JP4164120B2 - モジュールのポートペアリング判別方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシステム構成に関し、特に、複写機におけるマーカー、紙送りおよびフィニッシング装置の任意のコンフィギュレーションにおいてポートのペアリング（主にモジュール間における入出力ポート接続関係）を判別する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び課題】
電子印刷の分野においては、特定の顧客に対して特定の印刷機または複写機をカスタムデザインすることが普通になりつつある。いずれのプリンタ装置またはコピー機であっても、通常、少なくとも一個の「マーキング装置」、すなわち用紙上にマークを付ける装置を有しているが、顧客の目的に不可欠なその他の特定の設備は千差万別である。例えば、ある顧客は、特定のサイズまたは形式の用紙または特殊な挿入シートを送り込むことができる数種類の紙送り装置を希望するかも知れないし、他の顧客は、ステイプラー、スタッカー、ソーター、バインダーのようなポスト・マーキング設備を有する他の構成を希望するかも知れない。
【０００３】
様々な顧客のニーズに対して最も効率的に応えるためには、印刷または複写機に対して「モジュール」構造を採り入れることが望ましい。一般的には、特定の顧客は、基本的なマーキング装置モジュールを中心として、必要な特殊装置だけを購入すればよい。例えば、ある顧客はスタッカーとステイプラーを必要とするが、バインダーは必要としないのに対して、他の顧客はレターサイズ、リーガルサイズ、カバー用紙等の３種類の異なる用紙を送り込むための３種類の別個の紙送り装置を必要とするかも知れない。モジュール構造を用いることによって、顧客は必要に応じて追加のモジュールを簡単に接続し、それによって、システム全体を自動的に新しい構造に適応させ、マーキング装置にどんな装置が物理的に接続されようともそのマーキング装置を使用できるようになるのが理想的である。
【０００４】
印刷装置に対する理想的なモジュール構造は、使用者が、例えば、ステイプラーモジュールを取り込み接続する場合のような、構造の変化を直ちに認識し新たな配置に瞬時に適応することのできる制御系を有することで実現される。ある望ましいシステムでは、新たなステイプラーモジュールの存在を、それがシステムの他の部分に物理的に接続されているという単純な事実によって認識し、次に、いかなる状況のもとにステイプラーを作動させるべきかを知るであろう。しかしながら、システムに接続されたどんな新たな装置の性能を認識できるだけでなく、所定時刻における各モジュールの位置と機能を認識しながら、システム全体の「トポグラフィ」を保持できる制御系を考案する場合に、大きな実際上の困難が生じる。この「トポグラフィ」を得るためには、システムの他の全てのモジュールに対する、現在システムに接合されている各モジュールの相対的な位置を、制御系は明確に知っていなければならない。
【０００５】
印刷用等に適用されているシステムにおいて、多数のモジュールを制御するための周知の従来技術のシステムにおいては、システム全体のプロセスを実行するために、中央制御システムが必要に応じて特定のモジュールのアドレス指定することができるように、「名前」または識別コードを有する個々のモジュールを用意するのが一般的である。中央制御システムによる個々のモジュールのアドレス指定は、制御システムと個々のモジュールとの間の一対一の直接配線またはアドレスバスを通じて遂行することができる。しかしながら、この基本システムに関わる厄介な問題がある。一般に、システムが接続または再構成される場合は、その都度、制御系がその制御系に接続される利用可能な各モジュールをポーリングするルーチンが存在しなければならない。しかしながら、このことは、必ずしも幾何学的な相互接続またはシステム全体のトポグラフィを与えるものではない。各モジュールに専用の識別コードを持たせ、制御系によって操作される時、その識別コードによって、そのモジュールがアドレス指定されるようにする方法も普通に行われる。しかしながら、異なる形式の用紙を送り出す２個の紙送り装置モジュールが用意されている場合のように、物理的に同一な２個のモジュールが同一システム内に準備されている場合には、そのような配置は困難となることがある。したがって、このトポグラフィを誘導するには、ポーリングが実行される場合においても、印刷工程において制御系を使用する場合においても、コントローラ内の相当多量のリソースを使い尽くすことになる。複数の紙送りおよび仕上げ装置を装備し、かつこれらを制御するためのシステム構成は、１９９４年７月１７日出願の米国特許係属出願第０８／２８０，９７８号に開示されている。
【０００６】
従来技術の装置に伴う難しい問題は、どんなモジュールがローカルネットワーク上に存在しているかを決定することは可能であるけれども、それらのモジュールの精密な物理的配置を求めること、特に、その機械を通過する可能なルートを図面表示させることが不可能なことである。したがって、ある機械内の複数個のモジュール間の関係を自動的に判別する方法を提供することが望まれる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
したがって、ある機械または印刷装置の各モジュールの相対的位置および関係をダイナミックに判別することが本発明の目的である。さらに、望ましくは、後段のモジュールの入力ポートの状態を前段のモジュールの出力ポートへ伝達するために、後段のモジュールから出力される論理レベル出力を間接的に制御し、かつ前段で検知される論理レベル入力を監視することによって、ネットワーク上に接続された複数のモジュール間の相対的な関係を判別することも本発明の目的の１つである。
【０００８】
さらに詳細に言えば、本発明は、コントローラと、入力ポート及び出力ポートによって相互に接続されている任意構成の複数のモジュールと、を有する電子画像処理装置に関するものである。コントローラは、複数のポートを入力ポート及び出力ポートの組に分類し、それぞれの組を論理信号によって指定し接続の有無を確認することによって、モジュールの相互接続またはポートのペアリングを判別する。論理信号は同一レベルに設定され、論理信号内の論理レベルの変更が系統的に実行される。関連するポートからの応答は、すべての入力ポートおよび出力ポートを画像処理装置に対してマッピングするために認識される。
【０００９】
本発明は、望ましくは、各モジュールの入力ポートごとにその状態を表す論理レベル出力が行われ、また各モジュールの出力ポートごとにそれに連結される入力ポートからの論理レベル出力を入力する論理レベル入力がなされるようなシステムに適用される。すなわち、論理レベルは例えば入出力ポート間でタイミング同期を図るためなどに利用される信号であり、それを利用してペアリングを判別するものである。
【００１０】
なお、モジュール間におけるポートペアリング判別だけでなく、例えば、同一モジュールに第１入力ポート及び第１出力ポートと、第２入力ポート及び第２出力ポートと、が設けられ、２つの独立した機能が搭載されている場合において、第１出力ポートから第２入力ポートへジョブが渡されるような接続がなされている場合においても、本発明によればポートペアリングを判別可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、代表的な目的のために構成された代表的な高速、大容量電子写真プリンタにおいて見られるモジュールの構成を示す簡単な立面図である。このシステムにおける中央モジュールはマーキング装置モジュールであり、ここでは符合１００で示されている。このマーキング装置モジュール１００は外部の用紙供給源から用紙経路に沿って用紙を受け取り、次に、画像供給源１０１から供給される電子情報または他の情報に従って用紙上にマーキングを施す。画像供給源１０１は、ホストコンピュータ、ハードコピーディジタルスキャナーの様な画像をつくり出す電子制御システムのいずれでもよいし、または、これに代わって、マーキング装置モジュール１００内の感光体の直接露光のための光学レンズ系の一部であってもよい。任意のある時刻にマーキング装置モジュール１００でプリントするために、画像供給源１０１によって生成される具体的な画像は、勿論、マーキング装置１００に供給される特定の希望する用紙がすぐに利用できるかどうかに左右されるであろう。
【００１２】
図１に示されているように、この図示された特定の構造は、２個の紙送り装置モジュール１０２、１０４を有している。２種類のサイズの用紙の一方を常に容易に利用できるようにするため、あるいは、レターヘッド用紙、カバー用紙、タブ用紙、または透明紙の様な特定のタイプの用紙を送り出すための専用モジュールを用意するために、一つのシステムに複数個の紙送り装置モジュールを配置することが、一般的には、望ましい。タブ用紙を規定のページに挿入するため、または、冊子を作るため通常の用紙の積み重ねの前と後に厚手のカバーを供給するために、単一のプリント作業中に、符合１０２または１０４のような異なる紙送り装置モジュールが要求されることは、大容量の印刷システムでは普通に行われる。図１の構成においては、紙送り装置モジュール１０２、１０４が単一の紙送り経路Ｐに沿って直列に配置されているので、例えば、モジュール１０２から送り出された用紙はマーキング装置モジュール１００に到達するためには紙送り経路Ｐに沿ってモジュール１０４を通過しなければならないことに気が付くであろう。
【００１３】
マーキング装置１００の反対側には、種々のタイプの分散したプリント済み用紙を冊子のような仕上がった製品にまとめるのに用いられる異なる形式の「フィニッシング装置」モジュールを任意の個数だけ配置することが可能である。図１には２種類のフィニッシング装置モジュールが示されている。モジュール１０６はステイプラーモジュールであり、その中に送られた用紙を回収し、それらを要求どおりにステイプルで束ね、その後、束ねられた冊子を積み重ねる。モジュール１０８はソーターまたはメールボックスモジュールであり、特定の印刷作業に関連する作業伝票の指示に応じて、マーキング装置１００から、プリントされた用紙を複数のメールボックスの一つに差し向けることができる。勿論、さらに多くのメールボックスモジュール、熱製本装置、封筒詰め装置、スリッターまたはせん孔装置等も考えられる。仕上げ装置モジュールの直列的配置関係は、紙送り装置モジュール１０２，１０４と同様であることに気付くであろう。例えば、ステイプラーモジュール１０６が必要でない場合は、用紙経路に沿って移動している用紙はステイプラーモジュール１０６に触れることなく、単に通過して、１０８の様な必要な他のモジュールまで移動する。
【００１４】
一つのシステム内の異なる紙送り装置モジュールおよびフィニッシングモジュールが直列的配置関係にあるため、ある特定のモジュールが使用されない状況においても、そのシステム内のモジュール間の正確な関係を制御系は認識しなければならない。例えば、もし、ある特定の所要のプリントを印刷するために、用紙が紙送り装置モジュール１０２内のスタックから送られ、次に、印刷後、ソーターモジュール１０８内のある特定のメールボックス１１０に送られねばならない場合には、その用紙はモジュール１００で印刷される前にモジュール１０４を通過し、次に、ソーターモジュール１０８に到達する前にステイプラーモジュール１０６を通過しなければならないが、そのために若干の時間を必要とする事実を、制御系は考慮しなければならない。ある制御系の配置では、１０４および１０６のような使用されないモジュールは、ある用紙を単に素通りさせる様に制御されねばならない。要するに、モジュールシステムの制御では、たとえ、システム内のモジュールの一部分のみが実際に使用されている様な状況においても、制御系は常に全体の物理的システムの基本的「トポグラフィ」を掌握していることが必要である。
【００１５】
本発明の制御系は、いかなる任意のモジュール印刷システムの特定のコンフィギュレーションの物理的トポグラフィを容易に確立することができる方法を提供する。図２は、本発明によるモジュールのポートの組み合わせ方法を説明するための任意のモジュール印刷システムを示す。この場合は、特に、コントローラ１１０および紙送り装置１１２、１１４は、共通の通信チャンネル１１６に接続されている。さらに、マーカー１１８、１２０、フィニッシング装置１２２、１２４、および挿入シート供給源１２６も通信チャンネル１１６に相互に接続されている。
【００１６】
周知の様に、紙送り装置は、印刷工程を完了させるためにマーカーに用紙を提供するための、紙のような印刷可能媒体の貯蔵装置、または自動文書ハンドラーおよび再循環文書ハンドラーのような画像データを供給する装置であってもよい。紙送り装置は、また、プリンターにネットワークインターフェースの様な画像情報を電子的に提供する装置も含む。フィニッシング装置は、ソーター、コンパイラー、ステイプラー、フォルダー、またはトリマーの様な任意の適当な装置であってもよい。図２は単に一つの態様を示したものであり、実際の物理的配置よりもむしろ装置の機能的考え方を説明することを意図したものであることに留意してもらいたい。用紙トレイや挿入シート供給源のような紙送り装置によって、プリンターは印刷可能材料の選択に高い水準を要求される。この様なことは、多数の色のタブ、または分離材料、または透明なカバーシート付きの表および裏カバー材料を準備しようとすることによって起こり得る。あるいは、印刷済みの各種の品物があり、適正なカバーシートや裏カバー材料を持つ点検用冊子を作るために、それらの一つ一つがページを合わせた順序で送られる様な点検印刷の用途であっても起こり得る。
【００１７】
用紙が印刷装置内に送り込まれることができるように、あるいは用紙またはその組合わせが印刷装置から紙送り／フィニッシング装置に転送されることができるように、紙送り／フィニッシング装置は印刷装置に物理的に装着することが出来る。これらの装置は、用紙またはその組合わせがある装置から他の装置に転送され得るように、互いに連結することが出来る。これらの装置を印刷装置に、または互いに連結する方法の機械的な詳細については本発明の範囲外であることを理解してもらいたい。
【００１８】
従来技術の装置では、図１に示すように、１台の印刷装置の上流側に紙送り装置または内部トレイを、下流側にフィニッシング装置ステイションを有する直列的配置関係にあるのが普通である。独立動作が可能で、隣接するモジュールの制御によって影響を受けないようなモジュールを作り出す必要性がある。それを解決するため、各モジュールはその隣接モジュールに対して無関係で、全モジュールは共通の技法を用いてモデル化できるように、標準的制御、データ通信、および物理的インターフェースを有する自律的な機械モジュールが開発されつつある。いずれ、物理的機械モジュールの集積を統合することによって、文書出力ターミナル（ＤＯＴ）が開発されるであろう。そこでは、機械モジュールは独立動作をし、他のいずれの機械モジュールに関して何ら仮定を設けることなく、モジュールの自由な混合や組み合わせを可能にする。この方法の重要な面は、一つのＤＯＴの全機械モジュールは、それが紙送り装置であろうと、マーカーであろうと、またはフィニッシング装置であろうと、全く同様に取り扱うことができて、紙送り装置、郵便の消印、直列または並列のタンデムマーカー、マーカーを有しない紙送り装置およびフィニッシング装置のみ、等の様な非従来型構成を可能にすることである。
【００１９】
ＤＯＴは１個またはそれ以上の機械モジュールから構成されており、各モジュールは零またはそれ以上の入力ポートと、零またはそれ以上の出力ポートと、を有している。機械モジュールは、作業単位（ワークユニット）を入力ポートから受け取り、出力ポートから作業単位を送り出す。作業単位は機械モジュールが作業を実行する対象であり、例えば、画像、用紙、印刷、翻訳を含む。簡単な紙送り装置モジュールは、隣接する機械モジュールから用紙を受け取るために１個の入力ポートと、用紙を送り出すために１個の出力ポートと、を具備していてもよい。簡単なマーカーモジュールは、おそらく、２個の入力ポート（１個は用紙受け取り用、他の１個は画像受け取り用）と、プリント紙を送り出すための１個の出力ポートと、を有するであろう。機械モジュールは、コマンドおよび状態情報を専用の通信用ＬＡＮを経由してコントローラと通信する。普通のデータ通信技術を用いて、コントローラは各機械モジュールと通信することができる。それらの機械モジュールは、次に、コントローラに自分自身を登録することが出来る。
【００２０】
本発明に従えば、コントローラはどんなモジュールがＬＡＮ上に存在するかを判定できるけれども、装置グラフ（machine graph）を作るためには、それらの物理的配置を知ることも必要である。装置グラフは、ＤＯＴを通る可能なルートの図式的な表示であり、スケジューリングの目的に用いられる。さらに詳細な点については、本明細書にも記述されている１９９５年１１月２８日出願の米国特許第５６３，３１７号、Ｄ／９５４７４を参照されたい。装置グラフを作るためには、機械モジュールポート間の相互関係に関する情報が必要である。個々の機械モジュールは、隣接するモジュールに関する知識を有していないので、この様な情報を供給することはできない。
【００２１】
本発明によれば、論理レベル入力は、１つの機能（作業単位の受領又は送出の一方）を実行するポートに関連付けられ、論理レベル出力（出力ターミナル）は、他の機能（作業単位の受領又は送出の他方）を実行するポートに関連付けられる。本明細書では、論理レベル入力は出力ポートに関連し、論理レベル出力は入力ポートに関連するものと仮定する。また、ポートは作業単位を受け取るかまたは送り出すかのいずれかをするが、受け取りと送り出しの両方はしないものと仮定する。コントローラは、機械モジュールインターフェースを用いて、各機械モジュールにその状態とそのモジュールの特定の情報とを尋ねる。モジュールの特定の情報の例としては、能力、制約、モジュール構成情報、ポートの説明、等がある。さらに詳細な点については、本明細書にも記述されている米国特許第５，５５９，６０６号を参照されたい。
【００２２】
全機械モジュールが、初期化の終了、すなわち、モジュールがＩ／Ｏ制御可能であり、制御系が十分に機能的状態にあることを報告すると、コントローラはポートの組み合わせマッピングルーチンを開始する。このルーチンは以下のステップから成立っている。
【００２３】
１）コントローラは、各モジュールに対して、入力ポートに対応する論理レベル出力の論理レベルをオフ状態に設定するように命令する（これはコンポーネント制御コマンドに類似している。）
２）コントローラは、各出力ポートに対応する論理レベル検知入力で検出された初期論理状態（オン／オフ）およびこれに続く論理レベル状態のどんな変化についても報告を要求する。論理レベルは一つの属性値の対、すなわち、機械モジュールＩＤ、ポート、および論理レベルの組み合わせとして報告されるであろう。コントローラは、すべての論理レベル入力の初期状態が予期された状態、すなわち、全部オフの状態に対応していることを確認するために点検を行う。
【００２４】
３）コントローラは、その後、各入力ポートに関連する論理レベルの状態のトグルを連続的に命令する。コントローラは、２個の出力が同時にあることのない様に、次ぎ次ぎと出された明確な指示（例えば、ポートをオンにせよ、ポートをオフにせよ）によって、これを達成する。
【００２５】
４）コントローラは、入力ポートに関連する論理レベル出力の制御を機械モジュールに引き渡すことによって動作を終了する。
【００２６】
機械モジュールポートの組み合わせのマッピングが確立した時、初期化は完成する。
【００２７】
モジュールの接続を決定する問題に対する別の解法もあるが、それらはあまり望ましい解法ではない。例えば、ユーザーはポートの組み合わせをユーザーインターフェースを介して指定することも出来るであろうし、または、もしモジュール上のポートの位置が良く記述されているならばモジュールの配置を記述することも出来るであろう。しかし、この方法では、自動的に構成することが出来ない欠点がある。如何なるユーザー入力にも何らかの間違いは有りがちであり、そのため、ユーザーは、再構成の間にシステムの世話を強いられるので生産性が低下する。
【００２８】
ＤＯＴ内の他の全てのコネクタとは異なる唯一の組であるコネクタを用いることによって、ポートの組み合わせを達成することもできる。しかしながら、各ポートは、コネクタのはめ合いのパターンを読みとり、それを報告する必要がある。従って、この方法では、コストが高くなることや、はめ合いパターン読みとり装置の信頼性が不確実であるという欠点がある。一組のコネクタが磨耗や破損によって独自性を失う心配や、一組のコネクタがそのＤＯＴ内で唯一ではないという心配もあり得る。
【００２９】
本発明の明確な長所は、ユーザーは、単に論理レベル入力と論理レベル出力を、信号を通過させる手段（光ファイバー、銅線、空気圧配管、等）に接続するだけでよいという点である。論理機能は単純であり、ハードウエアの実現も標準的である。出力ポート１個当たり唯一の入力センサー機能があり、入力ポート１個当たり唯一の出力センサー機能がある。ハードウエアに対しては、特別な性能や速度を要求しない。このようなシステムでは、機械モジュール１個当たりの入力と出力の数は幾つであっても差し支えない。さらに、機械モジュールを単一入力ポートと単一出力ポートに制限する必要はないし、そのシステムはどんな用紙経路形態でも取り扱うことが出来る。
【００３０】
図３および図４を参照しながら、本発明によるポートのペアリング決定法を説明しよう。図３は、特に、コントローラ１１０と、所定の入力ポートおよび出力ポートを有する相互に接続された装置１２８、１３０、１３２、１３４、および１３６を説明するものである。ポートの組み合わせを決定するため、図４のブロック１４０に示されているように、まず、各モジュールには、コントローラから、入力ポートに関連する論理レベル出力の論理レベルをオフ状態に設定することが命令される。コントローラは、ブロック１４２に示すように、各出力ポートに関連する論理レベル検知入力において検出された初期論理状態と、それに続く何らかの変化および論理レベル状態の報告を求める。コントローラは、その後、判定ブロック１４４に示すように、全ての論理レベル入力の初期状態が予期した状態に対応していることを確認するために点検を行う。もし、一つの初期入力状態でも予期した状態に対応していなければ、１４６に示すように、誤りの指示が出される。
【００３１】
各入力状態は、全てが点検され終わるまで、ブロック１４８と１５０に示すように点検される。その場合、コントローラは、ブロック１６４と１６８に示された各組み合わせに対して、そのルーチンがブロック１６６で示されているように終了するまで、ブロック１５２に示すように各入力ポートに関連する論理レベル出力のトグルを命令する。特に、トグル論理レベル出力は、ブロック１５４に示すように、初期タイマー値の設定を含む。判定ブロック１５６は信号が報告されたか否かを決定する。もし、信号が報告済みであれば、ポートの組み合わせはブロック１６２に示すように記録される。もし、信号が報告されていなければ、タイマー値が最大値以上か否かの決定が必要になる。これはブロック１５８に示されている。もし、タイマー値が最大値以上でない場合は、判定ブロック１５６に示すように、信号が報告されたか否かの決定が繰り返される。もし、タイマー値が最大値以上であれば、出力ポートは、ブロック１６０で示すように、ヌル（NULL）に等しく、この関係は１６２でポートの組み合わせとして記録される。ポートの組み合わせの各記録に対して、判定ブロック１６４に示すように、それが最後の入力／出力の組み合わせであるか否かが判定される。もし、最後の入力／出力の組み合わせでなければ、ブロック１６８および１５２のように、次の出力がトグルされる手順になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 代表的な従来技術における印刷システムの物理的配置を示すブロック図である。
【図２】 本発明を説明する印刷システムの任意の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明によるモジュールのポートの組み合わせを説明する概略図である。
【図４】 本発明によるモジュールのポートの組み合わせを示す流れ図である。
【符号の説明】
１００ 印刷装置、１０１ 画像供給源、１１０ コントローラ、１１２，１１４ 紙送り装置、１１８，１２０ マーカー、１２２，１２４ フィニッシング装置、１２６ 挿入シート供給源。

Claims (2)

1. コントローラと複数のモジュールと前記コントローラを前記複数のモジュールに接続するためのバスとを含み、前記各モジュールは、受け取った作業対象に対して作業を実行してから送り出すものであり、前記複数のモジュールが作業対象を受け取る入力ポート及び作業後の作業対象を送り出す出力ポートによって相互接続されて任意の装置構成としてのコンフィギュレーションが構成され、各モジュールが少なくとも１つのポートを有し、前記コントローラによって前記複数のモジュール間における入出力ポート接続関係としてのポートペアリングが判別され、電子画像を用紙上に印刷する電子画像処理装置において、
   前記コントローラが、各入力ポートに対応する論理レベル出力の論理レベルを同一のレベルに設定する工程と、
   前記コントローラが、各入力ポートに対応する論理レベル出力の論理レベルの変化を次々に生じさせ、入力ポートに接続された出力ポートに対応する論理レベル入力での論理レベルの変化を認識する工程と、
   前記コントローラが、前記論理レベルの変化の認識に基づいて、相互接続された入力ポート及び出力ポートのペアを判別する工程と、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法において、
   前記論理レベルを同一のレベルに設定する工程は、前記コントローラが、各出力ポートに対応する論理レベル入力で検知される論理レベルを点検する工程を含むことを特徴とする方法。

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