JP2006048272A - グリッドコンピューティングを適用した印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グリッド・コンピューティングの技術を、画像形成装置に適用した場合、この運用のために分散処理の対象になるコンピュータの指定、セットアップが容易に出来るユーザインタフェースをもつ画像形成装置を提供すること。
【解決手段】ホストインタフェースを介してホストコンピュータ（クライアント）と接続され、操作パネルなどから環境設定可能であって、グリットコンピューティング（以下「グリッド」と省略）による負荷分散処理可能なプリントシステムにおいて、当該画像形成装置をグリッドのジョブスケジューラとした時に、負荷分散対象にするグリッドの各リソースにする機器を前記操作パネルから選択する手段を有することを特徴とするグリッドコンピューティングを適用した印刷装置。
【選択図】 図４

Description

本発明は、インタフェースを介してホストコンピュータに接続される、プリンタや複合機能印刷装置にグリッドコンピューティングの負荷分散システムを適用させたものである。

図１は本発明に適用されるグリッドコンピューティングのアーキテクチャを説明する図である。

グリッドには数種類あるが、ここで説明するのはデスクトップグリッドと呼ばれる、デスクトップＰＣなどのＣＰＵの空き時間を利用してジョブを実行するタイプのものである。

図１のＣｌｉｅｎｔはジョブを投入するユーザでありその要求（ジョブ）はタスクマネージャ（Ｔａｓｋ Ｍａｎａｇｅｒ：以下ＴＭと略す）に渡されダイナミックジョブスケジューラ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｊｏｂ Ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ：以下ＤＳＪと略す）にその内容を伝える。

ＤＳＪは全体のリソース管理をしていて最適なリソースのブローカ（Ｂｒｏｋｅｒ）を選択しＴＭに通知する（このリソースとはここではＣＰＵの空き状態のことを言っている。）。

Ｂｒｏｋｅｒはリソースマネージャ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｒ：以下ＲＭと略す）の吸い上げたリソースの情報をＤＳＪに登録し、ＴＭからの要求で最適なリソースにジョブを投入し、完了通知をＴＭに対しておこなう。

ＴＭはＤＳＪが選択した最適なＢｒｏｋｅｒにジョブを投入し、以後そのジョブの進行状況のモニタリングを実施し、完了通知をＢｒｏｋｅｒから受けるとユーザにその結果を通知する。またリソースに変化・異常があれば（例 故障、他のジョブを受け付けた等）ＲＭはＢｒｏｋｅｒに通知する。

このような仕組みで最適な（通常は利用されていない）ＣＰＵなどのリソースにジョブを配分することで分散処理を可能にするのがデスクトップグリッドコンピューティングの実現形である。

続いてこの技術を画像形成装置のＰＤＬ処理に適用した場合の構成の説明を図２にて行う。図１の説明ではグリッドを構成するそれぞれのモジュールが別個のものとして扱われたが、印刷装置に適用する場合、複数のモジュールが１つの機器の中に存在することが一般的になる。

図２では印刷指示（ジョブ投入）するクライアントＰＣがプリントジョブを投入しＴＭ，ＤＪＳ機能を画像形成装置にもち、Ｂｒｏｋｅｒ，ＲＭをＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３がもつことで例えば３台のＰＣを用いてのグリッドコンピューティングによる分散処理を適用した機器構成ができる。

クライアントから投入されたジョブ（ＰＤＬの印刷ジョブデータ）は画像形成装置のＴＭ，ＤＳＪを経由してＰＣ１，２，３のリソースに分割される。またこの時、ＰＤＬデータイメージ展開処理用のアプリケーションプログラムも同時に画像形成装置から送信されるようにする。

それぞれのＰＣでＰＤＬ画像形成を分散実行しできたイメージは画像形成装置が収集して最終的に出力するような処理をグリッドの機構を用いて実施する。

この分散処理対象になるリソースは３台以上のＰＣであってもよいし、それにジョブ投入元のクライアントＰＣのリソースを含めても、同じネットワーク上の画像形成装置のリソースを対象にして利用しても良い。
ＩＢＭプロフェッショナル論文「グリッド・コンピューティングの商用システムへの適用性」＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ−６．ｉｂｍ．ｃｏｍ／ｊｐ／ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ／ｎｏ３６／ｐｄｆ／３６＿ｐｐｒ１．ｐｄｆ＞

近年グリッド・コンピューティング（Ｇｒｉｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）の技術を用いてコンピュータのＣＰＵパワーを集め、高速処理を実現する研究がサイエンス系の研究において盛んであるが、未だ組み込み機器への適用は類を見ない。

この技術を画像形成装置に適用した場合、使用されるオフィスのＬＡＮ環境に接続されグリッドのＣＰＵリソースはＬＡＮ上のＰＣ，サーバであることが考えられるが、この運用のために分散処理の対象になるホストコンピュータの指定、セットアップは、画像形成装置のユーザが柔軟にかつ容易に出来なければならない。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、グリッド・コンピューティングの技術を、画像形成装置に適用した場合、この運用のために分散処理の対象になるコンピュータの指定、セットアップが容易に出来るユーザインタフェースをもつグリッドコンピューティングを適用した印刷装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るシステムは、
ホストインタフェースを介してホストコンピュータ（クライアント）と接続され、操作パネルなどから環境設定可能であって、グリットコンピューティング（以下「グリッド」と省略）による負荷分散処理可能なプリントシステムにおいて、
当該画像形成装置をグリッドのジョブスケジューラとした時に、負荷分散対象にするグリッドの各リソースにする機器を前記操作パネルから選択する手段を有する。

当該画像形成装置がグリッドのジョブスケジューラの機能を有する時に、負荷分散対象にするグリッドのリソースにする機器を当該装置の前記操作パネルから選択する際に、グリッドのリソースにするためのプログラムソフトを前記機器に送信する手段を有する。

当該画像形成装置がグリッドのジョブスケジューラの機能を有する時に、前記操作パネルからの設定指示により負荷分散対象にするグリッドのリソースになりうる機器であっても、それぞれの機器をグリッドのリソースに用いるか否かを個別に指定する手段を有する。

グリッド・コンピューティング（Ｇｒｉｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）の技術を、画像形成装置に適用した場合、この運用のために分散処理の対象になるコンピュータの指定、セットアップが容易に出来るユーザインタフェースをもつ画像形成装置を提供できる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

［第一の実施例］
以下、図面を参照して本発明をその効果的な実施形態に基づき詳細に説明する。

（画像形成装置のハード構成）
図３は、複写機能を有する画像形成装置の外観を示す図である。画像入力デバイスであるスキャナ２０１は、原稿となる紙上の画像を照明し、ＣＣＤラインセンサ（図示せず）を走査することによって、ラスターイメージデータを生成する。

使用者が、原稿用紙を原稿フィーダ２０４のトレイ２０３にセットして、操作部２０２において読み取りの起動を指示すると、画像形成装置のコントローラＣＰＵがスキャナ２０１に指示を与え、フィーダ２０３は原稿用紙を１枚ずつフィードし、スキャナ２０１は原稿画像の読み取り動作を行う。

操作部２０２はコピー動作時の設定指示や状態表示や、各種動作設定を指定をするためのユーザインタフェースである。

画像出力デバイスであるプリンタエンジン１０３は、ラスターイメージデータを用紙上の印刷する部分である。その方式は感光体ドラムや感光体ベルトを用いた電子写真方式、微少ノズルアレイからインクを吐出して用紙上に直接画像を印字するインクジェット方式等があるが、どの方式でも構わない。なお、プリント動作は、コントローラＣＰＵからの指示によって起動される。

プリンタエンジン１０３は、異なる用紙サイズまたは異なる用紙向きを選択できるように複数の給紙段を持ち、それに対応した用紙カセット２０６、２０７、２０８がある。また、排紙トレイ２０５は、印字し終わった用紙を受けるものである。

図４は、画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。プリンタコントローラ１０２は、画像入力デバイスであるスキャナ２０１や画像出力デバイスであるプリンタエンジン１０３と接続し、一方ではホストＩ／Ｆ３０８経由で、ホストとの間で印刷データや画像情報やデバイス情報の入出力をする。

ＣＰＵ３０１は、システム全体を制御するコントローラである。ＲＡＭ３０２は、ＣＰＵ３０１が動作するために使用するシステムワークメモリである。また、ＲＡＭ３０２は、画像データを一時記憶するための画像メモリでもある。ＲＯＭ３０３は、ブートＲＯＭであり、システムのブートプログラムが格納されている。ＨＤＤ３０４は、ハードディスクドライブで、システムソフトウェア、画像データを格納する。

操作部Ｉ／Ｆ３０６は、操作部（ＵＩ）２０２との間のインタフェースを司り、操作部２０２に表示する画像データを操作部２０２に対して出力する。また、使用者が操作部２０２を介して入力した情報を、ＣＰＵ３０１に伝える役割を果たす。また操作部２０２からの入力された動作モードなどの環境設定情報は不揮発性のメモリであるＮＶＲＡＭ３１６に記憶される。

ホストインタフェース３０８は、ホスト００１に対して情報の入出力を行う。以上のデバイスがシステムバス３０７上に配置される。

イメージバスインターフェース（Ｉｍａｇｅ Ｂｕｓ Ｉ／Ｆ）３０５は、システムバス３０７と画像データを高速で転送する画像バス３０９とを接続し、データ構造を変換するバスブリッジである。

画像バス３０９には以下のデバイスが配置される。ラスターイメージプロセッサ（ＲＩＰ）３１０は、ネットワークから送信されて来たＰＤＬコードをビットマップイメージに展開する。デバイスＩ／Ｆ部３１１は、画像入出力デバイスであるスキャナ２０１やプリンタエンジン１０３とプリンタコントローラ１０２とを接続し、画像データの同期系／非同期系の変換を行う。

スキャナ画像処理部３１２は、入力画像データに対し補正、加工、編集を行う。プリンタ画像処理部３１３は、プリント出力画像データに対して、プリンタの補正、解像度変換等を行う。画像回転部３１４は画像データの回転を行う。画像圧縮部３１５は、多値画像データに対してはＪＰＥＧ圧縮新調処理を行い、２値画像画像データに対してはＪＢＩＧ、ＭＭＲ、ＭＨ等の圧縮伸張処理を行う。

（画像形成装置のソフト構成）
図５、８は、第一の実施例の画像形成装置でのグリッド対象機器のセットアップ、選択フローを説明するフローチャートであり、図６、７はその場合の操作部２０２におけるユーザインタフェースの例である。なお背景となるグリッドコンピューティングの技術と構成は図１，図２で説明したものと同じである。

ここで図５のフローの画像形成装置での処理は、図４のＨＤＤ３０４に格納されたシステムプログラムに従いＣＰＵ３０１の制御のもとに実行される。

以下、まず図５のフローチャートと図６を用いて画像形成装置のグリッドのセットアップフローを説明する。

図６に示すように操作パネルの「分散処理適用機器の設定」メニューの画面からは、画像形成装置と同じネットワークに接続されたホストＰＣのＩＰアドレスが見え、それぞれについて、管理用にホスト名称を操作パネルからの入力で可能とする。そしてそれぞれのホストＰＣにおいて、グリッドの対象としてセットアップするか否かを操作パネルからの指定で選択できるようにしておく（図６の例ではＰＣ３はアクセス可能であるがグリッド用にセットアップされない）。

図５を用いてこの処理フローの詳細を説明する。

本処理は図６の「分散処理適用機器の設定」メニューの表示時に実施される。
ステップ５０１で画像形成装置と同じネットワーク上に接続されてアクセス可能なホストＰＣの情報（ＩＰアドレス）収集を行い、画面に表示させる（ステップ５０２）。この画面表示中に操作パネルからの指示された入力は画像形成装置のメモリ（図４のＲＡＭ３０２）上に保持され、ステップ５０３で操作パネルからのキー入力受付けを行い、続くステップ５０４にて「実行」キーが押されるとデータの書き込みを不揮発性のメモリ（図４のＮＶＲＡＭ３１６）に対して実施し（ステップ５０５）、最後にステップ５０６で画面で指定されたホストにグリッドコンピューティングでの負荷分散対応させるためのプログラム（例えばスクリーンセーバー）を送信する。このプログラムはＰＣのＣＰＵに余裕があるときに実行されるプログラムであると共にグリッドの機構であるＲｅｓｏｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｒ，Ｂｒｏｋｅｒ機能を有するものである。

続いてこのようにグリットコンピューティング用の環境にセットアップされた後に、各ホストＰＣにおける分散処理の適用・非適用の選択方法について図７、８を用いて説明する。

図７は操作パネルに表示される「分散処理適用のための設定」メニューの例である。図６の画面で設定したホスト名に対応して、各ＰＣにおいてグリッドを使うか・使わないかの設定が操作パネルからできる。その設定は図４のＮＶＲＡＭ３１６に保存される。この状態で印刷ジョブ（例としてここではＰＤＬジョブを受け付けた場合）を受け付けた時にどのように負荷分散に用いるかの説明を以下図８のフローで行う。

図８に示すフローはステップ８０１で印刷ジョブの受付けがされていれば、次のステップ８０２でＴａｓｋ ＭａｎａｇｅｒがＤＳＪに問い合わせ最適なＢｒｏｋｅｒを選択するが、この判断において、図７での設定値でグリッドの適用をする（“使う”になっている）ホストであって、かつ最適なリソースのホストを選択するようにさせる（図７の例ではＰＣ１，ＰＣ４は選択対象になるがＰＣ２はならない）。

選択されたホストには、最後のステップ８０３で印刷ジョブの種類に応じた処理用プログラム（データがＰＤＬならＰＤＬ展開プログラム）とジョブデータの送信を行うことでホスト選択とジョブ投入処理を終了する。この後の印刷に至る処理は通常のグリッドのフレームワークと同じであるので説明を割愛する。

このようにすれば画像形成装置の操作パネルから、ホストＰＣに対してグリッド対応させるためのセットアップが容易に可能となり、一旦グリッドの対象にセットアップされたＰＣであったとしても場合により、その適用を中断させるような運用が可能になる。

以上述べたグリッド用の制御プログラムをここでは画像形成装置にもたせた構成にしたが、グリッド構成する要素はそれぞれ独立させてサーバや他のＰＣに持たせたとしても良い。

（その他の実施例）
本発明に係るプログラムコード及び関連データは、フロッピー(登録商標)ディスク（ＦＤ）やＣＤ−ＲＯＭ中に記憶され、そこからコンピュータに供給されうる。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウエア（制御プログラム）のプログラムコードを記録した記憶媒体を、図９に示すようにコンピュータに供給し、そのコンピュータの装置（ＣＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによって達成される。プログラムやデータをコンピュータに供給する方法として、図９に示すようにフロッピー(登録商標)ディスクＦＤ９００に記憶させてコンピュータ本体９０２に（フロッピー(登録商標)ディスクドライブ９０１を介して）供給する方法が一般的である。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスクやハードディスク以外にも，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

背景技術のグリッドコンピューティングの構成を示す図である。 背景技術のＰＤＬ処理に適用した場合の構成を示す図である。 画像形成装置の概観を示す図である。 画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。 第一の実施例の処理を示すフローチャートである。 第一の実施例のユーザインタフェースを示す図である。 第一の実施例のユーザインタフェースを示す図である。 第一の実施例の処理を示すフローチャートである。 プログラムコードの供給方法を示す図である。

符号の説明

００１ ホストコンピュータ
１０１ 画像形成装置全体
１０２ プリンタコントローラ全体
１０３ プリンタエンジン

Claims (4)

1. ホストインタフェースを介してホストコンピュータ（クライアント）と接続され、操作パネルなどから環境設定可能であって、グリットコンピューティング（以下「グリッド」と省略）による負荷分散処理可能なプリントシステムにおいて、
   当該画像形成装置をグリッドのジョブスケジューラとした時に、負荷分散対象にするグリッドの各リソースにする機器を前記操作パネルから選択する手段を有することを特徴とするグリッドコンピューティングを適用した印刷装置。
2. 当該画像形成装置がグリッドのジョブスケジューラの機能を有する時に、負荷分散対象にするグリッドのリソースにする機器を当該装置の前記操作パネルから選択する際に、グリッドのリソースにするためのプログラムソフトを前記機器に送信する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のグリッドコンピューティングを適用した印刷装置。
3. 当該画像形成装置がグリッドのジョブスケジューラの機能を有する時に、前記操作パネルからの設定指示により負荷分散対象にするグリッドのリソースになりうる機器であっても、それぞれの機器をグリッドのリソースに用いるか否かを個別に指定する手段を有することを特徴とする請求項１に記載のグリッドコンピューティングを適用した印刷装置。
4. 前記グリッドの負荷分散管理手段は、出力を指定された当該画像形成装置でも、クライアント側に常駐することでも、その他外部サーバに持たせることも可能とする手段を有することを特徴とする請求項１に記載のグリッドコンピューティングを適用した印刷装置。

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