JP2006324449A

JP2006324449A - 電子機器構造

Info

Publication number: JP2006324449A
Application number: JP2005146145A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nishimura; 晋一西村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】電子機器の筐体と拡張機器の金属面が対向アンテナとなって電磁波ノイズが増大するのを防ぐ構造を提供する。
【解決手段】電源ユニット１４を内蔵する電子機器の筐体１０は、拡張機器２０の金属面２１に対向する複数の開口部１２ａ〜１２ｃを有する。そのなかで、最大面積を有する開口部１２ｃから矢印Ｒ₁で示すように漏出する電磁波が、電子機器の筐体１０の金属面１１と拡張機器２０の金属面２１の間で増幅されるのを防ぐために、開口部１２ｃの周縁に隣接する位置に、導電部材３１と板バネ３２による電気接続手段３０を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタの画像処理等を行う本体部を構成する電子機器に、給紙ユニット等の拡張機器を接続する電子機器構造に関するものである。

複写機やファクシミリ、プリンタ、スキャナ等の画像処理装置には、構造上分離された複数の装置をケーブルや連結具等により接続して機能を拡張し、単一の装置として使用するものがある。このような装置本体部を構成する電子機器とその拡張装置においては、電子機器の筐体と拡張装置の接続は、例えば、画像を形成した紙の搬送経路の位置合わせを確実に行い、しかも、互いの振動が伝達されるのを防止するとともに、容易に着脱自在であることが必要である。加えて、拡張装置を接続する際の作業性などの様々な制約から、機械的な接続がまず第一に考えられる。従って、樹脂部材による接続が多用されるため、電気的接続を確実にすることは考慮されない場合も多々存在する。

このような電子機器の筐体と拡張機器間の電気的接続が確実になされない場合は、静電気による誤動作や、不要電磁波放射が問題となる。特に不要電磁波放射に関しては、電気的接続が確実になされていないと、拡張装置の金属面の電位が不安定になりやすく、構造的大きさによっては意図しないアンテナとして働き、特定の周波数において非常に大きな不要電磁波を放射することになる。最悪の場合は、装置からの不要電磁波によって、他の周辺機器の誤動作を引き起こすおそれがある。

そこで、電子機器の筐体と拡張機器間の電気的接続を確実に行うために、例えば、特許文献１には、紙の搬送経路の位置合わせを正確に行いつつ、確実な電気的接続を行う紙搬送ガイドが開示されている。
特開平２０００−１６６０５号公報

しかしながら、特許文献１の構成によって電気的接続を行うだけでは不要電磁波の対策として不十分である。

例えば、図６に示すように、複写機本体である電子機器の筐体１１０の金属面１１１を、給紙ユニットである拡張機器１２０の金属面１２１に対向させて接続する電子機器構造において、紙搬送路を形成する開口部１１２ａ、１２２ａの両脇で、搬送ガイドを兼ねた一対の金属製の部材１２３を当接部１１３に当接することによって、互いに対向する金属面１１１、１２１間の電気的接続がなされている。電子機器の筐体１１０の内部には、高周波数帯域の不要電磁波を発生する電源ユニット１１４等が配設され、電子機器の筐体１１０の金属面１１１には、さらに２つの開口部１１２ｂ、１１２ｃが設けられ、拡張機器１２０の金属面１２１に対向している。

このように電子機器の筐体１１０の金属面１１１と拡張機器１２０の金属面１２１とが対向していると、意図しない特殊な形状の平行平板アンテナが形成される。紙搬送路となる開口部１１２ａ、１２２ａの両脇の金属製の部材１２３によって電気的接続が行われているが、これらは平行平板アンテナの端部に位置するため、開口面積の大きい開口部１１２ｃを通じて、電子機器内部の電源ユニット１１４から発生した高周波数帯域の不要電磁波が平行平板アンテナに供給されることを防止できない。そのため、開口部１１２ｃから漏れ出た電磁波は矢印Ｒ₀で示すように、電子機器の筐体１１０の金属面１１１と拡張機器１２０の金属面１２１によって形成される平行平板アンテナの広い領域に伝搬し、このアンテナの共振周波数において大きな不要電磁波が装置外に放射されてしまう。

すなわち、電子機器とその拡張機器を接続する電子機器構造において、ノイズ源からの不要電磁波放射の分布を考慮せずに設けた電気接続手段では、例え確実な電気的接続であっても不十分であり、特定の周波数において不要電磁波放射が大きくなるという問題があった。

また、ノイズ源からの不要電磁波を遮断するために、金属面全体に複数の電気ガスケットなどを配設し、大面積でかつ多点で電気接続する方法も考えられるが、この場合は、装置全体がコスト高になり、かつ電気ガスケットの経時変化による接続性の不安定化も懸念される。

本発明は、上記従来の技術の有する未解決の課題に鑑みてなされたものであり、簡便な電気接続手段により、電子機器とその拡張機器からの不要電磁波放射を効果的に抑制することのできる電子機器構造を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するため、本発明の電子機器構造は、導電性の筐体を有する電子機器と、前記電子機器の機能を拡張するための拡張機器と、前記拡張機器の金属面を、前記電子機器の前記筐体に電気接続するための電気接続手段と、を備えた電子機器構造であって、前記電子機器の前記筐体が、前記拡張機器の前記金属面に対向する複数の開口部を有し、前記複数の開口部のうちの最大面積の開口部の周辺に前記電気接続手段が配設されていることを特徴とする。

電子機器内部から開口部を通じて漏れ出る不要電磁波を、最大面積の開口部に近接した電気接続手段によって遮蔽し、電子機器の筐体と拡張機器との間に広く伝搬するのを防ぐ。このようにして、電子機器から発生する電磁波ノイズを効果的に低減することができる。

また、電子機器の筐体の最大面積の開口部の長尺方向の中央位置に電気接続手段を配設することで、前記開口部の長尺方向に分布する最低次の共振モードの電磁界を抑制することができる。

さらに、前記開口部を挟んで複数箇所に電気接続手段を設けることで、より一層効果的にノイズ抑制を行うことができる。

本発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。

図１に示すように、複写機本体である電子機器を収容する導電性（金属製）の筐体１０の金属面１１を、給紙ユニットである拡張機器２０の金属面２１に対向させて接続する電子機器構造において、紙搬送路を形成する開口部１２ａ、２２の両脇で、搬送ガイドを兼ねた一対の金属製の部材２３を当接部１３に当接することによって、２つの金属面１１、２１間の電気的接続がなされている。電子機器の筐体１０の内部には、高周波数帯域の不要電磁波を発生する電源ユニット１４等が配設され、電子機器の筐体１０の金属面１１には、さらに２つの開口部１２ｂ、１２ｃが設けられ、拡張機器２０の金属面２１に対向している。図１は、電子機器の筐体１０に対向する拡張機器２０を両者の接続前の位置で示すものであり、接続固定がなされた後には、電子機器の筐体１０と拡張機器２０とがより近接した位置関係になる。

電子機器の筐体１０の最大面積の開口部１２ｃは概略長方形状をしており、電源ユニット１４との位置関係は、図１の（ｂ）に示す通りである。

このように、電子機器の筐体１０の金属面１１と拡張機器２０の金属面２１が近接して対向するために、非常に効率の良い平行平板アンテナが形成されてしまう。そして、電子機器の筐体１０の最大面積の開口部１２ｃを通じて、電子機器内部の電源ユニット１４から矢印Ｒ₁で示すように発生する高周波数帯域の不要電磁波が、電子機器の金属面１１と拡張機器２０の金属面２１で形成される平行平板アンテナに供給される。

なお、ここで電源ユニットとは、一般商用電源を直流電源に変換する電気ユニット、または直流電源の電圧値を装置で必要な複数の電圧値に変換する電気ユニットを表わす。

この電磁波の供給を遮断するために設けたのが、拡張機器２０の金属面２１から突出する導電部材３１と、電子機器の筐体１０の金属面１１に設けた板バネ３２からなる点接続による電気接続手段３０である。電子機器の筐体１０と拡張機器２０が接続固定される際には、導電部材３１と板バネ３２が確実に接触することによって電気的接続が行われる。電気接続手段３０の位置は、金属面１１における最大面積を有する開口部１２ｃの周辺上の一点である。

図２は、電源ユニット１４で発生し、最大面積の開口部１２ｃを通じて伝搬する電磁波の働きを詳細に説明するもので、開口部１２ｃから矢印Ｒ₁で示すように漏れ出た電磁界のうち、電子機器の筐体１０の金属面１１と拡張機器２０の金属面２１の間に発生する、面に平行な磁界成分Ｇ（紙面下向き）については、この磁界を打ち消す向きに磁界Ｇ₁を発生させるような電流Ｃ₁が各金属面１１、２１に発生し、その電流Ｃ₁は金属面１１、２１同士で逆相となる。そして、金属面１１、２１を電流Ｃ₁が逆向きに流れることによって金属面１１、２１間に、各面に垂直な電界成分Ｇ₂が発生・伝搬する。また、開口部１２ｃから漏れ出た電磁界のうち、電子機器側の金属面１１と拡張機器２０の金属面２１の間に発生する、各面に垂直な電界成分Ｇ₃によって直接、両金属面１１、２１の間に電界が発生する。

このように、電子機器の筐体１０と拡張機器２０間に発生する電界成分Ｇ₂、Ｇ₃を抑制する働きを有するのが、開口部１２ｃの周囲の一点に配設された電気接続手段３０である。電気接続手段３０が開口部１２ｃの周辺にあることによって、その接続位置における電子機器の筐体１０と拡張機器２０間の電位差が強制的に０になるため、同位置における電界も０になる。すなわち、開口部１２ｃに近接した電気接続手段３０によって、開口部１２ｃから漏れ出る電磁界を効果的に遮蔽し、アンテナとなりやすい電子機器の筐体１０と拡張機器２０間から放射される不要電磁波を大幅に低減できる。

また、紙搬送経路の両脇に存在する搬送ガイドとして、電気的接続を行うための板バネ等で構成された高価な金属製の部材ではなく、安価な樹脂製品などを用いることもできる。その結果、装置全体の低コスト化にも貢献できる。

図３ないし図５は実施例２を示す。電子機器の筐体１０は、金属面１１上に開口部１２ａ〜１２ｃを有し、電子機器の筐体１０内にはノイズ発生源である電源ユニット１４が設けられる。最大面積の開口部１２ｃは、多角形状であり、破線で示すような略長方形状の開口部として考えることができる。この略長方形状の開口部１２ｃの長尺方向の中央位置に、開口部１２ｃを挟んで２個の点接続による電気接続手段４０、５０を配設する。

まず、図４に基づいて、最大面積を有する開口部１２ｃの長尺方向の中央位置に配設された、開口部１２ｃの上方の電気接続手段４０のみによる電磁波抑制効果を説明する。

図４の（ａ）に示すように、電子機器の金属面１１の開口部１２ｃから漏れ出た矢印Ｒ₁で示す電磁界によって、矢印Ｅ₁で示したような方向成分の電界が２つの金属面１１、２１間に発生する。この電界は、金属面１１、２１間を伝搬し、上端部または下端部で反射して戻ってくるという伝播を繰り返す。その結果、定常的な状態として、特定の周波数において、図４の（ｂ）に破線で示すように、金属面端部で電界強度が大きく、中心で小さいλ／２型の強度分布Ｐ₀を示して共振する現象が発生する。この共振が発生すると、図４の（ａ）に示すように、金属面端部において強い電界Ｅ₂が発生し、外部に不要電磁波として放射されることになる。

電子機器の筐体１０と拡張機器２０の金属面１１、２１が電気接続手段４０によって電気的に接続されていると、開口部１２ｃから漏れ出た電磁界が上方向に伝搬するのを抑制することができるため、共振の電界分布は図４の（ｂ）に実線で示す強度分布Ｐ₁となり、共振を抑制することができる。

このようにして、電子機器内部から開口部１２ｃを通じて漏れ出た不要電磁波は、開口部１２ｃに近接してその長尺方向の中央に設けられた上方の電気接続手段４０によって遮蔽されるために、電子機器の筐体１０と拡張機器２０の間に広く伝搬することがなくなる。加えて、金属面１１、２１で構成されるアンテナにおいて、長尺方向に分布する最低次の共振モードの電磁界を効果的に抑制することができる。その結果、全体の不要電磁波放射をより一層低減することができる。

なお、図４においては、共振現象に対する電気的接続の位置の効果を理解しやすくするために、電気接続手段４０以外に金属面１１、２１の電気的接続のない場合についての共振現象について説明したが、開口部１２ｃから離れた位置や、開口部１２ｃの周上でも側面側に接続がある場合などについての異なる強度分布形状を有する共振現象の場合についても、同様に共振を抑制する効果があると考えられる。

このように、開口部１２ｃの上方の電気接続手段４０のみを設けた場合でもノイズ抑制効果を得ることができるが、開口部１２ｃを挟んで２つの電気接続手段４０、５０を設けることによってより一層効果的に不要電磁波を抑制することができる。

すなわち、図５に示すように、電子機器の筐体１０と拡張機器２０の金属面１１、２１の電気的接続をとるために２つの電気接続手段４０、５０が配設されていれば、電子機器内部から開口部１２ｃを通じて矢印Ｒ₁で示すように漏れ出た電磁界は、開口部１２ｃの上下で近接した電気接続手段４０、５０によって遮蔽されるために、２つの金属面１１、２１間に広く伝搬することなく、図５の（ｂ）に実線で示すような電界の強度分布Ｐ₂となる。加えて、長尺方向に分布する最低次の共振モードの電磁界を上記のようにさらに効果的に抑制することができるため、装置全体からの不要電磁波放射を最も効果的に抑制することができる。

実施例１による電子機器構造を示すもので、（ａ）は電子機器の筐体および拡張機器を示す斜視図、（ｂ）は電子機器の筐体の金属面のみを示す立面図である。金属面間に発生する電界を説明する図である。実施例２による電子機器の筐体の金属面のみを示す立面図である。筐体の共振現象と一点の電気的接続によるノイズ抑制効果を説明する図である。筐体の共振現象と二点の電気的接続によるノイズ抑制効果を説明する図である。従来例を説明する図である。

符号の説明

１０電子機器の筐体
１１、２１金属面
１２ａ〜１２ｃ開口部
１４電源ユニット
２０拡張機器
３０、４０、５０電気接続手段

Claims

導電性の筐体を有する電子機器と、前記電子機器の機能を拡張するための拡張機器と、前記拡張機器の金属面を、前記電子機器の前記筐体に電気接続するための電気接続手段と、を備えた電子機器構造であって、前記電子機器の前記筐体が、前記拡張機器の前記金属面に対向する複数の開口部を有し、前記複数の開口部のうちの最大面積の開口部の周辺に前記電気接続手段が配設されていることを特徴とする電子機器構造。
前記電気接続手段が、前記筐体の最大面積の開口部の長尺方向の中央位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子機器構造。
前記電気接続手段が、前記筐体の最大面積の開口部を挟んで少なくとも２箇所に設けられていることを特徴とする請求項２記載の電子機器構造。