JP2007136953A

JP2007136953A - 印刷装置

Info

Publication number: JP2007136953A
Application number: JP2005335961A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ogushi; 卓広大串
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2007-06-07

Abstract

【課題】ホストPCから送信される印刷形式でPDL形式、イメージデータ形式のいずれにおいても効率良くデータ処理を行い高速な印刷装置を提供する。
【解決手段】ホストPCからの印刷データを受信し、受信した印刷データに応じた画像を形成する印刷装置で少なくとも主制御用CPUと補助制御用CPUを持ち、CPU間でコミュニケーションを取りながら制御を行う印刷装置で、ホストから受信した印刷データがPDLデータかイメージデータかを判断する印刷データ判断手段を持ち、受信した印刷データがPDLデータである場合は主制御用CPUにより通信処理を行い、PDLデータ解釈処理を補助制御用CPUにより行い、ホストから受信した印刷データがイメージ形式の場合は補助制御用CPUにより通信処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷システム及び印刷装置に関する。

一般にプリンタはホストPCと接続され、ホストPCからの印刷データに従って、出力用の紙面上に画像の形成を行う。

ホストPCでは、ワードプロセッサや表計算のようなアプリケーションソフトウェアがOS(オペレーティング・システム)と呼ばれる基本ソフトウェアの上で動作している。アプリケーションから印刷を行う場合は、アプリケーションがOSに用意された機能を使用し、デバイスドライバと呼ばれるソフトウェアを介してホストPCに接続された印刷装置に印刷データを送信する。前記デバイスドライバでは、アプリケーションやOSが周辺装置の機能や能力といった各デバイス毎の依存性を吸収するための関数群で構成されている。プリンタに対するデバイスドライバは一般的にプリンタドライバと呼ばれている。

プリンタドライバには、印刷データとしてプリンタドライバ内で出力時のイメージデータ形式にまで描画してしまうものと、描画処理可能なプリンタ向けのコマンドであるPDL(Page Description Language)を生成するものとがある。

描画処理可能なプリンタではホストPCからPDLデータを受信するとメモリ上の受信バッファにデータを一時格納する。受信バッファに格納されたPDLデータは、DLG(ディスプレイリストジェネレータ)と呼ばれるコマンド解析部によりDL(ディスプレイリスト)と呼ばれるプリンタで高速に処理可能な中間言語データに変換される。DLでは処理単位のバンド領域に対応したリスト構造となっている。DLはハードウェアまたはソフトウェアにより、描画処理が行われバンド毎のイメージデータが生成される。生成されたバンド毎のイメージデータはバンドバッファと呼ばれるバッファに格納され、1ページ分溜まったらページバッファと呼ばれるバッファに移動される。

ページバッファ上のイメージデータは後段処理が施され、プリンタエンジン部へと送信されて印刷処理が行われる。

描画処理を行うプリンタでは上記のように、ホストPCでイメージデータ形式に描画処理してしまう場合と比べて、プリンタ内部での処理内容が複雑となり、プリンタ自身に性能が要求される。

一方、ホストPCでイメージデータ形式にまで描画処理を行う場合は、描画処理可能なプリンタと比べてプリンタ自身の性能は要求されない。しかし送信されてくるデータ形式がイメージデータであり、コマンド形式のPDLと比べ印刷データのサイズが大きくなる。そのため描画処理可能なプリンタと比べ、ホストPCとの通信能力が要求される。

上記2種類のデータ形式はホストの種類とプリンタ自身によって決定されるが、一般的にプリンタではどちらの形式でも対応できるようになっており、ホストのプリンタドライバの種類によって決定される。特にネットワークに接続されるネットワークプリンタでは、プリンタに接続されるホストPCは複数となり、それぞれで異なるプリンタドライバを用いられる可能性もあることから、転送されたデータを受信しイメージデータ形式で送信されたのかPDLで送信されたのかを判断し、送信されてきたデータ形式に合わせて印刷処理を行う必要がある。

特許文献1には各ホストからスキャナプリンタサーバー装置への印刷データ転送時における各ホストの転送処理負担を格段に軽減して、各ホストのデータ処理能力低下を防止して快速なデータ処理環境を維持するものであり、各ホストの通信ソフトから各ホストのオペレーティングシステムに対応したデータ構造を有する印刷データをスキャナプリンタサーバー装置内のページ記述言語に対応する印刷データに変換するための変換プログラムがスキャナプリンタサーバー装置に転送されたら、該転送された各変換プログラムファイルに基づいてプリント処理ソフトが各ホストから転送される印刷データをスキャナプリンタサーバー内のページ記述言語に対応する印刷データに変換する構成のものが開示されている。

特許文献2にはネットワーク環境下における印刷システムは、印刷データ及び管理情報とをジョブパケット化したデータと、ページ記述言語によるデータとの双方を選択的に処理する必要が生じるため、印刷データ受信部で受信したデータは、チャネル制御手段によりデータチャネルと、管理チャネルとの2つのチャネルに変換され、互換動作決定手段はデータチャネルのデータに基づきジョブパケット化された印刷データであるか、ページ記述言語で記述された印刷データであるかを判断し、印刷処理を自動的に切り替える構成としたものが開示されている。
特開平8-16332号公報特開2000-1029号公報

背景技術で挙げたように、ネットワークに接続され複数のホストPCと接続されるネットワークプリンタでは、送信されてくる印刷データがPDLデータなのかイメージ形式のデータなのかを判断し、送信されてくる印刷データに応じた処理を行わなければならない。

PDLデータを受信した場合、背景技術で説明したようにPDLデータはコマンド形式で送信されてくるためデータ量が少なく通信による負荷は小さいが、描画処理のための負荷が大きくなる。また、イメージデータ形式を受信した場合、ホストPCで描画処理を行っているため印刷処理における負荷は小さいが、データ量が大きくなるため通信処理における負荷が大きくなってしまう。

このため、ネットワークプリンタでPDL形式、イメージデータ形式の両方に対応しようとした場合はハードウェアの大型化によるコスト増大、処理時間の増大を招いていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ハードウェアの大型化、処理時間の増大を招くことなくPDL形式、イメージデータ形式の両方に対応する印刷装置を実現することを目的とする。

係る問題を解決するために本発明は、ホストPCからの印刷データを受信し、受信した印刷データに応じた画像を形成する印刷装置で少なくとも主制御用CPUと補助制御用CPUを持つ印刷装置で、ホストから受信した印刷データがPDLデータかイメージデータかを判断する印刷データ判断手段を持ち、受信した印刷データがPDLデータである場合は主制御用CPUにより通信処理を行い、PDLデータ解釈処理を補助制御用CPUにより行い、ホストから受信した印刷データがイメージ形式の場合は補助制御用CPUにより通信処理を行うことを特徴としている。

さらに前記印刷装置で、受信した印刷データがPDLデータかイメージデータかの判断は主制御用CPUにより行うことを特徴としている。

さらに前記印刷装置で、主制御用CPUが補助制御用CPUに受信した印刷データのデータ形式を通知する際、割り込み信号とコミュニケーション用レジスタを使用して受信したデータ形式を通知することを特徴としている。

さらに前記印刷装置で、主制御用CPUが補助制御用CPUに受信した印刷データのデータ形式を通知する際、主制御用CPUがメモリ上に設けられたCPU間通信用バッファにデータ形式を書き込み補助制御用CPUが該通信用バッファを定期的に参照することで受信したデータ形式を通知することを特徴としている。

本発明を用いれば、受信した印刷データの種類によりSUB CPUの処理方法を切り替えることで通信処理と画像処理における負荷の分散が適切に行え、ハードウェアの大型化、処理時間の増大を招くことなくPDL形式、イメージデータ形式のいずれの印刷方法においても効率良い高速なデータ処理が行える印刷装置を提供することが可能となる

本発明を実施するための最良の形態は、下記実施例で具体的な例を取り上げながら説明する。

インクジェットプリンタを用いたプリントシステムによりプリント出力を行う場合を例にあげ説明を行う。図1はプリンタ及びプリントシステムの構成を示すブロック図である。

システムバスブリッジ100はバススイッチであり、MAIN CPU(104)、SUB CPU(105)、メモリコントローラ(111、112)、ROMコントローラ(113)、画像処理ブロック(107)、バンドメモリ制御ブロック(108)、DMAコントローラ(106)、拡張IF(114)、USB IF(103)、操作パネルIF(110)が接続される。システムバスブリッジによりこれらの機能ブロックの接続を制御することができる。MAIN CPU(104)、SUB CPU(105)はUSB IF(103)、あるいは拡張IF(114)により拡張されるホストIF(図ではネットワークIF)を介してホストPC(101、102)に接続されており、制御プログラムを格納したROM(116)や更新可能な制御プログラムや処理プログラムや各種定数データなどを格納したEEPROM(117)、及びホストPC(101、102)から受信したコマンド信号や画像情報を格納するためのRAM0(121)、RAM1(122)にアクセスし、これらのメモリに格納された情報に基づいて記録動作を制御する。MAIN CPU(104)、SUB CPU(105)の本発明に係わる処理内容については後述する。操作パネル(120)のキーから入力される指示情報は操作パネルIF(110)を介してMAIN CPU(104)に伝達され、またMAIN CPU(104)からの命令により同様に操作パネルIF(110)を介して操作パネル(120)のLED点灯やLCD表示が制御される。拡張IF(114)は他種のホストインターフェース等の拡張カードを接続することにより機能拡張を行うためのインターフェースである。図ではネットワークIFの拡張を行っている。DMAコントローラ(106)は主にRAMからRAMへのDMA転送を制御するためのDMAコントローラである。画像処理ブロック(107)はホストPC(101、102)から受信した印刷データに対して画像処理を行うためのブロックで画像圧縮・伸張、解像度変換、2値化処理等を行う。ホストPC(101、102)からUSB IF(103)もしくはネットワークIF(115)を介して受信した画像情報は画像処理ブロック(107)により各インク色のドットデータに変換される。各インク色のドットデータに変換された画像情報はバンドメモリ制御ブロック(108)やプリントヘッド制御ブロック(127)によりプリントヘッド用データに変換される。IOポート(109)及びキャリッジモータ制御回路(118)、紙搬送モータ制御回路(119)を介してキャリッジモータ(123)・紙搬送モータ(124)を制御することによりキャリッジ(126)・紙搬送機構(125)を制御し、これらの動作に合わせてプリントヘッド(128)を駆動させることにより記録媒体上に所望の画像を記録することができる。

次にネットワークIF(115)を介してホストPC(102)から印刷データを受信する場合を例に挙げ、ホストPCとの通信処理について説明を行う。図2はネットワークIF(115)を介してホストPC(102)と送受信される印刷データのデータフレームである。

データフレームは、ホストPC(102)からプリンタに送信する印刷データであるデータ部(204)、データリンク層ヘッダ部(201)、ネットワーク層ヘッダ部(202)、トランスポート層ヘッダ部(203)および各ヘッダ部およびデータ部の誤りを検査するビット列であるＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）により構成される。

トランスポート層ヘッダ部(203)は、ＴＣＰプロトコルなどのプロトコルに従って生成され、送信元および宛先それぞれでデータを送信または受信するアプリケーションを識別するための、送信元ポート番号(211)および宛先ポート番号(212)から構成される。

ネットワーク層ヘッダ部(202)は、ＩＰプロトコルなどのプロトコルに従って生成され、最終的な送信元および宛先になる機器を識別するための送信元ＩＰアドレス（208）および宛先ＩＰアドレス（209）、並びに、トランスポート層のプロトコルを指定し、トランスポート層ヘッダ部(203)の構成を決定する識別子であるプロトコルタイプ(210)から構成される。

データリンク層ヘッダ部(201)は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）プロトコルなどのプロトコルに従って生成され、現在直接の送信元および宛先になる機器をそれぞれ識別する宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレス、並びに、ネットワーク層のプロトコルを指定し、ネットワーク層ヘッダ部(202)の構成を決定する識別子であるＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）タイプであるネットワークＡタイプ(207)から構成される。

図3はプリンタにおけるデータの受信処理を説明するフローチャートである。

ホストPC(102)から送信されたデータはネットワークIF(115)によりネットワーク上の電気信号をデジタルデータに符号化し、拡張IF(114)、メモリコントローラ(111、112)を介してRAM(121、122)に蓄積する(301)。この受信処理(301)において、ネットワークIF(115)は送受信に用いるプロトコルに従い、接続確立、切断、受信応答などの必要な処理を行う場合もある。

次にRAM(121、122)に蓄積されたデータを取得し解析する(302)。解析結果に基づき自装置宛てのデータか否かを判断し(303)、自装置宛てのデータでない場合はRAM(121、122)に蓄積したデータを破棄し、処理をステップ301へ戻す。

自装置宛てのデータの場合、ポート別または送信元アドレス別など受信したデータに所定のグルーピング、順不同で送られてくるデータの入れ替え、欠落したデータの再送要求を施し、グループごとにRAM(121、122)に蓄積し(304)、所定のタイミングでグルーピングしたデータをグループごとにRAM(121、122)に設けられたジョブバッファに移動させ、印刷処理の実行または所定の動作を行う(305)。

図4は本実施形態におけるプリンタ装置のPDL処理及び画像処理ブロック(107)の機能ブロックを示す図である。図4に示されるPDL処理及び画像処理ブロックは、SUB CPU(105)がROM(116)に格納された制御プログラムを実行することにより所定のハードウェア資源を活用して実現される。401は印刷ジョブとして受信したPDLデータを解析しディスプレイリスト(DL)を作成するディスプレイリストジェネレータ(DLG)、402はDLGにより作成されたDLを一時格納しておくためのDL Buffer、403はDLからビットマップイメージを作成するためのレンダリング部、404はレンダリング部により作成されたバンドごとのビットマップイメージを一時格納しておくためのBand Buffer、405はBand Bufferに格納されたビットマップイメージを符号化するための符号化部、406は符号化されたバンドごとのイメージデータをページ単位で格納しておくためのPageBuffer、407は符号化されたイメージデータを復号化するための複合化部、408はカラーRGB8bitデータをCMYKデータに変換するための色変換部、409はCMYKに色変換されたデータをN値化するためのハーフトーン(HT)部である。なお、402のDL Buffer、404のBand Buffer、406のPage BufferはRAM(122)上に構成される。

次に本実施形態におけるホストからの印刷データがPDLデータである場合のプリンタ動作を図5、図6のフローチャートを用いて説明する。

図5はDLをレンダリングしてイメージを生成し、Page Bufferへデータを格納するまでのフローチャートである。

まずはレンダリング部によりバンド毎のイメージデータを生成し(501)、同時に各画素ごとの属性情報を得て属性フラグデータを生成する(502)。属性フラグデータでは例えば黒文字画素を構成する画素を識別するためのフラグや、色文字領域、網点領域、ベクターグラフィックス領域などを識別するためのフラグなどの各種属性を示す多ビットの情報を属性フラグデータとして用いることができる。レンダリング部により生成されたイメージデータ及び属性フラグデータはBand Bufferへ格納される(503)。Band Bufferに格納されたイメージデータは符号化部により圧縮符号化される(504)。イメージデータはJPEG等の非可逆な圧縮方式で圧縮符号化され、一方属性フラグデータはランレングス符号化等の可逆圧縮方式により圧縮符号化される。次に符号化されたデータのサイズとPage Bufferの空き領域を比較しPage Bufferへデータが格納可能か判断を行う(505)。Page Bufferへの格納が可能であればPage Bufferへデータを格納し(507)、メモリの有効利用のためBand Bufferのデータを破棄する(508)。Page Bufferへの格納が不可能であれば圧縮率を変更し(506)、再度符号化を試みる。以上の処理を1ページ終了するまで繰り返す(509)。

図6はPage Bufferに格納されたデータを各インク色のドットデータに変換するまでのフローチャートである。

Page Bufferに格納されているデータを復号化部により復号化を行ってから(601)、色変換を行ってRGBデータからCMYKデータに変更する(602)。色変換されたデータをハーフトーン処理によりN値化する(603)。

次にイメージデータの圧縮方法について詳細に説明する。本実施例では非可逆方式にJPEG方式を採用した場合について説明を行う。

JPEG方式では画像をM×Nの大きさのタイルに分割し、このタイル(M×N画素)を単位として、離散コサイン変換符号化(DCT)を実行する。ただし、M、Nは離散コサイン変換符号化のためのウィンドウサイズの倍数である必要がある。本実施例ではウィンドウサイズを8×8とし、M=N=32とする。したがって32×32画素タイルの中をさらに16個の8×8画素に分割して、8×8画素単位でDCTを行いDCT係数を求める。求められたDCT係数を設定された量子化マトリックスを用いて量子化し、データ量を削減する。さらに量子化値にハフマン符号化処理をすることによりさらにデータ量を削減する。圧縮率を変更するためには量子化マトリックスを変更すればよい。

復号化する場合は圧縮画像データにハフマン復号化を行い、設定された逆量子化マトリックスを用いて逆量子化し、DCT係数値を算出する。そして逆コサイン変換(IDCT)を行い画像データを得ることができる。

次に本実施形態における受信した印刷データの判断及びSub CPUの処理内容の切り替え方法について説明する。

図7はSub CPUの処理内容を決定する処理のフローチャートである。本実施例では拡張IF(114)に接続されたネットワークIF(115)を介してホストPC(102)から印刷データを受信した場合を例に挙げて説明を行う。

ホストPCからデータが送信されてくるとネットワークIF(115)によりネットワーク信号線上の電気信号を符号化しデジタルデータに変換してRAM1(122)に格納する(701)。MAIN CPU(104)により、RAM1に格納されたデジタルデータを解析し、フレームの処理を行った後に再度RAM1上の受信バッファ上に格納する(702)。ここでのデータ解析、フレームの処理については上記の図3を用いて説明した方法を用いればよい。受信バッファに格納されたデータがPDLかイメージデータかをMAIN CPU(104)により判断する(704)。

受信したデータがPDLデータである場合はSUB CPU(105)にPDLデータを受信したことを通知する(705)。以降の処理についてはホストPCとの通信処理はMAIN CPU(104)により行い、PDLの処理に関してはSUB CPU(105)で行い(706)印字処理を実現する。

受信したデータがイメージ形式の場合はSUB CPU(105)にイメージデータを受信したことを通知する(707)。以降の処理についてはホストPCとの通信処理はSUB CPU(105)により行い(708)、受信したデータの画像処理に関してはMAIN CPU(104)により行い印字処理を実現する。上記いずれの場合も図6で示したPage Bufferからの画像処理、プリントヘッドデータ生成のためのバンドメモリ制御ブロックの制御、紙搬送モータ制御、キャリッジモータ制御等本体制御に係わる処理に関してはMAIN CPU(104)で処理させればよい。

また、MAIN CPU(104)からSUB CPU(105)への受信したデータ形式の判断結果の通知はMAIN CPU(104)からSUB CPU(105)への割り込み信号を出力することにより実現できる。

なお本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の応用が可能である。

本実施形態ではインクジェットプリンタを例にあげ説明を行ったが、たとえばLBP等にも応用が可能である。

本実施形態ではホストPCとの通信方法をネットワークを例に挙げ説明を行ったが、ネットワークに限定されるわけではなく例えばUSB IFやIEEE1394等の他の通信方法を使用してもよい。

本実施形態ではイメージデータの圧縮方式としてJPEGを例にあげ説明を行ったが、JPEGに限定されるわけではなく他の非可逆圧縮方式を用いてもよい。
本実施形態ではCPU間のコミュニケーション方法として割り込み信号を使用した例をあげ説明を行ったが、割り込み信号に限定されるわけではなく、例えばSUB CPUがあるメモリアドレスをポーリングするようにしておき、MAIN CPUによりそのアドレスへの書き込みを行うことにより実現しても良いし他の方法でもよい。

前述の実施例により、産業上の利用可能性は自明である。

プリンタ及びプリントシステムの構成を示すブロック図である。ホストPCからのデータフレームを示す図である。データの受信処理を説明するフローチャートである。 PDL処理及び画像処理ブロックの機能ブロックを示すブロック図である。 DLをレンダリングしてイメージを生成するまでのフローチャートである。 Page Bufferに格納されたデータを各インク色のドットデータに変換するまでのフローチャートである。 Sub CPUの処理内容を決定する処理のフローチャートである。

符号の説明

100 バスブリッジ
101 ホストPC
102 ホストPC
103 USB IF
104 MAIN CPU
105 SUB CPU
106 DMAコントローラ
107 画像処理ブロック
108 バンドメモリ制御ブロック
109 IOポート
110 操作パネルIF
111 メモリコントローラ0
112 メモリコントローラ1
113 ROMコントローラ
114 拡張IF
115 ネットワークIF
116 ROM
117 EEPROM
118 キャリッジモータ制御回路
119 紙搬送モータ制御回路
120 操作パネル
121 RAM0
122 RAM1
123 キャリッジモータ
124 紙搬送モータ
125 紙搬送機構
126 キャリッジ
127 プリントヘッド制御ブロック
128 プリントヘッド
201 データリンク層ヘッダ部
202 ネットワーク層ヘッダ部
203 トランスポート層ヘッダ部
204 データ部
205 宛先MACアドレス
206 送信元MACアドレス
207 ネットワークＡタイプタイプ
208 送信元IPアドレス
209 宛先IPアドレス
210 プロトコルタイプ
211 送信元ポート番号
212 宛先ポート番号
213 データ
214 FCS

Claims

ホストPCからの印刷データを受信し、受信した印刷データに応じた画像を形成する印刷装置で少なくとも主制御用CPUと補助制御用CPUを持つ印刷装置で、ホストから受信した印刷データがPDLデータかイメージデータかを判断する印刷データ判断手段を持ち、受信した印刷データがPDLデータである場合は主制御用CPUにより通信処理を行い、PDLデータ解釈処理を補助制御用CPUにより行い、ホストから受信した印刷データがイメージ形式の場合は補助制御用CPUにより通信処理を行うことを特徴とする印刷装置。
請求項1に記載の印刷装置で、受信した印刷データがPDLデータかイメージデータかの判断は主制御用CPUにより行うことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
請求項1乃至2に記載の印刷装置で、主制御用CPUが補助制御用CPUに受信した印刷データのデータ形式を通知する際、割り込み信号とコミュニケーション用レジスタを使用して受信したデータ形式を通知することを特徴とする請求項1乃至2に記載の印刷装置。
請求項1乃至2に記載の印刷装置で、主制御用CPUが補助制御用CPUに受信した印刷データのデータ形式を通知する際、主制御用CPUがメモリ上に設けられたCPU間通信用バッファにデータ形式を書き込み補助制御用CPUが該通信用バッファを定期的に参照することで受信したデータ形式を通知することを特徴とする請求項1乃至2に記載の印刷装置。
ホストPCからの印刷データを受信し、受信した印刷データに応じた画像を形成する印刷装置で少なくとも主制御用CPUと補助制御用CPUを持つ印刷装置で、ホストから受信した印刷データがPDLデータかイメージデータかを判断する印刷データ判断手段を持ち、受信した印刷データがPDLデータである場合は主制御用CPUにより通信処理を行い、PDLデータ解釈処理を補助制御用CPUにより行い、ホストから受信した印刷データがイメージ形式の場合は補助制御用CPUにより通信処理を行うことを特徴とする印刷方法。
請求項5に記載の印刷方法で、受信した印刷データがPDLデータかイメージデータかの判断は主制御用CPUにより行うことを特徴とする請求項5に記載の印刷方法。
請求項5乃至6に記載の印刷方法で、主制御用CPUが補助制御用CPUに受信した印刷データのデータ形式を通知する際、割り込み信号とコミュニケーション用レジスタを使用して受信したデータ形式を通知することを特徴とする請求項5乃至6に記載の印刷方法。
請求項5乃至6に記載の印刷方法で、主制御用CPUが補助制御用CPUに受信した印刷データのデータ形式を通知する際、主制御用CPUがメモリ上に設けられたCPU間通信用バッファにデータ形式を書き込み補助制御用CPUが該通信用バッファを定期的に参照することで受信したデータ形式を通知することを特徴とする請求項5乃至6に記載の印刷方法。