JPH07119123B2 - ページプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、ページプリンタに関する。

（背景技術） ページプリンタは、ワークステーションやパーソナルコ
ンピュータ等から順次送られてくるプリントデータが１
ページ分揃った時点で、一度に１ページ分印刷するプリ
ンタをいう。以下、ページプリンタとして、電子写真プ
リンタを例とする。

電子写真プリンタは、コントローラと、エンジンコント
ローラと、エンジンとから構成される。

コントローラは、ワークステーションやパーソナルコン
ピュータなどの情報出力部に接続され、この情報出力部
からプリントデータを受け取り、このプリントデータを
エンジンで印字が可能となる画像データ形式に展開す
る。展開とは、印字する情報がデータの場合にあって
は、キャラクタコードデータと制御データ等から構成さ
れるプリントデータを、所定の分解能のドットからなる
画素マトリクスで表した画像データに変換することをい
う。展開処理は、各画素に分解されたドット毎にデータ
を処理するので、コードデータを扱う処理に比べ格段に
処理時間を要する。

エンジンコントローラは、コントローラで展開された画
像データに基づいてエンジンを制御する。

エンジンは、エンジンコントロール部から入力した画像
データに基づき印字用紙に印字を行なう。

エンジンは、発光方式としてレーザ方式、LED方式、液
晶シャッタ方式、プラズマディスプレイ方式などがある
が、そのいずれも図８に示すような印字原理により印字
を行なう。

図において、エンジンは、印字ドラム301を有する。用
紙500に印字を行なうには、まず、印字ドラム301の表面
を帯電器302により帯電させる。帯電された印字ドラム3
01の表面に光に変換された画像データを順次当てること
によって感光させて静電潜像が形成される。印字ドラム
301表面上の静電潜像はトナーで現像され、この現像は
用紙500に転写され、その後定着される。

ここで、コントローラは、情報出力部から印字ページの
終わりを示すフォームフィード信号を受け取ると、印字
ドラム301のモータにエンジンコントローラを経て制御
信号を送り、所定の一定速度で印字ドラム301を回転さ
せて用紙を一定の速度で送る。一方、エンジンに設けら
れた前述したいずれかの発光方式からなる発光素子は、
画像データを順次受け取り、画像データの画素マトリク
ス１列毎に発光する。

情報出力部から出力されたプリントデータを意図した画
像として正確に印字できるかどうかは、帯電された印字
ドラム301上に正確な形状の静電潜像を形成できるかど
うかにより決まる。静電潜像は、印字される画像データ
の画素マトリクスの一列毎の光データが印字ドラム301
上に照射される速さと、印字ドラム301の回転速度によ
り算出される。そのため、画像データの発光素子への送
信速度と、印字ドラム301の回転速度は同期するように
制御されている。

このように、印字ドラム301の回転速度は、その装置が
使用される環境や条件を想定し、又コントローラとして
用いるプロセッサの処理能力、エンジン処理能力、コス
トなどの条件からほぼ適切な速度が設定される。

ところで、ページプリンタがバンドバッファ方式である
場合は、印字ドラム301の回転速度の決定が困難であ
る。

ここで、バンドバッファ方式について説明する。

ラスタバッファRAM109にA4版の画像データを１ページ分
格納するためには、解像度が300DPI（Dot Per Inch）
の場合は、A4版の画像が2338×3407（尚、米国LETTERサ
イズの場合は2400×3200）画素から構成されているた
め、それに対応するビット数のメモリが必要となる。こ
れより更に大きい用紙に印字する場合は、メモリとして
必要なドット数は更に大きくなる。メモリ実装量を減少
して、安価で小型のページプリンタを提供するために
は、この画像データを格納するメモリを少なくする必要
がある。これを解決する一方式がバンドバッファ方式で
ある。

バンドバッファ方式は、以下のような処理を行なう方式
である。即ち、印字画像に対応したページをＹ方向に対
して垂直なバンドに区切り、このバンド単位にプリント
データをグループ化して編集してページバッファに格納
する。展開時はこのバンド単位にページバッファからプ
リントデータを読み出し展開部により画像データに展開
し、画像データ１バンド分を画像データ用メモリに格納
する。印字時は、画像データ用メモリから順次画像デー
タをエンジンコントロール部を経てエンジンに出力し印
字する。

すなわち、コントローラに設けられた画像データ用メモ
リが、上記のように用紙１ページ分の画像を複数に分け
た画像データを格納するラスタバッファの場合、ラスタ
バッファは順次、画像データの書き込み、その画像デー
タのエンジンへの送出、画像データの消去の一連の動作
を繰り返す。この時、情報出力部からコントローラに入
力したプリントデータが、細かい文字と細かい図形が書
かれた行が続く場合であるとか細かい文字と細かい図形
が複雑に入り交じっているような場合は一箇所のバンド
に大量にデータが集中するため、コントローラはそのバ
ンドでプリントデータを画像データに展開するのに長い
時間（データ量に比例した時間）がかかる。そのデータ
量が設定量を越えると、そのバンドの展開処理が完了す
る前に印字ドラムが回転する。この状態をオーバーラン
という。この場合は白抜きの隙間のできた印字となった
り、そのデータを印字することができなかったりする。

（発明の開示） 本発明は、キャラクタデータなどからなるプリントデー
タを展開部にて、ドットマトリクスから構成される画像
データに展開し、ラスタバッファRAMにバンド毎に格納
し、この画像データを順に出力して印字ドラム上に静電
潜像を形成するページプリンタであって、展開部にてバ
ンド毎に展開する時間に相当するデータを予め作成して
各バンド毎にバンド管理メモリに格納しておき、このバ
ンド管理メモリに格納されたデータにより展開にかかる
最大時間を算出し、この最大時間を元に印字ドラムの回
転速度を算出し、印字ドラムの回転時間を最適化して印
字を行なうものである。

これにより、白抜きの隙間の出た印字を防止しつつ可能
なかぎりの高速印字をすることができる。

（図面の簡単な説明） 図１は、本発明のページプリンタの一実施例を説明する
ためのブロック図である。

図２は、ページプリンタの本発明のバンド管理メモリを
説明するためのバンド−バンド管理メモリ対応図であ
る。

図３は、本発明のページプリンタの編集部の処理手順を
説明するためのフローチャートである。

図４は、本発明のページプリンタのバンド管理データの
生成手順を説明するためのフローチャートである。

図５は、キャラクタのビットマップパターンの例を示す
図である。

図６は、本発明のページプリンタの印字起動時の処理手
順を説明するフローチャートである。

図７は、本発明のページプリンタの印字ドラム回転速度
算出処理手順を説明するためのフローチャートである。

図８は、一般的なプリンタのエンジンの印字原理図であ
る。

図９は、本発明のページプリンタにおけるプリンタデー
タのデータ局所集中部を説明するためのバンド−バンド
管理メモリ対応図である。

図10は、本発明のページプリンタと一般的なページプリ
ンタの印字動作の違いを説明するためのタイミングチャ
ートである。

（発明の実施するための最良の形態） 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例を説明するためのブロック図
である。本実施例では、主走査方向、副走査方向共に30
0DPIの解像度を有するレーザプリンタが、A4版の単票紙
に印字する場合を例とする。ここで、用紙の進行方向を
Ｙ方向、それに垂直な方向をＸ方向とする。

図において、レーザプリンタは、コントローラ100と、
エンジンコントローラ200と、エンジン300とから構成さ
れる。コントローラ100は、ワークステーションやパー
ソナルコンピュータなどの情報出力部400に接続され
る。

コントローラ100は、情報出力部400からプリントデータ
を受信するインターフェース101と、インターフェース1
01が受信したプリントデータを格納する受信バッファ10
2と、受信バッファ102から送られてくるプリントデータ
に基づいて１ページ分の印字内容を編集する編集部103
と、プリントデータが展開され、記憶されるバンドごと
に所定の値を記憶するバンド管理メモリ104と、編集部1
03及びバンド管理メモリ104の出力に従いエンジンコン
トローラ200に制御信号を出力する印字起動コントロー
ラ105と、編集部103で編集した１ページ分のプリントデ
ータを格納するページバッファ106と、各キャラクタコ
ードに対応するキャラクタフォントが格納され、編集部
103に各キャラクタフォントの属性データを出力可能な
キャラクタジェネレータROM107と、ページプリンタ106
からプリントデータを順次読み出しキャラクタジェネレ
ータROM107に記憶されたフォントによりプリントデータ
を画像データに展開する展開部108と、展開部108で展開
された画像データを格納するラスタバッファRAM109とか
ら構成される。コントローラ100は、バンドバッファ方
式によりページバッファ106におけるプリントデータの
編集、格納、バンド管理及び、ラスタバッファRAM109に
おける画像データ展開等を行なう。

インターフェース101は、情報出力部400とページプリン
タの間を電気的に接続する入力回路である。

受信バッファ102は、インターフェース101から入力され
るプリントデータを一次的に格納するメモリである。情
報出力部400から入力されるプリントデータの入力速さ
と、編集部103で処理されるプリントデータの処理速さ
の違いを調整する。

編集部103は、受信バッファ102からプリントデータとし
て送られてくるキャラクタコード及び印字位置、文章の
改行を示すキャリッジリターン、ページの終わりを示す
フォームフィード等の制御コマンド等の情報により１ペ
ージ分のプリントデータを編集し、ページバッファ106
に格納する処理部である。ページの終わりは、例えばフ
ォームフィードコマンドにより識別することができる。
更に、編集部103は、上記編集時に、キャラクタジェネ
レータROM107に格納された各キャラクタフォントの属性
値により印字するキャラクタの面積を求め、展開に用い
るプロセッサの処理スピードと掛け合わすことによって
展開処理時における展開時間を求め、これをバンド管理
データとしてバンド管理メモリ104に格納する。

バンド管理メモリ104は、図２に示すように、展開部108
によって展開される仮想的な画像データの用紙１ページ
分のＹ方向を、64ドット（１ドットは1/300インチ）毎
のバンドに分割した各バンドと１対１に対応するように
構成したメモリテーブルである。各メモリテーブルに
は、データとして、上述したバンド管理データが格納さ
れる。各キャラクタがどのバンドに属するかは、図示す
るように、キャラクタセルの左上端が位置するところを
そのキャラクタの印字位置とし、印字位置のＹ座標値を
64で割ることによって算出される。

印字起動コントローラ105は、編集部103が出力するフォ
ームフィードコマンドを検知したことを示す信号を入力
し、エンジンコントローラ200に印字起動信号を送ると
同時に、展開部108に対して展開開始の信号を出力する
コントローラである。

ページバッファ106は、編集部103から送られてくるプリ
ントデータのキャラクタコード、キャラクタの種類、キ
ャラクタの大きさ、及びキャラクタの位置を１ページ分
格納するメモリである。

キャラクタジェネレータROM107は、プリントデータを構
成する各キャラクタコードに対応したキャラクタフォン
ト及び各キャラクタフォントの属性値が格納されたROM
である。キャラクタフォントは、各書体、キャラクタ大
きさごとに各々格納されている。属性値は、各キャラク
タフォントごとに縦方向ビット数、横方向ビット数、キ
ャラクタ移動量の各値を含むものである。このようなキ
ャラクタジェネレータROM107は、ビットマップ型キャラ
クタジェネレータと呼ばれるが、これに代えてアウトラ
イン型キャラクタジェネレータを用いてもよい。この場
合は、ビットマップ型キャラクタジェネレータと同様な
出力信号が出力されるように構成することが必要であ
る。すなわち、アウトライン型キャラクタジェネレータ
は、ベクトルフォントデータメモリとラスタライザを有
し、ラスタライザはベクトルフォントデータメモリを参
照して指定された大きさのビットマップ型キャラクタフ
ォントを合成するが、この時、同時に上記属性値と同じ
項目の属性値を出力する必要がある。アウトライン型キ
ャラクタジェネレータを用いる際は、このように構成す
ることにより、その他の回路をビットマップ型キャラク
タジェネレータを用いる際と同様に構成することができ
るようになる。

展開部108は、ページバッファ106から入力したキャラク
タコード及び印字位置、文章の改行を示すキャリッジリ
ターン等の制御コマンド等の情報からなるプリントデー
タとキャラクタジェネレータROM107に格納されたキャラ
クタフォントにより展開を行なう処理部である。

ラスタバッファRAM109は、展開部108により印字データ
から展開された各画素の集合体により構成される画像デ
ータを後述するバンド毎に格納するメモリである。その
ため、メモリとして印字画像１ページ分のビット数は必
要ない。しかしながら、このビット数が多ければ多いほ
ど、一度に大量のデータを展開できるので好ましい。こ
の時は、複数のバンドからなるように構成し、好ましく
は３バンド以上である。

次に、編集部103の処理手順を図３のフローチャートに
基づいて説明する。

受信バッファ102は、インターフェース101を介して情報
出力部400からプリントデータを入力する。

編集部103は、受信バッファ102からプリントデータを１
バイト分読み出す（S301）。

編集部103は、読み出したプリントデータの種別が制御
データであるか印字データであるか判定し（S302）、フ
ォームフィード等の制御データであれば、フォームフィ
ード等の処理をそれぞれ行なう。

編集部103は、印字データがキャラクタデータである
か、それ以外のグラフィックスあるいは罫線であるかで
あるか判定し（S303）、グラフィックスあるいは罫線の
場合はそれぞれの処理を行なう。

編集部103は、印字データがキャラクタデータであれば
その属性を読み出し、それらのキャラクタが印字エリア
内であるかどうかを判定し（S304）、印字エリアをはみ
出す場合は、受け捨てを行なう。

編集部103は、印字エリア内のキャラクタデータを、一
般的なページプリンタの処理と同様にページバッファ10
6用のデータに変換し、格納する（S305,S306）。

編集部103は、図４の処理によりバンド管理データを作
成し、バンド管理メモリ104に格納する（S306）。

図４に基づき、バンド管理データの作成処理を説明す
る。

まず、キャラクタデータの印字ポジション（左上角のペ
ージ内の座標）から属するバンド値Ｎを算出する。バン
ド値Ｎは、印字ポジションのＹ座標をYZとすると、64ド
ット毎のバンドであるから、 Ｎ＝YZ/64 と算出できる（S401）。

次に、印字ポジションYZとキャラクタのＹ方向のドット
数YDから現在処理中のキャラタクが１つのバンドに収ま
りきるか計算する。これは、上記Ｎと （YZ＋YD）/64 の値を比較すればよい（S402）。

次に、現在処理中のキャラクタが、１つのバンドに収ま
りきるときは、フローチャートの左側の処理を行なう。

まず、キャラクタのＸ方向及びＹ方向のドット数XC,YC
から印字面積に相当するバイト値Ａを算出する（S40
3）。このとき、各ドットは通常のプロセッサでは１バ
イト単位で処理が行なわれるのでＸ方向のドット数XCは
８で割り算され、余りがあれば１繰り上げられたバイト
数XBが値Ａの計算のためのバイト数となる。

Ａ＝XB×YC たとえば、図５（ａ）に示すように、計算するキャラク
タが“a",“.",“W"である場合、“a"の場合は、XC＝８
ドット、YC＝７ドットであるため、 Ａ＝１バイト×７ドット＝７バイト “."の場合は、XC＝３ドット、YC＝３ドットであるた
め、 Ａ＝１バイト×３ドット＝３バイト “W"の場合は、XC＝11ドット、YC＝９ドットであるた
め、 Ａ＝２バイト×９ドット＝18バイト となる。

次に、定数Ｃを読み出し、この定数Ｃと面積Ａとを演算
し、処理中のキャラクタを展開するのに要する時間に相
当するバンド管理データＶを算出する（S404）。

Ｖ＝Ａ×Ｃ ここで定数Ｃは、展開処理に用いるプロセッサが１バイ
ト展開処理を行なうのに要する時間に相当する値であ
る。尚、定数Ｃは、対象がキャラクタであるか、罫線で
あるか、又は、グラフィックであるかによりプロセッサ
の処理速度が変わるので、異なる値となる。

上記各キャラクタの場合、定数Ｃを30（単位：マイクロ
秒）とすれば、 “a"の場合、 ７バイト×30マイクロ秒＝210マイクロ秒 “."の場合、 ３バイト×30マイクロ秒＝90マイクロ秒 “W"の場合、 18バイト×30マイクロ秒＝540マイクロ秒 となる。

次に、該当するバンドのバンド管理メモリ104の値に以
上算出したバンド管理データを加算し、該当するバンド
内で展開に要する時間値を累積して更新する（S405）。

次に、現在処理中のキャラクタが、複数のバンドにまた
がるときは、フローチャートの右側の処理を行なう。

まず、キャラクタがいくつのバンドにまたがるか計算す
る（S406）。

次に、最初のバンドに属する部分の印字面積に相当する
バイト数Anを算出する（S407）。これは、最初のバイト
数に属する部分を切り出して計算することを除き、S403
のステップと同様である。

図５（ｂ）に示すように、キャラクタ“a"が２つのバン
ドにまたがる場合、 最初のバンドは、 Ａ＝１バイト×５ドット＝５バイト 次のバンドは、 Ａ＝１バイト×２ドット＝２バイト となる。

次に、処理中のキャラクタの最初のバンドに属する部分
を展開するのに要する時間に相当するバンド管理データ
VnをS404と同様に計算して算出する（S408）。

次に、S405と同様に、該当するバンド管理データの値を
更新する（S409）。

以上の処理をキャラクタがまたがる分だけ繰り返すこと
により、複数のバンドにまたがるキャラクタのバンド管
理データを算出する。

更に以上START−ENDの処理を、入力されたプリントデー
タの１ページ分が終了するまで繰り返す。

以上の処理は、文字を中心とするキャラクタコードの場
合について説明したが、罫線を横方向に細長いキャラク
タと、縦方向に細長いキャラクタがあるものとして分解
して展開するページプリンタにあっては、縦方向と横方
向のキャラクタとして算出することができる。同様に、
イメージスキャナ等により読み取ったイメージデータも
展開部のプリントデータの展開のしかたに合わせてバン
ド管理データを算出する。

以上のようにして、編集部103が１ページ分のプリント
データの処理を終了したら、図６に示すように印字起動
コントローラ105は、印字ドラム301の回転速度を算出し
（S601）、モータ速度信号受信部202へモータ速度信号
を送信する（S602）。モータ速度コントローラ203は、
モータ速度信号受信部202を経て受信したモータ速度信
号に基づきモータ304を回転させる。

印字起動コントローラ105におけるドラム回転速度は、
図７に示す処理手順により算出される。

まず、バンド管理メモリ104の読み出しバンド読み出し
変数Ｎ及び、最大展開時間変数MAXを初期化する（S70
1）。

次に、バンドＮのバンド管理データＶを読み出し、現在
記憶されている最大展開時間変数MAX比較する（S70
2）。

次に、最大展開時間変数MAXよりバンドＮのバンド管理
データＶの方が大きければ最大展開時間変数MAXに読み
出したバンド管理データＶを書き込み、そうでなければ
最大展開時間変数MAXの値は変更しない（S703）。

これを読み出すバンドを順に繰り返す（S704）ことによ
り該当ページでの、１つのバンドにおける最大の展開時
間を算出できる。

次に、最大展開時間変数MAXとバンドのＹ方向の長さを
演算して印字ドラムの回転速度を算出する（S705）。

例えば、印字ドラム301の回転速度が、２インチ／秒で3
00DPIの場合、１つのバンドを印字するのに、 64ドット／（２インチ／秒×300DPI）＝0.107秒 すなわち、107,000マイクロ秒かかる。従って、上記最
大展開時間変数MAXが、107,000マイクロ秒を越えている
ときには、印字ドラム301の速度を遅くしなければなら
ない。ここで、最大展開時間変数MAXが107,000のマイク
ロ秒を越えた15,000マイクロ秒であるとき、 64ドット／（0.15秒×300DPI）＝1.42インチ／秒の回転
速度にすればよい。

このようにして、印字ドラム301の回転速度を求めるこ
とができる。

次に、エンジンコントローラ200を説明する。図１に示
すエンジンコントローラ200は、ラスタバッファRAM109
の画像データをＸ方向の１列づつ入力しエンジンのレー
ザ303の発光制御を行なう発光コントローラ201と、印字
起動コントローラ105の制御信号を入力するモータ速度
信号受信部202と、モータ速度信号受信部202が受信した
印字起動信号に基づいてエンジン300のモータ304の回転
数を制御するとともに発光コントローラ201に制御信号
を出力するモータ速度コントローラ203とを有する。

エンジン300は、印字ドラム301と、印字ドラム301のＸ
方向毎に発光コントローラ201により制御された走査光
を照射するレーザ303と、印字ドラムを回転させるモー
タ304とを有する。ここで、発光素子として、レーザ303
を例に取ったが、発光方式としてレーザ方式に変えてLE
D方式、液晶シャッタ方式、プラズマディスプレイ方式
を取る場合は、LEDアレイ、発光源と液晶シャッタの組
合せ、プラズマディスプレイパネルを用いることができ
る。この場合、発光コントローラ201はこれら発光素子
に対応したものが用いられる。

この様な構成のページプリンタを用いて印字する際は、
以上説明したモータ速度信号により規定された所定の速
度にて印字ドラム301を回転させる。発光コントローラ2
01は、モータ速度コントローラ203の出力信号に基づ
き、印字ドラム301の回転速度とレーザー303の発振を同
期させて印字ドラム301上に静電潜像を形成する。

従来、図10（ａ）に示す３つのバンドからなるラスタバ
ッファRAMを用いた場合、バンドに図９に示すようなデ
ータの局所集中部分があると、プリントデータの画像デ
ータへの展開処理中にエンジン部300へ画像データを出
力するタイミングが来てしまい、図10（ｃ）に示すよう
なオーバーランが発生していた。しかし、本発明によ
り、印字ドラム301の回転速度を調整することができる
ので、図10（ｂ）に示すようにオーバーランは発生しな
い。同時に、オーバーランの発生しない最大の回転速度
で印字ドラム301を回転するので回転が遅すぎることも
なく、迅速な印字ができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報出力部が出力したプリントデータを受
   信し、該プリントデータをドットマトリクスから構成さ
   れる画像データに展開し、該画像データに基づいて主走
   査方向に印字画素を印字しつつ副走査方向に印字媒体を
   送って印字するページプリンタにおいて、 少なくとも１ページ分に編集された前記プリントデータ
   を格納するページバッファと、 該プリントデータを前記画像データに展開する展開部
   と、 該画像データを主走査方向と平行に所定ビットづつ区切
   ったバンド毎に格納するラスタバッファRAMと、 前記展開部の前記バンド毎の展開時間に応じたバンド管
   理データを算出しバンド管理メモリに格納する編集部
   と、 前記バンド管理メモリより前記バンド管理データを読み
   出し、該当ページのプリントデータの展開時間のうち最
   大の時間がかかるバンドにおける展開時間を算出し印字
   ドラムの回転速度に対応した速度信号が出力する印字起
   動コントローラと、 前記印字ドラムを該当ページ印字の間前記速度信号に基
   づいた一定の速度で回転させる制御を行うエンジンコン
   トローラとを有するページプリンタ。