JP6756177B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
これに対して、近年、組み込みシステム向けの汎用CPUの高性能化が著しく、コスト低減の要請とも相俟って、単一のCPUでベストエフォート処理とリアルタイム処理との両方を実行する画像形成装置が提案され始めている。
しかしながら、リアルタイム処理とベストエフォート処理とでキャッシュメモリを共用すると、リアルタイム処理のキャッシュデータがベストエフォート処理によってキャッシュアウトしてしまい、メカコン制御のリアルタイム性が破たんする恐れがある。例えば、用紙の搬送方向下流の搬送ローラーの駆動開始が遅れると、停止している搬送ローラーに用紙が押し付けられて紙詰まりが発生する可能性がある。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、リアルタイム処理とベストエフォート処理とでキャッシュメモリを共用しながら、リアルタイム性を保証することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
また、画像形成処理に先立って、画像形成処理に必要な準備処理を実行する印刷準備手段を備え、前記模擬実行手段は、前記準備処理中に前記画像形成プログラムを実行してもよい。
また、画像形成処理時に、用紙にトナー像を熱定着する定着手段を備え、前記印刷準備手段は、前記準備処理として前記熱定着のための温度制御を行ってもよい。
また、ユーザーから印刷指示を受け付ける受付手段を備え、印刷指示を受け付けると、前記印刷準備手段は前記準備処理を実行し、前記模擬実行手段は前記画像形成プログラムを実行してもよい。
また、前記他のプログラムの少なくとも一部に前記キャッシュメモリの使用を禁止する禁止手段を備え、前記禁止手段が前記キャッシュメモリの使用を禁止している状態で、前記模擬実行手段は前記画像形成プログラムを実行し、前記キャッシュロックダウン手段は前記キャッシュロックダウンを実行してもよい。
また、前記他のプログラムの少なくとも一部の実行を一時的に停止する停止手段を備え、前記停止手段が前記実行を停止している状態で、前記模擬実行手段は前記画像形成プログラムを実行し、前記キャッシュロックダウン手段は前記キャッシュロックダウンを実行してもよい。
また、リアルタイム性が要求されるメカ制御を行う画像形成プログラムと、必ずしもリアルタイム性が要求されない他のプログラムとを1のキャッシュメモリを共有して実行する画像形成装置であって、前記キャッシュメモリの記憶領域のうち、少なくとも前記画像形成プログラムの画像形成処理に必要な部分を記憶した領域をキャッシュロックダウンするキャッシュロックダウン手段と、前記キャッシュロックダウンした状態で、前記画像形成プログラムを実行する印刷手段と、前記キャッシュロックダウンに先立って、印刷すべきページのうち最初のページの画像形成処理を実行して、前記画像形成プログラムを前記キャッシュメモリに記憶させる書き込み手段を備え、前記キャッシュロックダウン手段は、前記書き込み手段による前記最初のページの画像形成処理が完了してから、前記キャッシュロックダウンを実行することを特徴とする。
また、前記他のプログラムの少なくとも一部に前記キャッシュメモリの使用を禁止する禁止手段を備え、前記禁止手段が前記キャッシュメモリの使用を禁止している状態で、前記印刷手段は前記最初のページの画像形成処理を実行し、前記キャッシュロックダウン手段は前記キャッシュロックダウンを実行してもよい。
また、前記他のプログラムの少なくとも一部の実行を一時的に停止する停止手段を備え、前記停止手段が前記実行を停止している状態で、前記印刷手段は前記最初のページの画像形成処理を実行し、前記キャッシュロックダウン手段は前記キャッシュロックダウンを実行してもよい。
また、前記禁止手段は、前記キャッシュロックダウンの実行後、前記禁止を解除してもよい。
また、前記停止手段は、前記キャッシュロックダウンの実行後、前記停止を解除してもよい。
また、前記キャッシュロックダウンした状態における前記画像形成プログラムの実行が完了したら、前記キャッシュロックダウンを解除する解除手段を備えてもよい。
また、リアルタイム性が要求されるメカ制御を行う画像形成プログラムと、必ずしもリアルタイム性が要求されない他のプログラムとを1のキャッシュメモリを共有して実行する画像形成装置であって、前記キャッシュメモリの記憶領域のうち、少なくとも前記画像形成プログラムの画像形成処理に必要な部分を記憶した領域をキャッシュロックダウンするキャッシュロックダウン手段と、前記キャッシュロックダウンした状態で、前記画像形成プログラムを実行する印刷手段と、前記キャッシュロックダウンした状態における前記印刷手段による前記画像形成プログラムの実行中にジャムの発生を検出するジャム検出手段と、前記ジャムの発生が検出された場合には、前記キャッシュロックダウンを解除するジャム検出時解除手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記ジャムからの復帰を検出する復帰検出手段と、前記ジャムからの復帰が検出された場合には、前記キャッシュメモリの記憶領域のうち、少なくとも前記画像形成プログラムの画像形成処理に必要な部分を記憶した領域をキャッシュロックダウンする再キャッシュロックダウン手段と、を備えてもよい。
また、前記画像形成プログラムはリアルタイムOS上、又はOSの無い状態で実行され、前記他のプログラムのうちリアルタイム性が要求されないプログラムの一部は汎用OS上で実行されてもよい。
また、シングルコア構成のCPUを備え、前記画像形成プログラムと前記他のプログラムとは何れも前記CPUが実行してもよい。
また、マルチコア構成のCPUを備え、前記画像形成プログラムと前記他のプログラムとは互いに異なるコアによって実行されてもよい。
[1]第1の実施の形態
本発明の第1の実施の形態に係る画像形成装置は、画像形成処理の実行時に、キャッシュロックダウン機能を利用して、キャッシュメモリに記憶されている画像形成プログラムをキャッシュアウトできなくすることによってメカコン制御のリアルタイム性を保証することを特徴とする。
(1−1)画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
中間転写ベルト113はカラートナー像を二次転写ローラー対114まで搬送する。これと並行して、給紙部120は給紙カセットに収容されている用紙を1枚ずつ供給する。カラートナー像は二次転写ローラー対114の二次転写ニップにおいて中間転写ベルト113から用紙上に二次転写された後、定着装置115によって熱定着される。
(1−2)制御部100の構成
次に、制御部100の構成について説明する。
ここで、コントローラー制御とは画像処理や画像形成装置1全体の制御であって、具体的には、画像データを取得してビットマップ展開などを行う画像処理、PC(Personal Computer)やその他機器と通信を行うネットワーク通信、ユーザー等からの指示を受け付ける操作パネルなどを制御する。コントローラー制御は、画像処理やネットワーク通信による大量データ処理、ユーザーからの応答などを可能な限り高速に行うベストエフォート型の処理である。
コア201、202はキャッシュメモリ203、ROM(Read Only Memory)220、RAM(Random Access Memory)221及びHDD210を共有する。ROM220には画像形成装置1の電源投入時にCPU200を起動するためのブートプログラムが記憶されている。RAM221はCPU200の作業用記憶領域として使用される。HDD210はコントローラー制御用プログラム211とメカコン制御用プログラム212とを記憶している。
CPU200は、キャッシュロックダウン機能を有している。キャッシュロックダウン機能とは、キャッシュメモリ203に登録されているアドレスの更新を禁止して、既に登録しているアドレスに対するアクセスをキャッシングし続ける機能である。
またCPU200、HDD210、ROM220、RAM221、コントローラー制御対象部231及びメカコン制御対象部232は相互に通信できるように内部バス222に接続されている。CPU200は内部バス222へのアクセスの調停も行う。
(1−3)画像形成処理
次に、本実施の形態に係る画像形成処理について説明する。
(1−3−1)コントローラー制御用コア201の画像形成処理
まず、コントローラー制御用コア201の画像形成処理について説明する。
次に、印刷指示に係る画像データのページ番号を表す作業用変数nの値を1に初期化する(S303)。なお、画像データの総ページ数はNであるものとする。その後、ビットマップ展開など、第nページの画像データに画像処理を施し(S304)、画像処理後の画像データを指定して、メカコン制御用コア202に印刷を指示する(S305)。
(1−3−2)メカコン制御用コア202の処理
次に、メカコン制御用コア202の処理について説明する。
(1−3−2−1)メインルーチン
メカコン制御用コア202が実行する画像形成処理のメインルーチンは、コントローラー制御用コア201の印刷指示によって開始される。
その後、印刷準備動作を完了したら(S404:YES)、メカコン制御用コア202は1ページ分の画像形成処理を実行する(S405)。1ページ分の画像形成処理においては、給紙部120からの用紙の供給、イメージングユニット111における感光体の帯電、露光、現像によるトナー像の形成、用紙へのトナー像の転写、用紙へのトナー像の熱定着及び排紙トレイ117への用紙の排出が行われる。
(1−3−2−2)キャッシュロックダウン処理
次に、キャッシュロックダウン処理について説明する。
本実施の形態においては、図6に例示されるように、画像形成プログラムは、キャッシュロックダウン処理中である場合には(S601:YES)、キャッシュロックダウン用プログラムとして、モーター制御等のコードを迂回して引き続く処理コードに進む。また、画像形成処理の本実行中である場合には(S601:NO)、画像形成プログラムはモーター制御等を通常通り実行する(S602)。
なお、キャッシュロックダウン用プログラムを実行する際には、コントローラー制御用コア201の印刷指示に含まれる印刷モードを参照する。印刷モードは、例えば、用紙サイズ、カラーモード、紙種などである。このようにすれば、画像形成プログラムのうち画像形成処理の際に実行されるコードが、キャッシュロックダウン用プログラムとして実行され、キャッシュメモリ203に記憶される。
キャッシュロックダウン用プログラムを完了したら、メカコン制御用コア202はキャッシュロックダウンして(S504)、コントローラー制御用コア201にキャッシュメモリ203の使用を許可する(S505)。これによって、コントローラー制御用コア201の処理が高速化される。
[2]第2の実施の形態
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
メカコン制御用コア202のメインルーチンについて説明する。
次に、1枚目の画像形成処理を実行し(S704)、1枚目の画像形成処理を完了したら、キャッシュロックダウンする(S705)。このようにすれば、画像形成プログラムのうち印刷モードに応じて実行されるコードがキャッシュメモリ203に記憶された状態で、キャッシュロックダウンすることができる。その後、コントローラー制御用コア201にキャッシュメモリ203の使用を許可する(S706)。
画像形成装置1のユーザーが操作パネルを操作した場合や、画像形成装置1がスキャナーを備えており、当該スキャナーの原稿カバーをユーザーが開閉した場合には、その後すぐに画像形成処理を開始することができるように、ユーザーが印刷指示しなくても、自動的に印刷準備動作が行われる。このようにすれば、FCOT(First Copy Out Time)を短縮することができるので有効である。
[3]第3の実施の形態
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
メカコン制御用コア202のメインルーチンについて、特に印刷準備動作が完了した後の処理について説明する。
ジャム発生の通知を受けたコントローラー制御用コア201は、操作パネルにてユーザーにジャム発生を通知する。併せて警報音を鳴らしてもよい。その後、ユーザーが画像形成装置1からジャム紙を除去することによって、ジャムから復帰したら(S812:YES)、メカコン制御用コア202は印刷準備動作を開始し(S813)、キャッシュロックダウン処理を実行する(S814)。
なお、ジャムが発生したら、メカコン制御用コア202はコントローラー制御用コア201から受け付けた印刷指示を一旦すべてキャンセルしてもよい。この場合において、メカコン制御用コア202は、ジャムから復帰した後(S812:YES)、ステップS401に戻って、コントローラー制御用コア201から印刷指示を受け付け直すことになる。
[4]変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
(4−1)上記第1の実施の形態においては、メカコン制御用コア202がコントローラー制御用コア201にキャッシュメモリ203の使用を禁止する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
図9は、メカコン制御用コア202から割り込みを受けた場合にコントローラー制御用コア201が実行する割り込み処理を示すフローチャートである。図9に示されるように、コントローラー制御用コア201は、メカコン制御用コア202から割り込みを受け付けると、RAM221の所定アドレスを参照して、キャッシュロックダウン処理完了フラグがセットされているか確認する(S901)。
以上のようにしても本発明の効果を得ることができる。
(4−2)上記実施の形態においては、キャッシュメモリ203全体をキャッシュロックダウンする場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えてキャッシュメモリ203の一部のみをキャッシュロックダウンしてもよい。
キャッシュロックダウン予定領域として十分なサイズの記憶領域を割り当てれば、本発明の効果を得ることができる。
(4−3)上記実施の形態においては、CPU200がコアを2つ備えている場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
また、図12(b)に示されるように、CPU200が2つのコア201、202を有するダブルコア構成の場合においても、コントローラー制御用コア201には汎用OS1202を実行させて、当該汎用OS1202上でコントローラー制御用プログラム211を実行してもよい。また、メカコン制御用コア202にリアルタイムOS1203を実行させて、当該リアルタイムOS1203上でメカコン制御用プログラム212を実行してもよい。また、メカコン制御用コア202にはOSを実行させることなく、直接メカコン制御用プログラム212を実行させてもよい。
(4−4)上記実施の形態においては、図6に例示したようにキャッシュロックダウン処理中であるか否かに応じてモーター制御等を迂回する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
メカコン制御用コア202からメカコン制御対処部232へのI/Oアクセスは所謂メモリマップドI/Oになっている。従って、レジスターがマッピングされた各アドレスにデータを書き込むことによって制御出力がなされ、また、当該アドレスからデータを読み出すことによってセンサー入力を取得することができる。
このため、キャッシュロックダウン処理時に、画像形成処理のためにメカコン制御用コア202が制御出力を行うと、I/O制御部1301の内部メモリに制御内容が書き込まれる。また、メカコン制御用コア202が画像形成処理のためにセンサー入力を取得する場合には、I/O制御部1301の内部メモリの記憶内容が読み出される。これによって、実際にメカ制御を行うことなく画像形成処理に必要な入出力が模擬される。
(4−5)上記実施の形態においては、画像形成装置1がタンデム型のカラープリンターである場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、タンデム型以外のカラープリンターやモノクロプリンターに本発明を適用してもよい。また、スキャナーを備えた複写装置や更に通信機能を備えたファクシミリ装置といった短機能機、これらの機能を兼ね備えた複合機(MFP: Multi-Function Peripheral)に本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
110…画像形成部
100…制御部
200…CPU
201…コントローラー制御用コア
202…メカコン制御用コア
203…キャッシュメモリ
220…ROM
211…コントローラー制御用プログラム
212…メカコン制御用プログラム
231…コントローラー制御対象部
232…メカコン制御対象部
Claims (17)
- リアルタイム性が要求されるメカ制御を行う画像形成プログラムと、必ずしもリアルタイム性が要求されない他のプログラムとを1のキャッシュメモリを共有して実行する画像形成装置であって、
前記キャッシュメモリの記憶領域のうち、少なくとも前記画像形成プログラムの画像形成処理に必要な部分を記憶した領域をキャッシュロックダウンするキャッシュロックダウン手段と、
前記キャッシュロックダウンした状態で、前記画像形成プログラムを実行する印刷手段と、
前記キャッシュロックダウンに先立って、前記画像形成プログラムを、メカ制御の対象となるデバイスに対するデバイスアクセスとタイミング制御とを禁止した状態で実行して、前記キャッシュメモリに記憶させる模擬実行手段を備え、
前記キャッシュロックダウン手段は、前記模擬実行手段による前記画像形成プログラムの実行が完了してから、前記キャッシュロックダウンを実行する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成処理に先立って、画像形成処理に必要な準備処理を実行する印刷準備手段を備え、
前記模擬実行手段は、前記準備処理中に前記画像形成プログラムを実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 画像形成処理時に、用紙にトナー像を熱定着する定着手段を備え、
前記印刷準備手段は、前記準備処理として前記熱定着のための温度制御を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - ユーザーから印刷指示を受け付ける受付手段を備え、
印刷指示を受け付けると、前記印刷準備手段は前記準備処理を実行し、前記模擬実行手段は前記画像形成プログラムを実行する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記他のプログラムの少なくとも一部に前記キャッシュメモリの使用を禁止する禁止手段を備え、
前記禁止手段が前記キャッシュメモリの使用を禁止している状態で、前記模擬実行手段は前記画像形成プログラムを実行し、前記キャッシュロックダウン手段は前記キャッシュロックダウンを実行する
ことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の画像形成装置。 - 前記他のプログラムの少なくとも一部の実行を一時的に停止する停止手段を備え、
前記停止手段が前記実行を停止している状態で、前記模擬実行手段は前記画像形成プログラムを実行し、前記キャッシュロックダウン手段は前記キャッシュロックダウンを実行する
ことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の画像形成装置。 - リアルタイム性が要求されるメカ制御を行う画像形成プログラムと、必ずしもリアルタイム性が要求されない他のプログラムとを1のキャッシュメモリを共有して実行する画像形成装置であって、
前記キャッシュメモリの記憶領域のうち、少なくとも前記画像形成プログラムの画像形成処理に必要な部分を記憶した領域をキャッシュロックダウンするキャッシュロックダウン手段と、
前記キャッシュロックダウンした状態で、前記画像形成プログラムを実行する印刷手段と、
前記キャッシュロックダウンに先立って、印刷すべきページのうち最初のページの画像形成処理を実行して、前記画像形成プログラムを前記キャッシュメモリに記憶させる書き込み手段を備え、
前記キャッシュロックダウン手段は、前記書き込み手段による前記最初のページの画像形成処理が完了してから、前記キャッシュロックダウンを実行する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記他のプログラムの少なくとも一部に前記キャッシュメモリの使用を禁止する禁止手段を備え、
前記禁止手段が前記キャッシュメモリの使用を禁止している状態で、前記印刷手段は前記最初のページの画像形成処理を実行し、前記キャッシュロックダウン手段は前記キャッシュロックダウンを実行する
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記他のプログラムの少なくとも一部の実行を一時的に停止する停止手段を備え、
前記停止手段が前記実行を停止している状態で、前記印刷手段は前記最初のページの画像形成処理を実行し、前記キャッシュロックダウン手段は前記キャッシュロックダウンを実行する
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記禁止手段は、前記キャッシュロックダウンの実行後、前記禁止を解除する
ことを特徴とする請求項5又は8に記載の画像形成装置。 - 前記停止手段は、前記キャッシュロックダウンの実行後、前記停止を解除する
ことを特徴とする請求項6又は9に記載の画像形成装置。 - 前記キャッシュロックダウンした状態における前記画像形成プログラムの実行が完了したら、前記キャッシュロックダウンを解除する解除手段を備える
ことを特徴とする請求項1から11の何れかに記載の画像形成装置。 - リアルタイム性が要求されるメカ制御を行う画像形成プログラムと、必ずしもリアルタイム性が要求されない他のプログラムとを1のキャッシュメモリを共有して実行する画像形成装置であって、
前記キャッシュメモリの記憶領域のうち、少なくとも前記画像形成プログラムの画像形成処理に必要な部分を記憶した領域をキャッシュロックダウンするキャッシュロックダウン手段と、
前記キャッシュロックダウンした状態で、前記画像形成プログラムを実行する印刷手段と、
前記キャッシュロックダウンした状態における前記印刷手段による前記画像形成プログラムの実行中にジャムの発生を検出するジャム検出手段と、
前記ジャムの発生が検出された場合には、前記キャッシュロックダウンを解除するジャム検出時解除手段と、を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記ジャムからの復帰を検出する復帰検出手段と、
前記ジャムからの復帰が検出された場合には、前記キャッシュメモリの記憶領域のうち、少なくとも前記画像形成プログラムの画像形成処理に必要な部分を記憶した領域をキャッシュロックダウンする再キャッシュロックダウン手段と、を備える
ことを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成プログラムはリアルタイムOS上、又はOSの無い状態で実行され、
前記他のプログラムのうちリアルタイム性が要求されないプログラムの一部は汎用OS上で実行される
ことを特徴とする請求項1から14の何れかに記載の画像形成装置。 - シングルコア構成のCPUを備え、
前記画像形成プログラムと前記他のプログラムとは何れも前記CPUが実行する
ことを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。 - マルチコア構成のCPUを備え、
前記画像形成プログラムと前記他のプログラムとは互いに異なるコアによって実行される
ことを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
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