JP4157063B2 - 節電管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置の節電管理装置に関し、機能ブロック毎に制御する複数のＣＰＵボードを選択的に組み合わせたマスタースレーブ方式により制御され、待機時の消費電力を低減させる省電力モードを備えた節電管理装置に関する。

従来、メインＣＰＵを含む本体制御部以外にサブＣＰＵを備え、省電力モード時にメインＣＰＵを含む本体制御部を停止させ、サブＣＰＵのみを駆動させるとともに、省電力モードに移行する前の設定条件を記憶する不揮発性メモリを備えたものが提案されていた。

上述の従来技術によれば、消費電力の多いメインＣＰＵを停止させることにより省電力効果を高めることができるものである。
特開平０８−２５４９２２号公報

しかし、上述の従来技術によれば、メインＣＰＵ以外に省電力モードから復帰するためにのみ別途のＣＰＵを設ける必要があり、それだけ部品コストが嵩むという不都合があった。

また、近年の画像形成装置では、一般的に機能ブロック毎に制御する複数のＣＰＵボードを選択的に組み合わせたマスタースレーブ方式により制御されるものが多く、メインＣＰＵ、即ちマスターＣＰＵだけの省電力効果を高めても他のスレーブＣＰＵによる消費電力を低減できないという不都合もあり、省電力モード時にこのようなスレーブＣＰＵに対して一律に電力を停止させると、省電力モードから復帰する必要のある外部イベントを検出できない場合があるという問題があった。

例えば、ファクシミリ機能を備えた画像形成装置において、省電力モード時に当該ファクシミリ機能を制御するＣＰＵボードへの給電を停止するともはや外部からの受信を検出できなくなるのである。

本発明は、上述の従来欠点に鑑み、別途の専用のＣＰＵを備えることなく省電力効果の高い省電力制御を可能とし、さらには、省電力モードから復帰すべき外部イベントを確実に検出できる節電管理装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の節電管理装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した通り、機能ブロック毎に制御する複数のＣＰＵボードを選択的に組み合わせたマスタースレーブ方式により制御され、待機時の消費電力を低減させる省電力モードを備えた節電管理装置であって、マスターＣＰＵボードが、前記複数のＣＰＵボードのうち最も消費電力が少ないＣＰＵボードを外部イベントに基づいて省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして選択する点にある。

上述の構成によれば、システムを構築する複数のＣＰＵボードのうちの消費電力が最も少ないＣＰＵボードをアクティブに維持し、他のＣＰＵボードを省電力モードに移行させることにより、新たなＣＰＵを設けなくとも最も省電力効果の高い省電力モードを実現できるのである。この場合、アクティブなＣＰＵボードが外部イベントを監視し、何らかの外部イベントを検出すると他のＣＰＵボードを復帰制御するのである。ここで、アクティブとは、外部イベントを検知可能に維持された状態をいい、スリープモードであっても外部イベントによる割り込み信号によりスリープモードから復帰できる状態をいう。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記マスターＣＰＵボードは、各スレーブＣＰＵボードの消費電力比較テーブルを備え、ＣＰＵボードのうち、最も消費電力が少ないＣＰＵボードを前記消費電力比較テーブルに基づいて判別し、当該ＣＰＵボードを外部イベントに基づいて省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして選択する点にある。

マスターＣＰＵボードに接続されているスレーブＣＰＵボードは一定ではなく、システムにより変動するものである。また、部品の改良などにより消費電力が変動する場合もある。そこで、各スレーブＣＰＵボードの消費電力比較テーブルを備えることにより、接続されているスレーブＣＰＵボードから最も消費電力の少ないＣＰＵボードを正確に判別することができるのであり、当該消費電力比較テーブルを更新することにより接続されているＣＰＵボードの最新の消費電力情報に基づいて判別できるようになるのである。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二特徴構成に加えて、特定の外部イベントを検出するＣＰＵボードを、前記最も消費電力が少ないＣＰＵボードに優先して外部イベントに基づいて省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして選択する点にある。

上述の構成によれば、省電力効果の最も高いＣＰＵボードでは検知できない特定の外部イベントを検出可能なＣＰＵボードを、当該省電力効果の最も高いＣＰＵボードに優先して省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして選択することにより、特定の外部イベントに基づいて確実に省電力モードから復帰できるようになるのである。

以上説明した通り、本発明によれば、別途の専用のＣＰＵを備えることなく省電力効果の高い省電力制御を可能とし、さらには、省電力モードから復帰すべき外部イベントを確実に検出できる節電管理装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による画像形成装置の節電管理装置の実施の形態を説明する。画像形成装置として、複写機構、プリント機能、ファクシミリ機能を備えた複合機は、機能ブロック毎に制御する複数のＣＰＵボードを選択的に組み合わせたマスタースレーブ方式により制御され、詳述すると、図１に示すように、画像形成エンジン部を制御するエンジン制御部２と、原稿画像を読取制御するスキャナ制御部３と、ファクシミリ通信を制御するファクシミリ制御部４と、出力された用紙を綴じ処理するフィニッシャー制御部５と、出力された用紙を丁合制御するソーター制御部６と、ネットワークインターフェース制御を行なうネットワーク制御部７などの複数のスレーブＣＰＵボードと、それらスレーブＣＰＵボードに対して制御コマンドを発し、所定の画像処理プロセスを制御するマスターＣＰＵボード１とから構成される。

各ＣＰＵボードは、夫々ＣＰＵとＣＰＵの実行プログラムが格納されたＲＯＭとデータメモリとして使用されるＲＡＭ及び負荷に対する駆動回路やセンサからの入力回路などの周辺回路を備えて構成され、各スレーブＣＰＵはマスターＣＰＵと制御コマンドのやり取りを行なうシリアルバスライン８で接続されている。

マスターＣＰＵボード１及び各スレーブＣＰＵボードに搭載されているＣＰＵには、図２に示すような省電力管理回路が設けられている。各ＣＰＵには内部メモリのデータを保持しながらもプログラムの実行を停止するスリープ機能を備え、マスターＣＰＵから発信された省電力モードへの移行命令に対して自らスリープ状態に移行するように構成されている。スリープ状態にあるＣＰＵは、第一の割込み端子ＩＮＴ１へ外部からの割込み信号が入力されたときに当該スリープモードから通常の動作モードへの復帰するように構成されている。

外部割込み信号は、インバータゲート回路１３ａ，１３ｂ，・・・を介して第一の割込み端子ＩＮＴ１に入力され、インバータゲート回路１３ａ，１３ｂ，・・・に対するゲート制御信号が自らの出力端子ＣＮＴから出力されるように構成されている。スリープ状態では出力端子ＣＮＴからの出力がハイインピーダンスとなるが図外のプルダウン抵抗によりローレベルに維持され、インバータゲート回路１３ａ，１３ｂ，・・・からの外部割込み信号が入力可能に構成され、通常の動作モードでは出力端子ＣＮＴからハイレベルの信号を出力することにより、インバータゲート回路１３ａ，１３ｂ，・・・からの外部割込み信号が入力不能に構成されている。

一方、装置の省電力モードからの復帰条件である操作部のキー操作や原稿カバーの開閉操作などの複数の操作信号が入力されるオアゲート１０からの出力信号（ここでは、「イベント信号」という。）が、インバータゲート回路１１ａ，１１ｂ，・・・を介して第二の割込み端子ＩＮＴ０に入力され、インバータゲート回路１１ａ，１１ｂ，・・・に対するゲート制御信号がオアゲート１２ａ，１２ｂ，・・・から出力されるように構成されている。前記オアゲート１２ａ，１２ｂ，・・・は当該ＣＰＵ以外のＣＰＵの出力ポートＰＯ０からの制御信号が入力され、通常の動作モードでは出力端子ＰＯ０からハイレベルの制御信号が出力されることにより、インバータゲート回路１１ａ，１１ｂ，・・・からの外部割込み信号が入力不能となる。スリープ状態では出力端子ＰＯ０からの出力がハイインピーダンスとなるが図外のプルダウン抵抗によりローレベルに維持され、インバータゲート回路１１ａ，１１ｂ，・・・からの外部割込み信号が入力可能に構成されている。

上述の省電力管理回路が設けられたマスター及びスレーブＣＰＵボードにより制御システムが構成されている画像形成装置の省電力制御について、図３に示すフローチャートに基づいて詳述する。

画像形成装置に電源スイッチが投入されると（Ｓ１）、マスターＣＰＵボードのマスターＣＰＵは、シリアルバスライン８を介して各スレーブＣＰＵボードのスレーブＣＰＵと交信を行ない、システムに接続されているスレーブＣＰＵを確認する（Ｓ２）。装置が画像形成ジョブを実行できるスタンバイ状態にあり、一定の時間に操作がなされないとき、または、操作部の省電力モード移行キーが操作されたときに、マスターＣＰＵは装置を省電力モードに移行させる（Ｓ３）。

マスターＣＰＵはＲＡＭに各スレーブＣＰＵボードの消費電力比較テーブルを備え、画像形成装置に接続されているＣＰＵボードのうち、最も消費電力が少ないＣＰＵボードを当該消費電力比較テーブルに基づいて判別し、当該ＣＰＵボード（当該実施形態では、図２のファクシミリ制御部４が選択された場合を説明する）を外部イベントに基づいて省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして選択し（Ｓ４）、当該選択ＣＰＵボードにはその旨のコマンド及び省電力モードに移行する旨のコマンドを発信し、他のＣＰＵボードには省電力モードに移行する旨のコマンドを発信し（Ｓ５）、自らはホルト（ＨＡＬＴ）命令を実行してスリープモードに入る（Ｓ６）。当該選択ＣＰＵボード以外のスレーブＣＰＵボードのＣＰＵも同様にマスターＣＰＵからのコマンドを受信して自らホルト命令を実行してスリープモードに移行する（Ｓ６）。

この状態で、アクティブなＣＰＵは当該選択ＣＰＵボードのＣＰＵ（ファクシミリ制御部４のＣＰＵ）のみとなり、消費電力を大きく低減させることができる。このような省電力モード時に外部からのイベント信号がオアゲート１０、インバータゲート回路１１ａを介して第二の割込み端子ＩＮＴ０に入力されると（Ｓ７）、対応する割込み処理を実行する。即ち、ファクシミリ制御部４のＣＰＵは、出力端子ＣＮＴからハイレベルの信号を出力してインバータゲート回路１３ａを閉じ、出力端子ＰＯ１から他のＣＰＵボードに対してスリープモード解除のための割込み信号を出力するのである（Ｓ８）。当該割込み信号が入力された他のＣＰＵはスリープ状態から通常の動作状態に復帰し、その後はマスターＣＰＵにより当該装置のシステム制御が行なわれる。即ち、上述のステップＳ１からＳ８を実行するＣＰＵ及びその実行プログラムと、省電力管理回路とで節電管理装置が構成される。

以下、別実施形態を説明する。上述した実施形態で説明した省電力管理回路は例示でありその構成に限定されるものではない。本実施形態は画像形成装置を例に説明したが、機能ブロック毎に制御する複数のＣＰＵボードを有する電気機器にも適用できることは言うまでも無い。また装置が省電力モードに移行したときに各ＣＰＵがスリープモードに移行し、選択ＣＰＵのみが通常の動作状態にあるものを説明したが、装置の省電力モードにおけるＣＰＵの状態はこのようなものに限定されるものではなく、電力の供給が停止されるものであってもよい。この場合は上述の省電力管理回路も各ＣＰＵボードへの給電の可否を制御する回路となる。

上述の消費電力比較テーブルは、消費電力データが格納されるものや、消費電力の降べき順または昇べき順に順序データが付加されるものなど、少なくとも各ＣＰＵボードの消費電力が比較できるデータが格納されていればよく、データの更新処理が可能な不揮発性メモリに格納されるものであってもよい。

省電力モードにおける管理用のＣＰＵ、つまり上述した選択ＣＰＵの動作モードは、通常の動作モードで作動するものに限定されるものではなく、例えば、動作クロックの周波数を通常よりも低下させた省電力状態での動作、つまり外部イベント信号が検出可能な状態で動作しているものであればよく、スリープモードであっても外部イベントによる割り込み信号によりスリープモードから復帰できる状態であればよい。

上述した実施形態では、マスターＣＰＵボードに、各スレーブＣＰＵボードの消費電力比較テーブルを備え、画像形成装置に接続されているＣＰＵボードのうち、最も消費電力が少ないＣＰＵボードを前記消費電力比較テーブルに基づいて判別し、当該ＣＰＵボードを外部イベントに基づいて省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして選択するものを説明したが、特定の外部イベントを検出するＣＰＵボードを、最も消費電力が少ないＣＰＵボードに優先して外部イベントに基づいて省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして選択するように構成することも可能である。

つまり、全ての外部イベント信号をオアゲート１０から出力可能に構成できない場合に備えて、特定の外部イベント信号を検出可能なスレーブＣＰＵボードを、外部イベントに基づいて省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして優先的に選択することにより、外部イベント信号により確実に通常動作モードに復帰させることができるのである。例えば、図２に示すように、ファクシミリ制御部４のみが電話回線を介した外部からの受信リクエストを検出可能な場合に、当該ファクシミリ制御部４のＣＰＵボードを装置の省電力モードから復帰するための監視用のＣＰＵボードとして選択するものである。

画像形成装置の制御システムのブロック構成図 画像形成装置の節電管理装置の要部の回路図 フローチャート

符号の説明

１：マスターＣＰＵボード
２〜７：スレーブＣＰＵボード

Claims (3)

1. 機能ブロック毎に制御する複数のＣＰＵボードを選択的に組み合わせたマスタースレーブ方式により制御され、待機時の消費電力を低減させる省電力モードを備えた節電管理装置であって、
   前記省電力モードにおいては、複数のＣＰＵボードのうち一のＣＰＵボードが外部イベントを検知可能な状態に維持されており、
   マスターＣＰＵボードが、前記複数のＣＰＵボードのうち最も消費電力が少ないＣＰＵボードを、外部イベントを検知可能な状態に維持しておくＣＰＵボードとして選択し、
   前記省電力モードにおいて前記選択されたＣＰＵボードが外部イベントを検知すると、他のＣＰＵボードに対して、通常の動作状態に復帰するための信号を出力し復帰制御する節電管理装置。
2. 前記マスターＣＰＵボードは、各スレーブＣＰＵボードの消費電力比較テーブルを備え、ＣＰＵボードのうち、最も消費電力が少ないＣＰＵボードを前記消費電力比較テーブルに基づいて判別し、当該ＣＰＵボードを外部イベントを検知可能な状態に維持しておくＣＰＵボードとして選択する請求項１記載の節電管理装置。
3. 前記外部イベントには、外部イベント信号が前記複数のＣＰＵボードのうち一部の所定のＣＰＵボードによってのみ検出可能となっている特定の外部イベントを含み、
   当該特定の外部イベントを検出するＣＰＵボードを、前記最も消費電力が少ないＣＰＵボードに優先して外部イベントに基づいて省電力モードから復帰制御するＣＰＵボードとして選択する請求項１または２記載の節電管理装置。

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