JP2010125752A

JP2010125752A - プリンタ

Info

Publication number: JP2010125752A
Application number: JP2008304407A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Saito; 徹雄齋藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2010-06-10

Abstract

【課題】 ACアダプタを使用するプリンタにおいて、ジャックの挿抜による突入電流を抑制する。
【解決手段】突入電流防止回路の動作を前記バッテリの装着状態を検知する検知回路の出力によって切り替えることによって、安価で安定動作可能な突入電流防止回路を備えたACアダプタ付プリンタを提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は昇華型プリンタなど、外部ACアダプタおよびバッテリーの両方で駆動され、電源のON・OFF動作をソフトスイッチで行うプリンタに関する。

近年、デジタルカメラの普及に伴い、その出力装置としてコンパクトフォトプリンタの使用が増えている。

該コンパクトフォトプリンタにおいては、ＡＣアダプタおよび電池の両方で駆動されるように構成され、屋内で使用する際は、前記ＡＣアダプタを使用し、屋外で使用する場合は前記ＡＣアダプタで充電されたバッテリーを用いて使用する場合が多い。

また、このようなコンパクトフォトプリンタにおいては、プリンタ本体にサーマルヘッドを具備しており、前記ＡＣアダプタまたはバッテリーの出力電圧、たとえば２４Ｖを駆動用としてのDC/DCコンバータが具備され、その入力用のコンデンサは電圧の安定化および瞬断対策として、電源例えば24V系ラインに大容量のコンデンサが具備される。そのため、前記コンデンサに対しての突入電流を防止するために、前記コンデンサの前にソフトスイッチ回路を具備することが一般的である。

このようなソフトスイッチ回路を説明するのに好適な従来例として特許文献１を示す。

該従来例においては、電源投入時にコンデンサ２２を充電することにより、ＦＥＴ２１のゲート電圧を徐々に増加させ、ＦＥＴ２１のドレイン−ソース間の抵抗値を徐々に減少させ、突入電流を抑制している。

本先行事例は電源一次側の構成を元について説明しているが、前述のコンパクトフォトプリンタの二次側の構成に適用しても有効である。

適用した実施例として、図４を示す。

図４において、５０はＡＣアダプタの接続プラグ、５１はプリンタ内の接続ジャック、５２はＤＣ／ＤＣコンバータ、５３はＣＰＵ、５４がソフトスイッチ回路、Ｃ１は電圧安定用コンデンサである。ソフトスイッチ回路５４の内部は、抵抗５５、抵抗５６、抵抗５９、充電用コンデンサ５８、ＦＥＴ５７、トランジスタ６０で構成される。ユーザが不図示のプッシュスイッチを押すと、トランジスタ６０がＯＮする。その結果抵抗５５、抵抗５６、抵抗５９と充電用コンデンサで構成される時間定数を持ち、ＦＥＴ５７のゲート電圧が低下し、ＦＥＴがＯＮする。その後、ＤＣ／ＤＣコン５２が動作し、ＣＰＵ５３に対しての電力を供給し、ＣＰＵ５３は電力供給を持って、トランジスタ６０のＯＮ状態を持続する。

すなわち、２４Ｖ入力がＡＣアダプタから供給された状態で、ＳＷオンする際、前記大容量コンデンサに対する突入電流を抑制するために、ＦＥＴを２４Ｖ−コンデンサ間に配置し、ドレイン−ソース間の抵抗値を徐々に減少させることにより、突入電流を抑制する構成になっている。
特開平９−６４４０号公報

しかしながら前述した従来例のようなＡＣアダプタと接続される形態においては、プリンタの電源がＯＮしているときに、上記ＡＣアダプタの電源ジャック５１を抜き差しした場合において、その挿抜時間により発生する突入電流が大きく変動する。

その例を図５に示す
挿抜の時間が短い場合、図５のａに示されるように後段のコンデンサＣ１の蓄積電荷が十分あるので、突入電流は小さい。また、図５のｂに示されるように挿抜の時間が十分長いとコンデンサＣ１の電荷量が小さいがＦＥＴがＯＦＦしているため、突入電流が生じない。しかしながら、図５のｃのようにコンデンサＣ１の電荷が十分放電さえておらず、かつＦＥＴがオンしている状態においては、大きな突入電流が生じる。

したがって、該回路設計時にこの点を考慮し、ＦＥＴ選定の際、ドレイン電流を大きなものにしなければならなかった。

また、ＡＣアダプタが抜かれたことを検知してファームウェアでＯＦＦする手段も考えられるが、バッテリーとＡＣアダプタの両方で駆動可能なシステムの場合、ＡＣアダプタを抜かれた場合、バッテリー装着状態も考慮して、上記ＯＦＦ制御を行わなければならず、切り替え手段を新たに有しなければならなかった。

上記目的を達成するため、本出願に係る第一の発明のプリンタは外部AC電源またはバッテリ−と接続し、該電源またはバッテリ-からの電圧の入力ラインにＦＥＴを直列に接続し、該ＦＥＴのゲート電圧をコンデンサの充電電圧で制御して電源接続時における突入電流を抑圧する構成となっている。

そして、該突入電流防止回路の動作を前記バッテリの装着状態を検知する検知回路の出力によって切り替えることを特徴としている。

以上説明したように、本発明によれば、該突入電流防止回路の動作を前記バッテリの装着状態を検知する検知回路の出力によって切り替えることによって、安価で安定動作可能な突入電流防止回路を提供することができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

本発明の第一の実施例を図１〜図３まで使用し説明する。

図１は本発明の構成を如実に示す図である。

図１において、５０はＡＣアダプタの接続プラグ、５１はプリンタ内の接続ジャック、５２はＤＣ／ＤＣコンバータ、５３はＣＰＵ、５４がソフトスイッチ回路、６１は電圧安定用コンデンサ、６３はＦＥＴのゲート信号である。ソフトスイッチ回路５４の内部は、抵抗５５、抵抗５６、抵抗５９、充電用コンデンサ５８、ＦＥＴ５７、トランジスタ６０で構成される。

また、７０はバッテリー駆動時のＯＮ／ＯＦＦ用ＦＥＴ、７１と７２は該ＦＥＴのゲート信号を生み出す分圧抵抗である。

また、７５は本発明の中核である強制スイッチＯＦＦ回路であり、ＰＮＰトランジスタ７６とエミッタ抵抗７７、ベース抵抗７８で構成される。

さらに、８０はバッテリーであり、内部には例えば、２５℃環境で４７０Ωの抵抗値を示すバッテリー温度検知用ポジスタ８１を具備し、プリンタ本体のプルアップ抵抗８３例えば１０ｋΩ、検知用トランジスタ８２で、バッテリー検知回路８４を構成する。

また８５はバッテリー装着検知信号であり、ＣＰＵ５３に入力される。

以下、各素子の動作を説明していく。

まずバッテリ−８０が装着されていないケースについて説明する。

バッテリー８０が装着されていない場合には、検知用トランジスタ８２のベース電圧がプルアップ抵抗８３により上昇し、トランジスタ８２がＯＮしている。

この状態で、ＤＣプラグ５０がＤＣジャック５１に接続され、かつＣＰＵ５３からのスイッチＯＮ信号が出力されていると、プリンタ全体がＯＮしており、ＦＥＴ５７がＯＮし、充電用コンデンサ５８の両端には電位差が生じ、電荷が蓄えられている。

強制ＯＦＦ回路７５に着目するとＰＮＰトランジスタ７６のベース電圧は２４Ｖになり、ベースーエミッタ間には電位差がないため、ＰＮＰトランジスタ７６はＯＦＦしている。

この状態でＤＣプラグ５０をＤＣジャック５１から抜くと、ＰＮＰトランジスタ７６のベース電圧は、前述したようにトランジスタ８２がＯＮしているため、エミッタ抵抗７７とベース抵抗７８の抵抗比で決定する。このとき、トランジスタ７６のエミッタにはコンデンサ６１の電圧がＦＥＴ５７の寄生ダイオードを介して印加される。

そのため、エミッタ抵抗７７、ベース抵抗７８に電流が流れ、エミッターベース間に電位差が生じトランジスタ７６がＯＮする。その結果、充電用コンデンサ５８の両端がショートしＦＥＴが急速にＯＦＦする。

したがって、その後ジャックを再挿入した際にはＦＥＴはＯＦＦしているため、突入電流は流れない。

次に、バッテリーがＡＣアダプタとともに装着された場合について説明する。

バッテリー８０が装着されている場合には、検知用トランジスタ８２のベース電圧がプルアップ抵抗８３とポジスタ８１により分圧される。このとき、ポジスタの抵抗値がプルアップ抵抗より十分小さいため、トランジスタ８２がＯＦＦしている。

このとき、アダプタの電圧がバッテリより大きいので、プリンタはアダプタの電力で動作している。

上記と同じように、プリンタ全体がＯＮしている状態でＤＣプラグ５０をＤＣジャック５１から抜くと、前述したようにトランジスタ８２がＯＦＦしているため、前述のコンデンサ６１からＦＥＴ５７、エミッタ抵抗７７、ベース抵抗７８への電流経路が構成されず、トランジスタ７６がＯＮしない。そのため、ＦＥＴ５７はＯＦＦしない。

その結果、プリンタの電力供給源はＡＣアダプタからバッテリーに切り替わり、ＦＥＴ７０を介してバッテリーからの電力が供給される。

上記動作を図２、図３を用いて説明する。

図２はＡＣアダプタのみで動作している際のＦＥＴ周辺の信号がアダプタ挿抜によって、どのように変化するかを示した波形であり、図３はアダプタ、バッテリ両方が装着されているときのＦＥＴ周辺の信号がアダプタ挿抜によって、どのように変化するかを示した波形である。

図２で、アダプタを取り外したＡ点において、ＦＥＴのゲート電圧が急速に２４Ｖに上昇する。そのため、ＦＥＴ７０は急速にＯＦＦし、ドレイン電圧も０Ｖ程度まで低下する。

その後Ｂ点においてアダプタが再挿入されるが、充電用コンデンサ５８は放電されているため、再充電が行われるのでゲート電圧が緩やかに降下し、同様にドレイン電圧も緩やかに上昇し、突入電流は小さく、システムが再ＯＮする。

一方、図３でアダプタが取り外されたＡ点においては前述したようにトランジスタ７６がＯＮしないため、充電コンデンサ５８の両端の電圧は変わらず、ＦＥＴ７０のゲート、ソース電圧は変わらずＦＥＴ７０はＯＮしたままで、電力供給源がＡＣアダプタからバッテリーに切り替わる。

以上、説明したようにバッテリ内の温度検知用素子を用いて、バッテリ装着信号を生成しその信号をもって、ＡＣアダプタのジャック挿抜時のシステムＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより下記のような効果がある。

ＡＣアダプタのみ装着されている場合は再挿入時の突入電流を防止するために、急速にシステムＯＦＦする
ＡＣアダプタ、バッテリーの両方が装着されている場合はＡＣアダプタが取り除かれた際にも、システムはＯＦＦせず、バッテリを電源とするように切り替わる

本発明の第１の実施例に係る発明の構成を説明する図である。本発明の第１の実施例に係るアダプタ単体動作時のＦＥＴ周辺の電圧波形である。本発明の第１の実施例に係るアダプタ及びバッテリ装着時のＦＥＴ周辺の電圧波形である。従来例に係る説明図である。従来例の問題点を説明する図である。

符号の説明

５０ DCプラグ
５１ DCジャック
５２ DC/DCコン
５３ CPU
５４ソフトスイッチ回路
５７ FET
５８充電用コンデンサ
７５強制スイッチOFF回路
８０バッテリ
８４バッテリ検知回路

Claims

外部AC電源またはバッテリ−と接続し、該電源またはバッテリ-からの電源供給を受けプリント動作を行うプリンタにおいて、電源の入力ラインにＦＥＴを直列に接続し、該ＦＥＴのゲート電圧をコンデンサの充電電圧で制御して電源接続時における突入電流を抑圧する突入電流防止回路を具備し、該突入電流防止回路の動作を前記バッテリの装着状態を検知する検知回路の出力によって切り替えることを特徴とするプリンタ。
前記検知回路は前記バッテリ内に具備される温度上昇検知用素子の出力を共用したことを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
前記FETの下流側に第2のコンデンサを具備し、該FETをOFFさせるためのゲートソース間のコンデンサに対する充電電流を前記第2のコンデンサに蓄えられた電荷を用いて前記FETのボディーダイオードを利用して供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリンタ。