JP6589421B2

JP6589421B2 - 印刷装置および印刷方法

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Publication number: JP6589421B2
Application number: JP2015138474A
Authority: JP
Inventors: 宏文寺澤; 利充森宅
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2019-10-16
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: EP3115936B1; EP3115936A1; JP2017019179A

Description

本発明は、印刷装置および印刷方法に関する。

印刷装置としてのインクジェット式プリンターは、画像処理技術と共に印刷技術の革新が進み、様々な印刷媒体に対して様々な表現手段を用い、様々な形態の印刷が可能になった。その結果、例えば、ポスター、看板、販促物、包装紙、衣料品などの作成に対応する商業用途向けの中型プリンターや、製品の生産ラインに組み込む工業用途向けの大型プリンターなどに盛んに用いられるようになった。それに伴って、印刷品質だけではなく、生産性の向上を目的として、より高速な印刷を可能とする技術が求められてきた。

これに対し、例えば、特許文献１には、上位装置から画像データ（印刷データ）を受信し、このデータに基づき、記録ヘッドを走査運動させ、バンド単位に記録する画像記録装置において、メモリー等の有効利用を図りながら、画像データの送受信におけるハンドシェイク通信の回数を減らすことで通信時間を短縮させ、もって画像の記録を高速に行うことが可能であるとする画像記録装置（印刷装置）が記載されている。

特開平７−３２７１１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像記録装置では、更なる印刷媒体の大判化、印刷の高精細化による画像データ量の増加に伴って、ハンドシェイク通信の回数が増加してしまい、印刷効率が低下してしまうという課題があった。また、画像データ量の増加に対し、画像データ処理の並列化により高速化を図った場合には、ハンドシェイク通信を行う送受信経路の数が増えるため、その数に応じてハンドシェイク通信に要する時間がリニア（線形）に増加してしまい、同様に印刷効率が低下してしまう場合があるという課題があった。そのため、より大容量の画像データの印刷を可能とする印刷装置では、新たな技術により、更に画像データの通信に要する時間の短縮を図る必要性が高まった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る印刷装置は、印刷用インクの色毎に設けられ、前記印刷用インクを印刷媒体に付与して印刷を行う印刷部と、前記印刷媒体を前記印刷部に対し相対移動させる印刷媒体移動部と、前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御する駆動制御部と、印刷画像に対応したフルカラーの印刷データに基づき、前記印刷用インクの色に対応した単色の印刷データを生成し、前記単色の印刷データを印刷単位データに分割して前記印刷用インクの色に対応する前記印刷部にセットする印刷データ制御部と、前記駆動制御部と前記印刷データ制御部とをバス形式でネットワーク接続する通信バスと、を備え、前記印刷単位データによる印刷を複合して前記印刷画像の印刷を行うために、前記駆動制御部が行う、前記印刷単位データの前記印刷部へのセットと前記駆動制御部の前記印刷部および前記印刷媒体移動部に対する駆動制御とのタイミング制御が、前記通信バスを介する情報通信によって行われ、前記タイミング制御を行うための前記情報通信において、前記駆動制御部と前記印刷データ制御部との間でハンドシェイク通信を行わないことを特徴とする。

印刷単位データによる印刷を複合して印刷画像の印刷を行うために、駆動制御部は、印刷単位データの印刷部へのセットと駆動制御部の印刷部および印刷媒体移動部に対する駆動制御とのタイミング制御を行う。このタイミング制御は、通信バスを介する情報通信によって行われる。本適用例によれば、このタイミング制御を行う情報通信において、駆動制御部と印刷データ制御部との間でハンドシェイク通信を行わない。そのため、ハンドシェイク通信によって印刷処理の効率が低下すること（例えば応答待ちなど）が無くなる。また、駆動制御部と印刷部との間でタイミング制御を行うためにハンドシェイク通信を行う場合には、駆動制御部と複数の印刷部との間、つまり１対多の間で行うため、印刷部の数が増加するほどに、その処理回数がリニア（線形）に増加する。本適用例によれば、このハンドシェイク通信を行わないため、使用する印刷用インクを増加させた場合であっても、これに伴って処理時間がリニアに増加することが無くなる。

［適用例２］本適用例に係る印刷装置は、印刷用インクの色毎に設けられ、前記印刷用インクを印刷媒体に付与して印刷を行う印刷部と、前記印刷媒体を前記印刷部に対し相対移動させる印刷媒体移動部と、前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御する駆動制御部と、印刷画像に対応したフルカラーの印刷データに基づき、前記印刷用インクの色に対応した単色の印刷データを生成し、前記単色の印刷データを印刷単位データに分割して前記印刷用インクの色に対応する前記印刷部にセットする印刷データ制御部と、前記駆動制御部と前記印刷データ制御部とをバス形式でネットワーク接続する通信バスと、を備え、前記印刷データ制御部が、前記印刷部に前記印刷単位データのセットを完了したときに、前記通信バスを介して、データセット完了情報を前記駆動制御部に送信し、前記駆動制御部が、前記通信バスに接続された全ての前記印刷データ制御部から前記データセット完了情報を受信したときに、受信した前記データセット完了情報に基づいて前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御することを繰り返して、前記印刷単位データによる印刷を複合し、前記印刷画像の印刷を行うことを特徴とする。

印刷単位データによる印刷を複合して印刷画像の印刷を行うために、駆動制御部は、印刷単位データの印刷部へのセットと駆動制御部の印刷部および印刷媒体移動部に対する駆動制御とのタイミング制御を行う。このタイミング制御は、通信バスを介する情報通信によって行われる。本適用例によれば、印刷データ制御部が、印刷部に印刷単位データのセットを完了したときに、通信バスを介して、データセット完了情報を駆動制御部に送信し、駆動制御部が、通信バスに接続された全ての印刷データ制御部からデータセット完了情報を受信したときに、受信したデータセット完了情報に基づいて印刷部および印刷媒体移動部の駆動制御を行う。このように、タイミング制御を行う際に、駆動制御部から各印刷データ制御部への問い合わせとそれに対する応答というハンドシェイク通信を行わない。そのため、ハンドシェイク通信によって印刷処理の効率が低下すること（例えば応答待ちなど）が無くなる。また、駆動制御部と印刷部との間でタイミング制御を行うためにハンドシェイク通信を行う場合には、駆動制御部と複数の印刷部との間、つまり１対多の間で行うため、印刷部の数が増加するほどに、その処理回数がリニア（線形）に増加する。本適用例によれば、このハンドシェイク通信を行わないため、使用する印刷用インクを増加させた場合であっても、これに伴って処理時間がリニアに増加することが無くなる。

［適用例３］上記適用例に係る印刷装置において、前記通信バスを介して行う通信プロトコールにＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）を用いることを特徴とする。

ＴＣＰ／ＩＰは汎用性の高いプロトコールであるため、本適用例によれば、印刷装置をより好適に構成することができる。

［適用例４］本適用例に係る印刷方法は、印刷用インクの色毎に設けられ、前記印刷用インクを印刷媒体に付与して印刷を行う印刷部と、前記印刷媒体を前記印刷部に対し相対移動させる印刷媒体移動部と、前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御する駆動制御部と、印刷画像に対応したフルカラーの印刷データに基づき、前記印刷用インクの色に対応した単色の印刷データを生成し、前記単色の印刷データを印刷単位データに分割して前記印刷用インクの色に対応する前記印刷部にセットする印刷データ制御部と、前記駆動制御部と前記印刷データ制御部とをバス形式でネットワーク接続する通信バスと、を備える印刷装置における印刷方法であって、前記通信バスを介する情報通信において、前記駆動制御部と前記印刷データ制御部との間でハンドシェイク通信を行わずに、前記印刷単位データの前記印刷部へのセットと前記駆動制御部の前記印刷部および前記印刷媒体移動部に対する駆動制御とのタイミング制御を行い、前記印刷単位データによる印刷を複合して前記印刷画像の印刷を行うことを特徴とする。

［適用例５］本適用例に係る印刷方法は、印刷用インクの色毎に設けられ、前記印刷用インクを印刷媒体に付与して印刷を行う印刷部と、前記印刷媒体を前記印刷部に対し相対移動させる印刷媒体移動部と、前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御する駆動制御部と、印刷画像に対応したフルカラーの印刷データに基づき、前記印刷用インクの色に対応した単色の印刷データを生成し、前記単色の印刷データを印刷単位データに分割して前記印刷用インクの色に対応する前記印刷部にセットする印刷データ制御部と、前記駆動制御部と前記印刷データ制御部とをバス形式でネットワーク接続する通信バスと、を備え、前記印刷データ制御部が、前記印刷部に前記印刷単位データのセットを完了したときに、前記通信バスを介して、データセット完了情報を前記駆動制御部に送信し、前記駆動制御部が、前記通信バスに接続された全ての前記印刷データ制御部から前記データセット完了情報を受信したときに、受信した前記データセット完了情報に基づいて前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御することを繰り返して、前記印刷単位データによる印刷を複合し、前記印刷画像の印刷を行うことを特徴とする。

従来技術における印刷装置を備えた印刷システムの構成を示す正面図従来技術における印刷装置を備えた印刷システムの構成を示すブロック図プリンタードライバーによる処理の説明図印刷ヘッドの構成を示す平面図実施形態１に係る印刷装置を備えた印刷システムの構成を示す正面図実施形態１に係る印刷装置を備えた印刷システムの構成を示すブロック図タイミング制御を行うための情報通信において、ハンドシェイク通信を行う場合のフローチャートタイミング制御を行うための情報通信において、ハンドシェイク通信を行わない場合のフローチャート

本発明を具体化した実施形態の説明にあたり、まず、従来技術における実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。また、図面に付記する座標においては、Ｚ軸方向が上下方向、＋Ｚ方向が上方向、Ｙ軸方向が前後方向、＋Ｙ方向が手前方向、Ｘ軸方向が左右方向、＋Ｘ方向が左方向、Ｘ−Ｙ平面が水平面としている。

（従来技術における印刷システム）
図１は、従来技術における印刷装置１０９を備えた印刷システム９の構成を示す正面図、図２は、同ブロック図である。
印刷システム９は、印刷装置１０９および印刷装置１０９に接続されるパーソナルコンピューター１１０（以下ＰＣ１１０と言う）から構成される。印刷装置１０９は、ＰＣ１１０から受信する印刷データに基づいて、ロール状に巻かれた状態で供給される長尺状の印刷媒体５に所望の印刷画像（以下、単に画像とも言う）を印刷するインクジェットプリンターである。

＜パーソナルコンピューター（ＰＣ１１０）＞
ＰＣ１１０は、プリンター制御部１１１、入力部１１２、表示部１１３、記憶部１１４などを備え、印刷装置１０９に印刷を行わせる印刷ジョブの制御を行う。
プリンター制御部１１１は、ＣＰＵ（演算部）や、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶媒体を備え（図示省略）、印刷システム９全体の集中管理を行う。
入力部１１２は、ヒューマンインターフェースとして情報入力手段である。具体的には、例えば、キーボードや情報入力機器が接続されるポートなどである。
表示部１１３は、ヒューマンインターフェースとしての情報表示手段（ディスプレー）であり、プリンター制御部１１１の制御の基に、入力部１１２から入力される情報や、印刷装置１０９に印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが表示される。
記憶部１１４は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やメモリーカードなどの書き換え可能な記憶媒体であり、ＰＣ１１０が動作するソフトウェア（プリンター制御部１１１で動作するプログラム）や、印刷する画像、印刷ジョブに関係する情報などが記憶される。

ＰＣ１１０が動作するソフトウェアには、一般的な画像処理アプリケーションソフトウェア（以下アプリケーションと言う）や、プリンタードライバーソフトウェア（以下プリンタードライバーと言う）が含まれる。

＜印刷装置１０９の基本構成＞
印刷装置１０９は、印刷部１０、印刷媒体移動部２０、制御部３０などから構成されている。ＰＣ１１０から印刷データを受信した印刷装置１０９は、制御部３０によって印刷部１０、印刷媒体移動部２０を制御し、印刷媒体５に画像を印刷（画像形成）する。
印刷データは、例えば、デジタルカメラなどによって得られた一般的なＲＧＢのデジタル画像情報を、ＰＣ１１０が備えるアプリケーションおよびプリンタードライバーによって印刷装置１０９で印刷できるように変換処理した画像形成用のデータであり、印刷装置１０９を制御するコマンドを含んでいる。

印刷部１０は、印刷ヘッド１１、印刷ヘッド制御部１２などから構成されている。
印刷媒体移動部２０は、主走査部４０、副走査部５０などから構成されている。主走査部４０は、キャリッジ４１、ガイド軸４２、キャリッジモーター（図示省略）などから構成されている。副走査部５０は、供給部５１、収納部５２、搬送ローラー５３、プラテン５５などから構成されている。

印刷ヘッド１１は、印刷用インク（以下インクと言う）を液滴（以下インク滴とも言う）として吐出する複数のノズル（ノズル列）を有している。印刷ヘッド１１は、キャリッジ４１に搭載され、走査方向（図１に示すＹ軸方向）に移動するキャリッジ４１に伴って走査方向に往復移動する。印刷ヘッド１１が走査方向に移動しながら制御部３０の制御の下に、プラテン５５に支持される印刷媒体５にインク滴を吐出することによって、走査方向に沿ったドットの列（ラスタライン）が印刷媒体５に形成される。

インクには、例えば、濃インク組成物からなるインクセットとして、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３色のインクセットにブラック（Ｋ）を加えた４色のインクセットなどがある。また、例えば、それぞれの色材の濃度を淡くした淡インク組成物からなるライトシアン（Ｌｃ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、ライトイエロー（Ｌｙ）、ライトブラック（Ｌｋ）などのインクセットを加えた８色のインクセットなどがある。

インク滴を吐出する方式（インクジェット方式）としては、好適例としてピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、圧力室に貯留されたインクに圧電素子（ピエゾ素子）により印刷情報信号に応じた圧力を加え、圧力室に連通するノズルからインク滴を噴射（吐出）し印刷する方式である。
なお、インク滴を吐出する方式は、これに限定するものではなく、インクを液滴状に噴射させ、印刷媒体上にドット群を形成する他の記録方式であってもよい。例えば、小型ポンプでインクに圧力を加え、ノズルを水晶振動子などで機械的に振動させることにより、強制的にインク滴を噴射させる方式、インクを記録情報信号に従って微小電極で加熱発泡させ、インク滴を噴射し記録する方式（サーマルジェット方式）などであってもよい。

印刷媒体移動部２０（主走査部４０、副走査部５０）は、制御部３０の制御の下に、印刷媒体５を印刷部１０に対し相対移動させる。
ガイド軸４２は、走査方向に延在しキャリッジ４１を摺接可能な状態で支持し、また、キャリッジモーターは、キャリッジ４１をガイド軸４２に沿って往復移動させる際の駆動源となる。つまり、主走査部４０（キャリッジ４１、ガイド軸４２、キャリッジモーター）は、制御部３０の制御の下にキャリッジ４１を（つまりは、印刷ヘッド１１を）ガイド軸４２に沿って走査方向に移動させる。

供給部５１は、印刷媒体５がロール状に巻かれたリールを回転可能に支持し、印刷媒体５を搬送経路に送り出す。収納部５２は、印刷媒体５を巻き取るリールを回転可能に支持し、印刷が完了した印刷媒体５を搬送経路から巻き取る。
搬送ローラー５３は、印刷媒体５を走査方向と交差する副走査方向（図１に示すＸ軸方向）に移動させる駆動ローラーや印刷媒体５の移動に伴って回転する従動ローラーなどから成り、印刷媒体５を供給部５１から印刷部１０の印刷領域（プラテン５５の上面で印刷ヘッド１１が走査移動する領域）を経由し、収納部５２に搬送する搬送経路を構成する。

制御部３０は、インターフェイス部３１、ＣＰＵ３２、メモリー３３、駆動制御部３４、印刷データセット部３５などを備え、印刷装置１０９の制御を行う。
インターフェイス部３１は、ＰＣ１１０と印刷装置１０９との間でデータの送受信を行う。
ＣＰＵ３２は、印刷装置１０９全体の制御を行うための演算処理装置である。
メモリー３３は、ＣＰＵ３２が動作するプログラムを格納する領域や動作する作業領域などを確保する記憶媒体であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子によって構成される。
ＣＰＵ３２は、メモリー３３に格納されているプログラム、およびＰＣ１１０から受信した印刷データに従って、駆動制御部３４を介して印刷媒体移動部２０（主走査部４０、副走査部５０）、印刷部１０（印刷ヘッド１１）を制御すると共に、印刷データセット部３５を介してメモリー３３に格納されている印刷データに基づき、後述するラスタデータを順次印刷ヘッド制御部１２に送出する。

＜プリンタードライバーの基本機能＞
印刷媒体５への印刷は、印刷装置１０９に接続されたＰＣ１１０から印刷データが送信されることにより開始される。印刷データは、プリンタードライバーによって生成される。以下、プリンタードライバーによる処理について、図３を参照しながら説明する。図３は、プリンタードライバーによる処理の説明図である。

プリンタードライバーは、アプリケーションから画像データ（例えば、テキストデータやフルカラーのイメージデータなど）を受け取り、印刷装置１０９が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データを印刷装置１０９に出力する。アプリケーションからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタードライバーは、解像度変換処理・色変換処理・ハーフトーン処理・ラスタライズ処理・コマンド付加処理などを行う。

解像度変換処理は、アプリケーションから出力された画像データを、印刷媒体５に印刷する際の解像度（印刷解像度）に変換する処理である。例えば、印刷解像度が７２０×７２０ｄｐｉに指定されている場合、アプリケーションから受け取ったベクター形式の画像データを７２０×７２０ｄｐｉの解像度のビットマップ形式の画像データに変換する。解像度変換処理後の画像データの各画素データは、マトリクス状に配置された画素から構成されている。各画素はＲＧＢ色空間の例えば２５６階調の階調値を有している。つまり、解像度変換後の画素データは、対応する画素の階調値を示すものである。
マトリクス状に配置された画素の内の所定の方向に並ぶ１列分の画素に対応する画素データを、ラスタデータと言う。なお、ラスタデータに対応する画素が並ぶ所定の方向は、画像を印刷するときの印刷ヘッド１１の移動方向（走査方向）と対応している。

色変換処理は、ＲＧＢデータをＣＭＹＫ色系空間のデータに変換する処理である。ＣＭＹＫ色とは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）であり、ＣＭＹＫ色系空間の画像データは、印刷装置１０９が有するインクの色に対応したデータである。従って、例えば、印刷装置１０９がＣＭＹＫ色系の１０種類のインクを使用する場合には、プリンタードライバーは、ＲＧＢデータに基づいて、ＣＭＹＫ色系の１０次元空間の画像データを生成する。
この色変換処理は、ＲＧＢデータの階調値とＣＭＹＫ色系データの階調値とを対応づけたテーブル（色変換ルックアップテーブルＬＵＴ）に基づいて行われる。なお、色変換処理後の画素データは、ＣＭＹＫ色系空間により表される例えば２５６階調のＣＭＹＫ色系データである。

ハーフトーン処理は、高階調数（２５６階調）のデータを、印刷装置１０９が形成可能な階調数のデータに変換する処理である。このハーフトーン処理により、２５６階調を示すデータが、２階調を示す１ビットデータや４階調を示す２ビットデータに変換される。ハーフトーン処理後の画像データは、１ビットまたは２ビットのデータであり、この画素データは各画素でのドットの形成（ドットの有無、ドットの大きさ）を示すデータになる。
例えば２ビット（４階調）の場合、ドット階調値［００］に対応するドットなし、ドット階調値［０１］に対応する小ドットの形成、ドット階調値［１０］に対応する中ドットの形成、および、ドット階調値［１１］に対応する大ドットの形成のように４段階に変換される。その後、各ドットのサイズについてドット生成率が決められた上で、ディザ法・誤差拡散法などを利用して、印刷装置１０９がドットを分散して形成するように画素データが作成される。

ラスタライズ処理は、マトリクス状に並ぶ画素データを、印刷時のドット形成順序に従って並べ替える処理である。例えば、印刷時に数回に分けてドット形成処理が行われる場合、各ドット形成処理に対応する画素データをそれぞれ抽出し、ドット形成処理の順序に従って並べ替える。なお、印刷方式が異なれば印刷時のドット形成順序が異なるので、印刷方式に応じてラスタライズ処理が行われることになる。

コマンド付加処理は、ラスタライズ処理されたデータに、印刷方式に応じたコマンドデータを付加する処理である。コマンドデータとしては、例えば媒体の搬送速度を示す搬送データなどがある。

これらの処理を経て生成された印刷データは、プリンタードライバーにより印刷装置１０９に送信される。

（実施形態１）
次に、本発明を具体化した実施形態について説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、説明にあたり、上述した従来技術における実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。

まず、本実施形態における印刷ヘッド１１について説明する。
図４は、印刷ヘッド１１の構成を示す平面図である。
印刷ヘッド１１は、上述した８色のインク（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、ライトシアン（Ｌｃ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）、ライトイエロー（Ｌｙ）、ライトブラック（Ｌｋ））に対応した８個のインク吐出ヘッド１３を走査方向（Ｙ軸方向）に束ねた集合体として構成されている。
それぞれのインク吐出ヘッド１３には、３２個のノズルチップ１４が、千鳥配列となるようにＸ軸方向に２列に配置されている。
ノズルチップ１４には、１列４００穴のノズルが１インチ当たり３６０個の間隔でＸ軸方向に２列形成されている。
このような構成により、印刷ヘッド１１は、１インチ当たり７２０個のピッチ（７２０ｄｐｉ）で、副走査方向（Ｘ軸方向）に２５０００個の８色のドットを形成することができる。

例えば、走査方向の１方向への１回の移動（以下１パスと言う）をしながら、各ノズルから７２０ｄｐｉで２００００回のインク吐出を行った場合には、１パス当たり最大４０億個（＝２５０００×８×２００００個）のドットを形成することができる。
印刷装置１０９は、画像データから生成された印刷データに基づいたラスタデータに従ってインクを吐出するパスを繰り返すことにより、画像データに対応する画像を印刷媒体５に形成する。

ここで、各パスの印刷を実行するためのラスタデータのセットを印刷単位データと言う。１パスで各ノズルから２００００回のインク吐出を行う場合、印刷単位データの最少単位は、４０億個（＝２５０００×８×２００００個）のドットに対応するデータであり、制御部３０から印刷ヘッド制御部１２が備えるバッファメモリーに順次送られる。なお、印刷ヘッド制御部１２が備えるバッファメモリーの容量によって（充分なメモリー容量が確保できる場合には）、複数パス分のデータを印刷単位データとして扱っても良い。

このように、印刷に際し、膨大なデータ量の処理を行う必要があるため、画像の大きさや解像度によって、印刷装置１０９（従来技術による印刷方法）では、１パス当たりのドットに対応する印刷単位データを生成し印刷部１０にセットする時間が、１パスの印刷時間（印刷ヘッド１１の１パスの走査時間および印刷媒体５を副走査方向に必要量移動させる時間）に比較して長くなってしまう場合があった。その結果、パス間の待ち時間が長くなってしまい、印刷品質に影響したり、印刷時間が長くなってしまったりするという課題があった。
これに対して、本実施形態では、印刷単位データを生成してセットする処理を複数に分散して並行処理として行わせ、印刷単位データをセットする時間（分散させ並行処理される時間と分散した処理のタイミングを合わせるための処理に要する時間と合わせた時間）が、印刷ヘッド１１の１パスの走査時間に比較して長くならないように構成している。
以下に具体的に説明する。

（実施形態１における印刷システム）
図５は、実施形態１に係る印刷装置１００を備えた印刷システム１の構成を示す正面図、図６は、同ブロック図である。
印刷システム１は、印刷装置１００および印刷装置１００に接続されるパーソナルコンピューター１１０から構成される。
印刷装置１００は、ＰＣ１１０から受信する印刷データから印刷単位データを生成し印刷部１０にセットする処理時間を短縮するために、印刷装置１０９の制御部３０の機能を５台のパーソナルコンピューター（以下サブＰＣと言う）に分散するように構成している。

また、生成された印刷単位データを受信する印刷部１０も、それぞれ独立して受信するように、使用するインクの種類毎に複数に分け、印刷部１０Ｃ、印刷部１０Ｍ、印刷部１０Ｙ、印刷部１０Ｋ、印刷部１０Ｌｃ、印刷部１０Ｌｍ、印刷部１０Ｌｙ、印刷部１０Ｌｋ（以下、印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）とも言う）として構成している。印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）のそれぞれは、対応する色のインクを吐出するインク吐出ヘッド１３と、それに対応する印刷ヘッド制御部１２Ｃ、印刷ヘッド制御部１２Ｍ、印刷ヘッド制御部１２Ｙ、印刷ヘッド制御部１２Ｋ、印刷ヘッド制御部１２Ｌｃ、印刷ヘッド制御部１２Ｌｍ、印刷ヘッド制御部１２Ｌｙ、印刷ヘッド制御部１２Ｌｋ（以下、印刷ヘッド制御部（１２Ｃ〜１２Ｌｋ）とも言う）などによって構成されている（図示省略）。

分散処理を行う５台のサブＰＣは、駆動制御ＰＣ３０Ｒ、サブＰＣ３０Ｃ、サブＰＣ３０Ｍ、サブＰＣ３０Ｙ、サブＰＣ３０Ｋである。
それぞれのサブＰＣは、制御部３０と同様に、インターフェイス部３１、ＣＰＵ３２、メモリー３３を備えており、ＰＣ１１０とは、インターフェイス部３１を介し、バス形式でネットワーク接続する通信バス６０で接続されている。通信バス６０の接続には、通信プロトコールにＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）を用いている。

駆動制御ＰＣ３０Ｒは、「駆動制御部」として印刷装置１０９の駆動制御部３４の機能を受け持つサブＰＣであり、駆動制御部３４Ｒとタイミング同期部３４Ｔを備えている。
タイミング同期部３４Ｔは、５台のサブＰＣに分散させた処理の同期を取り、その結果を駆動制御部３４Ｒに通知する機能を有している。
駆動制御部３４Ｒは、タイミング同期部３４Ｔからの通知およびＰＣ１１０から受信した印刷データなどに従って、印刷媒体移動部２０（主走査部４０、副走査部５０）、印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）を制御する。

サブＰＣ３０Ｃ、サブＰＣ３０Ｍ、サブＰＣ３０Ｙ、サブＰＣ３０Ｋ（以下、サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）とも言う）は、「印刷データ制御部」であり、それぞれ印刷データセット部３５Ｃ、印刷データセット部３５Ｍ、印刷データセット部３５Ｙ、印刷データセット部３５Ｋ（以下、印刷データセット部（３５Ｃ〜３５Ｋ）とも言う）を備えている。
印刷装置１０９において、制御部３０は印刷データセット部３５を介して、８色のインクに対応するＣＭＹＫ色系の８次元空間の印刷データを処理しラスタデータからなるデータセット（印刷単位データ）を順次印刷ヘッド制御部１２に送出したが、印刷装置１００では、「印刷データ制御部」であるサブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）のそれぞれに、処理対象の色を分担させている。具体的には、サブＰＣ３０Ｃは、シアン（Ｃ）、ライトシアン（Ｌｃ）を、サブＰＣ３０Ｍは、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンタ（Ｌｍ）を、サブＰＣ３０Ｙは、イエロー（Ｙ）、ライトイエロー（Ｌｙ）を、サブＰＣ３０Ｋは、ブラック（Ｋ）、ライトブラック（Ｌｋ）を対象として処理を行う。

また、サブＰＣ３０Ｃは印刷部１０Ｃおよび印刷部１０Ｌｃに、サブＰＣ３０Ｍは印刷部１０Ｍおよび印刷部１０Ｌｍに、サブＰＣ３０Ｙは印刷部１０Ｙおよび印刷部１０Ｌｙに、サブＰＣ３０Ｋは印刷部１０Ｋおよび印刷部１０Ｌｋに、それぞれスターファブリックなどの高速通信インターフェイス７０によって接続されている。

各サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）は、通信バス６０を介してＰＣ１１０から受信した印刷データから担当する色のデータを切り出して処理を行う。具体的には、フルカラーの印刷データから担当する色のデータを切り出して担当するインクの色に対応した単色の印刷データを生成し、次に、単色の印刷データからラスタデータを生成して印刷単位データを構成する。例えば、サブＰＣ３０Ｃは、印刷データからシアン（Ｃ）、ライトシアン（Ｌｃ）のデータを切り出し、シアン（Ｃ）のラスタデータから構成される印刷単位データと、ライトシアン（Ｌｃ）のラスタデータから構成される印刷単位データとを生成し、それぞれの高速通信インターフェイス７０を介して印刷部１０Ｃ、印刷部１０Ｌｃにセット（送信）する。

なお、フルカラーの印刷データから、担当する色の印刷データへの切り出し（変換）は、それぞれのサブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）が行う方法に限定するものではない。例えば、その機能をＰＣ１１０のプリンタードライバーに持たせても良い。その場合には、ＰＣ１１０から各サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）に送る印刷データは、フルカラーの印刷データではなく、予めＰＣ１１０で各サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）が担当する色に対応して変換された印刷データである。

以上のように印刷単位データを分割して生成し各印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）にセット（送信）するようにした場合に、印刷単位データのセットと、印刷媒体移動部２０の駆動とのタイミングを同期させる必要がある。本実施形態では、以下の方法によってその同期を取っている。

各サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）が、それぞれの担当する印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）にそれぞれの担当する色に対応した印刷単位データのセット（送信）を完了したときに、通信バス６０を介して、データセット完了情報を「駆動制御部」としての駆動制御ＰＣ３０Ｒに送信する。駆動制御ＰＣ３０Ｒは、タイミング同期部３４Ｔの機能において受信したデータセット完了情報を参照する。
データセット完了情報には、それぞれのサブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）が担当する色の情報、セットが完了した印刷単位データの範囲（パスの範囲）などが含まれる。

タイミング同期部３４Ｔは、通信バス６０に接続された全てのサブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）からデータセット完了情報を受信したとき、実質的には、同一のパス範囲の全ての色に対応する印刷単位データが対応する印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）にセットされたことが確認されたときにその結果を駆動制御部３４Ｒに通知する。
駆動制御部３４Ｒは、通知に基づいて印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）および印刷媒体移動部２０を駆動制御する。
このように、駆動制御ＰＣ３０ＲとサブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）との間では、タイミング制御を行うための情報通信において、ハンドシェイク通信を行わない。つまり、印刷単位データのセットと印刷媒体移動部２０の駆動を繰り返している際（すなわち、印刷を実行している際）には、駆動制御ＰＣ３０Ｒから各サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）への情報問合せを行わない。

図７は、タイミング制御を行うための情報通信において、ハンドシェイク通信を行う場合のフローチャート、図８は、ハンドシェイク通信を行わない場合のフローチャートである。
これらの図を比較することからも明らかなように、本実施形態では、ハンドシェイク通信を行わないため、ハンドシェイク通信における問合せとその応答待ちに費やす時間が削減される。また、使用するインクの種類が増え、それに合わせて分割する処理の数を増やした場合においても、ハンドシェイク通信によってその通信回数がリニア（線形）に増加することが無い。

なお、印刷単位データや、サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）から送信するデータセット完了情報、データセット完了情報の受信が完了したときの通知のそれぞれに含める情報（コマンドデータやそれに基づく制御情報）によって、駆動制御部３４Ｒが行う印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）および印刷媒体移動部２０の駆動制御をより好適化することができる。
コマンドには、例えば、ノズルの詰まりなどを解消するためのフラッシングや、ノズル解析（インクの吐出状況を検出するための信号解析）などを実行させるものがある。インクの特性やインクの吐出頻度によって、これらを実行するタイミングを好適化することが可能であり、各色の印刷単位データを生成したときに、各インクに好適化されたタイミングで実行するように必要なコマンドを該当するパスの印刷単位データに含ませることができる。

サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）は、印刷単位データのセット（送信）が完了したときに、該当する印刷単位データにこのコマンドが含まれる場合には、データセット完了情報にこのコマンドデータを含めて駆動制御ＰＣ３０Ｒに送信する。タイミング同期部３４Ｔは、集まったデータセット完了情報に含まれるコマンドデータを集約して駆動制御部３４Ｒに通知する。駆動制御部３４Ｒは、この通知に従い印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）および印刷媒体移動部２０を駆動制御し、例えば、必要なフラッシングやノズル解析を行う。

以上述べたように、本実施形態による印刷装置および印刷方法によれば、以下の効果を得ることができる。
印刷単位データによる印刷を複合して印刷画像の印刷を行うために、「駆動制御部」としての駆動制御ＰＣ３０Ｒは、印刷単位データの印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）へのセット（送信）と駆動制御ＰＣ３０Ｒ（駆動制御部３４Ｒ）の印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）および印刷媒体移動部２０に対する駆動制御とのタイミング制御を行う。このタイミング制御は、通信バス６０を介する情報通信によって行われる。具体的には、各サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）が、それぞれの担当する印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）にそれぞれの担当する色に対応した印刷単位データのセット（送信）を完了したときに、通信バス６０を介して、データセット完了情報を「駆動制御部」としての駆動制御ＰＣ３０Ｒに送信する。駆動制御ＰＣ３０Ｒ（タイミング同期部３４Ｔ）は、通信バス６０に接続された全てのサブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）からデータセット完了情報を受信したときに、受信したデータセット完了情報に基づいて印刷部（１０Ｃ〜１０Ｌｋ）および印刷媒体移動部２０の駆動制御を行う。つまり、本実施形態によれば、このタイミング制御を行う情報通信において、駆動制御ＰＣ３０ＲとサブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）との間でハンドシェイク通信を行わない。そのため、ハンドシェイク通信における問合せとその応答待ちに費やす時間が削減され、印刷処理の効率が低下することが抑制される。また、使用するインクの種類が増え、これに合わせて分割する処理の数を増やした場合においても、ハンドシェイク通信によってその通信回数がリニア（線形）に増加することが無いため、印刷システムの構築がより簡便に行えるようになる。

また、通信バス６０を介して行う通信プロトコールにＴＣＰ／ＩＰを用いている。ＴＣＰ／ＩＰは汎用性の高いプロトコールであるため、印刷装置をより好適に構成することができるので、駆動制御ＰＣ３０ＲやサブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）の設置位置を変更したり、印刷速度に応じてサブＰＣを増設して印刷データの処理能力をカスタマイズすることが容易にできる。

なお、本実施形態では、サブＰＣ（３０Ｃ〜３０Ｋ）のそれぞれに２色ずつの分散処理を行わせているが、分担する色の数（処理の分割数）はこれに限定するものではない。例えば、サブＰＣ３０ｘのそれぞれに印刷部１０ｘを接続し、それぞれ単色処理を行う方法であっても良い。

１…印刷システム、５…印刷媒体、１０，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ，１０Ｌｃ，１０Ｌｍ，１０Ｌｙ，１０Ｌｋ…印刷部、１１…ヘッド、１２，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ，１２Ｌｃ，１２Ｌｍ，１２Ｌｙ，１２Ｌｋ…印刷ヘッド制御部、１３…インク吐出ヘッド、１４…ノズルチップ、２０…印刷媒体移動部、３０…制御部、３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｋ…サブＰＣ、３０Ｒ…駆動制御ＰＣ、３１…インターフェイス部、３２…ＣＰＵ、３３…メモリー、３４，３４Ｒ…駆動制御部、３４Ｔ…タイミング同期部、３５，３５Ｃ，３５Ｍ，３５Ｙ，３５Ｋ…印刷データセット部、４０…主走査部、４１…キャリッジ、４２…ガイド軸、５０…副走査部、５１…供給部、５２…収納部、５３…搬送ローラー、５５…プラテン、６０…通信バス、１００…印刷装置、１１０…ＰＣ、１１１…プリンター制御部、１１２…入力部、１１３…表示部、１１４…記憶部。

Claims

印刷用インクの色毎に設けられ、前記印刷用インクを印刷媒体に付与して印刷を行う印刷部と、
前記印刷媒体を前記印刷部に対し相対移動させる印刷媒体移動部と、
前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御する駆動制御部と、
印刷画像に対応したフルカラーの印刷データに基づき、前記印刷用インクの色に対応した単色の印刷データを生成し、前記単色の印刷データを印刷単位データに分割して前記印刷用インクの色に対応する前記印刷部にセットする印刷データ制御部と、
前記駆動制御部と前記印刷データ制御部とをバス形式でネットワーク接続する通信バスと、を備え、
前記印刷データ制御部が、前記単色の印刷データの生成及び前記印刷部に前記印刷単位データのセットを完了したときに、前記通信バスを介して、データセット完了情報を前記駆動制御部に送信し、前記駆動制御部が、前記通信バスに接続された全ての前記印刷データ制御部から前記データセット完了情報を受信したときに、受信した前記データセット完了情報に基づいて前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御することを繰り返して、前記印刷単位データによる印刷を複合し、前記印刷画像の印刷を行うことを特徴とする印刷装置。
前記印刷部は、走査方向に移動しながら前記印刷媒体に対して前記印刷用インクを吐出する印刷ヘッドを有し、
前記印刷データ制御部による前記単色の印刷データの生成では、前記印刷単位データとして、前記印刷ヘッドが前記走査方向に一回移動する際に形成される画像に対応する印刷データが生成され、前記印刷データ制御部による前記印刷部への前記印刷単位データのセットでは、前記印刷部へ前記印刷ヘッドが前記走査方向に一回移動する際に形成される画像に対応する印刷データがセットされることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
前記通信バスを介して行う通信プロトコールにＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）を用いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の印刷装置。
印刷用インクの色毎に設けられ、前記印刷用インクを印刷媒体に付与して印刷を行う印刷部と、
前記印刷媒体を前記印刷部に対し相対移動させる印刷媒体移動部と、
前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御する駆動制御部と、
印刷画像に対応したフルカラーの印刷データに基づき、前記印刷用インクの色に対応した単色の印刷データを生成し、前記単色の印刷データを印刷単位データに分割して前記印刷用インクの色に対応する前記印刷部にセットする印刷データ制御部と、
前記駆動制御部と前記印刷データ制御部とをバス形式でネットワーク接続する通信バスと、を備え、
前記印刷データ制御部が、前記単色の印刷データの生成及び前記印刷部に前記印刷単位データのセットを完了したときに、前記通信バスを介して、データセット完了情報を前記駆動制御部に送信し、前記駆動制御部が、前記通信バスに接続された全ての前記印刷データ制御部から前記データセット完了情報を受信したときに、受信した前記データセット完了情報に基づいて前記印刷部および前記印刷媒体移動部を駆動制御することを繰り返して、前記印刷単位データによる印刷を複合し、前記印刷画像の印刷を行うことを特徴とする印刷方法。