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公開番号2024031577
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022135223
出願日2022-08-26
発明の名称電源装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類H02M 7/06 20060101AFI20240229BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】雑音端子電圧規格に収まらない伝導ノイズの垂れ流しを防ぐ電源装置を提供する。
【解決手段】電力供給経路に形成されたACフィルター回路301を持った電源装置122であり、ライブ側及びニュートラル側の給電パターンに各々実装されるYコンデンサー106、105に共通の接地用銅箔パターン107と、Yコンデンサー106、105の接地検出用銅箔パターン115が電源基板123を支持する支持板金124にビス125を締めることで、共に接地される様に構成される電源基板123を搭載した電源装置122に於いて、Yコンデンサー105、106の接地用銅箔パターン107とYコンデンサー106、105の接地検出用銅箔パターン115の複数の接地部202、203を電源基板123の半田面側に形成し、かつ、Yコンデンサー105、106の接地検出用銅箔パターン115が未接地である場合、電源出力109を停止する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電子機器内部で使用する二次側の電源を生成する電源装置へ商用電源から電力を供給する供給経路に形成された、ＡＣフィルター回路を持った電源装置であり、かつ、ライブ側の給電パターン及び、ニュートラル側の給電パターンに各々実装されるＹコンデンサーに共通の接地用銅箔パターンと、Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンが電源基板を支持する支持板金にビスを締めることで、共に接地される様に構成される電源基板を搭載した電源装置に於いて、Ｙコンデンサーの接地用銅箔パターンとＹコンデンサーの接地検出用銅箔パターンの複数の接地部を電源基板の半田面側に形成し、かつ、Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンが未接地である場合、Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンと接続される該電源装置を構成する電源ＩＣの保護機能を用い、電源出力を停止することを特徴とした電源装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
請求項１記載の電源装置に於いて、電源ＩＣの出力を停止制御する電源ＩＣの保護機能が、過電圧検知機能であることを特徴とした電源装置。
【請求項３】
請求項１記載の電源装置に於いて、該Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンは、抵抗を介して該電源ＩＣの過電圧検出回路に接続されており、該Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンが未接地であるか、或いは、電源ＩＣの出力が過電圧状態である時に、該電源ＩＣの過電圧検知機能を用いて該電源ＩＣの出力を停止することを特徴とした電源装置。
【請求項４】
請求項１記載の電源装置に於いて、電源装置を構成する電源基板は、該電源基板を支持する支持板金に複数のビスを締めて固定することによって電源回路の接地を取るように構成され、更に、該支持板金上に設けたビス受け部に締めるビス用の電源基板の貫通孔の中央で、Ｙコンデンサーの接地用銅箔パターンとＹコンデンサー接地検出用銅箔パターンが分断され、かつ、Ｙコンデンサーの接地用銅箔パターンとＹコンデンサー接地検出用銅箔パターンがビスを締めることによって該ビス受け部に当接する接触部に、スリット状に絶縁膜を抜いて形成した複数の半田パターンを形成したことを特徴とした電源基板を持って構成された電源装置。
【請求項５】
請求項１記載の電源装置に於ける電源基板を支持する支持板金に設けた複数のビス受け部に於いて、該Ｙコンデンサーの接地用銅箔パターンと該Ｙコンデンサー接地検出用銅箔パターンをビスによって接地状態とする該支持板金上に設けたビス受け部の高さが、電源基板を固定する他のビス受け部のビス受け面の高さより、所定寸法ｈだけ低く形成され、ビスが未実装の時、該Ｙコンデンサーの接地用銅箔パターンと該Ｙコンデンサー接地検出用銅箔パターンに設けた該接触部とビス受け部が非接触状態となる様に構成された電源装置。
【請求項６】
請求項１記載の電源装置に於いて、該電源装置を搭載する電子機器が画像形成装置であることを特徴とする電源装置。
【請求項７】
電子機器内部で使用する二次側の電源を生成する電源装置へ商用電源から電力を供給する供給経路に形成された、ＡＣフィルター回路を持った電源装置であり、かつ、ライブ側の給電パターン及び、ニュートラル側の給電パターンに各々実装されるＹコンデンサーに共通の接地用銅箔パターンと、Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンが電源基板を支持する支持板金にビスを締めることで、共に接地される様に構成される電源基板を搭載した電源装置に於いて、Ｙコンデンサーの接地用銅箔パターンとＹコンデンサーの接地検出用銅箔パターンの複数の接地部を電源基板の部品面側に形成し、かつ、Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンが未接地である場合、Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンと接続される該電源装置を構成する電源ＩＣの保護機能を用い、電源出力を停止することを特徴とした電源装置。
【請求項８】
請求項７記載の電源装置に於いて、電源ＩＣの出力を停止制御する電源ＩＣの保護機能が、過電圧検知機能であることを特徴とした電源装置。
【請求項９】
請求項７記載の電源装置に於いて、該Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンは、抵抗を介して該電源ＩＣの過電圧検出回路に接続されており、該Ｙコンデンサーの接地検出用銅箔パターンが未接地であるか、或いは、電源ＩＣの出力が過電圧状態である時に、該電源ＩＣの過電圧検知機能を用いて該電源ＩＣの出力を停止することを特徴とした電源装置。
【請求項１０】
請求項７記載の電源装置に於いて、電源装置を構成する電源基板は、該電源基板を支持する支持板金に複数のビスを締めて固定することによって電源回路の接地を取るように構成され、更に、該支持板金上に設けたビス受け部に締めるビス用の電源基板の貫通孔の中央で、Ｙコンデンサーの接地用銅箔パターンとＹコンデンサー接地検出用銅箔パターンが分断され、かつ、該Ｙコンデンサーの接地用銅箔パターンとＹコンデンサー接地検出用銅箔パターンの複数の接地部としてアース金具を用い、ビスを締めた際に、ビス頭とアース金具が当接し、支持板金を介して接地することを特徴とした電源基板を持って構成された電源装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源を給電することにより動作する、あらゆる電子機器に於ける電源装置のＡＣフィルター回路及び、電源制御に関する。
続きを表示（約 4,200 文字）【背景技術】
【０００２】
一般家庭、及びオフィス、工場に於いて、コンセントから供給される商用電源を使用する上で、電子機器からコンセントに一定レベル以上のノイズが漏れ出さない様に、雑音端子電圧の規格が定められている。商用電源は、ライブ線、ニュートラル線及び、グランド線からなり、ＡＣケーブルを介して電子機器に導かれる。電子機器の設計に於いて、電子機器の誤作動防止の為、商用電源から電子機器に侵入する外来ノイズを抑制すると共に、電子機器側から商用電源側へのノイズの流出に対しても抑制しなければならない。コピー機、プリンター等の画像形成装置に於いても、商用電源を供給し、装置内で用いる二次側のＤＣ電圧を生成する電源装置の動作、若しくは、電子機器の負荷の動作に伴い商用電源側に漏れ出すノイズを抑制すべく、ＡＣフィルターを備えている。
【０００３】
なお、関連する技術として、例えば特許文献１に示すものがある。特許文献１では、雷サージ等の高電圧ノイズによってＹコンデンサーが破損したことを検出し、Ｙコンデンサーが破損した状態で伝導ノイズが電子機器の外に漏れだすことを防止する為に、ＡＣフィルターの異常を通知し、修理を促している。
【０００４】
本件では、雷サージに対しては、バリスタを用いた対策を行う為、特殊なケースを除き、市場でＹコンデンサーが破損に至るケースは想定していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１０－１１００８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ノイズ規格の一つである、雑音端子電圧は、Ｘコンデンサー、Ｙコンデンサー、コモンモードチョークコイル等を用いて構成されたＡＣフィルターを用い、ノイズレベルを規格内に抑えている。商用電源であるＡＣ電源は差動伝送路であり、Ｘコンデンサー、コモンモードチョークコイルはＧＮＤに接続（以降、接地と記載する。）することなくノイズ低減効果を得ることができるが、Ｙコンデンサーは接地しないとノイズ低減効果を得ることができない。電源基板は、電源基板を支持する支持板金（以降、支板と記載する。）にビス止めすることで、電源基板内の回路の接地を行っており、Ｙコンデンサーも同様に支板に接地を取って使用する。工程で電源装置を組む際、若しくは、市場でサービスマンが電源装置の組みバラシを行う際に、Ｙコンデンサーの接地用ビスを締め忘れると、ノイズ低減効果を得られず、雑音端子電圧規格内に収まらない不具合を生じるケースがある。
【０００７】
本発明の目的は、雑音端子電圧規格に収まらない伝導ノイズの垂れ流しを防ぐことができる電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の電源装置は、電子機器内部で使用する二次側の電源を生成する電源装置１２２へ商用電源３０４（ライブ（Ｌ）、ニュートラル（Ｎ）及び、アース）から電力を供給する供給経路に形成されたＡＣフィルター回路３０１を持った電源装置１２２であり、かつ、ライブ側の給電パターン１０３及び、ニュートラル側の給電パターン１０４に各々実装されるＹコンデンサー１０６、１０５に共通の接地用銅箔パターン１０７と、Ｙコンデンサー１０６、１０５の接地検出用銅箔パターン１１５が電源基板１２３を支持する支持板金１２４にビス１２５を締めることで、共に接地される様に構成される電源基板１２３を搭載した電源装置１２２に於いて、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー１０６、１０５の接地検出用銅箔パターン１１５の複数の接地部２０２、２０３を電源基板１２３の半田面側に形成し、かつ、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地検出用銅箔パターン１１５は、抵抗１１４を介して該電源ＩＣ１０１の保護機能である過電圧検出回路に接続される。そして、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地検出用銅箔パターン１１５が未接地であるか、或いは、電源ＩＣ１０１の出力１０９が過電圧状態である時に、該電源ＩＣ１０１の過電圧検知機能を用いて該電源ＩＣ１０１の出力１０９を停止する。電源装置１２２を構成する電源基板１２３は、該電源基板１２３を支持する支持板金１２４に複数のビスを締めて固定することによって電源回路の接地を取るように構成している。更に、該支持板金１２４上に設けたビス受け部１０８に締めるビス１２５用の電源基板の貫通孔２１５の中央で、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー接地検出用銅箔パターン１１５が分断され、かつ、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー接地検出用銅箔パターン１１５がビス１２５を締めることによって該ビス受け部１０８に当接する接触部に、スリット状に絶縁膜を抜いて形成した複数の半田パターン２０２，２０３を形成している。電源基板１２３を支持する支持板金１２４に設けた複数のビス受け部１０８，２１１，２１２，２１３は、該Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７と該Ｙコンデンサー１０６、１０５接地検出用銅箔パターン１１５をビス１２５によって接地する該支持板金１２４上に設けたビス受け部１０８の高さが、電源基板１２３を固定する他のビス受け部２１１、２１２、２１３のビス受け面の高さより、所定寸法ｈだけ低く形成され、ビス１２５が未実装の時、該Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７と該Ｙコンデンサー１０６、１０５接地検出用銅箔パターン１１５に設けた該接触部２０２、２０３とビス受け部１０８が非接触状態となる様に配慮している。
【０００９】
第２の解決手段として、電子機器内部で使用する二次側の電源を生成する電源装置１２２へ商用電源３０４から電力を供給する供給経路に形成された、ＡＣフィルター回路３０１を持った電源装置１２２であり、かつ、ライブ側の給電パターン１０３及び、ニュートラル側の給電パターン１０４に各々実装されるＹコンデンサー１０６、１０５に共通の接地用銅箔パターン１０７と、Ｙコンデンサー１０６、１０５の接地検出用銅箔パターン１１５が電源基板１２３を支持する支持板金１２４にビス１２５を締めることで、共に接地される様に構成されている。Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー１０６、１０５の接地検出用銅箔パターン１１５の複数の接地部４０１，４０２を電源基板１２３の部品面側に形成し、かつ、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地検出用銅箔パターン１１５は、抵抗１１４を介して該電源ＩＣ１０１の過電圧検出回路に接続される。そして、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地検出用銅箔パターン１１５が未接地であるか、或いは、電源ＩＣ１０１の出力１０９が過電圧状態である時に、該電源ＩＣ１０１の保護回路である過電圧検知機能を用いて該電源ＩＣ１０１の出力１０９を停止する。電源基板１２３は、該電源基板１２３を支持する支持板金１２４に複数のビスを締めて固定することによって電源回路の接地を取るように構成され、更に、支持板金１２４上に設けたビス受け部１０８に締めるビス１２５用の電源基板の貫通孔２１５の中央で、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー１０６、１０５接地検出用銅箔パターン１１５が分断され、かつ、該Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー１０６、１０５接地検出用銅箔パターン１１５の複数の接地部としてアース金具４０１，４０２を用い、ビス１２５を締めた際に、ビス頭４１０とアース金具４０１、４０２が当接し、支持板金１２４を介して接地する。
【００１０】
第３の解決手段として、電子機器内部で使用する二次側の電源を生成する電源装置１２２へ商用電源３０４から電力を供給する供給経路に形成された、ＡＣフィルター回路３０１を持った電源装置１２２であり、かつ、ライブ側の給電パターン１０３及び、ニュートラル側の給電パターン１０４に各々実装されるＹコンデンサー１０６、１０５に共通の接地用銅箔パターン１０７と、Ｙコンデンサー１０６、１０５の接地検出用銅箔パターン１１５が電源基板１２３を支持する支持板金１２４にビス１２５を締めることで、共に接地する。Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー１０６、１０５の接地検出用銅箔パターン１１５の複数の接地部２０２、２０３を電源基板１２３の部品面側と半田面側の両面に形成し、かつ、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地検出用銅箔パターン１１５は、抵抗１１４を介して該電源ＩＣ１０１の保護機能である過電圧検出回路に接続される。そして、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地検出用銅箔パターン１１５が未接地であるか、或いは、電源ＩＣ１０１の出力が過電圧状態である時に、該電源ＩＣ１０１の過電圧検知機能を用いて該電源ＩＣ１０１の出力１０９を停止する。電源基板１２３は、支持板金１２４に複数のビスを締めて固定することによって電源回路の接地を取るように構成される。支持板金１２４上に設けたビス受け部１０８の全面と接触する接地部５０２をＹコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７、若しくは、Ｙコンデンサー１０５、１０６接地検出用銅箔パターン１１５のどちらかに形成し、かつ、該ビス受け部１０８の全領域と交わらない部分でＹコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー１０５、１０６接地検出用銅箔パターン１１５を分断する。接地部を設けなかった方の銅箔パターン側にビス１２５を締めた際に、ビス頭４１０と当接することで、接地するアース金具５０１を用い、Ｙコンデンサー１０５、１０６の接地用銅箔パターン１０７とＹコンデンサー１０５、１０６接地検出用銅箔パターン１１５を接地する様に構成する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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