JP6380415B2

JP6380415B2 - Failure determination apparatus and image forming apparatus including the same

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Publication number: JP6380415B2
Application number: JP2016005444A
Authority: JP
Inventors: 古城　秀彦; 秀彦古城
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2036-01-14
Also published as: JP2017125964A

Description

本発明は、交流電圧の供給／遮断を行うための交流スイッチング素子を含む回路での故障判断に関する。 The present invention relates to failure determination in a circuit including an AC switching element for supplying / cutting off an AC voltage.

複合機、プリンター、複写機、ファクシミリ装置のような画像形成装置には、加熱・加圧してトナー像を定着させるためのヒーターを含むものがある。そして、半導体スイッチング素子を用いて、負荷としてのヒーターに交流電圧を印加することがある。特許文献１には、サイリスタの故障、破壊の発生により、ヒーターが高温となることを防ぐための技術の一例が記載されている。 Some image forming apparatuses such as multifunction peripherals, printers, copiers, and facsimile machines include a heater for fixing a toner image by heating and pressing. And an alternating voltage may be applied to the heater as a load using a semiconductor switching element. Patent Document 1 describes an example of a technique for preventing a heater from being heated to a high temperature due to failure or destruction of a thyristor.

具体的に、特許文献１には、電源電圧をオン−オフするスイッチを設け、交流をサイリスタを用いて位相制御して負荷に与え、交流の電圧のゼロクロス点を検知してゼロクロス信号を発生させサイリスタを位相制御する信号を発生し、負荷の両端の電圧を検知し、負荷に電圧をかけていないのに負荷に電圧がかかった回数をカウントし、一定回数カウントすると、負荷への導通をストップする交流制御装置が記載されている。（特許文献１：請求項１、明細書段落［００１８］等参照）。 Specifically, in Patent Document 1, a switch for turning on and off the power supply voltage is provided, AC is phase-controlled using a thyristor, applied to a load, a zero-cross point of the AC voltage is detected, and a zero-cross signal is generated. Generates a signal that controls the phase of the thyristor, detects the voltage across the load, counts the number of times the voltage is applied to the load even when no voltage is applied to the load, and stops conduction to the load when a certain number of times is counted An AC control device is described. (See Patent Document 1: Claim 1, paragraph [0018] of the specification, etc.).

特開平０８−０６６００５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-066005

画像形成装置には、トナー像の定着のためのヒーターのような負荷が設けられることがある。負荷への交流電圧の印加（電力供給）制御のため、トライアックのような半導体スイッチング素子が画像形成装置に設けられることがある。 The image forming apparatus may be provided with a load such as a heater for fixing the toner image. A semiconductor switching element such as a triac may be provided in an image forming apparatus for controlling application (power supply) of an alternating voltage to a load.

電流によるジュール熱によってトライアックのような半導体スイッチング素子では熱が生ずる。半導体スイッチング素子の温度が上昇しすぎることにより接合部分でダメージが生ずることがある（熱破壊）。ダメージが蓄積されると、半導体スイッチング素子の制御がきかない状態となることがある。例えば、半導体スイッチング素子が導通状態のままＯＦＦできない状態となる。導通状態のままＯＦＦできない状態となると、熱破壊が生ずる可能性が大きくなり、半導体スイッチング素子の寿命を大きく縮める要因の１つとなる。 Heat is generated in a semiconductor switching element such as a triac by Joule heat due to electric current. If the temperature of the semiconductor switching element rises too much, damage may occur at the junction (thermal destruction). When damage is accumulated, the semiconductor switching element may not be controlled. For example, the semiconductor switching element is in a state where it cannot be turned off while being in a conductive state. If it is in a state where it cannot be turned off in the conductive state, the possibility of thermal destruction increases, which is one of the factors that greatly shorten the life of the semiconductor switching element.

また、半導体スイッチング素子の故障の態様は様々である。半導体スイッチング素子の温度が上昇した状態では導通／遮断を制御できなくなるが、温度が下がると通常どおり動作する場合がある。つまり、温度により半導体スイッチング素子が正常な状態に戻る場合もある。また、半導体スイッチング素子は、ショートモード（常時スイッチがＯＮの状態）で故障することもあれば、オープンモード（常時スイッチがＯＦＦの状態）で故障することもある。 There are various modes of failure of the semiconductor switching element. When the temperature of the semiconductor switching element is increased, conduction / cutoff cannot be controlled, but when the temperature is decreased, the semiconductor switching element may operate normally. That is, the semiconductor switching element may return to a normal state depending on the temperature. In addition, the semiconductor switching element may fail in a short mode (always switch is in an ON state) or in an open mode (always switch is in an OFF state).

更に、半導体スイッチング素子以外の要因で負荷への交流電圧の印加の異常が生ずることもある。故障の態様が様々であることから、故障しているか否かの判断や、故障原因の特定が困難であるという問題がある。故障原因の判断を間違えたとき、異常部品以外の部品交換のような無駄な修理が行われる。故障原因の特定できるまで、修理作業が続く。 Furthermore, abnormalities in the application of AC voltage to the load may occur due to factors other than the semiconductor switching element. Since there are various failure modes, there is a problem that it is difficult to determine whether a failure has occurred and to identify the cause of the failure. When the failure cause is wrongly determined, useless repair such as replacement of parts other than abnormal parts is performed. Repair work continues until the cause of the failure can be identified.

ここで、特許文献１記載の技術では、意図せずに交流電圧が負荷に印加される半導体スイッチング素子の故障のみを対象とする。また、特許文献１の交流制御装置には、リレースイッチ４が記載されているが、リレースイッチ４が壊れているのか、半導体スイッチング素子が故障しているのか、それら以外の部分の故障が生じているのか特定することができない。 Here, the technique described in Patent Document 1 targets only a failure of a semiconductor switching element in which an AC voltage is unintentionally applied to a load. Moreover, although the relay switch 4 is described in the alternating current control apparatus of Patent Document 1, whether the relay switch 4 is broken, the semiconductor switching element is broken, or other parts are broken. It is not possible to specify whether or not

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数のゼロクロス信号生成部を用いて半導体スイッチング素子の故障を含め、どのような故障が生じているか、故障の原因を正確に特定する。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is possible to accurately determine what kind of failure has occurred, including the failure of a semiconductor switching element, using a plurality of zero-cross signal generation units, and the cause of the failure. To be specific.

上記課題を解決するため、請求項１に係る故障判断装置は、第１電源ライン、第２電源ライン、第１ゼロクロス信号生成部、第２ゼロクロス信号生成部、交流スイッチング素子、制御部を含む。前記第１電源ラインは、交流電源の一方の電源端子と負荷の一端を接続し、前記負荷に電力を供給するための電源ラインである。前記第２電源ラインは、前記交流電源の他方の電源端子と負荷の他端を接続し、前記負荷に電力を供給するための電源ラインである。前記第１ゼロクロス信号生成部は、前記第１電源ラインと前記第２電源ラインに接続され、第１ゼロクロス信号を生成する。前記第２ゼロクロス信号生成部は、前記第１ゼロクロス信号生成部よりも前記負荷に近い位置で前記第１電源ラインと前記第２電源ラインに接続され第２ゼロクロス信号を生成する。前記交流スイッチング素子は、前記第１ゼロクロス信号生成部と前記第２電源ラインの接続点と、前記第２ゼロクロス信号生成部と前記第２電源ラインの接続点の間、又は、前記第１ゼロクロス信号生成部と前記第１電源ラインの接続点と、前記第２ゼロクロス信号生成部と前記第１電源ラインの接続点の間に設けられ、前記負荷への電力の供給／遮断を行う。前記制御部は、前記第１ゼロクロス信号と前記第２ゼロクロス信号が入力され、前記交流スイッチング素子を制御する。そして、前記制御部は、前記第１ゼロクロス信号の信号レベルが変化している状態かつ前記交流スイッチング素子が遮断状態で、前記第２ゼロクロス信号の信号レベルが変化しているとき、ショートの故障が前記交流スイッチング素子で発生していると判断することを特徴とする。 In order to solve the above problem, a failure determination apparatus according to claim 1 includes a first power supply line, a second power supply line, a first zero cross signal generation unit, a second zero cross signal generation unit, an AC switching element, and a control unit. The first power supply line is a power supply line for connecting one power supply terminal of an AC power supply and one end of a load to supply power to the load. The second power supply line is a power supply line for connecting the other power supply terminal of the AC power supply and the other end of the load to supply power to the load. The first zero cross signal generator is connected to the first power line and the second power line, and generates a first zero cross signal. The second zero cross signal generator is connected to the first power line and the second power line at a position closer to the load than the first zero cross signal generator, and generates a second zero cross signal. The AC switching element includes a connection point between the first zero cross signal generation unit and the second power supply line, a connection point between the second zero cross signal generation unit and the second power supply line, or the first zero cross signal. Provided between a connection point between the generation unit and the first power supply line, and a connection point between the second zero cross signal generation unit and the first power supply line, and supplies / cuts off power to the load. The controller receives the first zero cross signal and the second zero cross signal and controls the AC switching element. When the signal level of the first zero-cross signal is changing, the AC switching element is in a cut-off state, and the signal level of the second zero-cross signal is changing, the control unit detects a short circuit failure. It is determined that the AC switching element is generated.

本発明によれば、複数のゼロクロス信号生成部を用いて半導体スイッチング素子の故障原因を正確に特定することができる。そして、負荷の通電に関する部分でどのような故障が生じているか、故障の原因を正確に特定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cause of a failure of a semiconductor switching element can be pinpointed correctly using several zero cross signal production | generation parts. And what kind of failure has occurred in the portion related to the energization of the load can be accurately identified.

実施形態に係る複合機の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a multifunction machine according to an embodiment. 実施形態に係る故障判断装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the failure determination apparatus which concerns on embodiment. 実施形態に係る第１ゼロクロス信号生成部と第２ゼロクロス信号生成部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 1st zero cross signal generation part and 2nd zero cross signal generation part which concern on embodiment. 実施形態に係る故障判断装置の故障判断の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of a failure judgment of the failure judgment apparatus which concerns on embodiment.

以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る複合機１００（画像形成装置に相当）を説明する。複合機１００は、故障判断装置１（詳細は後述）を含む。但し、本実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, a multifunction peripheral 100 (corresponding to an image forming apparatus) according to the present invention will be described with reference to FIGS. The multifunction device 100 includes a failure determination device 1 (details will be described later). However, each element such as configuration and arrangement described in this embodiment does not limit the scope of the invention and is merely an illustrative example.

（画像形成装置の概要）
まず、図１に基づき、実施形態に係る複合機１００を説明する。図１は、実施形態に係る複合機１００の一例を示す図である。 (Outline of image forming apparatus)
First, a multifunction peripheral 100 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a multifunction peripheral 100 according to the embodiment.

複合機１００は、主制御部２と記憶部３を有する。主制御部２は、装置全体の動作を統括し複合機１００の各部を制御する。そして、主制御部２は、演算のような処理を行うＣＰＵ２１、ジョブの実行に必要な画像処理を画像データに施す画像処理部２２を含む。記憶部３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤのような記憶装置であり、制御用プログラムやデータを記憶する。 The multifunction device 100 includes a main control unit 2 and a storage unit 3. The main control unit 2 controls the operation of the entire apparatus and controls each unit of the multifunction peripheral 100. The main control unit 2 includes a CPU 21 that performs processing such as computation, and an image processing unit 22 that performs image processing necessary for job execution on the image data. The storage unit 3 is a storage device such as a ROM, a RAM, and an HDD, and stores a control program and data.

又、主制御部２は、操作パネル４と通信可能に接続される。操作パネル４は、設定用画面、複合機１００の状態、メッセージのような情報を表示する。また、操作パネル４は、使用者の操作を受け付ける。そして、主制御部２は、操作パネル４でなされた使用者の設定どおりに動作するように、複合機１００を制御する。 The main control unit 2 is connected to the operation panel 4 so as to be communicable. The operation panel 4 displays information such as a setting screen, the state of the multifunction peripheral 100, and a message. The operation panel 4 accepts user operations. Then, the main control unit 2 controls the multifunction peripheral 100 so as to operate according to the user's setting made on the operation panel 4.

原稿搬送部５ａは、セットされた原稿を読み取り位置に向けて搬送する。画像読取部５ｂは、原稿搬送部５ａに搬送される原稿や、原稿台（コンタクトガラス）にセットされた原稿を読み取り、画像データを生成する。主制御部２は、原稿搬送部５ａと画像読取部５ｂの動作を制御する。 The document transport unit 5a transports the set document toward the reading position. The image reading unit 5b reads a document conveyed to the document conveyance unit 5a or a document set on a document table (contact glass), and generates image data. The main control unit 2 controls the operations of the document conveying unit 5a and the image reading unit 5b.

又、複合機１００は、印刷部６を含む。印刷部６は、エンジン制御部６０（制御部に相当）、給紙部６ａ、搬送部６ｂ、画像形成部６ｃ、定着部６ｄを含む。エンジン制御部６０と主制御部２は通信可能に接続される。主制御部２は、印刷指示、印刷ジョブの内容、印刷に用いる画像データをエンジン制御部６０に与える。エンジン制御部６０は、主制御部２の指示を受け、給紙部６ａ、搬送部６ｂ、画像形成部６ｃ、定着部６ｄの動作を制御する。具体的に、エンジン制御部６０は、給紙、用紙搬送、トナー像の形成、転写、定着のような印刷関連処理を実際に制御する。 The multifunction device 100 includes a printing unit 6. The printing unit 6 includes an engine control unit 60 (corresponding to a control unit), a paper feed unit 6a, a transport unit 6b, an image forming unit 6c, and a fixing unit 6d. The engine control unit 60 and the main control unit 2 are connected to be communicable. The main control unit 2 gives the engine control unit 60 a print instruction, the contents of the print job, and image data used for printing. The engine control unit 60 receives instructions from the main control unit 2 and controls the operations of the paper feeding unit 6a, the transport unit 6b, the image forming unit 6c, and the fixing unit 6d. Specifically, the engine control unit 60 actually controls printing-related processes such as paper feeding, paper conveyance, toner image formation, transfer, and fixing.

エンジン制御部６０は、用紙を一枚ずつ給紙部６ａに供給させる。エンジン制御部６０は、供給された用紙を、画像形成部６ｃ、定着部６ｄを経て排出トレイ（不図示）まで搬送部６ｂに搬送させる。エンジン制御部６０は、搬送部６ｂより搬送される用紙にのせるトナー像を画像形成部６ｃに形成させ、トナー像を用紙に転写させる。エンジン制御部６０は、用紙に転写されたトナー像を定着部６ｄに定着させる。定着部６ｄは、用紙を加熱する加熱ローラー６１、加熱ローラー６１に接して用紙に圧力を加える加圧ローラー６２、トナーを溶融させるために加熱ローラー６１を熱するヒーター６３（負荷に相当）を含む。エンジン制御部６０は、印刷時、ヒーター６３への通電を制御し、加熱ローラー６１をトナーの定着に適した温度（定着制御温度、予め定められた定着時の加熱ローラー６１の温度）で保つ。搬送部６ｂは、トナー像が定着された用紙を排出トレイに排出する。 The engine control unit 60 supplies the sheets to the sheet feeding unit 6a one by one. The engine control unit 60 transports the supplied paper to the transport unit 6b through the image forming unit 6c and the fixing unit 6d to a discharge tray (not shown). The engine control unit 60 causes the image forming unit 6c to form a toner image on the paper conveyed from the conveyance unit 6b, and transfers the toner image onto the paper. The engine control unit 60 fixes the toner image transferred on the paper to the fixing unit 6d. The fixing unit 6d includes a heating roller 61 that heats the paper, a pressure roller 62 that contacts the heating roller 61 and applies pressure to the paper, and a heater 63 (corresponding to a load) that heats the heating roller 61 to melt the toner. . The engine control unit 60 controls energization to the heater 63 during printing and keeps the heating roller 61 at a temperature suitable for fixing the toner (fixing control temperature, a predetermined temperature of the heating roller 61 during fixing). The conveyance unit 6b discharges the paper on which the toner image is fixed to a discharge tray.

又、複合機１００は、通信部２３（報知部に相当）を含む。通信部２３は、コンピューター２００と通信するためのインターフェイスである。通信部２３は、ネットワークやケーブルを介し、コンピューター２００と通信する。主制御部２は、通信部２３と接続される。通信部２３は、コンピューター２００から画像データのような印刷内容を示すデータや印刷に関する設定を示すデータを含む印刷用データを受信する。主制御部２は、印刷用データに基づく印刷を印刷部６に行わせる。 The multi-function device 100 includes a communication unit 23 (corresponding to a notification unit). The communication unit 23 is an interface for communicating with the computer 200. The communication unit 23 communicates with the computer 200 via a network or a cable. The main control unit 2 is connected to the communication unit 23. The communication unit 23 receives printing data including data indicating printing contents such as image data and data indicating settings relating to printing from the computer 200. The main control unit 2 causes the printing unit 6 to perform printing based on the printing data.

（故障判断装置１）
次に、図２を用いて、実施形態に係る故障判断装置１を説明する。図２は、実施形態に係る故障判断装置１の一例を示す図である。 (Failure determination device 1)
Next, the failure determination apparatus 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the failure determination apparatus 1 according to the embodiment.

故障判断装置１は、複合機１００に含まれる。故障判断装置１は、負荷としてのヒーター６３の導通に関する部分やトナー像の定着に関する部分の故障の有無を判断する。具体的に、故障判断装置１は、スイッチ部１１、第１ゼロクロス信号生成部７、第２ゼロクロス信号生成部８、トライアック９（交流スイッチング素子に相当）、エンジン制御部６０、ヒーター６３（負荷）、温度センサーＳ１、操作パネル４（報知部）を含む。 The failure determination device 1 is included in the multifunction device 100. The failure determination device 1 determines whether there is a failure in a portion related to conduction of the heater 63 as a load or a portion related to fixing of a toner image. Specifically, the failure determination device 1 includes a switch unit 11, a first zero cross signal generation unit 7, a second zero cross signal generation unit 8, a triac 9 (corresponding to an AC switching element), an engine control unit 60, a heater 63 (load). Temperature sensor S1 and operation panel 4 (notification unit).

交流電源Ｐは、商用電源のような複合機１００に電力を供給する電源である。複合機１００は電源ケーブル（不図示）を有する。電源ケーブルをコンセントに接続することにより、交流電源Ｐ（商用電源）に複合機１００が接続される。 The AC power source P is a power source that supplies power to the multifunction peripheral 100 such as a commercial power source. The multi-function device 100 has a power cable (not shown). By connecting the power cable to the outlet, the multi-function device 100 is connected to the AC power source P (commercial power source).

交流電源Ｐの一方の電源端子Ｐ１とヒーター６３の一端が第１電源ラインＬ１により接続される。また、交流電源Ｐの他方の電源端子Ｐ２とヒーター６３の他端が第２電源ラインＬ２により接続される。第１電源ラインＬ１と第２電源ラインＬ２によりヒーター６３に電力が供給される。負荷としてのヒーター６３は、電力を消費して加熱ローラー６１を熱する。ヒーター６３は、例えば、ハロゲンヒーターである。尚、ヒーター６３に他種の熱源を用いてもよい。 One power supply terminal P1 of the AC power supply P and one end of the heater 63 are connected by a first power supply line L1. Further, the other power supply terminal P2 of the AC power supply P and the other end of the heater 63 are connected by the second power supply line L2. Electric power is supplied to the heater 63 by the first power supply line L1 and the second power supply line L2. The heater 63 as a load consumes electric power and heats the heating roller 61. The heater 63 is, for example, a halogen heater. Note that another type of heat source may be used for the heater 63.

また、第１電源ライン（スイッチ部１１とヒーター６３の間、交流電源の電源端子Ｐ１とヒーターの間）には、ヒーター６３の近傍にサーモカットアウト６３ａが設けられる。サーモカットアウト６３ａは、加熱ローラー６１の温度が予め定められた温度に到ると断線し、交流電源Ｐからヒーター６３への電流（電力）を強制的に遮断する A thermo cutout 63 a is provided in the vicinity of the heater 63 in the first power supply line (between the switch unit 11 and the heater 63 and between the AC power supply terminal P1 and the heater). The thermo cutout 63a is disconnected when the temperature of the heating roller 61 reaches a predetermined temperature, and the current (electric power) from the AC power supply P to the heater 63 is forcibly cut off.

スイッチ部１１は、ヒーター６３に電力供給を行う回路の開閉を行うため（ヒーター６３への電力の供給／遮断）を行うためのスイッチである。複合機１００（故障判断装置１）には、スイッチ部１１として、リレーが用いられる。図２に示すように、スイッチ部１１は、第１電源ラインＬ１に設けられる。また、図２に示すように、スイッチ部１１は、交流電源Ｐと第１ゼロクロス信号生成部７との間に設けられる。なお、スイッチ部１１は、第２電源ラインＬ２であって、交流電源Ｐと第１ゼロクロス信号生成部７との間に設けてもよい。 The switch unit 11 is a switch for performing opening / closing of a circuit that supplies power to the heater 63 (supply / cutoff of power to the heater 63). In the multifunction device 100 (failure determination device 1), a relay is used as the switch unit 11. As shown in FIG. 2, the switch unit 11 is provided in the first power supply line L1. As shown in FIG. 2, the switch unit 11 is provided between the AC power supply P and the first zero cross signal generation unit 7. The switch unit 11 may be provided between the AC power supply P and the first zero cross signal generation unit 7 in the second power supply line L2.

エンジン制御部６０は、スイッチ部１１の開閉を制御する。通常モードのような加熱ローラー６１の温度を定着制御温度で維持する間、エンジン制御部６０は、スイッチ部１１を閉状態（導通状態、ＯＮ状態）とし、交流電源Ｐからの電力がヒーター６３に入力され得る状態とする。また、省電力モードのような加熱ローラー６１の温度維持制御を行わないとき、エンジン制御部６０は、スイッチ部１１を開状態（遮断状態、ＯＦＦ状態）とし、交流電源Ｐからの電力がヒーター６３に入力されない状態とする。 The engine control unit 60 controls opening and closing of the switch unit 11. While maintaining the temperature of the heating roller 61 at the fixing control temperature as in the normal mode, the engine control unit 60 closes the switch unit 11 (conduction state, ON state), and the electric power from the AC power source P is supplied to the heater 63. It is assumed that it can be input. Further, when the temperature maintenance control of the heating roller 61 is not performed as in the power saving mode, the engine control unit 60 opens the switch unit 11 (cut-off state, OFF state), and the power from the AC power source P is supplied from the heater 63. The state is not input to.

第１ゼロクロス信号生成部７は、第１電源ラインＬ１と第２電源ラインＬ２に接続され、第１ゼロクロス信号Ｚ１を生成する（図２参照）。第１ゼロクロス信号生成部７の詳細は後述する。 The first zero cross signal generator 7 is connected to the first power line L1 and the second power line L2, and generates a first zero cross signal Z1 (see FIG. 2). Details of the first zero cross signal generator 7 will be described later.

第２ゼロクロス信号生成部８は、第１ゼロクロス信号生成部７よりもヒーター６３に近い位置で第１電源ラインＬ１と第２電源ラインＬ２に接続される。第２ゼロクロス信号生成部８は、第２ゼロクロス信号Ｚ２を生成する。第２ゼロクロス信号生成部８の詳細も後述する。 The second zero cross signal generation unit 8 is connected to the first power supply line L1 and the second power supply line L2 at a position closer to the heater 63 than the first zero cross signal generation unit 7 is. The second zero cross signal generator 8 generates a second zero cross signal Z2. Details of the second zero cross signal generation unit 8 will also be described later.

トライアック９は、ヒーター６３への電力の供給／遮断を行うための交流用のスイッチング素子である。エンジン制御部６０は、トライアック９のＯＮ／ＯＦＦを制御して、ヒーター６３に投入する電力を調整する。故障判断装置１（複合機１００）では、トライアック９は、第１ゼロクロス信号生成部７と第２電源ラインＬ２の接続点Ａと、第２ゼロクロス信号生成部８と第２電源ラインＬ２の接続点Ｂの間に設けられる。尚、ヒーター６３の通電を制御できればよいので、第１ゼロクロス信号生成部７と第１電源ラインＬ１の接続点Ｃと第２ゼロクロス信号生成部８と第１電源ラインＬ１の接続点Ｄの間にトライアック９を設けてもよい（図３において、トライアック９の設置候補位置を白丸Ｅで図示）。 The triac 9 is a switching element for alternating current for supplying / cutting off electric power to the heater 63. The engine control unit 60 controls ON / OFF of the triac 9 and adjusts the electric power supplied to the heater 63. In the failure determination device 1 (multifunction device 100), the triac 9 includes a connection point A between the first zero cross signal generation unit 7 and the second power supply line L2, and a connection point between the second zero cross signal generation unit 8 and the second power supply line L2. B is provided. Since it is only necessary to control the energization of the heater 63, the connection point C between the first zero cross signal generation unit 7 and the first power supply line L1 and the connection point D between the second zero cross signal generation unit 8 and the first power supply line L1. A triac 9 may be provided (in FIG. 3, the installation candidate position of the triac 9 is indicated by a white circle E).

エンジン制御部６０には、第１ゼロクロス信号Ｚ１が入力される。電源端子Ｐ１と電源端子Ｐ２に交流電源Ｐが接続され、スイッチ部１１が導通状態のとき、第１ゼロクロス信号生成部７は、交流電圧の周波数にあわせてＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルが変化する第１ゼロクロス信号Ｚ１を出力する。 The engine controller 60 receives the first zero cross signal Z1. When the AC power supply P is connected to the power supply terminal P1 and the power supply terminal P2, and the switch unit 11 is in a conductive state, the first zero cross signal generation unit 7 is configured to change the high level and the low level according to the frequency of the AC voltage. The zero cross signal Z1 is output.

また、エンジン制御部６０には、第２ゼロクロス信号Ｚ２が入力される。電源端子Ｐ１と電源端子Ｐ２に交流電源Ｐが接続され、スイッチ部１１とトライアック９が導通状態であり、第１ゼロクロス信号生成部７に交流電圧が正しく入力されているとき、第１ゼロクロス信号生成部７は、交流電圧の周波数にあわせてＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルが変化する第１ゼロクロス信号Ｚ１を出力する。 Further, the second zero cross signal Z2 is input to the engine control unit 60. When the AC power supply P is connected to the power supply terminal P1 and the power supply terminal P2, the switch unit 11 and the triac 9 are in a conductive state, and the AC voltage is correctly input to the first zero cross signal generation unit 7, the first zero cross signal generation The unit 7 outputs a first zero cross signal Z1 whose High level and Low level change in accordance with the frequency of the AC voltage.

また、ヒーター６３により加熱される加熱ローラー６１（加熱対象）の温度を検知するための温度センサーＳ１が設けられる。温度センサーＳ１は、サーミスターＲｔと固定抵抗Ｒ０を含む。固定抵抗Ｒ０の一端がグランドに接続され、他端がサーミスターＲｔの一端と接続される。サーミスターＲｔの他端は、電源Ｖａに接続される。サーミスターＲｔと固定抵抗Ｒ０の間の電圧が温度センサーＳ１の出力（センサー出力電圧Ｖ１）としてエンジン制御部６０に入力される。 Further, a temperature sensor S <b> 1 for detecting the temperature of the heating roller 61 (heating target) heated by the heater 63 is provided. The temperature sensor S1 includes a thermistor Rt and a fixed resistor R0. One end of the fixed resistor R0 is connected to the ground, and the other end is connected to one end of the thermistor Rt. The other end of the thermistor Rt is connected to the power source Va. The voltage between the thermistor Rt and the fixed resistor R0 is input to the engine control unit 60 as the output of the temperature sensor S1 (sensor output voltage V1).

サーミスターＲｔは、温度に応じて抵抗値が変化する。センサー出力電圧Ｖ１は、加熱ローラー６１の温度に応じて変化する。本実施形態の複合機１００では、温度が低いほど抵抗値が高いサーミスターＲｔが用いられる。図３に示す接続では、測定対象（加熱ローラー６１）の温度が高いほど、センサー出力電圧Ｖ１は固定抵抗Ｒ０に流れる電流が小さくなる。従って、低温ほど、センサー出力電圧Ｖ１は小さくなる。エンジン制御部６０内のメモリー６０ｂには、センサー出力電圧Ｖ１の大きさに対する加熱ローラー６１の温度を定めた温度決定用データが記憶される。エンジン制御部６０）のエンジンＣＰＵ６０ａは、温度決定用データとセンサー出力電圧Ｖ１の大きさに基づき、加熱ローラー６１の温度を検知する。 The thermistor Rt changes its resistance value according to the temperature. The sensor output voltage V <b> 1 changes according to the temperature of the heating roller 61. In the MFP 100 of the present embodiment, the thermistor Rt having a higher resistance value is used as the temperature is lower. In the connection shown in FIG. 3, the higher the temperature of the measurement target (heating roller 61), the smaller the sensor output voltage V1 flows through the fixed resistor R0. Therefore, the sensor output voltage V1 decreases as the temperature decreases. The memory 60b in the engine control unit 60 stores temperature determination data that determines the temperature of the heating roller 61 with respect to the magnitude of the sensor output voltage V1. The engine CPU 60a of the engine control unit 60) detects the temperature of the heating roller 61 based on the temperature determination data and the magnitude of the sensor output voltage V1.

エンジン制御部６０は、加熱ローラー６１の温度に応じてトライアック９の導通／遮断の制御を行う。例えば、検知された加熱ローラー６１の温度が、定着制御温度以下であるとき、エンジン制御部６０は、トライアック９を導通状態とする。検知された加熱ローラー６１の温度が、定着制御温度を超えているとき、エンジン制御部６０はトライアック９を遮断状態とする。 The engine control unit 60 controls conduction / interruption of the triac 9 according to the temperature of the heating roller 61. For example, when the detected temperature of the heating roller 61 is equal to or lower than the fixing control temperature, the engine control unit 60 puts the triac 9 in a conductive state. When the detected temperature of the heating roller 61 exceeds the fixing control temperature, the engine control unit 60 puts the triac 9 in a shut-off state.

（第１ゼロクロス信号生成部７と第２ゼロクロス信号生成部８）
次に、図３を用いて実施形態に係る第１ゼロクロス信号生成部７と第２ゼロクロス信号生成部８を説明する。図３は、実施形態に係る第１ゼロクロス信号生成部７と第２ゼロクロス信号生成部８の一例を示す図である。 (First zero cross signal generation unit 7 and second zero cross signal generation unit 8)
Next, the first zero cross signal generation unit 7 and the second zero cross signal generation unit 8 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the first zero-cross signal generation unit 7 and the second zero-cross signal generation unit 8 according to the embodiment.

第１ゼロクロス信号生成部７は、第１全波整流回路７１、第１抵抗Ｒ１、第１フォトカプラ７２、第１プルアップ抵抗７３を含む。第１フォトカプラ７２は、第１発光素子７４と第１受光素子７５を含む。図３に示す第１発光素子７４は、ＬＥＤである（他種の発光素子でもよい）。図３に示す第１受光素子７５は、フォトトランジスタである（他種の受光素子でもよい）。 The first zero cross signal generator 7 includes a first full-wave rectifier circuit 71, a first resistor R 1, a first photocoupler 72, and a first pull-up resistor 73. The first photocoupler 72 includes a first light emitting element 74 and a first light receiving element 75. The first light emitting element 74 shown in FIG. 3 is an LED (other types of light emitting elements may be used). The first light receiving element 75 shown in FIG. 3 is a phototransistor (other types of light receiving elements may be used).

図３に示すように、第１全波整流回路７１は、４つのダイオードを含むダイオードブリッジ回路である。第１全波整流回路７１のうち、ダイオードのカソードとダイオードのアノードを接続した２つの部分のうち、一方に第１電源ラインＬ１が接続され、他方に第２電源ラインＬ２が接続される。 As shown in FIG. 3, the first full-wave rectifier circuit 71 is a diode bridge circuit including four diodes. Of the first full-wave rectifier circuit 71, the first power supply line L1 is connected to one of the two portions connecting the cathode of the diode and the anode of the diode, and the second power supply line L2 is connected to the other.

ダイオードのカソード同士を接続した部分に、第１発光素子７４の一端（アノード）が接続される。第１発光素子７４の他端は、第１抵抗Ｒ１の一端と接続される。第１抵抗Ｒ１の他端は、ダイオードのアノード同士を接続した部分に接続される。 One end (anode) of the first light emitting element 74 is connected to a portion where the cathodes of the diodes are connected. The other end of the first light emitting element 74 is connected to one end of the first resistor R1. The other end of the first resistor R1 is connected to a portion where the anodes of the diodes are connected.

第１受光素子７５は、第１発光素子７４が発する光を受光したとき、導通状態（ＯＮ状態）となる。第１受光素子７５は、第１発光素子７４が発光していないとき、遮断状態（ＯＦＦ状態）となる。第１受光素子７５のソースは、グランドと接続される。第１受光素子７５のコレクタは、第１プルアップ抵抗７３の一端と接続される。第１プルアップ抵抗７３の他端は、電源Ｖｂと接続される。第１プルアップ抵抗７３と第１受光素子７５のソースの間の電圧が第１ゼロクロス信号Ｚ１としてエンジン制御部６０に入力される。 When the first light receiving element 75 receives light emitted from the first light emitting element 74, the first light receiving element 75 is in a conductive state (ON state). The first light receiving element 75 is in a cut-off state (OFF state) when the first light emitting element 74 is not emitting light. The source of the first light receiving element 75 is connected to the ground. The collector of the first light receiving element 75 is connected to one end of the first pull-up resistor 73. The other end of the first pull-up resistor 73 is connected to the power supply Vb. A voltage between the first pull-up resistor 73 and the source of the first light receiving element 75 is input to the engine control unit 60 as the first zero cross signal Z1.

正常なスイッチ部１１を閉じたとき、第１全波整流回路７１の整流作用により、交流電源Ｐの交流電圧が全波整流される。第１発光素子７４のアノードには、交流電源Ｐの周波数の２倍の周波数の整流された電圧が印加される。そして、第１発光素子７４に印加される電圧が第１発光素子７４の順方向電圧よりも小さい間、第１発光素子７４は発光しない。第１発光素子７４に印加される電圧が第１発光素子７４の順方向電圧以上の間、第１発光素子７４は発光する。交流電源Ｐ（商用電源）の電圧波形は正弦波なので、交流電圧波形の半周期に１度、第１全波整流回路７１の出力電圧は、第１発光素子７４の順方向電圧以下となる。 When the normal switch unit 11 is closed, the AC voltage of the AC power supply P is full-wave rectified by the rectifying action of the first full-wave rectifier circuit 71. A rectified voltage having a frequency twice the frequency of the AC power supply P is applied to the anode of the first light emitting element 74. The first light emitting element 74 does not emit light while the voltage applied to the first light emitting element 74 is smaller than the forward voltage of the first light emitting element 74. While the voltage applied to the first light emitting element 74 is equal to or higher than the forward voltage of the first light emitting element 74, the first light emitting element 74 emits light. Since the voltage waveform of the AC power supply P (commercial power supply) is a sine wave, the output voltage of the first full-wave rectifier circuit 71 is equal to or less than the forward voltage of the first light-emitting element 74 once every half cycle of the AC voltage waveform.

第１発光素子７４が発光状態のとき、第１受光素子７５が導通状態となり、第１ゼロクロス信号Ｚ１はＬｏｗレベル（グランドレベル）となる。第１発光素子７４が発光していない状態のとき、第１受光素子７５が遮断状態となり、第１ゼロクロス信号Ｚ１はＨｉｇｈレベルとなる。本実施形態の故障判断装置１では、第１ゼロクロス信号Ｚ１は、交流電圧の半周期に１度、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化する。 When the first light emitting element 74 is in a light emitting state, the first light receiving element 75 is in a conducting state, and the first zero cross signal Z1 is at a low level (ground level). When the first light emitting element 74 is not emitting light, the first light receiving element 75 is cut off, and the first zero cross signal Z1 is at a high level. In the failure determination device 1 of the present embodiment, the first zero cross signal Z1 changes from the Low level to the High level once every half cycle of the AC voltage.

一方、正常なスイッチ部１１を開いた状態としたとき、第１ゼロクロス信号Ｚ１は、Ｌｏｗレベルで維持される。 On the other hand, when the normal switch unit 11 is opened, the first zero cross signal Z1 is maintained at the low level.

第２ゼロクロス信号生成部８も第１ゼロクロス信号生成部７と同様の回路を含む。第２ゼロクロス信号生成部８は、第２全波整流回路８１、第２抵抗Ｒ２、第２フォトカプラ８２、第２プルアップ抵抗８３を含む。第２フォトカプラ８２は、第２発光素子８４と第２受光素子８５を含む。図３に示す第２発光素子８４は、ＬＥＤである（他種の発光素子でもよい）。図３に示す第２受光素子８５は、フォトトランジスタである（他種の受光素子でもよい）。 The second zero cross signal generation unit 8 includes the same circuit as the first zero cross signal generation unit 7. The second zero-cross signal generator 8 includes a second full-wave rectifier circuit 81, a second resistor R2, a second photocoupler 82, and a second pull-up resistor 83. The second photocoupler 82 includes a second light emitting element 84 and a second light receiving element 85. The second light emitting element 84 shown in FIG. 3 is an LED (other types of light emitting elements may be used). The second light receiving element 85 shown in FIG. 3 is a phototransistor (other types of light receiving elements may be used).

図３に示すように、第２全波整流回路８１は、４つのダイオードを含むダイオードブリッジ回路である。第２全波整流回路８１のダイオードのカソードとダイオードのアノードを接続した２つの部分のうち、一方に第１電源ラインＬ１が接続され、他方に第２電源ラインＬ２が接続される。 As shown in FIG. 3, the second full-wave rectifier circuit 81 is a diode bridge circuit including four diodes. Of the two portions of the second full-wave rectifier circuit 81 that connect the cathode of the diode and the anode of the diode, one is connected to the first power supply line L1 and the other is connected to the second power supply line L2.

ダイオードのカソード同士を接続した部分に、第２発光素子８４の一端（アノード）が接続される。第２発光素子８４の他端は、第２抵抗Ｒ２の一端と接続される。第２抵抗Ｒ２の他端は、ダイオードのアノード同士を接続した部分に接続される。 One end (anode) of the second light emitting element 84 is connected to a portion where the cathodes of the diodes are connected. The other end of the second light emitting element 84 is connected to one end of the second resistor R2. The other end of the second resistor R2 is connected to a portion where the anodes of the diodes are connected.

第２受光素子８５は、第２発光素子８４が発する光を受光したとき、導通状態（ＯＮ状態）となる。第２受光素子８５は、第２発光素子８４が発光していないとき、遮断状態（ＯＦＦ状態）となる。第２受光素子８５のソースは、グランドと接続される。第２受光素子８５のコレクタは、第２プルアップ抵抗８３の一端と接続される。第２プルアップ抵抗８３の他端は、電源Ｖｃと接続される。第２プルアップ抵抗８３と第２受光素子８５のソースの間の電圧が第２ゼロクロス信号Ｚ２としてエンジン制御部６０に入力される。 When the second light receiving element 85 receives light emitted from the second light emitting element 84, the second light receiving element 85 enters a conductive state (ON state). The second light receiving element 85 is in a cut-off state (OFF state) when the second light emitting element 84 is not emitting light. The source of the second light receiving element 85 is connected to the ground. The collector of the second light receiving element 85 is connected to one end of the second pull-up resistor 83. The other end of the second pull-up resistor 83 is connected to the power supply Vc. The voltage between the second pull-up resistor 83 and the source of the second light receiving element 85 is input to the engine control unit 60 as the second zero cross signal Z2.

正常なスイッチ部１１を閉じたとき、第２全波整流回路８１の整流作用により、交流電源Ｐの交流電圧が全波整流される。第２発光素子８４のアノードには、交流電源Ｐの周波数の２倍の周波数の整流された電圧が印加される。第２発光素子８４に印加される電圧が第２発光素子８４の順方向電圧よりも小さい間、第２発光素子８４は発光しない。第２発光素子８４に印加される電圧が第２発光素子８４の順方向電圧以上の間、第２発光素子８４は発光する。交流電源Ｐ（商用電源）の電圧波形は正弦波なので、第２全波整流回路８１の出力電圧は、交流電圧波形の半周期に１度、第２発光素子８４の順方向電圧以下となる。 When the normal switch unit 11 is closed, the AC voltage of the AC power supply P is full-wave rectified by the rectifying action of the second full-wave rectifier circuit 81. A rectified voltage having a frequency twice the frequency of the AC power supply P is applied to the anode of the second light emitting element 84. While the voltage applied to the second light emitting element 84 is smaller than the forward voltage of the second light emitting element 84, the second light emitting element 84 does not emit light. While the voltage applied to the second light emitting element 84 is equal to or higher than the forward voltage of the second light emitting element 84, the second light emitting element 84 emits light. Since the voltage waveform of the AC power supply P (commercial power supply) is a sine wave, the output voltage of the second full-wave rectifier circuit 81 is equal to or less than the forward voltage of the second light emitting element 84 once every half cycle of the AC voltage waveform.

第２発光素子８４が発光状態のとき、第２受光素子８５が導通状態となり、第２ゼロクロス信号Ｚ２はＬｏｗレベル（グランドレベル）となる。第２発光素子８４が発光していない状態のとき、第２受光素子８５が遮断状態となり、第２ゼロクロス信号Ｚ２はＨｉｇｈレベルとなる。 When the second light emitting element 84 is in a light emitting state, the second light receiving element 85 is in a conductive state, and the second zero cross signal Z2 is at a low level (ground level). When the second light emitting element 84 is not emitting light, the second light receiving element 85 is cut off, and the second zero cross signal Z2 is at a high level.

ここで、トライアック９は、第１ゼロクロス信号生成部７と第２電源ラインＬ２の接続点と、第２ゼロクロス信号生成部８と第２電源ラインＬ２の接続点の間に設けられる。故障判断装置１では、スイッチ部１１が閉じられ、トライアック９が導通状態とされたとき、異常がない限り（故障がない限り）、第２ゼロクロス信号Ｚ２は、交流電圧の半周期に１度、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化する。スイッチ部１１が閉じられた状態、又は、トライアック９が遮断状態のとき、異常がない限り、第２ゼロクロス信号Ｚ２は、Ｌｏｗレベルで維持される。 Here, the triac 9 is provided between the connection point of the first zero cross signal generation unit 7 and the second power supply line L2 and the connection point of the second zero cross signal generation unit 8 and the second power supply line L2. In the failure determination device 1, when the switch unit 11 is closed and the triac 9 is turned on, the second zero cross signal Z2 is once in a half cycle of the AC voltage unless there is an abnormality (as long as there is no failure). It changes from Low level to High level. When the switch unit 11 is closed or the triac 9 is in the shut-off state, the second zero cross signal Z2 is maintained at the Low level unless there is an abnormality.

（故障判断の流れ）
次に、図４を用いて、実施形態に係る故障判断装置１の故障判断の流れを説明する。図４は、実施形態に係る故障判断装置１の故障判断の流れの一例を示すフローチャートである。 (Flow of failure judgment)
Next, the flow of failure determination of the failure determination device 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a failure determination flow of the failure determination apparatus 1 according to the embodiment.

図４のスタートは、複合機１００の主電源ＯＮにより加熱ローラー６１を定着制御温度にまで暖めるため（ウォームアップ処理を開始するため）や、省電力モードから通常モードに復帰したために加熱ローラー６１を定着制御温度まで再加熱するために、エンジン制御部６０がスイッチ部１１を閉じた時点である。なお、スタートの時点では、エンジン制御部６０は、トライアック９は、遮断（ＯＦＦ）状態とする。 The start of FIG. 4 is to heat the heating roller 61 to the fixing control temperature by turning on the main power supply of the multifunction peripheral 100 (to start the warm-up process) or to return to the normal mode from the power saving mode. This is a time point when the engine control unit 60 closes the switch unit 11 in order to reheat to the fixing control temperature. Note that at the time of start, the engine control unit 60 sets the triac 9 to a cut-off (OFF) state.

まず、エンジン制御部６０は、周期的に（交流電源Ｐの半周期ごとに）第１ゼロクロス信号Ｚ１が変化しているか否かを確認する（ステップ♯１）。第１ゼロクロス信号生成部７の位置（接続関係）から、スイッチ部１１を閉じたとき、スイッチ部１１に異常がない限り、第１ゼロクロス信号生成部７は、周期的にＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルが変化する第１ゼロクロス信号Ｚ１を生成する。 First, the engine control unit 60 checks whether or not the first zero cross signal Z1 changes periodically (every half cycle of the AC power supply P) (step # 1). When the switch unit 11 is closed from the position (connection relationship) of the first zero cross signal generation unit 7, the first zero cross signal generation unit 7 periodically has a high level and a low level unless the switch unit 11 is abnormal. A changing first zero cross signal Z1 is generated.

スイッチ部１１を閉じたのに第１ゼロクロス信号Ｚ１の信号レベルが周期的に変化していないとき（ステップ♯１のＮｏ）、エンジン制御部６０は、スイッチ部１１で故障が発生していると判断する（ステップ♯２）。 When the signal level of the first zero cross signal Z1 does not change periodically even though the switch unit 11 is closed (No in step # 1), the engine control unit 60 determines that a failure has occurred in the switch unit 11. Judgment is made (step # 2).

スイッチ部１１を閉じていて第１ゼロクロス信号Ｚ１の信号レベルが周期的に変化しているとき（ステップ♯１のＹｅｓ）、エンジン制御部６０は周期的に（交流電源Ｐの半周期ごとに）第２ゼロクロス信号Ｚ２が変化しているか否かを確認する（ステップ♯３）。 When the switch unit 11 is closed and the signal level of the first zero cross signal Z1 changes periodically (Yes in step # 1), the engine control unit 60 periodically (every half cycle of the AC power supply P). It is confirmed whether or not the second zero cross signal Z2 has changed (step # 3).

トライアック９を導通状態としていないのに、第２ゼロクロス信号Ｚ２が周期的に変化するということは、スイッチ部１１を閉じただけで、負荷（ヒーター６３）に通電がなされていることになる。つまり、トライアック９はショートしていると見なせる。 The fact that the second zero cross signal Z2 periodically changes even when the triac 9 is not in a conductive state means that the load (heater 63) is energized only by closing the switch unit 11. That is, the triac 9 can be regarded as short-circuited.

そこで、スイッチ部１１が閉じた状態（第１ゼロクロス信号Ｚ１の信号レベルが周期的に変化している状態）、かつ、トライアック９が遮断状態で、第２ゼロクロス信号Ｚ２の信号レベルが周期的に変化しているとき（ステップ♯３のＹｅｓ）、エンジン制御部６０は、ショートモードの故障がトライアック９で発生したと判断する（ステップ♯４）。 Therefore, when the switch unit 11 is closed (the state where the signal level of the first zero cross signal Z1 is periodically changing), and when the triac 9 is in the cut-off state, the signal level of the second zero cross signal Z2 is periodically changed. When it has changed (Yes in Step # 3), engine control unit 60 determines that a short-mode failure has occurred in triac 9 (Step # 4).

スイッチ部１１が閉じた状態、かつ、トライアック９が遮断状態で、第２ゼロクロス信号Ｚ２の信号レベルが周期的に変化していないとき（ステップ♯３のＮｏ）、現時点まで異常はない。そこで、エンジン制御部６０は、トライアック９を導通状態（ＯＮ状態）とする（ステップ♯５）。 When the switch unit 11 is closed and the triac 9 is cut off and the signal level of the second zero cross signal Z2 does not change periodically (No in step # 3), there is no abnormality up to the present time. Therefore, engine control unit 60 sets triac 9 to the conductive state (ON state) (step # 5).

そして、エンジン制御部６０は、周期的に（交流電源Ｐの半周期ごとに）第２ゼロクロス信号Ｚ２が変化しているか否かを確認する（ステップ♯６）。 Then, engine control unit 60 checks whether second zero cross signal Z2 is changing periodically (every half cycle of AC power supply P) (step # 6).

スイッチ部１１を閉じた状態とし、かつ、トライアック９を導通状態としたとき、第２ゼロクロス信号生成部８の設置位置に基づき（図２参照）、第２ゼロクロス信号Ｚ２は、正常であれば信号レベルが周期的に変化する。トライアック９が導通状態なのに第２ゼロクロス信号Ｚ２が周期的に変化していないということは、第２ゼロクロス信号生成部８が導通していないことになる。つまり、トライアック９はオープン状態であると見なせる。 When the switch unit 11 is closed and the triac 9 is turned on, the second zero cross signal Z2 is a signal if it is normal based on the installation position of the second zero cross signal generation unit 8 (see FIG. 2). Level changes periodically. The fact that the second zero cross signal Z2 does not change periodically even though the triac 9 is in a conducting state means that the second zero cross signal generating unit 8 is not conducting. That is, the triac 9 can be regarded as being in an open state.

そこで、スイッチ部１１が閉じた状態、かつ、トライアック９が導通状態で、第２ゼロクロス信号Ｚ２の信号レベルが周期的に変化していないとき（ステップ♯６のＮｏ）、エンジン制御部６０は、オープンモードの故障がトライアック９で発生したと判断する（ステップ♯７）。 Therefore, when the switch unit 11 is closed and the triac 9 is in a conductive state and the signal level of the second zero cross signal Z2 does not change periodically (No in step # 6), the engine control unit 60 It is determined that a failure in the open mode has occurred in triac 9 (step # 7).

一方、スイッチ部１１が閉じた状態、かつ、トライアック９が導通状態で、第２ゼロクロス信号Ｚ２の信号レベルが周期的に変化しているとき（ステップ♯６のＹｅｓ）、エンジン制御部６０は、トライアック９を導通状態としてから（ヒーター６３への通電を開始してから）所定時間が経過した後、エンジン制御部６０は、加熱ローラー６１の温度が予め定められた基準温度を超えているか否かを確認する（ステップ♯８）。 On the other hand, when the switch unit 11 is closed and the triac 9 is in a conductive state and the signal level of the second zero cross signal Z2 is periodically changing (Yes in step # 6), the engine control unit 60 After a predetermined time has elapsed since the triac 9 is turned on (after the energization of the heater 63 is started), the engine control unit 60 determines whether or not the temperature of the heating roller 61 exceeds a predetermined reference temperature. Is confirmed (step # 8).

基準温度は適宜定めることができる。ヒーター６３の断線が発生しているとき、加熱ローラー６１を昇温させることはできない。そして、加熱ローラー６１は室温程度であると検知される。そのため、基準温度は、７０°Ｃ〜１００°Ｃのような２０°Ｃ〜３０°Ｃのような室温以上の温度とできる。 The reference temperature can be determined as appropriate. When the heater 63 is disconnected, the heating roller 61 cannot be heated. And it is detected that the heating roller 61 is about room temperature. Therefore, the reference temperature can be a room temperature or more such as 20 ° C to 30 ° C such as 70 ° C to 100 ° C.

所定時間は、ヒーター６３に通電を開始した後、加熱ローラー６１の温度が基準温度にまで上昇するのに必要な時間である。ヒーター６３の特性、単位時間あたりの上昇温度を考慮して適宜定めることができる。また、エンジン制御部６０は、トライアック９を導通状態とした時点の加熱ローラー６１の温度が低いほど、所定時間を長くしてもよい。 The predetermined time is a time required for the temperature of the heating roller 61 to rise to the reference temperature after the heater 63 is energized. It can be determined as appropriate in consideration of the characteristics of the heater 63 and the temperature rise per unit time. Further, the engine control unit 60 may lengthen the predetermined time as the temperature of the heating roller 61 at the time when the triac 9 is in the conductive state is lower.

基準温度を超えているとき（ステップ♯８のＹｅｓ）、異常は認められないので本フローは終了する（ステップ♯８のＹｅｓ→エンド）。一方、基準温度を超えていないとき（ステップ♯８のＮｏ）、ヒーター６３の断線、又は、一部断線が生じていて、加熱性能が低下しているとみなせる。そこで、基準温度を超えていないとき（ステップ♯８のＮｏ）、エンジン制御部６０は、ヒーター６３の断線の故障発生と判断する（ステップ♯９）。 When the reference temperature is exceeded (Yes in step # 8), no abnormality is recognized, so this flow ends (Yes in step # 8 → End). On the other hand, when the reference temperature is not exceeded (No in step # 8), the heater 63 is disconnected or partially disconnected, and it can be considered that the heating performance is deteriorated. Therefore, when the reference temperature is not exceeded (No in Step # 8), the engine control unit 60 determines that a breakage failure of the heater 63 has occurred (Step # 9).

ステップ♯２、ステップ♯４、ステップ♯７、ステップ♯９のようにエンジン制御部６０が故障発生と判断したとき、発生している故障内容を報知部に報知させる（ステップ♯１０）。そして、本フローは終了する（エンド）。具体的に、エンジン制御部６０は、発生した故障の内容を操作パネル４の表示パネル４１（報知部に相当、図１参照）に表示させる。例えば、エンジン制御部６０は、「リレーの故障が発生しました」、「トライアック９のショートの故障が発生しました」、「トライアック９のオープンの故障が発生しました」、「ヒーター６３の断線が発生しました」、といったメッセージを表示パネル４１に表示させる。 When the engine control unit 60 determines that a failure has occurred as in step # 2, step # 4, step # 7, and step # 9, the content of the failure that has occurred is notified to the notification unit (step # 10). Then, this flow ends (END). Specifically, the engine control unit 60 displays the content of the failure that has occurred on the display panel 41 of the operation panel 4 (corresponding to the notification unit, see FIG. 1). For example, the engine control unit 60 determines that “a relay failure has occurred”, “a triac 9 short-circuit failure has occurred”, “a triac 9 open failure has occurred”, “a heater 63 is disconnected. A message such as “It has occurred” is displayed on the display panel 41.

なお、ネットワークで接続されたコンピューター２００に故障の内容のメッセージを送信することにより報知が行われてもよい。この場合、通信部２３が報知部として機能する。具体的に、エンジン制御部６０は、ネットワークで接続されたコンピューター２００に向けて、故障の内容のメッセージを通信部２３に送信させる。受信したコンピューター２００のディスプレイにメッセージが表示され、使用者は、故障の原因、内容を知ることができる。 Note that the notification may be performed by transmitting a message of the content of the failure to the computer 200 connected via the network. In this case, the communication unit 23 functions as a notification unit. Specifically, the engine control unit 60 causes the communication unit 23 to transmit a message indicating the content of the failure to the computer 200 connected via the network. A message is displayed on the display of the received computer 200, and the user can know the cause and contents of the failure.

このようにして、実施形態に係る故障判断装置１は、第１電源ラインＬ１、第２電源ラインＬ２、第１ゼロクロス信号生成部７、第２ゼロクロス信号生成部８、交流スイッチング素子（トライアック９）、制御部（エンジン制御部６０）を含む。第１電源ラインＬ１は、交流電源Ｐの一方の電源端子Ｐ１と負荷（ヒーター６３）の一端を接続し、負荷に電力を供給するための電源ラインである。第２電源ラインＬ２は、交流電源Ｐの他方の電源端子Ｐ２と負荷の他端を接続し、負荷に電力を供給するための電源ラインである。第１ゼロクロス信号生成部７は、第１電源ラインＬ１と第２電源ラインＬ２に接続され、第１ゼロクロス信号Ｚ１を生成する。第２ゼロクロス信号生成部８は、第１ゼロクロス信号生成部７よりも負荷に近い位置で第１電源ラインＬ１と第２電源ラインＬ２に接続され第２ゼロクロス信号Ｚ２を生成する。交流スイッチング素子は、第１ゼロクロス信号生成部７と第２電源ラインＬ２の接続点Ａと、第２ゼロクロス信号生成部８と第２電源ラインＬ２の接続点Ｂの間、又は、第１ゼロクロス信号生成部７と第１電源ラインＬ１の接続点Ｃと、第２ゼロクロス信号生成部８と第１電源ラインＬ１の接続点Ｄの間に設けられ、負荷への電力の供給／遮断を行うためのものである。制御部は、第１ゼロクロス信号Ｚ１と第２ゼロクロス信号Ｚ２が入力され、交流スイッチング素子を制御する。そして、制御部は、第１ゼロクロス信号Ｚ１の信号レベルが変化している状態かつ交流スイッチング素子が遮断状態で、第２ゼロクロス信号Ｚ２の信号レベルが変化しているとき、ショートの故障が交流スイッチング素子で発生していると判断する。 In this way, the failure determination apparatus 1 according to the embodiment includes the first power supply line L1, the second power supply line L2, the first zero cross signal generation unit 7, the second zero cross signal generation unit 8, and the AC switching element (triac 9). And a control unit (engine control unit 60). The first power supply line L1 is a power supply line for connecting one power supply terminal P1 of the AC power supply P and one end of the load (heater 63) to supply power to the load. The second power supply line L2 is a power supply line for connecting the other power supply terminal P2 of the AC power supply P and the other end of the load to supply power to the load. The first zero cross signal generation unit 7 is connected to the first power supply line L1 and the second power supply line L2, and generates the first zero cross signal Z1. The second zero cross signal generation unit 8 is connected to the first power supply line L1 and the second power supply line L2 at a position closer to the load than the first zero cross signal generation unit 7, and generates the second zero cross signal Z2. The AC switching element includes a connection point A between the first zero cross signal generation unit 7 and the second power supply line L2, a connection point B between the second zero cross signal generation unit 8 and the second power supply line L2, or the first zero cross signal. Provided between the connection point C between the generation unit 7 and the first power supply line L1, and the connection point D between the second zero cross signal generation unit 8 and the first power supply line L1, for supplying / cutting off power to the load Is. The control unit receives the first zero cross signal Z1 and the second zero cross signal Z2, and controls the AC switching element. When the signal level of the first zero-cross signal Z1 is changing, the AC switching element is in the cut-off state, and the signal level of the second zero-cross signal Z2 is changing, the control unit detects that the short-circuit failure is AC switching. Judged to be occurring in the element.

本実施形態の故障判断装置１では、故障の原因と内容を特定するため、ゼロクロス信号生成部を少なくとも２つ設ける。第１ゼロクロス信号生成部７の設置位置に基づき、交流電源Ｐからの電圧が入力されている状態のとき、第１ゼロクロス信号Ｚ１の信号レベルは変化する。また、第２ゼロクロス信号生成部８の設置位置によれば、交流電源Ｐからの交流電圧が負荷の両端に印加される状態のとき第２ゼロクロス信号Ｚ２の信号レベルは変化する。これにより、制御部は、第１ゼロクロス信号Ｚ１により交流電源Ｐからの電圧入力があるか否かを判定できる。また、制御部は、第２ゼロクロス信号Ｚ２により負荷の両端に交流電圧が印加されているか否かを判定できる。そして、制御部は、第１ゼロクロス信号Ｚ１と第２ゼロクロス信号Ｚ２に基づき、交流スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦと関係なく、交流電源Ｐからの電圧が入力されるだけで負荷に電流が流れる故障（交流スイッチング素子＝トライアック９のショートモードでの故障）発生を認識できる。従って、遮断状態となるように交流スイッチング素子を制御しているのに導通状態となる故障を検知することができる。そして、生じた故障の原因、内容を正確に特定することができる。 In the failure determination device 1 of the present embodiment, at least two zero cross signal generation units are provided to identify the cause and content of the failure. Based on the installation position of the first zero cross signal generator 7, when the voltage from the AC power supply P is being input, the signal level of the first zero cross signal Z1 changes. Further, according to the installation position of the second zero cross signal generation unit 8, the signal level of the second zero cross signal Z2 changes when the AC voltage from the AC power source P is applied to both ends of the load. Thereby, the control unit can determine whether or not there is a voltage input from the AC power supply P by the first zero cross signal Z1. Further, the control unit can determine whether or not an AC voltage is applied to both ends of the load based on the second zero cross signal Z2. Based on the first zero-cross signal Z1 and the second zero-cross signal Z2, the control unit causes a failure in which a current flows through the load only by inputting a voltage from the AC power supply P regardless of ON / OFF of the AC switching element. AC switching element = triac 9 failure in short mode) can be recognized. Accordingly, it is possible to detect a failure that is in a conductive state even though the AC switching element is controlled so as to be in a cut-off state. Then, the cause and content of the failure that has occurred can be accurately identified.

また、制御部は、第１ゼロクロス信号Ｚ１の信号レベルが変化している状態かつ交流スイッチング素子が導通状態で、第２ゼロクロス信号Ｚ２の信号レベルが変化していないとき、オープンの故障が交流スイッチング素子で発生していると判断する。これにより、制御部は、第１ゼロクロス信号Ｚ１と第２ゼロクロス信号Ｚ２に基づき、交流電源Ｐから負荷への電圧入力がある状態で交流スイッチング素子をＯＮしても負荷に電流が流れない故障（交流スイッチング素子のオープンモードでの故障）の発生を認識できる。従って、導通状態となるように交流スイッチング素子を制御しているのに遮断状態となる故障を検知することもできる。このように、故障原因、内容を正確に特定することができる。 In addition, the control unit detects that an open failure is AC switching when the signal level of the first zero cross signal Z1 is changing and the AC switching element is conductive and the signal level of the second zero cross signal Z2 is not changing. Judged to be occurring in the element. As a result, the control unit fails based on the first zero-cross signal Z1 and the second zero-cross signal Z2 so that no current flows through the load even when the AC switching element is turned on while there is a voltage input from the AC power supply P to the load ( The occurrence of an AC switching element failure in the open mode can be recognized. Accordingly, it is possible to detect a failure that is in a cut-off state even though the AC switching element is controlled so as to be in a conductive state. In this way, the cause and contents of the failure can be specified accurately.

また、故障判断装置１（複合機１００）では、負荷はヒーター６３である。また、画像形成装置は、ヒーター６３が熱する加熱対象の温度を検知する温度センサーＳ１を含む。制御部は、温度センサーＳ１の出力に基づき加熱対象の温度を認識し、第１ゼロクロス信号Ｚ１の信号レベルが変化している状態であり、また、交流スイッチング素子が導通状態であり、更に、第２ゼロクロス信号Ｚ２の信号レベルが変化している状態であり、ヒーター６３への通電開始後、加熱対象の温度が予め定められた基準温度以下のとき、ヒーター６３の断線の故障発生と判断する。これにより、制御部は、負荷の両端に交流電圧が印加されている状態なのに、加熱対象の温度が上昇しない故障（ヒーター６３の断線故障）の発生を認識できる。このように、ヒーター６３断線の故障の原因も正確に特定することができる。 In the failure determination device 1 (multifunction device 100), the load is the heater 63. The image forming apparatus also includes a temperature sensor S1 that detects the temperature of the heating target heated by the heater 63. The control unit recognizes the temperature of the heating object based on the output of the temperature sensor S1, the signal level of the first zero cross signal Z1 is changing, the AC switching element is in a conductive state, 2 When the signal level of the zero cross signal Z2 is changing and the temperature of the heating target is equal to or lower than a predetermined reference temperature after the energization of the heater 63 is started, it is determined that the heater 63 is broken. As a result, the control unit can recognize the occurrence of a failure in which the temperature of the heating target does not increase (disconnection failure of the heater 63) even when the AC voltage is applied to both ends of the load. In this way, the cause of the failure of the heater 63 disconnection can be accurately identified.

また、故障判断装置１は、第１電源ラインＬ１と第２電源ラインＬ２の何れか一方に設けられ、交流電源Ｐと第１ゼロクロス信号生成部７との間に設けられ、負荷に電力供給を行う回路の開閉を行うためのスイッチ部１１（リレー）を含む。制御部は、スイッチ部１１を閉じた状態としているのに第１ゼロクロス信号Ｚ１の信号レベルが変化しない状態のとき、スイッチ部１１で故障が発生していると判断する。これにより、制御部は、第１ゼロクロス信号Ｚ１に基づき、スイッチ部１１を閉じた状態となるように制御しているのに、第１ゼロクロス信号生成部７に交流電圧が適切に入力されない故障の発生を認識できる。スイッチ部１１での故障発生をも検知することができる。 Moreover, the failure determination apparatus 1 is provided in either one of the first power supply line L1 and the second power supply line L2, and is provided between the AC power supply P and the first zero cross signal generation unit 7, and supplies power to the load. The switch part 11 (relay) for opening and closing the circuit to perform is included. The control unit determines that a failure has occurred in the switch unit 11 when the signal level of the first zero cross signal Z1 does not change even though the switch unit 11 is closed. Thus, the control unit controls the switch unit 11 to be in a closed state based on the first zero cross signal Z1, but the AC voltage is not properly input to the first zero cross signal generation unit 7. The occurrence can be recognized. The occurrence of a failure in the switch unit 11 can also be detected.

また、故障判断装置１は、故障発生を使用者に報知する報知部（表示パネル４１、通信部２３）を含む。制御部は、故障が発生していると判断したとき、発生している故障内容を報知部に報知させる。これにより、特定された故障の原因や内容を知らせることができる。従って、使用者やメンテナンス担当者は、故障の原因を容易、迅速に知ることができる。そのため、故障原因特定のための長時間の点検作業、修理作業が不要となる。また、故障原因が特定されているので、的確に故障箇所を修理することができる。 Moreover, the failure determination apparatus 1 includes a notification unit (display panel 41, communication unit 23) that notifies the user of the occurrence of the failure. When determining that a failure has occurred, the control unit causes the notification unit to notify the details of the failure that has occurred. Thereby, the cause and content of the specified failure can be notified. Therefore, the user and the person in charge of maintenance can easily and quickly know the cause of the failure. This eliminates the need for long-term inspection work and repair work for identifying the cause of failure. Moreover, since the cause of the failure is specified, the failure location can be repaired accurately.

また、実施形態ら係る画像形成装置（複合機１００）は、上述の故障判断装置１を含む。そのため、機内で生じた故障の原因、内容を迅速、正確に判断することができる画像形成装置を提供することができる。また、故障を迅速、正確に修理することができるので、故障が生じても使用できない状態が短時間ですむ画像形成装置を提供することができる。 Further, the image forming apparatus (multifunction peripheral 100) according to the embodiment includes the above-described failure determination apparatus 1. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus that can quickly and accurately determine the cause and content of a failure that has occurred in the apparatus. In addition, since the failure can be repaired quickly and accurately, an image forming apparatus that can be used in a short time even if a failure occurs can be provided.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 The embodiment of the present invention has been described above, but the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明は、負荷に交流電圧を印加して用いる故障判断装置、画像形成装置に利用可能である。 The present invention can be used for a failure determination apparatus and an image forming apparatus that are used by applying an AC voltage to a load.

１００複合機（画像形成装置）１故障判断装置
１１スイッチ部（リレー）２３通信部（報知部）
４１表示パネル（報知部）６０エンジン制御部（制御部）
６３ヒーター（負荷）７第１ゼロクロス信号生成部
８第２ゼロクロス信号生成部
９トライアック（交流スイッチング素子）
Ａ接続点Ｂ接続点
Ｃ接続点Ｄ接続点
Ｌ１第１電源ラインＬ２第２電源ライン
Ｐ交流電源Ｐ１電源端子
Ｐ２電源端子Ｓ１温度センサー
Ｚ１第１ゼロクロス信号Ｚ２第２ゼロクロス信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 MFP (image forming apparatus) 1 Failure determination apparatus 11 Switch part (relay) 23 Communication part (notification part)
41 Display panel (notification unit) 60 Engine control unit (control unit)
63 Heater (load) 7 First zero cross signal generator 8 Second zero cross signal generator 9 Triac (AC switching element)
A connection point B connection point C connection point D connection point L1 first power supply line L2 second power supply line P AC power supply P1 power supply terminal P2 power supply terminal S1 temperature sensor Z1 first zero cross signal Z2 second zero cross signal

Claims

A first power supply line for connecting one power supply terminal of the AC power supply and one end of the load to supply power to the load;
A second power supply line for connecting the other power supply terminal of the AC power supply and the other end of the load to supply power to the load;
A first zero cross signal generator connected to the first power line and the second power line and generating a first zero cross signal; and the first power line at a position closer to the load than the first zero cross signal generator. A second zero cross signal generating unit connected to the second power line to generate a second zero cross signal;
A connection point between the first zero cross signal generation unit and the second power supply line, a connection point between the second zero cross signal generation unit and the second power supply line, or the first zero cross signal generation unit and the first power supply line. An AC switching element provided between a connection point of a power supply line and a connection point of the second zero-cross signal generator and the first power supply line, and for supplying / cutting off power to the load;
A controller that receives the first zero-cross signal and the second zero-cross signal and controls the AC switching element;
When the signal level of the first zero-cross signal is changing, the AC switching element is in a cut-off state, and the signal level of the second zero-cross signal is changing, the control unit detects that a short circuit fault has occurred in the AC A failure determination device, characterized in that it is determined that a switching element has occurred.

When the signal level of the first zero-cross signal is changing and the AC switching element is in a conductive state and the signal level of the second zero-cross signal is not changing, the control unit detects that an open failure has occurred in the AC The failure determination device according to claim 1, wherein the failure determination device determines that the switching element has occurred.

The load is a heater;
Including a temperature sensor for detecting a temperature of a heating target heated by the heater;
The control unit recognizes the temperature of the heating target based on an output of a temperature sensor, the signal level of the first zero cross signal is changing, the AC switching element is in a conductive state, When the signal level of the second zero cross signal is changing and the temperature of the heating target is equal to or lower than a predetermined reference temperature after energization of the heater is started, The failure determination device according to claim 1, wherein the failure determination device determines the failure.

To open and close a circuit that is provided on one of the first power supply line and the second power supply line and is provided between the AC power supply and the first zero cross signal generation unit and that supplies power to the load. Including the switch part of
The control unit determines that a failure has occurred in the switch unit when the signal level of the first zero cross signal does not change even though the switch unit is closed. Item 4. The failure determination device according to any one of Items 1 to 3.

Including a notification unit for notifying the user of the occurrence of a failure,
5. The failure determination device according to claim 1, wherein when the control unit determines that a failure has occurred, the control unit causes the notification unit to notify the details of the failure that has occurred. .

An image forming apparatus comprising the failure determination device according to claim 1.