JPH10258549A

JPH10258549A - 高速プリンタコントローラ

Info

Publication number: JPH10258549A
Application number: JP6606997A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Nakajima; 啓介中島; Tatsuki Inuzuka; 達基犬塚; Masaru Fujii; 大藤井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】プリンタの印字速度に合わせて、リアルタイム
にディスプレイリストを画像データに高速に展開するプ
リンタコントローラ装置を提供する。【解決手段】同じＹアドレス範囲に属するディスプレイ
リストをワード方向に並べ記憶するメモリ７とそのディ
スプレイリストを並列に読み出し、画像データに展開す
る画像展開部９と、その展開結果から前後関係を判定し
画像情報を選択する画像合成部１０を同一半導体基板上
に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字，記号，グラ
フィックス，画像をプリントする装置に係り、特に印字
のソースオブジェクトであるディスプレイリストを高速
に展開し印字する必要のある高速プリンタの制御方式お
よび装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイリストを高速に展開し印字
する方法として、例えば特開平8−234949号公報に記載
のようにディスプレイリストの処理時間を正確に見積も
ることで展開するバンド範囲を確定し、ページの描画を
制御する方法や特開平7− 175604号公報に記載のよう
にディスプレイリストを所定バンドまで展開すれば印字
の開始指示を行いトータルな印字時間を短縮する制御す
る方法が提案されていた。

【０００３】また、三次元グラフィックスの分野では、
並列プロセッシングにより高速展開を行う例が、特開平
8−138060 号公報に記載されているが、グラフィックス
コマンドそのものをマルチスレッドで処理することを前
提としており、プリンタへの応用はコスト面で問題があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、展開処理を行う処理系が一系列しかないた
め、その処理系により展開時間自体は高速化できないと
いう問題があった。また、上記処理では、ページメモリ
やバンドメモリが不可欠であり、制御が複雑でコスト高
になるという欠点があった。また、規定された時間に処
理が間に合わない場合の対応が考慮されていなかった。

【０００５】また、上記処理ではプリンタ特有の紙詰ま
り時の対応やマルチビーム時の考慮がなされていなかっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明ではホスト計算機で生成したプリントコマンドを
受信し、印字のソースオブジェクトとしてのディスプレ
イリストを抽出するプロトコル処理部と、抽出されたデ
ィスプレイリストを記憶するディスプレイリストバッフ
ァと、ディスプレイリストを副走査方向の印字Ｙアドレ
スに応じて並べ替えを行うＹ方向ソート部と、Ｙ方向ソ
ート部の出力を同じＹアドレス範囲に属するディスプレ
イリストをワード方向に並べ記憶するメモリと、プリン
タエンジンからの同期信号をもとに印字中のライン位置
（Ｙ）とドット位置（Ｘ）を生成する制御部と、メモリ
からライン位置（Ｙ）に対応するディスプレイリストを
並列に読み出し、画像データに展開する画像展開部と、
ドット位置（Ｘ）に基づき上記展開結果から前後関係を
判定し画像情報を選択する画像合成部とを有することを
特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
従って説明する。

【０００８】まず本発明の高速プリンタコントローラの
機能を説明する。図１は高速プリンタコントローラの構
成を示したものである。ホスト計算機１で文字や記号，
グラフィックス，画像などのプリントコマンドを送信
し、プリンタコントローラ２でコマンドの解析，展開を
行いプリンタエンジン３のクロックに同期して画像デー
タを出力する。プリンタコントローラ２は、印字のソー
スオブジェクトとしてのディスプレイリストを抽出する
プロトコル処理部４と、上記抽出されたディスプレイリ
ストを記憶するディスプレイリストバッファ５と、上記
ディスプレイリストを副走査（Ｙ）方向の印字アドレス
に応じて並べ替えを行うＹ方向ソート部６と、機能付き
メモリ１２と制御部８から構成している。また機能付き
メモリ１２は、データを同時に並列に読み出すビット数
が大きなメモリ７と画像展開部９と画像合成部１０を同
一の半導体基板上に設け１チップとなるように構成して
いる。

【０００９】次に図２を参照しながら各部の動作の詳細
を述べる。ここで図２のｄ）のような図形と線，文字，
画像が重なり合っている出力を例に説明する。プロトコ
ル処理部４はホスト計算機１で作成した１）三角形ＡＢＣ描画２）ラインＥＦ描画３）文字「日」描画４）画像描画のようなページ記述言語のコマンドリストから、どの位
置にどのような画像をどう展開するかを解釈し、機能付
きメモリ内のハードウエアでリアルタイムに実行できる
レベルの低位なコマンドに変換を行う。これは、１.１)線分ＡＤ−線分ＢＤ間塗りつぶし（ｋ＋１〜ｋ＋
３）１.２)線分ＢＣ−線分ＤＣ間塗りつぶし（ｋ＋４〜ｋ＋
７）２）線分ＥＦ描画（ｋ〜ｋ＋７）３.１)線分ＧＨ描画（ｋ＋８）３.２)線分ＩＭ−線分ＪＮ間塗りつぶし（ｋ＋９〜ｋ＋
１０）３.３)線分ＫＯ−線分ＬＰ間塗りつぶし（ｋ＋９〜ｋ＋
１０）３.４)線分ＱＲ描画（ｋ＋１１）４.１)線分ＳＵ−線分ＴＶ間に画像を張り込み（ｋ＋４
〜ｋ＋１１）で示しているような、どの位置に何色の線を引くとか、
どの範囲をどの色で塗りつぶすか、またどの画像データ
をどの位置に張り付けるかといった単純なものである
が、どれも展開すべきアドレスと展開すべきデータを含
んでいる。これらをディスプレイリストと読んでいる。
抽出されたディスプレイリストは、いったんディスプレ
イリストバッファ５に蓄積し、１ページ単位で、Ｙ方向
ソート部により、ディスプレイリストを副走査（Ｙ）ラ
イン方向の印字アドレスに応じて並べ替えを行う。この
結果は１）線分ＥＦ描画（ｋ〜ｋ＋７）２）線分ＡＤ−線分ＢＤ間塗りつぶし（ｋ＋１〜ｋ＋
３）３）線分ＢＣ−線分ＤＣ間塗りつぶし（ｋ＋４〜ｋ＋
７）４）線分ＳＵ−線分ＴＶ間に画像を張り込み（ｋ＋４〜
ｋ＋１１）５）線分ＧＨ描画（ｋ＋８）６）線分ＩＭ−線分ＪＮ間塗りつぶし（ｋ＋９〜ｋ＋１
０）７）線分ＫＯ−線分ＬＰ間塗りつぶし（ｋ＋９〜ｋ＋１
０）８）線分ＱＲ描画（ｋ＋１１）となる。これはディスプレイリスト中のＹアドレス範囲
に応じて、Ｙ方向で印字すべき期間中、メモリにデータ
を配置する。

【００１０】このＹ方向ソート手段の出力は、同じＹア
ドレス範囲に属するディスプレイリストは、メモリ７内
に並列にワード方向に並べ記憶しているため、メモリ７
からは並列にディスプレイリストを読み出すことができ
る。制御部８は、プリンタエンジン３からの同期信号に
基づきラインアドレスをカウントしており、このアドレ
ス値に応じてメモリ７に記憶されたディスプレイリスト
を並列に読み出す。この出力は画像展開部９で、該当す
るＹライン上のどの位置に展開されるか、その範囲を並
列に演算し、画像データに展開している。このように並
列に展開された出力は、それぞれが独立に印字される場
合もあるが、重なりが発生し、前後関係を考慮する必要
も出てくる。ポストスクリプトなどのページ記述言語で
は、後から記述されるものが優先される構造になってい
る。三次元グラフィックスなどでは、奥行き情報値
（Ｚ）をもっており、これを比較することで視点から見
えるものと見えないものの識別が可能になっている。こ
れらの前後関係の記述は、プロトコル処理部４でディス
プレイリストに付加する。

【００１１】次に画像合成部１０では、上記展開範囲と
制御部８で生成される主走査（Ｘ）方向の印字位置に基
づき上記展開範囲から前後関係を調停し画像情報を生成
している。

【００１２】もし、下記のメモリ７として汎用のメモリ
チップを用いることを考えれば、並列読み出し数が膨大
になるためピン数が大きくなり、これを防ぐため非常に
多くのチップが必要になる。しかし、本発明では、この
メモリデバイスとして機能付きメモリを用いることで膨
大なバスをチップ内に閉じ込めることを可能にしてい
る。

【００１３】さて、プリンタ特有の問題である、紙詰ま
りに対応すべく、メモリ７の内容であるディスプレイリ
ストは、１ページ分の印字が完了した通知をプリンタエ
ンジンから得てから更新するよう制御する。これによ
り、紙詰まりが発生しても、再度１ページの先頭から出
力し直すことが可能である。

【００１４】また、本説明では、プリンタエンジンへの
出力は１系列であることを前提としたが、高速レーザプ
リンタではマルチビームが主流に成りつつあり、またイ
ンクジェットプリンタでは、１００ドットを越えるマル
チノズルのヘッドを搭載することが普通になっている。
このことから、本発明を、マルチ出力対応に拡張するこ
とは容易である。つまり、Ｙソートされたディスプレイ
リストをメモリ７に書き込み、読み出しを所定の並列ラ
イン数分同時に処理することで簡単に対応可能となる。
画像展開部９で複数ラインの展開を行い、画像合成部１
０でラインごとに処理し所定ラインをプリンタエンジン
３に出力すればよい。

【００１５】次に、本発明の高速プリンタコントローラ
のハードウエア構成について述べる。プロトコル処理部
４は、プリンタとの同期などの高速性が要求されるわけ
ではないし、かつ柔軟な処理が必要なためＣＰＵとメモ
リで構成される。このメモリの一部をディスプレイリス
トバッファ５に割り当てている。Ｙソート部６も、プロ
トコル処理部４と同様に高速性は必須でないためＣＰＵ
とメモリで構成してもよい。しかし、要求される処理速
度に応じて、プロトコル処理部４のＣＰＵで、Ｙソート
処理を兼ねても良いし、処理が単純であるためハードウ
エア化して機能メモリ１２に含めても良い。

【００１６】図３は機能付きメモリ１２の詳細なハード
ウエア構成を示している。大きく分けてメモリ７と画像
展開部９と画像合成部１０で構成される。メモリ７は、
Ｙソート部６からの書き込みアドレスＷＡ，書き込みデ
ータＷＤを入力として、メモリセル７７の所定アドレス
にディスプレイリストを書き込む。書き込みアドレスＷ
Ａはアドレス分離部７１でＹアドレスＷＡｙ，Ｘアドレ
スＷＡｘ，ワード内アドレスＷＡｗに分離し、メモリセ
ル７７への書き込みアドレスを生成し、各デコーダから
メモリセル７７へイネーブル信号を供給する。また、メ
モリ７は制御部８からのラインアドレス信号ＲＡｙに基
づきメモリセル７７から並列にディスプレイリストを読
み出し画像展開部９へ並列にデータを供給する。これら
の制御はメモリ制御部７６で調停され実行される。

【００１７】次に図４を用いて画像展開部９の詳細ハー
ドウエアを説明する。図４は画像展開部９に複数個並列
に配置されている画像展開処理系のうちの１つのハード
ウエア構成を示したものである。メモリセル７７から読
み出されたディスプレイリストには展開開始位置を示す
線分の端点RD91S1，RD91S2および展開終了位置を示す線
分の端点RD91E1，RD91E2、さらに展開すべきデータＲＤ
９１，データの前後関係などを示すアトリビュートＡＴ
９１が含まれている。これらと制御部８からの印字中ラ
インＲＡｙやドット位置ＲＡｘを用いて画像データに展
開する。まず、展開開始位置検出部９１１では、展開開
始位置を示す線分の端点RD91S1，RD91S2から直線の方程
式を立てて印字中ラインＲＡｙを代入することで開始Ｘ
座標であるドット位置を演算する。これと制御部からの
ドット位置ＲＡｘを比較器９１３で比較し、展開を開始
すべきタイミングを生成する。終了タイミングも同様に
展開終了位置検出部９１２と比較器９１４で終了タイミ
ングを生成する。これらの開始終了タイミングでシーケ
ンサ９１５を起動停止する。また、これらはステータス
信号ＳＴ９１として画像合成部１０に出力する。さて展
開するデータが均一データであればＲＤ９１をシーケン
サが規定するタイミングでラッチ９１６でラッチしたも
のをそのまま出力し続ければよいが、データが始点から
徐々に変化していくものであれば初期値をラッチ９１６
でラッチし変化量をラッチ９１７でラッチし、これらを
スイッチ９１８で切り替えながらALU919で加算，減算し
ていくことで実現できる。また、画像データの展開であ
れば、次々にデータを新しい読み取りデータに更新し、
ＲＤＤ９１として出力していくことが必要である。

【００１８】図５は画像合成部１０の詳細ハードウエア
を示している。画像展開部９からのステータス信号ＳＴ
９１などとアトリビュートＡＴ９１などと画像データ出
力ＲＤＤ９１などを用いてプリンタエンジンへ出力する
データを生成する。マスク処理部１０１〜１０６は画像
展開部からの並列出力に応じて印字ドット位置で画像展
開中であればアトリビュートＡＴ９１などを出力し、展
開開始前や展開終了していればマスクをかけて０を出力
する。最大値発生位置検出部１０７では、マスク処理後
のアトリビュート値を比較し、最大値が発生していた展
開処理部からのデータ出力をセレクタ１０８で選択でき
るよう制御する。このように並列に展開処理された画像
データの前後関係を判定し、もっとも前のデータを印字
できる。このアトリビュートを三次元グラフィックス間
の前後判定では奥行き情報を用いても問題ない。

【００１９】さて、以上の説明では所定のライン上のオ
ブジェクト数を展開できる処理系が用意できることを前
提としているが、実際のプリント処理では処理系を千個
用意しても足らない場合も考えられ得る。このため、展
開ライン上で処理の終わった処理系を、まだ処理の終わ
らないディスプレイリストの処理に回しながら処理でき
るようにしている。

【００２０】図６を用いてこの方式を説明する。図６の
機能付きメモリ１２は、図３で示したものとほとんど同
じものであるが、ハードウエア的にはクロスバスイッチ
１３と割り付け制御部１４を追加している。ソフト的に
は、メモリセルへディスプレイリストを書き込む際、処
理終了位置順にソートしておく。これは処理終了端点情
報から粗く類推しても良いし、ライン位置を用いて詳細
に事前演算しても良い。動作は、まずメモリセル７７か
ら処理系数だけディスプレイリストを読み出し、クロス
バースイッチ１３を経由し、画像展開部９で展開処理す
る。割り付け制御部１４では、ステータス情報をモニタ
ーし、処理終了を検知すると、処理終了したディスプレ
イリストの読み出しを中止し、次のディスプレイリスト
を処理できるようにクロスバースイッチの接続を更新す
る。このように、展開処理系を有効に活用することで、
ハードウエアの削減を行うことができる。

【００２１】さらに、展開時間が１ライン印字時間に間
に合わない場合は、途中で次の処理に遷移するのではな
く、１ラインのディスプレイリストを処理完了して後、
次のラインに遷移するようにシーケンサを制御する。こ
のことで特定のオブジェクトが印字されないまま出力さ
れることを防止できる。展開できなかったラインは、画
像合成部にて補間処理を実行することで、ほとんど画像
の劣化を目立たなくすることが可能である。

【００２２】以上より、副走査ライン方向にソートされ
たディスプレイリストに対し並列に複数の処理系が動作
することができるため高速な展開処理を可能となる。ま
た、複数の処理系の出力を前後関係を調停する回路をハ
ードウエアで有するためにリアルタイムでプリンタエン
ジンに画像を転送できるため、従来のようなページメモ
リやバンドメモリを不要にできる。また、ディスプレイ
リストが処理系をオーバーする場合でも、Ｘ方向ソート
回路の結果によりディスプレイリストに対する処理系の
割り当てをダイナミックに変更できるため高画質な画像
生成が可能になる。また、上記回路を、機能付きメモリ
で構成し、チップ内配線で接続しているため従来考えら
れていたバスネックは発生しないし、装置のコストを大
幅に削減することができる。

【００２３】また、紙詰まりが発生しても、メモリ７内
のデータは、１ページ印字完了後にしか更新されないた
め、再度ページの先頭から印字が可能である。また、展
開処理が間に合わなくても、現在のラインの処理を継続
できるため、特定のオブジェクトのみが消失することは
なく、ライン間の補間でほぼ復元できる。また、複数の
ラインのデータを同時に生成できるため従来のような複
雑な処理を必要とせずマルチビーム，マルチノズルのプ
リンタエンジンへの対応が可能となった。

【００２４】

【発明の効果】本発明によればディスプレイリストの展
開処理を並列に、高速に、低コストに処理できる高速プ
リンタコントローラを実現出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】高速プリンタコントローラの構成図。

【図２】ディスプレイリスト処理の概念図。

【図３】機能付きメモリの構成図。

【図４】画像展開部の構成図。

【図５】画像合成部の構成図。

【図６】他の機能付きメモリの構成図。

【符号の説明】

３…プリンタエンジン、４…プロトコル処理部、５…デ
ィスプレイリストバッファ、６…Ｙソート、７…メモ
リ、８…制御部、９…画像展開部、１０…画像合成部、
１２…機能付きメモリ、１３…クロスバースイッチ、１
４…割り付け制御部、１００…高速プリンタコントロー
ラ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホスト計算機で生成したプリントコマンド
を受信し、印字のソースオブジェクトとしてのディスプ
レイリストを抽出するプロトコル処理部と、上記抽出されたディスプレイリストを記憶するディスプ
レイリストバッファと、上記ディスプレイリストを副走査方向の印字Ｙアドレス
に応じて並べ替えを行うＹ方向ソート部と、上記Ｙ方向ソート部の出力を同じＹアドレス範囲に属す
るディスプレイリストをワード方向に並べ記憶するメモ
リと、プリンタエンジンからの同期信号をもとに印字中のライ
ン位置（Ｙ）とドット位置（Ｘ）を生成する制御部と、上記メモリから上記ライン位置（Ｙ）に対応するディス
プレイリストを並列に読み出し、画像データに展開する
画像展開部と、上記ドット位置（Ｘ）に基づき上記展開結果から前後関
係を判定し画像情報を選択する画像合成部とを有するこ
とを特徴とする高速プリンタコントローラ。
【請求項２】請求項１項においてＹ方向ソート部の出力
を同じＹアドレス範囲に属するディスプレイリストをワ
ード方向に並べ記憶するメモリと、上記メモリ手段から上記ライン位置（Ｙ）に対応するデ
ィスプレイリストを並列に読み出し、画像データに展開
する画像展開部と、上記ドット位置（Ｘ）に基づき上記展開結果から前後関
係を判定し画像情報を選択する画像合成部とを同一半導
体基板上に設けたことを特徴とする高速プリンタコント
ローラ。
【請求項３】請求項２項において上記メモリは現在の印
字ラインを読み出し中に、次のページのＹソート結果を
書き込むことができるマルチポート構成であることを特
徴とする高速プリンタコントローラ。
【請求項４】請求項１項において上記プロトコル処理部
は画像合成部の前後関係を判定するためのタグを上記デ
ィスプレイリストに付加することを特徴とする高速プリ
ンタコントローラ。
【請求項５】請求項４項におけるタグはページ記述言語
で記述されたコマンドの出現順位であることを特徴とす
る高速プリンタコントローラ。
【請求項６】請求項４項におけるタグは奥行き情報値
（Ｚ）であることを特徴とする高速プリンタコントロー
ラ。
【請求項７】請求項１項において上記メモリはＹ方向ソ
ート手段によりワード方向に並べた同じＹアドレス範囲
に属するディスプレイリストをＸ方向のソートにより、
印字順に記憶することを特徴とする高速プリンタコント
ローラ。
【請求項８】請求項７項においてＹ方向ソート手段の出
力を用いて同じＹアドレス範囲に属するディスプレイリ
ストがメモリ手段から並列に読み出したディスプレイリ
ストがＹライン上に展開する範囲を並列に演算する手段
の個数より多い場合、並列に演算する手段のうちディスプレイリストの処理が
完了したものを未だ処理を実施していないディスプレイ
リストに割り付けるクロスバースイッチを有することを
特徴とする高速プリンタコントローラ。
【請求項９】ホスト計算機で生成したプリントコマンド
を受信し、印字のソースオブジェクトとしてのディスプ
レイリストを抽出するプロトコル処理部と、上記抽出されたディスプレイリストを記憶するディスプ
レイリストバッファと、上記ディスプレイリストを副走査方向の印字Ｙアドレス
に応じて並べ替えを行うＹ方向ソート部と、上記Ｙ方向ソート部の出力を所定ライン数分（ｄＹ）の
Ｙアドレス範囲（Ｙ〜Ｙ＋ｄＹ）に属するディスプレイ
リストをワード方向に並べ記憶するメモリと、プリンタ
エンジンからの同期信号をもとに印字中のライン位置
（Ｙ）とドット位置（Ｘ）を生成する制御部と、上記メモリ手段から上記ライン位置範囲（Ｙ〜Ｙ＋ｄ
Ｙ）に対応するディスプレイリストを並列に読み出し、
画像データに展開する画像展開部と、上記ドット位置（Ｘ）に基づき上記展開結果から前後関
係を判定しｄＹライン分の画像情報を選択する画像合成
部とを有することを特徴とする高速プリンタコントロー
ラ。
【請求項１０】請求項１項においてプリンタエンジンが
印字を１ページ完了したことを確認してメモリの内容を
更新することを特徴とする高速プリンタコントローラ。
【請求項１１】請求項１項において画像展開部での展開
を１ライン期間中に完了できなかった場合、次のライン
の展開処理を実施せずに画像合成部にて補間処理を行う
ことを特徴とする高速プリンタコントローラ。