安全装置、画像形成装置、安全管理プログラム、及び安全制御プログラム
【課題】簡易な構成及び処理で異常負荷が含まれる箇所を判定する。
【解決手段】画像形成プロセスに応じた駆動パルスを生成して各モータドライバへ入力し、この駆動パルスに基づいて各モータドライバがそれぞれ対応するモータを駆動する。この際の駆動電流の総和を抵抗１７で検出する。また、複数の駆動パルスを合成してＳ／Ｈ信号を生成し、サンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をＳ／Ｈ回路１８にホールドし、ホールドされた電流値に基づいて消費電力量を算出する。駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩ以上で、かつ、消費電力量が電力閾値ＴｈｒＪより小さいときには、駆動パルスのタイミングと駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩ以上となったタイミングを比較して異常負荷を含む箇所を特定して給電を停止し、駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩ以上で、かつ、消費電力量が電力閾値ＴｈｒＪ以上のときには、駆動電流値を下げるように制御する。
【解決手段】画像形成プロセスに応じた駆動パルスを生成して各モータドライバへ入力し、この駆動パルスに基づいて各モータドライバがそれぞれ対応するモータを駆動する。この際の駆動電流の総和を抵抗１７で検出する。また、複数の駆動パルスを合成してＳ／Ｈ信号を生成し、サンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をＳ／Ｈ回路１８にホールドし、ホールドされた電流値に基づいて消費電力量を算出する。駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩ以上で、かつ、消費電力量が電力閾値ＴｈｒＪより小さいときには、駆動パルスのタイミングと駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩ以上となったタイミングを比較して異常負荷を含む箇所を特定して給電を停止し、駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩ以上で、かつ、消費電力量が電力閾値ＴｈｒＪ以上のときには、駆動電流値を下げるように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全装置、画像形成装置、安全管理プログラム、及び安全制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、メインモータの駆動電流を直列抵抗で電圧に変換して検知し、検知した電圧をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器でデジタル変換した出力値をＣＰＵに出力し、ＣＰＵで、メインモータの定格入力電流のときの電圧値を閾値として出力値と比較し、出力値が閾値を超えたときに表示パネルに過負荷表示をさせる安全装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、電源装置内部の異常かもしくは負荷装置側の異常かは不明であるが、電源回路内の異常検出回路により異常が検出された場合、電源装置内への電力供給を一旦オフした後、再度オンする機能を持った第１のスイッチング手段と、電源装置内が正常に動作していることが判明した後、負荷装置側へ電力を供給する機能を持った第２のスイッチング手段と、画像形成装置に多大な損害やユーザに危害を及ぼす可能性のある漏電や商用電源の異常による入力過電圧に対して、商用電源からの電力供給をオンオフする機能を持った第３のスイッチを備えた電源装置が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０４７１８号公報
【特許文献２】特開２００７−６０８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、本構成を有さない場合と比較して、簡易な構成及び処理で異常負荷が含まれる箇所を判定することができる安全装置、画像形成装置、安全管理プログラム、及び安全制御プログラム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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の安全装置は、各々入力された駆動信号に応じて、画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段と、前記画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、生成した前記駆動信号を前記駆動手段に入力する入力手段と、前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、を含んで構成されている。
【０００７】
また、請求項２の安全装置は、前記複数の駆動手段に入力する駆動信号を合成し、前記複数の負荷のいずれかが駆動状態であることを表すサンプルホールド信号を生成するサンプルホールド信号生成手段と、前記サンプルホールド信号生成手段で生成されたサンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をホールドするサンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路にホールドされた電流値と前記期間とに基づいて消費電力量を算出する算出手段と、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が予め定めた電力閾値より小さいときに、前記複数の負荷へ供給される電流値を下げるように制御し、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が前記電力閾値以上のときに、前記判定手段でいずれかに異常が発生していると判定された負荷への給電を停止するように制御する制御手段と、をさらに含んで構成されている。
【０００８】
また、請求項３の画像形成装置は、請求項１または請求項２記載の安全装置を備えた画像形成装置である。
【０００９】
また、請求項４の安全管理プログラムは、コンピュータを、画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、各々入力された駆動信号に応じて前記画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段に、生成した前記駆動信号を入力する入力手段と、前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段として機能させるためのプログラムである。
【００１０】
また、請求項５の安全制御プログラムは、コンピュータを、画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、各々入力された駆動信号に応じて前記画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段に、生成した前記駆動信号を入力する入力手段と、前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、前記複数の駆動手段に入力する駆動信号を合成し、前記複数の負荷のいずれかが駆動状態であることを表すサンプルホールド信号を生成するサンプルホールド信号生成手段と、前記サンプルホールド信号生成手段で生成されたサンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をホールドするサンプルホールド回路にホールドされた電流値と前記期間とに基づいて消費電力量を算出する算出手段と、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が予め定めた電力閾値より小さいときに、前記複数の負荷へ供給される電流値を下げるように制御し、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が前記電力閾値以上のときに、前記判定手段でいずれかに異常が発生していると判定された負荷への給電を停止するように制御する制御手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、請求項１の安全装置、及び請求項４の安全管理プログラムによれば、本構成を有さない場合と比較して、簡易な構成及び処理で異常負荷が含まれる箇所を判定することができる、という効果を得られる。
【００１２】
また、請求項２の安全装置、及び請求項５の安全制御プログラムによれば、本構成を有さない場合と比較して、異常が発生した場合に、柔軟な対応で安全制御を行うことができる、という効果を得られる。
【００１３】
また、請求項３の画像形成装置によれば、本構成を有さない場合と比較して、簡易な構成及び処理で異常負荷が含まれる箇所を判定することができ、異常が発生した場合に、柔軟な対応で安全制御を行うことができる、という効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施の形態の安全装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施の形態の画像形成装置における安全制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態の画像形成装置におけるスリープ時安全制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】スリープ時（異常なし）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【図６】スリープ時（電源異常）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【図７】本実施の形態の画像形成装置におけるラン時安全制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】ラン時（異常なし）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【図９】ラン時（モータ異常）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【図１０】ラン時（電源異常）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成を示す概略図である。図１に示すように、画像形成装置１０は、用紙を搬送する搬送部と、画像を形成する画像形成部と、により構成されている。
【００１７】
搬送部には、給紙トレイ２０が備えられており、画像を形成する記録媒体としての用紙が積み重ねられて格納される。給紙トレイ２０に積み重ねられた用紙の上面側には、ピックアップロール２２及び給紙ロール２６が設けられている。当該ピックアップロール２２はナジャーソレノイド２４の動作により用紙に当接又は離間されると共に回転可能に構成されている。また、給紙ロール２６も回転可能となっており、ピックアップロール２２が用紙に当接された状態で回転されると、用紙が１枚給紙トレイ２０から持ち出される。持ち出された用紙の先端が給紙ロール２６に到達すると、給紙ロール２６の回転により用紙は画像形成部への搬送経路上に給紙される。
【００１８】
給紙ロール２６の用紙の給紙方向下流側には、搬送ロール２８Ａ、２８Ｂが用紙の搬送経路に沿って配設されている。さらに、用紙の搬送経路上の画像形成部近傍側には、レジロール３０が配設されている。レジロール３０は、搬送経路上を搬送されてきた用紙の先端を一旦停止させて搬送タイミングを調節する。
【００１９】
一方、画像形成部には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の色毎に、円筒状の感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが備えられている。各感光体ドラム５０の周面には、イレーズランプ５２、帯電器５６、現像ロール６０、及び一次転写ロール６２がそれぞれ順に配設されており、感光体ドラム５０は軸心が固定されて回転されて表面が各部位に順次対向されるようになっている。また、図示は省略するが、感光体ドラム５０の周面にレーザ光を照射可能な位置にレーザ露光装置が設けられている。感光体ドラム５０、イレーズランプ５２、帯電器５６、現像ロール６０、一次転写ロール６２、及びレーザ露光装置で１色分の画像形成ユニットを構成しており、各色に対応した４つの画像形成ユニットが中間転写ベルト６８に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。
【００２０】
中間転写ベルト６８は、ドライブロール６４、アイドルロール６６、各一次転写ロール６２、及び二次転写ロール５８に一定のテンションで掛け回されており、中間転写体として図中矢印Ａの方向に回転する。
【００２１】
４つの画像形成ユニットは、入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト６８に転写（一次転写）する。搬送部から供給された用紙は、搬送路上を搬送され、中間転写ベルト６８上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写（二次転写）され、転写されたトナー像が定着器４０によって定着され、排出ロール３２によって外部に排出される。
【００２２】
定着器４０は、加圧、加熱機能を持つ一対の定着ロール４２Ａ、４２Ｂを備えており、定着ロール４２Ｂには、熱源としてのハロゲンランプ４４が設けられている。定着器４０は、ハロゲンランプ４４が点灯することによって定着ロール４２Ａ、４２Ｂが所定温度になるように加熱され、用紙に転写されたトナー像が、この加熱された定着ロール４２Ａ、４２Ｂによる加熱及び加圧によって定着される。
【００２３】
また、搬送部は、両面印刷を行うための用紙搬送機構を備えている。上記のような順序で表面の印刷が終わった後、外部へ用紙が完全に排出される前に、ゲートソレノイド３４により用紙が反転路へ供給され、搬送ロール２８Ｃを経て、反転ロール３６へ供給される。所定位置まで用紙が搬送されたところで、反転クラッチ３８により反転ロールが反転されて、用紙が搬送ロール２８Ｄへ送られ、搬送ロール２８Ｅ、２８Ｆ、２８Ａ、２８Ｂ、及びレジロール３０を経て、再びに二次転写位置へ供給され、用紙の裏面側が印刷される。
【００２４】
また、画像形成装置１０は、フィードモータ７０、テイクアウェイモータ７２、レジモータ７４、メインモータ７６、フューザモータ７８、イグジットモータ８０、及びデュプレクスモータ８２を備えている。
【００２５】
フィードモータ７０の駆動力はピックアップロール２２、及び給紙ロール２６に、テイクアウェイモータ７２の駆動力は搬送ロール２８Ａ、２８Ｂに、レジモータ７４の駆動力はレジロール３０に、メインモータ７６の駆動力は４つの画像形成ユニット、ドライブロール６４、及び二次転写ロール５８に、フューザモータ７８の駆動力は定着器４０に、イグジットモータ８０の駆動力は排出ロール３２に、デュプレクスモータ８２の駆動力は搬送ロール２８Ｃ〜２８Ｆ、反転ロール３６、及び反転クラッチ３８にそれぞれ伝達される。各モータは、それぞれ対応するモータドライバを介して後述する制御部１４と接続されている。
【００２６】
本実施の形態の画像形成装置１０は、図２に示すような安全装置１２を含んで構成されている。安全装置１２は、画像形成装置１０全体の動作を制御する制御部１４、各モータに電力を供給するための電源１５、電源のオンオフを行うスイッチ回路１６、各モータの駆動電流の総和を検出するための抵抗１７、駆動電流をサンプルホールドするためのサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１８、並びに検出した駆動電流の総和及びＳ／Ｈ回路１８の出力値をデジタル値に変換して制御部１４へ入力するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１９を備えている。なお、図２では、フィードモータ７０及びデュプレクスモータ８２と各々に対応するモータドライバのみを表示し、その他のモータに関する部分については記載を省略している。記載を省略したモータも含め、全てのモータの駆動電流の総和が抵抗１７で検出される。
【００２７】
制御部１４は、画像形成装置１０全体の制御を司るＣＰＵ、後述する安全制御プログラム等各種プログラムを記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ、ワークエリアとしてデータを一時格納するＲＡＭ、各種情報が記憶された記憶手段としてのメモリ、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。
【００２８】
制御部１４では、画像形成プロセスに応じた駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスを各モータドライバへ入力する。この駆動パルスに基づいて各モータドライバがそれぞれ対応するモータを駆動する。この際の駆動電流が抵抗１７で検出され、Ａ／Ｄ変換回路１９でデジタル値に変換されて制御部１４に入力される。また、制御部１４は、各モータドライバへ入力した駆動パルスの論理和からサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）パルスを生成し、Ｓ／Ｈ回路１８へ入力する。Ｓ／Ｈ回路１８では、Ｓ／Ｈパルスがオンのときに、駆動電流をホールドし、Ｓ／Ｈ回路１８内のコンデンサに電荷を蓄積する。
【００２９】
次に、図３を参照して、本実施の形態の画像形成装置１０における安全制御処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、画像形成装置１０本体の電源がオンされた際に、ＲＯＭに記憶された安全制御プログラムをＣＰＵが実行することにより開始する。なお、本ルーチンのスタートから後述する異常負荷を含む箇所を判定するステップまでが、本発明の安全管理プログラムに相当する。
【００３０】
ステップ１００で、画像形成装置１０がラン状態か否かを判定する。ラン状態とは、図示しない画像読取部で原稿画像を読み取った読取データや、ネットワークを介して接続されたクライアントＰＣから送信された画像データに基づいて画像形成を実行している状態をいう。ラン状態の場合には、ステップ１０２へ進んで、ラン時安全制御処理を実行する。
【００３１】
次に、ステップ１０６で、電源オフ信号を受信したか否かを判断することにより、処理を終了するか否かを判定し、終了しない場合には、ステップ１００へ戻って、処理を繰り返し、終了する場合には、電源オフの処理を行って本ルーチンを終了する。
【００３２】
一方、上記ステップ１００で、ラン状態ではないと判定された場合には、画像形成を実行していないスリープ状態であると判断して、ステップ１０４へ進み、スリープ時安全制御処理を実行して処理を終了する。
【００３３】
次に、図４を参照して、安全制御処理（図３）のステップ１０４で実行されるスリープ時安全制御処理ルーチンについて説明する。
【００３４】
ステップ１１０で、電流閾値ＴｈｒＩにスリープ時用の電流閾値ＴｈｒＩＳを設定する。電流閾値ＴｈｒＩＳは、スリープ状態において検出される電流値が異常であるか否かを判定できる値を設定しておく。ここで、電流閾値ＴｈｒＩＳは、各モータによって駆動される素子及びモータ全体の電流スペック値、または試作時の各モータの測定データを基準とする。
【００３５】
次に、ステップ１１２で、図５に示すように、所定時間間隔でＳ／Ｈパルスを生成し、出力する。次に、ステップ１１４で、Ｓ／Ｈパルスの立ち上がりに同期して、抵抗１７で検出され、Ａ／Ｄ変換回路１９でデジタル値に変換された駆動電流の総和を取り込む。図５では、駆動電流の総和を時系列データとして表示しているが、実際に取り込むのはＳ／Ｈパルス立ち上がり時（図中矢印で示す箇所）となる。
【００３６】
次に、ステップ１１６で取り込んだ駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＳ以上か否かを判定する。図５に示すように、ＴｈｒＩＳより小さい場合には、異常なしと判定して、安全制御処理（図３）のステップ１００へ戻る。
【００３７】
一方、上記ステップ１１６で、図６に示すように、駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＳ以上であると判定された場合には、ステップ１１８へ進み、スリープ状態で他のモータは駆動されていないため、電源の異常であると判定して、電源オフを指示する信号をスイッチ回路１６に出力して、リターンする。
【００３８】
次に、図７を参照して、安全制御処理（図３）のステップ１０２で実行されるラン時安全制御処理ルーチンについて説明する。
【００３９】
ステップ１２０で、電流閾値ＴｈｒＩ（１）にスリープ時用の電流閾値ＴｈｒＩＳ、電流閾値ＴｈｒＩ（２）にラン時用の電流閾値ＴｈｒＩＲ、及び電力閾値ＴｈｒＪにラン時用の電力閾値ＴｈｒＪＲを設定する。電流閾値ＴｈｒＩＲは、ラン状態において検出される電流値が異常であるか否かを判定できる値を設定しておく。また、電力閾値ＴｈｒＪＲは、ラン状態の消費電力量から各モータが過度に昇温している状態を判定するための単位時間当たりの消費電力量（電力×時間、時間＝１）の値を設定しておく。ここで、電力閾値ＴｈｒＪＲは、各モータが過度の昇温に至るだけの電力エネルギーを評価及び測定して基準とする。
【００４０】
次に、ステップ１２２で、抵抗１７で検出された駆動電流の総和をＡ／Ｄ変換回路１９でデジタル値に変換した値の取り込みを開始し、駆動電流の総和を時系列データとして取得する。
【００４１】
次に、ステップ１２４で、各モータへ入力した駆動パルスの論理和からＳ／Ｈパルスを生成し、Ｓ／ＨパルスをＳ／Ｈ回路１８へ入力する。Ｓ／Ｈパルスは、例えば、図８に示すようなものとなる。Ｓ／Ｈ回路１８では、Ｓ／Ｈパルスがオンのときに、抵抗１７で検出した駆動電流をホールドし、Ｓ／Ｈ回路１８内のコンデンサに電荷を蓄積する。次に、ステップ１２６で、Ｓ／Ｈ回路１８内のコンデンサに蓄積された電荷量をＡ／Ｄ変換回路１９でデジタル値に変換して取得する。
【００４２】
次に、ステップ１２８で、現在のＳ／Ｈパルスがオン状態かオフ状態かを判定する。オン状態の場合には、ステップ１３０へ進む。オフ状態の場合は、ラン状態であるにもかかわらず駆動パルスが出力されていないということであり、用紙詰まりなどの装置内のトラブルにより、各モータが停止している可能性がある。各モータが停止している状態でも、電力状態を検出する必要があるため、ステップ１４６へ進む。
【００４３】
ステップ１３０で、上記ステップ１２２で取得した駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＲ以上か否かを判定する。図８に示すように、ＴｈｒＩＲより小さい場合には、異常なしと判定して、安全制御処理（図３）のステップ１００へ戻る。一方、図９に示すように、ＴｈｒＩＲ以上の場合には、ステップ１３２へ進む。
【００４４】
ステップ１３２で、Ｓ／Ｈパルスがオンの期間で、かつ上記ステップ１３０で駆動電流の総和≧ＴｈｒＩＲと判定された時点を含む期間（図９中のＡ期間、及びＢ期間）の消費電力量を上記ステップ１２６で取得した電荷量に基づいて算出する。
【００４５】
次に、ステップ１３４で、上記ステップ１３２で算出した消費電力量が、電力閾値ＴｈｒＪＲ×ｔ以上か否かを判定する。ｔは、各期間の時間であり、例えば、Ａ期間についてｔＡ、Ｂ期間についてはｔＢである。消費電力量がＴｈｒＪＲ×ｔ以上の場合には、過度な昇温が生じる可能性があると判定して、ステップ１３８へ進み、消費電力量がＴｈｒＪＲ×ｔより小さい場合には、異常電流は検出されたが、過度な昇温が生じる可能性はないと判定して、ステップ１３６へ進む。ここでは、Ａ期間について、Ａ期間の消費電力量がＴｈｒＪＲ×ｔＡより小さいとして、ステップ１３６へ進む。
【００４６】
ステップ１３６で、各モータへ供給される電流値を下げ、モータの回転速度を低速にしたり、用紙間ギャップを広げたりして、異常電流が検出されないように制御して、リターンする。
【００４７】
一方、上記ステップ１３４で、Ｂ期間について、Ｂ期間の消費電力量（図９中斜線で示す領域）がＴｈｒＪＲ×ｔＢ以上として、ステップ１３８へ進むと、Ｓ／ＨパルスのＢ期間にオンとなっている駆動パルスに基づいて異常個所を特定する。なお、Ｂ期間の中で駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＲ以上となっている期間にオンとなっている駆動パルスや、駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＲ以上となった時点でオンとなっている駆動パルスに基づいて異常個所を特定してもよい。ここでは、フューザモータ７８及びレジモータ７４のいずれかに異常があると判定され、フューザモータ７８及びレジモータ７４が異常個所として特定される。
【００４８】
次に、ステップ１４０で、異常個所を用いることなく使用できる機能があるか否かを判定する。この判定は、予め各モータと機能とを対応付けたテーブルを作成しておき、このテーブルを参照して判定するようにするとよい。使用できる機能がある場合には、ステップ１４２へ進み、異常個所に含まれるモータ、ここではフューザモータ７８及びレジモータ７４への給電を停止し、画像形成装置に設けられた図示しない表示装置にその旨及び使用できる機能等を表示する。一方、使用できる機能がない場合には、ステップ１４４へ進み、電源をオフして、処理を終了する。
【００４９】
異常箇所を用いることなく使用できる機能としては、例えば、異常個所がデュプレクスモータ８２の場合には、両面印刷はできないが、片面印刷は可能、とすることができる。また、画像形成装置１０が、コピー機能、プリント機能、ファクシミリ機能を備えた複合機の場合には、コピー及びプリントは使用できないが、ファクシミリの送信は可能、とすることができる。
【００５０】
また、上記ステップ１２８で、Ｓ／Ｈパルスがオフ状態であると判定されてステップ１４６へ進んだ場合には、上記ステップ１２２で取得した駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＳ以上か否かを判定する。Ｓ／Ｈパルスがオフ状態であるということは、全ての駆動パルスがオフ状態であるため、スリープ時と同じ電流閾値ＴｈｒＩＳを用いるものである。ＴｈｒＩＳより小さい場合には、異常なしと判断して、ステップ１２８へ戻る。一方、図１０に示すように、ＴｈｒＩＳ以上の場合には、ステップ１４８へ進んで、電源に異常ありと判定し、ステップ１４４で、電源をオフして、処理を終了する。
【００５１】
なお、スリープ時安全制御処理（図４）のステップ１１８、及びラン時安全制御処理（図７）のステップ１４４で電源をオフする処理をした場合には、再度電源を入れた場合でも、表示画面に警告メッセージを表示し、一定時間経過後に電源をオフするような構成とすることができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置によれば、モータ毎に駆動電流を検出して閾値と比較して異常を検出する場合と比べて、簡易な構成及び処理で異常個所を特定することができる。また、異常電流が検出された場合であって、過度の昇温の可能性がない場合には、消費電流を低下させて全機能の使用を継続できる状態とし、また、過度の昇温の可能性がある場合でも、異常個所を用いずに使用できる機能は使用を継続できる状態とするため、画像形成装置の使用が必要以上に制限されることを防止することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、負荷としてモータの場合を説明したが、クラッチやソレノイド等も上記モータの場合と同様に扱うことができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、Ｓ／Ｈ回路の蓄積された電荷を用いて消費電力量を算出する場合について説明したが、取得した駆動電流の総和の時系列データの対象期間を積分することにより消費電力量を算出してもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では、消費電力量が電力閾値以上の場合に、異常個所を判定する場合について説明したが、駆動電流の総和が電流閾値以上の場合に、駆動電流の超過したタイミングでオンとなっている駆動パルスによって駆動される負荷のいずれかが異常であると判定してから、消費電力量が電力閾値以上か否かを判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 画像形成装置
１２ 安全装置
１４ 制御部
１５ 電源
１６ スイッチ回路
１７ 抵抗
１８ Ｓ／Ｈ回路
１９ Ａ／Ｄ変換回路
７０ フィードモータ
７２ テイクアウェイモータ
７４ レジモータ
７６ メインモータ
７８ フューザモータ
８０ イグジットモータ
８２ デュプレクスモータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全装置、画像形成装置、安全管理プログラム、及び安全制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、メインモータの駆動電流を直列抵抗で電圧に変換して検知し、検知した電圧をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器でデジタル変換した出力値をＣＰＵに出力し、ＣＰＵで、メインモータの定格入力電流のときの電圧値を閾値として出力値と比較し、出力値が閾値を超えたときに表示パネルに過負荷表示をさせる安全装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、電源装置内部の異常かもしくは負荷装置側の異常かは不明であるが、電源回路内の異常検出回路により異常が検出された場合、電源装置内への電力供給を一旦オフした後、再度オンする機能を持った第１のスイッチング手段と、電源装置内が正常に動作していることが判明した後、負荷装置側へ電力を供給する機能を持った第２のスイッチング手段と、画像形成装置に多大な損害やユーザに危害を及ぼす可能性のある漏電や商用電源の異常による入力過電圧に対して、商用電源からの電力供給をオンオフする機能を持った第３のスイッチを備えた電源装置が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３０４７１８号公報
【特許文献２】特開２００７−６０８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、本構成を有さない場合と比較して、簡易な構成及び処理で異常負荷が含まれる箇所を判定することができる安全装置、画像形成装置、安全管理プログラム、及び安全制御プログラム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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の安全装置は、各々入力された駆動信号に応じて、画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段と、前記画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、生成した前記駆動信号を前記駆動手段に入力する入力手段と、前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、を含んで構成されている。
【０００７】
また、請求項２の安全装置は、前記複数の駆動手段に入力する駆動信号を合成し、前記複数の負荷のいずれかが駆動状態であることを表すサンプルホールド信号を生成するサンプルホールド信号生成手段と、前記サンプルホールド信号生成手段で生成されたサンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をホールドするサンプルホールド回路と、前記サンプルホールド回路にホールドされた電流値と前記期間とに基づいて消費電力量を算出する算出手段と、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が予め定めた電力閾値より小さいときに、前記複数の負荷へ供給される電流値を下げるように制御し、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が前記電力閾値以上のときに、前記判定手段でいずれかに異常が発生していると判定された負荷への給電を停止するように制御する制御手段と、をさらに含んで構成されている。
【０００８】
また、請求項３の画像形成装置は、請求項１または請求項２記載の安全装置を備えた画像形成装置である。
【０００９】
また、請求項４の安全管理プログラムは、コンピュータを、画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、各々入力された駆動信号に応じて前記画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段に、生成した前記駆動信号を入力する入力手段と、前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段として機能させるためのプログラムである。
【００１０】
また、請求項５の安全制御プログラムは、コンピュータを、画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、各々入力された駆動信号に応じて前記画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段に、生成した前記駆動信号を入力する入力手段と、前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、前記複数の駆動手段に入力する駆動信号を合成し、前記複数の負荷のいずれかが駆動状態であることを表すサンプルホールド信号を生成するサンプルホールド信号生成手段と、前記サンプルホールド信号生成手段で生成されたサンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をホールドするサンプルホールド回路にホールドされた電流値と前記期間とに基づいて消費電力量を算出する算出手段と、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が予め定めた電力閾値より小さいときに、前記複数の負荷へ供給される電流値を下げるように制御し、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が前記電力閾値以上のときに、前記判定手段でいずれかに異常が発生していると判定された負荷への給電を停止するように制御する制御手段として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、請求項１の安全装置、及び請求項４の安全管理プログラムによれば、本構成を有さない場合と比較して、簡易な構成及び処理で異常負荷が含まれる箇所を判定することができる、という効果を得られる。
【００１２】
また、請求項２の安全装置、及び請求項５の安全制御プログラムによれば、本構成を有さない場合と比較して、異常が発生した場合に、柔軟な対応で安全制御を行うことができる、という効果を得られる。
【００１３】
また、請求項３の画像形成装置によれば、本構成を有さない場合と比較して、簡易な構成及び処理で異常負荷が含まれる箇所を判定することができ、異常が発生した場合に、柔軟な対応で安全制御を行うことができる、という効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施の形態の安全装置の構成を示す概略図である。
【図３】本実施の形態の画像形成装置における安全制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態の画像形成装置におけるスリープ時安全制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】スリープ時（異常なし）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【図６】スリープ時（電源異常）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【図７】本実施の形態の画像形成装置におけるラン時安全制御処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】ラン時（異常なし）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【図９】ラン時（モータ異常）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【図１０】ラン時（電源異常）の駆動電流、各モータの駆動パルス、及びＳ／Ｈパルスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成を示す概略図である。図１に示すように、画像形成装置１０は、用紙を搬送する搬送部と、画像を形成する画像形成部と、により構成されている。
【００１７】
搬送部には、給紙トレイ２０が備えられており、画像を形成する記録媒体としての用紙が積み重ねられて格納される。給紙トレイ２０に積み重ねられた用紙の上面側には、ピックアップロール２２及び給紙ロール２６が設けられている。当該ピックアップロール２２はナジャーソレノイド２４の動作により用紙に当接又は離間されると共に回転可能に構成されている。また、給紙ロール２６も回転可能となっており、ピックアップロール２２が用紙に当接された状態で回転されると、用紙が１枚給紙トレイ２０から持ち出される。持ち出された用紙の先端が給紙ロール２６に到達すると、給紙ロール２６の回転により用紙は画像形成部への搬送経路上に給紙される。
【００１８】
給紙ロール２６の用紙の給紙方向下流側には、搬送ロール２８Ａ、２８Ｂが用紙の搬送経路に沿って配設されている。さらに、用紙の搬送経路上の画像形成部近傍側には、レジロール３０が配設されている。レジロール３０は、搬送経路上を搬送されてきた用紙の先端を一旦停止させて搬送タイミングを調節する。
【００１９】
一方、画像形成部には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の色毎に、円筒状の感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋが備えられている。各感光体ドラム５０の周面には、イレーズランプ５２、帯電器５６、現像ロール６０、及び一次転写ロール６２がそれぞれ順に配設されており、感光体ドラム５０は軸心が固定されて回転されて表面が各部位に順次対向されるようになっている。また、図示は省略するが、感光体ドラム５０の周面にレーザ光を照射可能な位置にレーザ露光装置が設けられている。感光体ドラム５０、イレーズランプ５２、帯電器５６、現像ロール６０、一次転写ロール６２、及びレーザ露光装置で１色分の画像形成ユニットを構成しており、各色に対応した４つの画像形成ユニットが中間転写ベルト６８に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。
【００２０】
中間転写ベルト６８は、ドライブロール６４、アイドルロール６６、各一次転写ロール６２、及び二次転写ロール５８に一定のテンションで掛け回されており、中間転写体として図中矢印Ａの方向に回転する。
【００２１】
４つの画像形成ユニットは、入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト６８に転写（一次転写）する。搬送部から供給された用紙は、搬送路上を搬送され、中間転写ベルト６８上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写（二次転写）され、転写されたトナー像が定着器４０によって定着され、排出ロール３２によって外部に排出される。
【００２２】
定着器４０は、加圧、加熱機能を持つ一対の定着ロール４２Ａ、４２Ｂを備えており、定着ロール４２Ｂには、熱源としてのハロゲンランプ４４が設けられている。定着器４０は、ハロゲンランプ４４が点灯することによって定着ロール４２Ａ、４２Ｂが所定温度になるように加熱され、用紙に転写されたトナー像が、この加熱された定着ロール４２Ａ、４２Ｂによる加熱及び加圧によって定着される。
【００２３】
また、搬送部は、両面印刷を行うための用紙搬送機構を備えている。上記のような順序で表面の印刷が終わった後、外部へ用紙が完全に排出される前に、ゲートソレノイド３４により用紙が反転路へ供給され、搬送ロール２８Ｃを経て、反転ロール３６へ供給される。所定位置まで用紙が搬送されたところで、反転クラッチ３８により反転ロールが反転されて、用紙が搬送ロール２８Ｄへ送られ、搬送ロール２８Ｅ、２８Ｆ、２８Ａ、２８Ｂ、及びレジロール３０を経て、再びに二次転写位置へ供給され、用紙の裏面側が印刷される。
【００２４】
また、画像形成装置１０は、フィードモータ７０、テイクアウェイモータ７２、レジモータ７４、メインモータ７６、フューザモータ７８、イグジットモータ８０、及びデュプレクスモータ８２を備えている。
【００２５】
フィードモータ７０の駆動力はピックアップロール２２、及び給紙ロール２６に、テイクアウェイモータ７２の駆動力は搬送ロール２８Ａ、２８Ｂに、レジモータ７４の駆動力はレジロール３０に、メインモータ７６の駆動力は４つの画像形成ユニット、ドライブロール６４、及び二次転写ロール５８に、フューザモータ７８の駆動力は定着器４０に、イグジットモータ８０の駆動力は排出ロール３２に、デュプレクスモータ８２の駆動力は搬送ロール２８Ｃ〜２８Ｆ、反転ロール３６、及び反転クラッチ３８にそれぞれ伝達される。各モータは、それぞれ対応するモータドライバを介して後述する制御部１４と接続されている。
【００２６】
本実施の形態の画像形成装置１０は、図２に示すような安全装置１２を含んで構成されている。安全装置１２は、画像形成装置１０全体の動作を制御する制御部１４、各モータに電力を供給するための電源１５、電源のオンオフを行うスイッチ回路１６、各モータの駆動電流の総和を検出するための抵抗１７、駆動電流をサンプルホールドするためのサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１８、並びに検出した駆動電流の総和及びＳ／Ｈ回路１８の出力値をデジタル値に変換して制御部１４へ入力するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１９を備えている。なお、図２では、フィードモータ７０及びデュプレクスモータ８２と各々に対応するモータドライバのみを表示し、その他のモータに関する部分については記載を省略している。記載を省略したモータも含め、全てのモータの駆動電流の総和が抵抗１７で検出される。
【００２７】
制御部１４は、画像形成装置１０全体の制御を司るＣＰＵ、後述する安全制御プログラム等各種プログラムを記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ、ワークエリアとしてデータを一時格納するＲＡＭ、各種情報が記憶された記憶手段としてのメモリ、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。
【００２８】
制御部１４では、画像形成プロセスに応じた駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスを各モータドライバへ入力する。この駆動パルスに基づいて各モータドライバがそれぞれ対応するモータを駆動する。この際の駆動電流が抵抗１７で検出され、Ａ／Ｄ変換回路１９でデジタル値に変換されて制御部１４に入力される。また、制御部１４は、各モータドライバへ入力した駆動パルスの論理和からサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）パルスを生成し、Ｓ／Ｈ回路１８へ入力する。Ｓ／Ｈ回路１８では、Ｓ／Ｈパルスがオンのときに、駆動電流をホールドし、Ｓ／Ｈ回路１８内のコンデンサに電荷を蓄積する。
【００２９】
次に、図３を参照して、本実施の形態の画像形成装置１０における安全制御処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、画像形成装置１０本体の電源がオンされた際に、ＲＯＭに記憶された安全制御プログラムをＣＰＵが実行することにより開始する。なお、本ルーチンのスタートから後述する異常負荷を含む箇所を判定するステップまでが、本発明の安全管理プログラムに相当する。
【００３０】
ステップ１００で、画像形成装置１０がラン状態か否かを判定する。ラン状態とは、図示しない画像読取部で原稿画像を読み取った読取データや、ネットワークを介して接続されたクライアントＰＣから送信された画像データに基づいて画像形成を実行している状態をいう。ラン状態の場合には、ステップ１０２へ進んで、ラン時安全制御処理を実行する。
【００３１】
次に、ステップ１０６で、電源オフ信号を受信したか否かを判断することにより、処理を終了するか否かを判定し、終了しない場合には、ステップ１００へ戻って、処理を繰り返し、終了する場合には、電源オフの処理を行って本ルーチンを終了する。
【００３２】
一方、上記ステップ１００で、ラン状態ではないと判定された場合には、画像形成を実行していないスリープ状態であると判断して、ステップ１０４へ進み、スリープ時安全制御処理を実行して処理を終了する。
【００３３】
次に、図４を参照して、安全制御処理（図３）のステップ１０４で実行されるスリープ時安全制御処理ルーチンについて説明する。
【００３４】
ステップ１１０で、電流閾値ＴｈｒＩにスリープ時用の電流閾値ＴｈｒＩＳを設定する。電流閾値ＴｈｒＩＳは、スリープ状態において検出される電流値が異常であるか否かを判定できる値を設定しておく。ここで、電流閾値ＴｈｒＩＳは、各モータによって駆動される素子及びモータ全体の電流スペック値、または試作時の各モータの測定データを基準とする。
【００３５】
次に、ステップ１１２で、図５に示すように、所定時間間隔でＳ／Ｈパルスを生成し、出力する。次に、ステップ１１４で、Ｓ／Ｈパルスの立ち上がりに同期して、抵抗１７で検出され、Ａ／Ｄ変換回路１９でデジタル値に変換された駆動電流の総和を取り込む。図５では、駆動電流の総和を時系列データとして表示しているが、実際に取り込むのはＳ／Ｈパルス立ち上がり時（図中矢印で示す箇所）となる。
【００３６】
次に、ステップ１１６で取り込んだ駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＳ以上か否かを判定する。図５に示すように、ＴｈｒＩＳより小さい場合には、異常なしと判定して、安全制御処理（図３）のステップ１００へ戻る。
【００３７】
一方、上記ステップ１１６で、図６に示すように、駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＳ以上であると判定された場合には、ステップ１１８へ進み、スリープ状態で他のモータは駆動されていないため、電源の異常であると判定して、電源オフを指示する信号をスイッチ回路１６に出力して、リターンする。
【００３８】
次に、図７を参照して、安全制御処理（図３）のステップ１０２で実行されるラン時安全制御処理ルーチンについて説明する。
【００３９】
ステップ１２０で、電流閾値ＴｈｒＩ（１）にスリープ時用の電流閾値ＴｈｒＩＳ、電流閾値ＴｈｒＩ（２）にラン時用の電流閾値ＴｈｒＩＲ、及び電力閾値ＴｈｒＪにラン時用の電力閾値ＴｈｒＪＲを設定する。電流閾値ＴｈｒＩＲは、ラン状態において検出される電流値が異常であるか否かを判定できる値を設定しておく。また、電力閾値ＴｈｒＪＲは、ラン状態の消費電力量から各モータが過度に昇温している状態を判定するための単位時間当たりの消費電力量（電力×時間、時間＝１）の値を設定しておく。ここで、電力閾値ＴｈｒＪＲは、各モータが過度の昇温に至るだけの電力エネルギーを評価及び測定して基準とする。
【００４０】
次に、ステップ１２２で、抵抗１７で検出された駆動電流の総和をＡ／Ｄ変換回路１９でデジタル値に変換した値の取り込みを開始し、駆動電流の総和を時系列データとして取得する。
【００４１】
次に、ステップ１２４で、各モータへ入力した駆動パルスの論理和からＳ／Ｈパルスを生成し、Ｓ／ＨパルスをＳ／Ｈ回路１８へ入力する。Ｓ／Ｈパルスは、例えば、図８に示すようなものとなる。Ｓ／Ｈ回路１８では、Ｓ／Ｈパルスがオンのときに、抵抗１７で検出した駆動電流をホールドし、Ｓ／Ｈ回路１８内のコンデンサに電荷を蓄積する。次に、ステップ１２６で、Ｓ／Ｈ回路１８内のコンデンサに蓄積された電荷量をＡ／Ｄ変換回路１９でデジタル値に変換して取得する。
【００４２】
次に、ステップ１２８で、現在のＳ／Ｈパルスがオン状態かオフ状態かを判定する。オン状態の場合には、ステップ１３０へ進む。オフ状態の場合は、ラン状態であるにもかかわらず駆動パルスが出力されていないということであり、用紙詰まりなどの装置内のトラブルにより、各モータが停止している可能性がある。各モータが停止している状態でも、電力状態を検出する必要があるため、ステップ１４６へ進む。
【００４３】
ステップ１３０で、上記ステップ１２２で取得した駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＲ以上か否かを判定する。図８に示すように、ＴｈｒＩＲより小さい場合には、異常なしと判定して、安全制御処理（図３）のステップ１００へ戻る。一方、図９に示すように、ＴｈｒＩＲ以上の場合には、ステップ１３２へ進む。
【００４４】
ステップ１３２で、Ｓ／Ｈパルスがオンの期間で、かつ上記ステップ１３０で駆動電流の総和≧ＴｈｒＩＲと判定された時点を含む期間（図９中のＡ期間、及びＢ期間）の消費電力量を上記ステップ１２６で取得した電荷量に基づいて算出する。
【００４５】
次に、ステップ１３４で、上記ステップ１３２で算出した消費電力量が、電力閾値ＴｈｒＪＲ×ｔ以上か否かを判定する。ｔは、各期間の時間であり、例えば、Ａ期間についてｔＡ、Ｂ期間についてはｔＢである。消費電力量がＴｈｒＪＲ×ｔ以上の場合には、過度な昇温が生じる可能性があると判定して、ステップ１３８へ進み、消費電力量がＴｈｒＪＲ×ｔより小さい場合には、異常電流は検出されたが、過度な昇温が生じる可能性はないと判定して、ステップ１３６へ進む。ここでは、Ａ期間について、Ａ期間の消費電力量がＴｈｒＪＲ×ｔＡより小さいとして、ステップ１３６へ進む。
【００４６】
ステップ１３６で、各モータへ供給される電流値を下げ、モータの回転速度を低速にしたり、用紙間ギャップを広げたりして、異常電流が検出されないように制御して、リターンする。
【００４７】
一方、上記ステップ１３４で、Ｂ期間について、Ｂ期間の消費電力量（図９中斜線で示す領域）がＴｈｒＪＲ×ｔＢ以上として、ステップ１３８へ進むと、Ｓ／ＨパルスのＢ期間にオンとなっている駆動パルスに基づいて異常個所を特定する。なお、Ｂ期間の中で駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＲ以上となっている期間にオンとなっている駆動パルスや、駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＲ以上となった時点でオンとなっている駆動パルスに基づいて異常個所を特定してもよい。ここでは、フューザモータ７８及びレジモータ７４のいずれかに異常があると判定され、フューザモータ７８及びレジモータ７４が異常個所として特定される。
【００４８】
次に、ステップ１４０で、異常個所を用いることなく使用できる機能があるか否かを判定する。この判定は、予め各モータと機能とを対応付けたテーブルを作成しておき、このテーブルを参照して判定するようにするとよい。使用できる機能がある場合には、ステップ１４２へ進み、異常個所に含まれるモータ、ここではフューザモータ７８及びレジモータ７４への給電を停止し、画像形成装置に設けられた図示しない表示装置にその旨及び使用できる機能等を表示する。一方、使用できる機能がない場合には、ステップ１４４へ進み、電源をオフして、処理を終了する。
【００４９】
異常箇所を用いることなく使用できる機能としては、例えば、異常個所がデュプレクスモータ８２の場合には、両面印刷はできないが、片面印刷は可能、とすることができる。また、画像形成装置１０が、コピー機能、プリント機能、ファクシミリ機能を備えた複合機の場合には、コピー及びプリントは使用できないが、ファクシミリの送信は可能、とすることができる。
【００５０】
また、上記ステップ１２８で、Ｓ／Ｈパルスがオフ状態であると判定されてステップ１４６へ進んだ場合には、上記ステップ１２２で取得した駆動電流の総和が電流閾値ＴｈｒＩＳ以上か否かを判定する。Ｓ／Ｈパルスがオフ状態であるということは、全ての駆動パルスがオフ状態であるため、スリープ時と同じ電流閾値ＴｈｒＩＳを用いるものである。ＴｈｒＩＳより小さい場合には、異常なしと判断して、ステップ１２８へ戻る。一方、図１０に示すように、ＴｈｒＩＳ以上の場合には、ステップ１４８へ進んで、電源に異常ありと判定し、ステップ１４４で、電源をオフして、処理を終了する。
【００５１】
なお、スリープ時安全制御処理（図４）のステップ１１８、及びラン時安全制御処理（図７）のステップ１４４で電源をオフする処理をした場合には、再度電源を入れた場合でも、表示画面に警告メッセージを表示し、一定時間経過後に電源をオフするような構成とすることができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置によれば、モータ毎に駆動電流を検出して閾値と比較して異常を検出する場合と比べて、簡易な構成及び処理で異常個所を特定することができる。また、異常電流が検出された場合であって、過度の昇温の可能性がない場合には、消費電流を低下させて全機能の使用を継続できる状態とし、また、過度の昇温の可能性がある場合でも、異常個所を用いずに使用できる機能は使用を継続できる状態とするため、画像形成装置の使用が必要以上に制限されることを防止することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、負荷としてモータの場合を説明したが、クラッチやソレノイド等も上記モータの場合と同様に扱うことができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、Ｓ／Ｈ回路の蓄積された電荷を用いて消費電力量を算出する場合について説明したが、取得した駆動電流の総和の時系列データの対象期間を積分することにより消費電力量を算出してもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では、消費電力量が電力閾値以上の場合に、異常個所を判定する場合について説明したが、駆動電流の総和が電流閾値以上の場合に、駆動電流の超過したタイミングでオンとなっている駆動パルスによって駆動される負荷のいずれかが異常であると判定してから、消費電力量が電力閾値以上か否かを判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 画像形成装置
１２ 安全装置
１４ 制御部
１５ 電源
１６ スイッチ回路
１７ 抵抗
１８ Ｓ／Ｈ回路
１９ Ａ／Ｄ変換回路
７０ フィードモータ
７２ テイクアウェイモータ
７４ レジモータ
７６ メインモータ
７８ フューザモータ
８０ イグジットモータ
８２ デュプレクスモータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々入力された駆動信号に応じて、画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段と、
前記画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、生成した前記駆動信号を前記駆動手段に入力する入力手段と、
前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、
を含む安全装置。
【請求項２】
前記複数の駆動手段に入力する駆動信号を合成し、前記複数の負荷のいずれかが駆動状態であることを表すサンプルホールド信号を生成するサンプルホールド信号生成手段と、
前記サンプルホールド信号生成手段で生成されたサンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をホールドするサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路にホールドされた電流値と前記期間とに基づいて消費電力量を算出する算出手段と、
前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が予め定めた電力閾値より小さいときに、前記複数の負荷へ供給される電流値を下げるように制御し、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が前記電力閾値以上のときに、前記判定手段でいずれかに異常が発生していると判定された負荷への給電を停止するように制御する制御手段と、
を含む請求項１記載の安全装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の安全装置を備えた画像形成装置。
【請求項４】
コンピュータを、
画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、各々入力された駆動信号に応じて前記画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段に、生成した前記駆動信号を入力する入力手段と、
前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、
して機能させるための安全管理プログラム。
【請求項５】
コンピュータを、
画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、各々入力された駆動信号に応じて前記画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段に、生成した前記駆動信号を入力する入力手段と、
前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、
前記複数の駆動手段に入力する駆動信号を合成し、前記複数の負荷のいずれかが駆動状態であることを表すサンプルホールド信号を生成するサンプルホールド信号生成手段と、
前記サンプルホールド信号生成手段で生成されたサンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をホールドするサンプルホールド回路にホールドされた電流値と前記期間とに基づいて消費電力量を算出する算出手段と、
前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が予め定めた電力閾値より小さいときに、前記複数の負荷へ供給される電流値を下げるように制御し、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が前記電力閾値以上のときに、前記判定手段でいずれかに異常が発生していると判定された負荷への給電を停止するように制御する制御手段と、
して機能させるための安全制御プログラム。
【請求項１】
各々入力された駆動信号に応じて、画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段と、
前記画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、生成した前記駆動信号を前記駆動手段に入力する入力手段と、
前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、
を含む安全装置。
【請求項２】
前記複数の駆動手段に入力する駆動信号を合成し、前記複数の負荷のいずれかが駆動状態であることを表すサンプルホールド信号を生成するサンプルホールド信号生成手段と、
前記サンプルホールド信号生成手段で生成されたサンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をホールドするサンプルホールド回路と、
前記サンプルホールド回路にホールドされた電流値と前記期間とに基づいて消費電力量を算出する算出手段と、
前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が予め定めた電力閾値より小さいときに、前記複数の負荷へ供給される電流値を下げるように制御し、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が前記電力閾値以上のときに、前記判定手段でいずれかに異常が発生していると判定された負荷への給電を停止するように制御する制御手段と、
を含む請求項１記載の安全装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の安全装置を備えた画像形成装置。
【請求項４】
コンピュータを、
画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、各々入力された駆動信号に応じて前記画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段に、生成した前記駆動信号を入力する入力手段と、
前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、
して機能させるための安全管理プログラム。
【請求項５】
コンピュータを、
画像形成プロセスに応じた駆動信号を生成し、各々入力された駆動信号に応じて前記画像形成プロセスを実行する複数の負荷の各々を駆動する複数の駆動手段に、生成した前記駆動信号を入力する入力手段と、
前記複数の負荷の駆動電流の総和を検出する検出手段によって検出された前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングと、前記入力手段で生成された駆動信号のタイミングとを比較し、前記駆動電流の総和が予め定められた電流閾値を超過したタイミングでオンとなっている駆動信号に対応する駆動手段によって駆動されている負荷のいずれかに異常が発生していると判定する判定手段と、
前記複数の駆動手段に入力する駆動信号を合成し、前記複数の負荷のいずれかが駆動状態であることを表すサンプルホールド信号を生成するサンプルホールド信号生成手段と、
前記サンプルホールド信号生成手段で生成されたサンプルホールド信号がオンの期間の駆動電流の電流値をホールドするサンプルホールド回路にホールドされた電流値と前記期間とに基づいて消費電力量を算出する算出手段と、
前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が予め定めた電力閾値より小さいときに、前記複数の負荷へ供給される電流値を下げるように制御し、前記駆動電流の総和が前記電流閾値以上で、かつ、前記算出手段で算出された消費電力量が前記電力閾値以上のときに、前記判定手段でいずれかに異常が発生していると判定された負荷への給電を停止するように制御する制御手段と、
して機能させるための安全制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２１７６６３（Ｐ２０１０−２１７６６３Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６５８６９（Ｐ２００９−６５８６９）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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