JP4311791B2

JP4311791B2 - インクジェット記録方法および装置

Info

Publication number: JP4311791B2
Application number: JP37667198A
Authority: JP
Inventors: 仁佐藤
Original assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2018-12-25
Also published as: JP2000190478A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、用紙搬送方向とほぼ直交する方向に走査されるキャリッジ上に搭載されたインクジェットヘッドにより用紙上にインクドットを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置に関し、特に、シングルパス方式で記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置では、通常、記録ヘッドの走査方向とほぼ直交する方向に、インクを吐出する複数の吐出口（ノズル）を配列している。したがって、キャリッジの一度の走査で帯状の画像領域（バンド）が形成される。走査の速度が速いほど、印字速度も速くなる。これは、通常、キャリッジの位置を所定の分解能（例えば３６０ＤＰＩ）で識別するリニアスケールセンサ等の出力パルスに基づいて印字が行われ、キャリッジの走査速度に対応して当該出力パルスの周波数（ヘッド駆動周波数またはドット周波数）が決まるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
印字速度の向上を制約する要因として、インクジェットヘッドのインク吐出が印字速度上昇に追従可能か否かということがある。もし、インクの供給が間に合わない状態でヘッド駆動周波数を上げてしまうと印字速度は上がるが不吐という現象が生じて印字ができない部分が発生するため、印字品質が大幅に劣化してしまう。
【０００４】
これを防ぐためには、印字する区間だけヘッド駆動周波数を抑え（インク供給が間に合う速度）、印字しない区間のみをヘッド駆動周波数を上げるという技術がある。
【０００５】
しかし、印字速度を上げるためには、印字する区間内においてもヘッド駆動周波数を上げることが好ましい。
【０００６】
本発明はこのような背景においてなされたもので、印字区間中もヘッド駆動周波数を上げて高速の印字を行える高速印字モードを有するインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の他の目的は、インクジェット記録装置側での塗りつぶしパターン形成や太線のシェードパターン形成を行うインタープリタ部において、ヘッド走査方向に連続しインクドットが吐出されないように印字ドットを間引きを行うことにより、ヘッド駆動周波数をあげてもインク供給が間に合うシングルパス方式のインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、間引き時に細線の欠落を緩和することのできるシングルパス方式のインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によるインクジェット記録方法は、第１の印字速度の第１の印字モードとこれより高速な第２の印字速度の第２の印字モードとを設け、第２の印字モードでは、インクジェット記録の対象となる画像データに基づいて、インクドットの吐出が連続することのないように印字ドットの間引きを行い、この間引き後の印字ドットデータに基づいてインクジェットヘッドの駆動を行うとともに、インクジェットヘッドの駆動周波数を第１の印字モード時より高くすることを特徴とする。
【００１０】
これにより、第１の印字モードでは通常の印字が行われるが、第２の印字モードでは、インク不吐による過度の印字品質劣化を招来することなく高速の印字を行える。
【００１１】
前記間引き処理は、好ましくは、プロッタ記述言語で記述された画像データを解析した後、ベクタをラスタに変換する際に行う。これにより、フレームメモリ内に展開された画像データに基づいて行う場合に比べて効率的にソフトウェアで上記間引き処理が行える。
【００１２】
前記ベクタの線幅が予め定めたドット数以下であるとき当該ベクタの線幅に１ドット加算することが好ましい。これにより、間引き処理によるベクタの欠落が防止される。
【００１３】
本発明によるインクジェット記録装置は、用紙搬送方向とほぼ直交する方向に走査されるインクジェットヘッドにより用紙上にインクドットを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置において、第１の印字速度の第１の印字モードとこれより高速な第２の印字速度の第２の印字モードを設定する手段と、画像データを受信する手段と、受信した画像データに基づいてインクジェットヘッドに与える印字ドットデータを作成する印字ドットデータ作成手段と、前記印字ドットデータに基づいてインクジェットヘッドを駆動するヘッド駆動手段とを備え、前記第２の印字モードでは、前記印字ドットデータ作成手段は、前記画像データに基づいて、ヘッド走査方向にインクドットの吐出が連続することのないように印字ドットの間引きを行い、前記ヘッド駆動手段は、この間引き後の印字ドットデータに基づいてインクジェットヘッドの駆動を行うとともに、インクジェットヘッドの駆動周波数を第１の印字モード時より高くすることを特徴とする。
【００１４】
前記印字ドットデータ作成手段は、好ましくは、ベクタデータおよび塗りつぶしデータなどのプロッタ記述言語を解析するインタープリタと、このインタープリタでの解析後、ベクタをラスタに変換する手段とを有する。
【００１５】
ベクタデータに対するシェードパターンや多角形データに対する塗りつぶしパターンのようなマスクパターンを用いる場合には、前記印字ドットデータ作成手段は、間引き前の印字ドットデータに対するマスクパターンを、ヘッド走査方向にインクドットの吐出が連続しないように変更し、この変更されたマスクパターンにより印字ドットデータの間引きを行う。
【００１６】
イメージデータを直接受ける場合には、前記印字ドットデータ作成手段は、間引き前の印字ドットデータに対して、ヘッド走査方向にインクドットの吐出が連続しないように、単位データ量毎に所定の間引きを行うことができる。
【００１７】
前記印字ドットデータ作成手段は、単位データ量の入力データを、ヘッド走査方向に連続するＯＮドットが存在しない出力データに変更するためのテーブルを有する。このテーブルの利用により、テーブルの入力データパターンを迅速に任意のデータパターンに変更することができる。
【００１８】
前記印字ドットデータ作成手段は、前記受信した画像データ中の与えられたベクタの線幅が予め定めたドット数以下であるとき当該ベクタの線幅に１ドット加算して印字ドットデータを作成することが望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明のインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。図１中、１１は装置全体の動作を制御するＣＰＵ、１２はＣＰＵ１１の作業領域およびデータの一時記憶領域として利用されるＲＡＭである。１３はインクジェット記録装置を駆動するためのプログラムやデータ（後述するテーブルを含む）が書き込まれているＲＯＭであり、ＣＰＵ１１により使用される。１４は外部のコンピュータ端末装置等（図示せず）と接続するためのインタフェース部であり、これを介してベクタデータや塗りつぶしデータなどのプロッタ記述言語データが転送されてくる。１５はマンマシンインタフェースのための表示を行うＬＣＤ表示装置、１６はインクジェット記録装置の各種設定を選択するためのキー操作部である。１７はインクジェットヘッドによる印字部、１８はＣＰＵ１１と他の各要素とを接続するシステムバスである。
【００２１】
印字部１７のインクジェットヘッドは、本実施の形態では、ブラック１色の１６０個のノズルを持ち、ベクタからラスタに変換されたラスタ化された画像データに対応してインク滴を吐出する。１６０個のノズルはヘッド走査方向とほぼ直交する方向に配列されている。
【００２２】
図２は入力データ受信から印字までの処理フローを示す。
【００２３】
まず、外部から入力データ（ベクタデータ等）を受信し（Ｓ２１）、この受信したデータをプロッタ記述言語のフォーマットにしたがってデータ解析を行う（Ｓ２２）。このデータ解析手段を一般にインタープリタを呼んでいる。データ解析は印字開始データ（コマンド）の解析終了まで行われる（Ｓ２４）。続くベクタラスタ変換（ＶＲＣ）処理では、インクジェットヘッドの記録に適した１バンド分の印字データを用意して実際の印字（Ｓ２５）動作が開始される。ＶＲＣ処理および印字動作は、各バンド毎に繰り返し実行される。
【００２４】
図３は、データ解析の出力を説明するための図である。
【００２５】
データ解析の出力は、ＶＲＣ処理を行うためにベクタの始点、終点座標値と線幅情報およびベクタのつなぎ形状や先端形状が主である。これらのベクタデータは一時的にＲＡＭ１２にデータ登録される（Ｓ３２）。また、ラスタライズを行うためにベクタのシェードパターンが同様に登録される（Ｓ３１）。これは、ベクタのラスタライズを行うときに参照されるマスクパターンである。シェードパターンは、例えば、与えられたベクタの濃度毎にディザパターンを参照して作成される。
【００２６】
また、塗りつぶし（多角形）データの各座標点の登録も行われる（Ｓ３３）。これに対応して、ラスタライズを行うために塗りつぶしパターンが登録される（Ｓ３４）。塗りつぶしパターンもマスクパターンであり、予め用意しておいた複数の典型的パターンの中から選択することができる。
【００２７】
図４は、図３の塗りつぶしパターン登録処理Ｓ３４の具体的な処理手順を示すフローチャートである。この例では、まず、データ解析の結果に基づいて、塗りつぶしパターンが形成される（Ｓ４１）。ついで、高速印字モードが設定されているか否かを判断する（Ｓ４２）。高速印字モードは、通常印字モードより印字時のキャリッジの走行速度（ひいてはヘッド駆動周波数）が高い印字モードであり、ユーザにより操作キー部１６等から、あるいは、上位のコンピュータ端末装置等からインタフェース１４を介して指定される。
【００２８】
高速印字モードが設定されていると認識されれば、実際に印字ドットの間引きが行われる。そのために、予め定められた間引きテーブル（後述）から該当する間引きパターンを獲得し（Ｓ４５）、前記Ｓ４１で得られた塗りつぶしパターンの変更を行う（Ｓ４６）。すなわち、ヘッド走査方向に連続ＯＮドットが生成されないように間引きを行う。間引きテーブルの具体的な構成例については後述する。そこで、後続のＶＲＣ処理のために塗りつぶしパターンの登録（ＲＡＭ１２への記憶）を行う（Ｓ３４）。この登録された塗りつぶしパターンは後続のＶＲＣ処理で利用される。
【００２９】
図５は、図３のベクタシェードパターン登録処理Ｓ３１の具体的な処理手順を示すフローチャートである。
【００３０】
この例では、まず、データ解析の結果に基づいてベクタのシェードパターンを形成し（Ｓ５１）、その後に高速印字モードが設定されているか否かを判断する（Ｓ４２）。高速印字モードでなければ、ステップＳ３１のシェードパターンの登録へ進む。高速印字モードであれば、当該ベクタの線幅が所定ドット（ここでは５ドット）以下かを判定する（Ｓ４３）。所定ドットより大きければ、ステップＳ４５へ進む。所定ドット以下であれば、ベクタの線幅を１ドット加算して太くする（Ｓ４４）。これは、細いベクタの場合に間引き処理によりベクタ全体が欠落する可能性があり、これを予め回避するためである。ついで、図４の場合と同様、間引きテーブルから間引きパターンを獲得して（Ｓ４５）、前記のベクタシェードパターンの変更を行う（Ｓ５６）。そしてＶＲＣのためのベクタのシェードパターンの登録を行う（Ｓ３１）。
【００３１】
図９はベクタに対してシェードパターンを適用したときの結果を示す。図中の矢印の左側はＶＲＣ処理において得られる複数ラスタ（全ドットＯＮ）からなるベクタの画像であり、これに対してシェードパターンを適用した結果が矢印の右側のようになる。シェードパターンの適用とは、この例では８×８のマトリクスパターンをタイリングしたものにベクタの画像を重ね合わせて、両データの論理積をとる処理に相当する。（塗りつぶしパターンの適用も同様である。）したがって、シェードパターン自体も一種の間引きパターンであり、図９の例では偶然１ドット置きにＯＮドットを間引く間引きパターンになっている。しかし、シェードパターンによっては、複数のＯＮドットが連続して発生する場合がある。このようなシェードパターンを、少なくとも複数のＯＮドットがヘッド走査方向に連続しないように変更するのが本実施の形態における間引きテーブルの役割である。塗りつぶしパターンについても同様である。
【００３２】
図６は、本実施の形態において、シェードパターンの単位データ毎に所定の間引きパターンへ変更する予め設定した間引きテーブル２８の説明図である。
【００３３】
この間引きテーブル２８は、シェードパターン（塗りつぶしパターン）に対して適用される場合も、イメージデータに対して直接適用される場合にも、ヘッド走査方向に連続したドットが形成されないように構成されている。ここでは、８×８の入力パターンを想定している。これは８バイトのデータで表される。１バイトのテーブル入力データ（０から２５５）に対してそれぞれＯＮドットが連続しないようなテーブル出力データパターンが設定されている。図の縦軸は２桁の１６進数入力の上位桁の数値、横軸はその下位桁の数値を示す。各格子内の数値は、その入力１６進数に対して出力される２桁の１６進数を示す。
【００３４】
例えば、図７（ａ）に示すように、この間引きテーブル２８から、入力データ０ｘ０３（２進数で00000011）は、出力データ０ｘ０５（２進数で00000101）に変更されることが分かる。（ここに”０ｘ”はそれに続く数値が１６進数であることを示す。）同様に、０ｘ２６（00100110）は０ｘ２５（00100101）に変更され（同図（ｂ））、０ｘ９９（10011001）は０ｘ５５（01010101）に変更される（同図（ｃ））。このように、ドット位置の変更で対処できるテーブル入力データに対しては、”１”の個数を減らすことなくその位置の変更で対処している。これは、高速印字モードでも、極力、印字濃度を変えないようにしようとする配慮による。同図（ｅ）についても同様である。同図（ｄ）の入力データにはＯＮドット”１”は１個しかなく、連続した”１”は存在しないが、入力データが変更されている。出力データの一方の端（ここでは前方）を”０”とするようにしているためである。すなわち、隣接する１バイトデータ同士の境界で”１”が連続する可能性を排除するためである。同図（ｆ）のように”１”の個数が５個以上あるような場合は、”１”のシフトでは対処できないので”１”の個数を低減している。
【００３５】
８×８のシェードパターンの水平の１バイトごとに８回この間引きテーブル２８による変更を繰り返すことにより、変更後の８×８シェードパターンが得られる。これが図５で説明したステップＳ５６のシェードパターン変更に対応する。
【００３６】
図８（ａ）に、特定のシェードパターンと、これを図６の間引きパターンで変更した変更後のシェードパターンとを、８×８のマトリクスの数値で示す。また、同図（ｂ）に、両パターンに対応するドットマトリクスを示す。この図から分かるように、元のシェードパターンのうちのＯＮドット（”１”）の連続は、変更後のシェードパターンでは存在しなくなっていることが分かる。このシェードパターンを通して出力された画像データは、ヘッド走査方向にＯＮドットが連続することがなくなり、ヘッド駆動周波数を通常モードより２倍程度上げてもインク吐出が正常に追従することが可能となる。
【００３７】
なお、ＶＲＣ処理でベクタデータがフレームメモリにイメージとして展開された状態で連続したＯＮドットをなくすような処理を行うことも可能であるが、これをソフトウエアで行うとするとビット検索を行う必要があり処理時間が増加する。また、ハードウエアで行うとするとコストが増加するためインクジェット記録装置の普及機では一般的でない。したがって、上記のようにベクタデータの展開を行う前の段階で（すなわちインタープリタ部で）間引き処理を行うのが好適である。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、種々の変更を行うことが可能である。
【００３９】
例えば、本発明の変形例として、ベクタデータ入力ではなくイメージデータ入力でランレングスやパックビッツなどの圧縮データの解凍処理部（インタープリタ部）を有する場合、当該解凍処理部でインクの吐出が連続すると認識された場合に図６のテーブルでデータの間引きを行うことも可能である。このようなイメージデータ入力に対しては、シェードパターンや塗りつぶしパターンは存在せず、解凍されたイメージデータに対して直接間引きパターンが適用される。解凍処理部で本処理を行うのは、ランレングスやパックビッツなどの圧縮データの場合、ＯＮドットが連続するか否かの判断が容易であることに基づく。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、シングルパス方式のインクジェット記録装置において、ヘッド走査方向におけるインクの吐出が連続しないようにドットを間引いて印字させることにより、ヘッド駆動周波数を上げてもインク供給が間に合うようになる。これにより、インク不吐を起こすことなく印字速度を高速化することができる。
【００４１】
また、インタープリタ部でインクドットの間引き処理を行うことにより、外部のコンピュータ端末装置等における処理は何ら変更する必要なく、インクジェット記録装置側で処理を行うことができる。また、インタープリタ部で処理することにより処理負荷を軽減することができる。
【００４２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置の入力データ受信から印字までの処理フローを示すフローチャートである。
【図３】図２におけるデータ解析の出力を説明するための図である。
【図４】図３の塗りつぶしパターン登録処理Ｓ３４の具体的な処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図３のベクタシェードパターン登録処理Ｓ３１の具体的な処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態において、シェードパターンの単位データ毎に所定の間引きパターンへ変更する予め設定した間引きテーブルの説明図である。
【図７】図６の間引きテーブルによるテーブル入力データの変更例を示す図である。
【図８】特定のシェードパターンと、これを図６の間引きパターンで変更した変更後のシェードパターンとを、８×８のマトリクスの数値で示す図（ａ）と、両パターンに対応するドットマトリクスを示す図（ｂ）である。
【図９】ベクタに対してシェードパターンを適用したときの結果を示す図である。
【符号の説明】
１１…ＣＰＵ、１２…ＲＡＭ、１３…ＲＯＭ、１４…インターフェース、１５…液晶表示（ＬＣＤ）装置、１６…キー操作部、１７…印字部、１８…システムバス、２８…間引きテーブル。

Claims

第１の印字速度の第１の印字モードとこれより高速な第２の印字速度の第２の印字モードとを設け、
第２の印字モードでは、インクジェット記録の対象となる画像データに基づいてインクジェットヘッドに与える印字ドットデータを生成する際、ヘッド走査方向にインクドットの吐出が連続することのないように、印字ドットデータ内のインクドットの吐出を指示するデータをインクドットの非吐出を指示するデータに変換することにより印字ドットの間引きを行い、この間引き後の印字ドットデータに基づいてインクジェットヘッドの駆動を行うとともに、第１の印字モード時よりインクジェットヘッドの駆動周波数を高くし、かつ、印字時のインクジェットヘッドの走行速度を高くすることを特徴とするインクジェット記録方法。
前記印字ドットを間引く間引き処理は、プロッタ記述言語で記述された画像データを解析した後、ベクタをラスタに変換する際に行うことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録方法。
前記第２の印字モードにおいて、前記ベクタの線幅が予め定めたドット数以下であるとき当該ベクタの線幅に１ドット加算することを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録方法。
用紙搬送方向とほぼ直交する方向に走査されるインクジェットヘッドにより用紙上にインクドットを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置において、
第１の印字速度の第１の印字モードとこれより高速な第２の印字速度の第２の印字モードを設定する手段と、
画像データを受信する手段と、
受信した画像データに基づいてインクジェットヘッドに与える印字ドットデータを作成する印字ドットデータ作成手段と、
前記印字ドットデータに基づいてインクジェットヘッドを駆動するヘッド駆動手段とを備え、
前記第２の印字モードでは、前記印字ドットデータ作成手段は、前記画像データに基づいて印字ドットデータを生成する際、ヘッド走査方向にインクドットの吐出が連続することのないように印字ドットデータ内のインクドットの吐出を指示するデータをインクドットの非吐出を指示するデータに変更することにより印字ドットの間引きを行い、前記ヘッド駆動手段は、この間引き後の印字ドットデータに基づいてインクジェットヘッドの駆動を行うとともに、第１の印字モード時よりインクジェットヘッドの駆動周波数を高くし、かつ、印字時のインクジェットヘッドの走行速度を高くすることを特徴とするインクジェット記録装置。
前記印字ドットデータ作成手段は、ベクタデータおよび塗りつぶしデータなどのプロッタ記述言語を解析するインタープリタと、このインタープリタでの解析後、ベクタをラスタに変換する手段とを有することを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
前記印字ドットデータ作成手段は、間引き前の印字ドットデータに対するマスクパターンを、ヘッド走査方向にインクドットの吐出が連続しないように変更し、この変更されたマスクパターンにより印字ドットの間引きを行うことを特徴とする請求項４または５記載のインクジェット記録装置。
前記印字ドットデータ作成手段は、間引き前の印字ドットデータに対して、ヘッド走査方向にインクドットの吐出が連続しないように、単位データ量毎に所定の間引きを行うことを特徴とする請求項４または５記載のインクジェット記録装置。
前記印字ドットデータ作成手段は、単位データ量の入力データを、ヘッド走査方向に連続するインクドットの吐出を指示するデータが存在しない出力データに変更するためのテーブルを有する請求項６または７記載のインクジェット記録装置。
前記印字ドットデータ作成手段は、前記第２の印字モードにおいて、前記受信した画像データ中の与えられたベクタの線幅が予め定めたドット数以下であるとき当該ベクタの線幅に１ドット加算して印字ドットデータを作成することを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記マスクパターンは、塗りつぶしパターン形成や太線のシェードパターン形成を行うためのマスクパターンである請求項６記載のインクジェット記録装置。
前記印字ドットデータにおいて、インクドットの吐出を指示するデータをヘッド走査方向において隣接するドット位置に移動しても当該移動後のドット位置でインクドットの吐出が連続しない場合には、当該変更したインクドットの吐出を指示するデータを当該隣接するドット位置に移動させる請求項６または７記載のインクジェット記録装置。
隣接する単位データ量の入力データ同士の境界でインクドットの吐出を指示するデータが連続しないように所定の間引きを行うことを特徴とする請求項７または８記載のインクジェット記録装置。