JP5743391B2 - 制御装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、負荷の制御を行う下層制御部と、下層制御部を制御する上層制御部と、上層制御部と下層制御部の間の通信を行う通信線を有する制御装置に関する。

従来の画像形成装置は、複数の負荷を１つのコントローラにより駆動制御していた。しかし、装置の規模が大きくなり、負荷が増加するに伴い、コントローラと各負荷との配線が増加し、複雑化するため、作業コストが増加する傾向にある。そこで、負荷の近傍に負荷を駆動制御するスレーブコントローラを分散して複数配置し、これらのスレーブコントローラをマスタコントローラにより制御する構成が提案されている（特許文献１）。特許文献１では、マスタコントローラからシリアル通信により負荷制御要求を受信したスレーブコントローラにより該当する負荷を制御する装置において、スレーブコントローラはマスタコントローラとの間の通信エラーを検出すると負荷を停止するように制御することが提案されている。

特開平１１−１６３８８５号公報

しかしながら、異常時にスレーブコントローラが自律的に負荷を停止させることができる一方で、マスタコントローラ側ではその原因について把握できない。仮にマスタコントローラが通信エラーの発生を認識できたとしても、通信エラーは通信ラインへのノイズ混入によって発生する場合の他、スレーブコントローラへの電源電圧に異常があった場合にも発生するため、マスタコントローラは詳細な原因については認識できない。そのため、マスタコントローラはエラー発生時に表示部に詳細なエラー原因を表示させることができず、サービスマン等は詳細なエラー原因の究明に時間がかかってしまう。

上述の課題を解決するため、本発明は、電源の電圧を検知する検知手段を有し、負荷を制御する下層制御部と、前記下層制御部を制御する上層制御部と、前記上層制御部と前記下層制御との間におけるデータ通信を行うための第１信号ラインと、前記上層制御部から前記下層制御部にリセット信号を送信するための第２信号ラインと、前記検知手段によって前記電源の電圧が低下したことが検知されたか否かを示す信号を前記下層制御部から前記上層制御部に通信するための第３信号ラインとを有する通信手段とを有し、前記上層制御部は、前記第１信号ラインを用いて行われたデータ通信に基づき通信エラーを検出する検出処理を行い、該検出処理により通信エラーが検出された場合は、前記第２信号ラインを用いてリセット信号を送信し、通信エラーが発生したことを報知し、前記第３信号ラインを用いて前記電源の電圧が低下したことを示す信号を受信した場合は、前記第２信号ラインを用いて前記リセット信号を送信し、前記電圧が低下したことを報知し、前記下層制御部は、前記第２信号ラインを用いてリセット信号を受信した場合は、前記負荷の動作を停止させることを特徴とする。

本発明によれば、通信手段の通信異常とは識別可能に、下層制御部の電源電圧の異常を報知できるので、サービスマン等はこれによって短時間で異常の原因究明をすることができる。

本発明の実施形態の画像形成装置１００のブロック図。 マスタコントローラとスレーブコントローラの通信を説明するブロック図。 マスタスレーブ間通信のタイミングチャート。 システム制御部１０１が実行する処理を示すフローチャート。

図１は本発明の実施形態の画像形成装置１００のブロック図である。システム制御部１０１（上層制御部）は、画像形成装置１００の背面中央部に配置されている。システム制御部１０１内には、システムを司るＣＰＵ１５０と、通信制御を司るマスタコントローラ１１０が備えられている。給紙ユニット制御部１０４は、給紙を行う負荷の動作制御用のスレーブコントローラ１１４（下層制御部）を備えており、給紙部近傍に配置されている。定着ユニット制御部１０３は、定着を行う負荷の動作制御用のスレーブコントローラ１１３（下層制御部）を備え、定着器近傍に配置されている。また排紙ユニット制御部１０２は、排紙を行う負荷の動作制御用のスレーブコントローラ１１２（下層制御部）を備え、排紙部近傍に配置されている。システム制御部１０１は、複数のスレーブコントローラに対してシリアル通信によりコマンド送信を行い、複数のスレーブコントローラを統括制御する。

図２はマスタコントローラとスレーブコントローラの通信を説明するためのブロック図である。図２ではマスタコントローラ１１０とスレーブコントローラ１１３の通信を説明するが、その他のスレーブコントローラ１１２、１１４の通信についてもスレーブコントローラ１１３の通信と同様である。定着ユニット制御部１０３は、定着部負荷制御用のスレーブコントローラ１１３の他に、定着ユニット制御部１０３の電源電圧を検知する電源電圧検知部１１５を備えている。マスタスレーブ間の通信線として、シリアル通信を行うためのクロック信号線２０１、マスタコントローラからスレーブコントローラへシリアル通信データを送信するデータ信号送信線２０２、マスタコントローラがスレーブコントローラからシリアル通信データを受信するデータ信号受信線２０３が備えられている。シリアル通信データはクロック信号線２０１のクロックに同期してデータ信号送信線２０２及びデータ信号受信線２０３上を転送される。

また、マスタスレーブ間には、スレーブコントローラをリセットさせるためのリセット信号線２０４、電源電圧検知部１１５からシステム制御部１０１に電源の異常低下を知らせるためのパワーレディ信号線２０５が設けられている。マスタコントローラ１１０は、マスタスレーブ間のシリアル通信１フレームごとに周知のパリティチェックを行うことにより、シリアル通信の通信異常を検出する。マスタコントローラ１１０は、通信異常を検出した場合には、リセット信号線２０４にリセット信号を出力することにより、スレーブコントローラ１１３をリセットさせる。

次に、本実施形態のマスタスレーブ間通信のタイミングチャートを図３に示す。図３（Ａ）は、正常通信時のタイミングチャートである。マスタコントローラ１１０は、負荷ユニットの電源電圧検知部のパワーレディ信号がハイとなったら、リセット信号線をローにすることにより、スレーブコントローラのリセットを解除する。マスタコントローラ１１０は、リセット信号線をローにした後、シリアル通信を開始する。

図３（Ｂ）は、パリティチェックにより通信異常が検出された場合のタイミングチャートである。図３（Ａ）と同様に、マスタコントローラはパワーレディ信号がハイになったらリセットを解除し、シリアル通信を開始する。１フレームの通信終了時に、マスタコントローラはＲＸデータのＡＣＫビット、パリティービットが正しいか判断することによりパリティチェックを行う。パリティチェックの結果が正しければ、マスタコントローラは次のフレームの通信を開始する。パリティチェックの結果、異常と判断したとき、マスタコントローラは即座にスレーブコントローラにリセットをかけ、シリアル通信を停止する。なお、図３（Ｂ）は、２フレーム目のＡＣＫビットまたはパリティービットに異常がある場合を示している。スレーブコントローラはリセットされると、スレーブコントローラが制御しているモータ等の各負荷への出力をハイインピーダンスにすることにより、各負荷の動作を停止させる。従って、異常発生時に各負荷を停止させる際に、各負荷を故障させることがない。この場合、マスタコントローラ１１０はＣＰＵ１５０に通信エラーを通知し、ＣＰＵ１５０は表示部３００にマスタコントローラ１１０とスレーブコントローラ１１３の間の通信エラーが発生したことを表示させる。

図３（Ｃ）は、シリアル通信中に電源異常が発生した場合のタイミングチャートである。図３（Ａ）と同様に、マスタコントローラはパワーレディ信号がハイになったらリセットを解除し、シリアル通信を開始する。シリアル通信中に電源電圧検知部１１５のパワーレディ信号がローとなったとき、マスタコントローラは即座にスレーブコントローラにリセットをかけ、シリアル通信を停止する。この場合、マスタコントローラ１１０はＣＰＵ１５０に電源異常を通知し、ＣＰＵ１５０は、マスタスレーブ間の通信エラーとは識別可能に、表示部３００にスレーブコントローラ１１３の電源異常が発生したことを表示させる。

上述のように、表示部３００には、マスタコントローラ１１０とスレーブコントローラ１１３の間の通信エラーが発生したことや、スレーブコントローラ１１３の電源異常が発生したことが識別可能に表示されるので、サービスマン等はこれによって短時間で異常の原因究明をすることができる。短時間で異常の原因究明がなされれば、異常の発生した画像形成装置を短時間で復旧させることが可能となり、画像形成装置が使用できない時間（ダウンタイム）を低減することができる。なお、本実施形態では、表示部３００によってサービスマン等に異常の内容の報知を行ったが、これに限られるものではなく、通信回線を介して遠隔地の監視センターの表示装置に画像形成装置の固有情報（ＩＤ）とともに異常の内容を送信することにより報知するようにしてもよい。

図４はシステム制御部１０１が実行する処理を示すフローチャートである。まず、電源が投入されると、ＣＰＵ１５０は各ユニットからのパワーレディを確認する（Ｓ４０１）。パワーレディ信号がローの場合は、ＣＰＵ１５０は電源投入から所定時間ローが続いたかどうかの判断を行い（Ｓ４５１）、所定時間内であればステップ４０１に戻る。所定時間経過してもローを検知する場合は後述するステップ４１４に移行する。ステップ４０１でパワーレディ信号がハイの場合、ＣＰＵ１５０は、マスタコントローラ１１０に対し、通信開始指示を行い、マスタコントローラ１１０はこの指示を基にスレーブコントローラ１１３のリセットを解除し（Ｓ４０２）、シリアル通信を開始する（Ｓ４０３）。

シリアル通信開始後、ＣＰＵ１５０は、パワーレディ信号がローであるかの検知を行い（Ｓ４１１）、ローでない場合は、マスタコントローラ１１０は１フレームの通信が終了したかの判断を行う（Ｓ４０４）。１フレームの通信が終了していない場合はステップＳ４１１へ戻り、１フレームの通信が終了した場合は、マスタコントローラ１１０は１フレーム内で通信エラーが発生したかどうかの判断を行う（Ｓ４０５）。前述した通り、通信エラーの検出は１フレーム毎のパリティチェックにより行われる。

ステップＳ４０５で通信エラーが発生していない場合は、ステップ４０５に戻り、マスタコントローラ１１０は次のシリアル通信を開始する。ステップＳ４０５で通信エラーが発生したと判断した場合は、シリアル通信を停止し（Ｓ４０６）、スレーブコントローラ１１３にリセットをかける（Ｓ４０７）。その後、ＣＰＵ１５０は、マスタコントローラ１１０とスレーブコントローラ１１３との間で通信エラーが発生したことを表示部３００に表示させる（Ｓ４０８）。

ステップＳ４１１で、パワーレディ信号がローになった場合は、シリアル通信を停止し（Ｓ４１２）、スレーブコントローラ１１３にリセットをかける（Ｓ４１３）。その後、スレーブコントローラ１１３の電源異常であることを表示部３００に表示させる（Ｓ４１４）。

１０１ システム制御部
１１０ マスタコントローラ
１１３ スレーブコントローラ
１１５ 電源電圧検知部

Claims (5)

1. 電源の電圧を検知する検知手段を有し、負荷を制御する下層制御部と、
   前記下層制御部を制御する上層制御部と、
   前記上層制御部と前記下層制御との間におけるデータ通信を行うための第１信号ラインと、前記上層制御部から前記下層制御部にリセット信号を送信するための第２信号ラインと、前記検知手段によって前記電源の電圧が低下したことが検知されたか否かを示す信号を前記下層制御部から前記上層制御部に通信するための第３信号ラインとを有する通信手段とを有し、
   前記上層制御部は、
   前記第１信号ラインを用いて行われたデータ通信に基づき通信エラーを検出する検出処理を行い、該検出処理により通信エラーが検出された場合は、前記第２信号ラインを用いてリセット信号を送信し、通信エラーが発生したことを報知し、
   前記第３信号ラインを用いて前記電圧が低下したことを示す信号を受信した場合は、前記第２信号ラインを用いて前記リセット信号を送信し、前記電源の電圧が低下したことを報知し、
   前記下層制御部は、
   前記第２信号ラインを用いてリセット信号を受信した場合は、前記負荷の動作を停止させる
   ことを特徴とする制御装置。
2. 前記報知手段は表示部であることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記上層制御部は、前記制御装置の固有情報ととともに前記通信エラーが発生したことまたは前記電源の電圧が低下したことを示す情報を外部の監視装置に送信することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
4. 前記第１信号ラインは、クロック信号線、前記上層制御部から前記下層制御部にデータを送信するデータ信号送信線および前記上層制御部が前記下層制御部からデータを受信するデータ信号受信線を有し、
   前記第１信号ラインを用いたデータはシリアル通信であることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
5. 請求項１記載の制御装置を有する画像形成装置であり、
   前記上層制御部は前記画像形成装置の背面の中央部に配置されており、
   前記下層制御部は定着を行う負荷を制御し、該下層制御部は前記定着を行う負荷の近傍に配置されていることを特徴とする画像形成装置。

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