JP4385695B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部装置から入力された入力画像データを処理して出力画像データを作成し、その出力画像データに応じた画像を画像形成手段によって被記録媒体に形成する画像形成装置に関し、詳しくは、その被記録媒体が１枚ずつに分かれている画像形成装置に関する。

従来より、この種の画像形成装置として、被記録媒体を１枚ずつ搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送された被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、外部装置から入力された入力画像データを処理し、上記画像形成手段に向けて出力する出力画像データを作成して、該出力画像データを上記画像形成手段に向けて出力する制御手段と、を備えたものが知られている。このように構成された画像形成装置では、制御手段は、パーソナルコンピュータ等の外部装置から入力された入力画像データを処理し、出力画像データを作成して画像形成手段に向けて出力する。すると、画像形成手段は、搬送手段によって１枚ずつ搬送されて来る被記録媒体に、その出力画像データに応じた画像を形成する。

ここで、入力画像データとしてはコードデータなどを挙げることができ、この場合、制御手段は、これらのデータを出力画像データとしてのビットマップデータなどに展開して、画像形成手段としてのプリンタエンジンなどに向けて出力する。

ところが、出力画像データは、プリンタの解像度の向上に伴って大きくなっており、１頁分の出力画像データを一時的に記憶するためには膨大な記憶容量を有するバッファが必要となっている。このため、１頁分の出力画像データを全てバッファに記憶してからその頁の画像形成を行う場合、高価なバッファが必要となって装置の製造コストが上昇し、更に、１頁目の画像形成が開始されるまでの待ち時間も長くなる。

そこで、１頁分の出力画像データを複数のバンドの出力画像データに分割し、バッファに１バンド分ずつ出力画像データを記憶することが考えられている。また、そのようなバッファを２つ設け、一方のバッファに記憶されたあるバンドの出力画像データを出力する処理と、次のバンドの出力データを作成してもう一方のバッファに記憶する処理とを並行して実行することも考えられている。（例えば、特許文献１参照。）この場合、出力画像データの作成（すなわち、入力画像データの展開）と出力画像データの出力とを並行して実行することにより、画像形成に要する時間を短縮することができる。
特開２０００−３０９１３６号公報

ところが、この場合、通常、１頁の最後のバンドに対応する入力画像データを処理（展開）し終えてから、次頁の入力画像データに対する処理が開始される。しかしながら、例えばＡ４サイズの用紙に対する画像形成を想定していたにも拘らず、レターサイズ（Ａ４よりも縦方向長さが短い）の用紙がプリンタにセットされていた場合などには、１頁の最後のバンドに対応する出力画像データを出力し終える前に、プリンタエンジンが次頁の用紙の先端が搬送されて来たことを検出することがある。この場合、次頁の用紙には次頁の出力画像データに対応する画像を先頭から形成するのが望ましいが、次頁の出力画像データがその時点ではまだ作成されていない場合は、画像形成処理に遅れが生じてしまう。

このように、想定外のタイミングで次頁の用紙が搬送され来た場合、従来の装置では円滑に画像形成を実行することができなかった。そこで、本発明は、想定外のタイミングで次頁の被記録媒体が搬送されて来た場合にも、円滑に画像形成を実行することのできる画像形成装置の提供を目的としてなされた。

上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、被記録媒体を１枚ずつ搬送する搬送手段と、該搬送手段によって搬送された被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、外部装置から入力された入力画像データを処理し、上記画像形成手段に向けて出力する出力画像データを作成して、該出力画像データを上記画像形成手段に向けて出力する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、１頁分の画像の一部に対応する出力画像データを記憶し、その出力画像データを上記出力に提供可能な記憶手段を、複数備え、上記制御手段が、１頁分の上記入力画像データを全て処理し終える前に、次頁の上記入力画像データの処理を開始して、上記複数の記憶手段の内既に出力画像データの出力が済んだものまたは未使用のものに記憶することを特徴としている。

本発明では、外部装置から入力された入力画像データを制御手段が処理し、画像形成手段に向けて出力する出力画像データを作成する。また、本発明は、１頁分の画像の一部に対応する出力画像データを記憶し、その出力画像データを上記出力に提供可能な記憶手段を、複数備えている。そして、制御手段は、１頁分の入力画像データを全て処理し終える前に、次頁の入力画像データの処理を開始して、上記複数の記憶手段の内既に出力画像データの出力が済んだものまたは未使用のものに記憶する。このように、本発明では、１頁分の入力画像データが全て処理される前に、次頁の入力画像データの処理が開始される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記制御手段が、上記入力画像データを処理して出力画像データを上記記憶手段に記憶する処理と、上記記憶手段に記憶された出力画像データを出力する処理とを並行して実行することを特徴としている。

本発明では、制御手段によって、入力画像データを処理して出力画像データを記憶手段に記憶する処理と、記憶手段に記憶された出力画像データを出力する処理とが、並行して実行される。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の構成に加え、１頁分の出力画像データが複数のバンドの出力画像データに分割可能で、上記各記憶手段が、１バンド分の上記出力画像データを記憶可能な記憶領域を複数備え、上記制御手段が、１バンド分に対応する入力画像データを処理して上記記憶領域のいずれかに記憶する処理と、他の記憶領域に記憶された出力画像データを出力する処理とを並行して実行することを特徴としている。

本発明における出力画像データは１頁分の出力画像データを複数のバンドの出力画像データに分割することができる。そして、上記各記憶手段は、１バンド分の出力画像データを記憶可能な記憶領域を複数備え、制御手段は、１バンド分に対応する入力画像データを処理して上記記憶領域のいずれかに記憶する処理と、他の記憶領域に記憶された１バンド分の出力画像データを出力する処理とを並行して実行する。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、上記搬送手段により、被記録媒体が上記画像形成手段の直前まで搬送されたことを検出する検出手段を、更に備え、上記記憶手段に記憶された１頁分の出力画像データを出力し終えたとき、または、次頁の被記録媒体が上記画像形成手段の直前まで搬送されたことを上記検出手段が検出したとき、上記制御手段が、上記記憶手段に記憶された上記１頁分の出力画像データの出力を停止することを特徴としている。

本発明では、記憶手段に記憶された１頁分の出力画像データを出力し終えたとき（直後でなくてもよい）、または、次頁の被記録媒体が画像形成手段の直前まで搬送されたことを検出手段が検出したとき（直後でなくてもよい）、上記制御手段が、記憶手段に記憶された１頁分の出力画像データの出力を停止する。

１頁分の出力画像データの出力を停止するタイミングとしては、この他に、例えばその頁の被記録媒体が画像形成手段を通過してしまったことを検出して、そのタイミングで上記出力を停止することなどが考えられる。この場合は、被記録媒体が画像形成手段を通過してから次の被記録媒体が搬送されて来るまでにある程度の時間があるので、その間に次頁の出力画像データを用意することも可能である。これに対して、本発明では、被記録媒体が画像形成手段を通過してしまったことを検出する新たな検出手段が必要でない反面、請求項１〜３のいずれかに記載の発明のように、想定外のタイミングで次頁の被記録媒体が搬送されて来た場合のために対策を講じておく必要性が一層高くなる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、上記搬送手段により、被記録媒体が上記画像形成手段の直前まで搬送されたことを検出する検出手段を、更に備え、次頁の被記録媒体が上記画像形成手段の直前まで搬送されたことを上記検出手段が検出したとき、上記制御手段が、上記記憶手段に記憶された次頁の出力画像データの出力を開始することを特徴としている。

本発明では、次頁の被記録媒体が画像形成手段の直前まで搬送されたことを検出手段が検出したとき（直後でなくてもよい）、制御手段が、上記記憶手段に記憶された次頁の出力画像データの出力を開始する。このため、本発明では、想定外のタイミングで次頁の被記録媒体が搬送されて来た場合のために対策を講じておく必要性が一層高くなる。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、上記制御手段が次頁の上記入力画像データの処理を開始して上記記憶手段に記憶したとき、上記搬送手段に次頁の被記録媒体の搬送開始が許可されることを特徴としている。

本発明では、制御手段が次頁の上記入力画像データの処理を開始して上記記憶手段に記憶したとき（直後でなくてもよい）、搬送手段に次頁の被記録媒体の搬送開始が許可される。すなわち、次頁の被記録媒体の搬送開始が許可されたときには、その頁の入力画像データの処理が既に開始されている。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の構成に加え、上記搬送手段により搬送される被記録媒体を積層して保持するトレイを複数備え、上記搬送開始が許可された場合に上記搬送手段が上記トレイから被記録媒体の搬送を開始するタイミングが、そのトレイが上記複数の内のいずれであるかに応じて変化することを特徴としている。

本発明では、次頁の被記録媒体の搬送開始が上記のように許可された場合、搬送手段がトレイから被記録媒体の搬送を開始するタイミングが、そのトレイが複数設けられたトレイの内のいずれであるかに応じて変化する。トレイが複数ある場合、トレイから画像形成手段までの搬送経路の長さは一般的にトレイ毎に異なるが、本発明のようにトレイに応じて搬送開始のタイミングを変化させれば、どのトレイから被記録媒体を搬送する場合でも被記録媒体を同様のタイミングで画像形成手段まで搬送することができる。

請求項１記載の発明では、１頁分の入力画像データが全て処理される前に、次頁の入力画像データの処理が開始される。このため、例えば被記録媒体の搬送方向の長さが想定していたものより短い場合のように、想定外のタイミングで次頁の被記録媒体が搬送されて来た場合にも、次頁に対する画像形成を円滑に実行することができる。

請求項２記載の発明では、入力画像データを処理して出力画像データを記憶手段に記憶する処理と、記憶手段に記憶された出力画像データを出力する処理とを、並行して実行することができる。従って、本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、画像形成を一層迅速に実行することができるといった効果が生じる。

請求項３記載の発明では、１頁分の出力画像データが複数のバンドの出力画像データに分割可能で、１バンド分に対応する入力画像データを処理して上記記憶領域のいずれかに記憶する処理と、他の記憶領域に記憶された１バンド分の出力画像データを出力する処理とを並行して実行することができる。このように記憶領域を使い分けることで、請求項２記載の発明のように２つの処理を並行して実行することが一層円滑にできる。従って、本発明では、請求項２記載の発明の効果に加えて、一層円滑かつ迅速に画像形成を実行することができるといった効果が生じる。

請求項４記載の発明では、想定外のタイミングで次頁の被記録媒体が搬送されて来た場合のために対策を講じておく必要性が高いので、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果が一層顕著に表れれる。また更に、新たな検出手段を設ける必要がなく製造コストを一層良好に低減することができるといった効果が生じる。

請求項５記載の発明では、想定外のタイミングで次頁の被記録媒体が搬送されて来た場合のために対策を講じておく必要性が高いので、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果が一層顕著に表れる。

請求項６記載の発明では、次頁の被記録媒体の搬送開始が許可されたときには、その頁の入力画像データの処理が既に開始されている。このため、請求項１〜５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、画像形成を一層円滑に実行することができるといった効果が生じる。

請求項７記載の発明では、複数設けられたトレイの内、どのトレイから被記録媒体を搬送する場合でも、被記録媒体を同様のタイミングで画像形成手段まで搬送することができる。このため、本発明では、請求項６記載の発明の効果に加えて、画像を一層良好に形成することができるといった効果が生じる。

以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうることは言うまでもない。

図１は、本発明が適用された画像形成装置としてのレーザプリンタ１の概略断面図である。また、図２は、レーザプリンタ１の用紙搬送経路及び搬送手段を示す概略断面図である。

［レーザプリンタ１の構成の説明］
本実施例のレーザプリンタ１は、図１に示すように、本体ケース２内に、被記録媒体としての用紙３を給紙するための複数段のフィーダ部４、マルチパーパストレイ１４、給紙された用紙３に所定の画像を形成するためのプロセスユニット１８及び定着器１９等を備えている。また、レーザプリンタ１は、ＬＣＤやＬＥＤ等により構成され、レーザプリンタ１の作動状況等を表示する表示部９１、及び各種設定入力用スイッチや電源スイッチ等によって構成され、レーザプリンタ１の動作設定等を行う操作部９２を本体ケース２の上部に備えている。なお、以降、このレーザプリンタ１において、マルチパーパストレイ１４が本体ケース２に取り付けられている側（図１で左側）を「前部」とし、同じくマルチパーパストレイ１４が本体ケース２に取り付けられている側とは反対側を「後部」とする。

［フィーダ部４の構成の説明］
各フィーダ部４は、本体ケース２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板８と、給紙トレイ６の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ１２及び分離パッド１３とを備えている。また、給紙ローラ１２から画像形成位置Ｐ（感光体ドラム２３と転写ローラ２５との接触部、つまり感光体ドラム２３上のトナー像が用紙３に転写される転写位置）までの間には、湾曲状に形成された搬送経路７が配されている。なお、本実施例のレーザプリンタ１では、２つのフィーダ部４を備えているが、これには限られず、３つ以上のフィーダ部４を備えるようにしてもよい。

用紙押圧板８は、用紙３を積層状にスタック可能であり、給紙ローラ１２に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部が上下方向に移動可能に構成されており、また、その裏側からばね８ａによって上方向に付勢されている。給紙ローラ１２及び分離パッド１３は、互いに対向状に配設され、ばね１３ｂによって、摩擦係数の大きい部材からなるパッド１３ａが給紙ローラ１２に向かって押圧されている。

なお、パッド１３ａ及び給紙ローラ１２は、用紙３の搬送方向に直交する方向の幅寸法が用紙３の幅寸法より短く形成され、給紙時において、用紙３の幅方向の略中央部のみと接触するように配置されている。

一方、搬送経路７は、用紙３の広幅面を案内する一対のガイド板７ａ，７ｂが配置されることにより湾曲状に形成されている。また、この搬送経路７には、用紙搬送の上流側から順に、給紙ローラ１２、駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂとからなる一対の搬送ローラ１１、駆動ローラ１０ａと従動ローラ１０ｂとからなる一対の搬送ローラ１０、及び前記画像形成位置Ｐの直前に配置され、駆動ローラ９ａと従動ローラ９ｂとからなる一対のレジストローラ９が、適宜間隔にて配置されている。そして、レジストローラ９の搬送方向下流側直後には、検出手段としての画像タイミングセンサ５７が配置されている。画像タイミングセンサ５７は、搬送中の用紙３の先端に押されて回動可能となるセンサレバー５８と、該回動するセンサレバー５８の他端側の位置を感知して、前記用紙３の先端縁が所定位置に来たことを感知するホトインタラプタ等の検知器５９とからなる。

以上のように構成されたフィーダ部４においては、用紙押圧板８上に積層された用紙３の内、最上位にある用紙３が、給紙ローラ１２に向かって押圧され、その給紙ローラ１２の回転によって給紙ローラ１２と分離パッド１３とで挟まれた後、１枚ずつ給紙される。給紙された用紙３は、搬送ローラ１１にて搬送された後、搬送ローラ１０及びレジストローラ９に順次送られ、用紙３を所定のレジスト後に、画像形成位置Ｐに送るようにしている。

［マルチパーパストレイ１４の構成の説明］
前記最上位置のフィーダ部４より上方位置の本体ケース２の一側には、用紙３を手差しにて供給するためのマルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス側給紙ローラ１５ａ及びマルチパーパス側給紙パッド１５ｂとを備えており、マルチパーパス側給紙パッド１５ｂの裏側に配設されるばね１５ｃによって、マルチパーパス側給紙パッド１５ｂがマルチパーパス側給紙ローラ１５ａに向かって押圧されている。また、マルチパーパストレイ１４は、駆動ローラと従動ローラの対からなる一対の搬送ローラ１６を備えている。また、この搬送ローラ１６の搬送方向上流側直前には、マルチパーパストレイ用紙センサ（図示せず）が配置されている。このマルチパーパストレイ用紙センサは画像タイミングセンサ５７と同様の構成である。

以上のように構成されたマルチパーパストレイ１４においては、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３が、回転するマルチパーパス側給紙ローラ１５ａとマルチパーパス側給紙パッド１５ｂとで挟まれた後、１枚ずつ給紙されて一対の搬送ローラ１６を介して前記レジストローラ９に送られる。

［レーザユニット１７の構成の説明］
レーザユニット１７は、本体ケース２の上部の内、排紙トレイ３６の下面側に配置され、レーザ光源３０（図３参照）、ポリゴンモータ２０ａ（図３参照）により回転駆動されるポリゴンミラー２０、レンズ２１ａ及び２１ｂ、反射鏡２２などを備えており、レーザ光源３０から出射される所定の画像データに基づくレーザビームを、ポリゴンミラー２０、レンズ２１ａ、反射鏡２２、レンズ２１ｂの順に通過あるいは反射させて、プロセスユニット１８における感光体ドラム２３の表面上に高速走査にて照射させている。

［プロセスユニット１８の構成の説明］
プロセスユニット１８は、感光体ドラム２３、スコロトロン型帯電器３７、転写ローラ２５等を有するドラムカートリッジと、そのドラムカートリッジに着脱自在な現像カートリッジ２４とから構成されている。現像カートリッジ２４は、トナー収容部２６、現像ローラ２７、層厚規制ブレード２８、トナー供給ローラ２９等を備えている。

トナー収容部２６には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが充填されており、そのトナーがトナー供給ローラ２９によって現像ローラ２７に供給され、このとき、トナー供給ローラ２９と現像ローラ２７との間で正に摩擦帯電され、更に、現像ローラ２７上に供給されたトナーは、現像ローラ２７の回転に伴って、層厚規制ブレード２８の摺擦により一定厚さの薄層として現像ローラ２７上に担持される。一方、回転する感光体ドラム２３は現像ローラ２７と対向して配置され、ドラム本体が接地されると共に、その表面が有機系感光体材料、例えば、ポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。

このレーザプリンタ１では、転写ローラ２５によってトナー像が用紙３に転写された後に感光体ドラム２３の表面上に残存する残存トナーを、現像ローラ２７によって回収する、いわゆるクリーナレス方式によって残存トナーを回収するようにしている。このようなクリーナレス方式によって感光体ドラム２３の表面上の残存トナーを回収すれば、ブレードなどのクリーナ装置や廃トナーの貯留手段を設ける必要がないため、装置構成の簡略化、小型化及びコストの低減化を図ることができる。

スコロトロン型帯電器３７は、感光体ドラム２３の上方に、感光体ドラム２３に接触しないように、所定の間隔を隔てて配設されている。スコロトロン型帯電器３７は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光体ドラム２３の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。

そして、感光体ドラム２３の表面は、その感光体ドラム２３の回転に伴なって、先ず、スコロトロン型帯電器３７により一様に正帯電された後、レーザユニット１７からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ２７の回転により、現像ローラ２７上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光体ドラム２３に対向して接触する時に、感光体ドラム２３の表面上に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体ドラム２３の表面の内、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによってトナー像が達成される。

転写ローラ２５は、感光体ドラム２３の下方において、この感光体ドラム２３に対向するように配置され、前記ドラムカートリッジに図１において時計方向に回転可能に支持されている。この転写ローラ２５は、金属製のローラ軸に、イオン導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、転写時には、転写バイアス印加電源から転写バイアス（転写順バイアス）が印加されるように構成されている。そのため、感光体ドラム２３の表面上に担持されたトナー像は、用紙３が感光体ドラム２３と転写ローラ２５との間を通る間に用紙３に転写される。

［定着器１９の構成の説明］
定着器１９は、図１に示すように、プロセスユニット１８より側方の搬送方向下流側に配設され、１つの加熱ローラ３１と、この加熱ローラ３１を押圧するように配置された加圧ローラ３２と、これらの下流側に設けられる１対の搬送ローラ３３とを備えている。加熱ローラ３１は、アルミ等の金属製で加熱のためのハロゲンヒータランプ３１ａを備えており、プロセスユニット１８において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ３１と加圧ローラ３２との間を通過する間に熱定着させる。その後、用紙３は搬送ローラ３３によって、本体ケース２内の一側の排紙パスにおける搬送ローラ３４及び排紙ローラ３５により搬送され、その後排紙トレイ３６上に排紙される。なお、定着器１９は、レーザユニット１７及びプロセスユニット１８と共に、画像形成手段に該当する。

［裏面印刷を行うための構成の説明］
また、本実施例のレーザプリンタ１は、用紙３の表裏両面に画像を形成するための再搬送ユニット４１を備えている。再搬送ユニット４１は、反転機構部４２と再搬送トレイ４３とが一体的に構成され、本体ケース２の後部側に反転機構部４２が外付けされ、再搬送トレイ４３が最上位置のフィーダ部４の上方に挿入するような状態で、着脱自在に装着されている。

反転機構部４２は、本体ケース２の後壁に外付けされた断面略矩形状のケーシング４４と、その内部のフラッパ４５、反転ローラ４６及び再搬送ローラ４７等からなる。前記ケーシング４４の上端部には反転ガイドプレート４８が上向きに突出している。

フラッパ４５は、本体ケース２内の後部の搬送ローラ３３の下流側近傍にて回動可能に配置され、図示しない電磁ソレノイドの励磁、非励磁の切替えにより、一方の面に画像形成されて搬送ローラ３３によって搬送された用紙３を、搬送ローラ３４に向かう方向と、反転ローラ４６に向かう方向とに選択的に切替えできる。片面印刷された用紙３を排紙トレイ３６に排紙する場合には、フラッパ４５を上向き回動させる。両面印刷する場合には、フラッパ４５を反転ローラ４６に向かう方向に切替える。そして、正逆回転切替え可能な反転ローラ４６にて挟持された用紙３は、先ず、反転ローラ４６の正回転により反転ガイドプレート４８に向かって搬送され、その後、反転ローラ４６の逆回転により用紙３を再搬送ローラ４７に逆送りし、再搬送トレイ４３における湾曲ガイド板５２からトレイ本体５０上の斜行ローラ５１により、図示しない基準板に用紙３の側縁が当接させながら搬送し、再搬送ガイド板５３を介して、前記搬送ローラ１０の箇所に戻す。これにより、搬送ローラ１０、レジストローラ９の箇所では、用紙３の非印字面が上面に向くように反転される結果、その状態で画像形成位置Ｐを通過させると、用紙３の裏面に画像形成できることになる。

［レーザプリンタ１の制御系の説明］
次に、本実施例によるレーザプリンタ１を、図３に示すブロック図に基づいて更に説明する。図３に示すように、レーザプリンタ１は、入力画像データとしての印刷データを出力画像データとしてのイメージデータに変換してレーザユニット１７に出力すると共にエンジン基板６３への各種命令を生成するメイン基板６２と、メイン基板６２からの命令に基づいてレーザユニット１７などのレーザプリンタ１内の各部の動作を制御するエンジン基板６３とを有している。メイン基板６２及びエンジン基板６３には、電源プラグ６５ａを介してＡＣ電源に接続される低圧電源６５からそのスイッチ６５ｂのオン時にＤＣ電圧が供給される。また、低圧電源６５は、そのスイッチ６５ｂのオン時に、定着器１９内のハロゲンヒータランプ３１ａにＡＣ電圧を供給する。

メイン基板６２には、ホストコンピュータ（図示せず）との接続用としてパラレルインターフェイス（Ｉ／Ｆ）６２ａが設けられている。メイン基板６２は、パラレルＩ／Ｆ６２ａを介してホストコンピュータからページ記述言語で表現された印刷データを受け取る。そして、受け取った印刷データを中間コードに展開してからラスタデータ形式のイメージデータへ展開する。このようにして得られたイメージデータは、レーザユニット１７内のレーザ光源３０に供給される。

例えば半導体レーザであるレーザ光源３０からは、メイン基板６２から与えられたイメージデータに基づいて強度変調されたレーザビームが出射される。なお、レーザ光源３０は、半導体レーザの代わりに固体レーザと強度変調素子とを含むものであってもよい。レーザ光源３０から出射された変調されたレーザビームは、ポリゴンモータ２０ａによって一定速度で回転駆動されるポリゴンミラー２０で反射してから前述の経路を経て感光体ドラム２３上に照射され、ラスタスキャンしていく。従って、メイン基板６２からレーザユニット１７には、ポリゴンミラー２０の１辺がイメージデータの１ラスタと対応するようにポリゴンミラー２０の回転と同期をとってイメージデータが供給されなければならない。このようにして、感光体ドラム２３上に所望画像の静電潜像が形成される。

エンジン基板６３は、定着器１９及びレーザユニット１７の他、レーザプリンタ１内を空冷するためのファンを回転させるファンモータ６７、用紙３の搬送用及び感光体ドラム２３の駆動用として用いられるメインモータ６８、前述の画像タイミングセンサ５７、感光体ドラム２３を帯電させるために用いられる高電圧を発生させる高圧電源７１、表示部９１の表示を制御するためのパネル基板７２が接続されている。

エンジン基板６３は、メイン基板６２から命令を受けることによって、ポリゴンモータ２０ａ、ファンモータ６７、メインモータ６８、及び高圧電源７１を適切なタイミングで駆動させ、パネル基板７２に適切なタイミングで制御信号を送る。また、エンジン基板６３は、定着器１９内にあるハロゲンヒータランプ３１ａの温度を計測するサーミスタ１９ａからの信号を受け、ハロゲンヒータランプ３１ａの温度が一定になるように低圧電源６５を制御している。

次に、図３に示されたメイン基板６２内におけるデータ処理について、図４〜図８を更に参照して説明する。図４はメイン基板６２のブロック図であり、図５はメイン基板６２に含まれるＡＳＩＣの画像処理に関するブロック図である。

図４に示すように、メイン基板６２上には、ＣＰＵ８１、ＡＳＩＣ８２、ＲＯＭ８３及びＲＡＭ８４が配置されており、これらは互いにアドレスバス及びデータバスで接続されている。ＲＯＭ８３には、レーザプリンタ１の動作を制御するために用いられる各種プログラムやデータが格納されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８３に格納されたプログラムに基づいて各種演算、特に本実施例においては印刷データの中間コードへの展開、中間コードのバンド処理によるイメージデータへの展開、イメージデータの出力を行う。

具体的には、ホストコンピュータなどから入力されてＲＡＭ８４に格納された印刷データをＣＰＵ８１が順次読み込んで、１頁分の印刷データを複数のバンドに分けた中間コードに展開する。そして、展開された中間コードを順次ＲＡＭ８４に格納する。１頁分の中間コードがＲＡＭ８４に格納されると、ＣＰＵ４１がＲＡＭ８４に格納された中間コードを読み取ってバンド処理によりラスタデータ（ビットマップ）形式のイメージデータに展開する。例えば、中間コードは８ビットなどの多値のイメージデータ（ドットデータ）に展開される。つまり、本実施例において、ＣＰＵ８１は制御手段として機能する。

また、本実施例において、ＣＰＵ８１は、イメージデータを圧縮すべきか否かを、当該イメージデータ自体とＲＡＭ８４からＡＳＩＣ８２への転送能力を示す基準値とに基づいて、具体的にはＣＰＵ８１で生成されＲＡＭ８４に格納されたイメージデータの各頁内における最大ラスタ長とレーザプリンタ１で印刷される最大印刷幅の８０％の長さとを比較することに基づいて頁単位で判断する。そして、ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８４に格納されたイメージデータの内、圧縮すべきと判断されたイメージデータだけを圧縮する。

ＣＰＵ８１は、イメージデータが２値画像の場合には、ランレングス符号化、予測符号化、ＪＢＩＧ（Joint Bi-level Image experts Group）などによって、イメージデータが多値画像の場合には、ビットプレーン変換、予測符号化、ブロックソーティング（ＢＷＴ（Burrows-Wheeler Transform） ）、非可逆圧縮のＤＣＴ（Discrete Cosine Transformation）方式によるＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）、ウェーブレット変換などによって圧縮が必要とされるイメージデータを圧縮する。例えば多値画像の場合、（１）画像を圧縮し易いように別の信号系列に変換するイメージデータのモデル化、及び、（２）符号の長さができるだけ短くなるように（１）で変換された信号系列に実際に符号を割り当てて符号化するエントロピー符号化、という２段階の手順を経てイメージデータが圧縮される。

ＲＡＭ８４は、ＣＰＵ８１及びＡＳＩＣ８２での各種演算結果や、ホストコンピュータからの印刷データ、中間コードを記憶すると共に、その中間コードを展開することによってＣＰＵ８１で生成された非圧縮イメージデータまたは圧縮イメージデータを、ＲＡＭ８４内に設定されたバンド展開バッファ８４ａ，８４ｂ（図６参照）に記憶する。つまり、本実施例において、バンド展開バッファ８４ａ，８４ｂは記憶手段として機能する。ＡＳＩＣ８２は、ＣＰＵ８１とＲＡＭ８４との間のデータの受け渡しを行うと共に、イメージデータの解凍などの処理を行う。

また、ＣＰＵ８１は、ＲＡＭ８４に格納された非圧縮イメージデータまたは圧縮イメージデータを、予め規定された印刷速度に基づいた適切なデータ転送周期でＲＡＭ８４から読み出す。ＲＡＭ８４から読み出されたイメージデータの内、圧縮されたものについてはＡＳＩＣ８２で解凍された後に、圧縮されていないものについてはそのままレーザユニット１７へと送り出される。

加えるに、ＣＰＵ８１は、メインモータ６８、ポリゴンモータ２０ａなどが適切なタイミングで動作するように各種命令を生成する。生成された命令は、ＡＳＩＣ８２を介してエンジン基板６３に送られる。

また、図５に示すように、ＡＳＩＣ８２内には、メモリコントローラ９５、解凍ブロック９３及びレーザユニット制御ブロック９４が設けられている。メモリコントローラ９５は、ＤＭＡ（Direct Memory Access）ユニットを含んでおり、ＣＰＵ８１及びホストコンピュータと、ＲＯＭ８３及びＲＡＭ８４と、解凍ブロック９３と、レーザユニット制御ブロック９４との間のＣＰＵ８１を介さないデータ転送を制御する。メモリコントローラ９５は、ＲＡＭ８４から読み出されたイメージデータが圧縮されたものか否かを判断し、圧縮イメージデータを解凍ブロック９３に、非圧縮イメージデータをレーザユニット制御ブロック９４に出力する。

解凍ブロック９３は、圧縮イメージデータを解凍（伸長）する。解凍によって復元されたイメージデータは、レーザユニット制御ブロック９４に送られる。レーザユニット制御ブロック９４は、レーザユニット１７との間でレーザユニット制御信号を受け渡しすることによって上述したようにポリゴンミラー２０の回転と同期を取りつつ、レーザユニット１７にイメージデータをレーザ信号として送信する。

次に、本実施例による上記中間コードの展開、及び展開して得られたイメージデータの出力について、図６〜図８を用いて説明する。図６に示すように、ＲＡＭ８４内に設定されたバンド展開バッファ８４ａ，８４ｂは、１バンド分のイメージデータを記憶可能な記憶領域をそれぞれ２つずつ有している。以下、バンド展開バッファ８４ａの２つの記憶領域をバッファＡ，バッファＢと呼び、バンド展開バッファ８４ｂの２つの記憶領域をバッファＣ，バッファＤと呼ぶ。ＣＰＵ８１は、これらのバッファＡ〜Ｄを利用して、概略次のように印刷を実行する。

前述のように、１頁分の印刷データは、複数のバンドに分けた中間コードに展開される。そこで、ＣＰＵ８１は、１頁目の1バンド目に対応する中間コードを展開して、得られたイメージデータをバンド展開バッファ８４ａのバッファＡに記憶する。次に、その１バンド目のイメージデータをレーザユニット１７へ出力する処理と、２バンド目の中間コードを展開して得られたイメージデータをバッファＢに記憶する処理とを、並行して実行する。以下同様に、２バンド目の出力と３バンド目の展開、３バンド目の出力と４バンド目の展開、…といった具合に、中間コードの展開とイメージデータの出力とを並行して実行する。これにより、レーザプリンタ１は印刷を迅速に行うことができる。

２頁目の印刷データは、複数のバンドに分けた中間コードに展開された後、バンド展開バッファ８４ｂのバッファＣ，Ｄを利用して同様に、中間コードの展開とイメージデータの出力とが並行して実行される。これによって、２頁目の印刷も迅速に行うことができる。以下同様に、バンド展開バッファ８４ａを利用して奇数頁の印刷が、バンド展開バッファ８４ｂを利用して偶数頁印刷が、順次実行される。

また、本実施例では、１頁分の印刷データを全て展開し終える前に次頁の印刷データの展開を開始することにより、想定外のタイミングで次頁の用紙３が搬送されて来た場合にも、円滑に印刷を実行できるようにしている。以下、この処理の詳細について説明する。

図７は、エンジン基板６３とメイン基板６２との間で実行される処理を表す説明図であり、図８は、その処理に応じた各部の動作を表すタイムチャートである。なお、図８では、１頁が５バンドで構成される場合を例にとって示している。

印刷の実行が指示されると、先ず、メイン基板６２は、１頁目の１バンド目及び２バンド目のイメージデータを、バンド展開バッファ８４ａのバッファＡ，Ｂに展開し、続いて、印刷起動リクエストをエンジン基板６３へ送信する。

すると、エンジン基板６３は、メインモータ６８によりフィーダ部４などを駆動して、用紙３の給紙を開始する。そして、画像タイミングセンサ５７が用紙３の先端（ＴＯＰ位置）を検出すると、エンジン基板６３は垂直同期信号（ＴＯＰ）をメイン基板６２へ出力する。なお、図８には、ＴＯＰ位置の検出タイミングを＠で表した。

垂直同期信号（ＴＯＰ）が入力されると、メイン基板６２は、バッファＡ，Ｂに記憶してあったイメージデータをレーザユニット１７に向けて出力する。これによって、１バンド目及び２バンド目に対応する画像が用紙３に印刷される。また、このとき、バッファＡ，Ｂは順次データの出力が済むので、データ出力済みとなったバッファＡ，Ｂに順次３バンド目以降のイメージデータを展開して記憶する。そして、前述のように、イメージデータの展開とイメージデータの出力を並行して実行する。

すなわち、図８に示すように、バッファＡへのイメージデータの展開とバッファＢのイメージデータの出力とが並行して実行され、バッファＢへのイメージデータの展開とバッファＡのイメージデータの出力とが並行して実行される。そして、この処理によって、１頁目の画像が用紙３に迅速に印刷される。

また、この１頁目のイメージデータ出力及び展開に並行して、２頁目の１バンド目及び２バンド目のイメージデータを、バンド展開バッファ８４ｂのバッファＣ，Ｄに展開する。そして、バッファＣ，Ｄに２頁目の１バンド目及び２バンド目のイメージデータを展開し終わると、メイン基板６２は印刷起動リクエストをエンジン基板６３へ送信する。なお、この印刷起動リクエストは、１頁目の印刷中に送信されても問題ない。

印刷起動リクエストを受信すると、エンジン基板６３は、２頁目の用紙３の給紙を開始する用紙給紙タイミングを検出し、そのタイミングでフィーダ部４などを駆動して、用紙３の給紙を開始する。なお、この給紙タイミングは、用紙３の同士の間隔が確保できる、１頁目の印刷が終了している、などといったプリンタエンジンに都合のよい条件を満たすタイミングに設定される。また、この給紙タイミングは、上から何段目のフィーダ部４から用紙３を給紙するかによっても変化する。こうすることによって、何段目のフィーダ部４から用紙３を給紙する場合でも、同様のタイミングで画像形成位置Ｐまで用紙３を搬送することができ、画像を一層良好に形成することができる。

そして、給紙開始後、画像タイミングセンサ５７が用紙３の先端（ＴＯＰ位置）を検出すると、エンジン基板６３は垂直同期信号（ＴＯＰ）をメイン基板６２へ出力する。すると、メイン基板６２は、今度はバンド展開バッファ８４ｂのバッファＣ，Ｄを用いてイメージデータの出力及び展開を並行して実行し、２頁目の画像を用紙３に印刷する。そして、この間に３頁目の１バンド目及び２バンド目のイメージデータをバッファＡ，Ｂに展開し、エンジン基板６３へ印刷起動リクエストを送信する。以下同様に、エンジン基板６３が用紙給紙タイミングを検出し、３頁目以降の印刷が実行される。

このように、本実施例では、１頁分のイメージデータが全て展開される前に、次頁のイメージデータの展開も開始される。このため、用紙３の搬送方向の長さが想定していたものより短い場合のように、想定外のタイミングで次頁の用紙３が搬送されて来た場合にも、円滑に印刷を実行することができる。すなわち、次頁の用紙３が搬送されて来たときは、その頁に対応したイメージデータの出力を開始するのが望ましいが、本発明では、次頁の用紙３の搬送開始が許可されたとき（すなわち印刷起動リクエストが送信されたとき）には、その頁の１バンド目及び２バンド目のイメージデータが既に展開されている。従って、本実施例では、極めて円滑に印刷を実行することができる。

また、本実施例では、用紙３の終端を検出してその時にイメージデータの出力を停止するのではなく、バンド展開バッファ８４ａまたは８４ｂに記憶したイメージデータを出力し終えたとき、または、次頁の用紙３の先端（ＴＯＰ位置）が検出されたときにそのバンド展開バッファ８４ａまたは８４ｂからのイメージデータの出力を停止している。このため、用紙３の終端を検出するためのセンサ等が不要となり、製造コストを一層良好に低減することができる。また、このような構成を採用すると、想定外のタイミングで次頁の用紙３が搬送されて来た場合のために対策を講じておく必要性が一層高くなるが、上記のように、本実施例ではそのような場合にも円滑に印刷を実行することができる。

更に、本発明は、上記実施例以外にも種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施例では、１頁の印刷中に次頁のイメージデータを２バンド分記憶しているが、１バンド分だけ記憶してもよい。この場合、１バンド分のイメージデータを記憶可能な記憶領域（バッファＡ〜Ｄ）を１つ減らして、３つの記憶領域を入れ替わり使用することで印刷を実行することができる。また、本発明は、レーザプリンタに限らず、インクジェットプリンタ、電子写真方式またはインクジェット方式のファクシミリ装置，複合機など、種々の画像形成装置に適用することができる。

実施例のレーザプリンタの構成を表す概略断面図である。 そのレーザプリンタの用紙搬送経路周辺の構成を表す概略断面図である。 そのレーザプリンタの制御系の構成を表すブロック図である。 その制御系におけるメイン基板の構成を表すブロック図である。 そのメイン基板に含まれるＡＳＩＣの画像処理に関するブロック図である。 上記制御系での処理の特徴部分について概略的に表すブロック図である。 その制御系のエンジン基板−メイン基板間における処理を表す説明図である。 その処理に応じた各部の動作を表すタイムチャートである。

符号の説明

１…レーザプリンタ ３…用紙 ４…フィーダ部 ６…給紙トレイ
９…レジストローラ １０，１１，１６，３３，３４…搬送ローラ
１２…給紙ローラ １７…レーザユニット １８…プロセスユニット
１９…定着器 ２０…ポリゴンミラー ２０ａ…ポリゴンモータ
２３…感光体ドラム ２４…現像カートリッジ ３０…レーザ光源
５７…画像タイミングセンサ ６２…メイン基板 ６２ａ…パラレルＩ／Ｆ
６３…エンジン基板 ６８…メインモータ ８１…ＣＰＵ
８２…ＡＳＩＣ ８３…ＲＯＭ ８４…ＲＡＭ
８４ａ，８４ｂ…バンド展開バッファ ９４…レーザユニット制御ブロック

Claims (7)

1. 被記録媒体を１枚ずつ搬送する搬送手段と、
   該搬送手段によって搬送された被記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   外部装置から入力された入力画像データを処理し、上記画像形成手段に向けて出力する出力画像データを作成して、該出力画像データを上記画像形成手段に向けて出力する制御手段と、
   を備えた画像形成装置であって、
   １頁分の画像の一部に対応する出力画像データを記憶し、その出力画像データを上記出力に提供可能な記憶手段を、複数備え、
   上記制御手段が、１頁分の上記入力画像データを全て処理し終える前に、次頁の上記入力画像データの処理を開始して、上記複数の記憶手段の内既に出力画像データの出力が済んだものまたは未使用のものに記憶することを特徴とする画像形成装置。
2. 上記制御手段が、上記入力画像データを処理して出力画像データを上記記憶手段に記憶する処理と、上記記憶手段に記憶された出力画像データを出力する処理とを並行して実行することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. １頁分の出力画像データが複数のバンドの出力画像データに分割可能で、
   上記各記憶手段が、１バンド分の上記出力画像データを記憶可能な記憶領域を複数備え、
   上記制御手段が、１バンド分に対応する入力画像データを処理して上記記憶領域のいずれかに記憶する処理と、他の記憶領域に記憶された出力画像データを出力する処理とを並行して実行することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 上記搬送手段により、被記録媒体が上記画像形成手段の直前まで搬送されたことを検出する検出手段を、
   更に備え、
   上記記憶手段に記憶された１頁分の出力画像データを出力し終えたとき、または、次頁の被記録媒体が上記画像形成手段の直前まで搬送されたことを上記検出手段が検出したとき、上記制御手段が、上記記憶手段に記憶された上記１頁分の出力画像データの出力を停止することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 上記搬送手段により、被記録媒体が上記画像形成手段の直前まで搬送されたことを検出する検出手段を、
   更に備え、
   次頁の被記録媒体が上記画像形成手段の直前まで搬送されたことを上記検出手段が検出したとき、上記制御手段が、上記記憶手段に記憶された次頁の出力画像データの出力を開始することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 上記制御手段が次頁の上記入力画像データの処理を開始して上記記憶手段に記憶したとき、上記搬送手段に次頁の被記録媒体の搬送開始が許可されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 上記搬送手段により搬送される被記録媒体を積層して保持するトレイを複数備え、
   上記搬送開始が許可された場合に上記搬送手段が上記トレイから被記録媒体の搬送を開始するタイミングが、そのトレイが上記複数の内のいずれであるかに応じて変化することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。

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