(57)【要約】【課題】両面印刷時にページメモリにおけるフラグメンテーションの発生を防ぐ。【解決手段】循環搬送路を有し、表面を印刷した後に循環搬送途中で印刷用紙を反転させて裏面を印刷することで両面印刷を行なう印刷装置であって、ページごとに表面、裏面の画像データを交互に生成する画像データ生成手段と、複数の画像データを格納するページメモリと、画像データに基づいて印刷を実行する印刷実行手段と、両面印刷の印刷順序を設定する制御手段と、前記ページメモリから前記印刷実行手段に設定された印刷順序に従って画像データを転送する画像データ転送手段とを備え、前記ページメモリは、生成された表面の画像データと裏面の画像データと個別に、それぞれ連続的に格納する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環搬送路を有し、表面を印刷した後に循環搬送途中で印刷用紙を反転させて裏面を印刷することで両面印刷を行なう印刷装置であって、
ページごとに表面、裏面の画像データを交互に生成する画像データ生成手段と、
複数の画像データを格納するページメモリと、
画像データに基づいて印刷を実行する印刷実行手段と、
両面印刷の印刷順序を設定する制御手段と、
前記ページメモリから前記印刷実行手段に設定された印刷順序に従って画像データを転送する画像データ転送手段とを備え、
前記ページメモリは、生成された表面の画像データと裏面の画像データと個別に、それぞれ連続的に格納することを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記ページメモリは、ページメモリの最終アドレスと先頭アドレスとを論理的に連結してデータを格納するリングバッファ構造形式で表面の画像データと裏面の画像データとを格納することを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記画像データ転送手段は、前記画像データを前記ページメモリから前記印刷実行手段にバースト転送することを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷装置に係り、特に、両面印刷時におけるメモリ管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、筐体内に循環搬送路を有し、表面を印刷した後に循環搬送途中で印刷用紙を反転させて裏面を印刷することで両面印刷を行なう印刷装置が知られている。また、特許文献１には、異なるサイズの印刷用紙が混在した場合の両面印刷処理についても記載されている。
【０００３】
印刷装置における印刷処理では、ホストコンピュータ等から送られた印刷データに基づいて印刷装置の印刷機構が解釈可能な形式である画像データが生成される。両面印刷では、表面の画像データが生成された段階で印刷を開始すると、裏面の印刷時に画像データ生成が間に合わず印刷処理が中断してしまうおそれがあるため、表裏両面の画像データが揃った時点で給紙を行なって、表面印刷を開始するようにしている。
【０００４】
生成された画像データは、印刷装置に備えられたページメモリに格納され、印刷機構や搬送機構とのタイミング調整を行ないながら順次印刷機構に転送されていく。そして、画像データにしたがって、印刷機構が印刷用紙に画像を形成する。転送された画像データはページメモリから削除され、空いた領域は以降のページの画像データを格納するために用いられる。
【０００５】
近年、高速印刷を実現するために、ページメモリからの画像データ転送は、1つのアドレス情報をもとにして複数のデータを連続して転送するバースト転送が用いられることが多い。このバースト転送の効果を得るためには、転送する画像データがページ単位で、ページメモリ上で連続している必要がある。
【特許文献１】特開２００１−２８２０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数ページの両面印刷を行なう場合、画像データは、ページごとに表面、裏面の順番で生成されていく。すなわち、１枚目の表面、１枚目の裏面、２枚目の表面、２枚目の裏面、３枚目の表面、３枚目の裏面…という具合に生成され、この順序でページメモリに格納されていく。この際に、バースト転送の効果を得るために、図６（ａ）に示すようにページメモリに連続的に格納されていく。
【０００７】
ところが、両面印刷の場合は、必ずしも格納された順序で印刷が行なわれるわけではない。例えば、特許文献１に記載されているように、搬送経路に複数枚の印刷用紙が存在することができる場合には、印刷効率を高めるために、印刷開始時と印刷終了時の調整期間を除いて、あるページの表面と他のページの裏面とを交互に印刷することが行なわれる。
【０００８】
例えば、搬送経路に３枚の印刷用紙が存在し得る場合には、印刷サイクルごとに「１表」「  」「２表」「１裏」「３表」「２裏」「４表」「３裏」「５表」…という具合に印刷が行なわれる。ここで、「Ｎ表」はＮ枚目の表面印刷を示し、「Ｎ裏」はＮ枚目の裏面印刷を示し、「  」は調整のためにそのサイクルでは給紙が行なわれないことを示している。同様に、搬送経路に４枚の印刷用紙が存在し得る場合には、「１表」「  」「２表」「  」「３表」「１裏」「４表」「２裏」「５表」「３裏」「６表」…という具合に印刷が行なわれる。
【０００９】
このような場合、画像データの削除は印刷順に行なわれるため、前者では、「１表」「２表」「１裏」…の順で削除される。このため、例えば、２枚目の表印刷終了時には、図６（ｂ）に示すような空領域ｆ１によるフラグメンテーション（断片化）がページメモリに発生する。また、後者では、「１表」「２表」「３表」「１裏」「４表」…の順で画像データが削除されるため、例えば、３枚目の表印刷終了時には、図６（ｃ）に示すような空領域ｆ２、ｆ３によるフラグメンテーション（断片化）がページメモリに発生する。
【００１０】
同じサイズの印刷用紙による両面印刷であれば、画像データの削除に伴って発生した空き領域に新たな画像データを格納することができるが、特許文献１に記載されているように異なる印刷用紙のサイズが混在した両面印刷では、画像データを格納し得る連続した空き領域が確保できない場合も起こり得る。この場合、画像データが分断されることになり、バースト転送による高速転送を行なうことができなくなる。また、メモリ管理上、フラグメンテーションはなるべく発生しない方が望ましい。
一方で、両面印刷の際の印刷順序にかかわらず、フラグメンテーションの発生を防ぐことが望ましいが、そのために印刷される順序に対応させて画像データを並べ替えてページメモリに格納すると処理が煩雑になる。
【００１１】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、両面印刷時にページメモリにおけるフラグメンテーションの発生を防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る印刷装置は、循環搬送路を有し、表面を印刷した後に循環搬送途中で印刷用紙を反転させて裏面を印刷することで両面印刷を行なう印刷装置であって、ページごとに表面、裏面の画像データを交互に生成する画像データ生成手段と、複数の画像データを格納するページメモリと、画像データに基づいて印刷を実行する印刷実行手段と、両面印刷の印刷順序を設定する制御手段と、前記ページメモリから前記印刷実行手段に設定された印刷順序に従って画像データを転送する画像データ転送手段とを備え、前記ページメモリは、生成された表面の画像データと裏面の画像データと個別に、それぞれ連続的に格納することを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記ページメモリはリング構造形式で表面の画像データと裏面の画像データとを格納することができる。また、前記画像データ転送手段は、前記画像データを前記ページメモリから前記印刷実行手段にバースト転送することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、表面の画像データの領域および裏面の画像データの領域では、格納した順序で画像データが転送されることになる。このため、両面印刷の際の印刷順序にかかわらずページメモリにおけるフラグメンテーションの発生を防ぐことができる。特に、バースト転送による高速転送を行なう場合に効果的である。また、ページメモリをリング構造とすることで、メモリ領域を効率的に使用することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る印刷装置１００の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。印刷装置１００は、両面印刷が可能な構成になっており、本図に示すように印刷用紙の供給を行なう給紙機構として、筐体側面の外部に露出したサイド給紙台１２０と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）とを備えている。各給紙機構には、給紙する用紙のサイズを検出する用紙サイズセンサが備えられている。また、印刷済の印刷用紙を排出する排紙機構として排紙口１４０を備えている。
【００１６】
本実施形態では、印刷装置１００は、用紙幅方向に伸び、多数のノズルが形成された印字ヘッドを複数備え、それぞれの印字ヘッドから黒またはカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行なうインクジェット方式のラインカラープリンタとする。しかしながら、本発明は本方式に限られず、他の印刷方式の印刷装置に適用することができる。例えば、シリアルインクジェット方式、レーザ方式等の印刷装置であってもよい。
【００１７】
サイド給紙台１２０、給紙トレイ１３０のいずれかの給紙機構から給紙された印刷用紙は、ローラ等の駆動機構によって筐体内の給紙系搬送路ＦＲに沿って搬送され、印刷用紙の先頭部分の基準位置であるレジスト部Ｒに導かれる。レジスト部Ｒのさらに搬送方向側には、複数の印字ヘッドを備えたヘッドユニット１１０が設けられている。印刷用紙は、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各印字ヘッドから吐出されたインクによりライン単位で画像形成される。
【００１８】
印刷済の印刷用紙は、さらに、ローラ等の駆動機構によって筐体内を搬送される。印刷用紙の片側の面のみに印刷を行なう片面印刷の場合は、そのまま排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に印刷面を下にして積載されていく。排紙台１５０は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。排紙台１５０は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、排紙口１４０から排紙された印刷用紙が自然に整えられて重なっていくようになっている。
【００１９】
印刷用紙の両面に印刷を行なう両面印刷の場合は、表面（最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする）印刷終了時には排紙口１４０に導かれずに、さらに筐体内を搬送される。このため、印刷装置１００は、裏面印刷用に搬送路を切り替えるための切替機構１７０を備えている。切替機構１７０によって排出されなかった印刷用紙は、スイッチバック経路ＳＲに引き込まれ、スイッチバックを行ない、搬送路に対して表裏が反転する。そして、ローラ等の駆動機構によって、切替機構１７２を経由して再度レジスト部Ｒに導かれ、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行なわれる。裏面の印刷が行なわれ、両面に画像が形成された印刷用紙は、排紙口１４０に導かれて排紙され、排紙口１４０の受台として設けられた排紙台１５０に積載されていく。
【００２０】
なお、本実施形態では、両面印刷時におけるスイッチバックを、排紙台１５０内に設けられた空間を利用して行なうようにしている。排紙台１５０内に設けられた空間は、スイッチバック時に印刷用紙が外部から取り出せないように覆われた構成となっている。これにより、利用者が誤ってスイッチバック動作中の印刷用紙を引き抜いてしまうことを防ぐことができる。また、排紙台１５０は、本来印刷装置１００に備えられているものであり、排紙台１５０内の空間を利用してスイッチバックを行なうことにより、印刷装置１００内に、別途スイッチバック用の空間を設ける必要がなくなる。したがって、筐体のサイズが増大してしまうことを防ぐことができる。さらには、排紙口とスイッチバック経路とを共用しないため、スイッチバック処理と他の用紙の排紙とを並行して行なうことができる。
【００２１】
印刷装置１００では、給紙された印刷用紙の先頭部分の基準位置となるレジスト部Ｒには、両面印刷時に片面印刷済の印刷用紙も搬送されてくる。このため、レジスト部Ｒの直前部分には、給紙された印刷用紙の搬送経路と、裏面印刷の用紙が循環して搬送されてくる経路とが合流する合流地点が存在する。
【００２２】
この合流地点を基準に、給紙機構側の経路を給紙系搬送路ＦＲと称し、それ以外の経路を循環系搬送路ＣＲと称するものとする。図２は、給紙系搬送路ＦＲと循環系搬送路ＣＲとを模式的に示した図である。簡単のため、駆動部を構成するローラの個数は適宜省略している。
【００２３】
給紙系搬送路ＦＲには、サイド給紙台１２０からの給紙を行なうためのサイド給紙駆動部２２０、給紙トレイ（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）からの給紙を行なうためのトレイ１駆動部２３０ａ、トレイ２駆動部２３０ｂ…が備えられている。いずれの駆動部も複数のローラ等で構成された駆動機構を備え、給紙台または給紙トレイに積載された印刷用紙を１枚ずつ取り込んで、レジスト部Ｒ方向に搬送する。各駆動部は独立に駆動することが可能であり、給紙を行なう給紙機構に応じて必要な駆動部の動作が行なわれる。
【００２４】
また、給紙系搬送路ＦＲには、搬送センサが複数個配置され、給紙系搬送路ＦＲにおける搬送ジャムを検出できるようになっている。各搬送センサは印刷用紙の有無または印刷用紙の先端を検出するためのセンサであり、例えば、搬送経路上に複数の搬送センサを適当な間隔で並べ、給紙側に設けられた搬送センサが印刷用紙を検出してから所定時間内に搬送方向側の搬送センサが印刷用紙を検出しない場合に、搬送ジャムが発生したと判断することができる。また、給紙部付近に搬送センサを設け、サイド給紙駆動部２２０、トレイ１駆動部２３０ａ等を駆動させてから所定時間内に搬送センサが印刷用紙を検出しない場合に搬送ジャム（給紙エラー）が発生したと判断することができる。
【００２５】
搬送センサを各給紙部に対応して配置することで、給紙系搬送路ＦＲにおいて搬送ジャムが発生したことのみならず、給紙系搬送路ＦＲのどこで搬送ジャムが発生したかを特定することができるようになる。
【００２６】
循環系搬送路ＣＲには、レジスト部Ｒに印刷用紙を導くレジスト駆動部２４０、ヘッドユニット１１０の対向面に設けられた搬送ベルト１６０を駆動するベルト駆動部２５０、搬送方向側に順に配置される第１上面搬送駆動部２６０および第２上面搬送駆動部２６５、排紙口１４０に印刷済の用紙を導く上面排出駆動部２７０、裏面印刷用に印刷用紙をスイッチバック経路ＳＲに引き込んで、反転させて合流地点に導くスイッチバック経路駆動部２８０が備えられている。いずれの駆動部も１または複数のローラ等で構成された駆動機構を備え、搬送経路に沿って印刷用紙を１枚ずつ搬送する。各駆動部は独立に駆動することが可能であり、印刷用紙の搬送状況に応じて必要な駆動部の動作が行なわれる。
【００２７】
また、循環系搬送路ＣＲにも搬送センサが複数個配置され、循環系搬送路ＣＲにおける搬送ジャムを検出できるようになっている。また、レジスト部Ｒに適切に印刷用紙が搬送されていることを確認できるようになっている。循環系搬送路ＣＲでは、駆動部対応に搬送センサが設けられており、循環系搬送路ＣＲのどの駆動部で搬送ジャムが発生したかを特定することができるようになっている。
【００２８】
なお、本実施形態において、印刷装置１００は、ある印刷用紙を給紙した後、その印刷用紙に印刷が施され排紙されるのを待って次の印刷用紙を給紙するのではなく、先行する印刷用紙が排紙される前に、後続の印刷用紙を給紙して、所定の間隔で連続的に印刷することができるようになっている。このため、印刷装置１００の循環系経路内に複数枚の印刷用紙が存在したり、循環系搬送路ＣＲ内と給紙系搬送路ＦＲ内の両方に印刷用紙が存在していることが起こり得る。
【００２９】
図３は、印刷装置１００の機能構成を示すブロック図である。印刷装置１００は、ＣＰＵ、メモリ等から構成されるメイン制御部３００を備えており、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムにしたがって動作したり、ハードウェア機構により印刷制御部３０１、駆動制御部３０２が構成される。
【００３０】
また、印刷装置１００は、両面／片面印刷、用紙サイズ、解像度等の設定を受け付ける印刷条件設定部３１０、搬送センサからの信号に基づいて搬送経路内での印刷用紙の搬送状態を検出する搬送状態検出部３２０、印刷装置に関する情報を表示する表示部３３０、ホストコンピュータ等と通信を行ない、印刷データを受信する通信処理部３４０を備えている。印刷条件設定部３１０は、例えば、印刷装置１００に接続されたホストコンピュータから送られた印刷データや、図示しない入力パネルを介したユーザの指示により印刷条件の設定を受け付ける。
【００３１】
印刷制御部３０１は、印刷条件設定部３１０で受け付けた印刷条件にしたがって、画像データを生成し、印字ヘッド等の印刷機構で構成される印刷実行部３５０における印刷処理を制御する。このため、印刷制御部３０１は、画像データ生成部３０２、ページメモリ３０３、画像データ転送部３０４を備えている。
【００３２】
画像データ生成部３０２は、通信処理部３４０が受信した印刷データ等に基づいて、印刷実行部３５０が処理可能な形式の画像データを生成する。ページメモリ３０３は、複数ページ分の画像データを格納するメモリであり、メモリアクセスを管理するコントローラ部とメモリ領域とを有している。画像データ転送部３０４は、ページメモリ３０３に格納された画像データをページ単位で印刷実行部３５０にタイミング調整を行ないながら転送する処理を行なう。本実施形態において、ページメモリ３０３および画像データ転送部３０４は、ＰＣＩバス等で接続されており、1つのアドレス情報をもとにして複数のデータを連続して転送するバースト転送に対応している。バースト転送の効果を得るためには、転送する画像データがページメモリ３０３上においてページ単位で連続している必要がある。
【００３３】
駆動制御部３０２は、印刷制御部３０１の制御の下で上述のレジスト駆動部２４０、ベルト駆動部２５０、第１上面搬送駆動部２６０、第２上面搬送駆動部２６５、上面排出駆動部２７０、スイッチバック経路駆動部２８０、サイド給紙駆動部２２０、トレイ１駆動部２３０ａ、トレイ２駆動部２３０ｂ等を動作させ、印刷用紙の搬送を行なう。
【００３４】
次に本実施形態における両面印刷時のページメモリ３０３の管理について説明する。上述のように、本実施形態では、両面印刷を行なう際に、表面印刷済の印刷用紙を循環系搬送路ＣＲで搬送中に、後続するページを給紙して表面印刷を行なうことができる。その際に、効率性を高めるために、循環系搬送路ＣＲ中に同時に存在しうる印刷用紙の枚数に応じて、メイン制御部３００によって印刷順序のスケジューリングが行なわれる。
【００３５】
例えば、循環系搬送路ＣＲ中に３枚の印刷用紙が存在し得る場合には、図４（ａ）に示すように、印刷サイクルごとに「１表」「  」「２表」「１裏」「３表」「２裏」「４表」「３裏」「５表」「４裏」「６表」「５裏」…という具合に印刷が行なわれる。ここで、Ｎ枚目の表面印刷を白地に黒文字のＮで表し、Ｎ枚目の裏面印刷を黒地に白文字のＮで表し、そのサイクルで給紙を行なわない場合は空欄で示している。
【００３６】
また、循環搬送路ＣＲとスイッチバック経路ＳＲ中に４枚の印刷用紙が存在し得る場合には、図４（ｂ）に示すように、印刷サイクルごとに「１表」「  」「２表」「  」「３表」「１裏」「４表」「２裏」「５表」「３裏」「６表」「４裏」…という具合に印刷が行なわれる。なお、循環搬送経路ＣＲ内に同時に存在できる印刷用紙の枚数は、印刷用紙のサイズ等に応じて変更することができる。
【００３７】
図５は、本実施形態におけるページメモリ３０３の管理について説明する図である。図５（ａ）に示すように、本実施形態では、初期状態においてページメモリ３０３をほぼ同じ大きさの２つの領域に分割し、それぞれの開始アドレスを定めておく。そして、一方を表面画像データ開始アドレスとし、他方を裏面画像データ開始アドレスとして設定する。
【００３８】
この初期状態において、画像データ生成部３０２により生成された表面の画像データは表面画像データ開始アドレス以降に連続的に順次格納していき、裏面の画像データは裏面画像データ開始アドレス以降に連続的に順次格納していく。そして、画像データ転送部３０４によって印刷実行部３５０に転送された画像データは逐次削除する。
【００３９】
このように格納することにより、表面の画像データの領域および裏面の画像データの領域では、格納した順序で画像データが削除されることになる。このため、図４（ａ）に示したような順序で両面印刷が行なわれた場合でも、例えば、２枚目の表印刷終了時に、図５（ｂ）に示すように従来のような空領域によるページメモリ３０３のフラグメンテーションは生じない。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示したような順序で両面印刷が行なわれた場合でも、例えば、３枚目の表印刷終了時に、図５（ｃ）に示すように従来のような空領域によるページメモリ３０３のフラグメンテーションは生じない。その後、印刷が進んだ場合にも同様にページメモリ３０３のフラグメンテーションは生じない。この結果、用紙サイズが混在した両面印刷においても画像データを連続的に格納することができ、バースト転送による高速転送が妨げられることがない。
【００４１】
さらに、本実施形態では、ページメモリ３０３をリングバッファ構造に管理する。このため、図５（ｄ）に示すように、表面画像データを格納する領域と、裏面画像データを格納する領域とは固定されておらず、印刷が進むにしたがって、ページメモリ３０３のメモリ領域を循環して移動することになる。これにより、画像データの高速転送が可能になるとともに、ページメモリ３０３のメモリ領域を効率的に使用することができるようになる。なお、図５（ｄ）に示した状態のページメモリ３０３からは、「６表」「４裏」「７表」「５裏」「８表」「６裏」・・・「８裏」の順で画像データが読み出されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る印刷装置の印刷用紙搬送経路の概要を示す図である。
【図２】給紙系搬送路と循環系搬送路とを模式的に示した図である。
【図３】印刷装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】両面印刷時の印刷スケジュールを説明するための図である。
【図５】本実施形態における両面印刷時のページメモリの管理について説明するための図である。
【図６】従来の両面印刷時のページメモリの管理について説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００…印刷装置、１１０…ヘッドユニット、１２０…サイド給紙台、１３０…給紙トレイ、１４０…排紙口、１５０…排紙台、１６０…搬送ベルト、１７０…切替機構、１７２…切替機構、２２０…サイド給紙駆動部、２３０…トレイ駆動部、２４０…レジスト駆動部、２５０…ベルト駆動部、２６０…第1上面搬送駆動部、２６５…第２上面搬送駆動部、２７０…上面排出駆動部、２８０…スイッチバック経路駆動部、３００…メイン制御部、３０１…印刷制御部、３０２…画像データ生成部、３０２…駆動制御部、３０３…ページメモリ、３０４…画像データ転送部、３１０…印刷条件設定部、３２０…搬送状態検出部、３３０…表示部、３４０…通信処理部、３５０…印刷実行部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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