JP6137819B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
近年、画像形成装置のデータを、EEPROM、HDD等の不揮発性の記憶手段に記憶しておき、そのデータを利用して最適な画像を得られるようにしたものがある。例えば、プリンタに関しては、累積プリント枚数をデータとしてEEPROM、HDD等の不揮発性の記憶手段に記憶しておき、このデータに応じて定着装置や搬送ベルト、トナーカートリッジ、更には駆動ローラ等、消耗品の交換をユーザに促すものがある。また、記憶手段に記憶したデータに応じて画像形成プロセスの制御方法を変更し、画像形成プロセスを行う各種の部品の経時劣化に応じて、適正な画像を得られるようにするプリンタ等もある。 In recent years, some image forming apparatus data is stored in a nonvolatile storage means such as an EEPROM or HDD, and an optimum image can be obtained using the data. For example, for a printer, the cumulative number of prints is stored as data in a nonvolatile storage means such as an EEPROM or HDD, and consumables such as a fixing device, a conveyance belt, a toner cartridge, and a driving roller are used according to this data. There is a thing that prompts the user to exchange. There are also printers that change the control method of the image forming process according to the data stored in the storage means, and obtain an appropriate image according to the aging of various parts that perform the image forming process.
このような場合、画像形成装置は、記憶手段に記憶されたデータが正しいものとして、そのデータに応じた制御を行う。従って、記憶手段に記憶されたデータが破壊されているようなことがあってはならず、正しいデータが確実に不揮発性の記憶手段に記憶されるようにしておかなければならない。ここで、不揮発性の記憶手段へのデータの書き込みは、電気的手段によって行われる。このため、データの書き込みが行われている最中に、例えば停電が発生したり、ユーザの操作ミスにより電源プラグを抜いてしまったりして、商用電源からの供給が断たれると、次のような課題が生じる。即ち、不揮発性の記憶手段へのデータの書き込みが完了しなかったり、不揮発性の記憶手段へ異常なデータが書き込まれたりすることがある。 In such a case, the image forming apparatus assumes that the data stored in the storage unit is correct and performs control according to the data. Therefore, the data stored in the storage means must not be destroyed, and correct data must be surely stored in the nonvolatile storage means. Here, the writing of data to the nonvolatile storage means is performed by electrical means. For this reason, if the power supply is cut off while the data is being written, for example, if a power failure occurs or the power plug is disconnected due to a user operation error, Such a problem arises. That is, data writing to the non-volatile storage unit may not be completed, or abnormal data may be written to the non-volatile storage unit.
この対策として、商用電源が供給されている場合には不揮発性の記憶手段へデータの書き込みを許可し、商用電源の供給が遮断されている場合にはデータの書き込みを禁止する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような構成により、停電時に不揮発性の記憶手段に異常なデータが書き込まれないようにすることができる。また、無停電電源を用いて、強制的に電源オフ状態を作り出し、電源オフによる回路リセットを検出する装置を用いて、電源供給が停止されてから実際に画像形成装置がリセットされるまでの時間を測定する構成が提案されている(例えば、特許文献2参照)。このような構成により、無停電電源及び画像形成装置の制御を切り替えて、ジャム紙が機内に残留することを防止している。 As a countermeasure against this, a configuration has been proposed in which data writing is permitted to the nonvolatile storage means when commercial power is supplied, and data writing is prohibited when the commercial power supply is interrupted. (For example, refer to Patent Document 1). With such a configuration, it is possible to prevent abnormal data from being written to the nonvolatile storage means at the time of a power failure. In addition, using an uninterruptible power supply to forcibly create a power-off state, and using a device that detects a circuit reset due to power-off, the time from when power supply is stopped until the image forming apparatus is actually reset Has been proposed (see, for example, Patent Document 2). With such a configuration, the control of the uninterruptible power supply and the image forming apparatus is switched to prevent jammed paper from remaining in the machine.
しかしながら、特許文献1の構成では、商用電源の供給が遮断された場合には、不揮発性の記憶手段への書き込みを禁止する構成である。このため、不揮発性の記憶手段に記憶しておくべきデータは、ゼロクロス検知タイミングで常に書き込む必要性が生じる。通常、不揮発性の記憶手段には、書き込み回数に制限があるため、特許文献1の構成では、商用電源の遮断時に備えて、書き込み回数に制限がない不揮発性の記憶手段を用いる必要性が生じる。このため、画像形成装置の構成に大きな制約が生じる。
However, in the configuration of
一方、特許文献2の構成では、無停電電源と、強制的に電源オフ状態を作り出す装置と、電源オフによる回路リセットを検出する装置と、が必要である。更に、特許文献2の構成では、それらの装置を用いて電源供給が停止されてから実際に画像形成装置がリセットされるまでの時間を測定する制御と、停電が発生したことを検知し、無停電電源及び画像形成装置の制御を切り替える制御を行わなければならない。このため、安価な構成で実現することが困難である。
On the other hand, the configuration of
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、停電時における不揮発性の記憶手段への情報の書き込みの信頼性を保持しつつ、安価な構成で停電の誤検知を低減することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and reduces false detection of power failure with an inexpensive configuration while maintaining the reliability of writing information to the nonvolatile storage means at the time of power failure. With the goal.
上述した課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.
(1)交流電圧を入力し第一電圧及び前記第一電圧とは異なる第二電圧を生成する電源装置と、前記第一電圧が供給される第一負荷と、前記第二電圧が供給される第二負荷と、不揮発性の第一の記憶手段と、を備える画像形成装置であって、前記交流電圧のゼロクロスポイントを検出しゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス検出手段により出力されるゼロクロス信号を検出できなかった場合に、前記ゼロクロス信号が検出されなくなったタイミングから所定の時間が経過した後のタイミングで停電であると判断し、所定の情報を前記第一の記憶手段に記憶させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第一負荷及び前記第二負荷に応じて前記所定の時間を決定することを特徴とする画像形成装置。
(2)交流電圧を入力し第一電圧及び前記第一電圧とは異なる第二電圧を生成する電源装置と、前記第一電圧が供給される第一負荷と、前記第二電圧が供給される第二負荷と、不揮発性の第一の記憶手段と、を備える画像形成装置であって、前記交流電圧のゼロクロスポイントを検出しゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出手段と、前記ゼロクロス検出手段により出力されるゼロクロス信号を検出できなかった場合に、前記ゼロクロス信号が検出されなくなったタイミングに応じた所定のタイミングにおける残りの電力量に基づいて停電であると判断し、所定の情報を前記第一の記憶手段に記憶させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第一負荷及び前記第二負荷に応じて前記所定のタイミングにおける前記残りの電力量を決定することを特徴とする画像形成装置。
(1) A power supply device that receives an AC voltage and generates a first voltage and a second voltage different from the first voltage, a first load to which the first voltage is supplied, and the second voltage are supplied. An image forming apparatus comprising a second load and a non-volatile first storage unit, wherein the zero cross detection unit detects a zero cross point of the AC voltage and outputs a zero cross signal, and is output by the zero cross detection unit. If a zero cross signal cannot be detected , it is determined that a power failure occurs at a timing after a predetermined time has elapsed from the timing at which the zero cross signal is no longer detected , and predetermined information is stored in the first storage means. An image forming apparatus, wherein the control means determines the predetermined time according to the first load and the second load.
(2) A power supply device that receives an AC voltage and generates a first voltage and a second voltage different from the first voltage, a first load to which the first voltage is supplied, and the second voltage are supplied. An image forming apparatus comprising a second load and a non-volatile first storage unit, wherein the zero cross detection unit detects a zero cross point of the AC voltage and outputs a zero cross signal, and is output by the zero cross detection unit. If the zero cross signal cannot be detected, it is determined that there is a power failure based on the remaining electric energy at a predetermined timing corresponding to the timing at which the zero cross signal is no longer detected, and predetermined information is stored in the first memory. Control means to be stored in the means, wherein the control means determines the remaining power amount at the predetermined timing according to the first load and the second load. An image forming apparatus comprising Rukoto.
本発明によれば、停電時における不揮発性の記憶手段への情報の書き込みの信頼性を保持しつつ、安価な構成で停電の誤検知を低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the misdetection of a power failure can be reduced with a cheap structure, maintaining the reliability of the writing of the information to the non-volatile memory | storage means at the time of a power failure.
本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。尚、以下の説明において、電力の供給が瞬間的に停止する現象であって、電力の供給が停止した状態が連続的に継続しないような現象を瞬断といい、電力の供給が停止した状態が連続して継続する停電とは区別する。以下の実施例では、商用電源の瞬断を停電と誤検知することを防止し、停電等により商用電源の入力が遮断された場合に必要なデータを確実に不揮発性の記憶手段へ記憶する技術について説明する。また、以下の実施例では、接続された周辺機能に、商用電源の入力が遮断されることを通知する技術について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples. In the following explanation, a phenomenon in which the supply of power stops instantaneously, and a phenomenon in which the state in which the supply of power is stopped does not continue continuously is called an instantaneous interruption, and a state in which the supply of power is stopped Is distinguished from power outages that continue continuously. In the following embodiment, a technique for preventing a commercial power supply from being mistakenly detected as a power failure and for reliably storing necessary data in a nonvolatile storage means when the input of the commercial power supply is interrupted due to a power failure or the like Will be described. In the following embodiment, a technique for notifying the connected peripheral function that the input of the commercial power supply is cut off will be described.
[画像形成装置]
実施例1の電子写真方式の画像形成装置(レーザビームプリンタ)の説明を行う。図1(a)は画像形成装置Aの断面図である。画像形成装置Aは、不図示の画像コントローラ(実施例3で説明する)からの制御信号に基づいたレーザ光を、スキャナユニット30から感光ドラム31に照射して感光ドラム31上に潜像を形成する。ここで、露光手段であるスキャナユニット30は、スキャナモータ1131を有している。また、像担持体である感光ドラム31は、ドラムモータ(後述する図2の1130)で駆動されるドラム形状の電子写真感光体である。画像形成装置Aは、感光ドラム31上に形成された潜像を現像剤(以下、トナーという)で現像してトナー像を形成する。
[Image forming apparatus]
The electrophotographic image forming apparatus (laser beam printer) of Example 1 will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view of the image forming apparatus A. The image forming apparatus A forms a latent image on the
そしてトナー像の形成と同期して、不図示の搬送モータで搬送される記録媒体である記録材Pを収容したカセット32から、ピックアップローラ33及びこれに圧接する圧接部材34により記録材Pが一枚ずつ分離給送される。尚、手差しトレイ45から記録材Pを給紙する場合には、手差しトレイ45を図示のように引き出して記録材Pをセットしておく。手差しトレイ45上の記録材Pは、ピックアップローラ46により一枚ずつ給送される。カセット32又は手差しトレイ45から給送された記録材Pは、搬送ローラ35、レジストローラ36等からなる搬送手段により、搬送路上を搬送される。そして、プロセスカートリッジBとしてカートリッジ化された感光ドラム31に形成されたトナー像は、転写手段としての転写ローラ37に電圧印加することによって記録材Pに転写される。プロセスカートリッジBは、図1に示すように、画像形成装置Aの上部を開放して着脱可能となっている。
In synchronism with the formation of the toner image, the recording material P is fed from the
トナー像が転写された記録材Pは、記録材搬送ベルト38によって定着器39へと搬送される。定着器39は、加圧ローラ40と、定着ヒータ1132を内蔵すると共に支持体によって回転可能に支持された筒状シートで構成した定着ローラ41と、を有している。定着器39は、加圧ローラ40と定着ローラ41とにより形成されるニップ部を通過する記録材Pに、熱及び圧力を印加してトナー像を記録材P上に定着させる。トナー像が定着された記録材Pは、排出ローラ42、43により搬送され、反転搬送経路を介して排出部44へ排出される。
The recording material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the
[電源装置]
図1(b)は、本実施例のスイッチング方式の電源装置の構成を示す図である。電源装置50には入力端子10(破線枠部)が設けられている。電源装置50の入力端子10には、交流電源C(商用電源)のLive側とNeutral側がそれぞれ接続され、入力端子10を介して電源装置50に交流電源C(商用電源)から交流電圧が供給される。電源装置50に供給された交流電圧は、電流ヒューズ12、入力フィルタ回路13の順番で経由して整流回路14まで到達すると、交流電圧の正弦波形が整流され、電圧波形はマイナス側の波形がプラス側に折り返された脈流波形となる。そして、その脈流波形は平滑回路16で平滑され、脈流波形のピーク値と略等しい直流電圧に変換される。平滑回路16で変換された直流電圧は、プラス端子より変圧器17に入力され、更に電界効果トランジスタ(以下、単にトランジスタという)18を介してマイナス端子へと帰還する。トランジスタ18は電源制御回路22によって、オンオフのタイミングが制御されており、また、電源制御回路22の駆動用電源の電圧は変圧器17により生成されている。
[Power supply unit]
FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of a switching-type power supply device according to the present embodiment. The
変圧器17で変換された二次側出力には、二次側整流ダイオード19と二次側平滑コンデンサ20からなる二次側整流回路が接続されている。二次側整流回路からは、所定の電圧に安定化された第一電圧である電源電圧V1が出力端子25(破線枠部)の1pin(1pと図示)から電源装置50外に出力される。また、二次側整流回路の出力は出力検出回路23に入力されており、出力検出回路23の出力結果が一次−二次を絶縁する素子(例えばフォトカプラ)を介して一次側の電源制御回路22に入力される。電源制御回路22は、出力検出回路23の出力結果に基づきトランジスタ18のオンオフのタイミングを決定する。
A secondary side rectifier circuit including a secondary
また、画像形成装置Aに搭載される電源装置50には、定着器39に電力を供給するタイミングを検出するため、交流電源Cから供給された交流電圧のゼロクロスポイントを検出するためのゼロクロス検出手段であるゼロクロス検出回路15が搭載されている。ゼロクロス検出回路15は、交流電源Cの電圧が正から負又は負から正となるゼロクロスポイントを検出し、ゼロクロス信号を出力する。尚、ゼロクロス検出回路15の動作等の詳細については後述する。ゼロクロス検出回路15が出力するゼロクロス信号は、出力端子26(破線枠部)の4pin(4pと図示)から電源装置50外に出力される。DC/DCコンバータ24は、電源電圧V1から第二電圧である電源電圧V2を生成し、生成された電源電圧V2は出力端子26の2pin(2pと図示)から電源装置50外に出力される。また、FET(電界効果トランジスタ)で構成されるスイッチ手段である負荷スイッチ21は、電源電圧V1の電源装置50外への出力をオンオフするものであり、出力端子26の1pin(1pと図示)を介して電源装置50外部から制御される。尚、出力端子25の2pin(2pと図示)及び出力端子26の3pin(3pと図示)は、グランド(以降、GNDとする)に接続されている。
Further, the
[電源装置から画像形成装置各部への電力供給]
図2は、電源装置50及び画像形成装置Aの各部のブロック図である。電源装置50は、出力端子25の1pin(図1(b)参照)を介して電源電圧V1を、また、出力端子26の2pinを介して電源電圧V2を、それぞれコントローラ51に供給する。また、電源装置50のゼロクロス検出回路15は、出力端子26の4pinを介してゼロクロス信号をコントローラ51のCPU52に出力する。コントローラ51は、制御手段であるCPU52と第一の記憶手段である不揮発メモリ53とを有する。CPU52は、搬送モータ54、ドラムモータ1130、スキャナユニット30(単にスキャナと図示)及びスキャナモータ1131、並びにセンサ55を制御する。また、CPU52は、出力端子26の1pinを介して、電源装置50の負荷スイッチ21のオンオフを制御する。更に、CPU52は、不図示のタイマを有し、タイマを参照することにより各種動作のタイミングの制御を行っている。
[Power supply from the power supply to each part of the image forming apparatus]
FIG. 2 is a block diagram of each part of the
[交流電源の供給遮断後の電源電圧の推移]
図3は、交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断された後、電源装置50からコントローラ51へ電源電圧V1、電源電圧V2の供給を維持できる時間を表したグラフである。即ち、交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断された後の電源電圧V1、電源電圧V2の電圧の推移を示すグラフである。図3は、特に、本実施例の画像形成装置Aにおいて、スキャナモータ1131、搬送モータ54、ドラムモータ1130が駆動しているプリント動作中(実線)と、スタンバイ動作中(破線)に、交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断された後のグラフである。図3(a)は、電源電圧V1の電圧の変化を示すグラフであり、横軸は時間(ミリ秒(ms))、縦軸は電圧(ボルト(V))を示す。尚、電源電圧V1は、交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断されるタイミングでは電源電圧V1を供給しているものとする。また、図3(b)は、電源電圧V2の電圧の変化を示すグラフであり、横軸は時間(ミリ秒(ms))、縦軸は電圧(ボルト(V))を示す。尚、電源電圧V2は、交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断されるタイミングでは電源電圧V2を供給しているものとする。ここで、電源電圧V1と電源電圧V2の関係は、V1>V2であるものとする。更に、時刻0msのタイミングで、交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断されたものとする。
[Changes in power supply voltage after AC power supply is cut off]
FIG. 3 is a graph showing the time during which the supply of the power supply voltage V 1 and the power supply voltage V 2 can be maintained from the
(プリント動作中に交流電源からの交流電圧の供給が遮断された場合)
画像形成装置Aのプリント動作中に交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断された場合には、電源電圧V1、電源電圧V2は、それぞれ図3(a)、図3(b)の実線で示すように、所定時間はそれぞれ電源電圧V1、電源電圧V2を維持した後、カーブを描いて立ち下がる。尚、図3には図示していないが、電源電圧V1、電源電圧V2は、時間の経過とともにやがて0Vとなり、電源電圧V1、電源電圧V2の供給が停止する。即ち、図3(a)に示すように、所定時間である250msは電源電圧V1を維持するため、電源電圧V1が供給される第一負荷である駆動系の動作は、250ms間は保証できることがわかる。また、図3(b)に示すように、所定時間である310msは電源電圧V3を維持するため、電源電圧V2が供給される第二負荷である不揮発メモリ53による書き込みは、310ms間は保証できることがわかる。ここで、不揮発メモリ53は、電源電圧V2よりも低い電圧V3(V3<V2)以上であれば動作可能であり、電圧V3を不揮発メモリ動作保証電圧という。
(When supply of AC voltage from AC power supply is cut off during printing)
When the supply of the AC voltage from the AC power source C is interrupted during the printing operation of the image forming apparatus A, the power source voltage V 1 and the power source voltage V 2 are respectively shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). As indicated by the solid line, the power supply voltage V 1 and the power supply voltage V 2 are maintained for a predetermined time, respectively, and then fall with a curve. Although not shown in FIG. 3, the power supply voltage V 1 and the power supply voltage V 2 eventually become 0 V as time passes, and the supply of the power supply voltage V 1 and the power supply voltage V 2 is stopped. That is, as shown in FIG. 3 (a), since the 250ms is a predetermined time for maintaining the power supply voltages V 1, the operation of the drive system power supply voltages V 1 is the first load to be supplied, is between 250ms guaranteed I understand that I can do it. Further, as shown in FIG. 3 (b), since the 310ms is a predetermined time for maintaining the power supply voltage V 3, the writing by the
交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断されるような状況、例えば停電時に、CPU52が不図示のRAMのデータを不揮発メモリ53に書き込む動作に、例えば100ms必要であるとする。ここで、不揮発メモリ53に書き込む動作とは、CPU52が不揮発メモリ53にデータの書き込みを開始してから書き込みを終了するまでの一連の動作のことである。CPU52は、不揮発メモリ53へのデータの書き込みを、遅くとも時刻310msまでには終了させておかなければならないため、遅くとも210ms(=310ms−100ms)にはデータの書き込みを開始する必要がある。これは、CPU52が不揮発メモリ53へのデータの書き込みを行っている間に、電源電圧V2の電圧が不揮発メモリ動作保証電圧V3よりも低くなってしまうと、書き込みが完了しなかったり、誤ったデータが書き込まれてしまったりするおそれがあるからである。この210msという時刻は、CPU52が不揮発メモリ53に書き込みを開始する最も遅い時刻である。このため、210msと、駆動系への電源電圧V1が停止する250msとを比較して、早い方の時刻である210ms(時間でいえば短い方の210ms)までが、プリント動作を保証できる限界となる。尚、不揮発メモリ53に書き込む動作に必要な時間である100msという数値は、同時に書き込み要求の発生する最大数のデータ量の書き込み時間からあらかじめ決定しておく数値であり、100msという値に限定されるものではない。
It is assumed that, for example, 100 ms is required for the operation in which the
以上のことから、スキャナモータ1131、搬送モータ54、ドラムモータ1130が駆動しているプリント動作中では、CPU52は、ゼロクロス検出回路15からゼロクロス信号が210ms間連続して入力されなかった場合に、停電と判断する。CPU52は、不図示のタイマを参照することにより、ゼロクロス検出回路15からゼロクロス信号が出力されないまま210msが経過した場合に、不揮発メモリ53への退避動作を開始する。逆に言えば、CPU52は、ゼロクロス検出回路15からゼロクロス信号が出力されない場合であっても、210msが経過していないのであれば、210msが経過するまでは停電と判断する必要が無い。尚、退避動作とは、停電時に、CPU52が、RAMのデータを不揮発メモリ53に書き込む動作をいう。
From the above, during the printing operation in which the
(スタンバイ動作中に交流電源からの交流電圧の供給が遮断された場合)
図3(a)、図3(b)の破線で示すグラフは、スキャナモータ1131、搬送モータ54、ドラムモータ1130のいずれも駆動していないスタンバイ動作中に、交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断された場合のグラフである。電源電圧V1、電源電圧V2は、それぞれ図3(a)、図3(b)の破線で示すように、所定時間はそれぞれ電源電圧V1、電源電圧V2を維持した後、カーブを描いて略0Vとなり、電源電圧V1、電源電圧V2の供給が停止する。即ち、図3(a)に示すように、所定時間である500msは電源電圧V1を維持する。また、図3(b)に示すように、所定時間である630msは電圧V3を維持するため、電源電圧V2が供給される不揮発メモリ53の書き込みは、遅くとも時刻530msに開始すればよい。よって、画像形成装置Aがスタンバイ動作中である場合には、CPU52は、不図示のタイマを参照することにより、ゼロクロス検出回路15からゼロクロス信号が出力されないまま530msが経過した場合に、停電と判断する。そして、CPU52は、このような場合に不揮発メモリ53の退避動作を開始する。一方、CPU52は、ゼロクロス検出回路15からゼロクロス信号が出力されない場合であっても、530msが経過していない場合には、530msが経過するまでは停電と判断する必要が無い。
(When AC voltage supply from AC power supply is cut off during standby operation)
3 (a) and 3 (b) are graphs indicated by broken lines, in which an AC voltage is supplied from an AC power source C during a standby operation in which none of the
[画像形成装置の状態と停電判断のタイミング]
CPU52が、停電と判断するまでのタイミングをTsとすると、上述したように、プリント動作中のタイミングTsは210ms(Ts=210)であり、スタンバイ動作中のタイミングTsは530ms(Ts=530)である。ここで、本実施例の画像形成装置Aでは、搬送モータ54、ドラムモータ1130、スキャナモータ1131(3種類のアクチュエータということもある)が、それぞれオン、オフの状態を有する。このため、3種類のアクチュエータについて、その全ての状態の組合せ毎にタイミングTsを求めると、次の表のようになる。
Assuming that the timing until the
本実施例は、表1に示すように、画像形成装置Aにおいて駆動している駆動系の数や種類、駆動系の駆動の状況に応じて、CPU52が停電と判断するタイミングTsを変更する。尚、表1は、製品の開発段階においてあらかじめ測定するパラメータであり、各モータが最大電力を使用している状態をオン状態として表1を作成する。また、作成された表の情報は、例えばコントローラ51の不図示のROMに保存しておくものとする。
In this embodiment, as shown in Table 1, the timing Ts at which the
[停電判断処理]
次に、本実施例の具体的な動作について、図4のフローチャートを用いて詳細な説明を行う。図4の処理は図2に示すCPU52により行われる。画像形成装置Aの電源スイッチが投入されると、電源装置50に交流電源Cからの交流電圧が供給され、電源装置50で電源電圧V1と電源電圧V2とが生成される。ここで、電源電圧V1は上述した3種のアクチュエータを含む第一負荷である駆動系負荷に供給される交流電圧であり、電源電圧V2はCPU52を含む第二負荷である制御系(又は信号系)負荷に供給される交流電圧である。コントローラ51(図2参照)には、図1(b)で説明した出力端子25の1pinから電源電圧V1が供給され、出力端子26の2pinから電源電圧V2が供給される。
[Power failure judgment processing]
Next, a specific operation of the present embodiment will be described in detail using the flowchart of FIG. The process of FIG. 4 is performed by the
電源電圧V2がコントローラ51内のCPU52に供給されると、CPU52は起動する。CPU52は、電源装置50の出力端子26の1pinをローレベルにして、電源装置50の負荷スイッチ21をオフ状態からオン状態に移行させる。負荷スイッチ21がオン状態になると、電源装置50の出力端子25の1pinからコントローラ51へ電源電圧V1が供給される。これにより、コントローラ51から3種類のアクチュエータを含む駆動系に電源電圧V1を供給できるようになり、画像形成装置Aはプリント動作が可能となる。
When the power supply voltage V 2 is supplied to the
CPU52は、電源電圧V2が供給されて起動すると、ステップ(以下、Sとする)101で、現在駆動しているアクチュエータの種類と表1から、停電か否かを判断する際に用いるタイミングTsを決定し、例えばコントローラ51が有する不図示のRAMに保持する。以降、タイミングTsを、停電閾値Tsともいう。また、S101でCPU52は、不図示のタイマをリセットしてスタートさせる。尚、CPU52は、完全に停止しているアクチュエータをオフと判断し、停止していないアクチュエータは、オンされていると判断する。
CPU52, the power supply when the voltage V 2 starts being supplied, step (hereinafter referred to as S) at 101, the type and Table 1 of actuators that are currently driven, the timing Ts is used in determining whether power failure Is stored in a RAM (not shown) of the
S102でCPU52は、再度、この時点で駆動しているアクチュエータの種類と表1から停電閾値Ts2を決定し、S101でRAMに保持した停電閾値Tsと、この停電閾値Ts2とを比較する。そして、CPU52は、停電閾値Tsと停電閾値Ts2のうち、小さい方の値を、新しい停電閾値Tsとして更新し、RAMに保持する。S103でCPU52は、電源装置50の出力端子26の4pinを介してゼロクロス検出回路15により出力されるゼロクロス信号が、S102で更新した停電閾値Tsの間、未検出であるか否かを判断する。具体的には、CPU52は、S101でスタートさせたタイマの値を参照し、ゼロクロス信号が検出できない状態が、停電閾値Tsの時間継続しているか否かを判断する。ここで、CPU52が、ゼロクロス検出回路15により出力されたゼロクロス信号を、どのようにして検出するかを説明する。
In S102, the
(ゼロクロス信号の検出)
図5及び図6を用いてゼロクロス検出回路15が出力するゼロクロス信号について詳しく説明する。図5はゼロクロス検出回路15を示す図である。交流電源Cからの交流電圧がゼロクロス検出回路15の入力端子に供給され、ゼロクロス検出回路15の出力がコントローラ51のCPU52へと接続されている。ゼロクロス検出回路15の入力部に交流電源Cからの交流電圧が入力されている場合において、a点がb点より電位が高いときには、フォトカプラPC101のフォトダイオードが導通して、二次側のフォトトランジスタがオン状態となる。また、逆にa点がb点よりも電位が低いときには、フォトカプラPC102のフォトダイオードが導通して、二次側のフォトトランジスタがオン状態となる。a点、b点が略同電位のときには、フォトカプラPC101及びPC102のどちらのフォトダイオードも非導通状態となって、二次側のフォトトランジスタも各々オフ状態となる。ここで、フォトカプラPC101及びPC102のどちらかのフォトトランジスタがオン状態となると、トランジスタTr101はオフ状態となり、CPU52にはハイレベルのゼロクロス信号が出力される。また、フォトカプラPC101、PC102のフォトトランジスタが両方共にオフ状態となると、トランジスタTr101はオン状態となり、CPU52にはローレベルのゼロクロス信号が出力される。
(Zero cross signal detection)
The zero cross signal output from the zero
図6(a−1)に交流電源Cからの交流電圧の出力波形を、図6(b−1)にゼロクロス検出回路15が出力するゼロクロス信号の波形を示す。図6(a−1)、図6(b−1)ともに横軸は時間(ms)であり、図6(a−1)の縦軸は電圧(V)である。交流電源Cからの交流電圧がゼロクロス検出回路15に入力されると、T0、T1、T2、T3、T4、・・・のタイミングで、ゼロクロス検出回路15からローレベル(Lowと図示)のゼロクロス信号がCPU52に入力される。尚、T0、T1、T2、T3、T4、・・・以外のタイミングでは、ゼロクロス検出回路15は、ハイレベル(Highと図示)のゼロクロス信号を出力する。ゼロクロス信号のローレベルの期間Δt1は、約0.5ms程度の時間である。ゼロクロス信号は、時刻t0でハイレベルからローレベルに立ち下がり、ローレベルの期間Δt1経過後の時刻t1でローレベルからハイレベルに立ち上がる。時刻t2、t3以降についても同様である。即ち、画像形成装置Aの動作中、交流電源Cが遮断されずに供給され続けていれば、図6(b−1)に示されるゼロクロス信号が、ゼロクロス検出回路15からCPU52に入力されていることになる。
FIG. 6A-1 shows the output waveform of the AC voltage from the AC power source C, and FIG. 6B-1 shows the waveform of the zero-cross signal output by the zero-
CPU52は、その動作中、常に、所定のタイミングで、ゼロクロス検出回路15から出力されるゼロクロス信号が検出されるか否か監視を行う。ここで、CPU52は、交流電源Cの発振周波数が50Hzの場合には10ms毎に、60Hzの場合には約8.33ms毎に、ゼロクロス信号の監視を行う。尚、以降、交流電源Cの発振周波数は50Hzであるものとして説明する。CPU52によるゼロクロス信号の検出手法としては、例えばゼロクロス信号波形の立ち下がりエッジを確認すればよい。このため、図4のS103やS104では、CPU52は、ゼロクロス検出回路15からの出力を監視し、10ms毎にハイレベルからローレベルに移行する立ち下がりエッジを確認できれば、ゼロクロス信号を正常に検出していると判断する。
During the operation, the
図4のS103でCPU52は、停電閾値Tsの間、ゼロクロス検出回路15から出力されたゼロクロス信号を未検出ではない、即ち検出できていると判断した場合、停電ではないと判断して、S104の処理に進む。S104でCPU52は、ゼロクロス検出回路15から出力されたゼロクロス信号の立ち下がりを検出したか否かによってゼロクロス信号を検出したか否かを判断する。S104でCPU52は、ゼロクロス信号を検出したと判断した場合には、S101の処理に戻る。S104でCPU52は、ゼロクロス信号を検出していないと判断した場合には、S102の処理に戻る。
When the
一方、S103でCPU52は、タイマの値を参照し、タイマの値が停電閾値Ts以上であると判断した場合に、停電閾値Tsの時間、ゼロクロス信号を未検出であると判断する。CPU52は、停電閾値Tsの時間、ゼロクロス信号を未検出であると判断することにより、停電であると判断し、S105の処理に進む。
On the other hand, in S103, the
(ゼロクロス信号が検出されない場合)
ここで、所定のタイミングでCPU52にゼロクロス信号が入力されない状態について、図6を用いて説明する。尚、図6(a−2)、図6(b−2)は、上述した図6(a−1)、図6(b−1)に対応しており、グラフの説明は省略する。図6(a−2)には、交流電源Cから画像形成装置Aの電源装置50に、時刻T1から時刻T3までの期間中(20ms間)、電力が供給されていない場合の波形を示す。電源装置50に図6(a−2)に示すような交流電源Cからの交流電圧が供給された場合、ゼロクロス検出回路15からCPU52には、図6(b−2)に示すようなゼロクロス信号が入力される。即ち、交流電源Cから電力が供給されなかった時刻T1から時刻T3の期間を含む期間中、ゼロクロス信号は時刻t0で立ち下がりとなった後、期間Δt2の間ローレベルの信号を出力し続け、時刻t5でローレベルからハイレベルへと立ち上がる。このため、CPU52は、図6(b−1)の時刻T2及びT3では検出できたゼロクロス信号の立ち下がりを、図6(b−2)の時刻T2及びT3のタイミングでは検出できない。通常、交流電源Cが所定時間以下の瞬時の停電であれば、電源装置50は動作を停止することなく、電源電圧V1と電源電圧V2とを生成し続けられるように設計されており、更に、駆動系の動作状態によっては、より長時間、電源電圧V1と電源電圧V2とを生成し続けられる。
(When zero cross signal is not detected)
Here, a state in which the zero cross signal is not input to the
図4のS105でCPU52は、電源装置50の出力端子26の1pinをハイインピーダンス状態にし、負荷スイッチ21をオン状態からオフ状態に移行させる。これにより、電源電圧V1の駆動系への電力供給が停止される。S105でCPU52が負荷スイッチ21をオフ状態にすると、コントローラ51に供給されていた電源電圧V1が遮断され、搬送モータ54やドラムモータ1130、スキャナモータ1131等の駆動系負荷への電力供給が停止される。駆動系負荷への電力供給が停止すると、電源装置50から電力を供給していた負荷が大幅に削減され、平滑回路16や二次側平滑コンデンサ20に蓄えられた電荷の消費が大きく減少することになる。即ち、負荷スイッチ21がオン状態よりもオフ状態の方が、コントローラ51へ供給されている電源電圧V2を長時間維持することができるようになり、電力変動に対するマージンを確保することが可能となる。
In S105 of FIG. 4, the
S106でCPU52は、RAM等に保持されている履歴データ等の情報を、不揮発メモリ53に保存する。本実施例では、CPU52が停電と判断するタイミングTs(停電閾値Ts)は、不揮発メモリ53への書き込み動作に必要な100msを考慮して決定されているため、書き込みが完了しなかったり、誤ったデータが書き込まれたりすることはない。
In S <b> 106, the
このように、本実施例によれば、画像形成装置A本体に供給している交流電源C(商用電源)が何らかの原因によって強制的にオフ状態となった場合においても、確実に不揮発メモリ53へ必要なデータを記憶させることが可能となる。また、表1で説明したように、アクチュエータの動作状況に応じて停電と判断する閾値(タイミングTs又は停電閾値Ts)を可変とすることで、可能な限り停電と判断するタイミングを遅く設定することが可能となる。このため、瞬断による停電等の一時的な電力の停止を、長時間の電力の停止である停電と誤検知することを回避することが可能となり、瞬断が発生した場合にも、スタンバイ、プリントといった動作を継続することが可能になる。尚、本実施例では、駆動系負荷への電力供給は、コントローラ51を介して行われているが、これに限らず、コントローラ51を介することなく直接駆動系負荷へ電力が供給される構成であってもよい。その場合は、各負荷への電力供給を、コントローラ51で制御されるスイッチなどでオン、オフする構成となる。
As described above, according to the present embodiment, even when the AC power supply C (commercial power supply) supplied to the image forming apparatus A main body is forcibly turned off for some reason, the
以上本実施例によれば、停電時における不揮発性の記憶手段への情報の書き込みの信頼性を保持しつつ、安価な構成で停電の誤検知を低減することができる。本実施例では、停電と判断した後に必要なデータの退避処理を行うことができるため、従来のようなゼロクロス検知タイミングで常にデータを書き込む必要性を回避でき、書き込み回数に制限がある不揮発性の記憶手段も利用することができる。また、無停電電源等の装置を用いずに、安価な構成で、停電をより確実に検知でき、ユーザビリティを向上できる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce erroneous detection of a power failure with an inexpensive configuration while maintaining the reliability of writing information to the nonvolatile storage means at the time of a power failure. In this embodiment, since it is possible to perform necessary data save processing after determining a power failure, it is possible to avoid the necessity of always writing data at the zero-cross detection timing as in the conventional case, and a non-volatile nonvolatile memory with a limited number of writes. Storage means can also be used. Further, a power failure can be detected more reliably and the usability can be improved with an inexpensive configuration without using an uninterruptible power supply or the like.
実施例2の電子写真方式の画像形成装置(レーザビームプリンタ)について説明する。尚、画像形成装置A(図2、図1(a))や電源装置50(図1(b))の構成は実施例1で説明したものと同様であり、説明を省略する。本実施例の電源装置50では、平滑回路16は、1600μF(マイクロファラッド)の容量をもつコンデンサにより構成される。
An electrophotographic image forming apparatus (laser beam printer) of Example 2 will be described. Note that the configurations of the image forming apparatus A (FIGS. 2 and 1A) and the power supply apparatus 50 (FIG. 1B) are the same as those described in the first embodiment, and the description thereof is omitted. In the
図1(b)の変圧器17の変換効率を80%、変圧器17の一次側の電圧を100Vとすると、電源電圧V1、電源電圧V2に対して、停電時に、以下の式で表せる電力量Wが供給可能となる。
W=1/2×1600/1000000×100×100×0.8=6.4(J(ジュール))
Assuming that the conversion efficiency of the
W = 1/2 × 1600/1000000 × 100 × 100 × 0.8 = 6.4 (J (joule))
本実施例の画像形成装置Aでは、各種のアクチュエータが動作中である場合に、次のように電力を使用しているものとする。即ち、図2の搬送モータ54は、A W(ワット)、ドラムモータ1130はB W、スキャナモータ1131はC Wの電力をそれぞれ使用し、かつ駆動系以外がD Wを使用しているものとする。ここで、駆動系以外が使用する電力(D W)には、CPU52の消費電力や、CPU52が不揮発メモリ53に書き込みを開始してから書き込みを完了するまでに使用する電力等が含まれる。また、停電時に不揮発メモリ53にデータを退避する時間に100ms必要であるとすると、CPU52が停電と判断するまでに利用できる電力量Wsが以下の式(1)で表せる。
Ws=(6.4−D×0.1) (1)
即ち、式(1)で表せる電力量Wsは、CPU52が必要な情報を不揮発メモリ53に記憶させる退避動作を行うために必要とする電力量(D×0.1)を、停電時に供給可能な電源装置50の電力量Wから差し引いた値である。
In the image forming apparatus A of this embodiment, it is assumed that power is used as follows when various actuators are operating. That is, the
Ws = (6.4−D × 0.1) (1)
In other words, the power amount Ws that can be expressed by the equation (1) can supply the power amount (D × 0.1) that is necessary for the
ここで、A=8.4W、B=9.6W、C=9.6W、D=2.8Wとする。式(1)に、D=2.8Wを代入すると、電力量Wsは次のようになる。
Ws=6.12(J)
このように、CPU52が停電と判断し、不揮発メモリ53に書き込みを開始するまでに、駆動系及び駆動系以外で利用できる電力量Ws(=6.12J)が求められる。この電力量Wsを、駆動系及び駆動系以外で使用できる時間Tは、
T=Ws/(A+B+C+D) s(秒)
となるので、Ws=6.12(J)を代入し、時間の単位をms(ミリ秒)とすると、次の式(2)で表せる。
T=(6.12)/(A+B+C+D)×1000 (2)
式(2)に、上述したA〜Dの値を代入すると、
T=(6.12)/(8.4+9.6+9.6+2.8)×1000≒200(ms)
となる。
Here, it is assumed that A = 8.4W, B = 9.6W, C = 9.6W, and D = 2.8W. Substituting D = 2.8 W into equation (1), the electric energy Ws is as follows.
Ws = 6.12 (J)
As described above, the power amount Ws (= 6.12J) that can be used by the drive system and other than the drive system is determined before the
T = Ws / (A + B + C + D) s (seconds)
Therefore, if Ws = 6.12 (J) is substituted and the unit of time is ms (milliseconds), it can be expressed by the following equation (2).
T = (6.12) / (A + B + C + D) × 1000 (2)
Substituting the values of A to D described above into equation (2),
T = (6.12) / (8.4 + 9.6 + 9.6 + 2.8) × 1000≈200 (ms)
It becomes.
以上のことから、CPU52が停電と判断するまでの時間の限界の値が、200msであることがわかる。時間Tは、全ての負荷が駆動しているプリント動作中に、交流電源Cからの交流電圧の供給が遮断された後、電源装置50からコントローラ51へ電源電圧V1及び電源電圧V2の供給を維持できる時間でなければならない。且つ、時間Tは、CPU52により停電が発生したと判断された後に、CPU52が不揮発メモリ53に情報を退避するための時間100msを確保できる時間でなければならない。上述した式により、このような条件を満たし、停電と判断するための時間の限界は電力量に基づいて200msであると求められる。
From the above, it can be seen that the limit value of the time until the
更に、交流電源Cからの電力の供給が停止した後、駆動系の負荷が停止/起動されることも考慮すると、次のようになる。即ち、Ws=6.12(J)の電力量から、1ms毎に、1ms間に消費される電力量を減算していき、電力量が0になったタイミングで停電と判断する。そして、CPU52が停電と判断した場合に、CPU52が不揮発メモリ53にデータを退避することで、安全なデータの保護と、停電の誤検知防止が両立できることがわかる。
Further, considering that the load of the drive system is stopped / started after the supply of power from the AC power source C is stopped, the following is obtained. That is, the amount of power consumed for 1 ms is subtracted every 1 ms from the amount of power of Ws = 6.12 (J), and a power failure is determined at the timing when the amount of power becomes zero. When the
まず、CPU52へのゼロクロス信号入力時に、平滑回路16のコンデンサが充電されたタイミング(電力量が6.12Jのタイミング)での、残りの電力量の予測値(以下、電力量予測という)をW0で表すと、次のようになる。尚、W0は、ゼロクロス信号入力時に、そのタイミングで駆動している負荷が1ms後までに消費する電力を考慮して、1ms後の残りの電力量を予測した値であり、上述した電力量Wsから、1ms間に駆動系及び駆動系以外が消費する電力量を減算して求める。そうすると、電力量予測W0は、
W0=6.12−((A+B+C+D)/1000)
=6.12−((8.4+9.6+9.6+2.8)/1000)
=6.09となる。
尚、((A+B+C+D)/1000)は、1ms間に駆動系及び駆動系以外によって消費されると考えられる電力量(消費電力量)である。次に、ゼロクロス信号入力時から1ms後に、そのタイミングで駆動している負荷が1ms間に消費する電力を考慮して、更に1ms後(ゼロクロス信号入力時からは2ms後)の電力量予測W1を求めると、
W1=W0−((A+B+C+D)/1000)
となる。
First, when a zero-cross signal is input to the
W0 = 6.12 − ((A + B + C + D) / 1000)
= 6.12 − ((8.4 + 9.6 + 9.6 + 2.8) / 1000)
= 6.09.
Note that ((A + B + C + D) / 1000) is the amount of power (power consumption) that is considered to be consumed by the drive system and other than the drive system in 1 ms. Next, in consideration of the power consumed by the load driven at that timing after 1 ms from the time of zero cross signal input, the power amount prediction W1 after 1 ms (after 2 ms from the time of zero cross signal input) is calculated. Asking
W1 = W0 − ((A + B + C + D) / 1000)
It becomes.
このように、電力量予測Wnを、ゼロクロス信号入力時からn ms後のタイミングに、そのタイミングで駆動している負荷が1ms間に消費する電力を考慮して算出した(n+1)ms後の電力量予測であるとする。そうすると、n ms後の電力量予測Wnは、次の式(3)で表せる。
Wn=Wn−1−((nのタイミングで動いている各モータの消費電力の積算値+駆動系以外の消費電力)/1000)
=Wn−1−((A+B+C+D)/1000) (3)
ここで、本実施例では、各モータの消費電力の積算値が(A+B+C)に相当し、駆動系以外の消費電力がDに相当する。また、例えば、nのタイミングで搬送モータ54がオフ状態であるとすると、A=0(W)として式(3)を算出することとなる。即ち、上述した式(3)は、nのタイミングでオン状態となっているアクチュエータに基づいて算出される電力量予測であるため、CPU52は、画像形成装置Aの稼働の状態に応じて停電判断を行うことができる。
As described above, the power amount prediction Wn is calculated at the timing after n ms from the time when the zero cross signal is input in consideration of the power consumed by the load driven at that timing for 1 ms, after (n + 1) ms. Suppose that it is quantity prediction. Then, the electric energy prediction Wn after n ms can be expressed by the following equation (3).
Wn = Wn-1 − ((integrated value of power consumption of each motor moving at timing n + power consumption other than driving system) / 1000)
= Wn-1-((A + B + C + D) / 1000) (3)
Here, in this embodiment, the integrated value of the power consumption of each motor corresponds to (A + B + C), and the power consumption other than the drive system corresponds to D. Further, for example, when the
[停電判断処理]
次に、本実施例の具体的な動作について、図7のフローチャートを用いて詳細な説明を以下で行う。図7の処理は図2に示すCPU52により行われる。画像形成装置Aの電源スイッチが投入されると、電源装置50に交流電源Cからの交流電圧が供給され、電源装置50で電源電圧V1と電源電圧V2とが生成される。
[Power failure judgment processing]
Next, detailed operation of the present embodiment will be described below with reference to the flowchart of FIG. The processing in FIG. 7 is performed by the
S801でCPU52は、電源電圧V2が供給されて起動すると、まず、電力量予測Wnを初期化し、不図示のRAMに保存する。尚、ここでいう電力量予測Wnの初期化とは、このタイミングにおける上述した電力量予測W0を算出することである。S802でCPU52は、不図示のタイマを参照することにより1ms待機する。そして、S803でCPU52は、現在駆動しているアクチュエータの種類と、RAMに保存した1つ前の電力量予測Wn−1とを用いて、上述の式(3)から、電力量予測Wnを求めて更新し、RAMに保存する。尚、S803の処理でCPU52が算出する電力量予測Wnには、上述したように、nのタイミングにおける、3種類のアクチュエータを含む駆動系のオンオフの状況が考慮されている。
S801 in CPU52 is, when the power supply voltage V 2 starts being supplied, first, the amount of power prediction Wn initialized, is stored in RAM (not shown). The initialization of the electric energy prediction Wn here is to calculate the electric energy prediction W0 described above at this timing. In S802, the
S804でCPU52は、S803で更新した電力量予測Wnを0と比較し、0以下かどうかを判断する。S804でCPU52は、電力量予測Wnが0より大きい場合にはS805の処理に進む。S805でCPU52は、前回即ち1ms前から現在のタイミングである今回までの1msの間に、ゼロクロス信号を検出したか否か、即ち実施例1で説明したように、ゼロクロス信号の立ち下がりを検出したか否かを判断する。S805でCPU52は、ゼロクロス信号を検出していたと判断した場合には、S801の処理に戻る。S805でCPU52は、ゼロクロス信号を検出していないと判断した場合には、S802の処理に戻る。S804でCPU52は、電力量予測Wnが0以下であると判断した場合には、停電であると判断し、S806の処理に進む。尚、S806及びS807の処理は、実施例1の図4で説明したS105及びS106の処理と同じであるため、説明を省略する。
In S804, the
尚、本実施例では、図1(b)の二次側平滑コンデンサ20を備える構成であるが、図1(b)の平滑回路16に比較して扱う電力量が小さいため、説明から省略した。ただし、二次側平滑コンデンサ20を含めた形で本実施例を適応することも可能である。また、本実施例においては、平滑回路16の電気容量、各モータの消費電力、電源の変換効率、ゼロクロス検知タイミング、不揮発メモリへのデータ退避時間、退避を開始する残り電力量に関して具体的な数値を例示した。しかし、本実施例で例示した各種の数値は、上述した数値に限定されるものではない。
In this embodiment, the
以上本実施例によれば、停電時における不揮発性の記憶手段への情報の書き込みの信頼性を保持しつつ、安価な構成で停電の誤検知を低減することができる。本実施例では、停電と判断した後に必要なデータの退避処理を行うことができるため、従来のようなゼロクロス検知タイミングで常にデータを書き込む必要性を回避でき、書き込み回数に制限がある不揮発性の記憶手段も利用することができる。また、無停電電源等の装置を用いずに、安価な構成で、停電をより確実に検知でき、ユーザビリティを向上できる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce erroneous detection of a power failure with an inexpensive configuration while maintaining the reliability of writing information to the nonvolatile storage means at the time of a power failure. In this embodiment, since it is possible to perform necessary data save processing after determining a power failure, it is possible to avoid the necessity of always writing data at the zero-cross detection timing as in the conventional case, and a non-volatile nonvolatile memory with a limited number of writes. Storage means can also be used. Further, a power failure can be detected more reliably and the usability can be improved with an inexpensive configuration without using an uninterruptible power supply or the like.
実施例3の電子写真方式の画像形成装置(レーザビームプリンタ)について説明する。尚、実施例1及び実施例2で説明した構成については説明を省略し、同じ符号を用いるものとする。 An electrophotographic image forming apparatus (laser beam printer) of Example 3 will be described. In addition, description is abbreviate | omitted about the structure demonstrated in Example 1 and Example 2, and the same code | symbol shall be used.
[画像形成装置の構成]
図8に、本実施例の画像形成装置の構成を示す。画像形成装置には、内部電源を生成する低圧電源である実施例1及び2で説明した電源装置50が設けられている。電源装置50は、後述する本体の中央処理装置(CPU52)や画像コントローラ127等を動作させる電源電圧V2や、駆動系を動作させるための電源電圧V1(図8に不図示)を生成している。コントローラ51内には、制御を行うための中央処理装置(CPU52)及び集積回路(ASIC136)が設けられている。尚、本実施例では、中央処理装置(CPU52)及び集積回路(ASIC136)を別のパッケージで説明するが、同一パッケージ中に搭載された構成でもよい。
[Configuration of Image Forming Apparatus]
FIG. 8 shows the configuration of the image forming apparatus of this embodiment. The image forming apparatus is provided with the
画像処理装置である画像コントローラ127は、パーソナルコンピュータ等の外部装置131とUSB等の汎用のインタフェースで接続されている。画像コントローラ127は、汎用インタフェースを介して送られてくる画像情報をビットデータに展開し、展開したビットデータをVDO信号として、コントローラ51へ出力している。即ち、画像コントローラ127は、入力された画像情報の処理を行う処理手段として機能する。また、画像コントローラ127は、第二の記憶手段である外部記憶装置132とも接続されており、画像コントローラ127は、画像形成動作に必要な情報を外部記憶装置132から読み書きする。即ち、本実施例の画像形成装置の構成では、交流電源Cの電力供給が遮断された場合、画像コントローラ127内の不図示のRAMに保存された必要なデータを、画像コントローラ127によって外部記憶装置132に退避させる必要がある。画像コントローラ127は、コントロールパネル128とも接続されており、ユーザがコントロールパネル128を操作した際は所定の処理を行う。
An image controller 127 as an image processing apparatus is connected to an
図8を用いて、本実施例のコントローラ51及び画像コントローラ127、電源装置50について説明する。CPU52は電源入力端子Vddを有し、電源入力端子Vddには電源装置50からの電源電圧V2が入力されている。また、画像コントローラ127にも電源電圧V2が入力されている。ASIC136は電源入力端子Vddを有し、電源入力端子Vddには、後述の省電力モード時に、電源電圧V2をCPU52からオンオフできるようにFET137を介した後の電源電圧V22が接続されている。CPU52は、FET137をオンオフできるように、抵抗138を介してFET137のゲートに接続され、FET137のゲートにASICOFF信号を出力する。また、CPU52とFET137のゲートを接続するラインは、プルアップ抵抗139を介して電源電圧V2に接続されている。CPU52がASICOFF信号をハイレベルにすることで、ASIC136の電源電圧V22をオフでき、また、ローレベルにすることでASIC136の電源電圧V22をオンさせることが可能となっている。
The
また、CPU52とASIC136の間には、ASIC136を動作させるためのクロック信号(ASICCLK)及びアドレスデータバス信号(ADB)、リード信号(RD)、ライト信号(WR)、リセット信号(ASICRST)等が接続されている。CPU52とASIC136は、これらの信号処理を行うことでCPU52とASIC136間での通信を行っている。そしてASIC136と画像コントローラ127間には、双方向通信信号(SC)とクロック信号(CLK)が接続されている。画像コントローラ127とASIC136は、画像コントローラ127からASIC136へのクロック信号に同期してASIC136と画像コントローラ127との通信を行うことができる。即ち、ASIC136は、画像コントローラ127とCPU52との間の通信を制御する通信制御手段として機能する。
Further, between the
また、画像形成装置は、プリント動作やスタンバイ動作を行う第一モードである通常モードと、消費電力を抑えた第二モードである省電力モードの2つのモードで稼働することが可能となっている。CPU52と画像コントローラ127の間には、これらのモード変化をお互いに知らせるための信号であるWAKEUP−A信号、WAKEUP−B信号が接続されている。ここで、WAKEUP−A信号は、CPU52から画像コントローラ127への出力信号であり、WAKEUP−B信号は、画像コントローラ127からCPU52への出力信号である。CPU52又は画像コントローラ127は、これらの信号をハイレベル又はローレベルに切り替えることにより、相手に対して省電力モードから通常モード、又は通常モードから省電力モードへの移行を知らせることができる。そして、CPU52又は画像コントローラ127は、モードの移行を通知されることにより、その後の移行処理を行うことが可能となっている。尚、本実施例では、これらの信号は省電力モードではローレベル、通常モードではハイレベルとして以降説明するが、信号のレベルは逆でも適用可能である。
In addition, the image forming apparatus can operate in two modes: a normal mode that is a first mode for performing a printing operation and a standby operation, and a power saving mode that is a second mode that suppresses power consumption. . A WAKEUP-A signal and a WAKEUP-B signal, which are signals for informing each other of these mode changes, are connected between the
また、コントローラ51にはパワースイッチ141が接続されており、このパワースイッチ141の一方はGNDへ、そしてもう一方はプルアップ抵抗143を介して電源電圧V2へ、そしてまたオンオフ検知信号としてCPU52に接続されている。CPU52は、省電力モードから通常モードへの移行のきっかけとなるトリガ信号として、パワースイッチ141からのオンオフ検知信号がハイレベルからローレベルに下がったことを検知し、省電力モードから通常モードへの移行処理を開始する。尚、本実施例ではパワースイッチ141からのオンオフ検知信号をトリガ信号としたが、これら以外の信号をトリガ信号とする構成としてもよい。
Further, the
一方、画像コントローラ127は、省電力モードから通常モードへの移行のきっかけとなる動作として、ユーザがコントロールパネル128を操作した場合がある。また、省電力モードから通常モードへの移行のきっかけとなる動作として、画像コントローラ127がパーソナルコンピュータ等の外部装置131からプリント開始信号を検知したときなどがある。画像コントローラ127は、コントロールパネル128の操作やプリント開始信号等を検知すると省電力モードから通常モードへの移行処理を開始する。
On the other hand, the image controller 127 may be operated by the user on the control panel 128 as an operation that triggers the transition from the power saving mode to the normal mode. An operation that triggers the transition from the power saving mode to the normal mode is when the image controller 127 detects a print start signal from the
[省電力モードから通常モードへの移行処理]
次に、省電力モードから通常モードへの移行処理シーケンスについて、まずタイミングチャートを用いて説明する。
[Transition from power saving mode to normal mode]
Next, a transition processing sequence from the power saving mode to the normal mode will be described first using a timing chart.
(画像コントローラからCPUへの指示による場合)
図9(a)は画像コントローラ127からCPU52への指示により、省電力モードから通常モードへの移行を行う際のタイミングチャートを示している。図9(a)は、上から、WAKEUP−B信号、ASICOFF信号、電源電圧V22の電圧波形、ASICCLK信号、ASICRST信号、ADB信号、ASIC136と画像コントローラ127間の通信状態、WAKEUP−A信号を示している。画像コントローラ127は、ユーザがコントロールパネル128を操作した場合や、外部装置131からプリント開始信号を検知した場合などに、省電力モードから通常モードへの移行が必要であると判断する。このタイミングは、図9(a)にスリープ復帰トリガとして矢印で示されるタイミングである。画像コントローラ127は、省電力モードから通常モードへの移行が必要であると判断すると、次の動作を行う。即ち、画像コントローラ127は、CPU52に対してモード移行を指示するためにWAKEUP−B信号をローレベルからハイレベルに切り替えるとともに、画像コントローラ127内部の通常モードへの移行処理を開始する。尚、図9(a)に示すその他の信号については、図9(b)と同じであるため、図9(b)の説明において行う。
(In the case of an instruction from the image controller to the CPU)
FIG. 9A shows a timing chart when shifting from the power saving mode to the normal mode in accordance with an instruction from the image controller 127 to the
(CPUから画像コントローラへの指示による場合)
図9(b)はCPU52から画像コントローラ127への指示により、省電力モードから通常モードへの移行を行う際のタイミングチャートを示しており、図9(a)と同様の信号を示している。CPU52は、ユーザがパワースイッチ141を押した場合、通常モードへの移行が必要であると判断する。このタイミングは、図9(b)にスリープ復帰トリガとして矢印で示されるタイミングである。CPU52は、画像コントローラ127に対してモード移行を指示するために、WAKEUP−A信号をローレベルからハイレベルに切り替える。
(When an instruction is sent from the CPU to the image controller)
FIG. 9B shows a timing chart when shifting from the power saving mode to the normal mode in accordance with an instruction from the
図9(a)及び図9(b)において、CPU52はWAKEUP−B信号がハイレベルになったことを検知すると、通常モードに移行するための処理を開始する。まず、CPU52は、ASICOFF信号をハイレベルからローレベルに切り替えてFET137をオンすることにより、ASIC136の電源電圧V22をオンする。これにより、ASIC136の電源入力端子Vddに電源電圧V22の入力が開始される。そして所定時間Tr1後に、CPU52は、ASIC136との通信を行うための処理としてASICCLK信号をASIC136に出力する。次に、CPU52は、ASICCLK信号の出力から所定時間Tr2後に、ASICRST信号をローレベルからハイレベルにすることによりASIC136のリセット状態を解除する。更にCPU52は、ASICRST信号の出力から所定時間Tr3後に、ADBを介してASIC136との通信を開始する。また、CPU52がADBを介してASIC136と通信を開始してから更に所定時間Tr4後に、ASIC136は、画像コントローラ127とSC信号、CLK信号を介して通信を開始する。
9A and 9B, when the
[停電と判断した場合の動作]
次に、上述した構成において、CPU52が、実施例1及び2で説明した停電判断処理により停電と判断した場合の動作について説明する。尚、実施例1及び2で説明した停電閾値Tsや電力量予測Wsは、画像コントローラ127による外部記憶装置132への書き込み処理に必要な時間に基づいて算出する。
[Operation when a power failure is determined]
Next, in the configuration described above, the operation when the
(通常モード時における停電の報知)
通常モード中に停電と判断した場合について説明する。実施例1又は2の停電判断処理により、通常モード中に停電であると判断した場合、CPU52は、次のような処理を行う。即ち、CPU52は、画像コントローラ127に対して、ASIC136と画像コントローラ127間の双方向通信信号(SC)と、クロック信号(CLK)による通信を用いて、停電を報知する。画像コントローラ127は、ASIC136を介してCPU52から停電であることを報知され、外部記憶装置132に対して整合性のあるデータを保存する時間を確保する。このように、通常モード時は、CPU52が、画像コントローラ127に対して、ASIC136と画像コントローラ127間の通信を用いて停電を報知する構成とする。これにより、画像コントローラ127とCPU52の間に、データを伝達する通信回路(本実施例ではASIC136)を備える画像形成装置において、同様の制御を用いることが可能となる。
(Notice of power failure in normal mode)
A case where a power failure is determined during the normal mode will be described. When the power failure determination process of the first or second embodiment determines that a power failure occurs during the normal mode, the
(省電力モード時における停電の報知)
省電力モード中及び省電力モードから復帰し、通信を開始するまでの間に、CPU52が停電であると判断した場合について説明する。実施例1又は2の停電判断処理により、省電力モード中、又は省電力モードから通常モードへの復帰中に停電であると判断した場合、CPU52は、次のような処理を行う。即ち、CPU52は、画像コントローラ127に接続されたWAKEUP−A信号をハイレベルからローレベルに切り替えることにより停電を報知する。ただし、既にWAKEUP−A信号がローレベルである場合には、例えば、10msの間、WAKEUP−A信号をハイレベルに切り替えて、その状態で保持し、その後再びローレベルに切り替えることにより停電であることを報知する。省電力モード中は、ASIC136への電源電圧V22の供給が遮断されているために、ASIC136と画像コントローラ127間の通信を用いて、画像コントローラ127に対して停電を報知することができない。本実施例では、このようなタイミングでCPU52が停電と判断した場合、省電力モードから復帰する目的で用意された信号線であるWAKEUP−A信号を利用することで、画像コントローラ127に対して停電を報知することが可能となる。
(Notice of power outage in power saving mode)
A case will be described in which the
[停電報知処理]
図10は、CPU52が停電であると判断した後に、画像コントローラ127に停電であることを報知する処理を説明するフローチャートである。S1401でCPU52は、停電が発生したか否かを、実施例1又は実施例2の停電判断処理を実行することにより判断する。S1401でCPU52は、停電が発生してないと判断した場合には、S1401の判断を繰り返す。S1401でCPU52は、停電が発生したと判断した場合には、S1402で通常モードか否かの判断を行う。S1402でCPU52は、通常モードであると判断した場合、S1403でASIC136と画像コントローラ127間の双方向通信信号(SC)と、クロック信号(CLK)による通信を用いて、画像コントローラ127に停電を報知する。
[Power failure notification processing]
FIG. 10 is a flowchart for explaining processing for notifying the image controller 127 of a power failure after the
一方、S1402でCPU52は、通常モードではないと判断した場合、即ち、省電力モードであると判断した場合には、S1404でWAKEUP−A信号がハイレベルであるか否かを判断する。S1404でCPU52は、WAKEUP−A信号がハイレベルであると判断した場合、S1405でWAKEUP−A信号をローレベルに切り替える。S1404でCPU52は、WAKEUP−A信号がハイレベルではない、即ちローレベルであると判断した場合には、S1406でWAKEUP−A信号をハイレベルに切り替える。S1407でCPU52は、所定時間(本実施例では、例えば10ms)待機し、S1405でWAKEUP−A信号をローレベルに切り替える。
On the other hand, if it is determined in S1402 that the
上述したように、画像コントローラ127は、通信(SC及びCLK)により(通常モード時)、又はWAKEUP−A信号がローレベルに変化したことを検知したことにより(省電力モード時)、停電する可能性があると判断する。そして、画像コントローラ127は、画像コントローラ127内の不図示のRAMに保存されている履歴データ等の必要なデータを、外部記憶装置132に保存する退避処理を実行し、データの整合性を持たせた状態にして、処理を終了する。尚、CPU52は、実施例1又は2で説明した停電判断処理により停電であることを判断している。このため、画像コントローラ127が、画像コントローラ127内の不図示のRAMに保存された必要なデータを、外部記憶装置132へ書き込む退避処理を行う場合、データの書き込みが完了しなかったり、誤ったデータが書き込まれたりすることはない。
As described above, the image controller 127 can perform a power failure by communication (SC and CLK) (in normal mode) or by detecting that the WAKEUP-A signal has changed to a low level (in power saving mode). Judge that there is sex. Then, the image controller 127 executes a saving process for saving necessary data such as history data saved in a RAM (not shown) in the image controller 127 in the external storage device 132, thereby providing data consistency. The process is terminated. The
このような制御を行うことで、画像コントローラ127とコントローラ51を備え、省電力モードから通常モードへの移行を行う画像形成装置においても、停電の報知を全てのタイミングで行うことが可能となる。そして、実施例1及び2で説明したように、可能な限り停電と判断するタイミングを遅く設定することと、外部記憶装置132のデータを保護することの両立が可能となる。尚、本実施例では、画像コントローラ127に外部記憶装置132が接続された構成を一例として説明したが、不揮発性のメモリを画像コントローラ内部又は外部に実装する等の構成にも適用可能である。また、CPU52は、停電判断処理において停電であることを判断した場合に、停電であることを画像コントローラ127に対して報知するとともに、不揮発メモリ53に必要な情報を退避させる構成としてもよい。この場合、不揮発メモリ53の書き込みに必要な時間(又は電力量)と、外部記憶装置132の書き込みに必要な時間(又は電力量)の、いずれか厳しい条件となる方の記憶手段を選択して、停電閾値Tsや電力量予測Wsを決定すればよい。
By performing such control, even in an image forming apparatus that includes the image controller 127 and the
以上本実施例によれば、停電時における不揮発性の記憶手段への情報の書き込みの信頼性を保持しつつ、安価な構成で停電の誤検知を低減することができる。本実施例では、停電と判断した後に必要なデータの退避処理を行うことができるため、従来のようなゼロクロス検知タイミングで常にデータを書き込む必要性を回避でき、書き込み回数に制限がある不揮発性の記憶手段も利用することができる。また、無停電電源等の装置を用いずに、安価な構成で、停電をより確実に検知でき、ユーザビリティを向上できる。更に、本実施例によれば、停電が発生することを検知した場合に、省電力モード時及び省電力モードからの復帰時と、通常モード時とを区別し、その停電情報を異なる手段を用いて伝達することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce erroneous detection of a power failure with an inexpensive configuration while maintaining the reliability of writing information to the nonvolatile storage means at the time of a power failure. In this embodiment, since it is possible to perform necessary data save processing after determining a power failure, it is possible to avoid the necessity of always writing data at the zero-cross detection timing as in the conventional case, and a non-volatile nonvolatile memory with a limited number of writes. Storage means can also be used. Further, a power failure can be detected more reliably and the usability can be improved with an inexpensive configuration without using an uninterruptible power supply or the like. Further, according to the present embodiment, when it is detected that a power failure occurs, the power failure mode and the return from the power saving mode are distinguished from the normal mode, and the power failure information is differently used. Can be transmitted.
尚、上述した実施例においては、図1(a)に示すモノクロ画像を形成する画像形成装置の構成を前提に説明したが、本発明はカラー画像形成装置にも適用可能である。カラー画像形成装置としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成するための像担持体としての感光ドラムを並べて配置して、各感光ドラムから記録材、または、中間転写体に画像を転写する方式のカラー画像形成装置に適用できる。また、1つの像担持体(感光ドラム)に対して各色の画像を順次形成して、中間転写体にカラー画像を形成して記録材に転写する方式のカラー画像形成装置にも適用できる。 In the above-described embodiment, the description has been made on the premise of the configuration of the image forming apparatus for forming a monochrome image shown in FIG. 1A, but the present invention is also applicable to a color image forming apparatus. As a color image forming apparatus, a photosensitive drum as an image carrier for forming an image of each color of yellow, magenta, cyan, and black is arranged side by side, and an image is transferred from each photosensitive drum to a recording material or an intermediate transfer member. The present invention can be applied to a color image forming apparatus of a system for transferring the image. Further, the present invention can be applied to a color image forming apparatus in which images of respective colors are sequentially formed on one image carrier (photosensitive drum), a color image is formed on an intermediate transfer member, and transferred to a recording material.
15 ゼロクロス検出回路
52 CPU
53 不揮発メモリ
54 搬送モータ
1130 ドラムモータ
1131 スキャナモータ
C 交流電源(商用電源)
15 Zero
53
Claims (15)
前記第一電圧が供給される第一負荷と、
前記第二電圧が供給される第二負荷と、
不揮発性の第一の記憶手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記交流電圧のゼロクロスポイントを検出しゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出手段と、
前記ゼロクロス検出手段により出力されるゼロクロス信号を検出できなかった場合に、前記ゼロクロス信号が検出されなくなったタイミングから所定の時間が経過した後のタイミングで停電であると判断し、所定の情報を前記第一の記憶手段に記憶させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第一負荷及び前記第二負荷に応じて前記所定の時間を決定することを特徴とする画像形成装置。 A power supply device that receives an alternating voltage and generates a first voltage and a second voltage different from the first voltage;
A first load to which the first voltage is supplied;
A second load to which the second voltage is supplied;
A nonvolatile first storage means;
An image forming apparatus comprising:
Zero-cross detection means for detecting a zero-cross point of the AC voltage and outputting a zero-cross signal;
When the zero-cross signal output by the zero-cross detection means cannot be detected , it is determined that a power failure has occurred at a timing after a predetermined time has elapsed from the timing at which the zero-cross signal is no longer detected. Control means for storing in the first storage means;
With
The image forming apparatus, wherein the control unit determines the predetermined time according to the first load and the second load.
前記第一電圧が供給される第一負荷と、
前記第二電圧が供給される第二負荷と、
不揮発性の第一の記憶手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記交流電圧のゼロクロスポイントを検出しゼロクロス信号を出力するゼロクロス検出手段と、
前記ゼロクロス検出手段により出力されるゼロクロス信号を検出できなかった場合に、前記ゼロクロス信号が検出されなくなったタイミングに応じた所定のタイミングにおける残りの電力量に基づいて停電であると判断し、所定の情報を前記第一の記憶手段に記憶させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第一負荷及び前記第二負荷に応じて前記所定のタイミングにおける前記残りの電力量を決定することを特徴とする画像形成装置。 A power supply device that receives an alternating voltage and generates a first voltage and a second voltage different from the first voltage;
A first load to which the first voltage is supplied;
A second load to which the second voltage is supplied;
A nonvolatile first storage means;
An image forming apparatus comprising:
Zero-cross detection means for detecting a zero-cross point of the AC voltage and outputting a zero-cross signal;
When the zero-cross signal output by the zero-cross detection means cannot be detected, it is determined that there is a power failure based on the remaining electric energy at a predetermined timing corresponding to the timing at which the zero-cross signal is no longer detected . Control means for storing information in the first storage means;
With
The image forming apparatus, wherein the control unit determines the remaining electric energy at the predetermined timing according to the first load and the second load.
前記制御手段は、停電であると判断した場合に、前記スイッチ手段により前記第一電圧から前記第一負荷への電力の供給を遮断することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Switch means for supplying and cutting off power from the first voltage to the first load;
8. The control device according to claim 1, wherein when the control unit determines that a power failure has occurred, the switch unit cuts off the supply of power from the first voltage to the first load. 9. The image forming apparatus described in 1.
入力された画像情報の処理を行う処理手段と、
前記処理手段と前記制御手段との間の通信を制御する通信制御手段と、
前記第二モードから前記第一モードに移行したことを、前記制御手段から前記処理手段に報知するための信号線と、
を備え、
前記制御手段は、前記第二モードで動作している間に又は前記第二モードから前記第一モードへ移行している際に停電であると判断した場合に、前記信号線を介して、停電であることを前記処理手段に報知することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus can operate in a first mode that consumes predetermined power and a second mode that consumes less power than the first mode.
Processing means for processing the input image information;
Communication control means for controlling communication between the processing means and the control means;
A signal line for notifying the processing means from the control means that the second mode has shifted to the first mode;
With
When the control means determines that a power failure occurs while operating in the second mode or when shifting from the second mode to the first mode, a power failure occurs via the signal line. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the processing unit is notified of that.
前記処理手段は、前記制御手段により停電であることを報知された場合に、所定の情報を前記第二の記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項9又は10に記載の画像形成装置。 Non-volatile second storage means connected to the processing means,
The image forming apparatus according to claim 9, wherein the processing unit stores predetermined information in the second storage unit when the control unit is notified of a power failure.
前記像担持体に潜像を形成する露光手段と、
記録材を搬送する搬送手段と、
を備え、
前記第一負荷には、前記像担持体を駆動するモータ、前記露光手段を駆動するモータ及び前記搬送手段を駆動するモータの少なくとも一つが含まれることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 An image carrier;
Exposure means for forming a latent image on the image carrier;
Conveying means for conveying the recording material;
With
14. The first load includes at least one of a motor that drives the image carrier, a motor that drives the exposure unit, and a motor that drives the transport unit. 2. The image forming apparatus according to item 1.
前記履歴データは、累積プリント枚数を含むことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像形成装置。15. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the history data includes a cumulative number of printed sheets.
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