CN111142346B - 图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像形成设备。图像形成设备包括：电源基板，用于生成+24V电源电压；驱动器基板，用于驱动用于形成图像的负载；以及引擎控制基板，用于控制驱动器基板的操作。驱动器基板包括接收从电源基板供应的24V电源电压的熔丝。驱动器基板通过从熔丝输出的+24V_FU1电压驱动负载。当在负载的操作中发生异常时，引擎控制基板根据+24V_FU1电压的电压值和电源电压的电压值来识别引起异常的基板。

Description

图像形成设备
技术领域
本公开涉及一种在诸如复印机或打印机的图像形成设备的操作中发生异常时识别出引起异常的故障部位的技术。
背景技术
图像形成设备被配置为通过使多个组件彼此协同操作来在片材上形成图像。每个组件的操作都是被单独控制的。当操作控制未正常完成时，图像形成设备通过显示错误代码或经由网络将错误代码发送到呼叫中心来通知异常的发生。图像形成设备的维修工程师基于错误代码来修理图像形成设备，例如更换故障部位的组件部件。以这种方式，运行用于将图像形成设备的操作恢复到正常状态的维修支持。
日本专利公开第2008-145948号公报描述了一种图像形成设备，该图像形成设备清楚且确定地向维修工程师提供了一种方法，该方法用于通过打印与错误代码相对应的维修手册来处理已经发生的异常。
在维修手册中，清楚地显示了关于与异常相关的组件(单元)的信息以及更换单元的步骤等等。维修工程师根据维修手册逐一地更换相关的单元。每次更换单元时，维修工程师都要在确认发生错误的同时进行修理工作。当故障单元是维修手册中更换步骤的最后一部分中描述的单元时，或者当要更换的单元数量多时，更换单元的工作时间变长。因此，期望提供一种能够在发生错误时迅速识别出引起错误的故障单元的图像形成设备。
发明内容
根据本公开的图像形成设备包括：电源基板，电源基板被配置为产生电源电压；驱动器基板，驱动器基板包括保护元件，保护元件被施加从电源基板提供的电源电压，驱动器基板被配置为使用从保护元件输出的电压来驱动用于形成图像的负载；引擎控制基板，引擎控制基板被配置为控制驱动器基板的操作；以及控制装置，控制装置被配置为在负载的操作中发生异常的情况下，基于从保护元件输出的电压的电压值和电源电压的电压值来识别引起异常的基板。
根据下面(参照附图)对示例性实施例的描述，本发明的另外的特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据本公开的至少一个实施例的图像形成设备的配置图。
图2是图像形成设备的控制系统的说明图。
图3是用于表示用于执行图像形成的处理的流程图。
图4是用于表示故障部位识别处理的流程图。
图5是显示在操作单元上的故障部位的说明图。
图6是控制系统的说明图。
图7A和图7B是用于表示故障部位识别处理的流程图。
图8是控制系统的说明图。
图9A和图9B是用于表示故障部位识别处理的流程图。
图10是用于表示故障部位识别处理的流程图。
具体实施方式
参照附图描述根据本公开的至少一个实施例的图像形成设备。
图像形成设备
图1是根据本公开的至少一个实施例的图像形成设备的配置图。图像形成设备1包括图像读取器2、图像形成单元3和操作单元1000。图像读取器2被配置为从原稿D读取原稿图像。图像形成单元3被配置为在片材S上形成图像。操作单元1000是用户接口，其包括诸如键按钮或触摸面板之类的输入器件和诸如显示器之类的输出器件。图像形成设备1包括复印功能，该复印功能通过图像形成单元3在片材S上形成由图像读取器2读取的原稿图像。
图像读取器2在其上侧包括由透明玻璃板形成的原稿台4和原稿压板5。原稿D以其图像侧朝下的方式放置在原稿台4上的预定位置处。原稿压板5以固定的方式按压放置在原稿台4上的原稿D。在原稿台4的下方安装有用于用光照射原稿D的灯6、图像处理单元7以及光学系统，该光学系统包括用于将被照射的原稿D的光学图像引导到图像处理单元7的反射镜8、9和10。灯6和反射镜8、9和10以预定速度移动以扫描原稿D。图像处理单元7基于被照射的原稿D的光学图像生成表示原稿图像的图像数据。
为了形成图像，图像形成单元3包括诸如感光鼓11、一次充电辊12、旋转显影单元13、中间转印带14、转印辊15、清洁器16、激光单元17和定影器件19之类的组件。感光鼓11是具有鼓形状的感光构件，并且感光鼓11的表面由一次充电辊12均匀地充电。激光单元17从图像读取器2获取图像数据，并用根据该图像数据控制其光发射的激光向具有带电表面的感光鼓11照射。通过该处理，在感光鼓的表面上形成取决于图像数据的静电潜像。
旋转显影单元13使品红色(M)、青色(C)、黄色(Y)和黑色(K)中的相应颜色的调色剂附着到形成在感光鼓11的表面上的静电潜像，从而在感光鼓11的表面上形成调色剂图像。旋转显影单元13是旋转显影系统的显影器件。旋转显影单元13包括显影器件13K、显影器件13Y、显影器件13M和显影器件13C，并且通过马达(旋转马达)旋转。显影器件13K被配置为通过黑色的调色剂对图像进行显影。显影器件13Y被配置为通过黄色的调色剂对图像进行显影。显影器件13M被配置为通过品红色的调色剂对图像进行显影。显影器件13C被配置为通过青色的调色剂对图像进行显影。
当要在感光鼓11上形成单色调色剂图像时，旋转显影单元13通过使显影器件13K旋转地移动到靠近感光鼓11的显影位置来对图像进行显影。在要形成全色调色剂图像时，旋转显影单元13旋转以将相应的显影器件13Y、13M、13C和13K依次布置在显影位置处，从而通过相应颜色的调色剂依次对图像进行显影。
通过旋转显影单元13形成在感光鼓11上的调色剂图像被转印到作为转印构件的中间转印带14上。在转印之后残留在感光鼓11上的调色剂由清洁器16清洁。当形成全色调色剂图像时，针对每种颜色，将调色剂图像从感光鼓11转印到中间转印带14。因此，调色剂图像按照黄色、品红色、青色和黑色的顺序逐一转印到中间转印带14。每次转印调色剂时，清洁器16去除残留在感光鼓11上的调色剂。如上所述，调色剂图像被依次逐一转印，从而在中间转印带14上形成全色调色剂图像。
转印到中间转印带14的调色剂图像通过转印辊15转印到片材S上。片材S从纸盒18或手动进给托盘50被供应到转印辊15。图像形成设备1包括用于将片材S供应到传送路径的进给机构，例如辊。
定影器件19相对于片材S的传送方向安装在转印辊15的下游侧。定影器件19将转印的调色剂图像定影在片材S上。定影有调色剂图像的片材S经由排出辊对21从定影器件19输送到图像形成设备1的外部。
图像形成设备1包括可打开和可关闭的前门22，以便能够访问(access)图像形成设备1内部的诸如感光鼓11和旋转显影单元13的组件部件。在修理或检查图像形成设备1内部的上述各组件时或在更换图像形成设备1内部的耗材时打开前门22。图像形成设备1包括用于检测前门22的打开/关闭的前门打开/关闭传感器801。
图像形成设备1包括用于检测各纸盒18的打开/关闭的纸盒打开/关闭传感器205，以及被配置为检测纸盒18内部的片材S的尺寸的纸尺寸检测传感器(未示出)。当纸盒18关闭时，纸盒打开/关闭传感器205检测到该关闭。当纸盒打开/关闭传感器205检测到纸盒18的关闭时，基于检测结果，纸尺寸检测传感器自动检测片材S的尺寸。
图像形成设备1包括手动进给传感器201，手动进给传感器201被配置为检测在手动进给托盘50上是否存在片材S。当手动进给传感器201检测到片材S被放置在手动进给托盘50上的事实时，图像形成设备1在操作单元1000上显示用于敦促用户设置所放置的片材S的尺寸的画面。用户根据画面上的指令设置片材尺寸，从而使得图像形成设备1能够认出手动进给托盘50上的片材S的尺寸。图像形成设备1的配置不限于上述配置，例如，可以采用具有其中多个感光鼓与多种颜色组件相关联地沿转印带的移动方向布置的公知的配置的图像形成设备。
第一实施例
图2是第一实施例的图像形成设备1的控制系统的说明图。控制系统包括四种类型的基板，即电源基板200、控制器基板210、引擎控制基板220和第一驱动器基板230。
电源基板200生成并输出两种类型的电源电压(在第一实施例中为+12V和+24V)。+12V的电源电压(+12V电源电压)被供应给控制器基板210和引擎控制基板220。+24V的电源电压(+24V电源电压)被供应给第一驱动器基板230。
控制器基板210包括DC-DC转换器211、CPU(中央处理单元)212和NW通信单元213。DC-DC转换器211将从电源基板200供应的+12V电源电压变换成+3.3V的电压。由DC-DC转换器211生成的+3.3V的电压用于CPU 212和外部组件的操作。CPU 212控制引擎控制基板220的操作。NW通信单元213是通信接口，该通信接口控制经由诸如LAN(局域网)之类的通信线路与诸如呼叫中心之类的外部器件的通信。CPU 212经由NW通信单元213与外部器件进行通信。CPU 212连接至操作单元1000，并使操作单元1000显示消息等。此外，CPU 212从操作单元1000接收诸如指令的输入。
引擎控制基板220包括DC-DC转换器221、CPU 222、ROM(只读存储器)223和RAM(随机存取存储器)224。DC-DC转换器221将从电源基板200供应的+12V电源电压变换为+3.3V的电压。由DC-DC转换器221生成的+3.3V的电压用于CPU 222和第一驱动器基板230的操作。CPU 222执行存储在ROM 223中的计算机程序以控制各组件的操作来执行与图像形成处理相关的各种控制序列。此时，RAM 224用作工作存储器，以存储需要临时或永久存储的可重写数据。CPU 222控制第一驱动器基板230的操作。当发生异常时，RAM 224存储关于异常的信息。
第一驱动器基板230包括ASIC(专用集成电路)231、检测单元232、马达驱动单元233和熔丝1。熔丝1是从电源基板200向其供应+24V电源电压的保护元件。代替熔丝1，可以使用场效应晶体管(FET)或过电流保护IC(集成电路)作为保护元件。经由熔丝1，将+24V电源电压作为+24V_FU1电压供应给其他组件，例如，马达驱动单元233等。
为了决定是否正常地从电源基板200供应了+24V电源电压，将+24V电源电压分压为在ASIC 231的额定范围内，并且将其作为+24V电源检测信号输入到ASIC 231的模拟端口。类似地，为了决定+24V_FU1电压是否正常地供应给了熔丝1的后续级，将+24V_FU1电压分压为在ASIC 231的额定范围内，并将其作为+24V_FU1电源检测信号输入到ASIC 231的模拟端口。用于确定是否正常地供应了+24V电源电压的配置不限于上述。例如，可以通过诸如晶体管的检测电路将+24V电源电压转换为数字值，以输入到ASIC 231的数字端口。
在第一驱动器基板230上设置有预定数量的马达驱动单元。马达驱动单元用于驱动图1所示的旋转显影单元13和诸如片材传送所使用的马达之类的负载。+24V_FU1电压用于这些负载的操作。当由于连接到第一驱动器基板230的负载而在+24V电源电压的电力系统中发生异常时，熔丝1防止故障扩散到位于上游侧的电源基板200。因此，+24V_FU1电压经由熔丝1被供应给这些负载。另外，在第一驱动器基板230上设置有图1所示的用于检测片材尺寸的传感器和预定数量的检测单元，该预定数量的检测单元用于获取用于检测片材的有无的传感器的检测结果。
在本实施例中，在图像形成期间控制感光鼓11的旋转的鼓马达2331和检测感光鼓11的旋转的鼓旋转检测器2321与第一驱动器基板230连接。出于此目的，第一驱动器基板230包括用于驱动鼓马达2331的马达驱动单元233和用于获取鼓旋转检测器2321的检测结果的检测单元232。马达驱动单元233的操作由ASIC 231控制。检测单元232将鼓旋转检测器2321的检测结果发送到ASIC 231。
通过引擎控制基板220的CPU 222控制驱动ASIC 231的负载(鼓马达2331)的定时。引擎控制基板220的CPU 222监测由ASIC 231获取的信号的状态。引擎控制基板220的CPU222与控制器基板210的CPU 212通信，以与CPU 212协同来控制控制系统的操作。
当控制器基板210的CPU 212经由操作单元1000或通信线路从用户获取图像形成开始指令时，CPU 212通知引擎控制基板220的CPU 222已经发出图像形成开始指令。引擎控制基板220的CPU 222将与在第一驱动器基板230处检测到的异常相关的信息存储在RAM224中。CPU 222向CPU 212通知在控制器基板210处发生异常。当通知发生异常时，控制器基板210的CPU 212使用操作单元1000等向用户或维修工程师通知发生异常。此外，CPU 212使用NW通信单元213经由通信线路向呼叫中心通知发生异常。如上所述，向呼叫中心处的维修工程师以及在设置有图像形成设备1的地方的用户和维修工程师通知发生异常。
图像形成处理
图3是示出图像形成设备1在图像形成时执行的处理的流程图。控制器基板210的CPU 212直到它经由操作单元1000或通信线路接收到图像形成开始指令为止处于待机状态(步骤S900：否)。在接收到开始图像形成的指令时(步骤S900：是)，CPU 212将形成图像的指令发送到引擎控制基板220的CPU 222。引擎控制基板220的CPU 222响应于此指令而开始图像形成处理。第一驱动器基板230的ASIC 231直到图像形成处理结束为止监测由于每个组件的异常而导致的错误的发生(步骤S901：否，904：否)。ASIC 231基于图像形成设备1中设置的各种传感器的检测结果来监测负载错误的发生。在完成图像形成之后(步骤S904：是)，CPU 212完成图像形成处理。
当在图像形成处理期间发生负载操作错误(步骤S901：是)时，ASIC 231向引擎控制基板220的CPU 222通知发生异常。在本实施例中，在开始控制鼓马达2331的旋转之后，如果即使经过预定时间后鼓旋转检测器2321也未检测到感光鼓11的旋转，则确定检测到异常(错误)。当接收到发生异常的通知时，引擎控制基板220的CPU 222停止图像形成处理(步骤S902)。引擎控制基板220的CPU 222执行故障部位识别处理(步骤S903)。当故障部位识别处理完成时，CPU 212完成图像形成处理。当在图像形成设备1启动时由于预多次旋转操作(准备操作)而发生异常时，可以执行故障部位识别处理。然而，这里省略其描述。
故障部位识别处理
图4是示出图3的S903中的故障部位识别处理的流程图。该处理示出了当在被供应+24V_FU1电压的负载的操作中发生异常时的故障部位识别处理。该处理是用于在检测到负载的操作异常时对+24V电源电压的电力系统的状态进行诊断的电源诊断处理。响应于作为负载的鼓马达2331的异常操作(错误)来执行该处理。
引擎控制基板220的CPU 222使用第一驱动器基板230的ASIC 231将+24V_FU1电压的电压值与预定的第一阈值th1进行比较(步骤S300)。这里，第一阈值th1被设置为18V。当+24V_FU1电压的电压值大于或等于第一阈值th1时(步骤S300：是)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统正常(步骤S304)。在这种情况下，CPU 222确定异常是由与电源系统连接以操作的负载引起的。然后，CPU 222执行用于识别故障负载的负载故障识别处理(步骤S305)。省略了负载故障识别处理的详细描述。
当+24V_FU1电压的电压值小于第一阈值th1时(步骤S300：否)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中存在异常的原因。CPU 222使用ASIC 231将+24V电源电压的电压值与预定的第二阈值th2进行比较(步骤S301)。这里，第二阈值th2被设置为18V，其与第一阈值th1相同。
当+24V电源电压的电压值大于或等于第二阈值th2时(步骤S301：是)，CPU 222确定+24V电源电压正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中的异常原因是从设置在第一驱动器基板230上的熔丝1输出的电压。因此，CPU 222确定第一驱动器基板230是引起异常的故障部位(步骤S303)。
当+24V电源电压的电压值小于第二阈值th2时(步骤S301：否)，CPU 222确定+24V电源电压没有正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定异常原因是从+24V电源电压的电源系统中的电源基板200输出的电压。因此，CPU 222确定电源基板200是引起异常的故障部位(步骤S302)。
CPU 222将通过S302、S303和S305中的任何步骤确定的故障部位通知给控制器基板210的CPU 212。响应于该通知，CPU 212通知故障部位(步骤S306)。CPU 212通过将故障部位显示在操作单元1000上来通知故障部位。图5是示出在操作单元1000上显示的故障部位的示例的图。图5示出了当电源基板200发生故障时的显示器的示例。显示器上显示用于提示更换电源基板200的消息。另外，CPU 212使用NW通信单元213经由通信线路向支持传感器通知故障部位。通过通知故障部位，故障部位识别处理完成。
在上述处理中，第一阈值th1和第二阈值th2之间的关系如下。在“th1＜th2”的情况下，例如，如果从电源基板200供应的电源电压(+24V电源电压)的范围在第一阈值th1至第二阈值th2的范围内，则在S301的处理中，确定+24V电源电压小于第二阈值th2。因此，应该将异常原因确定为电源基板200的电源。然而，当在S301之前执行的S300的处理中+24V_FU电压被确定为大于或等于第一阈值th1的情况下，可能会错误地将电源系统诊断为正常。因此，期望设置第一阈值th1和第二阈值th2之间的关系，使得第一阈值th1大于或等于第二阈值th2(th2≤th1)。在图2的配置中，当通过诸如晶体管的检测电路来检测电源的状态时，优选的是如上所述设置第一阈值th1和第二阈值th2之间的关系。
如上所述，当在图像形成设备1中发生异常时，图像形成设备1确定异常原因是否是电源系统。当异常原因是电源系统时，图像形成设备1识别出引起异常的电源系统的故障组件部件。因此，维修工程师可以省略用于识别异常点的操作，并且可以减少更换部件的工作时间。
第二实施例
图6是根据第二实施例的图像形成设备1的控制系统的说明图。该控制系统包括五种类型的基板，即：电源基板200、控制器基板210、引擎控制基板220、第一驱动器基板230和第二驱动器基板400。该控制系统具有其中第二驱动器基板400被添加到图2的控制系统的配置。现在，描述图2所示的控制系统和图6所示的控制系统之间的差异。
由引擎控制基板220生成的+3.3V的电压被供应给第二驱动器基板400以及第一驱动器基板230。引擎控制基板220的CPU 222控制第二驱动器基板400的操作。从电源基板200供应的+24V电源电压也被供应给第二驱动器基板400。
第二驱动器基板400包括ASIC 401、检测单元402、马达驱动单元403和熔丝2。熔丝2是保护元件，并且经由第一驱动器基板230向熔丝2施加从电源基板200供应的+24V电源电压。FET或过电流保护IC可以代替熔丝2用作保护元件。在经过熔丝2之后，+24V电源电压作为+24V_FU2电压被供应给其他组件，例如马达驱动单元403等。
为了决定+24V_FU2电压是否正常地供应给熔丝2的后续级，将+24V_FU2电压分压为在ASIC 401的额定范围内，并将其作为+24V_FU2电源检测信号输入到ASIC 401的模拟端口。注意，第二驱动器基板400不包括+24V电源电压的电源检测装置。当在由第二驱动器基板400驱动的负载的操作中发生异常时，在进行确定的情况下，使用第一驱动器基板230的电源检测信号。从而，可以消除电源检测所需的信号线。
与第一驱动器基板230相似，在第二驱动器基板400上设置有用于驱动负载的马达驱动单元。+24V_FU2电压用于负载操作。当由于连接到第二驱动器基板400的负载而在+24V电源电压的电源系统中发生故障时，熔丝2防止故障扩散到位于上游侧的电源基板200。因此，+24V_FU2电压经由熔丝2被供应给这些负载。此外，类似于第一驱动器基板230，在第二驱动器基板400上设置有预定数量的用于通知传感器的检测结果的检测单元。
在本实施例中，在图像形成期间控制中间转印带14的旋转的中间转印马达4031和检测中间转印带14的旋转的中间转印带旋转传感器4021(以下称为“旋转传感器4021”)连接到第二驱动器基板400。出于此目的，第二驱动器基板400包括用于驱动中间转印马达4031的马达驱动单元403和用于获取旋转传感器4021的检测结果的检测单元402。马达驱动单元403的操作由ASIC 401控制。检测单元402将旋转传感器4021的检测结果发送到ASIC401。
通过引擎控制基板220的CPU 222控制驱动ASIC 401的负载(中间转印马达4031)的定时。引擎控制基板220的CPU 222监测由ASIC 401获取的信号的状态。引擎控制基板220的CPU 222与控制器基板210的CPU 212通信，以与CPU 212协同来控制控制系统的操作。引擎控制基板220的CPU 222将指示由第一驱动器基板230检测到的异常的信息和指示由第二驱动器基板400检测到的异常的信息存储在RAM 224中，并将所述信息通知给控制器基板210的CPU 212。
故障部位识别处理
图7A和图7B是示出第二实施例的故障部位识别处理的流程图。注意，图像形成处理与第一实施例中的处理相同。在图6的配置中，当在图像形成设备1中发生异常时，引擎控制基板220通过组合图7A和图7B中描述的处理来识别故障部位。
图7A示出了当在连接到第一驱动器基板230的负载(由+24V_FU1电压驱动的负载)的操作中检测到异常时执行的处理，并且与图4的处理相同。类似于图4，引擎控制基板220的CPU 222诊断+24V电源电压的电力系统的状态，并且当确定电力系统中发生异常的原因时，识别故障部位。在该处理中，由于即使在图3中所示的处理中开始控制鼓马达2331的旋转之后经过了预定时间，鼓旋转检测器2321也未检测到感光鼓11的旋转，所以确定发生了异常(错误)。由于图7A所示的处理与图4中的处理相同，所以省略了对该处理的详细描述。
图7B示出了当在连接到第二驱动器基板230的负载(由+24V_FU2电压驱动的负载)的操作中检测到异常时执行的处理。引擎控制基板220的CPU 222诊断+24V电源电压的电力系统的状态，并且当确定电力系统中已经发生异常的原因时，识别故障部位。当在开始控制中间转印带14旋转之后即使经过了预定时间，旋转传感器4021也未检测到中间转印带14的旋转的情况下，确定发生了异常(错误)，并执行上述处理。
引擎控制基板220的CPU 222使用第二驱动器基板400的ASIC 401将+24V_FU2电压的电压值与预定的第一阈值th1进行比较(步骤S510)。这里，第一阈值th1被设置为18V。当+24V_FU2电压的电压值大于或等于第一阈值th1时(步骤S510：是)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统正常(步骤S514)。在这种情况下，CPU 222确定异常是由与电源系统连接来操作的负载引起的。然后，CPU 222执行用于识别故障负载的负载故障识别处理(步骤S515)。省略了负载故障识别处理的详细描述。
当+24V_FU2电压的电压值小于第一阈值th1时(步骤S510：否)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中存在异常的原因。CPU 222使用第一驱动器基板230的ASIC 231将+24V电源电压的电压值与预定的第二阈值th2进行比较(步骤S511)。这里，第二阈值th2被设置为18V，其与第一阈值th1相同。
当+24V电源电压的电压值大于或等于第二阈值th2时(步骤S511：是)，CPU 222确定+24V电源电压正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中的异常原因是从设置在第二驱动器基板400上的熔丝2输出的电压。因此，CPU 222确定第二驱动器基板400是引起异常的故障部位(步骤S513)。
当+24V电源电压的电压值小于第二阈值th2时(步骤S511：否)，CPU 222确定+24V电源电压没有正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定异常原因是从+24V电源电压的电源系统中的电源基板200输出的电压。因此，CPU 222确定电源基板200是引起异常的故障部位(步骤S512)。
CPU 222将通过S512、S513和S515中的任何步骤确定的故障部位通知给控制器基板210的CPU 212。响应于该通知，CPU 212通知故障部位(步骤S516)。该通知以与图4所示的方法相同的方式执行。通过通知故障部位，故障部位识别处理完成。关于第一阈值th1和第二阈值th2，在第一实施例中已经描述了这些阈值。
如上所述，当在图像形成设备1中发生异常时，图像形成设备1确定异常原因是否是电源系统。当异常原因是电源系统时，图像形成设备1识别出引起异常的电源系统的故障组件部件。因此，维修工程师可以省略用于识别异常点的操作，并且可以减少更换部件的工作时间。此外，即使在由第二驱动器基板400驱动的负载的操作期间发生异常，也可以通过使用第一驱动器基板230的电源检测信号以所需的最小配置来确定故障部位。
第三实施例
图8是根据第三实施例的图像形成设备1的控制系统的说明图。该控制系统包括六种类型的基板，即电源基板200、控制器基板210、引擎控制基板220、第一驱动器基板2301、第二驱动器基板400和继电器基板600。该控制系统具有在图6的控制系统中增加了继电器基板600的配置。此外，第一驱动器基板2301在其配置上不同于第一实施例和第二实施例的第一驱动器基板230。现在，描述图8中所示的控制系统和图6中所示的控制系统之间的差异。
电源基板200经由相应的单个电源线路输出+12V电源电压和+24V电源电压。将+12V电源电压和+24V电源电压从电源基板200供应给继电器基板600。继电器基板600包括熔丝601至605。+12V电源电压在继电器基板600中被分压，并且每个分压后的电压分别经由熔丝601和602被供应给控制器基板210和引擎控制基板220。+24V电源电压在继电器基板600中被分压为三个电压，并且每个分压后的电压分别经由熔丝603至605被供应给第一驱动器基板2301。在本实施例中，将经由熔丝603供应给第一驱动器基板2301的电源电压描述为“+24V_A电源电压”。经由熔丝604供应给第一驱动器基板2301的电源电压被描述为“+24V_B电源电压”。经由熔丝605供应给第一驱动器基板2301的电源电压被描述为“+24V_C电源电压”。+24V_A电源电压经由第一驱动器基板2301供应给第二驱动器基板400。
第一驱动器基板2301包括：ASIC 231，多个检测单元232、234和246，多个马达驱动单元233、235和237，以及多个熔丝1、熔丝3和熔丝4。熔丝1、熔丝3和熔丝4是保护元件。从继电器基板600提供的24V_A电源电压被施加到熔丝1。从继电器基板600提供的24V_B电源电压被施加到熔丝3。从继电器基板600提供的24V_C电源电压被施加到熔丝4。可以使用FET或过电流保护IC代替熔丝1、熔丝3和熔丝4作为保护元件。
通过熔丝1后，+24V_A电源电压变为+24V_A_FU1电压。通过熔丝3之后，+24V_B电源电压变为+24V_B_FU3电压。通过熔丝4之后，+24V_C电源电压变为+24V_C_FU4电压。+24V_A_FU1电压被供应给马达驱动单元233等的其他组件部件。+24V_B_FU3电压被供应给马达驱动单元235等的其他组件部件。+24V_C_FU4电压被供应给马达驱动单元237等的其他组件部件。因此，从多个保护元件输出的多个电压被用于驱动多个负载。
为了决定这些电压是否正常地从电源基板200供应到继电器基板600，将+24V_A电源电压、+24V_B电源电压和+24V_C电源电压分压为在ASIC 231的额定范围内。通过将+24V_A电源电压、+24V_B电源电压和+24V_C电源电压分压，将其分别作为+24V_A电源检测信号、+24V_B电源检测信号和+24V_C电源检测信号输入到ASIC 231的相应模拟端口。
类似地，为了决定+24V_A_FU1电压、+24V_B_FU3电压和+24V_C_FU4电压是否正常供应给熔丝1、熔丝3和熔丝4的后续级，将它们分压为在ASIC 231的额定范围。通过将+24V_A_FU1电压、+24V_B_FU3电压和+24V_C_FU4电压分压，+24V_A_FU1电压、+24V_B_FU3电压和+24V_C_FU4电压分别变为+24V_A_FU1电源检测信号、+24V_B_FU3电源检测信号和+24V_C_FU4电源检测信号。+24V_A_FU1电源检测信号、+24V_B_FU3电源检测信号和+24V_C_FU4电源检测信号被输入到ASIC 231的模拟端口。
与第一实施例和第二实施例类似，在第一驱动器基板2301上设置有用于驱动负载的预定数量的马达驱动单元。在本实施例中，在图像形成期间控制感光鼓11的旋转的鼓马达2331、控制定影器件19中的定影辊的旋转的定影马达2351、以及使旋转显影单元13旋转的显影马达2371与第一驱动器基板2301连接。
马达驱动单元233在ASIC 231的控制下驱动以使鼓马达2331旋转。+24V_A_FU1电压被供应给马达驱动单元233作为用于操作负载的电源电压。马达驱动单元235在ASIC 231的控制下驱动以使定影马达2351旋转。+24V_B_FU3电压被供应给马达驱动单元235作为用于操作负载的电源电压。马达驱动单元237在ASIC 231的控制下驱动定影马达2371。+24V_C_FU4电压被供应给马达驱动单元237作为用于操作负载的电源电压。
在第一驱动器基板2301上设置有预定数量的检测单元，所述检测单元获取用于检测由马达驱动单元驱动的负载的旋转的传感器的检测结果。在本实施例中，鼓旋转检测器2321、定影辊旋转检测传感器2341和显影单元旋转检测传感器2361与第一驱动器基板2301连接。鼓旋转检测器2321检测感光鼓11的旋转。定影辊旋转检测传感器2341检测定影辊的旋转。显影单元旋转检测传感器2361检测旋转显影单元13的旋转。检测单元232将鼓旋转检测器2321的检测结果发送至ASIC 231。检测单元234将定影辊旋转检测传感器2341的检测结果发送至ASIC 231。检测单元236将显影单元旋转检测传感器2361的检测结果发送给ASIC 231。
ASIC 231基于引擎控制基板220的CPU 222控制驱动每个负载的定时。引擎控制基板220的CPU 222监测由ASIC 231获取的信号的状态。引擎控制基板220的CPU 222与控制器基板210的CPU 212通信，以与CPU 212协同来控制控制系统的操作。引擎控制基板220的CPU222将第一驱动器基板2301检测到的异常和第二驱动器基板400检测到的异常存储在RAM224中，并向控制器基板210的CPU 212通知所述异常。
故障部位识别处理
图9A和图9B是示出第三实施例的故障部位识别处理的流程图。注意，图像形成处理与第一实施例中的处理相同。图9A示出了当在连接到第一驱动器基板2301的负载(由+24V_A_FU1电压驱动的负载)中检测到异常时执行的处理。引擎控制基板220的CPU 222诊断+24V电源电压的电力系统的状态，并且当确定电力系统中已经发生异常的原因时，识别故障部位。在该处理中，因为在开始控制鼓马达2331的旋转之后即使经过了预定时间之后，鼓旋转检测器2321仍未检测到感光鼓11的旋转，所以确定发生了异常(错误)。
引擎控制基板220的CPU 222使用第一驱动器基板2301的ASIC 231将+24V_A_FU1电压的电压值与预定的第一阈值th1进行比较(步骤S700)。这里，第一阈值th1被设置为18V。当+24V_A_FU1电压的电压值大于或等于第一阈值th1时(步骤S700：是)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统正常(步骤S706)。在这种情况下，CPU 222确定异常是由与电源系统连接来操作的负载引起的。然后，CPU 222执行用于识别故障负载的负载故障识别处理(步骤S707)。省略了负载故障识别处理的详细描述。
当+24V_A_FU1电压的电压值小于第一阈值th1时(步骤S700：否)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中存在异常的原因。CPU 222使用ASIC 231将+24V_A电源电压的电压值与预定的第二阈值th2进行比较(步骤S701)。这里，第二阈值th2被设置为18V，其与第一阈值th1相同。
当+24V_A电源电压的电压值大于或等于第二阈值th2时(步骤S701：是)，CPU 222确定+24V电源电压正常地从电源基板200和继电器基板600供应。从而，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中的异常原因是从设置在第一驱动器基板230上的熔丝1输出的电压。因此，CPU 222确定第一驱动器基板230是引起异常的故障部位(步骤S705)。
当+24V_A电源电压的电压值小于第二阈值th2时(步骤S701：否)，CPU 222使用ASIC 231将不同于+24V_A电源电压的+24V_B电源电压的电压值和第二阈值th2进行比较。(步骤S702)。在该处理中，作为除+24V_A电源电压以外的电源电压，可以使用+24V_C电源电压。
当+24V_B电源电压的电压值大于或等于第二阈值th2时(步骤S702：是)，CPU 222确定+24V电源电压正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定异常原因是从+24V电源电压的电源系统中的继电器基板600上设置的熔丝603输出的电压。因此，CPU 222确定继电器基板600是引起异常的故障部位(步骤S704)。
当+24V_B电源电压的电压值小于第二阈值th2时(步骤S702：否)，CPU 222确定+24V_A电源电压和+24V_B电源电压均未正常地从电源基板222供应。从而，CPU 222确定异常原因是从+24V电源电压的电源系统中的电源基板200输出的电压。因此，CPU 222确定电源基板200是引起异常的故障部位(步骤S703)。
CPU 222将通过S703、S704、S705和S707中的任何步骤确定的故障部位通知给控制器基板210的CPU 212。响应于该通知，CPU 212通知故障部位(步骤S708)。该通知以与图4所示的方法相同的方式执行。通过通知故障部位，故障部位识别处理完成。关于第一阈值th1和第二阈值th2，在第一实施例中已经描述了这些阈值。
图9B示出了当在连接到第一驱动器基板2301的负载(由+24V_B_FU3电压驱动的负载)的操作中检测到异常时执行的处理。引擎控制基板220的CPU 222诊断+24V电源电压的电力系统的状态，并且当确定电力系统中已经发生异常的原因时，识别故障部位。当即使在开始控制定影马达2351旋转之后经过了预定时间，定影辊旋转检测器2341也未检测到定影辊的旋转的情况下，确定发生了异常(错误)，并执行上述处理。
引擎控制基板220的CPU 222使用第一驱动器基板2301的ASIC 231将+24V_B_FU3电压的电压值与预定的第一阈值th1进行比较(步骤S710)。这里，第一阈值th1被设置为18V。当+24V_B_FU3电压的电压值大于或等于第一阈值th1时(步骤S710：是)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统正常(步骤S716)。在这种情况下，CPU 222确定异常是与电源系统连接来操作的负载引起的。然后，CPU 222执行用于识别故障负载的负载故障识别处理(步骤S717)。省略了负载故障识别处理的详细描述。
当+24V_B_FU3电压的电压值小于第一阈值th1时(步骤S710：否)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中存在异常的原因。CPU 222使用ASIC 231将+24V_B电源电压的电压值与预定的第二阈值th2进行比较(步骤S711)。这里，第二阈值th2被设置为18V，其与第一阈值th1相同。
当+24V_B电源电压的电压值大于或等于第二阈值th2时(步骤S711：是)，CPU 222确定+24V电源电压正常地从电源基板200和继电器基板600供应。从而，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中的异常原因是从设置在第一驱动器基板230上的熔丝3输出的电压。因此，CPU 222确定第一驱动器基板230是引起异常的故障部位(步骤S715)。
当+24V_B电源电压的电压值小于第二阈值th2时(步骤S711：否)，CPU 222使用ASIC 231将不同于+24V_B电源电压的+24V_C电源电压的电压值和第二阈值th2进行比较。(步骤S712)。在该处理中，作为除+24V_B电源电压以外的电源电压，可以使用+24V_A电源电压。
当+24V_C电源电压的电压值大于或等于第二阈值th2时(步骤S712：是)，CPU 222确定+24V电源电压正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定异常原因是从+24V电源电压的电源系统中的继电器基板600上设置的熔丝604输出的电压。因此，CPU 222确定继电器基板600是引起异常的故障部位(步骤S714)。
当+24V_C电源电压的电压值小于第二阈值th2时(步骤S712：否)，CPU 222确定+24V_B电源电压和+24V_C电源电压均未正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定异常原因是从+24V电源电压的电源系统中的电源基板200输出的电压。因此，CPU 222确定电源基板200是引起异常的故障部位(步骤S713)。
CPU 222将通过S713、S714、S715和S717中的任何步骤确定的故障部位通知给控制器基板210的CPU 212。响应于该通知，CPU 212通知故障部位(步骤S718)。该通知以与图4所示的方法相同的方式执行。通过通知故障部位，故障部位识别处理完成。关于第一阈值th1和第二阈值th2，在第一实施例中已经描述了这些阈值。
如上所述，当在图像形成设备1中发生异常时，图像形成设备1确定异常原因是否是电源系统。当异常原因是电源系统时，图像形成设备1识别出引起异常的故障组件部件。因此，维修工程师可以省略用于识别异常点的操作，并且可以减少更换部件的工作时间。此外，即使在继电器基板600中发生异常，也可以通过使用第一驱动器基板2301的电源检测信号以所需的最小配置来确定故障部位。
第四实施例
图10是示出第四实施例的故障部位识别处理的流程图。该处理示出了当在图2中的+24V_FU1电压中发生异常时的故障部位识别处理，而不管负载操作的异常检测结果如何。通过图2的控制系统的配置执行该处理。在完成向控制系统的每个基板供应电源电压(+12V电源电压和+24V电源电压)、并且引擎控制基板220的CPU 222和第一驱动器基板230的ASIC 231内部的初始设置完成之后，该处理开始。
引擎控制基板220的CPU 222使用第一驱动器基板230的ASIC 231将+24V_FU1电压的电压值与预定的第一阈值th1进行比较(步骤S800)。这里，第一阈值th1被设置为18V。CPU222以规则的间隔监测+24V_FU1电压的电压值是否小于第一阈值th1(步骤S800)。当+24V_FU1电压的电压值变成小于第一阈值th1时(步骤S800：否)，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中存在异常的原因。CPU 222使用ASIC 231将+24V电源电压的电压值与预定的第二阈值th2进行比较(步骤S801)。这里，第二阈值th2被设置为18V，其与第一阈值th1相同。
当+24V电源电压的电压值大于或等于第二阈值th2时(步骤S801：是)，CPU 222确定+24V电源电压正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定+24V电源电压的电源系统中的异常原因是从设置在第一驱动器基板230上的熔丝1输出的电压。因此，CPU 222确定第一驱动器基板230是引起异常的故障部位(步骤S805)。
当+24V电源电压的电压值小于第二阈值th2时(步骤S801：否)，CPU 222确定+24V电源电压没有正常地从电源基板200供应。从而，CPU 222确定异常原因是从+24V电源电压的电源系统中的电源基板200输出的电压。因此，CPU 222确定电源基板200是引起异常的故障部位(步骤S803)。
CPU 222将通过S803和S805中的任何步骤确定的故障部位通知给控制器基板210的CPU 212。响应于该通知，CPU 212通知故障部位(步骤S806)。该通知以与图4所示的方法相同的方式执行。通过通知故障部位，故障部位识别处理完成。关于第一阈值th1和第二阈值th2，在第一实施例中已经描述了这些阈值。
如上所述，当在图像形成设备1中发生由于电源系统引起的异常时，图像形成设备1可以确定引起异常的组件部件。通过识别发生异常的组成部件(基板)，不需要执行用于识别异常点的操作，并且可以减少用于更换部件的工作时间(修理工作所需的时间)。
虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是，应该理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽的解释，以便涵盖所有这类修改以及等同的结构和功能。
本申请要求于2018年11月5日提交的日本专利申请第2018-207949号的权益，在此通过引用将其全部并入本文。

Claims (11)

1.一种图像形成设备，其特征在于，包括：
电源基板，电源基板被配置为产生电源电压；
驱动器基板，驱动器基板包括保护元件，保护元件被施加从电源基板提供的电源电压，驱动器基板被配置为使用从保护元件输出的电压来驱动用于形成图像的负载；
引擎控制基板，引擎控制基板被配置为控制驱动器基板的操作；以及
控制装置，控制装置被配置为在负载的操作中发生异常的情况下，基于从保护元件输出的电压的电压值和电源电压的电压值来识别引起异常的基板；
其中，控制装置被配置为在从保护元件输出的电压的电压值小于第一预定值并且电源电压的电压值大于或等于第二预定值的情况下，确定驱动器基板异常；并且
其中，控制装置被配置为在从保护元件输出的电压的电压值小于第一预定值并且电源电压的电压值小于第二预定值的情况下，确定电源基板异常。
2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，第一预定值大于或等于第二预定值。
3.根据权利要求1所述的图像形成设备，还包括：
第二保护元件，接收从电源基板供应的电源电压；以及
第二驱动器基板，被配置为通过从保护元件输出的电压来驱动与所述负载不同的第二负载，其中第二驱动器基板的操作由引擎控制基板控制，
其中，控制装置被配置为：当在第二负载的操作中发生异常时，根据从第二保护元件输出的电压的电压值和电源电压的电压值来识别引起异常的基板。
4.根据权利要求1所述的图像形成设备，还包括：继电器基板，继电器基板被配置为将电源电压分压为多个分压后的电压，
其中，在驱动器基板中设置有多个保护元件，并且将分压后的电压供应给多个保护元件，从而通过从多个保护元件之一输出的电压来驱动多个负载中的每一个，
其中，控制装置被配置为：当在所述多个负载中的任何一个的操作中发生异常时，根据供应给负载的电压的电压值、供应给产生供应给负载的电压的保护元件的电源电压、以及供应给产生供应给另一负载的电压的保护元件的电源电压来识别引起异常的基板。
5.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，控制装置被配置为：监测从保护元件输出的电压的电压值，并根据从保护元件输出的电压的电压值来检测异常的发生。
6.根据权利要求1所述的图像形成设备，
其中，电源基板被配置为生成不同于电源电压的第二电源电压，并且
其中，控制装置由第二电源电压驱动。
7.根据权利要求1所述的图像形成设备，还包括检测装置，检测装置被配置为检测负载的操作，
其中，控制装置根据检测装置的检测结果来检测异常的发生。
8.根据权利要求7所述的图像形成设备，
其中，驱动器基板包括被配置为驱动负载的驱动装置和被配置为获取检测装置的检测结果的获取装置，并且驱动器基板被配置为向控制装置通知由获取装置获取的检测装置的检测结果。
9.根据权利要求1所述的图像形成设备，还包括通知装置，通知装置被配置为使得由控制装置识别出的引起异常的基板被通知。
10.根据权利要求9所述的图像形成设备，其中，通知装置使得引起异常的基板经由预定的显示器被通知。
11.根据权利要求9所述的图像形成设备，其中，通知装置经由通信线路向外部设备通知引起异常的基板。
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