DE4108987A1 - Steuersystem fuer eine bilderzeugungseinrichtung - Google Patents

Steuersystem fuer eine bilderzeugungseinrichtung

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DE4108987A1
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DE4108987A
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Toshiya Tagawa
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung, wie ein elektrophotographisches Kopiergerät, einen Printer oder Drucker, eine Faksimile-Sende-Empfangseinheit u. ä.
Eine Bilderzeugungseinrichtung der beschriebenen Art weist viele Arten von Bilderzeugungsvorgängen auf, welche parallel zueinander durchgeführt werden müssen. Ein Mikroprozessor, welcher grundsätzlich nur eine Steuerungsart durchführt, kann nicht eine Vielzahl Bilderzeugungssteuerarten parallel erledigen, wenn nicht eine Einrichtung zum Durchführen einer parallelen Verarbeitung in einzelnen Bilderzeugungssteuerprogrammen vorgesehen ist. Parallel zu der Steigerung in dem zusätzlichen Wert einer Bilderzeugungseinrichtung besteht eine zunehmend stärker werdende Forderung nach einer größeren Anzahl von verschiedenen Steuervorgängen, welche schließlich eine komplizierte Konstruktion erfordern. Derzeit gibt es daher eine Tendenz in Richtung einer modularen Steuerung, d. h. eine einzige komplizierte Steuerung durch eine Ansammlung von einfachen Steuermodulen zu ersetzen. Bei der modularen Steuerung werden verschiedene Bilderzeugungs-Steuerungsarten einer Vielzahl von Mikroprozessoren zugeordnet oder an eine exklusive Hardware übertragen. Jedoch ist ein Steuersystem mit verschiedenen Hardware-Arten teuer. Bezüglich einer Vielzahl von Mikroprozessoren muß beispielsweise jeder Mikroprozessor mit exklusiven peripheren Einrichtungen, wie beispielsweise einem Speicher, versehen sein, und außerdem umfaßt das gesamte System viele redundante Teile, da die Steuerungsinhalte dieselben sind. Wenn die Programmkapazität vergrößert wird oder das Steuersystem geändert wird, muß dieselbe Programmkorrektur infolge der Redundanz insbesondere bei dem vorstehend beschriebenen System eine Anzahl Mal durchgeführt werden, was eine ineffiziente Instandhaltung zur Folge hat. Obwohl ein Ein-Chip-Mikroprozessor mit einem einzigen Hauptprozessor und einer Vielzahl von Slave- oder Nebenprozessoren heute verfügbar ist, bestehen auch die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten, da eine Anzahl Prozessoren verwendet wird. Ein weiteres ernsthaftes Problem bei dem Ein-Chip-Prozessor besteht darin, daß er nicht die zunehmende Anzahl von Steuergegenständen, wie beispielsweise von Papierblättern, bewältigen kann.
Gemäß der Erfindung soll daher ein Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, welches eine komplizierte Steuerung als eine Ansammlung einfacher Steuermodule durchführt. Ferner soll gemäß der Erfindung ein Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen werden, welche eine einzige Grundfolge bei einzelnen Papierblättern parallel durchführt, um ein leichtes Verständnis zu fördern und um zeitliche Steuervorgänge bequem ändern zu können.
Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder 2 erreicht. Durch die Erfindung ist somit ein insgesamt verbessertes Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung geschaffen.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch ein Steuersystem gemäß der Erfindung in bezug auf Multitasking-Operationen dargestellt ist,
Fig. 2 spezifische Inhalte eines in der Ausführungsform enthaltenen Task- bzw. Aufgaben-Steuerblocks,
Fig. 3 ein Flußdiagramm einer Multitasking-Operation der Ausführungsform,
Fig. 4 ein Flußdiagramm, welches eine Fixier-Steueraufgabe besonders bei dieser Ausführungsform darstellt,
Fig. 5 ein Flußdiagramm, in welchem eine Papierzuführ- Steueraufgabe oder -task ebenfalls für die Ausführungsform dargestellt ist,
Fig. 6 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist,
Fig. 7 einen Abschnitt einer herkömmlichen Bilderzeugungseinrichtung,
Fig. 8 eine Darstellung eines Fixierabschnitts in der Bilderzeugungseinrichtung,
Fig. 9 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch eine dem Fixierabschnitt zugeordnete Fixiertemperatur- Steuerschaltung dargestellt ist,
Fig. 10 ein Papierzuführ- und Transportabschnitt in der Bilderzeugungseinrichtung,
Fig. 11 ein Blockdiagramm, in welchem schematisch eine Papierzuführ-Steuerschaltung wiedergegeben ist,
Fig. 12 ein Flußdiagramm, das ein von der Bilderzeugungseinrichtung durchgeführtes Hauptprogramm darstellt,
Fig. 13 die Kennlinie des Fixierabschnitts zusammen mit Zeitsteuervorgängen,
Fig. 14 ein Flußdiagramm eines Fixiersteuerungs-Unterprogramms,
Fig. 15 ein Zeitsteuerdiagramm einer Papierzuführ-Steuerung,
Fig. 16 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms einer Papierzuführsteuerungs- Subroutine,
Fig. 17 ein grundlegendes Zeitsteuerdiagramm, das einem einzelnen Papierblatt zugeordnet ist,
Fig. 18 ein Zeitsteuerdiagramm, das zwei Papierblättern zugeordnet ist, welche in einem vorherbestimmten Intervall zugeführt werden,
Fig. 19 ein Zeitsteuerdiagramm, das Ausgangsimpulse für einzelne in Fig. 18 dargestellte Abschnitte darstellt,
Fig. 20 ein der Fig. 17 zugeordnetes Flußdiagramm,
Fig. 21 ein der Fig. 19 zugeordnetes Flußdiagramm und
Fig. 22 ein Flußdiagramm, das eine Schrittfolge wiedergibt, welche eine verbesserte Version der in Fig. 21 dargestellten Folge ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird ein herkömmliches Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung beschrieben. In Fig. 7 ist ein Kopierer dargestellt, bei welchem das herkömmliche Steuersystem anwendbar ist. Der Kopierer hat einen vierten Spiegel 1, eine staubdichte Glasplatte 2, um eine Linsenanordnung, Spiegel und andere optische Teile vor Tonerpartikeln zu schützen, eine automatische Vorlagenzuführeinheit (ADF) 3, eine Glasplatte 4, eine Löscheinheit (Lampe) 5, einen Hauptlader 6, eine photoleitfähige Trommel 7, die als Selen-Photoleiter ausgebildet ist, einen Trommelthermistor 8, welche auf die Oberflächentemperatur der Trommel 7 anspricht, eine Entladelampe 9, eine Linsenanordnung 10, einen Lösch- oder Nachreinigungslader 11, eine Reinigungseinheit 12, eine Vorspannung anlegende Rolle 13, einen Vorreinigungs- Lader (PCC) 25, eine Beleuchtungseinheit 14 mit einer Halogenlampe oder einer ähnlichen Lichtquelle, einen ersten Spiegel 15, welcher zusammen mit der Beleuchtungseinheit 14 einen ersten Wagen bildet, einen zweiten Spiegel 16, einen dritten Spiegel 17, einen Fixierabschnitt 18 zum Fixieren eines Tonerbildes auf einem Papierblatt, einen Umkehrabschnitt 19 zum Steuern der Richtung und Position, in welcher ein aus dem Fixierabschnitt 18 austretendes Papierblatt ausgebracht werden sollte, einen Sorter 20 zum Sortieren oder einer anderen Handhabung des ausgebrachten Papierblattes, eine Trennklaue 26 und eine Transportbahn 21.
Der Kopierer weist auch Ablagen zum Stapeln und Zuführen von Papierblättern, d. h. eine Zwischenablage 22 für beidseitige Kopien, sowie erste bis dritte Papierzuführablagen 23, 24 und 33 auf. Der Kopierer weist ferner Zuführrollen 29, einen vertikalen Papiertransportabschnitt 30, einen horizontalen Papiertransportabschnitt 32, eine Rolle 31, um Papierstau von Papierblättern zu entfernen, einen Trennlader 27, einen Übertragungslader 28, eine Ausrichtrolle 35, einen Behälter zum Sammeln von verbrauchtem Entwickler im Falle eines Auswechselns des Entwicklers, einen Vorübertragungslader (PTC) 36, eine Heizeinheit 38 zum Heizen der Trommel 7, eine Entwicklungseinheit 37, eine Tonerpatrone zum Zuführen von frischem Toner, und eine Welle 40, welche die Trommel 7 drehbar trägt.
Während des Betriebs wird die auf der Welle 40 drehbar gehalterte Trommel 7 beispielsweise entsprechend einem Kopierbefehl entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. Gleichzeitig werden die Entladungslampe 9, der Vorübertragungslader 36, der Trennlader 27, der Übertragungslader 28, die Löscheinheit 5, die Reinigungseinheit 12, die Vorspannung anlegende Rolle 13, der Vorreinigungslader 25 und der Löschlader 11 angesteuert, um zu verhndern, daß Tonerpartikel und ein ungleichmäßiges, auf die Trommel 7 aufgebrachtes Potential den Hauptlader 6 oder die Entwicklungseinheit 37 erreichen. Das Oberflächenpotential der Trommel 7 wird auf Null reduziert, wenn die Trommel 7 an der Reinigungseinheit 12 und der Entladungslampe 9 vorbeigedreht wird. Die Trommel 7 wird durch einen nicht dargestellten Hauptmotor gedreht.
Während die Trommel 7 in eine vorherbestimmte Position gedreht wird, wird eine Vorlage, welche durch die ADF-Einheit 3 auf die Glasplatte 4 gelegt worden ist, mittels des ersten Wagens abgetastet, welcher den ersten Spiegel 15 und die Beleuchtungseinheit 14 trägt. Ein von der Vorlage reflektiertes Bild wird über die ersten bis dritten Spiegel 15 bis 17, die Linsenanordnung 10, den vierten Spiegel 1 und die staubdichte Glasplatte 2 geleitet, um auf der Trommel 7 fokussiert zu werden. Insbesondere beleuchtet, nachdem die Trommel 7 durch den Hauptlader 6 geladen worden ist, eine Löscheinheit oder -lampe 5 nicht benötigte Teile der Trommel 7, um einen Rahmen auf der Trommel 7 auszubilden, welcher zu einem Papierblatt oder einem fokussierten Bild paßt. Dann wird die Trommel 7 bildmäßig belichtet, um elektrostatisch auf ihr ein latentes Bild zu erzeugen. Um ein Bild mit einer Vergrößerung von 1 herzustellen, werden die Trommel 7 und der erste Wagen mit derselben Geschwindigkeit angetrieben. Das latente Bild auf der Trommel 7 wird durch die Entwicklungseinheit 37 in ein Tonerbild umgewandelt. Zu diesem Zeitpunkt kann dann ein Potential auf die Entwicklungseinheit 7 aufgebracht werden, um erforderlichenfalls den Bildschwärzungsgrad zu erhöhen oder zu verringern.
Ein Papierblatt wird durch die zugeordnete Zuführrolleneinheit 29 entweder von der Zwischenablage 22 oder von einer von drei Papierablagen 33 zugeführt, bis es ein nicht dargestellter Papierfühler fühlt. Anschließend wird zu einem Zeitpunkt, an welchem ein Papier zuzuführen ist, die Zuführrolleneinheit 29 wieder betätigt, um das Papierblatt über den vertikalen oder horizontalen Papiertransportabschnitt 30 bzw. 32 zu einer stillstehenden Ausrichtrolle 35 zu befördern. Die Ausrichtrolle 35 wird zu einem solchen Zeitpunkt angetrieben, daß die Vorderkante des Papierblatts der Vorderkante des Tonerbildes auf der Trommel 7 entspricht. Das Tonerbild wird durch den Übertragungslader 28 von der Trommel 7 an das Papierblatt übertragen. Da die Trommel 7 eine extrem glatte Oberfläche hat und folglich eine große Haftkraft zwischen ihr und dem Papierblatt wirkt, wird mittels des Trennladers 27 das Potential des Papierblattes und dadurch die Haftkraft erniedrigt. Das Papierblatt wird dann mittels der Klaue 26 von der Trommel 7 getrennt und durch das Transportband 21 zu dem Fixierabschnitt 18 transportiert. In dem Fixierabschnitt wird das Tonerbild auf dem Papierblatt durch Wärme und Druck fixiert. Danach wird das Papierblatt über den Umkehrabschnitt 19 aus dem Kopierer in den Sorter 30 ausgetragen. Nach der Bildübertragung werden die auf der Trommel 7 verbliebenen Tonerpartikel durch den Vorreinigungslader (PCC) 25, eine Bürste und eine Schneide entfernt, welche in der Reinigungseinheit 12 untergebracht sind. Anschließend regulieren der Löschlader 11 und eine Entladungslampe 4 das Oberflächenpotential der Trommel 7 auf ein vorherbestimmtes Potential.
Die vorbestimmten Steuerzeitpunkte werden mittels Impulsen durchgeführt, welche synchron zu der Drehbewegung der Trommel 7 anliegen, oder mittels Bezugsimpulsen durchgeführt, welche die Trommel 7 ansteuern.
Wie in Fig. 8 dargestellt, hat der Fixierabschnitt 18 einen Thermistor 41, welcher auf die Fixiertemperatur anspricht, eine Fixierrolle 42, eine Andrückrolle 43 und eine erste sowie eine zweite Heizeinheit 44 und 45 zum Heizen der Fixierrolle 42.
In Fig. 9 ist eine Fixiertemperatur-Steuerschaltung dargestellt. In Fig. 9 sind eine Spannungsquelle ACV für die Heizeinheiten, eine Festkörperrelais-(SSR-)Ansteuerspannung Vd, eine Spannung Vcc für den Thermistor 41, Festkörperrelais 81 und 82 und ein Analog-Digital-(A/D-)Umsetzer 83 vorgesehen. Ein Ausgangssignal H1 einer Zentraleinheit (CPU) 80 wird über einen Bus 85 an ein Ein-Ausgabeport 84 angelegt, um ein Ausgangssignal H1 einzuschalten. Dann wird das Festkörperrelais 81 erregt, um der Heizeinheit 44 Strom zuzuführen. Gleichzeitig schaltet die Zentraleinheit (CPU) 80 die Heizeinheit 45 ein und aus. Das Ausgangssignal des Thermistors 41 wird durch den A/D-Umsetzer 83 in ein digitales Signal umgewandelt und über den TH-Eingang des Ein-/Ausgabeports 84 und den Bus 85 an die Zentraleinheit 80 übertragen.
In Fig. 10 ist der Papiertransportabschnitt der Fig. 7 dargestellt. Der Papiertransportabschnitt hat erste und zweite Papierablagen zugeordnete Papierfühler 46 und 47, einen einer Zwischenablage zugeordneten Papierfühler 48, erste und zweite Zuführrollen 49 bzw. 50, die den entsprechenden Papierablagen zugeordnet sind, eine einer Zwischenablage zugeordnete Zuführrolle 51, eine erste Abzugsrolle 52, eine zweite Abzugsrolle 53, eine der Zwischenablage zugeordnete Abzugsrolle 54, eine erste Trennrolle 55, eine zweite Trennrolle 56 und eine der Zwischenablage zugeordnete Trennrolle 57.
In Fig. 11 ist eine Papierzuführ-Steuerschaltung dargestellt, an welche eine Fühler-Ansteuerspannung Vcc und eine Kupplungs- Ansteuerspannung Vd angelegt sind. Eine Zentraleinheit (CPU) 60 legt über einen Bus 61 ein Ausgangssignal C1 an einen Ein-Ausgabeport 62 an und kuppelt dadurch eine Kupplung CL(1). Folglich werden die Abzugsrolle 52 und die Zuführrolle 49 (Fig. 10) gedreht, wodurch ein Papierblatt zugeführt wird. Sobald das Papierblatt den ersten Papierfühler 46 (Fig. 11) erreicht, wird das Ausgangssignal des Fühlers 46, d. h. ein Eingabesignal S1 niedrig. Die Zentraleinheit 60 kann das Eingabesignal S1 über den Ein-Ausgabeport 62 überwachen. Die zweite Ablage 64 und die Zwischenablage 62 haben jeweils denselben Aufbau wie die erste Ablage 23.
Das herkömmliche Steuersystem für eine derartige Bilderzeugungseinrichtung wird nunmehr beispielsweise anhand der Steuerung der Fixier- und Papierzuführoperationen beschrieben. In Fig. 12 ist eine Unterprogrammschleife eines Hauptprogramms dargestellt, welches nacheinander verschiedene Schritte S1 bis S7 abruft um die einzelnen Abschnitte der Bilderzeugungseinrichtung zu steuern.
In Fig. 13 ist eine Beziehung zwischen der Fixiertemperatur und der Zeit aufgetragen und ein Zeitdiagramm wiedergegeben, welches die Steuerung der Heizeinheiten darstellt. Zuerst wird ein Strom an die beiden Heizeinheiten 44 und 45 angelegt, bis die Fixiertemperatur auf einem vorherbestimmten unteren Grenzwert ansteigt. Die Heizeinheit 44 wird dann abgeschaltet (Schritt I). Sobald die Fixiertemperatur eine eingestellte Temperatur erreicht, wird auch die Heizeinheit 45 abgeschaltet. Wenn die Fixiertemperatur unter die eingestellte Temperatur absinkt, wird die Heizeinheit 45 wieder angeschaltet. Diese Prozedur wird wiederholt, um die Fixiertemperatur bei der eingestellten Temperatur zu halten (Schritt II). In Fig. 14 ist ein Unterprogramm zum Durchführen der vorstehend beschriebenen Fixiersteuerung dargestellt. Der Schritt I (Schritte S10 bis S12) wird wiederholt, bis die Fixiertemperatur auf den unteren Grenzwert ansteigt. Dann geht das Programm auf das Hauptprogramm zurück, um die Steuerunterprogramme für die anderen Abschnitte durchzuführen. Wenn die Fixiertemperatur den unteren Grenzwert überschreitet, wird der Schritt II durchgeführt, um die Fixiertemperatur bei der eingestellten Temperatur zu halten (Schritte S13 bis S15). Das Programm geht dann wieder auf das Hauptprogramm zurück, um die Steuerunterprogramme für die übrigen Abschnitte durchzuführen.
In Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm dargestellt, um die Papierzufuhr von einer der Ablagen zu steuern. In Fig. 15 und in der nachfolgenden Beschreibung sind die Abzugsrolle, die Zuführrolle und andere relevante Elemente ohne Bezugszeichen dargestellt, da sie jeder der Ablagen zugeordnet sind. Zuerst wird die Anzahl Zeitsteuerimpulse synchron mit der Drehbewegung der Trommel 7 bestimmt (Schritt III). Wenn die Anzahl Zeitsteuerimpulse "3" überschreitet, wird die Papierzuführkupplung eingekuppelt, um die Abzugsrolle und die Zuführrolle zu drehen, wodurch dann ein Papierblatt von der entsprechenden Ablage abgezogen wird. Wenn das Papierblatt den Papierfühler erreicht, wird die Kupplung ausgekuppelt, um dadurch die Drehbewegung der Abzugs- und der Zuführrolle zu stoppen (Schritt IV). Dieser Zustand wird für einen vorherbestimmten Zeitabschnitt (T) aufrechterhalten, um das nächste Papierblatt sicher zuzuführen (Schritt V). Nach Verstreichen eines vorgegebenen Zeitabschnitts wird die Kupplung wieder eingekuppelt, um das Zuführen des Papierblattes zu starten (Schritt VI). Wenn die hintere Kante des Papierblattes sich von dem Papierfühler entfernt hat, wird die Kupplung ausgekuppelt (Schritt VII).
In Fig. 16 ist ein Unterprogramm zum Durchführen der vorstehend beschriebenen Papierzuführsteuerung dargestellt:
  • 1) Ein Papierzuführ-Endflag wird geprüft, um zu sehen, ob das Papierzuführen beendet worden ist. Wenn es beendet worden ist (ja beim Schritt S30), dann geht das Programm einfach auf das Hauptprogramm zurück (Schritt VII). Da zu diesem Zeitpunkt das Papierzuführ-Endflag noch nicht gesetzt worden ist, wird auf den nächsten Schritt vorgerückt.
  • 2) Ein Abzugsendflag wird geprüft. Da dieses Flag noch nicht gesetzt worden ist, wird bestimmt (nein beim Schritt S31), ob die Anzahl an Zeitsteuerimpulsen "3" ist oder nicht. Wenn sie knapp bei "3" ist (ja beim Schritt S32), geht das Programm auf das Hauptprogramm zurück, um die anderen Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen (Schritt III).
  • 3) Wenn die Anzahl an Zeitsteuerimpulsen größer als "3" ist (nein beim Schritt S32), wird die Papierzuführkupplung eingekuppelt (S33), um die Abzugs- und die Zuführrolle zu drehen, damit ein Papierblatt von der Ablage abgezogen wird (S33). Dann wird auf das Ausgangssignal des Papierfühlers Bezug genommen, um zu sehen, ob das Papierblatt den Papierfühler erreicht hat. Wenn das Entscheidungsergebnis negativ ist (nein bei S34), geht das Programm auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen. Wenn das Entscheidungsergebnis positiv ist (ja bei S34), wird die Kupplung ausgekuppelt (S35), um die Drehbewegung der Abzugs- und der Zuführrolle zu stoppen. Daraufhin wird ein Abzugsendflag gesetzt (S36), und das Programm geht auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen (Schritt IV).
  • 4) Wenn das Papierzuführ-Steuerunterprogramm wieder nach der Unterprogrammschleife (Hauptprogramm) aufgerufen wird, wird bestimmt, ob eine Papierzuführung im Gange ist oder nicht. Da ein Papierzuführflag nicht gesetzt ist (nein beim S37), beginnt das Programm einen vorherbestimmten Zeitabschnitt (T) zu zählen, und geht dann auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen (S38 und S39). Nach Verstreichen des vorherbestimmten Zeitabschnitts (T) wird die Papierzuführkupplung eingekuppelt (S40), und das Papierzuführflag wird gesetzt (S41). Das Programm geht dann auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen (Schritt V).
  • 5) Wenn das Unterprogramm zum Steuern einer Papierzufuhr wieder nach der Unterprogrammschleife aufgerufen wird oder das Hauptprogramm beendet worden ist, wird der Papierfühler geprüft, da das Papierzuführflag gesetzt worden ist. Wenn die Papierzufuhr noch nicht beendet worden ist (nein bei S42), kehrt das Programm auf das Hauptprogramm zurück, um die Unterprogramme zum Steuern der übrigen Abschnitte durchzuführen. Sobald die hintere Kante des Papierblattes den Papierfühler verläßt (ja bei S42), kuppelt das Programm die Kupplung aus, wodurch festgesetzt wird, daß die Papierzufuhr beendet ist (S43), und setzt dann das Papierzufuhr-Endlag (S44). Eine derartige Schrittfolge ist durch den Schritt VI in Fig. 15 dargestellt.
  • 6) Wenn das Unterprogramm zum Steuern der Papierzufuhr nach einer anderen Unterprogrammschleife oder dem Hauptprogramm wieder aufgerufen wird, geht das Programm einfach wieder auf den Hauptfluß zurück, da das Papierzufuhr-Endflag gesetzt worden ist (Schritt VII).
Wenn, wie oben ausgeführt, eines der Unterprogramme zum Steuern der verschiedenen Abschnitte einige Bedingungen bzw. Voraussetzungen hat, muß das herkömmliche Steuerprogramm das interessierende Unterprogramm unterbrechen und auf das Hauptprogramm zurückgehen, um die Unterprogramme zum Steuern der anderen Abschnitte durchzuführen (parallele Verarbeitung). Wenn darüber hinaus das einmal unterbrochene Unterprogramm zum Steuern eines Abschnitts nach der Unterprogrammschleife oder dem Hauptprogramm wieder aufgerufen wird, benötigt das herkömmliche System Flags, um zu sehen, wo das Unterprogramm wieder aufgenommen werden sollte. Daher wird das Programm kompliziert, und es müssen eine große Anzahl von Flags behandelt werden.
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 35 977/ 1987 ist beispielsweise der vorstehend beschriebene Typ eines herkömmlichen Steuersystems beschrieben.
Ein herkömmliches Steuersystem wird nunmehr im einzelnen anhand von speziellen Zeitdiagramm-Ausführungen beschrieben. In Fig. 17 sind grundlegende Zeitabläufe dargestellt, welche einem einzigen Aufzeichnungsmedium oder Papierblatt zugeordnet sind. Das Steuersystem soll zwei zu steuernde Abschnitte A und B steuern. Eine Steuerfolge wird nunmehr anhand von Fig. 20 auf der Basis derartiger grundlegender Zeitabläufe beschrieben. In Fig. 20 wird bestimmt, ob die Anzahl Impulse, welche von einer impulserzeugenden Einrichtung zu erzeugen sind, "2" erreicht hat oder nicht (S80), und wenn die Antwort positiv ist, wird der zu steuernde Abschnitt A eingeschaltet (S81). Danach wird die Anzahl an Impulsen wiederholt geprüft (S82, S84 und S86), um wahlweise die Abschnitte A und B ein- und auszuschalten (S83, S85 und S97).
In der Regel reicht es bei einer Bilderzeugungseinrichtung nicht aus, nur ein einziges Papierblatt zu einer vorgegebenen Zeit zu steuern. Insbesondere wird, wenn ein bestimmtes Papierblatt gerade zugeführt werden soll, ein unmittelbar vorher zugeführtes Blatt einem Bilderzeugungsprozeß unterzogen, während bei einem weiteren vorhergehenden Papierblatt noch eine Fixierung vorgenommen wird.
Fig. 18 ist ein Zeitdiagramm, welches zeigt, wie das zweite Papierblatt in einem vorgegebenen Zeitintervall nach dem ersten Papierblatt zugeführt wird. Wellenform a und b sind identisch mit den Wellenformen, welche die grundlegenden Zeitabläufe darstellen. Wellenformen c und d sind bei einem Wiederholungsintervall aus den grundlegenden Zeitabläufen abgeleitet. In Fig. 19 sind Ausgangs-Zeitabläufe dargestellt, um Abschnitt für Abschnitt die in Fig. 18 dargestellte Operation durchzuführen. Um die in Fig. 19 dargestellten Ausgangswellenformen zu erzeugen, ist üblicherweise eine in Fig. 21 dargestellte Folge verwendet worden (Folge 2).
Bei der in Fig. 21 dargestellten Folge werden ähnlich wie bei der in Fig. 20 dargestellten Folge wahlweise die zu steuernden Abschnitte A und B ein- und ausgeschaltet (S89, S91, S93, S95, S96, S98, S100 und S102), indem auf die Anzahl Impulse Bezug genommen wird (S88, S90, S92, S94, S97, S99 und S101).
Eine Schwierigkeit bei einer solchen herkömmlichen Folge besteht darin, daß das Wiederholungsintervall nicht geändert werden kann, außer wenn nicht nur die Zeitsteuerwerte, sondern auch die Folge selbst geändert werden (S96 bis S98 [was insgesamt durch ein Symbol "*" angezeigt ist]). Ein weiteres Problem besteht darin, daß ein Identifizieren der in Fig. 17 dargestellten, grundlegenden Zeitabläufe bei der Folge 2 (Fig. 21) äußerst schwierig ist.
Um die vorstehenden Schwierigkeiten auszuschließen, können einzelne Impulszähleinheiten jedem Papierblatt zugeordnet werden, um so die zu steuernden Abschnitte auf der Basis von Impulsen 1 für ein Papierblatt 1 und auf der Basis von Impulsen 2 für ein Papierblatt 2 zu steuern, wie in Fig. 18 dargestellt ist. In Fig. 22 ist eine spezifische Folge (Folge 3) wiedergegeben, welche diese Steuersystemart darstellt. Eine herkömmliche Ausführungsform, welche zu diesem Gebiet gehört, ist beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 35 976/1987 dargestellt.
Bei der in Fig. 22 dargestellten Folge 3 wird die Entscheidung bezüglich der Anzahl Impulse eine Anzahl Mal in jedem Teil durchgeführt, in welchem die üblichere Folge es nur einmal gab (S103 und S104, S106 und S107, S109 und S110 sowie S112 und S113), und selektiv die zu steuernden Abschnitte A und B basierend auf dem Ergebnis jeder Entscheidung ein- und ausschaltet (S105, S108, S111 und S114). Da das generelle Schema der Folge 3 identisch mit der grundlegenden Folge ist, können die grundlegenden Zeitabläufe leicht identifiziert werden. Wie durch das Symbol "*" angezeigt ist (S112 und S113) benötigt die Folge "3" zusätzliche Entscheidungsschritte infolge der Zunahme in der Anzahl an Impulszähleinheiten. Eine derartige Folge schließt viele Zweige ein und ist daher schwierig zu verstehen.
Es ist vorgeschlagen worden, die Adressen von Bezugsimpuls- Zählwerten als Zeiger zu verwenden, während die Folge 1 oder eine ähnliche Einzel-Entscheidungs-Folge benutzt wird. Auch ist vorgeschlagen worden, Bezugsimpuls-Zählwerte in einem vorherbestimmten festen (Speicher-)Bereich zu setzen. Diese Lösungsvorschläge sind in der Praxis nicht durchführbar, ohne daß auf zusätzliche Verarbeitungsfolgen zurückgegriffen wird.
In Fig. 1 ist daher ein Steuersystem gemäß der Erfindung dargestellt. Task- bzw. Aufgabensteuerblöcke TCBn und Benutzerbereiche UAn sind paarweise in einem RAM 100 ausgebildet, während Task- oder Aufgabenroutinen n in einem ROM (oder RAM) 101 ausgebildet sind. Wie in Fig. 2 dargestellt, haben die Aufgabensteuerblöcke TCB jeweils einen Zeiger, welcher die (Speicher-)Stelle des zugeordneten Benutzerbereichs, eines Bereichs, in welchem ein Aufgabenname und andere Aufgabeninformation gespeichert ist und einen Register-Contextbereich anzeigt, um einen Registersatz einer Zentraleinheit (CPU) 102 zu speichern, welche noch beschrieben wird. Die Benutzerbereiche UA bestehen jeweils aus einem variablen Bereich und einem Stapelbereich (siehe Fig. 1). Stapelzeiger SP zeigen jeweils die Stelle des aktuellen Stapels, während Befehlszeiger IP jeweils die Stelle einer durchzuführenden Routine zeigen. Üblicherweise hat die Zentraleinheit (CPU) 102 nur einen einzigen Satz Register und kann daher nicht gleichzeitig zwei oder mehr verschiedene Verarbeitungsarten durchführen. Obwohl dieses Prinzip auch auf Multitasking- Operationen zutrifft, scheint es, als wenn das Steuersystem parallel zwei oder mehr verschiedene Verarbeitungsarten durchführen würde, wenn die folgende Schrittfolge verwendet wird.
In Fig. 1 soll die Zentraleinheit 102 eine durch eine Aufgabe 1 dargestellte Verarbeitung durchführen. Die Zentraleinheit (CPU) 102 benutzt dann den Benutzerbereich UA1 als variable und Stapelbereiche. Wenn es zu einer Unterbrechung kommt, wird eine in Fig. 3 dargestellte Unterbrechungsroutine durchgeführt. Die Unterbrechungsroutine beginnt mit einem Schritt, um den gesamten Registersatz der Zentraleinheit 102 in dem Register-Contex-Bereich sicherzustellen, welcher in dem zu verwendenden Aufgabensteuerblock TCB (in disem Fall TCB1) enthalten ist (S50; Verarbeitung VIII in Fig. 1). Anschließend wird der Registersatz der Zentraleinheit (CPU) 102 mit dem Inhalt des Register-Contex-Bereichs eines anderen Aufgaben- Steuerblocks TCB (in diesem Fall TCB2) geladen (S51; Verarbeitung IX in Fig. 1). Folglich werden der Aufgaben-Steuerblock TCB1 und der Benutzerbereich UA1 durch den Aufgabensteuerblock TCB2 bzw. dem Benutzerbereich UA2 ersetzt. In diesem Zustand führt dann die Zentraleinheit 102 die Aufgabe 2 durch. Entsprechend einer Unterbrechung wird dann die Aufgabe von 2 auf 1 geschaltet. Durch ein solches Umschalten der Aufgabe kann die Steuerung bewirkt werden, wie wenn die Aufgaben 1 und 2 parallel verarbeitet würden.
Die Aufgaben 1 und 2 sollen die vorher festgelegte Fixiersteuerung bzw. Papierzuführsteuerung sein. In Fig. 4 und 5 sind die Fixiersteueraufgabe bzw. die Papierzuführsteueraufgabe dargestellt. Offenbar scheinen die Fixiersteueraufgabe der Fig. 4 und das Fixiersteuer-Unterprogramm der Fig. 14 einander ähnlich zu sein. Jedoch ist leicht zu sehen, daß eine in Fig. 4 dargestellte Schleife I zuerst durchgeführt wird, und wenn die Fixiertemperatur den unteren Grenzwert erreicht, wird eine Schleife II durchgeführt. In Fig. 4 dargestellte Schritte S60 und S65 entsprechen den in Fig. 14 dargestellten Schritten S10 bis S15.
Die Papierzuführ-Steueraufgabe gemäß Fig. 5 ist deutlich von dem Papierzuführ-Steuerunterprogramm der Fig. 16 unterscheidbar. Insbesondere hat das Unterprogramm bzw. die Subroutine der Fig. 16 eine verschiedene Steuerprozedur und ist äußerst kompliziert, da häufig ein Rückkehrbefehl benutzt wird, damit das Programm auf Unterprogramme oder Subroutine zum Steuern anderer Abschnitte zurückkehrt, und es werden eine Anzahl Flags verwendet, um das unterbrochene Unterprogramm wieder aufzunehmen, was nichts zu der Steuerung beiträgt. Im Unterschied hierzu wird die in Fig. 5 dargestellte Papierzuführ- Steueraufgabe gemäß der Steuerprozedur der Fig. 15 beschrieben und ist weitaus einfacher als das Unterprogramm bzw. die Subroutine der Fig. 16. Durch Bezugnahme auf die Beschreibung der Fig. 16 sind in Fig. 5 dargestellte Schritte S70 und S78 ohne weiteres verständlich.
Das herkömmliche Steuersystem enthält verschiedene Steuerarten, welche in dem Hauptsteuerfluß parallel durchzuführen sind und ist folglich, wie früher bereits ausgeführt, kompliziert und schwierig zu verstehen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Hauptsteuerungen und die verschiedenen Steuerarten, welche parallel zueinander durchzuführen sind, gänzlich voneinander getrennt. Hierbei ist es vorteilhaft, ein System auszuführen, welches leicht zu verstehen und leicht zu entwickeln und zu modifizieren ist. Außerdem kann ein derartiges System von einer Vielzahl Personen entwickelt werden, da die Steueraufgabe von Abschnitt zu Abschnitt entwickelt wird.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Die Multitasking-Operation der alternativen Ausführungsform ist dieselbe wie bei der vorherigen, anhand von Fig. 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsform und wird daher nicht noch einmal beschrieben.
Wenn die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform verschiedene Verarbeitungsvorgänge, wie beispielsweise die Aufgaben 1 und 2 parallel durchführt, wird bei der alternativen Ausführungsform dieselbe Bilderzeugungsaufgabe mit allen Papierblättern parallel durchgeführt, wie in Fig. 6 dargestellt ist.
Diese Bilderzeugungsaufgabe ist identisch der Folge 1 (Fig. 9), bei welcher grundlegende Zeitabläufe abgegeben werden. In Fig. 1 werden die Aufgaben 1 und 2 ausgeführt, um das Erzeugen von Bildern auf Papierblättern 1 bzw. 2 zu steuern. Die Aufgaben 1 und 2 werden an Stellen oder Punkten IP1 bzw. IP2 durchgeführt. Jeder Benutzerbereich UA hat eigene Bereiche für Impulszählwerte und andere Daten. Folglich sind die Aufgaben 1 und 2 unabhängig voneinander, obwohl sie identisch sind. Zuerst wird die Aufgabe 1 durchgeführt, um das Papierblatt 1 zu steuern, und dann wird die Aufgabe 2 nach Verstreichen des Wiederholungsintervalls durchgeführt. Folglich wird dieselbe Routine in dem Wiederholungsintervall durchgeführt. Obwohl die Bereichsnamen, welche den Impulszählwerten zugeordnet sind, natürlich identisch sind, sind sie vollständig unabhängig voneinander, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Die Steuerung ist daher ähnlich der Folge 3 (Fig. 11), ungeachtet dessen, daß sie die Konfiguration der Folge 1 (Fig. 9) hat.
Gemäß der Erfindung sind Programme zum Steuern verschiedener Bilderzeugungsabschnitte in Aufgaben bzw. Tasks aufgeteilt, und die einzelnen Aufgaben werden durch eine Scheduler-Software, d. h. in einem Multitasking, durchgeführt. Insbesondere sind ein Haupt-Bilderzeugungsprogramm und die Software, um derartige Aufgaben parallel zu verarbeiten, voneinander getrennt, um so ein kompliziertes Steuern als eine Ansammlung von einfachen Steuermodulen (modulare Programmierung) zu realisieren. Da alle Aufgaben ein gemeinsames Programm benutzen, ist das Programm frei von Redundanz. Die Anzahl an Aufgaben kann dadurch geändert werden, daß die Kapazität eines Speichers geändert wird, wodurch dann auch eine Zunahme oder Abnahme in der Anzahl von Objektsteuerungen bewältigt werden kann.
Aufgaben für eine Bilderzeugungssteuerung können parallel durchgeführt werden, d. h. jede kann einem speziellen Papierblatt zugeteilt werden. Dann ist es möglich, die Steuerung von Papierblatt zu Papierblatt zu ändern, die Zeitabläufe zu ändern und den für eine Entwicklung erforderlichen Aufwand zu reduzieren. Außerdem kann mit der Erfindung eine Zunahme in der maximalen Anzahl von Papierblättern bewältigt werden, welche in einer Papiererzeugungseinrichtung untergebracht werden können.

Claims (2)

1. Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung, bei welchem eine Vielzahl verschiedener Bilderzeugungsschritte durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl Bilderzeugungsschritt-Aufgaben einzeln der Vielzahl Bilderzeugungsschritte zugeordnet werden, während eine Überwachungsaufgabe die Durchführung der Anzahl von Bilderzeugungsschritt-Aufgaben steuert, wobei die Anzahl Bilderzeugungsschritt-Aufgaben parallel durchgeführt wird, was unter der Überwachung der Überwachungsaufgabe gesteuert wird.
2. Steuersystem für eine Bilderzeugungseinrichtung, bei welchem Aufzeichnungsblätter jeweils einem von einer Anzahl verschiedener Bilderzeugungsschritte unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Bilderzeugungs- Steueraufgaben eins zu eins den Papierblättern zugeordnet sind, während eine Überwachungsaufgabe das Durchführen der Anzahl von Bilderzeugungs-Steueraufgaben steuert, wobei die Anzahl Bilderzeugungsschritt-Aufgaben parallel durchgeführt werden, während sie unter der Kontrolle der Überwachungsaufgaben mittels eines Schedulers gesteuert werden.
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