JP2005246688A - 記録装置 - Google Patents

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隆史 笠原
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Nobuhiro Ishizaka
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Abstract

【課題】 バッファ領域の効率的な利用を可能にする。
【解決手段】 記録ヘッドを被記録媒体に対して走査させて記録を行うために、該記録ヘッドの走査方向の記録領域を複数の領域に分割し、該分割領域の画像データを格納するバッファを有する記録装置。分割領域の画像データと共に、画像データの分割領域における走査方向に係る位置情報を入力する入力手段と、分割領域の画像データをバッファに格納する格納手段と、バッファから格納されたデータを読み出し、記録データを生成する記録データ生成手段と、分割領域の走査方向に係る位置情報に基づき、記録ヘッドを駆動する駆動手段とを備える。
【選択図】 図3

Description

本発明は、記録装置および記録装置の制御方法に関するものである。
従来、インクジェット記録装置は、低騒音化、装置の低コスト化、低ランニングコスト化、装置の小型化、が容易であることから、記録装置や複写機等において広く利用されている。そのうちの一形態である、シリアル式インクジェット記録装置は、記録ヘッドを主走査方向への動作と副走査方向への被記録媒体の搬送を繰り返して1頁の記録を行う記録装置であり、少なくとも1主走査方向に記録をするデータの全てが確定するのに十分なメモリ量を確保して、1主走査方向に記録をするデータの全部が確定してから記録へッドの主走査駆動を開始するよう制御されている。
しかしながら、最近の低コスト化の流れに対して、1主走査分のメモリより少ないメモリを持った装置で、記録デ−タを格納したアドレスを管理して少ないメモリを使いまわす提案がなされている(特許文献1)。
また、1主走査分のデータをバッファに入力完了する前に主走査を開始する提案がされている(特許文献2)。
特開昭58−146929号公報 特開平11−259248号公報
しかしながら、この特許文献1には、記録しないデ−タであるヌルデ−タ(「0」データ)の扱いについては開示されておらず、データをメモリに格納するべきデータが無いにもかかわらず、メモリは所定の領域を確保することとなるため、よりメモリを効率的に使うための装置を開示するに至っていない。
また、記録中の記録動作に対して追加デ−タの転送が間に合わない場合にどのように動作するのかというデータの処理に関しては何等開示されていない。
更に、特許文献2には、印刷パスを主走査しながらその走査の印刷中は必ず、その走査を完了するのに十分なデータを受信することを前提としていた。
したがって、例えば、印刷中は上位装置であるホストコンピュータは、記録装置に対しデータ転送をinterruption(妨害)なしに転送し続ける必要(580)がある。昨今の主流であるWindows(登録商標) Systemは、汎用性あるマルチタスクであり、ホスト処理がデータ転送に専念できる保証はなく、実現は困難である。
あるいは、ホスト処理がデータ転送に専念させるために、データ転送をinterruption(妨害)無く実行できるようプリンタドライバ部のプログラムを対応させる必要があるが、汎用性あるマルチタスクシステムを妨害してしまう欠点となる場合もある。
また、特許文献2においても、記録しないデ−タであるヌルデ−タの扱いについては開示されておらず、よりメモリを効率的に使う提案には至っていない。
上記課題を解決するために本発明にかかる記録装置は、以下の構成を備えることを特徴とする。
すなわち、記録ヘッドを被記録媒体に対して走査させて記録を行うために、該記録ヘッドの走査方向の記録領域を複数の領域に分割し、該分割領域の画像データを格納するバッファを有する記録装置であって、前記分割領域の画像データと共に、前記画像データの前記分割領域における前記走査方向に係る位置情報を入力する入力手段と、前記分割領域の画像データを前記バッファに格納する格納手段と、前記バッファから前記格納されたデータを読み出し、記録データを生成する記録データ生成手段と、前記分割領域の前記走査方向に係る位置情報に基づき、前記記録ヘッドを駆動する駆動手段とを備える。
以上説明したように、本発明にかかる記録装置及び、記録装置の制御方法によれば、複数の色データを含むデータをブロック単位として、バッファへの書き込み、読み取りを行う場合、それぞれのブロックにおける有効な記録データのカラム情報を保持することで、記録バッファに記録データを詰めて格納することができ、記録バッファの効率的な利用が可能となる。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
<第1の実施形態>
図1は以下に説明する実施形態において共通に用いられるインクジェットプリンタの外観斜視図であり、インクジェットプリンタは、カラープリント、白黒モノカラープリントの両方が可能な構成を示している。図1に示すように、キャリッジ101上にはブラックは320個、カラーは各色毎に128個ずつのノズルを有したマルチノズルの記録ヘッド102とカートリッジガイド103とが搭載されており、記録ヘッド102はブラック(K)のインク、或いは、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のインクをそれぞれ吐出する。プリンタ動作時、記録ヘッド102にはブラックインクを収容したインクカートリッジ110と他の3色のインクを収容したインクカートリッジ111が装着されている。
そして、それぞれのインクカートリッジからシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)のインクが供給される。また、多数の導線を配列したフレキシブルケーブル(不図示)を介して記録ヘッドにおける各ノズルの駆動信号が供給される。
図7は本発明の実施形態において、インクジェットプリンタに適用が可能なカラープリント用の記録ヘッド102を記録媒体106側から示した外観斜視図である。各色用のノズル列(イエロー(Y)701、マゼンタ(M)702、シアン(C)703、ブラック(K)704)は走査方向(X方向)に対して略直交する方向に配列する。
一方、キャリッジ101は2本のガイドレール104、105上に搭載されており、キャリッジ101に連結した無端ベルト109をキャリアモータ(後述)で駆動することによりキャリッジ101をX方向(以下、このX方向を「主走査方向」という)に往復走査させる。また、搬送ローラ108は搬送モータ(後述)によって駆動され、記録媒体106をY方向(以下、このY方向を「副走査方向」という)に搬送する。
なお、ガイドレールと平行に不図示のエンコーダスリットが配置されており、キャリッジ101に搭載された不図示のセンサが、エンコーダスリット数を読み取ることで、走査方向の位置を捕捉し、この位置情報に基づきキャリッジの位置を1画素単位で制御する。
図2はインクジェットプリンタの制御回路を示すブロック図である。図2において、170は記録信号を入力するインタフェースであり、例えば、ホストコンピュータなどの外部装置からデータを入力する。171はMPUであり、172はMPU171が実行する制御プログラム(必要によっては文字フォントを含む)を格納するROM、173は各種データ(上記記録信号やヘッドに供給される記録データ等)を一時的に保存しておくSRAMである。
174は記録ヘッド102に対する記録制御を行うASIC(いわゆるゲートアレー)であり、インターフェース170、MPU171、SRAM173間のデータ転送制御も行う。179は記録ヘッド102を主走査方向に移動させるためのキャリアモータであり、178は記録媒体を副走査方向に搬送するための搬送モータである。175は記録ヘッドを駆動するヘッドドライバ、176、177はそれぞれ搬送モータ178、キャリアモータ179を駆動するためのモータドライバである。
上記の制御回路ブロック図の動作の概要を説明すると、インターフェース170に記録信号が入るとASIC174とMPU171との間で記録信号がプリント用の記録データに変換される。そして、モータドライバ176、177が駆動されると共に、ヘッドドライバ175に送られた記録データに従って記録ヘッド102が駆動され、記録動作が実行される。
図5は、本発明にかかる記録装置の実施形態において、その記録装置の記録制御部を示すブロック図である。同図に於いて、参照番号1はインターフェース信号線S1を介してホストコンピュータ(不図示)から転送されてくるデータを受信し、その受信したデータの中から、記録装置の動作に必要なデータ及び画像データを抽出して一旦蓄えるインターフェース制御部(コントローラ)であり、インタフェースコントローラ1で抽出されたデータは信号線S2を介して受信バッファ2に格納される。
受信バッファ2はSRAMもしくはDRAM等の記憶装置で構成され、この受信バッファに蓄えられるデータは図10(a)、(b)で示すような構造のものとなる。
図10(a)において受信バッファのデータ構造が示されるように、左から順に「コマンド」(1001),「データ長」(1002),「設定データ」(1003)のデータが格納され、これに続いて「コマンド」(1004),「データ長」(1005),「設定データ」(1006)のデータが格納されている。これは時系列順に転送されてきたデータが、受信バッファの連続したアドレスに格納されることを示し、ここで示す設定データ1006は、例えば給紙の実行や紙送り量の設定、使用する記録ヘッド数等を示す情報であり、この設定データで定められた情報が全て揃って初めて記録装置で記録が可能となる。この後に、記録の対象となる画像データ(1009、1012)が受信バッファ2に格納される。
この画像データ(1009、1012)は、記録ヘッドが記録媒体上を1度の走査で記録する際に必要とされるデータ量を、それより少ないデータ量としてブロック単位に分割したデータであり、そのブロック単位で画像データを区切り、順次第1ブロックデータ(1009)、第2ブロックデータ(1012)、・・・として格納される。
図10(b)はブロック単位に分割された画像データのデータ構造を詳細に示す図であり、同図で示すように、複数の色のデータ(1013〜1014)が各々圧縮されたデータとして順次格納される。この色データは「色変えコード」(1016、1017、1018)で区切られる。
例えば、シアン、イエロー、マゼンタ、それと黒の4色の色データを想定した場合、各色毎に縦128ノズルを1列としたノズル列が走査方向に配列する記録ヘッドを用いると、圧縮された第1色から第4色のデータが一つのデータブロック内に格納される。このノズル列の各ノズルは、被記録媒体の搬送方向に並んでいる。
また、ノズル列の別の形態として、シアン、イエロー、マゼンタ、それと黒の4色で、各色毎に縦64ノズルを1列としたノズル列が走査方向に2列づつ配列する記録ヘッドを用いた場合には、ノズル2列が4色分、すなわち、圧縮された第1色から第8色の色データが一つのブロックデータ内に画像データとして格納される。例えば、第1色と第2色がシアンのデータ、第3色と第4色はマゼンタのデータ、第5色と第6色はイエローのデータ、第7色と第8色は黒のデータとなる。
図11は画像データを保持する記録バッファの構造を説明する図である。例えば1回の走査で最大約8インチの長さを記録する場合、1つのブロックデータが走査方向に約1インチの記録ができるサイズとすると、トータル8ブロックの画像データを記録処理すれば、1走査分の画像が完成することになる。
第1ブロックから第8ブロックは記録ヘッドの走査方向に配置され、各ブロックデータには、第1色データから第8色データが格納される。各ブロック内に格納される各色データの長さは記録ヘッドのノズル数に対応するものである。
なお、この各色データについて、各ブロックの縦の長さ(ブロックの高さ)はノズル数に対応する。
説明を図5に戻し、各制御ブロックの説明を続ける。受信バッファ2に格納されるデータのうち、記録装置の制御用の設定値である「コマンド」,「データ長」,「設定データ」は、インターフェースコントローラ1から信号線S902を介してCPU9により読み出され、図中にある各部制御回路(7,8)に設定される(S903、S907)。CPU9は読み出したデータ(図10(a)の1001〜1008に相当するデータ)を解釈し、その結果に従って記録装置の全体的な記録制御を統括する。一方、CPU9は画像データの処理に関してはデータ展開ブロック3を起動して処理を実行させるものとする。
データ展開ブロック3は受信バッファ2から、図10(b)で示されるように「圧縮TAG」と「データ」及び「色変えコード」の3種類のデータを読み出し、これらのデータに基づきデータの展開制御を実行する。本実施形態ではデータの圧縮/解凍方法としてPackBits圧縮を用いたので、圧縮TAGが8ビットで00hから7Fhまで値の場合、非連続なデータが1から128個データ領域に有るとして処理し、圧縮TAGが8ビットでFFhから81hまで値の場合、次の1バイトデータを連続した2から128個のデータに解凍する処理を行う。圧縮TAGの所で、80hを読み出した場合は色変えコードとして処理する。解凍したデータを信号線S4に乗せ、記録バッファ4に書き込む。
記録バッファ4には解凍された画像データが図11に示すデータ構造で格納される。記録バッファ4の先頭アドレスには第1ブロックの第1色データの先頭のデータが書き込まれ、その後に続くデータは、アドレスを1ずつ加算しながら順次書き込まれる。記録バッファのアドレスに一つの色データとして格納できる領域は、最初にCPU9が読み込んだ設定データで決定され、その値以上のデータは書き込めないので画像データを圧縮する際には、その設定データに従ったデータサイズの制限が加えられることになる。色変えコードを検出した後のデータは第2色データの先頭番地から順次書き込まれる。このアドレスデータの制御は後に説明する記録バッファリング制御構造回路8が実行することになる。
この書き込みを第1ブロックの第1色データから第8色データまで繰り返し、第8色データの書き込みを終えて色変えコードを検知すると、第1ブロックのデータが全て書き込み終えたことになる。データ展開ブロック3はデータの展開動作を終了し、CPU9に対しブロック1個分のデータの展開が完成したことを割込み(INT1)で伝え、CPU9からの次のデータ展開の起動を待つ。この割り込み(INT1)は図6の最終ブロックデータに対する割り込みに該当するか否かの判断に使用される。
記録バッファ4上に複数ブロックの画像データが揃った段階で、CPU9は記録動作を開始すべくキャリアモータ179を動作させ、記録ヘッド6が走査しながら、画像データをキャリッジエンコーダ(CRエンコーダ)10に同期して転送し、記録することで紙面上(被記録媒体に)に画像を完成させることができる。記録ヘッド6が主走査方向に走査した後、搬送手段が被記録媒体を副走査方向に搬送する。こうして、記録ヘッドの走査と、被記録媒体の搬送を繰り返し行って、1ページ分の画像の記録を行う。
記録データ生成ブロック5は、記録バッファ4上に有る画像データの各ブロック構造を、CPU9から指定された値に従って、CRエンコーダ10に同期したタイミングで信号線S5を介して読み出し、記録ヘッド6が記録できるデータ構造に変換しながら信号線S6に出力していく。この記録データ生成ブロック5は後で述べる記録バッファ内のブロック幅(ブロックの長さを示す。)の情報、ブロックの各色の高さ(色データの「ラスター数」という。)についての情報を保持する。
<受信バッファの書き込み、読み込み制御>
受信バッファ2には、インターフェースコントローラ1がデータを書き込み、データ展開ブロック3が画像データのみを読み出すが、その書き込みアドレスと読み出しアドレスを制御しているのが受信バッファリング構造制御回路7である。受信バッファリング構造制御回路7は受信バッファ2の先頭アドレスと最終アドレス、それと書き込みアドレスと読み出しアドレスの管理を行っている。
受信バッファリング構造制御回路7はインターフェースコントローラ1から受信する書き込み要求信号(S701)を受け付け毎に1アドレスずつ加算し、これを書き込みアドレスの情報として受信バッファ2に出力する(信号線S702)。そして、受信バッファリング構造制御回路7は受信バッファ2の最終アドレスに達した場合に書き込みアドレスを受信バッファ2の先頭のアドレスに戻す制御を行う。
また、書き込みアドレスが読み出しアドレスに到達(一致)した場合、受信バッファ2がデータでいっぱいになり、次のデータを書き込めない旨をインターフェースコントローラ1に信号線S703を介して通信する。
このとき同時にCPU9に対しても信号線S904の割込み信号により、受信バッファ2はデータの書き込みができない状態であることを知らせる。受信バッファ2の構造はCPU9が信号線S903のバスを用いて内部のレジスタに書き込むことで設定することができる。
読み出しアドレスは、CPU9が受信バッファリング構造制御回路7の中に有るデータリード用レジスタを介して直接に受信バッファ2の中のデータを読み出す場合と、データ展開ブロック3がデータ読み出し要求信号線S705を介して要求した場合に、読み出しアドレスとして信号線S706を介して1アドレスづつ加算されて受信バッファ2に出力される。
受信バッファリング構造制御回路7は読み出しアドレスが最終アドレスに達した場合、読み出しアドレスを受信バッファ2の先頭アドレスに戻す制御を行う。また、読み出しアドレスが書き込みアドレスに到達(一致)した場合、受信バッファ上からデータがなくなったので、次のデータを読み出せない旨をデータ展開ブロックに信号線S704を介して通信する。このとき同時にCPU9に対しても信号線S904の割込み信号線で、受信バッファ2上には、読み出すデータが無い旨を知らせる。
以上が受信バッファ2に対するデータの書き込み、読み取り制御の処理内容である。次に、この受信バッファ2から読み出され、展開処理されたデータを記録バッファに書き込みし、あるいはその記録バッファからデータを読み取るための処理内容を説明する。
<記録バッファの書き込み、読み取り制御>
記録バッファ4に対して、データ展開ブロック3が画像データを書き込み、記録データ生成ブロック5がその書き込まれた画像データを読み出すが、その際、書き込みアドレスと読み出しアドレスを制御しているのが記録バッファリング構造制御回路8である。
記録バッファリング構造制御回路8は記録バッファの先頭アドレスと、最終アドレス、それと書き込みアドレスと、読み出しアドレスの管理を行っている。
記録バッファリング構造制御回路8はデータ展開ブロック3から受信する書き込み要求信号(S801)を受け付け毎に1アドレスずつ加算し、これを書き込みアドレスの情報として記録バッファ4に出力する(信号線S802)。そして、記録バッファリング構造制御回路8は記録バッファ4の最終アドレスに達した場合に書き込みアドレスを記録バッファ4の先頭のアドレスに戻す制御を行う。
また、書き込みアドレスが読み出しアドレスに到達(一致)した場合、記録バッファ4が画像データでいっぱいになり、次の画像データを書き込めない旨をデータ展開ブロック3に信号線S803を介して通信する。
また、データ展開ブロック3が色変えコードを受信バッファ2から読み込んだ場合、データ展開ブロック3は信号線S804を介してその旨を通信し、記録バッファリング構造制御回路8は次の色のデータを格納する先頭番地を信号線S802から出力するように準備する。記録バッファ4の構造はCPU9が信号線S907のバスを用いて内部のレジスタに書き込むことで設定することができる。
読み出しアドレスは、記録データ生成ブロック5が各色毎にデータ読み出し要求信号線S805を介して要求すると、読み出しアドレスとして信号線S806を介して1アドレスづつ加算されて記録バッファ4に出力される。
記録バッファリング構造制御回路8は読み出しアドレスが最終アドレスに達した場合、読み出しアドレスを記録バッファ4の先頭アドレスに戻す制御を行う。
記録データ生成ブロック5は現在読み出している画像データブロックのデータ構造をCPU9から信号線S908のバスを介して、記録データ生成ブロック5内部にあるレジスタに設定する。設定された画像データブロック構造内にある画像データを全て読み出すと終了信号S909をCPU9に対し割り込み信号として通信する。この際、記録バッファ4上に次の画像データブロックがすでに展開されているならば、その画像データブロック構造をレジスタに書き込む。
記録バッファ4は1画像データブロック単位でデータの書き込みを制御しており、書き込まれていない画像データブロックに対し記録データ生成ブロックを起動しないので、記録バッファの読み出しアドレスが書き込みアドレスを越えることは起きない。11は、バッファ構造情報メモリである。これは、記録バッファの制御用の作業用メモリ(ワークRAM)で、後で述べる記録バッファ構造についての情報を一時的に格納する領域である。
以上が記録制御部における記録データの流れの概要である。
<記録バッファリング構造制御回路の説明>
記録バッファリング構造制御回路の説明を図8及び図9を用いて説明する。記録バッファリング構造制御回路の処理において、図8は書き込みアドレス制御を中心に説明する図であり、図9は記録バッファリング構造制御回路8の読み出しアドレス制御を中心に説明する図である。
記録バッファリング構造制御回路8は読み出し制御部8Aと書き込みアドレス制御部8Bで構成されている。また、記録バッファ4のバッファ領域は、記録バッファの先頭のアドレスをtop_adrで示し、最終アドレスをbottom_adrで表示する。この先頭アドレスは書き込みアドレス制御部8B内のレジスタ803に格納され、最終アドレスは書き込みアドレス制御部8B内のレジスタ804に格納される。
記録バッファ4に示される「RP」はリードポインタを示し、「WP」はライトポインタを示す。記録バッファの中のRPとWPの間のハッチング部分は記録データが格納されていることを表している。また、記録バッファ4の白色部分は記録データが格納されていないことを表す。
読み出しアドレス制御部8A内の802は、データの読み出しアドレス(RP:リードポインタ)を示すレジスタである。805から812は第1色から第8色について、各色の情報を格納するレジスタである。ここで、レジスタ805には第1色のデータのバッファの高さ情報と、第1色データの存在位置を示す情報と、第1色データの有り無しを示す情報が格納され、同様にレジスタ806〜812についても第2色〜第8色について同様の情報が設定される。
813はブロックの幅情報を設定するレジスタであり、この幅情報は第1色〜第8色までブロック単位で、共通して使用される値である。
尚、上述のブロックデータの高さ情報及び幅情報は、図10(a)で説明した設定データに含まれる情報である。
815は次のブロックデータのアドレスを格納するレジスタであり、このアドレスは各色に関する情報を格納するレジスタ805からレジスタ812のうちのいずれかの値と、ブロックデータに関する幅の情報を格納するレジスタ813の値を用いて決定することができる。
816はデータの書き込みアドレスを格納する書き込みアドレスレジスタである。814はアドレス制御レジスタで、書き込みアドレスが読み出しアドレスを追い越さないように(両アドレスが重複したアドレスを指定しないように)書き込み処理、読み出し処理の管理をする。
<読み出しアドレス制御部の説明>
図9において左側は記録バッファリング構造制御回路8の読み出しアドレス制御部8Aを示し、同図の右側は記録バッファ4を示す。
記録バッファ4のバッファ領域は、図8と同様に、記録バッファの先頭のアドレスであるtop_adrと、最終アドレスはbottom_adrとで表される。この先頭アドレス(top_adr)はレジスタ803に格納され、最終アドレス(bottom_adr)はレジスタ804に格納される。記録バッファに示される「RP」は図8と同様にリードポインタであり、「WP」はライトポインタである。記録バッファ4におけるRPとWPの間のハッチング部分は記録データが格納されていることを表し、記録バッファの白色の部分は記録データが格納されていないことを表す。
読み出しアドレス制御部8A内の802は、データの読み出しアドレス(RP:リードポインタ)を示すレジスタであり、破線の枠で囲った900は第1レジスタ群、実線の枠で囲った901は第2レジスタ群である。
第1ブロックから第8ブロックの画像データを記録する場合、例えば、走査の開始時において、第1レジスタ群には第1ブロックについての情報が格納されている。また、第2レジスタ群には、第2ブロックについての情報が格納される。第1ブロックの記録が終了すると、第1レジスタ群900には第2レジスタ群901の情報がコピーされ、第1レジスタ群900には第2ブロックの情報が格納される。そして第2レジスタ群901には、第3ブロックの情報が格納される。以下、最後の第8ブロックのデータが格納されるまで順に行われる。そして、次の走査開始時には、再び、第1レジスタ群には第1ブロックの情報が格納され、第2レジスタ群には第2ブロックの情報が格納される。
第1レジスタ群内にあるレジスタ(1st_hight/1st_data_start/1st_data_end/1 color bit)819は、第1色についての高さ情報とデータの位置情報と色データの有り無し情報を設定するレジスタである。各レジスタ822、824、826、828、830、832、834は第2色〜第8色についての高さ情報とデータの位置情報と色データの有り無し情報を設定するレジスタである。
820は各ブロックデータの幅情報を格納するレジスタである。この幅情報は第1色〜第8色までブロック単位で、共通して使用される値である。
レジスタ(1st_color_adr)818は第1色の読み出しアドレスを格納するレジスタである。第1色のデータが格納されている記録バッファ819からデータが読み出されるとアドレスが更新される。レジスタ821、823、825、827、829、831、833はそれぞれ第2色〜第8色の読み出しアドレスを格納するレジスタであり、第2色〜第8色の色データも第1色の色データと同様に順に1カラム分のデータが読み出される。
記録バッファ4に格納されるデータは複数の色データを含むため、例えば、第1、第2色、・・・の色データが混在した場合、各色単位の色データを格納するためのアドレスは、連続していないものとなる。そのため、読み出しアドレスのレジスタが色データ毎に1つであれば、例えば第1色データのアドレスの次に、第2色データを読み出す際、アドレス計算をする必要があるが、記録バッファ4に各色ごとに読み出しアドレスを格納するレジスタを用意することで、カラム単位での読み出しを行う際のアドレス計算を省くことができる。
817はアドレス制御レジスタである。読み出しアドレスは、記録データ生成ブロック5が各色毎にデータ読み出し要求信号線S805を介して要求すると、アドレス制御レジスタ817は読み出しアドレスとして信号線S806を介して1アドレスづつ加算して記録バッファ4に出力する。
835は次のブロックのアドレスを格納するレジスタである。現在読み出されているブロックが第1ブロックであれば、このレジスタには第2ブロックの先頭のアドレスが格納される。このレジスタの値は、現在読み出されているブロックデータの読み出しが終了すると、レジスタ802にコピーされる。これにより、次のブロックデータの読み出しがスムーズにできる。
レジスタ836は第1色から第8色のうち、読み出す順序を特定するための情報を格納するテーブルである。このテーブルに設定された値によって記録バッファからデータを読み出す順序を自由に設定することができる。例えば、図4の場合には、第1色→第2色→第3色→第4色と読み出す。また、8色ある場合には、第1色→第2色→・・→第8色の順に読み出すことができる。また、値を変えて、第1色→第2色→第5色→第6色→第7色→第8色のように第3色、第4色のデータの読み出しをスキップすることもできる。これによって、格納されていない色の画像データについては、正確に読みとばすことができる。
第2レジスタ群901は次のブロックデータに関する設定データを格納するバッファの集まりである。第1レジスタ群の各レジスタが読み出されたら、第2レジスタ群の各レジスタに設定されている値が、第1レジスタ群の対応するレジスタに設定される。例えば、レジスタ838に設定されている値がレジスタ819に設定される。レジスタ839〜845は、次のブロックデータにおける第2色〜第8色の色データについて同様の情報が設定されるレジスタである。
レジスタ838には第1色データのバッファの高さ情報と、第1色データの存在位置を示す情報と、第1色データの有り無しを示す情報が格納される。レジスタ839〜845についても第2色〜第8色について同様の情報が設定されるレジスタである。
846はレジスタ820と同様にブロックの幅情報を設定するレジスタである。この幅情報は第1色〜第8色までブロック単位で、共通して使われる値である。
レジスタ878は、先に設定したブロックのサイズと同じブロックのサイズが同じ場合、この値を「1」とすることで、第1レジスタ群に同じ値を再設定することができる。この場合、レジスタ838〜846の設定を省くことができる。レジスタ878の値が「0」の場合には、各レジスタ838〜846にそれぞれの値が設定される。レジスタ(same_type)878によって、ブロックサイズが同じであれば、レジスタの設定を簡単に行うことができる。
以上が記録データに関するデータの書き込み、読み出し制御に関する処理の内容である。
図3において、被記録媒体106に対して記録する主走査方向のブロック(BLOCK_1〜7)と1走査分の記録領域302との対応を示す。被記録媒体106に対して対応する各ブロックデータの記録を実行することにより、1走査記録領域302の記録が完了する。この1走査分の記録領域302の記録を行うためのデータを一時格納する記録バッファを、図3に示すように主走査方向に複数分割している。この記録ブロックのそれぞれについて、管理テーブルの情報を用いて行う。詳細は後述する。ここで、各ブロックにおいて、斜線部は記録でなされるデータがあることを示している。空白部分はヌルデータ(ゼロデータ)の領域である。これらの位置は、記録される主走査方向の位置に対応している。
例えば、この図3において、図の左側が記録の走査の基準位置とすると、データBK_1は、BLOCK_1(ブロック1)の基準位置の反対側(右側)にあることを示している。同様に、データY_6は、BLOCK_6(ブロック6)の基準位置側(左側)にあり、データBK_4は、BLOCK_4(ブロック4)のほほ中央にあることを示す。なお、データBK_2は、BLOCK2の全域に記録データがあることを示している。
<ブロック内の記録データの管理>
図4は記録バッファに記録データを格納した場合の内部構成を例示する図である。ここで、説明を簡単にするために、記録ブロックは7つ(BLOCK_1〜7:この数字をブロックの識別IDとする。)とし、1つのブロックに最大4色分のデータが格納できるとする。
記録ブロックに格納される色データは、第1ブロックが4つ(BK_1、C_1、M_1、Y_1:この数字を色データの識別IDとする。)、第2ブロックが4つ、第3ブロックが2つ、第4ブロックが1つ、第5ブロックが4つ、第6ブロックが1つ、そして第7ブロックが0とした合計16個の色データが格納された状態である。
記録バッファのアドレスはSRAM173のメモリアドレス“800000(h:16進表現を示す)”を開始アドレスとし、次々にSRAM173の領域を分割して、各ブロックの色データ毎の記憶領域を割り当てる。
色データとブロックデータとの識別IDの対応関係から、BK_1は第1ブロックにおける黒の色データを示し、その記録領域の先頭アドレスは、黒は800000(h)となり、シアン(C_1)は800400(h)、マゼンタ(M_1)は800800(h)、そしてイエロー(Y_1)は800C00(h)となる。第1ブロックには4色分の記録データが64カラム分格納されている。
第2ブロックについては、黒の色データ(BK_2)の記録領域の先頭アドレスは801000(h)、シアン(C_2)は801800(h)、マゼンタ(M_2)は802000(h)、イエロー(Y_2)は802800(h)となる。第2ブロックには、4色分の記録データが128カラム分格納される。
第3ブロックについては、黒の色データ(BK_3)の記録領域の先頭アドレスは803000(h)、シアン(C_3)は803400(h)となる。ブロック3にはブラックとシアンの2色分の記録データが64カラム分格納されているが、マゼンタとイエローの画像データが無いので、記録バッファの割り当てはなされていない。
第4ブロックについては、黒の色データ(BK_4)の記録領域の先頭アドレスは803800(h)となる。従って、ブロック4にはブラック1色分の記録データが64カラム分格納されている。その他のシアン、マゼンタ、イエローについては、画像データが無いので、記録バッファの割り当てはされていない。
第5ブロックについては、黒の色データ(BK_5)の記録領域の先頭アドレスは803C00(h)となり、シアン(C_5)は804000(h)、マゼンタ(M_5)は804400(h)、イエロー(Y_5)は804800(h)となる。第5ブロックについては、第1ブロックと同様に4色分の色データが64カラム分格納される。
第6ブロックについては、イエローの色データ(Y_6)の記録領域の先頭アドレスは804C00(h)となる。このブロックでは、黒、シアン、マゼンタに対応する画像データが無いので、その分のデータを格納するための記録バッファの割り当てはされていない。
なお、SRAM173を記録バッファとして、データの格納領域を循環的に使用するため、第7ブロックとして示す領域の先頭アドレスは、第1ブロックにおける画像データの記録終了後、使用可能となった領域の先頭アドレス800000(h)となる。
以上のように、被記録媒体における記録領域に記録される画像データを、記録バッファに詰めて格納する(画像データの存在しない場合は、データを格納する領域を確保しない)ことにより、メモリを効率良く使うことができる。
図3で述べた記録データの管理について説明する。管理テーブルには、各ブロックに対応して301a〜gの欄を設けている。この管理テーブルはSRAM173に備える。この欄(301a〜g)には、それぞれブロックに格納される色データの情報(BK_1、C_1、・・・)、色データの有り無し、カラム数、記録データが格納されているカラム位置等の情報が格納される。記録データがブロック単位で格納されると、そのデータに対応するこれらの情報が更新される。
ここで記録データのカラム位置情報について説明を補足すると、図3の左側が記録の走査の基準位置とすると、この基準位置側のカラム位置と基準位置側と反対側のカラム位置の情報が格納されている。例えば、BK_1は、ブロック1には記録データが、65カラム目から128カラム目までの任意の位置にあるので、カラム位置(65と128)を示す情報が格納されている。また、BK_4は、33カラム目から96カラム目までの任意の位置に記録データがあるので、カラム位置(33と96)を示す情報が格納されている。以上説明したカラム位置情報を参照して、記録ブロック単位での記録ヘッドの駆動制御を行う。この基準位置側のカラム位置の情報、基準位置と反対側のカラム位置の情報はホストコンピュータからコマンドと共に送られてくる。
また、SRAM173には記録の際に使用する記録ブロック(1〜7)の順番を管理するために、次に使用する記録ブロックのID番号を管理する記録ブロックID番号格納領域を設ける。この記録ブロックID番号格納領域に格納されるID番号は記録バッファの記録ブロックが記録されることにより順次更新され、常に次に用いる記録ブロックのID番号がセットされる。
このID番号により、次に読み出すべき記録ブロックを特定することができ、更に、記録が完了した記録ブロックには、後続のブロックデータが順次格納さる。
記録動作中、記録バッファのどのアドレスにデータを書き込めば良いかが管理できることになる。記録データの書き込みと、読み出しは一連の記録動作中、記録バッファを循環的に利用して制御される。
<記録制御の処理>
図6は記録制御のフローを示した図である。ステップS601で記録バッファから画像データの読み出しを行うために、第1レジスタ群(複数のレジスタで構成)の設定を行う。この第1レジスタ群の設定では、第1ブロックにおける色データの有無、ノズル数、カラム数、色毎の記録データカラム数などの設定データが設定される。例えば、図4で示すように第1ブロックには4色の画像データすべてが格納されているので、全ての色データが有る旨が設定される。この第1レジスタ群は先に説明した図9の900に対応する。
ステップS602で第2レジスタ群(複数のレジスタで)の設定を行う。この第2レジスタ群の設定では、第2ブロックにおける色データの有無、ノズル数、カラム数、色毎の記録データカラム数などの設定データが設定される。第1レジスタ群の各レジスタは、第2レジスタ群の各レジスタにそれぞれ対応しており、第2レジスタ群に設定された値は、割り込み信号を受けて、第1レジスタ群にコピーされるので、設定を容易に行うことができる。なお、図4の第3ブロックのデータを設定する場合には、マゼンタ(M)とイエロー(Y)のデータは格納されていないので、マゼンタ(M)とイエロー(Y)のレジスタには色無し情報が設定されることになる。
ステップS603で記録動作を開始する。各ブロックにおける画像データは、そのアドレス情報(818、821、823、825、827、829、831、833)に従い読み出され、第1レジスタ群900に格納されている設定データに従い記録データ生成ブロック5が記録データを生成する。例えば、キャリッジが走査を開始し、記録領域の手前まで加速し、その後等速で移動する。そして、記録開始位置にキャリッジが到達したところで、第1ブロックに格納された画像データの記録が開始される。従って、記録データが処理されるためには、データの準備は記録開始位置にキャリッジが到達する前に完了することになる。
ここで、図12は黒(BK)の記録ヘッドの駆動を許可する許可信号(ヒートウインドウ)の出力タイミングを説明する図である。ブロックごとに、上述したカラム位置情報に基づいて、記録ヘッドの駆動許可信号(ヒートウインドウ)が出力される。例えば、第1ブロックでは、記録ヘッドの駆動許可信号は65カラム目に相当するタイミングから出力される。また、第4ブロックでは、記録ヘッドの駆動許可信号は33カラム目から96カラム目に相当する期間において出力される(アクティブ状態になる)。つまり、画像データのブロックの位置に対応して、記録ヘッドの駆動許可信号の出力レベルが切り替わる。
この駆動許可信号(ヒートウインドウ)は、黒色以外に各色データ(シアン、イエロー、マゼンタ)に対応した信号が出力される。この駆動許可信号(ヒートウインドウ)を生成する信号生成手段は、記録データ生成ブロック5に設けられており、駆動許可信号は記録データ生成ブロック5から記録ヘッド6へ出力される(図5参照)。
ステップS604では現在、第1ブロックに格納されているデータの記録終了を示す割り込み信号の有無をチェックする。割り込み信号が有れば(S604−Yes)、現在第1ブロックに格納されている画像データは全て記録されたことになるので、第2レジスタ群に格納されているデータをそれぞれ第1レジスタ群へコピーして、次の記録処理が実行される。
一方、記録が完了した第1ブロックに対応する記録バッファには、次のブロックのデータが格納される。本実施形態では、図4に示すように記録バッファに第6ブロックまでのデータが格納されているので、7番目の第7ブロックのデータが第1ブロックの空領域に格納される。
ステップS605で位置カウンタをラッチする。この位置カウンタの値は、エンコーダから得られたキャリッジの位置情報である。この位置情報は記録バッファに格納された画像データのカラム情報で、1画素単位の情報に対応する。
ステップS606で、画像データの最終ブロックに対応するデータであるか否かチェックする。もし最終ブロックでなければ(S606−No)、処理をステップS607へ進める。最終ブロックであれば(S606−Yes)、1回の走査としての記録は終了するので、ステップS606で受信した最終ブロックの割り込み信号をクリアし(S610)、記録を終了する。
ステップS607では、第2レジスタ群設定遅れ割り込みがあったかチェックする。この割り込みは、記録する位置(記録開始位置にキャリッジが到達した位置)にキャリッジが移動してきて、記録するタイミングまでに、記録バッファからの記録データ読み出しが間にあわない場合に発生する。本実施形態では、ブロック終了割り込み時に参照するフラグとして、第2レジスタ群設定遅れフラグが「1」になっているか否かで第2レジスタ群設定遅れの有無を判断する。設定遅れでなければ、このフラグは「0」である。尚、この第2レジスタ群設定遅れフラグは、第2レジスタ群にデータを設定する時、CPU9の制御の下、ソフトウエアによる処理で「1」にセットされ、第2レジスタ群のデータが第1レジスタ群にコピーされるときに「0」に変更される、第2レジスタ群設定終了フラグを基に変更される。ブロック終了割り込み発生時、第2レジスタ群設定終了フラグが「1」であれば第2レジスタ群設定遅れフラグは「0」、第2レジスタ群設定終了フラグが「0」であれば第2レジスタ群設定遅れフラグは「1」になる。従って、第2レジスタ群設定遅れフラグが「1」の場合は、次に記録するべきブロックデータが記録バッファ4から読み出せない状態ということになる。
もし、第2レジスタ群設定遅れ割り込みがあった場合(上述のフラグが1の場合)には(S607−Yes)、現在第1レジスタ群に設定されている画像データを記録後、次のブロックの記録は行わずに、記録は中断する(S611)。例えば第3ブロックの記録を行った後に記録を中断する場合には、ステップS605でラッチされた位置カウンタは第3ブロックの最終カラムに対応するキャリッジの位置情報を保存して記録を中断する。このときキャリッジの動作は、等速移動状態から減速して、停止した後、走査方向に原点復帰して記録開始位置に戻る。
そして、CPU9は上記のフラグの設定値をモニタしており、上述の第2レジスタ設定遅れを示すフラグが「1」で中断したとわかると(S611)、第2レジスタ設定遅れフラグを「1」から「0」にクリアを行い(S612)、再び記録ヘッド6が走査を開始するための制御を行う(S613)。記録の再開は中断前と同じ走査領域で(副走査方向の搬送を行わずに)記録ヘッドを走査して、記録を中断した位置から記録を実行する。この場合、第3ブロックまで記録を行ったので、第4ブロックから記録を行う。記録の再開において、位置カウンタの値は記録の中断前の値が保持されており、この値を利用することにより、記録位置の連続性は中断前と後とで確保できる。このようにして、1回中断した場合は2回の走査回数で1走査領域の記録が処理できる。
ステップS607で、第2レジスタ群設定遅れ割り込みがなかった場合(上述のフラグが0の場合)には、ステップS608で割り込み信号をクリアする。
ステップS609で再び第2レジスタ群の設定を行う。格納していたデータの内容を第1レジスタ群にコピーすることで空領域ができた第2レジスタ群には、第3ブロックの設定データの設定を行い、ステップ処理をステップS604に戻す。
ステップS604において、ブロック終了割り込みが有れば、ステップS609で処理された第2レジスタ群に設定された第3ブロックの設定データを第1レジスタ群にコピーして、次の記録処理が実行される。
以下、最終ブロックの終了まで、図6に示すフローチャートに従いデータは処理される。
<第2の実施形態>
上述した第1の実施形態では、カラム位置情報に基づいて、ブロックごとに独立して記録ヘッドの駆動許可信号(ヒートウインドウ)の制御を行って記録を行うことを説明したが、第2の実施形態では、駆動許可信号(ヒートウインドウ)の制御は1回の主走査単位で行い、その代わり、バッファに格納されている各ブロックのデータの読出し処理をカラム位置情報に基づいて行う。
この場合、例えば、記録データ生成ブロック5において、ブロック幅分(例えば128カラム分の)のヌルデータ生成手段を設け、カラム位置情報に基づいてバッファから読み出した記録データとのOR処理を行い、記録ヘッド6へ転送しても構わない。
<その他の実施形態>
尚、本実施形態では記録ヘッドの構造が副走査方向に各色成分に関して16ビット分のデータを記録可能なノズルをもつものとして説明したが、本発明の趣旨はこれによって限定されるものではない。例えば、このノズルサイズは、MPUからのアクセスが容易なサイズであれば、8ビット、16ビット、32ビット等、何れのサイズでも良い。
また、記録データのカラム位置情報は、基準位置側のカラム位置と基準位置側と反対側のカラム位置の情報が格納されているが、例えば、基準位置側のカラム位置とそのブロックの主走査方向のデータ幅のカラム数の情報を格納しても構わない。
また、記録データのカラム位置情報は、ホストコンピュータから送られてくることを前提にしているが、記録装置において、ヌルデータを含むブロック単位の色データのうち、ヌルデータの有無を調べ、例えば32カラム分(主走査方向に)連続してヌルデータがあると判断すれば、ヌルデータ以外の記録データのカラム位置を調べる構成を設け、カラム位置の情報を取得しても構わない。
また、本実施形態では記録媒体よりも小さいサイズの管理テーブルをもつように構成されているが、本発明はこれによって限定されるものではない。例えば、1ページを越えるサイズの管理テーブルをもつように構成しても何ら問題なくその効果に変わりはない。その他、記録バッファの数や、記録バッファサイズについても本実施形態によって限定されるものではなく、装置構成等によって変更可能であることは言うまでもない。
以上説明したように、本実施形態にかかる記録装置及び、記録装置の制御方法によれば、複数の色データを含むデータのうち、記録データの存在する部分のみを、バッファへの書き込み、読み取りを制御することが可能となる。また、この制御は、複数の記録ブロックに分割し、記録ブロック毎に記録動作の管理を行うので、記録動作に必要な記録バッファのサイズをより小さくすることができ、バッファ領域の効率的な利用が可能となる。
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式のプリント装置について説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成できる。
本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、1つの機器から成る装置に適用しても良い。また、本発明はシステム或は装置にプログラムを供給することによって達成される場合にも適用できることは言うまでもない。
実施形態で用いられる記録装置の外観斜視図。 記録装置の制御回路の構成を示すブロック図。 被記録媒体の走査方向に対応する記録データの構成の説明図。 記録バッファのデータ配置についての説明図。 記録装置の記録制御部を示すブロック図。 記録装置の記録制御工程を説明するフローチャート。 記録ヘッドを被記録媒体側から示した外観斜視図。 記録バッファリング構造制御回路の書き込みアドレス制御部の説明図。 記録バッファリング構造制御回路の読み出しアドレス制御部の説明図。 ホストコンピュータから転送されるデータのデータ構造を示す図。 画像データを保持する記録バッファのデータ構造を示す図。 ブロック領域と許可信号の関係を説明する図。
符号の説明
1 インターフェース制御部
2 受信バッファ
3 データ展開ブロック
4 記録バッファ
5 記録データ生成ブロック
6 記録ヘッド
7 受信バッファリング構造制御回路
8 記録バッファリング構造制御回路
8A 読み出しアドレス制御部
8B 書き込みアドレス制御部
9 CPU
10 CRエンコーダ
11 バッファ構造情報メモリ

Claims (4)

  1. 記録ヘッドを被記録媒体に対して走査させて記録を行うために、該記録ヘッドの走査方向の記録領域を複数の領域に分割し、該分割領域の画像データを格納するバッファを有する記録装置であって、
    前記分割領域の画像データと共に、前記画像データの前記分割領域における前記走査方向に係る位置情報を入力する入力手段と、
    前記分割領域の画像データを前記バッファに格納する格納手段と、
    前記バッファから前記格納されたデータを読み出し、記録データを生成する記録データ生成手段と、
    前記分割領域の前記走査方向に係る位置情報に基づき、前記記録ヘッドを駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする記録装置。
  2. 前記走査方向に係る位置情報はカラム位置に関する情報であることを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
  3. 前記駆動手段は、前記カラム位置に関する情報に対応して出力される信号に基づいて前記記録ヘッドを駆動することを特徴とする請求項2に記載の記録装置。
  4. 前記カラム位置に関する情報は、前記分割領域における前記記録ヘッドの走査基準位置側の前記カラム位置情報と、前記走査基準位置と反対側の前記カラム位置情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。
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