以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下においては、画像形成装置を電子機器として使用した場合を例に説明する。ただしこれは一例であって、対象となる電子機器が画像形成装置に限らない。デジタル技術を利用した電子回路が搭載されている回路基板アッセンブリを収容する電子機器の全てに、後述する全ての実施形態が同様に適用できる。
<画像処理システムの構成>
図1は、本発明に係る電子機器の一実施形態である画像形成装置の機能を具備した画像出力端末の全体概要を示す図である。この画像出力端末1は、単独で使用されることもあれば、たとえば図示を割愛した画像入力端末と接続されて画像処理システムあるいは画像形成システムを構成することもある。
図示を割愛した画像入力端末は、デジタルドキュメント(以下単にドキュメントという)DOCを作成し、また編集などの処理をする、たとえばパソコン(パーソナルコンピュータ)、カラースキャナ、デジタルカメラ、またはハードディスク装置や光磁気ディスク装置あるいは光ディスク装置などのデータ格納装置、さらにはFAX装置など、任意数の画像入力ソースを含み得る。
画像入力端末のそれぞれには、ドキュメントDOC作成用のアプリケーションプログラムなどが組み込まれる。たとえば、画像入力端末側にて用意されるドキュメントDOCを表す電子データは、画像出力端末1で処理可能な画像フォーマット(たとえば、JPEG、BMP、PNGなど)で記述される。またたとえば、パソコンで作成された文書ファイルは、たとえばプリンタなどで印刷出力するために、図形、文字などの拡大、回転、変形などが自由に制御できるページ記述言語(PDL:Page Description Language )で記載されたデータとして画像出力端末1に送られる。このPDLデータを受け取った画像出力端末1は、印字前に出力単位ごと(1ページごと)に画像データをレンダリング(描画展開)してから画像出力部(プリンタエンジン部)にラスタデータを出力する。
画像出力端末1は、本発明に係る画像形成装置の一例であって、たとえば複写機能、ページプリンタ機能、およびファクシミリ送受信機能を備えたいわゆる複合機(マルチファンクション機)で、デジタルプリント装置として構成されている。
この画像出力端末1は、大まかに、原稿を読み取る画像読取部10、入力された画像データに対して所望の画像処理を施す画像処理機能と端末全体の動作を制御する制御機能とを備えたコントローラ部20、およびコントローラ部20からの画像データに基づいて所定の記録媒体に可視画像を形成して出力する画像出力部30、および内蔵の給紙トレイ82あるいは手差しトレイ83の内の何れかから記録媒体としての印刷用紙を画像出力部30に搬送する給紙部80を備える。
内蔵の給紙トレイ82としては、たとえば、A4,B4,A3の各サイズや使用済用紙(再利用用紙)や色紙など(図ではA4(通常紙)の82a,B4(通常紙)の82b,A4(使用済用紙)の82cの3段構成)、複数段が配される構造となっている。
画像出力部30は、画像形成ユニット32と、両面複写ユニット34と、排紙ユニット36とを含む。何れも、装置本体に対して着脱可能に構成されている。ここで、画像形成ユニット32と排紙ユニット36とは、装置構成上必須のものであるのに対して、両面複写ユニット34は、画像出力端末1を両面印刷可能に構成するために使用されるものであり、片面印刷専用機とする場合は装着が不要である。
コントローラ部20は、画像読取部10と画像出力部30との間に配された、1枚もしくは複数枚の回路基板を搭載して構成された処理基板アッセンブリ(以下電装基板ユニットと称する)24に設けられている。
電装基板ユニット24としては、1つと限らず、複数の電装基板ユニット24が装置本体1aに設けられた基板収納筐体26に対して着脱可能に構成されている。基板収納筐体26は、複数の電装基板ユニット24(すなわち複数枚の基板アッセンブリ)を着脱可能(収容可能)な大きさを有しており、全体としては、導電性を有する金属部材で形成され、装置本体1aのフレームグランドと接地接続をとる(アースをとる)ことで基板収納筐体26自体もフレームグランドとなるようにする。基板収納筐体26は、導電性を有する板金で、その外周面を遮蔽することで、全ての電装基板ユニット24を遮蔽する。なお、装置本体1aも、導電性を有する板金でその外装面を形成して、電装基板ユニット24の周囲を2重に遮蔽することで、シールド機能をより一層高めるようにするとよい。
図では、一例として、主(メイン)基板を搭載した装置構成上必ず装着する必要のある主電装基板ユニット24aの他に、追加基板アッセンブリとして、それぞれ副(サブ)基板を搭載した2つの追加電装基板ユニット24b,24cの、合計3つの電装基板ユニット24が基板収納筐体26に装着された状態で示している。なお図示の例では、電装基板ユニット24を、基板収納筐体26内に横置きで着脱するように構成しているが、縦置きで着脱するように構成してもよい。
また、画像出力端末1は、接続ケーブルやネットワークを介して外部機器に接続可能になっている。たとえば、接続ケーブル90は、CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)型LAN(Local Area Network;たとえばIEEE802.3)やギガビット(Giga Bit)ベースのLAN(以下纏めて有線LANという)によりパソコンなどの画像入力端末に接続される。
あるいは一般加入電話網(PSTN:Public Switched Telephone Network )を介してFAX装置などの画像入力端末に接続される。なお、一般加入電話網PSTNに代えて、ISDN(Integrated Switched Digital Network )またはインターネットを含む他の通信媒体を利用してファクシミリをやり取りするようにしてもよい。
また、画像出力端末1は、たとえばIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. ;米国電気電子学会)1394規格のデバイスやUSB(Universal Serial Bus)2.0規格のデバイスなどとも接続可能となっており、これらのデバイスからデジタル画像データを受け付けることもできる。あるいは、これらデバイスを介してリモートで画像出力端末1を制御することもできるようになっている。
このような構成により、画像出力端末1は、前述のように、画像読取部10にて読み取った画像の印刷機能すなわち複写機能に限らず、接続ケーブル90を介してパソコンなどの画像入力端末から取得した文書データや画像ファイルなどに基づいて画像を印刷するいわゆるプリント機能や、電話回線やその他の通信インタフェースを介して取得したFAXデータやその他の画像データに基づいて印刷出力する機能も備えるようになる。
画像読取部10は、プラテンカバーの機能も備え、原稿を図示しない読取台(プラテンガラス)上の読取位置まで搬送し排紙する循環機能のないドキュメントフィーダ(ADF(自動原稿搬送)装置)12と、装置使用のためのガイダンス情報や所定の情報処理結果や管理情報などを表示する操作パネル部15aやオペレータからの装置に対する種々の指示入力を受け付けるための操作キー部15bを有するユーザインタフェース部15とを有している。なお、操作パネル部15aや操作キー部15bに代えて、あるいはこれらとともに使用される大型ユーザインタフェースあるいはメンテナンス画面を備えたユーザインタフェース装置を設けてもよい。
画像形成ユニット32は、画像読取部10にて得られた画像信号により表される画像を、電子写真式、感熱式、熱転写式、インクジェット式、あるいは同様な従来の画像形成処理を利用して、普通紙や感熱紙上に可視画像を形成する(印刷する)すなわち複写する。このため、画像形成ユニット32は、たとえば画像出力端末1をデジタル印刷システムとして稼働させるためのラスタ出力スキャンベースのプリントエンジンを備える。
電装基板ユニット24には、画像出力部30用の処理部(特に画像処理部や制御部)だけでなく、コントローラ部20の画像処理機能部や画像出力端末1全体の種々の処理をするための回路が搭載される。たとえば、画像出力端末1内に構築された資源であるドキュメントフィーダ12、操作パネル部15a、画像読取部10の図示しない画像読取ユニット(スキャナ部)、画像形成ユニット32、両面複写ユニット34、排紙ユニット36、あるいは給紙トレイ82などを制御する回路が搭載される。この電装基板ユニット24には、半導体製の記憶媒体が搭載され、たとえば、複写アプリケーション、プリンタアプリケーション、ファクシミリ(FAX)アプリケーション、あるいは他のアプリケーション用の処理プログラムが格納される。
画像読取部10は、画像入力端末の機能を備えており、たとえばCCD固体撮像素子の全幅アレイを使用して、読取位置へ送られた原稿に光を照射することで、原稿上の画像を読み取り、この読み取った画像を表す赤、緑、青のアナログビデオ信号をデジタル信号へ変換し、コントローラ部20の画像処理機能部へ送る。
このようにして、読取りが完了すると、コントローラ部20の画像処理機能部は、画像読取部10からの赤、緑、青の画像データR,G,Bに基づいて、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のオンオフ2値化トナー信号を得、各トナー信号を画像出力部30に出力する。
この際には、画像読取部10の読み取りに同期して、用紙が複数の給紙トレイ82の内の何れかから画像出力部30へ給紙されると、画像出力部30の画像形成ユニット32は、その用紙の一方の面に、コントローラ部20の画像処理機能部から送られたK,Y,M,Cのトナー信号に基づいて可視画像を形成する。
両面複写ユニット34は、一方の面に画像が形成された用紙を裏返し、再び画像形成ユニット32にその用紙を給紙する。これにより、画像読取部10が読み取った画像が用紙の他方の面に形成され、両面複写が完了される。
画像形成ユニット32から排出される用紙あるいは両面複写済み用紙は、排紙ユニット36により、ページ順に連続的にあるいは1ページごとにソートされる。
ここで、本実施形態の画像出力端末1においては、詳細は後述するが、電子回路部品が搭載された状態でのプリント基板自体の電磁ノイズ対応と、装置本体の電気的な基準点である接地(いわゆるフレームグランド)に対しての、各電装基板ユニット24の電気的な基準点である接地(GND;以下基板グランドとも称する)の電気的な接地接続と、各電装基板ユニット24を金属製のフレームで取り囲む機構的な遮蔽とを併用した電磁輻射対応(電波ノイズ対策)を採っている。
電気的な接地接続に関しては、基板グランドとフレームグランドとが、接続ケーブルを利用せずに機構的な接触(接続)の仕組み(図では模式的に電装基板ユニット24の両側と基板収納筐体26の間に設けられた機構的接触手段27で示す)を利用して電気的に強固に接続されるようにする。
なお、各電装基板ユニット24の基板グランドと接続される、各電装基板ユニット24のプリント基板のほぼ全面を覆う金属製の板(板金;以下基板シャーシとも称する)を設けて、この基板シャーシを、他方の電装基板ユニット24に対してのフレームグランドとして機能させてもよい。
加えて、各電装基板ユニット24が基板収納筐体26に機構的に固定されている状態のとき、接続ケーブルを利用せずに機構的な接続の仕組み(図では模式的に他の電装基板ユニット24との間に設けられた機構的接触手段28で示す)を利用して、隣接する電装基板ユニット24の基板グランド(基板シャーシを利用したフレームグランドでもよい)同士も、それぞれ電気的に強固に接続されるようにする。
つまり、基板収納筐体26内に収納する電装基板ユニット24が追加される場合は、その追加電装基板ユニット24b,24c,…は、基板収納筐体26側に固定して基板グランドとフレームグランドとの電気的な接続をとるし、隣接する他の電装基板ユニット24の基板グランド同士も、電気的に接続する部材としての機構的接触手段28を使ってお互いが接続されて接地されるようにするのである。
先ず、同一の基板収納筐体26で複数の電装基板ユニット24を収納可能に構成しておき、単数が収容される場合でも、機能追加や機能拡張などを目的として複数が収容される場合でも、機構(メカ)的な同一の系統の接地接続を行なうのである。
特許文献1に記載の仕組みでは、基板収納筐体に電装基板を収容し、電装基板同士の接続によりワイヤーハーネスを最短化し電波ノイズ対策を行なう構成としているが、基板収納筐体は機能拡張用やオプション用の追加の電装基板ユニットを設置することが考慮されていない。その結果、機能追加などにより電装基板ユニットを追加しようとしたときには、通常の電装基板ユニットが配置されている場所とは異なる場所にその追加電装基板ユニットを搭載しなければならないことが起こり得る。
この場合、搭載済の電装基板ユニットと追加電装基板ユニットとの間が比較的離れたものとなり、基板同士の接続によりハーネスを最短化し電波ノイズ対策を行なうことが困難になる。そうすると、機能追加などにより電装基板ユニットを追加する場合は、基板グランドは追加前と異なるフレームグランドに接続されることになり、電波ノイズなどの問題が再現してしまう。
この点を考慮して、本実施形態の仕組みでは、機能追加や機能拡張などにより追加電装基板ユニット24b,24c,…を追加する場合に、追加前と異なるフレームグランドに接続されることで電波ノイズなど問題が発生する現象を解消するのである。
また、機構的な遮蔽に関しては、各電装基板ユニット24を基板収納筐体26内に収容し、ネジなどの固定部材を利用して基板収納筐体26に機構的に固定して、各電装基板ユニット24の周囲が基板収納筐体26を構成する金属製のフレーム(板金)で覆われるようにすることで対応を採る。基板収納筐体26のフレームグランドは、装置本体のフレームグランドと、接続ケーブルを利用せずに機構的な接続の仕組みを利用して、電気的に強固に接続するようにする。
このとき、基板収納筐体26を構成することになる板金間を、接続ケーブルを利用せずに機構的な接続の仕組み(図では模式的に機構的接触手段29で示す)を利用して、各板金のフレームグランド同士をそれぞれ電気的に強固に接続するようにする。
つまり、全ての電装基板ユニット24を、導電性を持つ筐体でシールドするのである。筐体によるシールド効果により、外部からの電磁ノイズに対する耐性の向上と、電装基板ユニット24が備えるプリント基板アッセンブリから発せられる電磁ノイズの外部機器への放射の低減(遮断効果の向上)を図る。
また、1つの筐体内に複数の電装基板ユニット24を着脱可能に構成しておき、また、基板シャーシを利用して機構的な接触によるメカ的な同一の系統の接地接続を採ることができるようにしつつ、複数の電装基板ユニット24を纏めて1箇所に収容できるようにしているので、各電装基板ユニット24の別に周囲を囲むシールド構造を採る場合よりも、コストを低減できるし各電装基板ユニット24の組立性も向上する。
以下、本実施形態の画像出力端末1における電磁輻射抑制対応を採りつつ、基板アッセンブリの搭載をし易くする仕組みについて、具体的に説明する。
<基板収納筐体への電装基板ユニットの収容>
図2は、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26へ収容する際の配置関係の概要を示した斜視図である。図3は、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bを基板収納筐体26へ収容する際の配置関係の概要を示した斜視図である。図3Aは、基板間接続を行なうバックプレーン基板の概要を示す図である。
また、図4は、各電装基板ユニット24を基板収納筐体26に収容する際の態様を示した正面図である。図5は、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26へ収容する際の基板収納筐体26の背面部分を示した図である。図6は、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bを基板収納筐体26へ収容する際の基板収納筐体26の背面部分を示した図である。
図2および図3の何れにおいても、各電装基板ユニット24が収容される略直方体の基板収納筐体26は、トップ(上面側)とフロント(前面側)が開口された概ね箱型の形状の導電性を有する金属板で形成されたフレーム本体26aと、フレーム本体26aのトップに対して着脱可能な導電性を有する金属板で形成されたトップフレーム26TPとで構成されている。
フレーム本体26aの各面の内の底面であるボトムフレーム26BTが各電装基板ユニット24を取り付ける取付け面として機能するようになっている。
トップフレーム26TPは、ネジ開口を通してフレーム本体26aの上端部に設けられているネジ穴(何れも図示を割愛する)にネジ止めされる。これにより、基板収納筐体26のトップ(上面)側の開口部に関しては、機構的な遮蔽をとることとフレームグランドをとるための電気的な接地接続(機構的接触手段29としての接地接続)が、電装基板ユニット24の収容枚数に関わらず共通にとられる。
また、図2および図3の何れにおいても、基板収納筐体26を構成するフレーム本体26aの前面側の筐体開口部から主電装基板ユニット24aを収容する形態を採る。追加電装基板ユニット24bに関しては、トップフレーム26TPを取り外して取り付けることもできるし、筐体開口部から取り付けることもできる。
主電装基板ユニット24aは、先ず、プリント基板210上に電子部品が搭載された基板アッセンブリに、導電性を有する金属板で形成された基板シャーシ220と導電性を有する金属板で形成されたフロントパネル230が取り付けられた状態となっている。なお、図2ではフロントパネル230a、図3ではフロントパネル230bとするが、特に区別しない場合はフロントパネル230で記す。
基板シャーシ220は、四隅や側辺近傍の適当な箇所にて、プリント基板210とネジ止めされるようになっている。基板シャーシ220とネジ止めされるプリント基板210側には、接地接続用の導電パターン(図示は割愛する)が形成され、ネジ止めによって、プリント基板210の基板グランドと基板シャーシ220との機構的接触手段27としての接地接続をとるようになっている。
プリント基板210の略全面を覆うように基板シャーシ220を設けることで、基板シャーシ220をプリント基板210に対してのシールド部材として機能させることができる。プリント基板210から基板シャーシ220側へ発せられる電磁ノイズに対するシールド効果が向上する。
図示を割愛するが、基板シャーシ220のフロントパネル230側の端部はL字状のアングルが設けられ、そのアングルのフロントパネル230と接触する面にはネジ穴が設けられ、フロントパネル230のネジ開口を通してこのネジ穴にネジ止めされることで、フロントパネル230との間での電気的な接地接続(機構的接触手段27としての接地接続)をとるようになっている。
これにより、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されて固定されると、フロントパネル230がフレーム本体26aのフレームグランドと電気的に接続され、フロントパネル230とネジ止めによって接続された基板シャーシ220が、フレームグランドの機能を持つようになる。
結果的には、主電装基板ユニット24aの電気的な接地接続の一態様として、フロントパネル230および基板シャーシ220を介して、プリント基板210の基板グランドがフレーム本体26aのフレームグランドと接続されることになる。事実上、基板シャーシ220はフレームグランドを確保する機能を持つことになる。
主電装基板ユニット24aのプリント基板210上には、電子部品として、たとえば、メインメモリ、データの読み出し専用のメモリであるROM(Read Only Memory)、ハードディスク装置(HDD)、電源供給用のコネクタ212、信号接続用のコネクタ213や、その他のCPU(Central Processing Unit )やIC(Integrated Circuit;半導体集積回路)を始めとする電子回路部品が搭載されている。CPUなどの発熱量の大きな一部の電子回路部品には、放熱用のヒートシンクが取付けられている。
電源供給用のコネクタ212および信号接続用のコネクタ213は、プリント基板210におけるフロントパネル230とは反対側の辺縁部に設けられ、図5や図6に示すように、基板収納筐体26内の奥側(バックフレーム26BK側)に設けられたバックプレーン基板390上の対応する電源供給用のコネクタ392および信号接続用のコネクタ393と接続されるようになっている。
各コネクタ212,213,392,393は、ワイヤーハーネスを利用するいわゆる配線対基板用のコネクタではなく、対応するコネクタ同士を直接に接続する、すなわち対応するコネクタ同士を嵌合することのできるいわゆる基板対基板用のコネクタである。
また、プリント基板210には、PCI(Peripheral Component Interconnect )規格に準じたサブボード(PCIボード)を装着するためのサブボード(PCI接続ボード)が搭載され、このPCI接続ボード上の接続コネクタを介してPCIボードが装着可能に構成されている。
また、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26に収容する図2に示す態様においては、基板収納筐体26内のボトムフレーム26BTの左右何れかの側辺部(図ではフレーム本体26aの左端部26FL側)には、主電装基板ユニット24aを着脱するための着脱支持部材の一例である着脱用ガイド350が、適当な箇所にてボトムフレーム26BTとネジ止めされている。着脱用ガイド350は、主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220の側辺部と接触することで、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に着脱されるときのスライドガイドや位置決めの機能をなすように、たとえばL字状のアングル材を用いるのが好適である。
これに対して、複数の電装基板ユニット24を基板収納筐体26に収容する形態の図3に示す態様においては、着脱用ガイド350を取り外すとともに、追加電装基板ユニット24bが予めボトムシャーシ354を備える構成としておき、このボトムシャーシ354を備えた追加電装基板ユニット24bのボトムシャーシ354とボトムフレーム26BTとをネジ止めする構成とする。
この場合、ボトムシャーシ354は、フレームグランドの機能を持つことに加えて、プリント基板310を支持・固定する機能も持つ。たとえば、追加電装基板ユニット24bを装置本体1aの外の適当な載置台(たとえば床や作業台)に置く際に、追加電装基板ユニット24bを載置台に対して安定した姿勢で置けるような形状を持ち、載置用の支持部材としての機能も持つのである。
また、プリント基板310の略全面を覆うようにボトムシャーシ354を設けることで、ボトムシャーシ354をプリント基板310に対してのシールド部材として機能させることができる。プリント基板310からボトムシャーシ354側へ発せられる電磁ノイズに対するシールド効果が向上する。
なお、ボトムシャーシ354を追加電装基板ユニット24bと一体的に構成しておくことに限らず、着脱用ガイド350に代えて、基板収納筐体26内のボトムフレーム26BTのほぼ中央部には、ボトムシャーシ354を、その四隅や側辺近傍の適当な箇所にてボトムフレーム26BTとネジ止めしておいてもよい。
追加電装基板ユニット24bが取り付けられたときに、プリント基板310の略全面を覆うようにボトムシャーシ354を設けることで、ボトムシャーシ354をプリント基板310に対してのシールド部材として機能させることができる。ボトムシャーシ354は、基板シャーシ320とは反対側に設けられた基板シャーシとしても機能する。プリント基板310からボトムシャーシ354側へ発せられる電磁ノイズに対するシールド効果が向上する。
このように、先にボトムシャーシ354をボトムフレーム26BTに取り付けておけば、主電装基板ユニット24aを先に収容して固定しておき、その後で追加電装基板ユニット24bを収容することも可能であり、この場合、主電装基板ユニット24aを固定側、追加電装基板ユニット24bを移動側として捉えることも可能である。
ボトムシャーシ354の左側辺と右側辺は、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に着脱されるときの側端着脱ガイド(スライドガイド)機能や抜止め(着脱時の脱落防止)機能や位置決め機能をなすように、たとえば所定のアングル形状を有している。
また、図2および図3の何れの態様においても、ボトムフレーム26BTの左側辺側と右側辺側に、導電性を有する金属で形成された弾性支持部材360が、開口部側から奥側(バックフレーム26BK側)に向かって一列に数個設けられている。
弾性支持部材360としては、弾性を持ち、ボトムフレーム26BTとの取付け面とは反対側の面が、他の部材との間での摺動面となるようなものであればよく、たとえば、板バネを用いるのが好適である。弾性支持部材360は、導電性を持ち、摺動面上に載置された他の導電性を有する金属で形成された部材との間で、電気的な接続をとることが可能にも構成されている。
図2の態様では、基板収納筐体26の開口部側において、左右の側辺側に、それぞれ1つの弾性支持部材360を配し、また、基板収納筐体26内の奥側(バックフレーム26BK側)にも、左右の側辺側に、それぞれ1つの弾性支持部材360を配している。
図3の態様では、弾性支持部材360は、ボトムシャーシ354のフレーム本体26aの左端部26FLとの間およびボトムシャーシ354の右側辺とフレーム本体26aの右端部26FRとの間に設けられる。図では、基板収納筐体26の開口部側において、左右の側辺側に、それぞれ1つの弾性支持部材360を配した状態を示しているが、基板収納筐体26内の奥側(バックフレーム26BK側)にも、図示を割愛した弾性支持部材360が設けられている。
また、フレーム本体26aのボトムフレーム26BTの開口部側は、断面がC型状の補強フレーム26FBとされ、主電装基板ユニット24aが挿入時にも、ボトムフレーム26BTの撓み防止などの補強機能を持つようにされている。
また、複数の電装基板ユニット24を基板収納筐体26に収容する形態の図3に示す態様においては、基板収納筐体26内のボトムフレーム26BT(詳しくはボトムシャーシ354の上)に、追加電装基板ユニット24bが固定されるようになっている。
本実施形態の構成の構成においては、追加電装基板ユニット24bを予め基板収納筐体26内に装着した状態で、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26に挿入することで(詳細は後述する)、基板収納筐体26内に、複数の電装基板ユニット24a,24bを搭載するようにする。ただし、このような装着態様は一例に過ぎず、後述する電磁輻射抑制対応の接地接続を維持する限りにおいて、その他の手法を採用して、基板収納筐体26内に複数枚の電装基板ユニット24を搭載してもよい。
なお、どのような搭載形態を採る場合であっても、基板収納筐体26内の電装基板ユニット24の上下方向の配置順は、発熱の影響を避けるために、発熱量の少ない電装基板ユニット24(本例では主電装基板ユニット24a以外)の上に、発熱量の大きい電装基板ユニット24(本例では主電装基板ユニット24a)を配置するのが好ましい。
追加電装基板ユニット24bは、先ず、プリント基板310上に電子部品が搭載された基板アッセンブリに、概ねプリント基板310と同面積・同形状でかつ導電性を有する金属板で形成された基板シャーシ320がプリント基板310のほぼ全面を覆うように取り付けられた状態となっている。基板シャーシ320は、四隅や側辺近傍の適当な箇所にて、プリント基板310とネジ止めされるようになっている。
プリント基板310の略全面を覆うように基板シャーシ320を設けることで、基板シャーシ320をプリント基板310に対してのシールド部材として機能させることができる。プリント基板310から基板シャーシ320側へ発せられる電磁ノイズに対するシールド効果が向上する。
追加電装基板ユニット24bのプリント基板310上には、図示を割愛するが、電子部品として、たとえば、電源供給用と信号接続用の双方を兼ねるコネクタ312や、ICを始めとする電子回路部品が搭載されている。
電源供給用と信号接続用の双方を兼ねるコネクタ312は、プリント基板310における基板収納筐体26の開口部とは反対側の辺縁部に設けられ、図6に示すように、基板収納筐体26内の奥側(バックフレーム26BK側)に設けられたバックプレーン基板390上の対応する電源供給用と信号接続用の双方を兼ねるコネクタ394と接続されるようになっている。
各コネクタ212,213,312,392,393,394は、ワイヤーハーネスを利用するいわゆる配線対基板用のコネクタではなく、対応するコネクタ同士を直接に接続する、すなわち対応するコネクタ同士を嵌合することのできるいわゆる基板対基板用のコネクタである。
各電装基板ユニット24a,24bのプリント基板210,310における同一の配線同士を、接続ケーブルを介在させずに、各電装基板ユニット24a,24bのプリント基板210,310に設けたコネクタと、中継基板の一例であるバックプレーン基板390に設けたコネクタを利用して、コネクタ同士を直接に接続するのである。
基板間の接続をワイヤーハーネスなどの接続ケーブルでとった場合、接続ケーブルからの放出や外来する電磁ノイズの受信といった電磁ノイズが問題となるが、バックプレーン基板390を中継基板として使用することで、電装基板ユニット24の各基板間の信号の流れを最短化することに加えて、基板間接続に纏わる電磁ノイズに対する耐性の向上と放出量の低減を図る。
図3Aあるいは図5および図6に示すように、バックプレーン基板390には、出力制御用のコネクタ396(1つとは限らず複数であってもよい)が設けられており、基板収納筐体26の下に位置する、図示を割愛した画像形成ユニット32の制御を行う基板ユニットのボードツーボード(Board to Board)型の基板間接続用コネクタと接続されるようになっている。
基板シャーシ320とネジ止めされるプリント基板310側には、接地接続用の導電パターン(図示は割愛する)が形成され、ネジ止めによって、基板シャーシ320とプリント基板310の基板グランドとフレーム本体26aのフレームグランドとの機構的接触手段27としての接地接続をとるようになっている。
結果的には、追加電装基板ユニット24bの電気的な接地接続の一態様として、プリント基板310を挟んでネジ止めされることで、プリント基板310の基板グランドがフレームグランドと接続され、さらに、事実上、基板シャーシ320は、基板固定の機能だけでなく、フレームグランドの機能も持つことになる。
さらに、基板シャーシ320は、プリント基板310の略全面を覆うように形成されているので、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26内の基板シャーシ320の上に挿入して搭載する際に、プリント基板310上の電子回路部品を保護する機能も持つ。
また、基板シャーシ320のプリント基板310とのネジ止めの近傍には、導電性を有する突起接触部326が設けられている。突起接触部326としては、たとえば、基板シャーシ320を絞り加工で丸凸状となるように形成してもよいし、導電性を有する部材で半球状となるように別途形成しておいた突起接触部326の平面部分を溶着などで基板シャーシ320に接続してもよい。
また、複数の電装基板ユニット24を層構造で、つまり重ねて、基板収納筐体26に収容する形態の図3においては、ボトムフレーム26BTから離れて配置された方の主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220には、導電性を有するブラケット(Bracket )224が、ボトムフレーム26BTのフレームグランドと基板シャーシ220との間での電気的な接地接続(ここでは機構的接触手段27としての接地接続)をとるための中継部材や支持部材として取り付けられている。
ブラケット224の長さや形状などは、ボトムフレーム26BTとの間に配することとなるその他の電装基板ユニット24の厚みや搭載数(本例では追加電装基板ユニット24bの1枚のみ)に応じて適切なものを適宜設定すればよい。
本実施形態の場合、ブラケット224は、基板シャーシ220に対してネジ止めなどによって着脱可能になっており、追加電装基板ユニット24bを搭載する場合にのみ追加的に取り付けるようにする。
ブラケット224は、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されるとき、ボトムフレーム26BTに取り付けられている弾性支持部材360の上を当該ブラケット224が移動するように、基板シャーシ220上の弾性支持部材360と対応する適切な位置に取り付ける。
詳細は後述するが、ボトムシャーシ354の両側端部に形成される側端着脱ガイドや抜止めや位置決めの機能をなすアングル形状と対応するように、ブラケット224のボトムシャーシ354側の側辺は所定のアングル形状とされている。これにより、ボトムシャーシ354の左右の側端に設けられるアングル形状との組合せによって、着脱する側の電装基板アッセンブリである主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に着脱されるときの側端着脱ガイド(スライドガイド)や抜止め(脱落防止)や位置決めの機能をなすようにされている。
なお、着脱する側の電装基板アッセンブリである主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220に設けられるブラケット224は、オプション基板アッセンブリである追加電装基板ユニット24bを基板収納筐体26に取り付ける際、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26から取り外して(分離して)装置本体1aの外の適当な載置台(たとえば床や作業台)に置く際に、主電装基板ユニット24aを載置台に対して安定した姿勢で置けるような形状を持ち、載置用の支持部材としての機能も持つ。
ここで、画像出力端末1を始めとする電子機器においては、電磁ノイズ対策が不可欠となっており、画像出力端末1においても、当該画像出力端末1から直接放射する電磁波の量を抑制するべく、先ず、電子回路部品が搭載された状態でのプリント基板自体の側面から、不要な電磁ノイズの放射すなわち不要輻射ノイズの抑制を図る手段を講じる。
不要輻射の発生要因としては、ループ・アンテナ・モデルで考えることのできるプリント基板からのノーマル・モード・ノイズの放射と、ダイポール・アンテナ・モデルで考えることのできるワイヤーハーネスなどの接続ケーブルからのコモン・モード・ノイズの放射とに大別することができる。
電装基板ユニット24を基板収納筐体26に収容する際の電磁輻射抑制対応に関しては、プリント基板からの放射についてはプリント基板自体の改善を図っておき、さらに、各電装基板ユニット24と基板収納筐体26との間で、様々な仕組みを利用した機構的接触手段27によって基板グランドとフレームグランド間の接地接続をとる。加えて、複数の電装基板ユニット24を基板収納筐体26に搭載する際は、電装基板ユニット24間においても、機構的接触手段28によって基板グランド同士あるいは一方の基板グランドと他方の基板グランドと接続されたフレームグランド機能を持つ基板シャーシとの接地接続をとるようにする。ワイヤーハーネスなどの接続ケーブルを使用せずに、機構的接触手段27,28を用いて接地接続をとることで、接続ケーブルからの放射を原理的には無しにする。
プリント基板自体の電磁輻射抑制対策としては、ノーマル・モード・ノイズの側面からの対策をとる。すなわち、プリント基板上の電子回路は、出力側から負荷側へ接続される回路と、負荷側から戻ってくる回路との組み合わせによりループ回路が構成される。このようなループ回路にノイズ電流が流れることで、ループ回路がループ・アンテナの働きをし、これによって電磁ノイズ(電波)が放出される。
この電磁ノイズの出力は、ループ面積とループ電流の2乗に比例する。したがって、ノイズ電波の出力を低減するためには、1)プリントパターンの側面からのループ面積の削減、2)バイパス・コンデンサなどのノイズ除去コンデンサを使用したノイズ電流ループ面積の削減、3)抵抗やインダクタ(コイル)による電流制限、などを行なうことが効果的である。何れにしても、プリント基板からの放射に関しては、プリント基板のパターン設計やノイズ対策部品を利用する回路設計の側面から対策が可能である。
フロントパネル230には、先ず、主電装基板ユニット24aに取り付けられている外部IFコネクタ214用(図では4箇所)や、PCIボード用などの開口部が設けられている。3つの外部IFコネクタ214a,214b,214cやPCIボードは、ビスによってフロントパネル230に共締めされるようになっている。
フロントパネル230の上端辺230TPは、外側に少し折り曲げられており、その上端辺230TPの基板収納筐体26側には、基板収納筐体26との間で電気的な接続をとるための導電性を有する弾性接続材232が設けられている。また、フロントパネル230の左端部および右端部には、基板収納筐体26への取付け用のネジ開口234が設けられている。
また、図4(正面図)に示すように、フロントパネル230a,230bの何れにおいても、基板収納筐体26のボトムフレーム26BT側となる下端辺230BTに、導電性を有する突起接触部236が所定ピッチで配列されている。突起接触部236の配列ピッチは、たとえば80mmなど、電装基板ユニット24を収容した基板収納筐体26内から外部に放射される電磁波の周波数に応じた適切な値に設定する。
突起接触部236としては、たとえば、下端辺230BTの金属板を絞り加工で丸凸状となるように形成してもよいし、導電性を有する部材で半球状となるように別途形成しておいた突起接触部236の平面部分を溶着などで下端辺230BTに接続してもよい。
ここで、フロントパネル230としては、主電装基板ユニット24aのみを装着する形態の図2に示す態様のものと、追加電装基板ユニット24bをも装着可能な形態の図3に示す態様のものとで、異なる形状のフロントパネル230a,230bを使用している。各フロントパネル230a,230bにおける大きな差異は、図3に示す態様では、追加電装基板ユニット24bに取り付けられている外部IFコネクタ314用の開口部238(図では1箇所)がフロントパネル230bに設けられている点である。
その他、細かな点としては、主電装基板ユニット24aに取り付けられている外部IFコネクタ214(図では4箇所)の取付け位置が若干異なることである。なお、図示した例では、図2および図3において、主電装基板ユニット24aに取り付けられている外部IFコネクタの取付け位置を異なるものとしているが、全く同じにしてもよい。
基板収納筐体26のトップフレーム26TPには、基板収納筐体26内に対流(空気の流れ)を生じさせることで内部の部材を冷却する冷却ファン26FAN が取り付けられている。冷却ファン26FAN の気流方向としては、たとえば図2中の左上部に抜き出して示しているように、内部の空気を外部に排出する方向とされている。ただし、これは一例であって、逆に、外部の空気を内部に取り込む方向としてもよい。
何れにしても、発熱の影響を避けるために、基板収納筐体26内に複数の電装基板ユニット24を収容する際には、発熱量の大きな主電装基板ユニット24aの下部に発熱量の小さな主電装基板ユニット24a以外の追加電装基板ユニット24bを配置し、発熱量の大きい主電装基板ユニット24aにおいて、特に発熱量の大きな電子部品はヒートシンクで熱を放熱し、さらに、基板収納筐体26のトップフレーム26TPに設けられた冷却ファン26FAN によるエアフローにより冷却する。
トップフレーム26TPの開口部側の端部には、主電装基板ユニット24aが装着されたときに、主電装基板ユニット24a側の弾性接続材220との間で電気的な接続をとるための接触面26CSが設けられている。
フレーム本体26aの開口部側の左端部26FLおよび右端部26FRは、L型のアングル形状をなしており、アングル面の一部の主電装基板ユニット24aのネジ開口234と対応する位置に、主電装基板ユニット24aを取り付けるためのネジ穴26Kが設けられている。主電装基板ユニット24aは、フロントパネル230のネジ開口234を通してフレーム本体26aの各端部26FL,26FRに設けられているネジ穴26Kにネジ止めされる。これにより、基板収納筐体26の開口部に関しては、機構的な遮蔽をとることとフレームグランドをとるための電気的な接地接続(機構的接触手段29としての接地接続)が、電装基板ユニット24の収容枚数に関わらず共通にとられる。
なお、本実施形態では、フロントパネル230を基板シャーシ220とネジ止めして主電装基板ユニット24aと一体的に取り扱うようにしているが、このことは必須ではなく、フロントパネル230を主電装基板ユニット24aとは別体にしておき、主電装基板ユニット24aをフレーム本体26aに収容してから基板シャーシ220やフレーム本体26aにネジ止めするようにしてもよい。ただし、本実施形態のように、フロントパネル230を主電装基板ユニット24aと一体に取り扱った方が、部品の取扱い(管理)が簡易であり、また、組立性を高めることもできる。
フロントパネル230が主電装基板ユニット24aと一体であるか別体であるかを問わず、フロントパネル230をフレーム本体26aに取り付けるときには、前述のネジ止めによる接地接続の他に、フロントパネル230の上端辺230TPに設けられた弾性接続材232と基板収納筐体26のトップフレーム26TPの筐体開口部側に設けられた接触面26CSとが接触することで、基板収納筐体26の開口部に関して、基板収納筐体26の機構的な遮蔽とフレームグランドをとるための電気的な接地接続(機構的接触手段29としての接地接続)が、電装基板ユニット24の収容枚数に関わらず共通にとられる。
さらに、図4(正面図)に示すように、フロントパネル230の下端辺230BTに設けられている導電性を有する複数の突起接触部236と基板収納筐体26の補強フレーム26FBの構造を持つボトムフレーム26BTとが接触することで、基板収納筐体26の開口部に関して、基板収納筐体26の機構的な遮蔽とフレームグランドをとるための電気的な接地接続(機構的接触手段29としての接地接続)が、電装基板ユニット24の収容枚数に関わらず共通にとられる。
<正面断面図>
図7は、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26に収容する際の態様を示す、正面側から見た断面図である。
図7(A),図7(D)に示すように、ボトムフレーム26BTのフレーム本体26aの左端部26FL側には、L字構成のアングル材を用いた着脱用ガイド350が設けられている。
なお、図7(B)に示すように、着脱用ガイド350は、ボトムフレーム26BTの左端部26FL側だけでなく右端部26FR側にも設けてもよい。この場合、基板シャーシ220の幅W220よりも、両側辺の着脱用ガイド350の基板シャーシ220側の側面間の幅である内側幅W350の方が少し広くなるようにして(W220<W350)、図中に点線で示す基板シャーシ220の両側辺を、基板シャーシ220の側辺に対して僅かな(たとえば2〜5mm程度の)隙間を設けて挟み込み得るように配置する。これにより、主電装基板ユニット24aの左右方向の移動が規制され、主電装基板ユニット24aの左右側への離脱がほぼ完全に防止される。着脱用ガイド350は、主電装基板ユニット24aの左右側への抜止めや左右方向に対する概略の位置決めの機能を持つ。
また、着脱用ガイド350の構造は、L字構成のアングル材に限らず、たとえば図7(C)に示すように、断面がC字状のチャンネル材としてもよい。この場合、基板シャーシ220の幅W220よりも、両側辺の着脱用ガイド350の内側幅W350の方が少し広くなるようにし(W220<W350)、かつ、C字部分の長さ(ガード長と称する)をG350としたときの着脱用ガイド350によるガード幅W351(=W350−G350)の方が基板シャーシ220の幅W220よりも少し狭くなるようにして(W351<W220)、図中に点線で示す基板シャーシ220の両側辺部(側辺とその上下の面)を、基板シャーシ220の両側辺部(側辺とその上下の面)に対して僅かな(たとえば2〜5mm程度の)隙間を設けて挟み込み得るように配置する。
これにより、主電装基板ユニット24aの左右方向および上下方向の移動が規制され、主電装基板ユニット24aの上側および左右側への離脱が防止される。なお、ガード幅W351を“W350−G350”としているのは、基板シャーシ220の一方の側辺が片側の着脱用ガイド350に目一杯寄ったときにも、基板シャーシ220の反対側の側辺が上へ離脱するのを防止するためである。
上下方向に関しては、基板シャーシ220のボトムフレーム26BTからの高さ規制h1を、弾性支持部材360の通常時の長さL1よりも小さくすることで、基板シャーシ220のボトムフレーム26BTからの高さがh1に規制される。着脱用ガイド350は、主電装基板ユニット24aの上側および左右側への抜止めや、上下方向および左右方向に対する概略の位置決めの機能を持つ。
図7(D)に示すように、基板シャーシ220の底面は、ボトムフレーム26BTに設けられている弾性支持部材360の摺動面360aと接触し、弾性支持部材360をボトムフレーム26BT側に押し込む(圧縮する)ようにされている。
弾性支持部材360の基板シャーシ220に対する接触状態は、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されて固定された後にも維持され、フレーム本体26aとの間での電気的な接地接続(機構的接触手段27としての接地接続)をとるようにする。これにより、フレーム本体26aのフレームグランドが、弾性支持部材360を介して基板シャーシ220と接続される。
前述のように、基板シャーシ220はプリント基板210の基板グランドと接続されている。よって結果的には、主電装基板ユニット24aの電気的な接地接続の一態様として、弾性支持部材360および基板シャーシ220を介して、プリント基板210の基板グランドがフレーム本体26aのフレームグランドと接続されることになる。
また、図7(D)に示すように、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26内に収容するときには、基板シャーシ220の左側辺が着脱用ガイド350に沿って押込み可能である。このとき、基板シャーシ220の側辺部は、着脱用ガイド350と接触/非接触を繰り返し得るが、主電装基板ユニット24aの左右方向の移動が着脱用ガイド350と接触することで規制される。着脱用ガイド350は、スライドガイドの機能を持つとともに、主電装基板ユニット24aの左右側への抜止めや、左右方向に対する概略の位置決めの機能を持つ。もちろん、着脱用ガイド350を両側辺に配した方が、その効果は高まる。
一方、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されて固定された後には、基板シャーシ220の着脱用ガイド350に対する接触可能な状態を解除して、非接触状態が維持されるようにするのが好ましい。安定した接続状態として取り扱うことが困難な形態で、フレーム本体26aのフレームグランドとプリント基板210の基板グランドとが接続されることがないようにするのである。
着脱用ガイド350の着脱用のガイドをなす形状部分や脱落防止をなす形状部分や位置決めをなす形状部分が、基板シャーシ220と非接触状態を維持可能に主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26に収容して取り付けるようにするのである。
つまり、着脱する主電装基板ユニット24aの装着時には着脱ガイドや脱落防止や位置決めなどの機能を持つようにしつつ、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されて固定された後には、基板シャーシ220が着脱用ガイド350に電気的に接続されない位置に配置可能に、着脱用ガイド350の形状を設定しておく。
主電装基板ユニット24aをフレーム本体26aに固定した後にも、基板シャーシ220が着脱用ガイド350に対して接触した状態あるいは振動などで接触し得るような状態では、フレームグランドとのメカ的な接地接続が不安定となり、電波ノイズに対して、ノイズレベルや傾向を同一にすることができず、電磁ノイズの問題が発生するのと大きく異なる。
図8は、複数の電装基板ユニット24(主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24b)を基板収納筐体26に収容する際の態様を示す、正面側から見た断面図である。ここでは、追加電装基板ユニット24bがボトムシャーシ354を備える構成のものとする。
図8に示すように、ボトムシャーシ354は、プリント基板310と突起接触部326が形成された基板シャーシ320とを支持して固定するようになっている。このとき、必要に応じて支柱355が使用される。この支柱355は、ボトムシャーシ354の一部を切り欠いて形成してもよいし、別物のものを使用してもよい。
フレーム本体26aに追加電装基板ユニット24bを搭載する際には、図8(A)に示すように、ボトムシャーシ354を、フレーム本体26aのボトムフレーム26BTに対してネジ止めする。これにより、追加電装基板ユニット24bの電気的な接地接続の一態様として、フレーム本体26aのフレームグランドが、ボトムシャーシ354を介してプリント基板310の基板グランドや基板シャーシ320と接続されることになる。事実上、ボトムシャーシ354は、基板支持(基板固定)の機能だけでなく、フレームグランドを確保する機能を持つことになる。
図8(A)に示すように、ボトムシャーシ354の左側辺と右側辺は、主電装基板ユニット24aを着脱するための着脱支持部材を構成するように、所定(図ではL字の2段構成)の着脱用ガイド356が設けられている。追加電装基板ユニット24bがフレーム本体26aのボトムフレーム26BTに取り付けられると、図8(B)に示すように、ボトムフレーム26BTのほぼ中央部に、ボトムシャーシ354が配置された状態となる。この状態に対して、主電装基板ユニット24aが装着される。
また、図8(B)に示すように、主電装基板ユニット24a側の基板シャーシ220の左側辺と右側辺にはブラケット224が設けられている。この基板シャーシ220には、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に着脱されるときの側端着脱ガイド(スライドガイド)機能や抜止め(着脱時の脱落防止)機能や位置決め機能をなすように、ボトムシャーシ354の着脱用ガイド356と対応する形状、たとえば所定のアングル形状を有している。
これにより、ボトムシャーシ354側の着脱用ガイド356の形状との組合せによって、機能拡張やオプションの電装部品増設時に、着脱される側の主電装基板ユニット24aをスムースに着脱でき保全性が行なえ、着脱途中位置でも主電装基板ユニット24aの脱落を防止できるようにする。
たとえば、着脱用ガイド356の内側面と接触し得る面(図中のa面)は平面とされ、また、ブラケット224のボトムフレーム26BT側の面(頂面;図中のc面)に抜け防止ガイド228がボトムシャーシ354側に突き出すように設けられている。
そしてたとえば、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26内に収容する際、ボトムシャーシ354の左右の着脱用ガイド356のブラケット224側の側面間の幅である外側幅W356よりも、左右のブラケット224のブラケット224側の側面間の幅である内側幅W224の方が少し広くなるようにする(W356<W224)。加えて、ブラケット224の抜け防止ガイド228の長さ(ガード長と称する)をG228としたときの抜け防止ガイド228によるガード幅W228(=W224−G228)の方が着脱用ガイド356の外側幅W356よりも少し狭くなるようにする(W228<W356)。
こうすることで、ブラケット224の内側面とボトムシャーシ354の着脱用ガイド356との左右方向の間には、僅かな(たとえば2〜5mm程度の)隙間を設けて挟み込み得るようにする。これにより、先ず、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されるときに、ブラケット224と着脱用ガイド356に沿って押込み可能である。ブラケット224と着脱用ガイド356、スライドガイドの機能を持つ。
すなわち、主電装基板ユニット24aを装着する過程では、ブラケット224とボトムシャーシ354の着脱用ガイド356との間に僅かな隙間が設けられるものの、ボトムシャーシ354の着脱用ガイド356の端部はブラケット224の内側面(何れも図中の“a”の面)と接触し得るようにされている。これにより、主電装基板ユニット24aの左右方向の移動が規制され、主電装基板ユニット24aの左右への離脱が防止される。ブラケット224と着脱用ガイド356(詳しくは各a面)は、主電装基板ユニット24aの左右への抜止めや左右方向に対する概略の位置決めの機能を持つ。
また、主電装基板ユニット24aを装着する過程では、ブラケット224の抜け防止ガイド228が、ボトムシャーシ354の着脱用ガイド356の段差部分(何れも図中の“b”の面)にて、ブラケット224の抜け防止ガイド228と接触し得るようにする。これにより、ボトムフレーム26BTからの高さh2に主電装基板ユニット24aの上下方向の移動も規制されるようになり、主電装基板ユニット24aの上側への離脱が防止される。
なお、ガード幅W228を“W224−G228”としているのは、ブラケット224(つまり基板シャーシ220)の一方の側辺が片側の着脱用ガイド356に目一杯寄ったときにも、反対側のブラケット224(抜け防止ガイド228)が上へ離脱するのを防止するためである。抜け防止ガイド228と着脱用ガイド356(詳しくは各b面)は、主電装基板ユニット24aの上側への抜止めや、上下方向に対する概略の位置決めの機能を持つ。
これにより、基板収納筐体26内に固定増設する側の追加電装基板ユニット24bは、プリント基板310の固定機能とフレームグランド機能を持つボトムシャーシ354を具備し、かつ、上部に配置される着脱側の基板アッセンブリである主電装基板ユニット24aに対しての装着用のガイド機構(着脱ガイド機能)をなす着脱用ガイド356を有し、かつ着脱される主電装基板ユニット24aの引出し途中の位置においても、主電装基板ユニット24aの上下左右方向に対する脱落・落下を防止することとなる。
また、図8(B)に示すように、ブラケット224の底面(図中の“c”部)は、ボトムフレーム26BTに設けられている弾性支持部材360の摺動面360aと接触し、弾性支持部材360をボトムフレーム26BT側に押し込む(圧縮する)ようにされている。
弾性支持部材360のブラケット224の底面に対する接触状態は、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されて固定された後にも維持され、フレーム本体26aとの間での電気的な接地接続(機構的接触手段27としての接地接続)をとるようにする。
これにより、フレーム本体26aのフレームグランドが、弾性支持部材360およびブラケット224を介して基板シャーシ220と接続される。前述のように、基板シャーシ220はプリント基板210の基板グランドと接続されている。よって結果的には、主電装基板ユニット24aの電気的な接地接続の一態様として、弾性支持部材360、ブラケット224、および基板シャーシ220を介して、プリント基板210の基板グランドがフレーム本体26aのフレームグランドと接続されることになる。
追加電装基板ユニット24bについては、既にボトムフレーム26BTに取り付けられており、ボトムシャーシ354を介して基板グランドとフレームグランドとが接続されて、当該追加電装基板ユニット24bに関しての機構的接触手段27が構成されており、それとは別系統(機構的接触手段27の一例である点で共通するが異なる接地系統)で、主電装基板ユニット24aについての弾性支持部材360およびブラケット224を介した機構的接触手段27が構成されることになる。
前述の説明から分かるように、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26内に収容するときには、基板シャーシ220に一体的に取り付けられているブラケット224の着脱用ガイド356側が当該着脱用ガイド356に沿って押込み可能である。このとき、ブラケット224は、着脱用ガイド356と接触/非接触を繰り返し得るが、主電装基板ユニット24aの左右方向や上下方向の移動が着脱用ガイド356と接触することで規制される。
一方、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されて固定された後には、基板シャーシ220のブラケット224のボトムシャーシ354の着脱用ガイド356に対する接触可能な状態を解除して、非接触状態が維持されるようにする。安定した接続状態として取り扱うことが困難な形態で、フレーム本体26aのフレームグランドとプリント基板210の基板グランドとが接続されることがないようにする。
基板シャーシ220に取り付けられた抜け防止ガイド228とボトムシャーシ354に形成された着脱用ガイド356の各形状を対応する形状とし、一方の基板シャーシの着脱用のガイドをなす形状部分や脱落防止をなす形状部分や位置決めをなす形状部分が、他方の基板シャーシの着脱用のガイドをなす形状部分や脱落防止をなす形状部分や位置決めをなす形状部分と非接触状態を維持可能に各電装基板ユニット24a,24bを基板収納筐体26に収容して取り付けるようにするのである。
つまり、抜け防止ガイド228と着脱用ガイド356の対向形状を組み合わせることで、着脱する主電装基板ユニット24aの装着時には着脱ガイドや脱落防止や位置決めなどの機能を持つようにしつつ、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されて固定された後には、お互いが電気的に接続されない位置に配置可能に、抜け防止ガイド228と着脱用ガイド356の形状を設定しておく。
主電装基板ユニット24aをフレーム本体26aに固定した後にも、基板シャーシ220に取り付けられたブラケット224が、ボトムシャーシ354に形成された着脱用ガイド356に対して接触した状態あるいは振動などで接触し得るような状態では、フレームグランドとのメカ的な接地接続が不安定となり、電波ノイズに対して、ノイズレベルや傾向を同一にすることができず、電磁ノイズの問題が発生するのと大きく異なる。
なお、本実施形態では、ボトムシャーシ354の側辺部に着脱用ガイド356を形成して、ボトムシャーシ354に、着脱用のガイドや、着脱時の脱落防止や、着脱用の位置決めの各機能を持たせるようにしたが、このことは必須ではない。
たとえば、ボトムシャーシ354には、着脱用ガイド356に相当する部分を形成せずに、プリント基板310を支持・固定する機能と、フレームグランドの機能を持たせるように構成するが、主電装基板ユニット24aを着脱するための着脱支持部材の機能は持たせないようにしてもよい。この場合、着脱用ガイド356に相当する部分は、それ用の個別の部材をボトムシャーシ354とは別に用意してボトムフレーム26BTに取り付けるとよい。もちろん、追加電装基板ユニット24bを作業台などに載置する際の支持部材の機能を、ボトムシャーシ354が持つように、その形状を設定するか否かも自由である。
<側面断面図>
図9は、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26に収容する際の態様を示した右側面の断面図である。図10は、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bとを基板収納筐体26に収容する際の態様を示した右側面の断面図である。
また、図11は、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26に収容する際の態様を示した左側面の断面図である。図12は、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bとを基板収納筐体26に収容する際の態様を示したブラケット224部分に着目した左側面の断面図である。
図9および図10や図11および図12に示すように、フロントパネル230の上端辺230TPには、弾性接続材232が取り付けられている。フロントパネル230の上端辺230TPに貼り付けられた弾性接続材232と対応するトップフレーム26TPの接触面26CSは、フレーム本体26aの開口部側の辺縁を折り返すことで形成されている。
ここで、弾性接続材232は、その詳細は図示を割愛するが、長尺状のスポンジなどの弾性部材を、導電性を有する布状の外装テープで巻いて、長尺面の一方に、その長手方向に沿って、導電性を有する両面テープなどの接着部材を貼り付けた構造をなしている。弾性部材としてスポンジを用いた場合、スポンジ状のガスケット(GASKET)と称する。
このような構造の弾性接続材232を、導電性を有する両面テープなどの接着部材を利用して、外側に少し折り曲げられているフロントパネル230の上端辺230TPの基板収納筐体26側に貼り付ける。
図9および図10や図11および図12に示すように、基板シャーシ220のフロントパネル230側の端部はL字アングル222が設けられ、そのL字アングル222のフロントパネル230と接触する面にはネジ穴が設けられており、フロントパネル230のネジ開口を通してこのネジ穴にネジ止めされることで、主電装基板ユニット24aの基板グランドとフレーム本体26aのフレームグランドを接続する接地接続の一態様として、フロントパネル230とフレーム本体26aの間での電気的な接地接続(機構的接触手段27としての接地接続)をとる。
フロントパネル230のネジ開口を通してフレーム本体26aのネジ穴にネジ止めでフロントパネル230とフレーム本体26aとを接触させるので、その接触位置は、フロントパネル230上のネジ開口とフレーム本体26aのネジ穴の配置位置となり、一定となる。組立て完了状態でのフロントパネル230とフレーム本体26a相互のフレームグランドの接地接続系統は、ばらつきがなく、安定したものとなる。もちろん、フロントパネル230のフレーム本体26aに対する機構的な取付け位置も、ネジ開口とネジ穴の配置位置で規定されるので、組立て完了状態では、ばらつきがなく、安定したものとなる。
ボトムフレーム26BTの両側辺側に設けられた弾性支持部材360は、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容されてフレーム本体26aに対して位置的に固定されたときに、主電装基板ユニット24aの電気的な接地接続の一態様として、フレーム本体26aのフレームグランドを、主電装基板ユニット24aのプリント基板210の基板グランドあるいはフレームグランド機能を持つ基板シャーシ220と接続する機能を持つ。
たとえば、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26に収容する形態においては、主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220が直接に弾性支持部材360と接触することで、フレーム本体26aのフレームグランドと基板シャーシ220との間での電気的な接地接続(ここでは機構的接触手段27としての接地接続)をとる。
たとえば、図11に示すように、基板シャーシ220のフロントパネル230a側とは反対側の先端に、所定(図ではテーパーの付いた略L字)の着脱用先端ガイド223が設けられている。着脱用先端ガイド223の底面(図中の“d”部)は、ボトムフレーム26BTに設けられている弾性支持部材360と接触し押し込むようにされている。
図9や図11に示すように、基板収納筐体26内のボトムフレーム26BTに取り付けられている、スライドガイドや位置決めの機能をなすようにされている着脱用ガイド350に沿って、バックフレーム26BK側に押し込まれる。
このとき、基板シャーシ220の着脱用先端ガイド223の底面(図11中の“d”部)が、ボトムフレーム26BTに取り付けられている弾性支持部材360を押し(圧縮し)、また基板シャーシ220が弾性支持部材360の上をスライドしながらバックフレーム26BK側に送り込まれる。
ここで、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26内に収容し終えてフロントパネル230aがフレーム本体26aにネジ止めされ、双方の位置関係が固定されると、図9および図11(図7も参照)に示すように、基板収納筐体26のボトムフレーム26BTに設けられた弾性支持部材360が、主電装基板ユニット24aのプリント基板210の底面側にある基板シャーシ220と接触することで、主電装基板ユニット24aと基板収納筐体26との間の電気的な接地接続(機構的接触手段27としての接地接続)をとる。
一方、主電装基板ユニット24aだけでなく追加電装基板ユニット24bも基板収納筐体26内に収容するときには、先ず、追加電装基板ユニット24bを基板収納筐体26内に取り付けておく。
図12に示すように、ブラケット224の長手方向のフロントパネル230b側とは反対側の先端に、所定(図ではテーパーの付いた略L字)の着脱用先端ガイド226が形成されている。ブラケット224の着脱用先端ガイド226の底面(図中の“e”部)は、ボトムフレーム26BTに設けられている弾性支持部材360と接触し押し込むようにされている。
そして、図10や図12に示すように、追加電装基板ユニット24bが搭載済の基板収納筐体26を対象として、ボトムフレーム26BTに取り付けられているボトムシャーシ354の左側辺と右側辺に設けられている、スライドガイドや抜止めや位置決めの機能をなすようにされている抜け防止ガイド228,356に沿って、バックフレーム26BK側に押し込まれる。
このとき、ブラケット224の着脱用先端ガイド226の底面(図12中の“e”部)が、ボトムフレーム26BTに取り付けられている弾性支持部材360を押し(圧縮し)、またブラケット224が弾性支持部材360の上をスライドしながらバックフレーム26BK側に送り込まれる。
ここで、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26内に収容し終えてフロントパネル230bがフレーム本体26aにネジ止めされ、双方の位置関係が固定されると、図10および図12(図8も参照)に示すように、基板収納筐体26のボトムフレーム26BTに設けられた弾性支持部材360が、主電装基板ユニット24aのプリント基板210の底面側にある基板シャーシ220とブラケット224を介して接触することで、主電装基板ユニット24aと基板収納筐体26との間の電気的な接地接続(機構的接触手段27としての接地接続)をとる。
何れにしても、機構的接触手段27を構成する弾性支持部材360を介しての主電装基板ユニット24aの基板グランドとフレーム本体26aのフレームグランドの接地接続に関しては、ボトムフレーム26BTに弾性支持部材360を設けて基板シャーシ220と接触させるので、その接触位置は、ボトムフレーム26BT上の弾性支持部材360の配置位置となり、一定となる。組立て完了状態でのプリント基板210の基板グランドとフレーム本体26aのフレームグランドの接地接続系統は、ばらつきがなく、安定したものとなる。
また、主電装基板ユニット24aを収容し終えてフロントパネル230bがフレーム本体26aにネジ止めされ、双方の位置関係が固定されると、図10および図12(図8も参照)に示すように、追加電装基板ユニット24bの基板シャーシ320が、当該基板シャーシ320に設けられた突起接触部326を介して主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220と接触することで、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bとの間の電気的な接地接続(機構的接触手段28としての接地接続)をとる。
突起接触部326が設けられている基板シャーシ320はプリント基板310の基板グランドと接続されており、突起接触部326と接触される基板シャーシ220はプリント基板210の基板グランドと接続されているので、結果的には、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bの各基板グランドが接続されることになる。
加えて、追加電装基板ユニット24b側から見た場合、突起接触部326と接触される基板シャーシ220はフロントパネル230bともネジ止めされ、さらに組立て後には、フロントパネル230はフレーム本体26aとネジ止めや弾性接続材232や突起接触部236を介してフレーム本体26aと接触(接続)されるので、追加電装基板ユニット24bの基板グランドを、主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220を介してフレームグランドと接続することにもなる。
また、主電装基板ユニット24a側から見た場合、主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220を、追加電装基板ユニット24bの基板シャーシ320を介して(もちろん突起接触部326を介して)先ず追加電装基板ユニット24bの基板グランドに接続し、さらに、裏面(ボトムフレーム26BT側)のボトムシャーシ354を介してフレームグランド(ボトムフレーム26BT)と接続されるので、主電装基板ユニット24aの基板グランドを、基板シャーシ320およびボトムシャーシ354を介してフレームグランドと接続することにもなる。
基板シャーシ320に突起接触部326を設けて基板シャーシ320と基板シャーシ220とを接触させるので、その接触位置は、基板シャーシ320上の突起接触部326の配置位置となり、一定となる。組立て完了状態での基板間相互の基板グランドの接地接続系統は、ばらつきがなく、安定したものとなる。
基板シャーシ320に突起接触部326を設けずに、基板シャーシ320と基板シャーシ220とが面同士で接触するようにすることで、プリント基板の基板グランド同士を接続する機構的接触手段28を構成することも考えられる。しかしながら、この場合、その接触位置は、各面の凹凸に応じたものとなってしまい一定とはならないで、プリント基板210とプリント基板310の各基板グランドを接続することに関しての電磁ノイズ防止性能は、突起接触部326を利用する場合よりも劣る。
このように、本実施形態では、基板収納筐体26内に主電装基板ユニット24aのみを収容する形態では、弾性支持部材360および基板シャーシ220を介して、フレーム本体26aのフレームグランドとプリント基板210との基板グランドとを接続する。
これに対して、基板収納筐体26内に複数の電装基板ユニット24(前例では主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24b)とを収容する形態では、追加基板アッセンブリである追加電装基板ユニット24bをフレーム本体26aに予め固定しておき、弾性支持部材360の接地系統のために、基板シャーシ220に導電性を有する中継部材としてのブラケット224を追加し、弾性支持部材360、ブラケット224、および基板シャーシ220を介して、フレーム本体26aのフレームグランドとプリント基板210との基板グランドとを接続する。
加えて、追加電装基板ユニット24bには突起接触部326を具備した基板シャーシ320を設けておき、各電装基板ユニット24a,24bがフレーム本体26aに対して固定されて双方の位置関係が固定されたときは、突起接触部326が基板シャーシ220と接触することで、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bとの間の電気的な接地接続(機構的接触手段28としての接地接続)をとる。
また、図9(B)および図10(B)や図11(B)および図12(B)に示すように、主電装基板ユニット24aが基板収納筐体26内に収容された後には、基板収納筐体26のトップフレーム26TPの開口部側に設けられた接触面26CSが、フロントパネル230の上端辺230TPに取り付けられた弾性接続材232を少し押す(圧縮する)ようにして接触する。これにより、基板収納筐体26の開口部に関して、基板収納筐体26の機構的な遮蔽とフレームグランドをとるための電気的な接地接続(機構的接触手段29としての接地接続)が、電装基板ユニット24の収容枚数に関わらず共通にとられる。
フロントパネル230の上端辺230TPTに弾性接続材232を設けて、フロントパネル230とトップフレーム26TPとを接触させるので、その接触位置は、上端辺230TPの弾性接続材232が設けられているほぼ全体となり一定となる。組立て完了状態でのフロントパネル230とトップフレーム26TPとのフレームグランドの接地接続系統は、ばらつきがなく、安定したものとなる。
フロントパネル230の上端辺230TPに弾性接続材232を設けずに、フロントパネル230の上端辺230TPとトップフレーム26TPとが面(あるいは辺)同士で接触するようにすることも考えられる。しかしながら、この場合、その接触位置は、各面の凹凸に応じたものとなってしまい一定とはならないで、フロントパネル230とトップフレーム26TPの各フレームグランドを接続することに関しての電磁ノイズ防止性能は、弾性接続材232を利用する場合よりも劣る。
また、図9(B)および図10(B)や図11(B)および図12(B)に示すように、フロントパネル230の下端辺230BTに設けられている突起接触部236と基板収納筐体26のボトムフレーム26BTが補強フレーム26FBの近傍にて接触することで、基板収納筐体26の開口部に関して、基板収納筐体26の機構的な遮蔽をとるための電気的な接地接続(機構的接触手段29としての接地接続)が、電装基板ユニット24の収容枚数に関わらず共通にとられる。
フロントパネル230の下端辺230BTに突起接触部236を設けて、フロントパネル230とボトムフレーム26BTとを接触させるので、その接触位置は、フロントパネル230の下端辺230BT上の突起接触部236の配置位置となり、一定となる。組立て完了状態でのフロントパネル230とボトムフレーム26BTとのフレームグランドの接地接続系統は、ばらつきがなく、安定したものとなる。
フロントパネル230に突起接触部236を設けずに、フロントパネル230とボトムフレーム26BTとが面同士で接触するようにすることも考えられる。しかしながら、この場合、その接触位置は、各面の凹凸に応じたものとなってしまい一定とはならないで、フロントパネル230とボトムフレーム26BTの各フレームグランドを接続することに関しての電磁ノイズ防止性能は、突起接触部236を利用する場合よりも劣る。
このように、本実施形態の電装基板の収容形態においては、共通の基板収納筐体26で複数の電装基板ユニット24を収納可能に構成し、単数のみならず、複数(たとえば機能追加や機能拡張を目的する)でも、組立て完了状態での基板グランドとフレームグランドやフレームグランド相互間の接続に関して、ばらつきがなく、安定したものとなるように、メカ的な同一の系統の接地接続をとり、電波ノイズに対して、ノイズレベルや傾向を同一にするようにしている。
基板収納筐体26の遮蔽とフレームグランドの接続に関して言えば、本実施形態の場合、フロントパネル230のネジ開口を通したフレーム本体26aへのネジ止めによる接続、フロントパネル230の弾性接続材232を介したトップフレーム26TPの接触面26CSと接触による接続、並びに、フロントパネル230の下端辺230BTに設けた突起接触部236とフレーム本体26aのボトムフレーム26BTとの接触による接続、といった3系統の共通の接地形状と接地系統が電装基板ユニット24(つまりプリント基板アッセンブリ)の収納数に関わらず維持される。
<着脱用側端ガイドの接触解除機構>
図13は、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26に収容する際のスライド機構と接地接続解除機構の詳細を説明する右側面から見た断面図である。図14は、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bとを基板収納筐体26に収容する際のスライド機構と接地接続解除機構の詳細を説明する右側面から見た断面図である。図15は、図13や図14において、バックプレーン基板のコネクタ392,393近傍を拡大して示した図である。図16は、各電装基板ユニット24を基板収納筐体26に収容する際の位置決め機構と接地接続解除機構の詳細を説明する、バックプレーン基板のコネクタ392,393近傍を上面から見た拡大図である。
先ず、上下方向に関しては、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26(フレーム本体26a)に収容する場合において、主電装基板ユニット24aを弾性支持部材360の上を滑らせて基板収納筐体26内に押し込むとき、ボトムフレーム26BTに設けられた着脱用ガイド350が図7(A),図7(B)に示すようにL字状のアングル材であるときには、基板シャーシ220のボトムフレーム26BTからの高さの規制がなく、主電装基板ユニット24aの自重で弾性支持部材360を圧縮しながら収容されていく。
弾性支持部材360は、主電装基板ユニット24aの自重で圧縮されるだけであるので、図13に示すように、基板収納筐体26の開口部側(フロントパネル230側)の弾性支持部材360aとバックフレーム26BK側の弾性支持部材360bとでは、圧縮の度合いが異なり、主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220が、ボトムフレーム26BTに対して、適当な傾きを持って移動していく。
このときの上下方向の移動や傾きは、図7(A),図7(B)に示すようにL字状のアングル材であるときには、専ら弾性支持部材360a,360bの圧縮の度合いで規制されるが、たとえば、図7(C)に示すように、断面がC字状のチャンネル材であるときには、高さ規制h1を弾性支持部材360の通常時の長さよりも小さくすることで、基板シャーシ220の上下方向の移動がそのチャンネル材の高さ規制h1による移動規制効果を受け、上下方向の移動や傾きの度合いも小さくなる。
やがて、プリント基板210上のコネクタ212,213がバックフレーム26BK上のバックプレーン基板390に設けられているコネクタ392,393の近傍まで達する。このとき、高さ方向(ボトムフレーム26BTに対する上下方向)に関して、図13中にXの矢指で示すように、コネクタ392,393に対するコネクタ212,213の位置は、弾性支持部材360の圧縮の度合いと、基板シャーシ220のボトムフレーム26BTに対する傾きに応じたものとなる。
これに対して、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bとを基板収納筐体26に収容する場合、追加電装基板ユニット24bが搭載済の基板収納筐体26(フレーム本体26a)に対して、主電装基板ユニット24aを弾性支持部材360の上を滑らせて基板収納筐体26内に押し込む。
このとき、主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220には抜け防止ガイド228を具備したブラケット224が設けられているとともに、追加電装基板ユニット24bには、着脱用ガイド356を具備したボトムシャーシ354が設けられているので、抜け防止ガイド228および着脱用ガイド356の各b面が接触することで抜け防止ガイド228のb面のボトムフレーム26BTからの高さがh2で規制されつつ、主電装基板ユニット24aの自重で弾性支持部材360を圧縮しながら収容されていく。
弾性支持部材360は、主電装基板ユニット24aの自重で圧縮されるので、図14に示すように、基板収納筐体26の開口部側(フロントパネル230側)の弾性支持部材360aとバックフレーム26BK側の弾性支持部材360bとでは、圧縮の度合いが異なり、主電装基板ユニット24aの基板シャーシ220が、ボトムフレーム26BTに対して、適当な傾きを持って移動していく。
このときの上下方向の移動や傾きは、先ず弾性支持部材360a,360bの圧縮の度合いで規制されるが、高さ規制h2を弾性支持部材360の通常時の長さL1よりも小さくすることで(図8を参照)、さらに、抜け防止ガイド228,356の接触面aによる高さ規制h2による移動規制効果を受け、上下方向の移動や傾きの度合いも小さくなる。
やがて、プリント基板210上のコネクタ212,213がバックフレーム26BK上のバックプレーン基板390に設けられているコネクタ392,393の近傍まで達する。このとき、高さ方向(ボトムフレーム26BTに対する上下方向)に関して、図14中にYの矢指で示すように、コネクタ392,393に対するコネクタ212,213の位置は、抜け防止ガイド228,356による高さ規制h2と、弾性支持部材360の圧縮の度合いと、基板シャーシ220のボトムフレーム26BTに対する傾きに応じたものとなる。
したがって、図13および図14の何れの態様においても、必ずしも、コネクタ212,213がコネクタ392,393に対して正面位置となるとは限らない。なお、図14に示す態様では、抜け防止ガイド228,356による高さ規制h2があるので、位置不整合の度合いは、図13に示した場合よりも小さい。
たとえば、図15(A)に示すように、コネクタ212,213がコネクタ392,393に対して上向きで挿入されようとする。あるいは、図15(B)に示すように、コネクタ212,213がコネクタ392,393に対して下向きで挿入されようとする。
ここで、図15に示すように、プリント基板210側のコネクタ212,213とバックプレーン基板390側のコネクタ392,393には、嵌合(接合,嵌め込み)をスムーズにする着脱ガイドG1,G2が上下に設けられている。したがって、図15(C)に示すように、コネクタ212,213がコネクタ392,393の近傍に達したときに、操作者が基板シャーシ220(あるいはブラケット224)の高さを適当に調整しながら(コネクタ212,213を上下に振るようにして)主電装基板ユニット24aを押し込むと、コネクタ212,213の着脱ガイドG1がコネクタ392,393の着脱ガイドG2にガイド(案内)されて両者が嵌合する。
これにより、バックプレーン基板390のバックフレーム26BKに対する上下方向の取付け位置をばらつきがなく一定なものとしておけば、組立て完了状態では、バックフレーム26BK側のプリント基板210の高さ(上下方向)の位置が、ばらつきがなく、安定したものとなる。
また、左右方向に関しては、主電装基板ユニット24aのみを基板収納筐体26に収容する場合、着脱用ガイド350が設けられている基板収納筐体26(フレーム本体26a)に対して、基板シャーシ220の側辺を着脱用ガイド350で案内しながら、主電装基板ユニット24aを弾性支持部材360の上を滑らせて基板収納筐体26内に押し込む。
このときの左右方向の移動や傾きは、図7(A)に示すように着脱用ガイド350を左右側辺の一方のみに配しているときには、専ら片方の着脱用ガイド350で規制されるだけであるが、たとえば、図7(B),(C)に示すように、着脱用ガイド350を左右側辺の両方に配すれば、基板シャーシ220の左右方向の移動がその両側辺の着脱用ガイド350による移動規制効果を受け、左右方向の移動や傾きの度合いが小さくなる。
一方、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bとを基板収納筐体26に収容する場合、ボトムシャーシ354が追加電装基板ユニット24bに予め取り付けられたものあるか否かに関わらず、追加電装基板ユニット24bが搭載済の基板収納筐体26(フレーム本体26a)に対して、主電装基板ユニット24aを弾性支持部材360の上を滑らせて基板収納筐体26内に押し込む。
したがって、基板シャーシ220に設けられているブラケット224の側面を着脱用ガイド356の側面(何れも図8の“a”の面)で案内しながら、主電装基板ユニット24aを弾性支持部材360の上を滑らせて基板収納筐体26内に押し込む。このときの左右方向の移動や傾きは、ブラケット224と着脱用ガイド356の接触面bによる移動規制効果を受け、左右方向の移動や傾きの度合いも小さくなる。
やがて、プリント基板210上のコネクタ212,213がバックフレーム26BK上のバックプレーン基板390に設けられているコネクタ392,393の近傍まで達する。このとき、左右方向に関して、図16(A),(B)中にZ1,Z2の矢指で示すように、コネクタ392,393に対するコネクタ212,213の位置は、着脱用ガイド350,356による規制と、電装基板ユニット24を挿入する際の左右方向の傾きの度合いに応じたものとなる。
したがって、必ずしも、コネクタ212,213がコネクタ392,393に対して正面位置となるとは限らない。なお、図16(B)に示す態様では、抜け防止ガイド228,356による左右方向の規制があるので、位置不整合の度合いは、図16(A)に示した場合よりも小さい。
たとえば、図16(A)に示すように、コネクタ212,213がコネクタ392,393に対して斜め向きで挿入されようとする。あるいは、図16(B)に示すように、コネクタ212,213がコネクタ392,393に対して図16(A)とは反対の斜め向きで挿入されようとする。
ここで、図16に示すように、プリント基板210側のコネクタ212,213とバックプレーン基板390側のコネクタ392,393には、嵌合(接合,嵌め込み)をスムーズにする着脱ガイドG3,G4が左右に設けられている。
したがって、図16(C)に示すように、コネクタ212,213がコネクタ392,393の近傍に達したときに、操作者が基板シャーシ220(あるいはブラケット224)の左右方向の位置を適当に調整しながら(コネクタ212,213を左右に振るようにして)主電装基板ユニット24aを押し込むと、コネクタ212,213の着脱ガイドG3がコネクタ392,393の着脱ガイドG4にガイド(案内)されて両者が嵌合する。
これにより、バックプレーン基板390のバックフレーム26BKに対する左右方向の取付け位置をばらつきがなく一定なものとしておけば、組立て完了状態では、バックフレーム26BK側のプリント基板210の左右方向の位置が、ばらつきがなく、安定したものとなる。
なお、先にも説明したが、フロントパネル230のネジ開口を通してフレーム本体26aのネジ穴にネジ止めでフロントパネル230をフレーム本体26aに取り付けるので、組立て完了状態では、フロントパネル230のフレーム本体26aに対する機構的な取付け位置は、ばらつきがなく、安定したものとなる。
このとき、図7(D)に示したように、主電装基板ユニット24aのみを収容する場合には、基板シャーシ220の側辺と着脱用ガイド350との間には、僅かな(たとえば2〜5mm程度の)隙間を隔てて固定されるように、基板シャーシ220の側辺と着脱用ガイド350の配置関係を設定しておく。
つまり、基板シャーシ220の側辺と着脱用ガイド350の配置関係および主電装基板ユニット24aのフレーム本体26aへの取付け位置関係によって、基板シャーシ220(の側辺)と着脱用ガイド350を介したフレーム本体26aのフレームグランドとの接地接続を解除する機構が構成される。
また、図8(B)に示したように、主電装基板ユニット24aと追加電装基板ユニット24bを収容する場合には、ブラケット224の抜け防止ガイド228の面aとボトムシャーシ354の着脱用ガイド356のb面との間、並びにブラケット224の側面bとボトムシャーシ354の着脱用ガイド356のa面との間には、僅かな(たとえば2〜5mm程度の)隙間を隔てて固定されるように、基板シャーシ220に対するブラケット224とボトムシャーシ354(特に着脱用ガイド356)の配置関係を設定しておく。
つまり、基板シャーシ220に取り付けられているブラケット224と着脱用ガイド350に形成されている着脱用ガイド356の配置関係および主電装基板ユニット24aのフレーム本体26aへの取付け位置関係によって、基板シャーシ220(ブラケット224)とボトムシャーシ354の着脱用ガイド356を介したフレーム本体26aのフレームグランドとの接地接続を解除する機構が構成される。
したがって、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26対して着脱するときには、基板シャーシ220の側面が着脱用ガイド350と接触/非接触を繰り返し得るし、あるいは、基板シャーシ220に取り付けられているブラケット224がボトムシャーシ354の側端着脱ガイド356と接触/非接触を繰り返し得るが、組立て完了状態では、主電装基板ユニット24a(特に、基板シャーシ220やブラケット224)の左右方向や上下方向の位置が、フロントパネル230側およびバックフレーム26BK側の何れについても、ばらつきがなく、安定したものとなり、基板シャーシ220と着脱用ガイド350との非接触や、基板シャーシ220(ブラケット224)とボトムシャーシ354(着脱用ガイド356)との非接触が、確実に維持される。
<基板収納筐体と電装基板ユニットの装置本体への搭載>
図17および図18は、電装基板ユニット24を収容する基板収納筐体26の装置本体1aへの搭載態様と、基板収納筐体26への電装基板ユニット24の収容態様の一例を示した斜視図である。
電装基板ユニット24や基板収納筐体26を装置本体に搭載するに当たっては、装置本体1aから基板収納筐体26を取り外した状態で、この基板収納筐体26に筐体開口部から電装基板ユニット24を装着し、フレーム本体26aに冷却ファン26FAN などを取り付けたトップフレーム26TPを被せて、電装基板ユニット24が搭載された基板収納筐体26を装置本体に取り付ける第1の態様を採ることができる。つまり、先に基板収納筐体26に電装基板ユニット24を収容してからトップフレーム26TPを被せてから基板収納筐体26を装置本体に取り付けるのである。この場合の筐体開口部は、フロントパネル230側となる筐体開口部に限らず、トップフレーム26TPが取り外された部分の筐体開口部を含む。
あるいは、先ず、フレーム本体26aに冷却ファン26FAN などを取り付けたトップフレーム26TPを被せて基板収納筐体26を完成させ、装置本体1aに基板収納筐体26を取り付け、予め装置本体1aに搭載されている基板収納筐体26に対して、その筐体開口部から電装基板ユニット24を装着する第2の態様を採ることもできる。この場合の筐体開口部は、フロントパネル230側となる筐体開口部となる。図17および図18は、第2の態様で示している。
また、複数の電装基板ユニット24a,24bを基板収納筐体26に収容するに当たっては、本実施形態では、主電装基板ユニット24aを着脱する側の電装基板アッセンブリとして取り扱い、追加電装基板ユニット24bを予め固定しておく側の電装基板アッセンブリとして取り扱うことにする。
たとえば、フレーム本体26aに冷却ファン26FAN などを取り付けたトップフレーム26TPを被せて基板収納筐体26を完成させ、図17に示すように、装置本体1aに基板収納筐体26を取り付けておく。なお、図では、追加電装基板ユニット24bがボトムシャーシ354を備えるものとして、ボトムシャーシ354がボトムフレーム26BTに備えられていない形態で示す。
そして、図18に示すように、先ず、追加電装基板ユニット24bを基板収納筐体26に、その筐体開口部から装着する。このとき、主電装基板ユニット24aは、基板シャーシ220に取り付けられているブラケット224を支持部材として使用し、装置本体1aの外の適当な載置台(たとえば床や作業台)に置いておく。
なお、主電装基板ユニット24aを取り付けてある画像出力端末1に対して、オプション基板アッセンブリとして追加電装基板ユニット24bを取り付ける際には、主電装基板ユニット24aを基板収納筐体26から取り外して(分離して)、基板シャーシ220に取り付けられているブラケット224を支持部材として使用し、装置本体1aの外の適当な載置台(たとえば床や作業台)に置いておく。
追加電装基板ユニット24bの基板収納筐体26への装着が完了したら、ボトムシャーシ354の着脱用ガイド356を側辺側の着脱ガイドとして、基板収納筐体26に、その筐体開口部から主電装基板ユニット24aを装着する。
1…画像出力端末、1a…装置本体、10…画像読取部、12…ドキュメントフィーダ、15…ユーザインタフェース部、20…コントローラ部、24…電装基板ユニット、24a…主電装基板ユニット、24b,24c…追加電装基板ユニット、26…基板収納筐体、26a…フレーム本体、26BK…バックフレーム、26BT…ボトムフレーム、26FAN …冷却ファン、26FB…補強フレーム、26TP…トップフレーム、26CS…接触面、27〜29…機構的接触手段、30…画像出力部、32…画像形成ユニット、34…両面複写ユニット、80…給紙部、90…接続ケーブル、210…プリント基板、220…基板シャーシ、222…L字アングル、223…着脱用先端ガイド、224…ブラケット、226…着脱用先端ガイド、228…抜け防止ガイド、230…フロントパネル、232…弾性接続材、236…突起接触部、310…プリント基板、320…基板シャーシ、326…突起接触部、350…着脱用ガイド、354…ボトムシャーシ(基板シャーシ)、356…着脱用ガイド、360…弾性支持部材、390…バックプレーン基板