JP2006159741A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ローカルジョブとグリッドジョブのバランスを取り、システムを効率的に運用していくようにグリッド・コンピューティングを適用する必要がある。
【解決手段】 入力したジョブがローカルジョブかグリッドジョブかを判定し、操作部はグリッドジョブとローカルジョブのどちらを優先するかを選択する優先度選択手段を持ち、制御部は操作部での選択にしたがって、ローカルジョブ優先の場合はグリッドジョブを強制処理する等の処理を行う。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ネットワーク上で相互に接続された複合機能印刷装置およびホストコンピュータに対して、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画像形成システムに関するものである。

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ＤＪＳと略す）にその内容を伝える。

ＤＪＳ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ＤＪＳ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ＤＪＳ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、画像形成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持ち、Ｂｒｏｋｅｒ， ＲＭを他の画像形成装置３台が持つことで、例えば４台の画像形成装置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。もちろん、これらのモジュールは全てが一つの画像形成装置が持ち、複数の装置のどれもが、ＴＭ，ＤＪＳの機能を持つことでグリッドジョブの投入が行え、Ｂｒｏｋｅｒ、ＲＭの機能を持つことでグリッドにリソースを提供できるようにしても構わない。

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，ＤＪＳを経由して画像形成装置１，２，３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。

それぞれの画像形成装置で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複数の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良い。
特開平１０−４００４１号公報 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。

この技術をコピー機能、プリント機能、ＦＡＸ機能といった複合印刷機能を持つ印刷装置に適用した場合、コピー機能などの機器の操作パネルを占有するようなローカルジョブと、グリッドから投入されるジョブとを処理しなくてはならない。

このとき、ユーザの好みや装置の用途によって、ローカルジョブの処理を滞らせたくない場合や、ローカルジョブは多少遅くなったとしてもグリッドシステム全体としての処理性能を確保したい場合などがある。こういったジョブのバランスを取り、システムを効率的に運用していくようにグリッド・コンピューティングを適用する必要がある。

上記課題を解決するために、
ネットワーク上に接続され、相互に通信可能な複数の画像形成装置からなる画像形成システムであって、各々の画像形成装置は、原稿を読み取り画像信号を出力するスキャナ、画像信号の入力を受け紙媒体上に画像を形成するプリンタ、ネットワークから入力されるＰＤＬデータを受け取るネットワークＩ／Ｆ、受信したＰＤＬデータをラスタライズして画像信号に変換するＰＤＬ処理部、スキャナで読み取られた画像信号やＰＤＬ処理部でラスタライズされた画像信号をプリンタに適した画像信号に変換するための画像処理部、これらを制御してコピー動作やＰＤＬプリント動作を行う制御部、制御部に制御指示を与える操作部、の構成を含み、制御部は、ＰＤＬ処理部や画像処理部で行われる処理を分割して、他の複数の画像形成装置に振り分ける機能、他の複数の画像形成装置のＣＰＵパワーなどのリソース状態を管理する機能、他の複数の画像形成装置で行われた処理結果を統合する機能、他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理を画像処理部やＰＤＬ処理部を動作させて処理する機能を有し、さらに、操作部は、他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理よりも自分の装置で行う処理を優先するかどうかを選択する優先度選択手段を持ち、制御部は操作部での選択にしたがって、処理の制御を行うことを特徴とする画像形成システムを提供する。

提供する画像形成システムにおいて、優先度選択手段により、自装置での処理が優先であると選択されていた場合には、他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理を終了、あるいは受け付けないように制御し、また、自装置での処理が優先であると選択されていない場合には、他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理と自装置での処理を並列動作するように制御する。

他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理が、その処理中に終了した場合、その時点までの処理結果を、振り分けた他の画像形成装置に返すように制御する。

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、グリッドジョブとローカルジョブの優先度をユーザが任意に設定でき、グリッド・コンピューティングを構成するシステムの効率的な運用を可能とする。また、グリッドジョブの割り込みによるユーザのストレスを軽減することができる。

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。

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。

図３は、コピー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との間のインターフェースを司り、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圧縮伸張処理を行い、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。

本発明の画像形成装置において、ＣＰＵ３０１は、ＨＤＤから読み込まれてＲＡＭ上に格納されたプログラムコードにしたがって、各部の動作を制御することにより各機能を実現する。この際、複写機能は操作部２０２で与えられる指示によって起動するジョブとして、ＰＤＬプリント機能はホストＩ／Ｆ３０８へのＰＤＬコードの入力検知によって起動されるジョブとして動作し、これらのジョブはＣＰＵ３０１上で動作するＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）の提供するタイムシェアリング機能により並列に動作することが可能である。本発明においては、これらの複写ジョブ、ＰＤＬジョブをローカルジョブと呼ぶこととする。

また、本発明の画像形成装置では、図１で示したグリッド・コンピューティングのソフトウェアモジュールＤＪＳ，ＴＭ，ＲＭ，Ｂｒｏｋｅｒが上記のジョブと並列なプロセスとして動作し、図２を用いて説明したようにクライアントＰＣから投入されたＰＤＬジョブを他の複数の画像形成装置とともに分散処理する。本発明においては、グリッド・コンピューティングの枠組みを用いて分散処理するジョブをグリッドジョブと呼ぶこととする。

図５は、上記のローカルジョブとグリッドジョブの優先度を切り替えるために操作部２０２上に表示される設定メニューの例を示した図である。設定メニュー５０１上に配置されたローカルジョブ優先チェックボックス５０２をチェックすることにより、ローカルジョブが優先されるようになる。チェックボックスをＯＮ／ＯＦＦにした際の制御については後述する。

図６は本発明の画像形成装置で、ローカルジョブとグリッドジョブのジョブ制御を行うために、ＲＭ（リソースマネージャ）で行われる処理のフローの例を示す図である。

ＲＭはリソース監視状態Ｓ６０００から、Ｓ６００１でジョブ入力を検知すると、Ｓ６００３でジョブの種類の判別を行う。

ジョブがローカルジョブだった場合には、Ｓ６００４でローカルジョブを起動する。

次に、Ｓ６００５で既に起動されているグリッドジョブがあるかどうかを調べる。グリッドジョブが処理中でなければ、監視状態に処理を戻す（Ｓ６００９）。
もしグリッドジョブが処理中であった場合、Ｓ６００９で図５に示したローカルジョブ優先チェックボックスのＯＮ／ＯＦＦを調査する。

チェックボックスがＯＦＦだった場合には、監視状態に処理を戻す（Ｓ６００９）。このときには、既に起動済みで処理中のグリッドジョブとローカルジョブが並列に動作することになる。

ローカルジョブ優先チェックボックスがＯＮだった場合、グリッドジョブを強制的に終了し（Ｓ６００７）、終了時点までの処理結果をＢｒｏｋｅｒ経由でＴＭ、ＤＪＳに返すとともにグリッドジョブ終了通知を行う（Ｓ６００８）。

Ｓ６００３で判別されたジョブの種類がグリッドジョブの場合、Ｓ６０１０において、ローカルジョブが処理中かどうかを調べる。ローカルジョブの処理が行われていない場合には、グリッドジョブを起動し（Ｓ６０１２）、グリッドジョブを起動したことをＢｒｏｋｅｒに伝えて（Ｓ６０１３）、監視状態に戻る（Ｓ６０１５）。

もし、Ｓ６０１０でローカルジョブが処理中だった場合には、Ｓ６０１１でローカル優先チェックボックスがＯＮかどうかを調べる。チェックボックスがＯＮだった場合には、起動不可能であることをＢｒｏｋｅｒ経由でＴＭ、ＤＪＳに通知する（Ｓ６０１４）。

ローカル優先チェックボックスがＯＦＦである場合には、Ｓ６０１２、Ｓ６０１３でグリッドジョブを起動し、起動を通知する。このときには、処理中のローカルジョブとグリッドジョブが並列に動作することになる。

上記のような制御を行うことにより、ローカル優先チェックボックスがＯＮにされていた場合には、ローカルジョブのみが動作するようになり、ローカル優先チェックボックスがＯＦＦだった場合には、ローカルジョブとグリッドジョブが並列に動作するようになる。

なお、グリッドジョブが途中までで終了した場合には、ＴＭ、ＤＪＳ側では途中結果とともに、再度空いているリソースを探してグリッドジョブを投入するように制御するものとする。グリッドジョブが起動できなかった場合も同様である。

ここでは、グリッド用の制御プログラムであるＤＪＳ，ＴＭを画像形成装置にもたせた構成にしたが、これらの要素はそれぞれ独立したサーバーや他のＰＣに持たせても構わない。

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。 実施例のユーザインタフェースを示す図である。 実施例の処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０２ プリンタコントローラ
１０３ プリンタエンジン
２０１ スキャナ
２０２ 操作部
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＡＭ
３０３ ＲＯＭ
３０４ ＨＤＤ
３０６ 操作部Ｉ／Ｆ
３０７ システムバス
３０８ ホストＩ／Ｆ

Claims (4)

1. ネットワーク上に接続され、相互に通信可能な複数の画像形成装置からなる画像形成システムであって、
   各々の画像形成装置は、
   原稿を読み取り画像信号を出力するスキャナ、
   画像信号の入力を受け紙媒体上に画像を形成するプリンタ、
   ネットワークから入力されるＰＤＬデータを受け取るネットワークＩ／Ｆ、
   受信したＰＤＬデータをラスタライズして画像信号に変換するＰＤＬ処理部、
   スキャナで読み取られた画像信号やＰＤＬ処理部でラスタライズされた画像信号をプリンタに適した画像信号に変換するための画像処理部、
   これらを制御してコピー動作やＰＤＬプリント動作を行う制御部、
   制御部に制御指示を与える操作部、
   の構成を含み、制御部は、
   ＰＤＬ処理部や画像処理部で行われる処理を分割して、他の複数の画像形成装置に振り分ける機能、
   他の複数の画像形成装置のＣＰＵパワーなどのリソース状態を管理する機能、
   他の複数の画像形成装置で行われた処理結果を統合する機能、
   他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理を画像処理部やＰＤＬ処理部を動作させて処理する機能、
   を有し、
   さらに、操作部は、他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理よりも自分の装置で行う処理を優先するかどうかを選択する優先度選択手段を持ち、制御部は操作部での選択にしたがって、処理の制御を行う
   ことを特徴とする画像形成システム。
2. 請求項１の画像形成システムであって、
   優先度選択手段により、自装置での処理が優先であると選択されていた場合には、他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理を終了、あるいは受け付けないように制御することを特徴とする画像形成システム。
3. 請求項２の画像形成システムであって、
   他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理が、その処理中に終了した場合、その時点までの処理結果を、振り分けた他の画像形成装置に返すように制御することを特徴とする画像形成システム。
4. 請求項１の画像形成システムであって、
   優先度選択手段により、自装置での処理が優先であると選択されていない場合には、他の複数の画像形成装置から振り分けられた処理と自装置での処理を並列動作するように制御することを特徴とする画像形成システム。