JP5225935B2 - キーマトリクス回路及びその回路を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、マトリクス状に配置されたテンキー等から入力されたユーザの要求を検出する回路に関し、特に、画像形成装置等が１Ｗ程度の低い消費電力で動作しているモード（省電力モード、低電力モード、省エネルギーモード、又はスリープモード等）において、マトリクス状に配置されたテンキー等から入力されたスリープモードからの復帰要求を検出するキーマトリクス回路に関する。また、本発明は、このようなキーマトリクス回路を備えた画像形成装置にも関係がある。

プリンタやコピー等の印刷装置をネットワークに接続し、これらを複数のユーザで利用するケースが多くなっている。このように使用される印刷装置は、ユーザの印刷要求タイミングが個人個人により異なるので、長時間にわたって電源が投入されていることが多く、消費電力の削減に対する対策が必要となっている。特に、単なる印刷装置ではなく、コピー機能、ファクシミリ機能、ネットワーク対応のプリンタ機能、及びスキャナ機能を有する複合機（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）は、夜間等を含め終日にわたって電源を遮断しないこともあり、消費電力削減のニーズは一層高くなっている。なお、画像形成装置は、このような複合機の一例である。

このようなことから、複合機に電源が入っているが作動要求がない待機状態になると、電源をオフ状態等の省エネルギーモードに、自動的に移行することが行なわれている。そして、この省エネルギーモードは、通常、ユーザがコピー開始又はスキャン開始のためのキー操作、ネットワークを介したプリント要求等によって解除されて印刷動作が行なわれる。

このように、通常モード又は省エネルギーモードを適宜切り換えて動作する画像形成装置が増えている。このような画像形成装置においては、通常モードから省エネルギーモードに移行し、省エネルギーモード時に復帰キー等の所定キーが押されると通常モードに復帰するように制御されるのが多い。省エネルギーモードには種々のものがあり、それらについて複数の名称があるが、本発明においては、それらの省エネルギーモードをスリープモードで代表させて記載する。

また、このような画像形成装置においてはコピー枚数又は任意倍率等を指定するために、マトリクス状にテンキー（数字キー）が配置されている。このようなテンキーからの入力を検出するために、駆動回路（スキャン回路）が設けられており、キー入力とキー入力との間においてもこの駆動回路により電力が消費されている。上述した省エネルギーモードにおいては、このような駆動回路による電力の消費を削減することも重要である。このような観点に基づいて、特開平２−１３０１７号公報（特許文献１）は、電力消費を抑えたキーボードを開示する。なお、このキーボードはバッテリ駆動される携帯用の入力装置を想定している。

この特許文献１に開示されたキーボードは、キースイッチがマトリクス状に接続されてなるキーマトリクスと、このキーマトリクスのキー走査線に順次、スキャンパルスを出力し、キー走査を行なう走査回路と、キーマトリクス内のいずれかのキースイッチがオン状態になった際に走査回路を起動して、この走査回路によるキー走査の結果、オン状態になったキースイッチが特定された時点で走査回路の動作を停止させる制御部とを具備することを特徴とする。

このキーボードによると、キー入力があった場合にのみキーマトリクス内のオン状態となったキースイッチが特定される時点までキー走査を行なう走査回路を動作させ、キー入力がない間はその走査回路の動作を停止させるように構成したので、エネルギー消費を抑制することができる。

特開平２−１３０１７号公報

上述したように、画像形成装置においては、省エネルギーモード時に復帰キー等の所定キーが押されると通常モードに復帰するように制御されるものが多い。しかしながら、特許文献１においては、通常モードにおける走査回路の省エネルギーを目的としたものであって、省エネルギーモードにおいて、省エネルギーモードから通常モードへの復帰要求についてのキー入力を検出するものではない。すなわち、省エネルギーモードにおいて走査回路を動作させないで、任意のテンキーからの入力を検出することができない。

このため、従来の画像形成装置においては、マトリクス状のキーを備える場合であっても、図５に示すように、復帰用の起動信号を検出するための回路を備える。図５（Ａ）に示す図が、キーマトリクス回路の回路図であって、図５（Ｂ）に示す図が、起動信号用回路の回路図である。

図５（Ａ）に示すキーマトリクス回路は、画像形成装置がスリープモードであるときには動作しない電源ＶＤＤ１０１から供給される電力により作動する。図５（Ｂ）に示す起動信号用回路は、画像形成装置がスリープモードであるときを含めて画像形成装置の主電源がオン状態である限りにおいて常に動作する電源ＶＤＤ１０２から供給される電力により作動する。

図５（Ａ）に示すように、電源ＶＤＤ１０１から電力がキーマトリクス回路に供給されている場合（通常モード）、スキャン１０１信号（スリーステート制御線ともいう。）がＬｏｗレベルの時にＩＣ１０１の出力はＨｉｇｈレベルになる。ＳＷ１０１〜ＳＷ１０３のいずれかが押下されるとＩＣ１０４〜ＩＣ１０６の出力（センス１０１信号〜センス１０３信号）がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化するので、これを検出することにより、ＳＷ１０１〜ＳＷ１０３のいずれかが押下されている状態を検出する。スリーステート制御については、ひとつのスキャン信号をＬｏｗにする時には、他の２本のスキャン信号をＨｉｇｈとして、他のＩＣの出力はトライステート（ハイインピーダンス状態、フローティング状態）とする。このように切換えて、スキャン１０２信号がＬｏｗレベルの時にＳＷ１０４〜ＳＷ１０６の状態を、スキャン１０３信号がＬｏｗレベルの時にＳＷ１０７〜ＳＷ１０９の状態を、それぞれセンス１０１信号〜センス１０３信号により検出する。

図５（Ｂ）に示すように、電源ＶＤＤ１０１から電力がキーマトリクス回路に供給されていないで、電源ＶＤＤ１０２から電力が起動信号用回路に供給されている場合（スリープモード）、ＳＷ１１０が押下されることにより、ＩＣ１０８の出力がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化するので、これを検出することにより、起動信号が発生して、起動要求を検出することができる。

このように、従来は、マトリクス状に配置されたキーについては、スキャン動作が必要であるため、スキャン動作を実行する駆動回路を作動させないとキー押下を検出できない。このため、マトリクス状に配置されたキーとは別に、起動用のキー（ＳＷ１１０に対応）を配置しており、起動要求のみに用いる専用のキーが必要となる。これは、操作パネルに専用のボタンを配置する必要があることを示す。

また、専用のボタンを設けないで、マトリクス状に配置されたキーを用いて起動要求を検出するようとすると、スリープモードにおいてもスキャン動作を実行する駆動回路を作動させる必要があるために、無駄な電力を消費してしまう。このことは、たとえ、特許文献１に開示された技術を用いたとしても、特許文献１に開示された技術はスリープモードにおいてスキャン動作が全く不要となるものではないため、走査回路を制御する制御部の動作が必要である。このようにマトリクス状に配置されたキーを用いて起動要求を検出すると、スリープモードにおいて走査回路及び制御部が動作することから、省エネルギー効果は低いという課題がある。

したがって、本発明の目的は、マトリクス状に配置されたキーを備え、スリープモード（省電力モード）においてそのマトリクス状に配置されたキーからの入力を検出して通常モードへ移行することができるキーマトリクス回路及びそのようなキーマトリクス回路を備えた画像形成装置を提供することである。

本発明のある局面に係るキーマトリクス回路は、省電力モードで動作している状態から通常モードへ切換える要求を検出する。このキーマトリクス回路は、対応するキーに対するキー操作を受けて開状態から閉状態に切換わる複数のスイッチをマトリクス状に備えたキーマトリクスと、通常モードにおいて作動する電源に接続され、キーマトリクスをスイッチ群毎にスキャンするスキャン側回路素子と、通常モードにおいて、スキャンに対応して、各スイッチが開状態及び閉状態のいずれであるのかを検出するセンス側回路素子と、省電力モードにおいて作動する電源に接続され、センス側回路素子からスキャン側回路素子に向けて、キーマトリクスを構成する全てのスイッチへ電流を流す第１の回路素子と、省電力モードにおいて、第１の回路素子の作動に応答して、複数のスイッチの中のいずれかのスイッチの閉状態を検出して通常モードへの切換え要求を検出する第２の回路素子とを含む。

このキーマトリクス回路によると、通常モードで作動しているときには、通常モードにおいて作動する電源から供給された電力により、スキャン側回路素子がキーマトリクスをスイッチ群毎にスキャンする。センス側回路素子は、このスキャン側回路素子によるスキャンに対応して、各スイッチが開状態及び閉状態のいずれであるのかを検出する。これにより、例えば３×３のマトリクス状に配置された９個のスイッチに対して３つのスイッチ毎に（３群に分けて）スキャンして、９個のスイッチの中のどのスイッチが開状態から閉状態に切換えられたのかを検出できる。さらに、省電力モードで作動しているときには、省電力モードにおいて作動する電源から供給された電力により、第１の回路素子は、センス側回路素子からスキャン側回路素子に向けて、キーマトリクスを構成する全てのスイッチへ電流を流す。第２の回路素子は、第１の回路素子の作動に応答して、キーマトリクスを構成するスイッチの中のいずれかのスイッチの閉状態を検出する。これにより、スキャンすることなく、９個のスイッチの中のどれかのスイッチが開状態から閉状態に切換えられたのかを検出できる。このように検出されると、省電力モードから通常モードへの切換えが要求されていると判定する。その結果、省電力モードにおいて、スキャンすることなく、マトリクス状に配置されたスイッチのいすれかが押下されたことを検出でき、これを通常モードへの切換え要求（起動要求）であるとして判定することができる。このため、起動要求のみに用いる専用のキーを必要としないで、省電力モードにおいてキーマトリクスをスキャンすることなく起動要求を検出するので、省電力モードにおける電力の消費を抑えることができる。

第１の回路素子は、省電力モード状態を示す信号に応答して、キーマトリクス回路への電流の向きを通常モードと省電力モードとで変更する素子であって、１つの駆動回路により駆動されるように構成することができる。また、第１の回路素子は、省電力モード状態を示す信号に応答して、キーマトリクス回路への電流の向きを通常モードと省電力モードとで変更する素子であって、複数の駆動回路により駆動されるように構成することができる。

第１の回路素子は、必要な電流値に基づいて設けられた１つの駆動回路又は複数の駆動回路により駆動されて、センス側回路素子からスキャン側回路素子に向けて、キーマトリクスを構成する全てのスイッチへ、必要な電流を流すことができる。

第２の回路素子に接続される抵抗器の抵抗値は、第１の回路素子に接続される接続される抵抗器の抵抗値よりも大きいように構成することができる。

このようにすると、スキャン側の電流の回り込みを防ぎ、第２の回路素子で通常モードへの切換え要求（起動要求）信号を生成することができる。さらに、第２の回路素子に接続される抵抗値が大きいので、消費電流を抑制しつつ起動要求信号を作成することができる。

第２の回路素子は、省電力モード状態を示す信号に応答して、切換え要求を検出するように構成することができる。

このようにすると、省電力モード時にのみ起動信号を発生させることができる。このようにすると、通常モード時に起動信号が出力されないようにして、通常モード時に発生する起動信号に起因する可能性があった不具合を回避することができるようになる。

本発明の別の局面に係る画像形成装置は、上述したいずれかに記載のキーマトリクス回路を備えるものである。

省電力モードにおける消費電力の低減が求められる画像形成装置において、省電力モードにおいてキーマトリクスをスキャンすることなく起動要求を検出する。このため、画像形成装置において省電力モードの消費電力を抑えることができる。また、マトリクス状に配置されたキーを利用して起動要求を検出するので、起動要求のみに用いる専用のキーを画像形成装置に必要としない。

本発明に係るキーマトリクス回路及び画像形成装置によると、省電力モードにおいてキーマトリクスをスキャンすることなく起動要求を検出するので、省電力モードにおける電力の消費を抑えることができる。また、画像形成装置においては省電力モードから通常モードへ切換える起動要求専用のボタンを配置する必要がない。

本発明の実施の形態に係るキーマトリクス回路を備えた画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るキーマトリクス回路の回路図である。 本発明の第２の実施の形態に係るキーマトリクス回路の回路図である。 本発明の第３の実施の形態に係るキーマトリクス回路の回路図である。 従来のキーマトリクス回路の回路図及び起動信号用回路の回路図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の説明及び図面では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの機能及び名称も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。以下においては、本発明の実施の形態に係る画像形成装置をタンデム形式のフルカラータイプとして説明するが、他の形式（例えば４サイクル）のフルカラータイプでもよく、モノクロタイプであっても構わない。さらに、画像形成装置は、テンキー等のマトリクス状に配置されたキーであってスキャン動作によりキー入力を検出する回路（キーマトリクス回路）を備え、かつ、作動要求がない場合に通常モードよりも電力の消費を抑えた省エネルギーモード（スリープモード）へ移行することができるものであれば構わない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るキーマトリクス回路を備えた画像形成装置１００の内部構造を示す断面図である。なお、後述するように、本発明の他の実施の形態に係るキーマトリクス回路もこの画像形成装置１００に備えられる。

この画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色の画像又は単色の画像を形成するもので、大略的には、画像形成装置１００の本体部１１０と、自動原稿処理装置１２０とにより構成されている。本体部１１０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電器５、中間転写ベルトユニット６、定着ユニット７、給紙カセット８１、排紙トレイ９１等を有して構成されている。

本体部１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また、自動原稿処理装置１２０は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。

この画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に対応するデータである。従って、現像器２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４つの画像ステーションが構成されている。

帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるために機能する。露光ユニット１には、レーザー出射部及び反射ミラー等を備えたレーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）として構成される。露光ユニット１は、レーザー光を走査するポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザー光を感光体ドラム３に導くためのレンズ及びミラー等の光学要素が配置されている。

露光ユニット１は、帯電された感光体ドラム３を、入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。現像器２は、それぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を、４色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）のトナーにより顕像化するものである。また、クリーナユニット４は、現像及び画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去及び回収する。

感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット６は、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、中間転写ローラ６４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。中間転写ローラ６４は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応して４本設けられている。中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、及び中間転写ローラ６４は、中間転写ベルト６１を張架して回転駆動させる。中間転写ローラ６４は、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト６１上に転写するための転写バイアスを与える。

中間転写ベルト６１は、４つの感光体ドラム３に接触するように設けられている、そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト６１に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト６１上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。中間転写ベルト６１は、例えば厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト６１へのトナー像の転写は、中間転写ベルト６１の裏側に接触している中間転写ローラ６４によって行なわれる。中間転写ローラ６４には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６４は、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばエチレン−プロピレン−ジエンゴム、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では転写電極としてローラ形状の電極を使用しているが、それ以外にブラシ形状の電極等を用いることが可能である。

上述のように、各感光体ドラム３上で各色に応じて顕像化された静電潜像は中間転写ベルト６１で積層される。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト６１の回転によって、後述の記録用紙と中間転写ベルト６１の接触位置に配置される転写ローラ１０によって記録用紙上に転写される。

このとき、中間転写ベルト６１と転写ローラ１０は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１０にはトナーを記録用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１０は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１０又は中間転写ベルト駆動ローラ６２のいずれか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、又は発泡性樹脂ローラ等々）としたものが用いられる。

また、上記のように、感光体ドラム３に接触することにより中間転写ベルト６１に付着したトナー又は転写ローラ１０によって記録用紙上に転写が行なわれず中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去及び回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に接触する、例えば、クリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト６１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ６３で支持されている。

給紙カセット８１は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、本体部１１０の露光ユニット１の下側に設けられている。手差し給紙カセット８２にも画像形成に使用するシートを載置することができる。本体部１１０の上方に設けられている排紙トレイ９１は、印刷済みのシートをフェイスダウンで集積するためのトレイである。

本体部１１０には、給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２のシートを転写ローラ１０及び定着ユニット７を経由させて排紙トレイ９１に送出するための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。給紙カセット８１又は手差し給紙カセット８２から排紙トレイ９１までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ、ピックアップローラ１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜搬送ローラ１２ｄ、レジストローラ１３、転写ローラ１０、定着ユニット７等が配されている。

搬送ローラ１２ａ〜搬送ローラ１２ｄは、シートの搬送を促進及び補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。また、ピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。また、同様にして、ピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２からシートを１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。

レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１０に搬送する機能を有している。

定着ユニット７は、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２を備えており、ヒートローラ７１及び加圧ローラ７２は、シートを挟んで回転するようになっている。また、ヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ７２とともにトナーをシートに熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融、混合及び圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。また、ヒートローラ７１を外部から加熱するための外部加熱ベルト７３が設けられている。

次に、シート搬送経路を詳細に説明する。上述のように、画像形成装置１００には予めシートを収納する給紙カセット８１及び手差し給紙カセット８２が設けられている。これらの給紙カセット８１又は手差し給紙カセット８２からシートを給紙するために、ピックアップローラ１１ａ又はピックアップローラ１１ｂが配置され、シートを１枚ずつ用紙搬送路Ｓに導くようになっている。

給紙カセット８１又は手差し給紙カセット８２から搬送されるシートは、用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト６１上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１０に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット７を通過することによってシート上の未定着トナーが熱で溶融及び固着されて、その後に配置された搬送ローラ１２ｂを経て排紙トレイ９１上に排出される。

上記の搬送経路は、シートに対する片面印字要求のときのものであるが、これに対して両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット７を通過したシートの後端が最終の搬送ローラ１２ｂで把持されたときに、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによってシートを搬送ローラ１２ｃ、１２ｄに導く。その後、レジストローラ１３を経てシート裏面に印字が行われた後にシートが排紙トレイ９１に排出される。

この画像形成装置１００には、画像形成についての要求がユーザにより入力される操作ボタン（操作キー）であるハードウェアキーが板状の操作パネル９０に備えられる。このテンキーはマトリクス状に配置され、キーマトリクス回路により、押下されたキーを検出する。なお、このような操作パネル９０には、この画像形成装置１００の状態又はジョブの処理状況等が表示される表示パネルが設けられる。マトリクス状に配置されたキーを押下すると、キーマトリクス回路により検出されたキーに対応する数字がこの表示パネルに表示される。

本実施の形態に係る画像形成装置１００においては、図２に示すキーマトリクス回路１０００を備える。以下、このキーマトリクス回路１０００について説明する。

図２に示すキーマトリクス回路１０００は、画像形成装置１００がスリープモード時であるときにはこのキーマトリクス回路１０００に電力を供給しない電源１００１（ＶＤＤ１）と、スリープモード時であるときを含めて画像形成装置１００の主電源がオン状態である限りにおいて常にこのキーマトリクス回路１０００に電力を供給する電源１００２（ＶＤＤ２）と、マトリクス状に配置されたスイッチ１０３１〜１０３９（ＳＷ１〜ＳＷ９）と、スキャン側の回路素子１０１１（ＩＣ１）〜回路素子１０１３（ＩＣ３）と、センシング側の回路素子１０１４（ＩＣ４）〜回路素子１０１６（ＩＣ６）と、従来の接地側に設けられ、スリープ状態信号（スリープ時Ｌｏｗレベル）が入力されるとともにスリープ時において電源１００２（ＶＤＤ２）から供給された電力によりスイッチ１０３１〜１０３９（ＳＷ１〜ＳＷ９）へ電流を流す回路素子１０１７（ＩＣ７）と、起動信号を出力する回路素子１０２０（ＩＣ１０）とを含む。スイッチ１０３１〜１０３９（ＳＷ１〜ＳＷ９）の状態は、ユーザのキー操作に応じて変化する、開状態及び閉状態のいずれかである。

さらに、このキーマトリクス回路１０００は、スイッチ１０３３（ＳＷ３）と回路素子１０２０（ＩＣ１０）との間に設けられたダイオード１０５１（Ｄ１）と、スイッチ１０３６（ＳＷ６）と回路素子１０２０（ＩＣ１０）との間に設けられたダイオード１０５２（Ｄ２）と、スイッチ１０３９（ＳＷ９）と回路素子１０２０（ＩＣ１０）との間に設けられたダイオード１０５３（Ｄ３）とを含む。さらに、このキーマトリクス回路１０００は、回路素子１０２０（ＩＣ１０）の入力側とＧＮＤとの間に設けられた抵抗器１０４１（Ｒ１）と、スイッチ１０３７（ＳＷ７）と回路素子１０１７（ＩＣ７）との間に設けられた抵抗器１０４２（Ｒ２）と、スイッチ１０３８（ＳＷ８）と回路素子１０１７（ＩＣ７）との間に設けられた抵抗器１０４３（Ｒ３）と、スイッチ１０３９（ＳＷ９）と回路素子１０１７（ＩＣ７）との間に設けられた抵抗器１０４４（Ｒ４）とを含む。

回路素子１０１１（ＩＣ１）には、電源１００１（ＶＤＤ１）から電力が供給されるとともに、スリーステート制御線が接続されスキャン信号（スキャン１信号）が入力される。スキャン１信号がＬｏｗレベルの時に回路素子１０１１（ＩＣ１）の出力はＨｉｇｈレベルになる。回路素子１０１２（ＩＣ２）及び回路素子１０１３（ＩＣ３）も回路素子１０１１（ＩＣ１）と同様の構成及び構成を備える。

スキャン１信号がＬｏｗレベルの時に、スイッチ１０３１（ＳＷ１）が押下されると回路素子１０１６（ＩＣ６）の出力であるセンス１信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化し、スイッチ１０３２（ＳＷ２）が押下されると回路素子１０１５（ＩＣ５）の出力であるセンス２信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化し、スイッチ１０３３（ＳＷ３）が押下されると回路素子１０１４（ＩＣ４）の出力であるセンス３信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化する。これらを検出することにより、スイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３３（ＳＷ３）のいずれかが押下されているか否かを検出する。

スリーステート制御については、ひとつのスキャン信号をＬｏｗレベルにする時には、他の２本のスキャン信号をＨｉｇｈとして、他のＩＣの出力はトライステート（ハイインピーダンス状態、フローティング状態）とする。

スキャン１信号をＬｏｗレベルにして（このときスキャン２信号及びスキャン３信号はともにＨｉｇｈレベル）センス１信号〜センス３信号の状態を検出した後は、スキャン１信号をＨｉｇｈレベルにしてスキャン２信号をＬｏｗレベルにして（このときスキャン３信号はＨｉｇｈレベル）センス１信号〜センス３信号の状態を検出することにより、スイッチ１０３４（ＳＷ４）〜スイッチ１０３６（ＳＷ６）のいずれかが押下されているか否かを検出する。

スキャン２信号をＬｏｗレベルにして（このときスキャン１信号及びスキャン３信号はともにＨｉｇｈレベル）センス１信号〜センス３信号の状態を検出した後は、同じようにして、スキャン２信号をＨｉｇｈレベルにしてスキャン３信号をＬｏｗレベルにして（このときスキャン１信号はＨｉｇｈレベル）センス１信号〜センス３信号の状態を検出することにより、スイッチ１０３７（ＳＷ７）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）のいずれかが押下されているか否かを検出する。

なお、回路素子１０１１（ＩＣ１）〜回路素子１０１６（ＩＣ６）には、スリープ状態では電源１００１（ＶＤＤ１）から電力が供給されない。このため、オフ側に電流が流れ込むラッチアップから保護するために、回路素子１０１１（ＩＣ１）〜回路素子１０１６（ＩＣ６）には、ラッチアップ保護回路付きの素子が用いられる。

このように、本実施の形態に係るキーマトリクス回路１０００は、通常モードにおいて、マトリクス状に配置されたスイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）のいずれかが押下されると、押下されたスイッチを特定して検出するとともに、スリープモードにおいて、マトリクス状に配置されたスイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）のいずれかが押下されると、（押下されたスイッチがスイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）の９個のスイッチの中のどのスイッチであるのかを特定することなく）いずれかのスイッチが押下されたことを検出する機能を備える。以下、この機能について説明する。

このような機能を実現するために、キーマトリクス回路１０００は、回路素子１０１７（ＩＣ７）及び回路素子１０２０（ＩＣ１０）を備える。

回路素子１０１７（ＩＣ７）は、電源１００２（ＶＤＤ２）から電力が供給されるとともに（通常モードであってもスリープモードであっても）、スリープ状態信号（スリープ時Ｌｏｗレベル）が入力される。回路素子１０１７（ＩＣ７）は、抵抗器１０４２（Ｒ２）を介してスイッチ１０３１（ＳＷ１）、スイッチ１０３４（ＳＷ４）及びスイッチ１０３７（ＳＷ７）に接続され、抵抗器１０４３（Ｒ３）を介してスイッチ１０３２（ＳＷ２）、スイッチ１０３５（ＳＷ５）及びスイッチ１０３８（ＳＷ８）に接続され、抵抗器１０４４（Ｒ４）を介してスイッチ１０３３（ＳＷ３）、スイッチ１０３６（ＳＷ６）及びスイッチ１０３９（ＳＷ９）に接続されている。

回路素子１０１７（ＩＣ７）に入力されるスリープ状態信号がＨｉｇｈレベル（通常モード）からＬｏｗレベル（スリープ時）に切換ると（このとき、電源１００１（ＶＤＤ１）からキーマトリクス回路１０００へ電力は供給されていない。）、回路素子１０１７（ＩＣ７）からの出力がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化する。

マトリクス状に配置されたスイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）は、上述したように通常モード時に機能する回路素子１０１４（ＩＣ４）〜回路素子１０１６（ＩＣ６）に接続されるとともに、スリープモード時に機能する回路素子１０２０（ＩＣ１０）に接続されている。なお、スイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）と回路素子１０２０（ＩＣ１０）との間には、電流の方向を制限するためのダイオード１０５１（Ｄ１）〜ダイオード１０５３（Ｄ３）が設けられている。さらに、これらのダイオード１０５１（Ｄ１）〜ダイオード１０５３（Ｄ３）の出力側が互いに接続され、その接続点とＧＮＤとの間には抵抗器１０４１（Ｒ１）が設けられ、その接続点における電位が入力される回路素子１０２０（ＩＣ１０）が設けられている。

このような回路を備えるので、キーマトリクス回路１０００において、回路素子１０１７（ＩＣ７）からの出力がＨｉｇｈレベルである場合（スリープ時）、スイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）が全て開放の状態では、回路素子１０２０（ＩＣ１０）の入力は抵抗器１０４１（Ｒ１）によりＬｏｗレベルとなり、回路素子１０２０（ＩＣ１０）の出力は、Ｌｏｗレベルである。この状態を、起動要求なし状態として検出する。

一方、スイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）の１つでも押下された状態では、回路素子１０１７（ＩＣ７）の出力から抵抗器１０４１（Ｒ１）に対して、抵抗器１０４２（Ｒ２）〜抵抗器１０４４（Ｒ４）、スイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）及びダイオード１０５１（Ｄ１）〜ダイオード１０５３（Ｄ３）を経由して電流が流れる。例えば、スイッチ１０３１（ＳＷ１）が押下されると、回路素子１０１７（ＩＣ７）→抵抗器１０４２（Ｒ２）→スイッチ１０３１（ＳＷ１）→ダイオード１０５１（Ｄ１）→抵抗器１０４１（Ｒ１）→ＧＮＤの閉回路が構成される。なお、この場合、抵抗器１０４２（Ｒ２）の抵抗値に対して抵抗器１０４１（Ｒ１）の抵抗値が十分に大きいことが必要とされる。これは、スキャンライン側の電流の回り込みを防ぎ、回路素子１０２０（ＩＣ１０）で起動信号を生成するためである。さらに、抵抗器１０４１（Ｒ１）の抵抗値を大きくすることにより、この閉回路における消費電流を抑制しつつ起動信号を作成することができる。

この閉回路及び電源１００２（ＶＤＤ２）により、回路素子１０２０（ＩＣ１０）の入力がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに切換わる。これにより、回路素子１０２０（ＩＣ１０）の出力（起動信号）が、Ｌｏｗレベル（起動要求なし状態）からＨｉｇｈレベル（起動要求あり状態）に変化する。

このようにして、本実施の形態に係るキーマトリクス回路１０００及びこのキーマトリクス回路１０００を備えた画像形成装置１００においては、多数（例えば９個）のキーを効率よく入力するためにマトリクス状にキーを配置し、センスライン側に抵抗器を設けて、スリープモード時にその抵抗器側から電流を流して、任意のキーの押下をスキャンライン側において検出して起動信号を発生するようにした。このため、通常モード時には、キーマトリクス回路におけるスキャン側からセンス側に電流を流し、マトリクス状のキーのいずれが押下されたのかを検出することができる。スリープモード時には、センスラインの抵抗器側からスキャン側に電流を流すように変更することにより（通常モード時にはキーマトリクスのスキャン側からセンスライン側へ電流を流すが、スリープ時にはセンスライン側からスキャン側に電流を流すように変更することにより）、多数のラインではなく、１ラインのみを駆動することでマトリクス上の全てのキーに電流を流すことが可能となる。このため、キースキャン動作が不要となり、電力消費を抑制することができるとともに、マトリクス状に配置されたキーを用いて、スリープモードから通常モードへの復帰要求を検出することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下に、本発明の第２の実施の形態に係るキーマトリクス回路２０００について説明する。なお、本実施の形態に係るキーマトリクス回路２０００も第１の実施の形態と同じ画像形成装置１００に搭載される。このように、画像形成装置１００（図１）については上述した第１の実施の形態と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。

上述した第１の実施の形態に係るキーマトリクス回路１０００においては、スリープモード状態を示す信号を回路素子１０１７（ＩＣ７）が受けて、電流の向きを通常モード時とは異なるように変更した。これを、１つの駆動回路（回路素子１０１７（ＩＣ７））によりキーマトリクス回路１０００を駆動していた。

本実施の形態に係るキーマトリクス回路２０００においては、駆動電流の不足を回避するために、スリープモードにおいて、複数の駆動回路（回路素子１０１７（ＩＣ７）、回路素子１０１８（ＩＣ８）及び回路素子１０１９（ＩＣ９））によりキーマトリクス回路２０００を駆動する。

図３に、本実施の形態に係るキーマトリクス回路２０００を示す。以下、このキーマトリクス回路２０００における、第１の実施の形態に係るキーマトリクス回路１０００との違いについて説明する。

図３に示すように、このキーマトリクス回路２０００は、スリープ時の駆動回路の構成が、キーマトリクス回路１０００と異なる。キーマトリクス回路２０００は、抵抗器１０４２（Ｒ２）、抵抗器１０４３（Ｒ３）及び抵抗器１０４４（Ｒ４）に対して１つ設けられていた回路素子１０１７（ＩＣ７）に加えて、同じ機能を有する回路素子１０１８（ＩＣ８）及び回路素子１０１９（ＩＣ９）を備える。抵抗器１０４４（Ｒ４）には回路素子１０１７（ＩＣ７）が接続され、抵抗器１０４３（Ｒ３）には回路素子１０１８（ＩＣ８）が接続され、抵抗器１０４２（Ｒ２）には回路素子１０１９（ＩＣ９）が接続されている。

いずれの回路素子１０１７（ＩＣ７）、回路素子１０１８（ＩＣ８）及び回路素子１０１９（ＩＣ９）にも、スリープ状態信号（スリープ時Ｌｏｗレベル）が入力されるとともに、電源１００２（ＶＤＤ２）から電力が供給される。

このように駆動回路を複数にすることにより、１つの駆動回路では発生する可能性があった駆動電流不足を回避することができるようになる。

＜第３の実施の形態＞
以下に、本発明の第３の実施の形態に係るキーマトリクス回路３０００について説明する。なお、本実施の形態に係るキーマトリクス回路３０００も第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同じ画像形成装置１００に搭載される。このように、画像形成装置１００（図１）については上述した第１の実施の形態と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。

上述した第１の実施の形態に係るキーマトリクス回路１０００においては、スリープモード時でない通常モードにおいても、電源１００２（ＶＤＤ２）がキーマトリクス回路１０００へ電力を供給するので、通常モード時にスイッチ１０３１（ＳＷ１）〜スイッチ１０３９（ＳＷ９）の１つでも押下されると、起動信号が発生するように回路が構成されている。

本実施の形態に係るキーマトリクス回路３０００においては、このように通常モードにおいて起動信号が発生することが好ましくない場合があることに対応して、スリープモードにおいてのみ、起動信号を発生させる。

図４に、本実施の形態に係るキーマトリクス回路３０００を示す。以下、このキーマトリクス回路３０００における、第１の実施の形態に係るキーマトリクス回路１０００との違いについて説明する。

図４に示すように、このキーマトリクス回路３０００は、起動信号を出力する回路素子の構成が、キーマトリクス回路１０００と異なる。キーマトリクス回路３０００は、回路素子１０２０（ＩＣ１０）に代えて（バッファＩＣに代えて）、回路素子１０２１（ＩＣ１１）及び抵抗器１０４５（Ｒ５）を備える。

この回路素子１０２１（ＩＣ１１）には、電源１００２（ＶＤＤ２）から電力が供給され（通常モードであってもスリープモードであっても）、回路素子１０２１（ＩＣ１１）にスリープ状態信号が入力される。回路素子１０２１（ＩＣ１１）は、スリープ状態信号（スリープ時Ｌｏｗレベル）の場合にのみ、起動信号を生成して出力する。

このように、スリープ時にのみ起動信号を発生させるようにすることにより、通常モード時に起動信号が出力されないようにすることができる。このため、通常モード時に発生する起動信号に起因する可能性があった不具合を回避することができるようになる。

＜変形例＞
なお、上述した実施の形態を適宜組合せるようにしてキーマトリクス回路を構成するようにしても構わない、例えば、第２の実施の形態に係るキーマトリクス回路２０００と第３の実施の形態に係るキーマトリクス回路３０００とを組合せることが考えられる。

今回開示された実施の形態は単に例示であって、本発明が上記した実施の形態のみに限定されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。

１００ 画像形成装置
１０００、２０００、３０００ キーマトリクス回路
１００１、１００２ 電源
１０１１〜１０２１ 回路素子
１０３１〜１０３９ スイッチ
１０４１〜１０４５ 抵抗器
１０５１〜１０５３ ダイオード

Claims (5)

1. 省電力モードで動作している状態から通常モードへ切換える要求を検出するキーマトリクス回路であって、
   対応するキーに対するキー操作を受けて開状態から閉状態に切換わる複数のスイッチをマトリクス状に備えたキーマトリクスと、
   通常モードにおいて作動する電源に接続され、前記キーマトリクスをスイッチ群毎にスキャンするスキャン側回路素子と、
   通常モードにおいて、前記スキャンに対応して、各前記スイッチが開状態及び閉状態のいずれであるのかを検出するセンス側回路素子と、
   省電力モードにおいて作動する電源に接続され、前記センス側回路素子から前記スキャン側回路素子に向けて、前記キーマトリクスを構成する全てのスイッチへ電流を流す第１の回路素子と、
   省電力モードにおいて、前記第１の回路素子の作動に応答して、前記複数のスイッチの中のいずれかのスイッチの閉状態を検出して通常モードへの切換え要求を検出する第２の回路素子とを含み、
   前記第２の回路素子は、省電力モード状態を示す信号に応答して、前記切換え要求を検出する、キーマトリクス回路。
2. 前記第１の回路素子は、省電力モード状態を示す信号に応答して、前記キーマトリクス回路への電流の向きを通常モードと省電力モードとで変更する素子であって、１つの駆動回路により駆動される、請求項１に記載のキーマトリクス回路。
3. 前記第１の回路素子は、省電力モード状態を示す信号に応答して、前記キーマトリクス回路への電流の向きを通常モードと省電力モードとで変更する素子であって、複数の駆動回路により駆動される、請求項１に記載のキーマトリクス回路。
4. 前記第２の回路素子に接続される抵抗器の抵抗値は、前記第１の回路素子に接続される接続される抵抗器の抵抗値よりも大きい、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のキーマトリクス回路。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載のキーマトリクス回路を備えた、画像形成装置。
   

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