JP4943788B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、省エネルギー（以下、省エネ）状態への移行と復帰の機能を備える画像形成装置に関する。

プリンタやコピー機、ＭＦＰ（multi-functional printer）等の機器（なお、ファクシミリ機能やスキャナ機能などの画像処理機能を有する機器を含む）で、省エネ機能を有するものは、その省エネ機能からの復帰方法により立ち上がり時間やエンジンの制御が大きく変化する。

エンジンのキャリブレーション動作実行時はプロセス駆動系のためのＤＣ消費電力が大きいために定着ヒータへの電力供給を低減させなければならない。キャリブレーション動作はある条件下にて実行されるが、それら条件の中に前回ジョブ終了後からの経過時間も含まれる。

省エネモード時（エンジンボードの電源ＯＦＦの状態）において、エンジン側で経過時間を計測する手段がないためにコントローラ側から経過時間情報を取得する必要がある。定着リロード完了後にキャリブレーション動作を開始する場合、エンジン・コントローラ間バスインターフェース開通が定着リロード時間よりも遅れると定着リロード完了からキャリブレーション動作の開始までの待ち時間が発生する。
図２（ａ）は、その従来技術の方法での起動時間を概念的に示した図である。

また、省エネモードからの復帰を高速に行うことを意図した従来発明には、例えば特許文献１記載の画像形成装置がある。
この従来の画像形成装置は、電源供給が停止した状態でも所定の時間だけ情報を保持可能なデータ保持手段を備えて、このデータ保持手段に格納された情報を用いて省エネモードからの復帰処理を行う構成にしたものであった。なお、このデータ保持手段は、好適には単一の段数の半揮発性メモリが用いられる。

また、特に電子写真方式の画像形成装置において、上記省エネモードからの復帰を高速に行うことを意図した従来発明には、例えば特許文献２記載の画像形成装置がある。
この従来の画像形成装置は、定着ヒータ（特許文献２記載の「定着部の発熱体」に相当する）を内蔵して制御温度範囲内に保てるようにし、さらに省エネモード復帰後最初に印刷ジョブを実行するときは、最大トナー付着量を通常よりも少なくする構成にしたものであった。
特開２００５−３４０８７９号公報 特開２００６−０３８９１６号公報

上述の特許文献１及び２は、共に独自の構成を持ち、それに応じた作用効果を奏するものであるが、いずれも、画像形成装置全体の制御を行うコントローラ部と作像エンジン部と（これらは特許文献１の用語による）の間の、データバスが省エネモードから復帰して開通するまでに生じる待ち時間に着目したものではなかった。また、データバスそのものにも着目することで移植性や製造コストについてよりよい提案をするものでもなかった。

そこで本発明は、移植性に優れ、省エネモードからの復帰を高速に行う画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、機器内の各種ユニットを駆動制御するエンジン部と、前記エンジン部の制御をするコントローラ部と、前記エンジン部及び前記コントローラ部を接続するバスインターフェースと、前記エンジン部及び前記コントローラ部を接続するタイマーカウンタ信号路と、を有し、前記コントローラ部は、前記機器の未使用時に前記各種ユニット、前記エンジン部及び前記バスインターフェースへの電力供給を停止して、前記画像形成装置を省エネモードへ移行する省エネモード移行手段と、前記省エネモードへ移行後に前記コントローラ部が省エネ復帰要因信号を受信した場合に、前記タイマーカウンタ信号路を介して、前記エンジン部へキャリブレーション条件を伝えるトリガ信号を発する省エネモード復帰手段と、を具備し、前記各種ユニット、前記エンジン部及び前記バスインターフェースへの電力供給は、前記省エネモードから復帰した後再開され、前記エンジン部は、前記キャリブレーション条件に応じたキャリブレーションを実行することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、移植性に優れ、省エネモードからの復帰を高速に行う画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
最初に本実施形態の原理を述べる。本実施形態は、画像形成装置内の各種システムに予め設定された時間があるイベントから経過したことを通知する信号線を設けることで、今までエンジン・コントローラ間バスインターフェース開通後にコマンドで伝えていた情報を、インターフェース開通前にエンジンに渡せることで省エネからの復帰方法を従来の方式から変更し高速で起動し、ユーザーが使用できるようにすることを狙ったものである。

〔第１の実施形態〕
本発明を適用しうる画像形成装置は、トナーを熱と圧力とで転写紙上に定着する定着装置を備えた複写機／プリンタ／ファクシミリ等の、電子写真方式の画像形成装置が特に好適である。駆動時の消費電力が大きく省エネモード移行／復帰機能を有することの意義が大きい。

図１は、本実施形態に該当する画像形成装置１００の全体構成を示すブロック図である。
画像形成装置１００は、コントローラボード１１０、エンジンボード１２０、操作部１０１、電源供給部１０７、ＡＤＦ（Automatic Document Feeder）１０２、プロッタ１０３、定着ヒータ１０４、定着冷却用ファン１０５を有する構成である。

操作部１０１は、表示画面及びタッチパネル、ハードキー等を有し、操作者とのユーザインターフェースとなる。

ＡＤＦ１０２は、原稿を光学的に走査するにあたって読取光学系を固定し原稿を移動させて走査を行う自動原稿送り機と呼ばれる部位で、大量の原稿画像を短時間で読み取る。また、本実施形態においては、操作者による原稿の差し込みを自動的に検知して、省エネ復帰要因信号をコントローラボードに送る検知手段（図示せず）も有する構成である。なお、自動原稿送り機に代えて（又は加えて）、圧板で原稿を固定し読取光学系を移動させて原稿の走査を行うタイプの読取部を用いてもよい。

プロッタ１０３、定着ヒータ１０４、定着冷却用ファン１０５は、合わせて、画像形成装置１００の作像部の要部を構成する。この作像部は、電子写真方式と呼ばれる作像方式にて画像形成を行う。詳細には、図示しない感光体にレーザ光を走査させ静電潜像を形成しトナーを付着後、定着ヒータ１０４によって加熱された図示しない定着部の圧着及び加熱によって転写紙にトナー像が転写される。プロッタ１０３は、印刷して出力する部位である。定着冷却用ファン１０５は、上述のように定着ヒータ１０４が発熱する部位であるから、その過熱を防止するため設けるファンである。

電源供給部１０７は、画像形成装置１００外の交流電源２００からＡＣ電源の供給を受け、主電源ＳＷ１０８のスイッチが入っていれば、交流電源を整流してエンジンボード１２０、コントローラボード１１０、操作部１０１等にＤＣ電源を供給する。

コントローラボード１１０は、装置全体の制御を行う機能を担い、ＣＰＵ１１２とＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向けＩＣ）１１１が、システムバスで接続されている。そして、ＡＳＩＣ１１１に対して、ＲＡＭ１１４、ＲＯＭ１１３、ＨＤＤ１０６、ｓｕｂＣＰＵ１１５が接続される。また、コントローラボード１１０は、操作部１０１又はＡＤＦ１０２が発する省エネ復帰要因信号を、ＡＳＩＣ１１１を介して受け取る構成である。なお、ＨＤＤ１０６は、コントローラボード１１０上でない画像形成装置１００内に設ける構成にしてもよい。

エンジンボード１２０は、画像形成装置１００の作像部、特にプロッタ１０３の駆動制御を行う機能を担い、ＣＰＵ１２２とＡＳＩＣ１２１が、システムバスで接続されている。そして、ＡＳＩＣ１２１に対して、ＲＡＭ１２４、ＲＯＭ１２３が接続される。

コントローラボード１１０とエンジンボード１２０との間は、ＡＳＩＣ１１１とＡＳＩＣ１２１とが、エンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０で接続される。また、同じくコントローラボード１１０とエンジンボード１２０との間には、エンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０とは別に、タイマーカウント信号線１３１が接続される。

画像形成装置１００は、以上に記載した構成であり、以下に記載する動作をする。

〔省エネモード移行動作〕
画像形成装置１００は、印刷ジョブ、ファクシミリ送受信を含む、各種画像形成／処理機能が一定時間使われずアイドル状態であるとき、省エネモードへ移行する。その省エネモードへ移行するためのプログラムはＲＯＭ１１３に記憶されており、ＣＰＵ１１２によって呼び出されＲＡＭ１１４の一時記憶を適宜利用して実行される。
本実施形態の省エネモードは、定着ヒータ１０４などの電力消費量の大きい部位の電源を落とす他、エンジンボード１２０及びエンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０への電力の提供も断つ。

〔省エネモード復帰動作〕
上記のタイマーカウント信号線１３１は、画像形成装置１００が、上記の省エネモードであるときに、コントローラボード１１０が省エネ復帰要因信号を、ＡＤＦ１０２や操作部１０１等の、機器内の少なくとも１つ以上のユニットから受けた場合に、エンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０の開通を待たずにエンジンボード１２０へキャリブレーション条件を伝えるトリガ信号を発する。
キャリブレーション条件は、「Ｔｉｍｅｒ＿ＵＰ＿ｎ」という０か１の値を取る変数によって表される。

以上のような構成及び動作をすることによって、図２（ａ）に示すように、従来の省エネモード復帰の際に生じる待ち時間を、図２（ｂ）に示すように、短縮できる。

〔第２の実施形態〕
第１の実施形態において、省エネモード復帰時にキャリブレーション条件をエンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０の開通を待たずにタイマーカウント信号線１３１を介して伝えた場合、キャリブレーション条件の相違によってどのような動作をするのかという点について、第２の実施形態を示して説明する。

図３は、本実施形態に係る画像形成装置１００が印刷ジョブ終了後に省エネモードに移行したのち、該モードから復帰する手順を示すフローチャート図である。

図３において、印刷ジョブ終了後（ステップＳ０）、エンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０を通じて、ＡＳＩＣ１２１がＡＳＩＣ１１１に対しタイマーカウント開始を通知し、ｓｕｂＣＰＵ１１５がカウントを開始する（ステップＳ１）。

その後、省エネモード移行後（ステップＳ２）、操作部１０１，ＡＤＦ１０２などからの省エネ復帰要因を検知し、復帰動作を開始する（ステップＳ３）。

エンジンボード１２０起動後（ステップＳ４）、タイマーカウント信号線１３１の状態を確認する（ステップＳ５）。

タイマーカウント信号線１３１が１のときは（ステップＳ５、Ｎｏ）、タイマーカウントが設定された経過時間を経過していないため、エンジンがキャリブレーション動作を行わない。

信号線が０の場合は（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、タイマーカウントが設定された経過時間を経過しているため、エンジンのキャリブレーション動作を行う（ステップＳ６）。エンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０が開通し（ステップＳ７）、通常立ち上げが行われる（ステップＳ８）。

〔第３の実施形態〕
また、本発明に係る実施形態は、コントローラボード１１０に補佐的な役割の演算装置を有して、省エネモードからのさらなる高速復帰を図る。このことの説明を第３の実施形態により述べる。

図４は、本実施形態に係る画像形成装置１００がｓｕｂＣＰＵ１１５を用いて省エネ状態から高速復帰する手順を示すフローチャート図である。

図４において、印刷中（ステップＳ９）から印刷終了になった際に（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、エンジンボード１２０側のＡＳＩＣ１２１からコントローラボード１１０側のＡＳＩＣ１１１を通してｓｕｂＣＰＵ１１５にタイマーカウント開始の通知を行う（ステップＳ１１）。

その際、Ｔｉｍｅｒ＿ＵＰ＿ｎ＝１と設定する（ステップＳ１２）。設定された時間が経過したかどうかをｓｕｂＣＰＵ１１５が判断し（ステップＳ１３）、経過していた場合（ステップＳ１３、Ｙｅｓ）は、Ｔｉｍｅｒ＿ＵＰ＿ｎ＝０と設定する（ステップＳ１５）。
経過していなかった場合（ステップＳ１３、Ｎｏ）、印刷ジョブが開始になったか判断し（ステップＳ１４）、開始の場合（ステップＳ１４、Ｙｅｓ）は、ステップＳ９に進み、印刷ジョブを行う。そうでない場合（ステップＳ１４、Ｎｏ）は、ステップＳ１２に移行する。

〔第４の実施形態〕
また、本発明は以下のようにして実施することもできる。
上記実施形態に係る画像形成装置１００において、エンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０に、ＰＣＩを用いて構成する。
このように汎用的なインターフェースを用いることにより、移植性が向上する。

〔第５の実施形態〕
また、本発明は以下のようにして実施することもできる。
上記実施形態に係る画像形成装置１００において、エンジン・コントローラ間バスインターフェース１３０に、ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓを用いて構成する。
このようにすることにより、移植性が向上することに加え、さらに高速通信が可能になる。

〔第６の実施形態〕
また、本発明は以下のようにして実施することもできる。
上記実施形態に係る画像形成装置１００において、エンジンボード１２０固有の印刷ジョブ終了からの経過時間設定を予めコントローラボード１１０で記憶するようにする。記録媒体は、ＨＤＤ１０６を使う。
このようにすることにより、毎回経過時間設定をすることなくカウンタ動作ができるようになる。

以上の、第１から６の実施形態の作用について、以下に述べる。
上記実施形態によれば、エンジン・コントローラ間バスインターフェースとは別信号を設けているので、インターフェース開通と関係なくキャリブレーション条件の通知を（エンジンボード側に）できる。

また、上記実施形態によれば、タイマー用に別信号が使用されているので、省エネ復帰時にバスインターフェース開通を待たずにキャリブレーション条件の通知し、起動時間の短縮ができる。

また、上記実施形態によれば、コントローラボード上のタイマーカウンタに省エネ動作中でも動作するｓｕｂＣＰＵを用いたことで、コントローラボードの他の部分が省エネ中でも常にカウンタ動作ができる。

また、上記実施形態によれば、エンジン・コントローラ間バスインターフェースに汎用的なインターフェースである汎用パラレルインターフェースを用いることにより、移植性が向上する。

また、上記実施形態によれば、エンジン・コントローラ間バスインターフェースに汎用的なインターフェースである汎用シリアルインターフェースを用いることにより、移植性が向上することに加え、さらに高速通信ができる。

また、上記実施形態によれば、エンジン固有の印刷ジョブ終了からの経過時間設定を予めコントローラで記憶することで、毎回経過時間設定をすることなくカウンタ動作ができる。

本発明の好適な実施の形態に該当する画像形成装置１００の全体構成を示すブロック図である。 （ａ）は従来技術の実施形態におけるコントローラボードからエンジンボードへの起動動作、（ｂ）は本発明の実施形態における同起動動作を示すタイミング図である。 本実施形態に係る画像形成装置１００が印刷ジョブ終了後に省エネモードに移行したのち、該モードから復帰する手順を示すフローチャート図である。 本実施形態に係る画像形成装置１００がｓｕｂＣＰＵ１１５を用いて省エネ状態から高速復帰する手順を示すフローチャート図である。

符号の説明

１００ 画像形成装置
１０１ 操作部
１０２ ＡＤＦ（Automatic Document Feeder）
１０３ プロッタ
１０４ 定着ヒータ
１０５ 定着冷却用ファン
１０６ ＨＤＤ
１０７ 電源供給部
１０８ 主電源ＳＷ
１１０ コントローラボード
１１１ ＡＳＩＣ
１１２ ＣＰＵ
１１３ ＲＯＭ
１１４ ＲＡＭ
１１５ ｓｕｂＣＰＵ
１２０ エンジンボード
１２１ ＡＳＩＣ
１２２ ＣＰＵ
１２３ ＲＯＭ
１２４ ＲＡＭ
１３０ エンジン・コントローラ間バスインターフェース
１３１ タイマーカウント信号線
２００ 交流電源

Claims (6)

1. 機器内の各種ユニットを駆動制御するエンジン部と、
   前記エンジン部の制御をするコントローラ部と、
   前記エンジン部及び前記コントローラ部を接続するバスインターフェースと、
   前記エンジン部及び前記コントローラ部を接続するタイマーカウンタ信号路と、
   を有し、
   前記コントローラ部は、
   前記機器の未使用時に前記各種ユニット、前記エンジン部及び前記バスインターフェースへの電力供給を停止して、前記画像形成装置を省エネモードへ移行する省エネモード移行手段と、
   前記省エネモードへ移行後に前記コントローラ部が省エネ復帰要因信号を受信した場合に、前記タイマーカウンタ信号路を介して、前記エンジン部へキャリブレーション条件を伝えるトリガ信号を発する省エネモード復帰手段と、
   を具備し、
   前記各種ユニット、前記エンジン部及び前記バスインターフェースへの電力供給は、前記省エネモードから復帰した後再開され、
   前記エンジン部は、
   前記キャリブレーション条件に応じたキャリブレーションを実行する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記エンジン部は、機器内の各種ユニットの駆動動作終了後に、前記バスインターフェースを介して、前記コントローラ部に前記駆動動作終了からどれくらいの時間が経過したかを計るタイマーの設定を行い、
   前記省エネモード復帰手段は、前記タイマーの状態により前記キャリブレーション条件を決定して、該キャリブレーション条件をトリガ信号によって前記タイマーカウンタ信号路を介して前記エンジン部へ伝えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記コントローラ部は、前記省エネモード移行手段による省エネモード状態時でも動作するｓｕｂＣＰＵを有し、
   該ｓｕｂＣＰＵは、省エネモードからの復帰の要因となる信号を機器内の各種ユニットから受けると前記トリガ信号を、前記タイマーカウンタ信号路を介して前記エンジン部に発することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記バスインターフェースは、汎用パラレルインターフェースであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記バスインターフェースは、汎用シリアルインターフェースであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記タイマーの設定は、予め前記コントローラ部の記録媒体に記録されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項記載の画像形成装置。

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