JP2014019046A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 安価なメモリーデバイスをバッファーメモリーに使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリーを介したヘッドコントローラーへの転送を高速に行う。
【解決手段】 バッファーメモリー6は、複数のバンクを有するメモリーデバイスを有する。並べ替え回路1は、ラスター画像データを、複数のヘッド9のそれぞれにおける副走査方向の各ノズル位置に対応する基本グループのデータに並べ替え、書込コントローラー3は、互いに異なるヘッド9についての基本グループのデータを、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに書き込む。ここで、基本グループは、複数のヘッド9のそれぞれについて、主走査方向に沿って1列に配列されているインク吐出ノズルのうち、画像のあるラインについてインクを吐出するインク吐出ノズルで構成されるグループである。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。
インクジェットプリンターでは、インク吐出ノズルを主走査方向および副走査方向に配列したヘッドを主走査方向に走査するとともに、印刷用紙を副走査方向に移動させることで、主走査方向および副走査方向の2次元の画像を印刷する。そのとき、画像のある1ラインにおいて互いに隣接する画素について、副走査方向において互いに異なる位置にあるノズルでインクを吐出する。言い換えると、副走査方向における同一位置で主走査方向に沿って配列されるノズルのうち、画像の1ラインについてN個置きの一部のノズルを使用してインクの吐出を行う。
このため、あるインクジェットプリンターでは、ラスター画像データにおける各画素のデータを、1つのノズルで連続して形成される画素(ドット)のデータが連続するように並べ替え、並べ替えられたデータをバッファーメモリーに記憶し、そのバッファーメモリーからデータを読み出して印刷を行っている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−212313号公報
近年、ライン型インクジェットプリンターが開発されている。上述のインクジェットプリンターではヘッドが主走査方向に走査されるが、ライン型インクジェットプリンターでは、複数のヘッドが主走査方向に沿って配列され、主走査方向における印字領域全域に亘ってインク吐出ノズルが配列されており、ヘッドを主走査方向に走査せずに印刷を行う。
このため、ライン型インクジェットプリンターでは、インク吐出ノズルが非常に多く、ヘッドコントローラーに対して、各インク吐出ノズルのインク吐出を制御するためのデータを高速に供給する必要がある。特に、ヘッドにおいて、副走査方向に多くのインク吐出ノズル(例えば数百ライン分)が配列されている場合には、データを高速に供給する必要がある。したがって、ラスター画像データを並べ替えた後のデータを記憶するバッファーメモリーに対するリード/ライトを高速に行うことが要求される。
このバッファーメモリーに高速なSRAM(Static Random Access Memory)を使用することが考えられるが、その場合には、装置のコストが増大してしまい、現実的ではない。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、安価なメモリーデバイスをバッファーメモリーに使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリーを介したヘッドコントローラーへの転送を高速に行う画像形成装置を得ることを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。
本発明に係る画像形成装置は、それぞれにおいて、主走査方向および副走査方向にインク吐出ノズルを配列した複数のヘッドと、複数のヘッドのそれぞれについて、主走査方向に沿って1列に配列されているインク吐出ノズルのうち、ラスター画像データによる画像のあるラインについてインクを吐出するインク吐出ノズルを基本グループとし、ラスター画像データを、複数のヘッドのそれぞれにおける副走査方向の各ノズル位置に対応する基本グループのデータに並べ替える並べ替え回路と、複数のバンクを有するメモリーデバイスを有するバッファーメモリーと、互いに異なるヘッドについての基本グループのデータを、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに書き込む書込コントローラーとを備える。
これにより、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに、複数の基本グループのデータが書き込まれるため、プリチャージをせずに並行して複数の基本グループのデータをバッファーメモリーに書き込むことができる。したがって、安価なメモリーデバイスをバッファーメモリーに使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリーを介したヘッドコントローラーへの転送が高速に行われる。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、書込コントローラーは、1つのヘッドについての、画像における複数のラインの基本グループのデータを、同一のバンクに書き込む。
これにより、各ヘッドと各バンクとが対応付けられ、各ヘッドについての基本グループのデータを各バンクから連続して読み込むことができ、リードの所要時間が短くて済む。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、書込コントローラーは、複数のラインの順番に従って、バンク内において基本グループのデータを連続させて書き込む。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、書込コントローラーは、画像のあるラインについての、ヘッドの副走査方向のあるノズル位置に対応する基本グループのデータと、そのラインに隣接するラインについての、そのノズル位置に隣接するノズル位置に対応する基本グループのデータとを連続させて書き込む。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、画像形成装置は、複数のヘッドのそれぞれに対応する複数のバンクから、複数のラインの基本グループのデータを連続して読み込む読込コントローラーと、読込コントローラーにより読み込まれた基本グループのデータに基づいて複数のヘッドを制御するヘッドコントローラーとをさらに備える。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、画像の1ライン分の基本グループのデータについてのバッファーメモリーへのデータ書き込みは、印刷が副走査方向に1ライン分進行する時間内に実行される。
これにより、バッファーメモリーへのデータ書き込みと、印刷(つまり、データ読み込みとインク吐出)とを並行して行うことができる。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、上述のメモリーデバイスは、DRAMである。
これにより、バッファーメモリーが安価になり、装置のコストが増大せずに済む。
本発明によれば、画像形成装置において、安価なメモリーデバイスをバッファーメモリーに使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリーを介したヘッドコントローラーへの転送を高速に行うことができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図2は、図1に示す画像形成装置における基本グループについて説明する図である。 図3は、図1に示す画像形成装置において、画像の第0ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図4は、図1に示す画像形成装置において、画像の第1ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図5は、図1に示す画像形成装置において、画像の第2ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図6は、図1に示す画像形成装置において、画像の第3ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図7は、図1に示す画像形成装置において、画像の第4ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図8は、図7におけるバッファーメモリーのバンクとヘッドとの対応関係を示す図である。
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図1に示す画像形成装置は、ライン型のインクジェット印刷機構を有する、プリンター、コピー機、ファクシミリ機、複合機などといった装置である。
この画像形成装置は、並べ替え回路1、基本グループバッファー2、書込コントローラー3、バス4、メモリーコントローラー5、バッファーメモリー6、読込コントローラー7、ヘッドコントローラー8、および複数のヘッド9を有する。
並べ替え回路1は、PDL(Page Description Language)データ、画像スキャンにより生成された画像データ、ファクシミリ受信により生成された画像データなどから得られる、二値化または多値化されたラスター画像データを、複数のヘッド9のインク吐出ノズル(以下、単にノズルという)の配列およびノズルのインク吐出パターンに対応した基本グループのデータに並べ替える。
図2は、図1に示す画像形成装置における基本グループについて説明する図である。図2(A)は、印刷画像のある1ラインにおける各画素に対してインクを吐出する(つまりドットを形成する)ノズルを示す図である。図2(B)は、ヘッド9の数が3である場合の、複数のヘッド9のそれぞれに対応する基本グループと印刷画像の1ラインとの対応関係の一例を示す図である。
基本グループは、複数のヘッド9のそれぞれについて、主走査方向に沿って1列に配列されているインク吐出ノズルのうち、ラスター画像データによる画像のあるラインについてインクを吐出するノズルのグループである。
図2(A)に示す例では、各ヘッド9は、副走査方向に5ライン分の(つまり、副走査方向の位置S0〜S4のそれぞれについて)ノズル配列を有する。各ノズル配列において、所定数置きのノズル(図2(A)において斜線を付してあるノズル)が、ラスター画像データによる画像のある1ラインの形成のためにインクを吐出する。つまり、そのラインについて、各ヘッド9における複数のノズル配列におけるその所定数置きのノズルが基本グループG0〜G4をそれぞれ構成する。例えば、図2(A)において、基本グループG0には、位置(P1,S0)のノズル、位置(P6,S0)のノズル、および位置(Pb,S0)のノズルが含まれる。そして、その基本グループG0のデータには、位置(P1,S0)のノズル、位置(P6,S0)のノズル、および位置(Pb,S0)のノズルに対応する画像データ(図2(A)における1ライン内の、対応する画素の値)が含まれる。
なお、図2(A)に示すラインの次のラインについては、図2(A)に示すラインについてインクを吐出するノズル(斜線のノズル)に副走査方向に隣接するノズルがインクを吐出する。ただし、図2(A)に示すラインについてインクを吐出するノズルが副走査方向における終端(位置S4)に位置している場合には、副走査方向における先頭(位置S0)に位置しているノズルが次のラインについてインクを吐出する。
そして、図2(B)に示すように、各ヘッド9(ヘッド番号0〜2)についての基本グループG0〜G4が存在する。
したがって、並べ替え回路1は、ラスター画像データにおける1ライン分の画素値を基本グループごとに並べ替えて、ヘッド9の数とノズル配列の数(図2(A)では5)との積と同数の基本グループのデータを生成する。
基本グループバッファー2は、上述の1ライン分のラスター画像データに対応する、並べ替え後の基本グループのデータを一時的に記憶する。
書込コントローラー3は、DMAC(Direct Memory Access Controller)を内蔵し、バス4を介してメモリーコントローラー5に対してライトコマンドを発行するとともに書込データを転送して、バッファーメモリー6へのデータ書き込みを行う。
特に、書込コントローラー3は、基本グループバッファー2から基本グループのデータを読み出し、互いに異なるヘッド9についての基本グループのデータを、バッファーメモリー6のメモリーデバイスの単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに書き込む。
メモリーコントローラー5は、バス4を介して供給されるコマンドに従って、バッファーメモリー6に対するリード/ライトを実行する。
バッファーメモリー6は、複数のバンクを有するメモリーデバイスを有する。このメモリーデバイスは、DRAM(Dynamic RAM)である。DRAMのアドレスは、ローアドレス、バンクアドレス、およびカラムアドレスにより指定される。この実施の形態では、SDRAM(Synchronous DRAM)、DDR−SDRAM、DDR2−SDRAM、DDR3−SDRAMなどのSDRAM系列のDRAMがバッファーメモリー6に使用される。
読込コントローラー7は、DMACを内蔵し、バス4を介してメモリーコントローラー5に対してリードコマンドを発行するとともにメモリーコントローラー5から読込データを受信して、バッファーメモリー6からのデータ読み込みを行い、そのデータをヘッドコントローラー8に供給する。
特に、読込コントローラー7は、複数のヘッド9のそれぞれに対応する複数のバンクから、複数のラインの基本グループのデータを連続して読み込む。
ヘッドコントローラー8は、読込コントローラー7により読み込まれた基本グループのデータに基づいて複数のヘッド9を制御する。
複数のヘッド9は、主走査方向に沿って一列に配列されており、それぞれにおいて、主走査方向および副走査方向に配列された複数のインク吐出ノズルを有する。
次に、上記画像形成装置における書込コントローラー3によるデータ書き込みについて説明する。
図3は、図1に示す画像形成装置において、画像の第0ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー6の位置を説明する図である。図4は、図1に示す画像形成装置において、画像の第1ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー6の位置を説明する図である。図5は、図1に示す画像形成装置において、画像の第2ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー6の位置を説明する図である。図6は、図1に示す画像形成装置において、画像の第3ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー6の位置を説明する図である。図7は、図1に示す画像形成装置において、画像の第4ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー6の位置を説明する図である。
図3〜図7において、D(h,g)は、ヘッド番号hのヘッド9についての基本グループ番号gの基本グループのデータを示している。図2に示す例と同様に、ここでは、ヘッド番号は、0〜2のいずれかであり、基本グループ番号は、0〜4のいずれかである。
第0ラインに対応するヘッド#0〜#2の基本グループG0〜G4の画素データが基本グループバッファー2に書き込まれると、まず、書込コントローラー3は、図3に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#0の画素データD(0,0),D(1,0),D(2,0)を、ロー#0におけるバンク#0、バンク#1およびバンク#2にそれぞれ書き込む。このとき、各データD(0,0),D(1,0),D(2,0)は、第0カラムに書き込まれる。
このとき、単一ローアドレスのバンク#0、バンク#1およびバンク#2への書き込みとなるので、データライトを並行して行えるとともに、プリチャージの必要はない。
また、書込コントローラー3は、図3に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#1の画素データD(0,1),D(1,1),D(2,1)を、ロー#0におけるバンク#3、並びにロー#1におけるバンク#0およびバンク#1にそれぞれ書き込む。このとき、データD(0,1),D(1,1),D(2,1)は、第1カラムに書き込まれる。つまり、基本グループ番号に対応するカラム番号(カラムアドレス)のカラムに書き込まれる。
さらに、書込コントローラー3は、図3に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#2の画素データD(0,2),D(1,2),D(2,2)を、ロー#1におけるバンク#2およびバンク#3、並びにロー#2におけるバンク#0にそれぞれ書き込む。このとき、データD(0,2),D(1,2),D(2,2)は、第2カラムに書き込まれる。つまり、基本グループ番号に対応するカラム番号のカラムに書き込まれる。
さらに、書込コントローラー3は、図3に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#3の画素データD(0,3),D(1,3),D(2,3)を、ロー#2におけるバンク#1、バンク#2およびバンク#3にそれぞれ書き込む。このとき、データD(0,3),D(1,3),D(2,3)は、第3カラムに書き込まれる。つまり、基本グループ番号に対応するカラム番号のカラムに書き込まれる。
さらに、書込コントローラー3は、図3に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#4の画素データD(0,4),D(1,4),D(2,4)を、ロー#3におけるバンク#0、バンク#1およびバンク#2にそれぞれ書き込む。このとき、データD(0,4),D(1,4),D(2,4)は、第4カラムに書き込まれる。つまり、基本グループ番号に対応するカラム番号のカラムに書き込まれる。
このようにして、第0ラインの画素データが、並べ替えられて基本グループごとに纏められた後、バッファーメモリー6に書き込まれる。
この1ライン分のデータ書き込みは、印刷が副走査方向に1ライン分進行する時間内に実行され完了する。これ以降の各ラインについても同様である。
次に、第0ラインの次の第1ラインに対応するヘッド#0〜#2の基本グループG0〜G4の画素データが基本グループバッファー2に書き込まれると、まず、書込コントローラー3は、図4に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#0の画素データD(0,0),D(1,0),D(2,0)を、ロー#0におけるバンク#3、並びにロー#1におけるバンク#0およびバンク#1にそれぞれ書き込む。このとき、各データD(0,0),D(1,0),D(2,0)は、第0カラムに書き込まれる。
つまり、書込コントローラー3は、画像における複数のラインの順番に従って、バッファーメモリー6のバンク内において基本グループのデータを連続させて書き込む。具体的には、書込コントローラー3は、画像のあるラインについての、ヘッド9の副走査方向のあるノズル位置に対応する基本グループのデータ(例えば第0ラインのD(1,1))と、そのラインに隣接するラインについての、そのノズル位置に隣接するノズル位置に対応する基本グループのデータ(例えば第1ラインのD(1,0))とを連続させて書き込む。
また、書込コントローラー3は、図4に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#1の画素データD(0,1),D(1,1),D(2,1)を、ロー#1におけるバンク#2およびバンク#3、並びにロー#2におけるバンク#0にそれぞれ書き込む。このとき、データD(0,1),D(1,1),D(2,1)は、第1カラムに書き込まれる。
さらに、書込コントローラー3は、図4に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#2の画素データD(0,2),D(1,2),D(2,2)を、ロー#2におけるバンク#1、バンク#2、およびバンク#3にそれぞれ書き込む。このとき、データD(0,2),D(1,2),D(2,2)は、第2カラムに書き込まれる。
さらに、書込コントローラー3は、図4に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#3の画素データD(0,3),D(1,3),D(2,3)を、ロー#3におけるバンク#0、バンク#1およびバンク#2にそれぞれ書き込む。このとき、データD(0,3),D(1,3),D(2,3)は、第3カラムに書き込まれる。
さらに、書込コントローラー3は、図4に示すように、3つのヘッド9についての基本グループ番号#4の画素データD(0,4),D(1,4),D(2,4)を、ロー#3におけるバンク#3、並びにロー#4におけるバンク#0およびバンク#1にそれぞれ書き込む。このとき、データD(0,4),D(1,4),D(2,4)は、第4カラムに書き込まれる。
このようにして、第1ラインの画素データが、並べ替えられて基本グループごとに纏められた後、バッファーメモリー6に書き込まれる。
同様にして、第2ライン、第3ライン、および第4ラインの基本グループのデータが、図5、図6、および図7に示すように順番に書き込まれていく。
図8は、図7におけるバッファーメモリー6のバンクとヘッド9との対応関係を示す図である。図8に示すように、この実施の形態では、書込コントローラー3は、1つのヘッド9についての、ラスター画像データによる画像の複数のラインの基本グループのデータを、バッファーメモリー6における同一のバンクに書き込む。
このようにして所定数のライン分(あるいは1ページ分)のデータがバッファーメモリー6に書き込まれると、読込コントローラー7は、ヘッド9ごとに(つまり、バンクごとに)データをバッファーメモリー6から読み込み、ヘッドコントローラー8に供給する。ただし、読み込んだデータに不定値が含まれている場合、読込コントローラー7は、その値をマスクする。ヘッドコントローラー8は、ヘッド9を制御して、そのデータに従ってインクを吐出させ、印刷を実行する。
以上のように、上記実施の形態によれば、バッファーメモリー6は、複数のバンクを有するメモリーデバイスを有する。そして、並べ替え回路1は、ラスター画像データを、複数のヘッド9のそれぞれにおける副走査方向の各ノズル位置に対応する基本グループのデータに並べ替え、書込コントローラー3は、互いに異なるヘッド9についての基本グループのデータを、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに書き込む。ここで、基本グループは、複数のヘッド9のそれぞれについて、主走査方向に沿って1列に配列されているインク吐出ノズルのうち、ラスター画像データによる画像のあるラインについてインクを吐出するインク吐出ノズルで構成されるグループである。
これにより、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに、複数の基本グループのデータが書き込まれるため、プリチャージをせずに並行して、複数の基本グループのデータをバッファーメモリー6に書き込むことができる。したがって、安価なメモリーデバイスをバッファーメモリー6に使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリー6を介したヘッドコントローラー8への転送が高速に行われる。
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、1色分の印刷について説明している。上述の画像形成装置を複数色のカラー画像形成装置とする場合には、各色に対応して上述の構成を設け、同様のデータ処理を実行するようにすればよい。
また、上記実施の形態での例示は説明のためのものであり、ヘッド数、ノズル配列の数などは上述のものに限定されるものではない。
本発明は、例えば、ライン型のインクジェットプリンターに適用可能である。
1 並べ替え回路
3 書込コントローラー
6 バッファーメモリー
7 読込コントローラー
8 ヘッドコントローラー
9 複数のヘッド

Claims (7)

  1. それぞれにおいて、主走査方向および副走査方向にインク吐出ノズルを配列した複数のヘッドと、
    前記複数のヘッドのそれぞれについて、主走査方向に沿って1列に配列されている前記インク吐出ノズルのうち、ラスター画像データによる画像のあるラインについてインクを吐出する前記インク吐出ノズルを基本グループとし、前記ラスター画像データを、前記複数のヘッドのそれぞれにおける副走査方向の各ノズル位置に対応する前記基本グループのデータに並べ替える並べ替え回路と、
    複数のバンクを有するメモリーデバイスを有するバッファーメモリーと、
    互いに異なる前記ヘッドについての前記基本グループのデータを、単一ローアドレスにおける互いに異なる前記バンクに書き込む書込コントローラーと、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記書込コントローラーは、1つの前記ヘッドについての、前記画像における複数のラインの前記基本グループのデータを、同一の前記バンクに書き込むことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記書込コントローラーは、前記複数のラインの順番に従って、前記バンク内において前記基本グループのデータを連続させて書き込むことを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記書込コントローラーは、前記画像のあるラインについての、前記ヘッドの副走査方向のあるノズル位置に対応する前記基本グループのデータと、そのラインに隣接するラインについての、そのノズル位置に隣接するノズル位置に対応する前記基本グループのデータとを連続させて書き込むことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
  5. 前記複数のヘッドのそれぞれに対応する前記複数のバンクから、前記複数のラインの前記基本グループのデータを連続して読み込む読込コントローラーと、
    前記読込コントローラーにより読み込まれた前記基本グループのデータに基づいて前記複数のヘッドを制御するヘッドコントローラーと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項2から請求項4のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。
  6. 前記画像の1ライン分の前記基本グループのデータについての前記バッファーメモリーへのデータ書き込みは、印刷が副走査方向に1ライン分進行する時間内に実行されることを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。
  7. 前記メモリーデバイスは、DRAMであることを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載の画像形成装置。
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