JP2016068461A

JP2016068461A - 印刷装置、印刷装置の画像処理装置および印刷装置の画像処理方法

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Publication number: JP2016068461A
Application number: JP2014201575A
Authority: JP
Inventors: 豊明桑原; Toyoaki Kuwabara
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-05-09

Abstract

【課題】液体吐出ヘッドのノズル列を印刷媒体の搬送方向の直交方向に対して斜めに配列させたときに処理の高速化を図る。【解決手段】画素が直交座標系で規定された元画像データに、複数の無効ノズルに対応した無意データを挿入して領域１１２に書き込む基礎処理部１２２と、二次元配列で書き込まれたデータを、直交座標の一軸を前記角度に応じて傾斜させた形状の領域にマッピングする傾き処理部１２４と、マッピングされたデータを読み出し、液体吐出ヘッドに供給する読出部１４４と、を具備する。【選択図】図８

Description

本発明は、印刷装置、印刷装置の画像処理装置および印刷装置の画像処理方法に関する。

インクなどの液体を吐出して画像や文書を印刷する印刷装置には、圧電素子（例えばピエゾ素子）を用いたものが知られている。圧電素子は、液体吐出ヘッドにおいて複数のノズルのそれぞれに対応して設けられ、それぞれが駆動信号にしたがって駆動されることにより、ノズルから所定のタイミングで所定量のインクを吐出させて、これによりドットが形成される。なお、インクを吐出させるための構成としては、ピエゾ素子のほか、サーマル式などの様々な構成が知られている。

このような印刷装置に適用される技術としては、次のような技術が知られている。例えば、当該印刷元データを抽出し、印刷データに加工処理してＰＲＮファイルとして出力するかを選択可能な構成において、加工処理が正常に終了できなかった場合に、生成されたＰＲＮファイルを削除する技術（例えば特許文献１参照）や、クリーニング中に印刷命令がなされたときの印刷処理と、通常時の印刷処理とを同程度の処理時間で実行する技術（例えば特許文献２参照）、印刷結果に主走査方向のホワイトラインが現われないようにする技術（例えば特許文献３参照）などが知られている。
ところで、印刷装置において、例えば液体吐出ヘッド（ヘッドチップ）のノズル列を印刷媒体の搬送方向の直交方向に対して斜めに配列させた技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２００８−２５０４３５号公報特開２００８−２４６９４２号公報特開２００８−２５０７９９号公報特開２００２−１０３５９７号公報

このようにノズル列を斜めに配列させた構成では、印刷装置の画像処理の負荷が、ノズル列を搬送方向の直交方向に配列させた構成と比較して格段に重いために、種々の問題が想定される。
そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、液体吐出ヘッドのノズル列を印刷媒体の搬送方向の直交方向に対して斜めに配列させた場合の問題を解決することにある。

上記目的の一つを達成するために、本発明の一態様に係る液体吐出装置は、複数の有効ノズルおよび複数の無効ノズルを有する印刷ヘッドに対し、印刷媒体を第１方向に相対移動させるとともに、前記第１方向とは非直交の角度で交差する第２方向に配列する前記複数の有効ノズルの各々から、それぞれインクを吐出させる印刷装置であって、メモリに一時的に記憶され、画素が直交座標系で規定された元画像データに、前記複数の無効ノズルに対応した無意データを挿入してバッファに書き込む第１処理部と、前記バッファに二次元配列で書き込まれたデータを、前記直交座標の一軸を前記角度に応じて傾斜させた形状の領域にマッピングする第２処理部と、マッピングされたデータを読み出し、前記印刷ヘッドに供給する第３処理部と、を具備することを特徴とする。

上記一態様に係る印刷装置によれば、有効ノズルに対応した元画像データに、無効ノズルには対応する無意データが挿入されて、バッファに書き込まれる。このため、液体吐出ヘッドのノズル列を印刷媒体の搬送方向の直交方向に対して斜めに配列させた場合において、無効ノズルを考慮したバッファにデータを格納することができる。
なお、無効ノズルとは、インクを吐出しないノズル（相当部位）をいい、具体的には、後述するように物理的に存在するブランクノズルや、物理的に存在しない仮想ブランクノイズルなどが例として挙げられる。また、無意データは、仮に有効ノズルに対応して供給されたとしても、当該有効ノズルからインクを吐出させないデータをいい、インクの非吐出を指定するデータや、ノズル周辺のインクの微振動を指定するデータなどを含む。

上記一態様に係る印刷装置において、前記第１処理部は、前記バッファのうち、所定のクリップ領域以外の領域に、前記無意データをＤＭＡ命令でセットする構成としても良い。この構成によれば、元画像データが一時的に記憶されたメモリにアクセスすることなく、クリップ領域以外の領域に無意データがＤＭＡ命令でセットされる。したがって、メモリとして高帯域タイプを用いなくても、処理の高速化を図ることができるとともに、消費電力の増大を抑えることができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば印刷装置の画像処理装置や制御方法などで概念することが可能である。

実施形態に係る印刷装置の概略構成を示す図である。印刷装置における液体吐出モジュールの平面図である。液体吐出ヘッドにおけるノズルの配列を示す図である。液体吐出ヘッドにおけるノズルの配列を示す図である。液体吐出ヘッドの部分断面図である。液体吐出ヘッドのインク吐出により形成されるドットの説明図である。印刷装置の電気的な構成等を示すブロック図である。印刷装置における制御部の構成を示す図でブロック図である。液体吐出モジュールにおけるノズル種類等の関係を示す図である。ノズル種類とデータの関係を示す図である。画像データの記憶領域を説明するための図である。記憶領域へのＮＵＬＬデータの流し込みを説明するための図である。配列変換処理を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、実施形態に係る印刷装置１の部分的な構成を示す図である。
この印刷装置１は、インク（液体）を吐出させることによって、紙などの印刷媒体Ｐにインクドット群を形成し、これにより、当該画像データに応じた画像（文字、図形等を含む）を印刷する液体吐出装置（インクジェットプリンター）である。

図に示されるように、印刷装置１は、制御ユニット１０と搬送機構１２と液体吐出モジュール２０とを含む。また、この印刷装置１には、複数色のインクを貯留する液体容器（カートリッジ）１４が装着される。この例では、ブラック（Ｂk）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の計４色のインクが液体容器１４に貯留される。

制御ユニット１０は、後述するように、外部のホストコンピューターから供給された画像を処理したり、印刷装置１の各要素を制御したりする。搬送機構１２は、制御ユニット１０による制御のもとで印刷媒体ＰをＹ方向（第１方向）に搬送する。液体吐出モジュール２０は、液体容器１４に貯留されたインクを、制御ユニット１０による制御のもとで印刷媒体Ｐに吐出する。実施形態において液体吐出モジュール２０は、Ｙ方向に交差（典型的には直交）するＸ方向に長尺なラインヘッドである。

この印刷装置１では、液体吐出モジュール２０が搬送機構１２による印刷媒体Ｐの搬送に同期して当該印刷媒体Ｐにインクを吐出することで、当該印刷媒体Ｐの表面に画像を形成させる。
なお、Ｘ−Ｙ平面（印刷媒体Ｐの表面に平行な平面）に垂直な方向を以下においてはＺ方向と表記する。Ｚ方向は、典型的には、液体吐出モジュール２０によるインクの吐出方向である。

図２は、液体吐出モジュール２０を、記録媒体Ｐからみたときの平面図である。
この図に示されるように、液体吐出モジュール２０では、複数個（図では９個）の液体吐出ヘッド３０がＸ方向に沿って配列した構成となっている。液体吐出ヘッド３０は、印刷媒体Ｐの搬送方向であるＹ方向に対して非直交のＷ１方向（第２方向）に２列で配列した複数のノズルＮ等を有する印刷ヘッド（斜めヘッド）である。

図３は、液体吐出ヘッド３０におけるノズルＮの配列を説明するための図であり、図２とは異なり、記録媒体Ｐの反対側からインク方向の吐出方向に向かって透視した場合の図である。上述したように、１個の液体吐出ヘッド３０は、傾斜した２列の複数のノズルＮを有するが、ここではまず、傾斜を考慮しない液体吐出ヘッド３０における単体のノズル配列について説明する。

この図に示されるように、液体吐出ヘッド３０のノズルＮは、ノズル列Ｎａ、Ｎｂに区分される。ノズル列Ｎａ、Ｎｂでは、それぞれ複数のノズルＮが、それぞれＷ１方向に沿ってピッチＰ１で配列する。また、ノズル列Ｎａ、Ｎｂ同士は、Ｗ１方向に直交するＷ２方向にピッチＰ２だけ離間する。ノズル列Ｎａに属するノズルＮとノズル列Ｎｂに属するノズルＮとは、Ｗ１方向に、ピッチＰ１の半分だけシフトした関係となっている。

図３においては、以降においてノズルＮ等を特定するためにノズル番号が示されている。この例では、ノズル列Ｎａについては、Ｗ１方向の負側（図において上側）端部に位置するノズルＮからノズル番号として順番に１、２、…、２５、２６が付与される。ノズル列Ｎｂについては、Ｗ１方向の負側の端部に位置するノズルＮからノズル番号として順番に続番として２７、２８、…、５１、５２が付与される。
図３においては、ノズルＮから吐出されるインクの色との対応関係についても示されている。この例では、ノズル番号が「１」から「１２」までのノズルＮはブラック（Ｂk）に対応し、ノズル番号が「１５」から「２６」までのノズルＮはマゼンタ（Ｍ）に対応し、ノズル番号が「２７」から「３８」までのノズルＮはシアン（Ｃ）に対応し、ノズル番号が「４１」から「５２」までのノズルＮはイエロー（Ｙ）に対応している。

ノズル番号が「１３」、「１４」、「３９」、「４０」のノズルは、ブランク（Ｂlank）ノズルである。このブランクノズルは、物理的に存在するが、インクを吐出することのないノズルであり、例えば、同一ノズル列においてインクの貯留室を区画するためのスペースを確保するために設けられている。

ノズル番号が「１」〜「５２」のうち、「１３」、「１４」、「３９」、「４０」以外のノズルについては、ブランクノズルと区別する意味で、有効ノズルという場合がある。
なお、液体吐出ヘッド３０のノズルＮについては、物理的に存在する有効ノズル、ブランクノズルのほかにも、物理的には存在しない、データ上の（単なる）ＮＵＬＬノズル、仮想ＮＵＬＬノズルがある。
図３では、ノズルＮの個数を、ブランクノズルを含めて「５２」としているが、これはあくまでも例示に過ぎない。

図４は、液体吐出ヘッド３０を傾斜して配列させたときに、ノズルＮ同士の位置関係を示す図であり、図３と同様に、記録媒体Ｐの反対側からインク方向の吐出方向に向かって透視した場合で示している。このため、図２と図４とは、傾斜方向が逆となっている点に留意されたい。
図４に示されるように液体吐出ヘッド３０は、印刷媒体Ｐの搬送方向であるＹ方向に対して非直交の角度θで傾斜して配列する。このとき、図の例ではノズル列Ｎａに属するノズルＮとノズル列Ｎｂに属するノズルＮとは、Ｘ方向の位置（座標）が共通する。
例えば図において右端の液体吐出ヘッド３０に着目した場合、当該着目した液体吐出ヘッド３０におけるノズル列ＮａのうちＷ１方向の負側端部に位置する１個のノズルＮ（ノズル番号が「１」のノズルＮ）と、ノズル列ＮｂのうちＷ１方向の負側端部に位置する１個のノズルＮ（ノズル番号が「２７」のノズルＮ）とは、Ｙ方向に平行な方向に延在する仮想線ａを通過するように角度θが設定される。

また、着目した液体吐出ヘッド３０に対して、周辺の液体吐出ヘッド３０は、次のような位置関係となっている。すなわち、当該着目した液体吐出ヘッド３０に対し、図において２個左隣に位置する液体吐出ヘッド３０は、ノズル番号が「１７」のノズルＮと、ノズル番号が「４３」のノズルＮとは、上記仮想線ａを通過する位置関係となっている。
このため、印刷媒体ＰがＹ方向に搬送されたときに、ある液体吐出ヘッド３０において、ノズル番号が「１」のノズルＮから吐出されるブラック（Ｂk）のインクと、ノズル番号が「２７」のノズルＮから吐出されるシアン（Ｃ）のインクと、当該液体吐出ヘッド３０の２個左隣に位置する液体吐出ヘッド３０において、ノズル番号が「１７」のノズルＮから吐出されるマゼンタ（Ｃ）のインクと、ノズル番号が「４３」のノズルＮから吐出されるイエロー（Ｙ）のインクと、を同じ位置に着弾させて、これによってカラーのドットを形成することが可能となっている。

なお、着目した液体吐出ヘッド３０に対して、１個左隣に位置する液体吐出ヘッド３０のノズル番号が「９」のノズルＮと、ノズル番号が「３５」のノズルＮと、着目した液体吐出ヘッド３０に対して、３個左隣に位置する液体吐出ヘッド３０のノズル番号が「２５」のノズルＮと、ノズル番号が「５１」のノズルＮと、についても、上記仮想線ａを通過する位置関係となっている。
このため、仮想線ａにおいて、各色のノズルＮが２個ずつ重複しているので、例えば上流側に位置するノズルＮのみからインクを吐出し、下流側に位置するノズルＮからインクの吐出を制限させる処理がなされる。
なお、図４では、仮想線ａを通過するノズル番号だけが示されているが、Ｙ方向では、ブランクノズルを含めて、４色のノズルが通過する構成となっている。

図５は、液体吐出ヘッド３０において有効ノズルの１個分の構造を示す断面図であり、詳細には図３におけるｇ−ｇ線で破断した場合の断面（Ｗ１方向に垂直な断面であって、Ｗ１方向の負側から正側方向を見た断面）を示す図である。
図５に示されるように、液体吐出ヘッド３０では、流路基板４２のうち、Ｚ方向の負側の面上に圧力室基板４４と振動板４６と封止体５２と支持体５４とが設けられるとともに、Ｚ方向の正側の面上にノズル板６２とコンプライアンス部６４とを設置した構造体（ヘッドチップ）である。液体吐出ヘッド３０の各要素は、概略的には上述したようにＷ１方向に長尺な略平板状の部材であり、例えば接着剤を利用して互いに固定される。また、流路基板４２および圧力室基板４４は、例えばシリコンの単結晶基板で形成される。

ノズルＮは、ノズル板６２に形成される。図３で概略説明したように、液体吐出ヘッド３０では、ノズル列Ｎａに属する有効ノズルに対応する構造と、ノズル列Ｎｂに属する有効ノズルに対応する構造とは、Ｗ１方向にピッチＰ１の半分だけシフトした関係にあるが、それ以外では、略対称に形成されるので、以下においてはノズル列Ｎａに着目して液体吐出ヘッド３０の構造を説明することにする。

流路基板４２は、インクの流路を形成する平板材であり、開口部４２２と供給流路４２４と連通流路４２６とが形成される。供給流路４２４および連通流路４２６は、有効ノズル毎に形成され、開口部４２２は、同色のインクを吐出する複数の有効ノズルにわたって連続するように形成される。

流路基板４２のうちＺ方向の負側の表面には、支持体５４が固定される。この支持体５４には、収容部５４２と導入流路５４４とが形成される。収容部５４２は、平面視で（すなわちＺ方向からみて）、流路基板４２の開口部４２２に対応した外形の凹部（窪み）であり、導入流路５４４は、収容部５４２に連通する流路である。
流路基板４２の開口部４２２と支持体５４の収容部５４２とを互いに連通させた空間が、液体貯留室（リザーバー）Ｓｒとして機能する。液体貯留室Ｓｒは、インクの色毎に互いに独立に形成され、液体容器１４（図１参照）および導入流路５４４を通過したインクを貯留する。すなわち、１個の液体吐出ヘッド３０の内部には、相異なるインクに対応する４個の液体貯留室Ｓｒが形成される。

この液体貯留室Ｓｒの底面を構成し、当該液体貯留室Ｓｒおよび内部流路におけるインクの圧力変動を抑制（吸収）する要素がコンプライアンス部６４である。コンプライアンス部６４は、例えばシート状に形成された可撓性の部材を含んで構成され、具体的には、流路基板４２における開口部４２２と各供給流路４２４とが閉塞されるように流路基板４２の表面に固定される。

圧力室基板４４のうち流路基板４２とは反対側の表面に振動板４６が設置される。振動板４６は、弾性的に振動可能な平板状の部材であり、例えば酸化シリコン等の弾性材料で形成された弾性膜と、酸化ジルコニウム等の絶縁材料で形成された絶縁膜との積層で構成される。振動板４６と流路基板４２とは、圧力室基板４４の各開口部４４２の内側で互い間隔をあけて対向する。各開口部４４２の内側で流路基板４２と振動板４６とに挟まれた空間は、インクに圧力を付与する圧力室Ｓｃとして機能する。各圧力室Ｓｃは、流路基板４２の連通流路４２６を介してノズルＮに連通する。
振動板４６のうち圧力室基板４４とは反対側の表面には、有効ノズル（圧力室Ｓｃ）に対応する圧電素子Ｐztが形成される。

圧電素子Ｐztは、振動板４６の面上に圧電素子Ｐzt毎に個別に形成された駆動電極７２と、当該駆動電極７２の面上に形成された圧電体７４と、当該圧電体７４の面上に形成された駆動電極７６とを包含する。なお、駆動電極７２、７６によって圧電体７４を挟んで対向する領域が圧電素子Ｐztとして機能する。

圧電体７４は、例えば加熱処理（焼成）を含む工程で形成される。具体的には、複数の駆動電極７２が形成された振動板４６の表面に塗布された圧電材料を、焼成炉内での加熱処理により焼成してから圧電素子Ｐzt毎に成形（例えばプラズマを利用したミーリング）することで圧電体７４が形成される。

駆動電極７２の一部は、封止体５２および支持体５４から露出しており、この露出部分において、配線基板（図示省略）が接続されて、駆動信号の電圧Ｖoutが印加される構成となっている。一方、駆動電極７６には、複数の圧電素子Ｐztにわたって共通の定電圧（例えば後述する電圧Ｖ_ＢＳ）が印加される。なお、駆動電極７６については複数の圧電素子Ｐztにわたって電気的に共通接続となるから、圧電素子Ｐzt毎に個別に形成して、共通配線に接続する構成としても良いし、複数の圧電素子Ｐztにわたって連続させた構成としても良い。

このような構成の圧電素子Ｐztにあっては、駆動電極７２、７６で印加された電圧に応じて、当該駆動電極７２、７６および振動板４６とともに、図５において周辺に対して中央部分が両端部分に対して上または下方向に撓む。具体的には、圧電素子Ｐztは、駆動電極７２を介して印加される駆動信号の電圧Ｖoutが低くなると、上方向に撓む一方、当該電圧Ｖoutが高くなると、下方向に撓む構成となっている。

ここで、上方向に撓めば、圧力室Ｓｃの内部容積が拡大するので、インクが液体貯留室Ｓｒから引き込まれる一方、下方向に撓めば、圧力室Ｓｃの内部容積が縮小するので、縮小の程度によっては、インク滴がノズルＮから吐出される。
このように、圧電素子Ｐztに適切な駆動信号が印加されると、当該圧電素子Ｐztの変位によって、液体貯留室Ｓｒから引き込まれたインクがノズルＮから吐出される構成となっている。

なお、ブランクノズルは、インクを吐出しない点を除けば、構造的には有効ノズルと区別する必要はない。このため、ブランクノズルに対応して電極７２等もダミーとして設けられる場合もあるが、当該電極７２にはインクを吐出させない信号が印加される。

さて、１個の液体吐出ヘッド３０における複数個のノズルＮからインクが吐出されるタイミングは共通である。このため、搬送方向であるＹ方向に対してノズル配列Ｎａ（Ｎｂ）が角度θで傾斜する構成において、Ｙ方向に搬送される印刷媒体Ｐには、次のようにドットが形成される。

図６は、液体吐出ヘッド３０のうち、例えばノズル番号が「１」から「６」までのノズルＮに着目して、これらのノズルＮから吐出されるインクによって形成されるドットを示す図である。
この図に示されるように、印刷媒体ＰがＹ方向にピッチＤｙだけ搬送される毎に、ノズル番号が「１」から「６」までのノズルＮから、ショット＃１、＃２、＃３、…、というタイミングで、ブラック（Ｂk）のインクが一斉に吐出される。ドットのＸ方向（すなわち印刷媒体Ｐの搬送方向と直交する方向）のドットのピッチＤｘは、
Ｐ１・ｓｉｎθ
で表される。ここで、Ｐ１は、上述したようにＷ１方向に沿ったノズルＮの配列ピッチである。
なお、図６では、説明のため、印刷媒体ＰがピッチＤｙだけ搬送された場合に、ノズルＮからインクを１回吐出させてドットを形成する構成を例にとって説明するが、階調を表現するためには、ノズルＮからインクを２回以上吐出させる場合もある。

ところで、画像データＩＭＧは、斜めヘッドにおけるブランクノズルなどを考慮していないので、配列変換処理前に、ブランクノズルなどに対応したデータを付加するなどの処理（付加処理）が必要となる。
また、液体吐出ヘッド３０においてノズルＮは、印刷媒体Ｐの搬送方向であるＹ方向と非直交のＷ１方向に沿って配列し、かつ、一斉にインクを吐出するので、インクの吐出に同期して印刷データＳＩを供給するためには、付加処理が施された画像データを、ノズル配列に合わせて全ノズルの印刷データＳＩが吐出前に転送できるように、事前に変換しておく処理（配列変換処理）も必要となる。

これらの付加処理や配列変換処理では、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）の記憶領域がバッファとして用いられるが、ＤＲＡＭの帯域（単位時間当たりにおけるデータ転送量）に上限がある点に留意しなければならない。すなわち、ＤＲＡＭとして帯域が高いタイプを用いれば、処理の高速化を図ることはできるが、コストの上昇や高周波数化に伴う消費電力の増大など別の問題を招来する。
そこで次に、付加処理や配列変換処理の前提となる印刷装置１の電気的な構成について説明し、この後、上記処理について説明することにする。

図７は、印刷装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、印刷装置１は、制御ユニット１０に液体吐出モジュール２０が接続された構成となっている。
液体吐出モジュール２０は、上述したように複数（図の例では９個）の液体吐出ヘッド３０を包含する。制御ユニット１０は、複数個の液体吐出ヘッド３０をそれぞれ独立に制御するが、ここでは便宜的に１個の液体吐出ヘッド３０の制御について代表して説明することにする。

図７に示されるように、制御ユニット１０は、制御部１００と、駆動回路５０と、を有する。
このうち、制御部１００は、概略すると、次のような処理を実行する。
すなわち、第１に、制御部１００は、ホストコンピューターから供給された画像データＩＭＧに対し、所定のプログラムを実行することによって、上述した付加処理や配列変換処理を施して、一時的に保管した後、読み出して、印刷データＳＩとして液体吐出ヘッド３０に供給する。
なお、印刷データＳＩとは、印刷装置１により印刷媒体Ｐに形成する１ドット分を規定するデータである。

第２に、制御部１００は、印刷データＳＩの読み出しに合わせて、制御部１００は、駆動回路５０にデジタルのデータｄＣｏｍを供給する。データｄＣｏｍは、液体吐出ヘッド３０に供給する駆動信号ＣＯＭの波形を規定する。
なお、制御部１００は、このほかにも、搬送機構１２を制御して印刷媒体ＰのＹ方向への搬送を制御するが、このための構成については省略する。

一方、１個の液体吐出ヘッド３０は、電気的には、上述した複数の圧電素子Ｐztのほか、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２０５と、選択制御部２１０と、圧電素子Ｐztの各々と対（つい）をなす複数個の選択部２３０とを有する。インターフェイス２０５は、印刷データＳＩを入力し、選択制御部２１０に供給する。選択制御部２１０は、選択部２３０のそれぞれに対して駆動信号ＣＯＭの各部のうち、いずれかを選択すべきか（または、いずれも非選択とすべきか）を、制御部１００から供給される制御信号等（図示省略）によって指示する。
選択部２３０は、選択制御部２１０の指示にしたがって、駆動信号ＣＯＭの各部を選択し、圧電素子Ｐztの一端に駆動信号として印加する。
なお、図７では、選択部２３０で選択された駆動信号の電圧を、駆動信号ＣＯＭと区別する意味で、Ｖoutと表記している。
また、圧電素子Ｐztのそれぞれにおける他端は、上述したように電圧Ｖ_ＢＳが共通に印加されている。

駆動信号ＣＯＭは、例えば図に示されるような波形である。図において、期間ｄは、１ドットの形成に要する単位期間、換言すれば印刷媒体ＰをＹ方向にピッチＰｙだけ搬送するのに要する期間であり、前半の期間ｄ０と後半の期間ｄ１とに分けられる。駆動信号ＣＯＭにおいて、前半の期間ｄ０では台形波形ｄｐ０であり、後半の期間ｄ１では台形波形ｄｐ１である。台形波形ｄｐ０は、仮に圧電素子Ｐztの一端に印加されたとしても、ノズルＮの付近におけるインクを微振動させるだけであり、インクを吐出させない。この台形波形ｄｐ０は、インクの粘度の増大を防止するための波形である。
一方、台形波形ｄｐ１は、仮に圧電素子Ｐztの一端に印加されたとしたならば、当該圧電素子Ｐztに対応するノズルＮから所定量のインクを吐出させる波形である。
なお、台形波形ｄｐ０、ｄｐ１の開始タイミングと、終了タイミングでは、いずれも電圧Ｖcで共通である。すなわち、台形波形ｄｐ０、ｄｐ１は、それぞれ電圧Ｖcで開始し、電圧Ｖcで終了する波形である。

制御部１００は、期間ｄの前に、液体吐出ヘッド３０の全ノズルに対応する印刷データＳＩを、インターフェイス２０５を介して選択制御部２１０に供給し、選択制御部２１０は、当該印刷データＳＩに応じて、選択部２３０のそれぞれに対して次のように指示する。詳細には、選択制御部２１０は、あるノズルＮからインクを吐出する場合、当該ノズルＮに対応する選択部２３０に対し、少なくとも後半期間ｄ１において、駆動信号ＣＯＭを選択して当該ノズルＮに対応する圧電素子Ｐztの一端に印加させる一方、当該ノズルＮからインクを吐出させない場合、当該選択部２３０に対し、少なくとも後半期間ｄ１において、駆動信号ＣＯＭを非選択とする。
これにより、液体吐出ヘッド３０における複数個のノズルＮから、共通のタイミングでインクが吐出されることになる。

なお、図７に示した駆動信号ＣＯＭはあくまでも一例である。実際には、印刷媒体Ｐの搬送速度や特性などに応じて、予め用意された様々な波形が用いられる。
また、ここでは、圧電素子Ｐztが、電圧Ｖoutの低下に伴って上方向に撓む例で説明したが、駆動電極７２、７６の積層順を逆転させると、圧電素子Ｐztは、電圧の上昇に伴って上方向に撓むことになる。このように、圧電素子Ｐztが、電圧の上昇に伴って上方向に撓む構成では、図に例示した駆動信号ＣＯＭを、電圧Ｖcを基準に反転した波形となる。

印刷媒体Ｐに期間ｄで１回のインクの吐出により１ドットが形成される。なお、この構成では、印刷データＳＩは、インクの吐出／非吐出を指定することになるので、１ビットになる。

図８は、制御部１００の構成を示すブロック図である。この図においては、供給された画像データＩＭＧから印刷データを出力するまでの機能を示し、データｄＣＯＭを出力する機能については省略している。
制御部１００は、ＤＲＡＭ１１０と、基礎処理部１２２と、画像処理部１２４と、傾き処理部１２６と、ＮＵＬＬ設定部１３２と、書込部１４２、読出部１４４と、を含む。このうち、ＤＲＡＭ１１０は、一時作業用のメモリとして用いられ、この記憶領域は、便宜的に領域１１１、領域１１２（イメージバッファ）、領域１１３に分けられる。なお、これらの各部におけるデータ転送は、特に図示しないが、ＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）によって実行される。

制御部１００の概略について説明すると、書込部１４２は、ホストコンピューターから供給された画像データＩＭＧ（入力画像）を領域１１１に格納する。
基礎処理部１２２には、ノズルの配列に関する配列情報がＮＵＬＬ設定部１３２から供給され、また、例えばホストコンピューターから印刷媒体Ｐに画像を印刷すべき位置、余白等に関する印刷設定情報が供給される。第１処理部である基礎処理部１２２は、領域１１１に格納された画像データＩＭＧを読み出し、配列情報や印刷設定情報を参照しつつ、後述するように付加処理を施しつつ、領域１１２にセットする。
画像処理部１２４は、ノズル単位の個体差補正や誤差拡散処理などの画像処理を、領域１１２にセットされた画像データに施し、当該領域１１２に書き戻す。
なお、画像処理部１２４が実行する画像処理は、本説明では狭義の意味で用いており、上記付加処理や配列変換処理を含めて制御部１００で実行される処理を、広義の画像処理としている。

第２処理部である傾き処理部１２６は、上記画像処理が施された画像データに対し上記配列変換処理を施して、領域１１３にセットする。
第３処理部である読出部１４４は、配列変換処理が施された画像データ（傾き画像）を、ショット毎にノズル分読み出し、印刷データＳＩとして液体吐出ヘッド３０側におけるインターフェイス２０５に供給する。
なお、領域１１１、１１２、１１３に画像データは、色別に格納される。

図９の（ｂ）は、液体吐出モジュール２０におけるノズルの配列をデータとの関連で示す図である。この図では、物理的に存在するノズルにくわえて、データを取り扱う上で仮想的なノズルも図示されている。
（ｂ）において、印刷媒体Ｐの搬送方向であるＹ方向に沿ってみたときに、ブラック（Ｂk）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色が揃っている範囲が、すなわちｄからｚまでの範囲（巾）Ｗが、Ｙ方向に対して直交する方向において印刷可能な範囲である。

本実施形態において仮想的ノズルとしては、上述したように、仮想ＮＵＬＬノズルおよび（単なる）ＮＵＬＬノズルおよびが想定されている。
ノズル番号が「１３」、「１４」のブランクノズルは、ブラック（Ｂk）のノズル列の後端に位置している。このため、ノズル番号が「１３」、「１４」のブランクノズルは、ブラック（Ｂk）に対応して設けられている、と考えることができる。このように考えに立ったときに、マゼンタ（Ｍ）にも同様なものがあった方がデータ上、都合が良い場合がある。同様に、ノズル番号が「３９」、「４０」のブランクノズルが、シアン（Ｃ）に対応していると考えたときに、イエロー（Ｙ）にも同様なものがあった方が良い。
このため、物理的には存在しないが（すなわち図２では設けられていないが）、図９の（ｂ）では、液体吐出ヘッド３０においては、データ的には仮想的に存在するものと想定した仮想ブランクノズルが、マゼンタ（Ｍ）の後、および、イエロー（Ｙ）の後に、それぞれ設けられている。

また、図では、範囲(巾）Ｗに左右両端のそれぞれに、物理的には存在しないＮＵＬＬノズルが想定されている。詳細には、物理的に左端の液体吐出ヘッド３０のうち、範囲(巾）Ｗよりも左側では、ブラック（Ｂk）およびシアン（Ｃ）のノズルのみが対応した状態になるので、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）に対応したＮＵＬＬノズルが想定され、物理的に右端に位置する液体吐出ヘッド３０のうち、範囲(巾）Ｗよりも右側では、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のノズルのみが対応した状態になるので、ブラック（Ｂk）およびシアン（Ｃ）に対応したＮＵＬＬノズルが想定されている。
このように仮想ＮＵＬＬノズルおよびＮＵＬＬノズルを想定すると、有効ノズルおよびブランクノズルを含めて、いずれかの色に対応し、かつ、色毎に同数となるので、バッファにおいて確保する領域やデータ処理を取り扱う上で共通化することができる部分が多くなり、都合が良いのである。

このように想定した有効ノズル、ブランクノズル、仮想ブランクノズルおよびＮＵＬＬノズルに対して、チップという概念を導入する。ここで、チップとは、互いに隣り合う液体吐出ヘッド３０のノズルを、Ｘ方向に一部重複しながら区切った概念であって、図９の（ｂ）において実線の太線と細線とで交互に示される範囲である。

基礎処理部１２２は、これらのチップの各々に対して、図９の（ａ）に示されるように、左から順にＤＭＡＣのチャネルＣｈ０からＣｈ９までを割り当て、領域１１２に、図１０で示されるデータをセットする。

図１０は、有効ノズル、ブランクノズル、仮想ブランクノズルおよびＮＵＬＬノズルと、領域１１２にセットされるデータとの対応関係を示す図である。
この図に示されるように、有効ノズルについては、領域１１２で対応するアドレスに画像データがセットされる。ＮＵＬＬノズルについては、物理的に存在しないので、領域１１２の対応アドレスには、ＮＵＬＬデータ、すなわち仮にインクが吐出可能なノズルに対応して供給されたとしてもインクを吐出させないことを指定する無意データがセットされる。ブランクノズルについては、インクを吐出させないために、対応アドレスにＮＵＬＬデータがセットされる。仮想ブランクノズルについては、物理的に存在しないが、上述したように、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のデータフォーマットを、ブラック（Ｂk）およびシアン（Ｃ）のデータフォーマットに揃えるために便宜的に、ＮＵＬＬデータがセットされる。

さて、図９の（ａ）において、ＤＭＡＣのチャネルＣｈ０は、ブランクノズルまたは仮想ノズルに対応しているので、アドレスａからアドレスｃまで、全色について、ＮＵＬＬデータをセットする。
丸数字の「１」のチャネルＣｈ１は、各色をまとめて簡易的に表記されているが、色で分けたときには、丸数字の「２」で示されるように、ブラック（Ｂk）およびシアン（Ｃ）について、アドレスｂからアドレスｃまで、並びに、アドレスｅと次アドレスにブランクノズルに対応してＮＵＬＬデータをセットする。また、チャネルＣｈ１は、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）について、アドレスｆと次アドレスにブランクノズルに対応してＮＵＬＬデータをセットする。
以下のチャネルＣｈ２〜Ｃｈ８についても各色まとめて簡易的に表記しており、実際には、チャネルＣｈ２〜Ｃｈ８は、ブラック（Ｂk）およびシアン（Ｃ）について、それぞれ後端のブランクノズルに対応してＮＵＬＬデータをセットし、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）について、それぞれ後端の仮想ブランクノズルに対応してＮＵＬＬデータをセットする。
また、チャネルＣｈ９は、ブランクノズルまたは仮想ノズルに対応しているので、全色について、ＮＵＬＬデータをセットする。
なお、各チャネルによりセットされるＮＵＬＬデータは、ブランクノズル、仮想ＮＵＬＬノズルおよびＮＵＬＬノズルの配置・位置によって規定されるが、これらの配置・位置を示す配列情報は、ＮＵＬＬ設定部１３２から供給される。

次に、基礎処理部１２２が、領域１１１に格納された画像データ（入力画像）を取得する方法について説明する。

図１１は、領域１１２における画像データの記憶領域を説明するための図である。
上述したように、チップの各々に対して、順にＤＭＡＣのチャネルＣｈ０〜Ｃｈ９が割り当てられる。そして、チャネルＣｈ０〜Ｃｈ９毎に、先頭アドレス、画像の高さＨ、画像の巾ＷおよびスキップアドレスＳk_Aが設定される。
なお、チップ（チャネル）の切り替え時、先頭アドレスは、重複する分だけシフトされる。このため、重複部分は２度読みされることになる。

ここで、スキップアドレスＳk_Aとは、二次元配列の記憶領域のうち、図において横方向の（マージンを考慮しない）アドレス距離であり、巾Ｗは、二次元配列のうち、図において画像が記憶される横方向のアドレス距離であり、高さＨは、二次元配列のうち、図において画像が記憶される縦方向のアドレス距離である。

ところで、画像データＩＭＧのサイズ、印刷媒体Ｐのサイズ、印刷の余白などが設定された場合、印刷媒体Ｐがパスする液体吐出モジュール２０のエリアに応じて、イメージバッファを領域１１２に作成する必要がある。また、ＰＤＬ（Page Description Language）で記述されたイメージを印刷媒体Ｐにオフセットして印刷する場合、画像のクリップに対応してイメージバッファを作成する必要がある。

例えば図１２の（ａ）に示されるように、印刷媒体Ｐのサイズと、画像データＩＭＧで示される入力画像のサイズとは、互いに一致しているが、例えば印刷媒体Ｐに対して画像を右斜め下方にずらして印刷する場合、入力画像を破線で示される形状にクリップしてイメージバッファを作成する必要がある。なお、画像以外の部分についてはＮＵＬＬデータで埋める必要がある。また、印刷媒体Ｐのサイズや、画像データＩＭＧで示される入力画像のサイズ、Ｘ、Ｙのオフセット量などの情報は、印刷設定情報として基礎処理部１２２に供給される。

このため、全チャネル毎に次のようなＤＭＡ転送命令を持たせている。詳細には、高さ方向を規定する命令には、主にＮＵＬＬ＿ＴＯＰ、ＮＵＬＬ＿Ｗ、ＮＵＬＬ＿ＢＴＭの３つがあり、このうち、ＮＵＬＬ＿ＴＯＰは、二次元配列における上端側のＮＵＬＬデータの縦方向サイズである行数を指定し、ＮＵＬＬ＿Ｗは、二次元配列におけるＮＵＬＬデータの横方向サイズである列数を指定する。このため、例えばＮＵＬＬ＿ＴＯＰが「５」であり、ＮＵＬＬ＿Ｗが「３０」であれば、図１２の（ｂ）において、（１）で示されるように、ＮＵＬＬデータが流し込まれる。
また、ＮＵＬＬ＿ＢＴＭは、二次元配列における下端側のＮＵＬＬデータの行数を指定する。なお、二次元配列における下端側のＮＵＬＬデータの列数は、ＮＵＬＬ＿ＴＯＰと共用のＮＵＬＬ＿Ｗで指定される。このため、例えばＮＵＬＬ＿ＢＴＭが「１」であれば、図１２の（ｂ）において、（２）で示されるように、ＮＵＬＬデータが流し込まれる。

巾方向を規定する命令には、主にＮＵＬＬ＿ＬＥＦ、Ｈｅｉｇｈｔ、ＮＵＬＬ＿ＲＧＴの３つがあり、このうち、ＮＵＬＬ＿ＬＥＦは、二次元配列における左端側のＮＵＬＬデータの列数を指定し、Ｈｅｉｇｈｔは、二次元配列におけるＮＵＬＬデータの行数を指定する。このため、例えばＮＵＬＬ＿ＬＥＦが「５」であり、Ｈｅｉｇｈｔが「３４」であれば、図１２の（ｂ）において、（３）で示されるように、ＮＵＬＬデータが流し込まれる。
また、ＮＵＬＬ＿ＲＧＴは、二次元配列における右端側でＮＵＬＬデータの列数を指定する。なお、二次元配列における右端側のＮＵＬＬデータの行数は、ＮＵＬＬ＿ＬＥＦと共用のＨｉｇｈｔで指定される。このため、例えばＮＵＬＬ＿ＬＥＦが「１」であれば、図１２の（ｂ）において、（４）で示されるように、ＮＵＬＬデータが流し込まれる。

このような構成では、画像データＩＭＧが記憶された領域１１１にアクセスすることなく、ＮＵＬＬデータが図においてハッチングで示される領域に流し込まれる。このため、領域１１１であるＤＲＡＭに高い帯域が必要されない。
一方、ＮＵＬＬデータの流し込みを指定する命令として、上記６種を設けたので、印刷媒体Ｐがパスする液体吐出モジュール２０のエリアに応じて、また、画像のクリップに対応してイメージバッファを作成することができる。

なお、このように領域１１１に格納された画像データが取得されて、領域１１２にセットされると、画像処理部１２４は、ノズル単位の個体差補正や誤差拡散処理などの画像処理を施し、当該領域１１２に書き戻す。この後、次のように配列変換処理が実行される。

図１３は、制御部１００で実行される配列変換処理の概要を説明するための図である。
この図の（ａ）は、領域１１２に書き戻された画像データであって、配列変換前の画像データの例を示す図である。
（ａ）では、当該画像データが順に横方向のラインＬ１、Ｌ２、Ｌ３、…というように格納されている。なお、図において、ラインＬｉとは、画像データのうち、任意のｉライン目を示す。当該画像が１ラインから最終のmaxラインまでで構成される場合、ｉは、ラインを一般的に説明するためのライン番号であって、１からmaxまでのいずれかの整数である。

傾き処理部１２６は、（ａ）の画像データに配列変換処理を施して、領域１１３に格納する。（ｂ）は、配列変換処理が施された画像データの例を示す図である。この配列変換処理では、おおまかにいえば、二次元配列において長方形の画像が、図において左上端（右下端）の角度がθの平行四辺形に変形される。詳細には、各ラインが、ライン毎に、ライン番号および角度θで定まる量だけライン方向にシフトされることによって、画像データがマッピングされる。ここで、ライン番号がｉのラインは、
ｉ・ｔａｎ（９０−θ）
だけ左端を基準に右方向にシフトされる。
なお、ここでいうシフトは、入力画素において有意の画素を規定するデータの格納アドレスを、ライン方向に移動させるとともに、当該移動に生じた番地にＮＵＬＬデータを書き込むことをいう。図において左端側で、あるラインにＮＵＬＬデータが書き込まれた場合に、右端側でも無意データが書き込まれる。なお、図ではＮＵＬＬデータが書き込まれた部分がハッチングで示されている。

（ｃ）は、配列変換処理が施された画像データの読み出し順を示す図である。詳細には、読出部１４４が画像データを図において上からショット順に、連続アドレスで読み出して、印刷データＳＩとしてインターフェイス２０５に供給する。
配列変換された印刷データＳＩが供給された液体吐出ヘッド３０は、印刷媒体Ｐの搬送方向であるＹ方向と非直交に配列するノズルＮから、当該印刷データＳＩに応じて一斉にインクを吐出する。これにより、結果的に入力画像が印刷媒体Ｐに形成されることになる。

なお、実施形態では、液体吐出ヘッド３０に対して印刷媒体ＰをＹ方向に移動させる構成であったが、逆に、印刷媒体Ｐに対して液体吐出ヘッド３０を移動させる構成であっても良い。

１…印刷装置、１０…制御ユニット、３０…液体吐出ヘッド（印刷ヘッド）、１００…制御部（画像処理回路）、１１０…ＤＲＡＭ、１２２…基礎処理部（第１処理部）、１２６…傾き処理部（第２処理部）、１４４…読出部（第３処理部）。

Claims

複数の有効ノズルおよび複数の無効ノズルを有する印刷ヘッドに対し、印刷媒体を第１方向に相対移動させるとともに、前記第１方向とは非直交の角度で交差する第２方向に配列する前記複数の有効ノズルの各々から、それぞれインクを吐出させる印刷装置であって、
メモリに一時的に記憶され、画素が直交座標系で規定された元画像データに、前記複数の無効ノズルに対応した無意データを挿入してバッファに書き込む第１処理部と、
前記バッファに二次元配列で書き込まれたデータを、前記直交座標の一軸を前記角度に応じて傾斜させた形状の領域にマッピングする第２処理部と、
マッピングされたデータを読み出し、前記印刷ヘッドに供給する第３処理部と、
を具備することを特徴とする印刷装置。
前記第１処理部は、
前記バッファのうち、所定のクリップ領域以外の領域に、前記無意データをＤＭＡ命令でセットする
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
複数の有効ノズルおよび複数の無効ノズルを有する印刷ヘッドに対し、印刷媒体を第１方向に相対移動させるとともに、前記第１方向とは非直交の角度で交差する第２方向に配列する前記複数の有効ノズルの各々から、それぞれインクを吐出させる印刷装置の画像処理装置であって、
メモリに一時的に記憶され、画素が直交座標系で規定された元画像データに、前記複数の無効ノズルに対応した無意データを挿入してバッファに書き込む第１処理部と、
前記バッファに二次元配列で書き込まれたデータを、前記直交座標の一軸を前記角度に応じて傾斜させた形状の領域にマッピングする第２処理部と、
マッピングされたデータを読み出し、前記印刷ヘッドに供給する第３処理部と、
を具備することを特徴とする印刷装置の画像処理装置。
複数の有効ノズルおよび複数の無効ノズルを有する印刷ヘッドに対し、印刷媒体を第１方向に相対移動させるとともに、前記第１方向とは非直交の角度で交差する第２方向に配列する前記複数の有効ノズルの各々から、それぞれインクを吐出させる印刷装置の画像処理方法であって、
メモリに一時的に記憶されるとともに画素が直交座標系で規定された元画像データに、前記複数の無効ノズルに対応した無意データを挿入してバッファに書き込み、
前記バッファに二次元配列で書き込まれたデータを、前記直交座標の一軸を前記角度に応じて傾斜させた形状の領域にマッピングし、
マッピングしたデータを読み出し、前記印刷ヘッドに供給する
ことを特徴とする印刷装置の画像処理方法。