PictBridge のカラーレーザプリンタへの搭載
デジタルカメラとカラーレーザプリンタをダイレクト接続
Implementation of PictBridge on Color Laser PrinterDirect Connection between DSC and Color LBP

兵頭啓一郎＊

Hyodo, Keiichiro

要旨
デジタルスチルカメラの普及，インクジェットカラー

太田健＊

Ota, Ken

１ はじめにプリンタの画質向上に伴い，写真画像をカラープリンタ

近年，銀塩カメラに代わり，デジタルスチルカメラにて印字する需要が高まった。しかし，カラーレーザプ（以下，デジタルカメラ）の普及が著しい。それに伴リンタの高速性を生かした写真画像印刷を行うためにい，撮影した写真を手軽に印字したい，という要求が高は，インクジェットプリンタと異なり，新規なプリンタまっている。その要求に応えるため，デジタルカメラのコントローラ技術の開発が必要であった。このレポート

関連業界において議論が交わされ，デジタルカメラとプでは本開発の成果であるプリンタコントローラのハードリンタを直接接続するための技術が開発され，標準化がウェアおよびソフトウェアについて紹介する。

進んできた。しかし，その技術はインクジェットプリンタとデジタルカメラの接続に限定され，レーザプリンタAbstractには適用されていなかった。

Along with expanding usage of digital still cameras,一方で，カラーレーザプリンタ関連の技術革新（低価many users would like to print photos directly without us-格化，小型化）が進み，小オフィス，ホームユーザへのing a PC. In order to maximize a laser printer’s character-普及が始まった。さらに重合トナーによる高画質化によistics, we need to develop appropriate technologies.

り写真画質表現が可能となった。その結果，デジタルカ

Within this report, we would like to expose how we could
meet this goal.

メラとカラーレーザプリンタのダイレクト接続印刷のシーズが揃った。
そのシーズを活かし，本開発を行う事で，世界に先駆
け，デジタルカメラから高速に直接印刷することができるカラーレーザプリンタを製品化することに成功した。
また本開発を実装したmagicolor2430DLカラーレーザプ
リンタは，2005年度CES（Consumer Electronics Show,2005年１月 アメリカ・ラスベガスにて開催）の会期中に，Next Big Things賞を受賞することができた。

２ プリンタの構成
プリンタを構成する技術要素は，大きく２つに分けられる。それらは，１）印刷するデータを処理するハードウェアとそれを制御するソフトウェアから構成されるプ
リンタコントローラ，２）コントローラにより処理されたデータを紙に印字するための機械部分（プリンタエンジン）である。
（Fig.１参照）＊ Konica Minolta Systems Laboratory Inc.
(コニカミノルタビジネステクノロジーズ㈱より出向)

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Fig.1 A block diagram of various printers

KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.3（2006）

２．１

プリンタコントローラ

つかの提案を行った：即ち，１）PCを使う（デジタルカ

プリンタコントローラは，ホストコンピュータからプメラに添付されるソフトウェアを使う），２）専用端末をリンタに送られるデータをプリンタエンジンにて印字可

使う（Photo Kiosk），３）メモリーカードを用いた方法

能なデータに変換する部分である。

（DPOF），４）デジタルカメラからの直接印字，など。

すなわち，プリンタコントローラは，ホストコンそれらのうち，４）の直接印字が，その簡便さ，わかピュータから，通信インターフェース（ネットワーク，りやすさ(直感的に理解できる)から，顧客からの支持を集USBなど）を通してデータを受け取り，受け取ったデーめ始めた。当初は，いくつかのメーカが独自の規格を作タから印字するためのデータを取り出す通信プロトコルり，互いに競っていたが，複数のカメラ，プリンタメー処理部，印字するためのデータをプリンタエンジンにてカーが共同し，標準的な印字方法を定め，その普及活動

正しく印字するためのデータに変換する，ハードウェアを行った。それがPictBridgeである。とそのハードウェアを制御するソフトウェアから構成さ３．２れる。（Fig.２参照）

PictBridgeの特長

デジタルカメラとプリンタの直接接続印字において，複数機種間での接続性を確実にするためには，どのようにデータを送るか，を標準化する必要がある。それに加えて，ユーザがどのように使うことができるか，も取り決めておく必要がある。
PictBridgeでは，接続方法，インターフェース，データ形式やデータの送り方の標準化だけではなく，ユーザがデジタルカメラの表示部から印刷したい画像を選択し，その画像をどのように印字するか（用紙，サイズなど）を設定し，印刷を指示する，という操作方法も定めた。
このPictBridgeでは，デジタルカメラ側の表示機能を使うことができるので，プリンタ側では画像を表示し，印刷を指示する機能は必要ない。また，あらかじめカメラとプリンタが双方の機能をやり取りするため，ユーザに２．２

Fig.2 A block diagram of a printer controller

とって使いやすい（直感的にわかりやすい）機能である。

プリンタエンジン

３．３

技術課題

プリンタエンジンは，プリンタコントローラによっ

デジタルカメラからプリンタに直接印刷するためにて，変換されたデータを，実際に用紙の上に印刷する機

は，いくつかの技術的な壁がある。例えば，１）プリン械部分である。

タコントローラハードウェア，ソフトウェアは，PCに接続することを前提に作られているため，そのままでは相３ デジタルカメラからの直接印刷互を直接つなぐことはできない，２）デジタルカメラ内部のデータは，RGBデータ（一般的にJpeg圧縮されてい従来，プリンタは，ホストコンピュータからデータをる）であるが，カラープリンタが印字できるデータは，送り印刷することを目的としていた。しかし，デジタルCMYKであり（Fig.３参照），色の表し方が異なる，３）

カメラの普及およびプリンタの高画質化とともに，デジタルカメラからのデータを直接印刷することもプリンタの重要な用途になりつつある。
３．１

ユーザの視点

デジタルカメラの普及に伴い，撮影した画像を印字したい，という顧客からの要望が高まっている。銀塩カメ
ラの場合は写真屋などがその役割（撮影した写真の印刷）を担っていたが，デジタルカメラの場合はその取り扱いさの簡便さゆえ（現像する必要がない，など），より簡便な印刷方法が求められた。
その要求に応えるべく，カメラ，プリンタ業界はいく

Fig.3 Data conversion between digital still cameras and printers

KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.3（2006）35

プリンタコントローラのソフトウェアは，内部処理に独エンジン側では，デジタルカメラによって撮影された自のデータを扱うように作られており，ホストコンピュー写真画像を印字し，顧客が期待する画質を再現するためタ以外のデバイスから接続性は考慮されていない，など。の画質再現性能の開発，写真印刷用の用紙に印字するた

PictBridgeをレーザプリンタに搭載するには，上記３点の課題をレーザプリンタの高速性を損なわない形で解決する必要がある。

めの用紙搬送性能の開発が必要である。
トナーは，カラー写真を印字するに適した，高画質，高カラー再現性を実現するためのトナー開発が必要である。

３．４

PictBridgeに関わる技術

３．４．１

コントローラ側では，上記のPictBridgeに対応するためハードウェアのコントローラハードウェア，ソフトウェアの開発が必

PictBridgeでは，カメラとプリンタを直接接続するため要である。特に，他のプリンタ（インクジェット，熱昇に，USBを使う。ホストコンピュータからプリントする華型）とは異なり，高速な印字が可能であるレーザビー

場合は，コンピュータがUSBホスト，プリンタがUSBデムプリンタを駆動するために，PictBridgeに必要な機能をバイスである。一方，PictBridgeでは，プリンタをUSBホ高速に処理するための工夫が必要となる。

スト，カメラをUSBデバイスとする。カメラがすでに持っているUSBデバイスをそのまま使い，プリンタ側にカメラと接続するためのUSBホストを加えることで，直接接続を可能にした。

プリンタエンジン側の進歩

写真画質を実現するためにはプリンタコントローラのみならずエンジン側の進化が重要であった。本項でエンそのためにPictBridgeに対応するプリンタには，PCとの接続用のUSBデバイスに加えて，カメラ接続用のUSBホストを備える必要がある。
３．４．２

３．６

ジン側の進歩について述べる。
３．６．１

エンジンの改良

コニカミノルタでは，レーザビームプリンタの高画質ソフトウェア化，高性能化に積極的に取り組んできた。その成果が実複数のデジタルカメラとプリンタの間の相互接続性をを結び，magicolor2430DLに適用されたエンジンは，レー確保するために，標準的なデータの送り方（通信プロト

ザビームプリンタが従来から得意としてきたオフィス文コル），データの形式（データフォーマット）を定める必書印字に加え，写真画像印字にも使用可能となった。さ要がある。

らに，設置面積において市場投入当時世界最小のプリン

PictBridgeでは通信プロトコルとしてPTP（Photo

タエンジンを提供することで，一般オフィスのみならTransfer Protocol），データフォーマットとしてXMLず，ホームオフィス，家庭でも導入可能なプリンタを作（Extensible Markup Language）を定めた。

ることができた。

PictBridgeに対応するプリンタでは，この定められた通信プロトコルとデータフォーマットを処理する必要がある。

３．６．２

トナーの改良近年，コニカミノルタが投入したレーザビームプリンタに投入した重合法トナーは，トナー粒子の形状（球形），３．４．３

データ処理

粒子の大きさがそろっている（従来の粉砕法トナーに比デジタルカメラ内部では画像データ（色）はRGBにて扱われ，一般的にそのデータはJpeg圧縮されている。一べて）いることから，色再現性にすぐれており，写真画像印字に適している。

方，プリンタ内部では，CMYKにて扱われ，それぞれのプリンタ独自の方法にて圧縮されていることが多い。
PictBridgeは，カメラではデータの変換をせず，プリンタ側がカメラからJpeg圧縮されたRGBデータを受信する

４ コントローラの改良
PictBridgeの実装に必要なコントローラ技術について，デジタルカメラからカラーレーザビームプリンタに直接こととした。
従って，PictBridgeに対応するプリンタではJpeg圧縮されたRGBデータを受信し，プリンタ用CMYKに変換する

印字するための本開発での成果を述べる
必要な技術をまとめた技術マップをFig.４に示す。以下，今回，magicolor2430DLにPictBridgeを搭載するに当必要がある。

たって，新規に開発した技術を紹介する。
３．５

レーザビームプリンタへの適用

また，これらの機能を実装したコントローラのブロッ

このデジタルカメラからプリンタへの直接印字，ク図をFig.５に示す。

PictBridgeをレーザビームプリンタに適用するためには，作像部（以下，エンジン），トナー，プリントデータ作成部（以下，コントローラ）の双方の革新，開発が必要である。

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４．１ USBホストI/F
magicolor2430DLでは，いままでのレーザビームプリンタにはなかった，デジタルカメラからのデータ受信用のKONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.3（2006）

I/F，USBホスト（準拠）I/Fを搭載した。このI/Fにより，デジタルカメラとプリンタを直接接続することができる。

換，６）２値化，７）特殊対応。
それら画像処理技術の概略，および，実際にmagicolor
2430DLに対してどのように実装したかを以下に示す。

Magicolor2430DLを設計するにあたり，このUSBホスト機能を専用IC（SoC: System on Chip）として開発した。

４．３．１ Jpeg伸張
Jpegデータを伸張する機能を，ソフトウェアに実装した。ハードウェア化することも検討したが，開発に着手した時点での開発工数，製品のコストを検討した結果，今回はソフトウェアにて実装することとした。
結果として，このJpeg伸張をソフトウェアにて行うことが,ある程度（数M Pixel）以上の画像を印字する場合に，速度的なネックになることが考えられた。
しかし，magicolor2430DLを使っての評価結果では，実用上十分な処理速度が得られている。
４．３．２

明るさ・鮮鋭化調整

デジタルカメラからのデータをそのまま印刷すると暗めになることが多い（データを忠実に印刷すると，トナーを多めに使うことになるため）。また，デジタルカメラの画像は，銀塩カメラの画像に比較すると どちらかというとぼやけた画像になりがちである（特にコンパクトデジタルカメラにて撮影した場合）。
それらを補正するため，デジタルカメラからのデータを忠実に再現するのではなく，明るめに変換し，同時に鮮鋭化を施す画像処理をハードウェアにて搭載した。
Magicolor2430DLでは，この機能を使うかどうか，ユーザが選択することができる。
Fig.4 A technology map of PictsBridge

４．３．３

拡大・縮小

用紙サイズに合わせたり，希望の大きさにそろえるため，拡大・縮小機能を搭載している。この機能は，ハードウェアにて実装しており，高速に処理を行うことができる。
magicolor2430DLでは，大きな用紙（A4, Letter）などに印字をしても，従来のPictBridgeプリンタに比べると，非常に高速処理，印字すること（従来機にて１分以上かかったものを，十数秒にて処理）ができる。
４．３．４

回転

デジタルカメラでは，一般的に画像は横長の向きにて撮影することが多い。一方，プリンタでは，一般的に縦Fig.5 A block diagram of the PictBridge function

長の向きにて印刷される。その結果，カメラからのデータをそのまま印字すると，縦横が入れ替わった画像が印

４．２

PictBridgeデータの処理字される。この問題を解消するために，画像を回転させP i c t B r i d g e に対応したデータを受信するために，PictBridgeにて採用されたPTPというプロトコルを，ソフトウェアに実装した。

る必要がある。
magicolor2430DLでは，この画像回転はソフトウェアにて実装した。設計段階ではハードウェアにて実装することも検討したが，コスト，リスクを勘案し，ソフトウェ

４．３

データ処理

アにて実装することとした。

デジタルカメラからの画像データを，レーザビームプ

４．３．５ RGB−＞CMYK変換（色変換）リンタにて印字するために必要とされる，以下のデータ

デジタルカメラにて扱われているR G B（光の３原色）処理を搭載した。１）Jpeg伸張，２）明るさ・鮮鋭化調を，プリンタにて印字に使用するCMYK（色の３原色＋黒）整，３）拡大・縮小，４）回転，５）RGB−＞CMYK変に変換する。その際には，デジタルカメラにて撮影され

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た色（RGBデータ）を，プリンタにて印刷する色（CMYK）
にて如何に再現するか，を考慮したカラーマッチング技

このように，magicolor2430DLの出荷当時では，他とは比較にならない圧倒的な処理速度を誇った。

術が必要である。
この変換には，RGB３次元のデータから，CYMKの３４．５他機種への展開次元＋１次元に変換するための複雑な計算を要するた

上述の技術は，magicolor2430DLに特化することなく，め，ハードウェアにて実装した。実装した色変換アルゴ技術モジュールとして切り出すことができる。例えば，

リズムは，コニカミノルタの開発した，独自のカラー

magicolor5440DLでは，この切り出した技術モジュールマッチングを使用している。

を，PictBridge対応していないプリンタコントローラに追４．３．６加することにより，PictBridge対応プリンタとすることが２値化（ハーフトーン化）

デジタルカメラにて扱われている１ピクセル（画素）できた。
（Fig.６参照）

あたり多値（一般的にRGB各８ビット，１ピクセルあたり約1,600色を表現できる）データから，一般的なレーザ
ビー ム プ リ ン タ に て 扱 わ れ る １ ピ ク セ ル あ た り２値（レーザをOn/Offのみ）に変換する。
この変換には，ピクセルごとの演算が必要であるため，ハードウェアにて実装した。
４．３．７

特殊機能

PictBridgeの特色である 写真画像の印字 を活かすた
めに，コニカミノルタ独自の機能として，次のような機能を搭載した。１）レーザビームプリンタ初のふちなし
印字：切り取り線の入った写真用用紙を使用することにFig.6 An example of another implementation

よる，２）N−up，高速複数写真印字：ハードウェア処理の高速さを使い，他のプリンタではまねのできない高速複数枚印字を実現した。

さらに，他の実装例として，今回開発したPictBridgeのソフトウェアのみを切り出し，他の開発チームに提供することにより，magicolor5450（Emperonモデル）にソフ４．４性能（特に処理速度）トウェアのモジュールとして実装することができた。

実際に，デジタルカメラから印字した場合の処理速度の比較をTable １に示す。

このように，今回開発した技術は，固有の機種に特定化された技術ではなく，広く一般的に利用できる技術として開発することができた。

Table 1 A comparison of processing speeds(http://konicaminolta.jp/products/business/printers/
laser/color/magicolor2430dl/index.html より引用)

４．６

PictBridge実装のまとめ

上述の技術をハードウェア，ソフトウェアに分けて最適化実装することにより，magicolor2430DLはその製品化
当時，世界最高処理速度を誇るPictBridgeプリンタ，とすることができた。
このハードウェアを開発する際には，技術開発協力会社ともに仕様の決定，実際の開発を行い，さらにコニカミノルタ独自の技術（例えば，画像変換）を導入し，他に例の無い，独自の機能を持った技術を開発することに成功した。
＜印刷環境＞
プリンタ画質設定：magicolor2430DL（600×600dpi）/
Ｃ社（普通）/Ｅ社（高速）その他設定：Default
用紙 ：普通紙（A4サイズ）＜測定環境＞
使用カメラ：ディマージュA2
Image Size：3264×2448pixel
Quality：FINE
画像１：4.2MB，画像2：3.6MB，画像3：3.13MB
画像４：4.94MB

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４．７

将来への課題

さらに最適化を重ねることにより，高速な処理を行うことができる。
magicolor2430DLの製品化の経験からさらなる改良の余地は十分にあり，今後，それらの改良点を明確化し，次の機種に展開していく所存である。

KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.3（2006）

５ おわりに
本稿はPictBridgeの技術を開発しmagicolor2430DLへの実装を行って，カラーレーザプリンタの高速性のさらなる活用事例を示したものである。また本開発の成果は,今後,複数機種への展開が可能であるとともに，一層の改善が期待される。
●参考文献
１）PictBridge カメラ映像機器工業会 CIPA
http://www.cipa.jp/pictbridge/index̲j.html

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