(57)【要約】【課題】直列接続された複数のセンサのそれぞれのサンプリング周期に合わせて検知結果を取得す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と、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３センサ１３３と、を備える。第１センサ１３１〜第３センサ１３３の各々は、メイン基板２００の側を上流として、最も上流側に配置される第１センサ１３１のサンプリング周期が第２センサ１３２、第３センサ１３３のサンプリング周期よりも短く設定されている。メイン基板２００は、第１センサ１３１から順に検知動作を行わせる第１モード及び第１センサ１３１のみに検知動作を行わせる第２モードの各読取モードを組み合わせて、第１センサ１３１にサンプリング周期内で検知動作を行わせて、第１センサ１３１の検知結果を取得する。【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、
前記複数のセンサ手段の各々は、前記制御手段の側を上流として、最も上流側に配置される第１センサ手段のサンプリング周期が他のセンサ手段のサンプリング周期よりも短く設定されており、
前記制御手段は、前記第１センサ手段から順に前記複数のセンサ手段に検知動作を行わせる第１モード及び前記第１センサ手段に検知動作を行わせる第２モードの各読取モードを組み合わせて、前記複数のセンサ手段にそれぞれサンプリング周期内で検知動作を行わせて、前記複数のセンサ手段のそれぞれから検知結果を取得することを特徴とする、
センサ制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２モードで検知動作を行わせた後に、前記第１モードで検知動作を行わせることで、前記第１センサ手段に、該第１センサ手段のサンプリング周期内で検知動作を続けて行わ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、上流側から所定数のセンサ手段に順に検知動作を行わせる複数の前記読取モードの組み合わせにより、前記複数のセンサ手段にそれぞれサンプリング周期内で検知動作を行わ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】
前記制御手段は、読取モードを切り替えるタイミングで、読取要求を前記複数のセンサ手段に送信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、前記読取モードを切り替えると、前記第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１〜４のいずれか１項記載のセンサ制御装置。
【請求項６】
前記複数のセンサ手段の各々は、
前記制御手段から印加される第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の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状態にし且つ前記第２スイッチ手段を遮断状態にし、前記印加経路の電圧が前記第１電圧とは異なる第２電圧のときに前記第１スイッチ手段を遮断状態にし且つ前記第２スイッチ手段を導通状態にし、前記第１スイッチ手段を遮断状態にし且つ前記第２スイッチ手段を導通状態にすると、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導通制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第１電圧と前記第２電圧とを交互に印加することで、前記第１センサ手段から順に検知動作を行わせつつ、前記第３電圧を印加することで読取モードを切り替えて、前記第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１〜５のいずれか１項記載のセンサ制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６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８】
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７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用センサなど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、制御基板は、各センサの検知結果を、１つずつ順に取得する。すべてのセンサの検知結果を取得し終えると、制御基板は、再度、１つずつ順に検知結果を取得する。センサの数が多くなると、制御基板は、すべてのセンサから検知結果を取得するための時間が長くなる。各センサのサンプリング周期は、すべてのセンサが検知動作を行う時間により決定される。
【０００５】
画像形成装置に搭載されるセンサは、配置される位置や用途により要求されるサンプリング周期が異なることがある。要求されるサンプリング周期がすべてのセンサが検知動作を行う時間よりも短い場合、上記のような直列接続されたセンサの構成を用いることができない。例えばシートの搬送を制御するためのセンサのサンプリング周期がすべてのセンサが検知動作を行う時間よりも短い場合、シートの位置が正確に検知されない。そのためにシートの搬送が正常に制御されず、ジャムが発生することがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、直列接続された複数のセンサのそれぞれのサンプリング周期に合わせて検知結果を取得す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】
【０００７】
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、前記複数のセンサ手段の各々は、前記制御手段の側を上流として、最も上流側に配置される第１センサ手段のサンプリング周期が他のセンサ手段のサンプリング周期よりも短く設定されており、前記制御手段は、前記第１センサ手段から順に前記複数のセンサ手段に検知動作を行わせる第１モード及び前記第１センサ手段に検知動作を行わせる第２モードの各読取モードを組み合わせて、前記複数のセンサ手段にそれぞれサンプリング周期内で検知動作を行わせて、前記複数のセンサ手段のそれぞれから検知結果を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、直列接続された複数のセンサのそれぞれのサンプリング周期に合わせて、検知結果を取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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】（ａ）〜（ｃ）はセンサの読取タイミングの説明図。
【図４】各センサの検知動作の制御方法を表すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
（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、一次帯電器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を収納する給紙カセット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１３１、１３２、１３３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１３１、２段目のセンサ１３２、３段目のセンサ１３３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、後述のコントローラにより動作が制御される。
【００１２】
一次帯電器１０２は、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によって給紙カセット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。
【００１３】
シート１１０の給紙動作について説明する。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、給紙ローラ１２２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枚ずつ給紙カセット１２０から搬送ローラ１２４へ搬送する。センサ１３２は、搬送経路の給紙ローラ１２２と搬送ローラ１２４との間に設けられる。センサ１３２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。
【００１４】
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。センサ１３３は、搬送経路の搬送ローラ１２４と搬送ローラ１２６との間に設けられる。センサ１３３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。
【００１５】
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。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。
【００１６】
本実施形態のセンサ１３１、１３２、１３３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、１３２、１３３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光路を遮蔽することで、センサ１３１、１３２、１３３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１３１、１３２、１３３の構成はこれに限らない。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が搬送経路を通過する際に光路が遮蔽される構成であってもよい。また、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。
【００１８】
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、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の順に第１センサ１３１〜第３センサ１３３が接続される。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、第１センサ１３１と第２センサ１３２、第２センサ１３２と第３センサ１３３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。また、電源ラインにより第１センサ１３１〜第３センサ１３３の各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。
【００１９】
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、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印加する。電源切替部２０２は、２つのスイッチ部（ＳＷ）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。
【００２０】
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。
【００２１】
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の動作の詳細は後述する。
【００２２】
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。電圧検知部２１１ａからの制御信号の電圧がメイン基板２００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が遮断状態になり、電源遮断部２１２ａは、後段の第２センサ１３２に電源電圧を供給しない。
【００２３】
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。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、電源電圧が抵抗２１９ａ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、遮断（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によりＬＥＤ２１３ａからの光が遮断されることで遮断状態になる。
【００２４】
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。電圧検知部２１１ａからの制御信号の電圧がメイン基板２００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が遮断状態になり、ＬＥＤ制御部２１５ａは、ＬＥＤ２１３ａに電源電圧を印加しない。ＬＥＤ２１３ａ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。
【００２５】
センサラッチ部２１６ａは、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、フォトトランジスタ２１４ａの状態を表すトランジスタ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。
【００２６】
電圧検知部２１１ａの動作について説明する。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とを各々検知する。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２１１ａ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２１１ａは、「第３状態」となる。第３状態となった電圧検知部２１１ａ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。
【００２７】
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。次に電圧検知部２１１ａが第１状態になると、電源遮断部２１２ａは、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。その後、電源遮断部２１２ａは、電圧検知部２１１ａが第３状態になって電源電圧が０［Ｖ］に変化する（初期化される）まで、下流の第２センサ１３２へ電源電圧を供給する導通状態を維持する。
【００２８】
ＬＥＤ制御部２１５ａは、電圧検知部２１１ａが第１状態である場合、導通状態になって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状態になった場合、遮断状態になってＬＥＤ２１３ａへの電流を遮断して、ＬＥＤ２１３ａを消灯させる。ＬＥＤ制御部２１５ａは、その後、電圧検知部２１１ａが第３状態になって電源電圧が０［Ｖ］に変化する（初期化される）まで遮断状態を維持する。
【００２９】
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。
【００３０】
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を導通状態で保持させる。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。ＣＰＵ２０１は、この状態でトランジスタ２１７ａ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１３１の検知結果を取得することができる。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の受光状態を保持することができる。
【００３１】
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。
【００３２】
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、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。
【００３３】
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。第３センサ１３３が直列接続の最下流であるために、コネクタ２１０ｃは、後段に何も接続されない。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。
【００３４】
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、トランジスタ２１７ｃの導通状態、遮断状態を検知することができる。
【００３５】
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っている。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、ＣＰＵ２０１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。メイン基板２００は、他の電源電圧（０［Ｖ］）を印加することで、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り、接続箇所とセンサの対応管理やセンサ毎の外形の変更は必要ない。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。
【００３６】
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。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２００と各センサ（第１センサ１３１〜第３センサ１３３）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。
【００３７】
（検知動作制御）
本実施形態のセンサ制御装置は、一度の検知動作で検知結果を取得することができるセンサの数が可変である。一度の検知動作とは、初段のセンサ（第１センサ１３１）から順次検知動作を行う動作であり、メイン基板２００が印加する電源電圧が、５［Ｖ］になった後に０［Ｖ］に設定されるまでの期間で実行される。センサ制御装置は、読み取るセンサの数を変更することでセンサ毎のサンプリング周期に応じた検知動作を可能とする。メイン基板２００に直列接続される複数のセンサ（第１センサ１３１〜第３センサ１３３）は、最も上流側に配置されるセンサのサンプリング周期が他のセンサのサンプリング周期よりも短く設定される。例えば第１センサ１３１は、シートの搬送に関係なく、給紙カセット１２０のシート１１０の有無を頻繁に検知する必要があるために、サンプリング周期が他のセンサよりも短く設定される。
【００３８】
図３は、センサの読取タイミングの説明図である。ここでは、説明の簡略化のために第１センサ１３１〜第３センサ１３３の３つのセンサを有する構成について説明するが、センサ数は、さらに多く接続された構成でもよい。以下の説明では、すべてのセンサによる検知動作を第１モード、１つのセンサ（第１センサ１３１）による検知動作を第２モード、２つのセンサ（第１センサ１３１及び第２センサ１３２）による検知動作を第３モードとして説明する。メイン基板２００は、第１モード〜第３モードのいずれかの読取モードにより第１センサ１３１〜第３センサ１３２の検知結果を取得する。メイン基板２００は、各読取モードで各センサに検知動作を行わせるために、読取モード毎に読取要求を第１センサ１３１〜第３センサ１３３へ送信する。各読取モードでは、上流側から所定数のセンサに検知動作を行わせる。読取モードが切り替えられるたびに、第１センサ１３１から順に検知動作が行われる。そのために読取モードの切り替え時にメイン基板２００から第１センサ１３１〜第３センサ１３３に送信される読取要求は、電源電圧０［Ｖ］の印加による初期化動作と同じである。以下では、メイン基板２００がセンサから検知結果を取得するまでに１ミリ秒必要であるものとして説明する。メイン基板２００は、誤検知の防止のために、１つのセンサから検知結果を２回取得して検知結果の判定を行う。
【００３９】
図３（ａ）は、メイン基板２００が一度の検知動作ですべてのセンサから検知結果を取得する第１モードのときの各センサの検知タイミングを表す。メイン基板２００は、センサに対して読取要求を送信することで、第１センサ１３１、第２センサ１３２、第３センサ１３３の順に検知結果を取得する。センサが３個であるため、メイン基板２００がすべてのセンサから検知結果を取得するために３ミリ秒必要である。そのために第１モードでは、サンプリング周期が３ミリ秒以下のセンサが接続されている場合、ＣＰＵ２０１は該センサの検知結果を取得できない可能性がある。
【００４０】
図３（ｂ）は、第１モードの動作と、メイン基板２００が一部のセンサ（ここでは第１センサ１３１）から検知結果を取得する第２モードの動作とを組み合わせたときの、各センサの検知タイミングを表す。第２モードでは第１センサ１３１のみから検知結果を取得するために、メイン基板２００は、読取要求の１ミリ秒後に第１センサ１３１の検知結果を取得することができる。そのためにメイン基板２００は、第２モードで検知結果を取得した後に第１モードで検知結果を取得することで、第１センサ１３１の検知結果を１ミリ秒間隔で取得することが可能となる。つまりメイン基板２００は、第１センサ１３１のサンプリング周期内で第１センサ１３１に続けて検知動作を行わせて、検知結果を取得することができる。第２センサ１３２、第３センサ１３３に関しては、サンプリング周期が４ミリ秒になる。
【００４１】
図３（ｃ）は、第１モード及び第２モードの動作と、メイン基板２００がさらに第１センサ１３１及び第２センサ１３２から検知結果を取得する第３モードの動作とを組み合わせたときの、各センサの検知タイミングを表す。この場合、メイン基板２００は、第２モード、第３モード、第１モードの順で検知動作を行わせる。これによりメイン基板２００は、第１センサ１３１から１ミリ秒間隔、第２センサ１３２から２ミリ秒間隔、第３センサ１３３から６ミリ秒間隔で検知結果を取得することが可能となる。
【００４２】
なお、メイン基板２００が読取要求から検知結果を取得するまでに必要な時間は、センサの種類、センサを接続する束線の長さ、直列接続されるセンサの個数、通信周波数等の要因により決定される。実装時には、直列接続されるセンサから一度に検知結果を取得する際の遅延時間を測定しておき、センサのサンプリングのタイミングにより、センサの配置順やモード設定を決定する。メイン基板２００は、このように設定される複数の読取モードを組み合わせて実行することで、サンプリング周期の異なるセンサが直列接続された場合でも各センサの検知結果を確実に取得することができる。
【００４３】
以上のように、検知動作を行わせるセンサの数を読取モードにより可変とすることで、メイン基板２００は、各センサのサンプリング周期に合わせて検知結果を取得することが可能となる。本実施形態では、最上流の第１センサ１３１が最もサンプリング周期が短く、下流に配置されるセンサほど、サンプリング周期が長くなる。メイン基板２００は、読取モードが変化するタイミングで、読取要求をセンサに送信することになる。メイン基板２００は、この読取要求をリセット信号（電源電圧０［Ｖ］）として、最もサンプリング周期の短い第１センサ１３１から検知結果を取得することが可能になる。
【００４４】
図４は、以上のような構成のセンサ制御装置による各センサの検知動作の制御方法を表すフローチャートである。この処理は、図３（ｃ）で説明した３種類の読取モード（第１モード〜第３モード）で動作するときの処理を例に説明する。メイン基板２００は、読取モードを切り替えながら第１センサ１３１〜第３センサ１３３に検知動作を行わせる。
【００４５】
メイン基板２００は、ユーザによるセンサの読取モードの設定を受け付ける（Ｓ４０１）。画像形成装置１００は、ユーザインタフェースを備える。ユーザは、ユーザインタフェースを用いて読取モードの設定を行う。図３で説明したように、読取モードは、センサの構成により最適に設定される。なお、一度設定された読取モードは、次回以降も同じ設定が用いられる。メイン基板２００は、センサのサンプリングが必要なジョブの開始まで待機する（Ｓ４０２）。ジョブの開始は、例えばユーザインタフェースやネットワークを経由した外部装置からの入力により指示される。センサのサンプリングが必要なジョブは、本実施形態では、シート１１０の給送を伴う画像形成処理である。この他に、例えば画像読取装置等に設けられる自動原稿搬送装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）によるシートの搬送も、センサのサンプリングが必要なジョブである。
【００４６】
ジョブの開始が指示された場合（Ｓ４０２：Y）、メイン基板２００は、第２モードによる検知動作を開始する（Ｓ４０３）。上記の通り第２モードは、メイン基板２００が１つのセンサ（第１センサ１３１）のみから検知結果を取得する読取モードである。メイン基板２００は、第２モードで検知動作を行うセンサから検知結果を取得したか否かを判定する（Ｓ４０４）。ここでは、メイン基板２００は、第１センサ１３１から検知結果を取得するまで待機することになる。
【００４７】
検知結果を取得した場合（Ｓ４０４：Y）、メイン基板２００は、第３モードによる検知動作を開始する（Ｓ４０５）。上記の通り第３モードは、メイン基板２００が２つのセンサ（第１センサ１３１及び第２センサ１３２）から検知結果を取得する読取モードである。メイン基板２００は、第３モードで検知動作を行うすべてのセンサから検知結果を取得したか否かを判定する（Ｓ４０６）。ここでは、メイン基板２００は、第１センサ１３１及び第２センサ１３２から検知結果を取得するまで待機することになる。
【００４８】
検知結果を取得した場合（Ｓ４０６：Y）、メイン基板２００は、第１モードによる検知動作を開始する（Ｓ４０７）。上記の通り第１モードは、メイン基板２００がすべてのセンサから検知結果を取得する読取モードである。メイン基板２００は、第１モードで検知動作を行うすべてのセンサから検知結果を取得したか否かを判定する（Ｓ４０８）。ここでは、メイン基板２００は、すべてのセンサから検知結果を取得するまで待機することになる。
【００４９】
検知結果を取得した場合（Ｓ４０８：Y）、メイン基板２００は、センサのサンプリングが必要なジョブが終了したか否かを判定する（Ｓ４０９）。終了していない場合（Ｓ４０９：N）、メイン基板２００は、Ｓ４０３以降の処理をジョブの終了まで繰り返し行うことになる。ジョブが終了した場合（Ｓ４０９：Y）、メイン基板２００は、検知動作を含むジョブを終了する。
【００５０】
以上のように本実施形態のセンサ制御装置は、一度の検知動作で検知結果を取得することができるセンサ数を可変にすることが可能である。そのために、直列接続された複数のセンサでサンプリング周期が異なるセンサが接続されていても、検知動作の間隔を最適に調整することで、信号の遅延による誤検知を無くすことができる。サンプリング周期によるセンサの誤検知を防止することで、例えば画像形成装置１００にセンサ制御装置を組み込んだ場合、画像形成装置１００は、シート１１０の搬送を、ジャムを発生させることなく行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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