CN1877465A - 控制设备系统 - Google Patents

Abstract

一种控制设备系统，其能够减少开发成本和时间。实现该控制设备系统的图像形成设备具有图像输出部分，该图像输出部分包括具有不同功能的多个功能单元。该图像输出部分具有：设置在每个功能单元中用于对输入到其的输入信号进行信号处理的ASIC，设置在每个功能单元中的通信IC，以及在每个功能单元和至少一个驱动器电路板之间进行接口匹配的中继板。

Description

控制设备系统

技术领域

本发明涉及一种控制设备系统，尤其是涉及一种图像形成设备及其附件。

背景技术

作为图像形成设备，已知有使用电子照影术的LBP(激光束打印机)和复印机，并且复印机各自具有连接到其的例如纸盘、自动整理装置、堆叠器的薄片输送装置作为附件。传统上，已经提出了此类型的图像形成设备以及附件(更广义地，控制设备系统)，其中设置包含CPU的主控制部分，使得主控制部分可以集中控制系统的全部操作。在这种情况下，主控制部分直接驱动分散地布置在控制设备系统中的单元。例如，即使当在远离主控制部分的位置布置电机驱动单元时，主控制部分也产生电机驱动信号，并且通过配线将该驱动信号发送到电机驱动单元，由此由该驱动信号来驱动电机驱动单元内的电机。

此外，传统上已经提出了一种包含多个CPU的图像形成设备(参见例如日本特开平08-297436号公报)。更具体地，在所提出的图像形成设备中，图像形成设备的组件按功能被分类为每个形成一个控制单位的多个单元，并且每个单元设置有用于控制单元中的控制对象的CPU。单元之间进行多路通信。在保持单元之间的控制一致性的同时，各单元的CPU各自控制相关单元中的控制对象。这种结构可以减少除了多路通信必需的连接导线之外的连接导线的数量。此外，这种结构可以省去用于控制图像形成设备(更广义地，控制设备系统)的全部操作的主控制部分的设置。

然而，如果要重新设计公开于日本特开平08-297436号公报的图像形成设备，因为控制对象(负载)和控制要求一般与原设计或者以前的设计的控制对象和控制要求不同，所以难以利用旧设备的结构开发新设备。因为此原因，每当要重新设计设备时，都需要进行对作为控制对象的装置的结构的设备结构最优化开发，尤其是装置的电路板开发。

即使可以利用旧设备的结构，可以使用的部分通常也限于形成设备的电路板的多个电路块的有限的几个。

因此，每当设计或者重新设计设备时，都需要开发成本和时间，其导致设备的制造成本增加，并且阻碍开发时间的减少。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减少开发成本和时间的控制设备系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种控制设备系统，其包括具有不同功能的多个单元，所述控制设备系统包括：信号处理装置，其设置在所述单元中的每一个中，每个该信号处理装置用于对输入到该信号处理装置的输入信号进行信号处理；通信装置，其设置在所述单元中的每一个中；以及匹配单元，其在所述多个单元中的每一个与至少一个其他单元之间进行接口匹配。

根据本发明，通过通用接口相互连接控制设备系统的功能单元，这便于按功能单元开发或者使用旧的功能单元。因此，可以提高开发设备的效率并且降低设备的总开发成本。

更具体地，因为设置匹配单元以在功能单元之间进行接口匹配，所以可以便于在多种类型的控制设备系统中共享或使用功能单元或者匹配单元。

优选地，所述单元中的每一个具有至少一个负载装置，以及所述单元中的每一个的所述信号处理装置基于所述输入信号产生用于驱动所述负载装置的驱动信号。

优选地，在作为所述单元之一的特定单元和所述其他单元中的至少一个之间设置所述匹配单元，用于在该特定单元和该所述其他单元中的至少一个之间进行接口匹配。

更优选地，所述单元中所述特定单元之外的至少两个单元的所述信号处理装置每个具有输入接口电路，其中，所述匹配单元具有至少两个输出接口电路，以及所述匹配单元的所述至少两个输出接口电路每个连接到所述至少两个单元的所述输入接口电路中对应的一个。

更优选地，连接所述匹配单元的所述至少两个输出接口电路，以与所述至少两个单元的各所述输入接口电路串行通信。

更优选地，所述至少两个单元的所述信号处理装置每个具有连接到所述输入接口电路的串行-并行变换电路，以及至少一个连接到所述串行-并行变换电路的输出接口电路。

更优选地，所述匹配单元包括：信号输入输出部分，用于从所述特定单元接收和向所述特定单元发送信号；信号切换部分，设置在所述信号输入输出部分和所述匹配单元的所述至少两个输出接口电路之间；以及，切换控制部分，用于控制所述信号切换部分的操作。

更优选地，所述切换控制部分是中央处理单元。

优选地，所述匹配单元是能够执行与所述单元中的至少一个相关的程序的中央处理单元。

更优选地，所述单元中的每一个设置有至少一个负载装置和控制该至少一个负载装置的中央处理单元。

优选地，所述匹配单元包括用于存储与所述单元有关的控制信息的存储装置，并且基于该控制信息，在所述单元中的每一个和所述至少一个其他单元之间进行接口匹配。

优选地，所述单元中的每一个包括用于存储表示所述单元的识别信息的存储装置，以及所述匹配单元基于该识别信息在所述单元中的每一个和所述至少一个其他单元之间进行接口匹配。

优选地，在所述单元的至少两个单元和所述匹配单元之间进行串行通信。

优选地，在所述单元的至少两个单元和所述匹配单元之间进行并行通信。

优选地，在所述单元的至少两个单元和所述匹配单元之间进行模拟通信。

优选地，所述控制设备系统是图像形成设备。

优选地，所述控制设备系统是连接到图像形成设备的附属设备。

优选地，在所述单元的至少一个单元中设置所述匹配单元。

从以下结合附图进行的详细说明，本发明的上述和其他目的、特征、以及优点将更加明显。

附图说明

图1是根据本发明的实施例，形成图像形成设备的图像输出部分的多个功能单元的框图；

图2是图像形成设备的基本部分的剖视图；

图3是图像形成设备的图像读取器的示意性剖视图；

图4是设置有ADF的图像读取器的示意性剖视图；

图5是图像输出部分的控制部分中的中继板和驱动器电路板的框图；

图6是用于说明中继板和驱动器电路板之间发送和接收的串行I/F信号的形态的图；

图7是驱动器电路板中的信号变换系统的图；

图8是能够切换CPU板和驱动器电路板之间的信号路径的中继板的内部电路结构的框图；

图9是作为高压控制匹配单元的中继板的内部结构的框图；

图10是高压电源功能单元的框图；

图11是作为图像形成设备的附件的盘的第一控制形态的框图；

图12是盘的第二控制形态的框图；以及

图13是示出盘的第三控制形态的框图。

具体实施方式

以下参考示出本发明的优选实施例的附图详细说明本发明。

图2是根据本发明的实施例实现控制设备系统的图像形成设备的基本部分的剖视图。

根据本实施例的使用电子照影术的图像形成设备由图像读取器1R和图像输出部分1P构成。图像读取器1R读入原稿图像，并且图像输出部分1P基于来自图像读取器1R的原稿图像的信息在转印材料P上形成图像。图像输出部分1P通过使用中间转印方法来输出彩色图像，并且互相并列地排列与四种基本颜色中的每种有关的四个图像形成工作台以形成图像形成部分。首先，参考图3和4给出图像读取器1R的说明。

图3是图像读取器1R的示意性剖视图。

由原稿照射灯1201照射放在原稿平板玻璃1203上的原稿1204，并且经由第一反射镜1205、第二反射镜1206、第三反射镜1207、以及透镜1208在彩色CCD 1209上形成原稿1204的图像。彩色CCD 1209由在主扫描方向上并排排列的多个摄像元件构成，用于读取原稿1204的图像的一个主扫描行。设置有原稿照射灯1201和第一反射镜1205的读取部分1210在沿图3显示的箭头A表示的方向移动的同时，依次读取行图像。这样做时，未示出的驱动系统驱动第二反射镜1206和第三反射镜1207，使得在使原稿1204的表面和彩色CCD 1209之间的距离(光程长度)保持恒定的同时，也沿箭头A表示的方向移动第二反射镜1206和第三反射镜1207。

现在给出由图像读取器1R读取原稿1204上的图像的序列的说明。

当操作者输入原稿读取命令(例如通过压下复印按钮)时，图像读取器1R使未示出的驱动系统从图3中的位置(下文中称为“原始位置”)沿图3中的箭头B表示的方向移动读取器部分1210。其结果是，将读取器部分1210移动到黑点校正板1211正下方的位置。然后，图像读取器1R接通原稿照射灯1201以照射黑点校正板1211，因此将行图像从黑点校正板1211经由第一反射镜1205、第二反射镜1206、第三反射镜1207、以及透镜1208引导到彩色CCD 1209。

未示出的图像处理电路对由彩色CCD 1209读取自黑点校正板1211的行图像的每像素输出信号(各自对应于一个摄像元件)进行黑点校正，并且产生对应的黑点校正值，使得全部像素的输出电平等于预定的电平。将这些校正值应用到原稿1204的读取数据，从而校正原稿照射灯1201的不均匀光照度、透镜1208的外周上减少的光量、以及彩色CCD 1209的灵敏度的每像素变化，由此校正原稿的不均匀图像读取。当黑点校正值的产生完成时，由未示出的驱动系统驱动读取器部分1210，以将读取器部分1210沿图3中的箭头B表示的方向进一步移动到移动原稿读取窗1212正下方的位置。下文中将详细说明移动原稿读取窗1212。

移动原稿读取窗1212正下方的位置是读取原稿图像的开始位置。未示出的驱动系统使读取器部分1210从开始位置沿图3中的箭头A表示的方向加速移动。其后，在读取器部分1210到达由压板1213按压原稿1204使其维持平直的原稿1204的前端(左端，如图3所示)正下方的位置之前，以预定的恒定速度移动读取器部分1210。

当读取器部分1210的读取位置到达原稿1204的前端正下方的位置时，彩色CCD 1209开始逐行图像地依次读取原稿1204的操作。

即使在读取器部分1210已经到达原稿1204的前端正下方的位置之后，未示出的驱动系统以恒定的速度沿图3中的箭头A表示的方向移动读取器部分1210。然后，当读取器部分1210到达原稿1204的尾端(原稿1204的右端，如图3所示)时，驱动系统停止驱动读取器部分1210。其后，驱动系统将读取器部分1210沿图3中的箭头B表示的方向移动到图3所示的位置，即其原始位置。当读取器部分1210返回其原始位置时，图像读取器1R结束该一系列图像读取处理，并且进入下一读取处理的待机状态。

因此，图像读取器1R的基本图像读取操作完成。

如上构成的图像读取器1R可以具有安装于其上的自动进稿器(ADF)。ADF具备自动地连续进给大量原稿的功能，使得ADF的使用可以省去逐个替换原稿的麻烦，因此减少复印时间。下面给出由设置有ADF的图像读取器1R进行的读取操作的说明。

图4是设置有ADF的图像读取器1R的示意性剖视图。

在图4所示的图像读取器1R中，在图3显示的压板1213的位置处安装ADF 1300。

在图像读取器1R中，当操作者在读取器部分1210位于其原始位置(即其图3所示的位置)的状态下输入原稿读取命令时，未示出的驱动系统和未示出的图像处理电路产生上述黑点校正值。然后，驱动系统将有关的可移动组件移动到图4所示的各位置，并且固定地放置读取器部分1210。在这种状态中，读取器部分1210位于移动原稿读取窗1212的正下方，并且ADF 1300的输送辊1305位于移动原稿读取窗1212上。

通常，在ADF 1300的进给盘1301上放置多个原稿。当原稿读取操作开始时，原稿由进给辊1302和1303逐个地进给，由沿图4中的箭头所示方向进行转动的输送辊1305，通过导向器1304、1307和1306与输送辊1305之间形成的缝隙输送，并被排出到排出盘1308上。

根据读取倍率来决定输送辊1305的转速。由读取器部分1210通过移动原稿读取窗1212来读取由输送辊1305输送的每个原稿上的图像。

如上所述，依次将由如图3或者4所示所构造的图像读取器1R读取的原稿图像的图像数据发送到图像输出部分1P。图像输出部分1P基于所发送的图像数据形成图像。

再次参考图2，图像输出部分1P由图像形成部分10、薄片进给单元20、中间转印单元30、定影单元40、以及控制部分80(图2中未示出)构成。

图像形成部分10具有四个互相并置的工作台10a、10b、10c和10d。工作台10a～10d在结构上彼此相同。在四个工作台10a、10b、10c和10d的每个中，作为图像承载体的感光鼓11a、11b、11c和11d每个在其中心可转动地支撑，并且被驱动以沿图2中的箭头A表示的方向进行转动。面向对应的感光鼓11a～11d的外周面布置一次静电带电器12a、12b、12c和12d，光学系统的曝光部分13a、13b、13c和13d，折返镜16a、16b、16c和16d，以及显影装置14a、14b、14c和14d。以上述顺序在感光鼓转动的方向上排列一次静电带电器、曝光部分、折返镜、以及显影部分。

一次静电带电器12a～12d将均匀量的电荷施加在各感光鼓11a～11d的表面。然后，由曝光部分13a～13d将根据所要记录的图像信号调制的例如激光束的光束，经由各折返镜16a～16d施加到各感光鼓11a～11d，由此在感光鼓11a～11d的每个上形成静电潜像。

显影装置14a、14b、14c和14d容纳四种颜色即黄色、青色、品红色和黑色的显影剂(下文中称为“调色剂”)，并且由各显影装置14a～14d使在各感光鼓11a～11d上的静电潜像显像化。在各图像转印区Td、Tc、Tb和Ta中，将显像化的图像(显影图像)依次转印到中间转印单元30的中间转印带31上。

在感光鼓转动的方向上，在各图像转印区Ta～Td的下游布置清除装置15a、15b、15c和15d。清除装置15a、15b、15c和15d通过刮去残留在感光鼓11a～11d上没有被转印到中间转印带31上的调色剂来清理各感光鼓11a～11d的表面。

由上述处理依次形成各个调色剂的图像。

薄片进给单元20由盒21a和21b，手动进给盘27，搓纸辊22a、22b和26，进给辊对23a～23e，进给导向器24a～24c，以及定位辊25a和25b构成。盒21a和21b及手动进给盘27容纳转印材料P，并且搓纸辊22a、22b和26分别从盒21a和21b及手动进给盘27逐个地进给转印材料P。进给辊对23a～23e和进给导向器24a～24c将由搓纸辊22a、22b和26进给的转印材料P输送到定位辊25a和25b。定位辊25a和25b在与图像形成部分10中的图像形成同步的定时，将转印材料P输送到二次转印区Te。

现在给出中间转印单元30的详细说明。

中间转印带31绕在用于驱动中间转印带31的驱动辊32、由中间转印带31的转动驱动的从动辊33、以及经由中间转印带31与二次转印区Te相对的相对辊(counter roller)34的周围。在驱动辊32和从动辊33之间形成一次转印面A。驱动辊32由覆盖有具有几毫米厚度的橡胶(聚氨酯橡胶或者氯丁二烯橡胶)层的金属辊形成，以防止中间转印带31和驱动辊32自身之间的滑动。由未示出的脉冲电机驱动驱动辊32，以沿图2中的箭头B表示的方向进行转动。

中间转印带31的一次转印面A面对图像形成部分10的工作台10a～10d延伸，使得感光鼓11a～11d面对一次转印面A。因此，在一次转印面A上排列一次图像转印区Ta～Td。在一次图像转印区Ta～Td中，将一次转印静电带电器35a～35d布置为经由中间转印带31与各个感光鼓11a～11d相对。

与相对辊34相对的二次转印辊36，通过中间转印带31和二次转印辊36自身之间的辊隙形成二次转印区Te。以适中的压力将二次转印辊36压靠着中间转印带31。此外，在中间转印带31上的二次转印区Te的下游位置，设置有用于清理中间转印带31的图像形成表面的清除刮板51，以及用于接收废调色剂的废调色剂盒52。

定影单元40包括定影辊41a、辊41b、导向器43、以及内部薄片排出辊对44和外部薄片排出辊对45。定影辊41a包含例如卤素加热器的加热源。将辊41b压靠着定影辊41a。辊41b也可以设置有加热源。导向器43将转印材料P导向由定影辊41a和辊41b形成的定影辊对41的辊隙部分中。内部薄片排出辊对44和外部薄片排出辊对45进一步将从定影辊对41排出的转印材料P导向到设备的外部。

在图像形成部分10的全部工作台10a～10d的下游和驱动辊32的上游的位置的一次转印面A上，设置用于检测重合失调的重合(registration)传感器60。此重合传感器60用于校正感光鼓11a～11d之间的机械安装误差和重合偏移，即在各个感光鼓11a～11d上形成的彩色图像中的颜色错位(重合失调)。由于由各个曝光部分13a～13d产生的激光束之间的光程长度误差、光程的变化、以及由LED(发光二极管)的环境温度引起的转印材料P的弯曲，产生重合失调。

如下文中参考图1的详细说明，形成图像输出部分1P的控制部分80包括用于控制上述单元内的机构的操作的CPU 101、以及驱动器板200。当从控制部分80发送图像形成操作开始信号时，开始供给来自根据所选择的转印材料P的尺寸等选择的盒21a和21b以及盘27之一的转印材料P。

首先，响应于从控制部分80发送的图像形成操作开始信号，例如由搓纸辊22a从盒21a逐个地进给转印材料P。然后，在由进给辊对23c和23d沿着由进给导向器24b和24c形成的输送路径导引各个转印材料P的同时，将各个转印材料P输送到定位辊25a和25b。此时，定位辊25a和25b停止转动，因此转印材料P的前端抵靠定位辊25a和25b之间的辊隙部分。因此，在与图像形成部分10的工作台10a～10d开始形成图像同步的定时，定位辊25a和25b开始转动。之后，设置定位辊25a和25b的转动开始的定时，以使转印材料P和从图像形成部分10一次转印到中间转印带31上的调色剂图像在二次转印区Te中互相符合。

另一方面，在图像形成部分10中，当从控制部分80发送图像形成操作开始信号时，将从中间转印带31的转动方向看形成在最上游的感光鼓11d上的调色剂图像(显影图像)，由施加有高电压的一次转印静电带电器35d在一次转印区Td中一次转印到中间转印带31上。

将一次转印到中间转印带31上的调色剂图像输送到下一个一次转印区Tc。在图像形成部分10的工作台10c中，在由将调色剂图像从一次转印区Td输送到一次转印区Tc所需要的时间段延迟的定时，进行图像形成，并且在一次转印区Tc中，将下一个调色剂图像以与在一次转印区Td中转印的上一图像对准重合的方式(对准的图像位置)，转印到该上一图像上。此外，在其他颜色的一次转印区Tb和Ta中的每一个中进行同样的操作，并且最终，将四种颜色中的每种的调色剂图像一次转印到中间转印带31上。

其后，当转印材料P进入二次转印区Te，并且与中间转印带31相接触时，在与转印材料P的通过同步的定时，将高电压施加到二次转印辊36。然后，将由上述处理在中间转印带31上形成的各个四种颜色的调色剂图像一并转印到转印材料P的表面上。其后，由转印导向器43将转印材料P精确地导引到定影辊对41的辊隙部分，并且通过定影辊对41的加热和辊隙部分的加压将调色剂图像定影到转印材料P的表面。然后，由内部和外部排出辊对44和45输送转印材料P，以将其排出设备外。

图1是示出形成图像输出部分1P的多个功能单元的框图。

在图1中，示出图像输出部分1P的多个功能单元，其中图像输出部分1P的组件被分类，并且功能单元(板)每个形成为一个控制单位。如下文中详细说明，各个单元由至少一个负载装置和用于控制该负载装置的控制部分构成。控制部分具有用于对供给到有关单元的输入信号进行信号处理的信号处理装置。基于该输入信号，信号处理装置产生用于驱动有关负载装置的驱动信号。

应当指出，不仅图像输出部分1P的组件，而且图2所示的图像形成设备的其他组件，也可以被分类为多个功能特定单元，并且可以将每个单元形成为一个控制单位。

参考图1，附图标记100表示作为单元之一的特定单元的控制部分的CPU板。此CPU板100由CPU 101、ROM 102、RAM 103、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，应用特定集成电路)104和通信IC 105构成。附图标记200表示用于驱动直流负载的驱动器板。驱动器板200由CPU板100、以及ASIC 201和驱动器202构成。驱动器202驱动电机M1。CPU板100上的ASIC 104和驱动器板200上的ASIC 201在其之间进行高速串行通信。作为选择，可以在CPU板100上的CPU 101和驱动器板200上的ASIC 201之间进行串行通信。

将中继板300和驱动器电路板(驱动器单元)500-1～500-4连接到CPU板100上的ASIC 104。

图5是中继板300和驱动器电路板500-1～500-4的框图。

中继板300是可以连接多个不同的驱动器电路板的匹配单元。更具体地，中继板300在CPU板(特定单元)100和驱动器电路板500-1～500-4之间进行接口匹配。为了根据驱动器电路板500-1～500-4的特性执行精密控制(接口匹配)，中继板300具有存储与驱动器电路板500-1～500-4有关的控制信息的存储装置，并且基于该控制信息进行控制。

驱动器电路板500-1～500-4是图像输出部分1P的各个功能单元的控制部分。在将图像输出部分1P划分为四个功能单元的本实施例中，设置驱动器电路板500-1用于控制薄片进给部分的功能，设置驱动器电路板500-2用于控制薄片输送部分的功能，设置驱动器电路板500-3用于控制双面输送部分的功能，并且设置驱动器电路板500-4用于控制薄片排出部分的功能。图像输出部分1P或者图像形成设备具有其他功能单元，但是为了简单起见，省略其说明。

首先，给出中继板300的说明。

参考图5，I/F部分310是连接到CPU板(特定单元)100的连接器。中继板300的CPU 301经由I/F部分310与CPU板100串行连接。CPU 301是一种含有ROM和RAM的所谓的单片(one-chip)CPU，并且与CPU板100交换命令，从而响应于各个命令进行负载控制。

将ASIC 302经由CPU总线连接到CPU 301。ASIC 302产生要被发送到各个驱动器电路板500-1～500-4的I/F信号。由ASIC302产生的I/F信号分别驱动连接到驱动器电路板500-1～500-4的负载。将I/F信号串行输出到I/F连接器311、312、313和314。简而言之，ASIC 302与CPU 301和I/F部分310配合，用作前述信号处理装置。

接下来，说明作为驱动器电路板500-1～500-4的代表的驱动器电路板500-1。

参考图5，驱动器电路板500-1经由I/F连接器501连接到中继板300的I/F连接器311。ASIC 502连接到I/F连接器501，并且I/F连接器500-11和500-12连接到ASIC 502。ASIC 502将从中继板300发送的串行I/F信号变换为并行I/F信号，并且将该并行I/F信号输出到I/F连接器500-11和500-12。此外，ASIC 502将从各个I/F连接器500-11和500-12发送的并行I/F信号变换为串行I/F信号，并将该串行I/F信号输出到中继板300。I/F连接器311、501、500-11和500-12用作输入/输出接口电路。

此外，驱动器电路板500-1设置有ID设置部分503。在ID设置部分503中预先设置用于识别驱动器电路板500-1的ID(例如“01”)，并且ID设置部分503将此ID经由ASIC 502发送到中继板300。例如由4位DIP开关形成ID设置部分503。

应当指出，在四个驱动器电路板500-1～500-4中同样地构成各个I/F连接器501、ASIC 502、以及ID设置部分503。

步进电机500-13连接到I/F连接器500-11，并且步进电机500-14和传感器500-15连接到I/F连接器500-12。

接下来，给出驱动器电路板500-1中的信号流的说明。

图6是用于说明中继板300和驱动器电路板500-1之间发送和接收的各个串行I/F信号的形态的图。

从中继板300发送到驱动器电路板500-1的信号是16位的串行信号。此信号称为Tx信号。另一方面，从驱动器电路板500-1发送到中继板300的信号是20位的串行信号。此信号称为Rx信号。

驱动器电路板500-1将收到的Tx信号变换为16(bit)位的并行信号。参考图7说明此信号变换。

图7是示出驱动器电路板500-1中的信号变换系统的图。

ASIC 502将16位的串行信号Tx变换为并行信号，并且将该并行信号的四位(即第十二～第十五位)分配给步进电机500-13的相位信号，将该并行信号的另外四位(即第八～第十一位)分配给步进电机500-14的相位信号。该并行信号的剩余八位(即第零～第七位)空闲。

至于20位的并行信号，将来自ID设置部分503的ID信号分配到该并行信号的四位(即第十六～第十九位)，并且将来自传感器500-15的输出信号分配到该并行信号的一位(即第十五位)。该并行信号的剩余十五位(即第零位～第十四位)空闲。将该并行信号变换为串行信号，并且将该串行信号作为Rx信号发送到中继板300。

因此，实现中继板300和驱动器电路板500-1之间的接口。驱动器电路板500-2、500-3和500-4的连接到其的负载和在ID设置部分503中设置的ID，与驱动器电路板500-1的不同。然而，驱动器电路板500-2、500-3和500-4的原理与驱动器电路板500-1的原理相同，因此省略其说明。

接下来，给出由中继板300响应于来自CPU板(特定单元)100的命令而进行的用于驱动驱动器电路板500-1的操作的说明。

首先，在紧接在接通电源后的通信中，ASIC 502将在驱动器电路板500-1的ID设置部分503中设置的ID(01)变换为串行Rx信号，并将该串行Rx发送到中继板300。通过接收此信号，中继板300可以检测到连接到I/F连接器311的单元是与进给功能有关的驱动器电路板500-1。

当将另一个单元连接到I/F连接器311时，通过检测该单元的连接来切换通信信道，由此可以进行正确的接口控制。更具体地，将中继板300的各个I/F连接器311～314构成为可以将任意驱动器电路板(单元)连接到其，并且中继板300能够通过检测该驱动器电路板的ID来进行对应于所连接的驱动器电路板的接口控制。

接下来，给出由中继板300响应于来自CPU板(特定单元)100的“薄片进给”命令而进行的典型操作的说明。

中继板300上的CPU 301存储用于控制例如连接到驱动器电路板(单元)500-1的电机500-13和500-14的操作的程序。此程序能使中继板300在正确的定时将正确的驱动信号发送到电机500-13或者500-14。从I/F连接器311串行输出该驱动信号，并将该驱动信号经由驱动器电路板500-1上的I/F连接器501输入ASIC502。ASIC 502使该串行驱动信号经过串行-并行变换，以经由I/F连接器500-11和500-12中对应的一个来驱动步进电机500-13或者500-14。

将来自检测在薄片进给操作中的薄片输送定时的传感器500-15的检测信号，经由I/F连接器500-12输入ASIC 502。ASIC502使来自传感器500-15的检测信号经过并行-串行变换，然后将作为结果的串行信号经由I/F连接器501传送到中继板300。因此，通知中继板300在薄片进给操作中的薄片输送定时。

此外，当由例如直流电机的其他种类电机代替连接到驱动器电路500-1的步进电机500-13或者500-14时，例如需要精密调节从而例如使电机的驱动最优化。在本实施例中，可以简单地通过改变将由中继板300上的CPU 301执行的程序和改变驱动器电路板500-1的硬件，来进行该精密调节。换句话说，例如不需要改变中继板300或者CPU板100的硬件。这适用于作为改变薄片进给单元的结构的结果而增加传感器数量的情况。

同样地，当作为改变图像输出部分1P的结构的结果而增加驱动器电路板的数量时，简单地增加中继板300上的I/F连接器的数量并且改变将由CPU 301执行的程序即可。简而言之，因为根本不需要改变控制图像输出部分1P的全部操作的CPU板(特定单元)100的硬件和软件，所以可以提高CPU板100的通用性。

应当指出，可以将中继板300构成为任意地设置CPU板100和驱动器电路板500-1～500-4之间的信号的连接关系。以下参考图8说明允许具有可选的结构的中继板300A。

图8是中继板的内部电路结构的框图，该中继板能够在CPU板100和驱动器电路板500-1～500-4之间切换信号路径。由相同的附图标记表示与图1和5中的组件相同的组件，并且省略其说明。

中继板300A设置有CPU 301A、ASIC 302A、以及I/F连接器J301～J304。ASIC 302A设置有作为用于响应于来自CPU 301A的指令而进行信号连接或者改变该信号连接的信号切换部分的连接/连接改变块302-1。此外，ASIC 302A设置有将从CPU板(特定单元)100输入的串行信号变换为并行信号，并将从驱动器电路板500-1输入的并行信号变换为串行信号的P-S变换块302-2。P-S变换块302-2用作将信号输入到特定单元和从特定单元输出信号的信号输入输出部分。P-S变换块302-2还接收来自各个驱动器电路板500-1～500-4的ID信号。

例如，驱动器电路板500-1经由I/F连接器501连接到中继板300A上的I/F连接器J301。

将各驱动器电路板500-1～500-4的每个ID信号发送到中继板300A上的I/F连接器J301、J302、J303和J304中对应的一个的第一个脚。然后，将该ID信号送到P-S变换块302-2的各ID0端。中继板300A上的CPU 301A基于送到P-S变换块302-2的各个ID0端的ID信号，识别连接到各I/F连接器J301、J302、J303和J304的驱动器电路板。然后，CPU 301A基于该识别的结果来控制连接/连接改变块302-1，使得将输入到连接/连接改变块302-1的每个信号输出到与连接到各I/F连接器J301、J302、J303和J304的驱动器电路板中对应的一个对应的目的地。简而言之，CPU 301A用作控制信号切换部分的操作的切换控制部分。

例如，当例如从驱动器电路板500-4输出的I/F信号包括模拟信号时，CPU 301A控制连接/连接改变块302-1使得将该模拟信号发送到P-S变换块302-2的模拟端AN0。因此，即使当输入和输出信号混和地包括数字信号和模拟信号时，连接/连接改变块302-1也能够可编程地将该输入/输出信号分别连接到正确的端子，或者如果需要，改变输入/输出信号的目的地。

接下来，给出作为如图1显示的用于高压控制的匹配单元的中继板400，以及连接到中继板400的高压电源功能单元(驱动器电路板)600-1～600-4的说明。

图9是作为高压控制匹配单元的中继板400的框图。

参考图9，附图标记401表示与CPU板(特定单元)100进行通信的通信控制块。附图标记402表示由CPU等形成的高压操作控制块。高压操作控制块402经由通信控制块401接收来自CPU板100的指令。然后，高压操作控制块402依次控制连接到高压控制匹配单元(中继板)400的各个高压电源功能单元600-1～600-4的操作。附图标记403表示高压稳定化控制块，其响应于来自高压操作控制块402的一系列指令，来进行来自各个高压电源功能单元600-1～600-4的输出信号的稳定化控制。附图标记404a、404b、404c、......表示连接器。这些连接器的结构和功能彼此相同。将不同的高压电源功能单元以一对一的关系连接到各个连接器404a、404b、404c、......。附图标记405和406表示各自连接到连接器404a、404b、404c、......的多路复用器(MPX)。各个多路复用器405和406从由连接器输入的模拟信号选择所希望的信号，并将所选择的信号输出到高压稳定化控制块403。附图标记407和408表示连接到各多路复用器405和406的A/D变换器。每个A/D变换器407和408将从多路复用器405和406中有关的一个输出的模拟信号变换为数字信号。

下面给出如上构成的高压控制匹配单元(中继板)400的操作的说明。

首先，通信控制块401从用于控制图像输出部分1P的全部操作的CPU板(特定单元)100接收关于颜色模式、打印倍率、打印薄片尺寸等信息的模式信息，并且将该模式信息传送到高压操作控制块402。当收到该模式信息和打印开始信号时，高压操作控制块402依次向高压稳定化控制块403发出指令。更具体地，通过向高压稳定化控制块403发出指令，高压操作控制块402使对应的高压电源功能单元基于所收到的模式信息进行模式控制。

高压稳定化控制块403使多路复用器405和406以时分的方式切换所要选择的信号。然后，高压稳定化控制块403经由A/D变换器407或408获得表示来自每个高压电源功能单元600-1～600-4的模拟电压信号的电平的数字值。高压稳定化控制块403将表示该电压信号电平的数字值与基于模式信息决定的设定值进行比较，并且将用于输出控制的驱动信息发送到对应的一个高压电源功能单元。

以预定的时间间隔对每个高压电源功能单元重复进行高压稳定化控制块403的控制操作，即，从由每个多路复用器切换所要选择的信号，通过获得表示电压信号电平的数字值，到发送驱动信息的一系列操作。因此，将从各高压电源功能单元600-1～600-4输出到图像输出部分1P的高压信号控制在预定的输出电平。此外，基于来自CPU板100的模式信息来控制每个高压电源功能单元600-1～600-4，使得进行预定的图像形成处理之后的输出操作，由此在图像输出部分1P中进行所希望的图像形成。

接下来，参考图10说明用于图像形成处理的高压电源功能单元600-1～600-4中的一个。

图10是高压电源功能单元600-1的框图。高压电源功能单元600-2～600-4的结构与高压电源功能单元600-1的结构基本相同，因此，以下仅给出作为代表的高压电源功能单元600-1的说明。

在高压电源功能单元600-1中，附图标记601表示高压驱动器的连接器，其用于将高压电源功能单元600-1连接到高压控制匹配单元400。附图标记602表示驱动块。驱动块602基于经由高压驱动器连接器601从高压控制匹配单元400发送的PWM(脉冲宽度调制)信号等形式的驱动信息，来进行切换操作。附图标记603表示主要由变压器构成的变压器块。变压器块603将由驱动块602产生的驱动信号(交流电压)放大。附图标记604表示信号平滑块。信号平滑块604将由变压器块603放大的驱动信号(交流电压)平滑为预定极性的高压直流，并且将获得的高压直流输出到输出端607。附图标记608表示形成从输出端607输出到负载的高压直流的返回路径的接地端。

附图标记605表示电压检测块。电压检测块605检测表示从信号平滑块604输出到输出端607的高压直流的电压值，并且将检测到的电压值送到高压控制匹配单元400。附图标记606表示电流检测块。电流检测块606检测从输出端607输出到负载的高压直流的电流值，并且将检测到的电流值送到高压控制匹配单元400。

下面给出如上构成的高压电源功能单元600-1的操作的说明。

当将例如PWM信号形式的驱动信息从高压控制匹配单元400经由高压驱动器连接器601发送到驱动块602时，驱动块602基于该驱动信息进行切换操作，并且产生用于获得所希望的电的量的驱动信号。响应于该驱动信号，变压器块603输出高交流电压。信号平滑块604将此高交流电压整流为预定极性的高压直流，并且将该高压直流输出到输出端607。

由电压检测块605将从信号平滑块604输出到输出端607的高压直流的电压，分压为能使高压控制匹配单元400的A/D变换器407或者408进行到数字值的变换的电压水平。然后，将分压后的电压经由高压驱动器连接器601送到高压控制匹配单元400。另一方面，从输出端607输出到负载的高压直流流入接地端608，随后，通过电流检测块606返回到信号平滑块604和变压器块603。此时，电流检测块606检测此负载电流的电流值，并将检测到的电流值经由高压驱动器连接器601送到高压控制匹配单元400。

这使高压控制匹配单元400能够基于检测到的输出电压和输出电流的值，将来自高压电源功能单元600-1的输出电压和输出电流控制为各自所希望的值。

应当指出，高压控制匹配单元400可以通过使多路复用器405或者406工作，以时分的方式来控制来自各高压电源功能单元600-1～600-4的输出电压和输出电流的水平。

接下来参考图11～13说明在将附件(纸盘)1001～1003安装到图2所示的图像形成设备的情况下，每个纸盘1001～1003的控制形态的三个例子。各纸盘1001～1003中的控制形态彼此基本相同，因此在图11～13中以纸盘1001作为代表进行说明。

图11是纸盘1001的第一控制形态的框图。

纸盘1001含有多个薄片进给单元1001b和1001c，并且薄片进给单元1001b和1001c各自具有一个CPU、多个驱动器电路板、以及连接到各个驱动器电路板的负载装置。此外，在第一控制形态中，由LAN通信线将纸盘1001连接到图像输出部分1P的CPU板100，并且在纸盘1001中，在LAN通信线与薄片进给单元1001b和1001c之间连接一个CPU和中继板(下文中称为“CPU/中继板”)1001a。

以这种结构，CPU板100不需要与各个薄片进给单元1001b和1001c中的CPU通信，而是仅与CPU/中继板1001a上的一个CPU通信，使得可以减少施加到CPU板100的负荷。应当指出，在第一控制形态中限定的是纸盘1001设置有多个CPU的结构，而不是CPU之间通信的形态。

图12是纸盘1001的第二控制形态的框图。

在第二控制形态中，纸盘1001含有多个薄片进给单元。其中一个薄片进给单元具有作为匹配单元的CPU/中继板1001d、以及由多个驱动器电路板和连接到各个驱动器电路板的负载装置构成的驱动器负载部分1001e。另一个薄片进给单元具有CPU/中继板1001f，以及由多个驱动器电路板和连接到各个驱动器电路板的负载装置构成的驱动器负载部分1001g。

在应用第二控制形态的纸盘1001中，将CPU/中继板1001d和CPU/中继板1001f直接连接到连接在纸盘1001和图像输出部分1P的CPU板100之间的LAN通信线。以这种结构，第二控制形态能够使纸盘1001的各个CPU/中继板1001d和1001f上的各个CPU直接与图像形成部分1P的CPU板100通信。因此，可以实现纸盘1001和图像形成部分1P的CPU板100之间的高速通信。

图13是纸盘1001的第三控制形态的框图。

第三控制形态与第二控制形态基本相同，但是与第二控制形态不同的是，另一个薄片进给单元具有CPU/中继板1001h和驱动器负载部分1001i，并且将CPU/中继板1001h连接到CPU/中继板1001d。更具体地，仅将CPU/中继板1001d连接到连接在纸盘1001和图像输出部分1P的CPU板100之间的LAN通信线，并且CPU/中继板1001d将来自图像形成部分1P的CPU板100的信息传送到CPU/中继板1001h。应当指出，第三控制形态没有使用如在第一控制形态中的连接到LAN的CPU控制其他CPU的结构。此外，第三控制形态没有限定CPU之间的通信的方法。

可以构成本图像形成设备以仅执行上述第一至第三控制形态中的一种，或者作为选择，可以构成为可以选择性地执行上述控制形态的任何一种，然后按照需要将其切换为另一种。

此外，可以将本图像形成设备构成为由通过LAN连接到图像输出部分1P的CPU板100的一个CPU或者各薄片进给单元的每个CPU，来判断是通知图像形成部分1P在对应的薄片进给单元中已经出现错误，还是解决该薄片进给单元内的错误，然后按照需要选择第一至第三控制形态中的一个。

虽然在上述控制形态中，纸盘1001含有多个薄片进给单元，但是该纸盘可以包含多个具有其它功能的单元。

应当指出，虽然也将本发明应用于图1显示的激光扫描器板700和扫描器单元900，但是省略其说明。此外，控制器800与本发明没有直接关系，因此也省略其说明。

Claims (18)

1.一种控制设备系统，其包括具有不同功能的多个单元，所述控制设备系统包括：

信号处理装置，其设置在所述单元中的每一个中，每个该信号处理装置用于对输入到该信号处理装置的输入信号进行信号处理；

通信装置，其设置在所述单元中的每一个中；以及

匹配单元，其在所述多个单元中的每一个与至少一个其他单元之间进行接口匹配。

2.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，所述单元中的每一个具有至少一个负载装置，以及

其中，所述单元中的每一个的所述信号处理装置基于所述输入信号产生用于驱动所述负载装置的驱动信号。

3.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，在作为所述单元之一的特定单元和所述其他单元中的至少一个之间设置所述匹配单元，用于在该特定单元和该所述其他单元中的至少一个之间进行接口匹配。

4.根据权利要求3所述的控制设备系统，其特征在于，所述单元中所述特定单元之外的至少两个单元的所述信号处理装置每个具有输入接口电路，

其中，所述匹配单元具有至少两个输出接口电路，以及

其中，所述匹配单元的所述至少两个输出接口电路每个连接到所述至少两个单元的所述输入接口电路中对应的一个。

5.根据权利要求4所述的控制设备系统，其特征在于，连接所述匹配单元的所述至少两个输出接口电路，以与所述至少两个单元的各所述输入接口电路串行通信。

6.根据权利要求5所述的控制设备系统，其特征在于，所述至少两个单元的所述信号处理装置每个具有连接到所述输入接口电路的串行-并行变换电路，以及至少一个连接到所述串行-并行变换电路的输出接口电路。

7.根据权利要求4所述的控制设备系统，其特征在于，所述匹配单元包括：信号输入输出部分，用于从所述特定单元接收和向所述特定单元发送信号；信号切换部分，设置在所述信号输入输出部分和所述匹配单元的所述至少两个输出接口电路之间；以及，切换控制部分，用于控制所述信号切换部分的操作。

8.根据权利要求7所述的控制设备系统，其特征在于，所述切换控制部分是中央处理单元。

9.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，所述匹配单元是能够执行与所述单元中的至少一个相关的程序的中央处理单元。

10.根据权利要求3所述的控制设备系统，其特征在于，所述单元中的每一个设置有至少一个负载装置和控制该至少一个负载装置的中央处理单元。

11.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，所述匹配单元包括用于存储与所述单元有关的控制信息的存储装置，并且基于该控制信息，在所述单元中的每一个和所述至少一个其他单元之间进行接口匹配。

12.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，所述单元中的每一个包括用于存储表示所述单元的识别信息的存储装置，以及

其中，所述匹配单元基于该识别信息在所述单元中的每一个和所述至少一个其他单元之间进行接口匹配。

13.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，在所述单元的至少两个单元和所述匹配单元之间进行串行通信。

14.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，在所述单元的至少两个单元和所述匹配单元之间进行并行通信。

15.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，在所述单元的至少两个单元和所述匹配单元之间进行模拟通信。

16.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，所述控制设备系统是图像形成设备。

17.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，所述控制设备系统是连接到图像形成设备的附属设备。

18.根据权利要求1所述的控制设备系统，其特征在于，在所述单元的至少一个单元中设置所述匹配单元。

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