(57)【要約】【課題】電源が入っていても活線挿抜を防止する。【解決手段】活線挿抜防止装置は、発振回路１１０と、発振回路１１０の発振周波数が所定周波数未満のときに負荷基板５０に設けられたモータ５１に電源を供給しないように制御し、前記発振周波数が所定周波数以上のときにモータ５１に電源を供給するように制御するＣＰＵ１２０と、を有する制御基板１００を備えている。発振回路１１０は、ハイヤーハーネス７０を介して制御基板１００と負荷基板５０とが接続されているときは、ハイヤーハーネス７０を介して接続されるコンデンサＣ１の静電容量に応じた周波数で発振し、制御基板１００と負荷基板５０とが接続されていないときは、発振を停止する  。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振手段と、
前記発振手段の発振周波数が所定周波数未満のときに負荷基板に設けられた負荷に電源を供給しないように制御し、前記発振周波数が所定周波数以上のときに前記負荷に電源を供給するように制御する電源制御手段と、
を有する制御基板を備え、
前記発振手段は、配線を介して前記制御基板と前記負荷基板とが接続されているときは、前記配線を介して接続されるコンデンサの静電容量に応じた周波数で発振し、前記制御基板と前記負荷基板とが接続されていないときは、発振を停止する
活線挿抜防止装置。
【請求項２】
電源制御手段は、所定の扉が開いているときは、前記負荷に電源を供給しないように制御する
請求項１に記載の活線挿抜防止装置。
【請求項３】
前記発振手段は、配線を介して前記制御基板に前記負荷基板が接続されているときは、前記コンデンサの静電容量と、前記配線又は当該配線の接続部に作用する人の静電容量と、に応じた周波数で発振する
請求項１または請求項２に記載の活線挿抜防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活線挿抜防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電圧の異なる多数の電源を備えるパッケージで、プリチャージ電源用の電源層を新たに設けることなく、活線挿抜を実現する活線挿抜装置が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の活線挿抜装置は、同文献の図１及び図２に示すように、信号層１１の信号線配線領域１４以外の未使用領域にプリチャージ電源面７を配置し、プリチャージ電源面７とグランド面９間に共振防止用のバイパスコンデンサ８を複数個並列に分散して備えている。これにより、信号層にプリチャージ電源面を配置した場合にも、共振ノイズを低減した活線挿抜を実現できる。
【０００４】
また、引き出し可能な転写紙の搬送ユニットを有した複写機等において、搬送ユニットの挿入装着時に該搬送ユニットに突入電流が流れるのを防止し、動作を安定させる画像形成装置が開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献２の画像形成装置は、搬送ユニット１４，１５が複写機本体１００に確実に接続されてから、さらに、所定の時間を要して、所定の電圧を出力するようにしているので、大電流を引き起こすことなく電流供給を行うことができ、前述のような回路動作の不安定や、リセットがかかってしまうという事態を確実に回避でき、本体の動作を安定させることができる。
【０００６】
また、電源を一括プレーンにて構成可能であり、突入電流を防止する回路は小型化する事ができると共に、部品実装が容易な活線挿抜装置が開示されている（特許文献３）。
【０００７】
特許文献３の活線挿抜装置は、電源層から分岐した後の、電源安定用コンデンサの充電ラインに電源安定用コンデンサに流れる突入電流を抑制するための突入電流保護回路を備えている。これにより、従来では電源ラインに直列に接続されていたスイッチ回路が不要となり、基板内電源を分離する必要が無くなくなるので電源を一括プレーンにて構成可能となり、電源強化につながる。
【特許文献１】特開平８−２１３７７６号公報
【特許文献２】特開２００１−２７２８９２号公報
【特許文献３】特開２００２−１６９６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電源が入っていても活線挿抜を防止することができる活線挿抜防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、発振手段と、前記発振手段の発振周波数が所定周波数未満のときに負荷基板に設けられた負荷に電源を供給しないように制御し、前記発振周波数が所定周波数以上のときに前記負荷に電源を供給するように制御する電源制御手段と、を有する制御基板を備え、前記発振手段は、配線を介して前記制御基板と前記負荷基板とが接続されているときは、前記配線を介して接続されるコンデンサの静電容量に応じた周波数で発振し、前記制御基板と前記負荷基板とが接続されていないときは、発振を停止する活線挿抜防止装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の活線挿抜防止装置であって、電源制御手段は、所定の扉が開いているときは、前記負荷に電源を供給しないように制御する。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の活線挿抜防止装置であって、前記発振手段は、配線を介して前記制御基板に前記負荷基板が接続されているときは、前記コンデンサの静電容量と、前記配線又は当該配線の接続部に作用する人の静電容量と、に応じた周波数で発振する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、電源が入っている状態でも、活線挿抜を防止して、機器の破損を回避することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、所定の扉が開いているときは、負荷に電源を供給しないように制御することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、制御基板に配線を挿入する前又は制御基板から配線を抜き出す前に、負荷への電源供給を停止することによって、活線挿抜を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る活線挿抜防止装置の構成を示す回路図である。
【００１６】
活線挿抜防止装置は、モータ５１が設けられた負荷基板５０と、負荷基板５０に接続されたハイヤーハーネス７０と、当該ハイヤーハーネス７０に接続され、負荷基板５０に対して電源を供給するための制御を行う制御基板１００と、を有している。
【００１７】
負荷基板５０は、外部から電源が供給されると駆動するモータ５１と、ハイヤーハーネス７０と接続するためのコネクタ５２と、後述する発振回路１１０が発振するために必要なコンデンサＣ１と、を備えている。よって、発振回路１１０の発振周波数は、コンデンサＣ１に依存する。
【００１８】
また、ハイヤーハーネス７０は、負荷基板５０と接続するためのコネクタ７１と、制御基板１００と接続するためのコネクタ７２と、負荷基板５０と制御基板１００とを電気的に接続する複数の配線Ｌ１〜Ｌ４を備えている。
【００１９】
モータ５１の一方の極は接地されている。モータ５１の他方の極は、コネクタ５２、７１、配線Ｌ１、コネクタ７２を介して、制御基板１００に接続されている。コンデンサＣ１の一方の極は、コネクタ５２、７１、配線Ｌ３、コネクタ７２を介して、制御基板１００に接続されている。コンデンサＣ１の他方の極は、コネクタ５２、７１、配線Ｌ４、コネクタ７２を介して、制御基板１００に接続されている。また、負荷基板５０のグランドレベルは、コネクタ５２、７１、配線Ｌ２、コネクタ７２を介して、制御基板１００のグランドレベルに接続されている。
【００２０】
制御基板１００は、負荷基板５０に接続されたときに発振する発振回路１１０と、モータ５１への電源供給を制御するＣＰＵ１２０と、スイッチ素子として機能するトランジスタＴＲ及びＭＯＳＦＥＴ１２１と、を備えている。
【００２１】
発振回路１１０は、いわゆるＣＲ発振回路であり、オペアンプ１１１と、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、を備えている。なお、コンデンサは、制御基板１００に設けられてない。
【００２２】
オペアンプ１１１の反転入力端子は、抵抗Ｒ１を介して、その出力端子に接続されている。オペアンプ１１１の非反転入力端子は、抵抗Ｒ３を介してその出力端子に接続されていると共に、抵抗Ｒ２を介して接地されている。
【００２３】
なお、ハイヤーハーネス７０の配線Ｌ４は、コネクタ７２、１３１を介して、オペアンプ１１１の反転入力端子に接続されている。また、配線Ｌ３は、コネクタ７２、１３１を介して、制御基板１００のグランドレベルに接続されている。
【００２４】
オペアンプ１１１の出力端子は、シュミットトリガ入力のＮＯＴゲート１１２を介して、ＣＰＵ１２０の第１の入力ポート（ＰＯＲＴ  ＩＮ  １）に接続されている。よって、発振回路１１０の出力信号は、ＮＯＴゲート１１２によって波形整形された後、ＣＰＵ１２０の第１の入力ポートに入力される。
【００２５】
ＣＰＵ１２０は、所定のクロックに同期して駆動し、第１の入力ポート（ＰＯＲＴ  ＩＮ  １）及び第２の入力ポート（ＰＯＲＴ  ＩＮ  ２）にそれぞれ所定の電圧が入力されると、出力ポート（ＰＯＲＴ  ＯＵＴ）を介して、所定の制御電圧を出力する。
【００２６】
具体的には、ＣＰＵ１２０は、第１の入力ポートに発振信号が供給されない場合又は第２の入力ポートに所定の電圧が供給されない場合、出力ポートからローレベル信号を出力する。また、ＣＰＵ１２０は、第２の入力ポートに所定の電圧が供給される場合であっても、第１の入力ポートに入力される発振信号が所定周波数より低い場合、出力ポートからローレベル信号を出力する。ＣＰＵ１２０は、第１の入力ポートに所定周波数の発振信号が供給され、かつ、第２の入力ポートに所定の電圧が供給される場合、出力ポートからハイレベル信号を出力する。そして、ＣＰＵ１２０の出力ポートは、抵抗Ｒ４を介して、トランジスタ１２１のベースに接続されている。
【００２７】
トランジスタ１２１のベースは、抵抗Ｒ５を介して、トランジスタ１２１のエミッタに接続されている。なお、トランジスタ１２１のエミッタは接地されている。また、トランジスタ１２１のコレクタは、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２のゲートに接続されている。
【００２８】
ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２のソースは、電源ラインＬ９に接続されていると共に、抵抗Ｒ６を介してゲートに接続されている。なお、電源ラインＬ９は、ツェナーダイオードＺＤを介して、第２の入力ポートに接続されている。ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２のドレインは、コネクタ１３１、７２を介して、配線Ｌ１に接続されている。
【００２９】
また、制御基板１００内の図示しない電圧発生器により発生された電圧ＶＤＤは、電源ラインＬ６、コネクタ１３２、８１、電源ラインＬ７、インターロックスイッチＳＷ、電源ラインＬ８、コネクタ８１、１３２、電源ラインＬ９を介して、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２のソースに印加される。
【００３０】
インターロックスイッチＳＷは、ドアの開閉に連動してオン又はオフされるものであり、そのドアが開けられたときにオフになり、ドアが閉じられたときにオンになる。このため、ドアが開けられたときは電源ラインＬ９に電圧ＶＤＤは印加されていないが、ドアが閉められたときは電源ラインＬ９に電圧ＶＤＤが印加される。
【００３１】
以上のように構成された活線挿抜防止装置は、ハイヤーハーネス７０を制御基板１００に挿入する場合、ハイヤーハーネス７０を制御基板１００から抜く場合に、それぞれ次のように動作する。なお、ハイヤーハーネス７０は予め負荷基板５０に接続されており、インターロックスイッチＳＷはオンになっているものとする。
【００３２】
（ハイヤーハーネス７０を挿入する前）
ハイヤーハーネス７０が制御基板１００に挿入されていない場合、発振回路１１０は発振しない。ＣＰＵ１２０は、第１の入力ポートに発振信号が供給されないので、出力ポートからローレベルの信号を出力する。
【００３３】
トランジスタ１２１のベースにはローレベルの信号が供給されるので、トランジスタ１２１はオフになる。このため、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２のゲートはハイレベルのままであるので、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２もオフになる。したがって、電源ラインＬ９の電圧ＶＤＤは、負荷基板５０に供給されない。
【００３４】
（ハイヤーハーネス７０を挿入する場合）
ハイヤーハーネス７０を制御基板１００に挿入すると、負荷基板５０のコンデンサＣ１は発振回路１１０に接続され、発振回路１１０は発振する。但し、オペレータがコネクタ７２やハイヤーハーネス７０を持っている状態では、人の静電容量Ｃ２、Ｃ３の作用を受けてハイヤーハーネス７０内部の配線Ｌ１〜Ｌ４の線間容量が変化する。なお、オペレータがコネクタ７２やハイヤーハーネス７０を持っていない場合であっても、人の手が近付けば、人の静電容量Ｃ２、Ｃ３の影響を受けてハイヤーハーネス７０内部の配線Ｌ１〜Ｌ４の線間容量が変化する。このとき、発振回路１１０に接続される静電容量がＣ１よりも大きくなる。このため、発振回路１１０の発振周波数は、静電容量がＣ１だけの場合に比べて低くなる。
【００３５】
ＣＰＵ１２０は、第１の入力ポートに入力される発振信号の周波数が所定周波数（人の静電容量Ｃ２、Ｃ３が作用しないで発振回路１１０が発振する場合の発振周波数）より低いので、出力ポートからローレベルの信号を出力する。
【００３６】
このため、トランジスタ１２１及びＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２は共にオフのままであるので、電源ラインＬ９の電圧ＶＤＤは、負荷基板５０に供給されない。
【００３７】
（ハイヤーハーネス７０を手から離した場合）
次に、オペレータがコネクタ７２又はハイヤーハーネス７０から手を離すと、人の静電容量Ｃ２、Ｃ３の作用がなくなるので、発振回路１１０の発振周波数が高くなり、所定周波数になる。ＣＰＵ１２０は、第１の入力ポートに上記所定周波数の発振信号が入力されるので、出力ポートからハイレベルの信号を出力する。
【００３８】
トランジスタ１２１のベースにはハイレベルの信号が供給されるので、トランジスタ１２１はオンになる。これにより、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２のゲートはローレベル（グランドレベル）になるので、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２もオンになる。したがって、電源ラインＬ９の電圧ＶＤＤは、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２、配線Ｌ１を介して、モータ５１に印加される。この結果、モータ５１が駆動される。
【００３９】
（ハイヤーハーネス７０を抜く場合）
オペレータが制御基板１００からハイヤーハーネス７０を抜くために、コネクタ７２又はハイヤーハーネス７０を持つと、人の静電容量Ｃ２、Ｃ３の作用を受けてハイヤーハーネス７０内部の配線Ｌ１〜Ｌ４の線間容量が変化し、発振回路１１０に接続される静電容量がＣ１よりも大きくなる。このため、発振回路１１０の発振周波数は、静電容量がＣ１だけの場合に比べて低くなる。
【００４０】
このとき、ＣＰＵ１２０はローレベルの信号を出力するので、トランジスタ１２１及びＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ１２２は共にオフになり、電源ラインＬ９の電圧ＶＤＤは、負荷基板５０に供給されなくなる。そして、オペレータは、制御基板１００からハイヤーハーネス７０を抜けばよい。
【００４１】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。本実施形態では、モータが設けられた負荷基板５０を例に挙げて説明したが、本発明はその他の負荷基板でも同様に適用可能である。また、コンデンサＣ１は、上述した実施の形態では負荷基板５０に設けられていたが、ハイヤーハーネス７０の中に設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態に係る活線挿抜防止装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４３】
５０  負荷基板
５１  モータ
５２，７１，７２８１，１３１，１３２  コネクタ
７０  ハイヤーハーネス
１００  制御基板
１１０  発振回路
１２０  ＣＰＵ
１２１  トランジスタ
１２２  ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ
【図１】
2009060714.tif 000003