特許 7491077 電子機器、画像形成装置及び故障判定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】電子機器、画像形成装置及び故障判定方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/00 20060101AFI20240521BHJP

   B41J 29/377 20060101ALI20240521BHJP

   B41J 29/38 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

H04N1/00 002A

B41J29/377 103

B41J29/38 301

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020106483

(22)【出願日】2020-06-19

(65)【公開番号】P2022002365

(43)【公開日】2022-01-06

【審査請求日】2023-04-12

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】山堀 俊太

(72)【発明者】

【氏名】岡村 悠

(72)【発明者】

【氏名】萩原 芳輝

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 俊晴

(72)【発明者】

【氏名】本田 秀一

【審査官】橘 高志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２５５２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６４６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３６９２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ １／００

Ｂ４１Ｊ ２９／３７７

Ｂ４１Ｊ ２９／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象部材を冷却する冷却ファンと、
前記冷却ファンに、所定電圧の駆動電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路の出力電圧を検出する帰還回路と、
前記駆動回路を制御し、前記帰還回路の検出結果が入力される制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記冷却ファンが停止した場合に、前記検出結果に基づいて、前記冷却ファンの停止の原因がコネクタ抜けかどうか判定する、
電子機器。

【請求項2】

前記冷却ファンに前記所定電圧より高い電圧の駆動電力を供給する高速駆動回路を備え、
前記制御回路は、前記冷却ファンが停止した場合に、動作中の前記高速駆動回路の動作を停止させて前記駆動回路を動作させた後に、前記冷却ファンの停止の原因がコネクタ抜けかどうか判定する、
請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記冷却ファンを複数備え、
複数の前記冷却ファンのそれぞれに対応する前記駆動回路を複数備え、
前記制御回路は、複数の前記冷却ファンのそれぞれの冷却ファンについて、前記それぞれの冷却ファンの停止時に、前記それぞれの冷却ファンの停止の原因がコネクタ抜けかどうか判定する
請求項１又は請求項２に記載の電子機器。

【請求項4】

コネクタ抜けと判定したときに、コネクタ抜けと判定した前記冷却ファンについて情報を通知する通知部を備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。

【請求項5】

対象部材を冷却する冷却ファンと、
前記冷却ファンに、所定の電圧の駆動電力を供給する駆動回路と、
前記駆動回路の出力電圧を検出する帰還回路と、
前記駆動回路を制御し、前記帰還回路の検出結果が入力される制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記冷却ファンが停止した場合に、前記検出結果に基づいて、前記冷却ファンの停止の原因がコネクタ抜けかどうか判定する、
画像形成装置。

【請求項6】

対象部材を冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンに、所定の電圧の駆動電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路の出力電圧を検出する帰還回路と、前記駆動回路を制御し、前記帰還回路の検出結果が入力される制御回路と、を備える電子機器の故障判定方法であって、
前記制御回路は、前記冷却ファンが停止した場合に、前記検出結果に基づいて、前記冷却ファンの停止の原因がコネクタ抜けかどうか判定する、
故障判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は電子機器、画像形成装置及び故障判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器において、発熱する部材を冷却するために冷却ファンが用いられている。

【0003】

特許文献１には、対象部材の温度に関する情報と冷却ファンの回転数とに基づいて算出された制御値とに基づいて、冷却ファンの異常状態の検出する電子機器が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の電子装置は、冷却ファンの異常状態を検出することはできるが、冷却ファンの異常状態の原因を究明することができなかった。したがって、電子機器が使用されている場所で、当該電子機器を分解して修理しなければならなかった。また、分解して修理するために、ダウンタイムが長くなった。

【0005】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、冷却ファンが異常検出した時に、その原因を推定する電子機器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】

本開示の一の態様によれば、対象部材を冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンに、所定電圧の駆動電力を供給する駆動回路と、前記駆動回路の出力電圧を検出する帰還回路と、前記駆動回路を制御し、前記帰還回路の検出結果が入力される制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記冷却ファンが停止した場合に、前記検出結果に基づいて、前記冷却ファンの停止の原因がコネクタ抜けかどうか判定する電子機器を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、冷却ファンが異常検出した時に、その原因を推定する電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る電子機器の全体構成図である。

【図2】本実施形態に係る電子機器の動作を説明する図である。

【図3】本実施形態に係る電子機器の動作を説明する図である。

【図4】本実施形態に係る電子機器の処理を説明するフローチャートである。

【図5】本実施形態に係る電子機器の変形例の全体構成図である。

【図6】本実施形態に係る電子機器の一例である画像形成装置の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。下記、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】

以下に添付図面を参照して、本実施形態にかかる電子機器を詳細に説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0011】

図１は、本実施形態に係る電子機器１の全体構成図である。電子機器１は、例えば、
画像形成装置である。

【0012】

≪電子機器１≫
電子機器１は、ＩＯ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）基板１０及び冷却ファン２０を備える。冷却ファン２０は、電子機器１の内部に設けられた冷却対象である対象部材３０（例えば、画像形成装置の内部のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等）を冷却する。

【0013】

＜ＩＯ基板１０＞
ＩＯ基板１０は、制御回路１１、半速駆動回路１２、全速駆動回路１３、帰還回路１４及びロック信号入力回路１５を備える。また、ＩＯ基板１０は、冷却ファン２０に電力を供給するための外部接続端子＋Ｖと外部接続端子ＧＮＤを備える。外部接続端子＋Ｖは、冷却ファン２０にプラスの電圧を供給する。外部接続端子ＧＮＤは、接地端子である。外部接続端子ＧＮＤは、ＩＯ基板１０の接地配線Ｖｇｎｄに接続される。さらに、ＩＯ基板１０は、冷却ファン２０のロック信号を入力するための外部接続端子ＶＬを備える。

【0014】

［制御回路１１］
制御回路１１は、冷却ファン２０の制御を行う。制御回路１１は、例えば、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成される。

【0015】

制御回路１１は、ＧＰＩＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ－ｐｕｒｐｏｓｅ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ）端子である端子ＧＰＩＯ１、端子ＧＰＩＯ２、端子ＧＰＩＯ３を備える。端子ＧＰＩＯ１と端子ＧＰＩＯ２は、出力用の端子である。端子ＧＰＩＯ１は、半速駆動回路１２に接続される。端子ＧＰＩＯ１は、半速駆動回路１２をオン、オフするための信号を出力する。端子ＧＰＩＯ２は、全速駆動回路１３に接続される。端子ＧＰＩＯ２は、全速駆動回路１３をオン、オフするための信号を出力する。端子ＧＰＩＯ３は、入力用の端子である。端子ＧＰＩＯ３は、ロック信号入力回路１５に接続される。端子ＧＰＩＯ３には、冷却ファン２０のロック信号が入力される。

【0016】

また、制御回路１１は、内部のＡＤ（Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータに接続される端子ＡＤを備える。端子ＡＤは、帰還回路１４に接続される。端子ＡＤには、半速駆動回路１２の出力電圧を帰還回路１４で変換した電圧が入力される。

【0017】

制御回路１１は、冷却ファン２０を仕様で定められた最大の回転数又は最大の回転数と略等しい回転数で回転させる全速駆動制御及び全速駆動する場合の回転数の略半分の回転数で冷却ファン２０を回転させる半速駆動制御のいずれかを行う。

【0018】

制御回路１１は、半速駆動制御を行う場合には、端子ＧＰＩＯ１の出力をハイ（ｈｉｇｈ）にして、半速駆動回路１２をオンにして動作させる。なお、半速駆動制御を行う場合には、制御回路１１は、端子ＧＰＩＯ２の出力をロー（ｌｏｗ）にして、全速駆動回路１３をオフにする。

【0019】

制御回路１１は、全速駆動制御を行う場合には、端子ＧＰＩＯ２の出力をハイ（ｈｉｇｈ）にして、全速駆動回路１３をオンにして動作させる。なお、全速駆動制御を行う場合には、制御回路１１は、端子ＧＰＩＯ１の出力をロー（ｌｏｗ）にして、半速駆動回路１２をオフにする。

【0020】

なお、制御回路１１は、全速駆動制御及び半速駆動制御のいずれかを行うことから、冷却ファン２０の動作時には、半速駆動回路１２及び全速駆動回路１３のいずれか一方がオン状態である。したがって、半速駆動回路１２及び全速駆動回路１３の両方の駆動回路が同時オンされることはない。

【0021】

なお、制御回路１１は、ＡＳＩＣに限らず、例えば、マイクロプロセッサ（例えば、ＣＰＵやＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等）で構成してもよい。また、制御回路１１は、ロジックデバイス（例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）等）で構成してもよい。

【0022】

［半速駆動回路１２］
半速駆動回路１２は、冷却ファン２０を仕様で定められた最大の回転数又は最大の回転数と略等しい回転数の半分の回転数で回転させるための回路である。半速駆動回路１２は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであるトランジスタ１２Ｔｒ１、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであるトランジスタ１２Ｔｒ２、抵抗１２Ｒ及びツェナーダイオード１２Ｄを備える。

【0023】

トランジスタ１２Ｔｒ１のベース端子は、制御回路１１の端子ＧＰＩＯ１に接続される。トランジスタ１２Ｔｒ１のエミッタ端子は、ＩＯ基板１０の接地配線Ｖｇｎｄに接続される。トランジスタ１２Ｔｒ１のコレクタ端子は、トランジスタ１２Ｔｒ２のベース端子に接続される。

【0024】

トランジスタ１２Ｔｒ２のエミッタ端子は、ＩＯ基板１０の電源配線Ｖ１に接続される。なお、電源配線Ｖ１の電圧は、例えば、２４ボルトである。トランジスタ１２Ｔｒ１のコレクタ端子は、抵抗１２Ｒの一方の端子及びツェナーダイオード１２Ｄの一方の端子に接続される。

【0025】

抵抗１２Ｒとツェナーダイオード１２Ｄは、トランジスタ１２Ｔｒ２とＩＯ基板１０の外部接続端子＋Ｖとの間に並列に接続される。抵抗１２Ｒの他方の端子及びツェナーダイオード１２Ｄの他方の端子は、互いに接続される。また、抵抗１２Ｒの他方の端子及びツェナーダイオード１２Ｄの他方の端子は、ＩＯ基板１０の外部接続端子＋Ｖを介して冷却ファン２０に接続される。

【0026】

半速駆動回路１２は、冷却ファン２０に所定電圧、具体的には、電源配線Ｖ１の電源電圧からツェナーダイオード１２Ｄのツェナー電圧分電圧降下した電圧、の駆動電力を供給する。半速駆動回路１２は、駆動回路の一例である。

【0027】

なお、本実施形態においては、トランジスタ１２Ｔｒ１及びトランジスタ１２Ｔｒ２として、バイポーラトランジスタを用いているが、トランジスタ１２Ｔｒ１及びトランジスタ１２Ｔｒ２はバイポーラトランジスタに限らない。例えば、トランジスタ１２Ｔｒ１及びトランジスタ１２Ｔｒ２として、ＭＯＳトランジスタを用いてもよい。以下で説明する全速駆動回路１３でも同様である。

【0028】

［全速駆動回路１３］
全速駆動回路１３は、冷却ファン２０を仕様で定められた最大の回転数又は最大の回転数と略等しい回転数で回転させるための回路である。全速駆動回路１３は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであるトランジスタ１３Ｔｒ１、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであるトランジスタ１３Ｔｒ２を備える。

【0029】

トランジスタ１３Ｔｒ１のベース端子は、制御回路１１の端子ＧＰＩＯ２に接続される。トランジスタ１３Ｔｒ１のエミッタ端子は、ＩＯ基板１０の接地配線Ｖｇｎｄに接続される。トランジスタ１３Ｔｒ１のコレクタ端子は、トランジスタ１３Ｔｒ２のベース端子に接続される。

【0030】

トランジスタ１３Ｔｒ２のエミッタ端子は、ＩＯ基板１０の電源配線Ｖ１に接続される。トランジスタ１３Ｔｒ１のコレクタ端子は、ＩＯ基板の外部接続端子＋Ｖを介して冷却ファン２０に接続される。

【0031】

全速駆動回路１３は、冷却ファン２０に半速駆動回路１２が供給する電圧より高い電圧、具体的には、電源配線Ｖ１の電源電圧、の駆動電力を供給する。全速駆動回路１３は、高速駆動回路の一例である。

【0032】

［帰還回路１４］
帰還回路１４は、外部接続端子＋Ｖから冷却ファン２０に出力される電圧を制御回路１１にフィードバックするための回路である。帰還回路１４は、分圧用の抵抗１４Ｒ１及び抵抗１４Ｒ２と演算増幅器１４Ｏｐを備える。

【0033】

抵抗１４Ｒ１の一方の端子は、ＩＯ基板の外部接続端子＋Ｖに接続される。より具体的には、抵抗１４Ｒ１の一方の端子は、半速駆動回路１２の出力であるノードＮＤに接続される。抵抗１４Ｒ１の他方の端子は、抵抗１４Ｒ２の一方の端子及び演算増幅器１４Ｏｐの非反転入力端子に接続される。抵抗１４Ｒ２の他方の端子は、接地配線Ｖｇｎｄに接続される。

【0034】

演算増幅器１４Ｏｐの出力端子は、演算増幅器１４Ｏｐの反転入力端子及び制御回路１１の端子ＡＤに接続される。また、演算増幅器１４Ｏｐの正電源端子は電源配線Ｖ２に、負電源端子は接地配線Ｖｇｎｄにそれぞれ接続される。なお、電源配線Ｖ２の電圧は、例えば、５ボルトである。

【0035】

帰還回路１４は、外部接続端子＋Ｖにかかる電圧を、抵抗１４Ｒ１及び抵抗１４Ｒ２により分圧する。そして、帰還回路１４は、分圧した電圧を演算増幅器１４Ｏｐにより増幅して制御回路１１の端子ＡＤに入力する。制御回路１１は、端子ＡＤに入力された電圧をアナログデジタル変換して、デジタル値に変換する。そして、制御回路１１は、変換したデジタル値より、外部接続端子＋Ｖにかかる電圧を求める。

【0036】

後述するように、制御回路１１は、冷却ファン２０が停止した原因がコネクタ抜けであるかを判定する場合に、半速駆動制御を行う。制御回路１１が半値制御駆動を行っている場合は、帰還回路１４はノードＮＤの電圧、すなわち、半速駆動回路１２の出力電圧を検出する。制御回路１１は、帰還回路１４が検出した検出結果に基づいて、冷却ファン２０が停止した原因がコネクタ抜けであるかを判定する。

【0037】

［ロック信号入力回路１５］
ロック信号入力回路１５は、冷却ファン２０から出力されるファンのロック信号を制御回路１１に入力するための回路である。ロック信号入力回路１５は、プルアップ用の抵抗１５Ｒ１と、フィルタ用の抵抗１５Ｒ２及びコンデンサ１５Ｃを備える。

【0038】

抵抗１５Ｒ１の一方の端子は、電源配線Ｖ２に接続される。抵抗１５Ｒ１の他方の端子は、外部接続端子ＶＬ及び抵抗１５Ｒ２の一方の端子に接続される。抵抗１５Ｒ２の他方の端子は、制御回路１１の端子ＧＰＩＯ３及びコンデンサ１５Ｃの一方の端子に接続される。コンデンサ１５Ｃの他方の端子は、接地配線Ｖｇｎｄに接続される。

【0039】

＜冷却ファン２０＞
冷却ファン２０は、対象部材３０に送風する又は対象部材からの空気を外部に送風することにより、対象部材３０を冷却するファンである。冷却ファン２０は、直流電源で動作するＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）ファンである。冷却ファン２０は、例えば、軸流ファンである。

【0040】

冷却ファン２０は、電源のプラス端子に接続される配線２０ｐ１と、電源のマイナス端子に接続される配線２０ｐ２を備える。配線２０ｐ１は、ＩＯ基板１０の外部接続端子＋Ｖに接続される。また、配線２０ｐ２は、ＩＯ基板１０の外部接続端子ＧＮＤに接続される。配線２０ｐ１と配線２０ｐ２のそれぞれは、コネクタを介して、それぞれ外部接続端子＋Ｖと外部接続端子ＧＮＤに接続される。

【0041】

また、冷却ファン２０は、ファンが回転しているか又は停止しているかを検出する回転停止検出センサを備える。そして、冷却ファン２０は、当該回転停止検出センサの出力を、配線２０ｓを介して、ロック信号として出力する。ロック信号は、ＩＯ基板１０の外部接続端子ＶＬに入力される。入力されたロック信号はロック信号入力回路１５を介して、制御回路１１の端子ＧＰＩＯ３に入力される。制御回路１１は、端子ＧＰＩＯ３の入力に基づいて、冷却ファン２０が回転しているか又は停止しているかを判断する。

【0042】

≪電子機器１の動作≫
次に、電子機器１の動作について説明する。電子機器１は、電子機器１の冷却ファン２０が停止した場合に、冷却ファン２０が停止した原因がコネクタ抜けであるかを判定する。具体的には、電子機器１の制御回路１１は、冷却ファン２０を半速駆動制御する。すなわち、電子機器１の制御回路１１は、半速駆動回路１２を一度オンする。そして、半速駆動回路１２を動作させた状態で、帰還回路１４により外部接続端子＋Ｖの電圧、より具体的には半速駆動回路１２の出力電圧、を測定する。制御回路１１は、測定した外部接続端子＋Ｖの電圧、すなわち、半速駆動回路１２の出力電圧に基づいて、冷却ファン２０が停止した原因がコネクタ抜けであるかを判定する。

【0043】

具体的な動作について説明する。

【0044】

図２及び図３は、本実施形態に係る電子機器１の動作を説明する図である。具体的には、図２は、コネクタが抜けている状態での電子機器１の動作を説明する図である。図２は、異物等がファンに挟まってファンがロックしている状態での電子機器１の動作を説明する図である。

【0045】

［コネクタが抜けている状態］
最初に、コネクタが抜けている状態での電子機器１の動作について説明する。コネクタが抜けた場合、冷却ファン２０のファンの回転が停止する。冷却ファン２０のファンが停止すると、冷却ファン２０の回転停止検出センサが反応して、矢印Ｌのように冷却ファン２０から配線２０ｓを介して制御回路１１へロック信号が送られる。制御回路１１は、ロック信号を検出すると、動作している半速駆動回路１２及び全速駆動回路１３のいずれかを停止する。そして、制御回路１１は、半速駆動回路１２を動作させる。具体的には、制御回路１１は、端子ＧＰＩＯ１の出力をハイ（ｈｉｇｈ）にする。

【0046】

図２に示すように、コネクタが抜けていると、半速駆動回路１２の出力は冷却ファン２０から切り離される。したがって、半速駆動回路１２から冷却ファン２０には電流が流れない。すると、電源配線Ｖ１から矢印Ａのように接地配線Ｖｇｎｄまで電流が流れる。帰還回路１４の分圧用の抵抗１４Ｒ１及び抵抗１４Ｒ２には、小さい電流しか流さないように高抵抗値の抵抗を使用する。したがって、半速駆動回路１２のツェナーダイオード１２Ｄには、ツェナー電圧が発生するほどの電流が流れない。半速駆動回路１２のツェナーダイオード１２Ｄにツェナー電圧が発生するほどの電流が流れないため、ツェナーダイオード１２Ｄには電流が流れない。したがって、電流は、電源配線Ｖ１からトランジスタ１２Ｔｒ２、抵抗１２Ｒ、抵抗１４Ｒ１及び抵抗１４Ｒ２を順に通って、接地配線Ｖｇｎｄに流れる。上述のように、抵抗１４Ｒ１及び抵抗１４Ｒ２は高抵抗値の抵抗であることから、ノードＮＤにおける電圧は、電源配線Ｖ１の電圧とほぼ等しくなる。したがって、帰還回路１４を介して検出されるノードＮＤの電圧は、電源配線Ｖ１の電圧とほぼ等しくなる。より具体的には、電源配線Ｖ１の電圧とほぼ等しいノードＮＤの電圧を抵抗１４Ｒ１及び抵抗１４Ｒ２により分圧した電圧を演算増幅器１４Ｏｐで増幅した電圧が制御回路１１の端子ＡＤに入力され、検出される。

【0047】

したがって、制御回路１１の端子ＡＤに入力された電圧が、電源配線Ｖ１の電圧を帰還回路１４に入力した電圧に相当する場合は、制御回路１１は、冷却ファン２０が動作停止した原因がコネクタと判定する。

【0048】

［ファンがロックしている状態］
次に、異物等がファンに挟まってファンがロックしている状態での電子機器１の動作について説明する。異物等がファンに挟まってファンがロックした場合、冷却ファン２０のファンの回転が停止する。冷却ファン２０のファンが停止すると、冷却ファン２０の回転停止検出センサが反応して、冷却ファン２０から配線２０ｓを介して制御回路１１へロック信号が送られる。制御回路１１は、ロック信号を検出すると、動作している半速駆動回路１２及び全速駆動回路１３のいずれかを停止する。そして、制御回路１１は、半速駆動回路１２を動作させる。具体的には、制御回路１１は、端子ＧＰＩＯ１の出力をハイ（ｈｉｇｈ）にする。

【0049】

図３に示すように、異物等がファンに挟まってファンがロックしていても、半速駆動回路１２の出力は冷却ファン２０に供給される。したがって、電源配線Ｖ１から矢印Ｂのように接地配線Ｖｇｎｄまで電流が流れる。冷却ファン２０に電流が流れることにより、半速駆動回路１２のツェナーダイオード１２Ｄには、ツェナー電圧が発生する電流が流れる。したがって、電流は、電源配線Ｖ１からトランジスタ１２Ｔｒ２、抵抗１２Ｒとツェナーダイオード１２Ｄとからなる並列回路及び冷却ファン２０を順に通って、接地配線Ｖｇｎｄに流れる。したがって、帰還回路１４を介して検出されるノードＮＤの電圧は、電源配線Ｖ１の電源電圧からツェナーダイオード１２Ｄでのツェナー電圧分電圧降下した電圧とほぼ等しくなる。より具体的には、電源配線Ｖ１の電圧からツェナー電圧分電圧降下した電圧であるノードＮＤの電圧を抵抗１４Ｒ１及び抵抗１４Ｒ２により分圧した電圧を演算増幅器１４Ｏｐで増幅した電圧が制御回路１１の端子ＡＤに入力され、検出される。

【0050】

したがって、制御回路１１の端子ＡＤに入力された電圧が、電源配線Ｖ１の電圧からツェナー電圧分電圧降下した電圧を帰還回路１４に入力した電圧に相当する場合は、制御回路１１は、冷却ファン２０が動作停止した原因がコネクタと判定する。

【0051】

［電子機器１の制御回路１１の処理］
電子機器１の制御回路１１の処理について説明する。図４は、本実施形態に係る電子機器１の処理を説明するフローチャートである。フローチャートを用いて、本実施形態に係る電子機器１が行う故障判定方法について説明する。

【0052】

電子機器１が動作を開始すると、制御回路１１は、冷却ファン２０の制御（ファン制御）を開始する（ステップＳ１０）。具体的には、制御回路１１は、対象部材３０の温度等を検出する。そして、制御回路１１は、検出した温度に基づいて、冷却ファン２０を半速駆動制御及び全速駆動制御のいずれかを行う。制御回路１１が冷却ファン２０の半速駆動制御及び全速駆動制御のいずれかを行うことにより、対応する半速駆動回路１２及び全速駆動回路１３のいずれか一方が動作する。半速駆動回路１２及び全速駆動回路１３のいずれか一方が動作することにより、冷却ファン２０が、対応する半速動作及び全速動作のいずれか一方で動作する。

【0053】

制御回路１１は、冷却ファン２０からロック信号が発出されたかどうか判定する（ステップＳ２０）。具体的には、制御回路１１は、端子ＧＰＩＯ３のレベルを検出して、冷却ファン２０からロック信号が入力されたかどうかを判定する。冷却ファン２０からロック信号が発出されていない場合（ステップＳ２０のＮＯ）は、ステップＳ２０を繰り返して実行する。

【0054】

冷却ファン２０からロック信号が発出された場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）は、ファン制御を停止する（ステップＳ３０）。具体的には、制御回路１１は、実行していた冷却ファン２０の半速駆動制御及び全速駆動制御のいずれかを停止する。制御回路１１が実行していた冷却ファン２０の半速駆動制御及び全速駆動制御のいずれかを停止することにより、動作中の半速駆動回路１２及び全速駆動回路１３が動作を停止する。

【0055】

次に、制御回路１１は、冷却ファン２０の半速駆動制御を行う（ステップＳ４０）。具体的には、制御回路１１は、冷却ファン２０の半速駆動制御を行う。制御回路１１が冷却ファン２０の半速駆動制御を行うことにより、半速駆動回路１２が動作する。

【0056】

次に、制御回路１１は、帰還回路１４のフィードバック電圧を検出する（ステップＳ５０）。具体的には、制御回路１１は、端子ＡＤから帰還回路１４の電圧を計測する。

【0057】

次に、ステップＳ５０で検出した電圧が、電源電圧と等しいかどうか判断する（ステップＳ６０）。ステップＳ５０で検出した電圧が、電源電圧と等しい場合（ステップＳ６０のＹＥＳ）は、制御回路１１は、ファンの停止の原因が「コネクタ抜け」であると判定する（ステップＳ７０）して終了する。制御回路１１は、ファンの停止の原因が「コネクタ抜け」と判定した場合に、「コネクタ抜け」と判定した冷却ファン２０の情報を電子機器１が備える通知部を介して、外部機器や使用者等に通知してもよい。

【0058】

ステップＳ５０で検出した電圧が、電源電圧と等しくない場合（ステップＳ６０のＮＯ）は、ステップＳ５０で検出した電圧が、電源電圧からツェナーダイオード１２Ｄのツェナー電圧分電圧降下した電圧と等しいかどうか判断する（ステップＳ８０）。ステップＳ５０で検出した電圧が、電源電圧からツェナーダイオード１２Ｄのツェナー電圧分電圧降下した電圧と等しい場合（ステップＳ８０のＹＥＳ）は、ファンの停止の原因が「異物等によりファンロック」であると判定して（ステップＳ９０）終了する。

【0059】

ステップＳ５０で検出した電圧が、電源電圧からツェナーダイオード１２Ｄのツェナー電圧分電圧降下した電圧と等しくない場合（ステップＳ８０のＮＯ）は、判定せずに終了する。

【0060】

＜作用・効果＞
本実施形態の電子機器１は、半速駆動回路１２の出力電圧を分圧して制御回路１１へフィードバックする帰還回路１４を設ける。電子機器１は、冷却ファン２０が停止した場合に、帰還回路１４のフィードバックした電圧値を検出することにより、冷却ファン２０が停止時の原因がコネクタ抜けかどうかを簡易的に判定することができる。

【0061】

≪電子機器１の変形例≫
本実施形態の電子機器１の変形例として、冷却ファン２０を複数台備える電子機器１０１について説明する。

【0062】

図５は、本実施形態に係る電子機器１の変形例である電子機器１０１の全体構成図である。

【0063】

電子機器１０１は、ＩＯ基板１１０を備える。また、電子機器１０１は冷却ファンを複数備える。ここでは、例として、二つの冷却ファン（冷却ファン１２０ａ及び冷却ファン１２０ｂ）を備える場合について説明する。冷却ファン１２０ａ及び冷却ファン１２０ｂのそれぞれは、電子機器１の内部に設けられた対応する冷却対象である対象部材１３０ａ又は対象部材１３０ｂを冷却する。なお、電子機器１に対応する構成部分には対応する符号を付し、重複した説明を省略する。

【0064】

＜ＩＯ基板１１０＞
ＩＯ基板１１０は、制御回路１１１と、半速駆動回路１１２ａ及び半速駆動回路１１２ｂと、全速駆動回路１１３ａ及び全速駆動回路１１３ｂと、帰還回路１４と、ロック信号入力回路１１５ａ及びロック信号入力回路１１５ｂと、切り替え回路１１６と、を備える。

【0065】

冷却ファン１２０ａは、半速駆動回路１１２ａ及び全速駆動回路１１３ａと外部接続端子＋Ｖａを介して接続される。また、冷却ファン１２０ａは、ロック信号入力回路１１５ａと外部接続端子ＶＬａを介して接続される。半速駆動回路１１２ａは、制御回路１１１の端子ＧＰＩＯ１ａに接続される。また、全速駆動回路１１３ａは、制御回路１１１の端子ＧＰＩＯ２aに接続される。さらに、ロック信号入力回路１１５ａは、制御回路１１１の端子ＧＰＩＯ３ａに接続される。

【0066】

冷却ファン１２０ｂは、半速駆動回路１１２ｂ及び全速駆動回路１１３ｂと外部接続端子＋Ｖｂを介して接続される。また、冷却ファン１２０ｂは、ロック信号入力回路１１５ｂと外部接続端子ＶＬｂを介して接続される。半速駆動回路１１２ｂは、制御回路１１１の端子ＧＰＩＯ１ｂに接続される。また、全速駆動回路１１３ｂは、制御回路１１１の端子ＧＰＩＯ２ｂに接続される。さらに、ロック信号入力回路１１５ｂは、制御回路１１１の端子ＧＰＩＯ３ｂに接続される。

【0067】

帰還回路１１４は、切り替え回路１１６を介して、ノードＮＤａ及びノードＮＤｂに接続される。また、帰還回路１１４は、制御回路１１１の端子ＡＤに接続される。

【0068】

切り替え回路１１６は、マルチプレクサ等により構成される。制御回路１１１の端子ＳＥＬに接続される。切り替え回路１１６は、端子ＳＥＬからの切り替え信号に基づいて帰還回路１１４をどのノードに接続するかを切り替える。

【0069】

制御回路１１１は、切り替え回路１１６で切り替えることにより、冷却ファン１２０ａ及び冷却ファン１２０ｂのそれぞれの冷却ファンについて、前記それぞれの冷却ファンの停止時に、前記それぞれの冷却ファンの停止の原因がコネクタ抜けかどうか判定する。

【0070】

＜作用・効果＞
電子機器１０１は、帰還回路１１４の前段に切り替え回路１１６を設け、各冷却ファンの半速駆動回路の出力電圧を入力する。切り替え回路１１６で帰還回路１１４へ入力する信号（電圧）を切り替えることで、複数のファンに対してファン停止原因の切り分けを同時に行うことができる。電子機器内で複数のファンを使用している場合に異常停止箇所の特定もでき、修理時間を短縮することができる。

【0071】

≪適用例≫
図６は、本実施形態に係る電子機器の一例である画像形成装置５００の構成例を示す図である。

【0072】

画像形成装置５００は、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅａｒｌ／Ｐｒｉｎｔｅｒ）と称される複合機である。画像形成装置５００は、コピー機能、ＦＡＸ機能、プリント機能、スキャナ機能、また、入力画像（スキャナ機能による読み取り原稿や、プリンタ機能あるいはＦＡＸ機能により入力された画像）を保存や配信する機能等を複合して有する。

【0073】

また、画像形成装置５００は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部装置とも通信可能であり、外部装置から受信した指示に応じた動作を行うこともできる。なお、実施形態において、画像形成装置５００で処理される「画像」には画像データだけでなく、画像データが含まれていないデータ、つまりテキスト情報のみのデータも含むものとする。

【0074】

画像形成装置５００は、帯電された感光体表面が選択的に露光されることにより書き込まれた静電潜像に、トナーを付着させ、付着させたトナーを用紙等の記録媒体に転写する、いわゆる電子写真方式の画像形成装置である。

【0075】

画像形成装置５００は、操作パネル５１０と、起動スイッチ５２０と、コントローラ５３０と、読取部５４０と、エンジン制御部５５０と、プリンタユニット５６０と、給紙カセット５７０Ａ、５７０Ｂと、搬送ユニット５８０と、を備える。

【0076】

操作部である操作パネル５１０は、利用者の操作に応じた各種の入力を受け付けるとともに、各種の情報（例えば受け付けた操作を示す情報、画像形成装置５００の動作状況を示す情報、画像形成装置５００の設定状態を示す情報など）を表示する。操作パネル５１０は、一例としてタッチパネル機能を搭載した液晶表示装置（ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｉｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ））で構成されるが、これに限られるものではない。例えばタッチパネル機能が搭載された有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置で構成されてもよい。さらに、これに加えて又はこれに代えて、ハードウェアキー等の操作部やランプ等の表示部を設けることもできる。

【0077】

起動スイッチ５２０は、画像形成装置５００の電源がオフの状態でユーザーによって押圧されると、画像形成装置５００を起動する。また、画像形成装置５００が起動した状態、つまり電源がオンの状態でユーザーによって押下されると、画像形成装置をオフ状態とする。このように起動スイッチ５２０は、ユーザーが押圧することによって画像形成装置５００をオン／オフしてもよいがこれに限られず、外部装置から受信した指示に基づき画像形成装置５００をオン／オフしてもよい。

【0078】

コントローラ５３０は、操作パネル５１０の操作入力等に基づいて画像形成装置５００を統括的に制御する。一例として操作パネル５１０が受け付けた操作や情報に応じた動作を、画像形成装置５００に実行させる。その他の例として、ＰＣ等の外部機器から画像形成装置５００が受け付けた指示等を画像形成装置５００に実行させる。さらにその他の例として、特定の条件を検知した場合、例えば起動スイッチ５２０の押下を検知した場合、さらにその他の例として、画像形成装置５００に発生した異常を検知した場合等に、あらかじめ決められた動作を画像形成装置５００に実行させる。

【0079】

コントローラ５３０の具体例としては、画像形成装置５００を統括的に制御する回路を搭載したコントローラボードである。画像形成装置５００を統括的に制御する回路には、一例としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）が搭載されている。コントローラ５３０は、ＣＰＵが、ＲＡＭを作業領域として、ＲＯＭやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）に記憶されたプログラムを実行することによって、画像形成装置５００を制御する。

【0080】

読取部５４０は、原稿を読み取る。読取部５４０は、ＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）５４１と、スキャナ部５４２と、を備える。ＡＤＦ５４１は、ＡＤＦ５４１上に置かれた原稿を順次し搬送し光学的に読み取り画像データを生成する。スキャナ部５４２は、透明な原稿台の上に原稿を固定し、固定された原稿を光学的に読み取り画像データを生成する。

【0081】

エンジン制御部５５０は、読取部５４０により生成された画像データに基づき、プリンタユニット５６０や搬送ユニット５８０を制御する制御信号を生成する。エンジン制御部５５０の具体例としては、画像データに基づき制御信号を生成するための回路基板である。

【0082】

プリンタユニット５６０は、用紙等の記録媒体上に画像を形成する画像形成部である。プリンタユニット５６０は、記録媒体上にトナー画像を形成する。プリンタユニット５６０は、感光体としての感光体ドラム５６１と、帯電部材５６２と、書込みユニット５６３と、現像部材５６４と、搬送ベルト５６５と、定着部５６６とを備える。帯電部材５６２は、感光体ドラム５６１の外表面を帯電させる。書き込みユニット５６３は、読取部５４０により読み取られた画像データに基づいて、帯電された感光体ドラム５６１上を露光して、感光体上に静電潜像を書き込む。現像部材５６４は、書き込まれた潜像をトナーで現像する。搬送ベルト５６５は、トナー画像を形成する記録媒体を搬送する。定着部５６６は、記録媒体上のトナーを記録媒体に定着させる。

【0083】

給紙カセット５７０Ａ、５７０Ｂは画像形成前の記録媒体を収納する。図６においては一例として二つの給紙カセットを有し、それぞれにサイズの異なる記録媒体を収納しているが、一つであっても良いし、三つ以上であってもよい。

【0084】

搬送ユニット５８０は、給紙搬送部として記録媒体の搬送を行う。搬送ユニット５８０は、各種ローラを備える。搬送ユニット５８０は、給紙カセット５７０Ａ、給紙カセット５７０Ｂに収納された記録媒体を矢印５００Ｃに沿ってプリンタユニット５６０に搬送する。

【0085】

ここで、コピーモードを例として画像形成装置５００での画像形成の流れを説明する。まずユーザーが、操作パネル５１０で機能切替キー等をユーザーが操作することにより、画像形成装置５００のコピー機能、プリンタ機能、及びファクシミリ機能を順次に切り替えて選択し、各機能を動作させることが可能となる。コピー機能の選択時にはコピーモードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリ機能選択時にはファクシミリモードとなる。

【0086】

コピーモードでは、読取部５４０により、コピーする各原稿の画像情報が読み取られ、画像データが生成される。

【0087】

感光体ドラム５６１の外周面は、暗中にて帯電部材５６２により一様に帯電された後、書込みユニット５６３からの照射光（図６中に点線矢印５００Ａで示す。）により露光され、その結果、感光体ドラム５６１の外周面上に静電潜像が形成される。現像部材５６４は、この静電潜像をトナーにより可視像化する。これにより、感光体ドラム５６１上にトナー画像が形成される。感光体ドラム５６１は矢印５００Ｂ方向に回転する。そして、感光体ドラム５６１上に形成されたトナー画像は、搬送ベルト５６５上の記録媒体に転写される。そして定着部５６６が記録媒体上のトナー画像のトナーを一例としてヒータで加熱溶融して、記録媒体にトナー画像を定着し、記録媒体を画像形成装置５００から排出する。

【0088】

なお、プリンタユニット５６０がモノクロの電子写真方式によって画像を形成する場合を説明したが、カラーの電子写真方式やインクジェット方式などであってもよく、画像形成方式はこれらに限られない。

【0089】

また、上述の操作パネル５１０は、コントローラ５３０によって制御されてもよいし、コントローラ５３０とは別に操作パネル５１０を制御するための制御回路を有し、制御されてもよい。その場合、コントローラ５３０の制御回路と操作パネル５１０の制御回路は、相互に通信可能に接続され、コントローラ５３０は操作パネル５１０を含む画像形成装置５００全体を制御する。

【0090】

なお、コントローラ５３０と、エンジン制御部５５０と、プリンタユニット５６０と、給紙カセット５７０Ａ、５７０Ｂ、搬送ユニット５８０は画像形成装置５００の外装内に設けられているが図１においては内部を透視して示している。

【0091】

なお、上記各実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成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、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【0092】

なお、上記各実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成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、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、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】

【0093】

１、１０１ 電子機器
１１、１１１ 制御回路
１２、１１２ａ、１１２ｂ 半速駆動回路
１３、１１３ａ、１１３ｂ 全速駆動回路
１４、１１４ 帰還回路
２０、１２０ａ、１２０ｂ 冷却ファン
３０、１３０ａ、１３０ｂ 対象部材
５００ 画像形成装置

【先行技術文献】

【特許文献】

【0094】

【文献】特開２０１９－１７４７３１号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】