JPH11348385A - アレイ型プリンタ - Google Patents

アレイ型プリンタ

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JPH11348385A
JPH11348385A JP10172087A JP17208798A JPH11348385A JP H11348385 A JPH11348385 A JP H11348385A JP 10172087 A JP10172087 A JP 10172087A JP 17208798 A JP17208798 A JP 17208798A JP H11348385 A JPH11348385 A JP H11348385A
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image
bus
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ieee
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JP10172087A
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Mitsuhisa Kaneya
光久 金矢
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の画像形成部を並列配置して並列動作さ
せる装置において,並列動作に伴うコスト上昇を抑制
し,かつ高速な印刷処理を可能とすること。 【解決手段】 外部から供給される印刷データを受入
れ,並行して印刷処理を行うアレイ型プリンタにおい
て,アレイ状に配置され,それぞれ供給された画像デー
タに応じて記録紙に画像を形成する複数の画像形成部1
03と,印刷データを描画すべき画像データに加工し,
該画像データを出力する画像描画部102と,帯域幅が
保証され,かつ同報機能を有し,画像描画部102およ
び複数の画像形成部103を繋ぐバス機構104と,を
備え,画像描画部102からの画像データをバス機構1
04を経由して複数の画像形成部103に同報的に供給
し,並行印刷動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,レーザプリンタな
どの電子写真プロセス機構を用いた画像形成部をアレイ
状に複数配置し,かつ複数の画像形成部それぞれにデー
タ転送するバスを帯域幅の保証されたバス機構を採用す
ることにより,コストパフォーマンスを実現するアレイ
型プリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】大量の印刷文書を作成するオフィス環境
やコピーセンターなどにおいては,印刷装置が処理する
能力,つまり時間当たりの印刷処理枚数が作業効率に大
きな影響を及ぼす。このため,文書処理量に応じて,レ
ーザプリンタなど,電子写真プロセスを用いた画像形成
部を持った印刷装置などを設置している。
【0003】ところが,このような類の印刷装置は,高
速になるにしたがって多量のフレーム・バッファ用メモ
リや高速処理が可能なデータ転送専用のバス機構を備え
る必要があるため,メモリやバス搭載に伴ってコスト上
昇を招来させ,経済性を損なうという不具合があった。
換言すれば,電子写真プロセスでは,プロセスに対して
同期的に画像データを送り込まなければならないため,
極めて短い時間間隔で一定量(プロセス速度が速いほど
多くなる)のデータを途切れることなく,プロセスに供
給する必要がある。
【0004】そこで,印刷装置の高速化を実現するアプ
ローチとして,画像形成部における作像および給紙など
のプロセス速度を速くするといった方法が一般的である
が,装置内に複数の画像形成部を配置し,それらを並行
して動作させるといった,いわゆるマルチ型のプリンタ
が知られている。これは,特に同一内容の印刷物を定め
られた時間内に,より多く得るための手段として有効で
ある。
【0005】このようなプリンタに関連する参考技術文
献として,例えば,特開平5−324227号の『マル
チプリンタシステム及び印刷ジョブの分配方法』が開示
されている。ここでは,特に,例えばSCSIバスで構
成されるネットワーク分散型双方向データバスを介し
て,複数の画像形成部を接続し,印刷ジョブを現在稼働
していない画像形成部に分配し,印刷処理を行ってい
る。なお,SCSIのデータ転送速度は,一般に最大5
Mbpsにとどまる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記に
示されるような従来の技術にあっては,複数の画像形成
部を繋ぐバス,およびフレーム・バッファ用メモリの面
において以下に述べるような問題点があった。
【0007】(1)バス 印刷速度が速くなるにしたがって画像データを転送する
ために高速なバスが必要となる。特に,フルカラー印刷
装置におけるデータ量は,例えば解像度が400dp
i,記録紙のサイズがA4 の場合,約64Mbyteに
達する。このような大量のデータを取り扱うためには,
一般にバスのビット幅の広いバスが用いられるが,バス
の幅が広くなるほどバス長を確保することが難しく,か
つ接続される負荷に対して敏感なため設計が容易ではな
い。また,このような,バスは一般にコスト上昇を招来
させることになる。
【0008】さらに,バス上の各ノードに対して時分割
で別々にデータ転送を行わなければならないため,画像
形成部の数が増加するにしたがって,比例的にデータ転
送用バスの帯域幅が要求される。このようなバスの場
合,例えば前述のフルカラー印刷装置における画像を各
々の画像形成部に送る際には,画像形成部が2つであれ
ば約128Mbyte,4つであれば約256Mbyt
eものデータ転送が発生することになる。このような,
多量のデータを実用的な時間で送ることの可能な帯域幅
を持ったバスは,非常に高価であり,経済性の面で問題
があった。
【0009】(2)フレーム・バッファ用メモリ バスの実時間性を補うために,各々の画像形成部にはフ
レーム・バッファ用メモリが必要である。しかし,印刷
速度が速くなるにしたがって多くのバッファ・メモリが
要求される。また,この場合,バッファ・メモリはデー
タ転送の遅延の最悪値を想定して装備しなければならな
い。
【0010】このため,高速な電子写真プロセスでは,
データ転送用バスが実時間性(十分に短い時間間隔毎の
帯域幅(bandwith:信号が利用できる最高周波
数と最低周波数との差,Quality of Ser
viceともいう)を持たない場合,1フレーム分ある
いはそれに近い量のバッファ・メモリを複数の画像形成
部を並列動作させる方法は複数台の印刷装置を並行稼働
させることと本質的に大差なく,主に経済性の理由から
大衆向けに製品化されていない。
【0011】本発明は,上記に鑑みてなされたものであ
って,複数の画像形成部を並列配置して並列動作させる
装置において,並列動作に伴うコスト上昇を抑制し,か
つ高速な印刷処理を可能とすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに,請求項1に係るアレイ型プリンタにあっては,外
部から供給される印刷データを受入れ,並行して印刷処
理を行うアレイ型プリンタにおいて,アレイ状に配置さ
れ,それぞれ供給された画像データに応じて記録紙に画
像を形成する複数の画像形成手段と,前記印刷データを
描画すべき画像データに加工し,該画像データを出力す
る画像描画手段と,帯域幅が保証され,かつ同報機能を
有し,前記画像描画手段および前記複数の画像形成手段
を繋ぐバス機構と,を備え,前記画像描画手段からの画
像データを前記バス機構を経由して前記複数の画像形成
手段に同報的に供給し,並行印刷動作を行うものであ
る。
【0013】また,請求項2に係るアレイ型プリンタに
あっては,前記バス機構は,IEEE Standar
d for a High Performance
Serial Bus(IEEE Std 1394−
1995)で規定されているバス機構を用いるものであ
る。
【0014】また,請求項3に係るアレイ型プリンタに
あっては,前記画像形成手段は,IEEE1394で規
定されているIEEE1394インターフェイスと,本
体電源から供給される電力を電源コネクタを介して入力
し,かつ前記電源コネクタ部分の括線挿抜時における電
力供給の開始/停止の制御を行う電源制御手段と,を備
えたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下,本発明のアレイ型プリンタ
について添付図面を参照して説明する。なお,以下に示
す各図では説明を簡略化するため,本発明と直接には関
係しない部位(例えば,電源系,制御系,ユーザ・イン
ターフェイスなど)を省略している。また,主に各部間
のデータの流れに着目した記述となっているが,特に断
りのない限り省略部分は通常の印刷装置の機能などに準
拠するものである。
【0016】〔実施の形態1〕図1は,実施の形態1に
係るアレイ型プリンタの概略構成を示す説明図である。
図において,100はアレイ型プリンタの本体であり,
外部インターフェイス部101と,描画対象の画像デー
タを生成し,後述する画像形成部103にバス機構を介
して描画した画像データを送る画像描画手段としての画
像描画部102と,アレイ状に配置した複数の画像形成
手段としての画像形成部103と,画像描画部102と
各画像形成部103のインターフェイス制御部107と
を繋ぎ,画像データを転送するために,帯域幅が保証さ
れ,かつ複数のノードに対する同報(マルチキャスト)
機能を有するバス機構104と,記録紙を収容し,給紙
信号に従って記録紙を順次送り出す給紙部105と,給
紙部105から送り出された記録紙を各画像形成部10
3に搬送する給紙・搬送部106と,を備えている。
【0017】また,この例では4つの画像形成部103
を搭載したものとしているが,画像形成部103の数の
大小は本発明の本質には関係なく,さらに多く,あるい
は少なくてもよい。また,画像形成部103の書込方式
・作像プロセスは,レーザープリンタに代表されるレー
ザ書込み・電子写真方式やインクジェット方式など様々
存在するが,この実施の形態ではレーザ書込み・電子写
真方式を採用した画像形成部を用いる。すなわち,画像
データに基づいて感光体ドラム表面に光書き込みを行う
レーザ光学系,電子写真プロセスに基づいた各ユニット
(露光・帯電〜現像・転写など)および定着・排紙ユニ
ットなどを備えている。
【0018】次に,以上のように構成されたアレイ型プ
リンタの動作についてその機能を補足しながら説明す
る。外部インターフェイス部101は,印刷要求元(例
えば,ホストコンピュータ)との通信機能を有し,印刷
要求元からの印刷要求および印刷データを受け取る。次
いで,その受け取った印刷要求および印刷データは適宜
画像描画部102へ渡される。
【0019】画像描画部102は,印刷データに基づい
て画像形成部103の光学的な解像度に応じた画像デー
タを描画・作成し,必要に応じてメモリなどに蓄積す
る。この処理は,一般にレンダリングおよびラスタライ
ズと呼称され,例えば,ページ記述言語(PDL)から
画素ベースのビットマップデータを作成するような処理
である。
【0020】画像描画部102で作成された画像データ
は,画像形成部103の電子写真プロセスの速度と同期
し,十分に短い時間間隔における帯域幅が保証されてい
るバス機構104を経由し,各々の画像形成部103に
対して同報的に(同一の画像データを同時に)送られ
る。
【0021】各々の画像形成部103では,電子写真プ
ロセスと同期して送られてくる画像データがバッファリ
ングされることなく,あるいは必要ならば小容量のFI
FOを経由し,レーザ光学系へと送られ,電子写真プロ
セスに基づいて作像される。なお,このレーザ光学系お
よび電子写真プロセスの詳細については,一般的に知ら
れている技術であるので,ここでの説明は省略する。
【0022】上述した如く,作像プロセスの実行と並行
して,給紙部105から記録紙が給紙され,該記録紙が
破線で示す給紙・搬送部106を経由し,各々の画像形
成部103の手前で一旦停止し,レジストレーションお
よびスキュー補正される。その後,レジストローラの再
起動により上記記録紙が所定のタイミイングで作像部分
の転写部に搬送され,転写チャージャによって,感光体
ドラム表面に形成されたトナー像が転写され,さらに定
着処理が行われ,排紙される。
【0023】さて,上述した実施の形態では,4つの画
像形成部103すべてを用い,同時に4枚の印刷物を得
る場合に関するものであるが,同時出力枚数が3枚以下
の場合には,あらかじめ不用な画像形成部103を休止
状態とし,かつその該当する画像形成部103への給紙
が行われないように制御する。
【0024】また,仮に,画像描画部102の処理能力
およびバス機構104の帯域幅が十分であるならば,同
時に異なった内容の印刷物を得ることも可能である。し
かし,この動作は本発明の主旨ではないので,ここでの
詳述は省略する。
【0025】〔実施の形態2〕この実施の形態2では,
前述した実施の形態1のアレイ型プリンタにおいて,画
像描画部102および各々の画像形成部103間を繋ぐ
帯域幅の保証されたバス機構として,IEEE Sta
ndard for a High Performa
nce Serial Bus(IEEE Std 1
394−1995,以下,「IEEE1394」および
「IEEE1394バス」という)で規定されているバ
ス機構を用いる例について述べる。
【0026】すなわち,基本的な動作は,前述した実施
の形態1と同様であり,画像形成部103の電子写真プ
ロセスと同期した画像データの転送手段として,IEE
E1394で規定されている同期転送(Isochro
nous転送)を用いる。また,制御信号(各部間の同
期信号など)の送受信,コマンドおよびステータス情報
の転送など,画像形成部103との間で必要となる入出
力は,すべてIEEE1394バスを経由して行う。こ
の際,例えば,時間的精度が要求される入出力には同期
転送(Isochronous転送)を,それ以外の場
合には非同期転送(Asynchronous転送)を
用いるといった方式が有効である。
【0027】同期転送(Isochronous転送)
について付言する。IEEE1394をプリンタに採用
し,Isochronous転送を使うと,プリンタに
搭載するバッファ・メモリを少なくできるメリットが,
特に,レーザプリンタのようなページ・プリンタにおい
て有効的に現れる。例えば,ページ・プリンタの場合に
は,印刷対象となる1ページ分のデータをバッファ・メ
モリに格納してから印刷が開始される。このため,プリ
ンタは数Mbyte〜数十Mbyteのバッファ・メモ
リを搭載している。IEEE1394対応のページ・プ
リンタの場合,画像データを感光体ドラムに照射するレ
ーザ光の動きに同期させてIsochronous転送
を行うことにより,バッファ,メモリの低減が実現す
る。
【0028】図2は,実施の形態2に係るアレイ型プリ
ンタの概略構成を示す説明図である。前述した図1の構
成に対し,このアレイ型プリンタは,画像形成部210
がアレイ型プリンタの本体200から着脱可能となるよ
うに後述する機構が設けられている。さらに,バス機構
としてIEEE1394バス201を採用すると共に,
IEEE1394インターフェイス制御部202を設け
る。
【0029】IEEE1394インターフェイス制御部
202は,IEEE1394で規定されているインター
フェイス(以下,「IEEE1394インターフェイ
ス」という)を用い,物理層,リンク層,トランザクシ
ョン層,バス管理機能(バス・マネージャ機能あるいは
Isochronousリソース・マネージャ機能を含
む)を有し,IEEE1394バス201を通じた画像
データや制御信号,コマンド,ステータス情報などの転
送を制御する。
【0030】図3は,図2に示したアレイ型プリンタの
画像形成部210の構成を示す説明図である。この画像
形成部210は,装着時には本体200とは,後述する
IEEE1394インターフェイス制御部304と接続
されるIEEE1394インターフェイス301,後述
する電源制御機能を有する電源制御手段としての電源制
御部306と接続される電源コネクタ302,給紙口と
の位置合わせの機能を有する給紙用コネクタ303によ
って結合されるように構成されている。
【0031】また,IEEE1394インターフェイス
制御部304は,IEEE1394で規定されている物
理層,リンク層,トランザクション層,バス管理機能
(ただし,バス・マネージャ機能あるいはIsochr
onous転送リソース・マネージャ機能は含んでいな
くてもよい)を有し,IEEE1394バス201を通
じて受け取った画像データを即座に,レーザ光学系の書
き込み制御部305へ送るほか,制御信号,コマンドな
どは各々の処理を受け持つ部分(図示せず)へと転送す
る。
【0032】なお,図3に示す画像形成部210は,光
書き込み方式としてレーザ光学系を,作像方式として電
子写真プロセスを用いており,該プロセスに基づいて,
静電潜像が形成される感光体ドラム310と,感光体ド
ラム310を所定のレベルに均一帯電する帯電チャージ
ャ311と,感光体ドラム310に形成された静電潜像
にトナーを付着させ,トナー像の顕像画像とする現像装
置312と,現像装置312によって形成されたトナー
像を記録紙に転写する転写チャージャ313と,転写後
の感光体ドラム310表面の残った残留トナーなどを除
去するクリーニング装置314などを備えている。ま
た,315は感光体ドラム310に形成されたトナー像
と記録紙との位置合わせを行うためのレジストローラで
ある。
【0033】また,本体200から画像形成部210を
括線挿抜する際には,IEEE1394バス201の特
長である動的なバスの自動設定機能を用いることによ
り,作業者が特別な設定を行わなくても装置が自律的に
設定の再構成を行う。また,電源制御部306は,本体
200より供給された電力を基に画像形成部210内へ
の電力供給を担うほか,括線挿抜時における電力供給の
開始や停止を安全に行うための制御を受け持っている。
【0034】なお,以上のように構成されたアレイ型プ
リンタの動作については,実施の形態1と基本的に同様
であるので,ここでの説明は省略する。
【0035】〔実施の形態の効果〕次に,以上述べてき
た実施の形態1,2のアレイ型プリンタが奏する効果に
ついて,性能,コスト,保守性,柔軟性・拡張性の各項
目別にまとめて記述する。
【0036】(1)性能 n台(この場合,4台)の画像形成部103あるいは画
像形成部210を並列配置し,並列動作させることによ
り,同一性能の画像形成部を1台のみ使用した印刷装置
と比べて,n倍の印刷速度と等価の性能を得ることがで
きる。これは特に,単一のソースから複数の印刷物を得
るような使い方において,大きな効果を発揮する。
【0037】また,ネットワークなどにより接続された
n台の印刷装置からの同一内容の印刷物を出力させる場
合は,印刷要求元から各々の印刷装置に対して別々に印
刷データを送る必要がある(複数(n)回のデータ転送
を行う)ので,このような従来の印刷装置に対し,この
実施の形態のアレイ型プリンタは,一回のデータ転送を
行うだけで済むことから,特にデータ転送がボトルネッ
クとなるような比較的低速なネットワーク環境において
性能的な優位が顕著となる。
【0038】(2)コスト 画像形成部103・画像形成部210毎にフレーム・バ
ッファ用メモリを持つ必要がないこと,および全ての画
像形成部103が同じ画像描画部102から画像データ
が供給されるため,印刷装置につき一つの画像描画部1
02を持つだけで十分であるため,メモリ数の低減など
により経済的な装置が実現する。
【0039】また,実施の形態2のアレイ型プリンタで
は,画像データに限らず,制御信号,コマンド,ステー
タス情報など画像形成部210に対する全ての入出力の
ために,高性能で,かつ安価なIEEE1394バス2
01を使用しているので,データ転送専用の高価なバス
機構などが不要であるから,さらにコスト・パフォーマ
ンスの高い装置を提供することが可能となる。
【0040】(3)保守性 実施の形態2で説明したように,アレイ型プリンタの本
体200から画像形成部210を着脱自在な構成とした
ことにより,現像用のトナーの補充,および記録紙の搬
送ジャム(紙詰まり)や機内清掃などといったサプライ
補給作業,メンテナンス作業を容易に行うことが可能と
なる。また,ある画像形成部210が故障した場合に
は,該当する画像形成部210を別な画像形成部と入れ
替えることも可能である。
【0041】さらに,IEEE1394バス201の特
長である括線挿抜と動的なバスの自動設定機能を用いる
ことにより,印刷装置全体の電源を遮断することなく,
稼働状態で保守作業などを行うことができ,かつ作業者
が特別な設定を行わなくても自律的に設定の再構成が行
えるような装置の実現が可能となる。
【0042】(4)柔軟性・拡張性 搭載する画像形成部103・画像形成部210の数を増
減することにより,同一の基本設計で様々な能力の印刷
装置を実現することが可能である。また,実施の形態2
のアレイ型プリンタでは,装置メーカが追加用の画像形
成部210をオプションユニットとして用意しておくこ
とにより,ユーザは必要に応じて装置の拡張を行うこと
ができ,柔軟にシステムを構築することが可能となる。
【0043】例えば,装置導入の初期段階は少数(1つ
あるいは2つ)の画像形成部210のみを搭載してお
き,印刷速度など性能的な必要性に応じて後から画像形
成部210を追加するといったことが可能となる。
【0044】また,IEEE1394バスが有する動的
なバスの設定機能を用いることにより,サービスマンな
どの熟練者に作業を依頼したり,装置設定の変更作業を
行ったりすることなく,エンド・ユーザが簡単に画像形
成部210の追加作業を行うことができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように,本発明に係るアレ
イ型プリンタ(請求項1)によれば,複数の画像形成手
段を並列配置し,並列動作させるため,同一性能の画像
形成手段を1台のみ使用した印刷装置と比べて,使用す
る画像形成手段の数に比例した印刷処理を行うことがで
き,かつ画像形成部手段毎にフレーム・バッファ用メモ
リを持つ必要がなく,さらに全ての画像形成手段が同じ
画像描画手段からの画像データが供給されるため,印刷
装置につき一つの画像描画手段を持つだけで十分である
ため,メモリ数の低減などにより経済的な装置が実現す
る。
【0046】また,本発明に係るアレイ型プリンタ(請
求項2)によれば,請求項1の効果に加え,さらに,画
像データに限らず,制御信号,コマンド,ステータス情
報など画像形成手段に対する全ての入出力のために,高
性能で,かつ安価なIEEE1394バスを使用してい
るので,データ転送専用の高価なバス機構などが不要で
あるから,さらにコスト・パフォーマンスの高い装置を
提供することが可能となる。
【0047】また,本発明に係るアレイ型プリンタ(請
求項3)によれば,IEEE1394バスの特長である
括線挿抜と動的なバスの自動設定機能を用いることによ
り,印刷装置全体の電源を遮断することなく,稼働状態
で保守作業などを行うことができ,かつ作業者が特別な
設定を行わなくても自律的に設定の再構成が行えるよう
な装置の実現が可能となると共に,画像形成手段の保守
性および拡張性などが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るアレイ型プリンタ
の概略構成を示す説明図である。
【図2】本発明の実施の形態2に係るアレイ型プリンタ
の概略構成を示す説明図である。
【図3】図2に示したアレイ型プリンタの画像形成部の
構成を示す説明図である。
【符号の説明】
100,200 アレイ型プリンタの本体 101 外部インターフェイス部 102 画像描画部 103,210 画像形成部 104 バス機構 201 IEEE1394バス 202 IEEE1394インターフェイス部 301 IEEE1394インターフェイス 302 電源コネクタ 303 給紙用コネクタ 304 IEEE1394インターフェイス制御部 306 電源制御部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部から供給される印刷データを受入
    れ,並行して印刷処理を行うアレイ型プリンタにおい
    て,アレイ状に配置され,それぞれ供給された画像デー
    タに応じて記録紙に画像を形成する複数の画像形成手段
    と,前記印刷データを描画すべき画像データに加工し,
    該画像データを出力する画像描画手段と,帯域幅が保証
    され,かつ同報機能を有し,前記画像描画手段および前
    記複数の画像形成手段を繋ぐバス機構と,を備え,前記
    画像描画手段からの画像データを前記バス機構を経由し
    て前記複数の画像形成手段に同報的に供給し,並行印刷
    動作を行うことを特徴とするアレイ型プリンタ。
  2. 【請求項2】 前記バス機構は,IEEE Stand
    ard for aHigh Performance
    Serial Bus(IEEE Std 1394
    −1995)で規定されているバス機構を用いることを
    特徴とする請求項1に記載のアレイ型プリンタ。
  3. 【請求項3】 前記画像形成手段は,IEEE1394
    で規定されているIEEE1394インターフェイス
    と,本体電源から供給される電力を電源コネクタを介し
    て入力し,かつ前記電源コネクタ部分の括線挿抜時にお
    ける電力供給の開始/停止の制御を行う電源制御手段
    と,を備えたことを特徴とする請求項2に記載のアレイ
    型プリンタ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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