JP5777670B2 - 画像形成システムおよび省電力印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成システムおよび省電力印刷方法に関するものである。

近年、画像形成装置において、処理の高速化のために複数のプロセッサーを使用する技術が提案されている。その一方で、画像形成装置の消費電力を低減したいというユーザーも増加している。

消費電力を低減するために、ある画像形成装置では、画像処理装置が、ある処理についての予想所要時間を計算し、その処理に要求される時間と予想所要時間とから必要なプロセッサー数を計算し、不要なプロセッサーの電源をオフにする（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−２６８０８２号公報

しかしながら、上述の技術では、画像処理装置のパフォーマンスを低下させずに不要なプロセッサーの電源をオフするためには、処理ごとにかつ正確に処理要求時間を事前に設定しなければならず、また、処理ごとに予想所要時間を計算しなければならず、実行すべき計算量が増えてしまう。

さらに、上述の技術では、画像処理後のデータが後段の印刷装置へ転送されるが、画像処理が速すぎると、中間バッファがデータで一杯となり、結果的に、画像処理装置の処理が遅延してしまうことになる。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、後段の処理の速度に合わせてプロセッサーの動作を制御してデータ処理の速度を適切にしつつ消費電力を低減させる画像形成システムおよび省電力印刷方法を得ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係る画像形成システムは、画像形成装置と、画像形成装置に印刷要求を送信して印刷を実行させるホスト装置とを備える。ホスト装置は、印刷要求とともに印刷データを画像形成装置へ送信するか、印刷データをビットマップデータへ変換し印刷要求とともにビットマップデータを画像形成装置へ送信する。画像形成装置は、印刷要求、並びに印刷データまたはビットマップデータを受信し、印刷データが受信された場合、その印刷データをビットマップデータに変換する複数のプロセッサーと、変換されたまたは受信されたビットマップデータを順番に記憶する印刷要求バッファと、印刷要求バッファからビットマップデータを順番に呼び出してビットマップデータに基づく画像を印刷する印刷制御装置とを有する。画像形成装置における複数のプロセッサーは、それぞれ、デフォルトで、所定の処理を割り当てられており、複数のプロセッサーのうちの１つは、印刷要求バッファ内のビットマップデータの量に応じて、複数のプロセッサーのうちの別のプロセッサーの電源をオフするかクロック周波数を低下させ、段階的に設けられた複数の閾値に基づいて、印刷要求バッファ内のビットマップデータの量が多いほど、電源をオフするかクロック周波数を低下させる別のプロセッサーの数を多くする。

これにより、後段の処理の速度に合わせてプロセッサーの動作を制御してデータ処理の速度を適切にしつつ消費電力を低減させることができる。

本発明に係る省電力印刷方法は、印刷要求とともに印刷データをホスト装置から画像形成装置へ送信するか、ホスト装置において印刷データをビットマップデータへ変換し印刷要求とともにビットマップデータをホスト装置から画像形成装置へ送信するステップと、画像形成装置において、印刷要求、並びに印刷データまたはビットマップデータを受信するステップと、画像形成装置において、印刷データが受信された場合、複数のプロセッサーによりその印刷データをビットマップデータに変換するステップと、画像形成装置において、変換されたまたは受信されたビットマップデータを順番に印刷要求バッファに記憶するステップと、画像形成装置において、印刷要求バッファからビットマップデータを順番に呼び出してビットマップデータに基づく画像を印刷するステップとを備える。そして、複数のプロセッサーは、それぞれ、デフォルトで、所定の処理を割り当てられており、複数のプロセッサーのうちの１つにより、印刷要求バッファ内のビットマップデータの量に応じて、複数のプロセッサーのうちの別のプロセッサーの電源をオフするかクロック周波数を低下させ、段階的に設けられた複数の閾値に基づいて、印刷要求バッファ内のビットマップデータの量が多いほど、電源をオフするかクロック周波数を低下させる別のプロセッサーの数を多くする。

これにより、後段の処理の速度に合わせてプロセッサーの動作を制御してデータ処理の速度を適切にしつつ消費電力を低減させることができる。

本発明によれば、画像形成装置において、後段の処理の速度に合わせてプロセッサーの動作を制御してデータ処理の速度を適切にしつつ消費電力を低減させることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成システムの構成を示すブロック図である。 図２は、図１におけるホスト装置の動作について説明するフローチャートである。 図３は、図１に示す画像形成装置において、印刷要求バッファ内のデータが少ないときに複数のＣＰＵに割り当てられる処理について説明するシーケンス図である。 図４は、図１に示す画像形成装置における、印刷要求バッファ内のデータが多いときの処理割り当ての変更例について説明するシーケンス図である。 図５は、図１に示す画像形成装置における、印刷要求バッファ内のデータが多いときの処理割り当ての別の変更例について説明するシーケンス図である。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成システムの構成を示すブロック図である。図１に示すシステムでは、画像形成装置１が通信路２を介してホスト装置３に接続されている。画像形成装置１は、プリンター、複合機などの印刷機能を有する装置である。通信路２は、周辺機器インターフェースのケーブル、コンピューターネットワークなどである。ホスト装置３は、通信路２を介して画像形成装置１に印刷要求を送信して印刷を実行させる装置である。例えば、ホスト装置３には、オペレーティングシステムなどをインストールされたパーソナルコンピューターが使用される。

図１における画像形成装置１は、複数（ここでは、３個）のＣＰＵ（Central Processing Unit）１１，１２，１３、ＣＰＵ１１，１２，１３を接続するバス１４、ＣＰＵ１１，１２，１３に共有されるＲＡＭ（Random Access Memory）１５、ＣＰＵ１２，１３の電源を制御する電源回路１６、通信路２に接続される通信装置１７、および印刷制御装置１８を有する。

ＣＰＵ１１，１２，１３は、それぞれ、図示せぬ記憶装置（ＲＯＭ：Read Only Memoryなど）からプログラムをＲＡＭ１５へロードして実行して、各種処理を実行するプロセッサーである。ＣＰＵ１１は、ＣＰＵ１２，１３に比べ、低消費電力で処理速度の遅いプロセッサーである。

ＣＰＵ１１，１２，１３は、通信装置１７を使用してホスト装置３から印刷要求および印刷データを受信し、その印刷データをビットマップデータに変換する。なお、印刷データは、例えばＰＤＬ（Page Description Language）データである。ＣＰＵ１１，１２，１３は、それぞれ、デフォルトで、所定の処理を割り当てられており、ＣＰＵ１１は、印刷要求バッファ２１内のビットマップデータの量に応じて、ＣＰＵ１２，１３の少なくとも１つの電源をオフする。

この実施の形態では、ＣＰＵ１１には、印刷要求並びに印刷データまたはビットマップデータの受信がデフォルトで割り当てられており、ＣＰＵ１２には、受信された印刷データの解析がデフォルトで割り当てられており、ＣＰＵ１３には、印刷データの解析結果に基づくビットマップデータの生成が割り当てられている。

ＲＡＭ１５の一部の記憶領域は、印刷要求バッファ２１として使用される。印刷要求バッファ２１には、ＣＰＵ１１，１２，１３により変換されたビットマップデータおよびＣＰＵ１１により受信されたビットマップデータが順番に記憶される。ビットマップデータは、印刷物の各ページの画像データを順番に含む。

印刷制御装置１８により処理されたビットマップデータは印刷要求バッファ２１から消去される。このため、印刷要求バッファ２１内のデータ量の変動は、印刷要求の数、印刷ページ数、印刷制御装置１８の処理時間などに依存し、事前には予測しにくい。

電源回路１６は、ＣＰＵ１１からの指令に従って、ＣＰＵ１２および／またはＣＰＵ１３の電源供給を停止させる回路である。

通信装置１７は、通信路２を介してホスト装置３とデータ通信を行う装置である。

印刷制御装置１８は、印刷要求バッファ２１からビットマップデータをＦＩＦＯ（First-In First-Out）の順番で呼び出してビットマップデータに基づき図示せぬプリントエンジンを制御して画像を印刷する。印刷制御装置１８により処理されたビットマップデータは印刷要求バッファ２１から消去される。なお、電子写真方式の画像形成装置１の場合、プリントエンジンは、レーザー走査ユニット、感光体ドラム、中間転写ベルト、トナーカートリッジ、定着器、それらの駆動系、および駆動系を制御する電子回路を有する。

なお、画像形成装置１における図示せぬコントローラーは、画像形成装置１の動作モードを決定し、動作モードに応じて内部装置を制御する。例えば、所定時間、印刷要求の受信やユーザー操作がない場合には、コントローラーは、動作モードを、通常モードから省電力モードへ移行させる。画像形成装置１が、電子写真方式の印刷装置を内蔵している場合、省電力モードでは、印刷装置における定着器のヒーターなどへの電力供給が停止される。したがって、省電力モードで印刷要求が受信されると、定着器のヒーターなどへの電力供給がオフになっているため、通常モードへの復帰動作が必要になる。このコントローラーは、動作モードを切り替えると、現在の動作モードをホスト装置３のプリンター管理部５２へ通知する。

また、図１におけるホスト装置３は、通信装置３１と、記憶装置３２と、演算処理装置３３とを有する。

通信装置３１は、通信路２を介して画像形成装置１とデータ通信を行う装置である。

記憶装置３２は、ハードディスク、フラッシュメモリなどの不揮発性の記録媒体を有する記憶装置である。記憶装置３２には、プログラム４１が記憶されている。

なお、プログラム４１を、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬性のある記録媒体に記録しておき、その記録媒体から記憶装置３２にインストールするようにしてもよい。

演算処理装置３３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを有するコンピューターであって、記憶装置３２などに記憶されているプログラムを実行して、各種処理部を実現する。演算処理装置３３によりプログラム４１が実行されると、プリンタードライバー５１およびプリンター管理部５２が実現される。

プリンタードライバー５１は、画像形成装置１のドライバーであって、（ａ）画像形成装置１の動作モードが省電力モードであるか否かを判定し、（ｂ１）画像形成装置１の動作モードが省電力モードである場合、印刷データをビットマップデータへ変換し、そのビットマップデータを印刷要求とともに画像形成装置１へ送信し、（ｂ２）画像形成装置１の動作モードが省電力モードではない場合、印刷要求とともに印刷データを画像形成装置へ送信する。プリンタードライバー５１は、通信装置３１を制御して、通信路２を介して、印刷要求などを画像形成装置１へ送信する。

プリンター管理部５２は、通信路２を介して通信装置３１で画像形成装置１からのモード通知を受信し、画像形成装置１の動作モード（省電力モード、通常モードなど）を監視する処理部である。

次に、上記システムにおける各装置の動作について説明する。

（ａ）ホスト装置３の動作

図２は、図１におけるホスト装置３の動作について説明するフローチャートである。図２（Ａ）は、プリンター管理部５２の動作について説明するフローチャートであり、図２（Ｂ）は、プリンタードライバー５１の動作について説明するフローチャートである。

画像形成装置１の動作モードが切り換わると、画像形成装置１からモード通知が送信されてくる。ホスト装置３では、プリンター管理部５２が、モード通知が受信されたか否かを監視しており（ステップＳ１）、モード通知が受信されると、そのモード通知で示されている画像形成装置１の現在の動作モードを記録し保持する（ステップＳ２）。

そして、図示せぬアプリケーションなどで印刷要求が発生すると、プリンタードライバー５１が起動される。プリンタードライバー５１は、まず、画像形成装置１の現在の動作モードを特定し、現在の動作モードが省電力モードであるか否かを判定する（ステップＳ２）。

現在の動作モードが省電力モードではない場合、プリンタードライバー５１は、通信装置３１を使用して、印刷要求とともに印刷データを画像形成装置１へ送信する（ステップＳ４）。

一方、現在の動作モードが省電力モードである場合、プリンタードライバー５１は、印刷データをビットマップデータへ変換し（ステップＳ５）、通信装置３１を使用して、そのビットマップデータを印刷要求とともに画像形成装置１へ送信する（ステップＳ６）。

このように、画像形成装置１が省電力モードである場合、ホスト装置３が、印刷データをビットマップデータへ変換し、画像形成装置１が省電力モードではない場合、画像形成装置１が、印刷データをビットマップデータへ変換する。

なお、プリンタードライバー５１は、印刷要求に、送信するデータが印刷データであるかビットマップデータであるかを示す設定値を含めるようにしてもよい。その場合、画像形成装置１では、ＣＰＵ１１がその設定値を参照して、受信するデータが印刷データであるかビットマップデータであるかを判定できる。

（ｂ）画像形成装置１の動作

図３は、図１に示す画像形成装置１において、印刷要求バッファ２１内のデータが少ないときに複数のＣＰＵ１１，１２，１３に割り当てられる処理について説明するシーケンス図である。図４は、図１に示す画像形成装置１における、印刷要求バッファ２１内のデータが多いときの処理割り当ての変更例について説明するシーケンス図である。

ホスト装置３から印刷要求とともに印刷データが送信されてくると、画像形成装置１では、ＣＰＵ１１が、通信装置１７を使用して、その印刷データの受信処理を行う（ステップＳ１１）。受信された印刷データは、ＲＡＭ１５に記憶される。

このとき、ＣＰＵ１１は、印刷要求バッファ２１を参照し、印刷要求バッファ２１内のビットマップデータのデータ量が所定の閾値（第１閾値）より多いか否かを判定する。

印刷要求バッファ２１内のビットマップデータのデータ量が所定の閾値以下である場合（ステップＳ１２）、ＣＰＵ１１は、デフォルトの割り当てどおり、ＣＰＵ１２に印刷データ解析を実行させ（ステップＳ１３）、ＣＰＵ１３に、その解析結果からビットマップデータの生成を実行させる（ステップＳ１４）。この場合、ＣＰＵ１１，１２，１３によるパイプライン処理で印刷データからビットマップデータが高速に生成される。なお、印刷データの解析では、印刷データで指定されている各種印刷設定値および画像データが抽出される。また、生成されたビットマップデータは、印刷要求バッファ２１に記憶される。

一方、印刷要求バッファ２１内のビットマップデータのデータ量が所定の閾値より多い場合（ステップＳ２２）、印刷データの処理時間を長くするために、ＣＰＵ１１は、ビットマップデータの生成をＣＰＵ１２に割り当てる。したがって、ＣＰＵ１１は、電源回路１６を使用して、ＣＰＵ１３の電源をオフし（ステップＳ２３）、ＣＰＵ１２に印刷データ解析およびその解析結果からビットマップデータの生成を実行させる（ステップＳ２４，Ｓ２５）。生成されたビットマップデータは、印刷要求バッファ２１に記憶される。

さらに、印刷データを受信したときに、ＣＰＵ１１は、印刷要求バッファ２１内のビットマップデータのデータ量が、第１閾値より高い所定の閾値（第２閾値）より多いか否かを判定するようにしてもよい。その場合、印刷要求バッファ２１内のビットマップデータのデータ量が第２閾値より多ければ、以下の処理割り当てが実行される。図５は、図１に示す画像形成装置１における、印刷要求バッファ２１内のデータが多いときの処理割り当ての別の変更例について説明するシーケンス図である。

印刷要求バッファ２１内のビットマップデータのデータ量が第２閾値より多い場合（ステップＳ３２）、印刷データの処理時間をより長くするために、ＣＰＵ１１は、印刷データの解析およびビットマップデータの生成を自己（ＣＰＵ１１）に割り当てる。したがって、ＣＰＵ１１は、電源回路１６を使用して、ＣＰＵ１２およびＣＰＵ１３の電源をオフし（ステップＳ３３，Ｓ３４）、受信した印刷データの解析およびその解析結果からビットマップデータの生成を実行する（ステップＳ３５，Ｓ３６）。生成されたビットマップデータは、印刷要求バッファ２１に記憶される。

なお、印刷要求バッファ２１内のビットマップデータのデータ量が第２閾値以下でありかつ第１閾値より多い場合には、上述のように、ビットマップデータ生成の割り当てがＣＰＵ１３からＣＰＵ１２へ切り換われる。

このように、段階的に複数の閾値を設け、印刷要求バッファ２１内のビットマップデータのデータ量に応じて、電源オフするＣＰＵの数を段階的に変更するようにしてもよい。

画像形成装置１が印刷データを受信した場合は、上述のように処理が実行される。

なお、ＣＰＵ１３の電源がオフされた場合、次の印刷要求が受信されたときに、印刷要求バッファ２１内のデータ量が第１閾値以下であれば、ＣＰＵ１１が、電源回路１６を使用して、ＣＰＵ１２の電源をオンし、ＣＰＵ１２にデフォルトの処理を割り当てる。また、ＣＰＵ１２，１３の電源がオフされた場合、次の印刷要求が受信されたときに、印刷要求バッファ２１内のデータ量が第１閾値以下であれば、ＣＰＵ１１が、電源回路１６を使用して、ＣＰＵ１２，１３の電源をオンしＣＰＵ１２，１３にデフォルトの処理を割り当て、そのデータ量が第１閾値より多く第２閾値以下であれば、ＣＰＵ１１が、電源回路１６を使用して、ＣＰＵ１２の電源をオンしＣＰＵ１２にＣＰＵ１２，１３のデフォルトの処理を割り当て、ＣＰＵ１３の電源をオフのままとし、そのデータ量が第２閾値より多ければ、ＣＰＵ１１が、ＣＰＵ１２，１３の電源をオフのままとする。ＣＰＵ１２（またはＣＰＵ１２，１３）の電源がオンされると、ＣＰＵ１２（またはＣＰＵ１２，１３）のプログラムがＲＡＭ１５に再度ロードされ、そのプログラムの実行が開始される。

また、ＣＰＵ１１は、ホスト装置３からビットマップデータを受信した場合、そのビップマップデータを印刷要求バッファ２１に記憶する。

そして、印刷制御装置１８は、ＣＰＵ１１，１２，１３とは非同期で動作し、印刷要求バッファ２１から１ページ分ずつビットマップデータを読み出して、各ページの印刷を順番に実行する。

以上のように、上記実施の形態によれば、画像形成装置１では、ＣＰＵ１１，１２，１３が、ホスト装置３から印刷要求および印刷データを受信し、その印刷データをビットマップデータに変換し、変換されたビットマップデータを順番に印刷要求バッファ２１に記憶する。印刷制御装置１８は、印刷要求バッファ２１からビットマップデータを順番に呼び出してビットマップデータに基づく画像を印刷する。そして、ＣＰＵ１１，１２，１３は、それぞれ、デフォルトで、所定の処理を割り当てられており、ＣＰＵ１１は、印刷要求バッファ２１内のビットマップデータの量に応じて、ＣＰＵ１２（またはＣＰＵ１２，１３）の電源をオフする。

これにより、後段（印刷制御装置１８）の処理の速度に合わせてＣＰＵ１１，１２，１３の動作を制御してデータ処理の速度を適切にしつつ消費電力を低減させることができる。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態において、ＣＰＵ１１は、処理の割り当てを変更してＣＰＵ１３（またはＣＰＵ１２，１３）の電源をオフする代わりに、処理の割り当てを変更せずにＣＰＵ１２，１３の少なくとも１つのクロック周波数を低下させるようにしてもよい。また、ＣＰＵ１１は、処理の割り当てを変更してＣＰＵ１２，１３の少なくとも１つのクロック周波数を低下させるようにしてもよい。つまり、上述のようにＣＰＵ１２（またはＣＰＵ１２，１３）の電源をオフする代わりに、ＣＰＵ１２（またはＣＰＵ１２，１３）のクロック周波数を低下させるようにし、復帰時には、元のクロック周波数に増加させるようにしてもよい。このようにすることで、復帰時に、ＣＰＵ１２（またはＣＰＵ１２，１３）のプログラムの再ロードが不要であり、すぐにＣＰＵ１２（またはＣＰＵ１２，１３）による処理を実行開始できる。

本発明は、例えば、複数のプロセッサーを有する画像形成装置に適用可能である。

１ 画像形成装置
３ ホスト装置
１１，１２，１３ ＣＰＵ（複数のプロセッサーの一例）
１８ 印刷制御装置
２１ 印刷要求バッファ

Claims (2)

1. 画像形成装置と、
   前記画像形成装置に印刷要求を送信して印刷を実行させるホスト装置とを備え、
   前記ホスト装置は、前記印刷要求とともに印刷データを前記画像形成装置へ送信するか、前記印刷データをビットマップデータへ変換し前記印刷要求とともに前記ビットマップデータを前記画像形成装置へ送信し、
   前記画像形成装置は、前記印刷要求、並びに前記印刷データまたは前記ビットマップデータを受信し、前記印刷データが受信された場合、その印刷データをビットマップデータに変換する複数のプロセッサーと、前記変換されたまたは前記受信されたビットマップデータを順番に記憶する印刷要求バッファと、前記印刷要求バッファから前記ビットマップデータを順番に呼び出して前記ビットマップデータに基づく画像を印刷する印刷制御装置とを有し、
   前記複数のプロセッサーのうちの１つは、前記印刷要求バッファ内のビットマップデータの量に応じて、前記複数のプロセッサーのうちの別のプロセッサーの電源をオフするかクロック周波数を低下させ、段階的に設けられた複数の閾値に基づいて、前記印刷要求バッファ内のビットマップデータの量が多いほど、電源をオフするかクロック周波数を低下させる前記別のプロセッサーの数を多くすること、
   を特徴とする画像形成システム。
2. ホスト装置から画像形成装置へ印刷要求を送信して印刷を低消費電力で実行させる省電力印刷方法において、
   前記印刷要求とともに印刷データを前記ホスト装置から前記画像形成装置へ送信するか、前記ホスト装置において前記印刷データをビットマップデータへ変換し前記印刷要求とともに前記ビットマップデータを前記ホスト装置から前記画像形成装置へ送信するステップと、
   前記画像形成装置において、前記印刷要求、並びに前記印刷データまたは前記ビットマップデータを受信するステップと、
   前記画像形成装置において、前記印刷データが受信された場合、複数のプロセッサーによりその印刷データをビットマップデータに変換するステップと、
   前記画像形成装置において、前記変換されたまたは前記受信されたビットマップデータを順番に印刷要求バッファに記憶するステップと、
   前記画像形成装置において、前記印刷要求バッファから前記ビットマップデータを順番に呼び出して前記ビットマップデータに基づく画像を印刷するステップとを備え、
   前記複数のプロセッサーは、それぞれ、デフォルトで、所定の処理を割り当てられており、
   前記複数のプロセッサーのうちの１つにより、前記印刷要求バッファ内のビットマップデータの量に応じて、前記複数のプロセッサーのうちの別のプロセッサーの電源をオフするかクロック周波数を低下させ、段階的に設けられた複数の閾値に基づいて、前記印刷要求バッファ内のビットマップデータの量が多いほど、電源をオフするかクロック周波数を低下させる前記別のプロセッサーの数を多くすること、
   を特徴とする省電力印刷方法。

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