JP2004287673A - Failure diagnostic system, connection device used for information processor, and program - Google Patents

Failure diagnostic system, connection device used for information processor, and program Download PDF

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真人 齊藤
Yoshitake Matsubara
由武 松原
Hirohisa Mizuta
裕久 水田
Satoshi Mizuhashi
悟志 水橋
Sadao Kootani
貞夫 古尾谷
Minoru Sodeura
稔 袖浦
Ayumi Onishi
あゆみ 大西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make an efficient and reliable diagnosis, in an image forming apparatus comprising freely exchangeable devices. <P>SOLUTION: Freely exchangeable connection devices such as an image forming function unit 202 and UI devices 14, 15, 16 are provided on the periphery of an I/O bridge unit 140. Electrical signals are transmitted between main devices such as the I/O bridge unit 140 and the image forming function unit 202 by PCI Express (R), thus establishing one-to-one connection between the device and the I/O bridge unit 140. A processing flow control unit 300 controls each unit of the apparatus so that the path route of image data is decided for performing efficient image processing as the entire apparatus and the decided path route will be reflected. A failure diagnosis control unit 310 receives processed data from each image forming function unit 202 on the basis of test data for failure diagnosis via the I/O bridge unit 140, and executes failure diagnosis processing of each image forming function unit 202 independently on the basis of the processed data. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の接続デバイス（機能モジュールや回路基板など）を組み合わせることで構成された情報処理装置における、機構部材や回路部材の動作や性能の異常、あるいはこれらの故障を予測したり検出したりする（以下纏めて故障診断するという）方法を実施する故障診断システム、および情報処理装置を構成する接続デバイス、並びに故障診断処理を電子計算機（コンピュータ）を用いて実行するためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータや複写機などの情報処理装置（電子機器）は、近年、性能や機能の向上に伴い、益々、それらを実現するための様々な用途のアナログおよびデジタルの電子回路がプリント基板の形で格納されてきている。また、自動車や航空あるいはロボットや半導体設計装置など他の産業機器においても、動作制御などの手段として、信頼性が高く、高速・高精度での動作が可能な電子回路基板が数多く搭載されている。これらの電子回路基板は一連の機能を実現するために、様々な形でケーブルを介して接続されることにより、所望のスペックが実現されている。しかしながら、装置には故障が付き物で、通常の使用環境下で使用している場合でも、電子回路の異常や故障が発生し、その頻度は必ずしも低いとは言えない。
【０００３】
一方、故障診断の一般的手法としては、テスターなどの測定装置を用いて主要な個所の電圧や信号波形を監視（モニタ）しながら故障個所の特定する。しかし、このような診断方法では様々な個所の測定を行なわなければならず、故障診断に手間が掛かってしまい、作業効率が悪いという問題があった。そこで、効率のよい診断手法として、装置の起動時などに装置自身が各基板の診断を行なうようにした自己診断システム（Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ ｓｙｓｔｅｍ）がある。この自己診断システムでは、たとえば、装置が動作しているときの信号パターンをモニタし、モニタ結果を予め記憶してある期待値と比較することで故障発生の有無を診断したり故障箇所を特定したりする。期待値は、正常時におけるテスト信号に対応したデータであればよく、カラー複写装置１の各機能部が正常時におけるテスト信号に対応した処理済データ（正常時の実働値）であってもよいし、テスト信号から当然に予測されるデータ（正常時の予測値）であってもよい。
【０００４】
図８は、従来の複写装置の構成例を示す図である。図示するように、従来の複写装置は、原稿の画像を光学的に読み取ることで画像情報を取得する画像入力としてのスキャナ部と、スキャナ部で取り込んだ画像情報に対して所定の画像処理を施す画像処理部と、画像処理部により画像処理が施された処理済画像情報をハードディスク装置などの記憶媒体に保存する画像蓄積部と、画像蓄積部から読み出した処理済画像情報に基づいて画像を所定の記録媒体（たとえば印刷用紙）上に形成する画像形成部（画像記録部）と、スキャナ部、画像処理部、画像蓄積部、および画像形成部の各機能部分などの装置全体の動作を制御するコントローラ（動作制御部）とを備えて構成される。ＦＡＸ装置においても複写装置とほぼ同様の構成が採られる。一方、プリンタの場合、複写装置におけるスキャナ部に代えて、たとえばページ記述言語で記載されたプリントデータを受け取りデコンポーズする描画展開部が画像入力部として設けられる。その他の点は、基本的には複写装置と同様である。
【０００５】
装置全体を制御するコントローラからは、画像処理部などの各機能部分に対し制御用のコマンド信号が、コントロールライン（通信インタフェース）を介してそれぞれに分配されることで、各機能部分（デバイス）が制御される。コントローラは、装置のハードウェア、とりわけ入出力系の相互接続に関して、各デバイス間を同時に流れる大量のデータを絶え間なく管理するとともに、装置の機能を果たすよう各機能部（デバイス）を制御する。そして、これらの装置における画像情報の流れは、何れも、画像入力部→画像処理部→画像蓄積部→画像形成部、というように直列状である。そして、これらの各機能部を収容するモジュールや基板の接続構成も、各機能部分が前述の順に接続された直列状となっている。
【０００６】
このような構成において、出力画像が所望の結果にならない場合に故障診断を行なう際、直列に並んだ機能部分の何処に不具合が生じているのかを検出するためには、画像情報の流れの区切りのよいところ（具体的には各機能部の間）でテストパターンを発生させて、正しく出力されるかどうかの切り分けができるよう、順番に検査をしていく。
【０００７】
たとえば、特許文献１には、電子回路を流れる電流が発生する磁界を検出する装置が開示されている。この特許文献１に提案されている装置は、高密度実装されたプリント回路基板やＬＳＩなどの回路配線において、配線の電流による磁界を測定して電子回路の動作モニタし、メモリに記憶してある正常値と比較することにより故障箇所の特定と早期発見を実現する仕組みが提案されている。
【特許文献１】
特開平１１−３８１１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この方式によって不具合個所を発見するためには、画像信号パスの区切りのところで、前段側あるいは後段側から順にテスト信号を供給して何度もテストを繰り返す必要があり、作業時間が長くなり、効率的でないという問題がある。また、不具合個所が複数にあるような場合、何れの機能部で故障が生じているのかを発見することが難しくなるという問題もある。上記のような診断手法では、診断対象の機能部ごとに独立に故障の有無をテストすることができず、テスト信号を供給したところから画像形成部までの経路中の何れに障害が生じていても、画像形成部から得られる出力画像には障害が生じるからである。
【０００９】
たとえば、図８の構成において、出力画像が所望の結果にならない場合に故障診断を行なう際、直列に並んだ機能部分の何処に不具合が生じているのかを検出するためには、たとえば上流側からの順次検査（Ａ）あるいは、下流側からの順次検査（Ｂ）の何れかを採り、テストパターン信号を、画像データパスの端の機能部から順に送り、後段（もしくは前段）の機能部を順にテストすることで、何れの機能部では正しく出力され、何れの機能部で不具合が生じているのかを切り分ける必要があり、同様の故障診断処理を何度も繰り返さなければならない。
【００１０】
また、スキャナ部と画像処理部の双方に障害が生じているケースでは、上流側からの順次検査（Ａ）および下流側からの順次検査（Ｂ）の何れを採用したとしても、両者に障害があることを正確に診断することができない。つまり、故障個所の正確な判定ができない。テスト信号を画像形成部に供給したときには障害が生ぜず、画像処理部に供給した場合に画像形成部から得られる出力画像に障害が生じるから、画像処理部に障害があると判断できる。
【００１１】
しかし、テスト信号をスキャナ部に供給したときには障害が生じるが、この場合、その原因が、画像処理部によるものであるのかスキャナ部によるものであるのかを切り分けることができない。画像形成部を正常品に交換し、テスト信号をスキャナ部に供給したときに画像形成部から得られる出力画像に障害が生じていれば、スキャナ部にも障害が生じていたと判断するしかない。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、情報処理装置についての故障診断をより効率的に行なうことができ、また、故障個所を簡易に切り分けることのできる故障診断処理を実施する故障診断システム、および情報処理装置を構成する接続デバイス、並びに故障診断処理を電子計算機を用いて実行するためのプログラムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係る故障診断システムは、クライアントより指示された情報処理をする機能部分であって装置本体に対して着脱可能な情報処理機能部と、装置本体に装着されている情報処理機能部の動作を制御する動作制御部とを備えた情報処理装置における情報処理機能部の故障の有無を診断する故障診断システムであって、先ず、情報処理装置を、情報処理機能部に入出力される処理対象データと動作制御部が情報処理機能部の動作を制御するための制御コマンドデータとを共通の伝送ライン上に乗せるとともに、処理対象データおよび制御コマンドデータの伝送を１対１（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）の接続形態で採る、たとえばピーシーアイエクスプレス（ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（商標）；以下ＰＣＩ−ＥＸともいう）などの標準インタフェースによる接続インタフェース部を含むものとした。
【００１４】
そして、このような構成の情報処理装置を対象とする故障診断システムの構成としては、情報処理機能部ごとに、故障の有無を診断するための当該情報処理機能部に応じた処理対象データとしてのテストデータに基づく当該情報処理機能部からの処理済データを接続インタフェース部を介して受け取り、この処理済データに基づいて当該情報処理機能部の故障診断処理を実行する故障診断制御部を備えるものとした。この故障診断制御部は、情報処理装置内に組み込まれたものであることが望ましい。
【００１５】
上記情報処理装置の構成は、本願出願人が、特願２００２−２７２８５５号や特願２００２−２７３９５８号などにて提案している、コントローラと画像形成に関わる機能部分である画像形成機能部（デバイス）などを着脱自在とし、コントローラとデバイス間の電気信号の伝送をＰＣＩ−ＥＸなどの標準インタフェースにて採る新規なアーキテクチャと同様のものである。
また従属項に記載された発明は、本発明に係る故障診断システムのさらなる有利な具体例を規定する。たとえば、情報処理をするための通常動作モード時と故障の有無を診断するための故障診断モード時とに応じて処理対象データと制御コマンドデータの流れを制御しつつ、情報処理機能部についての故障診断処理を実行する処理をプログラムに基づいてコンピュータ処理する仕組みとしてもよい。なお、ソフトウェア（プログラム／オペレーティングシステムを含む）は、コンピュータ読取可能な記憶媒体に格納されて提供されてもよいし、有線あるいは無線による通信手段を介して配信されてもよい。
【００１６】
本発明に係る接続デバイス（モジュール基板や機能ユニットなどの機能モジュールや周辺デバイスなど）は、クライアントより指示された情報処理をする機能部分であって情報処理装置の本体に対して着脱可能な情報処理機能部と、接続デバイスの動作を制御するための制御コマンドデータと情報処理機能部に入出力される処理対象データとを共通の伝送ライン上に乗せて採るとともに、１対１（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）の接続形態で採る接続インタフェース部と、接続デバイスの故障の有無を診断するための接続デバイスに応じたテストデータを保持する記憶部とを備るものとした。
【００１７】
上記において、情報処理装置は、画像形成に関わる機能部分を情報処理機能部として備えるものとしてもよい。この場合、情報処理装置は、事実上画像形成装置となる。画像形成に関わる機能部分とは、画像もしくは画像データに対して何らかの処理を施す機能部分だけでなく、一方の機能部分から受け取った画像データに対して何らの処理を加えることなく他方の機能部分へ転送するだけのものや、電子的にデータ保存する記録メディアに他の機能部分から受け取った画像データを記録する（書き込む、格納する）ものも、本願の画像形成に関わる機能部分に含まれる。
【００１８】
たとえば、画像形成に関わる機能部分である画像形成機能部は、原稿上に形成された画像を光学的に読み取ることで画像情報を取得する画像取込部、所定の（たとえば画像取込部で取り込んだ）画像情報画像情報に対して所定の画像処理を施す画像処理部、および所定の（たとえば画像処理部により画像処理が施された処理済の）画像情報に基づいて画像を所定の記録媒体上に形成する画像形成部（画像記録部）のうちの少なくとも１つを含むものであればよい。
【００１９】
また、たとえば、通信網を介して取得した画像データを他の機能部分に転送する通信インタフェース部（通信ドライバ）や、受け取った画像データを半導体メモリやＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）のような追記型光ディスクあるいはＣＤ−ＲＷ（−ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ ）のような書き換え可能型光ディスクなどの書込み可能なメディアに記録するドライブ装置も、本願明細書における画像形成に関わる機能部分である画像形成機能部に含むものとする。また、拡大や縮小などの画像処理を施してから書き換え可能型光ディスクなどの書込み可能なメディアに記録するドライブ装置も、本願明細書における画像形成に関わる機能部分である画像形成機能部に含まれる。
【００２０】
【作用】
上記構成においては、情報処理機能部と動作制御部との間で伝送インタフェースを採るに際して、先ず、処理対象データと制御コマンドデータとを共通の伝送ライン上に乗せることとした。そして、これら処理対象データと制御コマンドデータの伝送をピアツーピア接続形態で採ることで、機能部間（複数の画像形成機能部間や、それらと動作制御部との間）あるいはボード間でのデータ転送を専用化することとした。これにより、動作制御部を中心として、複数の情報処理機能部がスター状に接続された情報処理装置が構成される。
【００２１】
故障診断システムの主要部である故障診断制御部は、動作制御部を中心にピアツーピア接続された個々の情報処理機能部について、故障診断用のテストデータに基づく各情報処理機能部からの処理済データを接続インタフェース部を介して受け取り、この処理済データに基づいて情報処理機能部の故障診断処理をそれぞれ独立に実行する。つまり、情報処理機能部ごとに、個別に故障の有無をテストする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
＜＜複写装置の構成＞＞
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるカラー複写装置の機構図である。このカラー複写装置１は、大まかに、原稿を読み取って画像データを取得する画像取得部１０と、画像取得部１０にて読み取られた画像データに対して所望の画像処理を施す画像処理部３１および画像処理部３１により処理された処理済画像に基づいて原稿に対応する画像を所定の出力媒体上に形成する画像形成部とを具備する画像出力部３０とを備える。
【００２４】
このカラー複写装置１は、画像取得部１０にて読み取った原稿の複写物を形成する複写機能だけでなく、様々な画像入力端末３からの画像データに基づいて画像を形成する（印刷出力する）、たとえばページプリンタ機能およびファクシミリ送受信機能を備えたいわゆる複合機（マルチファンクション機）で、デジタルプリント装置として構成されている。この場合、カラー複写装置１は、画像入力端末３に対して画像出力端末として機能する。
【００２５】
カラー複写装置１は、画像入力端末３との接続に対応するように、接続ケーブル９０を介してネットワークに接続可能になっている。たとえば、接続ケーブル９０は、有線ＬＡＮ８により画像入力端末３に接続される。画像入力端末３としては、デジタルドキュメント（以下単にドキュメントという）ＤＯＣを作成し、あるいは編集などの処理をする、たとえばパソコン（パーソナルコンピュータ）３ａ、カラースキャナ３ｂ、デジタルカメラ３ｃ、またはハードディスク装置や光磁気ディスク装置あるいは光ディスク装置などのデータ格納装置３ｄ、さらにはＦＡＸ装置３ｅなど、任意数の画像入力ソースを含み得る。
【００２６】
また、カラー複写装置１は、一般加入電話網（ＰＳＴＮ：Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ ）９を介してＦＡＸ装置３ｅに接続される。なお、一般加入電話網ＰＳＴＮに代えて、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ ）またはインターネットを含む他の通信媒体を利用してファクシミリデータをやり取りするようにしてもよい。また、カラー複写装置１は、たとえばＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ， Ｉｎｃ． ；米国電気電子学会）１３９４規格のデバイス３ｆやＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）１．１規格あるいは２．０規格のデバイス３ｇなどとも接続可能となっており、これらのデバイス３ｆ，３ｇからデジタル画像データを受け付けることもできる。あるいは、これらデバイス３ｆ，３ｇを介してリモートでカラー複写装置１を制御することもできるようになっている。
【００２７】
画像取得部１０は、原稿を図示しない読取台（プラテンガラス）上の読取位置まで搬送し排紙するドキュメントフィーダ１２と、表示機能も備えた操作パネル（ユーザインタフェース）１４と、装置に対する種々の設定をする操作キー１６とを含む。なお、操作パネル１４や操作キー１６に代えて、あるいはこれらとともに使用される大型ユーザインタフェースあるいはメンテナンス画面を備えたユーザインタフェース装置１５を設けてもよい。操作パネル１４やユーザインタフェース装置１５の表示デバイスには、タッチパネルが設けられる。
【００２８】
画像出力部３０は、１枚もしくは複数枚（図は複数枚で例示）の処理基板３８上に回路部材が配置された画像処理部３１と、画像形成部３２と、両面複写ユニット３４と、排紙ユニット３６とを含む。画像形成部３２は、画像取得部１０にて得られ画像処理部３１にて処理された出力用の画像データにより表される画像に基づき、電子写真式、感熱式、熱転写式、インクジェット式、あるいは同様な従来の画像形成処理を利用して普通紙や感熱紙上に可視画像を形成することで、複写処理や印刷処理を実行する。このため、画像形成部３２は、たとえばカラー複写装置１をデジタル印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャン（ＲＯＳ；Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ ）ベースのプリントエンジンを備える。
【００２９】
処理基板３８には、画像出力部３０用の処理部（特に画像処理部３１）だけでなく、カラー複写装置１全体の種々の処理をするための回路が搭載される。たとえば、カラー複写装置１内に構築された資源であるドキュメントフィーダ１２、操作パネル１４、図示しないスキャナユニット（光学走査部）、画像形成部３２、両面複写ユニット３４、排紙ユニット３６、あるいは給紙トレイ８２など制御する回路が搭載される。この処理基板３８には、半導体製の記憶媒体が搭載され、たとえば、複写アプリケーション、プリンタアプリケーション、ファクシミリ（ＦＡＸ）アプリケーション、あるいは装置の各部や基板の異常有無をモジュール単位や基板単位あるいは回路ブロック単位で自動検査する検査アプリケーションなど、様々なアプリケーション用の処理プログラムが格納される。
【００３０】
＜＜画像データのパスルート＞＞
図２は、カラー複写装置１における画像データおよび制御コマンドデータのパスルートに着目した機能ブロック図である。ここでは、データのパスルートのみに着目し、各機能部が搭載されるモジュールや基板を考慮しないものとする。画像取得部１０や画像出力部３０などの機能部は様々な回路ブロックにより構成されている。
【００３１】
たとえば、画像取得部１０は、スキャナ部２０と読取信号処理部２２とを有する。スキャナ部２０は、たとえばＣＣＤ（電荷転送型の固体撮像素子）からなるラインセンサ（イメージセンサ）で読取台上に載置された原稿を読み取り、この読み取った入力画像を赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの各色成分のアナログ画像信号を読取信号処理部２２に送る。つまり画像取得部１０は、カラー複写装置１を複写機能をなすように使用する際の画像入力部として機能する。
【００３２】
読取信号処理部２２は、たとえばシェーディング補正部２４や入力階調補正部２６、あるいは図示しない増幅部やＡ／Ｄ変換部などを有している。ラインセンサからの赤、緑、青のアナログ画像信号は増幅部で所定のレベルまで増幅され、Ａ／Ｄ変換回路でデジタル画像データに変換される。シェーディング補正部２４は、このデジタル画像データに対し、ラインセンサの画素感度バラツキの補正や光学系の光量分布特性に対応したシェーディング補正を施す。入力階調補正部２６は、シェーディング補正されたデジタル画像データに対し階調特性を調整した後画像出力部３０の画像処理部３１に送る。
【００３３】
画像処理部３１は、プリント出力信号処理系統として、前段色信号処理部４０と、イメージ圧縮伸張処理部（イメージ圧縮伸長プロセッサ）５０ａを含む画像蓄積部５０と、後段色信号処理部６０とを有する。前段色信号処理部４０と、イメージ圧縮伸張処理部５０ａと、後段色信号処理部６０とが、処理基板３８（図１参照）上に電気回路として構成される。画像処理部３１の後段には、プリントエンジン７０を有する画像形成部３２が設けられる。
【００３４】
前段色信号処理部４０は、たとえば入力色変換部４２、画像受取部の一例である外部インタフェース部４３、画像情報領域分離部４４、出力色変換部４６、および下色除去部４８を有する。この前段色信号処理部４０においては、先ず画像取得部１０の読取信号処理部２２からの赤、緑、青のデジタル画像データ（色信号）に対して、画像形成部３２にて使用する色材の分光特性に対する色補正処理（これを特に前段階の色補正処理という）を施すことで、色濁りを防止する。
【００３５】
入力色変換部４２は、デジタル画像データを、外部機器との色情報交換に適した色信号、たとえば均等色空間の明度信号Ｌ＊並びに彩度および色相を表す色度信号ａ＊，ｂ＊（以下纏めてＬａｂ信号ともいう）に変換する。
【００３６】
なお、カラー複写装置１をプリンタとして使う場合には、外部インタフェース部４３は、画像入力端末３側にて用意されたドキュメントＤＯＣを表すＰＤＬデータを、出力単位ごと（１ページごと）にＬａｂ信号でレンダリング（描画展開）する。同様に、カラー複写装置１をカラーＦＡＸ装置として使用する場合には、外部インタフェース部４３は、ＦＡＸ装置３ｅからＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）形式などのＦＡＸデータを受信し、ＦＡＸ画像をＬａｂ信号にてラスタライズする。つまり、外部インタフェース部４３は、カラー複写装置１をプリンタ機能やＦＡＸ機能をなすように使用する際の画像入力部として機能する。
【００３７】
Ｌａｂ信号で表された画像データ（Ｌａｂ画像データ）は、出力色変換部４６に入力される。なお、Ｌａｂ画像データは、必要に応じて、たとえば画像情報領域分離部４４にて、画像領域（絵文字）分離処理が施されたり、あるいは、編集処理部４５にて、色編集処理や、モアレを除去したり中間調データを平滑化する平滑化処理や、画像拡大や画像縮小などの画像編集処理が施されたりした後に、出力色変換部４６に入力される。
【００３８】
出力色変換部４６は、Ｌａｂ信号を、減法混色用に適した色信号に変換する。たとえば、出力色変換部４６は、Ｌａｂ信号で表されるＬａｂ表色系から、たとえばイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、およびシアン（Ｃ）の各色信号で表されるＹＭＣ表色系、あるいはこれにブラック（Ｋ）を加えたＣＭＹＫ表色系へのマッピング処理をし、プリント出力用に色分解されたラスタデータを生成する。また、下色除去部４８は、このようなラスタデータ化の処理に際して、カラー画像のＣＭＹ成分を減色するアンダーカラー除去処理（ＵＣＲ；Ｕｎｄｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｒｅｍｏｖａｌ ）をする。
【００３９】
なお、下色除去部４８は、さらに減色されたＣＭＹ成分を部分的にＫ成分と交換するグレー成分交換（墨生成）処理（ＧＣＲ；Ｇｒａｙ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ）をする。また、下色除去部４８は、入力画像の下地濃度に応じて、ＹＭＣＫの各色の画像データのうちの所定の下地濃度以下の画像データをカット（無効化）する下地除去処理を施す。そして、これら一連の処理（前段色信号処理）が施されたデジタル画像データは、イメージ圧縮伸張処理部５０ａに入力される。
【００４０】
イメージ圧縮伸張処理部５０ａは、印刷イメージをたとえばＪＰＥＧなどの圧縮画像フォーマットで圧縮し、不揮発性の記憶媒体の一例であるハードディスク装置（ＨＤＤ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｅｖｉｃｅ）５４に一時的に格納（圧縮保存）したり、圧縮保存された印刷イメージを伸長したりするために使用する。このため、イメージ圧縮伸張処理部５０ａは、たとえば、符号化部５２および復号化部５６を備える。
【００４１】
符号化部５２は、図示しないパラメータ設定部により設定された符号化パラメータを用い、たとえばＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ）などの直行変換符号化やベクトル量子化などの方法により符号化して非可逆圧縮して符号化画像データ（符号化色信号）を生成する。符号化部５２により非可逆圧縮されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の符号化画像データは、画像格納部の一例であるハードディスク装置５４に略同時に書き込まれる。
【００４２】
次いで、プリントエンジン７０の図示しない先端検出器からの先端検出信号（副走査方向の印字始点を示す信号）に同期して、ハードディスク装置５４からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の符号化画像データが順次一定間隔をおいて読み出され復号化部５６に入力される。復号化部５６は、このＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の符号化画像データを、図示しないパラメータ設定部により設定された符号化パラメータを用い、符号化部５２における符号化に対応する復号化をして、元の画像データ（復号化色信号）に戻す。
【００４３】
後段色信号処理部６０は、イメージ圧縮伸張処理部５０ａからのデジタル画像データに対して印刷出力用の色補正処理を施し（これを特に後段の色補正処理という）、この色補正処理が施されたデジタル画像データに基づいて、印刷用の２値化データを生成し画像形成部３２に渡す。このため、後段色信号処理部６０は、画像編集部６２、ＭＴＦ補正部６４、出力階調補正部６６、および中間調生成部６８を有する。
【００４４】
画像編集部６２は、イメージ圧縮伸張処理部５０ａからのデジタル画像データ（ＣＭＹＫなど）に応答して作成される出力画像のトナー像を調整するために、色分解の直線化または同様の処理をする。また、画像編集部６２は、エッジ強調用空間フィルタを用いて、復号化部５６から順次一定間隔をおいて読み出されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の復号化画像データをエッジ強調処理することで、画像のシャープネスを調整する。
【００４５】
ＭＴＦ補正部６４は、画像の空間周波数特性を補正する。出力階調補正部６６は、エッジ強調およびＭＴＦ補正されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のデジタル画像データを、たとえばルックアップテーブルを参照しガンマ補正する。また、出力階調補正部６６は、プリント出力信号処理系統の内部の特性値である濃度あるいは明度を表す各色の画像データＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、プリントエンジン７０の特性値の面積率に応じて、色補正処理（ＴＲＣ処理；Ｔｏｎｅ Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）する。
【００４６】
中間調生成部６８は、前述の各処理が施されたデジタル画像データに基づいて、ハーフトーニング処理をして疑似中間調画像を表す２値化データを得、この２値化データを画像形成部３２に渡す。
【００４７】
画像形成部３２は、その主要部であるプリントエンジン７０と、このプリントエンジン７０の主にメカニカルな動作を制御するためのＩＯＴコントローラ７２とを有する。プリントエンジン７０は、たとえば電子写真プロセスを利用するものであるのがよい。なお、プリントエンジン７０は、前述のように、電子写真方式のものに限らず、たとえば感熱式プリンタやインクジェットプリンタまたは粒子線写真プリンタなどで実施することもできる。
【００４８】
電子写真プロセスを利用するものの場合、プリントエンジン７０は、光走査装置を備える。たとえばプリントエンジン７０は、光ビームを発するレーザ光源７４と、後段色信号処理部６０から出力された印刷用の２値化データに従ってレーザ光源７４を制御すなわち変調するレーザ駆動部７６と、レーザ光源７４から発せられた光ビームを感光性部材（たとえば感光体ドラム）７９に向けて反射させるポリゴンミラー（回転多面鏡）７８とを有する。
【００４９】
この構成により、プリントエンジン７０は、レーザ光源７４が発生する光ビームをポリゴンミラー７８上の複数の面で反射させて感光性部材７９を露光し、スキャン走査によって感光性部材７９上に潜像を形成する。潜像が形成されると、当該技術分野で公知の多数の方法のうち任意の方法に従って像を現像し、さらに所定の印刷媒体に転写してカラー画像を可視像として出力する。得られた印刷物は、図示しない定着器により定着され、印刷用紙は両面複写のために両面複写ユニット３４（図１参照）により裏返されるか、または直ぐに排紙ユニット３６（図１参照）へ引き渡され排紙される。
【００５０】
以上のように、本実施形態のカラー複写装置１は、画像データのパスルートのみに着目した場合、複写機能、プリンタ機能、あるいはＦＡＸ機能の何れにおいても、画像情報の流れ（画像データのパスルート）は、画像入力部→画像処理部→画像蓄積部→画像形成部、というように直列状である。つまり、本実施形態のカラー複写装置１の画像データパスルートは、「パスルートのみ」に着目し、各機能部が搭載されるモジュールや基板を考慮しない場合には、図８に示した従来のものと変わりがない。ただし、本実施形態のカラー複写装置１は、これらの各機能部を収容するモジュールや基板の接続構成に着目した場合、各機能部分が前述の順に接続された直列状のものではなく、各機能部分を制御する動作制御部を中心としてスター状に接続されている点に特徴を有する。以下、この点について、詳細に説明する。
【００５１】
＜＜システムアーキテクチャ＞＞
図３は、図１や図２に示したカラー複写装置１の各機能部が搭載されるモジュールや基板についても考慮した場合における、回路構成のシステムアーキテクチャの一例を示す図である。なお、図示するカラー複写装置１は、デジタル複写装置や複合機として利用する場合の形態を示している。図示するように、本体側のＩ／Ｏブリッジ部１４０の周辺に、画像形成に関わる画像取込部２１０や画像形成部（画像記録部）２３０などの画像形成機能部２０２およびＵＩ装置１４，１５，１６などの接続デバイスを交換自在に設け、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０と画像形成機能部２０２などの主要デバイス間の電気信号伝送を標準インタフェースでとることで、コントローラ部１００を中心としてデバイスがスター状に接続される構成としている点に特徴を有する。以下、具体的に説明する。
【００５２】
カラー複写装置１の処理基板３８（１枚とは限らない）上には、先ず本発明に係る動作制御部の一例であるコントローラ部１００が配されている。コントローラ部１００は、中央演算処理部の一例であるＣＰＵ（プロセッサ）１１０、メモリブリッジ部（Ｍｅｍｏｒｙ Ｂｒｉｄｇｅ ）１２０、および電源供給時にのみ記憶内容を保持する揮発性の記憶媒体の一例であるメインメモリ（主記憶部）１３０を備える。また、コントローラ部１００は、オペレーティングシステムＯＳや、画像処理や画像形成に関わる各機能部分あるいは周辺デバイスを制御するためのアプリケーションプログラムが組み込まれる（インストールされる）不揮発性の記憶媒体（ＲＯＭ）１３２（以下不揮発性メモリ１３２という）を備える。この不揮発性メモリ１３２には、オペレーティングシステムＯＳやアプリケーションプログラムの他、装置の設定条件（接続デバイスの情報も含む）なども格納される。
【００５３】
ＣＰＵ１１０は、カラー複写装置１全体の動作制御およびデータ処理を実行するメインコントローラであり、オペレーティングシステムＯＳの制御下で、各種プログラムを実行するようになっている。メインメモリ１３０は、ＣＰＵ１１０が実行するプログラムをロードしたり、作業領域として使用したりするためのＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の半導体メモリである。メインメモリ１３０内にプログラムコードやデータが収まりきらなくなった場合には、仮想メモリシステムとファイルシステムとの協調動作によって、ハードディスク装置（ＨＤＤ）５４などの補助記憶装置との間で入れ替え（スワッピング）が行なわれるようになっている。
【００５４】
メインメモリ１３０や不揮発性メモリ１３２は、メモリブリッジ部１２０を介してＣＰＵ１１０と接続されている。メモリブリッジ部１２０には、ＣＰＵ１１０と協働してＣＰＵ１１０とメインメモリ１３０や不揮発性メモリ１３２との間のデータの入出力を制御するメモリコントローラが組み込まれている。ＣＰＵ１１０とメインメモリ１３０との間は、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ ）オペレーションにより、たとえば３２バイトのブロック単位でデータが転送される。たとえば、メインメモリ１３０として、“ＲＤＲＡＭ；Ｒａｍｂｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ”や“ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ；Ｄｏｕｂｌｅ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ ”を使用し、またメモリのバス帯域幅も広げることで、データ転送速度を向上させる。なお、このＤＭＡ転送のサイズは、３２バイトに限らず、３２バイトより大きくてもよいし、小さくてもよい。
【００５５】
また、コントローラ部１００は、Ｉ／Ｏブリッジ部（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｂｒｉｄｇｅ ）１４０、および周辺デバイスとの間の通信インタフェースを切り替える切替部の一例であるスイッチ部（Ｓｗｉｔｃｈ）１５０を備える。Ｉ／Ｏブリッジ部１４０には、ＣＰＵ１１０と協働して機能するＩ／Ｏ（入出力）コントローラが組み込まれる。スイッチ部１５０には、周辺のデバイスとの間のインタフェースを採る入出力インタフェースドライバが組み込まれた種々のアドオンボード（ドライバ基板）２５０が追加接続（アドオン）されるようになっている。たとえば、ギガビットベースのＬＡＮ８（図１参照）との間のインタフェースを採るＬＡＮボード２５２、ＩＥＥＥ１３９４規格のデバイス３ｆ（図１参照）との間のインタフェースを採る１３９４ボード２５４が、スイッチ部１５０に接続可能となっている。スイッチ部１５０に組み込まれる入出力インタフェースドライバは、周辺デバイスとの間に介在する個々のアドオンボード２５０（ＬＡＮボード２５２や１３９４ボード２５４など）との間で、１対１（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）で接続するように構成される。
【００５６】
たとえば、パソコン３ａ（図１参照）で作成された文書ファイルは、図形、文字などの拡大、回転、変形などが自由に制御できるページ記述言語（ＰＤＬ：Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ ）で記載されたデータとしてアドインボード２５０やスイッチ部１５０さらにＩ／Ｏブリッジ部１４０を介してカラー複写装置１に送られる。このＰＤＬデータを受け取ったカラー複写装置１は、印字前に出力単位ごと（１ページごと）に画像データをレンダリング（描画展開）してからエンジン部を具備する画像形成部（画像記録部）（Ｉｍａｇｅ Ｏｕｔｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ ）２３０にそのラスタデータを出力する。
【００５７】
なお、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０は、スイッチ部１５０を経由することなく、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）２．０規格のデバイス３ｇとの間のインタフェースを採るＵＳＢボード２５６が、直接に接続されるようになっている。ＬＡＮボード２５２や１３９４ボード２５４についても、スイッチ部１５０を経由することなく接続してもかまわない。この場合、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０に、ＬＡＮボード２５２などとの間でのピアツーピア（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ；１対１）接続の仕組みを設ける。
【００５８】
また、コントローラ部１００は、処理基板３８上には配されていないが、ハードディスク装置５４を備える（図２参照）。このハードディスク装置５４は、ハードディスクインタフェースの一例である“Ｓｅｒｉａｌ ＡＴＡ”規格によりＩ／Ｏブリッジ部１４０と接続される。なお、本実施形態において“Ｓｅｒｉａｌ ＡＴＡ”規格は、基本である“Ｓｅｒｉａｌ ＡＴＡ １．０”の規格の上位規格である“Ｓｅｒｉａｌ ＡＴＡ ＩＩ ”あるいは今後規格化されるであろうさらなる上位規格をも含む。
【００５９】
Ｉ／Ｏブリッジ部１４０は、図１に示した操作パネル１４や操作キー１６などからなるユーザインタフェース装置と直接に接続されるようになっている。なお、コントローラ部１００には、図中点線で示すように、ユーザインタフェースドライバの一例であるグラフィックスドライバ部（Ｇｒａｐｈｉｃｓ）１６０をオプションとして設けてもよい。この場合、図１に示した大型ユーザインタフェースあるいはメンテナンス画面を備えたユーザインタフェース装置１５が、このグラフィックスドライバ部１６０を介してメモリブリッジ部１２０に接続される。
【００６０】
また、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０は、複合機などとして機能するカラー複写装置１を構成する機能部分として、図示しないスキャナ装置により画像を光学的に走査することでデジタル画像データを得る画像取込部（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｐｕｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）２１０と、画像取込部２１０により取得したデジタル画像データあるいはＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や他の周辺デバイスから得たデジタル画像データに対して色変換や変倍などの所定の画像処理を施す画像処理部（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ）２２０、並びに画像処理部２２０により所定の画像処理が施されたデジタル画像データに基づいて、所定の記録媒体に画像を形成する画像形成部２３０と接続される。この接続間の電気信号伝送ライン上に、画像取込部２１０などの画像形成機能部に入出力される画像データとコントローラ部１００がこれら画像形成機能部の動作を制御するための制御コマンドデータとが、共通に乗せられる。
【００６１】
なお、フラッシュメモリなどの半導体メモリを読み取り対象とする記録メディア読取部（メモリリーダ）、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどを記録媒体とする記録メディア書込部、あるいは他の画像形成部（画像記録部）などを拡張ユニット２４０としてＩ／Ｏブリッジ部１４０と接続してもかまわない。
【００６２】
画像取込部２１０は、図２に示した画像取得部１０（あるいはその主要部である読取信号処理部２２）に対応し、画像処理部２２０は、図２に示した前段色信号処理部４０および後段色信号処理部６０に対応する。また、画像蓄積処理部２２２は図２に示したイメージ圧縮伸張処理部５０ａに対応する。画像蓄積処理部２２２は、データ格納用の記憶媒体としてハードディスク装置（ＨＤＤ）５４を使用する。また、画像形成部（画像記録部）２３０は、図２に示した画像形成部３２に対応する。
【００６３】
画像取込部２１０、画像処理部２２０、画像蓄積処理部２２２、あるいは画像形成部（画像記録部）２３０などの画像形成に関わる機能部分（デバイス）の電気回路は、コントローラ部１００の電気回路が搭載されるプリント基板（マザーボード）とは各別のプリント基板（モジュール基板）に、マザーボードに対して着脱自在に搭載されている。そして、これら各デバイスの電気回路を搭載したモジュール基板は、コントローラ部１００の電気回路が搭載されているマザーボードから離れたところに、物理的にはケーブルを介して接続されて、コントローラ部１００を中心としてスター状に分散配置される。このようにケーブル接続とする場合、プリント基板間の電気信号の伝送を、メタリックワイヤ（たとえば銅線）やプラスチック光ファイバＰＯＦなどの光伝送媒体を用いて採る。あるいは、オンボード型の基板コネクタを介して、各機能部用のモジュール基板がコントローラ部１００用のマザーボード上に装着接続される構成としてもよい。この場合においても、コントローラ部１００を中心として各機能部がスター状に配置されることとなる。
【００６４】
なお、画像取込部２１０、画像処理部２２０、画像蓄積処理部２２２、あるいは画像形成部（画像記録部）２３０などの、画像処理や画像形成に関わる機能部分である画像形成機能部は、前述のように、ボードレベルのもの（モジュール基板）として提供されてもよいし、このモジュール基板を筐体内に収容した機能ユニットとして提供されてもよい。本明細書においては、このモジュール基板と機能ユニットとを纏めて、機能モジュールあるいは（接続）デバイスという。
【００６５】
ここで、ケーブル接続とする場合において、機能モジュール（接続デバイス本体）間を銅線などの金属線で接続すると、金属線から不要信号が送出されることで、ＥＭＩ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；電磁界干渉）やＥＭＥ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ；電磁放射）あるいはＥＭＣ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ；電磁環境適合性）の問題が生じ得る。また、信号線を延ばすことで負荷容量が増え波形鈍りが生じることも懸念される。これに対して、光伝送媒体を機能モジュール間の信号伝送インタフェースに利用することで、電磁界干渉ＥＭＩや電磁環境適合性ＥＭＣの問題あるいは波形鈍りに起因する問題を解消しつつ配線長の長距離化を実現することができる。
【００６６】
画像形成装置の一例であるカラー複写装置１のコントローラ部１００は、画像取込部２１０などの画像形成機能部、周辺デバイス用のドライバ回路、あるいはユーザインタフェース装置などカラー複写装置１の本体に対して着脱自在な接続デバイスの属性を示す情報であって接続デバイスの動作仕様に関する情報（デバイスコンフィギュレーションＪ０）を各デバイスから取得し、このデバイスコンフィギュレーションＪ０を参照して、システム全体として効率のよい処理となるように、各デバイス間のデータパスや動作タイミングを制御する処理フロー制御部３００を備えている。この処理フロー制御部３００は、コントローラ部１００の外部に設けられる構成であっても構わない。
【００６７】
また、コントローラ部１００は、コントローラ部１００に接続されている各機能部のそれぞれについて独立に、故障の有無を診断するための各機能部に応じたテストデータ（処理対象データの一例）に基づく当該機能部からの処理済データを介して受け取り、この処理済データと当該機能部が正常時におけるテストデータに対応した期待値とを比較することで当該機能部の故障の有無を診断する故障診断制御部３１０を備える。この故障診断制御部３１０についても、コントローラ部１００の外部に設けられる構成であっても構わない。
【００６８】
処理フロー制御部３００は、カラー複写装置１が通常の画像形成処理をするための通常動作モード時と故障の有無を診断するための故障診断モード時とに応じて、処理対象データと制御コマンドデータの流れを制御する。たとえば、カラー複写装置１の出力画像が所望の結果にならない場合に故障診断を行なう際、スター状に接続された各機能部分の何処に不具合が生じているのかを検出する際のデータパス制御も行なう。そして、“画像データの流れの区切りのよいところ”でテストパターンを発生させて、故障診断制御部３１０にて、各機能部から正しいデータが出力されるかどうかを切り分ける。本実施形態の構成では、画像取込部２１０、画像処理部２２０、画像蓄積処理部２２２、および画像形成部２３０とＩ／Ｏブリッジ部１４０とのインタフェース部分を、“画像データの流れの区切りのよいところ”とする。つまり、故障診断制御部３１０は、動作制御部としてのコントローラ部１００を中心としてスター状に配置された装置本体に接続される各接続デバイスについて、それぞれを独立に故障診断する。
【００６９】
コントローラ部１００には、オペレーティングシステムが組み込まれる。また故障診断制御部３１０には故障診断処理をソフトウェアにより実行するためのアプリケーションプログラムが組み込まれる。さらに、処理フロー制御部３００には、データパス制御をソフトウェアにて行なうためのアプリケーションプログラムが組み込まれる。このデータパス制御は、故障診断制御部３１０によるアプリケーションプログラムに基づく故障診断処理と連動してテストデータと制御コマンドデータの流れを制御するものとする。なお、このようにデータパス制御や故障診断処理がソフトウェア（プログラム）に基づくコンピュータ処理とする構成に限らず、それぞれ専用のハードウェアにて構成されるものとしてもよい。
【００７０】
処理フロー制御部３００は、たとえばＩ／Ｏブリッジ部１４０と通信接続されている接続デバイスからはＩ／Ｏブリッジ部１４０を介して、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０と通信接続されていない接続デバイスはメモリブリッジ部１２０などを介してというように、標準インタフェースによる接続インタフェースを利用して、各接続デバイスのデバイスコンフィギュレーションＪ０を取得する。また、処理フロー制御部３００は、各接続デバイスのデバイスコンフィギュレーションＪ０に基づいてシステム全体として効率のよい処理となるように各デバイスを制御するための制御コマンドデータをその接続デバイスに通知する際にも、標準インタフェースによる接続インタフェースを利用する。
【００７１】
ここで、コントローラ部１００における各機能部分を接続する接続インタフェースとしては、ピアツーピア（Ｐｅａｒ Ｔｏ Ｐｅａｒ；ポイントツーポイントＰｏｉｎｔ Ｔｏ Ｐｏｉｎｔともいわれる）を採用した標準インタフェースが使用される。なお、好ましくは、さらに、双方向性でかつシリアル通信方式（Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のものを使用する。ここで、標準インタフェースは、ＩＥＥＥやＪＩＳ（日本工業規格）などの非商業的組織または政府組織（公的な規格団体）によって認められた正当な（法律上の）技術的ガイドライン（ｄｅ ｊｕｒｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ ）に従った、ハードウェア開発またはソフトウェア開発の領域において均一性を確立するために使用される公的なインタフェースであるのがよい。また、このような公的なインタフェースに限らず、民間団体や単一の会社にて取り纏められた私的な標準インタフェース、いわゆる業界標準インタフェース（工業標準インタフェース）や事実上の業界標準インタフェースであってもかまわない。何れにしても、標準インタフェースは、ある一定の規格を満足する接続インタフェースであればよい。たとえば、ある会社によって製品または理念が開発され、成功と模倣を通じて標準からの逸脱が互換性の問題を引き起こすか、または市場性を制限する程広く使用されるようになる場合に生じるハードウェア開発またはソフトウェア開発に関する事実上の（デファクト；ｄｅ ｆａｃｔｏ）技術的ガイドライン（非公式な規格）が、本実施形態の標準インタフェースとして採用されてもよい。
【００７２】
本実施形態において、標準インタフェースは、具体的には、ＰＣＩ規格の一例であるＰＣＩ−ＥＸ（ピーシーアイエクスプレス）であることが好ましい。ここで「ＰＣＩ−ＥＸ」とは、米国のＩｎｔｅｌ （インテル）社が提唱し、今日、ＰＣＩ小研究グループ（ＰＣＩ−ＳＩＧ／ＳＩＧ；Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ Ｇｒｏｕｐ ；ＰＣＩの普及に向けて集まった企業による非営利団体）が仕様策定を進めているもので、当初は“３ＧＩＯ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｉ／Ｏの略）”と称されていたシリアル転送インタフェースである。なお、シリアルインタフェース（Ｓｅｒｉａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）は、単一の信号線を用いて１ビットずつ順次データを送る伝送インタフェースである。このシリアルインタフェースの通信方式としては、多くのパソコンや携帯情報端末あるいは周辺機器で採用されているものとして、たとえばＲＳ−２３２Ｃ，ＲＳ−４２２，ＩｒＤＡ，ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４，ファイバ・チャネルなどがあるが、ＰＣＩ−ＥＸは、これらよりも通信速度が格段に高速である。したがって、ＰＣＩ−ＥＸを利用してカラー複写装置１を構成することで、高速処理対応可能なシステムを構築することができる。
【００７３】
画像形成装置の一例であるカラー複写装置１において、コントローラ部１００は、複写機能や印刷機能などのハードウェア部分、たとえば画像取込部２１０、画像処理部２２０、画像蓄積あるいは画像形成部（画像記録部）２３０といった各デバイス間の画像データの入出力系の相互接続に関して、各デバイス間を同時に流れる大量のデータを絶え間なく管理するとともに、複写装置やプリンタ装置などの機能を果たすよう、各デバイスを制御しなければならない。高速処理が要求される場合、そのマシンサイクルを高めなければならない。この場合、ＣＰＵ１１０やメインメモリ１３０などの高速化、大量の計算を必要とするアプリケーション、コネクティビティ（接続性）の向上などに適応するには、画像データや制御コマンドデータなどの種々のデータの流れの速度（内部バンド幅）も高速化していく必要がある。従来技術で述べたように、この高速化対応は、パラレルバスを用いた場合、難しかった。
【００７４】
これに対して、シリアルインタフェースは、複数の信号線を利用するパラレルインタフェースに比べ、配線数が減りインタフェースコストを低減することができ、また信号線同士でのデータのずれや不ぞろい（スキュー）がなく、また信号線同士が電圧の影響を与え合うクロストーク現象も起こらない。また、ピアツーピア接続とすることで、伝送ラインを、時分割ではなく専用してデータ転送することができる。このため、シリアルインタフェースやピアツーピア接続は高速かつ長距離のデータ転送に適しており、画像データや制御コマンドデータなどの種々のデータの流れの速度を高速化していくことが、低コストかつ簡易に実現できるようになる。
【００７５】
なお、本明細書において、ＰＣＩ−ＥＸの定義は、本明細書の作成時点にＰＣＩ−ＳＩＧで検討されているＰＣＩ−ＥＸ規格案（２００２年７月２３日に第１次規格案がグループメンバーに配布済み）を含んでおり、また、後に正式承認されるＰＣＩ−ＥＸやその改訂版、あるいはさらにその後に拡張規格や上位規格として承認されるであろうものをも含んでいる。また、ＰＣＩ−ＥＸ互換カードまたはインタフェースに対応する何れのバスも、ＰＣＩ−ＥＸとみなし得る。現在の規格案としては、たとえば、最大通信速度は２．５Ｇｂｐｓ（現在のＰＣＩは１．０６Ｇｂｐｓ）である。ただし、束ねての利用が可能（スケーラブル可能）なため、ＰＣＩ−ＥＸを２本（２レーンという）束ねて５Ｇｂｐｓの通信速度を実現することなどもできる。また、ＰＣＩ−ＥＸは、ホットプラグ（Ｈｏｔ−Ｐｌｕｇ；ホットスワップともいう）接続に対応しており、活性挿脱が可能である。これにより、ＰＣＩ−ＥＸをカラー複写装置１に適用することで、たとえばスロットインタイプの基板コネクタを介することで、カセット型のハードウェアユニットをカラー複写装置１に差し込んでそのまま使うといった利用形態が実現できる。
【００７６】
なお、周辺デバイスを接続するだけでシステムの設定が自動的に行なわれるのがプラグ・アンド・プレイ（Ｐｌｕｇ ａｎｄ Ｐｌａｙ ）であるが、このプラグ・アンド・プレイを装置本体（たとえばコンピュータ）や周辺デバイスの電源を入れたままで可能としたのがホットプラグである。また、プラグ・アンド・プレイとは、周辺機器や拡張カードなどを装置本体（たとえばコンピュータなど）に接続した際に、デバイスドライバの組み込みと設定を自動的に行なう機能であり、“ＰｎＰ”と略すこともある。ホットプラグ接続可能とすれば、装置を再起動せずに周辺デバイスのホットスワップを行なうことができ、たとえば複数のＰＣＩ−ＥＸインタフェース部を持つシステム構成とする場合には（本実施形態もそうである）、アップグレード作業がより簡単になる。また、ＰＣＩ−ＥＸのスイッチコンポーネントをドッキングステーション（本体内に設けてもよいし外部に取り出してもよい）内部で利用することにより、ＰＣＩ−ＥＸのポート数を増やし、システム全体の入出力コネクティビティ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ ）を高めることもできる。
【００７７】
本実施形態において、ＰＣＩ−ＥＸを適用するに好ましい接続インタフェース部は、図３に太い実線で示すように、メモリブリッジ部１２０とＩ／Ｏブリッジ部１４０との間、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０とスイッチ部１５０との間、スイッチ部１５０とアドオンボード２５０（たとえばＬＡＮボード１５２や１３９４ボード２５４）との間、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０と画像取込部２１０、画像処理部２２０、画像蓄積処理部２２２、あるいは画像形成部（画像記録部）２３０との間である。また、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０と図１に示した操作パネル１４や操作キー１６などからなるユーザインタフェース装置との間や、メモリブリッジ部１２０とグラフィックスドライバ部１６０との間に適用するのもよい。また、拡張ユニット２４０をコントローラ部１００（たとえばＩ／Ｏブリッジ部１４０）に接続する場合には、この拡張ユニット２４０との間に関しても、ＰＣＩ−ＥＸを適用するとよい。勿論、図３に示した例は一例であって、他の接続インタフェースについてもＰＣＩ−ＥＸを適用するとよい。
【００７８】
なお、操作パネル１４や操作キー１６などからなるユーザインタフェース装置とＩ／Ｏブリッジ部１４０との間に、図中点線で示すユーザインタフェースドライバ１６２を配してもよい。この場合、ユーザインタフェース（Ｕ／Ｉ）ドライバ１６２とＩ／Ｏブリッジ部１４０との間およびグラフィックスドライバ部１６０と操作パネル１４や操作キー１６などのユーザインタフェース装置との間の内の少なくとも一方（一方の場合はＩ／Ｏブリッジ部１４０側が好ましい）を、ＰＣＩ−ＥＸにて接続してもよい。
【００７９】
このように、ＰＣＩ−ＥＸを適用して画像形成装置の一例であるカラー複写装置１を構成することで、コンピュータアーキテクチャでいうところの、グラフィックスやノース／サウス・ブリッジ、ローカルＩ／Ｏ、あるいは拡張バスなどに対応する部分を、すべてＰＣＩ−ＥＸで実装することが可能となる。
【００８０】
コントローラ部１００（詳しくはＩ／Ｏブリッジ部１４０）と、画像取込部２１０、画像処理部２２０、画像蓄積処理部２２２、あるいは画像形成部（画像記録部）２３０などの各デバイスの間を、ＰＣＩ−ＥＸで接続し、かつ画像取込部２１０などの各デバイスをホットプラグ接続対応可能なものとすれば、画像取込部２１０などの各デバイスを装置（詳しくはＩ／Ｏブリッジ部１４０）に装着することで、コントローラ部１００は、自動的に各デバイスの基本情報を取得して、所用の設定（たとえばデバイスドライバの設定）をすることができる。
【００８１】
なお、上述のように、“ピアツーピア方式”あるいは“双方向性を有するとともにシリアル通信方式”の接続インタフェース部を適用したことで、従来から広く知られているＰＣＩバス（ｍｉｎｉ−ＰＣＩやＰＣＩ−Ｅなども含む）など、パラレル通信方式の接続インタフェース部を適用した場合に対して、著しいメリットが得られる。すなわち、“ピアツーピア”や“双方向性でかつシリアル”の接続インタフェース部を適用すれば、多数の信号線を利用するパラレルバスが持つ問題から解消され、たとえば信号線同士でのデータのずれやスキューがなく、また信号のクロストークも起こらない。
【００８２】
このため、高速・長距離のデータ転送が可能となり、画像形成装置の高機能化や高速化を図る際の自由度が増すので、すなわち、ハードウェアの面では、マザーボード・チャンネルをはじめとする電気設計の制約がなくなる。よって、ハードウェア設計上の制約から解放され、従来のパラレルバスの延長線上では不可能であった高機能化や高速化を、容易かつ低コストで実現することができる。加えて、コントローラ部１００（詳しくはＩ／Ｏブリッジ部１４０）に対して各接続デバイスを“ピアツーピア”接続する構成としたので、Ｉ／Ｏブリッジ部１４０と各接続デバイスとの間で画像データや制御信号の入出力が必ずなされるようになり、各接続デバイスのそれぞれについて、独立に故障の有無を診断することができる（詳しくは後述する）。
【００８３】
＜＜ピーシーアイエクスプレス（ＰＣＩ−ＥＸ）の構成例＞＞
図４は、双方向性、シリアル、およびピアツーピアの特徴を持つ接続インタフェース部の好適な一例であるＰＣＩ−ＥＸを説明する図である。
【００８４】
本実施形態が採用するＰＣＩ−ＥＸは、パソコン内部の部品や周辺機器を接続するための新しい規格であって、ＣＰＵやメモリの速度向上のペース対応するよう、主にＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）の帯域幅向上のために開発されたものである。今日、米国Ｃｏｍｐａｑ社，米国Ｄｅｌｌ社，米国Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社，米国ＩＢＭ社，米国Ｉｎｔｅｌ社，米国Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ社などを中心とするＰＣＩ−ＳＩＧが規格の策定を行なっている。
【００８５】
このＰＣＩ−ＥＸのアーキテクチャは、図４（Ａ）に示すように、コンフィグ層（Ｃｏｎｆｉｇ／ＯＳ）、ソフトウェア層（Ｓｏｆｔ／Ｗａｒｅ）、トランザクション層（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ）、データリンク層（Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ ）、および物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）、の計５つの層に分けて通信を行なうように構成されている。このＰＣＩ−ＥＸは、物理的な技術レベルでは、現在（従来）のパラレル方式のＰＣＩとの間に繋がり（互換性）はない。しかし通信プロトコルなどは共通としており、ＰＣＩ−ＥＸは、従来（現在）のパラレル方式のＰＣＩバスのアドレッシングモデルと互換性（ソフトウェア互換性）を持たせている（図４（Ａ）参照）。これにより、現在のオペレーティングシステムＯＳ、アプリケーションプログラム、ドライバなどをそのまま動作させることができるという利点がある。たとえば、コンフィグ層やソフトウェア層は、既存のパラレル方式のＰＣＩとの関わりでは、既存のオペレーティングシステムＯＳに影響を与えないように考慮されている（Ｎｏ ＯＳ Ｉｍｐａｃｔ）。また将来において、データ転送やエンコーディング方式に変更があっても、物理層のみに影響され、他の層には影響がないように考えられている（Ｆｕｔｕｒｅ ｓｐｅｅｄｓ ａｎｄ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｎｌｙ ｉｍｐａｃｔ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）。また、トランザクション層において、パケットフォーマットは、３２ビットメモリアドレッシングをサポートし、６４ビットメモリアドレッシングにも拡張対応可能となっている。
【００８６】
また、ＰＣＩ−ＥＸは、物理的には、図４（Ｂ）に示すように、シリアルの接続で、それぞれのデバイスの間は１対１で接続されている。すなわち、１つのレーン（通信チャネル）のルーティングは、他のルーティングから独立している。ルート計算処理の負荷は、パラレルバスの場合と比べて緩和されている。各デバイス（機能モジュール）には、接続インタフェース部をなす送受信回路が組み込まれる。また、ＰＣＩ−ＥＸは、従来のＰＣＩに対して、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）やホットプラグ、ホットスワップ、パワーマネージメントなどの拡張が行なわれている。また、双方向性とするための送信と受信は別々のリンクを使い、符号化（エンコーディング）方式としては８ｂ／１０ｂ方式を採用している。このため、クロックはデータ信号に埋め込まれている。それぞれのリンクは、低電圧の差動信号となり、データ転送速度の基本性能は、片方向（すなわち１リンク）が２．５Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａ ｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃ）である。すなわち、１レーン当たり１ビット幅でデータ転送速度は２．５Ｇビット／秒である。これをバイトに直すと、レーン当たり２５０ＭＢ／Ｓｅｃの帯域幅が実現される。ＰＣＩ−ＥＸでは、上り下り双方向にレーンが用意されるため、標準のＰＣＩ−ＥＸ（１レーン；１×）では５００ＭＢ／Ｓｅｃの帯域幅が実現される。
【００８７】
また、ＰＣＩ−ＥＸは、レーンの幅をスケーラブルに変更でき、転送能力が必要な場合には、ペアの信号（リンク）をたとえば２，４，８，１２，１６，３２と束ねることができ、３２リンクまで拡張可能となっている。すなわち、ＰＣＩ−ＥＸは、一本の導線でどんどんデータを送るシリアル方式を採用しつつ、送信用と受信用の導線をワンセットにして、それを何組も使うことで、さらに高速化することができる。このＰＣＩ−ＥＸを適用して画像形成装置を構成する場合、コントローラ部１００と画像取込部２１０やその他の各デバイスとの間の接続は、必要となる転送能力に応じてリンクの数を変えるとよい。つまり、基本クロックを高くするといったことを必要とせず、リンクの数を変えるだけで、所用の転送能力を満たすことができる。
【００８８】
上述のように、シリアル通信形式あるいはピアツーピアでさらに双方向性を有する接続インタフェース部として、ＰＣＩ−ＥＸなどの標準インタフェースを適用してカラー複写装置１を構成することで、カラー複写装置１を実質的に１つのコンピュータとすることができる。シリアル通信方式を採用したことで、パラレル通信方式の場合に必須であったデータの同期をとる必要がなくなり、コントローラを構成するＣＰＵのクロックの向上に合わせて、画像形成に関わる機能部分の処理を高速化することができる。
【００８９】
また、シリアル通信方式であるので、信号線数が減り、加えてデータ整合のための同期処理が不要であるから、低コストで高速化を実現することができる。また、ＰＣＩ−ＥＸのようにホットアンドプラグ接続が可能なアドオンボードを接続することで、画像形成装置の一例であるカラー複写装置１の機能を拡張することも容易になる。たとえば、画像形成に関わる機能部分が高速処理可能となるから、システムスループットの向上したカラー複写装置１を実現することができる。また、コントローラ部を、パソコンのマザーボードと同様の構成にすることができるので、パソコン市場の安価な部品を流用してカラー複写装置１を構成することができる。つまり、ＰＣＩ−ＥＸなどの標準インタフェースをカラー複写装置１の基本アーキテクチャに採用すると、容易に入手可能なコンピュータのアクセサリや周辺機器をデジタル複写装置などにおいて簡単にかつ安価に利用することが可能となる。
【００９０】
また、各機能ブロック間の接続を汎用規格（標準インタフェース）のＰＣＩ−ＥＸとすることで、インタフェースコストの削減と配線のシンプル化、データ転送の高速化、あるいは開発工数の削減ができる。また、各機能ブロックをＰＣＩ−ＥＸなどの標準インタフェースで接続することで、ハードウェアＨ／Ｗ（電気回路）レイアウトの自由度や独立性が高くなる。たとえば、画像取込部、画像処理部、あるいは画像形成部（画像記録部）などの画像形成に関わる機能部分（デバイス）をコントローラ部が搭載されるプリント基板とは各別のプリント基板に搭載すれば、各デバイスをコントローラ部１００から離れたところに分散配置することも容易である。たとえば、ＰＣＩ−ＥＸは、周辺機器インタフェースのためのアドオンボード２５０のようなホットアンドプラグ接続可能なインタフェースおよびカードが、容易に利用可能で安価なオフザシェルフ（ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｓｈｅｌｆ ）製品とすることが可能となるので、デジタル複写装置などの画像形成装置のコストを削減可能にし、柔軟性およびスケーラビリティ（Ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ ）を与える。
【００９１】
また、従来の複写装置では、パソコンなどのクライアント端末へのデータ受渡しに独自回路を必要とし、また、その回路へデータを渡すためのデータ分配用基板を必要としたが、上記実施形態のように、双方向性、シリアル、およびピアツーピアの特徴を持つＰＣＩ−ＥＸなどの標準インタフェースを利用した構成とすることで、複写装置とクライアント端末間のデータ受渡し用のインタフェースを有線ＬＡＮやＩＥＥＥ１３９４などの汎用規格とすることができ、開発工数を削減することができる。また、上記実施形態で示したようなアーキテクチャとすることで、複写装置などの画像形成装置が実質的に１つのコンピュータとなるので、ネットワーク化が容易となる。また、ＰＣＩ−ＥＸなどの、双方向性を有するとともにシリアルもしくはピアツーピアの方式を利用した接続インタフェースにて、コントローラ部と、画像取込部、画像処理部、あるいは画像形成部（画像記録部）などの画像形成に関わる機能部分とを接続することで、画像形成装置を実質的に１つのコンピュータとし、コントローラ部にオペレーティングシステムＯＳや画像形成に関わる各機能部分あるいは周辺デバイスを制御するためのアプリケーションプログラムを組み込むようしたので、機能モジュールの汎用性、適用性の向上、拡張性の向上、あるいは資源の共有を図ることができる。
【００９２】
また、これらのことから、装置の製造メーカにとっては作り易く、ユーザにとっては使い勝手のよいものとなる。たとえば、機能モジュールのバージョンアップや機能モジュールの組合せを変えることで高性能化、多機能化、あるいは高速化を図る場合に、それらの変更に応じて、コントローラ部にインストールするアプリケーションプログラムを変更するだけで、変更後の機能モジュールを適切に制御して使用することができる。バージョンアップをしたり機能モジュールの組合せを変えたりしても、コントローラ部に対する機能モジュールの接続構成は変わらないので、それらの変更に応じたアプリケーションプログラム（たとえば故障診断用ソフト）の更新設計は容易である。
【００９３】
＜＜処理フロー制御部の作用＞＞
図５は、処理フロー制御部３００の作用の一実施形態を説明する図である。ここで、図５（Ａ）は、ＰＣＩ−ＥＸの接続インタフェースを利用して各接続デバイスのデバイスコンフィギュレーションＪ０を取得するとともに、デバイスコンフィギュレーションＪ０に基づいて決定したデータパスルートを制御するための指令を各デバイスに通知する制御系統を示す図、図５（Ｂ）は、各接続デバイスに設けられる電源回路系およびデバイスコンフィギュレーションＪ０の本体側への通知に着目した機能ブロック図である。
【００９４】
図５（Ａ）に示すように、処理フロー制御部３００は、接続デバイスの属性を示す情報であって接続デバイスの動作仕様に関する情報であるデバイスコンフィギュレーションＪ０を各接続デバイスから取得する画像処理機能情報取得部の一例であるデバイス情報取得部３０２と、表示デバイスに提示された表示メニュー上のソフトキーやハードウェア（機構的な）の操作キー１６（図１参照）を介したユーザ指示による動作条件を受け付ける動作条件取得部の一例であるユーザ指示受付制御部３０４とを備える。ユーザ指示受付制御部３０４は、たとえば、カラー複写装置１の持つ本来的な機能である複写機能としての動作なのか、それとも付加的な機能であるプリンタ機能としての動作なのか、あるいは故障診断用の動作なのかを、受け付ける。以下、複写機能やプリンタ機能を纏めて通常機能という。
【００９５】
また処理フロー制御部３００は、ユーザ指示に従った各機能の動作が最短でなされるように各部の動作タイミングを決定し、決定したタイミングで各部が動作するよう制御するタイミング制御部３０６と、デバイス情報取得部３０２が取得した画像処理機能情報Ｊ６に基づいて、ユーザ指示に従った動作が効率的になされるように画像データのパスルートを制御するデータパス制御部３０８とを備える。
【００９６】
デバイス情報取得部３０２は、ＣＰＵ１１０の制御の元で、画像取込部２１０などの画像形成機能部、周辺デバイス用のドライバ回路、あるいはユーザインタフェース装置１４，１５，１６など、カラー複写装置１の本体に任意に着脱される各接続デバイスから、これら接続デバイスとＩ／Ｏブリッジ部１４０あるいはメモリブリッジ部１２０との接続インタフェースをなすＰＣＩ−ＥＸを利用して、各デバイスのデバイスコンフィギュレーションＪ０を取得する。
【００９７】
図５（Ｂ）に示すように、各接続デバイスには、コントローラ部１００の制御の元で接続デバイスのデバイスコンフィギュレーションＪ０をコントローラ部１００（の処理フロー制御部３００）に通知する機構が設けられる。たとえば、電源回路４００は、カラー複写装置１のメイン電源が投入されることでシステム電源部（図３では図示しない）から所定電圧の電源（ＵＮＳＷ）の供給を受けて、システムのメイン電源がオンされている限り常に稼働する機能部分である常時稼働部４０２と、システム電源部から所定電圧の電源（ＵＮＳＷ）の供給を受けて安定化した２次電圧を生成するスイッチング電源４０４と、スイッチング電源４０４から電力供給を受けて稼働する機能部分であるスイッチ稼働部４０６とを備える。
【００９８】
なお、接続デバイス内の機能部を常時稼働部４０２とスイッチ稼働部４０６とに分けているのは、活性挿脱（ホットプラグ）にしていることへの対応である。すなわち、本体側が動作時に接続デバイスが装着されることが起こり得るが、このとき新規に接続されたデバイス（新規デバイス）の全機能部に対して全電力を直ちに供給すると、装置全体の消費電力が最大定格を越えることも起きるため、常時稼働部４０２を作動させてデバイス確認をしてから、問題のない場合に限ってスイッチ稼働部４０６に電力を供給するためである。
【００９９】
図示する例では、スイッチ稼働部４０６は、スイッチング電源４０４の電源出力であるＳＷ系統ＰＷ１〜ＰＷ５のうち、ＰＷ１〜ＰＷ３の供給を受けて動作する機能部分の他に、ＰＷ４，ＰＷ５というパワーセーブ系統からの供給を受けて動作するパワーセーブ部４０７を有する。常時稼働部４０２には、たとえば、その接続デバイス内の各部を制御するデバイスシステム制御部やＰＣＩ−ＥＸを利用した接続インタフェース部をなす送受信回路などが設けられる。
【０１００】
また、本体側の処理フロー制御部３００からの要求を受け、電源コンフィギュレーションＪ１を含むデバイスコンフィギュレーションＪ０を通知するデバイス情報通知部の機能も設けられる。たとえば、デバイスシステム制御部には不揮発性のメモリが設けられ、このメモリの所定の格納部（コンフィグレーションレジスタ）には、各接続デバイスの属性を示す情報であって接続デバイスの動作仕様に関するデバイスコンフィギュレーション（接続デバイスに固有のシステム情報）Ｊ０が記録される。たとえば、接続デバイスがスキャナ（画像取込部２１０）である場合、読取解像度や有効画像サイズあるいは各種原稿検知機能の判定結果算出時間、プロセス速度、スキャン開始命令から実際にデータが送出されるまでの時間などの機種ごとの詳細動作仕様が記録される。また、デバイスコンフィギュレーション（システム情報）Ｊ０の中には、接続デバイスの消費電力（定格値や最大値の何れでもよい）に関する情報である電源コンフィギュレーションＪ１も記録される。接続デバイスの消費電力が、その接続デバイスの動作状態によって異なる場合には、動作状態ごとのデバイスコンフィギュレーションＪ０が記録される。
【０１０１】
また、デバイスコンフィギュレーションＪ０の中には、各デバイスが持つ（特にハードウェア要素として有している）画像処理機能に関する画像処理機能情報Ｊ６も記録される。画像処理機能情報Ｊ６は、たとえば、デバイスが画像処理部２２０である場合には、変倍処理方式や色空間変換方式などの情報である。より具体的に説明すると、変倍処理方式については、たとえば拡大処理や縮小処理のためのハードウェアによる機能部分を有しているか否か、有している場合には、拡大処理および縮小処理の双方なのか何れか一方なのかや、それらが主走査方向および副走査方向の双方に対応するものであるのか、何れか一方のみについてのものであるのか、などである。どのような処理方式であるのかや回路構成などの情報は特に必要としない。また、色空間変換方式については、たとえば、外部入力系統に対応した色変換のためのハードウェアによる機能部分を有しているか否か、有している場合には、どのような外部入力系統に対応するものであるのか（たとえばｓＲＧＢ信号に対応可能かなど）や、色空間変換機能部分が、内部入力系統（複写を基本とする場合には画像取込部２１０からの系統）と外部入力系統のそれぞれ独立に設けられているのか、それともパラメータ切替えにより内部入力系統と外部入力系統への対応を採ることでハードウェアによる色空間変換機能部分を共用する構成であるのか、などである。
【０１０２】
なお、図５（Ｂ）の表（図中左側）に示すように、スイッチング電源４０４は、処理フロー制御部３００からのＳＷ系統制御信号ＣＴ１がオフを示しているときには、パワーセーブ制御信号ＣＴ２の状態に拘わらず、ＳＷ系統の電源出力（図ではＰＷ１〜ＰＷ５）の全てをオフすることで、スイッチ稼働部４０６への電力供給を停止する。一方、処理フロー制御部３００からのＳＷ系統制御信号ＣＴ１がオンで、かつパワーセーブ制御信号ＣＴ２がオフを示しているときには、ＳＷ系統の電源出力（図ではＰＷ１〜ＰＷ５）の全てをオンすることで、スイッチ稼働部４０６に電力を供給する。また、処理フロー制御部３００からのＳＷ系統制御信号ＣＴ１がオンで、かつパワーセーブ制御信号ＣＴ２がオンを示しているときには、ＳＷ系統の電源出力（図ではＰＷ１〜ＰＷ５）のうち、パワーセーブ系統ＰＷ４，ＰＷ５のみをオンすることで、スイッチ稼働部４０６内のパワーセーブ部４０７にのみ電力を供給する。
【０１０３】
＜＜データパス制御と故障診断処理＞＞
図６は、デバイスが任意に交換可能な構成において、通常時と検査時とのそれぞれにおける、デバイス間の画像データのフロー（データパス）を制御する仕組みを説明する図である。ここで、図６（Ａ）は、データパスを包括的に示しており、図６（Ｂ）は、故障診断時に着目したデータパスを示している。データパスを流れる信号には、画像データと制御コマンドデータとが含まれる。
【０１０４】
データパス制御部３０８は、カラー複写装置１をデジタル複写機として機能させる場合は、画像取込部２１０にて取得された画像データが画像処理部２２０に入力され、色変換や変倍などの各種の画像処理が施された後に画像形成部（画像記録部）２３０に入力されるように、画像データのパスルートを決定する。
【０１０５】
一方、外部入力系統から取り込んだ画像データに基づいて印刷出力するプリンタ装置としてカラー複写装置１を機能させる場合、データパス制御部３０８は、アドインボード２５０を介してカラー複写装置１に接続されているネットワークから入力される画像データが、所定の機能部分にて色変換や変倍などの各種の画像処理が施された後に画像形成部（画像記録部）２３０に入力されるように、画像データのパスルートを決定する。具体的には、通常機能時には各種の画像処理をコントローラ部１００のＣＰＵ１１０によるソフトウェアにて行なうべきか、それともＰＣＩ−ＥＸで接続されている画像処理部２２０が持つハードウェアによる画像処理機能部分を使って行なうべきかを、画像処理部２２０から取得した画像処理機能情報Ｊ６を参照して判断する。この際には、その時点にカラー複写装置１に接続されている画像処理部２２０が持つハードウェアによる画像処理機能のうち、ユーザが指定した動作を行なう上で使用可能な機能部分をできるだけ使用し、不足する部分を、コントローラ部１００が備えるソフトウェアによる画像処理にて補うように、画像データや制御コマンドデータのパスルートを決定する。
【０１０６】
つまり、外部入力系統への対応など、カラー複写装置１の持つ基本的な機能以外の付加的な機能をなすようにする場合には、データパス制御部３０８は、デバイスから取得した画像処理機能情報Ｊ６に基づいて、ユーザが指定した処理条件に適合しかつシステム全体としてより効率的に画像処理がなされるように、コントローラ部１００でのソフトウェアによる画像処理機能と、その時点にカラー複写装置１に接続されているデバイスが持つハードウェアによる画像処理機能とで、画像処理機能をそれぞれ分担するように、画像データや制御コマンドデータのパスルートやデバイスの動作を制御する。
【０１０７】
一方、故障診断を行なうよう操作パネルなどを介してユーザより指定されると、またはカラー複写装置１に登録されている所定の自己診断タイミングになると、あるいは図示しない通信回線を介してカラー複写装置１を遠隔管理しているサービスセンタから検査指示を受けると（以下纏めて「故障診断モードが設定されたとき」という）、データパス制御部３０８は、不揮発性メモリ１３２に予め保持しておいたテスト信号を診断対象の機能部に入力し、その機能部における処理結果を故障診断制御部３１０に伝達するパスルートに切り替える。なお、機能部ごとにそれぞれ用のテスト信号を保持するメモリを用意して、自前でテスト信号を供給するようにしてもよい。また、遠隔管理しているサービスセンタから外部入力系統を介してテスト信号を診断対象の機能部に供給するようにしてもよい。
【０１０８】
データパス制御部３０８によるパスルートの決定結果を示すパス切替制御信号は、ＣＰＵ１１０を介してＩ／Ｏブリッジ部１４０に伝達される。Ｉ／Ｏブリッジ部１４０は、パス切替制御信号に応じて、画像データや制御コマンドデータの転送先を切り替える。たとえば、通常機能モード時に、ネットワーク（外部入力系統）から入力されるｓＲＧＢ形式など標準的な画像データに対して画像形成部（画像記録部）２３０に応じた色空間変換処理を施す際に、その時点に、カラー複写装置１にｓＲＧＢ形式用の色空間変換処理（ｓＲＧＢからＹＭＣＫへの色変換）の機能を持つ画像処理部２２０が接続されている場合には、処理フロー制御部３００のデータパス制御部３０８は、画像処理部２２０の持つハードウェアによる画像処理機能部分を使って、ｓＲＧＢからＹＭＣＫへの色空間変換を行なうように、データパス制御部３０８がパス切替制御信号によりＩ／Ｏブリッジ部１４０を制御することで画像データなどのパスルートを制御する。
【０１０９】
一方、その時点には、カラー複写装置１に画像処理部２２０が接続されていないか、もしくは画像処理部２２０が接続されていても、ｓＲＧＢ形式用の色空間変換処理の機能を画像処理部２２０が有していない場合には、コントローラ部１００によるソフトウェアにて、ｓＲＧＢからＹＭＣＫへの色空間変換を行なうように、データパス制御部３０８がパス切替制御信号によりＩ／Ｏブリッジ部１４０を制御することで画像データなどのパスルートを制御する。
【０１１０】
また、たとえば、ネットワーク（外部入力系統）から入力される画像を拡大もしくは縮小して画像形成部（画像記録部）２３０に入力する際に、その時点に、主走査および副走査ともに変倍処理（拡大処理や縮小処理）の機能を持つ画像処理部２２０が接続されている場合には、処理フロー制御部３００のデータパス制御部３０８は、画像処理部２２０の持つハードウェアによる画像処理機能部分を使って変倍処理が行なわれるように、画像データなどのパスルートを制御する。
【０１１１】
つまり、コントローラ部１００は、変倍処理に関わる画像処理を何もせずに、ネットワークから受け取った画像を画像処理部２２０に送り、画像処理部２２０にて拡大や縮小が行なわれるように画像処理部２２０を制御し、変倍処理済の画像を画像処理部２２０から受け取ると、画像形成部（画像記録部）２３０に渡し、印刷処理を画像形成部（画像記録部）２３０に実行させる。一方、その時点には、カラー複写装置１に画像処理部２２０が接続されていないか、もしくは画像処理部２２０が接続されていても、ハードウェアによる変倍処理機能を画像処理部２２０が有していない場合には、データパス制御部３０８は、コントローラ部１００によるソフトウェアにて変倍処理を行なうように、画像データなどのパスルートを制御する。
【０１１２】
さらに、故障診断モードが設定されたときには、データパス制御部３０８は、テスト信号に基づいた処理が診断対象の機能部でなされ、処理済み画像データや制御コマンドデータが故障診断制御部３１０に伝達されるようパスルートに切り替える。次に、故障診断モード時における動作について説明する。
【０１１３】
図７は、処理フロー制御部３００における動作フロー制御処理手順の一例を示すフローチャートである。ここでは、本実施形態のカラー複写装置１の特徴部分である故障診断モードが設定された場合の処理手順についてのみ説明する。
【０１１４】
コントローラ部１００は、先ず、カラー複写装置１に故障診断モードが設定されているか否かを判定する（Ｓ１００）。そして、故障診断モードが設定されたときには（Ｓ１００−ＹＥＳ）、データパス制御部３０８は、図６（Ｂ）に示すように、たとえば不揮発性メモリ１３２に予め保持しておいた各機能部を個々に診断するための専用のテスト信号をＩ／Ｏブリッジ部１４０を介して診断対象の機能部に入力し、そのテスト信号に対する各機能の処理結果をＩ／Ｏブリッジ部１４０やメモリブリッジ部１２０あるいはＣＰＵ１１０を介して故障診断制御部３１０に伝達するように、画像データのパスルートを制御する（Ｓ１０２〜Ｓ１３８）。つまり、コントローラ部１００を中心としてスター状に接続された各機能部に向けて、それぞれに応じたテスト用画像を示すテストパターン信号とテスト用制御信号とを送出し、処理後の画像データや制御コマンドデータ（応答コマンドデータ）を故障診断制御部３１０に渡す。
【０１１５】
故障診断制御部３１０は、この処理後の画像や制御コマンドデータ（実働値）と、予め分かっている正常時の信号状態（期待値）とを比較することで、診断対象の機能部が正常であるか否かを自動判定する（Ｓ１０８，Ｓ１１８，Ｓ１２８，Ｓ１３８）。入力および出力ともデジタルデータを取り扱う機能部分では、入力画像や入力制御コマンドデータから処理済画像や応答制御コマンドデータを完全に予想することができるので、ＰＣＩ−ＥＸバスのコントローラであるコントローラ部１００側で前述のようにして実働値と期待値とを比較することで、自動的に故障の有無を判定することができる。なお、画像形成部２３０の故障診断時には、テストパターン信号を使用して印刷物上に画像を出力させ、その出力画像に基づいて、ユーザもしくはサービスマンが正常／異常の判定を行なうようにしてもよい。
【０１１６】
たとえば、この構成のカラー複写装置１において、不具合個所検出動作を下記のように行なう。先ず、画像取込部２１０に画像取込部診断用のテスト画像や制御コマンドデータを送出し（Ｓ１０２）、画像取込部２１０にて画像取込部用テスト画像を使用した処理をする（Ｓ１０４）。故障診断制御部３１０は、処理済画像データを受け取って（Ｓ１０６）、画像取込部２１０が正常であるか否かを判定する（Ｓ１０８）。次に、画像処理部２２０に画像処理部診断用のテスト画像や制御コマンドデータを送出し（Ｓ１１２）、画像処理部２２０にて画像処理部用テスト画像を使用した処理をする（Ｓ１１４）。故障診断制御部３１０は、処理済画像データを受け取って（Ｓ１１６）、画像処理部２２０が正常であるか否かを判定する（Ｓ１１８）。
【０１１７】
同様に、画像蓄積処理部２２２に画像蓄積処理部診断用のテスト画像や制御コマンドデータを送出し（Ｓ１２２）、画像蓄積処理部２２２にて画像蓄積処理部用テスト画像を使用した処理をする（Ｓ１２４）。故障診断制御部３１０は、処理済画像データを受け取って（Ｓ２２６）、画像蓄積処理部２２２が正常であるか否かを判定する（Ｓ１２８）。最後に、画像形成部２３０に画像記録部診断用のテスト画像や制御コマンドデータを送出し（Ｓ１３２）、画像形成部２３０にて画像記録部用テスト画像を使用した処理をする（Ｓ１３４）。故障診断制御部３１０は、処理済画像データを受け取って（Ｓ１３６）、画像形成部２３０が正常であるか否かを判定する（Ｓ１３８）。なお、このような診断順は一例であって、診断対象の機能部は任意にその順序を入れ替えてもよい。
【０１１８】
故障診断制御部３１０は、各機能部についての診断結果を踏まえて、何れかの機能部に故障があれば（Ｓ１４０−ＮＧ）、それに応じた故障時の適応処理を行なう（Ｓ１４２）。たとえば、故障診断制御部３１０は、それぞれの機能部について独立に、正常時に得られるであろう画像の特徴（期待値）と、テスト信号を処理対象とした実働状態の処理済画像の特徴（実働値）とを比較して、故障の有無を判定する。たとえば、故障診断制御部３１０は、期待値と実働値との差が所定分以上であるときには故障であると判定する。Ｉ／Ｏブリッジ部１４０（動作制御部としてのコントローラ部１００を構成する一要素）を中心として各機能部がスター状に配置されており、各機能部とコントローラ部１００との間でのデータ転送を専用化することができ、各機能部についてそれぞれ一度の故障診断テストを行なうだけで、不具合個所を特定することができる。加えて、複数の機能部やデータパスが障害をおこしていた場合であっても、上述のように、各機能部についてそれぞれ一度の故障診断処理を行なうだけで複数の不具合箇所を正確かつ簡易に特定することができる。
【０１１９】
故障を検知した際には、故障診断制御部３１０は、図示しない警報出力部で故障内容（警報のみでもよい）を可視情報（故障メッセージ）として発するか音声情報で通知する。なお、図示しない警報出力部は、故障診断制御部３１０を有するコントローラ部１００に設けてもよいし、電話回線やインターネットなどの通信手段を介してカラー複写装置１と接続された、カラー複写装置１の状態を集中管理するサービスセンタに設けてもよい。
【０１２０】
このように、上記構成によれば、診断対象の機能部ごとに独立に故障の有無をテストすることが可能となる。つまり、データパスの区切りの数（本例ではコントローラ部１００に接続される機能部の数）が幾つであっても、また不具合個所が複数にあるような場合であっても、機能部ごとに独立したテストを行なうだけで、正確な故障診断を行なうことができ、また故障個所の発見も容易となる。それぞれの機能部に一度だけテスト信号を送出して検査を行なうだけで（一度の故障診断テストで）、不具合個所を特定することができ、数度の検査結果に基づいて不具合個所を切り分ける作業は不要であり、全体の処理時間を従来構成よりも短縮することができる。複数の画像データパスが障害をおこしていた場合においても、一度の故障診断テストで不具合を検出することができ、前述同様に、全体の処理時間を従来構成よりも短縮することができる。
【０１２１】
なお、図７に示した処理手順の説明では、診断対象の機能部ごとに、順に検査を行なうものとして説明したが、これに限らず、時分割で（タイムシェアリングによって）テスト信号を対応機能部に入力し処理済画像を取得するようにすることで、複数の機能部について並行して故障診断処理を実行することもできる。すなわち、ＰＣＩ−ＥＸバスのバンド幅とコントローラ部１００の各機能部（本例では特に故障診断制御部３１０）の処理能力が許す限り、事実上複数の機能部について同時に故障診断処理を実行することができる。
【０１２２】
また、コントローラ部１００に接続されるデバイスが切り替えられる場合であっても、そのデバイスに応じたテスト信号を使用して故障診断を行なうことができる。たとえば、不揮発性メモリ１３２に用意されているテスト信号では新規接続デバイスの故障診断に適応できないケースであっても、機能部ごとにそれぞれ用のテスト信号を保持するメモリを用意しておく、あるいは遠隔管理しているサービスセンタから外部入力系統を介してテスト信号を診断対象の機能部に供給するなどの手法を、カラー複写装置１の接続構成の仕組みを何ら変更することなく、容易に適用できる。これにより、いかなる接続デバイスが装置に組み合わされた場合であっても、その時点における組合せや動作条件に対応した最適な故障診断処理を、簡易にまた低コストで実行することができる。機能部ごとにテスト信号を保持するメモリを用意しておく構成の場合、その機能部とコントローラ部１００との間のデータパスは、当該機能部からコントローラ部１００へ向けてのパス（片方向性）であればよく、故障診断に限れば、双方向性を必須としない。
【０１２３】
また、故障診断の処理アルゴリズムに関しても、予めコントローラ部１００に用意したものでは対象不可能な場合であっても、テスト信号と同様に、機能部ごとにそれぞれ用の処理プログラムを保持するメモリを用意しておく、あるいは遠隔管理しているサービスセンタから外部入力系統を介して処理プログラムをコントローラ部１００に供給するなどの手法を、カラー複写装置１の接続構成の仕組みを何ら変更することなく、容易に適用できる。これにより、いかなる接続デバイスが装置に組み合わされた場合でも、その組合せや動作条件に対応した最適な故障診断処理シーケンスを用いた診断処理を実行することができ、たとえば、故障診断の処理時間をベストチューニングすることができる。また、接続デバイス変更によりデバイスコンフィギュレーションが変更されても、その都度、予めコントローラ部１００にインストールしておく処理ソフトを変更する必要がなく、開発工数や費用を大幅に削減することができる。
【０１２４】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１２５】
また、上記の実施形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組合せにより種々の発明を抽出できる。実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０１２６】
たとえば、上記実施形態では、処理フロー制御部３００や故障診断制御部３１０を独立したハードウェア要素として設ける例で説明したが、この処理フロー制御部３００や故障診断制御部３１０の機能部分を、コントローラ部１００に組み込まれるソフトウェアで構成してもよい。こうすることで、動作フロー制御処理や故障診断のルーチン（手順や規則など）を柔軟に変更可能となる。
【０１２７】
また、上記実施形態では、コントローラ部と画像形成機能部の間の接続インタフェースとして、ＰＣＩ−ＥＸなどの標準インタフェースを用いたが、これに限らず、設計者またはユーザの要求事項を満足する、他のあらゆる“ピアツーピア”の接続態様を採る接続インタフェース部を適用してもかまわない。たとえばＩＥＥＥ１３９４やＵＳＢ１．１やＵＳＢ２．０の規格に基づく接続仕様を適用可能である。
【０１２８】
また、上記実施形態では、画像取込部２１０は図２に示した読取信号処理部２２に対応し、画像処理部２２０は図２に示した前段色信号処理部４０および後段色信号処理部６０に対応し、画像蓄積処理部２２２は図２に示したイメージ圧縮伸張処理部５０ａに対応し、また、画像形成部（画像記録部）２３０は図２に示した画像形成部３２に対応するものとして説明したが、画像形成に関わる機能部分である画像処理部２２０などは、図２に示した一部の機能要素を含むものとして取り扱ってもかまわない。
【０１２９】
たとえば、入力色変換部４２や出力色変換部４６あるいは出力階調補正部６６や中間調生成部６８など画像処理部２２０を構成する図２に示した個別の機能要素（回路ブロック）を個別のプリント基板に搭載して接続デバイスとして取り扱うことができる。これら個別のプリント基板は、たとえばスロットインタイプの基板コネクタを介してコントローラ部１００が搭載されているマザーボードに対して着脱自在な構成としてもよい。この場合にも、各機能部分が搭載されているプリント基板とコントローラ部１００（たとえばメモリブリッジ部１２０やＩ／Ｏブリッジ部１４０）との間は、ＰＣＩ−ＥＸなどの、ピアツーピアのインタフェース、さらに好ましくは双方向性を有しかつシリアルのインタフェースにて接続するのがよい。この場合にも、上述した実施形態を適用することで、個別の機能要素を搭載した基板（事実上の接続デバイス本体）ごとに故障の有無を診断することができる。
【０１３０】
このように、画像形成装置を構成する回路を所用部分で分けて機能モジュール（接続デバイス本体）として取り扱うとともに、ピアツーピアの接続インタフェースで機能モジュール間や装置本体との電気信号の伝送を採ることで、診断対象の機能モジュールごとに個別に故障の有無をテストすることが可能となる。また、本体側にその機能モジュールに応じた診断アプリケーションが用意されていない場合でも、新規な機能モジュールに応じた専用の故障診断アプリケーションプログラムのインストールを行なうという簡易な手法により、機能モジュールの分割態様や接続態様に関わらず、その分割態様に応じたテスト信号やプログラムを使用して故障診断を効率的に行なうことができる。
【０１３１】
また、上記実施形態では、画像形成に関わる機能部分の一例として、画像取込部２１０、画像処理部２２０、画像蓄積処理部２２２、および画像形成部２３０を備えたカラー複写装置１における、これら各機能部についての故障診断処理について説明したが、画像形成に関わる機能部分は、これらに限定されない。たとえば、拡張ユニット２４０やアドインボード２５０などを画像形成に関わる機能部分として捉え、これらを対象として、上記実施形態で示したと同様の故障診断処理を適用可能である。
【０１３２】
また、上記実施形態では、可視画像を所定の記録媒体上に形成する画像形成装置における故障診断機能について説明したが、上記実施形態の故障診断手法やそのためのシステム構成は、画像形成装置に限らず、パソコンをはじめとする他の情報処理装置（電子機器）にも同様に適用可能である。たとえば、自動車システムを情報処理装置として捉える場合、クライアントのハンドル操作により指示された運転動作制御（情報処理）に関連する各機能部分が情報処理機能部となり、その情報処理機能部の動作を制御する機能部が動作制御部である。そして、この場合においても、動作制御部を中心として運転動作制御に関連する各機能部分をスター状に接続したシステム構成とし、各機能部分についての故障診断処理をそれぞれ独立に行なうこととすればよい。
【０１３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、ピーシーアイエクスプレス（ＰＣＩ−ＥＸ）などの、“ピアツーピア”の接続方式を利用した接続インタフェース部を利用することで、動作制御部を中心として各接続デバイス（画像形成機能部や回路ブロックなど）をスター状に配置可能な新規なアーキテクチャを採用した。
【０１３４】
これによって、各接続デバイスと動作制御部との間でのデータ転送を専用化することができ、各接続デバイスについてそれぞれ一度の故障診断テストを行なうだけで、不具合個所を特定することができるようになった。また、複数の接続デバイスやデータパスに障害が生じている場合においても、各接続デバイスについてそれぞれ一度の故障診断テストを行なうだけで複数の不具合箇所を正確かつ簡易に特定することができるようになった。
【０１３５】
つまり、“ピアツーピア”の接続方式を利用してデバイスを交換自在に構成した情報処理装置とすることで、効率的かつ確実な故障診断を行なうことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるカラー複写装置の機構図である。
【図２】カラー複写装置における画像データのパスルートに着目した機能ブロック図である。
【図３】図１や図２に示したカラー複写装置の各機能部が搭載されるモジュールや基板についても考慮した場合における、回路構成のシステムアーキテクチャの一例を示す図である。
【図４】双方向性、シリアル、およびピアツーピアの特徴を持つの接続インタフェース部の好適な一例であるＰＣＩ−ＥＸを説明する図である。
【図５】処理フロー制御部の作用の一実施形態を説明する図である。
【図６】通常時と検査時とのそれぞれにおける、デバイス間の画像データのフロー（データパス）を制御する仕組みを説明する図である。
【図７】故障診断モード時における、処理フロー制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】従来の複写装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…カラー複写装置、３…画像入力端末、１０…画像読取装置、２０…スキャナ部、２２…読取信号処理部、３０…画像記録装置、３２…画像形成ユニット、４０…前段色信号処理部、４５…編集処理部、５０…イメージ圧縮伸張処理部、６０…後段色信号処理部、７０…プリントエンジン、１００…コントローラ部、１０２…システム電源部、１１０…ＣＰＵ、１２０…メモリブリッジ部、１３０…メインメモリ、１３２…不揮発性メモリ、１４０…Ｉ／Ｏブリッジ部、１５０…スイッチ部、１６０…グラフィックスドライバ部、２１０…画像取込部、２２０…画像処理部、２２２…画像蓄積処理部、２３０…画像形成部（画像記録部）、２４０…拡張ユニット、２５０…アドオンボード、２５２…ＬＡＮボード、２５４…１３９４ボード、２５６…ＵＳＢボード、３００…処理フロー制御部、３０２…デバイス情報取得部、３０４…ユーザ指示受付制御部（動作条件取得部）、３０６…タイミング制御部、３０８…データパス制御部、３１０…故障診断制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention predicts or detects abnormal operation or performance of mechanical members or circuit members, or failures thereof, in an information processing apparatus configured by combining a plurality of connection devices (functional modules, circuit boards, and the like). The present invention relates to a failure diagnosis system that performs a method of performing a failure diagnosis (hereinafter, referred to as a failure diagnosis collectively), a connection device that constitutes an information processing apparatus, and a program for executing a failure diagnosis process using an electronic computer (computer).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, information processing devices (electronic devices) such as personal computers and copiers have been improved in performance and functions, and more and more analog and digital electronic circuits for various uses for realizing the same have been printed circuit boards. Has been stored. Also, in other industrial equipment such as automobiles, aviation, robots, and semiconductor design equipment, many electronic circuit boards capable of operating at high speed and high accuracy are mounted as means for operation control and the like. . These electronic circuit boards are connected via various cables in order to realize a series of functions, thereby achieving desired specifications. However, there is a failure in the device, and even when the device is used in a normal use environment, an abnormality or a failure of the electronic circuit occurs, and the frequency is not always low.
[0003]
On the other hand, as a general method of fault diagnosis, a fault location is specified while monitoring (monitoring) the voltage and signal waveform of a main location using a measuring device such as a tester. However, in such a diagnostic method, it is necessary to perform measurement at various points, and trouble is required for trouble diagnosis, and there is a problem that work efficiency is poor. Therefore, as an efficient diagnosis method, there is a self-diagnosis system (Diagnostics system) in which the apparatus itself diagnoses each board when the apparatus is started. In this self-diagnosis system, for example, a signal pattern when the device is operating is monitored, and the monitoring result is compared with an expected value stored in advance to diagnose whether a failure has occurred or to specify a failure location. Or The expected value may be data corresponding to a test signal in a normal state, and may be processed data (actual value in a normal state) in which each functional unit of the color copying apparatus 1 corresponds to a test signal in a normal state. Alternatively, the data may naturally be data predicted from the test signal (normal predicted value).
[0004]
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a conventional copying apparatus. As shown in the figure, a conventional copying apparatus performs a predetermined image processing on image information captured by a scanner unit as an image input for acquiring image information by optically reading an image of a document. An image processing unit, an image storage unit that stores the processed image information processed by the image processing unit in a storage medium such as a hard disk device, and a predetermined image based on the processed image information read from the image storage unit. And an image forming unit (image recording unit) formed on a recording medium (for example, printing paper) and a scanner unit, an image processing unit, an image storage unit, and an image forming unit. And a controller (operation control unit). A facsimile apparatus has a configuration substantially similar to that of a copying apparatus. On the other hand, in the case of a printer, instead of the scanner unit in the copying apparatus, for example, a drawing development unit that receives and decomposes print data described in a page description language is provided as an image input unit. The other points are basically the same as those of the copying apparatus.
[0005]
From the controller that controls the entire apparatus, command signals for control are distributed to each functional unit such as an image processing unit via a control line (communication interface), so that each functional unit (device) is controlled. Controlled. The controller constantly manages a large amount of data flowing simultaneously between the respective devices with respect to the hardware of the device, particularly, the interconnection of the input / output system, and controls each functional unit (device) so as to fulfill the function of the device. The flow of the image information in these apparatuses is in a serial manner in the order of an image input unit → an image processing unit → an image storage unit → an image forming unit. Also, the connection configuration of the modules and boards accommodating these respective functional units is also in a series configuration in which the respective functional units are connected in the order described above.
[0006]
In such a configuration, when performing a failure diagnosis when an output image does not produce a desired result, it is necessary to divide the flow of image information in order to detect where a failure has occurred in the serially arranged functional parts. A test pattern is generated in a good place (specifically, between the functional units), and the inspection is sequentially performed so that it is possible to determine whether the output is correct or not.
[0007]
For example, Patent Literature 1 discloses a device that detects a magnetic field generated by a current flowing through an electronic circuit. In the device proposed in Patent Document 1, in a circuit wiring such as a printed circuit board or an LSI which is mounted at a high density, an operation of an electronic circuit is monitored by measuring a magnetic field caused by a current of the wiring and stored in a memory. A mechanism has been proposed for realizing identification and early detection of a failure portion by comparing with a normal value.
[Patent Document 1]
JP-A-11-38111
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in order to find a defective part by this method, it is necessary to supply a test signal in order from the front side or the rear side at the break of the image signal path and repeat the test many times, which increases the work time. There is a problem that it is not efficient. Further, when there are a plurality of defective parts, there is also a problem that it is difficult to find out which functional unit has a failure. With the above-described diagnostic method, it is not possible to independently test for the presence or absence of a failure for each functional unit to be diagnosed, and any failure in the path from where a test signal is supplied to the image forming unit occurs. This is because the output image obtained from the image forming unit has a problem.
[0009]
For example, in the configuration of FIG. 8, when performing a failure diagnosis when an output image does not produce a desired result, in order to detect where a failure has occurred in the serially arranged functional parts, for example, from the upstream side, (A) or the sequential inspection (B) from the downstream side, the test pattern signal is sent in order from the functional unit at the end of the image data path, and the subsequent (or preceding) functional unit is sequentially sent. By performing the test, it is necessary to determine which of the functional units outputs correctly, and to determine which of the functional units has a failure, and the same failure diagnosis processing must be repeated many times.
[0010]
Further, in the case where a failure has occurred in both the scanner unit and the image processing unit, regardless of which of the sequential inspection (A) from the upstream side and the sequential inspection (B) from the downstream side, the failure occurs in both. Something cannot be accurately diagnosed. That is, it is not possible to accurately determine the failure location. When the test signal is supplied to the image forming unit, no failure occurs, and when the test signal is supplied to the image processing unit, a failure occurs in an output image obtained from the image forming unit. Therefore, it can be determined that the image processing unit has a failure.
[0011]
However, when a test signal is supplied to the scanner unit, a failure occurs. In this case, it is impossible to determine whether the cause is the image processing unit or the scanner unit. If the image forming unit is replaced with a normal product and a test signal is supplied to the scanner unit and an output image obtained from the image forming unit has a failure, it must be determined that the scanner unit has also failed.
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of performing a failure diagnosis of an information processing device more efficiently and performing a failure diagnosis process capable of easily isolating a failure location. It is an object of the present invention to provide a diagnosis system, a connection device constituting an information processing apparatus, and a program for executing a failure diagnosis process using an electronic computer.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
That is, the failure diagnosis system according to the present invention includes a function part for performing information processing instructed by a client, the information processing function part being detachable from the apparatus body, and an information processing function part mounted on the apparatus body. A failure diagnosis system for diagnosing the presence or absence of a failure in an information processing function unit in an information processing apparatus having an operation control unit for controlling the operation of the information processing apparatus. The processing target data and the control command data for the operation control unit to control the operation of the information processing function unit are placed on a common transmission line, and the transmission of the processing target data and the control command data is performed on a one-to-one basis (Peer to Peer). ), For example, a standard such as PCI Express (hereinafter referred to as PCI-EX). And it shall include the connection interface unit by interface.
[0014]
As a configuration of the failure diagnosis system for the information processing apparatus having such a configuration, for each information processing function unit, as a processing target data according to the information processing function unit for diagnosing the presence or absence of a failure. A failure diagnosis control unit that receives processed data from the information processing function unit based on the test data via the connection interface unit and executes a failure diagnosis process of the information processing function unit based on the processed data; did. It is desirable that the failure diagnosis control unit is incorporated in the information processing device.
[0015]
The configuration of the information processing apparatus is described in Japanese Patent Application No. 2002-272855, Japanese Patent Application No. 2002-273958, and the like. ) Are detachable, and the architecture is similar to a new architecture that employs a standard interface such as PCI-EX to transmit an electric signal between a controller and a device.
The dependent claims define further advantageous specific examples of the fault diagnosis system according to the present invention. For example, while controlling the flow of the processing target data and the control command data according to the normal operation mode for performing information processing and the failure diagnosis mode for diagnosing the presence or absence of a failure, the failure of the information processing function unit is controlled. The mechanism for performing the diagnostic processing may be computer-processed based on a program. The software (including the program / operating system) may be provided by being stored in a computer-readable storage medium, or may be distributed via a wired or wireless communication unit.
[0016]
A connection device according to the present invention (a functional module such as a module board or a functional unit, a peripheral device, etc.) is a functional part that performs information processing specified by a client, and is an information processing apparatus that can be attached to and detached from a main body of an information processing apparatus. The function unit, control command data for controlling the operation of the connected device, and processing target data input / output to / from the information processing function unit are taken on a common transmission line, and are taken one-to-one (Peer to Peer). And a storage unit for storing test data corresponding to the connection device for diagnosing the presence or absence of a failure in the connection device.
[0017]
In the above, the information processing apparatus may include a function part related to image formation as an information processing function part. In this case, the information processing device is effectively an image forming device. Functional parts related to image formation include not only functional parts that perform some processing on images or image data, but also image data received from one functional part to the other functional part without any processing. The functions related to image formation according to the present invention include those that simply transfer the image data and those that record (write and store) image data received from another function part on a recording medium that electronically stores data.
[0018]
For example, an image forming function unit, which is a function part related to image formation, includes an image capturing unit that optically reads an image formed on a document to obtain image information, and a predetermined (for example, an image capturing unit that captures image information). An image processing unit for performing predetermined image processing on image information, and an image on a predetermined recording medium based on predetermined (for example, processed image information processed by the image processing unit) image information What is necessary is just to include at least one of the image forming units (image recording units) to be formed in the printer.
[0019]
Further, for example, a communication interface unit (communication driver) for transferring image data obtained via a communication network to another functional unit, or a method for transferring received image data to a semiconductor memory or a CD-R (Compact Disc-Recordable). A drive device for recording on a writable medium such as a write-once optical disk or a rewritable optical disk such as a CD-RW (-ReWritable) is also included in the image forming function unit which is a function unit relating to image formation in the present specification. . In addition, a drive device that performs image processing such as enlargement or reduction and then records the image data on a rewritable medium such as a rewritable optical disk is also included in the image forming function unit, which is a functional part related to image formation in the present specification.
[0020]
[Action]
In the above configuration, when a transmission interface is used between the information processing function unit and the operation control unit, first, processing target data and control command data are placed on a common transmission line. By transmitting the processing target data and the control command data in a peer-to-peer connection form, data transfer between functional units (between a plurality of image forming functional units or between them and an operation control unit) or between boards. Was decided to be dedicated. Thus, an information processing apparatus in which a plurality of information processing function units are connected in a star shape around the operation control unit is configured.
[0021]
The failure diagnosis control unit, which is the main part of the failure diagnosis system, processes processed data from each information processing function unit based on test data for failure diagnosis for each information processing function unit that is connected peer-to-peer around the operation control unit. Via the connection interface unit, and independently executes the failure diagnosis processing of the information processing function unit based on the processed data. That is, the presence or absence of a failure is individually tested for each information processing function unit.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
<< Configuration of Copying Apparatus >>
FIG. 1 is a mechanism diagram of a color copying apparatus which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The color copying apparatus 1 roughly includes an image acquisition unit 10 that reads an original to acquire image data, an image processing unit 31 that performs desired image processing on the image data read by the image acquisition unit 10, and An image forming unit for forming an image corresponding to the document on a predetermined output medium based on the processed image processed by the image processing unit 31;
[0024]
The color copying apparatus 1 forms (prints and outputs) an image based on image data from various image input terminals 3 as well as a copying function of forming a copy of a document read by the image acquisition unit 10. For example, a so-called multifunction device (multifunction device) having a page printer function and a facsimile transmission / reception function is configured as a digital printing apparatus. In this case, the color copying apparatus 1 functions as an image output terminal for the image input terminal 3.
[0025]
The color copying apparatus 1 is connectable to a network via a connection cable 90 so as to support connection with the image input terminal 3. For example, the connection cable 90 is connected to the image input terminal 3 via the wired LAN 8. As the image input terminal 3, for example, a personal computer (personal computer) 3a, a color scanner 3b, a digital camera 3c, or a hard disk device or a magneto-optical device that creates a digital document (hereinafter simply referred to as a document) DOC or performs processing such as editing. Any number of image input sources, such as a data storage device 3d such as a disk device or an optical disk device, and a facsimile device 3e may be included.
[0026]
The color copying apparatus 1 is connected to a facsimile apparatus 3e via a public switched telephone network (PSTN) 9. Note that facsimile data may be exchanged using an ISDN (Integrated Switched Digital Network) or another communication medium including the Internet instead of the general subscriber telephone network PSTN. The color copying apparatus 1 is, for example, a device 3f of IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc .; the Institute of Electrical and Electronics Engineers), a device 3f of USB (Universal Serial Bus) 1.1 or a device 3 of 2.0 standard. Can also be connected, and can also receive digital image data from these devices 3f and 3g. Alternatively, the color copying apparatus 1 can be remotely controlled via these devices 3f and 3g.
[0027]
The image acquisition unit 10 transports a document to a reading position on a reading table (platen glass) (not shown) and discharges the document, an operation panel (user interface) 14 having a display function, and various settings for the apparatus. And an operation key 16 for performing the operation. It should be noted that a user interface device 15 having a large-sized user interface or a maintenance screen used in place of or together with the operation panel 14 and the operation keys 16 may be provided. The display device of the operation panel 14 or the user interface device 15 is provided with a touch panel.
[0028]
The image output unit 30 includes an image processing unit 31 in which circuit members are arranged on one or a plurality of processing substrates 38 (the drawing illustrates a plurality of the substrates), an image forming unit 32, a duplex copying unit 34, and a discharging unit. And a paper unit 36. The image forming unit 32 is based on an image represented by the output image data obtained by the image acquisition unit 10 and processed by the image processing unit 31, based on an electrophotographic type, a thermal type, a thermal transfer type, an inkjet type, or By using a similar conventional image forming process to form a visible image on plain paper or thermal paper, a copying process and a printing process are executed. For this reason, the image forming unit 32 includes, for example, a raster output scan (ROS) -based print engine for operating the color copying apparatus 1 as a digital printing system.
[0029]
On the processing board 38, not only a processing unit for the image output unit 30 (particularly, the image processing unit 31) but also circuits for performing various processes of the entire color copying apparatus 1 are mounted. For example, the document feeder 12, the operation panel 14, a scanner unit (optical scanning unit) (not shown), the image forming unit 32, the duplex copying unit 34, the paper discharging unit 36, or paper feeding, which are resources built in the color copying apparatus 1. A circuit for controlling the tray 82 and the like is mounted. A semiconductor storage medium is mounted on the processing board 38. For example, a copy application, a printer application, a facsimile (FAX) application, or the presence or absence of an abnormality in each part of the apparatus or the board is determined in a module unit, a board unit, or a circuit block unit. Processing programs for various applications such as an inspection application for automatic inspection are stored.
[0030]
<< Image data path route >>
FIG. 2 is a functional block diagram focusing on a path route of image data and control command data in the color copying apparatus 1. Here, attention is paid only to the data path route, and it is assumed that a module or a board on which each functional unit is mounted is not considered. Functional units such as the image acquisition unit 10 and the image output unit 30 are configured by various circuit blocks.
[0031]
For example, the image acquisition unit 10 includes a scanner unit 20 and a read signal processing unit 22. The scanner unit 20 reads a document placed on a reading table with a line sensor (image sensor) including, for example, a CCD (charge transfer type solid-state imaging device), and converts the read input image into red R, green G, and blue. The analog image signal of each color component of B is sent to the read signal processing unit 22. That is, the image acquisition unit 10 functions as an image input unit when the color copying apparatus 1 is used to perform a copying function.
[0032]
The read signal processing unit 22 includes, for example, a shading correction unit 24 and an input gradation correction unit 26, or an amplification unit and an A / D conversion unit (not shown). The red, green, and blue analog image signals from the line sensor are amplified to a predetermined level by an amplifier, and are converted into digital image data by an A / D conversion circuit. The shading correction unit 24 corrects the digital image data for variations in pixel sensitivity of the line sensor and performs shading correction corresponding to the light amount distribution characteristics of the optical system. The input tone correction unit 26 adjusts the tone characteristics of the digital image data that has been subjected to the shading correction, and then sends the digital image data to the image processing unit 31 of the image output unit 30.
[0033]
The image processing unit 31 includes a pre-stage color signal processing unit 40, an image storage unit 50 including an image compression / decompression processing unit (image compression / decompression processor) 50a, and a post-stage color signal processing unit 60 as a print output signal processing system. . The first-stage color signal processing unit 40, the image compression / decompression processing unit 50a, and the second-stage color signal processing unit 60 are configured as an electric circuit on the processing board 38 (see FIG. 1). An image forming unit 32 having a print engine 70 is provided downstream of the image processing unit 31.
[0034]
The pre-stage color signal processing unit 40 includes, for example, an input color conversion unit 42, an external interface unit 43 which is an example of an image reception unit, an image information area separation unit 44, an output color conversion unit 46, and a lower color removal unit 48. In the first-stage color signal processing unit 40, first, the red, green, and blue digital image data (color signals) from the read signal processing unit 22 of the image acquisition unit 10 are used by the color material used in the image forming unit 32. By performing a color correction process (particularly, a color correction process in a previous stage) for the spectral characteristics of, color turbidity is prevented.
[0035]
The input color converter 42 converts the digital image data into a color signal suitable for exchanging color information with an external device, for example, a lightness signal L in a uniform color space. * And a chromaticity signal a representing saturation and hue * , B * (Hereinafter collectively referred to as Lab signals).
[0036]
When the color copying apparatus 1 is used as a printer, the external interface unit 43 converts the PDL data representing the document DOC prepared by the image input terminal 3 into a Lab signal for each output unit (each page). Perform rendering (drawing development). Similarly, when the color copying apparatus 1 is used as a color FAX apparatus, the external interface unit 43 receives FAX data in the TIFF (Tagged Image File Format) format from the FAX apparatus 3e and converts the FAX image into a Lab signal. Rasterize. That is, the external interface unit 43 functions as an image input unit when the color copying apparatus 1 is used to perform a printer function or a FAX function.
[0037]
The image data (Lab image data) represented by the Lab signal is input to the output color conversion unit 46. The Lab image data is subjected to image region (pictogram) separation processing by the image information area separation unit 44 as necessary, or color editing processing or moiré processing is performed by the editing processing unit 45. After being removed or subjected to a smoothing process for smoothing the halftone data, or an image editing process such as image enlargement or image reduction, it is input to the output color conversion unit 46.
[0038]
The output color converter 46 converts the Lab signal into a color signal suitable for subtractive color mixing. For example, the output color converter 46 converts the Lab color system represented by the Lab signal from the YMC color system represented by each of the yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) color signals, or The image data is subjected to a mapping process to the CMYK color system in which black (K) is added thereto, and raster data which is color-separated for print output is generated. Further, the under color removal unit 48 performs an under color removal process (UCR; Under Color Removal) for reducing the CMY components of the color image in such raster data conversion processing.
[0039]
The under color removing unit 48 performs a gray component replacement (GCR) process (GCR) for partially replacing the further reduced CMY components with K components. Further, the under color removing unit 48 performs a background removing process of cutting (invalidating) image data of a predetermined background density or less among the image data of each color of YMCK according to the background density of the input image. Then, the digital image data subjected to the series of processes (pre-stage color signal processing) is input to the image compression / decompression processing unit 50a.
[0040]
The image compression / decompression processing unit 50a compresses a print image in a compressed image format such as JPEG, and temporarily stores (compresses and saves) the image in a hard disk device (HDD; Hard Disc Device) 54 which is an example of a nonvolatile storage medium. And decompress the compressed and stored print image. For this purpose, the image compression / decompression processing unit 50a includes, for example, an encoding unit 52 and a decoding unit 56.
[0041]
The encoding unit 52 performs irreversible compression by encoding using an encoding parameter set by a parameter setting unit (not shown) using a method such as orthogonal transform encoding such as DCT (Discrete Cosine Transform) or vector quantization. Generate encoded image data (encoded color signal). The coded image data of each color of Y, M, C, and K, which has been irreversibly compressed by the coding unit 52, is written almost simultaneously to a hard disk device 54 which is an example of an image storage unit.
[0042]
Next, in synchronization with a leading edge detection signal (a signal indicating a printing start point in the sub-scanning direction) from a leading edge detector (not shown) of the print engine 70, encoded image data of each color of Y, M, C, and K is transmitted from the hard disk device 54. Are sequentially read out at regular intervals and input to the decoding unit 56. The decoding unit 56 decodes the coded image data of each color of Y, M, C, and K by using the coding parameters set by a parameter setting unit (not shown) and corresponding to the coding in the coding unit 52. To return to the original image data (decoded color signal).
[0043]
The second-stage color signal processing unit 60 performs a color correction process for print output on the digital image data from the image compression / decompression processing unit 50a (this is particularly referred to as a second-stage color correction process), and the color correction process is performed. Based on the obtained digital image data, binarized data for printing is generated and passed to the image forming unit 32. For this purpose, the latter-stage color signal processing unit 60 includes an image editing unit 62, an MTF correction unit 64, an output gradation correction unit 66, and a halftone generation unit 68.
[0044]
The image editing unit 62 performs linearization of color separation or similar processing in order to adjust a toner image of an output image created in response to digital image data (CMYK or the like) from the image compression / expansion processing unit 50a. . Further, the image editing unit 62 uses the edge enhancement spatial filter to perform edge enhancement processing on the decoded image data of each of the colors Y, M, C, and K that are sequentially read out from the decoding unit 56 at regular intervals. To adjust the sharpness of the image.
[0045]
The MTF correction unit 64 corrects the spatial frequency characteristics of the image. The output gradation correction unit 66 performs gamma correction on the digital image data of each of the colors Y, M, C, and K, on which edge enhancement and MTF correction have been performed, with reference to, for example, a look-up table. Further, the output tone correction unit 66 converts the image data Y, M, C, and K of each color representing the density or lightness, which are the characteristic values inside the print output signal processing system, into the area ratio of the characteristic values of the print engine 70. In response, a color correction process (TRC process; Tone Reproduction Correction) is performed.
[0046]
The halftone generation unit 68 performs a halftoning process based on the digital image data subjected to the above-described processes to obtain binarized data representing a pseudo halftone image, and converts the binarized data into an image forming unit. Pass to 32.
[0047]
The image forming section 32 has a print engine 70 as a main part thereof, and an IOT controller 72 for controlling mainly mechanical operations of the print engine 70. Print engine 70 may utilize, for example, an electrophotographic process. The print engine 70 is not limited to the electrophotographic type as described above, and may be implemented by, for example, a thermal printer, an inkjet printer, or a particle beam photographic printer.
[0048]
In the case of using an electrophotographic process, the print engine 70 includes an optical scanning device. For example, the print engine 70 includes a laser light source 74 that emits a light beam, a laser driving unit 76 that controls or modulates the laser light source 74 according to the binary data for printing output from the subsequent color signal processing unit 60, and a laser light source 74. And a polygon mirror (rotating polygon mirror) 78 for reflecting the light beam emitted from the light source toward a photosensitive member (for example, a photosensitive drum) 79.
[0049]
With this configuration, the print engine 70 reflects the light beam generated by the laser light source 74 on a plurality of surfaces on the polygon mirror 78 to expose the photosensitive member 79, and forms a latent image on the photosensitive member 79 by scan scanning. Form. Once the latent image has been formed, the image is developed according to any of a number of methods known in the art and then transferred to a predetermined print medium to output a color image as a visible image. The obtained printed matter is fixed by a fixing device (not shown), and the printing paper is turned over by a duplex copying unit 34 (see FIG. 1) for duplex copying, or is immediately delivered to a delivery unit 36 (see FIG. 1). Is discharged.
[0050]
As described above, in the color copying apparatus 1 according to the present embodiment, when focusing only on the image data path route, the flow of the image information (the image data path route) does not depend on the copy function, the printer function, or the FAX function. , The image input unit, the image processing unit, the image storage unit, and the image forming unit in a serial manner. That is, the image data path route of the color copying apparatus 1 of the present embodiment focuses on “path route only”, and if the module or board on which each functional unit is mounted is not considered, the image data path route is the same as the conventional one shown in FIG. There is no change. However, in the color copying apparatus 1 according to the present embodiment, when attention is paid to the connection configuration of modules and substrates accommodating these functional units, the functional units are not connected in series in the order described above, but are connected in series. It is characterized in that it is connected in a star shape around an operation control unit that controls the parts. Hereinafter, this point will be described in detail.
[0051]
<< System Architecture >>
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a system architecture of a circuit configuration in a case where a module or a substrate on which each functional unit of the color copying apparatus 1 illustrated in FIGS. 1 and 2 is mounted is also considered. It should be noted that the illustrated color copier 1 is shown in a case where it is used as a digital copier or a multifunction peripheral. As shown in the figure, around the I / O bridge section 140 on the main body side, image forming function sections 202 such as an image capturing section 210 and an image forming section (image recording section) 230 related to image formation, and UI devices 14 and 15. , 16 and the like are exchangeably provided, and electric signals are transmitted between main devices such as the I / O bridge unit 140 and the image forming function unit 202 by a standard interface. It is characterized in that it is configured to be connected in a shape. This will be specifically described below.
[0052]
On the processing substrate 38 (not limited to one) of the color copying apparatus 1, first, a controller unit 100 which is an example of an operation control unit according to the present invention is disposed. The controller unit 100 includes a CPU (processor) 110, which is an example of a central processing unit, a memory bridge unit (Memory Bridge) 120, and a main memory, which is an example of a volatile storage medium that holds storage contents only when power is supplied. (Main storage unit) 130. In addition, the controller unit 100 includes a non-volatile storage medium (ROM) 132 (in which an operating system OS, an application program for controlling each functional unit related to image processing and image formation, or a peripheral device is installed (installed)). (Hereinafter referred to as a nonvolatile memory 132). The non-volatile memory 132 stores not only an operating system OS and application programs, but also device setting conditions (including information on connected devices).
[0053]
The CPU 110 is a main controller that executes operation control and data processing of the entire color copying apparatus 1, and executes various programs under the control of the operating system OS. The main memory 130 is a volatile semiconductor memory such as a RAM (random access memory) for loading a program executed by the CPU 110 and using the program as a work area. When the program codes and data cannot be accommodated in the main memory 130, the swapping between the virtual memory system and the auxiliary storage device such as the hard disk drive (HDD) 54 is performed by the cooperative operation of the file system and the file system. It is being done.
[0054]
The main memory 130 and the non-volatile memory 132 are connected to the CPU 110 via the memory bridge unit 120. The memory bridge unit 120 incorporates a memory controller that controls input and output of data between the CPU 110 and the main memory 130 or the nonvolatile memory 132 in cooperation with the CPU 110. Data is transferred between the CPU 110 and the main memory 130 by a DMA (Direct Memory Access) operation in units of, for example, 32 bytes. For example, "RDRAM; Rambus Dynamic RAM" or "DDR SDRAM; Double Data Rate Synchronous DRAM" is used as the main memory 130, and the data transfer speed is improved by increasing the bus bandwidth of the memory. Note that the size of the DMA transfer is not limited to 32 bytes, and may be larger or smaller than 32 bytes.
[0055]
Further, the controller unit 100 includes an I / O bridge unit (Input / Output Bridge) 140 and a switch unit (Switch) 150 which is an example of a switching unit that switches a communication interface with a peripheral device. The I / O bridge unit 140 incorporates an I / O (input / output) controller that functions in cooperation with the CPU 110. Various add-on boards (driver boards) 250 incorporating an input / output interface driver for interfacing with peripheral devices are additionally connected to the switch unit 150 (add-on). For example, a LAN board 252 for interfacing with a gigabit-based LAN 8 (see FIG. 1) and a 1394 board 254 for interfacing with an IEEE 1394 standard device 3f (see FIG. 1) can be connected to the switch unit 150. It has become. The input / output interface driver incorporated in the switch unit 150 is connected in a one-to-one (Peer to Peer) manner with each add-on board 250 (such as the LAN board 252 or 1394 board 254) interposed between the peripheral device. It is configured to
[0056]
For example, a document file created by the personal computer 3a (see FIG. 1) is an add-in as data described in a page description language (PDL) in which enlargement, rotation, deformation, and the like of figures and characters can be freely controlled. The data is sent to the color copying apparatus 1 via the board 250, the switch unit 150, and the I / O bridge unit 140. Upon receiving the PDL data, the color copying apparatus 1 renders (draws and develops) image data for each output unit (each page) before printing, and then forms an image forming unit (image recording unit) (Image recording unit) having an engine unit. The raster data is output to an Output Terminal (230).
[0057]
Note that the I / O bridge unit 140 is directly connected to a USB board 256 that takes an interface with a USB (Universal Serial Bus) 2.0 standard device 3g without passing through the switch unit 150. It has become. The LAN board 252 and the 1394 board 254 may be connected without passing through the switch unit 150. In this case, the I / O bridge section 140 is provided with a mechanism of peer-to-peer (one-to-one) connection with the LAN board 252 or the like.
[0058]
The controller unit 100 includes a hard disk device 54, which is not disposed on the processing board 38 (see FIG. 2). The hard disk device 54 is connected to the I / O bridge 140 according to the “Serial ATA” standard, which is an example of a hard disk interface. In this embodiment, the “Serial ATA” standard includes “Serial ATA II”, which is a higher standard of the basic “Serial ATA 1.0” standard, or further higher standards that will be standardized in the future. .
[0059]
The I / O bridge section 140 is directly connected to a user interface device including the operation panel 14 and the operation keys 16 shown in FIG. The controller unit 100 may optionally include a graphics driver unit (Graphics) 160, which is an example of a user interface driver, as indicated by a dotted line in the figure. In this case, the user interface device 15 having the large user interface or the maintenance screen shown in FIG. 1 is connected to the memory bridge unit 120 via the graphics driver unit 160.
[0060]
The I / O bridge unit 140 is a functional part of the color copying apparatus 1 functioning as a multifunction peripheral or the like, and is an image capturing unit that obtains digital image data by optically scanning an image with a scanner (not shown). (Image Input Terminal) 210 and a predetermined image such as color conversion or scaling for digital image data obtained by the image capturing unit 210 or digital image data obtained from a LAN (Local Area Network) or another peripheral device. An image processing unit (Image Processing System) 220 that performs processing, and an image forming unit 230 that forms an image on a predetermined recording medium based on digital image data on which predetermined image processing has been performed by the image processing unit 220 are connected. You. Image data input / output to / from an image forming function unit such as the image capturing unit 210 and control command data for the controller unit 100 to control the operation of these image forming function units are provided on the electric signal transmission line between the connections. But can be put in common.
[0061]
Note that a recording medium reading unit (memory reader) that reads a semiconductor memory such as a flash memory, a recording medium writing unit that uses a CD-R or a CD-RW as a recording medium, or another image forming unit (image recording unit) ) May be connected to the I / O bridge unit 140 as the extension unit 240.
[0062]
The image capture unit 210 corresponds to the image acquisition unit 10 (or the read signal processing unit 22 as a main part thereof) illustrated in FIG. 2, and the image processing unit 220 includes the pre-stage color signal processing unit 40 illustrated in FIG. And the second-stage color signal processing unit 60. Further, the image storage processing unit 222 corresponds to the image compression / decompression processing unit 50a shown in FIG. The image storage processing unit 222 uses a hard disk device (HDD) 54 as a storage medium for storing data. The image forming unit (image recording unit) 230 corresponds to the image forming unit 32 illustrated in FIG.
[0063]
The electric circuits of the functional units (devices) related to image formation, such as the image capturing unit 210, the image processing unit 220, the image storage processing unit 222, and the image forming unit (image recording unit) 230, are the electric circuits of the controller unit 100. The printed circuit board (mother board) is mounted on a separate printed circuit board (module board) so as to be detachable from the mother board. The module board on which the electric circuit of each of these devices is mounted is physically connected via a cable to a location away from the motherboard on which the electric circuit of the controller section 100 is mounted. As a star. In the case of such a cable connection, transmission of an electric signal between printed circuit boards is performed using an optical transmission medium such as a metallic wire (for example, a copper wire) or a plastic optical fiber POF. Alternatively, a module board for each functional unit may be mounted and connected on a motherboard for the controller unit 100 via an on-board type board connector. Also in this case, each functional unit is arranged in a star shape centering on the controller unit 100.
[0064]
Note that the image forming function units related to image processing and image formation, such as the image capturing unit 210, the image processing unit 220, the image storage processing unit 222, and the image forming unit (image recording unit) 230, are described above. As described above, or may be provided as a functional unit in which this module substrate is housed in a housing. In this specification, the module substrate and the functional unit are collectively referred to as a functional module or a (connection) device.
[0065]
Here, in the case of the cable connection, when the functional modules (connection device main bodies) are connected with a metal wire such as a copper wire, an unnecessary signal is transmitted from the metal wire, so that EMI (Electro Magnetic Interference) is generated. Or EME (ElectroMagnetic Emission; Electromagnetic Radiation) or EMC (ElectroMagnetic Compatibility). In addition, there is a concern that extending the signal line may increase the load capacitance and cause waveform dulling. On the other hand, by using an optical transmission medium as a signal transmission interface between functional modules, the problem of electromagnetic interference EMI, electromagnetic environment compatibility EMC, or the problem due to waveform dulling can be eliminated, and the wiring length can be increased. Can be realized.
[0066]
The controller unit 100 of the color copying apparatus 1 which is an example of the image forming apparatus is provided with an image forming function unit such as an image capturing unit 210, a driver circuit for a peripheral device, or a main body of the color copying apparatus 1 such as a user interface device. Information indicating the attribute of the detachable connection device, which is information on the operation specifications of the connection device (device configuration J0), is obtained from each device, and the device configuration J0 is referred to for efficient processing of the entire system. A processing flow control unit 300 that controls a data path and operation timing between devices is provided. The processing flow control unit 300 may be configured to be provided outside the controller unit 100.
[0067]
In addition, the controller unit 100 independently performs, based on test data (an example of processing target data) corresponding to each functional unit for diagnosing the presence or absence of a failure for each functional unit connected to the controller unit 100, independently. Failure diagnosis control that receives via the processed data from the functional unit and compares the processed data with an expected value corresponding to the test data when the functional unit is normal, thereby diagnosing whether or not the functional unit has failed. A section 310 is provided. The failure diagnosis control unit 310 may also be configured to be provided outside the controller unit 100.
[0068]
The processing flow control unit 300 controls processing target data and control command data according to a normal operation mode in which the color copying apparatus 1 performs a normal image forming process and a failure diagnosis mode in which a failure is diagnosed. Control the flow of For example, when performing a failure diagnosis when the output image of the color copying apparatus 1 does not produce a desired result, a data path control for detecting where a failure has occurred in each of the functional parts connected in a star shape is also performed. Do. Then, a test pattern is generated at “a place where the flow of the image data is good”, and the failure diagnosis control unit 310 determines whether or not correct data is output from each functional unit. In the configuration of the present embodiment, the interface between the image capturing unit 210, the image processing unit 220, the image storage processing unit 222, and the image forming unit 230 and the I / O bridge unit 140 is referred to as “the boundary of the flow of image data. Good place ". That is, the failure diagnosis control unit 310 independently performs a failure diagnosis on each of the connection devices connected to the apparatus main body arranged in a star shape around the controller unit 100 as the operation control unit.
[0069]
The controller unit 100 incorporates an operating system. Further, the failure diagnosis control unit 310 incorporates an application program for executing the failure diagnosis processing by software. Further, the processing flow control unit 300 incorporates an application program for performing data path control by software. This data path control is to control the flow of test data and control command data in conjunction with the failure diagnosis processing based on the application program by the failure diagnosis control unit 310. The data path control and the failure diagnosis processing are not limited to the computer processing based on the software (program), but may be configured by dedicated hardware.
[0070]
The processing flow control unit 300 is configured to, for example, connect a device connected to the I / O bridge unit 140 via the I / O bridge unit 140 to a connection device not connected to the I / O bridge unit 140 via the memory. The device configuration J0 of each connection device is obtained using a connection interface based on a standard interface such as via the bridge unit 120 or the like. Further, the processing flow control unit 300 transmits control command data for controlling each device to the connected device based on the device configuration J0 of each connected device so as to perform efficient processing as a whole system. Also uses a connection interface with a standard interface.
[0071]
Here, as a connection interface for connecting each functional part in the controller unit 100, a standard interface employing a peer-to-peer (Pear To Pear; also referred to as point-to-point Point To Point) is used. Preferably, a bidirectional serial communication system (Serial Interface) is used. Here, the standard interface is a legal (legal) technical guideline approved by a non-commercial organization such as IEEE or JIS (Japanese Industrial Standard) or a governmental organization (public standard organization). ) May be a public interface used to establish uniformity in the area of hardware or software development. Not only such public interfaces, but also private standard interfaces compiled by private organizations or single companies, so-called industry standard interfaces (industrial standard interfaces) and de facto industry standard interfaces. It doesn't matter. In any case, the standard interface may be any connection interface that satisfies a certain standard. For example, the hardware development or development that occurs when a product or philosophy is developed by a company and deviations from the standard through success and imitation cause compatibility issues or become widely used to limit marketability. A de facto technical guideline (unofficial standard) for software development may be adopted as the standard interface of the present embodiment.
[0072]
In the present embodiment, the standard interface is preferably PCI-EX (PCI Express), which is an example of the PCI standard. Here, "PCI-EX" is proposed by Intel Corporation of the United States, and today, a PCI small research group (PCI-SIG / SIG; Special Interest Group) is a non-profit business of companies gathered for the spread of PCI. The organization is advancing the specification, and is a serial transfer interface originally called "3GIO (abbreviation for 3rd Generation I / O)". Note that the serial interface is a transmission interface for sequentially transmitting data one bit at a time using a single signal line. As a communication method of this serial interface, for example, RS-232C, RS-422, IrDA, USB, IEEE 1394, fiber channel, etc. are employed in many personal computers, portable information terminals and peripheral devices. PCI-EX has a significantly higher communication speed than these. Therefore, by configuring the color copying apparatus 1 using PCI-EX, a system capable of high-speed processing can be constructed.
[0073]
In the color copying apparatus 1 as an example of the image forming apparatus, the controller unit 100 includes hardware parts such as a copying function and a printing function, for example, an image capturing unit 210, an image processing unit 220, an image storage or image forming unit (image recording unit). With respect to the interconnection of the input / output system of image data between the devices such as 230), each device is controlled so as to constantly manage a large amount of data flowing simultaneously between the devices and to perform functions such as a copier and a printer. You have to control. When high-speed processing is required, the machine cycle must be increased. In this case, in order to adapt to speeding-up of the CPU 110 or the main memory 130, an application requiring a large amount of calculation, improvement of connectivity (connectivity), and the like, various data flows such as image data and control command data are required. The speed (internal bandwidth) also needs to be increased. As described in the related art, it has been difficult to cope with the high speed when a parallel bus is used.
[0074]
On the other hand, the serial interface can reduce the number of wires and reduce interface cost as compared with the parallel interface using a plurality of signal lines, and eliminates data shift and irregularity (skew) between signal lines. Also, a crosstalk phenomenon in which the signal lines affect each other by a voltage does not occur. Further, by using a peer-to-peer connection, it is possible to transfer data exclusively on a transmission line instead of on a time-division basis. For this reason, serial interfaces and peer-to-peer connections are suitable for high-speed and long-distance data transfer, and increasing the speed of various data flows such as image data and control command data can be realized at low cost and easily. become able to.
[0075]
In this specification, the definition of PCI-EX is defined as the draft of the PCI-EX standard, which was considered by PCI-SIG at the time of preparation of this specification (the first draft of the standard was adopted by a group member on July 23, 2002). And also includes PCI-EX and its revised versions that will be officially approved later, and those that will be approved as extended standards and higher standards after that. Also, any bus corresponding to a PCI-EX compatible card or interface can be regarded as a PCI-EX. As a current standard proposal, for example, the maximum communication speed is 2.5 Gbps (current PCI is 1.06 Gbps). However, since bundled use is possible (scalable), two PCI-EXs (referred to as two lanes) can be bundled to achieve a communication speed of 5 Gbps. Further, the PCI-EX supports hot-plug (hot-plug) connection, and active insertion / removal is possible. Thus, by applying the PCI-EX to the color copying apparatus 1, for example, a cassette-type hardware unit can be inserted into the color copying apparatus 1 and used as it is, for example, via a slot-in type board connector. it can.
[0076]
It is to be noted that plug and play (Plug and Play) automatically sets the system only by connecting a peripheral device. A hot plug is what can be done while the power is on. The plug and play function is a function for automatically installing and setting a device driver when a peripheral device, an expansion card, or the like is connected to an apparatus main body (for example, a computer), and is abbreviated as “PnP”. Sometimes. If hot plug connection is possible, hot swap of peripheral devices can be performed without restarting the apparatus. For example, in a system configuration having a plurality of PCI-EX interface units (this embodiment is also applicable). Yes), making the upgrade process easier. In addition, by using the PCI-EX switch component inside the docking station (which may be provided inside the main body or may be taken out to the outside), the number of PCI-EX ports is increased, and the input / output connectivity of the entire system ( Input / Output Connectivity) can also be increased.
[0077]
In the present embodiment, the connection interface unit that is preferable to apply the PCI-EX includes, between the memory bridge unit 120 and the I / O bridge unit 140, the I / O bridge unit 140, as shown by the thick solid line in FIG. Between the switch unit 150, between the switch unit 150 and the add-on board 250 (for example, the LAN board 152 or the 1394 board 254), the I / O bridge unit 140, the image capturing unit 210, the image processing unit 220, and the image storage processing unit. 222 or the image forming unit (image recording unit) 230. Further, the present invention can be applied between the I / O bridge section 140 and the user interface device including the operation panel 14 and the operation keys 16 shown in FIG. 1 and between the memory bridge section 120 and the graphics driver section 160. Good. When the extension unit 240 is connected to the controller unit 100 (for example, the I / O bridge unit 140), PCI-EX may be applied to the extension unit 240. Of course, the example shown in FIG. 3 is an example, and PCI-EX may be applied to other connection interfaces.
[0078]
Note that a user interface driver 162 indicated by a dotted line in the figure may be provided between the user interface device including the operation panel 14 and the operation keys 16 and the I / O bridge unit 140. In this case, at least one of between the user interface (U / I) driver 162 and the I / O bridge unit 140 and between the graphics driver unit 160 and the user interface device such as the operation panel 14 and the operation keys 16 ( (In one case, the I / O bridge section 140 is preferable.) May be connected by PCI-EX.
[0079]
As described above, by configuring the color copying apparatus 1 as an example of the image forming apparatus by applying the PCI-EX, graphics, a north / south bridge, a local I / O, or a so-called computer architecture. All parts corresponding to the extension bus and the like can be implemented by PCI-EX.
[0080]
Between the controller unit 100 (specifically, the I / O bridge unit 140) and each device such as the image capturing unit 210, the image processing unit 220, the image storage processing unit 222, or the image forming unit (image recording unit) 230, If each device such as the image capturing unit 210 is compatible with hot plug connection by connecting with PCI-EX, each device such as the image capturing unit 210 is an apparatus (specifically, the I / O bridge unit 140). The controller unit 100 can automatically acquire the basic information of each device and perform necessary setting (for example, setting of a device driver).
[0081]
As described above, by applying the connection interface unit of the “peer-to-peer method” or the “serial communication method having bidirectionality”, a conventionally known PCI bus (mini-PCI or PCI-E A significant advantage can be obtained when a connection interface of a parallel communication method is applied. That is, if a “peer-to-peer” or “bidirectional and serial” connection interface section is applied, the problem of a parallel bus using a large number of signal lines can be solved. For example, data shift or skew between signal lines can be solved. And there is no signal crosstalk.
[0082]
As a result, high-speed and long-distance data transfer becomes possible, and the degree of freedom in increasing the function and speed of the image forming apparatus is increased. Eliminate design constraints. Therefore, the present invention is free from restrictions on hardware design, and it is possible to easily and at low cost realize high functionality and high speed which were not possible on an extension of the conventional parallel bus. In addition, since each connection device is connected to the controller unit 100 (specifically, the I / O bridge unit 140) in a “peer-to-peer” connection, image data and image data can be transferred between the I / O bridge unit 140 and each connection device. Control signals are always input / output, and it is possible to independently diagnose the presence or absence of a failure for each of the connected devices (details will be described later).
[0083]
<< Configuration Example of PCI Express (PCI-EX) >>
FIG. 4 is a diagram illustrating PCI-EX, which is a preferred example of a connection interface unit having bidirectional, serial, and peer-to-peer features.
[0084]
The PCI-EX adopted in the present embodiment is a new standard for connecting components and peripheral devices inside a personal computer, and is mainly used for input / output (I / O) so as to keep pace with the speed improvement of CPUs and memories. ) Was developed to improve the bandwidth. Today, PCI-SIG, mainly led by Compaq, USA, Dell, USA, Hewlett-Packard, IBM, USA, Intel, Microsoft, USA, etc., is developing standards.
[0085]
As shown in FIG. 4A, the PCI-EX architecture includes a configuration layer (Config / OS), a software layer (Soft / Ware), a transaction layer (Transaction), a data link layer (Data Link), and a physical layer. The communication is divided into five layers, that is, layers (Physical). This PCI-EX has no connection (compatibility) with the current (conventional) parallel PCI at the physical technical level. However, the communication protocol and the like are common, and the PCI-EX has compatibility (software compatibility) with the addressing model of a conventional (current) parallel PCI bus (see FIG. 4A). As a result, there is an advantage that the current operating system OS, application programs, drivers, and the like can be operated as they are. For example, the configuration layer and the software layer are considered so as not to affect the existing operating system OS in relation to the existing parallel type PCI (No OS Impact). In the future, even if there is a change in the data transfer or the encoding method, it is considered that only the physical layer is affected and the other layers are not affected (future speeds and encoding techniques only impact the physical layer). In the transaction layer, the packet format supports 32-bit memory addressing, and can be extended to 64-bit memory addressing.
[0086]
In addition, the PCI-EX is physically connected serially as shown in FIG. 4B, and each device is connected one-to-one. That is, the routing of one lane (communication channel) is independent of the other routing. The load of the route calculation processing is reduced as compared with the case of the parallel bus. Each device (functional module) incorporates a transmission / reception circuit serving as a connection interface unit. Further, the PCI-EX has been extended from the conventional PCI such as QoS (Quality of Service), hot plug, hot swap, power management, and the like. In addition, separate links are used for transmission and reception for bidirectionality, and an 8b / 10b method is adopted as an encoding method. For this reason, the clock is embedded in the data signal. Each link is a low-voltage differential signal, and the basic performance of the data transfer rate is 2.5 Gbps (Giga bit per sec) in one direction (that is, one link). That is, the data transfer rate is 2.5 Gbit / sec with one bit width per lane. Converting this to bytes, a bandwidth of 250 MB / Sec per lane is realized. In the PCI-EX, lanes are prepared in both the up and down directions, so that a standard PCI-EX (1 lane; 1 ×) achieves a bandwidth of 500 MB / Sec.
[0087]
Further, the PCI-EX can change the width of the lane in a scalable manner, and when the transfer capability is required, can bundle a pair of signals (links) with, for example, 2, 4, 8, 12, 16, 32, It can be extended to 32 links. In other words, the PCI-EX adopts a serial system in which data is transmitted steadily with a single conductor, while using a single set of transmission and reception conductors, and using a number of pairs to further increase the speed. Can be. When an image forming apparatus is configured by applying the PCI-EX, the number of links in the connection between the controller unit 100 and the image capturing unit 210 or other devices changes according to the required transfer capability. Good. That is, the required transfer capability can be satisfied only by changing the number of links, without having to increase the basic clock.
[0088]
As described above, the color copying apparatus 1 is configured substantially by applying a standard interface such as PCI-EX as a connection interface unit having more bidirectionality in a serial communication format or peer-to-peer. To one computer. The adoption of the serial communication method eliminates the need to synchronize data, which was essential in the case of the parallel communication method, and the processing of functional parts related to image formation has been performed in accordance with the improvement of the clock of the CPU that constitutes the controller. Speed can be increased.
[0089]
In addition, since the serial communication method is used, the number of signal lines is reduced, and a synchronization process for data matching is not required. Therefore, high-speed operation can be realized at low cost. Also, by connecting an add-on board that can be hot-plugged like PCI-EX, it is easy to expand the functions of the color copying apparatus 1 as an example of the image forming apparatus. For example, since a functional portion relating to image formation can be processed at high speed, it is possible to realize the color copying apparatus 1 with improved system throughput. Further, since the controller section can have the same configuration as the motherboard of the personal computer, the color copying apparatus 1 can be configured by using inexpensive components in the personal computer market. In other words, if a standard interface such as PCI-EX is adopted for the basic architecture of the color copying apparatus 1, it is possible to easily and inexpensively use readily available computer accessories and peripherals in a digital copying apparatus. .
[0090]
Further, by making the connection between the respective functional blocks PCI-EX of a general-purpose standard (standard interface), it is possible to reduce interface cost, simplify wiring, speed up data transfer, or reduce the number of development steps. In addition, by connecting each functional block with a standard interface such as PCI-EX, the degree of freedom and independence of a hardware H / W (electric circuit) layout is increased. For example, functional parts (devices) related to image formation, such as an image capturing unit, an image processing unit, or an image forming unit (image recording unit), are mounted on printed circuit boards different from the printed circuit board on which the controller unit is mounted. For example, it is easy to disperse and arrange each device at a location away from the controller unit 100. For example, PCI-EX may be a readily available and inexpensive off-the-shelf product with hot and pluggable interfaces and cards, such as add-on boards 250 for peripheral interfaces. Therefore, the cost of an image forming apparatus such as a digital copying apparatus can be reduced, and flexibility and scalability can be provided.
[0091]
Further, in the conventional copying apparatus, a unique circuit is required for data transfer to a client terminal such as a personal computer, and a data distribution board for transferring data to the circuit is required. By using a standard interface such as PCI-EX having characteristics of bi-directional, serial, and peer-to-peer, the interface for data transfer between the copying apparatus and the client terminal is a general-purpose standard such as a wired LAN or IEEE1394. And development man-hours can be reduced. Further, by adopting the architecture as shown in the above embodiment, the image forming apparatus such as the copying apparatus is substantially a single computer, so that networking is facilitated. In addition, a controller unit, an image capturing unit, an image processing unit, an image forming unit (image recording unit), and the like, using a connection interface having bidirectionality and using a serial or peer-to-peer method such as PCI-EX. By connecting the image forming apparatus to a functional part related to image formation, the image forming apparatus is substantially a single computer, and an operating system OS and an application program for controlling each functional part related to image formation or peripheral devices are provided in a controller unit. Is incorporated, so that the versatility, applicability, and expandability of the functional module can be improved, or resources can be shared.
[0092]
These facts make the apparatus easy to manufacture for the device manufacturer and easy to use for the user. For example, to improve the performance, increase the number of functions, or increase the speed by changing the version of a functional module or changing the combination of functional modules, simply change the application program to be installed in the controller according to the change. Thus, the function module after the change can be appropriately controlled and used. Even if the version is upgraded or the combination of the functional modules is changed, the connection configuration of the functional modules to the controller does not change. Therefore, it is easy to design an update of the application program (for example, failure diagnosis software) according to the change. is there.
[0093]
<< Operation of processing flow control unit >>
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of the operation of the processing flow control unit 300. Here, FIG. 5A shows a command for acquiring the device configuration J0 of each connection device using the PCI-EX connection interface and controlling the data path route determined based on the device configuration J0. FIG. 5B is a functional block diagram that focuses on a power supply circuit system provided for each connected device and notification of a device configuration J0 to the main body.
[0094]
As shown in FIG. 5A, the processing flow control unit 300 obtains, from each connected device, a device configuration J0 that is information indicating an attribute of the connected device and information regarding an operation specification of the connected device. Device information acquisition unit 302, which is an example of an information acquisition unit, and an operation by a user instruction via a soft key on a display menu presented on a display device or a hardware (mechanical) operation key 16 (see FIG. 1) A user instruction reception control unit 304 as an example of an operation condition acquisition unit that receives a condition is provided. The user instruction reception control unit 304 determines whether the operation is a copy function which is an essential function of the color copying apparatus 1 or an operation as a printer function which is an additional function, or a failure diagnosis. It accepts whether it is an operation. Hereinafter, the copy function and the printer function are collectively referred to as a normal function.
[0095]
The processing flow control unit 300 determines an operation timing of each unit so that the operation of each function according to the user instruction is performed in the shortest time, and controls the unit to operate at the determined timing. A data path control unit 308 that controls a path route of image data based on the image processing function information J6 acquired by the information acquisition unit 302 so that an operation according to a user instruction is efficiently performed.
[0096]
Under the control of the CPU 110, the device information acquisition unit 302 is an image forming function unit such as the image acquisition unit 210, a driver circuit for peripheral devices, or a main body of the color copying apparatus 1 such as user interface devices 14, 15, and 16. The device configuration J0 of each device is obtained from each of the connected devices that are arbitrarily attached to and detached from the connected device by using PCI-EX that forms a connection interface between the connected devices and the I / O bridge unit 140 or the memory bridge unit 120. .
[0097]
As shown in FIG. 5B, a mechanism for notifying the device configuration J0 of the connected device to the controller unit 100 (the processing flow control unit 300 thereof) under the control of the controller unit 100 is provided in each connected device. . For example, the power supply circuit 400 receives a supply of a predetermined voltage power supply (UNSW) from a system power supply unit (not shown in FIG. 3) when the main power supply of the color copying apparatus 1 is turned on, and turns on the main power supply of the system. A constantly operating unit 402, which is a functional unit that operates constantly as long as it is operated, a switching power supply 404 that receives a supply of a predetermined voltage power supply (UNSW) from a system power supply unit and generates a stabilized secondary voltage, and a switching power supply 404. And a switch operating unit 406, which is a functional unit that operates by receiving power supply from the power supply.
[0098]
The reason why the functional units in the connection device are divided into the always operating unit 402 and the switch operating unit 406 is to cope with active insertion / removal (hot plug). That is, the connected device may be attached when the main body is operated. At this time, if all the power is immediately supplied to all the functional units of the newly connected device (new device), the power consumption of the entire apparatus is reduced. Since the maximum rating may be exceeded, the device is always operated and the device is checked, and then power is supplied to the switch operating unit 406 only when there is no problem.
[0099]
In the illustrated example, the switch operating unit 406 includes, among the SW systems PW1 to PW5 that are power outputs of the switching power supply 404, a power saving system called PW4 and PW5, in addition to a functional part that operates by receiving supplies of PW1 to PW3. And a power save unit 407 that operates in response to the supply from the power saving unit. The constant operation unit 402 is provided with, for example, a device system control unit that controls each unit in the connection device, a transmission / reception circuit that forms a connection interface unit using PCI-EX, and the like.
[0100]
In addition, a function of a device information notifying unit that receives a request from the processing flow control unit 300 on the main body side and notifies the device configuration J0 including the power supply configuration J1 is also provided. For example, a non-volatile memory is provided in the device system control unit, and a predetermined storage unit (configuration register) of the memory stores information indicating an attribute of each connected device and a device configuration related to an operation specification of the connected device. The connection (system information unique to the connected device) J0 is recorded. For example, when the connected device is a scanner (image capturing unit 210), the reading resolution, the effective image size, the calculation time of the determination result of various document detection functions, the process speed, and the time from when the scan start command is issued to when the data is actually transmitted. Detailed operation specifications for each model such as time are recorded. Further, in the device configuration (system information) J0, a power supply configuration J1 which is information on power consumption (either a rated value or a maximum value) of the connected device is recorded. If the power consumption of the connected device differs depending on the operation state of the connected device, the device configuration J0 for each operation state is recorded.
[0101]
Further, in the device configuration J0, image processing function information J6 relating to an image processing function of each device (particularly, as a hardware element) is also recorded. For example, when the device is the image processing unit 220, the image processing function information J6 is information such as a scaling process method and a color space conversion method. More specifically, as for the scaling processing method, for example, whether or not a function part by hardware for enlargement processing or reduction processing is provided, and if so, the enlargement processing and reduction processing are performed. Whether it is both or one of them, whether they correspond to both the main scanning direction and the sub-scanning direction, and whether they correspond to only one of them. Information such as the processing method and the circuit configuration is not particularly required. In addition, regarding the color space conversion method, for example, whether or not it has a hardware functional part for color conversion corresponding to the external input system, and if so, to what external input system The color space conversion function part includes an internal input system (a system from the image capturing unit 210 when copying is based) and an external input system. Are provided independently of each other, or are the configurations in which the color space conversion function part by hardware is shared by adopting the correspondence between the internal input system and the external input system by parameter switching.
[0102]
As shown in the table of FIG. 5B (left side in FIG. 5), when the SW system control signal CT1 from the processing flow control unit 300 indicates off, the switching power supply 404 outputs the power save control signal CT2. Regardless of the state, the power supply to the switch operating unit 406 is stopped by turning off all the power outputs (PW1 to PW5 in the figure) of the SW system. On the other hand, when the SW system control signal CT1 from the processing flow control unit 300 is on and the power save control signal CT2 indicates off, all of the power outputs (PW1 to PW5 in the figure) of the SW system are turned on. Then, power is supplied to the switch operating unit 406. When the SW system control signal CT1 from the processing flow control unit 300 is ON and the power save control signal CT2 indicates ON, the power save system among the power outputs (PW1 to PW5 in the figure) of the SW system By turning on only PW4 and PW5, power is supplied only to the power saving unit 407 in the switch operating unit 406.
[0103]
<< Data path control and fault diagnosis processing >>
FIG. 6 is a diagram for explaining a mechanism for controlling the flow (data path) of image data between devices at the time of normal operation and at the time of inspection in a configuration in which devices can be arbitrarily exchanged. Here, FIG. 6A shows a data path comprehensively, and FIG. 6B shows a data path focused on at the time of failure diagnosis. The signal flowing through the data path includes image data and control command data.
[0104]
When the color copying apparatus 1 functions as a digital copying machine, the data path control unit 308 inputs image data acquired by the image capturing unit 210 to the image processing unit 220, and performs various types of color conversion and scaling. After the image processing is performed, the path route of the image data is determined so as to be input to the image forming unit (image recording unit) 230.
[0105]
On the other hand, when the color copier 1 functions as a printer that prints out based on image data taken in from an external input system, the data path control unit 308 is connected to the color copier 1 via the add-in board 250. The image data input from the network is subjected to various types of image processing such as color conversion and scaling in a predetermined function part, and then input to the image forming unit (image recording unit) 230 so that the image data is input. Determine the path route. Specifically, at the time of the normal function, various kinds of image processing should be performed by software of the CPU 110 of the controller unit 100, or an image processing function part by hardware of the image processing unit 220 connected by PCI-EX is used. It is determined with reference to the image processing function information J6 acquired from the image processing section 220 whether the processing should be performed. At this time, among the image processing functions of the hardware of the image processing unit 220 connected to the color copying apparatus 1 at that time, functional parts usable for performing the operation designated by the user are used as much as possible. The path route of the image data and the control command data is determined so that the missing part is compensated for by image processing by software provided in the controller unit 100.
[0106]
That is, when performing an additional function other than the basic functions of the color copying apparatus 1 such as support for an external input system, the data path control unit 308 uses the image processing function information acquired from the device. Based on J6, an image processing function using software in the controller unit 100 and the color copier 1 at that time are executed so that the image processing can be performed more efficiently as a whole system in conformity with the processing conditions specified by the user. It controls the path route of image data and control command data and the operation of the device so that the image processing function is shared with the hardware image processing function of the connected device.
[0107]
On the other hand, when the user designates a failure diagnosis through an operation panel or the like, or when a predetermined self-diagnosis timing registered in the color copying apparatus 1 is reached, or when the color copying apparatus 1 is connected via a communication line (not shown). When a test instruction is received from a service center that remotely manages the test (hereinafter, collectively referred to as “when the failure diagnosis mode is set”), the data path control unit 308 executes the test stored in the nonvolatile memory 132 in advance. The signal is input to the function unit to be diagnosed, and the processing result is switched to a path route for transmitting the processing result in the function unit to the failure diagnosis control unit 310. Note that a memory for holding a test signal for each function unit may be prepared, and the test signal may be supplied on its own. Further, a test signal may be supplied from a remotely managed service center to a functional unit to be diagnosed via an external input system.
[0108]
A path switching control signal indicating the result of determining the path route by the data path control unit 308 is transmitted to the I / O bridge unit 140 via the CPU 110. The I / O bridge unit 140 switches the transfer destination of the image data and the control command data according to the path switching control signal. For example, in the normal function mode, when performing color space conversion processing according to the image forming unit (image recording unit) 230 on standard image data such as sRGB format input from a network (external input system), If the image processing unit 220 having the function of the sRGB format color space conversion processing (color conversion from sRGB to YMCK) is connected to the color copying apparatus 1 at the time, the data path of the processing flow control unit 300 The data path control unit 308 controls the I / O bridge in response to a path switching control signal so that the color space conversion from sRGB to YMCK is performed by using a hardware image processing function of the image processing unit 220. By controlling the unit 140, a path route such as image data is controlled.
[0109]
On the other hand, at this time, even if the image processing unit 220 is not connected to the color copying apparatus 1 or the image processing unit 220 is connected, the function of the color space conversion processing for the sRGB format is performed by the image processing unit 220. Does not have, the data path control unit 308 controls the I / O bridge unit 140 by the path switching control signal so that the color space conversion from sRGB to YMCK is performed by software by the controller unit 100. This controls the path route of image data and the like.
[0110]
Further, for example, when an image input from a network (external input system) is enlarged or reduced and input to the image forming unit (image recording unit) 230, both the main scanning and the sub-scanning are performed at that time. When the image processing unit 220 having the function of the enlargement processing and the reduction processing) is connected, the data path control unit 308 of the processing flow control unit 300 executes the image processing function unit by the hardware of the image processing unit 220. A path route for image data and the like is controlled so as to perform the scaling process using the image data.
[0111]
That is, the controller unit 100 transmits the image received from the network to the image processing unit 220 without performing any image processing related to the scaling process, and performs image processing such that the image processing unit 220 performs enlargement or reduction. When the image processing unit 220 controls the image processing unit 220 and receives the image after the scaling process from the image processing unit 220, the image processing unit 220 transfers the image to the image forming unit (image recording unit) 230 and causes the image forming unit (image recording unit) 230 to execute the printing process. On the other hand, at that time, the image processing unit 220 is not connected to the color copying apparatus 1, or even if the image processing unit 220 is connected, the image processing unit 220 has a hardware scaling function. If not, the data path control unit 308 controls the path route of the image data and the like so that the scaling process is performed by the software of the controller unit 100.
[0112]
Further, when the failure diagnosis mode is set, the data path control unit 308 performs processing based on the test signal in the functional unit to be diagnosed, and transmits processed image data and control command data to the failure diagnosis control unit 310. Switch to the path route. Next, the operation in the failure diagnosis mode will be described.
[0113]
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of an operation flow control processing procedure in the processing flow control unit 300. Here, only the processing procedure when the failure diagnosis mode, which is a characteristic part of the color copying apparatus 1 of the present embodiment, is set will be described.
[0114]
The controller unit 100 first determines whether or not the failure diagnosis mode is set in the color copying apparatus 1 (S100). Then, when the failure diagnosis mode is set (S100-YES), as shown in FIG. 6B, the data path control unit 308 individually stores, for example, each functional unit previously held in the nonvolatile memory 132. A dedicated test signal for diagnosing is input to the function unit to be diagnosed via the I / O bridge unit 140, and the processing result of each function for the test signal is input to the I / O bridge unit 140, the memory bridge unit 120, The path route of the image data is controlled so as to be transmitted to the failure diagnosis control unit 310 via the CPU 110 (S102 to S138). That is, a test pattern signal indicating a test image and a test control signal corresponding to each are transmitted to the respective functional units connected in a star shape with the controller unit 100 as a center, and the processed image data and control signals are transmitted. Command data (response command data) is passed to the failure diagnosis control unit 310.
[0115]
The failure diagnosis control unit 310 compares the processed image or control command data (actual value) with a known normal signal state (expected value) to determine whether the functional unit to be diagnosed is normal. It is automatically determined whether or not there is (S108, S118, S128, S138). In the function part that handles digital data for both input and output, the processed image and the response control command data can be completely predicted from the input image and the input control command data, so that the controller unit 100 which is a controller of the PCI-EX bus By comparing the actual value with the expected value as described above, the presence or absence of a failure can be automatically determined. At the time of failure diagnosis of the image forming unit 230, an image may be output on a printed material using a test pattern signal, and a user or a service person may determine whether the image is normal or abnormal based on the output image. .
[0116]
For example, in the color copying apparatus 1 having this configuration, the operation of detecting a defective portion is performed as follows. First, a test image and control command data for diagnosing the image capturing unit are sent to the image capturing unit 210 (S102), and the image capturing unit 210 performs processing using the test image for the image capturing unit (S104). ). The failure diagnosis control unit 310 receives the processed image data (S106), and determines whether or not the image capturing unit 210 is normal (S108). Next, a test image for image processing unit diagnosis and control command data are sent to the image processing unit 220 (S112), and processing using the image processing unit test image is performed by the image processing unit 220 (S114). The failure diagnosis control unit 310 receives the processed image data (S116), and determines whether or not the image processing unit 220 is normal (S118).
[0117]
Similarly, a test image and control command data for diagnosing the image storage processor are sent to the image storage processor 222 (S122), and the image storage processor 222 performs processing using the test image for the image storage processor (S122). S124). The failure diagnosis control unit 310 receives the processed image data (S226), and determines whether the image storage processing unit 222 is normal (S128). Finally, a test image for diagnosis of the image recording unit and control command data are sent to the image forming unit 230 (S132), and the image forming unit 230 performs processing using the test image for the image recording unit (S134). The failure diagnosis control unit 310 receives the processed image data (S136), and determines whether the image forming unit 230 is normal (S138). Note that such a diagnosis order is merely an example, and the order of the functional units to be diagnosed may be arbitrarily changed.
[0118]
If there is a failure in any of the functional units based on the diagnosis result of each functional unit (S140-NG), the failure diagnosis control unit 310 performs an adaptive process at the time of the failure according to the failure (S142). For example, the failure diagnosis control unit 310 independently obtains a feature (expected value) of an image that would be obtained in a normal state and a feature of a processed image in a working state with a test signal as a processing target (actual operation) for each functional unit. Value) to determine the presence or absence of a failure. For example, failure diagnosis control section 310 determines that a failure has occurred when the difference between the expected value and the actual value is equal to or greater than a predetermined value. Each functional unit is arranged in a star shape centering on the I / O bridge unit 140 (one element constituting the controller unit 100 as an operation control unit), and data transfer between each functional unit and the controller unit 100 is performed. Can be dedicated, and a failure point can be specified by performing a single failure diagnosis test for each functional unit. In addition, even when a plurality of functional units or data paths have failed, as described above, a single failure diagnosis process is performed for each functional unit to accurately and easily identify multiple defective locations. Can be identified.
[0119]
When a failure is detected, the failure diagnosis control unit 310 notifies the content of the failure (alternatively, only an alarm) as visible information (failure message) or audio information using an alarm output unit (not shown). The alarm output unit (not shown) may be provided in the controller unit 100 having the failure diagnosis control unit 310, or may be connected to the color copier 1 via communication means such as a telephone line or the Internet. May be provided in a service center that centrally manages the status of the service.
[0120]
As described above, according to the above configuration, it is possible to independently test for the presence or absence of a failure for each functional unit to be diagnosed. That is, even if the number of data path divisions (the number of functional units connected to the controller unit 100 in this example) is any number or if there are a plurality of defective parts, Only by performing an independent test, an accurate failure diagnosis can be performed, and a failure location can be easily found. By sending a test signal only once to each functional unit and performing an inspection (one failure diagnosis test), it is possible to identify a defective part, and to isolate a defective part based on several inspection results. This is unnecessary, and the overall processing time can be reduced as compared with the conventional configuration. Even when a plurality of image data paths have failed, the failure can be detected by a single failure diagnosis test, and the overall processing time can be reduced as compared with the conventional configuration, as described above.
[0121]
In the description of the processing procedure shown in FIG. 7, it has been described that the test is sequentially performed for each functional unit to be diagnosed. However, the present invention is not limited to this. By inputting the processed image to the units, a failure diagnosis process can be executed in parallel for a plurality of functional units. In other words, as long as the bandwidth of the PCI-EX bus and the processing capability of each functional unit of the controller unit 100 (in this example, particularly, the failure diagnosis control unit 310) allow, the failure diagnosis processing is actually performed simultaneously on a plurality of functional units. Can be.
[0122]
Further, even when a device connected to the controller unit 100 is switched, a failure diagnosis can be performed using a test signal corresponding to the device. For example, even in a case where the test signal provided in the nonvolatile memory 132 cannot be applied to the failure diagnosis of the newly connected device, a memory for holding the test signal for each functional unit is prepared, or A technique such as supplying a test signal from a managing service center to a functional unit to be diagnosed via an external input system can be easily applied without changing the connection configuration of the color copying apparatus 1 at all. Accordingly, even if any connection device is combined with the apparatus, it is possible to easily and at low cost execute an optimal failure diagnosis process corresponding to the combination and operating conditions at that time. In the case of a configuration in which a memory for holding a test signal is prepared for each functional unit, a data path between the functional unit and the controller unit 100 is a path from the functional unit to the controller unit 100 (one-way path). ), And bidirectionality is not essential for fault diagnosis.
[0123]
Also, regarding the processing algorithm of the failure diagnosis, even if it is not possible to target the processing algorithm prepared in the controller unit 100 in advance, a memory for holding a processing program for each functional unit is prepared similarly to the test signal. Or a method of supplying a processing program to the controller unit 100 from a remotely managed service center via an external input system without changing the connection structure of the color copying apparatus 1 at all. Applicable to Thereby, even if any connection device is combined with the apparatus, it is possible to execute the diagnostic processing using the optimal failure diagnostic processing sequence corresponding to the combination and the operating conditions. Can be tuned. Further, even if the device configuration is changed due to the change of the connected device, it is not necessary to change the processing software previously installed in the controller unit 100 each time, and the number of development steps and costs can be greatly reduced.
[0124]
As described above, the present invention has been described using the embodiment. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the embodiment. Various changes or improvements can be made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the invention, and embodiments with such changes or improvements are also included in the technical scope of the present invention.
[0125]
Further, the above embodiments do not limit the invention according to the claims (claims), and all combinations of the features described in the embodiments are not necessarily essential to the means for solving the invention. Absent. The embodiments described above include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent features. Even if some components are deleted from all the components shown in the embodiment, as long as the effect is obtained, a configuration from which some components are deleted can be extracted as an invention.
[0126]
For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which the processing flow control unit 300 and the failure diagnosis control unit 310 are provided as independent hardware elements, but the functional parts of the processing flow control unit 300 and the failure diagnosis control unit 310 are replaced by a controller. It may be configured by software incorporated in the unit 100. This makes it possible to flexibly change routines (procedures, rules, and the like) for the operation flow control processing and the failure diagnosis.
[0127]
In the above-described embodiment, a standard interface such as PCI-EX is used as a connection interface between the controller unit and the image forming function unit. However, the present invention is not limited to this. A connection interface unit adopting any “peer-to-peer” connection mode may be applied. For example, connection specifications based on IEEE1394, USB1.1, and USB2.0 standards can be applied.
[0128]
Further, in the above embodiment, the image capturing section 210 corresponds to the read signal processing section 22 shown in FIG. 2, and the image processing section 220 corresponds to the former color signal processing section 40 and the latter color signal processing section 60 shown in FIG. The image storage processing unit 222 corresponds to the image compression / decompression processing unit 50a shown in FIG. 2, and the image forming unit (image recording unit) 230 corresponds to the image forming unit 32 shown in FIG. However, the image processing unit 220, which is a functional part related to image formation, may be handled as including some of the functional elements shown in FIG.
[0129]
For example, the individual functional elements (circuit blocks) of the image processing unit 220 such as the input color conversion unit 42, the output color conversion unit 46, or the output gradation correction unit 66 and the halftone generation unit 68 shown in FIG. It can be mounted on a printed circuit board and handled as a connection device. These individual printed boards may be configured to be detachable from a motherboard on which the controller unit 100 is mounted via, for example, a slot-in type board connector. Also in this case, a peer-to-peer interface such as PCI-EX is more preferable between the printed circuit board on which each functional part is mounted and the controller unit 100 (for example, the memory bridge unit 120 or the I / O bridge unit 140). It is preferable to have a bidirectional connection and to connect with a serial interface. Also in this case, by applying the above-described embodiment, it is possible to diagnose whether or not there is a failure for each board (virtual connection device body) on which individual functional elements are mounted.
[0130]
As described above, the circuits constituting the image forming apparatus are divided into required parts and handled as functional modules (connection device main bodies), and electric signals are transmitted between the functional modules and between the apparatus main bodies by using a peer-to-peer connection interface. It is possible to individually test for the presence or absence of a failure for each functional module to be diagnosed. Further, even when the diagnostic application corresponding to the function module is not prepared on the main body side, the division mode of the functional module can be improved by a simple method of installing a dedicated failure diagnosis application program corresponding to the new functional module. Regardless of the connection mode, failure diagnosis can be performed efficiently using test signals and programs according to the split mode.
[0131]
Further, in the above-described embodiment, as an example of a functional part related to image formation, each of these functions in the color copying apparatus 1 including the image capturing unit 210, the image processing unit 220, the image storage processing unit 222, and the image forming unit 230. Although the failure diagnosis process for the functional unit has been described, the functional unit related to image formation is not limited to these. For example, the extension unit 240, the add-in board 250, and the like are regarded as functional parts related to image formation, and the same failure diagnosis processing as described in the above embodiment can be applied to these.
[0132]
Further, in the above-described embodiment, the failure diagnosis function in the image forming apparatus that forms a visible image on a predetermined recording medium has been described. However, the failure diagnosis method and the system configuration therefor are not limited to the image forming apparatus. The present invention can be similarly applied to other information processing apparatuses (electronic devices) such as personal computers. For example, when an automobile system is considered as an information processing device, each functional part related to driving operation control (information processing) instructed by a steering wheel operation of a client becomes an information processing function unit, and controls the operation of the information processing function unit. The function unit is an operation control unit. Also in this case, a system configuration in which the respective functional parts related to the driving operation control are connected in a star shape with the operation control unit as the center, and the failure diagnosis processing for each functional part may be performed independently. .
[0133]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, by using a connection interface unit using a “peer-to-peer” connection method such as PCI Express (PCI-EX), each connection device (image forming A new architecture has been adopted in which functional units and circuit blocks can be arranged in a star configuration.
[0134]
As a result, data transfer between each connected device and the operation control unit can be dedicated, so that a fault diagnosis test can be performed only once for each connected device to identify a defective portion. became. Further, even when a failure has occurred in a plurality of connected devices and data paths, it is possible to accurately and easily specify a plurality of defective portions simply by performing a failure diagnosis test once for each connected device. Was.
[0135]
In other words, by using an "information processing apparatus" in which devices can be exchanged freely using a "peer-to-peer" connection method, efficient and reliable failure diagnosis can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a mechanism diagram of a color copying apparatus which is an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram focusing on a path route of image data in the color copying apparatus.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a system architecture of a circuit configuration in a case where a module or a substrate on which each functional unit of the color copying apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2 is mounted is also considered.
FIG. 4 is a diagram illustrating PCI-EX, which is a preferred example of a connection interface unit having bidirectional, serial, and peer-to-peer features.
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of an operation of a processing flow control unit.
FIG. 6 is a diagram for explaining a mechanism for controlling the flow (data path) of image data between devices at the time of normal operation and at the time of inspection.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a processing flow control unit in a failure diagnosis mode.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional copying apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color copying apparatus, 3 ... Image input terminal, 10 ... Image reading apparatus, 20 ... Scanner part, 22 ... Reading signal processing part, 30 ... Image recording apparatus, 32 ... Image forming unit, 40 ... Pre-stage color signal processing part, 45: Edit processing unit, 50: Image compression / decompression processing unit, 60: Rear color signal processing unit, 70: Print engine, 100: Controller unit, 102: System power supply unit, 110: CPU, 120: Memory bridge unit, 130 ... Main memory, 132 nonvolatile memory, 140 I / O bridge section, 150 switch section, 160 graphics driver section, 210 image capture section, 220 image processing section, 222 image storage section, 230 ... image forming unit (image recording unit), 240 ... extension unit, 250 ... add-on board, 252 ... LAN board, 254 ... 1394 board 256 USB board, 300 processing flow control unit, 302 device information acquisition unit, 304 user instruction reception control unit (operation condition acquisition unit), 306 timing control unit, 308 data path control unit, 310 failure diagnosis Control unit

Claims (13)

クライアントより指示された情報処理をする機能部分であって装置本体に対して着脱可能な情報処理機能部と、前記装置本体に装着されている前記情報処理機能部の動作を制御する動作制御部とを備えた情報処理装置における前記情報処理機能部の故障の有無を診断する故障診断システムであって、
前記情報処理装置は、前記情報処理機能部に入出力される処理対象データと前記動作制御部が前記情報処理機能部の動作を制御するための制御コマンドデータとを共通の伝送ライン上に乗せるとともに、前記処理対象データおよび前記制御コマンドデータの伝送を１対１（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）の接続形態で採る接続インタフェース部を含み、
前記情報処理機能部ごとに、故障の有無を診断するための当該情報処理機能部に応じた前記処理対象データとしてのテストデータに基づく当該情報処理機能部からの処理済データを前記接続インタフェース部を介して受け取り、この処理済データに基づいて当該情報処理機能部の故障診断処理を実行する故障診断制御部
を備えたことを特徴とする故障診断システム。An information processing function unit which is a function part for performing information processing instructed by the client and is detachable from the apparatus main body; and an operation control unit which controls an operation of the information processing function unit mounted on the apparatus main body. A failure diagnosis system for diagnosing the presence or absence of a failure in the information processing function unit in the information processing apparatus including:
The information processing apparatus puts, on a common transmission line, processing target data input / output to / from the information processing function unit and control command data for the operation control unit to control the operation of the information processing function unit. , A connection interface unit for transmitting the processing target data and the control command data in a one-to-one (Peer to Peer) connection mode,
For each information processing function unit, the connection interface unit processes the processed data from the information processing function unit based on test data as the processing target data according to the information processing function unit for diagnosing the presence or absence of a failure. A failure diagnosis system comprising: a failure diagnosis control unit that receives the data through the data processing unit and performs a failure diagnosis process of the information processing function unit based on the processed data. 前記故障診断制御部は、複数の前記情報処理機能部について、時分割にて前記故障診断処理を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の故障診断システム。The failure diagnosis system according to claim 1, wherein the failure diagnosis control unit executes the failure diagnosis processing on a plurality of the information processing function units in a time-division manner. 前記故障診断制御部は、前記処理済データと前記情報処理機能部が正常時における前記テストデータに対応した期待値とを比較することで、当該情報処理機能部の故障診断処理を実行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の故障診断システム。The failure diagnosis control unit executes the failure diagnosis process of the information processing function unit by comparing the processed data with an expected value corresponding to the test data when the information processing function unit is normal. The failure diagnosis system according to claim 1 or 2, wherein: 前記故障の有無を診断するための前記情報処理機能部に応じたテストデータを保持する記憶部
を備えたことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか１項に記載の故障診断システム。The failure diagnosis system according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a storage unit that stores test data according to the information processing function unit for diagnosing the presence or absence of the failure. . 前記動作制御部は、前記情報処理をするための通常動作モード時と前記故障の有無を診断するための故障診断モード時とに応じて、前記処理対象データと前記制御コマンドデータの流れを制御するデータパス制御部を有するものである
ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか１項に記載の故障診断システム。The operation control unit controls the flow of the processing target data and the control command data according to a normal operation mode for performing the information processing and a failure diagnosis mode for diagnosing the presence or absence of the failure. The failure diagnosis system according to claim 1, further comprising a data path control unit. 前記接続インタフェース部は、前記処理対象データと前記制御コマンドデータの伝送を双方向かつシリアル通信方式かつ前記１対１（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）の接続形態で採るものである
ことを特徴とする請求項１から５のうちの何れか１項に記載の故障診断システム。2. The connection interface unit according to claim 1, wherein the transmission of the processing target data and the control command data is performed in a bidirectional and serial communication mode and in a one-to-one (Peer to Peer) connection mode. The fault diagnosis system according to any one of claims 1 to 5. オペレーティングシステムが組み込まれる中央演算処理部を備え、
前記故障診断制御部には前記故障診断処理をソフトウェアにより実行するためのアプリケーションプログラムが組み込まれ、
前記動作制御部は、前記中央演算処理部が前記故障診断制御部と連動してソフトウェアにて前記故障診断処理を実行するように制御する
ことを特徴とする請求項１から６のうちの何れか１項に記載の故障診断システム。It has a central processing unit in which the operating system is incorporated,
The failure diagnosis control unit incorporates an application program for executing the failure diagnosis processing by software,
7. The operation control unit according to claim 1, wherein the central processing unit controls the central processing unit to execute the failure diagnosis processing by software in conjunction with the failure diagnosis control unit. 2. The failure diagnosis system according to claim 1. 前記動作制御部の前記データパス制御部には、前記故障診断処理と連動して前記テストデータと前記制御コマンドデータの流れを制御するためのアプリケーションプログラムが組み込まれる
ことを特徴とする請求項７に記載の故障診断システム。8. The data path control unit of the operation control unit, wherein an application program for controlling a flow of the test data and the control command data in conjunction with the failure diagnosis processing is incorporated. The failure diagnosis system as described. 前記接続インタフェース部は、ある一定の規格を満足する標準インタフェースであることを特徴とする請求項１から８のうちの何れか１項に記載の故障診断システム。9. The fault diagnosis system according to claim 1, wherein the connection interface unit is a standard interface satisfying a certain standard. 前記標準インタフェースは、ピーシーアイエクスプレスであることを特徴とする請求項９に記載の故障診断システム。The fault diagnosis system according to claim 9, wherein the standard interface is PCI Express. 前記情報処理機能部は画像形成に関わる機能部分である
ことを特徴とする請求項１から１０のうちの何れか１項に記載の故障診断システム。The failure diagnosis system according to claim 1, wherein the information processing function unit is a function unit related to image formation. クライアントより指示された情報処理をする情報処理装置に使用される接続デバイスであって、
クライアントより指示された情報処理をする機能部分であって前記情報処理装置の本体に対して着脱可能な情報処理機能部と、
前記接続デバイスの動作を制御するための制御コマンドデータと前記情報処理機能部に入出力される処理対象データとを共通の伝送ライン上に乗せて採るとともに、１対１（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）の接続形態で採る接続インタフェース部と、
当該接続デバイスの故障の有無を診断するための当該接続デバイスに応じたテストデータを保持する記憶部と
を備えていることを特徴とする接続デバイス。A connection device used for an information processing device that performs information processing instructed by a client,
An information processing function unit which is a function unit for performing information processing instructed by a client and is detachable from a main body of the information processing apparatus;
Control command data for controlling the operation of the connection device and processing target data input / output to / from the information processing function unit are taken on a common transmission line, and one-to-one (Peer to Peer) connection is performed. A connection interface unit in a form,
A storage unit for storing test data according to the connection device for diagnosing the presence or absence of a failure in the connection device. クライアントより指示された情報処理をする機能部分であって装置本体に対して着脱可能な情報処理機能部と、前記情報処理機能部に入出力される処理対象データと当該情報処理機能部の動作を制御するための制御コマンドデータを共通の伝送ライン上に乗せて採るとともに１対１（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）の接続形態で採る接続インタフェース部とを備えた情報処理装置における前記情報処理機能部の故障の有無を診断するためのプログラムであって、
前記情報処理をするための通常動作モード時と前記故障の有無を診断するための故障診断モード時とに応じて、前記処理対象データと前記制御コマンドデータの流れを制御する動作制御部と、
前記情報処理機能部ごとに、故障の有無を診断するための当該情報処理機能部に応じた前記処理対象データとしてのテストデータに基づく当該情報処理機能部からの処理済データを前記接続インタフェース部を介して受け取り、この処理済データと当該情報処理機能部が正常時における前記テストデータに対応した期待値とを比較することで、当該情報処理機能部の故障診断処理を実行する故障診断制御部と
して、コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。An information processing function unit that performs information processing instructed by the client and is detachable from the apparatus main body; processing target data input / output to / from the information processing function unit; and operation of the information processing function unit. A failure of the information processing function unit in an information processing apparatus having a connection interface unit that takes control command data for control on a common transmission line and adopts a one-to-one (Peer to Peer) connection mode. A program for diagnosing the presence or absence of
An operation control unit that controls the flow of the processing target data and the control command data according to the normal operation mode for performing the information processing and the failure diagnosis mode for diagnosing the presence or absence of the failure,
For each information processing function unit, the connection interface unit processes the processed data from the information processing function unit based on test data as the processing target data according to the information processing function unit for diagnosing the presence or absence of a failure. By receiving the processed data and comparing the processed data with an expected value corresponding to the test data when the information processing function unit is normal, a failure diagnosis control unit that executes a failure diagnosis process of the information processing function unit A program for causing a computer to function.
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