(57)【要約】  【課題】  コネクタ端子の溶着等の不具合を適切に防止することができる接続装置の小型化を図ること。  【解決手段】  給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２が接続されると、各端子が短絡されラック／パネルコネクタ１１７が閉状態となる。すると、プルアップ抵抗１０９とプルダウン抵抗１１０が折り返し信号電路１０４を介して電気的に接続され、プルアップ抵抗１０９およびプルダウン抵抗１１０の分圧比によりＬｏレベルの入力信号１１１がメイン制御部１０８のＩ／Ｏ制御部１０７に入力される。Ｌｏレベルの入力信号１１１が入力されると、Ｉ／Ｏ制御部１０７内で半導体スイッチ１０３をＯＮ状態に切り換える電源切換信号１１２が生成される。半導体スイッチ１０３にＨｉレベルの電源切換信号１１２が入力されるとＯＮ状態となり、電源１０６から負荷装置１２０への直流電源の供給が開始される。  【選択図】  図１
2006228145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電装置側に接続された第１のコネクタと、
前記第１のコネクタと対になり、受電装置側に接続された第２のコネクタと、
前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタを介して、前記給電装置から前記受電装置へ電力を供給する電力供給ラインと、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続状態を検出する検出手段と、
前記第１のコネクタと前記給電装置の間における前記電力供給ラインに直列に接続され、前記検出手段の検出結果に基づいて前記電力供給ラインの遮断／導通を切り換える切換手段と、
を具備することを特徴とする接続装置。
【請求項２】
前記検出手段は、
前記第１のコネクタの第１の端子に接続された第１の抵抗と、
前記第１のコネクタの第２の端子に接続された第２の抵抗と、
前記第２のコネクタにおける、前記第１の端子および前記第２の端子と対になる端子を短絡する短絡回路と、
前記短絡回路を介して直列に接続される前記第１の抵抗と前記第２の抵抗間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、
を備え、
前記第１の抵抗と前記第２の抵抗とにより分圧された電圧に基づいて、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続状態を検出することを特徴とする請求項１記載の接続装置。
【請求項３】
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記切換手段を制御する切換信号を生成する信号生成手段を備え、
前記切換手段は、前記信号生成手段で生成された切換信号に基づいて前記電力供給ラインの遮断／導通を切り換えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の接続装置。
【請求項４】
前記生成手段は、前記検出手段の検出結果が入力されるタイミングに対する、前記切換信号を出力するタイミングを、任意に設定することができることを特徴とする請求項３記載の接続装置。
【請求項５】
前記切換手段は、半導体スイッチ素子から構成されることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置へ電力を供給する電源装置と、電源装置からの給電を受けて駆動する負荷装置と、を接続する接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の電子機器は、ユーザの多様な要求に合わせて最適なシステムを構成出来るように、本体装置の他に着脱可能に接続する多種類の周辺装置が提供されている。
例えば、電子複写装置には、原稿フィーダやコレータ（自動丁合装置）、あるいは大量用紙給送装置や孔開け、綴留めを行うフィニッシャ（後処理装置）等の周辺装置が用意されている。
これらの本体装置と各周辺装置は、互にレベルを合わせた高性能化と高速化が要求されているため、各周辺装置はそれぞれ本体装置の制御部の指令に応じて作用する専用の制御部が設けられている。
【０００３】
また、システムの高速化に従って、本体装置と共に各駆動部の消費電力が増大する傾向がある。
近年は、交流電源を使用していたモータや、非安定化直流電源を使用していたソレノイド等の駆動電力においても、システムの高性能化に伴って安定化直流電源を使用するようになってきている。そして、全消費電力中の直流電力の比率も大きくなっている。
各周辺装置にそれぞれ独立に直流電源部を設けると、各装置の電源ケーブルと商用電源のコンセントが多数必要になり、実用上極めて不便である。
そのため、上述したような電子複写装置では、最大システムを構成した時にもカバーし得る容量の直流電源部を本体装置に設け、そして、各周辺装置が必要とする直流電力を本体装置の直流電源部から供給されるように構成されている。
【０００４】
このような装置においては、装着された周辺装置の電源ラインと信号ラインとが、互のコネクタを結ぶ接続コードによって本体装置の各ラインと結ばれるように構成されている。つまり、給電側と受電側とはコネクタを介して接続される構成となっている。
ところが、本体装置の直流電源部が起動した（ＯＮ）状態、即ち活線状態において給電側と受電側のコネクタが接続されると、突入電流によりコネクタ端子が溶損するおそれがあった。なお、突入電流とは、受電側に設けられたコンデンサなどの容量性負荷に流れ込む大きな充電電流である。
従来、このような活線状態でのコネクタ接続時におけるコネクタ端子の溶損を回避する技術が下記の特許文献に提案されている。
【特許文献１】特開２００１−３２５０４６公報
【０００５】
特許文献１には、装置本体とそれを組み付けるユニット間で生じる、突入電流による接続部の溶損を防止するためのリレー回路を通電ライン上に設ける技術が提案されている。
詳しくは、電源と給電側コネクタとの間にリレーの常開スイッチを介挿し、受電側コネクタの後段にリレーコイルを配設する。
給電側コネクタと受電側コネクタが接続されると、リレーコイルへの通電が開始される。リレーコイルへの通電が完了した後、リレー回路の接点が働く。
このように、特許文献１記載の画像処理装置では、コネクタが接続されてからリレー回路の接点が働くまでの遅れ時間を設けることにより、即ち、リレー回路の遅延動作を用いることにより、コネクタの接触不良時におけるコネクタ端子の溶着、破損を防止することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の装置においては、コネクタの溶着を防止するために、接続部（接続装置）にリレー回路が設けられている。そのため、装置内部にリレー回路を配設するための領域が必要となる。その構造上リレー回路は、小型化が困難である。
従って、リレー回路を用いた装置においては、その装置の省スペース化（小型化）が困難であった。
そこで本発明は、コネクタ端子の溶着等の不具合を適切に防止することができる接続装置の小型化、低コスト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、給電装置側に接続された第１のコネクタと、前記第１のコネクタと対になり、受電装置側に接続された第２のコネクタと、前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタを介して、前記給電装置から前記受電装置へ電力を供給する電力供給ラインと、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続状態を検出する検出手段と、前記第１のコネクタと前記給電装置の間における前記電力供給ラインに直列に接続され、前記検出手段の検出結果に基づいて前記電力供給ラインの遮断／導通を切り換える切換手段と、を具備することにより前記目的を達成する。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記検出手段は、前記第１のコネクタの第１の端子に接続された第１の抵抗と、前記第１のコネクタの第２の端子に接続された第２の抵抗と、前記第２のコネクタにおける、前記第１の端子および前記第２の端子と対になる端子を短絡する短絡回路と、前記短絡回路を介して直列に接続される前記第１の抵抗と前記第２の抵抗間に所定の電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗とにより分圧された電圧に基づいて、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの接続状態を検出する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記切換手段を制御する切換信号を生成する信号生成手段を備え、前記切換手段は、前記信号生成手段で生成された切換信号に基づいて前記電力供給ラインの遮断／導通を切り換える。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記生成手段は、前記検出手段の検出結果が入力されるタイミングに対する、前記切換信号を出力するタイミングを、任意に設定することができる。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の発明において、前記切換手段は、半導体スイッチ素子から構成される。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、第１のコネクタと第２のコネクタとの接続状態の検出結果に基づいて、電力供給ラインの遮断／導通を切り換えることにより、適切なタイミングで給電装置から受電装置への電力供給を開始することができる。
請求項２記載の発明によれば、第１の抵抗と第２の抵抗により分圧された電圧に基づいて第１のコネクタと第２のコネクタとの接続状態を検出することにより、単純な構成で適切に第１のコネクタと第２のコネクタとの接続状態を検出することができる。
請求項３記載の発明によれば、信号生成手段で生成された切換信号に基づいて電力供給ラインの遮断／導通を切り換えることにより、適切に切換手段の制御を行うことができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、切換信号を出力するタイミングを任意に設定可能とすることにより、より適切なタイミングで給電装置から受電装置への電力供給を開始することができる。
請求項５記載の発明によれば、切換手段を半導体スイッチ素子で構成することにより、当該接続装置の省スペース化（小型化）を容易に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。
本実施の形態では、電力供給源を備えた画像形成装置等の電子機器における本体装置と、この本体装置と着脱可能に設けられた周辺装置等の負荷装置とを接続する接続装置について説明する。周辺装置としては、例えば、原稿フィーダやコレータ（自動丁合装置）、あるいは大量用紙給送装置や孔開け、綴留めを行うフィニッシャ（後処理装置）等が該当する。
なお、本体装置に接続される負荷装置１２０は、本体装置に設けられた電力源から電力供給されるように構成されている。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る接続装置の概略構成を示した図である。
図に示すように、接続装置は、電源１０６と負荷装置１２０の間に設けられた、メイン制御部１０８、ラック／パネルコネクタ１１７および折り返し信号電路１０４から構成されている。
電源１０６は、商用交流電源を直流電源に変換するための直流電源装置である。この電源１０６からは、本体装置および負荷装置１２０を正常駆動させるための＋２４Ｖ（ＤＣ）の電圧が出力される。
負荷装置１２０は、電源１０６から供給される直流電源により駆動する装置である。電源１０６から供給される直流電源は、負荷装置１２０において負荷側電源１１４として機能する。
この負荷側電源１１４の作用により、負荷装置１２０における各部が駆動されるように構成されている。
【００１６】
また、負荷装置１２０には、その入力側（入力段）にコンデンサなどから構成される容量性負荷１０５が設けられている。この容量性負荷１０５は、負荷側電源１１４の＋２４Ｖラインとアース（筐体グランド）間に並列に接続されている。
容量性負荷１０５は、電源１０６から供給される直流電源中に含まれるリップル成分（交流成分）を除くための平滑回路を構成している。この容量性負荷１０５の容量値が大きいほど、負荷側電源１１４の安定性はよくなる。
しかしながら、容量性負荷１０５の容量値が大きくなるほど、この容量性負荷１０５に流れ込む充電電流も大きくなってしまう。即ち、突入電流（過渡電流）値が大きくなってしまう。
【００１７】
メイン制御部１０８は、接続装置の制御を行うための制御部であり、電源１０６から負荷装置１２０に供給される直流電源の制御を行う。
メイン制御部１０８は、半導体スイッチ１０３、Ｉ／Ｏ（インプット／アウトプット）制御部１０７、プルアップ抵抗１０９、プルダウン抵抗１１０を備えている。
半導体スイッチ１０３は、電源１０６と負荷装置１２０との間の直流電源供給ライン上に直列に接続されたスイッチ素子である。この半導体スイッチ１０３におけるＯＮ／ＯＦＦのスイッチ動作により、直流電源供給ラインのＯＮ／ＯＦＦ、即ち、遮断／接続処理が行われる。
半導体スイッチ１０３は、ダイオード、バイポーラ・トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、トライアックやサイリスタなどから構成されている。半導体スイッチ１０３は、外部信号の入力端子を備えた電子的スイッチであり、アナログ信号を扱うことができる。
即ち、半導体スイッチ１０３は、外部信号の入力端子から入力される信号に基づいて、ＯＮ／ＯＦＦ動作、つまり、直流電源供給ラインの遮断／接続動作を行うことができる。
【００１８】
Ｉ／Ｏ制御部１０７は、その出力端子が半導体スイッチ１０３における外部信号の入力端子に接続され、一方、入力端子がプルアップ抵抗１０９およびプルダウン抵抗１１０の接続点に接続された回路である。
Ｉ／Ｏ制御部１０７は、入力端子から入力される入力信号１１１に基づいて、電源切換信号１１２を生成する。
なお、半導体スイッチ１０３は、Ｉ／Ｏ制御部１０７で生成された電源切換信号１１２によって駆動制御されている。
プルアップ抵抗１０９は、一端がメイン制御部１０８内で生成されたＶｃｃ（印加電圧）端子に接続された抵抗素子である。
プルアップ抵抗１０９は、プルダウン抵抗１１０の１０倍程度の定数に設定されている。
【００１９】
プルダウン抵抗１１０は、プルアップ抵抗１０９と折り返し信号電路１０４を介して接続された抵抗素子である。
即ち、プルアップ抵抗１０９、折り返し信号電路１０４およびプルダウン抵抗１１０は、順に直列接続されており、その両端にＶｃｃ電圧（＋５Ｖ）が印加されている。
Ｖｃｃ電圧は、プルアップ抵抗１０９およびプルダウン抵抗１１０によって分圧され、分圧された電位が入力信号１１１としてＩ／Ｏ制御部１０７へ入力される。
なお、メイン制御部１０８と折り返し信号電路１０４が接続されていない場合には、Ｖｃｃ電圧がプルアップ抵抗１０９を介して、入力信号１１１としてＩ／Ｏ制御部１０７へ入力される。
【００２０】
ラック／パネルコネクタ１１７は、給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２から構成されている。
給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２は、互いの凸部と凹部が嵌合するように構成された一対の接続端子台である。
給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２には、各種信号の伝送媒体となる信号線１１３が接続される端子、接地（筐体グランド）ラインが接続される端子、電源供給ラインが接続される端子、および折り返し信号電路１０４が接続される端子が設けられている。
これらの端子間が接合されることにより、信号線１１３を含む各ラインが本体装置と負荷装置１２０との間で接続される。
なお、給電側コネクタ１０１の前段（電源１０６側）を給電側１１５、受電側コネクタ１０２の後段（負荷装置１２０側）を受電側１１６とする。
【００２１】
折り返し信号電路１０４は、給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２とが接合された場合に、メイン制御部１０８におけるプルアップ抵抗１０９とプルダウン抵抗１１０を電気的に接続するための接続回路である。
折り返し信号電路１０４は、受電側コネクタ１０２におけるプルアップ抵抗１０９が接続される端子と、プルダウン抵抗１１０が接続される端子との間を短絡（ショート）するパターン配線、ジャンパー抵抗（０Ω抵抗）、短絡ピン等により構成されている。
ラック／パネルコネクタ１１７の接続時には、折り返し信号電路１０４に、メイン制御部１０８から分圧されたＶｃｃ電圧が印加される。
折り返し信号電路１０４を設けることにより、給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２を介するループ回路が形成される。
【００２２】
次に、このように構成された接続装置における直流電源の供給動作について説明する。
図２は、本実施の形態に係る接続装置における直流電源の供給動作の手順を示したフローチャートである。
また、図３は、本実施の形態に係る接続装置における直流電源の供給動作時のタイミングチャートを示した図である。
まず、ラック／パネルコネクタ１１７において給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２が接続されると（ステップ１１）、給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２の各端子が短絡され、ラック／パネルコネクタ１１７が閉状態となる。
ラック／パネルコネクタ１１７の閉状態は、図３の“セット閉状態”を示す。
なお、給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２が接続されていない場合には、ラック／パネルコネクタ１１７は開状態となる。ラック／パネルコネクタ１１７の開状態は、図３の“セット開状態”を示す。
【００２３】
ラック／パネルコネクタ１１７が閉状態となると、プルアップ抵抗１０９およびプルダウン抵抗１１０が折り返し信号電路１０４を介して電気的に接続される。
そして、プルアップ抵抗１０９およびプルダウン抵抗１１０の分圧比により電圧値Ｌｏ（低）レベルの入力信号１１１がメイン制御部１０８のＩ／Ｏ制御部１０７に入力される（ステップ１２）。
なお、ラック／パネルコネクタ１１７が閉状態となる前、即ちラック／パネルコネクタ１１７が開状態である時には、プルアップ抵抗１０９を介して電圧値Ｈｉ（高）レベルの入力信号１１１がメイン制御部１０８のＩ／Ｏ制御部１０７に入力される。
【００２４】
電圧値Ｌｏレベルの入力信号１１１がＩ／Ｏ制御部１０７に入力されると、Ｉ／Ｏ制御部１０７内で半導体スイッチ１０３をＯＮ状態に切り換える電源切換信号１１２が生成される（ステップ１３）。
ここでは、半導体スイッチ１０３をＯＮ状態に切り換える電源切換信号１１２として、電圧値Ｈｉ（高）レベルの電源切換信号１１２が生成される。
Ｉ／Ｏ制御部１０７で生成された電源切換信号１１２は、外部信号の入力端子を介して半導体スイッチ１０３に入力される。
なお、図３に示すように、Ｉ／Ｏ制御部１０７から電源切換信号１１２が出力されるタイミングは、電圧値Ｌｏレベルの入力信号１１１がＩ／Ｏ制御部１０７に入力されるタイミングよりΔｔ（例えば、数十ｍ秒）だけ遅れるように設定されている。
このΔｔ、即ち電源切換信号１１２の出力遅れ時間は、任意の値に設定することができるようになっている。
【００２５】
半導体スイッチ１０３に、電圧値Ｈｉ（高）レベルの電源切換信号１１２が入力されると、半導体スイッチ１０３がＯＮ状態となり（ステップ１４）、処理を終了する。
半導体スイッチ１０３がＯＮ状態となると、電源１０６から負荷装置１２０への直流電源の供給が開始される。
電源１０６から負荷装置１２０への直流電源の供給が開始されると、図３に示すように、電源１０６から負荷装置１２０の容量性負荷１０５に流れ込む充電電流（突入電流）が流れる。その後、充電電流（突入電流）は収まり、続いて、定常状態の電流供給が行われる。
【００２６】
また、給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２が外され、ラック／パネルコネクタ１１７が開状態となると、Ｉ／Ｏ制御部１０７に電圧値Ｈｉ（高）レベルの入力信号１１１が入力される。
そして、Ｉ／Ｏ制御部１０７内で半導体スイッチ１０３をＯＦＦ状態に切り換える電圧値Ｌｏ（低）レベルの電源切換信号１１２が生成される。これにより、半導体スイッチ１０３は、ＯＦＦ状態となる。
このように、本実施の形態によれば、給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２が完全（確実）に接続された状態において、電源１０６から負荷装置１２０への直流電源の供給を開始することができる。
そのため、給電側コネクタ１０１および受電側コネクタ１０２が完全（確実）に接続された状態において、充電電流（突入電流）を流すことができるため、適切にコネクタ端子の溶着、破壊を防止することができる。
【００２７】
また、電源１０６から負荷装置１２０への直流電源の供給の開始時における充電電流（突入電流）のピーク値を低いレベルに抑えるために、半導体スイッチ１０３のＯＮ／ＯＦＦ動作を断続的に行うようにしてもよい。
詳しくは、半導体スイッチ１０３のＯＦＦ状態からＯＮ状態への移行を１段階で行うのではなく、電源切換信号１１２を電圧値Ｈｉ（高）レベルの期間が短いパルスを断続的に印加するようにする。
そして、半導体スイッチ１０３のＯＦＦ状態からＯＮ状態への移行を徐々に行うようにする。この場合、半導体スイッチ１０３のＯＮ期間が経時的に延びるようなパルス（電源切換信号１１２）をＩ／Ｏ制御部１０７で生成することが望ましい。
このように、半導体スイッチ１０３のＯＦＦ状態からＯＮ状態への移行を制御することにより、容量性負荷１０５に流れ込む充電電流を制限しながら、電源１０６から負荷装置１２０への直流電源の供給を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態に係る接続装置の概略構成を示した図である。
【図２】本実施の形態に係る接続装置における直流電源の供給動作の手順を示したフローチャートである。
【図３】本実施の形態に係る接続装置における直流電源の供給動作時のタイミングチャートを示した図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０１  給電側コネクタ
１０２  受電側コネクタ
１０３  半導体スイッチ
１０４  折り返し信号電路
１０５  容量性負荷
１０６  電源
１０７  Ｉ／Ｏ制御部
１０８  メイン制御部
１０９  プルアップ抵抗
１１０  プルダウン抵抗
１１１  入力信号
１１２  電源切換信号
１１３  信号線
１１４  負荷側電源
１１５  給電側
１１６  受電側
１１７  ラック／パネルコネクタ
１２０  負荷装置
【図１】
2006228145.tif 000003
【図２】
2006228145.tif 000004
【図３】
2006228145.tif 000005