを備え、前記キャリッジを往復移動させながら記録媒体に記録を行う記録装置の記録制御方法であって、
前記エンコーダにより出力されるエンコーダ信号の間隔と前記キャリッジ移動方向に関する記録解像度とに基づいて、次のエンコーダ信号の周期における前記記録ヘッドの複数の記録素子を駆動するためのトリガ信号を生成する生成工程と、
前記生成工程におけるトリガ信号の生成後、前記エンコーダにより次のエンコーダ信号の出力を待ち合わせ、前記待ち合わせの時間が予め定められた時間を経過してもエンコーダ信号が検出されない場合は、付加的にトリガ信号を生成する付加的な生成工程と、
前記生成工程と前記付加的な生成工程において生成されたトリガ信号に同期して記録信号を前記記録ヘッドに転送する転送工程とを有することを特徴とする記録装置の記録制御方法。
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JPWO2017169237A1 (ja) * | 2016-03-28 | 2019-02-07 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置及びインクジェット記録装置の記録制御方法 |
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- 2012-02-03 JP JP2012022473A patent/JP2013159016A/ja active Pending
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