(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージバッファと、
用紙を給紙する給紙手段と、給紙された用紙を紙送りする紙送り機構と、
前記給紙手段および前記紙送り機構を制御する制御部と、
用紙の位置を検出するセンサと、
前記イメージバッファ内の印刷データに基づき印刷中の用紙に次ぐ用紙の印刷が実行されるか否か、及び前記センサに基づき前記印刷中の用紙が搬送経路の所定位置に達したか否かを判断する判断手段と、を備え、
前記制御部は、前記判断手段の判断に基づき１の用紙の印刷動作中に、次の用紙の給紙動作を開始させるように前記給紙手段を制御することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
ホストから印刷枚数情報を含む印刷命令を受信する受信手段と、
用紙を給紙する給紙手段と、給紙された用紙を紙送りする紙送り機構と、
前記給紙手段および前記紙送り機構を制御する制御部と、
用紙の位置を検出するセンサと、
前記印刷枚数情報に基づき印刷中の用紙に次ぐ用紙の印刷が実行されるか否か、及び前記センサに基づき前記印刷中の用紙が搬送経路の所定位置に達したか否かを判断する判断手段と、を備え、
前記制御部は、前記判断手段の判断に基づき１の用紙の印刷動作中に、次の用紙の給紙動作を開始させるように前記給紙手段を制御することを特徴とするプリンタ。
【請求項３】
前記給紙手段と前記紙送り機構は、動力伝達機構による切り替え操作をもって１つのモータで各々駆動されることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリンタ。
【請求項４】
プリントヘッドを搭載するキャリッジを備え、該キャリッジと印刷動作中に用紙の紙送りを行う前記紙送り機構の動作により印刷を行う請求項１〜３のいずれかに記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ及び印刷システムにおける印刷用紙の紙送り技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カットシートフィーダを有するプリンタでは、連続して用紙の印刷を行なうとき、１の用紙の印字及び排紙が完了してから、次の用紙の給紙動作を開始するようにしている。そのためには、１の用紙の印字動作が終了してから、十分に長い時間、すなわち、少なくとも略用紙長の分だけ排紙フィーダを回転させ続けてから、次の用紙の給紙動作にとりかかる。つまり、用紙に実際に印字された量にもよるが、かなりの時間、排紙フィーダは空転し続けるのが普通である。
【０００３】
このような排紙フィーダの空転を防止するため、例えば従来のシリアルプリンタでは、用紙の排出口付近に用紙検出センサが設けられてあり、このセンサが用紙の存在を検出している最中には排紙フィーダを回転させ続け、その間は、次の用紙の給紙動作（給紙のための準備動作を含む）を開始しないようにしている。そして、用紙が機外に排出されたことを前記のセンサが検知してから、給紙側のフィーダを駆動させる。従って、１の用紙の排紙動作を開始してから、次の用紙の給紙動作が完了して用紙が所定の位置に達するまでの間、プリントエンジンはアイドリング状態となり実際の印字動作は行なわれない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、印字速度の向上によりプリンタのスループットは向上しているが、上記のようにプリントエンジンが駆動していない間の時間、すなわちプリントエンジンのアイドリング時間は短縮されていない。従って、プリントエンジン自体の性能向上その他の改良によって印字速度が向上すればする程、相対的に上記アイドリング時間が印刷時間全体に占める割合が大きくなっている。従って、このようなアイドリング時間が、プリンタのスループットをより向上させる際のボトルネックとなってきた。
【０００５】
また、ホストからプリンタへのデータ転送路のスピードが遅い場合、１の用紙の印字動作が完了しても、次の用紙の印字データが成立するまでの間は、やはり用紙の給紙動作は開始されない。この場合にもプリントエンジンのアイドリング時間は大きくなってしまう。
【０００６】
そこで本発明の課題は、プリンタにおける給紙及び排紙制御の内容を見直すことにより、印刷時間全体を短縮させることが可能なプリンタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のプリンタは、給排紙制御部により統轄制御される給紙手段、プリントエンジン内紙送り機構、及び排紙手段によりペーパーパスを構成するプリンタであって、前記給排紙制御部は、２以上の用紙に亘る印刷の実行に際して、１の用紙の印刷動作中又は排紙動作中に、次の用紙の給紙動作を開始させるように前記給紙手段を駆動制御可能に構成されていることを特徴とする。なお、ここで用紙の給紙動作及びその準備動作を行なう給紙手段と、印字動作中における用紙の紙送りを担当するプリントエンジン内紙送り機構と、印字済みの用紙を機外に排出させる排紙手段とは、それぞれ物理的に独立の機構により構成されているものであるか否かを問わない。すなわち、動力源をはじめとする機構部を相互に共有するものであってもよい。また、給紙手段をカットシートフィーダにより構成してもよい。
【０００８】
プリンタを上記のように構成するためには、例えば、印刷を行なうデータをビットマップ展開しておくためのイメージバッファを利用することが考えられる。
【０００９】
即ち、上記構成に加え、更にイメージバッファを有するプリンタにおいて、前記給排紙制御部は、前記イメージバッファ内の印刷データから、印刷中の用紙に次ぐ用紙の印刷が実行されるか否かを判断する。そして給排紙制御部は、その判断の結果、次の用紙についての印字データが前記イメージバッファに残っている場合には、次の用紙の給紙動作を開始させるように前記給紙手段の駆動制御を行なうように構成されていればよい。
【００１０】
前記１の用紙と次の用紙とがペーパーパス内で重なってしまうことを防止するためには、プリンタを以下のように構成する。即ち、プリンタはプリントエンジン内にある用紙の位置を検出するセンサも有し、前記給排紙制御部は、前記センサにより、前記１の用紙がプリントエンジン内の所定位置、すなわち前記１の用紙と次の用紙とが重ならないような位置に達したことが検出されてから、排紙動作及び給紙動作を同時に開始させるよう、前記給紙手段及び前記排紙手段を駆動制御可能に構成されていればよい。
【００１１】
また、プリンタとホストとの間のデータ転送路における、データ遅延によるアイドリング時間の増加を解消する対策としては、プリンタとホストの双方により実現される印刷システムを以下のように構成すればよい。即ち、プリンタに対して、印刷枚数情報を含む印刷命令を送信可能なホストと、給排紙制御部により統轄制御される給紙手段、プリントエンジン内紙送り機構、及び排紙手段により構成されるペーパーパスを備えるプリンタとからなる印刷システムにおいて、前記給排紙制御部は、前記ホストから受信した印刷命令に含まれる印刷枚数情報が、２以上の用紙に亘る印刷の実行を内容とする場合、即ち、２ページ以上の印刷を実行するものであるとき、及び又は２部以上の印刷を実行するものであるときに、１の用紙の印刷動作中又は排紙動作中に、次の用紙の給紙動作を開始させるように前記給紙手段を駆動制御するようにする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態のプリンタ１のハードウェア構成を表わすブロック図である。実施形態においてプリンタ１は、カットシートの束を立てかけておくための用紙サポート１１と給紙フィーダ１２とからなる給紙手段としてのカットシートフィーダを備える。図中、太幅線で示すペーパーパスには、用紙の有無を検出するセンサ１９、プリントエンジン１３、用紙をプリンタ機外に排出するための排紙フィーダ１４とが配されている。これらプリンタの機構部を制御するのは、ＣＰＵ１６、ＲＯＭ１７、及びＲＡＭ１８とからなるコンピュータ構成のプリンタ制御部である。このプリンタ制御部は、ホスト２とインタフェース装置２１を介して接続され、ホスト２から送られてくるプリンタ制御言語に従い、各機構部を制御して実際に印字動作を行なわせる。
【００１４】
図２は、ＲＯＭ１７に格納されるアプリケーションプログラムをＣＰＵ１６が実行することにより実現されるプリンタ制御部の機能ブロック図である。実施形態におけるプリンタ制御部３が従来と異なる特徴的な点は、給排紙制御部３５がビットマップデータ展開部３４とセンサ１９とから寄せられる情報をもとに、プリンタ機構部の各モータを駆動制御する機能を有することである。
【００１５】
図３は、上記の給排紙制御部３５によって駆動制御される動力機構の要点のみを抜き出して描いた斜視図である。
【００１６】
カットシートである用紙４１は、用紙サポート１１（図１）に立てかけられ、仮想線で示すプリンタ筐体５０の用紙吸入口５１の所に置かれている。用紙は、その状態から、給紙ローラ１２２とそれを駆動する給紙モータ１２１によって構成される給紙フィーダ１２によって、プリントエンジン１３内に送り込まれる。
【００１７】
センサ１９は、くさび型のキートップをペーパーパス内に突出させて設けられてあるセンサスイッチであり、キートップ上を用紙が通過している際は、キートップが押されて用紙の存在を検出するようになっている。なお、センサ１９は用紙の有無を検知可能なものであればよいので、上記の構成によらず、フォトセンサなど、他の手段により構成されるものであっても構わない。
【００１８】
用紙は、センサ１９上を通過して、実際の印字動作を行なうプリントエンジン１３に送られる。実施形態におけるプリントエンジン１３は、キャリッジガイドレール１３５により貫通支持されるキャリッジ１３４、及びフリーローラ１３３とで用紙を挟持して、紙送りモータ１３１によって回転されて印字動作中の紙送りを行なう紙送りローラ１３２などにより構成される。なお、キャリッジ１３４は、例えばインクカートリッジ及びプリントヘッドを搭載し、図示しないキャリッジモータ及び動力伝達機構により水平移動しつつ、ヘッド制御部３６（図２）から図示しないリボンケーブルを介して送られてくる信号に基づき、印字を行なう。
【００１９】
印字の終了した用紙は、排紙ローラ１４２と、それを駆動する排紙モータ１４１及びフリーローラ１４３により構成される排紙フィーダ１４によって、仮想線で示す用紙排出口５２から、プリンタ機外に排出される。なお、説明の簡略化のため、各部を駆動するためのモータ１２１、１３１及び１４１は、それぞれ独立のモータとして描いているが、これらは１つのモータを２以上の動力機構により共有し、動力伝達機構による切り替え操作をもって各々に駆動するように構成しても良い。その場合の切り替え操作は、モータ制御部３７によって行なわれる。
【００２０】
以下、給排紙制御部３５によって用紙を排出しつつ供給する手順について、図４ないし図７のフローチャートをも参照して説明する。
【００２１】
ホスト２からプリンタ１に送られてきた印刷命令は、インタフェース部３１を介してコマンド解釈部３２に伝えられる。紙送りや改行などに関する制御コードは、制御コード解釈部３２２で解釈されて給排紙制御部３５に渡される。一方、印字データはビットマップ生成部３３でラスタライズされる。ここで本実施形態のプリン１タはイメージバッファを備えるものであるので、ラスタライズされたデータはビットマップデータ展開部３４により保持される。具体的には、プリンタ１のＲＡＭ１８上の所定のアドレスに展開される。
【００２２】
給排紙制御部３５内の条件判断部３５１は、受け取った制御コードと、ビットマップデータ展開部３４によって展開保持されている数行分の印字データを参照して、用紙の排紙動作と給紙動作とを同時に行なうべきか否かを判断、決定する。
【００２３】
図４は、条件判断部３５１における判断の手順を表す。例えば、イメージバッファに割り当てられたメモリの容量が、Ｎ行分の印字データに相当する量であったとするとき、制御データを受け取った条件判断部３５１では、あとＮ行紙送りを行なうとそのページの印字が終了するか否かを判断する（Ｓ１０１及びＳ１０２）。例えば、図８に示す用紙４４のように、１の用紙の印字を始めたばかりの状態のときは、まだ次のページについての印字データはラスタライズされていないので、イメージバッファ内のビットマップデータからは、次ページが存在するか否かを判断することができない。そのため、プリントエンジン内での紙送りを続行させるよう要求を発行する（Ｓ１０３）。紙送りの続行要求を受けたモータ制御部３７では、紙送りモータ１３１を駆動させ続ける一方、ヘッド制御部３６では展開されているビットマップデータに基づきヘッドを動かし、印字を続行する。
【００２４】
ある程度印字が続行され、図９に示す用紙４６のような状態に至ったところでビットマップデータ展開部３４を参照して、イメージバッファ内に印字中のページ以降のページがあるか否かを判断する（Ｓ１０２でＹＥＳ，Ｓ１０４）。ここで、次ページのデータがイメージバッファ内に存在するときには、排紙動作と給紙動作を同時に起動する条件が成立したとして、そのことを同時給排紙起動部３５２に伝えるとともに、排紙要求を発行する（Ｓ１０４でＹＥＳ，Ｓ１０５，Ｓ１０６）。なお、このとき次ページが存在しないときには、現ページの印字終了をもって印刷終了となるため、単に排紙要求を発行する（Ｓ１０４でＮＯ，Ｓ１０６）。
【００２５】
図５は、条件判断部３５１による判断を受けて、実際に排紙動作と給紙動作とを同時に起動させるための同時給排紙起動部３５２による処理手順を表す。
【００２６】
同時給排紙起動部３５２では、まず、センサ１９からの用紙検出情報を得て、用紙がプリントエンジン内にあるか否かを判断する。これは、プリントエンジン内で用紙が重なってしまうことを防止するためである。すなわち１の用紙の先頭から、ほんの数行の印字で改ページが行なわれるようなときには、例えば、用紙が図８に示す用紙４４の位置にあるような状態でも、次ページのデータが成立している（図４においてＳ１０２でＹＥＳ，Ｓ１０４でＹＥＳ）。このようなときに、即座に用紙４４の排紙と用紙４１の給紙を同時に行なってしまうと両方の用紙が重なったまま送られてしまい、用紙４１の頭出しができない等の不都合が生じる。そこで、センサ１９により用紙の存在が検出されている最中には、新たな用紙（用紙４１）の給紙を開始しないようにしている。その間の手順を表すのが図５の左側のステップ（Ｓ２０８ないしＳ２１１）である。
【００２７】
センサ１９により用紙の存在が検出されている最中には（Ｓ２０１，Ｓ２０２でＹＥＳ）、まず、排紙動作のみを行なう（Ｓ２０８）。図９に示す用紙４６の位置においては、センサ１９は、まだ用紙を検出しており（Ｓ２０９でＹＥＳ）、排紙モータ１４１は動作中である（Ｓ２１１でＮＯ）。この状態を経て、用紙が、図３に示す用紙４３の位置に達すると、センサ１９は用紙の存在を検出しなくなる（Ｓ２０９でＮＯ）。ここで一旦、排紙動作の停止をモータ制御部３７に対して命じ、モータの停止（Ｓ２１１でＹＥＳ）を待つ。
【００２８】
この状態から改めて、印字済みの用紙（図３における４３）の排紙動作と、次の用紙（同４２）の給紙動作を同時に起動させる。すなわち、同時給排紙起動部３５２では、先の条件判断部３５１による同時給排紙実行のための条件成立を受けて（図４におけるＳ１０５，図５におけるＳ２０３でＹＥＳ）、排紙モータ１４１と給紙モータ１２１とを同期して駆動させ、両方の用紙の紙送りを行なう。なお、ここで次ページが存在しないときには、単に排紙動作のみを起動して（Ｓ２０５）用紙の排出を行なった後、制御を終了する。
【００２９】
以上、ホスト２からプリンタ１へのデータ伝送路の速度が十分に早くて、イメージバッファ上に直ちに印字データが成立する場合について説明した。しかし、印字すべきデータ量に比較してデータ転送路の速度が遅い場合、次ページのイメージ成立が遅れてしまうことが考えられる。例えば、大きなデータをページプリンタで印刷する場合を考えると、次ページ全体のラスタライズが終了するまでは、次用紙の給紙及びその準備動作を開始できないこととなってしまう。そこで、ホスト２に、あらかじめ印字ページ数に関する情報を含む印刷命令を送信させることにより、この問題を回避させることができる。以下、その場合の制御手順について説明する。
【００３０】
図６は、このときの条件判断部３５１における条件判断の手順を表す。制御コード解釈部３２２から印字ページ数を受け取った条件判断部３５１は、ページ数から１を減算して（Ｓ３０１，Ｓ３０２）給排紙の同時起動を何回行なうかを求める。同時起動を実行すべき回数がゼロではないときは、条件成立を同時給排紙起動部３５２に伝えるとともに、演算結果をページ数に置き換える（Ｓ３０３でＮＯ，Ｓ３０４）。すなわち、ページ数は１つ少なくなる。
【００３１】
図７は、条件成立を受けた同時給排紙起動部３５２における処理手順を表す。このときの手順は、先に示した図５における場合とほぼ同様であるが、同時給排紙を起動した場合に（Ｓ２０４）、実行の事実を条件判断部に通知し返す点が異なる（Ｓ４０１）。その他の手順は、先に示した例と異ならないため、図には同一の符号を付して、説明を省略する。
【００３２】
同時給排紙を１回行なった事実の通知を受けた条件判断部３５１では、先の置き換えられたページ数から再び１を減算して（Ｓ３０１，Ｓ３０２）給排紙同時起動の残り実行回数を求める。以下同様の手順を繰り返す（Ｓ３０３ないしＳ３０５）。同時起動を実行すべき回数がゼロとなったときに（Ｓ３０３でＹＥＳ）、条件成立を通知することなく、用紙を排出させ処理を終了する（Ｓ３０５）。
【００３３】
本実施形態は以上の説明の通りであるが、本発明は、それが採用されるプリンタの印字方式及び印字単位による種別、大きさ、印字速度、ペーパーパスの経路長及び構成などに応じて、さまざまに変更して利用することが可能である。特に、実施形態においては給紙動作を起動するタイミングを、排紙動作とともにする場合について説明したが、印字動作中に次の用紙の給紙準備を開始するような場合も考えられる。また実施形態で示したセンサ１９の位置及び個数も適宜変更可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のプリンタでは給排紙制御部が給紙手段、プリントエンジン内紙送り機構、及び排紙手段を統轄制御する機能を有し、２以上の用紙に亘る印刷を実行する場合には、１の用紙の印刷動作中又は排紙動作中に、次の用紙の給紙動作を開始させるため、プリントエンジンのアイドリング時間が大幅に減少し、その分プリンタのスループットを高めることが可能である。
【００３５】
また、本発明の印刷システムでは、ホストが印刷命令に印刷枚数情報を含めて送信し、プリンタがこれを受けて、１の用紙の印刷動作中又は排紙動作中に、次の用紙の給紙動作を開始させるようにするため、次ページの成立が遅れてしまうような伝送路の遅い環境でも、プリンタのスループットを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるプリンタのハードウエア構成を表す図である。
【図２】プリンタ制御部の機能ブロック図である。
【図３】プリンタの動力機構の要点のみを抜き出して描いた斜視図である。
【図４】条件判断部における判断手順の例を表す図である。
【図５】図４に示す判断を受けた場合の、同時給排紙起動部における処理手順を表す図である。
【図６】条件判断部における判断手順の他の例を表す図である。
【図７】図６に示す判断を受けた場合の、同時給排紙起動部における処理手順を表す図である。
【図８】用紙の位置とセンサと紙送り動作の関係を説明するための斜視図である。
【図９】用紙の位置とセンサと紙送り動作の関係を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１  プリンタ
１１  用紙サポート
１２  給紙フィーダ
１２１  給紙モータ
１２２  給紙ローラ
１３  プリントエンジン
１３１  紙送りモータ
１３２  紙送りローラ
１３３，１４３  フリーローラ
１３４  キャリッジ
１３５  キャリッジガイドレール
１４  排紙フィーダ
１４１  排紙モータ
１４２  排紙ローラ
１６  ＣＰＵ
１７  ＲＯＭ
１８  ＲＡＭ
１９  センサ
２  ホスト
３  プリンタ制御部
３４  ビットマップデータ展開部
３５  給排紙制御部
３５１  条件判断部
３５２  同時給排紙起動部
４１〜４６  カットシート
【図１】
0003624685.tif 000002
【図２】
0003624685.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003624685.tif 000008
【図８】
0003624685.tif 000009
【図９】
0003624685.tif 000010