(57)【要約】【課題】  リレー故障が導通故障に限定される場合には、リレー故障した際、故障していないリレーを駆動することで、電気機器を動作させることができる。しかし、リレーに開放故障が発生した場合、並列接続したリレーの接点間はショート状態であり、リレーをオフしても、接点をオフできなくなり、第二のリレーがあっても、電気機器が復旧しないという課題があった。【解決手段】  リレーに電流ヒューズが直列に接続され、その組み合わせが並列接続されている。リレー導通故障の場合には、非故障のリレーを駆動することで、電気機器を動作させることができる。リレーが開放故障の場合には、故障リレーと直列に入れている電流ヒューズを溶断した上で、非故障のリレーを駆動する。いかなる、リレー故障が発生しても、第二のリレーを駆動することで電気機器を動作させる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源（１２０）と負荷（３４０）の間にリレー（３０２、３１２）を配置し、
直流電源（１２０）とリレー（３０２、３１２）の間に遮断素子（３０１、３１１）を配置し、
前記リレー（３０２、３１２）と前記遮断素子（３０１、３１１）による直列の構成が複数以上並列接続され、
前記遮断素子（３０１、３１１）を溶断する溶断手段（３３２）を備え、
前記リレー（３０２、３１２）の駆動信号の論理と、前記リレー（３０２、３１２）の出力有無の検出結果でリレー（３０２、３１２）の故障有無を検知し、
前記リレー（３０２、３１２）の駆動信号が非駆動側で、前記リレー（３０２、３１２）の出力が有る時、リレーがオフしない開放故障と判断し、
前記リレー（３０２、３１２）がオフしない故障の時には、故障したリレーと直列に配置した遮断素子（３０１、３１１）を、前記溶断手段（３３２）で溶断させることを特徴とする電気機器（１００）。
【請求項２】
交流電源（２０１）と負荷（１０５）の間にリレー（５０２、５１２）を配置し、
交流電源（２０１）とリレー（５０２、５１２）の間に遮断素子（５０１、５１１）を配置し、
前記リレー（５０２、５１２）と前記遮断素子（５０１、５１１）による直列の構成が複数以上並列接続され、
前記遮断素子（５０１、５１１）を溶断する溶断手段（５４１）を備え、
前記リレー（５０２、５１２）の駆動信号の論理と、前記リレー（５０２、５１２）の出力有無の検出結果でリレー（５０２、５１２）の故障有無を検知し、
前記リレー（５０２、５１２）の駆動信号が非駆動側で、前記リレー（５０２、５１２）の出力が有る時、リレーがオフしない開放故障と判断し、
前記リレー（５０２、５１２）がオフできない故障の時には、故障したリレーと直列に配置した遮断素子（５０１、５１１）を、前記溶断手段（５４１）で溶断させることを特徴とする電気機器（１００）。
【請求項３】
ゼロクロス検知回路（２１０）を有し、ゼロクロス検出回路（２１０）の出力パルスの有無をもって前記リレー（５０２、５１２）の出力有りの検出をすることを特徴とする請求項２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記リレー（３０２、３１２、５０２、５１２）と直列に挿入した遮断素子（３０１、３１１、５０１、５１１）が電流ヒューズであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項５】
前記リレー（３０２、３１２、５０２、５１２）の出力がオンする時間、又はオフする時間を検知する手段を備え、前記リレー（３０２、３１２、５０２、５１２）がオンする時間、又はオフする時間が所定値以上の場合、リレーを故障と判断することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項６】
前記リレー（３０２、３１２、５０２、５１２）が独立した個別の駆動信号で制御され、前記リレー（３０２、３１２、５０２、５１２）の駆動履歴を記憶する記憶手段（３５１）を備え、
前記リレー（３０２、３１２、５０２、５１２）が故障していない場合、電気機器（１００）が動作する毎に、毎回、前記リレー（３０２、３１２、５０２、５１２）の駆動を入れ替えすることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項７】
前記リレー（３０２及び３１２、５０２及び５１２）の並列接続したリレー両者で故障が発生した場合、電気機器（１００）はエラーを報知し、動作を停止させることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の電気機器。
【請求項８】
前記リレー（３０２、３１２、５０２、５１２）のいずれかで故障が発生した場合、電気機器（１００）は表示部（１１８）に一部のリレーが故障している旨の警告を報知することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリレー及びリレー駆動回路を備えた電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
故障の多い部品のひとつにリレーがある。リレーの故障は、すなわち電気機器の故障であり、電気機器が画像形成装置であれば、印刷やコピー動作ができないといった状況となる。リレーの長寿命化を図ろうとして、仮にリレーを並列接続し、リレーの消費電流を分散させても、リレー耐久性の向上は期待できない。それは次の理由によるものである。
【０００３】
リレーの耐久性は、リレーをオンした際に流れる突入電流による影響が大きく影響する。リレーには接点バネのバネ圧や、励磁コイルのソレノイド力等様々な部分でバラツキが生じる。その為、同じ２個のリレーを並列接続、同時駆動しても、其々のリレーの接点がオンする時間には、僅かな時間差が生じる。最初に接点がオンしたリレーを通じ、リレー出力側に接続された容量負荷への突入電流が流れる。２個のリレーの起動時間が逆転しない限り、リレーのオン時間の速い片側のリレーばかりに突入電流が多く流れる状況となる。後にオンするリレーは、接点がオンする前にショート状態となり、突入電流は流れたとしても小さくなる。これが複数のリレーを並列接続し、同時に駆動したとしても、耐久性を向上できない理由である。
【０００４】
一方で、リレーを並列接続し、接点間に異物を挟み込んでしまう様な、リレーをオンできない故障が発生した後、故障の無い第二のリレーをオンすることで、電気機器を継続動作させる方法が提案されている（特許文献１参照）。図８は従来例のリレー駆動回路を示した。２個のリレーが並列接続され、２個のリレーが其々、別々の駆動信号で制御されている。この構成であれば、第一のリレーでオンできない故障が発生した以後も、第一のリレーを非駆動、第二のリレーを駆動とすることで、電気機器が継続動作できる様にしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２５０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
リレーを並列接続し、第一のリレーが故障した後、第二のリレーを駆動する従来例の構成では、次の様な課題がある。
【０００７】
本願課題を説明する前に、リレーの故障モードについて説明する。リレーには様々な故障があるが、接点がオンしなくなる導通故障と、接点がオフしなくなる開放故障の２種類に分けられる。この分類定義に基づき、以後故障は、導通故障、開放故障と表記するものとする。導通故障は、例えば、リレー接点に異物が付着し、接点同士で異物を挟み込んで起きる故障、リレー接点の板バネが何等かの理由で変形し接点同士が接触しなくなる故障、リレーのコイル断線により接点バネが動作しなくなる故障等がある。一方で開放故障には、リレー接点間が溶着し、接点同士が離れなくなる故障、リレー接点間は溶着していないものの、表面の荒れた接点同士が機械的に引っかかりを起した状態になる等の故障がある。
【０００８】
リレー故障が導通故障に限られる場合であれば、リレーが導通故障を起こした際、故障していないリレーを駆動することで、電気機器を継続動作させることができる。しかし、リレーに開放故障が発生してしまうと、リレーをオフできない状況になってしまう。単純なリレーの並列接続では、故障の無い第二のリレーがあっても回路を遮断できなくなってしまう。
【０００９】
すなわち、従来構成に於いては、複数のリレーを並列化しても、電気機器を復旧させることができるのは、限定的な導通故障のみという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係る電気機器は、
直流電源と負荷の間にリレーを配置し、
直流電源とリレーの間に遮断素子を配置し、
前記リレーと前記遮断素子による直列の構成が複数以上並列接続され、
前記遮断素子を溶断する溶断手段を備え、
前記リレーの駆動信号の論理と、前記リレーの出力有無の検出結果でリレーの故障有無を検知し、
前記リレーの駆動信号が非駆動側で、前記リレーの出力が有る時、リレーがオフしない開放故障と判断し、
前記リレーがオフしない故障の時には、故障したリレーと直列に配置した遮断素子を、前記溶断手段で溶断させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電気機器によれば、リレーにいかなる故障が発生しても、並列接続した非故障のリレーを駆動することで、電気機器を継続動作させることができる様にしたものである。特にリレーに開放故障が発生した場合には、開放故障したリレーを回路から切り離した後、第二のリレーを駆動することで、この場合にも電気機器を継続使用できる様になる。
更に、従来例は第二のリレーは第一のリレーに故障が発生するまで非駆動であるが、本願では不揮発メモリにリレーの駆動履歴を残し、画像形成装置の印刷動作の度に、第一のリレーと、第二のリレーの駆動を交互に入れ替える様にした。これにより印刷ジョブ毎に駆動するリレーが入れ替わる為、リレーの接点における熱ストレスを低減でき、リレー寿命を延ばすことができる、或いはリレーの接点定格を下げられる等のメリットも出る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願実施例の画像形成装置の断面図
【図２】本願実施例の画像形成装置の制御ブロック図
【図３】本願第一の実施例のＤＣリレー駆動回路
【図４】本願第二の実施例のＡＣリレー駆動回路
【図５】本願第一の実施例におけるリレー駆動のフローチャート
【図６】本願第一の実施例のタイミングチャート
【図７】本願第二の実施例のタイミングチャート
【図８】従来例のリレー駆動回路
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明の第一の実施形態を説明する。
【００１５】
図１は本願実施例の画像形成装置１００の断面図である。
【００１６】
画像形成装置１００は画像信号を受信すると、記録媒体である用紙１０８を給紙ユニット１０２、或いは給紙オプションユニット１１０から、給紙ローラ１０７で一枚ずつ分離給送し、搬送ローラ、レジストローラ等からなる搬送部で用紙１０８を搬送する。不図示のステッピングモーター又はブラシレスモーター、伝達ギヤにより搬送ローラ、レジストローラ等を駆動し、用紙１０８を搬送する。
【００１７】
画像形成装置１００内にある光学ユニット１０６により、画像信号に基づいたレーザ光を、プロセスカートリッジ１０３内にある感光ドラム１０４に照射する。感光ドラム１０４にはプロセスカートリッジ１０３に含まれる現像剤、すなわちトナーにより静電潜像が現像され、トナー像が転写される。転写ローラ１０９を含む転写部により形成されたトナー像は、用紙１０８に転写され、トナー像が転写された用紙１０８は定着装置１０５へと搬送される。その定着装置１０５は熱源として定着ヒータとそれを内包する耐熱性フィルム材、定着ヒータに対向配置された加圧ローラで構成される。定着装置１０５で、用紙１０８上のトナーは、加熱、加圧され、用紙１０８上に定着させるものである。トナーが定着され、搬送されてきた用紙１０８は、画像形成装置１００の搬送ローラを経由し、排紙トレイへと排紙されるものである。
【００１８】
１１０は給紙オプションユニットであり、画像形成装置１００の下部に、ユーザによって設置可能な構成になっている。画像形成装置１００の印刷用紙設定により、給紙口を画像形成装置１００の本体に組み込まれた給紙ユニット１０２と給紙オプションユニット１１０の給紙口を選択可能としている。１２０は画像形成装置１００を稼働するスイッチング電源であり、画像形成装置１００の背面外装の内側に配置され、ＡＣケーブル１１５が接続されている。１１６は画像形成装置１００における操作部である。操作部１１６には不図示の表示部と、操作ボタン等があり、画像形成装置１００におけるジャムや故障を表示したり、ユーザがプリント条件を設定することができるものである。
【００１９】
図２に、本願実施例の画像形成装置の制御ブロック図を示した。
【００２０】
２０１は商用電源である。スイッチング電源１２０が商用電源２０１に接続されている。スイッチング電源１２０は、商用電源２０１を入力源として接続し、ＤＣ電圧ＶＣＣ１を出力する電源であり、ＤＣ電圧ＶＣＣ１はＤＣリレー駆動回路１２１へと接続されている。ＤＣリレー駆動回路１２１から、画像形成装置１００の負荷群３４０が接続されている。画像形成装置１００の負荷群３４０には、ブラシレスモーター３６０、ステッピングモーター３６１、ソレノイド３６２、クラッチ３６３等があり、其々ドライバ３６４、３６５、３６６、３６７により、ＣＰＵ３５０からの信号で駆動される。前記の負荷群３４０のアクチュエータ類は、例えば用紙１０８の搬送や、不図示の両面搬送路のフラッパ切り替え、用紙１０８のピックアップ動作などを行うものである。
【００２１】
またＡＣリレー駆動回路１２２も商用電源２０１に接続されている。ＡＣリレー駆動回路１２２は、画像形成装置１００の定着装置１０５の安全回路である。ＡＣリレー駆動回路１２２の出力側には、ゼロクロス検出回路２１０、ヒータ駆動回路２２０、定着装置１０５が接続されている。定着装置１０５内には、不図示の定着ヒータ、定着ヒータの表面温度を検出する為の複数のサーミスタ、異常温度になった際に給電を遮断する温度ヒューズ等が内包されている。
【００２２】
３５０はＣＰＵであり、画像形成装置１００の印刷動作をする際、画像形成装置１００の負荷群３４０、ヒータ駆動回路２２０を制御する他に、ＤＣリレー駆動回路１２１、ＡＣリレー駆動回路１２２の制御も行っている。ＣＰＵ３５０からＤＣリレー駆動回路１２１へは、リレー駆動信号ＲＬＤ１、ＲＬＤ２、ＤＣリレー駆動回路１２１内にあるヒューズ３０１、３１１を溶断させる信号ＦＵＯＰＥＮ、リレー３０２、３１２の駆動完了を検知する信号ＶＳＥＮの各信号が接続される。同様に、ＣＰＵ３５０からＡＣリレー駆動回路１２２には、リレー駆動信号ＲＬＤ３、ＲＬＤ４、ＡＣリレー駆動回路１２２内にあるヒューズ５０１、５１１を溶断させる信号ＦＵＯＰＥＮ２が接続されてる。ゼロクロス検出回路２１０からは商用電源２０１のゼロクロスに同期したパルス信号であるゼロクロス信号ＺＥＲＯＸが接続される。ヒータ駆動回路２２０へはヒータ制御信号ＦＳＲＤ１、ＦＳＲＤ２が、定着装置１０５からはサーミスタ信号ＭＴＨ、ＳＴＨ１、ＳＴＨ２が、其々ＣＰＵ３５０へ接続されている。ＣＰＵ３５０は、不揮発メモリ３５１が接続され、ＤＣリレー駆動回路１２１、ＡＣリレー駆動回路１２２におけるリレーの駆動履歴、リレーの故障履歴の情報を記録しているものである。
【００２３】
図３に、本願第一の実施例のＤＣリレー駆動回路を示した。図３はＤＣ電源をリレーで遮断する回路になっており、図２の制御ブロック図における、ＤＣリレー駆動回路１２１部における構成を示している。
【００２４】
ＤＣリレー駆動回路１２１の基板は、図１のスイッチング電源１２０の脇の位置に配置されるか、スイッチング電源１２０内に組み込まれていてもよい。３０２、３１２はリレーであり、ＤＣ電圧ＶＣＣ１を遮断している。両者リレーは電流ヒューズ３０１、３１１が其々直列接続され、リレーと電流ヒューズの組み合わせが、並列接続される構成となっている。
【００２５】
リレー３０２、３１２の駆動コイルは其々、トランジスタ３０４、３１４のコレクタに接続され、個別に独立したリレー駆動信号ＲＬＤ１、ＲＬＤ２がＣＰＵ３５０により制御される。３０３、３１３はリレー３０２、３１２の駆動をオフした際、リレーのコイル端に逆起電圧が発生する為、その回生電流を吸収するダイオードである。リレー３０２、３１２の接点の入力側は電流ヒューズ３０１、３１１を経由しＤＣ電圧ＶＣＣ１に接続され、出力側はＤＣ電圧ＶＣＣ２へと接続される。リレー３０２、３１２の駆動コイルの片方の端はＤＣ電圧ＶＣＣ３へと接続され、他方がトランジスタ３０４、３１４のコレクタに接続されている。リレー３０２、３１２の出力側のＤＣ電圧ＶＣＣ２には抵抗３２１、３２２が直列に接続され、抵抗３２１、３２２の分圧中点がＶＳＥＮ信号とし、ＣＰＵ３５０へ出力される。
【００２６】
更に、リレー３０２、３１２の出力側のＤＣ電圧ＶＣＣ２には、抵抗３３１、３３３、トランジスタ３３２からなる、電流ヒューズ溶断回路が接続されている。電流ヒューズ溶断回路は、ＣＰＵ３５０からのＦＵＯＰＥＮ信号で制御される。ＦＵＯＰＥＮ信号は、リレー３０２又は３１２に開放故障が発生した際、故障リレーを回路から分離する為、電流ヒューズ３０１又は３１１を溶断させるための信号である。３５１は不揮発メモリで、リレー３０２、３１２の故障履歴や駆動履歴の情報がＣＰＵ３５０により記録、読み込みされる。ＤＣ電圧ＶＣＣ２には画像形成装置１００の負荷群３４０が接続されている。以上が第一の実施例のＤＣリレー駆動回路１２１とその周囲の構成となる。
【００２７】
続いて、第一の実施例の動作を説明する。
【００２８】
画像形成装置１００の不図示のメインスイッチがオンされると、スイッチング電源１２０が起動、ＤＣ電圧ＶＣＣ１、ＶＣＣ３が立ち上がる。ＤＣ電圧ＶＣＣ３は不図示のスイッチング電源により生成されるが、本願説明においては直接関係しない為、ＶＣＣ３の生成方法等に関しては、ここでは説明を割愛する。続いて画像形成装置１００が印刷ジョブを受信すると、画像形成装置１００の負荷群３４０を駆動する為、ＣＰＵ３５０はリレー駆動信号ＲＬＤ１をオン、リレー３０２を駆動し、ＤＣ電圧ＶＣＣ２を起動させる。この時、リレー駆動信号ＲＬＤ２はオフで、リレー３１２は非駆動のままである。ＣＰＵ３５０はＶＳＥＮ信号の論理変化によりＤＣ電圧ＶＣＣ２の起動、すなわちリレー３０２のオンを検知することができ、以後、画像形成装置１００は印刷動作を開始する。
【００２９】
画像形成装置１００が、印刷ジョブが終了すると、ＣＰＵ３５０は、リレー３０２の駆動履歴を不揮発メモリ３５１へと記録する。画像形成装置１００が次の印刷ジョブを受信すると、ＣＰＵ３５０は、不揮発メモリ３５１の記録データより、前回の印刷ジョブで駆動したリレーの駆動情報を読み込む。続いて、前回の印刷ジョブで駆動していない方のリレー３１２を駆動する為、リレー駆動信号ＲＬＤ２をオンする。この様な制御とすることにより、駆動するリレーが印刷ジョブ毎に入れ替わる。一回の印刷ジョブでリレーの温度上昇が飽和しないことが多い。しかし、連続したジョブの場合に、同じリレーを駆動し続けると、駆動したリレーの温度が上昇してしまう。この様なケースは、印刷ジョブ毎に駆動するリレーを入れ替えることで、リレーの温度上昇を抑えられる。リレー接点の温度抑制は、リレー耐久性の改善にも寄与できる。独立したリレー駆動信号ＲＬＤ１、ＲＬＤ２、及び不揮発メモリに書き込まれた情報により、リレーに故障が無い間は、この様に印刷ジョブ毎にリレー３０２、３１２を交互にオンさせることができる。リレー３０２、３１２は同時に両方をオンすることは無い。
【００３０】
尚、不揮発メモリ３５１は書込み回数に制限がある為、次の様な処理にしてもよい。印刷ジョブが終了した際、毎回、不揮発メモリ３５１への書込みは行わず、ＣＰＵ３５０内の不図示のＲＡＭメモリに記憶する形とする。メインＳＷをオフされ、画像形成装置がシャットダウンシーケンスに入った時にのみ、最終ジョブで駆動されたリレーの駆動履歴と、リレーの故障履歴を不揮発メモリ３５１に記録するものである。ＣＰＵ３５０がオフされないうちはＲＡＭメモリの情報を元に、次に駆動するリレーを決定する。以上構成で、不揮発メモリ３５１への書き込み回数を減らすことも可能である。
【００３１】
次に表１を元に、リレー３０２の故障検知と、故障の種類の検出方法について説明する。表１は本願第一の実施例のリレー故障検知の論理表を示している。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
リレー３１２も同じであるため、リレー３０２で説明するものとする。本願構成では、リレー３０２の駆動信号の論理と、ＶＳＥＮ信号の論理の関係で、リレー３０２の故障有無と、リレーの故障種類を判断している。リレー３０２に故障が無い場合、リレー３０２を駆動すると、リレー駆動信号ＲＬＤ１信号がＨで、ＶＳＥＮ信号もＨとなる。一方、リレーを非駆動にすると、リレー駆動信号ＲＬＤ１信号がＬで、ＶＳＥＮ信号もＬとなる。
【００３４】
リレー３０２に導通故障、すなわち、リレーを駆動してもリレー接点がオンしない故障が発生した場合、ＤＣ電圧ＶＣＣ２は起動しなくなる。リレー駆動信号ＲＬＤ１がＨで、ＶＳＥＮ信号がＬである時、ＣＰＵ３５０はリレー３０２の導通故障を検知できる。一方で、リレー３０２に開放故障、すなわち、リレーを非駆動にしてもリレー接点が常時オンになる故障が発生した場合、リレー駆動信号ＲＬＤ１がＬであっても、ＶＳＥＮ信号がＨになり、ＣＰＵ３５０はリレー３０２の開放故障を検知できる。この様にＣＰＵ３５０は、リレー３０２の故障の有無だけでなく、その故障内容まで把握できる様になる。
【００３５】
再び、図３に戻りリレー故障を検知した際の動作を、説明する。
【００３６】
リレー３０２に導通故障があることを検知した場合、もう一方の非故障のリレーを動作させるため、ＣＰＵ３５０はリレー駆動信号ＲＬＤ１をオフ、リレー駆動信号ＲＬＤ２をオンとする。故障のリレー３０２を非駆動で、故障の無いリレー３１２を駆動することで、装置動作を再スタートさせることができる。ＣＰＵ３５０は不揮発メモリ３５１に、リレー３０２の故障履歴を書き込む。不揮発メモリ３５１に故障履歴が残ったリレーは以後駆動しない。
【００３７】
一方、リレーに開放故障があることを検知した場合、非故障のリレーの接点間も短絡状態になっているため、故障のリレーを回路から切り離す必要が生じる。その際の動作を説明する。リレーの開放故障をＣＰＵ３５０が検出すると、リレー駆動信号ＲＬＤ１、ＲＬＤ２ともオフのまま、ＣＰＵ３５０はＦＵＯＰＥＮ信号をＨとする。この時点では、ＣＰＵ３５０はリレー３０２、３１２のどちらに開放故障があるかを判断できない。ＦＵＯＰＥＮ信号がＨになると、トランジスタ３３２がオンし、ＤＣ電圧ＶＣＣ１から、開放故障したリレー、ここではリレー３０２とする、電流ヒューズ３０１、抵抗３３１、トランジスタ３３２を介して大きな電流が流れる。この電流は電流ヒューズ３０１が充分溶断できる電流に設定されており、電流ヒューズ３０１は瞬時に溶断する。電流ヒューズ３０１が溶断した後で、ＶＳＥＮ信号はＨからＬに変化するため、ＣＰＵ３５０が開放故障を起こしたリレー３０２が回路から外れたことを検出できる。
【００３８】
この後、ＣＰＵ３５０はリレー駆動信号ＲＬＤ１、ＲＬＤ２を交互にオンし、ＤＣ電圧ＶＣＣ２の起動をＶＳＥＮ信号の論理で確認すれば、開放故障がどちらのリレーで発生していたかを確認できる。最後に、ＣＰＵ３５０は不揮発メモリ３５１に、リレーの故障履歴を書き込む。
【００３９】
この様にして、開放故障したリレーを検出した場合、開放故障したリレーに直列に入れた電流ヒューズを、ＣＰＵ３５０からの電流ヒューズの溶断信号ＦＵＯＰＥＮによって溶断することで、故障したリレーを回路から外す処理が可能である。
【００４０】
以上の様に、リレーに導通故障があっても、或いは開放故障があっても、第二のリレーを駆動することで、画像形成装置１００を連続動作させることが出来る様になる。尚、リレー３０２、３１２は印刷ジョブの度に、駆動を入れ替えしていたが、１台目のリレーが故障した後は、これができなくなる為、非故障のリレーのみを駆動することになる。以上がＤＣリレー駆動回路１２１の動作説明である。本願実施例はリレーが２個の構成を示したが、リレー数を３個や４個と更に助長化させることも可能である。この場合、リレーとリレー駆動回路によるコストアップは避けられないが、助長リレーの個数増に伴い、画像形成装置１００の信頼性は更に向上できる。
【００４１】
図５は本願第一の実施例におけるリレー駆動のフローチャートを示す。
【００４２】
図５を元に、本願第一の実施例を説明する。
【００４３】
画像形成装置１００が印刷ジョブを受信すると、リレー駆動シーケンスをスタートさせる（Ｓ４０１）。
【００４４】
ＣＰＵ３５０が不揮発メモリ３５１にアクセスし、リレー３０２、３１２の故障履歴を確認する（Ｓ４０２）。リレー３０２、３１２の両方に故障履歴がある場合（Ｓ４０３−Ｙｅｓ、フローチャート（Ｉ）部）、画像形成装置１００は印刷動作ができない。画像形成装置１００の操作部１１６に画像形成装置１００が故障である旨を表示し、リレー駆動シーケンスは終了する（Ｓ４３６）。（Ｓ４０３）で、リレーに故障が無い、或いは片方のリレーのみ故障である場合（Ｓ４０３−Ｎｏ）には、リレーに故障が無いのか、片方のリレーのみ故障であるのかで処理が分かれる（Ｓ４０４）。リレー３０２、３１２とも非故障である場合（Ｓ４０４−Ｎｏ）、ＣＰＵ３５０は不揮発メモリ３５１にアクセスし、前回の印刷ジョブでリレー３０２、３１２のどちらを駆動したかの履歴を確認し、次に駆動するリレーを決定する（Ｓ４０５）。本願実施例においては、画像形成装置１００が印刷ジョブを受信するたび、駆動するリレーを入れ替える為、次に駆動するリレーは、前回駆動していないリレーという風に決定する。
【００４５】
続いて駆動対象のリレーに開放故障があるかを確認する（Ｓ４０６）。リレーが非駆動状態で、ＤＣ電圧ＶＣＣ２が起動、すなわちＶＳＥＮ信号がＨになっていると、リレーに開放故障があると検出する。ＶＳＥＮ信号がＬであればリレー３０２、３１２の両者に開放故障が無く、ＶＳＥＮ信号がＨであればリレー３０２、３１２のいずれかで開放故障が起きていることを検出する。（Ｓ４０６）で開放故障が無いことが分かると（Ｓ４０６−０）、駆動対象のリレーをオン（Ｓ４０７）、１００ｍＳのウエイト時間を待って（Ｓ４０８）、駆動したリレーの導通故障検知を行う（Ｓ４０９）。１００ｍＳのウエイトを入れている理由は、リレーの駆動時間によるものである。リレーは励磁コイルを駆動してから接点がオンするまでに、リレー駆動時間が存在する。これは例えば２０ｍＳ程度の時間であり、この時間より長い、例えば１００ｍＳがウエイト時間に設定されている。ウエイト時間の設定が短か過ぎると、リレーが駆動している途中で、接点オフと誤判定してしまう為、リレー駆動時間のバラツキを考慮し充分余裕を持った時間にする必要がある。
【００４６】
（Ｓ４０９）で行うリレーの故障検知は、ＶＳＥＮ端子のレベル確認になる。リレー３０２、３１２が正常に駆動していれば、ＤＣ電圧ＶＣＣ２は起動しており、ＶＳＥＮ信号は、ＤＣ電圧ＶＣＣ２を抵抗３２１、３２２で分圧したアナログ電圧（Ｈレベル）が出力されることになる。リレー３０２、３１２がオンできない故障時は、ＶＳＥＮ信号がＬレベルとなる。（Ｓ４０９）でリレー故障が無いと判断されれば（Ｓ４０９−０）、ＣＰＵ３５０はリレーの駆動履歴を不揮発メモリに記載し（Ｓ４１０）、リレー駆動シーケンスは終了する（Ｓ４１１）。
【００４７】
（Ｓ４０６）でリレーの開放故障が検出されれば（Ｓ４０６−１）、電流ヒューズの溶断処理を行う（Ｓ４２１）。電流ヒューズの溶断処理は、ＣＰＵ３５０がＦＵＯＰＥＮ信号を、期間Ｔ３の間Ｈとする。この為、ＦＵＯＰＥＮ信号は、Ｌ→Ｈ（期間Ｔ３）→Ｌと推移する。ＦＵＯＰＥＮ信号がＨになった直後に、トランジスタ３３２がオンし、ＤＣ電圧ＶＣＣ１から、電流ヒューズ３０１或いは３１１、リレー３０２、或いは３１２、抵抗３３１を経由し電流Ｉが流れる。リレーのオン抵抗や、トランジスタ３３２のコレクタ・エミッタ間電圧を無視すれば、電流Ｉは概ね、Ｉ＝ＶＣＣ１／Ｒとなる。尚、Ｒは３３１の抵抗値を示す。この電流Ｉは、電流ヒューズ３０１、３１１の溶断電流より充分大きな電流にしてある。ＦＵＯＰＥＮ信号をＨにした直後、電流ヒューズ３０１、或いは３０２が瞬時に溶断し、開放故障したリレー３０２、又は３１２をＤＣ電圧ＶＣＣ１から切り離すことができるものである。
【００４８】
リレー３０２、３１２は並列接続の為、リレーが例えば接点溶着等により、いずれかのリレーで開放故障が発生した場合、リレー３０２、３１２のどちらで故障が発生しているか直ぐには分からない。その為、切り分けが必要になる（Ｓ４２３）。リレー３０２、３１２を片側ずつ期間Ｔ４だけオンして、ＶＳＥＮ信号がＨになるか、Ｌのままかで判断することが可能である。期間Ｔ４はリレーの起動時間ｔに充分マージンをみた時間とする。
【００４９】
（Ｓ４０９）でリレーの導通故障が検出されていれば（Ｓ４０９−１）、駆動しているリレーをオフする（Ｓ４２２）。（Ｓ４２２）でリレーをオフした後、或いは（Ｓ４２３）で開放故障したリレーの特定後は、第２のリレーを駆動する（Ｓ４２４）。１００ｍＳのウエイトを待って（Ｓ４２５）、第２のリレーの導通故障の有無を確認する（Ｓ４２６）。非故障（Ｓ４２６−０）の場合には、不揮発メモリ３５１に、リレーの故障履歴を書き込み（Ｓ４２７）、リレーの駆動履歴の書き込み（Ｓ４１０）を行った後、リレー駆動シーケンスは終了する（Ｓ４１１）。（Ｓ４２６）で、リレーの導通故障が検出された場合（Ｓ４２６−１）、第２のリレーをオフ（Ｓ４３２）し、不揮発メモリ３５１に新たに故障したリレーの履歴を書込む（Ｓ４３５）。画像形成装置１００は印刷動作ができないため、画像形成装置１００の操作部１１６に画像形成装置１００が故障である旨を表示し、リレー駆動シーケンスは終了する（Ｓ４３６）。
【００５０】
（Ｓ４０４）で片側のリレーに故障がある場合（Ｓ４０４−Ｙｅｓ）、故障履歴の無いリレーをオンする前に、リレーの開放故障の検知を行う（Ｓ４４０）。開放故障の検知の方法は（Ｓ４０６）と同じであり、説明は割愛する。（Ｓ４４０）で開放故障が無い場合（Ｓ４４０−０）、駆動対象のリレー、すなわち故障履歴の無いリレーをオンし（Ｓ４４１）、１００ｍＳのウエイトを待って（Ｓ４４２）、リレーの導通故障検知を行う（Ｓ４４３）。リレーに導通故障が無い場合（Ｓ４４３−Ｎｏ）、不揮発メモリにリレー駆動履歴を書込み（Ｓ４１０）、リレー駆動シーケンスは終了する（Ｓ４１１）。
【００５１】
（Ｓ４４０）でリレーの開放故障が検出されれば（Ｓ４４０−１）、電流ヒューズの溶断処理を行う（Ｓ４５１）。ここの詳細な動作は（Ｓ４２１）と同じである為、説明は割愛する。開放故障したリレーの特定（Ｓ４５３）も（Ｓ４２３）と同じである為、ここでも説明は割愛する。（Ｓ４４３）でリレーに導通故障が新たに検出された場合（Ｓ４４３−Ｙｅｓ）、駆動していたリレーをオフ（Ｓ４５２）する。（Ｓ４５３）で開放故障したリレーの特定、、或いは（Ｓ４５２）で駆動していたリレーをオフした後は、不揮発メモリに新たに故障したリレーの履歴を書込む（Ｓ４３５）。画像形成装置１００は印刷動作ができないため、画像形成装置１００の操作部１１６に画像形成装置１００が故障である旨を表示し、リレー駆動シーケンスは終了する（Ｓ４３６）。
【００５２】
（Ｓ４０９−０）、（Ｓ４２６−０）、（Ｓ４４３−０）のリレーの導通故障検知の判定について補足する。前記３箇所の導通故障検知は、いずれもリレーを駆動（Ｓ４０７）、（Ｓ４２４）、（Ｓ４４１）し、１００ｍＳのウエイト時間（Ｓ４０８）、（Ｓ４２５）、（Ｓ４４２）を待って故障判定している。例えば、リレーを駆動してから正常品であれば２０ｍＳで接点オンするリレーで、バラツキが＋側に１０ｍＳほどあれば、正常品のリレーオンの最大時間は３０ｍＳであり、１００ｍＳのウエイト時間後にはリレー接点は確実にオンしている。一方で、例えばリレーの接点のバネ変形の様な故障が起きると、リレーの駆動時間は長くなり、１００ｍＳのウエイト時間内に起動が完了しなくなる。この様に起動時間が長いと判定された場合も導通故障と判断される。ウエイト時間の設定は、リレーの型式による為、調整が必要である。
【００５３】
図６は本願第一の実施例における、リレー駆動のタイミングチャートを示す。いずれもリレー３０２を駆動した際のタイミングチャートを示す。図６（ａ）はリレー３０２が正常な時、図６（ｂ）はリレー３０２に導通故障が発生し、リレー３１２が正常である時、図６（ｃ）はリレー３０２に開放故障が発生し、リレー３１２が正常である時の３つの状態でのタイミングチャートを示した。
【００５４】
図６（ａ）より説明をする。
【００５５】
画像形成装置１００は不図示のメインＳＷをオンすると、スイッチング電源１２０が起動し、ＤＣ電圧ＶＣＣ１、ＶＣＣ３が起動する。続いて、ＣＰＵ３５０はリレー駆動信号ＲＬＤ１をオンする。リレー駆動信号の論理はＬ→Ｈとなる。リレー駆動信号ＲＬＤ１がオンすると、リレー３０２のコイルを励磁し、時間ｔが経過した後、リレー３０２の接点がオンし、ＤＣ電圧ＶＣＣ２が起動する。時間ｔは、リレーのコイルの励磁時間、電磁石の動作時間、接点バネが動作する時間等からなるリレー駆動時間である。ｔは例えば２０ｍＳといった時間になる。ＤＣ電圧ＶＣＣ２が起動すると、抵抗３２１、３２２で分圧されたＶＳＥＮ信号がほぼ同時に起動し、ＶＳＥＮ信号はＣＰＵ３５０のポートに入力される。ＣＰＵ３５０は時間ｔが時間Ｔより短い場合、リレー３０２が正常起動したと判断する。Ｔ＞ｔの関係が必要になる。これを満たさない場合はリレー故障と判断する。これには、例えばリレー接点バネが故障し、動作時間が伸びる不良が含まれる。
【００５６】
続いて、画像形成装置１００が印刷動作を終了すると、リレー駆動信号ＲＬＤ１をオフし、ＤＣ電圧ＶＣＣ２を停止する。リレー駆動信号ＲＬＤ１をオフしてから、ＤＣ電圧ＶＣＣ２がオフするまで、期間ｔ２が経過する。ＤＣ電圧ＶＣＣ２が停止すると、抵抗３２１、３２２で分圧されたＶＳＥＮ信号がＬとなり、ＣＰＵ３５０は期間ｔ２が期間Ｔ２より短い場合、リレー３０２が正常に開放したと判断する。Ｔ２＞ｔ２の関係が必要になる。これを満たさない場合はリレー故障と判断する。これには、例えばリレー接点が溶着し始め、接点が離れにくくなる不良が含まれる。
【００５７】
図６（ｂ）を説明する。図６（ｂ）は、リレー３０２に導通故障が発生したタイミングチャートを示している。
【００５８】
ＣＰＵ３５０がリレー駆動信号ＲＬＤ１をオンするところまでは図６（ａ）と同じである。ここではリレー３０２が導通故障を起こしている為、リレー３０２はコイルに励磁がかかっても、接点がオンしない。よって、ＤＣ電圧ＶＣＣ２が起動せず、ＤＣ電圧ＶＣＣ２及びＶＳＥＮ信号はＬのままである。ＣＰＵ３５０は、期間Ｔだけ待って、ＶＳＥＮ信号がＬのままである場合、リレー３０２が導通故障を引き起こしていると判断し、リレー駆動信号ＲＬＤ１をオフする。続いて、ＣＰＵ３５０は第２のリレー３１２をオンする為、リレー駆動信号ＲＬＤ２をオンし、期間Ｔ後に、ＶＳＥＮ信号がＨになるのを確認することでリレーの起動確認は終了する。リレーの停止シーケンスは図６（ａ）と同様である為、ここでは省略している。
【００５９】
図６（ｃ）を説明する。図６（ｃ）は、リレー３０２に開放故障が発生したタイミングチャートを想定している。
【００６０】
ＤＣ電圧ＶＣＣ１、ＶＣＣ２が起動した後、通常シーケンスでは、この後に、リレー駆動信号ＲＬＤ１をオンするシーケンスになる。しかし、リレー３０２に開放故障が発生している為、リレー３０２が非駆動状態であっても、リレー３０２の接点はオンの状態であり、ＤＣ電圧ＶＣＣ１、ＶＣＣ３が起動した後、ＤＣ電圧ＶＣＣ２とＶＳＥＮ信号がすぐに起動してしまう。リレー駆動信号ＲＬＤ１をオンする前に、ＶＳＥＮ信号がＨ状態であることを検出すると、ＣＰＵ３５０は、リレー３０２か３１２のいずれかで開放故障が発生していることを認識できる。
【００６１】
リレー３０２かリレー３１２のいずれかが開放故障であることを検知すると、ＤＣ電圧ＶＣＣ２は遮断状態にできなくなる為、画像形成装置１００を動作し続けるには、開放故障状態となったリレーを、回路から切り離す必要が生じる。この為、ＣＰＵ３５０は、期間Ｔ３の間、ＦＵＯＰＥＮ信号をＬからＨとする。直後、トランジスタ３３２がオンして、電流ヒューズ３０１には概ね、ＶＣＣ２／Ｒの電流が流れる。ここでＲは抵抗３３１の抵抗値である。この電流は、電流ヒューズ３０１の溶断電流より充分大きく設定されているので、前記の電流が流れた後、電流ヒューズ３０１が瞬時に溶断する。期間Ｔ３は、電流ヒューズ３０１の溶断時間に余裕をもった時間に設定されている。
【００６２】
電流ヒューズの溶断処理を行った場合、どちらのリレー３０２、３１２で開放故障が発生し、どちらの電流ヒューズを溶断したかを確認する為、リレー駆動信号ＲＬＤ１を期間Ｔ４、リレー駆動信号ＲＬＤ２を期間Ｔ４だけ順次オンする。両者の信号は重ならない必要がある。期間Ｔ４はリレー駆動時間ｔより充分長い時間に設定する。リレー駆動信号ＲＬＤ１、ＲＬＤ２を交互にオンし、ＶＳＥＮ信号を確認することにより、開放故障のリレーを特定することができる。図６（ｃ）では、リレー駆動信号ＲＬＤ１信号をＨにした際、ＶＳＥＮ信号はＨになっていない。一方で、リレー駆動信号ＲＬＤ２信号をＨにした際、ＶＳＥＮ信号はＨになっている。これにより、リレー３０２が開放故障を起こし、直列に入れていた電流ヒューズ３０１が溶断されたと判断できる。
【００６３】
続いて、非故障のリレー３１２を駆動する為、リレー駆動信号ＲＬＤ２をＨとし、起動から期間Ｔ後にＶＳＥＮ信号がＨになることを確認できれば、リレーの起動確認は終了する。リレーの停止シーケンスは図６（ａ）と同様である為、ここでは省略する。
【００６４】
本願第一の実施例では、第一のリレーと第二のリレーを並列接続し、其々別のリレー駆動信号ＲＬＤ１、ＲＬＤ２信号で駆動する形とした。こうすることで、独立してリレーをオンできる様になり、故障リレーの特定ができる様になる。更に、画像形成装置１００の動作に応じ、印刷ジョブ毎に交互にリレーを駆動できることが可能となり、リレーの温度上昇を抑え、リレーの長寿命化を図れるメリットも出せるものである。
【００６５】
一方で、リレー駆動信号ＲＬＤ１の１本の信号で並列接続したリレー両者を駆動することも可能できる。リレー駆動用のトランジスタ３０４でリレー３０２、３１２の両者を駆動する形になる為、トランジスタ３０４の定格電流は少し大きくする必要が生じる。この構成は、導通故障の検知、故障リレーの特定はできなくなるものの、画像形成装置１００を継続動作させること自体は可能であり、またリレー駆動信号の本数削減ができる。片側のリレーが導通故障の場合、もう片側の非故障のリレーも一緒に駆動されるため、リレー故障は検知できないもののリレー駆動回路はオンできる。一方、片側のリレーが開放故障になった時、リレー故障はＶＳＥＮ信号を確認することで開放故障の有無は検出できる。この後、リレー駆動信号オフで、電流ヒューズ溶断信号ＦＵＯＰＥＮ信号をＨとすれば、開放故障したリレーのヒューズは溶断できる。次にリレー駆動信号ＲＬＤ１をオンすれば、開放故障したリレーは回路から外れ、非故障のリレーのみがオンして、画像形成装置１００は継続動作できる。この様に故障リレーの特定が必要無ければ、リレー駆動信号を１本化構成とすることもできる。
【００６６】
以上説明した構成とすることで、リレー故障が発生した際、リレー故障が導通故障なのか、開放故障なのかを判断できる様した。更に、リレーが並列接続の構成で、各リレーに溶断素子が直列に入る構成とした。第一のリレーが導通故障であれば、第二のリレーを駆動することで画像形成装置１００は継続動作ができる。第一のリレーが開放故障であれば、第一のリレーと直列に入れたヒューズを溶断することで故障リレーの接続を外した上で、第二のリレーを駆動し画像形成装置１００を継続動作できる様にしたものである。
【実施例２】
【００６７】
図４に、本願実施例の第二のＡＣリレー駆動回路を示した。図４はＡＣ電源をリレーで遮断する回路になっており、図２の制御ブロック図における、ＡＣリレー駆動回路１２２部における構成を示している。
【００６８】
本願第一の実施例では、ＤＣリレー駆動回路１２１が遮断する対象は、ＤＣ電源であったのに対し、本願第二の実施例では遮断する対象がＡＣ電源になっている点で第一の実施例と異なるものである。しかし、大部分は同様の構成になっており、共通の部分は説明を割愛するものとする。画像形成装置１００のＤＣ電源は、例えばブラシレスモーターやソレノイドなどの負荷群が接続される電源などである一方、ＡＣ電源の場合は、例えばヒータ駆動回路が接続される電源になる。
【００６９】
第二の実施例においても第一の実施例同様で、リレー５０２、５１２と電流ヒューズ５０１、５１１が直列接続され、その組み合わせが並列する形に構成されている。リレー５０２、５１２の出力側にはゼロクロス検出回路２１０、ヒータ駆動回路２２０、定着装置１０５が配置されている。また、電流ヒューズ５０１、５１１を溶断する為の回路が接続されている点も第一の実施例同様である。本願第二の実施例では、ヒューズの溶断回路は、ＮｃｈのＦＥＴ５４１、ダイオード５３５、抵抗５３１、５３３、５３８、コンデンサ５３７、ツエナーダイオード５３６、フォトカプラ５３９からなり、ＣＰＵ３５０からのＦＵＯＰＥＮ２信号で制御される。第二の実施例では、リレーの遮断対象がＡＣ電源であることから、１次２次絶縁用にフォトカプラ５３９がある。コンデンサ５３７、抵抗５３８は、ＦＥＴ５４１をオフした時のゲートのノイズ対策部品である。ダイオード５０３、５１３、トランジスタ５１３、５１４は第一の実施例と同一構成であり、説明を割愛するものとする。
【００７０】
ゼロクロス検出回路２１０は、主には画像形成装置１００が不図示のヒータを位相制御する際のタイミング検出に使用するため、５０Ｈｚ／６０Ｈｚの商用電源２０１からゼロクロス信号ＺＥＲＯＸを生成している。ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸは、本願実施例においては、リレー５０２、５１２の故障検知用の信号としても使用される。ゼロクロス検出回路２１０は、リレー５０２、５１２のいずれかがオンしている間、商用電源２０１の周波数に応じたパルス信号を出力する。リレーを駆動した際にリレー接点がオンしないリレー故障が発生した場合には、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスは出力されず、リレーが導通故障であると判断できる。リレーをオフした際、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスはオフするべきところ、オンを維持している場合には、リレーが開放故障であると判断できる。実施例１ではリレー接点の導通確認の為、ＶＳＥＮ信号を使用している。一方で実施例２では、ＶＳＥＮ信号でなくゼロクロス検出回路２１０のパルス信号であるゼロクロス信号ＺＥＲＯＸを使用している。
【００７１】
リレー５０２、５１２に開放故障があった際、ＦＵＯＰＥＮ２信号により、ＮｃｈＦＥＴの５４１をオンし、ＡＣ電源を抵抗５３１、ダイオード５３５を経由し電流Ｉ２を流すことで、電流ヒューズ５０１、或いは５１１を溶断する。電流Ｉ２は商用電源２０１の電圧をＶａｃ、抵抗５３１の抵抗値をＲ２とすると、Ｉ２＝Ｖａｃ／Ｒ２となる。このＩ２は電流ヒューズ５０１を瞬時に溶断させる電流値に設定されている。この方法は第一の実施例とほぼ同様である。この様に、第二の実施例、すなわちＡＣ遮断回路においてもリレーの故障を検知、リレーに直列にいれたヒューズの溶断処理をすることができるものである。
【００７２】
次に表２を元にリレー５０２の故障検知と、故障の種類の検出方法について説明する。表２は本願第二の実施例のリレー５０２におけるリレー故障検知の論理表を示している。
【００７３】
【表２】
2020187875.tif 000004
【００７４】
リレー５１２も同じである為、リレー５０２で説明するものとする。本願第二の実施例の構成では、リレー５０２の駆動信号ＲＬＤ３の論理と、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスの有無の関係で、リレー５０２の故障有無と、故障の種類を判断している。リレー５０２に故障が無い場合、リレー５０２を駆動すると、ＲＬＤ３がＨで、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸはパルス有りとなる。一方、リレー５０２を非駆動とすると、ＲＬＤ３がＬで、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸはパルスがオフしてＬなる。
【００７５】
リレー５０２に導通故障、すなわち、リレーを駆動してもリレー接点がオンしない故障が発生した場合、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸはパルスがオフしてＬになる。リレー駆動信号ＲＬＤ３がＨで、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスがオフしてＬである時、ＣＰＵ３５０はリレー５０２の導通故障を検知できる。一方で、リレー５０２に開放故障があると、リレー駆動信号ＲＬＤ３がＬでも、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸがパルス有りになり、ＣＰＵ３５０はリレー５０２の開放故障を検知できる。この様にＣＰＵ３５０は、リレー５０２の故障の有無だけでなく、その故障内容までも把握できる様になる。
【００７６】
図７は本願第二の実施例のタイミングチャートを示す。図７（ａ）はリレー５０２が正常な時、図７（ｂ）はリレー５０２に導通故障が発生し、リレー５１２が正常である時、図７（ｃ）はリレー５０２に開放故障が発生し、リレー５１２が正常である時の３つの状態でのタイミングチャートを示している。
【００７７】
本願第一の実施例においては、ＤＣ電源をリレーで遮断し、リレーの故障検知を、リレー出力のＤＣ電圧ＶＣＣ２に配置した抵抗３２１、３２２の分圧電圧よりＶＳＥＮ信号を生成し、このレベルでリレー接点の状態を判断していた。本願第二の実施例においては、ＡＣ電源をリレーで遮断し、リレーの故障検知をゼロクロス検出回路２１０におけるゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスの有無で判断しているところが、第一の実施例と異なるものである。
【００７８】
図７（ａ）より説明をする。
【００７９】
画像形成装置１００が印刷ジョブを受信すると、ＤＣ電圧ＶＣＣ３が起動し、続いて、ＣＰＵ３５０がリレー駆動信号ＲＬＤ３をオンする。リレー駆動信号ＲＬＤ３の論理はＬ→Ｈとなる。リレー駆動信号ＲＬＤ３がオンすると、リレー５０２のコイルを励磁し、期間ｔが経過した後、リレー５０２の接点がオン、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸがオンし、パルス信号が現れる。期間ｔは、第一の実施例で説明した様に、例えば２０ｍＳといった時間になる。ＣＰＵ３５０がゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスを受信すると、リレー５０２が正常起動したことを確認できる。尚、商用ＡＣ電源がマイナス電位の時に、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸはＬ、商用ＡＣ電源がプラス電位の時、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸはＨの論理としている。画像形成装置１００が印刷動作を終え、リレー駆動信号ＲＬＤ３をオフすると、リレー５０２のコイルの励磁をオフし、期間ｔ２が経過した後、リレー５０２の接点がオフし、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸはオフしてＬとなる。
【００８０】
図７（ｂ）を説明する。図７（ｂ）は、リレー５０２に導通故障が発生したタイミングチャートを示している。
【００８１】
ＣＰＵ３５０がリレー駆動信号ＲＬＤ３をオンするところまでは図７（ａ）と同じである。ここではリレー５０２が導通故障を起こしている為、リレー５０２は励磁がかかっても、リレーの接点はオンしない。よって、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスはオンせずＬのままである。ＣＰＵ３５０は、期間Ｔだけ待って、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸがＬのままである場合、リレー５０２が導通故障を起こしていると判断する。ここで、期間Ｔはリレー故障を判断する時間であり、Ｔ＞ｔの関係になる。リレー５０２に導通故障が有ることを検出した場合、ＣＰＵ３５０はリレー駆動信号ＲＬＤ３をオフした後、リレー駆動信号ＲＬＤ４をオンする。故障の無いリレー５１２をオン、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスの出力を確認することでリレーの起動確認は終了する。リレーの停止シーケンスは図７（ａ）と同様である為、ここでは省略している。
【００８２】
図７（ｃ）を説明する。図７（ｃ）は、リレー５０２に開放故障が発生したタイミングチャートを想定している。
【００８３】
ＤＣ電圧ＶＣＣ３が起動した後、通常シーケンスではこの後に、リレー駆動信号ＲＬＤ３をオンするシーケンスになる。しかし、リレー５０２に開放故障が発生していると、リレー５０２が仮に非駆動状態であっても、リレー５０２の接点はオン状態になっている。そのため、ＤＣ電圧ＶＣＣ３が起動した後、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸがすぐにパスルを出力する。リレー駆動信号ＲＬＤ３をオンする前に、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスを検出できるので、ＣＰＵ３５０は、リレー５０２、５１２のいずれかで開放故障が発生していることを認識できる。リレー５０２か５１２のいずれかが開放故障の場合、開放故障したリレーを回路から切り離す必要がある。ＣＰＵ３５０は、ＦＵＯＰＥＮ２信号をＨからＬとする。直後、ＦＥＴ５４１がオンして、商用ＡＣ電源を抵抗５３１で短絡した電流を流し、電流ヒューズ５０１を溶断させる。その結果、ゼロクロス信号ＺＥＲＯＸのパルスは停止し、Ｌとなる。前述の通り、この電流は、電流ヒューズ５０１の溶断電流より大きく設定されており、電流が流れた後、電流ヒューズ５０１が瞬時に溶断する。ＦＵＯＰＥＮ２信号はＬアクティブ信号で、ＦＵＯＰＥＮ２信号のＬ期間は、期間Ｔ３に設定され、期間Ｔ３経過後は、Ｈレベルになる。ここで期間Ｔ３は、電流ヒューズ５０１の溶断時間に余裕をもった時間に設定される。
【００８４】
開放故障を検知後、電流ヒューズ溶断処理を行った場合、どちらのリレー５０２、５１２で開放故障が発生し、どちらの電流ヒューズを溶断したかを確認する為、リレー駆動信号ＲＬＤ３を期間Ｔ４、リレー駆動信号ＲＬＤ４を期間Ｔ４だけオンする。両者の信号は重ならない必要がある。期間Ｔ４はリレー駆動期間ｔより充分長い時間に設定する。図７（ｃ）では、リレー駆動信号ＲＬＤ３でゼロクロス信号ＺＥＲＯＸはパルスを出力していない、リレー駆動信号ＲＬＤ４でゼロクロス信号ＺＥＲＯＸはパルスを出力している。これにより、リレー５０２が開放故障を起こしていたと判断できる。
【００８５】
続いて、非故障のリレー５１２を駆動する為、リレー駆動信号ＲＬＤ４をＨとし、期間Ｔ後にゼロクロス信号ＺＥＲＯＸにパルスが出力されることを確認できれば、リレーの起動確認は終了する。リレーの停止シーケンスは図７（ａ）と同様である為、ここでは省略する。
【００８６】
本願第二の実施例におけるフローチャートは、本願第一の実施例と、リレーの故障検知の信号が違うだけであり、説明を省略する。
【００８７】
以上説明した様に、本願第二の実施例では、ＡＣリレーのリレー故障が発生した場合においても、リレー故障が導通故障なのか、開放故障なのかを判断できる様した。更に、リレーが並列接続の構成で、各リレーに遮断素子が直列に入る構成とした。第一のリレーが導通故障であれば、第二のリレーを駆動することで画像形成装置１００は継続動作ができる。第一のリレーが開放故障であれば、第一のリレーと直列に入れたヒューズを溶断することで接続を外した上で、第二のリレーを駆動することで画像形成装置１００を継続動作ができる様にしたものである。この様に、リレーがＤＣリレーであっても、ＡＣリレーであってもリレーの故障検知が可能となり、リレー故障が発生した後も画像形成装置を継続動作させることが可能になるものである。
【符号の説明】
【００８８】
１２０  スイッチング電源、２０１  商用電源
【図１】
2020187875.tif 000005
【図２】
2020187875.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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