JP7037323B2

JP7037323B2 - 通信装置

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Inventors: 栄治大原
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Publication date: 2022-03-16
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Description

本発明は、通信装置に関する。

従来、この種の装置としては、例えば、特許文献１に記載の通信装置がある。これによれば、電話回線－商用電源ライン間にかかる雷サージに対しては、電話回線と商用電源ラインとの間に、アレスタとバリスタとを接続することで通信装置を保護している。これは、商用電源ラインが日本のように２芯の国は、欧米と異なり、通信装置が接地されない場合が多いため、電話回線にかかる雷サージをアレスタとバリスタを介して電源ラインに逃がすようにするものである。

一方、近年、電気安全法の規格改正（ＪＩＳＣ６９５０－１:２０１２）が行われ、これにより電話回線と商用電源ライン間をアレスタとバリスタを介して接続するという構成が認められなくなった。このため、電話回線－商用電源ライン間にかかる雷サージを電源ラインに逃がすことができなくなる。しかしながら、このようなアレスタとバリスタを接続しない場合、電話回線－商用電源ライン間にかかる雷サージのほとんどが電話回線－接地間にかかってしまうため通信装置が破壊してしまう。

これは、電話回線や商業電源ラインには、ノイズ除去のために、接地との間にＹコンと呼ばれるコンデンサが各々接続され、これらＹコンにより電話回線と商業電源ラインが接地を介して結合されているためである。即ち、雷サージは、これら二つのＹコンの容量に応じて分圧されるが、通常、商業電源ラインのＹコンの容量に対して電話回線のＹコンの容量が小さいため、雷サージのほとんどが電話回線のＹコン、即ち、電話回線－接地間にかかってしまうことになる。

このように電気安全法の規格改正に対応するためには、雷サージのほとんどが電話回線－接地間にかかってしまうことを防ぐ必要があり、雷サージを、電話回線－接地間と商業電源ライン－接地間で通信装置が破壊しないように適度に分担する必要がある。

一般的には、電話回線－接地間にアレスタとバリスタを配置して接続することにより、電話回線－接地間に一定の雷サージがかかるようにして、残りの雷サージが商業電源ライン－接地間にかかるように分担し合うよう構成することが知られている。

特開２０１６－５４４０６号公報

上述のように、電話回線－接地間にアレスタとバリスタを接続することにより、電気安全法の規格改正に対応できるが、複数の電話回線を有する通信装置では、これらを各々の電話回線に接続する必要があり、複数個のバリスタが必要となる。

しかしながら、バリスタは外形が大きい部品であり、また電話回線に接続されるため、周辺部品や周辺板金との絶縁距離を確保しなければならず、実装面積や占有面積が大きくなってしまうという課題がある。またバリスタは比較的高価な部品であるため、複数個のバリスタが必要になるとコストアップにつながるという課題がある。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決することにある。

本発明の目的は、部品点数を削減してコストを低減し、更にその実装面積や占有面積を低減して雷サージから保護できる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の一態様に係る通信装置は以下のような構成を備える。即ち、
それぞれが２線からなる複数の電話回線に接続できる通信装置であって、
前記複数の電話回線と接続される複数の通信ユニットと、
前記複数の電話回線に、それぞれの一方の端子を介して接続された複数のアレスタと、
前記複数のアレスタのそれぞれの他方の端子と接地との間に共通に接続された一つのバリスタと、
商用電源ラインに接続されて前記複数の通信ユニットに供給する電源を生成する電源回路と、を有し、
前記複数のアレスタと前記バリスタにより、少なくとも前記複数の通信ユニットを雷サージから保護し、
前記複数のアレスタのそれぞれは、当該アレスタのスイッチング電圧よりも高い電圧が印加されると導通し、
前記バリスタは、当該バリスタのスイッチング保持電圧よりも高い電圧が印加されると導通し、前記スイッチング保持電圧を維持するように動作し、
前記電源回路は、前記商用電源ラインの２線の間に接続された保護用のバリスタと、前記２線と接地との間に接続されたノイズ除去のための２つのコンデンサを含み、
前記複数の通信ユニットのそれぞれの絶縁耐圧Ｆ（ｋＶ）、前記電源回路の絶縁耐圧Ｐ（ｋＶ）、雷サージのサージ電圧をＳ（ｋＶ）とすると、前記スイッチング保持電圧のＶ（ｋＶ）は、
（Ｓ－Ｐ）＜Ｖ＜Ｆ
を満足することを特徴とする。

本発明によれば、複数の電話回線でバリスタを共有することにより、部品点数を削減してコストを低減でき、更にその実装面積や占有面積を低減して雷サージから保護できるという効果がある。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の実施形態１に係るファクシミリ装置の全体構成を説明するブロック図。実施形態１に係るファクシミリ装置のシステム制御回路１０１の構成を説明するブロック図。実施形態１に係るファクシミリ装置の雷サージ保護動作を説明するためのブロック図。本発明の実施形態２に係るファクシミリ装置の雷サージ保護動作を説明するブロック図。実施形態に係るファクシミリ装置における実装上の特徴を説明するためのブロック図。実施形態に係るアレスタ１とバリスタの動作を説明する図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。尚、以下の実施形態では本発明に係る通信装置をファクシミリ装置を例に説明するが、本発明に係る通信装置は、ファクシミリ装置に限定されるものではない。

［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係るファクシミリ装置１００の全体構成を説明するブロック図である。

ファクシミリ装置１００は、複数の電話回線、ここでは例えば３つの電話回線１～３に接続でき、電話回線１～３の各々に接続された通信ユニット１１０，１３０，１５０を有している。尚、ここで電話回線として説明するが、例えばインターネット回線やケーブルテレビなどの通信回線であっても良い。ファクシミリ装置１００は、その他に、装置全体を制御するシステム制御回路１０１、商用電源ライン（ＡＣ１００Ｖライン１７１，１７２）に接続された電源ユニット１７０、複数の電話回線１～３の雷サージ保護回路であるアレスタ１０２，１０３，１０４とバリスタ１０５を備えている。

通信ユニット１１０は、電話回線１（Ｔｉｐ１１１、Ｒｉｎｇ１１２）に接続され、バリスタ１１３、コンデンサ１１４，１１５、回線インタフェース回路であるＮＣＵ回路１１６、ファクシミリ通信用モデムであるモデム回路１１７を有する。バリスタ１１３は、Ｔｉｐ１１１とＲｉｎｇ１１２との線間に配置され、電話回線１から入り込むノーマルモードの雷サージ電圧／電流から、ファクシミリ装置１００を保護する雷サージ保護回路である。コンデンサ１１４，１１５は、各々Ｔｉｐ１１１と接地間、Ｒｉｎｇ１１２と接地間に配置され、電話回線１から流出入するノイズを除去するノイズフィルタ（Ｙコン）である。回線インタフェース回路であるＮＣＵ回路１１６は、国によって指定される電話回線規格を満足するとともに、電話回線上を伝達する信号を、２線４線変換し、受信信号（Ｒｘ）１１８と送信信号（Ｔｘ）１１９とを、モデム回路１１７との間で受け渡しする。ＮＣＵ回路１１６は、主に半導体化されたデータアクセス装置（シリコンＤＡＡ）が用いられている。モデム回路１１７は、システム制御回路１０１と接続され、システム制御回路１０１の制御に基づいて動作する変復調器である。モデム回路１１７は、ファクシミリ送信の対象となる画像データをシステム制御回路１０１より信号線１２０を介して受け取り、変調処理を行った後、送信信号（Ｔｘ）１１９によりＮＣＵ回路１１６に渡して電話回線１より送信する。またモデム回路１１７は、電話回線１より受信したファクシミリ信号を、ＮＣＵ回路１１６からの受信信号（Ｒｘ）１１８により受け取り、復調処理を行った画像データとして、信号線１２０を介してシステム制御回路１０１に渡す。

通信ユニット１３０は、電話回線２（Ｔｉｐ１３１、Ｒｉｎｇ１３２）に接続され、バリスタ１３３、コンデンサ１３４，１３５、回線インタフェース回路であるＮＣＵ回路１３６、ファクシミリ通信用モデムであるモデム回路１３７を有する。ＮＣＵ回路１３６、モデム回路１３７、及び信号線１４０、受信信号（Ｒｘ）１３８と送信信号（Ｔｘ）１３９の動作は、通信ユニット１１０の場合と同様であるため、その説明を省略する。

また、通信ユニット１５０は、電話回線３（Ｔｉｐ１５１１、Ｒｉｎｇ１５２）に接続され、バリスタ１５３、コンデンサ１５４，１５５、回線インタフェース回路であるＮＣＵ回路１５６、ファクシミリ通信用モデムであるモデム回路１５７を有する。ＮＣＵ回路１５６、モデム回路１５７、及び信号線１６０、受信信号（Ｒｘ）１５８と送信信号（Ｔｘ）１５９の動作は、通信ユニット１１０の場合と同様であるため、その説明を省略する。

電源ユニット１７０は、２芯の商用電源ライン（ＡＣ１００Ｖライン１７１，１７２）に接続され、バリスタ１７３、コンデンサ１７４，１７５、電源回路１７６を有する。バリスタ１７３は、ＡＣ１００Ｖライン１７１，１７２の間に配置され、商用電源ライン間の過電圧入力保護用として機能している。コンデンサ１７４，１７５は、各々ＡＣ１００Ｖライン１７１と接地間、ＡＣ１００Ｖライン１７２と接地間に配置され、商用電源ラインから流出入するノイズを除去するノイズフィルタ（Ｙコン）として機能している。電源回路１７６は、ＡＣ１００Ｖライン１７１，１７２間のＡＣ電圧を整流／平滑化し、レギュレーションされた直流電圧１７７をシステム制御回路１０１へ供給している。この直流電圧１７７は、ここにおいて適宜、昇圧或いは降圧され、直流電圧１２１，１４１，１６１として、各通信ユニットのモデム回路１１７，１３７，１５７へ供給されている。

ここでは、通信ユニットのそれぞれに接続されたアレスタ１０２，１０３，１０４と、アレスタ１０２，１０３，１０４と接地との間に接続された１つのバリスタ１０５とにより、複数の電話回線１～３の雷サージ保護回路が構成される。即ち、アレスタ１０２～１０４の一方の端子を、各電話回線１～３のＲｉｎｇ１１２，１３２，１５２に接続するとともに、アレスタ１０２～１０４の他方の端子１０６をまとめて接続し、この端子１０６と接地との間にバリスタ１０５を接続することで雷サージ保護を行っている。

この雷サージ保護回路は、例えば電話回線１と商用電源ラインの間に混入した雷サージを、接地を介して、電話回線１と接地間のサージ電圧と商用電源ラインと接地間のサージ電圧に分割している。即ち、混入した雷サージの内、バリスタ１０５により固定した一定のサージ電圧が電話回線１と接地間に加わり、残りのサージ電圧が商用電源ラインと接地との間に加わることになる。

ここでアレスタとバリスタの動作を説明する。

図６は、実施形態に係るアレスタ１０２，１０３，１０４とバリスタ１０５の動作を説明する図である。

図６（Ａ）において、アレスタは、印加電圧が増加しスイッチング電圧を超えるとアレスタが導通することで、印加電圧をゼロに吸収するように動作する。

図６（Ｂ）において、バリスタは、印加電圧が増加しスイッチング保持電圧を超えるとバリスタ１０５が導通し、スイッチング保持電圧を維持するように電圧を固定する。

図２は、実施形態１に係るファクシミリ装置１００のシステム制御回路１０１の構成を説明するブロック図である。

システム制御回路１０１は、ファクシミリ装置１００全体の制御と主要機能を制御する。システム制御回路１０１は、制御部２０１、メモリ部２０２、読取部２０３、記録部２０４、モデムインタフェース（Ｉ/Ｆ）部２０５，２０６，２０７、操作部２０８、及びＤＣＤＣ電源部２０９を備える。メモリ部２０２は、ＲＯＭ２１０、ＲＡＭ２１１及び不揮発性メモリ２１２を備える。モデムＩ／Ｆ部２０５，２０６，２０７には、各通信ユニットのモデム回路１１７，１３７，１５７と接続する信号線１２０，１４０，１６０が接続される。またＤＣＤＣ電源部２０９には、電源回路１７６より出力される直流電圧１７７が供給され、ＤＣＤＣ電源部２０９で、昇圧或いは降圧された直流電圧１２１，１４１，１６１として各通信ユニットのモデム回路１１７，１３７，１５７へ供給されている。

制御部２０１は、システム制御用ＬＳＩやＣＰＵ２００を含み、メモリ部２０２のＲＯＭ２１０に記憶されているプログラムに従ってこのファクシミリ装置１００全体を統括的に制御する。ＲＯＭ２１０はフラッシュメモリであり、システムを制御するためのブートプログラムとメインプログラムが圧縮されて記憶されている。メモリ部２０２のＲＡＭ２１１は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭで構成され、各種データを格納するものである。ＤＲＡＭは、プログラム実行エリアとして使用される。制御部２０１のＣＰＵ２００は、ＲＯＭ２１０に圧縮されて格納されているメインプログラムを、装置の起動時にメモリ部２０２のＤＲＡＭに展開して実行する。また不揮発性メモリ２１２は、装置の電源が遮断された状態であっても画像など保存しておくべきデータを格納することができる。例えば、通信先の名称やダイヤル情報、又は通信結果記録等を記憶する。

記録部２０４は、例えば、電子写真方式のプリンタ部である。制御部２０１は、ＲＡＭ２１１又は不揮発性メモリ２１２に格納されている記録データを取り出し、記録部２０４へ送信すると記録部２０４は、送信された記録データ（画像データ）に従って印刷出力を行う。

読取部２０３は、制御部２０１の制御によって、不示図のＣＣＤやＣＭＯＳラインセンサを用いて原稿を読み取って画像データを生成する。制御部２０１は、その画像データを画像処理してＲＡＭ２１１や不揮発性メモリ２１２に格納する。操作部２０８は、ユーザによる操作を受け付けるとともに、ユーザに対してメッセージ等を表示するスイッチと表示器を有している。モデムＩ／Ｆ部２０５，２０６，２０７は、ＲＡＭ２１１や不揮発性メモリ２１２に格納されたファクシミリ送信の対象となる画像データをモデム回路１１７，１３７，１５７に渡すインタフェース回路である。またモデムＩ／Ｆ部２０５，２０６，２０７は、受信したファクシミリ信号を画像データとしてモデム回路１１７，１３７，１５７から受け取るインタフェース回路である。例えば、モデムＩ／Ｆ回路２０５，２０６、２０７は、ＵＡＲＴ等のシリアルインタフェースを有している。

次に、電話回線を介して流入する雷サージからファクシミリ装置１００を保護する動作について説明する。

図３は、実施形態１に係るファクシミリ装置１００の雷サージ保護動作を説明するためのブロック図であり、図１と同様の構成には同一の番号を付して、その説明を省略する。

雷サージ３０１は、電話回線１（Ｒｉｎｇ１１２）と商用電源ライン（ＡＣ１００Ｖライン１７２）との間の雷サージで、ここでは５．０ｋＶが印加されるものとする。アレスタ１０２，１０３，１０４は、ガス入り放電管であるセラミックアレスタ等であり、ここでは、１．２ｋＶのスイッチング電圧を有している。バリスタ１０５は、セラミックバリスタ等で、ここでは１．８ｋＶのスイッチング保持電圧を有している。

通信ユニット１１０のモデム回路１１７は、ＮＣＵ回路１１６のコンデンサ等の絶縁素子（不図示）を介してＲｘ１１８，Ｔｘ１１９に接続される。このため、電話回線１（Ｒｉｎｇ１１２）とモデム回路１１７の接地間は、回路的に絶縁分離され、その絶縁耐圧３０２は、ここでは４．０ｋＶとしている。即ち、電話回線１（Ｒｉｎｇ１１２）とモデム回路１１７の接地間に印加される雷サージが４．０ｋＶ未満の場合には、絶縁破壊が起きることはない。

電源回路１７６は、ＡＣ電圧を整流／平滑化し、レギュレーションする際、トランス等の絶縁素子（不図示）を介して直流電圧を生成する。このため、商用電源ライン（ＡＣ１００Ｖライン１７２）と電源回路１７６の接地間は回路的に絶縁分離され、その絶縁耐圧３０３は、ここでは４．０ｋＶとしている。即ち、商用電源ライン（ＡＣ１００Ｖライン１７２）と電源回路１７６の接地間に印加される雷サージが４．０ｋＶ未満の場合には、絶縁破壊が起きることはない。

いま電話回線１と商用電源ライン間に５．０ｋＶの雷サージ３０１が印加されると、アレスタ１０２とバリスタ１０５に、５．０ｋＶのほとんどのサージ電圧が印加される。このため、１．２ｋＶのアレスタ１０２と１．８ｋＶのバリスタ１０５が各々導通し、その結果、コンデンサ１１５に印加されるサージ電圧３０５は、１．８ｋＶに固定される。このとき雷サージ３０１は、コンデンサ１１５間とコンデンサ１７５間のサージ電圧を足したものになるため、５．０ｋＶから１．８ｋＶを差し引いた、残りの３．２ｋＶのサージ電圧３０４がコンデンサ１７５間に印加されることになる。これは、アレスタ１０２とバリスタ１０５が導通する前は、ＮＣＵ回路１１６と電源回路１７６は回路的に絶縁分離され切り離されているため、印加された雷サージ３０１は、直列接続されたコンデンサ１１５と１７５の容量に応じて分圧されるためである。

一般的には、電話回線１に配置されたコンデンサ１１５は、商用電源ラインに配置されたコンデンサ１７５に比べて、十分小さな容量を有しているため、印加された雷サージ３０１のほとんどが、コンデンサ容量の十分小さいコンデンサ１１５に加わることとなる。しかしながら、アレスタ１０２とバリスタ１０５の両方の素子を導通させるに十分な５．０ｋＶ近くの雷サージが加わと、コンデンサ１１５間のサージ電圧３０５は、瞬時に１．８ｋＶに固定され、同時に、３．２ｋＶのサージ電圧３０４がコンデンサ１７５間に印加される。従って、１．８ｋＶのサージ電圧３０５と、３．２ｋＶのサージ電圧３０４は、ともに４．０ｋＶの絶縁耐圧３０２，３０３よりも各々小さいため絶縁破壊が発生することなく、５．０ｋＶの雷サージ３０１よりファクシミリ装置１００を保護することができる。

いま仮に、図３の様に、アレスタ１０２とバリスタ１０５が接続されなかった場合は、コンデンサ１１５間のサージ電圧３０５が５．０ｋＶ近くなり４．０ｋＶの絶縁耐圧３０２を超えるため、電話回線１（Ｒｉｎｇ１１２）とモデム回路１１７の接地間において絶縁破壊することになる。

また、バリスタ１０５が導通することにより、バリスタ１０５の両端の電圧は１．８ｋＶに固定される。しかしこのとき、通信ユニット１３０，１５０に接続された１．２ｋＶのアレスタ１０３，１０４が導通し、雷サージが電話回線２或いは３に回り込む可能性がある。しかしながら、通信ユニット１３０，１５０は、通信ユニット１１０と同様の絶縁耐圧４．０ｋＶを有するため、このような雷サージの回り込みにより、絶縁破壊することはない。

尚、雷サージ３０１が、電話回線２（Ｒｉｎｇ１３２）或いは電話回線３（Ｒｉｎｇ１５２）と、商用電源ライン（ＡＣ１００Ｖライン１７２）との間に各々印加された場合は、通信ユニット１１０の場合と同様に動作するため、その説明を省略する。これは通信ユニット１１０，１３０，１５０は、ともに同じ回路構成を有しているためである。

実施形態１においては、バリスタ１０５は、１．８ｋＶのスイッチング保持電圧を有しているが、本発明はこれに限定されることはない。

一般的に、雷サージ３０１のサージ電圧をＳ（ｋＶ）、通信ユニット１１０の絶縁耐圧３０２をＦ（ｋＶ）、電源ユニット１７０の絶縁耐圧３０３をＰ（ｋＶ）とすると、バリスタ１０５のスイッチング保持電圧Ｖ（ｋＶ）は、以下の式（１）の範囲を満たす任意の値を選択できる。

（Ｓ－Ｐ）＜Ｖ＜Ｆ …式（１）
この式（１）において、（Ｓ－Ｐ）＜Ｖは、（Ｓ－Ｖ）＜Ｐとしても良い。これは、バリスタ１０５のスイッチング保持電圧Ｖ（ｋＶ）を、サージ電圧（Ｓ）３０４が電源ユニット１７０の絶縁耐圧Ｐ（ｋＶ）未満となるように選択することを意味している。こうすることにより、雷サージによる電源ユニット１７０の絶縁破壊を防ぐことができる。

またＶ＜Ｆとは、リスタ１０５のスイッチング保持電圧Ｖ（ｋＶ）を、サージ電圧３０５が通信ユニット１１０の絶縁耐圧Ｆ（ｋＶ）の絶縁耐圧３０２未満となるように選択することを意味しているこうすることにより、雷サージによる通信ユニット１１０の絶縁破壊を防ぐことができる。

図３において、上述の式（１）、即ち、（５．０－４．０）ｋＶ＜１．８ｋＶ＜４．０ｋＶを満足していることは、既に説明した通りである。

なお、アレスタ１０２，１０３，１０４のスイッチング電圧は１．２ｋＶとしたが、本発明はこれに限定されることはない。雷サージ３０１を印加した際に、アレスタ１０２とバリスタ１０５が確実に導通する任意の値を選択すればよい。但し、雷サージの特定の電話回線への回り込みを防ぐために、アレスタ１０２，１０３，１０４のスイッチング電圧は等しい方が望ましい。即ち、例えばアレスタ１０２，１０３のスイッチング電圧よりアレスタ１０４のスイッチング電圧を低く設定すると、雷サージに対して、アレスタ１０４が導通しやすくなる。このため、アレスタ１０４を介して電話回線３に雷サージが回り込みやすくなる可能性があり、その結果、通信ユニット１５０のダメージが、他の通信ユニット１１０，１３０に比べて大きくなることが予想される。

ところで、例えば、電話回線１にノーマルモードの雷サージにかかると、Ｔｉｐ１１１とＲｉｎｇ１１２との線間に配置されているバリスタ１１３にサージ電圧が印加される。バリスタ１１３は、サイリスタ型のシリコンサージアブソーバ等の半導体バリスタであり、電話回線１から来る呼出信号には応答しない、例えば３３０Ｖのスイッチング電圧を選んでいる。このようにして、３３０Ｖ以上の雷サージがかかると、シリコンサージアブソーバであるバリスタ１１３がオンし、サージ電流を電話回線１に逃がすように働く。

電話回線２，３の場合も同様に、バリスタ１３３，１５３が電話回線１のバリスタ１１３と同様に動作するので、その説明を省略する。

次に、電話回線１にコモンモードの雷サージがかかると、電話回線１に配置接続されているアレスタ１０２とバリスタ１０５が導通し、サージ電流を接地に逃がすことで雷サージ保護を行う。即ち、電話回線１（Ｒｉｎｇ１１２）と接地との間に、雷サージがかかるとアレスタ１０２とバリスタ１０５が導通することで、雷サージ保護を行う。

尚、電話回線２，３の場合も電話回線１と同様に、各通信ユニットに接続されたアレスタ１０３と１０４と、バリスタ１０５とが動作するため、その説明を省略する。

尚、実施形態１では、３つの電話回線を有する場合に関して説明したが、特に電話回線の数を限定するものではなく、本発明は、少なくとも２つ以上の電話回線を有するファクシミリ装置に適用することができる。

以上説明したように実施形態１によれば、一つのバリスタを複数の電話回線で共通に使用することにより、バリスタの数を削減してコストを低減できる。同時に、バリスタの実装面積や占有面積を低減できるという効果がある。

［実施形態２］
図４は、本発明の実施形態２に係るファクシミリ装置１００の雷サージ保護動作を説明するブロック図である。尚、図４において、図３と同様の構成には同一の番号を付して、その説明を省略する。尚、実施形態２に係るファクシミリ装置１００の基本的な構成は、前述の実施形態２に係るファクシミリ装置１００の構成と同様であるため、その説明を省略する。

図４では、バリスタ４０１が、１．２ｋＶのスイッチング保持電圧を有する点が前述の実施形態１のバリスタ１０５と異なっている。また実施形態２では、前述の通信ユニット１５０に代えて通信ユニット４４０が接続されている。この通信ユニット４４０は、Ｈリレー回路４１３、オフフック電源回路４１４、オフフック検知回路４１６を有し、電話機４１７が付設されている点が、前述の通信ユニット１５０と異なっている。またコンデンサ４１２は、通信ユニット４４０の電話回線３（Ｒｉｎｇ１５２）と接地との間に接続されており、電話回線３から流出入するノイズを除去するノイズフィルタ（Ｙコン）として機能している。

Ｈリレー回路４１３は、オフフック検知回路４１６を介して接続される外付けの電話機４１７を、オフフック電源回路４１４或いは電話回線３（Ｒｉｎｇ１５２）に接続するための回路である。Ｈリレー回路４１３で電話機４１７が電話回線３から切り離されている場合、呼出信号が着信しても電話機４１７は鳴動しない、いわゆるファクシミリ装置１００は無鳴動着信状態となる。オフフック電源回路４１４は、この無鳴動状態で電話機４１７にオフフック電圧４１５を供給し、電話機４１７のフックアップによりオフフック電流を流すことが可能となる。オフフック検知回路４１６は、電話機４１７と接続されており、電話機４１７のオフフック又はオンフックを検知する。即ち、オフフック検知回路４１６は電話回線３に接続された場合、及びオフフック電源回路４１４に接続された場合の何れも、電話機４１７に流れる電流を検知し、これによって、電話機４１４におけるオフフック又はオンフックの状態を検知することができる。

このオフフック電源回路４１４には、ＤＣＤＣ電源部２０９で生成された、例えば２４Ｖの直流電圧（不図示）が供給されている。オフフック電源回路４１４は、トランス等の絶縁素子（不図示）を介して絶縁分離された２４Ｖを、オフフック電圧４１５として出力している。これは、安全性のため、電話回線等の外部より混入する雷サージが、ユーザーが接触する可能性のある回路へ回り込まないように保護するよう絶縁分離するためである。このオフフック電源回路４１４の絶縁分離と、Ｈリレー回路４１３の端子間（ギャップ）が有する絶縁分離を合わせたものが、電話回線３と接地との間の絶縁耐圧４０２に相当し、ここでは１．５ｋＶを有している。このように、通信ユニット４４０の絶縁耐圧は、４．０ｋＶの絶縁耐圧４０３より、絶縁耐圧４０２が支配的となるため、１．５ｋＶとなる。

一般的に、電話回線に接続される回路構成が異なる場合、通信ユニットの絶縁耐圧が異なる場合があり、通信ユニット４４０は、通信ユニット１１０の４．０ｋＶの絶縁耐圧３０２と異なる値を示している。

前述の実施形態１の図３では、電話回線１と商用電源ライン間に印加された５．０Ｖの雷サージ３０１は、１．８ｋＶのバリスタ１０５を使用することで雷サージ保護が可能であった。いま仮に、図４のバリスタ４０１に１．８ｋＶを使用し、電話回線３と商用電源ラインに５．０Ｖの雷サージ４０４が印加されると、コンデンサ４１２の印加されるサージ電圧１０６は、バリスタ４０１が導通することで１．８ｋＶとなる。この場合、１．８ｋＶのサージ電圧１０６は、１．５ｋＶの絶縁耐圧４０２を超えるため、絶縁破壊を起こす。

このため実施形態２では、１．２ｋＶのバリスタ４０１を使用して、コンデンサ４１２間にかかるサージ電圧１０６が１．５ｋＶ未満になるように電圧を下げることで絶縁破壊を防いでいる。

尚、実施形態２では、バリスタ４０１は、１．２ｋＶのスイッチング保持電圧を有しているが、本発明はこれに限定されることはない。

一般的に、雷サージ３０１のサージ電圧をＳ（ｋＶ）、通信ユニット１１０，１３０，４４０のうち最小である通信ユニット４４０の絶縁耐圧４０２をＦmin（ｋＶ）、電源ユニット１７０の絶縁耐圧３０３をＰ（ｋＶ）とする。これらからバリスタ４０１のスイッチング保持電圧Ｖ（ｋＶ）は、以下の式（２）の範囲を満たす任意の値として選択できる。

（Ｓ－Ｐ）＜Ｖ＜Ｆmin …式（２）
式（２）において、（Ｓ－Ｐ）＜Ｖは、（Ｓ－Ｖ）＜Ｐとしても良い。

これはバリスタ４０１のスイッチング保持電圧Ｖ（ｋＶ）を、サージ電圧３０４がＰ（ｋＶ）の絶縁耐圧３０３未満となるように選択することを意味している。こうすることにより、電源ユニット１７０の絶縁破壊を防ぐことができる。

また、Ｖ＜Ｆminとは、バリスタ４０１のスイッチング保持電圧Ｖ（ｋＶ）を、サージ電圧１０６が通信ユニット４４０のＦmin（ｋＶ）の絶縁耐圧４０２未満となるように選択することを意味している。これにより通信ユニット４４０の絶縁破壊を防ぐことができる。

尚、図４においては、（５．０－４．０）ｋＶ＜１．２ｋＶ＜１．５ｋＶとなり、上記式（２）を満足していることは、既に説明した通りである。

尚、実施形態２では、３つの電話回線の場合で説明したが、特に電話回線の数を限定するものではなく、本発明は、少なくとも２つ以上の電話回線を有するファクシミリ装置に適用することができる。

以上説明した実施形態１，２では、回路上、どのようにして雷サージ保護を行うかの雷サージ保護動作について説明した。

次に、雷サージ保護回路を確実に動作させるために必要な実装上の特徴を説明する。

図５は、実施形態に係るファクシミリ装置１００における実装上の特徴を説明するためのブロック図である。尚、ここで図１と同様の構成には同一の番号を付して、それらの説明を省略する。

図５においては、モジュラ（ＭＪ）コネクタ５０１～５０３、ＮＣＵコネクタ５０４、アレスタ１０２～１０４、（セラミック）バリスタ１０５、（半導体）バリスタ１１３，１３３，１５３が同一基板上にコンパクトに実装されている。

ＭＪコネクタ５０１～５０３は、各々ＭＪケーブルを介して電話回線１～３に接続するためのＭＪコネクタであり、ＮＣＵコネクタ５０４は、ＮＣＵ回路１１６，１３６，１５６と束線で接続するための束線コネクタである。

このように同一基板上に実装することで、アレスタ１０２～１０４及び電話回線１～３に共通に接続された（セラミック）バリスタ１０５が雷サージに対して瞬時に導通する。これにより、雷サージ保護の対象である通信ユニットや電源ユニットから雷サージを遠ざけることが可能となる。

仮に、電話回線２と電話回線３に関する部品５００が別基板に実装されている場合、アレスタ１０３，１０４とバリスタ１０５との配線５０６が長くなり、そのインピーダンスが大きくなることが予想される。これにより、例えば電話回線２に雷サージが印加されると、アレスタ１０３とバリスタ１０５が導通するが、配線５０６のインピーダンスが大きいと、バリスタ１０５の導通が遅くなる可能性がある。このため、雷サージが、配線５０８、ＮＣＵコネクタ５０４を介して、通信ユニット１３０のＮＣＵ回路１３６やモデム回路１３７に回り込むおそれがある。また或いは配線５０７、アレスタ１０４を介して電話回線３に回り込むおそれがある。

これに対して図５のように、電話回線１～３に関する雷サージ保護部品を同一基板上にコンパクトに実装することで、電話回線１～３より混入する雷サージに対して雷サージ保護部品を瞬時に動作させることができる。またこれにより、雷サージが通信ユニット等への回り込むのを軽減できる。

以上説明したように実施形態２によれば、複数のモジュラ（ＭＪ）コネクタと、ＭＪコネクタ各々に接続される複数のアレスタと、複数の電話回線に共通のバリスタ等を同一基板上に実装し、更には、アレスタの電圧値を等しくする。これにより、雷サージ保護動作の性能を向上できる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

１０１…システム制御回路、１０２～１０４…アレスタ、１０５，１１３，１３３，１５３，１７３…バリスタ、１１０，１３０，１５０，４４０…通信ユニット、１１６，１３６，１５６，４０６…ＮＣＵ回路、１１７，１３７，１５７，４０７…モデム回路、１７６…電源回路、２０１…制御部、２０２…メモリ部、３０１，４０４…雷サージ、５０１～５０３…ＭＪコネクタ

Claims

それぞれが２線からなる複数の電話回線に接続できる通信装置であって、
前記複数の電話回線と接続される複数の通信ユニットと、
前記複数の電話回線に、それぞれの一方の端子を介して接続された複数のアレスタと、
前記複数のアレスタのそれぞれの他方の端子と接地との間に共通に接続された一つのバリスタと、
商用電源ラインに接続されて前記複数の通信ユニットに供給する電源を生成する電源回路と、を有し、
前記複数のアレスタと前記バリスタにより、少なくとも前記複数の通信ユニットを雷サージから保護し、
前記複数のアレスタのそれぞれは、当該アレスタのスイッチング電圧よりも高い電圧が印加されると導通し、
前記バリスタは、当該バリスタのスイッチング保持電圧よりも高い電圧が印加されると導通し、前記スイッチング保持電圧を維持するように動作し、
前記電源回路は、前記商用電源ラインの２線の間に接続された保護用のバリスタと、前記２線と接地との間に接続されたノイズ除去のための２つのコンデンサを含み、
前記複数の通信ユニットのそれぞれの絶縁耐圧Ｆ（ｋＶ）、前記電源回路の絶縁耐圧Ｐ（ｋＶ）、雷サージのサージ電圧をＳ（ｋＶ）とすると、前記スイッチング保持電圧のＶ（ｋＶ）は、
（Ｓ－Ｐ）＜Ｖ＜Ｆ
を満足することを特徴とする通信装置。
前記複数のアレスタのそれぞれの前記スイッチング電圧は等しいことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記複数の通信ユニットのそれぞれは、接続された電話回線である２線の間に接続された保護用のバリスタと、前記２線と接地との間に接続されたノイズ除去のための２つのコンデンサを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
前記複数の通信ユニットのそれぞれの絶縁耐圧は、ほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記複数の通信ユニットの少なくともいずれかは、他の通信ユニットと異なる絶縁耐圧を有し、そのうち最小の絶縁耐圧をＦmin（ｋＶ）、前記電源回路の絶縁耐圧をＰ（ｋＶ）、雷サージのサージ電圧をＳ（ｋＶ）とすると、前記スイッチング保持電圧のＶ（ｋＶ）は、
（Ｓ－Ｐ）＜Ｖ＜Ｆmin
を満足することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記複数のアレスタと前記バリスタは、同一基板上に実装されていることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。