JP2017044699A - 劣化検知装置、誘導加熱装置、画像形成装置及び劣化検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置が動作中でも、サービスマンが手間をかけることなく部品の劣化を把握できるようにする。【解決手段】交流電源１から、通電を開閉するリレー２を介して負荷３に給電する回路に設けられる劣化検知部に、交流電源１からリレー２を介して負荷３に給電される電圧値を検出する電圧検出部５と、同じくその電流値を検出する電流検出部６と、劣化判定手段の機能を有する制御ＩＣ７とを備えている。そして、負荷３が駆動を停止しているときに電圧検出部５によって検出された電圧値Ｖｓと、負荷３が駆動しているときに電圧検出部５及び電流検出部６によって検出された電圧値Ｖｄ及び電流値Ｉｄとに基づいて、制御ＩＣ７がリレー２の接触抵抗値Ｒｃを、Ｒｃ＝（Ｖｓ−Ｖｄ）／Ｉｄによって算出し、その接触抵抗値Ｒｃを閾値と比較してリレー２の劣化具合を判定する。【選択図】 図１

Description

この発明は、劣化検知装置、誘導加熱装置、画像形成装置及び劣化検知方法に関する。

画像形成装置等の各種の装置において、それを構成している部品が劣化すると、装置の動作に支障をきたす場合がある。
そこで、例えば特許文献１には、部品の劣化を検知する目的で、部品の接触抵抗値を測定し、その接触抵抗値に基づいて部品の劣化を判定する劣化診断方法及びその装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示されている手法では、装置の停止時にサービスマンが劣化診断装置を用いて診断を行う必要があり、手間が生じるという問題があった。
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、装置が動作中でも、サービスマンが手間をかけることなく部品の劣化を把握できるようにすることを目的とする。

この発明による劣化検知装置は上記の目的を達成するため、電源から、通電を開閉する通電遮断手段を介して負荷に給電する回路に設けられ、上記電源から上記通電遮断手段を介して上記負荷に給電される電圧値を検出する電圧検出部と、上記負荷が駆動を停止しているときに上記電圧検出部によって検出された電圧値と上記負荷が駆動しているときに上記電圧検出部によって検出された電圧値に基づいて、上記通電遮断手段の劣化具合を判定する劣化判定手段とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、装置が動作中でも、サービスマンが手間をかけることなく部品の劣化を把握することができる。

この発明による劣化検知装置の第１の実施形態を備えた装置の例を示すブロック図である。 この発明による劣化検知装置又は誘導加熱装置を備えた画像形成装置の一実施形態の外観を示す正面図である。 図１に示した劣化検知部による劣化判定処理の流れを示すフローチャートである。 この発明による誘導加熱装置を備えた画像形成装置の第１の実施形態の要部を示すブロック図である。 この発明による劣化検知装置の第２の実施形態の機能を有する画像形成装置の制御部の構成例を示すブロック図である。 この発明による劣化検知における部品劣化具合判定について説明するための図である。 この発明による劣化検知装置の第３の実施形態を備えた装置の例を示すブロック図である。 図７に示した制御ＩＣ７０とＣＰＵ７１による出荷前の工程における基準値格納処理の流れを示すフローチャートである。 同じく使用開始後における電力検知処理の流れを示すフローチャートである。 同じく出荷前の工程における電圧降下値の閾値格納処理の流れを示すフローチャートである。 同じく使用開始後における劣化判定処理の流れを示すフローチャートである。 この発明による誘導加熱装置を備えた画像形成装置の第２の実施形態の要部を示すブロック図である。

以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明による劣化検知装置の第１の実施形態を備えた装置の例を示すブロック図である。
この図１に示す装置は、電源である交流電源１から、通電を開閉する通電遮断手段であるリレー２を介して負荷３に給電する回路を備えており、そのリレー２と負荷３との間に破線で囲んで示す劣化検知部４を設けている。この劣化検知部４が、この発明による劣化検知装置の一実施形態である。

負荷３は、装置の種類によって種々のものがあり、画像形成装置の場合は、例えばエンジン部の定着ヒータやモータ等の交流負荷である。電源が直流電源の場合は、負荷も直流負荷とする。
画像形成装置のような装置は、省エネルギーモード時の省エネルギー性能の悪化防止のために、リレー２のような通電遮断装置を有する。そして、省エネルギーモード時には、リレー２をＯＦＦ（遮断状態）にすることによって、リレー２の後段への通電が遮断され、省エネルギー性能の悪化を防止する。その通電遮断手段であるリレー２の接点の劣化を検知するために、劣化検知部４を設けている。

劣化検知部４は、電圧検出部５と電流検出部６と制御ＩＣ７及びリレー駆動回路８を備えている。
電圧検出部５は、交流電源１からリレー２を介して負荷３に給電される電圧値を検出する。電流検出部６は、交流電源１からリレー２を介して負荷３に給電される電流値を検出する。

その電圧検出部５によって検出した電圧値と電流検出部６によって検出した電流値を制御ＩＣ７に入力し、制御ＩＣ７が目的の電力値になるように負荷３の制御を行う。負荷３は制御ＩＣ７からの指示電力で駆動される。
リレー駆動回路８は、制御ＩＣ７からの指示に従ってリレー２のＯＮ（導通）／ＯＦＦ（遮断）の切り替えを行う。制御ＩＣ７は、特定用途用集積回路で構成してもよいが、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成してもよい。

制御ＩＣ７は劣化判定手段の機能も有しており、リレー駆動回路８にリレー２をＯＮにさせ、負荷３が駆動を停止しているときに、電圧検出部５によって検出された電圧値Ｖｓを、基準値として内部のメモリに格納しておく。その後、制御ＩＣ７は負荷３を駆動させ、負荷３が駆動しているときに電圧検出部５によって検出された電圧値Ｖｄと、電流検出部６によって検出された電流値Ｉｄとに基づいて、通電遮断手段であるリレー２の劣化具合を判定する。

その判定は、負荷３が停止しているときの電圧値Ｖｓと負荷３が駆動しているときの電圧値Ｖｄとの差（Ｖｓ−Ｖｄ）によって、電圧値の降下分を算出する。その電圧降下分と、負荷３が駆動しているときの電流値Ｉｄからリレー２の接触抵抗値を算出して、リレー２の劣化具合を判定する。その詳細は図３によって後述する。

図２は、この発明による劣化検知装置又は後述する誘導加熱装置を備えた画像形成装置の一実施形態の外観を示す正面図である。
この画像形成装置１０はデジタル複合機のような多機能の画像形成装置であり、８つのユニットから構成されている。その各ユニットは、画像形成装置本体１１、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２、フィニッシャ１３、両面反転ユニット１４、拡張給紙トレイ１５、大容量給紙トレイ（ＬＣＴ）１６、１ビン排紙トレイ１７、およびインサートフィーダ１８である。フィニッシャ１３は、ステープラ及びシフトトレイ付きのフィニッシャである。

画像形成装置本体１１は、スキャナ部、書き込み部、感光体、現像部、給紙部ならびに図１によって説明した劣化検知部４を構成する各部などを備えている。
この場合、図１に示した劣化検知部４の制御ＩＣ７は、画像形成装置本体１１内のエンジン部（画像形成部）を制御するマイクロコンピュータを備えたエンジン制御部が兼ねることができる。また、定着装置に後述する誘導加熱装置を備えてもよい。

図１に示した劣化検知部４による劣化判定処理の流れを、図３のフローチャートによって説明する。この処理は図１に示した劣化検知部４の制御ＩＣ７が他の各部を制御して実行する。
制御ＩＣ７が図３に示す劣化判定処理を開始すると、まずステップＳ１でリレー２をＯＮにし、ステップＳ２で負荷３を停止（０Ｗ駆動）させ、ステップＳ３で電圧検出部５によって検出される電圧値を基準値として検知し、ステップＳ４でメモリに格納する。

その後、制御ＩＣ７はステップＳ５で、負荷３を駆動させる。負荷起動の一例としては１５００Ｗの電力で駆動（稼動）させるが、その電力値は重要ではなく、負荷３を駆動状態にすればよい。
そして、制御ＩＣ７はステップＳ６で、電圧検出部５によって検出される電圧値と電流検出部６によって検出される電流値を、それぞれ経時値として検知し、ステップＳ７でリレー２の接点の接触抵抗値を算出する。

その算出方法は、ステップＳ４でメモリに格納した電圧値（基準電圧）をＶｓとし、ステップＳ６で検知した経時値の電圧値をＶｄ、電流値をＩｄとしたとき、電圧値Ｖｄが電圧値（基準電圧）Ｖｓに対してどれだけ電圧降下したかを算出する。その電圧降下をΔＶ［Ｖ］とすると、ΔＶ＝（Ｖｓ−Ｖｄ）［Ｖ］である。この電圧降下ΔＶと経時値の電流値Ｉｄから、オームの法則（Ｒ＝Ｖ／Ｉ）によって、リレー２の接触抵抗値Ｒｃを、Ｒｃ＝ΔＶ／Ｉｄ＝（Ｖｓ−Ｖｄ）／Ｉｄの演算によって算出する。

そして、制御ＩＣ７は次のステップＳ８で、ステップＳ７で算出した接触抵抗値Ｒｃからリレー劣化判定を行って、この一連の処理を終了する。このリレー劣化判定の処理は、算出した接触抵抗値Ｒｃを予め設定された閾値（例えば１００ｍΩ）と比較し、接触抵抗値Ｒｃが閾値を超えた場合に、通電遮断手段であるリレー２が劣化していると判定する。

図４は、この発明による誘導加熱装置を備えた画像形成装置の第１の実施形態の要部を示すブロック図である。
この誘導加熱装置は、誘導加熱電源２０と、その誘導加熱電源２０から給電される負荷である誘導加熱部（負荷）３０とからなる。誘導加熱部は画像形成装置の定着装置に備えている。

誘導加熱電源２０は、図１に示した劣化検知装置の実施形態と同様に、電源である交流電源１から、通電を開閉する通電遮断手段であるリレー２を介して給電される。
誘導加熱電源２０内には、交流電源１からリレー２を介して給電される電圧値を検出する電圧検出部２１と、交流電源１からリレー２を介し給電される電流値を検出する電流検出部２２と、マイクロコンピュータ（「ＣＰＵ」と略称する）２３とを備えている。ＣＰＵ２３は、負荷である誘導加熱部３０を制御すると共に、前述した劣化検知部４の制御ＩＣ７と同様に劣化検知処理も行う。

さらに、この図４に示す画像形成装置は、コントローラ部２５とエンジン制御部２６を備えている。そのエンジン制御部２６と誘導加熱電源２０内のＣＰＵ２３及びコントローラ部２５とは、それぞれ通信線で接続されている。これらのコントローラ部２５及びエンジン制御部２６と誘導加熱電源２０内のＣＰＵ２３には、交流電源１から図示を省略した電源ユニットによって直流化された所定の直流電圧が供給されている。
コントローラ部２５はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を備えており、スキャナ部で読み取った画像データ又は外部のホスト装置から受信する印刷データを各種の処理を行って画像形成用のデータを生成する。
エンジン制御部２６は、スキャナ部を動作させて原稿の画像を読み取らせたり、プリンタエンジンを制御して、コントローラ部２５から受け取った画像形成用のデータによって、プリンタエンジンに用紙に画像を形成（印刷）させたりするための制御を実行する。

誘導加熱電源２０に負荷である誘導加熱部３０が繋がっており、エンジン制御部２６から誘導加熱電源２０のＣＰＵ２３に電力指示値が送られることによって、ＣＰＵ２３がその電力指示値に応じて誘導加熱部３０を駆動させる。その際に、誘導加熱電源２０は、電圧検出部２１と電流検出部２２によって、誘導加熱部３０に供給する電圧値と電流値を検出し、誘導加熱電源２０自身でエンジン制御部２６からの電力指示値に対して正確な値になるように誘導加熱部３０の稼働を行う。
例えば、定着電力が１５００Ｗの時には、エンジン制御部２６から１５００Ｗの電力指示値を誘導加熱電源２０のＣＰＵ２３へ送り、誘導加熱電源２０がＣＰＵ２３の制御により負荷である誘導加熱部（負荷）３０を、その消費電力が１５００Ｗになるように稼働する。

省エネルギーモード時には、そのコントローラ部２５によって、エンジン制御部２６に対してＯＦＦ状態になるように指示が送られる。それによって、エンジン制御部２６がＯＦＦ状態になるので、エンジン制御部２６からリレー２へ供給されるコイル電圧がＯＦＦになり、リレー２がＯＦＦになる。
誘導加熱電源２０は、リレー２の後段に接続されているので、リレー２がＯＦＦになることによって誘導加熱部３０への給電が停止し、省エネルギー性能を維持することが可能である。

この実施形態においても、リレー２がＯＮの状態で、誘導加熱電源２０が負荷である誘導加熱部３０の駆動（加熱動作）を停止させているときに電圧検出部２１によって検出された電圧値を、ＣＰＵ２３が基準値として内部のメモリに格納する。そして、誘導加熱電源２０が誘導加熱部３０を駆動（加熱動作）させているときに電圧検出部２１及び電流検出部２２によって検出された電圧値及び電流値と、格納している基準値とに基づいて、ＣＰＵ２３が通電遮断手段であるリレー２の劣化具合を判定する。そのＣＰＵ２３による劣化判定処理は、前述の実施形態における図１の制御ＩＣ７による図３のフローチャートによって説明した処理と同様であるので、説明を省略する。

この実施形態では、誘導加熱装置の誘導加熱電源２０内に元々備えている電圧検出部２１と電流検出部２２とを用いて、リレー２の後段における誘導加熱部３０が駆動を停止しているときと駆動しているときの電圧値及び電流値を検出する。そして、誘導加熱電源２０を制御するＣＰＵ２３によって、リレー２の劣化具合を判定することができる。
したがって、新たに劣化検知のためのハード部品や回路を追加する必要がないため、コストをかけずに通電遮断手段であるリレーの劣化検知を行うことができる。

この実施形態では、定着装置に誘導加熱部と誘導加熱電源を備えた誘導加熱装置を使用した場合の例を説明したが、定着装置にハロゲンヒータ等のヒータとそれを駆動制御するヒータ電源とを備えた装置を使用してもよい。その場合も、ヒータ電源に元々備えている電圧制御部と電流制御部及びＣＰＵ等の演算制御部を使用して、この発明による劣化検知を行えば、上述の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

図５は、この発明による劣化検知装置の第２の実施形態の機能を有する画像形成装置の制御部の構成例を示すブロック図である。
この図５に示す画像形成装置の制御部は、電源制御部４０とエンジン制御部５０とコントローラ部６０とからなる。その電源制御部４０はＣＰＵ４１を、エンジン制御部５０はＣＰＵ５１を、コントローラ部６０はＣＰＵ６１とネットワーク制御部６２をそれぞれ備えている。電源制御部４０はＣＰＵ４１には電圧検出部と電流検出部も備えている。図５において、図１と対応する部分には同一の符号を付している。

この実施形態では、交流電源１からリレー２を介して電源制御部４０に給電され、電源制御部４０がエンジン制御部５０からの電力指示値に従って負荷３を駆動する。
エンジン制御部５０がリレー２をＯＮにしていて、電源制御部４０が負荷を駆動していないときに、電源制御部４０内の電圧検出部が検出した電圧値をエンジン制御部５０のＣＰＵ５１へ送り、その内部のメモリに基準値として格納させる。

そして、エンジン制御部５０が負荷３を駆動した後、電源制御部４０内の電圧検出部と電流検出部が検出した電圧値及び電流値をエンジン制御部５０のＣＰＵ５１へ送る。ＣＰＵ５１は、その新たな電圧値及び電流値とメモリに格納している電圧値（基準値）とに基いて、前述した各実施形態の場合と同様にしてリレー２の接点の接触抵抗値を算出し、接触抵抗値に基いて劣化具合を判定する。
そのＣＰＵ５１による劣化具合の判定結果である部品劣化情報を、エンジン制御部５０がコントローラ部６０に通知する。

コントローラ部６０は、エンジン制御部５０からその判定結果の通知を受け取ると、ネットワーク制御部６２に制御されるネットワークを介して、部品（この場合はリレー２）の劣化具合をサービスマン等が携行するかサービス拠点の端末装置に通知する。
サービスマン等が携行する端末装置やサービス拠点の端末装置がその通知を受信すると、その内容を表示したり、音声で通知してサービスマンに知らせたりする。それによって、サービスマンは部品（リレー２）の劣化具合を把握することができ、部品の故障前に部品の交換作業を行うことが可能になる。そのため、画像形成装置のダウンタイムの低減につながる。

図６は、この発明による劣化検知における部品劣化具合判定について説明するための図であり、算出される接触抵抗値とその閾値（しきい値）、および検知回数の関係を示している。
この発明の各実施形態では、劣化判定手段は前述したように、負荷が駆動を停止しているときに電圧検出部によって検出された電圧値Ｖｓを基準値として記憶する。そして、負荷が駆動しているときに電圧検出部及び電流検出部によって検出された電圧値Ｖｄ，電流値Ｉｄと、基準値の電圧値Ｖｓとによって、通電遮断手段であるリレーの接触抵抗値Ｒｃを、Ｒｃ＝（Ｖｓ−Ｖｄ）／Ｉｄによって算出する。

その接触抵抗値Ｒｃが予め設定された閾値、例えば図６に太線で示す１００ｍΩを超えた場合に、部品（リレー２）が劣化していると判定する。
図５に示した実施形態では、接触抵抗値Ｒｃが閾値である１００ｍΩを超えた場合に、部品が劣化していると判定すると、その判定結果の部品劣化情報をネットワークを介して、サービスマン等が携行する端末装置やサービス拠点の端末装置に通知をする。

なお、接触抵抗値が閾値を超えた検知回数が、予め設定した回数を超えた場合に部品劣化と判定し、部品劣化通知を行うようにしてもよい。
また、通電遮断手段がリレーである場合の実施形態について説明したが、通電遮断手段としてＡＣスイッチやトライアック等を使用してもよい。この発明は、特に通電遮断手段として機械的な接点を有する部品を使用する場合に好適である。

図７は、この発明による劣化検知装置の第３の実施形態を備えた装置の例を示すブロック図である。図７において、図１に示した各部と対応する部分には同一の符号を付している。
この図７に示す装置は、図１に示した装置における電流検出部６を備えておらず、制御ＩＣ７に代えて制御ＩＣ７０を備えている。
そして、図１に示した装置と同様に、電源である交流電源１から、通電を開閉する通電遮断手段であるリレー２を介して負荷３に給電する回路を備えている。

負荷３は、装置の種類によって種々のものがあり、画像形成装置の場合は、例えばエンジン部の定着ヒータやモータ等の交流負荷である。
画像形成装置のような装置は、省エネルギーモード時の省エネルギー性能の悪化防止のために、リレー２のような通電遮断装置を有する。そして、省エネルギーモード時には、リレー２をＯＦＦ（遮断状態）にすることによって、リレー２の後段への通電が遮断され、省エネルギー性能の悪化を防止する。

電圧検出部５は、交流電源１からリレー２を介して負荷３に給電される電圧値を検出する。その電圧値を制御ＩＣ７０に入力し、制御ＩＣ７０が目的の電力値になるように負荷３の制御を行う。負荷３は制御ＩＣ７０からの指示電力で駆動される。
リレー駆動回路８は、制御ＩＣ７０からの指示に従ってリレー２のＯＮ（導通）／ＯＦＦ（遮断）の切り替えを行う。制御ＩＣ７０は、特定用途用集積回路で構成してもよいが、ＣＰＵとＲＯＭ及びＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成してもよい。

この実施形態の装置は、制御ＩＣ７０とは別に、この実施形態に特有の電力検知及び劣化判定の処理を行うためのＣＰＵ７１と表示部７２を備えている。
電圧検出部５によって検出した電圧値は、制御ＩＣ７０に入力すると共にＣＰＵ７１にも入力する。
ＣＰＵ７１は、負荷３が駆動を停止しているときに電圧検出部５によって検出された電圧値と負荷３が駆動しているときに電圧検出部５によって検出された電圧値に基づいて、通電遮断手段であるリレー２の劣化具合を判定する劣化判定手段としての機能を有する。

また、このＣＰＵ７１は、負荷３が駆動を停止しているときに電圧検出部５によって検出された電圧値と、負荷３が駆動しているときに電圧検出部５によって検出された電圧値との差による電圧降下値を算出する電圧降下値算出手段としての機能も有している。さらに、その検出した電圧降下値と予め設定した基準値との差分値に対応する電力値を電力テーブルから選択する選択手段と、それによって選択した電力値を表示部７２に表示させる電力値表示手段としての機能も有している。これらが電力検知機能である。
このＣＰＵ７１と制御ＩＣ７０とは相互に信号のやり取りが可能な通信線で接続されている。この実施形態では、図７における交流電源１とリレー２及び負荷３を除く部分が、劣化検知装置に相当する。

図８と図９によって、この第３の実施形態による電力検知に関する動作を説明する。
図８は、図７に示した制御ＩＣ７０とＣＰＵ７１による出荷前の工程における基準値格納処理の流れを示すフローチャートであり、図９は、同じく使用開始後における電力検知処理の流れを示すフローチャートである。
図８に示す処理は、工場内で出荷検査等の工程で実施させる。
この処理を開始すると、まずステップＳ１１で制御ＩＣ７０がリレー駆動回路８にリレー２をＯＮにさせる。しかし、負荷３は駆動しない。

その状態で、ステップＳ１２で電圧検出部５が検出した、交流電源１からリレー２を介して負荷３に給電される電圧をＣＰＵ７１が検知し、その電圧値を確認してメモリに一時記憶する。
次いで、ステップＳ１３で、例えば印刷指示により制御ＩＣ７０が負荷３を駆動させる。その後、ステップＳ１４で、ＣＰＵ７１が一時記憶している電圧値と負荷３の駆電後に電圧検出部５が検出した電圧値との差による印刷時の電圧降下値を算出する。

そして、ステップＳ１５で、ＣＰＵ７１はその算出した電圧降下値を基準値として不揮発性メモリに格納して、処理を終了する。
このようにして、ＣＰＵ７１は予め印刷時の電圧降下値の基準値をメモリに格納しておく基準値格納手段の機能を果す。また、このＣＰＵ７１は、負荷３が駆動しているときの電圧降下値と上記基準値との差分値に対応する電力値を予め電力テーブルとしてＲＯＭ又は不揮発性メモリに格納しており、電力テーブル格納手段としての機能も果たす。

この装置の使用開始後、図９に示す電力検知処理を開始すると、ステップＳ２１で制御ＩＣ７０がリレー駆動回路８にリレー２をＯＮにさせる。そして、ステップＳ２２で、まだ負荷３が駆動を停止しているときに電圧検出部５によって検出された電圧を、ＣＰＵ７１が検知し、その電圧値を確認してメモリに一時記憶する。

次いで、ステップＳ２３で、例えば印刷指示により制御ＩＣ７０が負荷３を駆動させる。その後、ステップＳ２４で、ＣＰＵ７１が一時記憶している電圧値と負荷３の駆電後に電圧検出部５が検出した電圧値との差による印刷時の電圧降下値を算出する。
そして、ステップＳ２５でＣＰＵ７１は、算出した電圧降下値を予め記憶した基準値と比較し、差分値を算出する。次いで、ステップＳ２６でＣＰＵ７１は、算出した差分値に対応する電力値を、格納している電力テーブルから選択し、ステップＳ２７でその選択した電力値を表示部７２に表示させて、処理を終了する。

従来の電力表示は、例えば待機時は「※※」Ｗ、モノクロ印刷時は「○○」Ｗ、フルカラー設定では「××」Ｗを常時表示するだけなので、印刷等の動作設定が変わらないと表示される電力値も変化しなかった。この実施形態によれば、各動作状態での電圧降下値に応じた合算電力が表示部７２の表示画面にリアルタイムで表示される。したがって、ユーザが装置の実動作状態に応じた、より正しい実電力値を常に確認できるようになる。

次に、図１０と図１１によって、この第３の実施形態による劣化判定に関する動作を説明する。図１０は、図７に示した制御ＩＣ７０とＣＰＵ７１による出荷前の工程における電圧降下値の閾値格納処理の流れを示すフローチャートである。図１１は、同じく使用開始後における劣化判定処理の流れを示すフローチャートである。
図１０に示す処理は、工場内で出荷検査等の工程で実施させる。そのステップＳ３１〜Ｓ３４における各処理は、前述した図８のステップＳ１１〜Ｓ１４における各処理と同じである。

その後、ステップＳ３５で、ＣＰＵ７１はステップＳ３４で算出した印刷時の電圧降下値から異常電圧降下値を算出する。ステップＳ３６で、ＣＰＵ７１は算出した値を劣化判定のための閾値と設定して、不揮発性メモリに格納して、処理を終了する。異常電圧降下値は、部品劣化等の故障を予測するための閾値となる値である。
なお、制御ＩＣ７０とＣＰＵ７１が図８に示したステップＳ１１〜Ｓ１５の基準値格納処理を実行した後、続けて図１０に示したステップＳ３５及びＳ３６の処理を行って、劣化判定のための電圧降下値の閾値をメモリに格納することもできる。

この装置の使用開始後、図１１に示す劣化判定処理を開始する。そのステップＳ４１〜Ｓ４４における各処理は、前述した図９のステップＳ２１〜Ｓ２４における各処理と同じである。
ＣＰＵ７１は、ステップＳ４４で印刷時の電圧降下値を算出した後、ステップＳ４５で、算出した電圧降下値がメモリに格納している閾値に達したか否かを判断する。
すなわち、このステップＳ４５が劣化判定手段に相当する。そのため、負荷３が駆動を停止しているときに電圧検出部５によって検出された電圧値と、負荷３が駆動しているときに検出された電圧値との差によって算出した電圧降下値と閾値とを比較して、通電遮断手段であるリレー２の劣化具合を判定する。

ＣＰＵ７１がこのステップＳ４５で、電圧降下値が閾値に達したと判断した場合は部品劣化と判定し、ステップＳ４６へ進んで部品劣化情報を表示部７２に表示させてユーザに告知した後、処理を終了する。それと同時にあるいはその表示に代えて、部品劣化を外部に通知する通知手段を設け、故障予測日等の通知を行うようにしてもよい。
その判定結果の部品劣化情報や故障予測日を、ネットワークを介してサービスマン等が携行する端末装置やサービス拠点の端末装置に通知をすることができる。

ステップＳ４５で、ＣＰＵ７１が算出した電圧降下値が閾値に達していないと判断した場合は、ステップＳ４４へ戻って、ＣＰＵ７１は再び電圧検出部５が検出した電圧値を取り込んで、一時記憶している電圧値との差による印刷時の電圧降下値を算出する。そして、ステップＳ４５の判断を繰り返す。

突入電流の発生回数等から故障を検知するシステムは、例えば特開２００３−０７５４９２号公報などに開示されているが、単電源に対するものである。また、突入電流が発生する電源ＯＦＦ／ＯＮに依存した故障予測となっているので、突入電流を測定するための電流検知回路等を含む、複数の回路が必要となる。
さらに、単一電源でもインターロックシステム機能（リレー等による出力遮断機能）等が搭載されている場合や、１製品内で複数の電源が搭載されている場合には、各電源によって電源のＯＮ／ＯＦＦ回数も異なり、突入電流の発生回数も異なる。

そのため、１製品内であっても、特に複数枚の電源基板を使用する場合には、各電源基板よって実寿命が異なるため、最短寿命となる基板を予測して検出することはできない。
さらに、上記公報に開示された構成で複数基板の寿命検知を行うには、電流検知回路等が電源基板の枚数分必要になるため、コストが増大する。
これを解決するために上述の実施形態を応用すれば、各電源基板の電圧検知回路で測定される電圧降下を利用し、その電圧降下測定値から部品劣化閾値（ソフトウェアのパラメータとして持っておく）と比較することによって寿命予測を行うことができる。そして、故障発生前に部品劣化情報や故障予測の通知を行うことができる。

例えば、サービスの定期点検時に「次回は故障予測月になります」など、定期点検に合わせるような事前通告を行うこともできる。また、測定用の回路が別途必要にならないことから複数枚の電源基板を使用したときでも、コストの増大を抑制する事ができる。
それによって、装置のダウンタイム低減、サービス性向上、コスト低減を図ることができる。
なお、上述した実施形態における電力合算表示と故障予測判定とは、一見全く異なる機能のように見えるが、ハードウェアとしては同じ回路で実現可能であり、ソフトウェアも算出処理と格納データが若干異なるだけであるから、制御フローも共通部分が多い。

上記実施形態では、負荷を駆動しない場合に検出される電圧に対して、負荷を駆動させた場合に検出される電圧の降下に基づいて、電力検知及び部品劣化の判定を行った。しかし、図７に破線で示すように、通電遮断手段であるリレー２より交流電源１側の電圧も電圧検出部５で検出できるようにすれば、ただの電圧検知でも同様の制御を実現できる。

図１２は、この発明による誘導加熱装置を備えた画像形成装置の第２の実施形態の要部を示すブロック図である。
この誘導加熱装置は、誘導加熱電源２０Ａと、その誘導加熱電源２０Ａから給電される負荷である誘導加熱部（負荷）３０とからなる。誘導加熱部は画像形成装置の定着装置に備えている。
この図１２において、図４に示した各部と同じ部分には同一の符号を付しており、それらの説明は省略するか簡略にする。

誘導加熱電源２０Ａは、図４に示した実施形態と同様に、電源である交流電源１から、通電を開閉する通電遮断手段であるリレー２を介して給電される。
誘導加熱電源２０Ａ内には、交流電源１からリレー２を介して給電される電圧値を検出する電圧検出部２１と、マイクロコンピュータ（「ＣＰＵ」と略称する）２３Ａとを備えているが、電流検出部は備えていない。
ＣＰＵ２３Ａは、負荷である誘導加熱部３０を制御すると共に、図７によって前述した劣化検知装置の第３の実施形態のＣＰＵ７１と同様に電力検知及び劣化判定の処理も行う。

さらに、この図１２に示す画像形成装置は、コントローラ部２５とエンジン制御部２６及び表示部７２も備えている。
この画像形成装置は、誘導加熱電源２０Ａ内のＣＰＵ２３Ａが図７のＣＰＵ７１と同様に、図８〜図１１のフローチャートによって説明した処理を行う。そして、負荷である誘導加熱部３０の駆動（加熱動作中）に選択した電力値を表示部７２に表示し、部品の劣化を判定した場合には、部品劣化情報を表示部７２に表示する。また、故障予測日等の情報を、ネットワークを介してサービスマン等が携行する端末装置やサービス拠点の端末装置に通知をすることもできる。その他の点については、図４によって説明した誘導加熱装置を備えた画像形成装置の第１の実施形態と同様である。

以上、この発明の各実施形態について説明してきたが、その各実施形態の各部の具体的な構成や処理の内容等は、そこに記載したものに限るものではない。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的特徴を有する以外は、何ら限定されるものではないことは言うまでもない。
さらに、以上説明してきた各実施形態の構成例、動作例及び変形例等は、適宜変更又は追加したり、一部を削除してもよく、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施することも可能であることは勿論である。

１：交流電源（電源） ２：リレー（通電遮断手段） ３：負荷
４：劣化検知部（劣化検知装置） ５，２１：電圧検出部 ６，２２：電流検出部
７：制御ＩＣ ８：リレー駆動回路
１０：画像形成装置 １１：画像形成装置本体 １２：自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
１３：フィニッシャ １４：両面反転ユニット １５：拡張給紙トレイ
１６：大容量給紙トレイ（ＬＣＴ） １７：１ビン排紙トレイ
１８：インサートフィーダ ２０，２０Ａ：誘導加熱電源
２３，２３Ａ：マイクロコンピュータ（ＣＰＵ） ２５，６０：コントローラ部
２６，５０：エンジン制御部 ３０：誘導加熱部 ４０：電源制御部
４１，５１，６１：マイクロコンピュータ（ＣＰＵ） ６２：ネットワーク制御部
７０：制御ＩＣ ７１：マイクロコンピュータ（ＣＰＵ） ７２：表示部

特開２００２−２７７４９４号公報

Claims (21)

1. 電源から、通電を開閉する通電遮断手段を介して負荷に給電する回路に設けられ、
   前記電源から前記通電遮断手段を介して前記負荷に給電される電圧値を検出する電圧検出部と、
   前記負荷が駆動を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値と前記負荷が駆動しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値に基づいて、前記通電遮断手段の劣化具合を判定する劣化判定手段と、
   を備えたことを特徴とする劣化検知装置。
2. 請求項１に記載の劣化検知装置において、
   前記電源から前記通電遮断手段を介して前記負荷に給電される電流値を検出する電流検出部をさらに備え、
   前記劣化判定手段は、前記負荷が駆動を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値と、前記負荷が駆動しているときに前記電圧検出部及び前記電流検出部によって検出された電圧値及び電流値とに基づいて、前記通電遮断手段の劣化具合を判定することを特徴とする劣化検知装置。
3. 前記劣化判定手段は、前記負荷が駆動を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値をＶｓ、前記負荷が駆動しているときに前記電圧検出部及び前記電流検出部によって検出された電圧値をＶｄ、電流値をＩｄとしたとき、前記通電遮断手段の接触抵抗値Ｒｃを、Ｒｃ＝（Ｖｓ−Ｖｄ）／Ｉｄによって算出し、該接触抵抗値Ｒｃが予め設定された閾値を超えた場合に、前記通電遮断手段が劣化していると判定する手段であることを特徴とする請求項２に記載の劣化検知装置。
4. 請求項１に記載の劣化検知装置において、
   予め劣化判定のための電圧降下値の閾値を格納する閾値格納手段をさらに備え、
   前記劣化判定手段は、前記負荷が駆動を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値と、前記負荷が駆動しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値との差によって算出した電圧降下値と前記閾値とを比較して、前記通電遮断手段の劣化具合を判定することを特徴とする劣化検知装置。
5. 請求項４に記載の劣化検知装置において、
   前記劣化判定手段が前記通電遮断手段が劣化していると判定した場合に部品劣化を表示する表示手段を備えたことを特徴とする劣化検知装置。
6. 請求項４又は５に記載の劣化検知装置において、
   前記劣化判定手段が前記通電遮断手段が劣化していると判定した場合に部品劣化を外部に通知する通知手段を備えたことを特徴とする劣化検知装置。
7. 請求項４から６のいずれか一項に記載の劣化検知装置において、
   予め電圧降下値の基準値を格納する基準値格納手段と、
   前記負荷が駆動しているときの電圧降下値と前記基準値との差分値に対応する電力値を電力テーブルとして格納した電力テーブル格納手段と、
   前記負荷が駆動を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値と、前記負荷が駆動しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値との差による電圧降下値を算出する電圧降下値算出手段と、
   該手段によって算出した電圧降下値と前記基準値との差分値に対応する電力値を前記電力テーブルから選択する選択手段と、
   該選択手段によって選択した電力値を表示する電力値表示手段と
   を備えたことを特徴とする劣化検知装置。
8. 電源からの通電を開閉する通電遮断手段と、前記電源から該通電遮断手段を介して給電される誘導加熱電源と、該誘導加熱電源から給電される誘導加熱部とを備えた誘導加熱装置であって、
   前記誘導加熱電源内に、
   前記電源から前記通電遮断手段を介して給電される電圧値を検出する電圧検出部と、
   前記誘導加熱部が加熱動作を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値と前記誘導加熱部が加熱動作しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値とに基づいて、前記通電遮断手段の劣化具合を判定する劣化判定手段とを備えたことを特徴とする誘導加熱装置。
9. 請求項８に記載の誘導加熱装置において、
   前記電源から前記通電遮断手段を介して給電される電流値を検出する電流検出部をさらに備え、
   前記劣化判定手段は、前記誘導加熱部が加熱動作を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値と、前記誘導加熱部が加熱動作をしているときに前記電圧検出部及び前記電流検出部によって検出された電圧値及び電流値とに基づいて、前記通電遮断手段の劣化具合を判定することを特徴とする誘導加熱装置。
10. 前記劣化判定手段は、前記誘導加熱部が加熱動作を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値をＶｓ、前記誘導加熱部が加熱動作しているときに前記電圧検出部及び前記電流検出部によって検出された電圧値をＶｄ、電流値をＩｄとしたとき、前記通電遮断手段の接触抵抗値Ｒｃを、Ｒｃ＝（Ｖｓ−Ｖｄ）／Ｉｄによって算出し、該接触抵抗値Ｒｃが予め設定された閾値を超えた場合に、前記通電遮断手段が劣化していると判定する手段であることを特徴とする請求項９に記載の誘導加熱装置。
11. 請求項８に記載の誘導加熱装置において、
    予め劣化判定のための電圧降下値の閾値を格納する閾値格納手段をさらに備え、
    前記劣化判定手段は、前記誘導加熱部が加熱動作を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値と、前記誘導加熱部が加熱動作をしているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値との差によって算出した電圧降下値と前記閾値とを比較して、前記通電遮断手段の劣化具合を判定することを特徴とする誘導加熱装置。
12. 請求項１１に記載の誘導加熱装置において、
    前記劣化判定手段が前記通電遮断手段が劣化していると判定した場合に部品劣化を表示する表示手段を備えたことを特徴とする誘導加熱装置。
13. 請求項１１又は１２に記載の誘導加熱装置において、
    前記劣化判定手段が前記通電遮断手段が劣化していると判定した場合に部品劣化を外部に通知する通知手段を備えたことを特徴とする誘導加熱装置。
14. 請求項１１から１３のいずれか一項に記載の誘導加熱装置において、
    予め電圧降下値の基準値を格納する基準値格納手段と、
    前記誘導加熱部が加熱動作をしているときの電圧降下値と前記基準値との差分値に対応する電力値を電力テーブルとして格納した電力テーブル格納手段と、
    前記誘導加熱部が加熱動作を停止しているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値と、前記誘導加熱部が加熱動作をしているときに前記電圧検出部によって検出された電圧値との差による電圧降下値を算出する電圧降下値算出手段と、
    該手段によって算出した電圧降下値と前記基準値との差分値に対応する電力値を前記電力テーブルから選択する選択手段と、
    該選択手段によって選択した電力値を表示する電力値表示手段と
    を備えたことを特徴とする誘導加熱装置。
15. 請求項１から７のいずれか一項に記載の劣化検知装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項８から１４のいずれか一項に記載の誘導加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１５又は１６に記載の画像形成装置において、前記劣化判定手段が前記通電遮断手段の劣化と判定した場合に、部品劣化情報を外部に通知する手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
18. 電源から、通電を開閉する通電遮断手段を介して負荷に給電する回路における前記通電遮断手段の劣化を検知する劣化検知方法であって、
    前記負荷が駆動を停止しているときに、前記電源から前記通電遮断手段を介して前記負荷に給電される電圧値を検出し、
    前記負荷が駆動しているときに、前記電源から前記通電遮断手段を介して前記負荷に給電される電圧値を検出して、
    検出された２つの電圧値に基づいて、前記通電遮断手段の劣化具合を判定することを特徴とする劣化検知方法。
19. 請求項１８に記載の劣化検知方法において、
    前記負荷が駆動を停止しているときに、前記電源から前記通電遮断手段を介して前記負荷に給電される電流値も検出し、
    検出された前記２つの電圧値と１つの電流値とに基づいて前記通電遮断手段の劣化具合を判定することを特徴とする劣化検知方法。
20. 前記負荷が駆動を停止しているときに検出した電圧値をＶｓ、前記負荷が駆動しているときに検出した電圧値をＶｄ、電流値をＩｄとしたとき、前記通電遮断手段の接触抵抗値Ｒｃを、Ｒｃ＝（Ｖｓ−Ｖｄ）／Ｉｄによって算出し、該接触抵抗値Ｒｃが予め設定された閾値を超えた場合に、前記通電遮断手段が劣化していると判定して、前記通電遮断手段の劣化を検知することを特徴とする請求項１９に記載の劣化検知方法。
21. 請求項１８に記載の劣化検知方法において、
    予め劣化判定のための電圧降下値の閾値を格納しておき、
    前記負荷が駆動を停止しているときに検出された電圧値と、前記負荷が駆動しているときに検出された電圧値との差によって電圧降下値を算出し、該電圧降下値と前記閾値とを比較して、前記通電遮断手段の劣化具合を判定することを特徴とする劣化検知方法。

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