(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を記録する画像形成装置において、
前記画像形成装置を動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するサブ基板と、
前記サブ基板と接続し、前記サブ基板を制御するメイン基板と、
を有し、
前記サブ基板は前記アクチュエータの制御情報を格納するレジスタを有し、
前記メイン基板は前記レジスタに対応するメモリを有し、
前記メイン基板と前記サブ基板はリング状に接続され、
前記メイン基板は前記メモリの内容をデータとして含むパケットを生成し、前記パケットは、受信する前記サブ基板が前記レジスタの内容を変更するか否かを制御する制御データを含み、
前記メイン基板は、前記リング状に接続された前記サブ基板の前記メイン基板に近い方から順に、制御する対象となる前記アクチュエータの前記制御情報を格納する前記レジスタを有する前記サブ基板までの各前記サブ基板に対応する前記パケットであって、前記メモリの内容を前記データとして含み、前記制御データが前記レジスタの内容を変更することを示すものである前記パケットを生成し、前記リング状に接続されている前記メイン基板から前記サブ基板に送信し、
前記サブ基板は前記パケットを受信し、前記サブ基板は、受信した前記パケットの前記制御データが前記レジスタの内容を変更するものである場合は、前記受信した前記パケットの前記メモリの内容の前記データを用いて前記サブ基板の前記レジスタの内容を書き換え、該書き換えた前記レジスタの内容を前記データとして含み、前記パケットの前記制御データを前記レジスタの内容を変更しないものに書き換えたパケットを生成し、前記サブ基板から前記リング状に接続された次の前記サブ基板または前記メイン基板に送信し、受信した前記パケットの前記制御データが前記レジスタの内容を変更しないものである場合は、受信した前記パケットを前記リング状に接続された次の前記サブ基板または前記メイン基板に送信し、
前記サブ基板は、アドレスをカウントするカウンターを有し、前記アドレスが最終アドレスである場合には、受信した前記パケットによって制御が行われず、受信した前記パケットを前記リング状に接続された次の前記サブ基板または前記メイン基板に送信し、前記アドレスが前記最終アドレスでない場合には、前記パケットに基づいて前記サブ基板の制御が行われ、
前記サブ基板は、受信した前記パケットの前記制御データが前記レジスタの内容を変更するものである場合に、前記カウンターの前記アドレスを最終アドレスまでカウントし、前記制御データが前記レジスタの内容を変更しないものである場合に、前記カウンターの前記アドレスをカウントしないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記メイン基板から前記サブ基板への送信は前記メイン基板で生成した第１のクロック信号を伴い、前記サブ基板から前記メイン基板への送信は前記サブ基板で生成した前記第１のクロック信号と同期していない第２のクロック信号を伴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、記録媒体に画像を記録する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ホストコンピュータから受信した画像データを記録媒体に記録する画像形成装置が広く知られている。画像形成装置は、複数種類の記録媒体を格納し、そこから記録媒体を選択して搬送する。このような装置の搬送手段は各種アクチュエータによって動作し、また記録媒体の検出、温度検出などの多種のセンサが使用されている。画像形成装置では、いたるところに、センサやアクチュエータが使用されている。これらのアクチュエータやセンサなどを個々に制御する必要がある。このため、画像形成装置の制御手段の規模は大きくなり、またアクチュエータやセンサの駆動回路と通信する為の通信線も多数必要となる。
【０００３】
例えば、特開２００４−１１２４１０号公報の従来の画像形成装置では、多機能化する画像形成装置の機能ブロック毎に基板を設け、その機能ブロック毎の基板とメイン基板間をシリアル通信で接続している。これにより、パラレル方式の場合に必須であったデータの同期をとる必要がなくなり、コントローラを構成するＣＰＵのクロックの向上に合わせて、画像形成に関わる機能部分の処理を高速化すること、配線をシンプルにすることなどができるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１１２４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来技術では、メイン基板上のＩ／Ｏブリッジ部から各機能ブロックを構成する基板に対してそれぞれシリアル通信線を配線するものである。そのため、各機能ブロックが増えれば増えるほど配線が増え、またメイン基板上にあるＩ／Ｏブリッジ部の通信端子等の構成部品が増大してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、通信先が増えたとしても、メイン基板上の構成を増大させること無くメイン基板と通信相手の機能ブロックを構成する基板間をシリアル通信で接続する画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を記録する画像形成装置において、前記画像形成装置を動作させるアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するサブ基板と、前記サブ基板と接続し、前記サブ基板を制御するメイン基板と、を有し、前記サブ基板は前記アクチュエータの制御情報を格納するレジスタを有し、前記メイン基板は前記レジスタに対応するメモリを有し、前記メイン基板と前記サブ基板はリング状に接続され、前記メイン基板は前記メモリの内容をデータとして含むパケットを生成し、前記パケットは、受信する前記サブ基板が前記レジスタの内容を変更するか否かを制御する制御データを含み、前記メイン基板は、前記リング状に接続された前記サブ基板の前記メイン基板に近い方から順に、制御する対象となる前記アクチュエータの前記制御情報を格納する前記レジスタを有する前記サブ基板までの各前記サブ基板に対応する前記パケットであって、前記メモリの内容を前記データとして含み、前記制御データが前記レジスタの内容を変更することを示すものである前記パケットを生成し、前記リング状に接続されている前記メイン基板から前記サブ基板に送信し、前記サブ基板は前記パケットを受信し、前記サブ基板は、受信した前記パケットの前記制御データが前記レジスタの内容を変更するものである場合は、前記受信した前記パケットの前記メモリの内容の前記データを用いて前記サブ基板の前記レジスタの内容を書き換え、該書き換えた前記レジスタの内容を前記データとして含み、前記パケットの前記制御データを前記レジスタの内容を変更しないものに書き換えたパケットを生成し、前記サブ基板から前記リング状に接続された次の前記サブ基板または前記メイン基板に送信し、受信した前記パケットの前記制御データが前記レジスタの内容を変更しないものである場合は、受信した前記パケットを前記リング状に接続された次の前記サブ基板または前記メイン基板に送信し、前記サブ基板は、アドレスをカウントするカウンターを有し、前記アドレスが最終アドレスである場合には、受信した前記パケットによって制御が行われず、受信した前記パケットを前記リング状に接続された次の前記サブ基板または前記メイン基板に送信し、前記アドレスが前記最終アドレスでない場合には、前記パケットに基づいて前記サブ基板の制御が行われ、前記サブ基板は、受信した前記パケットの前記制御データが前記レジスタの内容を変更するものである場合に、前記カウンターの前記アドレスを最終アドレスまでカウントし、前記制御データが前記レジスタの内容を変更しないものである場合に、前記カウンターの前記アドレスをカウントしないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明によれば、画像形成装置の機能ブロックが増え、それに伴い通信するサブ基板が増えても、容易に全てのサブ基板とメイン基板とをシリアル通信で接続できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、シリアル通信手段の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、パケットの構成を示す図である。
【図３】図３は、サブ基板の通信コントローラ部のブロック図である。
【図４】図４は、画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図５】図５は、メイン基板上のメモリの使用構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。
まず、画像形成装置の構成を説明する。図４は、画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置として電子写真式の画像形成装置を例に説明する。画像形成装置５１は、ロール紙３６、３７、短票紙３８を選択して搬送する。これらの用紙は、搬送ローラ４０等の搬送手段によって搬送される。搬送された記録媒体３９は、感光ドラム４２からトナーが転写される。転写器４３による静電気で記録媒体３９上に感光ドラム４２に着ているトナーが付着する。記録媒体３９に付着したトナーは、高温の加熱ローラ４４と加圧ローラ５０に挟まれ、熱と圧力で記録媒体３９に定着する。その後排紙ローラ４１によって装置外部に排出される。加熱ローラ４４にはヒータが備えられている。光ヘッド４８は、感光ドラム４２に対して外部のホストコンピュータから受信した画像データに基づいて光を照射し、表面の帯電状態を変える装置である。現像器４９は感光ドラム４２の表面の帯電状態に応じてトナーを付着させる装置である。感光ドラム４２から記録媒体３９にトナーが転写されるが、感光ドラム４２には転写されずに残る微量のトナーがある。クリーナー４５はそのトナーを清掃する装置である。除電器４６は感光ドラム４２の表面を除電する除電手段である。除電器４６によって感光ドラム４２の表面は一様に除電される。帯電器４７は除電された感光ドラム４２の表面を一様に帯電させる帯電手段である。このように、画像形成装置５１は、画像データに基づいた画像を各種の記録媒体３９に記録する。記録媒体３９は、紙、扁平なプラスチックフィルムなどである。画像形成装置を例にしたが、インクジェットプリンタなどのプリンタであってもよい。
【００１１】
図１は、シリアル通信手段の構成を示すブロック図である。図２は、パケットの構成を示す図である。図２のパケットの構成は、出力側の端子からの信号を示している。図５は、メイン基板上のメモリの使用構成を示す図である。
【００１２】
メイン基板１は画像形成装置５１の全体を制御する制御手段である。図示はしていないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを搭載し、ＣＰＵはＲＡＭをワークエリア、データの一時的な記憶に使用し、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って動作する。また、メイン基板１は、図５で示したように、メモリを有し、接続されるサブ基板毎に区分して、各サブ基板上のアクチュエータ制御用レジスタと同じ内容のデータを記憶する。ＣＰＵはこのメモリのデータに基づいて、アクチュエータに関する制御をする。
【００１３】
メイン基板１と複数のサブ基板はリング状に接続される。図１ではサブ基板はｎ枚である。メイン基板１と第１サブ基板２は、ＣＴＲＬ−Ｔ端子とＣＴＲＬ−Ｒ端子が、ＣＬＫ−Ｔ端子とＣＬＫ−Ｒ端子が、Ｄ−Ｔ端子とＤ−Ｒ端子が接続されている。第１サブ基板２と第２サブ基板３は、ＣＴＲＬ−Ｔ端子とＣＴＲＬ−Ｒ端子が、ＣＬＫ−Ｔ端子とＣＬＫ−Ｒ端子が、Ｄ−Ｔ端子とＤ−Ｒ端子が接続されている。以下同様にサブ基板間同士では、ＣＴＲＬ−Ｔ端子とＣＴＲＬ−Ｒ端子が、ＣＬＫ−Ｔ端子とＣＬＫ−Ｒ端子が、Ｄ−Ｔ端子とＤ−Ｒ端子が接続されている。最後のサブ基板である第ｎサブ基板５とメイン基板１は、ＣＴＲＬ−Ｔ端子とＣＴＲＬ−Ｒ端子が、ＣＬＫ−Ｔ端子とＣＬＫ−Ｒ端子が、Ｄ−Ｔ端子とＤ−Ｒ端子が接続されている。
【００１４】
出力側の基板から入力側の基板に対して通信状態であることを通知するコントロール信号１９はＣＴＲＬ−Ｔ端子からＣＴＲＬ−Ｒ端子へ出力する。この信号が”Ｌ”の時に通信が行われる。
【００１５】
出力側の基板から入力側の基板に対して通信状態の時に同期をとるためのクロック信号２０、２１、２２はＣＬＫ−Ｔ端子からＣＬＫ−Ｒ端子へ出力する。この信号が”Ｌ”から”Ｈ”へ変化する時にデータが確定するので、そのタイミングでラッチする。
【００１６】
出力側の基板から入力側の基板に対して、通信状態の時にクロック信号２０、２１、２２に同期しているデータ信号２３、２４、２５はＤ−Ｔ端子からＤ−Ｒ端子へ出力される。クロック信号２０、２１、２２が”Ｌ”から”Ｈ”へ変化する時にデータが確定する。
【００１７】
第１サブ基板２には、第１サブ基板２が制御する第１アクチュエータ６が接続されている。第２サブ基板３には、第２サブ基板３が制御する第２アクチュエータ７が接続されている。第ｎ−１サブ基板４には、第ｎ−１サブ基板４が制御する第ｎ−１アクチュエータ８が接続されている。第ｎサブ基板５には、第ｎサブ基板５が制御する第ｎアクチュエータ９が接続されている。各サブ基板には制御するアクチュエータが接続されているが、アクチュエータだけではなく、センサ等を接続して制御してもよい。
【００１８】
データ信号２３、２４、２５について説明する。データ信号２３は、１ビットで構成され、パケットの制御ビットである。この制御ビットが”１”のときそのパケットは、スルー・パケットであることを示す。スルー・パケットは、アクチュエータ制御用レジスタのリードデータを送信するパケットである。このパケットを受信しても、そのままパケットを出力する。制御ビットが”０”のときはそのパケットは制御パケットであることを示す。制御パケットは、アクチュエータ制御の為のパケットである。このパケットを受信すると、アクチュエータ制御用のレジスタにライトを行い、スルー・パケットとして、レジスタのリードデータを送信する。
【００１９】
データ信号２４は、６ビットで構成され、アクチュエータ制御用のデータが格納されるデータブロックである。
データ信号２５は、１ビットで構成され、パケットの偶数パリティが格納されるパリティビットである。
【００２０】
図３は、サブ基板の通信コントローラ部のブロック図である。アクチュエータ３５を制御するサブ基板を用いて説明する。サブ基板の通信部２６はコントローラ２７、入力用のバッファ３３、出力用のバッファ３４を備える。入力用のバッファ３３はＣＴＲＬ−Ｒ、ＣＬＫ−Ｒ、Ｄ−Ｒの各端子からの信号を入力する。出力用のバッファ３４はＣＴＲＬ−Ｔ、ＣＬＫ−Ｔ、Ｄ−Ｔの各端子からの信号を出力する。
【００２１】
コントローラ２７には、入力用のバッファ３３から信号を受け、パケットの判定を行うパケット判定回路２９を備える。パケット判定回路２９から信号を受け、コントローラ２７内のアドレスをカウントするアドレスカウンタ２８が動作する。制御パケットでは、先頭アドレスより順にアクセスを行う。これは、サブ基板内に初期値が０のアドレスカウンタ２８が存在し、制御パケット受信にてインクリメントを行う。これにより、先頭アドレスより順にアクセスできるように制御している。ＣＴＲＬ−Ｒが”Ｈ”から”Ｌ”に変化するとリセットされる。また、制御パケットによって制御するとアドレスカウンタ２８は最終アドレスとなり、パケットを受信しても何もせずに次のサブ基板に送信する。また、制御を行った制御パケットはスルー・パケットになる。最初に受信した制御パケットによってサブ基板は制御される。
【００２２】
また、パリティ演算回路３０でパリティチェックする。アクセス制御回路３１はポート制御回路３２と出力用のバッファ３４とのどちらにアクセスするかを選択する。ポート制御回路３２は、接続されているアクチュエータ３５に対して、受信したパケットが制御パケットであれば、受信したデータをアクチュエータ制御用レジスタにライトし、結果をリードして、パケットをスルー・パケットにし、アクセス制御回路３１を介して出力用のバッファ３４に出力する。
【００２３】
サブ基板の通信部２６は独立して動作するようにクロック信号ＣＬＫ−０が入力されている。入力されたＤ−Ｒのパケットは、入力されたＣＴＲＬ−Ｒのコントロール信号と入力されたＣＬＫ−Ｒのクロック信号に基づいてデータが解析される。しかし、出力されるＤ−Ｔ、ＣＴＲＬ−Ｔ、ＣＬＫ−Ｔ信号は入力した信号とはクロック同期せずに独立したクロックに基づいて出力する。入力したパケットの解析が終了され、レジスタの制御が終了し、送信の準備が整った後にＣＴＲＬ−Ｔの信号、ＣＬＫ−０に基づいて生成されたＣＬＫ−Ｔの信号、コンントローラ２７によって生成されたＤ−Ｔが出力される。
【００２４】
次に通信動作について説明する。
メイン基板１の接続されるサブ基板毎に区分して、各サブ基板上のアクチュエータ制御用レジスタと同じ内容のデータを記憶している。アクチュエータをメイン基板によって制御する場合に、まずこのメモリの内容を変更する。次に、変更した部分に対応するサブ基板に対して、制御ビットを制御パケットとし、メモリの内容をデータとして、さらにパリティを演算しパケットを生成する。他のサブ基板に対しては、制御ビットを制御パケットとして、変更されていないメモリの内容をデータとして、さらにパリティを演算しパケットを生成する。
【００２５】
第１サブ基板２、第２サブ基板３、・・・、第ｎ−１サブ基板４、第ｎサブ基板５の順にパケットを接続し、コントロール信号、クロック信号と共に送信を開始する。
【００２６】
まず、第１サブ基板２は、最初のパケットを判断し、変更されていない内容のデータをレジスタにライトするので制御していないのと同じことになる。さらに、レジスタの内容をリードしてデータとする。そして最初のパケットはスルー・パケットとする。第１サブ基板２に対して何も制御せずに、レジスタの内容をリードしたことになる。次の第２サブ基板３に送信する。第１サブ基板２では、アドレスが最終アドレスとなるので、２番目のパケットから何もせずに送信する。第２サブ基板３では、最初のパケットはスルー・パケットなので何もしない。２番目のパケットは制御パケットなので、データの内容をレジスタにライトし、その後レジスタの内容をリードしてデータとする。パケットをスルー・パケットにし、アドレスを最終アドレスにする。第２サブ基板３では、変更されたメモリの内容によって制御され、結果をパケットのデータとして送信することになる。以下同様に各サブ基板の制御を行う。最後にメイン基板１が全てのサブ基板のレジスタの値をリードする。リードしたレジスタの値に基づいて制御を続ける。
【００２７】
このように構成することで、サブ基板の追加または削除がされたとしても、追加または削除されたサブ基板用のメモリエリアを追加または削除し、追加または削除されたサブ基板をシリアル通信のリングに挿入または削除するだけで、サブ基板の制御が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、アクチュエータ、センサ等を制御し、記録媒体に画像を記録するプリンタに利用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１  メイン基板
２  第１サブ基板
３  第２サブ基板
４  第ｎ−１サブ基板
５  第ｎサブ基板
２６  サブ基板の通信部
２７  コントローラ
３５  アクチュエータ
３６  ロール紙
４０  搬送ローラ
４２  感光ドラム
４８  光ヘッド
５１  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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