特開 2024-34048 電子機器および画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024034048

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】電子機器および画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 19/00 20060101AFI20240306BHJP

   H02H 3/20 20060101ALI20240306BHJP

   G01R 31/52 20200101ALI20240306BHJP

   G01R 31/54 20200101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

G01R19/00 B

H02H3/20 D

G01R31/52

G01R31/54

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022138041

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100107515

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 浩一

(72)【発明者】

【氏名】長澤 昂平

(72)【発明者】

【氏名】江藤 航也

【テーマコード（参考）】

2G014

2G035

5G004

【Ｆターム（参考）】

2G014AA02

2G014AA03

2G014AB52

2G035AB01

2G035AC01

2G035AC16

2G035AD02

2G035AD04

2G035AD11

2G035AD65

5G004AA04

5G004CA01

(57)【要約】

【課題】分圧回路に含まれる複数の抵抗のいずれかに故障が発生した場合にも、分圧電圧のレベルを検出する電圧レベル検出部に過電圧が印加されることを抑止する。
【解決手段】電子機器は、第１ノードと第２ノードとの間に直列に接続された複数の第１抵抗と、前記第２ノードと接地線との間に並列に接続された複数の第２抵抗と、を有する分圧回路と、前記第２ノードに接続され、前記第２ノードに生成される分圧電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出部と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１ノードと第２ノードとの間に直列に接続された複数の第１抵抗と、
前記第２ノードと接地線との間に並列に接続された複数の第２抵抗と、を有する分圧回路と、
前記第２ノードに接続され、前記第２ノードに生成される分圧電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出部と、を有する
電子機器。

【請求項2】

前記第１ノードは、ハイレベル電圧またはロウレベル電圧に設定され、
前記電圧レベル検出部は、前記ハイレベル電圧より低い第１電源電圧を受けて動作し、前記分圧電圧の電圧レベルに応じたデジタル値を出力し、
前記デジタル値は、少なくとも１つしきい値に応じて少なくとも１つのハイレベルまたはロウレベルのいずれかに判定され、
前記複数の第１抵抗および前記複数の第２抵抗のそれぞれの抵抗値は、前記複数の第１抵抗および前記複数の第２抵抗の全てが正常な場合と、前記複数の第１抵抗および前記複数の第２抵抗のいずれかが故障の場合とにおいて、前記第１ノードが前記ハイレベル電圧のときの前記分圧電圧が、前記ロウレベルか否かを判定する前記しきい値に対応する電圧と前記電圧レベル検出部の定格入力電圧との間に入るように設定される
請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

第２電源電圧が供給される電源線に第１接続部品を介して接続され、前記第１ノードに第２接続部品を介して接続される負荷を有する電装品と、
前記負荷を駆動するときに前記第１ノードを前記第２電源電圧より低い電圧に設定する駆動トランジスタと、
前記電圧レベル検出部が判定した前記電圧レベルと前記駆動トランジスタの駆動状態とに応じて、前記第１接続部品、前記第２接続部品、前記駆動トランジスタ、前記複数の第１抵抗または前記複数の第２抵抗のいずれかの異常を判定する異常判定部と、を有し、
前記駆動トランジスタが前記負荷を駆動しないとき、前記第１ノードは、前記負荷からの電流に応じて前記ハイレベル電圧に設定される
請求項２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記電圧レベル検出部および前記異常判定部を含む集積回路を有し、
前記異常判定部は、前記駆動トランジスタのベース電圧を受けて前記駆動トランジスタの駆動状態を判断する
請求項３に記載の電子機器。

【請求項5】

前記集積回路は、前記第２ノードに生成される前記分圧電圧が入力されるアナログポートを有し、
前記電圧レベル検出部は、前記アナログポートに入力される前記分圧電圧を前記デジタル値に変換して前記異常判定部に出力するアナログデジタル変換器である
請求項４に記載の電子機器。

【請求項6】

前記電圧レベル検出部は、前記第２ノードに生成される前記分圧電圧を受け、受けた前記分圧電圧に応じたデジタル値を前記異常判定部に出力する汎用入出力ポートである
請求項４に記載の電子機器。

【請求項7】

前記電子機器が搭載される装置で発生したエラーを示すエラー情報が記録されるエラー情報記録部を有し、
前記異常判定部は、さらに、判定した異常と前記エラー情報記録部に記録されたエラー情報とに基づいて、前記電子機器が搭載される装置の異常の原因の解析および異常の発生予測の一方または両方を行う
請求項３に記載の電子機器。

【請求項8】

前記異常判定部が判定した異常を前記電子機器の外部に向けて通知するエラー通知部を有する
請求項３に記載の電子機器。

【請求項9】

請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の電子機器と、
画像を形成する画像形成部と、を有する
画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器および画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

駆動モータのモータドライバ素子の電源ライン上に設けられるヒューズの両端に接続された分圧回路により得られる電圧の組み合わせに応じて、モータエラーの発生時の原因を判断する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

電源線に直列に接続された温度検知スイッチと温度ヒューズとのグランド側にそれぞれ接続された分圧回路により得られる電圧の組み合わせに応じて、温度検知スイッチと温度ヒューズのいずれが断線したかを判断する手法が知られている。例えば、分圧回路は、電源側とマイコンのアナログポートとの間に配置される抵抗と、マイコンのアナログポートとグランド側との間に並列に配置される一対の抵抗とを有する（例えば、特許文献２参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、特許文献２の分圧回路において、電源側とマイコンのアナログポートとの間に配置される抵抗にショート故障が発生した場合、アナログポートに過電圧が印加されるおそれがある。

【0005】

上記の課題に鑑み、本発明は、分圧回路に含まれる複数の抵抗のいずれかに故障が発生した場合にも、分圧電圧のレベルを検出する電圧レベル検出部に過電圧が印加されることを抑止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態の電子機器は、第１ノードと第２ノードとの間に直列に接続された複数の第１抵抗と、前記第２ノードと接地線との間に並列に接続された複数の第２抵抗と、を有する分圧回路と、前記第２ノードに接続され、前記第２ノードに生成される分圧電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出部と、を有する。

【発明の効果】

【0007】

分圧回路に含まれる複数の抵抗のいずれかに故障が発生した場合にも、分圧電圧のレベルを検出する電圧レベル検出部に過電圧が印加されることを抑止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を示すブロック図である。

【図2】図１の電子機器の動作の例を示す説明図である。

【図3】図１の分圧回路の故障時のＡＤＣへの入力電圧の例を示す説明図である。

【図4】図１の異常検出装置により電子機器の故障を検出する例を示す説明図である。

【図5】本発明の別の実施形態に係る電子機器の一例を示すブロック図である。

【図6】図５の異常検出装置により電子機器の故障を検出する例を示す説明図である。

【図7】本発明のさらなる別の実施形態に係る電子機器の一例を示すブロック図である。

【図8】他の電子機器の一例を示すブロック図である。

【図9】図８の異常検出装置により電子機器の故障を検出する例を示す説明図である。

【図10】図１、図５または図７に示す電子機器が搭載される画像形成装置の一例を示す全体構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて実施形態を説明する。以下では、電圧が伝達される電圧線には、電圧名と同じ符号を使用し、信号が伝達される信号線には、信号名と同じ符号を使用する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0010】

図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器の一例を示すブロック図である。図１に示す電子機器１００は、例えば、デジタル複合機等の画像形成装置、スキャナ、プリンタまたはファクシミリ等の単一の機能を有する画像形成装置、または、プロジェクターまたは電子黒板等の事務機器に搭載され、これら装置の一部として機能する。

【0011】

電子機器１００は、駆動トランジスタＴ１を含む駆動制御部１８と、負荷２１を含む電装品２０と、異常検出装置５０とを有する。異常検出装置５０は、分圧回路３０と、ＡＤＣ（Analog-to-Digital Converter）４１および異常判定部４２を含むＬＳＩ（Large-Scale Integration）４０とを有する。ＬＳＩ４０は、電源電圧ＶＣＣ１を受けて動作する。電源電圧ＶＣＣ１は、第１電源電圧の一例である。

【0012】

駆動制御部１８の駆動トランジスタＴ１は、ベースが制御信号線ＣＮＴＬに接続され、コレクタが電圧の検出ノードＶＮ１に接続され、エミッタが接地線ＧＮＤに接続されている。検出ノードＶＮ１は、ダイオードＤ１のアノードに接続され、ダイオードＤ１のカソードは、電装品２０の駆動電圧である電源電圧ＶＣＣが供給される電源線ＶＣＣに接続される。検出ノードＶＮ１は、第１ノードの一例であり、電源電圧ＶＣＣは、第２電源電圧の一例である。

【0013】

駆動トランジスタＴ１は、制御信号ＣＮＴＬ（ベース電圧）がハイレベルのときにオンし、検出ノードＶＮ１を接地線ＧＮＤに電気的に接続する。これにより、検出ノードＶＮ１は、ロウレベル電圧に設定される。駆動トランジスタＴ１は、制御信号ＣＮＴＬがロウレベルのときにオフし、検出ノードＶＮ１と接地線ＧＮＤとの電気的な接続を解除する。

【0014】

電装品２０の負荷２１の電源端子は、コネクタＣＮ１を介して電源線ＶＣＣに接続される。電装品２０の負荷２１の接地端子は、コネクタＣＮ２を介してノードＮＶ１に接続される。コネクタＣＮ１、ＣＮ２は、ハーネスＨＮを介して電装品２０に接続される。コネクタＣＮ１、ＣＮ２は、第１接続部品の一例であり、ハーネスＨＮは、第２接続部品の一例である。

【0015】

例えば、負荷２１は、ソレノイド、モータまたはファン等であり、図示しない誘導性負荷を有する。電装品２０は、誘導性負荷に流れる電流に応じて動作する。駆動トランジスタＴ１がロウレベルの制御信号ＣＮＴＬを受けてオフしたとき、検出ノードＶＮ１は、誘導性負荷に流れる電流によりハイレベル電圧（ほぼ電源電圧ＶＣＣ）に設定される。

【0016】

分圧回路３０は、検出ノードＶＮ１と分圧ノードＤＶ１との間に直列に接続された抵抗Ｒ４、Ｒ１と、分圧ノードＤＶ１と接地線ＧＮＤとの間に並列に接続された抵抗Ｒ２、Ｒ３とを有する。抵抗Ｒ４、Ｒ１の各々は、第１抵抗の一例であり、抵抗Ｒ２、Ｒ３の各々は、第２抵抗の一例である。分圧ノードＤＶ１は、第１ノードの一例である。

【0017】

分圧回路３０は、検出ノードＶＮ１に生成される電圧を抵抗Ｒ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により分圧した分圧電圧ＤＶ１を分圧ノードＤＶ１に生成する。なお、検出ノードＶＮ１と分圧ノードＤＶ１との間に直列に接続される抵抗の数または分圧ノードＤＶ１と接地線ＧＮＤとの間に並列に接続される抵抗の数は、２個に限定されず、３個以上でもよい。

【0018】

分圧ノードＤＶ１は、ＬＳＩ４０のアナログポートＡＰに接続される。アナログポートＡＰは、ＡＤＣ４１の入力に接続される。ＡＤＣ４１は、アナログポートＡＰで受ける分圧電圧ＤＶ１をデジタル値ＤＤＶ１に変換し、変換したデジタル値ＤＤＶ１を異常判定部４２に出力する。

【0019】

デジタル値ＤＤＶ１は、ＡＤＣ４１に入力される分圧電圧ＤＶ１の値に対応するデジタル値であり、検出ノードＶＮ１の電圧レベルを間接的に示す。特に限定されないが、デジタル値ＤＤＶ１は、８ビットまたは１０ビット等である。ＡＤＣ４１は、分圧ノードＤＶ１に生成される分圧電圧ＤＶ１の電圧レベルを検出する電圧レベル検出部の一例である。

【0020】

異常判定部４２は、しきい値ＶＴ１、ＶＴ２に応じてＡＤＣ４１からのデジタル値ＤＤＶ１の論理レベル（第１ハイレベル、第２ハイレベルまたはロウレベル）を判定する。

【0021】

例えば、異常判定部４２は、デジタル値ＤＤＶ１がしきい値ＶＴ１以下の場合、ロウレベルを判定する。異常判定部４２は、デジタル値ＤＤＶ１がしきい値ＶＴ１より大きく、しきい値ＶＴ２以下の場合、第１ハイレベルを判定する。異常判定部４２は、デジタル値ＤＤＶ１がしきい値ＶＴ２より大きい場合、第２ハイレベルを判定する。

【0022】

特に限定されないが、しきい値ＶＴ１は、２．１Ｖの分圧電圧ＤＶ１を示すデジタル値であり、しきい値ＶＴ２は、４．０Ｖの分圧電圧ＤＶ１を示すデジタル値である。しきい値ＶＴ１は、ロウレベルか否かを判定するしきい値の一例である。以下では、説明の簡単化のため、しきい値ＶＴ１、ＶＴ２を電圧値（２．１Ｖ、４．０Ｖ）として説明する場合がある。

【0023】

また、異常判定部４２は、駆動トランジスタＴ１のベース電圧である制御信号ＣＮＴＬを受けて駆動トランジスタＴ１の駆動状態（オンまたはオフ）を判定する。そして、異常判定部４２は、しきい値ＶＴ１、ＶＴ２に応じて判定したデジタル値ＤＤＶ１の論理レベルと、駆動トランジスタＴ１の駆動状態とに応じて、各種の単一故障を検出することで、電子機器１００の異常の有無を判定する。例えば、異常判定部４２は、電装品２０、駆動トランジスタＴ１または分圧回路３０の抵抗Ｒ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のいずれかに発生した単一故障を検出する。

【0024】

特に限定されないが、例えば、ＬＳＩ４０は、マイクロコンピュータでもよく、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）でもよい。ＬＳＩ４０がマイクロコンピュータの場合、異常判定部４２は、マイクロコンピュータが実行する異常判定プログラムにより実現されてもよい。なお、制御信号ＣＮＴＬは、ＬＳＩ４０により生成されてもよい。

【0025】

抵抗Ｒ４、Ｒ１による直列合成抵抗の抵抗値Ｒｓは、式（１）により示され、抵抗Ｒ２，Ｒ３による並列合成抵抗の抵抗値Ｒｐは、式（２）により示される。以下では、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の抵抗値は、それぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４とする。
Ｒｓ＝Ｒ１＋Ｒ４ …（１）
Ｒｐ＝（Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ２＋Ｒ３） …（２）

【0026】

そして、抵抗値Ｒｓ、Ｒｐは、以下の条件１および条件２を満足するように設定される。（条件１）正常時のアナログポートＡＰの入力電圧がしきい値ＶＴ１より高い。
（条件２）異常時のアナログポートＡＰ（ＡＤＣ４１）の定格入力電圧より低い。

【0027】

正常時とは、駆動トランジスタＴ１、コネクタＣＮ１、ＣＮ２、ハーネスＨＮおよび抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のいずれにも故障が発生していない状態である。異常時とは、駆動トランジスタＴ１、コネクタＣＮ１、ＣＮ２、ハーネスＨＮまたは抵抗値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のいずれかに単一故障が発生している状態である。

【0028】

図２は、図１の電子機器１００の動作の例を示す説明図である。図２（Ａ）は、抵抗Ｒ１に単一のショート故障が発生したときの動作を示し、図２（Ｂ）は、抵抗Ｒ２に単一のオープン故障が発生したときの動作を示す。図２（Ａ）、図２（Ｂ）とも、制御信号ＣＮＴＬがロウレベルに設定され（駆動トランジスタＴ１がオフ状態）、電装品２０の制御がオフされている。この場合、分圧回路３０のハイサイド側である検出ノードＶＮ１は、電装品２０を介してほぼ電源電圧ＶＣＣに設定される。

【0029】

図２（Ａ）において、抵抗Ｒ１に単一のショート故障が発生した場合、分圧回路３０は、抵抗Ｒ４、Ｒ２、Ｒ３により検出ノードＶＮ１から接地線ＧＮＤに電流Ｉ１を流すことで、分圧電圧ＤＶ１を生成することができる。同様に、抵抗Ｒ４に単一のショート故障が発生した場合にも、分圧回路３０は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により分圧電圧ＤＶ１を生成することができる。このため、アナログポートＡＰおよびＡＤＣ４１の入力に過電圧が入力されることを抑止することができる。

【0030】

図２（Ｂ）において、抵抗Ｒ２に単一のオープン故障が発生した場合、分圧回路３０は、抵抗Ｒ４、Ｒ１、Ｒ３により検出ノードＶＮ１から接地線ＧＮＤに電流Ｉ１を流すことで、分圧電圧ＤＶ１を生成することができる。同様に、抵抗Ｒ３に単一のオープン故障が発生した場合にも、分圧回路３０は、抵抗Ｒ４、Ｒ１、Ｒ２により分圧電圧ＤＶ１を生成することができる。このため、アナログポートＡＰに過電圧が入力されることを抑止することができる。

【0031】

なお、抵抗Ｒ４、Ｒ１の一方に単一のオープン故障が発生した場合、分圧電圧ＤＶ１は、ほぼ０Ｖになる。抵抗Ｒ２、Ｒ３の一方に単一のショート故障が発生した場合、分圧電圧ＤＶ１は、ほぼ０Ｖになる。このため、アナログポートＡＰには電圧は印加されない。

【0032】

以下では、一例として、電源電圧ＶＣＣが２４Ｖ、しきい値ＶＴ１が２．１Ｖ、アナログポートＡＰの定格入力電圧が６Ｖであるとする。このとき、上記の条件１および条件２を満足させるために、例えば、抵抗Ｒ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗値は、それぞれ５１ｋΩ、５１ｋΩ、２４ｋΩ、２４ｋΩに設定されるとする。

【0033】

分圧回路３０が生成する分圧電圧ＤＶ１は、式（３）により示される。
ＤＶ１＝（Ｒｐ／（Ｒｓ＋Ｒｐ））×ＶＣＣ …（３）

【0034】

制御信号ＣＮＴＬがロウレベルのときの正常時の分圧電圧ＤＶ１は、式（３）にＲｓ＝１０２ｋΩ、Ｒｐ＝１２ｋΩを代入して、しきい値ＶＴ１（＝２．１Ｖ）より高い約２．５Ｖになる。制御信号ＣＮＴＬがロウレベルのときの抵抗Ｒ１または抵抗Ｒ４の単一ショート故障時の分圧電圧ＤＶ１は、式（３）にＲｓ＝５１ｋΩ、Ｒｐ＝１２ｋΩを代入して、アナログポートＡＰの入力定格値（＝６Ｖ）より低い約４．６Ｖになる。制御信号ＣＮＴＬがロウレベルのときの抵抗Ｒ２またはＲ３の単一オープン故障時の分圧電圧ＤＶ１は、式（３）にＲｓ＝１０２ｋΩ、Ｒｐ＝２４ｋΩを代入して、アナログポートＡＰの入力定格値（＝６Ｖ）より低い約４．６Ｖになる。

【0035】

図３は、図１の分圧回路３０の故障時のＡＤＣ４１への入力電圧の例を示す説明図である。図３においても、図２と同様に制御信号ＣＮＴＬがロウレベルに設定され、電装品２０の制御がオフされ、分圧回路３０のハイサイド側である検出ノードＶＮ１は、ほぼ電源電圧ＶＣＣに設定される。

【0036】

ＡＤＣ４１への入力電圧である分圧電圧ＤＶ１は、上述した式（３）により求められる。また、抵抗Ｒ１、Ｒ４のいずれかの単一オープン故障時または抵抗Ｒ２、Ｒ３のいずれかの単一ショート故障時、分圧電圧ＤＶ１は、ほぼ０Ｖに固定される。このため、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のいずれかに単一故障が発生した場合にＬＳＩ４０に過電圧が入力されることを抑止することができる。

【0037】

また、分圧回路３０で抵抗Ｒ１、Ｒ４のいずれかの単一ショート故障または抵抗Ｒ２、Ｒ３のいずれかの単一オープン故障が発生した場合、ＡＤＣ４１は、分圧電圧ＤＶ１（＝４．６Ｖ）を受けることができる。このときの分圧電圧ＤＶ１（＝４．６Ｖ）は、コネクタＣＮ１、ＣＮ２、ハーネスＨＮ、駆動トランジスタＴ１等の電装品２０に関連する部品に単一故障がある場合に変化する。このため、抵抗Ｒ１、Ｒ４のいずれかの単一ショート故障または抵抗Ｒ２、Ｒ３のいずれかの単一オープン故障が発生した場合にも、電装品２０に関連する部品のいずれかの故障を検出することができる。

【0038】

図４は、図１の異常検出装置５０により電子機器１００の故障を検出する例を示す説明図である。単一故障が発生していない正常時に制御信号ＣＮＴＬがハイレベルの場合、分圧電圧ＤＶ１は、ほぼ０Ｖに設定され、デジタル値ＤＤＶ１は、ロウレベルに設定される。単一故障が発生していない正常時に制御信号ＣＮＴＬがロウレベルの場合、分圧電圧ＤＶ１は、ほぼ２．５Ｖに設定され、デジタル値ＤＤＶ１は、第１ハイレベルに設定される。

【0039】

異常判定部４２は、制御信号ＣＮＴＬがハイレベルとロウレベルのときのデジタル値ＤＤＶ１の論理レベルの組み合わせが正常時と異なる場合、単一故障を検出する。例えば、コネクタＣＮ１またはコネクタＣＮ２の抜け、または、ハーネスＨＮの断線または地絡による単一故障が発生した場合で、制御信号ＣＮＴＬがロウレベルの場合、デジタル値ＤＤＶ１は、正常時と異なるロウレベルに設定される。これにより、異常検出装置５０は、コネクタＣＮ１、ＣＮ２またはハーネスＨＮのいずれかの単一故障を検出することができる。

【0040】

駆動トランジスタＴ１の単一オープン故障が発生した場合で、制御信号ＣＮＴＬがハイレベルの場合、デジタル値ＤＤＶ１は、正常時と異なる第１ハイレベルに設定される。これにより、異常検出装置５０は、駆動トランジスタＴ１の単一オープン故障を検出することができる。駆動トランジスタＴ１の単一ショート故障が発生した場合で、制御信号ＣＮＴＬがロウレベルの場合、デジタル値ＤＤＶ１は、正常時と異なるロウレベル電圧に設定される。これにより、異常検出装置５０は、駆動トランジスタＴ１の単一ショート故障を検出することができる。

【0041】

抵抗Ｒ１、Ｒ４の単一オープン故障または抵抗Ｒ２、Ｒ３の単一ショート故障が発生した場合で、制御信号ＣＮＴＬがロウレベルの場合、デジタル値ＤＤＶ１は、正常時と異なるロウレベル電圧に設定される。これにより、異常検出装置５０は、抵抗Ｒ１、Ｒ４のいずれかの単一オープン故障または抵抗Ｒ２、Ｒ３のいずれかの単一ショート故障を検出することができる。

【0042】

抵抗Ｒ１、Ｒ４の単一ショート故障または抵抗Ｒ２、Ｒ３の単一オープン故障が発生した場合で、制御信号ＣＮＴＬがロウレベルの場合、デジタル値ＤＤＶ１は、正常時と異なる第２ハイレベル電圧に設定される。これにより、異常検出装置５０は、抵抗Ｒ１、Ｒ４のいずれかの単一ショート故障または抵抗Ｒ２、Ｒ３のいずれかの単一オープン故障を検出することができる。

【0043】

以上、この実施形態では、分圧回路３０は、検出ノードＶＮ１と分圧ノードＤＶ１との間に直列に接続された抵抗Ｒ４、Ｒ１と、分圧ノードＤＶ１と接地線ＶＳＳとの間に並列に接続された抵抗Ｒ２、Ｒ３とを有する。これにより、分圧回路３０は、抵抗Ｒ４、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のいずれかに単一故障が発生した場合にも分圧機能を維持することができる。したがって、アナログポートＡＰおよびＡＤＣ４１の入力に、検出ノードＶＮ１のハイレベル電圧（例えば、電源電圧ＶＣＣ）が印加されることを抑止することができる。

【0044】

抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の抵抗値は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のいずれかに単一故障が発生したときに、アナログポートＡＰおよびＡＤＣ４１の定格入力電圧より低い電圧が供給される値に設定される。これにより、ＡＤＣ４１に過電圧が印加されることを抑止することができ、ＬＳＩ４０の破壊を抑止することができる。

【0045】

異常判定部４２は、定格入力電圧より低い分圧電圧ＤＶ１を受けるＡＤＣ４１が出力するデジタル値ＤＤＶ１と、制御信号ＣＮＴＬの論理レベルとを受けて単一故障の判定を行う。これにより、図４に示すように、制御信号ＣＮＴＬがハイレベルとロウレベルのときのデジタル値ＤＤＶ１の論理レベルの組み合わせが正常時と異なる場合、電装品２０に関連する部品の単一故障または抵抗Ｒ１－Ｒ４のいずれかの単一故障を検出することができる。

【0046】

図５は、本発明の別の実施形態に係る電子機器の一例を示すブロック図である。図１と同様の要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図５に示す電子機器１００Ａは、図１の電子機器１００と同様に、例えば、各種の画像形成装置、または、プロジェクターまたは電子黒板等の事務機器に搭載され、これら装置の一部として機能する。

【0047】

電子機器１００Ａは、異常検出装置５０の代わりに異常検出装置５０Ａを有することを除き、図１の電子機器１００と同様の構成を有する。異常検出装置５０ＡはＬＳＩ４０の代わりにＬＳＩ４０Ａを有することを除き、図１の異常検出装置５０と同様の構成を有する。ＬＳＩ４０Ａは、アナログポートＡＰおよび異常判定部４２の代わりに汎用入出力ポートＧＰＩＯおよび異常判定部４２Ａを有し、ＡＤＣ４１を持たないことを除き、図１のＬＳＩ４０と同様の構成を有する。

【0048】

汎用入出力ポートＧＰＩＯは、分圧回路３０が生成する分圧電圧ＤＶ１を受け、分圧電圧ＤＶ１に応じて２値のデジタル値ＤＤＶ１を異常判定部４２に出力する。すなわち、ＬＳＩ４０Ａは、ＡＤＣ４１を使用することなく、汎用入出力ポートＧＰＩＯを使用して、検出ノードＶＮ１の電圧に対応する電圧レベルをデジタル値ＤＤＶ１として生成する。汎用入出力ポートＧＰＩＯは、検出ノードＶＮ１の電圧に対応する電圧レベルを検出する電圧レベル検出部の一例である。

【0049】

異常判定部４２Ａは、単一故障の判定に使用するデジタル値ＤＤＶ１が２値であることと、１つの閾値ＶＴを使用することを除き、図１に示した異常判定部４２と同様の機能を有する。異常判定部４２Ａの動作については、図６で説明される。この実施形態では、例えば、図１のＡＤＣ４１およびアナログポートＡＰを持たないＬＳＩ４０Ａを電子機器１００Ａに搭載できるため、ＬＳＩ４０より安価なＬＳＩ４０Ａを使用することができ、電子機器１００Ａのコストを抑えることができる。

【0050】

図６は、図５の異常検出装置により電子機器の故障を検出する例を示す説明図である。図４と同様の要素については、詳細な説明は省略する。この実施形態では、各単一故障において異常判定部４２に入力されるデジタル値ＤＤＶ１の論理レベルは、ロウレベルまたはハイレベル（２値）である。なお、汎用入出力ポートＧＰＩＯに供給される分圧電圧ＤＶ１の電圧レベルは、図４と同じである。

【0051】

この実施形態では、異常判定部４２Ａは、デジタル値ＤＤＶ１をしきい値ＶＴと比較することで、デジタル値ＤＤＶ１のロウレベルまたはハイレベルを判定する。そして、異常判定部４２Ａは、制御信号ＣＮＴＬがハイレベルとロウレベルのときのデジタル値ＤＤＶ１の論理レベルの組み合わせが正常時と異なる場合、単一故障を検出することができる。

【0052】

なお、抵抗Ｒ１、Ｒ４のいずれかの単一ショート故障は、制御信号ＣＮＴＬがハイレベルとロウレベルのときのデジタル値ＤＤＶ１の論理レベルの組み合わせが正常と同じであるため、異常判定部４２Ａは、故障を検出できない。また、抵抗Ｒ２、Ｒ３のいずれかの単一オープン故障は、制御信号ＣＮＴＬがハイレベルとロウレベルのときのデジタル値ＤＤＶ１の論理レベルの組み合わせが正常と同じであるため、異常判定部４２Ａは、故障を検出できない。しかしながら、異常判定部４２Ａは、コネクタＣＮ１またはコネクタＣＮ２の抜けによる単一故障、ハーネスＨＮの断線または地絡による単一故障、または、駆動トランジスタＴ１の単一故障を検出することができる。

【0053】

以上、この実施形態においても図１から図４に示した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、異常判定部４２Ａは、分圧回路３０が生成する分圧電圧ＤＶ１と制御信号ＣＮＴＬの論理レベルとにより、電装品２０に関連する部品のいずれかの単一故障を検出することができる。また、異常判定部４２Ａは、抵抗Ｒ１、Ｒ４の単一オープン故障または抵抗Ｒ２、Ｒ３の単一ショート故障を検出することができる。

【0054】

さらに、この実施形態では、図１のＡＤＣ４１およびアナログポートＡＰを持たないＬＳＩ４０Ａを電子機器１００Ａに搭載できるため、ＬＳＩ４０より安価なＬＳＩ４０Ａを使用して電子機器１００Ａのコストを抑えることができる。

【0055】

図７は、本発明のさらなる別の実施形態に係る電子機器の一例を示すブロック図である。図１と同様の要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図５に示す電子機器１００Ｂは、図１の電子機器１００と同様に、例えば、例えば、各種の画像形成装置、または、プロジェクターまたは電子黒板等の事務機器に搭載され、これら装置の一部として機能する。

【0056】

電子機器１００Ｂは、異常検出装置５０の代わりに異常検出装置５０Ｂを有し、さらにエラー通知部７０Ｂを有することを除き、図１の電子機器１００と同様の構成を有する。異常検出装置５０Ｂは、ＬＳＩ４０の代わりにＬＳＩ４０Ｂを有し、さらにエラー情報記録部６０Ｂを有することを除き、図１の異常検出装置５０と同様の構成を有する。

【0057】

エラー情報記録部６０Ｂは、電子機器１００Ｂが搭載される画像形成装置等の装置で発生した各種のエラーを示すエラー情報が記録される。例えば、電子機器１００Ｂが、プリンタ等の画像形成装置に搭載される場合、エラー情報は、用紙のジャムまたは駆動モータのエラーなどを含む。

【0058】

ＬＳＩ４０Ｂは、異常判定部４２により検出された単一故障と、エラー情報記録部６０Ｂに記録されたエラー情報とに基づいて、電子機器１００Ｂが搭載される画像形成装置等の装置の異常の原因の解析および異常の発生予測の一方または両方を行う。

【0059】

また、ＬＳＩ４０Ｂは、異常判定部４２が判定した異常（すなわち、単一故障）を示すエラー情報をエラー通知部７０Ｂに出力する。例えば、エラー通知部７０Ｂは、電子機器１００Ｂの操作部に搭載される液晶モニタ等の表示部であり、表示部にエラー情報を表示することで、外部にエラーの発生を通知する。あるいは、エラー通知部７０Ｂは、例えば、電子機器１００Ｂが搭載される装置のサービス拠点にエラー情報を送信する通信装置である。すなわち、エラー通知部７０Ｂは、異常判定部４２が判定した異常を電子機器１００Ｂの外部に向けて通知する。

【0060】

以上、この実施形態においても図１から図４に示した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、異常判定部４２は、分圧回路３０が生成する分圧電圧ＤＶ１と制御信号ＣＮＴＬの論理レベルとにより、電装品２０に関連する部品のいずれかの単一故障を検出することができる。また、異常判定部４２は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の単一オープン故障または単一ショート故障を検出することができる。

【0061】

さらに、この実施形態では、ＬＳＩ４０Ｂは、異常判定部４２により検出された単一故障と、エラー情報記録部６０Ｂに記録されたエラー情報とに基づいて、異常の原因の解析および異常の発生予測の一方または両方を行うことができる。また、ＬＳＩ４０Ｂは、異常判定部４２が判定した異常をエラー通知部７０Ｂに出力することで、エラー情報の表示装置への表示およびエラー情報の外部への送信の一方または両方を行うことができる。

【0062】

図８は、他の電子機器の一例を示すブロック図である。図１と同様の要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。図８に示す電子機器１００Ｃは、異常検出装置５０の代わりに異常検出装置５０Ｃを有することを除き、図１の電子機器１００と同様の構成を有する。異常検出装置５０Ｃは、分圧回路３０の代わりに分圧回路３０Ｃを有することを除き、図１の異常検出装置５０と同様の構成を有する。

【0063】

分圧回路３０Ｃは、検出ノードＶＮ１と分圧ノードＤＶ１との間に接続された抵抗Ｒ５と、分圧ノードＤＶ１と接地線ＧＮＤとの間に接続された抵抗Ｒ６とを有する。特に限定されないが、例えば、抵抗Ｒ５の抵抗値は、１０２ｋΩであり、抵抗Ｒ６の抵抗値は、１２ｋΩである。

【0064】

図９は、図８の異常検出装置５０Ｃにより電子機器１００Ｃの故障を検出する例を示す説明図である。図４と同様の要素については、詳細な説明は省略する。

【0065】

図９では、図４と同様に、異常判定部４２は、コネクタＣＮ１またはコネクタＣＮ２の抜けによる単一故障、ハーネスＨＮの断線または地絡による単一故障、または、駆動トランジスタＴ１の単一故障を検出することができる。また、異常判定部４２は、抵抗Ｒ５の単一オープン故障と、抵抗Ｒ６の単一ショート故障を検出することができる。

【0066】

一方、抵抗Ｒ５の単一ショート故障が発生した場合、定格入力電圧を超える検出ノードＶＮ１の電圧（例えば、２４Ｖ）がアナログポートＡＰに入力され、ＬＳＩ４０は破壊されるおそれがある。また、抵抗Ｒ６の単一オープン故障が発生した場合にも、定格入力電圧を超える検出ノードＶＮ１の電圧（例えば、２４Ｖ）がアナログポートＡＰに入力され、ＬＳＩ４０は破壊されるおそれがある。

【0067】

図１０は、図１、図５または図７に示す電子機器１００、１００Ａ、１００Ｂが搭載される画像形成装置の一例を示す全体構成図である。図１０に示す画像形成装置１は、例えば、複写機能、プリント機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能等を有するデジタル複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Printer）である。

【0068】

画像形成装置１は、画像形成装置１の操作部のアプリケーション切り替えキー等により、複写機能、プリント機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能をそれぞれ実現する動作モードを相互に切り替えることが可能である。画像形成装置１は、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリント機能の選択時にはプリントモードとなり、スキャナ機能の選択時にはスキャナモードとなり、ファクシミリ機能の選択時にはファクシミリモードとなる。

【0069】

また、画像形成装置１は、内部回路の状態に応じて、内部状態が通常モードまたは省エネモード（省電力モード）等に切り替わる。例えば、通常モードは、動作中モード（動作している状態）および待機モード（待機している状態）を有する。

【0070】

例えば、動作中モードは、画像またはテキストデータ等を紙媒体等に印刷する複写モードまたはプリントモードを含む。プリントモードは、ファクシミリモードにおいて受信データを紙媒体等に印刷する動作を含む。また、動作中モードは、原稿等をスキャンするスキャナモードまたはファクシミリモードにおける送受信動作を含む。内部回路の状態は、画像形成装置１のユーザによる操作部の操作または画像形成装置１内での制御により切り替わる。

【0071】

例えば、画像形成装置１は、自動原稿送り装置２（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）、画像読み取り装置３、書き込みユニット４、プリンタユニット５、操作部１２、制御装置１３および電源装置１４を有する。プリンタユニット５は、感光体ドラム６、現像装置７、搬送ベルト８および定着装置９と、給紙トレイ１１が収納される収納空間とを有する。

【0072】

図１、図５、図７に示す異常検出装置５０、５０Ａ、５０Ｂおよび駆動制御部１８は、例えば、制御装置１３内に設けられる。図１、図５、図７に示す電装品２０は、例えば、プリンタユニット５内に設けられる図示しない各種モータまたはファンのいずれかである。

【0073】

電源装置１４は、電源ケーブル１５を介して商用電源１６に接続され、商用電源１６から供給される交流電圧を使用して、例えば、交流電圧および直流電圧を生成して負荷に電力として供給する機能を有する。例えば、電力が供給される負荷として、自動原稿送り装置２、画像読み取り装置３、書き込みユニット４、プリンタユニット５および操作部１２等がある。

【0074】

プリンタユニット５は、画像情報に基づいて紙媒体等に転写するトナー像を作成する。プリンタユニット５は、画像を形成する画像形成部の一例である。以下、画像形成装置１での画像の形成の流れの一例として、動作モードが複写モードに設定されている場合について簡単に説明する。

【0075】

複写モードでは、複写の対象である原稿束（複数枚の原稿）が自動原稿送り装置２にセットされ、あるいは、複写の対象である原稿が画像読み取り装置３上にセットされる。操作部１２に表示されるスタートボタンが押されると、自動原稿送り装置２は、原稿を１枚ずつ画像読み取り装置３に給送する。画像読み取り装置３は、自動原稿送り装置２から順に送られる原稿の各々または画像読み取り装置３にセットされた原稿の画像情報を読み取る。画像読み取り装置３により読み取られた画像情報は、例えば、制御装置１３に搭載される画像処理部により処理される。

【0076】

書き込みユニット４は、画像処理部により処理された画像情報を光情報に変換する。感光体ドラム６は、感光体ドラム６に対向する位置に配置される帯電器により一様に帯電された後、書き込みユニット４により変換された光情報を含むレーザ光により露光される。露光により、感光体ドラム６上には静電潜像が形成される。現像装置７は、感光体ドラム６上の静電潜像を現像し、感光体ドラム６上にトナー像を形成する。搬送ベルト８は、トナー像を紙媒体等に転写する。定着装置９は、トナー像を紙媒体等に定着させる。そして、原稿の画像が複写された転写紙は、排出部から排出される。

【0077】

操作部１２は、ユーザの操作に応じた各種の入力を受け付けるとともに、操作部１２の表示部に各種の情報を表示する。例えば、操作部１２に表示される情報は、入力を受け付けた操作を示す情報、画像形成装置１の動作状況を示す情報、または、画像形成装置１の設定状態を示す情報などである。さらに、例えば、図７のエラー通知部７０Ｂが、表示部にエラー情報を表示する機能を有する場合、エラー通知部７０Ｂは、操作部１２に搭載されてもよい。

【0078】

制御装置１３は、内蔵するＣＰＵ等のコントローラに制御プログラムを実行させることで、プリンタユニット５の制御、通信の制御および操作部１２への入力の制御等、画像形成装置１の全体の動作を制御する。例えば、図７のエラー通知部７０Ｂが、画像形成装置１のサービス拠点にエラー情報を送信する通信装置の機能を有する場合、エラー通知部７０Ｂは、制御装置１３に搭載されてもよい。制御装置１３は、画像処理プログラムまたはデータ処理プログラムを実行することで画像処理またはデータ処理を実施し、紙媒体等に転写する画像を形成する。

【0079】

例えば、操作部１２の制御基板は、電源装置１４からの直流電圧を受けて常時動作する。このため、操作部１２は、通常モード中だけでなく、省エネモード中にも各種の入力を受け付けることができる。制御装置１３は、例えば、通常モード中に直流電圧を受けて動作し、省エネモード中に動作を停止する。

【0080】

本発明の態様は、例えば、以下の通りである。
＜１＞
第１ノードと第２ノードとの間に直列に接続された複数の第１抵抗と、
前記第２ノードと接地線との間に並列に接続された複数の第２抵抗と、を有する分圧回路と、
前記第２ノードに接続され、前記第２ノードに生成される分圧電圧の電圧レベルを検出する電圧レベル検出部と、を有する
電子機器。
＜２＞
前記第１ノードは、ハイレベル電圧またはロウレベル電圧に設定され、
前記電圧レベル検出部は、前記ハイレベル電圧より低い第１電源電圧を受けて動作し、前記分圧電圧の電圧レベルに応じたデジタル値を出力し、
前記デジタル値は、少なくとも１つしきい値に応じて少なくとも１つのハイレベルまたはロウレベルのいずれかに判定され、
前記複数の第１抵抗および前記複数の第２抵抗のそれぞれの抵抗値は、前記複数の第１抵抗および前記複数の第２抵抗の全てが正常な場合と、前記複数の第１抵抗および前記複数の第２抵抗のいずれかが故障の場合とにおいて、前記第１ノードが前記ハイレベル電圧のときの前記分圧電圧が、前記ロウレベルか否かを判定する前記しきい値に対応する電圧と前記電圧レベル検出部の定格入力電圧との間に入るように設定される
＜１＞に記載の電子機器。
＜３＞
第２電源電圧が供給される電源線に第１接続部品を介して接続され、前記第１ノードに第２接続部品を介して接続される負荷を有する電装品と、
前記負荷を駆動するときに前記第１ノードを前記第２電源電圧より低い電圧に設定する駆動トランジスタと、
前記電圧レベル検出部が判定した前記電圧レベルと前記駆動トランジスタの駆動状態とに応じて、前記第１接続部品、前記第２接続部品、前記駆動トランジスタ、前記複数の第１抵抗または前記複数の第２抵抗のいずれかの異常を判定する異常判定部と、を有し、
前記駆動トランジスタが前記負荷を駆動しないとき、前記第１ノードは、前記負荷からの電流に応じて前記ハイレベル電圧に設定される
＜２＞に記載の電子機器。
＜４＞
前記電圧レベル検出部および前記異常判定部を含む集積回路を有し、
前記異常判定部は、前記駆動トランジスタのベース電圧を受けて前記駆動トランジスタの駆動状態を判断する
＜４＞に記載の電子機器。
＜５＞
前記集積回路は、前記第２ノードに生成される前記分圧電圧が入力されるアナログポートを有し、
前記電圧レベル検出部は、前記アナログポートに入力される前記分圧電圧を前記デジタル値に変換して前記異常判定部に出力するアナログデジタル変換器である
＜４＞に記載の電子機器。
＜６＞
前記電圧レベル検出部は、前記第２ノードに生成される前記分圧電圧を受け、受けた前記分圧電圧に応じたデジタル値を前記異常判定部に出力する汎用入出力ポートである
＜４＞に記載の電子機器。
＜７＞
前記電子機器が搭載される装置で発生したエラーを示すエラー情報が記録されるエラー情報記録部を有し、
前記異常判定部は、さらに、判定した異常と前記エラー情報記録部に記録されたエラー情報とに基づいて、前記電子機器が搭載される装置の異常の原因の解析および異常の発生予測の一方または両方を行う
＜３＞ないし＜６＞のいずれか１項に記載の電子機器。
＜８＞
前記異常判定部が判定した異常を前記電子機器の外部に向けて通知するエラー通知部を有する
＜３＞ないし＜７＞のいずれか１項に記載の電子機器。
＜９＞
＜１＞ないし＜８＞のいずれか１項に記載の電子機器と、
画像を形成する画像形成部と、を有する
画像形成装置。

【0081】

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【符号の説明】

【0082】

１ 画像形成装置
２ 自動原稿送り装置
３ 画像読み取り装置
４ 書き込みユニット
５ プリンタユニット
６ 感光体ドラム
７ 現像装置
８ 搬送ベルト
９ 定着装置
１１ 給紙トレイ
１２ 操作部
１３ 制御装置
１４ 電源装置
１５ 電源ケーブル
１６ 商用電源
１８ 駆動制御部
２０ 電装品
２１ 負荷
３０、３０Ｃ 分圧回路
４０、４０Ａ、４０Ｂ ＬＳＩ
４２、４２Ａ 異常判定部
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 異常検出装置
６０Ｂ エラー情報記録部
７０Ｂ エラー通知部
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 電子機器
ＡＰ アナログポート
ＣＮ１、ＣＮ２ コネクタ
ＣＮＴＬ 制御信号
ＤＤＶ１ デジタル値
ＤＶ１ 分圧ノード
ＧＰＩＯ 汎用入出力ポート
ＨＮ ハーネス
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６ 抵抗
Ｔ１ 駆動トランジスタ
ＶＣＣ、ＶＣＣ１ 電源電圧
ＶＮ１ 検出ノード
ＶＴ、ＶＴ１、ＶＴ２ しきい値

【先行技術文献】

【特許文献】

【0083】

【特許文献1】特開２００１－１５０７７３号公報

【特許文献2】特開２０１４－１０６２１９号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】