JP2023068304A - Detector and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検知装置及び画像形成装置に関し、例えば、フォトインタラプタを搭載した基板に関する。 The present invention relates to a detection device and an image forming device, and for example, to a substrate on which a photointerrupter is mounted.
従来から記録紙に画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置では、記録紙の有無を検知したり、記録紙の位置、画像形成装置本体のカバーの開閉状態を検知したりするためにセンサが使用されている。センサには、発光素子と受光素子とを対向して配置し、その間を検知対象と連動する部材が発光素子からの光を遮ることにより、状態変化を検知するフォトインタラプタが使用されることが多い。 Conventional electrophotographic image forming apparatuses that form images on recording paper have sensors to detect the presence or absence of recording paper, the position of the recording paper, and the open/close state of the cover of the image forming apparatus. It is used. Sensors often use a photointerrupter that detects state changes by arranging a light-emitting element and a light-receiving element facing each other, and blocking the light from the light-emitting element with a member interlocking with the detection target between them. .
フォトインタラプタをセンサとして使用する場合には、フォトインタラプタの発光素子と受光素子との隙間であるスリット部に、発光素子からの光を遮光するための遮光部材を配置する必要がある。そして、上述したカバーや記録紙等の検知対象の動きと連動するように、検知対象を検知する検知部材と遮光部材とを接続するリンク機構を設けて、検知対象の動きに応じて、リンク機構を介して遮光部材を動かすことにより、スリット部における光を遮光する。検知部材とセンサとの間が離れている場合にはリンク機構が長くなり、構造上様々な支障が生じる場合がある。このような場合には、センサであるフォトインタラプタを小さな基板(子基板)に搭載し、センサ基板として検知部材の近傍に配置することで、リンク機構を短くする構成とすることがある。 When a photointerrupter is used as a sensor, it is necessary to place a light shielding member for shielding light from the light emitting element in the slit between the light emitting element and the light receiving element of the photointerrupter. Then, a link mechanism is provided to connect the detection member for detecting the detection target and the light shielding member so as to interlock with the movement of the detection target such as the cover or the recording paper described above, and the link mechanism detects the movement of the detection target according to the movement of the detection target. The light in the slit portion is blocked by moving the light blocking member through the . If the detection member and the sensor are separated from each other, the link mechanism becomes long, which may cause various structural problems. In such a case, the link mechanism may be shortened by mounting a photointerrupter, which is a sensor, on a small board (child board) and arranging it as a sensor board in the vicinity of the detection member.
例えば、特許文献1には、小さな基板(子基板)上に複数のフォトインタラプタを搭載したセンサが紹介されている。子基板に設けられた各フォトインタラプタを制御するCPUが設置された親基板と子基板との間には、本来であれば、フォトインタラプタの数に応じた信号線が必要となる。特許文献1では、子基板に設けられた各フォトインタラプタの出力をワイヤードOR接続することにより、信号線の数を1本に削減する構成が提案されている。そして、特許文献1で提案された方式では、CPUは各フォトインタラプタの出力を所定のタイミングで順次検知することにより、それぞれのフォトインタラプタと接続された信号線経由で出力を検知する場合と同様の効果を奏することが記載されている。 For example, Patent Document 1 introduces a sensor in which a plurality of photointerrupters are mounted on a small substrate (child substrate). Originally, signal lines corresponding to the number of photointerrupters are required between the main board on which a CPU for controlling each photointerrupter provided on the subboard is installed and the subboard. Patent Document 1 proposes a configuration in which the number of signal lines is reduced to one by wired OR-connecting the outputs of each photointerrupter provided on a child board. In the method proposed in Patent Document 1, the CPU sequentially detects the output of each photointerrupter at a predetermined timing, which is similar to the case of detecting the output via the signal line connected to each photointerrupter. It is described that there is an effect.
上述した従来の方式では、フォトインタラプタが3個搭載された子基板と、CPUが搭載された親基板との間を接続する信号線は、本来であれば、5本の信号線が必要となるところ、3本の信号線で済ませることができる。すなわち、電源電圧を供給する信号線が1本、基準電位であるグランド電位(GND)を供給する信号線が1本、そして、各フォトインタラプタの出力のための信号線が3本の、合計5本の信号線が必要となるところ、3本の信号線で対応可能となっている。しかしながら、上述した従来の方式では、フォトインタラプタが1個しか搭載されていない子基板でも、フォトインタラプタが3個搭載されている場合と同様、電源電圧供給用、グランド用、及びフォトインタラプタの出力用の3本の信号線が必要となる。このため、フォトインタラプタのような発光素子とスイッチ素子とを含む信号出力回路を1つ搭載した基板に対しても必要な信号線の数を低減することが求められている。 In the above-described conventional system, five signal lines would normally be required for connecting the child board on which three photointerrupters are mounted and the main board on which the CPU is mounted. However, it can be done with three signal lines. That is, one signal line for supplying power supply voltage, one signal line for supplying ground potential (GND) as a reference potential, and three signal lines for outputting each photointerrupter, totaling five. Where three signal lines are required, three signal lines are sufficient. However, in the above-described conventional method, even in a sub-board on which only one photointerrupter is mounted, the power supply voltage, the ground, and the output of the photointerrupter are used in the same way as when three photointerrupters are mounted. 3 signal lines are required. Therefore, it is required to reduce the number of signal lines required even for a substrate on which one signal output circuit including a light emitting element and a switching element such as a photointerrupter is mounted.
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、1個の信号出力回路を搭載した基板に対しても必要な信号線の数を削減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the number of signal lines required even for a board on which one signal output circuit is mounted.
上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。 In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1)発光素子と、前記発光素子から出射された光を受光し、前記光の受光状態に応じて異なる信号を出力する受光素子と、が搭載された第1の基板と、入出力ポートを備えた制御部が搭載された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板を接続する接続線と、を有する検知装置において、前記第1の基板には、電荷が蓄積される蓄電素子と、前記蓄電素子と接続され、前記受光素子から出力された信号に応じてオン状態又はオフ状態に切り替わるスイッチング素子と、が搭載され、前記スイッチング素子が前記オン状態となると前記蓄電素子に蓄積された電荷が放電されるように構成されており、前記制御部が出力モードで動作する場合、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートから前記第1の基板に電源電圧を供給し、前記蓄電素子は前記制御部から供給された前記電源電圧により充電されると共に、前記発光素子は前記電源電圧により発光し、前記制御部が入力モードで動作する場合、前記発光素子は前記蓄電素子から供給される電圧により発光し、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートに入力される前記蓄電素子の電圧に基づいて、前記受光素子の光の受光状態を検知することを特徴とする検知装置。 (1) A first substrate mounted with a light-emitting element and a light-receiving element that receives light emitted from the light-emitting element and outputs a different signal depending on the state of light reception; and an input/output port. and a connection line that connects the first substrate and the second substrate, wherein an electric charge is accumulated in the first substrate. and a switching element that is connected to the storage element and switches between an on state and an off state according to a signal output from the light receiving element, and when the switching element is in the on state, the storage element When the control unit operates in the output mode, the control unit supplies the power supply voltage from the input/output port to the first substrate through the connection line. is supplied, the storage element is charged by the power supply voltage supplied from the control unit, the light emitting element emits light by the power supply voltage, and when the control unit operates in the input mode, the light emitting element is Light is emitted by the voltage supplied from the storage element, and the control unit detects the light reception state of the light receiving element based on the voltage of the storage element input to the input/output port through the connection line. A detection device characterized by:
(2)発光素子と、オン状態又はオフ状態となることで前記発光素子の発光状態又は消灯状態を切り替えるスイッチ素子と、が搭載された第1の基板と、入出力ポートを備えた制御部が搭載された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板を接続する接続線と、を有する検知装置において、前記第1の基板には、電荷が蓄積される蓄電素子が搭載され、前記スイッチ素子が前記オン状態となると前記蓄電素子に蓄積された電荷が放電されるように構成されており、前記制御部が出力モードで動作する場合、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートから前記第1の基板に電源電圧を供給し、前記蓄電素子は前記制御部から供給された前記電源電圧により充電されると共に、前記発光素子は前記電源電圧により発光し、前記制御部が入力モードで動作する場合、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートに入力される前記蓄電素子の電圧に基づいて、前記スイッチ素子の前記オン状態又は前記オフ状態を検知することを特徴とする検知装置。 (2) A first substrate mounted with a light-emitting element and a switching element that switches between the light-emitting state and the extinguished state of the light-emitting element by being turned on or off, and a control unit provided with an input/output port. In a detection device having a mounted second substrate and a connection line connecting the first substrate and the second substrate, the first substrate is equipped with an electric storage element that accumulates electric charge. and when the switch element is turned on, the electric charge accumulated in the storage element is discharged. When the control section operates in the output mode, the control section is connected to a power supply voltage is supplied from the input/output port to the first substrate, the power storage element is charged by the power supply voltage supplied from the control unit, the light emitting element emits light by the power supply voltage, and When the control unit operates in the input mode, the control unit detects the ON state or the OFF state of the switch element based on the voltage of the storage element input to the input/output port via the connection line. A detection device characterized by:
(3)搬送路を搬送されている記録材に画像形成動作を行う画像形成装置であって、前記(1)に記載の検知装置を備え、前記第1の基板は、前記搬送路に沿って配置され、前記制御部は、前記受光素子の光の受光状態に基づいて、前記搬送路上の記録材の有無を検知することを特徴とする画像形成装置。 (3) An image forming apparatus that performs an image forming operation on a recording material being conveyed along a conveying path, comprising the detection device according to (1), wherein the first substrate moves along the conveying path. An image forming apparatus, wherein the control unit detects the presence or absence of a recording material on the conveying path based on the light receiving state of the light receiving element.
(4)記録材に画像形成動作を行う画像形成装置であって、記録材が載置される給紙部と、前記(1)に記載の検知装置と、を備え、前記第1の基板は、前記給紙部に配置され、前記制御部は、前記受光素子の光の受光状態に基づいて、前記給紙部に載置された記録材の有無を検知することを特徴とする画像形成装置。 (4) An image forming apparatus for forming an image on a recording material, comprising: a paper feeding unit on which the recording material is placed; and the detection device according to (1), wherein the first substrate is and wherein the control unit detects the presence or absence of the recording material placed on the paper supply unit based on the light receiving state of the light receiving element. .
(5)記録材に画像形成動作を行う画像形成装置であって、前記(2)に記載の検知装置を備え、前記制御部は、前記スイッチ素子の状態に基づいて、前記画像形成装置の電源をオン状態からオフ状態、又はオフ状態からオン状態に移行させることを特徴とする画像形成装置。 (5) An image forming apparatus that performs an image forming operation on a recording material, comprising the detection device according to (2), wherein the control unit controls the power supply of the image forming apparatus based on the state of the switch element. from an ON state to an OFF state or from an OFF state to an ON state.
本発明によれば、1個の信号出力回路を搭載した基板に対しても必要な信号線の数を削減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of required signal lines even for a substrate on which one signal output circuit is mounted.
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[画像形成装置の構成]
図1は、実施例1が適用される画像形成装置であるモノクロレーザプリンタ100(以下、プリンタ100という)の構成を説明する断面図である。図1において、記録材Pに画像形成する画像形成部は、感光体である感光ドラム105、感光ドラム105を一様な電位で帯電する帯電手段である帯電ローラ107を有する。また、画像形成部は、感光ドラム105の表面にレーザ光113を照射して静電潜像を形成する露光手段であるレーザスキャナ102を有している。更に、画像形成部は、感光ドラム105上に形成された静電潜像をトナータンク103に収容された磁性体トナーにより現像し、トナー像を形成する現像手段である現像ローラ104を有している。なお、現像ブレード114は、現像ローラ104上のトナー量を規制する。また、廃トナータンク108は、ブレード118により除去された感光ドラム105のトナーを回収する。そして、制御部であるCPU120は、後述するプリンタ100の動作を制御する。例えば、CPU120はROM(不図示)に記憶された各種プログラムに従い、RAM(不図示)を一時的な作業領域として用いながらプリンタ100を制御し、画像形成動作を行う。
[Configuration of Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a monochrome laser printer 100 (hereinafter referred to as printer 100), which is an image forming apparatus to which Embodiment 1 is applied. In FIG. 1, an image forming unit that forms an image on a recording material P has a
給紙部101は、収納された記録材Pを搬送路112に給送し、給送された記録材Pは搬送路112上(搬送路上)を通って、転写ローラ106に搬送される。転写手段である転写ローラ106は、感光ドラム105上に形成されたトナー像を記録材Pに転写する。定着装置117は、記録材Pに転写されたトナー像を記録材Pに定着させる装置であり、トナー像を加熱する定着ローラ109と、定着ローラ109に当接して、通過する記録材Pを加圧する加圧ローラ110と、を有している。排出部111には、定着装置117を通過した記録材Pが排出され、積載される。なお、記録材有無センサ116は、給紙部101に収納された記録材Pの有無を検知する。また、記録材搬送センサ115は、給紙部101から搬送路112に給送された記録材Pの搬送方向の先端を検知する。
The
[画像形成動作]
続いて、プリンタ100の画像形成動作について説明する。プリンタ100のCPU120は、パーソナルコンピュータ等の外部装置(不図示)から印刷ジョブを受信すると、画像形成を行うため、装置内の各ローラを駆動するとともに、レーザスキャナ102の動作を開始させる。帯電ローラ107は、電源装置(不図示)から負極性の高電圧である帯電電圧が印加され、図中矢印方向(時計回り方向)に回転する感光ドラム105に当接して、感光ドラム105の表面を一様な電圧に帯電する。レーザスキャナ102は、印刷ジョブに含まれる画像データに応じて、レーザ光113を出射する。レーザスキャナ102から出射されたレーザ光113は、感光ドラム105に照射され、感光ドラム105ではレーザ光113が照射された部分の電荷が消滅し、静電潜像が形成される。現像ローラ104は内部に磁石を有しており、電源装置(不図示)から負極性の高電圧である現像電圧が印加されると、トナータンク103内の磁性体トナーを磁力によって引き寄せる。そして、現像ローラ104は図中矢印方向(反時計回り方向)に回転しながら、静電気力によって、感光ドラム105上に形成された静電潜像にトナーを移動させ、トナー像を形成させる。なお、現像ブレード114は、トナー量を物理的に規制すると共に、現像ローラ104に対して、-300Vの電位差がつけられた静電気力によって、現像ローラ104上はトナーが一様にコーティングされる。
[Image forming operation]
Next, an image forming operation of the
一方、CPU120からの指示により、給紙部101から給送された記録材Pは、搬送路112を通り、転写ローラ106と感光ドラム105が当接して形成された転写ニップ部に搬送される。電源装置(不図示)から正極性の高電圧である転写電圧が転写ローラ106に印加されることにより、感光ドラム105上に形成されたトナー像が記録材Pに転写される。そして、トナー像が転写された記録材Pは定着装置117に搬送され、定着ローラ109と加圧ローラ110とが当接して形成される定着ニップ部へ搬送される。定着ローラ109にはヒータ(不図示)が当接しており、定着ニップ部では、定着ローラ109によってトナー像が例えば数百度に加熱されると共に、加圧ローラ110によって圧迫されることにより、未定着のトナー像が記録材Pに定着される。そして、トナー像が定着された記録材Pは排出部111に排出され、積載される。
On the other hand, according to an instruction from the
なお、感光ドラム105の表面には、記録材Pにトナー像の転写が行われた後も、若干トナーが残る。理想的には全てのトナー像が記録材Pに転写されるべきであるが、実際にはトナーの有する電荷量が一様ではないため、記録材Pへの転写時に、感光ドラム105上に残るトナーがある。感光ドラム105上に残ったトナーは、感光ドラム105に接触させたブレード118によって剥ぎ取られ、廃トナータンク108に回収される。これにより、感光ドラム105上からはトナーが除去され、再度、帯電ローラ107によって感光ドラム105は一様な電位に帯電され、レーザスキャナ102によって、次の静電潜像が形成される。プリンタ100は、上述した画像形成動作を繰り返しながら、印刷ジョブを実行する。なお、図1は画像形成装置の一例であり、モノクロプリンタに限定されるものではなく、例えばカラーのプリンタであってもよい。
Even after the toner image is transferred onto the recording material P, some toner remains on the surface of the
[記録材搬送センサと記録材有無センサ]
ここで、記録材搬送センサ115と記録材有無センサ116について説明する。記録材搬送センサ115は、転写ローラ106よりも記録材Pの搬送方向の上流側に配置されている。記録材搬送センサ115は、給紙部101から給送された記録材Pの先端が到達したことや、記録材Pの有無、記録材Pの後端が通過したことを検知することができる。CPU120は、記録材Pへの印刷を行う場合には、記録材Pが給紙部101から正常に給送されていることを検知し、給送される記録材Pが転写ローラ106に搬送されるタイミングに合わせて、画像形成部による画像形成を開始する必要がある。そのため、記録材搬送センサ115は、給紙部101から給送された記録材Pが搬送されてきたことを検知すると、遅延なくCPU120に通知する必要がある。記録材搬送センサ115は後述する信号出力回路を有しており、信号出力回路は記録材Pの検知結果を示す信号をCPU120に出力する。
[Recording Material Conveyance Sensor and Recording Material Presence/Absence Sensor]
Here, the recording
一方、記録材有無センサ116は、給紙部101に収納され、載置された記録材Pの有無を検知するセンサである。CPU120は、印刷ジョブを受信しても、記録材有無センサ116の検知結果に基づいて、給紙部101に記録材Pがなければ画像形成動作を行わず、表示部(不図示)に給紙部101に記録材Pを補給するように表示を行い、ユーザに記録材Pの補給を促す。記録材搬送センサ115では記録材Pを検知するスピードが重要な要素であるが、記録材有無センサ116では、記録材Pを検知するスピードが記録材搬送センサ115に比べると重要な要素ではないという点で、対照的である。
On the other hand, the recording material presence/
記録材有無センサ116、及び記録材搬送センサ115は、図1に示すように、それぞれモールドで成形されたレバー形状を有する小さな板(以下、レバーという)で構成されている。例えば、給紙部101から給送された記録材Pが搬送路112を通って搬送されると、図1中の実線で示された状態の記録材搬送センサ115のレバーに接触する。記録材搬送センサ115のレバーは、搬送される記録材Pに接触すると、記録材Pの搬送方向に回転し、記録材Pの搬送を妨げない位置(図1中の点線で示す位置)に退避する。記録材搬送センサ115のレバーは、レバーの動きを後述するセンサ(フォトインタラプタ)に伝達するリンク機構の一端と接続され、リンク機能の他端はセンサ(フォトインタラプタ)のスリット部を遮るフラグ(遮光レバー)と接続されている。そして、記録材搬送センサ115のレバーが回転すると、リンク機構を介して、フラグが回転し、センサ(フォトインタラプタ)のスリット部を遮る。また、記録材有無センサ116の場合は、給紙部101に記録材Pが収納されている状態と収納されていない状態は、図1に示すように、それぞれ、実線で示すレバーが回転している状態と、点線で示すレバーが回転していない状態に対応している。なお、記録材有無センサ116についても、記録材搬送センサ115と同様に、レバー及びフラグ(遮光レバー)と接続されたリンク機構を介して、後述するセンサ(フォトインタラプタ)によって、記録材有無センサ116のレバーの状態が検知される。
As shown in FIG. 1, the recording material presence/
[センサ基板の構成]
図2は、上述した記録材搬送センサ115や記録材有無センサ116のレバーの状態を検知するセンサ(フォトインタラプタ)が搭載された基板の構成を説明する外観斜視図である。以下では、センサ(フォトインタラプタ)が搭載された基板をセンサ基板(子基板ともいう)という。図2において、センサ基板200は、センサ基板部201、フォトインタラプタ202、親基板(図4参照)へ接続する束線(信号線ともいう)を搭載するための穴204を備えている。フォトインタラプタ202は、記録材搬送センサ115や記録材有無センサ116のレバーの状態を検知するセンサである。
[Configuration of sensor board]
FIG. 2 is an external perspective view for explaining the configuration of a substrate on which sensors (photointerrupters) for detecting the states of the levers of the recording
フォトインタラプタ202は、図2に示すように、2つの突出部を有した「コ」の字形状を有している。2つの突出部のうち、一方の突出部には光を出射する発光部が設けられ、他方の突出部には発光部から出射された光を受光する受光部が設けられている。2つの突出部の間には、スリット部203が設けられている。例えば、搬送される記録材Pによって記録材搬送センサ115のレバーが回転すると、上述したリンク機構によって、スリット部203に発光部からの光を遮る遮光レバーが下りて(移動して)、発光部からの光を遮光する。受光部は、発光部から出射された光の受光状態に応じて異なる信号を出力する。これにより、フォトインタラプタ202は記録材搬送センサ115のレバーの状態を検知することができる。なお、本実施例では、リンク機構の長さを短くするために、センサ基板200は、記録材搬送センサ115や記録材有無センサ116の近傍に配置される。
The
[従来の子基板と親基板との接続方式]
続いて、後述する本実施例との比較のため、従来のセンサ基板と親基板との接続方法について説明する。図3は、従来の接続方式の場合の親基板の回路構成、センサ基板である子基板の回路構成、及び親基板と子基板との間の接続を説明する回路図である。図3において、親基板309はセンサ基板310を制御するCPU312(中央制御装置)を有し、センサ基板310は、センサであるフォトインタラプタ308を有している。フォトインタラプタ308は、発光ダイオード(LED)303、フォトトランジスタ304を有している。親基板309とセンサ基板310とは、破線で示す3本の束線である信号線305、306、307を介して接続されている。また、親基板309のCPU312には、電源電圧Vccが供給されている。信号線305を介して、親基板309の電源電圧Vccがセンサ基板310の抵抗302を介して、フォトインタラプタ308の発光ダイオード(LED)303のアノード端子に入力されている。なお、LED303のカソード端子は接地されている。センサ基板310のフォトインタラプタ308のフォトトランジスタ304は、コレクタ端子が信号線306を介して、親基板309のCPU312のI/Oポート311と接続され、エミッタ端子は接地されている。なお、親基板309のCPU312のI/Oポート311は、抵抗301を介して電源電圧Vccにプルアップ接続されている。親基板309のグランド電位(GND)は、信号線307を介してセンサ基板310のグランド電位(GND)と接続されている。
[Conventional connection method between slave board and master board]
Next, a conventional method of connecting a sensor substrate and a parent substrate will be described for comparison with the present embodiment, which will be described later. FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the circuit configuration of the parent board, the circuit configuration of the child board which is the sensor board, and the connection between the parent board and the child board in the case of the conventional connection method. In FIG. 3, the
図3に示す従来の接続方式では、信号線305を使用して親基板309から電源電圧Vccを、センサ基板310に供給し、フォトインタラプタ308のLED303を駆動する。一方、親基板309のCPU312は、信号線306を使用して、センサ基板310のフォトインタラプタ308のフォトトランジスタ304のオン、オフ状態を検知する。更に、基準電位としてのグランド電位(GND)が必要になるので、親基板309とセンサ基板310のグランド電位(GND)を接続するための信号線307が設けられている。したがって、従来の接続方式では、図3に示すように、センサ基板310に搭載されたフォトインタラプタ308が1つでも、親基板309とセンサ基板310とを接続する信号線は3本必要となる。
In the conventional connection system shown in FIG. 3, the
[実施例1の子基板と親基板との接続方式]
次に、本実施例のセンサ基板と親基板との接続方法について説明する。図4は、本実施例の接続方式の場合の親基板の回路構成、センサ基板である子基板の回路構成、及び親基板と子基板との間の接続を説明する回路図である。
[Connection method between child board and parent board in Example 1]
Next, a method of connecting the sensor substrate and the parent substrate of this embodiment will be described. FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the circuit configuration of the parent board, the circuit configuration of the child board which is the sensor board, and the connection between the parent board and the child board in the case of the connection method of this embodiment.
図4において、親基板410はセンサ基板411を制御するCPU120(中央制御装置)(図1)を有し、センサ基板411は、センサであるフォトインタラプタ202、トランジスタ406、コンデンサ403、抵抗401、402を有している。フォトインタラプタ202は、発光素子である発光ダイオード(LED)404、受光素子であるフォトトランジスタ405を有している。また、親基板410とセンサ基板411とは、束線(接続線)である信号線407、408を介して接続されている。親基板410(第2の基板)では、信号線407はCPU120の入出力端子(入出力ポート)であるI/Oポート412と接続されている。また、CPU120には、電源電圧Vccが供給されている。信号線408は、グランド電位(GND)に接続されている。なお、センサ基板411、親基板410、信号線407、408は検知装置として機能する。
In FIG. 4, the
センサ基板411(第1の基板)では、フォトインタラプタ202の発光ダイオード(LED)404は、アノード端子が抵抗402の一端と接続され、カソード端子が接地されている。なお、抵抗402の他端は抵抗401の一端と接続されている。フォトインタラプタ202のフォトトランジスタ405は、コレクタ端子が抵抗401の一端と接続され、エミッタ端子がトランジスタ406のベース端子と接続されている。また、スイッチング素子であるトランジスタ406は、コレクタ端子が抵抗401の一端と接続され、エミッタ端子は接地されている。蓄電素子であるコンデンサ403は一端が抵抗401の一端に接続され、他端は接地されている。抵抗401の一端は、抵抗402の一端、フォトインタラプタ202のフォトトランジスタ405のコレクタ端子、トランジスタ406のコレクタ端子、及びコンデンサ403の一端と接続され、抵抗401の他端は信号線407と接続されている。また、信号線408は、グランド電位(GND)に接続されている。
In the sensor substrate 411 (first substrate), the light emitting diode (LED) 404 of the
[本実施例の子基板のセンサ制御]
本実施例では、信号線408は親基板410のグランド電位(GND)とセンサ基板411のグランド電位(GND)とを接続するために使用される。一方、信号線407は親基板410からセンサ基板411への電源電圧の供給と、センサ基板411から親基板410へセンサ状態を送信するための信号線と、を兼ねている。そのため、親基板410と子基板であるセンサ基板411とを接続する信号線は、2本で済ませることができる。以下では、フローチャートで示されたCPU120によるセンサ基板411に対する制御シーケンスを用いて、図4に示す回路の回路動作を説明する。
[Sensor control of child board of this embodiment]
In this embodiment, the
図5は、親基板410に設けられたCPU120がセンサ基板411に設けられたセンサであるフォトインタラプタ202の状態を検知する制御シーケンスを示すフローチャートである。図5に示す処理は、プリンタ100の電源がオンされると起動され、CPU120により実行される。なお、CPU120は、時間を測定するタイマを有している。また、CPU120の信号線407と接続されるI/Oポート412は、CPU120の制御により、信号が入力される入力ポートと、信号を出力する出力ポートとを切替可能なポートとする。
FIG. 5 is a flowchart showing a control sequence for detecting the state of the
ステップ(以下、Sとする)500では、CPU120は、信号線407と接続されるI/Oポート412を出力ポートとして使用するため、I/Oポート412を出力モードに設定する。S501では、CPU120は、I/Oポート412からハイレベルの信号を出力する。これにより、CPU120のI/Oポート412から、CPU120に供給されている電源電圧Vccにほぼ等しい電圧が出力され、信号線407を介してセンサ基板411に供給される。センサ基板411では、親基板410から供給された電圧は、抵抗401を介してコンデンサ403を充電すると共に、抵抗402を介して、フォトインタラプタ202のLED404のアノード端子に印加される。これにより、LED404が導通状態となり、LED404に電流が流れ、点灯する。このとき、CPU120は、I/Oポート412を出力ポートとして使用しているため、センサであるフォトインタラプタ202の状態、すなわちフォトトランジスタ405のオン、オフ状態は検知できない。
At step (hereinafter referred to as S) 500, the
S502では、CPU120はタイマをリセットし、スタートさせる。S503では、CPU120は、タイマを参照して所定の時間が経過したかどうか判断する。CPU120は、所定の時間が経過したと判断した場合には処理をS504に進め、所定の時間が経過していないと判断した場合には処理をS503に戻す。なお、所定の時間は、後述する処理により、センサ基板411のコンデンサ403に充電された電圧が放電により低下した電圧を、親基板410から電源電圧を供給することによりコンデンサ403の充電電圧を上昇させるための時間である。
In S502,
S504では、CPU120は、信号線407と接続されるI/Oポート412を入力ポートとして使用するため、I/Oポート412を出力モードから入力モードに設定する。これにより、信号線407を介して、親基板410からセンサ基板411に供給されていた電源電圧の供給が遮断される。CPU120のI/Oポート412が入力ポートに設定されている場合には、I/Oポート412は外部から見てハイインピーダンス状態に設定される。そのため、信号線407を介して、センサ基板411のコンデンサ403に充電された電圧がCPU120のI/Oポート412に流出することはない。また、フォトインタラプタ202のLED404は、信号線407からの電源電圧の供給が遮断されても、コンデンサ403に充電された充電電圧により、短時間であれば導通状態が継続され、点灯し続けることができる。LED404が点灯している状態において、LED404が発する光が上述したフラグ(不図示)により遮光され、フォトトランジスタ405がオフ状態の場合には、CPU120のI/Oポート412に入力される電圧は次のようになる。すなわち、CPU120のI/Oポート412の入力電圧は、コンデンサ403の充電電圧から、LED404の順方向電圧分と抵抗402による電圧降下分を引いた電圧(所定の電圧以上)となる。一方、LED404が点灯している状態において、LED404が発する光が遮光されず、フォトトランジスタ405がオン状態の場合には、トランジスタ406のベース端子に電流が流れる。その結果、トランジスタ406がオン状態となり、コンデンサ403の充電電圧(蓄積された電荷)がトランジスタ406を介して放電され、コンデンサ403の電圧が低下する。そして、コンデンサ403の充電電圧が低下して、フォトインタラプタ202のLED404の順方向電圧を下回ると、LED404は非導通状態となり、消灯する。その結果、フォトインタラプタ202のフォトトランジスタ405はオフ状態となって、トランジスタ406のベース端子に電流が流れなくなり、トランジスタ406もオフ状態となって、コンデンサ403の充電電圧の低下が止まる。その結果、フォトインタラプタ202のフォトトランジスタ405がオン状態の場合は、フォトトランジスタ405がオフ状態の場合に比べて、CPU120のI/Oポート412に入力される電圧が低くなる。
In S504, the
S505では、CPU120は、取得したI/Oポート412への入力電圧に基づいて、フォトトランジスタ405のオン、オフ状態を判断する。CPU120のI/Oポート412に入力される電圧の、フォトインタラプタ202のフォトトランジスタ405がオン状態のときとオフ状態のときの電圧差は、使用する抵抗値や部品の特性に左右される。そのため、CPU120がI/Oポート412に入力される電圧がハイレベル又はローレベルと明確に判断可能であれば、入力される信号レベルを用いて判断すればよい。一方、CPU120がI/Oポート412に入力される電圧がハイレベルとローレベルの場合の電圧差が小さい場合には、例えば一般的な倍電圧回路等で増幅するか、A/D(アナログ/デジタル)コンバータにより電圧値をデジタル値に変換し、比較すればよい。CPU120は、I/Oポート412の入力電圧の検知処理が終了すると、S500の処理に戻り、I/Oポート412を再び出力モードに切り替えて、電力供給(電源電圧の供給)を行う。これにより、センサ基板411のコンデンサ403は低下した充電電圧が回復し、フォトインタラプタ202のLED404は点灯し続けることができる。
In S<b>505 , the
以上説明したように、本実施例では、親基板410のCPU120のI/Oポート412からセンサ基板411に出力されるハイレベルの電圧信号を、センサ基板411では電源電圧としてコンデンサ403に充電して使用する。そして、CPU120はI/Oポート412を出力モードから入力モードに切り替えて、センサ基板411への電源電圧の供給を遮断し、I/Oポート412に入力される電圧に基づいて、センサであるフォトインタラプタ202のオン、オフ状態を検知する。このように、本実施例では、電源電圧を供給する送電線とセンサの状態を通知する信号線とを共通化することにより、親基板410とセンサ基板411との間の信号線の数を削減している。これにより、フォトインタラプタが1個だけしか載っていない子基板に対しても、更なるコストダウンと省スペース化を実現することができる。
As described above, in this embodiment, a high-level voltage signal output from the I/
I/Oポート412が出力モードから入力モードに切り替えられると、センサ基板411への電力供給が遮断され、コンデンサ403に充電された電圧が低下する。コンデンサ403の電圧低下を抑えるためには、I/Oポート412が出力ポートに設定されている時間を十分長くし、入力ポートに設定されている時間を短くする必要がある。目安としては、I/Oポート412が出力ポートに設定されている時間は、センサ基板411のコンデンサ403を充電しきるのに十分な時間となるように設定し、入力ポートに設定されている時間はできるだけ短い時間となるように設定すればよい。
When the I/
また、I/Oポート412を出力ポート及び入力ポートに設定する周期(図5のS500~S505の処理時間)に関しては、センサ基板411に設置されたセンサ(ここではフォトインタラプタ202)が、検知対象に応じて検知可能な周期とする必要がある。例えば、図1の記録材搬送センサ115では、給紙部101から搬送される記録材Pがレバーに接触してレバーを回転させると、リンク機構を介して遮光レバー(不図示)が移動する。そして、図2に示すフォトインタラプタ202のスリット部203に、遮光レバー(不図示)が移動して、発光部から出射された光が遮光レバーによって遮光されると、フォトインタラプタ202の状態が変化する。そのため、CPU120はフォトインタラプタ202の状態変化を遅延なく検知する必要がある。このような場合には、CPU120は、I/Oポート412の出力ポートと入力ポートの切替周期を短くして対応する。しかしながら、I/Oポート412の切替周期を短くすることにより、CPU120の処理能力が圧迫されたり、切替周期を短くしても検知遅延が生じたりする場合には、図4に示す本実施例の方式ではなく、図3に示す従来方式の構成にする方がよい。また、画像形成装置には、例えば図1の記録材有無センサ116のように、状態変化を検知する速度や検知遅延が重要な要素ではないセンサも設置されている。本実施例の方式は、このようなセンサには特に適しており、この場合にはI/Oポート412の切替周期は、CPUリソースを圧迫しない程度の長い周期に設定すればよい。
Regarding the cycle (processing time of S500 to S505 in FIG. 5) for setting the I/
図4に示す回路構成において、センサ基板411のフォトインタラプタ202のフォトトランジスタ405がオン状態のときとオフ状態のときに、親基板410のCPU120のI/Oポート412に入力される電圧を測定する実験を行った。実験に用いた各部品の諸元は以下のとおりである。すなわち、電源電圧Vccは、3.36V(ボルト)、抵抗401、402の抵抗値はそれぞれ100Ω、1kΩ、コンデンサ403の容量は40μFとした。また、CPU120のI/Oポート412を入力モードに設定している時間は40μsec(マイクロ秒)とし、I/Oポート412を出力ポート及び入力ポートに設定する周期は20msec(50Hz)とした。上述した回路構成で実験を行った結果、フォトトランジスタ405がオン状態のときにCPU120のI/Oポート412に入力される電圧は1.65Vであり、フォトトランジスタ405がオフ状態のときに入力される電圧は2.60Vであった。I/Oポート412に入力される電圧は、フォトトランジスタ405がオン状態のときとオフ状態のときで約1V(≒2.60V-1.65V)の電圧差があるため、フォトトランジスタ405のオン、オフ状態を検知することが可能である。また、CPU120のI/Oポート412が入力ポートに設定されている期間において、センサ基板411のコンデンサ403の電圧は、6%程度の電圧低下が生じたが、大幅な電圧降下にはならなかった。
In the circuit configuration shown in FIG. 4, when the
以上説明したように、本実施例によれば、1個の信号出力回路を搭載した基板に対しても必要な信号線の数を削減することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to reduce the number of required signal lines even for a board on which one signal output circuit is mounted.
実施例1では、センサが搭載された子基板との間の信号線の数を削減する実施例について説明した。実施例2では、例えば電源スイッチのようなスイッチが搭載された子基板とCPUが搭載された親基板との間の信号線の数を削減する実施例について説明する。なお、本実施例における画像形成装置は、実施例1のプリンタ100と同様であり、同じ装置、部材については、実施例1と同じ符号を用いることとし、ここでの説明を省略する。
In the first embodiment, an embodiment has been described in which the number of signal lines between the child board on which the sensor is mounted is reduced. In a second embodiment, an embodiment will be described in which the number of signal lines between a slave board on which a switch such as a power switch is mounted and a parent board on which a CPU is mounted is reduced. Note that the image forming apparatus in this embodiment is the same as the
[本実施例の子基板と親基板との接続方式]
本実施例のセンサ基板と親基板との接続方法について説明する。図6は、本実施例の接続方式の場合の親基板の回路構成、スイッチ基板である子基板の回路構成、及び親基板と子基板との間の接続を説明する回路図である。
[Connection method between child board and parent board in this embodiment]
A method of connecting the sensor substrate and the mother substrate of this embodiment will be described. FIG. 6 is a circuit diagram for explaining the circuit configuration of the parent board, the circuit configuration of the child board which is the switch board, and the connection between the parent board and the child board in the case of the connection method of this embodiment.
図6において、親基板510はスイッチ基板511を制御するCPU120(中央制御装置)を有し、スイッチ基板511は、機械式スイッチであるスイッチ505、発光ダイオード504、コンデンサ503、抵抗501、502を有している。また、親基板510とスイッチ基板511とは、信号線507、508を介して接続されている。親基板510(第2の基板)では、信号線507はCPU120の入出力端子(入出力ポート)であるI/Oポート512と接続されている。また、CPU120には、電源電圧Vccが供給されている。信号線508は、グランド電位(GND)に接続されている。
In FIG. 6, a
スイッチ基板511(第1の基板)では、発光ダイオード(LED)504は、アノード端子が抵抗501の一端と接続され、カソード端子が接地されている。スイッチ505の一端は、抵抗501の一端と接続され、スイッチ505の他端は抵抗502の一端と接続されている。なお、抵抗502の他端は接地されている。コンデンサ503は一端が抵抗501の一端に接続され、他端は接地されている。抵抗501の一端は、発光ダイオード504のアノード端子、スイッチ505の一端、及びコンデンサ503の一端と接続され、抵抗501の他端は信号線507と接続されている。また、信号線508は、グランド電位(GND)に接続されている。
In the switch substrate 511 (first substrate), a light emitting diode (LED) 504 has an anode terminal connected to one end of a
本実施例は、スイッチ505は、画像形成装置等によく見られるパイロットランプ付き電源スイッチを想定している。画像形成装置に用いられる電源スイッチは、ユーザの手の届きやすいところに配置されているため、本体制御用のCPU120からは離れた位置に配置されていることが多い。そのため、電源スイッチが搭載された子基板は、パイロットランプ用のLEDとスイッチだけが搭載された小さな基板であることが多い。したがって、実施例1のようにフォトインタラプタだけが搭載されたセンサ基板411と同様に、電源スイッチが搭載されたスイッチ基板511にも本発明を適用することができる。そこで、実施例2では、そうしたパイロットランプ付き電源スイッチ基板に対し、実施例1と同様の方法を適用した場合の例を示す。
In this embodiment, the
[本実施例の子基板のセンサ制御]
本実施例では、発光ダイオード504であるパイロットランプ付きの電源スイッチであるスイッチ505が搭載されたスイッチ基板511に対し、実施例1と同様の接続方法を適用した実施例について説明する。本実施例のスイッチ基板511の回路では、実施例1のセンサ基板411の回路と比べて、次の点が異なる。すなわち、センサ基板411のフォトインタラプタ202内の発光ダイオード(LED)404、フォトトランジスタ405が、それぞれスイッチ基板511では発光ダイオード504、スイッチ505に変わり、トランジスタ406は削除されている。しかしながら、スイッチ基板511の基本的な回路動作は、センサ基板411の回路動作と同様であり、以下では、実施例1の図5のフローチャートで示された制御シーケンスを用いて、図6に示す回路の回路動作について説明する。
[Sensor control of child board of this embodiment]
In this embodiment, a connection method similar to that of the first embodiment is applied to a
なお、本実施例では、図5に示す処理は、実施例1と異なり、図1に示すプリンタ100の電源ソケットが電源コンセントに挿入されて、交流電源(不図示)から電力供給されると起動され、CPU120により実行されるものとする。なお、プリンタ100は電源ソケットが電源コンセントに挿入されるとCPU120は起動されるが、プリンタ100は電源スイッチがオンされないと、画像形成装置としての動作を行わないものとする。また、CPU120は、時間を測定するタイマを有している。なお、CPU120の信号線507と接続されるI/Oポート512は、CPU120の制御により、信号が入力される入力ポートと信号を出力する出力ポートとを切替可能なポートとする。
5 differs from the first embodiment, the process shown in FIG. 5 is activated when the power socket of the
S500では、CPU120は、信号線507と接続されるI/Oポート512を出力ポートとして使用するため、I/Oポート512を出力モードに設定する。S501では、CPU120は、I/Oポート512からハイレベルの信号を出力する。これにより、CPU120のI/Oポート512から、CPU120に供給されている電源電圧Vccにほぼ等しい電圧が出力され、信号線507を介してスイッチ基板511に供給される。スイッチ基板511では、親基板510から供給された電圧が、抵抗501を介してコンデンサ503を充電すると共に、パイロットランプであるLED504のアノード端子に印加される。これにより、LED504が導通状態となり、LED504に電流が流れ、点灯する。このとき、CPU120は、I/Oポート512を出力ポートとして使用しているため、スイッチ505のオン、オフ状態は検知できない。
In S500, the
S502では、CPU120はタイマをリセットし、スタートさせる。S503では、CPU120は、タイマを参照して所定の時間が経過したかどうか判断する。CPU120は、所定の時間が経過したと判断した場合には処理をS504に進め、所定の時間が経過していないと判断した場合には処理をS503に戻す。なお、所定の時間は、後述する処理により、スイッチ基板511のコンデンサ503に充電された電圧が放電により低下した電圧を、親基板510から電源電圧を供給することによりコンデンサ503の充電電圧を上昇させるための時間である。
In S502,
S504では、CPU120は、信号線507と接続されるI/Oポート512を入力ポートとして使用するため、I/Oポート512を出力モードから入力モードに設定する。これにより、信号線507を介して、親基板510からスイッチ基板511に供給されていた電源電圧の供給が遮断される。スイッチ505がオフ状態の場合には、CPU120のI/Oポート512に入力される電圧は次のようになる。すなわち、CPU120のI/Oポート512の入力電圧は、コンデンサ503の充電電圧から、LED504の順方向電圧分を引いた電圧(所定の電圧以上)となる。一方、スイッチ505がオン状態の場合には、コンデンサ503からスイッチ505、抵抗502を介して電流が流れ、LED504には電流が流れなくなる。そのため、CPU120のI/Oポートに入力される電圧は0Vに近い電圧になる。
In S504, the
S505では、CPU120は、取得したI/Oポート512に入力される電圧を検知して、スイッチ505のオン、オフ状態を判断する。実施例1では、フォトインタラプタ202のフォトトランジスタ405が流すことのできる電流が小さいため、増幅用のトランジスタ406が必要であったが、実施例2のスイッチ505はそのような制限はない。そのため、増幅用トランジスタがなくても、スイッチ505がオン状態とオフ状態におけるコンデンサ503の電位差を大きくとることができる。なお、スイッチ基板511の抵抗502は、スイッチ505を押下してオン状態となった際に流れる電流を制限し、スイッチ505を保護する電流制限抵抗である。CPU120は、I/Oポート512の入力電圧の検知処理が終了すると、S500の処理に戻り、I/Oポート512を再び出力モードに切り替えて、電力供給(電源電圧の供給)を行う。これにより、スイッチ基板511のコンデンサ503は低下した充電電圧が回復し、LED504は点灯することができる。
In S505, the
図6に示す回路構成において、スイッチ基板511のスイッチ505がオン状態のときとオフ状態のときに、親基板510のCPU120のI/Oポート512に入力される電圧を測定する実験を行った。実験に用いた各部品の諸元は以下のとおりである。すなわち、電源電圧Vccは、3.36V(ボルト)、抵抗501、502の抵抗値はそれぞれ1kΩ、100Ω、コンデンサ503の容量は1.0μFとした。また、CPU120のI/Oポート512を入力モードに設定している時間は40μsec(マイクロ秒)とし、I/Oポート512を出力ポート及び入力ポートに設定する周期は20msec(50Hz)とした。上述した回路構成で実験を行った結果、スイッチ505がオン状態のときにCPU120のI/Oポート512に入力される電圧は0.24Vであり、スイッチ505がオフ状態のときに入力される電圧は1.67Vであった。I/Oポート512に入力される電圧は、スイッチ505がオン状態のときとオフ状態のときで約1.4V(≒1.67V-0.24V)の電圧差があるため、スイッチ505のオン、オフ状態を検知することが可能である。CPU120は、スイッチ505のオン状態とオフ状態を検知することで、例えば画像形成装置の電源をオン状態からオフ状態、又はオフ状態からオン状態に移行させることができる。
In the circuit configuration shown in FIG. 6, an experiment was conducted to measure the voltage input to the I/
また、図6に示すスイッチ基板511の回路構成では、スイッチ505が押下されていない間は、LED504には電流が流れ、LED504は発光状態となる。一方、スイッチ505が押下されている間は、LED504には電流が流れないため、LED504は消灯状態となる。LED504は、スイッチ505のパイロットランプやインジケータとして配置されているが、スイッチ505が押下されている間は消灯する。なお、LED504は、信号線507からの電源電圧の供給が遮断されても、スイッチ505が押下されていないオフ状態の場合には、コンデンサ403に充電された充電電圧により、短時間であれば導通状態が継続され、点灯し続けることができる。
In addition, in the circuit configuration of the
以上説明したように、本実施例では、親基板510のCPU120のI/Oポート512からスイッチ基板511に出力されるハイレベルの電圧信号を、スイッチ基板511では電源電圧としてコンデンサ503に充電して使用する。そして、CPU120はI/Oポート512を出力モードから入力モードに切り替えて、スイッチ基板511への電力供給(電源電圧の供給)を遮断し、I/Oポート512に入力される電圧に基づいて、スイッチ505のオン、オフ状態を検知する。このように、本実施例では、電源電圧を供給する送電線とスイッチの状態を通知する信号線とを共通化することにより、親基板510とスイッチ基板511との間の信号線の数を削減している。これにより、フォトインタラプタが1個だけしか載っていない子基板に対しても、更なるコストダウンと省スペース化を実現することができる。
As described above, in this embodiment, the high-level voltage signal output from the I/
なお、I/Oポート512が出力モードから入力モードに切り替えられると、スイッチ基板511への電力供給が遮断され、コンデンサ503に充電された電圧が低下する。コンデンサ503の電圧低下を抑えるためには、実施例2においても、I/Oポート512が出力ポートに設定されている時間を十分長くし、入力ポートに設定されている時間を短くする必要がある。また、I/Oポート512を出力ポート及び入力ポートに設定する周期(図5のS500~S505の処理時間)に関しても、スイッチ基板511に設置されたスイッチ505を押下する動作に応じた周期とすればよい。
Note that when the I/
なお、実施例1、2では、発光素子及びスイッチ素子を有する信号出力回路としてフォトインタラプタを例示して説明したが、これに限定されない。例えば、発光素子から検知対象物に光を照射し、検知対象物によって反射した光をスイッチ素子としての受光素子で受光するフォトリフレクタとしてもよい。例えばプリンタ100においては、フォトリフレクタをトナーの濃度を検知する際のセンサとして適用する場合がある。1個のフォトリフレクタがセンサ基板に搭載されるような場合にも、本発明を適用し、同様の効果を奏することが可能である。
In addition, in Embodiments 1 and 2, a photointerrupter was used as an example of a signal output circuit having a light emitting element and a switch element, but the present invention is not limited to this. For example, a photoreflector may be used in which light is emitted from a light emitting element to an object to be detected, and light reflected by the object to be detected is received by a light receiving element as a switching element. For example, in the
以上説明したように、本実施例によれば、1個の信号出力回路を搭載した基板に対しても必要な信号線の数を削減することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to reduce the number of required signal lines even for a board on which one signal output circuit is mounted.
120 CPU
403 コンデンサ
404 LED
405 フォトトランジスタ
406 トランジスタ
407、408 信号線
410 親基板
411 センサ基板
120 CPUs
403
405
Claims (14)
入出力ポートを備えた制御部が搭載された第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板を接続する接続線と、を有する検知装置において、
前記第1の基板には、電荷が蓄積される蓄電素子と、前記蓄電素子と接続され、前記受光素子から出力された信号に応じてオン状態又はオフ状態に切り替わるスイッチング素子と、が搭載され、前記スイッチング素子が前記オン状態となると前記蓄電素子に蓄積された電荷が放電されるように構成されており、
前記制御部が出力モードで動作する場合、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートから前記第1の基板に電源電圧を供給し、前記蓄電素子は前記制御部から供給された前記電源電圧により充電されると共に、前記発光素子は前記電源電圧により発光し、
前記制御部が入力モードで動作する場合、前記発光素子は前記蓄電素子から供給される電圧により発光し、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートに入力される前記蓄電素子の電圧に基づいて、前記受光素子の光の受光状態を検知することを特徴とする検知装置。 a first substrate mounted with a light-emitting element and a light-receiving element that receives light emitted from the light-emitting element and outputs a different signal according to a light-receiving state of the light;
a second board on which a control unit having an input/output port is mounted;
A detection device comprising a connection line that connects the first substrate and the second substrate,
The first substrate is equipped with a storage element that stores electric charge, and a switching element that is connected to the storage element and switches between an on state and an off state according to a signal output from the light receiving element, The electric charge accumulated in the storage element is discharged when the switching element is turned on, and
When the control unit operates in the output mode, the control unit supplies a power supply voltage from the input/output port to the first substrate through the connection line, and the storage element receives the voltage supplied from the control unit. While being charged by the power supply voltage, the light emitting element emits light by the power supply voltage,
When the control unit operates in the input mode, the light emitting element emits light according to the voltage supplied from the storage element, and the control unit controls the voltage of the storage element input to the input/output port through the connection line. , wherein the light receiving state of the light receiving element is detected based on the above.
前記受光素子はフォトトランジスタであり、
前記蓄電素子はコンデンサであり、
前記スイッチング素子は、トランジスタであり、
前記接続線は、前記コンデンサの一端、前記発光ダイオードのアノード端子、前記フォトトランジスタのコレクタ端子、及び前記トランジスタのコレクタ端子に接続され、
前記フォトトランジスタのエミッタ端子は前記トランジスタのベース端子に接続され、
前記コンデンサの他端、前記発光ダイオードのカソード端子、及び前記トランジスタのエミッタ端子は接地され、
前記制御部が前記出力モードで動作する場合、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートからハイレベルの信号を出力することにより、前記第1の基板に電源電圧を供給することを特徴とする請求項1に記載の検知装置。 The light emitting element is a light emitting diode,
The light receiving element is a phototransistor,
the storage element is a capacitor,
the switching element is a transistor,
the connection line is connected to one end of the capacitor, the anode terminal of the light emitting diode, the collector terminal of the phototransistor, and the collector terminal of the transistor;
an emitter terminal of the phototransistor is connected to a base terminal of the transistor;
the other end of the capacitor, the cathode terminal of the light emitting diode, and the emitter terminal of the transistor are grounded;
When the control unit operates in the output mode, the control unit outputs a high-level signal from the input/output port through the connection line to supply power supply voltage to the first substrate. 2. A sensing device according to claim 1.
入出力ポートを備えた制御部が搭載された第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板を接続する接続線と、を有する検知装置において、
前記第1の基板には、電荷が蓄積される蓄電素子が搭載され、前記スイッチ素子が前記オン状態となると前記蓄電素子に蓄積された電荷が放電されるように構成されており、
前記制御部が出力モードで動作する場合、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートから前記第1の基板に電源電圧を供給し、前記蓄電素子は前記制御部から供給された前記電源電圧により充電されると共に、前記発光素子は前記電源電圧により発光し、
前記制御部が入力モードで動作する場合、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートに入力される前記蓄電素子の電圧に基づいて、前記スイッチ素子の前記オン状態又は前記オフ状態を検知することを特徴とする検知装置。 a first substrate on which a light-emitting element and a switching element that switches between a light-emitting state and an extinguished state of the light-emitting element by being turned on or off;
a second board on which a control unit having an input/output port is mounted;
A detection device comprising a connection line that connects the first substrate and the second substrate,
The first substrate is mounted with a storage element for accumulating electric charge, and when the switch element is turned on, the electric charge accumulated in the storage element is discharged,
When the control unit operates in the output mode, the control unit supplies a power supply voltage from the input/output port to the first substrate through the connection line, and the storage element receives the voltage supplied from the control unit. While being charged by the power supply voltage, the light emitting element emits light by the power supply voltage,
When the control unit operates in the input mode, the control unit determines the ON state or the OFF state of the switch element based on the voltage of the storage element input to the input/output port through the connection line. A detection device characterized by detecting.
前記スイッチ素子は機械式スイッチであり、
前記蓄電素子はコンデンサであり、
前記接続線は、前記コンデンサの一端、前記発光ダイオードのアノード端子、及び前記機械式スイッチの一端に接続され、
前記機械式スイッチの他端は、抵抗の一端に接続され、
前記コンデンサの他端、前記発光ダイオードのカソード端子、及び前記抵抗の他端は接地され、
前記制御部が前記出力モードで動作する場合、前記制御部は前記接続線を介して前記入出力ポートからハイレベルの信号を出力することにより、前記第1の基板に電源電圧を供給することを特徴とする請求項5に記載の検知装置。 The light emitting element is a light emitting diode,
The switch element is a mechanical switch,
the storage element is a capacitor,
the connection line is connected to one end of the capacitor, the anode terminal of the light emitting diode, and one end of the mechanical switch;
The other end of the mechanical switch is connected to one end of the resistor,
the other end of the capacitor, the cathode terminal of the light emitting diode, and the other end of the resistor are grounded;
When the control unit operates in the output mode, the control unit outputs a high-level signal from the input/output port through the connection line to supply power supply voltage to the first substrate. 6. A sensing device according to claim 5.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の検知装置を備え、
前記第1の基板は、前記搬送路に沿って配置され、
前記制御部は、前記受光素子の光の受光状態に基づいて、前記搬送路上の記録材の有無を検知することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that performs an image forming operation on a recording material being conveyed along a conveying path,
Equipped with the detection device according to any one of claims 1 to 4,
The first substrate is arranged along the transport path,
The image forming apparatus, wherein the control section detects the presence or absence of the recording material on the conveying path based on the light receiving state of the light receiving element.
記録材が載置される給紙部と、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の検知装置と、
を備え、
前記第1の基板は、前記給紙部に配置され、
前記制御部は、前記受光素子の光の受光状態に基づいて、前記給紙部に載置された記録材の有無を検知することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a recording material,
a paper feed unit on which the recording material is placed;
A detection device according to any one of claims 1 to 4;
with
The first substrate is arranged in the paper feeding unit,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control section detects the presence or absence of the recording material placed on the paper feeding section based on the light receiving state of the light receiving element.
請求項5又は請求項6に記載の検知装置を備え、
前記制御部は、前記スイッチ素子の状態に基づいて、前記画像形成装置の電源をオン状態からオフ状態、又はオフ状態からオン状態に移行させることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a recording material,
A detection device according to claim 5 or claim 6,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control section shifts the power supply of the image forming apparatus from an on state to an off state or from an off state to an on state based on the state of the switch element.
前記潜像をトナーにより現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、を有することを特徴とする請求項7乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。 a photoreceptor on which a latent image is formed;
a developing means for developing the latent image with toner to form a toner image;
14. The image forming apparatus according to claim 7, further comprising transfer means for transferring the toner image formed by said developing means onto a recording material.
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