(57)【要約】【課題】簡易な構成により、電源ケーブルの挿入時の突入電流の発生を抑制する。【解決手段】電源コネクター７１に接続された高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８との間にＭＯＳＦＥＴ８６を設け、高電圧系の電源ライン７２の電圧を降圧して低電圧系の電源ライン７４に供給するＤＣ／ＤＣコンバーター７６の出力をスイッチ制御信号として用いてＭＯＳＦＥＴ８６をオンし、高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８とを電気的に接続する。これにより、電源ケーブル９１が電源コネクター７１に差し込まれてからＤＣ／ＤＣコンバーター７６が起動するまでの時間差をもって大容量コンデンサー７８を充電することができ、電源ケーブル９１が本体２１の電源コネクター７１に完全に差し込まれる前に大容量コンデンサー７８を充電するための大電流が電源コネクター７１に流れるのを防止することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源ケーブルの抜き挿しが可能なコネクターを有し、前記電源ケーブルを介して電源の供給を受けて作動する電気機器であって、
前記コネクターに接続されると共に高電圧機器に接続された高電圧系の電源ラインと電力のやり取りを行なう蓄電手段と、
低電圧機器に接続された低電圧系の電源ラインと前記高電圧系の電源ラインとの間に介在し、該高電圧系の電源ラインの電圧を降圧して該低電圧系の電源ラインに供給する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段の出力をスイッチ制御信号として用いて前記高電圧系の電源ラインと前記蓄電手段との接続と該接続の解除とを行なうスイッチ回路と
を備える電気機器。
【請求項２】
請求項１記載の電気機器であって、
前記スイッチ回路は、前記電圧変換手段の出力がオンの場合に前記高電圧系の電源ラインと前記蓄電手段とを接続し、前記電圧変換手段の出力がオフの場合に前記高電圧系の電源ラインと前記蓄電手段との接続を解除する回路である
電気機器。
【請求項３】
請求項１または２記載の電気機器であって、
前記スイッチ回路は、
電圧源と抵抗とが接続された信号ラインに接続された第１の入出力用端子と、前記電圧変換手段の出力端子に接続され前記第１の入出力用端子の端子間の接続と遮断とを行なう第１の制御用端子と、を有する第１の半導体スイッチと、
前記高電圧系の電源ラインと前記蓄電手段とにそれぞれ接続された第２の入出力用端子と、前記信号ラインに接続され前記第２の入出力用端子の端子間の接続と遮断とを行なう第２の制御用端子と、を有する第２の半導体スイッチと、
を備える回路である
電気機器。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の電気機器であって、
前記高電圧用機器は、駆動系のデバイスであり、
前記低電圧用機器は、制御系のデバイスである
電気機器。
【請求項５】
前記電気機器は、印刷装置である請求項１ないし４いずれか１項に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源ケーブルの抜き挿しが可能なコネクターを有し、前記電源ケーブルを介して電源の供給を受けて作動する電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気機器としては、電源ラインと電源安定用コンデンサーとの間に、コンデンサーに突入電流が流れるの抑制するための突入電流保護回路を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この機器では、スイッチと、スイッチと並列に接続された抵抗とにより突入電流保護回路を構成し、スイッチ制御回路によりスイッチをオンオフ制御することにより、活線挿入時の突入電流の発生を抑制することができるとしている。ここで、スイッチ制御回路は、コネクターのショートピンを介してバックプレーン側から挿抜検出信号が入力されるようになっており、この挿抜検出信号に基づいてスイッチをオンオフ制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６９６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の装置では、活線挿抜を検出する検出器を設けたり、バックプレーン側からコネクターのショートピンを介して挿抜検出信号をスイッチ制御回路に入力したりする必要が生じるため、装置が複雑化したり、大型化したりする場合が生じる。
【０００５】
本発明の電気機器は、電源ケーブルの抜き挿しが可能なコネクターの電源ラインに蓄電装置が接続された機器において、簡易な構成により電源ケーブルの挿入時の突入電流の発生を抑制することを主目的とする。
【０００６】
本発明の電気機器は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気機器は、
電源ケーブルの抜き挿しが可能なコネクターを有し、前記電源ケーブルを介して電源の供給を受けて作動する電気機器であって、
前記コネクターに接続されると共に高電圧機器に接続された高電圧系の電源ラインと電力のやり取りを行なう蓄電手段と、
低電圧機器に接続された低電圧系の電源ラインと前記高電圧系の電源ラインとの間に介在し、該高電圧系の電源ラインの電圧を降圧して該低電圧系の電源ラインに供給する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段の出力をスイッチ制御信号として用いて前記高電圧系の電源ラインと前記蓄電手段との接続と該接続の解除とを行なうスイッチ回路と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の電気機器では、高電圧系の電源ラインの電圧を降圧して低電圧系の電源ラインに供給する電圧変換手段の出力をスイッチ制御信号として用いて、コネクターに接続された高電圧系の電源ラインと蓄電手段との接続と接続の解除とを行なうスイッチ回路を設ける。これにより、電源ケーブルがコネクターに挿入されてから電圧変換手段が起動するまでの時間差をもって蓄電手段を高電圧系の電源ラインに接続することができるから、電源ケーブルの挿入時の突入電流の発生を抑制することができる。また、電圧変換手段の出力をスイッチ制御信号として用いるから、電源ケーブルの抜き挿しを検出するためのセンサーを別途設ける必要がなく、簡易な構成とすることができる。ここで、「電気機器」には、印刷装置が含まれる。
【０００９】
こうした本発明の電気機器において、前記スイッチ回路は、前記電圧変換手段の出力がオンの場合に前記高電圧系の電源ラインと前記蓄電手段とを接続し、前記電圧変換手段の出力がオフの場合に前記高電圧系の電源ラインと前記蓄電手段との接続を解除する回路であるものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の電気機器において、前記スイッチ回路は、電圧源と抵抗とが接続された信号ラインに接続された第１の入出力用端子と、前記電圧変換手段の出力端子に接続され前記第１の入出力用端子の端子間の接続と遮断とを行なう第１の制御用端子と、を有する第１の半導体スイッチと、前記高電圧系の電源ラインと前記蓄電手段とにそれぞれ接続された第２の入出力用端子と、前記信号ラインに接続され前記第２の入出力用端子の端子間の接続と遮断とを行なう第２の制御用端子と、を有する第２の半導体スイッチと、を備える回路であるものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明の電気機器において、前記高電圧用機器は、駆動系のデバイスであり、前記低電圧用機器は、制御系のデバイスであるものとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態であるプリンター２０の外観を示す外観斜視図。
【図２】本実施形態のプリンター２０のコネクター部７１を拡大した拡大図。
【図３】本実施形態のプリンター２０の機能ブロックを示すブロック図。
【図４】電源管理部７０の構成の概略を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態であるプリンター２０の外観を示す外観斜視図であり、図２は、本実施形態のプリンターのコネクター部７１を拡大した拡大図であり、図３は、本実施形態のプリンター２０の機能ブロックを示すブロック図である。
【００１４】
本実施形態のプリンター２０は、印刷機構４０（図３参照）を内蔵し、Ｌ版サイズの用紙に印刷を行なうフォトプリンターとして構成されている。プリンター２０の外観としては、図１に示すように、本体２１の上面には本体２１を持ち運ぶための取っ手２２が、本体２１の背面にはセットした用紙を自動給紙するオートシートフィーダー２３が、本体２１の側面には電源をオンオフするための電源ボタン２６が、それぞれ設けられている。本体２１の前面には印刷機構４０により印刷された用紙を保持する排紙トレイ２４と写真や印刷時の設定を確認するための液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２５とが設けられている。また、本体２１の前面には排紙トレイ２４に隣接した位置に赤外線通信ポート２８（受光部）も設けられており、この赤外線通信ポート２８に発光部３０ａを向けてリモートコントロール装置３０を操作することにより、プリンター２０を遠隔操作できるようになっている。なお、リモートコントロール装置３０は、プリンター２０を遠隔操作するためのボタン類として、電源をオンオフするための電源ボタン３１と、印刷中に押されると印刷を中止し写真選択画面で押されると印刷枚数や写真の選択を解除するストップ／設定クリアボタン３２と、トップメニュー画面を表示するためのトップメニューボタン３３と、印刷枚数を設定するための印刷枚数設定ボタン（印刷枚数を１枚ずつ増やすプラスボタンおよび印刷枚数を１枚ずつ減らすマイナスボタン）３４と、項目や設定値を選択するための上下左右ボタン３５と、項目を決定したり次の画面に進むためのＯＫボタン３６と、一つ前の画面に戻る戻るボタン３７と、印刷を開始する印刷ボタン３８と、設定画面を表示する設定ボタン３９などを備える。
【００１５】
印刷機構４０は、図３に示すように、左右方向（主走査方向）にループ状に架け渡されたキャリッジベルト４３により駆動されガイド４２に沿って左右に往復するキャリッジ４１と、キャリッジ４１にシアン・マゼンタ・イエロー・ブラック等の各色のインクを供給するインクカートリッジ４４と、各インクカートリッジ４４から供給された各インクに圧力をかけてノズルから用紙Ｓに向けてインクを吐出する印刷ヘッド４５と、副走査方向に用紙Ｓを搬送する搬送ローラー４６とを備える。インクカートリッジ４４は、印刷機構４０の下方に取り付けられており、インクカートリッジ４４がキャリッジ４１上に搭載されていない、いわゆるオフキャリッジタイプである。印刷ヘッド４５は、ここでは圧電素子に電圧をかけることによりこの圧電素子を変形させてインクを加圧する方式を採用しているが、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。
【００１６】
ＬＣＤ２５は、ＬＣＤコントローラー５４による表示制御を受けて文字や図形，記号などを表示する。ＬＣＤ２５は、本実施形態では、９６０ドット×２４０ドットの画素により構成されている。
【００１７】
また、本実施形態のプリンター２０は、その制御系としては、図３に示すように、プリンター全体の制御を司るメインコントローラー６０と、印刷機構４０を制御するプリンターＡＳＩＣ４８と、赤外線通信ポート２８を介して入力した赤外線信号を操作信号として処理する赤外線通信コントローラー５２と、ＬＣＤ２５を表示制御するＬＣＤコントローラー５４と、メモリーカードスロット５６に挿入されたメモリーカードＭＣに対するデータの書き込みや読み出しを制御するメモリーカードコントローラー５８と、装置全体の電源の供給を管理する電源管理部７０と、を備え、これらはバス５９を介して互いに電気的に接続されている。電源管理部７０は、交流電圧（例えば、１００Ｖ）を直流電圧Ｖ４２（例えば、４２Ｖ）に変換するＡＣアダプター９０を介して商用電源に接続されており、ＡＣアダプター９０からの直流電圧を所望の電圧に変換して各部に供給する。なお、ＡＣアダプター９０は、商用電源から入力された交流電圧の整流と平滑とを行ない、整流された直流電圧をスイッチング素子のスイッチングにより交流電圧に変換すると共に変換した交流電圧を降圧し、降圧された交流電圧の整流と平滑とを行なうスイッチング電源として構成されている。このＡＣアダプター９０は、図２に示すように、電源ケーブル９１が本体２１の電源コネクター７１に差し込まれると、電源ケーブル９１を介して本体２１側に直流電圧Ｖ４２を出力する。
【００１８】
メインコントローラー６０は、ＣＰＵ６１を中心とするマイクロプロセッサーとして構成されており、各種処理プログラムや各種データ、各種テーブルなどを記憶するＲＯＭ６２と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ６３と、書き換え可能で電源を切ってもデータは保持されるＥＥＰＲＯＭ６４と、電源ボタン２６からの操作信号を入力するインターフェース（Ｉ／Ｆ）６５と、を備える。このメインコントローラー６０には、メモリーカードスロット５６に挿入されたメモリーカードＭＣから画像ファイルなどを入力したり、赤外線通信コントローラー５２からの操作信号などの印刷機構４０の各部からの検出信号などを入力する。また、メインコントローラー６０からは、プリンターＡＳＩＣ４８への指令信号やＬＣＤコントローラー５４への制御信号などを出力する。
【００１９】
電源管理部７０は、図４に示すように、ＡＣアダプター９０から出力された直流電圧Ｖ４２を高電圧系の電源ライン７２を介して印刷ヘッド４５やキャリッジベルト４３を駆動するモーター，搬送ローラー４６を駆動するモーターなどのパワーデバイスに供給し、直流電圧Ｖ４２よりも低い直流電圧Ｖ３．３（例えば、３．３Ｖ）を低電圧系の電源ライン７４を介してＣＰＵ６１やモーター（キャリッジ４３を駆動するモーターや搬送ローラー４６を駆動するモーターなど）を制御するためのモーター制御部，印刷ヘッド４５を制御するヘッド制御部などのロジックデバイスへ供給している。また、電源管理部７０は、高電圧系の電源ライン７２の直流電圧Ｖ４２を直流電圧Ｖ３．３に降圧して低電圧系の電源ライン７４に供給するＤＣ／ＤＣコンバーター７６と、互いに並列接続された充電側ライン８２と放電側ライン８４とを介して高電圧系の電源ライン７２に接続され電源遮断時にバックアップ処理を行なうために必要な電力を蓄えるバックアップ用の大容量コンデンサー７８と、順方向が充電方向となるよう充電側ライン８２に取り付けられたダイオードＤ１と、順方向が放電方向となるよう放電側ライン８４に取り付けられたダイオードＤ２と、充電側ライン８２にダイオードＤ１と直列接続されるよう取り付けられたスイッチ回路８０と、を備える。
【００２０】
スイッチ回路８０は、高電圧系の電源ライン７２側にソース（Ｓ）が接続されると共に大容量コンデンサー７８側にドレイン（Ｄ）が接続されたＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴ８６と、ＭＯＳＦＥＴ８６のゲート（Ｇ）にコレクター（Ｃ）が接続されエミッター（Ｅ）がグランドに接地されベース（Ｂ）が低電圧系の電源ライン７４に接続されたバイポーラトランジスター８８と、ＭＯＳＦＥＴ８６のゲート−ドレイン間に接続された抵抗Ｒ１と、ＭＯＳＦＥＴ８６のゲート−ソース間に接続されたコンデンサーＣ１と、を備える。このスイッチ回路８０では、バイポーラトランジスター８８がオフされているときには、ＭＯＳＦＥＴ８６のゲート（Ｇ）には高電圧系の電源ライン７２からの正電圧が作用するから、ＭＯＳＦＥＴ８６をオフする。一方、バイポーラトランジスター８８がオンされると、バイポーラトランジスター８８のエミッタ（Ｅ）はグランドに接地されているため、高電圧系の電源ライン７２から抵抗Ｒ１，バイポーラトランジスター８８のエミッタ−コレクタ間を通って電流が流れ、ＭＯＳＦＥＴ８６のゲートーソース間に負電圧が作用するから、ＭＯＳＦＥＴ８６をオンとする。バイポーラトランジスター８８はベース（Ｂ）が低電圧系の電源ライン７４に接続されているから、ＤＣ／ＤＣコンバーター７６から電圧Ｖ３．３が出力されていないときに、バイポーラトランジスター８８をオフとしてＭＯＳＦＥＴ８６をオフし、ＤＣ／ＤＣコンバーター７６から電圧Ｖ３．３が出力されているときに、バイポーラトランジスター８８をオンとしてＭＯＳＦＥＴ８６をオンするものとなる。
【００２１】
次に、こうして構成された実施形態のプリンター２０の動作、特に、ＡＣアダプター９０の電源ケーブル９１が本体２１の電源コネクター７１に差し込まれたときの動作について説明する。ＡＣアダプター９０の電源ケーブル９１が電源コネクター７１に差し込まれていない状態では、ＭＯＳＦＥＴ８６はオフされ、高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８とは切り離されている。電源ケーブル９１が電源コネクター７１に差し込まれると、電源ケーブル９１が電源コネクター７１に電気的に接触した時点からＡＣアダプター９０からの出力電圧Ｖ４２が高電圧系の電源ライン７２に作用するが、この出力電圧Ｖ４２によりＤＣ／ＤＣコンバーター７６が起動されるまでは電圧Ｖ３．３は出力されないから、バイポーラトランジスター８８はオフされ、ＭＯＳＦＥＴ８６もオフのままとなる。したがって、高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８とは切り離された状態が維持され、電源コネクター７１に大容量コンデンサー７８を充電するための電流が流れることはない。その後、ＤＣ／ＤＣコンバーター７６が起動すると、その出力電圧Ｖ３．３によりバイポーラトランジスター８８がオンするから、ＭＯＳＦＥＴ８６もオンし、高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８とを電気的に接続する。これにより、電源コネクター７１から高電圧系の電源ライン７２，ＭＯＳＦＥＴ８６，ダイオードＤ１を順に介して大容量コンデンサー７８に電流が流れ、大容量コンデンサー７８が充電される。このように、スイッチ回路８０を設けることにより、電源ケーブル９１が電源コネクター７１に差し込まれてからＤＣ／ＤＣコンバーター７６が起動するまでの時間差をもって高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８とを電気的に接続することで、電源ケーブル９１が本体２１の電源コネクター７１に完全に差し込まれる前に大容量コンデンサー７８を充電するための大電流が電源コネクター７１に流れるのを防止しているのである。
【００２２】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の大容量コンデンサー７８が本発明の「蓄電手段」に相当し、ＤＣ／ＤＣコンバーター７６が「電圧変換手段」に相当し、スイッチ回路８０が「スイッチ回路」に相当する。また、高電圧系の電源ライン７２が「電圧源」に相当し、抵抗Ｒ１が「抵抗」に相当し、バイポーラトランジスター８８が「第１の半導体スイッチ」に相当し、ＭＯＳＦＥＴ８６が「第２の半導体スイッチ」に相当する。
【００２３】
以上説明した本実施形態のプリンター２０によれば、高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８との間にＭＯＳＦＥＴ８６を介在させ、高電圧系の電源ライン７２の電圧を降圧して低電圧系の電源ライン７４に供給するＤＣ／ＤＣコンバーター７６の出力をスイッチ制御信号として用いてＭＯＳＦＥＴ８６をオンすることにより、高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８とを電気的に接続するから、電源ケーブル９１が電源コネクター７１に差し込まれてからＤＣ／ＤＣコンバーター７６が起動するまでの時間差をもって大容量コンデンサー７８を充電することができ、電源ケーブル９１が本体２１の電源コネクター７１に完全に差し込まれる前に大容量コンデンサー７８を充電するための大電流が電源コネクター７１に流れるのを防止することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバーター７６の出力をスイッチ制御信号として用いるから、電源ケーブル９１が電源コネクター７１に差し込まれたか否かを検出するためのセンサーを不要とすることができ、装置をよりコンパクトなものとすることができる。
【００２４】
上述した実施形態では、高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８にソース（Ｓ）とドレイン（Ｄ）がそれぞれ接続されたＭＯＳＦＥＴ８６と、ＤＣ／ＤＣコンバーター７６の出力端子にベース（Ｂ）が接続されたバイポーラトランジスター８８とによりスイッチ回路８０を構成するものとしたが、これに限られるものではなく、例えば、高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８との接続と接続の解除とを行なう半導体スイッチ（ＦＥＴスイッチ）のゲートに、ＤＣ／ＤＣコンバーターの出力端子を直接に或いは分圧抵抗を介して接続するなど、ＤＣ／ＤＣコンバーターの出力をスイッチ制御信号として用いて高電圧系の電源ライン７２と大容量コンデンサー７８と接続と遮断とを行なうものであれば、如何なるスイッチ回路としても構わない。
【００２５】
上述した実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ８６をスイッチングするためのスイッチ制御信号として、パワーデバイスに給電する高電圧系の電源ライン７２の電圧を降圧してロジックデバイスに給電する低電圧系の電源ライン７４に供給するＤＣ／ＤＣコンバーター７６の出力を用いるものとしたが、必ずしも、ロジックデバイスに給電するＤＣ／ＤＣコンバーター７６の出力を用いる必要はなく、電源コネクターに接続された高電圧系の電源ラインの電圧を降圧して低電圧系の電源ラインに供給するものであれば、如何なる電圧変換器の出力を用いるものとしてもよい。
【００２６】
上述した実施形態では、本発明をプリンター２０に適用して説明したが、これに限られず、プリンターとスキャナーとを備えるマルチファンクションプリンターやＦＡＸ機器など、電源ケーブルの抜き挿しが可能なコネクターを有し電源ケーブルを介して電源の供給を受けて作動するものであれば、如何なる電気機器に適用するものとしても構わない。
【００２７】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２８】
２０  プリンター、２１  本体、２２  取っ手、２３  オートシートフィーダー、２４  排紙トレイ、２５  液晶ディスプレイ、２６  電源ボタン、２８  赤外線通信ポート、３０  リモートコントロール装置、３０ａ  発光部、３１  電源ボタン、３２  ストップ／設定クリアボタン、３３  トップメニューボタン、３４  印刷枚数設定ボタン、３５  上下左右ボタン、３６  ＯＫボタン、３７  戻るボタン、３８  印刷ボタン、３９  設定ボタン、４０  印刷機構、４１  キャリッジ、４２  ガイド、４３  キャリッジベルト、４４  インクカートリッジ、４５  印刷ヘッド、４６  搬送ローラー、４８  プリンターＡＳＩＣ、４９  フレーム、５２  赤外線通信コントローラー、５４  ＬＣＤコントローラー、５６  メモリーカードスロット、５８  メモリーカードコントローラー、６０  メインコントローラー、６１  ＣＰＵ、６２  ＲＯＭ、６３  ＲＡＭ、６４  ＥＥＰＲＯＭ、６５  インターフェース（Ｉ／Ｆ）、７０  電源管理部、７１  電源コネクター、７２  高電圧系の電源ライン、７４  低電圧系の電源ライン、７６  ＤＣ／ＤＣコンバーター、７８  大容量コンデンサー、８０  スイッチ回路、８２  充電側ライン、８４  放電側ライン、８６，８８  トランジスター、９０  ＡＣアダプター、９１  電源ケーブル、Ｒ１  抵抗、Ｃ１  コンデンサー、Ｄ１，Ｄ２  ダイオード、Ｓ  用紙、Ｍ  メモリーカード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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