JP2009271715A - 画像形成装置 - Google Patents

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Nobuyuki Kobayashi
伸行 小林
Takashi Enami
崇史 榎並
Hiroyuki Tejima
裕之 手島
Koichi Irie
孝一 入江
Hiroshi Aizawa
比呂志 相澤
Kentaro Kurosu
健太郎 黒巣
Ryota Morimoto
亮太 森本
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Abstract

【課題】リアルタイム処理を可及的に実現し、生産性の向上を図ることが可能な画像形成装置の提供である。
【解決手段】タスクの実行開始から予め設定された時間の経過時に発生する割込である周期割込みを実行する周期割込処理部150と、タスクと周期割込処理とにより所定の処理を実行中に、周期割込処理以外の割込処理が発生した場合に割込処理が開始された時点から現在時刻までの経過時間を計測するタイマー110と、割込処理が実行中である場合に、経過時間が所定時間を超えているか否かを判断し、超えていた場合には割込処理を中断する制御部120とを備え、周期割込処理部150は割込処理が中断された場合に周期割込処理を実行することを特徴とする画像形成装置である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、画像形成処理に係る複数の機能を有する、割込処理の制御が可能な画像形成装置に関するものである。
従来、プリンタ、コピー、ファクシミリ、スキャナ等の各装置の機能を1つの筐体内に収納した画像形成装置(以下、「複合機」という)において、センサー入力や、通信終了時に外部から入力される外部割込み処理 及び CPU内のカウント処理により割込み処理が発生する、内部割込み処理が一般的に知られている。
昨今では、ASIC等の回路を検証対象とするテストベンチシステムにおいて、データの読出し及び出力されたデータと期待値データとの比較のためのアプリケーションインターフェイスを備えたものが提供されている(例えば、特許文献1)。また、メインメモリに割込回数格納領域と、CPU利用時間格納領域とを備え、割込み回数とCPU利用時間とをそれぞれ所定の閾値と比較することにより、割込み処理を制御するコンピュータシステムが提供されている(例えば、特許文献2)。さらに、割込み禁止時間入力手段を備え、複写操作の途中で外部からの印刷要求を禁止することが可能な複写機が開示されている(例えば、特許文献3)。
上述した技術によれば、限られたソフトウェア資源を複数のタスク処理に効率良く割当て、生産性を向上させることが可能であるといえる。
特開2005−276153号公報 特開2005−347894号公報 特開2003−134277号公報
ところで、割込みは発生する要因により様々な種別に分類される。所定時間の経過によって発生するものに「周期割込」がある。この周期割込みは、所定のタスクと共に実行される場合等に、リアルタイムで処理を実現し、タスク自体の価値を維持するため、周期毎に実行されることが望ましい。
しかしながら、上述した技術は主にCPU利用時間と割込み回数とを各々所定の閾値と比較することにより割込み処理を制御するものである。上述した技術によっては、定期的に周期割込みを発生させることは困難であるといえる。従って、周期割込の処理を遅延させ、時間の経過によってタスク自体の価値が著しく低下するとともに利用者の作業効率を低下させ、リアルタイム性を損なう虞れがある。また、シリアル通信の様に、所定時間内に通信データをレジスタから読み込む必要のある制御が搭載されていた場合、読み込みに失敗し、リトライや機器の故障を誤検知することにもつながる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リアルタイム処理を可及的に実現することにより、生産性の向上を図ることが可能な画像形成装置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、請求項1にかかる発明は、画像形成装置であって、タスクの実行開始から予め設定された時間が経過したときに発生する割込みである周期割込みを実行する周期割込処理手段と、前記タスクと前記周期割込処理手段とにより所定の処理を実行中に、前記周期割込処理以外の割込処理が発生した場合に、前記割込処理が開始された時点から現在時刻までの経過時間を計測する計時手段と、前記割込処理が実行中である場合に、前記経過時間が所定時間を超えているか否かを判断し、超えていた場合には前記割込処理を中断する制御手段とを備え、前記周期割込処理手段は、前記割込処理が中断された場合に、前記周期割込処理を実行することを特徴とする。
また、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置であって、前記割込処理を中断する機能である割込処理中断機能を有効と無効との間で切替える切替操作を受付ける切替手段と、前記割込処理中断機能が有効か無効かを記録する処理状態記録手段と、
をさらに備え、前記制御手段は、さらに、前記割込処理が実行中である場合に、前記処理状態記録手段を参照し、前記割込処理中断機能が有効である場合に前記割込処理を中断することを特徴とする。
また、請求項3にかかる発明は、請求項2に記載の画像形成装置であって、前記処理状態記録手段は、さらに、前記割込処理が中断した回数である割込処理中断回数を記録し、前記制御手段は、さらに、前記割込処理が実行中で、前記割込処理中断機能が有効である場合に、前記処理状態記録手段を参照し、前記割込処理中断回数が所定回数を超えていたか否かを判断し、超えていない場合には前記割込処理を続行することを特徴とする。
また、請求項4にかかる発明は、請求項3に記載の画像形成装置であって、前記切替手段は、さらに、前記割込処理の実行により前記周期割込処理の開始が遅延した場合に前記画像形成装置の作動を停止する機器停止設定を有効と無効との間で切替える切替操作を受付け、前記処理状態記録手段は、さらに、前記機器停止設定が有効か無効かを記録し、前記制御手段は、さらに、前記割込処理が実行中で、前記割込処理中断機能が有効であって、前記割込処理中断回数が所定回数を超えていた場合に、前記処理状態記録手段を参照し、前記機器停止設定が有効であるか否かを判断し、前記機器停止設定が有効である場合に、前記画像形成装置の作動を停止することを特徴とする。
また、請求項5にかかる発明は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置であって、前記制御手段は、さらに、前記タスクのうち、他の割込処理による割込みが禁止される割込禁止処理が実行中である場合に、前記経過時間が前記所定時間を超えているか否かを判断し、超えていた場合には前記割込禁止処理を中断することを特徴とする。
また、請求項6にかかる発明は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置であって、前記制御手段は、前記割込処理が実行中である場合に、前記経過時間が所定時間を超えているか否かを判断し、超えていた場合には前記割込処理を中断し、所定時間経過後に前記割込処理を中断時点から再開すること、を特徴とする。
本発明によれば、割込処理が開始された時点から現在時刻までの経過時間を計測するとともに、周期割込の発生間隔を算出し、周期割込みの発生間隔が所定の閾値よりも大きい場合には割込み処理を中断することが可能である。これにより、リアルタイム処理を可及的に実現することにより、生産性の向上を図ることが可能となるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態では、本発明の画像処理装置をプリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能を一つの筐体に含めた複合機(以下、「複合機」という)に適用した場合を例示して説明するが、これに限定されるものではない。例えば、本発明の画像形成処理装置を、設定を行うための初期画面の表示が可能なもの、例えば、表示機能を備えた複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置、一般的なコンピュータ等の情報処理装置等に本発明を適用することができる。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかる複合機の構成を示すブロック図である。複合機100は、画像形成処理にかかる諸機能の他、割込制御機能を備えている。割込みとは、タスクの状態遷移を実現するために、プログラムの実行中に所定の事象が発生した場合にそれをCPUに通知する仕組みであって、「外部割込み」と「内部割込み」の2種類がある。「外部割込み」とは、センサー入力や、通信終了時等にCPUの外部から通知される割込みである。「内部割込み」とは、CPU内のカウント処理や、ファイル出力等によりCPUの内部で発生する割込みである。尚、以下においては、「外部割込処理」と「内部割込処理」とをあわせて「割込処理」と称する。このような割込処理が発生した場合には、CPUは実行中のプログラムを中断し、割込みの種類に応じた割込処理ルーチンを実行する。処理ルーチンが終了したら、もとのプログラムの続きを実行する。そのため、割込みを受けた時点で、実行中のプログラムの次の命令番地等の情報を一時的に退避しておくようになっている。
実施の形態1にかかる複合機100は、割込処理のうち、予め設定された時間が経過したときに発生する割込みである周期割込処理が所定のタスクとともに所定の処理を実行しようとする場合において、周期割込以外の上述した外部割込処理や内部割込処理が実行された場合に、割込み処理が開始された時点から現在時刻までの経過時間を計測することにより、周期割込の発生間隔を算出し、算出した発生間隔が所定の閾値を超えた場合には、周期割込処理の開始が遅延した旨を判断し、実行中の割込処理を中断し、周期割込みと所定のタスクとを実行する。複合機100は、操作パネル10、プリンタ部20、スキャナ部30、タイマー110、制御部120、処理実行部130、通常割込処理部140、周期割込処理部150、処理状態記録部160、入力制御部170、メモリ180を主に備えている。
操作パネル(切替手段)10は、表示ディスプレイやキーボード、マウス等の入出力装置である。操作パネル10は、割込処理を中断する機能である割込処理中断機能を有効とするか無効とするかについて設定を切替える切替操作を利用者から受付ける。実施の形態1では、初期設定において予め利用者から有効か無効かいずれかが設定されているものとする。
スキャナ部30は、紙に書かれた図形、絵、写真等を走査(スキャン)し、光の反射量や透過量を捉えることによって、情報をドットイメージとして読取る静止画像の入力装置である。プリンタ部20は、入力された後にホストコンピュータで処理された文字や図形等を紙媒体に出力する出力装置である。
処理状態記録部(処理状態記録手段)160は、割込処理の実行及び中断を開始する際に必要となる情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)等の記憶媒体である。処理状態記録部160は、周期割込処理の発生間隔、周期割込処理開始の遅延状況、割込処理の発生要因である割込要因、割込要因の種別である割込種別、後述する割込禁止割込処理や通常割込処理を中断した回数である割込処理中断回数、割込処理を中断する機能である割込処理中断機能について有効無効の別等を記憶している。
入力制御部170は、操作パネル10を介して利用者から入力を受付けた割込処理中断機能の有効無効の別等を処理状態記録部160に登録する。また、後述する制御部120によって、割込処理の開始に起因して周期割込処理の開始に遅延が発生したと判断した場合には、周期割込の発生間隔、周期割込処理の開始が遅延している旨、割込み要因、割込種別、割込処理に付与される割込処理識別情報、割込処理の進捗や変数情報等を処理状態記録部160に記録する。メモリ180は、CPUの作業領域として用いられる主記憶装置であって、操作パネル10、スキャナ部30等、ユーザーインターフェイスを介して入力を受付けた画像データを展開し格納する。
タイマー(計時手段)110は、タスクと周期割込処理とにより、所定の処理を実行中に割込処理が開始された場合に、割込処理の開始時点から現在時刻までの経過時間を計測するとともに、CPUを作動する周期的な信号であるクロックに対応する経過時間をタイマーカウント値としてカウントする。そして、複数のタイマーカウント値のうち経過時間が前後する2つのタイマーカウント値を取得して、後者であるタイマーカウント値と前者であるタイマーカウント値との差分を算出することによって、周期割込の発生間隔を算出する。算出された周期割込の発生間隔は、所定の閾値を超えているか否か、後述する制御部120によって判断され、制御部が周期割込の発生間隔が所定の閾値を超えていると判断した場合には、実行中の割込処理が中断される。
ここで、タイマー110による経過時間の計測方法及び周期割込の発生間隔算出方法について図4を例示して説明する。
図4は、割込処理開始からの経過時間とタイマーカウント値とを表す説明図である。図4における上方に表す時間軸(t)には割込処理の実行開始からの経過時間を、時間軸に直交する縦軸には経過時間に対応するタイマーカウント値(周期割込処理の開始タイミング)を矢示する。タイマー110は、時間的に前後する2つのタイマーカウント値を取得し、両者の差分を算出することにより、周期割込処理の発生間隔を取得する。例えば、図4における左方から、前後する経過時間25.75ms、27.75msに対応する2つのタイマーカウント値18000と16000を取得し、両者の差分2000msを周期割込処理の発生間隔として算出する。
図1に戻り、処理実行部130は、所定のタスクを実行する。処理実行部130によって実行されるタスクの一部には、割込処理のうち他の割込み処理による割り込みが禁止される割込処理である割込禁止割込処理が含まれる。割込禁止割込とは、ファイル出力や、プログラムがOSの機能を呼び出したときに発生する割込みである、スーパバイザコール(SVC)割込み等をいう。SVC割込みが発生すると、タスクは待ち状態に遷移する。
制御部(制御手段)120は、割込処理の実行及び中断を制御する。具体的には、制御部120は、タスクと周期割込処理とにより、所定の処理を実行中に、タスクの一部である割込禁止処理が開始された場合に、タイマー110を参照し、割込禁止割込処理の経過時間に対応し、時間的に前後する2つのタイマーカウント値から周期割込の発生間隔を取得し、発生間隔が所定の閾値を超えているか否かを判断する。発生間隔が閾値を超えていた場合には、周期割込処理の開始が遅延したと判断して、周期割込処理が遅延している旨の警告信号を送信し、割込処理を中断する。
また、制御部120は、タスクと周期割込処理とにより所定の処理を実行中に、周期割込以外の割込処理が開始された場合に、タイマー110を参照し、割込処理の経過時間と、割込処理の経過時間に対応し、時間的に前後する2つのタイマーカウント値とを取得する。そして、2つのタイマーカウント値から周期割込の発生間隔を取得し、発生間隔が割込処理の経過時間を超えているか否かを判断する。発生間隔が経過時間を超えていた場合には、周期割込処理の開始が遅延したと判断して、周期割込処理が遅延している旨の警告信号を送信する。そして、処理状態記録部160を参照し、割込処理中断機能が有効か無効かを判断し、有効である場合には、実行中の割込処理を中断する。尚、実施の形態1においては、通常割込処理開始後に、周期割込に遅延が生じているかを判断するに際し、周期割込の発生間隔と割込処理の経過時間とを対比する例を例示しているが、周期割込の発生間隔と所定の閾値とを対比することとしてもよい。
周期割込処理部(周期割込処理手段)150は、周期割込処理の実行を制御する。また、周期割込処理部150はタスクとともに所定の処理を実行する。周期割込処理が開始すると、CPUのシステム資源は周期割込み処理に割り当てられ、実行されていたタスクは実行可能状態に遷移する。
通常割込処理部140は、割込処理のうち周期割込以外の割込処理(以下、「通常割込処理」という。)を実行する。通常割込処理とは、例えば、入出力動作の終了を知らせる割込みをいう。通常割込処理が実行された場合には、入出力要求を出して待ち状態にあるタスクは実行可能状態に遷移する。
上述した構成を有する複合機100によって、タスクと周期割込処理とによって所定の処理を実行する場合において、リアルタイム性を高め、タスク自体の価値を維持するためには、周期割込処理が発生間隔毎に実行されることが望ましい。しかしながら、タスクと周期割込処理とによって所定の処理を実行中に、割込禁止割込処理や通常割込処理が実行された場合には、周期割込の処理が発生間隔毎に開始されず遅延が発生する。ここで、割込禁止割込処理や通常割込処理の実行開始により、周期割込処理の開始が遅延する状態について図2、図3を用いて説明する。
図2は、割込禁止処理の実行開始による周期割込処理の遅延状態を示す説明図である。図2における上方に表す時間軸(t)に沿って、処理実行部130により実行されるタスクC、周期割込処理手部150によって実行される周期割込処理A(図2において「周割A」という。)等が実行される。時間軸に対応する縦軸には、経過時間に対応する周期割込処理Aの開始タイミングを矢示する。ここでは、周期割込処理Aは、タスクCとともに所定の処理を実行している。周期割込処理Aは、タスクCが処理された後に2ms毎の周期で実行される。しかし、スーパバイザコールの呼出し等によってCPUが動作モードを遷移させ、通常のアプリケーションプログラムからアクセスできない保護されたメモリ領域にアクセスする場合には、タスクCの一部は割込禁止処理として実行される。この場合には、周期割込処理Aは定められた周期に処理が開始されず、図2に示すように処理遅延時間が生じる。
次に、通常割込処理の実行開始により周期割込処理の開始が遅延する場合について説明する。図3は、通常割込処理の実行開始による周期割込処理の遅延状態を示す説明図である。図3における上方に表す時間軸(t)に沿って、処理実行部130により実行されるタスク処理C、周期割込処理部150により実行される周期割込処理A(図3において「周割A」という。)、通常割込処理部により実行される通常割込処理B(図3において「通割B」という。)等が実行される。時間軸に対応する縦軸には、経過時間に対応する周期割込処理Aの開始タイミングを矢示する。ここでは、周期割込処理Aは、タスクCとともに所定の処理を実行している。周期割込処理Aは、タスクCが処理された後に2ms毎の周期で実行される。しかし、入出力割込み等に起因して通常割込処理Bが開始された場合には、CPUが動作モードを遷移させることにより、周期割込処理Aは実行可能状態に遷移する。この場合には、周期割込処理Aは定められた周期に処理が開始されず、図3に示すように処理遅延時間が生じる。
このように、通常割込処理や割込禁止処理の処理時間が長い場合には図2〜3に示したように周期割込処理の開始が遅延する。特に周期割込処理がタスクと共に所定の処理を実行する場合には、通常割込処理や割込禁止処理の処理時間が長引くと、時間の経過によりリアルタイム性を損ない、タスク自体の価値を著しく低下させ、利用者の作業効率を低下させる虞れがある。また、シリアル通信の様に、所定時間内に通信データをレジスタから読み込む必要のある制御が搭載されていた場合、読み込みに失敗し、リトライや機器の故障を誤検知することにもつながる。
そこで、実施の形態1にかかる複合機100においては、タスクと周期割込処理とにより、所定の処理を実行中に、タスクの一部である割込禁止処理が開始された場合には、周期割込の発生間隔と所定の閾値とを比較し、発生間隔が所定の閾値を超えていた場合には、周期割込処理の開始が遅延したものと判断し、周期割込処理が遅延している旨の警告信号を送信するとともに実行中である割込禁止割込処理を中断し、周期割込処理を開始する。
また、実施の形態1にかかる複合機100においては、タスクと周期割込処理とにより、所定の処理を実行中に、通常割込処理が開始された場合には、周期割込の発生間隔と、割込処理開始時点からの経過時間とを比較し、発生間隔が経過時間を超えていた場合には、周期割込処理の開始が遅延したものと判断し、周期割込処理が遅延している旨の警告信号を送信する。そして、割込処理中断機能が有効か無効かを判断し、有効である場合には、実行中の通常割込処理を中断し、周期割込処理を実行する。
尚、実施の形態1にかかる複合機100における周期割込み処理について、上述した実行開始の基準は例示であって、適宜応用することが可能である。例えば、割込禁止処理が開始された場合に、割込処理中断機能が有効か無効かを判断し、有効である場合には実行中の通常割込処理を中断し、周期割込処理を実行することとしてもよい。また、通常割込処理が開始された場合に、周期割込の発生間隔と所定の閾値とを対比することとしてもよい。
次に、割込禁止処理の開始後において、割込禁止割込を中断し周期割込処理を開始する手順について説明する。
図5は、割込禁止割込処理開始後における周期割込処理実行の処理手順を示すフローチャートである。ここで、前提として周期割込処理はタスクと共に所定の処理を実行しており、タスクの一部には割込禁止処理が含まれるものとする。スーパバイザコールの発生等により割込禁止処理が開始されると(ステップS500)、CPUが動作モードを遷移することにより周期割込処理は実行可能状態に遷移する。タイマー110は、タイマーカウント値を取得することにより、割込禁止処理開始時から現在時刻までの経過時間の計測を開始する(ステップS502)。タイマー110は、取得した複数のタイマーカウント値のうち時間的に前後する2つのタイマーカウント値を取得し(ステップS504)、両者の差分を算出することにより、周期割込処理の発生間隔を取得する(ステップS506)。
制御部120は、タイマー110を参照し、算出された周期割込の発生間隔が所定の閾値を超えているか否かを判断する(ステップS508)。周期割込の発生間隔が所定の閾値を超えていた場合には(ステップS508;Yes)、制御部120は周期割込処理の開始が遅延したとものと判断して、周期割込処理の開始が遅延している旨の警告信号を送信する(ステップS510)。一方、周期割込の発生間隔が所定の閾値を超えていない場合には(ステップS508;No)、処理実行部130は、タスクに含まれる割込禁止処理を続行する(ステップS520)。
入力制御部170は、周期割込の発生間隔と周期割込処理開始に遅延が発生した旨を処理状態記録部160に記録する(ステップS512)。そして、割込要因が割込禁止割込である旨と、割込要因の種別である割込種別として割込禁止処理に付与される割込処理識別情報とを記録する(ステップS514)。ここで、割込処理識別情報としては、スーパバイザコールの番号や引数等の他、処理を再開するために必要な情報を用いてよい。
制御部120は、処理実行部130により実行されている割込禁止処理を中断する(ステップS516)。周期割込処理部150は、周期割込処理を開始する(ステップS518)。周期割込処理が終了した場合には、処理実行部130はタスクを実行し(ステップS522)、ステップS500に戻る。
次に、実施の形態1にかかる複合機100において、通常割込処理の実行が開始された後に周期割込処理を開始する手順について説明する。
図6は、通常割込処理を中断し、周期割込処理実行後に再開する状態を示す説明図である。図6における上方に表す時間軸(t)に沿って、処理実行部130により実行されるタスク処理Cと、周期割込処理部150により実行される周期割込処理A(図6において「周割A」という。)と、通常割込処理部140により実行される通常割込処理B(図6において「通割B」という。)等が実行される。時間軸に対応する縦軸には、経過時間に対応する周期割込処理Aの開始タイミングを矢示する。ここでは、周期割込処理Aは、タスクCとともに所定の処理を実行し、周期間隔毎に処理を開始される。しかし、入出力動作の終了等に起因して通常割込処理Bが開始された場合には、CPUが動作モードを遷移させることにより、周期割込処理Aは実行可能状態に遷移する。その結果、周期割込処理Aは定められた周期に処理が開始されず処理開始が遅延する。かかる場合には時間の経過と共に、リアルタイム性を損ない、タスク自体の価値を著しく低下させるとともに、利用者の作業効率を低下させる虞れがある。
そこで、タスクと周期割込処理とにより、所定の処理を実行中に、通常割込処理が開始された場合には、周期割込の発生間隔と、割込処理開始時点からの経過時間とを比較し、発生間隔が経過時間を超えていた場合には、周期割込処理の開始が遅延したものと判断し、周期割込処理が遅延している旨の警告信号を送信する。そして、割込処理中断機能が有効か無効かを判断し、有効である場合には、実行中の通常割込処理を中断するとともに周期割込処理を実行する。周期割込Aを実行した後には、通常割込処理Bを中断時点から再開する。
次に、通常割込処理開始後において、通常割込処理を中断し、周期割込処理を開始する手順について説明する。
図7は、通常割込処理開始後における周期割込処理実行の処理手順を示すフローチャートである。ここで、前提として、周期割込処理はタスクと共に所定の処理を実行しているものとする。また、操作パネル10を介して割込処理中断機能を有効とする設定を予め利用者から受付けているものとする。入出力割込等に起因して通常割込処理が開始されると(ステップS700)、CPUが動作モードを遷移することによりタスク及び周期割込処理は実行可能状態に遷移する。タイマー110は、タイマーカウント値を取得することにより、通常割込処理開始時から現在時刻までの経過時間の計測を開始する(ステップS702)。タイマー110は、取得した複数のタイマーカウント値のうち時間的に前後する2つのタイマーカウント値を取得し(ステップS704)、両者の差分を算出することにより、周期割込処理の発生間隔を取得する(ステップS706)。
制御部120は、タイマー110を参照し、通常割込処理開始時点からの経過時間が周期割込の発生間隔を超過しているか否かを判断する(ステップS708)。通常割込処理開始時点からの経過時間が発生間隔を超過していた場合には(ステップS708;Yes)、制御部120は周期割込処理の開始が遅延したとものと判断して、周期割込処理の開始が遅延している旨の警告信号を送信する(ステップS716)。そして、入力制御部170は、周期割込の発生間隔と周期割込処理開始に遅延が発生した旨を処理状態記録部160に記録する(ステップS718)。入力制御部170は、これらの他に割込要因が通常割込である旨を記録することとしてもよい。
一方、通常割込処理開始時点からの経過時間が発生間隔を超過していない場合には(ステップS708;No)、制御部120は、周期割込開始タイミングにより周期割込が発生したか否かを判断する(ステップS710)。周期割込が発生した場合には(ステップS710;Yes)、周期割込処理部150は、周期割込処理を実行し(ステップS712)、周期割込処理が終了すると、処理実行部130はタスクを実行し(ステップS714)、ステップS700に戻る。周期割込が発生していない場合には(ステップS710;No)、経過時間が発生間隔を超過するまで通常割込処理を続行する(ステップS708)。
制御部120は、処理状態記録部130を参照し、割込処理中断機能が有効であるか否かを判断する(ステップS720)。割込処理中断機能が有効である場合には(ステップS720;Yes)、制御部は通常割込処理を中断するか否かを判断する(ステップS722)。通常割込処理を中断する場合には(ステップS722;Yes)、入力制御部170は通常割込処理の進捗と変数情報とを処理状態記録部160に登録する(ステップS724)。通常割込処理の進捗と変数情報とは、周期割込処理の終了後に、中断時点の通常割込処理を実行可能にするために、スタックに保存する通常割込処理のアドレスに関する情報や、通常割込処理の進捗等をいう。
制御部120は、通常割込処理を中断し(ステップS726)、周期割込処理部150は周期割込処理の実行を開始する(ステップS728)。一方、割込処理中断機能が有効でない場合(ステップS720;No)、制御部120が通常割込処理を中断しないと判断した場合(ステップS722;No)には、通常割込処理部140は、実行中である通常割込処理を続行する(ステップS736)。そして、通常割込処理が終了した場合には周期割込処理部150は周期割込処理を実行し(ステップS738)、周期割込処理が終了した場合には処理実行部130はタスクを実行し(ステップS740)、ステップS700に戻る。
ステップS728において周期割込処理の実行が開始されると、所定時間経過した後に制御部120は周期割込処理が終了したか否かを判断する(ステップS730)。周期割込が終了した場合には(ステップS730;Yes)、通常割込処理部140は、通常割込処理を割り込みハンドラとして実行するため、中断時点での通常割込処理の進捗と変数情報とを、処理状態記録部160から読み出す(ステップS732)。そして、通常割込処理部140は、通常割込処理を中断時点から再開し(ステップS734)、ステップS700に戻る。ステップS730において周期割込が終了していない場合には終了するまで周期割込処理の実行を継続する(ステップS730;No)。
このように、実施の形態1にかかる複合機100によれば、タスクと周期割込処理とが所定の処理を実行しようとする場合に割込禁止割込処理が開始された場合には、周期割込の発生間隔が所定の閾値を超えた場合には、周期割込処理の開始に遅延が発生したとして割込禁止処理を中断し、周期割込処理を実行する。また、タスクと周期割込処理とが所定の処理を実行しようとする場合に通常割込割込処理が開始された場合には、周期割込の発生間隔が通常割込処理開始からの経過時間を超過した場合に、周期割込処理の開始に遅延が発生したとして通常割込処理を中断して周期割込を実行する。これにより、周期割込処理の遅延を可及的に防止するとともに、タスクのリアルタイム処理を実現し、生産性の向上を図ることが可能となる。
(実施の形態2)
上述した実施の形態1における複合機100は、割込禁止処理や通常割込処理等が実行され、周期割込処理の開始が遅延した場合に、制御部120によって割込禁止割込処理、通常割込処理を中断し、周期割込処理を実行するように構成していた。実施の形態2における複合機800は、周期割込処理開始に遅延が発生したことによって割込禁止割込処理や通常割込処理を中断した回数である割込処理中断回数をカウントし、割込処理中断回数が所定の閾値よりも小さい場合には割込み処理を続行させることが可能である。また、割込処理中断回数が所定の閾値よりも大きい場合には、割込処理を中断して周期割込処理を実行することの他、複合機800自体の作動を停止させることが可能である。
図8は、実施の形態2にかかる複合機の構成を示すブロック図である。複合機800は、画像形成処理にかかる諸機能の他、割込制御機能を備えている。実施の形態2における複合機800は、操作パネル10、プリンタ部20、スキャナ部30、タイマー110、制御部820、処理実行部130、通常割込処理部140、周期割込処理部150、入力制御部870、処理状態記録部860、メモリ180を主に備えている。実施の形態2にかかる複合機800の機能及び構成について、制御部820、処理状態記録部860、入力制御部870以外については実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
処理状態記録部(処理状態記録手段)860は、タスクと周期割込処理とで所定の処理を実行中に、割込禁止割込処理や通常割込処理が開始されたことにより、周期割込処理の開始が遅延した場合であって、割込処理中断機能が有効である場合に、割込禁止割込処理や通常割込処理を中断した回数である割込処理中断回数を記憶する。また、処理状態記録部860は、周期割込処理の開始が遅延した場合に、割込処理中断機能が有効で、割込処理中断回数が所定の閾値よりも大きい場合に、複合機の作動を停止するか否かを表すモードである機器作動モードを記憶する。この機器作動モードには、周期割込処理が遅延した場合で、割込処理中断機能が有効で、割込処理中断回数が所定の閾値よりも大きい場合に複合機800の作動を停止させる停止モードと、周期割込処理が遅延した場合で、割込処理中断機能が有効で、割込処理中断回数が所定の閾値よりも小さい場合に割込処理を中断させる非停止モードとが存在する。機器作動モードを停止モードに設定するか、非停止モードに設定するかについては、初期設定により予め利用者から停止モード若しくは非停止モードのいずれかの設定を、操作パネル10を介して受付けているものとする。
制御部(制御手段)820は、タスクと周期割込処理とにより所定の処理を実行中に、タスクの一部である割込禁止割込処理が開始された場合に、タイマー110を参照し、割込禁止割込処理の開始時からの経過時間に対応し、時間的に前後する2つのタイマーカウント値から周期割込処理の発生間隔を取得し、発生間隔が所定の閾値を超えているか否かを判断する。また、制御部820は、発生間隔が所定の閾値を超えていた場合には、周期割込みの処理の開始が遅延したものと判断して、警告信号を送信するとともに、処理状態記録部860を参照し、割込処理中断機能が有効であるか否かを判断する。割込処理中断機能が有効である場合には、さらに割込処理中断回数を取得し、割込処理中断回数が所定の閾値よりも大きいか否かを判断する。割込処理中断回数が所定の閾値よりも大きい場合には、さらに、機器作動モードが停止モードであるか非停止モードであるかを判断し、停止モードに設定されていた場合には、複合機800の作動を停止する。機器作動モードが非停止モードに設定されていた場合には、割込処理を終了するか否かを判断し、割込処理を中断することも続行することも可能である。
入力制御部870は、操作パネル10を介して利用者から入力を受付けた機器作動モードを処理状態記録部860に登録する。また、入力制御部870は、タスクと周期割込処理とにより所定の処理を実行中に、通常割込処理の実行が開始され、制御部820が周期割込処理が遅延したと判断し、通常割込処理を中断し、周期割込処理を実行する場合には、通常割込みの処理の進捗と変数情報とを処理情報記録部860に登録する。
次に、以上のように構成された複合機800における、通常割込処理開始後における周期割込処理実行の処理手順について説明する。
図9は、通常割込処理開始後における周期割込処理実行及び通常割込処理再開の処理手順を示すフローチャートである。ここで、前提として機器作動モードを停止モードに設定するか、非停止モードに設定するかについては、予め利用者から操作パネル10を介して設定を受付けているものとする。また、割込処理中断機能については、操作パネル10において予め利用者から設定を受付けているものとする。入手力割込等により通常割込処理が開始されると(ステップS900)、CPUが動作モードを遷移することによりタスク及び周期割込処理は実行可能状態に遷移する。タイマー110は、タイマーカウント値を取得することにより、通常割込処理開始時から現在時刻までの経過時間の計測を開始する(ステップS902)。タイマー110は、取得した複数のタイマーカウント値のうち時間的に前後する2つのタイマーカウント値を取得し(ステップS904)、両者の差分を算出することにより、周期割込処理の発生間隔を取得する(ステップS906)。
制御部820は、タイマー110を参照し、通常割込処理開始時点からの経過時間が周期割込の発生間隔を超過しているか否かを判断する(ステップS908)。通常割込処理開始時点からの経過時間が発生間隔を超過していた場合には(ステップS908;Yes)、制御部820は周期割込処理の開始が遅延したものと判断して、周期割込処理の開始が遅延している旨の警告信号を送信する(ステップS916)。一方、通常割込処理開始時点からの経過時間が発生間隔を超過していない場合には(ステップS908;No)、制御部820は、周期割込開始タイミングにより周期割込が発生したか否かを判断する(ステップS910)。周期割込が発生した場合には(ステップS910;Yes)、周期割込処理部150は、周期割込処理を実行し(ステップS912)、周期割込処理が終了すると、処理実行部130はタスクを実行し(ステップS914)、ステップS700に戻る。周期割込が発生していない場合には(ステップS910;No)、経過時間が発生間隔を超過するまで通常割込処理を続行する(ステップS908)。
入力制御部870は、周期割込の発生間隔と周期割込処理開始に遅延が発生した旨を処理状態記録部860に記録する(ステップS918)。入力制御部870は、これらの他に、割込要因が通常割込である旨を記録することとしてもよい。制御部820は、処理状態記録部860を参照し、割込処理中断機能が有効であるか否かを判断する(ステップS920)。割込処理中断機能が有効である場合には(ステップS920;Yes)、制御部820は処理状態記録部860から割込処理中断回数を取得し(ステップS922)、割込処理中断回数が所定の閾値を超えているか否かを判断する(ステップS924)。割込処理中断回数が所定の閾値を超えていた場合には(ステップS924;Yes)、制御部820は、さらに処理状態記録部860を参照し、周期割込処理遅延時に複合機の作動を停止させる設定がされているか、即ち、機器作動モードが停止モードに設定されているか否かを判断する(ステップS926)。機器作動モードが停止モードに設定されていた場合には(ステップS926;Yes)、制御部820は複合機800の作動を停止する(ステップS948)。機器作動モードが停止モードに設定されていない場合には(ステップS926;No)、制御部820は、実行中の通常割込処理を中断するか否かを判断する(ステップS928)。通常割込処理を中断する場合には(ステップS928;Yes)、入力制御部870は、通常割込処理の進捗と変数情報とを処理状態記録部860に登録する(ステップS930)。通常割込処理の進捗と変数情報とは、周期割込処理の終了後に、中断時点の通常割込処理を実行可能にするために、スタックに保存する通常割込処理のアドレスに関する情報や、通常割込処理の進捗等をいう。制御部820は、通常割込処理を中断し(ステップS932)、周期割込処理部150は周期割込処理の実行を開始する(ステップS934)。
一方、割込処理中断機能が有効でない場合(ステップS920;No)、割込処理中断回数が所定の閾値を超えていない場合(ステップS924;No)、通常割込処理を中断しない場合(ステップS928;No)には、通常割込処理部140は実行中である通常割込処理を続行する(ステップS942)。そして、通常割込処理が終了すると、周期割込処理部150は周期割込処理を実行し(ステップS944)、周期割込処理が終了すると、処理実行部130はタスクを実行し(ステップS946)、ステップS900に戻る。
制御部820は、周期割込処理部150による周期割込処理実行開始後、所定時間を経過した後に周期割込処理が終了したか否かを判断する(ステップS936)。周期割込処理が終了した場合には(ステップS936;Yes)、通常割込処理部140は、通常割込処理を割込ハンドラとして実行するため、中断時点での通常割込処理の進捗と変数情報とを処理状態記録部860から読み出す(ステップS938)。そして、通常割込処理部140は、通常割込処理を中断時点から再開し(ステップS940)、ステップS900に戻る。ステップS936において周期割込処理が終了していない場合には(ステップS936;No)、終了するまで周期割込処理の実行を継続する。
尚、ここではタスクと周期割込処理とにより所定の処理を実行中に、通常割込処理の実行が開始された場合を例示して説明したが、割込禁止割込処理が開始された場合にも上述した機能により同様に処理することが可能である。
以上述べたように、実施の形態2にかかる複合機800によれば、周期割込処理が所定のタスクとともに所定の処理を実行しようとする場合において、割込禁止割込処理や、通常割込処理が開始され、周期割込処理の開始が遅延した場合でも、割込禁止割込処理や、通常割込処理を続行することが可能である。従って、割込禁止割込処理や、通常割込処理についてリアルタイム処理が要求される場合にも、限られたCPU資源を用いて適切に割込処理を制御することが可能となる。
図10は、上述した複合機100、800のハードウェア構成を示すブロック図である。図10に示すように、この複合機100、800は、コントローラ35とエンジン部(Engine)90とをPCI(Peripheral Component Interconnect)バスで接続した構成となる。コントローラ35は、複合機100全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部90は、PCIバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、1ドラムカラープロッタ、4ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部90には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
コントローラ35は、CPU41と、ノースブリッジ(NB)43と、システムメモリ(MEM−P)42と、サウスブリッジ(SB)44と、ローカルメモリ(MEM−C)47と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)46と、ハードディスクドライブ(HDD)48とを有し、ノースブリッジ(NB)43とASIC46との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス45で接続した構成となる。また、MEM−P42は、ROM(Read Only Memory)42aと、RAM(Random Access Memory)42bとをさらに有する。
CPU41は、複合機100の全体制御をおこなうものであり、NB43、MEM−P42およびSB44からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。NB43は、CPU41とMEM−P42、SB44、AGPバス45とを接続するためのブリッジであり、MEM−P42に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
MEM−P42は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM42aとRAM42bとからなる。ROM42aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM12bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
SB44は、NB43とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB44は、PCIバスを介してNB43と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインターフェース(I/F)部なども接続される。ASIC46は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGP45、PCIバス、HDD48およびMEM−C47をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC46は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC46の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C47を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部90との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。このASIC46には、PCIバスを介してFCU(Fax Control Unit)60、USB(Universal Serial Bus)70、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インターフェース80が接続される。
MEM−C47は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD(Hard Disk Drive)48は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
AGP45は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、MEM−P42に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
なお、実施の形態1、2にかかる複合機(画像形成装置)で実行される画像形成プログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。本実施形態の画像形成装置で実行される画像形成プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
さらに、実施の形態1、2にかかる複合機(画像形成装置)で実行される画像形成プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態にかかる複合機(画像形成装置)で実行される画像形成プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
実施の形態1、2にかかる複合機(画像形成装置)で実行される画像形成プログラムは、上述した各部(タイマー110、制御部120、処理実行部130、通常割込処理部140、周期割込処理部150、処理状態記録部160、入力制御部170、メモリ180)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記ROMから画像形成プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、タイマー110、制御部120、処理実行部130、通常割込処理部140、周期割込処理部150、処理状態記録部160、入力制御部170、メモリ180が主記憶装置上に生成されるようになっている。
実施の形態1にかかる複合機の構成を示すブロック図である。 割込禁止処理の実行開始による周期割込処理の遅延状態を示す説明図である。 通常割込処理の実行開始による周期割込処理の遅延状態を示す説明図である。 割込処理開始からの経過時間とタイマーカウント値とを表す説明図である。 割込禁止割込処理開始後における周期割込処理実行の処理手順を示すフローチャートである。 通常割込処理を中断し、周期割込処理実行後に再開する状態を示す説明図である。 通常割込処理開始後における周期割込処理実行の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態2にかかる複合機の構成を示すブロック図である。 通常割込処理開始後における周期割込処理実行及び通常割込処理再開の処理手順を示すフローチャートである。 複合機100、800のハードウェア構成を示すブロック図である。
符号の説明
10 操作パネル
20 プリンタ部
30 スキャナ部
41 CPU
42 MEM−P
42a ROM
42b RAM
43 NB
44 SB
45 AGP
46 ASIC
47 MEM−C
48 HDD
50 オペレーションパネル
60 FCU
70 USB
80 IEEE1394
90 Engine
100、800 複合機
110 タイマー
120、820 制御部
130 処理実行部
140 通常割込処理部
150 周期割込処理部
160、860 処理状態記録部
170、870 入力制御部
180 メモリ

Claims (6)

  1. タスクの実行開始から予め設定された時間が経過したときに発生する割込みである周期割込みを実行する周期割込処理手段と、
    前記タスクと前記周期割込処理手段とにより所定の処理を実行中に、前記周期割込処理以外の割込処理が発生した場合に、前記割込処理が開始された時点から現在時刻までの経過時間を計測する計時手段と、
    前記割込処理が実行中である場合に、前記経過時間が所定時間を超えているか否かを判断し、超えていた場合には前記割込処理を中断する制御手段と、
    を備え、
    前記周期割込処理手段は、前記割込処理が中断された場合に、前記周期割込処理を実行することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記割込処理を中断する機能である割込処理中断機能を有効と無効との間で切替える切替操作を受付ける切替手段と、
    前記割込処理中断機能が有効か無効かを記録する処理状態記録手段と、
    をさらに備え、
    前記制御手段は、さらに、前記割込処理が実行中である場合に、前記処理状態記録手段を参照し、前記割込処理中断機能が有効である場合に前記割込処理を中断すること、
    を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記処理状態記録手段は、さらに、前記割込処理が中断した回数である割込処理中断回数を記録し、
    前記制御手段は、さらに、前記割込処理が実行中で、前記割込処理中断機能が有効である場合に、前記処理状態記録手段を参照し、前記割込処理中断回数が所定回数を超えていたか否かを判断し、超えていない場合には前記割込処理を続行すること、
    を特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記切替手段は、さらに、前記割込処理の実行により前記周期割込処理の開始が遅延した場合に前記画像形成装置の作動を停止する機器停止設定を有効と無効との間で切替える切替操作を受付け、
    前記処理状態記録手段は、さらに、前記機器停止設定が有効か無効かを記録し、
    前記制御手段は、さらに、前記割込処理が実行中で、前記割込処理中断機能が有効であって、前記割込処理中断回数が所定回数を超えていた場合に、前記処理状態記録手段を参照し、前記機器停止設定が有効であるか否かを判断し、前記機器停止設定が有効である場合に、前記画像形成装置の作動を停止すること、
    を特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御手段は、さらに、前記タスクのうち、他の割込処理による割込みが禁止される割込禁止処理が実行中である場合に、前記経過時間が前記所定時間を超えているか否かを判断し、超えていた場合には前記割込禁止処理を中断すること、
    を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置。
  6. 前記制御手段は、前記割込処理が実行中である場合に、前記経過時間が所定時間を超えているか否かを判断し、超えていた場合には前記割込処理を中断し、所定時間経過後に前記割込処理を中断時点から再開すること、
    を特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012091237A (ja) * 2010-10-22 2012-05-17 Fujitsu Ltd ロボット制御方法及びプログラム
JP2015022491A (ja) * 2013-07-18 2015-02-02 富士ゼロックス株式会社 通信制御装置、画像処理装置、通信制御プログラム

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