JP2013224008A - Image recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットプリントヘッドを備えた画像記録装置に関する。 The present invention relates to an image recording apparatus provided with an ink jet print head.
印刷データはインクジェットプリントヘッドへデータをシフトインする前にFIFOメモリに格納され、そこから印刷解像度に従って読み出され印刷される。プリントヘッドへシフトインしたデータは1回の吐出で一直線に、プラスチックフィルムや紙などの記録媒体上に着弾し画像を形成する。 The print data is stored in a FIFO memory before being shifted into the ink jet print head, from which it is read and printed according to the print resolution. The data shifted into the print head is landed on a recording medium such as plastic film or paper in a straight line by one ejection and forms an image.
プリントヘッドのノズル列が一直線である場合は着弾位置も一直線となるが、プリントヘッドのノズル列が主走査方向に対して斜めになっていて、プリントヘッドの移動とともに順次吐出していく場合、着弾位置が一直線にならず、画像の品質を悪くしてしまう。そこで、吐出のタイミングを調整することで着弾位置を直線にしていた。 If the print head nozzle array is in a straight line, the landing position will also be in a straight line, but if the print head nozzle array is slanted with respect to the main scanning direction, The position is not aligned and the image quality is degraded. Therefore, the landing position is made straight by adjusting the discharge timing.
プリントヘッドのノズル列がA、B、C列の3列に分かれて配置され、各列が平行に配置されたものが知られている。このようなプリントヘッドでは、記録媒体上に形成される隣接するドットを異なる列に配置されるノズルから吐出されるインクによって形成する。より具体的には、ヘッドの長手方向の一方の端に近いノズルがA列にあるとすると、次に近いノズルはB列にあり、次に近いノズルはC列にあり、次に近いノズルはA列にあるように、A、B、C列の順に配置されている。このとき、隣接するドットを形成するノズルは、長手方向に対して斜めに配置されることになる。その理由は、隣接するノズルがあまりにも近い場合はノズル形成が困難であることや、隣接するノズルが近すぎるとインク吐出時に他のノズルに悪影響を及ぼし吐出不良の原因になること、があげられる。副走査方向により高密度にノズルを配置したい場合にこのようなノズル配置とする場合がある。 There is known a print head in which the nozzle rows are divided into three rows A, B, and C, and the rows are arranged in parallel. In such a print head, adjacent dots formed on a recording medium are formed by ink ejected from nozzles arranged in different rows. More specifically, if a nozzle near one end in the longitudinal direction of the head is in row A, the next nearest nozzle is in row B, the next nearest nozzle is in row C, and the next nearest nozzle is As shown in the A column, the A, B, and C columns are arranged in this order. At this time, the nozzles that form adjacent dots are disposed obliquely with respect to the longitudinal direction. The reason is that if the adjacent nozzles are too close, it is difficult to form the nozzles, and if the adjacent nozzles are too close, other nozzles may be adversely affected during ink discharge and cause discharge failure. . There are cases where such nozzle arrangement is used when it is desired to arrange nozzles at a higher density in the sub-scanning direction.
このように隣接するドットを形成するノズルが斜めに配置されている場合に、吐出されるインクを一直線になるように着弾させるために、A、B、C列の順にタイミングを調整し吐出動作を行っている。またプリントヘッドを搭載したキャリッジが反対方向に動くときにはC、B、A列の順に吐出動作を行っている。しかし、高解像度印字を行うとA、B、C列の吐出タイミング時間にキャリジが移動する距離が、A、B、C列間のノズル間距離よりも小さな値となってしまい着弾位置が一直線にならない。このため着弾精度が悪化し、画質が劣化していた。 When the nozzles that form adjacent dots are arranged obliquely in this way, in order to land the ejected ink in a straight line, the timing is adjusted in the order of the A, B, and C rows, and the ejection operation is performed. Is going. Further, when the carriage on which the print head is mounted moves in the opposite direction, the ejection operation is performed in the order of C, B, and A rows. However, when high-resolution printing is performed, the distance that the carriage moves during the discharge timing time of the A, B, and C rows becomes smaller than the distance between the nozzles between the A, B, and C rows, and the landing position is in a straight line. Don't be. For this reason, the landing accuracy deteriorates and the image quality deteriorates.
そこで、本発明は、このような問題を解決するために、プリントヘッドへシフトインさせる印字データを、次の吐出データ、次々の吐出データを読み出せるようにFIFOメモリを2PORT−RAMへ変更し、ノズルの位置ズレに合わせて着弾が一直線になるようにそれぞれのデータから該当するビットを選択しヘッドへシフトインすることでインクの着弾位置が直線になるように制御を行い画質の向上化を行った画像記録装置を提供する。 Therefore, in order to solve such a problem, the present invention changes the FIFO memory to 2PORT-RAM so that the print data to be shifted into the print head can be read out the next discharge data and the next discharge data. Select the corresponding bit from each data so that the landing will be in a straight line according to the displacement of the nozzle and shift in to the head to improve the image quality by controlling the ink landing position to be a straight line. An image recording apparatus is provided.
本発明の画像記録装置は、インクを吐出する複数のノズルによって副走査方向に沿ってノズル列が形成され、該ノズル列が主走査方向に少なくとも2列以上備えられたプリントヘッドを複数搭載し、線順データを保存するバンドメモリと、前記プリントヘッドにシフトインする吐出データを格納する画像メモリを有し、画像を記録媒体に記録する画像記録装置において、前記ノズル列間の前記主走査方向の距離が印刷解像度に基づくドット間距離より長い場合に、前記プリントヘッドの進行方向の先頭の前記ノズル列に含まれる前記ノズルに対して、前記ドット間距離毎に前記インクを吐出するタイミングを指示する第1のタイミング信号の生成と、該第1のタイミング信号によって指示される前記インクの吐出のタイミング間に他の前記ノズル列から前記インクを吐出するタイミングを指示する第2のタイミング信号の生成をするタイミング生成手段と、前記画像メモリに前記吐出データを格納する場合に、前記先頭の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記バンドメモリに記憶されている前記線順データのN(Nは正の整数)番目のデータを格納し、前記他の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記線順データのN+1番目のデータを格納する格納手段と、を有し、前記第1のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記先頭の前記ノズル列の前記ノズルから吐出し、前記第2のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記他の前記ノズル列の前記ノズルから吐出することを特徴とする。 The image recording apparatus of the present invention includes a plurality of print heads in which nozzle rows are formed along the sub-scanning direction by a plurality of nozzles that eject ink, and the nozzle rows are provided in at least two or more rows in the main scanning direction, In an image recording apparatus that has a band memory for storing line order data and an image memory for storing ejection data to be shifted into the print head, and records an image on a recording medium, the main scanning direction between the nozzle rows When the distance is longer than the inter-dot distance based on the printing resolution, the nozzle included in the head nozzle row in the traveling direction of the print head is instructed to eject the ink for each inter-dot distance. Between the generation of the first timing signal and the ejection timing of the ink indicated by the first timing signal, the other timing signals are output. A timing generation means for generating a second timing signal for instructing the timing for ejecting the ink from the ink row; and when the ejection data is stored in the image memory, the head for the nozzles of the nozzle row N-th data (N is a positive integer) of the line order data stored in the band memory is stored as discharge data, and the line order is used as the discharge data for the nozzles in the other nozzle row. Storage means for storing the (N + 1) th data, and discharging the discharge data stored in the image memory based on the first timing signal from the nozzles of the head nozzle row, Based on the second timing signal, the discharge data stored in the image memory is discharged from the nozzles of the other nozzle row. Characterized in that it.
インクの着弾位置精度を向上させることにより高画質な画像形成を行うことができる。 By improving the ink landing position accuracy, high-quality image formation can be performed.
本発明の実施形態を説明する。
図1は、プリントヘッドのノズル面とノズル配置を説明する図である。プリントヘッドはL列とR列が張り合わされている。L列の1番ノズル1はL列のA列5に属し、そこから紙面上から順に且つ列を変え斜めにノズルが配置される。2番ノズルはB列6に属し、3番ノズルはC列7に属する。以降この配置を繰り返し512番ノズル2はB列6に属する。R列はL列と180度反対の方向から1番ノズルが配置される。R列の1番ノズル4はA列5に属し、2番ノズルはB列6に属し、3番ノズルはC列7に属する。R列の512番ノズル3はB列に属する。A列、B列間およびB列、C列間のノズル列間距離8はL列、R列ともに共通の間隔である。印刷する際プリントヘッドがL列の方向に向けて移動する場合、L列はA列5、B列6、C列7の順にインク吐出を行う。また、R列はC列7、B列6、A列5の順にインク吐出を行う。逆にプリントヘッドがR列の方向に向けて移動する場合、L列はC列7、B列6、A列5の順にインク吐出を行う。また、R列はA列5、B列6、C列7の順にインク吐出を行う。それぞれで吐出したインクが直線上に着弾するためには、A列5の吐出を行った後、B列6の吐出を行うまでの時間にキャリッジの移動距離がA列5、B列6間のノズル列間距離8に等しいことが必要となる。しかし、高解像度印刷を行うと、A列5、B列6間のノズル列間距離8よりもA列5の吐出を行った後、B列6の吐出を行うまでの時間間隔が小さいため直線上に着弾させることは原理上できないことになる。また、L列とR列はそれぞれ単独のプリントヘッドとしても考えることもできる。
An embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating the nozzle surface and nozzle arrangement of the print head. In the print head, the L row and the R row are bonded together. The No. 1
図2は、ノズル列の吐出タイミングを説明する図である。リニアスケールエンコーダの出力を基に各種タイミング信号が生成されている。例えば、印刷する解像度に従って、主走査方向ドットタイミング信号が出力される。間隔Tはキャリッジの移動速度と印刷解像度から計算される吐出タイミング周期である。例えば、キャリッジの移動速度が476.25mm/secで印刷解像度が1440dpiのときはT=37.04μssecとなる。この間隔でインクを吐出すると1440dpiを実現できる事になる。ノズルは3列に分かれているので夫々の列のノズルに対してこの周期をTb、Tcの設定時間に従って分割し、A列ノズル吐出タイミング、B列ノズル吐出タイミング、C列ノズル吐出タイミングを生成する。単純に3分割したとするとAノズル吐出タイミングとB列ノズル吐出タイミング間、およびBノズル吐出タイミングとC列ノズル吐出タイミング間の時間は12.35μssecとなり、この時間でキャリッジが移動する距離は5.88μmとなる。図1のA列、B列間およびB列、C列間のノズル列間距離8は23.5μm程度であり、17.62μmの着弾位置ズレが発生してしまう。この17.62μmはTb、Tcの設定値の調整範囲を越えている。一方、1440dpiのドット間の距離は17.64μmであり上記着弾ズレにほぼ一致する。つまりA列の吐出を行ったあと、B列は次のA列の吐出位置に吐出していることになる。隣接するドットを直線上に形成するためには、印字後直線とみなせる程度に吐出タイミングを設定することが必要であり、特に着弾位置が5%以下より好ましくは1%以下のズレであれば印字後直線とみなせるので好ましい。すなわち、印刷解像度とキャリッジの移動速度に基づくドット形成間隔が各ノズル列間の距離より短い場合に、印刷の吐出タイミングを適正に設定できず、直線を印字することが困難であるが、これに対して、吐出タイミングと印刷データの吐出順番を適正に設定できる事で直線の印字を可能とする。高速にキャリッジを移動でき、さらに高解像度の印字ができる。 FIG. 2 is a diagram illustrating the discharge timing of the nozzle row. Various timing signals are generated based on the output of the linear scale encoder. For example, a dot timing signal in the main scanning direction is output in accordance with the printing resolution. The interval T is a discharge timing period calculated from the carriage moving speed and the printing resolution. For example, when the carriage moving speed is 476.25 mm / sec and the printing resolution is 1440 dpi, T = 37.04 μssec. If ink is ejected at this interval, 1440 dpi can be realized. Since the nozzles are divided into three rows, this cycle is divided according to the set times of Tb and Tc for the nozzles in each row, and A row nozzle discharge timing, B row nozzle discharge timing, and C row nozzle discharge timing are generated. . If it is simply divided into three, the time between the A nozzle ejection timing and the B row nozzle ejection timing, and the time between the B nozzle ejection timing and the C row nozzle ejection timing is 12.35 μssec, and the distance that the carriage moves at this time is 5. 88 μm. The distance 8 between the nozzle rows between rows A, B and B, C in FIG. 1 is about 23.5 μm, and a landing position deviation of 17.62 μm occurs. This 17.62 μm exceeds the adjustment range of the set values of Tb and Tc. On the other hand, the distance between dots of 1440 dpi is 17.64 μm, which substantially matches the landing deviation. That is, after the ejection of the A row, the B row is ejected to the ejection position of the next A row. In order to form adjacent dots on a straight line, it is necessary to set the discharge timing to such an extent that it can be regarded as a straight line after printing. In particular, if the landing position is shifted to 5% or less, more preferably 1% or less, printing is performed. This is preferable because it can be regarded as a back straight line. In other words, when the dot formation interval based on the printing resolution and the carriage moving speed is shorter than the distance between each nozzle row, it is difficult to set the ejection timing of printing properly and it is difficult to print a straight line. On the other hand, it is possible to print a straight line by appropriately setting the discharge timing and the discharge order of the print data. The carriage can be moved at high speed, and higher resolution printing can be performed.
このことより、キャリッジがL列の方向に移動する場合、L列ではA列5にはN+2番目の吐出データを、B列6にはN+1番目のデータを、C列7にはN番目の吐出データを、R列ではA列5にはN番目の吐出データを、B列6にはN+1番目のデータを、C列7にはN+2番目の吐出データをそれぞれシフトインすれば画像が直線上に着弾することになる。ここで、Nは正の整数である。 Therefore, when the carriage moves in the direction of the L row, in the L row, the N + 2nd ejection data is in the A row 5, the N + 1th data is in the B row 6, and the Nth ejection is in the C row 7. If the data is shifted in the R row, the Nth ejection data in the A row 5, the N + 1th data in the B row 6 and the N + 2th ejection data in the C row 7 are shifted in. Will land. Here, N is a positive integer.
図3は、プリントヘッドへデータをシフトインする部分の詳細ブロック図である。線順に送られてきた画像データはバンドメモリ14に格納され、RAM12に書き込まれた画像データ容量に空きがある場合は、バンドメモリ14から画像データをプリントヘッドのシフトイン方向にデータを読み出しRAM12に書き込む。書き込むアドレスはライトアドレス制御部13によって生成される。印刷データの読み出しはリニアスケールエンコーダから生成される主走査方向ドットタイミング信号から、解像度に従った吐出タイミングを生成する吐出タイミング生成用カウンタ11によって、RAM12の読み出しタイミングを生成する。読み出しアドレスの生成は、リードアドレス制御部15によって行われ、N番目の吐出データ、N+1番目の吐出データ、N+2番目の吐出データとバイト単位で順に繰り返しリードを行う。読み出された3つのデータをキャリッジがL列の方向に移動する場合、L列ではA列5にはN+2番目の吐出データを、B列6にはN+1番目のデータを、C列7にはN番目の吐出データを、R列ではA列5にはN番目の吐出データを、B列6にはN+1番目のデータを、C列7にはN+2番目の吐出データとなるように、ヘッドシフトインデータ選択部16にて選択を行う。選択された吐出データはプリントヘッド17にシフトインされ画像が形成される。
FIG. 3 is a detailed block diagram of a portion for shifting data into the print head. The image data sent in the line order is stored in the
ここでさらに正確にドット位置を合わせるために、A列吐出ライン5のノズル、B列吐出ライン6のノズル、およびC列吐出ライン7のノズルのノズル吐出タイミング信号を微調整する回路を設ける。これは、プリントヘッドは個体差があり、実際のドット位置が微妙に違うので、ドットの位置が理想の位置に合うように吐出タイミングの微調整をするためである。ドットサイズに応じた吐出のさせ方によっても位置ずれが生じる。そこで、ノズルの吐出タイミング信号をどの程度早めるか遅延させるかのデータを予め記憶させる記憶回路と、そのデータを入力して吐出タイミング信号を早めるか遅延させるかの調整回路を吐出タイミング生成用カウンタ11に加える。例えば、理論上0.02μmの位置ズレが生じるが、実際に吐出させて実際上の位置ずれを確認する。その位置ズレ量に応じて吐出タイミングを早めるか遅くさせて位置ズレ量を最小限にする値をデータとして記憶回路に記憶させる。そして、データに応じた吐出タイミング信号を生成する。
Here, in order to align the dot positions more accurately, a circuit for finely adjusting the nozzle ejection timing signals of the nozzles of the A-line ejection line 5, the nozzles of the B-line ejection line 6, and the nozzles of the C-line ejection line 7 is provided. This is because the print head has individual differences and the actual dot position is slightly different, so that the ejection timing is finely adjusted so that the dot position matches the ideal position. The positional deviation also occurs depending on the ejection method according to the dot size. Accordingly, the discharge
図4は、画像記録装置の構成を示すブロック図である。
制御部22は画像記録装置の全体を制御する制御手段である。例えば制御手段22はCPUである。ROM21は制御部22の動作プログラムやデータを保存する記憶手段である。制御部22はROM21に記憶された動作プログラムに従って各部の制御を行う。すなわち、制御部22は主走査方向書き込み部24、副走査方向読み出し部26、マスク処理部28、ライトアドレス制御部13、およびリードアドレス制御部15の制御を行う。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the image recording apparatus.
The
印刷データはUSBインタフェース23に線順データとして送られてくる。そのデータを主走査方向書き込み部24にてバンドメモリ14に線順に書き込む。副走査方向読み出し部26はキャリッジ部29に含まれるRAM12の空き容量を確認し、書き込むことが可能であればバンドメモリ14からプリントヘッド17にシフトインする方向(副走査方向)にデータを読み出す。読み出したデータと、マスクメモリ27に書かれたマスク情報に従って、マスク処理をマスク処理部28で行い、RAM12へ画像データの書き込みを行う。RAM12へ書き込むアドレスの制御はRAM12へ書かれたデータの流れを見て、ライトアドレス制御部13が自動的に生成する。吐出データはリードアドレス制御部15によって、N番目の吐出データ、N+1番目の吐出データ、N+2番目の吐出データがバイト単位で読み出され、ヘッドシフトインデータ選択部16でN、N+1、N+2のデータからノズル位置に合わせてデータを選択し、プリントヘッド17にシフトイン動作を行う。
The print data is sent to the
ヘッドシフトインデータ選択部16では2bit/dotのバリアブルドットにも対応している。記録媒体上にドットを形成するときに、一つのノズルを2回連続で駆動してインクを吐出させることで、吐出するインク量を増やし、大きなドットを形成することができる。このとき、ノズルを1回駆動するか2回駆動するかを示すデータとして、RAM12上で1ドットに対して2bit用いることで示す。また2bitのデータにより4段階の駆動条件を理論上示すことができる。このように複数段階のドットサイズに対応することもできる。
The head shift-in
本発明は画像記録装置に利用できる。 The present invention can be used for an image recording apparatus.
1 L列1番ノズル
2 L列512番ノズル
3 R列512番ノズル
4 R列1番ノズル
5 A列吐出ライン
6 B列吐出ライン
7 C列吐出ライン
8 ノズル列間距離
Claims (6)
前記ノズル列間の前記主走査方向の距離が印刷解像度に基づくドット間距離より長い場合に、
前記プリントヘッドの進行方向の先頭の前記ノズル列に含まれる前記ノズルに対して、前記ドット間距離毎に前記インクを吐出するタイミングを指示する第1のタイミング信号の生成と、該第1のタイミング信号によって指示される前記インクの吐出のタイミング間に他の前記ノズル列から前記インクを吐出するタイミングを指示する第2のタイミング信号の生成をするタイミング生成手段と、
前記画像メモリに前記吐出データを格納する場合に、前記先頭の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記バンドメモリに記憶されている前記線順データのN(Nは正の整数)番目のデータを格納し、前記他の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記線順データのN+1番目のデータを格納する格納手段と、
を有し、
前記第1のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記先頭の前記ノズル列の前記ノズルから吐出し、
前記第2のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記他の前記ノズル列の前記ノズルから吐出することを特徴とする画像記録装置。 A band memory for storing line sequence data by mounting a plurality of print heads in which at least two nozzle rows are formed in the main scanning direction, in which nozzle rows are formed by a plurality of nozzles that eject ink along the sub-scanning direction. And an image recording device that stores image data on a recording medium, and having an image memory that stores ejection data to be shifted into the print head.
When the distance in the main scanning direction between the nozzle rows is longer than the inter-dot distance based on the printing resolution,
Generation of a first timing signal for instructing the timing of ejecting the ink for each of the inter-dot distances to the nozzles included in the head nozzle row in the traveling direction of the print head, and the first timing Timing generating means for generating a second timing signal for instructing the timing of ejecting the ink from the other nozzle row during the timing of ejecting the ink indicated by the signal;
When storing the discharge data in the image memory, the N (N is a positive integer) th of the line sequence data stored in the band memory as the discharge data for the nozzles of the head nozzle row Storage means for storing (N + 1) th data of the line order data as the ejection data for the nozzles of the other nozzle row,
Have
Discharging the discharge data stored in the image memory based on the first timing signal from the nozzles of the top nozzle row;
An image recording apparatus, wherein the ejection data stored in the image memory is ejected from the nozzles of the other nozzle row based on the second timing signal.
前記タイミング生成手段は、前記第2のタイミング信号によって前記インクを吐出するタイミングより遅れて更に他の前記ノズル列から前記インクを吐出するタイミングを指示する第3のタイミング信号を、前記第1のタイミング信号、前記第2のタイミング信号および前記第3のタイミング信号によって指示される前記インクを吐出するタイミングが等間隔となるように生成し、
前記格納手段は、前記画像メモリに前記吐出データを格納する場合に、前記更に他の前記ノズル列の前記ノズルに対する前記吐出データとして、前記線順データのN+2番目のデータを格納し、
前記第3のタイミング信号に基づいて前記画像メモリに格納された前記吐出データを前記更に他の前記ノズル列の前記ノズルから吐出することを特徴とする請求項1に記載の画像記録装置。 The print head includes three nozzle rows, and the nozzle rows are arranged at equal intervals in the main scanning direction.
The timing generation unit outputs a third timing signal indicating the timing of ejecting the ink from the other nozzle row after the timing of ejecting the ink by the second timing signal. A signal, the second timing signal, and the third timing signal are generated so that the ink discharge timings indicated by the third timing signal are equally spaced;
When storing the discharge data in the image memory, the storage means stores the N + 2th data of the line sequence data as the discharge data for the nozzles of the further nozzle row,
The image recording apparatus according to claim 1, wherein the ejection data stored in the image memory is ejected from the nozzles of the other nozzle row based on the third timing signal.
前記画像メモリは1ドットを形成するためのデータとして2bitを割り当て、前記ノズルから吐出する前記インクの前記吐出量に対応した値を前記吐出データとして格納することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の画像記録装置。 The print head can vary the ink discharge amount by being driven continuously multiple times,
2. The image memory according to claim 1, wherein 2 bits are assigned as data for forming one dot, and a value corresponding to the ejection amount of the ink ejected from the nozzle is stored as the ejection data. 4. The image recording apparatus according to any one of items 3.
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