JP2004345260A - 画像出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タンデム方式のカラーレーザープリンタの性能を引き出すコントローラの提供を目的とする。
【解決手段】印刷データを保持する記憶手段と、画像同期信号に従って印刷データをプリンタエンジンに供給するエンジンインターフェース手段と、保持する印刷データを色毎に並行してエンジンインターフェース手段に転送するための第１の転送手段と、前記第１の転送手段で転送される印刷データ以外のデータを転送する第２の転送手段とを有し、第１および第２の転送手段は、画像同期信号に基づいて優先順位が指定される事を特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタエンジンに画像データを供給するプリンタコントローラ等に適用される画像出力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリンタエンジンの高解像度化による出力画像データ量の増加に伴い、コントローラ部のデータ処理負荷とメモリ消費量は著しく増大する傾向を強めている。そのため、コントローラ部のＣＰＵ負荷の軽減を目的にハードウェア処理可能な圧縮データを中間バッファメモリに蓄え、ＤＭＡコントローラを制御してこの圧縮データを出力データ生成ハードウェア（ラスタライザ）に転送する方法などが用いられるようになった。（特開平９−１１５４８号公報）
画像印刷装置としてのページプリンタは、図３に示すように、ネットワーク、ＵＳＢインターフェース等を介して、プリンタドライバを有するホストコンピュータに接続され、ホストコンピュータ等の機器が印刷元データから生成した中間出力データを出力に適した出力画像データに変換するコントローラ部と、コントローラ部から出力された出力画像データを取得し、紙等のメディアに画像出力するエンジン部とを有する。このコントローラ部に適した中間出力データの生成は、一般にはプリンタドライバと呼ばれるソフトウェアで行われる。さらに、コントローラ部で中間出力データをエンジン部に適した出力画像データに変換し、エンジン部からの画像転送許可信号に同期してエンジン部にビデオ信号として出力する。エンジン部では電子写真プロセスを制御・駆動し、入力されたビデオ信号を紙等のメディア上に画像として出力する。
【０００３】
電子写真プロセス方式のカラープリンタにおいては、特開平９−１９２５４２号公報に示されるようなタンデム方式と呼ばれる並列処理による高速印刷方式が提案され実用に供されている。タンデム方式では４色分の感光ドラムを一列に並べ、各色の印刷処理をオーバーラップさせることで印刷時間を短縮している。
【０００４】
図４はタンデム方式の印刷データ出力タイミングを示しており、ａはページ同期信号、ｂはページ同期信号に基づく印刷データ転送要求信号、ｃ〜ｆは印刷データの転送タイミングを示すものである。図４から明らかなように、タンデム方式の電子写真プリンタにおいては各色印刷データを、ページ同期信号に同期して、ほぼ同時に転送する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図２は一般的なタンデム方式プリンタのコントローラ構成を示す図である。システムバス２７に接続するＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、外部ｉ／ｆ部２３、ページメモリ２４、４チャネルのＤＭＡＣ２５、画像出力部２６等で構成され、さらに画像出力部２６はプリンタエンジン２８と接続される。ホストコンピュータで生成された中間出力データは、外部ｉ／ｆ部２３で受信し、ＣＰＵ２１でハードウェア処理可能な圧縮データに変換された後、ページメモリ２４に格納される。出力に必要な圧縮データの格納が完了するとＣＰＵ２１の指示により４チャンネルのＤＭＡＣ２５を起動し、格納された４色分の圧縮データをページメモリ２４から画像出力部２６に同時に転送する。画像出力部２６は、圧縮データをエンジン部に適した出力画像データ形式に変換するデコーダ部２６１ａ〜ｃと、一時保持用バッファメモリ２６２ａ〜ｃ、プリンタエンジン２８と接続してビデオ信号として出力するエンジンｉ／ｆ部２６３で構成される。タンデムエンジンの場合、図４に示したように、４色分のデータ転送が同時に実行され、その際、データ転送はシステムバス２７を共有する。従って、例えば特定色の印刷データの符号量が他の色に比べて大きい場合に、当該色データの転送がプリンタエンジンの要求する速度に間に合わず、正常な印刷が行なわれない等の問題が生じる。システムバス２７の帯域を十分に広くする事でこの問題を回避する事も可能であるが、そのためには高価な高速ＤＭＡ／高速メモリシステム／高速バスシステム等が必要になる。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、印刷画像データの如何に関わらず、信頼性の高い印刷処理を廉価に実現する画像出力装置を提供する事を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記問題点を解決するために、イメージデータを印刷するプリンタエンジンに接続し、当該プリンタエンジンにカラーイメージデータを供給する画像出力装置おいて、
印刷データを保持する第一の記憶手段と、
印刷データをプリンタエンジンに供給するエンジンインターフェース手段と、保持する印刷データを色毎に並行してエンジンインターフェース手段に転送するための転送手段を有し
更に、前記エンジンインターフェース手段は転送されたデータを保持する第二の記憶手段を有し、
転送手段は、当該第二の記憶手段に蓄積されたデータ量に基づいて、色毎に印刷データの転送優先順位又は転送比率が指定される事を特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明にかかる実施例を詳細に説明する。
【０００９】
＜装置構成の説明＞
図１は、本発明の実施例におけるタンデム方式のカラーレーザービームプリンタのコントローラの構成を示すブロック図である。
【００１０】
本実施例のシステムは、図１に示すようにシステムバスにＣＰＵ１、ＲＯＭ２、外部ｉ／ｆ３、画像メモリ４、および画像出力部５を接続した構成となっている。
【００１１】
ＣＰＵ１は、装置全体の制御を行うとともに、外部ｉ／ｆ３より受信する印刷データからプリンタエンジン７に出力可能な印刷データの生成を行う。ＲＯＭ２、は前記ＣＰＵ１によって処理される処理手順（プログラム）、およびフォントデータなどを格納する。外部ｉ／ｆ３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等のＬＡＮインターフェースや、ＵＳＢやＩＥＥＥ１２８４、ＩＥＥＥ１３９４等のｉ／ｏインターフェースであり、上位装置（ホストコンピュータ）から印刷データを受信する。画像メモリ４は、前記ＣＰＵが１生成した１ページ分、或いは１バンド分の印刷データを一旦格納する。この際、メモリ容量を節約するために、前記ＣＰＵ１によって印刷データの圧縮処理を行い、圧縮データで格納することも可能である。画像出力部５は、色毎に前記画像メモリ４から印刷データの転送を行い、また当該印刷データの伸張処理を行うとともに、プリンタエンジン７の印刷タイミングに合わせて、印刷データをプリンタエンジン６に出力する。プリンタエンジン６は、タンデム方式のレーザービームプリンタであり、同時に複数色の印刷データの転送を必要とする。
【００１２】
次に、画像出力部５の内部構成を説明する。１００〜１０３は色毎のＤＭＡコントローラであり、共通のシステムバスを介して、画像メモリ４から画像出力部５へ、それぞれ各色の印刷データの転送を行う。１０４から１０７は色毎のデコーダであり、それぞれ色毎のＤＭＡコントローラ１００〜１０３によって転送される印刷データの伸張処理を行う。１０８〜１１１は色毎のＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストアウト）であり、それぞれ色毎のデコーダ１０８〜１１１から出力される印刷データを一旦記憶し、後記エンジンｉ／ｆ回路１１４に所定のタイミングで印刷データを出力する。ＦＩＦＯ１０８〜１１１は、ＤＭＡコントローラ１００〜１０３によるデータ転送と、プリンタエンジンへのデータ転送との速度調整を行うとともに、各々のＦＩＦＯに蓄積されているデータ残量の情報を、後記ＤＭＡアクセス制御部１１３に通知している。１１６はＤＭＡアクセス制御部であり、色毎のＤＭＡコントローラ１００〜１０３のシステムバスへのアクセスを調停する。この際、ＦＩＦＯ１０８〜１１１がそれぞれ蓄積しているデータ残量の情報に基づいて、色毎のＤＭＡコントローラ１００〜１０３の転送優先順位、又は転送比率を動的に設定する。１１７はエンジンｉ／ｆ回路であり、プリンタエンジン６との間で、コマンド／レスポンスの通信処理を行うとともに、印刷時にプリンタエンジン６からの水平同期信号／垂直同期信号に同期して、色毎にＦＩＦＯ１０８〜１１１から印刷データを読み出し、プリンタエンジン６に出力する。
【００１３】
＜動作説明＞
上記構成において、ＣＰＵ１は、ホストコンピュータから送られたデータを外部ｉ／ｆ３を介して受信し、プリンタエンジン６に出力可能な形式で印刷データを生成する。更に、使用する画像メモリの容量を削減するために、生成した印刷データに対して圧縮処理を行い、画像メモリ４に蓄積する。所定の量（ページ、または所定サイズのバンド）の印刷データが生成されると、ＣＰＵ１は、エンジンｉ／ｆ回路を介して、プリンタエンジン６に印刷開始の指示を通知する。印刷開始の指示を受けたプリンタエンジン６は、印刷動作を開始して、印刷データの転送タイミングを示す垂直／水平同期信号を出力する。エンジンｉ／ｆ回路１１３は、プリンタエンジン６から受信する同期信号から、各色のデータ転送開始タイミングをＣＰＵ１に通知し、これによりＣＰＵ１は、プリンタエンジンに転送すべき色のＤＭＡコントローラを起動して印刷データの転送を行わせる。ＤＭＡコントローラ１００〜１０３は、画像メモリ４に蓄積された印刷データ（圧縮データ）を、それぞれ色毎のデコーダ１０４〜１０７に転送する。デコーダ１０４〜１０７は、圧縮された印刷データに対して伸張処理を行い、それぞれ色毎のＦＩＦＯ１０８〜１１１に印刷データを蓄積する。ＦＩＦＯ１０８〜１１１に蓄積された印刷データは、プリンタエンジン６の動作タイミングに合わせて、エンジンｉ／ｆ回路１１３によって順次読み出され、不図示のパラレルシリアル変換で、シリアル信号に変換されてプリンタエンジン６に転送される。
【００１４】
ここで、ＤＭＡアクセス制御部１１２では、各色のＤＭＡコントローラ１００〜１０３が共通にアクセスするシステムバスを効率的に使用するために、色毎のＦＩＦＯのデータ残量の情報から、印刷データの転送の度合い（緊急度）を判断して、各々のＤＭＡコントローラ１００〜１０３からのバス要求に対して調停処理を行う。
【００１５】
＜第一の実施例の説明＞
第一の実施例では、ＤＭＡアクセス制御部１１２は、色毎のＦＩＦＯ１０８〜１１１に蓄積されたデータ残量の情報から、それぞれ対応するＤＭＡコントローラが、システムバスにアクセスする際の優先レベルを動的に設定する。
【００１６】
図５は、ＦＩＦＯに蓄積されたデータ残量に対する、ＤＭＡコントローラの優先レベルの設定例を示す。例えば、第ｎ（ｎは１〜４）色のＦＩＦＯに蓄積されたデータ残量が閾値１（１／４）未満である場合は、第ｎ色のＤＭＡコントローラの優先レベルはレベル０に設定される。データ残量が閾値１（１／４）以上、閾値２（１／２）未満である場合は、レベル１に設定される。データ残量が閾値２（１／２）以上である場合は、レベル２に設定される。このような閾値の値はデータ転送の能力などにより自由に設定し得るものである。ここで優先レベルは、レベル０＞レベル１＞レベル２であり、レベル０が最も優先順位が高いものとする。
【００１７】
図６は、第一の実施例におけるＤＭＡアクセス制御部１１２の動作を説明するためのフローチャートである。
【００１８】
ＤＭＡアクセス制御部１１２は、まず、ＤＭＡコントローラ１００〜１０３からのバス要求の有無を確認する（Ｓ６０１）。バス要求がある場合、バスを要求しているＤＭＡコントローラが複数あるか否かを確認し（Ｓ６０２）、バスを要求しているＤＭＡコントローラが１つである場合、このＤＭＡコントローラにシステムバスへのアクセスを許可する（Ｓ６０３）。バスを要求しているＤＭＡコントローラが複数ある場合、各々のＤＭＡコントローラの優先レベルから、最高の優先レベルのバス要求が複数あるか否かを確認する（Ｓ６０５）。最高の優先レベルのバス要求が１つである場合、この最高の結う優先レベルであるＤＭＡコントローラにシステムバスへのアクセスを許可する（Ｓ６０６）。最高の優先レベルでのバス要求が複数ある場合、ラウンドロビン方式などにより、バスの使用権が均等に与えられるようになっている。例えば、各々のＤＭＡコントローラごとにに、待ち回数をカウントするカウンタ（ウェイトカウンタ）を用意して、最高の優先レベルでありながら、ＤＭＡアクセス制御部１１２での調停時に、システムバスへのアクセスが許可されなかった場合、ウェイトカウンタをインクメント（＋１）する。ＤＭＡアクセス制御部１１２は、最高の優先レベルでのバス要求が複数あった場合、ウェイトカウンタの値が大きいＤＭＡコントローラにシステムバスへのアクセスを許可するものである。
【００１９】
Ｓ６０７では、待ち回数の多い（ウェイトカウンタの値が大きい）ＤＭＡコントローラにシステムバスへのアクセスを許可する。ここで、システムバスへのアクセスを許可されたＤＭＡコントローラのウェイトカウンタはリセットされ、システムバスへのアクセスを許可されなかったＤＭＡコントローラのウェイトカウンタはインクリメントされる（Ｓ６０８）。以上の動作により、システムバスへのアクセスが許可されたＤＭＡコントローラは、システムバス上の画像メモリ４にアクセスして、印刷データの転送処理を行う（Ｓ６０４）。
【００２０】
以上、第一の実施例によれば、各色の印刷データの転送に際し、ＦＩＦＯに蓄積されたデータ残量に応じて、対応するＤＭＡコントローラの優先レベルを動的に変化させることが可能となる。これにより、ＦＩＦＯに蓄積されたデータ残量が少ない、即ち、バッファーアンダーランが発生する可能性が高く、早急に印刷データの転送が必要な特定の色に対して、対応するＤＭＡコントローラの優先レベルを高く設定して、優先的にデータ転送を行わせることができる。
【００２１】
＜第二の実施例の説明＞
第二の実施例では、ＤＭＡアクセス制御部１１２は、ＤＭＡコントローラ１００〜１０３からのバス要求に対して、ラウンドロビン方式により均等にシステムバスへのアクセスを行わせる。しかして、色毎のＦＩＦＯ１０８〜１１１に蓄積されたデータ残量の情報から、それぞれ対応するＤＭＡコントローラからの１回のバス要求に対して、システムバスにアクセスできる回数を動的に設定するものである。
【００２２】
図７は、ＦＩＦＯに蓄積されたデータ残量に対して、ＤＭＡコントローラが１回のバス要求でシステムバスにアクセスする回数の設定例を示す。例えば、第ｎ（ｎは１〜４）色のＦＩＦＯに蓄積されたデータ残量が閾値１（１／４）未満である場合は、第ｎ色のＤＭＡコントローラは、ＤＭＡアクセス制御部１１２によってシステムバスへのアクセスが許可された場合、４回のアクセスを連続して行うことができる。データ残量が閾値１（１／４）以上、閾値２（１／２）未満である場合は、２回のアクセスを連続して行うことができる。データ残量が閾値２（１／２）以上である場合は、１回のアクセスのみ行うことができる。
【００２３】
図８は、第二の実施例におけるＤＭＡアクセス制御部１１２の動作を説明するためのフローチャートである。
【００２４】
ＤＭＡアクセス制御部１１２は、まず、ＤＭＡコントローラ１００〜１０３からのバス要求の有無を確認する（Ｓ８０１）。バス要求がある場合、調停処理を行い、１つのＤＭＡコントローラにシステムバスへのアクセスを許可する（Ｓ８０２）。ここで、ＤＭＡコントローラ１００〜１０３の調停は、ラウンドロビン方式などにより均等にシステムバスへのアクセスが行われるようになっている。次に、システムバスへのアクセスを許可したＤＭＡコントローラに対応するＦＩＦＯのデータ残量を確認する。ＦＩＦＯのデータ残量が閾値１（１／４）未満である場合（Ｓ８０３）、このＤＭＡコントローラに４回、システムバスへのアクセスを行わせる（Ｓ８０４）。ＦＩＦＯのデータ残量が閾値１（１／４）以上、閾値２（１／２）未満である場合（Ｓ８０５）、このＤＭＡコントローラに２回、システムバスへのアクセスを行わせる（Ｓ８０６）。ＦＩＦＯのデータ残量が閾値２（１／２）以上である場合、このＤＭＡコントローラに１回、システムバスへのアクセスを行わせる（Ｓ８０７）。
【００２５】
以上、第二の実施例によれば、各色の印刷データの転送に際し、ＦＩＦＯに蓄積されたデータ残量に応じて、対応するＤＭＡコントローラがシステムバスへのアクセスを許可された際に画像メモリ４にアクセスする回数を動的に変化させることが可能となる。これにより、ＦＩＦＯに蓄積されたデータ残量が少ない、即ち、バッファーアンダーランが発生する可能性が高く、早急に印刷データの転送が必要な特定の色に対して、対応するＤＭＡコントローラがシステムバスへのアクセスを許可された際に画像メモリ４にアクセスする回数を多く設定して、優先的にデータ転送を行わせることができる。
【００２６】
また、第一の実施例と、第二の実施例を組み合わせ、ＦＩＦＯに蓄積したデータ残量に応じて、対応するＤＭＡコントローラの優先レベルと、転送回数を動的に変えることも考えられる。
【００２７】
また、ＤＭＡコントローラの条件を変えるＦＩＦＯに蓄積したデータ残量の閾値、および閾値の数も、特に１／４，１／２に限ったものではなく、適宜設定されうるものである。
【００２８】
更に、実施例ではタンデム方式の電子写真プリンタのコントローラに本発明を適用する場合について説明したが、本発明はこれに限るわけではなく、印刷に際し、複数色の印刷データを同時に転送する必要があるプリンタエンジンに対して広く適応する事が可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上本発明によれば、画像メモリとプリンタエンジンとの間に介在する、各色のＦＩＦＯメモリに蓄積されたデータ残量に従って、画像メモリからＦＩＦＯメモリへの転送を行う各色のＤＭＡコントローラの転送優先順位、または転送帯域の制御を行なう事で、各色のＤＭＡコントローラが共通に使用するシステムバスを効率的に使用できるようになり、例えば特定色の印刷データの符号量が他の色に比べて大きい場合に、当該色データの転送がプリンタエンジンの要求する速度に間に合わず、正常な印刷が行なわれない等の問題が容易に解消でき、信頼性の高い画像出力装置を廉価に実現する事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による画像出力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来の画像出力装置の構成を示すブロック図である。
【図３】一般的なプリンタの構成を説明する図である。
【図４】タンデムカラーレーザープリンタに供給する画像タイミングの例を示すものである。
【図５】第一の実施例における、ＦＩＦＯメモリに蓄積されたデータ残量と、対応するＤＭＡコントローラの優先レベルの設定例を示す図である。
【図６】第一の実施例における、各色のＤＭＡコントローラの優先レベルの設定手順を示す図である。
【図７】第二の実施例における、ＦＩＦＯメモリに蓄積されたデータ残量と、対応するＤＭＡコントローラが一回のバス要求で、システムバスにアクセスできる回数の設定例を示す図である。
【図８】第二の実施例における、各色のＤＭＡコントローラが一回のバス要求で、システムバスにアクセスできる回数の設定手順を示す図である。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ
２ ＲＯＭ
３ 外部ｉ／ｆ
４ ページメモリ
５ 画像出力部
６ プリンタエンジン
１００〜１０３ ＤＭＡＣ
１０４〜１０７ デコーダ
１０８〜１１１ バッファメモリ
１１２ ＤＭＡアクセス制御部
１１３ エンジンｉ／ｆ出部

Claims (2)

1. イメージデータを印刷するプリンタエンジンに接続し、当該プリンタエンジンにカラーイメージデータを供給する画像出力装置おいて、
   印刷データを保持する第一の記憶手段と、
   印刷データをプリンタエンジンに供給するエンジンインターフェース手段と、保持する印刷データを色毎に並行してエンジンインターフェース手段に転送するための転送手段を有し
   更に、前記エンジンインターフェース手段は転送されたデータを保持する第二の記憶手段を有し、
   転送手段は、当該第二の記憶手段に蓄積されたデータ量に基づいて、色毎に印刷データの転送優先順位又は転送比率が指定される事を特徴とする画像出力装置。
2. 第二の記憶手段がＦＩＦＯである事を特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。

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