JP2008097281A - プログラム生成システム、シーケンスプログラム、シーケンス制御方法、およびシーケンサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指定したい箇所のタイミングチャートを新たに作成する必要をなくして、タイミングチャートの部分検証を容易にできるプログラム生成システムを提供する。
【解決手段】このプログラム生成システムは、制御対象装置１０１に対するシーケンサ動作を制御するためのタイミングチャート表示するタイミングチャート表示手段１０５ｂと、タイミングチャートを編集するタイミングチャート編集手段１０５ｄと、タイミングチャートの任意の箇所を指定するタイミングチャート指定手段１０５ｈと、タイミングチャート指定手段１０５ｈによって指定された箇所のタイミングチャート情報から制御対象装置１０１をシーケンス動作させることが可能なシーケンスプログラムを生成するシーケンスプログラム自動生成手段１０５ｋと、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御対象装置をシーケンス動作させることが可能なプログラム生成システム、シーケンスプログラム、シーケンス制御方法、およびシーケンサ装置に関する。

従来、制御対象装置の動作確認や必要な機能検証を行う目的でＣＰＵモジュールにてシーケンスプログラムを実行することにより制御対象装置を所望のシーケンスで動作させるシーケンサ装置が提案されている（特許文献１）。

このようなシーケンサ装置を用いて制御対象装置の動作上の整合性や機能性を検証する場合、制御対象装置の制御タイミングや装置構成を変更することが頻繁に行われる。その結果、シーケンサ装置において実行させるシーケンスプログラムは、装置構成や制御タイミングの変更に合わせて書き換えを行う必要が生じるが、このシーケンスプログラムは一般の作業者には難解である。このため、シーケンスに必要な変更を加えるには、プログラム設計に関する専門的な知識と、多大な工数が必要になる。

そこで、制御対象装置を動作させるためのシーケンスを表現するタイミングチャートに基づきシーケンスプログラムを自動生成することで比較的容易にシーケンスプログラムを変更することができる制御システムが提案されている（特許文献２）。

また、このような制御システムは、制御対象装置の機能性・耐久性を検証するために用いられることが多く、その際、シーケンスを繰り返し実行させることが頻繁に行われる。このため、繰り返し回数を指定してシーケンスを実行することが可能な制御システムが提案されている（特許文献３）。

この提案では、シーケンス内の信号変化は、直前の信号変化からの相対時間を変化タイミングに設定することができ、その相対時間を変更することで信号変化のタイミングを変更して、様々なシーケンスを比較的容易に生成することができる。
特開２００２−１９６８１６号公報 特開２００３−２２８４０３号公報 特開平１１−３４５１４８号公報

しかし、上記特許文献２および３では、タイミングチャート全体のシーケンスプログラムの生成しかできず、タイミングチャートの任意の箇所を指定してシーケンスプログラムを生成することはできない。このため、タイミングチャートの任意の箇所のシーケンスプログラムを生成するには、タイミングチャートを修正する必要があり、タイミングチャートの部分検証が面倒である。

また、タイミングチャート全体を繰り返すシーケンスプログラムの生成しかできず、タイミングチャート内の任意の箇所を任意の繰り返し間隔で任意の繰り返し回数実行するシーケンスプログラムを生成することができない。

さらに、一つのシーケンス実行中には次のシーケンスをスタートさせることができず、シーケンスをオーバーラップさせて実行させることができない。このため、例えば複写機のように、同時刻に、胴内に複数のシートが搬送されるようなシーケンスを作成することが困難である。

さらに、上記特許文献３では、シーケンス内の信号変化の発生タイミングは直前の信号変化ポイントからの相対時間でしか設定できず、任意の信号変化ポイントからの相対時間を設定することができない。このため、信号変化点の発生順序を変更する際には、改めてトリガを設定する必要がある。例えば、シーケンス内において時系列で「信号Ａ→信号Ｂ→信号Ｃ」の順番で信号が変化している場合、信号Ａ−Ｂ間と信号Ｂ−Ｃ間においては関連性は付けられているが、信号Ａ−Ｃ間における関連性が付けられていない。このため、時系列で「信号Ａ→信号Ｃ→信号Ｂ」の順番で信号が変化していると変更した場合は改めて信号Ａ−Ｃ間の関連性の設定と信号Ａ−Ｂ間の関連性の設定解除をする必要がある。

そこで、本発明は、タイミングチャートの部分検証を容易に行うことができるプログラム生成システム、シーケンスプログラム、シーケンス制御方法、およびシーケンサ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプログラム生成システムは、制御対象装置に対するシーケンサ動作を制御するためのタイミングチャートを表示するタイミングチャート表示手段と、前記タイミングチャートを編集するタイミングチャート編集手段と、前記タイミングチャートの任意の箇所を指定するタイミングチャート指定手段と、該タイミングチャート指定手段によって指定された箇所のタイミングチャート情報から前記制御対象装置をシーケンス動作させることが可能なシーケンスプログラムを生成するシーケンスプログラム自動生成手段と、を備えることを特徴とする。

本発明のシーケンスプログラムは、制御対象装置をシーケンス動作させるシーケンスプログラムであって、複数のシーケンスを組み合わせて一つのシーケンスを構成するモジュールと、任意のシーケンスに対して任意の繰り返し間隔で任意の回数繰り返し実行するモジュールと、シーケンスを繰り返し実行するにあたり、該シーケンスをオーバーラップさせながら実行するモジュールと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明のシーケンス制御方法は、制御対象装置をシーケンス動作させるシーケンス制御方法であって、複数シーケンスを組み合わせて一つのシーケンスを構成するステップと、任意のシーケンスに対して任意の繰り返し間隔で任意の回数繰り返し実行するステップと、シーケンスを繰り返し実行するにあたり、該シーケンスをオーバーラップさせながら実行するステップと、を備えることを特徴とする。

本発明のシーケンサ装置は、制御対象装置をシーケンス動作させるシーケンサ装置であって、複数シーケンスを組み合わせて一つのシーケンスを構成する手段と、任意のシーケンスに対して任意の繰り返し間隔で任意の回数繰り返し実行する手段と、シーケンスを繰り返し実行するにあたり、該シーケンスをオーバーラップさせながら実行する手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、タイミングチャートの任意の箇所を指定し、該指定箇所のタイミングチャート情報から制御対象装置をシーケンス動作させるシーケンスプログラムを生成することができる。これにより、指定したい箇所のタイミングチャートを新たに作成する必要がなくなり、タイミングチャートの部分検証が容易になる。

以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。

図１は電子写真プリンタ装置等の画像形成装置を制御対象装置とするシーケンス制御システムの構成を示すブロック図である。

このシーケンス制御システムは、制御対象装置としての画像形成装置１０１、シーケンサ装置１０２〜１０４、および操作者とのユーザインターフェースとしての外部端末１０５を備える。

外部端末１０５とシーケンサ装置１０２〜１０４とはＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）１０６を介して接続されている。シーケンサ装置１０２〜１０４は制御用バスを介して画像形成装置１０１に接続されている。制御用バスは、画像形成装置１０１の各駆動負荷を動作させるための制御用出力インターフェースバス１０７，１０８，１０９と、画像形成装置１０１内のセンサ等の入力値を取得するための制御用入力インターフェースバス１１０，１１１，１１２とを備える。

外部端末１０５には、本発明の実施の形態の一例であるプログラム自動生成システム１０５ａがインストールされている。

プログラム自動生成システム１０５ａは、タイミングチャート表示部１０５ｂ、タイミングチャート編集部１０５ｄ、シーケンスプログラム自動生成条件設定部１０５ｇ、およびシーケンスプログラム自動生成部１０５ｋを備える。

タイミングチャート編集部１０５ｄは、変化点の情報を保持するための変化点情報管理部１０５ｅ、および任意の信号変化点間に関連性を設定する手段である変化点間関連性設定部１０５ｆを有する。シーケンスプログラム自動生成条件設定部１０５ｇは、任意のタイミングチャートを指定する手段であるタイミングチャート指定部１０５ｈ、および指定したタイミングチャートの繰り返し回数を設定する繰り返し回数設定部１０５ｉを有する。また、シーケンスプログラム自動生成条件設定部１０５ｇは、繰り返し間隔を設定する繰り返し間隔設定部１０５ｊを有する。

次に、図２を参照して、制御対象装置である画像形成装置について説明する。

この画像形成装置１０１は、像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙが不図示のモータにより反時計回り方向に回転駆動される。感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙの周囲には、１次帯電器２２１Ｋ，２２１Ｍ，２２１Ｃ，２２１Ｙ、露光装置２１８Ｋ，２１８Ｍ，２１８Ｃ，２１８Ｙ、および現像ユニット２２３Ｋ，２２３Ｍ，２２３Ｃ，２２３Ｙが配置されている。また、感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙの周囲には、転写帯電器２２０Ｋ，２２０Ｍ，２２０Ｃ，２２０Ｙ、およびクリーナ装置２２２Ｋ，２２２Ｍ，２２Ｃ，２２２Ｙが配置されている。

現像ユニット２２３Ｋは、モノクロ現像のための現像装置であり、感光体２２５Ｋ上の潜像をＫ（黒）トナーで現像する。現像ユニット２２３Ｙ，２２３Ｍ，２２３Ｃは、フルカラー現像のための現像装置であり、感光体２２５Ｙ，２２５Ｍ，２２５Ｃ上の潜像をそれぞれＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）のトナーで現像する。

各色のトナーを現像する際には、不図示のモータによって現像ユニット２２３Ｋ，２２３Ｍ，２２３Ｃ，２２３Ｙが感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙに当接するように位置決めされる。感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙ上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器２２０Ｋ，２２０Ｍ，２２０Ｃ，２２０Ｙによって中間転写体としてのベルト２２６に順次転写される。

ベルト２２６は、ローラ２２７，２２８，２２９に張架されている。ローラ２２７は、不図示の駆動源によりベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８は、ベルト２２６の張力を調節するテンションローラとして機能する。また、ローラ２２９は、２次転写手段としての２次転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。２次転写ローラ２３１は、転写ローラ脱着ユニット２５０によりベルト２２６に当接する方向、およびベルト２２６から離間する方向に駆動される。

また、２次転写ローラ２３１の近傍には、ベルトクリーナ２３２が配置されている。ベルトクリーナ２３２は、ベルトクリーナ脱着ユニット２６８によってベルト２２６に当接する方向、およびベルト２２６から離間する方向に駆動される。ベルトクリーナ２３２がベルト２２６に当接することにより、ベルト２２６上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。

カセット２４０，２４１および手差し給紙部２５３に収納されたシートは給紙ローラ対２３５，２３６，２３７およびレジローラ２５５によって２次転写ローラ２３１とベルト２２６との当接部（ニップ部）に給送される。その際、２次転写ローラ２３１は、転写ローラ脱着ユニット２５０によってベルト２２６に当接する方向に駆動さレ手、該ベルト２２６に当接されている。ベルト２２６上に形成されたトナー像は前記ニップ部でシート上に転写され、定着装置２３４で熱定着されて装置外へ排出される。

なお、カセット２４０，２４１および手差し給紙部２５３には、それぞれシートの有無を検知するためのシートなし検センサ２４３，２４４，２４５が配置されている。また、カセット２４０，２４１および手差し給紙部２５３には、それぞれシートのピックアップ不良を検知するための給紙センサ２４７，２４８，２４９が配置されている。

次に、画像形成装置１０１の動作について説明する。

まず、給紙部におけるシートの搬送動作について説明する。カセット２４０，２４１および手差し給紙部２５３に収納されたシートはピックアップローラ２３８，２３９および２５４により１枚ずつ給紙パス２６６上に搬送される。給紙パス２６６上のシートは給紙ローラ対２３５，２３６および２３７によりレジローラ２５５へと搬送されると、レジセンサ２５６によりシートの通過が検知される。

レジセンサ２５６によりシートの通過が検知された時点で、本実施の形態では、所定の時間経過後に搬送動作を中断する。その結果シートは停止しているレジローラ２５５に突き当たって搬送が停止されるが、その際、シートの進行方向の端部が搬送経路に対して直交するように位置決めされる。これにより、シートの搬送方向が搬送経路に対してずれて斜行が発生している場合の給紙パス搬送方向の補正がなされる。この処理を通常給紙レジ取りと称する。給紙レジ取りは以降のシートに対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。給紙レジ取り後、レジローラ２５５を起動させることにより、シートは２次転写ローラ２３１へ搬送される。

次に、２次転写ローラ２３１へ搬送されたシートに画像を形成する手順について説明する。

まず、１次帯電器２２１Ｋ，２２１Ｍ，２２１Ｃ，２２１Ｙに電圧を印加して感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙの表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙ上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置２１８Ｋ，２１８Ｍ，２１８Ｃ，２１８Ｙで露光が行われて潜像が形成される。露光装置２１８Ｋ，２１８Ｍ，２１８Ｃ，２１８Ｙは画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。

現像ユニット２２３Ｋ，２２３Ｍ，２２３Ｃ，２２３Ｙの現像ローラには色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写帯電器２２０Ｋ，２２０Ｍ，２２０Ｃ，２２０Ｙでベルト２２６に転写され、さらに２次転写ローラ２３１で給紙部より搬送されたシートに転写された後、定着搬送ベルト２３０を介して定着装置２３４へと搬送される。

定着装置２３４では、まず、シート上のトナーの吸着力を補って画像乱れを防止するために、定着前帯電器２５１，２５２で帯電され、さらに定着ローラ２３３でシート上のトナー画像が熱定着される。定着装置２３４を通過したシートは、排紙フラッパ２５７により排紙パス３５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２４２に排紙される。

フルカラープリント時はベルト２２６上で４色のトナー像が重ね合わされた後、シートに転写される。感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙ上に残留したトナーは予備清掃装置（不図示）でトナーの帯電をクリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置２２２で除去・回収される。感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙは、除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。

画像形成装置１０１の画像形成タイミングは、ベルト２２６上の所定位置を基準として制御されている。

ローラ２２７とローラ２２９との間には、基準位置を検知する反射型センサ２２４が配置されている。反射型センサ２２４はベルト２２６の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＩ−ｔｏｐ信号を出力する。

感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙの外周の長さとベルト２２６の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２２６が１周する間に、感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙが整数回転し、ベルト２２６周前と同じ状態に戻る。このため、中間転写ベルト２２６上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙの回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。

上記のような中間転写方式の画像形成装置１０１においては、Ｉ−ｔｏｐ信号を検知した後、所定時間経過後にレーザースキャナからなる露光装置２１８Ｋ，２１８Ｍ，２１８Ｃ，２１８Ｙで露光を開始する。また、前述したように、ベルト２２６が１周する間に、感光体２２５Ｋ，２２５Ｍ，２２５Ｃ，２２５Ｙが整数回転し、ベルト２２６周前と同じ状態に戻るため、ベルト２２６上では常に同じ位置にトナー像が形成される。シートサイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト２２６上にはトナー像が絶対にのらない範囲が存在する。

続いて、シートの裏面に画像を形成する場合の動作について説明する。

シートの裏面に画像を形成する際には、まず、シートの表面への画像形成が先んじて実行される。シートの表面のみの画像形成であれば、前述したように、画像形成後、定着装置２３４でトナー画像が熱定着された後に排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられそのまま排紙トレー２４２に排紙される。引き続いてシートの裏面の画像形成を行なう場合には反転切り替えセンサ２６９がシートを検知することをトリガとして、排紙フラッパ２５７により裏面パス２５９側に搬送パスが切替えられる。該切り替えに併せた反転ローラ２６０の回転駆動によってシートは両面反転パス２６１内に一旦搬送される。

その後、シートは、シートの送り方向幅の分だけ両面反転パス２６１内に搬送された後に反転ローラ２６０の逆回転駆動及び両面パス搬送ローラ２６２の駆動により進行方向が切り替えられ、表面に画像形成された面を下向きにして両面パス２６３に搬送される。

シートが両面パス２６３上を再給紙ローラ２６４に向って搬送されると、その直前の再給紙センサ２６５によりシートの通過が検知される。再給紙センサ２６５によりシートの通過が検知された時点で、本実施の形態では、所定の時間経過後に一旦搬送動作を中断する。その結果、シートは停止している再給紙ローラ２６４に突き当たり、搬送が一時停止されるが、その際、シートの進行方向の端部が搬送経路に対して直交するように位置決めがなされる。これにより、シートの搬送方向が再給紙パス内の搬送経路に対してずれることにより斜行が発生している場合の再給紙パス搬送方向補正がなされる。この処理を通常再給紙レジ取りと称する。再給紙レジ取りは、以降のシート裏面に対する画像形成方向の傾きを最小化するために必須となる。

再給紙レジ取り後、再給紙ローラ２６４を起動させることにより、シートは表裏が逆転した状態で再度給紙パス２６６上に搬送される。その後の画像形成動作については先に述べた表面の画像形成動作と同じであるためここでは省略する。

このようにして表裏両面に画像が形成されたシートはそのまま排紙フラッパ２５７により排紙パス２５８側に搬送パスを切替えられ、そのまま排紙トレー２４２に排紙される。以上の動作により、本実施の形態では、操作者がシートの表裏を改めてセットし直すことなく、自動的にシートの両面へ画像形成を行うことが可能となっている。

なお、本実施の形態における画像形成装置１０１は、前述した画像形成動作を行うための制御プログラムを実行するための制御モジュールは有していない。即ち、画像形成装置１０１は、制御Ｉ／Ｆ（不図示）により制御用出力インターフェースバス１０７〜１０９、制御用入力インターフェースバス１１０〜１１２を介して接続された複数のシーケンサ装置１０２〜１０４によってシーケンス制御される。

次に、図３を参照して、シーケンサ装置１０２について説明する。

ＣＰＵ３０１は、シーケンサ装置１０２全体を制御するためのプログラムを実行するための処理モジュールであり、制御プログラムは内部メモリ３０２に記憶されている。制御プログラムは、シーケンサ装置１０２のシステム的な動作を司る基本プログラムと、シーケンサ装置１０２に接続された画像形成装置１０１を所望のシーケンスにて動作させるためのシーケンスプログラムとに分けられる。

基本プログラムでは、内部メモリ３０２に記憶された情報の読み書き処理、及び外部メモリスロットル３０３に接続された記憶媒体への読み書き処理、ＬＡＮＩ／Ｆ３０４を介した外部装置との通信処理を行う。また、基本プログラムでは、電源ユニット３０５に対する各接続ユニットへの電源供給指示処理、シーケンサ装置１０２内の各制御ユニットとの通信処理等を行う。シーケンスプログラムについては、後述する。

内部メモリ３０２は、ＣＰＵ３０１にて実行される制御プログラムや関連の制御情報を記憶する。外部メモリスロットル３０３は、取り外し可能な外部記憶媒体を接続するためのＩＦを有しており、接続された外部記憶媒体への情報記録や、記憶された情報の読み出しを行う。

ＬＡＮＩ／Ｆ３０４は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）を介して外部ユニットと通信を行うための通信インターフェースユニットである。電源ユニット３０５は、ＣＰＵ３０１からの指示に従いＣＰＵ３０１を含む全てのシーケンサ装置１０２内の接続ユニットに対し電力の供給を行う。

また、ＣＰＵ３０１は、基本プログラムに従い、シーケンサ装置１０２内の各制御ユニット３０６〜３１０に対して情報のやり取りを行うことが可能である。

次に、制御ユニット３０６〜３１０について説明する。

まず、モータ制御ユニット３０６は、接続されている画像形成装置１０１内のローラや感光体などを回転駆動するユニットの駆動源となるモータに対して駆動制御信号を出力する。また、モータによっては回転動作を行っている結果のエンコード出力などをフィードバックし、回転精度の向上に用いるような系も有している。その場合には、モータ制御ユニット３０６は、モータの制御結果を信号値として入力させる場合もある。

出力ポートユニット３０７は、画像形成装置１０１に対する制御出力ポート信号をＣＰＵ３０１からの指示に応じて生成し、出力する。その結果、画像形成装置１０１は、出力ポートユニット３０７から受けた出力ポート信号を用いて先に述べた画像形成シーケンスを実行する。

入力ポートユニット３０８は、画像形成装置１０１から出力された制御入力ポート信号を受け取り、ＣＰＵ３０１に通知する。ＣＰＵ３０１は、この制御入力ポート信号を用いて画像形成装置１０１のシーケンスプログラムの実行に反映する。

ＤＡ出力ユニット３０９は、ＣＰＵ３０１より指定されたディジタルデータを対応する出力レンジを持つアナログ値に変換した後、画像形成装置１０１にアナログ信号として出力し、画像形成制御に用いる現像電圧信号などの出力として供給する。

ＡＤ入力ユニット３１０は、画像形成装置１０１から出力されたアナログ信号を出力レンジに応じたディジタル信号値に変換し、ＣＰＵ３０１に入力させる。ＣＰＵ３０１では、この入力値を制御シーケンスに反映させる。

なお、出力ポートユニット３０７のポート出力は他のシーケンサ装置の入力ポートユニット３０８への入力ポート信号とすることも可能である。これにより、相互シーケンサ装置間の動作タイミングを規定することができ、複数のシーケンサ装置の動作タイミングにずれが生じさせないようにすることを可能とする。

また、出力ポートユニット３０７のポート出力は他のシーケンサ装置の入力ポートユニット３０８への入力ポート信号とすることも可能である。これにより、相互シーケンサ装置間の動作タイミングを規定することができ、複数のシーケンサ装置の動作タイミングにずれが生じさせないようにすることを可能とする。

シーケンサ装置１０２では、シーケンスプログラムを動作させることによって接続されている画像形成装置１０１のある部分を所望の動作タイミングにて動作させることを可能とする。

次に、図４を参照して、シーケンサ装置１０２のシーケンスプログラム実行時の動作例を説明する。

まず、ステップＳ４０１では、シーケンスプログラムのメインルーチンの起動が行われる。シーケンスプログラムのメインルーチンは、シーケンサ装置１０２に電源が投入されると同時に起動される。

次に、ステップＳ４０２では、所望のシーケンス動作を開始する旨のトリガ入力がされることを監視する。シーケンス動作を開始するためのトリガとなる信号には、ＬＡＮＩ／Ｆ３０４を介して外部端末１０５より入力されるトリガ信号、他のシーケンサ装置１０３若しくは１０４より入力ポートユニット３０８を介して入力されるトリガ信号がある。また、シーケンス動作を開始するためのトリガとなる信号には、画像形成装置１０１より入力ポートユニット３０８若しくはＡＤ入力ユニット３１０を介して入力されるトリガ信号がある。

いずれかのトリガ信号が入力されると、画像形成装置１０１に対する制御プログラムの実行を開始すべくステップＳ４０３に移行する。ステップＳ４０２で、トリガ信号が入力されなければ、ステップＳ４０２のルーチンを繰り返し、トリガ信号入力の監視を継続する。

ステップＳ４０３では、内部メモリ３０２に記憶されたタイミングチャート情報の読み出しが可能か否かを判断する。タイミングチャート情報とは、シーケンサ装置１０２によって制御可能な画像形成装置１０１の一部分に対し、モータ制御ユニット３０６、出力ポートユニット３０７、ＤＡ出力ユニット３０９の各出力を行うための出力値と出力タイミングを規定する情報である。このタイミングチャート情報は、外部端末１０５にて生成され、ＬＡＮ１０６を介してシーケンサ装置１０２に転送されて、内部メモリ３０２に記憶される。なお、タイミングチャート情報の具体的な生成及びシーケンサ装置への転送方法については、後述する。

そして、ステップＳ４０３で、内部メモリ３０２にタイミングチャート情報が記憶されていない場合には、シーケンス動作は行われないこととなるためステップＳ４０２に戻り、監視フローを引き続き継続する。一方、何らかのタイミングチャート情報の読み出しが行われた場合には、ステップＳ４０４に移行する。

ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３で読み出されたタイミングチャート情報に従い、画像形成装置１０１の一部の制御負荷に対し、モータの駆動制御信号、制御出力ポート信号、アナログ出力信号などの出力を行う。これにより、画像形成装置１０１の画像形成シーケンスの一部を実行する。

ここで、タイミングチャート情報の一例を図５に示す。

タイミングチャート情報は、図５の５０１、５０２、５０３…のように、画像形成装置１０１の一部の制御負荷に対する動作値と動作タイミングとを規定した駆動負荷情報を複数個組み合わせたものである。ひとつの駆動負荷情報は、図６（ａ）に示すような形式で記載されている。

図６（ａ）において、設定時間ＩＤ６０１は、動作時間情報６０２が絶対時間か相対時間かを示すＩＤである。本実施の形態では、動作時間情報６０２が絶対時間である旨を示すＩＤ＝０１が記載されている。

動作時間情報６０２は、駆動負荷が所望の動作を行うためのタイミングを示す時間情報であり、本実施の形態では、設定時間ＩＤ６０１の指定に基づき動作時間情報６０２は絶対時間として定義されている。すなわち、シーケンス動作を開始する旨のトリガ入力がされてから絶対時間が経過した時点で駆動制御負荷の動作を行うように規定する。

出力負荷ＩＤ６０３では、駆動対象となる制御負荷を示すＩＤが記載されている。この場合の対象制御負荷は、シーケンサ装置１０２が制御可能なものとしてモータ制御ユニット３０６、出力ポートユニット３０７、ＤＡ出力ユニット３０９の各出力のいずれかに結線されている制御負荷に限定される。なお、制御負荷ＩＤが具体的にどの制御負荷に相当するかについては、図１４にその一部を示すような出力負荷テーブル７によって一意に定義されている。なお、出力負荷テーブル７は、内部メモリ３０２に記憶されている。

例えば、本実施の形態における出力負荷ＩＤ６０３＝０１は、出力負荷テーブル７によれば出力ポートユニット３０７からのポート出力にて制御可能なレジローラ駆動クラッチに対応している。なお、制御出力ポート信号については、画像形成装置１０１への直接の出力信号でなく、他のシーケンサ装置１０３若しくは１０４に対するトリガ信号として出力される場合もあり、出力負荷テーブル７にはその旨も含めて記載されている。

また、駆動負荷情報には、出力負荷制御値６０４が規定されている。本実施の形態では、出力負荷ＩＤ６０３がポート出力であるため出力値が１若しくは０のどちらかによる所謂、二値情報であり、ここでは一例として１を出力する旨が記載されている。

ここで、例えば出力負荷がモータ制御ユニット３０６で制御可能なパルスモータである場合には、その駆動制御信号を生成する上で必要となる初期パルス、目標パルス、立ち上げ速度などの各種情報の組み合わせである必要がある。また、ＤＡ出力ユニット３０９で制御可能な高圧モジュールの場合にはその出力値を規定するための多段値情報である必要もある。

一方、ステップＳ４０４で行われる駆動制御では、画像形成装置１０１より入力ポートユニット３０８若しくはＡＤ入力ユニット３１０を介して入力される信号をトリガとする場合がある。この場合、画像形成装置１０１の一部の制御負荷に対し、モータの駆動制御信号、制御出力ポート信号、アナログ出力信号などを出力する。また、他のシーケンサ装置１０３若しくは１０４より入力ポートユニット３０８を介して入力される信号をトリガとする場合もある。この場合、画像形成装置１０１の一部の制御負荷に対し、モータの駆動制御信号、制御出力ポート信号、アナログ出力信号などを出力する。

その場合の制御負荷に対する動作値と動作タイミングとを規定した駆動負荷情報は、例えば図６（ｂ）に示すような形式で記載されている。

図６（ｂ）において、設定時間ＩＤ６０５は、ＩＤ６０１と同様に、動作時間が絶対時間か相対時間かを示すＩＤである。本実施例の形態では、設定時間ＩＤ６０５が相対時間として定義されている。

入力負荷ＩＤ６０６は、制御駆動負荷を動作させるためのきっかけとなるトリガ入力信号を規定するためのＩＤが記述されている。トリガとなる入力信号については、図１６にその一部を示すような入力負荷テーブル８によって一意に定義されている。なお、入力負荷テーブル８は、内部メモリ３０２に記憶されている。

例えば、本実施の形態では、入力負荷ＩＤ６０６＝０８と規定されているが、入力負荷テーブル８によれば、反転切り換えセンサ２６９（図２参照）に該当する。従って、このセンサ２６９からの入力信号をトリガとして出力負荷を動作させることとなる。なお、トリガ入力信号については、必ずしも画像形成装置１０１から入力によって生成されるものである必要はなく、他のシーケンサ装置１０３若しくは１０４より入力ポートユニット３０８を介して入力されるトリガ信号であってもよい。

次に、判断値６０７は、入力負荷ＩＤ６０６の入力値に基づきトリガ判定を行うための値を規定するものである。本実施の形態では、入力負荷ＩＤ６０６がポート入力であるため入力値が１若しくは０のどちらかによる所謂、二値情報であり、ここでは一例として１を判断値とする旨が記載されている。なお、ＡＤ入力ユニット３１０のように入力されたアナログ信号を入力レンジに応じたディジタル信号値に変換した結果を判断値と比較し、それに応じてトリガを発生させることも可能である。

次に、動作時間情報６０８は、駆動負荷が所望の動作を行うためのタイミングを示す時間情報であり、本実施の形態では、動作時間情報６０８は相対時間として定義されている。すなわち、シーケンス動作を開始する旨のトリガ入力がされてから絶対時間が経過した時点で駆動制御負荷の動作を行うように規定するものである。

次に、出力負荷ＩＤ６０９、出力負荷制御値６１０については、先の出力負荷ＩＤ６０４、出力負荷制御値６０５と同様であるため、ここでの説明は省略する。

図４に戻って、ステップＳ４０５では、タイミングチャート情報に記載されている動作値と動作タイミングとを規定した駆動負荷情報に従った駆動負荷動作の全てが完了したかどうかを監視する。ステップＳ４０５で、タイミングチャート情報に規定された全ての駆動負荷情報に従った駆動負荷動作が完了していない場合は、ステップＳ４０４およびステップＳ４０５の処理を繰り返す。一方、ステップＳ４０５で、タイミングチャート情報に規定された全ての駆動負荷情報に従った駆動負荷動作が完了した場合には、シーケンス動作開始を指示された一連の処理が完了したと判断し、ステップＳ４０２に戻る。

ここで、図４の処理を実行するためのシーケンスプログラムを画像形成装置１０１の一部分に対して実行する際に、画像形成装置１０１の構成変更や、制御タイミング変更の必要が生じた場合に、上述したシーケンスプログラムそのものを変更する必要はない。すなわち、この実施の形態では、内部メモリ３０２に記憶されているタイミングチャート情報、出力負荷テーブル７、入力負荷テーブル８の一部の書き換えを行うだけで、比較的容易にシーケンスプログラムの変更を実現することが可能となっている。

次に、タイミングチャート情報の生成およびシーケンサ装置への転送方法について説明する。

本実施の形態では、タイミングチャート情報の生成及びシーケンサ装置への転送は、全て外部端末１０５で実行可能なＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）を有するアプリケーションプログラムであるタイミングチャートエディタを用いて行われる。

タイミングチャートエディタでは、まず、ある任意のタイミングチャートを操作者がＧＵＩを通じて行う。例えば、画像形成装置１０１に対して実行可能なシーケンスを示すタイミングチャートは図７に示されるようなものとなる。タイミングチャートとは、横軸に時間の経過を示し、画像形成装置１０１における出力制御負荷への出力信号がどの時間にどのような値を取るか、また、入力制御負荷からの入力信号がどの時間にどのような値を取るかを時間の経過に従ってプロットしたものである。タイミングチャートを用いることにより、画像形成装置１０１の制御シーケンスにおける各制御負荷の関係を明確かつ、視覚的に表すことが可能となるため、制御機器設計を行う場合に広く用いられている。

従来は、このタイミングチャートに従い、画像形成装置１０１を所望の制御タイミングで動作させるための制御プログラムを生成していた。これに対し、本実施の形態では、タイミングチャートより、先に説明したタイミングチャート情報を自動的に生成することにより、結果として、画像形成装置１０１を所望のシーケンスで動作させることを可能としている。

通常、タイミングチャートでは、駆動負荷の出力値がある絶対時間において変化するタイミングとその取りうる値を示すものである。従って、先のタイミングチャート情報における図６（ａ）で示した駆動負荷情報を複数個組み合わせることで表現することが可能である。

しかし、シーケンスを生成する場合には必ずしもある絶対時間における駆動負荷の動作タイミングのみを規定することで実現しているわけではない。すなわち、図６（ｂ）で説明したようなある任意の入力信号をトリガとして駆動負荷の動作タイミングを決定することで、より高ロバストな信頼性の高いシーケンスを実現可能としている。そこで、本実施の形態では、タイミングチャートエディタにおいてある入力信号の変化を基点とする相対時間をある任意の駆動負荷の動作タイミングとして規定することを可能としている。

例えば、図８に示すように、タイミングチャート上のある入力信号値の変化点８０１を選択し、その時点からの相対時間で駆動負荷の出力値を変化させる変化点８０２を規定する情報をタイミングチャートに追記することを可能としている。その結果、図６（ｂ）で説明したように、ある任意の入力信号をトリガとして駆動負荷の動作タイミングを規定するような駆動負荷情報の生成を可能としている。

次に、タイミングチャートの任意の箇所を指定する方法について述べる。

図９の９０１〜９１０のように、タイミングチャートのエッジをピックすることにより、タイミングチャートの任意の箇所を指定し、該指定箇所のみのタイミングチャート情報を用いてシーケンスプログラムを自動生成する。

また、タイミングチャートを横切る二つのグラフ間のタイミングチャートを指定することも可能である。図１０は、シートの先端・後端位置を示すグラフとシートを搬送するためのモータ等のタイミングチャートを重ねた図である。図１０において、１００１は１枚目のシートの先端位置、１００２は１枚目のシートの後端位置、１００３は２枚目のシートの先端位置、１００４は２枚目のシートの後端位置を表している。本図において、２枚目のシートの先端位置１００３と２枚目のシートの後端位置１００４との間のタイミングチャートを指定することで、２枚目のシートを搬送するタイミングチャートのみを指定することが可能となる。

次に、指定した任意のタイミングチャートを任意の回数と間隔で繰り返す方法について述べる。

前述した方法でタイミングチャートの任意の箇所を指定した後に、図１１に示すように、繰り返しの基準点１１０１を設定する。繰り返し基準点は、指定したタイミングチャートのエッジの中から選択することができる。その後、設定画面１１０２上で繰り返し回数と繰り返し間隔を指定する。その結果、図１２のように、任意のタイミングチャートを任意の間隔で、任意の回数繰り返すタイミングチャートを実現するシーケンスプログラムを生成することが可能となる。例えば、シーケンスシナリオＡ、Ｂ、Ｃが存在するタイミングチャートがあり、シーケンスシナリオＢをオーバーラップさせながら繰り返し実行した場合、図１３に示すようなシナリオの構成となる。

次に、任意のタイミングチャートをオーバーラップさせながら繰り返す手法について述べる。

図１５に示すように、任意のタイミングチャートのシーケンスシナリオを１５０１とし、３回繰り返す指定をしたため、シーケンスシナリオ１５０２とシーケンスシナリオ１５０３が生成されたものとする。シーケンスシナリオ１５０１，１５０２，１５０３は同じシーケンスである。また、図１５に示す駆動負荷情報の動作開始条件は同じとする。

シーケンスシナリオ１５０２はシーケンスシナリオ１５０１の２回目、シーケンスシナリオ１５０３はシーケンスシナリオ１５０１の３回目をあらわす。実際に作成するのはシーケンスシナリオ１５０１のみである。シーケンスは駆動負荷情報１５０４，１５０５，１５０７，１５０６，１５０８，１５１０，１５０９，１５１１，１５１２の順番で実行される。

駆動負荷情報１５０６，１５０９，１５１２に、動作開始条件が入力されても今回はスキップし、次のシナリオの動作開始条件で実行される動作を先に実行させることを示すスキップフラグを持たせることにより、シナリオのオーバーラップ実行を可能とする。例えば、駆動負荷情報１５０５のあとに動作条件が発生すれば駆動負荷情報１５０６が実行されるはずであるが、スキップフラグがあるため、次の駆動負荷情報１５０７が先に実行される。スキップフラグは、図６（ｃ）の６１１に示すように、駆動負荷情報内に記載されている。

スキップフラグを駆動負荷情報内に持たせるかどうかの判断基準は、該駆動負荷情報が存在するシナリオよりも後の時間から開始されるシナリオの中で該駆動負荷条件と同じ動作開始条件を持つ駆動負荷条件の個数で決まる。例えば、図１５に示す駆動負荷情報１５０６のスキップフラグの数値は前記条件に当てはまる駆動負荷情報は１５０７の一つなので“１”となる。

以上説明したように、この実施の形態では、タイミングチャートの任意の箇所を指定し、該指定箇所のタイミングチャート情報から画像形成装置１０１をシーケンス動作させるシーケンスプログラムを生成することができる。これにより、指定したい箇所のタイミングチャートを新たに作成する必要がなくなり、タイミングチャートの部分検証が容易になる。

また、タイミングチャートをオーバーラップさせながらタイミングチャートの任意の箇所を任意の間隔で任意の回数繰り返すシーケンスを含むタイミングチャートを容易に作成することができる。これにより、長大なシーケンスや多様なシーケンスを容易に作成することが可能となる。

さらに、タイミングチャートの任意の変化点間に関連性をつけることができるので、該関連性を変更することで容易にタイミングチャートを変更することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施の形態では、タイミングチャートエディタはＬＡＮに接続されている外部端末にて実行可能なアプリケーションとしたが、操作者に対するＧＵＩを有する端末機能を持つ機器であれば外部端末以外でもよい。また、タイミングチャートエディタの実行に際しては、ＬＡＮを介することなくシーケンサ装置に対してシリアル通信等の公知である通信手段を介して接続される機器であってもよい。さらには、シーケンサ装置そのものの機能の一部としてタイミングチャートエディタのＧＵＩ部分を実現するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、制御対象装置として画像形成装置を例示したが、これに限定されず、一般的なシーケンサ装置による制御対象装置であれば画像形成装置以外に本発明を適用してもよい。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。

画像形成装置とシーケンサ装置と外部端末とによって構成されるシーケンス制御システムを説明するためのブロック図である。 画像形成装置を説明するための断面図である。 シーケンサ装置を説明するためのブロック図である。 シーケンスプログラム実行時の動作例を説明するためのフローチャート図である。 タイミングチャート情報の一例を示す図である。 タイミングチャート情報を構成する駆動負荷情報の一例を示す図である。 タイミングチャートの一例を示す図である。 タイミングチャートにおいて、入力信号の変化を基点とする相対時間を駆動負荷の動作タイミングとして規定する方法を説明するための模式図である。 タイミングチャートの任意の箇所を指定する方法を説明するための模式図である。 タイミングチャートの任意の箇所を指定する方法を説明するための模式図である。 タイミングチャートにおいて繰り返したい箇所の繰り返し回数と繰り返し間隔と繰り返し基準点とを指定する方法を説明するための模式図である。 図１１において繰り返し回数と繰り返し間隔と繰り返し基準点とを指定した際に、実際に実行されるタイミングチャートの一例を示す模式図である。 シーケンスシナリオを繰り返しオーバーラップさせながら実行させたときの模式図である。 出力負荷テーブルの一例を示す図である。 シーケンスシナリオの駆動負荷情報実行手順とスキップフラグ設定手段とを説明するための模式図である。 入力負荷テーブルの一例を示す図である。

符号の説明

１０１ 画像形成装置（制御対象装置）
１０２ シーケンサ装置
１０３ シーケンサ装置
１０４ シーケンサ装置
１０５ 外部端末
１０５ａ シーケンスプログラム自動生成システム（プログラム生成システム）
１０５ｂ タイミングチャート表示部（タイミングチャート表示手段）
１０５ｄ タイミングチャート編集部（タイミングチャート編集手段）
１０５ｅ 変化点情報管理部（変化点情報管理手段）
１０５ｆ 変化点間関連性設定部（変化点間関連性設定手段）
１０５ｈ タイミングチャート指定部（タイミングチャート指定手段）
１０５ｉ 繰り返し回数設定部（繰り返し回数設定手段）
１０５ｊ 繰り返し間隔設定部（繰り返し間隔設定手段）
１０５ｋ シーケンスプログラム自動生成部（シーケンスプログラム自動生成手段）

Claims (11)

1. 制御対象装置に対するシーケンサ動作を制御するためのタイミングチャートを表示するタイミングチャート表示手段と、
   前記タイミングチャートを編集するタイミングチャート編集手段と、
   前記タイミングチャートの任意の箇所を指定するタイミングチャート指定手段と、
   該タイミングチャート指定手段によって指定された箇所のタイミングチャート情報から前記制御対象装置をシーケンス動作させることが可能なシーケンスプログラムを生成するシーケンスプログラム自動生成手段と、を備えることを特徴とするプログラム生成システム。
2. 前記タイミングチャート指定手段によって指定された前記タイミングチャートの指定箇所の任意の繰り返し回数を設定する繰り返し回数設定手段を備え、
   前記シーケンスプログラム自動生成手段は、前記指定箇所の前記タイミングチャートの情報と前記設定された繰り返し回数とから、該タイミングチャートの前記指定箇所を前記設定された回数繰り返すシーケンスを含むシーケンスプログラムを生成する、ことを特徴とする請求項１に記載のプログラム生成システム。
3. 前記タイミングチャート指定手段によって指定された前記タイミングチャート指定箇所の任意の繰り返し間隔を設定する繰り返し間隔設定手段を備え、
   前記シーケンスプログラム自動生成手段は、前記指定箇所のタイミングチャートの情報と前記設定された繰り返し回数および繰り返し間隔とから、前記タイミングチャートの前記指定箇所を前記設定された回数、および間隔で繰り返すシーケンスを含むシーケンスプログラムを生成する、ことを特徴とする請求項２に記載のプログラム生成システム。
4. 前記タイミングチャート編集手段は、前記タイミングチャートの任意の信号変化点間の関連性を設定する変化点間関連性設定手段と、変化点の情報を管理する変化点管理手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプログラム生成システム。
5. 前記シーケンスを繰り返し実行するにあたり、該シーケンスをオーバーラップさせるオーバーラップ実行手段を備えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のプログラム生成システム。
6. 制御対象装置をシーケンス動作させるシーケンスプログラムであって、
   複数のシーケンスを組み合わせて一つのシーケンスを構成するモジュールと、
   任意のシーケンスに対して任意の繰り返し間隔で任意の回数繰り返し実行するモジュールと、
   シーケンスを繰り返し実行するにあたり、該シーケンスをオーバーラップさせながら実行するモジュールと、をコンピュータに実行させることを特徴とするシーケンスプログラム。
7. シーケンスを構成する駆動負荷情報に、動作開始条件が入力されてもスキップするフラグを持たせることにより、次のシーケンスシナリオの該動作開始条件で実行される駆動負荷情報を先に実行させてシーケンスをオーバーラップさせる、ことを特徴とする請求項６に記載のシーケンスプログラム。
8. 制御対象装置をシーケンス動作させるシーケンス制御方法であって、
   複数シーケンスを組み合わせて一つのシーケンスを構成するステップと、
   任意のシーケンスに対して任意の繰り返し間隔で任意の回数繰り返し実行するステップと、
   シーケンスを繰り返し実行するにあたり、該シーケンスをオーバーラップさせながら実行するステップと、を備えることを特徴とするシーケンス制御方法。
9. シーケンスを構成する駆動負荷情報に、動作開始条件が入力されてもスキップするフラグを持たせることにより、次のシーケンスシナリオの前記動作開始条件で実行される駆動負荷情報を先に実行させてシーケンスをオーバーラップさせる、ことを特徴とする請求項８に記載のシーケンス制御方法。
10. 制御対象装置をシーケンス動作させるシーケンサ装置であって、
    複数シーケンスを組み合わせて一つのシーケンスを構成する手段と、
    任意のシーケンスに対して任意の繰り返し間隔で任意の回数繰り返し実行する手段と、 シーケンスを繰り返し実行するにあたり、該シーケンスをオーバーラップさせながら実行する手段と、を備えることを特徴とするシーケンサ装置。
11. シーケンスを構成する駆動負荷情報に、動作開始条件が入力されてもスキップするフラグを持たせることにより、次のシーケンスシナリオの該動作開始条件で実行される駆動負荷情報を先に実行させてシーケンスをオーバーラップさせる、ことを特徴とする請求項１０に記載のシーケンサ装置。

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