(57)【要約】【課題】装置仕様と異なる高電圧の電力が画像形成装置に供給された場合でも、電源装置に過電圧が印加されることを簡単かつ確実に防止する。【解決手段】画像形成装置１に設けられたＰＬＣ部（電源制御装置）７が、電力線３４を介して他の装置との通信を行うＰＬＣ通信・電源制御部４２と、電力線と電源部（電源装置）１５との間に介在し、電源部に電力線から供給される電力のオンオフを切り替えるサブ電源スイッチ４３とを備え、ＰＬＣ通信・電源制御部は、電圧検出部の検出結果に基づきサブ電源スイッチの動作を制御し、電圧検出部で検出された電圧が画像形成装置の仕様電圧と異なる場合、サブ電源スイッチをオフ状態のままとして電源部に電力を供給しないようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置に対する電力線からの電力供給を制御する電源制御装置であって、
前記電力線を介して他の装置との通信を行う電力線通信部と、
前記電力線と前記電源装置との間に介在し、前記電力供給のオンオフを切り替えるスイッチ部と
を備え、
前記電力線通信部は、前記電力線の電圧を検出し、当該検出結果に基づき前記スイッチ部の動作を制御することを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記電力線通信部は、所定の基準電圧と異なる異電圧を検出した場合、前記スイッチ部をオフ状態とすることを特徴とする、請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記電力線通信部が前記異電圧を検出した場合、操作者に前記電力供給の異常を報知する異常報知部を更に備えたことを特徴とする、請求項２に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記電力線通信部は、前記電力線通信部が前記異電圧を検出した場合、前記電力線を介して前記他の装置に対して前記電力供給の異常を通知することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記電力線通信部は、前記電力線と前記電源装置との間に介在し、前記電力線からの電力を中継することを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電源制御装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用交流電源用の電源装置を過電圧から保護する電源制御装置及びこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器（例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写機、複合機その他の画像形成装置や、ＰＣ（Personal Computer）その他の情報処理装置など）は、商用交流（以下、ＡＣという。）電源ラインから入力された電力を所定電圧に変換した後に機器内の複数のＡＣ負荷に並列に供給する電源装置を備えている。そして、この種の電源装置においては、雷サージや電源ラインノイズなどに起因する過電圧から電子機器を保護（電子部品等の故障や異常動作を防止）するための過電圧保護手段を備えたものが普及している。
【０００３】
例えば、商用ＡＣ電源ラインから入力し、複数の負荷に並列に電力を供給する電源装置において、サージエネルギ＜ジュール積分値なる特性を有するヒューズ（過電流遮断手段）を金属酸化バリスタ（過電圧保護手段）に直列に接続し、これらを電流分流ノードまたはその上流のライン間に配設した電源装置が知られている（特許文献１参照）。この電源装置では、ヒューズは雷サージなどの瞬時の電流によるエネルギでは溶断しないが、バリスタＯＮ時のＯＮ電流により余裕を持って遮断するようになっている。そして、例えば、１００Ｖ仕様の電源装置の生産時（検査工程等）において、誤って２００Ｖ系の電力が入力された場合などでも、確実に電流の遮断に至るように構成されている。
【特許文献１】特開２０００−１３４７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、金属酸化バリスタに対して所定のヒューズを直列に接続した構成が必要となり、また、１００Ｖ仕様の電源装置に２００Ｖ系の電力が入力される等の異電圧投入が行われた場合には、ヒューズが溶断されてバリスタは保護されるものの、その後に電源装置（電子機器）を正常動作させるための修復作業が必要となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、装置仕様と異なる高電圧の電力が供給された場合でも、電源装置に過電圧が印加されることを簡単かつ確実に防止することができる電源制御装置及びこれを備えた電子機器を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の電源制御装置は、電源装置に対する電力線からの電力供給を制御する電源制御装置であって、前記電力線を介して他の装置との通信を行う電力線通信部と、前記電力線と前記電源装置との間に介在し、前記電力供給のオンオフを切り替えるスイッチ部とを備え、前記電力線通信部は、前記電力線の電圧を検出し、当該検出結果に基づき前記スイッチ部の動作を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電力線通信部により電力線の電圧を検出してスイッチ部の動作を制御することで、電源装置に対する不適切な電力供給を容易に遮断可能となる。従って、装置仕様と異なる高電圧の電力が供給された場合でも、電源装置に過電圧が印加されることを簡単かつ確実に防止することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、電源装置に対する電力線からの電力供給を制御する電源制御装置であって、前記電力線を介して他の装置との通信を行う電力線通信部と、前記電力線と前記電源装置との間に介在し、前記電力供給のオンオフを切り替えるスイッチ部とを備え、前記電力線通信部は、前記電力線の電圧を検出し、当該検出結果に基づき前記スイッチ部の動作を制御する構成とする。
【０００９】
これによると、電力線通信部により電力線の電圧を検出してスイッチ部の動作を制御することで、電源装置に対する不適切な電力供給を容易に遮断可能となる。従って、装置仕様と異なる高電圧の電力が供給された場合でも、電源装置に過電圧が印加されることを簡単かつ確実に防止することができる。
【００１０】
また、第２の発明は、前記電力線通信部は、所定の基準電圧と異なる異電圧を検出した場合、前記スイッチ部をオフ状態とする構成とすることができる。
【００１１】
これによると、装置仕様と異なる電圧の電力が供給された場合に、電源装置に過電圧が印加されることを簡単かつ確実に防止することができる。
【００１２】
また、第３の発明は、前記電力線通信部が所定の基準電圧と異なる電圧を検出した場合、操作者に前記電力供給の異常を報知する異常報知部を更に備えた構成とすることができる。
【００１３】
これによると、異常報知部による異常の報知（例えば、警告音や警告表示等）によって、電力供給の異常（過電圧の印加）を操作者に速やかに認識させることができる。
【００１４】
また、第４の発明は、前記電力線通信部は、前記電力線通信部が所定の基準電圧と異なる電圧を検出した場合、前記電力線を介して前記他の装置に対して前記電力供給の異常を通知する構成とすることができる。
【００１５】
これによると、操作者が装置と離れた場所にいる場合でも、電力線通信を利用して電力供給の異常を操作者に速やかに認識させることができる。
【００１６】
また、第５の発明は、前記電力線通信部は、前記電力線と前記電源装置との間に介在し、前記電力線からの電力を中継する構成とすることができる。
【００１７】
これによると、電力線からの電源装置に対する電力供給を電力通信部が中継する簡易な構成により、電源装置に過電圧が印加されることを防止することができる。
【００１８】
また、第６の発明は、上記第１乃至第５の発明のいずれかに係る電源制御装置を備えた電子機器である。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は本発明に係る電源制御装置を備えた画像形成装置の外観を示す斜視図であり、図２は図１の画像形成装置の要部を示す機能ブロック図である。
【００２１】
画像形成装置（電子機器）１は、装置の各種動作を統括的に制御する主制御部２と、画像データを記録紙に印字する処理を制御するプリンタ制御部３と、ＡＤＦ（Automatic Document Feeder）４による記録紙の輸送処理や、原稿の画像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサにより光学的に走査して画像データを生成する処理を制御するスキャナ制御部５と、図示しない電話網やインターネット等を介して所定の通信プロトコルに従ってファクシミリ通信を実行するＦＡＸ制御部６と、図示しない電力線ネットワークを介して所定の通信プロトコルに従って電力線通信を実行するＰＬＣ（Power Line Communication）部７とを備え、コピー機能、プリント機能、スキャナ機能、ファクシミリ通信機能および電力線通信機能等を有する複合機として構成されている。主制御部２は、読み取った画像の各種画像処理（画像データの圧縮・伸長、シェーディング補正、ガンマ補正等）を行う画像処理部８を有している。
【００２２】
また、画像形成装置１は、各種操作キーおよび表示モニタが設けられた操作パネル１２を制御するパネル制御部１３と、図示しない紙センサその他の各種センサを制御するセンサ制御部１４と、商用ＡＣ電源（例えば、電圧100V，240V）から供給される電力を所定電圧の電力に変換し、それを装置各部に対して供給する電源部（電源装置）１５とを備えている。
【００２３】
電源部１５は、図示しない感光体の帯電装置等に高圧（例えば、+3kV）の電力を供給する高圧電源部２１と、図示しないＩＨ（Induction Heating）定着装置の定着コイル等に電力（例えば、+800V）を供給するＩＨ電源部２２と、上述の装置各部に低圧（例えば、+24V, +10.5V, +5.0V, +3.3V）の電力を供給する低圧電源部２３とを有している。また、電源部１５はＰＬＣ部７を介して商用ＡＣ電源に接続され、後述するように、ＰＬＣ部７は電源部１５への電力供給を制御する電源制御装置として機能する。
【００２４】
図示は省略するが、上記主制御部２、プリンタ制御部３、スキャナ制御部５、ＦＡＸ制御部６、ＰＬＣ部７、パネル制御部１３、センサ制御部１４等は、所定の制御プログラムに従って制御を実行するＣＰＵ、制御プログラムが格納されるＲＯＭ、及びＣＰＵの制御のためのワークエリアを提供するＲＡＭ等により構成される。
【００２５】
図３は図２中のＰＬＣ部７および電源部１５周辺のより詳細な構成を示す構成図である。ＰＬＣ部７は、電源コネクタ３１に付設されたプラグ３２をプラグ差込口３３に差し込むことで、構内で電力線ネットワークを構成する電力線３４と電気的に接続され、電力線３４から電源部１５に供給される電力を中継する。電源コネクタ３１の下流側の配線にはメカニカルスイッチからなるメイン電源スイッチ（以下、ＳＷと略す）３５が設けられており、操作者は、メイン電源ＳＷ３５の操作により画像形成装置に対する電力供給のオンオフを行うことが可能である。なお、電力線ネットワークには、画像形成装置の管理等を目的として、ＰＬＣ通信手段を備えた情報処理装置（ここでは、ＰＬＣモデム３６を備えたＰＣ３７）が接続される。
【００２６】
また、ＰＬＣ部７は、電力線３４から供給される電力の電圧を検出する電圧検出部４１と、ＰＬＣモデムとして機能するとともに、電源部１５への電力供給を制御するＰＬＣ通信・電源制御部（電力線通信部）４２とを有する。メインＳＷ３５の更に下流側の配線上には、ノーマルオープン型の電子スイッチからなるサブ電源スイッチ（スイッチ部）４３が設けられており、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、電圧検出部４１の検出結果に基づきサブ電源スイッチ４３の動作を制御する。
【００２７】
電源部１５において、ＩＨ電源部２２および低圧電源部２３にはＰＬＣ部７から供給される電力（例えば、AC100V）が供給される。図示は省略するが、ＩＨ電源部２２は、励磁コイルに並列接続される共振コンデンサを有する共振回路、交流電力を直流電力に変換する整流回路、及びスイッチング素子を有するインバータ回路等からなる周知の回路から構成される。また、低圧電源部２３は、図５に示す電圧検出部４１と同様に、整流回路及びトランス等を備えた周知の回路から構成される。また、高圧電源部２１は、トランス等を備えた周知の回路から構成され、低電源部から供給された直流電力（+24V）を昇圧して出力する。
【００２８】
上記構成において、メイン電源ＳＷ３５がオン状態となると、電力線３４からＰＬＣ部７（電圧検出部４１、ＰＬＣ通信・電源制御部４２）に電力が供給される。そこで、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、電圧検出部４１で検出された電圧（例えば、AC100V）が画像形成装置の仕様電圧（基準電圧）と一致する場合には、サブ電源スイッチ４３をオン状態として電源部１５に電力を供給する。一方、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、電圧検出部４１で検出された電圧（例えば、AC240V）が画像形成装置の仕様電圧（例えば、AC100V）と異なる場合には、サブ電源スイッチ４３をオフ状態のままとして電源部１５に電力を供給しない。このとき、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、ブザー（異常報知部）４４によって、電力供給の異常を操作者に報知し、これと同時に、電力線ネットワークを介してＰＣ３７に電力供給の異常を通知することができる。
【００２９】
このように、電力線ネットワーク（電力線３４）に接続されるＰＬＣ部７により供給電力の電圧を検出し、サブ電源スイッチ４３の動作を制御することで、電源部１５に対する不適切な電力供給を容易に遮断可能な構成としたため、装置仕様と異なる高電圧の電力が電力線３４から供給された場合でも、電源部１５に過電圧が印加されることを防止することができる。この場合、電力線通信を実行するＰＬＣ部７は、比較的広い電圧範囲（例えば、１００Ｖ〜２４０Ｖ）で動作可能なように設計される。即ち、仮に電源部１５を直接上記の電圧範囲で動作可能なように設計すると、当該電源部１５における消費電流が大きい為、電源部１５の回路が莫大となりコストも増大してしまう。しかし、ＰＬＣ部７を直接上記の電圧範囲で動作可能なように設計しても、当該ＰＬＣ部７における消費電流は小さい為に、ＰＬＣ部７は簡単な回路で済んでしまう。また、電力線３４における電圧（例えば、AC100V）が装置の仕様電圧（例えば、AC240V）よりも低い場合には、ＰＬＣ通信・電源制御部４２がサブ電源スイッチ４３をオフ状態のままとすることで、電圧不足による画像形成装置の動作不良を防止できるという利点がある。
【００３０】
図４は図３中のＰＬＣ通信・電源制御部４２の詳細構成を示す構成図である。ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、ＰＬＣモデムを構成する回路モジュール５１を有している。回路モジュール５１には、図示しない整流器、スイッチング素子、高周波トランス等から構成されるスイッチング電源５２から必要な電圧（例えば、+1.2V, +3.3V, +12V）が供給される。
【００３１】
回路モジュール５１には、ＰＬＣモデム動作を統括的に制御するメインＩＣ６１、データ送信時にデジタル信号を所定のレベルのアナログ信号に変換するとともに、データ受信時にアナログ信号を所定のレベルのデジタル信号に変換するＡＦＥ（Analog Front End ）・ＩＣ６２、送信信号及び受信信号の通過のオンオフを切り替えるドライバＩＣ６３、ＰＬＣのアナログ信号を電力線に重畳するカプラ６４、バンドパスフィルタ６５，６６、イーサネット（登録商標）ＰＨＹ・ＩＣ６７、及びモジュラージャック（ＲＪ４５）６８等が設けられている。
【００３２】
メインＩＣ６１は、ＣＰＵ７１と、ＭＡＣ層（Media Access Control layer）を管理するＰＬＣ・ＭＡＣブロック７２と、ＰＨＹ層（Physical layer）を管理するＰＬＣ・ＰＨＹブロック７３とを有する。ＣＰＵ７１には、各種処理情報などが記憶されるメモリ７４が接続されている。また、ＡＦＥ・ＩＣ６２は、ＤＡ変換器（ＤＡＣ）８１と、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）８２と、可変増幅器８３，８４とを有する。また、カプラ６４は、トランス８５と、カップリング用コンデンサ８６，８７とを有する。
【００３３】
上記構成のＰＬＣ通信・電源制御部４２において、モジュラージャック６８から入力された送信データは、イーサネットＰＨＹ・ＩＣ６７を介してメインＩＣ６１に送られ、ここで、デジタル信号処理を施すことによってデジタル信号が生成される。このデジタル信号は、ＡＦＥ・ＩＣ６２のＤＡ変換器８１によってアナログ信号に変換され、バンドパスフィルタ６５、ドライバＩＣ６３、カプラ６４を介して電源コネクタから電力線に出力される。一方、電源コネクタ３１（電力線）からの受信信号は、カプラ６４を経由してバンドパスフィルタ６６に送られ、ＡＦＥ・ＩＣ６２のＡＤ変換器８２によってデジタル信号に変換され、そのデジタル信号は、メインＩＣ６１に送られ、デジタル信号処理を施すことによってデジタル受信データに変換される。
【００３４】
また、ＰＬＣ通信・電源制御部４２においては、メインＩＣ６１は、図２に示すメイン電源スイッチ３５がオン状態となると、電圧検出部４１から検出信号（ここでは、電圧）を取得し、その検出信号から得た情報に基づき電力線からの供給電力の電圧が装置の仕様電圧と一致すると判断した場合、サブ電源スイッチ４３に対して動作指示信号（オン命令）を送出する。
【００３５】
図５は図３中の電圧検出部４１の詳細構成を示す構成図である。電圧検出部４１は、４個のダイオードによってブリッジが組まれた整流回路９１、供給電力のリップルを抑制するための１次側電解コンデンサ９２、２次側電解コンデンサ９３、および電圧を変換するトランス９４および抵抗９５，９６等から構成される。
【００３６】
電源コネクタ３１から供給される電力（商用ＡＣ）は、整流回路９１において直流に変換された後、トランス９４によって所定の電圧に変換される。ここで、ＰＬＣ通信・電源制御部４２に対して出力される電圧は、例えば、供給電力がＡＣ１００Ｖの場合には１．０Ｖとなり、供給電力がＡＣ２４０Ｖの場合には２．４Ｖとなるように設定される。ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、その出力電圧（1.0V, 2.4V等）を電力線３４の電圧の検出結果として取得する。なお、出力電圧が所定の基準値を超えると、スイッチング制御ＩＣ９７は、トランス９４からの出力電圧を落とすようにスイッチ素子９８のスイッチングパルスを制御し、これにより出力電圧を適正に保持する。
【００３７】
図６は図３中のＰＬＣ部７が実施する供給電力の異常検出動作の流れを示すフロー図である。
【００３８】
まず、操作者によってメイン電源ＳＷ３５がオン状態とされると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、電圧検出部４１から電圧の検出結果を取得し、電力線３４からの供給電力の電圧が１００Ｖであるか否かを判定する（Ｓ１０２）。供給電力の電圧が１００Ｖである場合、続いてＰＬＣ通信・電源制御部４２は、画像形成装置１の仕様電圧が１００Ｖであるか否かを判定する（Ｓ１０３）。そこで、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、供給電力の電圧と仕様電圧が一致していると判断すると（Ｙｅｓ）、サブ電源スイッチ４３をオン状態とし（Ｓ１０４）、これにより、電源部１５に電力が供給されて画像形成装置１が起動する（Ｓ１０５）。なお、仕様電圧の情報は、例えば、メモリ７４（図４参照）に予め記憶しておくことができる。
【００３９】
一方、ステップＳ１０３において、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、仕様電圧が１００Ｖでないと判定した場合、ブザー４４によって操作者に電力供給の異常（供給電力の電圧と装置の仕様電圧が異なる旨）を報知し、これと同時に、電力線ネットワークを介してＰＣ３７に電力供給の異常を通知する（Ｓ１０６）。これにより、装置周辺または装置と離れた場所にいる操作者に対し、電力供給の異常を速やかに認識させることができる。この場合、電力線ネットワークを介した異常の通知は、ＭＡＣアドレス（Media Access Control address）等の情報に基づき特定の情報処理装置（例えば、ＰＣ３７のみ）に対して通知したり、ブロードキャスト送信により全ての装置に対して通知したりすることができる。
【００４０】
また、ステップＳ１０２において供給電力の電圧が１００Ｖでない場合、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、更に供給電力の電圧が２４０Ｖであるか否かを判定する（Ｓ１０７）。供給電力の電圧が２４０Ｖの場合、続いてＰＬＣ通信・電源制御部４２は、画像形成装置１の仕様電圧が２４０Ｖであるか否かを判定し（Ｓ１０８）、その後は上記ステップ１０４〜Ｓ１０６を実行する。
【００４１】
また、ステップＳ１０７において供給電力の電圧が２４０Ｖでない場合、ＰＬＣ通信・電源制御部４２は、電源異常が発生していると判定し（Ｓ１０９）、ブザー４４によって操作者に電力供給の異常（電源に何らかの異常が発生している旨）を報知し、これと同時に、電力線ネットワークを介してＰＣ３７に電力供給の異常を通知する（Ｓ１１０）。
【００４２】
なお、ここでは、供給電力の電源が１００Ｖまたは２４０Ｖであることを前提とした処理手順を示したが、これに限らず、他の異なる電圧についてもステップＳ１０２〜１０６と同様の処理を追加することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の電源制御装置及びこれを備えた電子機器は、装置仕様と異なる高電圧の電力が供給された場合でも、電源装置に過電圧が印加されることを簡単かつ確実に防止することができ、商用交流電源用の電源装置を過電圧から保護する電源制御装置及びこれを備えた電子機器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る電源制御装置を備えた画像形成装置の外観を示す斜視図
【図２】図１の画像形成装置の要部を示す機能ブロック図
【図３】図２中のＰＬＣ部および電源部周辺の詳細構成を示す構成図
【図４】図３中のＰＬＣ通信・電源制御部の詳細構成を示す構成図
【図５】図３中の電圧検出部の詳細構成を示す構成図
【図６】図３中のＰＬＣ部における供給電力の異常検出動作の流れを示すフロー図
【符号の説明】
【００４５】
１  画像形成装置（電子機器）
２  主制御部
７  ＰＬＣ部（電源制御装置）
８  画像処理部
１５  電源部（電源装置）
２１  高圧電源部
２２  ＩＨ電源部
２３  低圧電源部
２４  高圧電源部
３１  電源コネクタ
３２  プラグ
３３  プラグ差込口
３４  電力線
３５  メイン電源ＳＷ
３７  ＰＣ
４１  電圧検出部
４２  ＰＬＣ通信・電源制御部（電力線通信部）
４３  サブ電源スイッチ（スイッチ部）
４４  ブザー（異常報知部）
５１  回路モジュール
５２  スイッチング電源
６１  メインＩＣ
６２  ＡＦＥ・ＩＣ
６４  カプラ
９１  整流回路
９２，９３  電解コンデンサ
９４  トランス
【図１】
2010093900.tif 000003
【図２】
2010093900.tif 000004
【図３】
2010093900.tif 000005
【図４】
2010093900.tif 000006
【図５】
2010093900.tif 000007
【図６】
2010093900.tif 000008