CN105159041B - 一种纸盒及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸盒和图像形成装置。所述纸盒包括纸盒控制器，其设置有级联检测端和标识检测端；级联信号输入接口，用于接收下层纸盒产生的级联信号，并提供至纸盒控制器的级联检测端；标识信号输入接口，用于接收与所述纸盒级联的上层纸盒或图像形成装置本体产生的标识信号，并提供至纸盒控制器的标识检测端；其中，所述纸盒控制器设置为根据级联信号和标识信号为自身所属的纸盒配置标识，所述标识表示纸盒的连接位置。所述图像形成装置包括装置本体和上述纸盒，本体控制器对所有纸盒控制器进行控制，并与所有纸盒控制器进行双向通信，仅需要结构简单的线路和器件就可以对各个纸盒进行识别，简化了装置本体与各纸盒之间的通信过程。

Description

一种纸盒及图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像形成技术，具体地说，涉及一种纸盒及图像形成装置。

背景技术

复印机、打印机等图像形成装置中，用于存储打印介质比如纸张等的供纸盒，可以作为图像形成装置本体的选择装置，通过增设的方式装入到图像形成装置本体中。

当图像形成装置本体使用多个供纸盒时，鉴于图像形成装置的结构，这些供纸盒大多以层叠的方式增设在图像形成装置本体中。而图像形成装置本体需要按供纸盒的叠加顺序来识别第一层、第二层等各个供纸盒，以准确地对这些供纸盒进行控制。也即，以增设的方式叠加有多个相同结构的供纸盒进行使用时，图像形成装置本体必须对各供纸盒各自所处的位置进行识别。简单地说，图像形成装置本体要能够识别出层叠中的各供纸盒分别处在第几层。

如图1所示，中国专利CN00136223.2公开了图像形成装置通过使用二位I2C串行母线连接增设的供纸盒。在连接两层供纸盒的情况下，增加一条ID线，通过在每层供纸盒上设置一个变换器(31c、32c)，在ID线上分别使两层纸盒的ID分别设置为“0”、“1”。在连接四层供纸盒的情况下，通过增加两根ID线，在每层供纸盒连接的两条ID线上设置变换器和“或”门来使第一层到第四层供纸盒的二位ID分别设定为“10”、“00”、“11”和“01”。

然而，随着供纸盒数量的增加，上述解决方案需要增加额外的ID线、变换器以及数字逻辑电路等，这将导致图像形成装置的成本不断增加，并且图像形成装置本体的电路也会更加复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的图像形成装置随着可增设的供纸盒的数量增多而导致的成本不断增加以及电路结构更加复杂的缺陷。

本发明首先提供一种纸盒，包括：

纸盒控制器，其设置有级联检测端和标识检测端；

级联信号输入接口，用于接收与所述纸盒级联的下层纸盒产生的级联信号，并提供至纸盒控制器的级联检测端；

标识信号输入接口，用于接收与所述纸盒级联的上层纸盒或图像形成装置本体产生的标识信号，并提供至纸盒控制器的标识检测端；

其中，所述纸盒控制器设置为根据级联信号和标识信号为自身所属的纸盒配置标识，所述标识表示纸盒的连接位置。

在一个实施例中，所述纸盒还设置有：

级联信号源，设置为产生级联信号；

标识信号源，设置为产生标识信号；

级联信号输出接口，用于为与所述纸盒级联的上层纸盒或图像形成装置本体提供本层纸盒的级联信号源产生的级联信号；

标识信号输出接口，用于为与所述纸盒级联的下层纸盒提供本层纸盒的标识信号源产生的标识信号。

在一个实施例中，所述纸盒还设置有指令信号输入接口和指令信号输出接口，所述纸盒控制器还设置有指令接收端；其中，

所述指令信号输入接口用于连接与所述纸盒级联的上层纸盒的指令信号输出接口，从而形成指令接收通道；

所述指令接收端设置为从所述接收通道接收控制指令。

在一个实施例中，所述纸盒还设置有反馈信号输入接口和反馈信号输出接口，所述纸盒控制器还设置有反馈输出端；

其中，所述反馈信号输入接口用于连接与所述纸盒级联的下层纸盒的反馈信号输出接口，从而形成反馈通道；

所述反馈输出端设置为将响应于所述控制指令的反馈信息输出至所述反馈通道。

在一个实施例中，所述纸盒还设置有：

级联信号预置电路，设置为向纸盒控制器的级联检测端提供预设的级联信号；

其中，当本层纸盒的级联信号输入接口连接下层纸盒的级联信号输出接口时，下层纸盒的级联信号源产生的级联信号使本层纸盒预设的级联信号发生改变。

在一个实施例中，所述纸盒控制器中设置有存储器，用于存储级联信号和标识信号与纸盒标识的对应关系；

其中，所述纸盒控制器基于检测到的级联信号和标识信号，根据所述对应关系获得所属纸盒的标识。

在一个实施例中，所述纸盒控制器还设置有辅助电压输出端，所述纸盒还设置有辅助电压输入接口和辅助电压输出接口；

所述辅助电压输出端设置为输出辅助电压信号；

所述辅助电压输入接口用于连接与所述纸盒级联的下层纸盒的辅助电压输出接口，从而形成检测通道以传送每个纸盒的辅助电压信号；

其中，在纸盒控制器配置的标识为中间层纸盒的情况下，所述辅助电压信号发生变化。

在一个实施例中，在多层纸盒级联的情况下，多个级联的中间层纸盒的辅助电压信号共同作用在检测通道上而产生的电平数值与中间层纸盒的数量相关。

本发明还提供一种图像形成装置，包括：

装置本体，其中设置有本体控制器；

至少一个如上述任一项所述的纸盒，从第一层到最后一层的所有纸盒以级联的方式连接后，与所述装置本体连接；

其中，所述本体控制器设置为对所有纸盒控制器进行控制，并与所有纸盒控制器进行双向通信。

在一个实施例中，所述装置本体设置有指令信号输出接口和反馈信号输入接口；

所述本体控制器设置有指令输出端和反馈输入端；

其中，所述本体控制器通过指令输出端输出控制指令，所述装置本体的指令信号输出接口将所述控制指令输出至各个纸盒；所述装置本体的反馈信号输入接口将各个纸盒的反馈信号提供至所述本体控制器的反馈输入端。

在一个实施例中，所述装置本体还设置有：

标识信号源，设置为产生第一层纸盒的标识信号；

标识信号输出接口，用于为第一层纸盒提供装置本体的标识信号源产生的标识信号。

在一个实施例中，所述本体控制器还设置有级联检测端；

所述装置本体还设置有级联信号输入接口，用于接收第一层纸盒产生的级联信号，并提供至本体控制器的级联检测端。

在一个实施例中，所述装置本体还设置有级联信号预置电路，设置为向本体控制器的级联检测端提供预设的级联信号；

其中，当装置本体的级联信号输入接口连接第一层纸盒的级联信号输出接口时，第一层纸盒的级联信号源产生的级联信号使装置本体预设的级联信号发生改变。

在一个实施例中，当所述装置本体的级联检测端接收到第一层纸盒的级联信号时，本体控制器向各个纸盒发送标识查询指令，根据各个纸盒响应于该标识查询指令的反馈信息获取全部纸盒的标识。

在一个实施例中，所述本体控制器还设置有辅助电压输入端；

所述装置本体还设置有辅助电压输入接口，用于接收全部纸盒产生的辅助电压信号，并提供至本体控制器的辅助电压输入端；

其中，所述本体控制器根据全部纸盒产生的辅助电压信号共同作用在检测通道上而产生的电平数值确定中间层纸盒的数量。

与现有技术相比，本发明的实施例通过级联的方式，仅需要结构简单的线路和器件就可以对各个纸盒进行识别，简化了装置本体与各纸盒之间的通信过程。本发明的一个实施例中，装置本体依据电压检测点上的电压，通过查表的方式可以获知所有纸盒的数量，各个纸盒根据自身连接检测点和标识检测点的电压，通过查表的方式可以迅速获得自身的标识。因此，装置本体和所有纸盒之间的通信方式简洁，硬件成本也较低。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中图像形成装置本体与供纸盒的连接示意图；

图2是实施例一的打印机的模块构造示意图；

图3是实施例一的图像形成装置本体与纸盒的硬件连接的示意图；

图4是实施例一的图像形成装置本体与纸盒的硬件连接的另一示意图；

图5是实施例二的图像形成装置本体与纸盒通过辅助检测线连接的示意图；

图6是实施例二的图像形成装置本体与纸盒通过辅助检测线连接的等效电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明作进一步地详细说明。

以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不相冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

本发明的图像形成装置以打印机为例。本领域的技术人员不难理解，复印机等图像形成装置同样适用于本发明的技术方案。

实施例一

图2示出了打印机的模块构造示意图。打印机包括了一个装置本体100和可以安装在装置本体100上的纸盒11、12、13。装置本体100可以把图像打印在记录介质上。典型地，记录介质比如可以为纸张、或者片状的塑料件等。本发明的记录介质以纸张为例。该纸盒11、12、13作为可选择的装置依次安装在装置本体100的下层，并用于存放纸张。

如图2所示，装置本体100包括主控制单元60、显示操作单元61、图像存储单元62、图像形成单元63以及检测单元64等。

显示操作单元61提供一些硬件按键。比如，显示操作单元61可以包括一些电源键、开始/停止键、菜单键以及其他操作按键，可以接收用户的操作并输出操作信号到主控制单元60。显示操作单元61还可以包括显示屏幕，依据从主控制单元60接收的信号显示图像或者字符。

图像存储单元62可以为半导体存储器或者硬盘驱动器。图像存储单元62可以存储主控制单元60从外部装置50接收的图像数据。图像存储单元62还可以依据主控制单元60的控制信号，读取所存储的图像数据并输出到图像形成单元63。

图像形成单元63用于依据主控制单元60的控制信号，基于从图像存储单元62输入的图像数据，在纸张上形成与图像数据相应的碳粉图像。

检测单元64用于对装置本体100进行状态检测，获得相应的状态信息，比如装置本体100当前卡纸了则可以检测出卡纸错误信息，又如装置本体100的供纸盒内有纸张时可以检测出有纸张信息，再如装置本体100的供纸盒内没有纸张时可以检测出无纸张信息，等等。检测单元64把检测到的状态信息传送到主控制单元60。主控制单元60依据检测单元64检测到的状态信息控制图像形成单元63的操作。

检测单元64还可以把检测到的状态信息传送到显示操作单元61进行显示，来对用户进行提醒或者为用户的使用提供各种参考信息，提高用户的使用体验。

纸盒11～13，分别包括有纸盒控制单元40和进纸单元41。纸盒控制单元40控制纸盒的各种操作，如纸盒控制单元40接收主控制单元60的进纸指令，控制进纸单元41执行进纸操作等等。进纸单元41主要用来执行进纸操作。

图3是图像形成装置本体与纸盒的硬件连接的示意图。需要说明的是，本实施例中以装置本体100可以安装三个纸盒为例进行说明，但并不意味着图像形成装置可以安装的纸盒数量局限于三个。在纸盒数量多于三个的情况下，装置本体100能够识别纸盒的数量，这将在下文中详细阐述。

在图3的示例中，图像形成装置包括装置本体100和纸盒11、12、13，其中，各个纸盒中均设置有纸盒控制器201。第一层到最后一层的全部纸盒以级联的方式连接后，与装置本体100连接。装置本体100中设置有本体控制器101，本体控制器101设置为对所有纸盒控制器201进行控制，并与所有纸盒控制器201进行双向通信。在实际应用中，装置本体100通过接口a、b、c、d连接第一层纸盒的接口a1、b1、c1、d1。第一层纸盒通过接口a2、b2、c2、d2连接第二层纸盒的接口a1、b1、c1、d1。类似的，第二层纸盒通过接口a2、b2、c2、d2连接第三层纸盒的接口a1、b1、c1、d1。

如图3所示，安装在装置本体100中的本体控制器101通过两条通信线L1和L2与各层纸盒的纸盒控制器201通信。其中，通信线L1和L2组成串行总线，可采用例如UART或者I2C的串行通信方式。本实施例中以UART通信方式进行说明。

通信线L1为发送线，用于传送从本体控制器101的指令输出端(TXD)输出的控制指令到各个纸盒控制器201的指令接收端(RXD)。纸盒控制器201对该控制指令进行响应，产生反馈信息。通信线L2为接收线，用于传送从各个纸盒控制器201的反馈输出端(TXD)输出的反馈信息到本体控制器101的反馈接收端(RXD)。

在一个应用中，所述控制指令可以为获取纸盒连接状态的查询指令，各个纸盒控制器响应于该查询指令向本体控制器反馈自身的纸盒标识。该纸盒标识表示各层纸盒的所在的层数，也即表示纸盒连接状态。例如，当前纸盒为连接装置本体100的第一层纸盒，当前纸盒为第二层纸盒或者最底层纸盒。

各个纸盒均可自行配置纸盒标识，以下说明纸盒标识的配置过程。

如图3所示，各个纸盒均包括有纸盒控制器201，其设置有级联检测端TC和标识检测端ID。纸盒设置有级联信号输入接口d2，用于接收下层纸盒产生的级联信号，并提供至纸盒控制器201的级联检测端TC。纸盒还设置有标识信号输入接口c1，用于接收上层纸盒或装置本体100产生的标识信号，并提供至纸盒控制器201的标识检测端ID。这样，纸盒控制器201根据级联信号和标识信号为自身所属的纸盒配置标识。

此外，为了判断当前纸盒是否连接下一层纸盒，各个纸盒还设置有级联信号源203，用于产生级联信号。相应地，纸盒设置有级联信号输出接口d1，用于为上层纸盒或者图像形成装置本体100提供本层纸盒的级联信号源203产生的级联信号。

各个纸盒还设置有标识信号源204，用于产生标识信号。相应地，纸盒设置有标识信号输出接口c2，用于为下层纸盒提供本层纸盒的标识信号源204产生的标识信号。

一方面，纸盒控制器201的级联检测端TC通过检测到的级联信号来判断自身所属纸盒是否连接有下层纸盒。为实现该判断过程，在本层纸盒为最下层的情况下，以及在本层纸盒为中间层纸盒的情况下(也就是说，本层纸盒还连接有下层纸盒)，本层纸盒控制器201的级联检测端TC检测到的级联信号需要有区别，以区分这两种连接状态。

为此，各个纸盒还设置有级联信号预置电路205，向纸盒控制器201的级联检测端TC提供预设的级联信号。当本层纸盒的级联信号输入接口d2连接下层纸盒的级联信号输出接口d1时，下层纸盒的级联信号源203产生的级联信号使本层纸盒预设的级联信号发生改变。

在一个优选的示例中，级联信号为高低电平信号。如图3所示，级联信号预置电路205包括3V电源和电阻R3。其中，电阻R3的一端连接3V电源，另一端连接纸盒控制器201的级联检测端TC，从而向级联检测端TC提供高电平的预设的级联信号。相应地，级联信号源203包括接地端。

这样以来，在本层纸盒为最下层的情况下，本层纸盒的纸盒控制器201的级联检测端TC检测到高电平，即预设的级联信号。在本层纸盒还连接有下层纸盒的情况下，下层纸盒的d1接口与本层纸盒的d2接口连接，下层纸盒的级联信号源203通过d1接口输出地电位，使本层纸盒的纸盒控制器201的级联检测端TC检测到低电平。

另一方面，纸盒控制器201的标识检测端ID通过检测到的标识信号来判断自身所属纸盒是否为第一层纸盒。此处的第一层纸盒为与装置本体100连接的纸盒。为实现该判断过程，在本层纸盒为第一层的情况下，以及在本层纸盒为中间层或最底层纸盒的情况下(也就是说，本层纸盒是第二层或者更下层)，本层纸盒控制器201的标识检测端ID检测到的标识信号需要有区别，以区分这两种级联位置。

为此，各个纸盒的标识信号源204包括接地端。在本层纸盒位于第二层或者更下层的情况下，本层纸盒的c1接口与上层纸盒的c2接口连接。上层纸盒的标识信号源204通过c2接口输出地电位，使本层纸盒的纸盒控制器201的标识检测端ID检测到低电平。

在本层纸盒为第一层纸盒的情况下，由装置本体100为第一层纸盒提供标识信号。具体来说，装置本体100设置有标识信号源104以及标识信号输出接口c。标识信号输出接口c用于为第一层纸盒提供装置本体的标识信号源104产生的标识信号。其中，装置本体的标识信号源104产生的标识信号与纸盒的标识信号源204产生的标识信号不同。在一个优选的示例中，这两种不同的标识信号为高低电平信号。

装置本体的标识信号源104包括3V电源和电阻R1。其中，电阻R1的一端连接3V电源，另一端连接装置本体100的标识信号输出接口c。装置本体100的c接口与第一层纸盒的c1接口连接，装置本体100的标识信号源104通过c接口输出高电平的标识信号，从而使第一层纸盒的纸盒控制器201的标识检测端ID检测到高电平。

综上所述，纸盒控制器201通过标识检测端ID和级联检测端TC的高低电平信号确定所属纸盒的位置，并为自身配置纸盒标识。具体的分配方式如表1a所示。表1a显示了纸盒控制器201检测到的级联信号和标识信号与纸盒标识的对应关系。

表1a纸盒标识分配方式

标识信号	级联信号	标识	连接状态
				1	0	A1	第一层纸盒
1	1	A2	第一层纸盒，且表示只有一个附加纸盒
				0	0	B	第二层纸盒
0	1	C	第三层纸盒，最底层纸盒

在一个示例中，各个纸盒的纸盒控制器201设置有存储器202来存储表1a，从而基于检测到的级联信号和标识信号，根据表1a中对应关系获得所属纸盒的标识。进一步地，将配置的纸盒标识存储在存储器202中。

具体来说，当纸盒连接到装置本体100时，纸盒控制器201将标识检测端ID和级联检测端TC检测到高低电平信号转换成数字信号，高电平转换成数字信号“1”，低电平转换成数字信号“0”。纸盒控制器201依据数字信号从存储器202中查找表1a，分配自身的标识。当获取到数字信号为10时，表示当前纸盒为第一层纸盒，并分配自身的标识为A1；当获取到数字信号为11时，表示当前纸盒为第一层纸盒，且只有一个纸盒，没有连接下一层纸盒，则分配自身标识为A2；当获取到数字信号为00时，表示当前纸盒有连接上一层纸盒也有连接下一层纸盒，则自身位置为第二层或者中间层，分配自身的标识为B；获取到数字信号为01时，表示当前纸盒为最底层纸盒或者第三层纸盒，没有连接下一层纸盒，分配自身标识为C。

在此提供装置本体100和纸盒结构的另一个示例。请参照图4，装置本体100的标识信号源104’提供低电平的标识信号，纸盒的标识信号源204’提供高电平的标识信号。这样，装置本体100的标识信号源104’输出低电平，输入到第一层纸盒的标识检测端ID为低电平的标识信号，纸盒的标识信号源204’输出高电平，为下层纸盒的标识检测端ID提供高电平的标识信号，纸盒控制器201检测到的级联信号和标识信号与纸盒标识的对应关系如表1b所示。

表1b纸盒标识分配方式

标识信号	级联信号	标识	连接状态
				0	0	A1	第一层纸盒
0	1	A2	第一层纸盒，且表示只有一个附加纸盒
				1	0	B	第二层纸盒
1	1	C	第三层纸盒，最底层纸盒

当纸盒上电初始化时，每个纸盒可以同时依据纸盒控制器201通过标识检测端ID和级联检测端TC的检测信号来自动分配自身的标识，而无需受到上下层纸盒的影响，也不会存在分配标识先后延迟的问题。并且，当纸盒变换位置后，纸盒控制器201也会自动依据标识检测端ID和级联检测端TC的检测信号来判定自身的位置，重新分配自身标识，无需用户手动操作分配纸盒的标识，简洁迅速方便。在纸盒分配好标识后，可以通过通信线L2自动上传纸盒标识到本体控制器101。本体控制器101中设置存储器102来存储表1a或表1b。本体控制器101依据上传的标识从存储器102查找表1a或表1b，可以得知纸盒的位置和数量。

或者，当纸盒上电初始化时，在装置本体100识别出有纸盒连接之后，本体控制器101依据表1a或表1b的标识通过通信线L1向每个纸盒发送查询命令，当从通信线L2返回纸盒的响应时，装置本体100可以得知纸盒存在，从而获取到纸盒的标识和数量。

在此说明装置本体100识别到有纸盒连接的实现方式。

如图3所示，装置本体100的本体控制器101设置有级联检测端TC，以及级联信号输入接口d。级联信号输入接口d用于接收第一层纸盒产生的级联信号，并提供至本体控制器100的级联检测端TC。本体控制器101通过级联信号判断是否有纸盒连接。

装置本体100还设置有级联信号预置电路105，设置为向本体控制器101的级联检测端TC提供预设的级联信号。其中，当装置本体的级联信号输入接口d连接第一层纸盒的级联信号输出接口d1时，第一层纸盒的级联信号源203产生的级联信号使装置本体100预设的级联信号发生改变。

具体地，级联信号预置电路105包括3V电源和电阻R2。其中，电阻R2的一端连接3V电源，另一端连接本体控制器101的级联检测端TC，从而向级联检测端TC提供高电平的预设的级联信号。

这样一来，在装置本体100未连接纸盒的情况下，本体控制器101的级联检测端TC检测到高电平，即预设的级联信号。在装置本体100连接有第一层纸盒的情况下，第一层纸盒的d1接口与装置本体的d接口连接，第一层纸盒的级联信号源203通过d1接口输出地电位，使本体控制器101的级联检测端TC检测到低电平。

综上所述，本体控制器101通过级联检测端TC的高低电平识别是否有纸盒连接装置本体100，具体如表2所示。

表2

级联信号	连接状态
		1	无纸盒连接
0	有纸盒连接

在一个优选的示例中，本体控制器101的存储器102中存储表2，本体控制器101依据级联检测端TC检测的电平信号查询表2来识别是否有纸盒连接。

需要说明的是，装置本体100的标识信号源和级联信号预置电路，纸盒的标识信号源和级联信号预置电路以及级联信号源的结构不局限于本实施例中的具体设计。只要装置本体100的标识信号源能够为第一层纸盒提供标识信号，以及纸盒的标识信号源为下层纸盒提供标识信号，纸盒的级联信号源能够为上层纸盒提供级联信号，每层纸盒可以依据检测到标识信号和级联信号分配自身地址(标识)的方案都属于本发明的保护范围。

本体控制器101通过通信线L1和L2与各层纸盒的纸盒控制器201进行双向通信。需要强调的是，在本示例中为了便于纸盒之间的级联，如图3所示，各纸盒设置有指令信号输入接口a1，以及指令信号输出接口a2，每层纸盒的指令信号输入接口a1与上层纸盒的指令信号输出接口a2连接形成指令接收通道(即发送线L1)，用于将控制指令输出至每层纸盒。相应的，纸盒控制器201设置指令接收端RXD。本层纸盒控制器201的指令接收端RXD通过指令信号输入接口a1接收指令接收通道中本体控制器101发送的控制指令。

各纸盒还设置有反馈信号输入接口b2，以及反馈信号输出接口b1，每层纸盒的反馈信号输出接口b1与上层纸盒的反馈信号输入b2连接形成反馈通道(即接收线L2)，用于将每层纸盒产生的反馈信号通过反馈通道输出至本体控制器101。相应的，纸盒控制器201设置反馈输出端TXD，本层纸盒控制器201的反馈输出端TXD将响应于控制指令的反馈信息通过反馈通道输出至本体控制器101。

相应地，在图3中装置本体100设置有指令信号输出接口a和反馈信号输入接口b，本体控制器101设置有指令输出端TXD和反馈输入端RXD。本体控制器101通过指令输出端TXD输出控制指令，装置本体100的指令信号输出接口a将控制指令输出至每个纸盒；装置本体100的反馈信号输入接口b将全部纸盒的反馈信号提供至本体控制器101的反馈输入端RXD。

其中，装置本体100的指令信号输出接口a和反馈信号输入接口b，纸盒的指令信号输入接口a1、指令信号输出接口a2、反馈信号输出接口b1和反馈信号输入接口b2均为通信线直连接口，这些接口组成通信道用于在每个纸盒和本体之间传递指令或者信息。

这样，在装置本体100与各个纸盒通过接口a、b、a1、b1、a2、b2级联起来之后，形成两条完整的通信线路L1、L2。为了防止不同纸盒之间的信号干扰，可在接收线L2增加一些例如二极管或缓冲器等隔离器件(这里未示出)。

上述的描述是以装置本体100与各个纸盒的通信模式为UART模式时的具体技术方案，本实施例的装置本体100与各个纸盒的通信线路L1、L2各自为单向通信线路。

另外，本实施例的装置本体100与各个纸盒的通信模式还可以为I2C模式，在这样的通信模式下，通信线路L1工作为时钟线路而完成同步，用于从装置本体100的TXD接口(I2C模式下转为时钟输出接口SCL)输出时钟信号到每个纸盒的RXD接口(I2C模式下转为时钟输入接口SCL)。通信线路L2工作为数据收发双向通信线路，即装置本体100的RXD接口(I2C模式下转为双向接口DATA)与每个纸盒的TXD接口(I2C模式下转为双向接口DATA)可进行双向通信，互相收发信息。即每层纸盒的指令信号输入接口与上层纸盒的指令信号输出接口连接形成的指令接收通道，与每层纸盒的反馈信号输出接口与上层纸盒的反馈信号输入连接形成的反馈通道，这两条通道在I2C模式下处于同一个通道中。然而，本发明的装置本体100与各个纸盒的通信模式并不局限于UART模式和I2C模式。

通过上文的描述，本实施例只通过在装置本体和纸盒中设置简单的硬件电路，就可以自动识别纸盒的位置，并分配纸盒的标识，有利于纸盒灵活变换安装位置。

实施例二

从表1a和表1b中可以看到，数量不超过3个的纸盒级联之后，实施例一中的纸盒能够自动配置彼此不同的标识。然而，当安装到装置本体100的纸盒数量超过3个之后，每个纸盒的纸盒控制器依据标识检测端ID和级联检测端TC的检测信号来分配自身标识时，会出现有两个或者甚至更多分配到标识为B的纸盒。当存在多个标识同为B的纸盒时，将会导致打印操作出错。例如，在使用打印机时，用户指定中间层的纸盒进行搓纸操作，装置本体100会同时命令多个标识为B的纸盒进行进纸，造成打印机打印出错。因此本实施例可以解决上述的问题，保证打印机的安全操作。

与实施例一不同的是，本实施例在图5所示的装置本体100与纸盒之间的增加了一条辅助检测线L0，用于识别纸盒的数量。如图5所示，各个纸盒控制器201设置有辅助电压输出端AD，用于输出辅助电压信号VAD。在纸盒控制器201配置的标识为中间层纸盒的情况下，也就是纸盒标识为B时，辅助电压信号VAD发生变化。

纸盒还设置有辅助电压输入接口e2以及辅助电压输出接口e1，每层纸盒的辅助电压输入接口e2连接下层纸盒的辅助电压输出接口e1形成检测通道(即L0)，用于将每层纸盒的辅助电压信号VAD提供至本体控制器101。

相应的，在图5中本体控制器101还设置有辅助电压输入端AD，装置本体100还设置有辅助电压输入接口e，用于接收全部纸盒产生的辅助电压信号VAD，并提供至本体控制器101的辅助电压输入端AD。在图5中，装置本体100通过接口e连接第一层纸盒的接口e1，第一层纸盒通过接口e2连接第二层纸盒的接口e1。第三层和第四层纸盒也以类似方式级联。这样通过各层纸盒接口的连接形成完整的辅助检测线路L0。

各纸盒均设置纸盒辅助电路206，其包括二极管D1和保护电阻R5。纸盒控制器201的辅助电压输出端AD连接保护电阻R5的一端，保护电阻R5的另一端连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接纸盒的辅助电压输入接口e2和辅助电压输出接口e1

装置本体100设置有本体辅助电路106，其包括接地端和接地电阻R4。接地电阻R4的一端连接接地端，另一端连接本体控制器101的辅助电压输入端AD和接口e。本体控制器101的辅助电压输入端AD能够检测接地电阻R4两端的电压Va，也就是检测通道L0上的电压。

每个纸盒通过二极管D1的负极级联到上层纸盒，对于第一层纸盒则为级联到装置本体100。当纸盒安装到装置本体100并分配好标识后，纸盒控制器201依据分配到的标识使输出口AD输出高低电平。

具体为，当纸盒分配到标识为B时，纸盒控制器201使输出口AD输出高电平；当纸盒分配到标识不是B而是A1、A2或C时，纸盒控制器201使输出口AD输出低电平。纸盒控制器201的输出口AD输出高电平会使二极管D1导通，因此电压Va会随着标识为B的纸盒的数量改变，本体控制器101依据电压Va的变化，可以得知当前的纸盒数量是否超过三个。

多个级联的中间层纸盒的辅助电压信号共同作用在检测通道L0上而产生的电平数值Va与中间层纸盒的数量n相关。这样，本体控制器101根据辅助电压输入端AD接收到电压Va的电平数值确定中间层纸盒的数量n。

各纸盒中的二极管D1可以防止辅助检测线L0上的高电位对标识为A1、A2或C的纸盒的纸盒控制器201的影响。

图6所示为装置本体100与纸盒通过辅助检测线L0连接的等效电路图。在多个标识为B的纸盒级联时，纸盒中的保护电阻R5并联之后与装置本体100中的接地电阻R4串联连接。当标识为B的纸盒数量n变化时，电压值Va改变。则利用等电流的计算方式，在等效电路中经过每个电阻R5的电流值相加得到经过电阻R4的电流，则计算公式为n(VAD-Va-VD1)/R5＝Va/R4，则Va＝n(VAD-VD1)/(n+1)，n为标识同为B的纸盒数量，VD1为二极管D1的两端电压。

在一个优选的示例中，纸盒控制器201的输出口AD输出辅助电压信号VAD为3.3V，二极管D1的分压VD1为0.7V，电阻R4和电阻R5都设置为相同阻值(10欧姆)，则电压Va与标识为B的纸盒个数n的关系具体如表3所示。

优选的，本体控制器101的存储器中存储表3，本体控制器101依据检测到的电压Va的数值和表3来判断纸盒的数量。例如，当电压Va大于1.3V时，就表示当前纸盒的数量超过3个，并且存在两个或者更多标识同为B的纸盒。本体控制器101依据检测结果通过显示操作单元61提醒用户当前纸盒的数量超过三个，使用户减少纸盒数量到三个或者三个之内，保证打印机的安全操作。另外当本体控制器101检测到当前纸盒的数量超过3个时，还可以禁止打印操作，从而为用户提供较高的客户体验。

表3电压Va与标识为B的纸盒个数n的关系

Va	n
		1.3V	1
1.73V	2
		1.95V	3
2.08V	4
		2.17V	5
2.23V	6

本实施例中，装置本体100依据辅助电压输入端AD的检测到的电压，通过查表的方式可以获知所有纸盒的数量，各个纸盒根据自身标识检测端和级联检测端的检测信号，通过查表的方式可以迅速获得自身的标识。因此，装置本体和所有纸盒之间的通信方式简洁，硬件成本也较低。

本发明的所有实施例均以装置本体连接多个相同的纸盒为例，本发明的技术同样适用于装置本体连接多个不同类型的纸盒。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种纸盒，其特征在于，包括：

纸盒控制器，其设置有级联检测端和标识检测端；

级联信号输入接口，用于接收与所述纸盒级联的下层纸盒产生的级联信号，并提供至纸盒控制器的级联检测端；

标识信号输入接口，用于接收与所述纸盒级联的上层纸盒或图像形成装置本体产生的标识信号，并提供至纸盒控制器的标识检测端；

其中，所述纸盒控制器设置为根据级联信号和标识信号为自身所属的纸盒配置标识，所述标识表示纸盒的连接位置，

所述纸盒还设置有：

级联信号源，设置为产生级联信号；

标识信号源，设置为产生标识信号；

级联信号输出接口，用于为与所述纸盒级联的上层纸盒或图像形成装置本体提供本层纸盒的级联信号源产生的级联信号；

标识信号输出接口，用于为与所述纸盒级联的下层纸盒提供本层纸盒的标识信号源产生的标识信号。

2.如权利要求1所述的纸盒，其特征在于，所述纸盒还设置有指令信号输入接口和指令信号输出接口，所述纸盒控制器还设置有指令接收端；其中，

所述指令信号输入接口用于连接与所述纸盒级联的上层纸盒的指令信号输出接口，从而形成指令接收通道；

所述指令接收端设置为从所述接收通道接收控制指令。

3.如权利要求2所述的纸盒，其特征在于，所述纸盒还设置有反馈信号输入接口和反馈信号输出接口，所述纸盒控制器还设置有反馈输出端；

其中，所述反馈信号输入接口用于连接与所述纸盒级联的下层纸盒的反馈信号输出接口，从而形成反馈通道；

所述反馈输出端设置为将响应于所述控制指令的反馈信息输出至所述反馈通道。

4.如权利要求3所述的纸盒，其特征在于，所述纸盒还设置有：

级联信号预置电路，设置为向纸盒控制器的级联检测端提供预设的级联信号；

其中，当本层纸盒的级联信号输入接口连接下层纸盒的级联信号输出接口时，下层纸盒的级联信号源产生的级联信号使本层纸盒预设的级联信号发生改变。

5.如权利要求4所述的纸盒，其特征在于，所述纸盒控制器中设置有存储器，用于存储级联信号和标识信号与纸盒标识的对应关系；

其中，所述纸盒控制器基于检测到的级联信号和标识信号，根据所述对应关系获得所属纸盒的标识。

6.如权利要求1-5中任一项所述的纸盒，其特征在于，所述纸盒控制器还设置有辅助电压输出端，所述纸盒还设置有辅助电压输入接口和辅助电压输出接口；

所述辅助电压输出端设置为输出辅助电压信号；

所述辅助电压输入接口用于连接与所述纸盒级联的下层纸盒的辅助电压输出接口，从而形成检测通道以传送每个纸盒的辅助电压信号；

其中，在纸盒控制器配置的标识表示为中间层纸盒的情况下，所述辅助电压信号发生变化。

7.如权利要求6所述的纸盒，其特征在于，

在多层纸盒级联的情况下，多个级联的中间层纸盒的辅助电压信号共同作用在检测通道上而产生的电平数值与中间层纸盒的数量相关。

8.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

装置本体，其中设置有本体控制器；

至少一个如权利要求1-7中任一项所述的纸盒，从第一层到最后一层的所有纸盒以级联的方式连接后，与所述装置本体连接；

其中，所述本体控制器设置为对所有纸盒控制器进行控制，并与所有纸盒控制器进行双向通信。

9.如权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于，

所述装置本体设置有指令信号输出接口和反馈信号输入接口；

所述本体控制器设置有指令输出端和反馈输入端；

其中，所述本体控制器通过指令输出端输出控制指令，所述装置本体的指令信号输出接口将所述控制指令输出至各个纸盒；所述装置本体的反馈信号输入接口将各个纸盒的反馈信号提供至所述本体控制器的反馈输入端。

10.如权利要求9所述的图像形成装置，其特征在于，所述装置本体还设置有：

标识信号源，设置为产生第一层纸盒的标识信号；

标识信号输出接口，用于为第一层纸盒提供装置本体的标识信号源产生的标识信号。

11.如权利要求10所述的图像形成装置，其特征在于，

所述本体控制器还设置有级联检测端；

所述装置本体还设置有级联信号输入接口，用于接收第一层纸盒产生的级联信号，并提供至本体控制器的级联检测端。

12.如权利要求11所述的图像形成装置，其特征在于，所述装置本体还设置有级联信号预置电路，设置为向本体控制器的级联检测端提供预设的级联信号；

其中，当装置本体的级联信号输入接口连接第一层纸盒的级联信号输出接口时，第一层纸盒的级联信号源产生的级联信号使装置本体预设的级联信号发生改变。

13.如权利要求12所述的图像形成装置，其特征在于，

当所述装置本体的级联检测端接收到第一层纸盒的级联信号时，本体控制器向各个纸盒发送标识查询指令，根据各个纸盒响应于该标识查询指令的反馈信息获取全部纸盒的标识。

14.如权利要求8-13中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述本体控制器还设置有辅助电压输入端；

所述装置本体还设置有辅助电压输入接口，用于接收全部纸盒产生的辅助电压信号，并提供至本体控制器的辅助电压输入端；

其中，所述本体控制器根据全部纸盒的辅助电压信号共同作用在检测通道上而产生的电平数值确定中间层纸盒的数量。