(57)【要約】【課題】複数のセンサが直列接続される構成においても、消費電力を抑制して各センサを動作させ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６００と、メイン基板６００に対して直列に接続される第１センサ５０１〜第３センサ５０３と、を備える。メイン基板６００は、第１センサ５０１〜第３センサ５０３をすべて動作させる通常動作モードと、第１センサ５０１のみを動作させる電力削減モードと、により第１センサ５０１〜第３センサ５０３を動作させる。第１センサ５０１〜第３センサ５０３は、電力削減モードで動作する第１センサ５０１が、電力削減モードで動作しない第２センサ５０２、第３センサ５０３よりも、メイン基板６００側を上流として、上流側に配置される。【選択図】図２
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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に接続される複数のセンサ手段と、を備えており、
前記制御手段は、前記複数のセンサ手段のすべてを動作させる第１動作モードと、前記複数のセンサ手段の一部を動作させる第２動作モードと、により前記複数のセンサ手段を動作させ、
前記複数のセンサ手段は、前記第２動作モードで動作する第１のセンサ手段が、前記第２動作モードで動作しない第２のセンサ手段よりも、前記制御手段の側を上流として、上流側に配置されることを特徴とする、
センサ制御装置。
【請求項２】
前記複数のセンサ手段の各々は、前記制御手段から通電されることで動作し、
前記制御手段は、前記第１動作モードのときに、前記複数のセンサ手段のすべてを通電し、前記第２動作モードのときに、前記第１のセンサ手段を通電す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、前記第１動作モードのときに、最上流に配置されるセンサ手段から順に動作させ、前記第２動作モードのときに、最上流に配置される第１のセンサ手段から順に動作させることを特徴とする、
請求項１又は２記載のセンサ制御装置。
【請求項４】
前記複数のセンサ手段の各々は、
検知動作を行う検知手段と、
前記制御手段から印加される電圧を後段に接続されたセンサ手段に供給する供給経路に設けられるスイッチ手段と、
印加される電圧が第１電圧のときに前記検知手段を動作させ且つ前記スイッチ手段を遮断し、印加される電圧が前記第１電圧とは異なる第２電圧のときに前記検知手段を停止させ且つ前記スイッチ手段を遮断し、印加される電圧が前記第２電圧から前記第１電圧へ変化すると前記検知手段を停止させたまま前記スイッチ手段を導通させ、印加される電圧が前記第１電圧及び前記第２電圧とは異なる第３電圧のときに前記検知手段を動作させ且つ前記スイッチ手段を遮断する導通制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第２動作モードのときに、最上流に配置される第１のセンサ手段から順に前記第１電圧、前記第２電圧、前記第１電圧の順に電圧を印加し、後段に前記第２のセンサ手段が接続される第１のセンサ手段に前記第１電圧、前記第２電圧の順に電圧を印加した後に、すべての第１のセンサ手段に前記第３電圧を印加することを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか１項記載のセンサ制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記複数のセンサ手段のいずれかに前記第１電圧を印加した後に前記第２電圧を印加することで、該センサ手段から検知結果を取得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】
前記制御手段は、前記第２動作モードのときにいずれかの前記第１のセンサ手段から取得した検知結果が変化すると、動作モードを前記第１動作モードに移行することを特徴とする、
請求項５記載のセンサ制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第１動作モードのときに、最上流に配置されるセンサ手段から順に前記第１電圧、前記第２電圧、前記第１電圧の順に電圧を印加し、最下流に配置されるセンサ手段に前記第１電圧、前記第２電圧、前記第１電圧の順に電圧を印加した後に、すべてのセンサ手段に前記第３電圧を印加することを特徴とする、
請求項４〜６のいずれか１項記載のセンサ制御装置。
【請求項８】
前記制御手段と最上流のセンサ手段とは１本の電源ラインで接続され、
各センサ手段は、それぞれ異なる１本の電源ラインで直列接続され、
各電源ラインは、前記スイッチ手段を介して接続可能となっていることを特徴とする、
請求項４〜７のいずれか１項記載のセンサ制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、各電源ラインを介して前記複数のセンサ手段に電圧を印加し、各電源ラインを介して前記複数のセンサ手段から検知結果を取得することを特徴とする、
請求項８記載のセンサ制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載のセンサ制御装置と、
シートが載置される載置手段と、
前記シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記シートを前記載置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、
複数のセンサ手段は、前記搬送経路に所定の間隔で配置され、前記シートを検知することを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項１１】
前記センサ制御装置の制御手段は、前記シートの搬送タイミングとは無関係に、第１電圧、第２電圧、第３電圧を印加することを特徴とする、
請求項１０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制御することでシートの搬送制御等を行うために、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制御基板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、配線スペース及び制御基板のコネクタ数が増加する。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、制御基板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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
複数のセンサが直列接続される場合、各センサの検知結果は、制御基板から遠い下流側のセンサから制御基板に近い上流側のセンサへ順送りにされて、制御基板へ送信される。このような構成では、下流側のセンサの検知結果を制御基板へ送信する場合に、該センサよりも上流側に接続されるすべてのセンサに通電する必要がある。そのために下流側に配置されたセンサによる検知結果のみを取得したい場合であっても、該センサよりも上流側のセンサによる消費電力が発生する。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のセンサが直列接続される構成においても、消費電力を抑制して各センサを動作させ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】
【０００６】
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に接続される複数のセンサ手段と、を備えており、前記制御手段は、前記複数のセンサ手段のすべてを動作させる第１動作モードと、前記複数のセンサ手段の一部を動作させる第２動作モードと、により前記複数のセンサ手段を動作させ、前記複数のセンサ手段は、前記第２動作モードで動作する第１のセンサ手段が、前記第２動作モードで動作しない第２のセンサ手段よりも、前記制御手段の側を上流として、上流側に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、動作させる必要のあるセンサ手段を上流側に配置することで、消費電力を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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】通常動作モード時のセンサの動作制御処理を表すフローチャート。
【図４】通常動作モード時の各センサの動作制御時のタイミングチャート。
【図５】電力削減モード時の電力供給状態の説明図。
【図６】電力削減モード時のセンサの動作制御処理を表すフローチャート。
【図７】電力削減モード時の各センサの動作制御時のタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
（画像形成装置の構成）
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、画像形成のための感光体１０１、帯電器１０２、電位センサ１０３、露光器１０４、現像器１０５、転写部１０６、クリーナー１０７、及び定着器１０８を備える。画像形成装置１００は、シート１１０の給送のために、シート１１０が載置される手差しトレイ１２０、給紙ローラ１２２、及び搬送ローラ１２４、１２６を備える。シート１１０が給送される搬送経路には、複数のセンサ５０１、５０２、５０３が設けられる。シート１１０の搬送方向に沿って、初段のセンサ５０１、２段目のセンサ５０２、３段目のセンサ５０３が所定の間隔で配置される。画像形成装置１００は、ステッピングモータ１２１、１２３、１２５を備える。画像形成装置１００は、コントローラ２００により動作が制御される。
【００１１】
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による露光位置と、現像器１０５による現像位置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によって手差しトレイ１２０から給紙されたシート１１０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、クリーナー１０７により回収される。トナー像が転写されたシート１１０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。これにより、画像が印字された成果物が得られる。
【００１２】
シート１１０の給紙動作について説明する。コントローラ２００は、給紙動作を開始する際に、手差しトレイ１２０のシート１１０の有無をセンサ５０１により検知する。コントローラ２００は、手差しトレイ１２０にシート１１０が有る場合、給紙ローラ１２２により手差しトレイ１２０に載置されるシート１１０の給送を開始する。コントローラ２００は、ステッピングモータ１２１により給紙ローラ１２２を駆動する。給紙ローラ１２２は、シート１１０を１枚ずつ手差しトレイ１２０から搬送ローラ１２４へ搬送する。
【００１３】
センサ５０２は、給紙ローラ１２２と搬送ローラ１２４との間の搬送経路に設けられる。センサ５０２は、給紙ローラ１２２から搬送ローラ１２４までの搬送経路にある検知位置におけるシート１１０の有無を検知する。コントローラ２００は、センサ５０２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。
搬送ローラ１２４は、ステッピングモータ１２３により回転される。コントローラ２００は、センサ５０２がシート１１０を検知するとステッピングモータ１２３により搬送ローラ１２４を駆動する。搬送ローラ１２４は、回転することで給紙ローラ１２２から搬送されたシート１１０を搬送ローラ１２６へ搬送する。
【００１４】
センサ５０３は、搬送ローラ１２４と搬送ローラ１２６との間の搬送経路に設けられる。センサ５０３は、搬送ローラ１２４から搬送ローラ１２６までの搬送経路にある検知位置におけるシート１１０の有無を検知する。コントローラ２００は、センサ５０３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。
搬送ローラ１２６は、ステッピングモータ１２５により回転される。コントローラ２００は、センサ５０３がシート１１０を検知するとステッピングモータ１２５により搬送ローラ１２６を駆動する。搬送ローラ１２６は、回転することで搬送ローラ１２４から搬送されたシート１１０を転写部１０６へ搬送する。
【００１５】
搬送ローラ１２６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２００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１２６によるシート１１０の搬送速度を制御してもよい。
なお、シート１１０は、手差しトレイ１２０から給紙される他に、画像形成装置１００に備えられる給紙カセットから給紙されてもよい。この場合、給紙カセットに収納されるシート１１０の有無を検知するセンサが、給紙カセットに設けられる。このセンサが給紙カセットにシートが有ることを検知した場合に、シート１１０の給送が開始される。
【００１６】
本実施形態のセンサ５０１、５０２、５０３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５０１、５０２、５０３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。シート１１０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することで、センサ５０１、５０２、５０３は、シート１１０の有無を検知することができる。ただし、搬送経路を搬送されるシート１１０を検知位置で検知できる構成であれば、センサ５０１、５０２、５０３の構成はこれに限らない。例えば、センサ５０１、５０２、５０３は、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が搬送経路を通過する際に光路が遮蔽されることで検知する構成であってもよい。また、センサ５０１、５０２、５０３は、ＬＥＤの光を搬送経路のシート１１０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検知する構成であってもよい。
【００１７】
（コントローラ）
図２は、コントローラ２００に含まれるメイン基板、及びセンサの構成図である。以下の説明において、センサ５０１を第１センサ５０１と記載する。センサ５０２を第２センサ５０２と記載する。センサ５０３を第３センサ５０３と記載する。メイン基板６００は、第１センサ５０１〜第３センサ５０３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。
【００１８】
第１センサ５０１〜第３センサ５０３は、メイン基板６００に対して直列に接続される。メイン基板６００の側を上流とすると、第１センサ５０１〜第３センサ５０３は、メイン基板６００に対して上流側から第１センサ５０１、第２センサ５０２、第３センサ５０３の順に接続される。第１センサ５０１〜第３センサ５０３は、各々の内部構成が同じである。メイン基板６００と第１センサ５０１、第１センサ５０１と第２センサ５０２、第２センサ５０２と第３センサ５０３は、それぞれ異なる１本の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６００から第１センサ５０１〜第３センサ５０３に印加される。また、電源ラインにより第１センサ５０１〜第３センサ５０３の各検知結果がメイン基板６００に入力される。メイン基板６００、第１センサ５０１、第２センサ５０２、及び第３センサ５０３は、接地が共通になっている。
【００１９】
メイン基板６００は、少なくとも第１センサ５０１〜第３センサ５０３の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）６０１と、第１センサ５０１〜第３センサ５０３に印加する電源電圧の切り替えを行う電源切替部６０２を備える。
【００２０】
電源切替部６０２は、ＣＰＵ６０１の制御により電源電圧の切り替えを行う。電源切替部６０２は、第１センサ５０１〜第３センサ５０３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６０２は、第１センサ５０１〜第３センサ５０３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６０２は、例えばシート１１０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ながら印加する。電源切替部６０２は、２つのスイッチ部（ＳＷ）６０４、６０５を備える。スイッチ部６０４が導通状態且つスイッチ部６０５が遮断状態のときに電源電圧が５［Ｖ］になる。スイッチ部６０４が遮断状態且つスイッチ部６０５が導通状態のときに電源電圧が３．３［Ｖ］になる。スイッチ部６０４、６０５がいずれも遮断状態のときに電源電圧が０［Ｖ］になる。
【００２１】
メイン基板６００は、第１センサ５０１〜第３センサ５０３の検知結果を取得するためのプルアップ抵抗６０６を電源切替部６０２に備える。プルアップ抵抗６０６は、スイッチ部６０５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６００は、第１センサ５０１に電源ラインを介して接続されるためのコネクタ６０３を備える。
【００２２】
第１センサ５０１は、コネクタ６１０ａ、電圧検知部６１１ａ、電源遮断部６１２ａ、ＬＥＤ６１３ａ、フォトトランジスタ６１４ａ、ＬＥＤ制御部６１５ａ、及びセンサラッチ部６１６ａを備える。コネクタ６１０ａは、メイン基板６００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５０２に他の電源ラインを介して接続される。
【００２３】
電圧検知部６１１ａは、メイン基板６００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６１２ａ及びＬＥＤ制御部６１５ａ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６１１ａの動作の詳細は後述する。
【００２４】
電源遮断部６１２ａは、後段のセンサ（第２センサ５０２）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６１２ａは、電圧検知部６１１ａ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６００から印加される電源電圧の、後段の第２センサ５０２への供給状態を切り替える。つまりメイン基板６００と第１センサ５０１とを接続する電源ラインと、第１センサ５０１と第２センサ５０２とを接続する電源ラインとは、電源遮断部６１２ａを介して接続可能である。スイッチ素子は、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型ＦＥＴ（Field Effect Transistor）である。電圧検知部６１１ａからの制御信号の電圧がメイン基板６００から印加される電源電圧に対してゲート閾値電圧（例えば１［Ｖ］）分低くなると、ＦＥＴが遮断状態になる。この場合、電源遮断部６１２ａは、後段の第２センサ５０２に電源電圧を供給しない。
【００２５】
ＬＥＤ６１３ａは、メイン基板６００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６１４ａは、ＬＥＤ６１３ａから出射された光を受光して動作する受光部である。ＬＥＤ６１３ａ及びフォトトランジスタ６１４ａは、シート１１０の有無を検知する検知部になる。
本実施形態では、フォトトランジスタ６１４ａ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６１４ａのコレクタ端子は、抵抗６１９ａを介してＬＥＤ６１３ａ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６１４ａのコレクタ端子は、センサラッチ部６１６ａに接続される。フォトトランジスタ６１４ａが導通状態であれば、センサラッチ部６１６ａには、第１センサ５０１の検知結果として、電源電圧が抵抗６１９ａで電圧降下した電圧値が入力される。フォトトランジスタ６１４ａが遮断状態であれば、センサラッチ部６１６ａには、第１センサ５０１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６１４ａ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６１６ａは、フォトトランジスタ６１４ａ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６１４ａは、例えばシート１１０によりＬＥＤ６１３ａからの光が遮断されることで遮断状態になる。
【００２６】
ＬＥＤ制御部６１５ａは、ＬＥＤ６１３ａ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６１５ａは、電圧検知部６１１ａ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６００から印加される電源電圧のＬＥＤ６１３ａ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。電圧検知部６１１ａからの制御信号の電圧がメイン基板６００から印加される電源電圧に対してゲート閾値電圧（例えば１［Ｖ］）分低くなると、ＦＥＴが導通状態になり、ＬＥＤ制御部６１５ａは、ＬＥＤ６１３ａに電源電圧を印加する。ＬＥＤ６１３ａは、電源電圧が印加される場合に電流が流れて発光する。これ以外の場合（電源投入時を含む）、ＦＥＴが遮断状態になり、ＬＥＤ制御部６１５ａは、ＬＥＤ６１３ａに電源電圧を印加しない。ＬＥＤ６１３ａは、電源電圧が印加されない場合に電流が流れなくなるために発光しない。
ＬＥＤ６１３ａが発光する場合にＬＥＤ６１３ａ及びフォトトランジスタ６１４ａによる検知部が動作し、ＬＥＤ６１３ａが発光しない場合にＬＥＤ６１３ａ及びフォトトランジスタ６１４ａによる検知部が動作を停止する。
【００２７】
センサラッチ部６１６ａは、スイッチ素子として機能するトランジスタ６１７ａ及び抵抗６１８ａを備える。センサラッチ部６１６ａは、電圧検知部６１１ａの状態及びフォトトランジスタ６１４ａの動作に応じて、トランジスタ６１７ａが動作する。トランジスタ６１７ａのコレクタ端子は、抵抗６１８ａを介して接点ａで第１センサ５０１の電源ラインに接続される。接点ａで接続される電源ラインは、ＣＰＵ６０１のＡ／Ｄポートに接続される。このような構成によりＣＰＵ６０１は、トランジスタ６１７ａ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。
【００２８】
電圧検知部６１１ａの動作について説明する。電圧検知部６１１ａは、例えば閾値を４［Ｖ」として、メイン基板６００から印加される電源電圧の立ち上がりと立ち下がりとを各々検知する。ただし、電圧検知部６１１ａは、電源投入時の０［Ｖ］から４［Ｖ］以上への電圧変位時は立ち上がりを検知しない。電圧検知部６１１ａは、電源投入時の初期状態では「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の４［Ｖ］をまたぐ立ち下りを検知した場合、電圧検知部６１１ａは、「第２状態」となる。その後、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、電圧検知部６１１ａは、「第３状態」となる。第３状態となった電圧検知部６１１ａは、電源電圧が０［Ｖ］に変化するまで第３状態を維持する。電源電圧が０［Ｖ］に変化することを「初期化」という。電圧検知部６１１ａは、初期化されることで第１状態に戻る。
【００２９】
電源投入時の初期状態（第１状態）である場合、電圧検知部６１１ａは、電源遮断部６１２ａを、下流の第２センサ５０２へ電源電圧を供給しない遮断状態になるように制御する。第２状態である場合も、電圧検知部６１１ａは電源遮断部６１２ａを遮断状態に制御する。第３状態である場合、電圧検知部６１１ａは、電源遮断部６１２ａを下流の第２センサ５０２へ電源電圧を供給する導通状態になるように制御する。
【００３０】
第１状態である場合、電圧検知部６１１ａは、ＬＥＤ制御部６１５ａを、ＬＥＤ６１３ａに電流を流して発光させる導通状態になるように制御する。第２状態である場合、電圧検知部６１１ａは、ＬＥＤ制御部６１５ａを、ＬＥＤ６１３ａへの電流を遮断して消灯させる遮断状態になるように制御する。その後に第３状態となった場合、電圧検知部６１１ａは、ＬＥＤ制御部６１５ａを遮断状態のまま保持する。第３状態では、電圧検知部６１１ａは、電源電圧が０［Ｖ］になるまで（初期化されるまで）、ＬＥＤ制御部６１５ａを遮断状態のまま維持する。
【００３１】
電源遮断部６１２ａは、電圧検知部６１１ａ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５０２へ電源電圧を供給しない遮断状態になる。電源遮断部６１２ａは、電圧検知部６１１ａが第２状態である場合も遮断状態を維持する。電源遮断部６１２ａは、電圧検知部６１１ａが第３状態である場合に、下流の第２センサ５０２へ電源電圧を供給する導通状態になる。
【００３２】
ＬＥＤ制御部６１５ａは、電圧検知部６１１ａが第１状態である場合、導通状態になってＬＥＤ６１３ａに電流を流して発光させる。ＬＥＤ制御部６１５ａは、電圧検知部６１１ａが第２状態になった場合、遮断状態になってＬＥＤ６１３ａへの電流を遮断して、ＬＥＤ６１３ａを消灯させる。ＬＥＤ制御部６１５ａは、その後、電圧検知部６１１ａが第３状態になると、電源電圧が０［Ｖ］に変化する（初期化される）まで遮断状態を維持する。
【００３３】
センサラッチ部６１６ａは、電圧検知部６１１ａが第１状態である場合、トランジスタ６１７ａが遮断状態になる。センサラッチ部６１６ａは、電圧検知部６１１ａ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６１４ａ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６１７ａを動作させる。
センサラッチ部６１６ａは、電圧検知部６１１ａ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６１４ａが導通状態（入力が０［Ｖ］）であれば、トランジスタ６１７ａを導通状態で保持させる。フォトトランジスタ６１４ａ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６１６ａは、トランジスタ６１７ａを遮断状態で保持させる。ＣＰＵ６０１は、このタイミングでトランジスタ６１７ａの状態により決定する電源ラインの接点ａの電圧値を取得することで、第１センサ５０１の検知結果を取得することができる。
センサラッチ部６１６ａは、その後、電圧検知部６１１ａが第３状態に切り替わると、トランジスタ６１７ａを遮断状態にする。センサラッチ部６１６ａ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６１６ａは、フォトトランジスタ６１４ａの光の受光状態を保持する。
【００３４】
第２センサ５０２のコネクタ６１０ｂは、上流側の第１センサ５０１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５０３に他の電源ラインを介して接続される。第２センサ５０２は、電圧検知部６１１ｂ、電源遮断部６１２ｂ、ＬＥＤ６１３ｂ、フォトトランジスタ６１４ｂ、ＬＥＤ制御部６１５ｂ、及びセンサラッチ部６１６ｂを備える。各部の動作は、第１センサ５０１の対応する各部の動作と同じであるので説明を省略する。
【００３５】
センサラッチ部６１６ｂ内のトランジスタ６１７ｂのコレクタ端子は、抵抗６１８ｂを介して第２センサ５０２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５０１を経由してメイン基板６００のＣＰＵ６０１のＡ／Ｄポートに接続される。このような構成によりＣＰＵ６０１は、トランジスタ６１７ｂの導通状態、遮断状態を検知することができる。
【００３６】
第３センサ５０３のコネクタ６１０ｃは、上流側の第２センサ５０２に電源ラインを介して接続される。第３センサ５０３が直列接続の最下流に配置されるために、コネクタ６１０ｃは、後段に何も接続されない。第３センサ５０３は、電圧検知部６１１ｃ、電源遮断部６１２ｃ、ＬＥＤ６１３ｃ、フォトトランジスタ６１４ｃ、ＬＥＤ制御部６１５ｃ、及びセンサラッチ部６１６ｃを備える。各部の動作は、第１センサ５０１の対応する各部の動作を同じであるので説明を省略する。
【００３７】
センサラッチ部６１６ｃ内のトランジスタ６１７ｃのコレクタ端子は、抵抗６１８ｃを介して第３センサ５０３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５０１及び第２センサ５０２を経由してメイン基板６００のＣＰＵ６０１のＡ／Ｄポートに接続される。このような構成によりＣＰＵ６０１は、トランジスタ６１７ｃの導通状態、遮断状態を検知することができる。
【００３８】
以上のような構成では、第１センサ５０１〜第３センサ５０３は、入力される信号（電源電圧）に対して同じ動作を行う。しかし各センサへの電源供給のタイミングをずらすことで、ＣＰＵ６０１は、すべてのセンサの状態を独立して検知することが可能となる。メイン基板６００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。メイン基板６００は、例えばシート１１０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。
【００３９】
メイン基板６００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６００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、全てのセンサは同一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。
【００４０】
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６００と複数のセンサ（第１センサ５０１〜第３センサ５０３）とを接続する電源ラインの数を抑制することができる。また、電源ラインが電源電圧の供給と検知結果の取得との両方に用いられるために、メイン基板６００と各センサ（第１センサ５０１〜第３センサ５０３）を接続する直列配線は、接地線を加えて２本に削減できる。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。
【００４１】
（通常動作モード）
本実施形態の画像形成装置１００は、プリントスタンバイ状態の通常動作モードと、全体の消費電力を抑制した電力削減モードと、のいずれかの動作モードとなる。通常動作モードでは、画像形成装置１００の各構成に電力が供給される。電力削減モードでは、画像形成装置１００の一部の構成に電力が供給される。
【００４２】
図３は、通常動作モード時にメイン基板６００が行う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、通常動作モード時の各センサの動作制御時のタイミングチャートである。通常動作モードでは、第１センサ５０１〜第３センサ５０３のすべてが動作する。
【００４３】
ＣＰＵ６０１は、センサの検知動作を開始すると、まず、電源切替部６０２が出力する電源電圧を０［Ｖ］に設定する（Ｓ３０１）。ＣＰＵ６０１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６１２ａ、６１２ｂ、６１２ｃを、初期状態である遮断状態（第２センサ５０２及び第３センサ５０３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。
【００４４】
電源電圧を０［Ｖ］に設定して所定時間経過すると、ＣＰＵ６０１は、電源切替部６０２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６１１ａは第１状態であり、ＬＥＤ制御部６１５ａがＬＥＤ６１３ａを発光させる。電源遮断部６１２ａが遮断状態であるために、第２センサ５０２及び第３センサ５０３には電源電圧が供給されない。ＣＰＵ６０１は、電源電圧を５［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（Ｓ３０４）。所定時間は、ＬＥＤ６１３ａが発光し、フォトトランジスタ６１４ａの受光動作が確実に行われる時間である。
【００４５】
所定時間経過後にＣＰＵ６０１は、電源切替部６０２により電源電圧をプルアップ抵抗６０６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６１１ａ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６１１ａが第２状態になることで、センサラッチ部６１６ａは、フォトトランジスタ６１４ａの状態（検知結果）をラッチして、トランジスタ６１７ａの動作状態を切り替える。センサラッチ部６１６ａは、フォトトランジスタ６１４ａが導通状態であればトランジスタ６１７ａを導通状態で保持し、フォトトランジスタ６１４ａが遮断状態であればトランジスタ６１７ａを遮断状態で保持する。
【００４６】
電圧検知部６１１ａが第２状態になることで、ＬＥＤ制御部６１５ａは遮断状態になりＬＥＤ６１３ａが消灯する。ＬＥＤ６１３ａが消灯するためにフォトトランジスタ６１４ａは遮断状態になる。このとき、センサラッチ部６１６ａのラッチ動作に対してＬＥＤ６１３ａの消灯動作が早く完了してしまうと、本来取得すべきＬＥＤ６１３ａ点灯時のフォトトランジスタ６１４ａ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６１１ａは、センサラッチ部６１６ａへの切り替え信号の伝達に比べ、ＬＥＤ制御部６１５ａへの制御信号の伝達を遅くする。Ｓ３０３〜Ｓ３０５の処理は、図４の時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の間の処理である。
【００４７】
ＣＰＵ６０１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６１１ａ及びセンサラッチ部６１６ａの状態切替時間よりも長い時間である。
【００４８】
電源電圧が３．３［Ｖ］で所定時間経過すると、ＣＰＵ６０１は、第１センサ５０１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５０１の検知結果を確認する（Ｓ３０７）。これによりＣＰＵ６０１は、トランジスタ６１７ａ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の時刻ｔ１２〜時刻ｔ１３の間の処理である。
【００４９】
第１センサ５０１内の接点ａとＣＰＵ６０１とを接続する電源ラインには、第２センサ５０２及び第３センサ５０３からの電源ラインも結線されている。しかし、第１センサ５０１の電源遮断部６１２ａが遮断状態であるために、第２センサ５０２及び第３センサ５０３には電源電圧が供給されていない。また、第１センサ５０１内でも接点ａには電圧検知部６１１ａやＬＥＤ制御部６１５ａが接続されているが、電圧検知やＬＥＤ６１３ａの点灯制御で消費する電流は小さく、ＬＥＤ６１３ａ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６１７ａが支配的である。よって、ＣＰＵ６０１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６１７ａの導通状態、遮断状態でほぼ決定されるのである。
【００５０】
トランジスタ６１７ａが導通状態である場合、プルアップ抵抗６０６と抵抗６１８ａとの分圧比によりＣＰＵ６０１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６０６を１．１［ｋΩ］、抵抗６１８ａを２．２［ｋΩ］として、ＣＰＵ６０１は、およそ２．２［Ｖ］を検知する（図４の第１センサ検知）。トランジスタ６１７ａが遮断状態の場合、トランジスタ６１７ａ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、ＣＰＵ６０１は、およそ３．３［Ｖ］を検知する。
【００５１】
ＣＰＵ６０１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６１７ａ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。ＣＰＵ６０１は、Ａ／Ｄ変換結果が２．７５［Ｖ］未満であればトランジスタ６１７ａが導通状態であり、第１センサ５０１がシート１１０を検知していないと判断する。ＣＰＵ６０１は、Ａ／Ｄ変換結果が２．７５［Ｖ］以上であればトランジスタ６１７ａが遮断状態であり、第１センサ５０１がシート１１０を検知していると判断する。
【００５２】
センサの検知結果を取得したＣＰＵ６０１は、該センサが直列接続の最下流に接続されているか否かを判定する（Ｓ３０８）。ＣＰＵ６０１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下流に接続されているか否かを判定する。ここでは、ＣＰＵ６０１は第１センサ５０１の検知結果を取得している。そのためにＣＰＵ６０１は、検知結果を取得したセンサが最下流ではないと判定して（Ｓ３０８：N）、Ｓ３０３以降の処理を繰り返し行う。
【００５３】
検知結果を取得したセンサが最下流ではない場合、ＣＰＵ６０１は、電源切替部６０２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５０１の電圧検知部６１１ａは第３状態に変化する。そのためにセンサラッチ部６１６ａはトランジスタ６１７ａを遮断状態にする。電源遮断部６１２ａは導通状態になり、下流の第２センサ５０２へ電源電圧が供給される。
【００５４】
第１センサ５０１の場合と同様に、ＣＰＵ６０１は、第２センサ５０２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５０１のトランジスタ６１７ａが遮断状態であり、且つ第３センサ５０３は動作していない。そのためにＣＰＵ６０１のＡ／Ｄポートへの入力信号は、第２センサ５０１のトランジスタ６１７ｂの状態のみに基づいて変化する。Ｓ３０３〜Ｓ３０７の処理は、図４の時刻ｔ１３〜時刻ｔ１５の間の処理である。図４では、第２センサ５０２のＬＥＤ６１３ｂとフォトトランジスタ６１４ｂ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６１４ｂは、受光せずに遮断状態（ハイインピーダンス）になる。ＣＰＵ６０１が取得する電圧値は３．３［Ｖ］となる。
【００５５】
第２センサ５０２の検知結果を取得したＣＰＵ６０１は、該センサが直流接続の最下流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、ＣＰＵ６０１は、電源切替部６０２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５０２の電圧検知部６１１ｂは第３状態に変化する。そのためにセンサラッチ部６１６ｂはトランジスタ６１７ｂを遮断状態にする。電源遮断部６１２ｂは導通状態になり、下流の第３センサ５０３へ電源電圧が供給される。
【００５６】
第１センサ５０１及び第２センサ５０２の場合と同様に、ＣＰＵ６０１は、第３センサ５０３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５０１のトランジスタ６１７ａ及び第２センサ５０２のトランジスタ６１７ｂが遮断状態である。そのためにＣＰＵ６０１のＡ／Ｄポートへの入力信号は、第３センサ５０３のトランジスタ６１７ｃの状態のみに基づいて変化する。Ｓ３０３〜Ｓ３０７の処理は、図４の時刻ｔ１５〜時刻ｔ１７の間の処理である。図４では、第３センサ５０３のＬＥＤ６１３ｃとフォトトランジスタ６１４ｃとの間に遮蔽物がなく、フォトトランジスタ６１４ｃは受光して導通状態になる。この場合、ＣＰＵ６０１が取得する電圧値は２．２［Ｖ］となる。
【００５７】
第３センサ５０３の検知結果を取得したＣＰＵ６０１は、該センサが直流接続の最下流に接続されているか否かを判定する（Ｓ３０８）。ＣＰＵ６０１は、第３センサ５０３の検知結果を取得しているために、検知結果を取得したセンサが最下流であると判定する（Ｓ３０８：Y）。
【００５８】
第１センサ５０１〜第３センサ５０３のすべてから検知結果を取得したＣＰＵ６０１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）、ＣＰＵ６０１は、処理を終了する。
検知動作を継続する場合（Ｓ３０９：N）、ＣＰＵ６０１は、Ｓ３０１の処理に戻って電源切替部６０２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５０１〜第３センサ５０３の電圧検知部６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃの状態が初期化されて第１状態になる。電源遮断部６１２ａ、６１２ｂ、６１２ｃ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、ＣＰＵ６０１は、Ｓ３０３〜Ｓ３０９の処理を繰り返し行うことで、第１センサ５０１〜第３センサ５０３の状態を常時検知することができる。このように通常動作モードでは、第１センサ５０１〜第３センサ５０３は、順に検知動作を行う。
【００５９】
（電力削減モード）
電力削減モードは、例えば通常動作モード時に画像形成装置１００が所定時間以上操作や印刷ジョブの入力がないときに、画像形成装置１００の必要最小限の部品にのみ電力を供給する動作モードである。画像形成装置１００は、例えば手差しトレイ１２０にシート１１０が載置されたことを検知することで、電力削減モードから通常動作モードへ動作モードを変更する。本実施形態では、手差しトレイ１２０へのシート１１０の載置が、第１センサ５０１により検知される。
【００６０】
図５は、電力削減モード時のメイン基板６００及び第１センサ５０１〜第３センサ５０３の電力供給状態の説明図である。電力削減モード時には、第１センサ５０１がシート１１０を検知することで通常動作モードに動作モードが変更されるために、第１センサ５０１のみが動作可能な状態であればよい。上記の通り、直列接続される複数のセンサは、上流側のセンサを経由して電力が供給されて動作する。電力削減モードでは、最低限のセンサが動作可能であることが好ましい。そのために直列接続の最上流側に、電力削減モード時に動作させる必要があるセンサが配置される。
【００６１】
本実施形態では、第１センサ５０１が直列接続される複数のセンサの最上流に配置されて動作する。第１センサ５０１の下流側に配置される第２センサ５０２及び第３センサ５０３は、電力削減モード時には通電されないために、電力が供給されない。つまり、第１センサ５０１の電源遮断部６１２ａは、電力削減モードでは常に遮断状態になる。もしも第１センサ５０１が第２センサ５０２の下流側に接続される場合には、第２センサ５０２を通電しなければ第１センサ５０１に電力を供給できない。本実施形態では。第１センサ５０１を最上流に配置することで、電力削減モードにおける無駄な消費電力を抑制することができる。
【００６２】
図６は、電力削減モード時にメイン基板６００が行うセンサの動作制御処理を表すフローチャートである。図７は、電力削減モード時の各センサの動作制御時のタイミングチャートである。電力削減モードでは、第１センサ５０１〜第３センサ５０３の一部（第１センサ５０１）の動作が制御される。
【００６３】
ＣＰＵ６０１は、電力削減モード時に、図３のＳ３０１〜Ｓ３０７と同様の処理により、第１センサ５０１の検知結果を取得する（Ｓ６０１〜Ｓ６０７）。Ｓ６０１〜Ｓ６０７の処理は、図７の時刻ｔ２１〜時刻ｔ１３の間の処理である。ＣＰＵ６０１は、取得した第１センサ５０１の検知結果が、前回の検知結果から変化したか否かを判定する（Ｓ６０８）。ＣＰＵ６０１は、例えば、第１センサ５０１の検知結果をメイン基板６００に設けられる不図示のメモリに保存する。ＣＰＵ６０１は、取得した検知結果とメモリに保存した前回の検知結果とを比較することで、第１センサ５０１の検知結果が変化したか否かを判定する。Ｓ６０８の処理は、図７の時刻ｔ２３〜ｔ２６の間に行われる。
【００６４】
検知結果が変化していない場合（Ｓ６０８：N）、ＣＰＵ６０１は、Ｓ６０１以降の処理を繰り返し行う。ＣＰＵ６０１は、Ｓ６０１の処理により電源電圧を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５０１〜第３センサ５０３の電圧検知部６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃの状態が初期化されて第１状態になる。電源遮断部６１２ａ、６１２ｂ、６１２ｃ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。つまり、ＣＰＵ６０１は、第１センサ５０１の検知結果を取得し、前回の検知結果から変化がない場合に、第１センサ５０１〜第３センサ５０３を初期化する。そのために、Ｓ６０１〜Ｓ６０８の処理が繰り返し行われる場合には、第１センサ５０１のみが通電されて動作し、第２センサ５０２及び第３センサ５０３が通電されずに動作しない。
【００６５】
検知結果が変化した場合（Ｓ６０８：Y）、ＣＰＵ６０１は、図３の通常動作モードの処理に移行して（Ｓ６０９）、電力削減モードの処理を終了する。第１センサ５０１の検知結果の変化は、この場合、手差しトレイ１２０へのシート１１０の載置を意味する。ＣＰＵ６０１は、第１センサ５０１の検知結果の変化によりシート１１０の載置を検知して、通常動作モードに移行して、画像形成処理が可能な状態となる。
なお、ＣＰＵ６０１は、検知結果の変化により手差しトレイ１２０へのシート１１０の載置を判定する他に、検知結果の値によりシート１１０が手差しトレイ１２０に載置されたことを検知してもよい。例えば、ＣＰＵ６０１は、検知結果が所定の閾値よりも低い２．２［Ｖ］の場合にシート１１０が手差しトレイ１２０に載置されたことを検知する。ＣＰＵ６０１は、検知結果が所定の閾値よりも高い３．３［Ｖ］の場合にシート１１０が手差しトレイ１２０に載置されていないことを検知する。
【００６６】
以上のように本実施形態の画像形成装置１００は、電力を削減する電力削減モード時に、通常動作モードへの移行に必要な情報を得るための一部のセンサ（ここでは、第１センサ５０１）のみを動作可能なように通電する。その他のセンサは、動作する必要が無いために通電されない。そのために、画像形成装置１００は、不要な電力消費を抑制することができる。
【００６７】
なお、電力削減モードで動作させる必要のあるセンサが２以上（例えば第１センサ５０１及び第２センサ５０２）の場合がある。この場合、ＣＰＵ６０１は、動作させる必要のあるセンサの最下流のセンサの検知結果を取得した後に、電源電圧を０［Ｖ］に設定してすべてのセンサをリセットする。例えば、ＣＰＵ６０１は、図６のＳ６０１〜Ｓ６０８の処理を行った後に、検知結果が変化しなければ、図３のＳ３０８の処理を行う。Ｓ３０８の処理で検知結果を取得したセンサが動作させる必要のあるセンサの最下流のセンサでなければ、ＣＰＵ６０１は、図６のＳ６０３〜Ｓ６０８の処理を行う。Ｓ３０８の処理で検知結果を取得したセンサが動作させる必要のあるセンサの最下流のセンサであれば、ＣＰＵ６０１は、Ｓ６０１以降の処理を再度行うことになる。
【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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