JPH0483664A - プリンタ装置 - Google Patents

プリンタ装置

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JPH0483664A
JPH0483664A JP19948090A JP19948090A JPH0483664A JP H0483664 A JPH0483664 A JP H0483664A JP 19948090 A JP19948090 A JP 19948090A JP 19948090 A JP19948090 A JP 19948090A JP H0483664 A JPH0483664 A JP H0483664A
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JP19948090A
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Hiromi Kataoka
片岡 洋海
Shigehiro Sakaki
榊 栄広
Fumihiro Ueno
史大 植野
Atsushi Kashiwabara
淳 柏原
Kaoru Seto
瀬戸 薫
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 に格納して制御するプリンタ装置に関するものである。
〔従来の技術〕
レーサビームプリンタを代表とするページプリンタは印
字品質、高速印字および低騒音性の点で従来のドツトマ
トリクス方式のシリアルプリンタに比べると格段に優れ
ており、近年急速に発展してきた。このページプリンタ
は主として、ホストコンピュータ等から出力されるテキ
ストやイメージの印字データから】ページ分のビットマ
ツプ画像データ(以下、画像データと略す)を生成する
画像形成コントローラと、該画像形成コントローラより
出力される画像データを感光体上に露光し、トナーの現
像、用紙への転写および定着のシーケンスによってプリ
ントするプリンタエンジンとから構成されている。
ホストコンピュータ側より出力される印字データがPo
5tScript等のページ記述言語で記述されたもの
が主流である。このために前者の画像形成コントローラ
は、高速なマイクロプロセッサと、1ページ分の画像メ
モリ(RAM)を有するハードウェア構成とするのが一
般的である。この画像メモリは、300dpiでA4紙
対応の2値(白黒)プリンタエンジンであれば1Mバイ
トのサイズである。
上記画像メモリは、高解像度化、多値化およびフルカラ
ー化になると極端にメモリサイズが増加する。以下、用
紙サイズをA4固定にしてメモリサイズを算出してみる
と、600d piミスペース2値プリンタでは4Mバ
イト、300dpi多値(8ビット幅すなわち256階
調)プリンタでは8Mバイト、300dpiフルカラー
(YMCB各色成分とも8ビット幅)プリンタでは32
Mバイトを必要とする。このような、メモリの増加は極
端にプリンタ装置のコストアップを招(ことになる。
上記のようなコストアップを軽減するための手段として
、次の2点:(1)画像圧縮を用いてメモリサイズを縮
小する、(2)ハードディスク等の安価で大容量の外部
記憶装置を画像メモリとして用いる、といった方法があ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、前者においては、画像データの圧縮だけ
でな(、Po5tScript処理系のように、−星画
像メモリへ格納された画像データを再帰的に利用して新
しい画像データを生成する場合において、かつプリント
時においては画像メモリより画像データを読み出し伸張
して、完全なビットマツプの画像データを得る必要があ
り、これらの圧縮・伸張に要する時間が膨大となる問題
点があった。また、ハードウェアにより圧縮・伸張を行
なう場合においても、それらの制御回路が非常に複雑に
なるという問題点があった。
また後者においては、従来DRAM等の半導体メモリか
らハードディスクなどの外部記憶装置を用いることによ
り、メモリ単価を数十分の−におさえることが可能であ
るが、ハードディスクや光磁気ディスクにおいては、デ
ータがトラック単位(通常、1トラツク当りに8に〜2
0にバイトのデータを格納できる)に格納されており、
リードあるいはライトすべきトラックへヘッドを移動す
る(シークする)のに要する時間が5〜15 m s 
e cと非常に長く、また、同一トラック内でのデータ
転送速度も5〜IOMビット/ s e cとあまり高
速でないために、ページプリンタの画像メモリとして置
き換えるには技術的に非常に困難であった。また、画像
形成コントローラに用いられるマイクロプロセッサから
画像メモリとして外部記憶装置を用いる場合においては
、仮想記憶制御が必要となり、画像形成コントローラの
構成が複雑になるという問題点もあった。
したがって、本発明の目的は、簡単な構成で安価に高速
プリントを行うことが可能なプリンタ装置を提供するこ
とである。
〔課題を解決するための手段(及び作用)〕上記従来の
問題点を解決するために、本発明では安価で大容量のハ
ードディスク等の外部記憶装置を画像メモリとして用い
る構成において、プリント時において外部記憶装置より
プリンタエンジンへ画像データを出力制御のために、F
IFO(FastIn  Fast  0ut)メモリ
等をバッファ手段として用い、そしてバッファ手段から
出力されるステータス信号により外部記憶装置からバッ
ファ手段へのデータ転送を行う外部記憶制御手段と、プ
リンタエンジンより出力される同期信号にもとづきバッ
ファ手段より画像データの読出しを行うための画像出力
制御手段とを有するカラープリンタ装置の画像形成コン
トローラであり、外部記憶装置からバッファ手段へのデ
ータ転送と、バッファ手段からプリンタエンジンへのデ
ータ転送が非同期に行われるのでハードウェア構成が簡
単であり、かつ安価である。
上記データ転送において、前者はバッファ手段からプリ
ンタエンジンへのデータ転送が行われる際にバッファ手
段自身の状態を示すステータス信号が出力された時にデ
ータ転送を開始し、数ライン分ないし所定のメモリサイ
ズ分を一度に転送するものであり、約10Mヒツト/s
ecの転送速度を有する。また、後者はプリンタエンジ
ンからの(水平)同期信号にもとづき、バッファ手段よ
りプリンタエンジンへ画像データを出力するものであり
、例えば300dpiで毎分1枚機のフルカラープリン
タ(YMCB各色成分は8ビット幅のデータであり、1
色代分ごとにプリンタエンジンへ出力されるものとする
)であれば約7.5Mビット/ s e cの転送速度
を有する。したがって、前者のデータ転送速度の方が高
速であり、バッファ手段より画像データの欠落を生ずる
ことな(、プリンタエンジンへ画像データを出力するこ
とができる。
また、本発明の他の実施例として、複数の外部記憶装置
とそれに一対一に対応するバッファ手段を有しており、
高速なカラープリンタに対応させている。
〔実施例〕
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は本発明のカラープリンタ装置の画像形成コントロー
ラ21を示すシステムブロック図である。1は画像形成
コントローラ全体を統括的に制御するCPUであり、ホ
ストコンピュータ等から出力されホストI/F制御回路
4を通して印字データ又は印字プログラムを入力し、プ
リンタエンジン20側へ出力するための画像データを生
成し、また、画像データが生成終了された後、プリンタ
エンジン20との通信によりプリントを実行させる。2
はバス制御回路であり、CPUIとシステムメモリ3あ
るいはホストI/F制御回路4、外部記憶装置制御回路
5との間でバス調停を行っている。システムメモリ3は
、CPUIの動作を制御するコードROM 3 aと、
テキストコードに対するビットマツプフォントあるいは
アラントラインフォントを格納しているフォントROM
3bと、CPUIがワーキング領域として使用したり、
ホストコンピュータ等から出力された印字データを一次
的に格納、あるいは外部記や装置6上へ格納する画像デ
ータを一次的に格納するバッファとして用いられるRA
M3Cとから構成されている。5は外部記憶装置制御回
路であり、CPUIが印字データからビットマツプ画像
データを生成する期間中において、CPUIあるいはR
A M 3 cと外部記憶装置6との間における画像デ
ータの転送を制御するとともに、画像データが外部記憶
装置6内に生成終了されたプリント開始後、外部記憶装
置6からプリンタ出力バッファとして用いたF I F
 O7へのビットマツプ画像データの転送を制御する。
外部記憶装置6は、ハードディスクあるいは光磁気ディ
スク等からなり、安価で大容量な記憶領域(数十M〜数
百Mバイト)をもち、フルカラーの画像データを格納す
るページメモリとして割り当てている。300dpi解
像度のフルカラー(YMCB各8ビットとする)の場合
、用紙サイズがA4であれば、約32Mバイトのページ
メモリを有することになり、40Mバイトのハードディ
スクであれば1ページ分、80Mバイトのハードディス
クであれば2ページ分の画像データが格納される。
一方、ハードディスクや光磁気ディスクでは、1円周を
1トラツクとしてトラック単位にヘッドを移動させてリ
ード/ライトする方式をとっており、連続したトラック
をアクセスする場合、ハードディスクでは5〜]0m5
ec、光磁気ディスクでは10〜15m5ecを要する
。しかしながら、同一トラック内であればデータ転送速
度は、ハードディスクおよび光磁気ディスクともに約1
.2Mバイト/ s e cと高速であり、300dp
iで毎分1枚のスルーブツトをもつフルカラープリンタ
エンジンの画像データ クの転送速度0.9Mバイト/5ec(画像孕ロック周
波数;0.932MHz)よりも速い。FIFO7はフ
ルカラーのプリンタエンジンへ出力する画像データを一
時的に格納する出力バッファとして機能し、外部記憶装
置6より読み出された画像データを/FWR信号に同期
して格納し、BD同期回路9で出力される画像クロック
VCLKに同期した/FRD信号によって、最初に格納
された画像データから順にFIFO7からリードする。
8はBD同期回路であり、プリンタエンジン20より出
力される水平同期信号/BDに同期して、画像クロック
VCLKを生成する。通常、画像クロッ晶発信器(O3
C)11が出力するV CL K OをVCLKの8倍
の周波数として、/BDの立下りエツジに同期させてい
る(第2図)。9はマージン制御回路であり、1ページ
中に印字される画像データの有効領域(第3図の斜線部
分)を決定する。垂直方向はVSYNCを入力後にBD
によりトップマージンと垂直印字ライン数をカウントし
、水平方向はBDを入力後にVCLKによってレフトマ
ージンと水平印字ドツト数をカウントし、第3図で斜線
部分となる期間はVDOENBを出力して、BD同期回
路から出力さ;iLるVCLKとからNANDゲートl
OでFIF07のリード信号/FRDを生成する。12
はビデオI/Fドライバ/レシーバ回路であり、画像形
成コントローラ21とプリンタエンジン20との間で行
われる通信ラインを入出力する回路部からなる。
次に、CPUIが1ページ分のビットマツプ画像データ
を生成終了後に、プリンタエンジンに対して、ビットマ
ツプ画像データを出力しプリントするシーケンスについ
て説明する。第4図および第5図は、外部記憶装置6か
らFIFO7へのビットマツプ画像データの転送を制御
する外部記憶装置7の動作シーケンスを示すフローチャ
ートである。第4図において、CPUIはプリンタエン
ジン20へ出力すべき1ページ分の画像データを生成終
了後(ステップal、 a2)、外部記憶装置6内に格
納されている各色成分(Y、B、C,B)ごとの画像デ
ータで最初に出力すべき色成分をcolor=0として
、外部記憶装置制御回路5に対して出力する(ステップ
a3)。
なお、外部記憶装置6へ格納される各色成分の格納制御
については、CPUIは外部記憶装置6を第6図に示す
ような仮想メモリ空間として、下位アドレスから上位ア
ドレスの方向へY、M、C,Bと順に割り当てている。
ここで、color=0.1.2.3は各色成分に対応
する外部記憶装置制御回路5内の状態変数である。
プリンタエンジン20がY−M−+C−+Bの順に画像
形成を行うことから、cplor=oがY、 colo
r= 1がM、color=2がC,color=3が
Bに一致する状態変数となる。また、第7図はハードデ
ィスク等の外部記憶装置6内に格納される各色成分のマ
ツプ図である。第6図のメモリマツプ図と1対1に対応
するように下位トラックから上位トラックの方向へY、
M、C,Bと順に格納されている。なお、lトラックに
は約8に〜20にバイトのデータを格納することができ
、A4紙300dpiで8ビット幅の画像データは、1
ラインが約2.3にバイトであるので、lトラックには
3.3〜8.3行分の画像データが格納されることにな
る。
次に第4図において、CPU1はプリント信号/PRN
Tをプリンタエンジンへ出力すると(ステップa4)、
プリンタエンジンから出力される垂直同期要求信号/V
SREQの待ち状態となり(ステップa5)、CPU1
は/VSREQを入力すると、外部記憶装置制御回路5
に対して、FIFO7へのビットマツプ画像データ転送
の指示を行う。一方、外部記憶装置制御回路5はCPU
Iからの転送指示により、1包成分の1ページ分のデー
タサイズ(A4紙300dpi、8ボツトで約8Mバイ
ト)Mnをページカウンタへロードし、また、データ転
送カウンタのカウンタ値をリセットする(ステップa6
)。その後、colorの値の開始アドレスに一致する
外部記憶装置6のトラックをシーク(ヘッドの移動)す
る(ステップa7)。その後、外部記憶装置6の同一ト
ラック内のビットマツプ画像データを1バイトリードし
くステップa8.a9)、このリードデータをFIFO
ヘライトするためのライト信号/FWRを出力しくステ
ップa10)、データ転送カウンタのカウンタ値を1つ
インクリメントしくステップa11)、FIFO7に画
像データがメモリサイズ(Nlバイト)分格納され、F
IFO: fullのステータス信号が出力されるまで
(ステップa12)、上記の(ステップa8〜a1])
のシーケンスを繰り返す。外部記憶装置制御回路5はF
IFO: fullを入力すると、ページカウンタのカ
ウンタ値をN1だけデクリメントした後(ステップa1
3)、CPUIは垂直同期信号/VSYNCを出力する
(ステップa14)。/VSYNC信号が出力されると
、BD同期回路8より出力されるVCLK (第2図)
と、マージン制御回路9より出力されるVDOENB 
(第3図)とをNANDゲート10へ入力してFIFO
リード信号/FRDを生成し、FIFOT中にライトさ
れた画像データをリードし、プリンタエンジン20へ出
力する。
FIFO7から画像データが/FRDにより連続的にリ
ードされていく場合、FIFO7から出力されるステー
タス信号により、次に外部記憶装置6からFIFO7へ
画像データの転送を行うが、この場合の外部記憶装置制
御回路5の動作シーケンスを第5図のフローチャート図
に示す。
FIFO7が/FRDによりリードされ、FIFOha
lf  empty (FIFO中に存在するデータサ
イズが半分になった時に出力される信号)が出力される
と(ステップbl)、データ転送カウンタをリセットし
くステップb2)、外部記憶装置6からFIFO7へ1
バイト転送しくステップb2)、データ転送カウンタを
1つインクリメントしくステップb3)、N2バイト分
転送するまで上記ステップb3〜b4を繰り返す(ステ
ップb5)。
ここで、N2は外部記憶装置の同一トラックのデータ転
送速度と、画像データのプリンタエンジンへの転送速度
と、トラック間のシーク時間とから決まり、FIFO中
に存在するビットマツプ画像データが半分のメモリサイ
ズよりも大きくなる様に設定される。例えば、同一トラ
ックのデータ転送速度を1.2Mバイト/ s e c
 、画像データのプリンタエンジンへの転送速度を0.
9Mバイト/ s e c 、 トラック間のシーク時
間を10m5ec、FIFO7のメモリサイズを32に
バイトとして、FIFOT中に存在する画像データが4
分の3 (24にバイト)になるまでデータ転送する場
合、N2バイト転送するのに要する時間Tは。、下記の
関係式: %式%) で表わされる。トラックのシークを2回実行する(n=
2)とすると、転送時間Tは0.03secを要し、転
送ハイド数N2は約37にバイトとなる。
外部記憶装置6からFIFO7へN2バイト分のビット
マツプ画像データが転送されると(ステップb5)、ペ
ージカウンタのカウンタ値Mを判別する(ステップb6
) ; M≧N2の場合はカウンタ値をN2だけデクリ
メントしくステップb7)、MくN2の場合はカウンタ
値MをOにして、データ転送カウンタのカウンタ値N2
をMとして(ステップb8)、上記ステップbl〜b6
のシーケンスを繰り返す。また、M=Oの場合、すなわ
ち各色成分の1ページ分の画像データが外部記憶装置6
からリードされた場合、外部記憶装置制御回路5は、c
olorの値を1つだけインクリメントしくステップb
9)、colorの値が1〜3である場合は、上述した
第4図ステップa5から第5図ステップblOまでのシ
ーケンスを繰り返し実行し、プリンタエンジンへ出力さ
れていない色成分のビットマツプ画像データを外部記憶
装置6よりリードしてFIFO7ヘライトして、プリン
タエンジンへ出力する動作シーケンスを実行する。
〔他の実施例〕
次に、第8図は本発明の第2の実施例であるカラープリ
ンタ装置の画像形成コントローラを示す図であり、画像
メモリとして2個の外部記憶装置6a、6bを有し、こ
れらの外部記憶装置に一対一に対応したFTFO7a、
7bを有することにより外部記憶装置とFIFOとの間
の画像データの転送速度を2倍に向上させたものである
。外部記憶制御回路5は、プリント時にFIFO7a、
7bより読み出されてプリンタエンジンへ出力される画
像データが各ラインにおいて、FIFO7aに偶数番目
の画像データを外部記憶装置6aより転送させ、FIF
O7bに奇数番目の画像データを外部記憶装置6bより
転送させるために、予め、CPU1が画像データを生成
する際に、偶数番目と奇数番目とに分離して外部記憶装
置6a、6bへ格納する。また、プリント時において、
FIFO7a、 7bからそれぞれ出力されるステータ
ス信号にもとづいて外部記憶装置6aよりFIFO7a
へ、外部記憶装置6bよりFIFO7bへ画像データを
非同期に転送するので、第1実施例の構成に比べて2倍
の転送速度が得られ、毎分2枚のフルカラプリンタエン
ジンにおいても対応可能である。なお、外部記憶装置6
aまたは6bからFIFO7aまたは7bへの画像デー
タの転送シーケンスは第1実施例のフローチャート図(
第4図および第5図)と全く同じである。
第8図において、13はFIFO出力回路であり、偶数
番目の画像データが格納されているFIFO7aと、奇
数番目の画像データが格納されているFIFO7bに対
して、BD同期回路8より出力されるV CL Kとマ
ージン制御回路9より出力されるVDOENBとから、
第9図のタイミングチャート図に示すように、FIFO
7aと7bを交互に読み出す信号/FRDAと/FRD
Bを生成する。すなわち、/FRDAが真のときはFI
FO7aから、/FRDBが真のときはFIFO7bか
ら画像データが交互に読み出される。
なお、本実施例では外部記憶装置とそれに一対一に対応
するFIFOをそれぞれ2個ずつ有した構成であるが、
3個以上の複数個で構成することも可能であり何ら問題
は生じない。これは、高速のカラープリンタ装置で、画
像データの転送速度が非常に高速となる場合においてを
用であることは明白である。
〔第3の実施例〕 なお、外部記憶装置とプリンタエンジンとの間にもうけ
たバッファ手段としてのFIFOがSRAM等のメモリ
に置き換えて、このメモリを制御する周辺回路を付加す
ることにより、第1実施例および第2実施例で示すFI
FOに類似したシーケンスを行うことも可能であり、本
発明はFIFOのみの構成に限定されるものではない。
なお、本発明の実施例においては、カラープリンタ装置
について説明してきたが、グレースケールを表現する多
値プリンタ装置や、白黒2値プリンタ装置においても適
用できることは明白である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明ではカラープリンタ装置の
画像メモリとして、ハードディスク等の安価で大容量の
外部記憶装置を有しており、プリント時において外部記
憶装置よりプリンタエンジンへの画像データの転送制御
をFIFOメモリ等のバッファと、外部記憶制御手段お
よび画像出力制御手段により行い、画像メモリとしての
コストをDRAM等の半導体メモリを使用した構成に(
らべると数十分の−におさえることができ、安価なカラ
ープリンタ装置を構成するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のカラープリンタ装置での画像形成コン
トローラを示すシステムブロック図、第2図はBD同期
回路8のタイミングチャート、第3図はマージン制御回
路9におけるVDOENBのタイミングを示す図、 第4図及び第5図は外部記憶装置6からFI′FO7へ
の画像データの転送を説明するためのフローチャート、 第6図は各色成分の画像データが格納されるメモリマツ
プを示す図、 第7図は各色成分の画像データが格納される外部記憶装
置内の記憶領域を示す図、 第8図は第2実施例におけるカラープリンタ装置での画
像形成コントローラを示すシステムブロック図、 第9図は第2実施例における画像データの出力タイミン
グチャートである。 1・・・CPU 2・・・バス制御回路 3・・・システムメモリ 3a・・・コードROM 3b・・・フォントROM 3c・・・RAM 4・・・ホストI/F制御回路 5・・・外部記憶装置制御回路 6・・・外部記憶装置 7・・・FIFO 8・・・BD同期回路 9・・・マージン制御回路 10・・・NAND、IC 11・・・O3C(水晶発振器) 12・・・ヒデオI/Fドライバ・ 6a・・・外部記憶装置A 6b・・・外部記憶装置 7 a −−−P I F OA 7b・・・PIFOB 13・・・FIFO出力制御回路 レノーバ回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)外部からの印字データに基づいて、ドットイメー
    ジの画像データを生成する画像データ生成手段と、前記
    画像データに基づいて印字動作を行う印字手段とを有し
    、前記画像データ生成手段は印字手段から出力される同
    期信号に同期的に画像データを前記印字手段に出力する
    プリンタ装置において、 前記画像データ生成手段は、生成した画像データを格納
    可能な補助記憶手段と、補助記憶手段から読み出された
    画像データを一時的に記憶するバッファ手段とを有し、 前記同期信号に非同期的に補助記憶手段から画像データ
    を読み出し、 前記同期信号に同期的にバッファ手段から前記印字手段
    に画像データを出力することを特徴とするプリンタ装置
  2. (2)請求項第1項記載のプリンタ装置において、前記
    画像データ生成装置は、複数の補助記憶手段と、各補助
    記憶手段に個別的に対応する複数のバッファ手段とを有
    し、 前記複数の補助記憶手段から複数のバッファ手段への画
    像データの転送を並列的に行ない、前記同期信号に基づ
    いて各バッファ手段から順次前記印字手段に画像データ
    を出力することを特徴とするプリンタ装置。
  3. (3)ホストコンピュータ等から出力される印字データ
    から少なくとも1ページ分のビットマップ画像データ(
    以下、画像データと略す)を生成して外部ディスク記憶
    手段へ格納するプリンタ装置であって、該外部ディスク
    記憶手段と画像印字手段(プリンタエンジン)との間に
    一時的に画像データを格納するバッファ手段と、該バッ
    ファ手段から出力されるステータス信号によって該外部
    ディスク記憶手段から該バッファ手段への画像データの
    転送を制御する外部ディスク記憶制御手段と、該画像印
    字手段より出力される同期信号にもとづき該バッファ手
    段から該画像印字手段へ画像データを出力制御する画像
    出力制御手段とを有することを特徴とするプリンタ装置
  4. (4)請求項第3項記載のプリンタ装置において、複数
    の外部ディスク記憶手段を有し、これに一対一に対応す
    る前記バッファ手段を有し、該外部ディスク記憶手段か
    ら該バッファ手段へ画像データを同時に転送制御する外
    部ディスク記憶制御手段と、該画像印字手段より出力さ
    れる同期信号にもとづき各々の該バッファ手段から該画
    像印字手段へ画像データを出力制御する画像出力制御手
    段とを有することを特徴とするプリンタ装置。
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Cited By (4)

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