JP5042081B2 - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置、画像形成装置、及び画像処理方法に関し、特に、走査方式としてライン方式の画像形成処理に好適な画像処理装置、その画像処理装置を有する画像形成装置、及び画像処理方法に関する。

インクジェットヘッドの構成として、より高密度な描画を行える構成としてノズルを2次元状に配列したマトリクス型のヘッドがある。このマトリクス型ヘッドでは、各ノズルごとに必要な長さ・幅よりも、描画の画素の間隔を小さく出来るため、600dpiあるいはそれ以上の高密度な描画を実現することができる．これにより、高精細・高画質な画像形成が期待できる。

また、インクジェットヘッドの走査方式として、ヘッドを印字媒体に対し往復走査するシャトルスキャン方式と、印字媒体の幅の固定ヘッドをもち、印字媒体を走査させて画像形成をおこなうライン方式がある。ライン方式はシャトル方式に比べて、高速の画像形成が実現できる。

上述したマトリクス型のヘッドをライン方式で構成すれば、高精細の画像をきわめて高速に形成することができるが、大量の印字データを高速でヘッドに伝送する必要がある。具体的に例えば1200dpi、幅が500mmのラインヘッドを、吐出周期40KHzで駆動すると、約1,000,000,000画素/秒のデータ量となる．2bit/画素（４階調/画素）とすると、最低でも2GBit/secの伝送速度が必要になる。

従って、複数の伝送路に分けて、並列で伝送することがコスト・信頼性の点から望ましい。

また、このような高速な伝送速度では、ページメモリからのデータ読み出し速度もネックとなるため、ページメモリを複数もち、幅方向の複数のエリアを並列に読み出し処理することも必要になる。

更に、ライン方式におけるラインヘッドの大きさは媒体の印字幅だけ必要となり、例えばA4幅の媒体でも200mm〜以上となるため、一体構造での製造は困難なものとなっている。従って長尺の精密構造を一体構造として製造することは、歩留まり及びコストの点で不利となり好ましくない。

そこで、例えば20mm〜40mm程度を１つのヘッドの大きさの単位として製造し、これを組み合わせて長尺のヘッドを構成することがより好ましい。

この場合、図１２に示される構成となる。図１２は、４つのヘッドモジュールを組み合わせた場合の構成を示している。同図に示されるように、このプリンタシステムは、ホスト装置、ページメモリ、読み出し制御部、データ送信部、データ受信部、ヘッドモジュール駆動制御部、ヘッドモジュールを含んで構成されている。

ホスト装置は、印刷する画像情報や、その画像情報が示す画像を印刷するように指示するものである。ページメモリは画像情報を記憶するものである。読み出し制御部は、４つのヘッドモジュールの各々に割り当てるページメモリに記憶されている画像情報を読み出すものである。

具体的に、読み出し制御部は、図１３に示されるような４分割された各画像が示す分割画像情報を各ヘッドモジュールに送信するために読み出すものである。

読み出し制御部により読み出された画像情報は、図１２に示されるように、データ送信部から送信され、長尺のラインヘッドを持つ、すなわち広幅の印字を行う装置では数メートルの伝送路を経てデータ受信部で受信される。

受信された画像情報に基づいてヘッドモジュール駆動制御部は、ヘッドモジュールを駆動することで、ヘッドモジュールにより画像が形成される。

このように、高密度のラインヘッドを高速で駆動するシステムとしては、図１２、図１３のように、ラインヘッドを複数に分割し、各々のヘッドモジュールごとに画像情報の伝送路を持つ構成とすることが必要になる。
特開２００６−６２１１８号公報 特開２００６−３５８５２号公報 特開２００５−１８６４７５号公報 特開２００５−２２１３４号公報

しかしながら、図１２に示した構成では、以下のような問題がある。まず、一般に、ヘッドモジュールの取り付け位置には誤差がある。媒体搬送方向（副走査方向）の位置ずれは、吐出タイミングを遅延させるなどで調整可能であるが、記録媒体の幅方向であるヘッドモジュールの並び方向（主走査方向）にも位置ずれ（レジずれ）はある。

このレジずれは、媒体は高速で搬送されるために容易に発生し、そのずれ量も搬送中に変動して一定とならないことが多い。

レジずれの調整は、ノズル位置が固定であるために、タイミングなどでは補正できず、別の手段が必要になる。そこで、特許文献１に開示された技術では、ヘッドを移動させることで印字位置を補正している。この方法では、ヘッドモジュールを移動するアクチュエータを必要とするが、ラインヘッドは媒体幅以上の幅あり、重量も大きく、これを高速で動かすには高出力のアクチュエータが必要であり、ヘッドを動かすことは振動による影響もあり好ましくない。

また、特許文献２には、画像データをページメモリ上でシフトしておく技術が開示されている。この特許文献２では、ヘッド並び方向の移動処理を、統括制御部にて行った後、ヘッドへ画像データを伝送している。更に、特許文献３では、画像形成制御部にて同様の処理を行っている。

しかしながら、これらの方法を用いた場合、高密度かつ広幅の印字をおこなうシステムでは、扱うページデータの量が非常に大きくなるため、実現するために高速の処理回路などが必要になる。

例えば、1200dpi.700mm幅、500mm長さ、1画素あたり2ビットとすると、1ページ当たりのデータ量は1.6GByteとなる。この画像を30KHzの吐出速度でプリントするとおよそ 1.6Gbytes/secの画像の読み出しや転送が必要になる。現在の半導体メモリや処理回路では、動作速度は400MHz〜800MHzが実用的な領域であり、コストなども考慮すると領域分割などの構成をとることが必要になる。

この場合、シフト処理にともない領域の区切りでの処理が必要になる。また、画像データがより大きい場合は、ページメモリおよび送信部を複数持ち、並列して動作させる構成も考えられる。しかしこの場合は筐体も別になることもあり得るため、データのやり取りはさらに難しくなる。

なお、プリンタが低速であれば、特許文献２に開示されている技術のように、画像データのシフト処理のみでおこなうことも可能であるが、単純に1ライン分のデータを端からヘッドへ転送することは、高密度・広幅のプリンタの場合、データ転送速度が非常に高速となり現実的ではない。

更に、図１４に示されるような方法も考えられる。同図に示される方法は、画像データをヘッドモジュールに伝送する際、最大シフト分の画像データを更に転送しておき、シフト量に応じて必要な部分のみ印字するものである。

この場合、本来必要な画像データよりも大きいサイズの画像データを転送する必要があり、伝送部に更に高速性が要求されることとなる。そして、上述したように伝送路は数メートルであることが多いため、高速化することは画像データの信頼性低下を招きかねない。

このように、記録媒体の幅方向のずれに対する従来の技術では、画像情報の伝送速度の低下を招くという問題点があった。

本発明は上記問題点に鑑み、画像情報の伝送速度を低下させることなく記録媒体の幅方向のずれに対応可能な画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像情報が記憶された記憶手段と、画像を形成する記録媒体上の領域が予め割り当てられている複数の画像形成手段の各々に対応して設けられ、前記記憶手段により記憶された前記画像情報から前記領域に対応する画像を示す分割画像情報を送信する送信手段と、前記送信手段の各々に対応して設けられ、前記送信手段により送信された前記分割画像情報を受信する受信手段と、前記受信手段、及び前記画像形成手段の各々に対応して設けられ、前記受信手段により受信された前記分割画像情報に基づき、対応する前記画像形成手段を駆動する駆動手段と、前記記録媒体の位置と前記画像形成手段が形成する領域とのずれを検出する検出手段と、前記検出手段により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する送信制御手段と、を有する。

ここで、請求項１に記載の発明では、送信手段が画像を形成する記録媒体上の領域が予め割り当てられている複数の画像形成手段の各々に対応して設けられ、画像情報が記憶された記憶手段により記憶された前記画像情報から前記領域に対応する画像を示す分割画像情報を送信し、受信手段が前記送信手段の各々に対応して設けられ、前記送信手段により送信された前記分割画像情報を受信する。

駆動手段が前記受信手段、及び前記画像形成手段の各々に対応して設けられ、前記受信手段により受信された前記分割画像情報に基づき、対応する前記画像形成手段を駆動する。検出手段が前記記録媒体の位置と前記画像形成手段が形成する領域とのずれを検出し、送信制御手段が前記検出手段により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する。

このように、画像形成手段を駆動する駆動手段でずれに応じた画像情報を送信するため、前記送信手段から前記受信手段への画像情報の伝送速度を低下させることなく記録媒体の幅方向のずれに対応可能な画像処理装置を提供することができる。

また、請求項２の発明は、前記送信制御手段は、前記駆動手段により前記画像形成手段が駆動される度に、前記検出手段により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する。

請求項２の発明では、駆動手段により前記画像形成手段が駆動される度に制御するため、変動するずれに即座に対応することが可能となる。

また、請求項３の発明は、前記画像形成手段は、前記記録媒体に形成する色の種類毎に設けられ、前記送信制御手段は、前記種類毎に設けられた画像形成手段に対応する各々の前記駆動手段に対して、前記検出手段により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する。

請求項３の発明では、画像形成手段が前記記録媒体に形成する色の種類毎に設けられるため、カラーで画像を形成する場合にも対応することができる。

また、上記目的を達成するために、請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、前記画像形成手段と、を有する。

請求項４の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項の発明と同様の効果が得られる画像形成装置を提供することができる。

また、上記目的を達成するために、請求項５の発明は、画像を形成する記録媒体上の領域が予め割り当てられている複数の画像形成手段の各々に対応して設けられた送信手段により、画像情報が記憶された記憶手段により記憶された前記画像情報から前記領域に対応する画像を示す分割画像情報を送信する送信段階と、前記送信手段の各々に対応して設けられた受信手段により、前記送信段階により送信された前記分割画像情報を受信する受信段階と、前記記録媒体の位置と前記画像形成手段が形成する領域とのずれを検出する検出段階と、前記検出段階により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する送信制御段階と、前記駆動手段により、前記受信手段により受信された前記分割画像情報、及び前記送信制御段階により送信された分割画像情報に基づき、対応する前記画像形成手段を駆動する駆動段階と、を有する。

請求項５の発明は、画像形成手段を駆動する駆動手段でずれに応じた画像情報を送信するため、前記送信手段から前記受信手段への画像情報の伝送速度を低下させることなく記録媒体の幅方向のずれに対応可能な画像処理方法を提供することができる。

本発明によれば、画像情報の伝送速度を低下させることなく記録媒体の幅方向のずれに対応可能な画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法を提供することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１１０は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（以下、ヘッドという。）１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを有する印字部１１２と、各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、記録媒体たる記録紙１１６を供給する給紙部１１８と、記録紙１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、前記印字部１１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１１６の平面性を保持しながら記録紙１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、印字部１１２による印字結果を読み取る印字検出部１２４と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部１２６とを備えている。なお、本明細書でいう「印字」とは、文字の印刷の他に画像の印刷も含む。

インク貯蔵／装填部１１４は、各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図１では、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録媒体（メディア）を利用可能な構成にした場合、メディアの種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１１８から送り出される記録紙１１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録紙１１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター１２８が設けられており、該カッター１２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。なお、カット紙を使用する場合には、カッター１２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有するように構成されている。

ベルト１３３は、記録紙１１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。同図に示されるように、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において印字部１１２のノズル面、及び印字検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによって記録紙１１６がベルト１３３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方に図示しないモータの動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録紙１１６は図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト清掃部１３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組合せなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、ベルト搬送部１２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において印字部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、印字前の記録紙１１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１１６を加熱する。印字直前に記録紙１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１１２の各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１１０が対象とする記録紙１１６の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録紙１１６の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。

ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、記録紙１１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙが記録紙１１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

ベルト搬送部１２２により記録紙１１６を搬送しつつ各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙１１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙１１６と印字部１１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

図１に示した印字検出部１２４は、印字部１１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ又はエリアセンサ）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりや着弾位置誤差などの吐出特性をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部１２４には、受光面に複数の受光素子（光電変換素子）が２次元配列されてなるＣＣＤエリアセンサを好適に用いることができる。エリアセンサは、少なくとも各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）の全域を撮像できる撮像範囲を有しているものとする。１つのエリアセンサで所要の撮像範囲を実現してもよいし、複数のエリアセンサを組み合わせて（繋ぎ合わせて）所要の撮像範囲を確保してもよい。或いはまた、エリアセンサを移動機構（不図示）によって支持し、エリアセンサを移動（走査）させることによって所要の撮像範囲を撮像する構成も可能である。

また、エリアセンサに代えてラインセンサを用いることも可能である。この場合、ラインセンサは、少なくとも各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列（光電変換素子列）を有する構成が好ましい。

このように、印字検出部１２４は、イメージセンサを含むブロックであり、記録紙１１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、着弾位置誤差、ドット形状、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０及びシステムコントローラ１７２に提供する。

印字検出部１２４の後段には後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部１２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。

なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター１４８によってテスト印字の部分を切り離す。また、図には示さないが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示すものとする。

図３はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図４はその一部の拡大図である。また、図５は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図４中の３３−３３線に沿う断面図）である。

記録紙１１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図３、図４に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

なお、記録紙１１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。

各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３、図４参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図５に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。

圧力室１５２の一部の面（図５において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。

画像情報から生成さるドット配置データに応じて各ノズル１５１に対応したアクチュエータ１５８の駆動を制御することにより、ノズル１５１からインク滴を吐出させることができる。図１で説明したように、記録媒体たる記録紙１１６を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル１５１のインク吐出タイミングを制御することによって、記録紙１１６上に所望の画像を記録することができる。

上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図６に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録紙１１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示した例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

図７は、インクジェット記録装置１１０のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１１０は、大きく分けて、システム制御部２００、及びプリント制御部１８０を含んで構成される。

システム制御部２００は、通信インタフェース１７０、システムコントローラ１７２、画像メモリ１７４、ＲＯＭ１７５、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等を備えている。

通信インタフェース１７０は、ユーザが当該インクジェット記録装置１１０に対して印刷の指示等を行うため等に用いられるホスト装置１０とのインタフェース部である。通信インタフェース１７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインタフェースやセントロニクスなどのパラレルインタフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホスト装置１０から送出された画像情報は通信インタフェース１７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１７４に記憶される。画像メモリ１７４は、通信インタフェース１７０を介して入力された画像を記憶する記憶手段であり、システムコントローラ１７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ１７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ１７２は、通信インタフェース１７０、画像メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０等の各部を制御し、ホスト装置１０との間の通信制御、画像メモリ１７４及びＲＯＭ１７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。なお、プリント制御部１８０に対しては、制御信号の他に、画像メモリ１７４に記憶された画像情報を送信する。また、システムコントローラ１７２は、印字検出部１２４から読み込んだ読取データから着弾位置誤差のデータやドット形状のデータ等を生成することもできる。

また、ＲＯＭ１７５には、システムコントローラ１７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。ＲＯＭ１７５は、書換不能な記憶手段であってもよいが、各種のデータを必要に応じて更新する場合は、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段を用いることが好ましい。

画像メモリ１７４は、画像情報の一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示に従って搬送系のモータ１８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示に従って後乾燥部１４２等のヒータ１８９を駆動するドライバである。

プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、システム制御部２００から送信された画像情報から吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能するとともに、生成したインク吐出データに基づいてヘッド１５０の吐出駆動を制御する。

次に、図８を用いて、上述したインクジェット記録装置１１０の構成のうち、本実施の形態に関連する構成の詳細について説明する。なお、以下の説明は、図１３に示されるように、画像を４分割し、その４分割された各画像が示す分割画像情報を用いる場合の構成についての説明である。

図８には、上述したホスト装置１０、システム制御部２００、及びプリント制御部１８０が示されている。このうち、システム制御部２００には、ページメモリ１２、読み出し制御部１４、及び複数（図では４つ）のデータ送信部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄが示されている。以下の説明において、データ送信部のように、数字とアルファベットの組み合わせで符号が示されるものに共通する説明をする場合には、数字のみで表現する。例えば、上記データ送信部の場合は、単にデータ送信部１６と記す。

このデータ送信部１６と後述するデータ受信部１８とは、例えばツイストペアの1対の信号線で接続される。また、分割画像情報はデータ送信部１６によってシリアライズされ、更に80MBytes x 8bit=640Mbit/sec以上のディジタル信号に変換され、データ受信部１８に送信される。

上記ページメモリ１２は、図７に示した画像メモリ１７４に設けられるものであり、ページメモリ１２は、例えば2Gbytesの容量をもつ。読み出し制御部１４、及びデータ送信部１６は、システムコントローラ１７２に搭載されたＣＰＵ、或いはＡＳＩＣにより実現されるものである。

次にプリント制御部１８０について説明する。プリント制御部１８０は、複数（図では４つ）のデータ受信部１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、複数（図では４つ）のヘッドモジュール駆動制御部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、複数（図では３つ）の伝送部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、複数（図では４つ）のヘッドモジュール２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄを含んで構成される。

ヘッドモジュール駆動制御部２０は、各々独立した回路基板で構成され、ヘッドモジュール２４の近傍に設けられる。これは、ヘッドモジュール駆動制御部２０が生成する駆動信号が、ピエゾ素子を駆動するアナログ信号であるので、波形の劣化などを最小限にとどめるためである。そのため、ヘッドモジュール駆動制御部２０はヘッドモジュール２４の出来るだけ近くに配置してヘッドモジュール駆動制御部２０とヘッドモジュール２４間の配線を最短にすることが望ましい。

具体的には、ヘッド１１２の直上にヘッド１１２と並行して、ヘッドモジュール駆動制御部２０の基板を配置することが好ましい。

一方、上述したシステム制御部２００は、大規模メモリや場合よってはハードディスク・パーソナルコンピュータなどを搭載するため寸法も大きくなり、ヘッド１１２の直上に配置するのは望ましくないため、ヘッド１１２とは離れた場所に配置される。

また、上述したデータ受信部１８は、受信した分割画像情報のノイズ除去や、誤り訂正などを行う。更に、伝送部２２は、ヘッドモジュール駆動制御部２０が独立した回路基板で構成されることから、基板間のデータ転送を行うものであり、例えばフレキシブルケーブルやフレキシブルプリント基板などで構成される。そして、ヘッドモジュール駆動制御部２０は上述したようにヘッド１１２の直上に配置されるため、伝送部２２の長さは、長くても数センチメートルである。

従って、本実施の形態におけるずれへの対応は、ヘッドモジュール２４へ分割画像情報を送信する直前で行うことにより、ずれの変化に対応して、時間遅れが少なく補正ができる結果、より変化の早いずれの変動が生じても、ずれることなく高品質な印字を行うことができる。更にずれに応じた情報量だけ転送するため、より高速な印字を実現することができる。また、ヘッドモジュール駆動制御部２０とヘッドモジュール２４とが近接しており、伝送部２２に示されるように、短い信号線で伝送可能であることにより、信頼性の高い高速伝送を実現することができるとともに、簡易な回路構成で実現することができる。従って、安価なインクジェット記録装置１１０を提供することができる。

更に、ずれに応じた分割画像情報の転送を、ページメモリ１２で行う必要がないため、システム制御部２００とプリント制御部１８０とが独立して動作することが可能となるため、より高速な処理を実現することができる。

上述した構成において、システム制御部２００と、ヘッドモジュール２４を除いたプリント制御部１８０とが画像処理装置に対応している。そして、画像形成手段としてヘッドモジュール２４を加えたものが、画像形成装置としてのインクジェット記録装置１１０に対応している。

４分割した分割画像情報を用いるため、データ送信部１６、データ受信部１８、ヘッドモジュール駆動制御部２０、及びヘッドモジュール２４は、各々４つ設けられているが、Ｎ分割した場合には、各々Ｎ個設けられることとなる。また、伝送部２２は、ヘッドモジュール駆動制御部２０間の通信線であるため、３つ設けられることとなるが、ヘッドモジュール駆動制御部２０がＮ個設けられた場合には、Ｎ−１個設けられることとなる。

上述したヘッドモジュール２４によりインクジェット記録装置１１２が構成されるが、このインクジェット記録装置１１２には、記録媒体の位置とヘッドモジュール２４が形成する領域とのずれを検出する検出センサ２６、及び検出センサ２６により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、領域が隣接する一方のヘッドモジュール２４に対応するヘッドモジュール駆動制御部２０から他方のヘッドモジュール２４に対応するヘッドモジュール駆動制御部２０へ送信させるように制御する送信制御部２８が更に設けられている。検出センサ２６は記録媒体の幅方向のずれを検出するものであり、例えば記録媒体のエッジ位置や、ベルトなどの搬送媒体のエッジ位置を検出するものである。具体的には光電素子（ＣＣＤやフォトトランジスタ）などで構成される。

また、同図には、送信制御部２８から、ヘッドモジュール駆動制御部２０を制御するための信号を送信するための通信線が示されており、この信号は各ヘッドモジュール駆動制御部２０に送信される。

図１に示したように、ヘッドモジュール２４は、記録媒体に形成する色の種類（本実施の形態ではＫＣＭＹの４種類）毎に設けられ、送信制御部２８は、種類毎に設けられたヘッドモジュール２４に対応する各々のヘッドモジュール駆動制御部２０に対して、検出センサ２６により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、領域が隣接する一方のヘッドモジュール２４に対応するヘッドモジュール駆動制御部２０から他方のヘッドモジュール２４に対応するヘッドモジュール駆動制御部２０へ送信させるように制御する。

上述したように本実施の形態では、画像を形成する記録媒体上の領域の数が４つであるため、本実施の形態では、システム制御部２００のデータ送信部１６は、画像を形成する記録媒体上の領域が予め割り当てられている４つのヘッドモジュール２４の各々に対応して設けられており、ページメモリ１２により記録された画像情報から領域に対応する画像を示す分割画像情報を送信するようになっている。

また、データ受信部１８はデータ送信部１６の各々に対応して設けられ、データ送信部１６により送信された分割画像情報を受信する。

そして、ヘッドモジュール駆動制御部２０は、データ受信部１８、及びヘッドモジュール２４の各々に対応して設けられ、データ受信部１８により受信された分割画像情報に基づき、ヘッドモジュール２４を駆動する。

このヘッドモジュール駆動制御部２０の詳細について、図９を用いて説明する。図９には、ヘッドモジュール駆動制御部２０、データ受信部１８、ヘッドモジュール２４、検出センサ２６、及び送信制御部２８が示されている。

そして、ヘッドモジュール駆動制御部２０は同図に示されるように、受信データ処理部３６、モジュール間受信部３２、モジュール間送信部３４、及びヘッド駆動回路３８を含んで構成される。

このうち、受信データ処理部３６は、データ受信部１８が受信した画像情報を保持するためのバッファを有する。また、送信制御部２８から受信した信号に応じて、隣接するヘッドモジュール駆動制御部２０に検出センサ２６により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、モジュール間送信部３４により送信する。

また、受信データ処理部３６は、他のヘッドモジュール駆動制御部２０が送信した分割画像情報を、モジュール間受信部３２によって受信する。

このようにして送受信された分割画像情報に基づき、ヘッド駆動回路３８は駆動波形を生成し、ヘッドモジュール２４に出力する。

上述した検出センサ２６により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、モジュール間送信部３４により送信する具体例を、図１０を用いて説明する。図１０には、ずれがない場合に各ヘッドモジュール２４により形成される領域と、記録媒体が右にずれた場合に形成される領域とが示されている。

また、同図では、例えばヘッドモジュール２４Ａが形成する領域を、単に２４Ａ形成領域というように、ヘッドモジュールを省略して表現している。

同図に示されるように、編み目で示される領域は、ずれによって形成するヘッドモジュールが変わるため、隣接するヘッドモジュール駆動制御部２０に送信される。送信制御部２８から、ヘッドモジュール駆動制御部２０を制御するための信号は、ずれ方向を示す右、或いは左を示す符号と、送信する情報量とを示す信号となる。従って、この場合のずれ方向を示す符号は、右を示す符号となる。

なお、ずれにより「２４Ｄ形成領域」の範囲外に画像が形成されることとなるが、同図は説明を簡単にするための図であり、上述したフルライン型のヘッドを構成するヘッドモジュール２４は記録媒体の横幅より広い領域に画像を形成可能であるので、実際のインクジェット記録装置１１０では問題ない。

以上説明した本実施の形態に係るインクジェット記録装置１１０で実行される全体的な処理を、図１１のフローチャートを用いて説明する。まず、画像を形成する記録媒体上の領域が予め割り当てられている複数のヘッドモジュール２４の各々に対応して設けられたデータ送信部１６により、ページメモリ１２により記憶された画像情報から領域に対応する画像を示す分割画像情報を送信することで、ステップ１０１で、データ受信部１８がデータ送信部１６より画像情報を受信する。ここで受信された画像情報は、バッファ（図９参照）に一時記憶される。次のステップ１０２で、データ送信部１６は、分割画像情報を送信し、ステップ１０３で検出センサ２６によりずれを検出する。

ステップ１０４で、送信制御部２８が検出センサ２６によりずれが検出されたか否か判断し、否定判断した場合には、ステップ１０６に処理が進む。一方、肯定判断した場合には、ステップ１０５で、送信制御部２８がずれ方向とずれに応じて定まる情報量をヘッドモジュール駆動制御部２０に送信するように制御する。これにより、各ヘッドモジュール駆動制御部２０において、ずれに応じて定まる情報量の分割画像情報が送受信される。

次のステップ１０６で、各ヘッド駆動回路３８は分割画像情報により駆動波形を生成し、その駆動波形に基づいて、ステップ１０７でヘッドモジュール２４が画像を形成する。

次のステップ１０８で、システムコントローラ１７２が全ての画像形成が終了したか否か判断し、肯定判断した場合には処理を終了し、否定判断した場合には再びステップ１０１の処理に戻る。

上述した処理において、ステップ１０１で受信する画像情報は、ヘッドモジュール駆動制御部２０が駆動する単位で送信される。従って、上述したフローチャートでは、ヘッドモジュール駆動制御部２０によりヘッドモジュール２４が駆動される度に、すなわち印字媒体上の１画素例えばインクジェットヘッドの場合は一回の吐出ごとなどに、検出センサ２６により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、領域が隣接する一方のヘッドモジュール２４に対応するヘッドモジュール駆動制御部２０から他方のヘッドモジュール２４に対応するヘッドモジュール駆動制御部２０へ送信させるように制御することを示している。

また、上述したステップ１０２〜ステップ１０６が本実施の形態に係る画像処理方法に対応する。

上記実施の形態では画像形成装置の一例としてインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。インクジェット方式以外では、サーマル素子を記録素子とする記録ヘッドを備えた熱転写記録装置、ＬＥＤ素子を記録素子とする記録ヘッドを備えたＬＥＤ電子写真プリンタ、ＬＥＤライン露光ヘッドを有する銀塩写真方式プリンタなど各種方式の画像形成装置についても本発明を適用することが可能である。

また、上述した実施の形態において、画像を形成する領域が隣接するヘッドモジュール２４同士が、ラインヘッドにおいても隣接するとは限らない。例えば、ヘッドモジュール２４Ｂ、２４Ｄを用いずにヘッドモジュール２４Ａ、２４Ｃのみを用いて画像を形成する場合、ヘッドモジュール２４Ａに隣接するヘッドモジュール２４は、ヘッドモジュール２４Ｃとなる。

また、以上説明した各フローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。

実施の形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図の一例である。 インクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。 ヘッドの構造例を示す平面透視図である。 ヘッドの構造例の一部を拡大した拡大図である。 液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図である。 ヘッドのノズル配列を示す図である。 インクジェット記録装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。 インクジェット記録装置の構成のうち、本実施の形態に関連する構成の詳細を示す図である。 ヘッドモジュール駆動制御部の詳細を示す図である。 ずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、モジュール間送信部３４により送信する具体例を示す図である。 画像情報送信処理を含むインクジェット記録装置で実行される全体的な処理を示すフローチャートである。 従来技術における構成を示す図である。 ４つに分割された分割画像情報を示す図である。 最大シフト分の画像情報を更に転送する場合の分割画像情報を示す図である。

符号の説明

１２ ページメモリ
１４ 読み出し制御部
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ データ送信部
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ データ受信部
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ ヘッドモジュール駆動制御部
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ 伝送部
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ ヘッドモジュール
２６ 検出センサ
２８ 送信制御部
３２ モジュール間受信部
３４ モジュール間送信部
３６ 受信データ処理部
３８ ヘッド駆動回路
１１０ インクジェット記録装置
１１２、１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ インクジェット記録ヘッド
１７０ 通信インタフェース
１７２ システムコントローラ
１７４ 画像メモリ
１８０ プリント制御部
２００ システム制御部

Claims (5)

1. 画像情報が記憶された記憶手段と、
   画像を形成する記録媒体上の領域が予め割り当てられている複数の画像形成手段の各々に対応して設けられ、前記記憶手段により記憶された前記画像情報から前記領域に対応する画像を示す分割画像情報を送信する送信手段と、
   前記送信手段の各々に対応して設けられ、前記送信手段により送信された前記分割画像情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段、及び前記画像形成手段の各々に対応して設けられ、前記受信手段により受信された前記分割画像情報に基づき、対応する前記画像形成手段を駆動する駆動手段と、
   前記記録媒体の位置と前記画像形成手段が形成する領域とのずれを検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する送信制御手段と、
   を有する画像処理装置。
2. 前記送信制御手段は、前記駆動手段により前記画像形成手段が駆動される度に、前記検出手段により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像形成手段は、前記記録媒体に形成する色の種類毎に設けられ、
   前記送信制御手段は、前記種類毎に設けられた画像形成手段に対応する各々の前記駆動手段に対して、前記検出手段により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
   前記画像形成手段と、
   を有する画像形成装置。
5. 画像を形成する記録媒体上の領域が予め割り当てられている複数の画像形成手段の各々に対応して設けられた送信手段により、画像情報が記憶された記憶手段により記憶された前記画像情報から前記領域に対応する画像を示す分割画像情報を送信する送信段階と、
   前記送信手段の各々に対応して設けられた受信手段により、前記送信段階により送信された前記分割画像情報を受信する受信段階と、
   前記記録媒体の位置と前記画像形成手段が形成する領域とのずれを検出する検出段階と、
   前記検出段階により検出したずれに応じて定まる情報量の分割画像情報を、前記領域が隣接する一方の画像形成手段に対応する駆動手段から他方の画像形成手段に対応する駆動手段へ送信させるように制御する送信制御段階と、
   前記駆動手段により、前記受信手段により受信された前記分割画像情報、及び前記送信制御段階により送信された分割画像情報に基づき、対応する前記画像形成手段を駆動する駆動段階と、
   を有する画像処理方法。

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