JP4455365B2 - 通信システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば電子写真方式、静電記憶方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、特に外部装置との間のデータの通信方法に特徴を有する画像形成装置に関するものである。

従来の通信インタフェースには、装置本体に複数の外部装置を順次バス接続し、装置本体からの所定の処理を複数の外部装置が同時に認識し、処理にあわせて外部装置が動作をするように構成したものがある（参考文献1参照）。また、下位装置内の内部状態の変化を上位装置に報知する手段を設けた機内通紙インタフェースを設けたものがある(参考文献2参照)。

特開平０８−００８９３５号公報 特開平０２−３３３０２８号公報

しかしながら、上記従来例では、装置本体からの指令に関する通信回数を減らす事は出来るものの、増設された複数の外部装置の状態を監視する場合には、装置本体から各外部装置に対して、外部装置の状態を示すステータスデータ(例えばセンサ情報等)を要求する指令を送信し、各外部装置からの個別のステータス情報を取得する必要があった。そのため、装置本体は、装置全体の用紙搬送状態を監視するために、増設されている外部装置の数だけ通信を行う必要があり、通信負荷が増大してしまうという欠点があった。

また、特許文献２の様に、装置の内部状態を報知する信号を設ける場合も、報知するために信号線が必要な事と、装置本体の内部変化を知ったあとで各外部装置の中で変化した外部装置を特定するためにステータスデータを要求する指令を順次送出しなければならず、すべての増設ユニットに対してステータスデータを受け取らないと装置全体の状態を確認できないという欠点があった。

画像形成装置の場合、給紙オプションとしての外部装置、排紙オプションとしての外部装置、両面オプションとしての外部装置が装着される場合があり、これら外部装置が複数装着可能な画像形成装置において、最大のパフォーマンスを出す（例えば、単位時間あたりのプリント枚数を最大にするように制御する）ためには、装置本体は、これら全ての外部装置の用紙搬送状態を常に監視しなければならない。

そこで、本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたもので、例えば、クロック同期シリアル通信に必要なデータ信号線とクロック信号線以外に信号線を増やすことなく、装置全体の状態を監視するための通信回数を減らすことが可能な画像形成装置およびデータ通信方法を提供することを目的としている。

本発明は、画像形成装置と複数の外部装置が接続可能であり、前記画像形成装置から前記複数の外部装置へクロックを送信するためのクロック信号線と、第１のクロックに同期して前記画像形成装置から前記複数の外部装置へコマンドを送信するためのコマンド信号線と、第２のクロックに同期して前記外部装置から前記画像形成装置へ前記外部装置のステータスを送信するためのステータス信号線と、を備える通信システムであって、前記コマンドによりステータスの送信が要求されている第１の外部装置は、前記第２のクロックに同期させて前記ステータスを前記画像形成装置に送信し、前記コマンドによりステータスの送信が要求されていない第２の外部装置は、前記第１の外部装置が前記ステータスを送信するための前記第２のクロックを用いて、前記ステータスとは異なる第２の外部装置の状態に関する情報を前記画像形成装置に送信することを特徴とする。

本発明によれば、接続されている全ての外部装置とのデータ送受信を共通のクロック同期通信線を介して行う際に、接続された外部装置の内部情報を取得するためのステータス要求コマンドを個別に送信しなくても、装置本体がこれら全ての外部装置の内部情報を常に監視することが可能となり、通信回数を減らすことができる。

以下、本発明に係わる画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、次に説明する実施例では、図1に示す多色画像形成装置の場合を例に説明する。ただし、本発明は、複数の外部装置が接続可能な装置に適用できるものであり、特に電子写真プロセスを使用した画像形成装置に限定されるものではない。

（実施例１）
以下の図面を参照して、本実施例を説明する。

本実施例では、多色画像形成装置としてのカラーレーザープリンタを装置本体、増設可能なオプション給紙装置やオプション排紙装置を外部装置とし、増設されるオプション給紙装置は全て同じ装置構成であることを前提とする。

複数の外部装置が接続された画像形成装置において、装置全体として最大のスループット（単位時間あたりのプリント枚数）を出すためには、各外部装置の用紙搬送状態を常にモニタする必要がある。各外部装置に対して個別に搬送センサ状態を確認するための通信を行うと、外部装置毎の搬送センサの情報が更新されるまでの時間が長くなり、最適な用紙搬送制御が行えない。（例えば、特に紙搬送速度がより高速になる場合に、搬送センサの情報の更新が遅れてしまうと、その遅れた時間分、搬送速度を落としたり搬送を停止させたりする必要がでるためスループットが遅くなってしまい最適な紙搬送制御が行えない。）
本実施例では、上記問題に鑑み、給紙オプションとしての外部装置、排紙オプションとしての外部装置が並列に接続され、接続されている全ての外部装置とのデータ送受信は共通のクロック同期シリアル通信で行われる構成の画像形成装置において、接続された外部装置に各々搬送センサの情報を取得するためのステータス要求コマンドを送信しなくても、装置本体がこれら全ての外部装置の用紙搬送状態を常に監視する方法について説明する。

具体的には、装置本体から特定の外部装置へ所定動作を指示するシリアル出力（以後、「コマンド」という）に対する、外部装置から装置本体へのシリアル出力（以後、「ステータス」という）一部を各外部装置の用紙搬送路上のセンサ出力として使用するというものである。

図１は各実施例共通に適用されるカラーレーザープリンタの全体構成図である。

（全体構成）
図１に示す画像形成装置１００は、４個の像担持体である感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）を有している。それぞれの感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には回転方向に従って順に、感光体ドラム表面を一様に帯電する帯電手段２（２ａ〜２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光手段３（３ａ〜３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として顕像化する現像手段４（４ａ〜４ｄ）、感光体ドラム上のトナー像を用紙に転写させる転写部材５（５ａ〜５ｄ）、転写後の感光体ドラム表面に残留した転写後トナーを除去するクリーニング手段６（６ａ〜６ｄ）等が配設されて、画像形成手段が構成されている。

ここで、感光体ドラム１と帯電手段２、現像手段４、クリーニング手段６は一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）を形成している。

給送部２０ａ〜２０ｃから給送された用紙は、搬送ベルトで構成した搬送手段９によって上記画像形成手段へ搬送され、各色のトナー像が順次転写されて多色画像が形成された後、定着手段１０で加熱定着されて排出ローラ対１１によって排出装置５０に排出される。

（給送部）
本体給送部２０ａから画像形成する際には、カセットピックアップローラ２１ａによって一枚ずつ用紙が分離給送され、カセット搬送ローラ２２ａを介してレジストローラ１５によって搬送手段９に搬送される。

２０ｂ、２０ｃ、はオプション給紙装置であり全て同一の装置である。本発明の外部装置に相当する。オプション給紙装置から用紙を給紙して画像形成する場合には、オプション給紙装置のピックアップローラ２１ｂ、２１ｃによって一枚ずつ用紙が分離給送され、オプション給紙装置の搬送ローラ２２ｂ、２２ｃ、中間搬送ローラ２３ｂ、２３ｃを介して、本体カセットの搬送ローラ２３ａ、レジストローラ１５によって搬送手段９に搬送される。

（画像形成部）
像担持体としての感光体ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１はその両端部をフランジによって回転自在に支持しており、一方の端部に図示しない駆動モータから駆動力を伝達することにより、図に対して反時計回りに回転駆動される。

各帯電手段２は、ローラ状に形成された導電性のローラで、これを感光体ドラム１表面に当接させると共に、図示しない電源によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである。

露光手段３はポリゴンミラーを有し、このポリゴンミラーには図示しないレーザーダイオードから画像信号に対応する画像光が照射される。

現像手段４は、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナーを収納したトナー収納部４ａ１〜４ｄ１、感光体表面に隣接し、図示しない駆動部により回転駆動されると共に、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印可することにより現像を行う現像ローラ４ａ２〜４ｄ２等から構成される。

また、後述する転写搬送ベルト９の内側には、４個の感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向して、転写搬送ベルト９に当接する転写部材５ａ〜５ｄがそれぞれ併設されている。これら転写部材５ａ〜５ｄは図示しない転写バイアス用電源で接続されており、転写部材５ａ〜５ｄから正極性の電化が転写搬送ベルト９を介して用紙に印加され、この電界により感光体ドラム１に接触中の用紙に、感光体ドラム１上の負極性の各色トナー像が順次転写され、多色画像が形成される。

（用紙搬送詳細）
給送部２０ａ〜２０ｃより給送された用紙は、搬送手段９によって画像形成領域に搬送される。搬送手段９を構成する記録材担持体としての転写搬送ベルトは、駆動ローラ９ａと従動コロ９ｂ，９ｃで張架支持され、すべての感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向して配設されている。転写搬送ベルト９は、感光体ドラム１に対向する外周面に用紙を静電吸着して上記感光体ドラム１に用紙を接触させるべく、駆動ローラ９ａによって循環移動する。これにより用紙は転写搬送ベルト９により転写位置まで搬送され、感光体ドラム１上のトナー像が転写される。

また、転写搬送ベルト９の最上流位置には、該ベルト９と共に用紙を挟持し、かつ用紙をベルト９に吸着させる吸着ローラ９ｅが配設されている。用紙の搬送に際しては、前記吸着ローラ９ｅに電圧を印加することで、対向している設置された従動コロ９ｃとの間に電界を形成し、転写搬送ベルト９及び用紙の間に誘電分極を発生させて両者に静電吸着力を生じさせるようになっている。

（定着部）
定着手段１０は、用紙上に形成した画像に熱及び圧力を加えてトナー像を定着させるものであり、定着ベルト１０ａと弾性加圧ローラ１０ｂとを有している。弾性加圧ローラ１０ｂは定着ベルト１０ａを挟み、ベルトガイド部材と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部を形成している。

定着ニップ部が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成された用紙が定着ニップ部の定着ベルト１０ａと弾性加圧ローラ１０ｂとの間に画像面が上向き、即ち定着ベルト面に対向して導入され、定着ニップ部において画像面が定着ベルト１０ａの外面に密着して定着ベルト１０ａと一緒に定着ニップ部を挟持搬送されていく。

この定着ニップ部を定着ベルト１０ａと一緒に用紙が挟持搬送されていく過程において、定着ベルト１０ａで加熱され、用紙上の未定着トナー画像が加熱定着される。

（排紙部）
定着部から搬送された用紙は、排紙オプションとしての外部排紙装置５０に搬送される。外部排紙装置５０は、第1排紙ビン５２、第2排紙ビン５３、第3排紙ビン５４で転写材を仕分けして積載するものである。各排紙ビンへの仕分けは、図示しないビン昇降モータにより、前記排紙ビン５２〜５３を上下に移動させて転写材を各ビンに仕分けする。

図３は、装置本体と各外部装置とのシリアル通信方式の具体例を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、装置本体１００と排紙装置５０との通信を例にあげて説明する。但し、装置本体１００と給紙装置２０ｂ、装置本体１００と給紙装置２０ｃに関しても同様の方法で通信可能である。

３０１は通信開始タイミング、３０２は通信終了タイミングを示す。

装置本体１００は、通信開始前、ＣＭＤ信号２０２の信号レベルをＨＩＧＨレベルに保持し、通信開始時（３０１）に、ＬＯＷレベルにする（３０６）。

一方、排紙装置５０は、通信前、ＣＭＤ割込み信号が接続されている割込みポート２１１（図２）の設定を割込み許可にする（３１２）。この割込みポートは、レベル割込みとなっていて、信号がLOWレベルとなると割込みが発生するようになっているため、通信開始時、装置本体１００がＣＭＤ信号２０２（＝ＣＭＤ割込み信号）の信号レベルをＨＩＧＨからＬＯＷに変化させた時（３０６）に、排紙装置５０に割込みが発生することになる（以後、ＣＭＤ割込み信号による割込みを「ＣＭＤ割込み」という）。排紙装置５０はＣＭＤ割込みが発生した時点で、通信の開始を判断し、割込みポート２１１が接続されている割込みポートの設定を割込み禁止にして（３１３）、コマンド受信の準備を行う。

装置本体１００はコマンド送信用のクロック（３０３）と、コマンド（３０７）を送信し、コマンド送信終了時に、ＣＭＤ信号２０２の信号レベルをＨＩＧＨレベルにして（３０８）、次の通信開始（３０２）までその状態を保持する。その後、装置本体１００は、ＣＭＤ信号２０２の信号レベルをＨＩＧＨレベルにした後、ステータス受信用のクロック（３０４）を出力し、ステータス（３１１）を受信する。

排紙装置５０は、コマンド（３０７）を受信すると、受信したコマンドを解析し、装置本体１００に送信するステータスを準備する。その後、ステータス送信用のクロック（３０４）に同期してステータス（３１１）を送信し、ステータス送信終了と同時（３１４）に、ＣＭＤ割込み信号２０２が接続されている割込みポート２１１の設定を割込み許可状態にして、次の通信開始に備える。

図２は、装置本体が、接続された全ての外部装置に対して固有情報（以後、「デバイスＩＤ」という）を確定する方法を説明するためのブロック図である。

装置本体１００には、排紙オプションとしての外部装置（以後、「排紙装置」という）５０と、給紙オプションとしての外部装置（以後、「給紙装置」という）２０ｂ、２０ｃが接続されていている。装置本体１００および各外部装置は、各々制御ＣＰＵを有し、各制御ＣＰＵは、内蔵のメモリまたは外部（不図示）のメモリ内に格納されたプログラム（図５，７，９，６，８，１０に示す制御手順を含む。図５，７，９に示す制御手順は装置本体１００の制御ＣＰＵに関するものであり、図６，８，１０に示す制御手順は各外部装置に関するものである）に従って、装置本体または外部装置の各構成要素の動作を制御する。

装置本体１００の制御ＣＰＵ２００と、排紙装置５０の制御ＣＰＵ２１０、給紙装置２０ｂの制御ＣＰＵ２２０、給紙装置２０ｃの制御ＣＰＵ２３０とのデータの送受信は、クロック信号（以後、「ＣＬＫ信号」という２０１）、コマンド信号（以後、「ＣＭＤ信号」という）２０２、ステータス信号（以後、「ＳＴＳ信号」という）２０３の３本で構成される共通のクロック同期シリアル信号線で行われる。

ＣＭＤ信号２０２は、排紙装置５０内で分岐され、分岐されたＣＭＤ割込み信号は、排紙装置の制御ＣＰＵ２１０の割込みポート２１１に接続されている。ＣＭＤ割込み信号が接続されている排紙装置ＣＰＵ２１０の割込みポート２１１は、レベル割込みとなっており、信号がＬＯＷレベルとなると割込みが発生するようになっている。

更に、排紙装置５０は、下流への給紙装置２０ｂへのＣＭＤ信号を接続、未接続するためのスイッチ（以後、「ＣＭＤ信号スイッチ」という）２１２を持っている。ＣＭＤ信号スイッチ２１２が接続状態の場合には、下流の給紙装置２０ｂへＣＭＤ信号が接続されるため、装置本体１００がＣＭＤ信号によって送信したデータは、排紙装置５０と給紙装置２０ｂへ送信される。ＣＭＤ信号スイッチ２１２が未接続状態の場合は、装置本体１００から送信されるデータは、排紙装置５０から下流の給紙装置２０ｂへは送信されない。給紙装置２０ｂ、給紙装置２０ｃについても同様である。

外部装置は、デバイスＩＤが一度も指定されていない場合は、下流の外部装置へのＣＭＤ信号スイッチを未接続状態にする。

装置本体１００は、接続された全ての外部装置のデバイスＩＤを確定する場合、デバイスＩＤ番号（例えば、デバイスＩＤ＝１）を指定したデバイスＩＤ指定コマンドを送信する。

この時、排紙装置５０は、ＣＭＤ信号スイッチ２１２を未接続状態にしているため、デバイスＩＤ指定コマンドは、排紙装置５０の下流に接続された給紙装置２０ｂ、給紙装置２０ｃには送信されない。

排紙装置５０は、デバイスＩＤが未設定の場合に、デバイスＩＤ指定コマンドを受信すると、指定されたデバイスＩＤ（デバイスＩＤ＝１）を自分のＩＤとして登録する。その後、ＣＭＤ信号スイッチ２１２を接続状態にし、返送ステータスとして、デバイスＩＤ（デバイスＩＤ＝１）を確定したこと旨を装置本体１００に通知する。

装置本体１００は、接続される外部装置がデバイスＩＤ（デバイスＩＤ＝１）を確定したことを確認すると、別のデバイスＩＤ番号（例えば、デバイスＩＤ＝２）を指定した、デバイスＩＤ指定コマンドを送信する。

このとき、ＣＭＤ信号スイッチ２１２は接続状態となっているため、デバイスＩＤ指定コマンドは、排紙装置５０と、給紙装置２０ｂへ送信されることになる。

排紙装置５０は、既にデバイスＩＤを確定（デバイスＩＤ＝１）しているため、デバイスＩＤ指定（デバイスＩＤ＝２）コマンドを無視する。

給紙装置２０ｂは、デバイスＩＤが未設定であるため、デバイスＩＤ＝２が指定されたデバイスＩＤ指定コマンドを受信すると、指定されたデバイスＩＤ（デバイスＩＤ＝２）を自分のＩＤとして登録する。その後、ＣＭＤ信号スイッチ２２２を接続状態にし、返送ステータスとして、デバイスＩＤ（デバイスＩＤ＝２）を確定したこと旨を装置本体１００に通知する。

以降、装置本体１００は、外部装置から返送ステータスが返送されなくなるまで、異なるデバイスＩＤを指定したデバイスＩＤ指定コマンドを送信することによって、接続された全ての外部装置に固有のデバイスＩＤ番号をつけることが可能となる。

装置本体は、接続された全ての外部装置のデバイスＩＤを確定した後は、動作させたい外部装置のデバイスＩＤを指定したコマンドを送信することで、共通のクロック同期シリアル通信線を使って、全てのデバイスを別々に制御することが可能となる。

図４は、本実施例のコマンドとステータスの構成を表す図である。ここでは、デバイスＩＤが３の外部装置に対して特定のコマンドを送信した場合を例にして説明する。
コマンド構成は、第１ビットを１とし（４０４）、第２ビット〜第４ビットで外部装置を特定するためのデバイスＩＤ（４０５）、第５ビット〜第１５ビットをコマンドの種類を特定するためのコマンドコード（４０６）とする。第１６ビットには、コマンド全体の１の数が奇数になるように奇数パリティビット（４０７）を付加する。

ステータス構成は、第１ビットを０とし（４０８）、第２ビットをデバイスID1の搬送センサ（５１）出力（４０９）、第３ビットをデバイスID２の搬送センサ（２４ｂ）出力（４１０）、第４ビットをデバイスID３の搬送センサ（２４ｃ）出力（４１１）、第５ビット〜第１５ビットで指定されたコマンドに対する返送ステータス情報（４１２、４１４）とする。第１６ビットは、コマンドで指定されたペーパIDに対応する外部装置が返送するステータスデータのパリティピットとなっており、図４の場合、第１ビット（４０８）、第２ビット（４１１）、第５ビット〜第１５ビット（４１２）の１の数が奇数になるような奇数パリティビット（４１３）となっている。

デバイスＩＤが３の外部装置（送信されたコマンドの当該外部装置）は、装置本体からのＣＬＫ信号をカウントし、カウント値＝１の場合にＳＴＳｎ信号をＬレベルにし、他外部装置の搬送センサ出力を反映させるビット位置のカウント値（図４の場合はカウント値＝２、３）では、ＳＴＳｎ信号をＬレベルにしてＳＴＳｎ信号を開放する。カウント値＝５〜１５の場合は、コマンドに対するステータスを、カウント値＝１６の時にパリティビットを反映させる。

デバイスＩＤが３以外の排紙装置（送信されたコマンドが当該外部装置でない場合）は、装置本体からのＣＬＫ信号をカウントし、カウント値が自デバイスＩＤ＋１の場合に、ＳＴＳｎ信号（ｎは外部装置のデバイスＩＤ）に当該外部装置の搬送センサ出力を反映し、それ以外の場合はＳＴＳｎ信号をＬレベルにしてＳＴＳｎ信号を開放する。

以上の動作を行うことにより、デバイスＩＤ３の外部装置のステータス情報と、搬送センサ出力と、デバイスＩＤ３以外の搬送センサの出力を、ＳＴＳ信号（２０３）に反映させることができる。

図５は本発明の装置本体１００の通信フローチャートである。

装置本体は、ＣＭＤ信号線の信号レベルをＨＩＧＨからLOWにし（５０１）、１６クロック分のＣＬＫ信号を出力すると共に、デバイスＩＤを指定した上述したコマンド構成に添ったデータを送出する（５０２）。

装置本体は、コマンドデータ送信後、ＣＭＤ信号の信号レベルをLOWからHIGHに戻し（５０３）、外部装置がステータスデータを準備する時間を調整するため所定時間ウェイトした後、ステータスデータを受信するために１６クロック分のＣＬＫ信号を出力し、ステータスデータを受信する（５０４）。装置本体は、受信したステータスデータの外部装置のデバイスＩＤ毎に決められた搬送センサ出力を確認し、装置全体の用紙搬送状況を認識するとともに、最適な用紙搬送制御を行い（５０５）、５０１に戻る。

図６は外部装置の通信のフローチャートである。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）は、通信開始前、ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）の割込み設定を割込み許可状態にする（６０１）。ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）が接続されている外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）の制御ＣＰＵ（２１０、２２０、２３０）の割込みポートは、レベル割込みとなっていて、信号がLOWレベルとなると割込みが発生するため、装置本体がコマンド送信時にＣＭＤ信号の信号レベルをＨＩＧＨからＬＯＷに変化させた時（６０２）に、ＣＭＤ割込みが発生する。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）はＣＭＤ割込みが発生した時点で、通信の開始を判断し、コマンド受信の準備を開始するとともに、ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）が接続されている外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）の割込みポートを割込み禁止状態に設定する（６０２、６０３）。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）は１６クロック分のＣＬＫ信号に同期してＣＭＤ信号からコマンドデータを受信し（６０４）、コマンドデータに付加されたデバイスＩＤが自外部装置を指定しているかを判断する（６０５）。

送信されたコマンドが自外部装置のものであると判断した場合、そのコマンドが動作を指示するためのコマンド（以後、「実行コマンド」という）か、外部装置の情報を要求するためのコマンド（以後、「ステータス要求コマンド」という）かを判断する（６０６）。

送信されたコマンドが実行コマンドである場合、実行コマンドで指定された動作を行うとともに、実行コマンド毎に決められた返送ステータスを準備する（６０７、６０８）。

送信されたコマンドがステータス要求コマンドであれば、ステータス要求コマンドで要求された外部装置内の情報を返送するためのステータスを準備する（６１０）。
６０９では、送信されたコマンドでデバイスＩＤが指定された外部装置は、装置本体からのＣＬＫ信号をカウントし、カウント値＝１の場合にＳＴＳｎ信号をＬレベルにし、他外部装置の搬送センサ出力を反映させるビット位置に対応するカウント値では、ＳＴＳｎ信号をＬレベルにしてＳＴＳｎ信号を開放する。それ以外のカウント値で、上記準備した自外部装置の搬送センサ出力、および、指定されたコマンドに対する返送ステータスをＳＴＳｎ信号に反映させる。

６０５で、送信されたコマンドが自外部装置のものでないと判断した場合、各外部装置は、装置本体からのＣＬＫ信号をカウントし、カウント値が自デバイスＩＤ＋１の場合に、ＳＴＳｎ信号（ｎは外部装置のデバイスＩＤ）に自外部装置の搬送センサ出力を反映し、それ以外の場合はＳＴＳｎ信号をＬレベルにしてＳＴＳｎ信号を開放することで、デバイスＩＤ毎に決められたビットに搬送センサの出力を反映させる。

以上述べたことにより、給紙オプションとしての外部装置、排紙オプションとしての外部装置が複数装着可能で、接続されている全ての外部装置とのデータ送受信は共通のクロック同期シリアル通信で行われる構成の画像形成装置において、接続された外部装置に各々搬送センサの情報を取得するためのステータス要求コマンドを送信しなくても、装置本体がこれら全ての外部装置の用紙搬送状態を常に監視することが可能となる。

なお、上述の実施例は本発明の趣旨に基づいて種々変更することが可能であり、これらを発明の範囲から排除するものではない。

（実施例２）
実施例１では、装置本体から特定の外部装置へ所定の動作を指示するコマンドに対して返送される、外部装置から装置本体へのステータスを使い、ステータスデータの一部（以後、「外部装置占有データ」という）を各外部装置の用紙搬送路上のセンサ出力として使用する方法について説明した。

実施例２では、外部装置占有データに反映させる情報（以後、「外部装置情報」という）を、装置本体から外部装置に指定する方法について説明する。

なお、実施例２の構成も以降に説明する部分を除き、実施例１のカラーレーザープリンタと同等であり、同機能のものには同じ符号をつけ、詳細な説明は省略する。

図７は本発明の装置本体１００の通信フローチャートである。

装置本体は、外部装置情報を指定する（７０１）。

具体的には、装置本体は、接続された全ての外部装置のデバイスＩＤを確定した後は、動作させたい外部装置のデバイスＩＤを指定したコマンドを送信することで、共通のクロック同期シリアル通信線を使って、全てのデバイスを別々に制御することが可能となるので、予め、装置本体によって外部装置情報を各々の外部装置に個別に指定可能であり、この外部装置情報を変更する場合（７０２）は７０１に戻る。各外部装置は指定された内容を記憶し、ステータス送信時にその記憶内容に基づいて外部装置情報を出力する。装置本体は、ＣＭＤ信号線の信号レベルをＨＩＧＨからLOWにし（７０３）、１６クロック分のＣＬＫ信号を出力すると共に、デバイスＩＤを指定した上述したコマンド構成に添ったデータを送出する（７０４）。

装置本体は、コマンドデータ送信後、ＣＭＤ信号の信号レベルをLOWからHIGHに戻し（７０５）、外部装置がステータスデータを準備する時間を調整するため所定時間ウェイトした後、ステータスデータを受信するために１６クロック分のＣＬＫ信号を出力し、ステータスデータを受信する（７０６）。装置本体は、受信したステータスデータの外部装置のデバイスＩＤ毎に指定した外部装置情報出力を確認し、各外部装置の指定した外部情報に基づく状況を認識し（７０７）、外部装置情報を変更する場合には７０１へ、変更しない場合には７０３へ遷移する（７０２）。

図８は外部装置の通信のフローチャートである。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）は、通信開始前、ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）の割込み設定を割込み許可状態にする（８０１）。ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）が接続されている外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）の制御ＣＰＵ（２１０、２２０、２３０）の割込みポートは、レベル割込みとなっていて、信号がLOWレベルとなると割込みが発生するため、装置本体がコマンド送信時にＣＭＤ信号の信号レベルをＨＩＧＨからＬＯＷに変化させた時（８０２）に、ＣＭＤ割込みが発生する。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）はＣＭＤ割込みが発生した時点で、通信の開始を判断し、コマンド受信の準備を開始するとともに、ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）が接続されている外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）の割込みポートを割込み禁止状態に設定する（８０２、８０３）。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）は１６クロック分のＣＬＫ信号に同期してＣＭＤ信号からコマンドデータを受信し（８０４）、コマンドデータに付加されたデバイスＩＤが自外部装置を指定しているかを判断する（８０５）。

送信されたコマンドが自外部装置のものであると判断した場合、そのコマンドが実行コマンドか、ステータス要求コマンドかを判断する（８０６）。

送信されたコマンドが実行コマンドである場合、実行コマンドで指定された動作を行うとともに、実行コマンド毎に決められた返送ステータスを準備する（８０７、８０８）。

送信されたコマンドがステータス要求コマンドであれば、ステータス要求コマンドで要求された外部装置内の情報を返送するためのステータスを準備する（８１０）。

８０９では、送信されたコマンドでデバイスＩＤが指定された外部装置は、装置本体からのＣＬＫ信号をカウントし、カウント値＝１の場合にＳＴＳｎ信号をＬレベルにし、他外部装置の外部装置情報を反映させるビット位置に対応するカウント値では、ＳＴＳｎ信号をＬレベルにしてＳＴＳｎ信号を開放する。それ以外のカウント値で、上記準備した７０１で指定された外部装置情報、および、指定されたコマンドに対する返送ステータスをＳＴＳｎ信号に反映させる。

８０５で、送信されたコマンドが自外部装置のものでないと判断した場合、各外部装置は、装置本体からのＣＬＫ信号をカウントし、カウント値が自デバイスＩＤ＋１の場合に、ＳＴＳｎ信号（ｎは外部装置のデバイスＩＤ）に自外部装置の外部装置情報を反映し、それ以外の場合はＳＴＳｎ信号をＬレベルにしてＳＴＳｎ信号を開放することで、デバイスＩＤ毎に決められたビットに７０１で指定された外部装置占有情報を反映させる。

以上述べたことにより、給紙オプションとしての外部装置、排紙オプションとしての外部装置が複数装着可能で、接続されている全ての外部装置とのデータ送受信は共通のクロック同期シリアル通信で行われる構成の画像形成装置において、装置本体が外部装置毎に指定した外部装置情報を各々の外部装置にステータス要求コマンドを送信しなくても、装置本体が外部装置の内部情報を常に監視することが可能となる。

なお、上述の実施例は本発明の趣旨に基づいて種々変更することが可能であり、これらを発明の範囲から排除するものではない。

（実施例３）
実施例１、実施例２では、装置本体から特定外部装置へ所定の動作を指示するコマンドに対して返送される、外部装置から装置本体へのステータスの決まった位置に外部装置情報を反映させる方法について説明した。

実施例３では、外部装置情報をステータスのどの位置に配置するかを、装置本体から外部装置に指定する方法について説明する。

なお、実施例３の構成も以降に説明する部分を除き、実施例１のカラーレーザープリンタと同等であり、同機能のものには同じ符号をつけ、詳細な説明は省略する。

図９は本発明の装置本体１００の通信フローチャートである。

装置本体は、外部装置情報と、外部装置情報をステータスのどの位置に配置するかの情報（以後、「外部占有データ配置情報」という）を外部装置に対して指定する（９０１）。外部装置情報、外部占有データ配置情報は各々の外部装置に個別に指定可能である。各外部装置は指定された内容を記憶し、ステータス送信時に記憶内容に基づいて外部装置情報をステータスの指定された位置になるようにクロックタイミングに同期して出力する。

装置本体は、ＣＭＤ信号線の信号レベルをＨＩＧＨからLOWにし（９０３）、１６クロック分のＣＬＫ信号を出力すると共に、デバイスＩＤを指定した上述したコマンド構成に添ったデータを送出する（９０４）。

装置本体は、コマンドデータ送信後、ＣＭＤ信号の信号レベルをLOWからHIGHに戻し（９０５）、外部装置がステータスデータを準備する時間を調整するため所定時間ウェイトした後、ステータスデータを受信するために１６クロック分のＣＬＫ信号を出力し、ステータスデータを受信する（９０６）。装置本体は、受信したステータスデータの、外部装置のデバイスＩＤ毎に指定された位置から指定された外部装置情報を確認し（９０７）、外部装置情報を変更する場合には９０１へ、変更しない場合には９０３へ遷移する（９０２）。

図１０は外部装置の通信のフローチャートである。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）は、通信開始前、ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）の割込み設定を割込み許可状態にする（１００１）。ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）が接続されている外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）の制御ＣＰＵ（２１０、２２０、２３０）の割込みポートは、レベル割込みとなっていて、信号がLOWレベルとなると割込みが発生するため、装置本体がコマンド送信時にＣＭＤ信号の信号レベルをＨＩＧＨからＬＯＷに変化させた時（１００２）に、ＣＭＤ割込みが発生する。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）はＣＭＤ割込みが発生した時点で、通信の開始を判断し、コマンド受信の準備を開始するとともに、ＣＭＤ割込み信号（２１１、２２１、２３１）が接続されている外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）の割込みポートを割込み禁止状態に設定する（１００２、１００３）。

外部装置（５０、２０ｂ、２０ｃ）は１６クロック分のＣＬＫ信号に同期してＣＭＤ信号からコマンドデータを受信し（１００４）、コマンドデータに付加されたデバイスＩＤが自外部装置を指定しているかを判断する（１００５）。

送信されたコマンドが自外部装置のものであると判断した場合、そのコマンドが実行コマンドか、ステータス要求コマンドかを判断する（１００６）。

送信されたコマンドが実行コマンドである場合、実行コマンドで指定された動作を行うとともに、実行コマンド毎に決められた返送ステータスを準備する（１００７、１００８）。

送信されたコマンドがステータス要求コマンドであれば、ステータス要求コマンドで要求された外部装置内の情報を返送するためのステータスを準備する（１０１０）。
１００９では、送信されたコマンドでデバイスＩＤが指定された外部装置は、装置本体からのＣＬＫ信号をカウントし、カウント値＝１の場合にＳＴＳｎ信号をＬレベルにし、他外部装置が装置本体から指定された外部占有データ配置情報に対応するビット位置に対応するカウントでは、ＳＴＳｎ信号をＬレベルにしてＳＴＳｎ信号を開放する。それ以外のカウント値で、上記準備した９０１で指定された外部装置情報、および、指定されたコマンドに対する返送ステータスをＳＴＳｎ信号に反映させる。この時、外部装置情報は、該外部装置に対して指定された外部占有データ配置情報に対応するカウント値でＳＴＳｎ信号に反映させる。

１００５で、送信されたコマンドが自外部装置のものでないと判断した場合、装置本体からのＣＬＫ信号をカウントし、カウント値が、各外部装置に対して指定された外部占有データ配置情報に対応するカウント値となった場合に、ＳＴＳｎ信号（ｎは外部装置のデバイスＩＤ）に外部装置情報を反映し、それ以外の場合はＳＴＳｎ信号をＬレベルにしてＳＴＳｎ信号を開放することで、デバイスＩＤ毎に決められたビットに９０１で指定された外部装置占有情報を反映させる。

以上述べたことにより、給紙オプションとしての外部装置、排紙オプションとしての外部装置が複数装着可能で、接続されている全ての外部装置とのデータ送受信は共通のクロック同期シリアル通信で行われる構成の画像形成装置において、外部装置情報をステータスのどの位置に配置するかを、装置本体から外部装置に指定することが可能となる。
なお、上述の実施例は本発明の趣旨に基づいて種々変更することが可能であり、これらを発明の範囲から排除するものではない。

本実施形態にかかわるカラーレーザープリンタの全体構成図である。 各実施例共通の装置本体および外部装置間のデータ通信を説明するためのブロック図である。 実施例１にかかわるシリアル通信方式のタイミングチャートを示す図である。 実施例１にかかわるコマンドとステータスの構成を説明するためのブロック図である。 実施例１にかかわる装置本体の通信フローチャートである。 実施例１にかかわる外部装置の通信フローチャートフローチャートである。 実施例２にかかわる装置本体の通信フローチャートである。 実施例２にかかわる外部装置の通信フローチャートフローチャートである。 実施例３にかかわる装置本体の通信フローチャートである。 実施例３にかかわる外部装置の通信フローチャートフローチャートである。

符号の説明

９ 搬送ベルト
９ｃ 従動コロ
９ｅ 吸着ローラ
１０ａ 定着ベルト
１０ｂ 弾性加圧ローラ
１０ｃ ベルトガイド部材
１５ レジストローラ
２０ｂ 本体給紙部
２１ｂ 外部装置としての給紙デバイス
２１ｃ 外部装置としての給紙デバイス
５０ 外部装置としての排紙デバイス

Claims (5)

1. 画像形成装置と複数の外部装置が接続可能であり、
   前記画像形成装置から前記複数の外部装置へクロックを送信するためのクロック信号線と、
   第１のクロックに同期して前記画像形成装置から前記複数の外部装置へコマンドを送信するためのコマンド信号線と、
   第２のクロックに同期して前記外部装置から前記画像形成装置へ前記外部装置のステータスを送信するためのステータス信号線と、を備える通信システムであって、
   前記コマンドによりステータスの送信が要求されている第１の外部装置は、前記第２のクロックに同期させて前記ステータスを前記画像形成装置本体に送信し、前記コマンドによりステータスの送信が要求されていない第２の外部装置は、前記第１の外部装置が前記ステータスを送信するための前記第２のクロックを用いて、前記ステータスとは異なる第２の外部装置の状態に関する情報を前記画像形成装置に送信することを特徴とする通信システム。
2. 前記コマンドによりステータスの送信が要求されている第１の外部装置は、前記第２のクロックの第１の期間を用いてステータスを前記画像形成装置に送信し、前記コマンドによりステータスの送信が要求されていない第２の外部装置は、前記第２のクロックの第２の期間を用いて前記第２の外部装置の状態に関する情報を前記画像形成装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第２の外部装置は、用紙を画像形成装置に給紙する給紙装置、又は画像形成装置によって画像形成された用紙が排出される排紙装置であって、
   前記第２の外部装置の状態に関する情報とは、前記第２の外部装置における用紙の搬送状態を示す情報であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の通信システム。
4. 前記コマンドによって、前記ステータスの送信を要求されていない前記第２の外部装置に対して、前記第２の外部装置に関する情報として送信する情報の内容を指定することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の通信システム。
5. 前記コマンドによって、前記第１の外部装置が前記第２のクロックに同期してステータスを送信するタイミングと、前記第２の外部装置が前記第２のクロックに同期して前記第２の外部装置に関する情報を送信するタイミングを指定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信システム。

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