JP2015087531A - 状態検知装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 省電力モードでオプション側のＣＰＵへの電力を停止した状態でスイッチの変化を検知するためには、専用の信号線を追加するなど新たな構成の追加が必要でコストアップになってしまう。【解決手段】 第１の装置と信号線を介して接続され、前記信号線を介して電圧が供給される第２の装置の状態変化に応じて、第１ポジションと前記第１ポジションとは異なる第２ポジションとの間を変位するスイッチと、前記信号線に接続され前記信号線を介して電圧が供給され、前記スイッチが変位することで出力値が変化する整流手段と、前記第１の装置から前記第２の装置に電圧が供給される第１のモードよりも供給される電圧が低い第２のモードにおいて、前記信号線を介して電圧が供給されている前記整流手段の出力値を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された結果に応じて、前記スイッチのポジションの変化を判断する制御手段と、を備える。【選択図】 図２

Description

本発明は、スイッチの状態を検知する状態検知装置に関するもので、さらにプリンタ並びに複写機等の画像形成装置の状態検知に関するものである。

画像形成装置には、機能を拡張するために給紙装置などの様々なオプション装置が接続されることがある。その際に、画像形成装置は、記録材の給紙動作や搬送動作を行うために、オプション装置の状態を確認する必要がある。状態の一つとして、オプション装置のドアやカセットの開閉状態の検知を行う。開閉状態の検知は、例えば画像形成装置がスリープからスタンバイに移行するトリガとしても利用できるため、ユーザビリティの観点からも省電力モード時にも検知することが求められている。

従来のオプション装置の開閉検知の一例について説明する。例えば、オプション装置としての給紙カセットの開閉検知用のスイッチと抵抗とを並列に接続し、給紙カセットを多段に接続する。このときに、抵抗分圧比により生じるアナログ電圧値から給紙カセットの開閉状態を検知するという方法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

図９に、従来の画像形成装置とオプション装置において開閉状態の検知を行うための回路構成の一例を示す。画像形成装置に備えられえた演算処理装置であるところのＣＰＵ９０１には電源Ｖ９１１から、オプション装置には、画像形成装置側の電源Ｖ９１２から電力が供給される。オプション装置では、電源Ｖ９１２からの電力を主にモータやアクチュエータ等の駆動に用いたり、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いてオプション装置の制御を行うＣＰＵ９０２に供給する電源Ｖ９１３を生成したりしている。

オプション装置で、電源Ｖ９１３とＧｎｄとの間には、プルアップ抵抗Ｒ９２１、Ｒ９２２、Ｒ９２３と複数のスイッチＳＷ９３１、ＳＷ９３２、ＳＷ９３３が夫々直列に接続されている。ここでスイッチＳＷ９３１、ＳＷ９３２、ＳＷ９３３は、オプション装置の各種開閉カバーやその他の部材の状態等に応じてＯＮ／ＯＦＦするスイッチである。スイッチにより各種部材のいずれの状態を検知するかは任意で設定することが可能である。プルアップ抵抗Ｒ９２１、Ｒ９２２、Ｒ９２３と複数のスイッチＳＷ９３１、ＳＷ９３２、ＳＷ９３３の接続点とＣＰＵ９０２の入力ポートＰ９４１、Ｐ９４２、Ｐ９４３とが、夫々接続される。ＣＰＵ９０２の入力ポートＰ９４１、Ｐ９４２、Ｐ９４３は、スイッチＳＷ９３１、ＳＷ９３２、ＳＷ９３３の各ＯＮ／ＯＦＦの状態に応じて出力値がＨｉｇｈ／Ｌｏｗとなる。これによりＣＰＵ９０２はオプション装置の各種開閉カバーやその他の部材の状態等を検知する事が出来る。その後、ＣＰＵ９０２はその検知結果を画像形成装置のＣＰＵ９０１に送信する。

ここで、省電力モードにおける動作に関して説明する。省電力モードとは、画像形成を行っていない状態での消費電力を抑えるために、電力の供給や通信を切断した状態にすることである。従来の画像形成装置においては、ＣＰＵ９０２の電力の供給を遮断することで、消費電力を抑えようとすることがある。

しかしながら、ＣＰＵ９０２の動作が停止している省電力モードにおいても、ユーザビリティ向上のためにスイッチの論理変化を検知したいという要望が有る。例えば、給紙カセットや内部にアクセスするためのドア、操作パネルなどの状態変化をスイッチにより検知できれば、ユーザの画像形成装置に対するアクセスを検知できる。つまり、ユーザが給紙カセットを開いた場合であれば、記録材を追加したり、入れ替えたりして、画像形成を開始させることが予想される。したがって、給紙カセットが開く等の動作によってスイッチが変化したことを検知して、省電力モードからスタンバイモードに移行しておくことで、プリント命令が来た場合に必要となるプリント開始までの時間を短縮でき、ユーザビリティが向上する。

このような省電力モードにおいてもスイッチを検知するという要望に応えるために、スイッチの状態を監視する為の専用の信号線によって、画像形成装置とオプション装置を繋ぐという方法が考えられる。これにより、ＣＰＵ９０２への電力の供給を停止したとしても、ＣＰＵ９０１によって、スイッチの状態を検知することができる。

特開２００６−１１９２３９ 特開２００４−１１７６２３

しかしながら、従来技術で述べたように、省電力モードでオプション側のＣＰＵへの電力を停止した状態でスイッチの変化を検知するためには、専用の信号線を追加するなど新たな構成の追加が必要である。省電力モードにおけるスイッチの検知のために、特別なユニットや構成、信号線を追加するとコストアップになってしまうという課題があった。

本出願に係る発明は、消費電力の少ない省電力モードにおいても、コストアップを抑制してスイッチの状態変化を検知することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の装置と信号線を介して接続され、前記信号線を介して電圧が供給される第２の装置の状態変化に応じて、第１ポジションと前記第１ポジションとは異なる第２ポジションとの間を変位するスイッチと、前記信号線に接続され前記信号線を介して電圧が供給され、前記スイッチが変位することで出力値が変化する整流手段と、前記第１の装置から前記第２の装置に電圧が供給される第１のモードよりも供給される電圧が低い第２のモードにおいて、前記信号線を介して電圧が供給されている前記整流手段の出力値を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された結果に応じて、前記スイッチのポジションの変化を判断する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、消費電力の少ない省電力モードにおいても、コストアップを抑制してスイッチの状態変化を検知することができる。

画像形成装置の概略構成図 スイッチの開閉状態を検知するための回路構成図 スイッチの検知方法を示したフローチャート 画像形成装置の概略構成図 スイッチの開閉状態を検知するための回路構成図 スイッチの検知方法を示したフローチャート 省電力モードに移行時の分圧電圧値を示した図 スイッチの状態変化を示した図 従来の画像形成装置とオプション装置において開閉状態の検知を行うための回路構成図

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
［画像形成装置の説明］
図１は、本実施形態における画像形成システムとしての画像形成装置の概略構成図である。像但持体である感光ドラム２は、黒色の現像剤（トナー）を収容したプロセスカートリッジ３に回転自在にその両端を支持されている。そして、図示しない駆動モータにより一方の端部に駆動力が伝達され、時計周り方向に回転駆動される。表面に有機光導電体層を塗布された感光ドラム２は、帯電バイアスが印加された帯電ローラ４により、表面が一様に帯電される。帯電された感光ドラム２上は、レーザスキャナユニット５から発せられたレーザ光６により選択的に露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像バイアスが印加された現像ローラ７により、トナー像として現像される。

給紙カセット８には記録材９が積載されている。記録材９は図示しない駆動モータにより所定のタイミングで駆動される給紙ローラ１０により給送される。給紙された記録材９は、分離パッド１１の摩擦力により１枚に分離され、搬送ローラ１２に搬送される。記録材９は、搬送ローラ１２からレジストローラ１３に搬送され、感光ドラム２と転写ローラ１４とが当接する転写位置に搬送される。転写位置に搬送された記録材９に、所定のバイアスを印加された転写ローラ１４により、感光ドラム２上のトナー像が転写される。トナー像を転写された記録材９は、定着ローラ１５に搬送され、熱と圧力により記録材９上のトナー像が定着される。定着ローラ１５により定着された記録材９は、排出ローラ１６，１７，１８により搬送され、排紙トレイ１９上に排出され、積載される。

給紙カセットは、矢印Ａ方向に移動させることで着脱でき、記録材９の補充を行うことができる。開閉ドア２０は軸２１を中心に回動可能であり、開閉ドア２０を回動させた時の本体開口部よりプロセスカートリッジ３を着脱することができる。

外部装置（状態検知装置）としての給紙オプション２３は、画像形成装置１に接続可能であり、給紙カセット８−ａに積載された記録材９を画像形成装置１に対して給紙する装置である。給紙カセット８−ａは、画像形成装置１に設けられた給紙カセット８と同様の構成となっており、給紙カセット８の各部分に対応する箇所には、各々の符号に“−ａ”を付与した符号としている。ドロワーコネクタ５０は、画像形成装置１から給紙オプション２３に各種の情報を信号として送信するための部材である。ドロワーコネクタ５０は、給紙オプション２３に設けられたドロワーコネクタ５１−ａと接続される。ドロワーコネクタ５１−ａを経由して送信された信号を給紙オプション２３で受信する。ドロワーコネクタ５０、５１−ａは、通過する信号線の数に応じてサイズ及びコストがアップする構成となっている。

［回路構成図］
次に、図２を用いて本実施形態における、スイッチの開閉状態を検知するための回路構成について説明する。図中、破線を境に左側が画像形成装置の本体、右側が画像形成装置に接続されるオプション装置としての給紙オプション２３の回路を示している。画像形成装置と給紙オプションは、上流側ドロワーコネクタ５０、下流側ドロワーコネクタ５１−ａを介して電気的に接続されている。

電源Ｖ１１１は、ＣＰＵ１０１やその周辺回路を動作させる為の電源で、通常３．３Ｖや５Ｖといった比較的低い電圧が用いられる。本実施形態では、一例として電源Ｖ１１１の電圧を３．３Ｖとする。ＣＰＵ１０１は画像形成装置を制御し、電源Ｖ１１１により動作する。ＣＰＵ１０１の入力ポートＰ１４１は、プルアップ抵抗Ｒ１２１を介して電源Ｖ１１１に接続される。また更に、入力ポートＰ１４１は、整流手段としてのショットキーバリアダイオードＤ１５２を介してオプション電源ライン１６１に接続される。

電源Ｖ１１２は、不図示の画像形成装置内のモータ等の駆動や、給紙オプション２３に供給する電源であり、通常１２Ｖや２４Ｖといった電源Ｖ１１１よりも高い電圧が用いられる。本実施形態では、一例として電源Ｖ１１２の電圧を２４Ｖとする。また、電源Ｖ１１２は、ダイオードＤ１５１を介してオプション電源ライン１６１に接続される。オプション電源ライン１６１は、上流側ドロワーコネクタ５０、下流側ドロワーコネクタ５１−ａを介して画像形成装置と給紙オプションの間で接続される。

給紙オプション２３内では、オプション電源ライン１６１に印加される電源を給紙オプション２３内のモータ等を駆動する電源として使用すると共に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６２によって、給紙オプション２３内の電源Ｖ１１３を生成している。本実施形態では、電源Ｖ１１３の電圧を３．３Ｖとする。ＤＣ−ＤＣコンバータ１６２は、オプション電源ライン１６１に所定の電圧、例えば２０Ｖ以上が入力された時に動作し、それ以下の電圧が入力された場合には動作しない。スイッチング手段としてのＳＷ１３１は、給紙オプション２３のドア開閉や給紙カセットの挿抜等を検知する為のスイッチである。以下、一例としてドアの開閉を挙げて説明するが、スイッチのポジションの変位による出力値のＯＮ／ＯＦＦと任意の動作を連動させることが可能である。ドアが開放された時にＯＮ状態、ドアが閉じられた時にＯＦＦ状態となる。通常、給紙オプション２３のドアは閉じられているので、ＳＷ１３１はＯＦＦ状態となっている。そして、分圧抵抗としてのプルアップ抵抗Ｒ１２２を介してオプション電源ライン１６１にプルアップされる。ここで、ＳＷ１３１とプルアップ抵抗Ｒ１２２を接続する信号ラインをＳＷ検知信号ライン１６３とする。

ＣＰＵ１０２は、ＣＰＵ１０１の指示に従って給紙オプション２３を制御するＣＰＵであり、電源Ｖ１１３により動作する。ＣＰＵ１０２の入力ポートＰ１４２は、プルアップ抵抗Ｒ１２３を介して電源Ｖ１１３に接続される。また、入力ポートＰ１４２は、ショットキーバリアダイオードＤ１５３を介してＳＷ検知信号ライン１６３に接続されている。ＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０２は、信号ライン１６４によって接続されており、画像形成装置から給紙オプション２３への動作指示や、給紙オプション２３から画像形成装置への状態通知等を行うことができる。なお、本実施形態における信号ライン１６４は、ＣＭＤ（コマンド信号線）、ＳＴＳ（ステータス信号線）、ＣＬＫ（クロック信号線）からなる３線シリアル通信線である。しかし、これに限られるものではなく、例えば２線式のＵＡＲＴやＩ２Ｃ等の入出力を備えた通信手段でも同様の制御を行うことができる。

本実施形態においては、電源Ｖ１１３の電圧が０Ｖになり、ＣＰＵ１０２に電力が供給されていない状態を、省電力モードと呼ぶ。一方、ＣＰＵ１０２に電力が供給されている状態を通常モードと呼ぶ。省電力モードでは、意図的に電源Ｖ１１３の電圧を落として消費電力を下げることを目的としている。このとき、ＣＰＵ１０２の動作も停止する。電源Ｖ１１３を停止することで、ＣＰＵ１０２などの負荷の消費電力に加え、電源Ｖ１１３を構成している回路の消費電力も削減できる。なお、いずれのモードにおいても、ＣＰＵ１０１には電源Ｖ１１１から常に電力が供給されており、ＣＰＵ１０１は動作可能であるものとする。また、省電力モードから通常モードへの移行、及び通常モードから省電力モードへの移行は、ＣＰＵ１０１によって制御される。

次に、図３のフローチャートを用いて本実施形態における、スイッチの検知方法について説明する。まず、通常モードにおける検知方法を図３（ａ）を用いて説明する。画像形成装置内部の不図示の電源ユニットによって、電源Ｖ１１１及び電源Ｖ１１２が生成される。電源Ｖ１１２の２４Ｖは、ダイオードＤ１５１を介してオプション電源ライン１６１に供給される。この時、オプション電源ライン１６１に印加される電圧は、ダイオードＤ１５１による電圧ドロップが生じるので、約２３．３Ｖが印加される。

ショットキーバリアダイオードＤ１５２のアノード端子は、プルアップ抵抗Ｒ１２１を介して電源Ｖ１１１に接続され、カソード端子はオプション電源ライン１６１に接続される。よって、ショットキーバリアダイオードＤ１５２は、アノード端子に約３．３Ｖ、カソード端子に約２３．３Ｖが印加され、逆バイアスが印加された状態となる。従って、ＣＰＵ１０１の入力ポートＰ１４１とオプション電源ライン１６１の間は電気的に遮断される。よって、ＣＰＵ１０１の入力ポートＰ１４１には約３．３Ｖが印加されるので、ＣＰＵ１０１はＨｉｇｈを検知する。Ｓ１０１において、ＣＰＵ１０１は通常モード時に入力ポートＰ１４１がＨｉｇｈであれば、画像形成装置が正常に動作していると判断する。ＣＰＵ１０１は入力ポートＰ１４１がＬｏｗとなった場合は、画像形成装置に何らかの異常が生じたものと判断し、Ｓ１０５において、ＣＰＵ１０１はシステムの異常を報知する。

Ｓ１０１において、正常に動作していると判断されると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６２は、オプション電源ライン１６１の電圧約２３．３Ｖから電源Ｖ１１３を生成する。電源Ｖ１１３として３．３Ｖを生成し、ＣＰＵ１０２及び不図示のＣＰＵ１０２の周辺回路に電源を供給する。ＳＷ１３１には、プルアップ抵抗Ｒ１２２を介して約２３．３Ｖが印加されている。通常モードにおいては、給紙オプション２３のドアは閉じており、ＳＷ１３１はＯＦＦとなっているので、ＳＷ検知信号ライン１６３の電圧は、オプション電源ライン１６１とほぼ同じ電圧、約２３．３Ｖとなる。

ショットキーバリアダイオードＤ１５３のアノード端子は、プルアップ抵抗Ｒ１２３を介して電源Ｖ１１３に接続され、カソード端子はＳＷ検知信号ライン１６３に接続されている。よって、ショットキーバリアダイオードＤ１５３は、アノード端子に約３．３Ｖ、カソード端子に約２３．３Ｖが印加され、逆バイアスが印加された状態となる。従って、ＣＰＵ１０２の入力ポートＰ１４２とＳＷ検知信号ライン１６３の間は電気的に遮断される。よって、ＣＰＵ１０２の入力ポートＰ１４２には約３．３Ｖが印加されるので、ＣＰＵ１０２はＨｉｇｈを検知する。Ｓ１０２において、ＣＰＵ１０２は入力ポートＰ１４２がＨｉｇｈであれば、給紙オプション２３のドアが閉じられていると判断する。

一方、給紙オプション２３のドアが開放されていると、ＳＷ１３１がＯＮとなり、オプション電源ライン１６１がＧｎｄに接続される。よって、ショットキーバリアダイオードＤ１５３のカソード端子がほぼ０Ｖとなるので、ショットキーバリアダイオードＤ１５３は順電圧が印加される。これにより、プルアップ抵抗Ｒ１２３でプルアップされていた入力ポートＰ１４２は、ショットキーバリアダイオードの順電圧である約０．２Ｖまで落ちる。その結果、Ｓ１０２において、ＣＰＵ１０２は入力ポートＰ１４２がＬｏｗであると判断する。そして、Ｓ１０３において、ＣＰＵ１０２は入力ポートＰ１４２がＬｏｗであるため、給紙オプション２３のドアが開放されていると判断する。

Ｓ１０４において、ＣＰＵ１０２は信号ライン１６４を介してＣＰＵ１０１に給紙オプション２３のドアが開放されていることを報知する。ＣＰＵ１０１は、ドアが開放されていることを報知されると、ドアが開放された事を表示パネル等のユーザーインターフェースに表示する、又はドアを開放した後の処理手順等を表示パネル等に表示する等の動作を行う。その後、再びユーザによりドアが閉められるまで待機する。

次に省電力モードにおける検知方法を図３（ｂ）を用いて説明する。省電力モードに移行する際は、入力ポートＰ１４２がＨｉｇｈで給紙オプション２３のドアが閉じられている事が前提となる。そこで、Ｓ１０６において、ＣＰＵ１０１は省電力モードに移行可能であるかを判断する。給紙オプション２３のドアが開いている等で、省電力モードに移行可能でない場合は、移行可能になるまで待機する。省電力モードに移行可能であれば、Ｓ１０７において、ＣＰＵ１０１は待機中の不要な電力を削減する為、電源Ｖ１１２を停止させ、省電力モードへと移行させる。従って、省電力モードにおいてはオプション電源ライン１６１には電源Ｖ１１２が供給されない。よって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６２も動作せず、電源Ｖ１１３も生成されないので、ＣＰＵ１０２も動作しない。

次に、Ｓ１０８において、ＣＰＵ１０１は省電力モードが継続されるか否か判断する。例えば、省電力モード中にプリント指示を受信する等により省電力モードからの復帰が必要と判断した場合は、Ｓ１１０に進む。一方、省電力モードが継続される場合は、Ｓ１０９において、ＣＰＵ１０１は入力ポートＰ１４１がＬｏｗとなっているか、すなわち給紙オプション２３のドアが開いているか否かの判断を行う。以下、入力ポートＰ１４１の出力により、給紙オプション２３のドアの開閉が検知できる原理について説明する。省電力モードにおいては、電源Ｖ１１２が停止されているため、電源Ｖ１１２及び電源Ｖ１１３の電圧レベルはいずれもほぼ０Ｖとなっている。従って、ダイオードＤ１５１及びショットキーバリアダイオードＤ１５３は、電圧が印加されない状態か又は逆バイアスが印加された状態となる。つまり、ダイオードＤ１５１及びショットキーバリアダイオードＤ１５３は電気的に遮断された状態となる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１６２も、電源Ｖ１１２が供給されていない状態ではＯＦＦ状態となるので、オプション電源ライン１６１と電源Ｖ１１３の間は遮断した状態になる。

給紙オプション２３のドアが閉じられた状態であれば、ＳＷ１３１はＯＦＦの状態となる。この時、オプション電源ライン１６１は、電源Ｖ１１１からプルアップ抵抗Ｒ１２１及びショットキーバリアダイオードＤ１５２を介して電源が供給される。すなわち、３．３ＶからショットキーバリアダイオードＤ１５２の順電圧である約０．２Ｖを差し引いた約３．１Ｖが印加された状態になる。また、この時ＣＰＵ１０１の入力ポートＰ１４１は、３．３Ｖが印加される事になるので、ＣＰＵ１０１はＨｉｇｈを検知し、給紙オプション２３のドアが閉じられた状態であると判断することができる。

一方、給紙オプション２３のドアが開けられた状態であれば、ＳＷ１３１はＯＮの状態となる。このとき、電源Ｖ１１１からプルアップ抵抗Ｒ１２１、ショットキーバリアダイオードＤ１５２を介してオプション電源ライン１６１、更にプルアップ抵抗Ｒ１２２がＳＷ１３１を介してＧｎｄに接続される。ショットキーバリアダイオードＤ１５２には順電圧である約０．２Ｖが印加され、残りの電圧約３．１Ｖはプルアップ抵抗Ｒ１２１及びプルアップ抵抗Ｒ１２２によって分圧される。分圧された電圧にショットキーバリアダイオードＤ１５２の順電圧約０．２Ｖをプラスした電圧が入力ポートＰ１４１の入力電圧となる。ここではプルアップ抵抗Ｒ１２１とプルアップ抵抗Ｒ１２２の抵抗値に、Ｒ１２１＞Ｒ１２２の関係があるので、入力ポートＰ１４１にはＬｏｗと判断できる電圧が印加される。例えば、プルアップ抵抗Ｒ１２１を２２ｋΩ、プルアップ抵抗Ｒ１２２を３．３ｋΩとする。すると、入力ポートＰ１４１の電圧はプルアップ抵抗Ｒ１２１とプルアップ抵抗Ｒ１２２で分圧された電圧にショットキーバリアダイオードＤ１５２の順電圧をプラスした約０．６Ｖが印加される。よって、ＣＰＵ１０１は、Ｌｏｗを検知し、給紙オプション２３のドアが開けられた状態であると判断することができる。

Ｓ１１０において、ＣＰＵ１０１は電源Ｖ１１２を動作させ、省電力モードから復帰させる。これにより、給紙オプション２３内ではＤＣ−ＤＣコンバータ１６２が起動することでＣＰＵ１０２が起動し、通常モードに戻る。その後は、先のＳ１０３、Ｓ１０４と同様の制御となる。

このように、入力ポートＰ１４１に接続される信号線にダイオードを設けることにより、省電力モードにおいても入力ポートＰ１４１の出力値を検知することでＳＷ１３１の状態変化を判断することが可能となった。このような構成により、給紙オプション２３のドア開閉を検知するための特別なスイッチや信号線、検知回路等を新たに設けることなく、コストアップを抑制して省電力モードにおいてもＳＷ１３１の状態変化を判断することが可能になった。

なお、本実施形態においては、一例として給紙オプション２３に対し一つのＳＷ１３１がある構成で説明を行ったが、これに限られるものではない。一つのオプションに複数のスイッチを設けても、同様に省電力モードにおいてスイッチの状態を検知することができる。本実施形態においては、一部のダイオードにショットキーバリアダイオードを使用しているが、一部又は全てのダイオードをＰＮ接合型ダイオードにすることも可能である。また逆に、一部又は全てのダイオードをショットキーバリアダイオードにすることも可能である。また、プルアップ抵抗の抵抗値についても、その構成に応じて最適な抵抗値を設定する事で、動作ポイントを変更する事が可能である。

（第２の実施形態）
先の第１の実施形態においては、１つの給紙オプションが接続された際の省電力モードにおけるスイッチの開閉検知の方法について説明した。本実施形態においては、複数の給紙オプションが接続された際の省電力モードにおけるスイッチの開閉検知の方法について説明する。なお、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの説明は省略する。

［画像形成装置の説明］
図４は、本実施形態における画像形成装置の概略構成図である。なお、先の第１の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。本実施形態においては、多段の給紙オプションが接続されており、給紙オプションは夫々給紙カセットを備えている。ここでは、給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ、２３−ｃの三段積みである。給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ、２３−ｃと画像形成装置１の各部分に対応する箇所に、一段目は“−ａ”、二段目は“−ｂ”、三段目は“−ｃ”を付与した符号としている。ここで給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃは、画像形成装置１に設けられた給紙カセット８と同様の構成となっている。

ドロワーコネクタ５０、５０−ａ、５０−ｂ，５０−ｃは、上流側の画像形成装置、又は給紙オプション２３からの信号を下流側の給紙オプション２３に供給するための部材である。下流側の給紙オプション２３に設けられたドロワーコネクタ５１−ａ、５１−ｂ、５１−ｃと接続され、ドロワーコネクタ５１−ａ、５１−ｂ、５１−ｃを経由して下流側の給紙オプション２３に信号を送る。これらのドロワーコネクタは、通過する信号線の数に応じてサイズ及びコストがアップする。

［回路構成図］
次に、図５を用いて本実施形態における、スイッチの開閉状態を検知するための回路構成について説明する。給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ、２３−ｃには、共通のオプション電源ライン２６０１で接続されており、画像形成装置の電源Ｖ２１０２からダイオードＤ２５０１を介して各オプション装置に電力が供給される。給紙オプション２３−ａでは、ドアの開閉や記録材のサイズの検知等に用いられるスイッチとしてのＳＷ２３０１、ＳＷ２３０２及びＳＷ２３０３が各々プルアップ抵抗Ｒ２２０２、Ｒ２２０３及びＲ２２０４を介してオプション電源ライン２６０１に接続される。ＳＷ２３０１、ＳＷ２３０２及びＳＷ２３０３は、給紙オプション２３−ａの状態に応じて、ＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。

例えば、給紙オプション２３−ａに積載されている記録材のサイズに応じて、これら３つのＳＷの状態が変化するように、３ビットのコードとしてセットする。すなわち、３ビットの各コードを記録材のサイズに応じて割り当てておく。さらに、ドアが開かれると、全てのＳＷがＯＮ状態又はＯＦＦ状態になるようにすることで、給紙オプション２３−ａの状態を検知することができる。なお、本実施形態においては、先の第１の実施形態とは異なり、ドアの開閉等の状態に対し、スイッチのＯＮ／ＯＦＦのいずれを割り当てるかについての制約が無い。この点については後述する。

給紙オプション２３−ａのＣＰＵ２００２は入力ポートＰ２４０２、Ｐ２４０３及びＰ２４０４の出力値を検知することにより、ドアが開けられたことを検知することができる。なお、給紙オプション２３−ｂ、２３−ｃにおいても、給紙オプション２３−ａと同様に、入力ポートの出力値を検知することにより、スイッチの状態を判断することができる。

画像形成装置の入力ポートＰ２４０１は、Ａ／Ｄ入力ポートであり省電力モード時に給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ及び２３−ｃのいずれかのスイッチの状態を検知する。つまり、各給紙オプションのスイッチのいずれかがＯＮとなり、各給紙オプション内にあるプルアップ抵抗がＧｎｄに接続される。プルアップ抵抗がＧｎｄに接続されたことに応じて分圧された電圧が入力ポートＰ２４０１に入力される。ＣＰＵ２００１は、入力ポートＰ２４０１の出力値を検知することで、給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ及び２３−ｃのいずれかのスイッチの状態が変化したことを検知することができる。詳しくは後述するが、いずれかのスイッチの状態が変化したと検知すると、省電力モードから通常モードへの復帰を行う。

次に、図６のフローチャートを用いて本実施形態における、スイッチの検知方法について説明する。以下、説明の便宜上、給紙オプション２３−ａについて説明するが、給紙オプション２３−ｂ、２３−ｃについても同様の制御を行うことができる。まず、通常モードにおける検知方法を図６（ａ）を用いて説明する。画像形成装置内部の不図示の電源ユニットによって、電源Ｖ２１０１及び電源Ｖ２１０２が生成される。電源Ｖ２１０２の２４Ｖは、ダイオードＤ２５０１を介してオプション電源ライン２６０１に供給される。この時、オプション電源ライン２６０１に印加される電圧は、ダイオードＤ２５０１による電圧ドロップが生じるので、約２３．３Ｖが印加される。

ショットキーバリアダイオードＤ２５０２のアノード端子は、プルアップ抵抗Ｒ２２０１を介して電源Ｖ２１０１に接続され、カソード端子はオプション電源ライン２６０１に接続される。よって、ショットキーバリアダイオードＤ２５０２は、アノード端子に約３．３Ｖ、カソード端子に約２３．３Ｖが印加され、逆バイアスが印加された状態となる。従って、ＣＰＵ２００１の入力ポートＰ２４０１とオプション電源ライン２６０１の間は電気的に遮断される。よって、ＣＰＵ２００１の入力ポートＰ２４０１には約３．３Ｖが印加されるので、ＣＰＵ２００１はＨｉｇｈを検知する。Ｓ２０１において、ＣＰＵ２００１は通常モード時に入力ポートＰ２４０１がＨｉｇｈであれば、画像形成装置が正常に動作していると判断する。ＣＰＵ２００１は入力ポートＰ２４０１がＬｏｗとなった場合は、画像形成装置に何らかの異常が生じたものと判断し、Ｓ２０５において、ＣＰＵ２００１はシステムの異常を報知する。

Ｓ２０１において、正常に動作していると判断されると、ＤＣ−ＤＣコンバータ２６０２は、オプション電源ライン２６０１の電圧約２３．３Ｖから電源Ｖ２１０３を生成する。そして、Ｓ２０２において、ＣＰＵ２００２は入力ポートＰ２４０２、Ｐ２４０３、Ｐ２４０４の出力値の検知を行う。出力値がＨｉｇｈであれば、ＣＰＵ２００２は閉じられていると判断する。

一方、ドアが開放されていると、ＳＷ２３０１、ＳＷ２３０２、ＳＷ２３０３のいずれかがＯＮとなり、オプション電源ライン２６０１がＧｎｄに接続される。その結果、Ｓ２０２において、ＣＰＵ２００２はいずれかの入力ポートがＬｏｗであると判断する。そして、Ｓ２０３において、ＣＰＵ２００２はいずれの入力ポートがＬｏｗとなったかを判断し、いずれのドアが開放されたかを判断する。

Ｓ２０４において、ＣＰＵ２００２はオプション電源ライン２６０１を介してＣＰＵ２００１にスイッチの変化があったことを報知する。ＣＰＵ２００１は、ドアが開放されていることを報知されると、ドアが開放された事を表示パネル等のユーザーインターフェースに表示する、又はドアを開放した後の処理手順等を表示パネル等に表示する等の動作を行う。その後、再びユーザによりカセットが挿入される、又はドアが閉められるまで待機する。

次に省電力モードにおける検知方法を図６（ｂ）を用いて説明する。Ｓ２０６において、ＣＰＵ２００１は省電力モードに移行可能であるか判断する。なお、本実施形態においては、省電力モードに移行する際に、入力ポートＰ２４０２で検知する電圧レベルがＨｉｇｈであってもＬｏｗであっても移行することができる。Ｓ２０７において、ＣＰＵ２００１は待機中の不要な電力を削減するため、電源Ｖ２１０２を停止させ、省電力モードへと移行させる。この時、省電力モード時になった際の各給紙オプションの状態に応じた、入力ポートＰ２４０２の出力値である分圧電圧値を記憶しておく。入力ポートＰ２４０２には、各給紙オプションにおいて、Ｇｎｄに接続されている抵抗の数に応じた分圧電圧値が入力される。

図７を用いて、省電力モードに移行時の分圧電圧値を示す一例について説明する。プルアップ抵抗Ｒ２２０１が４．７ｋΩとする。そしてプルアップ抵抗Ｒ２２０２からプルアップ抵抗Ｒ２２０４、プルアップ抵抗Ｒ２２０８からプルアップ抵抗Ｒ２２１０、プルアップ抵抗Ｒ２２１４からプルアップ抵抗Ｒ２２１６が３３ｋΩとする。このとき、スイッチがＯＮとなっているのが、ＳＷ２３０３、ＳＷ２３０７、ＳＷ２３０８であったとすると、Ｇｎｄに接続される抵抗の数が３つになる。その時、入力ポートＰ２４０１の検知する分圧電圧値は、以下のようになる。まず、電源Ｖ２１０１の電圧３．３ＶからショットキーバリアダイオードＤ２５０２の順電圧約０．２Ｖを引いた電圧が約３．１Ｖとなる。この約３．１Ｖを、プルアップ抵抗Ｒ２２０１、プルアップ抵抗Ｒ２２０４、プルアップ抵抗Ｒ２２１４、プルアップ抵抗Ｒ２２１５に分圧した電圧が約２．２Ｖになる。さらに、約２．２ＶにショットキーバリアダイオードＤ２５０２の順電圧をプラスした値である約２．４Ｖが、入力ポートＰ２４０１に入力される電圧となる。

次に、Ｓ２０８において、ＣＰＵ２００１は省電力モードが継続されるか否か判断する。例えば、省電力モード中にプリント指示を受信する等により省電力モードからの復帰が必要と判断した場合は、Ｓ２１０に進む。一方、省電力モードが継続される場合は、Ｓ２０９において、ＣＰＵ２００１は入力ポートＰ２４０１のアナログ電圧をＡ／Ｄ変換してデジタル値として認識し、そのデジタル値に変化があるかどうかを監視する。そして、入力ポートＰ２４０１に入力される電圧値に変化が生じれば、いずれかの給紙オプションのスイッチの状態に変化があったと判断する。

図８を用いて、スイッチの状態変化が起こった際の一例について説明する。省電力モードに移行した際の入力ポートＰ２４０１に入力された電圧が約２．４Ｖである。そこから、ユーザの操作によって給紙オプション２３−ｂのＳＷ２３０４の状態がＯＮに切り替わると、Ｇｎｄに接続される抵抗の数が３つから４つになる。これにより、入力ポートＰ２４０１に入力される分圧電圧値は、以下のようになる。まず、電源Ｖ２１０１の電圧３．３ＶからショットキーバリアダイオードＤ２５０２の順電圧約０．２Ｖを引いた電圧が約３．１Ｖとなる。この約３．１Ｖを、プルアップ抵抗Ｒ２２０１、プルアップ抵抗Ｒ２２０４、プルアップ抵抗Ｒ２２１４、プルアップ抵抗Ｒ２２１５、プルアップ抵抗Ｒ２２０８に分圧した電圧が約２．０Ｖになる。さらに、約２．０ＶにショットキーバリアダイオードＤ２５０２の順電圧をプラスした値である約２．２Ｖが、入力ポートＰ２４０１に入力される電圧となる。よって、入力ポートＰ２４０１に入力される電圧が約２．４Ｖから約２．２Ｖに変化するので、給紙オプションのいずれかに状態の変化が生じたと判断することができる。このように、省電力モードに移行時の入力ポートＰ２４０１の出力値（検知結果）を記憶する。そして、省電力モードに移行してからの入力ポートＰ２４０１の出力値（検知結果）と比較することにより、必ずしも全てのスイッチが通常状態でＯＦＦでなくとも、スイッチの状態変化を検知することが可能である。

Ｓ２１０において、ＣＰＵ２００１は電源Ｖ２１０２を動作させ、省電力モードから復帰させる。これにより、給紙オプション２３−ａではＤＣ−ＤＣコンバータ２６０２が起動することでＣＰＵ２００２が起動し、通常モードに戻る。その後は、先のＳ２０３、Ｓ２０４と同様の制御となる。

このように、入力ポートＰ２４０１に接続される信号線にダイオードを設けることにより、省電力モードにおいても入力ポートＰ２４０１の出力値を検知することで給紙オプション２３−ａのスイッチの状態変化を判断することが可能となった。このような構成により、給紙オプション２３−ａのドア開閉を検知するための特別なスイッチや信号線、検知回路等を新たに設けることなく、コストアップを抑制して省電力モードにおいてもスイッチの状態変化を判断することが可能になった。

［変形例］
なお、画像形成装置の一例としてモノクロ画像を形成する装置を説明したが、これに限られるものではなく、カラー画像を形成する装置であってもよい。また、給紙カセットの開閉を検知する場合の動作に関して説明したが、これに限られるものではなく、例えばジャム処理用のドア等、他の開閉部材に対しても適用可能である。また、開閉の検知手段としてスイッチを用いた場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、フォトセンサ等を用いて検知してもよい。また、オプション装置として給紙オプションを例に説明したが、これに限られるものではなく、排紙オプション等の画像形成装置に着脱可能なオプション等の検知を行うこともできる。

また、画像形成装置と給紙オプション間の通信を例に説明したが、画像形成装置に限られるものではなく、パソコンと周辺機器等の様に本体とオプション装置から成り、通信を行うものでも同様の制御を行うことが可能である。

１０１ ＣＰＵ
１３１ スイッチ
１４１ 入力ポート
１５２ ショットキーバリアダイオード

Claims (11)

1. 第１の装置と信号線を介して接続され、前記信号線を介して電圧が供給される第２の装置の状態変化に応じて、第１ポジションと前記第１ポジションとは異なる第２ポジションとの間を変位するスイッチと、
   前記信号線に接続され前記信号線を介して電圧が供給され、前記スイッチが変位することで出力値が変化する整流手段と、
   前記第１の装置から前記第２の装置に電圧が供給される第１のモードよりも供給される電圧が低い第２のモードにおいて、前記信号線を介して電圧が供給されている前記整流手段の出力値を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知された結果に応じて、前記スイッチのポジションの変化を判断する制御手段と、を備えることを特徴とする状態検知装置。
2. 前記制御手段は、前記第２のモードにおいて前記スイッチのポジションが変化したと判断すると、前記第２のモードから前記第１のモードへ移行させることを特徴とする請求項１に記載の状態検知装置。
3. 前記第１のモードでは、前記信号線を介して前記第１の装置から前記第２の装置に電圧が供給され、
   前記第２のモードでは、前記第１の装置から前記第２の装置に電圧が供給されず、前記信号線を介して電圧が供給されている前記整流手段の出力値が前記検知手段により検知されることを特徴とする請求項１又は２に記載の状態検知装置。
4. 前記整流手段と前記スイッチは、分圧抵抗を介して接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の状態検知装置。
5. 複数の前記スイッチを備え、
   前記制御手段は、前記第２のモードに移行された際に前記検知手段により検知された第１の検知結果を記憶し、前記第１の検知結果を検知した後に前記検知手段により検知された第２の検知結果と前記第１の検知結果を比較することで、前記スイッチのポジションの変化を判断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の状態検知装置。
6. 画像形成装置と信号線を介して接続され、前記信号線を介して電圧が供給されるオプション装置の状態変化に応じて、第１ポジションと前記第１ポジションとは異なる第２ポジションとの間を変位するスイッチと、
   前記信号線に接続され前記信号線を介して電圧が供給され、前記スイッチが変位することで出力値が変化する整流手段と、
   前記画像形成装置から前記オプション装置に電圧が供給される第１のモードよりも供給される電圧が低い第２のモードにおいて、前記信号線を介して電圧が供給されている前記整流手段の出力値を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知された結果に応じて、前記スイッチのポジションの変化を判断する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第２のモードにおいて前記スイッチのポジションが変化したと判断すると、前記第２のモードから前記第１のモードへ移行させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記第１のモードでは、前記信号線を介して前記画像形成装置から前記オプション装置に電圧が供給され、
   前記第２のモードでは、前記画像形成装置から前記オプション装置に電圧が供給されず、前記信号線を介して電圧が供給されている前記整流手段の出力値が前記検知手段により検知されることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
9. 前記整流手段と前記スイッチは、分圧抵抗を介して接続されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 複数の前記スイッチを備え、
    前記制御手段は、前記第２のモードに移行された際に前記検知手段により検知された第１の検知結果を記憶し、前記第１の検知結果を検知した後に前記検知手段により検知された第２の検知結果と前記第１の検知結果を比較することで、前記スイッチのポジションの変化を判断することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記オプション装置は、給紙オプション又は排紙オプションであることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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