JP2841858B2 - プリンタの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、カット紙プリンタに関わり、特にそのプロ
セス制御を複数のプロセッサで行う制御装置に関するも
のである。

〔発明の背景〕

カット紙プリンタは、断裁された用紙に印刷できると
いう点で、連続紙プリンタに対する使用上の利点を有す
る。

例えば、複数の給紙ホッパを持たせることにより、用
紙サイズの異なる印刷出力業務も用紙を替えることなく
連続印刷が可能であり、また１つの給紙ホッパに色紙を
入れておき見出し用紙の自動挿入等に使うこともでき
る。

また印刷後の用紙後処理についても、例えば多量の印
刷を行うユーザに対して、長時間の連続印刷を可能にす
る大容量スタッカ装置、印刷業務毎に自動で用紙の仕分
けを行う、ジョブセパレーション装置、或いは、ステー
プルと孔開けを自動で行う製本装置などが、カット紙プ
リンタの利便性を向上させている。

しかし、特定のユーザがこれらの各種機能を全て必要
とすることは極めて希であり、全ての機能を備えること
は、プリンタの価格、大きさの点を考えると不利な点が
多い。そのために、これらの付加的機能は高速、高価格
な大型の高級機に備えられるか、ユーザが選択して装着
出来るオプション装置として供給されることが一般的で
ある。

近年、１チップマイコンにより制御部を小型、高機能
にすることが可能となり、オプション装置に制御用のス
レーブプロセッサを持たせる例が増えてきた。このスレ
ーブプロセッサはプリンタ本体に設けたマスタプロセッ
サとのインタフェイスを介して、コマンド受信、ステー
タス報告を行い、オプション装置の制御を行う。

以下第１図及び第５図〜第７図を用いて従来技術につ
いて説明する。第１図は、カット紙レーザビームプリン
タの概略図であり、図中１は規定寸法に断裁された用紙
を複数枚積み重ねられる給紙部であり、この給紙部１か
ら１枚ずつ用紙が搬送部２に送り出される。搬送部２は
用紙を所定の速度で送りながら、搬送路上に設けられた
用紙検出センサにより搬送状態に監視を行う。印写部３
は、光学部４によるレーザのオン／オフで形成された感
光ドラム11上の潜像にトナー像を現像し、用紙の搬送に
同期取りを行なって用紙上に前記トナー像の転写を行
う。

トナー像が転写された用紙は引き続き搬送路を走行し
ながら、定着部でトナー像の定着が行われ、排紙部５に
送り込まれる。排紙部５では印刷の終了した用紙を順次
指定の用紙スタッカ13に積載する。この従来例において
は、給紙部１では３個の給紙ホッパが配置され、用紙排
紙部５では２個の用紙スタッカが配置された例を示して
いる。

これらの給紙ホッパ12、及び用紙スタッカ13は、ユー
ザの業務形態により追加、削減させることが可能であ
り、排紙部５のとなりに第５図のマルチビンスタッカ14
をオプション装置として装着させることもできる。

第６図に従来技術によるカット紙レーザビームプリン
タの制御部のブロック構成図を示す。図において、給紙
ホッパ制御部55〜57、搬送制御部25、用紙スタッカ制御
部58〜59、印写制御部26、光学制御部24、及びマルチビ
ンスタッカ制御部29は、各々第１図の給紙ホッパ12、搬
送部２、用紙スタッカ13、印写部３及び光学部４、及び
第５図のマルチビンスタッカ14の各機構モジュール部の
制御を担当するスレーブ制御ユニットであり、それぞれ
個別にスレーブプロセッサを用いて制御を行う。また、
マスタ制御ユニット20は図示しない上位装置から印刷指
令を受信し、前記の各スレーブ制御ユニットに対して給
紙動作開始指示、、トナー現像／転写動作開始指示等の
個別コマンド発行処理を行うことにより、各機構モジュ
ールの同期取りを行ってプリンタ装置全体の印刷動作を
管理する。

第７図は、従来技術によるスレーブ制御ユニットの例
として給紙ホッパ制御部の構成例を示す図である。スレ
ーブインタフェイス回路40はマスタ制御ユニット20から
送られてきたシリアルコマンドデータを8BITのパラレル
コマンドデータに変換し、スレーブプロセッサ42に伝達
する、スレーブプロセッサ42は読みだし専用メモリ43に
書き込まれた制御プログラムにより、前記コマンド内容
を解析し、出力ラッチ45を制御してモータの駆動その他
の処理を実行する。

また用紙エンプィセンサ49等、各種センサの状態は、
入力バッファ47を介してスレーブプロセッサ42に取り込
まれ、給紙ホッパ部の制御条件として使われると同時
に、スレーブインタフェイス回路40でシリアルステータ
スデータに変換されて、マスタ制御ユニット20に送られ
る。

このように、各部位毎に個別の制御部を持つことによ
り、マスタ制御ユニット20のプログラムを単純にするこ
とができ、処理速度の向上が図れる。また、マスタ制御
ユニットにオプション装置のインタフェイス、及びその
オプション装置のスレーブ制御ユニットとの管理プログ
ラムを準備しておくことにより、例えばマルチビンスタ
ッカ14のようなオプション装置を追加することができ
る。

しかしながら、前記の従来技術には次のような欠点が
あった。１つは、マスタCPUを含む制御部は、取付可能
なオプション装置が全て装着された場合をあらかじめ考
慮して作られているため、全てのスレーブ制御ユニット
をドライブするためのインタフェイス回路、及び制御プ
ログラムを備えておかなければならず、また全てのスレ
ーブ制御ユニットに対してタイミング遅れなくコマンド
を送出する必要が有る。そのため、プリンタに装着でき
るオプション装置の種類が増えれば、やはりマスタ制御
ユニットは複雑になり、また各スレーブ制御ユニットへ
のコマンド送出周期を落とさないために、マスタCPUと
スレーブ制御ユニットとの間のインタフェイス伝送速度
が高速になるため、ノイズによる装置の誤動作、電波障
害等が発生し易くなるという欠点がある。

さらに２つ目は、装置全体の仕様変更が容易でないと
いう欠点がある。例えば新規機能を持つオプション装置
を後で追加することは、インタフェイス回路の追加が必
要となり、困難である。

〔発明の目的〕

本発明は上記に鑑みなされたもので、その目的とする
ところは、複数のプロセッサで制御されるプンンタ装置
において、マスタ制御ユニットの構成を単純にして、か
つ多種のスレーブ制御ユニットを接続可能とするもので
ある。

〔発明の概要〕

本発明は、カット紙プリンタにおいては、給紙ホッパ
部から排紙部まで用紙が搬送される流れに沿って一連の
シーケンスで各機構モジュール毎のプロセス処理が行わ
れる点に着目し、ある特定の機構モジュールを独立した
スレーブ制御ユニットで制御する場合、このスレーブ制
御ユニットは、用紙の流れで見て直前、或いは直後に位
置する別のスレーブ制御ユニットに接続するようにして
マスタ制御ユニットに直接接続される負荷を減少させる
ことが出来るように工夫したものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図〜第３図に示した実施例を用いて
詳細に説明する。第１図は本発明によるカット紙レーザ
ビームプリンタの１実施例を示すブロック図であり、先
に従来技術の説明で述べた通りである。

第２図に本発明によるカット紙レーザビームプリンタ
の制御部の制御部のブロック構成図を示す。図におい
て、給紙ホッパ制御部21〜23、搬送制御部25、用紙スタ
ッカ制御部27〜28、印写制御部26、光学制御部24、及び
マルチビンスタッカ制御部29は、各々第１図の給紙ホッ
パ12a〜12c、搬送部２、用紙スタッカ13a〜13b、印写部
３、光学部４及び第５図のマルチビンスタッカ14の各機
構モジュールの制御を担当するスレーブ制御ユニットで
あり、それぞれ個別にスレーブプロセッサを用いて制御
を行う。またマスタ制御ユニット20は図示しない上位装
置からの印刷指令を受信し、前記の給紙ホッパ制御部c2
3、搬送制御部25、用紙スタッカ制御部a27、印写制御部
26及び光学制御部24の各スレーブ制御ユニットに対し
て、シリアルインタフェイスバス36を介して、印刷動作
開始指示、印刷動作停止指示等のコマンド発行処理を行
いプリンタ装置全体の印刷動作を管理する。また第３図
は本発明による、給紙ホッパ制御部c23の構成を示すブ
ロック図である。

図示するように給紙ホッパ制御部b22はサブインタフ
ェイス回路41を介して、給紙ホッパ制御部c23と接続さ
れ、給紙ホッパ制御部c23からコマンドにより動作が管
理される。

同様に、給紙ホッパ制御部a21は給紙ホッパb22により
管理され、用紙スタッカ制御部b28は用紙スタッカ制御
部a27に、またマルチビンスタッカ制御部29は用紙スタ
ッカ制御部b28に管理される。

次に、本発明によるカット紙レーザビームプリンタの
制御部の電源が投入されてからの動作概要を説明する。

装置の電源投入後、図示しない電源ユニットが立ち上
がり、まずマスタ制御ユニット20に対して論理IC駆動用
の＋5V電源を供給する。マスタ制御ユニット20内のマス
タCPUは初期診断プログラムを実行後、各スレーブ制御
ユニットに対して前記電源ユニットからの＋5V電源供給
を許可する。次に、各スレーブ制御ユニットがそれぞれ
の初期診断プログラムの実行を開始する。

各スレーブ制御ユニットは初期診断プログラムを実行
した後、前記サブインタフェイス回路41に、下位のスレ
ーブ制御ユニットが接続されていないことを検出した場
合、上位の制御ユニットから送られるコマンドの受信処
理を開始する。（ここで言う下位のスレーブ制御ユニッ
トとは、例えば給紙ホッパ制御部c23に対する給紙ホッ
パ制御部b22であり、また給紙ホッパ制御部b22に対する
給紙ホッパ制御部a21を示している。さらに上位の制御
ユニットとは、例えば給紙ホッパ制御部b22に対する給
紙ホッパ制御部c23であり、また給紙ホッパ制御部c23に
対するマスタ制御ユニット20を示す。） また、給紙ホッパ制御部c23のように下位のスレーブ
制御ユニットが接続されている場合、上位からコマンド
受信処理を開始する前に下位のスレーブ制御ユニットに
対して、状態報告コマンドを発行する。同様に給紙ホッ
パ制御部b22の場合も、給紙ホッパ制御部a21に対して状
態報告コマンドを発行する。

さて、給紙ホッパ制御部a21は、給紙ホッパ制御部b22
から状態報告コマンドに対して、用紙サイズ、用紙の有
無、その他の機構モジュールの構成を報告する。

そこで、給紙ホッパ制御部b22は給紙ホッパa12aの構
成を認識し、その後、給紙ホッパ制御部c23から送られ
るコマンドの受信処理を開始する。給紙ホッパ制御部c2
3は給紙ホッパ制御部b22からの報告により、給紙ホッパ
a12aと給紙ホッパb12bの構成を認識し、その後でマスタ
制御ユニット20に対して給紙ホッパａ、ｂ及びｃの構成
を報告する。

このようにして、最下位に接続されたスレーブ制御ユ
ニットから、順次上位の制御ユニットに機構モジュール
構成を報告することにより、マスタ制御ユニット20はプ
リンタ装置全体の構成を認識する。次に、マスタ制御ユ
ニット20は、初期設定コマンドを送出してスレーブ制御
ユニット内の書き換え可能メモリ44の初期設定を行う。

ところで、本発明による各スレーブ制御ユニットで
は、前記書き換え可能メモリをCPUのスタックメモリと
して使用する用途の他に、以下に示す制御データの記憶
手段として使用する。

１つはプログラマブルタイマのカウント値のように時
間の制御データであり、もう１つはセンサ出力のしきい
値のようにアナログ電圧の制御データである。本発明に
おいては、各機構モジュールにスレーブ制御ユニットを
搭載した場合の装置仕様変更方法を、前記の制御データ
を書き換えることにより容易にしている。

以下、この方法について少し具体的に説明する。例え
ば、１分間に60枚の印刷速度を持つプリンタに装着され
る給紙ホッパは、１分間に60枚の用紙を送り出す搬送速
度が必要である。この場合は、前記給紙ホッパ制御部の
書き換え可能メモリ内の制御データの内、用紙搬送モー
タの回転数を決定する時間の制御データを60枚用の速度
データに書き換えれば、60枚用の搬送速度となり、また
その半分にすれば、30枚用の搬送速度が実現できる。

また、印刷速度が異なる場合、それぞれの速度におい
て最適な定着部温度に制御することが必要になる場合が
ある。この場合においても、前記搬送制御部の書き換え
可能メモリ内の制御データの内、定着部の制御温度を決
定するアナログ電圧の制御データを書き換えることによ
り、60枚用あるいは30枚用の定着温度が実現できる。

この初期設定コマンドはメモリ書き込み指示するコマ
ンド部と、メモリの書き換えアドレスを示すアドレス
部、及び書き込みデータを示すデータ部とから構成さ
れ、スレーブ制御ユニット内の任意の書き換え可能メモ
リ領域を指定することができる。

そのため、予期しない仕様変更に対しても上位制御ユ
ニットの変更だけで対応することを可能としている。

さて、上位制御ユニットからのメモリ初期設定が終了
した時点で各スレーブ制御ユニットは、前記書き換え可
能メモリ内の制御データに従い、定着部の加熱ほか印刷
準備動作を開始する。

各スレーブ制御ユニットの印刷準備状況は、適時上位
の制御ユニットに監視され、前記マスタ制御ユニットは
プリンタ装置全体の準備状況を認識することができる。
マスタ制御ユニットは、印刷可能状態を確認した時点で
上位から印刷指令を受けている場合、各スレーブ制御ユ
ニットに印刷開始コマンドを送出する。この印刷開始コ
マンドは、用紙を供給するホッパの指定、スタックする
スタッカの指定、また両面／片面印刷等の印刷モード指
定などを含んでいる。また、給紙ホッパ制御部ｃの如
く、さらにその下位にもスレーブ制御ユニットが接続さ
れている場合、前記印刷開始コマンドは順次下位のスレ
ーブ制御ユニットに転送される。

印刷開始コマンドにより、用紙供給の指示を受けた給
紙ホッパは、前記クロックに同期して、用紙の供給を開
始する。

また、給紙ホッパ内を搬送される用紙の位置は、周期
的に上位制御ユニットに報告され、マスタ制御ユニット
よりに管理される。

マスタ制御ユニットは、各スレーブ制御ユニットから
報告される各機構モジュール毎の用紙の搬送位置情報を
統括し、プリンタ装置内で機構モジュール間の用紙搬送
位置が判る形に編集する。

第４図に本発明による編集後の用紙位置情報の例を示
す。

図において、各ビットは用紙搬送路内の位置に対応
し、１で用紙有り、０で用紙無しを表す。また用紙の位
置は、マスタ制御ユニットから直接見えるスレーブ制御
ユニット毎に２ビットで表す。例えば、図中ビット０〜
１は給紙ホッパ制御部c23の管理下に用紙が有るか否か
を表し、ビット２〜３は搬送制御部25の管理下に用紙が
有るか否かを表している。また２ビットは、それぞれ該
当する機構モジュールに用紙が到達したことを表す第１
ビットと、残り0.5秒以内に用紙先端が該当機構モジュ
ールからでることを表す第２のビットから構成される。

マスタ制御ユニットは、編集した用紙位置情報を接続
される全てのスレーブ制御ユニットに用紙搬送コマンド
として送信する。

このコマンドにより、各スレーブ制御ユニットはプリ
ンタ装置内の用紙位置を認識でき、また直前の機構モジ
ュールから用紙が出るタイミングを知ることができるの
で、、よって自らの制御すべき機構モジュールに用紙が
到達するタイミングを知ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、カット紙プリンタにおけるマスタ制
御ユニットに直接接続されるスレーブ制御ユニットを減
少させたので、マスタ制御ユニットの制御プログラムを
単純にでき、またCPUとスレーブ制御ユニットとの間の
インタフェイス伝送速度を落とすことができて、信頼性
を向上できる。さらに、スレーブ制御ユニット間の接続
を可能としたので、新規機能を持つオプション装置を後
で追加する場合にも、インタフェイス回路を追加するこ
となく容易に接続できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による、カット紙両面レーザビームプリ
ンタの一実施例を示すブロック図。 第２図は本発明による、機能部位毎の独立した制御部の
関係を示すブロック図。 第３図は本発明による、給紙ホッパ制御部の構成を示す
ブロック図。 第４図は本発明による、マスタ制御ユニットが各スレー
ブ制御ユニットに発行する、用紙位置情報のビット構成
図。 第５図は本発明による、カット紙両面レーザビームプリ
ンタの１オプション装置であるマルチビンスタッカの概
略図。 第６図は従来技術による、機能部位毎の独立した制御部
の関係を示すブロック図。 第７図は従来技術による、給紙ホッパ制御部の構成を示
すブロック図を示す図である。 図において、１は給紙部、２は搬送部、３は印写部、４
は光学部、５は排紙部、11は感光ドラム、12は給紙ホッ
パ、13は用紙スタッカ、14はマルチビンスタッカ、20は
マスタ制御ユニット、21〜23、55〜57は給紙ホッパ制御
部、24は光学制御部、25は搬送制御部、26は印写制御
部、27〜28、58〜59は用紙スタッカ制御部、29はマルチ
ビンスタッカ制御部、31はマスタプロセッサ、32は読み
だし専用メモリ、33は書き換え可能メモリ、34は不揮発
性メモリカード、35はインタフェイス回路、36はシリア
ルインタフェイスバス、40はスレーブインタフェイス回
路、41はサブインタフェイス回路、42はスレーブプロセ
ッサ、43は読みだし専用メモリ、44は書き換え可能メモ
リ、45はラッチ、46はドライバ、47はバッファ、48は搬
送モータ、49は用紙エンプティセンサ、51は搬送位置情
報である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 康彦 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機株 式会社内 (72)発明者 小橋 定典 茨城県勝田市武田1060番地 日立工機株 式会社内 審査官 松川 直樹 (56)参考文献 特開 平２−21742（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−40025（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−187772（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 29/38 G06F 3/12 G03G 15/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】用紙に像記録を行うための複数の機構モジ
   ュールと、これらの機構モジュールを個々に制御するス
   レーブプロセッサを有する複数のスレーブ制御ユニット
   と、該複数のスレーブ制御ユニットのシーケンス管理を
   行うマスタ制御ユニットと、該マスタ制御ユニットと前
   記スレーブ制御ユニットの１つ以上との間を接続するた
   めの第１のバスシステムとを備え、前記複数のスレーブ
   制御ユニットが、前記複数の機構モジュールを駆動する
   ことにより、連続して印刷を行うプリンタにおいて、 前記スレーブ制御ユニットに、複数のバスインタフェイ
   ス回路を備え、前記複数のスレーブ制御ユニット間のデ
   ータ交信を、前記第１のバスシステムを介すことなく行
   うようにしたことを特徴とするプリンタの制御装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記第１のバスシステ
   ム上に、前記マスタ制御ユニットと前記複数のスレーブ
   制御ユニットとの同期制御を行うためのクロックパルス
   信号線と、前記スレーブ制御ユニットから前記機構モジ
   ュールの状態情報を前記マスタ制御ユニットに報告する
   ためのステータス信号線と、前記マスタ制御ユニットか
   ら前記スレーブ制御ユニットに動作指示を行うためのコ
   マンド信号線とを設け、前記マスタ制御ユニットが前記
   コマンド信号線にプリンタ内部搬送中の用紙の位置情報
   を周期的に送出することにより、前記スレーブ制御部が
   個々の機構モジュールの駆動タイミングを決定すること
   を特徴とするプリンタの制御装置。