JP2008262471A - 画像出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コントローラ部とエンジン部との間の高速シリアル転送におけるデータの転送順や転送量の調整によって生ずるデータ到達までの遅延により、エンジン側の処理を待機させるバッファメモリや待機制御回路が必要となり、回路の複雑化を招くという問題があった。
【解決手段】 エンジン側で実行する処理単位に応じたサイズのパケットを生成して画像データを送信することで、エンジン側に必要であった待機制御回路やバッファメモリの増大という問題を解決する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像出力装置におけるコントローラとエンジン間に適用するシリアルデータ転送に関するものである。

画像出力装置としてのプリンタは、図２に示すように、ネットワークやＵＳＢインターフェース等を介して、プリンタドライバを有するホストコンピュータに接続される。プリンタドライバは、印刷元のデータをプリンタが解釈可能な形式の中間出力データに変換するソフトウェアである。プリンタの内部は、コントローラ部とエンジン部で構成されている。コントローラ部は、ホストコンピュータ等が生成した中間出力データをエンジン部の出力に適した画像データに変換し、エンジン部は、コントローラ部から出力された画像データを取得し、紙等のメディアに画像出力する。また、プリンタ部とエンジン部の間では画像データの他に制御コマンドデータなどがやりとりされている。

近年、電子写真方式のプリンタのカラー化や高速化に伴ない、複数のレーザービームを並列走査するマルチビーム方式やインライン方式と呼ばれる並列処理による高速印刷方式が実用に供されている。例えば「特開平９−１９２５４２号公報（特許文献１）」はインライン方式の高速印刷技術を開示している。このインライン方式は４色分（シアン・マゼンタ・イエロー・ブラック）の感光ドラムを一列に並べ、各色の印刷処理をオーバーラップさせ印刷時間を短縮する技術である。インライン方式を実現するためには各色のデータを並行して処理させる必要があり、エンジン部の印刷動作に同期しながら各色のデータ処理を滞りなく実行させることが重要になる。

このようにプリンタ内部での処理の並列化が進むことによって、コントローラ部とエンジン部を接続する信号線が増加しており、そのためインターフェース部のコスト増大として問題視されるようになった。このような問題に対して、コントローラ部とエンジン部とのインターフェース部に高速シリアル通信手段を適用する技術開発が成されている。

高速シリアル通信手段は、複数の種類のデータを受け渡すために同一通信路を時分割で利用する技術である。このような高速シリアル通信手段をコントローラ部とエンジン部とのインターフェース部に適用するためには、パケット化されたデータの１回当たりの転送量や転送順を転送されるデータの性質に合わせて適応させる必要がある。

例えば、「特開平１１−１５７１６８号公報（特許文献２）」は、コントローラ部とエンジン部の間で転送される性質の異なるデータに関して、各々の性質に応じて同期転送モードと非同期転送モードを適用する技術を開示している。また、「特開２００６−９９１８０号公報（特許文献３）」は、シリアル通信手段を介して時分割で転送される複数の論理チャネル毎に優先度に応じて送受信するパケットサイズを決定する技術を開示している。
特開平９−１９２５４２ 特開平１１−１５７１６８ 特開２００６−９９１８０

上述のように、プリンタ内部へ高速シリアル通信手段を適用することで、コントローラ部とエンジン部との間に必要とされる信号線数の削減が可能である。

しかしながら、高速シリアル通信手段は同一通信路を時分割で利用するため、従来は並行して転送されていたデータを小さな単位に分割し、一列に並べて転送する必要がある。さらに、上記に示したように、各々のデータの転送順やサイズが調整されて転送されることで、受信側であるエンジン部には従来連続して得られたデータが不定期な間隔で到達することになる。従って、エンジン側で実行する後段の処理部においては、処理単位のデータが揃うまで処理の実行を待機させる必要が生ずる。その結果、この処理に必要となるデータ保持用メモリやその制御回路が新たに必要となり、回路規模の増大や処理の複雑化を招くという問題が生じていた。

本発明は、上記問題点を解決するために以下に示す構成からなる。

すなわち、ラスタイメージ処理を実行するコントローラ部と、印刷処理を実行するエンジン部と、前記コントローラ部と前記エンジン部とを接続するシリアル通信部とを有する画像出力装置であって、前記コントローラ部は、ラスタイメージデータを生成する画像展開手段と、前記画像展開手段により生成したラスタイメージデータから所定形式のパケットを生成するパケット生成手段と、前記パケット生成手段により生成したパケットを前記シリアル通信部を介してエンジン部に送信するシリアルデータ送信手段とを備え、前記エンジン部は、前記シリアルデータ送信手段より送信されたデータを受信するシリアルデータ受信手段と、前記シリアルデータ受信手段により受信したデータから前記所定形式のパケットを抽出するパケット抽出手段と、前記パケット抽出手段より抽出したパケットに含まれる前記ラスタイメージデータを変換処理する画像変換処理手段とを備え、前記パケット生成手段は、前記画像変換処理手段で実行する処理単位に応じたサイズのデータを格納するパケットを生成する。

さらに、前記コントローラ部は、前記エンジン部より印刷実行可能な用紙サイズに関する情報を取得する用紙サイズ情報取得手段を備え、前記用紙サイズ情報取得手段により取得した情報に応じて、前記パケット生成手段により生成するパケットに含まれるデータサイズを決定する。

本発明によれば、コントローラ部とエンジン部との間のシリアル転送におけるデータ転送順やデータサイズの調整に起因する後段処理へのデータ遅延に対して必要となる後段処理の待機制御による回路増大を抑えることができる。

（実施例）
以下、添付図面に従って本発明にかかる実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例における画像出力装置の構成を示すブロック図である。

コントローラ部１とエンジン部２は高速シリアル通信手段３を用いてデータ転送を行う。

コントローラ部１は、図示のように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、外部インタフェース１０３、メモリ１０４、ＤＭＡＣ１０５、パケット生成抽出部１０６がシステムバス１０８によって接続されており、ＣＰＵ１０１がコントローラ部１全体の制御を行なう。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１によって処理される処理手順（プログラム）、およびフォントデータなどを格納する。外部インタフェース１０３は、ネットワークやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１２８４、ＩＥＥＥ１３９４等のＩ／Ｏインタフェースであり、上述したホストコンピュータから送信される中間出力データを受信する。メモリ１０４は、ＣＰＵ１０１が中間出力データより生成した１ページ分のラスタイメージデータを一旦格納する。ＤＭＡＣ１０５は、メモリ１０４に格納したラスタイメージデータをパケット生成抽出部１０６に転送する。パケット生成抽出部１０６は、転送されたデータを所定の形式のパケットデータに整えてシリアル通信部１０７に送り、さらに、シリアル通信部１０７はパケットデータをシリアルデータとして送出する。また、シリアル通信部はエンジン部２から送信されたシリアルデータの受信も行なう。受信時は、シリアル通信部１０７が受信したデータをパケット生成抽出部１０６に転送する。さらに、パケット生成抽出部１０６は、パケットデータを抽出後、結果をＣＰＵ１０１に伝達する。

一方、エンジン部２は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、メモリ２０３、パケット生成抽出部２０５、画像処理部２０６、メモリコントローラ２０７、画像処理部２０９、印刷制御部２１０がシステムバス２１１に接続されており、ＣＰＵ２０１がエンジン部２全体の制御を行なう。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１によって処理される処理手順（プログラム）を格納しており、メモリ２０３はＣＰＵ２０１がワークメモリとして利用する。コントローラ部１のシリアル通信部１０７より送出されたデータは、シリアル通信部２０４により受信する。パケット生成抽出部２０５は、受信データから抽出したパケットデータのデータ種別を判定し、判定結果に応じて、画像データは画像処理部２０６へ、コマンド制御データはＣＰＵ２０１に伝達する。画像処理部２０６は、パケット生成抽出部から転送された画像データに対し所定の処理（後述する画像処理１）を施す。メモリコントローラ２０７は、画像処理部２０６で処理されたデータを画像メモリ２０８に一時的に格納する。さらに、メモリコントローラ２０７は、印刷制御部２１０からの要求に応じて画像メモリ２０８に格納した画像データを画像処理部２０９に転送する。画像処理部２０９は、所定の処理（後述する画像処理２）を実行し、処理後のデータは印刷制御部２１０によって紙などのメディア上に画像を形成させるべく制御される。

ここで、画像処理部２０６で実行される画像処理１および画像処理部２０９で実行される画像処理２について説明を加える。上述したように、コントローラ部１で生成されたラスタイメージは、エンジン部２に転送後、一旦画像メモリ２０８に格納される。画像メモリ２０８は１ページ分のデータを保持し画像形成部の動作に合わせて読み出されるページメモリとして機能するものである。本実施例では、このページメモリの容量を出来るだけ小さくすることでコスト軽減を図ることを目的とし、画像メモリ上のデータには圧縮処理を施すようにしている。従って、画像処理部２０６おいてデータ圧縮処理、画像処理部２０９おいてデータ伸張処理が実行される。

本実施例では、この圧縮伸張処理としてＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式の符号化を用いる。ＪＰＥＧは画像を固定サイズ（例えば８ｘ８画素）のブロック毎に離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）し、量子化後、ハフマン符号によるエントロピー符号化を行なってデータ量を圧縮する方法である。従って、上記構成では、画像処理部２０６においてＪＰＥＧ符号化処理を、画像処理部２０９においてＪＰＥＧ復号化処理をそれぞれ実行する。

また、エンジン部２においてはエンジン特性に応じた画像処理が必要になる場合がある。例えば、エンジンの色再現特性に合わせたγ補正やハーフトーン処理などである。本実施例においては、これらの処理は画像処理部２０６或いは画像処理部２０９のどちらで実行しても良いものとする。

また、上記構成の説明において、シリアル通信手段３を介して転送されるデータは次の３種類としている。
（１）ラスタイメージ（方向：コントローラ → エンジン）
（２）コマンド（方向：コントローラ → エンジン）
（３）ステータス（方向：エンジン → コントローラ）
ここで、コマンド（２）はエンジン部２への動作指示や状態通知を要求するものであり、ステータス（３）は受信したコマンドの内容に応じて返送される所定形式のデータである。従って、本実施例において、エンジン部２からコントローラ部１に転送されるデータはステータス（３）だけである。また、コントローラ部１からエンジン部２に転送されるデータはラスタイメージ（１）とコマンド（２）が混在し、受信側のエンジン部２で判別される必要がある。従来、これらのコマンド／ステータスデータは印刷される画像データとは異なる信号線を利用して転送されるが、本実施例ではこれらも同一の信号線を介して転送することで信号線数をできるだけ少なくする構成としている。

なお、本発明における高速シリアル通信手段３として利用する通信路は、実行する印刷動作に支障なくデータの受け渡しが可能な帯域を確保可能であればどのようなものであっても構わない。例えば、一般的に用いられているＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｑｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌ）レベルで駆動する差動型シリアル通信方式を適用することが可能であり、搬送クロック同期型転送により実現することができる。或いは送受信双方にＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）方式のＳｅｒＤｅｓ機能を持たせ、クロック埋め込み型の転送を適用することも可能である。

＜動作説明＞
引き続き、上記構成を成す画像出力装置の動作について、図３〜図４に示すフローチャートに従って説明する。

図３は、印刷時のコントローラ部１の動作を示すフローチャートである。

コントローラ部１は、外部インターフェース部１０３を介してホストコントローラから送信される中間出力データの受信を待つ（ステップＳ３０１）。受信データは、ＣＰＵ１０１によってラスタイメージデータに展開した上で（ステップＳ３０２）、メモリ１０４の所定の位置に順次格納していく（ステップＳ３０３）。１ページ分の受信データが全てラスタイメージデータとしてメモリ１０４に格納されると（ステップＳ３０４）、引き続きエンジン部２に対して印刷動作開始を指示する。ＣＰＵ１０１がエンジン部２に印刷動作を開始すべく所定のコマンドを示すデータを与えるとパケット生成抽出部１０６はコマンドであることを示すパケットデータを生成する。さらに、パケットデータはシリアル通信部１０７でシリアルデータに変換されシリアル通信手段３に送出される（ステップＳ３０５）。コントローラ部１は印刷開始を指示するコマンドの送出後、エンジン部２から返送されるステータスの受信によって（ステップＳ３０６）、エンジン部へのラスタイメージの転送を開始する（ステップＳ３０７）。ラスタイメージの転送は、ＣＰＵ１０１からの制御に従い、ＤＭＡＣ１０５により実行される。ＤＭＡＣ１０５は、メモリ１０４上の指定されたアドレスから順次データを読み出し、パケット生成抽出部１０６へ転送する。パケット生成抽出部１０６は与えられたデータがラスタイメージであることを認識し、ラスタイメージであることを示すパケットデータを生成する。ラスタイメージデータの転送は、１ページ分完了するまで繰り返し実行される（ステップＳ３０８）。

図４は、通常印刷時のエンジン部２の動作を示すフローチャートである。

エンジン部２はシリアル通信手段３を介して転送される印刷指示コマンドを待つ（ステップＳ４０１）。印刷指示コマンドはシリアライズされたパケットデータとしてパケット生成抽出部２０５に渡されＣＰＵ２０１に通知される。ＣＰＵ２０１は、印刷指示コマンドを受け付けると、各部に印刷処理を開始するべく初期設定を行う（ステップＳ４０２）。さらに、印刷開始を受け入れることを示すステータスデータをパケット生成抽出部２０５に与え、パケット生成抽出部２０５は、与えられたステータスデータを所定のパケットデータとしてシリアル通信部２０４より送出する（ステップＳ４０３）。引き続き、ラスタイメージの受信を待ち（ステップＳ４０４）、受信したラスタイメージデータには、画像処理部２０６に与えられて所定の処理（画像処理１）が実行される（ステップＳ４０５）。画像処理１が施されたデータは、メモリコントローラの制御に従って一旦画像メモリ２０８に格納される（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０４からステップＳ４０６に至る処理は１ページ分のラスタイメージの転送が完了するまで繰り返される（ステップＳ４０７）。１ページ分のデータ格納が完了するとＣＰＵ２０１は画像形成処理を開始させるべく印刷制御部２１０に指示を与える（ステップＳ４０８）。印刷制御部２１０は、不図示の画像形成部となる感光ドラムを動作させながら、レーザ光の走査タイミングに応じて画像データを取得するようにメモリコントローラ２０７に指示を与える。メモリコントローラ２０７は画像メモリ２０８から順次データを読み出して画像処理部２０９に転送する。画像処理部２０９は転送された画像データに所定の処理（画像処理２）を施して印刷制御部２１０に与える。このようにして印刷制御部２１０に与えられた画像データは、順次前記レーザ光の走査タイミングに合わせてレーザの点灯を駆動する信号に変換される。印刷制御部２１０の指示に基づく上記処理は、１ページ分の画像データが出力されるまで継続するとともに、上記処理により感光ドラム上に露光させた像は、不図示の紙などのメディア上への画像形成工程を進み、印刷動作を完了する（ステップＳ４０９）。

＜シリアルデータ構成＞
次に本発明の特徴であるシリアル通信手段３を介して転送されるデータ形式について説明する。本実施例における画像出力装置のエンジン部２では、画像メモリ２０８へのデータ格納時にＪＰＥＧによる符号化処理が実行される。上述のように、符号化処理は画像処理部２０６において実行されるが、画像処理部２０６では符号化処理の単位である固定サイズのブロック毎に処理が進行する。以下、８ｘ８画素のブロックで符号化を実行する場合を説明する。

コントローラ部１よりラスタイメージとして走査順に並べられた画素データが順次転送される場合、画像処理部２０６に至るラスタイメージデータの処理は、少なくとも８ライン目のデータの到達まで待機することになる。本実施例の構成のように、データ転送手段として高速シリアル通信を適用した場合、上述のように一連のデータは小さな単位に分割され、同時期に転送されるべき複数のデータに対して転送順や転送サイズが調整された上で一列に並べられて転送される。つまり、画像処理部２０６に至るデータは不定期な間隔で到達することを余儀なくされ、そのために画像処理部２０６には従来は必要なかった後段処理の実行を待ち合わせる手段を新たに加える必要が生ずる。そこで、本発明においては、コントローラ部１が生成するラスタイメージを転送するパケットの生成に際して、エンジン部２の画像処理部２０６で実行される処理単位に応じてデータサイズを決定する。例えば、上記８ｘ８画素のＪＰＥＧ符号化に対しては、画素データを走査順に並べたラスタイメージを８ライン分を一つのパケットデータとして生成させ、シリアル転送を実行する。ここで基準となる１ラインのデータとは画像形成処理において最終的に紙などのメディア上に画像として再現される有効な印刷領域に再現される画像データの１走査分である。従って、印刷用紙サイズに応じて、１ライン分の画像データのサイズも増減することになる。本実施例のコントローラ部１は、印刷処理に先立ってエンジン部２から印刷処理可能なメディアのサイズに関する情報を取得し、これをホストコンピュータに通知することで一連の印刷処理を行なう。つまり、コントローラ部１は、印刷処理の開始時点でエンジン部２の画像処理部２０６において実行される処理単位を認識しており、これに応じて各部の制御を実行可能な構成を成すものである。

本発明は、上述した実施形態の装置に限定されず、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器から成る装置に適用しても良い。前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、完成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み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、ハードディスク、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を用いることができる。また、コンピュータが読み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動しているＯＳ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、記憶媒体から読み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き込まれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが処理を行なって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。

本発明の実施例における画像出力装置の構成を示すブロック図である。 一般的なプリンタの構成を説明する図である。 印刷時のコントローラ部１の動作を示すフローチャートである。 印刷時のエンジン部２の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ コントローラ部
２ エンジン部
３ 高速シリアル通信手段
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ 外部インターフェース部
１０４ メモリ
１０５ ＤＭＡＣ
１０６ パケット生成抽出部
１０７ シリアル通信部
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ メモリ
２０４ シリアル通信部
２０５ パケット生成抽出部
２０６ 画像処理部
２０７ メモリコントローラ
２０８ 画像メモリ
２０９ 画像処理部
２１０ 印刷制御部

Claims (2)

1. ラスタイメージ処理を実行するコントローラ部と、印刷処理を実行するエンジン部と、前記コントローラ部と前記エンジン部とを接続するシリアル通信部とを有する画像出力装置であって、前記コントローラ部は、ラスタイメージデータを生成する画像展開手段と、前記画像展開手段により生成したラスタイメージデータから所定形式のパケットを生成するパケット生成手段と、前記パケット生成手段により生成したパケットを前記シリアル通信部を介してエンジン部に送信するシリアルデータ送信手段とを備え、前記エンジン部は、前記シリアルデータ送信手段より送信されたデータを受信するシリアルデータ受信手段と、前記シリアルデータ受信手段により受信したデータから前記所定形式のパケットを抽出するパケット抽出手段と、前記パケット抽出手段より抽出したパケットに含まれる前記ラスタイメージデータを変換処理する画像変換処理手段とを備え、前記パケット生成手段は、前記画像変換処理手段で実行する処理単位に応じたサイズのデータを格納するパケットを生成することを特徴とする画像出力装置。
2. 前記コントローラ部は、前記エンジン部より印刷実行可能な用紙サイズに関する情報を取得する用紙サイズ情報取得手段を備え、前記用紙サイズ情報取得手段により取得した情報に応じて、前記パケット生成手段により生成するパケットに含まれるデータサイズを決定することを特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。

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