JP2007129650A - レンダリングシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】 レンダリングシステムにおいて高階調処理を行うためには高階調の入力、出力データが必要になるが、パフォーマンスの劣化を防ぎ、コストダウンを行う。
【解決手段】 ディザデータを扱う場合に、複数のディザテーブルをもつ場合で同一時間に複数のディザ処理を行うことをしない場合に一番大きいディザテーブルに構成を合わせ、毎ページ自動的に前回のディザテーブルと同じか異なるかの判定を行い、異なる場合においては自動的にディザテーブルをリロードし、ディザのSRAMの構成を少なくする。
【選択図】 図1

Description

モノクロ、カラーページプリンタやモノクロ、カラーデジタル複写機等やその他民生品で有効な発明である。
モノクロ、カラーのシングルファンクションプリンターや、マルチファンクションプリンターで採用しているレンダリングシステムでディザを用いているレンダリングシステムにおいて、複数のディザパターンを有する場合に対応したディザRAMを複数有している。
又、別の従来例としては、特許文献1をあげることが出来る。
特開2000-032263号公報
現在のレンダリングシステムはディザパターンに適合したサイズのSRAMを複数有し、それに対応したディザパターンを複数分のSRAMにあらかじめかきこんでいる。しかしながら同一ページで異なるディザパターンを使用していることはなく、1ページ印刷中においては、かならず他のディザ用SRAMは使用していないことになり、その時間としては無駄なRAMが存在することになる。
将来的に入力階調及び出力階調を上げたり、ディザテーブルの拡大、レンダラ−回路の複数化等を鑑みた際にディザのSRAMを小さくすることは重要になる。
本発明においてはSRAMの構成を切り替え、かつDMAを用いてディザパターンを切り替えるときに自動的にディザパターンをリロードすることにより、ASIC内部のSRAMを削減しながらもパフォーマンスを低減させない方法を実現する。
ディザ処理を行う際にどのディザ構成でディザを行うかを判定する手段を有し、前ページで行ったディザ処理の情報を有し、前頁と異なるディザパターンか否かを判定する手段を有し、前回と異なるディザパターンの場合は自動的にディザパターンをリロードする手段を有する。
ASIC内部のSRAMを削減しコストダウンを図りながらパフォーマンスの低減を避ける。
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
図1は、実施形態のシステムの構成概念図であり、図1は比較的な簡単なネットワーク構成を示している。
コンピュータは、サーバコンピュータ102とクライアントコンピュータ103a,103b及び103cがあり、サーバコンピュータ102は、これらのクライアントコンピュータを管理している。なお、図示されていないが、クライアントコンピュータは、これらのほかにも多数接続されており、以下、クライアントコンピュータを代表して103と表記する。
また、ネットワーク101には、MFP(Multi Function Peripheral:マルチファンクション周辺機器)104、105及び、プリンタ107が接続されている。
MFP104は、高解像度、高階調のフルカラーでスキャンまたは、プリントなどが可能なフルカラーMFPであり、データ量が膨大となる場合、独立したインターフェイス(後述の205)で複数ビットを同時に送受できるものである。一方、MFP105はモノクロにてスキャン、プリントなどを行うMFPである。また、図示していないがネットワーク101上には上記以外のMFPを初め、スキャナ、プリンタあるいは、FAXなどその他の機器も接続されている。
更に、スキャナ106は紙ドキュメントからの画像イメージを取り込む装置で、図のようにネットワークに接続されているものの他に、SCSIインターフェイスなどでコンピュータに接続されるものがある。また、スキャナ自体はMFP105の一部の機能としてサポートされている場合もある。
ここで、クライアントコンピュータ103上では、いわゆるDTP(Desk Top Publishing)を実行するアプリケーションソフトウェアを動作させ、各種文書/図形が作成/編集される。クライアントコンピュータ103は作成された文書/図形をページ記述言語PDL(Page Description Language)に変換し、ネットワーク101を経由してMFP104や105に送出することで、プリントアウトを行う。
[MFP105の構成]
次に、MFP105の構成について説明する。図2に示すように、MFP105は、画像読み取りを行うスキャナ部201とその画像データを画像処理するスキャナIP部202と、ファクシミリなどに代表される電話回線を利用した画像の送受信を行うFAX部203と、ネットワークを利用して画像データや装置情報をやりとりするNIC(Network Interface Card)部204と、MFP105との情報交換を行う専用I/F部205とを備えている。そして、MFP105の使い方に応じて、コア部206は、メモリ部211あるいは、そのメモリ部を区分けして利用されるボックス部212と連携して画像信号を一時格納したり、経路を決定したりする制御を行う。
次に、コア部206から出力された画像データは、プリンタIP部207及び、スクリーニング部208を経由して画像形成を行うプリンタ部209に送られる。プリンタ部209でプリントアウトされたシートはオンラインフィニッシャ部210へ送り込まれ、シートの仕分け処理やシートの仕上げ処理が行われる。
コア部206はバスの交通整理を行っており、MFPの使い方に応じて、以下の(A)〜(I)のようにパス切り替えが行われている。また、データがネットワークを経由する際には、JPEG,JBIG,ZIPなど圧縮データを使用することも一般知られており、データがMFPに入った後、このコア部にて解凍(伸張)される。
(A) 複写機能:スキャナ部201→コア部206→プリンタ部209
(B) ネットワークスキャナ:スキャナ部201→コア部206→NIC部204
(C) ネットワークプリンタ:NIC部204→コア部206→プリンタ部209
(D) ファクシミリ送信機能:スキャナ部201→コア部206→FAX部203
(E) ファクシミリ受信機能:FAX部203→コア部206→プリンタ部209
(F) ボックス受信機能1:NIC部204→コア部206→ボックス部212
(G) ボックス受信機能2:スキャナ部201→コア部206→ボックス部212
(H) ボックス送信機能1:ボックス部212→コア部206→NIC部204
(I) ボックス送信機能2:ボックス部212→コア部206→プリンタ部209
ここで、ボックス受信/ボックス送信とは、ボックス部212を利用した、データの入力や格納、あるいは、格納されたデータの出力を意味しており、ジョブ毎やユーザ毎にメモリを分割して一次的にデータを保存して、ユーザIDやパスワードを組み合わせてデータの送受信を行う機能である。
更に、RIP(Raster Image Processor)部213は、NIC部204から入力されたPDLデータを必要に応じて、ビットマップ画像に展開する役割を果たす。
[スキャナ部201の構成]
図3を用いてスキャナ部201の構成を説明する。301は原稿台ガラスであり、読み取られるべき原稿302が置かれる。原稿302は照明ランプ303により照射され、その反射光はミラー304、305、306を経て、レンズ307によりCCD308上に結像される。ミラー304、照明ランプ303を含む第1ミラーユニット310は速度vで移動し、ミラー305、306を含む第2ミラーユニット311は速度v/2で移動することにより、原稿302の全面を走査する。第1ミラーユニット310及び第2ミラーユニット311はモータ309により駆動する。
[スキャナIP部202の構成]
モノクロ画像用であるMFP105では、図4に従って、単色の1ラインCCDセンサ308を用いて、単色でA/D変換401及び、シェーディング402を行ったのちコア部206に送られる。
[FAX部203の構成]
FAX部203は、まず、受信時には、電話回線から来たデータをNCU(Network Control Unit)で受け取り、電圧の変換を行い、モデムの中の復調部でA/D変換及び復調操作を行った後、伸張し、ラスタデータに展開する。一般にFAXでの圧縮伸張にはランレングス法などが用いられる。ラスタデータに変換された画像は、メモリ部で一時保管され、画像データに転送エラーがないことを確認後、コア部206へ送られる。
次に、送信時には、コア部よりやってきたラスタイメージの画像信号に対して、ランレングス法などの圧縮を施し、モデムの変調部にてD/A変換及び変調操作を行った後、NCUを介して電話回線へと送られる。
[NIC部204の構成]
NIC部204は、ネットワーク101に対してのインターフェイスの機能を持つのが、このNIC部204であり、LANケーブルなどを利用して外部からの情報を入手したり、外部へ情報を流したりする役割を果たす。
外部より情報を入手する場合は、まず、トランスで電圧変換され、LANコントローラに送られる。LANコントローラは、その内部に第1バッファメモリを持っており、その情報が必要な情報か否かを判断した上で、第2バッファメモリに送った後、コア部206に信号を流す。
次に、外部に情報を提供する場合には、コア部206より送られてきたデータは、LANコントローラで必要な情報を付加して、トランスを経由してネットワーク101に接続される。
[プリンタIP部207の構成]
モノクロの場合は、出力マスキング部501は持っていないが、空間フィルタ部503の後に、二値化回路504により8bitから1bitのデータに変換される。
[プリンタ部209の構成(モノクロMFP105の場合)]
図8に、モノクロプリンタ部の概観図を示す。813は、ポリゴンミラーであり、4つの半導体レーザ605より発光されたレーザ光を受ける。レーザ光はミラー814、815、816をへて感光ドラム817を走査露光する。一方、830は黒色のトナーを供給する現像器であり、レーザ光に従い、感光ドラム817上にトナー像を形成し、トナー像がシートに転写され、出力画像を得ることができる。
シートカセット834、835および、手差しトレイ836のいずれかより給紙されたシートは、レジストローラ837を経て、転写ベルト838上に吸着され、搬送される。給紙のタイミングと同期がとられて、予め感光ドラム817にはトナーが現像されており、シートの搬送とともに、トナーがシートに転写される。トナーが転写されたシートは、分離され、定着器840によって、トナーがシートに定着される。定着器840を抜けたシートはフラッパ850により一旦下方向へ導かれてシートの後端がフラッパ850を抜けた後、スイッチバックさせて排出する。これによりフェイスダウン状態で排出され、先頭頁から順にプリントしたときに正しいページ順となる。
[フィニッシャ部209の構成]
図9に、フィニッシャ部の断面構造図を示す。プリンタ部209の定着部740(または、840)を排出したシートは、フィニッシャ部209に入る(フィニッシャが接続されている場合)。フィニッシャ部209には、サンプルトレイ901及びスタックトレイ902があり、ジョブの種類や排出されるシートの枚数に応じて切り替えて排出される。
ソート方式には2通りあり、複数のビンを有して各ビンに振り分けるビンソート方式と、後述の電子ソート機能とビン(または、トレイ)を奥手前方向にシフトしてジョブ毎に出力シートを振り分けるシフトソート方式によるソーティングを行うことができる。電子ソート機能は、コレートと呼ばれ、前述のコア部で説明した大容量メモリを持っていれば、このバッファメモリを利用して、バッファリングしたページ順と排出順を変更する、いわゆるコレート機能を用いることで電子ソーティングの機能もサポートできる。次にグループ機能は、ソーティングがジョブ毎に振り分けるのに対し、ページ毎に仕分けする機能である。
更に、スタックトレイ902に排出する場合には、シートが排出される前のシートをジョブ毎に蓄えておき、排出する直前にステープラ905にてバインドすることもできる。
そのほか、上記2つのトレイに至るまでに、紙をZ字状に折るためのZ折り機904、ファイル用の2つ(または3つ)の穴開けを行うパンチャ906があり、ジョブの種類に応じてそれぞれの処理を行う。
更に、サドルステッチャ907は、シートの中央部分を2ヶ所バインドした後に、シートの中央部分をローラに噛ませることによりシートを半折りし、週刊誌やパンフレットのようなブックレットを作成する処理を行う。サドルステッチャ907で製本されたシートは、ブックレットトレイ908に排出される。
そのほか、図には記載されていないが、製本のためのグルー(糊付け)によるバインドや、あるいはバインド後にバインド側と反対側の端面を揃えるためのトリム(裁断)などを加えることも可能である。
また、インサータ903はトレイ910にセットされたシートをプリンタへ通さずにトレイ901、902、908のいずれかに送るためのものである。これによってフィニッシャ209に送り込まれるシートとシートの間にインサータ903にセットされたシートをインサート(中差し)することができる。インサータ903のトレイ910にはユーザによりフェイスアップの状態でセットされるものとし、ピックアップローラ911により最上部のシートから順に給送する。従って、インサータ903からのシートはそのままトレイ901、902へ搬送することによりフェイスダウン状態で排出される。サドルステッチャ907へ送るときには、一度パンチャ906側へ送り込んだ後スイッチバックさせて送り込むことによりフェースの向きを合わせる。
次に、トリマ(裁断機)912について説明する。サドルステッチャ907においてブックレット(中綴じの小冊子)にされた出力は、このトリマ912に入ってくる。その際に、まず、ブックレットの出力は、ローラで予め決められた長さ分だけ紙送りされ、カッター部913にて予め決められた長さだけ切断され、ブックレット内の複数ページ間でばらばらになっていた端部がきれいに揃えられることとなる。そして、ブックレットホールド部914に格納される。
[RIP部213の構成]
図11に示すように、RIP部へは通常、NIC部211あるいは、それ以外のUSBやパラレルなどのインターフェイスから入力される。次に、入力デバイス制御部1001よりサーバ(プリントマネージャ115)内に入り、サーバに様々なクライアントアプリケーションを連結することにおいてその役割を果たす。入力としてページ記述言語PDL(Page Description Language)データとJCL(Job Control Language)データを受け付ける。それはプリンタとサーバに関する状態情報であって様々なクライアントに対応する。このモジュール(入力デバイス制御部1001)の出力は、適切なPDLとJCLの構成要素すべてを結合する役割を持つ。
次に、1002は入力ジョブ制御部で、ジョブの要求されたリストを管理し、サーバに提出される個々のジョブにアクセスするために、ジョブリストを作成する。更に、このモジュール(入力ジョブ制御部1002)には、ジョブのルートを決めるジョブルーティング、分割してRIPするか否かを司るジョブスプリット、そしてジョブの順序を決めるジョブスケジューリングの3つの機能がある。
1003はRIP(Raster Image Processor)部で、複数個存在する。RIP1003a,RIP1003bあるいは必要に応じて更に増やすことも可能だが、ここでは総称してRIP部1003と記載する。RIPモジュール(RIP部1003)は、様々なジョブのPDLをRIP処理して、適切なサイズと解像度のビットマップを作成する。RIP処理に関しては、PostScript(米国Adobe社の商標登録)をはじめ、PCL,TIFF,JPEG,PDFなど様々なフォーマットのラスタライズ処理が可能である。
1004はデータ変換部で、RIP部1003によって作り出されるビットマップイメージを圧縮したり、フォーマット変換を施したりする役割を果たし、それぞれのプリンタにマッチした最適な画像イメージタイプを選び出す。例えば、ジョブをページ単位で扱いたい場合には、TIFFやJPEGなどをRIP部でラスタライズした後のビットマップデータにPDFヘッダを付けて、PDFデータとして編集するなどの処理を行う。
1005は出力ジョブ制御部で、ジョブのページイメージを取って、それらがコマンド設定に基づいてどう扱われるのかを管理する。ページはプリンタに印刷されたり、ハードディスク1007にセーブされたりする。印刷後のジョブは、ハードディスク1007に残すか否かを選択可能であり、印刷後のジョブがハードディスク1007にセーブされた場合には、再呼び出しすることもできる。さらに、このモジュール(出力ジョブ制御部1005)は、ハードディスク1007とメモリ(SDRAM)1008との相互作用で管理する。
1006は出力デバイス制御部で、どのデバイスに出力するか、またどのデバイスをクラスタリング(複数台接続して一斉にプリントすること)するかの制御を司り、選択されたデバイスのインターフェイスに印刷データを送る。また、このモジュール(出力デバイス制御部1006)は、MFP(104または105)の状態監視と装置状況を伝える役割も果たしている。
なお、RIP部1003は、実際には、MFP104(または105)に内蔵される場合と、別ユニットで存在したりする場合がある。
[操作部]
図12はMFP104または、105の操作部の模式図である。操作部はタッチパネルのLCD(液晶表示)部2200とキー操作部2230とからなっており、図7はLCD部2200のフローチャートを示している。このフローチャートは、複写動作を行うためのコピーモード(S2110)、スキャン送信を行う送信(Send)モード(S2120)、ボックスからの取り出しや編集を行うためのボックスモード(S2130)、各種設定を行うオプションモード(S2140)、システムの状況を知るためのシステムモニタ(S2150)などのモードが用意されており、図12のLCD部2200のモード選択キー2201〜2205を押下することでこれらのモードが切り替わる仕組みになっている。
図12では、コピー部数のほかに、紙サイズ、変倍率、画像モードや仕上げ方法などを設定して、スタートキー2231を押下すると、コピー動作を行うことができる。
本発明を表すコントローラ回路を図13をもとに説明する。
1は内蔵のCPU。2はDDR SDRAMインターフェース、3はスキャナーインターフェース4は本発明を表すPDLデータ描画用回路であるHWDT、5は外部インターフェースであるUSB、6はプリンターインターフェース(PRC)、7はBOOT時のプログラムデータを起動させるROMインターフェースであるAMC。8はPCIインターフェースで図示されないハードディスクやLANコントローラが接続されている。9はJBIG圧縮伸張回路である。10がSLICV伸張回路である。
1のCPUはBOOT時に7のROMからプログラムデータをリードして動作する。8のPCIインターフェースを経由してPCIに接続されている図示されないハードディスクにアプリケーション用のプログラムがあり、それをDMAで2のDDRSDRAMインターフェース経由でDDRSDRAM上にMappingして1のCPUはそのプログラム情報を読みながら動作する。5は外部インターフェースでプリンタードライバーで生成されたPDLデータ等が入ってくる。またその中にはパーソナルコンピュータのプリンタードライバーで既に圧縮されているRGBカラーデータをSLICV圧縮方式で圧縮されたデータも送られてくる。主にカラーイメージデータである。またそのPDLデータのコード中でCPUはそのデータをもとにDisplayListを生成して一旦2のDDRSDRAMI/Fを経由してDDRSDRAM上にデータを生成し、4の描画回路は2のDDRSDRAMIFを経由してDisplayListを読み込みBitMapデータを生成してDDRSDRAMに書き込む。9のJBIG圧縮伸張回路は必要に応じてJBIG圧縮伸張を行う。画像として出力する場合は3のプリンターエンジンインターフェースが2のDDRSDRAMIF経由でBitMapデータを取得してプリンターエンジンにデータを出力する。
図14をもとに図13の4のHWDTの内部回路構成を説明する。
1がメモリからのデータのやりとり行うDMAC、2がHWDTの各サブブロックの制御を行うCONT,3が枠を作成するAREA、4が形を生成するMask回路5,6が模様等を生成するBGとGDである。7が4つのデータを重ね合わせるBPUで各ブロックで生成されたデータを重ね合わせることによりメモリに最後に書き込み、絵を作成する。
図15をもとにBG回路のSRAM及びディザの構成を説明する。
最大入力階調を16ビット(66536階調)、出力階調を4ビット(16階調)で表すとして
8x8のディザテーブルの場合
16ビットx16階調x8Pixelx8ライン=2048バイト
20x6のディザテーブルの場合
16ビットx16階調x20Pixelx6ライン=3840バイト
例えば、これで1つのチップにBG、GDで4個のHWDTをのせたときにBG,GD回路は同じなので2048バイトx2×4個+3840バイト×2×4個=47104バイト必要になる。例えばこれでディザテーブルを大きくしたり、入力階調や出力階調を増加させた場合、HWDTの個数をふやしたりディザテーブルを増加させた場合は当然RAM容量は増加する。
通常ディザテーブルは2つ持たせてあらかじめCPUやDMAでデータをロードさせておく。
しかしながら、2つのディザテーブルを同時に必要にすることはないため、必要に応じてRAMの構成をかえ、データをリロードさせれば片方のディザRAMの容量ですむことになる。
図16に図15のディザテーブルの構成をダイナミックに変更するためのRAM構成を記載する。
8x8ディザの場合1ラインあたり64ワード必要で8ラインで連続させて512ワードのSRAM構成になる。
20x6のディザの場合1ラインあたり160ワード必要になる。連続させてRAMをマッピングさせるとアドレスは3c0hになる。
従って、ディザデータを比較する際のアドレスのインクリメント方法によってディザデータの出力が変る。
図17に実際のタイミングを記載する。
(1)アプリケーションリストの解析により、ディザが前に使用されたディザテーブルか否か判断し
(2)ディザRAMの構成変更を行い
(3)ディザデータのリロード
(4)リロード終了信号によって、HWDTの起動を開始
となる。
図18にそのフローチャートを記載する。
(1)アプリケーションリストを取り込み、解析を開始する。
(2)ディザを使用するアプリケーションであるか否かを判定しする。
(3)使用するアプリケーションであれば、次の前回の使用したディザテーブルの保持情報を参照し、前回と同じディザかを判定する
(4)判定後使用していないディザテーブルの場合は予め格納されているディザテーブルのアドレス情報をもとにディザをリロード開始する。
(5)リロード終了を認識したら、次にパイプラインで動作させていたアプリケーションリストの解析が終了したか否かを判断し
(6)HWDTの起動を開始する
(7)終了すれば次のアプリケーションリストの解析を再開する
なお、図5は、プリンタのデータ処理構成を示すブロック図、図6は、スクリーニング部におけるPWM処理を説明する図、図10は、RIP部の構成を示すブロック図である。
本発明の画像形成システム構成を示すブロック図。 MFPの構成を示すブロック図。 スキャナ部の構成示す断面図。 スキャナのデータ処理構成を示すブロック図。 プリンタのデータ処理構成を示すブロック図。 スクリーニング部におけるPWM処理を説明する図。 MFPの操作部のLCD部におけるフローチャート。 プリンタ部(特にモノクロプリンタ部)の構造を示す断面図。 オンラインフィニッシャ部の構成を示す断面図。 RIP部の構成を示すブロック図1。 RIP部の構成を示すブロック図2。 MFPの操作部の模式図1。 本発明を表すMFPのコントローラメインASICのブロック図。 本発明を表すHWDT回路。 本発明を表すディザテーブルのSRAMの構成図。 本発明を表す2つのディザRAMの構成図。 本発明を表すタイムチャート。 本発明を表すフローチャート。

Claims (1)

  1. レンダリング回路を備え、複数のディザ用テーブルのSRAMを有しており、同一ページに異なるディザテーブルを使用しない場合においては、前に使用したディザテーブル情報を持ち、これからレンダリングするディザと同じディザだったか否かの判断をする判断手段を持ち、異なる判断の場合には予めセットされているディザのアドレスから自動的にディザデータを読み込むこみ、またSRAMの構成もそれに合わせて変更することによりSRAMのサイズの低減を図ることを特徴とするレンダリングシステム。
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