JP5646866B2 - 媒体搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、分散制御システムを採用した媒体搬送装置に関する。

従来、プリンタや複写機などの画像形成装置の制御では、単一のＣＰＵによる集中制御が採用されていた。しかし、制御の一点集中によるＣＰＵ負荷の増大や、制御ＣＰＵ基板から離れた負荷ドライバユニットまで引き回される束線の長大化が課題となっていた。このような課題を解決するために、画像形成装置を構成する各制御モジュールを個々のサブＣＰＵに分割する分散制御システムが注目されている。分散制御システムでは、分散配置された複数の制御モジュールが、制御情報や命令等を送受信しながら協調して動作する。

ところで、ロボットアームの分野ではすでに分散制御システムが提案されている（特許文献１）。複数のアーム関節アクチュエータを制御する複数のサブ制御ＣＰＵと、それらの協調制御を統括するためのメイン制御ＣＰＵとで、分散制御システムが構築されている。メイン制御ＣＰＵからサブ制御ＣＰＵに予めネットワークを通じて協調制御のための制御データを与えておき、クロック供給部からの共通のクロック信号に同期して各サブ制御ＣＰＵが制御データに基づいてアクチュエータを駆動する。

特開２００１−１４７７０６号公報

しかし、特許文献１に記載の技術には以下に記載する課題がある。例えば、ロボットアームなどにおいては高速な応答性が必要となるため、各モジュールが高速ネットワークで接続されている。協調制御とは、例えば、アームで掴む対象物との距離を検知する距測検知制御モジュールとアクチュエータ制御モジュールとを連動させて実現するフィードバック制御などである。距測検知制御モジュールはメイン制御ＣＰＵに検知量を通知する。メイン制御ＣＰＵは各アクチュエータ制御モジュールのサブ制御ＣＰＵに制御データを与える。さらに、メイン制御ＣＰＵは各サブ制御ＣＰＵに同期クロックを通知する。フィードバック制御の高速な応答性を得るためにはネットワークのオーバーヘッドが無視できない。そのため、高速なネットワークが必要となる。

しかし、画像形成装置の分散制御に高速なネットワークを適用してしまうと、コストが増大してしまう。一方で、媒体（用紙）の搬送路には複数の搬送ローラが設置されるが、これらの搬送ローラを制御するサブＣＰＵは搬送区間ごとに異なっている。そのため、複数のサブＣＰＵ間で媒体の受渡しを行う必要がある。仮に複数のサブＣＰＵ間でタイミングの同期がとれないと、媒体の引っ張り合いやループ（弛み）が発生し、ジャムが生じるおそれがある。ただし、媒体のサイズによっては、複数のサブＣＰＵが非同期で搬送制御しても構わない搬送区間も存在する。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、本発明は、媒体搬送装置において、コストの増大を招くことなく、複数の制御部による分散制御を実現することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、例えば、
媒体を搬送するための搬送路と、
前記搬送路に沿って前記媒体を搬送する第１搬送手段と、
前記搬送路において前記第１搬送手段の下流に配置されている第２搬送手段と、
前記搬送路に設置され、前記媒体の通過を検知する通過検知手段と、
前記第１搬送手段を制御する第１スレーブ制御手段と、
前記第２搬送手段を制御する第２スレーブ制御手段と、
前記第１スレーブ制御手段と前記第２スレーブ制御手段とに対してそれぞれシリアル通信線を介して接続されており、前記通過検知手段の検知結果に基づき、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段を制御するマスタ制御手段と、
を備え、
前記マスタ制御手段は、
前記媒体のサイズ情報に基づき前記第１搬送手段および前記第２搬送手段を同期駆動するか非同期駆動するかを決定し、
前記第１搬送手段および前記第２搬送手段を同期駆動すると決定した場合は、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段に対して同期起動要求を送信し、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段の両方から該同期起動要求に対する応答を受信した後、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段の両方に対して同期のタイミングを制御するための同期コマンドを送信し、
前記第１搬送手段および前記第２搬送手段を非同期駆動すると決定した場合は、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段に対して独立に非同期起動要求を送信することを特徴とする媒体搬送装置を提供する。

本発明によれば、媒体の搬送を停止する際に媒体の搬送制御が複数のスレーブＣＰＵに跨っているか否かにに応じて同期指示手段と非同期指示手段とを使い分けるため、制御コマンドやそれに対する応答を削減できる。つまり、従来のような高速なネットワークが不要となるため、コストの増大を招くことなく、複数の制御部による分割制御を実現できる。

画像形成装置の構成例を示す断面図である。 画像形成装置の制御基板の一例を示す図である。 画像形成装置の制御フローを示すシーケンス図である。 サブマスタＣＰＵ６０１の制御ブロック図である。 用紙搬送タイミングの例、および搬送パスに関するデータ保持構造を示す図である。 位置補正とレジオンのタイミングチャートである。 サブマスタＣＰＵのフローチャートである。 コマンドフォーマットと紙データの例を示す図である。 サブマスタＣＰＵのフローチャートである。 サブマスタＣＰＵのフローチャートである。 通信イベントシーケンスを示す図である。 通信イベントシーケンスを示す図である。 サブマスタＣＰＵ６０１の制御ブロック図である。 同期処理のフローチャートを示す図である。 位置補正とレジオンのタイミングチャートを示す図である。

＜第１の実施形態＞
一般に用紙の搬送路は論理的に複数の区間に分割される。つまり、あるスレーブＣＰＵが用紙の搬送制御を担当している区間と、他のスレーブＣＰＵが用紙の搬送制御を担当している区間とがある。よって、区間と区間との境界では、単一の用紙に対して複数のスレーブＣＰＵが同時に搬送に関与することになる。この場合は、複数のスレーブＣＰＵが同期して動作しなければならない。そこで、本発明では、用紙の搬送を停止する際に用紙の搬送制御が複数のスレーブＣＰＵに跨っているか否かに応じて複数のスレーブＣＰＵを同期して動作させたり、非同期で動作させたりする。例えば、媒体のサイズや搬送路における媒体の位置に応じて、複数のスレーブＣＰＵが同期して動作する必要がある場合と、複数のスレーブＣＰＵが非同期で動作可能な場合とがある。本発明では、この事実に着目し、通信路における通信トラフィックを軽減する。これにより、安価な通信路を採用できるようにしている。一般に複数のスレーブＣＰＵが同期して動作するためには同期搬送を指示するためのコマンド、そのコマンドに対する応答および同期タイミングを知らせるためのコマンド等が、搬送に関与する各スレーブＣＰＵとサブマスタＣＰＵとの間で通信されなければならない。一方で、非同期で搬送可能なサイズの媒体であれば、非同期搬送を指示するためのコマンドを搬送に関与するスレーブＣＰＵに送信するだけでよい。ちなみに、同期搬送が必要な媒体は、それぞれ異なるスレーブＣＰＵによって搬送制御される複数の搬送区間にまたがるようなサイズ（搬送方向での長さ）の媒体（例：Ａ３サイズ）である。通常、このような長い媒体の使用頻度は低いため、同期搬送の頻度も低くなる。一方で、相対的に短いサイズの用紙であっても搬送路における用紙の位置によっては複数のスレーブＣＰＵが同時に搬送制御に関与しなければならない個所がある。ただし、複数のスレーブＣＰＵが同時に搬送制御に関与しなければならない個所は、それほど多くはない。とりわけ、用紙の搬送を停止する位置がそのような位置であることは稀である。このように、用紙の搬送を停止する際に用紙の搬送制御が複数のスレーブＣＰＵに跨っているか否かに応じて複数のスレーブＣＰＵを同期して動作させたり、非同期で動作させたりすることで、全体としてみれば、通信トラフィックを大きく減らすことが可能となる。これなら高速なネットワークは不要であろう。ここでは、画像形成装置に内蔵される媒体搬送装置を一例として採用するが、画像形成装置以外の機器に使用される媒体搬送装置に本発明を適用してもよい。なぜなら、本発明の特徴は媒体のサイズに応じて同期搬送か非同期搬送かを切り替えることであるため、画像形成によって左右される発明ではないからである。

＜画像形成装置の構成＞
図１に示した画像形成装置の画像形成方式は電子写真方式を採用している。なお、本願発明の技術思想は、画像形成方式に依存するものではない。よって、本願発明は、インクジェット方式、熱転写方式やその他画像形成方式にも適用できる。なお、参照番号の末尾に示すアルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックのトナーを示している。よって、各トナーに共通する事項について説明するときは末尾のアルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。各トナーについてそれぞれ個別の事項について説明する場合は参照番号の末尾にアルファベットＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付記する。

感光ドラム（以下、「感光体２２５」と称する。）は、モータで矢印Ａの方向に回転する。感光体２２５の周囲には、一次帯電装置２２１、露光装置２１８、現像装置２２３および転写装置２２０が配置されている。現像装置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のトナーで現像する。現像装置２２３Ｙ、Ｍ、Ｃはフルカラー現像のための現像装置である。現像装置２２３Ｙ、Ｍ、Ｃは、感光体２２５Ｙ、Ｍ、Ｃ上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃのトナーで現像する。感光体２２５上に現像された各色のトナー像は、転写装置２２０によって中間転写体である転写ベルト２２６に一括で多重転写される。

転写ベルト２２６は、ローラ２２７、２２８、２２９に張架されている。ローラ２２７は、駆動源に結合されて転写ベルト２２６を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ２２８は転写ベルト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、二次転写ローラ２３１のバックアップローラとして機能する。

給紙カセット２４０、２４１および手差し給紙部２５３に格納された用紙は、レジストローラ対２５５、給紙ローラ対２３５および縦パスローラ対２３６、２３７によってニップ部、つまり二次転写ローラ２３１と転写ベルト２２６との当接部に給送される。用紙は、搬送対象の媒体の一種であり、記録紙、記録材などと呼ばれることもある。また、用紙は、必ずしも、紙を素材とした媒体でなくてもよい。転写ベルト２２６上に形成されたトナー像は、このニップ部で用紙上に転写される。その後、トナー像が転写された用紙は、定着装置２３４でトナー像が熱定着されて装置外へ排出される。給紙カセット２４０、２４１および手差し給紙部２５３は、それぞれ用紙の有無を検知するためのシートなし検知センサ２４３、２４４、２４５を備える。また、給紙カセット２４０、２４１および手差し給紙部２５３は、それぞれ用紙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を備える。給紙センサ２４７は第１搬送区間を搬送される媒体（用紙）の先端の通過と後端の通過とを検出する第１検出手段の一例である。

ここで、画像形成装置による画像形成動作について説明する。画像形成が開始されると、給紙カセット２４０、２４１および手差し給紙部２５３に格納された用紙は、ピックアップローラ２３８、２３９、２５４によりそれぞれ１枚ごとに給紙ローラ対２３５に搬送される。用紙は、給紙ローラ対２３５によりレジストローラ対２５５へと搬送されると、その直前のレジストセンサ２５６により用紙の通過が検知される。レジストセンサ２５６は第２搬送区間を搬送される媒体の先端の通過と後端の通過とを検出する第２検出手段の一例である。レジストセンサ２５６により用紙の通過が検知された時点から所定の時間が経過した後に給紙ローラ対２３５は用紙の搬送動作を中断する。その結果、用紙は停止しているレジストローラ対２５５に突き当たって停止する。レジストローラ対２５５を起動させることにより、用紙は、二次転写ローラ２３１へ供給される。なお、レジストローラ対２５５は、駆動源に結合され、クラッチによって駆動が伝えられることで回転駆動を行う。

次に、一次帯電装置２２１に電圧を印加して感光体２２５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２２５上の画像部分が所定の露光部電位になるようにレーザスキャナ部を備えた露光装置２１８で露光を行い潜像が形成される。露光装置２１８はプリンタ制御Ｉ／Ｆ２１５を介してメインコントローラ４６０より送られてくる画像データに基づいてレーザ光をオン／オフすることによって画像に対応した潜像を形成する。現像装置２２３の現像ローラには各色ごとに予め設定された現像バイアスが印加されている。潜像は、現像ローラの位置を通過する際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、転写装置２２０により転写ベルト２２６に転写され、さらに二次転写ローラ２３１で、給紙部より搬送されてきた用紙に転写された後、レジスト後搬送パス２６８を通過し、定着搬送ベルト２３０を介して、定着装置２３４へと搬送される。その後、用紙は、排紙ローラ２７０によって排紙トレー２４２に排紙される。定着装置２３４の搬送方向で下流側の位置には排紙センサ２６９が設けられている。

このように、本実施形態では、媒体を搬送するための搬送路に沿って複数の搬送手段が設けられている。とりわけ、シートなし検知センサ２４３から給紙センサ２４７までの区間は、搬送路における第１搬送区間の一例である。また、ローラ２３７からレジストローラ対２５５までの区間は第１搬送区間よりも媒体の搬送方向で下流側に位置する第２搬送区間の一例である。なお、それよりも下流にあるレジスト後搬送パス２６８や排紙パスなどもこれらの搬送区間の一例である。

図１に示した各制御負荷は、図２に示す第１搬送モジュール２８０、第２搬送モジュール２８１、作像モジュール２８２および定着モジュール２８３という４つの制御ブロックによって制御される。マスタモジュール２８４は、これらの４つの制御ブロックを統括して画像形成装置として機能させるための制御モジュールである。マスタモジュール２８４には、マスタ制御部／第１層制御部としてのマスタＣＰＵ１００１が設けられている。マスタＣＰＵ１００１は、プリンタ制御Ｉ／Ｆ２１５を介してメインコントローラ４６０より受信した指示や命令、画像データに基づいて画像形成装置の全体を制御する。画像形成を実行するための第１搬送モジュール２８０、第２搬送モジュール２８１、作像モジュール２８２および定着モジュール２８３は、各機能を制御するサブマスタ制御部／第２層制御部としてサブマスタＣＰＵ６０１、９０１、７０１、８０１を備える。サブマスタＣＰＵ６０１、９０１、７０１、８０１はマスタＣＰＵ１００１により制御される。各機能モジュールは、さらに、各機能を実行するための制御負荷を動作させるためのスレーブ制御部／第３層制御部としてスレーブＣＰＵ６０２、６０３、９０２、９０３、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６、８０２、８０３を備える。スレーブＣＰＵ６０２、６０３、６０４、６０５はサブマスタＣＰＵ６０１に制御される。スレーブＣＰＵ９０２、９０３はサブマスタＣＰＵ９０１に制御される。スレーブＣＰＵ７０２、７０３、７０４、７０５、７０６はサブマスタＣＰＵ７０１に制御される。スレーブＣＰＵ８０２、８０３はサブマスタＣＰＵ８０１に制御される。

図２に示すように、マスタＣＰＵ１００１と複数のサブマスタＣＰＵ６０１、７０１、８０１、９０１は共通のネットワーク型通信バス（メインバス１００２）によってバス接続される。サブマスタＣＰＵ６０１、７０１、８０１、９０１同士の間もメインバス１００２によってバス接続される。なお、マスタＣＰＵ１００１と複数のサブマスタＣＰＵ６０１、７０１、８０１、９０１はリング接続されるものでもよい。サブマスタＣＰＵ６０１は、さらに、シリアル通信線を介して、複数のスレーブＣＰＵ６０２、６０３、６０４、６０５のそれぞれと１対１で接続されている。同様に、サブマスタＣＰＵ７０１は、シリアル通信線を介して、それぞれスレーブＣＰＵ７０２、７０３、７０４、７０５、７０６と接続される。サブマスタＣＰＵ８０１は、シリアル通信線を介して、それぞれスレーブＣＰＵ８０２、８０３と接続される。サブマスタＣＰＵ９０１は、シリアル通信線を介して、それぞれスレーブＣＰＵ９０２、９０３と接続される。ここで、シリアル通信線は、短距離通信に用いられる。

一方、サブマスタＣＰＵ６０１、７０１、８０１、９０１とマスタＣＰＵ１００１との間では、精密な制御タイミングを必要としない、画像形成動作の大まかな処理の流れを統括するような通信だけが行われる。例えば、マスタＣＰＵ１００１はサブマスタＣＰＵに、画像形成前処理開始、給紙開始、画像形成後処理開始といった指示を出す。また、マスタＣＰＵ１００１はサブマスタＣＰＵに、メインコントローラ４６０から指示されたモード（例えばモノクロモードや両面画像形成モードなど）に基づいた指示を画像形成開始の前に出す。サブマスタＣＰＵ６０１、７０１、８０１、９０１のそれぞれの間でも、精密なタイミング制御を必要としない通信だけが行われる。すなわち、画像形成装置の制御を、相互に精密なタイミング制御を必要としない制御単位に分け、それぞれのサブマスタＣＰＵがそれぞれの制御単位を精密なタイミングで制御する。これにより、画像形成装置では、通信トラフィックを最小限に抑え、低速で安価なメインバス１００２で接続することを可能としている。なお、マスタＣＰＵ、サブマスタＣＰＵおよびスレーブＣＰＵについては、実装される制御基板が必ずしも図２に示したとおりの制御基板である必要はなく、実装上の事情に合わせて変更可能である。

＜制御フロー＞
図３を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の制御フローについて説明する。なお、図３に示すシーケンス図は、１枚の用紙に対して画像形成を行う場合を想定している。

Ｓ３０１で、マスタＣＰＵ１００１は、画像形成を開始する前にサブマスタＣＰＵ６０１、７０１、８０１、９０１に対して画像形成前処理の開始を指示する。例えば、搬送モジュールの前処理は、搬送路に残留している用紙を検出するための搬送ローラの回転処理などである。Ｓ３０２で、開始指示に応答して、サブマスタＣＰＵ６０１は、給紙前処理を実行する。Ｓ３０３で、サブマスタＣＰＵ７０１は、作像前処理を実行する。Ｓ３０４で、サブマスタＣＰＵ８０１は、定着前処理を実行する。Ｓ３０５で、サブマスタＣＰＵ９０１は、搬送前処理を実行する。

Ｓ３０６ａで、マスタＣＰＵ１００１は、操作部１０や外部Ｉ／Ｆからの操作者の指示に応じて１枚目の用紙の給紙開始をサブマスタＣＰＵ６０１に指示する。なお、操作部１０は、入力部と表示部とを備え、とりわけ入力部からは媒体である用紙のサイズの情報をマスタＣＰＵ１００１へ入力するために使用される。給紙開始の指示を受けると、Ｓ３０７ａで、サブマスタＣＰＵ６０１は、給紙処理を開始する。給紙処理においては、給紙カセット２４０、２４１、手差し給紙部２５３のいずれかに載置された用紙はレジストローラ対２５５まで搬送され、そこで一時停止する。すなわち、サブマスタＣＰＵ６０１は、給紙カセット２４０、２４１、手差し給紙部２５３からレジストローラ対２５５までの搬送路に沿って設置されている搬送ローラなどを制御する。Ｓ３０８ａで、サブマスタＣＰＵ６０１は、レジストローラ対２５５を再起動させて用紙を二次転写ローラ２３１まで搬送するとともに、サブマスタＣＰＵ７０１に対して作像開始を指示する。作像開始の指示を受けると、Ｓ３０９ａで、サブマスタＣＰＵ７０１は、用紙への作像処理および転写処理を実行する。Ｓ３１０ａで、サブマスタＣＰＵ７０１は、画像形成された用紙が定着装置２３４に向かうことが確定すると、サブマスタＣＰＵ８０１に定着開始を指示する。定着開始の指示を受けると、Ｓ３１１ａで、サブマスタＣＰＵ８０１は、用紙の熱定着処理を実行する。Ｓ３１２ａで、サブマスタＣＰＵ８０１は、定着された用紙が排紙ローラ２７０に向かうことが確定すると、サブマスタＣＰＵ９０１に排紙開始を指示する。排紙開始の指示を受けると、Ｓ３１３ａで、サブマスタＣＰＵ９０１は、用紙の排紙処理を実行する。Ｓ３１４ａで、サブマスタＣＰＵ９０１は、マスタＣＰＵ１００１に排紙を完了したことを通知する。

排紙完了の通知を受けると、Ｓ３１５で、マスタＣＰＵ１００１は、サブマスタＣＰＵ６０１、７０１、８０１、９０１に対して画像形成後処理の開始を指示する。Ｓ３１６で、開始指示に応答して、サブマスタＣＰＵ６０１は、給紙後処理を実行する。Ｓ３１７で、サブマスタＣＰＵ７０１は、作像後処理を実行する。Ｓ３１８で、サブマスタＣＰＵ８０１は、定着後処理を実行する。Ｓ３１９で、サブマスタＣＰＵ９０１は、搬送後処理を実行する。

上述したシーケンスにおいては、１枚の用紙に対する給紙から排紙までの一連の画像形成処理について説明した。一方、複数枚の用紙に対して、連続して画像形成を実行する場合には、例えば、図３のＳ３０６ｂ〜Ｓ３１４ｂに示すように、１枚目の用紙の画像形成開始から所定時間が経過した後に連続して画像形成を実行する。この場合、用紙の枚数に応じて、Ｓ３０６ｂ〜Ｓ３１４ｂの処理が繰り返し実行されることとなる。

＜第１搬送モジュール２８０の構成＞
ここでは、本実施形態と特に関係の深い第１搬送モジュール２８０のうち、サブマスタＣＰＵ６０１、スレーブＣＰＵ６０２およびスレーブＣＰＵ６０５について説明する。第１搬送モジュール２８０は、給紙カセット２４０、２４１および手差し給紙部２５３に格納された用紙を二次転写ローラ２３１と転写ベルト２２６との当接部に給送するまでの給紙制御を司っている。第１搬送モジュール２８０は、給紙制御を統括的に制御するサブマスタＣＰＵ６０１と、制御負荷の駆動を行うスレーブＣＰＵ６０２、６０３、６０４、６０５とを備える。また、各スレーブＣＰＵには、直接制御される制御負荷群が接続されている。

図４によれば、スレーブＣＰＵ６０２および６０５の内部構造と、デバイス接続関係が示されている。なおスレーブＣＰＵ６０２および６０５の構成要素は同一または類似しているため、同一構成のものは符号に“ｂ”を付与することで、説明の重複を回避する。スレーブＣＰＵ６０２は、給紙カセット２４０に関連したピックアップローラ２３８を駆動させるための駆動源となるモータ６０６、シートなし検知センサ２４３および給紙センサ２４７を制御負荷とし、給紙パス２６６に用紙を引き渡すまでの制御を行う。ピックアップローラ２３８やモータ６０６は第１搬送区間において媒体を搬送する搬送手段の一例である。スレーブＣＰＵ６０５は、給紙ローラ対２３５、２３６、２３７を駆動させるための駆動源となるモータ６０９、６１０、６１１、レジストセンサ２５６を制御負荷とする。また、スレーブＣＰＵ６０５は、これらの制御負荷を制御して、給紙カセット２４０、２４１、手差し給紙部２５３から引き渡された用紙をレジストローラ対２５５まで搬送し、一時停止させるまでの制御を行う。給紙ローラ対２３５、２３６、２３７やモータ６０９、６１０、６１１は第２搬送区間において媒体を搬送する搬送手段の一例である。また、シートなし検知センサ２４３、給紙センサ２４７およびレジストセンサ２５６は、搬送路に設置され、媒体の通過を検知する通過検知手段の一例である。

＜スレーブＣＰＵ６０２の内部構成＞
ＣＰＵコア４０１はプログラムにしたがって周辺回路を使用しながら種々のデバイスを制御する。フラッシュメモリ４０２はＣＰＵコア４０１の実行するプログラムや、データを保持する。ＳＲＡＭ４０３はＣＰＵコア４０１のワーク用のメモリである。ウォッチドックタイマ４０４はＣＰＵコア４０１の動作状態を監視するためのタイマである。割り込みコントローラ４０５はシリアル通信などの内部の状態変化や、外部Ｉ／Ｏからの信号の変化を受けたり、処理を切り替えるための割り込み要因を受け付け、ＣＰＵコア４０１の処理を中断する。汎用タイマ４０６は１ｍｓ周期で割り込みを行うために使用されるタイマである。シリアル通信Ｉ／Ｆ４０７はサブマスタＣＰＵ６０１との間でシリアル通信を行う通信インタフェースである。ＧＰＩＯ４１２は複数の汎用入出力ポート（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉ／Ｏ）である。ＣＰＵコア４０１はＧＰＩＯ４１２を介してセンサからの検知信号を取得する。モータ６０６、６０９、６１０、６１１は、例えば、ステッピングモータである。シートなし検知センサ２４３、２４７、２５６は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）とフォトトランジスタで構成され、フォトトランジスタの入射光に応じて検知信号が変化するフォトインタラプタタイプのセンサである。モータドライバ４２９、４３０、４３１は、例えば、複数の相励磁パターン信号入力に応じてモータの励磁パターンを更新する。ＰＷＭ生成器４１０、４１１、４１５は、汎用タイマ４０６を使用してＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成する。

＜ステッピングモータ制御＞
スレーブＣＰＵ６０２はモータドライバ４２９への駆動信号をＰＷＭ生成器４１０の動作周期にしたがって更新する。スレーブＣＰＵ６０２およびＰＷＭ生成器４１０によるステッピングモータ駆動の方法は公知の手段を用いて良いため、ここでの説明は省略する。

＜用紙搬送タイミング＞
図５（Ａ）によれば、画像形成装置による用紙搬送タイミングの例が示されている。ここでは、用紙αと用紙βの計２枚の搬送を例としている。用紙αの先端位置（α先端）と後端位置（β後端）、および用紙βの先端位置（β先端）と後端位置（β後端）が、時間の経過とともに示されている。Ｓ３０６ａによりマスタＣＰＵ１００１からサブマスタＣＰＵ６０１に給紙開始指示が送信されると、ピックアップローラ２３８は用紙αを給紙搬送する。給紙搬送速度は、例えば、１０００ｍｍ／ｓである。回転停止状態にあるレジストローラ対２５５に用紙αの先端位置が到達すると、給紙ローラ対２３５等は、用紙αに５ｍｍ程度のループが形成されるように搬送を継続する。用紙αに転写されることになる画像の形成タイミングに同期して、レジストローラ対２５５および搬送方向でその上流側に位置している給紙ローラ対２３５等が搬送を再開する。これは、「レジオン」と呼ぶことにする。なお、レジオン速度は、例えば、１０００ｍｍ／ｓである。二次転写ローラ２３１のニップ部から１０ｍｍほど手前の位置で、用紙αの搬送速度を５００ｍｍ／ｓに減速させてから、トナー画像を用紙αに転写する。定着装置２３４は、搬送速度を５００ｍｍ／ｓに維持したまま定着を行う。用紙αの後端が定着ローラ２３３を抜けてからさらに５ｍｍ進んだ後に、排紙ローラ２７０は、１０００ｍｍ／ｓに再度加速して排出を行う。用紙βは、レジストローラ対２５５によって、先行する用紙αの後端とぶつからない程度の紙間に調整される。その状態で、ピックアップローラ２３８が用紙βを給紙搬送する。その後の搬送タイミングは用紙αと同様であるが、レジオンタイミングで画像形成装置の生産性が調整される。

図５（Ｂ）には搬送パスに関するデータ保持構造が示されている。これらのデータは各サブマスタＣＰＵのフラッシュメモリ４０２に記憶される。サブマスタの欄には、隣のスレーブの欄に記載されているスレーブＣＰＵを管轄するサブマスタＣＰＵの名称が記載されている。ＩＤの欄には、対応するスレーブＣＰＵの識別情報が記載されている。用紙搬送に関与するサブマスタＣＰＵ６０１、７０１、８０１、９０２は、自己が管轄するスレーブＣＰＵにＩＤを付与する。パス長の欄には、対応するスレーブＣＰＵが管轄している搬送パスのパス長が記載される。基準センサの欄には、対応するスレーブＣＰＵに接続されているセンサが記載されている。センサ距離の欄には、搬送パスの入口からセンサまでの距離が記載されている。モータＩＤの欄には、モータの欄に記載されているモータに付与されている識別情報が記載されている。モータの欄にはモータの名称とともに、そのモータによって駆動されるローラの名称も記載されている。ローラ距離の欄には、搬送パスの入口からローラまでの距離が記載されている。なお、ピックアップローラからの入口位置や出口位置の情報も記載されている。

図５（Ａ）によれば、各スレーブＣＰＵが管轄する搬送パスも示されている。例えば、スレーブＣＰＵ６０２は、搬送路のうちシートなし検知センサ２４３から給紙センサ２４７まので搬送パスを管轄していることがわかる。よって、スレーブＣＰＵ６０２は第１搬送区間において媒体を搬送する搬送手段を制御する第１スレーブ制御手段の一例である。また、スレーブＣＰＵ６０５は、ローラ２３７からレジストローラ対２５５までの搬送パスを管轄していることがわかる。スレーブＣＰＵ６０５は第１搬送区間よりも媒体の搬送方向で下流側に位置する第２搬送区間において媒体を搬送する搬送手段を制御する第２スレーブ制御手段の一例である。各サブマスタＣＰＵは各スレーブＣＰＵが管轄する搬送パスの前後関係を図５（Ｂ）のデータ保持構造から特定する。サブマスタＣＰＵ６０１は第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段とを制御するマスタ制御手段の一例である。

＜タイミングチャート＞
図６には位置補正（レジ停止）とレジオンのタイミングチャートが示されている。とりわけ、図６（Ａ）にはラージサイズの用紙について同期駆動によりレジ停止およびレジオンを行う例が示されている。すなわち、サブマスタＣＰＵ６０１は複数の通過検知手段の検知結果に応じて媒体の位置を認識し、媒体の位置が第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段との双方が媒体の搬送制御に関与する位置かどうかを判定する。そして、サブマスタＣＰＵ６０１は、媒体の位置が第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段との双方が媒体の搬送制御に関与する位置であると判定した場合、第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段とに同期して動作するよう指示する同期指示手段として機能する。上述したようにラージサイズの用紙は複数の搬送区間にまたがるほど長い。よって、これらの搬送ローラを制御する複数のスレーブＣＰＵ間で同期が必要となる。サブマスタＣＰＵ６０１とスレーブＣＰＵ６０２、６０５との間に設けられたシリアル通信線であるローカル通信線４５０を介して、制御コマンドが送受信される。サブマスタＣＰＵ６０１が同期停止要求を送信すると、スレーブＣＰＵ６０２、６０５は同期要求コマンドに対する応答である同期応答を返信する。同期停止要求は、第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段に対してそれぞれが制御する搬送手段が同期して停止すべきことを示す同期要求コマンドの一例である。その後、サブマスタＣＰＵ６０１は、スレーブＣＰＵ６０２、６０５に同期コマンドを送信する。同期コマンドは、同期のタイミングを示すコマンドである。スレーブＣＰＵ６０２、６０５は同期コマンドを受信すると、同期停止要求に含まれている要求に基づいてモータ６０９、６１０、６１１、６０６を停止させる。次に、サブマスタＣＰＵ６０１がスレーブＣＰＵ６０２、６０５との間でローカル通信線４５０を介して同期起動要求を送信する。同期起動要求は、第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段に対してそれぞれが制御する搬送手段が同期して起動すべきことを示す同期要求コマンドの一例である。スレーブＣＰＵ６０２、６０５は、ローカル通信線４５０を介して同期応答を送信する。サブマスタＣＰＵ６０１はスレーブＣＰＵ６０２、６０５に同期コマンドを送信する。スレーブＣＰＵ６０２、６０５は同期コマンドを受信すると、同期起動要求に含まれていた要求に基づいてモータ６０９、６１０、６１１、６０６を起動させる。同期をディレイなく行えるように同期コマンドは他のコマンドよりも優先度が高く、かつ、コマンド長も短いほうが好ましい。マルチキャスト可能なバス通信であれば、同時に複数のスレーブＣＰＵにコマンド送信できる。

図６（Ｂ）にはスモールサイズの用紙について非同期駆動によりレジ停止およびレジオンをする例が示されている。上述したようにスモールサイズの用紙は複数の搬送ローラにまたがることは少ない。よって、これらの搬送ローラを制御する複数のスレーブＣＰＵ間では基本的に同期が必要ない。つまり、非同期駆動によって、コマンドの数を減らすことが可能となる。ただし、スモールサイズの用紙であっても、複数のスレーブＣＰＵが同時に搬送に関与することがある。この場合は、ラージサイズの用紙と同様の処理となる。ここでは、スレーブＣＰＵ６０５が管轄している搬送パスに用紙が進入して来た例について説明する。サブマスタＣＰＵ６０１は、ローカル通信線４５０を介してスレーブＣＰＵ６０５に非同期停止要求を送信する。非同期停止要求や非同期起動要求は、第２スレーブ制御手段と第１スレーブ制御手段とに制御されるそれぞれの搬送手段が非同期で動作することを示す非同期コマンドの一例である。サブマスタＣＰＵ６０１は、媒体の位置が第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段との双方が媒体の搬送制御に関与する位置ではないと判定した場合、第２スレーブ制御手段に第１スレーブ制御手段と非同期で動作するよう指示する非同期指示手段として機能する。スレーブＣＰＵ６０５は非同期停止要求で受けた要求に基づいてモータ６０９、６１０、６１１を停止させる。次に、サブマスタＣＰＵ６０１は、ローカル通信線４５０を介してスレーブＣＰＵ６０５に非同期起動要求を送信する。スレーブＣＰＵ６０５は非同期起動要求で受けた要求に基づいてモータ６０９、６１０、６１１を起動させる。

このように、サブマスタＣＰＵ６０１は、用紙のサイズに基づいて、同期駆動が必要なのか非同期駆動で十分なのかを判断する。つまり、サブマスタＣＰＵ６０１は、媒体の位置が第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段との双方が媒体の搬送制御に関与する位置かどうかを判定する判定手段として機能する。これにより、サブマスタＣＰＵ６０１は、搬送路における媒体の位置に応じて単独のスレーブＣＰＵによる用紙搬送なのか複数のスレーブＣＰＵによる用紙搬送なのかを決定する。サブマスタＣＰＵ６０１は、この判定結果にしたがって同期駆動または非同期駆動を用紙の搬送に関与するスレーブＣＰＵに指示する。とりわけ、本実施形態では非同期駆動を一部に採用しているため、すべて同期駆動とする場合と比較して、通信トラフィックを軽減できる。一般に、スモールサイズ紙よりもラージサイズ紙のほうが生産性は低いため、単位時間あたりの通信トラフィックも低い。また、スモールサイズ紙において同期駆動が必要となる搬送路上の位置も少ない。よって、同期駆動の頻度はそれほど多くはないため、通信トラフィックの削減効果は大きい。

＜サブマスタＣＰＵの制御フロー＞
図７（Ａ）にはサブマスタＣＰＵ６０１、８０１、９０２のメインループ処理が示されている。Ｓ７０１で、サブマスタＣＰＵは、メインバス１００２にコマンドが到来しているか否かを判定する。到来していなければ、Ｓ７０３に進み、到来していれば、Ｓ７０２に進む。Ｓ７０２で、サブマスタＣＰＵは、図７（Ｂ）に示したイベント処理Ａを実行する。Ｓ７０３で、サブマスタＣＰＵは、ローカル通信線４５０を介してコマンドが到来しているか否かを判定する。到来していなければＳ７０１に戻り、到来していればＳ７０４に進む。Ｓ７０４で、サブマスタＣＰＵは、イベント処理Ｂを実行する。

＜メインバスイベント処理＞
図７（Ｂ）を用いてＳ７０２のイベント処理Ａ（メインバスイベント処理）について説明する。Ｓ７１１で、サブマスタＣＰＵは、マスタＣＰＵ１００１との間で予め定義されたコマンドフォーマットにしたがってメインバス１００２を経由して受信したコマンドを解析する。Ｓ７１２で、サブマスタＣＰＵは、コマンドの内容が給紙要求であるかどうかを判定する。給紙要求でなければ、Ｓ７１３で、サブマスタＣＰＵは、レジオン要求かどうかを判定する。レジオン要求でなければ、Ｓ７１４で、サブマスタＣＰＵは、紙先端受け渡し要求であるかどうかを判定する。紙先端受け渡し要求でなければ、サブマスタＣＰＵは、Ｓ７１５で、紙後端受け渡し要求であるかどうかを判定する。

給紙要求であれば、Ｓ７１６で、サブマスタＣＰＵは、コマンドにより指定されている紙ＩＤ（ここではＰ）に対応した紙データをＳＲＡＭ４０３に記憶する。紙データの一例を図８（Ａ）に示す。紙データは紙ＩＤごとに生成される。紙データは紙の先端を管轄するスレーブＣＰＵを示す情報（先端管轄スレーブＩＤ（Ｎ１））、紙の後端を管轄するスレーブＣＰＵを示す情報（後端管轄スレーブＩＤ（Ｎ２））、紙サイズ（搬送方向における長さ、幅）、坪量、表面性、先端モータを示す情報などによって構成される。サブマスタＣＰＵは紙データを制御状態に応じて更新する。すなわち、スレーブＣＰＵは、自身の管轄下にある用紙の先端や後端が自身の管轄下から出たタイミングで、サブマスタＣＰＵに紙ＩＤとその旨を通知する。スレーブＣＰＵの管轄下とは、スレーブＣＰＵが搬送ローラなどを介して用紙の搬送に関与できることをいう。その旨とは、これまで自身の管轄下にあった用紙の先端や後端が自身の管轄下から出たことを示す情報である。サブマスタＣＰＵはこの通知を受信し、この通知に基づいて紙データを更新する。さらに、サブマスタＣＰＵは、通知を送信してきたスレーブＣＰＵが管轄している区間よりも下流側の隣接区間を管轄するスレーブＣＰＵに自身のスレーブＩＤと紙ＩＤとその旨を通知する。なお、スレーブＣＰＵは、自身の管轄下のセンサを用紙の先端や後端が通過したタイミングを検知するために使用できる。さらに、スレーブＣＰＵは、用紙の先端や後端を検知するセンサの搬送路における設置位置から自身の管轄範囲のうち最下流位置までの距離と、用紙の搬送速度とを予めデータとしてＲＯＭなどに保持している。よって、スレーブＣＰＵは、距離を搬送速度で除算することで、用紙の搬送時間を算出できる。つまり、スレーブＣＰＵは、センサが用紙の先端を検出したタイミング（時刻）に搬送時間を加算することで最下流位置を通過するタイミングを推定できる。後端についても先端と同様の関係があるため、先端と同様の方法によって後端の通過タイミングを推定できる。最下流位置は自身の管轄内と管轄外との境界である。よって、スレーブＣＰＵは、用紙の先端や後端が自身の管轄下から出るタイミングを把握できる。なお、各スレーブＣＰＵの管轄範囲は各搬送区間を意味する。図８（Ａ）では、説明の便宜上、実際の負荷名が記載されているが、図５（Ｂ）に示したスレーブＩＤやモータＩＤ等が記憶されてもよい。なお、Ｓ７１６で、サブマスタＣＰＵは、後述する紙Ｒｅａｄｙフラグをオフしておく。Ｓ７１７で、サブマスタＣＰＵは、給紙処理を開始する。

レジオン要求であれば、Ｓ７１８で、サブマスタＣＰＵは、レジストローラ対２５５を駆動するモータを起動するレジオン処理を行う。レジオン処理の詳細は後述する。紙先端受渡し要求であれば、Ｓ７１９で、サブマスタＣＰＵは、紙先端受渡し処理を行う。紙先端受渡し処理とは、例えば紙先端が、図５（Ｂ）で示したスレーブＣＰＵ６０２の管轄する搬送パスからスレーブＣＰＵ６０５の管轄する搬送パスに突入したことを認識して、スレーブＣＰＵ６０５の搬送負荷を起動する処理である。紙後端受渡し要求であれば、Ｓ７２０で、サブマスタＣＰＵは、紙後端受渡し処理を行う。紙後端受渡し処理とは、例えば紙後端が、図５（Ｂ）で示したスレーブＣＰＵ６０２の管轄する搬送パスからスレーブＣＰＵ６０５の管轄する搬送パスに突入したことを認識して、スレーブＣＰＵ６０２の搬送負荷を停止する処理である。上述したように、サブマスタＣＰＵ６０１は、媒体の位置を認識する認識手段として機能しているため、図８（Ａ）に示した紙データにより紙の先端位置および後端位置を随時認識している。よって、サブマスタＣＰＵ６０１は、紙先端受渡し要求および紙後端受渡し要求は、後述の紙先端搬送位置処理において内部イベントとして発行される。

図８（Ｂ）にはサブマスタＣＰＵとスレーブＣＰＵとの間で予め決められたコマンドフォーマットの一例が示されている。これらはローカル通信線４５０を介したシリアル通信により送受信される。コマンドテーブルには、各コマンドの名称が記載されている。方向の欄には、コマンドの伝達方向（マスタからスレーブか、または、スレーブからマスタか）が記載されている。同期の欄には、スレーブＣＰＵ間の同期が必要か否かが記載されている。また、各コマンドには、各種のパラメータが搭載可能である。その一例も図８（Ｂ）に示されている。コマンドＩＤ（ＣＭＤ−ＩＤ）には、各コマンドを識別するための識別情報が記載されている。例えば、モータ起動ＡはサブマスタＣＰＵ（Ｍ）からスレーブＣＰＵ（Ｓ）へ伝達されるコマンドであり、そのＩＤは０１００ｈである。この例では、コマンドは最大で４個までのパラメータを持つことができる。例えば、駆動対象のモータを示すモータＩＤ、モータ駆動速度（ｐｐｓ単位）、加速度（ｐｐｓ２単位）、電流値（％単位）がパラメータとして用意されている。

＜ローカル通信イベント処理＞
図７（Ｃ）を用いてＳ７０４のイベント処理Ｂ（ローカル通信イベント処理）について説明する。サブマスタＣＰＵは、スレーブＣＰＵからのタイミングイベントを受信して搬送処理を進める。サブマスタＣＰＵは、図８（Ａ）のコマンドフォーマットにしたがって、ローカル通信線４５０を通じて受信したコマンドの内容を解析する。サブマスタＣＰＵは、Ｓ７３１で紙先端位置更新処理を実行し、Ｓ７３２で紙先端搬送位置処理を実行し、Ｓ７３３で紙後端位置更新処理を実行し、Ｓ７３４でモータ状態をチェックする。紙先端位置更新処理および紙後端位置更新処理は、センサの検知コマンド（図８（Ｂ）に示した０９００ｈ、０９１０ｈ）、信号およびモータの駆動パルスカウントコマンド（０Ａ００ｈ，０Ｂ００ｈ）を用いて、先端位置と後端位置を更新する処理である。

＜位置補正（レジ停止）処理＞
Ｓ７３２の紙先端搬送位置処理は、搬送パスにおけるあらゆるイベントに関する処理であるが、サブマスタＣＰＵごとに異なる。図７（Ｄ）では、一例として、サブマスタＣＰＵ６０１の紙先端搬送位置処理について説明する。なお用紙の先端位置は先に説明したＳ７３１の紙先端位置更新処理を通じて認識する。Ｓ７４１で、サブマスタＣＰＵは、用紙の先端がピックアップローラ２３８から２４０ｍｍの位置（レジストセンサ２５６の位置）に到達したか否かを判定する。到達していなければＳ７４３に進み、到達したのであればＳ７４２に進む。Ｓ７４２で、サブマスタＣＰＵは、位置補正のためにレジ停止要求を行う。Ｓ７４３で、サブマスタＣＰＵは、用紙先端がピックアップローラ２３８から２６０ｍｍの位置（即ちレジ停止位置）に到達したか否かを判定する。到達したのであれば、Ｓ７４４で、サブマスタＣＰＵは、紙ＲｅａｄｙフラグをＯＮにする。紙Ｒｅａｄｙフラグとは用紙が位置補正のためにレジ停止位置に到達したことを示すフラグであり、トナー画像に同期してレジオンして良いことを示す情報である。Ｓ７４１で、サブマスタＣＰＵは、後述する同期処理を行う。

＜レジ停止要求処理＞
図９（Ａ）は図７（Ｄ）におけるレジ停止要求処理Ｓ７４２を詳細に示したフローチャートである。Ｓ９０１で、サブマスタＣＰＵは、紙データを参照し、レジ停止対象の用紙の先端管轄スレーブＩＤ（Ｎ１）と後端管轄スレーブＩＤ（Ｎ２）が一致するか否かを判定する。Ｎ１＝Ｎ２であれば、用紙は単一のスレーブＣＰＵによって搬送されているため、同期してレジ停止する必要がない。一方、Ｎ１≠Ｎ２であれば用紙は複数のスレーブＣＰＵにまたがって搬送されているため、同期してレジ停止する必要がある。このように、Ｓ９０１は、同期処理が必要か非同期処理で十分かを判定する処理となっている。この判定の基準となる紙データには用紙のサイズや搬送路における用紙の位置の情報が反映されている。

Ｎ１とＮ２が一致する場合、Ｓ９０２に進む。Ｓ９０２で、サブマスタＣＰＵは、先端管轄スレーブＩＤ（Ｎ１）が示すスレーブＣＰＵに対して、レジ停止位置と用紙先端位置との差分となる距離に対応したタイミングで、モータ非同期停止要求（モータ停止Ｂ：０２１０ｈ）を送信する。Ｓ９０３で、サブマスタＣＰＵは、非同期停止要求であることを示す同期フラグをＯＦＦにしておく。

Ｎ１とＮ２が一致しない場合、Ｓ９０４に進む。Ｓ９０４で、サブマスタＣＰＵは、先端管轄スレーブＩＤ（Ｎ１）と後端管轄スレーブＩＤ（Ｎ２）との間にある全てのスレーブＣＰＵに対して、モータ同期停止要求（モータ停止Ａ：０２００ｈ）を送信する。この例では、２つのスレーブＣＰＵが対象となっているが、３つ以上のスレーブＣＰＵが対象となる搬送路があってもよい。サブマスタＣＰＵは、各スレーブＣＰＵにスレーブＩＤを付与している。しかしもスレーブＩＤは、搬送路における上流側から下流側に向かって（搬送に関与する順番にしたがって）付与されて行く。よって、Ｎ１が３でＮ２が１であれば、その間である２番目のスレーブＣＰＵも同期駆動の対象となる。Ｓ９０５で、サブマスタＣＰＵは、同期停止要求であることを示す同期フラグをＯＮにし、同期ＲｅａｄｙフラグをＯＦＦにする。これにより、同期待ちであることがメモリにより保持される。

＜モータ状態チェック処理＞
図７（Ｃ）に示したＳ７３４のモータ状態チェックについて図９（Ｂ）を用いて説明する。Ｓ９１１で、サブマスタＣＰＵは、同期フラグがＯＮかどうかを判定する、同期フラグがＯＮでなければＳ９１５に進み、ＯＮであればＳ９１２に進む。Ｓ９１２で、サブマスタＣＰＵは、スレーブＣＰＵから受信したイベントが同期応答（０６００ｈ）かどうかを判定する。同期応答でなければＳ９１５に進み、同期応答であればＳ９１３に進む。Ｓ９１３で、サブマスタＣＰＵは、Ｓ９０４で同期停止要求を送信したすべてのスレーブＣＰＵからの同期応答（０６００ｈ）を受信できたかどうかを判定する。すべての同期応答が揃っていなければＳ９１５に進み、すべての同期応答が揃っていればＳ９１４に進む。Ｓ９１４で、サブマスタＣＰＵは、同期準備が出来たことを示す同期ＲｅａｄｙフラグをＯＮにする。その後、Ｓ９１５で、サブマスタＣＰＵは、同期処理を実行する。

＜同期処理＞
Ｓ７４５とＳ９１５の同期処理について図９（Ｃ）を用いて説明する。Ｓ９２１で、サブマスタＣＰＵは、同期フラグがＯＮかどうかを判定する。同期フラグがＯＮであればＳ９２２に進む。Ｓ９２２で、サブマスタＣＰＵは、同期ＲｅａｄｙフラグがＯＮかどうかを判定する。同期ＲｅａｄｙフラグがＯＮであればＳ９２３に進む。Ｓ９２３で、サブマスタＣＰＵは、紙ＲｅａｄｙフラグがＯＮかどうかを判定する。紙ＲｅａｄｙフラグがＯＮであればＳ９２４に進む。かどうかを判定する。Ｓ９２４で、サブマスタＣＰＵは、Ｓ７４２で同期停止要求を送信したすべてのスレーブＣＰＵに対して同期要求（０５００ｈ）を送信する。このように、各スレーブＣＰＵの同期準備完了と、用紙先端がレジ停止位置への到達といった両方の条件が揃った場合に、同期要求（０５００ｈ）が送信される。紙Ｒｅａｄｙフラグは、用紙がレジ停止位置に到達する前に同期要求が送信されてしまうことを防ぐ情報である。

＜レジオン処理＞
図１０を用いて、Ｓ７１８のレジオン処理について詳細に説明する。Ｓ１００１で、サブマスタＣＰＵは、紙データを参照し、レジ停止する用紙の先端管轄スレーブＩＤ（Ｎ１）と後端管轄スレーブＩＤ（Ｎ２）が一致するか否かを判定する。Ｎ１＝Ｎ２であれば、サブマスタＣＰＵは、用紙は単一のスレーブＣＰＵによって搬送されていることを認識できる。よって、サブマスタＣＰＵは、同期してレジオンする必要がないと判定する。一方、Ｎ１≠Ｎ２であれば用紙は複数のスレーブＣＰＵにまたがって搬送されていることを、サブマスタＣＰＵは認識する。よって、サブマスタＣＰＵは、同期してレジオンする必要があると判定する。

Ｎ１とＮ２が一致する場合、Ｓ１００２に進む。Ｓ１００２で、サブマスタＣＰＵは、先端管轄スレーブＩＤ（Ｎ１）が示すスレーブＣＰＵに対して、モータ非同期起動要求（モータ起動Ｂ：０１１０ｈ）を送信する。Ｓ１００３で、サブマスタＣＰＵは、非同期停止要求であることを示す同期フラグをＯＦＦに設定する。一方、Ｎ１とＮ２が一致しない場合、Ｓ１００４に進む。Ｓ１００４で、サブマスタＣＰＵは、Ｎ１とＮ２との間にあるスレーブＩＤに対応したすべてのスレーブＣＰＵに対して、モータ同期起動要求（モータ起動Ａ：０１００ｈ）を送信する。Ｓ１００５で、サブマスタＣＰＵは、同期起動要求であることを示す同期フラグをＯＮにし、同期ＲｅａｄｙフラグをＯＦＦにする。これにより、同期待ちであることがメモリに保持される。なお、レジオン時の状態は用紙が停止し、待機している状態である。そのため、サブマスタＣＰＵは、紙ＲｅａｄｙフラグをＯＮにしておく。その後、図９（Ｂ）に示したＳ７３４のモータ状態チェックにより、同期処理がなされ、複数のモータが同期して起動する。

以上のように位置補正（レジ停止）およびレジオンに関して複数のスレーブＣＰＵで同期／非同期によるモータ制御を行う。なお、二次転写前の減速や定着後の増速などにおいても、ほぼ同様のフローにて同期／非同期によるモータ駆動を行うことができる。

＜サブマスタＣＰＵ − スレーブＣＰＵ間のイベントシーケンス１＞
図１１によればラージサイズ紙での給紙開始〜位置補正（レジ停止）〜レジオンといった一連の動作における、サブマスタＣＰＵ６０１、スレーブＣＰＵ６０２、６０５の間の通信イベントシーケンスが示されている。つまり、これは同期シーケンスである。各イベントにおいて先に述べたフローチャート内の処理に対応するものの一部を記載している。用紙はラージサイズ紙なのでレジ停止およびレジオンは同期して実行される。ラージサイズ紙は、例えば、サブマスタＣＰＵ６０１が管轄する搬送パスの長さである２２０ｍｍよりも搬送方向での長さが長い紙である。例えば、Ａ３サイズは、ラージサイズ紙である。つまり、本実施形態では、２２０ｍｍが所定の閾値として使用されている。なお、スモールサイズ紙であっても搬送路の一部においては複数のスレーブＣＰＵが同時に搬送に関与することがある。

マスタＣＰＵ１００１がサブマスタＣＰＵ６０１に対して給紙要求が出されると（Ｓ７１７）、スレーブＣＰＵ６０２のモータ６０６を起動し、ピックアップローラ２３８を駆動する。紙先端が給紙センサ２４７に到達してセンサオンのコマンドがスレーブＣＰＵ６０２からサブマスタＣＰＵ６０１に対して送信されると、紙先端位置更新（Ｓ７３１）で紙位置が更新される。引き続きモータ６０６のパルスカウントを行い、用紙先端がスレーブＣＰＵ６０２の管轄する搬送パスの出口に到達するタイミングを得る。モータ６０６のパルスカウント終了のイベントを紙先端位置更新で受け（Ｓ７３１）、紙先端受渡しで用紙先端をスレーブＣＰＵ６０５に受け渡す（Ｓ７１９）。用紙先端はスレーブＣＰＵ６０５の管轄する搬送パスに突入するため、スレーブＣＰＵ６０５の持つモータ６０９、６１０、６１１に非同期起動要求（モータ起動Ｂ：１１０ｈ）を送信する。紙先端がモータ６０９、６１０、６１１が駆動するローラ２３７、２３６、２３５に到達するタイミングで次々と紙先端位置更新処理（Ｓ７３１）を行う。

図１１では、給紙センサ２４７が媒体の先端の通過を検出してから後端の通過を検出する前に、レジストセンサ２５６が紙先端の通過を検知する。サブマスタＣＰＵ６０１は紙先端搬送位置処理（Ｓ７３２）およびレジ停止要求処理（Ｓ７４２）により、モータ同期停止要求（モータ停止Ａ：２００ｈ）をスレーブＣＰＵ６０２、６０５に送信する。サブマスタＣＰＵ６０１は第１検出手段が用紙の後端を検出する前に第２検出手段が媒体の先端の通過を検出したときに第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段とに同期して動作するよう指示する同期指示手段として機能する。スレーブＣＰＵ６０２、６０５からの同期応答が到来するとモータ状態チェック（Ｓ７３４）にて同期停止の判断が行われる。この時点で用紙先端がレジ停止位置に到達していない場合、モータ６０９のカウント終了イベントを待つ。スレーブＣＰＵ６０５からサブマスタＣＰＵ６０１に対して、モータ６０９のカウント終了イベントが到来すると、紙先端搬送位置処理（Ｓ７３２）および同期処理（Ｓ７４５）が実行される。マスタＣＰＵ１００１からレジオン要求が到来すると、レジオン処理（Ｓ７１８）を行い、スレーブＣＰＵ６０２、６０５に対してモータ同期起動要求（モータ起動Ａ：１００ｈ）が送信される。スレーブＣＰＵ６０２、６０５からの同期応答（０６００ｈ）が揃い次第、モータ状態チェック（Ｓ７３４）で、スレーブＣＰＵ６０２、６０５に対して同期要求（０５００ｈ）が送信され、用紙がレジオンする。

＜サブマスタＣＰＵ − スレーブＣＰＵ間のイベントシーケンス２＞
図１２にはスモールサイズ紙についての給紙開始〜位置補正（レジ停止）〜レジオンといった一連の動作における、サブマスタＣＰＵ６０１、スレーブＣＰＵ６０２、６０５の間における通信イベントシーケンスの一例が示されている。つまり、これは非同期シーケンスである。給紙開始のシーケンスは図１１と同様である。スモールサイズ紙は、例えば、サブマスタＣＰＵ６０１が管轄する搬送パスの長さである２２０ｍｍより搬送方向での長さが短い紙で、例えばＡ４サイズ紙である。スモールサイズ紙なので、レジオン前に紙後端がスレーブＣＰＵ６０２の給紙センサ２４７に到達する。つまり、レジオン前にセンサオフが通知される。紙先端と同様にモータパルスに基づき紙後端位置更新（Ｓ７３１）および紙後端受渡し（Ｓ７２０）を行う。給紙センサ２４７が媒体の後端の通過を検出した後に、レジストセンサ２５６は紙先端の通過を検出する。サブマスタＣＰＵ６０１は、紙先端搬送位置処理（Ｓ７３２）およびレジ停止要求処理（７４２）において非同期停止要求（モータ停止Ｂ：０２１０ｈ）をスレーブＣＰＵ６０５に送信する。すなわち、サブマスタＣＰＵ６０１は第１検出手段が媒体の後端の通過を検出した後に第２検出手段が媒体の先端の通過を検出したときに第２スレーブ制御手段に第１スレーブ制御手段と非同期で動作するよう指示する非同期指示手段として機能する。スレーブＣＰＵ６０５からサブマスタＣＰＵ６０１に対して、モータ６０９のカウント終了イベントが到来すると、紙先端位置が更新され（Ｓ７３１）、用紙がレジ停止する。マスタＣＰＵ１００１よりレジオン要求が到来すると、レジオン処理（Ｓ７１８）を行い、スレーブＣＰＵ６０５に対して非同期起動要求（モータ起動Ｂ：０１１０ｈ）を送信し、用紙がレジオンする。

本実施形態によれば、単一のスレーブＣＰＵによる用紙搬送なのか複数のスレーブＣＰＵによる用紙搬送なのか（すなわち、用紙のサイズが所定の閾値以上なのかそれ未満なのか）に応じて、同期駆動か非同期駆動かが決定される。一般に複数のスレーブＣＰＵが同期して動作するためには同期搬送コマンド、そのコマンドに対する応答および同期タイミングの通知コマンドが搬送に関与する各スレーブＣＰＵとサブマスタＣＰＵとの間で通信されなければならない。一方で、非同期で搬送可能なサイズの媒体であれば、非同期搬送を指示するためのコマンドを搬送に関与するスレーブＣＰＵに送信するだけでよい。よって、媒体のサイズに応じて同期搬送と非同期搬送とを切り替えることで、全体としてみれば、通信トラフィックを大きく減らすことが可能となる。これなら高速なネットワークは不要であろう。これは通信路のコストダウンだけでなく、通信ディレイを低減できるため、搬送精度を高めることも可能となろう。

なお、媒体のサイズを直接的に特定せずに、間接的または黙示的に特定してもよい。図１１や図１２で説明したように、給紙センサ２４７が後端を検知した後にレジストセンサ２５６が先端を検知したときは、所定の閾値以上のサイズの媒体が搬送されていることになる。一方、給紙センサ２４７が後端を検知する前にレジストセンサ２５６が先端を検知したときは、所定の閾値未満のサイズの媒体が搬送されていることになる。つまり、長さを単位としたデータを取得せずとも、複数のセンサ間の検知結果を監視することで、実質的に用紙のサイズは特定されるのである。なお、用紙のサイズは必ずしも必要ではない。すなわち、搬送路において用紙の先端や後端の通過を検知するセンサから出力される検知結果から搬送路における先端位置と後端位置とがわかるからである。先端位置と後端位置とが特定できれば、サブマスタＣＰＵは、その用紙を複数のスレーブＣＰＵによって同期搬送すべきか、非同期搬送すべきかを決定できる。先端位置と後端位置との組み合わせに対して、同期搬送すべきか非同期搬送すべきかの情報を予めテーブル化しておいてＲＯＭなどに保持しておいてもよい。

＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では同期タイミングの通知にローカル通信線４５０を介した同期コマンドの送信により実現していた。第２の実施形態では汎用ポートを介して同期タイミングを通知する例について説明する。

＜サブマスタＣＰＵの制御ブロック＞
図１３にはサブマスタＣＰＵ６０１の制御ブロックが示されている。図４と共通する部分には同一の参照符号を付与することで説明を簡潔にする。第２の実施形態では、サブマスタＣＰＵ６０１との各スレーブＣＰＵのＧＰＩＯ４１２との間を、同期タイミングを通知するための同期信号を伝送する単一の信号線である同期信号線１３０１、１３０２により接続している。つまり、サブマスタＣＰＵ６０１の出力ポートのうち同期信号線１３０１、１３０２と接続された出力ポートを同期信号出力ポートとしている。同期信号線１３０１、１３０２は、マスタ制御手段から第１スレーブ制御手段と第２スレーブ制御手段とへ同期のタイミングを示す同期信号を伝送するための第２通信路の一例である。

図１４には第２の実施形態におけるサブマスタＣＰＵ６０１の同期処理の詳細が示されている。第１の実施形態と共通する部分の説明を割愛する。同期フラグがＯＮ、同期ＲｅａｄｙフラグがＯＮ、かつ、紙ＲｅａｄｙフラグがＯＮであれば、Ｓ１４０４に進む。Ｓ１４０４で、サブマスタＣＰＵは、Ｓ９０４でモータ同期停止要求を送信したすべてのスレーブＣＰＵに対応する同期信号出力ポートをＯＮ＆ＯＦＦする。

図１５は第２の実施形態における位置補正（レジ停止）とレジオンのタイミングチャートである。とりわけ、図１５（Ａ）はラージサイズ紙（同期駆動）の例を示している。ローカル通信線４５０を介して、同期停止要求および同期応答が送受信された後で、サブマスタＣＰＵ６０１は、同期信号線１３０１、１３０２の接続された同期信号出力ポートをＬｏｗにする。スレーブＣＰＵ６０２、６０５は、同期信号線１３０１、１３０９の接続されたＧＰＩＯの入力ポートを割込みコントローラ等で監視している。スレーブＣＰＵ６０２、６０５は、同期ＯＮを検知すると、同期停止要求で受けた要求に基づいてモータ６０９、６１０、６１１、６０６を停止させる。ローカル通信線４５０を介して同期起動要求および同期応答が送受信された後、サブマスタＣＰＵ６０１は、同期信号線１３０１、１３０２の接続された出力ポートをＬｏｗに切り替える。スレーブＣＰＵ６０２、６０５は同期ＯＮを検知すると、同期起動要求で受けた要求に基づいてモータ６０９、６１０、６１１、６０６を起動させる。このように、同期信号線１３０１、１３０２を追加することで、同期タイミングを通知することができる。これにより、ローカル通信線４５０における通信トラフィックをさらに軽減できる。

図１５（Ｂ）によればスモールサイズ紙（非同期駆動）の例が示されている。ローカル通信線４５０を介して非同期停止要求が送受信された後、スレーブＣＰＵ６０５は、非同期停止要求で受けた要求に基づいてモータ６０９、６１０、６１１を停止させる。さらに、ローカル通信線４５０を介して非同期起動要求が送受信された後、スレーブＣＰＵ６０５は、非同期起動要求で受けた要求に基づいてモータ６０９、６１０、６１１を起動させる。よって、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、第１の実施形態と比較して、第２の実施形態では、ローカル通信線４５０における通信トラフィックをさらに軽減できる。同期信号を伝達する程度の信号線は基本的に安価に実現できるため、ローカル通信線４５０における通信トラフィックをさらに削減したい場合には、第２の実施形態が有利であろう。第１通信路であるローカル通信線４５０はシリアル通信線であるものと仮定して説明したが、無線通信により実現されてもよい。

Claims (6)

1. 媒体を搬送するための搬送路と、
   前記搬送路に沿って前記媒体を搬送する第１搬送手段と、
   前記搬送路において前記第１搬送手段の下流に配置されている第２搬送手段と、
   前記搬送路に設置され、前記媒体の通過を検知する通過検知手段と、
   前記第１搬送手段を制御する第１スレーブ制御手段と、
   前記第２搬送手段を制御する第２スレーブ制御手段と、
   前記第１スレーブ制御手段と前記第２スレーブ制御手段とに対してそれぞれシリアル通信線を介して接続されており、前記通過検知手段の検知結果に基づき、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段を制御するマスタ制御手段と、
   を備え、
   前記マスタ制御手段は、
   前記媒体のサイズ情報に基づき前記第１搬送手段および前記第２搬送手段を同期駆動するか非同期駆動するかを決定し、
   前記第１搬送手段および前記第２搬送手段を同期駆動すると決定した場合は、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段に対して同期起動要求を送信し、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段の両方から該同期起動要求に対する応答を受信した後、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段の両方に対して同期のタイミングを制御するための同期コマンドを送信し、
   前記第１搬送手段および前記第２搬送手段を非同期駆動すると決定した場合は、前記第１スレーブ制御手段および前記第２スレーブ制御手段に対して独立に非同期起動要求を送信することを特徴とする媒体搬送装置。
2. 前記通過検知手段は、
   前記搬送路の第１搬送区間を搬送される前記媒体の先端の通過と後端の通過とを検出する第１検出手段と、
   前記第１搬送区間よりも前記媒体の搬送方向で下流側に位置する第２搬送区間を搬送される前記媒体の先端の通過と後端の通過とを検出する第２検出手段と
   を備え、
   前記マスタ制御手段は、
   前記第１検出手段が前記媒体の先端の通過を検出してから後端の通過を検出する前に前記第２検出手段が該媒体の先端の通過を検出したときに、前記第１スレーブ制御手段と前記第２スレーブ制御手段とに同期起動要求を送信し、
   前記第１検出手段が前記媒体の後端の通過を検出した後に前記第２検出手段が該媒体の先端の通過を検出したときに、前記第２スレーブ制御手段に前記第１スレーブ制御手段と非同期で動作するよう非同期起動要求を送信することを特徴とする請求項１に記載の媒体搬送装置。
3. 前記マスタ制御手段は、前記シリアル通信線である第１通信路を介して、前記第１スレーブ制御手段と前記第２スレーブ制御手段に対して前記同期起動要求を送信し、
   前記マスタ制御手段は、前記第１通信路を介して、前記非同期起動要求を送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の媒体搬送装置。
4. 前記マスタ制御手段から前記第１スレーブ制御手段と前記第２スレーブ制御手段とへ前記同期のタイミングを示す同期信号を伝送するための第２通信路をさらに備え、
   前記マスタ制御手段は、前記シリアル通信線である第１通信路を介して、前記第１スレーブ制御手段と前記第２スレーブ制御手段に対して前記同期起動要求を送信するとともに、該同期起動要求に対する応答を受信した後に該同期のタイミングを示す同期信号を、前記第２通信路を介して送信し、
   前記マスタ制御手段は、前記第１通信路を介して、前記第２スレーブ制御手段に対し、前記非同期起動要求を送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の媒体搬送装置。
5. 前記第２通信路は単一の信号線であることを特徴とする請求項４に記載の媒体搬送装置。
6. 画像形成装置であって、
   像担持体と、
   前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
   前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
   前記静電潜像をトナーにより現像し、トナー画像を形成する現像手段と、
   前記トナー画像を転写する転写手段と、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載の媒体搬送装置と
   を備え、前記転写手段は、前記媒体搬送装置により搬送される媒体に対して前記トナー画像を転写することを特徴とする画像形成装置。

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