JP4926083B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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また、特許文献2には、印字ヘッドデータ転送装置からは、FPCケーブルを介して、記録ヘッドに搭載される各印字ヘッドに対応するドライバICに対し、転送クロック及びシリアル転送データを転送し、ドライバIC側にシリアル転送クロックをリセット信号、及びシリアル転送データをシリアルデータラッチ信号反転トリガとして用いて、シリアルデータラッチ信号を内部生成するシリアルデータラッチ信号生成回路を設け、画像シリアルデータと制御信号を共通のデータ信号線で転送するヘッドデータ転送装置について開示されている。
画像形成装置をそのような状態にするために、ボードに入力される信号線、及びボードから出力される信号線数は膨大となり装置が複雑化し小型化が困難になっている。
そこで、複数のセンサからの信号、または複数のアクチュエータへの駆動制御信号を1つの信号線を共有化して載せるI/O(Input/Output)制御法を用いることで、膨大となる画像形成装置のデータ入出力線を削減すると同時に、センサ並びにアクチュエータの増減により画像形成システム構成が変更になった場合でも信号線数を増大させることなく対応できるよう、汎用性を持たせることが考えられる。
また、I/O手段を特定していない状態では、CPU側から見るとデータ線の信号レベルは不定(「H」または「L」)となっている。実際に存在しないI/O手段をCPUが誤って識別設定した場合、Input手段の場合はあたかもそのInput手段のデータとして「H」または「L」を読取ってしまうという問題点があった。
また、Output手段の場合には、駆動信号を出力しても何も駆動しないという問題点があった。
本発明は、上記したような点を鑑みてなされたものでありI/O手段の未接続並びにI/O誤設定を容易に検知することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項3に記載の本発明は、識別対象として指示された前記検出手段または前記駆動手段の接続が確認できない場合、前記設定判別手段は、識別設定の誤りを前記画像形成制御手段に通知する請求項1又は2記載の画像形成装置を特徴とする。
請求項4に記載の本発明は、電源投入時、前記設定判別手段により全ての前記検出手段または前記駆動手段の接続確認を行う請求項1乃至3の何れかに記載の画像形成装置を特徴とする。
請求項5に記載の本発明は、前記設定判別手段は、前記駆動手段を動作させることなく前記駆動手段の識別設定を確認できるよう構成されている請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置を特徴とする。
請求項6に記載の本発明は、画像形成動作待機状態における全ての前記検出手段の検出結果を同一レベルに設定した請求項1乃至5の何れかに記載の画像形成装置を特徴とする。
図1は本実施形態の画像形成装置の基本的なエンジン周りのシステム構成の一例を示す図である。
この図1に示す画像形成装置は、画像形成制御ボード(以下、単に「制御ボード」と称する)51と、この制御ボード51に定着ユニット52、給紙カセット53、トナー濃度センサ54、紙サイズセンサ55、中間転写ユニット56、感光体ユニット57、現像ユニット58、温湿度センサ59及び接離センサ60等が接続されている。
制御ボード51には、複数の着脱(交換)ユニット、例えば定着ユニット52や現像ユニット58等があり、ユニットと装置本体との着脱状態を示す信号が、各ユニットに設けられたセンサ(検出手段)から制御ボード51へInput信号(入力信号)として入力される。他の入力信号としては、装置内外の温湿度を検出する温湿度センサ59、画像形成時に駆動される接離機構並びに記録媒体などの位置/状態情報を検出する接離センサ60、あるいはトナー濃度センサ54などからの検出信号がある。紙サイズセンサ55や給紙カセット53のセンサなどは信号線が複数ビットにもなり、信号線数を大きく増大させる。図示していないが、高圧電源からのフィードバック信号等もある。
画像形成装置のカラー化や高性能/多機能化で、センサ(検出手段)からの入力信号やアクチュエータ(駆動手段)の増大でこれら信号線数は増大する傾向にある。また、これらセンサやアクチュエータを使用するには、検出結果信号や駆動信号(データ信号)のほかに電源供給も必要となる。これら多数のセンサからの検出信号及びアクチュエータへの駆動信号を制御ボード51に入出力するために、多数の信号線及び電源線が必要であり、制御ボード51が大型化してしまう。
また、制御ボード51は、これら各ユニットや各種センサとは離れた位置に設置されるため、多数の信号線が装置内を這いまわり、装置の簡素化/小型化並びに低コスト化に対する大きな障壁となっている。
そこで、本実施形態の画像形成装置においては、画像形成装置内を這い回るセンサ等の検出手段の検出結果、またはアクチュエータ等の駆動手段への駆動信号を伝送するデータ信号線を削減した上で、I/O手段の接続確認または識別No誤設定の検知を行うようにした点に特徴がある。
本実施形態の画像形成装置では、画像形成装置のエンジン周りの制御を司る制御ボード51とI/O識別制御手段10とが3つの信号線(期間信号線、識別信号線、データ線)により接続される。制御ボード51からは識別信号と期間信号がI/O識別制御手段10に入力される。また、データ線を介して複数の検出手段A、B、・・・Xの検出結果が検出データとしてI/O識別制御手段10から制御ボード51に入力され、複数の駆動手段1、2、・・・Nの駆動制御信号が駆動制御データとして制御ボード51からI/O識別制御手段10に出力される。
また、複数の検出手段A、B、・・・X及び駆動手段1、2、・・・Nと、その近傍に設置されたI/O識別制御手段10との間では、複数の検出手段A、B、・・・Xの夫々が検出すべき対象の状態を検出した結果である2値データ(「1」または「0」)、またはADコンバータ(ADC)の複数ビットのシリアルデータと、複数の駆動手段1、2・・・Nの夫々が駆動すべき対象への駆動信号が送受信される。
I/O識別制御手段10では、期間信号のp1〜p4の間でI/O手段の識別制御を行う。また、期間信号p1〜p2の間で識別信号の状態を判定し、データの入出力を特定するためのIn/Out判定期間を定める。また、期間信号p2〜p3の間でI/O手段を識別するための識別信号のパルスを有効とする識別有効期間、期間信号p3〜p4の間でデータ線のデータを有効とする期間をそれぞれ定める。
なお、本明細書では、期間信号と、期間信号p1〜p4までの間に生成される識別信号並びにデータ信号からなる一連の信号群をパケットと呼ぶことにする。
I/O識別制御手段10は、In/Out判定期間における識別信号線の状態によって、データ線のデータ有効期間におけるデータの入出力を制御する。In/Out期間における識別信号線にパルス信号を生成した場合は、識別信号で識別された該当駆動手段の駆動データ(出力信号)として制御ボード51がデータ線のデータを該当駆動手段に出力する。パルスを生成しない場合は、データ線のデータは制御ボード51への入力信号で該当手段は検出手段となり、データ有効期間に制御ボード51が該当検出手段の検出信号としてデータを取り込む。
また、I/O識別制御手段10は、識別有効期間内に発生する識別信号のパルス数をカウントすることで識別を要するI/O手段群の中から該当するI/O手段を識別する。
例えば、識別有効期間Aにおいて識別信号のパルス数がpnAであった場合、第1のI/O手段を識別選択し、有効期間Bにおいてパルス数がpnBの場合は第2のI/O手段を選択するといったように、予め制御ボード51とI/O識別制御手段10との間で、I/O手段に対応したパルス数を定めておく。
図3に示すように、In/Out判定期間を識別期間の直前に設けることで、識別信号(識別するためのパルス数)を検出手段と駆動手段で共用することができる。識別信号のパルス数を抑え識別期間を短くできると同時に、制御ブロックのカウンタ規模を小さく出来る。例えば、識別パルス数がnの時、検出手段は「n」、または駆動手段は「n」となり、In/Out期間の識別信号によって、検出手段nまたは駆動手段nのどちらかを識別する。
この図5に示すコントローラ11は、期間信号を受けて、図3に示す/Reset信号、Detect信号、In/Out期間信号を生成する。また図示していないがコントローラ11は、検出手段のデータを有効とするアウトプットイネーブル信号(O.E)等も生成する。
判定手段(judge)12は、In/Out期間における識別信号線のパルスの有無によって、データ線のデータ有効期間におけるデータの入出力を制御する。
カウンタ13は、コントローラ11で生成された/Reset信号、Detect信号で定まる識別信号有効期間内に、識別線の識別データであるパルス数をカウントしカウント値をデコーダ14へ出力する。
判定手段12がデータ線のデータを入力と判定した場合には、デコーダ14はカウンタ値に従い複数のデータ線(inA〜inX)から予め定められた1つの検出手段のデータを識別選択する。選択された検出データは、前述のO.E信号によって制御ボード51に接続されたデータ線上にデータ有効期間出力される。
本実施形態の画像形成装置では、上述のようにI/O識別制御手段10がデータ線を共有することで、複数のI/O手段のデータを制御ボード51と授受する。さらにデータ線を共有するために、識別選択されたI/O手段のデータ線のみをデータ線と接続するようにしている。
この場合、I/O識別制御手段10には、多重化制御回路21とI/O設定判別部(I/O設定判別手段)22とが備えられている。
多重化制御回路21は、制御ボード51から送出される識別信号によって識別選択されるI/O手段のデータ線のみをデータ線に接続する。例えば、Sens1が識別選択されるとスイッチSW0をONする。識別選択しない時は全てのI/O手段の接続スイッチをOffする。
制御ボード51がデータ線を読込み時、識別指定した検出(Input)手段が識別の誤設定により存在しないと、データ線に接続される検出手段が無くデータ線は開放状態となり、制御ボード51内のCPU51aはデータ線を[H」または「L」と認識する。
つまり、識別No.に該当する検出手段が存在しない誤設定の場合でも、制御ボード51のCPU51aは、検出手段の誤設定エラーに気づくことなく、読み込んだデータを識別指定した検出手段のデータとして誤認識してしまう。
そこで、本実施形態では、I/O識別制御手段10にI/O設定判別部22を設けて上記不具合を解消するようにした。
図7に示す検出手段の設定判別に用いる制御回路は、2つのラッチ回路31、32、ゲート回路33、及び2つのスイッチSW1、SW2により構成される。このような検出手段の設定判別に用いる制御回路は検出手段ごとに設けるようにする。
以下、I/O設定判別部22の検出手段の判別時の動作を説明する。
図8に示すように識別制御時のデータ有効期間(p3〜p4)において、識別信号線上に2パルス(p5、p6)を送出する。識別信号により検出手段であるセンサー(sensor)が該当すると、I/O設定判別部22は、該当する検出手段の制御回路にデータ有効期間の識別信号のパルスp5、p6を供給する。この結果、パルスp5で第1のラッチ回路31が「H」となって、スイッチSW1がOnする。スイッチSW1は[L]レベルに固定されていてデータ線は「L」レベルとなる。
次に、パルスp6により第2のラッチ回路32が「H」となると、スイッチSW2がOnとなってセンサがデータ線に接続される。このとき、パルスp6によりスイッチSW1はOff、つまり「L」の値は切り離される。パルスp6送出後に制御ボード51が読取ったデータ線の値をセンサーデータとして認識する。識別制御時のデータ有効期間が終了すると、ラッチ回路31、32はクリアされ、I/O設定判別部22は初期状態に戻る。
識別設定により設定が正しいと判定した検出手段に対しては、それ以降データ有効期間に送出する、識別信号の2つ目のパルス(p6に相当)でデータ線のデータを読取るようにする。
図9はI/O設定判別部の駆動手段の設定判別に用いる制御回路の一例を示した図、図10及び図11は駆動手段の設定判別を行う際に用いる制御信号の一例を示した図である。
ソレノイド、クラッチ等のOn/Off信号のみの駆動手段だけでなく、モータのLock信号等のモニタ信号を有するものも誤設定による未接続状態を従来のI/O制御法では認識することができない。
このため、駆動手段の設定判別に用いる制御回路は、図9に示すように2つのラッチ回路41、42と2つのスイッチSW3、SW4により構成する。なお、このような駆動手段の設定判別に用いる制御回路も全ての駆動手段ごとに設けるようにする。
判別制御を以下の手順で行う。
この場合、先ず、図10に示すステップ1において、出力識別を行い、駆動信号(ダミーデータ)を出力し、パルスp7でラッチ回路41にデータを書き込む。このとき、図9に示す制御回路のスイッチSW3がOnとなってパルスp7でダミーデータがラッチ回路41に保持される。
次に、図10に示すステップ2において、上記駆動手段の読取(入力)識別を行い、ラッチ回路41のデータReaddata0を読取る。このとき、図9に示す制御回路のスイッチSW3がOff、スイッチSW4がOnとなる。
次に、図10に示すステップ3において、再び上記駆動手段を出力識別して、ダミーデータの反転データを出力し、パルスp7で書き込む。このとき、図9に示す制御回路のスイッチSW3がOn、スイッチSW4がOffとなって、パルスp7で反転データがラッチ回路41に保持される。
識別指定したIDの駆動手段が存在しない場合は、上記制御回路が存在しないので、読取るデータ線の値は、Readdata0=Readdata1であり、抵抗値で定まる値(H)となる。
駆動手段のI/O設定判別制御は、上記4ステップの一連の制御を続けて実行する。4ステップ実行が完了するまで図9に示す制御回路はクリアしない。
なお、実際に該当する駆動手段を駆動する時は、図11に示すようにデータ有効期間における識別信号線に2つのパルスP7、P8を送出してアクチュエータへ駆動信号を出力する。識別IDのI/O手段の存在を一旦確認してしまえば、それ以降のI/O設定判別制御は装置の電源を落とすまでは必要無い。
また本実施形態の画像形成装置では、I/O設定判別部22に図9に示すような制御回路を設けたことで、I/O識別制御手段10が、期間信号並びに識別信号の識別制御動作時に生成する制御信号を制御回路に用いることで、実際に駆動手段を駆動することなく、駆動手段の識別の誤設定を検知することができる。
また本実施形態の画像形成装置では、I/O設定判別部22により設定が正しいと判定したI/O手段に対しては、次回読取り時または駆動時において、I/O設定判別部22を作動させずにデータの読取り/駆動信号の出力制御を行う。
また、本実施形態の画像形成装置では、I/O設定判別部22によりIDの誤設定による未接続I/Oを確認した際は、その旨を制御ボード51に通知する通知手段を設け、その結果が制御ボード51に通知された場合、制御ボード51は画像形成動作を停止する。このように、I/O誤設定を通知することで、システムの異常画像の形成を未然に防ぐことができる。
また、本実施形態の画像形成装置では、電源投入時に、全てのI/O手段に対し、I/O設定の判別制御を行い、その結果、未接続I/Oを確認した際は、その旨を制御ボード51に通知する。このように画像形成装置の電源を投入するたびに、I/O設定の判別制御を行うようにすると未接続I/Oの通知が解除されるまでは画像形成を行えないようにする。このように画像形成動作開始前に全てのI/O手段の識別設定確認を行うことで、異常画像の形成または異常動作を未然に防ぐことができる。
このように検出手段の検出結果を同一レベルに統一設定することで、I/O手段の識別制御手段が簡易になると同時にI/O設定判別制御を必要としないで、I/O手段の誤設定が検知できる。
Claims (6)
- 複数の検出手段と、複数の駆動手段と、を有する画像形成装置において、
画像形成制御を行う画像形成制御手段と、
前記複数の検出手段から前記画像形成制御手段への検出信号、または前記画像形成制御手段から前記複数の駆動手段へ出力する駆動制御信号を伝達する1つのデータ線と、
該1つのデータ線の入出力を特定する信号と、前記複数の検出手段及び前記複数の駆動手段から1つの検出手段または1つの駆動手段を特定する信号を伝達する識別信号線と、
前記データ線のデータ有効期間、及び前記識別信号線における識別信号の有効期間を定める期間信号線と、
前記識別信号から該当する検出手段または駆動手段を識別し、前記データ線上のデータを該当する検出手段または駆動手段のデータとして有効にする識別制御手段と、
識別対象として指示された前記検出手段または前記駆動手段の識別設定に誤りがないか否かを判別する設定判別手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 電源投入後、最初の識別制御時に前記設定判別手段により前記検出手段または前記駆動手段の設定判別を行い、前記設定判別手段により識別設定が正しいと判別した後は、前記設定判別手段を作動させることなく、前記検出手段または前記駆動手段の識別制御を行うことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 識別対象として指示された前記検出手段または前記駆動手段の接続が確認できない場合、前記設定判別手段は、識別設定の誤りを前記画像形成制御手段に通知することを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
- 電源投入時、前記設定判別手段により全ての前記検出手段または前記駆動手段の接続確認を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記設定判別手段は、前記駆動手段を動作させることなく前記駆動手段の識別設定を確認できるよう構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の画像形成装置。
- 画像形成動作待機状態における全ての前記検出手段の検出結果を同一レベルに設定したことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の画像形成装置。
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