特開 2023-114571 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023114571

(43)【公開日】2023-08-18

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   H02H 7/20 20060101AFI20230810BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20230810BHJP

【ＦＩ】

H02H7/20 B

H02J1/00 309J

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022016960

(22)【出願日】2022-02-07

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114971

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修

(72)【発明者】

【氏名】ブゥイ ディン バァン

【テーマコード（参考）】

5G053

5G165

【Ｆターム（参考）】

5G053AA08

5G053AA12

5G053BA04

5G053CA01

5G053CA05

5G053CA07

5G053DA01

5G053EC03

5G053FA07

5G165BB02

5G165CA01

5G165CA04

5G165CA05

5G165DA01

5G165GA02

5G165HA02

5G165HA06

5G165KA05

5G165LA01

5G165MA10

5G165NA02

5G165NA04

5G165NA06

(57)【要約】

【課題】 電源装置から共通の電源配線を介してその複数の回路に電源電圧が印加されている場合において、電源装置から電源配線への電力供給が遮断されたときに、電源配線に起因して一部の回路の電源電圧がただちに十分に低下せず誤動作が発生する可能性を低減する。
【解決手段】 その複数の回路のうちの第１の回路は、電源装置１１による電源電圧の遮断時に、電源配線３１の電圧の低下を抑制して電源配線３１の電圧を特定の電圧範囲内に維持させてしまい、その複数の回路のうちの第２の回路は、電源配線３１の電圧が特定の電圧範囲である場合に誤動作する。そして、遮断回路４１は、電源配線３１において、その第１の回路と第２の回路との間に配置され、電源配線３１の電圧が特定の電圧範囲になると、第１の回路と第２の回路との間の電源電圧の伝達を遮断する。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の回路と、電力供給のために前記複数の回路に接続された電源配線とを備えた対象装置と、
前記対象装置の前記電源配線に電源電圧を印加し、所定条件が成立すると前記電源配線への電源電圧を遮断する電源装置と、
前記電源配線において電源電圧を遮断する遮断回路とを備え、
前記複数の回路のうちの第１の回路は、前記電源装置による前記電源電圧の遮断時に、前記電源配線の電圧の低下を抑制して前記電源配線の電圧を特定の電圧範囲内に維持させてしまい、
前記複数の回路のうちの第２の回路は、前記電源配線の電圧が前記特定の電圧範囲である場合に誤動作し、
前記遮断回路は、（ａ）前記電源配線において、前記第１の回路と前記第２の回路との間に配置され、（ｂ）前記電源配線の電圧が前記特定の電圧範囲になると、前記第１の回路と前記第２の回路との間の前記電源電圧の伝達を遮断すること、
を特徴とする電子機器。

【請求項2】

前記電源配線は、ツリー状に構成され、
前記遮断回路は、前記第２の回路に隣接して前記第２の回路の上流側に設置されること
、
を特徴とする請求項１記載の電子機器。

【請求項3】

前記対象装置は、当該電子機器の筐体上に配置される表示パネルを駆動するパネル装置であり、
前記電源装置は、当該電子機器の前記筐体内に配置される本体装置内に存在すること、
を特徴とする請求項１または請求項２記載の電子機器。

【請求項4】

前記遮断回路は、前記電源配線上に設置されたスイッチング素子と、前記第１の回路側の前記電源配線に設置された電圧検出回路とを備え、
前記スイッチング素子は、前記電圧検出回路によって前記電源配線の電圧が前記特定の電圧範囲になったことが検出されると、オフ状態となること、
を特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

あるＤＣ電源回路では、電源入力とボルテージレギュレーターとの間に、制御トランジスターが設けられ、ボルテージレギュレーターの負荷側で短絡事故が発生した場合に、制御トランジスターをオフ状態に強制移行させることで、電源から負荷側への電力供給が停止されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７－３０６７２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図５は、電源オフ時の電子機器の誤動作について説明する図である。ある電子機器では、それぞれ所定の機能を実行する複数の回路が実装されており、電源装置から電源配線を介してその複数の回路に電源電圧が印加されている。そのような電子機器において、ユーザー操作などに従って電源装置から電源配線への電力供給が遮断された場合、例えば図５に示すように、それらの回路のうちの、ある回路の電源回路における静電容量成分に起因して電源配線の電源電圧が基準値Ｖ１（例えば３．３Ｖなどの定格電源電圧）からただちに低下せず、これにより、当該電源配線に接続されている別の回路の電源電圧がただちに十分に低下せず当該別の回路が誤動作を行う可能性がある。つまり、例えば図５に示すように、電源オフ直後の電源配線の電圧が、ただちに０Ｖまで低下せずに、特定の電圧範囲内の電圧Ｖ２（０＜Ｖ２＜Ｖ１）に留まってしまうため、誤動作が発生する。

【0005】

上述のＤＣ電源回路では、負荷側での短絡事故に対応して負荷側への電力供給が停止されるが、電源配線への電力供給が遮断された際に、回路の電源電圧が電源配線に起因して低下しないときに、その回路への電力供給を停止することは困難である。

【0006】

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、それぞれ所定の機能を実行する複数の回路が実装されており、電源装置から共通の電源配線を介してその複数の回路に電源電圧が印加されている場合において、電源装置から電源配線への電力供給が遮断されたときに、電源配線に起因して一部の回路の電源電圧がただちに十分に低下せず誤動作が発生する可能性を低減する電子機器を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る電子機器は、複数の回路と、電力供給のために前記複数の回路に接続された電源配線とを備えた対象装置と、前記対象装置の前記電源配線に電源電圧を印加し、所定条件が成立すると前記電源配線への電源電圧を遮断する電源装置と、前記電源配線において電源電圧を遮断する遮断回路とを備える。前記複数の回路のうちの第１の回路は、前記電源装置による前記電源電圧の遮断時に、前記電源配線の電圧の低下を抑制して前記電源配線の電圧を特定の電圧範囲内に維持させてしまい、前記複数の回路のうちの第２の回路は、前記電源配線の電圧が前記特定の電圧範囲である場合に誤動作する。そして、前記遮断回路は、（ａ）前記電源配線において、前記第１の回路と前記第２の回路との間に配置され、（ｂ）前記電源配線の電圧が前記特定の電圧範囲になると、前記第１の回路と前記第２の回路との間の前記電源電圧の伝達を遮断する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、それぞれ所定の機能を実行する複数の回路が実装されており、電源装置から共通の電源配線を介して複数の回路に電源電圧が印加されている場合において、電源装置から電源配線への電力供給が遮断されたときに、電源配線に起因して一部の回路の電源電圧がただちに十分に低下せず誤動作が発生する可能性を低減する電子機器が得られる。

【0009】

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、図１に示す電子機器における電源配線と複数の回路との接続関係の一例を示す図である。

【図3】図３は、図２における遮断回路４１の構成例を示す回路図である。

【図4】図４は、図１～図３に示す電子機器において、電源オフ時の、第２の回路への電源電圧について説明する図である。

【図5】図５は、電源オフ時の電子機器の誤動作について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

【0012】

図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。

【0013】

図１に示す電子機器は、本体装置１と、パネル装置２とを備える。本体装置１とパネル装置２との間は、例えば電源ケーブル、信号ケーブルなどで電気的に接続されている。

【0014】

本体装置１は、当該電子機器の筐体内に配置され、当該電子機器の機能を実行する内部装置である。例えば電子機器が、複合機などといった画像形成装置である場合、本体装置１は、当該電子機器に内蔵されるプリント装置、画像読取装置などを制御して、画像のプリントやスキャンを実行する。

【0015】

本体装置１は、パネル装置２の電源配線３１に電源電圧を印加する電源装置１１を備え、例えば所定のユーザー操作の検出などといった所定条件が成立すると、パネル装置２の電源配線への電源電圧を遮断する。電源装置１１は、商用電源に接続され、ＡＣ／ＤＣ変換などを行って所定の直流定格電圧で電力供給を行う。

【0016】

パネル装置２は、当該電子機器の筐体上に配置される表示パネル２３（ここでは、液晶ディスプレイ：ＬＣＤ）を駆動する装置であり、それぞれ所定の機能を実行する複数の回路を備える。

【0017】

この実施の形態では、パネル装置２が、上述した、電源装置１１から電源配線への電力供給が遮断されたときに電源配線に起因して一部の回路の電源電圧がただちに十分に低下せず誤動作が発生する可能性を低減するという目的の対象装置となっている。

【0018】

パネル装置２は、表示パネル２３の他、パネル基板２１およびＬＣＤコントローラー２２を備える。パネル基板２１は、本体装置１（電源装置１１）からの電力供給を受け付けるとともに、本体装置１との間で制御信号などの送受を行う回路や配線パターンを備える。また、ＬＣＤコントローラー２２は、制御信号に従って表示パネル２３を駆動する。ここでは、ＬＣＤコントローラー２２は、ＩＣ（Integrated Circuit）であり、上述の複数の回路のうちの１つである。

【0019】

図２は、図１に示す電子機器における電源配線と複数の回路との接続関係の一例を示す図である。例えば図２に示すように、パネル装置２は、上述の複数の回路に共通な電源配線３１を備えており、電源配線３１を介して、電源装置１１から供給された電源電力を所定の電源電圧で各回路に供給する。パネル基板２１は、電源配線３１の一部を例えば配線パターンとして備えている。

【0020】

このように、パネル装置２には、それぞれ所定の機能を実行する複数の回路（ＬＣＤコントローラー２２を含む）が実装されており、電源装置１１から、電源配線３１を介して、その複数の回路に電源電圧が印加され、各回路は、その電源電圧で電力供給を受け付けて所定の動作を行う。

【0021】

そして、当該複数の回路（図２では回路＃１～＃４，＃４－１～＃４－３，＃４－３－１，＃４－３－２）のうちの第１の回路（後述の第２の回路以外のいずれか）は、電源装置１１による電源電圧の遮断時に、電源配線３１の電圧の低下を抑制して電源配線３１の電圧を特定の電圧範囲内に維持させてしまい、上述の複数の回路のうちの第２の回路は、電源配線３１の電圧がその特定の電圧範囲である場合に誤動作する。この特定の電圧範囲は、基準値（定格電源電圧）Ｖ１より低く、かつ０Ｖ（グランドレベル）より高い範囲である。

【0022】

さらに、パネル装置２は、電源配線３１において電源電圧を遮断する遮断回路４１を備える。遮断回路４１は、（ａ）電源配線３１において、その第１の回路とその第２の回路との間に配置され、（ｂ）電源配線３１の電圧が上述の特定の電圧範囲になると、第１の回路と第２の回路との間の電源電圧の伝達を遮断する。

【0023】

例えば図２に示すように、電源配線３１がツリー状に構成される場合、遮断回路４１は、上述の誤動作の発生する第２の回路に隣接して第２の回路の上流側に設置される。

【0024】

例えば図２に示す場合では、回路＃１（ＬＣＤコントローラー２２）および回路＃４－３－２が第２の回路であり、回路＃１，＃４－３－２に隣接して縦列的に、遮断回路４１が電源配線３１に設置されている。これにより、回路＃１（ＬＣＤコントローラー２２）および回路＃４－３－２の誤動作が抑制される。

【0025】

図３は、図２における遮断回路４１の構成例を示す回路図である。図３に示す遮断回路４１は、電源配線３１上に設置されたスイッチング素子Ｑと、第１の回路側（つまり、電源装置側）の電源配線３１に設置された電圧検出回路５１とを備える。

【0026】

そして、スイッチング素子Ｑ１は、電圧検出回路５１によって電源配線３１の電圧が、基準値（定格値）Ｖ１から低下し上述の特定の電圧範囲になったことが検出されるとオフ状態となり、電源電圧の伝達を遮断する。

【0027】

ここでは、スイッチング素子Ｑ１は、ｐｎｐトランジスターである。また、電圧検出回路５１は、分圧用の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２およびダイオードＤを備える直列回路であり、その一端がスイッチング素子Ｑ１の上流側の電源配線３１に電気的に接続され、その他端が接地点に電気的接続されている。そして、スイッチング素子Ｑのエミッター端子が電源装置側に電気的に接続され、スイッチング素子Ｑのコレクター端子が負荷回路（回路＃１など）側に電気的に接続され、抵抗素子Ｒ１と抵抗素子Ｒ２との接続点が、スイッチング素子Ｑのベース端子に接続されている。

【0028】

ここで、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の抵抗値は、上流側の電源配線３１の電圧Ｖｃｃが基準値Ｖ１では、スイッチング素子Ｑがオン状態となり、上流側の電源配線３１の電圧Ｖｃｃが上述の誤動作の原因となる特定の電源電圧範囲の上限まで低下すると、スイッチング素子Ｑがオフ状態となるように設定されている。

【0029】

回路設計上、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の抵抗値ｒ１，ｒ２は、素子特性および電源電圧Ｖｃｃにバラツキがあってもスイッチング素子Ｑが正常に動作するように設定される。具体的には、抵抗素子Ｒ１には、ｒ１ｍａｘ＞ｒ１＞ｒ１ｍｉｎを満たす素子が選択され、抵抗素子Ｒ２には、ｒ２ｍａｘ＞ｒ２＞ｒ２ｍｉｎを満たす素子が選択される。これらのｒ１ｍａｘ，ｒ１ｍｉｎ，ｒ２ｍａｘ，ｒ２ｍｉｎは、次の２つの式を満たすように設定される。

【0030】

（Ｖ１ｍｉｎ－ＶＤｍａｘ）×ｒ１ｍｉｎ／（ｒ１ｍｉｎ＋ｒ２ｍａｘ）＞ＶｅｂＯＮｍａｘ

【0031】

（Ｖ２ｍａｘ－ＶＤｍｉｎ）×ｒ１ｍａｘ／（ｒ１ｍａｘ＋ｒ２ｍｉｎ）＜ＶｅｂＯＮｍｉｎ

【0032】

ここで、（ａ）ＶｅｂＯＮｍａｘおよびＶｅｂＯＮｍｉｎは、スイッチング素子Ｑ１のターンオン電圧（Ｖｅｂ＝ＶｅｂＯＮ）の（バラツキの）上限値と下限値であり、（ｂ）Ｖ１ｍｉｎは、電源オン時の電源電圧（つまり、定格値）の（バラツキの）下限値であり、（ｃ）Ｖ２ｍａｘは、電源オフ時の電源電圧（つまり、上述のＶ２）の（バラツキの）上限値であり、（ｄ）ＶＤｍａｘおよびＶＤｍｉｎは、ダイオードＤの順方向電圧の（バラツキの）の上限値と下限値である。

【0033】

次に、上記電子機器の動作について説明する。図４は、図１～図３に示す電子機器において、電源オフ時の、第２の回路への電源電圧について説明する図である。

【0034】

図１に示す電子機器において、本体装置１における電源装置１１は、パネル装置２に所定の基準値の電圧で電力を供給する。パネル装置２は、供給された電力で動作し、表示画像を示す通信信号（制御信号や画像信号など）を本体装置１から受信し、その通信信号に従った動作（表示画像の表示など）を行う。

【0035】

電源装置１１からパネル装置２への電力供給が行われている状態では、例えば図２に示すような電源配線３１の電圧Ｖｃｃは基準値Ｖ１となっており、パネル装置２内のすべての回路は、基準値Ｖ１で電力供給される。

【0036】

そして、本体装置１は、所定ユーザー操作の検出などといった所定条件が成立したと判定すると、電源装置１１による電力供給を遮断する。これにより、パネル装置２への電源ラインは電気的に遮断される。そのため、パネル装置２内の電源配線３１の電圧は、パネル装置２内のすべての回路の電源回路（電源配線３１に接続している回路部分）に残留している電荷に応じた値Ｖ２となり、基準値（定格値）Ｖ１より低くなるものの、ただちに０Ｖ（グランドレベル）までは降下しない。

【0037】

このようにして、パネル装置２内の電源配線３１の電圧がＶ２になると、遮断回路４１が電源配線３１の電気的接続を遮断する。これにより、遮断回路４１より下流側の回路への電力供給が停止され、その回路の電源電圧がただちに略０Ｖ（グランドレベル）まで降下する。したがって、例えば図４に示すように、遮断回路４１より下流側の回路の電源電圧は、電源装置１１によるパネル装置２への電力供給が遮断されると、ただちに略０Ｖ（グランドレベル）まで降下する。そのため、遮断回路４１より下流側の回路の電源電圧が、その誤動作の原因となる電圧範囲にならずに済む。

【0038】

以上のように、上記実施の形態によれば、パネル装置２における複数の回路のうちの第１の回路は、本体装置１における電源装置１１による電源電圧の遮断時に、電源配線３１の電圧の低下を抑制して電源配線３１の電圧を特定の電圧範囲内に維持させてしまい、その複数の回路のうちの第２の回路は、電源配線３１の電圧が特定の電圧範囲である場合に誤動作する。そして、遮断回路４１は、（ａ）電源配線３１において、その第１の回路と第２の回路（ＬＣＤコントローラー２２）との間に配置され、（ｂ）電源配線３１の電圧が特定の電圧範囲になると、第１の回路と第２の回路との間の電源電圧の伝達を遮断する。

【0039】

これにより、電源装置１１から電源配線３１への電力供給が遮断されたときに、電源配線３１に起因して一部の回路の電源電圧がただちに十分に低下せず誤動作が発生する可能性が低減される。

【0040】

なお、遮断回路４１は、上述の誤動作の可能性のある回路に対応して配置するだけでよく、回路ごとに電源装置を個別に設置したり、回路ごとに電源供給を遮断するスイッチング素子を設けるより回路構成が簡素になりコストが低く済む。また、ＣＰＵなどのプロセッサーでソフトウェア処理として同様の制御を行うことが考えられるが、その場合には、Ｉ／Ｏポート（端子）の数が足りなくなりＩ／Ｏポート（端子）の数が多い高価なプロセッサーが必要となってしまうので現実的ではない。

【0041】

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

【0042】

例えば、上記実施の形態では、第２の回路の上流側に遮断回路４１を設置しているが、その代わりに、第１の回路の上流側に同様の遮断回路を設置するようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明は、例えば、電子機器に適用可能である。

【符号の説明】

【0044】

１ 本体装置
２ パネル装置（対象装置の一例）
１１ 電源装置
２２ ＬＣＤコントローラー（第２の回路の一例）
３１ 電源配線
４１ 遮断回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】