(57)【要約】【課題】コストアップなく低電力モードでの制御部の低消費電力化を達成することを目的とする。【解決手段】定着手段を備え、定着手段の定着温度を定着可能温度に維持する待機モードと、定着部の温度を前記定着可能温度より低い温度に維持する低電力モードとを有する画像形成装置に対し、画像形成装置装置のエンジン部分を制御するエンジン制御部１０５、エンジン制御部にあって、エンジン制御プログラムを格納したＲＯＭ１０８と、エンジン制御プログラムに基づいて画像形成装置のエンジン部分を制御すると共に、低電力モード時においては待機モード時よりも多いアクセスステート数でＲＯＭ１０８に対するバスアクセスを行うエンジン制御ＣＰＵ１０７と、を設ける。【選択図】        図１
2005092058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着手段を備え、該定着手段の定着温度を定着可能温度に維持する待機モードと、定着部の温度を前記定着可能温度より低い温度に維持する低電力モードとを有する画像形成装置であって、
画像形成装置装置のエンジン部分を制御するエンジン制御部と、
前記エンジン制御部にあって、エンジン制御プログラムを格納した不揮発性メモリと、
前記エンジン制御プログラムに基づいて画像形成装置のエンジン部分を制御すると共に、低電力モード時においては待機モード時よりも多いアクセスステート数で不揮発性メモリに対するバスアクセスを行うエンジン制御ＣＰＵと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記エンジン制御部がエンジン制御ＣＰＵのワークメモリとして揮発性メモリをさらに備え、前記エンジン制御ＣＰＵは、低電力モード時においては待機モード時よりも多いアクセスステート数で揮発性メモリに対するバスアクセスを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機や、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置において、現像された画像を紙等の被画像形成材に定着させるために、その内部には定着装置が備えられている。この定着装置の主要部分は未定着のトナーが付着された用紙を加熱する定着ローラと、用紙を押圧し、挟持搬送する加圧ローラとで構成される。定着装置では、定着ローラ内部に加熱ヒータとしてハロゲンヒータ等を備え、このヒータで定着ローラ内部を加熱し、ローラを所定の定着可能温度（画像形成動作可能温度）まで上昇させている。
【０００３】
ところで、近年、地球温暖化などの環境問題がクローズアップされており、画像形成装置においても低消費電力化が求められている。この要求を受けて、多くの画像形成装置は低電力モードを有している。一般的に低電力モードでは定着部の温度を定着可能温度より低い温度に維持することにより、画像形成装置の低電力化を図っている。低電力モードでの定着部の温度を低くすればするほど画像形成装置を低消費電力化できる。しかし、低電力モード時の温度が低いほど低電力モードから待機モードへの復帰時間（リカバリー時間）は長くなる。リカバリー時間が長くなるということは、画像形成装置を直ぐに使用したいユーザーの使い勝手を悪くすることであり、このリカバリー時間が極端に長いことは好ましくない。そのため、低電力モードでの定着温度は、リカバリー時間が例えば３０秒となるような温度に設定される。
【０００４】
図４は、画像形成装置の電源オンからの定着温度の推移を示す図である。画像形成装置電源オンにより定着温度は定着可能温度になるまで加熱（ウォームアップ）される。定着温度が定着可能温度に達した状態が待機モードであり、このモードにおいては即座に画像形成動作が可能である。待機モードにおいて画像形成装置に対するユーザーからの操作が一定時間行われないと、低電力モードへ移行する。このモードでは定着部の温度が定着可能温度よりも低いため、画像形成動作を行おうとした時にリカバリー時間だけ待ち時間が必要となる。なお図４において、定着ヒータＯＦＦ直後に定着温度が若干上昇、逆に定着ヒータＯＮ直後に定着温度が若干低下しているのは各々オーバーシュート、アンダーシュートによるものである。
【０００５】
上述のように低電力モードでは低消費電力化を達成するために定着部の温度を定着可能温度より低い温度に維持するようにしている。しかし、更に低消費電力とするには制御部消費電力を低減させる必要がある。制御部の消費電力を低減する方法としては、制御部ＣＰＵのクロックを停止する方法がある。
【０００６】
一般的にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のデバイスはＣＭＯＳプロセスで製造されるが、ＣＭＯＳデバイスの消費電力はその動作周波数にほぼ比例するため、上述の制御部ＣＰＵのクロックを停止する方法は、制御部の消費電力を低減させるのに非常に有効である。例えば、あるＣＰＵの消費電力Ｐが下式のように表されるものとする。
Ｐ ＝ ｛ α ＋ （ β × Ｖ × ｆ ） ｝ × Ｖ
α：定数（ＣＰＵの電源電圧Ｖ、動作周波数ｆに依存せずに消費される電流）
β：定数
Ｖ：ＣＰＵの電源電圧
ｆ：ＣＰＵの動作周波数
【０００７】
制御部ＣＰＵのクロックを停止した場合、動作周波数が０、即ち上式における （ β × Ｖ × ｆ ）が０となるため、制御部の消費電力を大きく低減することが可能となる。
【０００８】
ただし、制御部ＣＰＵのクロックを停止した場合、制御部ＣＰＵは一切の制御を行うことができなくなってしまう。よって、低電力モード時において”定着部の温度を定着可能温度より低い温度に維持する”という制御ができなくなる、という問題がある。
【０００９】
上記した不具合を解消する従来技術として、制御部ＣＰＵをスタンバイ状態にする方法（例えば、特許文献１参照）、制御部にメインＣＰＵとサブＣＰＵとを設け、低電力モードにおいてはメインＣＰＵに対する電源供給を停止し、サブＣＰＵのみ動作する方法（例えば、特許文献２参照）が公知である。特許文献２のように、メインＣＰＵとサブＣＰＵとを設け、低電力モード時にはサブＣＰＵに対してのみ電源を供給し、メインＣＰＵに対する電源供給を停止するような構成をれば低消費電力化は達成可能である。このような構成で、且つサブＣＰＵで定着温度制御を行えば低電力モード時の定着温度制御も行えるようになる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２６４４３４号公報
【特許文献２】特開平０８−２５４９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１のように低電力モード時に制御部ＣＰＵをスタンバイ状態にする方法をとった場合、上記のＣＰＵのクロックを停止した場合と同様に、制御部の低消費電力化は可能であるが、低電力モード時の定着温度制御を行うことができなくなってしまうという問題は同様に残ってしまう。また、特許文献２では、ＣＰＵを２つ設ける必要があり、画像形成装置のコストアップを招くという課題があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストアップなく低電力モードでの制御部の低消費電力化を達成することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の発明にかかる画像形成装置は、定着手段を備え、該定着手段の定着温度を定着可能温度に維持する待機モードと、定着部の温度を前記定着可能温度より低い温度に維持する低電力モードとを有する画像形成装置であって、画像形成装置装置のエンジン部分を制御するエンジン制御部と、前記エンジン制御部にあって、エンジン制御プログラムを格納した不揮発性メモリと、前記エンジン制御プログラムに基づいて画像形成装置のエンジン部分を制御すると共に、低電力モード時においては待機モード時よりも多いアクセスステート数で不揮発性メモリに対するバスアクセスを行うエンジン制御ＣＰＵと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この請求項１に記載の発明によれば、低電力モード時に不揮発性メモリに対するアクセスステート数を多くすることにより擬似的にＣＰＵの動作速度が低下するので、エンジン制御部の消費電力を低減することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明にかかる画像形成装置は、前記エンジン制御部がエンジン制御ＣＰＵのワークメモリとして揮発性メモリをさらに備え、前記エンジン制御ＣＰＵは、低電力モード時においては待機モード時よりも多いアクセスステート数で揮発性メモリに対するバスアクセスを行うことを特徴とする。
【００１６】
この請求項２に記載の発明によれば、低電力モード時に揮発性メモリに対するアクセスステート数を多くすることにより擬似的にＣＰＵの動作速度が低下するので、
エンジン制御部の消費電力を更に低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明は、擬似的にＣＰＵの動作速度させることによってエンジン制御部の消費電力を低減し、コストアップなく低電力モードでの制御部の低消費電力化を達成できる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、擬似的にＣＰＵの動作速度させることによってエンジン制御部の消費電力を低減し、コストアップなく低電力モードでの制御部のさらなる低消費電力化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態の画像形成装置中の定着温度制御に関連する部分のみを抜粋したブロック図である。定着部内に配置される図示しない定着ローラには、発熱部材である定着ヒータが設けられる。定着ヒータはトライアック１０１によりＯＮ、ＯＦＦ制御される。トライアック１０１の商用電源１０３側に設けられたヒータリレー１０２は、トライアック１０１がショート状態で故障してしまった時のための保護装置である。
【００２０】
定着ローラの近傍には定着ローラの表面温度を検出するためのサーミスタ（以下定着サーミスタ）が設けられており、この定着サーミスタの抵抗値は温度により変化する。エンジン制御部１０５の定着サーミスタ入力部１０６に設けられたプルアップ抵抗と定着サーミスタとの分圧によって得られる電圧をＣＰＵ内蔵のＡ／Ｄ変換器に入力することにより、エンジン制御ＣＰＵ１０７は定着ローラの表面温度を検出する。
【００２１】
エンジン制御部１０５は、画像形成装置エンジン部分の制御を行うエンジン制御ＣＰＵ１０７、エンジン制御プログラムを格納したＲＯＭ１０８、エンジン制御ＣＰＵのワークメモリとして使用されるＲＡＭ１０９、及びヒータリレーＯＮ／ＯＦＦ信号、トライアックのＯＮ、ＯＦＦ信号をヒータリレー及びトライアックへ出力するためのドライバ１１０とで構成される。
【００２２】
エンジン制御ＣＰＵ１０５は、アドレスバス、チップセレクト０、リードを適宜ＲＯＭへ出力し、データバスを介してＲＯＭからエンジン制御プログラムをリードする。エンジン制御ＣＰＵはＲＯＭからリードしたエンジン制御プログラムに基づいて動作し、定着温度制御の他に、転写紙搬送制御、作像制御等を行う。また、エンジン制御ＣＰＵ１０５は、アドレスバス、チップセレクト１、リード、ライトを適宜ＲＡＭへ出力し、データバスを介してＲＡＭに一時的に保存したいデータをライトし、必要に応じて保存したデータをリードする。
【００２３】
エンジン制御ＣＰＵ１０５は、図示しないバスコントローラを内蔵している。ＲＯＭ１０８、ＲＡＭ１０９等のデバイスはアドレス、チップセレクト等のバス制御信号が入力されてからデータを出力（ＣＰＵがリードするデータの出力）するまでに各デバイス固有のアクセスタイムを必要とする。
【００２４】
ＲＯＭ１０８、ＲＡＭ１０９等のデバイスが指定されたアドレスのデータを出力する前にＣＰＵがデータのリードを行ってしまうと、データバス上のデータは不定であるため、正常なバスアクセス（リードもしくはライト）ができない。これを防ぐためにバスコントローラ内のレジスタで各デバイスに対して固有のウェイトクロック数を指定し、正常にバスアクセスが行えるようにしている。
【００２５】
本実施の形態では、例えば、基本バスアクセス（ウェイトクロック数＝０）が３クロックであるエンジン制御ＣＰＵ１０５が３クロック以内ではデータ出力できないＲＯＭ１０８からリードを行う場合、例えばウェイトクロック数を２と設定してエンジン制御ＣＰＵ１０５がデータバス上のデータをリードするタイミングを遅らせる。この動作により、ＲＯＭ１０８からのリードが正常に行えるようになる。なお、このウェイトクロック数を必要以上に多くした場合、バスアクセス自体は正常に行えるがエンジン制御ＣＰＵ１０５の処理能力が低下してしまう。そのため、ウェイトクロック数はバスアクセスが正常に行える範囲で最も小さく設定する。また、アクセスステート数はあるデバイスに対するバスアクセスを行うのに必要なクロック（＝ステート）数であり、以下の式で算出される。
アクセスステート数＝基本バスアクセスクロック数＋ウェイトクロック数
【００２６】
エンジン制御部１０５と画像形成装置全般を制御するシステム制御部１１１とのデータのやりとりは、ＵＡＲＴを介して行われる。エンジン制御ＣＰＵ１０５はＵＡＲＴ機能を内蔵しており、システム制御部１１１からの受信データはＲｘＤ端子へ入力され、システム制御部１１１への送信データはＴｘＤ端子から出力される。待機モード、低電力モード等のモードの管理はシステム制御部１１１が行っている。待機モード時にシステム制御部１１１から低電力モードへの遷移コマンドが送られてきた場合、エンジン制御部１０５は、定着制御温度を低電力モード用の温度に切り換えて制御し、低電力モード時にシステム制御部から待機モードへの遷移コマンドが送られてきたら定着制御温度を待機モード用の温度に切り換えて制御する。
【００２７】
以上述べた構成において、本実施の形態では、低電力モードにおけるＲＯＭ１０８に対するアクセスステート数を待機モード時のアクセスステート数よりも多くする。例えば、待機モード時のＲＯＭ１０８に対するアクセスステート数が３である場合、低電力モード時におけるＲＯＭ１０８に対するバスアクセスステート数を６にすることにより、エンジン制御部１０５の低消費電力化を図っている。
【００２８】
アクセスステート数を多くすることによって消費電力が低減するのは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の消費電力がその動作速度（単位時間当たりのデバイス内部・外部の信号の変化の回数）に依存するためである。
【００２９】
図２、図３は、アクセスステート数と、エンジン制御部１０５の制御信号Ａ１９−０（アドレスバスの制御信号）、Ｄ１５−０（データバスのバス制御信号）、ＸＣＳ０、ＸＲＤとの関係を示したものである。図２においてＴ１、Ｔ２、Ｔ３は３クロックのバスアクセスの中の１クロック目、２クロック目、３クロック目を、図２においてＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６は６クロックのバスアクセスの中の１クロック目、２クロック目、３クロック目、４クロック目、５クロック目、６クロック目を各々示している。
【００３０】
図２（アクセスステート数＝３）、図３（アクセスステート数＝６）を比較して分るとおり、アクセスステート数が多い方がアドレスバス等のバス制御信号の変化の回数が少なくなっている。このためアクセスステート数を多くすることにより消費電力が低減される。
【００３１】
アクセスステート数を必要以上に多くした場合、ＣＰＵの処理能力が低下すると先に述べたが、低電力モードにおけるエンジン制御ＣＰＵ１０５の処理は定着温度制御、システム制御部との通信等のごく限られた処理のみである。このため、待機時、画像形成動作時に比較すると、要求される処理能力は極めて低く、そのために低電力モードにおいてアクセスステート数を多くしたことによるＣＰＵ処理能力の低下は問題とならない。
【００３２】
なお、エンジン制御ＣＰＵ１０７は、低電力モードにおいてはＲＡＭ１０９に対するアクセスステート数を待機モード時のＲＡＭ１０９に対するアクセスステート数よりも多くする。この処理により、ＲＯＭ１０８に対するアクセス時のみならず、ＲＡＭ１０９に対するアクセス時にもアクセスステート数が多くなり、さらに低消費電力化することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、省電力化に有用であり、特に、定着装置を備えた画像形成装置の省電力化に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態の画像形成装置中の定着温度制御に関連する部分のみを抜粋したブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態のアクセスステート数と、エンジン制御部の制御信号との関係を示した図である。
【図３】本発明の一実施の形態のアクセスステート数と、エンジン制御部の制御信号との関係を示した他の図である。
【図４】一般的な画像形成装置の電源オンからの定着温度の推移を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０１  トライアック
１０２  ヒータリレー
１０３  商用電源
１０５  エンジン制御部
１０６  定着サーミスタ入力部
１０７  エンジン制御ＣＰＵ
１１０  ドライバ
１１１  システム制御部
【図１】
2005092058.tif 000003
【図２】
2005092058.tif 000004
【図３】
2005092058.tif 000005
【図４】
2005092058.tif 000006