JPH10109433A - プリンタ制御装置及びプリンタ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字データの転送時間を短縮することにより
印刷周期を短くし、印刷速度を低下させることなく、高
品位の多階調印刷を実現すること。 【解決手段】 出力バッファ２４Ｃに記憶された印字デ
ータは、ラッチ回路３０にＤＭＡ転送される。ラッチ回
路３０によってラッチされた印字データは、シフトレジ
スタ２５によってシリアルデータに変換され、プリント
ヘッド３２のシフトレジスタ３３に転送される。ラッチ
回路３０が印字データをラッチした後は、次の印字デー
タがＤＭＡ転送される。これにより、メモリ２４からの
ＤＭＡ転送とシフトレジスタ２５からのシリアル転送と
が並行して実行され、印刷周期を短縮することができ
る。従って、駆動信号を形成する複数の駆動パルスのう
ちいずれか一つまたは複数の駆動パルスを選択して圧電
振動子３６に入力し、多階調印刷を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一のノズルから
異なる大きさのインク滴を吐出することができるオンデ
マンド型インクジェット式プリンタのプリンタ制御装置
及びプリンタ制御方法に関し、特に、一印刷周期中に複
数のインク滴を吐出可能なプリンタ制御装置及びプリン
タ制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式のプリンタは、副走査
方向（垂直方向）に多数のノズルを備えたプリントヘッ
ドを有しており、このプリントヘッドをキャリッジ機構
によって主走査方向（水平方向）に移動させ、所定の紙
送りを行うことで所望の印刷結果を得るものである。ホ
ストコンピュータから入力された印刷データを展開して
なるドットパターンデータに基づいて、プリントヘッド
の各ノズルからインク滴がそれぞれ所定のタイミングで
吐出され、これらの各インク滴が記録紙等の印刷記憶媒
体に着弾し付着することにより、印刷が行われる。この
ようにインクジェット式のプリンタは、インク滴を吐出
するかしないか、つまりドットのオンオフ制御を行うも
のであるため、このままでは灰色等の中間階調を印刷出
力することができない。

【０００３】そこで、従来より、例えば、１つの画素を
４×４、８×８等の複数のドットで表現することによっ
て中間階調を実現する方法が採用されている。４×４の
ドットマトリクスで１つの画素を表現すれば、１６階調
（全白を含めると１７階調）で濃淡を表すことができ
る。画素の分解能を上げれば、より細やかに階調表現を
行うことができる。しかし、記録ドット径を変えずに階
調を上げると実質的な解像度は低下する。また、記録紙
上の記録ドット径が大きいと、低濃度領域の粒状性が目
立つようになる。従って、インク滴の重量を少なくして
記録ドット径を小さくする必要がある。

【０００４】例えば、特開昭５５−１７５８９号公報等
に記載されているように、インクを収容した圧力室を膨
張させてから収縮させるという、いわゆる「引き打ち」
を行うことによって、吐出するインク滴の重量を少なく
し、記録ドット径を小さくすることが可能である。

【０００５】記録ドット径が小さくなれば、低濃度領域
での粒状性が目立たず印刷品質を高めることができる
が、印刷速度が大幅に低下する。例えば、通常の記録ド
ット径の半分にした小径のドットを用いる場合は、通常
の記録ドット径を用いた場合の４倍の印刷時間を要す
る。印刷速度の低下を防止するためには、インク滴を吐
出する駆動周波数を４倍に高めるか、あるいはノズル数
を４倍に増やせばよい。しかし、微細なノズルを高精度
に多数形成するのは容易なことではなく、製品コストも
大幅に上昇する。また、駆動周波数を上げるのも、以下
の理由により容易ではない。

【０００６】即ち、従来技術では、プリンタコントロー
ラ内のＣＰＵの同期式通信機能を用いるか、あるいはシ
ステムクロックを分周して得たクロックに同期させるこ
とにより、プリンタコントローラ内のメモリからプリン
トヘッドに印字データを転送していた。しかし、かかる
転送方法を採用すると、二つの問題が生じる。第１の問
題は、プリンタコントローラのＣＰＵの管理下で、プリ
ントヘッドへのデータ転送を行うため、データ転送中に
ＣＰＵの処理が独占されてしまい、ＣＰＵの負荷が増大
し、データ転送時間も長くなるという点である。第２の
問題は、プリンタコントローラ側のデータ転送速度とプ
リントヘッド側のデータ転送速度とが必ずしも適合しな
いため、プリンタコントローラは、データ転送速度が遅
いプリントヘッド側に合わせてデータを送信しなければ
ならないという点である。

【０００７】そこで、かかる問題点を解決すべく、プリ
ンタコントローラのメモリからシフトレジスタに印字デ
ータをＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス）転送すると
共に、別個に設けた発振回路により発生させた同期信号
によって、シフトレジスタからプリントヘッドに印字デ
ータをシリアル伝送するようにした技術が提案されてい
る（特開平５−４３６７号公報）。

【０００８】図９及び図１０は、前記公報に記載の従来
技術をオンデマンド型インクジェット式プリンタに適用
した場合を示している。

【０００９】図９は、インクジェット式プリンタの主要
部を概略的に示す機能ブロック図である。図９に示すよ
うに、インクジェット式プリンタは、プリンタコントロ
ーラ１と、プリントエンジン２とから構成されている。

【００１０】プリンタコントローラ１は、ＣＰＵ３と、
メモリ４と、メモリ４に記憶された印字データをシリア
ル信号に変換するシフトレジスタ５と、ＤＭＡ転送を制
御するＤＭＡコントローラ６と、プリントヘッド２内の
データ転送速度に応じた同期信号を発生可能な発振回路
７と、後述の圧電振動子１５に印加するための駆動信号
を発生させる駆動信号発生回路８と、外部機器との間で
信号を送受信するためのインターフェース回路（以下
「Ｉ／Ｆ」と略記する）９と、データバス１０とを含ん
で構成されている。

【００１１】ここで、前記駆動信号は、図１０に示す如
く、単一の台形状の駆動波形から構成されている。ま
た、前記メモリ４には、外部のホストコンピュータ等か
ら入力された印刷データを一時的に記憶する受信バッフ
ァ４Ａと、印刷データから変換された中間コードデータ
を記憶する中間バッファ４Ｂと、中間コードデータを展
開してなるドットパターンデータ（ビットマップデー
タ）を記憶する出力バッファ４Ｃとが形成されている。

【００１２】一方、プリントエンジン２は、プリントヘ
ッド１１と図示せぬキャリッジ機構及び紙送り機構とを
含んで構成されている。プリントヘッド１１は、プリン
トコントローラ１からの印字データ（ＳＩ）を受信して
パラレル信号に変換するシフトレジスタ１２と、この変
換された印字データをラッチするラッチ回路１３と、印
字データに基づいて駆動信号を圧電振動子１５に印加す
るドライバ１４とを有して構成されている。

【００１３】このように構成される従来技術では、ＤＭ
Ａコントローラ６からＤＭＡ転送要求が出されると、Ｃ
ＰＵ３からＤＭＡコントローラ６にデータバス１０の使
用権が移される。これにより、図１０に示す如く、出力
バッファ４Ｃ内の印字データは、データバス１０を介し
てシフトレジスタ５にＤＭＡ転送され、シフトレジスタ
５によってシリアルデータに変換される。シリアル変換
された印字データは、発振回路７で発生した同期信号
（ＣＫ）に同期して、プリントヘッド２のシフトレジス
タ１２に転送され、シフトレジスタ１２からラッチ回路
１３を経てドライバ１４に供給される。ドライバ１４が
印字データに基づいて圧電振動子１５に駆動信号（ＣＯ
Ｍ）を印加することにより、圧電振動子１５は駆動信号
に応じて伸縮し、この伸縮によってインク滴が吐出さ
れ、印刷が行われる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す従来技術に
よれば、メモリ４からシフトレジスタ５へのデータ転送
にＤＭＡ転送を用い、シフトレジスタ５からプリントヘ
ッド１１へのデータ転送は別個独立の発振回路７で発生
させた同期信号によって行う構成のため、データ転送速
度を早め、ＣＰＵ３の負荷を軽減することができる。

【００１５】しかし、この改善された従来技術では、図
１０に示すように、シリアル変換された印字データの転
送終了を待ってから、次の印字データをシフトレジスタ
５にＤＭＡ転送するため、印刷周期を短縮することはで
きない。換言すれば、シフトレジスタ５からシフトレジ
スタ１２へのシリアル印字データの変換が終了しなけれ
ば、次の印字データをメモリ４からシフトレジスタ５に
ＤＭＡ転送することができないため、ＤＭＡ転送による
転送時間の短縮効果を十分に引き出していないという問
題がある。特に、多階調表現を行う場合は、階調数に応
じて印字データの情報量（ビット数）も増大するため、
印刷速度を低下させることなく高品位の多階調印刷を実
現するのは困難である。

【００１６】本発明は、上記のような種々の課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、印字データの転送時
間を短縮することができ、これにより、印刷速度の低下
を招くことなく多階調印刷を実現できるようにしたプリ
ンタ制御装置及びプリンタ制御方法を提供することにあ
る。本発明の更なる目的は、ＤＭＡ転送時間を短縮でき
ると共にメモリ使用量を節減することができるプリンタ
制御装置及びプリンタ制御方法の提供にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係るプリンタ制御装置では、印字データを記憶す
る記憶手段と該印字データをプリントヘッドに転送する
ヘッド転送手段との間に、印字データを一時的に保持す
るデータ保持手段を設けることにより、記憶手段からデ
ータ保持手段までのデータ転送とヘッド転送手段からプ
リントヘッドまでのデータ転送とを並行して処理するよ
うにしている。

【００１８】即ち、請求項１に係るプリンタ制御装置で
は、複数の駆動パルスを含んでなる駆動信号を発生させ
る駆動信号発生手段と、入力された印字データを記憶す
る記憶手段と、前記記憶手段からの印字データを一時的
に保持するデータ保持手段と、前記データ保持手段によ
って保持された印字データをプリントヘッドに転送する
ヘッド転送手段とを備え、前記ヘッド転送手段が前記プ
リントヘッドに対して前記印字データを転送している間
に、次の印字データを前記記憶手段から前記データ保持
手段に転送させるデータ転送手段とを備え、前記プリン
トヘッドに転送された印字データによって、圧力発生素
子には一印刷周期内で前記各駆動パルスのうちいずれか
一つまたは複数の駆動パルスが入力されることを特徴と
する。

【００１９】例えばホストコンピュータ等からの印字デ
ータを記憶する記憶手段とプリントヘッドに印字データ
を転送するヘッド転送手段との間には、印字データを一
時的に保持するデータ保持手段が設けられている。これ
により、ヘッド転送手段による印字データの転送が終了
する前に、次の印字データを記憶手段からデータ保持手
段に移すことができる。そして、ヘッド転送手段が、前
回の印字データの転送終了後にデータ保持手段から次の
印字データを受け取ると、データ保持手段にはさらに次
の印字データが記憶手段から転送される。従って、記憶
手段からデータ保持手段へのデータ転送とヘッド転送手
段からプリントヘッドへのデータ転送とを略並行して進
めることができ、データ転送時間を短縮することができ
る。そして、複数の駆動パルス（駆動波形）を選択する
ことにより、１ドット毎に階調表現を行うことができる
ため、印刷速度を低下させることなく、高品位の多階調
印刷を行うことができる。

【００２０】請求項２に係る発明のように、前記データ
転送手段は、ＤＭＡ転送手段を含んで構成されているの
が好ましい。

【００２１】記憶手段からデータ保持手段へのデータ転
送にＤＭＡ転送を用いれば、プリンタ制御装置のＣＰＵ
の負荷を軽減することができる。

【００２２】また、請求項３に係る発明では、前記プリ
ントヘッド内のデータ転送速度に応じた同期信号を発生
させる同期信号発生手段を設け、該同期信号によって前
記ヘッド転送手段から前記プリントヘッドへの印字デー
タの転送を行うことを特徴としている。

【００２３】プリントヘッド内のデータ転送速度に応じ
た同期信号を発生させ、この同期信号に同期させて印字
データを転送すれば、速やかに印字データをプリントヘ
ッドに転送することができる。

【００２４】請求項４に係る発明では、前記記憶手段に
は前記印字データを圧縮して記憶し、前記データ保持手
段と前記ヘッド転送手段との間には前記圧縮された印字
データを前記各駆動パルスのそれぞれに対応したパルス
選択信号からなる印字データに翻訳する翻訳手段を設け
たことを特徴としている。

【００２５】例えば、駆動信号を３個の駆動パルスで構
成する場合、駆動パルスの最大選択パターンは８個であ
る（いずれの駆動パルスも選択しない場合を含む）。一
方、各パターンは、各駆動パルスを選択するためのパル
スオンオフ情報から構成されるため、駆動パルスが３個
なら、プリントヘッドに転送される際の最終的な印字デ
ータは１ドットあたり３ビットとなる。そして、例え
ば、前記８個のパターンのうち４個のパターンを使用す
る場合（４値の階調制御）、パターンを特定するのに必
要な情報は２ビットで足りるため、記憶手段には印字デ
ータを２ビットに圧縮して記憶させることができる。従
って、記憶手段の記憶容量を節減することができると共
に、記憶手段からデータ保持手段へのデータ転送量を低
減することができるため、データ転送時間を短縮するこ
とができる。

【００２６】さらに、請求項５に係る発明では、前記印
字データは前記記憶手段から前記データ保持手段に圧縮
転送され、前記データ保持手段によって保持された後に
伸長されることを特徴としている。

【００２７】つまり、記憶手段からデータ保持手段へ印
字データを転送する際に、データ圧縮をかけ、データ保
持手段の後段で元の状態に伸長（解凍）するようにすれ
ば、データ転送量を少なくして転送時間を短縮すること
ができる。このデータ圧縮のアルゴリズムとしては、例
えばランレングス符号化、ハフマン符号化等の種々の公
知のものを用いることができる。従って、請求項４に係
る発明のように、印字データを既に圧縮している場合
は、この圧縮印字データをさらに圧縮することになるた
め、より一層、データ転送時間を短縮することができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００２９】１．第１の実施の形態 まず、図１は、本発明の第１の実施の形態が適用される
インクジェット式プリンタの概略を示す機能ブロック図
である。

【００３０】１−１ 全体構成 インクジェット式プリンタは、プリンタコントローラ２
１とプリントエンジン２２とから構成されている。プリ
ンタコントローラ２１は、各種データ処理及び制御を行
うＣＰＵ２３と、各種データの記憶等を行うべくＲＡＭ
等から構成された「記憶手段」としてのメモリ２４と、
入力されたパラレル印字データをシリアル印字データに
変換して後述のプリントヘッド３２に転送する「ヘッド
転送手段」としてのシフトレジスタ２５と、後述のＤＭ
Ａ転送を制御するための「ＤＭＡ転送手段」としてのＤ
ＭＡコントローラ２６と、プリントヘッド３２内の最高
データ転送速度に応じた同期信号（ＣＫ）を発生させる
「同期信号発生手段」としての発振回路２７と、プリン
トヘッド１０への駆動信号（ＣＯＭ）を発生させる「駆
動信号発生手段」としての駆動信号発生回路２８と、ド
ットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開され
た印字データ及び駆動信号等をプリントエンジン２２に
送信するためのＩ／Ｆ２９とを備えている。また、メモ
リ２４には、受信バッファ２４Ａ、中間バッファ２４
Ｂ、出力バッファ２４Ｃ及びワークエリア（図示せず）
等の各メモリ領域が画成されている。ここで、駆動信号
発生回路２８は、従来技術とは異なり、後述するように
複数の駆動パルスから構成されている。

【００３１】さらに、本実施の形態の特徴的な構成とし
て、シフトレジスタ２５とメモリ２４との間には、メモ
リ２４から出力された印字データを一時的に保持する
「データ保持手段」としての第１のラッチ回路３０（以
下「ラッチ回路３０」という）が設けられており、該ラ
ッチ回路３０とメモリ２４とはデータバス３１で接続さ
れている。

【００３２】ホストコンピュータ等から図示せぬＩ／Ｆ
を介して入力された印刷データは、例えば、キャラクタ
コード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか
１つのデータまたは複数のデータから構成されている。
この印刷データは、メモリ２４の受信バッファ２４Ａ内
に一時的に記憶される。そして、受信バッファ２４Ａに
記憶された印刷データは、ＣＰＵ２３の操作によって中
間コードデータに変換され、この中間コードデータは中
間バッファ２４Ｂに記憶される。次に、ＣＰＵ２３は、
フォントデータやグラフィック関数等を参照しつつ中間
コードデータを解析し、これにより、中間コードデータ
を印刷に必要な印字データ、即ち、ドットパターンデー
タ（ビットマップデータ）に変換し、必要な装飾処理を
行ってから、出力バッファ２４Ｃに記憶させる。

【００３３】プリントエンジン２２は、プリントヘッド
３２と、記録紙等の印刷記憶媒体の紙送り制御（副走査
制御）を行う紙送り機構及びプリントヘッド３２の主走
査制御を行うキャリッジ機構（いずれも図示せず）とを
備えている。

【００３４】プリントヘッド３２は、副走査方向に例え
ば６４個等の多数のノズルを有し、所定のタイミングで
各ノズルからインク滴を吐出させるものである。ドット
パターンデータに展開された印字データは、発振回路２
７からの同期信号（ＣＫ）に同期して、Ｉ／Ｆ２９から
シフトレジスタ３３にシリアル伝送される。このシリア
ル転送された印字データ（ＳＩ）は、一旦、第２のラッ
チ回路３４（以下「第２のラッチ回路３４）というによ
ってラッチされる。ラッチされた印字データは、ドライ
バ３５に入力される。

【００３５】ドライバ３５は、例えば、レベルシフタ
（電圧増幅器）とスイッチ回路（アナログスイッチ）を
含んで構成されており、印字データのビットのオンオフ
に応じて圧電振動子３６に印加する駆動信号をオンオフ
制御するものである。例えば、ドライバ３５に入力され
た印字データが「１」である期間中は、駆動信号が圧電
振動子３６に印加され、この駆動信号に応じて圧電振動
子３６は伸縮する。一方、ドライバ３５に入力された印
字データが「０」の期間中は、圧電振動子３６への駆動
信号の供給が遮断される。

【００３６】「圧力発生素子」としての圧電振動子３６
は、例えば、充電されると収縮し放電すると伸長する縦
振動横効果型の圧電体が使用される。圧電振動子３６
は、ノズル穴が穿設された圧力発生室（図示せず）の背
面側に設けられ、圧電振動子３６の先端は圧力発生室の
背面側壁部に形成されたランド部に固定される。

【００３７】これにより、電荷が注入されて圧電振動子
３６が収縮すると、圧力発生室の容積が拡大し、圧力発
生室内の圧力が低下するため、インク供給口から圧力発
生室内にインクが流入する。一方、放電によって圧電振
動子３６が伸長すると、圧力発生室の容積が縮小し、圧
力発生室内の圧力が上昇するため、ノズル穴からインク
滴が吐出され、この吐出されたインク滴は記録紙上に着
弾して付着する。

【００３８】インク滴吐出の基本的メカニズムは、上述
の通りである。吐出されるインク滴の重量等は、圧電振
動子３６に印加される駆動信号（ＣＯＭ）の電圧変化パ
ターンによって制御することができる。なお、圧力発生
素子としては、縦振動横効果型の圧電体に限らず、横た
わみ効果型の圧電体を用いてもよい。また、例えば、磁
歪素子等の他の素子を用いてもよい。また、ヒータ等の
熱源によってインクを加熱させ、加熱により生じた気泡
によって圧力を変化させる構成でもよい。要するに、外
部から与えられる信号に応じて、圧力発生室内に圧力変
動を生じさせる素子であれば本発明に用いることができ
る。

【００３９】１−２ 各駆動パルスと階調表現の関係 次に、駆動信号と吐出されるインク滴及び階調表現方法
について図２及び図３を参照しつつ説明する。まず、図
２には、駆動信号の波形と吐出されるインク滴の大小関
係とが示されていると共に、駆動信号を用いた階調表現
の方法が示されている。駆動信号発生回路２８が発生さ
せる駆動信号は、第１〜第３の合計３個の台形状の駆動
波形（便宜上、これら各台形状の駆動波形を「駆動パル
ス」と表現する）から構成されている。従って、第１パ
ルスは第１駆動波形、第２パルスは第２駆動波形、第３
パルスは第３駆動波形、としてそれぞれ表現できる。

【００４０】ここで、第１パルス及び第３パルスは、共
通の最大値ＶＰＭを有する同一のパルス形状を有し、例
えば図１０に示す従来の単一の駆動信号で得られるイン
ク滴重量の約半分程度のインク滴を吐出するためのもの
である。この第１パルス、第３パルスによって得られる
ドット径は、中程度の大きさになるため、これら第１パ
ルス及び第３パルスを「中ドットパルス」として表現す
ることもできる。第２パルスは、第１パルスと第３パル
スとの間に位置しており、前記最大値ＶＰＭよりも小さ
い最大値ＶＰＳを有する。この第２パルスによって、例
えば第１パルスまたは第３パルスにより得られるインク
滴重量の約１／５程度のインク滴が吐出され、小さいド
ット径が得られるため、第２パルスを「小ドットパル
ス」として表現することもできる。なお、上述した各駆
動パルスにより得られるインク滴重量の相対関係は一例
であり、本発明はこれに限定されない。

【００４１】駆動信号を第１パルス、第２パルス及び第
３パルスの合計３個の駆動パルスから構成しているた
め、各駆動パルスのいずれか一つまたは複数を選択する
ことにより、記録ドット毎に多階調表現を行うことがで
きる。ここで、３個の駆動パルスの組合せ可能なパター
ン数は、いずれの駆動パルスも選択しない場合、第１パ
ルスのみ選択する場合、第２パルスのみ選択する場合、
第３パルスのみ選択する場合、第１パルス及び第２パル
スを選択する場合、第１パルス及び第３パルスを選択す
る場合、第２パルス及び第３パルスを選択する場合、全
パルスを選択する場合、の最大８個である。

【００４２】本実施の形態では、図３の波形図にも示す
ように、選択可能なパルスパターンのうち、いずれのパ
ルスも選択しない場合（階調値１：無印刷）、第２パル
スのみを選択する場合（階調値２：小ドット）、第１パ
ルスのみを選択する場合（階調値３：中ドット）、第１
パルス及び第３パルスを選択する場合（階調値４：中ド
ット２発の連続着弾による大ドット）の４パターンを使
用している（なお、図３中では階調値１の場合を省略し
ている）。ここで、４個の階調値１〜４は、図２中の下
側に示すように、２ビットのデータ（ａ１，ａ０）で表
現することができる。

【００４３】上述したように、シフトレジスタ３３から
ラッチ回路３４を経てドライバ３５に加わる印字データ
のビットが「１」の期間中には、駆動信号が圧電振動子
３６に印加され、圧電振動子３６は駆動信号の波形に応
じて伸縮する。一方、印字データのビットが「０」の期
間中には、圧電振動子３６への駆動信号の供給が遮断さ
れ、圧電振動子３６は直前の状態を保持する。従って、
印字データのビットを第１〜第３パルスの発生タイミン
グに同期させれば、第１〜第３パルスのうちいずれか１
つあるいは複数のパルスを選択することができる。例え
ば、階調値２を得るべく、第２パルスのみを圧電振動子
３６に印加する場合には、第１パルスの発生期間中は印
字データを「０」とし、第２パルスの発生に同期させて
印字データを「１」に設定し、第３パルスの発生期間中
は再び印字データを「０」に設定すればよい。

【００４４】従って、ドライバ３５に入力される印字デ
ータは、各ドット毎に３ビットのデータ（ｂ２，ｂ１，
ｂ０）から構成される。これらｂ２〜ｂ０が、第１パル
ス〜第３パルスにそれぞれ対応した「パルス選択信号」
である（ｂ２：第１パルス選択信号、ｂ１：第２パルス
選択信号、ｂ０：第３パルス選択信号）。これにより、
図２中の下側に示すように、ドットを形成しない階調値
１は「０００」に、小ドットを形成する階調値２は「０
１０」に、中ドットを形成する階調値３は「１００」に
（または「００１」でもよい）、大ドットを形成する階
調値４は「１０１」に、それぞれ翻訳されてから、ドラ
イバ３５に入力される。なお、本実施の形態では、この
「階調値の翻訳」は、ＣＰＵ２３によって実行され、翻
訳結果は出力バッファ２４Ｃに記憶される。

【００４５】１−３ データ転送 次に、図４のタイムチャートを参照しつつ、本実施の形
態による印字データの転送について説明する。

【００４６】まず、プリントヘッド１０のノズル数をｎ
個とし、副走査方向のある位置における１番目のノズル
の印字データを（ｂ２１，ｂ１１，ｂ０１）、２番目の
ノズルの印字データを（ｂ２２，ｂ１２，ｂ０２）のよ
うに表した場合、シフトレジスタ３３には、全ノズルに
ついての第１パルス選択信号ｂ２のデータ（ｂ２１，ｂ
２２，ｂ２３，．．．ｂ２ｎ）、第２パルス選択信号ｂ
２のデータ（ｂ１１，ｂ１２，ｂ１３，．．．ｂ１
ｎ）、第３パルス選択信号ｂ３のデータ（ｂ０１，ｂ０
２，ｂ０３，．．．ｂ０ｎ）が、一印刷周期内でそれぞ
れシリアル転送される。以下、上述した全ノズルについ
ての各駆動パルス選択信号のデータをｂ２ｎ，ｂ１ｎ，
ｂ０ｎと表記する。

【００４７】まず、プリンタコントローラ２１からプリ
ントヘッド３２に印字データを転送する場合、ＤＭＡコ
ントローラ２６がＤＭＡ転送要求を行う。このＤＭＡ転
送要求によって、ＣＰＵ２３は、データバス３１の使用
権をＤＭＡコントローラ２６に明け渡す。これによっ
て、ＤＭＡコントローラ２６がバスマスタとなり、デー
タバス３１はＤＭＡコントローラ２６の管理下に置かれ
る。

【００４８】そして、ＤＭＡコントローラ２６は、一回
の走査分の印字データ（ｂ２ｎ，ｂ１ｎ，ｂ０ｎ）を、
メモリ２４の出力バッファ２４Ｃからデータバス３１を
介して、ラッチ回路３０に転送させる。このとき、第１
パルス選択信号のデータｂ２ｎ、第２パルス選択信号の
データｂ１ｎ、第３パルス選択信号のデータｂ０ｎの順
序で、各印字データがラッチ回路３０にパラレル入力さ
れる。ラッチ回路３０にラッチ信号が入力されると、ラ
ッチ回路３０は入力された印字データをラッチし、これ
により、当該印字データのＤＭＡ転送が終了する。

【００４９】そして、ラッチ回路３０によってラッチさ
れた印字データは、シフトレジスタ２５にパラレル入力
されてシリアルデータに変換される。このシリアル変換
された印字データは、発振回路２７からの同期信号（Ｃ
Ｋ）に同期して、プリントヘッド３２のシフトレジスタ
３３に入力される。

【００５０】ラッチ回路３０からシフトレジスタ２５に
印字データが入力された後は、次の印字データをラッチ
回路３０に転送することができる。従って、ＤＭＡコン
トローラ２６は、出力バッファ２４Ｃから次の印字デー
タをラッチ回路３０に転送させる。これにより、図４に
示す如く、メモリ２４−ラッチ回路３０間のＤＭＡ転送
とシフトレジスタ２５−シフトレジスタ３３間のシリア
ル伝送とが並行して行われるため、印刷周期が短縮され
る。

【００５１】本実施の形態によれば、メモリ２４とシフ
トレジスタ２５との間にラッチ回路３０を設け、シフト
レジスタ２５によるシリアル印字データの転送が行われ
ている間に、次の印字データをメモリ２４からラッチ回
路３０に転送することができるため、２つのデータ転送
を並行して行うことができ、印刷周期を短縮することが
できる。

【００５２】また、メモリ２４からラッチ回路３０への
データ転送は、ＣＰＵ２３を介さないＤＭＡ転送によっ
て直接的に行われるため、ＣＰＵ２３の負担を軽減する
ことができる。

【００５３】さらに、駆動信号を第１〜第３パルスの３
個の駆動パルスから構成し、一印刷周期内で各駆動パル
スを一または複数選択可能としたため、記録紙上の記録
ドット径を例えば４段階で可変に制御することができ
る。この場合、各駆動パルス毎にパルス選択信号を割り
当てるため、１ドットあたり二値印刷を行う従来技術に
比較して、転送するべきデータ量が増大する。しかし、
本実施の形態では、上述したように、メモリ２４からラ
ッチ回路３０へのデータ転送とシフトレジスタ２５から
シフトレジスタ３３へのデータ転送とを並行して実行す
ることができるため、印刷周期を短縮することができ
る。従って、複数の駆動パルスから単一の駆動信号を形
成する構成とデータ転送の並行処理を実現する構成とが
有機的に結合することにより、印刷速度を低下させるこ
となく、高品位の多階調印刷を行うことができる。

【００５４】２．第２の実施の形態 ２−１ 全体構成 次に、図５〜図７に基づいて本発明の第２の実施の形態
を説明する。なお、以下の各実施の形態では、上述した
第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

【００５５】図５は、本実施の形態が適用されるインク
ジェット式プリンタの概略構成を示す機能ブロック図で
ある。本実施の形態の特徴は、メモリ２４内に印字デー
タを圧縮して記憶しておき、ラッチ回路３０に転送した
後、圧縮した印字データを印刷に必要なデータ形式に翻
訳するようにした点にある。

【００５６】即ち、プリンタコントローラ２１には、シ
フトレジスタ２５とラッチ回路３０との間に「翻訳手
段」としてのデコーダ４０が設けられている。また、メ
モリ２４の出力バッファ２３Ｃには、１記録ドットあた
り２ビットに圧縮された印字データ（ａ１，ａ０）が記
憶されている。そして、出力バッファ２４Ｃに圧縮記憶
された２ビットの印字データは、ＤＭＡ転送された後、
デコーダ４０によって１記録ドットあたり３ビットの印
字データ（ｂ２，ｂ１，ｂ０）に翻訳されるようになっ
ている。

【００５７】２−２ デコーダ周辺の具体例 図６には、図５中のラッチ回路３０、デコーダ４０及び
シフトレジスタ２５の具体的構成が示されている。

【００５８】１記録ドットあたり２ビットに圧縮された
印字データ（ａ１，ａ２）は、出力バッファ２４Ｃから
ラッチ回路３０にＤＭＡ転送される。この各ノズルＮ０
〜Ｎｎ毎の、つまり、一主走査あたりの各記録ドット毎
の印字データは、ラッチ信号（ＬＡＴ）によってラッチ
されると、各ノズルに対応して設けられたデコーダ４０
Ａ〜４０Ｎにそれぞれ入力される。各デコーダ４０Ａ〜
４０Ｎは、入力された２ビットの印字データを３ビット
の印字データ（ｂ２，ｂ１，ｂ０）にそれぞれ翻訳す
る。

【００５９】３ビットにデータ変換された印字データ
は、各駆動パルスに対応して設けられたシフトレジスタ
２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃにそれぞれ入力される。つま
り、図中右側のシフトレジスタ２５Ａは第１パルスに対
応するため、該シフトレジスタ２５Ａには各ドットのビ
ット２のデータｂ２が入力される。同様に、第２パルス
に対応して設けられたシフトレジスタ２５Ｂには各ドッ
トのビット１のデータｂ１が入力され、第３パルスに対
応するシフトレジスタ２５Ｃには各ドットのビット０の
データｂ０が入力される。

【００６０】第１のセレクタ４１は、各シフトレジスタ
２５Ａ〜２５Ｃを２５Ａ→２５Ｂ→２５Ｃの順番で選択
する。また、第２のセレクタ４２は、第１のセレクタ４
１によって選択されたシフトレジスタに対し、発振回路
２７で発生した同期信号ＣＫを与える。これにより、シ
フトレジスタ２５から１記録ドット毎のシリアル印字デ
ータが同期信号ＣＫに同期しながら出力され、プリント
ヘッド３２のシフトレジスタ３３に入力される。

【００６１】２−３ データ転送 図７は、本実施の形態によるデータ転送のタイムチャー
トである。ある印刷周期で印刷されるべき圧縮された印
字データは、当該印刷周期よりも前の印刷周期中にラッ
チ回路３０にＤＭＡ転送され、デコーダ４０によって３
ビットデータに変換される。そして、この３ビットに変
換されたデータは、目的とする駆動パルスが発生する前
に、シリアル変換されてプリントヘッド３２のシフトレ
ジスタ３３に転送される。

【００６２】本実施の形態でも、メモリ２４からラッチ
回路３０までのデータ転送とシフトレジスタ２５からシ
フトレジスタ３３までのデータ転送とを並行して行うこ
とができ、これにより、一印刷周期内で複数の駆動パル
スを一または複数選択することができる。従って、印刷
速度の低下を招来することなく、多階調印刷を行うこと
ができる。

【００６３】これに加えて、本実施の形態では、メモリ
２４には１記録ドット毎の印字データを２ビットに圧縮
して記憶しておき、ラッチ回路３０によってラッチされ
た後に、印刷に必要なデータ構造（３ビットデータ）に
変換するという特徴的な構成を採用している。従って、
メモリ２４のメモリ容量を節減することができ、ＤＭＡ
転送時のデータ量を少なくしてＤＭＡ転送時間を一層短
縮できる。ＤＭＡ転送時間を短縮できることにより、Ｄ
ＭＡコントローラ２６からＣＰＵ２３にデータバス３１
の使用権を速やかに返却することができる。従って、Ｃ
ＰＵ２３による各種データ操作（例えば、次のビットマ
ップデータの生成等）を速やかに行わせることができ
る。

【００６４】３．第３の実施の形態 次に、図８に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明
する。本実施の形態の特徴は、印字データ自体を圧縮す
ると共に、メモリ２４からラッチ回路３０にＤＭＡ転送
される転送データの全体をさらに圧縮している点にあ
る。

【００６５】即ち、図８は、本実施の形態によるインク
ジェット式プリンタの概略構成を示す機能ブロック図で
あって、ラッチ回路３０とデコーダ４０との間には、デ
ータ伸長回路５０が設けられている。また、メモリ２４
の出力バッファ２４Ｃには、前記第２の実施の形態で述
べた１記録ドットあたり２ビットに圧縮された印字デー
タが、さらにデータ転送用に圧縮された状態で記憶され
ている。

【００６６】つまり、１記録ドットあたり２ビットに圧
縮された印字データ（ａ１，ａ０）は、一回の主走査分
まとめてラッチ回路３０にＤＭＡ転送されるため、ノズ
ル数が６４個ならば、一回のＤＭＡ転送で６４個分の２
ビット印字データがラッチ回路３０に転送される。この
一回の主走査分のデータは、結局、「１」と「０」のバ
イナリデータ列であるから、広く知られたデータ圧縮の
技法を用いれば、この一回の主走査分の転送データ全体
をさらに圧縮することができる。転送データ全体の圧縮
方法としては、例えば、ランレングス符号化、ハフマン
符号化等の種々の公知のものを用いることができる。従
って、本実施の形態では、まず最初に、１記録ドットあ
たりの印字データを２ビットに圧縮し（第１次圧縮）、
次に、一回の主走査分の印字データ全体をさらに圧縮し
ている（第２次圧縮）。

【００６７】このように２段階で圧縮された印字データ
は、ラッチ回路３０によってラッチされた後に、データ
伸長回路５０によって第２次圧縮が解凍される。これに
より、印字データは２ビットの圧縮データに復元され
る。そして、第２の実施の形態と同様に、この２ビット
の印字データは、デコーダ４０によって各駆動パルスに
対応した３ビットの印字データ（ｂ２，ｂ１，ｂ０）に
翻訳される。

【００６８】このように構成される本実施の形態でも、
前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。こ
れに加えて、本実施の形態では、メモリ２４からラッチ
回路３０にＤＭＡ転送される印字データの全体をさらに
データ圧縮しているため、ＤＭＡ転送時間を一層短縮す
ることができ、ＣＰＵ２３にデータバス３１の管理権を
速やかに戻すことができる。

【００６９】なお、当業者であれば、各実施の形態に記
載された本発明の要旨の範囲内で種々の追加、変更等が
可能である。例えば、４個以上の駆動パルスから単一の
駆動信号を形成してもよい。また、各駆動パルスの形状
も台形状に限定されない。

【００７０】さらに、プリンタコントローラ２１は、通
常、例えば、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ（ファ
ームウエア）を利用して各種印刷制御を実行している。
従って、図５に示すように、プリンタコントローラ２１
が必要とするプログラムまたはデータの全部または一部
を、ＣＰＵ２３が読み取り可能な構造で情報記録媒体Ｍ
に記憶させておき、この情報記憶媒体Ｍの記憶内容をプ
リンタコントローラ２１にロードすることによって、本
発明による制御内容を実現することも可能である。情報
記憶媒体Ｍには、例えば、ＲＯＭ、ＩＣカード等のコン
パクトな記憶媒体の他に、必要であれば、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＦＤ等も用いることができる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係るプリン
タ制御装置及びプリンタ制御方法によれば、記憶手段か
らデータ保持手段へのデータ転送とヘッド転送手段から
プリントヘッドへのデータ転送とを並行して処理するこ
とができ、印刷周期を短縮することができる。これによ
り、印刷速度の低下を招くことなく、駆動信号を形成す
る複数の駆動パルスのうち一または複数の駆動パルスを
選択して圧力発生素子に入力することができ、高品位の
多階調印刷を行うことができる。

【００７２】また、記憶手段には印字データを圧縮して
記憶しておき、この圧縮された印字データをデータ保持
手段に転送した後に翻訳するため、記憶手段からデータ
保持手段へのデータ転送量を低減してデータ転送時間を
短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態が適用されるインク
ジェット式プリンタの概略構成を示す機能ブロック図で
ある。

【図２】駆動信号の各駆動パルスと階調値等との関係を
示す説明図である。

【図３】駆動パルスの選択パターンを示すタイムチャー
トである。

【図４】データ転送のタイミングを示すタイムチャート
である。

【図５】本発明の第２の実施の形態が適用されるインク
ジェット式プリンタの概略構成を示す機能ブロック図で
ある。

【図６】デコーダ周辺の具体例を示す回路図である。

【図７】データ転送のタイミングを示すタイムチャート
である。

【図８】本発明の第３の実施の形態が適用されるインク
ジェット式プリンタの概略構成を示す機能ブロック図で
ある。

【図９】従来技術によるインクジェット式プリンタの概
略構成を示す機能ブロック図である。

【図１０】データ転送のタイミングを示すタイムチャー
トである。

【符号の説明】

２１ プリンタコントローラ ２２ プリントエンジン ２３ ＣＰＵ ２４ メモリ ２５ シフトレジスタ ２６ ＤＭＡコントローラ ２７ 発振回路 ２８ 駆動信号発生回路 ３０ ラッチ回路 ３１ データバス ３２ プリントヘッド ３３ シフトレジスタ ４０ デコーダ ５０ データ伸長回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズルのそれぞれに圧力発生素子
   を設けてなるプリントヘッドに対して印字データを与え
   ることにより、印刷動作を制御するプリンタ制御装置に
   おいて、 複数の駆動パルスを含んでなる駆動信号を発生させる駆
   動信号発生手段と、 入力された印字データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段からの印字データを一時的に保持するデー
   タ保持手段と、 前記データ保持手段によって保持された印字データを前
   記プリントヘッドに転送するヘッド転送手段とを備え、 前記ヘッド転送手段が前記プリントヘッドに対して前記
   印字データを転送している間に、次の印字データを前記
   記憶手段から前記データ保持手段に転送させるデータ転
   送手段とを備え、 前記プリントヘッドに転送された印字データによって、
   前記圧力発生素子には一印刷周期内で前記各駆動パルス
   のうちいずれか一つまたは複数の駆動パルスが入力され
   ることを特徴とするプリンタ制御装置。
2. 【請求項２】 前記データ転送手段は、ＤＭＡ転送手段
   を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記
   載のプリンタ制御装置。
3. 【請求項３】 前記プリントヘッド内のデータ転送速度
   に応じた同期信号を発生させる同期信号発生手段を設
   け、該同期信号によって前記ヘッド転送手段から前記プ
   リントヘッドへの印字データの転送を行うことを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載のプリンタ制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記記憶手段には前記印字データを圧縮
   して記憶し、前記データ保持手段と前記ヘッド転送手段
   との間には前記圧縮された印字データを前記各駆動パル
   スのそれぞれに対応したパルス選択信号からなる印字デ
   ータに翻訳する翻訳手段を設けたことを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれかに記載のプリンタ制御装置。
5. 【請求項５】 前記印字データは前記記憶手段から前記
   データ保持手段に圧縮転送され、前記データ保持手段に
   よって保持された後に伸長されることを特徴とする請求
   項１〜請求項４のいずれかに記載のプリンタ制御装置。
6. 【請求項６】 前記圧力発生素子は、圧電振動子である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載
   のプリンタ制御装置。
7. 【請求項７】 複数の駆動パルスを含んでなる駆動信号
   を発生せしめ、前記各駆動パルスにそれぞれ対応したパ
   ルス選択信号からなる印字データを、複数のノズルのそ
   れぞれに圧電振動子を設けてなるプリントヘッドに対し
   て与えることにより、前記各駆動パルスのうちいずれか
   一つまたは複数の駆動パルスを一印刷周期内で前記圧電
   振動子に入力せしめ、印刷動作を制御するプリンタ制御
   方法において、 前記印字データを圧縮してなる印刷データを記憶するス
   テップと、 この記憶された印刷データをＤＭＡ転送によって受信
   し、一時的に保持するステップと、 この保持された印刷データを前記印字データに翻訳する
   翻訳ステップと、 同期信号発生手段によって前記プリントヘッド内のデー
   タ転送速度に応じて発生された同期信号に同期させて、
   前記翻訳された印字データを前記プリントヘッドに転送
   するステップとを、少なくともこの順序で実行すること
   を特徴とするプリンタ制御方法。