JPH10766A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像品質や操作性の向上を実現するための回
路構成が簡易でコストアップや装置の大型化を防止した
画像形成装置を提供する。 【解決手段】 マスクパターンデータメモリ手段と、分
散斜め打ちデータメモリ手段と、画像データメモリ手段
と、吐出パターンデータメモリ手段の内の２個以上のメ
モリ手段を唯一のメモリ手段で構成し、回路構成の簡易
化、コストアップや装置の大型化を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に係
り、特にエンジン制御用のデータ処理部の電気回路構成
を簡易にした画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット方式の画像形成装
置では、画像品質の向上やユーザの操作性の向上のため
に次に説明する各種の手段が採用されている。先ず、画
像品質の向上の技術としては、次の，，に示す手
段が採られている。

【０００３】インクジェットヘッド（以下、ヘッドと
称する）を少し傾けて配置し、ヘッドからのインク吐出
の同時集中を避ける「分散斜め打ち」手段。 ヘッドを構成する各ノズルの特性バラツキに基づく印
刷画像のスジムラを改良するために、同一画像を複数回
の印刷スキャンで構成する「マルチスキャン」手段。例
えば、２回のスキャンで画像を形成する２パス印字方式
の場合には、１回目のスキャンで印刷するときと２回目
のスキャンで印刷するときとでは同一画像データを受信
するが、所定のマスクをかけて１回目のスキャンと２回
目のスキャンとでは異なる画像を形成し、２回のスキャ
ンの重なりで美しい画像が形成されるようにマスク処理
をする。

【０００４】特にカラー印刷機（印字装置）の場合に
は、各色を所定の規定位置に印刷することが、色ズレを
防ぎ画像品質を向上するために必要である。このための
手段として、リニアエンコーダ等の位置センサを使用す
るのが一般的である。

【０００５】次に、ユーザの操作性を向上させる技術と
しては、次のに示す方式が採られている。 被記録媒体である用紙の供給方向として、操作面手前
側および背面側の両側面から供給可能な方式。

【０００６】更に、その他としては、 ヘッドの印刷品位を所定のレベルに保持することを目
的に回復動作（インクヘッドの目詰まり除去動作）をヘ
ッドに対して所定間隔で行う。回復動作には所定の印刷
パターンを、非印刷領域に吐出する予備吐出動作を含
む。

【０００７】従来は、上記〜に示した技術を実現す
る手段として、各手段が処理回路とメモリとを独立に備
えていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
各種機能を従来の構成（回路とメモリ）で画像形成装置
に持たせると画像品質や操作性の向上が達成されるもの
の、他方で画像形成装置の回路が複雑になり、コストア
ップや機器の大型化という問題を生じていた。

【０００９】そこで、本発明の目的は、画像品質や操作
性の向上を実現するための回路構成が簡易でコストアッ
プや装置の大型化を防止した画像形成装置を提供するこ
とである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、同一画面用の画像データを分
割して複数回印刷するマルチスキャンを行う際のマスク
パターンデータを記憶するマスクパターンデータメモリ
手段と、印字ヘッドを印刷走査方向に対し傾けて配置
し、該印字ヘッドの傾きに合せて印字を行う分散斜め打
ちを行う画像データを記憶する分散斜め打ちデータメモ
リ手段と、画像データを印字ヘッドの吐出タイミングに
合せて記憶する画像データメモリ手段と、印字ヘッドの
回復用の吐出パターンデータを記憶する吐出パターンデ
ータメモリ手段との各メモリ手段の内の少なくとも２個
を唯一のメモリ手段で構成したことを特徴とする。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、マスクパタ
ーンデータメモリ手段と、分散斜め打ちデータメモリ手
段と、画像データメモリ手段と、吐出パターンデータメ
モリ手段の内の２個以上のメモリ手段を唯一のメモリ手
段で構成したので、回路構成を簡易にでき、コストアッ
プや装置の大型化を抑制することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態例
に基づいて説明する。本実施形態例を、（Ｉ）概略構成
および動作、（ＩＩ）詳細構成および動作に分けて説明
する。

【００１３】（Ｉ）概略構成および動作 (1) 図１はプロッタの外観図であり、図２は該プロッタ
のインクヘッド周辺の構成図である。ここに、プロッタ
は、機械，建築，電気等の分野においてＣＡＤデータの
印刷用出力装置として使われてきたが、最近ではインク
ジェット方式の普及によりラスタデータの印刷（Ａ点と
Ｂ点を印刷で結ぶ場合に途中の複数の点を指定して印刷
する方式）が可能となり、大画面の写真画像の印刷用途
にも使われだしている。

【００１４】図１および図２において、内部観察用のウ
インドウ（窓）１００の内部にはインクジェットヘッド
Ｈを搭載したキャリッジ１０９が配置されている。イン
クヘッドＨの交換作業，紙詰りの除去作業の際にウイン
ドウ１００を開いて作業をする。１０１はフロントパネ
ルであり、プロッタの各種の操作指示をこのパネル上で
行う。１０２は用紙レバーであり、このレバーで印刷用
用紙の固定および解除を行う。１０３はロール紙カバー
であり、ロール状に巻回された用紙が格納されている。
１０４は用紙スタッカであり、印刷済みの紙を収容す
る。

【００１５】前記キャリッジ１０９は、２本のレール１
１０上に矢印方向（左右方向）に摺動可能に配置されて
いる。キャリッジ１０９に搭載されたインクジェットヘ
ッドＨは、フルカラー印刷用のシアン１０５，マゼンタ
１０６，イエロー１０７，ブラック１０８の４本のイン
クヘッドにより構成されている。ヘッドＨへの信号は、
フラットケーブル１１１を介してエンジンコントローラ
１１２から供給される。該エンジンコントローラ１１２
はプロッタエンジン部の制御を担当するが、詳細は後述
する。

【００１６】エンジンコントローラ１１２への信号はイ
メージコントローラ１１３で生成される。イメージコン
トローラ１１３への信号はホストコンピュータ（図示せ
ず）からコンピュータインタフェース１１４を介して供
給される。

【００１７】印刷データの流れについて説明する。ホ
ストコンピュータで生成するプロッタ用の制御命令セッ
トは、指定された座標上に指定された図形を描く［Ａ点
とＢ点を結ぶ場合に始点（Ａ点）と終点（Ｂ点）とを直
接結ぶ］ベクトルコマンド（ベクトルデータ）であり、
コンピュータインタフェース１１４を介してイメージコ
ントローラ１１３に送り込まれる。該イメージコントロ
ーラ１１３の画像処理に関する主たる仕事は、ベクトル
データを実際印刷するイメージのラスタデータに変換す
ることである。

【００１８】(2) エンジンコントローラ１１２の基本的
な機能を説明する。インクジェット方式の印刷装置の場
合は、ヘッドＨがインク滴を紙上に噴出し画像を描く
が、高画質の画像を得るために様々の工夫がされる。こ
の機能を担当するのがエンジンコントローラ１１２であ
る。

【００１９】図３は画像処理に関するエンジンコントロ
ーラ１１２の主な仕事を示し、図４〜図８は該図３に示
した各処理項目の詳細説明図である。以下に図３におけ
る各処理について説明する。

【００２０】画像データの同期処理 図３において、先頭に示す画像データは、イメージコン
トローラ１１３（図２参照）からエンジンコントローラ
１１２に転送される画像データである。

【００２１】次段の画像データ入力部１１５では、図４
（Ａ）に示す画像データの同期処理を行う。即ち、入力
した画像データは入力クロックに同期してエンジンコン
トローラ１１２に入力される。しかし、線路遅延等の諸
要因により入力クロックと入力画像データとは、必ずし
も同期がとれているわけではない。このままでは、後段
の各種処理を行う上で問題なので、図４（Ｂ）に示す回
路で同期を取り出力データを生成する。

【００２２】マスク処理１１６ 従来技術で述べたマルチスキャンにおいては、１回目の
スキャンと２回目のスキャンで画像データをどのように
振り分けるかが重要である。図５は前記振り分けを説明
するための概念図である。

【００２３】１回目のスキャンでマスクＡを使う。マス
クＡにより、奇数列・奇数番目及び、偶数列・偶数番目
のデータのみが印字可能となる（印字可能データをハッ
チングを付して示す）。２回目のスキャンでマスクＢを
使う。マスクＢにより、奇数列・偶数番目及び、偶数列
・奇数番目のデータのみが印字可能となる。１回目のス
キャンの上に２回目のスキャンを重ね合せると全体の印
刷画像が形成される。

【００２４】この例では、２×２の小さなマスクパター
ンを使ったが、実際の製品では画像品質等の理由で３２
×３２等の大きなマスクを使う。マスクパターンが大き
くなると該マスクパターンを蓄積するためのメモリ１１
７が必要になる。画像データに同期してメモリ１１７か
らマスクパターンを読み出し、画像データにゲートをか
けることでマスク処理が実現する。

【００２５】分散斜め打ち１１８ ＣＡＤやワープロにおける印刷物では、縦罫線，縦線が
頻繁に印刷される。この縦方向の線は、インクジェット
ヘッドにとっては瞬間的に全ノズルからインクを吐出す
ることを意味し、画像品質上、好ましいことではない。
その理由は、電流が集中して流れるため内部配線におけ
る電圧降下が大きくなり、印刷画像品質に悪影響を及ぼ
すためである。

【００２６】この対策として、図６（Ａ）に示すよう
に、ヘッドＨを傾けて配置する。

【００２７】図６（Ａ）では、１ヘッドが８ノズルから
なり、４ノズルで１ピクセル（１４．０４°）の傾きで
配置する。このように配置すれば、図６（Ｂ）に示すよ
うに、縦線を矢印方向にスキャンして印刷する場合に、
先ず第２グループを印刷し次いでヘッドＨが１ピクセル
移動後第１グループを印刷するというように、２回に分
けて印刷するので、一度に吐出するノズルは半分にな
る。

【００２８】実際は、１ヘッドが持つノズル数は６４，
１２８，又はそれ以上になるので、その効果はもっと大
きくなる。画像処理的にはヘッドＨの傾きに合せてデー
タを変換することが必要となり、メモリ１１９（図３参
照）に一旦書き込んだデータをヘッドＨの傾きに合せて
アドレスを切り替えながら読みだすという方法で実現で
きる。

【００２９】印字タイミング制御１２０（図７参照） 簡単のため、図７では各ヘッドが２．５ピクセルの間隔
で配置されている。図７に示すスキャン方向の場合に
は、ヘッド１０８が位置Ｐで吐出してから、キャリッジ
１０９が２．５ピクセル移動した後にヘッド１０７が位
置Ｐで吐出する。更に、キャリッジ１０９が２．５ピク
セル移動した後にヘッド１０６が位置Ｐで吐出し、更に
２．５ピクセル移動した後にヘッド１０５が位置Ｐに吐
出することにより理想的な位置にヘッドがインク滴を噴
出できる。

【００３０】これをタイミングチャートで表現したのが
図７（Ｂ）である。この例では５回の吐出を行い各イン
ク滴が正しい位置で重なるようにタイミングされてい
る。

【００３１】このタイミングを実現するためにデータを
一旦メモリ１２１（図３参照）に蓄え、各インク滴が正
しい位置で重なるように読み出しタイミングを制御すれ
ばよい。

【００３２】先後端データ変換１２２（図８参照） 図８に示すように、例えば「Ａ」という文字を描く場
合、紙の送り方向がＸ1かＸ2 かでノズルに対するデー
タの割り当てが上下逆になる。ここに、紙の送り方向が
Ｘ1 ，Ｘ2 の２通りある理由は、例えば、手差しでカッ
ト紙を前面から供給し、ロール紙での自動給紙を背面か
ら行う場合があるからである。

【００３３】画像処理的には、紙の給紙方向に合せてデ
ータを変換することが必要となり、メモリ１２３に一旦
書き込んだデータを紙の給紙方向に合せてアドレスを切
り替えながら読み出すという方法で実現できる。同時
に、１バイト内でＬＳＢ（least significant bit ）と
ＭＳＢ（most significant bit）を反転する必要があ
る。

【００３４】ヘッド信号並び変え変換１２４はヘッド
仕様に合せてデータを加工することを意味するが、本発
明とは直接関係しないのでここでは説明を省略する。こ
のようにして生成されたデータはヘッドに転送される
（符号１２５）。

【００３５】（ＩＩ）詳細構成および動作 図９は前述の各機能を実現するための回路ブロック図で
ある。図９において、画像データ２は前記画像データ入
力部１１５（図３参照）の出力であり、マスク処理１１
６の入力に相当する。

【００３６】画像データ２と、マスク処理アドレスカウ
ンタ３でアクセスされるＲＡＭ１の所定エリア（詳細は
後述）に記録されたマスクパターンとの論理積がＡＮＤ
回路４によりとられ、マスク処理される。この機能は、
図３に示したマスク処理１１６およびマスクパターン１
１７に対応する。このマスク処理の結果はスリーステー
トドライバ５を介しＲＡＭ１に記録される。

【００３７】ヘッドＨが傾けて配置されている場合は
（図６参照）、図１０に示すような、アドレッシングを
ライトアドレスカウンタ６で生成してやれば、分散斜め
打ちを行っているので、ヘッドＨの傾きに対応したデー
タ変換が実現できる。この機能は、図３に示した分散斜
め打ちデータ変換１１８およびメモリ１１９に対応す
る。

【００３８】読み出しタイミング信号７に従ってリード
アドレスカウンタ８が動作し、ＲＡＭ１からデータを読
み出す。この機能は、図３に示した印刷タイミング制御
１２０およびメモリ１２１に対応する。読み出したデー
タはビット反転部９でＬＳＢとＭＳＢの反転を行い、前
述の紙の送り方向（Ｘ1 ，Ｘ2 ）に応じてセレクタ１０
でどちらかの信号を選択する。

【００３９】図６に示すような１ヘッド内のノズルが８
個しかない場合はこれでよい。しかし、ノズルが多数の
場合は（例えば、６４個または１２８個）、紙の送り方
向によるデータの変換は１バイト内のＬＳＢとＭＳＢの
反転に止まらず、バイト単位での変換を要する。その場
合は、リードアドレスカウンタ８を制御すればよい。こ
の機能は、図３に示した先後端データ変換１１２および
メモリ１２３に対応する。

【００４０】また、ＣＰＵがメモリ（ＲＡＭ１）にアク
セスする場合を下記に説明する。

【００４１】ＣＰＵからデータをＲＡＭ１に書き込む場
合は、まずセレクタ１３を切り替えてＣＰＵアドレスを
ＲＡＭ１に接続する。

【００４２】次に、スリーステートドライバ１１を開い
てデータをＲＡＭ１に書き込む。

【００４３】一方、ＣＰＵがＲＡＭ１からデータを読み
込む場合は、スリーステートドライバ１２を開いて信号
にＲＡＭ１のデータを取り込む。

【００４４】上記一連の処理のタイミングチャートを図
１１に示す。画像データの基本クロックを３分割し（ｔ
1 ，ｔ2 ，ｔ3 ）、前半の半分ｔ1でマスクパターンの
読み出し、次の１／４の期間ｔ2 で分散斜め打ちに対応
したデータの書込みをし、最後の１／４の期間ｔ3 で印
刷タイミングに同期したデータの読み出しと紙送り方向
に対応したデータの読み出しを行う。以上の動作を繰り
返して、ＲＡＭ１に対する書き込み・読み出しを行う。

【００４５】図１２はＲＡＭ１のメモリマップを示し、
３２Ｋバイトである。アドレス００００ｈ〜３ＦＦＦｈ
を画像データの蓄積用に使い、アドレス４０００ｈ〜５
ＦＦＦｈをマスクデータの蓄積用に使い、アドレス６０
００ｈ〜７ＦＦＦｈを予備吐出パターンデータの蓄積用
に使う。

【００４６】［従来技術］ので述べた回復動作の１つ
である予備吐出は、非印刷域にヘッドの性能を回復する
ために所定のパターンの吐出を行い、このパターンをＣ
ＰＵがＲＡＭ１のアドレス６０００ｈ〜７ＦＦＦｈに書
込み必要に応じてこれを読み出して使う。なお、本実施
形態例はインクジェット方式の画像形成装置について説
明したが、インクジェットヘッドと同様なヘッドを持ち
シリアルスキャンする熱転写型のプリンタやプロッタで
ある画像形成装置にも適用可能である。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マスク処理・分散斜め打ち用データ変換・印刷タイミン
グ制御・ヘッド先端後データ変換・予備吐出を唯一つの
メモリ手段で実現しているので、画像形成装置の小型
化，低コスト化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するプロッタの外観図である。

【図２】同プロッタ内の電気系の構成図である。

【図３】同プロッタのエンジンコントローラのデータ処
理フロー図である。

【図４】図３における画像データ入力部のタイミングチ
ャートおよびズレ修正の回路図である。

【図５】図３におけるマスク処理部の機能を説明する図
である。

【図６】図３における分散斜め打ち部を説明する図であ
る。

【図７】図３における印刷タイミング制御部を説明する
図である。

【図８】図３における先後端データ変換部を説明する図
である。

【図９】本発明の実施形態例の回路ブロック図である。

【図１０】同実施形態例における分散斜め打ちに対応し
たＲＡＭデータを説明する図である。

【図１１】同実施形態例におけるタイミングチャートで
ある。

【図１２】同実施形態例におけるＲＡＭのメモリマップ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一画面用の画像データを分割して複数
   回印刷するマルチスキャンを行う際のマスクパターンデ
   ータを記憶するマスクパターンデータメモリ手段と、 印字ヘッドを印刷走査方向に対し傾けて配置し、該印字
   ヘッドの傾きに合せて印字を行う分散斜め打ちを行う画
   像データを記憶する分散斜め打ちデータメモリ手段と、 画像データを印字ヘッドの吐出タイミングに合せて記憶
   する画像データメモリ手段と、 印字ヘッドの回復用の吐出パターンデータを記憶する吐
   出パターンデータメモリ手段との各メモリ手段の内の少
   なくとも２個を唯一のメモリ手段で構成したことを特徴
   とする画像成形装置。