(57)【要約】【課題】  従来の画像形成装置のシリアル通信で使用していた信号束線数を削減する。また、従来の画像形成装置のシリアル通信方式で伝送が困難であった高速信号の送信を可能にする。【解決手段】  画像形成装置内の電力線を信号伝送路として使用し、電力線に接続された複数のモジュール２、３、４…間で通信を行うことにより、通信・制御信号束線数を削減する。また、従来の画像形成装置のシリアル通信方式では伝送が困難であった高速信号は、スイッチングレギュレータ２１により電力線の電圧レベルを切り替えて形成する。すなわち、この切り替えのタイミングを信号トリガとしてモジュール３の高圧制御回路３５の制御を行う。【選択図】        図１
2006106494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線を信号伝送路として使用し、該電力線が接続された複数のモジュール間で通信を行う画像形成装置において、
前記電力線に搬送波を重畳して通信を行う通信手段と、
前記電力線の電圧レベルを切り替えて前記複数のモジュールの内の所定のモジュールを制御するための信号トリガを形成する信号トリガ形成手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記複数のモジュールは、全てのモジュールの制御を管理する１つ以上のマスターモジュールと１つ以上のスレーブモジュールより構成されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
少なくとも前記スレーブモジュールのうち一つは、前記信号トリガを負荷の制御状態を変えるトリガとしていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記スレーブモジュールのうち一つは、前記電力線の電圧値と予め決められた基準電圧値とを比較する比較手段を備え、前記電力線の電圧値が基準電圧値より高い状態から低い状態になった場合の前記比較手段の出力変化を前記トリガとしていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３記載の画像形成装置において、
少なくとも前記スレーブモジュールのうち一つは、前記電力線の電圧値と予め決められた基準電圧値とを比較する比較手段を備え、前記電力線の電圧値が基準電圧値より低い状態から高い状態になった場合の前記比較手段の出力変化を前記トリガとしていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に画像形成装置内に設けられたモジュール間の通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、機器内部に存在するモジュール間で、データのやりとりが行われており、機器の大規模化に伴って、扱うデータ量も増加する傾向にある。データが同一基板にある場合は、通常のパラレル形式でデータのやり取りを行うことも可能である。しかし、別々の基板間において、束線等を用いてパラレル形式でデータのやり取りを行う場合には、束線の本数が膨大になるので、データ伝送スピードをさほど必要としない箇所では、データをシリアルでやり取りするようにして、束線の本数を削減する手法が知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、前記特許文献１の実施形態であり、信号Ｓ−ＣＳ＊はシリアル通信の開始をモジュール２に知らせる信号、Ｓ−ＣＬＫは通信クロック、Ｓ−ＴＸＤＡＴＡはモジュール１からモジュール２への送信データ、Ｓ−ＲＸＤＡＴＡはモジュール２からモジュール１への送信データ、Ｓ−ＬＣ＊はモジュール２のフリップフロップ（図示せず）にデータをラッチさせるラッチ信号である。
【特許文献１】特開平１１−２８４６０６号公報（第１−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のシリアル通信方式は、基板間の通信を全てパラレル方式で行った場合に比べて束線数を大幅に減らせるが、それでも通信線として５本の線が必要となり、画像形成装置内全体としては多くの束線が存在することになる。また、シリアル通信方式では時間的精度が要求されるタイミング信号等の伝送は出来ないため、このような信号が必要な場合は信号線を更に別途設けなければならず、束線数削減の妨げになっていた。
【０００５】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、従来の画像形成装置のシリアル通信方式で使用していた信号束線を削除することが可能となり、また、従来の画像形成装置のシリアル通信方式では伝送が困難であった時間的精度が要求されるタイミング信号等の伝送も可能となる、画像形成装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の（１）ないし（５）のとおりに構成する。
【０００７】
（１）電力線を信号伝送路として使用し、該電力線が接続された複数のモジュール間で通信を行う画像形成装置において、
前記電力線に搬送波を重畳して通信を行う通信手段と、
前記電力線の電圧レベルを切り替えて前記複数のモジュールの内の所定のモジュールを制御するための信号トリガを形成する信号トリガ形成手段とを備えた画像形成装置。
【０００８】
（２）前記（１）に記載の画像形成装置において、
前記複数のモジュールは、全てのモジュールの制御を管理する１つ以上のマスターモジュールと１つ以上のスレーブモジュールより構成された画像形成装置。
【０００９】
（３）前記（２）に記載の画像形成装置において、
少なくとも前記スレーブモジュールのうち一つは、前記信号トリガを負荷の制御状態を変えるトリガとしている画像形成装置。
【００１０】
（４）前記（３）に記載の画像形成装置において、
前記スレーブモジュールのうち一つは、前記電力線の電圧値と予め決められた基準電圧値とを比較する比較手段を備え、前記電力線の電圧値が基準電圧値より高い状態から低い状態になった場合の前記比較手段の出力変化を前記トリガとしている画像形成装置。
【００１１】
（５）前記（３）記載の画像形成装置において、
少なくとも前記スレーブモジュールのうち一つは、前記電力線の電圧値と予め決められた基準電圧値とを比較する比較手段を備え、前記電力線の電圧値が基準電圧値より低い状態から高い状態になった場合の前記比較手段の出力変化を前記トリガとしている画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来の画像形成装置のシリアル通信方式で使用していた信号束線を削除することが可能となる。また、従来の画像形成装置のシリアル通信方式では伝送が困難であった時間的精度が要求されるタイミング信号等も電力線で送信することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を詳しく説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態における画像形成装置の通信システムの構成を示すブロック図、図２は、本実施形態の画像形成装置におけるモジュール構成を示す図である。なお、本実施形態では、画像形成装置のプリンタ部の通信システムについて説明するが、リーダ部やコントローラ部等において本実施形態と同様の通信システム構成を取ることも可能である。
【００１５】
図２において、２は、画像形成装置のプリンタ部のシステムを制御するシステムコントロールモジュール（請求項のマスターモジュールに相当）であり、交流電源より直流電圧を生成するスイッチングレギュレータを備えている。３〜７はプリンタシステムを構成するスレーブモジュールであり、３は感光ドラム８１周りのプロセスユニットである帯電ローラ８２、現像器８３、転写ローラ８４及び除電針８５に高圧電圧を供給する高圧電源モジュール、４は給紙系の駆動負荷であるソレノイドＳＬ１、モータＭ１、クラッチＣＬ１を駆動する給紙系ＤＣ負荷駆動モジュール、５はレーザＬＤを駆動するレーザ駆動モジュール、６は紙搬送系の駆動負荷であるソレノイドＳＬ２、モータＭ２、クラッチＣＬ２を駆動する紙搬送系ＤＣ負荷駆動モジュール、７はレーザスキャナモータＭ３を駆動するレーザスキャナモータ駆動モジュールである。
【００１６】
図１において、１は商用電源、２はシステムコントロールモジュール、３は高圧電源モジュール、４は給紙系ＤＣ負荷駆動モジュールである。なお、図１においては、レーザ駆動モジュール５、紙搬送系ＤＣ負荷駆動モジュール６、レーザスキャナモータ駆動モジュール７の構成は特に説明の必要がないので、不図示とする。
【００１７】
システムコントロールモジュール２は、スイッチングレギュレータ２１、変復調器２２、ＣＰＵ２３より構成される。
【００１８】
スイッチングレギュレータ２１は、商用電源１から供給される交流電圧を整流平滑した直流電圧をスイッチングしてトランス（不図示）の１次側に印加し、トランスの２次側に伝達されたスイッチング電圧を整流平滑してＤＣ２４Ｖを生成する。ＣＰＵ２３は画像形成装置のシステム全体のシーケンス制御及び通信制御を司るものであり、各モジュールの制御に必要なパラメータ信号のやりとりを変復調器２２との間で行っている。
【００１９】
変復調器２２はＣＰＵ２３からの信号を変調してスイッチングレギュレータ２１から供給されるＤＣ２４Ｖライン（以後電力線と記載）に搬送波重畳を行うための変調器と、各スレーブモジュール３ないし７から電力線を介して伝送される搬送波信号を復調するための復調器を備えている。
【００２０】
高圧電源モジュール３は、変復調器３１、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２、モジュール制御部３３及び電圧比較器３６で構成される。変復調器３１は、電力線に搬送波重畳された信号を復調するための復調器と、ＣＰＵ２３へ伝送するための信号を電力線へ搬送波重畳するための変調器を備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ３２は電力線より供給されるＤＣ２４Ｖをモジュール制御部３３で必要な電圧にレベル変換する。モジュール制御部３３は、ＣＰＵ３４及び高圧制御回路３５より構成される。ＣＰＵ３４は、変復調器３１からの信号に基づいて、高圧制御回路３５へ制御信号を伝達する。また、高圧制御回路３５より伝送された高圧負荷状態等の、ＣＰＵ２３へ伝達すべき信号を変復調器３１へ伝送している。高圧制御回路３５はＣＰＵ３４からの信号に基づいて感光ドラム８１回りのプロセスユニットである帯電ローラ８２、現像器８３、転写ローラ８４及び除電針８５に供給する高圧電圧の制御を行っている。
【００２１】
給紙系ＤＣ負荷駆動モジュール４は、変復調器４１、ＤＣ−ＤＣコンバータ４２、モジュール制御部４３で構成される。変復調器４１は、電力線に搬送波重畳された信号を復調するための復調器と、ＣＰＵ２３へ伝送するための信号を電力線へ搬送波重畳するための変調器を備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４２は電力線より供給されるＤＣ２４Ｖをモジュール制御部４３で必要な電圧にレベル変換する。モジュール制御部４３は、ＣＰＵ４４及びＤＣ負荷制御回路４５より構成される。ＣＰＵ４４は、変復調器４１からの信号に基づいて、ＤＣ負荷制御回路４５へ制御信号を伝達する。また、ＤＣ負荷制御回路４５より伝送されたＤＣ負荷状態等の、ＣＰＵ２３へ伝達すべき信号を変復調器４１へ伝送している。ＤＣ負荷制御回路４５は、ＣＰＵ４４からの信号に基づいて駆動負荷であるソレノイドＳＬ１、モータＭ１、クラッチＣＬ１の制御を行っている。
【００２２】
次に電力線通信の信号について説明する。
【００２３】
図３は電力線通信の信号タイミングを示す図である。図３の（ａ）は電力線の搬送波信号、（ｂ）はＣＰＵ２３より変復調器２２へ伝送される信号を示す。各スレーブモジュール３、４への信号の伝送は時分割で行い、データのヘッダ部にモジュールの識別情報を重畳することで、各モジュールへデータを送るタイミングを管理している。（ｂ）においてＤＡＴＡ１は高圧電源モジュール３に伝送される信号を示し、この信号は変復調器２２で電力線に搬送波重畳される。この搬送波信号を高圧電源モジュール３側の変復調器３１にて復調を行っている。（ｂ）においてＤＡＴＡ２は給紙系ＤＣ負荷駆動モジュール４に伝送される信号を示し、この信号は変復調器２２で電力線に搬送波重畳される。この搬送波信号を給紙系ＤＣ負荷駆動モジュール４側の変復調器４１にて復調を行っている。
【００２４】
また、本実施形態において、高圧電源モジュール３は、従来の画像形成装置におけるシリアル通信方式では困難であった時間的精度が要求されるタイミング信号で高圧出力のリモート（ＯＮ／ＯＦＦ）制御を行う必要がある。本実施形態では、電力線の電圧レベル切り替えを行い、該切り替えタイミングを高圧出力リモート制御の信号トリガとして使用している。
【００２５】
図４は電力線通信ラインの電圧レベルを切り替えるタイミングを示す図である。
図４において（ｃ）は高圧電源モジュール３より出力される高圧出力において、時間的精度が要求される制御対象に対するリモート制御を行う際のタイミング信号である。このタイミング信号はＣＰＵ２３よりスイッチングレギュレータ２１に伝送される。この信号に基づいてスイッチングレギュレータ２１では電力線ラインの電圧レベルをＴ１の間変化させる制御を行う。（ａ）は電力線の搬送波信号で、高圧電源モジュール３に設けられた電圧比較器３６では、この電力線ラインの電圧と予め設定された基準電圧値の比較を高速で行っている。
【００２６】
図５は電圧比較器を示す図である。電力線の電圧はＣＯＭＰ＿ＩＮに入力され、ＣＯＭＰ＿ＲＥＦに入力された予め設定された基準電圧ＣＯＭＰ＿ＲＥＦとの比較が行われる。
【００２７】
図４における（ａ）の信号がＣＯＭＰ＿ＩＮ端子に入力された場合、図４（ｃ）の信号レベルがＬ→Ｈに変化するのと同じタイミングでＣＯＭＰ＿ＯＵＴ端子のレベルが反転（Ｌ→Ｈ）し、信号トリガとしてモジュール制御部３３に伝送され、該信号を高速のタイミング信号として使用し負荷の制御を行っている。信号レベルがＨ→Ｌに変化する際に、ＣＯＭＰ＿ＯＵＴ端子のレベルが反転（Ｈ→Ｌ）するが、これを信号トリガとすることもできる。
【００２８】
なお、図４において、電源電圧のレベルを切り変えるタイミングは、システムコントロールモジュール２から高圧電源モジュール３へデータが伝送されるタイミングとずれているが、タイミングが重なった場合においても、高圧電源モジュール３の電圧比較器３６−電源ライン間及び、高圧電源モジュール３の変復調器３１−電源ライン間にバンドパスフィルタを設けることで、電圧切り替え信号とデータを分離することが可能である。また、本実施形態では、各モジュール間の通信を時分割方式で分割して行っているが、各モジュールの変復調器−電源ライン間にバンドパスフィルタを設けて、周波数を変えて通信する方式で行うことも可能である。また、搬送波の変調方法としては、大きく周波数変調方式と振幅変調方式の２つがあるがどちらの方式を採用しても構わない。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、従来の画像形成装置のシリアル通信方式で使用していた信号束線を削除することが可能となり、また、従来の画像形成装置のシリアル通信方式では伝送が困難であった時間的精度が要求されるタイミング信号等も電力線で送信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】画像形成装置における通信システムの構成を示すブロック図
【図２】画像形成装置のモジュール構成を示すブロック図
【図３】電力線通信の信号タイミングを示す図
【図４】電力線通信ラインの電圧レベルを切り替えるタイミングを示す図
【図５】電圧比較器の構成を示す図
【図６】従来のシリアル通信の説明図
【符号の説明】
【００３１】
１      商用電源
２      システムコントロールモジュール
３      高圧電源モジュール
４      給紙系ＤＣ負荷駆動モジュール
５      レーザ駆動モジュール
６      紙搬送系ＤＣ負荷駆動モジュール
７      レーザスキャナモータ駆動モジュール
２１    スイッチングレギュレータ
２２、３１、４１    変復調器
２３、３４、４４    ＣＰＵ
３６      電圧比較器
【図１】
2006106494.tif 000003
【図２】
2006106494.tif 000004
【図３】
2006106494.tif 000005
【図４】
2006106494.tif 000006
【図５】
2006106494.tif 000007
【図６】
2006106494.tif 000008