JP2007144964A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェット方式で重ね印字を行なう場合、画像展開処理時間が長いバンドがあると重ね印字の時間間隔が長くなり、すでに投下済みの用紙上のインクが乾燥した上から次のインクが投下されることによる印刷ムラやスジなどの画質低下が引き起こされる。
【解決手段】 各バンドの画像展開処理時間を予測し、用紙種別や印刷品質設定などから求められるバンド間の印刷時間間隔の許容時間の範囲内かどうかを判別する。範囲内の場合はバンドごとに画像展開と印刷を行なうことで印刷を高速化し、範囲外の場合は１ページの画像展開終了後に印刷を行なうことで画質の低下を防止する。
【選択図】 図５

Description

本発明は画像形成装置に関し、例えばホストコンピュータがインタフェース回路を通して転送された情報を画像情報に展開し、電子写真方式やインクジェット方式を用いて記録用紙に印刷を行なう画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式やインクジェット方式を用いて記録用紙に印刷を行なう画像形成装置では、外部接続されたホストコンピュータ、デジタルカメラなどから送信された印刷データや、フラッシュメモリなどの記録媒体に記録された文書、画像ファイルなどを入力し、電子写真方式やインクジェット方式で印刷可能な形式に展開して、記録用紙に印刷を行なう構成となっている。

このような画像形成装置では、入力される情報の形式として、文字やイメージなどの配置や表現方法などを記述した言語形式で入力され、言語を解析してビットマップ形式に展開を行なうコントローラ部と、コントローラ部から印刷データを受け取り、記録用紙を搬送して、感光ドラムやインクジェットヘッドなどの記録部材を用いて実際に印刷を行なうエンジン部から構成されるのが一般的である。

コントローラ部におけるビットマップ展開にあたっては、まず入力した言語を解析してディスプレイリスト（以下ＤＬと表記）と呼ばれる中間処理形式に変換される。このＤＬは言語種別によらない形式であり、画像形成装置が複数種類の言語をサポートしている場合でも、その違いを吸収してレンダラーがレンダリング可能な形式に変換される。またＤＬは文字やイメージ、グラフィックなどのオブジェクト単位で生成される。次に生成されたＤＬはレンダラーによりオブジェクト単位でレンダリングされ、ビットマップに展開される。レンダリング処理後、展開されたビットマップはエンジン部に転送されて印字されるが、レンダリングの処理単位（バンドの高さ）は使用メモリ容量や処理速度が最も効率よくなるように、エンジン部の印刷処理単位（ライン数）に合わせて設定される。

このＤＬの生成やレンダリングは、レンダリング方式にもよるが、たとえオブジェクト同志が重なり合っていても全てのオブジェクトに対して行なわれるため、各バンドに存在するオブジェクトの数やオブジェクト間の重なり具合により、バンドごとにレンダリング処理時間にばらつきが生ずることとなる。このばらつきが大きいと、コントローラ部におけるレンダリング処理とエンジン部における印刷処理の間の不均衡を引き起こし、印刷スループットの低下や、場合によっては正常に印刷できなくなる事態を招いてしまう。

このような課題を解決する方法として、レンダリング処理前に各バンドのレンダリング処理時間を予測し、予測結果に基づいてバンドの高さを変更して、レンダリング処理時間がバンドごとにばらつかないようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１４６０４７号公報

しかしながら、上述した画像形成装置では以下の欠点がある。インクジェット方式で印刷を行なう場合、印刷画質を向上させるため、印刷用紙上の１ドットを複数回に分けてインクを投下する、いわゆる重ね印字を行なう。重ね印字により画質を向上させるには、インクの投下時間間隔を所定時間内に抑える必要があり、インクの投下時間間隔が長くなると、すでに投下済みの用紙上のインクが乾燥した上から次のインクが投下されることになり、印刷ムラやスジなどの画質低下を引き起こしてしまう。重ね印字の間隔は、通常はバンドの間隔となるため、レンダリング処理時間の長さにより重ね印字の間隔が変化してしまうが、従来の画像形成装置ではこうした点が考慮されず、印刷画質が低下してしまうという問題点があった。

さらに、インクが乾燥する時間は印刷する用紙種別や印刷品位設定、重ね印字回数（印刷パス数）により変化するが、こうした点への考慮もされておらず、画像形成装置の高画質化への対応が不十分であった。

本発明は、以上のような局面に鑑みてなされたもので、それぞれ下記各項の各課題を解決するための各手段の提供を目的としている。すなわち、
１） その第１の目的は、レンダリング処理時間が長い印刷データの画質低下を防止するとともに、レンダリング処理時間が短い印刷データをより高速に印刷を行なえるようにすることを目的とする。

２） 第２の目的は、印刷を行なう用紙の種別に応じて、画質と速度の最適化を実現することにある。

３） 第３の目的は、印刷するときの画質設定に応じて、画質と速度の最適化を実現することにある。

このため、本発明は、上記の各目的に対してそれぞれ下記の対応項（１）から（３）に示す構成の画像形成装置の提供によりそれぞれ前記の各目的を達成しようとするものである。

（１）記録用紙上に画像を形成して印刷を行なう画像形成装置において、印刷する情報を入力する入力手段と、前記入力手段により入力した情報を解析して、１ページを所定ライン数ずつに分割したバンド単位で画像情報に展開する展開手段と、前記展開手段により展開された画像情報を印刷する印刷手段と、前記展開手段の展開にかかる時間を予測する予測手段と、前記予測手段により予測された時間が、１ページの全バンドにおいて許容範囲内かどうかを判別する判別手段と、前記判別手段により許容範囲内であると判別した場合はバンドごとに前記展開手段による展開と前期印刷手段による印刷を交互に動作させ、許容範囲外のバンドがあると判別した場合は前記展開手段による展開が１ページの全バンド分完了後に前記印刷手段による印刷を動作させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

（２）前記判別手段は、前記記録用紙の種別に基づいて許容範囲内かどうかを判別するようにしたことを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。

（３）前記印刷手段による印刷の画質を設定する画質設定手段をさらに備え、前記判別手段は、前記画質設定手段の設定に基づいて許容範囲内かどうかを判別するようにしたことを特徴とする前記（１）記載の画像形成装置。

本発明によれば、各バンドの画像情報への展開時間を予測するとともに、印刷する用紙の種別や印刷画質の設定に応じて画像情報への展開許容時間を求め、１ページの全バンドにおいて許容時間内である場合は各バンドの画像情報への展開と印刷を交互に動作させ、許容時間を超えるバンドがある場合は全バンドの画像情報への展開完了後に印刷するようにしたので、画像情報への展開に時間がかかるデータの印刷画質の低下を防止できるとともに、画像情報への展開が速いデータの印刷速度をより速くすることができるという効果がある。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明実施例の画像形成装置の構成を示す斜視図である。同図において、１は画像形成装置であり、外部から入力した情報や、あらかじめ内部に保持している情報を元に印刷用紙に印刷を行なう。２はホストコンピュータ（以下ホストと表記）で、画像形成装置１とはケーブル３を介して接続され、画像形成装置１に印刷データや画像形成装置１を制御するための情報（以下印刷情報と表記）を転送する。４はデジタルカメラで、画像形成装置１とはケーブル５を介して接続され、画像形成装置１に印刷情報を転送する。６はフラッシュメモリ挿入口で、フラッシュメモリ７を挿入し、画像形成装置１はフラッシュメモリ７内に記憶された印刷情報を入力する。８は給紙カセットで、印刷用紙を所定量セットしておくことができる。同図では給紙カセットが２段構成となっていて、サイズや種類の異なる２種類の用紙をセットできるようになっている。９は排紙口で、印刷された用紙が排紙される。１０は操作キーで、画像形成装置１の動作に関するさまざまな設定を行なったり、画像形成装置１を単独で使用する場合に操作を行なうための部材である。１１は表示パネルで、画像形成装置１の状態表示や、操作キー１０を用いて画像形成装置１の動作設定を行なう場合の設定内容の表示などを行なう。印刷する用紙種別や印刷画質なども操作キー１０及び表示パネル１１で設定することができる。１２は電源スイッチで、画像形成装置１の電源を投入／切断するためのスイッチである。

図２は、画像形成装置１の構成の概要を示した図である。同図において、画像形成装置１はコントローラ部１３とエンジン部１４から構成される。コントローラ部１３はホスト２、デジタルカメラ４、フラッシュメモリ７から印刷情報を入力し、印刷情報の解析などの処理を行なって、エンジン部１４で印刷可能な形式の印刷データを生成する。また、操作キー１０の入力を受け付け、画像形成装置１の動作環境の設定などを行なうとともに、表示パネル１１に画像形成装置１の状態表示やユーザに対して操作キー１０による操作を促すための表示などを行なう。エンジン部１４は、用紙の給紙を行ない、コントローラ部１３で生成された印刷データを印刷して排紙する。エンジン部１４で用紙詰まりや用紙切れなどの異常が発生した場合はコントローラ部１３に通知され、コントローラ部１３は表示パネル１１に異常が発生したことを表示したり、ホスト２やデジタルカメラ４への通知処理などを行なう。

図３はコントローラ部１３の内部構成を示すブロック図である。同図において、２１はコントローラマイコン、２２はシステムメモリ、２３はインターフェース回路（以下Ｉ／Ｆ回路と表記）、２４は受信バッファ、２５はＤＬメモリ、２６はレンダラー、２７はコントローラメモリ、２８は解像度・階調変換回路である。

次に、図３のブロック図における動作について説明する。外部から入力された印刷情報の解析、画像処理、ビットマップへの変換処理などの全ての制御はコントローラマイコン２１が司る。印刷データの流れは次のようになる。ホスト２、デジタルカメラ４、フラッシュメモリ７から入力した印刷情報はＩ／Ｆ回路２３を介して受信バッファ２４に格納され、印刷情報を受信したことがＩ／Ｆ回路２３からコントローラマイコン２１に通知される。印刷情報には、印刷用紙上に文字やイメージをどのように配置、表現するかをページ単位で記述したページ記述言語（以下ＰＤＬと表記）が含まれる。コントローラマイコン２１は受信した印刷情報を解析し、ディスプレイリスト（以下ＤＬと表記）の形式に変換してＤＬメモリ２５に格納する。ＤＬはレンダラー２６によりレンダリング処理され、所定の階調と解像度を持つビットマップに変換されてコントローラメモリ２７に格納される。ビットマップは解像度・階調変換回路２８によりエンジン部１４で印刷可能な解像度と階調に変換され、エンジン部１４へ送出される。

コントローラマイコン２１には操作キー１０の操作内容が入力され、入力された内容に応じて適切な処理を行なう。また、エンジン部１４からは印刷の状況やエラーが発生した場合にはその内容がコントローラマイコン２１に通知され、表示パネル１１に表示したり、ホスト２やデジタルカメラ４に通知される。

図４はエンジン部１４の内部構成を示す図であり、画像形成装置１を横から見た場合のイメージを示している。同図において、４１はエンジンマイコン、４２はエンジンメモリ、４３はキャリッジ、４４はキャリッジモータ、４５は印字ヘッド、４６はヘッドドライバ、４７はローラ、４８はＬＦモータ、４９は印刷用紙、５０は給紙センサ、５１は排紙センサ、５２はプログラムメモリである。

次に、図４のブロック図における動作について説明する。印刷用紙４９の給紙と排紙、印字ヘッドの制御などの全ての制御はエンジンマイコン４１が司る。コントローラ部１３から送出されたビットマップはエンジンメモリ４２に格納される。印刷用紙４９の給紙と排紙は、ＬＦモータ４８を駆動してローラ４７を回転させることにより行なう。給紙と排紙が正常に動作しているかどうかは、給紙センサ５０と排紙センサ５１により印刷用紙４９の有無を検知することにより判別する。印字ヘッド４５はキャリッジ４３と一体になっており、ヘッドドライバ４６によりドライブされる。キャリッジ４３はキャリッジモータ４４により紙面及び印刷用紙の搬送方向に垂直な方向に往復運動を行なって、印字ヘッド４５により印刷用紙４９上に印字を行なう。給紙センサ５０と排紙センサ５１により印刷用紙４９が詰まったことを検知した場合は印字を中止し、コントローラ部１３に通知する。

図５は本発明の実施例の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、図３のシステムメモリ２２及び図４のプログラムメモリ５２に内蔵され、コントローラマイコン２１及びエンジンマイコン４１で処理されるプログラムフローを示すプログラム図であり、コントローラマイコン２１及びエンジンマイコン４１は協調して該プログラムフローに従って制御動作を実行する。

同図のフローでは、印刷する用紙の種別に応じて各バンドのレンダリング許容時間を求め、許容範囲内かどうかに応じてバンドごとにレンダリングと印刷を行なうか全バンドのレンダリング終了後に印刷を行なうかを切り替える処理を示している。

以下に、フローの各ステップに沿って説明する。

ステップ１０１（図ではＳ１０１と記す、以下同様）：ホスト２、デジタルカメラ４、フラッシュメモリ７から印刷ジョブを受信するまで待つ。受信するとＩ／Ｆ回路２３からコントローラマイコン２１に通知され、受信バッファ２４に格納される。

ステップ１０２：印刷する用紙の種別を決定する。用紙の種別は操作キー１０及び表示パネル１１により設定できるとともに、ステップ１０１で外部より受信した印刷ジョブにより指定される場合もある。通常は印刷ジョブによる指定が有効となるが、指定がない場合は操作キー１０および表示パネル１１による設定が有効となる。設定可能な用紙の種別は画像形成装置により異なるが、普通紙、厚紙、光沢紙、はがき、ＯＨＰシートなどがある。

ステップ１０３：ステップ１０２で決定した用紙種別に基づき、各バンドのレンダリングの許容時間を求める。用紙種別によってインクが乾燥するまでの時間が異なるため、用紙種別に応じて印刷画質を保証できる最適な値に設定される。

ステップ１０４：受信した印刷ジョブ中のＰＤＬデータを解析し、ＤＬを生成する。ＤＬはレンダラー２６によりレンダリング処理を行なせるために必要な形式のデータである。

ステップ１０５：各バンドのレンダリング時間を予測する。レンダリングはオブジェクト１つ１つに対して処理されるため、バンドの中に存在するオブジェクトの数が多いほどレンダリング時間が長くなる。また、オブジェクト同士が重なり合っている場合でも各オブジェクトに対してレンダリングするため、重なり合っている面積が大きいほどレンダリング時間が長くなる。このステップではステップ１０４で生成したＤＬを元に、オブジェクトの数や重なり具合を分析してレンダリング時間を予測する。

ステップ１０６：ステップ１０５で予測したレンダリング時間が、ステップ１０３で求めた許容時間の範囲内かどうかを各バンドについてチェックする。

ステップ１０７：ステップ１０６でチェックした結果、全バンドが許容範囲内であればステップ１０８に進み、許容範囲外のバンドがある場合はステップ１１２に進む。

ステップ１０８：ステップ１０４で生成されたＤＬのうちの１バンド分をレンダラー２６に入力してレンダリング処理を行なう。レンダリング処理された結果はビットマップとしてコントローラメモリ２７に格納される。

ステップ１０９：コントローラメモリ２７からビットマップを読み出し、解像度・階調変換回路２８により解像度と階調がエンジンが印刷可能な形式に変換され、エンジン部１４に送出される。送出されたビットマップはエンジンメモリ４２に格納される。

ステップ１１０：エンジンメモリ４２に格納された１バンド分のビットマップの印刷を行なう。具体的には、印刷用紙４９をＬＦモータ４８及びローラ４７により搬送し、キャリッジ４３をキャリッジモータ４４により往復移動させながら印字ヘッド４５により印刷用紙４９上に印刷を行なう。印刷用紙４９の印刷位置の制御は、搬送方向はＬＦモータ４８の駆動量及び給紙センサ５０と排紙センサ５１の検出結果に基づいて行ない、キャリッジ４３の移動方向はキャリッジモータ４４の駆動量に基づいて行なう。

ステップ１１１：全バンドの印刷が終了したかどうかの判別を行なう。終了していない場合はステップ１０８に戻って次のバンドの処理を行ない、終了している場合は本フローチャートの処理を終了する。

ステップ１１２：ステップ１０４で生成されたＤＬのうちの１バンド分をレンダラー２６に入力してレンダリング処理を行なう。レンダリング処理された結果はビットマップとしてコントローラメモリ２７に格納される。

ステップ１１３：コントローラメモリ２７からビットマップを読み出し、解像度・階調変換回路２８により解像度と階調がエンジンが印刷可能な形式に変換され、エンジン部１４に送出される。送出されたビットマップはエンジンメモリ４２に格納される。

ステップ１１４：全バンドのレンダリング及びエンジン部１４へのビットマップの送出が終了したかどうかの判別を行なう。終了していない場合はステップ１１２に戻って次のバンドの処理を行ない、終了している場合はステップ１１５に進む。

ステップ１１５：エンジンメモリ４２に格納された全バンドのビットマップの印刷を行ない、終了後本フローチャートの処理を終了する。

上記の動作フローでは、ステップ１０１で印刷ジョブを受信し、ステップ１０２とステップ１０３で用紙種別に応じたレンダリング許容時間の算出、ステップ１０４でＤＬの生成、ステップ１０５からステップ１０７で各バンドのレンダリング時間を予測して許容時間以内かどうかをチェックしている。全バンドが許容時間以内であれば、ステップ１０８からステップ１１１で１バンドごとにレンダリング、印刷を行ない、これを全バンド分繰り返して行なう。１ページの中にレンダリング時間が許容時間を超えているバンドがある場合は、ステップ１１２からステップ１１５で全バンドのレンダリングを行なった後に１ページ分をまとめて印刷を行なう。

このようにすることにより、レンダリング時間が許容時間を超えて、バンドとバンドの印刷時間間隔が長くなって重ね印刷時の画質が低下する恐れがある場合は、バンドごとにレンダリングと印刷を交互に行なうのではなく全バンドのレンダリング終了後に１ページ分の印刷を行なうことになるので、バンドとバンドの印刷時間間隔は短くなり、重ね印刷時の画質の低下を防止することができる。一方、全バンドのレンダリング時間が許容時間以内の場合は、バンドとバンドの印刷時間間隔も短く、バンドごとにレンダリングと印刷を交互に行なっても重ね印刷時の画質が低下する恐れはない。本フローチャートでは表記の都合上、ステップ１１０であるバンドの印刷後にステップ１０８に戻って次のバンドのレンダリングを行なうように表記しているが、レンダリングはコントローラ部におけるコントローラマイコン２１とレンダラー２６が処理し、印刷はエンジンマイコン２１が処理するので、レンダリングと印刷は並行処理できる。そのため全バンドのレンダリング終了後に印刷を行なう場合に比べて印刷速度を速くすることができる。

このように、印刷するジョブのデータ内容や印刷用紙の設定などに応じて、画質低下を防止しつつレンダリングに時間がかからないものはなるべく速く印刷するようにでき、画質と速度を最適化することができる。

図６は本発明実施例の動作を示すフローチャートである。図６のフローチャートは、図３のシステムメモリ２２及び図４のプログラムメモリ５２に内蔵され、コントローラマイコン２１及びエンジンマイコン４１で処理されるプログラムフローを示すプログラム図であり、コントローラマイコン２１及びエンジンマイコン４１は協調して該プログラムフローに従って制御動作を実行する。

同図のフローでは、印刷画質の設定に応じて各バンドのレンダリング許容時間を求め、許容範囲内かどうかに応じてバンドごとにレンダリングと印刷を行なうか全バンドのレンダリング終了後に印刷を行なうかを切り替える処理を示している。

以下に、フローの各ステップに沿って説明する。なお、ステップ２０２を除いては図５のフローにおけるステップ１０１からステップ１１５と同様であり、それぞれステップ２０１から２１５に対応するため、説明は省略する。

ステップ２０２：印刷するときの画質を決定する。画質は操作キー１０及び表示パネル１１により設定できるとともに、ステップ２０１で外部より受信した印刷ジョブにより指定される場合もある。通常は印刷ジョブによる指定が有効となるが、指定がない場合は操作キー１０および表示パネル１１による設定が有効となる。設定可能な画質は“標準”“きれい”などの大まかな設定のほか、解像度や階調、中間調パターンやグレイ補償などの細かい設定も可能である。

上記の動作フローでは、ステップ２０２とステップ２０３で印刷画質に応じたレンダリング許容時間の算出をしており、その他のステップについては第１の実施例と同様の処理を行なっている。印刷画質の設定において、たとえば標準設定に対してより高画質の設定で印刷する場合には、用紙上の同一箇所への重ね印字回数を増やすことによって画質を向上させるが、重ね印字する回数が多いほど用紙上の同一箇所への印字開始から終了までの時間は長くなる。そのためレンダリング許容時間としては、高画質の設定になるほど短くなる。こうして求められたレンダリング許容時間と予測されたレンダリング時間を比較して、許容時間以内であればバンドごとにレンダリングと印刷を交互に行なうことで高速に印刷を行ない、許容時間を超える場合は全バンドのレンダリング終了後に印刷を行なうことで画質の低下が防止できる。

このように、印刷するジョブのデータ内容や印刷画質の設定などに応じて、画質と速度を最適化することができる。

第１〜２実施例の画像形成装置の構成を示す斜視図 第１〜２実施例の画像形成装置の構成の概要を示した図 第１〜２実施例の画像形成装置の構成の概要を示した図 第１〜２実施例の画像形成装置の構成の概要を示した図 第１実施例の動作を示すフローチャート 第２実施例の動作を示すフローチャート

符号の説明

１ 画像形成装置
２ ホスト
３ ケーブル
４ デジタルカメラ
５ ケーブル
６ フラッシュメモリ挿入口
７ フラッシュメモリ
８ 給紙カセット
９ 排紙口
１０ 操作キー
１１ 表示パネル
１２ 電源スイッチ
１３ コントローラ部
１４ エンジン部
２１ コントローラマイコン
２２ システムメモリ
２３ Ｉ／Ｆ回路
２４ 受信バッファ
２５ ＤＬメモリ
２６ レンダラー
２７ コントローラメモリ
２８ 解像度・階調変換回路
４１ エンジンマイコン
４２ エンジンメモリ
４３ キャリッジ
４４ キャリッジモータ
４５ 印字ヘッド
４６ ヘッドドライバ
４７ ローラ
４８ ＬＦモータ
４９ 印刷用紙
５０ 給紙センサ
５１ 排紙センサ
５２ プログラムメモリ

Claims (3)

1. 記録用紙上に画像を形成して印刷を行なう画像形成装置において、
   印刷する情報を入力する入力手段と、
   前記入力手段により入力した情報を解析して、１ページを所定ライン数ずつに分割したバンド単位で画像情報に展開する展開手段と、
   前記展開手段により展開された画像情報を印刷する印刷手段と、
   前記展開手段の展開にかかる時間を予測する予測手段と、
   前記予測手段により予測された時間が、１ページの全バンドにおいて許容範囲内かどうかを判別する判別手段と、
   前記判別手段により許容範囲内であると判別した場合はバンドごとに前記展開手段による展開と前期印刷手段による印刷を交互に動作させ、許容範囲外のバンドがあると判別した場合は前記展開手段による展開が１ページの全バンド分完了後に前記印刷手段による印刷を動作させるように制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記判別手段は、前記記録用紙の種別に基づいて許容範囲内かどうかを判別するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記印刷手段による印刷の画質を設定する画質設定手段をさらに備え、前記判別手段は、前記画質設定手段の設定に基づいて許容範囲内かどうかを判別するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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