スレーブノード、及び、画像形成装置、及び、スレーブアドレス設定方法
【課題】スレーブノードとして共通デバイスを用いながらも、アドレスの設定や変更等の管理が容易に行なえるスレーブノードを提供する。
【解決手段】少なくとも一つのマスタノード９を備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノード９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）に、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するアドレス生成部９２（９２ａ、９２ｂ、・・・）と、前記外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を降圧して外部出力端子に出力する降圧回路９３（９３ａ、９３ｂ、・・・）と、前記アドレス生成部９２に前記アナログ電圧値を前記スレーブアドレスに変換するアドレス変換テーブル９４（９４ａ、９４ｂ、・・・）を備え、前記外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子を接続可能に構成する。
【解決手段】少なくとも一つのマスタノード９を備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノード９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）に、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するアドレス生成部９２（９２ａ、９２ｂ、・・・）と、前記外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を降圧して外部出力端子に出力する降圧回路９３（９３ａ、９３ｂ、・・・）と、前記アドレス生成部９２に前記アナログ電圧値を前記スレーブアドレスに変換するアドレス変換テーブル９４（９４ａ、９４ｂ、・・・）を備え、前記外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子を接続可能に構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノード、及び、当該スレーブノードを搭載した画像形成装置、及び、当該スレーブノードのスレーブノードアドレス設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの画像形成装置を制御するために、高性能なＣＰＵを備えた単一の制御部を備え、当該制御部により各部の制御を行うように構成すると、当該制御部の動作プログラムが非常に複雑なものとなり、プログラム開発期間が長くなるとともに、ＣＰＵが高価なために機器の製造コストや部品コストが上昇する。
【０００３】
そこで、安価なＣＰＵを備えた複数の制御部をシリアル通信ラインを介して接続し、夫々の制御部が像読取部や画像形成部等の被制御部を制御する分散制御システムを採用した画像形成装置が多く存在する。この場合、各制御部で実行されるプログラムが簡素になり、プログラムの開発期間の短縮を図ることができ、装置の製造コストや部品コストの上昇を抑えることができる。当該分散制御システムは、画像形成装置以外の多くの装置で頻繁に採用されている。
【０００４】
このような分散制御システムに採用される通信システムの一つに、マスタノードと複数のスレーブノードがシリアルバスを介して接続され、マスタノードが各スレーブノードにポーリング処理して通信を行うバス型シリアル通信システムがある。
【０００５】
バス型シリアル通信システムでは、各スレーブノードには事前に固有のスレーブアドレスが付与され、マスタノードがスレーブアドレスを指定して通信を許可するスレーブノードを選択し、選択したスレーブノードと通信を行ない、通信が終了するとマスタノードは他のスレーブノードのスレーブアドレスを指定して当該他のスレーブノードに通信を許可し、当該スレーブノードと通信を行なう。このような通信プロトコルに基づいてマスタノードと各スレーブノードは当該互いに通信しながら、システム全体の制御を実行する。
【０００６】
特許文献１に記載されているように、従来、各スレーブノードのアドレスは、各スレーブノードにアドレスの桁数に応じたアドレス設定用の複数のアドレス設定端子をディップスイッチや抵抗を介してプルアップまたはプルダウンすることによって設定され、または、各スレーブノードに設けられたＲＯＭ等に予め記憶されていた。
【０００７】
前者の場合には、シリアル通信用の入出力端子の他にアドレス設定端子が数多く必要となり、コストの上昇を招き、後者の場合には、柔軟性に欠けるという問題があるため、特許文献１では、以下のアドレス設定方法が提案されている。
【０００８】
つまり、第１乃至第Ｎのスレーブノードが接続された第１乃至第Ｎの主シリアルバスが第１乃至第（Ｎ−１）のノード制御回路によって隔てられ、バス型シリアル通信システムを初期電源投入することによって、第１乃至第Ｎのスレーブノードと第１乃至第（Ｎ−１）のノード制御回路とをパワーオンリセットし、第１のスレーブノードと第１のノード制御回路のみを第１の主シリアルバスを介して制御マスタノードに電気的に接続し、制御マスタノードが第１乃至第Ｎのスレーブノード用の第１乃至第Ｎのアドレス情報を、順次、第１の主シリアルバス上に送出し、それによって、第１乃至前記第（Ｎ−１）のノード制御回路が、それぞれ、第１乃至第（Ｎ−１）のアドレス情報を受けたときに、各自の入力と出力とを電気的に接続して、第２乃至第Ｎのスレーブノードを、順次、制御マスタノードに接続させ、第１乃至第Ｎのスレーブノードは、パワーオンリセット後に、最初に受信したアドレス情報を自己のアドレスとして設定することによって、第１乃至第Ｎのスレーブノードに、それぞれ、第１乃至第Ｎのアドレス情報が自己のアドレスとして設定されるアドレス設定方法である。
【特許文献１】特開平５−２９２０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された従来技術では、一度設定されたスレーブノードのアドレスを変更する必要が生じると、対応するアドレスデータが格納されたＲＯＭと交換したり、ディップスイッチを再度設定する必要があり、アドレスの変更設定等の管理が非常に煩雑である。さらに、スレーブアドレスを個別に設定する必要があるため、ハードウェア及びソフトウェアが共通のデバイスを用いて複数のスレーブノードを構成することが困難であるという問題もあった。
【００１０】
他方、特許文献１で提案されたアドレス設定方法では、複数のノード制御回路を設ける必要があり、基板の大型化、実装部品の増大等に伴なうコストの上昇、信頼性の低下を招く虞がある点で従来と同様であり、電源投入後に全てのスレーブアドレスが設定されるまでの時間が長くなるという問題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、スレーブノードとして共通デバイスを用いながらも、アドレスの設定や変更等の管理が容易に行なえるスレーブノード、及び、当該スレーブノードを搭載した画像形成装置、及び、当該スレーブノードのアドレス設定方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明によるスレーブノードの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノードであって、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するアドレス生成部を備えている点にある。
【００１３】
上述の構成によれば、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて、アドレス生成部により自己のスレーブアドレスが設定されるので、スレーブノード側にアドレス設定のための個別の回路やＲＯＭを設け無くとも、外部入力端子に入力されるアナログ電圧値を適切に管理することにより、各スレーブノードを固有のアドレスに設定または変更することが極めて容易になる。その結果、複数のスレーブノードを共通に構成することも可能になる。
【００１４】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を降圧して外部出力端子に出力する降圧回路を備え、前記外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子が接続可能に構成されている点にある。
【００１５】
上述の構成によれば、外部入力端子に入力されるアナログ電圧が降圧回路により降圧されて次のスレーブノードの外部入力端子に入力されるため、各スレーブノードのアドレス設定のための電圧を個別に調整する必要がなくなり、順次異なる電圧が入力される各スレーブノードでは、夫々のアドレス生成部により固有のアドレスが設定される。
【００１６】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または二の特徴構成に加えて、前記アドレス生成部に前記アナログ電圧値を前記スレーブアドレスに変換するアドレス変換テーブルを備えている点にある。
【００１７】
上述の構成によれば、アドレス生成部はアドレス変換テーブルを参照して、入力されるアナログ電圧値に対応するアドレスを設定することができる。
【００１８】
本発明による画像形成装置の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに請求項１から３の何れかに記載のスレーブノードが複数接続され、各スレーブノードが前記マスタノードの指令に基づいて被制御部を制御するように構成されている点にある。
【００１９】
上述の構成によれば、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて固有のアドレスが設定された各スレーブノードにより、マスタノードの指令のもと、被制御部の制御が分散して実行される。
【００２０】
本発明によるスレーブアドレス設定方法の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノードのスレーブアドレス設定方法であって、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定する点にある。
【００２１】
上述の構成によれば、外部入力端子に入力するアナログ電圧値を適切に設定すれば、各スレーブノードのアドレスを容易に設定、または変更管理できる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明した通り、本発明によれば、スレーブノードとして共通デバイスを用いながらも、アドレスの設定や変更等の管理が容易に行なえるスレーブノード、及び、当該スレーブノードを搭載した画像形成装置、及び、当該スレーブノードのアドレス設定方法を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明にスレーブノードを用いた通信システムについて説明する。
【００２４】
図１に示すように、マスタノード９に、シリアルバス８を介して複数のスレーブノード９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）が接続されてバス型シリアル通信システムが構成されている。
【００２５】
シリアルバス８は、マスタノード９と各スレーブノード９０の間で送受信されるシリアルデータを伝送する双方向のデータライン８０と、マスタノード９から送信されるクロック信号を伝送するクロック信号ライン８１で構成されている。
【００２６】
各スレーブノード９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）はハードウェア及びソフトウェアが共通のデバイスで構成されている。以下、スレーブノード９０ａを例に説明する。スレーブノード９０ａは、シリアルバス８を介してマスタノード９とシリアル通信を行うシリアル通信部９１ａと、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するアドレス生成部９２ａを備えている。
【００２７】
アドレス生成部９２ａは、図２（ａ）に示すように、検出されたアナログ電圧値をスレーブアドレスに変換するアドレス変換テーブル９４ａを備え、アドレス変換テーブル９４ａを参照して、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づき、自己のアドレスを設定する。
【００２８】
また、アドレス生成部９２ａは、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を分圧抵抗により降圧して外部出力端子に出力する降圧回路９３ａを備え、外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子が接続可能に構成されている。本実施形態では、あるスレーブノードの外部出力端子は、隣のスレーブノードの外部入力端子と接続されるように構成され、スレーブノード９０ａの外部出力端子は、スレーブノード９０ｂの外部入力端子と接続されている。
【００２９】
従って、マスタノード９の外部出力端子からスレーブノード９０ａの外部入力端子に入力されたアナログ電圧値Ｖａ１は降圧回路９３ａで降圧され、アナログ電圧値Ｖａ２がスレーブノード９０ｂの外部入力端子に入力される。このように、各スレーブノード９０の外部入力端子には異なるアナログ電圧値が入力され、各アドレス生成部９２によって固有のアドレスが各スレーブノードに設定される。
【００３０】
マスタノード９は、各スレーブノード９０のアドレスが設定されたスレーブ属性テーブル９００を備え、スレーブ属性テーブル９００を参照してアドレスを指定し、ポーリング方式で各スレーブノード９０とシリアル通信を行う。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、スレーブ属性テーブル９００は、当該通信システムで各スレーブノード９０が担う役割（例えば、スレーブノードが被制御部を制御する制御装置である場合、どの制御装置を制御するのかなど）を示すスレーブ属性に対応するアドレスが設定されたテーブルデータでなる。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、マスタノード９と各スレーブノード９０の間でデータライン８０を介して送受信されるデータにはヘッダが付加され、ヘッダには送信先のノードのアドレスが設定される。
【００３３】
図３（ｂ）に示すように、当該データは、クロック信号ライン８１を伝送されるクロック信号に同期してデータライン８０を介して送受信される。送信側のノードは、当該クロック信号の立上りエッジに同期してデータを送信し、受信側のノードは当該クロック信号の立下りエッジに同期してデータを受信する。
【００３４】
マスタノード９とスレーブノード９０間のデータ送受信について、マスタノード９とスレーブノード９０ａ間のデータ送受信を例に説明すると、図３（ｃ）に示すように、マスタノード９は、スレーブ属性テーブル９００を参照してスレーブノード９０ａのアドレスをヘッダに設定した「送信確認」データをシリアルバス８に送信する。各スレーブノード９０はシリアルバス８を介して受信した当該「送信確認データ」のヘッダに設定されたアドレスを確認し、自己のアドレスが設定していなければ破棄する。
【００３５】
「送信確認データ」のヘッダに自己のアドレスが設定されていたスレーブノード９０ａは、シリアルバス８に「応答データ」を送信し、その後、送信すべきデータがあるときには、予め設定された所定時間以内に当該データをシリアルバス８に送信する。当該所定時間が経過すると、マスタノード９はヘッダにスレーブノード９０ａのアドレスが設定された「完了確認データ」をシリアルバス８に送信する。これにより、マスタノード９とスレーブノード９０ａ間のデータ送受信は終了する。
【００３６】
マスタノード９は、スレーブノード９０ａとの通信が終了すると、スレーブノード９０ｂのアドレスをヘッダに設定した「送信確認データ」を送信して、スレーブノード９０ｂとの通信を開始し、上述の手順の繰り返しにより、マスタノード９とスレーブノード９０間のデータ送受信が行われる。
【００３７】
図４に示すように、スレーブノード９０ａは、シリアル通信部９１ａが組み込まれたマイクロコンピュータ９５ａと、降圧回路９３ａや基準電圧生成回路９９ａや入出力インタフェース回路などの周辺回路を備えている。
【００３８】
マイクロコンピュータ９５ａは、ＣＰＵ９６ａと、ＣＰＵ９６ａの動作プログラムが格納されたＲＯＭと、作業領域となるＲＡＭと、シリアルバス８と接続され、マスタノード９とシリアル通信を行う通信制御部９７ａと、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値をＡ／Ｄ変換して取得し、ＣＰＵ９６ａに入力するＡ／Ｄポート９８ａ等を備える。
【００３９】
マイクロコンピュータ９５ａは、ＲＯＭに格納された動作プログラムを実行して規定のアルゴリズムに従って動作し、自己のアドレスを設定し、マスタノード９とのシリアル通信を実行する。
【００４０】
Ａ／Ｄポート９８ａは、基準電圧生成回路９９ａから供給される基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて、外部入力端子に入力されたアナログ電圧の値を取得する。
【００４１】
ここで、各スレーブノード９０には、同一の基準電圧Ｖｒｅｆが入力されるように、共通の基準電圧生成回路９８が設けられ、各スレーブノード９０に備えたＡ／Ｄポート９８によるＡ／Ｄ変換値に誤差がないように構成されている。
【００４２】
ＣＰＵ９６ａは、ＲＯＭに記憶されたアドレス変換テーブル９４ａを参照して、Ａ／Ｄポート９８ａから入力されたアナログ電圧値Ｖａ１に対応するアドレス「ｒ」を自己のアドレス（ノードアドレス）としてＲＡＭに記憶する。
【００４３】
即ち、ＲＯＭに格納された動作プログラムとアドレス変換テーブル９４ａと、当該プログラムを実行するＣＰＵ９６ａと、Ａ／Ｄポート９８ａにより、スレーブノード９０ａのアドレス生成部９２ａが構成される。
【００４４】
通信制御部９７ａは、シリアルバス８を介して入力されたデータを受信バッファにセットしてＣＰＵ９６ａに割込みをかける。ＣＰＵ９６ａは当該割込みにより受信バッファのデータのヘッダに設定されたアドレスを確認し、ＲＡＭに記憶された自己のアドレス「ｒ」と一致すれば当該データを取り込み、一致しなければ破棄する。
【００４５】
ＣＰＵ９６ａは、送信すべきデータを送信バッファにセットして、通信制御部９７ａに対して送信コマンドを出力する。通信制御部９７ａは当該コマンドにより送信バッファにセットされたデータをシリアルバス８に送信する。
【００４６】
即ち、ＲＯＭに格納された動作プログラムと、当該プログラムを実行するＣＰＵ９６ａと、通信制御部９７ａと、送信バッファと受信バッファにより、シリアル通信部９１ａが構成される。
【００４７】
以下に、スレーブノード９０ａのアドレス設定方法について、図５に記したフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
スレーブノード９０ａに電源が投入されると、ＣＰＵ９６ａは動作プログラムを実行してＲＡＭの初期化や入出力ポート等のポート設定などの初期設定を実行する（Ｓ１〜Ｓ３）。
【００４９】
ＣＰＵ９６ａは、Ａ／Ｄポート９８ａを介して外部入力端子に入力されたアナログ電圧値Ｖａ１を取得し、ＲＯＭに格納されたアドレス変換テーブル９４ａを参照して、当該アナログ電圧値Ｖａ１に対応するアドレス「ｒ」を自己のアドレスとして設定し、ＲＡＭに記憶する（Ｓ４〜Ｓ６）。
【００５０】
ここで、アドレス変換テーブル９４ａは、スレーブノード９０ａのＲＯＭに備えるものでなく、マスタノード９からシリアルバス８を介してスレーブノード９０ａにブロードキャストで送信されてＲＡＭに格納されるものであってもよい。
【００５１】
具体的には、例えば、全てのスレーブノード９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）で受信可能なノードアドレスを予め設定しておき、マスタノード９は、当該ノードアドレスを設定したヘッダを付加して、アドレス変換テーブル９４をブロードキャストで送信し、スレーブノード９０ａは、シリアルバス８を介して受信したアドレス変換テーブル９４をアドレス変換テーブル９４ａとしてＲＡＭに格納する。
【００５２】
この場合、スレーブノード９０ａで予めＲＯＭにアドレス変換テーブル９４ａを設ける必要がないので、アドレス生成部９２ａにより設定される自己のアドレスの自由度が高まり、スレーブノード９０ａの汎用性が高くなる。
【００５３】
また、マスタノード９は、各スレーブノード９０のスレーブ属性に対応するアドレスが設定されたスレーブ属性テーブル９００を備えるものとしたが、スレーブ属性テーブル９００を備えず、通信システムへの電源投入時などに、シリアルバス８を介して、各スレーブノード９０に夫々のスレーブ属性を問い合わせて、スレーブ属性テーブル９００に対応するテーブルを生成するものであってもよい。
【００５４】
具体的には、例えば、スレーブノード９０が被制御部を制御する制御装置である場合、固有の信号を出力するポートを被制御部に備え、各スレーブノード９０は、夫々の制御対象である被制御部から当該信号を受信して自らのスレーブ属性を取得することができるように構成することで、スレーブノード９０が共通デバイスで構成される場合であっても、自らのスレーブ属性を取得することができる。
【００５５】
この場合、例えば、被制御部が４つであるときには、２つのポートを用いることで、被制御部から固有の信号を出力させることができる。また、固有の信号を出力するポートに替えて、固有のコードを格納したＲＯＭを被制御部に備え、スレーブノードが当該ＲＯＭを参照することで自らのスレーブ属性を取得することができるものであってもよい。
【００５６】
以下に、上述の通信システムを搭載した画像形成装置の実施形態について、カラーデジタル複写機を例に説明する。
【００５７】
図６に示すように、電子写真方式を採用したタンデム式のカラーデジタル複写機１００は、オペレータとのマンマシンインタフェースである操作部２００と、原稿から原稿画像を光電変換して画像データとして読み取る画像読取部３００と、画像読取部３００によって読み取られた画像データに基づいてトナー像を形成し、用紙カセット４３０（４３１〜４３４）から搬送した用紙に当該トナー像を転写し、定着処理する画像形成部４００などの機能ブロックを備え、各機能ブロックの動作は夫々に対応する制御部により制御される。
【００５８】
上述したスレーブノード９０は、現像制御部５０として画像形成部４００に複数配置され、マスタノードであるエンジンコントローラ５に制御される。エンジンコントローラ５に、シリアルバス６を介して各現像制御部５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）が接続されてバス型シリアル通信システムが構成されており、エンジンコントローラ５は現像制御部５０などを介して画像形成部４００を統括制御する。
【００５９】
画像形成部４００は、図７に示すように、夫々がＹＭＣＫの何れかの色のトナー像を形成することで四色のトナー像を形成する四個の画像形成ユニット４（４ａ〜４ｄ）を備える。画像形成ユニット４（４ａ〜４ｄ）のハードウェアは同一に構成される。画像形成ユニット４のハードウェア構成について、画像形成ユニット４ａを例に説明する。
【００６０】
画像形成ユニット４ａは、像担持体４１ａと、像担持体４１ａの周囲に順に配置され、像担持体４１ａに接触配置されて像担持体４１ａを帯電処理する帯電部材４２ａと、帯電された像担持体４１ａを露光して静電潜像を形成するプリントヘッド４３ａと、像担持体４１ａに形成された静電潜像にトナーを静電付着させてトナー像を顕像化する現像部４４ａと、像担持体４１ａに残留するトナーを除去して回収するクリーナ部４５ａと、像担持体４１ａの残留電位を落して均一にする除電ランプ４６ａを備えている。
【００６１】
現像部４４ａは、像担持体４１の静電潜像にトナーを静電付着させる現像ローラを備え、現像ローラは駆動用モータにより回転駆動される。また、現像部４４ａは、トナー濃度を検出するトナーセンサを備え、トナーセンサに検出されたトナー濃度に基づいて図示しないトナーカートリッジから現像部４４ａにトナーが供給される。
【００６２】
駆動用モータの回転駆動制御とトナーセンサのトナー検出は、夫々に対応する現像制御部５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）により制御される。各制御対象が同一デバイスであり、制御動作は共通であるため、各現像制御部５０は共通の動作プログラムに基づき動作する共通デバイスで構成される。
【００６３】
現像制御部５０ａを例に説明すると、図８に示すように、現像制御部５０ａは、マイクロコンピュータ５３ａと、周辺回路として、抵抗Ｒ５４０ａでなる降圧回路５４ａと、マイクロコンピュータ５３ａからの制御信号に基づいて駆動用モータを回転駆動するモータ駆動回路７１ａと、トナーセンサから入力されるトナー濃度検出信号をマイクロコンピュータ５３ａに入力するセンサ信号入力回路７０ａを備える。即ち、現像制御部５０ａは本発明のスレーブノードである。現像制御部５０ａは、シリアル通信部５５ａとアドレス生成部５６ａを備える。
【００６４】
カラーデジタル複写機１００に電源が投入されると、現像制御部５０ａの外部入力端子には、エンジンコントローラ５から抵抗Ｒ５１を介してアナログ電圧値Ｖａ１が入力される。アドレス生成部５６ａは、図９（ａ）に示すように、アナログ電圧の値と、当該電圧値に対応するアドレスが設定されたアドレス変換テーブル５７ａを参照して、アナログ電圧値Ｖａ１に基づき、自己のアドレスを設定する。また、アナログ電圧値Ｖａ１は降圧回路５４ａにより降圧されて外部出力端子から出力され、現像制御部５０ｂの外部入力端子にアナログ電圧値Ｖａ２が入力される。
【００６５】
他の現像制御部５０ｂ、５０ｃ、５０ｄでも、同様に夫々のアドレス生成部５６ｂ、５６ｃ、５６ｄにより、アドレスレス変換テーブル５７ｂ、５７ｃ、５７ｄが参照されて、夫々の外部入力端子に入力されるアナログ電圧値Ｖａ２、Ｖａ３、Ｖａ４に基づき、固有のアドレスが設定される。
【００６６】
エンジンコントローラ５は、図９（ｂ）に示すように、各現像制御部５０に設定されるアドレスと、当該アドレスが設定された現像制御部５０に対応する画像形成ユニット４が備えるトナーの色をスレーブ属性とするスレーブ属性テーブル５００を備えている。従って、エンジンコントローラ５は、スレーブ属性テーブル５００を参照してアドレスを指定し、各現像制御部５０と通信を行うことができる。
【００６７】
以下に、別実施形態について説明する。
【００６８】
上述の実施形態では、カラーデジタル複写機１００は、各画像形成ユニット４の現像部４４の駆動用モータの回転駆動制御とトナーセンサのトナー検出を行う４つの現像制御部を本発明のスレーブノードとして備えるものとして説明したが、図１０に示すように、対応する画像形成ユニット４を固有に制御する４つの画像形成ユニット制御部４０（４０ａ〜４０ｄ）を本発明のスレーブノードとして備えるものであってもよい。
【００６９】
上述の実施形態では、マスタノードであるエンジンコントローラ５は、スレーブノードである現像制御部５０とバス型シリアル通信システムを構成するものとしたが、例えば、カラーデジタル複写機１００の用紙カセット４３０（４３１〜４３４）の夫々に給紙制御部７０（７０ａ〜７０ｄ）を備え、給紙制御部７０により各用紙カセット４３０の用紙の有無や用紙種別などを管理するように構成されるとき、図１１（ａ）に示すように、エンジンコントローラ５は画像形成ユニットを統括制御する画像形成制御部５ａと用紙カセット４３０（４３１〜４３４）からの用紙搬送を統括制御する搬送制御部５ｂの機能ブロックを備え、各機能ブロックがマスタノードとして機能して、画像形成制御部５ａが現像制御部５０とバス型シリアル通信システムを構成するとともに、同一のシリアルバスを用いて、搬送制御部５ｂが給紙制御部７０とバス型シリアル通信システムを構成するものであってもよい。
【００７０】
この場合、図１２（ａ）に示すように、各現像制御部５０と各給紙制御部７０には、アナログ電圧の値と、当該電圧値に対応するアドレスが設定されたアドレス変換テーブル５７（７７）を備え、図１２（ｂ）に示すように、エンジンコントローラ５には、各現像制御部５０と各給紙制御部７０に設定される固有のアドレスと、当該アドレスが設定された現像制御部５０または給紙制御部７０のスレーブ属性が設定されたスレーブ属性テーブル５００を備えることで、エンジンコントローラ５と各現像制御部５０と各給紙制御部７０の通信は可能となる。
【００７１】
ここで、図１２（ｂ）では、現像制御部５０に関しては、現像制御部５０に対応する画像形成ユニット４が備えるトナーの色をスレーブ属性とし、給紙制御部７０に関しては、給紙制御部７０に対応する用紙カセット４３０が上から何段目であるのかをスレーブ属性としている。
【００７２】
また、図１１（ｂ）に示すように、エンジンコントローラ５の備える画像形成制御部５ａと搬送制御部５ｂが物理的に分離された２つの制御部から構成されるものであってもよい。
【００７３】
これらの場合、各マスタノード（画像形成制御部５ａ及び搬送制御部５ｂ）はシリアルバスの使用を所定時間毎に交代することで、夫々のスレーブノードとシリアル通信を行うことができ、夫々に対応する各スレーブノードの自己のアドレスを、本発明によるスレーブアドレス設定方法により設定することができる。ここで、図１１（ｂ）では、画像形成制御部５ａと搬送制御部５ｂは、スレーブノードとのシリアル通信に使用するシリアルバスとは異なるバスラインで接続され、当該バスラインを用いて、夫々がシリアル通信に使用するシリアルバスの使用時間の交代タイミングを送受信すればよい。
【００７４】
更には、図１１（ｃ）に示すように、各マスタノードに対応するスレーブノードは、夫々異なるシリアルバスにより夫々のマスタノードと接続されて個別のバス型シリアル通信システムを構成するものであってもよい。
【００７５】
この場合、夫々のシステムで本発明のスレーブアドレス設定方法で各スレーブノードのアドレスを設定することができるため、夫々のシステムで各スレーブノードに対して同一のアドレスを設定するなど、設定するアドレスの自由度が向上するとともに、アドレスに対応するアナログ電圧値の電圧幅を大きく確保することができる。
【００７６】
従って、スレーブノードに入力されるアナログ電圧値が、予期せぬノイズ等の発生などによって万が一、変動することがあっても、想定される電圧の変動幅を考慮してアドレスに対するアナログ電圧値の電圧幅を設定することで、スレーブノードに誤ったアドレスが設定されることを防止することができる。
【００７７】
上述の実施形態では、現像制御部５０（５０ａ〜５０ｄ）が本発明のスレーブノードであり、エンジンコントローラ５がマスタノードであるものとして説明したが、例えば、画像読取部３００でも画像形成部４００と同様にバス型シリアル通信システムが構成され、当該システムのスレーブノードに本発明を適用するものであってもよい。
【００７８】
具体的には、図１３に示すように、画像読取部３に備えられたミラー走査機構を制御するミラー走査制御部３０ａや、原稿給紙台３０１に載置された原稿を搬送する原稿搬送機構を制御する原稿搬送制御部３０ｂでなるスレーブノードと、それらを統括制御するスキャナコントローラ３によりバス型シリアル通信システムが構成され、画像読取部３００と画像形成制御部４００の夫々で本発明によるアドレス設定方法により各スレーブノードのアドレスが設定されるものであってもよい。
【００７９】
ここで、共通な制御が可能な被制御部が制御対象である各現像制御部５０は、ハードウェア及びソフトウェアが共通のデバイスで構成されるが、共通な制御が困難な被制御部が制御対象であるミラー走査制御部３０ａと原稿搬送制御部３０ｂは、ハードウェアまたはソフトウェアを共通のデバイスで構成することはできない。しかし、何れのシステムであっても本発明を適用することは可能である。
【００８０】
また、エンジンコントローラ５とスキャナコントローラ３は、夫々のシステムのマスタノードであるが、これらはカラーデジタル複写機１００を統括制御するシステム制御部により制御されるため、システム制御部をマスタノードとするスレーブノードとしても動作する。
【００８１】
上述のように、カラーデジタル複写機１００で、複数のバス型シリアル通信システムが階層的に構成されている場合であっても、夫々のシステムで本発明のアドレス設定方法によりスレーブノードのアドレスを設定することができる。
【００８２】
上述の実施形態では、本発明のスレーブノードを搭載した画像形成装置の一例として、カラーデジタル複写機１００を例に説明を行ったが、マスタノードと、当該マスタノードの指令に基づいて被制御部を制御するスレーブノードにより構成されるバス型シリアル通信システムを採用するものであればカラーデジタル複写機１００以外の画像形成装置に本発明のスレーブノードを搭載することができる。
【００８３】
上述の実施形態では、各スレーブノード９０に、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を降圧して外部出力端子に出力する降圧回路９３を備え、当該外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子が接続可能に構成されているものとしたが、各スレーブノード９０に降圧回路９３を備えないものであってもよい。
【００８４】
この場合、図１４に示すように、例えば、マスタノード９から各スレーブノード９０の外部入力端子に固有のアナログ電圧値を直接入力すればよく、更には、各スレーブノード９０の外部入力端子に入力するアナログ電圧値は、マスタノード９からではなく、例えば、電源部などから入力されるものであってもよい。
【００８５】
尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】スレーブノードを備えたバス型シリアル通信システムの説明図
【図２】（ａ）はアドレス変換テーブルの説明図、（ｂ）はスレーブ属性テーブルの説明図
【図３】（ａ）はシリアル通信で送受信されるデータの説明図、（ｂ）はシリアル通信で送受信されるデータとクロック信号の関係の説明図、（ｃ）はマスタノードとスレーブノード間の通信の説明図
【図４】スレーブノードの構成図
【図５】スレーブノードでの自己のアドレス設定動作を説明するフローチャート
【図６】カラーデジタル複写機の機能ブロック図
【図７】画像形成部の説明図
【図８】現像制御部の説明図
【図９】（ａ）は現像制御部の備えるアドレス変換テーブルの説明図、（ｂ）はエンジンコントローラの備えるスレーブ属性テーブルの説明図
【図１０】別実施形態の画像形成部の説明図
【図１１】（ａ）は別実施形態のカラーデジタル複写機の搭載するバス型シリアル通信システムの説明図、（ｂ）は別実施形態のカラーデジタル複写機の搭載するバス型シリアル通信システムの説明図、（ｃ）は別実施形態のカラーデジタル複写機の搭載するバス型シリアル通信システムの説明図
【図１２】（ａ）は別実施形態の現像制御部と給紙制御部の備えるアドレス変換テーブルの説明図、（ｂ）は別実施形態のエンジンコントローラの備えるスレーブ属性テーブルの説明図
【図１３】別実施形態のカラーデジタル複写機の搭載するバス型シリアル通信システムの説明図
【図１４】別実施形態のスレーブノードを備えたバス型シリアル通信システムの説明図
【符号の説明】
【００８７】
８：シリアルバス
９：マスタノード
８０：データライン
８１：クロック信号ライン
９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）：スレーブノード
９１（９１ａ、９１ｂ、・・・）シリアル通信部
９２（９２ａ、９２ｂ、・・・）：アドレス生成部
９３（９３ａ、９３ｂ、・・・）：降圧回路
９４（９４ａ、９４ｂ・・・）：アドレス変換テーブル
９００：スレーブ属性テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノード、及び、当該スレーブノードを搭載した画像形成装置、及び、当該スレーブノードのスレーブノードアドレス設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの画像形成装置を制御するために、高性能なＣＰＵを備えた単一の制御部を備え、当該制御部により各部の制御を行うように構成すると、当該制御部の動作プログラムが非常に複雑なものとなり、プログラム開発期間が長くなるとともに、ＣＰＵが高価なために機器の製造コストや部品コストが上昇する。
【０００３】
そこで、安価なＣＰＵを備えた複数の制御部をシリアル通信ラインを介して接続し、夫々の制御部が像読取部や画像形成部等の被制御部を制御する分散制御システムを採用した画像形成装置が多く存在する。この場合、各制御部で実行されるプログラムが簡素になり、プログラムの開発期間の短縮を図ることができ、装置の製造コストや部品コストの上昇を抑えることができる。当該分散制御システムは、画像形成装置以外の多くの装置で頻繁に採用されている。
【０００４】
このような分散制御システムに採用される通信システムの一つに、マスタノードと複数のスレーブノードがシリアルバスを介して接続され、マスタノードが各スレーブノードにポーリング処理して通信を行うバス型シリアル通信システムがある。
【０００５】
バス型シリアル通信システムでは、各スレーブノードには事前に固有のスレーブアドレスが付与され、マスタノードがスレーブアドレスを指定して通信を許可するスレーブノードを選択し、選択したスレーブノードと通信を行ない、通信が終了するとマスタノードは他のスレーブノードのスレーブアドレスを指定して当該他のスレーブノードに通信を許可し、当該スレーブノードと通信を行なう。このような通信プロトコルに基づいてマスタノードと各スレーブノードは当該互いに通信しながら、システム全体の制御を実行する。
【０００６】
特許文献１に記載されているように、従来、各スレーブノードのアドレスは、各スレーブノードにアドレスの桁数に応じたアドレス設定用の複数のアドレス設定端子をディップスイッチや抵抗を介してプルアップまたはプルダウンすることによって設定され、または、各スレーブノードに設けられたＲＯＭ等に予め記憶されていた。
【０００７】
前者の場合には、シリアル通信用の入出力端子の他にアドレス設定端子が数多く必要となり、コストの上昇を招き、後者の場合には、柔軟性に欠けるという問題があるため、特許文献１では、以下のアドレス設定方法が提案されている。
【０００８】
つまり、第１乃至第Ｎのスレーブノードが接続された第１乃至第Ｎの主シリアルバスが第１乃至第（Ｎ−１）のノード制御回路によって隔てられ、バス型シリアル通信システムを初期電源投入することによって、第１乃至第Ｎのスレーブノードと第１乃至第（Ｎ−１）のノード制御回路とをパワーオンリセットし、第１のスレーブノードと第１のノード制御回路のみを第１の主シリアルバスを介して制御マスタノードに電気的に接続し、制御マスタノードが第１乃至第Ｎのスレーブノード用の第１乃至第Ｎのアドレス情報を、順次、第１の主シリアルバス上に送出し、それによって、第１乃至前記第（Ｎ−１）のノード制御回路が、それぞれ、第１乃至第（Ｎ−１）のアドレス情報を受けたときに、各自の入力と出力とを電気的に接続して、第２乃至第Ｎのスレーブノードを、順次、制御マスタノードに接続させ、第１乃至第Ｎのスレーブノードは、パワーオンリセット後に、最初に受信したアドレス情報を自己のアドレスとして設定することによって、第１乃至第Ｎのスレーブノードに、それぞれ、第１乃至第Ｎのアドレス情報が自己のアドレスとして設定されるアドレス設定方法である。
【特許文献１】特開平５−２９２０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載された従来技術では、一度設定されたスレーブノードのアドレスを変更する必要が生じると、対応するアドレスデータが格納されたＲＯＭと交換したり、ディップスイッチを再度設定する必要があり、アドレスの変更設定等の管理が非常に煩雑である。さらに、スレーブアドレスを個別に設定する必要があるため、ハードウェア及びソフトウェアが共通のデバイスを用いて複数のスレーブノードを構成することが困難であるという問題もあった。
【００１０】
他方、特許文献１で提案されたアドレス設定方法では、複数のノード制御回路を設ける必要があり、基板の大型化、実装部品の増大等に伴なうコストの上昇、信頼性の低下を招く虞がある点で従来と同様であり、電源投入後に全てのスレーブアドレスが設定されるまでの時間が長くなるという問題もあった。
【００１１】
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、スレーブノードとして共通デバイスを用いながらも、アドレスの設定や変更等の管理が容易に行なえるスレーブノード、及び、当該スレーブノードを搭載した画像形成装置、及び、当該スレーブノードのアドレス設定方法を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明によるスレーブノードの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノードであって、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するアドレス生成部を備えている点にある。
【００１３】
上述の構成によれば、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて、アドレス生成部により自己のスレーブアドレスが設定されるので、スレーブノード側にアドレス設定のための個別の回路やＲＯＭを設け無くとも、外部入力端子に入力されるアナログ電圧値を適切に管理することにより、各スレーブノードを固有のアドレスに設定または変更することが極めて容易になる。その結果、複数のスレーブノードを共通に構成することも可能になる。
【００１４】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を降圧して外部出力端子に出力する降圧回路を備え、前記外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子が接続可能に構成されている点にある。
【００１５】
上述の構成によれば、外部入力端子に入力されるアナログ電圧が降圧回路により降圧されて次のスレーブノードの外部入力端子に入力されるため、各スレーブノードのアドレス設定のための電圧を個別に調整する必要がなくなり、順次異なる電圧が入力される各スレーブノードでは、夫々のアドレス生成部により固有のアドレスが設定される。
【００１６】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または二の特徴構成に加えて、前記アドレス生成部に前記アナログ電圧値を前記スレーブアドレスに変換するアドレス変換テーブルを備えている点にある。
【００１７】
上述の構成によれば、アドレス生成部はアドレス変換テーブルを参照して、入力されるアナログ電圧値に対応するアドレスを設定することができる。
【００１８】
本発明による画像形成装置の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに請求項１から３の何れかに記載のスレーブノードが複数接続され、各スレーブノードが前記マスタノードの指令に基づいて被制御部を制御するように構成されている点にある。
【００１９】
上述の構成によれば、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて固有のアドレスが設定された各スレーブノードにより、マスタノードの指令のもと、被制御部の制御が分散して実行される。
【００２０】
本発明によるスレーブアドレス設定方法の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノードのスレーブアドレス設定方法であって、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定する点にある。
【００２１】
上述の構成によれば、外部入力端子に入力するアナログ電圧値を適切に設定すれば、各スレーブノードのアドレスを容易に設定、または変更管理できる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明した通り、本発明によれば、スレーブノードとして共通デバイスを用いながらも、アドレスの設定や変更等の管理が容易に行なえるスレーブノード、及び、当該スレーブノードを搭載した画像形成装置、及び、当該スレーブノードのアドレス設定方法を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明にスレーブノードを用いた通信システムについて説明する。
【００２４】
図１に示すように、マスタノード９に、シリアルバス８を介して複数のスレーブノード９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）が接続されてバス型シリアル通信システムが構成されている。
【００２５】
シリアルバス８は、マスタノード９と各スレーブノード９０の間で送受信されるシリアルデータを伝送する双方向のデータライン８０と、マスタノード９から送信されるクロック信号を伝送するクロック信号ライン８１で構成されている。
【００２６】
各スレーブノード９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）はハードウェア及びソフトウェアが共通のデバイスで構成されている。以下、スレーブノード９０ａを例に説明する。スレーブノード９０ａは、シリアルバス８を介してマスタノード９とシリアル通信を行うシリアル通信部９１ａと、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するアドレス生成部９２ａを備えている。
【００２７】
アドレス生成部９２ａは、図２（ａ）に示すように、検出されたアナログ電圧値をスレーブアドレスに変換するアドレス変換テーブル９４ａを備え、アドレス変換テーブル９４ａを参照して、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づき、自己のアドレスを設定する。
【００２８】
また、アドレス生成部９２ａは、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を分圧抵抗により降圧して外部出力端子に出力する降圧回路９３ａを備え、外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子が接続可能に構成されている。本実施形態では、あるスレーブノードの外部出力端子は、隣のスレーブノードの外部入力端子と接続されるように構成され、スレーブノード９０ａの外部出力端子は、スレーブノード９０ｂの外部入力端子と接続されている。
【００２９】
従って、マスタノード９の外部出力端子からスレーブノード９０ａの外部入力端子に入力されたアナログ電圧値Ｖａ１は降圧回路９３ａで降圧され、アナログ電圧値Ｖａ２がスレーブノード９０ｂの外部入力端子に入力される。このように、各スレーブノード９０の外部入力端子には異なるアナログ電圧値が入力され、各アドレス生成部９２によって固有のアドレスが各スレーブノードに設定される。
【００３０】
マスタノード９は、各スレーブノード９０のアドレスが設定されたスレーブ属性テーブル９００を備え、スレーブ属性テーブル９００を参照してアドレスを指定し、ポーリング方式で各スレーブノード９０とシリアル通信を行う。
【００３１】
図２（ｂ）に示すように、スレーブ属性テーブル９００は、当該通信システムで各スレーブノード９０が担う役割（例えば、スレーブノードが被制御部を制御する制御装置である場合、どの制御装置を制御するのかなど）を示すスレーブ属性に対応するアドレスが設定されたテーブルデータでなる。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、マスタノード９と各スレーブノード９０の間でデータライン８０を介して送受信されるデータにはヘッダが付加され、ヘッダには送信先のノードのアドレスが設定される。
【００３３】
図３（ｂ）に示すように、当該データは、クロック信号ライン８１を伝送されるクロック信号に同期してデータライン８０を介して送受信される。送信側のノードは、当該クロック信号の立上りエッジに同期してデータを送信し、受信側のノードは当該クロック信号の立下りエッジに同期してデータを受信する。
【００３４】
マスタノード９とスレーブノード９０間のデータ送受信について、マスタノード９とスレーブノード９０ａ間のデータ送受信を例に説明すると、図３（ｃ）に示すように、マスタノード９は、スレーブ属性テーブル９００を参照してスレーブノード９０ａのアドレスをヘッダに設定した「送信確認」データをシリアルバス８に送信する。各スレーブノード９０はシリアルバス８を介して受信した当該「送信確認データ」のヘッダに設定されたアドレスを確認し、自己のアドレスが設定していなければ破棄する。
【００３５】
「送信確認データ」のヘッダに自己のアドレスが設定されていたスレーブノード９０ａは、シリアルバス８に「応答データ」を送信し、その後、送信すべきデータがあるときには、予め設定された所定時間以内に当該データをシリアルバス８に送信する。当該所定時間が経過すると、マスタノード９はヘッダにスレーブノード９０ａのアドレスが設定された「完了確認データ」をシリアルバス８に送信する。これにより、マスタノード９とスレーブノード９０ａ間のデータ送受信は終了する。
【００３６】
マスタノード９は、スレーブノード９０ａとの通信が終了すると、スレーブノード９０ｂのアドレスをヘッダに設定した「送信確認データ」を送信して、スレーブノード９０ｂとの通信を開始し、上述の手順の繰り返しにより、マスタノード９とスレーブノード９０間のデータ送受信が行われる。
【００３７】
図４に示すように、スレーブノード９０ａは、シリアル通信部９１ａが組み込まれたマイクロコンピュータ９５ａと、降圧回路９３ａや基準電圧生成回路９９ａや入出力インタフェース回路などの周辺回路を備えている。
【００３８】
マイクロコンピュータ９５ａは、ＣＰＵ９６ａと、ＣＰＵ９６ａの動作プログラムが格納されたＲＯＭと、作業領域となるＲＡＭと、シリアルバス８と接続され、マスタノード９とシリアル通信を行う通信制御部９７ａと、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値をＡ／Ｄ変換して取得し、ＣＰＵ９６ａに入力するＡ／Ｄポート９８ａ等を備える。
【００３９】
マイクロコンピュータ９５ａは、ＲＯＭに格納された動作プログラムを実行して規定のアルゴリズムに従って動作し、自己のアドレスを設定し、マスタノード９とのシリアル通信を実行する。
【００４０】
Ａ／Ｄポート９８ａは、基準電圧生成回路９９ａから供給される基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて、外部入力端子に入力されたアナログ電圧の値を取得する。
【００４１】
ここで、各スレーブノード９０には、同一の基準電圧Ｖｒｅｆが入力されるように、共通の基準電圧生成回路９８が設けられ、各スレーブノード９０に備えたＡ／Ｄポート９８によるＡ／Ｄ変換値に誤差がないように構成されている。
【００４２】
ＣＰＵ９６ａは、ＲＯＭに記憶されたアドレス変換テーブル９４ａを参照して、Ａ／Ｄポート９８ａから入力されたアナログ電圧値Ｖａ１に対応するアドレス「ｒ」を自己のアドレス（ノードアドレス）としてＲＡＭに記憶する。
【００４３】
即ち、ＲＯＭに格納された動作プログラムとアドレス変換テーブル９４ａと、当該プログラムを実行するＣＰＵ９６ａと、Ａ／Ｄポート９８ａにより、スレーブノード９０ａのアドレス生成部９２ａが構成される。
【００４４】
通信制御部９７ａは、シリアルバス８を介して入力されたデータを受信バッファにセットしてＣＰＵ９６ａに割込みをかける。ＣＰＵ９６ａは当該割込みにより受信バッファのデータのヘッダに設定されたアドレスを確認し、ＲＡＭに記憶された自己のアドレス「ｒ」と一致すれば当該データを取り込み、一致しなければ破棄する。
【００４５】
ＣＰＵ９６ａは、送信すべきデータを送信バッファにセットして、通信制御部９７ａに対して送信コマンドを出力する。通信制御部９７ａは当該コマンドにより送信バッファにセットされたデータをシリアルバス８に送信する。
【００４６】
即ち、ＲＯＭに格納された動作プログラムと、当該プログラムを実行するＣＰＵ９６ａと、通信制御部９７ａと、送信バッファと受信バッファにより、シリアル通信部９１ａが構成される。
【００４７】
以下に、スレーブノード９０ａのアドレス設定方法について、図５に記したフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
スレーブノード９０ａに電源が投入されると、ＣＰＵ９６ａは動作プログラムを実行してＲＡＭの初期化や入出力ポート等のポート設定などの初期設定を実行する（Ｓ１〜Ｓ３）。
【００４９】
ＣＰＵ９６ａは、Ａ／Ｄポート９８ａを介して外部入力端子に入力されたアナログ電圧値Ｖａ１を取得し、ＲＯＭに格納されたアドレス変換テーブル９４ａを参照して、当該アナログ電圧値Ｖａ１に対応するアドレス「ｒ」を自己のアドレスとして設定し、ＲＡＭに記憶する（Ｓ４〜Ｓ６）。
【００５０】
ここで、アドレス変換テーブル９４ａは、スレーブノード９０ａのＲＯＭに備えるものでなく、マスタノード９からシリアルバス８を介してスレーブノード９０ａにブロードキャストで送信されてＲＡＭに格納されるものであってもよい。
【００５１】
具体的には、例えば、全てのスレーブノード９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）で受信可能なノードアドレスを予め設定しておき、マスタノード９は、当該ノードアドレスを設定したヘッダを付加して、アドレス変換テーブル９４をブロードキャストで送信し、スレーブノード９０ａは、シリアルバス８を介して受信したアドレス変換テーブル９４をアドレス変換テーブル９４ａとしてＲＡＭに格納する。
【００５２】
この場合、スレーブノード９０ａで予めＲＯＭにアドレス変換テーブル９４ａを設ける必要がないので、アドレス生成部９２ａにより設定される自己のアドレスの自由度が高まり、スレーブノード９０ａの汎用性が高くなる。
【００５３】
また、マスタノード９は、各スレーブノード９０のスレーブ属性に対応するアドレスが設定されたスレーブ属性テーブル９００を備えるものとしたが、スレーブ属性テーブル９００を備えず、通信システムへの電源投入時などに、シリアルバス８を介して、各スレーブノード９０に夫々のスレーブ属性を問い合わせて、スレーブ属性テーブル９００に対応するテーブルを生成するものであってもよい。
【００５４】
具体的には、例えば、スレーブノード９０が被制御部を制御する制御装置である場合、固有の信号を出力するポートを被制御部に備え、各スレーブノード９０は、夫々の制御対象である被制御部から当該信号を受信して自らのスレーブ属性を取得することができるように構成することで、スレーブノード９０が共通デバイスで構成される場合であっても、自らのスレーブ属性を取得することができる。
【００５５】
この場合、例えば、被制御部が４つであるときには、２つのポートを用いることで、被制御部から固有の信号を出力させることができる。また、固有の信号を出力するポートに替えて、固有のコードを格納したＲＯＭを被制御部に備え、スレーブノードが当該ＲＯＭを参照することで自らのスレーブ属性を取得することができるものであってもよい。
【００５６】
以下に、上述の通信システムを搭載した画像形成装置の実施形態について、カラーデジタル複写機を例に説明する。
【００５７】
図６に示すように、電子写真方式を採用したタンデム式のカラーデジタル複写機１００は、オペレータとのマンマシンインタフェースである操作部２００と、原稿から原稿画像を光電変換して画像データとして読み取る画像読取部３００と、画像読取部３００によって読み取られた画像データに基づいてトナー像を形成し、用紙カセット４３０（４３１〜４３４）から搬送した用紙に当該トナー像を転写し、定着処理する画像形成部４００などの機能ブロックを備え、各機能ブロックの動作は夫々に対応する制御部により制御される。
【００５８】
上述したスレーブノード９０は、現像制御部５０として画像形成部４００に複数配置され、マスタノードであるエンジンコントローラ５に制御される。エンジンコントローラ５に、シリアルバス６を介して各現像制御部５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）が接続されてバス型シリアル通信システムが構成されており、エンジンコントローラ５は現像制御部５０などを介して画像形成部４００を統括制御する。
【００５９】
画像形成部４００は、図７に示すように、夫々がＹＭＣＫの何れかの色のトナー像を形成することで四色のトナー像を形成する四個の画像形成ユニット４（４ａ〜４ｄ）を備える。画像形成ユニット４（４ａ〜４ｄ）のハードウェアは同一に構成される。画像形成ユニット４のハードウェア構成について、画像形成ユニット４ａを例に説明する。
【００６０】
画像形成ユニット４ａは、像担持体４１ａと、像担持体４１ａの周囲に順に配置され、像担持体４１ａに接触配置されて像担持体４１ａを帯電処理する帯電部材４２ａと、帯電された像担持体４１ａを露光して静電潜像を形成するプリントヘッド４３ａと、像担持体４１ａに形成された静電潜像にトナーを静電付着させてトナー像を顕像化する現像部４４ａと、像担持体４１ａに残留するトナーを除去して回収するクリーナ部４５ａと、像担持体４１ａの残留電位を落して均一にする除電ランプ４６ａを備えている。
【００６１】
現像部４４ａは、像担持体４１の静電潜像にトナーを静電付着させる現像ローラを備え、現像ローラは駆動用モータにより回転駆動される。また、現像部４４ａは、トナー濃度を検出するトナーセンサを備え、トナーセンサに検出されたトナー濃度に基づいて図示しないトナーカートリッジから現像部４４ａにトナーが供給される。
【００６２】
駆動用モータの回転駆動制御とトナーセンサのトナー検出は、夫々に対応する現像制御部５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）により制御される。各制御対象が同一デバイスであり、制御動作は共通であるため、各現像制御部５０は共通の動作プログラムに基づき動作する共通デバイスで構成される。
【００６３】
現像制御部５０ａを例に説明すると、図８に示すように、現像制御部５０ａは、マイクロコンピュータ５３ａと、周辺回路として、抵抗Ｒ５４０ａでなる降圧回路５４ａと、マイクロコンピュータ５３ａからの制御信号に基づいて駆動用モータを回転駆動するモータ駆動回路７１ａと、トナーセンサから入力されるトナー濃度検出信号をマイクロコンピュータ５３ａに入力するセンサ信号入力回路７０ａを備える。即ち、現像制御部５０ａは本発明のスレーブノードである。現像制御部５０ａは、シリアル通信部５５ａとアドレス生成部５６ａを備える。
【００６４】
カラーデジタル複写機１００に電源が投入されると、現像制御部５０ａの外部入力端子には、エンジンコントローラ５から抵抗Ｒ５１を介してアナログ電圧値Ｖａ１が入力される。アドレス生成部５６ａは、図９（ａ）に示すように、アナログ電圧の値と、当該電圧値に対応するアドレスが設定されたアドレス変換テーブル５７ａを参照して、アナログ電圧値Ｖａ１に基づき、自己のアドレスを設定する。また、アナログ電圧値Ｖａ１は降圧回路５４ａにより降圧されて外部出力端子から出力され、現像制御部５０ｂの外部入力端子にアナログ電圧値Ｖａ２が入力される。
【００６５】
他の現像制御部５０ｂ、５０ｃ、５０ｄでも、同様に夫々のアドレス生成部５６ｂ、５６ｃ、５６ｄにより、アドレスレス変換テーブル５７ｂ、５７ｃ、５７ｄが参照されて、夫々の外部入力端子に入力されるアナログ電圧値Ｖａ２、Ｖａ３、Ｖａ４に基づき、固有のアドレスが設定される。
【００６６】
エンジンコントローラ５は、図９（ｂ）に示すように、各現像制御部５０に設定されるアドレスと、当該アドレスが設定された現像制御部５０に対応する画像形成ユニット４が備えるトナーの色をスレーブ属性とするスレーブ属性テーブル５００を備えている。従って、エンジンコントローラ５は、スレーブ属性テーブル５００を参照してアドレスを指定し、各現像制御部５０と通信を行うことができる。
【００６７】
以下に、別実施形態について説明する。
【００６８】
上述の実施形態では、カラーデジタル複写機１００は、各画像形成ユニット４の現像部４４の駆動用モータの回転駆動制御とトナーセンサのトナー検出を行う４つの現像制御部を本発明のスレーブノードとして備えるものとして説明したが、図１０に示すように、対応する画像形成ユニット４を固有に制御する４つの画像形成ユニット制御部４０（４０ａ〜４０ｄ）を本発明のスレーブノードとして備えるものであってもよい。
【００６９】
上述の実施形態では、マスタノードであるエンジンコントローラ５は、スレーブノードである現像制御部５０とバス型シリアル通信システムを構成するものとしたが、例えば、カラーデジタル複写機１００の用紙カセット４３０（４３１〜４３４）の夫々に給紙制御部７０（７０ａ〜７０ｄ）を備え、給紙制御部７０により各用紙カセット４３０の用紙の有無や用紙種別などを管理するように構成されるとき、図１１（ａ）に示すように、エンジンコントローラ５は画像形成ユニットを統括制御する画像形成制御部５ａと用紙カセット４３０（４３１〜４３４）からの用紙搬送を統括制御する搬送制御部５ｂの機能ブロックを備え、各機能ブロックがマスタノードとして機能して、画像形成制御部５ａが現像制御部５０とバス型シリアル通信システムを構成するとともに、同一のシリアルバスを用いて、搬送制御部５ｂが給紙制御部７０とバス型シリアル通信システムを構成するものであってもよい。
【００７０】
この場合、図１２（ａ）に示すように、各現像制御部５０と各給紙制御部７０には、アナログ電圧の値と、当該電圧値に対応するアドレスが設定されたアドレス変換テーブル５７（７７）を備え、図１２（ｂ）に示すように、エンジンコントローラ５には、各現像制御部５０と各給紙制御部７０に設定される固有のアドレスと、当該アドレスが設定された現像制御部５０または給紙制御部７０のスレーブ属性が設定されたスレーブ属性テーブル５００を備えることで、エンジンコントローラ５と各現像制御部５０と各給紙制御部７０の通信は可能となる。
【００７１】
ここで、図１２（ｂ）では、現像制御部５０に関しては、現像制御部５０に対応する画像形成ユニット４が備えるトナーの色をスレーブ属性とし、給紙制御部７０に関しては、給紙制御部７０に対応する用紙カセット４３０が上から何段目であるのかをスレーブ属性としている。
【００７２】
また、図１１（ｂ）に示すように、エンジンコントローラ５の備える画像形成制御部５ａと搬送制御部５ｂが物理的に分離された２つの制御部から構成されるものであってもよい。
【００７３】
これらの場合、各マスタノード（画像形成制御部５ａ及び搬送制御部５ｂ）はシリアルバスの使用を所定時間毎に交代することで、夫々のスレーブノードとシリアル通信を行うことができ、夫々に対応する各スレーブノードの自己のアドレスを、本発明によるスレーブアドレス設定方法により設定することができる。ここで、図１１（ｂ）では、画像形成制御部５ａと搬送制御部５ｂは、スレーブノードとのシリアル通信に使用するシリアルバスとは異なるバスラインで接続され、当該バスラインを用いて、夫々がシリアル通信に使用するシリアルバスの使用時間の交代タイミングを送受信すればよい。
【００７４】
更には、図１１（ｃ）に示すように、各マスタノードに対応するスレーブノードは、夫々異なるシリアルバスにより夫々のマスタノードと接続されて個別のバス型シリアル通信システムを構成するものであってもよい。
【００７５】
この場合、夫々のシステムで本発明のスレーブアドレス設定方法で各スレーブノードのアドレスを設定することができるため、夫々のシステムで各スレーブノードに対して同一のアドレスを設定するなど、設定するアドレスの自由度が向上するとともに、アドレスに対応するアナログ電圧値の電圧幅を大きく確保することができる。
【００７６】
従って、スレーブノードに入力されるアナログ電圧値が、予期せぬノイズ等の発生などによって万が一、変動することがあっても、想定される電圧の変動幅を考慮してアドレスに対するアナログ電圧値の電圧幅を設定することで、スレーブノードに誤ったアドレスが設定されることを防止することができる。
【００７７】
上述の実施形態では、現像制御部５０（５０ａ〜５０ｄ）が本発明のスレーブノードであり、エンジンコントローラ５がマスタノードであるものとして説明したが、例えば、画像読取部３００でも画像形成部４００と同様にバス型シリアル通信システムが構成され、当該システムのスレーブノードに本発明を適用するものであってもよい。
【００７８】
具体的には、図１３に示すように、画像読取部３に備えられたミラー走査機構を制御するミラー走査制御部３０ａや、原稿給紙台３０１に載置された原稿を搬送する原稿搬送機構を制御する原稿搬送制御部３０ｂでなるスレーブノードと、それらを統括制御するスキャナコントローラ３によりバス型シリアル通信システムが構成され、画像読取部３００と画像形成制御部４００の夫々で本発明によるアドレス設定方法により各スレーブノードのアドレスが設定されるものであってもよい。
【００７９】
ここで、共通な制御が可能な被制御部が制御対象である各現像制御部５０は、ハードウェア及びソフトウェアが共通のデバイスで構成されるが、共通な制御が困難な被制御部が制御対象であるミラー走査制御部３０ａと原稿搬送制御部３０ｂは、ハードウェアまたはソフトウェアを共通のデバイスで構成することはできない。しかし、何れのシステムであっても本発明を適用することは可能である。
【００８０】
また、エンジンコントローラ５とスキャナコントローラ３は、夫々のシステムのマスタノードであるが、これらはカラーデジタル複写機１００を統括制御するシステム制御部により制御されるため、システム制御部をマスタノードとするスレーブノードとしても動作する。
【００８１】
上述のように、カラーデジタル複写機１００で、複数のバス型シリアル通信システムが階層的に構成されている場合であっても、夫々のシステムで本発明のアドレス設定方法によりスレーブノードのアドレスを設定することができる。
【００８２】
上述の実施形態では、本発明のスレーブノードを搭載した画像形成装置の一例として、カラーデジタル複写機１００を例に説明を行ったが、マスタノードと、当該マスタノードの指令に基づいて被制御部を制御するスレーブノードにより構成されるバス型シリアル通信システムを採用するものであればカラーデジタル複写機１００以外の画像形成装置に本発明のスレーブノードを搭載することができる。
【００８３】
上述の実施形態では、各スレーブノード９０に、外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を降圧して外部出力端子に出力する降圧回路９３を備え、当該外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子が接続可能に構成されているものとしたが、各スレーブノード９０に降圧回路９３を備えないものであってもよい。
【００８４】
この場合、図１４に示すように、例えば、マスタノード９から各スレーブノード９０の外部入力端子に固有のアナログ電圧値を直接入力すればよく、更には、各スレーブノード９０の外部入力端子に入力するアナログ電圧値は、マスタノード９からではなく、例えば、電源部などから入力されるものであってもよい。
【００８５】
尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】スレーブノードを備えたバス型シリアル通信システムの説明図
【図２】（ａ）はアドレス変換テーブルの説明図、（ｂ）はスレーブ属性テーブルの説明図
【図３】（ａ）はシリアル通信で送受信されるデータの説明図、（ｂ）はシリアル通信で送受信されるデータとクロック信号の関係の説明図、（ｃ）はマスタノードとスレーブノード間の通信の説明図
【図４】スレーブノードの構成図
【図５】スレーブノードでの自己のアドレス設定動作を説明するフローチャート
【図６】カラーデジタル複写機の機能ブロック図
【図７】画像形成部の説明図
【図８】現像制御部の説明図
【図９】（ａ）は現像制御部の備えるアドレス変換テーブルの説明図、（ｂ）はエンジンコントローラの備えるスレーブ属性テーブルの説明図
【図１０】別実施形態の画像形成部の説明図
【図１１】（ａ）は別実施形態のカラーデジタル複写機の搭載するバス型シリアル通信システムの説明図、（ｂ）は別実施形態のカラーデジタル複写機の搭載するバス型シリアル通信システムの説明図、（ｃ）は別実施形態のカラーデジタル複写機の搭載するバス型シリアル通信システムの説明図
【図１２】（ａ）は別実施形態の現像制御部と給紙制御部の備えるアドレス変換テーブルの説明図、（ｂ）は別実施形態のエンジンコントローラの備えるスレーブ属性テーブルの説明図
【図１３】別実施形態のカラーデジタル複写機の搭載するバス型シリアル通信システムの説明図
【図１４】別実施形態のスレーブノードを備えたバス型シリアル通信システムの説明図
【符号の説明】
【００８７】
８：シリアルバス
９：マスタノード
８０：データライン
８１：クロック信号ライン
９０（９０ａ、９０ｂ、・・・）：スレーブノード
９１（９１ａ、９１ｂ、・・・）シリアル通信部
９２（９２ａ、９２ｂ、・・・）：アドレス生成部
９３（９３ａ、９３ｂ、・・・）：降圧回路
９４（９４ａ、９４ｂ・・・）：アドレス変換テーブル
９００：スレーブ属性テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノードであって、
外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するアドレス生成部を備えているスレーブノード。
【請求項２】
前記外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を降圧して外部出力端子に出力する降圧回路を備え、前記外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子が接続可能に構成されている請求項１記載のスレーブノード。
【請求項３】
前記アドレス生成部に前記アナログ電圧値を前記スレーブアドレスに変換するアドレス変換テーブルを備えている請求項１または２記載のスレーブノード。
【請求項４】
少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに請求項１から３の何れかに記載のスレーブノードが複数接続され、各スレーブノードが前記マスタノードの指令に基づいて被制御部を制御するように構成されている画像形成装置。
【請求項５】
少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノードのスレーブアドレス設定方法であって、
外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するスレーブアドレス設定方法。
【請求項１】
少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノードであって、
外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するアドレス生成部を備えているスレーブノード。
【請求項２】
前記外部入力端子に入力されたアナログ電圧値を降圧して外部出力端子に出力する降圧回路を備え、前記外部出力端子と他のスレーブノードの外部入力端子が接続可能に構成されている請求項１記載のスレーブノード。
【請求項３】
前記アドレス生成部に前記アナログ電圧値を前記スレーブアドレスに変換するアドレス変換テーブルを備えている請求項１または２記載のスレーブノード。
【請求項４】
少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに請求項１から３の何れかに記載のスレーブノードが複数接続され、各スレーブノードが前記マスタノードの指令に基づいて被制御部を制御するように構成されている画像形成装置。
【請求項５】
少なくとも一つのマスタノードを備えたバス型シリアル通信システムに接続されるスレーブノードのスレーブアドレス設定方法であって、
外部入力端子に入力されたアナログ電圧値に基づいて自己のスレーブアドレスを設定するスレーブアドレス設定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１１８１５５（Ｐ２００９−１１８１５５Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８８６４９（Ｐ２００７−２８８６４９）
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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