JP5885606B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

インクジェットプリンターでは、インク吐出ノズルを主走査方向および副走査方向に配列したヘッドを主走査方向に走査するとともに、印刷用紙を副走査方向に移動させることで、主走査方向および副走査方向の２次元の画像を印刷する。そのとき、画像のある１ラインにおいて互いに隣接する画素について、副走査方向において互いに異なる位置にあるノズルでインクを吐出する。言い換えると、副走査方向における同一位置で主走査方向に沿って配列されるノズルのうち、画像の１ラインについてＮ個置きの一部のノズルを使用してインクの吐出を行う。

このため、あるインクジェットプリンターでは、ラスター画像データにおける各画素のデータを、１つのノズルで連続して形成される画素（ドット）のデータが連続するように並べ替え、並べ替えられたデータをバッファーメモリーに記憶し、そのバッファーメモリーからデータを読み出して印刷を行っている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２１２３１３号公報

近年、ライン型インクジェットプリンターが開発されている。上述のインクジェットプリンターではヘッドが主走査方向に走査されるが、ライン型インクジェットプリンターでは、複数のヘッドが主走査方向に沿って配列され、主走査方向における印字領域全域に亘ってインク吐出ノズルが配列されており、ヘッドを主走査方向に走査せずに印刷を行う。

このため、ライン型インクジェットプリンターでは、インク吐出ノズルが非常に多く、ヘッドコントローラーに対して、各インク吐出ノズルのインク吐出を制御するためのデータを高速に供給する必要がある。特に、ヘッドにおいて、副走査方向に多くのインク吐出ノズル（例えば数百ライン分）が配列されている場合には、データを高速に供給する必要がある。したがって、ラスター画像データを並べ替えた後のデータを記憶するバッファーメモリーに対するリード／ライトを高速に行うことが要求される。

このバッファーメモリーに高速なＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）を使用することが考えられるが、その場合には、装置のコストが増大してしまい、現実的ではない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、安価なメモリーデバイスをバッファーメモリーに使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリーを介したヘッドコントローラーへの転送を高速に行う画像形成装置を得ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係る画像形成装置は、それぞれにおいて、主走査方向および副走査方向にインク吐出ノズルを配列した複数のヘッドと、複数のヘッドのそれぞれについて、主走査方向に沿って１列に配列されているインク吐出ノズルのうち、ラスター画像データによる画像のあるラインについてインクを吐出するインク吐出ノズルを基本グループとし、ラスター画像データを、複数のヘッドのそれぞれにおける副走査方向の各ノズル位置に対応する基本グループのデータに並べ替える並べ替え回路と、複数のバンクを有するメモリーデバイスを有するバッファーメモリーと、互いに異なるヘッドについての基本グループのデータを、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに書き込む書込コントローラーとを備える。

これにより、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに、複数の基本グループのデータが書き込まれるため、プリチャージをせずに並行して複数の基本グループのデータをバッファーメモリーに書き込むことができる。したがって、安価なメモリーデバイスをバッファーメモリーに使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリーを介したヘッドコントローラーへの転送が高速に行われる。

また、書込コントローラーは、１つのヘッドについての、画像における複数のラインの基本グループのデータを、同一のバンクに書き込む。

これにより、各ヘッドと各バンクとが対応付けられ、各ヘッドについての基本グループのデータを各バンクから連続して読み込むことができ、リードの所要時間が短くて済む。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、書込コントローラーは、複数のラインの順番に従って、バンク内において基本グループのデータを連続させて書き込む。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、書込コントローラーは、画像のあるラインについての、ヘッドの副走査方向のあるノズル位置に対応する基本グループのデータと、そのラインに隣接するラインについての、そのノズル位置に隣接するノズル位置に対応する基本グループのデータとを連続させて書き込む。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成装置に加え、次のようにしてもよい。この場合、画像形成装置は、複数のヘッドのそれぞれに対応する複数のバンクから、複数のラインの基本グループのデータを連続して読み込む読込コントローラーと、読込コントローラーにより読み込まれた基本グループのデータに基づいて複数のヘッドを制御するヘッドコントローラーとをさらに備える。

本発明によれば、画像形成装置において、安価なメモリーデバイスをバッファーメモリーに使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリーを介したヘッドコントローラーへの転送を高速に行うことができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、図１に示す画像形成装置における基本グループについて説明する図である。 図３は、図１に示す画像形成装置において、画像の第０ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図４は、図１に示す画像形成装置において、画像の第１ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図５は、図１に示す画像形成装置において、画像の第２ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図６は、図１に示す画像形成装置において、画像の第３ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図７は、図１に示す画像形成装置において、画像の第４ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリーの位置を説明する図である。 図８は、図７におけるバッファーメモリーのバンクとヘッドとの対応関係を示す図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置は、ライン型のインクジェット印刷機構を有する、プリンター、コピー機、ファクシミリ機、複合機などといった装置である。

この画像形成装置は、並べ替え回路１、基本グループバッファー２、書込コントローラー３、バス４、メモリーコントローラー５、バッファーメモリー６、読込コントローラー７、ヘッドコントローラー８、および複数のヘッド９を有する。

並べ替え回路１は、ＰＤＬ（Page Description Language）データ、画像スキャンにより生成された画像データ、ファクシミリ受信により生成された画像データなどから得られる、二値化または多値化されたラスター画像データを、複数のヘッド９のインク吐出ノズル（以下、単にノズルという）の配列およびノズルのインク吐出パターンに対応した基本グループのデータに並べ替える。

図２は、図１に示す画像形成装置における基本グループについて説明する図である。図２（Ａ）は、印刷画像のある１ラインにおける各画素に対してインクを吐出する（つまりドットを形成する）ノズルを示す図である。図２（Ｂ）は、ヘッド９の数が３である場合の、複数のヘッド９のそれぞれに対応する基本グループと印刷画像の１ラインとの対応関係の一例を示す図である。

基本グループは、複数のヘッド９のそれぞれについて、主走査方向に沿って１列に配列されているインク吐出ノズルのうち、ラスター画像データによる画像のあるラインについてインクを吐出するノズルのグループである。

図２（Ａ）に示す例では、各ヘッド９は、副走査方向に５ライン分の（つまり、副走査方向の位置Ｓ０〜Ｓ４のそれぞれについて）ノズル配列を有する。各ノズル配列において、所定数置きのノズル（図２（Ａ）において斜線を付してあるノズル）が、ラスター画像データによる画像のある１ラインの形成のためにインクを吐出する。つまり、そのラインについて、各ヘッド９における複数のノズル配列におけるその所定数置きのノズルが基本グループＧ０〜Ｇ４をそれぞれ構成する。例えば、図２（Ａ）において、基本グループＧ０には、位置（Ｐ１，Ｓ０）のノズル、位置（Ｐ６，Ｓ０）のノズル、および位置（Ｐｂ，Ｓ０）のノズルが含まれる。そして、その基本グループＧ０のデータには、位置（Ｐ１，Ｓ０）のノズル、位置（Ｐ６，Ｓ０）のノズル、および位置（Ｐｂ，Ｓ０）のノズルに対応する画像データ（図２（Ａ）における１ライン内の、対応する画素の値）が含まれる。

なお、図２（Ａ）に示すラインの次のラインについては、図２（Ａ）に示すラインについてインクを吐出するノズル（斜線のノズル）に副走査方向に隣接するノズルがインクを吐出する。ただし、図２（Ａ）に示すラインについてインクを吐出するノズルが副走査方向における終端（位置Ｓ４）に位置している場合には、副走査方向における先頭（位置Ｓ０）に位置しているノズルが次のラインについてインクを吐出する。

そして、図２（Ｂ）に示すように、各ヘッド９（ヘッド番号０〜２）についての基本グループＧ０〜Ｇ４が存在する。

したがって、並べ替え回路１は、ラスター画像データにおける１ライン分の画素値を基本グループごとに並べ替えて、ヘッド９の数とノズル配列の数（図２（Ａ）では５）との積と同数の基本グループのデータを生成する。

基本グループバッファー２は、上述の１ライン分のラスター画像データに対応する、並べ替え後の基本グループのデータを一時的に記憶する。

書込コントローラー３は、ＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）を内蔵し、バス４を介してメモリーコントローラー５に対してライトコマンドを発行するとともに書込データを転送して、バッファーメモリー６へのデータ書き込みを行う。

特に、書込コントローラー３は、基本グループバッファー２から基本グループのデータを読み出し、互いに異なるヘッド９についての基本グループのデータを、バッファーメモリー６のメモリーデバイスの単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに書き込む。

メモリーコントローラー５は、バス４を介して供給されるコマンドに従って、バッファーメモリー６に対するリード／ライトを実行する。

バッファーメモリー６は、複数のバンクを有するメモリーデバイスを有する。このメモリーデバイスは、ＤＲＡＭ（Dynamic RAM）である。ＤＲＡＭのアドレスは、ローアドレス、バンクアドレス、およびカラムアドレスにより指定される。この実施の形態では、ＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）、ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ２−ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ３−ＳＤＲＡＭなどのＳＤＲＡＭ系列のＤＲＡＭがバッファーメモリー６に使用される。

読込コントローラー７は、ＤＭＡＣを内蔵し、バス４を介してメモリーコントローラー５に対してリードコマンドを発行するとともにメモリーコントローラー５から読込データを受信して、バッファーメモリー６からのデータ読み込みを行い、そのデータをヘッドコントローラー８に供給する。

特に、読込コントローラー７は、複数のヘッド９のそれぞれに対応する複数のバンクから、複数のラインの基本グループのデータを連続して読み込む。

ヘッドコントローラー８は、読込コントローラー７により読み込まれた基本グループのデータに基づいて複数のヘッド９を制御する。

複数のヘッド９は、主走査方向に沿って一列に配列されており、それぞれにおいて、主走査方向および副走査方向に配列された複数のインク吐出ノズルを有する。

次に、上記画像形成装置における書込コントローラー３によるデータ書き込みについて説明する。

図３は、図１に示す画像形成装置において、画像の第０ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー６の位置を説明する図である。図４は、図１に示す画像形成装置において、画像の第１ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー６の位置を説明する図である。図５は、図１に示す画像形成装置において、画像の第２ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー６の位置を説明する図である。図６は、図１に示す画像形成装置において、画像の第３ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー６の位置を説明する図である。図７は、図１に示す画像形成装置において、画像の第４ラインに対応する基本グループのデータが書き込まれるバッファーメモリー６の位置を説明する図である。

図３〜図７において、Ｄ（ｈ，ｇ）は、ヘッド番号ｈのヘッド９についての基本グループ番号ｇの基本グループのデータを示している。図２に示す例と同様に、ここでは、ヘッド番号は、０〜２のいずれかであり、基本グループ番号は、０〜４のいずれかである。

第０ラインに対応するヘッド＃０〜＃２の基本グループＧ０〜Ｇ４の画素データが基本グループバッファー２に書き込まれると、まず、書込コントローラー３は、図３に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃０の画素データＤ（０，０），Ｄ（１，０），Ｄ（２，０）を、ロー＃０におけるバンク＃０、バンク＃１およびバンク＃２にそれぞれ書き込む。このとき、各データＤ（０，０），Ｄ（１，０），Ｄ（２，０）は、第０カラムに書き込まれる。

このとき、単一ローアドレスのバンク＃０、バンク＃１およびバンク＃２への書き込みとなるので、データライトを並行して行えるとともに、プリチャージの必要はない。

また、書込コントローラー３は、図３に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃１の画素データＤ（０，１），Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）を、ロー＃０におけるバンク＃３、並びにロー＃１におけるバンク＃０およびバンク＃１にそれぞれ書き込む。このとき、データＤ（０，１），Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）は、第１カラムに書き込まれる。つまり、基本グループ番号に対応するカラム番号（カラムアドレス）のカラムに書き込まれる。

さらに、書込コントローラー３は、図３に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃２の画素データＤ（０，２），Ｄ（１，２），Ｄ（２，２）を、ロー＃１におけるバンク＃２およびバンク＃３、並びにロー＃２におけるバンク＃０にそれぞれ書き込む。このとき、データＤ（０，２），Ｄ（１，２），Ｄ（２，２）は、第２カラムに書き込まれる。つまり、基本グループ番号に対応するカラム番号のカラムに書き込まれる。

さらに、書込コントローラー３は、図３に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃３の画素データＤ（０，３），Ｄ（１，３），Ｄ（２，３）を、ロー＃２におけるバンク＃１、バンク＃２およびバンク＃３にそれぞれ書き込む。このとき、データＤ（０，３），Ｄ（１，３），Ｄ（２，３）は、第３カラムに書き込まれる。つまり、基本グループ番号に対応するカラム番号のカラムに書き込まれる。

さらに、書込コントローラー３は、図３に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃４の画素データＤ（０，４），Ｄ（１，４），Ｄ（２，４）を、ロー＃３におけるバンク＃０、バンク＃１およびバンク＃２にそれぞれ書き込む。このとき、データＤ（０，４），Ｄ（１，４），Ｄ（２，４）は、第４カラムに書き込まれる。つまり、基本グループ番号に対応するカラム番号のカラムに書き込まれる。

このようにして、第０ラインの画素データが、並べ替えられて基本グループごとに纏められた後、バッファーメモリー６に書き込まれる。

この１ライン分のデータ書き込みは、印刷が副走査方向に１ライン分進行する時間内に実行され完了する。これ以降の各ラインについても同様である。

次に、第０ラインの次の第１ラインに対応するヘッド＃０〜＃２の基本グループＧ０〜Ｇ４の画素データが基本グループバッファー２に書き込まれると、まず、書込コントローラー３は、図４に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃０の画素データＤ（０，０），Ｄ（１，０），Ｄ（２，０）を、ロー＃０におけるバンク＃３、並びにロー＃１におけるバンク＃０およびバンク＃１にそれぞれ書き込む。このとき、各データＤ（０，０），Ｄ（１，０），Ｄ（２，０）は、第０カラムに書き込まれる。

つまり、書込コントローラー３は、画像における複数のラインの順番に従って、バッファーメモリー６のバンク内において基本グループのデータを連続させて書き込む。具体的には、書込コントローラー３は、画像のあるラインについての、ヘッド９の副走査方向のあるノズル位置に対応する基本グループのデータ（例えば第０ラインのＤ（１，１））と、そのラインに隣接するラインについての、そのノズル位置に隣接するノズル位置に対応する基本グループのデータ（例えば第１ラインのＤ（１，０））とを連続させて書き込む。

また、書込コントローラー３は、図４に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃１の画素データＤ（０，１），Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）を、ロー＃１におけるバンク＃２およびバンク＃３、並びにロー＃２におけるバンク＃０にそれぞれ書き込む。このとき、データＤ（０，１），Ｄ（１，１），Ｄ（２，１）は、第１カラムに書き込まれる。

さらに、書込コントローラー３は、図４に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃２の画素データＤ（０，２），Ｄ（１，２），Ｄ（２，２）を、ロー＃２におけるバンク＃１、バンク＃２、およびバンク＃３にそれぞれ書き込む。このとき、データＤ（０，２），Ｄ（１，２），Ｄ（２，２）は、第２カラムに書き込まれる。

さらに、書込コントローラー３は、図４に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃３の画素データＤ（０，３），Ｄ（１，３），Ｄ（２，３）を、ロー＃３におけるバンク＃０、バンク＃１およびバンク＃２にそれぞれ書き込む。このとき、データＤ（０，３），Ｄ（１，３），Ｄ（２，３）は、第３カラムに書き込まれる。

さらに、書込コントローラー３は、図４に示すように、３つのヘッド９についての基本グループ番号＃４の画素データＤ（０，４），Ｄ（１，４），Ｄ（２，４）を、ロー＃３におけるバンク＃３、並びにロー＃４におけるバンク＃０およびバンク＃１にそれぞれ書き込む。このとき、データＤ（０，４），Ｄ（１，４），Ｄ（２，４）は、第４カラムに書き込まれる。

このようにして、第１ラインの画素データが、並べ替えられて基本グループごとに纏められた後、バッファーメモリー６に書き込まれる。

同様にして、第２ライン、第３ライン、および第４ラインの基本グループのデータが、図５、図６、および図７に示すように順番に書き込まれていく。

図８は、図７におけるバッファーメモリー６のバンクとヘッド９との対応関係を示す図である。図８に示すように、この実施の形態では、書込コントローラー３は、１つのヘッド９についての、ラスター画像データによる画像の複数のラインの基本グループのデータを、バッファーメモリー６における同一のバンクに書き込む。

このようにして所定数のライン分（あるいは１ページ分）のデータがバッファーメモリー６に書き込まれると、読込コントローラー７は、ヘッド９ごとに（つまり、バンクごとに）データをバッファーメモリー６から読み込み、ヘッドコントローラー８に供給する。ただし、読み込んだデータに不定値が含まれている場合、読込コントローラー７は、その値をマスクする。ヘッドコントローラー８は、ヘッド９を制御して、そのデータに従ってインクを吐出させ、印刷を実行する。

以上のように、上記実施の形態によれば、バッファーメモリー６は、複数のバンクを有するメモリーデバイスを有する。そして、並べ替え回路１は、ラスター画像データを、複数のヘッド９のそれぞれにおける副走査方向の各ノズル位置に対応する基本グループのデータに並べ替え、書込コントローラー３は、互いに異なるヘッド９についての基本グループのデータを、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに書き込む。ここで、基本グループは、複数のヘッド９のそれぞれについて、主走査方向に沿って１列に配列されているインク吐出ノズルのうち、ラスター画像データによる画像のあるラインについてインクを吐出するインク吐出ノズルで構成されるグループである。

これにより、単一ローアドレスにおける互いに異なるバンクに、複数の基本グループのデータが書き込まれるため、プリチャージをせずに並行して、複数の基本グループのデータをバッファーメモリー６に書き込むことができる。したがって、安価なメモリーデバイスをバッファーメモリー６に使用しつつ、ラスター画像データを並べ替えたデータの、バッファーメモリー６を介したヘッドコントローラー８への転送が高速に行われる。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態では、１色分の印刷について説明している。上述の画像形成装置を複数色のカラー画像形成装置とする場合には、各色に対応して上述の構成を設け、同様のデータ処理を実行するようにすればよい。

また、上記実施の形態での例示は説明のためのものであり、ヘッド数、ノズル配列の数などは上述のものに限定されるものではない。

本発明は、例えば、ライン型のインクジェットプリンターに適用可能である。

１ 並べ替え回路
３ 書込コントローラー
６ バッファーメモリー
７ 読込コントローラー
８ ヘッドコントローラー
９ 複数のヘッド

Claims (4)

1. それぞれにおいて、主走査方向および副走査方向にインク吐出ノズルを配列した複数のヘッドと、
   前記複数のヘッドのそれぞれについて、主走査方向に沿って１列に配列されている前記インク吐出ノズルのうち、ラスター画像データによる画像のあるラインについてインクを吐出する前記インク吐出ノズルを基本グループとし、前記ラスター画像データを、前記複数のヘッドのそれぞれにおける副走査方向の各ノズル位置に対応する前記基本グループのデータに並べ替える並べ替え回路と、
   複数のバンクを有するメモリーデバイスを有するバッファーメモリーと、
   互いに異なる前記ヘッドについての前記基本グループのデータを、単一ローアドレスにおける互いに異なる前記バンクに書き込む書込コントローラーと、
   を備え、
   前記書込コントローラーは、１つの前記ヘッドについての、前記画像における複数のラインの前記基本グループのデータを、同一の前記バンクに書き込むこと、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記書込コントローラーは、前記複数のラインの順番に従って、前記バンク内において前記基本グループのデータを連続させて書き込むことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記書込コントローラーは、前記画像のあるラインについての、前記ヘッドの副走査方向のあるノズル位置に対応する前記基本グループのデータと、そのラインに隣接するラインについての、そのノズル位置に隣接するノズル位置に対応する前記基本グループのデータとを連続させて書き込むことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記複数のヘッドのそれぞれに対応する前記複数のバンクから、前記複数のラインの前記基本グループのデータを連続して読み込む読込コントローラーと、
   前記読込コントローラーにより読み込まれた前記基本グループのデータに基づいて前記複数のヘッドを制御するヘッドコントローラーと、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。

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