電子機器及び画像形成装置
【課題】消費電力を抑えつつ、外部電源から内部電源に供給される電圧が下がることにより、内部電源から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止する。
【解決手段】画像処理プロセッサー１０はコア電源１８，２０及びロードスイッチ１４を備えるＩＣチップである。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０はコア電源１８，２０に電圧を供給する外部電源である。コア電源１８はロードスイッチ１４がオンの状態及びオフの状態のいずれの場合でも、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０から電圧が供給される。コア電源２０はロードスイッチ１４をオンの状態にすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０と接続されて電圧が供給され、ロードスイッチ１４をオフの状態にすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０と遮断されて電圧が供給されない。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０はロードスイッチ１４がオンの状態のときに出力される電圧の値が、ロードスイッチ１４がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、出力する電圧を制御する。
【解決手段】画像処理プロセッサー１０はコア電源１８，２０及びロードスイッチ１４を備えるＩＣチップである。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０はコア電源１８，２０に電圧を供給する外部電源である。コア電源１８はロードスイッチ１４がオンの状態及びオフの状態のいずれの場合でも、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０から電圧が供給される。コア電源２０はロードスイッチ１４をオンの状態にすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０と接続されて電圧が供給され、ロードスイッチ１４をオフの状態にすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０と遮断されて電圧が供給されない。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０はロードスイッチ１４がオンの状態のときに出力される電圧の値が、ロードスイッチ１４がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、出力する電圧を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の内部電源を有するＩＣチップを含む電子機器及びそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップの外部から供給される電圧を、チップの内部回路の動作に必要な電圧に変換して、内部回路に供給する内部電源が形成されたチップとして、安定化電源回路が形成されたチップが提案されている(例えば、特許文献１参照)。安定化電源回路は抵抗分割回路、差動増幅器及び複数のパワーブロックを備える。抵抗分割回路は外部から供給される電圧を分圧し、差動増幅器はその分圧された電圧と基準電圧とを比較する。複数のパワーブロックはその比較結果に基づいて制御される。以上により、安定化電源回路は電圧を安定化して、内部回路に供給する。
【０００３】
また、チップの外部から供給される電圧を、内部コア回路に供給する電圧とＩ／Ｏバッファに供給する電圧とに分けたチップが提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０９３８０号公報
【特許文献２】特開２００７−８１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プリンターや複合機のような画像形成装置では、省エネルギー化のために、様々な対策が取られている。例えば、画像形成装置の制御基板について、画像形成装置の動作の状況に応じて、電源から電圧を供給することを部分的に遮断することにより、制御基板の消費電力を下げる技術が提案されている。
【０００６】
さらに、制御基板に実装されるＩＣチップについて、ＩＣチップに含まれる複数の内部電源のうち、ＩＣチップの回路の動作の状況に応じて、一つ又は二つ以上の内部電源に対して外部電源から電圧が供給されるのを遮断する技術が提案されている。例えば、外部電源から電圧が常時供給される第１のコア電源と、ＣＰＵコアの使用の状況に応じて、外部電源から電圧が供給される場合と供給されない場合とがある第２のコア電源と、を含むＩＣチップが提案されている。
【０００７】
ＩＣチップが、外部電源から電圧が常時供給される第１の内部電源と、状況に応じて外部電源から電圧が供給される場合と供給されない場合とがある第２の内部電源と、を含む構成を実現する態様として、以下の二つの態様が考えられる。
【０００８】
一つ目の態様は、外部電源を二つ用意し、第１の外部電源が第１の内部電源に電圧を供給し、第２の外部電源が第２の内部電源に電圧を供給する。この態様では、外部電源の数が増えるので、制御基板の面積が大きくなり、かつコストが上昇する。
【０００９】
二つ目の態様は、ＭＯＳ電界効果トランジスターのようなスイッチング素子をＩＣチップに形成し、スイッチング素子を介さないで第１の内部電源を外部電源と接続し、スイッチング素子を介して第２の内部電源を外部電源と接続する。この態様によれば、第１及び第２の内部電源に電圧を供給する外部電源を一つにすることができるので、外部電源の数が増えない。しかし、二つ目の態様は以下の課題を有する。
【００１０】
ＣＰＵの高速化の要請により、ＣＰＵのクロック周波数が高くなり、かつＣＰＵが高集積化している。これにより、ＣＰＵから発生する熱が多くなるので、ＣＰＵから発生する熱を少なくするために、内部電源の低電圧化が進んでいる。
【００１１】
内部電源が低電圧化すると、内部電源から供給される電圧の許容範囲が狭くなる。例えば、内部電源から供給される電圧の±１０％を許容範囲とした場合、内部電源が３．０Ｖであれば、内部電源から供給される電圧として、２．７Ｖ〜３．３Ｖが許容範囲となる。これに対して、内部電源が１．０Ｖであれば、内部電源から供給される電圧として、０．９Ｖ〜１．１Ｖが許容範囲となる。
【００１２】
ＭＯＳ電界効果トランジスターのようなスイッチング素子をオンさせると、オン抵抗が生じる。従って、上記二つ目の態様のように、スイッチング素子を介して外部電源と第２の内部電源とを接続すれば、このオン抵抗で生じる電圧降下により、外部電源から第２の内部電源に供給される電圧が下がる。この結果、第２の内部電源から供給される電圧が、許容範囲を下回るおそれがある。
【００１３】
スイッチング素子のオン抵抗による電圧降下を補うために、スイッチング素子がオン状態及びオフ状態を問わずに、一律、外部電源から第１及び第２の内部電源に供給する電圧を上げると、その分だけ消費電力が大きくなる。
【００１４】
本発明は、消費電力を抑えつつ、外部電源から内部電源に供給される電圧が下がることにより、内部電源から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止できる電子機器及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成する本発明の一局面に係る電子機器は、外部電源と、スイッチング素子と、前記スイッチング素子をオンの状態とオフの状態とに切り替える制御をする切替制御部と、前記スイッチング素子を介さないで前記外部電源と接続された内部電源であり、前記スイッチング素子がオンの状態及びオフの状態のいずれの場合でも前記外部電源から電圧が供給される第１の内部電源と、前記スイッチング素子を介して前記外部電源と接続された内部電源であり、前記切替制御部が前記スイッチング素子をオンの状態にすることにより、前記外部電源と接続されて電圧が供給され、前記切替制御部が前記スイッチング素子をオフの状態にすることにより、前記外部電源と遮断されて電圧が供給されない第２の内部電源と、を含むＩＣチップと、を備え、前記外部電源は、前記スイッチング素子がオンの状態のときに出力される電圧の値が、前記スイッチング素子がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、前記スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。
【００１６】
本発明の一局面に係る電子機器において、外部電源は、スイッチング素子がオンの状態のときに出力される電圧の値が、スイッチング素子がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。従って、スイッチング素子がオンの状態であれば、外部電源から第２の内部電源に供給される電圧は上がるので、スイッチング素子のオン抵抗による電圧降下を補うことができる。これにより、外部電源から第２の内部電源に供給される電圧が下がることにより、第２の内部電源から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止できる。一方、スイッチング素子がオフ状態であれば、外部電源は第１の内部電源に供給する電圧を上げないので、消費電力を抑えることができる。
【００１７】
スイッチング素子はオン状態でオン抵抗を有する素子であり、例えば、ＭＯＳ電界効果トランジスターやバイポーラトランジスターである。
【００１８】
外部電源は例えば、スイッチングレギュレーター(例えば、ＤＣ−ＤＣコンバーター)、リニアレギュレーター及びＡＣ−ＤＣコンバーター等である。
【００１９】
上記構成において、前記切替制御部は、前記スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号を生成するＣＰＵを含み、前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧と前記基準電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、前記基準電圧生成部は、前記ＣＰＵが生成した前記デジタル信号が入力され、前記スイッチング素子をオンの状態にする前記デジタル信号が入力されたときに生成される前記基準電圧が、前記スイッチング素子をオフの状態にする前記デジタル信号が入力されたときに生成される前記基準電圧より大きくなるように、前記基準電圧を生成する。
【００２０】
この構成によれば、スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号を、基準電圧生成部にフィードバックしている。そして、スイッチング素子をオンの状態にするデジタル信号が入力されたときに生成される基準電圧が、スイッチング素子をオフの状態にするデジタル信号が入力されたときに生成される基準電圧より大きくなるように、基準電圧を生成する。これにより、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合と比べて、外部電源から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００２１】
この構成では、スイッチング素子をオンの状態とオフの状態とに切り替えるデジタル信号を利用して、基準電圧の大きさを切り替える。このため、スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とを示す別の信号を新たに生成して、この信号を利用して基準電圧の大きさを切り替える場合に比べて、電子機器の構成を簡素化できる。
【００２２】
上記構成において、前記外部電源は、基準電圧と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される第１の差動増幅器を含み、前記第１の差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、前記電子機器は、前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線から分岐した第１の分岐線と、前記スイッチング素子と前記外部電源とを接続する配線から分岐した第２の分岐線と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧を出力する抵抗分割回路と、前記第１の分岐線の電圧と前記第２の分岐線の電圧とが入力される第２の差動増幅器を含み、前記スイッチング素子がオンの状態のときに前記抵抗分割回路の出力と接続され、前記スイッチング素子がオフの状態のときに前記抵抗分割回路の出力と遮断され、前記スイッチング素子がオンの状態の場合、前記第２の差動増幅器から出力される負電圧を基にして、前記スイッチング素子がオフの状態の場合よりも、前記分圧電圧を小さくする分圧電圧切替部と、を備える。
【００２３】
この構成によれば、分圧電圧切替部によって、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合よりも、分圧電圧を小さくしている。これにより、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合と比べて、外部電源から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００２４】
この構成では、外部電源自体に部品を追加したり、変更したりしないので、汎用品の外部電源を利用することができる。
【００２５】
上記構成において、前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記基準電圧生成部で生成された基準電圧を調整する基準電圧調整部と、前記基準電圧調整部で調整された前記基準電圧と前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線の電圧が、前記基準電圧調整部に供給され、前記基準電圧調整部は、前記スイッチング素子がオンの状態のときに、前記スイッチング素子がオフの状態のときよりも前記基準電圧が大きくなるように、前記配線の電圧に応じて前記基準電圧の大きさを調整する。
【００２６】
この構成によれば、スイッチング素子と第２の内部電源とを接続する配線の電圧が、基準電圧調整部に供給される。基準電圧調整部はスイッチング素子がオンの状態のときに、スイッチング素子がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、配線の電圧に応じて基準電圧の大きさを調整する。以上により、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合と比べて、外部電源から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００２７】
外部電源に入力される信号が、スイッチング素子をオンの状態又はオフの状態にする信号であれば、第２の内部電源に実際に供給されている電圧の大きさが分からない。よって、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさを、一種類にしかできない。例えば、スイッチング素子がオフの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさが１．０Ｖであれば、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさが１．１Ｖである。
【００２８】
この構成では、スイッチング素子と第２の内部電源とを接続する配線の電圧(アナログ信号)が、基準電圧調整部に供給される。このため、基準電圧調整部は配線の電圧の値に応じて、基準電圧の大きさを調整するので、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさを、きめ細かく制御することができる。例えば、スイッチング素子がオフの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさが１．０Ｖであれば、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさを、１．０１Ｖ、１．０２Ｖ、１．０３Ｖ、１．０４Ｖ、１．０５Ｖ、１．０６Ｖ、１．０７Ｖ、１．０８Ｖ、１．０９Ｖ、１．１０Ｖにすることができる。
【００２９】
上記構成において、前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記基準電圧生成部で生成された基準電圧を調整する基準電圧調整部と、前記基準電圧調整部で調整された前記基準電圧と前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、前記ＩＣチップは、前記スイッチング素子と、前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線から分岐した分岐線と、前記分岐線の電圧の値をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、を含み、前記外部電源は、前記デジタル信号を前記アナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器を含み、前記基準電圧調整部は、前記デジタルアナログ変換器で変換された前記アナログ信号が入力され、前記スイッチング素子がオンの状態のときに、前記スイッチング素子がオフの状態のときよりも前記基準電圧が大きくなるように、前記アナログ信号に応じて前記基準電圧の大きさを調整する。
【００３０】
この構成によれば、スイッチング素子と第２の内部電源とを接続する配線から分岐した分岐線の電圧の値を、ＩＣチップでアナログ信号からデジタル信号に変換し、外部電源でこのデジタル信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号が基準電圧調整部に入力される。基準電圧調整部はスイッチング素子がオンの状態のときに、スイッチング素子がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、アナログ信号に応じて基準電圧の大きさを調整する。以上により、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合と比べて、外部電源から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００３１】
この構成では、基準電圧調整部が分岐線の電圧の値に応じて、基準電圧の大きさを調整している。従って、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさを、きめ細かく制御することができる。
【００３２】
分岐線の電圧はアナログ信号なので、ノイズの影響を受けやすい。スイッチング素子及び分岐線がＩＣチップに含まれている場合に、分岐線の電圧が、外部電源の基準電圧調整部に直接に入力されるようにすると、ＩＣチップと外部電源との間で分岐線の電圧がノイズの影響を受けて変動し、基準電圧調整部に入力される可能性がある。この構成によれば、分岐線の電圧の値をアナログ信号からデジタル信号に変換して、ＩＣチップと外部電源との間をデジタル信号の形式で伝送させているので、ノイズの影響を受けにくくすることができる。
【００３３】
上記構成において、前記外部電源は、ＤＣ−ＤＣコンバーターを含む。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバーターは入力電圧(直流電圧)をスイッチングすることによりパルス状にし、それをコイルとコンデンサーとで構成されるフィルターを用いて平滑化して、出力電圧(直流電圧)を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバーターはスイッチングのデューティー比を小さくすることにより、出力電流値を小さくする。このため、出力電流値が小さいとき、出力電流値が大きいときに比べて、スイッチングロスが相対的に大きくなるので、省エネルギーモードのように出力電流値が小さい場合、電圧の変換効率が悪くなる。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバーターでは出力電流値が小さいとき、スイッチングの周波数を低くすることにより、スイッチングロスを小さくして、電圧の変換効率を改善している。
【００３５】
しかし、スイッチングの周波数を低くすると、パルス出力を平滑化するタイミングが減るので、リップル電圧の変動が大きくなる。
【００３６】
上述したように、本発明の一局面に係る電子機器では、スイッチング素子のオン抵抗による電圧降下を補うために、スイッチング素子がオン状態であれば、外部電源から第２の内部電源に供給する電圧を上げる。このため、リップル電圧の変動が大きくても第２の内部電源から供給される電圧が許容電圧を下回らないようにすることができる。
【００３７】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記電子機器と、画像形成部と、を備え、前記ＩＣチップは、画像処理プロセッサーを含み、前記画像形成部は、前記画像処理プロセッサーで画像処理された画像データで示される画像を用紙に形成して出力する。
【００３８】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、本発明の一局面に係る電子機器を備えるので、上述した本発明の一局面に係る電子機器の作用効果を有する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、消費電力を抑えつつ、外部電源から内部電源に供給される電圧が下がることにより、内部電源から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１〜第４実施形態に係る電子機器を適用できる画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図５】第３実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図６】第４実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１〜第４実施形態に係る電子機器を適用できる画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１は例えば、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリーの機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置１は装置本体１００、装置本体１００の上に配置された原稿読取部２００、原稿読取部２００の上に配置された原稿給送部３００及び装置本体１００の上部前面に配置された操作部４００を備える。
【００４２】
原稿給送部３００は自動原稿送り装置として機能し、原稿載置部３０１に置かれた複数枚の原稿を連続的に原稿読取部２００に送ることができる。
【００４３】
原稿読取部２００は露光ランプ等を搭載したキャリッジ２０１、ガラス等の透明部材により構成された原稿台２０３、不図示のＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー及び原稿読取スリット２０５を備える。原稿台２０３に載置された原稿を読み取る場合、キャリッジ２０１を原稿台２０３の長手方向に移動させながらＣＣＤセンサーにより原稿を読み取る。これに対して、原稿給送部３００から給送された原稿を読み取る場合、キャリッジ２０１を原稿読取スリット２０５と対向する位置に移動させて、原稿給送部３００から送られてきた原稿を、原稿読取スリット２０５を通してＣＣＤセンサーにより読み取る。ＣＣＤセンサーは読み取った原稿を画像データとして出力する。
【００４４】
装置本体１００は用紙貯留部１０１、画像形成部１０３及び定着部１０５を備える。用紙貯留部１０１は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙の束を貯留することができる用紙トレイ１０７を備える。用紙トレイ１０７に貯留された用紙の束において、最上位の用紙がピックアップローラー１０９の駆動により、用紙搬送路１１１へ向けて送出される。用紙は用紙搬送路１１１を通って、画像形成部１０３へ搬送される。
【００４５】
画像形成部１０３は搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。画像形成部１０３は感光体ドラム１１３、露光部１１５、現像部１１７及び転写部１１９を備える。露光部１１５は画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリー受信の画像データ等)に対応して変調された光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム１１３の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１１３の周面には画像データに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１１３の周面に現像部１１７からトナーを供給することにより、周面には画像データに対応するトナー画像が形成される。このトナー画像は転写部１１９によって先ほど説明した用紙貯留部１０１から搬送されてきた用紙に転写される。
【００４６】
トナー画像が転写された用紙は定着部１０５に送られる。定着部１０５において、トナー画像と用紙に熱と圧力が加えられて、トナー画像は用紙に定着される。用紙はスタックトレイ１２１又は排紙トレイ１２３に排紙される。
【００４７】
操作部４００は操作キー部４０１と表示部４０３を備える。表示部４０３はタッチパネル機能を有しており、ソフトキーを含む画面が表示される。ユーザーは画面を見ながらソフトキーを操作することによって、コピー等の機能の実行に必要な設定等をする。
【００４８】
操作キー部４０１にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー４０５、テンキー４０７、ストップキー４０９、リセットキー４１１、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリーを切り換えるための機能切換キー４１３等が設けられている。
【００４９】
スタートキー４０５はコピー、ファクシミリー送信等の動作を開始させるキーである。テンキー４０７はコピー部数、ファクシミリー番号等の数字を入力するキーである。ストップキー４０９はコピー動作等を途中で中止させるキーである。リセットキー４１１は設定された内容を初期設定状態に戻すキーである。
【００５０】
機能切換キー４１３はコピーキー及び送信キー等を備えており、コピー機能、送信機能等を相互に切り替えるキーである。コピーキーを操作すれば、コピーの初期画面が表示部４０３に表示される。送信キーを操作すれば、ファクシミリー送信及びメール送信の初期画面が表示部４０３に表示される。
【００５１】
図２は図１に示す画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００、操作部４００、制御部５００及び通信部６００がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００及び操作部４００に関しては既に説明したので、説明を省略する。
【００５２】
制御部５００はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリー等を備える。ＣＰＵは画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、装置本体１００等の画像形成装置１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭは画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリーは画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリー受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
【００５３】
通信部６００はファクシミリー通信部６０１及びネットワークＩ／Ｆ部６０３を備える。ファクシミリー通信部６０１は相手先ファクシミリーとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリー通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリー通信部６０１は電話回線６０５に接続される。
【００５４】
ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ(Local Area Network)６０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ６０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
【００５５】
次に、第１〜第４実施形態に係る電子機器を説明する。ここでの電子機器は図２に示す制御部５００に含まれており、画像処理プロセッサーと出力電圧が異なる二つのＤＣ−ＤＣコンバーターとを備える。図３は、第１実施形態に係る電子機器３の構成を示すブロック図である。
【００５６】
画像処理プロセッサー１０はＩＣチップの一例であり、多電源のＳｏＣ(System-on-a-chip)である。画像処理プロセッサー１０はＣＰＵ１１、常時オン電源１２、オンオフ可能電源１３及びロードスイッチ１４，１５を備える。
【００５７】
ＣＰＵ１１はＣＰＵコア１６とＩ／Ｏインターフェイス１７とを備える。ＣＰＵ１１への電圧供給はデュアルボルテージであり、ＣＰＵコア１６には１．０Ｖの電圧が供給され、Ｉ／Ｏインターフェイス１７には１．８Ｖの電圧が供給される。
【００５８】
常時オン電源１２はコア電源１８とＩ／Ｏ電源１９を備える。コア電源１８はロードスイッチ１４，１５を介さないで、コア電源用の直流電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバーター４０の出力と接続され、１．０Ｖの電圧をＣＰＵコア１６に供給する。Ｉ／Ｏ電源１９はロードスイッチ１４，１５を介さないで、Ｉ／Ｏ電源用の直流電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバーター５０の出力と接続され、１．８Ｖの電圧をＩ／Ｏインターフェイス１７に供給する。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０は外部電源の一例である。コア電源１８とＩ／Ｏ電源１９は第１の内部電源の一例であり、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態及びオフの状態のいずれの場合でもＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０から電圧が供給される。
【００５９】
オンオフ可能電源１３はコア電源２０とＩ／Ｏ電源２１を備える。コア電源２０はロードスイッチ１４を介して、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０と接続され、１．０Ｖの電圧をＣＰＵコア１６に供給する。Ｉ／Ｏ電源２１はロードスイッチ１５を介して、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０と接続され、１．８Ｖの電圧をＩ／Ｏインターフェイス１７に供給する。コア電源２０とＩ／Ｏ電源２１は第２の内部電源の一例であり、ＣＰＵ１１がロードスイッチ１４，１５をオンの状態にすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０と接続されて電圧が供給され、ＣＰＵ１１がロードスイッチ１４，１５をオフの状態にすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０と遮断されて電圧が供給されない。
【００６０】
スイッチング素子の一例であるロードスイッチ１４，１５は、ＭＯＳ電界効果トランジスターである。ロードスイッチ１４の電圧入力部(ソース及びドレインの一方)は、画像処理プロセッサー１０の１．０Ｖ電源端子２２と接続されている。ロードスイッチ１４の電圧出力部(ソース及びドレインの他方)は、コア電源２０と接続されている。ロードスイッチ１４のゲートは、Ｉ／Ｏインターフェイス１７と接続されている。
【００６１】
ロードスイッチ１５の電圧入力部(ソース及びドレインの一方)は、画像処理プロセッサー１０の１．８Ｖ電源端子２３と接続されている。ロードスイッチ１５の電圧出力部(ソース及びドレインの他方)は、Ｉ／Ｏ電源２１と接続されている。ロードスイッチ１５のゲートは、Ｉ／Ｏインターフェイス１７と接続されている。
【００６２】
ＣＰＵ１１は、図２に示す原稿読取部２００が原稿を読み取ることにより生成した画像データに対して、各種の画像処理を実行する。ＣＰＵ１１はロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号を生成する。従って、ＣＰＵ１１はロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とを切り替える制御をする切替制御部の機能を有する。
【００６３】
ＣＰＵ１１はロードスイッチ１４，１５をオンの状態にして、常時オン電源１２及びオンオフ可能電源１３からＣＰＵ１１に電圧が供給される場合と、ロードスイッチ１４，１５をオフ状態にして、常時オン電源１２からＣＰＵ１１に電圧が供給される場合とを、画像処理の状況に応じて切り替える。
【００６４】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は基準電圧生成部４１、差動増幅器４２及び出力電圧生成部４３を備えており、コア電源１８，２０に供給する電圧を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０はロードスイッチ１４がオンの状態のときに出力される電圧の値が、ロードスイッチ１４がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、ロードスイッチ１４がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。これにより、ロードスイッチ１４がオンの状態において、ロードスイッチ１４のオン抵抗により生じる電圧降下を補う。
【００６５】
例えば、ロードスイッチ１４がオフの状態では、オン抵抗による電圧降下が生じないので、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は１．０Ｖの直流電圧を出力する。これに対して、ロードスイッチ１４がオンの状態では、オン抵抗による電圧降下が生じるので、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は１．０Ｖより高い直流電圧(例えば、１．１Ｖの直流電圧)を出力する。以下、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の構成を詳細に説明する。
【００６６】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の出力端子４４は配線８１によって、画像処理プロセッサー１０の１．０Ｖ電源端子２２と接続されている。配線８１には抵抗分割回路８２が接続されている。抵抗分割回路８２はＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力された電圧を分圧した分圧電圧(フィードバック電圧)を出力する。抵抗分割回路８２の出力はＤＣ−ＤＣコンバーター４０の端子４５と配線８３によって接続されている。これにより、分圧電圧が差動増幅器４２の反転入力端子に入力される。
【００６７】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の端子４６は配線８４によって、画像処理プロセッサー１０の端子２４と接続されている。これにより、ロードスイッチ１４がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号ＤＳは、ロードスイッチ１４のゲートに加えて、基準電圧生成部４１に送られる。
【００６８】
基準電圧生成部４１にはデジタル信号ＤＳが入力される。基準電圧生成部４１はロードスイッチ１４をオン状態にするデジタル信号ＤＳが入力されたときに生成される基準電圧が、ロードスイッチ１４をオフ状態にするデジタル信号ＤＳが入力されたときに生成される基準電圧より大きくなるように、基準電圧を生成する。
【００６９】
差動増幅器４２は抵抗分割回路８２から出力された分圧電圧と基準電圧生成部４１で生成された基準電圧とが入力される。分圧電圧は差動増幅器４２の反転入力端子に入力される。基準電圧は差動増幅器４２の非反転入力端子に入力される。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は差動増幅器４２による基準電圧と分圧電圧との比較結果を基にして、電圧を出力する。詳細に説明すると、差動増幅器４２の出力は出力電圧生成部４３に入力される。出力電圧生成部４３はＤＣ−ＤＣコンバーター４０の出力電圧を生成する。出力電圧生成部４３は基準電圧と分圧電圧との差が小さくなるように、出力電圧の大きさを制御する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は安定した電圧を出力する。
【００７０】
ＤＣ−ＤＣコンバーター５０は基準電圧生成部５１、差動増幅器５２及び出力電圧生成部５３を備えており、Ｉ／Ｏ電源１９，２１に供給する電圧を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバーター５０はロードスイッチ１５がオンの状態のときに出力される電圧の値が、ロードスイッチ１５がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、ロードスイッチ１５がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。これにより、ロードスイッチ１５がオン状態において、ロードスイッチ１５のオン抵抗により生じる電圧降下を補う。
【００７１】
ＤＣ−ＤＣコンバーター５０の出力端子５４は配線８５によって、画像処理プロセッサー１０の１．８Ｖ電源端子２３と接続されている。配線８５には抵抗分割回路８６が接続されている。抵抗分割回路８６はＤＣ−ＤＣコンバーター５０から出力された電圧を分圧した分圧電圧を出力する。抵抗分割回路８６の出力はＤＣ−ＤＣコンバーター５０の端子５５と配線８７によって接続されている。これにより、分圧電圧が差動増幅器５２の反転入力端子に入力される。
【００７２】
ＤＣ−ＤＣコンバーター５０の端子５６は配線８８によって、画像処理プロセッサー１０の端子２５と接続されている。これにより、ロードスイッチ１５がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号ＤＳは、ロードスイッチ１５のゲートに加えて、基準電圧生成部５１に送られる。
【００７３】
基準電圧生成部５１、差動増幅器５２及び出力電圧生成部５３の機能は、基準電圧生成部４１、差動増幅器４２及び出力電圧生成部４３の機能と同じなので、説明を省略する。
【００７４】
第１実施形態の主な効果を説明する。第１実施形態に係る電子機器３において、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０は、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態のときに出力される電圧の値が、ロードスイッチ１４，１５がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。従って、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態であれば、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０からコア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１に供給される電圧は、ロードスイッチ１４，１５がオフの状態の場合と比べて上がるので、ロードスイッチ１４，１５のオン抵抗による電圧降下を補うことができる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０からコア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１に供給される電圧が下がることにより、コア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止できる。一方、ロードスイッチ１４，１５がオフ状態であれば、ＤＣコンバーター４０，５０はコア電源１８及びＩ／Ｏ電源１９に供給する電圧を上げないので、消費電力を抑えることができる。
【００７５】
内部電源が低電圧化すると、内部電源から供給される電圧の許容範囲が狭くなる。よって、第１実施形態は、コア電源２０のような低電圧を供給する内部電源に対して、特に有効である。
【００７６】
第１実施形態ではＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０を外部電源としている。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０は入力電圧(直流電圧)をスイッチングすることによりパルス状にし、それをコイルとコンデンサーとで構成されるフィルターを用いて平滑化して、出力電圧(直流電圧)を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０はスイッチングのデューティー比を小さくすることにより、出力電流値を小さくする。このため、出力電流値が小さいとき、出力電流値が大きいときに比べて、スイッチングロスが相対的に大きくなるので、省エネルギーモードのように出力電流値が小さい場合、電圧の変換効率が悪くなる。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０では出力電流値が小さいとき、スイッチングの周波数を低くすることにより、スイッチングロスを小さくして、電圧の変換効率を改善している。
【００７７】
しかし、スイッチングの周波数を低くすると、パルス出力を平滑化するタイミングが減るので、リップル電圧の変動が大きくなる。
【００７８】
上述したように、第１実施形態に係る電子機器３では、ロードスイッチ１４，１５のオン抵抗による電圧降下を補うために、ロードスイッチ１４，１５がオン状態であれば、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０からコア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１に供給する電圧を上げる。このため、リップル電圧の変動が大きくてもコア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１の電圧が許容電圧を下回らないようにすることができる。
【００７９】
以上説明した効果は、第２〜第４実施形態についても言える。
【００８０】
第１実施形態によれば、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号ＤＳを、基準電圧生成部４１，５１にフィードバックしている。そして、ロードスイッチ１４，１５をオンの状態にするデジタル信号ＤＳが入力されたときに生成される基準電圧が、ロードスイッチ１４，１５をオフの状態にするデジタル信号ＤＳが入力されたときに生成される基準電圧より大きくなるように、基準電圧を生成する。これにより、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４，１５がオフの状態の場合と比べて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００８１】
このように、第１実施形態では、ロードスイッチ１４，１５をオンの状態とオフの状態とに切り替えるデジタル信号ＤＳを利用して、基準電圧の大きさを切り替える。このため、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とを示す別の信号を新たに生成して、この信号を利用して基準電圧の大きさを切り替える場合に比べて、電子機器３の構成を簡素化できる。
【００８２】
第２実施形態は第１実施形態との相違を中心に説明する。図４は、第２実施形態に係る電子機器５の構成を示すブロック図である。電子機器５の構成要素のうち、図３に示す第１実施形態に係る電子機器３の構成要素と同一の要素については、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００８３】
第１実施形態ではロードスイッチ１４がオンの状態とオフの状態とに応じて、基準電圧生成部４１で生成される基準電圧を切り替えている。これに対して、第２実施形態ではロードスイッチ１４がオンの状態とオフの状態とに応じて、抵抗分割回路８２から出力される分圧電圧を切り替えている。
【００８４】
画像処理プロセッサー１０は第１の分岐線２６と第２の分岐線２７を備える。第１の分岐線２６はロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線から分岐した配線である。第２の分岐線２７はロードスイッチ１４とＤＣ−ＤＣコンバーター４０とを接続する配線から分岐した配線である。
【００８５】
電子機器５は分圧電圧切替部６０を備える。分圧電圧切替部６０は差動増幅器６１及び電界効果トランジスター６２を備える。差動増幅器６１は第２の差動増幅器の一例であり、差動増幅器６１の非反転入力端子には、第１の分岐線２６の電圧が入力され、差動増幅器６１の反転入力端子には、第２の分岐線２７の電圧が入力される。なお、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の差動増幅器４２が、第１の差動増幅器の一例である。
【００８６】
電界効果トランジスター６２はスイッチとして機能する。電界効果トランジスター６２の電圧入力部(ソース及びドレインの一方)は、差動増幅器６１の出力と接続されている。電界効果トランジスター６２の電圧出力部(ソース及びドレインの他方)は、抵抗分割回路８２の出力と抵抗８９を介して接続されている。電界効果トランジスター６２のゲートは配線９０によって、画像処理プロセッサー１０の端子２４と接続されている。端子２４はＩ／Ｏインターフェイス１７と接続されており、ロードスイッチ１４のゲートに入力されるデジタル信号ＤＳは、電界効果トランジスター６２のゲートにも入力される。このため、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、電界効果トランジスター６２がオンの状態となるので、分圧電圧切替部６０は抵抗分割回路８２の出力と接続される。一方、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合、電界効果トランジスター６２がオフの状態となるので、分圧電圧切替部６０は抵抗分割回路８２の出力と遮断される。
【００８７】
従って、ロードスイッチ１４をオンの状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０がコア電源２０に電圧を供給している場合、分圧電圧切替部６０は抵抗分割回路８２の出力と接続される。ロードスイッチ１４のオン抵抗による電圧降下のために、第１の分岐線２６の電圧は第２の分岐線２７の電圧より低くなる。このため、差動増幅器６１は負電圧を出力し、この負電圧によって、抵抗分割回路８２で生成された分圧電圧は下げられて、差動増幅器４２の反転入力端子に入力される。分圧電圧を下げる量は、抵抗８９の大きさにより決定される。
【００８８】
これに対して、ロードスイッチ１４をオフの状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０がコア電源２０に電圧を供給するのを遮断している場合、分圧電圧切替部６０は抵抗分割回路８２の出力と遮断される。このため、抵抗分割回路８２で生成された分圧電圧が差動増幅器４２の反転入力端子に入力される。
【００８９】
以上のように、分圧電圧切替部６０はロードスイッチ１４がオンの状態の場合、差動増幅器６１から出力される負電圧を基にして、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合よりも、分圧電圧を小さくする。
【００９０】
ＤＣ−ＤＣコンバーター５０については図示を省略しているが、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０に対応した分圧電圧切替部(不図示)が設けられている。この分圧電圧切替部は分圧電圧切替部６０と同様の機能を有する。
【００９１】
第２実施形態の主な効果を説明する。第２実施形態によれば、分圧電圧切替部６０によって、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合よりも、分圧電圧を小さくしている。これにより、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合と比べて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００９２】
第２実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０自体に部品を追加したり、変更したりしないので、汎用品のＤＣ−ＤＣコンバーターを利用することができる。
【００９３】
第３実施形態は第１実施形態との相違を中心に説明する。図５は、第３実施形態に係る電子機器７の構成を示すブロック図である。電子機器７の構成要素のうち、図３に示す第１実施形態に係る電子機器３の構成要素と同一の要素については、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００９４】
第３実施形態ではコア電源２０に実際に供給されている電圧(言い換えれば、この電圧の値を示すアナログ信号ＡＳ)を、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０にフィードバックすることにより、コア電源２０に実際に供給されている電圧の値に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の出力電圧を制御する。ＤＣ−ＤＣコンバーター５０についても、図示を省略しているが、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０にフィードバックすることにより、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧の値に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０の出力電圧を制御する。
【００９５】
以下、コア電源２０に実際に供給されている電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０にフィードバックする構成を説明する。Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０にフィードバックする構成については、コア電源２０の場合と同様なので説明を省略する。
【００９６】
画像処理プロセッサー１０は分岐線２８を備える。分岐線２８はロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線から分岐した配線であり、画像処理プロセッサー１０の端子２９と接続されている。端子２９は配線９１によって、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の端子４７に接続されている。端子４７に入力されたアナログ信号ＡＳは、次に説明する基準電圧調整部４８に送られる。
【００９７】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は基準電圧調整部４８を備える。基準電圧調整部４８には基準電圧生成部４１で生成された基準電圧が入力される。ロードスイッチ１４をオフの状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０がコア電源２０に電圧を供給するのを遮断している場合、基準電圧調整部４８は基準電圧生成部４１で生成された基準電圧を、そのまま、差動増幅器４２の非反転入力端子に入力させる。
【００９８】
これに対して、ロードスイッチ１４をオンの状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０がコア電源２０に電圧を供給している場合、基準電圧調整部４８は分岐線２８の電圧(分岐線２８の電圧の値を示すアナログ信号ＡＳ)に応じて、基準電圧生成部４１で生成された電圧を上げる調整をする。
【００９９】
以上により、基準電圧調整部４８は、ロードスイッチ１４がオンの状態のときに、ロードスイッチ１４がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、分岐線２８の電圧に応じて基準電圧の大きさを調整する。
【０１００】
第３実施形態の主な効果を説明する。第３実施形態によれば、ロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線の電圧が、基準電圧調整部４８に供給される。基準電圧調整部４８はロードスイッチ１４がオンの状態のときに、ロードスイッチ１４がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、上記配線の電圧に応じて基準電圧の大きさを調整する。以上により、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合と比べて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【０１０１】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０に入力される信号が、ロードスイッチ１４をオンの状態又はオフの状態にする信号であれば、コア電源２０に実際に供給されている電圧の大きさが分からない。よって、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさを、一種類にしかできない。例えば、ロードスイッチ１４がオフの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさが１．０Ｖであれば、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさが１．１Ｖである。
【０１０２】
第３実施形態では、ロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線の電圧が、基準電圧調整部４８に供給される。このため、基準電圧調整部４８は配線の電圧の値に応じて、基準電圧の大きさを調整するので、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさを、きめ細かく制御することができる。例えば、ロードスイッチ１４がオフの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさが１．０Ｖであれば、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさを、１．０１Ｖ、１．０２Ｖ、１．０３Ｖ、１．０４Ｖ、１．０５Ｖ、１．０６Ｖ、１．０７Ｖ、１．０８Ｖ、１．０９Ｖ、１．１０Ｖにすることができる。
【０１０３】
第４実施形態は第３実施形態との相違を中心に説明する。図６は、第４実施形態に係る電子機器９の構成を示すブロック図である。電子機器９の構成要素のうち、図５に示す第３実施形態に係る電子機器７の構成要素と同一の要素については、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１０４】
第４実施形態は第３実施形態と同様に、コア電源２０、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０にフィードバックすることにより、コア電源２０、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧の値に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０の出力電圧を制御する。第４実施形態はコア電源２０、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧を、画像処理プロセッサー１０でアナログ信号ＡＳからデジタル信号に変換し、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０でそのデジタル信号をアナログ信号ＡＳに変換している。
【０１０５】
以下、コア電源２０の場合を説明する。Ｉ／Ｏ電源２１の場合については、コア電源２０の場合と同様なので説明を省略する。
【０１０６】
画像処理プロセッサーは分岐線２８とアナログデジタル変換器３０とを備える。分岐線２８はロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線から分岐した配線である。アナログデジタル変換器３０は分岐線２８の電圧の値を、アナログ信号ＡＳからシリアルのデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換器３０の出力は端子２９と接続されている。
【０１０７】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０はデジタルアナログ変換器４９を備える。アナログデジタル変換器３０から出力されたシリアルのデジタル信号は、デジタルアナログ変換器４９でデジタル信号からアナログ信号ＡＳに変換される。アナログ信号ＡＳは基準電圧調整部４８に入力される。
【０１０８】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は基準電圧生成部４１と接続された端子３２を備える。端子３２は配線９２によって、画像処理プロセッサーの端子３１と接続されている。端子３１はアナログデジタル変換器３０と接続されている。アナログデジタル変換に使用される基準電圧ｒｅｆは、基準電圧生成部４１で生成された基準電圧が利用される。
【０１０９】
第４実施形態の基準電圧調整部４８は、第３実施形態の基準電圧調整部４８と同様にして、ロードスイッチ１４がオンの状態のときに、ロードスイッチ１４がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、分岐線２８の電圧に応じて基準電圧の大きさを調整する。
【０１１０】
第４実施形態の効果を説明する。第４実施形態では、ロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線から分岐した分岐線２８の電圧の値を、画像処理プロセッサー１０でアナログ信号ＡＳからデジタル信号に変換し、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０でこのデジタル信号をアナログ信号ＡＳに変換し、このアナログ信号ＡＳが基準電圧調整部４８に入力される。基準電圧調整部４８はロードスイッチ１４がオンの状態のときに、ロードスイッチ１４がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、アナログ信号ＡＳに応じて基準電圧の大きさを調整する。以上により、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合と比べて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【０１１１】
第４実施形態では、基準電圧調整部４８が分岐線２８の電圧の値に応じて、基準電圧の大きさを調整している。従って、第３実施形態と同様に、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさを、きめ細かく制御することができる。
【０１１２】
分岐線２８の電圧はアナログ信号ＡＳなので、ノイズの影響を受けやすい。ロードスイッチ１４及び分岐線２８が画像処理プロセッサー１０に含まれている場合に、分岐線２８の電圧が、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の基準電圧調整部４８に直接に入力されるようにすると、画像処理プロセッサー１０とＤＣ−ＤＣコンバーター４０との間で分岐線２８の電圧がノイズの影響を受けて変動し、基準電圧調整部４８に入力される可能性がある。第４実施形態によれば、分岐線２８の電圧の値をアナログ信号ＡＳからデジタル信号に変換して、画像処理プロセッサー１０とＤＣ−ＤＣコンバーター４０との間をデジタル信号の形式で伝送させているので、ノイズの影響を受けにくくすることができる。
【０１１３】
第１〜第４実施形態では、スイッチング素子であるロードスイッチ１４，１５がＩＣチップである画像処理プロセッサー１０に形成されている。本発明はこれに限定されず、スイッチング素子をＩＣチップとは別に設けてもよい。
【０１１４】
第１〜第４実施形態では、ロードスイッチ１４，１５をオンの状態とオフの状態とに切り替える制御をする切替制御部(ＣＰＵ１１)が、画像処理プロセッサー１０に形成されている。本発明はこれに限定されず、切替制御部をＩＣチップとは別に設けてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 画像形成装置
３，５，７，９ 電子機器
１０ 画像処理プロセッサー(ＩＣチップの一例)
１１ ＣＰＵ(切替制御部の一例)
１４，１５ ロードスイッチ(スイッチング素子の一例)
１８ コア電源(第１の内部電源の一例)
１９ Ｉ／Ｏ電源(第１の内部電源の一例)
２０ コア電源(第２の内部電源の一例)
２１ Ｉ／Ｏ電源(第２の内部電源の一例)
２６ 第１の分岐線
２７ 第２の分岐線
２８ 分岐線
３０ アナログデジタル変換器
４０ ＤＣ−ＤＣコンバーター(外部電源の一例)
４９ デジタルアナログ変換器
５０ ＤＣ−ＤＣコンバーター(外部電源の一例)
６０ 分圧電圧切替部
８２ 抵抗分割回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の内部電源を有するＩＣチップを含む電子機器及びそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップの外部から供給される電圧を、チップの内部回路の動作に必要な電圧に変換して、内部回路に供給する内部電源が形成されたチップとして、安定化電源回路が形成されたチップが提案されている(例えば、特許文献１参照)。安定化電源回路は抵抗分割回路、差動増幅器及び複数のパワーブロックを備える。抵抗分割回路は外部から供給される電圧を分圧し、差動増幅器はその分圧された電圧と基準電圧とを比較する。複数のパワーブロックはその比較結果に基づいて制御される。以上により、安定化電源回路は電圧を安定化して、内部回路に供給する。
【０００３】
また、チップの外部から供給される電圧を、内部コア回路に供給する電圧とＩ／Ｏバッファに供給する電圧とに分けたチップが提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０９３８０号公報
【特許文献２】特開２００７−８１３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プリンターや複合機のような画像形成装置では、省エネルギー化のために、様々な対策が取られている。例えば、画像形成装置の制御基板について、画像形成装置の動作の状況に応じて、電源から電圧を供給することを部分的に遮断することにより、制御基板の消費電力を下げる技術が提案されている。
【０００６】
さらに、制御基板に実装されるＩＣチップについて、ＩＣチップに含まれる複数の内部電源のうち、ＩＣチップの回路の動作の状況に応じて、一つ又は二つ以上の内部電源に対して外部電源から電圧が供給されるのを遮断する技術が提案されている。例えば、外部電源から電圧が常時供給される第１のコア電源と、ＣＰＵコアの使用の状況に応じて、外部電源から電圧が供給される場合と供給されない場合とがある第２のコア電源と、を含むＩＣチップが提案されている。
【０００７】
ＩＣチップが、外部電源から電圧が常時供給される第１の内部電源と、状況に応じて外部電源から電圧が供給される場合と供給されない場合とがある第２の内部電源と、を含む構成を実現する態様として、以下の二つの態様が考えられる。
【０００８】
一つ目の態様は、外部電源を二つ用意し、第１の外部電源が第１の内部電源に電圧を供給し、第２の外部電源が第２の内部電源に電圧を供給する。この態様では、外部電源の数が増えるので、制御基板の面積が大きくなり、かつコストが上昇する。
【０００９】
二つ目の態様は、ＭＯＳ電界効果トランジスターのようなスイッチング素子をＩＣチップに形成し、スイッチング素子を介さないで第１の内部電源を外部電源と接続し、スイッチング素子を介して第２の内部電源を外部電源と接続する。この態様によれば、第１及び第２の内部電源に電圧を供給する外部電源を一つにすることができるので、外部電源の数が増えない。しかし、二つ目の態様は以下の課題を有する。
【００１０】
ＣＰＵの高速化の要請により、ＣＰＵのクロック周波数が高くなり、かつＣＰＵが高集積化している。これにより、ＣＰＵから発生する熱が多くなるので、ＣＰＵから発生する熱を少なくするために、内部電源の低電圧化が進んでいる。
【００１１】
内部電源が低電圧化すると、内部電源から供給される電圧の許容範囲が狭くなる。例えば、内部電源から供給される電圧の±１０％を許容範囲とした場合、内部電源が３．０Ｖであれば、内部電源から供給される電圧として、２．７Ｖ〜３．３Ｖが許容範囲となる。これに対して、内部電源が１．０Ｖであれば、内部電源から供給される電圧として、０．９Ｖ〜１．１Ｖが許容範囲となる。
【００１２】
ＭＯＳ電界効果トランジスターのようなスイッチング素子をオンさせると、オン抵抗が生じる。従って、上記二つ目の態様のように、スイッチング素子を介して外部電源と第２の内部電源とを接続すれば、このオン抵抗で生じる電圧降下により、外部電源から第２の内部電源に供給される電圧が下がる。この結果、第２の内部電源から供給される電圧が、許容範囲を下回るおそれがある。
【００１３】
スイッチング素子のオン抵抗による電圧降下を補うために、スイッチング素子がオン状態及びオフ状態を問わずに、一律、外部電源から第１及び第２の内部電源に供給する電圧を上げると、その分だけ消費電力が大きくなる。
【００１４】
本発明は、消費電力を抑えつつ、外部電源から内部電源に供給される電圧が下がることにより、内部電源から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止できる電子機器及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成する本発明の一局面に係る電子機器は、外部電源と、スイッチング素子と、前記スイッチング素子をオンの状態とオフの状態とに切り替える制御をする切替制御部と、前記スイッチング素子を介さないで前記外部電源と接続された内部電源であり、前記スイッチング素子がオンの状態及びオフの状態のいずれの場合でも前記外部電源から電圧が供給される第１の内部電源と、前記スイッチング素子を介して前記外部電源と接続された内部電源であり、前記切替制御部が前記スイッチング素子をオンの状態にすることにより、前記外部電源と接続されて電圧が供給され、前記切替制御部が前記スイッチング素子をオフの状態にすることにより、前記外部電源と遮断されて電圧が供給されない第２の内部電源と、を含むＩＣチップと、を備え、前記外部電源は、前記スイッチング素子がオンの状態のときに出力される電圧の値が、前記スイッチング素子がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、前記スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。
【００１６】
本発明の一局面に係る電子機器において、外部電源は、スイッチング素子がオンの状態のときに出力される電圧の値が、スイッチング素子がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。従って、スイッチング素子がオンの状態であれば、外部電源から第２の内部電源に供給される電圧は上がるので、スイッチング素子のオン抵抗による電圧降下を補うことができる。これにより、外部電源から第２の内部電源に供給される電圧が下がることにより、第２の内部電源から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止できる。一方、スイッチング素子がオフ状態であれば、外部電源は第１の内部電源に供給する電圧を上げないので、消費電力を抑えることができる。
【００１７】
スイッチング素子はオン状態でオン抵抗を有する素子であり、例えば、ＭＯＳ電界効果トランジスターやバイポーラトランジスターである。
【００１８】
外部電源は例えば、スイッチングレギュレーター(例えば、ＤＣ−ＤＣコンバーター)、リニアレギュレーター及びＡＣ−ＤＣコンバーター等である。
【００１９】
上記構成において、前記切替制御部は、前記スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号を生成するＣＰＵを含み、前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧と前記基準電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、前記基準電圧生成部は、前記ＣＰＵが生成した前記デジタル信号が入力され、前記スイッチング素子をオンの状態にする前記デジタル信号が入力されたときに生成される前記基準電圧が、前記スイッチング素子をオフの状態にする前記デジタル信号が入力されたときに生成される前記基準電圧より大きくなるように、前記基準電圧を生成する。
【００２０】
この構成によれば、スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号を、基準電圧生成部にフィードバックしている。そして、スイッチング素子をオンの状態にするデジタル信号が入力されたときに生成される基準電圧が、スイッチング素子をオフの状態にするデジタル信号が入力されたときに生成される基準電圧より大きくなるように、基準電圧を生成する。これにより、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合と比べて、外部電源から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００２１】
この構成では、スイッチング素子をオンの状態とオフの状態とに切り替えるデジタル信号を利用して、基準電圧の大きさを切り替える。このため、スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とを示す別の信号を新たに生成して、この信号を利用して基準電圧の大きさを切り替える場合に比べて、電子機器の構成を簡素化できる。
【００２２】
上記構成において、前記外部電源は、基準電圧と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される第１の差動増幅器を含み、前記第１の差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、前記電子機器は、前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線から分岐した第１の分岐線と、前記スイッチング素子と前記外部電源とを接続する配線から分岐した第２の分岐線と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧を出力する抵抗分割回路と、前記第１の分岐線の電圧と前記第２の分岐線の電圧とが入力される第２の差動増幅器を含み、前記スイッチング素子がオンの状態のときに前記抵抗分割回路の出力と接続され、前記スイッチング素子がオフの状態のときに前記抵抗分割回路の出力と遮断され、前記スイッチング素子がオンの状態の場合、前記第２の差動増幅器から出力される負電圧を基にして、前記スイッチング素子がオフの状態の場合よりも、前記分圧電圧を小さくする分圧電圧切替部と、を備える。
【００２３】
この構成によれば、分圧電圧切替部によって、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合よりも、分圧電圧を小さくしている。これにより、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合と比べて、外部電源から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００２４】
この構成では、外部電源自体に部品を追加したり、変更したりしないので、汎用品の外部電源を利用することができる。
【００２５】
上記構成において、前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記基準電圧生成部で生成された基準電圧を調整する基準電圧調整部と、前記基準電圧調整部で調整された前記基準電圧と前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線の電圧が、前記基準電圧調整部に供給され、前記基準電圧調整部は、前記スイッチング素子がオンの状態のときに、前記スイッチング素子がオフの状態のときよりも前記基準電圧が大きくなるように、前記配線の電圧に応じて前記基準電圧の大きさを調整する。
【００２６】
この構成によれば、スイッチング素子と第２の内部電源とを接続する配線の電圧が、基準電圧調整部に供給される。基準電圧調整部はスイッチング素子がオンの状態のときに、スイッチング素子がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、配線の電圧に応じて基準電圧の大きさを調整する。以上により、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合と比べて、外部電源から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００２７】
外部電源に入力される信号が、スイッチング素子をオンの状態又はオフの状態にする信号であれば、第２の内部電源に実際に供給されている電圧の大きさが分からない。よって、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさを、一種類にしかできない。例えば、スイッチング素子がオフの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさが１．０Ｖであれば、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさが１．１Ｖである。
【００２８】
この構成では、スイッチング素子と第２の内部電源とを接続する配線の電圧(アナログ信号)が、基準電圧調整部に供給される。このため、基準電圧調整部は配線の電圧の値に応じて、基準電圧の大きさを調整するので、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさを、きめ細かく制御することができる。例えば、スイッチング素子がオフの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさが１．０Ｖであれば、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさを、１．０１Ｖ、１．０２Ｖ、１．０３Ｖ、１．０４Ｖ、１．０５Ｖ、１．０６Ｖ、１．０７Ｖ、１．０８Ｖ、１．０９Ｖ、１．１０Ｖにすることができる。
【００２９】
上記構成において、前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記基準電圧生成部で生成された基準電圧を調整する基準電圧調整部と、前記基準電圧調整部で調整された前記基準電圧と前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、前記ＩＣチップは、前記スイッチング素子と、前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線から分岐した分岐線と、前記分岐線の電圧の値をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、を含み、前記外部電源は、前記デジタル信号を前記アナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器を含み、前記基準電圧調整部は、前記デジタルアナログ変換器で変換された前記アナログ信号が入力され、前記スイッチング素子がオンの状態のときに、前記スイッチング素子がオフの状態のときよりも前記基準電圧が大きくなるように、前記アナログ信号に応じて前記基準電圧の大きさを調整する。
【００３０】
この構成によれば、スイッチング素子と第２の内部電源とを接続する配線から分岐した分岐線の電圧の値を、ＩＣチップでアナログ信号からデジタル信号に変換し、外部電源でこのデジタル信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号が基準電圧調整部に入力される。基準電圧調整部はスイッチング素子がオンの状態のときに、スイッチング素子がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、アナログ信号に応じて基準電圧の大きさを調整する。以上により、スイッチング素子がオンの状態の場合、スイッチング素子がオフの状態の場合と比べて、外部電源から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００３１】
この構成では、基準電圧調整部が分岐線の電圧の値に応じて、基準電圧の大きさを調整している。従って、スイッチング素子がオンの状態のときに外部電源から出力される電圧の大きさを、きめ細かく制御することができる。
【００３２】
分岐線の電圧はアナログ信号なので、ノイズの影響を受けやすい。スイッチング素子及び分岐線がＩＣチップに含まれている場合に、分岐線の電圧が、外部電源の基準電圧調整部に直接に入力されるようにすると、ＩＣチップと外部電源との間で分岐線の電圧がノイズの影響を受けて変動し、基準電圧調整部に入力される可能性がある。この構成によれば、分岐線の電圧の値をアナログ信号からデジタル信号に変換して、ＩＣチップと外部電源との間をデジタル信号の形式で伝送させているので、ノイズの影響を受けにくくすることができる。
【００３３】
上記構成において、前記外部電源は、ＤＣ−ＤＣコンバーターを含む。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバーターは入力電圧(直流電圧)をスイッチングすることによりパルス状にし、それをコイルとコンデンサーとで構成されるフィルターを用いて平滑化して、出力電圧(直流電圧)を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバーターはスイッチングのデューティー比を小さくすることにより、出力電流値を小さくする。このため、出力電流値が小さいとき、出力電流値が大きいときに比べて、スイッチングロスが相対的に大きくなるので、省エネルギーモードのように出力電流値が小さい場合、電圧の変換効率が悪くなる。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバーターでは出力電流値が小さいとき、スイッチングの周波数を低くすることにより、スイッチングロスを小さくして、電圧の変換効率を改善している。
【００３５】
しかし、スイッチングの周波数を低くすると、パルス出力を平滑化するタイミングが減るので、リップル電圧の変動が大きくなる。
【００３６】
上述したように、本発明の一局面に係る電子機器では、スイッチング素子のオン抵抗による電圧降下を補うために、スイッチング素子がオン状態であれば、外部電源から第２の内部電源に供給する電圧を上げる。このため、リップル電圧の変動が大きくても第２の内部電源から供給される電圧が許容電圧を下回らないようにすることができる。
【００３７】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記電子機器と、画像形成部と、を備え、前記ＩＣチップは、画像処理プロセッサーを含み、前記画像形成部は、前記画像処理プロセッサーで画像処理された画像データで示される画像を用紙に形成して出力する。
【００３８】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、本発明の一局面に係る電子機器を備えるので、上述した本発明の一局面に係る電子機器の作用効果を有する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、消費電力を抑えつつ、外部電源から内部電源に供給される電圧が下がることにより、内部電源から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１〜第４実施形態に係る電子機器を適用できる画像形成装置の内部構造の概略を示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図４】第２実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図５】第３実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図６】第４実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１〜第４実施形態に係る電子機器を適用できる画像形成装置１の内部構造の概略を示す図である。画像形成装置１は例えば、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリーの機能を有するデジタル複合機に適用することができる。画像形成装置１は装置本体１００、装置本体１００の上に配置された原稿読取部２００、原稿読取部２００の上に配置された原稿給送部３００及び装置本体１００の上部前面に配置された操作部４００を備える。
【００４２】
原稿給送部３００は自動原稿送り装置として機能し、原稿載置部３０１に置かれた複数枚の原稿を連続的に原稿読取部２００に送ることができる。
【００４３】
原稿読取部２００は露光ランプ等を搭載したキャリッジ２０１、ガラス等の透明部材により構成された原稿台２０３、不図示のＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー及び原稿読取スリット２０５を備える。原稿台２０３に載置された原稿を読み取る場合、キャリッジ２０１を原稿台２０３の長手方向に移動させながらＣＣＤセンサーにより原稿を読み取る。これに対して、原稿給送部３００から給送された原稿を読み取る場合、キャリッジ２０１を原稿読取スリット２０５と対向する位置に移動させて、原稿給送部３００から送られてきた原稿を、原稿読取スリット２０５を通してＣＣＤセンサーにより読み取る。ＣＣＤセンサーは読み取った原稿を画像データとして出力する。
【００４４】
装置本体１００は用紙貯留部１０１、画像形成部１０３及び定着部１０５を備える。用紙貯留部１０１は装置本体１００の最下部に配置されており、用紙の束を貯留することができる用紙トレイ１０７を備える。用紙トレイ１０７に貯留された用紙の束において、最上位の用紙がピックアップローラー１０９の駆動により、用紙搬送路１１１へ向けて送出される。用紙は用紙搬送路１１１を通って、画像形成部１０３へ搬送される。
【００４５】
画像形成部１０３は搬送されてきた用紙にトナー画像を形成する。画像形成部１０３は感光体ドラム１１３、露光部１１５、現像部１１７及び転写部１１９を備える。露光部１１５は画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリー受信の画像データ等)に対応して変調された光を生成し、一様に帯電された感光体ドラム１１３の周面に照射する。これにより、感光体ドラム１１３の周面には画像データに対応する静電潜像が形成される。この状態で感光体ドラム１１３の周面に現像部１１７からトナーを供給することにより、周面には画像データに対応するトナー画像が形成される。このトナー画像は転写部１１９によって先ほど説明した用紙貯留部１０１から搬送されてきた用紙に転写される。
【００４６】
トナー画像が転写された用紙は定着部１０５に送られる。定着部１０５において、トナー画像と用紙に熱と圧力が加えられて、トナー画像は用紙に定着される。用紙はスタックトレイ１２１又は排紙トレイ１２３に排紙される。
【００４７】
操作部４００は操作キー部４０１と表示部４０３を備える。表示部４０３はタッチパネル機能を有しており、ソフトキーを含む画面が表示される。ユーザーは画面を見ながらソフトキーを操作することによって、コピー等の機能の実行に必要な設定等をする。
【００４８】
操作キー部４０１にはハードキーからなる操作キーが設けられている。具体的にはスタートキー４０５、テンキー４０７、ストップキー４０９、リセットキー４１１、コピー、プリンター、スキャナー及びファクシミリーを切り換えるための機能切換キー４１３等が設けられている。
【００４９】
スタートキー４０５はコピー、ファクシミリー送信等の動作を開始させるキーである。テンキー４０７はコピー部数、ファクシミリー番号等の数字を入力するキーである。ストップキー４０９はコピー動作等を途中で中止させるキーである。リセットキー４１１は設定された内容を初期設定状態に戻すキーである。
【００５０】
機能切換キー４１３はコピーキー及び送信キー等を備えており、コピー機能、送信機能等を相互に切り替えるキーである。コピーキーを操作すれば、コピーの初期画面が表示部４０３に表示される。送信キーを操作すれば、ファクシミリー送信及びメール送信の初期画面が表示部４０３に表示される。
【００５１】
図２は図１に示す画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００、操作部４００、制御部５００及び通信部６００がバスによって相互に接続された構成を有する。装置本体１００、原稿読取部２００、原稿給送部３００及び操作部４００に関しては既に説明したので、説明を省略する。
【００５２】
制御部５００はＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)及び画像メモリー等を備える。ＣＰＵは画像形成装置１を動作させるために必要な制御を、装置本体１００等の画像形成装置１の上記構成要素に対して実行する。ＲＯＭは画像形成装置１の動作の制御に必要なソフトウェアを記憶している。ＲＡＭはソフトウェアの実行時に発生するデータの一時的な記憶及びアプリケーションソフトの記憶等に利用される。画像メモリーは画像データ(原稿読取部２００から出力された画像データ、パソコンから送信された画像データ、ファクシミリー受信の画像データ等)を一時的に記憶する。
【００５３】
通信部６００はファクシミリー通信部６０１及びネットワークＩ／Ｆ部６０３を備える。ファクシミリー通信部６０１は相手先ファクシミリーとの電話回線の接続を制御するＮＣＵ(Network Control Unit)及びファクシミリー通信用の信号を変復調する変復調回路を備える。ファクシミリー通信部６０１は電話回線６０５に接続される。
【００５４】
ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ(Local Area Network)６０７に接続される。ネットワークＩ／Ｆ部６０３はＬＡＮ６０７に接続されたパソコン等の端末装置との間で通信を実行するための通信インターフェイス回路である。
【００５５】
次に、第１〜第４実施形態に係る電子機器を説明する。ここでの電子機器は図２に示す制御部５００に含まれており、画像処理プロセッサーと出力電圧が異なる二つのＤＣ−ＤＣコンバーターとを備える。図３は、第１実施形態に係る電子機器３の構成を示すブロック図である。
【００５６】
画像処理プロセッサー１０はＩＣチップの一例であり、多電源のＳｏＣ(System-on-a-chip)である。画像処理プロセッサー１０はＣＰＵ１１、常時オン電源１２、オンオフ可能電源１３及びロードスイッチ１４，１５を備える。
【００５７】
ＣＰＵ１１はＣＰＵコア１６とＩ／Ｏインターフェイス１７とを備える。ＣＰＵ１１への電圧供給はデュアルボルテージであり、ＣＰＵコア１６には１．０Ｖの電圧が供給され、Ｉ／Ｏインターフェイス１７には１．８Ｖの電圧が供給される。
【００５８】
常時オン電源１２はコア電源１８とＩ／Ｏ電源１９を備える。コア電源１８はロードスイッチ１４，１５を介さないで、コア電源用の直流電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバーター４０の出力と接続され、１．０Ｖの電圧をＣＰＵコア１６に供給する。Ｉ／Ｏ電源１９はロードスイッチ１４，１５を介さないで、Ｉ／Ｏ電源用の直流電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバーター５０の出力と接続され、１．８Ｖの電圧をＩ／Ｏインターフェイス１７に供給する。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０は外部電源の一例である。コア電源１８とＩ／Ｏ電源１９は第１の内部電源の一例であり、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態及びオフの状態のいずれの場合でもＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０から電圧が供給される。
【００５９】
オンオフ可能電源１３はコア電源２０とＩ／Ｏ電源２１を備える。コア電源２０はロードスイッチ１４を介して、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０と接続され、１．０Ｖの電圧をＣＰＵコア１６に供給する。Ｉ／Ｏ電源２１はロードスイッチ１５を介して、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０と接続され、１．８Ｖの電圧をＩ／Ｏインターフェイス１７に供給する。コア電源２０とＩ／Ｏ電源２１は第２の内部電源の一例であり、ＣＰＵ１１がロードスイッチ１４，１５をオンの状態にすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０と接続されて電圧が供給され、ＣＰＵ１１がロードスイッチ１４，１５をオフの状態にすることにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０と遮断されて電圧が供給されない。
【００６０】
スイッチング素子の一例であるロードスイッチ１４，１５は、ＭＯＳ電界効果トランジスターである。ロードスイッチ１４の電圧入力部(ソース及びドレインの一方)は、画像処理プロセッサー１０の１．０Ｖ電源端子２２と接続されている。ロードスイッチ１４の電圧出力部(ソース及びドレインの他方)は、コア電源２０と接続されている。ロードスイッチ１４のゲートは、Ｉ／Ｏインターフェイス１７と接続されている。
【００６１】
ロードスイッチ１５の電圧入力部(ソース及びドレインの一方)は、画像処理プロセッサー１０の１．８Ｖ電源端子２３と接続されている。ロードスイッチ１５の電圧出力部(ソース及びドレインの他方)は、Ｉ／Ｏ電源２１と接続されている。ロードスイッチ１５のゲートは、Ｉ／Ｏインターフェイス１７と接続されている。
【００６２】
ＣＰＵ１１は、図２に示す原稿読取部２００が原稿を読み取ることにより生成した画像データに対して、各種の画像処理を実行する。ＣＰＵ１１はロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号を生成する。従って、ＣＰＵ１１はロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とを切り替える制御をする切替制御部の機能を有する。
【００６３】
ＣＰＵ１１はロードスイッチ１４，１５をオンの状態にして、常時オン電源１２及びオンオフ可能電源１３からＣＰＵ１１に電圧が供給される場合と、ロードスイッチ１４，１５をオフ状態にして、常時オン電源１２からＣＰＵ１１に電圧が供給される場合とを、画像処理の状況に応じて切り替える。
【００６４】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は基準電圧生成部４１、差動増幅器４２及び出力電圧生成部４３を備えており、コア電源１８，２０に供給する電圧を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０はロードスイッチ１４がオンの状態のときに出力される電圧の値が、ロードスイッチ１４がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、ロードスイッチ１４がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。これにより、ロードスイッチ１４がオンの状態において、ロードスイッチ１４のオン抵抗により生じる電圧降下を補う。
【００６５】
例えば、ロードスイッチ１４がオフの状態では、オン抵抗による電圧降下が生じないので、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は１．０Ｖの直流電圧を出力する。これに対して、ロードスイッチ１４がオンの状態では、オン抵抗による電圧降下が生じるので、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は１．０Ｖより高い直流電圧(例えば、１．１Ｖの直流電圧)を出力する。以下、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の構成を詳細に説明する。
【００６６】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の出力端子４４は配線８１によって、画像処理プロセッサー１０の１．０Ｖ電源端子２２と接続されている。配線８１には抵抗分割回路８２が接続されている。抵抗分割回路８２はＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力された電圧を分圧した分圧電圧(フィードバック電圧)を出力する。抵抗分割回路８２の出力はＤＣ−ＤＣコンバーター４０の端子４５と配線８３によって接続されている。これにより、分圧電圧が差動増幅器４２の反転入力端子に入力される。
【００６７】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の端子４６は配線８４によって、画像処理プロセッサー１０の端子２４と接続されている。これにより、ロードスイッチ１４がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号ＤＳは、ロードスイッチ１４のゲートに加えて、基準電圧生成部４１に送られる。
【００６８】
基準電圧生成部４１にはデジタル信号ＤＳが入力される。基準電圧生成部４１はロードスイッチ１４をオン状態にするデジタル信号ＤＳが入力されたときに生成される基準電圧が、ロードスイッチ１４をオフ状態にするデジタル信号ＤＳが入力されたときに生成される基準電圧より大きくなるように、基準電圧を生成する。
【００６９】
差動増幅器４２は抵抗分割回路８２から出力された分圧電圧と基準電圧生成部４１で生成された基準電圧とが入力される。分圧電圧は差動増幅器４２の反転入力端子に入力される。基準電圧は差動増幅器４２の非反転入力端子に入力される。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は差動増幅器４２による基準電圧と分圧電圧との比較結果を基にして、電圧を出力する。詳細に説明すると、差動増幅器４２の出力は出力電圧生成部４３に入力される。出力電圧生成部４３はＤＣ−ＤＣコンバーター４０の出力電圧を生成する。出力電圧生成部４３は基準電圧と分圧電圧との差が小さくなるように、出力電圧の大きさを制御する。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は安定した電圧を出力する。
【００７０】
ＤＣ−ＤＣコンバーター５０は基準電圧生成部５１、差動増幅器５２及び出力電圧生成部５３を備えており、Ｉ／Ｏ電源１９，２１に供給する電圧を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバーター５０はロードスイッチ１５がオンの状態のときに出力される電圧の値が、ロードスイッチ１５がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、ロードスイッチ１５がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。これにより、ロードスイッチ１５がオン状態において、ロードスイッチ１５のオン抵抗により生じる電圧降下を補う。
【００７１】
ＤＣ−ＤＣコンバーター５０の出力端子５４は配線８５によって、画像処理プロセッサー１０の１．８Ｖ電源端子２３と接続されている。配線８５には抵抗分割回路８６が接続されている。抵抗分割回路８６はＤＣ−ＤＣコンバーター５０から出力された電圧を分圧した分圧電圧を出力する。抵抗分割回路８６の出力はＤＣ−ＤＣコンバーター５０の端子５５と配線８７によって接続されている。これにより、分圧電圧が差動増幅器５２の反転入力端子に入力される。
【００７２】
ＤＣ−ＤＣコンバーター５０の端子５６は配線８８によって、画像処理プロセッサー１０の端子２５と接続されている。これにより、ロードスイッチ１５がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号ＤＳは、ロードスイッチ１５のゲートに加えて、基準電圧生成部５１に送られる。
【００７３】
基準電圧生成部５１、差動増幅器５２及び出力電圧生成部５３の機能は、基準電圧生成部４１、差動増幅器４２及び出力電圧生成部４３の機能と同じなので、説明を省略する。
【００７４】
第１実施形態の主な効果を説明する。第１実施形態に係る電子機器３において、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０は、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態のときに出力される電圧の値が、ロードスイッチ１４，１５がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する。従って、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態であれば、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０からコア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１に供給される電圧は、ロードスイッチ１４，１５がオフの状態の場合と比べて上がるので、ロードスイッチ１４，１５のオン抵抗による電圧降下を補うことができる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０からコア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１に供給される電圧が下がることにより、コア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１から供給される電圧が許容範囲を下回ることを防止できる。一方、ロードスイッチ１４，１５がオフ状態であれば、ＤＣコンバーター４０，５０はコア電源１８及びＩ／Ｏ電源１９に供給する電圧を上げないので、消費電力を抑えることができる。
【００７５】
内部電源が低電圧化すると、内部電源から供給される電圧の許容範囲が狭くなる。よって、第１実施形態は、コア電源２０のような低電圧を供給する内部電源に対して、特に有効である。
【００７６】
第１実施形態ではＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０を外部電源としている。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０は入力電圧(直流電圧)をスイッチングすることによりパルス状にし、それをコイルとコンデンサーとで構成されるフィルターを用いて平滑化して、出力電圧(直流電圧)を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０はスイッチングのデューティー比を小さくすることにより、出力電流値を小さくする。このため、出力電流値が小さいとき、出力電流値が大きいときに比べて、スイッチングロスが相対的に大きくなるので、省エネルギーモードのように出力電流値が小さい場合、電圧の変換効率が悪くなる。そこで、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０では出力電流値が小さいとき、スイッチングの周波数を低くすることにより、スイッチングロスを小さくして、電圧の変換効率を改善している。
【００７７】
しかし、スイッチングの周波数を低くすると、パルス出力を平滑化するタイミングが減るので、リップル電圧の変動が大きくなる。
【００７８】
上述したように、第１実施形態に係る電子機器３では、ロードスイッチ１４，１５のオン抵抗による電圧降下を補うために、ロードスイッチ１４，１５がオン状態であれば、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０からコア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１に供給する電圧を上げる。このため、リップル電圧の変動が大きくてもコア電源２０及びＩ／Ｏ電源２１の電圧が許容電圧を下回らないようにすることができる。
【００７９】
以上説明した効果は、第２〜第４実施形態についても言える。
【００８０】
第１実施形態によれば、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号ＤＳを、基準電圧生成部４１，５１にフィードバックしている。そして、ロードスイッチ１４，１５をオンの状態にするデジタル信号ＤＳが入力されたときに生成される基準電圧が、ロードスイッチ１４，１５をオフの状態にするデジタル信号ＤＳが入力されたときに生成される基準電圧より大きくなるように、基準電圧を生成する。これにより、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４，１５がオフの状態の場合と比べて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００８１】
このように、第１実施形態では、ロードスイッチ１４，１５をオンの状態とオフの状態とに切り替えるデジタル信号ＤＳを利用して、基準電圧の大きさを切り替える。このため、ロードスイッチ１４，１５がオンの状態とオフの状態とを示す別の信号を新たに生成して、この信号を利用して基準電圧の大きさを切り替える場合に比べて、電子機器３の構成を簡素化できる。
【００８２】
第２実施形態は第１実施形態との相違を中心に説明する。図４は、第２実施形態に係る電子機器５の構成を示すブロック図である。電子機器５の構成要素のうち、図３に示す第１実施形態に係る電子機器３の構成要素と同一の要素については、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００８３】
第１実施形態ではロードスイッチ１４がオンの状態とオフの状態とに応じて、基準電圧生成部４１で生成される基準電圧を切り替えている。これに対して、第２実施形態ではロードスイッチ１４がオンの状態とオフの状態とに応じて、抵抗分割回路８２から出力される分圧電圧を切り替えている。
【００８４】
画像処理プロセッサー１０は第１の分岐線２６と第２の分岐線２７を備える。第１の分岐線２６はロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線から分岐した配線である。第２の分岐線２７はロードスイッチ１４とＤＣ−ＤＣコンバーター４０とを接続する配線から分岐した配線である。
【００８５】
電子機器５は分圧電圧切替部６０を備える。分圧電圧切替部６０は差動増幅器６１及び電界効果トランジスター６２を備える。差動増幅器６１は第２の差動増幅器の一例であり、差動増幅器６１の非反転入力端子には、第１の分岐線２６の電圧が入力され、差動増幅器６１の反転入力端子には、第２の分岐線２７の電圧が入力される。なお、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の差動増幅器４２が、第１の差動増幅器の一例である。
【００８６】
電界効果トランジスター６２はスイッチとして機能する。電界効果トランジスター６２の電圧入力部(ソース及びドレインの一方)は、差動増幅器６１の出力と接続されている。電界効果トランジスター６２の電圧出力部(ソース及びドレインの他方)は、抵抗分割回路８２の出力と抵抗８９を介して接続されている。電界効果トランジスター６２のゲートは配線９０によって、画像処理プロセッサー１０の端子２４と接続されている。端子２４はＩ／Ｏインターフェイス１７と接続されており、ロードスイッチ１４のゲートに入力されるデジタル信号ＤＳは、電界効果トランジスター６２のゲートにも入力される。このため、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、電界効果トランジスター６２がオンの状態となるので、分圧電圧切替部６０は抵抗分割回路８２の出力と接続される。一方、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合、電界効果トランジスター６２がオフの状態となるので、分圧電圧切替部６０は抵抗分割回路８２の出力と遮断される。
【００８７】
従って、ロードスイッチ１４をオンの状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０がコア電源２０に電圧を供給している場合、分圧電圧切替部６０は抵抗分割回路８２の出力と接続される。ロードスイッチ１４のオン抵抗による電圧降下のために、第１の分岐線２６の電圧は第２の分岐線２７の電圧より低くなる。このため、差動増幅器６１は負電圧を出力し、この負電圧によって、抵抗分割回路８２で生成された分圧電圧は下げられて、差動増幅器４２の反転入力端子に入力される。分圧電圧を下げる量は、抵抗８９の大きさにより決定される。
【００８８】
これに対して、ロードスイッチ１４をオフの状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０がコア電源２０に電圧を供給するのを遮断している場合、分圧電圧切替部６０は抵抗分割回路８２の出力と遮断される。このため、抵抗分割回路８２で生成された分圧電圧が差動増幅器４２の反転入力端子に入力される。
【００８９】
以上のように、分圧電圧切替部６０はロードスイッチ１４がオンの状態の場合、差動増幅器６１から出力される負電圧を基にして、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合よりも、分圧電圧を小さくする。
【００９０】
ＤＣ−ＤＣコンバーター５０については図示を省略しているが、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０に対応した分圧電圧切替部(不図示)が設けられている。この分圧電圧切替部は分圧電圧切替部６０と同様の機能を有する。
【００９１】
第２実施形態の主な効果を説明する。第２実施形態によれば、分圧電圧切替部６０によって、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合よりも、分圧電圧を小さくしている。これにより、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合と比べて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【００９２】
第２実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０自体に部品を追加したり、変更したりしないので、汎用品のＤＣ−ＤＣコンバーターを利用することができる。
【００９３】
第３実施形態は第１実施形態との相違を中心に説明する。図５は、第３実施形態に係る電子機器７の構成を示すブロック図である。電子機器７の構成要素のうち、図３に示す第１実施形態に係る電子機器３の構成要素と同一の要素については、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００９４】
第３実施形態ではコア電源２０に実際に供給されている電圧(言い換えれば、この電圧の値を示すアナログ信号ＡＳ)を、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０にフィードバックすることにより、コア電源２０に実際に供給されている電圧の値に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の出力電圧を制御する。ＤＣ−ＤＣコンバーター５０についても、図示を省略しているが、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０にフィードバックすることにより、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧の値に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０の出力電圧を制御する。
【００９５】
以下、コア電源２０に実際に供給されている電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０にフィードバックする構成を説明する。Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター５０にフィードバックする構成については、コア電源２０の場合と同様なので説明を省略する。
【００９６】
画像処理プロセッサー１０は分岐線２８を備える。分岐線２８はロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線から分岐した配線であり、画像処理プロセッサー１０の端子２９と接続されている。端子２９は配線９１によって、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の端子４７に接続されている。端子４７に入力されたアナログ信号ＡＳは、次に説明する基準電圧調整部４８に送られる。
【００９７】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は基準電圧調整部４８を備える。基準電圧調整部４８には基準電圧生成部４１で生成された基準電圧が入力される。ロードスイッチ１４をオフの状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０がコア電源２０に電圧を供給するのを遮断している場合、基準電圧調整部４８は基準電圧生成部４１で生成された基準電圧を、そのまま、差動増幅器４２の非反転入力端子に入力させる。
【００９８】
これに対して、ロードスイッチ１４をオンの状態にして、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０がコア電源２０に電圧を供給している場合、基準電圧調整部４８は分岐線２８の電圧(分岐線２８の電圧の値を示すアナログ信号ＡＳ)に応じて、基準電圧生成部４１で生成された電圧を上げる調整をする。
【００９９】
以上により、基準電圧調整部４８は、ロードスイッチ１４がオンの状態のときに、ロードスイッチ１４がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、分岐線２８の電圧に応じて基準電圧の大きさを調整する。
【０１００】
第３実施形態の主な効果を説明する。第３実施形態によれば、ロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線の電圧が、基準電圧調整部４８に供給される。基準電圧調整部４８はロードスイッチ１４がオンの状態のときに、ロードスイッチ１４がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、上記配線の電圧に応じて基準電圧の大きさを調整する。以上により、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合と比べて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【０１０１】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０に入力される信号が、ロードスイッチ１４をオンの状態又はオフの状態にする信号であれば、コア電源２０に実際に供給されている電圧の大きさが分からない。よって、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさを、一種類にしかできない。例えば、ロードスイッチ１４がオフの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさが１．０Ｖであれば、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさが１．１Ｖである。
【０１０２】
第３実施形態では、ロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線の電圧が、基準電圧調整部４８に供給される。このため、基準電圧調整部４８は配線の電圧の値に応じて、基準電圧の大きさを調整するので、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさを、きめ細かく制御することができる。例えば、ロードスイッチ１４がオフの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさが１．０Ｖであれば、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさを、１．０１Ｖ、１．０２Ｖ、１．０３Ｖ、１．０４Ｖ、１．０５Ｖ、１．０６Ｖ、１．０７Ｖ、１．０８Ｖ、１．０９Ｖ、１．１０Ｖにすることができる。
【０１０３】
第４実施形態は第３実施形態との相違を中心に説明する。図６は、第４実施形態に係る電子機器９の構成を示すブロック図である。電子機器９の構成要素のうち、図５に示す第３実施形態に係る電子機器７の構成要素と同一の要素については、同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０１０４】
第４実施形態は第３実施形態と同様に、コア電源２０、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０にフィードバックすることにより、コア電源２０、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧の値に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０の出力電圧を制御する。第４実施形態はコア電源２０、Ｉ／Ｏ電源２１に実際に供給されている電圧を、画像処理プロセッサー１０でアナログ信号ＡＳからデジタル信号に変換し、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０，５０でそのデジタル信号をアナログ信号ＡＳに変換している。
【０１０５】
以下、コア電源２０の場合を説明する。Ｉ／Ｏ電源２１の場合については、コア電源２０の場合と同様なので説明を省略する。
【０１０６】
画像処理プロセッサーは分岐線２８とアナログデジタル変換器３０とを備える。分岐線２８はロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線から分岐した配線である。アナログデジタル変換器３０は分岐線２８の電圧の値を、アナログ信号ＡＳからシリアルのデジタル信号に変換する。アナログデジタル変換器３０の出力は端子２９と接続されている。
【０１０７】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０はデジタルアナログ変換器４９を備える。アナログデジタル変換器３０から出力されたシリアルのデジタル信号は、デジタルアナログ変換器４９でデジタル信号からアナログ信号ＡＳに変換される。アナログ信号ＡＳは基準電圧調整部４８に入力される。
【０１０８】
ＤＣ−ＤＣコンバーター４０は基準電圧生成部４１と接続された端子３２を備える。端子３２は配線９２によって、画像処理プロセッサーの端子３１と接続されている。端子３１はアナログデジタル変換器３０と接続されている。アナログデジタル変換に使用される基準電圧ｒｅｆは、基準電圧生成部４１で生成された基準電圧が利用される。
【０１０９】
第４実施形態の基準電圧調整部４８は、第３実施形態の基準電圧調整部４８と同様にして、ロードスイッチ１４がオンの状態のときに、ロードスイッチ１４がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、分岐線２８の電圧に応じて基準電圧の大きさを調整する。
【０１１０】
第４実施形態の効果を説明する。第４実施形態では、ロードスイッチ１４とコア電源２０とを接続する配線から分岐した分岐線２８の電圧の値を、画像処理プロセッサー１０でアナログ信号ＡＳからデジタル信号に変換し、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０でこのデジタル信号をアナログ信号ＡＳに変換し、このアナログ信号ＡＳが基準電圧調整部４８に入力される。基準電圧調整部４８はロードスイッチ１４がオンの状態のときに、ロードスイッチ１４がオフの状態のときよりも基準電圧が大きくなるように、アナログ信号ＡＳに応じて基準電圧の大きさを調整する。以上により、ロードスイッチ１４がオンの状態の場合、ロードスイッチ１４がオフの状態の場合と比べて、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力する電圧を大きくすることを実現している。
【０１１１】
第４実施形態では、基準電圧調整部４８が分岐線２８の電圧の値に応じて、基準電圧の大きさを調整している。従って、第３実施形態と同様に、ロードスイッチ１４がオンの状態のときにＤＣ−ＤＣコンバーター４０から出力される電圧の大きさを、きめ細かく制御することができる。
【０１１２】
分岐線２８の電圧はアナログ信号ＡＳなので、ノイズの影響を受けやすい。ロードスイッチ１４及び分岐線２８が画像処理プロセッサー１０に含まれている場合に、分岐線２８の電圧が、ＤＣ−ＤＣコンバーター４０の基準電圧調整部４８に直接に入力されるようにすると、画像処理プロセッサー１０とＤＣ−ＤＣコンバーター４０との間で分岐線２８の電圧がノイズの影響を受けて変動し、基準電圧調整部４８に入力される可能性がある。第４実施形態によれば、分岐線２８の電圧の値をアナログ信号ＡＳからデジタル信号に変換して、画像処理プロセッサー１０とＤＣ−ＤＣコンバーター４０との間をデジタル信号の形式で伝送させているので、ノイズの影響を受けにくくすることができる。
【０１１３】
第１〜第４実施形態では、スイッチング素子であるロードスイッチ１４，１５がＩＣチップである画像処理プロセッサー１０に形成されている。本発明はこれに限定されず、スイッチング素子をＩＣチップとは別に設けてもよい。
【０１１４】
第１〜第４実施形態では、ロードスイッチ１４，１５をオンの状態とオフの状態とに切り替える制御をする切替制御部(ＣＰＵ１１)が、画像処理プロセッサー１０に形成されている。本発明はこれに限定されず、切替制御部をＩＣチップとは別に設けてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１ 画像形成装置
３，５，７，９ 電子機器
１０ 画像処理プロセッサー(ＩＣチップの一例)
１１ ＣＰＵ(切替制御部の一例)
１４，１５ ロードスイッチ(スイッチング素子の一例)
１８ コア電源(第１の内部電源の一例)
１９ Ｉ／Ｏ電源(第１の内部電源の一例)
２０ コア電源(第２の内部電源の一例)
２１ Ｉ／Ｏ電源(第２の内部電源の一例)
２６ 第１の分岐線
２７ 第２の分岐線
２８ 分岐線
３０ アナログデジタル変換器
４０ ＤＣ−ＤＣコンバーター(外部電源の一例)
４９ デジタルアナログ変換器
５０ ＤＣ−ＤＣコンバーター(外部電源の一例)
６０ 分圧電圧切替部
８２ 抵抗分割回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源と、
スイッチング素子と、
前記スイッチング素子をオンの状態とオフの状態とに切り替える制御をする切替制御部と、
前記スイッチング素子を介さないで前記外部電源と接続された内部電源であり、前記スイッチング素子がオンの状態及びオフの状態のいずれの場合でも前記外部電源から電圧が供給される第１の内部電源と、前記スイッチング素子を介して前記外部電源と接続された内部電源であり、前記切替制御部が前記スイッチング素子をオンの状態にすることにより、前記外部電源と接続されて電圧が供給され、前記切替制御部が前記スイッチング素子をオフの状態にすることにより、前記外部電源と遮断されて電圧が供給されない第２の内部電源と、を含むＩＣチップと、を備え、
前記外部電源は、前記スイッチング素子がオンの状態のときに出力される電圧の値が、前記スイッチング素子がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、前記スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する電子機器。
【請求項２】
前記切替制御部は、前記スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号を生成するＣＰＵを含み、
前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧と前記基準電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、
前記基準電圧生成部は、前記ＣＰＵが生成した前記デジタル信号が入力され、前記スイッチング素子をオンの状態にする前記デジタル信号が入力されたときに生成される前記基準電圧が、前記スイッチング素子をオフの状態にする前記デジタル信号が入力されたときに生成される前記基準電圧より大きくなるように、前記基準電圧を生成する請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記外部電源は、基準電圧と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される第１の差動増幅器を含み、前記第１の差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、
前記電子機器は、
前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線から分岐した第１の分岐線と、
前記スイッチング素子と前記外部電源とを接続する配線から分岐した第２の分岐線と、
前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧を出力する抵抗分割回路と、
前記第１の分岐線の電圧と前記第２の分岐線の電圧とが入力される第２の差動増幅器を含み、前記スイッチング素子がオンの状態のときに前記抵抗分割回路の出力と接続され、前記スイッチング素子がオフの状態のときに前記抵抗分割回路の出力と遮断され、前記スイッチング素子がオンの状態の場合、前記第２の差動増幅器から出力される負電圧を基にして、前記スイッチング素子がオフの状態の場合よりも、前記分圧電圧を小さくする分圧電圧切替部と、を備える請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記基準電圧生成部で生成された基準電圧を調整する基準電圧調整部と、前記基準電圧調整部で調整された前記基準電圧と前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、
前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線の電圧が、前記基準電圧調整部に供給され、
前記基準電圧調整部は、前記スイッチング素子がオンの状態のときに、前記スイッチング素子がオフの状態のときよりも前記基準電圧が大きくなるように、前記配線の電圧に応じて前記基準電圧の大きさを調整する請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記基準電圧生成部で生成された基準電圧を調整する基準電圧調整部と、前記基準電圧調整部で調整された前記基準電圧と前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、
前記ＩＣチップは、前記スイッチング素子と、前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線から分岐した分岐線と、前記分岐線の電圧の値をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、を含み、
前記外部電源は、前記デジタル信号を前記アナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器を含み、
前記基準電圧調整部は、前記デジタルアナログ変換器で変換された前記アナログ信号が入力され、前記スイッチング素子がオンの状態のときに、前記スイッチング素子がオフの状態のときよりも前記基準電圧が大きくなるように、前記アナログ信号に応じて前記基準電圧の大きさを調整する請求項１に記載の電子機器。
【請求項６】
前記外部電源は、ＤＣ−ＤＣコンバーターを含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子機器と、
画像形成部と、を備え、
前記ＩＣチップは、画像処理プロセッサーを含み、
前記画像形成部は、前記画像処理プロセッサーで画像処理された画像データで示される画像を用紙に形成して出力する画像形成装置。
【請求項１】
外部電源と、
スイッチング素子と、
前記スイッチング素子をオンの状態とオフの状態とに切り替える制御をする切替制御部と、
前記スイッチング素子を介さないで前記外部電源と接続された内部電源であり、前記スイッチング素子がオンの状態及びオフの状態のいずれの場合でも前記外部電源から電圧が供給される第１の内部電源と、前記スイッチング素子を介して前記外部電源と接続された内部電源であり、前記切替制御部が前記スイッチング素子をオンの状態にすることにより、前記外部電源と接続されて電圧が供給され、前記切替制御部が前記スイッチング素子をオフの状態にすることにより、前記外部電源と遮断されて電圧が供給されない第２の内部電源と、を含むＩＣチップと、を備え、
前記外部電源は、前記スイッチング素子がオンの状態のときに出力される電圧の値が、前記スイッチング素子がオフの状態のときに出力される電圧の値より大きくなるように、前記スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とに応じて、出力する電圧を制御する電子機器。
【請求項２】
前記切替制御部は、前記スイッチング素子がオンの状態とオフの状態とを切り替えるデジタル信号を生成するＣＰＵを含み、
前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧と前記基準電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、
前記基準電圧生成部は、前記ＣＰＵが生成した前記デジタル信号が入力され、前記スイッチング素子をオンの状態にする前記デジタル信号が入力されたときに生成される前記基準電圧が、前記スイッチング素子をオフの状態にする前記デジタル信号が入力されたときに生成される前記基準電圧より大きくなるように、前記基準電圧を生成する請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記外部電源は、基準電圧と、前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される第１の差動増幅器を含み、前記第１の差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、
前記電子機器は、
前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線から分岐した第１の分岐線と、
前記スイッチング素子と前記外部電源とを接続する配線から分岐した第２の分岐線と、
前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧を出力する抵抗分割回路と、
前記第１の分岐線の電圧と前記第２の分岐線の電圧とが入力される第２の差動増幅器を含み、前記スイッチング素子がオンの状態のときに前記抵抗分割回路の出力と接続され、前記スイッチング素子がオフの状態のときに前記抵抗分割回路の出力と遮断され、前記スイッチング素子がオンの状態の場合、前記第２の差動増幅器から出力される負電圧を基にして、前記スイッチング素子がオフの状態の場合よりも、前記分圧電圧を小さくする分圧電圧切替部と、を備える請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記基準電圧生成部で生成された基準電圧を調整する基準電圧調整部と、前記基準電圧調整部で調整された前記基準電圧と前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、
前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線の電圧が、前記基準電圧調整部に供給され、
前記基準電圧調整部は、前記スイッチング素子がオンの状態のときに、前記スイッチング素子がオフの状態のときよりも前記基準電圧が大きくなるように、前記配線の電圧に応じて前記基準電圧の大きさを調整する請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記外部電源は、基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記基準電圧生成部で生成された基準電圧を調整する基準電圧調整部と、前記基準電圧調整部で調整された前記基準電圧と前記外部電源から出力された電圧を分圧した分圧電圧とが入力される差動増幅器と、を含み、前記差動増幅器による前記基準電圧と前記分圧電圧との比較結果を基にして電圧を出力し、
前記ＩＣチップは、前記スイッチング素子と、前記スイッチング素子と前記第２の内部電源とを接続する配線から分岐した分岐線と、前記分岐線の電圧の値をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、を含み、
前記外部電源は、前記デジタル信号を前記アナログ信号に変換するデジタルアナログ変換器を含み、
前記基準電圧調整部は、前記デジタルアナログ変換器で変換された前記アナログ信号が入力され、前記スイッチング素子がオンの状態のときに、前記スイッチング素子がオフの状態のときよりも前記基準電圧が大きくなるように、前記アナログ信号に応じて前記基準電圧の大きさを調整する請求項１に記載の電子機器。
【請求項６】
前記外部電源は、ＤＣ−ＤＣコンバーターを含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子機器と、
画像形成部と、を備え、
前記ＩＣチップは、画像処理プロセッサーを含み、
前記画像形成部は、前記画像処理プロセッサーで画像処理された画像データで示される画像を用紙に形成して出力する画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９９０３２（Ｐ２０１３−９９０３２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７４２５（Ｐ２０１１−２３７４２５）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]