JP2010153771A

JP2010153771A - 情報処理装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2010153771A
Application number: JP2009140506A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Koike; 弘昌小池
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2010-07-08
Also published as: CN101924853A; CN101924853B; US20100315684A1

Abstract

【課題】スロットコネクタとメディアの接点から信号線を２つに分岐させ、必要な信号と静電気等のノイズを分離する情報処理装置を提供することにある。
【解決手段】プリント基板２上のスロットコネクタ５にカード型の着脱可能な記憶媒体３を挿入し、該記憶媒体３へのアクセスを可能とする機能を備えたプリンタ、複合機を含む情報処理装置において、信号線を、前記スロットコネクタ５と前記記憶媒体３の接点から、静電気を含むノイズが通過する基板端側の信号線９と必要な信号が通過する制御回路側の信号線１０とに、分岐させる情報処理装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、静電気などのノイズから制御回路の誤動作などの不具合や、制御デバイスの破壊を防ぐための機能を備え、着脱可能な記憶媒体にアクセスする機能を備えたＰＣ（パソコン）、プリンタ、複合機などの情報処理装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

近年、ＰＣ、プリンタ、複合機などの情報処理機器では、カード型の着脱可能な記憶媒体（以下、メディア）へのアクセスを可能とする機能を搭載し、機器間でのデータの受け渡しが容易になっている。
メディアの代表的な例としては、ＳＤカード（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリースティック（登録商標）、ｘＤピクチャーカード（登録商標）などがある。
これらのメディアを使用するため、情報処理機器は、メディアを挿入できるスロットコネクタ、メディアへのアクセスを可能にする制御デバイス、制御デバイスとメディアの通信を可能とする制御回路から構成されるプリント基板を具備している。

一方、メディアを着脱する際、上記のプリント基板に静電気などのノイズが発生することがある。とくに人体に帯電している静電気が放電される場合、制御回路の誤動作や制御デバイスの破壊を引き起こしてしまうこともある。
これらのノイズは、プリント基板を固定している接続点を通して、筐体などの金属へ逃がしてしまい、制御回路又は制御デバイスに影響を与えないようにすることが理想的である。
外部からの静電気などのノイズがプリント基板上の制御回路、制御デバイスなどに影響を与えないようにするために、従来から、各種の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、各信号線を分岐させ、コネクタの挿入過程で、先に１つの信号線に接触し、その信号線上に高抵抗の素子を配置し、静電気などのノイズをプリント基板上に入り込まないようにしている。通信は、もう一方の信号線で行っている。

しかしながら、ＰＣ、プリンタ、複合機などの情報処理機器で使用されている各メディアのコネクタ端子は、規格化されており、このような特別な端子は設けられていないため、特注品のコネクタを開発しなければならず、汎用性に欠けるといった問題がある。
また、ノイズを除去するための素子（ダイオード、コンデンサなど）を信号線上に配置する方法も一般的にとられるが、素子の配置場所が適切でないと静電気などの何ｋＶにも上るノイズは、除去しきれずに制御回路、制御デバイスなどに影響を与えてしまう。
また、プリント基板上に入り込んだ静電気などのノイズは、制御回路のＧＮＤレベルの乱れを発生させ、プリント基板上で使用されている電源が正しい電位差を保てなくなる。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、スロットコネクタとメディアの接点から信号線を２つに分岐させ、必要な信号と静電気等のノイズを適切に分離する情報処理装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、プリント基板上のスロットコネクタにカード型の着脱可能な記憶媒体を挿入し、該記憶媒体へのアクセスを可能とする機能を備えた情報処理装置において、前記スロットコネクタの各接点に前記情報処理装置に信号を伝達する信号線と前記各接点に重畳したノイズをグランドに逃がすノイズ線を設け、該ノイズ線と前記グランド間にノイズ吸収素子を備えたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記ノイズ吸収素子は容量素子であることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記ノイズ吸収素子はバリスタであることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記信号線にダンピング抵抗を直列に接続したことを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記情報処理装置と前記ノイズ線のグランドを前記プリント基板上で電気的に分離して構成したことを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の情報処理装置を備えた画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、スロットコネクタとメディアの接点から信号線を分岐させ、必要な信号と静電気等のノイズを分離して静電気等のノイズを制御回路に入らないようにしているので、静電気等のノイズの影響によって、制御回路の誤動作や制御ＩＣの破壊が引き起こされることが無くなるという効果がある。

プリント基板上のスロットコネクタにメディアを挿入し、メディアへのアクセスを可能とする機能を備えたプリンタ、複合機などの情報処理装置の構成を示す概略図である。（ａ）は図１におけるメディア制御部の第１の実施の形態を示す概略図、（ｂ）は電気的な機能を表す図である。（ａ）は図１におけるメディア制御部の第２の実施の形態を示す概略図、（ｂ）は電気的な機能を表す図である。（ａ）は図１におけるメディア制御部の第３の実施の形態を示す概略図、（ｂ）は電気的な機能を表す図である。（ａ）は図１におけるメディア制御部の第４の実施の形態を示す概略図、（ｂ）は電気的な機能を表す図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１はプリント基板上のスロットコネクタにメディアを挿入し、メディアへのアクセスを可能とする機能を備えたプリンタ、複合機などの情報処理装置の構成を示す概略図である。
図１において、情報処理装置１は、プリンタ、複合機などの情報処理を行う装置全体を示している。メディア制御部２は、後述するスロットコネクタ、制御回路、制御デバイスを実装したプリント基板であり、スロットコネクタにメディア３を収容し、制御回路により制御デバイスとの電気的な接続を行い、メディアへのアクセスを実現している。

メディア３へのアクセスとは、メディア３に対して、データを読み書きすることを意味する。メディア３は、ＳＤカード（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、メモリースティック（登録商標）、ｘＤピクチャーカード（登録商標）などであり、内蔵したフラッシュ（Ｆｌａｓｈ）ＲＯＭなどの不揮発性メモリにデータを保存し、持ち運べるものである。
それぞれのメディア３は規格化されており、各規格に準拠したさまざまな機器でのデータの取り扱いを容易にしている。情報処理部４は、メディア制御部２を介してメディア３からのデータを受け取り、プリントアウトするための画像処理を行ったり、画像データを、メディア制御部２を介してメディア３に書き込んだりすることを可能にしている。

本発明は、図２で後述するように、メディア制御部であるプリント基板２上のスロットコネクタ５にカード型の着脱可能な記憶媒体（以下、メディア）３を挿入し、このメディア３へのアクセスを可能とする機能を備えたプリンタ、複合機などの情報処理装置１である。
スロットコネクタ５とメディア３の接点から、信号線を基板端側と制御回路６側との２つに分岐させ、必要な信号は、制御回路６側の信号線１０を介して制御デバイス７に送り、静電気を含むノイズは、基板端側の信号線９をしたノイズがノイズ吸収素子１７を介して基板端側を通過するようにしている。
このような回路構成により、静電気を含むノイズをプリント基板２から図示してない筐体などの金属部に逃がすことで、メディア３を着脱する際に発生する、人体からの静電気等のノイズの影響による制御回路６の不具合を回避するようにしている。

図２（ａ）は図１におけるメディア制御部の第１の実施の形態を示す概略図であり、図２（ｂ）は電気的な機能を表す図である。尚、以下に図示する図２〜図５では、理解を容易とするために信号線とノイズ線を夫々１本図示して説明する。従って、他の信号線とノイズ線も同様の構成とする。
図２（ａ）に示す、スロットコネクタ５、制御回路６、制御デバイス７を実装したプリント基板であるメディア制御部２において、ユーザが、情報処理装置１（図１）にてメディア３（図１）内のデータを処理しようとした際、スロットコネクタ５にメディア３を収容することになる。
メディア３の端子（図示せず）とスロットコネクタ５の端子（図示せず）が接続されることにより、プリント基板２上の制御回路６を介して、制御デバイス７との通信が可能となる。
ユーザが、メディア３を使用するために、メディア３を収容するか、又はメディア３を取り出すためにスロットコネクタ５に収容されたメディア３に手を近づけた時、人体に帯電していた静電気がメディア３を介してプリント基板２に放電されることになる。

図２（ａ）の実施の形態では、メディア３とスロットコネクタ５の接点（以下、分岐点）８から、信号線がプリント基板端側の信号線（ノイズ線）９と制御回路側の信号線１０に分岐していることにより、静電気その他を含むノイズをノイズ吸収素子１７を介してプリント基板端の方向へ流すことができる。
プリント基板端側の信号線９に流れたノイズは、ノイズ吸収素子１７を介してプリント基板２上のパターンを通り、プリント基板２と筐体（図示せず）の接続点（以下、固定ネジ）１１、１２を介して、筐体へと流れていく。これにより、プリント基板２上の制御回路６の誤動作、制御デバイス７の破壊を防ぐことができる。
各信号線９、１０にインピーダンスの差を生じさせることによって、静電気その他のノイズが、基板端側の信号線９に流れ易くなる。すなわち、必要な信号と静電気を含むノイズをより確実に分離して後者が基板端側の信号線９に流れるようにする。

このように、スロットコネクタ５とメディア３の接点から信号線を符号９、１０の２つに分岐させ、必要な信号と静電気を含むノイズとを分離して静電気その他のノイズが制御回路６に入らないようにしているので、静電気を含むノイズの影響によって、制御回路６の誤動作や制御デバイス（制御ＩＣ）７の破壊が引き起こされることが無くなるという効果がある。これを電気的な回路に表すと図２（ｂ）のようになり、スロットコネクタ５から浸入した静電気等のノイズは、分岐点８から制御デバイス７と基板端側の信号線９に流れようとするが、ノイズ吸収素子１７が接続された基板端側の信号線９のインピーダンスが低いためノイズはノイズ吸収素子１７を介してグランド１１、１２に流れ、制御デバイス７には流れない。

図３（ａ）は図１におけるメディア制御部の第２の実施の形態を示す概略図であり、図３（ｂ）は電気的な機能を表す図である。図３（ａ）に示す第２の実施の形態において、メディア制御部であるプリント基板２上の構成は第１の実施の形態とほとんど同じであるので、これと同一部分には同一符号を付して、ここで必要以外の説明は省略する。ユーザの操作は、第１の実施の形態と同じになる。
第２の実施の形態では、分岐点８から分岐直後の制御回路側の信号線１０にダンピング抵抗１３が配置されている。これにより、プリント基板端側の信号線９と制御回路側の信号線１０において、インピーダンスの差を生じさせることができる。
信号線９、１０上にインピーダンスの差がある場合、静電気を含むノイズは、インピーダンスの低い方へと流れる。この性質を利用することで、より確実に静電気を含むノイズと通信に必要な信号を分離できる。
分離されてプリント基板端側に流れたノイズは、プリント基板２上のパターンを通り、
ノイズ吸収素子１７を介して固定ネジ１１、１２を介して、筐体へと流れていく。これにより、プリント基板２上の制御回路６の誤動作、制御デバイス７の破壊を防ぐことができる。

このように、分岐後の制御回路側の信号線１０にダンピング抵抗１３を配置し、各信号線９、１０にインピーダンスの差を生じさせているので、より確実に必要な信号と静電気を含むノイズを分離して、制御回路６の誤動作や制御デバイス（制御ＩＣ）７の破壊が引き起こされることが無くなるという効果がある。これを電気的な回路に表すと図３（ｂ）のようになり、スロットコネクタ５から浸入した静電気等のノイズは、分岐点８から制御デバイス７と基板端側の信号線９に流れようとするが、信号線１０にダンピング抵抗１３が接続されているので、ノイズ吸収素子１７が接続された基板端側の信号線９とのインピーダンスの差が大きくなるため、ノイズはノイズ吸収素子１７を介してグランド１１、１２に流れ易くなり、制御デバイス７には流れない。

図４（ａ）は図１におけるメディア制御部の第３の実施の形態を示す概略図であり、図４（ｂ）は電気的な機能を表す図である。図４（ａ）に示す第３の実施の形態において、メディア制御部の構成は第１の実施の形態とほとんど同じであるので、これと同一部分には同一符号を付して、ここで必要以外の説明は省略する。
ユーザの操作は、第１の実施の形態と同じになる。
図４（ａ）に示すメディア制御部の第３の実施の形態では、分岐後のプリント基板端側の信号線９にノイズ除去効果のある素子１４が配置されている。ノイズ除去効果がある素子１４とは、例えば、バリスタ、ダイオードやコンデンサであり、信号線９とプリント基板２のＧＮＤ（アース）の間に接続することで、信号線９上のノイズを吸収する効果がある。バリスタの端子間に低格電圧以上の電圧が印加されると、端子間の抵抗値は数〜数１０オームに低下し、端子間の電圧が低格電圧以下の場合は、端子間の抵抗が約２ＭΩ以上となる性質がある。
分離されて基板端側に流れたノイズは、プリント基板２上のパターンを通り、固定ネジ１１、１２を介して、筐体へと流れていくが、その電気的なエネルギが大きい場合、プリント基板２上のパターンを通過する途中で、他のパターンに影響を与えてしまう。
そこで、分岐後の基板端側の信号線９にノイズ除去効果のある素子１４を配置することにより、静電気を含むノイズの電気的なエネルギを吸収し、他のパターンへの影響を低減し、プリント基板２上の制御回路６の誤動作、制御デバイス７の破壊を防ぐことができる。

このように、分岐後の基板端側の信号線９に、ダイオード、コンデンサなどのノイズ除去効果がある素子１４を配置し、分離後の静電気を含むノイズを低減（吸収）できるので、分離後のノイズによって制御回路６の誤動作や制御デバイス（制御ＩＣ）７の破壊が引き起こされることが無くなるという効果がある。これを電気的な回路に表すと図４（ｂ）のようになり、スロットコネクタ５から浸入した静電気等のノイズは、分岐点８から制御デバイス７と基板端側の信号線９に流れようとするが、ノイズ除去効果があるバリスタ１４が接続された基板端側の信号線９のインピーダンスが低いためノイズはバリスタ１４を介してグランド１１、１２に流れ、制御デバイス７には流れない。

図５（ａ）は図１におけるメディア制御部の第４の実施の形態を示す概略図であり、図５（ｂ）は電気的な機能を表す図である。図５（ａ）に示す第４の実施の形態において、メディア制御部の構成は第１の実施の形態とほとんど同じであるので、これと同一部分には同一符号を付して、ここで必要以外の説明は省略する。
ユーザの操作は、第１の実施の形態と同じになる。
図５（ａ）に示すメディア制御部の第４の実施の形態では、制御回路６のＧＮＤエリア（ＧＮＤパターン）１５と固定ネジ１１、１２に接続されるＧＮＤエリア（ＧＮＤパターン）１５ａを分離している。それぞれのＧＮＤエリアの間には、パターンの存在しないエリア１６を設け、沿面距離を確保している。
このように、外部からのノイズを制御回路６のＧＮＤに入れさせないために、ＧＮＤエリアをＧＮＤエリア（ＧＮＤパターン）１５とＧＮＤエリア（ＧＮＤパターン）１５ａとに分離する手法は、一般的に知られている。

しかしながら、メディア３（図１）を介して、スロットコネクタ５との接点に静電気を含むノイズが直接入り込んだ場合、固定ネジ１１、１２に接続されるＧＮＤエリア１５ａを分離しても効果は無い。
そこで、この第４の実施の形態では、分岐後の基板端側の信号線９を分離された固定ネジ１１、１２に接続されるＧＮＤエリア１５ａに接続し、静電気を含むノイズをノイズ吸収素子１７を介して流している。
これにより、分離したノイズが、他のパターンに影響を与えることなく、固定ネジ１１、１２を介して、筐体へと流れていくので、プリント基板２上の制御回路６の誤動作、制御デバイス７の破壊を防ぐことができる。

このように、基板端側の信号線９の接続先のパターンをプリント基板２上で隔離されたパターンにすることで、分離後のノイズがプリント基板２上のＧＮＤエリア（ＧＮＤパターン）１５などを介して、プリント基板２上に流入することがなくなるので、分離後の静電気を含むノイズによって制御回路６の誤動作や制御デバイス（制御ＩＣ）７の破壊が引き起こされることが無くなるという効果がある。これを電気的な回路に表すと図５（ｂ）のようになり、スロットコネクタ５から浸入した静電気等のノイズは、分岐点８から制御デバイス７と基板端側の信号線９に流れようとするが、ノイズ吸収素子１７が接続された基板端側の信号線９のインピーダンスが低いためノイズはノイズ吸収素子１７を介してグランド１１、１２（グランドＡ）に流れ、制御デバイス７には流れない。ここで、制御デバイス７のグランドＢは、グランドＡと分離して構成しておく。これにより、グランドＡに流れ込んだノイズによるグランドレベルの変動を最小限にすることができる。尚、図５のグランドを分離したプリント基板２を使用して、図２〜図４の構成を組み合わせることにより、更にノイズに強いメディア制御部を構成することができる。

１情報処理装置、２プリント基板（メディア制御部）、３記憶媒体（メディア）、４情報処理部、５スロットコネクタ、６制御回路、７制御デバイス、８分岐点、９基板端側の信号線、１０制御回路側の信号線、１１固定ネジ、１２固定ネジ、１３ダンピング抵抗、１４素子（ノイズ除去効果のある素子）、１５制御回路のＧＮＤエリア（ＧＮＤパターン）、１５ａ分離されたＧＮＤエリア（ＧＮＤパターン）、１６空白エリア、１７ノイズ吸収素子

特開平０５−０３６４５５号公報

Claims

プリント基板上のスロットコネクタにカード型の着脱可能な記憶媒体を挿入し、該記憶媒体へのアクセスを可能とする機能を備えた情報処理装置において、
前記スロットコネクタの各接点に前記情報処理装置に信号を伝達する信号線と前記各接点に重畳したノイズをグランドに逃がすノイズ線を設け、該ノイズ線と前記グランド間にノイズ吸収素子を備えたことを特徴とする情報処理装置。
前記ノイズ吸収素子は容量素子であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記ノイズ吸収素子はバリスタであることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
前記信号線にダンピング抵抗を直列に接続したことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の情報処理装置。
前記情報処理装置と前記ノイズ線のグランドを前記プリント基板上で電気的に分離して構成したことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
請求項１乃至５の何れか一項に記載の情報処理装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。