JP3703363B2 - 画像データ変換回路、該回路を有する記録装置、および画像データ変換方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は画像データ変換回路、該回路を有する記録装置、および画像データ変換方法に関し、特に、シリアル型のプリンタ等で使用される、行方向に配列された画像データを、列方向に所定数毎に配列された形式に変換する画像データ変換回路、該回路を有する記録装置、および画像データ変換方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置として、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等シート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用されている。
【0003】
プリンタの記録方式としては様々な方式が知られているが、用紙等の記録媒体に非接触記録が可能である、カラー化が容易である、静粛性に富む、等の理由でインクジェット方式が近年特に注目されており、又その構成としては所望される記録情報に応じてインクを吐出する記録素子が複数個配列された記録ヘッドをキャリッジに装着し、キャリッジを記録素子の配列方向(副走査方向)と直角な方向(走査方向)に往復走査しながら記録を行なうシリアル記録方式が安価で小型化が容易などの点から一般的に広く用いられている。
【0004】
このようなシリアル記録を行うプリンタでは、記録媒体に画像を形成するためには、記録素子の配列に対応して記録ヘッドへ供給するデータは副走査方向に与える必要があるが、実際にはプリンタ内にある画像データを一時的に格納しておくための画像メモリには、ホストコンピュータから送信されるラスタ(走査方向のライン)順にデータが格納される。従って、プリンタ内部で、データの順番を変換する処理(HV変換)を行う必要がある。
【0005】
図2は、一般的なプリンタで画像データを一時的に格納するのに使用される、画像メモリ105の構成及びデータ配置の一例を示す図である。この図2に示した例では、全画像メモリ領域としては、走査方向の行位置を示すRowアドレスは0x000〜0x3FFであり、副走査方向の列位置を示すColumnアドレスは0x000〜0x1FFである。
【0006】
図中の(0−1)や(1023−511)は、画像メモリのアドレスを一義に定めるもので、例えば(0−0)はRowアドレスが0x000でColumnアドレスが0x00であることを示し、(1023−511)はRowアドレスが0x3FFでColumnアドレスが0x1FFであることを示す。
【0007】
また、それぞれのアドレスにおけるデータのビットサイズは任意であり、例えば説明のためにここでは4ビットとする。従って、本画像メモリの(0−0)アドレスに対するReadアクセスが行われると、画像メモリは(0−0)アドレスのデータを4ビット出力し、同様にWriteアクセスが行われると(0−0)アドレスに4ビットのデータを書込むという動作が行われる。
【0008】
以上のように構成された画像メモリ105に画像データを格納する際には、通常実際の記録イメージと同様に第一行目のColumn方向の左上(0−0)アドレス位置から右に向かって順に格納される。また、第2行目の画像データは同様に(1−0)〜(1−511)アドレスに向かって格納される。
【0009】
一方、上述のようにシリアル記録を行うプリンタにおいては、主走査方向(Column方向)と直行する副走査方向(Row方向)に記録素子が並んでいる記録ヘッドを用いて記録を行う。このため画像メモリ上に展開されている画像イメージと同じ画像を記録するためには、記録ヘッドに同時に供給するデータを、(0−0)、(1−0)、(2−0)、…、(1023−0)のそれぞれのアドレスに格納された第nビット目(nは本例ではデータサイズを4ビットにしたので1〜4の値になる)のデータとする必要がある。
【0010】
ところが、実際に画像メモリの(0−0)の第1ビット、(1−0)の第1ビット、(2−0)の第1ビット、(3−0)の第1ビットなどを記録ヘッドに供給するためには、(0−0)、(1−0)、(2−0)、(3−0)などの各アドレスを必ず4ビット単位でアクセスして、その中の各アドレスにおける第1ビット目を抽出するという処理が必要になる。このため、記録ヘッドが一回記録するのに画像メモリに対してRowアドレス方向に記録素子と同じ数のアクセスが発生しさらに上記の抽出処理が必要となるため、処理速度の向上が難しい。
【0011】
この問題点を回避するために、画像メモリに走査方向順に格納されたデータを副走査方向に並べ替える、HV変換(縦横変換)が一般的に行われている。
【0012】
図3は、HV変換を行う従来のデータ変換回路の一例を示すブロック図である。図中101はHV制御回路であり、102は横(行)方向にデータを格納し、縦(列)方向にデータを読み出すことのできるHVバッファであり、ここでは説明を簡略化するために4列×4行の構成としている。なお、図中の(A1)〜(D4)はA,B,C,Dが行、1,2,3,4が列を表わしている。また、104は、画像メモリをアクセスする制御信号を発生するメモリ制御回路であり、105は画像メモリである。
【0013】
この構成においてHV変換を行う際の処理は、以下のようになる。
【0014】
<画像メモリからHVバッファへのデータ読込み>
画像メモリ105に記録すべき画像データが所定量格納されると、HV制御回路101はメモリ制御回路104に対してメモリデータReadを要求する。
【0015】
メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104はあらかじめ設定されているメモリアドレスA行目に対してReadアクセスを行う。Readアクセスされた画像メモリ105は画像データ(A1〜A4)を出力する。
【0016】
メモリ制御部104は画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は前述のタイミング信号でWR信号1を出力する。これらの信号によってHVバッファ102のA行目には(A1)〜(A4)のデータが格納される。
【0017】
以上の処理をB〜D行のメモリアドレスに対しても行い、HVバッファ102に4列×4行のデータが格納される。
【0018】
<HVバッファから画像メモリへのデータ書戻し>
この状態でHVバッファからデータの並びを変更して画像メモリ105にデータを書戻す(上書きする)ことによりHV変換が行われる。具体的には、以下の処理を行う。
【0019】
この時点ではHVバッファ102すべてにデータが格納されている。HV制御回路101はRD信号5をHVバッファ102に対して出力する。
【0020】
メモリデータWrite要求を受けたメモリ制御回路104は、画像メモリ105に対してあらかじめ指定されたアドレスにたいしてWriteアクセスを行う。この時HVバッファ102に供給されたRD信号5に対応するデータ(A1)(B1)(C1)(D1)がWriteデータとして画像メモリ105に供給されそのデータが書戻される。
【0021】
メモリ制御部104は画像メモリ105へのWriteアクセスが終了するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は前述の信号を受け取ってRD信号6をHVバッファ102に対して出力するとともに、メモリ制御回路104にメモリデータWrite要求を行う。
【0022】
メモリデータWrite要求を受けたメモリ制御回路104は、画像メモリ105に対してRowアドレスを1インクリメントしてWriteアクセスを行い、HVバッファ102に供給されたRD信号6に対応するデータ(A2)(B2)(C2)(D2)がWriteデータとして画像メモリ105に供給されそのデータが書戻される。
【0023】
同様の処理を繰り返し行うことで、4(列)×4(行)ブロックのHV変換が終了する。
【0024】
そして、このような処理を画像データ全てに対して行うことにより、画像メモリ105の内容は、記録ヘッドの記録素子列の配列に対応したデータ順となる。図4は、図2の画像データに対してHV変換を行った後の状態を示す図である。図4に示されているように、各アドレス内のビットの位置は変換されている。例えば、図4の(0−0)アドレスのデータは、図2の(0−0)アドレス、(1−0)アドレス、(2−0)アドレス、(3−0)アドレスの第一データから構成されている。従って、記録ヘッドへ4つの画像データを転送する場合には、(0−0)アドレスを一回Readアクセスすればよいことになる。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、シリアル記録を行うプリンタで行われるHV変換処理は負荷が重く、プリンタの記録速度を向上させる場合に、ネックとなる。
【0026】
この処理を高速化するために一回の変換処理で扱うデータサイズを大きくすることも提案されているが、単純にデータサイズを大きくすると回路規模の増大を招き、コストアップや信頼性に関する問題が生じる。
【0027】
本発明は以上のような状況を鑑みてなされたものであり、比較的回路規模を増大させることなく、HV変換処理を高速に実行することのできる画像データ変換回路、該回路を有する記録装置、および画像データ変換方法を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の画像データ変換回路は、行方向に配列された画像データを、列方向に所定数毎に配列された形式に変換する画像データ変換回路であって、
行方向に配列された画像データを記憶する画像メモリと、
m行n列のマトリクス状に配置された記憶素子を有し、行方向に書き込んだデータを列方向から読み出し可能な第1のバッファ手段と、
n個の記憶素子を有し、行方向に書き込みと読み出しが可能な第2のバッファ手段と、
前記画像メモリに記憶された画像データをm行n列単位で前記第1のバッファ手段に対してデータを転送するときに、前記画像メモリのアドレスを更新して繰り返して行うべく、前記画像メモリから画像データを2n個単位で読み出して、前記第1のバッファ手段および前記第2のバッファ手段に対してn個単位でデータの転送を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記画像メモリからm行n列を単位として前記第1のバッファ手段に対してデータを転送する際に、前記第2のバッファ手段に書き込まれたn個のデータを前記第1のバッファ手段に転送することを特徴とする。
【0029】
上記の課題は前記画像データ変換回路を有し、所定方向に配列されたm個の記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記記録素子の配列方向と略直交する方向に記録媒体上で走査させて記録を行う記録装置によっても解決される。
【0030】
また、上記課題を解決する本発明の画像データ変換方法は、行方向に配列された画像データを記憶する画像メモリと、m行n列のマトリクス状に配置された記憶素子を有し、行方向に書き込んだデータを列方向から読み出し可能な第1のバッファ手段と、n個の記憶素子を有し、行方向に書き込みと読み出しが可能な第2のバッファ手段とを用いて、行方向に配列された画像データを、列方向に所定数毎に配列された形式に変換する画像データ変換方法であって、
前記画像メモリに記憶された画像データをm行n列単位で前記第1のバッファ手段に対してデータの転送を行なう場合、前記第1のバッファ手段および前記第2のバッファ手段に対してn個単位でデータを転送するステップと、
前記画像メモリのアドレスを更新するステップと、
前記画像メモリからm行n列単位で前記第1のバッファ手段に対してデータを転送する際に、前記第2のバッファ手段に書き込まれたn個のデータを前記第1のバッファ手段に転送するステップとを有する。
【0032】
このようにすると、画像データに対してm行n列のデータブロック毎に配列方向を変換するいわゆるHV変換処理を行う際に、2番目以降のデータブロックに関して、特定の行の画像データを第1のバッファに転送するときに、画像メモリから読み出さずに第2のバッファ手段から画像データを読み出して第1のバッファ手段に転送するだけでよくなる。
【0033】
従って、あまりコストをかけずに第2のバッファを追加するのみで、HV変換処理を行う際に画像メモリへのアクセス数を削減して処理速度を向上することができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0035】
なお、以下に説明する実施形態では、インクジェット記録方式を用いた記録装置としてプリンタを例に挙げ説明する。
【0036】
本明細書において、「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、有意無意を問わず、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。
【0037】
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、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。
【0038】
さらに、「インク」(「液体」と言う場合もある)とは、上記「記録(プリント)」の定義と同様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(例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化)に供され得る液体を表すものとする。
【0039】
<装置本体の概略説明>
図7は、本発明の代表的な実施の形態であるインクジェットプリンタIJRAの構成の概要を示す外観斜視図である。図7において、駆動モータ5013の正逆回転に連動して駆動力伝達ギア5009〜5011を介して回転するリードスクリュー5005の螺旋溝5004に対して係合するキャリッジHCはピン(不図示)を有し、ガイドレール5003に支持されて矢印a,b方向を往復移動する。キャリッジHCには、記録ヘッドIJHとインクタンクITとを内蔵した一体型インクジェットカートリッジIJCが搭載されている。
【0040】
5002は紙押え板であり、キャリッジHCの移動方向に亙って記録用紙Pをプラテン5000に対して押圧する。5007,5008はフォトカプラで、キャリッジのレバー5006のこの域での存在を確認して、モータ5013の回転方向切り換え等を行うためのホームポジション検知器である。
【0041】
5016は記録ヘッドIJHの前面をキャップするキャップ部材5022を支持する部材で、5015はこのキャップ内を吸引する吸引器で、キャップ内開口5023を介して記録ヘッドの吸引回復を行う。5017はクリーニングブレードで、5019はこのブレードを前後方向に移動可能にする部材であり、本体支持板5018にこれらが支持されている。ブレードは、この形態でなく周知のクリーニングブレードが本例に適用できることは言うまでもない。
【0042】
又、5021は、吸引回復の吸引を開始するためのレバーで、キャリッジと係合するカム5020の移動に伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切り換え等の公知の伝達機構で移動制御される。
【0043】
これらのキャッピング、クリーニング、吸引回復は、キャリッジがホームポジション側の領域に来た時にリードスクリュー5005の作用によってそれらの対応位置で所望の処理が行えるように構成されているが、周知のタイミングで所望の動作を行うようにすれば、本例にはいずれも適用できる。
【0044】
<制御構成の説明>
次に、上述した装置の記録制御を実行するための制御構成について説明する。
【0045】
図8はインクジェットプリンタIJRAの制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路を示す同図において、1700は記録信号を入力するインターフェース、1701はMPU、1702はMPU1701が実行する制御プログラムを格納するROM、1703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)を保存しておくDRAMである。1704は記録ヘッドIJHに対する記録データの供給制御を行うゲートアレイ(G.A.)であり、インターフェース1700、MPU1701、RAM1703間のデータ転送制御も行う。1710は記録ヘッドIJHを搬送するためのキャリアモータ、1709は記録紙搬送のための搬送モータである。1705は記録ヘッドを駆動するヘッドドライバ、1706,1707はそれぞれ搬送モータ1709、キャリアモータ1710を駆動するためのモータドライバである。
【0046】
上記制御構成の動作を説明すると、インターフェース1700に記録信号が入るとゲートアレイ1704とMPU1701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1706、1707が駆動されると共に、ヘッドドライバ1705に送られた記録データに従って記録ヘッドが駆動され、記録が行われる。
【0047】
ここでは、MPU1701が実行する制御プログラムをROM1702に格納するものとしたが、EEPROM等の消去/書き込みが可能な記憶媒体を更に追加して、インクジェットプリンタIJRAと接続されたホストコンピュータから制御プログラムを変更できるように構成することもできる。
【0048】
なお、上述のように、インクタンクITと記録ヘッドIJHとは一体的に形成されて交換可能なインクカートリッジIJCを構成しても良いが、これらインクタンクITと記録ヘッドIJHとを分離可能に構成して、インクがなくなったときにインクタンクITだけを交換できるようにしても良い。
【0049】
図9は、インクタンクとヘッドとが分離可能なインクカートリッジIJCの構成を示す外観斜視図である。インクカートリッジIJCは、図9に示すように、境界線Kの位置でインクタンクITと記録ヘッドIJHとが分離可能である。インクカートリッジIJCにはこれがキャリッジHCに搭載されたときには、キャリッジHC側から供給される電気信号を受け取るための電極(不図示)が設けられており、この電気信号によって、前述のように記録ヘッドIJHが駆動されてインクが吐出される。
【0050】
なお、図9において、500はインク吐出口列である。また、インクタンクITにはインクを保持するために繊維質状もしくは多孔質状のインク吸収体が設けられている。
【0051】
以下、このようなインクジェットプリンタに適用する、本発明のデータ変換回路について説明する。
【0052】
[第1の実施形態]
図1は、本発明のデータ変換回路の第1の実施形態の構成を示すブロック図である。
【0053】
図中101は制御回路、102は横(行)方向にデータを格納し、縦(列)方向にデータを読み出すことのできるHVバッファであり、説明を簡略化するために4列×4行の構成をとっている。なお、図中の(A1)〜(D4)はA,B,C,Dが行、1,2,3,4が列を表わしている。103はPreバッファであり、HVバッファが4列×4行の構成をとっているため、それにあわせて4ビットサイズとしている。104は画像メモリを制御する各信号を発生するメモリ制御回路であり、105は画像データを格納する画像メモリである。
【0054】
このように、本実施形態のデータ変換回路は、図3に示した従来の回路に加え、Preバッファ103を有しており、これを利用してデータの転送処理を効率化する。
【0055】
なお、図1の回路において、画像メモリ105は図8のDRAM1703に対応し、他の部分はゲートアレイ(G.A.)1704の内部に構成される。
【0056】
本実施形態の構成においてHV変換を行う際の処理を、HVバッファのサイズである4×4のデータを1つのブロックとして、複数のブロックに対するHV変換処理に関して以下で説明する。
【0057】
<画像メモリからHVバッファへのデータ読込み:第1ブロック>
画像メモリ105に記録すべき画像データが所定量格納されると、HV制御回路101はメモリ制御回路104に対してメモリデータReadを要求する。
【0058】
メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は、あらかじめ設定されているメモリアドレスA行目に対してReadアクセスを行う。この時、HVバッファ102は4ビットデータサイズであるが、画像メモリ105からReadアクセス時に出力されるデータサイズは、Row方向の8ビットになるように構成しておく。
【0059】
Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(A1〜A8)を出力する。メモリ制御部104は、画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は前述のタイミング信号で、WR信号1及びRD/WR信号9を出力する。
【0060】
これらの処理によってHVバッファ102のA行目には(A1)〜(A4)のデータが格納され、Preバッファ103の(x5)から(x8)には(A5)〜(A8)のデータが格納される。
【0061】
以上の処理を、画像メモリ105から読み出すRowアドレスおよびHVバッファの格納するRowアドレスをインクリメントして計4回行うことにより、4×4の1ブロックの画像データがHVバッファ102に格納される。
【0062】
第1ブロックのデータのHVバッファ102への転送が終了した時点で、Preバッファ103の(x5)から(x8)には(D5)〜(D8)のデータが格納されている。
【0063】
<HVバッファから画像メモリへのデータ書戻し:第1ブロック>
この時点でHVバッファ102すべてにデータが格納されている。HV制御回路101はRD信号5をHVバッファ102に対して出力するとともに、メモリ制御回路104にメモリデータWrite要求を行う。
【0064】
メモリデータWrite要求を受けたメモリ制御回路104は、画像メモリ105に対してあらかじめ指定されたアドレスに対してWriteアクセスを行う。この時HVバッファ102に供給されたRD信号5に対応するデータ(A1)(B1)(C1)(D1)が、Writeデータとして画像メモリ105に供給されそのデータが書戻される。
【0065】
メモリ制御部104は画像メモリ105へのWriteアクセスが終了するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は前述の信号を受け取ってRD信号6をHVバッファ102に対して出力するとともに、メモリ制御回路104にメモリデータWrite要求を行う。
【0066】
メモリデータWrite要求を受けたメモリ制御回路104は、画像メモリ105に対してRowアドレスを1インクリメントしてWriteアクセスを行い、HVバッファ102に供給されたRD信号6に対応するデータ(A2)(B2)(C2)(D2)が、Writeデータとして画像メモリ105に供給されそのデータが書戻される。
【0067】
同様の処理を繰り返し行うことで、第1の4(列)×4(行)ブロックのHV変換が終了する。
【0068】
<画像メモリからHVバッファへのデータ読込み:第2ブロック>
メモリ制御部104は第2の4(列)×4(行)ブロックのHV変換を行うために、あらかじめ設定されたアドレスに対して今度はColumnアドレスを1インクリメントして、HVバッファ制御部101からの画像メモリRead要求を待つ。
【0069】
HV制御回路101は、メモリ制御回路104に対して2番目の4(列)×4(行)ブロックのA行目のメモリデータReadを要求する。
【0070】
ここで本実施形態においては、この時点でPreバッファ103に、(D5)(D6)(D7)(D8)が既に格納されている。これを利用するため、WR信号4及びRD/WR信号9を同時に制御して、Preバッファ103に格納されている(D5)(D6)(D7)(D8)のデータをHVバッファ102の第D行に転送する。
【0071】
一方、メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は、設定されているA行目の次のColumnブロックのメモリアドレスに対してReadアクセスを行う。Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(A5)〜(A12)を出力する。
【0072】
メモリ制御部104は画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は前述のタイミング信号でWR信号1及びRD/WR信号9を出力する。
【0073】
これらの処理によってHVバッファ102のA行目には(A5)〜(A8)、Preバッファ103の(x5)〜(x8)には(A9)〜(A12)のデータがそれぞれ格納される。
【0074】
以上の処理を、画像メモリ105から読み出すRowアドレスおよびHVバッファの格納するRowアドレスをインクリメントして計3回行うことにより、4×4の第2ブロックの画像データがHVバッファ102に格納される。
【0075】
このように、従来ではHVバッファ102のD行のデータに対応するメモリデータのReadが必要であるが、HVバッファ102のD行には(D5)〜(D8)のデータが既に格納されているために、本実施形態ではここで一回分の画像メモリ105へのReadアクセスを省略できる。
【0076】
第2ブロックのデータのHVバッファ102への転送が終了した時点で、Preバッファ103の(x5)から(x8)には(C9)〜(C12)のデータが格納されている。
【0077】
<HVバッファから画像メモリへのデータ書戻し:第2ブロック>
HVバッファ102に第2ブロックのデータがすべて格納されたので、このデータを画像メモリに書戻す処理になるが、これは前述の第1ブロックに対する処理と同じであるので、ここでは特に説明しない。
【0078】
<画像メモリからHVバッファへのデータ読込み:第3ブロック>
メモリ制御部104は第3の4(列)×4(行)ブロックのHV変換を行うために、あらかじめ設定されたアドレスに対してColumnアドレスを1インクリメントして、HVバッファ制御部101からの画像メモリRead要求を待つ。
【0079】
HV制御回路101は、メモリ制御回路104に対して3番目の4(列)×4(行)ブロックのA行目のメモリデータReadを要求する。
【0080】
ここで本実施形態においては、この時点でPreバッファ103に(C9)(C10)(C11)(C12)が既に格納されている。これを利用するため、WR信号3及びRD/WR信号9を同時に制御して、Preバッファ103に格納されている(C9)(C10)(C11)(C12)のデータをHVバッファ102の第C行に転送する。
【0081】
一方、メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は3番目の4(列)×4(行)ブロックのA行目のメモリアドレスに対してReadアクセスを行う。Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(A9)〜(A16)を出力する。
【0082】
メモリ制御部104は、画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は、前述のタイミング信号でWR信号1及びRD/WR信号9を出力する。
【0083】
これらの処理によってHVバッファ102のA行目には(A9)〜(A12)、Preバッファ103の(x5)〜(x8)には(A13)〜(A16)のデータがそれぞれ格納される。
【0084】
以上の処理を、画像メモリ105から読み出すRowアドレスおよびHVバッファの格納するRowアドレスをインクリメントして計3回行うことにより、4×4の第2ブロックの画像データがHVバッファ102に格納される。
【0085】
この場合、従来ではHVバッファ102のC行のデータに対応するメモリデータのReadが必要であるが、HVバッファ102のC行には(C9)〜(C12)のデータが既に格納されているために、本実施形態ではこの処理に必要な一回分の画像メモリ105へのReadアクセスを省略できる。
【0086】
第3ブロックのデータのHVバッファ102への転送が終了した時点で、Preバッファ103の(x5)から(x8)には(D13)〜(D16)のデータが格納されている。
【0087】
以上説明したように、本実施形態では上記のような処理を繰り返し行うことで、従来例えば4×4のブロックのHV変換を行うのに必要なメモリに対するReadアクセスの数を、第2のブロック以降に対して3回に減らすことができ、HV変換に関するメモリアクセス数を削減して処理速度を向上することができる。
【0088】
また、本実施形態の構成は従来の構成にPreバッファを追加するのみであるので、あまりコストをかけずに比較的小規模な回路構成で実現できる。
【0089】
[第2の実施形態]
以下、本発明のデータ変換回路の第2の実施形態について説明する。図5は、第2の実施形態の構成を示すブロック図である。以下においては第1の実施形態と異なる部分のみを説明する。
【0090】
図示されたように、本実施形態は第1の実施形態と異なり、HV変換をより高速に行うために、画像メモリを画像メモリA105および画像メモリB109の2つのバンクで構成し、各々の画像メモリバンクごとにHV変換を行えるように構成したものである。
【0091】
すなわち、第1の実施形態に関して説明した一連の動作を、HVバッファ102とPreバッファ103のペアと、HVバッファ106とPreバッファ107のペアとによって同時に行う。
【0092】
[第3の実施形態]
以下、本発明のデータ変換回路の第3の実施形態について説明する。図6は、第3の実施形態の構成を示すブロック図である。
【0093】
図示されたように、本実施形態は第1の実施形態と異なり、Preバッファを2本備えている。これにより、第2以降のブロックに対するReadアクセス数を更に減らすことができ、HV変換をより高速に行える。
【0094】
具体的には、第1の実施形態で設けられたPreバッファA103に加えて,PreバッファB106が新たに追加され、このPreバッファB106を制御するために、RD/WR信号10が追加されている。
【0095】
本実施形態の構成においてHV変換を行う際の処理を、HVバッファのサイズである4×4のデータを1つのブロックとして、複数のブロックに対するHV変換処理に関して以下で説明する。
【0096】
<画像メモリからHVバッファへのデータ読込み:第1ブロック>
画像メモリ105に記録すべき画像データが所定量格納されると、HV制御回路101はメモリ制御回路104に対してメモリデータReadを要求する。
【0097】
メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は、あらかじめ設定されているメモリアドレスA行目に対してReadアクセスを行う。この時、HVバッファ102は4ビットデータサイズであるが、画像メモリ105からReadアクセス時に出力されるデータサイズは、Row方向の8ビットになるように構成しておく。
【0098】
Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(A1〜A8)を出力する。メモリ制御部104は、画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は前述のタイミング信号で、WR信号1及びRD/WR信号9を出力する。
【0099】
これらの処理によってHVバッファ102のA行目には(A1)〜(A4)、PreバッファA103の(x5)から(x8)には(A5)〜(A8)のデータがそれぞれ格納される。
【0100】
次にHV制御回路101は、HVバッファ102のB行に対してメモリ制御回路104にメモリデータReadを要求する。
【0101】
メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は、B行目のメモリアドレスに対してReadアクセスを行う。Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(B1〜B8)を出力する。
【0102】
メモリ制御部104は、画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は、前述のタイミング信号でWR信号2と、今度はRD/WR信号10を出力する。
【0103】
これらの処理によってHVバッファ102のB行目には(B1)〜(B4)、PreバッファB106の(x5)から(x8)には(B5)〜(B8)のデータがそれぞれ格納される。
【0104】
同様の処理をHVバッファ102のC行およびD行に対しても実行することにより、4×4の第1ブロックの画像データがHVバッファ102に格納される。この時点で、PreバッファA103の(x5)から(x8)には(C5)〜(C8)のデータ、PreバッファB106の(x5)から(x8)には(D5)〜(D8)のデータがそれぞれ格納されている。
【0105】
<HVバッファから画像メモリへのデータ書戻し:第1ブロック>
この時点でHVバッファ102すべてにデータが格納されている。HV制御回路101はRD信号5をHVバッファ102に対して出力するとともに、メモリ制御回路104にメモリデータWrite要求を行う。
【0106】
メモリデータWrite要求を受けたメモリ制御回路104は、画像メモリ105に対してあらかじめ指定されたアドレスに対してWriteアクセスを行う。この時HVバッファ102に供給されたRD信号5に対応するデータ(A1)(B1)(C1)(D1)が、Writeデータとして画像メモリ105に供給されそのデータが書戻される。
【0107】
メモリ制御部104は画像メモリ105へのWriteアクセスが終了するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は前述の信号を受け取ってRD信号6をHVバッファ102に対して出力するとともに、メモリ制御回路104にメモリデータWrite要求を行う。
【0108】
メモリデータWrite要求を受けたメモリ制御回路104は、画像メモリ105に対してRowアドレスを1インクリメントしてWriteアクセスを行い、HVバッファ102に供給されたRD信号6に対応するデータ(A2)(B2)(C2)(D2)が、Writeデータとして画像メモリ105に供給されそのデータが書戻される。
【0109】
同様の処理を繰り返し行うことで、第1の4(列)×4(行)ブロックのHV変換が終了する。
【0110】
<画像メモリからHVバッファへのデータ読込み:第2ブロック>
メモリ制御部104は第2の4(列)×4(行)ブロックのHV変換を行うために、あらかじめ設定されたアドレスに対して今度はColumnアドレスを1インクリメントして、HVバッファ制御部101からの画像メモリRead要求を待つ。
【0111】
HV制御回路101は、メモリ制御回路104に対して第2の4(列)×4(行)ブロックのA行目のメモリデータReadを要求する。
【0112】
ここで本実施形態においては、この時点でPreバッファA103に(C5)(C6)(C7)(C8)が既に格納されている。これを利用するため、WR信号3及びRD/WR信号9を同時に制御して、PreバッファA103に格納されている(C5)(C6)(C7)(C8)のデータをHVバッファ102の第C行に転送する。
【0113】
同様に、PreバッファB106には(D5)(D6)(D7)(D8)が既に格納されている。これを利用するため、WR信号4及びRD/WR信号10を同時に制御して、PreバッファB106に格納されている(D5)(D6)(D7)(D8)のデータをHVバッファ102の第D行に転送する。
【0114】
一方、メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は、上記設定されているA行目の次のColumnブロックのメモリアドレスに対してReadアクセスを行う。
【0115】
Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(A5)〜(A12)を出力する。メモリ制御部104は、画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は、前述のタイミング信号でWR信号1及びRD/WR信号9を出力する。
【0116】
これらの処理によって、HVバッファ102のA行目には(A5)〜(A8)、PreバッファA103の(x5)〜(x8)には(A9)〜(A12)のデータがそれぞれ格納される。
【0117】
次にHV制御回路101は、第2のブロックのB行に対してメモリ制御回路104にメモリデータReadを要求する。
【0118】
メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は、同様にB行目の次のColumnブロックのメモリアドレスに対してReadアクセスを行う。
【0119】
Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(B5)〜(B12)を出力する。メモリ制御部104は、画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は、前述のタイミング信号でWR信号2と今度はRD/WR信号10を出力する。
【0120】
これらの処理によって、HVバッファ102のB行目には(B5)〜(B8)、PreバッファB106の(x5)〜(x8)には(B9)〜(B12)のデータがそれぞれ格納される。
【0121】
従来のデータ変換回路では、この後でHVバッファ102のC行およびD行に格納するデータを画像メモリから読み込むReadアクセスが必要であったが、上記のように本実施形態では、HVバッファ102のC行およびD行にはPreバッファAおよびBを利用して、(C5)〜(C8)および(D5)〜(D8)のデータがそれぞれ格納されている。従って、ここで二回分の画像メモリ105へのReadアクセスが省略できる。
【0122】
<HVバッファから画像メモリへのデータ書戻し:第2ブロック>
HVバッファ102に第2ブロックのデータがすべて格納されたので、このデータを画像メモリに書戻す処理になるが、これは前述の第1ブロックに対する処理と同じであるので、ここでは特に説明しない。
【0123】
<画像メモリからHVバッファへのデータ読込み:第3ブロック>
メモリ制御部104は第3の4(列)×4(行)ブロックのHV変換を行うために、あらかじめ設定されたアドレスに対して今度はColumnアドレスを1インクリメントして、HVバッファ制御部101からの画像メモリRead要求を待つ。
【0124】
ここで本実施形態においては、この時点でPreバッファA103に(A9)(A10)(A11)(A12)、PreバッファB106には(B9)(B10)(B11)(B12)が既に格納されている。このためHV制御回路101はメモリ制御回路104に対して3番目の4×4ブロックのC行目のメモリデータのReadを要求する。
【0125】
HV制御回路は、PreバッファA103に格納されたデータを利用するため、WR信号1及びRD/WR信号9を同時に制御して、PreバッファA103に格納されている(A9)(A10)(A11)(A12)のデータをHVバッファ102の第C行に転送する。
【0126】
同様に、PreバッファB106に格納されたデータを利用するため、WR信号2及びRD/WR信号10を同時に制御して、PreバッファB106に格納されている(B9)(B10)(B11)(B12)のデータをHVバッファ102の第D行に転送する。
【0127】
一方、メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は、上記設定されているA行目の次のColumnブロックのメモリアドレスに対してReadアクセスを行う。
【0128】
Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(C9)〜(C16)を出力する。メモリ制御部104は、画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は、前述のタイミング信号でWR信号1及びRD/WR信号9を出力する。
【0129】
これらの処理によって、HVバッファ102のC行目には(C9)〜(C12)、PreバッファA103の(x5)〜(x8)には(C13)〜(C16)のデータがそれぞれ格納される。
【0130】
次にHV制御回路101は、第3のブロックのD行に対してメモリ制御回路104にメモリデータReadを要求する。
【0131】
メモリデータRead要求を受けたメモリ制御回路104は、同様にD行目の次のColumnブロックのメモリアドレスに対してReadアクセスを行う。
【0132】
Readアクセスされた画像メモリ105は、8ビットの画像データ(D9)〜(D16)を出力する。メモリ制御部104は、画像メモリ105から出力されたデータが確定するタイミングをHV制御回路101に知らせる。HV制御回路101は、前述のタイミング信号でWR信号4と今度はRD/WR信号10を出力する。
【0133】
これらの処理によって、HVバッファ102のD行目には(D9)〜(D12)、PreバッファB106の(x5)〜(x8)には(D13)〜(D16)のデータがそれぞれ格納される。
【0134】
このように従来のデータ変換回路では、HVバッファ102のA行およびB行に格納するデータを画像メモリから読み込むReadアクセスが必要であったが、上記のように本実施形態では、HVバッファ102のA行およびB行には、PreバッファAおよびBを利用して、(A9)〜(A12)および(B9)〜(B12)のデータがそれぞれ格納されている。従って、ここで二回分の画像メモリ105へのReadアクセスが省略できる。
【0135】
以上説明したように、本実施形態では上記のような処理を繰り返し行うことで、従来例えば4×4のブロックのHV変換を行うのに必要なメモリに対するReadアクセスの数を、第2のブロック以降に対して2回に減らすことができ、HV変換に関するメモリアクセス数を削減して処理速度を向上することができる。
【0136】
また、本実施形態の構成は従来の構成にPreバッファを2つ追加するのみであるので、あまりコストをかけずに比較的小規模な回路構成で実現できる。
【0137】
[他の実施形態]
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【0138】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第4723129号明細書、同第4740796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に1対1で対応した液体(インク)内の気泡を形成できるので有効である。
【0139】
この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも1つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好ましい。
【0140】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第4463359号明細書、同第4345262号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【0141】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成(直線状液流路または直角液流路)の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第4558333号明細書、米国特許第4459600号明細書に記載された構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59−123670号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭59−138461号公報に基づいた構成としても良い。
【0142】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【0143】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【0144】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【0145】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも1つを備えた装置とすることもできる。
【0146】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を30°C以上70°C以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【0147】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。
【0148】
このような場合インクは、特開昭54−56847号公報あるいは特開昭60−71260号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【0149】
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
【0150】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0151】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0152】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、あまりコストをかけずに小規模なバッファを追加するのみで、HV変換処理を行う際に画像メモリへのアクセス数を削減して処理速度を向上することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図2】HV変換を行う前のメモリの内容を示す図である。
【図3】従来のHV変換回路の構成を示すブロック図である。
【図4】HV変換を行った後のメモリの内容を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の第3の実施形態の回路構成を示すブロック図である。
【図7】本発明を適用するプリンタの外観を示す斜視図である。
【図8】図7のプリンタの制御構成を示すブロック図である。
【図9】図8のプリンタのインクジェットカートリッジを示す図である。
【符号の説明】
101 制御回路ブロック
102 HVバッファ
103 Preバッファ
104 メモリ制御回路ブロック
105 画像メモリ
Claims (8)
- 行方向に配列された画像データを、列方向に所定数毎に配列された形式に変換する画像データ変換回路であって、
行方向に配列された画像データを記憶する画像メモリと、
m行n列のマトリクス状に配置された記憶素子を有し、行方向に書き込んだデータを列方向から読み出し可能な第1のバッファ手段と、
n個の記憶素子を有し、行方向に書き込みと読み出しが可能な第2のバッファ手段と、
前記画像メモリに記憶された画像データをm行n列単位で前記第1のバッファ手段に対してデータを転送するときに、前記画像メモリのアドレスを更新して繰り返して行うべく、前記画像メモリから画像データを2n個単位で読み出して、前記第1のバッファ手段および前記第2のバッファ手段に対してn個単位でデータの転送を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記画像メモリからm行n列を単位として前記第1のバッファ手段に対してデータを転送する際に、前記第2のバッファ手段に書き込まれたn個のデータを前記第1のバッファ手段に転送することを特徴とする画像データ変換回路。 - 前記第2のバッファ手段を複数備えることを特徴とする請求項1に記載の画像データ変換回路。
- 前記制御手段は、前記第2のバッファ手段に書き込まれたn個のデータを前記第1のバッファ手段に転送する際に、第1のバッファ手段に対して格納する位置を指定する信号を出力することを特徴とする請求項1または2に記載の画像データ変換回路。
- 前記第1のバッファ手段と前記第2のバッファ手段とを同数備えることを特徴とする請求項3に記載の画像データ変換回路。
- 請求項1から4のいずれかに記載の画像データ変換回路を有する記録装置であって、所定方向に配列されたm個の記録素子を有する記録ヘッドを搭載したキャリッジを、前記記録素子の配列方向と略直交する方向に記録媒体上で走査させて記録を行うことを特徴とする記録装置。
- 前記記録ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項5に記載の記録装置。
- 前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることを特徴とする請求項6に記載の記録装置。
- 行方向に配列された画像データを記憶する画像メモリと、m行n列のマトリクス状に配置された記憶素子を有し、行方向に書き込んだデータを列方向から読み出し可能な第1のバッファ手段と、n個の記憶素子を有し、行方向に書き込みと読み出しが可能な第2のバッファ手段とを用いて、行方向に配列された画像データを、列方向に所定数毎に配列された形式に変換する画像データ変換方法であって、
前記画像メモリに記憶された画像データをm行n列単位で前記第1のバッファ手段に対してデータの転送を行なう場合、前記第1のバッファ手段および前記第2のバッファ手段に対してn個単位でデータを転送するステップと、
前記画像メモリのアドレスを更新するステップと、
前記画像メモリからm行n列単位で前記第1のバッファ手段に対してデータを転送する際に、前記第2のバッファ手段に書き込まれたn個のデータを前記第1のバッファ手段に転送するステップとを有する
ことを特徴とする画像データ変換方法。
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