JP2009083473A - 画像処理装置およびファン制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 省エネへの移行の際、デバイスおよびコントローラボックス内の温度が高温になることを防ぐファンの制御を、省エネ効果を損なうことなく行えるようにする。
【解決手段】 省エネ状態でも遮断されることのない電源系統からファン１０７〜１０９に電源を供給し、かつ省エネ状態でも動作するＡＳＩＣ１０２から、ファン１０７〜１０への通電を制御するトランジスタ１１５〜１１７への通電入力を、遅延回路１１１〜１１３で所定時間保持することで、ファンの回転を維持し、省エネ移行後でも主制御部のＣＰＵ等を冷却し、劣化や熱暴走の障害を防ぐ。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像入力や印刷出力等の処理を制御するコントローラに対し排気・冷却を必要とするプリンタ、複写機、複合機等の画像処理装置およびそのファン制御方法に関する。

近年、プリンタ、複写機、複合（ＭＦＰ）機等の画像処理装置において、一定時間処理や操作が行われなかった場合、一部の機能は動作が可能な状態を保つが、それ以外の機能を停止し、停止させた機能に関係する回路部に供給する電源を遮断することで、消費電力を抑える省エネルギー状態（以下、「省エネ状態」或いは単に「省エネ」という）を保つ制御が行われている。

ところで、近年の画像処理装置は多機能、高機能化に対応すべくコントローラに処理能力の高いＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のデバイスを搭載しており、これらデバイスは発熱が大きく適切な冷却を行わないと熱暴走を起こし、誤動作が起きることや、最悪の場合故障に至ることがある。

機器が省エネ状態に移行する際、元の動作状態に復帰するための要因（復帰要因）を監視するコントローラＡＳＩＣ等の一部回路を除いて、ほとんどの電源を遮断するため、コントローラを格納するコントローラボックス内の高温の空気を排気するファン（以下では、「ケースファン」ともいう）及びＣＰＵを搭載する基板を冷却するファン（以下では、「ＣＰＵファン」ともいう）が停止する。

この時、デバイスおよびコントローラボックス内の温度が高温だった場合、デバイス保証温度を超えてしまうことや、動作を継続するデバイスが熱暴走に至る可能性がある。

こうした問題を解決するために提案された方法として、下記特許文献１を例示することができる。

特許文献１は、機内を冷却するファンの駆動を画像形成装置の稼動量に応じて制御できる画像形成装置を記載したもので、省エネモードとの関係は、検出した稼動量に応じて、ファンを駆動することができない省エネモードに移行する時間を変更している。つまり、稼動量が大きければ、ファンを駆動することができる待機状態を延長し、長い時間ファンを駆動できるように制御している。

特開２００４−１６３６２８号公報

上記特許文献１に例示した方法によると、機内が十分に冷却できない状態で、省エネモードに移行し、ファンが駆動できなくなる状況は、回避できる。ただ、待機状態を延長するというやり方を採っているので、延長した期間は、ファンを駆動するだけのために、待機状態をとることになり、待機状態をとることで、コントローラや画像形成等のための各処理部への電源を供給し続け、無駄な電力が消費され、省エネ効果を低下させる、という問題が生じる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、省エネへの移行の際、デバイスおよびコントローラボックス内の温度が高温になることを防ぐファンの制御を、省エネ効果を損なうことなく行える画像処理装置およびファン制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像処理装置は、画像処理部と、画像処理部を制御する主制御部と、前記主制御部の排気・冷却を行うファンと、前記主制御部とは独立して、前記ファンの回転をＯＮ／ＯＦＦ制御するファン制御部と、前記主制御部及び前記ファン制御部への電源供給の制御を行い、少なくとも前記主制御部への電源供給を停止することで、省エネルギー状態へ移行させる省エネ制御部と、を備え、前記省エネ制御部は、前記省エネルギー状態へ移行後の所定期間は、前記ファンを動作状態に維持した後、前記ファン制御部への電源供給を停止させるファン回転維持部、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかるファン制御方法は、画像処理装置で実行されるファン制御方法であって、画像処理部を制御する主制御部、および前記主制御部の排気・冷却を行うファンの回転を前記主制御部とは独立してＯＮ／ＯＦＦ制御するファン制御部への電源供給の制御を行い、少なくとも前記主制御部への電源供給を停止することで、省エネルギー状態へ移行させるステップと、前記省エネルギー状態へ移行後の所定期間は、前記ファンを動作状態に維持した後、前記ファン制御部への電源供給を停止させるステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によると、省エネに移行する際、デバイスの劣化や熱暴走などを防ぐための冷却ファンの回転を省エネ移行後の所定時間、維持することができるようにしたので、省エネ効果を損なうことなく、目的とする冷却ファンの動作を適切に行える。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理装置およびファン制御方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
本実施形態の画像処理装置は、画像の入出力部にスキャナや印刷エンジン等の発熱するデバイスを有し、主制御部に処理能力の高いＣＰＵを搭載している。このため、ＣＰＵの周囲は、自身で発生する熱も加わり、高温になって、ＣＰＵの劣化や熱暴走といった障害の危険に晒される。
こうした障害を防ぐために、主制御部等を構成する回路基板を収納するケース内の高温の空気を排気するケースファンや、ＣＰＵやＡＳＩＣ等のデバイスを搭載した回路基板を直接冷却するためのＣＰＵファンを設けている。

ケースファンやＣＰＵファン（以下、これらのファンを総称するときには、「冷却ファン」という）は、回路基板に搭載したデバイスの温度が規格値を超えないように、その回転が制御される。

図１は、実施の形態１に係る制御部の回路構成を概略的に示すブロック図である。なお、図１は、ＣＰＵが構成する主制御部及び冷却ファンの制御部を主に回路構成を示すもので、他の画像処理に用いるデバイスや操作部等は省略している。

図１の構成では、ＣＰＵ１０１にＡＳＩＣ１０２を介して、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０３、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０５、通信インタフェイス（Ｉ／Ｆ）１０６よりなる記憶デバイス群を接続して主制御部を構成する。

主制御部は、画像処理に用いる、図１に示していないデバイスや操作部も含め、画像形成装置の各動作部（デバイス）を統合して制御する。

ＲＯＭ１０５は、ＣＰＵ１０１が動作に用いるプログラム等を格納するメモリである。ＤＲＡＭ１０４は、ＣＰＵ１０１がプログラムを駆動する時に、ワークメモリとして処理過程で生じるデータを記憶するために用いる。ＨＤＤ１０３は、大容量のデータを保存可能で、画像データの蓄積やプログラムの保存に用いる。

ＣＰＵ１０１は、操作部からの指示や自動的に起動されるプログラムによって、画像の入出力処理や各種デバイスを管理し、当該装置の動作状態を適正に保つための制御を実行する。ＡＳＩＣ１０２を介して接続されたＣＰＵファン１０７、ケースファン１０８，１０９等の冷却ファンも、当該装置の動作状態を適正に保つために、ＣＰＵ１０１（主制御部）が制御する対象の１つである。

冷却ファンは、動作に伴い発生する熱により変化する回路基板に搭載したＣＰＵ１０１やＡＳＩＣ１０２等のデバイスの温度が規格値を超えないように、その回転がＯＮ／ＯＦＦ制御される。

ところで、本実施形態の画像処理装置は、一定時間処理や操作が行われなかった場合、消費電力を抑える省エネ状態に移行する制御を行う。省エネ状態では、元の動作状態に復帰するための要因（復帰要因）を監視するコントローラＡＳＩＣ等の一部回路は、動作が可能な状態を保つが、それ以外の機能を停止させ、停止させた機能に関係する回路部に供給する電源を遮断することで、消費電力を抑える。

図２は、図１に示した回路構成における省エネ移行時の通電状態を説明する図である。図２において、ＡＳＩＣ１０２には通電するが、ＣＰＵ１０１を始めとするその他の回路要素は、ハッチングにより示すように、通電がされない。この通電状態は、復帰要因を監視し、電源制御を行うためのＡＳＩＣとＳｕｂＣＰＵ等の一部の回路（図示せず）を残して、電源を遮断し、消費電力を抑えた状態とすることを表している。
図２に例示した回路では、ＡＳＩＣ１０２が復帰要因を監視し、電源制御を行うので、この回路要素のみに通電した状態であり、この状態では、回路全部が動作可能な状態となる通常の動作状態でＣＰＵ１０１が行う冷却ファンの制御動作はできない。

「省エネ状態へ移行する際の冷却ファンの制御（基本動作）」
回路全部が動作可能な通常の動作状態から、上記で図２に示した省エネ状態にいきなり移行させ、冷却ファンを停止させると、［背景技術］の項で述べたように、高温によるＣＰＵの劣化や熱暴走といった障害を防ぎきれない。また、省エネの移行時期を延ばすという方法を採って、冷却ファンの駆動を続けると、［発明が解決しようとする課題］の項で述べたように、無駄な電力の消費が起き、省エネ効果を低下させる、という問題が生じる。
そこで、この実施形態では、省エネ状態に移行後も、冷却ファンの回転を所定時間継続させる手段（以下、「ファン回転維持部」という）を付加することで、課題の解決を図る。

ファン回転維持部は、省エネ状態に移行した後、つまり通常時に動作するＣＰＵ１０１によらずに、所定時間、冷却ファンをＯＮ制御し、回転を継続させる動作を行う。

この動作を行うようにするため、ここでは、省エネ状態でも遮断されることのない電源系統から冷却ファンに電源を供給し、かつ省エネ状態でも動作するＡＳＩＣ１０２と冷却ファンをＯＮ／ＯＦＦ制御する手段（後述するファン制御回路１４０）の入力段に設ける付加的な回路を用いて、冷却ファンの動作を所定時間、維持する制御動作を行わせる。
このようなファン回転維持部を備えることで、省エネ状態への移行後にも継続して、デバイスおよびコントローラボックス内の温度が高温になることを防ぐ冷却ファンの制御を省エネ効果を損なわずに行うことができる。

「ファン回転維持部の回路構成」
図３は、実施の形態１のファン制御回路の構成図である。図３に示すファン制御回路は、省エネ移行後に動作する回路を示している。本実施の形態のファン制御回路は、図３に示すように、操作部１３０と、上述したＡＳＩＣ１０２と、省エネ時遮断しない電源系統１２０と、ファン回転維持部１４０とを主に備えている。また、図３には図示されていないが、上述したＣＰＵ１０１も備えている。

操作部１３０は、利用者からの各種操作入力を受け付けるものである。本実施の形態では、操作部１３０は、利用者から省エネ移行時においてＣＰＵファン１０７、ケースファン（１）１０８、ケースファン（２）１０９が維持している回転を強制的に停止させるためのリセット入力を受け付ける。このリセット入力は、後述するように、リセット信号としてファン回転維持部１４０に入力される。

ファン回転維持部１４０は、ＣＰＵファン１０７、ケースファン（１）１０８、ケースファン（２）１０９（以下、総称して「冷却ファン」という。）の回転を制御する回路である。このファン制御回路では、ＣＰＵファン１０７、ケースファン（１）１０８、ケースファン（２）１０９の３つのファンが、それぞれ省エネ移行期間でも遮断することのない電源系統１２０に接続され、各ファンの回転のＯＮ／ＯＦＦ制御を電源から各ファンへの通電のＯＮ／ＯＦＦ制御により行う。

各ファンへの通電のＯＮ／ＯＦＦは、各ファンに対応して接続されたスイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７への入力信号の大きさで決まる。この入力信号は、スイッチングトランジスタがバイポーラＴｒ（Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の場合はベース入力電圧であり、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の場合はゲート入力電圧である。

ファン回転維持部１４０は、省エネ状態に移行後、ＣＰＵ等が規格値を超える温度にならないと推定される所定時間にわたり、冷却ファンをＯＮ制御し、冷却ファンの回転を継続する。

図３に示すように、ファン回転維持部１４０は、遅延回路１１１，１１２，１１３と、トランジスタ１１５，１１６，１１７とを備えている。本実施の形態では、冷却ファンの回転のＯＮ／ＯＦＦ制御を冷却ファンへの通電のＯＮ／ＯＦＦ制御により行う方式を採る。従って、冷却ファンの回転を維持させる前記所定時間、電源から給電制御を指示するＡＳＩＣ１０２からの入力をファン回転維持部１４０内の遅延回路１１１，１１２，１１３により通電入力として保持し、冷却ファンを回転ＯＮの制御状態に保つように、回路を構成する。

冷却ファンへの通電のＯＮ／ＯＦＦ制御により冷却ファンの回転をファン回転維持部１４０に対する通電入力を遅延回路１１１，１１２，１１３で保持するようにしたことで、省エネ状態への移行後にも冷却ファンの回転を継続させる動作をロジックや比較的低容量のコンデンサのみでも可能となる。

また、図３に示すように、遅延回路１１１，１１２，１１３には、ＡＳＩＣ１０２から、冷却ファンの回転維持を指示するためのファン制御信号と、冷却ファンの回転維持の解除を指示するためのファン回転維持解除信号、あるいは操作部１３０からのリセット入力によるリセット信号が入力される。

本実施の形態では、通電入力を保持するための遅延回路１１１，１１２，１１３として、ワンショットタイマＩＣを有する回路を用いている。この遅延回路１１１，１１２，１１３を備えたファン回転維持部１４０について、以下に詳細に説明する。

遅延回路１１１，１１２，１１３は、ワンショットタイマＩＣ１個とその外部に抵抗と、コンデンサより概略構成され、比較的部品点数が少ない簡易な構成となっている。図４は、実施の形態１の遅延回路１１１，１１２，１１３の詳細な構成を示す回路図である。図４に示すように、本実施の形態の遅延回路１１１，１１２，１１３は、主要な要素として、ワンショットタイマーＩＣ１５０（以下、「タイマーＩＣ１５０」という）と、抵抗１４２と、コンデンサ１４１と、プルアップ抵抗１４８とを備えている。ここで、抵抗１４２は抵抗値Ｒ１を有し、コンデンサ１４１は静電容量Ｃ１を有している。

タイマーＩＣ１５０は、ワンショットタイマＩＣとしての機能を有し、差動回路１４３，１４４と、ＲＳ−フリップフロップ（ＲＳ−ＦＦ）１４５と、出力回路（ＯＵＴ）１４６と、トランジスタ１４９とを主に備えている。

省エネ移行時の回路では、ＡＳＩＣ１０２からのファン制御信号が遅延回路１１１，１１２，１１３を通して、スイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７にファン電源Ｓｗ Ｔｒ制御信号として入力される。

具体的には、タイマーＩＣ１５０の出力回路（ＯＵＴ）１４６からの出力のデフォルトはＬレベルの信号である。そして、ファン回転維持解除信号がＨレベルの状態で、Ｌレベルのファン制御信号が遅延回路１１１，１１２，１１３に入力されると、ＶｔｒｉｇにＬパルスが入力され、これにより出力回路（ＯＵＴ）１４６からの出力は一定時間Ｈレベルになる。この結果、ＯＲ回路１４７によりファン電源Ｓｗ Ｔｒ制御信号がＨレベルとなって出力され、冷却ファンの回転が維持される。図５は、冷却ファンの回転を維持する場合のタイミングチャートである。

ここで、遅延回路１１１，１１２，１１３は、抵抗１４２の抵抗値Ｒ１とコンデンサ１４１の静電容量Ｃ１により、タイマーＩＣ１５０への入力トリガに対し、タイマーＩＣ１５０の出力が変化するタイミングを遅らせる時間（Ｃ１×Ｒ１の値により）が決定される。すなわち、この抵抗値Ｒ１と静電容量Ｃ１の値を変えることで任意の遅延時間を設定することができる。

また、ファン制御信号がＬレベルである状態で、操作部１３０からリセット入力された場合、または、ファン制御信号をＬレベルにする際に、ＡＳＩＣ１０２からのファン回転維持解除信号がＬレベルの状態である場合には、リセット信号がタイマーＩＣ１５０に入力され、ＲＳ−ＦＦ１４５によって、出力部（ＯＵＴ）１４６からの出力信号がＬレベルとなる。これにより、ＯＲ回路１４７によりファン電源Ｓｗ Ｔｒ制御信号がＬレベルとなり、冷却ファンの回転維持が解除される。すなわち、省エネ移行後に維持していた冷却ファンの回転が強制的に停止する。図６は、冷却ファンの回転維持を解除する場合のタイミングチャートである。

すなわち、省エネ移行の際、ＡＳＩＣ１０２がトリガとなるファン制御信号を発すると、遅延回路１１１，１１２，１１３内部の抵抗１４２とコンデンサ１４１の（Ｃ１×Ｒ１）の値に応じた遅延時間、通電の制御信号をスイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７に入力するので、省エネ移行後の所定時間、冷却ファンの動作を継続させ、冷却能力を変えることができる。

また、遅延回路１１１，１１２，１１３内部の抵抗１４２の抵抗値Ｒ１とコンデンサ１４１の静電容量の値（Ｃ１×Ｒ１）を適切な遅延時間が得られるように、設定する場合に、高性能なＣＰＵを搭載する機種や動作クロック周波数が高く発熱の大きいＣＰＵでは冷却ファンの回転維持時間が長くなるように抵抗とコンデンサの値を決定し、反対に、低性能のＣＰＵを搭載する機種や動作クロック周波数が低く発熱が小さいＣＰＵでは、ファンの回転維持時間は可能な限り短く設定する、といった設定をすることにより、必要最低限の回転維持時間に抑え、省電力に寄与することができる。

このように、ワンショットタイマ機能のタイマーＩＣ１５０を遅延回路１１１，１１２，１１３に用いることで、ＩＣ外部の抵抗とコンデンサの容量により比較的正確に冷却ファンが停止するまでの時間を決定することができる。また、ワンショットタイマＩＣという比較的単純な構造の回路を採用することでコストを低く抑えることができる。

「複数冷却ファンに対する回転維持の制御」
ここで、本実施の形態のファン制御回路では、図３に示したように、ＣＰＵファン１０７、ケースファン（１）１０８、ケースファン（２）１０９の３つのファン、それぞれに対しファン回転維持部１４０を備えている。
こうした回路構成で回転維持の制御を行う場合に、省エネ移行の際、各ファンの回転維持動作を一律に行うのではなく、予測される温度の上昇に対応し、求められる冷却能力に適応した動作を各冷却ファンに行わせることで、適正な動作状態が得られる。

なお、冷却能力を変えるという点で、上記した遅延時間の変更と同じであるが、（Ｃ×Ｒ）値を変え遅延時間を変更する上記方法は、機種によって異なるＣＰＵの性能に適応できるが、ＣＰＵの動作状態の変化には適応できない。

これに対し、本実施の形態では、監視部としてのＡＳＩＣ１０２により、ＣＰＵの動作状態を監視し、ＣＰＵ１０１の負荷に対応して必要とする冷却能力が異なる場合に、３つの冷却ファンを単独で動作させるか、２つの冷却ファンを組み合わせで動作させるか、３つの冷却ファン全部を動作させるか、動作のバリエーションを選択することで適応し、動作の適正化を図ることができるように構成している。

本実施の形態では、ＣＰＵ１０１の負荷量を、現在実行されている画像形成の機能に基づいて判断する。図７は、ＣＰＵ１０１の負荷量と、画像形成の機能とを対応付けたテーブルの一例を示す説明図である。本実施の形態では、このようなテーブルをＲＯＭ１０５に保存しておく。

そして、ＡＳＩＣ１０２は、現在実行されている画像形成の機能を、操作部１３０の操作入力やプロセスの状態から判断し、図７のテーブルを参照して、ＣＰＵ１０１の負荷量を判断することにより、ＣＰＵ１０１の負荷量を監視する。図７の例では、現在実行されている機能がプリンタ機能であれば、ＡＳＩＣ１０２はＣＰＵ１０１の負荷量が負荷中１レベルあるいは負荷高であると判断する。なお、図７の例は、一例でありこれに限定されるものではない。例えば、図７の例では、プリンタ機能、スキャナ機能のそれぞれに対し、負荷量として２つ設定されているが、それぞれ１つの負荷量を各機能に設定するように、図７のテーブルを構成してもよい。

なお、本実施の形態では、図７に示すテーブルをＲＯＭ１０５に記憶する構成としているが、これに限定されるものではなく、現在実行されている画像形成の機能から、図７に示したＣＰＵ１０１の負荷量の関係を、処理の流れの中で判断するように構成してもよい。

省エネ状態に移行する際、省エネ移行前の一定時間（この実施形態では、５分間としている）監視しているＣＰＵの負荷量によって、どのバリエーションで回転を継続するかを選択し、選択されたバリエーションに従って、ファン回転維持部１４０によって動作させる冷却ファンを決定する。

図８は、実施の形態１の画像処理装置の電源投入から省エネ移行までの処理の手順を示すフローチャートである。画像処理装置が電源ＯＮされると（ステップＳ１１）、起動処理を行う。この起動処理が完了すると（ステップＳ１２）、ＡＳＩＣ１０２は、ＣＰＵ１０１の負荷を監視する（ステップＳ１３）。具体的には、上述したように、ＡＳＩＣ１０２は、画像処理装置で現在実行されている画像形成の機能を定期的に取得し、ＲＯＭ１０５に記憶された図７に示すテーブルを参照し、ＣＰＵ１０１の負荷量を判断する。そして、ＡＳＩＣ１０２は、省エネ移行要因の検知待ち状態となる（ステップＳ１４：Ｎｏ）。

省エネ移行要因が検知された場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ１０１の負荷量を判断する（ステップＳ１５）。そして、その負荷量が負荷高である場合には、全ての冷却ファンに対するファン回転維持解除信号をＨレベルの状態としたまま、ファン制御信号をＬレベルにする（ステップＳ２２）。そして、省エネ状態に移行する（ステップＳ２３）。これにより、省エネ移行後の一定時間、ＣＰＵファン１０７、ケースファン１０８，１０９のすべての回転が維持される。

図９−１は、省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が高い場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８、１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。ここでは、省エネ移行前には、ファン制御信号が、Ｈｉｇｈで示されているように、ＡＳＩＣ１０２から各冷却ファンへ通電の制御信号が入力されている状態にあり、ＣＰＵファン１０７及びケースファン（１）１０８，ケースファン（２）１０９が動作していることを示している。

図９−１に示すように、省エネ移行前の５分間のＣＰＵの負荷量が大きく、即ち、ＣＰＵ負荷が高かった場合、ＣＰＵが高温になっていると推測されるので、ＣＰＵファン１０７をはじめとする全ての冷却ファンを、ファン回転維持部１４０による動作の対象とするバリエーションを選択し、各冷却ファンのワンショットタイマＩＣへのトリガを掛け、省エネ移行後も、遅延時間にわたり通電の制御信号をスイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７に入力して、冷却ファンの動作を継続する。

図８に戻り、ステップＳ１５において、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ１０１の負荷量が負荷中（図７における負荷中１、負荷中２）である場合には、ケースファン１０８，１０９に対するファン回転維持解除信号をＬレベルにし（ステップＳ１９）、ファン制御信号をＬレベルにする（ステップＳ２０）。そして、省エネ状態に移行する（ステップＳ２１）。これにより、省エネ移行後の一定時間、ＣＰＵファン１０７のみ回転が維持され、ケースファン１０８，１０９の回転は停止する。

図９−２は、省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が中程度の場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８、１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。

図９−２に示すように、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ負荷が中程度だった場合、ＣＰＵの温度にはある程度の余裕があると推測されるので、より大型の冷却ファンで省エネ移行後の騒音の発生源となりうるケースファン（１）１０８，ケースファン（２）１０９は省エネ移行と同時に停止させる。

他方、ＣＰＵファン１０７は、まだＣＰＵの温度が十分下がっていると推測できないので、ファン回転維持部１４０による動作の対象とするバリエーションを選択し、ＣＰＵファン１０７のワンショットタイマＩＣへのトリガを掛け、省エネ移行後も、遅延時間にわたり通電の制御信号を入力して、冷却ファンの動作を継続する。

図８に戻り、ステップＳ１５において、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ１０１の負荷量が負荷低（図７における負荷低１、負荷低２）である場合には、ＣＰＵファン１０７、ケースファン１０８，１０９に対するファン回転維持解除信号をＬレベルにし（ステップＳ１６）、ファン制御信号をＬレベルにする（ステップＳ１７）。そして、省エネ状態に移行する（ステップＳ１８）。これにより、省エネ移行後には、ＣＰＵファン１０７、ケースファン１０８，１０９のすべての冷却ファンの回転は停止する。

図９−３は、省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が低い場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。

図９−３に示すように、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ負荷が非常に低かった場合、ＣＰＵの温度が既に下がっている、と推測されるので、全てのファンは、省エネ移行と同時に停止させる。

なお、図３は、省エネ移行後に動作する回路を示すと、先に説明したが、主制御部が動作可能な通常の動作においても、ＡＳＩＣ１０２を通じて、冷却ファンの通電制御をスイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７の動作で行う回路構成を採るときには、通常動作の間は、ワンショットタイマＩＣによる遅延回路１１１，１１２，１１３は不要であるから、この回路を無効化し、省エネ移行期間には有効化する制御を行う必要がある。

このように本実施の形態では、省エネに移行する際、デバイスの劣化や熱暴走などを防ぐための冷却ファンの回転を省エネ移行後の所定時間、維持することができるようにしたので、省エネ効果を損なうことなく、目的とする冷却ファンの動作を適切に行える。

また、本実施の形態では、監視しているＣＰＵ負荷の省エネ移行前の５分間における負荷量によって、どのバリエーションで回転を継続するかを選択し、不要な冷却ファンを停止させることで、必要最小限の電力消費で済ませるとともに、省エネ移行後の騒音の発生を抑えることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、通電入力を保持するための遅延回路として、ワンショットタイマＩＣを有する回路を用いていたが、この実施の形態２では、遅延回路として、回転維持のための遅延時間を可変に設定できるタイマ回路を遅延回路に用いている。

図１０は、実施の形態２のファン制御回路の構成図である。図１０に示すファン制御回路は、省エネ移行後に動作する回路を示している。本実施の形態のファン制御回路は、図１０に示すように、操作部１３０と、ＡＳＩＣ１０２と、省エネ時遮断しない電源系統１２０と、ファン回転維持部１０４０とを主に備えている。また、図１０には図示されていないが、上述したＣＰＵ１０１も備えている。

ファン回転維持部１０４０は、実施の形態１と同様に、ＣＰＵファン１０７、ケースファン（１）１０８、ケースファン（２）１０９（冷却ファン）の回転を制御する回路である。本実施の形態でも、ファン制御回路では、ＣＰＵファン１０７、ケースファン（１）１０８、ケースファン（２）１０９の３つのファンが、それぞれ省エネ移行期間でも遮断することのない電源系統１２０に接続され、各冷却ファンの回転のＯＮ／ＯＦＦ制御を電源から各冷却ファンへの通電のＯＮ／ＯＦＦ制御により行う。

「可変設定できるタイマ回路を遅延回路に用いたファン回転維持部」
図１０に示すように、本実施の形態のファン回転維持部１０４０は、遅延回路１２１，１２２，１２３と、トランジスタ１１５，１１６，１１７とを備えている。そして、遅延回路１２１，１２２，１２３は、タイマ回路である。なお、トランジスタ１１５，１１６，１１７については実施の形態１と同様である。

このタイマ回路は、省エネ移行の際に、冷却ファンを継続動作させるための遅延時間を任意に設定でき、ＣＰＵの動作状態の変化に適応できるので、先に示したワンショットタイマＩＣが外付けされた抵抗とコンデンサの値で遅延時間を変更する方法で適応できない問題を解消できる。

省エネ移行時の回路では、ＡＳＩＣ１０２からのファン制御信号がタイマ回路よりなる遅延回路１２１，１２２，１２３を通して、スイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７にファン電源Ｓｗ Ｔｒ制御信号として入力される。

つまり、省エネ移行の際、ＡＳＩＣ１０２がトリガとなるＬレベルのファン制御信号を発すると、遅延回路１２１，１２２，１２３のタイマ回路に設定した時間に応じた遅延時間、通電の制御信号をスイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７に入力するので、省エネ移行後の所定時間、冷却ファンの動作を継続させ、冷却能力を変えることができる。

図１１は、タイマ回路（遅延回路）１２１，１２２，１２３の詳細な構成を示す回路図である。図１１に示すように、タイマ回路１２１，１２２，１２３は、カウンタ１０４２と、遅延時間設定レジスタ１０４１と、比較器１０４３を備えたコントロールロジック１０４４とから構成される。

遅延時間設定レジスタ１０４１には、主制御部から所望の遅延時間が設定される。この遅延時間設定レジスタ１０４１への遅延時間の設定は、省エネ移行の際に、主制御部の指令で設定値を変更できるようにする手順を用意することで、実行することができる。

コントロールロジック１０４４は、ＡＳＣＩＣ１０２からのファン制御信号と操作部１３０からのリセット信号を入力する。そして、コントロールロジック１０４４にＬレベルのファン制御信号が入力された場合には、コントロールロジック１０４４は、カウンタ１０４２に対し、入力時点からの経過時間のカウントを指令する。カウンタ１０４２は、この指令をうけて経過時間をカウントする回路である。

比較器１０４３は、カウンタ１０４２でカウントされた経過時間と遅延時間設定レジスタ１０４１に設定された遅延時間とを比較する回路である。経過時間が遅延時間に達していない場合には、コントロールロジック１０４４は、Ｈレベルのファン電源Ｓｗ Ｔｒ制御信号をトランジスタ１１５，１１６，１１７に送出する。これにより、省エネ移行後の遅延時間分、冷却ファンの回転が維持されることになる。

また、コントロールロジック１０４４は、リセット信号を入力した場合には、カウンタ１０４２に経過時間のカウントを停止させ、Ｌレベルのファン電源Ｓｗ Ｔｒ制御信号をトランジスタ１１５，１１６，１１７に送出する。これにより、省エネ移行後に維持されていた冷却ファンの回転が強制的に停止することになる。

すなわち、本実施の形態のタイマ回路は、設定によって、遅延時間を任意に変更することができるので、省エネ移行後に回転させる冷却ファンの回転維持時間を適正化することができる。ただし、画像処理装置の使用状況或いは使用環境によっては、設定と実際の冷却効果との間にずれが生じる可能性がある。

例えば、冷却ファンの回転維持時間を短くしても、必要な冷却効果が得られ、動作に支障が生じないケースもあり、こうしたケースでは、電力の無駄と冷却ファンの動作による騒音を無くしたいという要求が生じる。

そこで、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、省エネ移行後に回転させる冷却ファンの回転維持時間が経過する前に、操作部１３０からのリセット入力により、リセット信号をコントロールロジック１０４４に入力させ、冷却ファンを強制停止している。

「タイマ回路への設定値の変更よる回転維持の制御」
図１１のタイマ回路よりなる遅延回路を用いたファン制御回路に例示したように、ＣＰＵファン１０７、ケースファン（１）１０８、ケースファン（２）１０９の３つのファン、それぞれに対し、タイマ回路の遅延時間設定レジスタ１０４１に設定された遅延時間に従いファン回転を維持する制御ができる。

こうした回転維持の制御を行う場合に、省エネ移行の際、各冷却ファンの回転維持動作を一律に行うのではなく、予測される温度の上昇に対応し、求められる冷却能力に適応した動作を各冷却ファンに行わせるために、タイマ回路を設定することで、適正な動作状態が得られる。

なお、冷却能力を変えるという点で、上記したワンショットタイマＩＣによる実施形態と同じであるが、上記実施形態は、図８を参照して動作を説明したように、ＣＰＵの動作状態（負荷量）に応じて、回転維持動作を行わせる冷却ファンを選択する方法によっているので、適応性が限られてしまう。

これに対し、本実施の形態では、ＣＰＵの動作状態に対応して必要とする冷却能力が異なる場合に、回転維持動作を行わせる冷却ファンを選択することに加え、３つの冷却ファンの回転を維持する時間を設定できるので、動作のバリエーションをさらに増すことができ、より適正な動作を選ぶことができる。

本実施の形態でも、求める冷却能力は、ＣＰＵへの負荷量によって推測できるものとし、ＣＰＵへの負荷量を監視し、省エネ状態に移行する際、省エネ移行前の一定時間（この実施形態では、５分間としている）における監視しているＣＰＵの負荷量によって、どのバリエーションで回転を継続するかを選択し、選択されたバリエーションに従って、ファン回転維持部１０４０によって動作させる冷却ファンを決める。

図１２は、実施の形態２の画像処理装置の電源投入から省エネ移行までの処理の手順を示すフローチャートである。画像処理装置が電源ＯＮされると（ステップＳ３１）、起動処理を行う。この起動処理が完了すると（ステップＳ３２）、ＡＳＩＣ１０２は、ＣＰＵ１０１の負荷を監視する（ステップＳ３３）。具体的には、実施の形態１と同様の手法でＣＰＵ１０１の負荷量を判断する。そして、ＡＳＩＣ１０２は、省エネ移行要因の検知待ち状態となる（ステップＳ３４：Ｎｏ）。

省エネ移行要因が検知された場合には（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ１０１の負荷量を判断する（ステップＳ３５）。そして、その負荷量が負荷高である場合には、タイマ回路の遅延時間設定レジスタ１０４１に遅延時間を５分として設定する（ステップＳ４２）。そして、ファン制御信号をＬレベルにする（ステップＳ４３）。そして、省エネ状態に移行する（ステップＳ４４）。これにより、省エネ移行後の５分間の遅延時間だけ、ＣＰＵファン１０７、ケースファン１０８、１０９の回転が維持される。

図１３−１は、省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が高い場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。ここでは、省エネ移行前には、ファン制御信号が、Ｈｉｇｈで示されているように、ＡＳＩＣ１０２から各ファンへ通電の制御信号が入力されている状態にあり、ＣＰＵファン１０７及びケースファン（１）１０８，ケースファン（２）１０９が動作していることを示している。

図１３−１に示すように、省エネ移行前の５分間のＣＰＵの負荷量が大きく、即ち、ＣＰＵ負荷が高かった場合、ＣＰＵが高温になっていると推測される。このときには、ＣＰＵファン１０７をはじめとする全ての冷却ファンを、ファン回転維持部１０４０による動作の対象とし、それぞれの冷却ファンを比較的長く動作させるように、各ファンのタイマ回路に遅延時間（回転維持時間）を５分間に設定する。

省エネ移行時にＡＳＩＣ１０２からタイマ回路（遅延回路）１２１，１２２，１２３に入力されるトリガによって、タイマ回路が動作し、設定された遅延時間にわたり通電の制御信号をスイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７に入力して、冷却ファンの回転動作を継続する。

図１２に戻り、ステップＳ３５において、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ１０１の負荷量が負荷中（図７における負荷中１、負荷中２）である場合には、タイマ回路の遅延時間設定レジスタ１０４１に遅延時間を２分として設定する（ステップＳ３９）。そして、ファン制御信号をＬレベルにする（ステップＳ４０）。そして、省エネ状態に移行する（ステップＳ４１）。これにより、省エネ移行後の２分間の遅延時間だけ、ＣＰＵファン１０７、ケースファン１０８，１０９の回転が維持される。

図１３−２は、省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が中程度の場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。図１３−２に示すように、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ負荷が中程度だった場合、ＣＰＵ負荷が高い場合に比べ、各冷却ファンの回転維持時間は、短くてもよいので、同図に例示するように、２分間の遅延時間の設定で動作を行わせる。

図１２に戻り、ステップＳ３５において、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ１０１の負荷量が負荷低（図７における負荷低１、負荷低２）である場合には、タイマ回路の遅延時間設定レジスタ１０４１に遅延時間を０分として設定する（ステップＳ３６）。そして、ファン制御信号をＬレベルにする（ステップＳ３７）。そして、省エネ状態に移行する（ステップＳ３８）。これにより、省エネ移行後は直ちにＣＰＵファン１０７、ケースファン１０８，１０９の回転が停止される。

図１３−３は、省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が低い場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。図１３−３に示すように、省エネ移行前の５分間のＣＰＵ負荷が非常に低かった場合、ＣＰＵの温度は既に下がっている、と推測されるので、全ての冷却ファンは、省エネ移行と同時に停止させる。

なお、図１０は、省エネ移行後に動作する回路を示すと、先に説明したが、主制御部が動作可能な通常の動作においても、ＡＳＩＣ１０２を通じて、冷却ファンの通電制御をスイッチングトランジスタ１１５，１１６，１１７の動作で行う回路構成を採るときには、通常動作の間は、タイマ回路による遅延回路１２１，１２２，１２３は不要であるから、この回路を無効化し、省エネ移行期間には有効化する制御を行う必要がある。

また、本実施の形態で示した遅延時間は具体的な値は一例を示すものであり、これらに限定されるものではない。

このように本実施の形態では、省エネに移行する際、デバイスの劣化や熱暴走などを防ぐための冷却ファンの回転を省エネ移行後の所定時間、維持することができるようにしたので、省エネ効果を損なうことなく、目的とする冷却ファンの動作を適切に行える。

また、本実施の形態では、監視しているＣＰＵ負荷の省エネ移行前の５分間における負荷量によって、どのバリエーションで各冷却ファンの回転を停止・継続させるか、継続させる場合には、ＣＰＵ負荷に対応する所定時間を設定することで、無駄な冷却ファンの動作による騒音を無くし、最小限の電力消費で必要な冷却能力を得る制御動作をさらに適正化することができる。

実施の形態１に係る制御部の回路構成を概略的に示すブロック図である。 図１に示した回路構成における省エネ移行時の通電状態を説明する図である。 実施の形態１のファン制御回路の構成図である。 実施の形態１の遅延回路１１１，１１２，１１３の詳細な構成を示す回路図である。 冷却ファンの回転を維持する場合のタイミングチャートである。 冷却ファンの回転維持を解除する場合のタイミングチャートである。 ＣＰＵ１０１の負荷量と、画像形成の機能とを対応付けたテーブルの一例を示す説明図である。 実施の形態１の画像処理装置の電源投入から省エネ移行までの処理の手順を示すフローチャートである。 省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が高い場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。 省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が中程度の場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。 省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が低い場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。 実施の形態２のファン制御回路の構成図である。 タイマ回路（遅延回路）１２１，１２２，１２３の詳細な構成を示す回路図である。 実施の形態２の画像処理装置の電源投入から省エネ移行までの処理の手順を示すフローチャートである。 省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が高い場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。 省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が中程度の場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。 省エネ移行する直前にＣＰＵ１０１の負荷量が低い場合におけるファン制御信号のレベル、ＣＰＵファン、ケースファン１０８，１０９の回転の状態を示すタイムチャートである。

符号の説明

１０１ ＣＰＵ
１０２ ＡＳＩＣ
１０７ ＣＰＵファン
１０８，１０９ ケースファン
１１１，１１２，１１３ 遅延回路（タイマＩＣ）
１２１，１２２，１２３ 遅延回路（タイマ回路）
１３０ 操作部
１４０，１０４０ ファン回転維持部

Claims (9)

1. 画像処理装置であって、
   画像処理部と、
   画像処理部を制御する主制御部と、
   前記主制御部の排気・冷却を行うファンと、
   前記主制御部とは独立して、前記ファンの回転をＯＮ／ＯＦＦ制御するファン制御部と、
   前記主制御部及び前記ファン制御部への電源供給の制御を行い、少なくとも前記主制御部への電源供給を停止することで、省エネルギー状態へ移行させる省エネ制御部と、を備え、
   前記省エネ制御部は、前記省エネルギー状態へ移行後の所定期間は、前記ファンを動作状態に維持した後、前記ファン制御部への電源供給を停止させるファン回転維持部、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記ファン制御部は、前記ファンの回転ＯＮ／ＯＦＦ制御を通電制御により行い、
   前記ファン回転維持部は、前記ファン制御部への電源供給を停止させるまでの前記所定期間ＯＮ制御するように通電入力を保持して、前記ファン制御部における通電制御を遅延させる遅延回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記遅延回路は、ワンショットタイマＩＣと、所定の静電容量を有するコンデンサと、所定の抵抗値を有する抵抗とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記主制御部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備え、
   前記静電容量と前記抵抗値は、前記ＣＰＵの種類や動作クロック周波数に適合する遅延時間に対応する値に基づいて定められていることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記ファンは、前記主制御部全体に用いる第１ファンと、前記ＣＰＵに用いる第２ファンとを備え、
   前記省エネ制御部は、省エネ移行前の一定時間における前記ＣＰＵの負荷量を監視する監視部を備え、
   前記ファン回転維持部は、前記負荷量に基づいて、前記第１ファン、前記第２ファンの一方若しくは双方を選択して、選択された前記第１ファンまたは前記第２ファンの動作状態に維持した後、前記ファン制御部への電源供給を停止させることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記遅延回路は、前記所定期間を可変設定可能なタイマ回路であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
7. 前記主制御部は、ＣＰＵを備え、
   前記省エネ制御部は、
   省エネ移行前の一定時間における前記ＣＰＵの負荷量を監視する監視部と、
   前記負荷量に基づいて前記所定期間を前記タイマ回路に設定する設定部と、
   を備えたことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記省エネ制御部は、前記省エネルギー状態への移行後に、動作中の前記ファンを強制的に停止することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
9. 画像処理装置で実行されるファン制御方法であって、
   画像処理部を制御する主制御部、および前記主制御部の排気・冷却を行うファンの回転を前記主制御部とは独立してＯＮ／ＯＦＦ制御するファン制御部への電源供給の制御を行い、少なくとも前記主制御部への電源供給を停止することで、省エネルギー状態へ移行させるステップと、
   前記省エネルギー状態へ移行後の所定期間は、前記ファンを動作状態に維持した後、前記ファン制御部への電源供給を停止させるステップと、
   を含むことを特徴とするファン制御方法。

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