JP2004066729A - 複合機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理時間がデータにより左右されるＰＣからのプリントアウト動作のときに限り、モータの停止のタイミングを統計上の平均時間だけ遅らすことで停止・再起動のロス時間をなくすことができる複合機の制御装置を提供すること。
【解決手段】レーザプリンタや複写機能を備えた複合機の制御装置において、ポリゴンモータとメインモーとのオン／オフを制御する２本の専用線をエンジン４に向けて設けるＡＳＩＣ２と、前記ポリゴンモータとメインモータの起動・停止のタイミングを、パソコンからのプリント動作指令時に、平均化した数値に基づいて自動的にカスタマイズする機能を有するＣＰＵ１とを備えた。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリゴンモータおよびメインモータを使用するプリンタ機能や複写機能を備えた複合機（ＭＦＰ）の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光を反射する鏡を備え、反射光を感光体に走査するために回転させるポリゴンモータと、給紙、排紙、感光体の回転を行うためのメインモータとを備えているプリンタ機能や複写機能を備えた複合機（ＭＦＰ）は知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
レーザプリンタや複写機能を備えた複合機に対して、ＰＣ（パソコン）などのホストマシンからの指令によってプリント動作を行わせたとき、コントローラの性能を上げただけではどうしても複合機の性能が少ししか上がらない場合がある。その原因を分析すると、最近の省エネ事情や無駄を排除する観点でプリント動作が終わったと検知すると直ぐにポリゴンモータやメインモータを止めてしまうことが原因であることが判明している。
また複写機能に重点をおいている複合機にあっては、複写動作に最適にチューニングしてしまい、直ぐモータを止めてしまう。複写動作は、原稿をスキャンすることにより得た画像データに基づいてプリントを実行する定型（時間固定）動作であり、この動作はＰＣからデータを送ってそのデータによってプリント動作開始時間が左右されるプリント動作とは基本的に異なる。
【０００４】
ＰＣからのプリント指令に基づくプリント動作において、モータを直ぐ止めると、停止、再起動時間が余計に掛かってしまう。例えば、次のページ（２ページ目以降）の印刷に＋１秒だけ処理時間が余計に掛かったとしてもモータの停止、再起動に＋３秒掛かり合計で４秒の時間のロスとして現れてしまう。仮にモータをもう１秒だけ動作させていたら４秒のロスではなく１秒のロスとして見え、３秒短縮することができる。一方でポリゴンモータやメインモータの寿命という観点ではなるべく早く止めるのがベストではある。
また、モータ起動時については、従来技術においてはやはりなるべくモータを回さない観点からプリントすべきデータがメモリ上に展開され準備がすべて整った状態からポリゴンモータやメインモータを起動する。よって１枚目のプリントが完了する時間は通常２枚目の完了時間と比べて遅いものとなる。ポリゴンモータやメインモータの起動時間は予め解っている固定のデータである。また、従来から存在する最初のデータを受け取ってからモータをずっと回しておく方法と比べ寿命を長くすることもできる。
統計上の平均値に基づいて起動・停止のタイミングを決めることに代えて、平均より早い起動時間もしくは、平均より遅い停止時間であれば、さらに性能が向上する可能性がある。
そこで本発明の第１の目的は、プリント時間の短縮を図り、ポリゴンモータ等の寿命を無駄に短くすることのない複合機の制御装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、処理時間がデータにより左右されるＰＣからの指令によるプリントアウト動作のときに限り、モータの停止のタイミングを統計上の平均時間だけ遅らせることで停止・再起動のロス時間をなくすことができる複合機の制御装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、起動・停止のタイミングを、平均値ではなく、この平均値のある割合を増加もしくは減少させることによって性能がより向上する設定にすることができる複合機の制御装置を提供することにある。
本発明の第４の目的は、どのユーザからの印字データかを判断することによって、個人ごとに最適な性能で印字を行うことができる複合機の制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、プリンタ機能や複写機能を備えた複合機の制御装置において、ポリゴンモータおよびメインモータのオン／オフを制御する２本の専用線をエンジンに向けて設けるＡＳＩＣと、前記ポリゴンモータとメインモータの起動・停止のタイミングを、パソコンからのプリント動作指令時に、平均化した数値に基づいて自動的にカスタマイズする機能を有するＣＰＵとを備えた複合機の制御装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、請求項１において、前記ＣＰＵが、標準偏差を計算し、その値に基づいて前記ポリゴンモータおよびメインモータの起動を早めに行い、停止を遅めに行う機能を有する複合機の制御装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項１において、前記ＣＰＵが、ユーザごとに統計を取り、そのユーザのプリントアウトするドキュメントの特徴を掴み、それによって前記ポリゴンモータおよびメインモータの起動・停止のタイミングを個人ごとに異なるように制御し得る機能を有する複合機の制御装置を主要な特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はプリンタ機能、複写機能等を備えた複合機における本発明による制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
図１において、制御装置は、ＣＰＵ１と、このＣＰＵ１からの信号を受けてその他すべてのデバイスを制御するＡＳＩＣ２と、プリンタの描画用またはワークメモリとしてのＳＤＲＡＭ３と、実際にプリント動作を行う、図示してないメカ部、プロセス部、定着部等を含むエンジン４と、プログラム格納用でかつ起動用のフラッシュメモリ５とを備えている。
さらに、制御装置は、外部ホストとのインターフェースであるＩＥＥＥ１２８４インターフェース６と、ネットワークインターフェース７と、人間が操作を行うための操作パネルインターフェース８と、追加プログラムを追加したい場合などの外部拡張用のＳＤカードインターフェース９と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１０と、ＡＳＩＣ２に含まれる時間を計数するためのタイマ２ａ（２ａ１および２ａ２）（図２のＡＳＩＣ内部に図示）と、電源を落としてもデータを保持するＮＶＲＡＭ１１から構成されている。
ＡＳＩＣ２からはエンジン４に向けて２本の専用線を設け、それぞれ図示してないポリゴンモータとメインモーとのオン／オフを制御する。コピー動作を行うときはこの２本の制御信号は「ＤＯＮ‘Ｔ　ＣＡＲＥ（構うな）」となり制御不可となる（信号の状態にかかわらず、エンジン４が自動的に制御を行う）。
図２は図１の実施の形態において使用するＡＳＩＣ内部レジスタおよびＮＶＲＡＭ内部を示す図である。ＡＳＩＣ２内部には２つのタイマ２ａ（２ａ１、２ａ２）および３つのレジスタ２ｂ、２ｃ、２ｄがある。また、ＮＶＲＡＭには最低でも４つのアドレスがあり、これらのアドレスはファーストプリントのトータル印刷枚数１１ａと、ファーストプリント印刷準備時間の総トータル時間１１ｂと、次頁準備できず印刷終了したトータル枚数１１ｃと印刷終了からの次頁準備完了時間の総トータル時間１１ｄである。
【０００７】
データの収集方法について説明する。図３はデータ収集の流れを説明する第１の例を示すフローチャートである。各種モータが起動していない状態でかつ受信データが全くない状態で、ＰＣ（図示せず）から印刷データを受信する（Ｓ１）と、まずタイマ２ａ１を０にリセット（Ｓ２）しスタート（Ｓ３）させる。１ページ目のデータが展開し終わり印刷可能となったところでタイマ２ａ１をストップ（Ｓ４）させる。
次にＮＶＲＡＭ１１のファーストプリント印刷準備時間の総トータル時間のアドレス１１ｂに今まで書いてあったデータを読み、現在のタイマ２ａ１の値を加算してから書き直す。次にＮＶＲＡＭ１１のファーストプリントのトータル印字枚数のアドレス１１ａの値を１だけインクリメントする（一度読み、１を加算してから書き直す）。
次にタイマ２ａ１を０にクリアする。図４は頁間のデータ準備時間のデータ収集を説明するフローチャートである。次の印刷データがすでに受信されていて、かつ、エンジン４からの印刷終了検知信号を受信（Ｓ６）し、かつ、次の印刷データが準備できていない条件でタイマ２ａ１をリセット（Ｓ７）しスタート（Ｓ８）させる。次の印刷データが準備できたらタイマ２ａ１をストップ（Ｓ９）させる。
次にＮＶＲＡＭ１１の印刷終了からの次頁準備完了時間の総トータル時間のアドレス１１ｄの値を読み、現在のタイマ２ａ１の値を加算してから書き直す（Ｓ１０）。次にＮＶＲＡＭ１１の次頁準備ができずに印刷終了したトータル枚数のアドレス１１ｃの値を１だけインクリメントする（一度読み、１を加算してから書き直す。）
【０００８】
第１（ファースト）プリント時における各種モータの起動開始時間の設定方法について説明する。前述した方法にしたがってＮＶＲＡＭ１１にはデータが貯まっていく。それらのデータを使用することによってＡＳＩＣ２のレジスタ２ｂ、２ｃ、２ｄを設定する。以下の計算をＣＰＵ１が行い、ＡＳＩＣ２の各レジスタ２ｂ、２ｃ、２ｄを設定する。
ファーストプリントのポリゴンモータ起動開始時間設定レジスタの値
＝（ファーストプリント印刷準備時間の総トータル時間÷ファーストプリントのトータル印刷枚数）−ポリゴンモータ起動開始から安定までの時間
ファーストプリントのメインモータ起動開始時間設定レジスタの値
＝（ファーストプリント印刷準備時間の総トータル時間÷ファーストプリントのトータル印刷枚数）−メインモータ起動開始から安定までの時間
ポリゴンおよびメインモータの起動信号をアサートするタイミングについて説明する。各種モータが止まっている状態で、受信データが全くない状態からデータを受信するとタイマ２ａ２を０にリセットしスタートさせる。コントローラはデータの展開を開始し印刷準備を開始する。タイマ２ａ２の値がファーストプリントのポリゴンモータ起動開始時間設定レジスタ２ｂの値になったらポリゴンモータ起動の信号をエンジン４に対してアサートする。
また、そのタイマ２ａ２が前述のレジスタの値になる前に印刷データが準備できた場合についても直ぐにポリゴンモータ起動の信号をアサートする。要するにどちらか早いイベントが発生したらアサートを行う。同様にタイマ２ａ２の値がファーストプリントのメインモータ起動開始時間設定レジスタ２ｄの値になるかもしくは印刷データの準備が完了するかのどちらか早いほうのタイミングでメインモータ起動の信号をエンジン４に対してアサートする。
プリントアウトのデータが準備できてから各種モータ起動を掛けるのではなくて、最初のデータを受け取ってから印字準備ができるまでの時間の平均値から各種モータの起動時間を引いた時間にモータの起動を掛けることでモータ起動時間を実質無いように見せることが可能になりファーストプリントが早くなる。
【０００９】
次に途中頁プリント時における各種モータの動作保持時間の設定方法について説明する。前述の方法でＮＶＲＡＭ１１にはデータが貯まっていく。それらのデータを使用することによってＡＳＩＣ２のレジスタ２ｂ、２ｃ、２ｄを設定する。以下の計算をＣＰＵ１が行い、ＡＳＩＣ２の各レジスタ２ｂ、２ｃ、２ｄを設定する。ＡＳＩＣ２のレジスタ２ｂ、２ｃ、２ｄへのデータの更新は１枚毎に行わず、１連の複数枚（１ジョブ）印刷が完了した直後に行う。
ポリゴン（メイン）モータ動作保持時間設定レジスタの値
＝（印刷終了からの次頁準備完了時間の総トータル時間÷次頁準備できず印刷終了したトータル印刷枚数）
ポリゴンおよびメインモータの起動信号をネゲートするタイミングについて説明する。まだ次の頁の印刷データが残っている状態で前の頁が印刷を終了したイベントを受け取ったらタイマ２ａ２を０にリセットしスタートさせる。コントローラは引き続き次頁のデータの展開を行って印刷準備をしている。タイマ２ａ２の値がポリゴン（メイン）モータ動作保持時間設定レジスタ２ｃの値になったらポリゴンモータ起動の信号をエンジン４に対してネゲートする。
また、そのタイマ２ａ２が前述のレジスタの値になる前に次の印刷データが準備できた場合は、タイマによるネゲート動作を取り消しにする。また、最終頁の印刷を行っている状態（次頁の印刷データが受信できていない）の時はレジスタの値を適用せず、直ぐモータを止めるために信号をネゲートする。
また１枚も印刷したことのない工場出荷時の状態では、ＡＳＩＣ２のレジスタ２ｂ、２ｃ、２ｄの初期値としては、起動時間＝∞、保持時間＝０を適用する。またＮＶＲＡＭ１１の初期値としてはすべてを０にしておく。
【００１０】
下記に平均、分散、標準偏差の計算式を示す。図５は図２のＮＶＲＡＭが２つの追加の領域を備えていることを示す図である。その２つは、ファーストプリント印刷準備時間の２乗の総トータル時間１１ｅと印刷終了から次頁準備完了時間の２乗の総トータル時間１１ｆである。前記と同様にファーストプリントが発生する毎にまた次頁の準備ができておらず前頁が印刷終了した状況が発生する毎にＮＶＲＡＭ１１の値を更新してゆく。
ＮＶＲＡＭ１１のデータから下記の平均・分散・標準偏差の計算式にしたがって計算を行い、標準偏差を求める。ＡＳＩＣ２の各レジスタ２ｂ、２ｃ、２ｄの値を仮に下記のように設定すれば前記で平均値を使用して設定した値より性能が向上する設定となる。
ファーストプリントのポリゴンモータ起動開始時間設定レジスタの値
＝（ファーストプリント印刷準備時間の総トータル時間÷ファーストプリントのトータル印刷枚数）−ポリゴンモータ起動開始から安定までの時間−ファーストプリント印刷準備時間の標準偏差
ファーストプリントのメインモータ起動開始時間設定レジスタの値
＝（ファーストプリント印刷準備時間の総トータル時間÷ファーストプリントのトータル印刷枚数）−メインモータ起動開始から安定までの時間−ファーストプリント印刷準備時間の標準偏差
ポリゴン（メイン）モータ動作保持時間設定レジスタの値
＝（印刷終了からの次頁準備完了時間の総トータル時間÷次頁準備できず印刷終了したトータル印刷枚数）＋印刷終了からの次頁準備完了時間の標準偏差
この場合、５０％＋（６６％／２）＝８８％の計算式よって８８％の確率で各種モータの起動時間が無視できるだけ予めモータの起動ができていることになり（１２％はデータが準備できてから起動する）、また、８８％の確率において頁間でモータが止まることがなくなる（１２％は止まって、再起動する）。
さらに標準偏差の２倍で設定すれば、これらの確率は、５０％＋（９５％／２）＝９７．５％で、９７．５％となる。
＜平均・分散・標準偏差の計算式＞
ｎ個のデータＸ１、Ｘ２、・・・、Ｘｎに対して「平均」、「分散」、「標準偏差」は次のように計算される。
平均＝（１／ｎ）×（Ｘ１＋Ｘ２＋・・・＋Ｘｎ）
平均はすべての数値を加え、総数で割ったものである。多くの場合、平均が全体の中心（代表）と考えてよい。
分散＝（１／ｎ）×（Ｘ１２＋Ｘ２２＋・・・＋Ｘｎ２）−平均２
標準偏差＝√分散
標準偏差は分散の平方根を取ったものである。分散と標準偏差は値が大きいほどデータが散らばっていると考える。平均と標準偏差を用いると含まれるデータのおおよその割合がわかる。平均を中心とし、標準偏差１つ分離れている中に含まれる割合は６６％である。２つ分で９５％、３つ分で９９％になる。
【００１１】
図６はＰＣのアドレス毎にユーザを設定するＮＶＲＡＭの内部領域を示す図である。ＮＶＲＡＭ１１の領域は、ユーザ（１、２、３）毎に、ファーストプリントのトータル印刷枚数１１ａと、ファーストプリント印刷準備時間の総トータル時間１１ｂと、次頁準備できず印刷終了したトータル枚数１１ｃと印刷終了からの次頁準備完了時間のトータル時間１１ｄを有している。
また、ＮＶＲＡＭ１１の内部領域はファーストプリント印刷準備時間の２乗の総トータル時間１１ｅと印刷終了から次頁準備完了時間の２乗の総トータル時間１１ｆを備え、合計で６つの領域を有している。この６つの領域がユーザ数（図６では３）に対応して設けられる。
【００１２】
図７はデータ収集の流れを説明する第２の例を示すフローチャートである。各種モータが起動していない状態でかつ受信データが全くない状態で、ＰＣからユーザと印刷データを受信する（Ｓ１１）と、まずタイマ２ａ１を０にリセット（Ｓ１２）しスタート（Ｓ１３）させる。１ページ目のデータが展開し終わり印刷可能となったところでタイマ２ａ１をストップ（Ｓ１４）させる。
次にＮＶＲＡＭ１１のファーストプリント印刷準備時間の総トータル時間のアドレス１１ｂに今まで書いてあったデータを読み、現在のタイマ２ａ１の値を加算してから書き直す。次いで各ユーザのＮＶＲＡＭ１１のファーストプリントのトータル印字枚数のアドレス１１ａの値を１だけインクリメントする（一度読み、１を加算してから書き直す）。
図８はＡＳＩＣのレジスタ設定の流れを説明するフローチャートである。印刷の１ジョブが終了（Ｓ１６）したら、ＮＶＲＡＭ１１のデータを読み込み（Ｓ１７）、レジスタ設定値を計算する（Ｓ１８）。計算結果をレジスタに書き込んで（Ｓ１９）、処理を終了する（Ｓ２０）。
ユーザが変わる毎に別の領域のＮＶＲＡＭ１１の情報に基づいて計算した結果をＡＳＩＣのレジスタに設定することでそのユーザに最適な設定を行うことができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の複合機の制御装置では、処理時間がデータにより左右されるＰＣからのプリントアウト動作のときに限って、モータの停止のタイミングを統計上の平均時間だけ遅らすことで停止・再起動のロス時間をなくすことができる。また、従来から存在する最初のデータを受け取ってからモータをずっと回しておく方法と比べ寿命を長くすることもできる。このようにプリント時間の短縮を図り、ポリゴンモータ等の寿命を無駄に短くしないようにすることができる。
請求項２の複合機の制御装置では、起動・停止のタイミングを平均値ではなく標準偏差を計算して設定することによって、性能をより向上させることが可能となる。
請求項３の複合機の制御装置では、どのユーザからの印字データかを判断することによって、個人ごとに最適な性能で印字を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザプリンタ、複写機能等を備えた複合機における本発明による制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の実施の形態において使用するＡＳＩＣ内部レジスタおよびＮＶＲＡＭ内部を示す図である。
【図３】データ収集の流れを説明する第１の例を示すフローチャートである。
【図４】頁間のデータ準備時間のデータ収集を説明するフローチャートである。
【図５】図２のＮＶＲＡＭが２つの追加の領域を備えていることを示す図である。
【図６】ＰＣのアドレス毎にユーザを設定するＮＶＲＡＭの内部領域を示す図である。
【図７】データ収集の流れを説明する第２の例を示すフローチャートである。
【図８】ＡＳＩＣのレジスタ設定の流れを説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１　ＣＰＵ、２　ＡＳＩＣ、４　エンジン、１１　ＮＶＲＡＭ

Claims (3)

1. プリンタ機能や複写機能を備えた複合機の制御装置において、ポリゴンモータおよびメインモータのオン／オフを制御する２本の専用線をエンジンに向けて設けるＡＳＩＣと、前記ポリゴンモータおよびメインモータの起動・停止のタイミングを、パソコンからのプリント動作指令時に、平均化した数値に基づいて自動的にカスタマイズする機能を有するＣＰＵとを備えたことを特徴とする複合機の制御装置。
2. 前記ＣＰＵが、標準偏差を計算し、その値に基づいて前記ポリゴンモータおよびメインモータの起動を早めに行い、停止を遅めに行う機能を有することを特徴とする請求項１記載の複合機の制御装置。
3. 前記ＣＰＵが、ユーザごとに統計を取り、そのユーザのプリントアウトするドキュメントの特徴を掴み、それによって前記ポリゴンモータおよびメインモータの起動、停止のタイミングを個人ごとに異なるように制御し得る機能を有することを特徴とする請求項１記載の複合機の制御装置。

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