DE3586711T2

DE3586711T2 - Bildgestaltungssteuerungssystem.

Info

Publication number: DE3586711T2
Application number: DE8585114183T
Authority: DE
Inventors: Masao Hosaka; Yoshitaka Ogino; Kazutoshi Shimada
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-11-08
Filing date: 1985-11-07
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2005-11-08
Also published as: EP0180988A3; DE3586711D1; EP0180988A2; US4980814A; EP0180988B1; CA1253912A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem, das für die Steuerung eines Bilderzeugungsgeräts mit einer Vielzahl von zu steuernden Objekten geeignet ist.
Durch die doppelte Wirkung der kürzlichen Entwicklung sowohl hinsichtlich der Halbleiter-Integrationsschaltungs-Technologie als auch der Computertechnologie wurden die Funktionen der Einrichtungen zur Büroautomatisierung merklich verbessert. Die Verbesserung der Funktionen der Büroautomatisierungseinrichtungen bewirkt jedoch, daß der zu steuernde Umfang der verschiedenartigen Funktionen kompliziert und stark angestiegen ist, so daß ein Steuerungsausmaß außerordentlich erhöht ist und auch der Aufwand für die Eingabe oder Ausgabe in eine bzw. aus einer jeweiligen Last gesteigert ist. Daher muß eine weiterentwickelte Steuerungszentraleinheit mit größerer Bitkapazität eingesetzt werden. In Verbindung damit wird der Schaltungsaufbau kompliziert und größer und auch die Programmausstattung kompliziert und weiterentwickelt, was eine Steigerung der Herstellungskosten ergibt.
Außerdem wird durch die komplizierte Gestaltung und Vergrößerung des Schaltungsaufbaus die Anzahl von Signalleitungen in der Gerätschaft erhöht und bewirkt, daß die Verlegung der Signalleitungen erweitert und kompliziert ist. Sobald das Steuerungsausmaß zunimmt, wird die Anzahl der Leitungsführungen größer. Wenn die Anzahl und Größe der Leiterbündel (Kabelbäume) größer werden, können sie leicht durch Induktionsstörungen aus anderen Signalleitungen beeinflußt werden und das Gerät wird größer. Die Vergrößerung steht im Gegensatz zu der Forderung des Verbrauchers nach Verringerung der Ausmaße und des Gewichts der Gerätschaft.
Steuersysteme der vorstehend genannten Art sind aus den Veröffentlichungen EP 01 04 887 A3, US 42 83 773 und EP 01 04 858 A3 bekannt. Diese Veröffentlichungen beschreiben Steuersysteme für ein Bilderzeugungsgerat mit einer Vielzahl von Steuerungsobjekten. Diese Steuersysteme enthalten jeweils eine Überwachungssteuereinheit und eine Vielzahl von Ausführeinrichtungen für das jeweilige Ausführen von Steuerprogrammen. Zum kontinuierlichen Steuern eines jeweiligen Objekts muß die jeweilige Ausführeinrichtung ihr entsprechendes Steuerprogramm kontinuierlich ausführen. Infolge einer Vielzahl von Übermittlungsprozeduren zwischen der Vielzahl von Ausführeinrichtungen kann jedoch nicht gewährleistet werden, daß in einem jeden Fall ein geeigneter Steuerungsvorgang möglich ist.
Weitere Steuersysteme sind in den Veröffentlichungen US 39 80 992 und "Two uCs on one chip split the silicon and the work" von R. Haines in Electronic Design, 14. Mai 1981, Seiten 197 bis 202 beschrieben. Diese Systeme enthalten mehrere Mikroprozessoreinheiten auf einem einzigen Halbleiterchip, wobei eine Vielzahl von Prozessoreinheiten gemeinsame Elemente (Speicher, Eingabe/Ausgabe-Einheiten usw.) hat, die von den verschiedenen Prozessoreinheiten gemeinsam genutzt werden.
Ein anderes Steuersystem wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben:
Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines herkömmlichen Kopiergeräts, das eine mittelgroße Büroautomatisierungseinrichtung ist.
In diesem Kopiergerät werden für die Steuerung der jeweiligen Teile des Geräts insgesamt sechs Einchip-Zentraleinheiten verwendet, die jeweils integriert einen billigen Festspeicher, einen Schreib/Lesespeicher, eine Eingabe/Ausgabe- Steuereinheit und einen Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler enthalten. Als diese Einchip-Zentraleinheiten wird die von Nippon Electric Co., Ltd. hergestellte Einheit uCOM87AD verwendet.
Steuerungsobjekte in dem Kopiergerät-Hauptteil 100 werden unter Aufteilung durch vier Einchip-Zentraleinheiten gesteuert. Eine Haupt-Zentraleinheit 110 führt hauptsächlich eine Bedienungs/Anzeige-Ablaufsteuerung 111 aus. Eine Tochter- Zentraleinheit CPU-A 112 führt hauptsächlich eine Steuerung 113 eines Schrittmotors und einer Entwicklungsvorrichtung aus. Eine Tochter-Zentraleinheit CPU-B 114 führt hauptsächlich eine Phasenkopplungs- bzw. PLL-Steuerung 115 eines Gleichstrom-Servomotors aus. Eine Tochter-Zentraleinheit CPU-C 116 führt hauptsächlich eine Steuerung 117 eines Potentials eines fotoempfindlichen Materials, eines Löschens und einer Stabilisierung der Lichtmenge einer Halogenlampe für die Belichtung aus.
Andererseits steuert für das Steuern peripherer Vorrichtungen des Geräts eine Tochter-Zentraleinheit CPU-D 120 eine automatische Vorlageneinzugsvorrichtung (ADF) 121. Eine Tochter-Zentraleinheit CPU-E 130 steuert einen Sortierer 131. Bisher wurden diese Einchip-Zentraleinheiten miteinander durch einen Steuerbus aus einer Anzahl von Signalleitungen verbunden. Die Vorlageneinzugsvorrichtung 121 und der Sortierer 131 wurden lediglich an periphere Einrichtungen des Geräts angeschlossen, so daß unter Einschluß der zu steuernden Objekte des Kopiergeräthauptteils insgesamt sechs Einchip-Zentraleinheiten verwendet werden.
Falls andererseits eine Anzahl von Sortierern 131 hintereinander angeschlossen wird oder als Zusatzvorrichtungen eine Papierstapelvorrichtung (Kassette für eine große Menge an Kopierpapier), ein Gebührenzähler, ein Markierungsleser, ein optischer Klarschriftleser oder dergleichen angeschlossen werden, erhöht sich im Zusammenhang mit diesen zusätzlichen Vorrichtungen die Anzahl der eingesetzten Einchip-Zentraleinheiten. Bei einer derartigen Systemgestaltung ist es unvermeidbar, daß die Übermittlungen zwischen den Zentraleinheiten und auch die Signalverbindungen zwischen den Zentraleinheiten kompliziert werden. Diese Tendenz wird mit einer Steigerung der Anzahl von Zentraleinheiten für die Steuerung zunehmend ausgeprägter, sobald die Anzahl angeschlossener externer Vorrichtungen ansteigt.
Zum Verhindern dieses Problems wird für die Übertragungen zwischen den Zentraleinheiten ein gleichbleibendes Protokoll festgelegt und es werden in dem Fall, daß gewisse Informationen aus der Haupt-Zentraleinheit 110 zu einer bestimmten Tochter-Zentraleinheit gesendet werden, über den Bus Adresseninformationen und Dateninformationen im Zeitmultiplex gesendet. In diesem Fall ist jedoch der durch die Programmsteuerung verursachte zusätzliche Aufwand ziemlich erhöht. Andererseits muß auch bei dem Empfang ein Programmprozeß für das Decodieren der empfangenen Daten ausgeführt werden, so daß das Decodieren auch eine beträchtlich lange Zeit beansprucht. Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist der durch das Senden und Empfangen verursachte zusätzliche Aufwand erhöht, so daß ein herkömmliches Verfahren für ein Ansprechen unzulänglich ist, das eine hohe Geschwindigkeit erfordert.
Die Fig. 2 zeigt eine Blockanordnung in dem Fall, daß der Systemaufbau erweitert ist. Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die Anordnung nach Fig. 2.
In den Darstellungen sind gleiche Teile und Komponenten wie die in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Ein Sortierer I 131 entspricht dem Sortierer 131 nach Fig. 1. Ein Sortierer II 141 ist der gleiche wie der Sortierer I und in Reihe angeschlossen. Es sind auch eine Papierstapeleinrichtung 151 und ein Gebührenzähler 161 angeschlossen.
Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem die Steuerelemente miteinander durch serielle Datenübertragung verbunden sind.
Zu diesem Zweck wird für die Datenübertragung zwischen den Zentraleinheiten ein gleichbleibendes Protokoll festgelegt. Falls gewisse Informationen von der Haupt-Zentraleinheit 110 zu einer bestimmten Tochter-Zentraleinheit gesendet werden, werden über den Bus die Adresseninformationen und die Dateninformationen im Zeitmultiplex übertragen. Der durch die Programmsteuerung verursachte zusätzliche Platzbedarf ist jedoch außerordentlich erhöht. Außerdem muß auch bei dem Empfang der Programmprozeß für das Decodieren der empfangenen Daten ausgeführt werden, so daß das Decodieren auch eine ziemlich lange Zeit beansprucht. Da gemäß den vorangehenden Ausführungen der durch das Senden und Empfangen verursachte zusätzliche Aufwand erhöht ist, ist das Verfahren nach Fig. 2 für ein Ansprechen ungeeignet, das eine hohe Geschwindigkeit erfordert.
Bislang tritt bei der in einem Mikrocomputer enthaltenen Funktion zur seriellen Datenübertragung bei dem Senden und Empfangen eine interne Unterbrechung auf und von der Zentraleinheit wird bei jeder auftretenden Unterbrechung der gerade ausgeführte Aufgabenprozeß unterbrochen und die Unterbrechungsverarbeitungsroutine begonnen. Daher muß im Falle einer externen Unterbrechung oder eines gleichzeitigen Eingebens von mehreren Unterbrechungen infolge der Datenübertragung der gerade ausgeführte Aufgabenprozeß für eine lange Zeit unterbrochen werden und es kann die durch die Unterbrechung hervorgerufene Einwirkung nicht außer Acht gelassen werden. Daher muß das Programm unter Berücksichtigung einer solchen Situation mit gewissenhafter Sorgfalt erstellt werden. Ferner tritt auch ein derartiger Zustand auf, daß der Prozeß durch die Mehrfachunterbrechungen gestört wird und die Steuerungsfunktion beeinträchtigt wird. Es ist daher außerordentlich schwierig, die einmal festgelegte Systemgestaltung zu ändern und zu erweitern.
Außerdem tritt eine Funktionsstörung des ganzen Geräts durch die Einwirkung der langen Signalleitungen (Kabel) für das Verbinden der Zentraleinheiten, die durch diese langen Leitungen verursachte Zeitverzögerung der Übertragungszeitsteuerung eines Signals und die durch andere Signalleitungen oder externe Umstände verursachte Induktionsstörung auf, was eine Verringerung der Zuverlässigkeit des Geräts oder dergleichen ergibt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, zum Steuern einer Bilderzeugung ein System zu schaffen, in welchem die vorangehend genannten Mängel ausgeschaltet sind.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, für das Steuern der Bilderzeugung ein System zu schaffen, in dem eine Vielzahl von zu steuernden Objekten mittels einer einfachen Steuerprozedur zuverlässig gesteuert wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, zum Steuern der Bilderzeugung ein System zu schaffen, in dem selbst dann, wenn die Anzahl der Steuerungsobjekte zunimmt oder abnimmt, die Steuerdatenleitungen zwischen den Steuerungsobjekten leicht verlegt werden können und es auch möglich ist, auf einfache Weise einer Änderung der Systemgestaltung Rechnung zu tragen.
Praktisch ausgedrückt ist es eine spezifische Aufgabe der Erfindung, für das Steuern der Bilderzeugung ein System zu schaffen, in dem eine Vielzahl von Steuereinheiten für das voneinander unabhängige Steuern eines jeweiligen Objekts von einer Vielzahl von Steuerungsobjekten ihre Steuerungsvorgänge im Zeitmultiplex ausführt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, für das Steuern der Bilderzeugung ein System zu schaffen, in dem auf einem Halbleitersubstrat integriert eine Vielzahl von Steuereinheiten für das einzelne und unabhängige Steuern einer Vielzahl von Steuerungsobjekten, Übertragungssteuereinheiten zum Übertragen von Steuerdaten aus den Steuereinheiten zu externen Steuerungsausführeinheiten und Überwachungssteuereinheiten zum konzentrierten Überwachen der Vielzahl von Steuereinheiten ausgebildet sind.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Steuersystem zu schaffen, das eine Vielzahl von Steuerungsausführeinheiten für das einzelne und unabhängige Steuern einer Vielzahl von Steuerungsobjekten, eine Vielzahl von Übertragungsleitungen für das Übertragen von Daten zum Steuern der Steuerungsausführeinheiten, eine Vielzahl von Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheiten für jede dieser Vielzahl von Übertragungsleitungen und eine zentrale Steuereinheit zum Steuern dieser Vielzahl von Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinheiten enthält.
Gemäß der Erfindung, die in dem Patentanspruch 1 definiert ist, werden diese und andere Aufgaben durch die Merkmale gelöst, daß die vielen Ausführvorrichtungen sequentiell arbeiten und daß die vielen Steuerprogramme auf Zeitmultiplexbasis derart ausgeführt werden, daß zu jedem gegebenen Zeitpunkt die Überwachungssteuereinheit (210) eine Ausführvorrichtung steuert.
Die vorgenannten und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den anliegenden Patentansprüchen unter Bezugnahme auf die bei liegenden Zeichnungen besser ersichtlich.
Fig. 1 ist eine Blockdarstellung eines Steuersystems in einem herkömmlichen Kopiergerät.
Fig. 2 ist eine Blockdarstellung eines herkömmlichen mittelgroßen Kopiergeräts.
Fig. 3 ist eine Darstellung der Anordnung eines herkömmlichen mittelgroßen Kopiergeräts.
Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht des mechanischen Teils eines Kopiergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 5 ist eine Blockdarstellung einer Hauptsteuereinheit 200 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Fig. 6 ist eine Darstellung, die die Funktionsprozedur einer jeden Zentraleinheit in der Hauptsteuereinheit 200 des ersten Ausführungsbeispiels zeigt.
Fig. 7 ist eine Darstellung der Gestaltung eines jeweiligen Steuersystems des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 8 ist eine Blockdarstellung der Anordnung für eine Hauptmotorsteuerung.
Fig. 9 ist eine Darstellung einer Lokalnetzbus-Anordnung in Kettenreihenschleife als Abwandlungsform des ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 10 ist ein Steuerungsablaufdiagramm für eine Belichtungslampensteuerung bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 11 ist eine Blockdarstellung einer Hauptsteuereinheit 200' eines zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 12 ist eine Darstellung der Anordnung eines jeweiligen Steuersystems des zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 13 ist eine Darstellung einer Lokalnetzbus-Anordnung in Kettenreihenschleife als Abwandlungsform des zweiten Ausführungsbeispiels.
Fig. 14 ist eine Blockdarstellung einer Hauptsteuereinheit 200'' eines dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 15A bis 15D sind Außenansichten der integrierten Hauptsteuereinheit des dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 16 ist eine Darstellung der Anordnung eines jeweiligen Steuersystems des dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 17 ist eine Blockdarstellung der Anordnung einer Übertragungssteuereinheit einer Steuereinheit des dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 18 ist eine Darstellung der Anordnung von Verbindungen mit Lichtwellenleitern als Abwandlungsform des dritten Ausführungsbeispiels.
Fig. 19 ist eine Darstellung der Struktur eines Lichtabzweigverbinders.
Nachstehend wird nun ausführlich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht eines mechanischen Teils eines Tisch-Kopiergeräts zum automatischen beidseitigen Kopieren als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Funktionen bei diesem Ausführungsbeispiel sind hauptsächlich durch vier Blöcke Papierzufuhr- und Fördersystem, Belichtungssystem, Bilderzeugungssystem und Steuersystem gebildet. Der Betrieb bei dem Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 beschrieben.
Bei dem Kopieren wird von dem Benutzer zuerst eine Vorlagenplattenabdeckung 1 geöffnet und eine Vorlage (ein Schriftstück) aufgelegt. Bei dem Vergrößern oder Verkleinern des Vorlagenbilds wird nach Erfordernis ein veränderbarer Maßstab mittels einer Maßstabänderungstaste eines (nicht gezeigten) Bedienungsteils eingestellt. Ferner werden jeweils mittels der betreffenden Tasten des Bedienungsteils eine Kopienmenge, eine automatische oder manuelle Dichteeinstellung und eine Betriebsart zum einseitigen oder beidseitigen Kopieren gewählt.
Im Falle des beidseitigen Kopierens wird die Kopierbetriebsart auf "beidseitig" eingestellt und eine Kopierstarttaste des Bedienungsteils gedrückt. Auf diese Weise wird eine Halogenlampe 3 eingeschaltet und darauffolgend eine fotoempfindliche Trommel 20 in Drehung versetzt und ein Koronalader 13 eingeschaltet, wodurch die Trommel 20 geladen wird. Die Halogenlampe (Belichtungslampe) 3 und ein erster Spiegel 4 sind eine Einheit und überstreichen synchron mit dem Umlauf der Trommel 20 eine Vorlagenfläche 2. Eine Vorlage wird über einen optischen Weg mit dem ersten Spiegel 4, einem zweiten Spiegel 5, einem dritten Spiegel 6, einem Zoomobjektiv 11, einem vierten Spiegel 7, einem fünften Spiegel 8 und einem sechsten Spiegel 9 auf der Oberfläche der Trommel 20 abgebildet, so daß auf der Oberfläche der Trommel 20 ein Latentbild erzeugt wird. Darauffolgend wird das Oberflächenpotential an demjenigen Teil der Oberfläche der Trommel 20, an dem kein Latentbild erzeugt ist, entsprechend dem Papierformat mittels einer Löschlampe 15 beseitigt. Danach erreicht die Oberfläche der Trommel 20, auf der das Latentbild erzeugt wurde, eine Entwicklungseinheit 17 und es wird auf dem Latentbild auf der Trommeloberfläche entsprechend dem Potential desselben Toner abgelagert, so daß das Latentbild sichtbar wird.
Andererseits wird eine Papierkassette 22 oder 24 gewählt und mittels einer entsprechenden Papiereinzugswalze 21 oder 23 aus der gewählten Kassette ein Kopierpapier zugeführt. Dieses Kopierpapier kommt in Bereitschaft für das Befördern mittels Registrierwalzen 30. Die Registrierwalzen 30 drehen unter einer vorbestimmten, mit der Drehung der fotoempfindlichen Trommel 20 synchronisierten Zeitsteuerung und es wird die Lage des Kopierpapiers mit dem Bild auf der Oberfläche der Trommel 20 ausgerichtet. Als nächstes wird ein Übertragungskoronalader 14 eingeschaltet, so daß das Bild von der Trommeloberfläche auf das Kopierpapier übertragen wird. Dann wird das Kopierpapier mittels einer Papierablösewalze 31 von der Trommel 20 gelöst und mittels eines Papierförderbands 32 zu einer Fixiereinheit 33 befördert. Das Kopierpapier wird durch die Fixiereinheit 33 erwärmt und gepreßt, so daß der Toner geschmolzen und an das Kopierpapier angebacken wird.
Da in diesem Fall als Kopierart die Betriebsart zum beidseitigen Kopieren eingestellt ist, wird das Kopierpapier durch eine Papierführungsplatte 34 zu Papieraustragswalzen 37 geleitet und zunächst auf eine Beidseiten-Papieraustragsplatte 38 befördert. Dieses Papier gleitet dann durch sein Eigengewicht herunter und erreicht Walzen 39. Danach wird das Papier durch die Walzen 39 befördert und in einer Zwischenkassette 26 gestapelt. Die Kopierpapierblätter werden nicht auf der Platte 38 gestapelt, sondern gleiten nacheinander herunter.
Auf diese Weise werden die Papierblätter, auf deren Vorderseiten kopiert worden ist, in einer voreingestellten Anzahl aufeinanderfolgend in der Zwischenkassette 26 gestapelt. Andererseits wird nach beendeter Übertragung das Bild auf der Oberfläche der Trommel 20 in einer Reinigungseinheit 19 entfernt und die Trommeloberfläche gereinigt. Auf diese Weise wird der auf der Trommeloberfläche abgelagerte restliche Toner beseitigt. Ferner wird die Trommeloberfläche mit dem Licht einer Ladungslöschlampe 18 bestrahlt, wodurch das auf der Trommeloberfläche verbliebene Potential abgeführt wird. Als nächstes wird die Trommeloberfläche 20 durch den Koronalader 13 neu geladen und auf der Trommel ein vorbestimmtes Oberflächenpotential gebildet, wodurch das Erzeugen eines neuen Bilds ermöglicht wird.
Als nächstes wird von der Bedienungsperson nach beendetem Kopieren auf eine Seite (die Vorderseite) der Papiere in der bestimmten Anzahl die Vorlage auf der Vorlagenfläche 2 ausgewechselt und der nächste Kopiervorgang (zum rückseitigen Kopieren) ausgeführt.
Nachdem die Vorlage aufgelegt worden ist, wird dann, wenn die Kopierstarttaste in dem (nicht gezeigten) Bedienungsteil gedrückt wird, das Kopieren auf die Rückseite begonnen. Eine Zwischenkassetten-Papiereinzugswalze 25 dreht unter einer mit dem Umlauf der fotoempfindlichen Trommel 20 synchronisierten Zeitsteuerung, so daß ein Kopierpapier aus der Zwischenkassette 26 zugeführt wird. Dieses Papier wird durch eine Führungsplatte 29 gewendet und zwischen die Registrierwalzen 30 gesetzt. Das Papier steht bereit, bis ein Startsignal unter einer vorbestimmten Zeitsteuerung für das Ausrichten des Papiers mit der Stelle eines Bilds eingegeben wird, das auf der Trommeloberfläche erzeugt ist.
Die Registrierwalzen 30 drehen unter einer vorbestimmten Zeitsteuerung für das Ausrichten auf die Bildstelle und das auf der Trommel 20 erzeugte Bild wird übertragen. Dabei wird der Übertragungskoronalader 14 unter einer vorbestimmten Zeitsteuerung eingeschaltet und das Bild auf die Rückfläche übertragen. Das Papier wird durch die Papierablösewalze 31 von der Trommel 20 gelöst und durch das Förderband 32 zu der Fixiereinheit 33 befördert. Der auf dem Übertragungspapier abgelagerte Toner wird durch die Fixiereinheit 33 geschmolzen und angebacken. Danach wird das Kopierpapier zwischen Walzen 40 geleitet. Die Führungsplatte 34 dient dann dazu, das Papier zu einer Papieraustragsplatte 36 zu führen, da das Rückseitenkopieren schon beendet ist. Das Kopierpapier, auf dessen beide Flächen kopiert wurde, wird auf der Papieraustragsplatte 36 gestapelt. Auf diese Weise ist das beidseitige Kopieren beendet.
Im Falle des normalen Kopierens auf nur eine Seite wird das aus der Kassette 22 oder 24 zugeführte Papier als weißes Papier (nämlich ohne Kopieren) zu der Zwischenkassette 26 befördert, da nur das Papiertransportsystem eingeschaltet wird. Dabei wird die Funktion des Bilderzeugungssystems überhaupt nicht ausgeführt, sondern nur durch das Transportsystem das Papier aus der Kassette 22 oder 24 zugeführt und zu der Zwischenkassette 26 befördert.
Andererseits ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Funktion zur automatischen Belichtung für das Verbessern der Kopierqualität vorgesehen. Entsprechend dieser Funktion wird das Potential der fotoempfindlichen Fläche der Trommel 20 auf einen konstanten Wert gesteuert und dadurch ermöglicht, unabhängig von der Vorlagendichte immer eine gute Dichte zu erhalten.
Vor dem Beginn des Kopierens wird zuerst das Oberflächenpotential geprüft. Praktisch wird das von einer Normalreflexionsplatte 10 reflektierte Licht auf die Trommel 20 gestrahlt und das dabei entstehende Oberflächenpotential mittels eines Oberflächenpotentialsensors 16 erfaßt, wobei zuerst die Koronaspannung des Koronaladers 13 derart gesteuert wird, so daß das Oberflächenpotential einen geeigneten Wert annimmt. Wenn bei dem Kopieren der Benutzer die Betriebsart zur automatischen Kopiedichteeinstellung wählt, wird zum Erfassen der Vorlagendichte eine Vorabtastung der Vorlage mit dem optischen System vorgenommen und die Koronaspannung und ein Vorspannungswert eingestellt. Falls die Vorabtastung störend ist, weil eine solche Prüfung für eine jede Kopie auszuführen ist, kann während des aufeinanderfolgenden Erfassens der Vorlagendichte in Echtzeit ein Wert der Entwicklungsvorspannung derart gesteuert werden, daß eine geeignete Dichte entsteht.
Im Falle des fortgesetzten Kopierens (bei dem von dergleichen Vorlage auf eine Vielzahl von Papierblättern kopiert wird) kann von dem zweiten Blatt an die Dichte durch Steuern der Koronaspannung und der Lampenlichtmenge auf einen geeigneten Wert eingestellt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können gemäß der Darstellung in Fig. 3 an den in Fig. 4 gezeigten Kopiergeräthauptteil eine automatische Vorlageneinzugsvorrichtung (die nachfolgend als ADF-Vorrichtung bezeichnet wird), ein Leser oder Mischer, eine Papierstapelvorrichtung, ein Gebührenzähler usw. angeschlossen werden.
Die Fig. 5 zeigt eine Blockdarstellung der Steuerfunktionen bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 5 ist mit 200 eine Hauptsteuereinheit des Kopiergeräts bezeichnet und 221 bis 223 sind Steuereinheiten n&sub1; bis n&sub3; zum Steuern der Funktion der jeweiligen Bestandteile des Kopiergeräts unter Steuerung durch die Hauptsteuereinheit 200. Obgleich in Fig. 5 als Beispiele nur drei Steuereinheiten gezeigt sind, kann eine beliebige Anzahl von Steuereinheiten zur Erweiterung an einen Lokalnetz- bzw. LAN-Bus 260 einer LAN-Schnittstelleneinheit 210 in der Hauptsteuereinheit 200 angeschlossen werden. Mit 240 ist ein externer Speicher zur Erweiterung bezeichnet, der direkt an einen Systembus 204 der Hauptsteuereinheit 200 angeschlossen werden kann, und 250 stellt eine externe Eingabe/Ausgabebzw. I/O-Vorrichtung dar, die an den Systembus 204 angeschlossen werden kann.
In der Hauptsteuereinheit 200 bezeichnen 201 eine Überwachungszentraleinheit zum Steuern des Gesamtsystems einschließlich einer Zentraleinheit 300 des Steuersystems und zum Steuern eines Zeitplans für die Prozeßausführung, 202 einen Schreib/Lesespeicher (RAM), 203 eine Eingabe/Ausgabe- Einheit (I/O) wie eine Betriebseingabeeinheit für das Betreiben der Kopiermaschine oder dergleichen, 204 den Systembus, 210 die LAN-Schnittstelleneinheit, die als Schnittstelle zwischen externen Steuereinheiten n&sub1; bis nm dient, und 211 und 212 ein Sendeadressen- bzw. Tx-Adressenregister und ein Sendedaten- bzw. Tx-Datenregister für das Aussenden von Steuerdaten aus der Steuerzentraleinheit 300 über die LAN-Schnittstelleneinheit 210 zu externen Steuereinheiten. Ein Empfangsadressen- bzw. Rx-Adressenregister 213 und ein Empfangsdaten- bzw. Rx-Datenregister 214 dienen dazu, die Steuerzentraleinheit 300 Daten aufnehmen zu lassen, die aus den externen Steuereinheiten über den LAN-Bus 260 der LAN- Schnittstelleneinheit 210 zugesendet werden. Die Steuerzentraleinheit 300 führt jeden Aufgabenprozeß auf der Basis der Steuerung durch die Überwachungszentraleinheit 201 aus und ist durch insgesamt acht Zentraleinheiten 310 bis 380 (nämlich Zentraleinheiten CPUa bis CPUh) gebildet. Die Anzahl der Zentraleinheiten der Steuerzentraleinheit 300 kann auf beliebige Weise nach Erfordernis erhöht oder vermindert werden. Wie es für die Zentraleinheit CPUe 350 repräsentativ in Fig. 5 dargestellt ist, ist jede Steuerzentraleinheit mit einem (nachstehend als REF-Register bezeichneten) bestimmten Bezugsregister 354, einem Zeitgeber/Zähler 352, einem Vergleicher 353 und einer Steuerschaltung 355 versehen. Ebenso wie die Überwachungszentraleinheit 201, die Steuerzentraleinheit 300 und die LAN-Schnittstelleneinheit 210 sind die die Hauptsteuereinheit 200 bildenden Schaltungen alle zusammen auf dem gleichen Einchip-Halbleitersubstrat ausgebildet.
Zum Verhindern eines konkurrierenden Zugriffs der Steuerzentraleinheit 300 und der Überwachungszentraleinheit 201 zu dem Schreib/Lesespeicher 202 und der Eingabe/Ausgabe-Einheit 203 wird die Zeit, während der eine jeweilige Zentraleinheit den Systembus 204 belegt, sequentiell im Zeitmultiplex gemäß der Darstellung in Fig. 6 eingestellt. Die Zentraleinheiten CPUa 310 bis CPUh 380 arbeiten im Zeitmultiplex zyklisch im Uhrzeigersinn. In diesem Fall belegt jede Zentraleinheit den Systembus 204 für 8 us und ein Umlauf ist gleich 80 us. Während dieser Zeitdauer arbeitet die Überwachungszentraleinheit 201 parallel. Daher arbeiten die Zentraleinheiten CPUa bis CPUh parallel, wenn 80 us als eine Einheit angesehen wird.
Die LAN-Schnittstelleneinheit 210 hat ein Steuerregister und ein Arbeitsregister (die nicht gezeigt sind) und die Funktion, die Datenverbindung mit den externen Steuereinheiten (221 bis 223) oder dergleichen über den LAN-Bus 260 entsprechend einem vorbestimmten Protokoll zu steuern. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der Überwachungszentraleinheit 201 die klein bemessene Steuerzentraleinheit 300 für jegliche Ausführungsstufe eines jeden Aufgabenprozesses vorgesehen und jede Zentraleinheit führt unabhängig den Steuerprozeß aus. Die Überwachungszentraleinheit 201 führt die Steuerung des Beginnens und Beendens der Aufgabenprozesse der jeweiligen Zentraleinheiten der Steuerzentraleinheit 300, die Zuordnung und Änderung der Ausführungsaufgaben und dergleichen aus. Ferner führt die Überwachungszentraleinheit 201 den Prozeß gemäß einer Anforderung nur dann aus, wenn von den Zentraleinheiten die Anforderung abgegeben wird.
Es werden nun die Zusammenhänge zwischen den Zentraleinheiten in der Hauptsteuereinheit 200 und der LAN-Schnittstelleneinheit 210 beschrieben.
Als Beispiel wird nachstehend die Zentraleinheit CPUe 350 nach Fig. 5 beschrieben, die die Aufgabe der Ablaufsteuerung ausführt.
Falls die Kopierbedingungen erfüllt sind, wenn der Benutzer die Kopierstarttaste drückt, beginnt das System den Kopierausführungszyklus. Im Falle des Kopiergeräts wird ein Trommeltaktsignal 206 gezählt, das durch die Drehung der fotoempfindlichen Trommel 20 erzeugt wird, und es werden synchron mit dem Trommeltaktsignal 206 verschiedenartige Steuerungen ausgeführt. Das Trommeltaktsignal 206 wird aufeinanderfolgend durch den Zeitgeber/Zähler 352 der Zentraleinheit CPUe 350 gezählt. Durch den Vergleicher 353 werden ein Zählwert des Zeitgeber/Zählers 352 und ein Wert verglichen, der nach Erfordernis unter Steuerung durch die Steuerschaltung 355 aus einem Festspeicher 255 ausgelesen und in das REF-Register 354 eingesetzt wird. Wenn diese Werte miteinander übereinstimmen, wird der nächste Steuerungsvorgang ausgeführt. Das Auslesen aus dem Festspeicher 255 in das REF-Register 354 erfolgt mittels eines direkten Speicherzugriffs.
Die Fig. 7 ist eine Darstellung der Anordnung von jeweiligen Steuerungsobjekten, die über den LAN-Bus 260 des Ausführungsbeispiels an die Hauptsteuereinheit angeschlossen sind. Die Steuerungsobjekte des Kopiergeräts sind in zwölf Blöcke unterteilt und die Steuereinheit für einen jeden Block ist an den LAN-Bus 260 angeschlossen. Der LAN-Bus 260 ist durch zwei Signalleitungen gebildet, nämlich durch eine Ausgangssignalleitung Tx 260a aus der LAN-Schnittstelleneinheit 210 und einer Eingangssignalleitung Rx 260b zu der LAN- Schnittstelleneinheit 210.
Die Hauptmotorsteuereinheit 221 steuert einen Hauptmotor 221a des Kopiergeräts. Der Hauptmotor 221a betreibt das Antriebssystem für die Trommel 20. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird als Hauptmotor ein Gleichstrom-Servomotor verwendet. Das Zeitsteuerungstaktimpuls- bzw. Trommeltaktsignal 206 wird synchron mit dem Umlauf der Trommel 20 erzeugt und dem Zeitgeber/Zähler (z. B. 352) der LAN- Schnittstelleneinheit 210 zugeführt. Eine Optiksystemmotor-Steuereinheit 222 steuert einen Abtastmotor 222a wie einen Servomotor zur Vorlagenabtastung und einen Schrittmotor 222b zur Maßstabeinstellung. Die Stellungen und Drehzahlen dieser Motoren werden durch die Optiksystemmotor-Steuereinheit 222 gemäß Daten aus der Steuerzentraleinheit 300 in der Hauptsteuereinheit 200 gesteuert. Vor dem Ausführen des Kopiervorgangs wird durch den Schrittmotor 222b gemäß einem Befehl aus der Steuerzentraleinheit 300 ein veränderbarer Maßstab (Verkleinerung, Vergrößerung, Brennweitenverstellung) eingestellt. Über den Bedienungsteil wird von dem Benutzer der Maßstabswert befohlen und eingegeben.
Die Papiertransport-Steuereinheit 223 steuert Gleichstrommotore 223a und 223b für das Drehen der Papiereinzugswalzen 21 oder 23 unter einer vorbestimmten Zeitsteuerung. Die Steuereinheit 223 erfaßt auch das Vorhandensein oder Fehlen von Papier in der Kassette 22 oder 24, einen Papierstau oder dergleichen und überträgt die Erfassungsdaten zu der Steuerzentraleinheit 300. Eine Registrier-Steuereinheit 224 steuert einen Registriermotor 224a für den Antrieb der Registrierwalzen 30 sowie die Bildrandausrichtung des Bildes auf der Oberfläche der Trommel 20 mit dem Kopierpapier und das Durchbiegen (die Wölbung) des Papiers und ermittelt auch eine doppelte Zuführung (nämlich ein gleichzeitiges Zuführen von zwei Blättern). Eine Beidseitenkopierart-Steuereinheit 225 steuert einen Zwischenkassetten-Papierauszugswalzen- Motor 225a für den Antrieb der Papiereinzugswalze 25 und dadurch das Zuführen des Kopierpapiers. Wenn der Benutzer die Beidseitenkopierart einstellt, wird das Papier, auf dem auf die vorstehend beschriebene Weise vollständig einseitig kopiert wurde, der Zwischenkassette 26 zugeführt und nach Beendigung des einseitigen Kopierens auf die Papiere in der bestimmten Anzahl wird das Papier aus der Kassette 26 durch die Walze 25 befördert. Die Beidseitenkopierart-Steuereinheit 225 betreibt ein Führungsplatten-Steuersolenoid 225b zum Steuern der Richtung der Führungsplatte 34 und erfaßt auch das Vorhandensein oder Fehlen des bei der Beidseitenkopierart beförderten Kopierpapiers (einen Papierstau, das Vorhandensein oder Fehlen des Papiers).
Eine Belichtungslampensteuereinheit 226 stabilisiert die Lichtmenge der Halogenlampe 3 und steuert die Lichteinstellung. Die Lichtmenge der Lampe 3 wird mittels eines Fotosensors 226a erfaßt. Der Fotosensor 226a ist an der Seltenfläche der Halogenlampe 3 angeordnet und überwacht ständig die Helligkeit der Lampe 3. Eine Fixierheizelement-Steuereinheit 227 steuert die Heiztemperatur eines Fixierheizelements 33a der Fixiereinheit 33. Diese Temperatur wird mittels eines Thermistors 227a erfaßt, der nahe an dem Fixierheizelement 33a angeordnet ist, und die elektrische Antriebsleistung des Heizelements 33a wird gemäß der erfaßten Temperatur gesteuert. Eine Hochspannungsquellen-Steuereinheit 224 mißt das erfaßte Potential an dem Oberflächenpotentialsensor 16, der nahe der Trommel 20 angeordnet ist, und steuert die Spannungen des Koronaladers 13 und des Übertragungskoronaladers 14 sowie eine Vorspannungsquelle BI 228a derart, daß das Oberflächenpotential der Trommel 20 sowohl im hellen als auch im dunklen Bereich konstant wird. Eine Ladungslöschlampen- Steuereinheit 229 steuert die Bestrahlungslichtmenge der Ladungslöschlampe 18 für das Löschen der Ladungen an der Trommeloberfläche. Falls wegen des Auftretens eines Papierstaus in der Übertragungseinheit oder dergleichen bei dem Befördern des Papiers oder dergleichen das Bild nicht von der Trommeloberfläche auf das Kopierpapier übertragen wird, wird die Bestrahlungslichtmenge aus der Lampe 18 erhöht, wodurch die Trommeloberfläche mit starkem Licht bestrahlt wird.
Eine Löschautomatik-Steuereinheit 230 steuert einen Bereich, in welchem die Löschlampe 15 entsprechend dem Format des zu bedruckenden Kopierpapiers und entsprechend dem Maßstab eingeschaltet wird, und löscht die Ladungen in dem Bereich außerhalb des Bildübertragungsbereichs der Oberfläche der Trommel 20, wodurch verhindert wird, daß auf der Oberfläche in dem Bereich ohne Übertragung Toner abgelagert wird. Eine Niederspannungsquellen-Steuereinheit 231 regelt die Stromversorgungs-Gleichspannung von 24 V, überwacht abnormale Werte wie einen Überstrom oder dergleichen usw. Eine Bedienungs/Anzelge-Steuereinheit 232 dient als Mensch/Maschine- Schnittstelle und steuert die Tasteneingaben aus einer Tastatur 203a der Eingabe/Ausgabe-Einheit 203 über die Steuerzentraleinheit 300 und die LAN-Schnittstelleneinheit 210, die Anzeige einer Anzeigeeinheit 203b und die Tonabgabe aus einer Tonabgabeeinheit 232a unter Verwendung eines in der Steuereinheit 232 enthaltenen Tonsynthetisierers.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind als periphere Vorrichtungen, die an den LAN-Bus 260 angeschlossen werden können, weitere vier wahlweise Einheiten vorgesehen, nämlich ein Gebührenzähler 234: ein optischer Klarschrift/Markierungsleser (OCR) 235, eine automatische Vorlageneinzugsvorrichtung (ADF) 236 und ein Sortierer 237. Falls hinsichtlich der Ansprechgeschwindigkeit ein Problem verursacht wird, wenn die Steuerung unter Verwendung allein des LAN-Bus 260 zwischen diesen ausgeführt wird, wird in der Hauptsteuereinheit 200 eine neue LAN-Schnittstelle vorgesehen und die LAN- Schnittstelle allein für die peripheren Vorrichtungen verwendet. In der Steuerzentraleinheit 300 können zwei Sätze von Rx- und Tx-Registern vorgesehen werden, die die beiden LAN-Schnittstellen steuern können.
Die LAN-Übertragungssteuereinheit einer jeweiligen Steuereinheit wird nachstehend hinsichtlich der in Fig. 7 gezeigten Hauptmotorsteuereinheit 221 als Beispiel beschrieben. Jede der anderen Steuereinheiten ist gleichfalls im wesentlichen auf die gleiche Weise wie die Hauptmotorsteuereinheit 221 gestaltet und gesteuert.
Die Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das hauptsächlich die Übertragungssteuereinheit der Hauptmotorsteuereinheit 221 zeigt. In dem Schaltbild ist mit 410 eine Anrufdetektoreinheit bezeichnet, die ein Pufferregister 411, das ständig Übertragungsdaten auf der Tx-Leitung 260a des LAN-Busses 260 aufnimmt, ein Adressencoderegister 412, das in Eigensteuerung einen besonderen Adressencodewert einstellt und festhält, und ein Vergleichsregister 413 enthält, die den Adressencodewert in den im Pufferspeicher 411 gespeicherten Übertragungsdaten mit dem in dem Adressencoderegister 412 eingestellten Adressencodewert vergleicht. Wenn in dem Vergleichsregister 413 ermittelt wird, daß diese Adressencodewerte miteinander übereinstimmen, gibt es eine Unterbrechungsanforderung an eine Leitsteuereinheit 221-1 ab, die die Daten in dem Datenübertragungsblock aufnimmt, in dem der Adressencode für die Eigensteuerung eingesetzt war und der in dem Pufferregister 411 aufgenommen wurde. Entsprechend diesen Empfangsdaten wird eine PLL-Steuereinheit 221-2 für den Antrieb des Hauptmotors gesteuert.
Falls hinsichtlich der Empfangsdaten Daten vorliegen, die zu der Steuerzentraleinheit 300 zu übertragen sind, werden diese Sendedaten in ein Senderegister 420 eingesetzt und der Inhalt des Registers 420 wird zu der Rx-Leitung 260b des LAN-Busses 260 übertragen. Hinsichtlich dieser Sendedaten gibt es zwei Arten von Daten: Die einen sind die Daten, die eine Anforderung zu einer Übertragung (beispielsweise von Statusdaten des Steuersystems) anzeigen und die in dem Fall gesendet werden, daß beispielsweise von der Steuerzentraleinheit 300 eine Anforderung für das Senden von konstanten Daten erzeugt wird, und die anderen sind Daten, die einen abnormalen Zustand anzeigen und die in dem Fall gesendet werden, daß irgendwelche Störungen oder Fehler auftreten. Auf diese Weise wird für die Leitsteuereinheit eine Anforderung für das Empfangen der Übertragungsdaten für die eigene Einheit nur dann erzeugt, wenn durch die Anrufdetektoreinheit 410 (die für alle Steuereinheiten vorgesehen ist) der Datenübertragungsblock für die eigene Steuerung gesendet wird. Daher muß die Leitsteuereinheit während dieses Zeitraums nicht die Übertragungsdaten für die anderen Steuereinheiten überwachen und kann allein ihren eigenen Steuerungsprozeß ausführen.
Andererseits genügt es, daß die Steuerzentraleinheit 300 auch nur diejenige Steuereinheit steuert, die in dem Tx- Adressenregister 211 eingestellt und bestimmt worden ist, so daß die Zentraleinheit 300 allein ihren eigenen Aufgabenprozeß ausführen kann, ohne dem Unterbrechungsanforderungsprozeß aus der anderen Steuereinheit oder dergleichen Rechnung zu tragen. Daher wird auch die Verarbeitungsprogrammprozedur einfach und sehr zuverlässig.
Die Leitsteuereinheit 221-1 nach Fig. 8 gibt an die PLL- Steuereinheit 221-2 ein Start/Stop-Signal für den Hauptmotor 221a ab und steuert die Drehungszeit des Hauptmotors 221a. Von der PLL-Steuereinheit 221-2 wird der Motor im Ansprechen auf das Start/Stop-Signal in Drehung versetzt und zum Steuern der Drehzahl und der Stellung ein Taktimpulssignal aufgenommen, das von einem Drehzahlsteuercodierer 221b entsprechend der Drehung des Motors erzeugt wird. Die PLL- Steuereinheit 221-2 hält die Drehzahl gemäß dem Taktimpulssignal konstant und gibt auch an die Leitsteuereinheit 221-1 die Stellungssteuerdaten ab.
Andererseits wird von einem Codierer 221c, der an dem anderen Ende des Hauptmotors 221a angeordnet ist, das Trommeltaktimpulssignal 206 erzeugt, das synchron mit dem Umlauf der Trommel 20 erzeugt wird. Dieses Taktimpulssignal wird in die Hauptsteuereinheit 200 über eine andere einzige, von dem LAN-Bus 260 verschiedene Signalleitung und in den Zeitgeber/ Zähler 352 oder dergleichen eingegeben.
Obgleich die vorstehende Beschreibung ein Beispiel betrifft, bei dem als LAN-Bus 260 zwei Übertragungsmedien für das Senden (Tx) und den Empfang (Rx) verwendet werden, kann ebenso dann, wenn eine Signalleitung in Form einer Leitungsschleife durch ein Kettenringsystem geschaltet ist, eine gleichartige Wirkung erzielt werden, falls im voraus ein geeignetes Protokoll festgelegt wird. Ein Beispiel für die Verbindung mittels eines solchen Kettenringsystems ist in Fig. 9 gezeigt.
Entsprechend diesem System kann die wechselseitige Übertragung mittels einer einzigen Leitung anstelle der beiden Leitungen für das Senden und den Empfang bewerkstelligt werden.
Die Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm für den Steuerungsvorgang bezüglich der Belichtungslampensteuereinheit 226. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10 die Steuerungsprozedur für die Steuerung über die LAN-Schnittstelleneinheit 210 und den LAN-Bus 260 beschrieben.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Stromversorgung eingeschaltet wird, beginnt zuerst bei einem Schritt S1 die Überwachungszentraleinheit 201 in der Hauptsteuereinheit 200 eine vorbestimmte Steuerung. Dann wird bei einem Schritt S2 ein Überwachungsprogramm ausgeführt. Wenn beispielsweise bei diesem Zustand die Kopierstarttaste der Tastatur 203a gedrückt wird, muß die Halogenlampe (Belichtungslampe) 3 eingeschaltet werden. Von der Überwachungszentraleinheit 201 wird in einem Schritt S3 an der Zentraleinheit CPUe 350 das Einschalten der Halogenlampe 3 befohlen und bewirkt.
Zugleich betätigt die andere Steuerzentraleinheit 300 die Hauptmotorsteuereinheit 221 zur Drehung des Hauptmotors 221a. Im Zusammenhang mit der Drehung des Motors 221a wird das Trommeltaktsignal 206 gesendet. Bei einem Schritt S4 beginnt die Zentraleinheit CPUe 350 das Zählen des Trommeltaktsignals 206 mittels des Zeitgeber/Zählers 352. In einem nächsten Schritt S5 werden die Codedaten, die die Einschaltzeit der Halogenlampe 3 anzeigen, aus dem Festspeicher 255 ausgelesen und in das REF-Register 354 eingesetzt. In nachfolgenden Schritten S6 und S7 wird von dem Vergleicher 353 der Wert im REF-Register 354 mit dem Zählwert der Trommeltaktimpulse 206 im Zeitgeber/Zähler 352 verglichen und geprüft, ob die Werte miteinander übereinstimmen oder nicht. Wenn diese Werte übereinstimmen, folgt ein Schritt S8, bei dem in das Tx-Adressenregister 211 der Adressencode für die Belichtungslampensteuereinheit 226 eingesetzt wird, um dieser das Einschalten der Halogenlampe 3 zu befehlen. Dann werden in einem Schritt S9 in das Tx-Datenregister 212 die Steuerdaten eingesetzt (in diesem Fall die Einschaltsteuerdaten und die Lichteinstelldaten für die Halogenlampe 3). Wenn die beiden Übertragungsdaten in das Tx-Adressenregister 211 und das Tx-Datenregister 212 eingesetzt sind, führt in einem Schritt S10 die LAN-Schnittstelleneinheit 210 die Übertragungssteuerung für das Übertragen der beiden Daten über den LAN-Bus 260 aus.
Die über den LAN-Bus 260 übertragenen Steuerdaten sind als Sendedaten für die Eigensteuerung durch die Anrufdetektoreinheit in der Belichtungslampensteuereinheit 226 bestimmt und werden aufgenommen. Entsprechend den in dem Tx-Datenregister 212 gespeicherten Steuerdaten wird die Halogenlampe 3 eingeschaltet. Entsprechend den Lichteinstelldaten wird eine vorbestimmte Heiligkeit eingehalten. Die Helligkeit wird durch den Fotosensor 226a erfaßt und in ein elektrisches Signal umgesetzt, das zu der Stärke des von dem Fotosensor 226a aufgenommenen Lichts proportional ist. Dieses analoge elektrische Signal wird in ein digitales Signal umgesetzt und der Wert dieses digitalen Signals wird mit den übertragenen Lichteinstelldaten verglichen. Es wird eine derartige Steuerung vorgenommen, daß diese miteinander übereinstimmen.
Nachdem die Zentraleinheit CPUe 350 bei dem Schritt S9 die Steuerdaten in das Tx-Datenregister 212 eingesetzt hat, prüft sie in einem Schritt S11, ob der gerade ausgeführte Aufgabenprozeß, nämlich die vollständige Steuerung für die Belichtungslampensteuereinheit 226 abgeschlossen wurde oder nicht. Falls sie nicht abgeschlossen ist, kehrt die Verarbeitungsroutine zu dem Schritt S4 zurück und das Zählen des Trommeltaktsignals 206 wird fortgesetzt. Im weiteren wird bei dem Schritt S5 aus dem Festspeicher 255 der Zeitsteuercode für die nächste Steuerung ausgelesen. In diesem Fall werden beispielsweise die Codedaten ausgelesen, die die Abschaltzeit für die Halogenlampe 3 anzeigen.
Auf diese Weise werden die von der Überwachungszentraleinheit 201 an der Zentraleinheit CPUe 350 befohlenen Aufgabenprozesse aufeinanderfolgend ausgeführt. Nach Beendigung der Ausführung aller Prozesse folgt auf den Schritt S11 ein Schritt S12, bei dem die Zentraleinheit CPUe 350 der Überwachungszentraleinheit 201 das Ende des Aufgabenprozesses meldet, den Betrieb einstellt und eine Betätigung aus der Überwachungszentraleinheit 201 abwartet.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung kann die Verbindung zwischen der Hauptsteuereinheit 200 und den anderen Steuereinheiten mit nur einem Übertragungsmedium oder mit zwei Übertragungsmedien bewerkstelligt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können die peripheren Vorrichtungen (234 bis 237) den LAN-Bus 260 unabhängig von den anderen Steuerungen durch Anfordern der Unterbrechung an der LAN-Schnittstelleneinheit 210 belegen. Die Unterbrechungsanforderungen können über eine in Fig. 5 gezeigte Unterbrechungsanforderungs-Signalleitung 265 gesendet werden.
Jede Steuereinheit und die peripheren Vorrichtungen können das zu steuernde System auf Einheitsbasis unabhängig steuern und die Normalsteuerung (Eigenschutzsteuerung) auch dann ausführen, wenn die Datenübertragung aus der Hauptsteuereinheit 200 für kurze Zeit unterbrochen ist.
Im Falle eines Geräts mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit nimmt In Verbindung mit einer solchen Übertragungsunterbrechung der Fehler während dieser Zeitspanne zu; im Falle eines mittelschnellen Geräts (beispielsweise mit einer Kopierleistung von weniger als 40 Blatt je Minute) oder dergleichen kann jedoch eine durch diesen Fehler verursachte Einwirkung nahezu außer Acht gelassen werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung von einer Vielzahl von Steuereinheiten, die voneinander unabhängig jeweils eine Vielzahl von Steuerungsobjekten steuern, die Steuerungsfunktionen im Zeitmultiplex ausgeführt; daher ist es ausreichend, daß jede Steuereinheit ihre eigene Steuerung ausführt. Auf diese Weise ist die Verarbeitungsprogrammprozedur vereinfacht und ihre Zuverlässigkeit gesteigert. Außerdem werden die Steuerungsvorgänge im Zeitmultiplex ausgeführt, so daß keine Kollision der Prozesse auftritt.
Ferner können dem Standardgerät auf einfache Weise verschiedenartige wahlweise Zusatzgeräte für die Erweiterung hinzugefügt werden und es kann auch leicht der Aufbau geändert werden.
Nachstehend wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Das zweite Ausführungsbeispiel betrifft ähnlich wie das erste Ausführungsbeispiel gleichfalls das Steuersystem des Kopiergeräts nach Fig. 4.
In Fig. 11 sind Teile und Komponenten, die die gleichen Funktionen wie die in Fig. 5 gezeigten haben, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In Fig. 11 bezeichnet 200' eine Hauptsteuereinheit des Kopiergeräts und 1225 und 1226 bezeichnen wahlweise Zusatzvorrichtungen, die an die Hauptsteuereinheit 200' angeschlossen werden können. Die Vorrichtungen 1225 umfassen den Sortierer Z 131, den Sortierer 11 141, die Vorlageneinzugsvorrichtung ADF 121 und die Papierstapelvorrichtung 151, die in Fig. 2 und 3 gezeigt sind. Die Vorrichtungen 1226 umfassen einen Leser, einen optischen Klarschriftleser, einen optischen Markierungsleser usw. (nicht dargestellt). Diese Steuerungen und Vorrichtungen können in einer beliebigen Anzahl für die Erweiterung an einen LAN-Bus A 1260 aus einer LAN-Schnittstelleneinheit A 1210 oder einen LAN-Bus B 1265 aus einer LAN-Schnittstelleneinheit B 1215 in der Hauptsteuereinheit 200' angeschlossen werden.
Die LAN-Schnittstelleneinheit A 1210 dient als Schnittstelle zwischen den jeweiligen Steuereinheiten in dem System. Mit 1211 ist ein Tx/Rx-Register A bezeichnet, über das die Steuerzentraleinheit 300 über die LAN-Schnittstelleneinheit A 1210 den Steuereinheiten Steuerdaten senden kann. Obgleich die Fig. 11 den Zustand zeigt, bei dem das Tx/Rx-Register A 1211 nur an die Steuerschaltung e 351 in der Zentraleinheit CPUe 350 angeschlossen ist, kann sie auch zusammen mit der LAN-Schnittstelleneinheit B 1215, die nachstehend erläutert wird, an alle Steuerzentraleinheiten angeschlossen sein. Die LAN-Schnittstelleneinheit B 1215 dient als Schnittstelle zwischen den externen Vorrichtungen 1225 und 1226 und überträgt Daten zwischen der Steuerzentraleinheit 300 und den externen Vorrichtungen über ein Tx/Rx-Register B 1216. Jedes der Tx/Rx-Register A und B (1211, 1216) enthält ein 10-Bit- Adressenregister und -Datenregister für das Senden und ein 10-Bit-Adressenregister und -Datenregister für den Empfang.
Zusätzlich zu den Schnittstelleneinheiten A und B sind die die Hauptsteuereinheit 200' bildenden Schaltungen alle auf einem Einchip-Halbleitersubstrat ausgebildet. Als Halbleiter kann Silizium verwendet werden.
Zum Verhindern eines konkurrierenden Zugriffs der Steuerzentraleinheit 300 und der Überwachungszentraleinheit 201 zu dem Schreib/Lesespeicher 202 und der Eingabe/Ausgabe-Einheit 203 wird auf ähnliche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Zeit, während der die jeweilige Zentraleinheit den Systembus 204 belegt, aufeinanderfolgend und im Zeitmultiplex gemäß der Darstellung in Fig. 6 eingestellt. Die Zentraleinheiten CPUa 310 bis CPUh 380 arbeiten im Zeitmultiplex und im Uhrzeigersinn zyklisch. In diesem Fall belegt jede Zentraleinheit den Systembus 204 für 8 us und ein Durchlauf beansprucht 80 us. Daher arbeiten die Zentraleinheiten CPUa 310 bis CPUh 380 parallel, wenn 80 us als eine Einheit angesehen werden. Während dieser Zeitdauer arbeitet die Überwachungszentraleinheit 201 parallel zur Steuerzentraleinheit 300. Jede der LAN-Schnittstelleneinheiten A 1210 und B 1215 hat ein Steuerregister und ein Arbeitsregister (nicht gezeigt) und ferner die Funktion, die Datenübertragung zwischen den Steuereinheiten und den externen Vorrichtungen oder dergleichen über die LAN-Busse A 1260 und B 1265 entsprechend einem vorbestimmten Protokoll zu steuern.
Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel für jegliche Ausführungsstufe eines jeden Aufgabenprozesses zusätzlich zu der Überwachungszentraleinheit 201 eine klein ausgelegte Steuerzentraleinheit 300 vorgesehen und jede Zentraleinheit führt den Steuerprozeß unabhängig aus. Die Überwachungszentraleinheit 201 steuert den Beginn und das Beenden der Aufgabenprozesse der jeweiligen Zentraleinheiten der Steuerzentraleinheit 300, das Bestimmen und Ändern der Ausführungsaufgaben usw. Nur wenn von den jeweiligen Zentraleinheiten Anforderungen erzeugt werden, führt die Überwachungszentraleinheit 201 die Prozesse entsprechend den Anforderungen aus.
Die Zusammenhänge zwischen den jeweiligen Zentraleinheiten in der Hauptsteuereinheit 200' und den LAN-Schnittstelleneinheiten A und B (1210, 1215) sind im wesentlichen die gleichen wie die nach Fig. 7 beschriebenen.
Die Fig. 12 zeigt vier repräsentative Einheiten als periphere Vorrichtungen, die wahlweise an den LAN-Bus B 1265 angeschlossen werden können, nämlich den Gebührenzähler 234, den optischen Klarschrift/Markierungsleser (OCR) 235, die automatische Vorlageneinzugsvorrichtung (ADF) 236 und den Sortierer 237. Diese Vorrichtungen werden über den LAN-Bus B 1265 entsprechend der Steuerung der LAN-Schnittstelleneinheit B 1215 angeschlossen.
Der Aufbau und die Steuerungsfunktion der in Fig. 12 gezeigten Hauptmotorsteuereinheit 221 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind im wesentlichen die gleichen wie diejenigen der in Fig. 8 gezeigten Hauptmotorsteuereinheit 221 bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel dann, wenn eine einzelne Leitung durch das Ringkettensystem als Leitungsschleife geschaltet ist, eine gleichartige Auswirkung erzielt werden, falls im voraus ein Protokoll festgelegt wird. Ein Beispiel für die Verbindung durch das Ringkettensystem ist in Fig. 13 gezeigt.
Nach Fig. 13 ist an die LAN-Schnittstelleneinheit A 1210 eine Vielzahl von internen Steuereinheiten im Gerätehauptteil angeschlossen und an die LAN-Schnittstelleneinheit B 1215 ist eine Vielzahl von externen wahlweisen Vorrichtungen angeschlossen, die mit dem Gerätehauptteil zu verbinden sind.
Gemäß diesem System kann die wechselseitige Datenübertragung mittels einer einzigen Leitung anstelle von zwei Leitungen für das Senden und Empfangen bewerkstelligt werden.
Der Steuerungsvorgang der Steuerung über die LAN-Schnittstelleneinheit A 1210 und den LAN-Bus A 1260 wie beispielsweise der Steuerungsvorgang für die Belichtungslampensteuereinheit 226 wird auf gleichartige Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechend dem Ablaufdiagramm in Fig. 10 ausgeführt.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind für die interne und die externe Verwendung zwei LAN-Schnittstellen vorgesehen, die miteinander synchron oder asynchron betrieben werden können, und die Systemsteuerung kann wirkungsvoll ausgeführt werden. Außerdem kann Systemausstattung hinzugefügt oder weggelassen werden, ohne den Aufbau besonders zu ändern.
Wie vorstehend beschrieben ist es gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung möglich, eine zuverlässige Einrichtung zu schaffen, in der die Menge an Leitungsführungen in dem System gering ist und das nicht durch andere Signalleitungen beeinträchtigt ist. Ferner können dem normalen Gerät verschiedenartige wahlweise Zusatzeinrichtungen für die Erweiterung außerordentlich leicht hinzugefügt werden und es kann auch leicht der Aufbau geändert werden.
Außerdem kann auch der Programmplatzbedarf stark verringert werden.
Als nächstes zeigt die Fig. 14 in Blockdarstellung eine Steuerfunktion eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In Fig. 14 sind Teile und Komponenten, die die gleichen Funktionen wie die in Fig. 5 und 11 gezeigten haben, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In der Fig. 14 ist mit 200'' eine Hauptsteuereinheit des Kopiergeräts bezeichnet. Externe Steuereinheiten und Vorrichtungen für die Erweiterung können in einer beliebigen Anzahl an einen Lichtwellenleiter A 2260 aus einer elektrooptischen bzw. E/O-Wandlereinheit A 2213 einer LAN-Schnittstelleneinheit A 2210 oder an einen Lichtwellenleiter B 2265 aus einer E/O-Wandlereinheit B 2218 einer LAN-Schnittstelleneinheit B 2215 in der Hauptsteuereinheit 200'' angeschlossen werden.
In der Hauptsteuereinheit 200'' dient die LAN-Schnittstelleneinheit A 2210 als eine Schnittstelle zwischen den Steuereinheiten in dem System. Mit 2211 ist ein Tx/Rx-Register A bezeichnet, über das die Steuerzentraleinheit 300 Steuerdaten über die LAN-Schnittstelleneinheit A 2210 zu den Steuereinheiten senden kann. Obgleich die Fig. 14 den Zustand zeigt, daß das Tx/Rx-Register 2211 nur an die in der Zentraleinheit CPUe 350 vorgesehene Steuerschaltung e 351 angeschlossen ist, kann es zusammen mit der LAN-Schnittstelleneinheit B 2215, die nachfolgend erläutert wird, an alle Steuerzentraleinheiten angeschlossen sein. Die LAN-Schnittstelleneinheit B 2215 dient als eine Schnittstelle zwischen den externen Vorrichtungen 225 und 226 und überträgt Daten zwischen der Steuerzentraleinheit 300 und den externen Vorrichtungen über ein Tx/Rx-Register B 2216. Jedes der Tx/Rx-Register A und B (2211 und 2216) enthält ein 10-Bit- Adressenregister und -Datenregister für das Senden und ein 10-Bit-Adressenregister und -Datenregister für den Empfang. Mit 2212 und 2217 sind optoelektrische - bzw. O/E-Wandlereinheiten A und B bezeichnet, die aus den Lichtwellenleitern A 2260 und B 2265 optische Daten empfangen und sie in elektrische Signale umsetzen. 2213 und 2218 sind die E/O-Wandlereinheiten A und B für das Umsetzen der aus den LAN- Schnittstelleneinheiten A 2210 und B 2215 gesendeten Daten in optische Übertragungsdaten bezeichnet.
Ebenso wie die O/E- und E/O-Wandlereinheiten sind die die Hauptsteuereinheit 200'' bildenden Schaltungen alle zusammen auf einem Einchip-Halbleitersubstrat ausgebildet. Als Halbleiter kann Silizium oder Gallium verwendet werden.
Zum Verhindern eines konkurrierenden Zugriffs der Steuerzentraleinheit 300 und der Überwachungszentraleinheit 201 zu dem Schreib/Lesespeicher 202 und der Eingabe/Ausgabe-Einheit 203 wird die Zeit, während der eine jeweilige Zentraleinheit den Systembus 204 belegt, auf gleiche Weise wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel aufeinanderfolgend und im Zeitmultiplex gemäß der Darstellung in Fig. 6 eingestellt. Die Zentraleinheiten CPUa 310 bis CPUh 380 arbeiten im Zeitmultiplex und im Uhrzeigersinn zyklisch. In diesem Fall belegt jede Zentraleinheit den Systembus 204 für 8 us und ein Durchlauf dauert 80 us. Wenn 80 us als eine Einheit angesehen werden, arbeiten daher die Zentraleinheiten CPUa 310 bis CPUh 380 parallel. Während dieser Zeitdauer arbeitet die Überwachungszentraleinheit 201 parallel zu der Steuerzentraleinheit 300.
Jede der LAN-Schnittstelleneinheiten A 2210 und B 2215 hat ein Steuerregister und ein Arbeitsregister (nicht gezeigt) sowie ferner die Funktion, die Datenübertragung zwischen den Steuereinheiten und den externen Vorrichtungen oder dergleichen über die Lichtwellenleiter A 2260 und B 2265 gemäß einem vorbestimmten Protokoll zu steuern. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist für jeglichen Ausführungspegel eines jeden Aufgabenprozesses zusätzlich zu der Überwachungszentraleinheit 201 die klein ausgelegte Steuerzentraleinheit 300 zugeordnet. Jede Zentraleinheit führt den Steuerungsprozeß unabhängig aus. Die Überwachungszentraleinheit 201 steuert das Beginnen und Beenden der Aufgabenprozesse der jeweiligen Zentraleinheiten der Steuerzentraleinheit 300, das Bestimmen und Ändern der Ausführungsaufgaben usw. Nur dann, wenn von den jeweiligen Zentraleinheiten Anforderungen erzeugt werden, führt die Überwachungszentraleinheit 201 die den Anforderungen entsprechenden Prozesse aus.
Die Hauptsteuereinheit 200'' ist in einem flachen Gehäuse ohne Anschlüsse integriert ausgebildet und ihre Außenansichten sind in den Fig. 15A bis 15D gezeigt.
Die Fig. 15A ist eine Draufsicht auf das flache Gehäuse der integrierten Hauptsteuereinheit 200'' und die Fig. 15B ist eine Vorderansicht desselben, wobei mit 400 ein Flachgehäusechip bezeichnet ist und mit 410 Lichtwellenleiteranschlüsse bezeichnet sind. Gemäß der Darstellung in Fig. 15A und 15B sind zwei Paare von optischen Anschlüssen auf der oberen Fläche des flachen Gehäuses angeordnet.
Die Fig. 15C und 15D zeigen ein Beispiel, bei dem die Lichtwellenleiteranschlüsse 410 statt an der oberen Fläche an der Seitenfläche des flachen Gehäuses 400 angeordnet sind. Die Fig. 15C ist eine Draufsicht und die Fig. 15D ist eine Vorderansicht.
Es werden die Zusammenhänge zwischen den Zentraleinheiten und den LAN-Schnittstelleneinheiten A und B (2210, 2215) in der Hauptsteuereinheit 200'' beschrieben.
Die O/E-Wandlereinheit A 2212, die O/E-Wandlereinheit B 2217, die E/O-Wandlereinheit A 2213 und die E/O-Wandlereinheit B 2218, die in Fig. 14 gezeigt sind, sind auf einem Chip in der Hauptsteuereinheit 200'' integriert, so daß die optische Datenverbindung ausgeführt werden kann, und jede dieser Wandlereinheiten ist mit einer aus dem Galliumarsensystem (GaAs) bestehenden Leuchtdiode (LED) ausgestattet, wodurch das direkte Umsetzen der Signale in dem Chip ermöglicht ist. Andererseits ist eine als Fotosensorvorrichtung dienende Lawinenlaufzeit-Fotodiode (APD) gleichermaßen auf dem einen Chip integriert. Die Hauptsteuereinheit hat bei dieser Erfindung das Merkmal, daß die vorangehend genannte optische integrierte Schaltung und die VLSI-Schaltung auf einem Chip im gleichen Gehäuse integriert sind oder als VLSI aus einem Galliumsystem gebildet sind.
Die Hauptsteuereinheit 200'' ist mit anderen Steuereinheiten über das Ringkettensystem verbunden. Jede Steuereinheit führt zunächst die optoelektrische Umwandlung aus, decodiert die Adresse und nimmt die Daten auf, falls diese die Übertragungsdaten für die eigene Einheit sind. Dann führt die Steuereinheit den Prozeß gemäß den aufgenommenen Daten aus. Falls die Daten die Übertragungsdaten für eine andere Steuereinheit sind, werden sie sofort elektrooptisch umgesetzt und zu der nächsten Steuereinheit gesendet.
Infolgedessen besteht selbst dann, wenn der Abstand zwischen den Steuereinheiten groß ist, nicht die Erfordernis, irgendwelche besonderen Verstärker einzufügen, und das System kann auf zufriedenstellende Weise der Lichtdämpfung Rechnung tragen.
Die Fig. 16 ist eine Darstellung der Anordnung der Steuerungsobjekte, die bei diesem Ausführungsbeispiel über die Lichtwellenleiter A 2260 und B 2265 an die Hauptsteuereinheit angeschlossen sind. Die Steuerungsobjekte des Kopiergeräts sind in zwölf Blöcke unterteilt und die Steuereinheit in einem jeden Block ist über den Lichtwellenleiter angeschlossen.
Dieser Lichtwellenleiter nutzt das Ringkettensystem, bei dem das optische Ausgangssignal aus der LAN-Schnittstelle A 2210 oder B 2215 aufeinanderfolgend durch die jeweiligen Steuereinheiten umläuft und in die LAN-Steuereinheit eingegeben wird.
Die Hauptmotorsteuereinheit 221 nach Fig. 16 steuert den Hauptmotor 221a des Kopiergeräts. Der Hauptmotor 221a betreibt das Antriebssystem der fotoempfindlichen Trommel 20. Bei diesem Beispiel wird als Hauptmotor ein Gleichstromservomotor verwendet. Außerdem wird synchron mit dem Umlauf der Trommel 20 das Zeittaktimpulssignal (Trommeltaktsignal) 206 erzeugt und dem Zeitgeber/Zähler (z. B. 352) in der LAN- Schnittstelleneinheit A 2210 zugeführt. Die Optiksystemmotor-Steuereinheit 222 steuert den Abtastmotor 222a für die Vorlagenabtastung als Servomotor und den Schrittmotor 222b für die Maßstabeinstellung. Die Stellungen und Drehzahlen dieser Motore werden gemäß den Daten aus der Steuerzentraleinheit 300 der Hauptsteuereinheit 200'' gesteuert. Vor Beginn des Kopiervorgangs wird durch den Schrittmotor 222b ein veränderbarer Maßstab (eine Verkleinerung, eine Vergrößerung, eine Brennweitenverstellung) gemäß einem Befehl aus der Steuerzentraleinheit 300 eingestellt. Ein Wert für den Maßstab wird von dem Benutzer über den Bedienungsteil befohlen und eingegeben.
Die Papiertransport-Steuereinheit 223 steuert den Gleichstrommotor 223a oder 223b für das Drehen der Papiereinzugswalze 21 oder 23 unter einer vorbestimmten Zeitsteuerung und erfaßt ferner das Vorliegen oder Fehlen von Papier in der Papierzuführkassette 22 oder 24, einen Papierstau usw. und sendet die Erfassungsdaten zu der Steuerzentraleinheit 300. Die Registriersteuereinheit 224 steuert den Registriermotor 224a für den Antrieb der Registrierwalzen 30, die Bildrandausrichtung des Bilds auf der Oberfläche der Trommel 20 mit dem Kopierpapier und das Biegen (Wölben) des Kopierpapiers und erfaßt eine Doppelzufuhr (nämlich das gleichzeitige Zuführen von zwei Kopierpapierblättern). Falls der Benutzer die Betriebsart zum beidseitigen Kopieren einstellt, werden die Papierblätter, an denen das Kopieren auf eine Seite beendet ist, gemäß der vorstehenden Beschreibung zu der Zwischenkassette 26 geleitet. Die Beidseitenkopierart- Steuereinheit 225 steuert den Zwischenkassetten-Papiereinzugswalzen-Motor 225a für den Antrieb der Papiereinzugswalze 25 zum Zuführen der Papiere aus der Zwischenkassette 26 nach Abschluß des einseitigen Kopierens auf die Papiere in einer bestimmten Anzahl, wodurch die Kopierpapiere zugeführt werden. Andererseits betätigt die Beidseitenkopierart- Steuereinheit 225 das Führungsplatten-Steuersolenoid 225b zum Einstellen der Richtung der Führungsplatte 34 und erfaßt auch das Vorliegen oder Fehlen der Papierblätter bei der Beidseitenkopierart (einen Papierstau, das Vorhandensein oder Fehlen der Blätter).
Die Belichtungslampensteuereinheit 226 stabilisiert die Lichtmenge der Halogenlampe 3 und steuert die Lichteinstellung. Die Lichtmenge der Halogenlampe 3 wird durch den Fotosensor 226a erfaßt. Der Fotosensor 226a ist an der Seitenfläche der Lampe 3 angeordnet und überwacht fortgesetzt die Helligkeit der Lampe 3. Die Fixierheizelement- Steuereinheit 227 steuert die Heiztemperatur des Fixierheizelements 33a der Fixiereinheit 33. Diese Temperatur wird mittels des nahe an dem Fixierheizelement 33a angeordneten Thermistors 227a erfaßt. Entsprechend der erfaßten Temperatur wird der Betriebsstrom des Heizelements 33a gesteuert. Die Hochspannungsquellen-Steuereinheit 228 mißt das durch den nahe an der Oberfläche 20 angebrachten Oberflächenpotentialsensors 16 erfaßte Potential und steuert die Spannungen des Koronaladers 13 und des Übertragungskoronaladers 14 sowie die Vorspannungsquelle BI 228a derart, daß das Oberflächenpotential der Trommel 20 sowohl im hellen als auch im dunklen Bereich konstant wird. Die Ladungslöschlampen- Steuereinheit 229 steuert die Bestrahlungsmenge der Ladungslöschlampe 18 für das Löschen der Ladungen der Trommeloberfläche. Falls infolge des Auftretens eines Papierstaus bei dem Transport des Papiers in der Übertragungseinheit oder dergleichen oder in einem ähnlichen Fall das Bild auf der Trommeloberfläche nicht auf das Kopierpapier übertragen wird, wird die Bestrahlungsmenge aus der Ladungslöschlampe 18 erhöht, wodurch starkes Licht auf die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 20 gestrahlt wird.
Die Löschautomatik-Steuereinheit 230 steuert den Bereich, in welchem die Löschlampe 15 entsprechend dem Format des zu bedruckenden Kopierpapiers und entsprechend dem veränderbaren Maßstab eingeschaltet wird, und löscht die Ladungen in dem Bereich außerhalb des Bildübertragungsbereichs der Trommeloberfläche, wodurch verhindert wird, daß auf der Oberfläche in dem Bereich ohne Bildübertragung Toner abgelagert wird. Die Niederspannungsquellen-Steuereinheit 231 regelt die Stromversorgungs-Gleichspannung von 24 V und überwacht abnormale Werte wie einen Überstrom oder dergleichen. Die Bedienungs/Anzeige-Steuereinheit 232 dient als Mensch/Maschine-Schnittstelle und steuert die Tasteneingaben aus der Tastatur 203a der Eingabe/Ausgabe-Einheit 203 über die Steuerzentraleinheit 300 und die LAN-Schnittstelleneinheit A 2210, die Anzeige der Anzeigeeinheit 203b und die Tonausgabe aus der Tonausgabeeinheit 232a unter Verwendung des in der Steuereinheit 232 enthaltenen Tonsynthetisierers.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind als wahlweise periphere Vorrichtungen, die an den Lichtwellenleiter B 2265 aus der LAN-Schnittstelleneinheit B 2215 angeschlossen werden, vier repräsentative Einheiten dargestellt, nämlich der Gebührenzähler 234, der optische Klarschrift/Markierungsleser (OCR) 235, die automatischen Vorlageneinzugsvorrichtung (ADF) 236 und der Sortierer 237. Diese Einheiten werden entsprechend der Steuerung der LAN-Schnittstelleneinheit B 2215 mit dem Lichtwellenleiter B 2265 verbunden.
Die Fig. 17 zeigt in Blockdarstellung die Übertragungssteuereinheit in der in Fig. 16 gezeigten Steuereinheit für die Übertragung aus dem optischen Übertragungsmedium.
In Fig. 17 bezeichnet 410 eine Lichtsignal-Empfangseinheit. In der Einheit 410 empfängt eine Lawinenlaufzeit-Fotodiode (APD) 414 ständig die über den Lichtwellenleiter übertragenen optischen Übertragungsdaten und setzt diese fotoelektrisch in ein elektrisches Signal um. Dieses Signal wird aufeinanderfolgend in das Pufferregister 411 eingespeichert.
Durch das Vergleichsregister 413 wird ein Adressencodewert, der in dem Adressencoderegister 412 zum Einstellen und Festhalten eines für die Selbststeuerung eigenen Adressencodewerts mit einem Adressencodewert in den Übertragungsdaten verglichen, die in dem Pufferregister 411 gespeichert sind. Wenn diese Werte nicht miteinander übereinstimmen, wird über einen (normalerweise offenen) Analogschalter 423 und einem Puffer 424 eine Leuchtdiode 426 zur Lichtabgabe eingeschaltet, wodurch die Daten aus dem Pufferregister 411 zu der nächsten Steuereinheit übertragen werden.
Wenn in dem Vergleichsregister 413 ermittelt wird, daß die Adressencodewerte miteinander übereinstimmen, wird an eine Leitsteuereinheit 34 eine Unterbrechungsanforderung abgegeben, wodurch die Datenaufnahme der Daten des Übertragungsblocks eingestellt wird, in dem der Adressencode für die Eigensteuerung eingesetzt war und der in dem Pufferregister 411 aufgenommen worden ist. Der Analogschalter 423 wird gesperrt und die empfangenen Daten werden aus dem Pufferregister 411 entnommen. Entsprechend diesen Empfangsdaten wird eine Einheit 440 gesteuert.
Falls für die Empfangsdaten Daten vorliegen, die zu der Steuerzentraleinheit 300 zu übertragen sind, werden diese Sendedaten in das Senderegister 420 eingesetzt. Der Inhalt des Senderegisters 420 wird über einen Puffer 425 durch Einschalten der Leuchtdiode 426 zur Lichtabgabe zu der Steuerzentraleinheit 300 übertragen. Hinsichtlich der Übertragungsdaten gibt es zwei Arten von Daten: Die einen sind Daten, die eine Übertragungsanforderung anzeigen (z. B. für Zustandsdaten des Steuersystems) und die in dem Fall gesendet werden, daß beispielsweise von der Steuerzentraleinheit 300 eine Anforderung für das Übertragen von konstanten Daten erzeugt wird, und die anderen sind die Daten, die einen abnormalen Zustand anzeigen und die in dem Fall gesendet werden, daß irgendwelche Fehler auftreten.
Auf diese Weise wird für die Leitsteuereinheit nur dann, wenn der Übertragungsblock für die Eigensteuerung gesendet wird, eine Anforderung für das Empfangen der Übertragungsdaten für die eigene Einheit erzeugt. Daher muß während dieser Zeitdauer die Leitsteuereinheit nicht die Übertragungsdaten für die anderen Steuereinheiten überwachen, sondern braucht nur ihren eigenen Steuerprozeß auszuführen.
Die E/O- und O/E-Wandlereinheiten in der Übertragungssteuereinheit und die Leitsteuereinheit sind als monolithische hochintegrierte Einchip-Schaltung ausgebildet und in die Einheit für ein jedes Steuerungsobjekt eingebaut.
Andererseits ist es auch ausreichend, daß die Steuerzentraleinheit 300 nur diejenige Steuereinheit steuert, die in dem Tx/Rx-Register A 2211 oder B 2216 eingestellt und bestimmt ist. Daher kann die Steuerzentraleinheit 300 allein ihren Aufgabenprozeß ausführen, ohne Unterbrechungsanforderungsprozesse aus anderen Steuereinheiten oder dergleichen zu berücksichtigen, so daß auch die Verarbeitungsprogrammprozedur vereinfacht ist und deren Zuverlässigkeit verbessert ist.
Außerdem hat jede Zentraleinheit ein gemeinsames Register und führt das Auslesen und das Einschreiben in einen Speicher sowie ferner das Senden und Empfangen der Daten zwischen den Zentraleinheiten aus. Gemäß der Darstellung in Fig. 6 arbeitet jedoch jede Zentraleinheit im Zeitmultiplex und zyklisch, so daß keine Kollision der Prozesse der Zentraleinheiten auftritt und das Programm auf einfache Weise gestaltet werden kann. Daher wird beispielsweise dann, wenn die Zentraleinheit CPUe 350 unter einer bestimmten Zeitsteuerung die Kopierpapiere zu einem Hebetisch des Sortierers austragen soll, durch Speichern der entsprechenden Daten in dem gemeinsamen Register von der Zentraleinheit CPUh 380 aus dem gemeinsamen Register ein Befehl 3 us nach der Funktion der Zentraleinheit CPUe 350 ausgelesen und der Befehl an die LAN-Schnittstelleneinheit B 2215 abgegeben.
Wenn dagegen die eine externe Vorrichtung bedienende Person den Kopierstart von der externen Vorrichtung beispielsweise einem optischen Markierungsleser her befiehlt, werden diese Befehlsdaten von der LAN-Schnittstelleneinheit B 2215 aufgenommen und indem Register für das Speichern der Kopierart unter Verwaltung der Zentraleinheit CPUh 380 gespeichert. Die Zentraleinheit CPUe 350 liest diese Daten und kann den Betriebsablauf in dieser Kopierart ausführen.
In der Hauptmotorsteuereinheit 221 mit der in Fig. 17 gezeigten Anordnung steuert die Leitsteuereinheit unter Phasenkopplungsregelung den Hauptmotor und gibt ein Start/Stop- Signal für den Hauptmotor 221a ab, wodurch die Umlaufzeit des Motors 221a gesteuert wird. Die Leitsteuereinheit versetzt ferner den Motor unter Phasenkopplungsregelung im Ansprechen auf das Start/Stop-Signal in Drehung und nimmt ein Taktimpulssignal zum Steuern der Drehzahl und der Stellung auf, das entsprechend der Drehung des Motors von dem Drehzahlregelungscodierer 221b erzeugt wird, wodurch die Drehzahl des Motors konstant gehalten wird.
Andererseits wird das Trommeltaktimpulssignal 206, das synchron mit der Drehung der fotoempfindlichen Trommel 20 erzeugt wird, von dem an dem anderen Ende des Hauptmotors 221a angeordneten Codierer 221c erzeugt und über eine einzige Signalleitung, die von dem Lichtwellenleiter verschieden ist, in die Hauptsteuereinheit 200'' und den Zeitgeber/Zähler 352 oder dergleichen eingegeben.
Der Steuerungsvorgang zur Steuerung über die LAN-Schnittstelleneinheit A 2210 und den Lichtwellenleiter wie beispielsweise der Steuerungsvorgang für die Belichtungslampensteuereinheit 226 wird entsprechend dem Ablaufdiagramm in Fig. 10 auf gleichartige Weise wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann die Hauptsteuereinheit 200'' allein über einen einzigen Lichtwellenleiter (als optisches Datenübertragungsmedium) mit den anderen Steuereinheiten verbunden werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden auf gleichartige Weise auch die peripheren Vorrichtungen (234 bis 237) durch die Hauptsteuereinheit 200'' über den Lichtwellenleiter aus der LAN-Schnittstelleneinheit B 2215 gesteuert.
Obgleich vorstehend die Steuerung über das Ringkettensystem beschrieben wurde, kann die Verarbeitungsgeschwindigkeit auch durch zwei gesonderte Lichtwellenleiter aus der Hauptsteuereinheit 200'' für das Senden und Empfangen verbessert werden. In diesem Fall sind zwar die Kosten etwas erhöht, jedoch ist der Übertragungswirkungsgrad verbessert und es ist auch die Übertragungssteuerung vereinfacht.
Die Fig. 18 zeigt ein Beispiel, bei dem zwei Lichtwellenleiter verwendet werden.
In der Figur ist mit 800 ein Lichtabzweigungsverbinder bezeichnet, 810 ist ein Sendelichtwellenleiter der Hauptsteuereinheit 200'' und 820 ist ein Empfangslichtwellenleiter der Einheit 200''. Gemäß der Darstellung in der Figur werden die Daten unter Verwendung zweier Lichtwellenleiter zwischen der Hauptsteuereinheit 200'' und den Steuereinheiten übertragen.
Die Fig. 19 zeigt ausführlich die Gestaltung eines jeden Lichtabzweigverbinders der nach Fig. 18 verwendeten Lichtwellenleiter.
In der Figur sind 810 und 820 gleich dem in Fig. 18 gezeigten Lichtwellenleitern 810 und 820 und 830 bezeichnet einen In dem Lichtabzweigverbinder enthaltenen Halbspiegel. Dieser Halbspiegel kann durch ein Prisma ersetzt werden.
Eine jede Steuereinheit und periphere Vorrichtung können auf unabhängige Weise Steuerungsobjekte auf Einheitsbasis steuern und selbst dann, wenn die Übertragung aus der Hauptsteuereinheit 200'' für eine kurze Zeit unterbrochen ist, ihre normale Steuerung (Eigenschutzsteuerung) ausführen.
Im Zusammenhang mit dieser Übertragungsunterbrechung wird während dieser Zeitspanne im Falle eines Geräts mit sehr hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit der Fehler größer. Im Falle eines Geräts mit mittlerer Arbeitsgeschwindigkeit (beispielsweise mit einer Kopierleistung von weniger als 40 Blatt je Minute) oder dergleichen kann jedoch eine Einwirkung eines solchen Fehlers zumeist außer Acht gelassen werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind für die interne sowie die externe Verwendung zwei LAN-Schnittstellen vorgesehen, die miteinander synchron oder asynchron arbeiten können und die auf wirkungsvolle Weise das System steuern können. Außerdem kann leicht eine andere Systemausstattung hinzugefügt oder weggelassen werden, ohne die Anordnung besonders zu ändern.
Andererseits kann eine der LAN-Schnittstellen auf einfache Weise als Erweiterungskanal für die Eingabe und Ausgabe verwendet werden. In diesem Fall besteht nicht die Erfordernis, diese LAN-Schnittstellen durch Lichtwellenleiter zu verbinden, sondern es kann dieser Erweiterungskanal als gewöhnliche Schnittstelle eingesetzt werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann bei dem dritten Ausführungsbeispiel durch Steuern der Schaltungen und Vorrichtungen innerhalb und außerhalb des Kopiergeräthauptteils über die LAN-Steuerung mit den Lichtwellenleitern die Verkabelung vereinfacht werden und können durch die Störungen verursachte Begleiteffekte verringert werden. Ferner kann durch die Steuereinheiten gemäß dem neuen Konzept, bei dem integriert eine Foto-Integrationsschaltung ausgebildet ist, ein wirkungsvolles Steuersystem aufgebaut werden.
Obzwar bei dem ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel das mittelschnelle Kopiergerät als Beispiel beschrieben wurde, kann die Erfindung auch bei anderen Bilderzeugungsgeräten wie einem Drucker, einer Anzeigevorrichtung oder dergleichen oder allgemein für ein Steuersystem mit einer Vielzahl von Steuerungsobjekten angewandt werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden erfindungsgemäß von einer Vielzahl von Steuereinheiten, die voneinander unabhängig jeweils eine Vielzahl von Steuerungsobjekten steuern, die Steuerungsvorgänge im Zeitmultiplex ausgeführt. Daher kann jede Steuereinheit ihre eigene Steuerung ausführen, so daß die Verarbeitungsprogrammprozedur vereinfacht ist und auch deren Zuverlässigkeit für die Steuerung verbessert ist. Es tritt keine Kollision von Prozessen auf.
Da ferner die Übertragungssteuereinheit mit dieser Vielzahl von Steuereinheiten integriert gestaltet ist, ist es möglich, ein zuverlässiges System zu erhalten, in dem die Menge an Leitungsführungen in dem Steuersystem gering ist. Es können auch verschiedenerlei Arten von wahlweisen Zusatzeinrichtungen für die Erweiterung auf außerordentlich einfache Weise dem normalen Gerät hinzugefügt werden und es kann ferner auch leicht der Aufbau geändert werden.
Weiterhin kann der Programmplatzbedarf ziemlich verringert werden.

Claims

1. Steuersystem für eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Vielzahl von zu steuernden Objekten, das

eine Steuereinheit (300) mit einer Vielzahl von Ausführeinrichtungen (310 bis 380), die jeweilige Steuerprogramme parallel zum Steuern jeweils eines der Vielzahl der Objekte ausführen, und

eine Überwachungssteuereinheit (201) zum Überwachen dieser Steuereinheit enthält,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Vielzahl der Ausführeinrichtungen der Steuereinheit sequentiell arbeitet und die Vielzahl der Steuerprogramme auf Zeitmultiplexbasis derart ausgeführt wird, daß zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt die Überwachungssteuereinheit (201) eine Ausführeinrichtung steuert.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, in welchem die Steuereinheit (300) die Vielzahl von Steuerprogrammen zyklisch wählt und ausführt.

3. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die Steuereinheit (300) und die Überwachungssteuereinheit (201) auf einem Halbleitersubstrat integriert ausgebildet sind.

4. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner einen Systembus (204) aufweist, der gemeinsam mit der Steuereinheit (300) und der Überwachungssteuereinheit (201) verbunden ist.

5. Steuersystem nach Anspruch 4, in welchem die Steuereinheit (300) und die Überwachungssteuereinheit (201) den Systembus (204) nacheinander auf Zeitmultiplexbasis belegen.

6. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, in welchem die Überwachungssteuereinheit (201) mit der Steuereinheit (300) parallel arbeitet.

7. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, in welchem die Ausführeinrichtungen (310 bis 380) jeweils eine Registereinheit (354) für das vorübergehende Speichern von Daten und eine Zeitgebereinheit (352) für das Ausführen eines Zeitsteuerungsvorgangs haben.

8. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, das ferner eine Übertragungssteuereinheit (210) für das Aussenden von Steuerdaten aus der Steuereinheit für die Steuerung von externen Vorrichtungen aufweist.

9. Steuersystem nach Anspruch 8, in welchem die Übertragungssteuereinheit (210) eine Funktion zum Empfangen von aus den externen Vorrichtungen gesendeten Daten hat.

10. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, in welchem die Bilderzeugungseinrichtung ein Kopiergerät ist.

11. Steuersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem jede der Ausführeinrichtungen (310 bis 380) zum Steuern irgendeines der Vielzahl der Objekte entsprechend dem dadurch ausgeführten Steuerprogramm ausgebildet ist.