JPH07141060A

JPH07141060A - 信号転送システム

Info

Publication number: JPH07141060A
Application number: JP5290923A
Authority: JP
Inventors: Tomio Yamashita; 富夫山下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1995-06-02

Abstract

(57)【要約】【目的】電力供給および制御用信号のための線数を減
少させると同時に、省電力化およびシステム構成の自由
度の増加を図る。【構成】電源供給と通信・制御とを同一線で行うため
のシリアル信号重畳電源供給方式と、接続された負荷量
に対応して電源部の電力供給能力を調整するための省電
力方式と、負荷（８，９，１０，１１）が接続されてい
ない時、あるいは露出された接続部が短絡状態にある
時、その接続を遮断するための検知方式とに従って複数
のオプション機器（８，９，１０，１１）を駆動すると
共に、これらオプション機器のセット位置を固定化する
ことのない位置認識方式を採った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主制御機器側から電源
を内蔵しない縦続接続型のオプション機器側へ電力を供
給する際に、電源ラインを介して当該オプション機器を
制御するための信号転送システムに関するものである。

【０００２】更に詳述すれば本発明は、マイクロコンピ
ュータ等を組み込んだ主制御機器から、電源を内蔵する
ことなく主制御機器の電源より電力供給を受けるオプシ
ョン機器（例えば、レーザビームプリントシステムにお
いて、レーザビームプリンタ本体に接続される各種紙
サイズがセットされた自動給紙用カセット装置，Ｎ段
迄追加接続可能なソータ郡）を制御するのに好適な、信
号転送システムに関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来から一般に知られているとおり、主
制御機器とオプション機器を電気的に接続する場合は、
電源線と信号線が分離されているため、オプション機器
の接続数が増加するに伴って、コネクタの数も増加して
いった。

【０００４】また、オプション機器のセット位置につい
ては、制御用プログラムに対応した認識番号（ＩＤ）を
予めスイッチ等でセットすると共に、オプション機器自
体の物理的セット位置も固定化されていた。

【０００５】更に、主制御機器側に直列型（通称ドロッ
パタイプ）の電源を備えている場合には、最大負荷に対
応した設計となっているため、小負荷の場合には単に熱
としてエネルギーを放出しており、最適負荷電流以外で
の効率低下は避けられない状況にあった。

【０００６】しかも、電源端子が露出していると漏電・
短絡・感電のおそれがあるため、接続部へのカバー装着
などが必須となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の主
制御機器と複数のオプション機器を接続するシステムに
あっては、以下に列挙する欠点がみられた。

【０００８】（１）電力供給線および制御用信号線が増
加してしまう：（２）オプション機器の接続態様に自由度がない：（３）省電力設計がなされていない：（４）コネクタの構造が複雑化してコストアップになる
と同時に、信頼性も低下していった。

【０００９】よって本発明の目的は上述の点に鑑み、電
力供給および制御用信号のための線数を減少させると同
時に、省電力化およびシステム構成の自由度の増加を図
った信号転送システムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、主制御機器に対して、電源を内蔵しな
い複数のオプション機器を縦続接続し、該オプション機
器に電力を供給するための電源ライン上に制御用シリア
ル通信信号を重畳させる信号転送システムであって、接
続された前記オプション機器の負荷状態に応じて、前記
主制御機器側からの供給電力量を調整する手段と、前記
オプション機器が接続されていない時、あるいは、電源
ライン用の接続端子が短絡状態にある時、前記電源ライ
ンを遮断する手段と、前記オプション機器の接続順位を
認識する位置検出手段とを備え、前記オプション機器の
接続順位に拘りなく駆動制御を行うものである。

【００１１】すなわち本発明は、電源供給と通信・制御
とを同一線で行うためのシリアル信号重畳電源供給方式
と、接続された負荷量に対応して電源部の電力供給能力
を調整するための省電力方式と、負荷が接続されていな
い時、あるいは露出された接続部が短絡状態にある時、
その接続を遮断するための検知方式とに従ってオプショ
ン機器を駆動すると共に、オプション機器のセット位置
を固定化することのない位置認識方式を採ったものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明の上記構成により、信号線・電源供給線
の線数を最少化すること：負荷であるオプション機器の
種類を判断して、負荷に対応した電力回路を選択するこ
と：オプション機器が接続されていない時、又は接続端
子が異物等で短絡状態にある時、接続端子を遮断するこ
と：負荷接続位置の認識と制御を自動的に行うこと：が
可能となる。

【００１３】

【実施例】以下に詳述する本発明の一実施例では、主制
御機器（プリンタ）の電源供給線にシリアル通信信号を
重畳して転送し、オプション機器側に信号分離のための
回路を備え、双方向信号転送に対応するために主制御機
器及びオプション機器の双方に信号分離手段と重畳手段
を備えた。また、主制御装置側の電源回路を負荷量に対
応して、数回路の選択を行える様にした。さらに、電流
検出回路を持ち、設定電流を越えた場合にはオプション
用電源回路を遮断する様にすると共に、主制御機器（プ
リンタ）のＣＰＵに割り込みを掛け、異常を認知可能と
した。

【００１４】以下、添付した側面図（図１，図２）と回
路ブロック図（図３〜図７）とフローチャート（図８〜
図１２）を参照して、本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

【００１５】図１において、（１）はレーザ・ビーム・
プリンタ本体（ＬＢＰ）であり、（１ａ）は給紙カセッ
ト、（１ｂ）は給紙ローラ、（１ｃ）はガイドローラ、
（１ｄ）は画像形成用感光ドラム、（１ｅ）は圧着ロー
ラ、（１ｆ）は排紙ローラである。

【００１６】（１ｈ）は用紙をオプション側の転送ロー
ラ（１ｆ）に搬送するか、あるいはＬＢＰ本体の排紙ロ
ーラ（１ｇ）に搬送するかを分類するディスペンサであ
る。

【００１７】（１ｊ）はＬＢＰ本体のカセット（１ａ）
からの紙搬送、又は、オプションの下段給紙装置（２）
からの印字用紙の搬送を案内する紙案内である。

【００１８】（２）及び（３）は給紙装置ユニット（フ
ィーダユニット）であり、（２ａ）は印字用紙をセット
する給紙カセット、（２ｂ）は給紙ローラ、（２ｃ）は
ガイドローラ、（２ｄ）は給紙カセット（２ａ）又は下
段からの紙搬送を行う紙案内である。

【００１９】（４）及び（５）は排紙装置であり、ＬＢ
Ｐ（１）の転送ローラ（１ｆ）から排出された印字用紙
の分類を行う。（４ａ）は給紙ローラ、（４ｂ）は次段
への転送ローラ、（４ｃ）は分類用ビンである。

【００２０】この図１を更に説明すると、次のとおりで
ある。

【００２１】図１において、ユニット（１）はレーザビ
ームプリンタの本体（ＬＢＰ）の主要部であり、ここに
は、給紙機構の一部である給紙カセット（１ａ），給紙
ローラ（１ｂ），ガイドローラ（１ｃ），感光ドラム
（１ｄ），圧着ローラ（１ｅ），転送ローラ（１ｆ），
排紙ローラ（１ｇ），排紙ディスペンサ（１ｈ）を図示
してある。

【００２２】他の図示しない主要部として、紙搬送及び
レーザ照射用モータ類，レーザ照射部，プリンタを制御
するＣＰＵやＲＯＭ等のコントローラ部を搭載するプリ
ント基板，電源部等がある。

【００２３】ユニット（２）及び（３）は追加接続可能
なオプションの同一形式の給紙ユニット（フィーダ）で
ある。本実施例では、各給紙装置に、各々サイズの異な
る用紙をセットし、本体のスタンドと給紙ユニットスタ
ンドを兼ねる台（４）に垂直に２段重ねた状態でセット
されている。

【００２４】ユニット（５）は同じく追加接続可能なオ
プションの排紙装置（以後、ソータと称す）で同じもの
を水平に２段重ねた図である。

【００２５】図２はＬＢＰ（１），給紙装置（２），排
紙装置（４）の電気的接続部の拡大図である。

【００２６】図３は、ＬＢＰ（１）に接続される各種オ
プション機器全体を制御するＣＰＵ１（７ａ）等を搭載
したＰＣＢ１（７）の主要搭載電気部品ブロック図であ
る。

【００２７】すなわち図３は、ＬＢＰ（１）のＰＣＢ
（７）上の主要電気回路のブロック図であり、（７ａ）
はＣＰＵ１、（７ｂ）はＲＯＭ１、（７ｃ）はＲＡＭ
１、（７ｄ）はビデオＲＡＭ、（７ｅ）はＩ／Ｏポート
用ドライバ・レシーバ郡、（７ｆ）は高圧及びヒータ制
御回路、（７ｇ）はＣＰＵ（７ａ）から電源線への信号
重畳回路、（７ｈ）はＩＤ番号等を記憶するレジスタ、
（７ｊ）はオプション電源供給スイッチｓｗａ，ｓｗｂ
の開閉回路（７ｎ）を制御するドライバ・センサ、（７
ｍ）は過電流検出回路、（７ｋ）は負荷の容量に対応し
て切り替え可能な電源部である。

【００２８】図４は排紙装置（排紙分類器），給紙装置
の主要電気部分の共通ブロック図である。ここでは、排
紙装置の制御板（ＰＣＢ）（８）を主体に番号を付して
有るが、図７で示すＰＣＢの番号９，１０，１１と置き
換える事により、他の排紙装置や給紙装置のブロック図
として使用可能である。

【００２９】この図７はＬＢＰと各種オプションのＰＣ
Ｂを主体とした接続を示し、（７）はＬＢＰプリンタ用
ＰＣＢ、（８）及び（９）は排紙装置（ソータ）用ＰＣ
Ｂ、（１０）及び（１１）は給紙装置用ＰＣＢである。

【００３０】再び図４において、（８ａ）はＣＰＵ、
（８ｂ）はＲＯＭ、（８ｃ）はＲＡＭ、（８ｄ）はモー
タ・センサ等のドライバ・レシーバ郡のＩ／Ｏポート、
（８ｅ）は次段への電源供給開閉回路（８ｇ）の制御用
ドライバ・レシーバ郡、（８ｆ）は電源への信号重畳回
路、（８ｈ）はＩＤ等を記憶するレジスタ、（８ｊ）は
回路用電源回路である。

【００３１】図８および図９に示したフローチャートは
ＬＢＰ（１）本体の電源ＯＮ時のオプションに対する通
電及びＩＤ認識等の処理を示す。また、図１０に示した
フローチャートはオプションの基本フローであるコマン
ド（命令）受信と対応する作動を示す。更に、図１１に
示したフローチャートは、ＬＢＰ（１）の電源ＯＮに対
するオプションの処理を示す。最後に図１２に示したフ
ローチャートは、過電流検知回路によるＣＰＵ割り込み
制御（異常処理）を示す。

【００３２】次に、これらの図面を参照して、電源を投
入した時の各オプションへの電源の供給シーケンス、及
び、信号転送と製品機能名称認識，ＩＤ決定および電源
制御について説明する。

【００３３】電源が投入されると、ＬＢＰ（１）の制御
板（ＰＣＢ１）（７）上に搭載されたプリンタ全体の制
御を行うＣＰＵ１（７ａ）は、同じく搭載された該ＣＰ
Ｕ１（７ａ）の制御を行う為の、プログラム及び固定デ
ータが格納されているＲＯＭ１（７ｂ）により、ＲＡＭ
１（７ｃ），ビデオＲＡＭ（７ｄ）及び各レジスタ（７
ｈ）をはじめ、入出力各機能の初期化を行った後、ＣＰ
Ｕ１（７ａ）のｓｗ制御ポートよりＩ／Ｏレジスタ（７
ｊ），ｓｗ開閉回路（７ｈ）を介し、電源、信号供給用
スイッチ（ｓｗａ）を接続し、オプションに対し電源を
供給する。

【００３４】その後ＣＰＵ１（７ａ）の内部又は外部に
ある、図示しないタイマにて一定時間待機した後、ＩＤ
番号（０）の機器に対し、信号重畳回路を介し電源・信
号共通線に製品機能名称要求の信号を転送する。

【００３５】一方、電源を供給されたオプション、すな
わち本実施例においては排紙装置（４）は先ず、搭載さ
れた制御板（以後、ＰＣＢ４と称す）（８）上のＣＰＵ
（８ａ）とＲＯＭ（８ｂ）によりＲＡＭ（８ｃ），レジ
スタ（８ｈ）等の初期化を行う。

【００３６】この時、上述したレジスタ（８ｈ）の指定
番地に記憶されるＩＤ番号をデフォルト値である（０）
に設定して登録し、信号重畳回路にある信号分離回路よ
りのデータ受信待ちの状態に入る。

【００３７】一定時間経過後、ＬＢＰ（１）よりデフォ
ルト値（０）のＩＤに対し製品機器名称返送要求がある
と、排紙装置（４）はレジスタ（８ｈ）に登録されたＩ
Ｄ番号格納番地に記録された初期値（０）を照合し、自
己宛のＩＤ番号である事を認識し、製品機能名称をＬＢ
Ｐ（１）に返送する。

【００３８】製品機能名称を受信したＬＢＰ（１）の制
御用ＰＣＢ（７）上のＣＰＵ（７ａ）は、ＲＯＭ１（７
ｂ）に対して、製品機能名称と対応する番号が登録され
ているデータ郡と照合し、対応する番号をレジスタ（７
ｈ）の接続順位を表す番地に再登録する事により接続状
態を認識する。

【００３９】ＬＢＰ（１）のＣＰＵ１（７ａ）は再登録
された番号を、新しいＩＤ番号として電源・信号供給線
を介し、排紙装置（４）に送信し、該排紙装置（４）で
は受信した新しいＩＤ番号をレジスタ（８ｈ）上に書き
換える事により、デフォルト値（０）より新しいＩＤ番
号に変更する。

【００４０】書き換え終了信号はＬＢＰ（１）に返送す
る。ＩＤ受信書き換え済みの返答信号を受けたＬＢＰ
（１）のＣＰＵ１（７ａ）は、次に、上述ＩＤ番号書き
換え済みの機器、すなわち排紙装置（４）に対し、次段
への電源供給命令を出し、一定時間経過後、上述同様に
デフォルト値（０）のＩＤに対し製品機器名称要求を出
す。

【００４１】命令を受けた排紙装置（４）は、Ｉ／Ｏレ
ジスタ（８ｈ），開閉回路（８ｅ）を介し、スイッチ
（ｓｗ・ｎｅｘｔ）を閉じ電源を次段のオプションに供
給する。

【００４２】次段にオプション（排紙装置（５））が接
続されている場合、排紙装置（５）は上記排紙装置
（４）の電源接続時と同様に、ＬＢＰ（１）に製品機器
名称を返送し、新しいＩＤを受信する。

【００４３】しかし、オプション（排紙装置（５））が
接続されてない場合、ＬＢＰ（１）の主制御部であるＣ
ＰＵ（７ａ）からのデフォルト値のＩＤ番号（０）の指
示に対して、製品名称の返答が返送されない。

【００４４】この場合、主制御部のＣＰＵ（７ａ）は、
前段即ち排紙装置（４）に対し、次段のオプション
（５）である排紙装置に対しての電源遮断命令を出し、
命令を受信した排紙装置（４）は次段への電源遮断をｓ
ｗ・ｎｅｘｔを開にする事により行う。

【００４５】また、次段への電源接続命令を出した後、
電流が予め設定されている規定値を越した場合、ＬＢＰ
（１）の制御用ＰＣＢ（７）上の過電流制御回路（７
ｍ）が作動し、ｓｗａを遮断し、異常の警告表示等を出
すと同時に、ＣＰＵ１（７ａ）に割り込み処理をかけ
る。

【００４６】割り込み処理に入ったＣＰＵ１（７ａ）は
レジスタ（７ｈ）に登録された機器の名称と登録順位の
照合より、製品機能名称最終登録の次に過電流が発生し
た事の確認を行った後、そのＩＤを最終接続機器として
レジスタ（７ｈ）に登録し、再び上述電源通電のシーケ
ンスを再び繰り返すが、過電流発生順位、即ち短絡の出
力端子を該レジスタで認識している為、その端子の前段
で通電を停止する事により、解放部の接続端子が短絡状
態にあっても使用可能となる。

【００４７】次にｓｗｂを閉じ、上記ｓｗａと同様にｓ
ｗｂに接続されるオプションの確認とＩＤの決定を行
い、最終確認が終了すると、ＲＯＭ１（７ｂ）に、各製
品機能名称毎に予め記録されている消費電力の値を照合
し、接続負荷の総和を計算し、再びＲＯＭに登録されて
いる消費電力と電源部選択回路（７ｋ）の回路番号を参
照し、電源部の該当するｖｓｗ１〜ｖｓｗ３の対応する
消費電力の回路に切り替える事により、最適効率の電源
回路の選択を行う。

【００４８】次に、本実施例の特長の一つである、電源
・信号重畳方式を図５，図６を参照して説明する。

【００４９】図５はトランス方式と呼ばれる回路であ
り、電源の受電方式として、電流電圧の（＋）と（−）
の電位差を高周波遮断用コイル（Ｌ），電圧調整器（Ｒ
ＥＧ），（通称３端子レギュレータと称す）を介して、
オプション回路用電源ＶＣＣを取り出している。

【００５０】コイル（Ｌ）は電源に重畳された高周波は
信号を濾波する為のローパス・フィルタである。電源２
線（＋）と（−）に印加された高周波信号は２ケのコン
デンサ（ｃｓｒ）を介しトランスの１次側（Ｐ）にて検
出され、２次側（Ｓ）に伝達される２ケの単電源オープ
ンコレクタ出力付き増幅器（Ｑ_A ，Ｑ_B ）にて波形整形
され、ＣＰＵにて処理される。

【００５１】また、送信信号はドライバ（ｄｒｖＨ），
及び該ドライバと逆相の出力を持つドライバ（ｄｒｖ
Ｌ）によりトランスのＳ側に信号が印加され、２次側と
なるＰ側からコンデンサ（ｃｓｒ）を介して信号分が電
源線に重畳される。

【００５２】図６はトランスを使用しない場合（トラン
スレス）の方式であり、コンデンサを送信用（ｃｓ）と
受信用（ｃｒ）と別々に有するが、信号成分のみ電源線
に重畳させることは、上述した図５と同じである。

【００５３】また、ＬＢＰ（１）においては電源は商用
電源より取り出されているため、図５の回路用電源取り
出し部（８ｈ）は必要無く、図５又は図６の信号重畳回
路を使用する。

【００５４】上述の如く、従来は電源線と信号線が別々
に設置されていたところを、本実施例によれば、接続ラ
インの共通化が図れ、線数の省略によるコストダウンお
よび信頼性の向上が可能となる。

【００５５】なお、本実施例では筐体を導電体（鉄板）
で構成したことから、筐体をグランド線として使用で
き、その結果、電源線・信号線としての配線は１本で済
ます事が可能となり、簡単なコネクタで構成できた。

【００５６】また、オプション機器を任意の順番で設置
しても、どの位置に何が設定されているかの認識を行っ
ているため、製品機能と設定位置に対応したＩＤを付与
する事により操作者によるセット位置の確認やＩＤセッ
トを行わずに済んだ。さらに、負荷に適合した適正電力
の回路を選択する事により、省エネルギ化を図ることが
できた。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明では、電源供
給と通信・制御とを同一線で行うためのシリアル信号重
畳電源供給方式と、接続された負荷量に対応して電源部
の電力供給能力を調整するための省電力方式と、負荷が
接続されていない時、あるいは露出された接続部が短絡
状態にある時、その接続を遮断するための検知方式とに
従ってオプション機器を駆動すると共に、オプション機
器のセット位置を固定化することのない位置認識方式を
採ることにより、電力供給および制御用信号のための線
数を減少させると同時に、省電力化およびシステム構成
の自由度の増加を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したレーザプリンタシステムの断
面構成図である。

【図２】ＬＢＰ本体（１），排紙装置（４），給紙装置
（２）の電気的接続部の拡大図である。

【図３】ＬＢＰ（１）に接続される各種オプション機器
全体を制御するＣＰＵ１（７ａ）等を搭載したＰＣＢ１
（７）の主要搭載電気部品ブロック図である。

【図４】図４は排紙装置（排紙分類器），給紙装置の主
要電気部分の共通ブロック図である。

【図５】本発明に係る信号重畳方式の一例として、電源
及び信号の伝達線の２線間にコンデンサを介し、トラン
スを接続した状態を示す回路図である。

【図６】本発明に係るトランスレス方式信号重畳回路の
一例を示した図である。

【図７】レーザビームプリンタと各種オプション機器と
の接続状態を示すブロック図である。

【図８】本発明の一実施例における制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【図９】本発明の一実施例における制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】本発明の一実施例における制御手順を示すフ
ローチャートである。

【図１１】本発明の一実施例における制御手順を示すフ
ローチャートである。

【図１２】本発明の一実施例における制御手順を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）本体２，３給紙装置４，５排紙装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主制御機器に対して、電源を内蔵しない
複数のオプション機器を縦続接続し、該オプション機器
に電力を供給するための電源ライン上に制御用シリアル
通信信号を重畳させる信号転送システムであって、接続された前記オプション機器の負荷状態に応じて、前
記主制御機器側からの供給電力量を調整する手段と、前記オプション機器が接続されていない時、あるいは、
電源ライン用の接続端子が短絡状態にある時、前記電源
ラインを遮断する手段と、前記オプション機器の接続順位を認識する位置検出手段
とを備え、前記オプション機器の接続順位に拘りなく駆
動制御を行うことを特徴とする信号転送システム。