JP2002218755A - ノイズ低減方法、電源ユニット、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価且つ簡易な構成にてベースバンド帯域に
おける放射ノイズを低減する。 【解決手段】 着脱可能に構成されており、入力された
ＡＣ電圧をスイッチング方式によってＤＣ電圧に変換し
て出力する電源ユニットを有する電子機器において、電
源ユニットから発生される放射ノイズを低減させるため
に、電源ユニットのプリント基板１０１に、電子機器へ
ＤＣ電圧を供給するためのコネクタ１０６と、ＧＮＤ接
続用の端子１１７とを設け、このＧＮＤ接続用の端子１
１７を、電子機器の電気回路のＧＮＤ端子と共に、電子
機器の機構部分を構成するメカシャーシなどに機械的に
結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズ低減方法、
電源ユニット、及び電子機器に関し、特に、着脱可能に
構成されており、入力されたＡＣ電圧をスイッチング方
式によってＤＣ電圧に変換して出力する電源ユニットを
有する電子機器において、電源ユニットから発生される
放射ノイズを低減させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ等に於ける情報出力装置とし
て、所望される文字や画像等の情報を用紙やフィルム等
シート状の記録媒体に記録を行うプリンタが広く使用さ
れている。

【０００３】近年は特に、インターネットの普及と共
に、インクジェットプリンタ、レーザービームプリンタ
等により、記録を行う機会が増大している。記録の機会
が増えると共に、高画質化、高速記録、カラー記録、等
プリンタに対する要求も多様化し、様々な要求に対応す
る種々のプリンタを開発すべく、プリンタの開発サイク
ルも短期化しつつある。

【０００４】このような開発サイクルの短期化に対処す
る方策として、特開平１１−０１０９８４号公報には、
電源ユニットをプリンタ本体に着脱可能な構成とし、こ
の電源ユニットを共通に用いて要求に対応した製品を短
期間で提供することが提案されている。

【０００５】一方では、プリンタに用いられる電源は軽
量かつ高効率である点から従来はスイッチング方式を採
用してきたが、この方式の電源は外部へのノイズ放射量
が大きいという欠点を有している。

【０００６】上述の特開平１１−０１０９８４号公報に
記載された電源ユニットに近似した構成としてＡＣアダ
プターがあるが、特許第０２９７０９４７号公報、特開
平４−２５５２９６号公報、特開平１１−２５１７８０
号公報等には、ＡＣアダプターを電磁的に遮蔽し、外部
へのノイズ漏洩量を抑制することが提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】機器や電源から放射さ
れるノイズの周波数帯域は、数十ＭＨｚ〜数ＧＨｚにま
で及び、各周波数帯域においては発生メカニズムが異な
り、必然的にその対応策も異なることが一般に知られて
いる。

【０００８】大別すると、数百ＭＨｚ以下（ベースバン
ド帯域）の放射ノイズは主としてＧＮＤアースが弱い事
に起因し、ベースバンドノイズと呼ばれる。数百ＭＨｚ
以上の放射ノイズは高調波エネルギーがノイズとして放
射されているものであり、高調波ノイズと呼ばれる。

【０００９】これらに対する対策は、ベースバンドノイ
ズに対してはＧＮＤラインの強化が有効とされ、高調波
ノイズに対しては電磁遮蔽、又はフェライトビーズなど
を用いた信号波に対する高調波抑制が有効とされてい
る。

【００１０】上述したように、従来の着脱可能な構成の
電源ユニットは、放射ノイズを抑制する必要があるとい
う課題を持っており、これに対し電源ユニットと近似し
た構成を有するＡＣアダプターにおいては、放射ノイズ
の抑制方法が提案されている。

【００１１】しかしながら、上記のＡＣアダプターにお
ける放射ノイズの抑制方法は、高調波ノイズに対しては
効果があるが、ベースバンドノイズに対しては有効では
ない。

【００１２】このため、着脱可能な電源ユニットなどか
ら発生されるベースバンドノイズをコストをかけずに効
果的に低減させる方法が求められている。これは記録装
置に限らず、様々な装置においても同様である。

【００１３】本発明は以上のような状況に鑑みてなされ
たものであり、着脱可能な構成の電源ユニットを有する
装置において、安価且つ簡易な構成にてベースバンド帯
域における放射ノイズを低減する方法、着脱可能であり
なおかつベースバンドノイズの少ない電源ユニット、及
びそのような電源ユニットを有する電子機器を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のノイズ低減方法は、着脱可能に構成されてお
り、入力されたＡＣ電圧をスイッチング方式によってＤ
Ｃ電圧に変換して出力する電源ユニットを有する電子機
器において、前記電源ユニットから発生される放射ノイ
ズを低減させるノイズ低減方法であって、前記電源ユニ
ットに、前記電子機器へＤＣ電圧を供給するためのコネ
クタと、ＧＮＤ接続用の端子とを設け、前記ＧＮＤ接続
用の端子を、前記電子機器の電気回路のＧＮＤ端子と共
に、前記電子機器の機構部分を構成する導電性部材に接
続することを特徴とする。

【００１５】また、上記目的を達成する本発明の電源ユ
ニットは、着脱可能に構成されており、入力されたＡＣ
電圧をスイッチング方式によってＤＣ電圧に変換して出
力する電源ユニットであって、該電源ユニットが取り付
けられる電子機器へＤＣ電圧を供給するためのコネクタ
と、前記電源ユニットの２次側のＧＮＤに接続されたＧ
ＮＤ接続用の端子と、を備え、前記ＧＮＤ接続用の端子
が、前記電子機器の機構部分を構成する導電性部材に接
続可能に構成されていることを特徴とする。

【００１６】更に、上記目的は上記の電源ユニットを有
する電子機器によっても達成される。

【００１７】すなわち、本発明では、着脱可能に構成さ
れており、入力されたＡＣ電圧をスイッチング方式によ
ってＤＣ電圧に変換して出力する電源ユニットを有する
電子機器において、電源ユニットから発生される放射ノ
イズを低減させるために、電源ユニットに、電子機器へ
ＤＣ電圧を供給するためのコネクタと、ＧＮＤ接続用の
端子とを設け、このＧＮＤ接続用の端子を、電子機器の
電気回路のＧＮＤ端子と共に、電子機器の機構部分を構
成する導電性部材に接続する。

【００１８】このようにすると、着脱可能に構成された
電源ユニットを有するプリンタなどの電子機器におい
て、簡単かつコストのかからない構成で、ベースバンド
帯域の放射ノイズを大幅に低減する事ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して、本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。

【００２０】なお、以下の実施形態においては、着脱可
能な電源ユニットを有する装置としてインクジェットプ
リンタを例に挙げて説明する。また、各図面において同
じ部材には同じ参照番号を付している。

【００２１】［第１の実施形態］図４は、本実施形態の
インクジェットプリンタの外観図であり、図示されたよ
うに、本実施形態のインクジェットプリンタ４０１は、
所望される文字や画像等の情報に応じてインクを吐出す
る記録ヘッドを装着すると共に、用紙等のシート状の記
録媒体の送り方向と交差する方向に往復走査しながら記
録を行なうシリアル記録方式のインクジェットプリンタ
である。

【００２２】図５は、インクジェットプリンタ４０１の
外部カバーを外した状態であり、この図に基づいてプリ
ンタの機構に関する構造を簡単に説明する。

【００２３】図中、５０１はメカシャーシであり、プリ
ンタ全体の強度を向上させるため強度のある板金により
構成されている。５０２は記録を行う為の記録ヘッドで
あり、図においては黒インク用とカラーインク（シア
ン、マゼンタ、イエロー）用の２種類の異なった記録ヘ
ッドがキャリッジ５０３に搭載されている。５０４はキ
ャリッジ５０３を左右に走査駆動する為のキャリッジモ
ータ、５０５は記録紙を積載するＡＳＦ（オート・シー
ド・フィーダー）ユニット、５０６はＡＳＦ５０５から
記録紙を１枚ずつ給紙するためのＡＳＦモータであり、
５０７は下ケースと称する外装部材でありモールド材に
て構成されている。

【００２４】以上のような構成において、ＡＳＦ５０５
に積載された記録紙がＡＳＦモータ５０６の駆動により
１枚ずつ記録部に給紙され、キャリッジモータ５０４に
よるキャリッジ５０４の図中左右方向への走査と、ライ
ン・フィードモータによる記録紙の搬送とが交互に行わ
れ、走査の間に記録画像に基づいて記録ヘッド５０２か
らインクが吐出されることにより記録紙上に画像が記録
される。

【００２５】図６は、図５と同様に外部カバーを外した
状態でインクジェットプリンタ４０１を右側面から見た
図である。

【００２６】図中、６０１は記録制御基板であり各種の
電気部品が実装されている。記録制御基板の詳細につい
ては後述する。本図面にて注目すべきところは、電源ユ
ニット３０１が、インクジェットプリンタ４０１と着脱
可能な構成となっている点であり、インクジェットプリ
ンタ４０１の底部より、矢印の方向に着脱可能な構成と
なっている。

【００２７】尚、電源ユニット３０１のインクジェット
プリンタ４０１への機械的固定は不図示のビスによって
行うものとする。

【００２８】図７は、インクジェットプリンタ４０１の
メカシャーシ５０１に記録制御基板６０１と電源ユニッ
ト３０１とが接続される様子を示した図である。

【００２９】記録制御基板６０１は、７０７ａ、７０７
ｂ、７０７ｃ、７０７ｄの４本のビスによりメカシャー
シ５０１に機械的に固定されると同時に、そのＧＮＤは
これらのビスを介してメカシャーシに強固に接続されて
いる。又、電源ユニット３０１のＧＮＤ端子１１７は、
メカシャーシ５０１の一部である部位７０１とビスによ
り機械的かつ電気的に接続されている（図中、見やすく
するためにビスは省略している）。

【００３０】また、７０３は記録制御基板６０１に配置
された電源入力用のコネクタであり、ワイヤーハーネス
７０２を介して、電源ユニット３０１の出力コネクタ１
１６から電力の供給を受けるように接続されている。７
０４は電源ユニット３０１のＡＣインレットに接続され
るＡＣ電源コード、７０５はホストコンピュータと記録
データや各種信号を通信するためのインタフェースコネ
クタであり、本図においてはＵＳＢ（ユニバーサル・シ
リアル・バス）インタフェースを例に示した。７０６は
記録用紙を搬送するＬＦ（ライン・フィード）モータで
ある。

【００３１】図８は、記録制御基板６０１の構成を示す
ブロック図であり、この図に基づいて本実施形態のイン
クジェットプリンタの制御構成を説明する。

【００３２】図中８０１はインクジェットプリンタ４０
１全体を制御するＣＰＵ（セントラル・プロセッシング
・ユニット）、８０２は記録データの受信制御や記録デ
ータの処理等を行うゲートアレー、８０３はＣＰＵ８０
１を制御するプログラムコードを格納するＲＯＭ（リー
ド・オンリー・メモリ）、８０４は受信データや記録ヘ
ッド５０２へ転送するデータを一時的に格納する為のＲ
ＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、８０５はデータ
転送を行うため各構成部品間を接続するシステムバス、
８０６はユーザが各種操作を行ったりプリンタの状態を
表示するための操作部である。

【００３３】記録時の動作を説明すると、ホスト機器か
らインクジェットプリンタ４０１にインターフェースコ
ネクタ７０５を介して記録信号が入力されると、ゲート
アレー８０２とＣＰＵ８０１との間で記録信号がプリン
ト用の記録データに変換される。そして、不図示のモー
タドライバによってＣＲモータ５０４、ＬＦモータ７０
６、ＡＳＦモータ５０６がそれぞれが駆動され、記録デ
ータに従って記録ヘッド５０２が駆動されて記録が行わ
れる。

【００３４】ここでは、ＣＰＵ８０１が実行する制御プ
ログラムをＲＯＭ８０３に格納するものとしたが、ＥＥ
ＰＲＯＭ等の消去／書き込みが可能な記憶媒体を更に追
加して、インクジェットプリンタ４０１に接続されたホ
ストコンピュータから制御プログラムを変更できるよう
に構成することもできる。

【００３５】本図で注目すべき点は、電源ユニット３０
１と記録制御基板６０１とのＧＮＤ接続が、ワイヤーハ
ーネス７０２を介した出力コネクタ１１６と電源コネク
タ７０３との間だけでなく、メカシャーシ７０１／５０
１とＧＮＤ端子１１７との間も、ビスにより強固に接続
されている所にある。

【００３６】以下、本実施形態の電源ユニットについて
より詳細に説明する。

【００３７】図１は電源ユニットの全体構成を示す図で
あり、１０１は電源ユニットの各種部品が実装されるプ
リント基板、１０２はＡＣ電源が入力されるＡＣインレ
ット、１０３は交流電流を整流するダイオードブリッ
ジ、１０４は整流後の電流を平滑化する為の１次側電解
コンデンサ、１０５は所望の２次側電圧を得るための電
圧変換トランス、１０６は高速スイッチングトランジス
タ、１０７は出力電圧安定化用の制御回路ＩＣである。

【００３８】また、１０８は２次側の第１の出力電流の
整流ダイオード、１０９は平滑用コンデンサ、１１０は
安定化した直流電力を出力する為の三端子レギュレー
タ、１１１はノイズ除去用の電解コンデンサであり、１
１２は第２の出力電流の整流ダイオード、１１３は平滑
コンデンサ、１１４及び１１５は第２の出力電圧を安定
化するためのフィードバック抵抗、１１６は２次側の出
力電力を取り出すための出力コネクタ、１１７は本発明
の特徴である、電源ユニットの２次側のＧＮＤに接続さ
れ、メカシャーシに接続されるＧＮＤ端子である。

【００３９】このような構成により、本実施形態の電源
ユニットは、ＡＣ１００ＶからＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ
等の一般的なＩＣ及びその周辺回路に供給される、例え
ば５Ｖの第１の電圧ＶＬと、記録ヘッドへ供給される駆
動電圧である、例えば１２Ｖの第２の電圧ＶＨとを出力
コネクタ１１６から出力する。

【００４０】図２はプリント基板１０１に部品が実装さ
れた様子を模式的に示す図であり、この図でも、出力コ
ネクタ１１６と独立してＧＮＤ端子１１７が設けられて
いることが示されている。

【００４１】また、図１の図において入力側が左、出力
側が右に示されているが、図２においては右上に入力に
関する部品、左下に出力に関する部品が配置されてい
る。

【００４２】図３は部品が実装されたプリント基板１０
１を電源ユニットの外装に納めた様子を示す図である。

【００４３】３０１は電源基板を被う外装部品であり、
一般的に難燃性の高いモールド材により構成されてい
る。外装部品３０１に覆われていない部分は、出力コネ
クタ１１６、ＧＮＤ端子１１７、ＡＣインレット１０２
である。

【００４４】以上説明したような構成の本実施形態によ
れば、電源ユニットの電源出力部とは独立にＧＮＤ端子
を設け、記録制御基板のＧＮＤと電源ユニットのＧＮＤ
端子とがネジによってインクジェットプリンタのメカシ
ャーシに結合されている事により、ベースバンド帯域の
放射ノイズを大幅に低減する事ができた。

【００４５】具体的な例を挙げると、発明者の実測（発
振周波数：２４ＭＨｚ）に依れば、ベースバンド帯の特
定周波数にて３〜６ｄＢの改善が確認された。（但し、
本数値はシャーシ・基板の構成、及び発振周波数、回路
構成に依存する。） ［第２の実施形態］以下、本発明の第２の実施形態につ
いて説明する。なお、上記第１の実施形態と同様な部分
については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分につ
いてのみ説明する。

【００４６】図９は第２の実施形態の電源ユニットが、
プリント基板１０１に部品が実装された様子を図２と同
様に模式的に示す図である。図示されたように、本実施
形態では上記第１の実施形態のようにＧＮＤ端子をプリ
ント基板１０１に直接接続せずに、ＧＮＤ端子９０１を
基板にはんだ付け等で接続された網線と丸端子とにより
構成し、この丸端子をメカシャーシ５０１とねじ止めす
る構成としたものである。

【００４７】このような構成とすると、電源ユニットと
プリンタ本体のメカシャーシとのネジ止めがより容易に
行え、サービス性が向上する。

【００４８】［第３の実施形態］以下、本発明の第３の
実施形態について説明する。なお、上記第１の実施形態
と同様な部分については説明を省略し、本実施形態の特
徴的部分についてのみ説明する。

【００４９】図１０は、第３の実施形態の電源ユニット
と、記録制御基板及びメカシャーシとの接続関係を図７
と同様に示した図である。図示されたように本実施形態
では、記録制御基板６０１と電源ユニット３０１はいず
れも、メカシャーシ５０１には直接接続されておらず、
記録制御基板６０１と電源ユニット３０１は共通の部材
１００１にビスなどでネジ止めによって結合され、この
部材１００１がメカシャーシに結合されるように構成さ
れている。すなわち、記録制御基板６０１と電源ユニッ
ト３０１とはメカシャーシ５０１に直接結合されておら
ず、共通の部材１００１を介してメカシャーシ５０１に
間接的に結合されている。

【００５０】このような構成とすると、プリンタの電気
回路を構成する記録制御基板と電源ユニットとがメカシ
ャーシから容易に分離されるので、電気回路部分のサー
ビス性が向上する。また、このような構成であっても上
記実施形態と同様な効果が得られた。

【００５１】［その他の実施形態］以上説明した各実施
形態においては、インクジェットプリンタを例に挙げて
説明を行ったが、これ以外の方式のプリンタ、例えば、
トナーカートリッジを用いて画像を記録する電子写真方
式プリンタ、インクリボンテープを用いて記録を行う熱
転写方式プリンタ等においても実施可能であることは明
らかである。

【００５２】また、上記の実施形態においてはＧＮＤ端
子をねじ止めにより結合する構成であるが、ＧＮＤ端子
の金属部分とメカシャーシとを何らかの方法で機械的に
接触させて電気的に導通させる構成であれば、その方法
は問わない。

【００５３】更に、上記実施形態においては、記録制御
基板と電源ユニットとを一体的にメカシャーシに接続す
る構成としたが、複数の部品に分離構成されたもの、即
ち、複数の金属部材を介して接続する場合であっても同
等の効果を得ることが可能である。

【００５４】実施形態においては、電源ユニットは記録
装置外部より、底部方向に着脱可能な構成としたがこれ
に限ることなく、記録装置の外装部分の内部に組み込ん
で、着脱可能な構成であっても、本発明が適用可能な事
はいうまでも無い。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、着脱
可能に構成された電源ユニットを有するプリンタなどの
電子機器において、簡単かつコストのかからない構成
で、ベースバンド帯域の放射ノイズを大幅に低減する事
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源ユニットの第１実施形態の構
成を説明する図である。

【図２】図１の電源基板に部品が実装された状態を示す
図である。

【図３】図１の電源ユニットの外観を示す図である。

【図４】本発明の実施形態としてのインクジェットプリ
ンタの外観を示す図である。

【図５】図４のインクジェットプリンタのカバーを外し
た状態を示す図である。

【図６】図５の右側面図である。

【図７】メカシャーシと電気部品との接続を示す図であ
る。

【図８】記録制御基板の構成を示すブロック図である。

【図９】第２の実施形態に係る電源ユニットの電源基板
に部品が実装された状態を示す図である。

【図１０】第３の実施形態のメカシャーシと電気部品と
の接続を示す図である。

【符号の説明】

１０１ 電源基板、 １１６ 出力コネクタ、 １１７ ＧＮＤ端子、 ３０１ 電源ユニット、 ４０１ 記録装置、 ５０１、７０１ メカシャーシ、 ６０１ 記録制御基板 ７０２ ワイヤハーネス ７０３ 電源コネクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 勝 拓二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中山 亨 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田中 壮平 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 黒沼 明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C061 AQ05 CF11 CF12 CG03 CG12 CP09 5H730 AA02 AA03 AS01 BB21 BB51 CC01 EE07 EE43 EE59 EE73 FD01 ZZ04 ZZ05 ZZ09

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着脱可能に構成されており、入力された
   ＡＣ電圧をスイッチング方式によってＤＣ電圧に変換し
   て出力する電源ユニットを有する電子機器において、前
   記電源ユニットから発生される放射ノイズを低減させる
   ノイズ低減方法であって、 前記電源ユニットに、前記電子機器へＤＣ電圧を供給す
   るためのコネクタと、ＧＮＤ接続用の端子とを設け、 前記ＧＮＤ接続用の端子を、前記電子機器の電気回路の
   ＧＮＤ端子と共に、前記電子機器の機構部分を構成する
   導電性部材に接続することを特徴とするノイズ低減方
   法。
2. 【請求項２】 前記導電性部材が、金属からなることを
   特徴とする請求項１に記載のノイズ低減方法。
3. 【請求項３】 前記導電性部材が、前記電子機器のシャ
   ーシであることを特徴とする請求項２に記載のノイズ低
   減方法。
4. 【請求項４】 前記導電性部材が、前記電子機器のシャ
   ーシに機械的に結合される部材であることを特徴とする
   請求項２に記載のノイズ低減方法。
5. 【請求項５】 前記ＧＮＤ接続用の端子と、前記電子機
   器の電気回路のＧＮＤ端子とを、前記導電性部材に機械
   的に結合することを特徴とする請求項１から３のいずれ
   か１項に記載のノイズ低減方法。
6. 【請求項６】 前記機械的結合を、ネジ止めによって行
   うことを特徴とする請求項５項に記載のノイズ低減方
   法。
7. 【請求項７】 前記ＧＮＤ接続用端子を、前記電源ユニ
   ットの２次側のＧＮＤに接続することを特徴とする請求
   項１から６のいずれか１項に記載のノイズ低減方法。
8. 【請求項８】 着脱可能に構成されており、入力された
   ＡＣ電圧をスイッチング方式によってＤＣ電圧に変換し
   て出力する電源ユニットであって、 該電源ユニットが取り付けられる電子機器へＤＣ電圧を
   供給するためのコネクタと、 前記電源ユニットの２次側のＧＮＤに接続されたＧＮＤ
   接続用の端子と、を備え、 前記ＧＮＤ接続用の端子が、前記電子機器の機構部分を
   構成する導電性部材に接続可能に構成されていることを
   特徴とする電源ユニット。
9. 【請求項９】 前記導電性部材が、前記電子機器の金属
   シャーシであることを特徴とする請求項８に記載の電源
   ユニット。
10. 【請求項１０】 前記ＧＮＤ接続用の端子が、前記金属
    シャーシに機械的に結合されるように構成されているこ
    とを特徴とする請求項９に記載の電源ユニット。
11. 【請求項１１】 前記ＧＮＤ接続用の端子が、ネジ止め
    によって前記金属シャーシに機械的に結合されることを
    特徴とする請求項１０に記載の電源ユニット。
12. 【請求項１２】 前記電源ユニットは、絶縁体にて覆わ
    れていることを特徴とする請求項８から１１のいずれか
    １項に記載の電源ユニット。
13. 【請求項１３】 請求項８から１２のいずれか１項に記
    載の電源ユニットを有する電子機器であって、 該電子機器の電気回路のＧＮＤ端子が、前記ＧＮＤ接続
    用の端子と共に、前記電子機器の機構部分を構成する導
    電性部材に機械的に結合されるように構成されているこ
    とを特徴とする電子機器。
14. 【請求項１４】 記録ヘッドによって記録を行う記録装
    置であることを特徴とする請求項１３に記載の電子機
    器。