JP2014044558A - Distribution control system, and control device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high-speed communication as necessary by performing communication in a second communication mode faster than serial communication in addition to a first communication mode for performing serial communication with a module connected by a serial communication line.SOLUTION: A distribution control system dispersedly performs processing by a main control module 400 and a first and second sub control modules 410, 420. The main control module 400 switches a communication mode of the first and second sub control modules 410, 420 to a second communication mode faster than serial communication by the serial communication. Also, a communication mode of the main control module itself is switched to the second communication mode so as to enable control of the first sub control module 410 according to data from the second sub control module 420 faster than the serial communication.

Description

本発明は、メイン制御モジュールおよび複数のサブ制御モジュールを有する分散制御システムに関する。   The present invention relates to a distributed control system having a main control module and a plurality of sub-control modules.

複写機や複合機等の画像形成装置では、画像形成のために多数のモータやセンサ等のプリンタデバイスを制御する必要がある。これらの制御を1個のCPU(Central Processing Unit)により行う場合、CPUにかかる負荷が増大する。負荷の増大に対応するために高性能なCPUが要求される。また、プリンタにおける負荷の数の増加に伴い、CPUが搭載された基板から、負荷ドライバユニットまでの配線が長くなる。さらに、大量の配線が必要になり、配線の配置が複雑になる。このような、高性能なCPUや、長く大量の配線は、画像形成装置の製造コストに影響する。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a multifunction peripheral, it is necessary to control a number of printer devices such as motors and sensors for image formation. When these controls are performed by one CPU (Central Processing Unit), the load on the CPU increases. A high-performance CPU is required to cope with an increase in load. As the number of loads in the printer increases, the wiring from the board on which the CPU is mounted to the load driver unit becomes longer. Furthermore, a large amount of wiring is required, and the layout of the wiring becomes complicated. Such a high-performance CPU and a long and large amount of wiring affect the manufacturing cost of the image forming apparatus.

そのために、複数の制御モジュールを用いた分散制御により画像形成処理を行う画像形成装置が実現されている。各制御モジュールは、CPUやASIC(Application Specific Integrated Circuit)を有しており、自身が分担する画像形成のための処理を実行する。複数の制御モジュールを用いる分散制御では、制御モジュール間(CPU間、CPUとASIC間、ASIC間)のデータ通信に、配線数の削減や高速処理のためにシリアル通信が用いられることが多い。   For this purpose, an image forming apparatus that performs image forming processing by distributed control using a plurality of control modules is realized. Each control module has a CPU and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and executes processing for image formation shared by itself. In distributed control using a plurality of control modules, serial communication is often used for data communication between control modules (between CPUs, between CPUs and ASICs, and between ASICs) in order to reduce the number of wires and to perform high-speed processing.

1つのメイン制御モジュールと複数のサブ制御モジュールとにより分散制御を行う場合、単純にメイン制御モジュールと各サブ制御モジュールとをシリアル通信線で接続する構成では、サブ制御モジュールの数だけシリアル通信線が必要になる。サブ制御モジュールが増加すると、シリアル通信線も増加する。   When distributed control is performed by one main control module and a plurality of sub control modules, in the configuration in which the main control module and each sub control module are simply connected by a serial communication line, there are as many serial communication lines as the number of sub control modules. I need it. As the number of sub-control modules increases, the number of serial communication lines also increases.

特許文献1には、親局と複数の子局との間で通信線を介して多重通信方式で通信データを送受信する装置(多重通信方式は、例えば、I2C(Inter-Integrated Circuit)方式で構成される)が開示される。多重通信方式により、通信線の数を削減する。
特許文献2には、割込み専用の制御線を削減して、シリアル通信線を介して割込みの有無及び要因情報をシリアルデータとして送る方法が開示される。特許文献2では、子局で発生した割り込み情報が一旦子局内でスタックされ、通信線を介してシリアルデータとして転送されるために、割り込み専用線を削減することができる。
Patent Document 1 discloses a device that transmits and receives communication data between a master station and a plurality of slave stations via a communication line using a multiplex communication method (the multiplex communication method is configured by, for example, an I2C (Inter-Integrated Circuit) method). Is disclosed. The number of communication lines is reduced by the multiplex communication method.
Patent Document 2 discloses a method of reducing the number of interrupt-dedicated control lines and transmitting the presence / absence of interrupt and factor information as serial data via a serial communication line. In Patent Document 2, since interrupt information generated in a slave station is once stacked in the slave station and transferred as serial data via a communication line, the dedicated interrupt line can be reduced.

特開平5−122777号公報JP-A-5-122777 特開2009−141526号公報JP 2009-141526 A

分散制御システムにおいて、サブ制御モジュール間の同期動作や、センサの検知結果を反映した最適な制御をシリアル通信線を用いて行う場合には、シリアル通信時間による遅延が問題となる。
例えば、メイン制御モジュールに2個のサブ制御モジュールが接続された構成の分散制御システムでは、一方のサブ制御モジュールからのデータを他方のサブ制御モジュールによる動作制御に用いることがある。この場合、2回のシリアル通信が必要になる。即ち、メイン制御モジュールは、一方のサブ制御モジュールからデータをシリアル通信で受信し、受信したデータに基づく指示を他方のサブ制御モジュールにシリアル通信で送信する。この2回のシリアル通信にかかる時間が遅延時間となる。シリアル通信による遅延時間は、サブ制御部間の同期動作やセンサの検知結果を反映した最適な制御のために、短い方がよい。
In a distributed control system, when performing synchronous operation between sub-control modules and optimal control reflecting sensor detection results using a serial communication line, delay due to serial communication time becomes a problem.
For example, in a distributed control system in which two sub control modules are connected to a main control module, data from one sub control module may be used for operation control by the other sub control module. In this case, serial communication is required twice. That is, the main control module receives data from one sub-control module by serial communication, and transmits an instruction based on the received data to the other sub-control module by serial communication. The time required for these two serial communications is a delay time. The delay time due to serial communication is preferably shorter for optimal control reflecting the synchronous operation between the sub-control units and the detection result of the sensor.

シリアル通信時間を短縮するために、2個のサブ制御モジュールを、直接シリアル通信線で接続することも可能である。しかし、これは配線の増加、配線の配置の複雑化を招く。そのために、シリアル通信線を用いることによる配線数の削減効果が低減する。また、シリアル通信の通信速度を上げてシリアル通信時間を短縮することも可能である。しかし、通信速度の高速化は、一般的に、放射ノイズレベルが上がり、通信のノイズ耐性が脆弱になる。   In order to shorten the serial communication time, it is possible to connect the two sub-control modules directly with a serial communication line. However, this causes an increase in wiring and a complicated wiring arrangement. Therefore, the effect of reducing the number of wirings by using a serial communication line is reduced. It is also possible to shorten the serial communication time by increasing the communication speed of serial communication. However, increasing the communication speed generally increases the radiation noise level and weakens the noise resistance of communication.

特許文献1の多重通信装置では、複数の子局(サブ制御モジュール)と親局(メイン制御モジュール)との間で通信線を共有するため、通信線の使用権の調停が必要になる。親局と子局との間で応答性が要求されるタイミング信号をシリアル通信で転送すると、シリアル通信に要する遅延に、シリアル通信線の調停に要する遅延が加算されて、応答性への要求を満足することが困難になる。
特許文献2の方法では、子局の割り込み情報がシリアルデータとして親局へ伝達される。そのために、割込み専用の制御線を削減できたとしても、シリアル通信での時間遅延の発生を防止することはできない。
In the multiplex communication apparatus of Patent Document 1, since a communication line is shared between a plurality of slave stations (sub control modules) and a master station (main control module), arbitration of the right to use the communication lines is necessary. When a timing signal that requires responsiveness is transferred between the master station and the slave station via serial communication, the delay required for arbitration of the serial communication line is added to the delay required for serial communication, and a request for responsiveness is made. It becomes difficult to be satisfied.
In the method of Patent Document 2, the slave station interrupt information is transmitted to the master station as serial data. For this reason, even if the control lines dedicated to interrupts can be reduced, the occurrence of time delay in serial communication cannot be prevented.

本発明は、以上のような従来の問題に鑑み、シリアル通信線によって接続されているモジュールと、シリアル通信を行う第1の通信モードに加えて、シリアル通信より高速な第2通信モードで通信可能とすることにより、必要に応じて高速な通信を可能とすることを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, the present invention can communicate with a module connected by a serial communication line in a second communication mode that is faster than serial communication in addition to the first communication mode that performs serial communication. The purpose is to enable high-speed communication as necessary.

上記の課題を解決する本発明の分散制御システムは、メイン制御モジュール、及び各々が前記メイン制御モジュールにシリアル通信線で接続される第1及び第2のサブ制御モジュールを有する。この分散制御システムは、前記メイン制御モジュールと前記第1及び第2のサブ制御モジュールとの間で前記シリアル通信線を介してデータを送受信して分散処理を行う。
前記メイン制御モジュール及び前記第1及び第2のサブ制御モジュールは、それぞれ、シリアル通信を行う第1の通信モード及びシリアル通信よりもデータの転送が高速な第2の通信モードによる通信が可能な通信手段を有する。
前記メイン制御モジュールは、切替手段及び制御手段を有する。切替手段は、シリアル通信により前記第1及び第2のサブ制御モジュールの通信手段を前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替えさせる。また、前記メイン制御モジュールの前記通信手段を前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替える。制御手段は、前記第1のサブ制御モジュールから前記第2の通信モードにより受信したデータに応じて、前記第2の通信モードにより制御データを前記第2のサブ制御モジュールへ送信する。
The distributed control system of the present invention that solves the above problems includes a main control module, and first and second sub-control modules each connected to the main control module via a serial communication line. This distributed control system performs distributed processing by transmitting and receiving data via the serial communication line between the main control module and the first and second sub-control modules.
The main control module and the first and second sub-control modules can communicate in a first communication mode for serial communication and in a second communication mode in which data transfer is faster than serial communication, respectively. Have means.
The main control module has switching means and control means. The switching means switches the communication means of the first and second sub control modules from the first communication mode to the second communication mode by serial communication. The communication unit of the main control module is switched from the first communication mode to the second communication mode. The control means transmits control data to the second sub-control module in the second communication mode in accordance with data received from the first sub-control module in the second communication mode.

本発明の制御装置は、シリアル通信線で接続される第1及び第2のサブ制御モジュールとの間で、前記シリアル通信線を介して、シリアル通信を行う第1の通信モード及びシリアル通信よりもデータの転送が高速な第2の通信モードによる通信を行う。これにより制御装置は、第1及び第2のサブ制御モジュールを用いた分散処理が可能である。
この制御装置は、切替手段及び制御手段を有する。
切替手段は、シリアル通信により、前記第1及び第2のサブ制御モジュールの通信モードを前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替えさせる。また、切替手段は、自装置の通信モードを前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替える。
制御手段は、前記第1のサブ制御モジュールから前記第2の通信モードにより受信したデータに応じて、前記第2の通信モードにより制御データを前記第2のサブ制御モジュールへ送信する。
The control device of the present invention is more effective than the first communication mode and serial communication in which serial communication is performed between the first and second sub-control modules connected by the serial communication line via the serial communication line. Communication is performed in the second communication mode in which data transfer is fast. As a result, the control device can perform distributed processing using the first and second sub-control modules.
This control apparatus has a switching means and a control means.
The switching unit switches the communication mode of the first and second sub-control modules from the first communication mode to the second communication mode by serial communication. The switching means switches the communication mode of the own device from the first communication mode to the second communication mode.
The control means transmits control data to the second sub-control module in the second communication mode in accordance with data received from the first sub-control module in the second communication mode.

本発明は、2つのサブ制御モジュールが連携して動作するときに、通信モードをシリアル通信よりもデータの転送が高速な第2の通信モードに切り替えることで、必要に応じて高速な通信が可能となる。   In the present invention, when the two sub-control modules operate in cooperation, the communication mode is switched to the second communication mode in which data transfer is faster than serial communication, thereby enabling high-speed communication as necessary. It becomes.

画像形成装置の構成図。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus. 第1実施形態の分散制御システムの構成例示図。1 is a configuration example diagram of a distributed control system of a first embodiment. 通信制御部の詳細構成図。The detailed block diagram of a communication control part. 第1実施形態の分散制御システムによる処理の制御フローの説明図。Explanatory drawing of the control flow of the process by the distributed control system of 1st Embodiment. 第2実施形態の分散制御システムの構成例示図。The structural example figure of the distributed control system of 2nd Embodiment. 第2実施形態の分散制御システムによる処理の制御フローの説明図。Explanatory drawing of the control flow of the process by the distributed control system of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[画像形成装置]
図1は、本実施形態にかかる分散制御システムを用いた画像形成装置の構成図である。この画像形成装置200は、電子写真方式を採用している。図1において、符号末尾のアルファベットY、M、C、Kは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色を表す。なお、以下の説明で全色を表す場合には、符号末尾のアルファベットY、M、C、Kを省略して説明する。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus using a distributed control system according to the present embodiment. The image forming apparatus 200 employs an electrophotographic system. In FIG. 1, alphabets Y, M, C, and K at the end of the code represent yellow, magenta, cyan, and black colors, respectively. In the following description, when all colors are represented, the alphabets Y, M, C, and K at the end of the code are omitted.

フルカラー静電画像を形成するための像形成体である感光ドラム(以下、「感光体」という。)225は、図示しないモータにより図中矢印Aの方向に回転可能に設けられる。感光体225の周囲には、一次帯電部221、露光部218、現像部223、転写部220、クリーナ部222、及び除電部271が設けられる。   A photosensitive drum (hereinafter referred to as “photosensitive member”) 225 which is an image forming body for forming a full-color electrostatic image is provided so as to be rotatable in the direction of arrow A in the drawing by a motor (not shown). Around the photoconductor 225, a primary charging unit 221, an exposure unit 218, a developing unit 223, a transfer unit 220, a cleaner unit 222, and a charge eliminating unit 271 are provided.

感光体225上には、露光部218により潜像が形成される。現像部223は、感光体225上に形成された潜像をトナーにより現像する。中間転写ベルト226は、感光体225上で現像された各色のトナー像が転写される。
中間転写ベルト226は、ローラ227、228、229に張架される。転写ローラ脱着ユニット250は、二次転写部231を中間転写ベルト226に当接、離間するための駆動ユニットである。二次転写部231を通過後の中間転写ベルト226は、クリーナブレード232により、残留トナーが掻き落とされる。
A latent image is formed on the photoreceptor 225 by the exposure unit 218. The developing unit 223 develops the latent image formed on the photoconductor 225 with toner. The intermediate transfer belt 226 is transferred with the toner image of each color developed on the photoconductor 225.
The intermediate transfer belt 226 is stretched around rollers 227, 228, and 229. The transfer roller attaching / detaching unit 250 is a drive unit for bringing the secondary transfer unit 231 into contact with and separating from the intermediate transfer belt 226. The residual toner is scraped off from the intermediate transfer belt 226 after passing through the secondary transfer portion 231 by the cleaner blade 232.

カセット240、241及び手差し給紙部253には、記録用紙等の記録材が収納される。カセット240、241及び手差し給紙部253は、記録材の有無を検知するための用紙検知センサ243、244、245を備える。また、カセット240、241及び手差し給紙部253は、記録材のピックアップ不良を検知するための給紙センサ247、248、249を備える。   Recording materials such as recording paper are stored in the cassettes 240 and 241 and the manual paper feed unit 253. The cassettes 240 and 241 and the manual paper feed unit 253 include paper detection sensors 243, 244, and 245 for detecting the presence or absence of a recording material. The cassettes 240 and 241 and the manual paper feed unit 253 include paper feed sensors 247, 248, and 249 for detecting a recording material pickup failure.

レジストローラ255、給紙ローラ対235、及び縦パスローラ対236、237は、カセット240、241に収納される記録材を、二次転写部231と中間転写ベルト226との当接部(ニップ部)に給送する。レジストローラ255及び給紙ローラ対235は、手差し給紙部253に収納される記録材をニップ部に給送する。その際、二次転写部231は、転写ローラ脱着ユニット250によって中間転写ベルト226に当接される。中間転写ベルト226上に形成されたトナー像は、ニップ部で記録材上に転写される。定着部234は、記録材に転写されたトナー像を熱定着する。   The registration roller 255, the paper feed roller pair 235, and the vertical pass roller pairs 236 and 237 are used to contact the recording material stored in the cassettes 240 and 241 with a contact portion (nip portion) between the secondary transfer portion 231 and the intermediate transfer belt 226. To feed. The registration roller 255 and the paper feed roller pair 235 feed the recording material stored in the manual paper feed unit 253 to the nip portion. At that time, the secondary transfer portion 231 is brought into contact with the intermediate transfer belt 226 by the transfer roller attaching / detaching unit 250. The toner image formed on the intermediate transfer belt 226 is transferred onto the recording material at the nip portion. The fixing unit 234 thermally fixes the toner image transferred to the recording material.

[画像形成装置の動作]
画像形成装置200における記録材への画像形成動作について説明する。
画像形成装置200は、画像形成時に、一次帯電部221に電圧を印加することで感光体225の表面を所定の電位で一様にマイナス帯電させる。帯電された感光体225上には、レーザースキャナを有する露光部218により露光が行われて、潜像が形成される。露光部218は、プリンタ制御インタフェース215を介してコントローラ214から送られてくる画像データに基づいてレーザー光をオン、オフすることによって、当該画像データに応じた潜像を形成する。
[Operation of Image Forming Apparatus]
An image forming operation on a recording material in the image forming apparatus 200 will be described.
The image forming apparatus 200 applies a voltage to the primary charging unit 221 during image formation to uniformly negatively charge the surface of the photoconductor 225 at a predetermined potential. On the charged photoconductor 225, exposure is performed by an exposure unit 218 having a laser scanner to form a latent image. The exposure unit 218 forms a latent image corresponding to the image data by turning on and off the laser beam based on the image data sent from the controller 214 via the printer control interface 215.

現像部223の現像ローラには、色毎に予め設定された現像バイアスが印加される。感光体225上の潜像は、現像ローラにより現像されることで、トナー像として可視化される。トナー像は、転写部220により中間転写ベルト226に転写され、さらに二次転写部231で、搬送されてきた記録材に転写される。トナー像が転写された記録材は、搬送パス268を通過し、定着搬送ベルト230を介して定着部234へ搬送される。   A developing bias preset for each color is applied to the developing roller of the developing unit 223. The latent image on the photoconductor 225 is developed as a toner image by being developed by a developing roller. The toner image is transferred to the intermediate transfer belt 226 by the transfer unit 220, and further transferred to the conveyed recording material by the secondary transfer unit 231. The recording material onto which the toner image has been transferred passes through a conveyance path 268 and is conveyed to the fixing unit 234 via the fixing conveyance belt 230.

定着部234では、トナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器251、252が、記録材に転写されたトナー像を帯電する。さらに定着ローラ233によりトナー画像が記録材に熱定着される。熱定着後、記録材は排紙される。感光体225上に残留したトナーは、クリーナ部222で除去、回収される。その後、感光体225は、除電装置271により一様にゼロボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。   In the fixing unit 234, the pre-fixing chargers 251 and 252 charge the toner image transferred to the recording material in order to compensate for the toner adsorption force and prevent image disturbance. Further, the toner image is thermally fixed on the recording material by the fixing roller 233. After the heat fixing, the recording material is discharged. The toner remaining on the photosensitive member 225 is removed and collected by the cleaner unit 222. Thereafter, the photosensitive member 225 is uniformly discharged to near zero volts by the charge removing device 271 to prepare for the next image forming cycle.

画像形成装置200における記録材の搬送動作について説明する。
画像形成が開始されると、カセット240、241及び手差し給紙部253に収納された記録材は、ピックアップローラ238、239、254により1枚ずつピックアップされ、給紙ローラ対235を介してレジストローラ255へ搬送される。記録材は、レジストローラ255の上流に配置されたレジストセンサ256により、通過が検知される。
A recording material conveyance operation in the image forming apparatus 200 will be described.
When image formation is started, the recording materials stored in the cassettes 240 and 241 and the manual paper feed unit 253 are picked up one by one by the pick-up rollers 238, 239 and 254, and are registered by the registration rollers 235. It is conveyed to 255. The recording material is detected by the registration sensor 256 disposed upstream of the registration roller 255.

画像形成装置200は、レジストセンサ256により記録材の通過が検知された時点(もしくは検知から所定の時間経過後)で、一端、搬送動作を中断する。そのために記録材は、停止したレジストローラ255に当接して停止する。このとき記録材の先端が搬送経路に対して垂直になるように、記録材の姿勢が調整される。この処理を「位置補正」と称する。位置補正は、以降の処理において、記録材に形成される画像の傾きを低減するために行われる。画像形成装置200は、位置補正後、レジストローラ255を起動させて搬送動作を再開し、記録材を二次転写部231へ搬送する。   The image forming apparatus 200 interrupts the conveying operation once when the registration sensor 256 detects the passage of the recording material (or after a predetermined time has elapsed since the detection). Therefore, the recording material comes into contact with the stopped registration roller 255 and stops. At this time, the posture of the recording material is adjusted so that the front end of the recording material is perpendicular to the conveyance path. This process is referred to as “position correction”. The position correction is performed in order to reduce the inclination of the image formed on the recording material in the subsequent processing. After the position correction, the image forming apparatus 200 activates the registration roller 255 to resume the conveyance operation, and conveys the recording material to the secondary transfer unit 231.

記録材は、二次転写部231においてトナー像が転写される。トナー像の転写後、記録材は、搬送パス268を通過し、定着搬送ベルト230を介して定着部234へと搬送される。定着部234でトナー像が定着された記録材は、排紙フラッパ257により排紙パス258側に搬送パスが切り替えられることで、排紙ローラ270により排紙トレー242に排紙される。   A toner image is transferred to the recording material in the secondary transfer unit 231. After the toner image is transferred, the recording material passes through the conveyance path 268 and is conveyed to the fixing unit 234 via the fixing conveyance belt 230. The recording material on which the toner image is fixed by the fixing unit 234 is discharged to the discharge tray 242 by the discharge roller 270 by switching the transport path to the discharge path 258 side by the discharge flapper 257.

両面印刷を行う場合には、記録材の表面に画像が形成された後に、記録材を排紙トレー242に排紙せず、記録材の裏面に画像を形成する。記録材の裏面に画像形成を行なう場合、排紙センサ269で記録材が検知されると、排紙フラッパ257が搬送パスを裏面パス259側に切り替える。反転ローラ260が両面反転パス261を通過した記録材を両面反転パス261に搬送する。記録材は、送り方向幅の分だけ両面反転パス261に搬送された後に、反転ローラ260の逆回転駆動により進行方向が切り替えられる。そして、両面パス搬送ローラ262が表面が下向きになっている記録材を両面パス263に搬送する。
記録材は、両面パス263を再給紙ローラ264に向かって搬送され、再給紙センサ265により通過が検知される。再給紙センサ265により記録材の通過が検知されると、本実施形態では所定の時間経過後に、搬送動作を中断する。記録材は、再給紙ローラ264に当接して停止する。このとき記録材の先端が、搬送経路に対して垂直になるように記録材の姿勢が調整される。以下、この処理を「再位置補正」と称する。
In the case of performing duplex printing, after an image is formed on the surface of the recording material, the recording material is not discharged onto the paper discharge tray 242 but is formed on the back surface of the recording material. When image formation is performed on the back surface of the recording material, when the recording material is detected by the paper discharge sensor 269, the paper discharge flapper 257 switches the transport path to the back surface path 259 side. The reverse roller 260 conveys the recording material that has passed through the double-side reverse path 261 to the double-side reverse path 261. The recording material is conveyed to the double-side reversing path 261 by the amount corresponding to the feed direction width, and then the traveling direction is switched by reverse rotation driving of the reversing roller 260. Then, the double-sided path conveying roller 262 conveys the recording material having the surface facing downward to the double-sided path 263.
The recording material is conveyed through the double-sided path 263 toward the refeed roller 264, and the passage of the recording material is detected by the refeed sensor 265. When the re-feed sensor 265 detects the passage of the recording material, in the present embodiment, the conveyance operation is interrupted after a predetermined time has elapsed. The recording material comes into contact with the refeed roller 264 and stops. At this time, the posture of the recording material is adjusted so that the front end of the recording material is perpendicular to the conveyance path. Hereinafter, this process is referred to as “reposition correction”.

再位置補正は、記録材の裏面に形成される画像の傾きを低減するために行われる。再位置補正後、再給紙ローラ264が再起動される。再給紙ローラ264は、表裏が逆転した状態の記録材を、再度、給紙パス266上に搬送する。その後、画像形成装置200は、再び上述の位置補正を行い、記録材の表面と同様の処理を行う。表裏両面に画像形成された記録材は、そのまま排紙フラッパ257より搬送パスが排紙パス258側に切り替えられることにより、排紙トレー242に排紙される。   The reposition correction is performed in order to reduce the inclination of the image formed on the back surface of the recording material. After the reposition correction, the refeed roller 264 is restarted. The re-feed roller 264 transports the recording material in a state where the front and back sides are reversed to the feed path 266 again. Thereafter, the image forming apparatus 200 performs the above-described position correction again, and performs the same processing as the surface of the recording material. The recording material on which images are formed on both the front and back surfaces is discharged from the discharge flapper 257 to the discharge tray 242 by switching the transport path to the discharge path 258 side.

なお、画像形成装置200は、両面印刷時においても、記録材の連続給送が可能である。しかしながら、画像形成装置200は、記録材への画像形成や形成されたトナー像の定着などを行うための機構を1系統しか有していないため、表面への印刷と裏面への印刷を同時に行うことはできない。したがって、両面印刷時には、画像形成装置200に対し、カセット240、241及び手差し給紙部253からの記録材と、裏面印刷のために反転させて再度給送された記録材とが、交互に画像形成される。   Note that the image forming apparatus 200 can continuously feed the recording material even during duplex printing. However, since the image forming apparatus 200 has only one system for forming an image on a recording material and fixing a formed toner image, printing on the front surface and printing on the back surface are simultaneously performed. It is not possible. Therefore, at the time of duplex printing, the recording material from the cassettes 240 and 241 and the manual paper feeding unit 253 and the recording material that is reversed and fed again for back side printing are alternately displayed on the image forming apparatus 200. It is formed.

[分散制御システム]
画像形成装置200は、メイン制御モジュール及び複数のサブ制御モジュールにより構成される分散制御システムにより分散制御される。サブ制御モジュールは、例えば搬送モジュール、作像モジュール、定着モジュール等である。メイン制御モジュールは、各サブ制御モジュールを統括的に制御する。メイン制御モジュールと各サブ制御モジュールとは、応答性のよいシリアル通信バスにより接続される。搬送モジュールは、上記の搬送動作を行う各種ローラ及び各種モータ等の動作を制御する。作像モジュールは、上記の画像形成動作を行う感光体225、現像部223、一次帯電部221、各種ローラ、及び各種モータ等の動作を制御する。定着モジュールは、定着部234、定着部234から画像形成装置200外に記録材を排出するための各種ローラ及び各種モータ等の動作を制御する。
[Distributed control system]
The image forming apparatus 200 is distributed and controlled by a distributed control system including a main control module and a plurality of sub-control modules. The sub control module is, for example, a transport module, an image forming module, a fixing module, or the like. The main control module controls each sub-control module centrally. The main control module and each sub control module are connected by a serial communication bus with good response. The transport module controls operations of various rollers and various motors that perform the above-described transport operation. The image forming module controls operations of the photosensitive member 225, the developing unit 223, the primary charging unit 221, the various rollers, the various motors, and the like that perform the above-described image forming operation. The fixing module controls operations of various rollers and various motors for discharging the recording material from the fixing unit 234 and the fixing unit 234 to the outside of the image forming apparatus 200.

搬送モジュールは、例えば、カセット240に収納された記録材を、ピックアップローラ238でピックアップして、二次転写部231まで搬送する。そのために、搬送モジュールは、用紙検知センサ243によりカセット240内の記録材の有無を検知し、給紙センサ247により記録材のピックアップ不良を検知する。また、ピックアップローラ238を駆動するモータを制御する。このような各サブ制御モジュールで行われるモータやセンサの制御は、サブ制御モジュールで統括される複数の機能モジュール内で実現されるように機能分割される。つまり、本実施形態の分散制御システムは、メイン制御モジュール、サブ制御モジュール、及び機能モジュールの階層構造を有する。   For example, the transport module picks up the recording material stored in the cassette 240 by the pickup roller 238 and transports the recording material to the secondary transfer unit 231. Therefore, the transport module detects the presence or absence of the recording material in the cassette 240 by the paper detection sensor 243, and detects a pickup failure of the recording material by the paper feed sensor 247. Further, the motor for driving the pickup roller 238 is controlled. Such motor and sensor control performed in each sub-control module is divided into functions so as to be realized in a plurality of functional modules integrated by the sub-control module. That is, the distributed control system of this embodiment has a hierarchical structure of a main control module, a sub control module, and a functional module.

レジストローラ255における位置補正や両面パス263における再位置補正のように、センサで記録材を検知してからローラを駆動制御するまでの時間的余裕が少ない場合、シリアル通信バスによる転送時間が重要になる。記録材の検知後、直ちにローラの駆動が制御されなければ、記録材が必要以上にローラに突き当たった後にローラの減速、停止が行われることになり、その結果、記録材が使用できない状態になってしまう。   The transfer time by the serial communication bus is important when there is little time margin from the detection of the recording material by the sensor to the drive control of the roller, such as position correction in the registration roller 255 and reposition correction in the double-sided path 263. Become. If the drive of the roller is not controlled immediately after the recording material is detected, the roller is decelerated and stopped after the recording material hits the roller more than necessary, and as a result, the recording material cannot be used. End up.

このようにタイミングに依存した応答性が要求される制御であっても、装置の構成上の制約や各サブ制御モジュールへ割り振ることができる機能の制約などで、最適な機能分割及び分割配置ができない場合がある。   Even in such a control that requires responsiveness depending on timing, optimal function division and division arrangement cannot be performed due to restrictions on the configuration of the device and restrictions on the functions that can be allocated to each sub-control module. There is a case.

[第1実施形態]
図2は、位置補正を行う分散制御システムの構成例示図である。なお、再位置補正についても、同様の構成で実現可能である。この分散制御システムは、メイン制御モジュール400、第1サブ制御モジュール410及び第2サブ制御モジュール420を含んで構成され、それぞれに機能が分散される。また、メイン制御モジュール400、第1サブ制御モジュール410及び第2サブ制御モジュール420は分割配置される。
第1サブ制御モジュール410は、レジストローラ255を回転駆動するためのモータ104を制御する。第2サブ制御モジュール420は、記録材の先端を検知するレジストセンサ256を監視する。メイン制御モジュール400は、レジストセンサ256の検知結果であるセンサ信号の入力タイミングに応じて、モータ104を駆動するためのモータ駆動信号を第1サブ制御モジュール410に転送する。メイン制御モジュール400と第1サブ制御モジュール410とは、シリアル通信線406によりデータの送受信が可能である。メイン制御モジュール400と第2サブ制御モジュール420とは、シリアル通信線405によりデータの送受信が可能である。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a configuration example diagram of a distributed control system that performs position correction. Note that the reposition correction can be realized with the same configuration. This distributed control system includes a main control module 400, a first sub control module 410, and a second sub control module 420, and functions are distributed to each. Further, the main control module 400, the first sub control module 410, and the second sub control module 420 are separately arranged.
The first sub control module 410 controls the motor 104 for driving the registration roller 255 to rotate. The second sub control module 420 monitors a registration sensor 256 that detects the leading edge of the recording material. The main control module 400 transfers a motor drive signal for driving the motor 104 to the first sub-control module 410 according to the input timing of the sensor signal that is the detection result of the registration sensor 256. The main control module 400 and the first sub control module 410 can transmit and receive data via the serial communication line 406. The main control module 400 and the second sub control module 420 can transmit and receive data via the serial communication line 405.

メイン制御モジュール400は、ROM(Read Only Memory)403に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)402をワーク領域として用いて実行するCPU401を備える。また、通信制御部404により、第1サブ制御モジュール410及び第2サブ制御モジュール420との通信が可能である。
ウォッチドッグタイマ(WDT:WatchDog Timer)430は、CPU401の動作状態を監視する。割り込みコントローラ(IRQC:Interrupt ReQuest Controller)431は、CPU401に、処理の中断及び指定した処理の実行を要求する。タイマ432は、モータ駆動信号を生成するための高速周期割り込みを発生する。D/Aコンバータ433は、複数のチャネルを備え、デジタル信号をアナログ信号に変換する。A/Dコンバータ434は、複数のチャネルを備え、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
メイン制御モジュール400の各構成要素は、CPUバス605を介してデータの送受信が可能になっている。
The main control module 400 includes a CPU 401 that executes a program stored in a ROM (Read Only Memory) 403 using a RAM (Random Access Memory) 402 as a work area. The communication control unit 404 can communicate with the first sub control module 410 and the second sub control module 420.
A watch dog timer (WDT) 430 monitors the operating state of the CPU 401. An interrupt controller (IRQC: Interrupt ReQuest Controller) 431 requests the CPU 401 to interrupt the process and execute the specified process. The timer 432 generates a high-speed cycle interrupt for generating a motor drive signal. The D / A converter 433 includes a plurality of channels and converts a digital signal into an analog signal. The A / D converter 434 includes a plurality of channels and converts an analog signal into a digital signal.
Each component of the main control module 400 can transmit and receive data via the CPU bus 605.

第1サブ制御モジュール410は、ROM413に格納されたプログラムを、RAM412をワーク領域として用いて実行するCPU411を備える。また、通信制御部414により、メイン制御モジュール400との間で通信が可能である。PWM(パルス幅変調)生成部415は、汎用タイマを用いPWM信号を生成する。第1サブ制御モジュール410は、PWM信号によりモータ104を制御する。   The first sub-control module 410 includes a CPU 411 that executes a program stored in the ROM 413 using the RAM 412 as a work area. The communication control unit 414 can communicate with the main control module 400. The PWM (pulse width modulation) generation unit 415 generates a PWM signal using a general-purpose timer. The first sub control module 410 controls the motor 104 by a PWM signal.

第2サブ制御モジュール420は、ROM423に格納されたプログラムを、RAM422をワーク領域として用いて実行するCPU421を備える。また、通信制御部424により、メイン制御モジュール400との間で通信が可能である。GPIO(General Purpose Input/Output)425は、複数の汎用入出力ポートを有する入出力端子である。   The second sub-control module 420 includes a CPU 421 that executes a program stored in the ROM 423 using the RAM 422 as a work area. The communication control unit 424 can communicate with the main control module 400. GPIO (General Purpose Input / Output) 425 is an input / output terminal having a plurality of general-purpose input / output ports.

図3は、通信制御部404の詳細構成図である。
通信制御部404は、複数のモードによる通信が可能である。本実施形態の通信制御部404は、シリアル通信線405、406を介したシリアルデータの送受信(シリアル通信モード)と単なる信号の送受信(信号通信モード)とを、切り替えて実行可能である。通信モードの切り替えは、例えばCPU401からの命令により行われる。なお、第1サブ制御モジュール410の通信制御部414及び第2サブ制御モジュール420の通信制御部424の通信モードの切り替えも、CPU401からの指令により行われる。
第1サブ制御モジュール410は、シリアル通信によりメイン制御モジュール400から通信モードを切り替える命令を受信すると、CPU411がこの命令に応じて通信制御部414の通信モードを切り替える。第2サブ制御モジュール420も同様である。
FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the communication control unit 404.
The communication control unit 404 can perform communication in a plurality of modes. The communication control unit 404 according to the present embodiment can execute switching between serial data transmission / reception (serial communication mode) and simple signal transmission / reception (signal communication mode) via the serial communication lines 405 and 406. The communication mode is switched by a command from the CPU 401, for example. Note that switching of the communication modes of the communication control unit 414 of the first sub control module 410 and the communication control unit 424 of the second sub control module 420 is also performed according to a command from the CPU 401.
When the first sub control module 410 receives a command to switch the communication mode from the main control module 400 by serial communication, the CPU 411 switches the communication mode of the communication control unit 414 according to the command. The same applies to the second sub-control module 420.

パラレルシリアル変換部604及びシリアルパラレル変換部606は、個別にデータの送受信とデータ転送レートの設定が可能である。バッファ部603は送信用バッファ領域と受信用バッファ領域とが内部に形成される。   The parallel / serial conversion unit 604 and the serial / parallel conversion unit 606 can individually transmit / receive data and set a data transfer rate. The buffer unit 603 includes a transmission buffer area and a reception buffer area.

バッファ部603の送信用バッファ領域には、CPU401からCPUバス605を介して送信データが格納される。送信用バッファ領域に格納された送信データは、パラレルシリアル変換部604でパラレルシリアル変換された後に、第1サブ制御モジュール410又は第2サブ制御モジュール420にシリアル送信される。
第1サブ制御モジュール410又は第2サブ制御モジュール420から送られた受信データは、シリアルパラレル変換部606でシリアルパラレル変換された後に、バッファ部603の受信用バッファ領域に格納される。CPU401は、受信用バッファ領域に格納された受信データをCPUバス605を介して読み出す。
Transmission data is stored in the transmission buffer area of the buffer unit 603 from the CPU 401 via the CPU bus 605. The transmission data stored in the transmission buffer area is parallel-serial converted by the parallel-serial conversion unit 604 and then serially transmitted to the first sub-control module 410 or the second sub-control module 420.
Received data sent from the first sub-control module 410 or the second sub-control module 420 is serial-parallel converted by the serial-parallel converter 606 and then stored in the reception buffer area of the buffer 603. The CPU 401 reads the reception data stored in the reception buffer area via the CPU bus 605.

データカウント部601は、バッファ部603に格納されたデータの数をカウントする。データカウント部601は、CPUバス605から送信データが書き込まれると送信データ数をカウントアップし、パラレルシリアル変換部604により送信データが読み出されると送信データ数をカウントダウンする。これにより、データカウント部601は、バッファ部603の送信用バッファ領域で送信待機中の送信データ数を管理する。同様に、データカウント部601は、シリアルパラレル変換部606で受信した受信データがバッファ部603に格納されると受信データ数をカウントアップし、CPU401により受信データが読み出されると受信データ数をカウントダウンする。これにより、バッファ部603の受信バッファ領域の受信データ数を管理する。   The data count unit 601 counts the number of data stored in the buffer unit 603. The data count unit 601 counts up the number of transmission data when transmission data is written from the CPU bus 605, and counts down the number of transmission data when the transmission data is read out by the parallel-serial conversion unit 604. Thereby, the data count unit 601 manages the number of transmission data waiting for transmission in the transmission buffer area of the buffer unit 603. Similarly, the data count unit 601 counts up the number of received data when the received data received by the serial / parallel conversion unit 606 is stored in the buffer unit 603, and counts down the number of received data when the CPU 401 reads the received data. . Thus, the number of received data in the reception buffer area of the buffer unit 603 is managed.

クロック生成部602は、データカウント部601でカウントされたバッファ部603で送信待機中の送信データ数に基づいてクロックを生成する。クロック生成部602は、送信待機中の送信データ数に応じて、分周カウンタの最大値を切り替える。分周カウンタは、通信データの1ビット幅を送信するのに必要なカウント数を決定する。つまり、送信待機中の送信データ数が多い場合には、通信ボーレートを上げるべく分周カウンタ値を小さくすることで、1ビット送信に要する時間を低減する。結果として、バッファ部601内の送信待機中の送信データ数を早く減らすことができるようになる。
また、クロック生成部602は、パラレルシリアル変換部604からの送信データの出力タイミングを、通信制御部404に入力されるシステムクロックに基づいて決定する。クロック生成部602は、システムクロックをカウントアップするカウンタを用いて、送信データの1ビット分を生成可能なカウント値までシステムクロックをカウントする。このカウント値までカウントしたタイミングが出力タイミングとなる。クロック生成部602は、出力タイミングとなるカウント値までカウントした後に、カウント値をゼロクリアして、再びカウント動作を繰り返す。
The clock generation unit 602 generates a clock based on the number of transmission data waiting for transmission in the buffer unit 603 counted by the data count unit 601. The clock generation unit 602 switches the maximum value of the frequency division counter according to the number of transmission data waiting for transmission. The frequency division counter determines the number of counts necessary to transmit 1 bit width of communication data. That is, when the number of transmission data waiting for transmission is large, the time required for 1-bit transmission is reduced by decreasing the frequency division counter value to increase the communication baud rate. As a result, the number of transmission data waiting in transmission in the buffer unit 601 can be quickly reduced.
Further, the clock generation unit 602 determines the output timing of transmission data from the parallel-serial conversion unit 604 based on the system clock input to the communication control unit 404. The clock generation unit 602 uses a counter that counts up the system clock to count the system clock up to a count value that can generate one bit of transmission data. The timing counted up to this count value is the output timing. The clock generation unit 602 counts up to the count value as the output timing, then clears the count value to zero, and repeats the count operation again.

なお、通信制御部404が信号通信モードの場合には、バッファ603を介さずに、CPUバス605からの送信データがパラレルシリアル変換部604に送られる。また、シリアルパラレル変換部606による受信データがCPUバス605に送られる。この場合には、例えば送信データがアナログ信号であってもパラレルシリアル変換部604からシリアル通信線に出力可能である。   When the communication control unit 404 is in the signal communication mode, transmission data from the CPU bus 605 is sent to the parallel / serial conversion unit 604 without going through the buffer 603. Also, data received by the serial / parallel converter 606 is sent to the CPU bus 605. In this case, for example, even if the transmission data is an analog signal, it can be output from the parallel-serial converter 604 to the serial communication line.

以上は、メイン制御モジュール400の通信制御部404の構成を例にして説明した。第1サブ制御モジュール410の通信制御部414及び第2サブ制御モジュール420の通信制御部424についても、同様の構成及び動作となる。   The above is an example of the configuration of the communication control unit 404 of the main control module 400. The communication control unit 414 of the first sub control module 410 and the communication control unit 424 of the second sub control module 420 have the same configuration and operation.

図2の分散制御システムによる通常の制御方法であれば、2回のシリアル通信が必要になる。即ち、第2サブ制御モジュール420からメイン制御モジュール400へのセンサ信号のシリアル通信、及びメイン制御モジュール400から第1サブ制御モジュール410へのモータ駆動信号のシリアル通信である。この2回のシリアル通信による通信時間が遅延時間となる。シリアル通信は、1通信において所定のデータ(例えば、センサからの検知結果)以外にプロトコルにしたがった複数のデータ(例えば、スタートデータ、ストップデータ、パリィティデータなど)を通信することを必要とする。つまり、シリアル通信モードは、所定のデータの通信において、信号通信モードに比較して多くのデータを必要とし、通信時間がかかり、遅延時間が長くなる。   If it is a normal control method by the distributed control system of FIG. 2, serial communication will be required twice. That is, the serial communication of the sensor signal from the second sub control module 420 to the main control module 400 and the serial communication of the motor drive signal from the main control module 400 to the first sub control module 410. The communication time for these two serial communications becomes a delay time. Serial communication requires communication of a plurality of data (for example, start data, stop data, parity data, etc.) according to a protocol in addition to predetermined data (for example, detection result from a sensor) in one communication. . That is, the serial communication mode requires a lot of data in communication of predetermined data as compared with the signal communication mode, takes a communication time, and increases a delay time.

本実施形態では、制御線の増設やシリアル通信速度の高速化を行うことなく、遅延時間を短縮するために、シリアル通信線405、406をシリアル通信と制御信号の通信とで切り替えて使用する。
図4は、シリアル通信線405、406をシリアル通信と制御信号の通信とで切り替えて位置補正を行う処理の制御フローの説明図である。
In the present embodiment, the serial communication lines 405 and 406 are switched between serial communication and control signal communication in order to reduce the delay time without increasing the number of control lines or increasing the serial communication speed.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a control flow of processing for correcting the position by switching the serial communication lines 405 and 406 between serial communication and control signal communication.

メイン制御モジュール400は、シリアル通信線405を介したシリアル通信により、第2サブ制御モジュール420に対し、GPIO425の所定のポートをレジストセンサ256から検知結果が入力されるポートとして設定するように指示する。この指示は、シリアル通信で行われる(S301)。第2サブ制御モジュール420は、この指示によりGPIO425の所定のポートを検知結果の入力ポートに設定する。
また、メイン制御モジュール400は、シリアル通信線406を介してシリアル通信により、第1サブ制御モジュール410のPWM信号生成部415に対して、モータ104の駆動制御するためのモータ速度や回転方向の設定を行う(S302)。
The main control module 400 instructs the second sub-control module 420 to set a predetermined port of the GPIO 425 as a port to which a detection result is input from the registration sensor 256 by serial communication via the serial communication line 405. . This instruction is performed by serial communication (S301). In response to this instruction, the second sub control module 420 sets a predetermined port of the GPIO 425 as an input port for the detection result.
In addition, the main control module 400 sets the motor speed and rotation direction for controlling the drive of the motor 104 to the PWM signal generation unit 415 of the first sub control module 410 by serial communication via the serial communication line 406. (S302).

メイン制御モジュール400は、シリアル通信線405を用いたシリアル通信により、第2サブ制御モジュール420に対して、シリアル通信線405を、センサ信号を送信する信号線として使用するように指示する。これにより第2サブ制御モジュール420の通信制御部424は、シリアル通信を行う機能を停止する。通信制御部424は、レジストセンサ256による検知結果を、シリアル通信線405を経由して、センサ信号としてメイン制御モジュール400に伝達することになる(S303)。   The main control module 400 instructs the second sub-control module 420 to use the serial communication line 405 as a signal line for transmitting a sensor signal by serial communication using the serial communication line 405. As a result, the communication control unit 424 of the second sub-control module 420 stops the function of performing serial communication. The communication control unit 424 transmits the detection result by the registration sensor 256 to the main control module 400 as a sensor signal via the serial communication line 405 (S303).

メイン制御モジュール400は、シリアル通信線406を用いたシリアル通信により、第1サブ制御モジュール410に対して、シリアル通信線406をモータ駆動信号を送信する信号線として使用するように指示する。これにより第1サブ制御モジュール410の通信制御部414は、シリアル通信を行う機能を停止する。通信制御部414は、メイン制御モジュール400からのモータ駆動信号を、シリアル通信線406を経由して受信することになる(S304)。
ステップS303、S304により、第1サブ制御モジュール410の通信制御部414及び第2サブ制御モジュール420の通信制御部424は、シリアル通信モードから信号通信モードに切り替わる。
The main control module 400 instructs the first sub-control module 410 to use the serial communication line 406 as a signal line for transmitting a motor drive signal by serial communication using the serial communication line 406. Accordingly, the communication control unit 414 of the first sub control module 410 stops the function of performing serial communication. The communication control unit 414 receives the motor drive signal from the main control module 400 via the serial communication line 406 (S304).
By steps S303 and S304, the communication control unit 414 of the first sub control module 410 and the communication control unit 424 of the second sub control module 420 are switched from the serial communication mode to the signal communication mode.

ステップS304完了後、メイン制御モジュール400は、通信制御部404を汎用ポートに切り替える。つまり、メイン制御モジュール400の通信制御部404も、シリアル通信モードから信号通信モードに切り替わる。これにより通信制御部404は、第2サブ制御モジュール420からのシリアル通信線405を介した入力信号をセンサ信号と判断し、第1サブ制御モジュール410にシリアル通信線406を介してモータ駆動信号を転送する。   After step S304 is completed, the main control module 400 switches the communication control unit 404 to a general-purpose port. That is, the communication control unit 404 of the main control module 400 also switches from the serial communication mode to the signal communication mode. Thus, the communication control unit 404 determines that the input signal from the second sub control module 420 via the serial communication line 405 is a sensor signal, and sends the motor drive signal to the first sub control module 410 via the serial communication line 406. Forward.

第2サブ制御モジュール420は、レジストセンサ256による検知結果を表すセンサ信号を、信号線としてのシリアル通信線405を介して、メイン制御モジュール400に送信する。メイン制御モジュール400は、センサ信号をタイミング信号として、センサ信号の受信を契機に、第1サブ制御モジュール410のPWM信号生成部415に対して所定の設定を行う。また、メイン制御モジュール400は、モータ駆動信号の生成を開始する。モータ駆動信号はパルス信号である。なお、第2サブ制御モジュール420の通信制御部424は、センサ信号の出力後、シリアル通信を行う機能を復活する(S305)。   The second sub-control module 420 transmits a sensor signal representing a detection result by the registration sensor 256 to the main control module 400 via a serial communication line 405 as a signal line. The main control module 400 uses the sensor signal as a timing signal and makes a predetermined setting for the PWM signal generation unit 415 of the first sub-control module 410 when the sensor signal is received. Further, the main control module 400 starts generating a motor drive signal. The motor drive signal is a pulse signal. Note that the communication control unit 424 of the second sub-control module 420 restores the function of performing serial communication after outputting the sensor signal (S305).

メイン制御モジュール400は、生成したモータ駆動信号を、信号線としてのシリアル通信線406を介して、第1サブ制御モジュール410に送信する。第1サブ制御モジュール410は、モータ駆動信号を受信する。第1サブ制御モジュール410は、受信したモータ駆動信号に基づいて、PWM信号生成部415を介さずに駆動パルスをモータ104に出力する。第1サブ制御モジュール410の通信制御部414は、モータ駆動信号の受信後、シリアル通信を行う機能を復活する(S306)。   The main control module 400 transmits the generated motor drive signal to the first sub control module 410 via the serial communication line 406 as a signal line. The first sub control module 410 receives a motor drive signal. The first sub control module 410 outputs a drive pulse to the motor 104 without passing through the PWM signal generation unit 415 based on the received motor drive signal. The communication control unit 414 of the first sub-control module 410 restores the function of performing serial communication after receiving the motor drive signal (S306).

ステップS305、S306におけるシリアル通信の機能の復活は、センサ信号の出力後或いはモータ駆動信号の受信後、所定時間の経過後に行ってもよい。
また、特定のシリアル通信パケットの受信を契機に行ってもよい。この特定のシリアル通信パケットは、通常の通信パケットやセンサ信号、モータ駆動信号とは異なる独自の信号パターンである。信号通信モードでは、送信側と受信側が固定されている。よって、特定のシリアル通信パケットを用いてシリアル通信の機能を復活させる場合は、第2サブ制御モジュール420のCPU421がシリアル通信の機能を復活させるタイミングを制御することになる。まず、第2サブ制御モジュール420からメイン制御モジュールに400に対して特定のシリアル通信パケットを送信する。そして、メイン制御モジュール400から第1サブ制御モジュール410に対して特定のシリアル通信パケットを送信する。シリアル通信パケットを受信に応じて、メイン制御モジュール400および第1サブ制御モジュール410はシリアル通信機能を復活する。
The restoration of the serial communication function in steps S305 and S306 may be performed after a predetermined time elapses after the sensor signal is output or the motor drive signal is received.
Alternatively, it may be triggered by reception of a specific serial communication packet. This specific serial communication packet is a unique signal pattern different from normal communication packets, sensor signals, and motor drive signals. In the signal communication mode, the transmission side and the reception side are fixed. Therefore, when the serial communication function is restored using a specific serial communication packet, the CPU 421 of the second sub-control module 420 controls the timing at which the serial communication function is restored. First, a specific serial communication packet is transmitted from the second sub control module 420 to the main control module 400. Then, a specific serial communication packet is transmitted from the main control module 400 to the first sub control module 410. In response to receiving the serial communication packet, the main control module 400 and the first sub control module 410 restore the serial communication function.

メイン制御モジュール400は、モータ駆動信号の出力完了後に、通信制御部404のシリアル通信の機能を復活することで、次の制御に必要な設定を順次、シリアル通信で行う(ステップS307)。   After completing the output of the motor drive signal, the main control module 400 restores the serial communication function of the communication control unit 404 to sequentially perform settings necessary for the next control by serial communication (step S307).

以上のように、タイミングが重要でない制御を行うための信号は、シリアル通信で行い、タイミングが重要な制御を行うための信号は、シリアル通信線405、406に時分割で埋め込んで送信する。シリアル通信線405、406をこのように用いることで、専用の制御線を用いず、シリアル通信の高速化を行わなくとも、記録材の位置補正や再位置補正のような高精度な制御を行うことができる。そのために、線材コストが低減され、高速通信によるノイズ対策が不要になる。   As described above, a signal for performing control with unimportant timing is performed by serial communication, and a signal for performing control with important timing is embedded in the serial communication lines 405 and 406 in a time division manner and transmitted. By using the serial communication lines 405 and 406 in this way, high-precision control such as position correction and reposition correction of the recording material is performed without using a dedicated control line and speeding up serial communication. be able to. Therefore, the wire cost is reduced, and noise countermeasures due to high-speed communication are not required.

[第2実施形態]
一次帯電部221や現像部223では、高電圧を制御する必要がある。高電圧の制御は、一般的にアナログ信号を用いて行われる。
図5に示すように、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、メイン制御モジュール500、第3サブ制御モジュール530、及び第4サブ制御モジュール540による分散制御を行う。第4サブ制御モジュール540がアナログ信号を検知し、検知されたアナログ値に応じて、第3サブ制御モジュール530が、高電圧駆動回路515から出力するPWM信号のパルス幅を調整する。このように、第2実施形態においても、画像形成装置200の構成上の制約や第3、第4サブ制御モジュール530、540へ割り振る機能の制約に応じて、分散制御を行う。
[Second Embodiment]
The primary charging unit 221 and the developing unit 223 need to control a high voltage. High voltage control is generally performed using analog signals.
As shown in FIG. 5, also in the second embodiment, distributed control by the main control module 500, the third sub control module 530, and the fourth sub control module 540 is performed as in the first embodiment. The fourth sub control module 540 detects the analog signal, and the third sub control module 530 adjusts the pulse width of the PWM signal output from the high voltage drive circuit 515 according to the detected analog value. As described above, also in the second embodiment, distributed control is performed in accordance with restrictions on the configuration of the image forming apparatus 200 and restrictions on functions allocated to the third and fourth sub-control modules 530 and 540.

メイン制御モジュール500は、ROM503に格納されたプログラムを、RAM502をワーク領域として用いて実行するCPU501を備える。また、通信制御部504により、第3サブ制御モジュール530及び第4サブ制御モジュール540との通信が可能である。さらに、メイン制御モジュール500は、A/Dコンバータ505を備える。   The main control module 500 includes a CPU 501 that executes a program stored in the ROM 503 using the RAM 502 as a work area. Further, the communication control unit 504 can communicate with the third sub control module 530 and the fourth sub control module 540. Further, the main control module 500 includes an A / D converter 505.

第3サブ制御モジュール530は、ROM533に格納されたプログラムを、RAM532をワーク領域として用いて実行するCPU531を備える。また、通信制御部534により、メイン制御モジュール500との間で通信が可能である。高電圧駆動回路515は、PWM信号を出力する。第3サブ制御モジュール530は、PWM信号によりトランス516を制御する。   The third sub-control module 530 includes a CPU 531 that executes a program stored in the ROM 533 using the RAM 532 as a work area. The communication control unit 534 can communicate with the main control module 500. The high voltage drive circuit 515 outputs a PWM signal. The third sub control module 530 controls the transformer 516 by the PWM signal.

第4サブ制御モジュール540は、通信制御部544により、メイン制御モジュール500との間で通信が可能である。GPIO545は、複数の汎用入出力ポートを有する入出力端子である。第4サブ制御モジュール540は、ボリューム546から入力されるアナログ信号を、通信制御部544を介してメイン制御モジュール500に送信する。
通信制御部504、534、544の構成は、図3に示すものと同様である。
The fourth sub control module 540 can communicate with the main control module 500 by the communication control unit 544. The GPIO 545 is an input / output terminal having a plurality of general-purpose input / output ports. The fourth sub control module 540 transmits the analog signal input from the volume 546 to the main control module 500 via the communication control unit 544.
The configuration of the communication control units 504, 534, and 544 is the same as that shown in FIG.

図5の分散制御システムによる通常の制御方法であれば、第4サブ制御モジュール540は、ボリューム546により入力されるアナログ電圧をデジタル信号にA/D変換してシリアル通信によりメイン制御モジュール500へ転送する。メイン制御モジュール500は、第4サブ制御モジュール540から送られたデジタル信号を受信完了後に、第3サブ制御モジュール530へデジタル信号を転送する。第3サブ制御モジュール530は、転送されたデジタル信号を受信完了した時点で、PWM信号のパルス幅を調整可能になる。ボリューム546は、例えば、トランス516の出力電圧に応じて電圧値を変化するものであり、上記の制御により、高電圧駆動回路515へのフィードバックを実現でき、PWM信号のパルス幅が調整される。
つまり、アナログ信号のA/D変換用にA/D変換器を用意する必要があり、A/D変換に要する時間と2回のシリアル通信時間の分だけ、遅延が生じることになる。
5, the fourth sub-control module 540 A / D converts the analog voltage input from the volume 546 into a digital signal and transfers the digital signal to the main control module 500 by serial communication. To do. The main control module 500 transfers the digital signal to the third sub control module 530 after completing the reception of the digital signal sent from the fourth sub control module 540. The third sub-control module 530 can adjust the pulse width of the PWM signal when the reception of the transferred digital signal is completed. For example, the volume 546 changes a voltage value according to the output voltage of the transformer 516. With the above control, feedback to the high voltage drive circuit 515 can be realized, and the pulse width of the PWM signal is adjusted.
That is, it is necessary to prepare an A / D converter for A / D conversion of an analog signal, and a delay is caused by the time required for A / D conversion and two serial communication times.

本実施形態では、A/D変換器を新たに設けることなく、遅延時間を短縮するために、シリアル通信線505、506をシリアル通信とアナログ信号の通信とで切り替えて使用する。
図6は、シリアル通信線505、506をシリアル通信とアナログ信号の通信とで切り替えて用いる処理の制御フローの説明図である。
In this embodiment, the serial communication lines 505 and 506 are switched between serial communication and analog signal communication in order to reduce the delay time without newly providing an A / D converter.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a control flow of processing in which the serial communication lines 505 and 506 are switched between serial communication and analog signal communication.

メイン制御モジュール500は、シリアル通信線505を介したシリアル通信により、第4サブ制御モジュール540に対し、GPIO545の所定のポートをボリューム546からアナログ信号が入力されるポートとして設定するように指示する(S701)。
また、メイン制御部500は、シリアル通信線505を介したシリアル通信により、第4サブ制御モジュール540の通信制御部544に、シリアル通信線505をアナログ信号を送信するセンサ信号線として使用するように指示する(S702)。ステップS702により、第4サブ制御モジュール540の通信制御部544は、シリアル通信モードから信号通信モードに切り替わる。
The main control module 500 instructs the fourth sub-control module 540 to set a predetermined port of the GPIO 545 as a port to which an analog signal is input from the volume 546 by serial communication via the serial communication line 505 ( S701).
The main control unit 500 uses the serial communication line 505 as a sensor signal line for transmitting an analog signal to the communication control unit 544 of the fourth sub-control module 540 by serial communication via the serial communication line 505. An instruction is given (S702). In step S702, the communication control unit 544 of the fourth sub control module 540 switches from the serial communication mode to the signal communication mode.

ステップS702完了後、メイン制御モジュール500は、通信制御部504を汎用ポートに切り替える。つまり、メイン制御モジュール500の通信制御部504も、シリアル通信モードから信号通信モードに切り替わる。これによりメイン制御モジュール500は、第4サブ制御モジュール540からのシリアル通信線505を介したアナログ信号を受け付けることができる。メイン制御モジュール500は、第4サブ制御モジュール540からアナログ信号が入力されると、A/Dコンバータ505により、アナログ信号をデジタルデータに変換する(S703)。なお、第4サブ制御モジュール540の通信制御部544は、アナログ信号の送信後に、シリアル通信を行う機能を復活する。   After step S702 is completed, the main control module 500 switches the communication control unit 504 to a general-purpose port. That is, the communication control unit 504 of the main control module 500 also switches from the serial communication mode to the signal communication mode. As a result, the main control module 500 can accept an analog signal from the fourth sub control module 540 via the serial communication line 505. When the analog signal is input from the fourth sub control module 540, the main control module 500 converts the analog signal into digital data by the A / D converter 505 (S703). Note that the communication control unit 544 of the fourth sub control module 540 restores the function of performing serial communication after the analog signal is transmitted.

メイン制御モジュール500は、変換したデジタルデータを第3サブ制御モジュール530へ送信する(S704)。第3サブ制御モジュール530の高電圧駆動回路515は、メイン制御モジュール500から受信したデジタルデータに応じて、PWM信号のパルス幅を調整する。これにより、一次帯電部221や現像部223の高電圧の制御が可能となる。メイン制御モジュール500は、デジタルデータの送信後、次の処理のための動作設を行う(S705)。   The main control module 500 transmits the converted digital data to the third sub control module 530 (S704). The high voltage driving circuit 515 of the third sub control module 530 adjusts the pulse width of the PWM signal according to the digital data received from the main control module 500. As a result, the high voltage of the primary charging unit 221 and the developing unit 223 can be controlled. After transmitting the digital data, the main control module 500 performs an operation setting for the next process (S705).

ここではA/Dコンバータ505をメイン制御モジュール500に設けた例を示したが、第3サブ制御モジュール530に設けた構成であってもよい。この場合、第4サブ制御モジュール540から送られるアナログ信号は、メイン制御モジュール500をスルーして、第3サブ制御モジュール530に送られる。
以上のように、アナログ信号の伝達のためにシリアル通信速度を上げることなく、高電圧の制御が可能となる。
Here, an example in which the A / D converter 505 is provided in the main control module 500 is shown, but a configuration in which the A / D converter 505 is provided in the third sub-control module 530 may be used. In this case, the analog signal sent from the fourth sub control module 540 passes through the main control module 500 and is sent to the third sub control module 530.
As described above, a high voltage can be controlled without increasing the serial communication speed for transmitting an analog signal.

400,500…メイン制御モジュール、410…第1サブ制御モジュール、420…第2サブ制御モジュール、530…第3サブ制御モジュール、540…第4サブ制御モジュール、405,406,505,506…シリアル通信線。401,411,421,501,531…CPU、402,412,422,502,532…RAM、403,413,423,503,533…ROM、404,414,424、504,534,544…通信制御部。430…WDT、431…IRQC、432…タイマ、433…D/Aコンバータ、434…A/Dコンバータ、415…PWM信号生成部、425,545…GPIO、515…高電圧駆動回路。104…モータ、256…レジストセンサ、516…トランス、546…ボリューム。601…データカウント部、602…クロック生成部、603…バッファ部、604…パラレルシリアル変換部、605…CPUバス、606…シリアルパラレル変換部。   400, 500 ... main control module, 410 ... first sub control module, 420 ... second sub control module, 530 ... third sub control module, 540 ... fourth sub control module, 405, 406, 505, 506 ... serial communication line. 401,411,421,501,531 ... CPU, 402,412,422,502,532 ... RAM, 403,413,423,503,533 ... ROM, 404,414,424,504,534,544 ... communication control Department. 430 ... WDT, 431 ... IRQC, 432 ... timer, 433 ... D / A converter, 434 ... A / D converter, 415 ... PWM signal generator, 425,545 ... GPIO, 515 ... high voltage drive circuit. 104: Motor, 256: Registration sensor, 516: Transformer, 546: Volume. 601: Data count unit, 602: Clock generation unit, 603: Buffer unit, 604: Parallel / serial conversion unit, 605 ... CPU bus, 606: Serial / parallel conversion unit.

Claims (5)

メイン制御モジュール、及び各々が前記メイン制御モジュールにシリアル通信線で接続される第1及び第2のサブ制御モジュールを有し、前記メイン制御モジュールと前記第1及び第2のサブ制御モジュールとの間で前記シリアル通信線を介してデータを送受信して分散処理を行う分散制御システムであって、
前記メイン制御モジュール及び前記第1及び第2のサブ制御モジュールは、それぞれ、シリアル通信を行う第1の通信モード及びシリアル通信よりもデータの転送が高速な第2の通信モードによる通信が可能な通信手段を有し、
前記メイン制御モジュールは、
シリアル通信により前記第1及び第2のサブ制御モジュールの通信手段を前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替えさせるとともに、前記メイン制御モジュールの前記通信手段を前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替える切替手段と、
前記第1のサブ制御モジュールから前記第2の通信モードにより受信したデータに応じて、前記第2の通信モードにより制御データを前記第2のサブ制御モジュールへ送信する制御手段と、を有することを特徴とする、
分散制御システム。
A main control module, and first and second sub-control modules each connected to the main control module via a serial communication line, between the main control module and the first and second sub-control modules A distributed control system for performing distributed processing by transmitting and receiving data via the serial communication line,
The main control module and the first and second sub-control modules can communicate in a first communication mode for serial communication and in a second communication mode in which data transfer is faster than serial communication, respectively. Having means,
The main control module is
The communication means of the first and second sub-control modules is switched from the first communication mode to the second communication mode by serial communication, and the communication means of the main control module is switched to the first communication mode. Switching means for switching from the second communication mode to the second communication mode;
Control means for transmitting control data to the second sub-control module in the second communication mode according to data received from the first sub-control module in the second communication mode. Features
Distributed control system.
前記メイン制御モジュール及び前記第1及び第2のサブ制御モジュールの各通信制御手段は、前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替えられた後に、前記第2の通信モードによる通信終了後或いは所定時間経過後に前記第1の通信モードに戻ることを特徴とする、
請求項1記載の分散制御システム。
Each communication control means of the main control module and the first and second sub control modules terminates communication in the second communication mode after switching from the first communication mode to the second communication mode. Returning to the first communication mode after or after elapse of a predetermined time,
The distributed control system according to claim 1.
前記第1のサブ制御モジュールは、所定の装置の検知結果を表すデータを前記第2の通信モードにより前記メイン制御モジュールに送信し、
前記第2のサブ制御モジュールは、前記メイン制御モジュールから受信した前記制御データに基づいて、該第2のサブ制御モジュールに接続された装置の動作を制御するものであることを特徴とする、
請求項2記載の分散制御システム。
The first sub-control module transmits data representing a detection result of a predetermined device to the main control module in the second communication mode,
The second sub-control module controls the operation of a device connected to the second sub-control module based on the control data received from the main control module.
The distributed control system according to claim 2.
前記第1のサブ制御モジュールは、前記第2のサブ制御モジュールに接続された前記装置により生じた状態を検知するものであり、
前記メイン制御モジュールの前記制御手段は、前記検知結果を表すデータに応じて、前記第2のサブ制御モジュールに接続された前記装置の動作を制御するための前記制御データを、前記第2の通信モードにより前記第2のサブ制御モジュールへ送信することを特徴とする、
請求項3記載の分散制御システム。
The first sub-control module detects a state caused by the device connected to the second sub-control module;
The control means of the main control module sends the control data for controlling the operation of the device connected to the second sub-control module according to the data representing the detection result to the second communication. Transmitting to the second sub-control module according to a mode,
The distributed control system according to claim 3.
シリアル通信線で接続される第1及び第2のサブ制御モジュールとの間で、前記シリアル通信線を介して、シリアル通信を行う第1の通信モード及びシリアル通信よりもデータの転送が高速な第2の通信モードによる通信を行い、第1及び第2のサブ制御モジュールを用いた分散処理が可能な制御装置であって、
シリアル通信により、前記第1及び第2のサブ制御モジュールの通信モードを前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替えさせるとともに、自装置の通信モードを前記第1の通信モードから前記第2の通信モードに切り替える切替手段と、
前記第1のサブ制御モジュールから前記第2の通信モードにより受信したデータに応じて、前記第2の通信モードにより制御データを前記第2のサブ制御モジュールへ送信する制御手段と、を有することを特徴とする、
制御装置。
Data transfer between the first and second sub-control modules connected by the serial communication line via the serial communication line is faster than the first communication mode in which serial communication is performed and the serial communication. A control device that performs communication in two communication modes and is capable of distributed processing using the first and second sub-control modules,
The communication mode of the first and second sub-control modules is switched from the first communication mode to the second communication mode by serial communication, and the communication mode of the own device is changed from the first communication mode to the second communication mode. Switching means for switching to the second communication mode;
Control means for transmitting control data to the second sub-control module in the second communication mode according to data received from the first sub-control module in the second communication mode. Features
Control device.
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