JP6717257B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、特にネットワークに接続可能な画像形成装置に関する。

画像形成装置は、一般にネットワークを介して複数のコンピュータにネットワーク接続された状態で利用されている。ネットワーク接続では、画像形成装置は、ＯＳＩ参照モデルの物理層を構成するモジュラー式コネクター（ＲＪ−４５）を介してイーサネット（登録商標）に接続される。物理層には、ネットワークインターフェースとしての送信回路（ＴＸ回路とも呼ばれる。）と受信回路（ＲＸ回路とも呼ばれる。）とが画像形成装置に装備されている。画像形成装置は、常時ネットワークに接続され、受信待ちの状態にあるので消費電力が大きく、ネットワーク接続のための消費電力を低減させるための技術が提案されている。たとえば特許文献１は、通信するデータに応じて個別にアクセス制御部との間のクロックを制御することで、消費電力を低減させる技術を提案している。

特開２０１１−６６６７８号公報

しかし、画像形成装置は、有線ネットワークに接続されることなく、無線ＬＡＮで接続されることもある。さらに、画像形成装置は、スタンドアロンで使用されることもある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、スタンドアロンを含む多様な接続状態で使用されることを想定して消費電力を低減させるための技術を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、印刷ジョブを受信する通信インターフェイス部と、原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読取部と、前記印刷ジョブから生成された画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する第１の作動モードと、前記画像読取部によって生成された画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する第２の作動モードとを有する画像形成部とを備え、前記通信インターフェイス部は、受信回路と送信回路とを有し、前記受信回路を作動させる一方、未送信の送信パケットが存在するときに前記送信回路を作動させる。

本発明の画像形成方法は、印刷ジョブを受信する通信インターフェイス工程と、原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読取工程と、前記印刷ジョブから生成された画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する第１の作動モードと、前記画像読取工程によって生成された画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する第２の作動モードとを有する画像形成工程とを備え、前記通信インターフェイス工程は、受信回路と送信回路とを用い、前記受信回路を作動させる一方、未送信の送信パケットが存在するときに前記送信回路を作動させる。

本発明によれば、スタンドアロンを含む多様な接続状態で使用されることを想定して消費電力を低減させるための技術を提供する。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の機能構成を示すブロックダイアグラムである。 一実施形態に係る通信回路設定処理の手順を示すフローチャートである。 一実施形態に係るオートネゴシエーション処理の内容を示す説明図である。 一実施形態に係る通信処理の内容を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の機能構成を示すブロックダイアグラムである。この例では、３台の画像形成装置１００は、ルーター３０を介してパーソナルコンピュータ２００と、インターネット２０とに接続されている。

画像形成装置１００は、制御部１１０と、画像形成部１２０と、操作表示部１３０と、記憶部１４０と、通信インターフェイス部１５０と、画像読取部１６０とを備えている。画像形成部１２０は、通信インターフェイス部１５０を介して受信した印刷ジョブから生成された画像データに基づいて印刷を行うことができる（第１の作動モード）。画像読取部１６０は、原稿から画像を読み取ってスキャンデータを生成する。画像形成部１２０は、スキャンデータとしての画像データに基づいて印刷媒体上に印刷（複写）を行うこともできる（第２の作動モード：複写）。

操作表示部１３０は、タッチパネルとして機能し、様々なメニューを入力画面として表示する。操作表示部１３０は、各種ボタンやスイッチ（図示せず）からユーザーの操作入力を受け付ける。操作表示部１３０は、たとえば画像形成装置１００がスタンドアロンとして複写機として作動する場合にも使用される。

制御部１１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１００全体を制御する。

記憶部１４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１１０が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。

通信インターフェイス部１５０は、モジュラー式コネクター（ＲＪ−４５とも呼ばれる。）１５１と、１０Ｂａｓｅ通信回路１５２と、１００Ｂａｓｅ通信回路１５３と、１０００Ｂａｓｅ通信回路１５４と、メディアアクセス制御部１５５とを備えている。１０Ｂａｓｅ通信回路１５２は、受信回路（ＲＸ回路とも呼ばれる。）１５２Ｒと、送信回路（ＴＸ回路とも呼ばれる。）１５２Ｔとを有している。１００Ｂａｓｅ通信回路１５３は、受信回路１５３Ｒと、送信回路１５３Ｔとを有している。１０００Ｂａｓｅ通信回路１５４は、受信回路１５４Ｒと、送信回路１５４Ｔとを有している。

受信回路１５２Ｒ及び送信回路１５２Ｔは、１０メガビット・イーサネット（登録商標）の規格の信号を送受信できるように構成されている。１０メガビット・イーサネット（登録商標）は、１０Ｍｂｐｓの転送速度に対応したイーサネット（登録商標）である。受信回路１５３Ｒ及び送信回路１５３Ｔは、１００メガビット・イーサネット（登録商標）の規格の信号を送受信できるように構成されている。１００メガビット・イーサネット（登録商標）は、１００Ｍｂｐｓの転送速度に対応したイーサネット（登録商標）である。受信回路１５４Ｒ及び送信回路１５４Ｔは、１０００メガビット・イーサネット（登録商標）の規格の信号を送受信できるように構成されている。１０００メガビット・イーサネット（登録商標）は、１０００Ｍｂｐｓの転送速度に対応したイーサネット（登録商標）である。

メディアアクセス制御部１５５は、メディアアクセス制御を実行する。メディアアクセス制御とは、ＯＳＩ参照モデルの第２層にあたるデータリンク層において物理層側の副層を構成する通信プロトコルである。メディアアクセス制御は、複数の機器が互いを識別し、信号の衝突などを回避して滞りなく通信できるようにすることが主な役割である。具体的には、メディアアクセス制御は、機器を識別するアドレス(ＭＡＣアドレス)の割り当て、信号の送信タイミングの制御(衝突検知や衝突回避)、宛先アドレスなどの制御データを付加したフレームの生成（送信時）や分解（受信時）を行うことができる。

モジュラー式コネクター１５１は、１０Ｂａｓｅ通信回路１５２、１００Ｂａｓｅ通信回路１５３及び１０００Ｂａｓｅ通信回路１５４に並列に接続されている。メディアアクセス制御部１５５は、１０Ｂａｓｅ通信回路１５２、１００Ｂａｓｅ通信回路１５３及び１０００Ｂａｓｅ通信回路１５４に並列に接続されている。これにより、メディアアクセス制御部１５５は、１０Ｂａｓｅ通信回路１５２、１００Ｂａｓｅ通信回路１５３及び１０００Ｂａｓｅ通信回路１５４に接続され、モジュラー式コネクター１５１を介して外部と通信することができる。

図２は、一実施形態に係る通信接続処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１１０では、ユーザーは、操作表示部１３０を操作して画像形成装置１００の主電源をオンとする。

ステップＳ１２０では、制御部１１０は、初期設定処理を実行する。初期設定処理では、制御部１１０は、１０Ｂａｓｅ通信回路１５２の受信回路１５２Ｒ及び送信回路１５２Ｔを起動する。これにより、通信インターフェイス部１５０は、１０メガビット・イーサネット（登録商標）の規格で送信される信号の送受信が可能となる。

ステップＳ１３０では、通信インターフェイス部１５０は、ＦＬＰバースト送信処理を実行する。ＦＬＰバースト送信処理では、送信回路１５２Ｔは、ＦＬＰバーストを送信する。ＦＬＰバーストは、１０メガビット・イーサネット（登録商標）の規格（１０Ｂａｓｅ−Ｔ）で送信される信号である。ＦＬＰバーストは、ＦＬＰ信号とも呼ばれる。

ＦＬＰバーストは、３３個のパルスによって構成されている。奇数番目のパルスは、パルスのタイミングをとるためのクロック・パルスである。偶数番目のパルスは、データ・パルスである。データ・パルスは、自分の機器（この例では通信インターフェイス部１５０）がサポートしている伝送方式を表している。伝送方式は、伝送速度と伝送モード（全二重又は半二重）の組合せである。全二重は、双方向通信において、同時に双方からデータを送受信可能な通信方式である。半二重は、双方向通信において、同時に一方向のみのデータの送受信が可能であり、時分割で双方向からの送受信を可能とする通信方式である。

具体的には、データ・パルスは、たとえば１０メガビット・イーサネット（登録商標）の規格と伝送モードの組合せ、１００メガビット・イーサネット（登録商標）の規格と伝送モードの組合せ及び１０００メガビット・イーサネット（登録商標）の規格と伝送モードの組合せに対応している場合に、その対応する番目（偶数番目）の位置パルスのビットが１（パルスあり）となる。これにより、ＦＬＰバーストは、その送信元がサポートしている伝送方式を相手側の機器に伝えることができる。

ステップＳ１４０では、通信インターフェイス部１５０のモジュラー式コネクター（ＲＪ−４５）１５１が物理的にネットワーク（この例ではルーター３０）に接続されていると判断された場合には、処理がステップＳ１５０に進められ、物理的にネットワークに接続されていないと判断された場合には、処理がステップＳ１８０に進められる。

メディアアクセス制御部１５５は、ＦＬＰバーストの返信があった場合には、モジュラー式コネクター１５１が物理的にネットワークに接続されていると判断する。一方、メディアアクセス制御部１５５は、予め設定された時間内にＦＬＰバーストの返信がなかった場合には、モジュラー式コネクター１５１が物理的にネットワークに接続されていないと判断する。

ステップＳ１５０では、受信回路１５２Ｒは、受信回路１５２Ｒを使用してＦＬＰバーストの返信を受信する。ステップＳ１６０では、通信インターフェイス部１５０は、オートネゴシエーション処理を開始する。オートネゴシエーション処理では、メディアアクセス制御部１５５は、ＦＬＰバーストの送信元と通信インターフェイス部１５０の双方がサポートしている伝送方式のうちで最も優先度の高い方式を自動的に選択する。

図３は、一実施形態に係るオートネゴシエーション処理の内容を示す説明図である。図３（ａ）は、通信インターフェイス部１５０が受信したＦＬＰバーストの内容を示している。優先順位は、小さい数字が高い優先度を示し、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ（全二重）が最も優先度が高く、１０ＢＡＳＥ−Ｔ（半二重）が最も優先度が低い伝送方式である。この例では、ＦＬＰバーストは、１００ＢＡＳＥ−Ｔ（全二重）から１０ＢＡＳＥ−Ｔ（半二重）の伝送方式をサポートしている機器から送信されたことを示している。

図３（ｂ）は、通信インターフェイス部１５０の仕様を示している。通信インターフェイス部１５０は、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ（全二重）から１０ＢＡＳＥ−Ｔ（半二重）の全ての伝送方式をサポートしているものとする。オートネゴシエーション処理は、前述のようにＦＬＰバーストで示される送信元がサポートしている伝送方式と、受信先である通信インターフェイス部１５０がサポートしている伝送方式とで共通にサポートされている伝送方式のうち最も優先度の高い伝送方式を選択する。この例では、オートネゴシエーション処理の結果として伝送方式に１００ＢＡＳＥ−Ｔ（全二重）が両者で選択されることになる。

ステップＳ１７０では、メディアアクセス制御部１５５は、受信回路設定処理を実行する。受信回路設定処理では、メディアアクセス制御部１５５は、１０Ｂａｓｅ通信回路１５２の受信回路１５２Ｒと、１００Ｂａｓｅ通信回路１５３の受信回路１５３Ｒとを作動させる一方、１０００Ｂａｓｅ通信回路１５４の受信回路１５４Ｒを停止したままとする。

このように、メディアアクセス制御部１５５は、ネットワークへの新規機器の接続に備えて、ＦＬＰバーストを受信可能な受信回路１５２Ｒの作動を継続させる。メディアアクセス制御部１５５は、さらに、オートネゴシエーション処理の結果として選択された伝送方式（１００ＢＡＳＥ−Ｔ（全二重））の信号を受信するために１００Ｂａｓｅ通信回路１５３の受信回路１５３Ｒを作動させる。

一方、メディアアクセス制御部１５５は、パケットの受信が想定されていない受信回路１５４Ｒを停止させる。メディアアクセス制御部１５５は、ＦＬＰバーストの送信元のＭＡＣアドレスの取得の際に、送信回路１５３Ｔと紐づけて記憶する。

ステップＳ１８０では、メディアアクセス制御部１５５は、送信回路停止処理を実行する。送信回路停止処理では、メディアアクセス制御部１５５は、全ての送信回路１５２Ｔ〜１５４Ｔを停止する。

なお、ステップＳ１４０において、モジュラー式コネクター１５１が物理的にネットワークに接続されていないと判断された場合には、メディアアクセス制御部１５５は、１０Ｂａｓｅ通信回路１５２の受信回路１５２Ｒのみを作動させる一方、受信回路１５３Ｒと受信回路１５４Ｒと、全ての送信回路１５２Ｔ〜１５４Ｔとを停止したままとする。

ステップＳ１９０では、メディアアクセス制御部１５５は、たとえばクロックをカウントして一定時間の経過を待って、１０Ｂａｓｅ通信回路１５２の送信回路１５２Ｔを起動し、処理をステップＳ１３０に戻す。ステップＳ１３０では、メディアアクセス制御部１５５は、ＦＬＰバーストをアイドル信号として送信する。

これにより、メディアアクセス制御部１５５は、ネットワークの接続状態を定期的に監視することができる。この結果、メディアアクセス制御部１５５は、ネットワークへの新規機器（たとえばパーソナルコンピュータ２００の起動）の新規接続にも適切に対応することができる。さらに、メディアアクセス制御部１５５は、モジュラー式コネクター１５１が物理的にネットワークから切り離された場合には、初期状態、すなわち受信回路１５３Ｒを停止して受信回路１５２Ｒのみを作動させる状態に戻すことができる。

図４は、一実施形態に係る通信処理の内容を示す説明図である。ステップＳ２１０では、メディアアクセス制御部１５５は、パケット生成処理を実行する。メディアアクセス制御部１５５は、ＭＡＣアドレスを使用して送信パケット（フレーム）を生成するので、未送信の送信パケットの発生を検知することができる。

パケット生成処理は、たとえば（１）画像読取部１６０が原稿から画像を読み取って生成したスキャンデータを、ネットワークを経由して送信する場合や（２）画像形成装置１００を管理するサーバー（図示せず）への機器情報データを送信する場合に実行される。

ステップＳ２２０では、メディアアクセス制御部１５５は、送信回路選択処理を実行する。送信回路選択処理では、メディアアクセス制御部１５５は、パケット生成処理で使用される送信先のＭＡＣアドレスに紐づけられている送信回路（この例では、送信回路１５３Ｔ）を選択する。ステップＳ２３０では、メディアアクセス制御部１５５は、選択された送信回路１５３Ｔを起動する。

ステップＳ２４０では、メディアアクセス制御部１５５は、パケットの送信を開始する。メディアアクセス制御部１５５は、送信パケットを全て送信し、未送信の送信パケットが存在しなくなると（送信完了）、処理をステップＳ２６０に進める（ステップＳ２５０）。ステップＳ２６０では、メディアアクセス制御部１５５は、送信回路１５３Ｔを停止する。

このように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、ルーター３０やハブ（図示せず）といった有線ネットワークに物理的に接続されていない状態では、ＦＬＰバーストを受信可能な受信回路１５２Ｒが起動されている。これにより、画像形成装置１００は、ネットワークを介した指示に対して迅速に対応することができる。一方、他の受信回路１５３Ｒ，１５４Ｒ及び全てのび送信回路１５２Ｔ〜１５４Ｔは、停止されているので、消費電力を低減させることができる。

画像形成装置１００は、有線ネットワークに物理的に接続されている状態では、ＦＬＰバーストを受信可能な受信回路１５２Ｒと、オートネゴシエーション処理で選択された伝送方式の信号を受信する受信回路とを起動させている。これにより、パケットの受信が想定されている受信回路のみを作動させて即応性を維持しつつ消費電力を低減させることができる。

一般に、ネットワークに接続可能な電子機器は、ネットワークに接続された状態で使用されるが、画像形成装置１００は、ネットワークに接続されることなく、スタンドアロンや無線ＬＡＮで使用されることもある。本実施形態に係る画像形成装置１００は、スタンドアロン等で使用されることも想定して消費電力を低減させることができる。

本発明は、上記各実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。

変形例１：上記実施形態では、１０メガビット・イーサネット（登録商標）の規格の信号の送受信回路と、１００メガビット・イーサネット（登録商標）の規格の信号の送受信回路と、１００メガビット・イーサネット（登録商標）の規格の信号の送受信回路とが使用されているが、複数の規格の信号の送受信が可能な送受信回路を有する画像形成装置にも適用することができる。本発明は、個別に起動可能な送信回路と受信回路とを有する画像形成装置に適用することができる。

変形例２：上記実施形態のメディアアクセス制御部１５５は、パケットの生成に応じて送信回路を起動されているが、このような方法に限られず、パケットの受信に応じてパケットに含まれているＭＡＣアドレスに紐づけられている送信回路を起動するようにしてもよい。

２０ インターネット
３０ ルーター
１００ 画像形成装置
１１０ 制御部
１２０ 画像形成部
１３０ 操作表示部
１４０ 記憶部
１５０ 通信インターフェイス部
１５１ モジュラー式コネクター（ＲＪ−４５）
１５２ １０Ｂａｓｅ通信回路
１５２Ｒ，１５３Ｒ，１５４Ｒ 受信回路
１５２Ｔ，１５３Ｔ，１５４Ｔ 送信回路
１５３ １００Ｂａｓｅ通信回路
１５４ １０００Ｂａｓｅ通信回路
１５５ メディアアクセス制御部
１６０ 画像読取部
２００ パーソナルコンピュータ

Claims (4)

1. 印刷ジョブを受信する通信インターフェイス部と、
   原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読取部と、
   前記印刷ジョブから生成された画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する第１の作動モードと、前記画像読取部によって生成された画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する第２の作動モードとを有する画像形成部と、
   を備え、
   前記通信インターフェイス部は、受信回路と送信回路とを有し、前記受信回路を作動させる一方、未送信の送信パケットが存在するときに前記送信回路を作動させ、
   前記通信インターフェイス部は、ネットワークを介して前記印刷ジョブを受信し、ＦＬＰ信号を受信する前記受信回路を含む複数の受信回路を制御するメディアアクセス制御部を有し、
   前記メディアアクセス制御部は、オートネゴシエーション処理を実行し、前記複数の受信回路のうち前記オートネゴシエーション処理で選択された伝送方式の信号を受信する受信回路と、前記ＦＬＰ信号を受信する受信回路とを作動させ、前記複数の受信回路のうち他の受信回路を停止させる画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置であって、
   前記メディアアクセス制御部は、送信先のＭＡＣアドレスを使用してパケットを生成し、前記ＭＡＣアドレスに紐づけられている送信回路を起動し、前記起動された送信回路を使用して前記生成されたパケットを送信し、前記送信の完了に応じて前記ＭＡＣアドレスに紐づけられている送信回路を停止する画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
   前記メディアアクセス制御部は、パケットの受信に応じて、前記パケットに含まれているＭＡＣアドレスに紐づけられている送信回路を起動する画像形成装置。
4. 印刷ジョブを受信する通信インターフェイス工程と、
   原稿の画像を読み取って画像データを生成する画像読取工程と、
   前記印刷ジョブから生成された画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する第１の作動モードと、前記画像読取工程によって生成された画像データに基づいて印刷媒体に画像を形成する第２の作動モードとを有する画像形成工程と、
   を備え、
   前記通信インターフェイス工程は、受信回路と送信回路とを用い、前記受信回路を作動させる一方、未送信の送信パケットが存在するときに前記送信回路を作動させ、
   前記通信インターフェイス工程は、ネットワークを介して前記印刷ジョブを受信し、ＦＬＰ信号を受信する前記受信回路を含む複数の受信回路を制御するメディアアクセス制御工程を有し、
   前記メディアアクセス制御工程は、オートネゴシエーション処理を実行し、前記複数の受信回路のうち前記オートネゴシエーション処理で選択された伝送方式の信号を受信する受信回路と、前記ＦＬＰ信号を受信する受信回路とを作動させ、前記複数の受信回路のうち他の受信回路を停止させる画像形成方法。