JP2013014026A

JP2013014026A - 電子装置

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Publication number: JP2013014026A
Application number: JP2011146603A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Iijima; 秀晃飯島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: JP5909894B2

Abstract

【課題】スイッチング電源回路を有する電子装置において、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制しつつ、ＵＳＢのＶＢＵＳ端子の入力電位や、周辺照度等に連動させて自動的に電源のオン／オフを可能にする。
【解決手段】ＵＳＢコネクタ１２２にＵＳＢケーブルが接続されるか否かに応じて、ＵＳＢプラグ連動回路１２３から、パワーオン信号、パワーオフ信号が出力される。パワーオン信号はフォトカプラ１１４を介してスイッチングオン／オフ制御回路１１３に送出される。パワーオフ信号は、制御部１２１、フォトカプラ１１４を通してスイッチングオン／オフ制御回路１１３に送出される。スイッチングオン／オフ制御回路１１３は、パワーオン信号、パワーオフ信号を基にスイッチング制御ＩＣ１１２をオン／オフする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置や情報処理装置等の電子装置に関する。

近年、電子装置と外部機器とを簡単に接続するためのインタフェースとしてＵＳＢ（Universal Serial Bus）が広く使用されている。しかし、従来の一般的なＵＳＢインタフェースは、相手装置とＵＳＢケーブルで接続されたとき、ＶＢＵＳ端子やＩＤ端子からの信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出することで、データ通信の実行やホスト／ペリフェラルの設定を制御していたため、それらの信号の立ち上がり又は立ち下がりを監視するために、常にクロック信号を必要としていた。そのため、従来の一般的なＵＳＢインタフェースでは、データ通信を行わない低消費電力時においてもクロック信号の発振回路を動作させなければならず、余分な消費電力が必要になるという問題があった。

このような問題に対処したＵＳＢインタフェースとして、スイッチング電源回路によりＶＢＵＳ端子の電圧レベルを０Ｖと５Ｖに安定化させるとともに、低消費電力時にはスイッチング電源回路の基準クロックを生成する発振回路の動作を停止させることにより、ＶＢＵＳ端子やＩＤ端子からの信号の状態を監視するのに発振回路からのクロック信号を必要としない構成にでき、低消費電力時の消費電力の低減を図ることができるＵＳＢインタフェースがある（特許文献１）。このＵＳＢインタフェースによれば、発振回路はデータ通信時にのみ動作し、ＶＢＵＳ端子やＩＤ端子からの信号の立ち上がり又は立ち下がりを監視するのに発振回路からのクロック信号を使用せず、データ通信を行わない低消費電力時の消費電力の低減を図ることができる。

しかしながら、このＵＳＢインタフェースでは、スイッチング電源回路の２次側（ＤＣ側）の一部のみをオフするため、１次側（ＡＣ側）及び２次側の一部に電力が供給され続けてしまい、依然として無駄な消費電力が発生してしまうという問題がある。また、一般的にスイッチング電源回路のＡＣ−ＤＣ変換効率は、動作時（負荷が大きい）に最も効率が良くなるように設計されるため、電源オフ時のような軽負荷時は効率が悪くなる。そのため、電源オフ時のスイッチング電源回路の消費電力が大きくなる。

さらに、このスイッチング電源はＶＢＵＳ出力用であり、機器の主電源用でないため、低消費電力時もＶＢＵＳ以外の回路は活電状態であるため、無駄な消費電力が発生してしまう。換言すれば、活電状態の回路を使用してＶＢＵＳ信号やＩＤ信号の変化を検知しているため、低消費電力時もそれらの回路の電源をオフすることはできない。

一方、スイッチング電源回路の１次側への電力供給を停止させる技術として、文献に記載されたものではないが、装置の周辺照度に連動させてスイッチング電源の１次側をメカスイッチ（ソフトキーではなくハードキー）などでオフする技術がある。しかし、この技術では、電源プラグとスイッチング電源回路との間をメカスイッチなどでオフしてしまうため、周辺照度に連動して電源をオンすることができない（電源オンはメカスイッチの手動操作のみ可能）という問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＡＣ電源からの電力をＤＣ電力に変換する電源回路を有する電子装置において、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制しつつ、ＵＳＢインタフェースのＶＢＵＳ端子の入力電位や、周辺照度等、外部から入力される物理量に連動させて自動的に電源のオン／オフ制御を行えるようにすることである。

本発明の電子装置は、ＡＣ電源からの電力をＤＣ電力に変換する電源回路と、前記ＡＣ電源とは独立して外部から入力される物理量に基づくＤＣ電力を電源として動作するとともに、当該物理量に応じて、前記電源回路のオン／オフを制御する電源制御手段とを有する電子装置である。

本発明によれば、ＡＣ電源からの電力をＤＣ電力に変換する電源回路を有する電子装置において、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制しつつ、ＵＳＢインタフェースのＶＢＵＳ端子の入力電位や、周辺照度等、外部から入力される物理量に連動させて自動的に電源のオン／オフ制御を行うことができる。

本発明の第１の実施形態の電子装置であるプリンタの要部構成を示すブロック図である。一般的なスイッチング電源回路の構成を示す図である。図１におけるスイッチング電源回路の構成を示す図である。図３に示すスイッチング電源回路の動作を示すタイミングチャートである。図３に示すスイッチング電源回路におけるスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図である。図５に示すスイッチングオン／オフ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態の電子装置であるプリンタの要部構成を示すブロック図である。図７におけるスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図である。図８に示すスイッチングオン／オフ制御回路の動作を示すタイミングチャートである。図８におけるソーラーパネルに対する入力光の照度と出力電圧との関係を示す図である。本発明の第３の実施形態の電子装置であるプリンタにおけるスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図である。図１１における可変抵抗の抵抗値と電圧検出ＩＣの入力端子の電位との関係を示す図である。図１１における電圧検出ＩＣの入力端子の電位と出力端子の電位との関係を示す図である。図１１における可変抵抗の抵抗値とスイッチング制御信号のレベルが切り替わる周辺照度との関係を示す図である。本発明の第４の実施形態の電子装置におけるスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図である。本発明の第４の実施形態の電子装置におけるスイッチングオン／オフ制御回路の動作を示す図である。本発明の第５の実施形態の電子装置におけるスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
〈電子装置の要部構成〉
図１は、本発明の第１の実施形態の電子装置であるプリンタの要部構成を示すブロック図である。

このプリンタ１００は、ＰＳＵ（Power Supply Unit：電源供給ユニット）１１０、ＣＴＬ（プリンタコントローラ）１２０、及び操作部１３０を備えている。なお、記録ヘッド、各種センサ及びアクチュエータは図示を省略した。

ＰＳＵ１１０は、スイッチング電源回路からなり、図示しない商用ＡＣ電源から電源プラグ１０１を通して供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換して、ＣＴＬ１２０に供給する。

ＰＳＵ１１０は、トランス１１１、スイッチング制御ＩＣ１１２、スイッチングオン／オフ制御回路１１３、及びフォトカプラ１１４を備えている。なお、図示を省略したが、トランス１１１の１次側巻線にはＦＥＴからなるスイッチング素子が接続されており、２次側巻線には整流回路が接続されている。ＣＴＬ１２０は、制御部１２１、ＵＳＢコネクタ１２２、ＵＳＢプラグ連動回路１２３、及びＤＣ電源回路１２４を備えている。操作部１３０は、ＰＳＵ１１０をオン／オフ制御することのできる電源スイッチ１３１を備えている。

ＣＴＬ１２０において、制御部１２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを備えており、このプリンタ１００全体の制御を行う。プリンタ１００のハードウェア制御を行うファームウェアや記録ヘッドの駆動波形データはＲＯＭに格納されており、図示しないホストＰＣから印刷ジョブ（画像データ）を受信すると、ＣＰＵは画像データをＲＡＭに格納する。また、アクチュエータ制御部は、センサ情報に連動し、ＲＡＭに格納された画像データ、ＲＯＭに格納されたアクチュエータ制御プログラムに応じてアクチュエータを制御して画像形成を行う。

ＵＳＢコネクタ１２２はＵＳＢケーブルが接続されるとＶＢＵＳ端子の電圧であるＶ_BUSをＵＳＢプラグ連動回路１２３に送出する。ＵＳＢプラグ連動回路１２３に入力されたＶ_BUSがハイレベル（例えば５Ｖ）のときは、パワーオン信号がフォトカプラ１１４へ送出され、入力されたＶ_BUSがロウレベル（例えば０Ｖ）のときは、パワーオフ信号が制御部１２１へ送出される。ＤＣ電源回路１２４は、ＰＳＵ１１０からのＤＣ電力をプリンタ１００内の各部に供給する。ただし、Ｖ_BUSで動作するＵＳＢプラグ連動回路１２３には供給しない。即ち、ＵＳＢプラグ連動回路１２３は、商用ＡＣ電源とは独立して装置外部から入力される物理量であるＶ_BUSをＤＣ電源として動作する。

制御部１２１は、ＵＳＢプラグ連動回路１２３からパワーオフ信号が入力されると、フォトカプラ１１４へパワーオフ信号を送出する。また、制御部１２１は、電源スイッチ１３１からパワーオフ信号が入力されたときも、フォトカプラ１１４へパワーオフ信号を送出する。

フォトカプラ１１４は、入力されたパワーオン信号、パワーオフ信号をスイッチングオン／オフ制御回路１１３へ送出する。スイッチングオン／オフ制御回路１１３には、電源スイッチ１３１からのパワーオン信号も入力される。

スイッチングオン／オフ制御回路１１３は、入力されたパワーオン信号、パワーオフ信号をスイッチング制御ＩＣ１１２へ送出する。スイッチング制御ＩＣ１１２は、入力されたパワーオン信号、パワーオフ信号に基づいて、トランス１１１の１次側巻線に接続された図示しないスイッチングＦＥＴをオン／オフ制御する。

即ち、Ｖ_BUSがハイレベルのとき、及び電源スイッチ１３１により電源オンの操作が行われたときは、ＰＳＵ１１０はスイッチング動作を行い、ＤＣ電力を出力する。一方、Ｖ_BUSがロウレベルのとき、及び電源スイッチ１３１により電源オフの操作が行われたときは、ＰＳＵ１１０はスイッチング動作を停止し、ＤＣ電力を出力しない。

つまり、ＰＳＵ１２０の動作／停止の制御によるプリンタ１００内の各部に対する電力供給の動作／停止の制御を、電源スイッチ１３１の操作による手動的な実行に加えて、Ｖ_BUSのレベルの変化に連動して自動的に実行することができる。また、従来装置のような２次側（ＤＣ側）の電力供給のみを停止させるだけでなく、ＡＣ−ＤＣ変換動作を停止させるので、ＡＣ−ＤＣ変換動作に伴う無駄な消費電力をなくすことができる。

〈一般的なスイッチング電源回路の構成及び動作〉
図２は、図１のＰＳＵ１１０を構成するスイッチング電源回路のうち、一般的な部分、即ち一般的なスイッチング電源回路の構成を示す図である。

商用ＡＣ電源１からのＡＣ電圧は、整流回路２により整流、平滑化されることによりＤＣ電圧となる。このＤＣ電圧が抵抗３などを介してスイッチング制御ＩＣ７の端子ＶＩＮに入力されることにより、スイッチング制御ＩＣ７が起動する。

スイッチング制御ＩＣ７が起動すると、ＣＳ端子に接続されたコンデンサ９の充電が開始され、電位が上昇し、閾値の電位を超えると、スイッチング制御ＩＣ７が動作を開始し、ＦＥＴ６をスイッチング動作させる。

ＦＥＴ６のスイッチング動作が開始されると、トランス４の補助巻線に誘起される電圧を整流回路５で整流、平滑化することにより生成した直流電圧を端子ＶＣＣに供給してスイッチング制御ＩＣ７の電源として使用する。

ＦＥＴ６のスイッチング動作によりトランス４の２次側に高周波電圧が誘起される。高周波電圧は整流回路１０により整流、平滑化され、ＤＣ電圧になり、出力端子１２ａ、１２ｂを介して、負荷であるＣＴＬ（プリンタ制御回路）に供給される。

フォトカプラ８のフォトダイオード８ａには、出力端子１２ａ、１２ｂ間に接続された基準電圧検出回路１１（ツェナーダイオード１１ａや抵抗１１ｂなどで構成される）で検出した電圧に応じた電流が流れる。

流れる電流に応じてフォトカプラ８が発光し、その光をフォトトランジスタ８ｂが受けることにより基準電圧検出回路１１が検出した電圧をスイッチング制御ＩＣ７のＦＢ端子にフィードバックすることにより、出力電圧を安定化する。

〈本実施形態のスイッチング電源回路の構成及び動作〉
図３は、図１のＰＳＵ１１０を構成するスイッチング電源回路の構成を示す図であり、図４はその動作を示すタイミングチャートである。図３において、図２と同一又は対応部分には図２と同一の参照符号が付されている。

このスイッチング電源回路では、図２のスイッチング電源回路のスイッチング制御ＩＣ７のＣＳ端子とコンデンサ９の間にフォトカプラ１３のフォトトランジスタ１３ｂが接続されている。また、フォトカプラ１３のフォトダイオード１３ａはスイッチング制御信号１５で発光を制御できるように構成されている。

これにより、図４に示すように、スイッチング制御信号１５のレベルのハイ／ロウに応じてスイッチング制御ＩＣ７のＣＳ端子の電位が変化するので、スイッチング制御ＩＣによるＦＥＴ６のスイッチングの動作／停止を制御できる。そして、このスイッチング動作に応じて、出力端子１２ａ、１２ｂ間の電圧が変化する。つまり、スイッチング制御信号１５のレベルのハイ／ロウに応じて、スイッチングの動作／停止（電源オン、オフ）を制御できる。

また、スイッチング制御信号１５の代わりに、操作部などに設置されたユーザが操作可能なスイッチ１４を使用してもスイッチングの動作／停止を制御できる。図の場合、スイッチ１４をオンする（閉じる）と、フォトカプラ１３がショートされるため、図２と同じ回路構成でスイッチングを行う。一方、スイッチ１４をオフする（開く）と、ＣＳ端子とコンデンサ９との間が切断されるため、スイッチングが停止される。

なお、この図において、トランス４、スイッチング制御ＩＣ７、フォトカプラ１３、スイッチ１４は、それぞれ図１におけるトランス１１１、スイッチング制御ＩＣ１１２、フォトカプラ１１４、電源スイッチ１３１に対応する。

〈スイッチングオン／オフ制御回路の構成及び動作〉
図５は、図３のスイッチング制御信号を生成するスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図であり、図６は、その動作を示すタイミングチャートである。

本実施形態では、ＵＳＢプラグのＶＢＵＳ端子１６の電位Ｖ_BUSを用いてスイッチング制御信号１５を生成する。ＶＢＵＳ端子１６はＵＳＢプラグの電源端子に接続する端子であり、ホスト（ＰＣ）からペリフェラル（プリンタ）に対して電源供給（＋５Ｖ電源）するための端子である。ここでは、ＶＢＵＳ端子１６は給電機能をインタフェースであるＵＳＢにおける受電端子である。また、図５において、フリップフロップ１７、２１、及びフリップフロップ１７の出力側に接続されたＦＥＴはＶ_BUSを電源として動作する。

ＵＳＢケーブルがプリンタ１００のＵＳＢコネクタ１２２に接続されるとＶＢＵＳ端子１６の電位Ｖ_BUSが０Ｖから５Ｖに変化（上昇）する。この電位の変化（上昇）をフリップフロップ１７で検出すると、信号１９の電位が０Ｖ（ロウレベル）から５Ｖ（ハイレベル）に変化し、スイッチング制御信号１５の電位もロウレベルからハイレベルに変化し、スイッチング動作が開始される。

スイッチング動作が開始されると、プリンタ１００全体に電力が供給され、プリンタ制御回路内のＤＣ電源回路１２４でオンボード電源２６が生成され、また、制御部２０も起動する。ここで、制御部２０が図１における制御部１２１に対応し、制御部２０以外の回路が図１におけるＵＳＢプラグ連動回路１２３に対応する。

このように制御部２０が起動した状態では、ＶＢＵＳ端子１６に入力されるＶ_BUSが５Ｖの間（ＵＳＢケーブルが接続されている間）はスイッチング制御信号１５をロウレベルにできない（プリンタ１００の電源オフができない）ため、以下の手順でＵＳＢケーブル接続中も電源オフできるようにする。

制御部２０の起動後、操作部に設けたスイッチ１４（図３）の押下などに応じて、制御部２０が出力信号２４をロウレベルにして出力することにより、信号２５がロウレベルからハイレベルに変化する。その後、制御部２０が出力信号２２、２３をハイレベルにして出力することにより、フリップフロップ２１の出力が変化し、フリップフロップ１７のＣＬＲ端子がハイレベルからロウレベルに変化し、信号１９が５Ｖから０Ｖに変化する。

このように、制御部２０の出力信号２４をロウレベルからハイレベルに変化させることでスイッチング制御信号１５をロウレベルにできるので、ＵＳＢケーブル接続中も（電源スイッチ押下などで）電源をオフできる。

また、電源オン中にＵＳＢケーブルを抜いた場合は、Ｖ_BUSが５Ｖから０Ｖに変化（低下）することに基づいて、制御部２０でＵＳＢケーブルが抜かれたことを検知して、出力信号２４をロウレベルからハイレベルに変化させ、電源をオフすることができる。

なお、抵抗１８ａとコンデンサ１８ｂは遅延回路１８を構成しており、電圧検出ＩＣ（リセットＩＣ）などを使用してもよい。

このように、本発明の第１の実施形態の電子装置であるプリンタによれば、ＶＢＵＳ端子１６の電位Ｖ_BUSを用いてスイッチング制御信号１５を生成し、このスイッチング制御信号１５により、スイッチング電源回路のトランス４の１次側の巻線に接続されたスイッチング素子であるＦＥＴ６のスイッチングのオン／オフを制御するので、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制するとともに、商用ＡＣ電源とは独立して装置外部から入力される物理量であるＶ_BUSに連動させて自動的に電源のオン／オフ制御を行うことができる。また、操作部に設けたスイッチの手動操作により、このＶ_BUSに連動する自動電源オン／オフ制御の実行／停止を設定することもできる。

［第２の実施形態］
〈電子装置の要部構成〉
図７は、本発明の第２の実施形態の電子装置であるプリンタの要部構成を示すブロック図である。この図において、図１（第１の実施形態）と同一又は対応部分には、図１と同じ参照符号を付した。

本実施形態のプリンタ１００は、第１の実施形態のプリンタ１００において、ＣＴＬ１２０内のＵＳＢコネクタ１２２、及びＵＳＢプラグ連動回路１２３に代えて、ソーラーパネル１３２、ソーラーパネル連動回路１３３を操作部１３０に設けたものであり、それ以外は第１の実施形態と同じである。

ソーラーパネル１３２は、プリンタ１００の周辺の照度を検出し、照度に応じたレベルの電圧を生成する。ソーラーパネル１３２の出力電圧が所定の閾値を超えるときは、ソーラーパネル連動回路１３３からフォトカプラ１１４へパワーオン信号が送出される。また、ソーラーパネル１３２の出力電圧が所定の閾値以下のときは、ソーラーパネル連動回路１３３から制御部１２１へパワーオフ信号が送出される。

従って、本実施形態のプリンタ１００によれば、プリンタ１００の周辺の照度が所定の閾値を超えるとき、及び電源スイッチ１３１により電源オンの操作が行われたときは、ＰＳＵ１１０はスイッチング動作を行い、ＤＣ電力を出力する。一方、プリンタ１００の周辺の照度が所定の閾値以下のとき、及び電源スイッチ１３１により電源オフの操作が行われたときは、ＰＳＵ１１０はスイッチング動作を停止し、ＤＣ電力を出力しない。

つまり、ＰＳＵ１１０の動作／停止の制御によるプリンタ１００内の各部に対する電力供給の動作／停止の制御を、電源スイッチ１３１の操作による手動的な実行に加えて、周辺の照度の変化に連動して自動的に実行することができる。また、従来装置のような２次側（ＤＣ電力）の供給を停止させるだけでなく、ＡＣ−ＤＣ変換動作を停止させるので、ＡＣ−ＤＣ変換動作に伴う無駄な消費電力をなくすことができる。

〈スイッチングオン／オフ制御回路の構成及び動作〉
図８は、本実施形態のプリンタ１００におけるスイッチングオン／オフ制御回路１１３の構成を示す図、図９は、その動作を示すタイミングチャート、図１０は、ソーラーパネル２７に対する入力光の照度と出力電圧との関係を示す図である。

図８において、図５と同一の構成要素には図５と同一の参照符号を付した。また、図８におけるソーラーパネル２７は図７におけるソーラーパネル１３２に対応する。また、ソーラーパネル２７と制御部２０以外の部分がソーラーパネル連動回路１３３に対応する。つまり、ソーラーパネル連動回路１３３の構成と、第１の実施形態（図５）におけるＵＳＢプラグ連動回路１２３の構成は同じである。従って、図８は図５のＶ_BUSをソーラーパネル２７の出力電位Ｖ_OUTに変えたものといえる。

本実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路では、ソーラーパネル２７の出力電位Ｖ_OUTを用いてスイッチング制御信号１５を生成する。図１０に示すように、ソーラーパネルは周辺照度が高くなると出力電位Ｖ_OUTも高くなる特性がある。そこで、出力電位Ｖ_OUTが閾値を超えたら、スイッチング電源回路がスイッチング動作を行うように制御すれば、日の出やオフィスの照明がオンしたときに、プリンタ１００の電源をオンすることができる。

本実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路では、ソーラーパネル２７の周辺の照度が所定の閾値を超えると、ソーラーパネル２７の出力電位が０Ｖ（ロウレベル）から５Ｖ（ハイレベル）に変化（上昇）する。この電位の変化（上昇）をフリップフロップ１７で検出すると、信号２８の電位が０Ｖ（ロウレベル）から５Ｖ（ハイレベル）に変化し、スイッチング制御信号１５の電位もロウレベルからハイレベルに変化し、スイッチング動作が開始される。

スイッチング動作が開始されると、プリンタ１００全体に電力が供給され、プリンタ制御回路内のＤＣ電源回路１２４でオンボード電源２６が生成され、また、制御部２０も起動する。

このように制御部２０が起動した状態では、ソーラーパネル２７の出力電位が５Ｖの間（周辺照度が閾値を超えている間）はスイッチング制御信号１５をロウレベルにできない（プリンタ１００の電源オフができない）ため、以下の手順でＵＳＢケーブル接続中も電源オフできるようにする。

制御部２０の起動後、スイッチ１４（図３）の押下などに応じて、制御部２０が出力信号３１をロウレベルにして出力することにより、信号３２がロウレベルからハイレベルに変化する。その後、制御部２０が出力信号２９、３０をハイレベルにして出力することにより、フリップフロップ２１の出力が変化し、フリップフロップ１７のＣＬＲ端子がハイレベルからロウレベルに変化し、信号２８が５Ｖから０Ｖに変化する。

このように、制御部２０の出力信号３１をロウレベルからハイレベルに変化させることでスイッチング制御信号１５をロウレベルにできるので、ソーラーパネル２７の周辺照度が所定の閾値を超えているときでも（電源スイッチの押下などで）電源をオフできる。

また、電源オン中にソーラーパネル２７の周辺照度が所定の閾値以下に低下した場合、ソーラーパネル２７の出力電位の低下を制御部２０が検知して、出力信号３１をロウレベルからハイレベルに変化させ、電源をオフすることができる。

このように、本発明の第２の実施形態のプリンタによれば、周辺照度を検出するソーラーパネルの出力電位を用いてスイッチング制御信号１５を生成し、このスイッチング制御信号１５により、スイッチング電源回路のトランス４（図３）の１次側の巻線に接続されたスイッチング素子であるＦＥＴ６（図３）のスイッチングのオン／オフを制御するので、電源オフ時の無駄な消費電力を抑制するとともに、商用ＡＣ電源とは独立して装置外部から入力される物理量である周辺照度に連動させて自動的に電源のオン／オフ制御を行うことができる。また、操作部に設けたスイッチの手動操作により、この周辺照度に連動する自動電源オン／オフ制御の実行／停止を設定することもできる。

［第３の実施形態］
図１１は、本発明の第３の実施形態の電子装置であるプリンタにおけるスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図である。この図において、図８（第２の実施形態）と同一の構成要素には図８と同じ参照符号を付した。なお、本実施形態のプリンタの要部構成は第２の実施形態（図７）と同じである。

本実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路は、第２の実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路において、遅延回路１８を除去するとともに、固定抵抗３３ａ及び可変抵抗３３ｂからなる分圧回路３３と、電圧検出ＩＣ３４を設けたものである。

図１２は、分圧回路３３における可変抵抗３３ｂの抵抗値と、電圧検出ＩＣ３４の入力端子ＶＤＤの電位Ｖ_DDとの関係を示す図、図１３は、電圧検出ＩＣ３４の入力端子ＶＤＤの電位Ｖ_DDと、出力端子ＯＵＴの電位Ｖ_OUTとの関係を示す図、図１４は、分圧回路３３における可変抵抗３３ｂの抵抗値と、スイッチング制御信号１５のレベルが切り替わる周辺照度との関係を示す図である。

図８の遅延回路１８を図１１の分圧回路３３と電圧検出ＩＣ３４に変更すると、分圧回路３３内の可変抵抗３３ｂの抵抗値を変えることにより、スイッチング制御信号１５がロウレベルからハイレベルに切り替わる（プリンタ１００が電源オンする）、ソーラーパネル２７の出力電位Ｖ_OUT（周辺照度）の閾値を変えることができる。

Ｖ_OUT一定の状態で、可変抵抗３３ｂの抵抗値を大きくすると、電圧検出ＩＣ３４の入力端子ＶＤＤの電位Ｖ_DDも高くなる。電圧検出ＩＣ３４においては、入力端子ＶＤＤの電位Ｖ_DDが閾値（図１３の監視電圧）を超えると、出力端子ＯＵＴの電位Ｖ_OUTがロウレベルからハイレベルに変化する。

そのため、可変抵抗３３ｂの抵抗値を大きくすると、周辺照度が低い状態でもプリンタ１００の電源をオンすることができ、可変抵抗３３ｂの抵抗値を小さくすると、周辺照度が低い状態ではプリンタ１００の電源がオンしなくなる。操作部１３０などに可変抵抗３３ｂの抵抗値を変更できるダイヤルを設けてユーザが任意の抵抗値に設定できるようにすれば、プリンタ１００が設置される環境に合わせて電源をオンする照度を調整することができる。

［第４の実施形態］
図１５は、本発明の第４の実施形態の電子装置におけるスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図である。

本実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路は、第１の実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路（図５）と、第２の実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路（図８）又は第３の実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路（図１１）と、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）３５を備えている。

図８、図１１のように周辺照度に連動させてプリンタの電源をオンする場合、土日などプリンタを使用しない日もプリンタの電源がオンしてしまうため、無駄な電力消費が発生してしまう。

そこで、本実施形態では、図１６に示すように、周辺照度に連動してプリンタの電源をオンした場合（ステップＳ１）、カレンダー機能付きのＲＴＣ３５から曜日データを読み出し（ステップＳ２）、読み出した曜日データが予めユーザにより設定されたプリンタを使用する曜日と一致するか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、一致する場合は電源オン状態を維持し（ステップＳ４）、一致しない場合は電源をオフする（ステップＳ５）。

従って、ユーザが設定したプリンタを使用する曜日以外の曜日に周辺照度に連動して電源オンした場合は、自動で電源オフする制御を行うことで、無駄な電力消費を防ぐことができる。

本実施形態では、Ｖ_BUS連動と周辺照度連動の両方の機能を搭載しているので、どちらに連動して電源オンしたか区別できるように、各連動回路の出力を制御部２０に接続して、周辺照度に連動して電源オンした場合のみ、ＲＴＣ３５を使用した上記の制御を行うことにより、Ｖ_BUS連動や電源スイッチで電源オンした場合（ユーザが意図的に電源オンした場合）は自動的にオフしないようにする。

このように、本発明の第４の実施形態のプリンタによれば、プリンタを使用しない日（例えば、土、日、祝日など）に、日中、太陽の光などでプリンタの電源がオンし続けてしまうことによる無駄な消費電力の発生を防ぐことができる。

［第５の実施形態］
図１７は、本発明の第５の実施形態の電子装置におけるスイッチングオン／オフ制御回路の構成を示す図である。

本実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路は、第４の実施形態のスイッチングオン／オフ制御回路（図１５）からＲＴＣ３５を除去するとともに、Ｖ_BUS連動スイッチングオン／オフ制御回路、周辺照度連動スイッチングオン／オフ制御回路の出力側に、それぞれユーザが切り替え可能なメカスイッチなどからなるスイッチ３６、３７を設けたものである。

図１５に示す第４の実施形態では、夏休みなどの長期休暇で、通常プリンタを使用する曜日もプリンタを使用しなくなる場合、プリンタを使用する曜日を設定しなおさなければ、ＲＴＣ３５を使用した自動電源オフができない。

一方、本実施形態では、ユーザが切り替え可能なスイッチ３６、３７により、連動機能を使用するか使用しないか選択できるようにしたので、通常プリンタを使用する曜日にプリンタを使用しなくなる場合もスイッチ３６、３７を切り替えるだけで簡単に無駄な電力消費を防ぐことができる。また、常にＶ_BUS連動や周辺照度連動機能を使用したくない場合にもスイッチ３６、３７は有効である。

１４，３６，３７…スイッチ、２７，１３２…ソーラーパネル、２０，１２１…制御部、１００…プリンタ、１１０…ＰＳＵ、７，１１２…スイッチング制御ＩＣ、１１３…スイッチングオン／オフ制御回路、１２０…ＣＴＬ、１２２…ＵＳＢコネクタ、１２３…ＵＳＢプラグ連動回路、１３０…操作部、１３１…電源スイッチ、１３３…ソーラーパネル連動回路。

特開２００６−２６８３８６号公報

Claims

ＡＣ電源からの電力をＤＣ電力に変換する電源回路と、
前記ＡＣ電源とは独立して外部から入力される物理量に基づくＤＣ電力を電源として動作するとともに、当該物理量に応じて、前記電源回路のオン／オフを制御する電源制御手段と
を有する電子装置。
請求項１に記載された電子装置において、
前記電源回路はスイッチング電源回路であり、
前記電源制御手段は、当該スイッチング電源回路のスイッチングのオン／オフを制御する電子装置。
請求項１に記載された電子装置において、
前記電源制御手段は、前記物理量が所定の閾値を超えている状態から当該閾値以下に変化したことを検出する低下検出手段と、前記物理量が前記閾値以下である状態から前記閾値を超える状態に変化したことを検出する上昇検出手段とを備えるとともに、前記低下検出手段の検出出力に基づいて前記電源回路をオフし、前記上昇検出手段の検出出力に基づいて前記電源回路をオンする電子装置。
請求項１に記載された電子装置において、
前記物理量は、給電機能を有するインタフェースの受電端子の電位である電子装置。
請求項４に記載された電子装置において、前記インタフェースはＵＳＢであり、前記受電端子はＶＢＵＳ端子である電子装置。
請求項１に記載された電子装置において、
前記物理量は、周辺の照度を検出するソーラーパネルに対する入力光の照度である電子装置。
請求項６に記載された電子装置において、
前記入力光の照度と、前記電源制御手段により前記電源回路のオン、オフの切り替えの閾値を可変設定する閾値設定手段を有する電子装置。
請求項６又は７に記載された電子装置において、
前記電源制御手段を動作させる曜日又は日を設定する手段を有する電子装置。
請求項１に記載された電子装置において、
前記電源制御手段を動作させるか否かを設定する手段を有する電子装置。