JP4262165B2 - 記録装置及びデータ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録装置に関し、特にインクジェット式の記録装置に関するものである。

例えば、インクジェット式のプリンタにおいて、複数個のノズルを有する印字ヘッドの中で、１個でも不吐出のノズルがあると、プリントした成果物の上に白筋が発生し、正式には使用できない印刷物となる。このように、印字ヘッドの中に不吐ノズルが１つでも発生し、その不吐出が回復処理を行っても回復できない理由によるものであると、従来はその不吐出ノズルを有する印字ヘッドの使用を停止する以外には対処する方法がなかった。具体的には、印字ヘッドの製造段階で、解消できない程度の不吐出ノズルが発見された場合は、その不吐出ノズルを有する印字ヘッドを廃棄する以外に方法は無く、また、プリンタがユーザの手に渡った後に印字ヘッドに、同様に回復処理で解消されない不吐ノズルが発生した場合には、ユーザは印字ヘッドを交換する以外に方法は無かった。

また、不吐出に限らず、吐出方向が正常な方向と大きくずれて正常な記録が行えないノズルや、吐出されるインク滴のサイズが正常なものと大きく異なり、記録に影響を与えるノズルについても、通常の記録においては適さないことから、異常ノズルとして不吐出ノズルと同等に扱われ、この異常ノズルの発生によって印字ヘッドを不良なヘッドとみなしていた。

上記のような状況、即ち、印字ヘッド内の不吐ノズル（以下、異常ノズルとも称する）の発生は、プリンタ製造メーカ側、及び、ユーザ側の双方にとって、経済的負担を強いるものであった。

しかも、近年のプリンタは印字ノズルの数が非常に多く、１色あたり５１２ノズル配列されたものもあり、このように多数のノズルを６色分設けた場合、そのノズルの総計は３０７２ノズルにも上る。このようにノズルの数が増えれば、その中に不吐ノズルが発生する確率も増えるので、不吐出ノズルに対する対策を施すことで、プリンタ製造メーカ側、及び、ユーザ側の双方の経済的負担を軽減する必要性が高まってきている。

このような状況を回避すべく、近年、幾つかのプリンタ・メーカから、印字ヘッド内の不吐ノズルの印字データを補完する、所謂、不吐補完に関係する提案がなされている。どの提案も大きな違いはないが、特に、文献例として挙げるならば、特開平６−２２６９８２号公報（特許文献１）などが代表的なものであろう。特徴としては、印字ヘッド内に不吐ノズルがある場合、正常ノズルを用いてその位置の印字データを印字するものである。

正常ノズルを不吐ノズルの印字データ位置に補完する方法としては、例えば、マルチ・パス印字の場合、主走査方向に１スキャンして印字を行った後、副走査方向に紙送りをするのであるが、この時、副走査方向に印字ヘッドの長さ分紙送りすることは考えられない。通常は、印字ヘッドの長さを、マルチ・パスの回数で割った数だけの長さ分の紙送りしかしない。具体例で説明すると、印字ヘッドが５１２個のノズルを持っていて、４パスで完結する印字を行っている場合、主走査方向に１スキャンした後の紙送り量は、凡そ、５１２÷４＝１２８ノズル分の印字ヘッドの長さに等しい量である。この時、必ず、各パスにおいて、印字ヘッド内の異なったノズルで、紙面上の同じラスターを印字することになる。上の例、即ち、５１２ノズル、４パス印字の例では、１パス目に印字ヘッドの上から数えて１番目のノズルによって印字されたラスターは、２パス目には、１２８ノズル分ずれて、印字ヘッドの上から数えて１２９番目のノズルが印字するラスターと同じとなる。この原理からすると、印字ヘッドの上から数えて１番目のノズルが不吐であった場合、その１番目のノズルで記録されるべきデータを、４パス印字の内の２パス目において印字ヘッドの上から数えて１２９番目のノズルで記録することで、１番目のノズルの不吐を補完して記録することができる。

また、シングル・パスで印字する場合も、通常印字のパスの他に、不吐補完用の印字パスを設ければ、原理的には補完は可能である。再度、上の例を使うと、５１２ノズル、印字ヘッドの上から数えて１番目のノズルが不吐であった場合、１パス目は普通にシングル・パス印字を行い、次に、印字ヘッドの長さで１２８ノズル分の紙送りを行った後、印字ヘッドの上から数えて１２９番目のノズルに１番目のノズルのデータを打たせ、その他のノズルは印字させなければ、不吐補完が可能となる。

また、往方向の主走査時に不吐出のノズル以外のノズルによる記録を行った後、微小の紙送りを行い、キャリッジを復方向に走査する際に、不吐出で記録されなかった領域へ他のノズルを用いて記録する構成も知られている（例えば特許文献２）。

このような従来の手法で不吐を補完しようとした場合、少なくとも２回の主走査方向のスキャンが必須である。

また、他の不吐補完の手法としては、特許文献３に、他の色のノズルを用い、同一の主走査時に補完を行う手法や、不吐出のノズルに隣接するノズルの記録ｄｕｔｙを高めて不吐出で記録されない部分を補完する方法が開示されている。

また、特許文献４には、記録用ブロックと補完用ブロックとを有し、記録用ブロック中のノズルに異常が生じた場合、補完用ブロックのノズルで補完する構成が開示されている。

また、特許文献５には、ノズル列の端部を除いた部分で記録を行い、使用部分の端に不吐が発生した場合に、非使用部分を用いて不吐補完を行う構成が開示されている。
特開平６−２２６９８２号公報 特開平８−２５７００号公報 特開２００２−１９１０１号公報 特開平０６−０７９９５６号公報 特開平０９−１７４８２４号公報

しかしながら、従来の不吐補完の技術には、次のような問題があった。

例えば、マルチ・パス印字について考える。現在、良くプリンタに使われる印字手法として、ふち無し印字と言うものがある。これは、Ａ４サイズなら、そのサイズの紙面いっぱいに印字を施す印字モードである。通常、このような印字では、紙の上下のふち（副走査方向のふち）にあたる部分の印字は、同じマルチ・パスを使っていても紙送り量が異なったりする。例えば、上の例のように、５１２ノズル、４パス印字時には、その紙送り量は、凡そ、１２８ノズル分の印字ヘッドの長さに等しい量と書いたが、紙の上下のふちにあたる部分では、５１２ノズルを全て使用せず、その一部、例えば、１２８ノズルのみを使用して印字を行ったりするので、その時の紙送り量は、１２８÷４＝３２ノズル分となる。こうすると、印字ヘッドの上から数えて１番目のノズルによって印字されたラスターは、２パス目には、３２ノズル分ずれて、印字ヘッドの上から数えて３３番目のノズルが印字するラスターと同じとなる。この原理からすると、上の例の様に、印字ヘッドの上から数えて１番目のノズルが不吐であった場合、そのデータは、印字ヘッドの上から数えて１２９番目のノズルで補完可能と一律に決定していたのに対し、補完可能なノズルの位置が同じ印字紙面上でダイナミックに変化することとなる。この不吐ノズルと補完ノズルのダイナミックな関係を、ある程度のリアル・タイム性でもって処理をすることは、システム上、大きな負荷となっていた。さらに、これが同じ印字ヘッド内の違った色のノズル列内に、別の不吐ノズルがある場合などは、事実上、処理不能であった。

また、上記従来例で述べたシングル・パス印字の場合の不吐補完を考えると、この補完処理だけのために余計な主走査方向のスキャンが入り、事実上、印字速度を低下させていることとなる。

また、不吐出ノズルに隣接するノズルを用いて不吐出を補う方法においては、不吐出ノズルに隣接するノズルの使用頻度が極端に増加し、補完に用いない他のノズルに対する使用頻度の差から劣化が大きくなり、記録ヘッドの寿命の低下につながる可能性があり、実製品への使用においてはその改良を行うことが望ましい。

また、補完処理だけのための余計な主走査方向のスキャンを無くす手法として、次のような不吐補完の手法が存在する。即ち、不吐補完をマルチ・パスで完成させず、たった１回の主走査方向のスキャンで完成させる手法である。具体的には、印字ヘッド内に不吐ノズルがある場合、そのノズルに割り当てられた印字データを、不吐ノズル近傍に存在する同じノズル列の正常印字ノズルに振り分けてしまうものである。このような手法を用いれば、不吐補完において、マルチ・パスに跨る複雑なデータ処理や、不吐補完のためだけの印字パスと言うものが存在しなくなり、比較的、安価、簡素、且、高速な処理が得ることが可能なのである。

しかしながら、従来の１回の主走査方向のスキャンで完成させる吐補完の技術には、次のような問題があった。

即ち、不吐ノズルに割り当てられた印字データを、不吐ノズル近傍に存在する同じノズル列の正常印字ノズルに振り分けると言う手法では、物理的に不吐補完が不可能となるノズル位置が出てきてしまう。即ち、ノズルの上下端がそれである。

例えば、印字ヘッド内に、１ノズル列当たり５１２個のノズルがある場合、ヘッドの一番上の１番ノズル、もしくは、一番下の５１２番ノズルに不吐がある場合について考えてみる。１番ノズルに不吐ノズルがある場合、それを補完できるのは、２番、３番ノズルなど、番号が大きな方向のノズルにしか補完がかけられない。理由は、０番、−１番ノズルと言うものがヘッド上に存在しないからである。また、５１２番ノズルに不吐ノズルがある場合、それを補完できるのは、５１１番、５１０番ノズルなど、番号が小さな方向のノズルにしか補完がかけられない。理由は、５１３番、５１４番ノズルと言うものがヘッド上に存在しないからである。

このような場合、不吐補完の行われるノズル位置が、不吐ノズルの上か下かどちらかに偏ってしまい(１番ノズルに対して、２番、３番が上か下か、もしくは、５１２番ノズルに対して、５１１番、５１０番が上か下かは、ヘッド構造の設計とそのノズル番号の割付に依存する)、それは、印字画像の品質の劣化に繋がる。不吐補完において、最も良い画像品質が得られる場合とは、不吐ノズル近傍上下のノズルが均等に使用可能な場合のみである。

以上の様に、従来から不吐補完の手法は提案されているものの、その実装においては更なる改良が望まれ、特に記録速度の低下を抑え、かつ簡単な手法で効果の高い不吐補完技術を確立する必要があった。

従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価で、簡素で、且つ高速処理可能な手法で、印字できない不吐出ノズルによって記録されない部分を、印字可能な吐出ノズルを用いて目立たないように補完して記録することである。

上述した課題を解決するために、本発明は、複数のノズルを配列したきインクジェットヘッドを用い、インクジェットヘッドを記録媒体に対して走査しながら記録を行う形態の記録装置、および記録のためのデータの処理方法に関して、異常ノズルによって吐出されるべきデータを、異常ノズルの近傍の周囲の正常な複数のノズルに割り当てるとともに、その割り当てを、所定の優先順位に従って行い、且つ、走査の方向に沿ったカラムデータの作成において、所定数のカラム分のデータを作成する毎に、異常ノズルによって吐出されるべきデータの割り当ての処理を行うことを特徴とするものである。

具体的には、本発明は、インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を備えたインクジェットヘッドを用い、当該インクジェットヘッドを記録媒体に対して走査しながら、ノズルの配列に従ったカラム単位の記録を繰り返し、記録媒体への記録を行なう記録装置であって、前記ノズル列に配列される複数のノズルの中で、インクの吐出に異常が生じた異常ノズルの位置を記憶する記憶手段と、前記異常ノズルを含むノズル列中の、前記異常ノズルの近傍に位置する複数の正常なノズルに対して、所定の優先順位に従って、前記異常ノズルによって吐出すべきデータを割り当てる割当手段と、前記異常ノズルが吐出すべきデータの割り当てを、前記走査の方向に沿ったカラムのデータを所定数のカラム分作成する毎に行うよう制御する制御手段とを有し、前記割当手段は、所定のカラムのデータについて前記異常ノズルによって吐出すべきデータを前記複数の正常なノズルの一つに割り当てるとともに、前記所定のカラムと他の一つのカラムとで、前記異常ノズルによって吐出すべきデータを割り当てるノズルを異ならせることを特徴とする。

また、本発明は、インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を備えたインクジェットヘッドを用い、当該インクジェットヘッドを記録媒体に対して走査しながら、ノズルの配列に従ったカラム単位の記録を繰り返し、記録媒体への記録を行なう記録装置において記録に用いるデータの処理方法であって、前記走査の方向に沿ったカラム単位のデータを、インクジェットヘッドの前記ノズル列の複数のノズルそれぞれに対応して作成するとともに、所定数のカラムのデータの作成毎に、前記ノズル列に配列される複数のノズルの中の吐出に異常が生じた異常ノズルによって吐出すべきデータを、前記異常ノズルの近傍に位置する複数の正常なノズルに対して、所定の優先順位に従って割り当て、所定のカラムのデータについて前記異常ノズルによって吐出すべきデータを前記複数の正常なノズルの一つに割り当てるとともに、前記所定のカラムと他の一つのカラムとで、前記異常ノズルによって吐出すべきデータを割り当てるノズルを異ならせることを特徴とする。

以上の様に構成される本発明によれば、印字ヘッドの主走査方向への１スキャン内で不吐補完を完了すると言う新しい概念とシステムを提供することで、従来の手法では様々な問題点があった不吐補完処理を、容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下に説明する実施形態においては、吐出が行えなくなったノズルに限らず、吐出方向や吐出されるインク滴の大きさが正常なノズルに対して大きく異なり、正常な吐出が行なえずに異常なノズルとして扱われるものも含めて異常ノズル、もしくは不吐出ノズルと称して説明する。

（第１の実施形態）
（１） 原理
まず、本実施形態を実現するために必要な原理について説明を行う。

図２は、ノズルの不吐がある場合の印字の様子を簡易的に表現した図である。図２中、印字ヘッド２−１内の、ある特定のノズル列２−２を抜き出して記述したものである。このノズル列は複数のノズルが配列されており、ノズル列中に不吐出ノズル２−４を含んだものを例に挙げている。なお、本例では不吐出ノズルは一つであり、他の多数のノズルは正常なノズル２−３である。２−５は、印字ヘッド２−１のノズル列２−２によって紙面上に作られる印字イメージである。このとき、印字ヘッド２−１は、主走査方向２−６に移動しながら印字イメージ２−５を印字していくものと仮定する。この時、電気的にヘッドの吐出タイミングが決められ、印字ヘッド２−１のノズル列２−２は、走査方向２−６に対し規定の間隔＝カラム間隔２−６ａを守りながら、及び、主走査方向と直交する方向に対しても規定の間隔＝ラスター間隔２−７（通常、これはノズル列２−２の機械的なノズル間隔に順ずる場合が多い）を守りながら、印字イメージ２−５を形成していく。ここで図２に示した印字イメージ２−５は、印字ヘッド２−１を主走査方向２−６に沿って１回スキャンして記録した印字イメージである。即ち、複数回の走査で画像を完成させるマルチ・パスにより記録を完了した後の印字イメージではない。

この時、印字イメージ２−５の中で、正常ノズル２−３は２−８で表される印字ドットの位置に吐出をする。また、不吐ノズル２−４は２−９で表される印字ドットの位置に、本来、吐出を行うはずなのだが、その位置への吐出は行われない。

本実施形態の目的は、この２−９で表される印字ドットの位置を、あたかも印字されたかのように見せかけることである。なお、以下に示す例では、不吐出ノズルに対応した記録位置にドットを形成することにより補完するものではなくでも、不吐出ノズル近傍の数ノズルを用い、見かけ上で不吐を補完するものを含めて補完と称している。

まずは、２−１０のエリアのみを用いて、このエリアの中の不吐ドットが補完される様子を説明する。

図１は、本実施形態の不吐補完の原理を、最も簡素に表現した図である。

まず、図１（ａ）は、図２中の、補完の対象となるエリアの１つ２−１０を取り出した図である。この中には、１つの印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが含まれる。

次に、図１（ｂ）は、図１（ａ）中の不吐ドットに対し補完を行うために、不吐ドットがある位置（この位置は、ノズル列２−２の中の不吐ノズル２−４のドットの位置に該当する）以外の場所に、即ち、不吐ノズルでは無い印字ノズルが存在するために印字可能であるはずのドット位置に、不吐ドットを補完するための優先順位を付けている様子である。この段階では、優先順位を与えるドット位置に、印字ドットが有るか無いかに関係なく優先順位の番号を付けていく。図１（ｂ）の場合、不吐出ノズル２−４の図で示す上下２ノズルを補完に用いるノズルとし、単純に、図の上から順番で、(1)、(2)、(3)、(4)と番号を与えている。当然、この番号は、(2)、(4)、(1)、(3)等、他の順序であっても全く構わない。

そして、図１（ｃ）は、図１（ｂ）で与えた優先順位に従って、不吐ドットの補完が行われる様子を示したものである。ここでは、２−１０のエリアの中にある印字ドットのパターンを図１（ａ）のように固定して考えず、３つのケースの場合について、それぞれどのような不吐ドットの補完が行われるか説明することを試みている。

先ず、ケース１の説明を行う。この図の指し示す状況は、０個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、そのまま、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される（即ち、ドットの補完が行われる）。ケース１では、それが、図中の一番上にあるドット（＝不吐補完優先順位(1)を有するドット）の位置である。

次に、ケース２の説明を行う。この図の指し示す状況は、１個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。そして、１個の印字ドットは、不吐補完優先順位の(1)が与えられた位置に存在している。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、不吐補完優先順位の(1)を除いた中で、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される。ケース２では、それが、図中の、上から２番目にあるドット（＝不吐補完優先順位(2)を有するドット）の位置である。

更に、ケース３の説明を行う。この図の指し示す状況は、２個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。そして、２個の印字ドットは、不吐補完優先順位の(1)が与えられた位置と、不吐補完優先順位の(2)が与えられた位置の２箇所に存在している。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、不吐補完優先順位の(1)と不吐補完優先順位の(2)とを除いた中で、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される。ケース２では、それが、図中の、下から２番目にあるドット（＝不吐補完優先順位(3)を有するドット）の位置である。

このように、図１（ｂ）のプロセスで与えられた不吐補完優先順位と、２−１０のエリアの中にある印字ドットを観察して、正常ノズルにより印字が可能であり、且つ、印字が行われていないドットの位置の中で、最も不吐補完優先順位の高いドット位置に対し、ドットの補完を行うと言うアルゴリズムによって、不吐補完を行うのである。

このアルゴリズムを適用して、元の例である図１（ａ）に対し不吐補完を行った様子が図１（ｄ）である。図１（ｂ）の順番で不吐補完優先順位を付けた場合、図１（ａ）では、不吐補完優先順位の(3)の位置にのみ印字ドットが存在することになる。この場合、補完可能な不吐補完優先順位の位置は、(1)、(2)、(4)であることから、最も高い優先順位を有する(1)の位置に対し補完が行われるのである。

即ち、本実施形態を実現するために必要な原理の特徴ついて簡単にまとめる。第１に、印字ヘッド内に不吐ノズルがあり、その位置に印字すべきデータが存在する場合、その印字ドットに対応するデータを、不吐ノズルの近傍の上下の正常印字可能なノズルに対応したデータとするようデータを移動する（データを変更する）こと。第２に、上記の印字ドットの移動は、規定の優先順位と、不吐補完を行うべき正常なノズル位置にある印字データとの関係で決定されること。第３に、第１と第２の特徴によって不吐補完を実現し、印字ヘッドが主走査方向に１回スキャンする間に不吐ノズルに対する補完を終了することで、シングルパスの印字において不吐の補完を達成することである。即ち、上述した実施例の構成では、従来例のように、１つの不吐ノズルを補完するために、２回以上、印字ヘッドを主走査方向に走査させていないのである。

以上が、本実施形態を実現するために必要な原理についての説明である。

（２）構成及びデータ・フロー
次に、本実施形態を実現するために必要なプリンタ等の構成について説明を行う。

本発明の実施形態における電気的回路構成を説明する。図１１は、この実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示す図である。

この実施形態における電気的回路は、主にキャリッジ基板（ＣＲＰＣＢ）Ｅ００１３、メインＰＣＢ（Printed Circuit Board）Ｅ００１４、電源ユニットＥ００１５、フロントパネルＥ０１０６等によって構成されている。ここで、電源ユニットＥ００１５は、メインＰＣＢ Ｅ００１４と接続され、各種駆動電源を供給するものとなっている。また、キャリッジ基板Ｅ００１３は、キャリッジに搭載されたプリント基板ユニットであり、ヘッドコネクタ Ｅ０１０１を通じて記録ヘッドとの信号の授受を行うインターフェースとして機能する他、キャリッジの移動に伴ってエンコーダセンサＥ０００４から出力されるパルス信号に基づき、エンコーダスケールＥ０００５とエンコーダセンサＥ０００４との位置関係の変化を検出し、その出力信号をフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメインＰＣＢ Ｅ００１４へと出力する。さらに、ＯｎＣＲセンサＥ０１０２を搭載し、サーミスタによる周囲温度情報や光学センサによる反射光情報を、記録ヘッドカートリッジＨ１０００からのヘッド温度情報とともに、同じくフレキシブルフラットケーブル（ＣＲＦＦＣ）Ｅ００１２を通じてメインＰＣＢ Ｅ００１４へと出力する。

さらに、メインＰＣＢ Ｅ００１４はこの実施形態におけるインクジェット記録装置の各部の駆動制御を司るプリント基板ユニットであり、紙端検出センサ（ＰＥセンサ）Ｅ０００７、Automatic Sheet Feeder（ＡＳＦ）センサＥ０００９、カバーセンサＥ００２２、ホストインターフェース（ホストＩ／Ｆ）Ｅ００１７、を基板上に有する。また、キャリッジを主走査させるための駆動源をなすモータ（ＣＲモータ）Ｅ０００１、記録媒体を搬送するための駆動源をなすモータ（ＬＦモータ）Ｅ０００２、記録ヘッドの回復動作の駆動源をなすモータ（ＰＧモータ）Ｅ０００３、記録媒体の給紙動作の駆動源をなすモータ（ＡＳＦモータ）Ｅ０１０５と接続されてこれらの駆動を制御する他、インクエンプティセンサ・メディア（紙）判別センサ・キャリッジ位置（高さ）センサ・ＬＦエンコーダセンサ・ＰＧセンサや各種オプションユニットの装着・動作状態を示すスイッチ・センサ類からなるセンサ信号Ｅ０１０４入力と、前記各種オプションユニットの駆動制御を行うオプション制御信号Ｅ０１０８出力を有する。また、ＣＲＦＦＣ Ｅ００１２、電源ユニットＥ００１５、フロントパネルＥ０１０６との接続インターフェース（パネル信号Ｅ０１０７）を有する。フロントパネルＥ０１０６は、ユーザ操作の利便性のためプリンタ本体正面に設けたユニットで、リジュームキーＥ００１９、ＬＥＤ Ｅ００２０、電源キーＥ００１８、さらにデジタルカメラ等の周辺デバイスとの接続に用いるデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００を有する。

図１２は、メインＰＣＢ Ｅ１００４の内部構成を示すブロック図である。図において、Ｅ１１０２はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であり、制御バスＥ１０１４を通じてＲＯＭ Ｅ１００４に接続され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、メインＰＣＢ Ｅ００１４上の各センサ出力と、センサ信号Ｅ０１０４入力、ＣＲＰＣＢ Ｅ００１３上のＯｎＣＲセンサ信号Ｅ１１０５、エンコーダ信号Ｅ１０２０と、フロントパネルＥ０１０６上の電源キーＥ００１８、リジュームキーＥ００１９からの出力の状態を検出し、またホストＩ／Ｆ Ｅ００１７、フロントパネル上のデバイスＩ／ＦＥ０１００の接続・データ入力状態に応じて、各種論理演算・条件判断等を行い、前出、または後述する各構成要素を制御し、インクジェット記録装置の駆動制御を司る。

Ｅ１１０３はドライバ・リセット回路であって、モータ電源（ＶＭ）Ｅ１０４０を駆動源とし、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのモータ制御信号Ｅ１１０６に従って、ＣＲモータ駆動信号Ｅ１０３７、ＬＦモータ駆動信号Ｅ１０３５、ＰＧモータ駆動信号Ｅ１０３４、ＡＳＦモータ駆動信号Ｅ１１０４を生成し、各モータを駆動する他、電源回路を有し、メインＰＣＢ Ｅ００１４、ＣＲＰＣＢ Ｅ００１３、フロントパネルＥ０１０６など各部に必要な電源（図示せず）を供給し、さらには電源電圧の低下を検出して、リセット信号Ｅ１０１５を発生、初期化を行う。

Ｅ１０１０は電源制御回路であり、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からの電源制御信号Ｅ１０２４に従って発光素子を有する各センサ等への電源供給を制御する。ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７は、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのホストＩ／Ｆ信号Ｅ１０２８を、外部に接続されるホストＩ／ＦケーブルＥ１０２９に伝達し、また同ケーブルＥ１０２９からの信号をＡＳＩＣ Ｅ１１０２に伝達する。一方、電源ユニットＥ００１５からは、ヘッド電源（ＶＨ）Ｅ１０３９及びモータ電源（ＶＭ）Ｅ１０４０、ロジック電源（ＶＤＤ）Ｅ１０４１が供給される。また、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２からのヘッド電源ＯＮ信号（ＶＨＯＮ）Ｅ１０２２及びモータ電源ＯＮ信号（ＶＭＯＭ）Ｅ１０２３が電源ユニットＥ００１５に入力され、それぞれヘッド電源Ｅ１０３９及びモータ電源Ｅ１０４０のＯＮ／ＯＦＦを制御する。電源ユニットＥ００１５から供給されたロジック電源（ＶＤＤ）Ｅ１０４１は、必要に応じて電圧変換された上で、メインＰＣＢ Ｅ００１４内外の各部へ供給される。

またヘッド電源信号Ｅ１０３９は、メインＰＣＢ Ｅ００１４上で平滑化された後にＣＲＦＦＣ Ｅ００１２へと送出され、記録ヘッドカートリッジＨ１０００の駆動に用いられる。このＡＳＩＣ Ｅ１１０２は１チップの演算処理装置内蔵半導体集積回路であり、前述したモータ制御信号Ｅ１１０６、オプション制御信号Ｅ０１０８，電源制御信号Ｅ１０２４、ヘッド電源ＯＮ信号Ｅ１０２２、及びモータ電源ＯＮ信号Ｅ１０２３等を出力し、ホストＩ／Ｆ Ｅ００１７との信号の授受を行うとともに、パネル信号Ｅ０１０７を通じて、フロントパネル上のデバイスＩ／Ｆ Ｅ０１００との信号の授受をおこなう他、ＰＥセンサＥ０００７からのＰＥ検出信号（ＰＥＳ）Ｅ１０２５、ＡＳＦセンサＥ０００９からのＡＳＦ検出信号（ＡＳＦＳ）Ｅ１０２６、カバーセンサＥ００２２からのカバー検出信号（ＣＯＶＳ）Ｅ１０４２、パネル信号Ｅ０１０７、センサ信号Ｅ０１０４、ＯｎＣＲセンサ信号Ｅ１１０５の状態を検知して、パネル信号Ｅ０１０７の駆動を制御してフロントパネル上のＬＥＤＥ００２０の点滅を行う。

さらに、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０の状態を検知してタイミング信号を生成し、ヘッド制御信号Ｅ１０２１で記録ヘッドカートリッジＨ１０００とのインターフェースをとり記録動作を制御する。ここにおいて、エンコーダ信号（ＥＮＣ）Ｅ１０２０はＣＲＦＦＣ Ｅ００１２を通じて入力されるＣＲエンコーダセンサＥ０００４の出力信号である。また、ヘッド制御信号Ｅ１０２１は、フレキシブルフラットケーブルＥ００１２、キャリッジ基板Ｅ００１３、及びヘッドコネクタＥ０１０１を経て記録ヘッドＨ１００１に供給される。

そして、図３は、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部構成、及び、そのデータの流れの概略を示す図である。

実際のプリンタＡＳＩＣはこの図では書ききれないほどの複雑な構造を有しているが、ここでは本実施形態に関係する不吐補完機能に関係ある部分に沿ってのみ、その内部構成を説明する。

まず、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２以外に、不吐補完機能のデータ・フローの説明上、機能に対する理解を促すために附加しておくべき要素が２つある。１つはプリンタの外部に接続され、ドライバプログラムによってプリンタに対する印字データの送信、プリンタの制御、等を行うホスト機器としてのパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）３−２、そして、印字ヘッド３−３である。ＰＣ３−２は、本実施形態の不吐補完機能が内蔵されるプリンタの外部に存在し、印字データをプリンタに対し、より厳密には、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２のデータ受信部に対し転送をしてくる。また、印字ヘッド３−３は、プリンタの成果物であるプリント出力を作成するためのヘッドであり、前術した原理の項目で述べたように、この印字ヘッド３−３の中に、正常印字ノズルに混じって不吐ノズルが存在するのである。また、印字ヘッド３−３の動作を制御するデータ、即ち、印字データや吐出パルス信号などは、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部で生成される。

次に、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部について説明を加える。

先ず、主要なブロックについて述べると、３−４はＡＳＩＣ Ｅ１１０２全体の動作を統括・管理するＣＰＵであり、３−５は、本実施形態のプリンタ・システムのメイン・メモリであるＳＤ−ＲＡＭである。ちなみに、これは必ずしもＳＤ−ＲＡＭである必要は無く、Ｄ−ＲＡＭでも、Ｓ−ＲＡＭでも、ＲＡＭの定義の範疇に属するメモリであれば、特に、ＳＤ−ＲＡＭ以外のメモリでも構わない。そして、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２中、それ以外のブロックは、所謂、ランダム・ロジックと言われる部分で、これらにより、プリンタ特有の動作、及びに、本実施形態の不吐補完機能特有の動作が実現される部分である。

次に、このランダム・ロジック部分について説明を加えていく。

まず、３−１−１は、上記ＰＣ３−２から転送されるデータを受信するインターフェース部である。例えば、このインターフェース部３−１−１は、ＩＥＥＥ１２８４やＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４と言ったインターフェースのプロトコルに合わせて信号の取り込みを行い、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２が扱いやすい形（通常、データを１byte単位の形に整形している場合が多い）にデータを生成する責務を有する。インターフェース部３−１−１によってＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部に取り込まれたデータは、次に受信データ制御部３−１−２に送られる。この受信データ制御部３−１−２の責務は、インターフェース部３−１−１が受信したデータを受け取り、ＳＤ−ＲＡＭ３−５に保存することである。通常、ＳＤ−ＲＡＭ３−５の中で、この受信データ制御部３−１−２によって制御される部分を受信バッファと呼ぶことが多い。

受信データ制御部３−１−２によりＳＤ−ＲＡＭ３−５の中に保存されたデータは、各印字制御のタインミングに応じて印字データ生成部３−１−４に読み込まれ、印字データが生成される。通常、この印字データ生成部３−１−４は、その役割によって、Ｈ−Ｖ変換部、データ展開部、マルチパス・マスク制御部など、様々な機能に分割される。また、上記各々の機能が、それぞれＳＤ−ＲＡＭ３−５にアクセスし、その独自の機能によるデータ処理を行う場合、そのＳＤ−ＲＡＭ３−５内のアクセス領域を、ワーク・バッファ、プリント・バッファ、または、マスク・バッファ等と名前を変えて呼ぶのが一般的である。しかし、本件では、これらの機能について詳しく述べることは、不吐補完機能を説明することと関連が薄いので、上記の機能を一括して「印字データ生成部」として扱うことにする。

上記印字データ生成部３−１−４にて作成された印字データは、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に保存される。この印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５は、システム上、必須のものではないのだが、近年のプリンタでは印字データを大量に作り置き等しておき、印字速度を向上させている場合が多く、このように、プリント・データをＳ−ＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ＲＡＭ）のような高速アクセス可能なメモリ（ここでは、Ｄ−ＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）系のメモリは、一定時間内にリフレッシュ動作を行なう必要があるため、Ｓ−ＲＡＭに比べてアクセス時間が長くなることから、高速にアクセスが可能なＳ−ＲＡＭを適用するほうが好ましい）に、一旦、格納する場合が多い。また、ここで非常に重要なことは、ここで扱われているプリント・データは、マルチ・パス、ＩＮＤＥＸデータ展開、また、マスク処理と言った各種データ処理を完全に施された後のデータで、これを印字ヘッド制御部に送れば、即座に印字可能な形態のデータである。本実施形態の不吐補完機能は、このデータに対して、更に不吐補完処理を行うものである。

上記印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５は、印字データ読み出し部３−１−６によって読み出しが行われる。この時、印字ヘッド３−３内部に不吐ノズルが存在しなければ、印字データ読み出し部３−１−６に読み出されたデータは、直接、印字ヘッド制御部３−１−７に送られる。この印字ヘッド制御部３−１−７は、受信した印字データを印字ヘッド３−３に転送したり、印字ヘッド３−３へヒート・パルス信号を送信したりと言った、印字ヘッド３−３特有のハード制御を行う。

また、エンコーダ信号Ｅ１０２０から、各種印字タイミングを生成する印字タイミング生成部３−１−８も存在する。この印字タイミング生成部３−１−８は、エンコーダ信号Ｅ１０２０から適切な間隔で信号を生成し、印字データ生成部３−１−４、印字データ読み出し部３−１−６、印字ヘッド制御部３−１−７、そして、後述する不吐補完データ読み出し部３−６−７が、適切なタイミングでデータのやり取りを行えるようにすることである。

次に、本実施形態の不吐補完機能に関する部分について説明を加える。不吐補完機能に関するブロックは、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２内部で、不吐補完ブロック３−６と書かれた線の中の、各ブロックのことである。

まず、必要なのが、不吐情報格納部３−６−１であり、これは、印字ヘッド内部のどのノズル位置に、不吐ノズルがあるのかを設定しておくものである。この設定は、ＣＰＵ３−４によって行われる。この不吐情報格納部３−６−１に設定された不吐ノズル情報は、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２と、上記印字データ読み出し部３−１−６と、不吐補完後のデータ生成部３−６−８に転送される。

不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２は、転送されたデータに基づき、不吐補完データ抽出タイミング信号を生成する。即ち、上記印字データ生成部３−１−４は、現在、印字ヘッド３−２内のどの（正常か不吐かによらず）ノズルのデータを生成し、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に書き込みを行っているかを判別可能である。故に、この現在扱っている印字データと印字ヘッド３−２内のノズルの関係を示す情報を、上記印字データ生成部３−１−４から受信することで、現在扱っているのは、不吐ノズルの吐出データなのか否か、もしくは、上記原理の項で説明した不吐ノズル近傍上下の不吐補完を行うべきノズル位置の吐出データなのか否かが判断可能なのである。勿論、印字ヘッド内に不吐ノズルが無ければ、この不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２は、何の信号も出力しない。

このデータに基づき、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２は、不吐補完用データ（ここで言う不吐補完データとは、不吐ノズルの吐出データと、不吐補完をすべき正常ノズル位置の印字データの双方を指し示す）を取り込むタイミングを、不吐補完用データ抽出部３−６−３に知らせることが可能である。不吐補完データ抽出部３−６−３は、上記印字データ生成部３−１−４が出力するプリント・データの信号線と接続されているため、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２が通知するタイミングに従って、プリント・データの中から不吐補完用データのみを抜き出すことができる。

抜き出された不吐補完用データは、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４に転送される。不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４は、上記原理の項目で示した不吐補完データ演算を行うブロックである。

上記原理の項目によれば、不吐補完データ演算を行うためには、不吐補完優先順位が必要である。これは不吐補完ブロック３−６内にある不吐補完優先順位設定部３−６−５によって、上記不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４にその不吐補完優先順位データが転送される。この不吐補完優先順位設定部３−６−５は、ＣＰＵ３−４の設定により、不吐補完優先順位を設定することが可能な機能を有するものである。このような不吐補完優先順位設定部３−６−５を設けることで、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２を設計し、製造してしまった後でも、不吐補完優先順位をファーム・ウェアにより柔軟に変更できるのである。

上記不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４は、本実施形態の中でも重要な機能であるため、別途、図を用いて詳しく説明する。

図４は不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の構成を、更に詳しく説明したものである。

前述したように、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４には、不吐補完優先順位データと、抽出された不吐補完用データ（不吐ノズルの吐出データと、不吐補完をすべき正常ノズル位置の印字データ）が入力される。説明を行うために、幾つかの仮定を行う。まず、図４に示されているように、上記原理の項で説明したのと同様、不吐ノズルの上下それぞれ２ノズルの正常ノズル位置に対し、不吐補完を行うものとする。また、この位置に対する抽出された不吐補完用データは、図４に示したように一番上の位置にのみ印字データがあったものと考える（不吐ノズルの位置に印字データが有るか無いかについては、後述する）。

更に、その不吐補完を行う正常ノズル位置、即ち、４箇所に対して不吐補完優先順位を設定するのであるが、それは、図４に示したように、上から、(1)、(2)、(3)、(4)の順番に並んでいるものとする。

次に、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の構成要素と、そのアルゴリズムの実現について言及する。

不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４に入力された２つのデータ、不吐補完優先順位データと、抽出された不吐補完用データは、先ず、不吐補完可能位置の抽出部３−６−４−１に入力される。このブロックでは不吐補完優先順位データの中で、正常ノズルによる印字データが無く、不吐補完が可能な優先順位のみを抽出することが目的である。図４の場合、不吐補完優先順位データの内で、(1)の順位にのみ印字データが存在するので、不吐補完が可能な優先順位は、(2)、(3)、(4)と言うことになる。ここで抽出された不吐補完が可能な優先順位データは、次に、優先順位判断部３−６−４−２に転送される。ここでは、不吐補完が可能な優先順位の中から、最も高い優先順位を、１つだけ、決定するのである。図４の場合、不吐補完が可能な優先順位は、(2)、(3)、(4)であり、この中で、一番高い優先順位は(2)と言うことになる。

最後に、不吐補完データ合成部３−６−４−３でデータ処理を受け、不吐補完は完成する。ここのブロックの第１の責務は、上記優先順位判断部３−６−４−２が出力した一番高い優先順位の位置のデータと、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４のオリジナルの入力信号の１つであった上記抽出された不吐補完用データとを合成し、不吐補完後の印字データを作成することである。ただし、ここのブロックの第２の責務として、不吐ノズルの位置に、元々、印字データが有るのか否かを判断する。そして、その場所に印字データが有れば、上記第１の責務で述べられらように不吐補完後の印字データを作成し、そして、それを不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の出力として出力する。逆に、その場所に印字データが無ければ、上記抽出された不吐補完用データを、そのまま不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の出力として出力することになる。

以上が、不吐補完アルゴリズム実行部の機能と構成である。参考のために述べると、本ブロックの与えるアルゴリズム（＝不吐補完のアルゴリズムそのもの）部は、組み合わせ回路のみで作成可能であり、ゲート量増加の原因となるＦＦなどの順序回路を一切必要としない。即ち、非常に簡素で、且つ、安価に実現可能なアルゴリズムと言えるのである。

ここからは、再度、図３に戻って、その続きを説明する。

不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の成果物である不吐補完を施されたデータは不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６に書き込まれる。これは、印字データを記憶している上記印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に対応しているものである。当然、不吐補完を施されたデータは、最終的な印字データでもあるので、この印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に記憶しても良いのであるが、そうした場合、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に対する書き込みブロックが、上記印字データ生成部３−１−４と、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の２つになり、バスの調停やコンフリクトが予想され、これが基で、プリンタ・システムとしてのパフォーマンスの低下が懸念されるので、ここでは、別途、不吐補完を施されたデータ専用にＳ−ＲＡＭを設けている。しかし、今後、プリンタ・システムの能力が、飛躍的に向上した場合、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５を併用することも可能となる場合も考えられる。

次に、上記不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６に書き込まれた不吐補完を施されたデータは、規定のタイミングで不吐補完データ読み出し部３−６−７によって読み出しが行われる。ここで言う規定のタイミングとは、上記印字データ読み出し部３−１−６と同期していると言うことであう。即ち、先ず、上記印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５には、当然、正常ノズルの印字データも不吐ノズルの印字データも、全て、含まれているわけである。しかしながら、上記不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６には不吐ノズル周辺（本実施形態の仮定では上下それぞれ２ノズル分）のノズル印字データしか記憶されていない。そして、本実施形態の目指すところは、最終的に、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５のデータ（正常ノズルの印字データも不吐ノズルも含まれた印字データ）に、不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６のデータ（不吐ノズル周辺ノズル印字データ、当然、不吐補完を施した後のデータでもある）を適切に実装することである。従って、印字データ読み出し部３−１−６が不吐補完に関係するノズルのデータを読み出しているとき、不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６からもそれに対応するデータを読み出し、その２つを適切に実装することが必要なのである（当然、これを別々のタイミングで読出し、その後に、別途、その２つを適切に実装する順序回路を作成することも可能であるが、この場合、順序回路の仕掛けが大きくなるので、小規模、簡素、安価にシステムを作成すると言う観点からすると、望ましい手段とは言えない）。よって、不吐補完データ読み出し部３−６−７は、印字データ読み出し部３−１−６からの信号を基に、そして、それに同期した形で、不吐補完を施されたデータの読み出しを行う必要がある。また、印字データ読み出し部３−１−６は、自分が現在読んでいる印字データが不吐補完に関係するか否かを判断した後に不吐補完データ読み出し部３−６−７に信号を出力するために、不吐情報格納部３−６−１が出力する不吐ノズル情報が必要なのである。

次に、不吐補完データ読み出し部３−６−７で読み出された不吐補完を施されたデータは、それと同期して印字データ読み出し部３−１−６から読み出された印字データ（上記手順によれば、この印字データは不吐補完に関係するノズル位置のデータでなければならない）と共に、不吐補完後のデータ生成部３−６−８に転送され、印字データに対する不吐補完を施されたデータの実装が行われる。

その様子を示したものが、図５である。

簡単に説明すると、先ずは、前述したように、不吐補完を施されたデータと、印字データが入力される。次に、不吐補完を施されたデータは、印字データと同じビット数に拡張される。通常、プリンタでは、印字データは、バイト（ｂｙｔｅ）やワード（ｗｏｒｄ）等の、８の倍数の単位でデータが扱われる。これに対して、不吐補完を施されたデータは、それよりも少ないビット数の場合があり（本実施形態では、不吐ノズル分が１ビット、不吐補完の対象となるノズル分（不吐ノズルの上下２つのノズルだから）が４ビットで、合わせて５ビットである）、その場合、印字データと同じビット数に合わせる必要がある。本実施形態では、図５に示したように印字データは８ビット（＝１ｂｙｔｅ）で扱われていると考えると、不吐補完を施されたデータは５ビットから８ビットに拡張する必要がある。拡張の方法は簡単で、不吐情報格納部３−６−１から転送される不吐ノズルの位置情報を基に、どの位置を拡張するかを決定し、拡張する位置には"０"（ＮＵＬＬデータ）をパディングする。こうしてとビット拡張をされた不吐補完を施されたデータと印字データとを、ビットＯＲ回路３−６−８−１に送り、各々の各ビット同士の論理的ＯＲ演算をおこなって、それを不吐補完後のデータ生成部３−６−８の出力として出力する。

図５を良く見ると、不吐補完後のデータ生成部３−６−８の入力である不吐補完が施されたデータ（ただし、ビット拡張された後のもの）と、不吐補完後のデータ生成部３−６−８の出力である不吐補完が施されたデータを実装した状態の印字データは、全く同じデータとなっている。この場合、ビットＯＲ回路３−６−８−１が必要ないように思われるかもしれないが、そうではない場合も存在するのである。例えば、本実施形態の仮定によれば、同じ１byteの印字データの中に、隣接するノズルの印字データは、印字ヘッド３−３内のノズルの形態と同じ様に（この辺りの様子は、図２の印字ヘッド２−１とノズル列２−２に描かれている通りである） 、やはり、隣接しているように描かれている。しかし、プリンタのシステムによっては、隣接するノズルの印字データが、異なる１byteの印字データの中にある場合もある。これは印字ヘッドの形態やドライブの方法の違いに基づくものなので、印字データがこのようなフォーマットになると言うことは、一概に定義することはできないのである。そのため、印字データのフォーマットに応じて、不吐補完が施されたデータを加工（必要なビットを抜き出すこと）と拡張（印字データのビット幅に合わせて”０”のパディングをすること）が必要なのである。当然、その場合、印字データの中に不吐補完に関係するノズルのデータが現われる位置やタイミングが変わってくるので、それに合わせて、印字データ読み出し部３−１−６と不吐補完データ読み出し部３−６−７は連携して動作する必要がある。

こうして、作成された、不吐補完データが実装された印字データは、印字ヘッド制御部３−１−７に転送され、そして、印字ヘッド制御部３−１−７は印字ヘッド３−２のプロトコルに合わせて印字を行う。この様子は、不吐が無い場合と全く同じである。

（３）第１の実施形態の効果
以上の様に、本実施形態によれば、前に述べた課題を全てクリアし、不吐ノズルの補完が可能となる。即ち、不吐補完の処理エンジンを非常に簡素で、且つ、安価な構成で実現していること、不吐補完処理を不吐ノズルにアサインされたデータが印字されるのと同じ印字パス内で行っているため、不吐補完のためだけの印字パスと言うものが存在しないこと、また、不吐補完処理は同じノズル列内で完全に閉じているために、例えば他のノズル列、即ち、違った色のノズル列に別の不吐が有ったとしても、そのノズル列の不吐ノズルの印字データが作成される度に同様の処理アルゴリズムを行えば不吐補完処理が可能であること、等によって課題の解決を行っているのである。

（第２の実施形態）
（１）第１の実施形態に対する更なる改善
上記の第１の実施形態は、従来の課題を解決するものであり、この第１の実施形態に対して、第２の実施形態はさらに記録ヘッドの寿命を延ばしながら不吐補完を実現可能とするものである。

例えば、第１の実施形態においては、不吐補完の際に優先順位の高いノズルの使用頻度が他に比べて高くなり、その結果、優先順位の高いノズルの寿命が、他の正常ノズルの寿命より短くなってしまう可能性がある。

本実施形態は、この問題を未然に防ぎ、より好適な不吐補完手法、ならびに不吐補完アルゴリズムを提供するものである。

（２） 原理
まず、本実施形態を実現するために必要な原理について説明を行う。

図６は、ノズルの不吐がある場合の印字の様子を簡易的に表現した図である。内容的には、図２に表したものと、ほぼ同じである。変更された内容としては、補完の対象となるエリアの範囲が、図２では１カラム−５ラスター分だったのに対し、図６では４カラム−５ラスター分（＝補完の対象となるエリア６−１） となっていることである。

この６−１のエリアのみを用いて、このエリアの中の不吐ドットが補完される様子を説明する。

図７は、本実施形態の不吐補完の原理を、最も簡素に表現した図である。

まず、図７（ａ）は、図６中の、補完の対象となるエリアの１つ６−１を取り出した図である。この中には、３つの印字ドットと、４つの不吐により印字が行われなかったドットが含まれる。ここで説明の便宜上、各カラムの不吐ドットの位置に名前を付けておく。即ち、左から、T１、T２、T３、T４と呼ぶことにする（Tは不吐補完targetの頭文字”T”の意味で付している）。

次に、図７（ｂ）は、図７（ａ）中の不吐ドットに対し補完を行うために、不吐ドットがある位置以外の場所に、即ち、不吐ノズルでは無い正常な印字ノズルが存在するために印字可能であるはずのドット位置に、不吐ドットを補完するための優先順位を付けている様子を示す。この段階では、優先順位を与えるドット位置に、印字ドットが有るか無いかに関係なく優先順位の番号を付けていく。この内容も上記の図１（ｂ）の説明に対応したものであるが、違いは、各不吐ドット、即ち、T１、T２、T３、T４に対して、別々の優先順位が与えられていること、また、不吐補完の対象となる位置が４箇所から１６箇所に増えたので、図１（ｂ）優先順位が(1)〜(4)だったのが、図７（ｂ）では、(1)〜(16)となっていることである。この優先順位には、勿論、T１、T２、T３、T４と、皆同じパターンで与えることも可能であるが、本実施形態の目的に沿うためには、図７（ｂ）の例に示したたように、別々のパターンで与えることが望ましい。

そして、図７（ｃ）は、図７（ｂ）で与えた不吐補完優先順位に従って、不吐ドットの補完が行われる様子を示したものである。ここでは、６−１のエリアの中にある印字ドットのパターンを図７（ａ）のように固定して考えず、いくつかのケースの場合について、しかも、T１、T２、T３、T４の各々の不吐補完について、それぞれどのような処理が行われか説明することを試みている。

先ず、不吐ドットT１の位置に印字ドットが存在した場合について考える。T１不吐補完（ケース１）はその１例である。この図の指し示す状況は、０個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、そのまま、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される（即ち、ドットの補完が行われる）。ケース１では、それが、不吐補完優先順位(1)を有するドットの位置である。

次に、別の例、T１不吐補完（ケース２）の説明を行う。この図の指し示す状況は、１個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。そして、１個の印字ドットは、不吐補完優先順位の(1)が与えられた位置に存在している。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、不吐補完優先順位の(1)を除いた中で、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される。ケース２では、それが、図中の、不吐補完優先順位(2)を有するドットの位置である。

次に、不吐ドットT２の位置に印字ドットが存在した場合について考える。ここで、T２の不吐補完処理は、T１の処理が終了した後に行われなければならないと仮定する。T２不吐補完（ケース１）は、その１例である。この図の指し示す状況は、０個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、そのまま、不吐補完優先順位の最も高い位置に補完される。ケース１では、それが、不吐補完優先順位(1)を有するドットの位置である。

次に、別の例、T２不吐補完（ケース２）の説明を行う。この図の指し示す状況は、１個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。そして、１個の印字ドットは、不吐補完優先順位の(1)が与えられた位置に存在している。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、不吐補完優先順位の(1)を除いた中で、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される。ケース２では、それが、図中の、不吐補完優先順位(2)を有するドットの位置である。

次に、別の例、T２不吐補完（ケース３）の説明を行う。この図の指し示す状況は、０個の印字ドットと、１つの補完ドット（T２の処理の前に行われたT１の処理の時点で発生したと仮定）が存在する状況である。そして、１個の補完ドットは、不吐補完優先順位の(1)が与えられた位置に存在している。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドット（T２）は、不吐補完優先順位の(1)を除いた中で、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される。ケース３では、それが、図中の、不吐補完優先順位(2)を有するドットの位置である。

以下、T１→T２と不吐補完処理を行った後、T３→T４の順番で、上と同様のアルゴリズムで処理を行う。

以下、簡単に説明する。図７（ｃ）中、T３不吐補完の図で、もし、不吐ドットT３の位置に印字ドットが存在すれば、T１、T２と行われた補完ドットと、元からある印字ドットを避けて、補完処理が行われる。この図の場合は、不吐補完優先順位の(1)が与えられた位置に補完が行われる。不吐ドットT３の位置に印字ドットが無ければ、何も行われない。

図７（ｃ）中、T４不吐補完の図でも、もし、不吐ドットT４の位置に印字ドットが存在すれば、T１、T２、T３と行われた補完ドットと、元からある印字ドットを避けて、補完処理が行われる。この図の場合は、不吐補完優先順位の(1)が与えられた位置に補完が行われる。不吐ドットT４の位置に印字ドットが無ければ、何も行われない。

このアルゴリズムを適用して、元の例である図７（ａ）に対し不吐補完を行った様子が図７（ｄ）である。まず、補完前の仮定として、各不吐ドットの不吐補完優先順位は、図７（ｂ）の順番で与えられているものと考える。図７（ｄ）のT１不吐補完の図は、T１の不吐補完が行われている様子である。不吐ドットT１の位置には印字ドットが存在し、且つ、不吐補完優先順位(1)の位置には印字ドットが無いので、T１の不吐ドットは不吐補完優先順位(1)の位置に移動される。

次に行われるのが、T２の処理で、その様子を示したのが図７（ｄ）のT２不吐補完の図である。不吐ドットT２の位置には印字ドットが存在し、且つ、不吐補完優先順位(1)の位置には印字ドットがある。そこで、次に高い不吐補完優先順位を探すと、不吐補完優先順位(2)が空いている。なので、T１の不吐ドットは不吐補完優先順位(2)の位置に移動される。

次に行われるのが、T３の処理で、その様子を示したのが図７（ｄ）のT３不吐補完の図である。しかし、不吐ドットT３の位置には印字ドットが存在しないので、補完処理は行われない。

次に行われるのが、T４の処理で、その様子を示したのが図７（ｄ）のT４不吐補完の図である。しかし、不吐ドットT４の位置には印字ドットが存在しないので、補完処理は行われない。

即ち、本実施形態を実現するために必要な原理の特徴について簡単にまとめる。

第１の実施形態では、印字ヘッド内に不吐ノズルがあり、その位置に印字すべきデータが存在する場合、その印字ドットを、不吐ノズルの近傍の上下（第１の実施形態では、それを不吐ノズルの上下２ノズルと仮定して、説明を行った）の正常印字可能なノズルに移動していたが、本実施形態では、その補完エリアを増加させ、数カラム分のエリア内（本原理の項では、それを４カラムであると仮定した）で補完するものとし、更に、各々のカラム内に存在する不吐ドット毎に不吐補完優先順位を設定可能にしているのである。

以上が、本実施形態を実現するために必要な原理についての説明である。

（３）構成及びデータ・フロー
次に、本実施形態を実現するために必要な構成と、そのデータ・フローについて説明を行う。

基本的な動作は、第１の実施形態と、ほぼ同じであるため、差異のある部分に限定して説明を行っていく。

まず、プリンタとしての構成要素、即ち、図１１、図１２に示された各要素が必要なのは、第１の実施形態と同様である。

また、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部構成要素、即ち、図３に示された各要素が必要なことも、第１の実施形態と同様である。差異がある部分は、まず、不吐補完優先順位設定部３−６−５であり、これは、第１の実施形態が有していた不吐補完優先順位のデータと異なる形態のデータを持つ。その不吐補完優先順位のデータの差異は、図１に示した不吐補完優先順位と、図７に示した不吐補完優先順位の違いである。

もう１つ、違いが有るのは、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の中身である。この部分は、本実施形態の中の根幹をなす部分であるため、別の図を用いて説明を行う。

図８が、その図である。

個々の要素と、その間のデータ・フローについて説明をする。説明を加える前に、本実施形態の不吐補完に関して設定しておくべき仮定があり、それは、図８に示されているように、上記原理の項で説明したのと同様、不吐ノズルの上下２ノズルの正常ノズル位置、及び、４カラムの範囲において、不吐補完を行うと言うことと、不吐補完処理は、上記原理の項で述べたように、T１→T２→T３→T４の順で処理されると言うことである。

先ず、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４は、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２から信号を受け取り、不吐補完用データを取り込んでいく。ここは第１の実施形態と異なり、４カラムの範囲に渡って不吐補完用データを取り込んだ後、各カラムに関して演算を行わなければならないと言う、シーケンシャルな制御が必要なので、全体の動作を統括する不吐補完アルゴリズム管理部８−１の存在が必要である。このブロックは、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２から信号を受け取り、そして、その信号に基づき、不吐補完データ・ラッチ部８−２に不吐補完用データをラッチするよう信号を出力する。と、同時に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、４カラム分の不吐補完データがラッチし終わると、不吐補完処理を開始する。

不吐補完データ・ラッチ部８−２から、ラッチした不吐補完用データ（本実施形態では２０ビット分のビット幅、理由は図８に描かれた図より自明）は、動作クロックなどと関係なく、常時、不吐補完処理演算部８−４に出力されている。しかし、不吐補完優先順位データに関しては、図８に示したように、不吐補完優先順位設定部３−６−５から、T１〜T４変換用に４つのデータ・パターンが転送されてきているので、これは、現在変換中の不吐ドットの位置に従って適切に選択する必要がある。故に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、先ず、T１の位置の不吐ドットに関して処理を行うので、不吐補完優先順位選択部８−３に、T１処理用の不吐補完優先順位データを出力するよう、信号を転送する。

こうして、不吐補完データ・ラッチ部８−２から出力された４カラム分の不吐補完用データと、不吐補完優先順位選択部８−３から出力されたT１処理用の不吐補完優先順位データは、不吐補完処理演算部８−４に入力される。

不吐補完処理演算部８−４の機能は、第１の実施形態で示した不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の機能と、ほぼ同じである。一応、その機能を図９に現したが、この図が図４とほぼ同じであることからも、それが明らかであろう。第１の実施形態で示した図４の機能との違いは、第１の実施形態では不吐補完の変換単位が５ビットだったのに対し、ここでは２０ビットになっていることである。それ以外に関しては、処理は変わらない。つまり、不吐補完の可能位置の抽出部３−６−４−１が、不吐補完用データとT１処理用の不吐補完優先順位データから、不吐補完の可能な位置を判断し、次に、優先順位判断部が上記不吐補完の可能な位置の中から最も高い優先順位を判断し、そして最後に、不吐補完データ合成部が、不吐補完の可能な位置の中から最も高い優先順位の位置と、不吐補完用データから不吐補完を行う。即ち、T１の不吐ドットの位置に印字データがあれば、不吐補完の可能な位置の中から最も高い優先順位の位置にその印字データを移動し、T１の不吐ドットの位置に印字データがなければ、入力された印字データをそのまま出力する、と言う流れでもって、不吐補完を行うのである。

ここで重要なことは、第１の実施形態で述べたように、この不吐補完処理演算部８−４の機能は組み合わせ回路のみで構成可能であるため、４カラム分の不吐補完用データと、T１処理用の不吐補完優先順位データが入力されると、論理的には、それと同時に（T１に印字データが有るにしろ、無いにいろ） 不吐補完が施されたデータが出力される。しかし、実際は、この入力から出力が得られるまでは、ある程度のゲート遅延が見込まれるので、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、適当な動作クロックが入力されるまで待機し、その後、不吐補完処理演算部８−４が出力したデータを、新たな４カラム分の不吐補完用データとして更新するよう、不吐補完処理データ・ラッチ部８−２に信号を転送する。待機するクロックは約２クロックで十分であり、以下、実施例で説明する管理部８−１は、２クロックが入力されるまで待機する。こうしてT１の印字ドットに関する不吐補完を施し済である新たな４カラム分の不吐補完用データをラッチした不吐補完処理データ・ラッチ部８−２は、それをこの不吐補完処理演算部８−４に対して、再度、出力しなおす。

次に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、T２の位置の不吐ドットに関して処理を行うために、不吐補完優先順位選択部８−３に、T２処理用の不吐補完優先順位データを出力するよう、信号を転送する。こうして、不吐補完処理演算部８−４には、T１の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データと、T２処理用の不吐補完優先順位データが入力されたるめ、上記手順に従い、適当なゲート遅延後に、T１とT２の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データを出力する。不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、適当な動作クロック（前述のように実施例では２クロックとしている）が入力されるまで待機し、その後、不吐補完処理演算部８−４が出力したデータを、新たな４カラム分の不吐補完用データとして更新するよう、不吐補完処理データ・ラッチ部８−２に信号を転送する。こうしてT１とT２の印字ドットに関する不吐補完を施し済である新たな４カラム分の不吐補完用データをラッチした不吐補完処理データ・ラッチ部８−２は、それをこの不吐補完処理演算部８−４に対して、再度、出力しなおす。

次に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、T３の位置の不吐ドットに関して処理を行うために、不吐補完優先順位選択部８−３に、T３処理用の不吐補完優先順位データを出力するよう、信号を転送する。こうして、不吐補完処理演算部８−４には、T１とT２の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データと、T３処理用の不吐補完優先順位データが入力されるため、上記手順に従い、適当なゲート遅延後に、T１〜T３の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データを出力する。不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、適当な動作クロックが入力されるまで待機し、その後、不吐補完処理演算部８−４が出力したデータを、新たな４カラム分の不吐補完用データとして更新するよう、不吐補完処理データ・ラッチ部８−２に信号を転送する。こうしてT１〜T３の印字ドットに関する不吐補完を施し済である新たな４カラム分の不吐補完用データをラッチした不吐補完処理データ・ラッチ部８−２は、それをこの不吐補完処理演算部８−４に対して、再度、出力しなおす。

最後に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、T４の位置の不吐ドットに関して処理を行うために、不吐補完優先順位選択部８−３に、T４処理用の不吐補完優先順位データを出力するよう、信号を転送する。こうして、不吐補完処理演算部８−４には、T１〜T３の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データと、T４処理用の不吐補完優先順位データが入力されるため、上記手順に従い、適当なゲート遅延後に、T１〜T４の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データを出力する。不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、適当な動作クロックが入力されるまで待機し、その後、不吐補完処理演算部８−４が出力したデータを、新たな４カラム分の不吐補完用データとして更新するよう、不吐補完処理データ・ラッチ部８−２に信号を転送する。こうしてT１〜T４の印字ドットに関する不吐補完を施し済である新たな４カラム分の不吐補完用データをラッチした不吐補完処理データ・ラッチ部８−２は、そのデータ、即ち、４カラム分の不吐補完を施した不吐補完用データを不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６に転送し、４カラム分の不吐補完の不吐補完処理を終了する。

後は、この処理を４カラム分の不吐補完用の印字データを取り込む毎に繰り返していくのである。

（４）第２の実施形態の効果
以上の様に、本実施形態によれば、本実施形態の課題の項で述べた問題を全てクリアし、不吐ノズルの補完が可能となる。即ち、印字ヘッド内に不吐ノズルがあり、その位置に印字すべきデータが存在する場合、本実施形態では、その補完エリアを増加させ、数カラム分のエリア内で補完するものとし、更に、各々のカラム内に存在する不吐ドット毎に不吐補完優先順位を設定可能にしているので、４カラム毎に、不吐補完優先順位が変化するので、不吐補完優先順位の高いノズルの位置も４カラム毎に変化する。即ち、特定のノズルに負荷をかけることなく、不吐補完の原理を実装することが可能となる。

（第３の実施形態）
（１）第１の実施形態及び第２の実施形態に対する改善
上記の第１の実施形態と第２の実施形態は、従来の課題やその他の問題点を解消するものであるが、不吐により記録されない位置を目立たなく補完するための手法が高機能であるがために、他の問題点が発生することが懸念される。

即ち、上記第１の実施形態も、第２の実施形態も、不吐補完を行うのに、補完用の優先順位データの存在が不可欠となっている。更に、本提案によれば、上記の第１の実施形態も、第２の実施形態も、印字ヘッドの中の全ての色のノズルの中のバラバラの位置に不吐ノズルが存在していようとも、補完処理が可能である。そこで、例えば、プリンタの印字ヘッドが７色のインクに対応したものであるとすれば、上記優先順位データは７セット必要なことになる。これをハードの仕組みで持つことは（例えば、 書き込み・読み出し可能なレジスタで持たせる）、ＡＳＩＣ内のゲート数のかなりの増加に繋がる。当然、１つのプリンタが所有するインクの色の数は、今後も増加していくであろうから、ハードウェアに対するインパクトも増大しつづけることになる。

勿論、全てのインク色に対して、全く同じ優先順位データを用いることで、必要な優先順位データを少なくすることが可能であるが、インクの色味により不吐ノズルが画像に及ぼす影響が異なるため、好ましくは、各インクの色毎に、各優先順位データを持ち、ファームウェアでチューニング可能なシステムにしておくことが望ましい。

本実施形態は、上述したような問題の発生を未然に防ぎ、ハードウェアの実装において好適な不吐補完手法、および不吐補完アルゴリズムを提供するものである。

（２）構成及びデータ・フロー
図１０は本実施形態のシステムの構成を示した図である。

この図を見れば明らかであるが、第１の実施形態及び第２の実施形態の構成と、ほぼ同じである。違いは、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１の存在である。

前述の第１の実施形態と第２の実施形態では、不吐補完優先順位設定部３−６−５の存在に関して、厳密な仕様を与えなかったが、本実施形態においては明確に定義することとする。本実施形態では、不吐補完優先順位設定部３−６−５は、複数色のうち１色に対応した複数のノズルが配列された１ノズル列の不吐補完を行うのに必要なハード構成（＝ レジスタ・セット）しか所有しないものと考える。

しかし、代わりに、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１の内部に、各色のノズル列に対応した不吐補完優先順位データを所有させるのである。そして、不吐補完優先順位設定部３−６−５は、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２から信号を受信し、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１から、必要な不吐補完優先順位データを読み出し（このデータは、予めＣＰＵ３−４が設定しておく必要がある）、不吐補完優先順位設定部３−６−５の内部のレジスタ・セットに設定するのである。

即ち、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２と、不吐補完優先順位設定部３−６−５は、次のように機能することが必要である。まず、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２は、不吐情報格納部３−６−１から情報を受信し、不吐補完用データを抽出する位置を見極めているのであるが、その時、不吐補完データ抽出タイミング生成部がどの色の印字データについて不吐補完用データを抽出するか否かを観察しているのが、必ず分かっているはずである（でなければ、各色のノズル列それぞれで異なる位置に存在する不吐ノズル周辺の印字データを抽出することはできない）。そのため、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２は、抽出タイミング信号を出力する際に、不吐補完優先順位設定部３−６−５に対しては、不吐補完処理が開始されたことと、どの色ノズル列の不吐補完であるかを、信号で知らせることが可能であり、それをトリガとして、不吐補完優先順位設定部３−６−５は、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１内の現在処理が進行している色ノズル列の不吐補完優先順位を読み出すようにするのである。

このように構成することで、不吐補完優先順位設定部３−６−５は、１ノズル列分の不吐補完優先順位用のレジスタ・セットしか所有していなくても、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１内には各色ノズル列分の不吐補完優先順位データがあるので、各色毎に不吐補完のチューニングが可能である。従って小さなハード構成で画像の品質を維持することが可能となる。

ここで、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１を新たに備えることについて、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１と、不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６は、おなじＳ−ＲＡＭを使用することが可能であり、このとき不吐補完設定データが格納される領域と不吐補完データが格納される領域とは、アドレス空間を別にすることで同じＳ−ＲＡＭに格納できる。このように、同じＳ−ＲＡＭ上に領域を分けて２つの異なるデータを格納したとしても、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１の内容を読み出すのは不吐補完処理の前であり、また、不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６に対して書き込みを行うのは不吐補完処理の後であるため、読み出しアクセスと、書き込みアクセスが同時に行われることは無く、ハード構成を小さくしつつも、システムの処理パフォーマンスが低下することはない。

当然、同じＳ−ＲＡＭが、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１と、不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６の２つの役割を担うので、Ｓ−ＲＡＭの容量は大きくなるが、レジスタ・セットを各色ノズル列分所有したりするよりもハードウェア構成を簡素に、且つ小さくすることができる。

（３）第３の実施形態の効果
以上の様に、本実施形態によれば、不吐補完設定データ格納用Ｓ−ＲＡＭ１０−１を設け、そこに不吐補完に必要な設定データを入れておき、必要に応じてそれを読み出すことで、ハードウェアの増大と言う問題と、画像に対する悪影響と言う問題を、完全に解決しているのである。

（第４の実施形態）
（１）原理
まず、本実施形態を実現するために必要な原理について説明を行う。

既に、「発明が解決しようとする課題」の欄において、印字ヘッド内に、１ノズル列当たり５１２個のノズルがある場合、ヘッドの１番ノズルに不吐ノズルがある場合、それを補完できるのは、２番、３番ノズルなど、番号が大きな方向のノズルのみであり、０番、−１番ノズルと言うものがヘッド上に存在しないので、それらのノズルで補完することができないことを述べた。

そこで、一言で本実施形態の趣旨を言い表すとすれば、上記の０番、−１番ノズル、もしくは、５１３番、５１４番と言った、通常のノズル列イメ−ジから外れた存在を、作り上げてしまうのである。

図１４は、ノズルの不吐がある場合の印字の様子を簡易的に表現した図である。

図１４中、印字ヘッド２−１内の、ある特定のノズル列２−２を抜き出して記述したものである。このノズル列の中には、図１４内に示されたように正常ノズル２−３（当然、これは多数ある）と、ノズル列の上端部に不吐ノズル２−４（ノズル列２−２内に、１つだけあるものと仮定する）が存在するものとする。２−５は、印字ヘッド２−１のノズル列２−２によって紙面上に作られる印字イメ−ジである。このとき、印字ヘッド２−１は、主走査方向２−６に移動しながら印字イメ−ジ２−５を印字していくものと仮定する。この時、電気的にヘッドの吐出タイミングが決められ、印字ヘッド２−１のノズル列２−２は、走査方向２−６に対し規定の間隔 ＝ カラム間隔２−６−１を守りながら、及び、主走査方向と直交する方向に対しても規定の間隔 ＝ ラスター間隔２−７(通常、これはノズル列２−２の機械的な間隔に順ずる場合が多い)を守りながら、印字イメ−ジ２−５を形成していく。ここで図１４に示した印字イメ−ジ２−５は、印字ヘッド２−１が主走査方向２−６に１回スキャンする時の印字イメ−ジである。即ち、マルチ・パス完了後の印字イメ−ジではない。

この時、印字イメ−ジ２−５の中で、正常ノズル２−３は２−８で表される印字ドットの位置に吐出をする。また、不吐ノズル２−４は２−９で表される印字ドットの位置に、本来、吐出を行うはずなのだが、その位置への吐出は行われない。

本実施形態の目的は、この２−９で表される印字ドットの位置を、あたかも印字されたかのように見せかけることである。

２−１０は、従来の不吐補完が、補完の対象エリアとしていた場所である。今回は、不吐ノズル２−４の位置がノズル列の上端部であるために、図のように、従来も不吐補完が行えたエリア１−１０−１と、従来では不吐補完が行えなかったエリア２−１０−２の２つに分けることができる。最終的な目的としては、画像品質を劣化させないために、両方のエリア２−１０−１，２−１０−２を用いて、不吐補完を行うことにある。

そこで、図１４を見ると、印字ヘッド２−１には、上下レジ調節ノズル２−１１という物が存在する。これは従来からある構成で、その本来の目的は、印字ヘッドの機械的な取り付け位置誤差を調節することなどである。このノズルの存在に関するさらに詳しい説明、及び、制御方法等の詳細は、本発明の本筋からはずれるものなので割愛することにする。

本実施形態では、この上下レジ調節ノズル２−１１を不吐補完に利用する。図１３は、その様子を示した図である。

まず、図１３（ａ）は不吐ノズルが無い場合を示す図である。この場合、印字は、通常どおり行われ、上下レジ調節ノズル２−１１は、使用されない。より詳しく述べると、上下レジ調節ノズルはマスクされており、このノズルが形成するイメ−ジングエリアには印字ドットが存在しない
次に、図１３（ｂ）は不吐ノズルが有る場合の図である。この場合、上下レジ調節ノズル２−１１に設定されていたマスクは解除され、上下レジ調節ノズル２−１１も含め、不吐ノズルに隣接するノズルを用いて不吐補完を行う。不吐補完のアルゴリズムは、従来の例に従う。

事実上、これで本実施形態の原理の説明が終了したことになるのだが、より、理解しやすくするために本実施形態で用いられる「不吐補完のアルゴリズム」の説明を付け加える。

図１７Ａ、Ｂが、その不吐補完アルゴリズムを、最も簡素に表現した図である。

まず、図１７Ａ（ａ）は、図１３（ｂ）中の、補完の対象となるエリア１−１を取り出した図である。この中には、２つの印字ドットと、２つの不吐により印字が行われなかったドットが含まれる。ここで説明の便宜上、各カラムの不吐ドットの位置に名前を付けておく。即ち、左から、T１、T２、T３、T４と呼ぶことにする(Tは不吐補完targetの頭文字のTである)。

次に、図１７Ａ（ｂ）は、図１７（ａ）中の不吐ドットに対し補完を行うために、不吐ドットがある位置以外の場所に、即ち、不吐ノズルでは無い正常な印字ノズルが存在するために印字可能であるはずのドット位置に、不吐ドットを補完するための優先順位を付けている様子である。この段階では、優先順位を与えるドット位置に、印字ドットが有るか無いかに関係なく優先順位の番号を付けていく。この内容も上記の図１３（ｂ）の説明に対応したものであるが、違いは、各不吐ドット、即ち、T１、T２、T３、T４に対して、別々の優先順位が与えられていること、また、不吐補完の対象となる位置が４箇所から１６箇所に増えたので、図１３（ｂ）優先順位が（１）〜（４）だったのが、図１７Ａ（ｂ）では、（１）〜（１６）となっていることである。この優先順位には、勿論、T１、T２、T３、T４と、皆同じパターンで与えることも可能であるが、本実施形態の目的に沿うためには、図１７Ａ（ｂ）の例に示したたように、別々のパターンで与えることが望ましい。

そして、図１７Ｂ（ｃ）は、図１７Ａ（ｂ）で与えた不吐補完優先順位に従って、不吐ドットの補完が行われる様子を示したものである。ここでは、エリア１−１の中にある印字ドットのパターンを図１７Ａ（ａ）のように固定して考えず、いくつかのケ−スの場合について、しかも、T１、T２、T３、T４の各々の不吐補完について、それぞれどのような処理が行われか説明することを試みている。

先ず、不吐ドットT１の位置に印字ドットが存在した場合について考える。T１不吐補完(ケ−ス１)はその１例である。この図の指し示す状況は、０個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、そのまま、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される（即ち、ドットの補完が行われる)。ケ−ス１では、それが、不吐補完優先順位（１）を有するドットの位置である。

次に、別の例、T１不吐補完(ケ−ス２)の説明を行う。この図の指し示す状況は、１個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。そして、１個の印字ドットは、不吐補完優先順位の（１）が与えられた位置に存在している。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、不吐補完優先順位の（１）を除いた中で、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される。ケ−ス２では、それが、図中の、不吐補完優先順位（２）を有するドットの位置である。

次に、不吐ドットT２の位置に印字ドットが存在した場合について考える。ここで、T２の不吐補完処理は、T１の処理が終了した後に行われなければならないと仮定する。T２不吐補完(ケ−ス１)は、その１例である。この図の指し示す状況は、０個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、そのまま、不吐補完優先順位の最も高い位置に補完される。ケ−ス１では、それが、不吐補完優先順位（１）を有するドットの位置である。

次に、別の例、T２不吐補完(ケ−ス２)の説明を行う。この図の指し示す状況は、１個の印字ドットと、１つの不吐により印字が行われなかったドットが存在する状況である。そして、１個の印字ドットは、不吐補完優先順位の（１）が与えられた位置に存在している。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、不吐補完優先順位の（１）を除いた中で、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される。ケ−ス２では、それが、図中の、不吐補完優先順位（２）を有するドットの位置である。

次に、別の例、T２不吐補完(ケ−ス３)の説明を行う。この図の指し示す状況は、１つの不吐により印字が行なわれなかったドットと、１つの補完ドット(T２の処理の前に行われたT１の処理の時点で発生したと仮定)が存在する状況である。そして、１個の補完ドットは、不吐補完優先順位の（１）が与えられた位置に存在している。この場合、上記１つの不吐により印字が行われなかったドットは、不吐補完優先順位の（１）を除いた中で、不吐補完優先順位の最も高い位置に移される。ケ−ス３では、それが、図中の、不吐補完優先順位（２）を有するドットの位置である。

以下、T１→T２と不吐補完処理を行った後、T３→T４の順番で、上記と同様のアルゴリズムで処理を行う。

以下、簡単に説明する。図１７Ｂ（ｃ）中、T３不吐補完の図で、もし、不吐ドットT３の位置に印字ドットが存在すれば、T１、T２と行われた補完ドットと、元からある印字ドットを避けて、補完処理が行われる。この図の場合は、不吐補完優先順位の（１）が与えられた位置に補完が行われる。不吐ドットT３の位置に印字ドットが無ければ、何も行われない。図１７Ｂ（ｃ）中、T４不吐補完の図でも、もし、不吐ドットT３の位置に印字ドットが存在すれば、T１、T２、T３と行われた補完ドットと、元からある印字ドットを避けて、補完処理が行われる。この図の場合は、不吐補完優先順位の（１）が与えられた位置に補完が行われる。不吐ドットT４の位置に印字ドットが無ければ、何も行われない。

このアルゴリズムを適用して、元の例である図１７Ａ（ａ）に対し不吐補完を行った様子を示したものが図１７Ｂ（ｄ）である。まず、補完前の仮定として、各不吐ドットの不吐補完優先順位は、図１７Ａ（ｂ）の順番で与えられているものと考える。図１７Ｂ（ｄ）のT１不吐補完の図は、T１の不吐補完が行われている様子を示している。不吐ドットT１の位置には印字ドットが存在し、且、不吐補完優先順位（１）の位置には印字ドットが無いので、T１の不吐ドットは不吐補完優先順位（１）の位置に移動される。

次に行われるのが、T２の処理で、その様子を示したのが図１７Ｂ（ｄ）のT２不吐補完の図である。不吐ドットT２の位置には印字ドットが存在し、且、不吐補完優先順位（１）の位置には印字ドットがある。そこで、次に高い不吐補完優先順位を探すと、不吐補完優先順位（２）が空いている。なので、T２の不吐ドットは不吐補完優先順位（２）の位置に移動される。

次に行われるのが、T３の処理で、その様子を示したのが図１７Ｂ（ｄ）のT３不吐補完の図である。しかし、不吐ドットT３の位置には印字ドットが存在しないので、補完処理は行われない。

次に行われるのが、T４の処理で、その様子を示したのが図１７Ｂ（ｄ）のT４不吐補完の図である。しかし、不吐ドットT４の位置には印字ドットが存在しないので、補完処理は行われない。

即ち、本実施形態を実現するために必要な原理の特徴ついて簡単にまとめる。第１の実施形態では、印字ヘッド内に不吐ノズルがあり、その位置に印字すべきデータが存在する場合、その印字ドットを、不吐ノズルの近傍の上下(第１の実施形態では、それを不吐ノズルの上下２ノズルと仮定して、説明を行った)の正常印字可能なノズルに移動していたが、本実施形態では、その補完エリアを増加させ、数カラム分のエリア内(本原理の項では、それを４カラムであると仮定した)で補完するものとし、更に、各々のカラム内に存在する不吐ドット毎に不吐補完優先順位を設定可能にしている。

以上の様に、上下レジ調節ノズル２−１１と、本実施形態の不吐補完アルゴリズムを用いることで、ヘッドの最上端部、もしくは、最下端部に不吐がある場合についても、上下均等に不吐印字ドットを補完することで、印字画像の劣化を防いでいることがわかる(この原理の項では、ヘッドの最上端部に不吐が有る場合についてのみ、説明を行っているが、最下端部に不吐が有る場合についても、同様である)。

さらに付け加えると、本実施形態では、あたかも、予め印字ヘッドに備え付けられていた上下レジ調節ノズル２−１１を、偶然にも、不吐補完に用いているかの如く、記述をしているが、この上下レジ調節ノズル２−１１を、初めから、不吐補完専用のノズルとして定義し、不吐ノズルの無い場合は、使用しないと言うシステムもありうる。別に、必要が無ければ、無理に上下レジ調節ノズルを機械的構成の誤差補正に用いる必要も無い。当然、その場合の不吐補完専用のノズルのメカニズムは、従来の技術である上下レジ調節ノズルの制御方法と全く同じであると考えてよい。

以上が、本実施形態を実現するために必要な原理についての説明である。

（２）構成及びデータ・フロー
本実施形態を実現するために必要なプリンタの電気的な回路構成は、図１１及び図１２に示す第１の実施形態の構成と同様であるので、説明を省略する。

次に、第１の実施形態を示す図３を再び参照して、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部構成、及び、そのデータの流れの概略について説明する。

まず、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２以外に、不吐補完機能のデータ・フローの説明上、機能に対する理解を促すために附加しておくべき要素が２つある。１つはプリンタの外部に接続され、ドライバプログラムによってプリンタに対する印字データの送信、プリンタの制御、等を行うホスト機器としてのパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）３−２、そして、印字ヘッド３−３である。ＰＣ３−２は、本実施形態の不吐補完機能が内蔵されるプリンタの外部に存在し、印字データをプリンタに対し、より厳密には、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２のデータ受信部に対し転送をしてくる。また、印字ヘッド３−３は、プリンタの成果物であるプリント出力を作成するためのヘッドであり、前術した原理の項目で述べたように、この印字ヘッド３−３の中に、正常印字ノズルに混じって不吐ノズルが存在するのである。また、印字ヘッド３−３の動作を制御するデータ、即ち、印字データや吐出パルス信号などは、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部で生成される。

次に、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部について説明を加える。

先ず、主要なブロックについて述べると、３−４はＡＳＩＣ Ｅ１１０２全体の動作を統括・管理するＣＰＵであり、３−５は、本実施形態のプリンタ・システムのメイン・メモリであるＳＤ−ＲＡＭである。ちなみに、これは必ずしもＳＤ−ＲＡＭである必要は無く、Ｄ−ＲＡＭでも、Ｓ−ＲＡＭでも、ＲＡＭの定義の範疇に属するメモリであれば、特に、ＳＤ−ＲＡＭ以外のメモリでも構わない。そして、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２中、それ以外のブロックは、所謂、ランダム・ロジックと言われる部分で、これらにより、プリンタ特有の動作、及びに、本実施形態の不吐補完機能特有の動作が実現される部分である。

次に、このランダム・ロジック部分について説明を加えていく。

まず、３−１−１は、上記ＰＣ３−２から転送されるデータを受信するインターフェース部である。例えば、このインターフェース部３−１−１は、ＩＥＥＥ１２８４やＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４と言ったインターフェースのプロトコルに合わせて信号の取り込みを行い、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２が扱いやすい形（通常、データを１byte単位の形に整形している場合が多い）にデータを生成する責務を有する。インターフェース部３−１−１によってＡＳＩＣ Ｅ１１０２の内部に取り込まれたデータは、次に受信データ制御部３−１−２に送られる。この受信データ制御部３−１−２の責務は、インターフェース部３−１−１が受信したデータを受け取り、ＳＤ−ＲＡＭ３−５に保存することである。通常、ＳＤ−ＲＡＭ３−５の中で、この受信データ制御部３−１−２によって制御される部分を受信バッファと呼ぶことが多い。

受信データ制御部３−１−２によりＳＤ−ＲＡＭ３−５の中に保存されたデータは、各印字制御のタインミングに応じて印字データ生成部３−１−４に読み込まれ、印字データが生成される。通常、この印字データ生成部３−１−４は、その役割によって、Ｈ−Ｖ変換部、データ展開部、マルチパス・マスク制御部など、様々な機能に分割される。また、上記各々の機能が、それぞれＳＤ−ＲＡＭ３−５にアクセスし、その独自の機能によるデータ処理を行う場合、そのＳＤ−ＲＡＭ３−５内のアクセス領域を、ワーク・バッファ、プリント・バッファ、または、マスク・バッファ等と名前を変えて呼ぶのが一般的である。しかし、本件では、これらの機能について詳しく述べることは、不吐補完機能を説明することと関連が薄いので、上記の機能を一括して「印字データ生成部」として扱うことにする。

上記印字データ生成部３−１−４にて作成された印字データは、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に保存される。この印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５は、システム上、必須のものではないのだが、近年のプリンタでは印字データを大量に作り置き等しておき、印字速度を向上させている場合が多く、このように、プリント・データをＳ−ＲＡＭのような高速アクセス可能なメモリ（ここでは、Ｄ−ＲＡＭ系のメモリはアクセス時間がかかり過ぎるので不適である）に、一旦、格納する場合が多い。また、ここで非常に重要なことは、ここで扱われているプリント・データは、マルチ・パス、ＩＮＤＥＸデータ展開、また、マスク処理と言った各種データ処理を完全に施された後のデータで、これを印字ヘッド制御部に送れば、即座に印字可能な形態のデータである。本実施形態の不吐補完機能は、このデータに対して、更に不吐補完処理を行うものである。

上記印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５は、印字データ読み出し部３−１−６によって読み出しが行われる。この時、印字ヘッド３−３内部に不吐ノズルが存在しなければ、印字データ読み出し部３−１−６に読み出されたデータは、直接、印字ヘッド制御部３−１−７に送られる。この印字ヘッド制御部３−１−７は、受信した印字データを印字ヘッド３−３に転送したり、印字ヘッド３−３へヒート・パルス信号を送信したりと言った、印字ヘッド３−３特有のハード制御を行う。

また、エンコーダ信号Ｅ１０２０から、各種印字タイミングを生成する印字タイミング生成部３−１−８も存在する。この印字タイミング生成部３−１−８は、エンコーダ信号Ｅ１０２０から適切な間隔で信号を生成し、印字データ生成部３−１−４、印字データ読み出し部３−１−６、印字ヘッド制御部３−１−７、そして、後述する不吐補完データ読み出し部３−６−７が、適切なタイミングでデータのやり取りを行えるようにすることである。

次に、本実施形態の不吐補完機能に関する部分について説明を加える。不吐補完機能に関するブロックは、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２内部で、不吐補完ブロック３−６と書かれた線の中の、各ブロックのことである。

まず、必要なのが、不吐情報格納部３−６−１であり、これは、印字ヘッド内部のどのノズル位置に、不吐ノズルがあるのかを設定しておくものである。この設定は、ＣＰＵ３−４によって行われる。この不吐情報格納部３−６−１に設定された不吐ノズル情報は、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２と、上記印字データ読み出し部３−１−６と、不吐補完後のデータ生成部３−６−８に転送される。

不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２は、転送されたデータに基づき、不吐補完データ抽出タイミング信号を生成する。即ち、上記印字データ生成部３−１−４は、現在、印字ヘッド３−２内のどの（正常か不吐かによらず）ノズルのデータを生成し、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に書き込みを行っているかを判別可能である。故に、この現在扱っている印字データと印字ヘッド３−２内のノズルの関係を示す情報を、上記印字データ生成部３−１−４から受信することで、現在扱っているのは、不吐ノズルの吐出データなのか否か、もしくは、上記原理の項で説明した不吐ノズル近傍上下の不吐補完を行うべきノズル位置の吐出データなのか否かが判断可能なのである。勿論、印字ヘッド内に不吐ノズルが無ければ、この不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２は、何の信号も出力しない。

このデータに基づき、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２は、不吐補完用データ（ここで言う不吐補完データとは、不吐ノズルの吐出データと、不吐補完をすべき正常ノズル位置の印字データの双方を指し示す）を取り込むタイミングを、不吐補完用データ抽出部３−６−３に知らせることが可能である。不吐補完データ抽出部３−６−３は、上記印字データ生成部３−１−４が出力するプリント・データの信号線と接続されているため、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２が通知するタイミングに従って、プリント・データの中から不吐補完用データのみを抜き出すことができる。

抜き出された不吐補完用データは、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４に転送される。不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４は、上記原理の項目で示した不吐補完データ演算を行うブロックである。

上記原理の項目によれば、不吐補完データ演算を行うためには、不吐補完優先順位が必要である。これは不吐補完ブロック３−６内にある不吐補完優先順位設定部３−６−５によって、上記不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４にその不吐補完優先順位データが転送される。この不吐補完優先順位設定部３−６−５は、ＣＰＵ３−４の設定により、不吐補完優先順位を設定することが可能な機能を有するものである。このような不吐補完優先順位設定部３−６−５を設けることで、ＡＳＩＣ Ｅ１１０２を設計し、製造してしまった後でも、不吐補完優先順位をファーム・ウェアにより柔軟に変更できるのである。

上記不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４は、本実施形態の中でも重要な機能であるため、別途、図を用いて詳しく説明する。

図１８が、その図である。個々の要素と、その間のデータ・フロ−について説明をする。

説明を加える前に、本実施形態の不吐補完に関して設定しておくべき仮定があり、それは、図１８に示されているように、上記原理の項で説明したのと同様、不吐ノズルの上下２ノズルの正常ノズル位置及び４カラムの範囲において不吐補完を行うと言うことと、不吐補完処理は、上記原理の項で述べたようにT１→T２→T３→T４の順で処理されると言うことである。

先ず、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４は、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２から信号を受け取り、不吐補完用データを取り込んでいく。ここは第１の実施形態と異なり、４カラムの範囲に渡って不吐補完用データを取り込んだ後、各カラムに関して演算を行わなければならないと言う、シ−ケンシャルな制御が必要なので、全体の動作を統括する不吐補完アルゴリズム管理部８−１の存在が必要である。このブロックは、不吐補完データ抽出タイミング生成部３−６−２から信号を受け取り、そして、その信号に基づき、不吐補完データ・ラッチ部８−２に不吐補完用データをラッチするよう信号を出力する。と、同時に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、４カラム分の不吐補完データがラッチし終わると、不吐補完処理を開始する。

不吐補完データ・ラッチ部８−２から、ラッチした不吐補完用データ(本実施形態では２０ビット分のビット幅、理由は図１８に描かれた図より自明)は、動作クロックなどと関係なく、常時、不吐補完処理演算部８−４に出力されている。しかし、不吐補完優先順位データに関しては、図１８に示したように、不吐補完優先順位設定部３−６−５から、T１〜T４変換用に４つのデータ・パターンが転送されてきているので、これは、現在変換中の不吐ドットの位置に従って適切に選択する必要がある。故に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、先ず、T１の位置の不吐ドットに関して処理を行うので、不吐補完優先順位選択部８−３に、T１処理用の不吐補完優先順位データを出力するよう、信号を転送する。

こうして、不吐補完データ・ラッチ部８−２から出力された４カラム分の不吐補完用データと、不吐補完優先順位選択部８−３から出力されたT１処理用の不吐補完優先順位データは、不吐補完処理演算部８−４に入力される。

不吐補完処理演算部８−４の機能は、上記原理の項で示した不吐補完アルゴリズムである。図１９は、その機構をブロック図で書き表したものである。つまり、不吐補完の可能位置の抽出部３−６−３−１が、不吐補完用データとT１処理用の不吐補完優先順位データから、不吐補完の可能な位置を判断し、次に、優先順位判断部が上記不吐補完の可能な位置の中から最も高い優先順位を判断し、そして最後に、不吐補完データ合成部が、不吐補完の可能な位置の中から最も高い優先順位の位置と、不吐補完用データから不吐補完を行う、即ち、T１の不吐ドットの位置に印字データがあれば、不吐補完の可能な位置の中から最も高い優先順位の位置にその印字データを移動し、T１の不吐ドットの位置に印字データがなければ、入力された印字データをそのまま出力する、と言う流れでもって、不吐補完を行うのである。

ここで重要なことは、この不吐補完処理演算部８−４の機能は組み合わせ回路のみで構成可能であるため、４カラム分の不吐補完用データと、T１処理用の不吐補完優先順位データが入力されると、論理的には、それと同時に(T１に印字データが有るにしろ、無いにいろ) 不吐補完が施されたデータが出力される。が、実際は、この入力から出力が得られるまでは、ある程度のゲ−ト遅延が見込まれるので、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、適当な動作クロック(先の実施例で説明したように、実施例では２クロックとしている)が入力されるまで待機し、その後、不吐補完処理演算部８−４が出力したデータを、新たな４カラム分の不吐補完用データとして更新するよう、不吐補完処理データ・ラッチ部８−２に信号を転送する。こうしてT１の印字ドットに関する不吐補完を施し済である新たな４カラム分の不吐補完用データをラッチした不吐補完処理データ・ラッチ部８−２は、それをこの不吐補完処理演算部８−４に対して、再度、出力しなおす。

次に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、T２の位置の不吐ドットに関して処理を行うために、不吐補完優先順位選択部８−３に、T２処理用の不吐補完優先順位データを出力するよう、信号を転送する。こうして、不吐補完処理演算部８−４には、T１の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データと、T２処理用の不吐補完優先順位データが入力されたため、上記手順に従い、適当なゲ−ト遅延後に、T１とT２の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データを出力する。不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、適当な動作クロックが入力されるまで待機し、その後、不吐補完処理演算部８−４が出力したデータを、新たな４カラム分の不吐補完用データとして更新するよう、不吐補完処理データ・ラッチ部８−２に信号を転送する。こうしてT１とT２の印字ドットに関する不吐補完を施し済である新たな４カラム分の不吐補完用データをラッチした不吐補完処理データ・ラッチ部８−２は、それをこの不吐補完処理演算部８−４に対して、再度、出力しなおす。

次に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、T３の位置の不吐ドットに関して処理を行うために、不吐補完優先順位選択部８−３に、T３処理用の不吐補完優先順位データを出力するよう、信号を転送する。こうして、不吐補完処理演算部８−４には、T１とT２の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データと、T３処理用の不吐補完優先順位データが入力されたため、上記手順に従い、適当なゲ−ト遅延後に、T１〜T３の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データを出力する。不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、適当な動作クロックが入力されるまで待機し、その後、不吐補完処理演算部８−４が出力したデータを、新たな４カラム分の不吐補完用データとして更新するよう、不吐補完処理データ・ラッチ部８−２に信号を転送する。こうしてT１〜T３の印字ドットに関する不吐補完を施し済である新たな４カラム分の不吐補完用データをラッチした不吐補完処理データ・ラッチ部８−２は、それをこの不吐補完処理演算部８−４に対して、再度、出力しなおす。

最後に、不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、T４の位置の不吐ドットに関して処理を行うために、不吐補完優先順位選択部８−３に、T４処理用の不吐補完優先順位データを出力するよう、信号を転送する。こうして、不吐補完処理演算部８−４には、T１〜T３の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データと、T４処理用の不吐補完優先順位データが入力されたため、上記手順に従い、適当なゲ−ト遅延後に、T１〜T４の印字ドットに関する不吐補完を施し済である４カラム分の不吐補完用データを出力する。不吐補完アルゴリズム管理部８−１は、適当な動作クロックが入力されるまで待機し、その後、不吐補完処理演算部８−４が出力したデータを、新たな４カラム分の不吐補完用データとして更新するよう、不吐補完処理データ・ラッチ部８−２に信号を転送する。こうしてT１〜T４の印字ドットに関する不吐補完を施し済である新たな４カラム分の不吐補完用データをラッチした不吐補完処理データ・ラッチ部８−２は、そのデータ、即ち、４カラム分の不吐補完を施した不吐補完用データを不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６に転送し、４カラム分の不吐補完の不吐補完処理を終了する。

ここからは、再度、図３に戻って、その続きを説明する。

不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の成果物である不吐補完を施されたデータは不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６に書き込まれる。これは、印字データを記憶している上記印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に対応しているものである。当然、不吐補完を施されたデータは、最終的な印字データでもあるので、この印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に記憶しても良いのであるが、そうした場合、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５に対する書き込みブロックが、上記印字データ生成部３−１−４と、不吐補完アルゴリズム実行部３−６−４の２つになり、バスの調停やコンフリクトが予想され、これが基で、プリンタ・システムとしてのパフォーマンスの低下が懸念されるので、ここでは、別途、不吐補完を施されたデータ専用にＳ−ＲＡＭを設けている。しかし、今後、プリンタ・システムの能力が、飛躍的に向上した場合、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５を併用することも可能となる場合も考えられる。

次に、上記不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６に書き込まれた不吐補完を施されたデータは、規定のタイミングで不吐補完データ読み出し部３−６−７によって読み出しが行われる。ここで言う規定のタイミングとは、上記印字データ読み出し部３−１−６と同期していると言うことであう。即ち、先ず、上記印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５には、当然、正常ノズルの印字データも不吐ノズルの印字データも、全て、含まれているわけである。しかしながら、上記不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６には不吐ノズル周辺（本実施形態の仮定では上下それぞれ２ノズル分）のノズル印字データしか記憶されていない。そして、本実施形態の目指すところは、最終的に、印字データ格納用Ｓ−ＲＡＭ３−１−５のデータ（正常ノズルの印字データも不吐ノズルも含まれた印字データ）に、不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６のデータ（不吐ノズル周辺ノズル印字データ、当然、不吐補完を施した後のデータでもある）を適切に実装することである。従って、印字データ読み出し部３−１−６が不吐補完に関係するノズルのデータを読み出しているとき、不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ３−６−６からもそれに対応するデータを読み出し、その２つを適切に実装することが必要なのである（当然、これを別々のタイミングで読出し、その後に、別途、その２つを適切に実装する順序回路を作成することも可能であるが、この場合、順序回路の仕掛けが大きくなるので、小規模、簡素、安価にシステムを作成すると言う観点からすると、望ましい手段とは言えない）。よって、不吐補完データ読み出し部３−６−７は、印字データ読み出し部３−１−６からの信号を基に、そして、それに同期した形で、不吐補完を施されたデータの読み出しを行う必要がある。また、印字データ読み出し部３−１−６は、自分が現在読んでいる印字データが不吐補完に関係するか否かを判断した後に不吐補完データ読み出し部３−６−７に信号を出力するために、不吐情報格納部３−６−１が出力する不吐ノズル情報が必要なのである。

次に、不吐補完データ読み出し部３−６−７で読み出された不吐補完を施されたデータは、それと同期して印字データ読み出し部３−１−６から読み出された印字データ（上記手順によれば、この印字データは不吐補完に関係するノズル位置のデータでなければならない）と共に、不吐補完後のデータ生成部３−６−８に転送され、印字データに対する不吐補完を施されたデータの実装が行われる。

その様子を示したものが、図１５である。そして、ここに、本実施形態の重要な機構が存在する。

まずは、機構を分かりやすく説明するために、不吐ノズルが、ノズルの最上端部、もしくは、最下端部ではない場所に存在する場合について説明する。

先ずは、前述したように、不吐補完を施されたデータと、印字データが入力される。次に、不吐補完を施されたデータは、印字データと同じビット数に拡張される。通常、プリンタでは、印字データは、byteやword等の８の倍数の単位でデータが扱われる。これに対して、不吐補完を施されたデータは、それよりも少ないビット数の場合があり(本実施形態では、不吐ノズル分が１ビット、不吐補完の対象となるノズル分(不吐ノズルの上下２つのノズルだから)が４ビットで、合わせて５ビットである)、その場合、印字データと同じビット数に合わせる必要がある。本実施形態では、図１５に示したように印字データは８ビット(＝１ byte)で扱われていると考えると、不吐補完を施されたデータは５ビットから８ビットに拡張する必要がある。拡張の方法は簡単で、不吐情報格納部３−６−１から転送される不吐ノズルの位置情報を基に、どの位置を拡張するかを決定し、拡張する位置には"０"(NULLデータ)をパディングする。こうしてとビット拡張をされた不吐補完を施されたデータと印字データとを、ビットＯＲ回路３−６−８−１に送り、各々の各ビット同士の論理的ＯＲ演算をおこなって、それを不吐補完後のデータ生成部３−６−８の出力として出力する。

図１５を良く見ると、不吐補完後のデータ生成部３−６−８の入力である不吐補完が施されたデータ(ただし、ビット拡張された後のもの)と、不吐補完後のデータ生成部３−６−８の出力である不吐補完が施されたデータを実装した状態の印字データは、全く同じデータとなっている。

この場合、ビットＯＲ回路３−６−８−１が必要ないように思われるかもしれないが、そうではない場合も存在するのである。例えば、本実施形態の仮定によれば、同じ１ byteの印字データの中に、隣接するノズルの印字データは、印字ヘッド３−２内のノズルの形態と同じ様に(この辺りの様子は、図１４の印字ヘッド２−１とノズル列２−２に描かれている通りである) 、やはり、隣接しているように描かれている。しかし、プリンタのシステムによっては、隣接するノズルの印字データが、異なる１ byteの印字データの中にある場合もある。これは印字ヘッドの形態やドライブの方法の違いに基づくものなので、印字データはこのようなフォ−マットになると言うことは、一概に定義することはできないのである。なので、印字データのフォ−マットに応じて、不吐補完が施されたデータを加工(必要なビットを抜き出すこと)と拡張(印字データのビット幅に合わせて"０"のパディングをすること)が必要なのである。当然、その場合、印字データの中に不吐補完に関係するノズルのデータが現われる位置やタイミングが変わってくるので、それに合わせて、印字データ読み出し部３−１−６と不吐補完データ読み出し部３−６−７は連携して動作する必要がある。

次に、不吐ノズルが、ノズルの最上端部、もしくは、最下端部に存在する場合の説明である。その様子を示したものが、図１６である。

まず、印字データ読み出し部３−１−６から読み出された印字データには、上下レジ調節ノズルを印字するためのデータエリアが存在するはずである。これが存在しなければ、上下レジ調節ノズルを用いて如何なる印字も行うことができないので、上下レジ調節ノズルの存在と、このノズルを印字するためのデータエリアの存在は、必ず、共存しているはずである。そして、通常、何もなければ、このエリアには"０"が配置されている（即ち、上下レジ調節ノズルに印字ドットを配置しない）はずである。上の原理の項では、このエリアには"０"が配置されていることを、「上下レジ調節ノズルに対するマスク」と呼んでいた。通常の状態で、このノズルを印字するためのデータエリアに印字ドットを配置する機構は様々で、ＭＰＵによるレジスタ設定や、印字用ＳＲＡＭに特別なエリアを設けて、そこからデータを読み出すなどが考えられる。これらの機構は、上下レジ調節ノズルの使用目的によって選択されるべきもので、本実施形態とは、関係が薄い内容と言える。

先ずは、前述したように、不吐補完を施されたデータと、上下レジ調節ノズルの印字データエリアを含む印字データが入力される。次に、不吐補完を施されたデータは、印字データと同じビット数に拡張される。これは上で説明したのと同じ機構である。こうしてビット拡張をされた不吐補完を施されたデータと印字データとを、ビットＯＲ回路３−６−８−１に送り、各々の各ビット同士の論理的ＯＲ演算をおこなって、それを不吐補完後のデータ生成部３−６−８の出力として出力する。

こうすることで、上下レジ調節ノズルに対して、不吐補完を行った印字ドットを配置するメカニズムが完結するのである。

こうして、作成された、不吐補完データが実装された印字データは、印字ヘッド制御部３−１−７に転送され、そして、印字ヘッドド制御部３−１−７は印字ヘッド３−２のプロトコルに合わせて印字を行う。この様子は、不吐が無い場合と全く同じである。

（３）第４の実施形態の効果
以上の様に、上下レジ調節ノズルと、第１乃至第３の実施形態の不吐補完アルゴリズムを用いることで、ヘッドの最上端部、もしくは、最下端部に不吐がある場合についても、上下均等に不吐印字ドットを補完することで、印字画像の劣化を防いでいることがわかる(この実施形態の項では、ヘッドの最上端部に不吐が有る場合についてのみ、説明を行っているが、最下端部に不吐が有る場合についても、同様である)。

即ち、従来例では存在し得なかった、上下レジ調節ノズルと言う特別な存在を利用することで、０番、−１番ノズル、もしくは、５１３番、５１４番と言った、通常のノズル列イメ−ジから外れた存在を作り上げてしまうことができる。

以上の実施形態は、インクジェット記録方式の態様に限らず、適用することが可能である。なお、インクジェット記録方式の中でも、熱エネルギーを発生する電気熱変換体を用いてインクを吐出するバブルジェット（登録商標）記録方式は、記録の高密度化、高精細化を達成するものであり、不吐出によって記録されない領域を、不吐出のノズルの周辺の複数のノズルを用いて補完する不吐補完手法を好適に採用することが可能である。

第１の実施形態の不吐補完原理の説明図である。 第１の実施形態の不吐補完原理を説明するための補足図である。 第１の実施形態の不吐補完システムの構成図である。 第１の実施形態の不吐補完システム内の不吐補完アルゴリズム実行部の構成図である。 第１の実施形態の不吐補完システム内の不吐補完後のデータ生成部の構成図である。 第２の実施形態の不吐補完原理を説明するための補足図である。 第２の実施形態の不吐補完原理の説明図である。 第２の実施形態の不吐補完システム内の不吐補完アルゴリズム実行部の構成図である。 第２の実施形態の不吐補完システム内の不吐補完処理演算部の構成図である。 第３の実施形態の不吐補完システムの構成図である。 実施形態における電気的回路の全体構成を概略的に示す図である。 メインＰＣＢの内部構成を示すブロック図である。 第４の実施形態の不吐補完原理の説明図である。 第４の実施形態の不吐補完原理を説明するための補足図である。 第４の実施形態の不吐補完システム内の要素の不吐補完後のデ−タ生成部の構成図である。 第４の実施形態の不吐補完システム内の要素の不吐補完後のデ−タ生成部の構成図である。 第４の実施形態の不吐補完アルゴリズムの説明図である。 第４の実施形態の不吐補完アルゴリズムの説明図である。 第４の実施形態の不吐補完システム内の要素の不吐補完アルゴリズム実行部の構成図である。 第４の実施形態の不吐補完システム内の要素の不吐補完処理演算部の構成図である。

符号の説明

Ｅ１１０２ ＡＳＩＣ
２−１１ 上下レジ調節ノズル
３−２ ＰＣ
３−３ 印字ヘッド
３−４ ＣＰＵ
３−５ ＳＤ−ＲＡＭ
３−６ 不吐補完ブロック
３−６−１ 不吐情報格納部
３−６−２ 不吐補完データ抽出タイミング生成部
３−６−３ 不吐補完用データ抽出部
３−６−４ 不吐補完アルゴリズム実行部
３−６−５ 不吐補完優先順位設定部
３−６−６ 不吐補完データ用Ｓ−ＲＡＭ
３−６−７ 不吐補完データ読み出し部
３−６−８ 不吐補完後のデータ生成部

Claims (9)

1. インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を備えたインクジェットヘッドを用い、当該インクジェットヘッドを記録媒体に対して走査しながら、ノズルの配列に従ったカラム単位の記録を繰り返し、記録媒体への記録を行なう記録装置であって、
   前記ノズル列に配列される複数のノズルの中で、インクの吐出に異常が生じた異常ノズルの位置を記憶する記憶手段と、
   前記異常ノズルを含むノズル列中の、前記異常ノズルの近傍に位置する複数の正常なノズルに対して、所定の優先順位に従って、前記異常ノズルによって吐出すべきデータを割り当てる割当手段と、
   前記異常ノズルが吐出すべきデータの割り当てを、前記走査の方向に沿ったカラムのデータを所定数のカラム分作成する毎に行うよう制御する制御手段とを有し、
   前記割当手段は、所定のカラムのデータについて前記異常ノズルによって吐出すべきデータを前記複数の正常なノズルの一つに割り当てるとともに、前記所定のカラムと他の一つのカラムとで、前記異常ノズルによって吐出すべきデータを割り当てるノズルを異ならせることを特徴とする記録装置。
2. 前記異常ノズルが吐出すべきデータを他のノズルに割り当てる処理を、１カラムのデータを作成する毎に行なうことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記異常ノズルが吐出すべきデータを他のノズルに割り当てる処理を、複数のカラムのデータを作成する毎に行なうことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記複数のカラムの内の各カラムに存在する、前記異常ノズルによって吐出されるべきデータ毎に、該データを前記異常ノズルの近傍の複数の正常なノズルに割り当てるための優先順位を設定することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 前記インクジェットヘッドは、前記ノズル列を複数備え、
   前記所定の優先順位を決定するデータが、前記複数列のノズル列の１つ１つに対応するように記憶され、前記ノズル列毎に、記憶されている優先順位がそれぞれ割り当てられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の記録装置。
6. 前記ノズル列の両端部に位置するノズルのうちの少なくとも一方のノズルが印字をすることのできない不吐ノズルであった場合に、前記両端部に位置するノズルの更に外側に位置する通常の印字動作では使用されないノズルを用いて、前記不吐ノズルの補完処理を行なうことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
7. 前記通常の印字動作では使用されないノズルとは、インクジェットヘッドの機械的な位置を補正するために使用されるノズルであることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. 前記通常の印字動作では使用されないノズルとは、印字動作とは直接関係しない擬似的なヒート処理を行なうノズルであることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
9. インクを吐出する複数のノズルが配列されたノズル列を備えたインクジェットヘッドを用い、当該インクジェットヘッドを記録媒体に対して走査しながら、ノズルの配列に従ったカラム単位の記録を繰り返し、記録媒体への記録を行なう記録装置において記録に用いるデータの処理方法であって、
   前記走査の方向に沿ったカラム単位のデータを、インクジェットヘッドの前記ノズル列の複数のノズルそれぞれに対応して作成するとともに、
   所定数のカラムのデータの作成毎に、前記ノズル列に配列される複数のノズルの中の吐出に異常が生じた異常ノズルによって吐出すべきデータを、前記異常ノズルの近傍に位置する複数の正常なノズルに対して、所定の優先順位に従って割り当て、
   所定のカラムのデータについて前記異常ノズルによって吐出すべきデータを前記複数の正常なノズルの一つに割り当てるとともに、前記所定のカラムと他の一つのカラムとで、前記異常ノズルによって吐出すべきデータを割り当てるノズルを異ならせることを特徴とするデータ処理方法。

Images