(57)【要約】【課題】タンデム方式のカラーレーザープリンタの性能を引き出すコントローラの提供を目的とする。【解決手段】印刷データを保持する記憶手段と、画像同期信号に従って印刷データをプリンタエンジンに供給するエンジンインターフェース手段と、保持する印刷データを色毎に並行してエンジンインターフェース手段に転送するための第１の転送手段と、前記第１の転送手段で転送される印刷データ以外のデータを転送する第２の転送手段とを有し、第１および第２の転送手段は、画像同期信号に基づいて優先順位が指定される事を特徴とする。【選択図】        図１
2004348501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージデータを印刷するプリンタエンジンに接続し、当該プリンタエンジンにカラーイメージデータを供給する画像出力装置おいて、
印刷データを保持する記憶手段と、
画像同期信号に従って印刷データをプリンタエンジンに供給するエンジンインターフェース手段と、
保持する印刷データを色毎に並行してエンジンインターフェース手段に転送するための第１の転送手段と、
前記第１の転送手段で転送される印刷データ以外のデータを転送する第２の転送手段とを有し、
第１および第２の転送手段は、画像同期信号に基づいて優先順位が指定される事を特徴とする画像出力装置。
【請求項２】
前記第１および第２の転送手段は、データバスを共用することを特徴とする請求項１に記載の画像出力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラープリンタエンジンに画像データを供給するプリンタコントローラ等の画像出力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
画像印刷装置としてのページプリンタは、図２に示すように、ネットワーク、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、ホストコンピュータ等の機器が印刷元データから生成した中間出力データを出力に適した出力画像データに変換するコントローラ部と、コントローラ部から出力された出力画像データを取得し、紙等のメディアに画像出力するエンジン部とにより構成される。このコントローラ部に適した中間出力データは、一般にはプリンタドライバと呼ばれるソフトウェアで生成される。さらに、コントローラ部で中間出力データをエンジン部に適した出力画像データに変換し、エンジン部からの画像転送許可信号に同期してエンジン部にビデオ信号として出力する。エンジン部では電子写真プロセスを制御・駆動し、入力されたビデオ信号を紙等のメディア上に画像として再現する。
【０００３】
電子写真プロセス方式のカラープリンタにおいては、特開平９−１９２５４２号公報に示されるようなタンデム方式と呼ばれる並列処理による高速印刷方式が提案され実用に供されている。タンデム方式では４色分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ることで印刷時間を短縮している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図３はタンデム方式の印刷データ出力タイミングを示しており、ａはページ同期信号、ｂ〜ｅは印刷データの転送タイミングを示すものである。図示したようにタンデム方式の電子写真プリンタでは、ページ同期信号ａが与えられると所定時間後（ｔ１）に第１カラーから印刷データの転送を開始する。さらに、印刷用紙がドラム間隔を移動する時間に相当する出力タイミングの時間差（ｔ２，ｔ３，ｔ４）を与えられ、各色の印刷データが順次転送を開始する。また、図３の下段では１ページ目の処理に引き続き、２ページ目、３ページ目と連続して印刷を行った場合のタイミングを示している。図では１ページ目のデータ転送完了から２ページ目のデータ転送開始までの時間と２ページ目のデータ転送完了から３ページ目のデータ転送開始までの時間が異なる様子を示している。図示のように１ページ目の第４カラーの転送が終了する前に２ページ目の第１カラーの転送が開始可能であり、このようにページ間でのオーバーラップもタンデム方式の電子写真プリンタの特徴である。
【０００５】
ここで上記のようにページ間の間隔が変動する原因を説明する。
【０００６】
連続印刷動作における２ページ目以降のデータ転送も１ページ目と同様に出力に必要なデータをページメモリに格納が完了したタイミングで転送開始を要求することになる。当然、ページ間隔が短いほど印刷処理時間は短縮されることになるが、このページ間隔は以下の理由により変動する。前述のように、ホストコンピュータ上で稼動するプリンタドライバは中間出力データを生成するが、その処理時間は印刷元データによって異なる。また、ホストコンピュータからコントローラの外部ｉ／ｆを介して渡され、処理された後にページメモリに格納されるまでの処理の影響も加わることになる。ここで問題となるのがＣＰＵバス上で行われるデータ転送である。１ページ目の処理においては、中間出力データがすべて印刷可能なデータに変換され、ページメモリに格納されてから、画像出力部に転送されるため、ホストコンピュータからページメモリに至るデータ転送とページメモリから画像出力部へのデータ転送がＣＰＵバス上で競合することはない。しかしながら、２ページ目以降では、ページメモリから画像出力部への転送が開始されると直ちにホストコンピュータから次ページの中間出力データの転送が開始されるため、この時ＣＰＵバス上で印刷データの転送との競合が発生することになる。このようにしてＣＰＵバス上での競合によりホストコンピュータからのデータ転送に対する待ち時間が増えることも次ページの印刷開始を遅らせ、結果的にプリンタの性能を引き出す妨げとなっている。もちろんＣＰＵバスの帯域を十分に広くする事でこのバス競合による遅延の問題を回避する事も可能であるが、そのためには高価な高速ＤＭＡ／高速メモリシステム／高速バスシステム等が必要になる。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、連続印刷時の並行処理に伴う印刷動作の遅延の抑制を廉価に実現する画像出力装置を提供する事を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記問題点を解決するために、イメージデータを印刷するプリンタエンジンに接続し、当該プリンタエンジンにカラーイメージデータを供給する画像出力装置おいて、印刷データを保持する記憶手段と、画像同期信号に従って印刷データをプリンタエンジンに供給するエンジンインターフェース手段と、保持する印刷データを色毎に並行してエンジンインターフェース手段に転送するための第１の転送手段と、前記第１の転送手段で転送される印刷データ以外のデータを転送する第２の転送手段とを有し、第１および第２の転送手段は、画像同期信号に基づいて優先順位が指定される事を特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
【００１０】
＜装置構成の説明＞
図１は、本発明の実施例におけるタンデム方式のカラーレーザービームプリンタのコントローラの構成を示すブロック図である。
【００１１】
本実施例のシステムは、図１に示すようにシステムバスにＣＰＵ１、ＲＯＭ２、外部ｉ／ｆ３、画像メモリ４、ＤＭＡＣ５、および画像出力部６を接続した構成となっており、それぞれバス調停部７の許可を得てシステムバスを介したデータ転送を実行する。ＣＰＵ１は、装置全体の制御を行うとともに、外部ｉ／ｆ３より受信する印刷データからプリンタエンジン８に出力可能な印刷データの生成を行う。ＲＯＭ２は、前記ＣＰＵ１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ｉ／ｆ３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等のＬＡＮインターフェースや、ＵＳＢやＩＥＥＥ１２８４、ＩＥＥＥ１３９４等のｉ／ｏインターフェースであり、上位装置（ホストコンピュータ）から印刷データを受信する。画像メモリ４は、前記ＣＰＵ１が生成した１ページ分の印刷データを一旦格納する。この際、メモリ容量を節約するために、前記ＣＰＵ１によって印刷データの圧縮処理を行い、圧縮データ形式で格納する。ＤＭＡＣ５は、色毎に前記画像メモリ４から画像出力部６に圧縮された印刷データの転送を行う。画像出力部６は、当該印刷データの伸張処理を行うとともに、プリンタエンジン８の印刷タイミングに合わせて、印刷データをプリンタエンジン８に出力する。プリンタエンジン８は、タンデム方式のレーザービームプリンタであり、同時に複数色の印刷データの転送を必要とする。
【００１２】
次に、画像出力部６の内部構成を説明する。６１ａ〜ｄは色毎のデコーダであり、それぞれ色毎に転送される印刷データの伸張処理を行う。６２ａ〜ｄは色毎のＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストアウト）メモリであり、それぞれ色毎のデコーダ６１ａ〜ｄから出力される印刷データを一旦記憶し、後記エンジンｉ／ｆ６３に所定のタイミングで印刷データを出力する。ＦＩＦＯ６２ａ〜ｄは、ＤＭＡＣ５によるデータ転送と、プリンタエンジンへのデータ転送との速度調整を行う。６３はエンジンｉ／ｆであり、プリンタエンジン８との間で、コマンド／レスポンスの通信処理を行うとともに、印刷時にプリンタエンジン８からの水平同期信号／垂直同期信号に同期して、色毎にＦＩＦＯ６２ａ〜ｄから印刷データを読み出し、プリンタエンジン８に出力する。
【００１３】
本発明の特徴は、調停部７におけるシステムバスの使用権制御方法にあり、プリンタエンジン８の発生する同期信号より検知される各色毎のデータ転送タイミングに基づき、転送優先順位を動的に設定することにある。通常、バスの使用権はラウンドロビン方式等により要求に対して均等に割当てられるが、本方式では、タンデム方式の印刷データ出力タイミングに基づいてシステムバスの使用権を制御する。
【００１４】
以下、再び図３のタイミングチャートを参照しながら本方式について説明を加える。
【００１５】
前述のように各色の印刷データの転送には時間差（ｔ２，ｔ３，ｔ４）が与えられており、図３上段の動作タイミングでは、次のようにシステムバス上で並行して行なわれる各色の印刷データの転送は、所定の時間毎に段階的に増減する。
【００１６】
１色（Ｃ）→２色（Ｃ，Ｍ）→３色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）→４色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）→３色（Ｍ，Ｙ，Ｋ）→２色（Ｙ，Ｋ）→１色（Ｋ）
また、連続印刷動作時にはページ間隔により、前ページの他の色のデータ転送とオーバーラップする。図３下段の１ページ目から２ページ目においては次のようになる。
【００１７】
１色（Ｃ１）→２色（Ｃ１，Ｍ１）→３色（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１）→４色（Ｃ１，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）→３色（Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）→４色（Ｃ２，Ｍ１，Ｙ１，Ｋ１）→３色（Ｃ２，Ｙ１，Ｋ１）→４色（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ１，Ｋ１）→３色（Ｃ２，Ｍ２，Ｋ１）→４色（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ１）→３色（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２）→４色（Ｃ２，Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）→３色（Ｍ２，Ｙ２，Ｋ２）→２色（Ｙ２，Ｋ２）→１色（Ｋ２）
（Ｃ１は１ページ目の第１カラー、Ｃ２は２ページ目の第１カラーを示す）
また、２ページ目と３ページ目では、まったく重なる時間が発生しない。印刷データ転送時のオーバーラップの有無は、ページ同期信号ａの間隔（Ｔｐ）から次のように判定可能である。
【００１８】
（１）オーバーラップが発生しない。
【００１９】
ｔ２  ＋  ｔ３  ＋  ｔ４  ＋  ｔ５  ≦  Ｔｐ・・・（レベル１）
（２）第１カラーにオーバーラップが発生する。
【００２０】
ｔ２  ＋  ｔ３  ＋  ｔ５  ≦  Ｔｐ  ＜  ｔ２  ＋  ｔ３  ＋  ｔ４  ＋  ｔ５・・・（レベル２）
（３）第１カラーと第２カラーにオーバーラップが発生する。
【００２１】
ｔ２  ＋  ｔ５  ≦  Ｔｐ  ＜  ｔ２  ＋  ｔ３  ＋  ｔ５・・・（レベル３）
（４）第１カラーと第２カラーと第３カラーにオーバーラップが発生する。
【００２２】
Ｔｐ  ＜  ｔ２  ＋  ｔ５・・・（レベル４）
つまり、ｔ２〜ｔ５は所定の値であることから、ページ同期信号ａの間隔（Ｔｐ）が検知された時点で、その後に出力されるページのオーバーラップの有無が判定可能である。さらに、上記の判定に基づいて求められるページ同期信号ａを基準とした経過時間（Ｔｘ）と競合する色数（同時発生数）の関係を上記オーバーラップのレベル別に表１−１から表１−４に示す。以上のように、各経過時間における各色の印刷データの転送に伴なうシステムバスの競合を予測し、必要十分な帯域を確保することが可能である。また、同時に発生するホストコンピュータからページメモリに至るデータ転送（以下、ホストデータ転送と呼ぶ）に対しては、この各色の印刷データ転送のために確保された帯域以外を優先的に割当てることによって、前述のシステムバスの競合によって発生する待ち時間を抑制することが可能である。
【００２３】
次に上記の条件に従って割当てられるシステムバスの帯域制御の例を示す。
【００２４】
本実施例におけるシステムバスでは、上記経過時間毎にバス調停部７に対して設定されるアクセス競合時の割り当て比率に基づいて帯域制御を行なう。また、割当て比率は上述した表１−１から表１−４の同時発生数Ｎ（１〜４）によって以下のように決定する。まず、バス全体の帯域をＭ（４  ≦  Ｍ）とした場合、各色の印刷データ転送への割当てをそれぞれ１／Ｍとする。印刷データ転送が４色同時に転送される、すなわち上記の同時発生数が４の場合には、ホストデータ転送には（Ｍ−４）／Ｍという比率が設定される。また、同時発生数Ｎの増減に応じて、ホストデータ転送には（Ｍ−Ｎ）／Ｍという比率が与えられる。つまり、経過時間毎に、転送が発生しない色に対する割当分がホストデータ転送に割当てられることになる。
【００２５】
次に、Ｍ＝５とした場合の具体的な調停制御方法の例について説明する。
【００２６】
調停制御は各バス要求に対して与えられる優先度レベルの比較により行なわれ、同時に発生した各要求に割り当てられた優先度レベルの中で最も高いものが許可される。さらに、最も高い優先度レベルの要求が複数あった場合には、それらの中でラウンドロビン方式により均等に許可が与えられる。各色の印刷データ転送に対しては同じ優先度レベルが割り当てられ、上記同時発生数Ｎに応じて２×Ｎ−１（Ｎ＝１，２，３，４）が優先度レベルとして付与される。また、ホストデータ転送に対しては、Ｍ回のバスサイクルを周期として、１回のバスサイクル毎に優先度レベルを次のように割り当てる。Ｍ＝５とした場合には各バスサイクルに対して２×Ｍ−２（Ｍ＝１，２，３，４，５）が優先度レベルとして付与される。例えばＮ＝１の場合には、各色の印刷データ転送の優先度レベルは“１”であり、これに対してホストデータ転送の優先度レベルは“０”  “２”  “４”“６”  “８”と周期的に変化し、全体の４／５の割合で帯域が割り当てられることになる。また、Ｎ＝４の場合には、同様に、各色の印刷データ転送の優先度レベルは“７”となり、ホストデータ転送に対する帯域の割り当ては１／５となる。以上のように、本実施例のバス調停方法は、バスサイクルのカウントと優先度レベル値の比較という比較的簡単な構成で実現可能である。
【００２７】
＜動作説明＞
上記構成において、ＣＰＵ１の動作を図４に示すフローチャートに従って説明する。ＣＰＵ１はホストコンピュータから送られたデータを外部ｉ／ｆ３を介して受信し（ステップＳ５０１）、プリンタエンジン８に出力可能な印刷データを生成する（ステップＳ５０２）。更に、生成した印刷データに対して圧縮処理を行い、一旦画像メモリ４に蓄積する（ステップＳ５０３）。所定の総量（ページ、または所定サイズのブロック）の印刷データが生成されると、ＣＰＵ１は、エンジンｉ／ｆ回路を介して、プリンタエンジン８に印刷開始の指示をコマンドとして発行する（ステップＳ５０４）。印刷開始の指示を受けたプリンタエンジン８は、印刷動作を開始すると、印刷データの転送タイミングを示す垂直／水平同期信号を出力する。ＣＰＵ１はエンジンｉ／ｆ回路６３によりプリンタエンジン８からの垂直同期（ページ同期）信号を検知し（ステップＳ５０５）、水平同期信号のカウント値から前ページとの間隔を算出する（ステップＳ５０６）。さらに、該ページ間隔から前述のオーバーラップレベル（レベル１〜レベル４）を判定し（ステップＳ５０７）、表１−１〜表１−４に基づき、経過時間毎に設定される印刷データの競合レベルにより決定される優先度データを保持する（ステップＳ５０８）。ただし、１ページ目の場合は前ページとのオーバーラップは発生しないことから、オーバーラップレベルはレベル１として取り扱う。引き続き、第１カラーの転送開始タイミングを検出する  （ステップＳ５０９）。データ開始タイミングはプリンタエンジン８が発生する同期信号からの経過時間で規定されており、印刷用紙の搬送速度と各感光ドラムまでの到達距離から算出される。データ開始タイミングが検出された場合には、ＤＭＡＣ５を制御して印刷データの転送を開始する（ステップＳ５１０）。さらに、最初に設定される優先度が適用される期間を検出するタイマをスタートさせ（ステップＳ５１１）、割り込み処理を有効化する（ステップＳ５１２）。ステップＳ５０１〜Ｓ５１２の処理は、最終ページまで繰り返し実行され（ステップＳ５１３）、最終ページの全データの転送終了（ステップＳ５１４）によって印刷処理を完了する。
【００２８】
図５は、図４で有効化された割り込み処理のフローチャートである。
【００２９】
経過時間測定用タイマが設定された時間に到達した時点でＣＰＵ１に対する割り込みが発生し、ステップＳ５０８で保持したテーブルの参照により（ステップＳ６０１）、次の期間の優先度をバス調停部７に設定変更するとともに（ステップＳ６０２）、次の期間に相当する時間を再度経過時間測定用タイマに設定する（ステップＳ６０３）。さらに、割り込み発生タイミングが各色のデータ転送開始タイミングと一致する場合には（ステップＳ６０４）、該当する色の印刷データの転送を開始させるべくＤＭＡＣ５に対し転送開始許可を設定する（ステップＳ６０４）。このようにして各色毎にＤＭＡ転送の開始が指示されると画像メモリ４に蓄積された印刷データ（圧縮データ）を、それぞれ色毎のデコーダ６１ａ〜ｄに転送する。デコーダ６１ａ〜ｄは、圧縮された印刷データに対して伸張処理を行い、それぞれ色毎のＦＩＦＯ６２ａ〜ｄに印刷データを蓄積する。ＦＩＦＯ６２ａ〜ｄに蓄積された印刷データは、プリンタエンジン８の動作タイミングに合わせて、エンジンｉ／ｆ回路６３によって順次読み出され、不図示のパラレルシリアル変換で、シリアル信号に変換されてプリンタエンジン８に転送される。
【００３０】
【表１】
2004348501.tif 000003
【００３１】
【表２】
2004348501.tif 000004
【００３２】
【表３】
2004348501.tif 000005
【００３３】
【表４】
2004348501.tif 000006
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、タンデム方式のカラープリンタの連続印刷処理において、プリンタエンジンの発生する同期信号タイミングから予測した並行転送される印刷データのオーバーラップのレベルに基づいてバス競合制御を行なうことにより印刷動作の遅延を抑制する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による画像出力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】一般的なプリンタの構成を説明する図である。
【図３】タンデムカラーレーザープリンタに供給する画像タイミングの例を示すものである。
【図４】本発明の実施例による処理フローを説明する図である。
【図５】本発明の実施例による割り込み処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  ＣＰＵ
２  ＲＯＭ
３  外部ｉ／ｆ
４  ページメモリ
５  ＤＭＡＣ
６  画像出力部
７  バス調停部
８  プリンタエンジン
６１ａ〜ｄデコーダ
６２ａ〜ｄ  バッファメモリ
６３  エンジンｉ／ｆ部
【図１】
2004348501.tif 000007
【図２】
2004348501.tif 000008
【図３】
2004348501.tif 000009
【図４】
2004348501.tif 000010
【図５】
2004348501.tif 000011