JP4735102B2

JP4735102B2 - 画像形成装置及びコネクタ状態監視装置

Info

Publication number: JP4735102B2
Application number: JP2005216785A
Authority: JP
Inventors: 昌泰高野; 晋一木下
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: JP2007033850A

Description

本発明は、各デバイスに接続された配線を接続するための複数のポートを備えるコネクタを有する画像形成装置における、コネクタの接触状態の監視技術に関する。

複写機やデジタル複合機等の画像形成装置は、装置内の様々な部分にモータや各種センサ、電源、制御基板などのデバイスを備えており、これらデバイス間で信号や電力を伝達するための配線が装置内に張り巡らされている。取り扱いを容易にするため近接する配線同士ハーネスにまとめられ、そのハーネスの中の各配線の端子が１つのコネクタの各ポートに結線されている。このコネクタを制御基板や装置内に設けられた他のコネクタと接続することで、複数本の配線を一度に接続できるようになっている。このようなハーネスを張り巡らされた装置では、配線の断線や短絡、或いはコネクタの接続不良などの不具合が生じる場合があり、これら不具合が起こると制御信号や電力の伝達不良により装置内の各デバイスの動作に障害が生じる場合がある。

このような問題に対し、特許文献１には、車両の電装配線の誤接続や断線、短絡などの接続状態を検査する装置が示されている。この装置は、車両の電装配線を検査装置のコネクタに接続し、この検査装置が外部からのテストプログラムに従い、各配線の電圧、電流等を測定して誤接続その他の有無を診断している。

特開平７−１５９４７４号公報

画像形成装置では、装置運転中に配線上の信号を監視することで、その配線に接続されたデバイスの異常を診断しているが、配線上の信号を監視するだけでは、デバイスの異常なのか、配線の断線やコネクタの接触不良などの異常なのかの切り分けが困難である。コネクタは、振動等により連結がゆるんで接触不良となり、各種のマシントラブルを引き起こすことが少なくない。しかし、例えば軽微な接触不良などでは、しばらくするうちに接触不良が自然に解消されることも多く、トラブルの再現性が低い場合が多い。このため、トラブルが生じて保守作業員が呼ばれても、保守作業員が操作した時にはトラブルが生じないことが多く、コネクタ接触不良がトラブルの原因であったということが究明できることはまれである。特にコネクタ中のアナログ入力ポートでは、元々入力信号が連続的な値をとって変化するため、潜在的なコネクタ接触不良により発生したトラブルなのか、他の要因によるトラブルなのかは、入力信号だけでは判断が困難であった。コネクタ接触不良が簡便に検出できれば、画像形成装置の保守業務において非常に有益であるが、従来そのような機能を持つ画像形成装置は存在しなかった。

特許文献１に示される検査装置は、各配線をコントロールユニットに接続する前に誤接続や断線等がないかを前もって検査するためのものであり、実際に運用中の装置（特許文献１では車両）における配線の異常を検知するものではない。また、この従来技術では、個々の配線の異常を検知するための導通検査や電圧測定、抵抗測定などの様々な測定を行っているが、複数の配線をまとめたコネクタの接触不良の検査については言及されていない。

本発明に係る画像形成装置は、各デバイスへと延びる配線に接続された複数のポートを備えるコネクタを有する画像形成装置であって、前記コネクタの複数のポートのうち、互いに独立したデバイスに接続される複数のアナログポートの各々の信号を監視する監視手段と、前記監視手段が監視したそれらアナログポートの信号のうちの２以上の信号が実質的に同時に各々の適正範囲を逸脱したことを検知した場合に、前記コネクタの接触不良の可能性があると判定する判定手段と、前記監視手段が監視した各アナログポートの信号の値を経時的に記録する信号履歴記録手段と、を備え、前記判定手段は、前記監視手段が監視したそれらアナログポートの信号のうちの２以上の信号が実質的に同時に各々の適正範囲を逸脱したことを検知した場合に、更に、前記信号履歴記録手段を参照して、それら適正範囲を逸脱した信号の値の逸脱の際の単位時間当たりの変化を求め、それら単位時間当たりの変化があらかじめ定められた程度より急であるか否かに基づき、それら信号の逸脱が突発的なものか否かを判定し、突発的なものである場合は突発的でない場合よりも前記コネクタの接触不良の可能性が高いと判定する、
ことを特徴とする。

本発明の好適な態様では、画像形成装置は、前記画像形成装置の所定の環境状態値を検知するセンサを更に備え、前記判定手段は、前記各アナログポートの信号の適正範囲として前記環境状態値に応じた適正範囲を求めるための適正範囲情報を記憶しており、前記センサにより検知された環境状態値に対応した前記各アナログポートの信号の適正範囲を前記適正範囲情報より求めて、前記各アナログポートの信号が各々の該適正範囲を逸脱しているか否かを判定する。

更に別の好適な態様では、前記判定手段は、前記コネクタの前記複数のアナログポートのうち、当該ポートの接続先のデバイスが稼働中のものの信号のみを参照して前記判定を行う。

また、本発明に係るコネクタ状態監視装置は、各デバイスに接続された配線を接続するための複数のポートを備えるコネクタを有する対象装置に設けられ、該対象装置の前記コネクタの接触状態を監視するコネクタ状態監視装置であって、前記コネクタの複数のポートのうち、互いに独立したデバイスに接続される複数のアナログポートの各々の信号を監視する監視手段と、前記監視手段が監視したそれらアナログポートの信号のうちの２以上の信号が実質的に同時に各々の適正範囲を逸脱したことを検知した場合に、前記コネクタの接触不良の可能性ありと判定する判定手段と、前記監視手段が監視した各アナログポートの信号の値を経時的に記録する信号履歴記録手段と、を備え、前記判定手段は、前記監視手段が監視したそれらアナログポートの信号のうちの２以上の信号が実質的に同時に各々の適正範囲を逸脱したことを検知した場合に、更に、前記信号履歴記録手段を参照して、それら適正範囲を逸脱した信号の値の逸脱の際の単位時間当たりの変化を求め、それら単位時間当たりの変化があらかじめ定められた程度より急であるか否かに基づき、それら信号の逸脱が突発的なものか否かを判定し、突発的なものである場合は突発的でない場合よりも前記コネクタの接触不良の可能性が高いと判定する、ことを特徴とする。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について説明する。

本発明に係る画像形成装置の制御部の概略構成を図１に示す。ここで言う画像形成装置は、デジタル複合機や複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの装置である。

図１においてＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１２には、画像形成装置の動作制御のための制御プログラムや制御パラメータなどのデジタル情報が格納されている。ＣＰＵ（中央処理装置）１０がこのＲＯＭ１２内の制御プログラムを実行することにより、画像形成装置の各部の制御が実現される。ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１４は、画像形成装置の主記憶装置であり、制御プログラムの実行の際にワークメモリとしても用いられる。ＮＶＲＡＭ（不揮発性ＲＡＭ）１６は、各種のデータを保存するための補助記憶装置であり、例えばハードディスクやＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの不揮発性の記憶装置である。

入出力ＩＦ（インタフェース）２０は、画像形成装置内各部に設けられたモータやアクチュエータ、ヒータ、センサ、電源回路などの各種デバイスとＣＰＵ１０との間の入出力のインタフェースのための信号処理を行う回路である。デバイスからの信号がアナログ信号の場合、入出力ＩＦ２０にてその信号がＡＤ変換され、デジタル値の形でＣＰＵ１０に供給される。

以上に説明したＣＰＵ１０，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１４，ＮＶＲＡＭ１６，入出力ＩＦ２０などの回路チップは制御ボード上に設けられている。この制御ボードには、ボード側コネクタ２２−１，２２−２，・・・（以下、ボード側コネクタ２２と総称する）が設けられており、これらボード側コネクタ２２の各ポートはそれぞれ入出力ＩＦ２０に接続されている。

各ボード側コネクタ２２には、画像形成装置内各部のデバイスへと延びるハーネスの各配線の端子をまとめたハーネス側コネクタ２４−１，２４−２，・・・（以下ハーネス側コネクタ２４と総称する）が接続される。ハーネス側コネクタ２４は、複数のポートを備え、各ポートがそれぞれ対応するデバイスへと延びる配線に結線されている。

コネクタ２２，２４には、図２に示すように、アナログ信号を伝達するアナログポート２６と、デジタル信号を伝達するデジタルポート２８とがあり、１つのコネクタ２２又は２４にアナログポート２６とデジタルポート２８が混在することもよくあることである。画像形成装置の場合、装置内の各部に、現像器内のトナー残量を求めるトナー残量センサ３０、ＡＤＣ（自動濃度制御）処理時に中間転写体等に形成されたトナーパッチの濃度を測定する濃度センサ３２、装置内に設けられたヒートシンク３３の温度を測定する温度センサ３４、定着ヒータ３５の温度を測定する温度センサ３６、中間転写体ベルト等の位置ずれ・蛇行を検知するエッジセンサ（図示省略）など、アナログ信号を出力するデバイスが多数設けられている。また、制御側からアナログ信号を供給するデバイスも各種存在している。このようなことから、コネクタ２２，２４の中には、複数のアナログポート２６を有するものが少なくない。本実施形態では、同一コネクタ中の複数のアナログポートの信号を監視することで、そのコネクタの接触不良の診断を行う（詳細は後述）。

本実施形態の画像形成装置では、各コネクタ２２，２４の接触不良を診断するために、各コネクタ２２，２４の各々が備えるポートのうち、互いに相関のない独立したデバイスに接続された複数のアナログポート２６の信号を監視する。そして、１つのコネクタ中のそれら複数のアナログポート２６の信号のうち、２以上の信号が適正範囲を逸脱した場合に、そのコネクタが接触不良となっている可能性があると判定する。

ここで、１つのコネクタ中のアナログポートのうち、互いに相関のない独立したデバイスに接続された複数のアナログポートを監視対象とするのは、次のような理由からである。

すなわち、１つのアナログポート２６からの信号だけでは、その信号が適正範囲から逸脱したとしても、その原因が信号源であるデバイスの異常によるものなのか、コネクタの接触不良なのかが判別できない。また、複数のアナログポート２６の信号が共に各々の適正範囲をはずれたとしても、それらアナログポート２６から延びる配線の先にあるデバイスが、相互に依存関係がある場合には、それらデバイスからの信号が同時に異常を示すことはあり得ることなので、この場合もやはりその異常がコネクタの接触不良によるものなのか、デバイスの異常によるものなのかが区別できない。例えば、同じ定着ヒータの異なる複数の部位の温度センサを設け、それら各部位の温度を監視するようにした装置が存在するが、この場合、それら各温度センサからの入力信号が同時に適正範囲から逸脱したとしたら、それはコネクタ接触不良が原因かもしれないし、定着ヒータの異常が原因かもしれない。

これに対し、本実施形態で監視対象とするのは互いに独立したアナログポートであり、それら各アナログポートの先にあるデバイスが発する信号は相互に相関を持たない。このように相関を持たない信号が同時に適正範囲から逸脱したとしたら、それはそれら各信号が集まるコネクタに接触不良等の異常が生じたものと、かなりの蓋然性をもっていうことができる。このように相互に相関を持たないアナログ信号を発するデバイスや、それらデバイスから延びるハーネスがどのコネクタのどのポートにマッピングされるかは、画像形成装置の設計段階で分かるので、その情報に基づき、各コネクタでの接触不良検出用の監視対象のポートを定めることができる。なお、相互に相関を持つ信号が入力されるアナログポートについては、その中の１つ代表に選んで、監視対象としてもよい（それらと独立した信号が入力される他の監視対象ポートと組み合せる）。

例えば、図２に示したコネクタ２２上にマッピングされたトナー残量センサ３０，濃度センサ３２，ヒートシンク３３の温度センサ３４，及び定着ヒータ３５の温度センサ３６は、相互に相関のない独立した信号を出力するセンサであり、監視対象に選択される。

このように定めた監視対象の情報は、図３に示すような監視対象情報テーブルの形で、画像形成装置のＲＯＭ１２又はＮＶＲＡＭ１６などの不揮発性の記憶装置に記憶される。このテーブルには、各コネクタごとに、そのコネクタの識別情報（コネクタＩＤ）と、そのコネクタ上での監視対象のポートのポート番号と、そのポートのアナログ信号の適正範囲の情報とが登録される。適正範囲の情報は、適正範囲の上限値又は下限値、又はその両方を示すものである。各ポートはそれぞれ異なるデバイスからのアナログ信号を受けとるものであり、その信号が通常取り得る値の範囲はデバイスごとに異なるので、ポートごとに適正範囲を登録できるようにしている。

次に、本実施形態におけるコネクタ接触不良監視のための処理の流れの例を示す。これらの処理は、ＣＰＵ１０が実行する制御プログラムの一部として実装されている。なお、ここでは、図２に例示したコネクタ２２を監視する場合を例にとって説明する。

まず、図４を参照してプリント処理タスクの処理手順を説明する。プリントジョブが開始されると、このタスクが開始される。このタスクでは、まず濃度測定サイクル実施タイミングか到来したどうかを判定し（Ｓ１）、到来したのであれば、濃度センサ３２によるパッチ濃度測定を行う（Ｓ２）。すなわち、電子写真方式の画像形成装置では、形成される画像の濃度変動を抑えるため、定期的に（例えば所定枚数プリントするごとに）何段階かの濃度のパッチを中間転写体などに形成してその濃度を読み取り、その結果に基づき濃度が適正になるように電子写真プロセスの各種パラメータにフィードバックをかけるという制御（ＡＤＣ）を行っている。ステップＳ１では、そのようなＡＤＣ処理のタイミングが来たかどうかを判定しているわけである。

この実施の形態では、このパッチ濃度測定の際に、プリント処理タスクが図６に示すコネクタ接触不良監視タスクを呼び出す。コネクタ接触不良監視タスクについては後述する。

また、このパッチ濃度測定の後、プリント処理タスクは、ステップＳ２で求められた濃度センサ３２（ポート番号２番）の信号のＡＤ読み値（アナログ・デジタル変換したデータのサンプリング値）を、ＮＶＲＡＭ１６上の、当該コネクタの識別番号とそのポートの識別番号（２番）との組に対応づけられた信号履歴ログに保存する。信号履歴ログには、各コネクタの各監視対象ポートごとに、過去に測定された信号の値が保存される。

なお、濃度測定サイクル実施タイミングが到来していなければ、ステップＳ２の処理は飛ばしてステップＳ３に進む。

ステップ３では、プリントジョブ中の１ページの画像を作像（用紙への画像形成）する処理が実行される。そして、作像処理が終わると、次にトナー残量センサ３０によりトナー残量が測定される（Ｓ４）。この残量測定値は、現像器内のトナー濃度の調整に利用される。このとき、プリント処理タスクは、トナー残量センサ３０からの信号のＡＤ読み値を当該コネクタの識別番号と当該ポートの識別番号（１番）との組に対応づけられた信号履歴ログに保存する。

以上のようにして１ページ分の作像処理が終了すると、プリントジョブの全ページの作像が終了したかどうかを判定し（Ｓ５）、終了していなければステップＳ１に戻り、終了していれば、プリントジョブを終了する。

次に図５を参照して、定着ヒータ温度監視タスクの処理手順を説明する。この処理手順は、画像形成装置への電源投入（ＰｏｗｅｒＯＮ）とともに開始され、電源断（ＯＦＦ）まで続く。この処理では、温度センサ３６により定着ヒータ３５の温度を測定する（Ｓ１１）。この温度測定値は、定着ヒータ３５の制御に利用される。このとき、定着ヒータ温度監視タスクは、温度センサ３６からの信号のＡＤ読み値を、当該コネクタの識別番号と当該ポートの識別番号（７番）との組に対応づけた信号履歴ログに保存する。以上の処理が終了すると、監視タスクは、定着ヒータ温度の監視間隔として設定された所定時間だけ待機した後（Ｓ１２）、再びステップＳ１１の処理を行う。

図示は省略したが、ヒートシンク３３の温度センサ３４についても、図５と同様の監視サイクルが実行される。

次に、図６を参照して、コネクタ接触不良監視タスクの処理手順を説明する。このタスクは、１つのコネクタの接触不良を検知するためのタスクである。図４，図５の例では、このタスクは、図２のコネクタ２２の接触不良を検知するために、前述のようにプリント処理タスクのパッチ濃度測定をトリガとして呼び出される。呼出元のプリント処理タスクが接触不良監視の対象となるコネクタの識別情報を引数として指定することで、呼び出されたコネクタ接触不良監視タスクは、どのコネクタを調べたらよいかが分かる。引数として渡すコネクタの識別情報は、既知であるので、プリント処理タスクのプログラムに記述しておけばよい。これは、当該コネクタ２２の各監視対象ポートに接続されたデバイスのうち、濃度センサ３２は、パッチ濃度測定処理を行っている間しか起動されていないためである。すなわち、当該コネクタにマップされたその他のセンサは常に信号を発しているため、このコネクタの接触不良の判定は、濃度センサ３２が起動している期間に行うわけである。

コネクタ接触不良監視タスクは、まず、監視対象として指定されたコネクタの情報を監視対象情報テーブル（図３参照）から読み出して監視対象ポートを特定し、それら各監視対象ポートの現在のＡＤ読み値を入出力ＩＦ２０から取得する（Ｓ２１）。また接触不良監視タスクは、同じく監視対象情報テーブルから、それら各監視対象ポートの信号の適正範囲を取得し（Ｓ２２）、各監視対象ポートの信号の読み値を各々の適正範囲と比較する（Ｓ２３）。そして、この比較の結果に基づき、適正範囲外となる信号が複数あるかどうかを判定し（Ｓ２４）、複数あれば当該コネクタの接触不良が発生している可能性があると判定し（Ｓ２５）、この判定結果を画像形成装置に設けられたユーザインタフェース用の表示装置に表示したり、画像形成装置で発生したイベントを記録するイベントログに記録したりする（Ｓ２６）。表示装置への表示には、例えば「コネクタの接触不良が生じている可能性があります。保守作業員を呼んでください。」のように、起こっている事柄と、ユーザがとるべき対処とを示したメッセージを表示すればよい。また、イベントログには、その接触不良の可能性ありという判定結果と、判定の対象であるコネクタの識別情報とを記録する。画像形成装置に時計が搭載されている場合は、その判定の日時も合わせて記録する。

これにより、ユーザや保守作業員はコネクタの接触不良の可能性があることを知ることができ、それに対して必要な対処を行うことができる。

図７には、図２のコネクタ２２の各監視対象ポートに接続された濃度センサ３２，トナー残量センサ３０，及び定着ヒータの温度センサ３６の信号の経時的な変化のグラフを示す。この図において、各センサのグラフの縦軸に示した適正範囲は、前述したコネクタ接触不良判定のための適正範囲である。また同じく縦軸に示した上限値及び下限値は、これらの値を超えると当該デバイス（センサ）に障害が発生していると判定する閾値である。もちろんこれら上限値、下限値はデバイス毎に定められる。例えばあるセンサの信号がその上限値を超えた場合は、このセンサの信号を監視するタスクは、そのことのみを以てそのセンサに異常が発生していると判定し、必要なエラー処理（プリント処理を停止するなど）を行う。適正範囲は、それら上限値と下限値の間に設定される。適正範囲の外側、且つ上限値と下限値の内側の範囲は、障害発生の予兆領域と捉えることができる。なお、これら上限値及び下限値については、コネクタ接触不良の監視対象ポートに限らず、基本的に各コネクタの全てのポートについて定められており、画像形成装置に登録されている。

本実施形態では、デバイスからの信号が適正範囲から逸脱したとしても、当該デバイスの障害を判定するための上限値又は下限値を超えなければ、そのデバイス単体であれば許容範囲でありエラーとしない（これは従来も同様）が、複数の監視対象ポートの信号が同時にそのような状態になれば、コネクタ接触不良が疑われるので、それを警告したり、ログに記録したりするのである。

図７の例では、時刻ｔ１までは、各センサ３２，３０，３６の信号は各々の適正範囲内に収まっているが、時刻ｔ１の近傍でそれら信号はほぼ同時に適正範囲から外れている。このことから、時刻ｔ１にそれらセンサ３２，３０，３６に接続されたコネクタに接触不良が発生している可能性があると判定できる。

以上、図２に例示したコネクタ２２についての接触不良監視に関する処理手順を示したが、他のコネクタについても、同様に図６の手順で接触不良を監視することができる。

なお、コネクタの接触不良が生じた場合、複数のデバイスの信号が接触不良により本来のものからずれているため、プリント処理を実行すると画質が保てない場合がある。そこで、接触不良監視タスクが接触不良発生の可能性ありと判定した場合、該タスクの呼出元のタスクにその判定結果（エラー発生の旨）を回答したり、割込等により画像形成装置の制御プログラムのメインルーチンに対して接触不良エラーの旨を通知したりし、その回答・通知に応じて制御プログラムがプリント処理を中止するようにすることも好適である。なお、全てのコネクタがプリント処理に大きな影響を及ぼす信号を取り扱っているとは限らないので、プリント処理に影響が大きい信号が通るコネクタ（これは設計段階で分かっているので、あらかじめ制御プログラム又は該プログラムが参照する制御パラメータとして記述しておくことができる）についてのみ、接触不良が検知されたら即座にプリント処理を中止するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、各コネクタの接触不良の可能性を判定することができる。この接触不良の判定では、各コネクタの各監視対象ポートの信号を監視しているが、監視する信号自体は、従来も他の制御等の目的で監視しているものがほとんどであり、接触不良の判定のために新たにセンサや信号処理回路等を追加する必要はほとんどない。

以上の図４〜図６の例では、濃度センサ３２が所定の処理の期間のみにしか稼働せず、且つこのセンサ３２と同一コネクタに接続された他のセンサは常に稼働しているものであったので、濃度センサ３２が稼働している期間に、コネクタ接触不良の判定を行った。これに対し、同一コネクタ上の監視対象ポートに接続された各デバイスが常に稼働しているものであれば、図６に示した接触不良監視タスクを定期的に繰り返し実行すればよい。

また、同一コネクタ上の監視対象ポートに接続されたデバイスの中に稼働期間が限られたデバイスが複数あり、それらの稼働期間が同時期とは限らない場合（それら各デバイスが非同期で稼働している場合など）も考えられる。このような場合には、コネクタ上のすべての監視対象ポートの信号から接触不良を判定する代わりに、稼働中のデバイスに対応する監視対象ポートのみの信号から接触不良を判定するようにすることも好適である。各監視対象ポートの接続先のデバイスが稼働中かどうかは、そのデバイスを制御するプログラム側で把握している。したがって、例えば図３に例示した監視対象情報テーブルに、各監視対象ポート番号に対応づけて、当該ポートが監視対象として有効か否かを示すフラグを設け、それら各ポートの接続先のデバイスを制御するプログラムが、そのデバイスが稼働中か否かに応じてそのフラグの状態をオン（稼働中の場合）又はオフ（非稼働中の場合）に切り換えるようにすればよい。これにより、接触不良監視タスクは、そのテーブルを参照することで、監視対象として有効なポートを知ることができる。この場合、接触不良監視タスクは、図４〜図６の例のように特定のタスクから呼び出さずとも、例えば定期的に実行することもできる。そして、ある実行時点であるコネクタに有効な監視対象ポートが２以上なければ、そのコネクタについてのその時点での接触不良可能性の判定は取りやめて、次の判定タイミングを待つようにすればよい。

また、同一コネクタ上に常に稼働中のデバイスからのアナログポートが複数ある場合には、それら常に稼働中のものに対応するアナログポートのみを監視対象としてもよい。

また、厳密に同時点で同一コネクタの複数の監視対象ポートの信号が取得できない場合でも、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ１１等のように同一コネクタに接続された各センサの読み値をサンプリングした時に、それら各センサの読み値の最新の値を保存するようにしておけば、接触不良監視タスクは、それら保存された最新の値を各々の適正範囲と比べて接触不良の可能性を判定することができる。ただし、この場合、保存する最新の読み値には、その値をサンプリングした時点の時刻を示す情報（時刻そのものに限られない）を対応づけて保存しておき、接触不良の判定を行う時点から見て、実質的に同時と見なせる所定期間（この期間の長さはあらかじめ画像形成装置に設定しておく）よりも前の時刻にサンプリングされた読み値は、無効な読み値として判定には使用しない。

また、コネクタの接触不良は、装置の振動などにより突発的に起こるケースが多い。したがって、逆に言えば、監視対象ポートの信号が対応する適正範囲から逸脱したとしても、その信号が徐々に変化する過程でその適正範囲から超えたのだとしたら、それは接触不良以外の原因である可能性も少なからずある。そこで、そのような突発性を考慮して更に詳細な判定を行うこともできる。

これには、前述したステップＳ２，Ｓ４，Ｓ１１等で記録した信号履歴ログを参照する。処理としては、まず、同一コネクタ上の複数の監視対象ポートの信号が適正範囲から逸脱したことが分かった場合、更に各監視対象ポートの信号の現在の読み値と前回の値（或いは現時点から所定時間過去に遡る期間の平均値など）と比較する。そして、適正範囲から逸脱した各監視対象ポートの現在と前回の信号読み値の差が所定値（これは各監視対象ポート毎に定めてもよい）を超えている場合には、単に「コネクタ接触不良の可能性がある」というレベルよりも一歩進んで、「コネクタ接触不良の可能性が高い」と判定する。この判定のレベルに応じて、画像形成装置の表示装置に表示するメッセージや、イベントログに記録する情報を変えてもよい。また、「コネクタ接触不良の可能性がある」というレベルの判定ではそれだけでは画像形成装置のプリント動作は停止させず、「コネクタ接触不良の可能性が高い」という判定があれば、プリント動作を停止させるというような段階的な制御も可能である。

また、以上の例では、同一コネクタ上にある複数の監視対象ポートのうちの全てではなく、そのうちの２以上のポートの信号が適正範囲を逸脱した場合に、コネクタ接触不良の可能性ありと判定した。これは、コネクタが相手側のコネクタに対して斜め差し状態となる場合を考慮したものである。すなわち、斜め差し状態では、深く差し込まれている側のポートは接触が良好であるため、接触不良が生じるとしたらその反対側のポートだけになる可能性が高いからである。

また、以上の例では、各監視対象ポートの信号の適正範囲を固定値としていたが、温度や湿度、或いは画像形成装置の経年変化などといった環境的な条件の変化により、それら各信号の通常取り得る範囲は変わってくるので、適正範囲をそのような環境的な条件に応じて変えることも好適である。以下、この方針に従った変形例を説明する。

この場合、監視対象情報テーブル（図３）には、各監視対象ポートの適正範囲情報として、環境温度、環境湿度、当該装置の使用期間などといった環境パラメータの組合せ毎に適正範囲を登録しておく。すなわち、１つの監視対象ポートに対する適正範囲の情報は、１つの範囲ではなく、環境パラメータの数の次元数を持ったテーブルとなる。各環境パラメータの組合せに応じた適切な適正範囲は、あらかじめ実験やシミュレーション等で求めておく。

そして、画像形成装置には、図８に示すように、環境温度センサ４０、環境湿度センサ４２及び使用期間カウンタ４４を設ける。なお、図８のその他の構成要素は図１を参照して既に説明済みである。

環境温度センサ４０は、画像形成装置の設置された環境の温度を測定するためのセンサである。環境温度センサ４０は画像形成装置内に設けられるが、その設置位置は、定着ヒータなどのような発熱体の影響を受けにくい場所となっている。環境湿度センサ４２は、画像形成装置の設置された環境の湿度を測定するためのセンサである。環境湿度センサ４２も、定着ヒータなど湿度に影響を及ぼすデバイスから遠い場所に設置される。これらセンサ４０及び４２も、コネクタ２２及び２４と入出力ＩＦ２０を介してＣＰＵ１０と接続されるが、図１では煩雑さを避けるためそのような細部は省略して図示している。

使用期間カウンタ４４は、この画像形成装置が使用された期間をカウントするカウンタである。使用期間カウンタ４４は、例えば、電源がオンされた回数をカウントする。この電源オン回数は、画像形成装置の大まかな使用期間を表すものと考えられる。本実施形態では、この使用期間のカウント値を、画像形成装置の各部の性能の経年変化を推測する際の使用期間の情報として利用する。使用期間カウンタ４４としては、印刷枚数をカウントするカウンタを用いることもできる。

そして、この変形例では、コネクタ接触不良監視タスク（図６参照）は、対象のコネクタの各監視対象ポートの信号の適正範囲を取得する際（Ｓ２２）、環境温度センサ４０、環境湿度センサ４２及び使用期間カウンタ４４から温度、湿度、使用期間情報を受け取り、それらの値の組合せに対応する適正範囲を各監視対象ポートの適正範囲情報のテーブルからそれぞれ求める。適正範囲を求めた後の処理は、上記実施形態と同様でよい。

この変形例によれば、温度、湿度、経年変化などといった環境条件に応じた適切な適正範囲を用いてコネクタ接触不良の判定を行うことができる。

以上では、画像形成装置への適用を例にとったが、本発明は、画像形成装置以外の装置における、複数のアナログポートを備えたコネクタの接触不良診断に利用することができる。

本発明に係る画像形成装置の制御部の概略構成を示す図である。コネクタのポート種類を説明するための図である。監視対象情報テーブルのデータ内容の一例を示す図である。プリント処理タスクの処理手順を示す図である。定着ヒータの温度監視タスクの処理手順を示す図である。コネクタ接触不良監視タスクの処理手順を示す図である。各センサの信号の値からコネクタ接触不良を検知する方法を説明するための図である。変形例の画像形成装置の制御部の概略構成を示す図である。

符号の説明

１０ＣＰＵ、１２ＲＯＭ、１４ＲＡＭ、１６ＮＶＲＡＭ、２０入出力ＩＦ、２２−１，２２−２ボード側コネクタ、２４−１，２４−２ハーネス側コネクタ、２６アナログポート、２８デジタルポート、３０トナー残量センサ、３２濃度センサ、３４，３６温度センサ。

Claims

各デバイスへと延びる配線に接続された複数のポートを備えるコネクタを有する画像形成装置であって、
前記コネクタの複数のポートのうち、互いに独立したデバイスに接続される複数のアナログポートの各々の信号を監視する監視手段と、
前記監視手段が監視したそれらアナログポートの信号のうちの２以上の信号が実質的に同時に各々の適正範囲を逸脱したことを検知した場合に、前記コネクタの接触不良の可能性があると判定する判定手段と、
前記監視手段が監視した各アナログポートの信号の値を経時的に記録する信号履歴記録手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記監視手段が監視したそれらアナログポートの信号のうちの２以上の信号が実質的に同時に各々の適正範囲を逸脱したことを検知した場合に、更に、前記信号履歴記録手段を参照して、それら適正範囲を逸脱した信号の値の逸脱の際の単位時間当たりの変化を求め、それらの単位時間当たりの変化があらかじめ定められた程度より急であるか否かに基づき、それら信号の逸脱が突発的なものか否かを判定し、突発的なものである場合は突発的でない場合よりも前記コネクタの接触不良の可能性が高いと判定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記画像形成装置の所定の環境状態値を検知するセンサを更に備え、
前記判定手段は、前記各アナログポートの信号の適正範囲として前記環境状態値に応じた適正範囲を求めるための適正範囲情報を記憶しており、前記センサにより検知された環境状態値に対応した前記各アナログポートの信号の適正範囲を前記適正範囲情報より求めて、前記各アナログポートの信号が各々の該適正範囲を逸脱しているか否かを判定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記判定手段は、前記コネクタの前記複数のアナログポートのうち、当該ポートの接続先のデバイスが稼働中のものの信号のみを参照して前記判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項１記載の画像形成装置であって、
複数のポートを備えるコネクタを複数備えるとともに、
各コネクタごとに当該コネクタにおいて互いに独立したデバイスに接続される複数のアナログポートの識別情報を記憶するコネクタ情報記憶手段を備え、
前記監視手段及び前記判定手段は、前記コネクタ情報記憶手段を参照して、各コネクタと監視対象の各アナログポートを識別し、各コネクタの接触不良の可能性を個別に判定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
各デバイスに接続された配線を接続するための複数のポートを備えるコネクタを有する対象装置に設けられ、該対象装置の前記コネクタの接触状態を監視するコネクタ状態監視装置であって、
前記コネクタの複数のポートのうち、互いに独立したデバイスに接続される複数のアナログポートの各々の信号を監視する監視手段と、
前記監視手段が監視したそれらアナログポートの信号のうちの２以上の信号が実質的に同時に各々の適正範囲を逸脱したことを検知した場合に、前記コネクタの接触不良の可能性ありと判定する判定手段と、
前記監視手段が監視した各アナログポートの信号の値を経時的に記録する信号履歴記録手段と、
を備え、
前記判定手段は、前記監視手段が監視したそれらアナログポートの信号のうちの２以上の信号が実質的に同時に各々の適正範囲を逸脱したことを検知した場合に、更に、前記信号履歴記録手段を参照して、それら適正範囲を逸脱した信号の値の逸脱の際の単位時間当たりの変化を求め、それら単位時間当たりの変化があらかじめ定められた程度より急であるか否かに基づき、それら信号の逸脱が突発的なものか否かを判定し、突発的なものである場合は突発的でない場合よりも前記コネクタの接触不良の可能性が高いと判定する、
ことを特徴とするコネクタ状態監視装置。