(57)【要約】【課題】駆動電源電圧の立ち下がりが遅くならない操作パネル制御装置を提供すること。【解決手段】ＬＣＤを駆動するための比較的高い電圧の直流電源電圧と、操作パネル制御装置の制御回路を駆動するための比較的低い電圧の直流電源電圧を必要とし、かつ制御電圧を監視することによりＬＣＤへの駆動電源電圧の供給・遮断を行う、ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路を制御する機能を有する操作パネル制御装置において、前記制御回路の電源電圧を前記ＬＣＤ駆動電源電圧の降圧によって生成し、前記降圧された制御回路電源電圧を監視する第１の電圧監視手段２０１ｂからのタイミング信号により前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路３３へ駆動電源電圧を供給し、かつ前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路３３の遮断を、前記ＬＣＤ駆動電源電圧を監視する第２の電圧監視手段２０１ｃからのタイミング信号によって行うことを特徴とする。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＣＤを駆動するための較的高い電圧の直流電源電圧と、操作パネル制御装置の制御回路を駆動するための比較的低い電圧の直流電源電圧を備え、かつ制御電圧を監視することにより前記ＬＣＤへの駆動電源電圧の供給・遮断を行う、ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路を備えた操作パネル制御装置において、前記制御回路の電源電圧を前記ＬＣＤ駆動電源電圧の降圧によって生成し、該降圧された制御回路電源電圧を監視する第１の電圧監視手段からのタイミング信号により前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路へ駆動電源電圧を供給し、かつ前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路の遮断を、前記ＬＣＤ駆動電源電圧を監視する第２の電圧監視手段からのタイミング信号によって行うことを特徴とする操作パネル制御装置。
【請求項２】
前記ＬＣＤ駆動電源電圧の降下を監視する第２の電圧監視手段により生成されたタイミング信号で前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路を制御することによりＬＣＤ駆動電源を遮断すると共に、前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路のＣＰＵに対して前記タイミング信号を供給することにより、表示データを非表示にすることを特徴とする請求項１に記載の操作パネル制御装置。
【請求項３】
操作パネル内のＬＥＤ表示手段に供給する電源電圧は、前記ＬＣＤ駆動電源電圧から降圧して生成した制御回路の電源電圧とは別系統の電圧の直流電源電圧であることを特徴とする請求項１および２記載の操作パネル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣＤ表示器の保護技術に関するもので、詳しくは、ＬＣＤおよび複数のＬＥＤを有する複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の操作パネル制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の操作パネルを示す図である。操作部にはＬＣＤ１０５とタッチパネル１０６が搭載され画面上のソフトキーをタッチすることで複雑な機能設定が容易にできるようになっている。ディジタル複合機では、コピー機能の他にファクシミリやプリンタ機能を有していることがあり、それらアプリケーションを切り換えるためのアプリ切り換えキー１１１がある。
また、各アプリケーションの共通キーとしてコピー、ファクシミリ送信を開始させるスタートキー１０１、コピー部数や送信相手先を指定するための置数キー１０３、置数クリアやコピー動作などを停止させるクリア／ストップキー１０２、割り込みコピーを行うための割り込みキー１０７、予熱モードに移行／復帰するための予熱キー１０８、既定のコピーモード等を保持／呼び出しするためのプログラムキー１０９がある。
さらに、最低電力の待機モードに移行／復帰するための電源キー１０４等のハードキーが設置されている。さらにまた、トナーエンド等の各種アラート表示をＬＥＤで照光するアラート表示部１１０等がある。
このように、画像形成装置の操作パネルによく使われる単純マトリクス方式であるＳＴＮ−ＬＣＤは、通常タイミング信号Ｉ／Ｆを制御するロジック回路用に＋５Ｖまたは＋３．３Ｖ等の低電圧電源と、液晶を駆動するための＋２４Ｖや−１２Ｖ等の比較的高電圧電源を必要とする。
【０００３】
これらの駆動電源は、セットによってはＬＣＤモジュール内で昇圧して生成することもあるが、画像形成装置等では、元々モータ等の駆動電源として本体電源で生成しているため、ＬＣＤモジュールのコストダウンのため本体からＬＣＤへ供給することが多い。
ＬＣＤは、また、電源の投入／遮断において液晶の劣化を防止するために、投入時には駆動電源電圧をロジック電源電圧と同時にまたは遅く立ち上げ、遮断時にはロジック電源電圧よりも速くまたは同時に立ち下げることを要求している。しかしながら、実際のセットでは、とくに遮断時において、駆動電源電圧をロジック電源電圧よりも速く立ち下げることは困難である。
この理由は、通常電源を遮断できる状態ではセットは待機状態であり、駆動電源を用いるモータ等が動作していないために消費電流が少なくなっているからである。また、動作時にモータ等に十分な電力を供給できるように、駆動電源電圧の電源容量が大きいために電源遮断時の電圧低下が遅く、さらにロジック電源は、待機時でも動作時でも、ほぼ同等の電力消費をしているために比較的速く電圧が低下してしまうためである。
この対応策として、特開平１１−２８２４２７号公報では、電源投入時にタイミング回路によりＬＣＤのＩ／Ｆ信号が動き出してから駆動電源を投入し、遮断時にはロジック回路の電源電圧が低下したことをリセット信号により検出してＬＣＤへの駆動電源電圧供給を遮断する方式が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６は従来の操作パネル制御装置の回路構成を示す図である。操作部の制御には１チップマイコン（ＣＰＵ）１２１が使用され、内蔵の通信機能によりシステムコントローラと接続されている。ＣＰＵバス１２２には、制御プログラムやデータを格納するＲＯＭ１２３、処理データの一時的な保存や加工を行うためのワークＲＡＭ１２４、ＬＣＤの表示制御とタッチパネルの駆動を制御するＬＣＤ／タッチパネルコントローラ１２５が接続される。
ＬＣＤ／タッチパネルコントローラ１２５には、ＬＣＤの表示データを格納するＶＲＡＭ１２６が接続され、表示データはＶＲＡＭ１２６から逐次読み出しＬＣＤ１２７へ送られる。タッチパネル１２８は、アナログ式を使用することが多く、ＬＣＤ／タッチパネルコントローラ１２５のポートデータによりドライバ１２９を介してタッチパネル１２８のバイアス制御を行い、押下座標データはＣＰＵ１２１のアナログポートで検出するようになっている。
ＬＥＤマトリクス１３０やキーマトリクス１３１はＣＰＵ１２１の汎用ポートに接続され、点灯制御や入力データの処理を行っている。また、ロジック電圧検出回路１３２ではロジック回路の電源電圧を監視し、ＣＰＵ１２１やＬＣＤ／タッチパネルコントローラ１２５に対して初期化のためのリセット信号を生成し供給している。
電源は、図示してないＰＳＵ（電源ユニット）より与えられている。内部にて３Ｖ系の電源電圧が必要な場合は、レギュレータ１３３によりローカルレギュレートして生成することが多い。これは、３Ｖ系の電源容量が比較的少ないことと、ＰＳＵからの距離が長いため電圧安定度を確保するために取られている。
ＬＣＤ１２７の電源は、ＰＳＵから直接供給されることが多いが、ＬＣＤ１２７に供給するロジック電源電圧（ＶＣＣ）は、ＬＣＤ／タッチパネルコントローラ１２５の電源電圧に合わせて、５Ｖか３Ｖ系かのどちらかが供給される。
【０００５】
図７はＬＣＤ電源電圧制御回路を示す回路図である。ＬＣＤ電源電圧制御回路１３４には、ロジック電圧検出回路１３２からのリセット信号と、ＰＳＵからの２４Ｖ（ＬＣＤ駆動電圧）が供給され、ＬＣＤ１２７に対して駆動電源電圧ＶＥＥを出力している。
駆動電源電圧ＶＥＥは、リセット信号のタイミングに同期して出力され、ＬＣＤ１２７に対して電源供給・遮断を行う（リセットが、“Ｌ”の間、トランジスタＱ１は遮断し、“Ｈ”になるとトランジスタＱ１がオンして、電界効果トランジスタＱ２のゲートが深くバイアスされるため、電界効果トランジスタＱ２がオンし駆動電源電圧ＶＥＥが出力される）。
しかしながら、上記の方式では投入時における問題はないが、ＬＣＤ内部に表示品位改善のために比較的多くのコンデンサがあった場合、遮断時において電源電圧の供給は絶ったものの、ＬＣＤ内部の残留電荷の放電が遅く、結果として駆動電源電圧の立ち下がりが遅くなる場合があり得る。
図８は駆動電源電圧の立ち下がりを示すタイミングチャートである。立ち上げ時は、駆動電源電圧ＶＥＥはリセット時間（ｔＲＳＴ）分遅れて供給されるため問題無い。しかし、遮断時はＬＣＤ内の残留電荷が少ない場合は、図中実線のように駆動電源電圧ＶＥＥの立ち下がりは、＋５Ｖとほぼ同期するが、残留電荷が多い場合には、図中破線のように駆動電圧を遮断しているにもかかわらず立ち下がりが遅くなることがある。
本発明の目的は、駆動電源電圧の立ち下がりが遅くならない操作パネル制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、ＬＣＤを駆動するための比較的高い電圧の直流電源電圧と、操作パネル制御装置の制御回路を駆動するための比較的低い電圧の直流電源電圧を必要とし、かつ制御電圧を監視することによりＬＣＤへの駆動電源電圧の供給・遮断を行う、ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路を制御する機能を有する操作パネル制御装置において、前記制御回路の電源電圧を前記ＬＣＤ駆動電源電圧の降圧によって生成し、前記降圧された制御回路電源電圧を監視する第１の電圧監視手段からのタイミング信号により前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路へ駆動電源電圧を供給し、かつ前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路の遮断を、前記ＬＣＤ駆動電源電圧を監視する第２の電圧監視手段からのタイミング信号によって行う操作パネル制御装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記ＬＣＤ駆動電源電圧の降下を監視する第２の電圧監視手段により生成されたタイミング信号で前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路を制御することによりＬＣＤ駆動電源を遮断すると共に、前記ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路のＣＰＵに対して前記タイミング信号を供給することにより、表示データを非表示にすることを特徴とする。
請求項３記載の発明では、操作パネル内のＬＥＤ表示手段に供給する電源電圧は、前記ＬＣＤ駆動電源電圧から降圧して生成した制御回路の電源電圧とは別系統の電圧の直流電源電圧であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は画像形成装置における本発明による操作パネル制御装置の回路構成図である。
操作部の制御には１チップマイコン（ＣＰＵ）２１が使用され、内蔵の通信機能によりシステムコントローラと接続されている。ＣＰＵバス２２には、制御プログラムやデータを格納するＲＯＭ２３、処理データの一時的な保存や加工を行うためのワークＲＡＭ２４、ＬＣＤの表示制御とタッチパネルの駆動を制御するＬＣＤ／タッチパネルコントローラ２５が接続される。
ＬＣＤ／タッチパネルコントローラ２５には、ＬＣＤの表示データを格納するＶＲＡＭ２６が接続され、表示データはＶＲＡＭ２６から逐次読み出しＬＣＤ２７へ送られる。タッチパネル２８は、アナログ式を使用することが多く、ＬＣＤ／タッチパネルコントローラ２５のポートデータによりドライバ２９を介してタッチパネル２８のバイアス制御を行い、押下座標データはＣＰＵ２１のアナログポートで検出するようになっている。
ＬＥＤマトリクス３０やキーマトリクス３１はＣＰＵ２１の汎用ポートに接続され、点灯制御や入力データの処理を行っている。電源電圧は、図示してないＰＳＵ（電源ユニット）より与えられている。ＣＰＵ２１はシステムコントローラ３５と通信する。
操作部コントローラ（操作パネル電源電圧制御装置）には、内部電源電圧生成・監視回路２０１が付加され、これによってＰＳＵからのＬＣＤ駆動電源の元となる＋２４Ｖ電源電圧から制御回路の電源電圧（＋５ＶＬ）を生成し、かつ双方の電源電圧を監視し、電圧が既定レベルに対して低いかまたは高いかを表す信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ３）を生成する。
また、制御回路のデバイスを＋５Ｖよりも低い電圧で動作させる場合には、図中に破線で記載したレギュレータ２０２を用いて＋３．３Ｖまたは＋３Ｖ等を生成しても良い。制御回路には、これらの内適正な電源電圧がＶＤＤとして、操作部コントローラ内のＣＰＵ２１、ＬＣＤコントローラ２５、ＲＯＭ２３／ＲＡＭ２４等のデバイスおよびＬＣＤ内部にある図示しないロジック回路部に供給される。さらに、操作部コントローラには別系統として＋５Ｖ電源が供給されている。
【０００８】
図２は複写機内に設置された電源ユニット（ＰＳＵ）を示す回路図である。＋５Ｖおよび＋２４Ｖの電源は元々、図２に示すような、複写機内に設置されたＰＳＵ２０３により商用電源から生成されている。
ＰＳＵ２０３は、また、定着ユニットのヒータに供給するＡＣ電源を制御しており、この供給／遮断は図示しない複写機のエンジンコントローラからの信号（ヒータトリガ）により制御されている。
図３は内部電源電圧生成・監視回路の詳細回路図である。この回路では、まず＋２４Ｖを、三端子レギュレータ等のシリーズレギュレータ２０１ａにより降圧し、＋５ＶＬを生成している。次に、＋２４Ｖおよび＋５ＶＬを汎用のリセットＩＣ２０１ｂ、２０１ｃにより監視している。
汎用のリセットＩＣの監視基準電圧は、制御回路用に設定されているため、２Ｖ〜６Ｖ程度のものがほとんどであるため、＋２４Ｖの監視ができない。そのため、本実施の形態では＋２４Ｖを分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）により分圧し、標準的なリセットＩＣが使用できるようにしている。Ｒ１、Ｒ２の抵抗比は、ＬＣＤモジュールによって決定される最適コントラストを得るための電圧値の再下限に達した時に使用するリセットＩＣの基準電圧と等しくなるように設定することが望ましい。
各リセットＩＣ２０１ｂ、２０１ｃの出力（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）がオープンドレインの場合は、図に示すように制御回路の電圧（ＶＤＤ）に抵抗（Ｒｕ）を介してプルアップする。また、それぞれの出力は負論理ＯＲゲート２０１ｄに入力され、出力ＲＳＴ３を生成している。
内部電源生成・監視回路２０１から出力される監視信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ３）に関して、図１に示すように、ＲＳＴ１は、制御回路のＣＰＵ２１やＬＣＤコントローラ２５のリセット端子に供給され、パワーオンリセットとしてＣＰＵ２１およびＬＣＤコントローラ２５の初期化に使用される。
また、ＲＳＴ３は、ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路３４に入力される。ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路３４に入力されたＲＳＴ３は、図７に示した従来例と同様にトランジスタＱ１のベースに入力される。ＲＳＴ３が“Ｌ”（リセット中）であれば、Ｑ１がオフとなり、電界効果トランジスタＱ２もオフとなりＬＣＤ駆動電源電圧ＶＥＥは供給されない。逆に、ＲＳＴ３が“Ｈ”（リセット解除状態）になるとＱ１、Ｑ２が共にオンし、駆動電源電圧ＶＥＥがＬＣＤ２７へ供給される。
【０００９】
図４（ａ）、（ｂ）は本発明によるＬＣＤ電源電圧制御装置のタイミングチャートである。まず、図４（ａ）により電源投入時について説明する、ｔ＝０で電源が投入されると、ＰＳＵ２０３により生成される＋５Ｖおよび＋２４Ｖが上昇を始める。＋５Ｖはｔ１時間経過すると安定する。
＋２４Ｖが＋５Ｖを越えるｔ２と＋５ＶＬが上昇を始め、レギュレータ２０２の特性で決定される入力電圧（通常レギュレータ２０２の出力電圧＋１．５〜３Ｖ）以上になると、＋５ＶＬは安定する。＋５ＶＬが上昇を始め安定する直前、すなわちリセットＩＣ２０１ｂの基準電圧に達してｔ３からｔ５時間の間リセットＩＣ２０１ｂの出力ＲＳＴ１は、“Ｌ”レベルを保持する。
この時間はリセットＩＣ２０１ｂ固有の時間か、またはＩＣに外付けする定数により決定されるが、ＣＰＵ等の初期化に必要な時間を確保する必要がある。＋２４Ｖが既定レベルＲ１、Ｒ２の分圧比とリセットＩＣ２０１ｃの基準電圧が一致する電圧に達すると、ＲＳＴ２のリセットが解除され、“Ｈ”レベルになる（ｔ４）。ここで用いられるリセットＩＣ２０１ｃの“Ｌ”保持時間は短くて良い。
ＲＳＴ３は、ＲＳＴ１とＲＳＴ２の負論理ＯＲであるため、ＲＳＴ２が“Ｈ”になってもＲＳＴ１が“Ｈ”になるまでは“Ｌ”が保持され、ＲＳＴ３が立ち上がりトランジスタＱ１をオンするのに充分なベース電流を供給できるレベルになるとＬＣＤに駆動電源電圧ＶＥＥの供給が開始される（ｔ６）。
【００１０】
次に、図４（ｂ）により電源遮断時についての動作を説明する。電源が切られると、＋５Ｖ、＋２４Ｖが降下し始め、駆動電源電ＶＥＥも下がり始めるが、＋５ＶＬは＋２４Ｖから生成しているため、まだ安定している。ｔ７時間経過し、＋２４Ｖを分圧している電圧値がリセットＩＣ２０１ｃの基準電圧以下になると、ＲＳＴ２が“Ｌ”になり、負論理ＯＲゲート２０１ｄのゲート遅延時間（ｔ８）分遅れてＲＳＴ３も“Ｌ”になる。
また、これにより駆動電源電圧ＶＥＥが遮断され急激に降下し始め、ｔ９時間経過するとグランドレベルになる。＋５ＶＬは、＋２４Ｖの電位が前述のようにおよそ８Ｖ以下にまで低下すると、レギュレータ２０１ａが正常に機能しなくなるため、ようやく降下を始め（ｔ１０）、それとほぼ同時にＲＳＴ１が“Ｌ”レベルになる。
このように、ＬＣＤ駆動電源電圧から制御電圧を生成し、双方の電圧を監視してリセット信号を生成することにより、電源投入時にはリセット解除時間の遅い制御電源電圧を監視しているＲＳＴ１のタイミングで駆動電源電圧ＶＥＥが投入される。
制御系の電圧が安定してからＬＣＤ駆動電源電圧を投入できると共に、遮断時にはＬＣＤ駆動電源電圧を監視しているＲＳＴ２のリセットタイミングで駆動電源電圧ＶＥＥをカットオフできるため、駆動電源電圧ＶＥＥがグランドレベルになるまで制御回路が動作でき、電源の投入および遮断時にＬＣＤを劣化させるようなタイミングは発生しない。
【００１１】
本発明では、ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路がＬＣＤ駆動電源電圧ＶＥＥをオン／オフさせるタイミング信号であるＲＳＴ３をＣＰＵ２１の割り込み端子（ＩＮＴ）に入力している。
前述のように電源遮断時は、制御回路がまだ充分に動作している状態でＬＣＤの駆動電源電圧を遮断するが、その時間差の間、図示しないＬＣＤのバックライトの点灯が継続したり、駆動電源電圧ＶＥＥの降下時間の間ＬＣＤ表示が見えるという状態が発生する可能性もある。
そのため、ＲＳＴ３が“Ｌ”になった時点でＣＰＵ２１に割り込みを入れ、割り込み処理でバックライトを消灯（ＣＦＬＯＮをネゲート）したり、ＬＣＤの表示データをすべてオフにしたり、またＬＣＤモジュールによって表示のオン／オフを行うことのできる制御信号がある場合には、その信号をネゲートし表示をオフする等の制御を行う。
このようにすれば、ＲＳＴ３とＲＳＴ１の間に大きな時間差があっても、異常な表示状態になることが防止できる。また、ＣＰＵ２１の処理速度が充分に高い場合には、割り込み入力ではなく、汎用ポートにＲＳＴ３を入力しポートのポーリング監視により制御を移行してもよい。
本発明ではまた、＋２４Ｖから生成する制御回路用電源の他にＰＳＵ２０３から通常の＋５Ｖも操作パネル制御装置に供給している。この＋５Ｖは図３に示すように操作パネルの中で最も多くの電流を消費するＬＥＤ表示手段（図示せず）の駆動の電源に使用している。
この理由は、＋２４Ｖから＋５ＶＬを生成する場合電位差が１９Ｖと大きいため、＋５ＶＬの消費電流が大きいとレギュレータ２０２で消費する熱量が多くなり、レギュレータ２０２を破損させないために非常に大きな放熱板が必要になってしまうためである。ＬＥＤ駆動に＋５Ｖを用いることにより、＋５ＶＬは消費電力の少ないＣＭＯＳで構成されたデバイスを駆動することのみに使用できるためレギュレータ２０２の発熱を抑制できる。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、制御回路の電源をＬＣＤ駆動電源から降圧して生成し、双方の電圧レベルを監視することにより生成されるリセット信号をオンしてＬＣＤ駆動電源電圧を供給／遮断することにより、ＬＣＤの電源タイミングを確実に満足することができ、ＬＣＤ劣化を防止することができる。請求項２によれば、ＬＣＤ駆動電源電圧の供給／遮断信号をＣＰＵで監視できるようにすることで、ＬＣＤ駆動電源電圧と制御回路の電源電圧の降下時間差における異常表示を確実に防止することができる。
請求項３によれば、操作パネルのＬＥＤ表示用電源電圧はＰＳＵから直接供給し、ＬＣＤ駆動電源電圧から降圧・生成した制御回路の電源電圧と別系統とすることにより、制御回路電源電圧を生成するレギュレータの発熱を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置における本発明による操作パネル制御装置の回路構成図である。
【図２】複写機内に設置された電源ユニット（ＰＳＵ）を示す回路図である。
【図３】内部電源生成・監視回路の詳細回路図である。
【図４】本発明によるＬＣＤ電源電圧制御装置のタイミングチャートである。
【図５】複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の操作パネルを示す図である。
【図６】従来の操作パネル制御装置の回路構成図である。
【図７】ＬＣＤ電源電圧制御回路を示す回路図である。
【図８】駆動電源電圧の立ち下がりを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２１　ＣＰＵ
３４　ＬＣＤ駆動電源電圧制御回路
２０１　内部電源電圧生成・監視回路
２０１ａ　シリーズレギュレータ
２０１ｂ　リセットＩＣ（第１の電圧監視手段）
２０１ｃ　リセットＩＣ（第２の電圧監視手段）
２０３　電源ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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