JP3947512B2 - 画像形成システム及びこれに使用される給紙ユニット - Google Patents

Description

本発明は、プリンティング及び／又は複写システムの如き画像形成システム並びにこれに使用される給紙ユニット、更に詳しくは、複数個の給紙ユニットを上下方向に積み重ねてプリンタ及び／又は複写機の如き画像形成機に、複数個の給紙ユニットを上下方向に積み重ねて付設することによって構成される画像形成システム並びにこれに使用される給紙ユニットに関する。

周知の如く、プリンタ及び／又は複写機の如き画像形成機には、寸法或いは色等が相互に異なった複数種のシート紙を選択的に供給することが望まれるが、供給することができる紙の所望種類数は使用者に応じて異なる。かような事実に鑑み、使用者の要望に応じ
て、例えば３種類或いは４種類でよい適宜数の種類のシート紙を供給することができるように、適宜数の給紙ユニットを画像形成機に付設して画像形成システムを構成することが既に提案され実用に供されている。

このような給紙ユニットは、所要数の給紙ユニットを上下方向に積み重ね、そして更に積み重ねられた給紙ユニットの上に画像形成機を積み重ねて、画像形成システムを構成することが行われている。かような画像形成システムにおいては、画像形成機における画像形成工程の遂行に応じて所要とおりのシート紙が画像形成機に供給されるようになすことが必要であり、そのためには画像形成機に配設されている中央処理手段は、積み重ねられた給紙ユニットの数と共に各給紙ユニットに収容されているシート紙の種類を認識することが必要である。そこで、上下に複数積み重ねられる給紙ユニットの各々に、中央処理手段と共にデコード手段及びコード信号伝送手段を配設している。デコード手段は共通同定コード信号、例えば３段の給紙ユニットが想定されているときには、３ビットのコード信号「１００」を有している。コード信号伝送手段は、３本の信号線が配設されており、下段のユニットへは交差して接続される構成となっている。

前記構成により、画像形成機により、例えばコード信号を「１００」と生成すると、最上段の給紙カセットが活性化され、コード信号を「０１０」と生成すると、中段の給紙ユニットが活性化され、コード信号を「００１」と生成すると、最下段の給紙ユニットが活性化される。（特許文献１）
特開２０００−１７７８６７号公報

而して、上述したとおりの従来の画像形成システムには次のとおりの解決すべき問題がある。デコード手段が必要であり構成が複雑となる。また、電源投入時等に画像形成機に接続されている給紙ユニット段数を判断するために、コード信号の生成及び給紙ユニットとの通信が給紙ユニットの接続可能段数の数だけ必要であるため、処理が煩雑であり時間がかかってしまう。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、２個又は３個以上の複数個の給紙ユニットを単に積み重ねて画像形成機に付設する（例えば積み重ねた給紙ユニットの上に更に画像形成機を積み重ねる）と、複雑な構成及び煩雑な処理を必要とすることなく、自動的に画像形成機に配設されている中央処理手段が、積み重ねられた給紙ユニットの数と共に各給紙ユニットへの識別コードを生成することができ、画像形成工程の遂行に応じて所要のシート紙が所定の給紙ユニットから供給される、新規且つ改良された画像形成システムを提供することである。

本発明の他の目的は、上述した新規且つ改良された画像形成システムに使用するための、新規且つ改良された給紙ユニットを提供することである。

本発明の、特許請求範囲第１項に係わる画像形成システムは、画像形成機と上下方向に積み重ねられた複数個の給紙ユニットとを具備する画像形成システムにして、該画像形成機には中央処理手段が配設されており、該給紙ユニットの各々には中央処理手段と、上段が該画像形成装置の時は該画像形成装置、又は上段が該他の給紙ユニットの時は該他の給紙ユニット及び下段に該他の給紙ユニットが接続された時は該他の給紙ユニットへの接続有無信号伝送手段が配設されており、該接続有無信号伝送手段の信号の数は、該給紙ユニットの上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットへの出力部においては該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数と同数であり、該上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットに接続することにより該上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットの接続された信号の論理を反転する機能を持つ１つを除いて該給紙ユニットの中央処理手段に接続されており、下段の給紙ユニットからの入力の信号の数は該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数であり、１つは前記信号の論理を反転する機能を持つ該下段の給紙ユニットの１つと接続し、該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数が３個以上の時は、残りの信号のうちの１つが該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数の給紙ユニットを下段に接続したときすべて信号の論理を反転する機能を持つ１つと複数の給紙ユニットを通して接続されるように該出力部と該入力部をずらして接続される構成とし、該画像形成機の中央処理手段は最上段の給紙ユニットの該接続有無信号伝送手段からの該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数と同数の信号の信号レベルの組み合わせにより該画像形成機に接続された給紙ユニット段数を判断し、相互に異なった複数個の識別コード信号を生成して各給紙ユニットに送信する通信手段を備え、該給紙ユニットの各々の該中央処理手段は、該画像形成機の該中央処理手段と通信する通信手段を備え、該給紙ユニットの通信手段が受信した該識別コード信号が該給紙ユニット内の接続有無信号伝送手段からの信号により決定される識別コードと合致した場合には、該画像形成機の該中央処理手段と協働する、ことを特徴とするものである。

本発明の、特許請求範囲第２項に係わる給紙ユニットは、各給紙ユニットに送信する通信手段を備える中央処理手段が配設されている画像形成機に、複数個積み重ねて付設する給紙ユニットにして、該給紙ユニットの各々には中央処理手段と、上段が該画像形成装置の時は該画像形成装置、又は上段が該他の給紙ユニットの時は該他の給紙ユニット及び下段に該他の給紙ユニットが接続された時は該他の給紙ユニットへの接続有無信号伝送手段が配設されており、該接続有無信号伝送手段の信号の数は、該給紙ユニットの上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットへの出力部においては該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数と同数であり、該上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットに接続することにより該上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットの接続された信号の論理を反転する機能を持つ１つを除いて該給紙ユニットの中央処理手段に接続されており、下段の給紙ユニットからの入力の信号の数は該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数であり、１つは前記信号の論理を反転する機能を持つ該下段の給紙ユニットの１つと接続し、該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数が３個以上の時は、残りの信号のうちの１つが該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数の給紙ユニットを下段に接続したときすべて信号の論理を反転する機能を持つ１つと複数の給紙ユニットを通して接続されるように該出力部と該入力部をずらして接続される構成とし、該給紙ユニットの中央処理手段は、該画像形成機の中央処理手段と通信する通信手段を備え、該給紙ユニットの通信手段が受信した識別コード信号が該給紙ユニット内の接続有無信号伝送手段からの該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数の信号の信号レベルの組み合わせにより決定される識別コードと合致した場合には、該画像形成機の中央処理手段と協働する、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、最上段の給紙ユニットからの接続有無信号伝送手段からの信号のみにより、接続された給紙ユニット段数を判断できるため、煩雑な処理を必要としない。また、給紙ユニットにデコーダ等の複雑な機構を用いることなく通信時の各給紙ユニットにおける識別が可能である。

以下、本発明の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、画像形成機２と共に３個の給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃを具備する画像形成システムが図示されている。３個の給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃは上下方向に積み重ねられ、そして更にその上に画像形成機２が積み重ねられている。

図示の画像形成システムにおける画像形成機２は、略直方体形状のハウジング６を有する。このハウジング６の中央部には回転ドラム８が装着されている。矢印１０で示す方向に回転駆動される回転ドラム８の外周面には、適宜の静電感光部材が配設されている。回転ドラム８の周囲には、その回転方向に見て順次に、帯電手段１２、照射手段１４、現像手段１６、転写手段１８及びクリーニング手段２０が配設されている。ハウジング６の下端部には給紙手段２２が配設されている。この給紙手段２２は、多数のシート紙を積層せしめたシート紙層２４が載置される載置板２６と、シート紙層２４からシート紙を１枚毎送出するための送出手段２８とを含んでいる。ハウジング６内には、更に、搬送手段３０及び定着手段３２も配設されている。搬送手段３０は、給紙手段２２から送出されたシート紙を回転ドラム８と転写手段１８との間を通して搬送し、そして更に定着手段３２に搬送する。図示の実施形態における搬送手段３０は搬入ローラ対３４及びレジストローラ対３６を含んでいる。また、定着手段３２は定着ローラ対３８を含んでいる。更に、ハウジング６の下端部には、ハウジング６の下面に形成されている導入口から上方に延びるシート紙導入路４０が形成されている。

図１を参照して説明を続けると、給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃの各々は、略直方体形状のハウジング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃを有する。ハウジング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ内には、多数のシート紙を積層せしめたシート紙層４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが載置される載置板４６ａ、４６ｂ及び４６ｃと、シート紙層４４ａ、４４ｂ及び４４ｃからシート紙を１枚毎送出するための送出手段４８ａ、４８ｂ及び４８ｃとが配設されている。送出手段４８ａ、４８ｂ及び４８ｃによって送出されたシート紙は、ハウジング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの上面に形成されている排出口を通して上方に排出される。給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃの各々には、更に、ハウジング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの下面に形成されている導入口からハウジング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの上面に形成されている上記排出口まで延びるシート紙搬送路５０ａ、５０ｂ及び５０ｃが配設されている。図１から明確に理解される如く、給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃを上下方向に所要通りに積み重ねると、夫々のシート紙搬送路５０ａ、５０ｂ及び５０ｃが相互に整合せしめられて１本の連続した搬送路が規定される。上段の給紙ユニット４ａのシート紙搬送路４８ａの下流端に形成されている排出口は、給紙ユニット４ａ上に積み重ねられている画像形成機２のハウジング６に形成されている上記シート紙導入路４０の上流端に位置する導入口に整合せしめられる。

上述したとおりの画像形成システムにおいては、回転ドラム８が矢印１０で示す方向に回転駆動せしめられる間に、帯電手段１２によって回転ドラム８の外周面が一様帯電され、次いで照射手段１４によって回転ドラム８の外周面に選択的に光照射され、かくして回転ドラム８の外周面上に静電潜像が形成される。しかる後に、現像手段１６によって回転ドラム８の外周面上の静電潜像にトナーが施され、静電潜像がトナー像に現像される。次いで、回転ドラム８と転写手段１０との間を通して搬送されるシート紙上に、転写手段１０によって回転ドラム８上のトナー像が転写される。しかる後に、クリーニング手段２０によって、転写の後に回転ドラム８上に残留する残留トナーが除去される。一方、トナー像が転写されたシート紙は定着手段３２を通して搬送され、この際には定着手段３２による加熱及び／又は加圧によってトナー像がシート紙に定着せしめられる。次いで、定着されたトナー像を有するシート紙がハウジング６から排出される。

シート紙の供給について言及すると、画像形成機２に装備されている給紙手段２２並びに画像形成機２に選択的に付設することができる給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃには、夫々、寸法及び／又は色等が相互に異なったシート紙を収容することができる。給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃ自体の構成は実質上同一でよく、これらの給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃは任意の順番で積み重ねることができる。画像形成機２に配設されているシート紙選択手段（図示していない）を手動操作することによって、画像形成機２に装備されている給紙手段２２並びに給紙ユニット４ａ、４ｂ及び４ｃのいずれか１個が選択され、選択されたいずれか１個からシート紙が、画像形成機２のシート紙搬送手段３０に供給される。画像形成機２に装備されている給紙手段２２から送出されるシート紙は、直接的に画像形成機２の搬送手段３０の導入ローラ対３４に供給され、導入ローラ対３４の作用によってレジストローラ対３６に送給される。レジストローラ対３６は回転ドラム８の回転に所要通りに同期せしめて回転駆動され、シート紙を回転ドラム８と転写手段１８との間を通して搬送する。給紙ユニット４ａから送出されるシート紙は、ハウジング４２ａの排出口から排出されて、画像形成機２に形成されているシート紙導入路４０に導入され、このシート紙導入路４０を介して搬送手段３０に供給される。給紙ユニット４ｂから送出されるシート紙は、ハウジング４ｂの排出口から排出されて、給紙ユニット４ａのシート紙搬送路５０ａに導入され、このシート紙搬送路５０ａを通して画像形成機２のシート紙導入路４０に導入される。給紙ユニット４ｃから送出されるシート紙は、ハウジング４ｃの排出口から排出されて、給紙ユニット４ｂのシート紙搬送路５０ｂに導入され、次いで給紙ユニット４ａのシート紙搬送路５０ａに導入され、しかる後に画像形成機２のシート紙導入路４０に導入される。

而して、図示の実施形態における上述したとおりの構成及び作用は、本発明に従って改良された新規な特徴を構成するものではなく、そしてまた本発明を適用することができる画像形成システムの一典型例にすぎない故に、これらの構成及び作用についての詳細な説明は本明細書においては省略する。

次に、画像形成機２に幾つの給紙ユニットが如何なる積み重ね順で付設されたかを自動的に認識し、付設された給紙ユニットを所要とおりに機能せしめるための、本発明に従って改良された構成について、図１と共に図２を参照して説明する。

図示の画像形成システムにおいては、３個の給紙ユニットが具備されたものを示しているが、第１の実施例として、最大２個の給紙ユニットを増設可能な場合について説明し、最大３個の給紙ユニットが増設可能な場合は後述する。

図２に図示するとおり、画像形成機２には、マイクロプロセッサから構成することができる中央処理手段６０が配設されている。また、中央処理手段６０が備える入力ポート１及び入力ポート２は、給紙ユニットからの信号を入力するため、コネクタ６１、コネクタ６２に接続され、各々抵抗Ｒ６１、Ｒ６２を介して電源に接続し電源電圧にプルアップされている。

一方、給紙ユニット４ａ、４ｂの各々には、マイクロプロセッサから構成することができる中央処理手段６０ａ、６０ｂが配設されている。また、給紙ユニット４ａでは、前記画像形成機２、のコネクタ６１，６２に接続されるコネクタ６１ａ，６２ａ、及び下段の給紙ユニット４ｂに接続されるコネクタ６５ａ、６６ａが配設されている。給紙ユニット４ｂでは、同様に上段の給紙ユニット４ａのコネクタ６５ａ，６６ａに接続されるコネクタ６５ｂ，６６ｂ、及び下段の給紙ユニットに接続される６７ａ，６８ａが配設されている。

給紙ユニット４ａのコネクタ６１ａは接地されており、コネクタ６２ａと６５ａはバッファ６４ａを介して接続されており、バッファ６４ａの入力側がコネクタ６５ａと接続されるとともに、抵抗Ｒ６２ａを介して電源に接続し電源電圧にプルアップされており、中央処理手段６０ａの入力ポート１１ａに接続されている。給紙ユニット４ｂの構成は前記給紙ユニット４ａと同一であり、コネクタ６５ｂは接地されており、コネクタ６６ｂと６７ａはバッファ６４ｂを介して接続されており、バッファ６４ｂの入力側がコネクタ６７ａと接続されるとともに、抵抗Ｒ６２ｂを介して電源に接続し電源電圧にプルアップされており、中央処理手段６０ｂの入力ポート１１ｂに接続されている。該各給紙ユニットのコネクタ及びコネクタ間の構成が接続有無信号伝送手段に相当する。このような構成とすることにより、クロスハーネス等の専用部材を使用する必要が無くなる。

さらに、画像形成機２及び給紙ユニット４ａ、４ｂの各中央処理手段６０，６０ａ、６０ｂには通信手段６３、６３ａ、６３ｂを備える。通信手段としては、例えばＵＡＲＴ（universal asynchronous receiver-transceiver）等のシリアル通信を使用し、出力部にオープンコレクタ出力を使用することによりＷＩＲＥＤ ＯＲ構成で接続する。従って、送信、受信ともに各々１本の信号線で使用でき画像形成機２の通信手段６３の送信ポートＳｏｕｔと各給紙ユニットの中央処理手段の通信手段６３ａ，６３ｂの受信ポートＳｉｎａ，Ｓｉｎｂが接続され、画像形成機２の通信手段６３の受信ポートＳｉｎと各給紙ユニットの中央処理手段の通信手段６３ａ，６３ｂの送信ポートＳｏｕｔａ，Ｓｏｕｔｂが接続される。

次に、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１、入力ポート２の各入力信号及び各給紙ユニットの入力ポート１１ａ，１１ｂの各入力信号の状態を、給紙ユニットが無いとき、１台接続されたとき、２台接続されたときについて図３に示す。

まず、画像形成機２に給紙ユニットが１台も接続されていないときは、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１及び２は電源電圧レベル（以後このレベルをＨとする）となる。次に、給紙ユニットが１段接続されたときは、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１への入力信号は、コネクタ６１と６１ａが接続することにより、給紙ユニット４ａ内で接地されグランドレベル（以後このレベルをＬとする）になる。入力ポート２への信号入力は、コネクタ６２と６２ａが接続されるが給紙ユニット内では、バッファ６４ａを介して抵抗Ｒ６２ａにより電源にプルアップされているためＨとなる。このとき給紙ユニット４ａの中央処理手段６０ａの入力ポート１１ａは同じくＨとなる。次に給紙ユニットが２段接続されたときは、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１への入力信号は、１段接続されたときと同様にコネクタ６１と６１ａが接続することにより、給紙ユニット４ａ内で接地されグランドレベル（以後このレベルをＬとする）になる。入力ポート２への信号入力は、コネクタ６２と６２ａが接続され給紙ユニット内４ａで、バッファ６４ａを介してコネクタ６５ａに接続され、給紙ユニット４のコネクタ６５ｂと接続され接地されるためＬとなる。この結果給紙ユニット４ａの中央処理手段６０ａの入力ポート１１ａは同じくＬとなる。一方給紙ユニット４ｂの入力ポート１１ｂの信号は、電源電圧に抵抗Ｒ６２ｂを介して接続された状態のままでありＨとなる。

従って、画像形成機２の中央処理手段６０は、入力ポート１の信号レベルにより給紙ユニットが接続されているか否かが判断できる。即ちＨのときは接続されていないと判断し、Ｌのときは接続されていると判断する。さらに、入力ポート２の信号レベルにより２段の給紙ユニットが接続されているか否かが判断できる。即ちＨのときは２段目の給紙ユニットが接続されていないと判断し、Ｌのときは接続されていると判断する。このように画像形成機２の中央処理手段６０は、入力ポート１，２の信号レベルにより特別な処理を必要とすることなく給紙ユニットの接続形態を認識することができる。このような構成により、給紙ユニットの故障等が発生しても給紙ユニットの中央処理手段を介さずに、画像形成機２の中央処理手段６０で何段目の給紙ユニットが故障等が発生したかの判断ができる。

また、接続された各給紙ユニットの中央処理手段は給紙ユニットの入力ポートの信号レベルにより接続状態を判断できる。即ち、Ｈのときは最下段に接続されていると判断し、Ｌのときは２段接続されおり、その上段に位置すると判断される。

このように、画像形成機２及び各給紙ユニットは各々が接続形態を判断できるため、従来のような電源投入時等に給紙ユニット段数を判断するために、コード信号の生成及び給紙ユニットとの通信が給紙ユニットの接続可能段数の数だけ必要であるため、処理が煩雑となり時間がかかってしまうことは無い。例えば、画像形成機２の中央処理手段６０は、給紙ユニットが１段のみの接続と判断したときは、通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「０１」、２段接続と判断したときは、１段目との通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「１１」、２段目との通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「０１」とするように設定し、各給紙ユニットは、給紙ユニット自身が最下段の給紙ユニットであると判断したときは自身の識別コードを例えば「０１」と設定し、２段接続時の上段のユニットであると判断したときは例えば「１１」と各給紙ユニットの中央処理手段が設定するようにしておけば良い。

前記電源投入時の動作を、図４のフローチャートにより説明する。画像形成システムの電源スイッチ（図示していない）が閉じられると(ステップＳ１１)、付設給紙ユニット認識が遂行される。即ち画像形成機２の中央処理手段６０が入力ポート１，２の信号レベルにより給紙ユニット段数を判断する。更に詳細には、入力ポート［１，２］の信号レベルが［H,H］のときは給紙ユニット無し、［L,H］のときは給紙ユニット1段あり、［L,L］のときは給紙ユニット2段ありと判断する（ステップＳ１２）。給紙ユニット無しと判断されたときは（ステップＳ１２でＮｏ）、給紙ユニット制御を行わないよう給紙ユニット制御の切り離しフラグをセットし（ステップＳ２０）処理を終了する（ステップｓ１９）。

給紙ユニットがあると判断されたときは（ステップＳ１２のＹｅｓ）、接続されている給紙ユニットの段数ｎをｍにセットする（ステップ１３）。次にｍが０でないとき（ステップＳ１４でＮｏ）、ｍ段への通信を行う。すなわち、ｍ＝２のときは、通信時の給紙ユニットの識別コードを「０１」、ｍ＝１のときは、通信時の給紙ユニットの識別コードを「１１」とするように設定し通信要求を行う（ステップ１５）。

ここで、各給紙ユニット側の動作を説明する。各給紙ユニットは所要とおりに積み重ね、そして更に最上段に所要とおりに画像形成機２を積み重ねると、画像形成機２並びに各給紙ユニットに配設されている機械的総合接続手段（図示していない）が協働して、画像形成機２並びに各給紙ユニットが電気的に接続される。そして、各給紙ユニットの電源は画像形成機２から供給される。従って、画像形成機２の電源が供給されると（ステップＳ１１）各給紙ユニットも同時に電源が供給される。電源が供給されると給紙ユニットの中央処理手段は各給紙ユニットの例えば用紙幅検知センサの検知結果によって得られる用紙サイズ（図示せず）や、例えば給紙ユニット内のディップスイッチによって設定される給紙ユニットのタイプ（最大用紙搭載枚数等）を検知（図示せず）する。また、各給紙ユニットの入力ポート（入力ポート１１ａ，１１ｂ）の信号レベルにより各給紙ユニットの中央処理手段は最下段の給紙ユニットか、上段の給紙ユニットかを判断し、自己の識別コードを認識する（ステップＳ１）。すなわち、最下段の給紙ユニットであると判断したときは自己の識別コードを「０１」と設定し、２段接続時の上段のユニットであると判断したときは「１１」と設定する。

次に、各給紙ユニットの中央処理手段は通信手段を介し、自己の識別コードと同一の識別コードで画像形成機２の通信手段６３から送信された通信要求があるかどうかを監視し、自己の識別コードと同一の識別コードで画像形成機２の通信手段６３から送信された通信要求があったとき（ステップＳ２のＹｅｓ）、自己のタイプや用紙サイズを画像形成機２へ送信する（ステップＳ３）。

画像形成機２の中央処理手段６０は、前記各給紙ユニットからの通信が例えば通信要求を送信した後所定時間経過しても応答が無いときは（ステップＳ１６のＮｏ）、通信エラーとして通信エラーフラグをセットし（ステップＳ１８）、処理を終了する。通信が正常に行われたときは（ステップＳ１６のＹｅｓ）、ｍから１を減算して（ステップＳ１７）ステップＳ１４に戻り、各給紙ユニットとの通信が終了するまで通信処理が行われる。

上記説明したように、電源投入後にセットアップが終了した時点で、画像形成機２の中央処理手段６０は、接続されている給紙ユニットの状態を認識し、各給紙ユニットの中央処理手段も自己の接続状態を認識できる。さらに、識別コードの対応付けも設定できる。その結果シート紙の供給は次のとおりにして制御される。給紙を行いたい給紙ユニットからシート紙を供給することが必要な場合には、画像形成機２の中央処理手段６０が該給紙ユニットの識別コード信号（例えば「０１」）を生成する。そうすると、各給紙ユニットの中央処理手段は、通信手段より得られた該識別コードと、自己の中央処理手段が自己の識別コードとして認識した識別コード（例えば「０１」）と比較し、同一の識別コード信号のときは給紙ユニットの中央処理手段と画像形成機２の中央処理手段６０とが協働して、該給紙ユニットから所要とおりにシート紙が送出され画像形成機２に供給される。

第２の実施例として、画像形成機２に最大３個の給紙ユニットを増設可能な場合について説明する。

図５に図示するとおり、画像形成機２には、マイクロプロセッサから構成することができる中央処理手段６０が配設されている。また、中央処理手段６０が備える入力ポート１、入力ポート２および入力ポート３は、給紙ユニットからの信号を入力するため、コネクタ６１、コネクタ６２及びコネクタ７０に接続され、各々抵抗Ｒ６１、Ｒ６２、Ｒ６３を介して電源に接続し電源電圧にプルアップされている。

一方、給紙ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの各々には、マイクロプロセッサから構成することができる中央処理手段６０ａ、６０ｂ、６０ｃが配設されている。また、給紙ユニット４ａでは、前記画像形成機２、のコネクタ６１，６２、７０に接続されるコネクタ６１ａ，６２ａ、７０ａ及び下段の給紙ユニット４ｂに接続されるコネクタ６５ａ、６６ａ、７２ａが配設されている。給紙ユニット４ｂでは、同様に上段の給紙ユニット４ａのコネクタ６５ａ，６６ａ、７２ａに接続されるコネクタ６５ｂ，６６ｂ、７２ｂ及び下段の給紙ユニット４ｃに接続されるコネクタ６７ａ，６８ａ、７３ａが配設されている。給紙ユニット４ｃでは、同様に上段の給紙ユニット４ｂのコネクタ６７ａ，６８ａ、７３ａに接続されるコネクタ６７ｂ，６８ｂ、７３ｂ及び下段の給紙ユニットに接続されるコネクタ７４ａ，７５ａ、７６ａが配設されている。

給紙ユニット４ａのコネクタ６１ａは接地されており、コネクタ６２ａと６５ａはバッファ６４ａを介して接続されており、バッファ６４ａの入力側がコネクタ６５ａと接続されるとともに、抵抗Ｒ６２ａを介して電源に接続し電源電圧にプルアップされており、中央処理手段６０ａの入力ポート１１ａに接続されている。同様にコネクタ７０ａと６６ａはバッファ７１ａを介して接続されており、バッファ７１ａの入力側がコネクタ６６ａと接続されるとともに、抵抗Ｒ６３ａを介して電源に接続し電源電圧にプルアップされており、中央処理手段６０ａの入力ポート２１ａに接続されている。

給紙ユニット４ｂの構成は前記給紙ユニット４ａと同一であり、コネクタ６５ｂは接地されており、コネクタ６６ｂと６７ａはバッファ６４ｂを介して接続されており、バッファ６４ｂの入力側がコネクタ６７ａと接続されるとともに、抵抗Ｒ６２ｂを介して電源に接続し電源電圧にプルアップされており、中央処理手段６０ｂの入力ポート１１ｂに接続されている。同様にコネクタ７２ｂと６８ａはバッファ７１ｂを介して接続されており、バッファ７１ｂの入力側がコネクタ６８ａと接続されるとともに、抵抗Ｒ６３ｂを介して電源に接続し電源電圧にプルアップされており、中央処理手段６０ｂの入力ポート２１ｂに接続されている。

給紙ユニット４ｃの構成は前記給紙ユニット４ａと同一であり、コネクタ６７ｂは接地されており、コネクタ６８ｂと７４ａはバッファ６４ｃを介して接続されており、バッファ６４ｃの入力側がコネクタ７４ａと接続されるとともに、抵抗Ｒ６２ｃを介して電源に接続し電源電圧にプルアップされており、中央処理手段６０ｃの入力ポート１１ｃに接続されている。同様にコネクタ７３ｂと７５ａはバッファ７１ｃを介して接続されており、バッファ７１ｃの入力側がコネクタ７５ａと接続されるとともに、抵抗Ｒ６３ｃを介して電源に接続し電源電圧にプルアップされており、中央処理手段６０ｃの入力ポート２１ｃに接続されている。

該各給紙ユニットのコネクタ及びコネクタ間の構成が接続有無信号伝送手段に相当する。このような構成とすることにより、クロスハーネス等の専用部材を使用する必要が無くなる。

さらに、画像形成機２及び給紙ユニット４ａ、４ｂ、４ｃの各中央処理手段６０，６０ａ、６０ｂ、６０ｃには通信手段６３、６３ａ、６３ｂ、６３ｃを備える。通信手段としては、例えばＵＡＲＴ（universal asynchronous receiver-transceiver）等のシリアル通信を使用し、出力部にオープンコレクタ出力を使用することによりＷＩＲＥＤ ＯＲ構成で接続する。従って、送信、受信ともに各々１本の信号線で使用でき画像形成機２の通信手段６３の送信ポートＳｏｕｔと各給紙ユニットの中央処理手段の通信手段６３ａ，６３ｂ、６３ｃの受信ポートＳｉｎａ，Ｓｉｎｂが接続され、画像形成機２の通信手段６３の受信ポートＳｉｎと各給紙ユニットの中央処理手段の通信手段６３ａ，６３ｂ、６３ｃの送信ポートＳｏｕｔａ，Ｓｏｕｔｂが接続される。

次に、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１、入力ポート２、入力ポート３の各入力信号及び各給紙ユニットの入力ポート１１ａ，１１ｂ、１１ｃの各入力信号の状態を、給紙ユニットが無いとき、１台接続されたとき、２台接続されたとき、３台接続されたときについて図６に示す。

まず、画像形成機２に給紙ユニットが１台も接続されていないときは、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１、２及び３は電源電圧レベル（以後このレベルをＨとする）となる。次に、給紙ユニットが１段接続されたときは、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１への入力信号は、コネクタ６１と６１ａが接続することにより、給紙ユニット４ａ内で接地されグランドレベル（以後このレベルをＬとする）になる。入力ポート２への信号入力は、コネクタ６２と６２ａが接続されるが給紙ユニット内では、バッファ６４ａを介して抵抗Ｒ６２ａにより電源にプルアップされているためＨとなる。同様に入力ポート３もＨとなる。このとき給紙ユニット４ａの中央処理手段６０ａの入力ポート１１ａ、２１ａは同じくＨとなる。

次に給紙ユニットが２段接続されたときは、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１への入力信号は、１段接続されたときと同様にコネクタ６１と６１ａが接続することにより、給紙ユニット４ａ内で接地されグランドレベルになる。入力ポート２への信号入力は、コネクタ６２と６２ａが接続され給紙ユニット内４ａで、バッファ６４ａを介してコネクタ６５ａに接続され、給紙ユニット４ｂのコネクタ６５ｂと接続され接地されるためＬとなる。入力ポート３への信号入力は、コネクタ７０と７０ａが接続され給紙ユニット内４ａで、バッファ７１ａを介してコネクタ６６ａに接続され、給紙ユニット４ｂのコネクタ６６ｂと接続されバッファ６４ｂを介して抵抗Ｒ６２ａにより電源にプルアップされているためＨとなる。この結果給紙ユニット４ａの中央処理手段６０ａの入力ポート１１ａはＬとなり、入力ポート２１ａはＨのままである。一方給紙ユニット４ｂの入力ポート１１ｂの信号は、電源電圧に抵抗Ｒ６２ｂを介して接続された状態のままでありＨとなり、入力ポート２１ａの信号も同じくＨとなる。

次に給紙ユニットが３段接続されたときは、画像形成機２の中央処理手段６０の入力ポート１への入力信号は、１段接続されたときと同様にコネクタ６１と６１ａが接続することにより、給紙ユニット４ａ内で接地されＬとなる。入力ポート２への信号入力は、コネクタ６２と６２ａが接続され給紙ユニット内４ａで、バッファ６４ａを介してコネクタ６５ａに接続され、給紙ユニット４ｂのコネクタ６５ｂと接続され接地されるためＬとなる。入力ポート３への信号入力は、コネクタ７０と７０ａが接続され給紙ユニット内４ａで、バッファ７１ａを介してコネクタ６６ａに接続され、給紙ユニット４ｂのコネクタ６６ｂと接続されバッファ６４ｂを介してコネクタ６７ａに接続され、給紙ユニット４ｃのコネクタ６７ｂと接続され接地されるためＬとなる。この結果給紙ユニット４ａの中央処理手段６０ａの入力ポート１１ａはＬとなり、入力ポート２１ａもＬとなる。給紙ユニット４ｂの中央処理手段６０ｂの入力ポート１１ｂの信号はＬとなり、入力ポート２１bはＨのままである。給紙ユニット４ｃの中央処理手段６０ｃの入力ポート１１ｃ、２１ｃはＨのままである。

従って、画像形成機２の中央処理手段６０は、入力ポート１の信号レベルにより給紙ユニットが接続されているか否かが判断できる。即ちＨのときは接続されていないと判断し、Ｌのときは接続されていると判断する。さらに、入力ポート２の信号レベルにより２段の給紙ユニットが接続されているか否かが判断できる。即ちＨのときは２段目の給紙ユニットが接続されていないと判断し、Ｌのときは接続されていると判断する。さらに、入力ポート３の信号レベルにより３段の給紙ユニットが接続されているか否かが判断できる。即ちＨのときは３段目の給紙ユニットが接続されていないと判断し、Ｌのときは接続されていると判断する。このように画像形成機２の中央処理手段６０は、入力ポート１，２、３の信号レベルにより特別な処理を必要とすることなく給紙ユニットの接続形態を認識することができる。このような構成により、給紙ユニットの故障等が発生しても給紙ユニットの中央処理手段を介さずに、画像形成機２の中央処理手段６０で何段目の給紙ユニットが故障等が発生したかの判断ができる。

また、接続された各給紙ユニットの中央処理手段は給紙ユニットの入力ポートの信号レベルにより接続状態を判断できる。即ち、給紙ユニットの中央処理手段の入力ポートが、（１１ａ〜c、２１a〜c）＝（Ｈ，Ｈ）のときは最下段に接続されていると判断し、（１１ａ〜c、２１a〜c）＝（Ｌ，Ｈ）のときは２段以上接続されおり、下から２段目に位置すると判断され、（１１ａ〜c、２１a〜c）＝（Ｌ，Ｌ）のときは、３段接続されおり、最上段に位置すると判断される。

このように、画像形成機２及び各給紙ユニットは各々が接続形態を判断できるため、従来のような電源投入時等に給紙ユニット段数を判断するために、コード信号の生成及び給紙ユニットとの通信が給紙ユニットの接続可能段数の数だけ必要であるため、処理が煩雑となり時間がかかってしまうことは無い。例えば、画像形成機２の中央処理手段６０は、給紙ユニットが１段のみの接続と判断したときは、通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「０１」、２段接続と判断したときは、１段目との通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「１１」、２段目との通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「０１」とするように設定し、３段接続と判断したときは、１段目との通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「１０」、２段目との通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「１１」、３段目との通信時の給紙ユニットの識別コードを例えば「０１」とするように設定する。

各給紙ユニットは、給紙ユニット自身が最下段の給紙ユニットであると判断したときは自身の識別コードを例えば「０１」と設定し、下から２段目の給紙ユニットであると判断したときは例えば「１１」と設定し、最上段の給紙ユニットであると判断したときは例えば「１０」を各給紙ユニットの中央処理手段が設定するようにしておけば良い。

電源投入時の動作は、実施例１と信号の入力数が３に増えた以外は同様の動作であり図４のフローチャートと同様であるため説明は省略する。

添付図面に図示する本発明の好適実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能であることは多言を要しない。例えば、最大で２個及び３個の給紙ユニットが付設され得る画像形成システムについて説明したが、最大で４個以上の給紙ユニットが付設され得る画像形成システムにも本発明を適用することができる。また、図示の実施形態においては、積み重ねられた給紙ユニットに更に画像形成機を積み重ねているが、給紙ユニットから排出されるシート紙を画像形成機に適宜に導入することができるようにせしめさえすれば、積み重ねられた給紙ユニットに対して画像形成機を並列配置することもできる。
また、本実施形態では、画像形成機２と給紙ユニット内のポートへの入力をプルアップし、給紙ユニットの１つのコネクタを接地したが、画像形成機２と給紙ユニット内のポートへの入力をプルダウンし、給紙ユニットの１つのコネクタを電源に接続する構成としても良いことは明らかである。また、バッファの代わりにトランジスタなど他のデバイスを用いて構成しても良い。

本発明に従って構成された画像形成システムの好適実施形態を示す簡略断面図。 図１に示す画像形成システムにおける、最大２個の給紙ユニットが増設可能な場合の給紙ユニット認識及び制御に関する構成要素を示す簡略ブロック線図。 図２に示す画像形成システムにおける、信号レベルの図。 図１に示す画像形成システムにおける、給紙ユニット認識手順を示すフロー線図。 図１に示す画像形成システムにおける、最大３個の給紙ユニットが増設可能な場合の給紙ユニット認識及び制御に関する構成要素を示す簡略ブロック線図。 図５に示す画像形成システムにおける、信号レベルの図。

符号の説明

２：画像形成機
４ａ：給紙ユニット（上段）
４ｂ：給紙ユニット（中段）
４ｂ：給紙ユニット（下段）
６０：画像形成機の中央処理手段
６０ａ：給紙ユニット（上段）の中央処理手段
６０ｂ：給紙ユニット（中段）の中央処理手段
６０ｃ：給紙ユニット（下段）の中央処理手段
６３：画像形成機の通信手段
６３ａ：給紙ユニット（上段）の通信手段
６３ｂ：給紙ユニット（中段）の通信手段
６３ｃ：給紙ユニット（下段）の通信手段

Claims (2)

1. 画像形成機と上下方向に積み重ねられた複数個の給紙ユニットとを具備する画像形成システムにして、該画像形成機には中央処理手段が配設されており、該給紙ユニットの各々には中央処理手段と、上段が該画像形成装置の時は該画像形成装置、又は上段が該他の給紙ユニットの時は該他の給紙ユニット及び下段に該他の給紙ユニットが接続された時は該他の給紙ユニットへの接続有無信号伝送手段が配設されており、該接続有無信号伝送手段の信号の数は、該給紙ユニットの上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットへの出力部においては該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数と同数であり、該上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットに接続することにより該上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットの接続された信号の論理を反転する機能を持つ１つを除いて該給紙ユニットの中央処理手段に接続されており、下段の給紙ユニットからの入力の信号の数は該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数であり、１つは前記信号の論理を反転する機能を持つ該下段の給紙ユニットの１つと接続し、該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数が３個以上の時は、残りの信号のうちの１つが該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数の給紙ユニットを下段に接続したときすべて信号の論理を反転する機能を持つ１つと複数の給紙ユニットを通して接続されるように該出力部と該入力部をずらして接続される構成とし、該画像形成機の中央処理手段は最上段の給紙ユニットの該接続有無信号伝送手段からの該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数と同数の信号の信号レベルの組み合わせにより該画像形成機に接続された給紙ユニット段数を判断し、相互に異なった複数個の識別コード信号を生成して各給紙ユニットに送信する通信手段を備え、該給紙ユニットの各々の該中央処理手段は、該画像形成機の該中央処理手段と通信する通信手段を備え、該給紙ユニットの通信手段が受信した該識別コード信号が該給紙ユニット内の接続有無信号伝送手段からの信号により決定される識別コードと合致した場合には、該画像形成機の該中央処理手段と協働する、ことを特徴とする画像形成システム。
2. 各給紙ユニットに送信する通信手段を備える中央処理手段が配設されている画像形成機に、複数個積み重ねて付設する給紙ユニットにして、該給紙ユニットの各々には中央処理手段と、上段が該画像形成装置の時は該画像形成装置、又は上段が該他の給紙ユニットの時は該他の給紙ユニット及び下段に該他の給紙ユニットが接続された時は該他の給紙ユニットへの接続有無信号伝送手段が配設されており、該接続有無信号伝送手段の信号の数は、該給紙ユニットの上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットへの出力部においては該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数と同数であり、該上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットに接続することにより該上段の該画像形成装置又は上段の該他の給紙ユニットの接続された信号の論理を反転する機能を持つ１つを除いて該給紙ユニットの中央処理手段に接続されており、下段の給紙ユニットからの入力の信号の数は該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数であり、１つは前記信号の論理を反転する機能を持つ該下段の給紙ユニットの１つと接続し、該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数が３個以上の時は、残りの信号のうちの１つが該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数の給紙ユニットを下段に接続したときすべて信号の論理を反転する機能を持つ１つと複数の給紙ユニットを通して接続されるように該出力部と該入力部をずらして接続される構成とし、該給紙ユニットの中央処理手段は、該画像形成機の中央処理手段と通信する通信手段を備え、該給紙ユニットの通信手段が受信した識別コード信号が該給紙ユニット内の接続有無信号伝送手段からの該画像形成機に接続可能な給紙ユニット段数より１少ない数の信号の信号レベルの組み合わせにより決定される識別コードと合致した場合には、該画像形成機の中央処理手段と協働する、ことを特徴とする給紙ユニット。
   

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