JP2008236094A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理機器に搭載される様々な機能のうち、必要な機能を組み合わせて構成できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像処理に関する制御を行う複数の機能ユニットにより構成される画像形成装置であって、各機能ユニットは、画像形成装置に搭載可能な機能のうちの１以上の制御を行う制御手段と、他の機能ユニットと超広帯域無線により画像データの通信を行う無線インターフェースとを備えることにより上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、無線通信システム、近距離高速無線通信、超広帯域無線及びその応用システムを適用した画像形成装置に関する。

操作パネルと本体コントローラとを分離し、無線インターフェース（ＩＦ： ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）により接続した画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、画像形成装置と、外部機器、例えば携帯電話との間を近距離無線データ通信手段により接続し、携帯電話を操作パネル代わりに利用する画像形成装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−３６６２８７号公報 特許第３７０６０５３号公報

しかしながら、上述した画像形成装置では、以下の問題がある。

上述した画像形成装置は、操作パネルと本体とが別ユニットに分かれており、本体に搭載される各機能については分かれていない。すなわち、上述した画像形成装置はいずれも携帯電話や着脱式の操作パネル等の移動可能なモジュールをユーザーＩＦとして使用することで、ユーザーの利便性を向上するものである。例えば、本体と操作パネルとの間は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）などの無線通信技術により通信可能とされる。また、その通信内容は機器の制御情報であり、非常に高速性が要求される画像データ自体を無線伝送するものではない。

近年の画像形成装置には、画像入力機能、画像蓄積機能、画像処理機能、画像出力機能、ネットワーク機能等、様々な機能が統合されて構成される。従って、これらの機能から必要な機能を組み合わせ、顧客の要望に添うように画像形成装置を構成するには、その備える機能に応じて複数レベルの製品を用意する必要がある。このように各機能を組み合わせ、画像形成装置として、様々な要求のある顧客ニーズに答えていくには、無数の組み合わせに対応していく必要があるが、開発工数の増加やコストの問題により、実際に対応することは困難である。対応方法の１つとして、各機能をモジュール化し、その組み合わせで機器全体を構成するというアイデアがあるが、実際には各モジュールの物理的な制約、例えば大きさ、コネクタの位置等やデザイン面で実施するのは困難である。各モジュールをケーブルにより接続し、そのケーブルを延ばすことによりモジュール間を離すようにすれば機能としてはモジュール化できるが、ケーブルだらけになってしまう。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成装置に搭載される様々な機能のうち、必要な機能を組み合わせて構成できる画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、
画像処理に関する制御を行う複数の機能ユニットにより構成される画像形成装置であって、
各機能ユニットは、
画像形成装置に搭載可能な機能のうちの１以上の制御を行う制御手段と、
他の機能ユニットと超広帯域無線により画像データの通信を行う無線インターフェースと
を備えることを特徴の１つとする。

このように構成することにより、画像形成装置に搭載される様々な機能のうち、必要な機能を組み合わせて画像形成装置を構成できる。

本発明の実施例によれば、画像形成装置に搭載される様々な機能のうち、必要な機能を組み合わせて構成できる画像形成装置を実現できる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

本発明の実施例に係る画像形成装置は、複数の機能ユニットを備える。各機能ユニットは、画像形成装置に搭載される機能のうちの１つの機能を実行する。例えば、各機能ユニットは、画像データの入力処理を行う画像入力機能、画像データの記憶処理を行う画像蓄積機能、画像に対する編集処理を行う画像処理機能、画像の出力処理を行う画像出力機能、外部とのデータの通信処理を行うネットワーク機能等のうちの１つ以上の機能を実行するように構成される。複数の機能ユニットを組み合わせて画像形成装置を構成できる観点からは、機能ユニットは１つの機能を実行するように構成するのが好ましい。そして、各機能ユニット間は、無線により接続される。各機能ユニット間を無線により接続する場合には、各機能ユニット間を制御情報に加え、画像データが伝送する。画像データは、制御情報に比べて、そのデータの容量は膨大となる。したがって、画像形成装置を高速に動作させるには、各機能ユニット間を、画像データ及び制御情報を高速に伝送させる必要があり、このためには送信電力を高くする必要がある。しかし、送信電力を高くすると通信を行う機能ユニット以外の機能ユニットに対して、干渉を及ぼすことになる。また、例えば、ブルートゥースにより各機能ユニットを接続する場合、送信電力を高くした場合でも伝送速度が、１Ｍｂｐｓと低いため、使用に適さない。

そこで、本実施例においては、送信電力を小さくでき、他の機能ユニットに対する干渉を小さくできる通信方式、例えば超広帯域無線（ＵＷＢ： Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）を使用する。ＵＷＢとは、３ＧＨｚ−３０ＧＨｚの周波数帯であるマイクロ波帯に位置する３．１ＧＨｚ−１０．６ＧＨｚの７．５ＧＨｚ幅という広い周波数帯域を使用し、半径２０ｍ以下の短い距離で、５０Ｍｂｐｓ−４８０Ｍｂｐｓ、方式や使用条件によっては１Ｇｂｐｓを実現する高速な短距離無線方式である。このＵＷＢから出力される電波は、他の機能ユニットに影響を与えないようにその出力が非常に低く制限される。各機能ユニットは、近い距離に配置されることが多いため、各機能ユニットから送信される電波の送信距離が短くても問題はない。

このように、各機能ユニット間を接続する無線通信方式としてＵＷＢを使用することにより、高速伝送を実現でき、さらに送信電力を低くすることができるため、他の機能ユニットに与える干渉を低くすることができる。

本発明の第１の実施例に係る画像形成装置について、図１を参照して説明する。
本実施例においては、画像形成装置が、画像形成装置に搭載される機能のうちの１つ以上、具体的には２の機能を実行する機能ユニットを備える場合について説明する。

本実施例に係る画像形成装置１００は、操作ユニット２００と、画像入力ユニット３００と、画像処理ユニット４００と、画像出力ユニット５００と、記憶ユニット６００と、ネットワーク制御ユニット７００とを備える。

操作ユニット２００は、通信部２０２と、操作部２０４とを備える。操作部２０４は画像形成装置１００全体におけるユーザーＩＦ（インターフェース）である。画像入力ユニット３００は、通信部３０２と、画像入力処理部３０４とを備え、画像入力処理部３０４は、例えばスキャナやデジタルカメラなどの画像入力処理を行う装置により構成される。画像処理ユニット４００は、通信部４０２と、画像処理部４０４とを備え、画像処理部４０４は、例えば画像入力ユニット３００により入力された画像データを様々な画像フォーマットに変換したり、ネットワーク経由で、例えばネットワーク制御ユニット７００により入力されたＰＤＦ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｏｒｍａｔ）やポストスクリプト（ＰＳ： ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ）等の言語データを画像データに展開したりする。

画像出力ユニット５００は、通信部５０２と、画像出力処理部５０４と、紙搬送処理部５０６とを備え、画像出力処理部５０４は、画像処理ユニット４００により入力された画像データを紙に印刷したり、画面に表示したりする。紙搬送処理部５０６は、例えばシートフィーダやソータなどの各種のオプションユニットにより構成され、画像出力処理部５０４による命令に従って紙搬送処理を行う。記憶ユニット６００は、通信部６０２と、記憶部６０４とを備え、記憶部６０４は、画像処理ユニットにより送信され、入出力された画像データ等を蓄積する。このようにすることにより、後で再利用することができる。ネットワーク制御ユニット７００は、通信部７０２と、ネットワーク制御部７０４とを備え、ネットワーク制御部７０４は、画像形成装置１００の外部と画像データなど各種データの送受信を行う。ネットワーク制御部７０４は、例えばイーサネット（登録商標）や電話回線などのネットワークにより外部ネットワークとデータの送受信を行う。

従来の画像形成装置では、図２に示すように、画像入力ユニット２０と画像出力ユニット３０とを分離させ、画像入力ユニット２０と画像出力ユニット３０とを高速伝送可能な有線ケーブル３８により接続する構成をとり、各機能ユニットの独立性を保つように画像形成装置が構成される。この場合、画像入力ユニット２０は操作パネル２２と、スキャナ２４とを備え、画像出力ユニット３０はネットワーク制御ユニット３２と、画像処理ユニット３４と、画像印刷エンジン３６とを備える。

例えば、画像出力ユニット３０は、レーザープリンタ（ＬＰ： Ｌａｓｅｒ Ｐｒｉｎｔｅｒ）により構成される。このように構成し、スキャナとレーザープリンタとを組み合わせて複写機を実現した商品が実用化されている。このような商品は機能ユニットの独立性が高く、機能ユニットを組み合わせることにより、製品構成が容易であるが、高速伝送可能な有線ケーブルの接続に伴う物理的制約や処理性能の問題、移動が困難であるなどの問題が残っている。

一方、本実施例に係る画像形成装置では、図１を参照して説明したように画像形成装置に搭載可能な機能のうちの１以上の制御を行う各種機能ユニット夫々が無線ＩＦを備える。これらの通信部２０２、３０２、４０２、５０２、６０２及び７０２は、上述したように近距離で高速通信が可能な、例えば超広帯域無線（ＵＷＢ： Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）技術をベースとした無線技術が搭載される。画像形成装置１００を構成する各機能ユニットが夫々複数の他の機能ユニットと通信をすることができる、いわゆるメッシュ状のトポロジーを取る超広帯域無線技術をベースとした無線技術を適用する観点からは、例えばＷｉＮＥＴ（ＷｉＭｅｄｉａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）が搭載されるのが好ましい。ここで、超広帯域無線とは、データを１ＧＨｚ程度の極めて広い周波数帯に拡散して送受信を行なうものである。ここで、ＷｉＮＥＴとは、ＵＷＢを使ってＴＣＰ／ＩＰ通信を行う規格である。上述したように本実施例に係る画像形成装置では機能ユニット間で大容量の画像データを交換する必要がある。このため、無線といえども非常に高速な通信速度が要求される。一方、伝送距離は数ｍ程度、遠くても１０ｍ程度有れば十分である。本実施例では、近距離で高速通信が可能なＵＷＢをベースとした無線通信技術を用いることにより、非常に高速な通信が可能である。

画像形成装置１００を構成する機能ユニット間では、この無線ＩＦを経由して画像データ等が交換される。このように構成することにより、画像形成装置に搭載される様々な機能を有する画像処理機器のうち、必要な機能を組み合わせることができ、全体としてプリンタ機能やコピー機能やファクシミリ機能等、システム構成に応じて各種機能を実現することができる。

上述したように、操作ユニット２００、画像入力ユニット３００、画像処理ユニット４００、記憶ユニット６００及びネットワーク制御ユニット７００のように１つの機能ユニットが１つの機能を有するようにしてもよいし、画像出力ユニット５００にように１つの機能ユニットが複数の機能を有するように構成してもよい。

次に、本発明の第２の実施例に係る画像形成装置について、図３を参照して説明する。

上述した実施例においては、画像形成装置１００を構成する各機能ユニットが夫々複数の他の機能ユニットと通信をすることができる、いわゆるメッシュ状のトポロジーを取った場合の例を示した。しかし、メッシュ状のトポロジーでは、構成する機能ユニット数が増加すると、それらの機能ユニット間で通信を行うために設定される通信回線の組み合わせの数が膨大になり、ネットワークの管理が繁雑になる問題がある。そこで、本実施例においては、画像形成装置を構成する複数の機能ユニットの中、予め決定される所定の１つの機能ユニットを、全体を制御する制御用の無線中央制御局、すなわちホストとしての機能を有する機能ユニット（「ホスト機能ユニット」と呼ぶ）とし、ホスト機能ユニット以外のその他の機能ユニットを中央制御局にしたがって動作をする従属局、すなわちデバイスとしての機能を有する機能ユニット（「デバイス機能ユニット」と呼ぶ）とする。この場合、ホスト機能ユニットは、デバイス機能ユニットの無線ＩＦを制御する。例えば、他のデバイス機能ユニットの接続と取り外しの検出、ホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとの間の制御フローの管理、ホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとの間のデータ・フローの管理などを行う。このようにすることで、無線での接続回線数を機器の構成ユニット数と同程度にでき、無線ネットワークの管理負荷を大幅に低減することができる。

一例として、画像処理ユニット４００をホスト機能ユニットとする場合について、図３を参照して説明する。本実施例に係る画像形成装置１００は、図１を参照して説明した画像形成装置と、画像処理ユニット４００をホストとして機能させ、ホスト以外の機能ユニット、すなわち操作ユニット２００、画像入力ユニット３００、画像出力ユニット５００、記憶ユニット６００及びネットワーク制御ユニット７００をデバイスとして動作させる点以外は同様である。

通信部２０２、３０２、４０２、５０２、６０２及び７０２は、上述したように近距離で高速通信が可能な、例えば超広帯域無線技術をベースとした無線技術が搭載される。
ホスト機能ユニットを中心として、該ホスト機能ユニットにデバイス機能ユニットが接続されるトポロジーを構成する観点からは、例えばワイヤレスユーエスビー（ＷＵＳＢ： Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）やケーブルフリーユーエスビー（ＣａｂｌｅＦｒｅｅＵＳＢ）や次世代ブルートゥースなどの高速無線ＬＡＮベースの無線技術が搭載されるのが好ましい。この場合、ホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとは１対１のコネクションが張られるポイント・ツー・ポイント接続となる。ここで、ＷＵＳＢとは、コンピュータで広く用いられているインターフェース規格のユーエスビー（ＵＳＢ： Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）のひとつで、無線信号によるデータの通信を可能にした規格のことであり、最大転送速度４８０Ｍｂｐｓで、最大１２７個の同時接続ができる。通信速度は信号波の強度に左右され、発信機からおよそ３ｍ以内の領域であれば最大転送速度で用いることが可能である。半径１０ｍ以内の範囲では最大１１０Ｍｂｐｓ程度となる。

画像形成装置では、画像データが経由する機能ユニットにかかわらず、画像に何らかの加工を加える画像処理ユニットを必ず経由し、さらにこの画像処理ユニットが周辺の機能ユニットとのデータ転送を制御する役割を担うことから、中央制御局の機能を画像処理ユニットに持たせ、画像処理ユニットに無線ＩＦの集中制御を行わせることにより、画像データの転送と転送途中での画像処理を最適な経路で実現することができる。

一例として、ワイヤレスＵＳＢを適用した場合について説明する。ホスト機能ユニットである画像処理ユニット４００と、デバイス機能ユニットである操作ユニット２００、画像入力ユニット３００、画像出力ユニット５００、記憶ユニット６００及びネットワーク制御ユニット７００との間でそれぞれ、アソシエーション（接続）手順が行われる。その結果、コネクション鍵（ＣＫ： Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｋｅｙ）と呼ばれるマスター鍵の共有がホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとの間で行われる。

ホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットは、このコネクション鍵から、ペアー一時鍵（ＰＴＫ： Ｐａｉｒ−ｗｉｓｅ Ｔｅｍｐｏｒａｌ Ｋｅｙ）をセッション鍵として生成する。ペアー一時鍵（ＰＴＫ）は、ホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとの間の個別のデータ通信で使用され、ホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとの間でセキュアな関係を構築する認証で使用される４ウェイ・ハンドシェークで生成される。ホスト機能ユニットは、グループ鍵（ＧＴＫ： Ｇｒｏｕｐ Ｔｅｍｐｏｒａｌ Ｋｅｙ）もセッション鍵として生成する。このグループ鍵（ＧＴＫ）は、画像形成装置１００を構成するホスト機能ユニットと複数のデバイス機能ユニットとの間で共有される。グループ鍵（ＧＴＫ）は、ペアー一時鍵（ＰＴＫ）で暗号化され、ホスト機能ユニットから全てのデバイス機能ユニットに安全に提供される。

例えば、図４に示すように、デバイス機能ユニットは、ホスト機能ユニットを検知し、ホスト機能ユニットに対して接続要求を送信する（ステップＳ４０２）。

接続要求を受信したホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとの間で、相互認証が行われる（ステップＳ４０４）。

次に、相互認証が行われたホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとの間で、セキュアな通信での情報を交換することを許可する処理が行われる（ステップＳ４０６）。

次に、セキュアな接続が確立されたホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットとの間で、データを暗号化して通信が行われる（ステップＳ４０８）。

ここで、ステップＳ４０４において行われる相互認証処理について、図５を参照して説明する。

認証では、許可されたデバイス機能ユニットのみがホスト機能ユニットと通信を開始できるように、アソシエーションの手続きが定められている。アソシエーションの手続きでは、例えば４ウェイ・ハンドシェークが行われる。

４ウェイ・ハンドシェークについて説明する。

例えば、ホスト機能ユニットは、乱数（ＨＮｏｎｃｅ）を生成し、ＴＫＩＤ（Ｔｅｍｐｏｒａｌ Ｋｅｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）（セッション鍵であるＰＴＫのＩＤ番号）とともに、デバイス機能ユニットに送信する（ステップＳ５０２）（ハンドシェーク１）。デバイス機能ユニットは、乱数（ＤＮｏｎｃｅ）を生成する。

デバイス機能ユニットは、ホスト機能ユニットと共有するＣＫ、ＨＮｏｎｃｅ、ＤＮｏｎｃｅから鍵生成器を用いて、ＰＴＫとＫＣＫ（Ｋｅｙ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｋｅｙ）を生成する（ステップＳ５０４）。ＫＣＫは、鍵確認用の鍵であり、４ウェイ・ハンドシェーク中だけ使用される。

ホスト機能ユニットは、デバイス機能ユニットにＤＮｏｎｃｅの送付を求める。

デバイス機能ユニットは、ＴＫＩＤとＤＮｏｎｃｅをホストに返す（ステップＳ５０６）（ハンドシェーク２）。このとき、デバイス機能ユニットは、改ざんを防ぐためにＫＣＫを用いてＭＩＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｃｏｄｅ）を計算し、ホスト機能ユニットに通知する。ＭＩＣは、メッセージの完全性検査を行うために付加される符号である。

ホスト機能ユニットは、デバイス機能ユニットと同様に、ＣＫ、ＨＮｏｎｃｅ、ＤＮｏｎｃｅからＰＴＫとＫＣＫを生成する（ステップＳ５０８）。ホスト機能ユニットは、生成したＫＣＫを用いて、デバイス機能ユニットから送信されたＭＩＣを確認する。ＭＩＣが一致すれば、データは改ざんされていないと判断する。ＭＩＣが一致しなければ、ホスト機能ユニットは４ウェイ・ハンドシェークを中止して、デバイス機能ユニットに何も通知せずにデバイス機能ユニットを切り離す。

ホスト機能ユニットとデバイス機能ユニットは、ＣＫから生成されたＰＴＫをもち、ホスト機能ユニットはデバイス機能ユニットが正しいＣＫを持っていることを確認する。

ホスト機能ユニットは、正しいＣＫを持つことをデバイス機能ユニットに証明し、デバイス機能ユニットが生成したＰＴＫを使用するようにデバイス機能ユニットに指示する。ホスト機能ユニットは、生成したＰＴＫの使用を開始する。

ホスト機能ユニットは、ＴＫＩＤ、ＨＮｏｎｃｅを、ホスト機能ユニットが生成したＫＣＫを用いてＭＩＣを算出し、デバイス機能ユニットに通知する（ステップＳ５１０）（ハンドシェーク３）。

デバイス機能ユニットは、受信したＭＩＣを確認し、ＭＩＣが一致すれば、データは改ざんされていないと判断する。デバイス機能ユニットは、生成したＰＴＫの使用を開始する。ＭＩＣが一致しなければ、デバイス機能ユニットは何も通知せずに接続を切断する。

デバイス機能ユニットは、ＰＴＫの使用を開始したことを、ホスト機能ユニットに通知する。ハンドシェーク１、２、３は、コントロール転送によって行われるため、ステータス・ステージを伴う。コントロール転送とは、ＵＳＢデバイスの制御に使用される転送方法であり、アドレスの設定やデバイスの情報の交換を行うため、ホストからデバイスへの書き込みを行う転送であるコントロール・ライト転送、デバイスからホストへの読み込みを行う転送であるコントロール・リード転送、ホストからデバイスへの書き込みでデータ・ステージを持たない転送であるコントロール・ノーデータ・ステージ転送の転送方式が使い分けられる。コントロール転送は、セットアップ・ステージ／データ・ステージ／ステータス・ステージの３つに分けられ、ステータス・ステージでは、シーケンスが成功して完了（ＡＣＫ：コントロール・リード転送、長さ零のデータパケット：コントロール・ライト転送）シーケンスの完了に失敗（ＳＴＡＬＬ）、実行中のため、デバイスはまだビジー状態（ＮＡＫ）の転送結果を応答する。

デバイス機能ユニットは、ＭＩＣが一致すれば、そのステータス・ステージでＡＣＫ応答を行う（ステップＳ５１２）（ハンドシェーク４）。

ハンドシェーク４の応答がＡＣＫ応答であるならば、ホスト機能ユニット、デバイス機能ユニットともに相手が間違いなく同じＰＴＫを持っていることを確認できたことを意味する。

この４ウェイ・ハンドシェークは、相互認証時に限らず定期的に行われる。このようにすることにより、暗号キーの交換を行うことができるため、機能ユニット間で画像データ及び各種コマンド、例えばスキャンコマンドなどを暗号化して送信することができる。

次に、本実施例に係る画像形成装置１００の動作について、図６を参照して説明する。

画像処理ユニットの通信部４０２は、操作ユニット２００に対して定期的にポーリングコマンドを送信する（ステップＳ６０２）。

操作ユニット２００の操作部２０４に対してユーザーから印刷コマンドが入力される（ステップＳ６０４）。操作部２０４は、入力された印刷コマンドを、画像処理ユニット４００に送信する（ステップＳ６０６）。印刷コマンドは、通信部２０２から送信され通信部４０２に受信される。通信部４０２は、入力された印刷コマンドに基づいてスキャンコマンドを生成し、生成したスキャンコマンドを画像入力ユニット３００に送信する（ステップＳ６０８）。スキャンコマンドは、通信部４０２から送信され通信部３０２に受信される。通信部３０２は、受信したスキャンコマンドを画像入力処理部３０４に入力する。

画像入力処理部３０４は、入力されたスキャンコマンドにしたがって、スキャン処理を実行し（ステップＳ６１０）、画像データを画像処理ユニット４００に送信する（ステップＳ６１２）。画像データは、通信部３０２から送信され通信部４０２に受信される。通信部４０２は、受信した画像データを画像処理部４０４に入力する。

画像処理部４０４は、入力された画像データに対して画像処理を施す（ステップＳ６１４）。例えば画像処理部４０４は、変形処理、拡大処理などの画像編集を行う。画像処理部４０４は、画像編集処理が行われた画像データを印刷する命令である印刷コマンドを画像出力ユニット５００に送信する（ステップＳ６１６）。印刷コマンドは、通信部４０２から送信され通信部５０２に受信される。通信部５０２は、受信した印刷コマンドを画像出力処理部５０４に入力する。続いて、画像処理部４０４は、画像編集処理が行われた画像データを印刷データとして、画像出力ユニット５００に送信する（ステップＳ６１８）。印刷データは、通信部４０２から送信され通信部５０２に受信される。通信部５０２は、受信した印刷データを画像出力処理部５０４に入力する。

画像出力処理部５０４は、入力された印刷コマンドにしたがって、続いて入力された印刷データの印刷処理を行う（ステップＳ６２０）。

本実施例に係る画像形成装置によれば、画像処理ユニットをホストとすることにより、画像データを１ホップで次の処理が行われる機能ユニットに送信できる。

本実施例では、画像形成装置１００のデバイス機能ユニットとして、操作ユニット２００、画像入力ユニット３００、画像出力ユニット５００、記憶ユニット６００及びネットワーク制御ユニット７００を備える場合について説明したが、図７に示すように画像出力ユニット５００及びネットワーク制御ユニット７００を備えるようにしてもよい。このように構成することにより、ネットワークを介して送信された画像データを印刷するネットワークプリンタを構成することができる。

また、図８に示すように画像入力ユニット３００及びネットワーク制御ユニット７００を備えるようにしてもよい。このように構成することにより、例えば、画像入力ユニット３００としてスキャナを備える場合に、ネットワークスキャナを構成することができる。

また、図９に示すように、操作ユニット２００、画像入力ユニット３００及び画像出力ユニット５００を備えるようにしてもよい。このように構成することにより、複写機を構成することができる。

また、図１０に示すように、ネットワーク制御ユニット７００、記憶ユニット６００を備えるようにしてもよい。このように構成することにより、画像データサーバーを構成することができる。

次に、本発明の第３の実施例に係る画像形成装置について、図１１を参照して説明する。

本実施例に係る画像形成装置は、図３を参照して説明した画像形成装置と、ネットワーク制御ユニット７００をホストとして機能させ、ホスト以外の機能ユニット、すなわち操作ユニット２００、画像入力ユニット３００、画像処理ユニット４００、画像出力ユニット５００及び記憶ユニット６００をデバイスとして動作させる点以外は同様である。

通信部２０２、３０２、４０２、５０２、６０２及び７０２は、上述したように近距離で高速通信が可能な、例えば超広帯域無線技術をベースとした無線技術が搭載される。本実施例に係る画像形成装置では、ホスト機能デバイスであるネットワーク制御ユニット７００と、デバイス機能ユニットである操作ユニット２００、画像入力ユニット３００、画像処理ユニット４００、画像出力ユニット５００及び記憶ユニット６００との間で、上述した相互認証処理が行われる。画像処理機器は待機状態が多く、待機時には画像処理ユニット４００も待機状態とすることが多い。そのようなときにも外部からいつデータが入ってくるかわからないため、ネットワークは常に生かしておく、すなわち動作状態にしておく必要がある。そこで、画像処理ユニット４００の代わりにネットワーク制御ユニット７００に無線制御局の役割を持たせ、その他のユニットを従属局とし、通常はネットワーク制御ユニット７００だけを常時動作させておき、その他のユニットは必要に応じて制御局が無線IFを介して各ユニットの動作状態を制御して起こしたり、すなわちコネクト状態にしたり、寝かせたり、すなわちスリープ状態にする。このようにすることで、システム全体としての消費電力を大幅に低減できる。

次に、本実施例に係る画像形成装置１００の動作について、図１２を参照して説明する。

ネットワーク制御ユニット７００の通信部７０２は、操作ユニット２００に対して定期的にポーリングコマンドを送信する（ステップＳ１２０２）。

操作ユニット２００の操作部２０４に対してユーザーから印刷コマンドが入力される（ステップＳ１２０４）。操作部２０４は、入力された印刷コマンドを、ネットワーク制御ユニット７００に送信する（ステップＳ１２０６）。印刷コマンドは、通信部２０２から送信され通信部７０２に受信される。通信部７０２は、受信した印刷コマンドに基づいてスキャンコマンドを生成し、生成したスキャンコマンドを画像入力ユニット３００に送信する（ステップＳ１２０８）。スキャンコマンドは、通信部７０２から送信され通信部３０２に受信される。また、通信部７０２は、受信した印刷コマンドに基づいて画像データ受信要求コマンドを生成し、生成した画像データ受信要求コマンドを画像処理ユニット４００に送信する（ステップＳ１２１０）。画像データ受信要求コマンドは、通信部７０２から送信され通信部４０２に受信される。

通信部３０２は、受信したスキャンコマンドを画像入力処理部３０４に入力する。

画像入力処理部３０４は、入力されたスキャンコマンドにしたがって、スキャン処理を実行し（ステップＳ１２１２）、画像データをネットワーク制御ユニット７００に送信する（ステップＳ１２１４）。画像データは、通信部３０２から送信され通信部７０２に受信される。通信部７０２は、受信した画像データを画像処理部ユニット４００に送信する（ステップＳ１２１６）。通信部７０２から送信された画像データは、通信部４０２に受信され、通信部４０２は受信した画像データを画像処理部４０４に入力する。

画像処理部４０４は、入力された画像データに対して画像処理を施す（ステップＳ１２１８）。例えば画像処理部４０４は、変形処理、拡大処理などの画像編集を行う。画像処理部４０４は、画像編集処理が行われた画像データを印刷データとして、ネットワーク制御ユニット７００に送信する（ステップＳ１２２０）。印刷データは、通信部４０２から送信され通信部７０２に受信される。

通信部７０２は、受信した印刷データに基づいて、印刷する命令である印刷コマンドを生成し、画像出力ユニット５００に送信する（ステップＳ１２２２）。印刷データは、通信部７０２から送信され通信部５０２に受信される。

通信部５０２は、受信した印刷コマンドを画像出力処理部５０４に入力する。続いて、通信部７０２は、画像編集処理が行われた画像データを印刷データとして、画像出力ユニット５００に送信する（ステップＳ１２２４）。印刷データは、通信部７０２から送信され通信部５０２に受信される。通信部５０２は、受信した印刷データを画像出力処理部５０４に入力する。

画像出力処理部５０４は、入力された印刷コマンドにしたがって、続いて入力された印刷データの印刷処理を行う（ステップＳ１２２６）。

本実施例に係る画像形成装置によれば、外部ネットワークから受信した画像データを直接出力できる。すなわち、画像編集処理の必要のないデータの出力処理の処理時間を短縮できる。

本発明の実施例によれば、画像処理装置を構成する各機能ユニットは着脱可能で、各機能ユニット間を無線ＩＦで接続しているので、機能ユニット間を接続するためのコネクタが不要になり、コネクタ形状や位置を気にすることなく、必要な機能ユニットのみを組み合わせることで多様な機器を積み木細工のように構成できる。このため、適宜必要な機能ユニットを組み合わせて近くに配置するだけで各ユーザーニーズに添った画像形成装置を構成できる。例えば、スキャナだけを自分の机の上で一時使用するなど、一部機能だけを移動させての利用が簡単にでき、アクセシビリティの面でもユーザーの使い勝手を向上させることができる。ここで、着脱可能であるとは、電波による通信が可能であるか否かを示し、通信可能であるエリアでも上述した接続手順、例えばアソシエーション手順が必要であることを意味する。

機能ユニット間は無線接続なので電源を除けばコネクタやケーブルをなくすことができ、機器のレイアウトの自由度を大幅に増加させることができる。また、低消費電力のモジュールにより機能ユニットが構成できる場合には、電池を内蔵することにより、完全にケーブルレスにできる。

従来は機種毎にコネクタ等の物理的な制約で個別対応していたようなオプションユニットとの通信において、その通信ＩＦを無線化することにより、レイアウトの制約が無くなり、機種に寄らずオプションユニットを共通化することが可能になる。

さらに、画像形成装置の周辺機器としてはシートフィーダ、ソータといった紙搬送系の各種オプションがあるが、これらには各種のセンサーが有り、従来はハーネスで接続されているが、これらのセンサー情報を無線で接続するようにすることにより、ハーネスの実装処理を削減することができ、さらに信頼性を向上させることができる。さらに、各機能ユニット間を無線化することにより、機能拡張が容易にできる。例えばプリント能力を倍にしたければ、画像出力ユニットだけを１つ増設することで、同一データの倍速印刷を簡単に実現できる。

また、本発明の実施例によれば、無線ＩＦ技術としてＵＷＢベースの無線技術を採用することにより、画像形成装置を構成する近距離の機能ユニット間で、高速な画像伝送を無線で実現できる。一方、電波は距離的には飛ばないので離れた位置にある他の機器への影響も低減できる。

また、画像形成装置に搭載可能な機能を有する機能ユニットのなかから、適宜必要な機能ユニットを組み合わせることにより、多様な画像形成装置を機器のデザインやレイアウトの制約無しに自在に構成することができる。各機能ユニットは独立性が高く、モジュール化も容易であるため、機種構成に寄らず共通化も容易であり、開発コストも低減できる。

また、機能ユニットを共通化する、すなわち１つの機能ユニットで複数の処理を行うようにしてもよい。例えば、紙搬送関係のオプション機器等を共通化することにより、オプションの多機種への展開が容易になる。また、機能の拡張、向上もユニットの追加で容易に対応可能になる。例えば、複数のプリントエンジンをそばに追加で置くと追加台数分だけ同時印刷が可能になるなど、システム性能を大幅に向上できる。

また、画像形成装置を構成する機能ユニットの中の１つを全体制御用の無線中央制御局、すなわちホストとして、他の機能ユニットをデバイスとし、無線ネットワークのトポロジーをスター型の構成とすることにより、無線での接続回線数を機器の構成ユニット数と同程度にし、画像処理機器内の無線ネットワークの管理負荷を大幅に低減できる。また、無線中央制御局の機能を画像処理の中心的な機能を担う画像処理ユニットに持たせることにより、画像データの転送と転送途中での各種画像処理を最適な経路で実現できる。また、無線中央制御局の機能をネットワーク制御ユニットに持たせることにより、このネットワーク制御ユニット以外の機能ユニットを待機時に寝かせておけるので、システム全体としての消費電力を大幅に低減できる。

本発明の一実施例に係る画像形成装置を示すブロック図である。 画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置における機能ユニット間の接続処理を示すフロー図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置における機能ユニット間の接続処理を示すフロー図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置を示すブロック図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。

符号の説明

１０、１００ 画像形成装置
２０ 画像入力ユニット
２２ 操作パネル
２４ スキャナ
３０ 画像出力ユニット
３２ ネットワーク制御ユニット
３４ 画像処理ユニット
３６ 画像印刷エンジン
３８ 有線ケーブル
２００ 操作ユニット
２０４ 操作部
３００ 画像入力ユニット
３０４ 画像入力処理部
４００ 画像処理ユニット
４０４ 画像処理部
５００ 画像出力ユニット
５０４ 画像出力処理部
５０６ 紙搬送処理部
６００ 記憶ユニット
６０４ 記憶部
７００ ネットワーク制御ユニット
７０４ ネットワーク制御部
２０２、３０２、４０２、５０２、６０２、７０２ 無線ＩＦ（インターフェース）

Claims (9)

1. 画像処理に関する制御を行う複数の機能ユニットにより構成される画像形成装置であって、
   各機能ユニットは、
   画像形成装置に搭載可能な機能のうちの１以上の制御を行う制御手段と、
   他の機能ユニットと超広帯域無線により画像データの通信を行う通信手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記制御手段は、操作処理、画像データの入力処理、画像に対する編集処理、画像の出力処理、紙搬送処理、画像データの記憶処理及び外部とのデータの通信処理のうち、１以上の制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   複数の機能ユニットのうち１つを他の機能ユニットを制御するホストとし、前記ホスト以外の機能ユニットをデバイスとし、
   前記ホストの通信手段は、他の機能ユニットの接続と解放、他の機能ユニットとの間の画像データの中継を行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   画像に対する編集処理の制御を行う制御手段が搭載された機能ユニットを他の機能ユニットを制御するホストとし、前記ホスト以外の機能ユニットをデバイスとしたことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３に記載の画像形成装置において、
   外部とのデータの送受信の制御を行う制御手段が搭載された機能ユニットを他の機能ユニットを制御するホストとし、前記ホスト以外の機能ユニットをデバイスとしたことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   外部とのデータの送受信を制御する機能ユニットと、
   画像に対する編集処理を行う機能ユニットと、
   画像の出力処理を行う機能ユニットと、
   を備え、
   前記画像に対する編集処理を行う機能ユニット又は前記外部とのデータの送受信を制御する機能ユニットを他の機能ユニットを制御するホストとし、前記ホスト以外の機能ユニットをデバイスとしたことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   画像データの入力処理を行う機能ユニットと、
   画像に対する編集処理を行う機能ユニットと、
   外部とのデータの送受信を制御する機能ユニットと
   を備え、
   前記画像に対する編集処理を行う機能ユニット又は前記外部とのデータの送受信を制御する機能ユニットを他の機能ユニットを制御するホストとし、前記ホスト以外の機能ユニットをデバイスとしたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項２に記載の画像処理装置において、
   操作処理を行う機能ユニットと、
   画像データの入力処理を行う機能ユニットと、
   画像に対する編集処理を行う機能ユニットと、
   画像の出力処理を行う機能ユニットと、
   外部とのデータの送受信を行う機能ユニットと
   を備え、
   前記画像に対する編集処理を行う機能ユニット又は前記外部とのデータの送受信を制御する機能ユニットを他の機能ユニットを制御するホストとし、前記ホスト以外の機能ユニットをデバイスとしたことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項２に記載の画像処理装置において、
   画像に対する編集処理を行う機能ユニットと、
   画像データの記憶を行う機能ユニットと、
   外部とのデータの送受信を行う機能ユニットと
   を備え、
   前記画像に対する編集処理を行う機能ユニット又は前記外部とのデータの送受信を制御する機能ユニットを他の機能ユニットを制御するホストとし、前記ホスト以外の機能ユニットをデバイスとしたことを特徴とする画像形成装置。

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