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Dokumentenidentifikation DE202005016158U1 13.04.2006
Titel Vorrichtung zum Übertragen von gerasterten Druckdaten
Anmelder Océ Printing Systems GmbH, 85586 Poing, DE
Vertreter Schaumburg, Thoenes, Thurn, Landskron, 81679 München
DE-Aktenzeichen 202005016158
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 13.04.2006
Registration date 09.03.2006
Application date from patent application 14.10.2005
IPC-Hauptklasse H04N 1/32(2006.01)A, F, I, 20051014, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04N 1/40(2006.01)A, L, I, 20051014, B, H, DE   H04Q 3/52(2006.01)A, L, I, 20051014, B, H, DE   G06F 3/12(2006.01)A, L, I, 20051014, B, H, DE   G03G 15/00(2006.01)A, L, I, 20051014, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragung von gerasterten Druckdaten. In konventionellen digitalen Drucksystemen werden die Druckdaten von einer Druckdatenquelle, wie zum Beispiel einem Host-Computer, über eine Schnittstelle, beispielsweise einem Kabel oder einem Netzwerk, an einen Drucker gesandt. Die Druckdaten liegen dabei in einer Seitenbeschreibungssprache (Page Description Language, PDL) vor. In Hochleistungsdrucksystemen werden die Daten häufig in dem von der Firma International Business Machines Corp. (IBM) entwickelten Intelligent Printer Data Stream (IPDS) Format übertragen

Hochleistungsdrucker mit Druckgeschwindigkeiten von etwa 40 DIN A 4 Seiten pro Minute bis zu über 1000 DIN A 4 Seiten pro Minute sind beispielsweise in der Veröffentlichung „Das Druckerbuch", herausgegeben von Dr. Gerd Goldmann (Océ Printing Systems GmbH), Ausgabe 4C, Oktober 1999, ISBN 3-000-00 1019-X beschrieben. Im Kapitel 12 (Seiten 12–1 bis 12–18) dieser Publikation ist das unter dem Namen PRISMA PRO® bekannte Server-System beschrieben, welches in Produktions-Druck-Umgebungen der Aufbereitung von Druckdatenströmen dient.

In Büro-Umgebungen werden Druckdaten meist in anderen Formaten, beispielsweise im Format Postscript oder PCL vom Sende-Computer an den Drucker übertragen.

In der EP 154 695 B1 und der EP 239 845 B1 sind Hochleistungs-Zwillings-Drucksysteme beschrieben, bei denen Druckdaten eines Druckauftrages zum verteilten Drucken an die beiden Drucksysteme in einer Seitenbeschreibungssprache übertragen werden. In derartigen Drucksystemen ist mindestens ein Rasterprozessor vorgesehen, der aus den Druckdaten im Seitenbeschreibungsformat gerasterte, auf Bildpunkten basierende Drucksignale erzeugt. Die Datenmenge eines Druckauftrages ist nach dem Rasterprozess um ein vielfaches höher als vor dem Rasterprozess.

Aus der WO-A1-00/10121 ist ein Zwillings-Drucksystem (Twin Printing System) bekannt, bei dem Druckdaten von einem Sendecomputer jeweils an einen der beiden eine Papierbahn nacheinander bedruckende Drucker gesandt wird. Eine derartige Anordnung wird als A-Twin-Konfiguration bezeichnet. Die Druckerdaten werden dabei in der Seitenbeschreibungssprache parallel an zwei Rasterprozessoren (Controllern) gesandt, wobei insbesondere der Controller in dem an der Papierbahn nachfolgend aufgestellten, zweiten Drucker, die Daten seitengenau umsetzen muss, damit zum Beispiel die vom ersten Drucker gedruckten Daten auf der Vorderseite mit den entsprechenden, auf der Rückseite gedruckten Daten zusammenpassen.

Andererseits sind von der Anmelderin auch sogenannte C-Twin-Konfigurationen verkauft worden, bei denen die Daten in der Seitenbeschreibungssprache vom Sendecomputer nur an den Controller des an der Papierbahn vorgeschalteten, ersten Drucker, gesandt werden, welcher sich die von ihm zu bedruckenden Daten zum Rastern selektiert und die übrigen, vom nachfolgenden Drucker zu sendenden Daten an den im nachfolgenden, zweiten, Drucker befindlichen Controller weiterleitet.

In Produktionsdruckumgebungen ist es aus Gründen der Betriebs- und Liefersicherheit mitunter notwendig, für den Druckvorgang ein Sicherheitskonzept derart aufzubauen, dass garantiert werden kann, dass auch im Falle einer Störung oder bei Wartungsarbeiten eines Druckers die zu druckenden Druckaufträge termingerecht gedruckt ausgeliefert werden können. Wenn ein Druckvorgang auf einem einzelnen Drucker bewerkstelligt werden kann, dann kann ein derartiges Sicherheitskonzept bereits durch das Bereitstellen eines weiteren Druckers ermöglicht werden.

Bei Twin-Drucksystemen, insbesondere bei den genannten C-Twin-Drucksystemen ist der Aufwand für ein Sicherheitssystem demgegenüber erheblich größer. Durch das Bereitstellen eines zusätzlichen Druckers kann hier ebenfalls zur Sicherheit ein Redundanzsystem aufgebaut werden. Je nach dem, welcher der beiden Twin-Drucker gerade ausfällt, müssen unterschiedliche Maßnahmen getroffen werden, um aus den verbleibenden zwei funktionsfähigen Druckern ein Twin-System bereit zustellen. Dabei ist es zum einen erforderlich, die Papierbahn umzukonfigurieren bzw. den Papierpfad neu zu gestalten, andererseits ist es nötig, die Datenpfade zur Kommunikation der Controller entsprechend neu einzurichten. Weiterhin wird der Aufbau eines Sicherheitssystems noch komplizierter, wenn ein TRIPLEX®-Drucksystem aufgebaut wird, bei dem eine Papierbahn nacheinander von drei hintereinander aufgestellten Druckern bedruckt wird. Auch derartige Systeme werden von der Anmelderin bereits vertrieben.

Die oben genannten Veröffentlichungen werden hiermit durc hBezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.

Aus der JP-A-3-70259 ist es bekannt, Telefaxdaten über Telefonvermittlungsstellen zu übertragen.

Aus der DE-T2-696 05 748 ist ein modulares Drucksystem bekannt, bei dem gerasterte Druckdaten über eine Hochgeschwindigkeitsschnittstelle übertragen werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Umkonfiguration eines Drucksystems, bei dem gerasterte Druckdaten von einem Rasterprozessor zumindest einer Zieldruckeinheit in einem Verbund von Druckeinheiten übertragen werden, die Umkonfiguration des Verbunds rasch und bedienerfreundlich zu ermöglichen.

Dieser Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß werden zum Übertragen von gerasterten Druckdaten von einem Rasterprozessor zumindest einer Zieldruckeinheit in einem Verbund von Druckeinheiten die Druckdaten über eine derart umschaltbare Vermittlungsstelle übertragen, dass die Zieldruckeinheit aus den Druckeinheiten auswählbar ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in einem Verbund von Druckeinheiten, insbesondere in Verbünden von Twin-Drucksystemen und/oder TRIPLEX®-Drucksystemen, die produktiv betrieben werden, die Neukonfiguration aufwendig und mitunter fehleranfällig ist.

Erfindungsgemäß wurde weiterhin erkannt, dass durch eine umschaltbare Vermittlungsstelle beim Ausfall einer im Betrieb befindlichen Zieldruckeinheit durch einfaches Umschalten der Vermittlungsstelle schnell und zuverlässig eine neue Zieldruckeinheit anschliessbar ist und damit das Drucksytsm insgesamt eine wesentlich kürzere Ausfallzeit hat. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass beim Ausbilden der Vermittlungsstelle derart, dass sie elektronisch umschaltbar ist, eine besonders günstige Ausführungsform erreicht werden kann. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, als Umschalter ein frei programmiertes Gate Array (Field Programme Gate Array, FPGA) einzusetzen. Durch Betreiben einer State Maschine in dem frei programmierbaren Gate Array können weitere Vorteile erzielt werden. Erfindungsgemäß werden insbesondere elektronische Bausteine vorgeschlagen, die aus der Telekommunikationstechnik bekannt sind. Insbesondere wird vorgeschlagen, aus der Telekommunikationstechnik bekannte Kreuzschienenverteiler (engl. Crossbars oder Cross Point Switches) zu verwenden.

Bei der Verwendung von Kreuzschinenverteilern in der Vermittlungsstelle wirkt insbesondere deren Eigenschaft vorteilhaft, dass sie asynchron bzw. taktneutral arbeiten und somit die Datenübertragung nicht gestört wird, d.h. dass die Laufzeitdifferenzen zwischen eingehenden Signalen auf verschiedenen Leitungen exakt beibehalten werden.

Durch Vorsehen eines FPGA's ist es ohne Weiteres möglich, eine Vielzahl von Druckeinheiten bzw. Controllern der Druckeinheiten in beliebigen Kombinationen miteinander zu verbinden, wobei die Verbindungskabel jeweils eine Vielzahl von Datenleitungen und mindestens eine Steuerleitung umfassen können.

Derartige Bauteile können insbesondere die Eigenschaft haben, dass beim Durchlaufen der Vermittlungsstelle keine zusätzlichen Laufzeitdifferenzen der Datensignale entstehen, wenn die Daten parallel über mehrere Leitungen übertragen werden.

Die Erfindung ist insbesondere dann besonders vorteilhaft zur optionalen Verbindung von n Eingangssteckern mit n Ausgangssteckern mit jeweils m Datenleitungen einsetzbar, wenn Multiplexer gruppenweise über Steuerleitungen derart schaltbar sind, dass selektiv nur je eine Eingangsdatenleitung mit je einer entsprechenden Ausgangsdatenleitung verbindbar und trennbar ist. Die Zahlen n und m sind dabei natürliche Zahlen und insbesondere n kleiner oder gleich 10, vorzugsweise 3 oder 4.

Dadurch ist die selektive Verbindung zwischen einer kleineren Anzahl von Druckgeräten sehr performant möglich.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Druckdaten in Schnittstellenprotokolldaten eingebettet. Diese können in der Vermittlungsstelle insbesondere von einem ersten Protokoll auf ein zweites Protokoll umgewandelt werden, bevor sie dem Umschalter zugeführt werden. Die Protokolle können standardisiert sein, z.B. gemäß dem ethernet-Standard oder dem TCP/IP und/oder mit Paketvermittlung. Die gerasterten Druckdaten können aber insbesondere auch mit edemgegenüber wesentlich einfacheren, rudimentären und einfachen Protokolldaten übertragen werden, wodurch eine sehr einfache Schnittstelle möglich ist. Insbesondere durch das Vorsehen von Kreuzschinenschaltern in der Vermittlungsstelle lassen sich aufwendige und die Datenübertragung verlangsamende Protokollvorgänge weitgehend vermeiden.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überträgt die Vermittlungstelle die Druckdaten zumindest teilweise per Funk. Dabei kann auch auf Wireless Local Area Network (LAN)-Technologie zugegriffen werden.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Vermittlungsstelle einen Router. Die Vermittlungsstelle kann insbesondere m Dateneingänge für eingehende gerasterte Druckdaten und n Datenausgänge für Zieldruckeinheiten umfassen, wobei n und m natürliche Zahlen sind.

Insbesondere in der C-Twin-Konfiguration können die gerasterten Druckdaten, die der Vermittlungsstelle zugeführt werden, von einem Rastercomputer (Controller) ausgegeben werden, der an seinem Eingang einen in einer Seitenbeschreibungssprache vorliegenden Druckdatenstrom empfängt.

Zur Konfiguration der Vermittlungsstelle wird insbesondere eine Entscheidung getroffen, welche gerasterten Druckdaten an einen ersten Zieldrucker gesandt werden und welche gerasterten Bilddaten an einen zweiten Zieldrucker gesandt werden. Diese Entscheidung kann insbesondere über eine Bedienerschnittstelle, die vorzugsweise eine grafisch orientierte Menüführung aufweist, unterstützt werden und/oder an die Vermittlungsstelle gesandt werden.

Die Seitenbeschreibungssprache kann insbesondere Intelligent Printer Datastream (IPDS), Postscript (PS) oder PCL sein.

Die Erfindung ist insbesondere in einem Verbund von Druckeinheiten vorteilhaft einsetzbar, in dem mindestens eine Druckeinheit derart als Ersatzdruckeinheit vorgehalten wird, dass sie nur zum Drucken verwendet wird, wenn eine andere Druckeinheit in dem Verbund ausfällt. Beim Ausfall einer im Betrieb befindlichen ersten Druckeinheit kann die Vermittlungsstelle insbesondere derart umgeschaltet werden, dass die Ersatzdruckeinheit statt der ersten Druckeinheit an mindestens eine Datenleitung angeschlossen wird.

Erfindungsgemäß werden weiterhin eine Vorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben sowie eine entsprechende Vermittlungsstelle, ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechender Datenträger.

Weitere Wirkungen und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren erläutert. Für gleichartige Komponenten werden dabei in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.

Es zeigen:

1 Ein A-Twin-Drucksystem

2 Ein C-Twin-Drucksystem

3 Ein variable konfigurierbares Drucksystem mit vier Druckeinheiten

4 Eine erste Beschaltung des Drucksystems von 3

5 Eine zweite Beschaltung des Drucksystems von 3

6 Eine Beschaltung eines Drucksystems mit sechs Druckeinheiten

7 Ein Schaltnetzwerk

8 Einen Multiplexer

9 Einen Kreuzschienenverteiler

10 Einen Verbund von Druckeinheiten mit einem Netzwerkrouter

11 Einen Verbund von Druckeinheiten mit einer Funkübertragungsstrecke und

12 Eine Vermittlungsstelle für je vier Eingangs- und Ausgangsstecker und drei Datenleitungen.

In 1 ist ein A-Twin-Drucksystem dargestellt, bei dem eine Papierbahn 5 von einer Rolle 2 abgerollt und einer ersten Druckeinheit 3 zugeführt wird und dort mit einem ersten Druckkopf 6 bedruckt wird. Danach wird die Papierbahn einer zweiten Druckeinheit 4 zugeführt, wobei die Papierbahn für einen Duplexdruck gegebenenfalls gewendet werden kann. In der zweiten Druckeinheit 4 wird sie von einem zweiten Druckkopf 7 bedruckt und danach ausgegeben und von einem Aufroller 13 aufgenommen. Die Druckköpfe 6, 7 umfassen eine elektrische Ansteuerung, in der die gerasterten Druckdaten Aufzeichungselemente ansteuern. Die Bildaufzeichnung kann dabei gemäß einem beliebigen, bekannten Aufzeichnungsverfahren erfolgen, beispielsweise elektrografisch, insbesondere elektrofotografisch, magnetografisch oder jonografisch, per Tintenstrahl usw. Die beiden Druckeinheiten 3, 4 sind im wesentlichen gleich aufgebaut und haben insbesondere jeweils einen Rasterprozessor (Controller) 8, 9, der Druckdaten in einer Seitenbeschreibungssprache über die Datenleitung 11 von einem Druckserver 10 empfängt, die jeweils für ihn bestimmten Seiten rastert und den entsprechenden Druckkopf 6, 7 ansteuert. Zur Seitensynchronisierung, insbesondere zur Synchronisierung der Druckvorgänge beim Drucken von Vorderseiten mit dem ersten Druckgerät 3 und von Rückseiten mit dem zweiten Druckgerät 4 ist eine Steuerleitung 12 vorgesehen, mit der die beiden Controller 8, 9 direkt miteinander verbunden sind.

Weitere Einzelheiten derartiger Tandem-Drucksysteme können der EP 154 695 B1 und der EP 239 845 B1 entnommen werden.

In 2 ist ein C-Twin-Drucksystem dargestellt, bei dem Druckdaten in einer Seitenbeschreibungssprache vom Druckserver 10 über die Datenleitung 11 nur an den Controller 8 der ersten Druckeinheit 3 gesandt werden. Der Controller 8 rastert die Druckdaten des vollständigen Druckauftrags auf, sendet die in der ersten Druckeinheit 3 zu druckenden Daten an den ersten Druckkopf 6 und die gerasterten Daten, die in der zweiten Druckeinheit 4 zu drucken sind über ein Daten- und Steuerkabel 14 an einen Vermittlungsschalter 15. Mit dem Vermittlungsschalter 15 kann der Controller 8 der ersten Druckeinheit 3 daten- und steuerungsmäßig wahlweise mit dem Controller 9 der zweiten Druckeinheit 4 oder mit einem Controller 17 einer weiteren Druckeinheit 16 verbunden werden. Dadurch wird ein redundantes System geschaffen, bei dem im Falle des Ausfalls der zweiten Druckeinheit 4 innerhalb kürzester Zeit wieder ein funktionsfähiges Twin-Drucksystem aus den Druckeinheiten 3 und 16 geschaffen werden kann. Dazu ist es lediglich erforderlich, die Papierbahn 5 von der zweiten Druckeinheit 4 zu entkoppeln und entsprechend dem Papierpfad 18 in das weitere Druckgerät 16 einzulegen. Die Druckeinheitn 4 und 17 brauchen dazu nicht bewegt zu werden. Da die Kabelverbindungen 19 zwischen dem Vermittlungsschalter 15 und dem Controller 9 und 20 zwischen der Vermittlungsstelle 15 und dem Controller 17 als dauerhafte Verbindungen bestehen, genügt das Umschalten des Schalters 15 auf die Stellung 21 um den Druckbetrieb fortzusetzen. Am Umschalter 15 kann also festgelegt werden, an welche Zieldruckeinheit 4 bzw. 17 die im Controller 8 gerasterten Druckdaten an die der ersten Druckeinheit 3 nachfolgende Druckeinheit gesandt werden.

Um die Kommunikation zwischen den Controllern 8 und 9 bzw. 17 während des Umschaltvorgangs nicht zu stören, wird das Umschalten nur ermöglicht, wenn die Controller in einem speziellen, für den Umschaltvorgang vorgesehenen Standby-Betriebszustand oder ausgeschaltet sind. Der Vermittlungsschalter 15 ist dabei insbesondere elektronisch ausgebildet und tastet die über die Leitungen 14, 19 und 21 an ihm anliegenden Steuersignale ab. Der Vermittlungsschalter 15 kann in verschiedenen Varianten ausgebildet werden und zum Beispiel einfache Bedienungselemente wie Taster und Leuchtdioden oder auch eine etwas aufwendigere Anzeige bis hin zu einem grafischen Benutzerinterface mit einen Touchscreen ausgeführt sein. Dadurch, dass der Vermittlungsschalter 15 in seinen Schaltstellungen eine fest verdrahtete Verbindung zwischen den Leitungen 14 und 19 bzw. 20 darstellt und eine exakte Schalteigenschaft hat, treten zwischen verschiedenen parallelen Datenleitungen auf den Übertragungsstrecke der Kabel 14 und 19 bzw. 20 keine Laufzeitdifferenzen auf, so dass der parallele Datenstrom der gerasterten Druckdaten über die gesamte Übertragungsstrecke genau erhalten bleiben.

Der Vermittlungsschalter 15 ist derart programmiert, dass die Schaltstellung verriegelt wird, sobald einer der angeschlossenen Drucker den Standby- bzw. Auszustand verlässt. Hierdurch werden Störungen vermieden. Eine Umschaltung ist erst möglich, wenn alle angeschlossenen Drucker wieder in den Standby- bzw. Auszustand geschalten werden. Weitere Einzelheiten des Vermittlungsschalters 15 sind weiter unten beschrieben.

Die Übertragung der gerasterten Druckdaten zwischen den Controllern 8 und 9 über die Leitungen 14, 19 erfolgt im C-Twin Drucksystem mit einer Frequenz von 50 Megaherz.

In 3 ist ein Lageplan für vier Druckeinheiten 3 (REF 1), 4 (REF 2), 16 (REF 3) und 23 (REF 4) sowie von zwei Abrollern 2, 25 und zwei Ausrollern 13, 26 dargestellt. Die vier Druckgeräte sind T-förmig angeordnet, wobei an der Kreuzungsstelle eine flexible Papierführungseinheit 27 angeordnet ist, durch die die Papierbahn 5 wahlweise waagerecht, senkrecht oder um 90° umgelenkt transportiert werden kann. Die Anordnung der Druckeinheiten 3, 4, 16, 23 ermöglicht den gleichzeitigen Zwillings-Druckbetrieb einerseits der Druckeinheiten 3, 23 entlang einem ersten Zwillings-Druckpfad 28 und andererseits der Druckeinheiten 4, 16 entlang einem zweiten Zwillings-Druckpfad 29. Alternativ dazu ist auch ein TRIPLEX®-Druckbetrieb möglich, bei dem die Papierbahn nacheinander von den Druckgeräten 3, 4, 16 entlang einem TRIPLEX®-Druckpfad 30 bedruckt wird.

In 4 ist dargestellt, welche Beschaltung für die Druckdaten und die Steuerdaten aus Sicht der ersten Druckeinheit 3 (REF 1) möglich und sinnvoll sind. Der Vermittlungsschalter 32 hat in diesem Fall einen Dateneingang, in dem Datenleitungen 34 und eine Steuerleitung 35 des Datenkabels 14 angeschlossen sind. Ausgangsseitig sind die Datenkabel 19 und 20 sowie ein viertes Datenkabel 33 der vierten Druckeinheit 23 angeschlossen, das zum vierten Controller 31 der vierten Druckeinheit 23 führt. Der Vermittlungsschalter 32 kann in diesem Fall derart frei programmiert werden, dass zwischen dem Dateneingang und allen Datenausgängen wahlweise eine Verbindung hergestellt werden kann. In der in 4 gezeigten Variante ist der Dateneingang mit den zu den Datenkabeln 19 und 20 verbundenen Ausgängen verbunden. Hierdurch wird der in 3 beschriebene TRIPLEX®-Betrieb ermöglicht, bei dem der Controller 8 der ersten Druckeinheit 3 alle eingehenden Daten rastert und die von der zweiten Druckeinheit 4 und der dritten Druckeinheit 16 über das Datenkabel 14 zu diesen Druckeinheiten sendet. Um einen Signalabfall in dem Vermittlungsschalter 32 zu vermeiden, sind im Kabel 14 in dieser Ausführungsform insbesondere separate Leitungen für die für den zweiten bestimmten Daten und für die für den dritten Drucker 16 bestimmten Daten vorgesehen. Diese Daten werden also parallel übertragen. Alternativ zu dieser Programmvariante kann die Vermittlungsstelle 32 so geschalten werden, dass der Dateneingang mit dem mit Kabel 33 verbundenen Datenausgang verbunden wird. In diesem Fall wird ein Zwillings-Betrieb zwischen den Druckeinheiten 3 (REF 1) und 23 (REF 4) ermöglicht.

In 5 ist eine alternative Beschaltung der Komponenten von 4 gezeigt, wobei zwischen dem Druckserver 10 und dem Controller 8 eine Datenweiche 36 vorgesehen ist, mit der die Daten des Druckservers wahlweise über die Datenleitung 11 dem Controller 8 oder über eine Datenleitung 37 dem Controller 9 zuführbar sind. In der gezeigten Ausführungsform ist die Datenweiche 36 so geschalten, dass die Daten dem Controller 31 der vierten Druckeinheit 23 (REF 4) zugeführt werden, dort gerastert werden und über den Vermittlungsschalter 32 dem Controller 8 der ersten Druckeinheit 3 zugeführt werden. Der Vermittlungsschalter 32 wird in diesem Fall in umgekehrter Richtung betrieben. Dazu ist er bidirektional ausgebildet.

In 6 ist ein multipler Vermittlungsschalter 38 dargestellt, der eine Vielzahl von Datenanschlüssen für Datenleitungen und Steuerleitungen von sechs Druckeinheiten 3, 4, 16, 23, 40 und 41 aufweist. Die gezeigte Beschaltung ist dabei derart, dass die Druckeinheiten 3, 4 und 16 als TRIPLEX®-Drucksytem Druckaufträge drucken, die vom Druckserver 10 ausgesandt werden. Gleichzeitig können Druckaufträge, die von einem zweiten Druckserver 39 über Datenkabel 40 an die vierte Druckeinheit 23 gesandt werden, über die Kabel 42, 43, welche die gerasterten Druckdaten übertragen, an eine fünfte Druckeinheit 40 gesandt werden, das heisst, gleichzeitig werden die Druckeinheiten 23, 40 als Twin-System zum Ausdrucken der Druckaufträge des Druckservers 39 betrieben. Falls eines der Drucksysteme 3, 4, 16, 23 oder 40 ausfällt, kann durch entsprechendes Umschalten des multiplen Vermittlungsschalters 38 eine sechste, redundante Druckeinheit die Funktion des ausgefallenen Drucksystems übernehmen.

In 7 ist eine an sich bekannte Leitungs- und Schalteranordnung dargestellt, mit der differenzielle Signale über High-Leitungen 42 und Low-Leitungen 43 übertragen werden können. In der gezeigten Beschaltung wird erreicht, dass die über die Leitungen der Spalte COL 0 eingehenden Signale über die Schalter 43 auf die Leitungen der Zeile ROW 2 entlang des Pfades 44 geschalten werden und die über die Leitungen der Spalte COL 1 eingehenden Signale über die Schalter 45 auf die Leitungen der Zeile ROW 3 entlang dem Pfad 46 geschalten werden.

In 8 ist dargestellt, wie das in 7 gezeigte Prinzip auf dem multiplen Vermittlungsschalter 38 angewendet werden kann. Dieser weist dabei für jede Datenleitung (D0 ... Dn) bzw. die Steuerleitung jeweils einen Multiplexer 47a, 47b, 47c, 47d auf, der über eine Multiplexer-Schaltleitung 52a, 52b, 52c, 52d umschaltbar ist. Jeder Multiplexer ist eingangsseitig mit den entsprechenden Leitungen der Druckgeräte REF 1, REF 2, REF 3, REF 4 verbunden und hat ausgangseitig jeweils eine Leitung zu einem der vier Druckgeräte. Mit den Multiplexer Schaltleitungen 52a, 52b, 52c, 52d lässt sich jeweils der Ausgang mit einem der Eingänge verbinden, wie am Beispiel des Multiplexer 47c gezeigt ist, bei dem der Eingang der Datenleitungen zum Druckgerät REF 2 mit der entsprechenden Datenleitung des Druckgeräts REF 3 verbunden ist.

Derartige Multiplexer sind als integrierte Schaltungen, insbesondere als frei programmierbare gate arrays (FPGA) aus der Vermittlungstechnik bekannt und verwendbar, in denen eine state machine realisiert ist. Sie sind insbesondere als Kreuzschienenverteiler (engl. Cross Bar oder Cross Point Switch) ausführbar. Ein derartiger Cross Point Switch ist beispielsweise in US-B2-6,801,518 beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Weiterhin sind derartige Bauelemente von verschiedenen Herstellern bekannt. Beispielsweise bietet die Firma Lattice einen Baustein mit der Bezeichnung ispGDX2 an, siehe zum Beispiel www.latticesemi.com, dessen Funktionsprinzip in 9 beschrieben ist. Dieser bidirektional betreibbare Baustein weist sechzehn Anschlüsse für Twisted-Pair-Leitungen 52 auf, die die Twisted-Pair-Signale Umsetzer 48 in interne 10-bit-Signale umsetzen. 42 4 × 1 Multiplexer gestatten die freie Programmierung von Eigangs/Ausgangs-Verbindungen 49 für jeweils vier Eingänge und vier Ausgänge. Da in konkreten Konfigurationen wie zum Beispiel den in 3 bis 6 gezeigten Drucker-Konfigurationen nicht alle Verbindungen sinnvoll sind, ist es vorteilhaft, den Baustein ispGDX2 von aussen so anzusteuern, dass unsinnige Verbindungen nicht freigeschalten werden und Standard-Konfigurationen vorkonfiguriert sind, das heisst zum Beispiel die den Druckpfaden 28, 29 und 30 entsprechenden Kombinationen auf einfaches Knopfdruck bzw. als auswählbare Standard-Konfigurationen im Mulitplexer-Baustein automatisch eingestellt werden.

In 10 ist ein Drucksystem gezeigt, bei der die Übertragung der von Controller 8 gerasterten Bilddaten über eine Netzwerkverbindung zu den weiteren Druckern erfolgt. Die gerasterten Druckdaten werden dabei in einer Protokollaufbereitungseinheit 50 mit TCP/IP-Daten derart aufbereitet, dass sie über einen Router 51 anhand Ihrer IP-Adressen zielgenau an den betreffenden Controller der Zieldruckenheit vermittelt werden. Um controller-seitig keinerlei Modifikation gegenüber herkömmlichen Lösungen durchführen zu müssen, erfolgt die TCP/IP-Aufbereitung in der externen Prokotollaufbereitungseinheit 50. Dementsprechend ist eine Protokolldatenreduktionseinheit 51 vorgesehen, die dem vom Router 51 herkommenden Datenstrom von den Protokolldaten wieder befreit, bevor der ursprüngliche Datenstrom der gerasterten Bilddaten dementsprechende Controller des nachfolgenden Druckgeräts zugeführt wird.

In 11 ist ein Drucksystem dargestellt, bei dem die Übertragung der gerasterten Druckdaten zumindest teilweise drahtlos über Funk erfolgt. Dazu werden an sich bekannte Wireless LAN-Komponenten verwendet, wobei der Controller aller Druckeinheiten jeweils mit einer Sende- und Empfangseinheit 52 für Funksignale ausgestattet ist.

In 12 ist ein konkretisiertes Ausführungsbeispiel der 8 am Beispiel von 3 Datenleitungen (data0, data1, data2) zu 4 Eingangsleitungen (in1, .., in4) und 4 Ausgangsleitungen (out1, ... out4) dargestellt. Die Vermittlungsstelle enthält dem entsprechend 3 Gruppen 54a, 54b und 54c von Multiplexern, welche jeweils eine bestimmte Datenleitung Nummer m (m = 1, 2, 3) schalten. Die Eingangsleitungen sind bezeichnet mit „in n.data m" (n = 1, 2, 3, 4), wobei n die Steckernummer für die eingehenden Daten bezeichnet und m die Datenleitung des Bits 2m. Beispielsweise kann in der Gruppe 54b die Eingangsleitung des Steckers Nummer 2 „in2.data1" (d.h. dessen Bit 21) auf die entsprechende Leitung „out4.data1" des Ausgangssteckers Nummer 4 (bzw. dessen bit 21) geschaltet werden.

Die Multiplexergruppen 54a, 54b, 54c werden dabei mit den Schaltleitungen 55 geschalten, wobei die Schaltleitungen 55 durch entsprechende Schaltleitungsabzweigungen 56 (und damit Parallelschaltung der Multiplexer) derart auf die Anwendung des Durchschaltens von n Eingangsleitungen (Eingangssteckern) auf n Ausgangsleitungen (Ausgangsstecker) optimiert ist, dass mit einer Schaltleitung Nummer n (n = 1, 2, 3, 4) jeweils alle Datenleitungen m = 0, 1, 2, 3 zu dem Stecker Nummer n (d.h, alle Multiplexer zu den Datenleitungen m eines Steckers n) in gleicher Weise und insbesondere synchron geschalten werden.

Weiterhin sind zur optionalen Verbindung der n Eingangsstecker mit den n Ausgangssteckern mit jeweils m Datenleitungen die Multiplexer gruppenweise über die Steuerleitungen derart schaltbar, dass selektiv nur je die i-te Eingangsdatenleitung (i<=m) mit der entsprechenden Ausgangsdatenleitung i verbindbar und trennbar ist.

Dadurch sind mit geringem Schaltaufwand zugehörige Leitungen Nr. i zwischen den Eingangs- und Ausgangssteckern schaltbar, d.h. die an 4 Drucker eingehenden Daten an vier beliebige Ausgangsdrucker leitbar.

Man kann somit im vorliegenden Beispiel vier Eingangsports beliebig auf Ausgangsports schalten, wobei in dieser Anordnung immer nur die zugehörigen bits (Datenleitungen) eines Eingangsports gruppiert auf die zugehörigen bits (Datenleitungen) des Ausgangsports geschaltet werden. Ein Druckdateninterface hat typischerweise zwischen 30 und 100 Datenleitungen mit jeweils 2 Leitungen für high und low.

Durch diese Gruppierung wird insbesondere vermieden, dass jedes Eingangsbit mit jedem Ausgangsbit (d.h. jede Eingangsdatenleitung mit jeder Ausgangsdatenleitung) verbunden werden kann. Dies schont Resourcen, optimiert Schaltgeschwindigkeiten und ist eine für crosspoint switches an sich untypische Beschaltung.

Es wurden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Dabei ist klar, dass der Fachmann jederzeit Weiterentwicklung und Abweichungen angeben kann. Beispielsweise ist es jeder möglich, zwischen Protokoll-Schnittstellen weitere Protokolldaten einzufügen oder solche umzuwandeln.

Statt elektrischer Übertragung der gerasterten Bilddaten ist auch eine optische möglich, auch die Verwendung optischer Multiplexer statt elektronischer Multiplexer ist möglich.

1A-Twin Drucksystem 2Abroller 3Erste Druckeinheit 4zweite Druckeinheit 5Papierbahn 6Erster Druckkopf 7Zweiter Druckkopf 8Erster Controller 9Zweiter Controller 10Druckserver 11Datenleitung 12Steuerleitung 13Aufroller 14Daten- und Steuerkabel 15Vermittlungsschalter 16Druckeinheit 17Controller 18Papierpfad 19Erste Kabelbindung 20Zweite Kabelbindung 21Zweite Stellung des Vermittlungsschalters 23Vierte Druckeinheit 25Zweiter Abroller 26Zweiter Aufroller 27Papierführungseinheit 28Erster Zwillingsdruckpfad 29Zweiter Zwillingsdruckpfad 30Triplex-Druckpfad 31Vierter Controller 32Vermittlungsschalter 33Viertes Datenkabel 34Datenleitung 35Steuerleitung 36Datenweiche 37Datenkabel 38Multipler Vermittlungsschalter 39Zweiter Druckserver 40Fünfte Druckeinheit 41Sechste Druckenheit 42High-Leitungen 43Schalter 44Erster Datenpfad 45Schalter 46Zweiter Datenpfad 47Multiplexer 48Umsetzer 49Verbindungen 50Protokolldatenbereinigungseinheit 51Sende- und Empfangseinheit 52Multiplexer-Schaltleitung 53Twisted-Pair-Leitung 54Multiplexer-Gruppen 55Schaltleitungen 56Schaltleitungsabzweigungen

Anspruch[de]
  1. Vermittlungsstelle zum Übertragen von gerasterten Druckdaten von einem Rasterprozessor zu mindestens einer Zieldruckeinheit in einem Verbund von Druckeinheiten, wobei die Druckdaten über eine derart umschaltbare Vermittlungsstelle übertragen werden, dass die Zieldruckeinheit aus den Druckeinheiten auswählbar ist.
  2. Vermittlungsstelle nach Anspruch 1, wobei die Vermittlungsstelle elektronisch umschaltbar ist.
  3. Vermittlungsstelle nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Umschalten in der Vermittlungsstelle mit mehreren Umschaltern erfolgt.
  4. Vermittlungsstelle nach Anspruch 3, wobei die Umschalter ein frei programmierbares gate array (FPGA) umfassen.
  5. Vermittlungsstelle nach Anspruch 4, wobei in dem frei programmierbaren gate array eine state machine betrieben wird.
  6. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Übertragung der Daten in der Vermittlungsstelle über eine umschaltbare integrierte Schaltung erfolgt.
  7. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche und insbesondere nach Anspruch 6, wobei die Vermittlungsstelle einen Kreuzschienenverteiler umfasst.
  8. Vermittlungsstelle nach Anspruch 7, wobei die gerasterten Daten parallel über mehrere Leitungen übertragen werden, die in die Vermittlungsstelle münden.
  9. Vermittlungsstelle nach Anspruch 8, wobei der Kreuzschienenverteiler derart ausgebildet ist, dass beim Durchlaufen der Vermittlungsstelle keine zusätzlichen Laufzeitdifferenzen der Signale der Daten entstehen.
  10. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckdaten in Schnittstellenprotokolldaten eingebettet sind.
  11. Vermittlungsstelle nach Anspruch 10, wobei die Schnittstellenprotokolldaten in der Vermittlungsstelle von einem ersten Protokoll auf ein zweites Protokoll umgewandelt werden, bevor sie dem Umschalter zugeführt werden.
  12. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vermittlungsstelle die Druckdaten zumindest teilweise per Funk überträgt.
  13. Vermittlungsstelle nach Anspruch 12, wobei die Vermittlungsstelle wireless-LAN-Komponenten umfasst.
  14. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vermittlungsstelle mindestens einen router umfasst.
  15. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vermittlungsstelle m Dateneingänge für eingehende gerasterte Druckdaten und n Datenausgänge für Zieldruckeinheiten umfasst und wobei n und m natürliche Zahlen sind.
  16. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die der Vermittlungsstelle zugeführten gerasterten Druckdaten von einem Rastercomputer ausgegeben werden, der an seinem Eingang einen in einer Seitenbeschreibungssprache vorliegenden Druckdatenstrom empfängt.
  17. Vermittlungsstelle nach Anspruch 16, wobei die Seitenbeschreibungssprache Intelligent Printer Data Stream (IPDS), Post Script (PS) oder PCL ist.
  18. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Entscheidung getroffen wird, welche gerasterten Druckdaten an einen ersten Zieldrucker gesandt werden und welche gerasterte Bilddaten an einen zweiten Zieldrucker gesandt werden.
  19. Vermittlungsstelle nach Anspruch 18, wobei die Entscheidung über die Zuordnung der gerasterten Druckdaten über eine Bedienerschnittstelle an die Vermittlungsstelle gesandt wird.
  20. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbund von Druckeinheiten ein Twin-Drucksystem umfasst.
  21. Vermittlungsstelle nach Anspruch 20, wobei das Twin-Drucksystem ein C-Twin-Drucksystem ist.
  22. Vermittlungsstelle nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbund von Druckeinheiten ein Triplex-Drucksystem umfasst.
  23. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Verbund von Druckeinheiten mindestens eine Druckeinheit derart als Ersatzdruckeinheit vorgehalten wird, dass sie nur zum Drucken verwendet wird, wenn eine andere Druckeinheit in dem Verbund ausfällt.
  24. Vermittlungsstelle nach Anspruch 23, wobei beim Ausfall einer im Betrieb befindlichen ersten Druckeinheit die Vermittlungsstelle derart umgeschaltet wird, dass die Ersatzdruckeinheit statt der ersten Druckeinheit an mindestens eine Datenleitung angeschlossen wird.
  25. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswahl der Zieldruckeinheit erfolgt während alle Druckeinheiten in einem vorbestimmten Betriebszustand sind.
  26. Vermittlungsstelle nach Anspruch 25, wobei der vorbestimmte Betriebszustand der ausgeschaltete Zustand oder ein stand-by Zustand ist, in dem die Druckeinheiten keine Signale zur Vermittlungsstelle senden.
  27. Vermittlungsstelle nach Anspruch 25 oder 26, wobei die Vermittlungsstelle eine in ihr ausgewählte Druckdatenübertragungsstrecke derart verriegelt, dass eine Veränderung nur noch nach Aufhebung der Verriegelung möglich ist.
  28. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rasterprozessor in einer Quelldruckeinheit angeordnet ist und dass die Quelldruckeinheit an der Vermittlungsstelle auswählbar ist.
  29. Vermittlungsstelle nach Anspruch 28, wobei der Rasterprozessor der Quelldruckeinheit Druckdaten in einer Seitenbeschreibungssprache von einem Quellcomputer empfängt.
  30. Vermittlungsstelle nach Anspruch 29, wobei die Quelldruckeinheit aus mehreren Druckeinheiten ausgewählt wird.
  31. Vermittlungsstelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur optionalen Verbindung von n Eingangssteckern mit n Ausgangssteckern mit jeweils m Datenleitungen Multiplexer (54a, 54b, 54c) gruppenweise über Multiplexerschaltleitungen (55) derart schaltbar sind, dass selektiv nur je eine Eingangsdatenleitung mit je einer entsprechenden Ausgangsdatenleitung verbindbar und trennbar ist und wobei n und m natürliche Zahlen sind.
  32. Vermittlungsstelle nach Anspruch 31, wobei n kleiner oder gleich 10 ist und insbesondere 3 oder 4.
  33. Vermittlungsstelle nach Anspruch 31, wobei m kleiner oder gleich 100 ist und insbesondere zwischen 30 und 100 liegt.
  34. Vermittlungsstelle nach einem der Ansprüche 31 bis 33, wobei die Multiplexer-Schaltleitungen (55) korrespondierende Multiplexer insbesondere durch Leitungsabzweigungen (56) parallel schalten.
Es folgen 11 Blatt Zeichnungen






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