JP6083243B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

高速・高画質の画像形成が要求されるデジタル複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）等の画像形成装置においては、画像処理に関与するデバイス間で一定周期内に大量のデータを転送する必要があり、それが出来ない場合は異常画像が発生する。

この点に鑑み、PCI Express（登録商標）をデバイス間の接続手段に採用することによって十分な転送レートを確保することが検討されている。PCI Express（以下、ＰＣＩｅと言う）は、ＰＣＩＳＩＧ（Peripheral Component Interconnect Special Interest Group）によって規定される高速シリアルインタフェースの規格であり、デバイス間を「リンク」と呼ばれる通信路を介して相互接続する。

ここで、ＰＣＩｅ規格には、電力管理の規格として、ＡＳＰＭ（Active State Power Management）を規定されている。ＡＳＰＭによれば、デバイス間を接続するリンクのアイドル状態が一定期間継続したことをＰＣＩｅデバイスがハードウェア上で検知して省電力状態に遷移することによって、リンクのアイドル期間中に無駄な電力が消費されることを抑制する。

しかしながら、省電力状態から通常状態への復帰には数μsec程度の復帰時間を要する。したがって、等時性（Isochronous）が要求されるリンクにおいて、ＡＳＰＭ制御をイネーブルにすると、その復帰時間のためにデータ転送の等時性が失われ、異常画像が発生する虞がある。

この点につき、特開２００９−１７６２９４号公報（特許文献１）は、操作部からユーザーがスキャナ読み取りを指示したことに応答して、ソフトウェアがＡＳＰＭ制御をディスエーブルにすることによって、スキャナデータを確実に転送する画像処理装置を開示する。

特許文献１の方法によれば、確かに転送データの等時性は確保される。しかしながら、特許文献１の方法では、lsync周期に対してデータ転送期間の占める割合が小さいユースケースの場合、非データ転送期間において依然として無駄な電力が消費されるという問題があった。

本発明は、上記従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、本発明は、データ転送の等時性を犠牲にすることなく、省電力効果を最大化することができる新規な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明者は、データ転送の等時性を犠牲にすることなく、省電力効果を最大化することができる新規な画像形成装置につき鋭意検討した結果、以下の構成に想到し、本発明に至ったのである。

すなわち、本発明によれば、第１の接続先から入力された入力データを第１のシリアルバスを介して入力して処理する第１のデバイスを含む画像処理部と、前記画像処理部と第２のシリアルバスを介して接続され、前記第１のデバイスで処理された前記入力データを前記第２のシリアルバスを介して入力して処理し、第２の接続先へ出力データとして出力し、前記第１及び第２のシリアルバスの節電に係る電力管理機能の使用の可否を制御する電力管理機能使用可否判断部を有する第２のデバイスを含む制御部と、を備える画像形成装置であって、前記電力管理機能使用可否判断部は、前記第１の接続先からの入力データの転送が実行される場合は、該第１の接続先の電力管理機能に係る制御内容に基づいて前記電力管理機能を制御し、前記第２の接続先への出力データの転送が実行される場合は、前記出力データの転送期間を除く期間である非データ転送期間の全てに前記第１及び第２のシリアルバスの節電に係る期間が存在するとき、又は、前記非データ転送期間が前記節電に係る期間への遷移が開始されるまでの期間である遷移準備期間より短いとき、のいずれかのときに、前記電力管理機能の使用を可能とする、ことを特徴とする画像形成装置が提供される。

上述したように、本発明によれば、データ転送の等時性を犠牲にすることなく、省電力効果を最大化することができる新規な画像形成装置が提供される。

本実施形態の画像形成装置の画像処理部の機能ブロック図。 lsync周期内に発生するアイドル期間を説明するための概念図。 ＡＳＩＣ２の機能ブロック図。 ＡＳＩＣ２のASPM制御部の機能ブロック図。 本実施形態におけるＡＳＰＭの初期設定処理を示すフローチャート。 本実施形態におけるライン利用率閾値を説明するための概念図。 ＡＳＩＣ２のASPM制御部が実行するＡＳＰＭのON/OFF制御処理を示すフローチャート。 ＡＳＰＭのON/OFF制御が実行された場合のシーケンス図。 ＡＳＩＣ３の機能ブロック図。 ＡＳＩＣ３のルート・モジュールの機能ブロック図。 ＡＳＩＣ３のASPM制御部を示す図。 フルカラー印刷モードにおけるプリンタデータ転送のシーケンスを示す図。 プリンタデータ転送時におけるＡＳＰＭ使用可否判断を説明するための概念図。 プリンタデータ転送とスキャンデータ転送が重複した場合におけるＡＳＰＭ使用可否判断を説明するための概念図。 プリンタデータ転送とスキャンデータ転送が重複した場合におけるＡＳＰＭ使用可否判断を説明するための概念図。 ＡＳＩＣ３のASPM制御部が実行するＡＳＰＭのON/OFF制御処理を示すフローチャート。

以下、本発明を、実施形態をもって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。

図１は、本発明の実施形態である画像形成装置の画像処理部を構成する画像処理エンジン（ＩＰＵボード１０）およびコントローラ（ＣＴＬボード２０）の機能ブロック図を示す。

ＩＰＵボード１０は、スキャナ１５からの入力データ（以下、スキャナデータという）の画像処理を実行するためのＡＳＩＣ１（１１）と、ＩＰＵボード１０とＣＴＬボード２０とをインタフェースするバスブリッジとしてのＡＳＩＣ２（１２）と、ＩＰＵボード１０を制御するＣＰＵ１（１３）と、処理後の画像データをプロッタ１６に書き込むための書き込み処理用ＡＳＩＣ４（１４）を含んで構成される。

一方、ＣＴＬボード２０は、ＩＰＵボード１０との間をインタフェースし、且つメモリ２３とのインタフェースを持つチップセットとしてのＡＳＩＣ３（２１）と、ＣＴＬボード２０を制御するＣＰＵ２（２２）を含んで構成される。

図１に示すＡＳＩＣ１〜ＡＳＩＣ３は、いずれも、PCI Express規格に準拠したPCI Expressデバイス（以下、ＰＣＩｅデバイスとして参照する）であり、ＡＳＩＣ１（１１）とＡＳＩＣ２（１２）の間、および、ＡＳＩＣ２（１２）とＡＳＩＣ３（２１）の間は、それぞれ、PCI Expressの規格する高速シリアルインタフェース（高速シリアルバス）を介して接続されている。

ここで、ＡＳＩＣ１（１１）、ＡＳＩＣ２（１２）およびＡＳＩＣ３（２１）は、ＰＣＩｅデバイスとしてＡＳＰＭ（Active State Power Management）制御部を実装する。ここで、ＡＳＰＭとは、デバイス間を接続するＰＣＩｅ（高速シリアルバス）の節電に係る電力管理機能を意味し、ＡＳＰＭ（Active State Power Management）制御部は、ＰＣＩｅのリンクが一定期間以上アイドル状態になると、自動的に通常状態から省電力状態に遷移して無駄な電力消費を抑制するように構成されている。

一般に、画像形成装置のlsync周期（ライン同期信号の周期）は、想定される最大の帯域を満足するように設定される。例えば、画像形成装置が４００％拡大変倍に対応する機種である場合、図２（ａ）に示すように、４ライン分のデータを転送するのに必要な期間がlsync周期として設定される。よって、当該画像形成装置において、１００％等倍のデータを転送する場合には、図２（ｂ）に示すように、lsync周期においてデータ転送期間が占める割合（ライン利用率）は２５％となり、残りの７５％に相当する期間はアイドル状態になる。したがって、画像形成装置の省電力効果を最大化するためには、当該アイドル期間について各デバイスを省電力状態（Ｌ０ｓ／Ｌ１）に遷移させる必要がある。

しかしながら、一般に、ＰＣＩｅデバイスにおいては、省電力状態（Ｌ０ｓ／Ｌ１）から通常状態に戻るのに数μｓ〜数十μｓ程度の復帰時間を要するため、無条件にＡＳＰＭをイネーブルにしたのでは、データ転送が要求されるタイミングに復帰が間に合わず、異常画像となる可能性がある。この点につき、本実施形態の画像形成装置は、以下の構成を採用することにより、データ転送の等時性に影響を与えない範囲内でＰＣＩｅデバイスを省電力状態に遷移させることを可能にする。以下、この点につき、順を追って説明する。

図３は、図１に示したＡＳＩＣ２（１２）の機能ブロックを示す。ＡＳＩＣ２（１２）は、ルート・モジュール３０、画像処理モジュール８０、エンドポイント・モジュール７０を含んで構成されている。

ルート・モジュール３０は、PCIEの論理層を実現する制御回路であるPCIE論理層回路３１と、PCIE論理層回路３１から受領した1ライン分のデータを1lsync周期で画像処理モジュール８０に転送するデータ転送制御部３３とを含んで構成されている。

PCIE論理層回路３１が含むConfigレジスタ制御部３２には、省電力状態（Ｌ０ｓ／Ｌ１）からの復帰に要する時間がデバイス固有の値として、Link Capabilities RegisterのL0s/L1 Exit Latencyに保持されている。

データ転送制御部３３は、ASIC内部の転送をlsyncに同期させるためのlsync信号生成部３４と、ラインデータ毎に動作して所定の主走査サイズをカウントするための主走査カウンタ３５と、各種パラメータを保持するレジスタ制御部３６と、ASPM制御部４０とを含んで構成されている。ここで、ASPM制御部４０は、PCIE論理層回路３１のConfigレジスタ制御部３２およびＡＳＩＣ１（１１）のエンドポイント・モジュール３８の図示しないConfigレジスタ制御部の両方にアクセス可能に構成されている。

一方、エンドポイント・モジュール７０は、PCIEの論理層を実現する制御回路であるPCIE論理層回路７１と、ＭＳＩ生成部７２とを含んで構成されている。ＭＳＩ生成部７２は、起動フラグのアサート時およびネゲート時にＭＳＩ（Message Signalled Interrupt）を生成する。生成されたＭＳＩは、エンドポイント・モジュール７０からＡＳＩＣ３（２１）に発行される。なお、発行されるＭＳＩには、lsync周期情報とデータ転送期間の計測結果（後述する）が含まれる。

図４は、ASPM制御部４０のみを拡大して示す。ASPM制御部４０は、ASPM使用可否判断部４２とライン利用率計測部４４とを含み、ライン利用率計測部４４は、さらに、データ転送期間カウンタ４６を含んで構成されている。

一方、ASPM使用可否判断部４２は、ASPM使用可否の判断基準となるライン利用率閾値を設定するためのライン利用率閾値設定部４３を含んで構成されている。以下、ライン利用率閾値設定部４３がライン利用率閾値を設定する手順について順を追って説明する。

本実施形態の画像形成装置においては、ライン利用率閾値を設定に先立って、ＡＳＰＭの初期設定処理が実行され、当該初期設定処理の中でライン利用率閾値の算出に使用される復帰時間が決定される。以下、復帰時間の決定処理を含むＡＳＰＭの初期設定処理を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。

ステップ１０１において、ＡＳＩＣ２（１２）のルート・モジュール３０のコンフィグ設定が実施され、ステップ１０２において、ＡＳＩＣ１（１１）のエンドポイント・モジュール３８のコンフィグ設定が実施される。

続いて、ステップ１０３において、ＡＳＩＣ２（１２）のルート・モジュール３０のConfigレジスタ制御部３２のLink Capabilities Registerがリードされ、「ASPM Support」、「L0s Exit Latency」および「L1 Exit Latency」のビットの値が保持される（ステップ１０４）。

さらに、ステップ１０５において、ＡＳＩＣ１（１１）のエンドポイント・モジュール３８の図示しないConfigレジスタのLink Capabilities Registerがリードされ、「ASPM Support」、「L0s Exit Latency」および「L1 Exit Latency」のビットの値が保持される（ステップ１０６）。

次に、ステップ１０７において、ルート・モジュール３０およびエンドポイント・モジュール３８がL0sおよびL1のいずれをサポートしているか否かが判断される。ＡＳＰＭの省電力ステートは、接続されたデバイスの少なくとも一方がL0sにしか対応していなければ、L0sの省電力ステートに遷移し、接続されたデバイスの両方がL1に対応している場合は、L1の省電力ステートに遷移する。

ルート・モジュール３０およびエンドポイント・モジュール３８が、いずれも、L0sおよびL1の両方をサポートしている場合には（ステップ１０７、Ｙｅｓ）、ステップ１１２に進み、ルート・モジュール３０およびエンドポイント・モジュール３８のそれぞれのLink Control RegisterのASPM Controlの値を[0x11]にセットし、ASPMを「L0s and L1 Entry Enabled」に設定した後、ステップ１１３に進む。ステップ１１３においては、ステップ１０４で保持したルート・モジュール３０の「L1 Exit Latency」の値とステップ１０６で保持したエンドポイント・モジュール３８の「L1 Exit Latency」の値が比較される。その結果、より大きい方の値をライン利用率閾値の算出に使用する復帰時間として決定して、処理を終了する。

一方、ステップ１０７において、ルート・モジュール３０およびエンドポイント・モジュール３８がL0sおよびL1の両方をサポートしていないと判断された場合には（ステップ１０７、Ｎｏ）、ステップ１０８に進み、ルート・モジュール３０およびエンドポイント・モジュール３８がL0sをサポートしているか否かが判断される。その結果、L0sをサポートしている場合には（ステップ１０８、Ｙｅｓ）、ステップ１１０に進み、ルート・モジュール３０およびエンドポイント・モジュール３８のそれぞれのLink Control RegisterのASPM Controlの値を [0x01]にセットし、ASPMを「L0s Entry Enabled」に設定した後、ステップ１１１に進む。ステップ１１１においては、ステップ１０４で保持したルート・モジュール３０の「L0s Exit Latency」の値とステップ１０６で保持したエンドポイント・モジュール３８の「L0s Exit Latency」の値が比較される。その結果、より大きい方の値をライン利用率閾値の算出に使用する復帰時間として決定して、処理を終了する。

一方、ルート・モジュール３０およびエンドポイント・モジュール３８の両方がL0sをサポートしていない場合には（ステップ１０８、Ｎｏ）、ステップ１０９に進み、ルート・モジュール３０およびエンドポイント・モジュール３８のそれぞれのLink Control RegisterのASPM Controlの値を[0x00]にセットし、ASPMを「Disabled」に設定した後、処理を終了する。

ライン利用率閾値設定部４３は、上述した手順で決定された復帰時間と省電力状態への遷移が開始されるまでの時間に基づいてライン利用率閾値を定義する。以下、本実施形態において定義されるライン利用率閾値の考え方について、図６に基づいて説明する。

図６は、スキャナデータ転送時のシーケンスを示す。なお、図６中の「LTSSM」はPCIeのリンクステートを示し、その内容は、下記の通りである。
L0：通常状態
L0s：ASPMによる省電力状態（浅い）
L1：ASPMによる省電力状態（やや深い）
Rcv：L1→L0に復帰する際に、復帰用の準備を行うステート（リカバリーステート）

なお、図６（ａ）は、L0sの省電力ステートを示し、図６（ｂ）は、L1の省電力ステートを示し、各図において、Ｔ１〜Ｔ４は、下記を意味する。
Ｔ１：省エネステートからの復帰時間
Ｔ２：データ転送時間
Ｔ３：省エネステートへの遷移が開始されるまでの時間
Ｔ４：lsync周期

図６（ａ）および（ｂ）に示されるように、lsync周期内の非データ転送期間（Ｔ４−Ｔ２）が、省エネステートからの復帰時間（Ｔ１：以下、復帰時間として参照する）と省エネステートへの遷移が開始されるまでの時間（Ｔ３：以下、遷移準備時間として参照する）の合計（Ｔ１+Ｔ３）よりも大きい場合は、省電力化の対象と成り得る非データ転送期間（以下、省エネ可能期間として参照する）が存在することが理解されるであろう。一方、（Ｔ４−Ｔ２）が（Ｔ１+Ｔ３）より大きくない場合においては、仮に、lsync周期内に非データ転送期間が存在したとしても、その全てが復帰時間および遷移準備時間に費やされることになるので、当該非データ転送期間は省電力化の対象と成り得ず、そこにＡＳＰＭを使用する余地はない。

ここで、（Ｔ４−Ｔ２）が（Ｔ１+Ｔ３）よりも大きい場合とは、すなわち、ライン利用率[Ｔ２/ lsync周期]が[１−（Ｔ１+Ｔ３）/ lsync周期]よりも小さい場合と置き換えることができる。この点に着目して、本実施形態においては、ＡＳＰＭの適用の可否を判断するための指標として、下記式（１）により、ライン利用率閾値を定義する。

ライン利用率閾値設定部４３は、図５に示したＡＳＰＭの初期設定処理において決定された復帰時間および遷移準備時間を上記式（１）に導入してライン利用率閾値を算出・保持する。

以上、本実施形態におけるライン利用率閾値設定部４３がライン利用率閾値を設定する手順について説明してきたが、次に、ＡＳＩＣ１（１１）とＡＳＩＣ２（１２）を接続するＰＣＩｅ（高速シリアルバス）に関し、スキャナデータ転送時に、ＡＳＩＣ２（１２）のASPM制御部４０が実行するＡＳＰＭのON/OFF制御処理について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。

スキャナ読み取り時、図１に示すＣＰＵ１によりＡＳＩＣ１（１１）およびＡＳＩＣ２（１２）が起動されると、各デバイスのASPM制御部は、起動フラグのアサートに応答して（ステップ２０１、Ｙｅｓ）、ＡＳＰＭをディスエーブル(OFF)にする（ステップ２０２）。

続いて、スキャナ１５からスキャナデータが転送されると、ステップ２０３において、ライン利用率計測部４４が以下の手順で１ライン目のライン利用率を計測する。まず、ライン利用率計測部４４のデータ転送期間カウンタ４６は、ラインデータ毎に動作する主走査カウンタ３５の動作開始から終了までの期間（すなわち、主走査サイズのカウントに要する時間）をデータ転送期間として計測する。なお、データ転送期間カウンタ４６は、lsync（ライン同期信号）のアサートでリセットされる。ライン利用率計測部４４は、データ転送期間カウンタ４６が計測したデータ転送期間と図３に示したレジスタ制御部３６から取得したlsync周期に基づいて、下記式（２）によりライン利用率を算出し、当該ライン利用率をASPM使用可否判断部４２に出力する。

続くステップ２０４において、ASPM使用可否判断部４２は、ライン利用率計測部４４から入力されたライン利用率とライン利用率閾値設定部４３に保持されたライン利用率閾値を比較する。その結果、ライン利用率がライン利用率閾値より小さいと判断した場合（ステップ２０４、Ｙｅｓ）、ステップ２０５に進む。ステップ２０５において、ASPM使用可否判断部４２は、Configレジスタ制御部３２にアクセスし、Link Control RegisterのASPM Controlビットを介してＡＳＰＭをイネーブル（ON）にする。その後、実行中のジョブの完了を待機し（ステップ２０６、Ｎｏ）、起動フラグがネゲートされると（ステップ２０６、Ｙｅｓ）、処理を終了する。

一方、ASPM使用可否判断部４２は、ライン利用率がライン利用率閾値より小さくないと判断した場合（ステップ２０４、Ｎｏ）、実行中のジョブの完了を待機する（ステップ２０７、Ｎｏ）。ASPM使用可否判断部４２は、起動フラグがネゲートされると（ステップ２０７、Ｙｅｓ）、ステップ２０８に進んで、Configレジスタ制御部３２にアクセスし、Link Control RegisterのASPM Controlビットを介してASPMをイネーブル（ON）にした後、処理を終了する。

図８は、スキャナデータの転送時に図７に示したＡＳＰＭのON/OFF制御が実行された場合のシーケンスを示す。なお、図８において、「Lu」はライン利用率の計測値を示し、「Th」はライン利用率閾値を示す。

まず、図８（ａ）について検討すると、まず、ＡＳＩＣ１,ＡＳＩＣ２の起動に応答して、ＡＳＰＭがONからOFFに制御された後、次に到来するlsync周期において、１ラインデータのライン利用率が計測される。図８（ａ）に示す例の場合、ライン利用率の計測値（Lu）は、ライン利用率閾値（Th）より小さいので、さらに次のlsync信号のアサートに同期して、ＡＳＰＭがOFFからONに切り替えられる。その結果、ＡＳＩＣ１およびＡＳＩＣ２を接続するPCIeリンクは、lsync周期内に発生する非データ転送期間において、適宜、省電力状態に遷移する。

次に、図８（ｂ）について検討すると、同じく、ＡＳＩＣ１,ＡＳＩＣ２の起動に応答して、ＡＳＰＭがONからOFFに制御された後、次に到来するlsync周期において、１ラインデータのライン利用率が計測される。図８（ｂ）に示す例の場合、ライン利用率の計測値（Lu）は、ライン利用率閾値（Th）より小さくないので、ＡＳＰＭのOFF状態は、そのまま維持され、スキャナデータの転送が完了するのを待って、OFFからONに切り替えられる。

以上、ＡＳＩＣ１（１１）とＡＳＩＣ２（１２）を接続するＰＣＩｅに関し、スキャナデータ転送時に、ＡＳＩＣ２（１２）のASPM制御部４０が実行するＡＳＰＭ制御について説明してきたが、続いて、ＡＳＩＣ３（２１）とＡＳＩＣ２（１２）を接続するＰＣＩｅに関し、ＡＳＩＣ３（２１）が実行するＡＳＰＭ制御について説明する。

その前に、ＡＳＩＣ３（２１）の内部構成を図９に基づいて説明する。ＡＳＩＣ３（２１）は、スキャナデータ転送パス、プリンタデータ転送パスおよびＣＰＵからのデータ転送パスを有する。ＡＳＩＣ３（２１）においては、メモリコントローラ５８を介して、スキャナデータはメモリ２３に書き込まれ(Write)、プリンタデータはメモリ２３から読み出される(Read)。スキャナデータ転送およびプリンタデータ転送に係る各リクエストはアービタ５７によって調停される。

ここで、ＡＳＩＣ３（２１）は、CMYKの各色に対応する４つのプリンタデータ転送用モジュール５６（図９においては、VOUTモジュールと表記する）を有し、プリンタデータ転送用モジュール５６は、起動時にメモリ２３から1ライン分のプリンタデータを読み出すと、その旨をＡＳＩＣ２（１２）を介してＣＰＵ１（１３）に通知する。この通知を受けて、ＣＰＵ１（１３）は、ＡＳＩＣ２（１２）を介してプリンタデータのリクエストをＡＳＩＣ３（２１）に対して発行する。このリクエストに応答して、プリンタデータ転送用モジュール５６は、メモリ２３から読み出したプリンタデータをＡＳＩＣ２（１２）に転送する。

ここで、ＡＳＩＣ３（２１）とＡＳＩＣ２（１２）を接続するＰＣＩｅに関するＡＳＰＭ制御のON/OFF制御は、ＡＳＩＣ３（２１）のルート・モジュール５０が実行する。以下、ルート・モジュール５０の内部構成について説明する。

図１０は、図９に示したＡＳＩＣ３（２１）のルート・モジュール５０の機能ブロックを示す。図１０に示すように、ルート・モジュール５０は、PCIEの論理層を実現する制御回路であるPCIE論理層回路５１と、PCIE論理層回路５１から転送されるデータを後段に転送するデータ転送制御部５３と、各種パラメータを保持するレジスタ制御部５４と、CMYKの各色の転送主走査サイズをカウントする主走査カウンタ５５と、ASPM制御部６０を含んで構成されている。

PCIE論理層回路５１が含むConfigレジスタ制御部５２には、省電力状態（Ｌ０ｓ／Ｌ１）からの復帰に要する時間がデバイス固有の値として、Link Capabilities RegisterのL0s/L1 Exit Latencyに保持されている。

データ転送制御部５３は、インタフェース変換および非同期吸収などの機能を担う。データ転送制御部５３は、ＣＰＵ１（１３）およびＣＰＵ２（２２）の通信情報から、ＡＳＩＣ２（１２）からＡＳＩＣ３（２１）へスキャナデータが転送されることを検知すると、これに応答してスキャナデータ転送フラグをアサートし、ASPM制御部６０にその旨を通知する。

また、データ転送制御部５３は、ＡＳＩＣ２（１２）でＡＳＰＭが使用可能と判断されたことを検知すると、これに応答してスキャナデータＡＳＰＭイネーブルフラグをアサートし、ASPM制御部６０にその旨を通知する。なお、本実施形態においては、ＡＳＩＣ２（１２）でＡＳＰＭが使用可能と判断された場合に、ＡＳＩＣ２（１２）からＡＳＩＣ３（２１）に対してその旨を示す特有のパケット（PCI-ExpressにおけるMSI同等のパケット）を送らせ、データ転送制御部５３が当該パケットの検出に応答してスキャナデータＡＳＰＭイネーブルフラグをアサートするように構成することができる。

一方、プリンタデータ転送要求時においては、ＣＰＵ２（２２）がＡＳＩＣ３（２１）を起動する際に、プリンタデータ転送起動フラグをアサートし、ASPM制御部６０に対して起動するチャンネル数を通知する。

図１１は、ASPM制御部６０のみを拡大して示す。ASPM制御部６０は、ASPM使用可否判断部６２とライン利用率計測部６４とを含んで構成されている。ASPM使用可否判断部６２は、さらに、ライン利用率閾値設定部６３を含んで構成され、ライン利用率計測部６４は、さらに、データ転送期間カウンタ６６を含んで構成されている。

ここで、ASPM使用可否判断部６２は、上述した３種類のフラグ（スキャナデータ転送フラグ・スキャナデータＡＳＰＭイネーブルフラグ・プリンタデータ転送起動フラグ）の状態に基づいて、ＡＳＰＭ使用の可否を判断し、ＡＳＰＭのON/OFFを制御する。

以上、ＡＳＩＣ３（２１）のルート・モジュール５０の内部構成について概説したが、続いて、ＡＳＩＣ３（２１）とＡＳＩＣ２（１２）を接続するＰＣＩｅに関し、ＡＳＩＣ３（２１）のASPM使用可否判断部６２が実行するＡＳＰＭ制御について、場合分けをして説明する。

まず、ＡＳＩＣ２（１２）からＡＳＩＣ３（２１）へスキャナデータのみが転送される場合について説明する。

ＡＳＩＣ２（１２）からＡＳＩＣ３（２１）へスキャナデータが転送されるlsync周期内においては、ASPM使用可否判断部６２は、ＡＳＩＣ２（１２）のＡＳＰＭ使用可否判断部４２が先に判断した結果を踏襲する。すなわち、ＡＳＩＣ２（１２）とＡＳＩＣ３（２１）の間のＡＳＰＭのON/OFFは、ＡＳＩＣ２（１２）内のＡＳＰＭの使用可否判断結果に倣って制御される。

続いて、ＡＳＩＣ３（２１）からＡＳＩＣ２（１２）へプリンタデータのみが転送される場合について説明する。

図１２は、フルカラー印刷モードにおけるプリンタデータ転送のシーケンスを示す。フルカラー印刷モードにおいて転送されるプリントデータは、４種類の色版(CMYK）で構成され、いずれもlsync_n信号に同期して転送されるが、各色版のlsync_n信号のタイミングは、定着ドラムのドラム間ピッチ分だけずれている。

ここで、プリンタデータ転送時における非データ転送期間について検討すると、図１２に示すように、２種類の非データ転送期間が存在する。すなわち、前の版のプリンタデータの転送が終了してから隣接する次の版のプリンタデータ転送が開始されるまでの時間（以下、期間Ｂという）と、最後の版（Ｋ版）のプリンタデータの転送が終了して以降の残り時間（以下、期間Ａという）である。

ここで、期間Ａと期間Ｂは、多くの場合、その長さが異なる。この点につき、ASPM使用可否判断部６２は、期間Ａおよび期間Ｂのそれぞれについて、ＡＳＰＭの使用可能性を別個に判断し、その結果、期間Ａと期間ＢのいずれにおいてもＡＳＰＭが使用可能と判断された場合にのみ、ＡＳＰＭ使用可と判断し、それ以外の場合は、ＡＳＰＭ使用不可と判断する。以下、この点につき、順を追って説明する。なお、以下の説明においては、適宜、図１３を参照されたい。

まず、期間Ａに係るＡＳＰＭの使用可能性の判断について説明する。期間Ａに関しては、以下の２つの条件のうちのいずれか１つを満たす場合に、ＡＳＰＭが使用可能であると判断する。
（a-1）期間Ａにおいて省エネ可能期間が存在する
（b-1）期間Ａが遷移準備期間より短い

ここで、上記条件（a-1）は、上述したＡＳＩＣ２（１２）のASPM使用可否判断部４２がスキャナデータ転送時に実行する際の条件と本質的には同じであり、下記式（２）によって求められるライン利用率が、下記式（１）で定義されるライン利用率閾値より小さいこととして定義される。

ただし、この場合、データ転送が複数チャンネルにわたるケースでは、上記式（２）におけるデータ転送期間（Ｔ２）を、最初の版のプリンタデータの転送が開始してから最後の版のプリンタデータ転送が終了するまでの期間として定義する。すなわち、フルカラー印刷の場合（４ＣＨ）は、上記式（２）におけるデータ転送期間（Ｔ２）を、Ｃ版のプリンタデータの転送が開始してからＫ版のプリンタデータ転送が終了するまでの期間として定義し、２色印刷モードの場合（２ＣＨ）は、第１色の版のプリンタデータの転送が開始してから第２色の版のプリンタデータ転送が終了するまでの期間として定義する。なお、モノクロ印刷モードの場合は、該当する単色版のプリンタデータの転送期間そのものを上記式（２）におけるデータ転送期間（Ｔ２）として定義する。

一方、上記条件（b-1）は、下記式（３）で定義される。

上記式（３）においては、lsync周期（Ｔ４）から復帰時間（Ｔ１）とデータ転送期間（Ｔ２）の合計を減算した値が期間Ａに相当し、当該期間Ａが遷移準備時間（Ｔ３）より短い場合（すなわち、上記式（３）を満たす場合）に、上記条件（b-1）を満たすと判断する。この判断は、期間Ａが遷移準備時間（Ｔ３）より短いケースでは、省エネ可能期間は生じ得ないものの、その間にＡＳＰＭをONに制御しても省エネモード自体に遷移しないので、実害が生じないという理由による。

以上、期間Ａに係るＡＳＰＭの使用可能性の判断について説明してきたが、続いて、期間Ｂに係るＡＳＰＭの使用可能性の判断について説明する。

期間Ｂに係る使用可能性も、同様に、以下の２つの条件のうちのいずれか１つを満たす場合に、ＡＳＰＭが使用可能であると判断する。
（a-2）期間Ｂにおいて省エネ可能期間が存在する
（b-2）期間Ｂが遷移準備期間より短い

まず、上記条件（a-2）について説明する。期間Ｂにおいて省エネ可能期間が発生しうるケースは、各版のラインデータ転送がドラム間ピッチ（色版毎のlsync周期のズレに相当する期間）よりも短い時間で完了し、且つ、その際のドラム間ピッチ内の残りの時間の長さが遷移準備時間（Ｔ３）と復帰時間（Ｔ１）の合計時間以上となるケースである。したがって、上記条件（a-2）は、下記式（４）で定義される。

一方、上記条件（b-2）は、下記式（５）で定義される。

これは、ドラム間ピッチ内で１版分のデータ転送が完了した際のドラム間ピッチ内の残りの時間の長さが遷移準備時間（Ｔ３）より短いケースでは、省エネ可能期間は生じ得ないものの、その間にＡＳＰＭをONに制御しても省エネモードに遷移することがないので、実害が生じないという理由による。

以上、期間Ａおよび期間Ｂのそれぞれに係るＡＳＰＭの使用可能性の判断について説明してきたが、先に述べたように、本実施形態において、ASPM使用可否判断部６２は、ＡＳＩＣ２（１２）からＡＳＩＣ３（２１）へプリンタデータが転送される際に、期間Ａと期間ＢのいずれにおいてもＡＳＰＭが使用可能と判断された場合にのみ、ＡＳＰＭを使用可と判断する。

換言すれば、ASPM使用可否判断部６２は、以下の４通りのケースにおいて、ＡＳＰＭが使用可と判断する。
（１）上記条件（a-1）と上記条件（a-2）を同時に満たした場合
（２）上記条件（a-1）と上記条件（b-2）を同時に満たした場合
（３）上記条件（b-1）と上記条件（a-2）を同時に満たした場合
（４）上記条件（b-1）と上記条件（a-2）を同時に満たした場合

以上、ＡＳＩＣ３（２１）からＡＳＩＣ２（１２）へプリンタデータが転送される場合について説明してきたが、続いて、１lsync周期（Ｔ４）内に、ＡＳＩＣ２（１２）からＡＳＩＣ３（２１）へのスキャナデータ転送とＡＳＩＣ３（２１）からＡＳＩＣ２（１２）へのプリンタデータ転送が発生する場合について説明する。

１lsync周期（Ｔ４）内に、ＡＳＩＣ２（１２）からＡＳＩＣ３（２１）へのスキャナデータ転送とＡＳＩＣ３（２１）からＡＳＩＣ２（１２）へのプリンタデータ転送が発生する例として、コピー動作時を挙げることができる。図１４は、コピー動作時におけるデータ転送のシーケンスを示す。

図１４に示すように、コピー動作時においては、上述したプリンタデータ転送時と同じ２種類の非データ転送期間（期間Ａおよび期間Ｂ）が発生するので、ASPM使用可否判断部６２は、上述したプリンタデータ転送時に実行するのと同様の手順で、期間Ａおよび期間Ｂのそれぞれについて、ＡＳＰＭの使用可能性を別個に判断し、その結果、期間Ａと期間ＢのいずれにおいてもＡＳＰＭが使用可能と判断された場合にのみ、ＡＳＰＭ使用可と判断し、それ以外の場合は、ＡＳＰＭ使用不可と判断する。

ただし、スキャナ・アプリとプリンタ・アプリは、完全に非同期で動作するため、期間Ａ（最後の版のプリンタデータの転送が終了して以降のlsync周期内の残り時間）を一意的に決定することができない。この点に鑑み、期間Ａに係るＡＳＰＭの使用可能性の判断条件（b-1）：“期間Ａが遷移準備期間より短い”に関しては、ワースト条件を前提として、下記式（６）に基づいて判断する。

ここで、図１５は、１lsync周期（Ｔ４）内に、スキャナデータ転送とプリンタデータ転送が発生し、且つ、スキャナデータの転送期間とプリンタデータの転送期間が重ならないワースト条件の仮想シーケンスを表しておる。その場合、上記式（６）におけるデータ転送期間（Ｔ２）は、スキャナデータの転送時間と最初の版のプリンタデータの転送が開始してから最後の版のプリンタデータ転送が終了するまでの時間の合計として定義する。なお、上記式（６）におけるlsync周期は、スキャナ１５のlsync周期およびプロッタ１６のlsync周期のうちいずれか小さい方を使用する。

以下、ＡＳＩＣ３（２１）とＡＳＩＣ２（１２）を接続するＰＣＩｅに関し、ＡＳＩＣ３（２１）のASPM制御部６０が実行するＡＳＰＭ制御について、図１６に示すフローチャートに基づいて時系列的に説明する。

プリンタデータの転送要求時、図１に示すＣＰＵ２（２２）がＡＳＩＣ３（２１）を起動する。このとき、ＣＰＵ２（２２）は、起動するチャンネルのプリンタデータ転送起動フラグをアサートする。

ASPM制御部６０は、プリンタデータ転送起動フラグがアサートされたことに応答して（ステップ３０１、Ｙｅｓ）、ＡＳＩＣ２（１２）およびＡＳＩＣ３（２１）のＡＳＰＭをディスエーブル(OFF)にする（ステップ３０２）。

続くステップ３０３では、ASPM使用可否判断部６２が、上述した３種類のフラグ（スキャナデータ転送フラグ・スキャナデータＡＳＰＭイネーブルフラグ・プリンタデータ転送起動フラグ）の状態に基づいて、ＡＳＩＣ３（２１）とＡＳＩＣ２（１２）を接続するＰＣＩｅのデータの転送状態が下記（１）〜（３）のいずれに該当するかを判断し、各状態に応じたＡＳＰＭ使用可否判断処理を実行する。なお、各判断処理の内容は既に述べた通りである。
（１）スキャナデータ転送のみ
（２）プリンタデータ転送のみ
（３）スキャナデータ転送とプリンタデータ転送が重複

ＡＳＰＭ使用可否判断処理を実行した結果、使用可と判断した場合は（ステップ３０４、Ｙｅｓ）、ステップ３０５に進んで、ＡＳＰＭをイネーブル（ON）にした後、ステップ３０６に進む。ステップ３０６では、実行中のジョブの完了を待機し（ステップ３０６、Ｎｏ）、起動フラグがネゲートされた場合は（ステップ３０６、Ｙｅｓ）、処理を終了する。

一方、ＡＳＰＭ使用可否判断処理を実行した結果、使用不可と判断した場合は（ステップ３０４、Ｎｏ）、ステップ３０７に進んで、実行中のジョブの完了を待機し（ステップ３０７、Ｎｏ）、起動フラグがネゲートされた場合は（ステップ３０７、Ｙｅｓ）、ＡＳＰＭをイネーブル(ON)にして（ステップ３０８）、処理を終了する。

以上、説明したように、本実施形態によれば、機種やユースケースごとにソフトウェアを用意してＡＳＰＭのON/OFF制御をする必要が無く、ＰＣＩｅデバイスの内部機構によって、データ転送の等時性を犠牲にしない場合にのみ選択的にＡＳＰＭがイネーブルに制御されるので、画像処理装置における省電力効果が最大化される。

以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうる実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

１０…ＩＰＵボード
１１,１２,１４,２１…ＡＳＩＣ
１３,２２…ＣＰＵ
１５…スキャナ
１６…プロッタ
２０…ＣＴＬボード
２３…メモリ
３０…ルート・モジュール
３１…PCIE論理層回路
３２…Configレジスタ制御部
３３…データ転送制御部
３４…lsync信号生成部
３５…主走査カウンタ
３６…レジスタ制御部
３８…エンドポイント・モジュール
４０…ASPM制御部
４２…ASPM使用可否判断部
４３…ライン利用率閾値設定部
４４…ライン利用率計測部
４６…データ転送期間カウンタ
５０…ルート・モジュール
５１…PCIE論理層回路
５２…Configレジスタ制御部
５３…データ転送制御部
５４…レジスタ制御部
５５…主走査カウンタ
５６…プリンタデータ転送用モジュール
５７…アービタ
５８…メモリコントローラ
６０…ASPM制御部
６２…ASPM使用可否判断部
６３…ライン利用率閾値設定部
６４…ライン利用率計測部
６６…データ転送期間カウンタ
７０…エンドポイント・モジュール
７１…PCIE論理層回路
７２…ＭＳＩ生成部
８０…画像処理モジュール

特開２００９−１７６２９４号公報

Claims (4)

1. 第１の接続先から入力された入力データを第１のシリアルバスを介して入力して処理する第１のデバイスを含む画像処理部と、
   前記画像処理部と第２のシリアルバスを介して接続され、前記第１のデバイスで処理された前記入力データを前記第２のシリアルバスを介して入力して処理し、第２の接続先へ出力データとして出力し、前記第１及び第２のシリアルバスの節電に係る電力管理機能の使用の可否を制御する電力管理機能使用可否判断部を有する第２のデバイスを含む制御部と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記電力管理機能使用可否判断部は、
   前記第１の接続先からの入力データの転送が実行される場合は、該第１の接続先の電力管理機能に係る制御内容に基づいて前記電力管理機能を制御し、
   前記第２の接続先への出力データの転送が実行される場合は、前記出力データの転送期間を除く期間である非データ転送期間の全てに前記第１及び第２のシリアルバスの節電に係る期間が存在するとき、又は、前記非データ転送期間が前記節電に係る期間への遷移が開始されるまでの期間である遷移準備期間より短いとき、のいずれかのときに、前記電力管理機能の使用を可能とし、
   前記非データ転送期間が最後の色版の出力データの転送が終了して以降の残り時間である場合、
   下記式（２）で表されるライン利用率が下記式（１）で表される定義されるライン利用率閾値より小さい場合に、前記非データ転送期間に前記節電に係る期間が存在すると判断し、下記式（３）が満たされるときに、前記非データ転送期間が前記遷移準備期間より短いと判断することを特徴とする画像形成装置。
   （上記式（２）および（３）において、lsync周期は、ライン同期信号の周期であり、データ転送期間は、最初の色版の出力データの転送が開始してから最後の色版の出力データ転送が終了するまでの期間として定義される。）
2. 第１の接続先から入力された入力データを第１のシリアルバスを介して入力して処理する第１のデバイスを含む画像処理部と、
   前記画像処理部と第２のシリアルバスを介して接続され、前記第１のデバイスで処理された前記入力データを前記第２のシリアルバスを介して入力して処理し、第２の接続先へ出力データとして出力し、前記第１及び第２のシリアルバスの節電に係る電力管理機能の使用の可否を制御する電力管理機能使用可否判断部を有する第２のデバイスを含む制御部と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記電力管理機能使用可否判断部は、
   前記第１の接続先からの入力データの転送が実行される場合は、該第１の接続先の電力管理機能に係る制御内容に基づいて前記電力管理機能を制御し、
   前記第２の接続先への出力データの転送が実行される場合は、前記出力データの転送期間を除く期間である非データ転送期間の全てに前記第１及び第２のシリアルバスの節電に係る期間が存在するとき、又は、前記非データ転送期間が前記節電に係る期間への遷移が開始されるまでの期間である遷移準備期間より短いとき、のいずれかのときに、前記電力管理機能の使用を可能とし、
   前記非データ転送期間が前の色版の出力データの転送が終了してから隣接する次の色版の出力データ転送が開始されるまでの時間である場合、
   下記式（４）が満たされるときに、前記非データ転送期間に前記節電に係る期間が存在すると判断し、下記式（５）が満たされるときに、前記非データ転送期間が前記遷移準備期間より短いと判断することを特徴とする画像形成装置。
   （上記式（４）および（５）におけるドラム間ピッチは、色版毎のライン同期信号の周期のズレに相当する期間である。）
3. 第１の接続先から入力された入力データを第１のシリアルバスを介して入力して処理する第１のデバイスを含む画像処理部と、
   前記画像処理部と第２のシリアルバスを介して接続され、前記第１のデバイスで処理された前記入力データを前記第２のシリアルバスを介して入力して処理し、第２の接続先へ出力データとして出力し、前記第１及び第２のシリアルバスの節電に係る電力管理機能の使用の可否を制御する電力管理機能使用可否判断部を有する第２のデバイスを含む制御部と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記電力管理機能使用可否判断部は、
   前記第１の接続先からの入力データの転送が実行される場合は、該第１の接続先の電力管理機能に係る制御内容に基づいて前記電力管理機能を制御し、
   前記第２の接続先への出力データの転送が実行される場合は、前記出力データの転送期間を除く期間である非データ転送期間の全てに前記第１及び第２のシリアルバスの節電に係る期間が存在するとき、又は、前記非データ転送期間が前記節電に係る期間への遷移が開始されるまでの期間である遷移準備期間より短いとき、のいずれかのときに、前記電力管理機能の使用を可能とし、
   前記入力データの転送と前記出力データの転送が実行される場合において、前記非データ転送期間が最後の色版の出力データの転送が終了して以降の残り時間である場合、
   下記式（６）が満たされるときに、前記非データ転送期間が前記遷移準備期間より短いと判断することを特徴とする画像形成装置。
   （上記式（６）において、lsync周期は、ライン同期信号の周期であり、データ転送期間は、入力データの転送時間と最初の色版の出力データの転送が開始してから最後の色版の出力データ転送が終了するまでの時間の合計として定義される。）
4. 前記復帰時間の値は、接続される２つのデバイスに固有の２つの復帰時間のうち、より大きい値である、請求項１または２に記載の画像形成装置。