JPH08267831A - インクジェット式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速印字の場合でも特別に大容量の印字デー
タ記憶領域を必要とせずにリアルタイムでデータ変換を
行うことが可能な分散斜め打ち方式のインクジェット式
画像形成装置を提供する。 【構成】 ホストコンピュータ等の上流側から到来した
画像データを、先頭側のビットから所定ビット数を単位
として、マトリクス状に配列されたメモリ２ａの格納単
位毎に順次斜めに格納し、格納された前記画像データを
読み出す際にはマトリクスの列または行順に読み出すよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット式画像
形成装置に関し、特に分散斜め打ち方式の印字ヘッドを
備えたインクジェット式画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、分散斜め打ち方式を説明するた
めの概念図である。

【０００３】図５に示すように、分散斜め打ち方式の印
字ヘッドは、印字走査方向に対してインク吐出ノズル列
が斜めに配列され（印字走査方向に直交する方向にα
°）、ｎノズル毎に位置するノズル、例えば１番目，ｎ
＋１番目，２ｎ＋１番目…という位置関係にあるノズル
が同時に吐出する構造になっている。通常、この１つの
ノズルがインクを吐出することによって形成される画像
が、１ドットとなる。

【０００４】このような印字ヘッドにより、先ず、図６
（Ａ）で黒丸を付して示した、１，ｎ＋１，２ｎ＋１，
…のノズルの吐出を同時に行う。次いで、図６（Ｂ）に
示すように、印字ヘッドが走査方向にノズルの間隔分だ
け移動した位置で、黒丸で示した２，ｎ＋２，２ｎ＋２
…のノズルの吐出を同時に行う。以下、前述の動作をｎ
回繰り返してインク吐出動作を行い、全ノズル（Ｍドッ
ト）の吐出制御を行うと、図７に示すような、略階段状
の画像を形成することができる。

【０００５】かかる分散斜め打ち方式の印字ヘッドを用
いて、走査方向に垂直な幅１ドットの直線を描こうとし
た場合に、画像イメージ通りのデータ、即ち全ノズルが
吐出するようなデータを印字ヘッドに与えたとすると、
そのときに形成される画像は、図７に示したように、走
査方向に垂直な連続したｎドットを一組の単位として、
走査方向に階段状にズレた画像となる。

【０００６】従って、画像イメージ通りの直線を描くた
めには、図７に示したｎドット毎に生じるズレを補正す
るように、印字ヘッドに与えるインク吐出のタイミング
をずらす必要がある。そのためには、図８に示すよう
に、垂直状態で送られてきた印字データ（図８（Ａ））
を、予め印字ヘッドの印字走査方向に直交する方向に対
して図７に示したズレと逆方向にズラした印字データと
してメモリに格納する（図８（Ｂ））。そして、この傾
いて格納された印字データを、メモリの列毎に順次読み
出してノズルからインクを吐出させるようにすれば、結
果として走査方向に垂直な幅１ドットの直線を印字する
ことができる。

【０００７】従来、図８（Ａ）に示した画像データの格
納状態を、図８（Ｂ）に示した画像データの格納状態に
変換するデータ変換は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
の制御の下に行っていた。

【０００８】一方、図９（Ａ）に示すように、独立した
印字ヘッドＨ1 ，Ｈ2 を連結してビット数を増やして使
用する場合がある。しかし、連結の際に発生する機械的
な誤差により、各印字ヘッドのノズル間にズレＲ1 が生
じる場合がある（図９（Ｂ）参照）。これをレジストず
れという。かかるレジストずれが画像の縦方向（図９
（Ｂ）参照）に生ずる場合には、縦方向のレジストずれ
を補正する手段として、印字ヘッドのノズルの内、縦レ
ジストの調整に必要な個数のノズルを確保し、実際の印
字にはその調整用のノズルを除いたノズルにインク吐出
指示データを印加し、印字する方法が採られることがあ
る。従来、この吐出指示データの印加位置を調整するデ
ータ変換もＭＰＵが行っていた。

【０００９】なお、レジストずれの内、横レジストずれ
（図１０参照）の場合のズレＲ2 を調整するには、イン
クの吐出タイミングを調整すればよい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来通
りＭＰＵによって前述のようなデータ変換を行うと、印
字速度が高速になった場合にはリアルタイムでデータ変
換を行うことが不可能となる。従って、必要な分量のデ
ータを予め変換しておかなくてはならず、そのためには
膨大な印字データの記憶領域が必要となる。

【００１１】そこで、本発明の目的は、高速印字の場合
でも特別に大容量の印字データ記憶領域を必要とせずに
リアルタイムでデータ変換を行うことが可能なインクジ
ェット式画像形成装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、複数個のノズルが印字走査
方向に対して所定角度で直線状に配列された印字ヘッド
と、該印字ヘッドの所定位置のノズルから所定個数飛び
のノズル群を組単位として印字制御し、印字走査方向へ
の走査に応じて順次次の所定個数飛びのノズル群を組単
位として印字を行うように制御する制御部とを備えた分
散斜め打ち方式のインクジェット式画像形成装置におい
て、ホストコンピュータ等の上流側から到来した画像デ
ータを、先頭側のビットから所定ビット数を単位とし
て、マトリクス状に配列されたメモリの格納単位毎に順
次斜めに格納し、格納された前記画像データを読み出す
際にはマトリクスの列または行順に読み出すようにした
データ形式変換装置を備えたことを特徴とする。

【００１３】また、請求項２記載の発明は、前記データ
形式変換装置を、前記画像データの流れにおいて前記印
字ヘッドの制御を行う印字制御手段の上流側に備えたこ
とを特徴とする。

【００１４】また、請求項３記載の発明は、前記請求項
１記載のインクジェット式画像形成装置は、印字ヘッド
の印字可能なノズル数より少ないノズル数で印字し、余
ったノズルで連結された印字ヘッド間の縦方向レジスト
ずれを補正する手段を備え、前記連結された印字ヘッド
間の縦方向のレジストのずれを検出する縦レジストずれ
検出手段と、該縦レジストずれ検出手段により検出され
た縦方向レジストずれを、相対的に補正するための印字
データの操作を行う縦レジストずれ調整手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１５】また、請求項４記載の発明は、前記縦レジ
スト補正手段を、前記データ形式変換手段のデータ処理
の流れの上流側に備えたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明によれば、データ形式変換
装置は、ホストコンピュータ等の上流側から到来した画
像データを、先頭側のビットから所定ビット数を単位と
して、マトリクス状に配列されたメモリの格納単位毎に
順次斜めに格納する。そして、格納された前記画像デー
タを読み出す際にはマトリクスの列または行順に読み出
す。このようにすれば、画像データを所定個数のビット
を単位として斜めにメモリに格納し、読み出す際には列
または行毎に読み出すので、分散斜め打ち方式の印字ヘ
ッドに適合したデータ変換を高速に行うことができる。

【００１７】また、請求項２記載の発明によれば、デー
タ形式変換装置は、画像データの流れにおいて前記印字
ヘッドの制御を行う印字制御手段の上流側に備えられて
いるので、データ形式変換装置の構成を簡単にすること
ができる。

【００１８】また、請求項３記載の発明によれば、縦レ
ジストずれ検出手段は、連結された印字ヘッド間の縦方
向のレジストのずれを検出する。縦レジスト補正手段
は、縦レジストずれ検出手段により検出された縦方向レ
ジストずれを、相対的に補正するための印字データの操
作を行う。

【００１９】また、請求項４記載の発明によれば、縦レ
ジスト補正手段は、データ形式変換手段のデータ処理の
流れの上流側に備えられているので、縦レジスト補正手
段の構成を簡単にすることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。

【００２１】（１）第１実施例 図１は第１実施例の機能ブロック図であり、図２は第１
実施例の印字機構の概略構成図である。

【００２２】図１および図２に示すように、ＭＰＵ１
は、画像形成装置全体の制御を行い、例えばデータ形式
変換部２および印字制御部３の設定や、印字部搬送部６
の駆動信号１０の生成を行う。

【００２３】印字部４は印字部搬送機（キャリッジ）３
１（図２参照）に搭載されている。また、印字部４は、
ノズルがＭ個の分散斜め打ち方式のインクジェットヘッ
ドであり（図５参照）、シリアル転送で印字制御部３か
ら印字データを受け取る。印字部搬送部６はキャリッジ
３１を所定方向に搬送する。印字部搬送部６により印字
部（印字ヘッド）４を移動しながら印字を行うと、１回
の移動（１スキャン）で、移動方向に対して垂直にＭド
ットの帯状の画像が形成できる。印字部４を構成するイ
ンクジェットヘッドは、Ｌノズル毎に同時吐出するタイ
プである（図６（Ａ）参照）。

【００２４】図３に示すように、データ形式変換部２
は、画像データライン７から入力されたＭビット単位
（Ｍビットは印字ヘッドのノズルの全ビット数に等し
い。図５参照）の画像データＰ（スライスデータと呼
ぶ）を、Ｍビット×Ｋ（Ｋ＝Ｍ／Ｌ）のレジスタ２ａに
Ｌビット単位（図５における１〜ｎ、ｎ＋１〜２ｎ、・
・・）で分割して斜めに格納する。そして、印字データ
ライン１１に出力するときは、縦に並んだＭビットのデ
ータＱ1 ，Ｑ2 ，・・・（ヘッドスライスデータと呼
ぶ）を出力するという形でデータの変換を行う。これを
カラム変換と呼ぶ。

【００２５】印字制御部３は、次に説明する印字部移動
検出部５から送られてくる移動検出信号１５に同期し
て、データ形式変換部２から印字データライン１１によ
り印字制御部３に入力されたデータ（ヘッドスライスデ
ータ）をデータ転送ライン１３により印字部４に転送す
る。また、印字制御部３は、駆動信号１４に印字部４が
インクの吐出に必要な駆動信号を出力する。

【００２６】印字部移動検出部５は、印字部搬送機３１
に固定されたセンサ３６とリニアスケール３７とからな
り、印字部４が移動すると移動検出信号１５としてパル
ス信号を発生する。

【００２７】印字部搬送部６は、ベルト駆動モータ３
２，搬送ベルト３３，プーリ３４，３５及び搬送ベルト
３３に固定された印字部搬送機３１等からなり、ＭＰＵ
１からの駆動信号１０（図１）によりモータ３２を回転
させプーリ３４を介して搬送ベルト３３を動かして印字
部４を移動する。

【００２８】制御ライン８及び９は、データ形式変換部
２及び印字制御部３の設定や動作開始・停止の制御を行
う制御信号である。

【００２９】データ転送ライン１３は、データとクロッ
クの２信号で、印字制御部３により１回の転送につきＭ
ビット分のデータ（ヘッドスライスデータ）がシリアル
で転送される。

【００３０】リニアスケール３７（図２）は、スリット
が刻んであり、印字部搬送機３１と共に移動するセンサ
３６がそのスリットを検出してパルスを出力する。スリ
ットの刻まれている間隔は、印字部４の移動方向の前記
Ｌノズル分の距離に合わせてセンサ３６がパルスを発生
できるように設定されている。また、センサ３６は、印
字部４の移動方向により位相差（例えば、Ａ相とＢ相と
で９０°の位相差）をつけた２つのパルス信号を発生さ
せる。

【００３１】印字制御部３は、この２つのパルス信号か
ら印字部４の移動方向を検出し、データ形式変換部２に
印字部移動方向信号１２を出力する。データ形式変換部
２は印字部移動方向信号１２により、図３において縦Ｍ
ビットに分けたＫ個のブロックの印字ヘッドとして出力
していく順番を変更する。

【００３２】プラテン（搬送台）３８（図２参照）は、
被印字媒体（記録紙）を置くためのものである。

【００３３】次に、動作を説明する。

【００３４】画像（図示せず）をイメージデータに変換
する例えばイメージコントローラや、画像データを蓄え
ているコントローラ等から，印字開始信号１６がＭＰＵ
１に入力される。印字開始信号１６を受け取ったＭＰＵ
１は、予め印字のための設定を行ってあるデータ形式変
換部２および印字制御部３に印字動作開始の信号を制御
ライン８及び９によって入力する。ＭＰＵ１は更に駆動
信号１０を発生させて印字部搬送部６を移動させ、印字
部４を印字に必要な距離だけ移動させる。

【００３５】データ形式変換部２は、印字動作開始の信
号を受け取ると前記コントローラから画像データライン
７を介してイメージデータの取り込みを開始する。スラ
イスデータを１つ取り込むと、ヘッドスライスデータを
出力するまでスライスデータを取り込めないので取り込
み待ち状態になる。ヘッドスライスデータを１つ出力す
るとスライスデータを１つ取り込む余裕かできるので、
再びスライスデータの取り込みを行う。このようにして
順次入力と出力を行い、ＭＰＵ１から制御ライン８を経
て動作中断命令が到来するか、または、データ形式変換
部２の内部で発生する動作終了判定によって動作を終了
する。以上のようなデータ処理を実行すれば、大きなメ
モリ容量を必要としない。

【００３６】印字制御部３は、印字動作開始の信号を受
け取るとデータライン１１を介してヘッドスライスデー
タを取り込む。印字部４が移動することによって印字部
移動検出部５は移動検出信号１５を発生させる。移動検
出信号１５を受けた印字制御部３は、移動検出信号１５
を基準にしてヘッドスライスデータをデータ転送ライン
１３を経て印字部４にシリアル転送する。また、それと
同時に転送されたデータに従って印字部４がインクの吐
出を行うための駆動信号１４を発生させる。データの取
り込みとデータの転送は、ＭＰＵ１により動作中断命令
がくるか、または、印字制御部３の内部で発生する動作
終了判定によって動作を終了する。

【００３７】印字部４は、既に転送されてきているヘッ
ドスライスデータに従って、駆動信号１４に合わせてイ
ンクの吐出を行い、被印字媒体にインクで印字する。そ
れと同時に、次に印字するヘッドスライスデータを印字
制御部３からデータ転送ライン１３を経て受け取る。

【００３８】印字速度が高速になると、データ処理の高
速化のみではなく、機械の制御も高速動作に合わせなけ
ればならず、ＭＰＵへの負荷が大きくなる。

【００３９】本実施例ではＭＰＵ１は、データ形式変換
部２及び印字制御部３に対して印字動作開始の信号を出
力すると、これらの動作状態の監視をするのみで、印字
のデータに関わる必要がないので、その能力を他の制御
に回すことができる。従って、従来と同等のＭＰＵで
も、より高速な印字動作が可能となる。

【００４０】（２）第２実施例 図４は、第２施例の機能ブロック図である。

【００４１】本実施例は、前記実施例１の印字部４を複
数の印字部で構成したもので、各印字部の取り付け上の
相対的な位置の補正手段を備えている。

【００４２】前述のレジストずれには、走査方向のずれ
である横レジストずれと、走査方向に垂直な方向にずれ
る縦レジストずれとに分けられる。横レジストずれは、
前述のように印字部がインクを吐出するタイミングを独
立に設定できるようにすることで調整できる。これに対
して、縦レジストずれは、印字部の移動方向に対して垂
直な成分の為、吐出のタイミングでは調整できない。通
常よく使われる縦レジストずれ調整は、印字部が印字で
きるノズルのうち調整に必要と思われる分だけ調整用に
確保し、実際の印字にはその調整に用いたノズルを除い
たノズルで印字する方法である。本実施例も縦レジスト
ずれの調整にこの方法を用いた。

【００４３】印字部群４３は、複数の印字部４ａ，４
ｂ，〜４ｎから構成されている。各々の印字部４ａ，４
ｂ，〜４ｎは、第１実施例の印字部４と同一構成であ
る。

【００４４】レジストずれ検知部４１は、各印字部４
ａ，４ｂ，〜４ｎで印字した画像を認識して、各々の相
対的なレジストずれを検出する。

【００４５】レジストずれ信号ライン４２は、レジスト
ずれ検知部４１を制御する信号ラインと、レジストずれ
に関する情報をＭＰＵ１に伝達する信号ラインとから構
成されている。ＭＰＵ１はレジストずれ信号ライン４２
を介してレジストずれ検知部４１を制御し、レジストず
れ検知部４１が検出したレジストずれの情報を入手す
る。

【００４６】縦レジストずれ調整部４４は、データ形式
変換部２のデータの流れの上流に位置する。内部はシフ
トレジスタで構成されていて、画像データライン７を介
して入力されるスライスデータを縦レジストずれ制御信
号４５によりＭＰＵ１から要求されるシフト量だけシフ
トして調整を行う。シフト量は、各々の印字部４に合わ
せて用意され、調整するデータがどの印字部４で使用さ
れるかによってシフト量を選択する。

【００４７】動作を説明すると、先ず縦レジストずれ調
整部４４におけるシフト量をすべての印字部に対して同
一のものにする。その状態で同一のパターン画像を各々
の印字部４で印字する。その後、レジストずれ検出部４
１を用いて印字したパターン画像を検査し、各印字部４
のレジストずれ量を検出する。ＭＰＵ１は、このレジス
トずれ量に基づいて、横レジストずれと縦レジストずれ
を調整する。縦レジストずれの調整は、縦レジストずれ
調整部４４に送られる画像データに適切な縦レジストず
れ調整ができるようにする。

【００４８】なお、印字の動作そのものは第１実施例と
同じである。

【００４９】データの流れでは、画像データライン７を
介して入力されるスライスデータは、ＭＰＵ１によって
各印字部毎に縦レジストずれ調整用のシフト量を設定さ
れた縦レジストずれ調整部４４において、各々の印字部
４に合わせてシフトされる。シフト処理によって縦レジ
ストずれを調整されたデータは、データ形式変換部２に
取り込まれて、分散斜め打ち方式に合わせたデータに変
換され印字制御部３の制御の下に各印字部４に転送され
る。

【００５０】縦レジストずれ調整は、ソフトウェアによ
って行われる場合はデータ形式変換の前でも後でも可能
であるが、ハードウェアによって行う場合はデータ形式
変換の後で行うとなると処理が複雑化し、且つ、その為
の作業メモリ領域が必要になってしまう。

【００５１】分散斜め打ち方式の印字部のためのデータ
形式変換は、画像データライン７の時点でのイメージ
を、最終的な被印字媒体で印字するために変換するもの
である。従って、データ形式変換をする前であれば、縦
レジストずれ調整は、スライスデータを全体的にシフト
するだけで済み、非常に簡単な回路構成によって実現で
きる。

【００５２】本実施例では、このような構成で、簡単な
回路によって縦レジストずれ調整機能を実現し、それに
よって、第１実施例と同様にＭＰＵ１の印字データの処
理に対する負荷を少なくし、複数の印字部４で印字する
装置においても高速動作を可能としている。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、各請求項記載の発
明によれば、ホストコンピュータ等の上流側から到来し
た画像データを、先頭側のビットから所定個数のビット
を単位として、マトリクス状に配列されたメモリの格納
単位毎に順次斜めに格納し、格納された前記画像データ
を読み出す際にはマトリクスの列または行毎に読み出す
ようにしたデータ形式変換装置を備え、また、データ形
式変換装置を、前記画像データの流れにおいて前記印字
ヘッドの制御を行う印字制御手段の上流側に備えたの
で、高速印字の場合でも特別に大容量の印字データ記憶
領域を必要とせずにリアルタイムでデータ変換を行うこ
とができる。

【００５４】また、印字ヘッドの印字可能なノズル数よ
り少ないノズル数で印字し、余ったノズルで連結された
印字ヘッド間の縦方向レジストずれを補正する手段を備
え、前記連結された印字ヘッド間の縦方向のレジストの
ずれを検出する縦レジストずれ検出手段と、該縦レジス
トずれ検出手段により検出された縦方向レジストずれ
を、相対的に補正するための印字データの操作を行う縦
レジストずれ調整手段とを備え、また、縦レジスト補正
手段を、前記データ形式変換手段のデータ処理の流れの
上流側に備えたので、簡単な回路構成で自動的に縦レジ
ストずれの調整ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の機能ブロック図である。

【図２】本発明に適用する画像形成装置の概略構成図で
ある。

【図３】第１実施例におけるカラム変換の概念を示す図
である。

【図４】本発明の第２実施例の機能ブロック図である。

【図５】従来の分散斜め打ち方式の印字ヘッドにおける
インク吐出ノズルの配列を示す図である。

【図６】分散斜め打ち方式の印字過程を示す図であっ
て、（Ａ）は１，ｎ＋１，２ｎ＋１・・・の各ビットが
同時に印字する状態を示す図、（Ｂ）は２，ｎ＋２，２
ｎ＋２・・・の各ビットが同時に印字する状態を示す図
である。

【図７】分散斜め打ち方式の印字ヘッドにより、補正し
ないで印字した場合の図である。

【図８】画像イメージと印字部に送るデータのイメージ
の概念図である。

【図９】縦レジストずれを示す概念図である。

【図１０】横レジストずれを示す概念図である。

【符号の説明】

１ ＭＰＵ ２ データ形式変換部 ３ 印字制御部 ４ 印字部（印字ヘッド） ５ 移動検出部 ６ 印字部搬送部 ７ 画像データライン ８，９ 制御ライン １１ 印字データライン １３ データ転送ライン ３１ 印字部搬送機 ３６ センサ ３７ リニアスケール ４１ レジストずれ検知部 ４４ 縦レジストずれ調整部 ４５ 縦レジストずれ制御信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 3/10 １０６Ｐ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のノズルが印字走査方向に対して
   所定角度で直線状に配列された印字ヘッドと、該印字ヘ
   ッドの所定位置のノズルから所定個数飛びのノズル群を
   組単位として印字制御し、印字走査方向への走査に応じ
   て順次次の所定個数飛びのノズル群を組単位として印字
   を行うように制御する制御部とを備えた分散斜め打ち方
   式のインクジェット式画像形成装置において、 ホストコンピュータ等の上流側から到来した画像データ
   を、先頭側のビットから所定ビット数を単位として、マ
   トリクス状に配列されたメモリの格納単位毎に順次斜め
   に格納し、格納された前記画像データを読み出す際には
   マトリクスの列または行順に読み出すようにしたデータ
   形式変換装置を備えたことを特徴とするインクジェット
   式画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記データ形式変換装置を、前記画像デ
   ータの流れにおいて前記印字ヘッドの制御を行う印字制
   御手段の上流側に備えたことを特徴とする請求項１記載
   のインクジェット式画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１記載のインクジェット式画
   像形成装置は、印字ヘッドの印字可能なノズル数より少
   ないノズル数で印字し、余ったノズルで連結された印字
   ヘッド間の縦方向レジストずれを補正する手段を備え、 前記連結された印字ヘッド間の縦方向のレジストのずれ
   を検出する縦レジストずれ検出手段と、 該縦レジストずれ検出手段により検出された縦方向レジ
   ストずれを、相対的に補正するための印字データの操作
   を行う縦レジストずれ調整手段とを備えたことを特徴と
   する請求項１記載のインクジェット式画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記縦レジスト補正手段を、前記データ
   形式変換手段のデータ処理の流れの上流側に備えたこと
   を特徴とする請求項３記載のインクジェット式画像形成
   装置。