JP6863073B2 - 制御システム、画像形成装置、及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、制御システム、画像形成装置、及び方法に関する。

従来、画像形成装置は、全体を制御する第１の電子基板と、第１の電子基板からの指示に基づいて各部を制御する第２の電子基板とを有する。これらのマスタとスレーブとの間で生じる通信故障は、エラー表示などにより確認され、サービスマンにより修理が行われる。

上位の制御部と複数の下位の制御部とがＦＦＣ（Flexible Flat Cable）ハーネスで接続されている構成において、上位の制御部が各下位の制御部に対しＦＦＣハーネスを通じて接続状態の検知用信号を送信し、各下位の制御部が検知用信号に対する応答信号を、それぞれの割り当てられた時間に返信するという技術が開示されている。この技術では、上位の制御部がそれぞれの所定時間内に各下位の制御部から応答信号を受信したかにより、各下位の制御部との接続状態が正常であるかを判定する（特許文献１参照）。

しかし、従来の技術では、第２の電子基板が故障していると、第２の電子基板から第１の電子基板に応答信号が戻らないため、第２の電子基板が故障している場合もワイヤハーネスの接続故障と判定されてしまう。この場合、故障個所とは関係がない箇所の修理、つまりワイヤハーネスの交換など、不要な修理作業が必要になる。そのため、実際の故障箇所の修理に至るまでの、修理時間や修理費用に無駄が発生するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、故障個所の切り分けが可能な制御システム、画像形成装置、及び方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一実施形態の制御システムは、プロセッサを搭載した第１の電子基板と、上記プロセッサの通信相手となるＩＣと該ＩＣと上記プロセッサとの電気的な接続状態を切断するスイッチ回路とを搭載した第２の電子基板と、上記プロセッサから上記スイッチ回路に制御信号を送信する制御線と、上記切替スイッチによる電気的な接続状態において上記プロセッサと上記ＩＣとが通信を行う複数の通信線と、上記プロセッサから上記第２の電子基板に配置されている上記切替スイッチの前段の複数の上記通信線に対し、遅延回路によりそれぞれ位相を遅らせて入力する故障診断信号を入力する故障診断信号線と、複数の上記通信線と上記故障診断信号線とを含み、上記第１の電子基板と上記第２の電子基板とを接続するワイヤハーネスと、を有し、上記プロセッサは、故障個所を判定する故障判定部と、上記故障判定部による上記故障個所の判定結果を出力する出力部と、を有し、上記プロセッサは、上記スイッチ回路に制御信号を出力し且つ上記故障診断信号線にＨｉｇｈ、Ｌｏｗ、およびクロック信号をそれぞれ出力することで検知される複数の上記通信線の入力信号から故障個所を判定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、故障個所の切り分けが可能になるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置の一例を示す図である。 図２は、制御システムの主な構成の一例を示す図である。 図３は、ＩＣの入出力構成の一例を示す図である。 図４は、接続回路の構成の一例を示す図である。 図５は、機能ブロックの構成の一例を示す図である。 図６は、故障検出処理フローの一例を示す図である。 図７は、故障検出処理フローの続きを示す図である。 図８は、故障検出処理フローの続きを示す図である。 図９は、故障検出処理中の信号の入出力例（その一）を示す図である。 図１０は、故障検出処理中の信号の入出力例（その二）を示す図である。 図１１は、故障検出処理中の信号の入出力例（その三）を示す図である。 図１２は、Ｌｏｗ幅の変化について説明するための図である。 図１３は、機能持続処理フローの一例を示す図である。 図１４は、機能持続処理フローのその他の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、制御システム、画像形成装置、及び方法の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置の一例を示す図である。図１には画像形成装置の一例として複合機を示している。

図１に示す複合機１は、画像読取ユニット（スキャナ）１０と、記録紙供給ユニット２０と、画像形成ユニット（プロッタ）３０とを備えている。これらについては、構成を分かり易くするために、外部カバーを外し内部の構成を露出させた状態のものを示している。

複合機１は、筐体の上部に操作パネルを備える。操作パネルは、例えば液晶ディスプレイ上にタッチパネルを重ねて配置した表示入力装置である。操作パネルには、タッチパネル以外に操作用のハードウェアキーなどを設けても良い。操作パネルは、操作情報を表示し、ユーザによる操作指示を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。

画像読取ユニット１０は、照明装置や、光学系や、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を内部に収めたスキャナ１０ａを有する。スキャナ１０ａは上面に原稿を配置するコンタクトガラス１１を有し、コンタクトガラス１１越しに原稿を照明し、その反射光を光学系を通じて内部のＣＣＤで読み取る。スキャナ１０ａの上方にはＡＤＦ（Auto Document Feeder）１０ｂを設けている。ＡＤＦ１０ｂは、原稿を自動搬送し、コンタクトガラス１１の読取面に原稿を送る。

画像形成ユニット３０は下部に記録紙供給ユニット２０を有する。記録紙供給ユニット２０は、多段に配設された記録紙給紙カセット２１、２２から記録体である記録紙を画像形成ユニット３０へ繰り出す。

画像形成ユニット３０は、光書込装置３１や、タンデム方式の作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋや、中間転写ベルト３５や、定着装置３７などを有し、下部の記録紙供給ユニット２０から供給された記録紙上にトナーなどで画像を形成する。

具体的に、作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の、４つの感光体ドラム３３を、図の反時計回りに回転可能に並設して備え、各感光体ドラム３３の周囲に、帯電ローラ、現像器、一次転写ローラ３４、クリーナーユニット、及び除電器を含む作像要素を備える。

中間転写ベルト３５は、各感光体ドラム３３と各一次転写ローラ３４との間のニップに、駆動ローラと従動ローラとにより張架して配置している。

この構成を有する画像形成ユニット３０は、各感光体ドラム３３の表面を帯電器により帯電し、帯電した各感光体ドラム３３の表面に向けて光書込装置３１から例えばレーザ光を照射する。そのレーザ光の照射により、各感光体ドラム３３の表面に静電潜像画像が形成される。続いて、画像形成ユニット３０は、各感光体ドラム３３に向けて現像装置から該当色のトナーを供給して静電潜像画像を現像する。

更に、画像形成ユニット３０は、各感光体ドラム３３の表面の、現像された各色のトナー画像を、図の時計回りに走行する中間転写ベルト３５に一次転写ローラ３４により一次転写する。続いて、画像形成ユニット３０は、中間転写ベルト３５上の一次転写されたトナー画像を、二次転写装置３６により、その位置に搬送されてきた記録紙に二次転写する。その後、画像形成ユニット３０は、トナー画像が転写された記録紙を定着装置３７に搬送し、定着装置３７において記録紙上の各色のトナー像を加圧などによりカラー画像として定着させ、ファンを回して乾燥させた後、機外の排紙トレイへ排出する。

続いて、複合機１を制御する「制御システム」について説明する。当該制御システムは、複合機１の全体制御を司る制御基板（第１の電子基板）と、画像読取ユニット１０や画像形成ユニット３０などのそれぞれの制御基板（第２の電子基板）とを含む。第１の電子基板と各第２の電子基板とはワイヤハーネスにより接続されている。ここで「ワイヤハーネス」とは、第１の電子基板と第２の電子基板との間で信号を伝送する２つ以上の電線を有する電線群の総称である。

各電子基板は、所定の収容エリアに収められている。例えば、複合機１の筐体内部に設けた１箇所にまとめて収められていても良いし、複合機１の筐体内部に設けた複数個所に分散して収められていても良い。

図２は、当該制御システムの主な構成の一例を示す図である。図２に示すように、制御システム１００は、第１の電子基板１１０と、２つの第２の電子基板１２０とを有する。第１の電子基板１１０と２つの第２の電子基板１２０（１２０−１、１２０−２）は、ＡＣ電源やバッテリなどから電源回路を介して供給される電力により動作する。

第１の電子基板１１０と２つの第２の電子基板１２０は、それぞれ、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）１３０を介して電気的に接続されている。ＦＦＣは「ワイヤハーネス」の一例である。

第１の電子基板１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１やＲＯＭ（Read Only Memory）１１２やＲＡＭ（Random Access Memory）１１３などを備える。ＣＰＵ１１１は、「プロセッサ」の一例であり、制御プログラムを実行して複合機１全体を統括的に制御する。ＲＯＭ１１２は制御プログラムを記憶する。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１によりワークエリアとして使用される。

２つの第２の電子基板１２０は、それぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）１２１、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備えている。ＣＰＵ１１１と各ＩＣ１２１とは、マスタとスレーブの関係にある。各ＩＣ１２１は、第１の電子基板１１０のＣＰＵ１１１の通信相手であり、ＣＰＵ１１１から出力される信号に基づいて制御対象を制御する。本実施の形態では、２つの第２の電子基板１２０の内、第２の電子基板１２０−１のＩＣ１２１−１は、画像読取ユニット１０を制御し、第２の電子基板１２０−２のＩＣ１２１−２は、画像形成ユニット３０（記録紙供給ユニット２０を含む）を制御する。

図３は、ＩＣ１２１の入出力構成の一例を示す図である。ここでは、画像形成ユニット３０（記録紙供給ユニット２０を含む）を制御するＩＣ１２１−２の入出力構成の一例を示す。

図３に示すように、ＩＣ１２１−２は、ＣＰＵ１１１からの制御信号を入力する入力ポートＩｎ１、Ｉｎ２、・・・を有する。制御信号は、画像形成ユニット３０（記録紙供給ユニット２０を含む）の制御対象をオンやオフにする信号や、制御対象にセットするデータなどを示す信号である。当該入力ポートには、光書込装置３１についての制御信号を入力する入力ポートや、作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋについての制御信号を入力する入力ポートや、定着装置３７についての制御信号を入力する入力ポートや、ファン３８についての制御信号を入力する入力ポートや、各種のローラ用の駆動モータ３９についての制御信号を入力する入力ポートなどが含まれている。

また、ＩＣ１２１−２は、光書込装置３１や、作像ユニット３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋや、定着装置３７や、ファン３８や、各種のローラ用の駆動モータ３９など、制御対象に制御信号を出力する出力ポートＯｕｔ１、Ｏｕｔ２、・・・を有する。

続いて、第１の電子基板１１０のＣＰＵ１１１と第２の電子基板１２０のＩＣ１２１とを接続する接続回路の構成について説明する。なお、第２の電子基板１２０−１のＩＣ１２１−１と、第２の電子基板１２０−２のＩＣ１２１−２は、共に、次に示す接続回路の構成に従うものとする。

図４は、第１の電子基板１１０のＣＰＵ１１１と第２の電子基板１２０のＩＣ１２１とを接続する接続回路の構成の一例を示す図である。図４には、接続回路の主な構成部品以外（ＲＯＭ１１２やＲＡＭ１１３等）の図示を省略している。図４に示す接続回路の構成について、第１の電子基板１１０、ＦＦＣ１３０、及び第２の電子基板１２０における構成の順に説明する。

第１の電子基板１１０には、ＣＰＵ１１１とコネクタ１１５との間に、ＩＣ１２１との通信に使用する通信線Ａ１と、故障診断用の信号線Ａ２とを配線する。なお、ここでは、通信線Ａ１を４線示しているが、説明を理解しやすくするためである。通信線Ａ１の数は通信対象のＩＣ１２１−１やＩＣ１２１−２などの入出力構成に応じて適宜増減させて良い。

各通信線Ａ１は、それぞれ、ＣＰＵ１１１の所定の入出力ピンに入出力ポートＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４を割り当て、それぞれの入出力ピンとコネクタ１１５の所定の接続ピンとを１対１で電線で配線したものである。それぞれの電線にはプルアップ抵抗ｒ１を接続することによりプルアップ接続する。

信号線Ａ２は、ＣＰＵ１１１の入出力ピンの一つを故障診断用の入出力ポートＰ１１に割り当て、その入出力ピンと、コネクタ１１５のピン配列にある所定の接続ピン（故障診断用に割り当てた接続ピン）とを１対１で電線で配線したものである。

ＦＦＣ１３０は、ＦＦＣ１３０の両端部の嵌合部（接続部）をそれぞれ第１の電子基板１１０のコネクタ１１５と第２の電子基板１２０のコネクタ１２５とに接続することにより第１の電子基板１１０と第２の電子基板１２０とを電気的に接続する。ＦＦＣ１３０は、通信線としての電線Ｂ１と信号線としての電線Ｂ２とを有する。電線Ｂ１は、第１の電子基板１１０側で通信線Ａ１と電気的に接続し、電線Ｂ２は、第１の電子基板１１０側で信号線Ａ２と電気的に接続する。

第２の電子基板１２０には、スイッチ回路１２２と遅延回路１２３とを設けている。スイッチ回路１２２は、ＩＣ１２１とＣＰＵ１１１との電気的な状態を接続と切断の何れか一方の状態に切り替える電子スイッチである。スイッチ回路１２２は、入力端子Ｅ１から入力されるＨｉｇｈレベルやＬｏｗレベルの切替信号に従い接続か切断の何れか一方の状態に切り替える。具体的に、スイッチ回路１２２は、入力端子Ｅ１にＨｉｇｈレベル信号が入力された場合に接続に切り替え、Ｌｏｗレベル信号が入力された場合に切断に切り替える。

遅延回路１２３は、ＣＰＵ１１１が出力する故障診断信号をＣＰＵ１１１の各通信用の入出力ピンに向けてそれぞれ位相をずらして出力する。具体的に、遅延回路１２３は、遅延時間を異ならせた４つの遅延ブロック１２３−１、１２３−２、１２３−３、１２３−４を備えている。各遅延ブロック１２３−１、１２３−２、１２３−３、１２３−４は、各遅延ブロック１２３−１、１２３−２、１２３−３、１２３−４に同時に入力された故障診断信号を、各遅延ブロック１２３−１、１２３−２、１２３−３、１２３−４の出力側に接続されているそれぞれの所定の一つの通信線Ａ１に向けて、遅延ブロック１２３−１、１２３−２、１２３−３、１２３−４毎に異なる遅延時間で遅延させて出力する。

図４に示すように、遅延回路１２３は、コネクタ１２５のピン配列中の故障診断用の接続ピンに対し各遅延ブロック１２３−１、１２３−２、１２３−３、１２３−４を電線（信号線Ｃ２）により並列接続する。各遅延ブロック１２３−１、１２３−２、１２３−３、１２３−４の出力線Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４は通信線Ｃ１のそれぞれの電線にワイヤードオア接続する。

コネクタ１２５とＩＣ１２１の間には、スイッチ回路１２２を介して通信線Ｃ１を配線する。通信線Ｃ１の４つの線はそれぞれ電線であり、ＦＦＣ１３０を介して入出力ポートＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４の通信線Ａ１の各線に電気的に接続する。ＩＣ１２１側では所定の入出力ピンと通信線Ｃ１の各線とが接続されている。

本実施の形態では、更に、ＣＰＵ１１１とスイッチ回路１２２とを制御線Ａ３で配線する。具体的には、ＣＰＵ１１１の出力ピンの一つをスイッチ回路１２２の制御用の出力ポートＰ３１として割り当て、その出力ピンと、スイッチ回路１２２の入力端子Ｅ１とを電線（制御線Ａ３）により配線する。制御線Ａ３にはプルアップ抵抗ｒ２を接続する。また、第２の電子基板１２０において制御線Ａ３に信号線Ｃ２をワイヤードオア接続する。

本実施の形態において、主に通信線Ａ１と電線Ｂ１と通信線Ｃ１が「通信線」に相当する。主に、信号線Ａ２と電線Ｂ２と信号線Ｃ２と出力線Ｃ２１〜Ｃ２４とが「故障診断信号線」に相当する。

続いて、故障を切り分ける機能と、故障を切り分ける手順について説明する。ここでは、ＣＰＵ１１１が所定のプログラムを実行することにより故障を切り分ける場合の一例を示す。

図５は、ＣＰＵ１１１がプログラムを実行することにより実現する機能ブロックの構成の一例を示す図である。図５には、故障の切り分けに係る機能部を主に示している。図５に示すように、ＣＰＵ１１１は、サービスコール部３００や、故障の切り分けを行う故障検出部４００を有する。

サービスコール部３００は、所定のサービスコールを発する。例えば、サービスコール部３００は、ＩＣ１２１との通信に異常があることを知らせる割り込み信号を受け付けた場合、その故障個所を検出する処理のサービスコールを発する。

故障検出部４００は、モード切替部４０１と、第１の信号出力部４０２と、第２の信号出力部４０３と、信号読込部４０４と、故障判定部４０５と、通知部４０６と、フラグ領域操作部４０７とを有する。

モード切替部４０１は、モード切替を行う。例えば、故障個所を特定するための制御が可能なように所定の制限を解除するモードにモードを切り替える。

第１の信号出力部４０２は、出力信号の信号レベル（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）を設定し、その出力信号を出力ポートＰ３１から出力させる。

第２の信号出力部４０３は、入出力ポートＰ１１を出力に切り替えて出力信号の信号レベル（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）又は繰り返しのパターン信号（クロック信号など）を設定し、その出力信号を入出力ポートＰ１１から出力させる。

信号読込部４０４は、入出力ポートＰ１１、Ｐ２１〜Ｐ２４を適宜入力に切り替え、入出力ポートＰ１１、Ｐ２１〜Ｐ２４から入力信号（信号レベル等）を所定時間読み込む。

故障判定部４０５は、信号読込部４０４が読み込んだ信号レベルの読取値と所定の閾値とを比較して故障個所を判定する。

通知部４０６は、故障個所を示す結果情報を操作パネルに通知する。フラグ領域操作部４０７は、レジスタ等に故障個所を示すフラグ領域を設け、そのフラグ領域にフラグ値（故障を示す値「１」又は正常を示す値「０」）を設定する。本実施の形態では第２の電子基板１２０を単位に「オープン故障フラグ」、「ＧＮＤ（板金等）ショート故障フラグ」、「第２の電子基板１２０の故障フラグ」、及び「線同士のショート故障フラグ」の設定領域を設ける。なお、これら故障フラグの種類は一例であり、これらの内の一部のみを設けても良いし、その他の種類の故障フラグを設けても良い。

本実施の形態において、主に操作パネルなどが「表示部」に相当する。また、主に、レジスタのフラグ領域などが「記憶部」に相当し、フラグ領域操作部４０７などが「読出部」に相当する。「出力部」は、例えば、通知部４０６と操作パネルとを含み、通知部４０６の通知に基づいて故障個所の判定結果を操作パネルに出力する。また、「出力部」は、「記憶部」と「読出部」とを含み、判定結果を「記憶部」に記憶して「記憶部」の判定結果を「読出部」が出力する。「出力部」は、故障個所の判定結果の出力が可能であれば、この他の構成であっても良い。

図６〜図８は、故障を切り分ける手順を示す故障検出処理フローの一例を示す図である。図９〜図１２は、故障検出処理中のＣＰＵ１１１における信号の入出力例などを示す図である。図６〜図８の処理フローについて、図９〜図１２を適宜参照しながら説明する。

先ず、通信異常が発生したかをサービスコール部３００が判定する（Ｓ１）。例えば、サービスコール部３００は、複合機１の起動時や起動後においてＣＰＵ１１１とＩＣ１２１との通信障害を示す割り込み信号を受け付ける。そして、サービスコール部３００は、その割り込み信号を受け付けた場合に通信異常の発生と判定する（Ｓ１：Ｙｅｓ判定）。ステップＳ１のＹｅｓ判定において、サービスコール部３００は、故障個所を検出する処理のサービスコールを発し、これを受けて故障検出部４００が次のように故障検出処理を行う。

先ず、モード切替部４０１が、処理中の処理モードを故障検出モードに切り替える（Ｓ２）。故障検出モードは、例えば所定のユーザ制限を解除した管理者モードである。

続いて、第１の信号出力部４０２が出力ポートＰ３１からＨｉｇｈレベル信号（Ｈｉｇｈレベルのスイッチ制御信号）を出力させた状態で（Ｓ３）、信号読込部４０４が、そのときの入出力ポートＰ１１に入力される信号（故障診断信号）の信号レベルを読み込む（Ｓ４）。図９には、そのときの信号の入出力例を示している。図９に示すように、出力ポートＰ３１からスイッチ回路１２２に、スイッチ回路１２２を接続するＨｉｇｈレベル信号Ｌ１が出力されている。この状態で、出力ポートＰ３１から入出力ポートＰ１１にループバックする信号Ｌ１１の信号レベルを信号読込部４０４が読み込む。

続いて、故障判定部４０５が、信号読込部４０４が読み込んだ信号レベルと、所定の閾値とを比較し、信号レベルがＨｉｇｈであるかを判定する（Ｓ５）。

当該信号レベルがＨｉｇｈではない場合、つまり所定の閾値よりも低い場合（Ｓ５：Ｎｏ判定）、故障判定部４０５はＦＦＣ１３０の故障と判断し（Ｓ６）、通知部４０６がＦＦＣ１３０の交換を指示する情報を通知する（Ｓ７）。

このように、入出力ポートＰ１１にＨｉｇｈレベル信号Ｌ１が戻らない場合、第１の電子基板１１０と第２の電子基板１２０とを接続するＦＦＣ１３０の故障と考えられ、通知部４０６がＦＦＣ１３０の交換を指示する情報を通知する。この通知により、操作パネルの画面に故障個所を示す通知情報が表示される。

このようにして、故障検出部４００は、ステップＳ５がＮｏ判定となる場合にＦＦＣ１３０を故障個所として切り分ける。

一方、当該信号レベルがＨｉｇｈである場合（Ｓ５：Ｙｅｓ判定）、つまり入出力ポートＰ１１にＨｉｇｈレベル信号Ｌ１が戻る場合、切り分けができない。この場合、次のような手順で切り分けを行う。

先ず、第１の信号出力部４０２が出力ポートＰ３１からＬｏｗレベル信号（Ｌｏｗレベルのスイッチ制御信号）を出力させる（Ｓ８）。つまり、スイッチ回路１２２にＬｏｗレベル信号を入力させて、ＣＰＵ１１１とＦＦＣ１３０とを含む回路からＩＣ１２１を電気的に切り離す。

続いて、第２の信号出力部４０３が入出力ポートＰ１１からＬｏｗレベル信号（Ｌｏｗレベルの故障診断信号）を出力させ（Ｓ９）、信号読込部４０４がそのときの入出力ポートＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４に入力される信号の信号レベルを読み込む（Ｓ１０）。図１０には、スイッチ回路１２２の切断後の信号の入出力例を示している。図１０に示すように、入出力ポートＰ１１からＬｏｗレベル信号Ｌ２を出力し、信号読込部４０４が、入出力ポートＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４に入力する信号Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４の各信号レベルを読み込む。

続いて、故障判定部４０５が、信号Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４の各信号レベルがＬｏｗであるかを閾値との比較により判定する（Ｓ１１）。

各信号レベルのうちＬｏｗでないものがある場合（Ｓ１１：Ｎｏ判定）、Ｌｏｗでない信号が読み取られた入出力ポートをオープン故障と判断し（Ｓ１２）、フラグ領域の「オープン故障フラグ」の設定領域に「１」をセットする（Ｓ１３）。

そして、通知部４０６がＦＦＣ１３０の交換を指示する情報を通知する（Ｓ１４）。

信号Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４の信号レベルの全てがＬｏｗである場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ判定）、第２の信号出力部４０３が入出力ポートＰ１１からＨｉｇｈレベル信号（Ｈｉｇｈレベルの故障診断信号）を出力させ（Ｓ１５）、信号読込部４０４がそのときの入出力ポートＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４に入力される信号の信号レベルを読み込む（Ｓ１６）。図１１には、そのときの信号の入出力例を示している。図１１に示すように、入出力ポートＰ１１からＨｉｇｈレベル信号Ｌ３を出力し、信号読込部４０４が、入出力ポートＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４に入力する信号Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４の各信号レベルを読み込む。

続いて、故障判定部４０５が、信号Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４の各信号レベルがＨｉｇｈであるかを閾値との比較により判定する（Ｓ１７）。

各信号レベルのうちＨｉｇｈでないものがある場合（Ｓ１７：Ｎｏ判定）、Ｈｉｇｈでない信号が読み取られた入出力ポートをＧＮＤショート故障と判断し（Ｓ１８）、フラグ領域の「ＧＮＤショート故障フラグ」の設定領域に「１」をセットする（Ｓ１９）。

そして、通知部４０６がＦＦＣ１３０の交換を指示する情報を通知する（Ｓ２０）。

信号Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３、Ｌ３４の信号レベルの全てがＨｉｇｈである場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ判定）、第２の信号出力部４０３が入出力ポートＰ１１から繰り返しのパターン信号を出力させ（Ｓ２１）、信号読込部４０４がそのときの入出力ポートＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４のそれぞれの入力信号を読み込む（Ｓ２２）。ここでは、一例として、繰り返しのパターン信号としてクロック信号（クロック波形の故障診断信号）を出力し、信号波形のＬｏｗレベル幅（Ｌｏｗ幅）を読み込むものとする。

図１２は、Ｌｏｗ幅の変化を説明するための図である。図１２（ａ）には正常時のＬｏｗ幅を示しており、図１２（ｂ）には、ＦＦＣ１３０の通信線間でショートが発生している場合のＬｏｗ幅を示している。

入出力ポートＰ１１からＬｏｗ幅がｔ（ｍｓ）のクロック信号が出力されたとした場合、正常時であれば、図１２（ａ）に示すように入出力ポートＰ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４のそれぞれの入力波形のＬｏｗレベルの幅が同じになる。これに対し、例えば入出力ポートＰ２１と入出力ポートＰ２２との間にショートが起こっている場合、図１２（ｂ）に示すように、入出力ポートＰ２１と入出力ポートＰ２２のそれぞれの入力波形が入出力ポートＰ２１の入力波形とそれよりも少し遅延した入出力ポートＰ２２の入力波形の合成波形になり、入出力ポートＰ２１と入出力ポートＰ２２のそれぞれの入力波形（合成入力波形）のＬｏｗレベルの幅が、正常の入出力ポートＰ２３、Ｐ２４よりも大きくなる。

ステップＳ２２に続き、故障判定部４０５が、当該入力信号毎にＬｏｗ幅と閾値ｔ＋β（ｍｓ）とを比較し、Ｌｏｗ幅が閾値ｔ＋β（ｍｓ）以上であるかを判定する（Ｓ２３）。なお、βは、β＜αを満たす正の値とする。

当該入力信号の全て、Ｌｏｗ幅が閾値ｔ＋β（ｍｓ）未満である場合（Ｓ２３：Ｎｏ判定）、第２の電子基板１２０（ＩＣ１２１）の故障と判断し（Ｓ２４）、フラグ領域の「第２の電子基板１２０の故障フラグ」の設定領域に「１」をセットする（Ｓ２５）。

そして、通知部４０６が第２の電子基板１２０の交換を指示する情報を通知する（Ｓ２６）。

当該入力信号のうちＬｏｗ幅が閾値ｔ＋β（ｍｓ）以上のものがある場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ判定）、通信線Ａ１内における線同士のショートと判断し（Ｓ２７）、フラグ領域の「線同士のショート故障フラグ」の設定領域に「１」をセットする（Ｓ２８）。

そして、通知部４０６がＦＦＣ１３０の交換を指示する情報を通知する（Ｓ２９）。

このように、故障検出部４００は、ＦＦＣ１３０と第２の電子基板１２０との故障の切り分けを行う。

サービスマンは、操作パネルに表示された通知情報の画面から故障個所を特定し、その部分の部品交換を行う。また、そのときにサービスマンが不在の場合は、サービスマンが到着後に操作パネルを操作することにより、フラグ領域操作部４０７にフラグ領域の各設定値を読み出させる。サービスマンは、フラグ領域操作部４０７により読み出された各設定値を操作画面などで確認し、故障個所を特定する。

サービスマンが不在の場合に、サービスマンの到着まで複合機１の全ての機能を停止させると、複合機１が復旧するまで作業が中断され、作業性や生産性が低下することになる。よって、故障として特定された箇所を除き、複合機１を停止させることなく持続して利用できるようにすることが好ましい。このような持続可能な制御方法について次に示す。

本実施の形態において一例として示す複合機１の制御システム１００は、画像読取ユニット１０を制御する第２の電子基板（「読取基板」又は「スキャン制御基板」と呼ぶ）１２０−１と画像形成ユニット３０を制御する第２の電子基板（「画像形成基板」又は「プロッタ制御基板」と呼ぶ）１２０−２とを備えている。第２の電子基板１２０−１は原稿の画像データを生成する機能（いわゆるスキャニング機能）を有し、第２の電子基板１２０−２は記録紙に画像を形成する機能を有する。従って、第２の電子基板１２０（１２０−１、１２０−２）の内の何れか一方に故障が生じた場合でも、故障していない電子基板を正常に動作させ、それが有する機能を使い続けることは可能である。

図１３は、２つの第２の電子基板１２０−１、１２０−２の内の何れか一方に故障が生じた場合に他方の機能を持続させる機能持続処理フローの一例を示す図である。先ず、モード切替部４０１が故障検出処理が完了したかを判定する（Ｓ５１）。

故障検出処理が完了した場合（Ｓ５１：Ｙｅｓ判定）、モード切替部４０１は、画像形成基板１２０−２との間に故障があるかを判定する（Ｓ５２）。具体的に、モード切替部４０１は、読取基板１２０−１と画像形成基板１２０−２のそれぞれについての図６〜図８の故障検出処理フローの処理結果（フラグ領域の設定値）から、画像形成基板１２０−２との間に故障があるかを判定する。例えば、モード切替部４０１は、フラグ領域の設定値から画像形成基板１２０−２や画像形成基板１２０−２との間の配線の故障を読み取ると、画像形成基板１２０−２との間に故障があると判定する（Ｓ５２：Ｙｅｓ判定）。

モード切替部４０１は、画像形成基板１２０−２との間に故障があると判定した場合（Ｓ５２：Ｙｅｓ判定）、更に読取基板１２０−１との間に故障があるかを判定する（Ｓ５３）。ここで、モード切替部４０１は、フラグ領域の設定値から読取基板１２０−１との間にも故障があると判定すると（Ｓ５３：Ｙｅｓ判定）、読取基板１２０−１と画像形成基板１２０−２とが共に故障していると判断し（Ｓ５４）、複合機１のスキャナ動作とプロッタ動作とを停止させる機能停止モードに移行する（Ｓ５５）。ステップＳ５３において読取基板１２０−１との間に故障がないと判定した場合は（Ｓ５３：Ｎｏ判定）、モード切替部４０１は、プロッタ動作を停止しスキャナ動作を可能にするスキャナ動作可能モードに移行する（Ｓ５６）。

一方、ステップＳ５２において画像形成基板１２０−２との間に故障がないと判定した場合（Ｓ５２：Ｎｏ判定）、モード切替部４０１は、続いて読取基板１２０−１との間に故障があるかを判定する（Ｓ５７）。ここで、モード切替部４０１は、読取基板１２０−１との間に故障があると判定すると（Ｓ５７：Ｙｅｓ判定）、スキャナ動作を停止しプロッタ動作を可能にするプロッタ動作可能モードに移行する（Ｓ５８）。

画像形成基板１２０−２との間にも読取基板１２０−１との間にも故障がないと判定した場合には（Ｓ５７：Ｎｏ判定）、モード切替部４０１は、読取基板１２０−１と画像形成基板１２０−２以外の場所に故障があると判断し（Ｓ５９）、複合機１のマシン停止モードに移行する（Ｓ６０）。

本実施形態に示す複合機１の構成例において、ＦＦＣ１３０の一部の線が故障している場合であっても、故障している線に応じ、その線が接続されている第２の電子基板１２０の機能を利用し続けることができる場合がある。そこで、故障時に機能を持続させる場合は、フラグ領域に、例えばファン制御信号のオープン故障など、故障個所と故障内容とを具体的に示すフラグ領域を設ける。また、故障と、機能を持続させる回避パターンの設定とを対応付けた対応データをプログラムと共に記憶させておく。例えば、ファン制御信号がオープン故障である場合の機能を持続させる回避パターンの設定を対応付ける。以下では、ファン制御信号がオープン故障である場合の機能を持続させる回避パターンを一例に、機能持続処理について示す。

図１４は、ＦＦＣ１３０の一部の線に故障が生じている第２の電子基板１２０の機能を持続させる機能持続処理フローの一例を示す図である。

先ず、モード切替部４０１が故障検出処理が完了したかを判定する（Ｓ７１）。

故障検出処理が完了した場合（Ｓ７１：Ｙｅｓ判定）、モード切替部４０１は、故障個所を示すフラグ領域の設定状態を確認する（Ｓ７２）。具体的に、モード切替部４０１は、フラグ領域操作部４０７からフラグ領域の設定値を取得し、フラグ領域の設定状態を確認する。

続いて、モード切替部４０１は、ファン制御信号がオープン故障かを判定する（Ｓ７３）。具体的に、モード切替部４０１は、フラグ領域から取得した設定値においてファン制御信号がオープン故障であるかを判定する。

ファン制御信号がオープン故障である場合（Ｓ７３：Ｙｅｓ判定）、モード切替部４０１は、ファン制御信号がオープン故障である場合の回避パターンに基づき、次の回避処理を行う。

先ず、モード切替部４０１は、定着装置３７についての制御信号（定着制御信号）が正常であるかを判定する（Ｓ７４）。具体的に、モード切替部４０１は、フラグ領域から定着制御信号が正常であるかを判定する。続いて、定着制御信号が正常である場合（Ｓ７４：Ｙｅｓ判定）、モード切替部４０１は、プロッタ間欠動作モードに移行する（Ｓ７５）。プロッタ間欠動作モードとは、画像形成後の記録紙を排出口へ排出するまでの動作を前後の記録紙間で自然乾燥の乾燥時間の時間間隔を空けて行う動作である。

このように、故障内容がファン制御信号のオープン故障である場合、定着制御信号が正常であればプロッタ間欠動作モードで機能を持続させることができる。この条件をファン制御信号のオープン故障に対応する回避パターンとして対応データ等として設定しておくことにより、その設定に応じてモード切替部４０１が回避処理を実行する。

一方、定着制御信号が正常でない場合（Ｓ７４：Ｎｏ判定）、モード切替部４０１は、定着異常（回避パターンの条件に不一致）と判断し（Ｓ７６）、基本通りに複合機１のプロッタ動作を停止させる（Ｓ７７）。

なお、ファン制御信号がオープン故障でない場合（Ｓ７３：Ｎｏ判定）、モード切替部４０１は、ファン制御信号以外の箇所が故障していると判断し（Ｓ７８）、その他の故障個所の故障内容についての回避処理（対応データ等に設定されている回避パターンの処理）を行う（Ｓ７９）。

本実施の形態では、第１の電子基板の通信相手となる第２の電子基板を２つ設けた例を示したが、１つでも、３つ以上でも故障個所を切り分ける処理を実施することが可能である。

本実施の形態では、一つの線と他の線とのショートを検出するために遅延回路１２３を設けたが、一つの線と他の線とのショートを検出しない場合は遅延回路１２３を除外してもよい。

本実施の形態では、画像形成装置に搭載する制御システムの一例を示したが、当該制御システムを、画像形成装置以外の装置に適用しても良い。その他の装置に適用する場合、第１の電子基板は、適用装置全体の制御基板とし、第２の電子基板は適用装置が備える制御対象の各ユニットの制御基板などとして組み込む。

本実施の形態において一例として示す複合機は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機への適用が可能である。

以上のように、本実施の形態の制御システムを適用することにより故障個所の切り分けが可能になるという効果を奏する。

１１０ 第１の電子基板
１１１ ＣＰＵ
１１５ コネクタ
１２０ 第２の電子基板
１２１ ＩＣ
１２２ スイッチ回路
１２３ 遅延回路
１２５ コネクタ
１３０ ＦＦＣ
３００ サービスコール部
４００ 故障検出部
４０１ モード切替部
４０２ 第１の信号出力部
４０３ 第２の信号出力部
４０４ 信号読込部
４０５ 故障判定部
４０６ 通知部
４０７ フラグ領域操作部
Ａ１ 通信線
Ａ２ 信号線
Ａ３ 制御線
Ｂ１ 電線
Ｂ２ 電線
Ｃ１ 通信線
Ｃ２ 信号線
Ｅ１ 入力端子
Ｐ１１ 入出力ポート
Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４ 入出力ポート
Ｐ３１ 出力ポート
ｒ１ プルアップ抵抗
ｒ２ プルアップ抵抗

特開２０１３−２３４９９２号公報

Claims (12)

1. プロセッサを搭載した第１の電子基板と、
   前記プロセッサの通信相手となるＩＣと該ＩＣと前記プロセッサとの電気的な接続状態を切断するスイッチ回路とを搭載した第２の電子基板と、
   前記プロセッサから前記スイッチ回路に制御信号を送信する制御線と、
   前記スイッチ回路による電気的な接続状態において前記プロセッサと前記ＩＣとが通信を行う複数の通信線と、
   前記プロセッサから前記第２の電子基板に配置されている前記スイッチ回路の前段の複数の前記通信線に対し、遅延回路によりそれぞれ位相を遅らせて入力する故障診断信号を入力する故障診断信号線と、
   複数の前記通信線と前記故障診断信号線とを含み、前記第１の電子基板と前記第２の電子基板とを接続するワイヤハーネスと、
   を有し、
   前記プロセッサは、
   故障個所を判定する故障判定部と、
   前記故障判定部による前記故障個所の判定結果を出力する出力部と、
   を有し、
   前記プロセッサは、前記スイッチ回路に制御信号を出力し且つ前記故障診断信号線にＨｉｇｈ、Ｌｏｗ、およびクロック信号をそれぞれ出力することで検知される複数の前記通信線の入力信号から故障個所を判定する、
   ことを特徴とする制御システム。
2. 前記故障診断信号線は、前記第２の電子基板において前記通信線にワイヤードオア接続されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 前記プロセッサは、前記故障診断信号としてＬｏｗレベル信号又はＨｉｇｈレベル信号を出力し、
   前記通信線が前記プロセッサとプルアップ接続されている場合に、前記故障判定部は、
   前記Ｌｏｗレベル信号の出力に基づいてオープン故障であるかの判定を行い、
   前記Ｈｉｇｈレベル信号の出力に基づいてＧＮＤショート故障であるかの判定を行う、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の制御システム。
4. 前記プロセッサは、前記故障診断信号としてクロック信号を出力し前記クロック信号の入力された信号波形に基づいて通信線間のショート故障であるかの判定を行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の制御システム。
5. 前記プロセッサは、前記制御線に前記スイッチ回路を接続の状態に切り替える制御信号を出力している期間に前記故障診断信号線の入力レベルを読み込み、
   読み込んだ前記入力レベルに応じて、前記制御線に前記スイッチ回路を切断の状態に切り替える制御信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の内の何れか一項に記載の制御システム。
6. 前記出力部は、
   前記故障判定部による前記故障個所の判定結果を通知する通知部と、
   前記通知部による通知により前記判定結果を表示する表示部と、
   を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の内の何れか一項に記載の制御システム。
7. 前記出力部は、
   前記故障判定部による前記故障個所の判定結果を記憶する記憶部と、
   前記記憶部が記憶する前記判定結果を読み出す読出部と、
   を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の内の何れか一項に記載の制御システム。
8. プロセッサを搭載した第１の電子基板と、
   前記プロセッサの通信相手となるＩＣと該ＩＣと前記プロセッサとの電気的な接続状態を切断するスイッチ回路とを搭載した第２の電子基板と、
   前記プロセッサから前記スイッチ回路に制御信号を送信する制御線と、
   前記スイッチ回路による電気的な接続状態において前記プロセッサと前記ＩＣとが通信を行う複数の通信線と、
   前記プロセッサから前記第２の電子基板に配置されている前記スイッチ回路の前段の複数の前記通信線に対し、遅延回路によりそれぞれ位相を遅らせて入力する故障診断信号を入力する故障診断信号線と、
   複数の前記通信線と前記故障診断信号線とを含み、前記第１の電子基板と前記第２の電子基板とを接続するワイヤハーネスと、
   を有し、
   前記プロセッサは、
   故障個所を判定する故障判定部と、
   前記故障判定部による前記故障個所の判定結果を出力する出力部と、
   を有し、
   前記プロセッサは、前記スイッチ回路に制御信号を出力し且つ前記故障診断信号線にＨｉｇｈ、Ｌｏｗ、およびクロック信号をそれぞれ出力することで検知される複数の前記通信線の入力信号から故障個所を判定する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 更に、
   前記故障判定部による前記故障個所の判定結果に応じて動作可能な機能を持続するモード切替部を有する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第２の電子基板として、スキャナを制御するスキャナ制御基板とプロッタを制御するプロッタ制御基板の少なくとも２種類を備え、
    前記プロセッサは、前記制御線に前記スキャナ制御基板と前記プロッタ制御基板の前記スイッチ回路を前記切断の状態に切り替える制御信号を出力し、
    前記プロセッサは、前記故障診断信号線に前記故障診断信号を出力し、
    前記プロセッサは、前記故障診断信号線に出力された前記故障診断信号を前記スキャナ制御基板と前記プロッタ制御基板のそれぞれに対応する前記通信線から読み込み、
    前記故障判定部は、読み込まれた前記故障診断信号を基に故障個所を判定し、
    前記モード切替部は、前記スキャナ制御基板と前記プロッタ制御基板の内の何れか一方との故障がある場合に、前記スキャナ制御基板と前記プロッタ制御基板の内の故障がない方の動作を持続する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記モード切替部は、前記スキャナ制御基板と前記プロッタ制御基板の内の何れか一方との故障がある場合に、故障がある方において可能な動作も持続する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. プロセッサを搭載した第１の電子基板と、
    前記プロセッサの通信相手となるＩＣと該ＩＣと前記プロセッサとの電気的な接続状態を切断するスイッチ回路とを搭載した第２の電子基板と、
    前記プロセッサから前記スイッチ回路に制御信号を送信する制御線と、
    前記スイッチ回路による電気的な接続状態において前記プロセッサと前記ＩＣとが通信を行う複数の通信線と、
    前記プロセッサから前記第２の電子基板に配置されている前記スイッチ回路の前段の複数の前記通信線に対し、遅延回路によりそれぞれ位相を遅らせて入力する故障診断信号を入力する故障診断信号線と、
    複数の前記通信線と前記故障診断信号線とを含み、前記第１の電子基板と前記第２の電子基板とを接続するワイヤハーネスと、
    を有する制御システムを、
    前記プロセッサが、
    前記スイッチ回路に制御信号を出力し且つ前記故障診断信号線にＨｉｇｈ、Ｌｏｗ、およびクロック信号をそれぞれ出力するステップと、
    複数の前記通信線の入力信号から故障個所を判定するステップと、
    前記判定した結果を出力するステップと、
    を含む方法。

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