デジタル複合機プリンタシステムの開発
The Development of New Architecture of Printer Controller for All Sitios Series Digital Copier長田実千男＊Osada, Michio

New Open Architecture (NOA), that is the name of architecture used for Konica Printer Controller, covers all
Sitios models (lineup of Konica Digital Copiers) from low speed to high speed. We developed this NOA architecture with two features and could achieve shortening development schedule by defining common components and model specific components and could improve stability as a system. One is definition of Interface
based on concept of virtual engine and the other is definition of common Application Interface (API) for each
Interpreters. Reported here is to describe this new architecture from the aspect of both Hardware and Software.

１ はじめに２ 開発方針近年、IT（情報技術）の発達に伴い、デジタル複合機

２．１

市場把握（Fig. １）のプリンタ装着率が高まるとともに、デジタル当社で開発するデジタル複合機の市場は次の３つに分複合機が使われる市場、及び求められる機能/性能が多様類できる。各市場毎に重要視される機能、 性能、価格が化している。具体的には従来からのオフィス市場に加え、異なることが分かる。

POD（Print On Demand）/CRD（Central Reprograph-a

ics Departments：企業内集中印刷）/Data Center（メイオフィス市場
低価格、簡単な操作性（グラフィカルユーザイン

ンフレームデータ出力）市場で、デジタル複合機が本格的に使用され始めている。これら市場では、プリント/スターフェース）、スキャナ（小頁数、電子文書配信）
sPOD/CRD 市場

キャンの高速化、後処理機能の充実（製本用中綴じ、パン高速性、製本機能、スキャナ（大量頁数、文書保存、チ等）が求められる。オフィス市場では、コピー、プリン編集）

タ機能にくわえ、スキャナ機能による文書の電子化（保dData Center 市場

存 / 配信）、低価格が求められる。これら多様な市場のニーズに対応可能な低速機から高速機までカバーできるスキャナ機能を有したプリンタコントローラのハードウェア、ソフトウェアの開発を行った。

高速性、高信頼性、メインフレームとの接続性
２．２

開発方針策定各市場で要求される機能/性能/コストを満たしたプリンタコントローラを、同時期に最小のリソースで開発できることを目標に以下の３つの開発方針を策定した。
a

低速機から高速機まで同一のシステムアーキテク
チャーを採用s

多機種同時 / 分散開発可能なソフトウェア構造の構築d

機種依存部分ソフトウェアの完全分離と、機能拡張容易な API（Application Interface）の構築

３ 開発技術３．１

ハードウェア・アーキテクチャー

システムアーキテクチャーはPC ATアーキテクチャーとし、Intel 系 CPU を採用した。採用理由は以下である。

Fig.1 デジタル複合機プリンタシステム①

プリンタコントローラのハードウェアとして汎用PC が使用可能②＊ OD カンパニー

システム開発統括部

開発第１グループ

世間に広く知られているアーキテクチャーであり、ハードウェア、 ソフトウェア開発にあたり、サードKONICA TECHNICAL REPORT VOL.16（2003）77

ベンダーの協力が得やすい。
③

IP-602/IP-422 は、同一アーキテェクチャーを使用して高速から低速CPUまで豊富なラインナップ揃えがある。

いるため、BIOS と３．３で説明するエンジンインターフェースモジュール以外、ほぼ同一のソフトウェアが搭

Fig. ２に今回採用したアーキテクチャーを使用した
IP-602 (Sitios7085 用プリンタコントローラ)のハードウェ
アブロック図を示す。

載可能である。
３．２

V-IF ソフトウェア・アーキテクチャー

プリンタコントローラとエンジンのビデオインターフェイス（V-IF）のソフトウェア構造に関して説明する。
ソフトウェア構造に仮想モデルを採用することで、機種に依存しない共通アーキテクチャーの開発を可能とした。Fig. ４にソフトウェアブロック図を示す。

Fig.2 IP-602 ハードウェアブロック図

IP-602 は POD/CRD/Data Center 市場をターゲットにした85PPM高速デジタル複合機用のサーバー型プリンタコントローラである。CPU には Pentium III（866Mhz）

Fig.4 V-IF ソフトウェアブロック図を使用している。エンジンとの I/F には高速通信可能なIEEE1394 を使用した。NIC Board（ネットワークイン

仮想モデルは４つのレイヤーモデルの構成とした。 最ターフェース用基板）と Parallel Board（パラレルイン

下層から、ハードウェア制御をつかさどる「P h y s i c a l

ターフェース用基板）は、 高速化のため、別基板で構成

Layer」、通信プロトコルを制御する「Transport Protocol

し、プリンタコントローラ基板の PCI バスに接続した。

L a y e r 」、V - I F のコマンド / ステータスを識別する

Fig. ３に同一のアーキテクチャーを使用した IP-422「Command Layer」、指定されたコマンドを実行する（Sitios 7022/7122/7130 用プリンタコントローラ）のハードウェアブロック図を示す。

「Application Layer」である。
ハードウェアは、 中低速機用の PCI Bus I/F、高速機用の IEEE1394 I/F の２種類あるが、Application Layer、Command Layerのソフトウェアは同一のものを使用可能とした。
本仮想モデルを適用することにより、V-IF ソフトウェ
アの約 70％以上が共通化可能となるとともに、 Application Layer、Command Layer は新機種開発毎に繰り返し評価されるため、信頼性の向上が図れる。
３．３

ソフトウェア・アーキテクチャー

プリンタコントローラのソフトウェアは、開発方針に従いモジュール構成の最適化設計を行った。今回はそのFig.3 IP-422 ハードウェアブロック図中で２つの最適化設計に関して報告する。
IP-422 は、オフィス市場をターゲットにした 20-30PPMa

機種依存（エンジンコントロール）部分の分離

低速デジタル複合機用の内蔵型プリンタコントローラでs

画像生成モジュール（インタプリタ）用 API 開発a

機種依存（エンジンコントロール）部分の分離ある。 複写機本体に内蔵するため、 エンジンとのインターフェースは PCI バスを使用した。コストダウンを図るため、 CPU は South/North Bridge が組み込まれたエンジンインターフェースモジュールの開発には、Elan SC 520（133Mhz）を使用し、IP-602 では別基板で仮想エンジンの概念を取り入れた。仮想エンジンとは、構成した NIC Board、Parallel Board機能をコントローラ

機械制限を持たない理想的なエンジンのことである。

基板に搭載した。 NIC CPU、Phy、Mag は、ネットワー

Fig. ５にその概念図を示す。

クインターフェース用のハードウェアで、 Parallel GAは、パラレルインターフェース用のゲートアレーである。

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Fig.5 コントローラソフトウェア概念図 a

低速機から高速機まで各種のエンジンは、通常それぞFig.6 コントローラソフトウェア概念図(2)れ異なる機械特性、 制限をもつ。例えば、使用できる機能（片面 / 両面印刷 等）の違い、使用できる紙サイズのメインモジュールとインタプリタをつなぐのに必要な違い、 装着できる給紙トレイ、排紙オプションの違いな機能を洗い出し、約 20 種（メモリハンドル、データハンどがこれにあたる。

ドル等）の API（Application Interface）を定義し、インソフトウェアを設計する時に、機種により異なる部分タプリタを分離した。のコードがソフトウェアのコア（メイン）部分にまで入り定義した API に合わせ、自社で開発した日本語用イン込むと、ソフトウェアコードの再利用率が低下する。

タプリタ K C P D L 2 （K o n i c a P r i n t e r D e s c r i p t i o n

仮想エンジンを定義し設計を行うことにより、この問題を排除することができる。

Language）を開発し搭載するとともに、Adobe 社 Postscript3 と、互換 PCL の３つのインタプリタを自社でポー

各種エンジンの制御条件は、Engine Control Module

ティングし、搭載した。

（ECM）に集約される。本モジュールにはエンジン V-IF

今後、他ベンダー及び、新規自社開発インタプリタも、ハードウェアに依存するコードも含まれる。新規エンジ

本 API に合わせて開発することにより、容易に搭載可能ンに対応するには、ECMモジュールの開発だけを行えばな構造となっている。

良い。
このように設計することによるメリットをまとめる。

d

ソフトウェア全体ブロック図①

ソフトウェアの再利用率の向上

以上のソフトウェアの全体ブロック図を Fig. ７に示②

複数のエンジン用コントローラを効率的に同時開す。

発可能③

プリンタコントローラの機能追加（仮想エンジン
I / F モジュールより上位層）とエンジン機種対応（ECM）を並行 / 分離開発可能s

画像生成部分（インタプリタ）の分離使用される市場により、インタプリタに要求される機能、性能が異なる。例えば、オフィス市場では、安価でMicrosoft Windowsと親和性のよいインタプリタ、
POD/ CRD 市場では、Macintosh と親和性のよいインタプリタ、Data Center 市場では大型コンピュータと接続可能なインタプリタなどが必要とされる。
これら要求に応えるためインタプリタを分離し、必要に応じて、自社あるいは他社で開発したインタプリタを短時間で実装できる構造とした。 Fig. ６にその概念図を示す。
Fig.7 ソフトウェア全体ブロック図

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ソフトウェアモジュールの説明を Table １に示す。 OS(Operation System) には Vxworks を使用している。

５ 謝辞

各モジュールは、 個々独立性が高く設計されており、本開発を共同で推進していただきましたKonica System

市場要望や問題に対応するときに、必要のあるモジュー

Technology Center の藤森敏郎さん、OD カンパニー シルだけをアップデートすれば良い。このため市場でのステム統括部 開発第２グループの西久保忍さんに感謝いアップデートが短時間で行える。

たします。
●

４ まとめ

Adobe、Postscript3 は、Adobe Systems Incorporate の登録商標です。

●

PCL は、Hewlett-Packard Company の登録商標です。

●

Microsoft Windows は、Microsoft Corporation の登録商標です。

より信頼性の高いプリンタコントローラのアーキテク●

Macintosh は、Apple Computer, Inc. の登録商標です。

チャーを構築することができた。 このソフトウェアは現●Intel、PentiumIII は、Intel Corporation の登録商標です。

在、コニカ Sitios シリーズ用の全プリンタコントローラ●VxWorks は、Wind River Systems, Inc. の登録商標です。

（20PPM 〜 85PPM/ ７機種）に搭載されており、以下の●Elan SC 520は、Advanced Micro Devices, Inc.の登録商標です。

成果として、 高速機から低速機まで共通使用可能な、メリットがある。
①

機能拡張 / 性能向上が容易。

②

ソフトウェア再利用率の向上。

③

信頼性の向上。

今後も市場動向 / 要望にもとづいた機能拡張、性能向上を行い、本ソフトウェアをより良いものに発展させていきたい。
Table1 ソフトウェアモジュールの説明

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