JP6213117B2 - 制御装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、直流電力によって作動する制御装置およびそれを備える画像形成装置に関する。

商用交流電源によって直流負荷を作動させる各種の電気機器において、直流電源としてスイッチングレギュレーターが用いられている。スイッチングレギュレーターは、交流を整流して平滑した後、ＤＣ／ＤＣコンバーターによって所定電圧の直流電力を生成する。スイッチングレギュレーターは、交流電源の瞬断対策として少なくとも交流の１周期分の時間にわたって交流電力の供給が停止しても停止前の直流出力電圧を維持することができるように構成されている。

制御用のプログラムを実行するプロセッサーによって制御される電気機器では、電源スイッチのオフ操作が行われたり商用電源の停電が発生したりして交流電力の供給が停止したことを検知したときに、データバックアップが行われる。データバックアップは、制御に必要なデータを揮発性のワークメモリから不揮発性メモリへ退避させるデータ転送動作である。データバックアップが完了するまでの間、プロセッサーおよびメモリを含む制御回路にこれらを作動させる直流電力を供給し続ける必要がある。

一般に、データバックアップにおける制御回路の電源は、スイッチングレギュレーターの内部のコンデンサーである。すなわち、スイッチングレギュレーターはコンデンサーに蓄えられている電荷を用いて直流電力を生成して制御回路に供給する。コンデンサーの蓄電量が所定量まで減少するまでの間、制御回路は作動することができる。

従来、データバックアップのための電源の確保に関して種々の手法が提案されている。例えば、十分に容量の大きい電解コンデンサーを電源回路に実装する方法がある。稼働中の電源オフ操作の対策として、電源スイッチのオンオフ信号に基づいてリレーを作動させて交流電力の遮断時期を遅らせる方法が知られている。また、ハードディスクドライブの慣性回転を利用して電力を生成する方法（特許文献１）、およびモーターの逆起電力を利用する方法（特許文献２）がある。

さらに、駆動系用と制御系用との二つのコンバーターを搭載した画像形成装置におけるデータバックップに関して、停電時に駆動系用のコンバーターを停止させることにより、制御系用の直流電圧の保持される時間を長くする手法が開示されている（特許文献３）。

特開平１１−１７５２０３号公報 特開２０１０−２６２１９５号公報 特開２００２−３５９９７０号公報

コンデンサの大容量化は電源回路の大型化および部品コストの上昇を招く。リレーを用いて交流電力の遮断時期を遅らせる方法は商用交流電源の停電時には効果がない。回転体を利用して発電する場合には電源回路が複雑になる。

一方、近年の電気機器の多機能化および高性能化に伴い、データバックアップのデータ量が増大してデータバップアップの所要時間の長くなる傾向がある。データバップアップの途中でプロセッサーが不作動になると、以後に電力供給が再開されたときに、データの不整合のためにプロセッサーによる制御が不安定になるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑み、交流電力を直流電力に変換する電源回路を大型化したり複雑にしたりすることなく、交流電力の供給が絶たれた後により長く電源回路から直流電力の供給を受けて作動する制御装置を実現することを目的としている。

上記目的を達成する制御装置は、交流電力を直流電力に変換する出力電圧可変の電源回路から供給される前記直流電力によって作動する制御装置であって、前記電源回路を含む制御対象を制御するためのプログラムを実行するプロセッサーと、設定されている閾値電圧よりも前記電源回路の出力電圧が低くなったときに前記プロセッサーにリセット動作を実行させるリセット回路と、を備える。当該制御装置において、前記プロセッサーは、前記電源回路への前記交流電力の供給の有無を監視し、前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記電源回路の直流出力の設定電圧を、当該プロセッサーが作動可能な電圧範囲内で現在の設定電圧よりも低い電圧でありかつ前記直流電力の供給される直流負荷が大きいほどより低い電圧に切り替えるとともに、前記リセット回路における前記閾値電圧を、前記電源回路における直流出力の切替え後の設定電圧よりも低い電圧に設定し、前記交流電力の供給の停止を検知してから前記リセット回路によって前記リセット動作の実行が指示されるまでの間に、プログラム実行のワークメモリ内のデータを不揮発性メモリへ転送するバックアップ処理を実行する。

本発明によれば、電源回路の出力の設定電圧を低い電圧に切り替えるので、電源回路内の蓄電量が減少しても電源回路は設定どおりの電圧の直流電力を出力することができる。これにより、制御装置は、交流電力の供給が絶たれた後により長く電源回路から直流電力の供給を受けて作動することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略の構成を示す図である。 画像形成装置に組み込まれた電源回路および制御装置の構成を示す図である。 制御装置のＡＣ電源遮断時の動作の概要を示す波形図である。 制御装置における電源電圧の設定変更に係るテーブルの第１例を示す図である。 制御装置における電源電圧の設定変更に係るテーブルの第２例を示す図である。 制御装置における電源電圧の設定変更の第１例を示す波形図である。 制御装置が実行するＡＣ電源遮断時の処理の第１例のフローチャートである。 制御装置における電源電圧の設定変更の第２例を示す波形図である。 制御装置が実行するＡＣ電源遮断時の処理の第２例のフローチャートである。

本発明の実施形態に係る電気機器として画像形成装置を挙げる。

図１に例示される画像形成装置１００は、プリンター、複写機、ネットワークスキャナーなどとして使用されるＭＦＰ（Multi-functional Peripheral）と呼ばれる情報機器である。画像形成装置１００は、電子写真式のカラープリンター１０１、原稿シートから画像を読み取る縮小投影式フラット型のイメージスキャナー１０２、および給紙トレイに重ねて載置された原稿シートを順に読取り位置へ搬送するＡＤＦ（Auto Document Feeder）１０３を備える。

カラープリンター１０１は、トナー像を形成するイメージングユニット５１，５２，５３，５４、スタッカー５０から用紙Ｐを取り出して搬送する機構５５、定着器５６のローラーなどの構成要素を有している、そして、これら構成要素を駆動するために、メインモーター５６を含む多数のモーター、クラッチ、ソレノイド、およびセンサーを備えている。カラープリンター１０１と一体のイメージスキャナー１０２およびＡＤＦ１０３も、モーター、クラッチ、およびセンサーを備えている。

画像形成装置１００は、使用に際して商用交流電源（以下、ＡＣ電源という）に接続され、ＡＣ電源から電力の供給を受けて作動する。交流を直流に変換する電源回路１０がカラープリンター１０１に取り付けられており、モーター、クラッチ、センサーなどの直流負荷には電源回路１０によって生成された直流電力が供給される。画像形成装置１００の動作を制御する制御装置２０は、電源回路１０からみた直流負荷の一部である。すなわち、制御装置２０は電源回路１０から供給される直流電力によって作動する。

なお、画像形成装置１００では制御装置２０がカラープリンター１０１に組み付けられている。ただし、これに限らず、例えば制御装置２０としての回路基板をイメージスキャナー１０２に組み付けてもよい。

図２は電源回路１０および制御装置２０の構成を示している。

電源回路１０は、スイッチング電源１１とＤＣ／ＤＣコンバーター１２とを有する。ＡＣ電源５からメインスイッチ６を介して電源回路１０に供給された交流電力は、まず、スイッチング電源１１によって駆動系電源電圧Ｖ１の直流電力に変換される。駆動系電源電圧Ｖ１の設定値は例えば２４ボルトである。駆動系電源電圧Ｖ１の直流電力は、モーターやクラッチといった駆動系の直流負荷４１およびＤＣ／ＤＣコンバーター１２に供給される。

スイッチング電源１１は、整流回路、平滑回路およびスイッチングレギュレーター（例えば電流共振型）を備える。スイッチングレギュレーターにおいて、絶縁型トランスの一次側コイルに流れる電流が制御され、二次側コイルの所定端子間に駆動系電源電圧Ｖ２が生じる。スイッチング電源１１は、電源遮断検出機能を有しており、交流電力の供給の停止を通知するＡＣ電源遮断信号Ｓ１を制御装置２０に出力する。

ＤＣ／ＤＣコンバーター１２は、駆動系電源電圧Ｖ１の直流電力を駆動系電源電圧Ｖ１よりも低い制御系電源電圧Ｖ２の直流電力に変換する。例えばＤＣ／ＤＣコンバーター１２は、チョークコイルに入力電圧を断続的に印可する非絶縁型降圧チョークコンバーターである。ＤＣ／ＤＣコンバーター１２から出力される制御系電源電圧Ｖ２の直流電力は、制御装置２０および直流負荷４２に供給される。

ＤＣ／ＤＣコンバーター１２の出力電圧は可変である。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバーター１２は制御入力によって設定された値の電圧に出力電圧を保つように動作するので、出力電圧の設定を変更することによって制御系電源電圧Ｖ２の値が変わる。本実施形態において制御系電源電圧Ｖ２の通常値は５ボルトである。後述するように、交流電力の供給が途絶えたとき、必要に応じて制御系電源電圧Ｖ２の値が５ボルトよりも低い値に切り替えられる。

スイッチング電源１１およびＤＣ／ＤＣコンバーター１２はそれぞれ平滑用のコンデンサーを備えており、これらの内部で所定量の蓄電が行われる。スイッチング電源１１およびＤＣ／ＤＣコンバーター１２は、ＡＣ電源５の瞬断対策として、一般に交流の１周期とされる規定時間にわたって交流電力の供給が停止しても蓄電荷（蓄積電力）を利用して停止前のそれぞれの出力電圧を維持することができるように構成されている。

図２のように制御装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２、不揮発性メモリ２３、リセット回路２４、電源電圧設定回路２５、リセット電圧設定回路２６、およびスイッチ２７を有している。

ＣＰＵ２１は、画像形成装置１００を統括的に制御するためのプログラムを実行するメインプロセッサーとして画像形成装置１００に搭載されたマイクロコンピューターである。プログラムは不揮発性メモリ２３に格納されており、適時にＲＡＭ２２へロードされて実行される。ＣＰＵ２１は、イメージスキャナー１０２やＡＤＦ１０３といった画像形成装置１００の各部の制御を担うサブプロセッサーである図示しない他のＣＰＵと通信し、画像形成装置１００の全体の動作状態を検知する。ＣＰＵ２１は、直流負荷４１となる電動要素（モーター、クラッチなど）を直接にまたは他のＣＰＵを介して間接的に制御する。

リセット回路２４は、リセット信号Ｓ２を出力する。リセット信号Ｓ２は、ＣＰＵ２１に対して所定の動作電圧が印加されていない状態（ＣＰＵ２１の動作が不安定になる状態）でのＣＰＵ２１の実質的な稼働を禁止する２値信号である。リセット回路２４の出力端子はＣＰＵ２１の外部リセット端子に接続されており、リセット信号Ｓ２がアクティブ（ローレベル）である間、ＣＰＵ２１の内部状態はいわゆる“初期状態”に保たれる。リセット信号Ｓ２がノンアクティブ（ハイレベル）であるときのみ、ＣＰＵ２１は稼働する。

リセット回路２４は、ＣＰＵ２１と同じくＤＣ／ＤＣコンバーター１２からの電力によって作動する。リセット回路２４が作動していないとき、リセット回路２４の出力レベルはローレベルである。この状態はリセット信号Ｓ２がアクティブである状態に相当する。

リセット回路２４は、電源投入時においてパワーオンリセット動作をする。すなわち、リセット回路２４は、ＤＣ／ＤＣコンバーター１２が動き始めて制御系電源電圧Ｖ２が所定の閾値電圧まで上昇した時点から一定時間が経過した後にリセット信号Ｓ２をノンアクティブに切り替える。これを受けて、ＣＰＵ２１が稼働する。

その後、リセット回路２４は、設定されているリセット電圧Ｖ３よりも制御系電源電圧Ｖ２が低くなったときに、リセット信号Ｓ２をノンアクティブからアクティブに切り替える。制御系電源電圧Ｖ２が顕著に降下するのは、電源回路１０に対する交流電力の供給が一定時間以上にわたって途絶えた場合である。つまり、メインスイッチ６を開く電源オフ操作が行われたり、ＡＣ電源５の停電が発生したときに、リセット回路２４はＣＰＵ２１にプログラムカウンタやレジスタを初期化するリセット動作を実行させる。リセット動作が完了した後もリセット信号Ｓ２はアクティブとされるので、ＣＰＵ２１は再稼働を開始しない。

ところで、ＣＰＵ２１によって制御されて画像形成装置１００が動作をする過程で、以後の制御に関係する保存すべきデータが発生する。例えば、保守管理のためにカウントするプリント枚数やイメージングユニットの稼働時間の累積カウント値、およびユーザーが新たに登録したスキャン画像送信の宛先といったデータが発生する。通常、これらデータはプログラム実行のワークメモリであるＲＡＭ２２に一旦記憶され、その後の適時に不揮発性メモリ２３に転送されて保存される。

画像形成装置１００がジョブを実行している最中に電源オフ操作が行われたりＡＣ電源５の停電が生じたりする場合がある。ジョブを実行していない待機状態において、データの保存を開始する以前または保存途中で交流電力の供給が絶たれる場合もある。つまり、データの保存が未完の段階で、保存に関係するＣＰＵ２１とＲＡＭ２２と不揮発性メモリ２３とに対して供給される電力が電源回路１０内の蓄積電力によって賄われる状態になってしまう場合がある。

本実施形態の制御装置２０は、交流電力の供給が途絶えたときに行なうデータバックアップを確実に完了させるため、制御系電源電圧Ｖ２およびリセット電圧Ｖ３の設定を変更する。詳しくは、制御系電源電圧Ｖ２をＣＰＵ２１が作動可能な電圧範囲内で現在よりも低い電圧に切り替えるとともに、リセット電圧Ｖ３を切替え後の制御系電源電圧Ｖ２よりも低い電圧に設定する。

このような電圧設定を変更する処理として、ＣＰＵ２１は、電源電圧設定回路２５およびリセット電圧設定回路２６のそれぞれに対して、新たな設定値を通知する切替え信号Ｓ５，Ｓ６を出力する。電源電圧設定回路２５およびリセット電圧設定回路２６によって、ＤＣ／ＤＣコンバーター１２およびリセット回路２４のそれぞれにおける出力を規定する時定数が、切替え信号Ｓ５，Ｓ６の示す設定値に応じた値に変更される。

制御系電源電圧Ｖ２の設定を低くすることにより、高い電圧が設定されている場合と比べて、交流電力の供給が途絶えた状態において、ＤＣ／ＤＣコンバーター１２が設定どおりの電圧の電力を出力し易い。このこととリセット電圧Ｖ３を低くすることとによって、交流電力の供給が途絶えた時点からリセット信号Ｓ２がアクティブになってＣＰＵ２１がリセット動作を開始するまでの時間が長くなる。リセット動作を開始が遅くなる分だけデータバックアップの実施が可能な時間が延びる。

加えて、制御装置２０は、データバックアップに必要な電力供給をより長く継続させるために、電源回路１０内の蓄積電力の消費を抑制する。ＡＣ電源遮断信号Ｓ１によって交流電力の供給停止が通知されたとき、ＣＰＵ２１は、直流負荷４１となるモーターやクラッチのコントローラーにこれら電動要素の作動を停止させる停止指示信号Ｓ３を出力する。また、ＣＰＵ２１は、直流負荷４２へ電力を供給する電源ラインを開閉するスイッチ２７に対して、当該スイッチ２７を開状態にさせるスイッチ信号Ｓ４を出力する。スイッチ２７としてＦＥＴ（Field Effect Transistor）またはバイポーラトランジスタといった半導体デバイスを用いるのがよい。

図３はＡＣ電源遮断時の制御装置２０の動作の概要を示している。図中の太い実線の波形は、制御装置２０の特有の動作である制御系電源電圧Ｖ２の設定変更を行なう場合における電圧の推移または信号レベルの変化を示す。同中の駆動系電源電圧Ｖ１および制御系電源電圧Ｖ２のそれぞれの一点鎖線の波形および二点鎖線の波形は、制御系電源電圧Ｖ２の設定変更を行なわない場合の電圧の推移を示す。一点鎖線の示す推移はＡＣ電源遮断時点の直流負荷が比較的に小さい場合の推移であり、二点鎖線の示す推移はＡＣ電源遮断時点の直流負荷が大きい場合の推移である。

ＡＣ電源５から電源回路１０に交流電力が供給されているとき、駆動系電源電圧Ｖ１の値は通常値の２４ボルトであり、制御系電源電圧Ｖ２の値は通常の設定電圧Ｖ２ａの値（５ボルト）である。このとき、制御系電源電圧Ｖ２の許容下限であるリセット電圧の値は通常の設定電圧Ｖ３ａの値である。また、ＡＣ電源遮断信号Ｓ１はノンアクティブ（Ｌ：ローレベル）であり、リセット信号Ｓ２もノンアクティブ（Ｈ：ハイレベル）である。

ある時点ｔ０で交流電力の供給が停止したとする。電源回路１０のスイッチング電源１１は、供給停止を遅滞なく検出して直ちに計時を始め、時点ｔ０から規定の時間（Ｔ１）が経過した時点ｔ１でＡＣ電源遮断信号Ｓ１をアクティブ（ハイレベル）にする。規定の時間は例えば５０Ｈｚの交流の１周期に相当する２０ｍｓである。これより長くてもよい。ＡＣ電源遮断信号Ｓ１の変化を検知したＣＰＵ２１は、制御系電源電圧Ｖ２を通常の設定電圧Ｖ２ａからデータバックアップ時の設定電圧Ｖ２ｂに切り替えるとともに、リセット電圧Ｖ３を通常の設定電圧Ｖ３ａから設定電圧Ｖ２ｂよりも低い設定電圧Ｖ３ｂに切り替える。同時に、ＣＰＵ２１はデータバックアップを開始する。

駆動系電源電圧Ｖ１の値は、少なくとも時点ｔ０から時点ｔ１までの規定期間Ｔ１にわたって、負荷の大小にかかわらず、時点ｔ０以前の通常値に保たれる。しかし、その後の推移には時点ｔ０以後の直流負荷の大きさが関係する。

例えば、時点ｔ０において画像形成装置１００が待機状態であって直流負荷が小さかった場合、規定期間Ｔ１におけるスイッチング電源１１内の蓄積電力の消費が少ない。この場合、駆動系電源電圧Ｖ１の値は時点ｔ１から暫くは通常値に保たれ、その後、蓄積電力の減少につれて低下する。これに対して、時点ｔ０において画像形成装置１００がジョブを実行している状態であって直流負荷が大きかった場合、規定期間Ｔ１における蓄積電力の消費が多い。このような場合には、駆動系電源電圧Ｖ１の値は時点ｔ１から降下することがある。

時点ｔ１以後の駆動系電源電圧Ｖ１の降下は、時点ｔ１以後のスイッチング電源１１の負荷（制御装置２０を含む）が大きいほど急峻になる。言い換えれば、負荷を可能な限り低減することによって、駆動系電源電圧Ｖ１の降下を緩慢化することができる。

制御系電源電圧Ｖ２は、時点ｔ１まで通常の設定電圧Ｖ２ａに保たれ、設定変更が行われた時点ｔ１から所定の時間にわたってほぼ設定電圧Ｖ２ｂに保たれる。しかし、ＤＣ／ＤＣコンバーター１２の入力電圧である駆動系電源電圧Ｖ１がある程度まで降下すると、その後の駆動系電源電圧Ｖ１の降下につれて制御系電源電圧Ｖ２も降下する。制御系電源電圧Ｖ２が設定電圧Ｖ３ｂ（現在のリセット電圧Ｖ３）まで降下した時点ｔ４で、リセット回路２４がリセット信号Ｓ２をアクティブ（ローレベル）にする。

リセット信号Ｓ２がアクティブに切り替わると、直ちにＣＰＵ２１はリセット動作を始める。リセット動作によってＣＰＵ内部は初期状態になる。交流の供給が再開されてリセット信号Ｓ２がノンアクティブに切り替わらない限り、ＣＰＵ２１は稼働停止状態のままとなる。

以上のように制御系電源電圧Ｖ２の設定変更を行なう動作によれば、時点ｔ１から時点ｔ４までの期間Ｔｂがデータバックアップを行ない得る期間となる。

ここで、比較例として、制御系電源電圧Ｖ２の設定変更を行なわない従来の動作を考える。制御系電源電圧Ｖ２は、一点鎖線および二点鎖線で示されるように、時点ｔ１以後に駆動系電源電圧Ｖ１がある程度降下するまで通常の設定電圧Ｖ２ａに保たれ、その後の駆動系電源電圧Ｖ１の降下につれて降下する。そして、負荷が比較的に小さい場合には（一点鎖線）、時点ｔ３で制御系電源電圧Ｖ２が設定電圧Ｖ３ａまで降下し、負荷が大きい場合には（二点鎖線）、時点ｔ３より以前の時点ｔ２で制御系電源電圧Ｖ２が設定電圧Ｖ３ａまで降下する。

負荷が大きい場合、時点ｔ１から時点ｔ２までの期間Ｔｂ（２）がデータバックアップを行ない得る期間となる。負荷が小さい場合には、時点ｔ１から時点ｔ３までの期間Ｔｂ（３）がデータバックアップを行ない得る期間となる。期間Ｔｂ（３）は期間Ｔｂ（２）よりも長い。しかし、期間Ｔｂ（３）は上述の期間Ｔｂよりも短い。つまり、制御系電源電圧Ｖ２の設定を変更するという特有の動作を行なうことにより、この動作を行なわない場合と比べて、データバックアップの実行可能な時間を長くすることができ、データバックアップが未完で終わる事態の発生を防ぐことができる。

データバックアップをより確実に完了させる上では、データバックアップの実行可能な時間を長くするのがよい。しかし、ＣＰＵ２１による制御の信頼性を高める上では、データバックアップの完了後に速やかにリセット信号Ｓ２をアクティブにしてＣＰＵ２１の動作を実質的に停止させるのがよい。

データバックアップが完了してからリセット動作が開始されるまでの待ち時間が長い状況では、この待ち時間中にユーザーによってメインスイッチ６のオン操作が行われたり停電が終わったりして交流の供給が再開されるおそれがある。電源遮断時の処理をした後にリセット動作をしないままであると、ＣＰＵ２１の動作が不安定になることがある。

そこで、制御装置２０は、制御系電源電圧Ｖ２の設定変更に際して、ＡＣ電源遮断時の直流負荷４１の大きさに応じて設定値を異ならせる。これにより、データバックアップの実行可能な時間を必要最小限の時間（データバックアップの所要時間）に近づけることができる。リセット動作が開始されるまでの待ち時間が短くなるので、待ち時間中に交流の供給が再開される確率が小さくなる。

図４および図５は制御系電源電圧Ｖ２の設定変更に係るテーブルの二つの例を示している。

図４のテーブル６１では、直流負荷４１の大きさが小、中、大の三つのレベルに区分され、各レベルに対して制御系電源電圧Ｖ２の設定値およびリセット電圧Ｖ３の設定値の組が対応づけられている。また、画像形成装置１００の複数の動作モードのそれぞれが三つのレベルのいずれに対応するかが示されている。

例示における動作モードは、待機モード、スキャニングモード、プリントモード、およびコピーモードの四つである。待機モードのレベルは「小」である。イメージスキャナー１０２を稼働させるスキャニングモード、およびカラープリンター１０１を稼働させるプリントモードのレベルは「中」である。イメージスキャナー１０２およびカラープリンター１０１の両方を稼働させるコピーモードのレベルは「大」である。ＣＰＵ２１は、交流電力の供給停止を検知したときの動作モードのレベルに応じて、テーブル６１が示す値を電源電圧設定回路２５およびリセット電圧設定回路２６に通知する。

テーブル６１において、待機モードに対応する制御系電源電圧Ｖ２の設定値は通常値の５ボルトであり、リセット電圧Ｖ３の設定値も通常値の４．５ボルトである。つまり、交流電力の供給停止時に待機モードであった場合は、制御系電源電圧Ｖ２およびリセット電圧Ｖ３の設定が通常時の設定のままとされる。

テーブル６１において、「中」または「大」のレベルの設定値は通常値と異なる。したがって、テーブル６１に基づく設定変更では、実質的に設定が変更される場合は、交流電力の供給停止時の動作モードが待機モード以外であった場合である。

図５のテーブル６２では、図４の例と同様に直流負荷４１の大きさが区分され、三つのレベルに動作モードが対応づけられ、さらにデータバックアップのデータ量の多少による場合分けがなされている。データ量は「少ない」と「多い」とに区分されている。データバックアップの所要時間とデータ量とは相関するので、基本的にはデータ量が多いときにはデータバックアップの実行可能な時間を長くする必要がある。

テーブル６２に基づく設定変更では、待機モードについてはデータ量の多少にかかわらず、制御系電源電圧Ｖ２およびリセット電圧Ｖ３の設定が通常時の設定のままとされる。交流電力の供給停止時の動作モードが待機モード以外であった場合に、実質的に設定が変更される。例えば、「大」のレベルに対応するコピーモードにおいて交流電力の供給が停止し、データバックアップのデータ量が多い場合は、制御系電源電圧Ｖ２が通常の５ボルトから１．６ボルトに切り替えられる。これに合わせてリセット電圧Ｖ３が通常の４．５ボルトから１．４ボルトに切り替えられる。

図６は設定値を三段階として制御系電源電圧Ｖ２の設定変更の例を示している。この例は、図４のテーブル６１に基づく設定変更に相当する。

図６中に太い破線で示されるように時点ｔ１で制御系電源電圧Ｖ２の設定が変更されず、制御系電源電圧Ｖ２が通常の設定電圧Ｖ２ａに保たれた場合、データバックアップの実行可能な期間ＴＢは時点ｔ１から時点ｔａまでの期間ＴＢａとなる。時点ｔａは、制御系電源電圧Ｖ２がリセット電圧Ｖ３の通常の設定電圧Ｖ３ａまで降下した時点である。

図６中に太い実線で示されるように時点ｔ１で制御系電源電圧Ｖ２の設定電圧がＶ２ａからＶ２ｂに変更された場合、データバックアップの実行可能な期間ＴＢは時点ｔ１から時点ｔｂまでの期間ＴＢｂとなる。時点ｔｂは、制御系電源電圧Ｖ２がリセット電圧Ｖ３の設定電圧Ｖ３ｂまで降下した時点である。設定電圧Ｖ２ｂは設定電圧Ｖ２ａよりも低い。そして、期間ＴＢｂは期間ＴＢａよりも長い。

図６中に太い一点鎖線で示されるように時点ｔ１で制御系電源電圧Ｖ２の設定電圧がＶ２ａからＶ２ｃに変更された場合、データバックアップの実行可能な期間ＴＢは時点ｔ１から時点ｔｃまでの期間ＴＢｃとなる。時点ｔｃは、制御系電源電圧Ｖ２がリセット電圧Ｖ３の設定電圧Ｖ３ｃまで降下した時点である。設定電圧Ｖ２ｃは設定電圧Ｖ２ｂよりも低い。そして、期間ＴＢｃは期間ＴＢｂよりも長い。

図７はＣＰＵ２１が実行するＡＣ電源遮断時の処理のフローチャートである。ＡＣ電源遮断信号Ｓ１がアクティブ（図では「オン」と記す）でないとき（Ｓ１０でＮＯ）、ＣＰＵ２１は何もせずに当該ルーチンの処理を終了する。

ＡＣ電源遮断信号Ｓ１がアクティブに切り替わると（Ｓ１０でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は図２に示した停止指示信号Ｓ３を出力して駆動系の直流負荷４１の動作を停止させ（Ｓ１１）、スイッチ信号Ｓ４を出力して直流負荷４２に対する電力供給を遮断し（Ｓ１２）、データバックアップを開始する（Ｓ１３）。

次に、ＣＰＵ２１は、テーブル６１を用いる態様ではワークメモリを参照して現在の動作モードを取得し、テーブル６２を用いる態様では現在の動作モードおよびデータバックアップのデータ量とを取得する（Ｓ１４）。

続いて、ＣＰＵ２１は、予め不揮発性メモリ２３に格納されているテーブル２１またはテーブル２２を参照し、先に取得した動作モードまたは動作モードとデータ量との組合せに対応づけられている設定電圧の値を参照したテーブルから読み込む（Ｓ１５）。

そして、ＣＰＵ２１は、制御系電源電圧Ｖ２およびリセット電圧Ｖ３の設定値を、それぞれテーブルから読み込んだ設定値に切り替える（Ｓ１６）。

その後、ＣＰＵ２１は、リセット信号Ｓ２のアクティブ（オン）への切替わりを契機として（Ｓ１７でＹＥＳ）、内部状態を初期化するリセット処理を実行する（Ｓ１８）。

図８は制御系電源電圧Ｖ２の設定変更の他の形態を示している。上述の形態ではテーブル６１，６３が示す複数通りの設定のいずれかを適用することによって、データバックアップの完了からＣＰＵ２１のリセットまでの待ち時間の短縮が図られた。これに対して、図８に示される形態では、データバックアップの実行可能な時間ができるだけ長くなるように制御系電源電圧Ｖ２の設定が変更され、データバックアップの完了時にＣＰＵ２１が自ら休止状態に移行する。

図８において、交流電力の供給が停止した時点ｔ０から規定の時間（Ｔ１）が経過した時点ｔ１で、ＡＣ電源遮断信号Ｓ１がアクティブになり、制御系電源電圧Ｖ２が通常の設定電圧Ｖ２ａからそれよりも低い設定電圧Ｖ２ｃに切り替えられる。設定電圧Ｖ２ｃは、ＣＰＵ２１の作動可能な電圧範囲内の下限に近い電圧である。制御系電源電圧Ｖ２の設定変更に合わせて、リセット電圧Ｖ３は設定電圧Ｖ２ｃよりも若干低い電圧Ｖ３ｃに設定される。このように制御系電源電圧Ｖ２およびリセット電圧Ｖ３の設定を変更することにより、上述したとおりデータバックアップの実行可能な時間を最長化することができる。

一方、ＡＣ電源遮断信号Ｓ１がアクティブになった時点ｔ１でデータバックアップが開始される。通常、退避（保存）させるべきデータの量は、ＣＰＵ２１が実行した処理によって変動する。したがって、データ量に依存するバックアップの所要時間Ｔｘは一定ではない。

時点ｔ５でデータバックアップが完了すると、ＣＰＵ２１の状態が通常の状態である稼働状態から休止状態に切り替わる。休止状態では限定された処理以外は実行されない。休止状態で実行される限定された処理として、ＡＣ電源遮断信号Ｓ１に基づく交流電力の供給の有無の監視、リセット信号Ｓ２によるリセット実行指示の受付、および休止状態の解除がある。

ＣＰＵ２１の状態が休止状態に切り替わった後、時点ｔｃでリセット信号Ｓ２がアクティブになると、ＣＰＵ２１においてリセット動作が行われ、ＣＰＵ２１は停止状態になる。このときのＣＰＵ２１の内部は初期状態である。この後、ＣＰＵ２１の電源端子に印加される制御系電源電圧Ｖ２は零になる。

稀に起こり得る状況として、データバックアップが完了した時点ｔ５からリセット動作が開始されるはずであった時点ｔｃまでの期間内の時点ｔ６で交流電力の供給が再開される状況が考えられる。例えば、ユーザーがメインスイッチ６のオフ操作を行ってすぐにオン操作を行なったときに、偶然に操作の間隔が時点ｔ０から時点ｔ６までの期間になることがあり得る。

時点ｔ６で交流電力の供給が再開されてしまった場合には、制御系電源電圧Ｖ２は降下することなく設定電圧Ｖ２ｃのまま変わらない。必然的にリセット信号Ｓ２は二点鎖線で示されるようにノンアクティブ（Ｈ：ハイレベル）のままとなる。ところが、ＣＰＵ２１は、時点ｔ６でＡＣ電源遮断信号Ｓ１がノンアクティブ（Ｌ：ローレベル）に切り替わるのを契機として、休止状態から稼働状態に復帰する。

図８の形態によれば、交流電力の供給が絶たれた状態において、所要時間の長いデータバックアップを完了するのに十分な時間（例えば、数百ｍｓ〜１秒）にわたってデータバックアップに関与するＣＰＵ２１およびメモリを作動させることができる。また、データバックアップ完了時点でＣＰＵ２１が休止するので、リセット動作の開始以前に交流電力の供給が再開されたとしてもＣＰＵ２１の動作が不安定にならない。

図９は図８に示される動作に対応するＡＣ電源遮断時の処理のフローチャートである。ＡＣ電源遮断信号Ｓ１がアクティブ（図では「オン」と記す）でないとき（Ｓ２０でＮＯ）、ＣＰＵ２１は何もせずに当該ルーチンの処理を終了する。

ＡＣ電源遮断信号Ｓ１がアクティブに切り替わると（Ｓ２０でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は図２に示した停止指示信号Ｓ３を出力して駆動系の直流負荷４１の動作を停止させ（Ｓ２１）、スイッチ信号Ｓ４を出力して直流負荷４２に対する電力供給を遮断し（Ｓ２２）、データバックアップを開始する（Ｓ２３）。そして、ＣＰＵ２１は、制御系電源電圧Ｖ２およびリセット電圧Ｖ３の設定値をそれぞれについて予め決められた下限値に切り替える（Ｓ２４）。

データバックアップが完了すると（Ｓ２５でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は休止状態に移行する（Ｓ２６）。休止状態においてＣＰＵ２１はＡＣ電源遮断信号Ｓ１およびリセット信号Ｓ２の監視する。

休止状態であるＣＰＵ２１は、ＡＣ電源遮断信号Ｓ１がノンアクティブ（図では「オフ」と記す）に変化すると（Ｓ２７でＹＥＳ）、休止を解除して稼働状態に復帰する（Ｓ２８）。また、休止状態であるＣＰＵ２１は、リセット信号Ｓ２がアクティブに切り替わると（Ｓ２９でＹＥＳ）、リセット処理を実行する（Ｓ３１）。

データバックアップが完了する以前にリセット信号Ｓ２がアクティブに切り替わった場合にも（Ｓ２５でＮＯ、Ｓ２９でＹＥＳ）、ＣＰＵ２１はリセット処理を実行する（Ｓ３１）。リセット信号Ｓ２がノンアクティブであってかつＣＰＵ２１が休止状態でなければ（Ｓ２９でＮＯ、Ｓ３０でＮＯ）、ＣＰＵ２１はデータバックアップを続ける。

以上の実施形態において、制御装置２０の構成は、本発明の趣旨に沿う範囲内で適宜変更することができる。ＣＰＵ２１としては、許容電源電圧範囲の広いデバイスを用いるのが有利である。電源回路１０のスイッチング電源１１およびＤＣ／ＤＣコンバーター１２の形式は、適度の容量のコンテンサーを備えて交流電力を所定の直流電力に変換するものであれば例示に限定されない。

２０ 制御装置
２１ ＣＰＵ（プロセッサー）
２４ リセット回路
２２ ＲＡＭ（ワークメモリ）
２３ 不揮発性メモリ
２７ スイッチ
Ｖ２ 制御系電源電圧（直流出力）
Ｖ３ リセット電圧（閾値電圧）
５ 商用交流電源
１０ 電源回路
４１，４２ 直流負荷
６１，６２ テーブル
１００ 画像形成装置

Claims (8)

1. 交流電力を直流電力に変換する出力電圧可変の電源回路から供給される前記直流電力によって作動する制御装置であって、
   前記電源回路を含む制御対象を制御するためのプログラムを実行するプロセッサーと、
   設定されている閾値電圧よりも前記電源回路の出力電圧が低くなったときに前記プロセッサーにリセット動作を実行させるリセット回路と、を備え、
   前記プロセッサーは、
   前記電源回路への前記交流電力の供給の有無を監視し、
   前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記電源回路の直流出力の設定電圧を、当該プロセッサーが作動可能な電圧範囲内で現在の設定電圧よりも低い電圧でありかつ前記直流電力の供給される直流負荷が大きいほどより低い電圧に切り替えるとともに、前記リセット回路における前記閾値電圧を、前記電源回路における直流出力の切替え後の設定電圧よりも低い電圧に設定し、
   前記交流電力の供給の停止を検知してから前記リセット回路によって前記リセット動作の実行が指示されるまでの間に、プログラム実行のワークメモリ内のデータを不揮発性メモリへ転送するバックアップ処理を実行する
   ことを特徴とする制御装置。
2. 交流電力を直流電力に変換する出力電圧可変の電源回路から供給される前記直流電力によって作動する制御装置であって、
   前記電源回路を含む制御対象を制御するためのプログラムを実行するプロセッサーと、
   設定されている閾値電圧よりも前記電源回路の出力電圧が低くなったときに前記プロセッサーにリセット動作を実行させるリセット回路と、を備え、
   前記プロセッサーは、
   前記電源回路への前記交流電力の供給の有無を監視し、
   前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記電源回路の直流出力の設定電圧を、当該プロセッサーが作動可能な電圧範囲内で現在の設定電圧よりも低い電圧でありかつ前記バックアップ処理において転送する前記データのデータ量が多いほどより低い電圧に切り替えるとともに、前記リセット回路における前記閾値電圧を、前記電源回路における直流出力の切替え後の設定電圧よりも低い電圧に設定し、
   前記交流電力の供給の停止を検知してから前記リセット回路によって前記リセット動作の実行が指示されるまでの間に、プログラム実行のワークメモリ内のデータを不揮発性メモリへ転送するバックアップ処理を実行する
   ことを特徴とする制御装置。
3. 交流電力を直流電力に変換する出力電圧可変の電源回路から供給される前記直流電力によって作動する制御装置であって、
   前記電源回路を含む制御対象を制御するためのプログラムを実行するプロセッサーと、
   設定されている閾値電圧よりも前記電源回路の出力電圧が低くなったときに前記プロセッサーにリセット動作を実行させるリセット回路と、を備え、
   前記プロセッサーは、
   前記電源回路への前記交流電力の供給の有無を監視し、
   前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記電源回路の直流出力の設定電圧を、当該プロセッサーが作動可能な電圧範囲内で現在の設定電圧よりも低い電圧でありかつ前記電圧範囲の下限に近い電圧に切り替えるとともに、前記リセット回路における前記閾値電圧を、前記電源回路における直流出力の切替え後の設定電圧よりも低い電圧に設定し、
   前記交流電力の供給の停止を検知してから前記リセット回路によって前記リセット動作の実行が指示されるまでの間に、プログラム実行のワークメモリ内のデータを不揮発性メモリへ転送するバックアップ処理を実行し、
   前記バックアップ処理が完了したときに、前記リセット動作を含む最小限の動作以外の動作を実行しない休止状態に移行する
   ことを特徴とする制御装置。
4. 交流電力を直流電力に変換する出力電圧可変の電源回路から供給される前記直流電力によって作動する制御装置であって、
   前記電源回路を含む制御対象を制御するためのプログラムを実行するプロセッサーと、
   設定されている閾値電圧よりも前記電源回路の出力電圧が低くなったときに前記プロセッサーにリセット動作を実行させるリセット回路と、を備え、
   前記プロセッサーは、
   前記電源回路への前記交流電力の供給の有無を監視し、
   前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記電源回路の直流出力の設定電圧を、当該プロセッサーが作動可能な電圧範囲内で現在の設定電圧よりも低い電圧でありかつ前記電圧範囲の下限に近い電圧に切り替えるとともに、前記リセット回路における前記閾値電圧を、前記電源回路における直流出力の切替え後の設定電圧よりも低い電圧に設定し、
   前記交流電力の供給の停止を検知してから前記リセット回路によって前記リセット動作の実行が指示されるまでの間に、プログラム実行のワークメモリ内のデータを不揮発性メモリへ転送するバックアップ処理を実行し、
   前記バックアップ処理が完了したときに、前記交流電力の供給の有無の監視および休止状態解除を含む限定された動作以外の動作を実行しない休止状態に移行し、
   前記休止状態に移行した後であって前記リセット動作の実行が指示される以前に、前記交流電力の供給の再開を検知した場合に、休止状態を解除して稼働状態に移行する
   ことを特徴とする制御装置。
5. 前記直流電力が供給される直流負荷のうちの前記バックアップ処理に関与しない負荷に対する前記直流電力の供給路を開閉するスイッチを備え、
   前記プロセッサーは、
   前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記スイッチを閉状態から開状態に切り替えて前記バックアップ処理に関与しない負荷への前記直流電力の供給を遮断する
   請求項１ないし４のいずれかに記載の制御装置。
6. 交流電源から供給される電力によって作動する画像形成装置であって、
   コンデンサーを用いて交流電力を直流電力に変換する出力電圧可変の電源回路、および前記直流電力によって作動する制御装置を備え、かつ前記電源回路から電力供給を受ける直流負荷の大きさが異なる複数の動作モードを有し、
   前記制御装置は、
   当該画像形成装置を制御するためのプログラムを実行するプロセッサーと、
   設定されている閾値電圧よりも前記電源回路の出力電圧が低くなったときに前記プロセッサーにリセット動作を実行させるリセット回路と、を有しており、
   前記プロセッサーは、
   前記電源回路への前記交流電力の供給の有無を監視し、
   前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記電源回路における直流出力の設定電圧を、当該プロセッサーが作動可能な電圧範囲内で現在の設定電圧よりも低い電圧でありかつ前記直流電力の供給される直流負荷が大きいほどより低い電圧に切り替えるとともに、前記リセット回路における前記閾値電圧を、前記電源回路における直流出力の切替え後の設定電圧よりも低い電圧に設定し、
   前記交流電力の供給の停止を検知してから前記リセット回路によって前記リセット動作の実行が指示されるまでの間に、プログラム実行のワークメモリ内のデータを不揮発性メモリへ転送するバックアップ処理を実行する
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記プロセッサーは、
   前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記直流出力の設定電圧を、前記バックアップ処理において転送する前記データのデータ量が多いほどより低い電圧に切り替える
   請求項６記載の画像形成装置。
8. 交流電源から供給される電力によって作動する画像形成装置であって、
   コンデンサーを用いて交流電力を直流電力に変換する出力電圧可変の電源回路、および前記直流電力によって作動する制御装置を備え、
   前記制御装置は、
   当該画像形成装置を制御するためのプログラムを実行するプロセッサーと、
   設定されている閾値電圧よりも前記電源回路の出力電圧が低くなったときに前記プロセッサーにリセット動作を実行させるリセット回路と、を有しており、
   前記プロセッサーは、
   前記電源回路への前記交流電力の供給の有無を監視し、
   前記交流電力の供給の停止を検知したときに、前記電源回路における直流出力の設定電圧を、当該プロセッサーが作動可能な電圧範囲内で現在の設定電圧よりも低い電圧でありかつ前記バックアップ処理において転送する前記データのデータ量が多いほどより低い電圧に切り替えるとともに、前記リセット回路における前記閾値電圧を、前記電源回路における直流出力の切替え後の設定電圧よりも低い電圧に設定し、
   前記交流電力の供給の停止を検知してから前記リセット回路によって前記リセット動作の実行が指示されるまでの間に、プログラム実行のワークメモリ内のデータを不揮発性メモリへ転送するバックアップ処理を実行する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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