JP2009266948A - 拡張電装基板、主電装基板、電装基板ユニット、および画像処理装置 - Google Patents

拡張電装基板、主電装基板、電装基板ユニット、および画像処理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電装部品のレイアウトの制限を低減し、基板間を所望の間隔にでき、拡張電装基板の挿脱作業の安全性、作業性を向上させる。
【解決手段】装置本体の機能を拡張する拡張電装基板2において、装置本体に実装された状態で、装置本体の全体制御を行う主電装基板1に対して略平行に配置され、装置本体の内部側の端部200aと端部200aと略平行であり装置本体の筐体側の端部200bとを有する板状の基板本体200と、端部200a近傍で、装置本体へ実装する場合に主電装基板1側となる面に設けられたコネクタ250と、コネクタ250の位置より端部100b側の位置に設けられ、主電装基板1のコネクタ150と電気的に接続可能なハーネス用コネクタ260と、コネクタ250とハーネス用コネクタ260とを接続して拡張電装基板2と主電装基板1とを接続するハーネス255とを備えた。
【選択図】 図1

Description

本発明は、装置本体に対して脱着可能に実装されて装置全体を制御する主電装基板、該主電装基板と接続されて装置本体に実装されて装置の機能を拡張する拡張電装基板、上記主電装基板と拡張電装基板とを備えた電装基板ユニット、および主電装基板と拡張電装基板とを備えたファクシミリ、プリンタ、複写機、並びにこれらの機能を備えたデジタル複合機等の画像処理装置に関する。
従来から、ファクシミリ、プリンタ、複写機等の画像処理装置において、装置全体を制御する部品を備えた主電装基板や、装置の機能を拡張するための拡張電装基板を、装置本体に着脱可能に取り付けることが広く実施されている。
例えば、電子機器本体内の所定領域に主制御回路基板(メインボード)が設けられており、電子機器本体外から拡張電子回路基板(拡張ボード)を上記所定領域と隣合う領域へ挿脱可能に構成した回路基板の挿脱案内支持機構が開示されている(特許文献1参照)。この特許文献1では、中継ボードによりメインボードと拡張ボードとの電気的接続を行うとともに、この中継ボードの両サイドにガイドレールを取り付けることで、中継ボードを拡張ボードの案内支持部材として使用するものである。
また、例えば、装置周辺の空間に余裕がない場合であっても、背面カバーを開き、基板アセンブリから全てのハーネスを外すことによって、基板アセンブリをスライドして本体外部に簡単に引き出すことができる画像記録装置が開示されている(特許文献2参照)。
特開平7−106778号公報 特開2006−7636号公報
しかしながら、上記特許文献1では、電子機器に対して機能を拡張する場合、外部から装置本体に対して拡張ボード(拡張電装基板)を挿入するが、この拡張ボードを挿入するスロットの奥には、拡張ボードを接続するための接続コネクタを予め用意しておく必要があった。さらに、拡張ボードはガイドレールに沿って挿入されるため、メインボード(主電装基板)側に用意された接続コネクタ位置は、決められた位置、すなわち拡張ボードの接続コネクタと接続される位置に固定しておく必要があった。
つまり、上記特許文献1では、電子機器側の接続コネクタ位置は、装置外部から見た場合、少なくとも拡張ボードの奥行きよりも奥に位置していなければならなかった。このため、拡張ボードのサイズ等によっては、メインボード(主電装基板)側の接続コネクタが、基板端面の位置に装備できずに、メインボードの中心近傍に装備されることがあり、メインボード上における他の部品のレイアウトが制約されてしまう場合があった。
また、拡張ボードの挿入位置がガイドレールにより固定されているので、拡張ボードと主電装基板など他の基板との基板間の空間が制限されるため、当該空間の高さ以上の高さを有する電装部品を装備できない場合があった。
また、上記特許文献2では、主基台と副基台とがフラットケーブルで接続されているため、副基台を装置外部に引き出すためには、予めフラットケーブルを副基台から外しておき、その後、副基台を装置外に引き出すという2段階の手間が必要であった。また、外されたフラットケーブルは基台等に固定されていないため、副基台を装置外部に引き出す際にフラットケーブルが引っ掛かって基板等を破損したり、基板と基板の間にフラットケーブルを挟み込んでしまう危険性があった。
ここで、従来技術の拡張電装基板について図を参照して説明する。図11−1、図11−2は、従来技術の拡張電装基板の実装構造の一例を示す図である。
図11−1に示すように、主電装基板5は、装置全体を制御するためのコントローラボードであって、不図示のCPU(Central Processing Unit)、メモリ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、電源などが装備されたプリント配線基板である。また、拡張電装基板6は、主電装基板500に装備されていない機能を実現するための拡張基板であり、不図示の各種外部インターフェイスや、インターフェイス制御回路が装備されたプリント配線基板である。
このような従来技術では、拡張電装基板6を後から画像処理装置に実装可能とするために、主電装基板5の基板本体500上には、予め拡張電装基板600と接続するための接続コネクタ550が装備されている。一方、拡張電装基板6の基板本体600においても、主電装基板5との接続するための接続コネクタ650が装備されている。
そして、従来技術では、拡張電装基板6を装置外部から装置内に設けられた拡張用スロットに挿入して、前述した接続コネクタ650と接続コネクタ550とを接続することで、機能を拡張していた。この際、図11−1に示したように、主電装基板5の接続コネクタ550は、主電装基板5の基板本体500の上面に装備されている場合もあるし、図11−2に示すように、接続基板560を介して基板本体500に装備されている場合もある。
また、図12は、従来技術の拡張電装基板の実装構造の一例を示す側面図である。図12に示すように、主電装基板5の基板本体500には、回路を構成する電装部品501、502と、拡張電装基板6との接続用に接続コネクタ550とが装備されている。一方、拡張電装基板6の基板本体600には、主電装基板5との接続用に接続コネクタ650が装備されている。そして、基板本体600の一方の面には、外部インターフェイス接続用の外部コネクタ560が装備され、他方の面には、回路を構成する電装部品601、602が装備されている。
図12における主電装基板5は、実際には画像処理装置等の装置内部に予め実装されており、拡張電装基板6は、図12の左側の装置外部から矢印A方向に挿入され、接続コネクタ650により主電装基板5の接続コネクタ550と接続される。
このように、拡張電装基板6が装置外部から挿入され、接続コネクタ650が主電装基板5の接続コネクタ550に接続されるため、主電装基板5側の接続コネクタ550は、装置外部から見て、拡張電装基板6の基板長さL10より奥まった位置に装備されている必要性がある。このため、主電装基板5の中心近傍に接続コネクタ550を装備しなければならない場合があった。
そうすると、主電装基板5の基板本体500には前述したように、CPU、メモリ、ASIC等が装備されるため、接続コネクタ550の配置部分を避けて他の電装部品を装備したり、接続コネクタ550部分を避けて信号配線を行うなど、上記特許文献1に関して述べたように、主電装基板5上における他の電装部品のレイアウトが制約されてしまう場合があった。
また、主電装基板5側の接続コネクタ550の高さが固定されているため、拡張電装基板6と主電装基板5との基板間の間隙H10が接続コネクタ550の仕様により決定されてしまう。例えば、双方の基板が高速信号線路であって、かつ上述のように接続コネクタによる接続を行う場合に、接続コネクタ550の高さが高すぎると、接続コネクタ内部の伝送損失により信号品質が劣化するので、基板間の間隙H10が高くなりすぎる接続コネクタは使用できない場合もある。
また、主電装基板5の基板本体500上の電装部品501、502と拡張電装基板6の基板本体600上の電装部品601、602のうちで高さが高いものがあると、お互いに干渉する可能性があり、拡張電装基板6を挿入した時に各電装部品が衝突する可能性がある。そのため、装備する電装部品を選択するときに高さの低い電装部品を選択する必要があった。
また、これらの問題を解決するために、基板間の接続形態を接続コネクタではなく、ケーブル等で接続することで基板間の間隙を可変とする手段も考えられるが、この場合は、上記特許文献2に関して述べたように、ケーブルが引っ掛かって基板等を破損したり、基板と基板の間にケーブルを挟み込んでしまう危険性があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、拡張電装基板における基板本体に設けられた第1コネクタとケーブルを介して接続された第3コネクタによって、主電装基板との接続を行うことで、コネクタの配置による電装部品のレイアウトの制限を低減し、基板間の間隔を所望の間隔にできるとともに、拡張電装基板の挿脱作業における安全性および作業性を向上させることができる拡張電装基板、主電装基板、電装基板ユニット、および画像処理装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電装部品を装備し、装置本体に実装されて前記装置本体の機能を拡張する拡張電装基板において、前記装置本体に実装された状態で、前記装置本体の全体制御を行う主電装基板に対して略平行に配置され、前記装置本体の内部側の第1端部と前記第1端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第2端部とを有する板状の基板本体と、前記第1端部近傍で、前記装置本体へ実装する場合に前記基板本体の前記主電装基板側となる面に設けられた第1コネクタと、前記基板本体上の前記第1コネクタの位置より前記第2端部側の位置に設けられ、前記主電装基板の第2コネクタと電気的に接続可能な第3コネクタと、前記第1コネクタと前記第3コネクタとを接続することで、前記拡張電装基板と前記主電装基板とを接続するケーブルと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、拡張電装基板において、前記第3コネクタは、前記第2端部側近傍に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、拡張電装基板において、前記基板本体と前記第3コネクタとを固定する固定部材をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明は、拡張電装基板において、前記基板本体と、前記第1コネクタと、前記第3コネクタと、前記ケーブルとを収納し、かつ前記基板本体と前記第3コネクタとを固定する収納部材をさらに備えたことを特徴とする。
また、本発明は、拡張電装基板において、電気伝導性を有する材料で形成され、前記収納部材に取付けられて基準電位点に接続されることで接地を行う接地部材をさらに備え、前記収納部材は、電気伝導性を有する材料で形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、拡張電装基板において、前記第3コネクタは、前記基板本体における前記第1端部の中心と、前記第2端部の中心とを結ぶ中心線の近傍に設けられていることを特徴とする。
また、本発明は、拡張電装基板において、前記収納部材は、前記主電装基板における基板本体を収納する筐体の側面に沿って挿脱可能であることを特徴とする。
また、本発明は、拡張電装基板において、前記主電装基板に設けられ、前記収納部材を前記装置本体の内部に案内する案内部材をさらに備え、前記収納部材は、前記筐体の側面と前記案内部材とに沿って挿脱可能であることを特徴とする。
また、本発明は、拡張電装基板において、前記収納部材は、収納された前記基板本体の前記第2端部側であって、かつ前記拡張電装基板の挿入方向に対して略垂直な面が、前記筐体における前記装置本体の側面に固定されていることを特徴とする。
また、本発明は、電装部品を装備し、装置本体の全体制御を行う主電装基板において、前記装置本体に実装された状態で、前記装置本体の内部側の第1端部と前記第1端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第2端部とを有する板状の基板本体と、前記第2端部近傍に設けられ、前記装置本体の機能を拡張する拡張電装基板のコネクタと電気的に接続可能なコネクタと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、電装部品を装備し、装置本体の全体制御を行う主電装基板と、電装部品を装備し、装置本体に実装されて前記装置本体の機能を拡張する拡張電装基板とを備えた電装ユニットにおいて、前記主電装基板は、前記装置本体に実装された状態で、前記装置本体の内部側の第1端部と前記第1端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第2端部とを有する板状の第1基板本体と、前記第2端部近傍に設けられ、前記拡張電装基板の第1コネクタと電気的に接続可能な第2コネクタと、を備え、前記拡張電装基板は、前記装置本体に実装された状態で、前記主電装基板に対して略平行に配置され、前記装置本体の内部側の第3端部と前記第3端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第4端部とを有する板状の第2基板本体と、前記第3端部近傍で、前記装置本体へ実装する場合に前記第2基板本体の前記主電装基板側となる面に設けられた第3コネクタと、前記基板本体上の前記第3コネクタの位置より前記第4端部側の位置に設けられ、前記主電装基板の前記第2コネクタと電気的に接続可能な前記第1コネクタと、前記第1コネクタと前記第3コネクタとを接続することで、前記拡張電装基板と前記主電装基板とを接続するケーブルと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明は、電装部品を装備し、装置本体の全体制御を行う主電装基板と、電装部品を装備し、装置本体に実装されて前記装置本体の機能を拡張する拡張電装基板とを備えた画像処理装置において、前記主電装基板は、前記装置本体に実装された状態で、前記装置本体の内部側の第1端部と前記第1端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第2端部とを有する板状の第1基板本体と、前記第2端部近傍に設けられ、前記拡張電装基板の第1コネクタと電気的に接続可能な第2コネクタと、を備え、前記拡張電装基板は、前記装置本体に実装された状態で、前記主電装基板に対して略平行に配置され、前記装置本体の内部側の第3端部と前記第3端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第4端部とを有する板状の第2基板本体と、前記第3端部近傍で、前記装置本体へ実装する場合に前記第2基板本体の前記主電装基板側となる面に設けられた第3コネクタと、前記基板本体上の前記第3コネクタの位置より前記第4端部側の位置に設けられ、前記主電装基板の前記第2コネクタと電気的に接続可能な前記第1コネクタと、前記第1コネクタと前記第3コネクタとを接続することで、前記拡張電装基板と前記主電装基板とを接続するケーブルと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、コネクタの配置による電装部品のレイアウトの制限を低減し、基板間の間隙を所望の間隔にできるとともに、拡張電装基板の挿脱作業における安全性および作業性を向上させることができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる拡張電装基板、主電装基板、電装基板ユニット、および画像処理装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態において、主電装基板および拡張電装基板とは、電気回路の配線を絶縁体からなる板の表面や内部にプリントして形成し、その上に電装部品を装備した基板であるプリント基板(PCB:Printed Circuit Board)等である。また、画像処理装置とは、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置や、コピー、ファックス、プリンタなどの複数の機能を一つの筐体に収納した複合機(MFP:Multi Function Peripherals)等である。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1にかかる主電装基板および拡張電装基板の側面図である。この主電装基板および拡張電装基板を備えたものを電装基板ユニットとし、当該電装基板ユニットは、複合機等の画像処理装置(以下、装置と称する。)の内部に配置して利用するものである。また、図2は、実施の形態1にかかる拡張電装基板の構成を示す斜視図である。まず、図1、2を参照して、主電装基板1および拡張電装基板2の構成を説明する。
主電装基板1は、装置全体を制御するコントローラ等の機能を有するものであって、CPU、メモリ、ASIC、電源などの電装部品が装備されたプリント基板である。具体的には、主電装基板1は、基板本体100と、上述したCPU等の電装部品101、102と、コネクタ150とから主に構成されている。また、主電装基板1は、装置外部から挿入され、ネジなどにより装置と固定されることによって、予め装置に実装されるものである。
基板本体100は、装置本体に実装された状態で使用されるものであり、略長方形の板状の部材で形成され、CPU、メモリ等の電装部品101、102が装備される。また、基板本体100は、略長方形を形成する4辺である端部のうち、装置本体の内部側を端部100aとし、端部100aと略平行であり装置本体の筐体側を端部100bとする。そして、基板本体100は、装置本体に主電装基板1が実装される場合、端部100aを先頭に装置本体に向けて挿入されていき、端部100bが筐体内部に収納されることで、所定の位置に配置されることになる。
電装部品101、102は、回路を構成するCPU、メモリ、ASIC、電源などの回路を構成する部品であり、基板本体100に固定されて装備されている。
コネクタ150は、基板本体100の端部100b近傍に固定されて設けられており、拡張電装基板2の基板本体200に設けられたハーネス用コネクタ260と嵌合することによって、主電装基板1と拡張電装基板2とを電気的に接続可能としている。
次に、拡張電装基板2について説明する。拡張電装基板2は、主電装基板1に装備されていない機能を拡張機能として実現するために装置本体に追加して実装し、主電装基板1と接続して使用する電装基板であり、各種外部インターフェイスや、インターフェイス制御回路が装備されたプリント基板である。具体的には、拡張電装基板2は、電装部品が装備される基板本体200と、電装部品201、202、203と、インターフェイス270と、コネクタ250と、ハーネス255と、ハーネス用コネクタ260と、固定部材210とから主に構成されている。
基板本体200は、装置本体に実装された状態で使用されるものであり、略長方形の板状の部材で形成され、機能を拡張するために必要な各種電装部品が装備される。また、基板本体200は、略長方形を形成する4辺である端部のうち、装置本体の内部側を端部200aとし、端部200aと略平行であり装置本体の筐体側を端部100bとする。そして、基板本体200は、装置本体に拡張電装基板2が実装される場合、端部200aを先頭に装置本体の内部方向、すなわち図1における矢印A方向に向けて挿入されていき、端部200bが筐体内部に収納されることにより所定の位置に配置されることになる。また、この場合、基板本体200は、主電装基板1の基板本体100の板状の面に対して略平行に配置されることになる。
電装部品201、202、203は、回路を構成する機能を拡張するために必要な部品であり、基板本体200に固定されて装備されている。なお、電装部品201、202は、拡張電装基板2を装置本体へ実装する場合に、基板本体200の主電装基板1側となる面である半田面200cに装備され、電装部品203は、拡張電装基板2を装置本体へ実装する場合に、基板本体200の主電装基板1側と反対側となる面である部品面200dに装備されている。
インターフェイス270は、基板本体200の端部200b近傍であって、基板本体200の部品面200dに固定されて設けられており、拡張電装基板2と外部装置とを接続し、外部装置に対する入出力の制御を行うものである。
コネクタ250は、基板本体200の端部200a近傍であって、基板本体200の半田面200cに固定されて設けられており、ハーネス255を介してハーネス用コネクタ260に接続されている。
ハーネス255は、コネクタ250とハーネス用コネクタ260とを接続することで、拡張電装基板2と主電装基板1とを接続するするケーブル束である。なお、ハーネス255は、各電装基板に装備される電装部品の種類や配置位置によって、所望する長さのものを使用可能となっている。
ハーネス用コネクタ260は、基板本体200上のコネクタ250の位置より端部200b側の位置、望ましくは端部200b側近傍に設けられており、主電装基板1の基板本体100に設けられたコネクタ150と嵌合することによって、拡張電装基板2と主電装基板1とが電気的に接続可能となっている。
固定部材210は、基板本体200と、電装部品201、202、203と、インターフェイス270と、コネクタ250と、ハーネス255と、ハーネス用コネクタ260とを覆うように配置され、基板本体200とハーネス用コネクタ260とを固定するモールドや板金などで形成された部材である。
すなわち、固定部材210は、図2に示すように、L字形状に形成された側面を有し、ネジ等により取付部205で基板本体200と固定され、取付部265でハーネス用コネクタ260と固定されている。このように、固定部材210に基板本体200とハーネス用コネクタ260とを固定することで、基板本体200とハーネス用コネクタ260とを一体構造とすることができるとともに、上述のような所定の位置にハーネス用コネクタ260を維持できることになる。また、図2に示すように、固定部材210は、コネクタ250側の底面と側面は設けられていない。
ここで、コネクタ150、ハーネス用コネクタ260、コネクタ250の位置について説明する。図1に示すように、基板本体100の端部100bからコネクタ150の配置位置までの長さL2は、基板本体200の端部200bからコネクタ250の配置位置までの長さ、すなわち基板本体200の長さL1より短くなるように配置されている。これにより、コネクタ150が基板本体100の中心部近傍ではなく、基板本体100の端部近傍に設けられるため、コネクタ150によって装置全体を制御する種々の電装部品のレイアウトの制限を低減することができる。
また、ハーネス用コネクタ260の底面、すなわち基板本体100の上面から、コネクタ250の底面までの高さH1は、所望の長さのハーネス255を設けることによって所望の高さに自在に変更可能となっている。従って、電装部品の用途に合わせて、主電装基板1と拡張電装基板2との間隙を所望の間隔(距離)に調整することができる。
次に、拡張電装基板2を、装置本体の内部に実装されている主電装基板1に装着する場合の動作について説明する。拡張電装基板2を主電装基板1に装着する場合、装置本体の外部から、ハーネス用コネクタ260が一体構造となった拡張電装基板2を挿入する。この場合、上述したように、拡張電装基板2は、基板本体200の端部200a側を先頭に挿入されていき、端部100bが装置本体の筐体内部に収納されることで、実装されることになる。そうすると、拡張電装基板2のハーネス用コネクタ260と主電装基板1のコネクタ150とが接触して嵌合し、拡張電装基板2と主電装基板1が電気的に接続されることになる。
ここで、従来技術における拡張電装基板と本実施の形態の拡張電装基板とを比較する。従来技術において、装置本体の機能を拡張する場合において、拡張電装基板に装備されたコネクタと主電装基板に装備されたコネクタとを接続するには、主電装基板側のコネクタを、装置外部からみて拡張電装基板の基板本体の長さより奥に配置しないと、拡張電装基板が装置内部に完全に収納されずに、装置外部に露出してしまうこととなっていた。従って、主電装基板側のコネクタを、拡張電装基板の基板本体の長さより奥に配置した場合には、当該コネクタは、主電装基板における基板本体の中心部近傍に配置されることとなる。しかし、基板本体の中心付近には一般に、装置の全体制御に必要なCPUやメモリ等の電装部品が装備されているため、これらの電装部品のレイアウトを制約する結果となっていた。
これに対して、本実施の形態の拡張電装基板2では、図2に示すように、固定部材210によって基板本体200にハーネス255およびハーネス用コネクタ260を固定して一体化させた構造となっている。これにより、基板本体100のコネクタ150と基板本体200のコネクタ250とを、拡張電装基板2側と主電装基板1側とで相対する位置に配置することができる。従って、主電装基板1側のコネクタ150は、端部100bからコネクタ150までの長さL2を、拡張電装基板2の長さL1より短い位置に配置することができ、その結果、コネクタ150を主電装基板1の端部近傍に配置することが可能となる。このため、コネクタ150による主電装基板1側の電装部品のレイアウトの制約を低減することができる。
また、所望の長さのハーネス255を用いて主電装基板1と拡張電装基板2とを接続することができるので、主電装基板1と拡張電装基板2との基板間の空間高さ距離を、従来技術のようにコネクタの仕様により決定されることなく、所望の距離に自在に変更可能となっている。従って、主電装基板1において有効に利用できる場所(例えば、図1のL1−L2のエリア)を増加させ、主電装基板1側に装備可能な電装部品の高さ制約が低減でき、装備可能な電装部品の選択の自由度を高めることができる。
また、拡張電装基板2は、ハーネス255と一体化された構造をしており、かつハーネス255にはハーネス用コネクタ260が装着されているので、拡張電装基板2を装置本体に実装する場合、拡張電装基板2を装置本体内部に挿入することで、拡張電装基板2の実装作業と、ハーネス用コネクタ260とコネクタ150との嵌合作業とを一つの作業で行うことができる。また、拡張電装基板2を装置本体内部から脱出させることで、拡張電装基板2を外す作業と、ハーネス用コネクタ260とコネクタ150とを外す作業とを一つの作業で行うことができる。従って、拡張電装基板2の挿脱作業を容易に行うことができ、拡張電装基板2の着脱の際における作業性を向上させることができる。
また、ハーネス255が固定部材210により覆われ、かつ基板本体200とハーネス用コネクタ260とが固定部材210に固定されている。従って、拡張電装基板2を着脱する際に、ハーネス255が他の電装部品や両基板に引っ掛かるようなことがなく、基板等の破損やハーネス255が基板間に挟み込まれる危険性を低減し、安全性を向上させることができる。
このように、本実施の形態では、電装部品のレイアウトの制約や、主電装基板1と拡張電装基板2との基板間の間隙の制約等を低減させることができるとともに、拡張電装基板の挿脱作業を安全かつ容易に行え、自由度の高い主電装基板1と拡張電装基板2とを実現することができる。
(実施の形態2)
実施の形態1にかかる拡張電装基板では、固定部材210が、基板本体200等を覆うとともに、基板本体200とハーネス用コネクタ260とを固定していた。これに対して、本実施の形態にかかる拡張電装基板は、ボックス形状の収納部材により、基板本体等を収納するものである。なお、実施の形態2にかかる主電装基板の構成および機能は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
図3は、実施の形態2にかかる拡張電装基板の構成を示す斜視図である。本実施の形態の拡張電装基板2は、基板本体200と、電装部品(不図示)と、インターフェイス(不図示)と、コネクタ250と、ハーネス255と、ハーネス用コネクタ260と、収納部材211とから主に構成されている。ここで、基板本体200と、電装部品と、インターフェイスと、コネクタ250と、ハーネス255と、ハーネス用コネクタ260の構成および機能は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
収納部材211は、基板本体200と、電装部品と、インターフェイスと、コネクタ250と、ハーネス255と、ハーネス用コネクタ260とを収納し、かつ基板本体200とハーネス用コネクタ260とを固定するものである。
すなわち、収納部材211は、図3に示すように、L字形状に形成された側面を有し、ネジ等により取付部205で基板本体200と固定され、取付部265でハーネス用コネクタ260と固定されている。このように、収納部材211に基板本体200とハーネス用コネクタ260とを固定することで、基板本体200とハーネス用コネクタ260とを一体構造とすることができるとともに、ハーネス用コネクタ260の所定位置を維持できることになる。また、図3に示すように、収納部材211は、実施の形態1と異なり、全ての面で閉じたボックス形状となっており、主電装基板1のコネクタ150と嵌合して接続できるように、ハーネス用コネクタ260の嵌合部分のみ孔部が形成されている。
なお、ハーネス255は、コネクタ250とハーネス用コネクタ260とに接続されており、コネクタ250は基板本体200に固定され、ハーネス用コネクタ260は収納部材211に固定されている。従って、ハーネス255は、収納部材211に固定されていてもよいが、必ずしも収納部材211に固定されている必要はない。
このように、本実施の形態では、主電装基板1側の電装部品のレイアウトの制約および電装部品の高さ制約が低減でき、拡張電装基板2の着脱の際における作業性を向上させる等の実施の形態1における効果に加え、以下の効果を有する。
すなわち、本実施の形態では、基板本体200とハーネス255とハーネス用コネクタ260とが収納部材211内に収納されている。従って、拡張電装基板2を着脱する際に、ハーネス255が他の電装部品や両基板に引っ掛かるようなことがなく、基板等の破損やハーネス255が基板間に挟み込まれる危険性を低減し、安全性を向上させることができる。
また、収納部材211をボックス形状としたことで、拡張電装基板2が頑丈な構造となり、外部から受ける力に対する損傷等を低減できる。さらに、収納部材211をボックス形状としたことで、利用者が把持しやすくなるため、拡張電装基板2を着脱する作業性を向上させることができる。
(実施の形態3)
実施の形態2にかかる拡張電装基板は、ボックス形状の収納部材211により、基板本体200等を収納するものであった。これに対し、本実施の形態にかかる拡張電装基板は、さらに、収納部材に接地を行う接地部材を設けたものである。なお、実施の形態3にかかる主電装基板の構成および機能は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
図4は、実施の形態3にかかる拡張電装基板の構成を示す斜視図である。本実施の形態の拡張電装基板2は、基板本体200と、電装部品(不図示)と、インターフェイス(不図示)と、コネクタ250と、ハーネス255と、ハーネス用コネクタ260と、収納部材211と、接地部材220とから主に構成されている。ここで、基板本体200と、電装部品と、インターフェイスと、コネクタ250と、ハーネス255と、ハーネス用コネクタ260と、収納部材211の構成および機能は、実施の形態2と同様であるため説明を省略する。なお、収納部材211は、アルミニウム、鉄、銅などの電気伝導性を有する材料で形成されている。
接地部材220は、板バネやアース板などの電気伝導性を有する材料で形成され、図4に示すように、収納部材211における底面の一部に取付けられており、基準電位点に接続されることで接地を行うものである。
一方、拡張電装基板2を装置本体に実装した場合に、収納部材211に取付けられた接地部材220が接触する部分の主電装基板1の基板本体100の上には、接地グランドパターンが設けられている。
このように、本実施の形態では、実施の形態2の効果に加え、以下の効果を有する。すなわち、収納部材211は電気伝導性を有する材料で形成されている。従って、拡張電装基板2から放射される不要なノイズは、ボックス形状の収納部材211により遮蔽され、収納部材211の外側に放射される不要なノイズを低減することができ、他の装置への悪影響を低減させることができる。また、同様に外部からのノイズに対しても、ボックス形状の収納部材211により遮蔽されているので、外部からのノイズによる動作の誤作動を低減することができる。
また、接地部材220によって、収納部材211と主電装基板1の基板本体100のグランドパターンとが電気的に接触するため、接地を強化できる。従って、収納部材211における不要な電気が接地部材220から放出されて装置内部に残留することはない。このため、不要な電気が装置内部に残留することに起因する不要なノイズの発生を抑止し、これにより他の装置へのノイズによる悪影響をさらに低減することができる。また、外部からのノイズによる装置の誤作動をさらに低減することができるため、信頼性を向上させることができる。
(実施の形態4)
実施の形態2にかかる拡張電装基板は、ボックス形状の収納部材211により、基板本体200等を収納するものであった。これに対し、本実施の形態にかかる拡張電装基板は、さらに、コネクタを所定の位置に配置して設けたものである。なお、実施の形態3にかかる主電装基板と拡張電装基板の構成および機能は、実施の形態2と同様であるため説明を省略する。
図5は、実施の形態4にかかる拡張電装基板のおける各コネクタの配置位置を示す図である。図5では、拡張電装基板2を半田面200c(図1参照)側から見た図を示している。図5に示すように、コネクタ250およびハーネス用コネクタ260は、基板本体200における端部200aの中心と端部200bの中心とを結ぶ中心線の近傍に、各コネクタの中心部付近が配置されるように設けられている。
上述したように拡張電装基板2を装置本体に着脱する場合、ボックス形状の収納部材211を外部から挿入したり、外部に向けて抜き出すことになる。従って、上記のようにコネクタ250およびハーネス用コネクタ260が収納部材211の中心部付近に配置されていれば、収納部材211を挿入する際や抜き出す際において掛ける力が各コネクタに均等に掛かることになる。
このように、本実施の形態では、実施の形態2の効果に加え、以下の効果を有する。すなわち、収納部材211の挿脱の際において掛ける力が各コネクタに均等に掛かるので、コネクタの接続部分に対して斜めに挿脱されることを軽減できる。従って、コネクタ250およびハーネス用コネクタ260の破損を防止するとともに、ハーネス用コネクタ260と主電装基板1のコネクタ150との接触の不具合を低減できるため、接触性を向上させることができる。また、コネクタ250およびハーネス用コネクタ260に対して力が均等にかかるため、無駄な力を必要とせず脱着できるので、作業性を向上させることができる。
(実施の形態5)
実施の形態2では、拡張電装基板2は、ボックス形状の収納部材211により、基板本体200等を収納するものであった。これに対し、本実施の形態では、さらに、主電装基板の基板本体を収納する筐体を設け、該筐体内部に収納部材を配置することで、拡張電装基板を装置本体に実装するものである。なお、実施の形態5にかかる拡張電装基板の構成および機能は、実施の形態2と同様であるため説明を省略する。
図6は、実施の形態5にかかる主電装基板に拡張電装基板を実装した状態を示す斜視図である。図7は、実施の形態5にかかる主電装基板に拡張電装基板を実装した状態を示す断面図である。図6、7に示すように、主電装基板1は、筐体の内部に基板本体100が収納された構成となっており、該筺体は、拡張電装基板2を挿入する側のパネル111と、パネル111に略平行で、かつ主電装基板を実装した場合に装置本体の内部側に位置する背面112と、パネル111に垂直な壁面を有する側板113、114と、筐体における最上面の天板115とにより構成されており、基板本体100を囲っている。
そして、主電装基板1の基板本体100の上面には、拡張電装基板2が着脱される際に収納部材211を装置内部に案内するレール240が備えられている。また、この場合には、主電装基板1の基板本体100におけるコネクタ150は、拡張電装基板2の位置に合わせて配置されているものとする。なお、主電装基板1の他の構成および機能は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
次に、拡張電装基板2が装置本体に実装される場合の動作ついて説明する。拡張電装基板2が装置本体に実装される場合には、収納部材211が背面112に向けて装置本体に挿入されて主電装基板1に装着される。
この場合、拡張電装基板2は、収納部材211の一方の側面が主電装基板1を収納する筐体の側面である側板113に沿うように当接し、他方の側面の下部がレール240に沿うように当接した状態となっている。従って、拡張電装基板2の装着時は、収納部材211がレール240に案内され、側板113に沿って装置内部に挿入されることになる。なお、拡張電装基板2が装置本体から抜き出される場合も同様に、収納部材211がレール240に案内され、側板113に沿って装置外部に出されることになる。すなわち、収納部材211は、主電装基板1における筐体の側板113とレール240とに沿って、挿脱可能となっている。
このように、本実施の形態では、実施の形態2の効果に加え、以下の効果を有する。すなわち、収納部材211は、主電装基板1の筐体の側板113に沿って真っ直ぐに着脱可能となっているので、コネクタ250およびハーネス用コネクタ260の接続部分に対して斜めに挿脱されることが軽減できる。従って、コネクタ250およびハーネス用コネクタ260にストレスを与えることが少なくなり、コネクタ250およびハーネス用コネクタ260の破損を防止し、作業性を向上させることができる。
(実施の形態6)
実施の形態5では、主電装基板1の基板本体100を収納する筐体の内部に収納部材211を配置することで、拡張電装基板2を装置本体に実装するものである。これに対し、本実施の形態では、さらに、収納部材を筐体に固定するものである。
図8は、実施の形態6にかかる主電装基板に拡張電装基板を実装した状態を示す斜視図である。図9は、実施の形態6にかかる拡張電装基板の斜視図である。図8に示すように、主電装基板1は、筐体の内部に基板本体100が収納された構成となっており、該筐体は、実施の形態5と同様である。また、主電装基板1の構成および機能は、実施の形態5と同様であるため説明を省略する。
図8、9に示すように、拡張電装基板2の収納部材211は、収納された基板本体200の端部200b側(図1参照)であって、かつ拡張電装基板2の挿入方向(図1における矢印A方向参照)に対して略垂直な面、すなわち、拡張電装基板2が装置本体に実装された場合にパネル111の一部となる面に、孔部を有する固定部212が設けられている。
そして、収納部材211は、固定部212の孔部に差し込まれたネジ116a、116bにより、主電装基板1のパネル111に固定されることで、主電装基板1と拡張電装基板2とを固定している。なお、本実施の形態では、ネジを固定部材として収納部材211を固定しているが、他の固定部材を用いて固定してもよい。
このように、本実施の形態では、実施の形態5の効果に加え、以下の効果を有する。すなわち、拡張電装基板2は、ハーネス用コネクタ260がコネクタ150に勘合することに加え、ネジ116a、116bにより強固に主電装基板1と固定されるので、ハーネス用コネクタ260と主電装基板1のコネクタ150との接触の不具合を低減できる。
ここで、収納部材211の材質は任意であるが、収納部材211を、EMI(Electromagnetic Compatibility)等のシールドで形成してもよい。この場合には、パネル111への接地を確実に行えることとなるので、不要なノイズの放射を抑制することができる。
図10は、実施の形態1〜6にかかる画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本図に示すように、この画像処理装置は、コントローラ10とエンジン部(Engine)60とをPCI(Peripheral Component Interconnect)バスで接続した構成となる。コントローラ10は、画像処理装置全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラであり、上記実施の形態の主電装基板1、拡張電装基板2に搭載されている。エンジン部60は、PCIバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、1ドラムカラープロッタ、4ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部60には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
コントローラ10は、CPU11と、ノースブリッジ(NB)13と、システムメモリ(MEM−P)12と、サウスブリッジ(SB)14と、ローカルメモリ(MEM−C)17と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)16と、ハードディスクドライブ(HDD)18とを有し、ノースブリッジ(NB)13とASIC16との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス15で接続した構成となる。また、MEM−P12は、ROM(Read Only Memory)12aと、RAM(Random Access Memory)12bとをさらに有する。
CPU11は、画像処理装置の全体制御をおこなうものであり、NB13、MEM−P12およびSB14からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
NB13は、CPU11とMEM−P12、SB14、AGP15とを接続するためのブリッジであり、MEM−P12に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。
MEM−P12は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM12aとRAM12bとからなる。ROM12aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM12bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
SB14は、NB13とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB14は、PCIバスを介してNB13と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインターフェイス(I/F)部なども接続される。
ASIC16は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGP15、PCIバス、HDD18およびMEM−C17をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC16は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC16の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C17を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部60との間でPCIバスを介したデータ転送をおこなうPCIユニットとからなる。このASIC16には、PCIバスを介してFCU(Fax Control Unit)30、USB(Universal Serial Bus)40、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インターフェイス50が接続される。操作表示部20はASIC16に直接接続されている。
MEM−C17は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD(Hard Disk Drive)18は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。
AGP15は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェイスであり、MEM−P12に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。
実施の形態1にかかる主電装基板および拡張電装基板の側面図である。 実施の形態1にかかる拡張電装基板の構成を示す斜視図である。 実施の形態2にかかる拡張電装基板の構成を示す斜視図である。 実施の形態3にかかる拡張電装基板の構成を示す斜視図である。 実施の形態4にかかる拡張電装基板における各コネクタの配置位置を示す図である。 実施の形態5にかかる主電装基板に拡張電装基板を実装した状態を示す斜視図である。 実施の形態5にかかる主電装基板に拡張電装基板を実装した状態を示す断面図である。 実施の形態6にかかる主電装基板に拡張電装基板を実装した状態を示す斜視図である。 実施の形態6にかかる拡張電装基板の斜視図である。 実施の形態1〜6にかかる画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 従来技術の拡張電装基板の実装構造の一例を示す図である。 従来技術の拡張電装基板の実装構造の一例を示す図である。 従来技術の拡張電装基板の実装構造の一例を示す側面図である。
符号の説明
1 主電装基板
2 拡張電装基板
100 基板本体
100a、100b 端部
101、102 電装部品
111 パネル
112 背面
113 側板
115 天板
115a、115b ネジ
150 コネクタ
200 基板本体
200a、200b 端部
200c 半田面
200d 部品面
201、202、203 電装部品
205 取付部
210 固定部材
211 収納部材
212 固定部
220 接地部材
240 レール
250 コネクタ
255 ハーネス
260 ハーネス用コネクタ
265 取付部
270 インターフェイス

Claims (12)

  1. 電装部品を装備し、装置本体に実装されて前記装置本体の機能を拡張する拡張電装基板において、
    前記装置本体に実装された状態で、前記装置本体の全体制御を行う主電装基板に対して略平行に配置され、前記装置本体の内部側の第1端部と前記第1端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第2端部とを有する板状の基板本体と、
    前記第1端部近傍で、前記装置本体へ実装する場合に前記基板本体の前記主電装基板側となる面に設けられた第1コネクタと、
    前記基板本体上の前記第1コネクタの位置より前記第2端部側の位置に設けられ、前記主電装基板の第2コネクタと電気的に接続可能な第3コネクタと、
    前記第1コネクタと前記第3コネクタとを接続することで、前記拡張電装基板と前記主電装基板とを接続するケーブルと、
    を備えたことを特徴とする拡張電装基板。
  2. 前記第3コネクタは、前記第2端部側近傍に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の拡張電装基板。
  3. 前記基板本体と前記第3コネクタとを固定する固定部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の拡張電装基板。
  4. 前記基板本体と、前記第1コネクタと、前記第3コネクタと、前記ケーブルとを収納し、かつ前記基板本体と前記第3コネクタとを固定する収納部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の拡張電装基板。
  5. 電気伝導性を有する材料で形成され、前記収納部材に取付けられて基準電位点に接続されることで接地を行う接地部材をさらに備え、
    前記収納部材は、電気伝導性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項4に記載の拡張電装基板。
  6. 前記第3コネクタは、前記基板本体における前記第1端部の中心と、前記第2端部の中心とを結ぶ中心線の近傍に設けられていることを特徴とする請求項4または5に記載の拡張電装基板。
  7. 前記収納部材は、前記主電装基板における基板本体を収納する筐体の側面に沿って挿脱可能であることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一つに記載の拡張電装基板。
  8. 前記主電装基板に設けられ、前記収納部材を前記装置本体の内部に案内する案内部材をさらに備え、
    前記収納部材は、前記筐体の側面と前記案内部材とに沿って挿脱可能であることを特徴とする請求項7に記載の拡張電装基板。
  9. 前記収納部材は、収納された前記基板本体の前記第2端部側であって、かつ前記拡張電装基板の挿入方向に対して略垂直な面が、前記筐体における前記装置本体の側面に固定されていることを特徴とする請求項7または8に記載の拡張電装基板。
  10. 電装部品を装備し、装置本体の全体制御を行う主電装基板において、
    前記装置本体に実装された状態で、前記装置本体の内部側の第1端部と前記第1端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第2端部とを有する板状の基板本体と、
    前記第2端部近傍に設けられ、前記装置本体の機能を拡張する拡張電装基板のコネクタと電気的に接続可能なコネクタと、
    を備えたことを特徴とする主電装基板。
  11. 電装部品を装備し、装置本体の全体制御を行う主電装基板と、電装部品を装備し、装置本体に実装されて前記装置本体の機能を拡張する拡張電装基板とを備えた電装ユニットにおいて、
    前記主電装基板は、
    前記装置本体に実装された状態で、前記装置本体の内部側の第1端部と前記第1端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第2端部とを有する板状の第1基板本体と、
    前記第2端部近傍に設けられ、前記拡張電装基板の第1コネクタと電気的に接続可能な第2コネクタと、を備え、
    前記拡張電装基板は、
    前記装置本体に実装された状態で、前記主電装基板に対して略平行に配置され、前記装置本体の内部側の第3端部と前記第3端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第4端部とを有する板状の第2基板本体と、
    前記第3端部近傍で、前記装置本体へ実装する場合に前記第2基板本体の前記主電装基板側となる面に設けられた第3コネクタと、
    前記基板本体上の前記第3コネクタの位置より前記第4端部側の位置に設けられ、前記主電装基板の前記第2コネクタと電気的に接続可能な前記第1コネクタと、
    前記第1コネクタと前記第3コネクタとを接続することで、前記拡張電装基板と前記主電装基板とを接続するケーブルと、
    を備えたことを特徴とする電装基板ユニット。
  12. 電装部品を装備し、装置本体の全体制御を行う主電装基板と、電装部品を装備し、装置本体に実装されて前記装置本体の機能を拡張する拡張電装基板とを備えた画像処理装置において、
    前記主電装基板は、
    前記装置本体に実装された状態で、前記装置本体の内部側の第1端部と前記第1端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第2端部とを有する板状の第1基板本体と、
    前記第2端部近傍に設けられ、前記拡張電装基板の第1コネクタと電気的に接続可能な第2コネクタと、を備え、
    前記拡張電装基板は、
    前記装置本体に実装された状態で、前記主電装基板に対して略平行に配置され、前記装置本体の内部側の第3端部と前記第3端部と略平行であり前記装置本体の筐体側の第4端部とを有する板状の第2基板本体と、
    前記第3端部近傍で、前記装置本体へ実装する場合に前記第2基板本体の前記主電装基板側となる面に設けられた第3コネクタと、
    前記基板本体上の前記第3コネクタの位置より前記第4端部側の位置に設けられ、前記主電装基板の前記第2コネクタと電気的に接続可能な前記第1コネクタと、
    前記第1コネクタと前記第3コネクタとを接続することで、前記拡張電装基板と前記主電装基板とを接続するケーブルと、
    を備えたことを特徴とする画像処理装置。
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