JP6000599B2

JP6000599B2 - 給紙装置、および画像形成装置

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Description

本発明は、給紙装置および画像形成装置に関し、特に給紙装置の用紙積載カセットの状態検知に関する。

画像形成装置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ユニットが接続される。画像形成装置は、給紙動作または搬送動作を行うために給紙装置の状態を確認する必要があり、その１つとして用紙積載カセットの開閉状態の確認が挙げられる。また、用紙積載カセットの開閉状態の検知は、スリープからスタンバイへの状態遷移することなどに利用ができるため、ユーザビリティの観点からも省エネモード時に用紙積載カセットの開閉状態の検知を行うことが求められている。

従来の画像形成装置と給紙装置との接続として、画像形成装置の制御用コントローラと給紙装置の制御用コントローラとを通信ラインにて接続することができる。画像形成装置は、この通信ラインで給紙装置の情報を送受信しており、その中に用紙積載カセットの開閉状態等の情報も含まれる（特許文献１参照）。また、用紙積載カセットの開閉状態の検知には、複数の検知スイッチのオン／オフの組み合わせで、用紙積載カセットが収納する記録材の用紙サイズ検出と用紙積載カセットの開閉検知とを識別するような構成がある。これは、用紙積載カセットの開閉専用スイッチを設ける構成に比べて、検知スイッチ数を減らした安価な構成である（例えば、特許文献２参照）。

図１０に従来の方法で用紙積載カセットの開閉検知を行う制御系ブロック図を示す。画像形成装置１００には第１検知部２００があり、給紙装置１５０ａと１５０ｂには給紙装置専用に供給される電源で動作する第２検知部２５０ａ、２５０ｂがある。第１検知部２００と第２検知部２５０ａ、２５０ｂは通信ライン２１０で接続されている。給紙装置１５０ａにおいて検知スイッチ部２５２ａが第２検知部２５０ａに接続されている。また、給紙装置１５０ｂにおいて検知スイッチ部２５２ｂ、２５２ｃが第２検知部２５０ｂに接続されている。制御の一例として、第１検知部２００には画像形成装置１００の制御用コントローラが用いられ、第２検知部２５０ａ、２５０ｂには給紙装置の制御用コントローラが用いられる。検知スイッチ部２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃは各々、用紙積載カセットに連動してオン／オフされる複数スイッチが用いられる。そして、給紙装置の制御用コントローラで用紙サイズと用紙積載カセットの開閉状態の検知を行い、通信ライン２１０にて画像形成装置の制御用コントローラにその情報が伝えられる。

特開２００８−０８０７９９号公報特開２００３−０８１４４６号公報

しかしながら、上述の従来の方法で用紙積載カセットの開閉状態を検知するには、給紙装置の第２検知部となる制御用コントローラを動作させる必要がある。そのため、省エネモード時も給紙装置の制御用コントローラをオフすることができず、給紙装置の制御用コントローラに対する消費電力が増加するような課題があった。

一方、省エネモード時、給紙装置の制御用コントローラを動作させないで、用紙積載カセットの開閉状態を検知するには、例えば、図１１に示すような構成をとる必要がある。図１１は、図１０の構成に加え、各々の検知スイッチ部２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃを画像形成装置１００の第１検知部２００を信号線で直接接続したものである。省エネモード時はこの信号線により、第２検知部および通信ライン２１０を介さずに、検知スイッチ部２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃの情報が第１検知部２００に伝えられる。図１１には検知スイッチ部に２つのスイッチがある場合を示しているが、この場合６本の信号線が増加する。ただし、スイッチの数は用紙や機種等に応じて適宜選択されてよいので、その場合、検知スイッチの数×給紙装置数の信号線が増加する。そのため、省エネモード時に上述の消費電力の増加を抑制して用紙積載カセットの開閉状態を検知するには、信号線等の増大によりコストがアップするような課題があった。

本願発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであり、省エネモード時の消費電力を抑制するとともに、検出用信号線の増加数も抑制することで、安価な用紙積載カセットの開閉状態の検知機構を提供する。

上記課題を解決するために、本願発明は以下の構成を有する。すなわち、給紙装置の状態変化を検知する第１の検知部を有する画像形成装置に接続された給紙装置であって、前記給紙装置の状態変化により状態が切り替わる検知スイッチ部と、前記検知スイッチ部の状態を検知する第２の検知部と、前記検知スイッチ部の状態に応じて得られる複数の検知信号をシリアル信号に変換する信号変換部と、前記第１の検知部と前記第２の検知部とを接続する通信線と、前記第１の検知部と前記信号変換部とを接続する信号線と、を有し、前記給紙装置が省エネ状態でない第１の状態では、前記第２の検知部は前記検知スイッチ部の状態を検知し、前記第１の検知部は前記第２の検知部にて検知された状態を示す情報を、前記通信線を介して受信することで前記給紙装置の状態変化を検知し、前記給紙装置が省エネ状態である第２の状態では、前記第２の検知部は前記検知スイッチ部の状態を検知せず、前記第１の検知部は前記信号変換部にて変換された前記シリアル信号を、前記信号線を介して受信することで前記給紙装置の状態変化を検知する。

本願発明によれば、省エネモード時にも給紙装置の用紙積載カセットの開閉状態を検知してスタンバイ復帰できるのでユーザビリティが向上する。また、省エネモード時の消費電力を抑制するとともに、画像形成装置と給紙装置との間における信号線数の増加数抑制することで、安価な構成がとれる。

画像形成装置と給紙装置の概略図。画像形成装置と給紙装置の制御系ブロックを示す図。第１の実施形態に係る画像形成装置と給紙装置の回路を説明する図。第２の実施形態に係る画像形成装置と給紙装置の回路を説明する図。第３の実施形態に係る画像形成装置と給紙装置の回路を説明する図。検知スイッチと用紙積載カセットの状態を説明する図。用紙積載カセットの状態検知制御のフローチャート図。信号論理と用紙積載カセットの状態を説明する図。第３の実施形態に係る信号論理と検出情報の確認タイミングを説明する図。従来技術における画像形成装置と給紙装置の制御系ブロックの一例を示す図。従来技術における画像形成装置と給紙装置の制御系ブロックの一例を示す図。

＜第１の実施形態＞
［装置全体構成］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置と給紙装置の構成例を示す概略構成図である。画像形成装置１００は、電子写真式のプリンタである。感光ドラム１０１は、静電潜像担持体である。感光ドラム１０１の回転方向を矢印にて示す。感光ドラム１０１の回転方向上流側には、感光ドラム１０１の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１０２が、その表面に当接するように設けられている。帯電ローラ１０２の、当接位置より感光ドラム１０１の回転方向下流側の帯電された表面には、発光手段によって光ビーム１０３が照射されるようになっている。この発光手段は、光ビーム１０３を照射する半導体レーザ１０４と、半導体レーザ１０４を平行光に偏向するコリメータレンズ１０５で構成されている。

また、発光手段は、ポリゴンミラー１０６と、光学レンズ１０８ａと、シリンドリカルレンズ１０８ｂから構成されている。ポリゴンミラー１０６は、半導体レーザ１０４から照射された光ビーム１０３を反射し、感光ドラム１０１の表面に走査させる。光学レンズ１０８ａは、光ビーム１０３を感光ドラム１０１の表面上でスポットを形成するように調整する。シリンドリカルレンズ１０８ｂは、平行光を感光ドラム１０１上でほぼ線状に結像させる。ポリゴンミラー１０６は、スキャナモータ１０７によって定速回転制御されている。さらに、半導体レーザ１０４は、画像データに応じて光ビーム１０３を照射することにより、感光ドラム１０１の表面に静電潜像を形成させる。形成された静電潜像は、光ビーム１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向下流側で感光ドラム１０１に当接するように配設された転写ローラ１１０によって、転写材である記録材Ｐ上に転写される。ここでは、感光ドラム１０１と、転写ローラ１１０との当接する部分を転写部とする。転写ローラ１１０の回転方向を矢印にて示す。

この記録材Ｐは、感光ドラム１０１よりも用紙の搬送方向上流側に配置された本体給紙ユニット内部の用紙積載カセット１２０内に収納されている。また、画像形成装置１００は、マルチトレイ（不図示）からの手差しでも給紙が可能である。用紙積載カセット１２０端部には給紙ローラ１２１が配設されており、給紙ローラ１２１が回転しながら上下に揺動し、記録材Ｐをピックアップする。そして、フィードローラ１１９とリタードローラ１１８により、用紙積載カセット１２０内の記録材Ｐのうち、一番上の用紙が１枚のみが搬送路へ送り込まれる。給紙ローラ１１１と転写ローラ１１０との間の搬送路には、記録材Ｐの斜行補正および感光ドラム１０１上の画像形成と記録材Ｐの搬送との同期をとるための一対のレジストローラ１１２が配設されている。このレジストローラ１１２は、上述した転写位置へ所定のタイミングで記録材Ｐを送り込む。なお、レジストローラ１１２と給紙ローラ１１１との間には、レジスト紙有無検知センサ１１３が配設されており、このレジスト紙有無検知センサ１１３により記録材Ｐの有無を検知するようになっている。

転写ローラ１１０により未定着トナー像を転写された記録材Ｐは、さらに感光ドラム１０１よりも搬送方向下流側に位置する定着装置へ搬送される。定着装置は、内部に定着ヒータを有する定着ローラ１１４と、定着ローラ１１４に圧接するように配設された加圧ローラ１１５で構成されている。ここでは、定着ローラ１１４と、加圧ローラ１１５とが圧接する部分を圧接部とする。転写部から搬送されてきた記録材Ｐを加圧しながら加熱することにより、記録材Ｐ上の未定着トナー像が記録材Ｐに定着される。圧接部よりも搬送方向下流側には記録材Ｐが搬送されることを確認する排紙紙有無検知センサ１１６が配設されており、この排紙紙有無検知センサ１１６によりトナー像が定着された記録材Ｐの有無を検知する。排紙紙有無検知センサ１１６のさらに搬送方向下流側には、記録材Ｐを排紙するための排紙ローラ１１７ａ，１１７ｂが配置され、排紙ローラによりトナー像が定着された記録材Ｐを排出される。

次に、給紙装置１５０ａ、１５０ｂは、画像形成装置１００の給紙部にオプションとして着脱可能な給紙装置である。オプションの給紙装置１５０ａ、１５０ｂの内部において、記録材Ｐが用紙積載カセット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに収納されている。まず画像形成処理における給紙場所の指定が給紙装置１５０ａの用紙積載カセット１２０ａに設定された状態であるとする。この場合に、ホストコンピュータ（不図示）から印刷指示であるプリント信号が画像形成装置１００に送信されると、給紙ローラ１２１ａが回転しながら上下に揺動し、記録材Ｐがピックアップされる。そして、ピックアップされた記録材Ｐのうち、フィードローラ１１９ａとリタードローラ１１８ａにより１枚だけ分離され、給紙ローラ１１１ａによって、その記録材Ｐが画像形成装置１００に送り込まれる。送り込まれた記録材Ｐは、上述した画像形成動作により所定の画像が印刷され、その後、排紙される。なお、給紙場所の指定が給紙装置１５０ｂの用紙積載カセット１２０ｂ、１２０ｃに指定された場合も、給紙ローラ１２１ｂ、１２１ｃやフィードローラ１１９ｂ、１１９ｃ、リタードローラ１１８ｂ、１１８ｃ、給紙ローラ１１１ｂが同様の動作を行う。そして、給紙装置１５０ｂは、上段に接続された給紙装置１５０ａに記録材Ｐを搬送し、さらに、記録材Ｐは給紙ローラ１１１ａを介して画像形成装置１００に搬送される。

画像形成装置本体内部の給紙ユニット及び画像形成装置にオプションとして接続された給紙装置１５０ａ、１５０ｂは、各種検知スイッチを有する。この各検知スイッチにより、用紙積載カセット１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの記録材Ｐの用紙サイズ、および用紙積載カセットの開状態を検出できる。本体内部の給紙ユニットの用紙積載カセット１２０には、検知スイッチ１３０、１３１、１３２が設けられている。給紙装置１５０ａの用紙積載カセット１２０ａには検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａが設けられている。また、給紙装置１５０ｂの用紙積載カセット１２０ｂ、１０２ｃにはそれぞれ、検知スイッチ１３０ｂ、１３１ｂ、１３２ｂと、検知スイッチ１３０ｃ、１３１ｃ、１３２ｃが構成されている。

例えば、検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａは、用紙積載カセット１２０ａの記録材Ｐの用紙サイズ、用紙積載カセットの開閉に対応して、スイッチのオンオフが切り替わるように構成されている。図６にその検出結果の対応例をまとめた表を示す。図６の表は、検知スイッチがオンの場合を“１”で、検知スイッチがオフの場合を“０”で示す。図６より、７種類の記録材Ｐの用紙サイズの識別と、用紙積載カセット１２０ａの開閉による状態変化を検出できる。なお、画像形成装置本体内部の給紙ユニットにおける用紙積載カセット１２０及び給紙装置１５０ｂの用紙積載カセット１２０ｂ、１２０ｃにおいても用紙積載カセット１２０ａと同様の方法で、記録材Ｐの用紙サイズ及び用紙積載カセットの開閉状態を検出できる。

また、本実施形態では、記録材Ｐの用紙サイズについて、図６に示すサイズを検出対象としたが、その用紙サイズは、これに限定するものではなく、用途や機種等に応じて適宜に選択されてよい。また、記録材Ｐの検出すべき用紙サイズの数は2つ以上であればよい。その場合には、検知スイッチの数をNとすれば用紙積載カセットの“開”を含めて2N個の状態を検出できる。また、検知スイッチの数に関係なく用紙積載カセットが“開”のとき検知スイッチは全てが“０”である。また、本実施形態において、各用紙積載カセットに対する検知スイッチが３つの例を示したが、これに限定するものではなく、検知スイッチの数を用途や機能に応じて変更してもよい。

［制御系構成］
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００と給紙装置１５０ａ、１５０ｂの制御系ブロックを示す図である。給紙装置１５０ａには、検知スイッチ部２５２ａが備えられる。また、給紙装置１５０ｂには、検知スイッチ部２５２ｂ、２５２ｃが備えられる。検知スイッチ部２５２ａは、給紙装置１５０ａ用の電源（不図示）で動作する第２検知部２５０ａ（第２の検知部）と、信号変換部２５３ａとに接続されている。同様に、検知スイッチ部２５２ｂ、２５２ｃは、給紙装置１５０ｂ用の電源（不図示）で動作する第２検知部２５０ｂと、信号変換部２５３ｂ、２５３ｃに接続されている。なお、給紙装置１５０ａ用の電源（不図示）と給紙装置１５０ｂ用の電源（不図示）とは、物理的に同じ電源であっても構わない。また、信号変換部２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃは、画像形成装置１００本体側の電源に信号線２１１を介して接続されているものとする。この構成の詳細については、図３を用いて説明する。

画像形成装置１００は、第１検知部２００（第１の検知部）を有している。第１検知部２００は、第２検知部２５０ａ、２５０ｂと通信ライン２１０で接続され、信号変換部２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃとは信号線２１１で接続されている。なお、通信ライン２１０とは、第２検知部２５０ａ、２５０ｂにて検出した信号の送受信を行うための通信線であり、第２検知部が通電状態になった際に用いられる。通信ラインの構成については特に限定するものではなく、例えば、引用文献１に示されている構成を用いることができる。信号線２１１は、例えば、信号変換部と第１検知部とを接続する電気信号の信号線である。

ここで、図２の構成における給紙装置１５０ａの記録材の用紙サイズ検出及び用紙積載カセットの開閉状態の検出の動作について説明する。スタンバイ時やプリント時は、給紙装置１５０ａは通電状態にあり（第１の状態）、検知スイッチ部２５２ａの検出信号を第２検知部２５０ａで検出し、記録材の用紙サイズ及び用紙積載カセットの開閉状態を判定する。検出結果の例として前述した図６のようになる。第２検知部２５０ａは、この判別結果を、通信ライン２１０を介したデータ通信により第１検知部２００に伝える。そして、画像形成装置１００は、受信したデータにより、給紙装置１５０ａの記録材の用紙サイズ及び用紙積載カセットの開閉状態を認識する。

次にスリープ時など、消費電力を抑えた省エネ状態（省エネモード）について説明する。省エネ状態では、余分な消費電力を抑えるために給紙装置１５０ａは非通電の状態となる（第２の状態）。そのため、第２検知部２５０ａは動作せず、通信ライン２１０による第１検知部２００と第２検知部２５０ａとの通信は切断した状態である。よって、給紙装置１５０ａは、検知スイッチ部２５２ａの状態により検出される電気信号を信号変換部２５３ａで１のシリアル信号にシリアル変換した後に信号線２１１を介して第１検知部２００に用紙積載カセット１２０ａの情報を伝える。この情報により、画像形成装置１００は、用紙積載カセット１２０ａの開閉状態を判定する。

給紙装置１５０ｂは、第２検知部２５０ｂが２つの用紙積載カセット１２０ｂ、１２０ｃを検知している構成であり、用紙積載カセットの判別動作は給紙装置１５０ａと同様である。また、図２の形態では、用紙積載カセットの総数が３つのものを例に挙げているが、本構成は用紙積載カセットの総数に関係なく適用可能である。

図３は、本実施形態に係る図２の構成を実現するための一例であり、画像形成装置３００及び画像形成装置３００に取り外し可能な複数の給紙装置を示している。ここでは２つの給紙装置３５０ａ、３５０ｂを示している。

給紙装置３５０ａは、第２検知部２５０ａとして給紙装置用電源Ｖｏｐａで動作する給紙装置３５０ａの制御用コントローラであるＣＰＵ００１ａを備えている。ＣＰＵ００１ａは検知スイッチ部２５２ａに該当する検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａからの検出信号を受ける。また、ＣＰＵ００１ａは図示していないが、通信ライン２１０を介して画像形成装置３００の制御用コントローラであるＣＰＵ００１に接続されている。

抵抗Ｒ３０２、Ｒ３０３、Ｒ３０４は、検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａのオン時に検知スイッチに流す電流を制御する抵抗である。信号変換部２５３ａにおけるトランジスタＴｒ３０１は、検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａからの信号を受け、用紙積載カセットの開閉を検知し、その検知結果に基づく情報を１の信号に変換するためのトランジスタである。なお、ここで用いられるトランジスタは、ＦＥＴ等の電子部品でも代用できる。

ダイオードＤ３０１、Ｄ３０２、Ｄ３０３は、画像形成装置３００の回路の電源Ｖｃｃがオンであり、電源Ｖｏｐａがオフである場合に、ＣＰＵ００１ａ及びＶｏｐａへ電圧が周り込むのを抑制するダイオードである。また、ダイオードＤ３０４、Ｄ３０５、Ｄ３０６は、電源Ｖｏｐａがオンである場合に、各検知スイッチとＣＰＵ００１ａとをつなぐ信号線へ電圧が周り込むのを抑制するダイオードである。さらに、給紙装置３５０ｂは、ＣＰＵ００１ｂに二つの用紙積載カセットを検出する回路構成を備える。各用紙積載カセットの回路構成は同じため、ここでは説明を省略する。また、ＣＰＵ００１ｂは図示していないが、通信ライン２１０により画像形成装置３００のＣＰＵ００１に接続されている。

トランジスタＴｒ３０１、Ｔｒ３０２、Ｔｒ３０３は、画像形成装置３００の制御用コントローラであるＣＰＵ００１に共通な１本の信号線２１１で接続されており、さらに抵抗Ｒ３０１を介してＶｃｃに接続されている。信号線２１１を画像形成装置３００のＣＰＵ００１の入力ポートに接続し、信号線２１１の電圧をＣＰＵ００１が検出する。

ここで、給紙装置３５０ａのスタンバイ時やプリント時、及び省エネ状態時の回路動作について説明する。スタンバイ時やプリント時は、検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａのオン／オフの情報を給紙装置３５０ａのＣＰＵ００１ａで検出する。この検出情報を前述の通信ライン２１０を介してＣＰＵ００１が受信して、画像形成装置３００は、給紙装置３５０ａの記録材の用紙サイズ及び用紙積載カセットの開閉状態を判別する。

一方、省エネ状態では、検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａの検出信号をトランジスタＴｒ３０１で受け、その検出情報を１のシリアル信号に変換した後に信号線２１１によって画像形成装置３００のＣＰＵ００１へと送信する。そして、画像形成装置３００のＣＰＵ００１は、そのシリアル信号に基づいて、用紙積載カセットの開閉状態を判定する。この検出情報は、抵抗Ｒ３０１、Ｒ３０５の抵抗値を調整して、画像形成装置３００のＣＰＵ００１の入力ポートのＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの論理が認識できるようになっている。

図８には、用紙積載カセットの開閉状態と信号線２１１の電圧レベルの対応を示している。用紙積載カセットが開いているとき、検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａは全てがオフ（０）であり、トランジスタＴｒ３０１のベースにＶｃｃから抵抗Ｒ３０１、Ｒ３０５を介して電流が流れる。このとき、トランジスタＴｒ３０１がオンとなり、信号線２１１の電圧レベルは“Ｌｏｗ”となる。一方、用紙積載カセットが閉まっているとき、検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａのうち少なくとも１つはオンとなり、トランジスタＴｒ３０１はオフ状態となり、信号線２１１の電圧レベルは“Ｈｉｇｈ”となる。また、給紙装置３５０ｂにおいても同様の回路動作をする。

［動作フロー］
次に本実施形態における画像形成装置３００が給紙装置３５０ａ、３５０ｂの用紙積載カセットの状態を検出する動作を図７のフローチャートを一例にして説明する。

制御が開始されると、Ｓ６０１では、画像形成装置３００は、現時点のモードが省エネモードか否かを判定する。省エネモードである場合には（Ｓ６０１にてＹＥＳ）、Ｓ６０７へ進む。省エネモードではない場合は（Ｓ６０１にてＮＯ）、Ｓ６０２に進む。Ｓ６０２では、画像形成装置３００は、給紙装置３５０ａのＣＰＵ００１ａや給紙装置３５０ｂのＣＰＵ００１ｂにより得られた検知スイッチの状態を、通信ライン２１０を介して全て確認する。そして、Ｓ６０３にて、画像形成装置３００は、すべての検知スイッチが“オフ”か否かを判定する。検知スイッチが全て“オフ”の場合は（Ｓ６０３にてＹＥＳ）、Ｓ６０４にて、画像形成装置３００は、カセット開状態と判定する。一方、いずれかの検知スイッチが“オン”の場合は（Ｓ６０３にてＮＯ）、Ｓ６０５にて、画像形成装置３００は、図６に示したように検知スイッチの状態に対応した用紙サイズを判定する。

Ｓ６０６では、画像形成装置３００は、Ｓ６０４、Ｓ６０５のいずれかの判定結果を、信号線２１１を介して、画像形成装置３００のＣＰＵ００１へと送信する。その後、画像形成装置３００のＣＰＵ００１が給紙装置３５０ａや３５０ｂの用紙積載カセットの状態を受け取り、状態検出動作を終了する。

省エネモードの場合には（Ｓ６０１にてＹＥＳ）、Ｓ６０７にて、画像形成装置３００のＣＰＵ００１は、信号線２１１の電圧レベルがＬｏｗレベルか否かを判定する。Ｌｏｗレベルではない場合（Ｓ６０７にてＮＯ）、Ｓ６０１へ戻る。信号線２１１がＬｏｗレベルの場合（Ｓ６０７にてＹＥＳ）、Ｓ６０８にて、画像形成装置３００は、給紙装置３５０ａか給紙装置３５０ｂいずれかの用紙積載カセットが開いたことを認識する。そして、Ｓ６０９にて、画像形成装置３００は、省エネモードからスタンバイモードへと移行する。その後、Ｓ６０２の処理へと進み、上述のシーケンス後、終了する。

このような検出フローを行うことで、省エネ状態時も給紙装置３５０ａや３５０ｂの用紙積載カセットの状態を監視することができる。なお、上記処理フローに示すように、本実施形態において、画像形成装置は、省エネ時（つまり、信号変換部による検出）では、カセットの開閉状態のみが検出できる。一方、スタンバイ時やプリント時（つまり、第２検知部による検出）では、カセットの開閉状態および用紙サイズが検出できる。

このように、本実施形態において、給紙装置にカセット開閉専用の検知スイッチを要することなく、従来の記録材の用紙サイズ検知及び用紙積載カセットの開閉検知を行う複数の検知スイッチを用いる。そして、給紙装置用電源を切った際にも、給紙装置の用紙積載カセットの開閉を画像形成装置が認識することが可能となる。したがって、省エネモードで給紙装置の用紙積載カセットが開いたことを認識してスタンバイ状態に遷移させるスリープ復帰が消費電力を抑えた状態で行うことが可能となる。さらに、本実施形態において、給紙装置と画像形成装置とを接続する信号線の増加数は１つであり、安価に用紙積載カセットの開閉の機能を追加することが可能である。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、第１の実施形態の省エネ状態時に開いた用紙積載カセットを特定して判定できることを特徴としている。つまり、第１の実施形態では、給紙装置１５０ｂは、用紙積載カセットを２つ備えており、用紙積載カセットが開閉したことまでは検知できるが、いずれの用紙積載カセットが開閉されたかまでは検知できない。そこで、本実施形態では、いずれの用紙積載カセットが開閉されたかを特定することを可能とする。

図４は、本実施形態に係る画像形成装置４００及び画像形成装置４００に取り外し可能な複数の給紙装置４５０ａ、４５０ｂを示している。第１の実施形態と同様の構成については、同じ参照番号を付与し、説明を省略する。また、給紙装置のＣＰＵ００１ａ、ＣＰＵ００１ｂは図示していないが、第１の実施形態と同様に、通信ライン２１０を介して画像形成装置４００のＣＰＵ００１に接続されている。

給紙装置４５０ａは、第１の実施形態の回路構成に加え、トランジスタＴｒ３０１のエミッタとＧＮＤ間に抵抗Ｒ４０１が接続される。抵抗Ｒ４０１は、トランジスタＴｒ３０１がオンしているときの信号線２１１の電圧値を制御するための抵抗である。

画像形成装置４００は、第１の実施形態の回路構成に加え、信号線２１１とＣＰＵ００１間にＡ／ＤコンバータＡＤ４０１が接続される。Ａ／ＤコンバータＡＤ４０１は、信号線２１１の電圧値が入力され、その電圧値に対応したデジタルデータが出力される。ＣＰＵ００１は、予め所定の電圧値に対応したデジタルデータを記憶しており、Ａ／ＤコンバータＡＤ４０１より送られたデジタルデータを読み込み、その状態を判定できる。なお、本実施形態では、判別回路に汎用ＣＰＵ及びＡ／Ｄコンバータを用いているが、Ａ／Ｄコンバータ内蔵のワンチップマイコンを用いてもよい。

ここで、給紙装置４５０ａは、図１の給紙装置１５０ａと同様に検知スイッチ１３０ａ、１３１ａ、１３２ａのオン／オフに対応する用紙積載カセット１２０ａを備える。給紙装置４５０ｂは、図１の給紙装置１５０ｂと同様に検知スイッチ１３０ｂ、１３１ｂ、１３２ｂに対応する用紙積載カセット１２０ｂ、および検知スイッチ１３０ｃ、１３１ｃ、１３２ｃに対応する用紙積載カセット１２０ｃを有している。すなわち、用紙積載カセット１２０ａが開いたとき、トランジスタＴｒ３０１がオンとなり、信号線２１１の電圧値が決まる。そのときの信号線２１１の電圧値をＶ１とする。同様に、用紙積載カセット１２０ｂが開いたときの信号線２１１の電圧値をＶ２として、用紙積載カセット１２０ｃが開いたときの信号線２１１の電圧値をＶ３とする。

電圧Ｖ１は抵抗Ｒ４０１、電圧Ｖ２は抵抗Ｒ４０２、電圧Ｖ３は抵抗Ｒ４０３の抵抗値により制御でき、抵抗Ｒ４０１、Ｒ４０２、Ｒ４０３の抵抗値を違うものにすることで電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は違う値となる。このとき、ＣＰＵ００１に予め電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、及び全てのカセット閉のときの電圧値に対応づけられたデジタルデータを保持させておく。そして、Ａ／ＤコンバータＡＤ４０１より供給されるデジタルデータと、予め保持されているデジタルデータとを確認することで、画像形成装置４００は、どの用紙積載カセットが開いたか、もしくは全て閉まっているかを判定できる。

なお、本実施形態では給紙装置の用紙積載カセット数が３つのものを例にして説明したが、本構成は用紙積載カセットの総数に関係なく適用可能である。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、省エネモード時に第１の実施形態に比べ消費電力を低減して用紙積載カセットの開閉状態を判定できることを特徴としている。

図５は、本実施形態に係る画像形成装置５００及び画像形成装置５００に取り外し可能な複数の給紙装置３５０ａ、３５０ｂを示している。第１の実施形態と同様の構成については、同じ参照番号を付与し、説明を省略する。また、給紙装置のＣＰＵ００１ａ、ＣＰＵ００１ｂは図示していないが、第１の実施形態と同様に、通信ライン２１０を介して画像形成装置５００のＣＰＵ００１に接続されている。

画像形成装置５００は、第１の実施形態の回路構成に加え、信号線２１１が、ロードスイッチＱ５０１のドレインにつながれている。また、ロードスイッチＱ５０１のソースは、抵抗Ｒ３０１を介してＶｃｃにプルアップされ、ゲートがＣＰＵ００１の出力ポートに接続された構成である。なお、ロードスイッチＱ５０１はＦＥＴを例に説明したが、トランジスタなどの電子部品で構成されてもよい。

省エネモードでの回路動作を説明する。本実施形態では、画像形成装置５００のＣＰＵ００１による信号線２１１での検出情報の確認を、ロードスイッチＱ５０１のオン／オフと対応させて行う。信号線２１１の検出情報の確認タイミングを示したのが図９である。図９では横軸を時間として示している。ロードスイッチＱ５０１がオンのとき、回路動作は第１の実施形態と同様であり、信号線２１１の検出情報の確認をＣＰＵ００１によって行い、用紙積載カセットの開閉を判定する。

ロードスイッチＱ５０１がオフのときは、信号線２１１の検出情報の確認を行わない。このとき、給紙装置の検知スイッチはＶｃｃとの接続が切断されるため、電流が流れない。つまり、ロードスイッチＱ５０１がオフの間は、消費電力が低減される。また、ロードスイッチＱ５０１のオン／オフの時間は、用紙積載カセットの開閉にかかる時間より十分に小さくとることで、ユーザはロードスイッチＱ５０１のオン／オフを認識することはできず、ユーザビリティを損なうことはない。

なお、図９においては、ロードスイッチＱ５０１のオンの時間とオフの時間を同じ間隔にて示しているが、いずれかを長く設定するようにしても構わない。

このように、本実施形態では、省エネモードで、第１の実施形態の効果に加え、さらに消費電力を抑えられる。さらに、ユーザビリティを損なうことなく、用紙積載カセットの開閉を判別することが可能となる。

Claims

給紙装置の状態変化を検知する第１の検知部を有する画像形成装置に接続された給紙装置であって、
前記給紙装置の状態変化により状態が切り替わる検知スイッチ部と、
前記検知スイッチ部の状態を検知する第２の検知部と、
前記検知スイッチ部の状態に応じて得られる複数の検知信号をシリアル信号に変換する信号変換部と、
前記第１の検知部と前記第２の検知部とを接続する通信線と、
前記第１の検知部と前記信号変換部とを接続する信号線と、
を有し、
前記給紙装置が省エネ状態でない第１の状態では、前記第２の検知部は前記検知スイッチ部の状態を検知し、前記第１の検知部は前記第２の検知部にて検知された状態を示す情報を、前記通信線を介して受信することで前記給紙装置の状態変化を検知し、
前記給紙装置が省エネ状態である第２の状態では、前記第２の検知部は前記検知スイッチ部の状態を検知せず、前記第１の検知部は前記信号変換部にて変換された前記シリアル信号を、前記信号線を介して受信することで前記給紙装置の状態変化を検知することを特徴とする給紙装置。
前記通信線は、複数の給紙装置が前記画像形成装置に接続される場合、前記複数の給紙装置で共通して使用されることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
前記給紙装置は、前記画像形成装置に着脱可能であり、少なくとも１つの用紙積載カセットを有し、
前記検知スイッチ部は、前記用紙積載カセットの開閉により状態が切り替わることを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙装置。
前記検知スイッチ部は、前記給紙装置の状態によりオンオフが切り替わる複数の検知スイッチを有し、
前記第２の検知部は、前記複数の検知スイッチのオンオフの組み合わせにより、前記用紙積載カセットの開閉状態と前記用紙積載カセットに積載された用紙の用紙サイズを識別することを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。
前記第１の状態は、前記給紙装置が通電された状態であり、
前記第２の状態は、前記給紙装置が非通電の状態であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の給紙装置。
前記第２の検知部は、前記第１の状態において通電されて動作し、前記第２の状態において非通電の状態となり動作せず、
前記信号変換部は、前記第２の状態において前記画像形成装置の電源により電力が供給されることを特徴とする請求項５に記載の給紙装置。
前記信号変換部は、前記給紙装置の用紙積載カセットごとに異なるレベルの信号に変換し、
前記第１の検知部は、変換された前記シリアル信号のレベルに従って、前記用紙積載カセットそれぞれの状態変化を検知することを特徴とする請求項３に記載の給紙装置。
給紙装置の状態変化を検知する第１の検知部を有し、
前記第１の検知部の検知結果により給紙装置の状態変化を検知する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の給紙装置が接続された画像形成装置。
前記第１の検知部は、前記第２の状態において、前記信号線を介して受信したシリアル信号により、前記給紙装置の用紙積載カセットの開閉状態を検知することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記第１の検知部は、前記給紙装置から前記信号線を介して受信するシリアル信号のレベルと、前記給紙装置の用紙積載カセットそれぞれとが対応づけられた情報を保持し、
前記情報を用いて、前記第１の検知部は、状態変化が生じた給紙装置の用紙積載カセットを特定することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記第１の検知部は、前記給紙装置の状態変化を確認する際に、前記給紙装置の前記信号変換部への電力を供給するように制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。