專利名稱：便于重新設(shè)計(jì)的圖像形成裝置及其組件配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像形成裝置，具體地說，涉及便于為了諸如改善或新功能的添加之類的目的而重新設(shè)計(jì)圖像形成裝置，以及該圖像形成裝置的組件的配置方法。
背景技術(shù)：
諸如激光打印機(jī)之類的圖像形成裝置，從諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)之類的圖像處理裝置中接收打印數(shù)據(jù)，并在諸如紙張之類的打印介質(zhì)上再現(xiàn)所接收的打印數(shù)據(jù)。最近，這些圖像形成裝置被合并到諸如傳真-復(fù)印機(jī)圖像形成裝置之類的多功能機(jī)器中。
隨著圖像形成裝置技術(shù)的迅速發(fā)展，模制(molding)和印刷電路板(PCB)需要比以前任何時(shí)候更頻繁地升級，但是，對于設(shè)計(jì)過程，自然的金屬模型比PCB需要更多的時(shí)間，并且在設(shè)計(jì)完成之后還需要可靠性測試。因此，在圖像形成裝置被重新設(shè)計(jì)之前，通常存在三到五年的間隔，并且，重新設(shè)計(jì)的主體通常是PCB。
同時(shí)，由于它們各自的特征，對于金屬模型(mold)和PCB的設(shè)計(jì)，通常有獨(dú)立的公司進(jìn)行計(jì)劃。在這種情況下，金屬模型需要裝備各種馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)圖像形成裝置，并且需要PCB來控制這些馬達(dá)。通常，馬達(dá)和用于馬達(dá)控制的PCB作為一個(gè)套件來使用，當(dāng)用于圖像形成裝置的設(shè)計(jì)時(shí)，由于PCB是經(jīng)核實(shí)質(zhì)量可以保證的，所以可以減少可靠性測試時(shí)間。相反，如果人們單獨(dú)購買了金屬模型和PCB，并且試圖利用它們設(shè)計(jì)一個(gè)圖像形成裝置，由于他/她也需要準(zhǔn)備和安裝諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和閃速ROM(或者掩模ROM，或者EEPROM)之類的組件來存儲(chǔ)用于驅(qū)動(dòng)處理器的程序，所以設(shè)計(jì)人員將不得不用大量艱苦的時(shí)間來完成該設(shè)計(jì)。
圖1是借助于實(shí)例來說明傳統(tǒng)激光打印機(jī)的方框圖。
激光打印機(jī)包括圖像處理器20、開關(guān)模式電源(SMPS)30、引擎控制器40、高壓電源(HVPS)50和引擎機(jī)構(gòu)60。
圖像處理器20將從主計(jì)算機(jī)10中接收到的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成諸如位圖之類的圖像數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可在引擎控制器40中處理。SMPS30產(chǎn)生一個(gè)電源來驅(qū)動(dòng)圖像處理器20、引擎控制器40，HVPS50和引擎機(jī)構(gòu)60。引擎控制器40按照由圖像處理器20中所施加的圖像數(shù)據(jù)來控制引擎機(jī)構(gòu)60的驅(qū)動(dòng)。引擎機(jī)構(gòu)60由引擎控制器40來驅(qū)動(dòng)，以便在諸如紙之類的打印介質(zhì)上再現(xiàn)圖像。并且包括必要的諸如馬達(dá)、印色輥(roller)和有機(jī)圖片傳感器(organic photoconductor，OPC)之類的機(jī)械設(shè)備。引擎控制器40包括處理器(未示出)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(未示出)和閃速ROM(或者掩模ROM，或者EEPROM，未示出)以便驅(qū)動(dòng)該處理器。引擎控制器40響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)控制諸如馬達(dá)、印色輥和有機(jī)圖片傳感器之類的機(jī)械設(shè)備的操作。
圖2A和圖2B是圖1的圖像處理器20和引擎控制器40的方框圖。
首先，圖2A的圖像處理器20包括接口單元21，它從主計(jì)算機(jī)10接收打印數(shù)據(jù)；中央處理單元(CPU)23，控制圖像處理器20的整體操作；ROM22，存儲(chǔ)用于驅(qū)動(dòng)CPU 23的各種控制程序和應(yīng)用程序；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)24，臨時(shí)存儲(chǔ)在打印數(shù)據(jù)處理期間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；以及EEPROM25，用于存儲(chǔ)圖像處理器20的初始條件或者控制設(shè)置值。
圖2B所示的引擎控制器40包括ROM 41，裝載用于開啟或重置引擎控制器40的控制程序在CPU 42上；CPU 42，根據(jù)存儲(chǔ)在ROM 41中的程序，控制引擎控制器40的整體操作；隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)43，臨時(shí)存儲(chǔ)由CPU 42的程序執(zhí)行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；EEPROM 44，存儲(chǔ)用于設(shè)置控制數(shù)據(jù)的設(shè)置值或引擎機(jī)構(gòu)60的操作狀態(tài)；以及引擎接口單元45，在引擎機(jī)構(gòu)60和CPU 42之間提供接口。
如上所述，傳統(tǒng)的引擎控制器40和圖像處理器20在獨(dú)立的PCB上形成，每一個(gè)都配備處理器23、42，ROM 22、41，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器24、43和EEPROM25、44。因此，需要一個(gè)獨(dú)立的接口(未示出)在兩個(gè)獨(dú)立的PCB的處理器23、24之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。例如，為了處理器23、42支持不同的輸入/輸出接口，接口電路不可避免的需要轉(zhuǎn)換處理器23、42的兩種不同數(shù)據(jù)格式。對于諸如接口電路之類的額外部分的需要，增加了圖像形成裝置的單位價(jià)格，同時(shí)，降低了處理器23、42之間的數(shù)據(jù)傳輸速度。
圖3說明了圖1的引擎機(jī)構(gòu)60的截面示意圖。
引擎機(jī)構(gòu)60包括光敏鼓61，它具有可充電層，以致于在通過暴光而充電的區(qū)域上時(shí)產(chǎn)生電勢差；激光掃描單元(LSU)63它將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光信號，將該光信號照射到光敏鼓61上，以通過電勢差形成靜電潛像(1atentimage)；顯影單元64，它依次提供各種顏色的調(diào)色劑到光敏鼓61；傳送單元65將調(diào)色劑圖像從光敏鼓61傳送到打印紙P上；以及定影單元66，它在打印紙P上固定所傳送的調(diào)色劑圖像。
顯影單元64包括調(diào)色劑庫64a～64d，依次饋給相應(yīng)的彩色調(diào)色劑，諸如黃色Y、深紅色M、藍(lán)綠色C和黑色B，以便在光敏鼓61上顯影該圖像。參考號64e表示施加黃色調(diào)色劑到光敏鼓61的顯影印色輥。雖然未示出，但顯影印色輥也配備到別的調(diào)色劑庫64b～64d。
傳送單元65包括傳送帶65a，對于光敏鼓61的調(diào)色劑圖像，充當(dāng)傳送介質(zhì)的作用；第一傳送印色輥65b，它將光敏鼓61的調(diào)色劑圖像傳送到傳送帶65a；以及第二傳送印色輥65c，它將傳送帶65a的調(diào)色劑圖像傳送到打印紙P上。
當(dāng)激光束從LSU 63照射到光敏鼓61的、由充電電路62充電到預(yù)定電勢的確定區(qū)域上時(shí)，如上述那樣構(gòu)造的圖像形成裝置在光敏鼓61上形成靜電潛像。
然后，靜電潛像由顯影單元64進(jìn)行顯影，其中，調(diào)色劑庫64a～64d中的黃色Y、深紅色M、藍(lán)綠色C和黑色B調(diào)色劑通常通過顯影單元64的旋轉(zhuǎn)依次饋給光敏鼓61。
通過上述顯影過程顯影在光敏鼓61上的每一種彩色調(diào)色劑圖像重疊地傳送到傳送帶65a上，然后將彩色調(diào)色劑圖像在傳送帶65a上形成的圖像傳送到打印紙P上，其中打印紙P穿過傳送帶65a和第二傳送印色輥65c。
在其上承載了圖像的打印紙P穿過定影單元66，其中，該圖像被固定在打印紙P。然后打印紙P被放電。
圖4示出圖像形成裝置中的導(dǎo)線(harness)配置，該圖像形成裝置包括圖1-3的圖像處理器20、引擎控制器40和引擎單元60。
如圖4所示，導(dǎo)線導(dǎo)槽70沿著圖像處理器20和引擎控制器40的PCB 20a、40a的邊界配置、以保護(hù)用于引擎機(jī)構(gòu)60(即，光敏鼓61、充電單元62、LSU63、顯影單元64、傳送單元65以及定影單元66)的電線和信號線。為了方便升級和設(shè)計(jì)，PCB 20a、40a分別設(shè)計(jì)和配置成用于圖像處理器20和引擎控制器40。PCB 20a、40a每一個(gè)都配備有中央控制單元(CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。
如上所述，圖像處理器20和引擎控制器40在獨(dú)立的PCB 20a、40a上形成，每一個(gè)都具有CPU、RAM、ROM和EEPROM。由于這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)需要添加或升級像分辨/打印速度的提高之類的確定的功能，或者向諸如激光打印機(jī)這樣的圖像形成裝置添加復(fù)制/傳真功能時(shí)，該過程很簡單，原因是只要替換安裝在圖像處理器20上的PCB。然而，為了添加和升級一功能，由于圖像處理器20和引擎控制器40需要被重新安裝在每個(gè)都具有CPU、RAM和ROM的獨(dú)立的PCB上，因此，增加了圖像形成裝置的制造成本。此外，在升級引擎控制器40的情況下，圖像處理器20相應(yīng)地升級，因?yàn)閳D像處理器20與引擎控制器40對接。因此，完成重新設(shè)計(jì)之后，引擎控制器40和圖像處理器20必須在其PCB 20a、40a上經(jīng)受可靠性測試，然后再通過EMI測試。結(jié)果，增加了重新設(shè)計(jì)過程和成本。此外，由于具有獨(dú)立處理器42、23的引擎控制器40和圖像處理器20需要通過獨(dú)立的接口電路(未示出)連接。當(dāng)然，可以利用低速串行總線來簡化信息交換，比如簡化控制命令或狀態(tài)信息。然而，從圖像處理器20到打印引擎電路的控制信號必須以高速傳輸。如果它是彩色圖像形成裝置，則打印控制數(shù)據(jù)和打印數(shù)據(jù)的傳輸速度是相當(dāng)重要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面，提供一種PCT設(shè)計(jì)方法，當(dāng)需要改善打印性能或添加新功能時(shí)，用于降低重新設(shè)計(jì)圖像形成裝置的時(shí)間和成本。還提供一種相應(yīng)于該方法的圖像形成裝置。
本發(fā)明的另一方面是提供一種圖像形成裝置，用于提高引擎控制器和圖像處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸速度，還提供一種方法，用于在PCB上安裝圖像形成裝置。
為了獲得本發(fā)明的上述方面和/或其它特征，本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，包括引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可由引擎機(jī)構(gòu)識別的圖像數(shù)據(jù)；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)關(guān)于打印數(shù)據(jù)的打印工作。將引擎控制器和圖像處理器配置在單一印刷電路板上(PCB)，在該印刷電路板中，限定了第一和第二分隔區(qū)，引擎控制器配置在第一分隔區(qū)，而圖像處理器配置在第二分隔區(qū)，其中，給將要由引擎控制器和圖像處理器共享的第二分隔區(qū)配備一電路元件。
圖像處理器和引擎控制器經(jīng)由雙向并行總線連接。
圖像處理器配備單一處理器，通過控制該單一處理器來驅(qū)動(dòng)引擎控制器。
引擎控制器被構(gòu)造成特定用途集成電路(ASIC)。
該處理器和ASIC面對面地配置。
該引擎控制器包括至少一用于與該引擎機(jī)構(gòu)連接的連接器，該連接器被配置成以垂直和水平關(guān)系面對ASIC的連接引線。
共享電路元件包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃速只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)。
該引擎控制器與圖像處理器共享隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃速只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)。
該圖像處理器還包括一用于接收打印數(shù)據(jù)的連接器，該連接器被配置成以垂直和水平關(guān)系面對圖像處理器的連接引線。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種圖像形成裝置，包括引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可由引擎機(jī)構(gòu)識別的圖像數(shù)據(jù)；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)關(guān)于打印數(shù)據(jù)的打印工作。將引擎控制器和圖像處理器都構(gòu)造成處理器和特定用途集成電路，它們經(jīng)由雙向總線直接連接。
該ASIC響應(yīng)由圖像處理器施加的圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一控制信號來驅(qū)動(dòng)引擎機(jī)構(gòu)。
該ASIC還包括用于存儲(chǔ)引擎機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。
該處理器通過從該存儲(chǔ)器讀區(qū)所存儲(chǔ)的狀態(tài)信息，來檢查該引擎機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，并控制ASIC以使得傳輸圖像數(shù)據(jù)該引擎控制器并實(shí)施打印工作。
該雙向總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線其中至少之一，并構(gòu)造成并行總線。
該處理器和ASIC經(jīng)由該雙向總線相互直接連接，并配制成面對面。
該圖像處理器和引擎控制器被配置在單一印刷電路板(PCB)上，該板具有一個(gè)以上被限定在其上的分隔區(qū)，并直接經(jīng)由該雙向總線相互連接。
該引擎控制器包括至少一連接到該引擎機(jī)構(gòu)的連接器，該連接器被配置成以垂直和水平關(guān)系面對ASIC的連接引線。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種用于圖像形成裝置的PCB配置方法，該圖像形成裝置具有引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于由外部設(shè)備施加的打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將來自外部設(shè)備的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)格式；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)施關(guān)于圖像數(shù)據(jù)的打印工作。PCB配置方法將圖像形成裝置配置在單一PCB上，并且包括步驟將PCB限定成第一和第二分隔區(qū)；以如下方式將圖像處理器配置在第一分隔區(qū)，而將引擎控制器配置在第二分隔區(qū)，以該方式圖像處理器和引擎控制器共享配置在第一分隔區(qū)內(nèi)的電路元件。
在第一分隔區(qū)中進(jìn)行配置的步驟還包括步驟在第一分隔區(qū)中安裝一用于與該引擎機(jī)構(gòu)連接的連接器。
該連接器被配置在對應(yīng)于第一分隔區(qū)的PCB的邊界的至少一部分中。
該共享電路元件包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃速只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)。
該引擎控制器與圖像處理器共享隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃速只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)。
該圖像處理器配置在第二分隔區(qū)內(nèi)，并且具有一用于與外部設(shè)備對接的連接器，該連接器配制成面對該圖像處理器。
此外，根據(jù)本發(fā)明，還提供一種用于圖像形成裝置的PCB配置方法，該圖像形成裝置具有引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于由外部設(shè)備施加的打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將來自外部設(shè)備的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)格式；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)施關(guān)于圖像數(shù)據(jù)的打印工作。根據(jù)本發(fā)明的PCB配置方法包括步驟將圖像處理器和引擎控制器配置在單一PCB上；以及經(jīng)由雙向并行總線連接在該單一總線PCB上的圖像處理器和引擎控制器。
該圖像處理器被構(gòu)造成一處理器，而該引擎控制器被構(gòu)造成特定用途集成電路(ASIC)。
該圖像處理器和引擎控制器被配置成面對面。
還提供步驟安裝一連接器到單一PCB的一面，用于在引擎控制器和引擎機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行對接。


通過參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述目的和其他特征將變得更加明顯，其中
圖1是傳統(tǒng)激光打印機(jī)的方框圖；圖2A和2B是圖1的圖像處理器和引擎控制器的內(nèi)部的方框圖；圖3是說明圖1的引擎機(jī)構(gòu)的截面示意圖；圖4是說明圖像形成裝置的導(dǎo)線的配置的視圖，該圖像形成裝置具有圖1～3中的圖像處理器、引擎控制器和引擎機(jī)構(gòu)；圖5是說明本發(fā)明的概念的視圖；圖6是說明用于圖5的圖像處理器和引擎控制器的PCB的配置的視圖；圖7是說明在圖6的處理器和作為ASIC形成的引擎控制器之間的連接的視圖；圖8是說明用于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖像形成裝置的PCB配置方法的流程圖；以及圖9是說明用于根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的圖像形成裝置的PCB配置方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。
參考圖5，本發(fā)明的圖像形成裝置包括圖像處理器110，它從諸如主計(jì)算機(jī)(未示出)之類的圖像處理裝置中接收打印數(shù)據(jù)，并將所接收的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為位像數(shù)據(jù)；以及引擎控制器120，由來自圖像處理器110的圖像數(shù)據(jù)所控制，用于控制引擎機(jī)構(gòu)(未示出)來在諸如紙張之類的打印介質(zhì)上呈現(xiàn)預(yù)定圖像。當(dāng)圖像處理器110和引擎控制器120安裝在單一印刷電路板(PCB)100上時(shí)，根據(jù)用于圖像處理器110和引擎控制器120的需求區(qū)域，該單一印刷電路板被分隔成兩個(gè)分隔區(qū)110a、112a。沿著配置引擎控制器120的第一區(qū)域120a的邊界，配置連接器130、140、150，用于在引擎控制器120和引擎機(jī)構(gòu)(未示出)之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸/接收。引擎控制器120構(gòu)造成特定用途集成電路(ASIC)，以控制諸如馬達(dá)、印色輥和有機(jī)圖片傳感器(OPC)之類的機(jī)械組件，其中其輸入/輸出連接引線面向邊界區(qū)域上的連接器130、140、150。因?yàn)橐婵刂破?20的輸入/輸出連接引線(未示出)以最短的距離和連接器130、140、150連接，所以獲得了對外部噪聲的強(qiáng)抗干擾性。另外，引擎控制器120和圖像處理器110可以構(gòu)造成面對面，以使得盡量減少來自外部噪聲的影響。這里，通過將引擎控制器120構(gòu)造成ASIC，不需要在圖像處理器110的處理器111和引擎控制器120之間提供單獨(dú)的接口電路，引擎控制器120和處理器111可以通過雙向并行總線相互連接。這提高了每時(shí)間單位的數(shù)據(jù)傳輸率。并減少了對獨(dú)立接口電路的空間需求和材料成本。
通過將引擎控制器120構(gòu)造成ASIC，不需要諸如獨(dú)立處理器、RAM和閃速ROM(掩模ROM、EEPROM)之類的組件來存儲(chǔ)用于驅(qū)動(dòng)該處理器的各種程序，原因是作為ASIC的引擎控制器120可以共享配置到圖像處理器110的這些組件。
同時(shí)，圖像處理器110包括中央處理單元111、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)112、閃速只讀存儲(chǔ)器(ROM)113和EEPROM 114，在這些組件中，除了CPU之外的組件(即，RAM 112、閃速ROM 113和EEPROM)都是與作為ASIC的引擎控制器120共享的。也就是說，引擎控制器120由最少的必需數(shù)量的、用于諸如馬達(dá)、印色輥和OPC之類的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)，與圖像處理器110共享比如RAM 112、閃速ROM 113和EEPROM 114之類的其他元件。例如，為了改善圖像處理器110的圖像呈現(xiàn)能力，不需要改進(jìn)引擎控制器120的設(shè)計(jì)，改進(jìn)圖像處理器110的設(shè)計(jì)就足夠了。因?yàn)椴槐貙σ婵刂破?20實(shí)施諸如EMI測試之類的可靠性測試，所以可以減少圖像形成裝置重新設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本。此外，因?yàn)橐婵刂破?20與圖像處理器110共享比如RAM112、閃速ROM 113和EEPROM 114之類的元件，所以還可以減少圖像形成裝置的部件的數(shù)量。
圖6示出圖5的圖像處理器110和引擎控制器120的優(yōu)選PCB配置。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的PCB配置在A分隔區(qū)中配置圖像處理器210，而在B分隔區(qū)中配置引擎控制器220。如上所述，A分隔區(qū)中的圖像處理器210從諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(未示出)這樣的圖像處理裝置中接收打印數(shù)據(jù)，并將所接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成位像數(shù)據(jù)，而B分隔區(qū)中的引擎控制器220控制引擎機(jī)構(gòu)，以便響應(yīng)從圖像處理器210輸出的圖像數(shù)據(jù)，在諸如紙這樣的打印介質(zhì)上呈現(xiàn)預(yù)定圖像。
圖像處理器210包括處理器211、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)212、閃速只讀存儲(chǔ)器(ROM)213和EEPROM 214。處理器211包括輸入/輸出控制器211a、CPU核211b、圖像數(shù)據(jù)發(fā)生器(PVC)211c和引擎接口211d。
圖像處理器210通過諸如IEEE 1284端口之類的并行打印機(jī)端口和輸入/輸出控制器211a，從諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)之類的圖像處理裝置中接收打印數(shù)據(jù)，CPU核211b將所接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綀D像數(shù)據(jù)發(fā)生器(PVC)211c，以便以和位圖同樣的格式產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)。
在上述處理中，圖像數(shù)據(jù)發(fā)生器(PVC)211c需要預(yù)定的存儲(chǔ)空間來進(jìn)行圖像處理，并經(jīng)由CPU核211b在RAM212中產(chǎn)生臨時(shí)數(shù)據(jù)。然后，在結(jié)束處理之后，經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)發(fā)生器(PVC)211c，將臨時(shí)數(shù)據(jù)輸出到引擎接口211d。根據(jù)存儲(chǔ)在閃速ROM 213中的控制程序，由CPU核211b執(zhí)行圖像處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)路由。
EEPROM 214中存儲(chǔ)了圖像處理器210的初始條件值或控制值，以及設(shè)置控制數(shù)據(jù)的設(shè)置值或引擎控制器220的操作狀態(tài)。也就是說，EEPROM 214存儲(chǔ)圖像處理器210和引擎控制器220所需要的所有初始條件值和設(shè)置值。
引擎控制器220被構(gòu)造成特定用途集成電路(ASIC)。ASIC包括引擎接口220a、ASIC核220b、圖案發(fā)生器220c、激光掃描單元(LSU)220d、馬達(dá)控制器220e和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)211f。
引擎控制器220通過其中的引擎接口220a從圖像處理器210的引擎接口211d接收圖像數(shù)據(jù)，并在ASIC核220b中解釋所接收到的數(shù)據(jù)。根據(jù)在ASIC核220b中的解釋，圖案發(fā)生器220c為要由引擎機(jī)構(gòu)(未示出)產(chǎn)生的圖像產(chǎn)生圖案(pattern)，并基于所產(chǎn)生的圖案來驅(qū)動(dòng)LSU 220d。因此，LSU 220d根據(jù)圖案發(fā)生器220c的結(jié)果，在光敏鼓上形成靜電潛像(latent iamge)。
馬達(dá)控制器220e根據(jù)在ASIC核220b中的解釋來控制圖像形成裝置的馬達(dá)?？梢越o引擎機(jī)構(gòu)配備模擬傳感器(未示出)來監(jiān)視馬達(dá)的操作，模擬傳感器的數(shù)據(jù)由ADC 211f進(jìn)行檢測，并反饋給ASIC核220b。所反饋的傳感數(shù)據(jù)經(jīng)由ASIC核220b傳遞并存儲(chǔ)在寄存器220g中。這樣存儲(chǔ)的傳感數(shù)據(jù)響應(yīng)處理器211的調(diào)用而被施加到處理器211。
同時(shí)，構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220在PCB的邊界上面對連接器220h、220i、220j配置。例如，馬達(dá)控制器220e可以以垂直關(guān)系與連接器220h相連接，ADC 220f以水平關(guān)系與連接器220i相連接，并且LSU 220d以垂直關(guān)系與連接器220j相連接。換句話說，連接在引擎控制器220和引擎機(jī)構(gòu)之間的連接其以垂直或水平關(guān)系面對構(gòu)造成ASIC的控制器220的輸入/輸出連接端子配置。結(jié)果，引擎控制器220可以在盡可能短的距離內(nèi)連接到連接器220h、220i、220j。為了為改善打印分辨率和速度這樣的目的而修改圖像處理器210的設(shè)計(jì)，這樣的目的可以僅僅通過修改圖像處理器210的設(shè)計(jì)而達(dá)到這樣的目的。也就是說，沒有必要改變引擎控制器220的設(shè)計(jì)，原因是引擎控制器220僅僅具有控制引擎機(jī)構(gòu)的功能。由于引擎控制器220已經(jīng)驗(yàn)證了其EMI特性，所以可以極大地降低圖像形成裝置220的重新設(shè)計(jì)時(shí)間和成本。此外，因?yàn)橐婵刂破?20共享圖像處理器210的RAM 212、閃速ROM 213和EEPROM 214，所以根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的PCB可以更緊致并且需要更少的成本。
圖7圖解了圖6的CPU 211和構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220之間的連接。
如圖所示，CPU通過N-位并行總線與RAM 212、閃速ROM 213和EEPROM 214連接，并且CPU通過N-位并行總線與引擎控制器220連接。構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220更像一個(gè)有源設(shè)備，它不由獨(dú)立的處理器控制，而是由CPU211控制。因此，沒有必要在構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220和CPU 211之間放一個(gè)獨(dú)立的接口電路。CPU 211和構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220經(jīng)由n-位地址總線(地址)、數(shù)據(jù)總線(數(shù)據(jù))和控制總線(控制)連接。通過N-位并行總線連接的構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220和CPU 211，與使用獨(dú)立接口電路的系統(tǒng)相比，具有非?？斓乃俣?。這樣高的數(shù)據(jù)傳輸速度特別把彩色圖像形成裝置考慮在內(nèi)，因?yàn)閳D像形成裝置有更大量的打印數(shù)據(jù)。用于CPU 211和構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220的地址總線(地址)和數(shù)據(jù)總線(數(shù)據(jù))需要從引擎控制器220的寄存器221中獲得關(guān)于引擎機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息。寄存器221從CPU 221回答一個(gè)地址或在構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220中接收到的讀取命令，從而，存儲(chǔ)在寄存器221中的狀態(tài)信息經(jīng)由數(shù)據(jù)總線(數(shù)據(jù))反饋到CPU 221。
同時(shí)，由于諸如CPU核211b、閃速ROM 213和EEPROM 214之類的電路元件配置在A分隔區(qū)，因此可以方便地進(jìn)行關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的系統(tǒng)診斷。因?yàn)槌艘婵刂破?20之外、驅(qū)動(dòng)引擎機(jī)構(gòu)的全部組件配置在A分隔區(qū)，并且圖像處理器210也配置在其中，因此，除了與引擎控制器220相關(guān)的錯(cuò)誤之外，幾乎所有錯(cuò)誤必定來自A分隔區(qū)。此外，因?yàn)橐婵刂破?20不配備諸如RAM 212、閃速ROM 213和EEPROM 214之類的組件，因此，與在圖像處理210和引擎控制器220分別配備了處理器、RAM和閃速ROM的傳統(tǒng)圖像形成裝置相比，很少進(jìn)行系統(tǒng)診斷。
雖然本發(fā)明已經(jīng)以上述采用其中具有兩個(gè)分隔區(qū)的PCB的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明不把它作為限制來考慮。例如，根本沒有任何分隔區(qū)的PCB也可實(shí)施本發(fā)明。也就是說，圖像處理210和引擎控制器220可以配置在沒有任何分隔區(qū)的PCB上，它們相互面對并經(jīng)由雙向并行總線連接。用沒有任何分隔區(qū)的PCB仍然可以獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，諸如，由于圖像處理210和引擎控制器220之間的雙向并行總線連接而增加數(shù)據(jù)傳輸速度，不需要圖像處理210和引擎控制器220之間的獨(dú)立接口電路，和在圖像處理210和引擎控制器220之間共享RAM 212、閃速ROM 213和EEPROM 214。唯一的區(qū)別是，具有兩個(gè)分隔區(qū)的PCB還具有另外的優(yōu)點(diǎn)，主要是需要很少的時(shí)間來修改對圖像形成裝置的設(shè)計(jì)和可靠性試驗(yàn)。因?yàn)檫@些有益效果已經(jīng)參考圖5和6進(jìn)行了詳細(xì)描述，因此在這里不再進(jìn)行描述。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖像形成裝置的PCB配置。
首先，在單一PCB 200上配置圖像處理器210，用于從諸如主計(jì)算機(jī)(未示出)之類的圖像處理裝置中接收打印數(shù)據(jù)，并將所接收的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成位像數(shù)據(jù)；引擎控制器220，由圖像處理器210的圖像數(shù)據(jù)控制，以便控制引擎機(jī)構(gòu)(未示出)來在諸如紙之類的打印介質(zhì)上呈現(xiàn)預(yù)定圖像。更具體地說，A和B分隔區(qū)限定在PCB 200(S410)，圖像處理210配置在A分隔區(qū)，而引擎控制器220配置在B分隔區(qū)(S420)。
其次，確定在PCB 200的A和B分隔區(qū)中是否有由圖像處理210和引擎控制器220共享的任何電路元件(S430)。當(dāng)確定存在RAM 212、閃速ROM213和EEPROM 214在圖像處理210和引擎控制器220之間共享時(shí)，這些元件配置在圖像處理器210定位其中的A分隔區(qū)(S440)。因?yàn)橐婵刂破?20可以通過CPU 211訪問圖像處理器210的RAM 212、閃速ROM 213和EEPROM 214，所以沒有任何必要在引擎控制器220中提供RAM 212、閃速ROM 213和EEPROM 214。因此，已經(jīng)通過諸如EMI試驗(yàn)之類的試驗(yàn)驗(yàn)證了其可靠性的引擎控制器220，即使在圖像形成裝置重新設(shè)計(jì)期間，也可以在不需要在其設(shè)計(jì)方面進(jìn)行額外的升級的情況下使用。因此，整體上可以降低圖像形成裝置重新設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本。
構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220經(jīng)由地址總線(地址)、數(shù)據(jù)總線(數(shù)據(jù))和控制器總線(控制)與CPU 211直接連接。因此，不需要在PCB上提供獨(dú)立的接口電路來對接引擎控制器220和CPU 211，從而更有效地利用PCB的空間。
再次，不能由圖像處理210和引擎控制器220共享的其他元件分別配置在所需要的分隔區(qū)(S450)。最后，諸如連接器220h、220i、220j之類的連接器配置在B分隔區(qū)以便對接引擎機(jī)構(gòu)以及引擎控制器220，而沿著被分配給B分隔區(qū)的PCB的邊界(S460)。這些連接器最好配置成以垂直或水平低關(guān)系面對構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220的輸入/輸出連接引線。換句話說，ASIC的輸入/輸出連接引線最好通過直線線路與連接器端子(未示出)連接。這種方式的線路簡化連接構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220和連接器220h、220i、220j的金屬線路，從而提供諸如在圖像形成裝置出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)容易診斷和維修等優(yōu)點(diǎn)，并且還可以降低金屬線路之間的干擾。例如，如果連接構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220和連接器220h、220i、220j的各金屬線路具有統(tǒng)一的間隔和模式，通過在這些金屬線路定位其中的PCB的反面形成接地導(dǎo)板，可以獲得對外部干擾的屏蔽效果和穩(wěn)健性。
同時(shí)，圖像處理210配置在A分隔區(qū)，更具體地說，芯片級系統(tǒng)(systemon a chip，SOC)形式的圖像處理器210配置成面對構(gòu)造成ASIC的引擎控制器220。換句話說，引擎控制器220的引線方向與圖像處理器210的引線方向成垂直或水平關(guān)系，所以，圖像處理器210和引擎控制器220可以以盡可能短的距離相互連接。
圖9是圖解用于根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的圖像形成裝置的PCB配置方法的流程圖。
根據(jù)第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，首先，在單一PCB 200上配置圖像處理器210和引擎控制器220，圖像處理器210和引擎控制器220相互面對(S510)。其次，確定具有垂直或水平關(guān)系的輸2/輸出連接引線的直接線路是否可能位于圖像處理器210和引擎控制器220之間(S520)，如果是，則經(jīng)由雙向并行總線連接圖像處理器210和引擎控制器220(S530)。并行總線包括N-位數(shù)據(jù)總線(數(shù)據(jù))、地址總線(地址)和控制總線(控制)，并啟動(dòng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)更高速度的信號傳輸。在傳統(tǒng)方式中，圖像處理器210和引擎控制器220都必須獨(dú)立的處理器，因此在其間需要接口電路。此外，在傳統(tǒng)方式中，使用諸如RS232這樣的用于處理器的普通串行協(xié)議。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，通過將引擎控制器220構(gòu)造成ASIC，不需要任何獨(dú)立的接口電路。最后，面對具有垂直或水平關(guān)系的引擎控制器220的輸入/輸出連接引線配置連接器，以便在圖像處理器210和引擎控制器220之間對接(S540)。與圖像處理器210和引擎控制器220獨(dú)立地形成在PCB上的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，本發(fā)明可以減少電路元件數(shù)量。此外，根據(jù)本發(fā)明，圖像處理器210和引擎控制器220形成在PCB上，并經(jīng)由高速雙向并行總線連接。本發(fā)明的獨(dú)有特征不單單在于，用于形成引擎控制器220和圖像處理器210所必需的PCB數(shù)從兩個(gè)減少到一個(gè)。更在于，本發(fā)明通過在單一PCB上選擇高速并行總線，提供更有效的設(shè)計(jì)，并充分考慮到了引擎控制器220和圖像處理器210之間的數(shù)據(jù)量的增加。
根據(jù)本發(fā)明，很大程度地減少了重新設(shè)計(jì)圖像形成裝置的引擎控制器220和圖像處理器210的時(shí)間和成本。此外，通過構(gòu)造引擎控制器220以共享圖像處理器210的RAM、閃速ROM和EEPROM，降低了單元成本。此外，由于引擎控制器220被構(gòu)造成僅僅控制引擎機(jī)構(gòu)，因此，為了給圖像形成裝置進(jìn)行升級或添加新功能，通常單獨(dú)重新設(shè)計(jì)圖像處理器210即可。而且，通過在單一PCB上配置圖像處理210和引擎控制器220，并且通過雙向并行總線連接這樣配置的圖像處理210和引擎控制器220，系統(tǒng)可以充分考慮到引擎控制器220和圖像處理器210之間的數(shù)據(jù)量的可能的增加。另外，通過簡化引擎控制器220、圖像處理器210和連接器之間的線路，可以保證面對外部或內(nèi)部干擾的穩(wěn)健性。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所描述的優(yōu)選實(shí)施例，在附屬的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，可以進(jìn)行各種各樣的變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，包括引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可由引擎機(jī)構(gòu)識別的圖像數(shù)據(jù)；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)關(guān)于打印數(shù)據(jù)的打印工作，其中將引擎控制器和圖像處理器配置在單一印刷電路板上(PCB)，在該印刷電路板中限定第一和第二分隔區(qū)，引擎控制器配置在第一分隔區(qū)，而圖像處理器配置在第二分隔區(qū)，其中，給將要由引擎控制器和圖像處理器共享的第二分隔區(qū)配備一電路元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中圖像處理器和引擎控制器經(jīng)由雙向并行總線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中圖像處理器配備單一處理器，并通過控制該單一處理器來驅(qū)動(dòng)引擎控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的圖像形成裝置，其中引擎控制器被構(gòu)造成特定用途集成電路(ASIC)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像形成裝置，其中該處理器和ASIC面對面地配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的圖像形成裝置，其中該引擎控制器包括至少一用于與該引擎機(jī)構(gòu)連接的連接器，該連接器被配置成以垂直和水平關(guān)系面對ASIC的連接引線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中共享電路元件包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃速只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的圖像形成裝置，其中該引擎控制器與圖像處理器共享隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃速只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其中該圖像處理器還包括一用于接收打印數(shù)據(jù)的連接器，該連接器被配置成以垂直和水平關(guān)系面對圖像處理器的連接引線。
10.一種圖像形成裝置，包括引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可由引擎機(jī)構(gòu)識別的圖像數(shù)據(jù)；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)關(guān)于打印數(shù)據(jù)的打印工作，其中將引擎控制器和圖像處理器都構(gòu)造成處理器和特定用途集成電路，它們經(jīng)由雙向總線直接連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的圖像形成裝置，其中該ASIC響應(yīng)由圖像處理器施加的圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一控制信號來驅(qū)動(dòng)引擎機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的圖像形成裝置，其中該ASIC還包括用于存儲(chǔ)引擎機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的圖像形成裝置，其中該處理器通過從該存儲(chǔ)器讀區(qū)所存儲(chǔ)的狀態(tài)信息，來檢查該引擎機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，并控制ASIC以便發(fā)送圖像數(shù)據(jù)到該引擎控制器并實(shí)施打印工作。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的圖像形成裝置，其中該雙向總線包括地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線其中至少之一，并構(gòu)造成并行總線。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的圖像形成裝置，其中該處理器和ASIC經(jīng)由該雙向總線相互直接連接，并配制成面對面。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的圖像形成裝置，其中該圖像處理器和引擎控制器被配置在單一印刷電路板(PCB)上，該板具有一個(gè)以上被限定在其上的分隔區(qū)，并直接經(jīng)由該雙向總線相互連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的圖像形成裝置，其中該引擎控制器包括至少一連接到該引擎機(jī)構(gòu)的連接器，該連接器被配置成以垂直和水平關(guān)系面對ASIC的連接引線。
18.一種用于圖像形成裝置的PCB配置方法，該圖像形成裝置具有引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于由外部設(shè)備施加的打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將來自外部設(shè)備的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)格式；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)施關(guān)于圖像數(shù)據(jù)的打印工作，該P(yáng)CB配置方法將圖像形成裝置配置在單一PCB上，并且包括步驟將PCB限定成第一和第二分隔區(qū)；以及以如下方式將圖像處理器配置在第一分隔區(qū)，而將引擎控制器配置在第二分隔區(qū)，以該方式圖像處理器和引擎控制器共享配置在第一分隔區(qū)內(nèi)的電路元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的PCB配置方法，其中在第一分隔區(qū)中進(jìn)行配置的步驟還包括步驟在第一分隔區(qū)中安裝一用于與該引擎機(jī)構(gòu)連接的連接器。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的PCB配置方法，其中該連接器被配置在對應(yīng)于第一分隔區(qū)的PCB的邊界的至少一部分中。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的PCB配置方法，其中所共享電路元件包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃速只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的PCB配置方法，其中該引擎控制器與圖像處理器共享隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃速只讀存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的PCB配置方法，其中該圖像處理器配置在第二分隔區(qū)內(nèi)，并且具有一用于與外部設(shè)備對接的連接器，該連接器配制成面對該圖像處理器。
24.一種用于圖像形成裝置的PCB配置方法，該圖像形成裝置具有引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于由外部設(shè)備施加的打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將來自外部設(shè)備的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)格式；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)施關(guān)于圖像數(shù)據(jù)的打印工作，該P(yáng)CB配置方法包括步驟將圖像處理器和引擎控制器配置在單一PCB上；以及經(jīng)由雙向并行總線連接在該單一總線PCB上的圖像處理器和引擎控制器。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的PCB配置方法，其中該圖像處理器被構(gòu)造成一處理器，而該引擎控制器被構(gòu)造成特定用途集成電路(ASIC)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24的PCB配置方法，其中該圖像處理器和引擎控制器被配置成面對面。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的PCB配置方法，其中還提供步驟安裝一連接器到單一PCB的一面，用于在引擎控制器和引擎機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行對接。
全文摘要
制造一種圖像形成裝置來輕松地改進(jìn)設(shè)計(jì)。該圖像形成裝置具有引擎機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)關(guān)于從外部設(shè)備施加的打印數(shù)據(jù)的打印工作；圖像處理器，將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)；以及引擎控制器，用于控制引擎機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)關(guān)于圖像數(shù)據(jù)的打印工作。將引擎控制器和圖像處理器配置在單一印刷電路板上(PCB)，在該印刷電路板中限定了第一和第二分隔區(qū)，引擎控制器配置在第一分隔區(qū)，而圖像處理器配置在第二分隔區(qū)。給將要由引擎控制器和圖像處理器共享的第二分隔區(qū)配備一電路元件。結(jié)果，由于在改進(jìn)圖像形成裝置時(shí)不需要改進(jìn)引擎控制器，從而降低了改進(jìn)工作所花的時(shí)間和成本。而且通過將引擎控制器構(gòu)造成與圖像處理器共享如RAM這樣的組件，而降低制造成本。
文檔編號G06F13/14GK1523484SQ0315561
公開日2004年8月25日 申請日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月20日
發(fā)明者安承德, 楊澈柱, 樸相信, 嚴(yán)允燮, 金容根 申請人:三星電子株式會(huì)社