JP2024027237A - 電気機器用の電源装置、画像処理装置、電気機器の電源供給方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】オーバーシュートの抑制と起動遅延の防止との両立を実現しやすい電気機器用の電源装置、画像処理装置、電気機器の電源供給方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】電源装置３は、電源回路３１と、調節処理部３２と、を備えている。電源回路３１は、１つ以上の電気負荷に電気的に接続されており、１つ以上の電気負荷に対して電力供給する。調節処理部３２は、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節する。ここで、調節処理部３２は、（電源回路３１に接続されている）１つ以上の電気負荷と、１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気機器用の電源装置、画像処理装置、電気機器の電源供給方法及びプログラムに関する。

関連技術として、本体に対して着脱可能な拡張機器（オプションユニット）を備える画像処理装置（画像形成装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。関連技術に係る画像処理装置では、電源装置（電源部）から、本体各部及び拡張機器といった複数の電気負荷への電力供給が行われる。ここで、関連技術に係る画像処理装置は、各々の拡張機器から本体に送信される消費電力情報をもとにシステムの総電力を算出し、当該総電力が規定値を超えていないかどうかを検出する。

特開２００３－８０８０４号公報

上記関連技術の構成では、本体に接続し得る全ての拡張機器が装着されている状態でも、電源投入時の突入電流によりオーバーシュートが生じないように、電源装置の出力電圧の立ち上がりを緩く設定すると、一部の拡張機器しか装着されない状態では、必要以上に拡張機器の起動が遅延することがある。また、拡張機器の起動の遅延を回避するために電源装置の出力電圧の立ち上がりが急峻に設定すると、全ての拡張機器が装着されている状態で、電源投入時の突入電流によりオーバーシュートを生じる可能性がある。

本発明の目的は、オーバーシュートの抑制と起動遅延の防止との両立を実現しやすい電気機器用の電源装置、画像処理装置、電気機器の電源供給方法及びプログラムを提供することにある。

本発明の一の局面に係る電気機器用の電源装置は、電源回路と、調節処理部と、を備える。前記電源回路は、１つ以上の電気負荷に電気的に接続され、前記１つ以上の電気負荷に対して電力供給する。前記調節処理部は、前記１つ以上の電気負荷と、前記１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、前記電源回路の出力電圧の立ち上がりを調節する。

本発明の他の局面に係る画像処理装置は、前記電気機器用の電源装置と、画像処理機能を有する本体と、を備える。前記本体には、拡張機器が取り外し可能に接続され、前記１つ以上の電気負荷は、前記本体及び前記拡張機器を含む。

本発明の他の局面に係る電源供給方法は、１つ以上の電気負荷に電気的に接続される電源回路から前記１つ以上の電気負荷に対して電力供給させることと、前記１つ以上の電気負荷と、前記１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、前記電源回路の出力電圧の立ち上がりを調節することと、を有する。

本発明の他の局面に係るプログラムは、１つ以上の電気負荷に電気的に接続される電源回路から前記１つ以上の電気負荷に対して電力供給させることと、前記１つ以上の電気負荷と、前記１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、前記電源回路の出力電圧の立ち上がりを調節することと、を１以上のプロセッサーに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、オーバーシュートの抑制と起動遅延の防止との両立を実現しやすい電気機器用の電源装置、画像処理装置、電気機器の電源供給方法及びプログラムを提供することができる。

図１は、実施形態１に係る画像処理装置の概略ブロック図である。 図２は、実施形態１に係る画像処理装置の外観を示す概略図である。 図３は、実施形態１に係る画像処理装置の概略ブロック図である。 図４は、実施形態１に係る画像処理装置における電源装置の概略構成図である。 図５は、実施形態１に係る電源装置の動作例のフローチャートである。 図６は、実施形態１に係る画像処理装置の本体に接続し得る全ての拡張機器を接続した最大負荷時における、電源投入時の電流挙動を例示する説明図である。 図７は、実施形態１に係る画像処理装置の電源回路の出力電圧の立ち上がりが同一の場合における、電源投入時の電流挙動を例示する説明図である。 図８は、実施形態１に係る画像処理装置の電源回路における電解コンデンサー等の容量性素子の残電荷量を示す説明図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。

（実施形態１）
［１］画像処理装置の全体構成
まず、図１及び図２を参照しつつ、本実施形態に係る画像処理装置１０の全体構成について説明する。

本実施形態に係る画像処理装置１０は、一例として、原稿から画像データを取得するスキャン機能、画像データに基づいて画像を形成するプリント機能、ファクシミリ機能、及びコピー機能等の複数の機能を有する複合機である。画像処理装置１０は、画像を形成する機能と画像データを取得する機能との少なくとも一方を含む画像処理機能を有していればよく、プリンター、スキャナー、ファクシミリ装置、及びコピー機等であってもよい。

図２に示すように、画像処理装置１０は、大きく分けて本体１（本体ユニット）と拡張機器２（エンハンスユニット）とを備えている。本体１は、画像処理機能（画像を形成する機能と画像データを取得する機能との少なくとも一方）を有する。本開示でいう「拡張機器」は、本体１に対して取外し可能に接続されるオプション機器であって、各種の拡張機能を画像処理装置に付加するエンハンスである。本体１と拡張機器２とは、電気的かつ機械的に接続された状態で使用される。

すなわち、画像処理装置１０は、本体１の機能を基本としつつ、ユーザーが所望する各種の拡張機能を、本体１に対して所望の拡張機器２を組み合わせることによって実現可能である。言い換えれば、画像処理装置１０は、画像処理機能を有する本体１を備え、本体１には、拡張機器２が取り外し可能に接続される。拡張機器２の具体例として、ステープル機、折り機、インサーター、ブックレットフォルダー及びメールフォルダー等の機器がある。これらの拡張機器２は、例えば、本体１にて画像が形成されたシートに対して、ステープル処理等の後加工を実施する。

本実施形態では一例として、画像処理装置１０は、ステープル機としての機能を有するフィニッシャーを拡張機器２として含み、更に、折り機、インサーター、ブックレットフォルダー又はメールフォルダー等から選択される任意の拡張機器２を含む。つまり、画像処理装置１０は、１台の本体１に対して、１台以上の拡張機器２を接続可能であって、本実施形態では一例として、３台の拡張機器２が接続される場合を想定する。以下、複数台の拡張機器２を区別する場合には、フィニッシャーからなる拡張機器２を「拡張機器２０１」と呼び、その他の拡張機器２を「拡張機器２０２」、「拡張機器２０３」と呼ぶことがある。

本体１は、図１に示すように、自動原稿搬送装置１１と、画像読取部１２と、画像形成部１３と、給紙部１４と、操作表示部１５と、電源装置３と、を備える。自動原稿搬送装置１１は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）であるので、図１では「ＡＤＦ」と表記し、かつ以下の説明でも「ＡＤＦ１１」と称する。本実施形態では、図２に示すように、本体１は筐体１０１を備えている。ＡＤＦ１１、画像読取部１２、画像形成部１３、給紙部１４、操作表示部１５及び電源装置３は、筐体１０１に設けられている。

ＡＤＦ１１は、画像読取部１２によって画像が読み取られる原稿を搬送する。ＡＤＦ１１は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ及び排紙部等を有する。

画像読取部１２は、原稿から画像を読み取り、読み取られた画像に対応する画像データを出力する。画像読取部１２は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を有する。

画像形成部１３は、画像読取部１２から出力される画像データに基づいて、電子写真方式でシートに画像を形成する。また、画像形成部１３は、パーソナルコンピューター等の、画像処理装置１０の外部の情報処理装置から入力される画像データに基づいて、シートに画像を形成する。画像形成部１３は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）の４色に対応する４つの画像形成ユニット、光走査装置、中間転写ベルト、二次転写ローラー並びに定着装置等を有する。画像形成部１３は、例えば、インクジェット方式等、電子写真方式以外の画像形成方式により、シートに画像を形成する構成であってもよい。

画像形成部１３は、現像剤としてのトナーを用いて、シートに画像を形成する。画像形成部１３がインクジェット方式で画像を形成する場合、トナーに代えてインク（現像剤の他の一例）が供給される。画像形成部１３に供給されるトナーとしては、例えば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）の複数色のトナーがある。画像形成部１３での画像形成後のシートは、後加工のため拡張機器２に排出（供給）される。

給紙部１４は、画像形成部１３にシートを供給する。給紙部１４は、給紙カセット、手差しトレイ、シート搬送路及び複数の搬送ローラー等を有する。画像形成部１３は、給紙部１４から供給されるシートに画像を形成する。画像形成部１３に供給されるシートは、一例として紙であるが、紙に限らず、例えば、樹脂フィルム等であってもよい。

操作表示部１５は、画像処理装置１０におけるユーザーインターフェイスである。操作表示部１５は、本体の制御部からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレー等の表示部、及びユーザーの操作に応じて本体の制御部に各種の情報を入力するスイッチ又はタッチパネル等の操作部を有する。また、画像処理装置１０は、ユーザーインターフェイスとして、操作表示部１５に加えて又は代えて、例えば、音声出力部及び音声入力部等を備えていてもよい。

電源装置３は、画像処理装置１０の動作のための電力を生成（出力）する装置である。電源装置３は、電源回路３１を備えている。電源回路３１は、１つ以上の電気負荷に電気的に接続されており、１つ以上の電気負荷に対して電力供給する。本実施形態では、本体１の各部及び複数台の拡張機器２の各々が「電気負荷」となり、電源回路３１は、これらの電気負荷に対して電力を供給する。すなわち、電源装置３から電力供給される１つ以上の電気負荷は、本体１及び拡張機器２を含む。

本実施形態では一例として、電源装置３は、例えば、スイッチング方式の電源回路３１を有し、後述する制御信号により、電源回路３１の動作を制御することが可能である。本実施形態では、電源回路３１は、ＡＣプラグに電気的に接続されており、ＡＣプラグに印加される交流１００Ｖ（又は２００Ｖ）の電圧を、直流２４Ｖの電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバーターを含む。つまり、ＡＣプラグをアウトレット（コンセント）に接続した状態では、電源回路３１には、系統電源等の交流電源から交流電力が印加されるので、電源回路３１は、この交流電力から直流電力を生成する。

さらに、電源回路３１は、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１（図３参照）を含む。ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１は、ＡＣ／ＤＣコンバーターから出力される電圧を、本体１の各部に適した電圧に変換する。本実施形態では一例として、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１は、直流２４Ｖの電圧を、直流３．３Ｖ及び直流５Ｖといった所望の電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１は、少なくとも一次側（入力側）に電解コンデンサー等の容量性素子を有する。

電源装置３は、例えば、本体１の制御部からの制御信号を受けて、電源回路３１から１つ以上の電気負荷（本体１及び拡張機器２を含む）に対する電力の供給状態を決定する。具体的に、本体１は省エネ（省エネルギー）モードと通常モードとを含む、複数の動作モードを有している。本体１は、省エネモードで動作する際には「電源オフ」の制御信号を出し、電源装置３に電力の生成及び出力（供給）を停止させ、通常モードで動作する際には「電源オン」の制御信号を出し、電源装置３に電力の生成及び出力（供給）を行わせる。

また、画像処理装置１０は、制御部、記憶部及び通信部等を更に備える。制御部は、１以上のプロセッサー及び１以上のメモリーを有するコンピューターシステムを主構成とし、画像処理装置１０を統括的に制御する。画像処理装置１０では、１以上のプロセッサーがプログラムを実行することにより、制御部の機能が実現される。記憶部は、１以上の不揮発性のメモリーを含んでおり、制御部に各種の処理を実行させるための制御プログラム等の情報が予め記憶されている。通信部は、画像処理装置１０と、例えば、インターネット又はＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークを介して接続される外部装置との間で、データ通信を実行するインターフェイスである。

本実施形態では、複数台（本実施形態では３台以上）の拡張機器２０１～２０３のうち、フィニッシャーとしての拡張機器２０１が本体１に直接的に接続され、その他の拡張機器２０２，２０３は拡張機器２０１に接続されることで本体１に間接的に接続される。つまり、本体１を「親」とみなした場合に、拡張機器２０１は「子」とみなすことができ、拡張機器２０２，２０３は「孫」とみなすことができる。これにより、拡張機器２０１（子エンハンス）に対し、拡張機器２０２，２０３（孫エンハンス）として、例えば折り機又はインサーター等の任意の機器を組み合わせることで、フィニッシャーに対して任意の機能を付加することが可能である。ただし、これら複数台の拡張機器２は、以下に説明する限りにおいては、基本的に共通の構成を採用している。したがって、以下では、拡張機器２０１を例に拡張機器２の構成を説明するが、特に断りがない限り、他の拡張機器２０２，２０３についても同様の構成を有することとする。

拡張機器２は、図２に示すように筐体１０２を備えている。ここで、筐体１０２は、１つの筐体１０２に複数台の拡張機器２が集約して設けられてもよいし、拡張機器２ごとに分割（分離）可能に構成されてもよい。

拡張機器２は、拡張機器２として本体１に付加する機能を実現する。つまり、拡張機器２がステープル機であれば、拡張機器２はステープル処理を実行し、拡張機器２が折り機であれば、拡張機器２はシート折り処理を実行する。ここで、拡張機器２は、拡張機器２を統括的に制御する拡張制御部を有している。拡張制御部は、例えば、シリアル通信等の通信により、本体１の制御部との間でデータ（信号）の授受が可能である。さらに、複数台の拡張機器２０１～２０３同士でも、拡張制御部間の通信によりデータ（信号）の授受が可能である。

本体１と拡張機器２との間の接続作業は、ユーザー（サービスマン等の施工業者を含む）が行う。つまり、ユーザーは、例えば、所望の拡張機器２０１～２０３を本体１に対して電気的に接続する。このように、ユーザーは、本体１に接続される拡張機器２の構成（組み合わせ）に合わせて、本体１と拡張機器２との接続作業を行う。

ところで、この種の画像処理装置１０の関連技術として、本体に対して着脱可能な拡張機器（オプションユニット）を備える画像処理装置（画像形成装置）が知られている。関連技術に係る画像処理装置では、電源装置（電源部）から、本体各部及び拡張機器といった複数の電気負荷への電力供給が行われる。ここで、関連技術に係る画像処理装置は、各々の拡張機器から本体に送信される消費電力情報をもとにシステムの総電力を算出し、当該総電力が規定値を超えていないかどうかを検出する。

上記関連技術の構成では、本体に接続し得る全ての拡張機器が装着されている状態でも、電源投入時の突入電流によりオーバーシュートが生じないように、電源装置の出力電圧の立ち上がりを緩く設定すると、一部の拡張機器しか装着されない状態では、必要以上に拡張機器の起動が遅延することがある。また、拡張機器の起動の遅延を回避するために電源装置の出力電圧の立ち上がりが急峻に設定すると、全ての拡張機器が装着されている状態で、電源投入時の突入電流によりオーバーシュートを生じる可能性がある。

これに対し、本実施形態では、以下に説明する構成により、オーバーシュートの抑制と起動遅延の防止との両立を実現しやすい電気機器用の電源装置３を実現する。

［２］電源装置の構成
次に、図１、図３及び図４を参照しつつ、電気機器に電力（電源）を供給する電気機器用の電源装置３の構成について、より詳細に説明する。本実施形態では、画像処理装置１０は、電源装置３から電力供給される電気機器の一例である。

電源装置３は、電源回路３１と、調節処理部３２と、を備えている。電源回路３１は、１つ以上の電気負荷に電気的に接続されており、１つ以上の電気負荷に対して電力供給する。調節処理部３２は、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節する。ここで、調節処理部３２は、（電源回路３１に接続されている）１つ以上の電気負荷と、１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節する。本実施形態では、本体１及び拡張機器２は、電源回路３１に電気的に接続される電気負荷の一例である。

本開示でいう「立ち上がり」は、電源回路３１から電気負荷への電力供給を開始する際における電源回路３１の出力電圧の時間経過に伴う増加の程度を意味し、単位時間における電圧変化量を表すスルーレート（Slew Rate）と同義である。例えば、立ち上がりが急峻であるほど、つまりスルーレートが大きいほどに、電源の投入（電力供給の開始）時点から、電源回路３１の出力電圧が所定電圧に達するまでに要する時間が短くなる。反対に、立ち上がりが緩いほど、つまりスルーレートが小さいほどに、電源の投入（電力供給の開始）時点から、電源回路３１の出力電圧が所定電圧に達するまでに要する時間が長くなる。

この構成によれば、例えば、電源回路３１に接続されている１つ以上の電気負荷に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節できる。そのため、例えば、本体１に接続し得る複数の拡張機器２のうち一部の拡張機器しか装着されていない状態では、立ち上がりを急峻に調節することで、拡張機器２の起動の遅れを回避することが可能となる。一方、本体１に接続し得る全ての拡張機器２が装着されている状態では、立ち上がりを緩く調節することで、電源投入時の突入電流によるオーバーシュートを抑制することが可能となる。

また、例えば、１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節できる。そのため、例えば、電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間が短く、電源回路３１における電解コンデンサー等の容量性素子の残電荷が多い状態では、立ち上がりを急峻に調節することで、拡張機器２の起動の遅れを回避することが可能となる。一方、電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間が長く、電源回路３１における電解コンデンサー等の容量性素子の残電荷がほぼ無い状態では、立ち上がりを緩く調節することで、電源投入時の突入電流によるオーバーシュートを抑制することが可能となる。

結果的に、本実施形態によれば、オーバーシュートの抑制と起動遅延の防止との両立を実現しやすい、電気機器（画像処理装置１０）用の電源装置３を実現することができる。

さらに、電源装置３については、全ての電流経路にヒューズを挿入し、イレギュラー動作時に保護する設計思想が採用されているところ、例えば、電気負荷の定格電流に対して過大な定格電流のヒューズが用いられると、保護としての機能が十分でない場合がある。一方、電気負荷の定格電流に対して余裕のないヒューズが用いられると、電源投入時のオーバーシュート等でヒューズが溶断（遮断）される可能性がある。また、近年の画像処理装置１０は多電源化が進んでおり、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１（電源）の数が多くなるほど遅延時間が積み重なって起動時間への影響が大きくなる。これらの事情から、本実施形態に係る電源装置３により、オーバーシュートの抑制と起動遅延の防止との両立を実現できることは非常に有用である。

ところで、本実施形態では一例として、電源装置３は電源制御部３０を有している。電源制御部３０は、１以上のプロセッサー及び１以上のメモリーを有するコンピューターシステムを主構成とする。電源装置３では、１以上のプロセッサーがプログラムを実行することにより、電源制御部３０の機能が実現される。プログラムはメモリーに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通して提供されてもよく、メモリカード又は光学ディスク等の、コンピューターシステムで読み取り可能な非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。１以上のプロセッサーは、半導体集積回路を含む１以上の電子回路で構成される。さらに、本開示でいうコンピューターシステムは、１以上のプロセッサー及び１以上のメモリーを有するマイクロコントローラーを含む。電源制御部３０は、画像処理装置１０を統括的に制御するメイン制御部と兼用されてもよい。

本実施形態に係る電源装置３は、電源回路３１及び調節処理部３２に加えて、特定処理部３３、時間管理部３４及び記憶部３５を更に備えている。電源装置３は、調節処理部３２と、特定処理部３３と、時間管理部３４と、記憶部３５と、を電源制御部３０に有している。つまり、電源装置３は、調節処理部３２、特定処理部３３、時間管理部３４及び記憶部３５を電源制御部３０の一機能として備えている。

特定処理部３３は、本体１に電気的に接続されている拡張機器２を特定する。具体的には、本体１と拡張機器２との間の通信を用いて、特定処理部３３では、拡張機器２を特定する。一例として、本体１が拡張機器２との通信により、拡張機器２からＭＡＣ（Media Access Control）アドレス等の識別情報を取得することで、いずれの拡張機器２が接続されているかを特定できる。これにより、種々の拡張機器２の中から、実際に本体１に接続されている拡張機器２を特定可能となる。

特に、本実施形態では、本体１には、拡張機器２が複数台接続可能である。そのため、特定処理部３３は、複数台の拡張機器２の組み合わせを特定する。一例として、本体１に、複数台の拡張機器２０１～２０３が接続されている場合には、特定処理部３３は、これら複数台の拡張機器２０１～２０３の組み合わせを特定できる。

本実施形態では、特定処理部３３は、１つ以上の電気負荷（本体１及び拡張機器２を含む）への電力供給の開始後に、電源回路３１に電気的に接続されている１つ以上の電気負荷を特定する。つまり、特定処理部３３は、画像処理装置１０の通電開始前においては、電源回路３１に接続されている電気負荷の特定を行わず、画像処理装置１０の通電開始後に初めて、電源回路３１に接続されている電気負荷の特定を行う。

時間管理部３４は、１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間を管理する。具体的に、時間管理部３４は、本体１の動作モードが通常モードから省エネモードに移行することをトリガにして、タイマーカウントを開始する。これにより、タイマーカウント値が、電力供給を遮断してからの経過時間に相当するので、時間管理部３４は、タイマーカウント値をもって経過時間を管理する。

記憶部３５は、電源回路３１に接続されている１つ以上の電気負荷（以下、「接続負荷」ともいう）、及び電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間と、電源回路３１の出力電圧の立ち上がり（スルーレート）と、の対応関係を表すテーブルデータを記憶している。これにより、接続負荷と経過時間との少なくとも一方に対応して、電源回路３１の出力電圧の立ち上がり（スルーレート）を特定することが可能となる。

すなわち、調節処理部３２は、記憶部３５に記憶されているテーブルデータを参照することで、特定処理部３３にて特定される接続負荷と、時間管理部３４で管理される経過時間との少なくとも一方に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がり（スルーレート）を調節する。本実施形態では一例として、調節処理部３２は、特定処理部３３にて特定される接続負荷と、時間管理部３４で管理される経過時間との両方に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを特定する。

ここで、調節処理部３２は、１つ以上の電気負荷が軽負荷になるほど立ち上がりを急峻にする。例えば、本体１に接続される拡張機器２が少なくなる、又は消費電力が低い機器になるほど、電源回路３１に接続される電気負荷は軽負荷になるので、調節処理部３２は、立ち上がりを急峻にする。反対に、本体１に接続される拡張機器２が多くなる、又は消費電力が高い機器になるほど、電源回路３１に接続される電気負荷は重負荷になるので、調節処理部３２は、立ち上がりを緩やかにする。したがって、接続負荷の状態に応じて、適切に、拡張機器２の起動の遅れを回避しつつ、電源投入時の突入電流によるオーバーシュートを抑制することが可能となる。

さらに、電源回路３１は、複数の電気負荷に電気的に接続されており、調節処理部３２は、複数の電気負荷の組み合わせに応じて、立ち上がりを調節する。すなわち、本体１に複数の拡張機器２が接続される場合において、本体１に接続される拡張機器２の組み合わせによって、突入電流は変化する。そこで、本実施形態では、本体１に装着（接続）される拡張機器２の組み合わせごとに、調節後の立ち上がりが予めテーブルデータとして設定されている。そのため、複数の電気負荷の組み合わせごとに、より適切に、出力電圧の立ち上がりを調節でき、拡張機器２の起動の遅れを回避しつつ、電源投入時の突入電流によるオーバーシュートを抑制することが可能となる。

また、調節処理部３２は、経過時間が短くなるほど立ち上がりを急峻にする。例えば、電源回路３１に接続される電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間が短くなるほど、電源回路３１における電解コンデンサー等の容量性素子の残電荷が多くなるので、調節処理部３２は、立ち上がりを急峻にする。反対に、電源回路３１に接続される電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間が長くなるほど、電源回路３１における電解コンデンサー等の容量性素子の残電荷が少なくなるので、調節処理部３２は、立ち上がりを緩やかにする。したがって、電気負荷への電力供給を遮断してからの経過時間に応じて、適切に、拡張機器２の起動の遅れを回避しつつ、電源投入時の突入電流によるオーバーシュートを抑制することが可能となる。

ここで、調節処理部３２は、記憶部３５に記憶されているテーブルデータを用いる構成に限らず、例えば、接続負荷に応じた突入電流量を算出し、当該突入電流量から、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを特定してもよい。つまり、調節処理部３２は、立ち上がりを演算により求めてもよい。

このように、調節処理部３２は、特定処理部３３で特定される１つ以上の電気負荷に応じて、立ち上がりを調節するところ、特定処理部３３は、電気負荷の電力供給の開始後に接続負荷の特定を行う。そのため、電気負荷への電力供給の開始後、つまり、画像処理装置１０の通電開始後に初めて、調節処理部３２は、特定処理部３３にて特定される接続負荷に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節する。言い換えれば、画像処理装置１０の通電開始前においては、調節処理部３２は、接続負荷に応じた立ち上がりの調節は行わない。

図３及び図４は、電源回路３１の一例を示す。近年の画像処理装置１０等の電気機器では多電源化された機器が増えており、例えば、図３に示すように、電源装置３は複数のＤＣ／ＤＣコンバーター３１１を有している。また、各ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１には、１つ以上の電気負荷（本体１及び拡張機器２を含む）が電気的に接続される。

ここで、各ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１の出力には、電力供給を遮断可能な負荷スイッチ３１２（図３では「Ｌｏａｄ ＳＷ」と表記）を介して、又は直接的に、本体１及び複数の拡張機器２が接続される。ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１と負荷スイッチ３１２との少なくとも一方は、突入電流を抑えるために、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを緩やかにするソフトスタート機能を有している。

具体的に、図４に示すように、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１のソフトスタート端子（図４では「ＳＳ」と表記）にコンデンサー３１３が電気的に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１を用いて流れ込む電流量により、立ち上がり（スルーレート）を調節することが可能である。そのため、例えば、図４に示すように、コンデンサー３１３の容量を切り替えるセレクター３１４が設けられ、セレクター３１４にてコンデンサー３１３の容量を変化させることによって、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節することが可能である。つまり、電源制御部３０（図４では「ＰＭＩＣ」と表記）の調節処理部３２は、セレクター３１４を制御することにより、コンデンサー３１３の容量を段階的に切り替えて、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１１の出力電圧の立ち上がりを変化させる。

本実施形態では、コンデンサー３１３の容量を３段階以上で切り替え可能であって、これにより、調節処理部３２は、出力電圧の立ち上がりを３段階以上で段階的に切り替え可能である。つまり、調節処理部３２は、立ち上がりを３通り以上のパターン間で切り替え可能である。したがって、２通りのパターン間でのみ立ち上がりが切り替え可能である場合に比べて、出力電圧の立ち上がりを細かく調節可能であって、より適切な立ち上がりに設定することができる。

［３］電気機器の電源供給方法
以下、図５～図８を参照しつつ、電源装置３で実行される電気機器の電源供給方法の手順の一例について説明する。ここで、図５に示すフローチャートにおけるステップＳ１、Ｓ２・・・は、いずれも電源装置３により実行される処理手順（ステップ）の番号を表している。以下に説明する動作は、一例として、ユーザーが接続作業を含むセットアップを完了した後に行われる。

＜ステップＳ１＞
ステップＳ１において、電源装置３の電源制御部３０は、電源が投入されたか否かを判断する。画像処理装置１０の電源が投入されることをもって、電源制御部３０は、電源が投入されたと判断し（Ｓ１：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２に移行させる。一方、画像処理装置１０の電源が投入されなければ、電源が投入されていないと判断し（Ｓ１：Ｎｏ）、処理をステップＳ１に移行させる。

＜ステップＳ２，Ｓ３＞
ステップＳ２において、電源制御部３０の特定処理部３３は、本体１と拡張機器２との間で通信することによって、本体１に接続されている拡張機器２を特定する。ステップＳ３において、電源制御部３０の調節処理部３２は、記憶部３５に記憶されているテーブルデータを参照し、特定処理部３３にて特定された接続負荷に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がり（スルーレート）を変更する。このとき、本体１に接続される拡張機器２が少ない、又は消費電力が低い機器になるほど、電源回路３１に接続される電気負荷は軽負荷になるので、調節処理部３２は、立ち上がりを急峻にする。これにより、１つ以上の電気負荷（本体１及び拡張機器２を含む）の突入電流量に合わせて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節することが可能である。

＜ステップＳ４，Ｓ５＞
ステップＳ４において、電源制御部３０は、本体１の動作モードが通常モードから省エネモードに移行するか否かを判断する。ここで、電源制御部３０は、本体１の制御部から「電源オフ」の制御信号を受信することをもって、本体１の動作モードが省エネモードに移行したと判断し（Ｓ４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５に移行させる。ステップＳ５では、時間管理部３４は、タイマーカウントを開始する。一方、電源制御部３０は、本体１の制御部から「電源オフ」の制御信号を受信しなければ、本体１の動作モードが省エネモードに移行していないと判断し（Ｓ４：Ｎｏ）、処理をステップＳ４に移行させる。

＜ステップＳ６，Ｓ７＞
ステップＳ６において、電源制御部３０は、本体１の動作モードを省エネモードから通常モードに復帰させるか否かを判断する。ここで、電源制御部３０は、本体１の制御部から「電源オン」の制御信号を受信することをもって、本体１の動作モードが省エネモードから復帰したと判断し（Ｓ６：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ７に移行させる。一方、電源制御部３０は、本体１の制御部から「電源オン」の制御信号を受信しなければ、本体１の動作モードが省エネモードから復帰していないと判断し（Ｓ６：Ｎｏ）、処理をステップＳ５に移行させ、時間管理部３４は、タイマーカウントを継続する。

ステップＳ７では、時間管理部３４は、タイマーカウント値を確認し、省エネモードに移行した時点からの経過時間を求め、経過時間と所定時間とを比較する。ここで、経過時間が所定時間以下であれば（Ｓ７：Ｙｅｓ）、電源制御部３０は、処理をステップＳ８に移行させる。一方、経過時間が所定時間より長ければ（Ｓ７：Ｎｏ）、電源制御部３０は、ステップＳ８をスキップして処理をステップＳ９に移行させる。

＜ステップＳ８，Ｓ９＞
ステップＳ８において、電源制御部３０の調節処理部３２は、記憶部３５に記憶されているテーブルデータを参照し、時間管理部３４にて特定された経過時間に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がり（スルーレート）を変更する。このとき、電源回路３１に接続される電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間が短くなるほど、電源回路３１における電解コンデンサー等の容量性素子の残電荷が多くなるので、調節処理部３２は、立ち上がりを急峻にして、拡張機器２等の起動遅延を小さく抑える。これにより、１つ以上の電気負荷（本体１及び拡張機器２を含む）の突入電流量に合わせて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりを調節することが可能である。ステップＳ９において、本体１の動作モードが省エネモードから通常モードに復帰する。つまり、本体１の制御部は、省エネモードからの復帰時に電源制御部３０へ「電源オン」の制御信号を伝達し、設定されたスルーレートで電源回路３１の出力を立ち上げる。

以上説明した動作により、オーバーシュートの抑制と起動遅延の防止との両立を実現しやすい、電気機器（画像処理装置１０）用の電源装置３を実現することができる。以上説明した電源供給方法の手順は一例に過ぎず、図５のフローチャートに示す処理の順番が適宜入れ替わってもよい。

＜具体例＞
図６は、本体１に接続し得る全ての拡張機器２を接続した最大負荷時における、電源投入時（省エネモードから通常モードに移行する際）の電流挙動を示す。図６では、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりが異なる３つのグラフＧ１１，Ｇ１２，Ｇ１３を示している。電源回路３１の出力電圧の立ち上がりが急峻になるほど、突入電流によりオーバーシュートが発生しやすくなるため、最も立ち上がりが急峻であるグラフＧ１１では、ヒューズの定格電流Ｉ１０を超えるオーバーシュートが生じている。これに対して、立ち上がりが緩やかであるグラフＧ１２，Ｇ１３では、オーバーシュートが軽減される。

図７は、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりが同一の場合における、電源投入時（省エネモードから通常モードに移行する際）の電流挙動を示す。図７では、接続負荷が異なる２つのグラフＧ２１，Ｇ２２を示している。すなわち、本体１に接続し得る全ての拡張機器２を接続した重負荷時には、グラフＧ２１のように、突入電流が大きくなるため、立ち上がりが急峻であればオーバーシュートが生じやすい。これに対して、本体１に接続し得る複数の拡張機器２の一部のみを接続した軽負荷時には、グラフＧ２２のように、突入電流は小さくなるため、立ち上がりが急峻でもオーバーシュートは生じにくい。

図８は、電源回路３１における電解コンデンサー等の容量性素子の残電荷量を示している。図８では、時点ｔ０で電源が遮断される（通常モードから省エネモードに移行する）場合を想定している。ここで、時点ｔ０からの経過時間Ｔ１が短い時点ｔ１で通常モードに移行すると、容量性素子の電荷が抜けきっておらず、残電荷量が比較的多いため、図７のグラフＧ２２のように、突入電流は小さくなり、立ち上がりが急峻でもオーバーシュートは生じにくい。一方、時点ｔ０からの経過時間Ｔ２が長い時点ｔ２で通常モードに移行すると、容量性素子の電荷が抜けきっており、残電荷量が比較的少ないため、図７のグラフＧ２１のように、突入電流が大きくなり、立ち上がりが急峻であればオーバーシュートが生じやすい。

本実施形態に係る電源装置３では、接続負荷と経過時間との両方に応じて、電源回路３１の出力電圧の立ち上がりが調節されるので、上述したようなオーバーシュートを抑制しつつ、起動遅延の防止を図ることが可能である。

［４］変形例
電源装置３に含まれる複数の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。例えば、調節処理部３２、特定処理部３３、時間管理部３４及び記憶部３５の少なくとも１つは、電源制御部３０の一機能として実現される構成に限らず、電源制御部３０とは別に設けられてもよいし、本体１以外の拡張機器２等に設けられてもよい。

また、特定処理部３３は、電気負荷の電力供給の開始後に接続負荷の特定を行う構成に限らない。例えば、ユーザーによる所定の操作、又は拡張機器２の増設等をトリガにして、特定処理部３３が接続負荷を特定してもよい。この場合、調節処理部３２は、画像処理装置１０の通電開始前であっても、接続負荷に応じた立ち上がりの調節を行う。

〔発明の付記〕
以下、上述の実施形態から抽出される発明の概要について付記する。なお、以下の付記で説明する各構成及び各処理機能は取捨選択して任意に組み合わせることが可能である。

＜付記１＞
１つ以上の電気負荷に電気的に接続され、前記１つ以上の電気負荷に対して電力供給する電源回路と、
前記１つ以上の電気負荷と、前記１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、前記電源回路の出力電圧の立ち上がりを調節する調節処理部と、を備える、
電気機器用の電源装置。

＜付記２＞
前記調節処理部は、前記１つ以上の電気負荷が軽負荷になるほど前記立ち上がりを急峻にする、
付記１に記載の電気機器用の電源装置。

＜付記３＞
前記調節処理部は、前記経過時間が短くなるほど前記立ち上がりを急峻にする、
付記１又は２に記載の電気機器用の電源装置。

＜付記４＞
前記調節処理部は、前記立ち上がりを３通り以上のパターン間で切り替え可能である、
付記１～３のいずれかに記載の電気機器用の電源装置。

＜付記５＞
前記１つ以上の電気負荷への電力供給の開始後に、前記電源回路に電気的に接続されている前記１つ以上の電気負荷を特定する特定処理部を更に備え、
前記調節処理部は、前記特定処理部で特定される前記１つ以上の電気負荷に応じて、前記立ち上がりを調節する、
付記１～４のいずれかに記載の電気機器用の電源装置。

＜付記６＞
前記電源回路は、複数の電気負荷に電気的に接続されており、
前記調節処理部は、前記複数の電気負荷の組み合わせに応じて、前記立ち上がりを調節する、
付記１～５のいずれかに記載の電気機器用の電源装置。

＜付記７＞
付記１～６のいずれかに記載の電気機器用の電源装置と、
画像処理機能を有する本体と、を備え、
前記本体には、拡張機器が取り外し可能に接続され、
前記１つ以上の電気負荷は、前記本体及び前記拡張機器を含む、
画像処理装置。

１ 本体（電気負荷）
２，２０１，２０２，２０３ 拡張機器（電気負荷）
３ （電気機器用の）電源装置
１０ 画像処理装置（電気機器）
３１ 電源回路
３２ 調節処理部
３３ 特定処理部
Ｔ１，Ｔ２ 経過時間

Claims (9)

1. １つ以上の電気負荷に電気的に接続され、前記１つ以上の電気負荷に対して電力供給する電源回路と、
   前記１つ以上の電気負荷と、前記１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、前記電源回路の出力電圧の立ち上がりを調節する調節処理部と、を備える、
   電気機器用の電源装置。
2. 前記調節処理部は、前記１つ以上の電気負荷が軽負荷になるほど前記立ち上がりを急峻にする、
   請求項１に記載の電気機器用の電源装置。
3. 前記調節処理部は、前記経過時間が短くなるほど前記立ち上がりを急峻にする、
   請求項１又は２に記載の電気機器用の電源装置。
4. 前記調節処理部は、前記立ち上がりを３通り以上のパターン間で切り替え可能である、
   請求項１又は２に記載の電気機器用の電源装置。
5. 前記１つ以上の電気負荷への電力供給の開始後に、前記電源回路に電気的に接続されている前記１つ以上の電気負荷を特定する特定処理部を更に備え、
   前記調節処理部は、前記特定処理部で特定される前記１つ以上の電気負荷に応じて、前記立ち上がりを調節する、
   請求項１又は２に記載の電気機器用の電源装置。
6. 前記電源回路は、複数の電気負荷に電気的に接続されており、
   前記調節処理部は、前記複数の電気負荷の組み合わせに応じて、前記立ち上がりを調節する、
   請求項１又は２に記載の電気機器用の電源装置。
7. 請求項１又は２に記載の電気機器用の電源装置と、
   画像処理機能を有する本体と、を備え、
   前記本体には、拡張機器が取り外し可能に接続され、
   前記１つ以上の電気負荷は、前記本体及び前記拡張機器を含む、
   画像処理装置。
8. １つ以上の電気負荷に電気的に接続される電源回路から前記１つ以上の電気負荷に対して電力供給させることと、
   前記１つ以上の電気負荷と、前記１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、前記電源回路の出力電圧の立ち上がりを調節することと、を有する、
   電気機器の電源供給方法。
9. １つ以上の電気負荷に電気的に接続される電源回路から前記１つ以上の電気負荷に対して電力供給させることと、
   前記１つ以上の電気負荷と、前記１つ以上の電気負荷への電力供給を遮断してから復帰させるまでの経過時間との少なくとも一方に応じて、前記電源回路の出力電圧の立ち上がりを調節することと、
   を１以上のプロセッサーに実行させるためのプログラム。