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発明の名称 印刷処理装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−21845(P2007−21845A)
公開日 平成19年2月1日(2007.2.1)
出願番号 特願2005−205703(P2005−205703)
出願日 平成17年7月14日(2005.7.14)
代理人 【識別番号】100090538
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 恵三
発明者 伊藤 順康
要約 課題
感光ドラムが4連タンデム方式のカラーレーザビームプリンタにおいてモノクロ印字処理のときに消費電力の低減と
パフォーマンスを向上させること。

解決手段
カラー4プレーン分の画像データの圧縮伸張を各々独立に行う手段、および前記圧縮伸張の回路のデータ一時格納用のFIFOのデータ接続を変更する手段を備えた印刷装置コントローラ。
特許請求の範囲
【請求項1】
カラー4-plane(Y,M,C,K-plane)分の感光ドラムがタンデム方式に並んでいる構成の印刷装置において、ホストコンピュータから受信したPDL(ページ記述言語)を解析して中間コードへ変換する手段、前記の中間コードをもとに専用のハードウエアによって描画データへ展開する手段、前記の手段によってbitmapに展開された画像データの圧縮・伸張を各カラーの4-planeごとに独立に行う手段、モノクロ印字Jobの際にはK-plane以外の残り3-plane(C,Y,M-plane)用の入出力FIFOメモリの接続先を動的に変更し、K-plane用として使用する手段、さらにモノクロ印字Jobの際にはK-plane以外の残り3-plane(C,Y,M-plane)用の圧縮伸張回路ブロックへのシステムクロック供給を停止する手段、およびモノクロ印字処理が終了した後は再び前記の3-plane(C,Y,M-plane)用の圧縮伸張回路へクロック供給を行う手段を備えたことを特徴とするコントローラ。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は4連タンデム方式によってカラー画像の生成を行う印刷装置とその画像データの圧縮伸張回路の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図9は、現状のカラー複写機の機械的構成を示す模式的正面図である。同図に示す複写機はクラスタプリンティングが可能なプリントシステムを構成する画像形成装置の一つであり、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の4色のトナーを用いたフルカラーのレーザービーム方式のものである。図2に示す複写機は、原稿画像の読取りを行う原稿読取り部7、プリントデータに基づいてレーザービームを出力しそれを所定のタイミングで感光ドラム上へ照射するレーザー光学系8、感光ドラム上にトナーによる顕像を形成し、それを記録紙に転写するプリント部10、記録紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置5を主要な構成として備え、さらに、記録紙を収納したカセットや記録紙搬送のための構成を備える。原稿読取り部7は、原稿台に載置された原稿を光学的に走査して読取り、各色毎の画像信号を得る。この読取り部7に隣接して操作ディスプレイ300が設けられ、これを介して操作者によるコマンド入力や、操作者に対する装置状態の通知等が行われる。プリント部10は、それぞれY、M、C、Bkの各色成分画像を形成する、四つのプリントステーションから構成される。それぞれのプリントステーションは、電子写真感光体(以下「感光ドラム」ともいう)1a,1b,1c,1dを備え、さらにそれぞれの感光ドラムの回転方向に沿って、帯電器3a,3b,3c,3d、トナーによる現像装置2a,2b,2c,2d、およびクリーナ4a,4b,4c,4dを備える。これにより、レーザー光学系8によって各感光ドラム1a,1b,1c,1dに各色成分画像の潜像が形成され、次に対応するトナーにより現像が行なわれる。以上のプリント部10の下方には、これらに沿って転写ベルト31が設けられる。転写ベルト31は、トレイから給紙される、記録媒体としての記録紙を各感光ドラム1a,1b,1c,1dの順に搬送する。この搬送に伴い、各プリントステーションにおいて感光ドラム1a,1b,1c,1d上に形成された各色成分のトナー像は、帯電器3a,3b,3c,3dによって、転写ベルト31上の記録紙に順次転写されてフルカラーの画像が形成される。この転写工程の後、記録紙は転写ベルト31から分離されて搬送ベルト62により定着装置5に搬送される。定着装置5は、回転自在に支持された定着ローラ51と、この定着ローラ51に圧接しながら回転する加圧ローラ52と、離型剤を供給、塗布する離型剤塗布装置53と、ローラクリーニング装置とを備える。定着ローラ51および加圧ローラ52の内側にはハロゲンランプなどのヒータがそれぞれ配設されている。定着ローラ51、加圧ローラ52にはそれぞれ不図示のサーミスタが接触されており、不図示の温度調節装置を介してそれぞれのヒータへ印加する電圧を制御することにより定着ローラ51および加圧ローラ52の表面温度調節を行っている。加圧ローラ52の加圧力、および定着ローラの表面温度は、定着制御機構60によって変化させることができる。離型剤塗布装置53は定着ローラ51の表面に接触して離型材としてのシリコンオイルを塗布し、定着ローラ51と加圧ローラ52との間を記録紙が通過する際にそのトナーが定着ローラ51の表面に付着しないようにしている。塗布量制御装置63は、離型剤塗布装置53が定着ローラ51の表面に塗布するこのシリコンオイルの塗布量を制御する。速度制御装置64は、定着ローラ51と加圧ローラ52とを駆動する不図示の駆動モータの回転速度を制御することにより、記録紙の搬送速度、すなわち、記録紙の表裏両面を加圧・加熱する定着ローラ51と加圧ローラ52との回転速度を制御する。以上の定着装置によって、記録紙表面の未定着トナーは溶融して定着され、定着したフルカラー画像が形成される。本実施形態の複写機は、複数の給紙部、すなわち給紙カセット61b、61c、61dおよび図中矢印R61a方向に引き出し可能な手差し給紙トレイ61a、さらに大容量ペーパーデッキ61eを備え、記録紙のグロスについて、高、中、低のいずれかの記録紙が装填されている。
【0003】
以上述べたような4連タンデム方式に代表されるカラーレーザービームプリンタにおいては、描画データがカラーの4-plane分あることからデータ量が膨大になりそのデータを格納するメモリ量を削減するために描画展開したデータを一度圧縮して格納しておき、プリンタエンジンへ出力する前に伸張しならが出力するという手法がとられている。
【0004】
現在ではこれらの処理を行う制御回路を描画処理用のASICとして1つに集積化し、その中には各色毎に画像圧縮伸張(JBIGなど)のモジュールについてデータ入出力用のFIFOを備えている。前記制御回路ではカラー(C,Y,M,K)印刷ジョブでは各プレーン用の処理系にそれぞれFIFOを備えているものの、モノクロ印刷ジョブでは前記処理系のうち(K)の1つの系しか動作していなかった。
【0005】
また、4連タンデム方式の露光装置間の物理的距離から生じる同一ページを印刷する際の遅延時間に対応した画像データを記憶する遅延メモリを複数個有し、その遅延メモリの出力と入力とをカスケード接続したことを特徴とするプリンタ制御装置が挙げられている。(例えば特許文献1参照)
【特許文献1】特開2001-287411号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記の従来技術ではモノクロ印刷のジョブを実行するときにも、カラー4-plane用の画像データの圧縮、伸張用回路に接続されている入出力用FIFOが固定的に接続されているために、C,M,Yプレーン用の資源が有効に活用されていないという問題点が存在していた。
【0007】
本発明の目的は、モノクロ印刷ジョブのときにはC,Y,M系の画像データ処理系に接続されている圧縮伸張回路の入出力段に接続されているFIFOを有効活用するために、モノクロ印刷ジョブの場合にはKプレーンのデータ格納用として一時的に接続を切り替えて使用することである。
【0008】
また、これと同時にK-plane以外のC,Y,M-plane用の圧縮伸張回路(例:JBIGなど)へのシステムクロック供給を停止して、プリンタシステムとしての省電力化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した問題点を解決するために、本発明はカラー4-plane分の圧縮・伸張を独立に行う手段と、モノクロ印字ジョブのときにはC,M,Y-plane用の圧縮・伸張回路へ入出力されるデータを一時的に格納するためのFIFOの接続先を動的に変更してK-plane用として使用する手段、また前記の変更と同時にC,M,Y-plane用の圧縮・伸張回路へのシステムクロックの供給を停止して省電力化を図る手段、さらにモノクロ印字ジョブの処理が終了した後はカラー4-plane分の圧縮伸張回路へのシステムクロックの供給を再開する手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
FIFOに格納できるdata sizeが増えるので、ASIC内部でのデータ転送を行うときのburst転送長が増えることにより圧縮データのread/伸張データのwriteに要するASIC内部のBus占有時間が減少することで、データ転送のパフォーマンスが向上する。また、外部RAMへのr/wアクセスについてもburst長を長くできる(例: 4burst-> 32burstなど)のでデータ転送効率が向上し描画処理時間の短縮を図ることができる。
【0011】
さらに、ASIC内部のクロック供給については、モノクロ印字処理中において、カラー印字処理でしか使用しないC,M,Y-plane用の圧縮伸張回路への供給を止めることによりASICの消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
(実施例1)
図1は本発明が適用される印刷装置のコントローラの構成を示したものである。同図に示す101はCPU、102,103はホストコンピュータから受信した印刷データや、各ユーザー毎の個別ファイルなどを格納するためのHard Disk装置とその制御回路である。104,105は本コントローラの各種設定情報を格納しておくためのEEPROMとそのI/F回路である。106は、107に示される本コントローラの制御プログラムであるF/W ROMやフォント(文字)データを格納しているFont Data ROMからのdataの読み出し制御を行うためのROM 制御Logicである。109は本コントローラが画像展開したビットマップデータを格納したり、前記CPUのプログラム実行時におけるwork領域として使用するための内蔵メモリであるところのRAM、110は同様の拡張用のRAMであり、108はその書き込み・読み出しの制御を行うためのI/F Logicである。111は図示されていないホストコンピュータから送信されるページ記述言語(例:PDL)などの印字データを受信するためのI/F Logicであり、NetworkやUSB I/F、パラレル I/Fなどとの接続回路を含む。112, 113は本印刷装置のユーザーI/Fとなる操作PanelとそのI/F Logicである。 114は本コントローラの同期クロックを生成するためのシステムクロック生成部であり、120はそのシステムクロックの分配と各回路への電源供給を行っている電源制御Logicである。116は前記111のHost I/F Logicから受信したカラー4-plane分のページ記述言語をビットマップデータへ画像展開するための描画Logicであり、本発明が適用されるような4連タンデム方式のプリンタに対応するため、各カラーplane毎に独立に同じ回路を備えている。119は前記116の描画Logicが展開したビットマップデータを圧縮するための圧縮Logicとそれを伸張するための伸張Logicである。115は前述の圧縮Logicによって圧縮されたビットマップデータを格納するためのBand Memoryである。117は118の4連タンデム方式のプリンタエンジンへ紙搬送パスと同期して画像出力を行うためのVideo I/F Logicである。
【0013】
図2は前述した感光ドラムが4連タンデム方式のプリンタエンジンへ画像を出力したときの、画像データの転送タイミングを示したものである。同図において、第一番目のドラムがY(イエロー:黄)、第二番目のドラムがM(マゼンダ:赤)、第三番目のドラムがC(シアン:青)、そして第四番目のドラムがK(ブラック:黒)となっている。各色毎に図1の116の描画Logicにて展開されたビットマップデータは119の圧縮Logicによってバンド単位で圧縮されて115のBand Memoryへ格納される。通常レーザービームプリンタなどに代表されるようなページ単位で印字データを扱うページプリンタにおいては、1ページをレーザービームのスキャンする副走査方向に複数のバンドに区切り、それをひとつの単位として描画展開を行っている。前記の圧縮画像のデータが1ページ分のバンド分用意されると、図1の伸張Logic(119)が115のBand Memoryからデータを読み出してdecodeを行い、図1のvideo I/F Logic(117)へ画像データとして転送を行う。紙搬送のときに、各感光ドラムを通過するタイミング遅延(図2のdrum間遅延)が発生するが、前記の画像データ出力時においてはこの遅延時間分出力のタイミングをずらしている。図2のT1, T2, T3はそれぞれ1page目、2page目、3page目の画像データを転送開始する時間を表している。
【0014】
図3は図1の119で示される圧縮LogicとFIFOの接続をより詳細に示したものである。図3において、301のMain Memoryは図1の109 Int. RAMに相当し、ここに図1の描画Logic(116)によってビットマップに展開された画像データが格納される。各カラーplaneの圧縮Logic(305,308,311,314)は301から読み出した画像データ(Raw data:圧縮していない生データという意味)をデータ入力用のFIFO(304,307,310,313)へ格納する。FIFO INが2段ある理由はMain Memory(301)とのアクセス時間を短縮して、他の圧縮Logic同士のバストランザクションにおける競合を回避して転送効率を上げるためであり、一度に2burst分(例:8words x 2 = 16 words)のデータを格納する。同様に圧縮したデータを316のBand Memoryへ書き出す際にも、FIFO OUT(306, 309, 312, 315)を2段備えている。302 system clock生成部は図1の114に相当し、また303は図1の電源制御Logic 120に相当し、各圧縮Logicへ独立にシステムクロック信号(Clk0, Clk1, Clk2, Clk3)を供給している。
【0015】
図4は伸張LogicとFIFOの接続をより詳細に示したものである。図4において401, 402はそれぞれ図3の302, 303に相当し、411は図1の117に相当する。また、各伸張Logic(403, 403, 405, 406)へは前記402電源制御Logic(402)から独立にシステムクロック信号(Clk4, Clk5, Clk6, Clk7)が供給されている。412のBand Memoryに格納された圧縮データは伸張Logicによって読み出され、伸張された後にFIFO out(407, 408, 409, 410)に書き込まれた後で、411のvideo I/F Logicへ出力される。
【0016】
図5、図6はそれぞれ図3と図4のデータ接続のパスがモノクロ印字のときにどのように変更になるかを示したものであり、図7はそのときの処理の流れを示したフローである。以下順を追って各処理について説明を行う。
【0017】
先ず701で図1のプリンタコントローラはホストコンピュータからpage単位で印字Jobを受信し、702でPDLの属性のうちで色情報に関する情報を判別する。カラーデータの場合は圧縮伸張回路の接続変更は行わずに、706に進んでPDLデータの解析を行う。一方でモノクロデータであると判別された場合には704でY,M,C-plane用の圧縮伸張用回路へのシステムクロックの供給をOFFする。具体的には、図5の電源制御Logic(503)がClk0, Clk1, Clk2の供給を停止するためにLowにドライブし、図6の電源制御Logic(602)がClk4, Clk5, Clk6の供給を停止するためにLowにドライブする。
【0018】
一般にICの消費電力は以下の関係式で見積もることが可能である。
【0019】
P : IC内部消費電力
Cpd : 消費電力容量(内部等価容量)
Vcc : ICの電源電圧
f : 動作周波数
P = Cpd x (Vcc)2 x f (単位:W)
上記の式より同期式回路においてはシステム(同期)clockの供給を停止すれば、P = 0(W)となることは明らかである。
【0020】
づづいて、705ではY,M,C-plane用の圧縮伸張回路に接続されていたFIFOの接続先を図3に示すものから図5へ、図4に示すものから 図6へそれぞれ変更する。その後706でホストコンピュータから受信したPDLデータを解析して中間コードに変換し、707で中間コードを図1の116で示される描画Logicが読み込んでbitmapデータへ展開を行う。その後で、708にてこのbitmapデータを圧縮して図1のBand Memoryへ格納する。709にて1Band分の処理が終了したか否かを判断し、終了していない場合は、再び706〜708の処理を行う。1Band 分の処理が終了している場合には、710にて伸張回路が起動しBand Memoryに格納された圧縮されたbitmapデータを読み出して伸張をおこない、711にて図1の117で示されるvideo I/F Logicへ画像データとして転送する。その後712にてvideo I/F Logicは4連drum方式のプリンタエンジンへdrum間遅延のタイミングをもって画像データを出力する。713では1pageの最終Bandまでの処理が終了したか否かを判断し、終了していない場合には前記701からの処理を繰り返す。
【0021】
図8は印刷ジョブのカラー・モノクロの違いによるコントローラの消費電力を示したものである。同図においてT0(ns)で印刷装置の電源がONにされ、図1のsystem clock生成部が発振を開始し、PLL発振回路の周波数が安定する期間が経過すると、T1(ns)でプリンタはready状態になりホストコンピュータからの印字Jobをいつでも受付け可能になる。このときは消費電力がPmax(W)となる。T2(ns)ではホストコンピュータからカラー印字Jobを受信して処理を行っていることを示しており、T3(ns)でモノクロ印字Jobの処理に切り替わる。モノクロ処理になると図7の704で述べたようなK-plane以外の処理Logicへのシステムクロックの供給を停止するので、消費電力がPmin(W)まで低下することになる。その後再びカラー印字Jobの処理に移行すると、C,Y,M-plane用の処理回路へのシステムクロックの供給が開始されるので、再び消費電力がPmax(W)にまで増加する。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明が適用されるプリンタのコントローラの構成を示す図である。
【図2】4連drum方式のプリンタにおける画像転送タイミングを示す図である。
【図3】本発明が適用されるコントローラの圧縮回路の構成(その1)を示す図である。
【図4】本発明が適用されるコントローラの伸張回路の構成(その1)を示す図である。
【図5】本発明が適用されるコントローラの圧縮回路の構成(その2)を示す図である。
【図6】本発明が適用されるコントローラの伸張回路の構成(その2)を示す図である。
【図7】本発明の処理の流れを示すフロー図である。
【図8】本発明の消費電力の変化を示す図である。
【図9】現状のカラー複写機の機械的構成を示す模式的正面図である。
【符号の説明】
【0023】
101 CPU
102 Hard Disk I/F Logic
103 Hard Disk
104 EEPROM I/F Logic
105 EEPROM
106 ROM control Logic
107 F/W ROM, Fond Data ROM
108 RAM control Logc
109 Int. RAM
110 Option RAM
111 Host I/F Logic
112 操作Panel I/F Logic
113 操作Panel I/F
114 system clock 生成部
115 Band Memory
116 描画Logic(Y,M,C,K-plane)
117 video I/F Logic(Y,M,C,K-plane)
118 タンデムprinter Engine
119 圧縮・伸張Logic(Y,M,C,K-plane)




 

 


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