JP4748788B2 - 画像形成システム、画像形成装置、シート処理装置および通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に画像形成システムに関する。

従来、画像形成装置と給紙用のオプション装置とは、シリアル通信線のみにより接続されていた（特許文献１）。画像形成装置からオプション装置への指示、オプション装置からの情報は、このシリアル通信線を介して通信される。

ところで、近年になり、給紙用のオプション装置の多段接続化が進んでいる。多段接続されるオプション装置の数が増えれば、指示や情報が伝達されるまでの通信時間が従来よりも増加するおそれがある。その一方で、近年、画像形成処理におけるスループットの高速化が進み、給紙間隔が従来よりも短くなってきている。
特開昭６３−２６８０６０号公報 特開平０１−１３３０６８号公報

通常、画像形成装置は、オプション装置に用紙が有るのを確認してから、給紙を指示する。しかしながら、給紙間隔の短縮化およびオプション装置との通信時間の増加により、給紙を指示した後で、紙なしの情報が遅れて届く場合がある。用紙が無いにもかかわらず、給紙を指示すれば不具合が発生することは容易に想像できよう。

これを回避するために、シリアル通信よりも高速な通信手段を導入することも考えられる。しかしながら、このような高速な通信手段の導入は、大幅なコストアップを招く。また、特許文献２によれば、シリアル通信手段とは別に割り込み通信手段を設ける方法が提案されている。しかしながら、割り込み通信手段は、複数のオプション装置によって共有されないため、オプション装置の数だけ割り込み通信手段を画像形成装置に設けなければならない。よって、コストアップがさけられない。

そこで、本発明は、コストアップを抑えて、オプション装置からの情報を取得するために必要な時間を短縮可能な画像形成システム及び通信方法を提供することを目的とする。
なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置に接続される複数のシート処理装置とを有する画像形成システムであって、前記画像形成装置と各シート処理装置とが通信を行うためのシリアル通信線と、各シート処理装置に設けられたセンサからの信号に基づくシート処理装置に関する情報を前記画像形成装置へと伝達するため、前記複数のシート処理装置によって共有される共有信号線とを有することを特徴とする画像形成システムを提供する。

本発明によれば、シリアル通信線とは別に、多段接続される複数のオプション装置によって共有信号線を設けることで、コストアップを抑えつつ、オプション装置から情報を取得するために必要となる時間を短縮できる。

以下に本発明の一実施形態を示す。もちろん以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

図１は、本実施形態に係る画像形成システムの概略構成図である。この画像形成システムは、画像形成装置の本体１００と、複数のオプション装置１１０ａ〜１１０ｃとを備えている。この例では、オプション装置１１０ａ〜１１０ｃをいずれも給紙ユニットとしている。しかしながら、本発明に係るオプション装置は、給紙ユニットに限定されることはなく、ソータ、ステイプラ、穿孔装置などでのシート処理装置あってもよい。なお、引用番号のうちサフィックス（ａ〜ｄ）は、引用番号の付された同種のユニットを区別するために使用される。なお、各ユニットについて共通する事項を説明するときは、サフィックスが省略される。

図１において、画像形成ユニット１０１は、電子写真方式を用いて、用紙にトナー像を転写する。定着ユニット１０２は、未定着のトナー像を用紙上に定着させる装置である。画像の形成された用紙は、排紙ローラ１０３によって排紙トレイ１０４に排紙される。画像形成装置１００には、内蔵給紙カセット１０５が備えられている。

給紙用のオプション装置１１０ａ〜１１０ｃ（以下、オプション装置１１０）は、オプションの給紙カセットを有している。この例で、オプション装置１１０は、３段接続されている。なお、画像形成装置１００に対しては、オプション装置１１０は１つも接続されない場合もあるし、１以上の任意の数だけ接続される場合もある。

用紙センサ１０６ａ〜１０６ｄ（以下、用紙センサ１０６）は、各給紙カセットに用紙が存在するか否かを判定するためのセンサである。用紙センサ１０６の検出結果（紙有無情報）は、共有信号線を介して画像形成装置１００へ伝達される。給紙ローラ１０７ａ〜１０７ｄは、シリアル通信線を介して画像形成装置１００から給紙を指示されると、用紙を給紙する。

図２は、実施形態に係る例示的な制御系を示すブロック図である。本体制御部２００は、画像形成装置１００の全体を統括的に制御する制御ユニットである。例えば、本体制御部２００は、マイクロプロセッサ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びゲート素子等により構成される。

本体制御部２００は、オプション情報入力部２０１、紙搬送制御部２０２および通信制御部２０３を含む。オプション情報入力部２０１は、共有信号線２０４から入力されるオプション装置１１０からのオプション情報を受け付ける。オプション情報は、例えば、紙有無情報などである。紙搬送制御部２０２は、用紙搬送路に配置されたセンサからの情報に基づいて用紙の搬送を制御する。通信制御部２０３は、シリアル通信線２０５ａを介して、通信制御部２１１ａに接続されている。通信制御部２１１ａは、画像形成装置１００に直接接続されているオプション装置１１０ａに備えられている。

オプション制御部２１０ａ〜２１０ｃは、各オプション装置１１０ａ〜ｃの全体を統括的に制御する制御ユニットである。例えば、オプション制御部２１０は、マイクロプロセッサ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びゲート素子等により構成される。

通信制御部２１１は、上段の装置の通信制御部２０３（または２１１）および下段の装置の通信制御部２１１と通信するためのシリアル通信ユニットである。通信制御部２１１ａと通信制御部２１１ｂは、シリアル通信線２０５ｂにより接続されている。また、通信制御部２１１ｂと通信制御部２１１ｃは、シリアル通信線２０５ｂにより接続されている。各通信制御部２１１は、本体制御部２００の通信制御部２０３から送信されるコマンドなどを受信したり、転送したりする。

画像形成装置１００からオプション装置１１０ｂへの指示は、まずオプション装置１１０ａに送信され、さらにオプション装置１１０ａからオプション装置１１０ｂへと転送される。同様に、オプション装置１１０ｂからの情報は、オプション装置１１０ａを経由して、画像形成装置１００に転送される。なお、オプション装置１１０ｃに関しては、オプション装置１１０ｂおよび１１０ａが転送装置となる。

オプション情報取得部２１２は、例えば、用紙センサ１０６からの情報（例：用紙の有無の情報）を取得する。オプション情報出力部２１３ａは、共有信号線２０４へオプション装置の情報を出力する。紙搬送制御部２１４は、通信制御部２１１により受信された給紙指示等に基づいて給紙ローラ１０７を駆動する。

本体制御部２００は、連続プリントに使用されるオプション装置１１０に対して、シリアル通信線２０５ａを介して給紙指示を送信する。なお、給紙指示の前に、所望の情報を画像形成装置１００へと送信すべき指定されたオプション装置１１０を本体制御部２００が指定することが好ましい。オプション装置１１０を指定する指定情報もシリアル通信線２０５を介して送信される。指定されたオプション装置１１０は、情報取得部２１２により取得されたオプション情報をオプション情報出力部２１３から、所望の情報を共有信号線２０４へと出力する。なお、本実施形態では、オプション情報として、用紙センサ１０６により検出された情報（例：用紙の有無を表す信号）が出力される。一方、指定されていない他のオプション装置２１１は、共有信号線２０４に接続されているオプション情報出力部２１３をハイインピーダンス状態に変更する。なお、ハイインピーダンス状態がデフォルトの状態であってもよい。この場合は、指定されたオプション装置１１０が、共有信号線２０４を使用できる状態に変更する。

図３は、実施形態に係る例示的なオプション制御部のさらに詳細なブロック図である。この例では、オプション装置１１０ａのオプション制御部２１０ａについて説明するが、他のオプション制御部も同様の構成であることはいうまでもない。なお、他のオプション装置の構成は、以下で説明する基本的な機能を備えていれば、他の構成は相異してもよい。

コネクタ３０１は、シリアル通信線２０５ａを上段に接続されている装置（画像形成装置またはオプション装置）のコネクタ３０２と接続するためのコネクタである。コネクタ３０２は、シリアル通信線２０５ｂを下段に接続されているオプション装置と接続するためのコネクタである。コネクタ３０１、３０２は、金属端子または金属接点として実現できる。

コネクタ３０３は、共有信号線２０４を上段に接続されている装置（画像形成装置またはオプション装置）のコネクタ３０４と接続するためのコネクタである。コネクタ３０４は、共有信号線２０４を下段に接続されているオプション装置と接続するためのコネクタである。コネクタ３０３、３０４も、金属端子または金属接点として実現できる。

スイッチ３０５は、オプション装置１１０を共有信号線２０４に対してハイインピーダンス状態にするためのスイッチである。通信制御部２１１ａが、オプション装置１１０ａに対する給紙指示を受信すると、スイッチ３０５は、ハイインピーダンス状態から用紙センサ１０６ａからの紙有無情報などを出力できる状態へと切り替える。なお、共有信号線２０４に出力される信号は、ＨｉｇｈまたはＬｏｗの２値であってもよい。この場合は、共有信号線２０４に印加される電位を切り替えるだけで済むため、非常に簡単な構成となり、かつ、信号の伝達速度も非常に高速となろう。

図４は、実施形態に係る画像形成装置の例示的な制御方法を示すフローチャートである。プリントが開始されると、本フローチャートに係る処理が開始される。ステップＳ４０１において、紙搬送制御部２０２は、本体に内蔵されている給紙カセット１０５から給紙を行うか、オプション装置１１０の給紙カセットから給紙を行うかを判定する。この判定処理は、例えば、プリントに使用される用紙のサイズなどに基づいて実行される。オプション装置から給紙を行う場合は、ステップＳ４０２へ進む。一方、本体に内蔵されている給紙カセット１０５から給紙を行う場合は、ステップＳ４０８に進む。

ステップＳ４０２において、本体制御部２００は、給紙を行うオプション装置１１０に対して、通信制御部２０３およびシリアル通信線２０５ａを介して、紙有無情報を出力するよう指示する。ステップＳ４０３において、本体制御部２００は、オプション情報入力部２０１に対して共有信号線２０４から入力された紙有無情報に基づいて、給紙を行うべきオプション装置に用紙があるかどうか判定する。用紙が有る場合は、ステップＳ４０４へ進む。用紙紙がない場合は、プリントを中止する。

ステップＳ４０４において、本体制御部２００は、給紙対象のオプション装置に対し、通信制御部２０３およびシリアル通信線２０５ａを介して、給紙を指示するためのコマンドを送信する。ステップＳ４０５において、本体制御部２００は、プリントが継続されるか否かを判定する。例えば、本体制御部２００は、予定されていた全てのプリントが完了したか否かを判定する。プリントを継続すべき場合は、ステップＳ４０６へ進み、本体制御部２００は、次の給紙タイミングまで待機する。全ての用紙についてプリントが完了した場合は、本フローチャートに係る処理を終了する。

ステップＳ４０７において、本体制御部２００は、これから給紙を行う給紙カセットが先行紙と同じかどうかを判定する。同じであればステップＳ４０３に戻る。一方、異なっていればステップＳ４０１へ戻る。

ステップＳ４０１で、本体へ内蔵されている給紙カセットから給紙を行うと判断された場合、ステップＳ４０８へ進む。ステップＳ４０８において、本体制御部２００は、用紙センサ１０６からの紙有無情報に基づいて、用紙の有無を判定する。用紙が有れば、ステップＳ４０９へ進む。

ステップＳ４０９において、本体制御部２００は、紙搬送制御部２０２を介して給紙ローラ１０７ｄを駆動し、給紙を行う。ステップＳ４１０において、本体制御部２００は、プリントが継続されるか否かを判定する。例えば、本体制御部２００は、予定されていた全てのプリントが完了したか否かを判定する。プリントを継続すべき場合は、ステップＳ４１１へ進み、本体制御部２００は、次の給紙タイミングまで待機する。全ての用紙についてプリンタが完了した場合は、本フローチャートに係る処理を終了する。

ステップＳ４１２において、本体制御部２００は、これから給紙を行う給紙カセットが先行紙と同じかどうかを判定する。同じであればステップＳ４０９に戻る。一方、異なっていればステップＳ４０１へ戻る。

図５は、実施形態に係るオプション装置の例示的な制御方法を示すフローチャートである。画像形成装置１００からシリアル通信線２０５を介して、共有信号線２０４への情報出力を指示されると、本制御方法が開始される。

ステップＳ５０１において、オプション制御部２１０は、オプション情報出力部２１３のスイッチ３０５を切り替えることで、ハイインピーダンス状態にする。ステップＳ５０２において、オプション制御部２１０は、オプション装置１１０の下段に他のオプション装置が接続されているか判定する。この判定は、例えば、シリアル通信線２０５を介して下段のオプション装置との通信を試行することで判定できる。接続されていれば、ステップＳ５０３に進む。一方、接続されていなければ、ステップＳ５０４へ進む。

ステップＳ５０３において、オプション制御部２１０は、シリアル通信線２０５および通信制御部２１１を介して、画像形成装置１００または上段のオプション装置から受信した指示を下段のオプション装置へ送信する。下段のオプション装置への指示の送信も通信制御部２１１およびシリアル通信線２０５を介して実行される。

ステップＳ５０４において、オプション制御部は、画像形成装置１００または上段のオプション装置からの指示が自分宛ての指示であるか否かを判定する。自分宛ての指示であれば、ステップＳ５０５に進む。そうでなければ、本フローチャートに係る処理を終了する。

ステップＳ５０５において、オプション制御部２１０は、一定時間待機した後で、共有信号線２０４に紙有無情報を出力する。ここで、一定時間とは、全てのオプション装置に画像形成装置１００からの指示が伝わり、かつ、他のオプション装置がハイインピーダンス状態に移行するのに必要となる時間であることが望ましい。

以上説明したように本実施形態によれば、シリアル通信線２０５とは別に、オプション装置１１０からの情報を画像形成装置１００へと伝達するために、複数のオプション装置によって共有される共有信号線２０４が設けられる。これにより、複数のオプション装置１１０が多段接続される場合であっても、コストアップを抑えつつ、オプション装置から情報を取得するために必要となる時間を短縮できる。

また、オプション制御部２１０は、複数のオプション装置１１０のうち、シリアル通信線２０５を介して画像形成装置１１０により指定されたオプション装置１１０が共有信号線２０４を使用して情報を伝達できるよう設定する。これにより、一本の共有信号線２０４が複数のオプション装置１１０によって共有または共用される場合であっても、画像形成装置１００に対して個別に情報を伝達できるようになる。

このようなオプション装置１１０から共有信号線２０４に対する情報の出力の設定は、例えば、次のようにして実現できる。オプション制御部２１０は、自分が、画像形成装置１００により指定されたオプション装置１１０である場合にだけ、共有信号線２０４に情報を出力する。また、オプション制御部２１０は、自分が指定されなかった他のオプション装置である場合に、共有信号線２０４に対してハイインピーダンス状態とする。このような比較的簡単な構成によって、画像形成装置１００により指定されたオプション装置１１０がけが共有信号線２０４に必要な情報を出力できる。

なお、共有信号線２０４に対して出力される情報は、オプション装置の種類に依存する。例えば、オプション装置が、給紙ユニットであれば、給紙ユニットに設けられた各種センサからの信号に基づく情報になる。例えば、ジャム情報、故障情報、紙有無情報、カセット有無情報、用紙搬送路上にある紙有無情報の少なくとも一つとなろう。なお、紙有無情報以外についての情報については、不図示のセンサなどにより取得できよう。

実施形態に係る例示的な画像形成システムの概略構成図である。 実施形態に係る例示的な制御系を示すブロック図である。 実施形態に係る例示的なオプション制御部のさらに詳細なブロック図である。 実施形態に係る画像形成装置の例示的な制御方法を示すフローチャートである。 実施形態に係るオプション装置の例示的な制御方法を示すフローチャートである。

Claims (7)

1. シートに画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置に接続される複数のシート処理装置とを有する画像形成システムであって、
   前記画像形成装置と各シート処理装置とが通信を行うためのシリアル通信線と、
   各シート処理装置に設けられたセンサからの信号に基づくシート処理装置に関する情報を前記画像形成装置へと伝達するため、前記複数のシート処理装置によって共有される共有信号線と
   を有することを特徴とする画像形成システム。
2. 前記複数のシート処理装置のうち、前記シリアル通信線を介して前記画像形成装置により指定されたシート処理装置が前記共有信号線を用いて情報を伝達するように設定する設定手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記設定手段は、前記画像形成装置により指定された前記シート処理装置を前記共有信号線に対して情報を出力できる状態に設定し、前記複数のシート処理装置のうち前記画像形成装置により指定されなかった他のシート処理装置を前記共有信号線に対して情報を出力しない状態に設定することを特徴とする請求項２記載の画像形成システム。
4. 前記シート処理装置は、シートを給紙する給紙装置を含み、
   前記共有信号線に対して出力される前記情報は、前記センサからの信号に基づく前記給紙装置の紙有無を示す情報であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成システム。
5. 複数のシート処理装置が接続される画像形成装置であって、
   前記複数のシート処理装置のうちの１つのシート処理装置に対して動作を指示するための情報を送信するシリアル通信線と、
   前記動作を指示されたシート処理装置に設けられたセンサからの信号に基づく該シート処理装置に関する情報を受信するために、前記複数のシート処理装置によって共有される共有信号線と
   を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 画像形成装置に接続されるシート処理装置であって、
   前記画像形成装置から動作の指示に関する情報を受信するためのシリアル通信線と、
   前記シリアル通信線を介して前記画像形成装置から動作の指示に係る情報を受信した場合に、前記シート処理装置に設けられたセンサからの信号に基づく前記シート処理装置に関する情報を送信するための、前記画像形成装置に接続される他のシート処理装置と共有される共有信号線と
   を含むことを特徴とするシート処理装置。
7. 画像を形成する画像形成装置と、前記画像形成装置に接続された複数のシート処理装置との通信方法であって、
   前記画像形成装置から、前記画像形成装置と各シート処理装置とを接続するシリアル通信線を介して、前記複数のシート処理装置の１つに対して動作を指示するステップと、
   前記シリアル通信線を介して前記画像形成装置から指示されたシート処理装置が、前記複数のシート処理装置によって共有される共有信号線を介して、前記指示されたシート処理装置に設けられたセンサからの信号に基づく該シート処理装置に関する情報を送信するステップと
   を含むことを特徴とする通信方法。

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