JP2018073177A - 画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置は、突入電流防止回路8を有する電源部7及び電源部を制御する制御部5を備える。突入電流防止回路8は、電界効果トランジスタ81及びスイッチング素子83を有する。スイッチング素子は、オン状態とオフ状態との切り替えにより、電界効果トランジスタの駆動状態と駆動停止状態とを選択する。制御部は、ゲート電圧検出部55、異常判定部56及び切替制御部54を有する。ゲート電圧検出部は、電界効果トランジスタのゲート電圧を検出する。異常判定部は、ゲート電圧が異常低電圧であるか否かを判定する。切替制御部は、ゲート電圧が異常低電圧であると判定された場合に、スイッチング素子オン状態とオフ状態とを切り替えて、電界効果トランジスタを駆動停止状態にする。
【選択図】図3
Description
まず、図1〜図3を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置10の構成について説明する。
以下、図4〜図11を参照しつつ、画像形成装置10において制御部5により実行される電界効果トランジスタ81の監視処理(FET監視処理)の手順の一例について説明する。ここで、FET監視処理は、電界効果トランジスタ81の温度T及びゲート電圧VGSを監視し、突入電流防止回路8を制御する処理である。また、ステップS11、ステップS12などの表記は、制御部5により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。
まず、図4に示されるステップS11において、制御部5は、突入電流防止回路8に第1電圧V1の入力が開始されたか否かを判断する。即ち、制御部5は、突入電流防止回路8の駆動が開始されたか否かを判断する。具体的には、制御部5は、選択処理部51がインターロックスイッチ74をオフ状態からオン状態に切り替えたか否かに基づいて、ステップS11の判断を実行する。
ステップS12において、制御部5は、電界効果トランジスタ81のゲートに第3電圧V3を印加する。ここで、ステップS12の処理は、制御部5の切替制御部54によりスイッチング素子83をオン状態にすることで実行される。具体的には、切替制御部54は、スイッチング素子83にゲート閾値電圧以上のゲート電圧VGSを印加する。
ステップS13において、制御部5は、第3電源73から出力される第3電圧V3を初期設定値V30に調整する。ここで、制御部5の温度検出部53により検出される温度が警戒温度であるときには、後述のステップS1551(図7参照)において第3電源制御部52から出力される第3電圧V3が初期設定値V30よりも低く調整される。そのため、電界効果トランジスタ81の異常から復旧したときには、第3電源制御部52から出力される第3電圧V3が初期設定値V30よりも低くなっていることがある。そこで、ステップS13の処理を実行することで、突入電流防止回路8の駆動開始時の第3電圧V3を常に初期設定値V30とすることができる。これにより、電界効果トランジスタ81の異常からの復旧による突入電流防止回路8の駆動開始時に、第3電圧V3が低すぎるという事態が発生することを防止できる。
ステップS14において、制御部5は、ステップS14の処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判断する。なお、ステップS14における所定時間が経過したか否かの起算点は、後述のステップS15の温度監視処理の開始時点若しくは終了時点、又はステップS16の電圧監視処理の開始時点若しくは終了時点であってもよい。
ステップS15において、制御部5は、温度監視処理を実行する。ここで、ステップS15の処理は、制御部5の温度検出部53及び異常判定部56により実行される。なお、温度監視処理の詳細は後述する。
ステップS16において、制御部5は、電圧監視処理を実行する。ここで、ステップS16の処理は、制御部5のゲート電圧検出部55及び異常判定部56により実行される。なお、電圧監視処理の詳細は後述する。また、電圧監視処理は、ステップS15の温度監視処理よりも先に実行してもよい。
ステップS17において、制御部5は、突入電流防止回路8への第1電圧V1の入力が停止されたか否かを判断する。即ち、制御部5は、突入電流防止回路8の駆動が停止されたか否かを判断する。
次に、図5〜図8を参照しつつ、図4に示されるFET監視処理のステップS15で実行される温度監視処理の詳細を説明する。
まず、図5に示されるステップS151において、制御部5の温度検出部53は、サーミスターから出力される電圧に基づき、電界効果トランジスタ81の温度Tを検出する。電界効果トランジスタ81の温度Tの検出は、FET監視処理の実行中において所定時間ごとに繰り返し行われる。
ステップS152において、制御部5の異常判定部56は、温度検出部53により検出される温度が第1閾値温度Tth1以上であるか否かを判断する。即ち、異常判定部56は、電界効果トランジスタ81の温度Tが正常温度であるか、警戒温度以上であるかを判断する。
制御部5は、異常判定部56が温度検出部53により検出される温度が第1閾値温度Tth1以上でない場合(ステップS152:No)、電界効果トランジスタ81の温度Tが正常であると判断できる。そのため、ステップS153において、制御部5は、温度正常時処理を実行する。なお、温度正常時処理の詳細は後述する。
ステップS154において、制御部5の異常判定部56は、温度検出部53により検出される温度が第2閾値温度Tth2以上であるか否かを判断する。即ち、異常判定部56は、電界効果トランジスタ81の温度Tが異常過熱温度であるか、警戒温度であるかを判断する。
温度検出部53により検出される温度が第1閾値温度Tth1以上であり(ステップS152:Yes)、第2閾値温度Tth2以上でない場合(ステップS154:No)、制御部5は電界効果トランジスタ81の温度Tが警戒温度であると判断できる。そのため、ステップS155において、制御部5は警告処理を実行する。なお、警告処理の詳細は後述する。
異常判定部56が温度検出部53により検出される温度が第2閾値温度Tth2以上である場合(ステップS154:Yes)、制御部5は電界効果トランジスタ81の温度Tが異常過熱温度であると判断できる。そのため、ステップS156において、制御部5は画像処理の停止処理を実行する。なお、画像処理の停止処理の詳細は後述する。
次に、図6を参照しつつ、図5のステップ153で実行される温度正常時処理の詳細を説明する。
まず、図6に示されるステップS1530において、制御部5の異常判定部56は、前回第1カウント値をリセットしてから所定時間が経過したか否かを判定する。即ち、異常判定部56は、警戒温度であると判定された回数をカウントすべき前記特定期間が経過したか否かを判定する。
ステップS1531において、制御部5の異常判定部56は、第1カウント値N1をリセットする。第1カウント値N1は、電界効果トランジスタ81の温度Tが前回正常温度であると判定されてから今回警戒温度であると判定されるまでの特定期間に、異常判定部56により電界効果トランジスタ81の温度Tが警戒温度であると判定された回数に相当する。第1カウント値N1は、後述の警告処理のステップ1553において加算される(図7参照)。
ステップS1532において、制御部5は、第3電圧V3が初期設定値V30であるか否かを判断する。この判断は、制御部5によって第1電圧V1からゲート電圧検出部55において検出されるゲート電圧VGSを差分して算出される第3電圧V3を初期設定値V30と比較することで実行される。
ステップS1533において、制御部5は、第3電圧V3を初期設定値V30に調整する。ステップS1533における第3電圧V3の調整は、上述のステップS13(図4参照)と同様の手順で実行される。
ステップS1534において、制御部5の異常判定部56は、警告中であるか否かを判断する。具体的には、異常判定部56は、後述のステップS1556(図7参照)又はステップS1666(図11参照)において、警告フラグがセットされているか否かにより警告中であるか否かを判断する。
ステップS1535及びS1536において、制御部5の異常判定部56は、警告の解除を指示し、警告フラグをクリアする。ステップS1536の処理を終了すると、制御部5は、温度正常時処理を終了し、ステップS16(図4参照)に処理を移行させる。
次に、図7を参照しつつ、図5のステップ155で実行される警告処理の詳細を説明する。
まず、図7に示されるステップS1551において、制御部5の第3電源制御部52は、第3電圧V3を調整する。具体的には、まず第3電源制御部52は、温度検出部53により検出される温度と、第1閾値温度Tth1などの基準値との差分値に応じて制御量を決定する。次いで、第3電源制御部52は、前記差分値に基づき前記制御量に対応する電圧指定信号を生成する。そして、第3電源制御部52は、前記電圧指定信号を第3電源73に送信することで、第3電源73から出力される第3電圧V3を調整する。第3電圧V3は、0Vと初期設定値V30との間の範囲で調整され、前記差分値が大きいほど小さくされる。即ち、第3電圧V3は、電界効果トランジスタ81の温度Tが警戒温度である場合に、その温度Tが高いほど電界効果トランジスタ81のチャネル抵抗が小さくなる電圧値に調整される。
ステップS1552において、制御部5の異常判定部56は、警告中であるか否かを判断する。この判断は、温度正常時処理のステップS1534(図6参照)と同様の手順に従い実行される。
ステップS1553において、制御部5の異常判定部56は、第1カウント値N1に1を加算する。即ち、ステップS1553では、異常判定部56により電界効果トランジスタ81の温度Tが前回正常温度であると判定されてから今回警戒温度であると判定されるまでの特定期間に警戒温度であると判定された回数をカウントする。
ステップS1554において、異常判定部56は前記第1カウント値N1が予め定められた基準回数N1αであるか否かを判断する。即ち、異常判定部56は、電界効果トランジスタ81の温度Tが警戒温度であることが一時的なものか継続的なものかを判断する。
ステップS1555において、制御部5の報知制御部57は、電界効果トランジスタ81の温度Tが警戒温度である旨の警告を操作表示部6、スピーカー(不図示)などの報知部に行わせる。これにより、警戒状態であることをユーザーに認識させ、ユーザーに対して電界効果トランジスタ81の温度Tが警戒温度よりも高くならないような措置を講じさせることができる。
ステップS1556において、異常判定部56は警告中であることを示す警告フラグをセットする。この警告フラグにより、異常判定部56は警告中であることを把握することが可能となる。なお、警告フラグは制御部5のレジスタ(不図示)などにセットされる。
次に、図8を参照しつつ、図5のステップ156で実行される画像処理の停止処理の詳細を説明する。
まず、図8に示されるステップS1561において、制御部5の切替制御部54は、電界効果トランジスタ81のゲートへの第3電圧V3の印加を停止する。即ち、切替制御部54は、スイッチング素子83のゲートへの電圧の印加を停止することで、電界効果トランジスタ81のゲートへの第3電圧V3の印加を停止する。これにより、電界効果トランジスタ81のゲート電圧VGSがゲート閾値電圧よりも小さくなり、電界効果トランジスタ81は駆動が停止される。その結果、電界効果トランジスタ81の温度上昇が抑制される。
ステップS1562において、制御部5の選択処理部51は、突入電流防止回路8への第1電圧V1の入力を停止する。即ち、切替制御部54は、インターロックスイッチ74をオフ状態にすることで電源部7の駆動を停止させ、突入電流防止回路8への第1電圧V1の入力を停止させる。このことによっても、突入電流防止回路8の駆動が停止される。その結果、電界効果トランジスタ81の駆動をより確実に停止することができ、電界効果トランジスタ81の温度上昇がより確実に抑制される。
ステップS1563において、制御部5の報知制御部57は、操作表示部6の表示部などの報知部に画像処理が行えないことを報知するメッセージの表示を指示する。一方、前記指示を受けた操作表示部6の表示部などの報知部は、前記メッセージを表示する。これにより、画像形成装置10は、ユーザーに対して画像処理が行えない状態であることを報知する。また、前記メッセージを確認したユーザーは、画像処理が行えないことを理解でき、画像形成装置10のメンテナンスを行うなどの対策を講じることができる。なお、制御部5は、操作表示部6の表示部に前記メッセージを表示させることに加えて、画像形成装置10の再起動及び/又は画像形成装置10のメンテナンスを行うべき旨のメッセージを表示させてもよい。
次に、図9〜図11を参照しつつ、図4のステップ16で実行される電圧監視処理の詳細を説明する。
まず、図9に示されるステップS161において、制御部5は、突入電流防止回路8に第1電圧V1が入力されているか否かを判断する。具体的には、制御部5は、切替制御部54によりインターロックスイッチ74がオン状態であるか否かを判断する。
ステップS162において、制御部5のゲート電圧検出部55は、ゲート電圧VGSを検出する。具体的には、ゲート電圧検出部55は、上述のように第1電圧V1と第3電圧V3との差分としてゲート電圧VGSを検出する。電界効果トランジスタ81のゲート電圧VGSの検出は、FET監視処理の実行中において所定時間ごとに繰り返し行われる。
ステップS163において、制御部5の異常判定部56は、ゲート電圧検出部55により検出されるゲート電圧VGSが第1閾値電圧Vth1以下であるか否かを判断する。即ち、異常判定部56は、ゲート電圧VGSが正常電圧であるか、警戒電圧以上であるかを判断する。
制御部は、ゲート電圧VGSが第1閾値電圧Vth1以下でない場合(ステップS163:Yes)、ゲート電圧VGSが正常であると判断できる。そのため、ステップS164において、制御部5は、電圧正常時処理を実行する。なお、電圧正常時処理の詳細は後述する。
ステップS165において、異常判定部56は、ゲート電圧VGSが第2閾値電圧Vth2以下であるか否かを判断する。即ち、ゲート電圧検出部55は、ゲート電圧VGSが異常低電圧であるか、警戒電圧であるかを判断する。
ゲート電圧VGSが第1閾値電圧Vth1以下であり(ステップS163:Yes)、第2閾値電圧Vth2以下でない場合(ステップS165:No)、制御部5は電界効果トランジスタ81のゲート電圧VGSが警戒電圧であると判断できる。そのため、ステップS166において、制御部5は警告処理を実行する。なお、警告処理の詳細は後述する。
ゲート電圧VGSが第2閾値電圧Vth2以下である場合(ステップS165:Yes)、制御部5は電界効果トランジスタ81のゲート電圧VGSが異常低電圧であると判断できる。そのため、ステップS167において、制御部5は画像処理の停止処理を実行する。なお、ステップS167の画像処理の停止処理は、先に説明した温度監視処理の画像処理の停止処理(図8参照)と同様であるため説明を省略する。
次に、図10を参照しつつ、図9のステップ164で実行されるゲート電圧正常時処理の詳細を説明する。
まず、図10に示されるステップS1640において、制御部5の第3電源制御部52は、第3電圧V3を初期設定値V30に調整する。ステップS1641は、FET監視処理のステップS13(図4参照)と同様の手順に従い実行される。
ステップS1641において、制御部5の異常判定部56は、前回第2カウント値をリセットしてから所定時間が経過したか否かを判定する。即ち、異常判定部56は、警戒電圧であると判定された回数をカウントすべき前記特定期間が経過したか否かを判定する。
ステップS1642において、制御部5の異常判定部56は、第2カウント値N2をリセットする。第2カウント値N2は、ゲート電圧VGSが前回正常電圧であると判定されてから今回警戒電圧であると判定されるまでの特定期間に、異常判定部56によりゲート電圧VGSが警戒電圧であると判定された回数に相当する。
ステップS1643において、制御部5の異常判定部56は、警告中であるか否かを判断する。この判断は、上述の温度正常時処理のステップS1534(図6参照)と同様の手順に従い実行される。
ステップS1644及びS1645において、制御部5の異常判定部56は、警告の解除を指示し、警告フラグをクリアする。ステップS1645の処理が終了すると、制御部5はゲート電圧正常時処理を終了し、ステップS17(図4参照)に処理を移行させる。
次に、図11を参照しつつ、図9のステップ166で実行される警告処理の詳細を説明する。
まず、図11に示されるステップS1661において、制御部5の第3電源制御部52は、第3電圧V3を調整する。具体的には、まず第3電源制御部52は、ゲート電圧検出部55により検出されるゲート電圧VGSと、第1閾値電圧Vth1などの基準値との差分値に応じて制御量を決定する。次いで、第3電源制御部52は、前記差分値に基づき前記制御量に対応する電圧指定信号を生成する。そして、第3電源制御部52は、前記電圧指定信号を第3電源73に送信することで、第3電源73から出力される第3電圧V3を調整する。第3電圧V3は、0Vと初期設定値V30との間の範囲で調整され、前記差分値の絶対値が大きいほど小さくされる。即ち、第3電圧V3は、電界効果トランジスタ81のゲート電圧VGSが警戒電圧である場合に、そのゲート電圧VGSが小さいほど電界効果トランジスタ81のチャネル抵抗が小さくなるように電圧値が調整される。
ステップS1662において、制御部5の異常判定部56は、警告中であるか否かを判断する。この判断は、ステップS1534(図6参照)と同様の手順に従い実行される。
ステップS1663において、制御部5の異常判定部56は、第2カウント値N2に1を加算する。即ち、ステップS1663では、ゲート電圧VGSが前回正常電圧であると判定されてから今回警戒電圧であると判定されるまでの特定期間に警戒電圧であると判定された回数をカウントする。
ステップS1664において、異常判定部56は、第2カウント値N2が予め定められた基準回数N2αであるか否かを判断する。即ち、ステップS1664では、ゲート電圧VGSが警戒電圧であることが一時的なものか継続的なものかを判断する。
ステップS1665において、制御部5の報知制御部57は、電界効果トランジスタ81のゲート電圧VGSが警戒電圧である旨の警告を操作表示部6の表示部、スピーカー(不図示)などの報知部に行わせる。これにより、警戒状態であることをユーザーに認識させ、ユーザーに対してゲート電圧VGSが警戒電圧よりも低くならないような措置を講じさせることができる。
ステップS1666において、異常判定部56は警告中であることを示す警告フラグをセットする。この警告フラグにより、異常判定部56は警告中であることを把握することが可能となる。なお、警告フラグは制御部5のレジスタ(不図示)などにセットされる。
以下、図12及び図13を参照しつつ、本発明の第2実施形態について説明する。但し、以下の説明においては、第2実施形態のうち第1実施形態と共通する構成については、第1実施形態の構成と同じ符号を付すことによりその詳細な説明を省略する。
以下、図13を参照しつつ、制御部5Aにより実行されるFET監視処理の手順の一例について説明する。ここで、FET監視処理は、電界効果トランジスタ81のゲート電圧VGSの異常を監視する処理である。以下において、前述の第1実施形態のFET監視処理と同様のステップについては詳細な説明は省略する。
まず、図13に示されるステップS21において、制御部5Aは、突入電流防止回路8Aへの第1電圧V1の入力が開始されたか否かを判断する。
制御部5Aは、突入電流防止回路8Aへの第1電圧V1の入力が開始された場合(ステップS21:Yes)、突入電流防止回路8Aの駆動状態になったと判断できる。そのため、ステップS22において、制御部5Aは、ステップS22の処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判断する。即ち、後述するステップS23の電圧監視処理は、所定時間ごとに繰り返し行われる。なお、ステップS22における所定時間が経過したか否かの起算点は、後述のステップS23の電圧監視処理の開始時点又は終了時点であってもよい。
ステップS23において、制御部5Aは、電圧監視処理を実行する。ここで、ステップS23の処理は、制御部5Aのゲート電圧検出部55及び異常判定部56により、前述の第1実施形態の電圧監視処理(図9参照)と基本的に同様の手順に従い実行される。
ステップS24において、制御部5Aは、突入電流防止回路8Aへの第1電圧V1の入力が停止されたか否かを判断する。ステップS24の判断は、図4に示されるFET監視処理のステップS17と同様な手順に従い実行される。
5 制御部
51 選択処理部
54 切替制御部
55 ゲート電圧検出部
56 異常判定部
57 報知制御部
6 操作表示部
7 電源部
74 インターロックスイッチ
8 突入電流防止回路
81 電界効果トランジスタ
83 スイッチング素子
Claims (5)
- 突入電流防止回路を有する電源部と、前記電源部を制御する制御部と、を備える画像処理装置であって、
前記突入電流防止回路は、電界効果トランジスタと、オン状態とオフ状態との切り替えにより前記電界効果トランジスタの駆動状態と駆動停止状態とを選択するスイッチング素子と、を有し、
前記制御部は、前記電界効果トランジスタのゲート電圧を検出するゲート電圧検出部と、前記ゲート電圧検出部により検出される前記電界効果トランジスタのゲート電圧が予め定められる異常低電圧であるか否かを判定する異常判定部と、前記異常判定部により前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記異常低電圧であると判定された場合に、前記スイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えて前記電界効果トランジスタを駆動停止状態にする切替制御部と、を有する画像処理装置。 - 前記電源部は、前記突入電流防止回路の駆動状態と駆動停止状態とを選択する回路駆動選択部を有し、
前記制御部は、前記異常判定部により前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記異常低電圧であると判定された場合に、前記突入電流防止回路の駆動停止状態を前記回路駆動選択部に選択させる選択処理部を有する請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記異常判定部は、前記電界効果トランジスタのゲート電圧が、前記異常低電圧、予め定められる正常電圧、及び前記正常電圧と前記異常低電圧との間の警戒電圧のいずれであるかの判定を行い、
前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記警戒電圧であることを報知する報知部をさらに備え、
前記制御部は、前記異常判定部により前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記警戒電圧であると判定された場合に、前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記警戒電圧であることの報知を前記報知部に行わせる報知制御部を有する請求項1又は2に記載の画像処理装置。 - 前記報知制御部は、前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記警戒電圧であると判定した回数をカウントし、予め定められる特定期間内に前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記警戒電圧であると判定した回数が予め定められる規定回数を超える場合に、前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記警戒電圧であることの報知を前記報知部に行わせる請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記報知制御部は、前記異常判定部により前記電界効果トランジスタのゲート電圧が前記異常低電圧であると判定された場合に、画像処理が行えない状態であることの報知を前記報知部に行わせる請求項3又は4に記載の画像処理装置。
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