(57)【要約】【課題】複数のセンサを直列接続した構成に可変抵抗器を有する検知部を接続した構成であっても、簡易な構成で各センサ及び検知部の動作を制御することができるセンサ制御装置を提供する。【解決手段】センサ制御装置は、メイン基板２００、メイン基板２００に対して直列に接続される第１センサ１３１〜第４センサ１３４、及び第４センサに接続されるマルチ紙幅検知センサ１４３を備える。メイン基板２００は、第１電圧と第２電圧とを印加することで第１センサ１３１〜第４センサ１３４に、上流側から順に検知動作を行わせ、その後、マルチ紙幅検知センサ１４３の検知結果を取得する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御手段と、前記制御手段に対して直列接続される複数の第１センサ手段と、前記複数の第１センサ手段の直列接続の最後段の第１センサ手段の後段に接続される第２センサ手段と、を備えており、
前記複数の第１センサ手段の各々は、前記制御手段から第１電圧が印加された場合に検知動作を行い、前記制御手段から前記第１電圧が印加された後に前記第１電圧とは異なる第２電圧が印加された場合に前記検知動作を終了し、その後、前記制御手段から前記第１電圧が印加された場合に後段に接続された第１センサ手段又は前記第２センサ手段に前記制御手段から印加される電圧を供給し、
前記第２センサ手段は、可変抵抗器を有し、前記複数の第１センサ手段を介して前記制御手段から印加される電圧を前記可変抵抗器で分圧した電圧値を生成し、
前記制御手段は、前記第１電圧及び前記第２電圧を繰り返し印加することで、前記複数の第１センサ手段に前記制御手段の側を上流として上流側から順に前記検知動作を行わせ、前記複数の第１センサ手段の検知動作が終了すると、前記第２センサ手段から前記電圧値を取得することを特徴とする、
センサ制御装置。
【請求項２】
前記第２センサ手段は、前記可変抵抗器の可動接点が所定のメカ機構にあわせて移動することで可変抵抗値が所定の抵抗値に設定され、前記可変抵抗器の抵抗値に応じて前記電圧値を変動させることを特徴とする、
請求項１記載のセンサ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記最後段の第１センサ手段から前記第２センサ手段に前記第２電圧を供給させて、該第２電圧が前記可変抵抗器により分圧された電圧値により、前記第２センサ手段が接続されているか否かを判定することを特徴とする、
請求項２記載のセンサ制御装置。
【請求項４】
前記第２センサ手段の後段に接続される終端手段をさらに備えており、
前記終端手段は、一端が前記第２センサ手段の前記可変抵抗器の前記可動接点に接続され、他端が接地される終端抵抗を有することを特徴とする、
請求項２又は３記載のセンサ制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記最後段の第１センサ手段から前記第２センサ手段を介して前記終端手段に前記第２電圧を供給させて、該第２電圧が前記可変抵抗器及び前記終端抵抗により分圧された電圧値により、前記複数の第１センサ手段の検知動作が終了したか否かを判定することを特徴とする、
請求項４記載のセンサ制御装置。
【請求項６】
前記複数の第１センサ手段の各々は、
前記第１電圧に応じて検知動作を行う検知手段と、
前記制御手段から前記検知手段への電圧の印加経路に設けられる第１スイッチ手段と、
前記制御手段から印加される電圧を後段に接続された前記第１センサ手段又は前記第２センサ手段に供給する供給経路に設けられる第２スイッチ手段と、
前記印加経路の電圧が前記第１電圧のときに前記第１スイッチ手段を導通し且つ前記第２スイッチ手段を遮断し、前記印加経路の電圧が前記第２電圧のときに前記第１スイッチ手段を遮断し且つ前記第２スイッチ手段を導通にする導通制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１電圧を印加し、その後、前記第２電圧を印加した後に第１電圧を印加することで、前記複数の第１センサ手段の検知動作を前記制御手段に対して上流側から順に行わせることを特徴とする、
請求項１〜５のいずれか１項記載のセンサ制御装置。
【請求項７】
前記導通制御手段は、前記第１スイッチ手段を遮断し且つ前記第２スイッチ手段を導通にすると、前記第１電圧及び前記第２電圧とは異なる第３電圧が前記印加経路に印加されるまでこの状態を維持することを特徴とする、
請求項６記載のセンサ制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記複数の第１センサ手段のすべてが検知動作を行い、前記第２センサ手段から前記電圧値を取得すると、前記第３電圧を印加して、再度、初段の第１センサ手段から順に検知動作を行わせることを特徴とする、
請求項７記載のセンサ制御装置。
【請求項９】
前記複数の第１センサ手段の各々は、検知結果を保持する保持手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記第２電圧を印加して前記導通制御手段に前記第１スイッチ手段を遮断させて、前記保持手段から前記印加経路を介して前記検知結果を取得することを特徴とする、
請求項６〜８のいずれか１項記載のセンサ制御装置。
【請求項１０】
前記検知手段は、前記第１電圧が印加されることで発光する発光手段及び前記発光手段から放出された光を受光することで導通する受光手段を備え、
前記保持手段は、前記受光手段の導通状態に応じて変化する第３スイッチ手段を備えており、
前記制御手段は、前記第３スイッチ手段に接続されて、前記第３スイッチ手段の導通状態に応じて前記検知結果を取得することを特徴とする、
請求項９記載のセンサ制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項記載のセンサ制御装置と、
シートを収納する収納手段と、
前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記シートを前記収納手段から前記画像形成手段まで搬送経路を介して搬送する搬送手段と、を備え、
複数の第１センサ手段は、前記搬送経路及び前記収納手段に配置されて、前記シートを検知し、
第２センサ手段は、前記収納手段に配置されることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項１２】
前記シートのサイズと前記第２センサ手段で生成される前記電圧値との関係を表すテーブルをさらに備えており、
制御手段は、前記テーブルを参照し、前記第２センサ手段から取得した前記電圧値に応じて前記収納手段に収納された前記シートのサイズを判別することを特徴とする、
請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記収納手段は、前記シートのサイズに応じて操作されるメカ機構を備えており、
前記第２センサ手段は、可変抵抗器の可動接点が前記メカ機構にあわせて移動することで可変抵抗値が所定の抵抗値に設定され、前記可変抵抗器の抵抗値に応じて前記電圧値を変動させることを特徴とする、
請求項１２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置等において、シート搬送時にシートを検知するセンサの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置や自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）は、内部機器の制御のために多数のセンサが配置される。例えば、画像形成装置は、シートの有無検知に用いられるセンサ、シートの搬送位置検知に用いられるセンサ、装置の外装カバーの開閉検知に用いられるセンサ等の多数のセンサを搭載する。画像形成装置等は、センサの検知結果に基づいて内部機器を動作させることでシートの搬送制御等を行う。そのために、装置内の様々な位置に配置された多数のセンサと、センサの検知結果を取得して制御を行うコントローラとが、ケーブルを介して接続される。センサ数が増加すると画像形成装置等の内部で用いられるケーブル数も増加する。ケーブル数の増加により、配線スペース及びコントローラのコネクタ数が増加する。
【０００３】
また、画像形成装置は、紙サイズをマルチに変更できる給紙トレイを備えるものがある。給紙トレイには、積載された紙サイズを検知するための検知部（以下、「マルチ紙幅検知部」という。）が設けられる。マルチ紙幅検知部は、可変抵抗器を有する。紙サイズに応じて可変抵抗器の抵抗値が変化し、それにより紙サイズを表す電圧値が変化することで、紙サイズが検知される。マルチ紙幅検知部も、ケーブルによりコントローラに接続される。
【０００４】
ケーブル数やコネクタ数の増加は、装置全体の小型化を妨害し、コストアップの原因となる。そのために、コントローラに対して複数のセンサを直列に接続することで、ケーブル数やコネクタ数を削減する技術が提案されている（特許文献１）。各センサは、異なる抵抗値の抵抗器を備えており、例えばシート検知時の検知結果が、抵抗値に応じてセンサ毎に異なる電圧値で表される。そのためにどのセンサの検知結果であるかが判別可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５９１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
それぞれ異なる抵抗値の抵抗器を有する複数のセンサを直列接続する場合、センサを直列に接続する順序が抵抗値に応じて決められる。センサの接続順を間違えると、各センサの検知結果の取り違えが生じる。そこでセンサの抵抗値と接続順の対応に間違いが生じないように、各センサの外形を抵抗値に応じてユニークなものにすることもできる。マルチ紙幅検知部を直列接続された複数のセンサに対して直列に接続する場合、マルチ紙幅検知部の抵抗値が変化するために、そのまま接続すると他のセンサの検知結果に影響が生じる可能性が有る。そのために、従来は、マルチ紙幅検知部用のコントローラが、他のセンサ用のコントローラとは別に用意される。
【０００７】
しかしながらこの場合、センサの種類（抵抗値、外形）が増加し、部品の高コスト化、部品管理の煩雑化による管理費の増加等の問題が生じる。同じ構成の複数のセンサと可変抵抗器を備えるマルチ紙幅検知部とを直列接続した場合、検知結果がどのセンサによるものかの判断が困難になる。検知結果をパケット通信で送受信することで、どのセンサの検知結果であるかを明確にすることができる。しかしこの場合、さらに高度で高コストの構成が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のセンサを直列接続した構成に可変抵抗器を有する検知部を接続した構成であっても、簡易な構成で各センサ及び検知部の動作を制御することができるセンサ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のセンサ制御装置は、制御手段と、前記制御手段に対して直列接続される複数の第１センサ手段と、前記複数の第１センサ手段の直列接続の最後段の第１センサ手段の後段に接続される第２センサ手段と、を備えており、前記複数の第１センサ手段の各々は、前記制御手段から第１電圧が印加された場合に検知動作を行い、前記制御手段から前記第１電圧が印加された後に前記第１電圧とは異なる第２電圧が印加された場合に前記検知動作を終了し、その後、前記制御手段から前記第１電圧が印加された場合に後段に接続された第１センサ手段又は前記第２センサ手段に前記制御手段から印加される電圧を供給し、前記第２センサ手段は、可変抵抗器を有し、前記複数の第１センサ手段を介して前記制御手段から印加される電圧を前記可変抵抗器で分圧した電圧値を生成し、前記制御手段は、前記第１電圧及び前記第２電圧を繰り返し印加することで、前記複数の第１センサ手段に前記制御手段の側を上流として上流側から順に前記検知動作を行わせ、前記複数の第１センサ手段の検知動作が終了すると、前記第２センサ手段から前記電圧値を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のセンサを直列接続した構成に可変抵抗器を有する検知部を接続した構成であっても、簡易な構成で各センサ及び検知部の動作を制御することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の構成図。
【図２】メイン基板及びセンサの構成図。
【図３】センサの動作制御処理を表すフローチャート。
【図４】メイン基板と第１センサとの動作制御時のタイミングチャート。
【図５】センサの動作制御時のタイミングチャート。
【図６】マルチ紙幅検知部がセンサに直列接続された場合のメイン基板及びセンサの構成図。
【図７】センサの動作制御とマルチ紙幅検知とを合わせた処理を表すフローチャート。
【図８】センサの動作制御時のタイミングチャート。
【図９】紙幅サイズの判別処理を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態のセンサ制御装置を含む画像形成装置の構成図である。この画像形成装置１００は、電子写真方式である。画像形成装置１００は、不図示のコントローラにより動作が制御される。画像形成装置１００は、画像形成のために、感光体１０１、帯電器１０２、電位センサ１０３、露光器１０４、現像器１０５、転写部１０６、クリーナ１０７、及び定着器１０８を備える。
【００１４】
画像形成装置１００は、シートの給送のために、シート１１０を収納する給紙カセット１２０、給紙ローラ１２１、シート１４０が載置されるマルチ給紙トレイ１４１、給紙ローラ１４２、及び搬送ローラ１２２、１２３を備える。シート１１０、１４０が給送される搬送経路には、複数のセンサ１３２、１３３が所定の間隔で設けられる。給紙カセット１２０は、収納されるシート１１０を検知するセンサ１３１を備える。マルチ給紙トレイ１４１は、載置されるシート１４０を検知するセンサ１３４を備える。また、マルチ給紙トレイ１４１は、載置されたシート１４０のサイズ（紙サイズ）を検知するためのマルチ紙幅検知センサ１４３を備える。
【００１５】
画像形成装置１００は、給紙ローラ１２１を駆動するためにステッピングモータ１５１を備える。画像形成装置１００は、給紙ローラ１４２を駆動するためにステッピングモータ１５４を備える。画像形成装置１００は、搬送ローラ１２２を駆動するためにステッピングモータ１５２を備える。画像形成装置１００は、搬送ローラ１２３を駆動するためにステッピングモータ１５３を備える。
【００１６】
感光体１０１は、図中時計回り方向に回転される。帯電器１０２は、回転する感光体１０１の表面を一様に帯電する。表面が一様に帯電された感光体１０１は、露光器１０４により画像信号に応じて露光されることで、画像信号に応じた静電潜像が形成される。現像器１０５は、静電潜像を現像して感光体１０１の表面にトナー像を形成する。電位センサ１０３は、静電潜像の電位を測定するために、露光器１０４と現像器１０５との間に設けられている。感光体１０１の表面に形成されたトナー像は、転写部１０６によってシート１１０、１４０に転写される。転写後に感光体１０１に残留する転写残トナーは、クリーナ１０７により回収される。トナー像が転写されたシート１１０、１４０は、定着器１０８によりトナー像が定着されて画像形成装置１００から排出される。このようにして、画像が印字された成果物が得られる。
【００１７】
シート１１０の給紙動作について説明する。給紙カセット１２０から給紙する場合、コントローラは、給紙動作を開始する際に、給紙カセット１２０のシート１１０の有無をセンサ１３１により検知する。コントローラは、給紙カセット１２０にシート１１０が有る場合、給紙動作の指示に応じて、給紙ローラ１２１により給紙カセット１２０に収納されるシート１１０の給送を開始する。コントローラは、ステッピングモータ１５１により給紙ローラ１２１を駆動する。給紙ローラ１２１は、シート１１０を１枚ずつ給紙カセット１２０から搬送ローラ１２２へ搬送する。センサ１３２は、給紙ローラ１２１と搬送ローラ１２２との間の搬送経路に設けられる。センサ１３２は、給紙ローラ１２１から搬送ローラ１２２までの搬送経路にある検知位置を、シート１１０が通過したか否かを検知する。コントローラは、センサ１３２の検知結果に応じて、シート１１０が所定タイミング以内に該検知位置を通過したか否かを検知する。
【００１８】
搬送ローラ１２２は、ステッピングモータ１５２により回転駆動される。コントローラは、センサ１３２がシート１１０を検知すると、ステッピングモータ１５２により搬送ローラ１２２を回転駆動する。搬送ローラ１２２は、回転することで給紙ローラ１２１から搬送されたシート１１０を搬送ローラ１２３へ搬送する。センサ１３３は、搬送ローラ１２２と搬送ローラ１２３との間の搬送経路に設けられる。センサ１３３は、搬送ローラ１２２から搬送ローラ１２３までの搬送経路にある検知位置を、シート１１０が通過したか否かを検知する。コントローラは、センサ１３３の検知結果に応じて、シート１１０が所定タイミング以内に該検知位置を通過したか否かを検知する。
【００１９】
搬送ローラ１２３は、ステッピングモータ１５３により回転駆動される。コントローラは、センサ１３３がシート１１０を検知すると、ステッピングモータ１５３により搬送ローラ１２３を回転駆動する。搬送ローラ１２３は、回転することで搬送ローラ１２２から搬送されたシート１１０を転写部１０６へ搬送する。搬送ローラ１２３がシート１１０を転写部１０６へ搬送するタイミングは、感光体１０１に形成されたトナー像が転写部１０６に搬送されるタイミングに応じて調整される。これによりシート１１０と感光体１０１に形成されたトナー像とが、転写部１０６を重なって通過し、トナー像の転写が行われる。コントローラは、感光体１０１上のトナー像がシート１１０に重なって転写部１０６を通過するように、搬送ローラ１２３によるシート１１０の搬送速度を制御してもよい。
【００２０】
マルチ給紙トレイ１４１から給紙する場合、コントローラは、給紙動作を開始する際に、マルチ給紙トレイ１４１のシート１４０の有無をセンサ１３４により検知する。コントローラは、マルチ給紙トレイ１４１にシート１４０が有る場合、給紙動作の指示に応じて、給紙ローラ１４２によりマルチ給紙トレイ１４１に載置されるシート１４０の給送を開始する。コントローラは、ステッピングモータ１５４により給紙ローラ１４２を駆動する。給紙ローラ１４２は、シート１４０を１枚ずつマルチ給紙トレイ１４１から搬送ローラ１２２へ搬送する。センサ１３２は、給紙ローラ１４２から搬送ローラ１２２までの搬送経路にある検知位置を、シート１４０が通過したか否かを検知する。コントローラは、センサ１３２の検知結果に応じて、シート１４０が所定タイミング以内に該検知位置を通過したか否かを検知する。搬送ローラ１２２を通過したシート１４０は、シート１１０と同様に搬送制御される。
【００２１】
コントローラは、以上のように、センサ１３１〜１３４の検知結果に基づいて、ステッピングモータ１５１〜１５４の駆動制御を個々に行うことで、各ローラの回転駆動を行いシートを搬送する。本実施形態のセンサ１３１〜１３４は、例えばフォトインタラプタにより構成される。この場合、センサ１３１〜１３４は、それぞれ、発光部（例えばＬＥＤ：Light Emitting Diode）及び発光部から放出された光を受光する受光部（例えばフォトトランジスタ）を備える。
【００２２】
搬送経路に設けられるセンサ１３２、１３３は、例えば、シート１１０、１４０が搬送経路の検知位置に設けられる遮蔽物を押してＬＥＤとフォトトランジスタとの間の光路を遮蔽物により遮蔽することで、シート１１０、１４０の有無を検知することができる。また、センサ１３２、１３３は、例えば、搬送経路を挟んでＬＥＤとフォトトランジスタとが対向して配置され、シート１１０、１４０が搬送経路を通過する際に光路が遮蔽されることでシート１１０、１４０の有無を検知する構成であってもよい。
【００２３】
給紙カセット１２０及びマルチ給紙トレイ１４１に設けられるセンサ１３１、１３４は、例えば、ＬＥＤの光をシート１１０、１４０が反射することでフォトトランジスタへの光路を形成して、シート１１０、１４０を検知することができる。また、センサ１３１、１３４は、ＬＥＤとフォトトランジスタとがシート１１０、１４０の載置位置を挟んで対向して配置され、シート１１０、１４０が有るときに光路が遮蔽されることでシート１１０、１４０の有無を検知する構成であってもよい。
【００２４】
（コントローラ）
図２は、コントローラに含まれるメイン基板２００、及びセンサの構成図である。以下の説明において、センサ１３１を第１センサ１３１と記載する。センサ１３２を第２センサ１３２と記載する。センサ１３３を第３センサ１３３と記載する。メイン基板２００は、第１センサ１３１〜第３センサ１３３の検知動作を制御し、これらの検知結果を取得するセンサ制御装置である。
【００２５】
第１センサ１３１〜第３センサ１３３は、メイン基板２００に対して直列に接続される。メイン基板２００の側を上流として、第１センサ１３１〜第３センサ１３３は、メイン基板２００に対して上流側から第１センサ１３１、第２センサ１３２、第３センサ１３３の順に接続される。第１センサ１３１〜第３センサ１３３は、各々の内部構成が同じである。メイン基板２００と第１センサ１３１、及び直列に接続される各センサ間は、それぞれ異なる電源ラインで接続される。電源ラインにより電源電圧がメイン基板２００から第１センサ１３１〜第３センサ１３３に印加される。電源ラインにより第１センサ１３１〜第３センサ１３３の各々の検知結果がメイン基板２００に入力される。メイン基板２００、第１センサ１３１、第２センサ１３２、及び第３センサ１３３は、接地が共通になっている。第３センサ１３３の後段には、終端ユニット２２０が接続される。終端ユニット２２０も、接地がメイン基板２００、第１センサ１３１、第２センサ１３２、及び第３センサ１３３と共通である。
【００２６】
メイン基板２００は、少なくとも第１センサ１３１〜第３センサ１３３の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、第１センサ１３１〜第３センサ１３３に印加する電源電圧の切替を行う電源切替部２０２とを備える。電源切替部２０２は、第１センサ１３１〜第３センサ１３３に３種類の異なる電圧値の電源電圧を印加する。本実施形態では、電源切替部２０２は、第１センサ１３１〜第３センサ１３３に印加する電源電圧を０［Ｖ］、３．３［Ｖ］、５［Ｖ］の３種類で切り替える。電源切替部２０２は、２つのスイッチ部２０４、２０５を備える。スイッチ部２０４が導通状態且つスイッチ部２０５が遮断状態のときに、電源電圧の電圧値が５［Ｖ］になる。スイッチ部２０４が遮断状態且つスイッチ部２０５が導通状態のときに、電源電圧の電圧値が３．３［Ｖ］になる。スイッチ部２０４、２０５がいずれも遮断状態のときに、電源電圧の電圧値が０［Ｖ］になる。メイン基板２００は、第１センサ１３１〜第３センサ１３３の検知結果を取得するためのプルアップ抵抗２０６を電源切替部２０２に備える。プルアップ抵抗２０６は、スイッチ部２０５を介して一端に所定の電圧（ここでは３．３［Ｖ］）が印加される。メイン基板２００は、第１センサ１３１に電源ラインを介して接続されるためのコネクタ２０３を備える。
【００２７】
第１センサ１３１は、コネクタ２１０ａ、電圧検知部２１１ａ、電源遮断部２１２ａ、ＬＥＤ２１３ａ、フォトトランジスタ２１４ａ、ＬＥＤ制御部２１５ａ、及びセンサラッチ部２１６ａを備える。コネクタ２１０ａは、メイン基板２００に電源ラインを介して接続される他に、下流側に設けられる第２センサ１３２に他の電源ラインを介して接続される。
【００２８】
電圧検知部２１１ａは、メイン基板２００から印加される電源電圧を検知し、該電圧値に応じて電源遮断部２１２ａ及びＬＥＤ制御部２１５ａの導通制御を行うための制御信号を出力する。電圧検知部２１１ａは、例えば閾値を４［Ｖ］として、メイン基板２００から印加される電源電圧の立ち上がりと立ち下がりを検知する。ただし、電圧検知部２１１ａは、電源投入時の０［Ｖ］から４［Ｖ］以上への電圧変位時には立ち上がりを検知しない。電圧検知部２１１ａは、電源投入時の初期状態で「第１状態」となり、印加される電源電圧が一旦４［Ｖ］以上（例えば５［Ｖ］）になった後に４［Ｖ］をまたぐ立ち下がりを検知するまで第１状態を維持する。印加される電源電圧が５［Ｖ］から３．３［Ｖ］に低下すると、電圧検知部２１１ａは、４［Ｖ］をまたいだ立ち下がりを検知する。この場合、電圧検知部２１１ａは、「第２状態」となる。第２状態となった電圧検知部２１１ａは、印加される電源電圧の４［Ｖ］をまたぐ立ち上がりを検知した場合に「第３状態」となる。第３状態になった電圧検知部２１１ａは、メイン基板２００から印加される電源電圧が０［Ｖ］になるまで、印加される電源電圧にかかわらず、第３状態を維持する。メイン基板２００から印加される電源電圧が０［Ｖ］になることを「初期化」という。
【００２９】
電源遮断部２１２ａは、後段のセンサ（第２センサ１３２）へ電源電圧を供給する供給経路にスイッチ素子を有する。電源遮断部２１２ａは、電圧検知部２１１ａから取得する制御信号に応じてスイッチ素子が切り替わることで、メイン基板２００から印加される電源電圧の、後段の第２センサ１３２への供給状態を切り替える。スイッチ素子は、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型ＦＥＴ（Field Effect Transistor）である。
電源遮断部２１２ａは、電圧検知部２１１ａが電源投入時の初期状態（第１状態）である場合、下流の第２センサ１３２へ電源電圧を供給しない遮断状態になる。電源遮断部２１２ａは、電圧検知部２１１ａが第２状態である場合も遮断状態である。電源遮断部２１２ａは、電圧検知部２１１ａが第３状態になった場合に、下流の第２センサ１３２へ電源電圧を供給する導通状態になる。
【００３０】
ＬＥＤ２１３ａは、メイン基板２００から印加された電源電圧に応じて流れる電流により発光する発光部である。フォトトランジスタ２１４ａは、ＬＥＤ２１３ａから出射された光を受光して動作する受光部である。ＬＥＤ２１３ａ及びフォトトランジスタ２１４ａは、シート１１０、１４０の有無を検知する検知部になる。
【００３１】
本実施形態では、フォトトランジスタ２１４ａは、光を受光することで導通状態になる。フォトトランジスタ２１４ａのコレクタ端子は、抵抗２１９ａを介してＬＥＤ２１３ａへの電源電圧の印加経路に接続される。また、フォトトランジスタ２１４ａのコレクタ端子は、センサラッチ部２１６ａに接続される。フォトトランジスタ２１４ａが導通状態であれば、センサラッチ部２１６ａには、第１センサ１３１の検知結果として、接地電圧（０［Ｖ］）が入力される。フォトトランジスタ２１４ａが遮断状態であれば、センサラッチ部２１６ａには、第１センサ１３１の検知結果として、電源電圧が入力される。フォトトランジスタ２１４ａ自体は、遮断状態のときにハイインピーダンスになる。センサラッチ部２１６ａは、フォトトランジスタ２１４ａの導通状態、遮断状態（オープン状態）をラッチすることができる。フォトトランジスタ２１４ａは、例えばシート１１０、１４０によりＬＥＤ２１３ａからの光が遮断されることで遮断状態になる。
【００３２】
ＬＥＤ制御部２１５ａは、ＬＥＤ２１３ａへの電源電圧の印加経路にスイッチ素子を有する。ＬＥＤ制御部２１５ａは、電圧検知部２１１ａから取得する制御信号に応じてスイッチ素子が切り替わることで、メイン基板２００から印加される電源電圧のＬＥＤ２１３ａへの印加状態を切り替える。スイッチ素子は、例えばＭＯＳ型ＦＥＴである。ＬＥＤ制御部２１５ａは、電圧検知部２１１ａが第１状態である場合に、ＦＥＴが導通状態になることでＬＥＤ２１３ａに電流を流して発光させる。ＬＥＤ制御部２１５ａは、電圧検知部２１１ａが第２状態である場合に、ＦＥＴが遮断状態になることでＬＥＤ２１３ａへの電流を遮断して消灯させる。ＬＥＤ制御部２１５ａは、電圧検知部２１１ａが第３状態である場合に、電源電圧が０［Ｖ］になり初期化されるまで、ＦＥＴを遮断状態に維持して、ＬＥＤ２１３ａを消灯させる。ＬＥＤ２１３ａ及びフォトトランジスタ２１４ａによる検知部は、ＬＥＤ２１３ａが発光する場合に動作し、ＬＥＤ２１３ａが発光しない場合に動作を停止する。
【００３３】
センサラッチ部２１６ａは、スイッチ素子として機能するトランジスタ２１７ａ及び抵抗２１８ａを備える。センサラッチ部２１６ａは、電圧検知部２１１ａの状態及びフォトトランジスタ２１４ａの動作に応じてトランジスタ２１７ａが動作する。トランジスタ２１７ａのコレクタ端子は、抵抗２１８ａを介して接点ａで第１センサ１３１の電源ラインに接続される。接点ａが接続される電源ラインは、ＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートに接続される。このような構成によりＣＰＵ２０１は、トランジスタ２１７ａの導通状態、遮断状態（オープン状態）を検知可能になっている。
【００３４】
センサラッチ部２１６ａは、電圧検知部２１１ａが第１状態である場合、トランジスタ２１７ａが遮断状態になる。センサラッチ部２１６ａは、電圧検知部２１１ａが第１状態から第２状態に切り替わった場合、フォトトランジスタ２１４ａからの状態信号（検知結果）をラッチし、ラッチした結果に応じてトランジスタ２１７ａを動作させる。
センサラッチ部２１６ａは、電圧検知部２１１ａが第１状態から第２状態に切り替わった際にフォトトランジスタ２１４ａが導通状態（入力が０［Ｖ］）であれば、トランジスタ２１７ａを導通状態で保持する。フォトトランジスタ２１４ａが遮断状態（入力が電源電圧レベル）であれば、センサラッチ部２１６ａは、トランジスタ２１７ａを遮断状態で保持させる。センサラッチ部２１６ａは、その後、電圧検知部２１１ａが第３状態に切り替わると、トランジスタ２１７ａを遮断状態にする。センサラッチ部２１６ａは、電源電圧が０［Ｖ］に変化する（初期化される）までこの状態を維持する。このようにセンサラッチ部２１６ａは、フォトトランジスタ２１４ａの光の受光状態を保持することができる。ＣＰＵ２０１は、トランジスタ２１７ａの導通状態、遮断状態を検知することで、第１センサ１３１の検知結果を取得することができる。
【００３５】
第２センサ１３２のコネクタ２１０ｂは、上流側の第１センサ１３１に電源ラインを介して接続される他に、下流側に設けられる第３センサ１３３に他の電源ラインを介して接続される。第２センサ１３２は、電圧検知部２１１ｂ、電源遮断部２１２ｂ、ＬＥＤ２１３ｂ、フォトトランジスタ２１４ｂ、ＬＥＤ制御部２１５ｂ、及びセンサラッチ部２１６ｂを備える。各部の動作は、対応する第１センサ１３１の各部の動作と同じであるので説明を省略する。
【００３６】
センサラッチ部２１６ｂ内のトランジスタ２１７ｂのコレクタ端子は、抵抗２１８ｂを介して第２センサ１３２の電源ラインの接点ｂに接続されている。接点ｂは、第１センサ１３１を経由してメイン基板２００のＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートに接続される。このような構成によりＣＰＵ２０１は、第２センサ１３２の検知結果として、トランジスタ２１７ｂの導通状態、遮断状態を検知することができる。
【００３７】
第３センサ１３３のコネクタ２１０ｃは、上流側の第２センサ１３２に電源ラインを介して接続される他に、下流側に設けられる終端ユニット２２０に他の電源ラインを介して接続される。第３センサ１３３は、電圧検知部２１１ｃ、電源遮断部２１２ｃ、ＬＥＤ２１３ｃ、フォトトランジスタ２１４ｃ、ＬＥＤ制御部２１５ｃ、及びセンサラッチ部２１６ｃを備える。各部の動作は、対応する第１センサ１３１の各部の動作と同じであるので説明を省略する。
【００３８】
センサラッチ部２１６ｃ内のトランジスタ２１７ｃのコレクタ端子は、抵抗２１８ｃを介して第３センサ１３３の電源ラインの接点ｃに接続されている。接点ｃは、第１センサ１３１及び第２センサ１３２を経由してメイン基板２００のＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートに接続される。このような構成によりＣＰＵ２０１は、第２センサ１３２の検知結果として、トランジスタ２１７ｂの導通状態、遮断状態を検知することができる。
【００３９】
図２では、第３センサ１３３が直列接続の最後段である。終端ユニット２２０は、直列接続された最後段の第３センサ１３３の後段に接続される。終端ユニット２２０は、第１センサ１３１〜第３センサ１３３の構成とは異なり、終端抵抗２２１を備える。終端抵抗２２１は、一端に電源ラインが接続され、他端が接地される抵抗素子である。終端抵抗２２１は、前段の第３センサ１３３の電源遮断部２１２ｃにより電源電圧が供給される場合に、この電源電圧を抵抗分圧する。これにより、電源ラインを介してメイン基板２００のＣＰＵ２０１に入力される第１センサ１３１〜第３センサ１３３の検知結果の値は、終端抵抗２２１の抵抗値により抵抗分圧された電圧レベルとなる。ＣＰＵ２０１は、この電圧レベルにより、第１センサ１３１〜第３センサ１３３による駆動状態か、或いは終端ユニット２２０による駆動状態であるかを識別可能となっている。なお、直列接続の最後段は、所定のセンサ数として処理することで何も接続しない等、本直列回路構成の最後段を設定可能な構成であれば、これに限定しない。
【００４０】
以上のような構成では、第１センサ１３１〜第３センサ１３３は、入力される信号（電源電圧）に対して同じ動作を行う。メイン基板２００は、複数のセンサに対して２種類の電源電圧（５［Ｖ］、３．３［Ｖ］）を交互に印加することで、各センサに順次検知動作を行わせることができる。メイン基板２００は、例えばシート１１０、１４０の搬送タイミングとは無関係に各電圧値の電源電圧を順次切り替えて印加する。
【００４１】
メイン基板２００は、他の電源電圧（０［Ｖ］）を印加することで、各センサの状態をリセットして、初段のセンサ（第１センサ１３１）から、再度、順次検知動作を行わせる。各センサは、メイン基板２００もしくは他のセンサと接続するインターフェースを、直列接続における接続箇所（最上流、最下流、途中）によらず同一にできる。よって、すべてのセンサは同一（同一外形、同一内部回路）のものを使用可能である。本実施形態では直列接続するセンサは３個であるが、同一の制御でセンサの個数を更に増やすことも可能である。
【００４２】
このように電源ラインを接続することによって、メイン基板２００と複数のセンサ（第１センサ１３１〜第３センサ１３３）とを接続する電源ラインの数を抑制することができる。つまり、同一（同一外形、同一内部回路）のセンサは、直列に複数個接続される。各センサは独立して検知動作が可能である。そのために、ケーブルの数及びコネクタの数を削減し、且つコストや部品管理費を抑制することが可能となる。また、メイン基板２００のコネクタ２０３のピン数及び専有面積を削減して、コストを削減することができる。
【００４３】
（センサの動作制御）
図３は、メイン基板２００によるセンサの動作制御処理を表すフローチャートである。図４は、メイン基板２００と第１センサ１３１との動作制御時のタイミングチャートである。図５は、センサの動作制御時のタイミングチャートである。ここでは、給紙カセット１２０のシート１１０が給紙される場合について説明する。
【００４４】
ＣＰＵ２０１は、センサの検知動作を開始すると、まず、電源切替部２０２が出力する電源電圧を０［Ｖ］に設定する（Ｓ３０１）。ＣＰＵ２０１は、電源電圧を０［Ｖ］に設定したまま所定時間（本実施形態では１００マイクロ秒）待機する（Ｓ３０２）。所定時間は、電源遮断部２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃを、初期状態である遮断状態（第２センサ１３２及び第３センサ１３３に電源電圧が供給されない状態）に制御するために十分な時間に設定されている。
【００４５】
電源電圧を０［Ｖ］に設定して所定時間経過すると、ＣＰＵ２０１は、電源切替部２０２が出力する電源電圧を５［Ｖ］に設定する（Ｓ３０３）。このとき、電圧検知部２１１ａは第１状態であり、ＬＥＤ制御部２１５ａがＬＥＤ２１３ａを発光させる。電源遮断部２１２ａが遮断状態であるために、第２センサ１３２及び第３センサ１３３には電源電圧が供給されない。ＣＰＵ２０１は、電源電圧を５［Ｖ］に設定したまま所定時間待機する（Ｓ３０４）。所定時間は、ＬＥＤ２１３ａが発光し、フォトトランジスタ２１４ａの受光動作が確実に行われる時間である。
【００４６】
所定時間経過後にＣＰＵ２０１は、電源切替部２０２により電源電圧をプルアップ抵抗２０６でプルアップされた３．３［Ｖ］に設定する（Ｓ３０５）。これにより電圧検知部２１１ａは、電源電圧の立ち下りを検知して第２状態になる。電圧検知部２１１ａが第２状態になることで、センサラッチ部２１６ａは、フォトトランジスタ２１４ａの状態（検知結果）をラッチして、トランジスタ２１７ａの動作状態を切り替える。センサラッチ部２１６ａは、フォトトランジスタ２１４ａが導通状態であればトランジスタ２１７ａを導通状態で保持し、フォトトランジスタ２１４ａが遮断状態であればトランジスタ２１７ａを遮断状態で保持する。
【００４７】
電圧検知部２１１ａが第２状態になることで、ＬＥＤ制御部２１５ａは遮断状態になりＬＥＤ２１３ａが消灯する。ＬＥＤ２１３ａが消灯するためにフォトトランジスタ２１４ａは遮断状態になる。このとき、センサラッチ部２１６ａのラッチ動作に対してＬＥＤ２１３ａの消灯動作が早く完了してしまうと、本来取得すべきＬＥＤ２１３ａ点灯時のフォトトランジスタ２１４ａの状態をラッチできない可能性がある。そのために電圧検知部２１１ａは、センサラッチ部２１６ａへの切り替え信号の伝達に比べ、ＬＥＤ制御部２１５ａへの制御信号の伝達を遅くする。Ｓ３０３〜Ｓ３０５の処理は、図４、図５の時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の間の処理である。
【００４８】
ＣＰＵ２０１は、電源電圧を３．３［Ｖ］に設定したまま所定時間（本実施形態では７５マイクロ秒）待機する（Ｓ３０６）。所定時間は、電圧検知部２１１ａ及びセンサラッチ部２１６ａの状態切替時間よりも長い時間である。
【００４９】
電源電圧が３．３［Ｖ］で所定時間経過すると、ＣＰＵ２０１は、第１センサ１３１内の接点ａが接続される電源ラインの電圧値を取得して、第１センサ１３１の検知結果を確認する（Ｓ３０７）。これによりＣＰＵ２０１は、トランジスタ２１７ａが動作状態か非動作状態（オープン）であるかを検知する。Ｓ３０６、Ｓ３０７の処理は、図４、図５の時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３の間の処理である。
【００５０】
第１センサ１３１内の接点ａとＣＰＵ２０１とを接続する電源ラインには、第２センサ１３２及び第３センサ１３３からの電源ラインも結線されている。しかし、第１センサ１３１の電源遮断部２１２ａが遮断状態であるために、第２センサ１３２及び第３センサ１３３には電源電圧が供給されていない。また、第１センサ１３１内でも接点ａには電圧検知部２１１ａやＬＥＤ制御部２１５ａが接続されているが、電圧検知やＬＥＤ２１３ａの点灯制御で消費する電流は小さく、ＬＥＤ２１３ａにも電流が流れていないために消費電流は微小である。そのためにＳ３０７の処理の時点で、電源ラインは、動作した場合のトランジスタ２１７ａが支配的である。よって、ＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートに接続される接点ａ（電源ライン）の電圧値は、トランジスタ２１７ａの導通状態、遮断状態でほぼ決定される。
【００５１】
トランジスタ２１７ａが導通状態である場合、プルアップ抵抗２０６と抵抗２１８ａとの分圧比によりＣＰＵ２０１が取得する電圧値が決定する。本実施形態では、プルアップ抵抗２０６を１．１［ｋΩ］、抵抗２１８ａを２．２［ｋΩ］として、ＣＰＵ２０１は、およそ２．２［Ｖ］を検知する（図４、図５の第１センサ検知）。トランジスタ２１７ａが遮断状態の場合、トランジスタ２１７ａにも電流が流れず、電源ラインにほとんど電流が流れないため、ＣＰＵ２０１は、およそ３．３［Ｖ］を検知する。
【００５２】
ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄポートで取得した電圧値のＡ／Ｄ変換結果を所定の閾値と比較して、トランジスタ２１７ａが導通状態であるか否かを判定する。本実施形態では、閾値を２．７５［Ｖ］とする。ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄ変換結果が２．７５［Ｖ］未満であればトランジスタ２１７ａが導通状態であり、第１センサ１３１がシート１１０を検知していないと判断する。ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄ変換結果が２．７５［Ｖ］以上であればトランジスタ２１７ａが遮断状態であり、第１センサ１３１がシート１１０を検知していると判断する。
【００５３】
図４は、ＬＥＤ２１３ａの光をフォトトランジスタ２１４ａが受光している場合の波形を示している。ＬＥＤ２１３ａとフォトトランジスタ２１４ａとの間に遮蔽物が無いために、フォトトランジスタ２１４ａは受光することで導通状態になる。フォトトランジスタ２１４ａが導通状態になることで、センサラッチ部２１６ａ内のトランジスタ２１７ａも導通状態になる。この場合、ＣＰＵ２０１が取得する電圧値は２．２［Ｖ］となる。ＬＥＤ２１３ａとフォトトランジスタ２１４ａとの間に遮蔽物がある場合、フォトトランジスタ２１４ａは受光せずに遮断状態（ハイインピーダンス）になる。フォトトランジスタ２１４ａが遮断状態になることで、センサラッチ部２１６ａ内のトランジスタ２１７ａも遮断状態（ハイインピーダンス）になる。この場合、ＣＰＵ２０１が取得する電圧値は３．３［Ｖ］となる。
【００５４】
第１センサ１３１の検知結果を取得したＣＰＵ２０１は、該センサが直列接続の最下流（最後段）に接続されているか否かを判定する（Ｓ３０８）。ＣＰＵ２０１は、取得した検知結果（電圧値）が終端ユニット２２０の影響による所定の電圧値となっているか否かにより、最後段のセンサであるか否かを判定する。ここでは、ＣＰＵ２０１は第１センサ１３１の検知結果を取得している。そのためにＣＰＵ２０１は、検知結果を取得したセンサが最後段ではないと判定して（Ｓ３０８：N）、Ｓ３０３以降の処理を再度繰り返す。なお、ＣＰＵ２０１は、例えば予め直列接続されたセンサの構成（個数など）が登録されており、登録された構成と取得した検知結果の数とから、検知結果を取得したセンサが最後段に接続されているか否かを判定してもよい。この場合、終端ユニット２２０は不要となる。
【００５５】
検知結果を取得したセンサが最下流ではない場合、ＣＰＵ２０１は、電源切替部２０２が出力する電源電圧を５［Ｖ］に設定する（Ｓ３０３）。このとき、第１センサ１３１の電圧検知部２１１ａは第３状態に変化する。そのためにセンサラッチ部２１６ａはトランジスタ２１７ａを遮断状態にする。電源遮断部２１２ａは導通状態になり、下流の第２センサ１３２へ電源電圧が供給される。
【００５６】
第１センサ１３１の場合と同様の処理により、ＣＰＵ２０１は、第２センサ１３２の検知結果を取得する（Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６、Ｓ３０７）。Ｓ３０７の処理では、第１センサ１３１のトランジスタ２１７ａが遮断状態であり、且つ第３センサ１３３は動作していない。そのためにＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートへの入力信号は、第２センサ１３２のトランジスタ２１７ｂの状態のみに基づいて変化する。Ｓ３０３〜Ｓ３０７の処理は、図５の時刻ｔ１３〜時刻ｔ１５の間の処理である。図５では、第２センサ１３２のＬＥＤ２１３ｂとフォトトランジスタ２１４ｂとの間に遮蔽物がある状態を例示する。この場合、フォトトランジスタ２１４ｂは、受光せずに遮断状態（ハイインピーダンス）になる。ＣＰＵ２０１が取得する電圧値は３．３［Ｖ］となる。
【００５７】
第２センサ１３２の検知結果を取得したＣＰＵ２０１は、該センサが直流接続の最後段に接続されていないために（Ｓ３０８：N）、Ｓ３０３以降の処理を再度繰り返す。Ｓ３０３以降の処理を再度繰り返す場合、ＣＰＵ２０１は、電源切替部２０２が出力する電源電圧を５［Ｖ］に設定する（Ｓ３０３）。このとき、第２センサ１３２の電圧検知部２１１ｂは第３状態に変化する。そのためにセンサラッチ部２１６ｂはトランジスタ２１７ｂを遮断状態にする。電源遮断部２１２ｂは導通状態になり、下流の第３センサ１３３へ電源電圧が供給される。
【００５８】
第１センサ１３１及び第２センサ１３２の場合と同様に、ＣＰＵ２０１は、第３センサ１３３の検知結果を取得する（Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６、Ｓ３０７）。Ｓ３０７の処理では、第１センサ１３１のトランジスタ２１７ａ及び第２センサ１３２のトランジスタ２１７ｂが遮断状態である。そのためにＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートへの入力信号は、第３センサ１３３のトランジスタ２１７ｃの状態のみに基づいて変化する。Ｓ３０３〜Ｓ３０７の処理は、図５の時刻ｔ１５〜時刻ｔ１７の間の処理である。図５では、第３センサ１３３のＬＥＤ２１３ｃとフォトトランジスタ２１４ｃとの間に遮蔽物がなく、フォトトランジスタ２１４ｃは受光して導通状態になる。この場合、ＣＰＵ２０１が取得する電圧値は２．２［Ｖ］となる。
【００５９】
第３センサ１３３の検知結果を取得したＣＰＵ２０１は、該センサが直流接続の最後段に接続されているか否かを判定する（Ｓ３０８）。この時点では、ＣＰＵ２０１が取得した第３センサ１３３の検知結果は、終端ユニット２２０の影響による所定の電圧値ではない。そのためにＣＰＵ２０１は、該センサが直流接続の最後段ではないと判定する（Ｓ３０８：N）。この場合、ＣＰＵ２０１は、再度、Ｓ３０３〜Ｓ３０７の処理を行い、終端ユニット２２０に３．３［Ｖ］の電源電圧を供給する。これにより終端ユニット２２０の終端抵抗２２１に電源電圧が印加される。ＣＰＵ２０１は、終端抵抗２２１により分圧された電源電圧の電圧値をＡ／Ｄポートで取得することになる。この電圧値は、終端ユニット２２０の影響による所定の電圧値である。そのためにＣＰＵ２０１は、最終段の検知結果を取得したと判定する（Ｓ３０８：Y）。
【００６０】
第１センサ１３１〜第３センサ１３３のすべてから検知結果を取得したＣＰＵ２０１は、検知動作を終了するか否かを判定する。検知動作を終了する場合（Ｓ３０９：Y）、ＣＰＵ２０１は、処理を終了する。検知動作の終了の判定は、例えば印刷ジョブに応じたシート搬送が終了したか否かにより行われる。シート搬送が終了した場合に、ＣＰＵ２０１は、検知動作を終了することになる。シート搬送が終了していない場合に、ＣＰＵ２０１は、検知動作を継続する。
【００６１】
検知動作を継続する場合（Ｓ３０９：N）、ＣＰＵ２０１は、Ｓ３０１の処理に戻って電源切替部２０２が出力する電源電圧を０［Ｖ］に設定して、所定時間待機する。この処理により、直列接続されている第１センサ１３１〜第３センサ１３３の電圧検知部２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃの状態が初期化されて第１状態になる。電源遮断部２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃは、初期状態である遮断状態になり、下流のセンサへの電源電圧を遮断する。その後、ＣＰＵ２０１は、Ｓ３０３〜Ｓ３０９の処理を繰り返し行うことで、第１センサ１３１〜第３センサ１３３の状態を常時検知することができる。このように制御されることで、第１センサ１３１〜第３センサ１３３は、検知動作を順に繰り返し行うことができる。
【００６２】
以上のような処理では、第１センサ１３１〜第３センサ１３３は、入力される信号（電源電圧）に対し同じ動作を行っている。しかし各センサへの電源供給のタイミングがずれることで、ＣＰＵ２０１は、すべてのセンサの状態を独立して順に検知することが可能となる。各センサは、メイン基板２００もしくは他のセンサと接続するインターフェースも、直列接続における接続箇所（最上流、最後段、途中）によらず同一にできる。よって、すべてのセンサは同一（同一外形、同一内部回路）のものを使用可能である。メイン基板２００は接続箇所とセンサの対応管理を行う必要がない。センサは、個々の外形の変更が必要なく、パケット通信のような複雑な制御回路を必要としない安価な構成となる。本実施形態では直列接続するセンサは３個であるが同一の制御でセンサの個数を更に増やすことも可能である。
【００６３】
（マルチ紙幅検知センサを含む場合のセンサの動作制御）
図６は、マルチ紙幅検知センサ１４３がセンサに直列接続された場合のメイン基板２００及びセンサの構成図である。図６では、マルチ紙幅検知センサ１４３とセンサ１３４を含めたセンサ構成を示している。なお、以下の説明ではセンサ１３４を第４センサ１３４と記載する。図６では、図２の構成の第３センサ１３３と終端ユニット２２０との間に、上流側から第４センサ１３４とマルチ紙幅検知センサ１４３とが接続される。第１センサ１３１〜第４センサ１３４、マルチ紙幅検知センサ１４３、及び終端ユニット２２０は接地が共通になっている。
【００６４】
このような構成では、直列接続された複数のセンサの最後段の後段に設けられるマルチ紙幅検知センサ１４３が、前段に接続されるセンサの検知結果に影響を及ぼすことなく、メイン基板２００により制御される。従来、他のセンサから独立して設けられたマルチ紙幅検知センサ１４３が他のセンサに直列接続されることで、ケーブルの数及びコネクタの数を削減し、且つコストや部品管理費を抑制することが可能となる。図２と同様の構成（メイン基板２００、第１センサ１３１、終端ユニット２２０）については説明を省略する。
【００６５】
第４センサ１３４は、第１センサ１３１〜第３センサ１３３と同様の構成である。第４センサ１３４は、シート１４０を載置するマルチ給紙トレイ１４１の給紙センサとして機能する。第４センサ１３４のコネクタ２１０ｄは、上流側の第３センサ１３３（不図示）に電源ラインを介して接続される他に、下流側に設けられるマルチ紙幅検知センサ１４３に他の電源ラインを介して接続される。第４センサ１３４は、電圧検知部２１１ｄ、電源遮断部２１２ｄ、ＬＥＤ２１３ｄ、フォトトランジスタ２１４ｄ、ＬＥＤ制御部２１５ｄ、及びセンサラッチ部２１６ｄを備える。各部の動作は、対応する第１センサ１３１の各部の動作と同じであるので説明を省略する。
【００６６】
センサラッチ部２１６ｄ内のトランジスタ２１７ｄのコレクタ端子は、抵抗２１８ｄを介して第４センサ１３４の電源ラインの接点ｄに接続されている。接点ｄは、第１センサ１３１〜第３センサ１３３を経由してメイン基板２００のＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートに接続される。このような構成によりＣＰＵ２０１は、第４センサ１３４の検知結果として、トランジスタ２１７ｄの導通状態、遮断状態を検知することができる。
【００６７】
マルチ紙幅検知センサ１４３は、可変抵抗器６００を備える。可変抵抗器６００は、マルチ給紙トレイ１４１に設けられる不図示の紙幅ガイドの操作にあわせてメカ機構が動作することで回動する構造となっている。可変抵抗器６００は、例えば、ロータリ構造であり、摘まみを回動させることで抵抗値が変動するボリューム抵抗である。したがってマルチ紙幅検知センサ１４３は、マルチ給紙トレイ１４１に載置されたシート１４０のサイズに応じて紙幅ガイドが操作されることで、可変抵抗器６００の抵抗値が変動する。マルチ紙幅検知センサ１４３は、供給される電源電圧と変動する可変抵抗器６００の抵抗値とに応じて、検知結果となる電圧値を生成する。
【００６８】
マルチ紙幅検知センサ１４３は、第４センサ１３４の後段に接続されており、直列接続の最後段となる。マルチ紙幅検知センサ１４３の後段には終端ユニット２２０が接続される。マルチ紙幅検知センサ１４３のコネクタ６１０は、上流側の第４センサ１３４に電源ラインを介して接続される他に、下流側に設けられる終端ユニット２２０に他の電源ラインを介して接続される。上流側の第４センサ１３４からの電源ラインは、可変抵抗器６００の一端に接続される。終端ユニット２２０に接続される電源ラインは、可変抵抗器６００の可動接点に接続される。
【００６９】
終端ユニット２２０の終端抵抗２２１は、第４センサ１３４の電源遮断部２１２ｄにより電源電圧が供給される場合に、この電源電圧を抵抗分圧する抵抗素子である。図６の構成では、終端抵抗２２１が、マルチ紙幅検知センサ１４３の可変抵抗器６００の抵抗値に対してオフセットを加える必要がある。これにより、電源ラインを介してメイン基板２００のＣＰＵ２０１に入力される第１センサ１３１〜第４センサ１３４の検知結果の値は、終端抵抗２２１の抵抗値により抵抗分圧された電圧レベルとなる。終端ユニット２２０が未使用の場合、可変抵抗器６００の可動接点を接地することで、マルチ給紙トレイ１４１に載置されたシート１４０のサイズの検知結果を表す電圧レベルが得られる。ＣＰＵ２０１は、電圧レベルにより第１センサ１３１〜第４センサ１３４による駆動状態か終端ユニット２２０による駆動状態であるかを識別可能となっている。なお、直列接続の最後段は、所定のセンサ数として処理することで何も接続しない等、本直列回路構成の最後段を設定可能な構成であれば、これに限定しない。
【００７０】
図７は、メイン基板２００によるセンサの動作制御とマルチ紙幅検知とを合わせた処理を表すフローチャートである。図８は、センサの動作制御時のタイミングチャートである。ここでは、マルチ給紙トレイ１４１のシート１４０が給紙される場合について説明する。なお、この処理は、ＣＰＵ２０１が各センサの検知結果を取得する処理を含んでおり、給紙カセット１２０のシート１１０が給紙される場合にも適用可能である。
【００７１】
ＣＰＵ２０１は、センサの検知動作を開始すると、まず、電源切替部２０２が出力する電源電圧を０［Ｖ］に設定する（Ｓ７０１）。ＣＰＵ２０１は、電源電圧を０［Ｖ］に設定したまま所定時間（本実施形態では１００マイクロ秒）待機する（Ｓ７０２）。所定時間は、電源遮断部２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄを、初期状態である遮断状態（第２センサ１３２より後段のセンサに電源電圧が供給されない状態）に制御するために十分な時間に設定されている。
【００７２】
電源電圧を０［Ｖ］に設定して所定時間経過すると、ＣＰＵ２０１は、電源切替部２０２が出力する電源電圧を５［Ｖ］に設定する（Ｓ７０３）。以降、ＣＰＵ２０１は、図３のＳ３０４〜Ｓ３０８の処理と同様の処理により、第１センサ１３１の検知結果を取得する（Ｓ７０４〜Ｓ７０８）。ＣＰＵ２０１は、第１センサ１３１の検知結果を取得した後、該センサが直列接続の最下流（最後段）に接続されていないために（Ｓ７０８：N）、Ｓ７０３〜Ｓ７０８の処理を再度繰り返して行う。図３の処理と同様に、Ｓ７０３〜Ｓ７０８の処理を繰り返し行うことで、ＣＰＵ２０１は、第２センサ１３２、第３センサ１３３の検知結果を取得する。
【００７３】
第３センサ１３３の検知結果を取得したＣＰＵ２０１は、該センサが直流接続の最後段に接続されていないために（Ｓ７０８：N）、Ｓ７０３以降の処理を再度繰り返す。Ｓ７０３以降の処理を再度繰り返す場合、ＣＰＵ２０１は、電源切替部２０２が出力する電源電圧を５［Ｖ］に設定する（Ｓ７０３）。このとき、第３センサ１３３の電圧検知部２１１ｃは第３状態に変化する。そのためにセンサラッチ部２１６ｃはトランジスタ２１７ｃを遮断状態にする。電源遮断部２１２ｃは導通状態になり、下流の第４センサ１３４へ電源電圧が供給される。
【００７４】
第１センサ１３１〜第３センサ１３３の場合と同様に、ＣＰＵ２０１は、第４センサ１３４の検知結果を取得する（Ｓ７０４、Ｓ７０５、Ｓ７０６、Ｓ７０７）。Ｓ７０７の処理では、第１センサ１３１のトランジスタ２１７ａ、第２センサ１３２のトランジスタ２１７ｂ、及び第３センサ１３３のトランジスタ２１７ｃが遮断状態である。そのためにＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートへの入力信号は、第４センサ１３４のトランジスタ２１７ｄの状態のみに基づいて変化する。Ｓ７０３〜Ｓ７０７の処理は、図８の時刻ｔ２３〜時刻ｔ２５の間の処理である。図８では、第４センサ１３４のＬＥＤ２１３ｄとフォトトランジスタ２１４ｄとの間に遮蔽物がなく、フォトトランジスタ２１４ｄは受光して導通状態になる。この場合、ＣＰＵ２０１が取得する電圧値は２．２［Ｖ］となる。
【００７５】
第４センサ１３４の検知結果を取得したＣＰＵ２０１は、該センサが直流接続の最後段に接続されているか否かを判定する（Ｓ７０８）。この時点では、ＣＰＵ２０１が取得した第４センサ１３４の検知結果は、マルチ紙幅検知センサ１４３及び終端ユニット２２０の影響による所定の電圧値ではない。そのためにＣＰＵ２０１は、該センサが直流接続の最後段ではないと判定する（Ｓ７０８：N）。この場合、ＣＰＵ２０１は、再度、Ｓ７０３〜Ｓ７０７の処理を行い、マルチ紙幅検知センサ１４３に３．３［Ｖ］の電源電圧を供給する。これによりマルチ紙幅検知センサ１４３の可変抵抗器６００及び終端ユニット２２０の終端抵抗２２１に電源電圧が印加される。ＣＰＵ２０１は、可変抵抗器６００及び終端抵抗２２１により分圧された電源電圧の電圧値をＡ／Ｄポートで取得することになる。この電圧値は、マルチ紙幅検知センサ１４３及び終端ユニット２２０の影響により電源電圧が変動した、所定の電圧値である。そのためにＣＰＵ２０１は、最終段の検知結果を取得したと判定する（Ｓ７０８：Y）。
【００７６】
引き続き、ＣＰＵ２０１は、マルチ紙幅検知センサ１４３が第１センサ１３１〜第４センサ１３４の後段に直流接続されているか否かを判別する（Ｓ７０９）。ＣＰＵ２０１は、マルチ紙幅検知センサ１４３及び終端ユニット２２０の影響による所定の電圧値を取得しているか否かによりこの判定を行うことになる。ＣＰＵ２０１は、マルチ紙幅検知センサ１４３及び終端ユニット２２０の影響による所定の電圧値を取得している場合に、マルチ紙幅検知センサ１４３が第１センサ１３１〜第４センサ１３４の後段に直流接続されていると判定する。ＣＰＵ２０１は、マルチ紙幅検知センサ１４３及び終端ユニット２２０の影響による所定の電圧値を取得していない場合に、マルチ紙幅検知センサ１４３が第１センサ１３１〜第４センサ１３４の後段に直流接続されていないと判定する。なお、終端ユニット２２０が接続されていない場合、ＣＰＵ２０１は、マルチ紙幅検知センサ１４３の影響による所定の電圧値を取得しているか否かによりＳ７０８、Ｓ７０９の判定を行うことになる。
【００７７】
マルチ紙幅検知センサ１４３が接続されている場合（Ｓ７０９：Y）、ＣＰＵ２０１は、紙幅サイズの判別処理を行う（Ｓ７１０）。紙幅サイズの判別処理後の詳細は後述する。紙幅サイズの判別処理後にＣＰＵ２０１は、検知動作を終了するか否かを判定する（Ｓ７１１）。マルチ紙幅検知センサ１４３が接続されていない場合（Ｓ７０９：N）、ＣＰＵ２０１は、検知動作を終了するか否かを判定する（Ｓ７１１）。検知動作を終了する場合（Ｓ７１１：Y）、ＣＰＵ２０１は、処理を終了する。
【００７８】
検知動作を継続する場合（Ｓ７１１：N）、ＣＰＵ２０１は、Ｓ７０１の処理に戻って電源切替部２０２が出力する電源電圧を０［Ｖ］に設定して、所定時間待機する。この処理により、直列接続されている第１センサ１３１〜第４センサ１３４の電圧検知部２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄの状態が初期化されて第１状態になる。電源遮断部２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄは、初期状態である遮断状態になり、下流のセンサへの電源電圧を遮断する。その後、ＣＰＵ２０１は、Ｓ７０３〜Ｓ７１０の処理を繰り返し行うことで、第１センサ１３１〜第４センサ１３４及びマルチ紙幅検知センサ１４３の状態を常時検知することができる。このように制御されることで、第１センサ１３１〜第４センサ１３４及びマルチ紙幅検知センサ１４３は、検知動作を順に繰り返し行うことができる。
【００７９】
図９は、Ｓ７１０の紙幅サイズの判別処理を表すフローチャートである。ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄポートで取得した電圧に基づいて紙幅サイズを判別する。
【００８０】
ＣＰＵ２０１は、マルチ紙幅検知センサ１４３に電源電圧を供給するために、電源切替部２０２が出力する電源電圧を５［Ｖ］に設定する（Ｓ９０１）。このとき、第４センサ１３４の電圧検知部２１１ｄは第３状態に変化する。そのためにセンサラッチ部２１６ｄはトランジスタ２１７ｄを遮断状態にする。電源遮断部２１２ｄは導通状態になり、下流のマルチ紙幅検知センサ１４３へ電源電圧が供給される。ＣＰＵ２０１は、電源電圧を５［Ｖ］に設定したまま所定時間待機する（Ｓ９０２）。所定時間待機することで、第４センサ１３４の電源遮断部２１２ｄが導通状態になり、マルチ紙幅検知センサ１４３に電源電圧が供給されるようになる。
【００８１】
マルチ紙幅検知センサ１４３の可変抵抗器６００は、予めシート１４０が載置されるマルチ給紙トレイ１４１に設けられるメカ機構に合わせて可動接点が移動することで、可変抵抗値が所定の抵抗値に設定される。そのためにマルチ紙幅検知センサ１４３に供給される電源電圧は、可変抵抗値に応じて抵抗分圧されて下降する。ＣＰＵ２０１は、この電圧値を取得せずに、電源切替部２０２により電源電圧を３．３［Ｖ］に設定する（Ｓ９０３）。ＣＰＵ２０１は、電源電圧を３．３［Ｖ］に設定したまま所定時間待機する（Ｓ９０４）。所定時間待機することで、マルチ紙幅検知センサ１４３の検知結果（電圧値）が安定する。本実施形態では、待機時の電源電圧の電圧値は、計測計を流用しセンサ検知時の電圧値と同値とする。
【００８２】
所定時間経過後に、ＣＰＵ２０１は、電源電圧の３．３［Ｖ］が抵抗分圧された電圧値をＡ／Ｄポートで取得する（Ｓ９０５）。ＣＰＵ２０１は、取得した検知結果に基づいてシート１４０のサイズを判別する（Ｓ９０６）。メイン基板２００は、例えばマルチ紙幅検知センサ１４３の検知結果（電圧値）とシート１４０のサイズとの関係を表すテーブルを備える。ＣＰＵ２０１は、テーブルを参照し、取得した検知結果（電圧値）に応じてシート１４０のサイズを判別する。サイズを判別したＣＰＵ２０１は、図７のＳ７１１の処理を行うことになる。図９の紙幅サイズの判別処理は、図８の時刻ｔ２５〜時刻ｔ２７の間の処理である。
【００８３】
本実施形態では、可変抵抗器６００の抵抗値が、０［Ω］〜１０［ｋΩ］の範囲で変動する。可変抵抗器６００の抵抗値は、このような範囲で変動するが、メカ機構により紙サイズ毎に制限されるために実際に設定される抵抗値がいくつかの値に決まっている。電源電圧は、プルアップ抵抗２０６の抵抗値（１．１［ｋΩ］）と可変抵抗器６００の抵抗値とで抵抗分圧なされる。そのためにＣＰＵ２０１は、およそ０［Ｖ］〜２．９７［Ｖ］の間の電圧値を取得する。
【００８４】
図８の例では、ＣＰＵ２０１は、０．５［Ｖ］（時刻ｔ２６〜時刻ｔ２７）の電圧値を取得して、シート１４０の紙幅がＡ３サイズであると判別する。図８の２段目には、可変抵抗器６００の抵抗値が０［Ω］〜１［ｋΩ］の範囲で変動する場合の例が示される。この場合、ＣＰＵ２０１は、０．０５［Ｖ］の電圧値を取得することになる。
【００８５】
シート１４０のサイズは、使用する可変抵抗器６００の抵抗値の範囲に応じてチューニングされる必要がある。本実施形態の構成では、ＣＰＵ２０１のＡ／Ｄポートの分解能等（例えば、１２ｂｉｔで４０９５分割）の設計上の制約があるために、可変抵抗器６００の抵抗値の範囲は限定されない。
【００８６】
以上のように本実施形態の画像形成装置１００は、マルチ紙幅検知センサ１４３を直列接続された複数のセンサの最後段のセンサの後段に接続し、各センサに影響を及ぼすことなくマルチ紙幅検知センサ１４３の動作を制御する。このような構成により、従来独立して制御されていたマルチ紙幅検知センサ１４３に使用されていたケーブルやコネクタを削減することが可能となる。また、本実施形態では直列接続の最後段がマルチ紙幅検知センサ１４３である。マルチ紙幅検知センサ１４３の後段に接続される終端ユニット２２０は、最後段を判別するための手段の一例であり、有無は構成として限定されない。本実施形態では直列接続するセンサは４個であったが同一の制御でセンサの個数を更に増やすことも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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