(57)【要約】【課題】複数のオプションユニットを装着可能な画像形成装置において、制御可能なユニット数を超えるユニットが装着されたことを確実に検出する。【解決手段】ＣＰＵ１０１により制御可能な２個のオプションユニットのそれぞれに対応する選択制御線ＳＥＬ１、ＳＥＬ２に加えて、第３のユニットが装着されたことを検出する過装着検出用信号線ＳＥＬ３を設ける。ＣＰＵ１０１がポートＳＥＬ１〜３に択一的にＨレベルを出力すると、トランジスタ１０３ａ〜ｃのいずれかがオンする。正常な状態では、ユニット１１，１２のみが接続されユニット１１ａは接続されないので、トランジスタ１０３ｃがオンしてもポートＳＥＴはＨレベルに保持される。これに対して、誤ってユニット１１ａが装着された場合、トランジスタ１０３ｃがオンしたときポートＳＥＴはＬレベルとなる。【選択図】        図４
2004168015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに縦続接続された複数のオプションユニットを装置本体に装着可能な画像形成装置において、
Ｎ個（Ｎは自然数）の前記オプションユニットを制御可能に構成された制御手段と、
（Ｎ＋１）個の前記オプションユニットが装着されたことを検出する過装着検出手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記過装着検出手段が（Ｎ＋１）個の前記オプションユニットの装着を検出したときに、過装着の発生を報知する報知手段をさらに備える請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数のオプションユニットのそれぞれは、その装着順序を相互に入れ換えて前記装置本体に対して装着可能な構造を有する請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記過装着検出手段は、（Ｎ＋１）個目の前記オプションユニットが装置本体に装着されたときに当該オプションユニットと前記装置本体との間に形成される閉回路上の電流または電圧を検出するものである請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記装置本体は、前記（Ｎ＋１）個目のオプションユニットに対応した過装着検出用信号線を備える一方、
前記複数のオプションユニットのそれぞれは、前記（Ｎ＋１）個目のオプションユニットとして前記装置本体に対して装着されたときに、当該オプションユニットと前記装置本体との間に前記前記過装着検出用信号線を含む前記閉回路を形成するための導電部を備える請求項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は、同一機能を有するものである請求項１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は、同一構造を有するものである請求項６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、複数のオプションユニットを装着可能に構成された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。このような画像形成装置では、一般に、装置本体と各ユニットとの間の信号線の本数を少なくするため、複数のオプションユニットを縦続接続（カスケード接続）している。そして、装置本体と各ユニットとの間でシリアル通信を行うことで、各ユニットを個別に制御している（例えば、特許文献１参照）。このようにすることで、信号線の数を増やすことなく、原理上は任意の個数のオプションユニットを接続することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１０６３５２号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術では、装置本体から各ユニットのそれぞれを通信対象として指定しながら通信を行い、その結果に基づいて各ユニットが正しく装着されているかどうかを判定することができる。すなわち、通信対象とするユニットから正常な応答がなかった場合、当該ユニットが装着されていないか、当該ユニットに接続不良など何らかの異常が発生したものと判断することができる。
【０００５】
一方、想定されているユニット以外のユニットが誤って装着された場合、そのユニットは通信対象とされないため、誤って装着されたユニットは制御の上では無視されてしまうこととなる。したがって、余分なユニットが装着されていてもそれを検出することができない。例えば、接続部分の形状が等しいユニット同士を多段に積み重ねて増設することができるように構成された装置では、機械的には何段でもユニットを積み重ねることが可能である。しかしながら、装置本体から制御できるユニット数は限られているため、装着されていながら全く使用することのできないユニットが生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、このような装置では、装置本体が制御可能なユニット数を超えるユニットが装着されたことをユーザあるいは組立作業者に知らせるための措置を講じることが望ましい。
【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装着可能な画像形成装置において、制御可能なユニット数を超えるオプションユニットが装着されたことを確実に検出することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するため、互いに縦続接続された複数のオプションユニットを装置本体に装着可能な画像形成装置において、Ｎ個（Ｎは自然数）の前記オプションユニットを制御可能に構成された制御手段と、（Ｎ＋１）個の前記オプションユニットが装着されたことを検出する過装着検出手段とを備えることを特徴としている。このように構成された発明では、制御手段により制御可能な個数Ｎを超える（Ｎ＋１）個以上のオプションユニットが装着されたとき、過装着検出手段がこれを検出するので、過装着を見過ごすことなく確実に検出することが可能である。
【０００９】
過装着が検出された場合、その後の装置の動作をどのようにするかについては様々に考えられるが、例えば、エラー状態として装置の動作を禁止するようにしてもよく、またエラー状態としながらも動作を継続することができるようにしてもよい。いずれにせよ、過装着状態を確実に検出することで、その状態に応じた適切な処置を講じることが可能となる。
【００１０】
このような画像形成装置では、例えば、前記過装着検出手段が（Ｎ＋１）個の前記オプションユニットの装着を検出したときに、過装着の発生を報知する報知手段をさらに備えるのが好ましい。こうすることによって、オプションユニットを装置本体に取り付けるユーザまたは取り付け作業者に対し、過装着の発生を気付かせ、その解消を促すことができる。
【００１１】
この発明は、前記複数のオプションユニットのそれぞれは、その装着順序を相互に入れ換えて前記装置本体に対して装着可能な構造を有する画像形成装置において特に有効である。というのは、このような画像形成装置では、その構造上、制御可能な個数を超えるオプションユニットを取り付けることが容易であるため、過装着状態が発生しやすいからである。このような構造の装置に対して本発明を適用することで、過装着の発生を確実に検出することができる。
【００１２】
また、前記過装着検出手段としては、例えば、（Ｎ＋１）個目の前記オプションユニットが装置本体に装着されたときに当該オプションユニットと前記装置本体との間に形成される閉回路上の電流または電圧を検出するものとすることができる。すなわち、過装着状態の有無によって回路の状態が異なるような構成を設け、その回路に流れる電流または電圧の変化から過装着の発生を検出することができる。
【００１３】
例えば、前記装置本体は、前記（Ｎ＋１）個目のオプションユニットに対応した過装着検出用信号線を備える一方、前記複数のオプションユニットのそれぞれは、前記（Ｎ＋１）個目のオプションユニットとして前記装置本体に対して装着されたときに、当該オプションユニットと前記装置本体との間に前記過装着検出用信号線を含む前記閉回路を形成するための導電部を備えるようにすることができる。このような構成によれば、（Ｎ＋１）個以上のオプションユニットが装着されたとき、過装着検出用信号線および導電部を含む閉回路が形成されるので、そこに流れる電流または電圧の変化から過装着の発生を検出することができる。
【００１４】
また、この発明の効果は、前記複数のオプションユニットが同一機能を有するものである画像形成装置において有効であり、特に、前記複数のオプションユニットが同一構造を有するものであるときに顕著である。というのは、同一構造あるいは少なくとも同一機能を有するオプションユニット同士では、装置本体との間で行うべき通信内容やそのプロトコルを共通化することができ、それに伴って部品等を共通設計とすることによるコストダウンを図ることができる反面、その構造上、装着時の過誤により過装着が発生しやすいからである。そこで、このようなオプションユニットを装着可能な装置に本発明を適用し、過装着の発生を確実に検出できるようにすることが有効である。
【００１５】
【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１３との間に、複数の給紙ユニット１１および１２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および１２が本発明の「オプションユニット」に相当するものである。
【００１６】
給紙ユニット１１，１２は、プリンタ本体１０に対して用紙を供給するという同一の機能を有するものであるが、その用紙収容量が異なっている。また、各給紙ユニット１１，１２には、それぞれ用紙ガイド１１９，１２９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。図１では、給紙ユニット１１および１２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た状態を示している。
【００１７】
また、各給紙ユニット１１および１２は、用紙収容量の差に伴いその高さが異なっているものの、基本的な構造は同じであり、その上面部または下面部において両ユニットは同一の形状を有している。そのため、両ユニット１１，１２はその装着順序を相互に入れ換えた状態でプリンタ本体１０に装着することができるとともに、必要に応じて、プリンタ本体１０に装着する２つの給紙ユニットを同一のものとすることもできる。もちろん、給紙ユニットをいずれか１つのみプリンタ本体１０に装着した状態で使用することも可能である。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、上流側、つまりその接続順序においてプリンタ本体１０に最も近い給紙ユニットから順に、それぞれユニット１およびユニット２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および１２がこの順序で装着されたものとする。
【００１８】
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および２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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。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等とが信号線を介し縦続接続（カスケード接続）されることとなる。
【００２１】
以下においては、各給紙ユニット１１，１２のそれぞれに設けられた２つのコネクタのうち、より装置本体側に近いものを上流側コネクタ、もう１つを下流側コネクタと称する。すなわち、給紙ユニット１１，１２のそれぞれに設けられたコネクタ１１１，１２１が上流側コネクタに相当する一方、コネクタ１１２，１２２が下流側コネクタに相当する。また、各コネクタの接点配置において図２に示す左側の接点から順にピン番号を付し、それぞれ１番ピン、２番ピン、…、１３番ピンと呼ぶこととする。
【００２２】
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「制御手段」としてのＣＰＵ１０１が設けられている。このＣＰＵ１０１から制御可能な給紙ユニットは最大２個である。すなわち、この実施形態は、本発明においてＮ＝２とした場合に相当する。そして、ＣＰＵ１０１の各ポートは直接、またはバッファを介して、信号線によりコネクタ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信号線とを同一の名称で呼ぶこととする。
【００２３】
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は、各給紙ユニット１１等からのセンサ出力が入力される。
【００２４】
また、ＳＥＬ１，ＳＥＬ２の各ポートは、それぞれユニット１，２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、各信号線ＳＥＬ１，ＳＥＬ２は、当該信号線に対応する各ユニット１、ユニット２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選択制御線として機能するものである。さらに、ＣＰＵ１０１には、上記した給紙ユニット選択用のポートＳＥＬ１，ＳＥＬ２と同一の構成を有するポートＳＥＬ３が設けられている。このポートＳＥＬ３につながる信号線が、本発明の「装着検出用信号線」に相当するものであるが、その機能については後に詳述する。
【００２５】
また、ＣＬ１，ＣＬ２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、信号線ＣＬ１〜２は、各ユニット１〜２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。
【００２６】
さらに、プリンタ本体１０には、ＣＰＵ１０１からの制御指令に応じて所定のメッセージを表示するディスプレイ部１０５が設けられている。このディスプレイ部１０５は、必要に応じて、ユーザに報知すべき様々な情報や、操作案内などを表示するためのものである。また、後述するように、このディスプレイ部１０５は本発明の「報知手段」としても機能するものである。
【００２７】
次に給紙ユニット１１の構成について以下に説明するが、給紙ユニット１２においてもその回路構成は同一である。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、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、上流側コネクタ１１１の４番〜７番ピンに接続され、各センサの他方端は一括して９番ピンに接続されている。
【００２８】
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とが設けられている。電磁クラッチ１１７ｂの一方端は、給紙ユニット１１がプリンタ本体１０に装着された状態で＋２４Ｖ電源に接続されるコネクタ１１１の１番ピンに接続されている。また、その他方端はドライバトランジスタ１１８のコレクタ端子に接続されている。さらに、ドライバトランジスタ１１８のベース端子はコネクタ１１１の１０番ピンに接続され、エミッタ端子は接地されている。
【００２９】
上流側コネクタ１１１の各接点のうち、８番ピンは、配線Ｗによって９番ピンと接続されている。また、コネクタ１１１の１番〜８番ピンは、これらと対応する下流側コネクタ１１２の接点位置、つまりコネクタ１１２の１番〜８番ピンに接続されている。さらに、上流側コネクタ１１１の１１番〜１３番ピンと、下流側コネクタ１１２の９番〜１１番ピンとがそれぞれ接続され、コネクタ１１２の１２番および１３番ピンは接地されている。
【００３０】
このように構成されたプリンタ本体１０、給紙ユニット１１および１２を互いに縦続接続する、つまり、プリンタ本体１０のコネクタ１０２と給紙ユニット１１の上流側コネクタ１１１、および給紙ユニット１１の下流側コネクタ１１２と給紙ユニット１２の上流側コネクタ１２１をそれぞれ嵌合させることによって、プリンタ本体１０からの各信号線が各給紙ユニット１１、１２に接続される。これにより、信号線ＳＩＺＥ１〜３およびＰ＿ＥＮＤに接続される給紙ユニット１１上の各センサ１１３〜１１６の一方端は、それぞれに対応する給紙ユニット１２上のセンサと互いに接続されることとなる。すなわち、各給紙ユニット１１、１２間では、それぞれに設けられた各センサが、それぞれに対応した信号線ＳＩＺＥ１〜３およびＰ＿ＥＮＤを共有している。そのため、プリンタ本体と各ユニット間を個別に接続する場合より信号線の本数は少なくて済む。
【００３１】
また、ユニット１に対応した選択制御線ＳＥＬ１は、給紙ユニット１１の上流側コネクタ１１１の９番ピンに接続される。これにより、各センサ１１３〜１１６の他方端はいずれも信号線ＳＥＬ１に接続されることとなる。そのため、信号線ＳＥＬ１はプルアップ抵抗から各センサを経由して流れる電流の帰路として機能する。また、前述したように、この電流経路はＣＰＵ１０１によるポートＳＥＬ１の操作によって導通／遮断を切り換えることができる。したがって、ＣＰＵ１０１は、その出力ポートＳＥＬ１を操作することによって給紙ユニット１１に設けられた各センサ１１３〜１１６の状態を検出することができる。これにより、給紙ユニット１１における用紙の有無や、そのサイズを知ることができる。また、各センサ１１３〜１１６の出力は並列にＣＰＵ１０１に入力されているため、ＣＰＵ１０１では瞬時に各センサ出力を読み込むことができ、シリアル通信を行う従来技術の装置と比較すると動作速度の点で有利である。
【００３２】
また、信号線ＳＥＴ（８番ピン）は給紙ユニット１１の内部で配線Ｗにより信号線ＳＥＬ１と直接接続されるので、給紙ユニット１１がプリンタ本体１０と接続されている限り、ポートＳＥＬ１をＨレベルにしたときのＣＰＵ１０１の入力ポートＳＥＴはＬレベルとなる。このことから、ＣＰＵ１０１は、入力ポートＳＥＴの状態から給紙ユニット１１の装着の有無を検出することができる。
【００３３】
さらに、ユニット１に対応したクラッチ制御線ＣＬ１は、給紙ユニット１１の上流側コネクタ１１１の１０番ピンに接続される。したがって、ＣＰＵ１０１が必要に応じて出力ポートＣＬ１にＨレベルを出力したとき、給紙ユニット１１のドライバトランジスタ１１８がオンとなって電磁クラッチ１１７ｂに電流が流れ、給紙ローラ１１７ａが駆動される。
【００３４】
一方、ユニット２に対応した選択制御線ＳＥＬ２およびクラッチ制御線ＣＬ２は、給紙ユニット１２の上流側コネクタ１２１の９番および１０番ピンにそれぞれ接続される。給紙ユニット１２は上記した給紙ユニット１１と同一の回路構成を有しているから、ＣＰＵ１０１は、出力ポートＳＥＬ２の操作により給紙ユニット２に設けられた各センサの状態を検出することができるとともに、出力ポートＣＬ２を操作することにより、給紙ユニット１２に設けられた給紙ローラを駆動することができる。また、入力ポートＳＥＴの状態から給紙ユニット１２の装着の有無を検出することができる。
【００３５】
このように、各給紙ユニット１１および１２では、いずれもその上流側コネクタの９番ピンおよび１０番ピンに、当該ユニットに対応する選択制御線およびクラッチ制御線が接続される。また、各センサとプリンタ本体１０とを接続する信号線は各ユニット間で共通化されている。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、プリンタ本体１０に装着するユニット１およびユニット２として、給紙ユニット１１，１２のいずれをも使用することが可能である。したがって、２つの給紙ユニット１１，１２の装着順序を入れ換えたり、同一のユニットを２つ装着して使用することも可能である。また、各ユニットの装着の有無を検出しているので、給紙ユニットをいずれか１つだけ装着して使用することもできる。
【００３６】
さらに、ユニット２、すなわちこの実施例では給紙ユニット１２の下流側コネクタ（図示省略）では、その９番ピンにプリンタ本体１０からの信号線ＳＥＬ３が接続される。この信号線ＳＥＬ３は、給紙ユニットの過装着、すなわちプリンタ本体１０から制御可能な給紙ユニットの個数を超える３個以上の給紙ユニットが装着されたとき、当該ユニットの上流側コネクタの９番ピンに接続されることで過装着を検出するための信号線として機能する。ここでは、図３に示すように、誤って３個の給紙ユニットがプリンタ本体１０に装着された場合を例として、本実施形態において給紙ユニットの過装着を検出する原理について説明する。
【００３７】
図３は３個の給紙ユニットが装着された状態を示す外観図である。また、図４はプリンタ本体と各給紙ユニットとの接続の一部を示す図である。図３に示すように、ここでは給紙ユニット１１および１２に加えて、第３の給紙ユニット１１ａが誤って装着されている場合を考える。このユニット１１ａは、給紙ユニット１１と同一の構造を有するものとするが、給紙ユニット１２と同一構造のものであってもよく、さらに別の構造を有するものであってもよい。
【００３８】
このように３個の給紙ユニットが積み重ねられてプリンタ本体１０に装着された状態では、図４に示すように、ＣＰＵ１０１の各ポートＳＥＬ１〜ＳＥＬ３に対応した信号線ＳＥＬ１〜ＳＥＬ３が、各給紙ユニット１１，１２および１１ａとそれぞれ接続されることとなる。先に述べたように、ＣＰＵ１０１が各ポートＳＥＬ１またはＳＥＬ２にＨレベルを出力すると、トランジスタアレイ１０３（図２）を構成する各トランジスタのうちそれぞれのポートに接続されたトランジスタ１０３ａまたは１０３ｂがオンとなる。そのため、これに対応するユニットが装着されていれば入力ポートＳＥＴがＬレベルに変化するので、ユニット１，２の装着の有無を判定することができる。
【００３９】
ここで、ＣＰＵ１０１が出力ポートＳＥＬ３にＨレベルを出力した場合を考える。第３の給紙ユニットが装着されない正常な状態では、トランジスタアレイ１０３を構成する各トランジスタのうち該ポートに接続されたトランジスタ１０３ｃのコレクタ端子はオープンのままであるから、ＣＰＵ１０１がポートＳＥＬ３にＨレベルを出力してもポートＳＥＴは変化せずＨレベルのままである。これに対して、図４に示すように、第３の給紙ユニット１１ａが誤って装着された状態では、トランジスタ１０３ｃがオンになったとき、ＣＰＵ１０１のポートＳＥＴがトランジスタ１０３ｃを介して接地されるため、ポートＳＥＴはＬレベルに変化する。したがって、この実施形態では、ＣＰＵ１０１は出力ポートＳＥＬ３にＨレベルを出力したときの入力ポートＳＥＴの状態に基づいて、過装着の有無を判定することができる。
【００４０】
つまり、この実施形態では、第３の給紙ユニットが装着されたとき、＋５Ｖ電源からプルアップ抵抗、信号線ＳＥＴ、配線Ｗ、信号線ＳＥＬ３およびトランジスタ１０３ｃを経由して電源に戻る閉回路が形成される。そして、この閉回路に電流が流れることによってＣＰＵ１０１のポートＳＥＴに現れる電圧を検出することで、給紙ユニットの過装着を検出している。このように、この実施形態では、プリンタ本体１０のＣＰＵ１０１が本発明の「過装着検出手段」としても機能している一方、信号線ＳＥＬ３が「装着検出用信号線」として機能している。また、各給紙ユニットの上流側コネクタにおける８番ピンと９番ピンとの間を結ぶ配線Ｗが本発明の「導電部」に相当している。
【００４１】
図５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。この実施形態では、ＣＰＵ１０１が所定のタイミングで図５に示す判定動作を実行することで、各給紙ユニットの装着の有無およびその状態（用紙の有無およびサイズ）のチェックを行っている。この判定動作は、装置の電源投入直後や外部装置からの印刷指令があったときなど、所定の条件に基づいて実行するようにしてもよいし、それらとは関係なく定期的に実行するようにしてもよい。
【００４２】
この判定動作（図５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、続いてユニット２を選択し、同様にしてその状態を判定する（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００４３】
状態チェックサブルーチン（図５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）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、各センサに対応した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。
【００４４】
こうしてユニット１およびユニット２の状態を検出した後、ＣＰＵ１０１は、過装着検出用信号線に対応した出力ポートＳＥＬ３をアクティブ状態にする（ステップＳ５）。このとき、上述したように、本来は信号線ＳＥＴのレベル変化はないはずであるが、もし誤って第３の給紙ユニットが装着されていた場合には、信号線ＳＥＴはＬレベルに変化する。そこで、入力ポートＳＥＴの状態を読み込み（ステップＳ６）、その信号レベルを判断し（ステップＳ７）、もしＬレベルであれば３個目の給紙ユニットが装着されたものとして、ディスプレイ部１０５に過装着の発生を報知するエラーメッセージを表示させる（ステップＳ１８）。一方、入力ポートＳＥＴがＨレベルであれば過装着なしと判断してそのまま判定動作を終了する。過装着を検出したときの動作については、ディスプレイ部１０５にエラーメッセージを表示した上で画像形成動作を実行可能としてもよいし、過装着状態が解消されるまで画像形成を行わないようにしてもよい。
【００４５】
図６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。
【００４６】
図６の例では、ポートＳＥＬ１がＨレベルにあるとき（図６（ａ））、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（図６（ｂ））、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。
【００４７】
一方、ポートＳＥＬ３をＨレベルにしたとき、正常な状態、すなわち装着された給紙ユニットが２個以内であれば、図６（ｃ）に示すように、ポートＳＥＴはＨレベルに保持されたままとなる。これに対して、誤って３個以上の給紙ユニットが装着されていれば、図６（ｄ）に示すように、ポートＳＥＬ３をＨレベルにしたとき、ポートＳＥＴがＬレベルに変化する。したがって、過装着を確実に検出することができる。
【００４８】
このようにして、ＣＰＵ１０１は、２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、さらには過装着の有無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２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。
【００４９】
なお、余分な給紙ユニット１１ａが、給紙ユニット１２の下部ではなく、例えば２つの給紙ユニット１１，１２の間に装着された場合を考えてみると、この場合、プリンタ本体１０からは２つの給紙ユニット１１，１１ａを制御することができる一方、ユニット１２を制御できないこととなる。ただし、この場合にも、過装着状態であることを示すメッセージは表示されるので、組立作業者あるいはユーザに装着状態の確認を促して、誤った装着状態を解消させることが可能である。
【００５０】
以上のように、この実施形態では、プリンタ本体１０からの信号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、信号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。
【００５１】
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、１つ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、通信用のデバイスを必要とせず各ユニットの構成が簡単であり、しかも、より高速に通信を行うことが可能である。
【００５２】
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。
【００５３】
そして、プリンタ本体１０から制御可能な個数を超える３個以上の給紙ユニットが誤って装着された場合には、確実にこれを検出して組立作業者あるいはユーザに知らせることができるので、このような過装着状態が気付かれないまま使用が継続されてしまうという問題は発生しない。
【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、２段までの給紙ユニットを装着可能としており（すなわち、Ｎ＝２）、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、制御可能な給紙ユニットの数や、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、給紙ユニットの個数をさらに増やす場合には、その個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、他の信号線を追加する必要はない。このように、この実施形態では、個数の増加による信号線の増加を最少限に抑えることができる。そして、制御可能なユニット数Ｎに対応する選択制御線に加えて、１本の過装着検出用信号線を追加することによって、（Ｎ＋１）個以上のユニットが装着された過装着状態を確実に検出することが可能である。
【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、信号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、上記した実施形態では、判定動作（図５）を実行する度に過装着の有無を検出するようにしているが、給紙ユニットの追加、交換等を行わない限り、装置の動作中にユニットの個数が変化することは考えられないので、例えば電源投入の直後のみ過装着の有無を検出するようにしてもよい。
【００５７】
また、上記した実施形態では、過装着が発生したとき、ディスプレイ部１０５に所定のメッセージを表示させることでユーザに報知するようにしているが、これ以外にも、音声やランプの点滅などによって過装着を知らせる他の報知手段を設けたり、これらを併用するようにしてもよい。
【００５８】
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。
【００５９】
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。特にそれらの構造が同一であるとき、本発明の効果が有効に発揮される。
【００６０】
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。
【００６１】
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】３個の給紙ユニットが装着された状態を示す外観図である。
【図４】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５】判定動作を示すフローチャートである。
【図６】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）、  １１，１１ａ，１２…給紙ユニット（オプションユニット）、  １０１…ＣＰＵ（制御手段、過装着検出手段）、  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、  ＳＥＬ３…過装着検出用信号線、  Ｗ…配線（導電部）
【図１】
2004168015.tif 000003
【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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