JP6157230B2 - 画像形成システム及び状態検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ並びに複写機等の画像形成装置と画像形成装置に着脱可能なオプション装置とからなる画像形成システムに関するもので、特にオプション装置の状態検知に関するものである。

画像形成装置には、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装置が接続されることがある。その際に、画像形成装置は、記録材の給紙動作や搬送動作を行うために、オプション装置の状態を確認する必要がある。状態の一つとして、オプション装置のドアやカセットの開閉状態の検知を行う。開閉状態の検知は、例えば画像形成装置がスリープからスタンバイに移行するトリガとしても利用できるため、ユーザビリティの観点からも省エネモード時にも検知することが求められている。

従来のオプション装置の開閉検知の一例について説明する。例えば、オプション装置としての給紙カセットの開閉検知用のスイッチと抵抗とを並列に接続し、給紙カセットを多段に接続する。このときに、抵抗分圧比により生じるアナログ電圧値から給紙カセットの開閉状態を検知するという方法が開示されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

図９に、従来の画像形成装置とオプション装置において開閉状態の検知を行うための回路構成を示す。画像形成装置に備えられた演算処理装置であるところのＣＰＵ１００には電源Ｖ１から、オプション装置に備えられたＣＰＵ２００には電源Ｖ２からそれぞれ電力が供給されている。電源Ｖ１とグランドとの間には、複数の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と各々の抵抗に直列に接続されたスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３が配置されている。スイッチ検知手段であるところのＣＰＵ２００上の入力ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３と抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３との間にそれぞれ接続されており、ＣＰＵ２００で各スイッチのＯＮ／ＯＦＦを検知することで開閉状態を検知できる。つまり、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３により、オプション装置のドアやカセットの開閉が検知できる。

ここで、省電力モードにおける動作に関して説明する。省電力モードとは、画像形成を行っていない状態での消費電力を抑えるために、電力の供給や通信を切断した状態にすることである。従来の画像形成装置においては、ＣＰＵ２００の電力の供給を遮断することで、消費電力を抑えようとすることがある。

しかしながら、ＣＰＵ２００の動作が停止している省電力モードにおいても、ユーザビリティ向上のためにスイッチの論理変化を検知したいという要望が有る。例えば、給紙カセットや内部アクセス用ドア、操作パネルなどの状態変化をスイッチにより検知できれば、ユーザの画像形成装置に対するアクセスを検知できる。つまりユーザが給紙カセットを開いた場合であれば、記録材を追加したり、入れ替えたりして、画像形成を開始させることが予想される。したがって、給紙カセットが開く等の動作によってスイッチが変化したことを検知して、省電力モードからスタンバイモードに移行しておくことで、プリント命令が来た場合に必要となるプリント開始までの時間を短縮でき、ユーザビリティが向上する。

この場合、複数存在するスイッチのどれが操作されたかを判別する必要はなく、どれか１つでも変化したことを検知できれば良いため、図９に示すように、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の信号でＯＲ回路２４を構成する。このＯＲ回路２４には電源Ｖ１が供給されている。ＯＲ回路２４からの出力をＣＰＵ１００の入力ポートＰｉに接続することで、省電力モード時においてもスイッチの変化をＣＰＵ１００で検知できる。ＣＰＵ１００はスイッチの変化を検知すると、省電力モードからスタンバイモードへと移行させる。

このように、従来の画像形成装置においては、画像形成装置１と給紙オプション２３間には２系統の電源線と３本の通信線、１本の検知信号線の計６本の線を備えることで、省電力モードにおいてもＣＰＵ１００でスイッチの変化を検知できる構成となっている。

特開２００６−１１９２３９ 特開２００４−１１７６２３

しかしながら、従来の方法でスイッチの変化を検知するためには、スイッチに電源Ｖ１を供給する必要があり、信号線が増加していた。また、ＯＲ回路の追加や、ＯＲ回路の出力を専用の信号線を用いてＣＰＵ１００と接続する必要があり、信号線が増加していた。このように、専用の信号線や回路を追加せねばならず、コストアップとなってしまうという課題があった。

本出願に係る発明は、消費電力の少ない省電力モードにおいても、コストアップを抑制して外部装置の状態変化を検知することを目的とする。

上記目的を達成するため、画像形成装置と外部装置が接続可能であり、前記画像形成装置から前記外部装置へ信号を送信する第１の信号線と、前記外部装置から前記画像形成装置へ信号を送信する第２の信号線と、前記外部装置の状態変化を検知する検知手段と、前記検知手段に電力を供給する供給手段と、を備え、前記画像形成装置と前記外部装置に電力が供給される第１のモードと前記第１のモードより前記外部装置に供給される電力の少ない第２のモードと、を有する画像形成システムであって、前記第１のモードでは、前記供給手段により前記検知手段に電力を供給し、前記第１の信号線を介して前記画像形成装置から前記外部装置へ信号を送信し、前記第２の信号線を介して前記外部装置から前記画像形成装置へ信号を送信し、前記第２のモードでは、前記第１の信号線を介して前記画像形成装置から前記検知手段に電力を供給し、前記第２の信号線を介して前記外部装置から前記画像形成装置へ前記検知手段により検知された前記外部装置の状態変化に関する情報を送信することを特徴とする。

本発明の構成によれば、消費電力の少ない省電力モードにおいても、コストアップを抑制して外部装置の状態変化を検知できる。

画像形成装置の概略構成図 給紙カセット８−ａの開閉状態を検知するための回路構成 通常モードと省電力モードにおける、各部位の状態をまとめた表 省電力モードでのスイッチ開閉検知の流れを説明したフローチャート 画像形成装置の概略構成図 給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃの開閉状態を検知するための回路構成 画像形成装置の概略構成図 給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃの開閉状態を検知するための回路構成 従来の画像形成装置とオプション装置において開閉状態の検知を行うための回路構成

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（第１の実施形態）
［画像形成装置の説明］
図１は、本実施形態における画像形成システムとしての画像形成装置の概略構成図である。像但持体である感光ドラム２は、黒色の現像剤（トナー）を収容したプロセスカートリッジ３に回転自在にその両端を支持されている。そして、図示しない駆動モータにより一方の端部に駆動力が伝達され、時計周り方向に回転駆動される。表面に有機光導電体層を塗布された感光ドラム２は、帯電バイアスが印加された帯電ローラ４により、表面が一様に帯電される。帯電された感光ドラム２上は、レーザスキャナユニット５から発せられたレーザ光６により選択的に露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム２上に形成された静電潜像は、現像バイアスが印加された現像ローラ７により、トナー像として現像される。

給紙カセット８には記録材９が積載されている。記録材９は図示しない駆動モータにより所定のタイミングで駆動される給紙ローラ１０により給送される。給紙された記録材９は、分離パッド１１の摩擦力により１枚に分離され、搬送ローラ１２に搬送される。記録材９は、搬送ローラ１２からレジストローラ１３に搬送され、感光ドラム２と転写ローラ１４とが当接する転写位置に搬送される。転写位置に搬送された記録材９に、所定のバイアスを印加された転写ローラ１４により、感光ドラム２上のトナー像が転写される。トナー像を転写された記録材９は、定着ローラ１５に搬送され、熱と圧力により記録材９上のトナー像が定着される。定着ローラ１５により定着された記録材９は、排出ローラ１６，１７，１８により搬送され、排紙トレイ１９上に排出され、積載される。

給紙カセットは、矢印Ａ方向に移動させることで着脱でき、記録材９の補充を行うことができる。開閉ドア２０は軸２１を中心に回動可能であり、開閉ドア２０を回動させた時の本体開口部よりプロセスカートリッジ３を着脱することができる。

外部装置（状態検知装置）としての給紙オプション２３は、画像形成装置１に接続可能であり、給紙カセット８−ａに積載された記録材９を画像形成装置１に対して給紙する装置である。給紙カセット８−ａは、画像形成装置１に設けられた給紙カセット８と同様の構成となっており、給紙カセット８の各部分に対応する箇所には、各々の符号に“−ａ”を付与した符号としている。ドロワーコネクタ５０は、画像形成装置１から給紙オプション２３に各種の情報を信号として送信するための部材である。ドロワーコネクタ５０は、給紙オプション２３に設けられたドロワーコネクタ５１−ａと接続される。ドロワーコネクタ５１−ａを経由して送信された信号を給紙オプション２３で受信する。ドロワーコネクタ５０、５１−ａは、通過する信号線の数に応じてサイズ及びコストがアップする構成となっている。

［回路構成図］
次に、図２を用いて本実施形態における給紙カセット８−ａの開閉状態を検知するための回路構成について説明する。ＣＰＵ１００は画像形成装置１に内蔵されており、電源Ｖ１から電力が供給されている。ＣＰＵ２００は給紙オプション２３の装置内に内蔵されており、電源Ｖ２から電力が供給されている。スイッチＳＷ４がＯＦＦになると電源Ｖ２への電圧の供給が遮断され、電圧が０Ｖになる。この、電源Ｖ２の電圧が０Ｖになり、ＣＰＵ２００に電力が供給されていない状態を、省電力モードと呼ぶ。一方、ＣＰＵ２００に電力が供給されている状態を通常モードと呼ぶ。

省電力モードでは、意図的に電源Ｖ２の電圧を落として消費電力を下げることを目的としている。このとき、ＣＰＵ２００の動作も停止する。電源Ｖ２を停止することで、ＣＰＵ２００などの負荷の消費電流に加え、電源Ｖ２を構成している回路（不図示）の消費電力も削減できる。なお、いずれのモードにおいても、ＣＰＵ１００には電源Ｖ１から常に電力が供給されており、ＣＰＵ１００は動作可能であるものとする。また、省電力モードから通常モードへの移行、及び通常モードから省電力モードへの移行は、ＣＰＵ１００によって制御される。

ＣＭＤ（コマンド信号線）、ＳＴＳ（ステータス信号線）、ＣＬＫ（クロック信号線）は、ＣＰＵ１００とＣＰＵ２００の間の通信を行うための３線シリアル通信線である。ＣＭＤは、ＣＰＵ１００からＣＰＵ２００へのコマンド信号を送る通信線である。ＳＴＳは、ＣＰＵ２００からＣＰＵ１００へのステータス信号を送る通信線である。ＣＬＫは、ＣＰＵ１００からＣＰＵ２００へのクロック信号を送る通信線である。３線シリアル通信線や電源Ｖ２は、前述したドロワーコネクタ等の簡易接続コネクタを用いて、画像形成装置１と給紙オプション２３間の接続が行われる。

スイッチＳＷ１は、給紙カセット８−ａの開閉状態に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り替わるスイッチであり、プルアップ抵抗Ｒ１と接続されている。プルアップ抵抗Ｒ１は、ダイオードＤ１とダイオードＤ２を介して、夫々ＣＬＫと電源Ｖ２に接続される。このため通常モードの場合、すなわち電源Ｖ２に電圧が供給されている場合、ＣＬＫの状態によらずプルアップ抵抗Ｒ１にはＤ２を経由した電圧Ｖ２が印加される。また、省電力モードの場合、すなわち電源Ｖ２に電圧が供給されていない場合、電源Ｖ２が０Ｖとなるため、プルアップ抵抗Ｒ１にはダイオードＤ１を経由してＣＬＫの電圧が印加される。

クロック信号は、コマンド信号やステータス信号を送信する際の基準として使用される信号であるため、ＣＰＵ１００とＣＰＵ２００の通信時、ＣＬＫには一定の周波数の信号が出力される必要がある。しかし、省電力モード時は、ＣＰＵ２００が停止しているため、クロック信号が出力される必要はない。そこで省電力モード時において、ＣＰＵ１００からＣＬＫにＨｉｇｈの信号を出力することで、スイッチＳＷ１の回路に電源を供給することが可能となる。なお、ＣＬＫに使用しているＣＰＵ１００の出力ポートから出力可能な電流値がスイッチＳＷ１に電源を供給するために必要な値に足りない場合は、ＣＰＵ１００とＣＰＵ２００間の通信に影響を与えない範囲で非反転バッファ等の電流増幅回路を追加すると良い。

通常モードにおいて、プルアップ抵抗Ｒ１に電源が供給されると、スイッチＳＷ１の電源の供給側には、スイッチＳＷ１の状態に応じて電圧が発生する。発生した電圧は、プルアップ抵抗Ｒ４を経由してＣＰＵ２００の入力ポートＰ１に入力される。これにより、ＣＰＵ２００はスイッチＳＷ１の開閉状態、すなわち給紙カセット８−ａの開閉状態を検知する事が可能となる。具体的には、スイッチＳＷ１がオープン状態であれば入力ポートＰ１はＨｉｇｈを検知し、スイッチＳＷ１がクローズ状態であれば入力ポートＰ１はＬｏｗを検知する。しかし、省電力モードに移行すると、ＣＰＵ２００の動作が停止するため、ＣＰＵ２００ではスイッチＳＷ１の開閉状態を検知することができなくなる。そこで、省電力モードにおいてスイッチＳＷ１の開閉状態を検知する方法を説明する。

スイッチＳＷ１の電源の供給側で発生する電圧は、プルアップ抵抗Ｒ７を経由してデジタルトランジスタＱ１のコレクタに入力される。デジタルトランジスタＱ１がオン状態の場合Ｌｏｗに固定され、デジタルトランジスタＱ１がオフ状態の場合、スイッチＳＷ１の電圧がそのままデジタルトランジスタＱ４のベースに印加される。デジタルトランジスタＱ１のベースは電源Ｖ２に接続されている。そのため、電源Ｖ２の電圧、すなわち省電力モードと通常モードの切り替えに応じて、デジタルトランジスタＱ１のオンオフが切り替わるように構成されている。

デジタルトランジスタＱ４のコレクタは、ＳＴＳに接続されており、ＣＰＵ１００近傍でプルアップ抵抗Ｒ１０により電源Ｖ１に接続されている。従って、省電力モードで電源Ｖ２がオフとなりＣＰＵ２００が停止している状態では、ＳＴＳがＨｉ−Ｚとなっている。そのため、デジタルトランジスタＱ４の状態がプルアップ抵抗Ｒ１０により、そのまま電圧としてＳＴＳを介してＣＰＵ１００に入力される。なお、ＣＰＵ２００のＳＴＳの出力部に保護用のダイオード等が内蔵されている場合、電源Ｖ２のオフ時にＳＴＳの出力部がＨｉ−Ｚとならない。この場合、電源Ｖ２のオフ時にＳＴＳがＨｉ−Ｚとなるバッファ等を追加することで、同等の機能を実現する事が可能となる。これにより、省電力モードにおいて、ＣＰＵ１００は給紙カセットの状態変化に関する情報としての、給紙カセット８−ａの開閉状態を検知することができる。

図３は、通常モードと省電力モードにおける、各部位の状態をまとめた表である。通常モード時は、電源Ｖ２に電圧が印加され、ＣＬＫにはクロック信号が送信され、ＳＴＳにはステータス信号が送信される、通常動作を行うことが分かる。省電力モード時には、電源Ｖ２に電圧が印加されないものの、ＣＬＫがＨｉｇｈとなることにより電源として動作し、デジタルトランジスタＱ４がスイッチＳＷ１の状態を出力し、ＣＰＵ１００で出力値を検知することができることが分かる。

なお、演算処理装置の一例としてＣＰＵを挙げて説明したが、ＣＰＵに限られるものではなく、ＤＳＰやマイクロコントローラでもよい。また、ここでは一例として、省電力モードにおいてＣＬＫにより電源を供給する状態を説明したがこれに限られるものではなく、ＣＭＤや他の信号線等、画像形成装置１から給紙オプション２３に信号を送信できる線であれば電源の供給に用いることができる。また、省電力モードを、電源Ｖ２の電圧が０Ｖになり、ＣＰＵ２００に電力が供給されていない状態として定義した。しかし、電源Ｖ２の電圧が０Ｖであることに限られるものではない。例えば、他の消費電力を低減するモードとして、ＣＰＵ２００には電力を供給するものの、動作の一部を制限することによりポートの論理が確認できなくなる状態でも、上述の制御を行うことで同様の効果を得ることができる。

［スイッチ開閉検知のフローチャート］
図４は、本実施形態における省電力モードでのスイッチ開閉検知の流れを説明したフローチャートである。Ｓ１０１において、ＣＰＵ１００は省電力モードに移行するか否かを判断する。省電力モードに移行する際には、Ｓ１０２において、ＣＰＵ１００はスイッチＳＷ４をＯＦＦさせ、電源Ｖ２への電圧の供給を遮断させる。これにより、ＣＰＵ２００の動作は停止状態となり、省電力モード中の消費電力を抑えることができる。

Ｓ１０３において、ＣＰＵ１００はＣＬＫにＨｉｇｈの信号を出力する。これにより、ＣＰＵ２００の動作が停止していても、スイッチＳＷ１の回路に電源を供給することが可能となる。Ｓ１０４において、ＣＰＵ１００はＳＴＳの出力を検知することで、スイッチＳＷ１の開閉を検知する。Ｓ１０５において、ＣＰＵ１００は、ＳＴＳの出力値からスイッチＳＷ１がオープンされたか否かを判断する。スイッチＳＷ１がオープンになると、Ｓ１０６において、ＣＰＵ１００は省電力モードから通常モードへの移行処理を行う。通常モードに移行することによって、プリント命令が来たときに必要となるプリント開始までの時間を短縮でき、ユーザビリティを向上できる。他にも、スイッチの変化を検知して、プリンタの操作方法をパネル等の表示部に表示することによって、ユーザビリティを向上することもできる。

このように、画像形成装置１と給紙オプション２３の間を、１系統の電源線と検知信号を兼ねた３本の通信線の計４本の線によって接続した。この状態において、省電力モードで用いる特別な信号線を追加することなく、省電力モードにおけるスイッチの開閉を検知できるようになった。よって、省電力モードにおいても、コストアップを抑制してスイッチの変化を検知できる。

（第２の実施形態）
先の第１の実施形態においては、１つの給紙カセットが接続された際の省電力モードにおけるスイッチの開閉検知の方法について説明した。本実施形態においては、複数の給紙カセットが接続された際の省電力モードにおけるスイッチの開閉検知の方法について説明する。なお、先の第１の実施形態と同様の構成については、ここでの説明は省略する。

［画像形成装置の説明］
図５は、本実施形態における画像形成装置の概略構成図である。なお、先の第１の実施形態の図１と同じ構成には同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。本実施形態においては、給紙オプション２３は三段の給紙カセットを備えている。画像形成装置１の各部分に対応する箇所に、一段目は“−ａ”、二段目は“−ｂ”、三段目は“−ｃ”を付与した符号としている。ここで給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃは、画像形成装置１に設けられた給紙カセット８と同様の構成となっている。

［回路構成図］
次に、図６を用いて本実施形態における給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃの開閉状態を検知するための回路構成について説明する。なお、先の第１の実施形態の図２と同じ構成には同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。

給紙オプション２３は、給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃの開閉を検知するために、夫々の給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃに対応したスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３を有している。スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３は、夫々プルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と接続されている。このプルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はダイオードＤ１とダイオードＤ２を介して、夫々ＣＬＫと電源Ｖ２に接続される。通常モード及び省電力モードにおける電源供給メカニズムに関しては、先の第１の実施形態の図２で説明したものと同様である。なお、本実施形態においては、複数のスイッチ回路に電流を供給しているため、ＣＬＫに使用しているＣＰＵ１００の出力ポートから出力可能な電流値が足りなくなることを考慮して、電流増幅用の非反転バッファＢ１を追加している。（もちろんＣＰＵ１００の出力ポートから出力可能な電流値が十分であれば、バッファＢ１は不要である。）
通常モードにおいて、プルアップ抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に電源が供給されると、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の電源の供給側には、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の状態に応じて電圧が発生する。発生した電圧はプルアップ抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６を経由してＣＰＵ２００の入力ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３に入力される。これにより、ＣＰＵ２００はスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の開閉状態、すなわち給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃの開閉状態を検知する事が可能となる。具体的には、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３がオープン状態であれば入力ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３はＨｉｇｈを検知し、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３がクローズ状態であれば入力ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３はＬｏｗを検知する。しかし、省電力モードに移行すると、ＣＰＵ２００の動作が停止するため、第１の実施形態と同様にＣＰＵ２００ではスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の開閉状態を検知することができなくなる。そこで、省電力モードにおいてスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の開閉状態を検知する方法を説明する。

スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の電源の供給側で発生する電圧は、プルアップ抵抗Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９を経由してデジタルトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３のコレクタに入力される。デジタルトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３がオン状態の場合Ｌｏｗに固定され、デジタルトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３がオフ状態の場合、スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の電圧がそのままデジタルトランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６のベースに印加される。デジタルトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３のベースは電源Ｖ２に接続されている。そのため、電源Ｖ２の電圧、すなわち省電力モードと通常モードの切り替えに応じて、デジタルトランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３のオンオフが切り替わるように構成されている。

デジタルトランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６のコレクタは、ＳＴＳにワイヤードオア構成で接続されており、ＣＰＵ１００近傍でプルアップ抵抗Ｒ１０により電源Ｖ１に接続されている。従って、省電力モードで電源Ｖ２がオフとなりＣＰＵ２００が停止している状態では、ＳＴＳがＨｉ−Ｚとなっている。そのため、デジタルトランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６が全てオフの場合、プルアップ抵抗Ｒ１０により、ＨｉｇｈがＳＴＳを介してＣＰＵ１００に入力される。また、デジタルトランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６のいずれか一つでもオンの場合、ＬｏｗがＳＴＳを介してＣＰＵ１００に入力される。

このように、給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃがクローズの場合にスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３がクローズとなるようにする。これにより、省電力モードにおいて、いずれか一つの給紙カセットがオープンになると、ＳＴＳを介してＬｏｗがＣＰＵ１００に入力されるため、いずれか一つの給紙カセットがオープンであると検知することができる。いずれか一つの給紙カセットがオープンであると検知すると、省電力モードから通常モードに移行させる。通常モードに移行することによって、プリント命令が来たときに必要となるプリント開始までの時間を短縮でき、ユーザビリティを向上できる。他にも、スイッチの変化を検知して、プリンタの操作方法をパネル等の表示部に表示することによって、ユーザビリティを向上することもできる。

なお、給紙カセットがオープンとなると、ＣＰＵ１００によって、電源Ｖ２に電圧が供給されるようになる。電源Ｖ２に電圧が供給されることによって、ＣＰＵ２００が復帰し、一段目から三段目のどの給紙カセットがオープンとなったかを検知する。また、ここでは一例として三段の給紙カセットを備える給紙オプションの説明を行ったが、これに限られるものではなく、複数の給紙カセットを備える給紙オプションにおいて、同様の制御を行うことが可能である。

なお、スイッチ開閉検知の流れについては、先の第１の実施形態とほぼ同じであるため、ここでの詳細な説明は省略する。先の図４のＳ１０４、Ｓ１０５における“スイッチＳＷ１”を、“スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のいずれか”と置き換えれば、本実施形態のスイッチ開閉検知の流れとなる。

このように、画像形成装置１と給紙オプション２３の間を、１系統の電源線と検知信号を兼ねた３本の通信線の計４本の線によって接続した。この状態において、省電力モードで用いる特別な信号線を追加することなく、省電力モードにおけるスイッチの開閉を検知できるようになった。よって、省電力モードにおいても、コストアップを抑制してスイッチの変化を検知できる。

（第３の実施形態）
先の第１、第２の実施形態においては、１つの給紙オプションが接続された際の省電力モードにおけるスイッチの開閉検知の方法について説明した。本実施形態においては、複数の給紙オプションが接続された際の省電力モードにおけるスイッチの開閉検知の方法について説明する。なお、先の第１、第２の実施形態と同様の構成については、ここでの説明は省略する。

［画像形成装置の説明］
図７は、本実施形態における画像形成装置の概略構成図である。なお、先の第１、第２の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。本実施形態においては、多段の給紙オプションが接続されており、給紙オプションは夫々給紙カセットを備えている。ここでは、給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ、２３−ｃの三段積みである。給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ、２３−ｃと画像形成装置１の各部分に対応する箇所に、一段目は“−ａ”、二段目は２−ｂ“、三段目は”−ｃ“を付与した符号としている。ここで給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃは、画像形成装置１に設けられた給紙カセット８と同様の構成となっている。

ドロワーコネクタ５０、５０−ａ、５０−ｂ，５０−ｃは、上流側の画像形成装置、又は給紙オプション２３からの信号を下流側の給紙オプション２３に供給するための部材である。下流側の給紙オプション２３に設けられたドロワーコネクタ５１−ａ、５１−ｂ、５１−ｃと接続され、ドロワーコネクタ５１−ａ、５１−ｂ、５１−ｃを経由して下流側の給紙オプション２３に信号を送る。これらのドロワーコネクタは、通過する信号線の数に応じてサイズ及びコストがアップする。

［回路構成図］
次に、図８を用いて本実施形態における給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃの開閉状態を検知するための回路構成について説明する。なお、先の第１、第２の実施形態と同じ構成には同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。

複数段の接続が可能な給紙オプション２３は、一段のみで使用される場合や、任意の複数段で使用される場合を鑑み、夫々の給紙オプション２３にＣＰＵ２００が備えられている。本実施形態においては、三段の給紙オプションが接続される構成となっているため、給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ、２３−ｃが夫々ＣＰＵ２００−ａ、ＣＰＵ２００−ｂ、ＣＰＵ２００−ｃを備えている。これらのＣＰＵ２００−ａ、ＣＰＵ２００−ｂ、ＣＰＵ２００−ｃと画像形成装置１のＣＰＵ１００との通信は、ＣＰＵ１００をマスターとしたシリアル通信のバスラインで接続されている。ＣＰＵ１００に接続されたＣＭＤ、ＳＴＳ、ＣＬＫの各ラインが、並列にＣＰＵ２００−ａ、ＣＰＵ２００−ｂ、ＣＰＵ２００−ｃに接続されている。

また、接続される給紙オプションの数が増減した場合でも、各給紙オプション２３を正しく認識するために、自身より下流のＣＰＵと接続されているＣＭＤラインには、ゲートＧ１が設けられている。このゲートＧ１によりＣＰＵ間の通信が確立し、接続されたＣＰＵにＩＤが割り当てられる。ＩＤが割り当てられた後、出力ポートＰＯを制御してゲートＧ１を開放し、ＣＰＵ間の通信が可能となる。このような構成とすることで、接続される給紙オプションの数が定まっていない場合でも、ＣＰＵ１００は正しく給紙オプション２３がいくつ接続されているかを認識することができる。

給紙オプション２３−ａ、２３−ｂ、２３−ｃは、給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃの開閉を検知するために、夫々の給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃに対応したスイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃを有している。スイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃは、夫々プルアップ抵抗Ｒ１−ａ、Ｒ１−ｂ、Ｒ１−ｃと接続されている。このプルアップ抵抗Ｒ１−ａ、Ｒ１−ｂ、Ｒ１−ｃはダイオードＤ１−ａ、Ｄ１−ｂ、Ｄ１−ｃとダイオードＤ２−ａ、Ｄ２−ｂ、Ｄ２−ｃを介して、夫々ＣＬＫと電源Ｖ２に接続される。通常モード及び省電力モードにおける電源供給メカニズムに関しては、先の第１の実施形態での図２で説明したものと同様である。なお、本実施形態においては、複数のスイッチ回路に電流を供給しているため、ＣＬＫに使用しているＣＰＵ１００の出力ポートから出力可能な電流値が足りなくなることを考慮して、電流増幅用の非反転バッファＢ１を追加している。（もちろんＣＰＵ１００の出力ポートから出力可能な電流値が十分であれば、バッファＢ１は不要である。）
通常モードにおいて、プルアップ抵抗Ｒ１−ａ、Ｒ１−ｂ、Ｒ１−ｃに電源が供給されると、スイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃの電源の供給側は、スイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃの状態に応じて電圧が発生する。発生した電圧はプルアップ抵抗Ｒ４−ａ、Ｒ４−ｂ、Ｒ４−ｃを経由してＣＰＵ２００の入力ポートＰ１−ａ、Ｐ１−ｂ、Ｐ１−ｃに入力される。これにより、ＣＰＵ２００はスイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃの開閉状態、すなわち給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃの開閉状態を検知する事が可能となる。具体的には、スイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃがオープン状態であれば入力ポートＰ１−ａ、Ｐ１−ｂ、Ｐ１−ｃはＨｉｇｈを検知する。スイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃがクローズ状態であれば、入力ポートＰ１−ａ、Ｐ１−ｂ、Ｐ１−ｃはＬｏｗを検知する。しかし、省電力モードに移行すると、ＣＰＵ２００−ａ、ＣＰＵ２００−ｂ、ＣＰＵ２００−ｃの動作が停止する。よって、第１の実施形態と同様にＣＰＵ２００−ａ、ＣＰＵ２００−ｂ、ＣＰＵ２００−ｃではスイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃの開閉状態を検知することができなくなる。そこで、省電力モードにおいてスイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃの開閉状態を検知する方法を説明する。

スイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃの電源の供給側で発生する電圧は、プルアップ抵抗Ｒ７−ａ、Ｒ７−ｂ、Ｒ７−ｃを経由してデジタルトランジスタＱ１−ａ、Ｑ１−ｂ、Ｑ１−ｃのコレクタに入力される。デジタルトランジスタＱ１−ａ、Ｑ１−ｂ、Ｑ１−ｃがオン状態の場合Ｌｏｗに固定される。また、デジタルトランジスタＱ１−ａ、Ｑ１−ｂ、Ｑ１−ｃがオフ状態の場合、スイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃの電圧がそのままデジタルトランジスタＱ４−ａ、Ｑ４−ｂ、Ｑ４−ｃのベースに印加される。デジタルトランジスタＱ１−ａ、Ｑ１−ｂ、Ｑ１−ｃのベースは電源Ｖ２に接続されている。そのため、電源Ｖ２の電圧、すなわち省電力モードと通常モードの切り替えに応じて、デジタルトランジスタＱ１−ａ、Ｑ１−ｂ、Ｑ１−ｃのオンオフが切り替わるように構成されている。

デジタルトランジスタＱ４−ａ、Ｑ４−ｂ、Ｑ４−ｃのコレクタは、ＳＴＳにワイヤードオア構成で接続されており、ＣＰＵ１００近傍でプルアップ抵抗Ｒ１０により電源Ｖ１に接続されている。従って省電力モードで電源Ｖ２がオフとなりＣＰＵ２００−ａ、ＣＰＵ２００−ｂ、ＣＰＵ２００−ｃが停止している状態では、ＳＴＳがＨｉ−Ｚとなっている。そのため、デジタルトランジスタＱ４−ａ、Ｑ４−ｂ、Ｑ４−ｃが全てオフの場合、プルアップ抵抗Ｒ１０により、ＨｉｇｈがＳＴＳを介してＣＰＵ１００に入力される。また、デジタルトランジスタＱ４−ａ、Ｑ４−ｂ、Ｑ４−ｃのいずれか一つでもオンの場合、ＬｏｗがＳＴＳを介してＣＰＵ１００に入力される。

このように、給紙カセット８−ａ、８−ｂ、８−ｃがクローズの場合にスイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃがクローズとなるようにする。これにより、省電力モードにおいて、いずれか一つの給紙カセット８がオープンになると、ＳＴＳを介してＬｏｗがＣＰＵ１００に入力されるため、いずれか一つの給紙カセットがオープンであると検知することができる。いずれか一つの給紙カセットがオープンであると検知すると、省電力モードから通常モードに移行させる。通常モードに移行することによって、プリント命令が来たときに必要となるプリント開始までの時間を短縮でき、ユーザビリティを向上できる。他にも、スイッチの変化を検知して、プリンタの操作方法をパネル等の表示部に表示することによって、ユーザビリティを向上することもできる。

なお、給紙カセットがオープンとなると、ＣＰＵ１００によって、電源Ｖ２に電圧が供給されるようになる。電源Ｖ２に電圧が供給されることによって、ＣＰＵ２００−ａ、ＣＰＵ２００−ｂ、ＣＰＵ２００−ｃが復帰し、一段目から三段目のどの給紙カセットがオープンとなったかを検知する。また、ここでは一例として三段の給紙オプションが接続される構成について説明を行ったが、これに限られるものではなく、複数の給紙オプションが接続される構成において、同様の制御を行うことができる。

なお、スイッチ開閉検知の流れについては、先の第１の実施形態とほぼ同じであるため、ここでの詳細な説明は省略する。先の図４のＳ１０４、Ｓ１０５における“スイッチＳＷ１”を、“スイッチＳＷ１−ａ、ＳＷ１−ｂ、ＳＷ１−ｃのいずれか”と置き換えれば、本実施形態のスイッチ開閉検知の流れとなる。

このように、画像形成装置１と給紙オプション２３の間を、１系統の電源線と検知信号を兼ねた３本の通信線の計４本の線によって接続した。この状態において、省電力モードで用いる特別な信号線を追加することなく、省電力モードにおけるスイッチの開閉を検知できるようになった。よって、省電力モードにおいても、コストアップを抑制してスイッチの変化を検知できる。

［変形例］
なお、画像形成装置の一例としてモノクロ画像を形成する装置を説明したが、これに限られるものではなく、カラー画像を形成する装置であってもよい。また、給紙カセット８の開閉を検知する場合の動作に関して説明したが、これに限られるものではなく、例えばジャム処理用のドア等、他の開閉部材に対しても適用可能である。また、開閉の検知手段としてスイッチを用いた場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、フォトセンサ等を用いて検知してもよい。また、オプション装置として給紙オプションを例に説明したが、これに限られるものではなく、排紙オプション等の画像形成装置に着脱可能なオプション等の検知を行うこともできる。

また、画像形成装置１と給紙オプション２３間の通信手段として、３線シリアル通信を用いた場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば２線式のＵＡＲＴやＩ２Ｃ等の入出力を備えた通信手段でも同様の制御を行うことができる。つまり、通常モードにおいて画像形成装置１から給紙オプション２３に信号を送る線が、省電力モードにおいて画像形成装置１から給紙オプション２３に電源を供給する線となる。また、通常モードにおいて給紙オプション２３から画像形成装置１に信号を送る線が、省電力モードにおいて給紙オプション２３の開閉状態を画像形成装置１に送る線となる。

また、画像形成装置１と給紙オプション２３間の通信を例に説明したが、画像形成装置に限れるものではなく、パソコンと周辺機器等の様に本体とオプション装置から成り、通信を行うものでも同様の制御を行うことが可能である。

１ 画像形成装置
２３ 給紙オプション
ＳＷ スイッチ
ＣＭＤ コマンド信号線
ＳＴＳ ステータス信号線
ＣＬＫ クロック信号線

Claims (14)

1. 画像形成装置と外部装置が接続可能であり、
   前記画像形成装置から前記外部装置へ信号を送信する第１の信号線と、
   前記外部装置から前記画像形成装置へ信号を送信する第２の信号線と、
   前記外部装置の状態変化を検知する検知手段と、
   前記検知手段に電力を供給する供給手段と、を備え、
   前記画像形成装置と前記外部装置に電力が供給される第１のモードと前記第１のモードより前記外部装置に供給される電力の少ない第２のモードと、を有する画像形成システムであって、
   前記第１のモードでは、
   前記供給手段により前記検知手段に電力を供給し、前記第１の信号線を介して前記画像形成装置から前記外部装置へ信号を送信し、前記第２の信号線を介して前記外部装置から前記画像形成装置へ信号を送信し、
   前記第２のモードでは、
   前記第１の信号線を介して前記画像形成装置から前記検知手段に電力を供給し、前記第２の信号線を介して前記外部装置から前記画像形成装置へ前記検知手段により検知された前記外部装置の状態変化に関する情報を送信することを特徴とする画像形成システム。
2. 前記外部装置は、
   外部装置の状態変化を検知する検知手段と、
   前記検知手段に電力を供給する供給手段と、を備え、
   前記第１のモードでは、
   前記供給手段により前記検知手段に電力を供給し、
   前記第２のモードでは、
   前記第１の信号線を介して画像形成装置から供給される電力が前記検知手段に供給され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. 前記第２のモードでは、前記供給手段からの電力の供給を遮断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成システム。
4. 前記第２のモードにおいて、前記画像形成装置は、前記第２の信号線を介して送信される前記状態変化に関する情報に基づき前記外部装置に状態変化があったと判断すると、前記第１のモードに切り替えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成システム。
5. 前記外部装置は、複数の給紙カセットを有し、
   前記第２の信号線を介して、前記複数の給紙カセットのうちいずれかの給紙カセットに状態変化が発生すると、前記状態変化に関する情報が送信されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成システム。
6. 前記画像形成装置と複数の外部装置が接続可能であり、
   前記第２の信号線を介して、前記複数の外部装置のうちいずれかの外部装置に状態変化が発生すると、前記状態変化に関する情報が送信されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成システム。
7. 検知手段は、前記複数の給紙カセットの状態変化に関する情報を前記第２の信号線を介して前記画像形成装置に送信させるための、前記複数の給紙カセットに対応する複数のトランジスタを有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成システム。
8. 前記複数の外部装置のそれぞれに備えられている検知手段のうち、いずれの検知手段によって検知された前記状態変化に関する情報も前記第２の信号線を介して前記画像形成装置に送信されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成システム。
9. 前記第１の信号線は、前記画像形成装置から前記外部装置にクロックを送信するためのクロック信号線、又は前記画像形成装置から前記外部装置にコマンドを送信するためのコマンド信号線であり、
   前記第２の信号線は、前記外部装置から前記画像形成装置にステータスを送信するためのステータス信号線であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成システム。
10. 前記画像形成装置は、画像形成装置の動作を制御する第１の制御手段を備え、
    前記外部装置は、外部装置の動作を制御する第２の制御手段を備え、
    前記第１の制御手段と前記第２の制御手段は、前記第１の信号線及び前記第２の信号線を用いて通信を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成システム。
11. 外部からの信号を受信する第１の信号線と、
    外部へ信号を送信する第２の信号線と、
    装置の状態変化を検知する検知手段と、
    前記検知手段に電力を供給する供給手段と、を備え、
    状態検知装置に電力が供給される第１のモードと前記第１のモードより状態検知装置に供給される電力の少ない第２のモードと、を有する状態検知装置であって、
    前記第１のモードでは、
    前記供給手段により前記検知手段に電力を供給し、前記第１の信号線を介して外部からの信号を受信し、前記第２の信号線を介して外部へ信号を送信し、
    前記第２のモードでは、
    前記第１の信号線を介して外部から前記検知手段に電力が供給され、前記第２の信号線を介して外部へ前記検知手段により検知された装置の状態変化に関する情報を送信することを特徴とする状態検知装置。
12. 前記第２のモードでは、前記供給手段からの電力の供給を遮断することを特徴とする請求項１１に記載の状態検知装置。
13. 複数の給紙カセットを有し、
    前記第２の信号線を介して、前記複数の給紙カセットのうちいずれかの給紙カセットに状態変化が発生すると、外部へ前記状態変化に関する情報を送信することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の状態検知装置。
14. 前記検知手段は、前記複数の給紙カセットの状態変化に関する情報を外部へ前記第２の信号線を介して送信するための、前記複数の給紙カセットに対応する複数のトランジスタを有することを特徴とする請求項１３に記載の状態検知装置。

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