(57)【要約】【課題】複数のオプションユニットを高速かつ安定に制御し、しかも低コストに構成することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】複数の給紙ユニット１１，１２等は、同一の回路構成を有している。用紙の有無およびそのサイズを検出するセンサ１１３〜１１６それぞれの一方端は、通信線を介して他のユニットに設けられたセンサと並列に接続されるとともに、プリンタ本体１０のＣＰＵ１０１の入力ポートに接続されている。一方、各センサの他方端はプリンタ本体１０に設けられたトランジスタ１０３ａに接続されている。ＣＰＵ１０１がポートＳＥＬ１をＨレベルにするとトランジスタ１０３ａがオンし、ＣＰＵ１０１の各入力ポートの電圧は各センサ１１３〜１１６の状態、すなわち給紙ユニット１１の状態に応じて変化する。【選択図】        図３
2004170889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に対して複数のオプションユニットが通信線を介して縦続接続され、前記通信線を介して前記複数のオプションユニットのそれぞれに設けられた被制御素子と前記装置本体との間で通信を行う画像形成装置であって、
前記通信線は、
前記複数のオプションユニットのそれぞれに設けられた前記被制御素子を前記装置本体に対して並列接続し、各被制御素子と前記装置本体との間でデータ通信を行うためのデータ信号線と、
前記装置本体に対する前記オプションユニットの縦続可能個数に対応して設けられ、前記オプションユニットのうち前記装置本体がデータ通信の対象とするものを選択するための選択制御線と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記装置本体が前記選択制御線のいずれかをアクティブにすることによって、前記オプションユニットのうち該選択制御線に対応するオプションユニットに設けられた前記被制御素子と前記装置本体との間に前記データ信号線を介した電流経路が形成されるように構成された請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記各オプションユニットのそれぞれが、
当該オプションユニットと、接続順序において当該オプションユニットよりも前記装置本体側に近い上流側に縦続接続されるオプションユニットまたは前記装置本体との間で前記通信線を電気的に接続するための上流側コネクタと、
当該オプションユニットと、接続順序において前記上流側とは反対側の下流側に縦続接続されるオプションユニットとの間で前記通信線を電気的に接続するための下流側コネクタと
を備える請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数のオプションユニットの各々に設けられた前記上流側コネクタと、前記装置本体に設けられた本体側コネクタおよび前記複数のオプションユニットの各々に設けられた前記下流側コネクタとが、互いに接続可能な構造を有するものである請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記各オプションユニットの内部には、前記上流側コネクタおよび前記下流側コネクタのそれぞれに接続されたストレート接続のハーネスを相互に接続するための中継基板が設けられている請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数のオプションユニットのそれぞれでは、前記上流側コネクタにおいて当該オプションユニットに対応した前記選択制御線に割り当てられた接点位置が前記各オプションユニット間で互いに同一位置となるように、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタとの間で内部配線がされている請求項３ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記複数のオプションユニットが互いに同一の機能を有するものである請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数のオプションユニットが互いに同一の構成を有するものである請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、必要に応じて１つまたは複数のオプションユニットを装着して使用される画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、多段給紙ユニットやフィニッシャユニットなど、仕様に応じて、またはユーザの希望により１つまたは複数のオプションユニットを装着した状態で使用される画像形成装置がある。このようなオプションユニットには、通常、その動作状態を検出したり可動部を駆動するための各種センサやアクチュエータ等の被制御素子が設けられている。そのため、装置本体と各オプションユニットの間にはこれらの被制御素子を制御するための通信線が必要となる。
【０００３】
複数のオプションユニットを装着した場合には、それらを個別に制御する必要がある。ここで、複数のオプションユニットのそれぞれと装置本体とを個別の通信線で接続するようにしてもよいが、通信線の本数が多くなり高コストとなるため、一般にオプションユニット同士を縦続接続する手法が採られている。また、さらに通信線の本数を削減するため、装置本体と各オプションユニットとを共通のバスラインで接続し、シリアル通信により種々のデータ伝送を時分割で行うようにした装置あるいは通信方法が従来より提案されている（例えば、特許文献１参照）。この種の技術においては、各オプションユニットに通信モジュールやシリアル・パラレル変換器等のデコード／エンコード手段を設け、通信線を介して伝送されるシリアルデータを各センサ等を制御するための制御信号に変換している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１０６３５２号公報（図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術では、ユニットの数を増やしても通信線の本数は増えないので、特に装着されるユニットの段数が多いときに有効である。しかしながら、各ユニットに設けるべき通信モジュール等は比較的高価な部品を必要とするため、装置コストも上昇してしまうという問題がある。また、多くのデータが時分割でシリアル伝送されるため高速性に欠け、さらに通信線に混入するノイズに対する耐性もあまり高くない。
【０００６】
特に近年ではプロセスの高速化に対する要求が高まっており、それに伴って、複数のオプションユニットを高速かつ安定に制御し、しかも低コストに構成することのできる通信技術の確立が望まれている。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数のオプションユニットを高速かつ安定に制御し、しかも低コストに構成することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本明細書の記載において、「上流」とは、縦続接続された複数のオプションユニット間の接続順序において装置本体により近い側を指し、これに対して「下流」とは、装置本体からより遠い側を指す。
【０００９】
この発明は、装置本体に対して複数のオプションユニットが通信線を介して縦続接続され、前記通信線を介して前記複数のオプションユニットのそれぞれに設けられた被制御素子と前記装置本体との間で通信を行う画像形成装置であって、上記目的を達成するため、前記通信線は、前記複数のオプションユニットのそれぞれに設けられた前記被制御素子を前記装置本体に対して並列接続し、各被制御素子と前記装置本体との間でデータ通信を行うためのデータ信号線と、前記装置本体に対する前記オプションユニットの縦続可能個数に対応して設けられ、前記オプションユニットのうち前記装置本体がデータ通信の対象とするものを選択するための選択制御線とを含むことを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明では、複数のオプションユニットのそれぞれに設けられた被制御素子同士が、データ信号線を共有して多重化されることとなる。そのため、各オプションユニットと装置本体との間を個別に接続する場合に比べ、通信線の数を大幅に削減することが可能である。一方、通信対象とするオプションユニットを選択するための選択制御線については、各オプションユニットのそれぞれに対応して個別に設けられるので、各ユニットを個別に、しかも確実に制御することが可能である。また、各オプションユニットの選択は、当該ユニットに対応した選択制御線の操作のみで行うことができるので、高速での通信が可能である。
【００１１】
なお、ここでいう「縦続可能個数」とは、装置本体に対して機械的に接続することが可能であり、しかも装置本体からそれらを個別に制御することが可能な最大のユニット数を意味している。したがって、例えば、同一構造のオプションユニットを機械的には何段でも積み重ねて縦続接続することが可能な装置であっても、装置本体の能力上の制約により実際に制御可能なユニット数が制限されている場合には、その制御可能なユニット数が「縦続可能個数」となる。
【００１２】
ここで、前記装置本体が前記選択制御線のいずれかをアクティブにすることによって、前記オプションユニットのうち該選択制御線に対応するオプションユニットに設けられた前記被制御素子と前記装置本体との間に前記データ信号線を介した電流経路が形成されるようにしてもよい。
【００１３】
このようにした場合には、データ信号線を介したオプションユニット上の被制御素子と装置本体との間の電流経路を、当該ユニットに対応した選択制御線の操作により開閉することでオプションユニットが選択される。このような制御は簡単かつ高速に行うことができる。
【００１４】
また、前記各オプションユニットのそれぞれが、当該オプションユニットと、接続順序において当該オプションユニットよりも前記装置本体側に近い上流側に縦続接続されるオプションユニットまたは前記装置本体との間で前記通信線を電気的に接続するための上流側コネクタと、当該オプションユニットと、接続順序において前記上流側とは反対側の下流側に縦続接続されるオプションユニットとの間で前記通信線を電気的に接続するための下流側コネクタとを備えるようにしてもよい。
【００１５】
各オプションユニットをこのような構成とすることで、任意の個数のオプションユニットを相互に、しかもそれぞれのユニットと装置本体との通信線を確保しながら接続することができる。特に、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタとを互いに接続可能な構造を有するものとした場合には、各ユニットの順序を相互に入れ換えて接続することができる。
【００１６】
また、前記各オプションユニットの内部には、前記上流側コネクタおよび前記下流側コネクタのそれぞれに接続されたストレート接続のハーネスを相互に接続するための中継基板を設けるようにしてもよい。両コネクタ間には、各オプションユニットを縦続接続するための通信線が接続されることとなるが、各ユニット内に中継基板を設け、この中継基板と両コネクタの間をそれぞれストレート接続のハーネスで接続するようにすれば、装置コストの低減を図ることができる。というのは、ストレート接続のハーネスは自動加工機を用いて製造することができ低コストだからである。特に、被制御素子など他の部品を実装するための基板をオプションユニット内に設けている場合には、その基板を中継基板として用いることができる。
【００１７】
また、前記複数のオプションユニットのそれぞれでは、前記上流側コネクタにおいて当該オプションユニットに対応した前記選択制御線に割り当てられた接点位置が前記各オプションユニット間で互いに同一位置となるように、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタとの間で内部配線がされるようにしてもよい。
【００１８】
このようにした場合、各ユニットは、その接続順序によらず、一定の接点位置に接続される通信線をそのユニットに対応した選択制御線とみなして動作するように構成されればよい。したがって、各ユニット毎にその内部回路を異ならせる必要はなく、いずれのユニットも同一の回路構成とすることができる。そして、各ユニットの内部配線を共通とすれば、構成部品の共通化によるコストダウンを図れるほか、各ユニットの接続順序を自由に入れ換えることが可能となり、ユーザの要望に応じた多様なシステムを容易に構築することが可能となる。
【００１９】
また、このような画像形成装置では、前記複数のオプションユニットが互いに同一の機能を有するものであってもよい。このようなオプションユニットの間では、同一または類似の機能を有する被制御素子が用いられていることが多いから、これら同一または類似の機能を有する被制御素子間でデータ信号線を共有するようにすることで、通信線の本数を効果的に削減することができる。さらに、これらのオプションユニットはその構成が互いに同一のものであってもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかる画像形成装置の一実施形態の外観図である。この画像形成装置Ｐは、ホストコンピュータなどの外部装置からの印刷指令に応じて画像形成動作を実行し、用紙上に画像を形成する装置である。この画像形成装置Ｐでは、図１に示すように、画像形成動作を実行するプリンタ本体１０とベース部１４との間に、複数の給紙ユニット１１，１２および１３が積み重ねられた状態で装着されている。この実施形態では、プリンタ本体１０が本発明の「装置本体」に、また各給紙ユニット１１，１２および１３が本発明の「オプションユニット」に相当するものである。
【００２１】
給紙ユニット１１，１２は同一の構造を有するものであるが、互いにサイズの異なる用紙Ｐ１，Ｐ２をそれぞれの内部に収容しており、必要に応じてそれぞれのサイズの用紙をプリンタ本体１０に供給する給紙ユニットとして機能する。また、給紙ユニット１３は、プリンタ本体１０に対して用紙を供給するという点で上記した２つのユニット１１，１２と同様の機能を有するが、その構造は一部異なっている。すなわち、給紙ユニット１３は、その用紙収容量が他の給紙ユニット１１，１２より大きい大容量給紙ユニットである。また、各給紙ユニット１１，１２および１３には、それぞれ用紙ガイド１１９，１２９および１３９がスライド移動自在に設けられており、用紙をセットするときにユーザが用紙ガイドをその用紙サイズに応じた位置に設定すると、後述する用紙サイズ検出センサのいずれかがオンになるように構成されている。
【００２２】
この画像形成装置Ｐでは、プリンタ本体１０に対して最大３段の給紙ユニットを装着可能となっている。つまり、この実施形態では、縦続可能個数は３である。また、後述する種々の工夫によって、これらの給紙ユニットの装着段数および順序は任意に設定することが可能となっている。例えば、上記した組み合わせ以外に、給紙ユニットを１段または２段にしたり、その順番を入れ換えたり、３段全てを同タイプの給紙ユニットとするなど、装置仕様またはユーザの要望に応じて多様なシステムを提供することが可能である。そこで、以下では、各給紙ユニットを特に区別する必要がない場合には、その接続順序においてプリンタ本体１０に最も近い、つまり上流側の給紙ユニットから順に、それぞれユニット１、ユニット２およびユニット３と称することとする。ただし、具体的な実施例としては、上記したように各給紙ユニット１１，１２および１３がこの順序で装着されたものとする。
【００２３】
プリンタ本体１０における画像形成動作は、この種の画像形成装置として周知のものと同様であるので説明を省略する。ただし、この画像形成装置Ｐでは、外部装置からの印刷指令に応じて画像を形成するときには、形成する画像のサイズに応じた適当なサイズの用紙が選択され、その用紙上に画像が形成される。すなわち、プリンタ本体１０は、各ユニット１，２および３内の用紙の有無やそのサイズを把握しており、外部装置からの印刷指令が与えられると、プリンタ本体１０が、これら給紙ユニットのうち、その画像サイズに応じた用紙をセットされた１つを選択する。例えば、用紙Ｐ１をセットした給紙ユニット１１を選択した場合には、こうして選択された給紙ユニット１１の給紙ローラ１１７ａが駆動され、１枚の用紙Ｐ１が給紙ユニット１１から取り出され、紙搬送路ＰＦに沿ってプリンタ本体１０内部へ搬送される。プリンタ本体１０内部では用紙Ｐ１上に所定の画像が転写され、こうして画像を転写された用紙Ｐ１は装置上部の排紙トレイ（図示省略）に排出される。
【００２４】
図２はプリンタ本体および各給紙ユニットの制御回路を示す図である。この画像形成装置Ｐでは、プリンタ本体１０および各給紙ユニット１１等が積み重ねられた状態で、プリンタ本体１０の下部および各給紙ユニットの上下部に設けられたコネクタが互いに嵌合するようになっている。すなわち、図２に示すように、プリンタ本体１０の下部にはコネクタ１０２が設けられる一方、給紙ユニット１１の上部にはコネクタ１１１が設けられており、これらが互いに嵌合する。また、給紙ユニット１１の下部にはコネクタ１１２が設けられる一方、給紙ユニット１２の上部にはコネクタ１２１が設けられ、これらが互いに嵌合するようになっている。
【００２５】
なお、プリンタ本体１０および各給紙ユニット１１等の下部に設けられたコネクタ１０２、１１２等はいずれも同一の構造を有するものであり、また各ユニット１１等の上部に設けられたコネクタ１１１、１２１等はいずれも同一の構造を有するものである。また、給紙ユニット１２および１３の下部にもコネクタ１１２と同一構造のコネクタが取り付けられる一方、給紙ユニット１３の上部にはコネクタ１１１と同一構造のコネクタが取り付けられている。このような構成としているので、この画像形成装置Ｐでは、その機構上、プリンタ本体１０に対して任意の給紙ユニットを任意の順序で装着することが可能である。
【００２６】
このように、プリンタ本体１０と各給紙ユニット１１等とがコネクタを介して接続されることによって、プリンタ本体１０と各給紙ユニット１１等とが通信線を介し縦続接続（カスケード接続）されることとなる。この実施形態では、プリンタ本体１０の下部に設けられたコネクタ１０２が、本発明の「本体側コネクタ」に相当する。また、各給紙ユニットの上部に設けられたコネクタ１１１、１２１等が本発明の「上流側コネクタ」に相当し、また各給紙ユニットの下部に設けられたコネクタ１１２等が本発明の「下流側コネクタ」に相当する。
【００２７】
図２に示すように、プリンタ本体１０には、各給紙ユニットとの間の通信を司るＣＰＵ１０１が設けられている。そして、ＣＰＵ１０１の各ポートは直接、またはバッファを介して、通信線によりコネクタ１０２と電気的に接続されている。なお、以下では、特に区別する必要がない限り、ＣＰＵ１０１の各ポートと、当該ポートに対応する通信線とを同一の名称で呼ぶこととする。
【００２８】
ＣＰＵ１０１の各ポートのうち、ＳＩＺＥ１〜ＳＩＺＥ３，Ｐ＿ＥＮＤおよびＳＥＴのそれぞれは、集合抵抗１０４によるプルアップ抵抗が設けられた入力ポートであり、後述するように、これらの各ポートにつながる各通信線は、各給紙ユニット１１等からのセンサ出力が入力される本発明の「データ信号線」として機能するものである。
【００２９】
また、ＳＥＬ１，ＳＥＬ２，ＳＥＬ３の各ポートは、それぞれユニット１，２および３を通信対象として選択するための出力ポートである。各ポートにはトランジスタアレイ１０３によるオープンコレクタバッファが接続されており、これらのポートのうちいずれかをＨレベルにすると、当該ポートに接続されたトランジスタがオンし、後述する各センサからの出力電流を吸い込むことが可能となる。一方、これらのポートがＬレベルの状態では、トランジスタがカットオフするため電流は流れない。このように、各通信線ＳＥＬ１，ＳＥＬ２およびＳＥＬ３は、当該通信線に対応する給紙ユニットとプリンタ本体１０との間の電流経路を形成または遮断することによって通信対象とする給紙ユニットを選択する、本発明の「選択制御線」として機能している。
【００３０】
また、ＣＬ１，ＣＬ２およびＣＬ３の各ポートは、後述する各給紙ユニットの電磁クラッチを制御するための出力ポートである。つまり、通信線ＣＬ１〜３は、各ユニット１〜３の電磁クラッチを制御するクラッチ制御線である。さらに、上記以外にも、コネクタ１０２には、他のユニットに電源電圧を供給するための端子、すなわち＋２４Ｖ端子、＋５Ｖ端子およびＧＮＤ端子が設けられている。
【００３１】
一方、給紙ユニット１１には、図２に示すように、それぞれ異なる位置に取り付けられた３つの用紙サイズ検出センサ１１３〜１１５および紙有無検出センサ１１６が設けられており、本発明の「被制御素子」であるこれらのセンサ出力に基づいて、給紙ユニット１１における用紙の有無やそのサイズを判定することが可能となっている。これらのセンサ１１３〜１１６は、機械的な押圧力の有無によりオン／オフするマイクロスイッチであるが、例えばフォトインタラプタ等光学的な手段により用紙の有無やそのサイズを検出するものを用いてもよい。これらのセンサ１１３〜１１６の一方端はそれぞれ、データ信号線ＳＩＺＥ１〜３およびＰ＿ＥＮＤに接続される一方、これらのセンサ１１３〜１１６の他方端およびデータ信号線ＳＥＴは、選択制御線ＳＥＬ１に接続されている。
【００３２】
また、給紙ユニット１１には、給紙ローラ１１７ａ（図１）を駆動するための電磁クラッチ１１７ｂと、この電磁クラッチ１１７ｂのオン／オフを制御するドライバトランジスタ１１８とが設けられており、プリンタ本体１０からの制御信号によってドライバトランジスタ１１８がオン／オフすることで給紙ローラ１１７ａが駆動されるようになっている。すなわち、ドライバトランジスタ１１８のベース端子は通信線ＣＬ１に接続されており、さらに電磁クラッチ１１７ｂは、プリンタ本体１０から供給される＋２４Ｖ電源とドライバトランジスタ１１８のコレクタ端子との間に接続されている。そして、プリンタ本体１０のＣＰＵ１０１の出力ポートＣＬ１にＨレベルが出力され、通信線ＣＬ１がＨレベルになると、このドライバトランジスタ１１８がオンして電磁クラッチ１１７ｂに電流が流れ、給紙ローラ１１７ａが駆動される。これに対し、通信線ＣＬ１がＬレベルであれば、ドライバトランジスタ１１８はカットオフし、電磁クラッチ１１７ｂには電流が流れない。
【００３３】
なお、コネクタ１１１を介してプリンタ本体１０と接続されている各通信線のうち、４つの通信線ＳＥＬ２，ＣＬ２，ＳＥＬ３およびＣＬ３については、給紙ユニット１１の内部では使用されておらず、直接コネクタ１１２に接続されている。すなわち、給紙ユニット１１は単にこれらの通信線を中継しているだけである。
【００３４】
さらに、２つのコネクタ１１１および１１２におけるこれらの通信線に対応する接点の配置は同一ではなく、コネクタ１１２では、コネクタ１１１での配置に対してこれらの各通信線が図２において左側に２つずつずれた接点位置に接続されている。すなわち、各コネクタ１１１，１１２等における各接点の接点位置を示すため、各コネクタにおいて図２に示す左側の接点から順に１番ピン，２番ピン，…，１４番ピンとそれぞれ呼ぶとき、上流側コネクタ１１１においては各通信線ＳＥＬ２，ＣＬ２，ＳＥＬ３およびＣＬ３が１１番ピンから１４番ピンまでにそれぞれ配置されているのに対して、下流側コネクタ１１２では、これらがそれぞれ９番ピンから１２番ピンまでに割り当てられ、１３および１４番ピンは接地されている。
【００３５】
このようにすることで、次のような効果が得られる。すなわち、縦続接続された各ユニットのうち、最も上流側に接続されたユニット１からみれば、自身に対応した選択制御線ＳＥＬ１およびクラッチ制御線ＣＬ１は、その上流側コネクタの９番ピンおよび１０番ピンにそれぞれ接続されている。一方、ユニット１の下流側に接続されたユニット２からみれば、自身に対応した選択制御線ＳＥＬ２およびクラッチ制御線ＣＬ２は、やはりその上流側コネクタの９番ピンおよび１０番ピンに接続されていることとなる。これはユニット３についても同様である。
【００３６】
そのため、各ユニットではいずれも、その上流側コネクタの９番ピンが自身に対応する選択制御線を割り当てられた接点位置であり、また１０番ピンが自身に対応するクラッチ制御線の接点位置であることとなる。したがって、各ユニットは、その上流側コネクタの９番および１０番ピンから入力される信号に従って動作するように構成されていればよい。つまり、各ユニットの上流側コネクタと下流側コネクタとの間の内部配線を上記のようにすることで、各ユニットはいずれも同一の回路構成を採ることができる。また、このような関係は、ユニットの装着順序をどのように入れ換えても成立する。したがって、３つのユニットは電気的に相互に入れ換えが可能である。
【００３７】
また、プリンタ本体１０からみれば、選択制御線ＳＥＬ１およびクラッチ制御線ＣＬ１はユニット１に、選択制御線ＳＥＬ２およびクラッチ制御線ＣＬ２はユニット２に、また選択制御線ＳＥＬ３およびクラッチ制御線ＣＬ３はユニット３にそれぞれ接続されているので、これらの制御線を操作することによって、ユニット１〜３を個別に、かつ確実に制御することが可能である。
【００３８】
従来のシリアル通信による制御では、複数のユニットを個別に制御するために、それぞれのユニットに他のユニットと識別するためのＩＤ（識別情報）を付す必要があった。そのため、同一構造のユニットを複数装着する場合、例えば予め各ユニットのメモリにＩＤを記憶させておいたり、また例えばディップスイッチ等の設定をユニット毎に異ならせるなど、他のユニットとの識別を可能にするための手段を講じる必要があった。
【００３９】
また、その通信においては、マスタ側（本実施形態のプリンタ本体１０に相当）では、まずＩＤコードをシリアルデータとして送信することで通信対象となるユニットを指定する必要がある。また、スレーブ側（本実施形態では各給紙ユニット１１等）はＩＤコードに対応するシリアルデータを受信してデコードし、そのＩＤコードが自身のＩＤに対応するものであるときには必要なデータの送受信を行う一方、他のユニットに対応するＩＤであればこれを無視するという判断を行う必要がある。したがって、各ユニットに通信用のデバイスを搭載する必要があるため高コストとなり、またシリアルデータの受信および処理に時間を要するため、高速化が困難である。
【００４０】
これに対して、この実施形態では、複数のユニットそれぞれに対応して設けられた選択制御線によって通信対象とするユニットを選択しているので、各ユニットにこのようなＩＤを設定する必要はない。したがって、各ユニットにＩＤを設定するための手段や通信デバイスを設ける必要はなく、しかも、各ユニットの回路構成を共通とすることができるので、大幅に装置コストの低減を図ることが可能である。さらに、選択制御線のレベル変化により瞬時に選択対象を特定することができるので、動作速度の点でも有利である。
【００４１】
一方、給紙ユニット１１の上流側コネクタ１１１に接続される各通信線のうち、図２において左側から８本、つまり１番ピンから８番ピンまでに接続された通信線（＋２４ＶからＳＥＴまで）は、先に述べた各センサ等、該ユニット１１の内部回路に接続されるほか、コネクタ１１２の１〜８番ピンにもそれぞれ接続されている。そのため、複数の給紙ユニットが装着された状態では、プリンタ本体１０からみて、各給紙ユニットのそれぞれに設けられた被制御素子であるセンサが互いに並列接続されることとなる。
【００４２】
図３はプリンタ本体と各給紙ユニットのセンサとの接続を示す図である。ただし、給紙ユニット１３に関する部分については、他のユニット１１，１２と同じ構成であるので記載を省略している。複数の給紙ユニット１１等が接続された状態では、図３に示すように、例えば、給紙ユニット１１に設けられた用紙サイズ検出センサ１１３と給紙ユニット１２に設けられた用紙サイズ検出センサ１２３とが、プリンタ本体１０に対し通信線ＳＩＺＥ１を介してその一方端が並列に接続される。同様に、給紙ユニット１１上のセンサ１１４，１１５および１１６は、給紙ユニット１２上のセンサ１２４，１２５および１２６とそれぞれ並列接続されることとなる。
【００４３】
また、各センサの他方端は各ユニット内部で互いに接続され、さらにトランジスタアレイ１０３中のトランジスタ１０３ａ，１０３ｂのコレクタにそれぞれ接続されている。したがって、ＣＰＵ１０１が例えばポートＳＥＬ１をＨレベルにすることで該ポートに接続されたトランジスタ１０３ａをオンし、選択制御線ＳＥＬ１をアクティブにすると、＋５Ｖ電源からプルアップ抵抗、各データ信号線、各センサ１１３〜１１６およびトランジスタ１０３ａを経由する電流経路が形成される。そのため、各センサ１１３〜１１６のうちその接点を閉じているものがあれば、そのセンサに対応するＣＰＵ１０１の入力ポートはＬレベルとなる。一方、各センサ１１３〜１１６のうちその接点を開いているものに対応するＣＰＵ１０１の入力ポートはＨレベルとなる。このようにして、ＣＰＵ１０１は給紙ユニット１１上の各センサ１１３〜１１６の状態、すなわち該ユニット１１における用紙Ｐ１の有無やそのサイズを判定することができる。このような構成によれば、複数のセンサ出力等、複数の情報を瞬時にプリンタ本体１０に伝達することが可能である。また、ノイズ混入による信号の欠損のおそれも少なく、安定した通信を行うことが可能である。
【００４４】
また、通信線ＳＥＴは、給紙ユニット１１の内部で各センサの他方端側に接続されているので、当該ユニット１１が正しく装着されている限り、ＣＰＵ１０１が選択制御線ＳＥＬ１をアクティブにしたときにはポートＳＥＴは常にＬレベルとなる。逆に、当該ユニットが装着されていなければポートＳＥＴはＨレベルとなるので、ＣＰＵ１０１はこの通信線ＳＥＴの状態から給紙ユニット１１が装着されているか否かを判定することができる。
【００４５】
同様に、給紙ユニット１２または１３についても、当該ユニットに対応する選択制御線ＳＥＬ２またはＳＥＬ３をアクティブにすることによって、各ユニットの状態を判定することが可能である。この画像形成装置Ｐでは、ＣＰＵ１０１が図４に示す処理を適時実行することによって３つの給紙ユニットについて順次その状態、つまり各ユニットの装着の有無、用紙の有無およびそのサイズを判定している。
【００４６】
図４は各ユニットの状態を判定する判定動作を示すフローチャートである。この判定動作（図４左側のフロー）では、まずユニット１を選択し（ステップＳ１）、当該ユニット１の状態を判定するため、状態チェックサブルーチンをコールする（ステップＳ２）。こうしてユニット１についてその状態を判定した後、ユニット２および３を順次選択し、同様にしてそれぞれの状態を判定する（ステップＳ３〜Ｓ６）。
【００４７】
状態チェックサブルーチン（図４右側のフロー）では、まず選択されているユニットに対応する選択制御線ＳＥＬｎ（ｎ＝１，２，３）をアクティブ状態にする。例えば、ユニット１を選択している場合には、ＣＰＵ１０１のポートＳＥＬ１をＨレベルとすることでトランジスタ１０３ａをオンにする。そして、各入力ポートＳＥＴ，Ｐ＿ＥＮＤ，ＳＩＺＥ１〜３それぞれの状態（ＨまたはＬ）を順次読み込んでゆく（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。その後、選択制御線ＳＥＬｎを非アクティブ状態に戻し（ステップＳ１７）、読み込んだ各ポートの信号レベルから当該ユニットの状態を判定する（ステップＳ１８）。なお、ここでは各ポートの状態を１つずつ順に読み込むようにしているが、データ信号線は各ポート毎に個別に設けられているから、各ポートの状態を同時に読み込むことにより処理時間を短縮することも可能である。
【００４８】
図５は判定動作における各ポートの状態変化の例を示す図である。上記のように各ユニットの判定動作を行うと、各ユニットに対応する各ポートＳＥＬ１，ＳＥＬ２およびＳＥＬ３のうち選択された１つの出力レベルは一定期間だけＨレベルとなり、その間当該ユニットに対応する選択制御線がアクティブ状態となる。これに対応して、選択されたユニットの状態に応じ各ポートの状態も変化する。
【００４９】
図５の例では、ポートＳＥＬ１がＨレベルにあるとき、各ポートＳＥＴ，Ｐ＿ＥＮＤおよびＳＩＺＥ１の信号レベルがＬレベルに変化している。このことから、ユニット１が装着されていること、用紙がセットされていることおよび用紙サイズはＳＩＺＥ１に対応したものであることがわかる。同様に、ポートＳＥＬ２をＨレベルとしたとき、ポートＳＥＴおよびＳＩＺＥ２がＬレベルとなっているから、ユニット２が装着され、その用紙サイズはＳＩＺＥ２に対応したものに設定されているものの、ポートＰ＿ＥＮＤがＨレベルのままであることから実際には用紙がセットされていない、すなわち用紙切れの状態であることがわかる。一方、ポートＳＥＬ３をＨレベルにしたときには、いずれのポートもＨレベルのままであることから、ユニット３は装着されていないことがわかる。
【００５０】
このようにして、ＣＰＵ１０１は、３つの給紙ユニットそれぞれの装着の有無、用紙の有無およびそのサイズを判定することができる。そして、外部装置から印刷指令が与えられたときには、その判定結果に基づいて、形成すべき画像のサイズに応じた用紙を備える給紙ユニットが選択され、画像形成に供される。この場合、プリンタ本体１０では、上記判定結果に基づき３つの給紙ユニットのうち必要な用紙がセットされているものを選択すればよいので、どのタイプの給紙ユニットがどの位置に装着されているかは問題とならない。したがって、制御の上でも、各給紙ユニットの装着順序は自由に設定することが可能である。
【００５１】
以上のように、この実施形態では、プリンタ本体１０からの通信線のうち給紙ユニット内の各センサと接続されるデータ信号線は、各給紙ユニットそれぞれに設けられたセンサ同士をプリンタ本体１０からみて互いに並列に接続するように構成されている。すなわち、各ユニットはデータ信号線を共有して多重化されているので、プリンタ本体１０と各給紙ユニット１１等とを個別に接続する方法に比べて、通信線の数を大幅に削減してコスト低減を図ることができる。
【００５２】
一方、各ユニットのうち通信対象となるものを選択するための選択制御線は、接続可能なユニットの数に対応して個別に設けられているので、各ユニットを個別に、しかも確実に制御することが可能である。具体的には、一のユニットに対応した選択制御線をアクティブ状態にすることによって電流経路が形成され、選択されたユニットからのセンサ出力がプリンタ本体１０のＣＰＵ１０１に伝達されるようになっている。したがって、シリアル通信により装置本体と各ユニットとの間の通信を行う従来技術に比べると、各ユニット側に通信制御やＩＤを付すための設備は必要なく各ユニットの構成が簡単であり、その結果、さらにコスト低減を図ることができる。また、シリアルデータのデコード／エンコードが不要であるので、より高速に通信を行うことが可能であり、ノイズに対する耐性も高く、安定した通信を行うことができる。
【００５３】
また、各給紙ユニットに、上流側ユニットおよび下流側ユニットとそれぞれ接続するための２つのコネクタを設け、かつ、それらのコネクタ同士が互いに接続可能な構造を有するものを用いているので、各ユニットを任意の接続順序で接続することが可能である。さらに、プリンタ本体１０から各ユニットへの制御線が、どの接続順序にあるユニットでも上流側コネクタ上の同じ接点位置を通じて当該ユニットに入力されるように各ユニットの内部配線がなされているので、各ユニットをどのような接続順序で接続しても、それぞれを個別に、かつ正しく動作させることができる。したがって、各ユニットとして全く同一の回路構成を有するものを使用することができ、またそれらを区別する必要もないので、ユニットの共通化によるさらなるコスト低減を図ることができる。また、ユーザにとっては、各給紙ユニットの組み合わせの自由度が高まるとともに、ユニット装着時にその順序を気にする必要がないという利点がある。
【００５４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した実施形態では、３段までの給紙ユニットを装着可能としており、用紙収容量の異なる２つのタイプの給紙ユニットを使用可能としているが、これに限定されるものではなく、給紙ユニットの段数（縦続可能個数）や、そのタイプについては他の数であってもよい。ここで、例えば、給紙ユニットの段数をさらに増やす場合には、その段数に応じた選択制御線およびクラッチ制御線のみを追加すればよく、データ信号線を追加する必要はない。このように、段数の増加による通信線の増加を最少限に抑えることができる。
【００５５】
また、例えば、上記した実施形態では、給紙ローラを駆動する電磁クラッチ１１７ｂを制御するドライバトランジスタ１１８を給紙ユニット上に設けているが、これをプリンタ本体１０側に設けるようにすれば、各給紙ユニットは受動素子のみで構成することが可能である。また、給紙ユニット上において必要がなければ、通信線としての電源ラインを省き、コネクタのピン数を減らすことができる。
【００５６】
また、各給紙ユニットの主要部（例えば、図２において破線で囲んだ部分）をプリント基板上に実装し、そのプリント基板と、上流側コネクタ１１１および下流側コネクタ１１２との間をストレート接続のハーネスによって接続するようにしてもよい。このようなハーネスは同一構造のものでよく、またストレート接続であるから自動加工機により製造することができるので、低コストにて製造することが可能である。この場合、上記プリント基板が本発明にいう「中継基板」に相当するものである。
【００５７】
また、上記した実施形態では、外部装置としてのホストコンピュータから与えられた印刷指令に基づき、形成すべき画像のサイズに応じた用紙サイズを画像形成装置Ｐ側で選択するようにしているが、各給紙ユニットの情報を装置Ｐからホストコンピュータ側に送信し、その情報に基づいて、ホストコンピュータがその印刷指令で用紙サイズを指定するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記した実施形態では、オプションユニットとして複数の給紙ユニットを備えた画像形成装置に本発明を適用しているが、これに代えて、あるいはこれとともに、他のオプションユニット、例えばマルチビンユニットやフィニッシャユニットを装着可能な画像形成装置に対して本発明を適用することが可能である。この場合、これら機能の異なるユニット間の接続に対して本発明を適用してもよく、同等の機能を有するユニット群毎に本発明を適用するようにしてもよい。少なくとも、同一の機能を有する複数のユニットに対しては、本発明を好適に適用することができる。
【００５９】
また、上記した実施形態では、プリンタ本体１０および各給紙ユニット１１，１２および１３の間が、それぞれに設けたコネクタ同士が嵌合することによって電気的に接続されるように構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、これらの間の少なくとも一部がケーブルによって接続されるものであってもよい。
【００６０】
また、上記した実施形態では、外部装置からの印刷指令に応じて画像を形成するプリンタとしての画像形成装置に本発明を適用しているが、本発明を適用することができるのはこれに限定されるものではなく、複写機やファクシミリ装置、さらにはこれらの機能を兼備した複合機に対しても本発明を適用することができるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の一実施形態の外観図である。
【図２】プリンタ本体および各給紙ユニットの制御回路を示す図である。
【図３】プリンタ本体と各給紙ユニットのセンサとの接続を示す図である。
【図４】判定動作を示すフローチャートである。
【図５】判定動作における各ポートの状態変化の例を示す図である。
【符号の説明】
１０…プリンタ本体（装置本体）、  １１，１２，１３…給紙ユニット（オプションユニット）、１０２…本体側コネクタ、  １１１，１２１…上流側コネクタ、  １１２…下流側コネクタ、  ＳＥＬ１〜３…選択制御線、  ＳＥＴ，Ｐ＿ＥＮＤ，ＳＩＺＥ１〜３…データ信号線
【図１】
2004170889.tif 000003
【図２】
2004170889.tif 000004
【図３】
2004170889.tif 000005
【図４】
2004170889.tif 000006
【図５】
2004170889.tif 000007