(57)【要約】【課題】例えば１ページ分などの印刷イメージや中間コードの蓄積を待つことなく印刷を開始することができ、印刷動作において高いスループットを実現できる技術を提供する。【解決手段】印刷動作を制御するコントローラと、画像信号に基づいて印刷を実行する印刷エンジンと、前記コントローラの制御のもとで画像信号を前記印刷エンジンへ送信するハードウェアユニットと、を含むプリントシステムであって、前記ハードウェアユニットは、画像信号を生成する処理モジュールを備えており、前記印刷エンジンからの同期信号に従って画像信号の生成及び送信を実行するように構成されていることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷動作を制御するコントローラと、画像信号に基づいて印刷を実行する印刷エンジンと、前記コントローラの制御のもとで画像信号を前記印刷エンジンへ送信するハードウェアユニットと、を含むプリントシステムであって、
前記ハードウェアユニットは、画像信号を生成する処理モジュールを備えており、前記印刷エンジンからの同期信号に従って画像信号の生成及び送信を実行するように構成されていることを特徴とするプリントシステム。
【請求項２】
前記ハードウェアユニットは、差動インタフェース方式に基づいて画像信号を前記印刷エンジンへ送信することを特徴とする請求項１記載のプリントシステム。
【請求項３】
前記コントローラはホスト装置上で実行されるソフトウェアによって機能的に実現され、前記ハードウェアユニットはホスト装置にバス接続される外部ユニットとして実現されることを特徴とする請求項１又は２記載のプリントシステム。
【請求項４】
印刷動作を制御するコントローラと、画像信号に基づいて印刷を実行する印刷エンジンとの間に介在するように設けられ、前記コントローラの制御に基づいて画像信号を前記印刷エンジンへ送信するハードウェアユニットであって、
画像信号を生成する処理モジュールを備えており、前記印刷エンジンからの同期信号に従って画像信号の生成及び送信を実行するように構成されていることを特徴とするハードウェアユニット。
【請求項５】
印刷動作を制御するコントローラと、画像信号に基づいて印刷を実行する印刷エンジンと、前記コントローラの制御のもとで画像信号を生成し前記印刷エンジンへ送信するハードウェアユニットと、を含むプリントシステムを対象とした制御方法であって、
前記コントローラから前記ハードウェアユニットを介して印刷エンジンへ印刷開始を示す信号を送信する工程と、
前記ハードウェアユニットによる画像信号の生成及び送信が、前記印刷開始を示す信号を受けて前記印刷エンジンから送信される同期信号に同期して実行されるように、前記ハードウェアユニットを制御する工程と、を備えることを特徴とする制御方法。
【請求項６】
請求項５記載の制御方法をコンピュータで実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成技術に関し、特に、ホスト装置とプリンタ装置とを含むプリントシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホスト装置とプリンタ装置からなるプリントシステムでは、１）ホスト装置においてソフトウェアによって画像処理（解像度変換処理、ハーフトーン処理、色変換処理など）を行って、印刷イメージを生成し、２）ホスト装置から印刷イメージをプリンタ装置へ送信し、３）プリンタ装置において、コントローラが印刷エンジンの同期信号に従って印刷イメージを印刷エンジンへ転送し、４）印刷エンジンが印刷を実行する、という基本的な枠組みを採る場合が多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような枠組みのもとでは、画像処理はそもそも処理対象のデータ量が多いため処理負担が大きい上に、ホスト装置のＣＰＵ資源を画像処理に占有できるとは限らないことから、ホスト装置において、印刷エンジンの同期信号に従ってリアルタイムに（すなわち印刷エンジンへの転送タイミングに間に合うように）画像処理を実行し、印刷イメージを生成することは困難であった。
【０００４】
そのため、従来は、ホスト装置において印刷イメージの生成・送信を開始した後、プリンタ装置において例えば１ページ分の印刷イメージが蓄積されるまで待ち、それから、コントローラが、印刷エンジンの同期信号に従って、該蓄積された印刷イメージを印刷エンジンへ送信する構成が採用されている。
【０００５】
しかし、かかる構成では、印刷イメージの生成を開始してから実際に印刷が開始されるまでに一定の時間を要することとなり、十分なスループットが得られないという問題が生じる。
【０００６】
このような問題は、ホスト装置からプリンタ装置へＰＤＬ（ページ記述言語）で記述した印刷ジョブを送信し、プリンタ装置において印刷ジョブに基づいて印刷イメージを生成する（又はいったん中間コードに展開する）場合でも、同様に生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、例えば１ページ分などの印刷イメージや中間コードの蓄積を待つことなく印刷を開始することができ、高いスループットを実現することができるプリントシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプリントシステムは、印刷動作を制御するコントローラと、画像信号に基づいて印刷を実行する印刷エンジンと、前記コントローラの制御のもとで画像信号を前記印刷エンジンへ送信するハードウェアユニットと、を含むプリントシステムであって、前記ハードウェアユニットは、画像信号を生成する処理モジュールを備えており、前記印刷エンジンからの同期信号に従って画像信号の生成及び送信を実行するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
好適には、前記ハードウェアユニットは、差動インタフェース方式に基づいて画像信号を前記印刷エンジンへ送信することを特徴とする。
【００１０】
また好適には、前記コントローラはホスト装置上で実行されるソフトウェアによって機能的に実現され、前記ハードウェアユニットはホスト装置にバス接続される外部ユニットとして実現されることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、印刷エンジンからの同期信号に従ってリアルタイムに画像信号を生成及び送信する枠組みを実現して、印刷動作におけるスループットを大きく向上させることができる。
【００１２】
また、ホスト装置に大きな負荷をかけることなく、ホスト装置の負荷状態に左右されることなく、リアルタイムに画像信号を生成して印刷を実行することができる。
【００１３】
更に、従来のようにプリンタ装置内部に印刷制御機能や画像処理機能を備える必要がないことから、プリンタ装置の構造や機能を単純化することができ（部品数の低減することができ）、製造／保守等のコストを低減することが可能となる。
【００１４】
また、コントローラや外部ボードをプリンタ装置の外部に（別体として）配置する構成を採ることで、コントローラや外部ボードを複数のプリンタ装置で共有して使用することができる。
【００１５】
本発明のハードウェアユニットは、印刷動作を制御するコントローラと、画像信号に基づいて印刷を実行する印刷エンジンとの間に介在するように設けられ、前記コントローラの制御に基づいて画像信号を前記印刷エンジンへ送信するハードウェアユニットであって、画像信号を生成する処理モジュールを備えており、前記印刷エンジンからの同期信号に従って画像信号の生成及び送信を実行するように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の制御方法は、印刷動作を制御するコントローラと、画像信号に基づいて印刷を実行する印刷エンジンと、前記コントローラの制御のもとで画像信号を生成し前記印刷エンジンへ送信するハードウェアユニットと、を含むプリントシステムを対象とし、前記コントローラから前記ハードウェアユニットを介して印刷エンジンへ印刷開始を示す信号を送信する工程と、前記ハードウェアユニットによる画像信号の生成及び送信が、前記印刷開始を示す信号を受けて前記印刷エンジンから送信される同期信号に同期して実行されるように、前記ハードウェアユニットを制御する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の制御方法は、コンピュータにより実施することができるが、そのためのコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク、半導体メモリ及び通信ネットワークなどの各種の媒体を通じてコンピュータにインストールまたはロードすることができる。また、コンピュータプログラムが、プリンタ用カードやプリンタ用オプションボードに記録されて流通する場合も含む。
【発明の効果】
【００１８】
以上、本発明によれば、例えば１ページ分などの印刷イメージや中間コードの蓄積を待つことなく印刷を開始することができ、高いスループットを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施形態のプリントシステム１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、プリントシステム１は、ホスト装置１０と、ホスト装置１０に所定の規格（例えばＰＣＩバス規格）でバス接続される外部ボード２０と、外部ボード２０とビデオインタフェース（後述）を介して接続されるプリンタ装置（画像形成装置）３０とを含んでいる。
【００２０】
ホスト装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ユーザインタフェース、外部ボード２０をバス接続するためのインタフェース（例えばＰＣＩスロット）などを備えている。
【００２１】
また、機能的には、ホスト装置１０上で動作するアプリケーションプログラムからの印刷要求等に応じてラスタイメージを生成するプリンタドライバ１１、プリンタドライバ１１からラスタイメージを受け取り、外部ボード２０やプリンタ装置３０の動作を含む一連の印刷動作を制御するコントローラ１２等を備えている（図２参照）。
【００２２】
プリンタドライバ１１は、通常のプリンタドライバと同様の機能構成であり、例えば、ポストスクリプト等の所定のプリンタ制御言語により記述された印刷対象データに基づいてラスタイメージを生成するＲＩＰ（ラスターイメージプロセッサ）機能などを備える。
【００２３】
ただし、プリンタドライバ１１は、ラスタイメージに対して所定の画像処理（ハーフトーン処理、色変換処理など）を施して印刷イメージを生成する機能を備える必要はない。後述するように、本実施形態では、これらの機能は、外部ボード２０においてハードウェアにより実現されるからである。
【００２４】
コントローラ１２は、従来においてプリンタ装置の内部に配置されていた（プリンタ装置が備えるＣＰＵ等によって実現されていた）コントローラと同様の機能構成であり、例えば、プリンタドライバ１１やユーザからの指示に基づいて、プリンタ装置３０（印刷エンジン３２）に対して制御信号を送信し、種々の動作を実行させる機能（印刷制御機能）、プリンタ装置３０（印刷エンジン３２）からの同期信号に従って画像信号を送信する機能（データ転送制御機能）などを備える。
【００２５】
ただし、後述するように、コントローラ１２は、プリンタ装置３０（印刷エンジン３２）に対して、外部ボード２０を介して間接的に制御信号や画像信号を送信する構成となっている点で、従来のコントローラとは異なっている。
【００２６】
なお、プリンタドライバ１１やコントローラ１２の各機能は、ホスト装置１０内のＲＯＭやＲＡＭ、外部の記憶媒体等に格納されるプログラムをＣＰＵが実行することにより機能的に実現される。
【００２７】
外部ボード２０は、ＲＡＭ２１、画像処理モジュール２２、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）モジュール２３、ビデオインタフェース２４、ホスト装置１０に接続するためのインタフェース２５（例えばＰＣＩインタフェース）などを備えた外部ハードウェアユニットである。図１、図２からわかるように、外部ボード２０は、コントローラ１２とプリンタ装置３０（印刷エンジン３２）との間に介在するように設けられている。
【００２８】
ＲＡＭ２１は、プリンタドライバ１１により生成されたラスタイメージが格納されるメモリであり、例えば高速にバースト転送を行うことができるＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）を用いて構成することができる。
【００２９】
画像処理モジュール２２は、ＲＡＭ２１上のラスタイメージに対して、プリンタ装置３０（印刷エンジン３２）の同期信号に従ってリアルタイムにハーフトーン処理や色変換処理などの一連の画像処理を実行して、印刷イメージを生成する専用ハードウェアであり、例えばＡＳＩＣなどを用いて構成することができる。
【００３０】
ＰＷＭモジュール２３は、印刷イメージをパルス幅変調方式（ＰＷＭ）により変調して画像信号を生成する専用ハードウェアであり、従来のレーザプリンタ等で用いられている一般的なＰＷＭモジュールを用いて構成することができる。
【００３１】
ビデオインタフェース２４は、外部ボード２０とプリンタ装置３０（印刷エンジン３２）との間の伝送形式に基づくインタフェースであり、外部ボード２０からプリンタ装置３０（印刷エンジン３２）へ制御信号を送信するためのＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）回路や、外部ボード２０からプリンタ装置３０（印刷エンジン３２）へ画像信号を送信するための差動インタフェース方式に基づく回路（例えばＬＶＤＳ回路）などを含んで構成される。なお、上記の伝送形式として、従来においてプリンタ装置の内部に配置されていたコントローラと印刷エンジンとの間のデータ転送に使用されていた伝送形式を採用することが望ましい。ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格等では印刷エンジンの同期信号に遅れることなくリアルタイムに画像信号を送信することは困難だからである。
【００３２】
プリンタ装置３０は、ビデオインタフェース３１、印刷エンジン３２などを備えている。
【００３３】
ビデオインタフェース３１は、ビデオインタフェース２４と同じである。両者の間は専用ケーブルによって接続される。
【００３４】
印刷エンジン３２は、例えば電子写真方式の通常の印刷エンジンであり、エンジンドライバ３３、エンジン機構部３４（レーザダイオード、感光体、転写ベルト等とそれらの駆動部）などを備えている。印刷エンジンのタイプとしては、４サイクル方式、タンデム方式のいずれであってもよい。
【００３５】
エンジンドライバ３３、エンジン機構部３４は、通常のエンジンドライバ、エンジン機構部と同様の機能構成である。例えば、エンジンドライバ３３は、ビデオインタフェース３１を介して受信した制御信号やエンジン機構部３４からのセンサ信号などに基づき、プリンタ装置３０のステータスを更新する機能、エンジン機構部３４に対して制御信号（モータ駆動信号やトナー制御信号など）を出力する機能、ビデオインタフェース３１を介してステータスや同期信号を送信する機能などを備える。
【００３６】
以下、図３に示すフローチャートを参照して、プリントシステム１における印刷動作について説明する。なお、各工程（符号が付与されていない部分的な工程を含む）は処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。
【００３７】
プリンタドライバ１１は、外部又はホスト装置１０上で動作しているアプリケーションプログラムから印刷要求を受け付けると、コントローラ１２に対して印刷開始等を通知する（ステップＳ１００）。
【００３８】
また、アプリケーションプログラムから受け取った、ポストスクリプト等の所定のプリンタ制御言語により記述された印刷対象データに基づいて、ＲＩＰ機能によりラスタイメージ（例えばＣＭＹＫ４色のラスタイメージ）を生成し、ホスト装置１０のＲＡＭに格納する（ステップＳ１０１）。なお、アプリケーションプログラム等からラスタイメージの形式で印刷対象データを受け取ることができる場合は、ステップＳ１０１は省略できる。
【００３９】
コントローラ１２は、プリンタドライバ１１から印刷開始の通知を受け取ると、インタフェース２５を介して外部ボード２０（画像処理モジュール２２、ＰＷＭモジュール２３）に対し、起動信号、及び必要に応じてプリンタドライバ１１から受け取った印刷関連情報を送信する（ステップＳ１０２）。
【００４０】
次に、コントローラ１２は、ホスト装置１０のＲＡＭからインタフェース２５を介して外部ボード２０のＲＡＭ２１へ、ラスタイメージを転送する（ステップＳ１０３）。なお、プリンタドライバ１１が直接、ＲＡＭ２１へラスタイメージを格納する構成としてもよい。
【００４１】
次に、コントローラ１２は、ビデオインタフェース２４のＵＡＲＴを利用して、プリンタ装置３０（エンジンドライバ３３）に対し、例えば１ページ分の印刷の実行を指示する制御信号を送信する（ステップＳ１０４）。
【００４２】
エンジンドライバ３３は、ビデオインタフェース３１を介して印刷実行を示す制御信号を受信すると、ステータスを「印刷中」に設定するとともに、エンジン機構部３４に対して必要な制御信号を出力し、印刷の準備を整える（ステップＳ１０５）。
【００４３】
そして、印刷の準備が整ったところで、エンジン機構部３４からのセンサ信号（主走査同期信号、副走査同期信号）に基づいて、ビデオインタフェース３１を介して外部ボード２０へ各同期信号を送信する（ステップＳ１０６）。
【００４４】
一方、起動信号によって起動された画像処理モジュール２２は、ビデオインタフェース２４を介して同期信号が受信されると、ＲＡＭ２１に格納されるラスタイメージに対して、同期信号に同期して画像処理（ハーフトーン処理、色変換処理など）を実行し、走査順に印刷イメージを生成していく（ステップＳ１０７）。上述したように、画像処理モジュール２２は専用ハードウェアとして構成されているため、エンジンドライバ３３からの同期信号に遅れることなく、リアルタイムに画像処理を実行して印刷イメージを生成することができる。なお、ＣＭＹＫ等の複数のラスタイメージがある場合、印刷イメージを生成していく順序は印刷エンジン３２のタイプに応じて決定されることになる（例えば、４サイクル方式の場合、Ｃについて１ページ分の印刷イメージを生成し、次にＭについて１ページ分の印刷イメージを生成するといったシーケンスとなる）。
【００４５】
また、起動信号によって起動されたＰＷＭモジュール２３は、ビデオインタフェース２４を介して同期信号が受信されると、画像処理モジュール２２によって生成された印刷イメージに対して、同期信号に同期してパルス幅変調方式（ＰＷＭ）により変調を施し、画像信号を生成する（ステップＳ１０８）。
【００４６】
そして、ビデオインタフェース２４の差動インタフェース回路は、前記受信した同期信号に同期して、ＰＷＭモジュール２３によって生成された画像信号をプリンタ装置３０（エンジンドライバ３３）へ送信する（ステップＳ１０９）。
【００４７】
エンジンドライバ３３は、ビデオインタフェース３１を介して画像信号を受信すると、かかる画像信号に基づいてエンジン機構部３４を駆動し、印刷を実行する（ステップＳ１１０）。
【００４８】
そして、エンジンドライバ３３は、例えば１ページ分について印刷が終了した段階で各同期信号の送信を停止するとともに、ステータスを「待機中」に設定して、ビデオインタフェース３１を介して外部ボード２０へ該ステータスを送信する（ステップＳ１１１）。
【００４９】
コントローラ１２は、外部ボード２０（ビデオインタフェース２４）において「待機中」のステータスを受信すると、まだ印刷していないラスタイメージがある場合は（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、それらについて印刷を実行すべく、Ｓ１０３又はＳ１０４に戻る。
【００５０】
このように本実施形態では、従来のようにホスト装置１０においてソフトウェアによって画像処理を行って印刷イメージや画像信号を生成するのではなく、ハードウェアユニット（外部ボード２０）によって画像処理等を行って印刷イメージや画像信号を生成する構成としているため、高速に画像信号を生成することができる。そして、その結果、印刷エンジン３２からの同期信号に従ってリアルタイムに画像信号を生成及び送信する枠組みを実現して、印刷動作におけるスループットを大きく向上させることができる。
【００５１】
また、このような画像処理を実行する専用のハードウェアユニット（画像処理モジュール２２）を設けることで、ホスト装置１０でのソフトウェアによる画像処理が不要となるため、ホスト装置１０のＣＰＵの負担を大きく軽減することができる。また、ホスト装置１０のＣＰＵ資源を利用せずに画像処理を行っていることから、ホスト装置１０のＣＰＵ負荷状態に左右されることなく、リアルタイムに印刷処理を実行することができる。
【００５２】
更に、ホスト装置１０上でコントローラ１２を実現し、ホスト装置１０に外部ボード２０を接続する構成としていることから、従来のようにプリンタ装置内部に印刷制御機能（いわゆるコントローラ）や画像処理機能を備える必要がなく、プリンタ装置３０の構造や機能を単純化することができ（部品数の低減することができ）、製造／保守等のコストを低減することが可能となる。また、このようにコントローラ１２や外部ボード２０をプリンタ装置３０の外部に配置する枠組みとすることで、コントローラ１２や外部ボード２０を複数のプリンタ装置３０で共有して使用することも可能となる。
【００５３】
（その他）
本発明は、上記実施の形態例に限定されることなく種々に変形して適用することが可能である。例えば、外部ボード２０は、ホスト装置１０と接続可能に構成されるハードウェアユニットであればよく、例えば拡張カード（ＰＣＩカードなど）として構成してもよい。
【００５４】
また例えば、外部ボード２０のＲＡＭ２１の容量を節約するために、ラスタイメージを圧縮してＲＡＭ２１に格納しておき、画像処理モジュール２２が、同期信号に同期して伸長処理及び画像処理を実行し、走査順に印刷イメージを生成していく構成としてもよい。
【００５５】
また例えば、コントローラ１２は、プリンタドライバ１１からの印刷開始を受け付けて印刷動作を開始する機能だけでなく、ユーザからホスト装置１０のＲＡＭ等に格納される画像データの指定を受け付けて直接的に印刷動作を開始する機能を備えていてもよい。
【００５６】
また例えば、上記実施形態では、エンジンドライバ３３が設定するステータスとして「印刷中」と「待機中」についてのみ触れているが、従来のプリンタ装置同様、エンジンドライバ３３は、エンジン機構部３４からのセンサ信号に基づいて、種々のステータス（例えば「紙なし」「紙づまり」など）を設定することが可能である。これらのステータスは、例えばコントローラからのステータス要求に応じてコントローラ１２へ送信されることになる。
【００５７】
最後に、本発明はカラー／モノクロのいずれのプリンタ装置に適用してもよく、またプリンタ装置以外の画像形成装置や、電子写真方式以外の印刷エンジンに対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態のプリントシステム１のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】ホスト装置１０における機能構成図を示すブロック図である。
【図３】プリントシステム１における印刷動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１  プリントシステム、１０  ホスト装置、１１  プリンタドライバ、１２  コントローラ、２０  外部ボード、２１  ＲＡＭ、２２  画像処理モジュール、２３  ＰＷＭモジュール、２４  ビデオインタフェース、２５  ホスト装置に接続するためのインタフェース、３０  プリンタ装置、３１  ビデオインタフェース、３２  印刷エンジン、３３  エンジンドライバ、３４  エンジン機構部
【図１】
2005149030.tif 000003
【図２】
2005149030.tif 000004
【図３】
2005149030.tif 000005