JP6924227B2 - A substrate and an image forming apparatus having the substrate - Google Patents
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本発明は、基板とその基板を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a substrate and an image forming apparatus having the substrate.
従来の情報機器の操作パネルユニットに避雷針を固定する技術として、例えば特許文献1には、タッチパネルの近傍で静電気を誘導するための針金を、タッチパネルのケースに保持部材で固定する操作パネルユニットの避雷針固定構造が記載されている。 As a technique for fixing a lightning rod to an operation panel unit of a conventional information device, for example, Patent Document 1 describes a lightning rod for an operation panel unit in which a wire for inducing static electricity in the vicinity of a touch panel is fixed to a touch panel case with a holding member. A fixed structure is described.
上記従来技術は、避雷針を避雷対象物であるタッチパネルとは別部材で構成しているため、その設置場所が必要になり、機器全体のサイズの増大につながる。またタッチパネルと避雷針とを別部材で保持する構成であるため、狭い場所へ避雷針を設置しなければならず製造上の難しさが伴う。また避雷対象物が、例えば無線通信アンテナである場合、避雷針を無線通信アンテナの近くに配置するとアンテナの特性に影響を与えるという課題があった。 In the above-mentioned conventional technique, since the lightning rod is composed of a member different from the touch panel which is the object of lightning protection, a place for installing the lightning rod is required, which leads to an increase in the size of the entire device. In addition, since the touch panel and the lightning rod are held by separate members, the lightning rod must be installed in a narrow space, which is difficult to manufacture. Further, when the lightning protection target is, for example, a wireless communication antenna, there is a problem that arranging the lightning rod near the wireless communication antenna affects the characteristics of the antenna.
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art.
本発明の特徴は、画像形成装置全体のサイズの増大を抑え、かつアンテナの特性への影響を少なくして、静電気によるノイズの発生を抑制する技術を提供することにある。 A feature of the present invention is to provide a technique for suppressing an increase in the size of the entire image forming apparatus, reducing the influence on the characteristics of the antenna, and suppressing the generation of noise due to static electricity.
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る基板は以下のような構成を備える。即ち、
端末との無線通信を可能にするために画像形成装置に組み込まれる基板であって、
前記基板の第1面側に、前記基板のグランドパターンがプリント配線によって形成され、且つ、前記基板の前記第1面側と反対の第2面側に、前記無線通信で用いられる電波を受信するアンテナとして機能するアンテナパターンがプリント配線によって形成され、前記第2面側に形成された前記アンテナパターンで囲まれた領域に対応する前記第1面側に形成された前記グランドパターンの面積は、前記アンテナパターンで囲まれた面積よりも小さいことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the substrate according to one aspect of the present invention has the following configuration. That is,
A substrate built into an image forming apparatus to enable wireless communication with a terminal.
The first surface side of the front Stories substrate, a ground pattern of the substrate is formed by a printed circuit, and, on a second surface side opposite to the first surface side of the substrate, receiving radio waves used in the wireless communication The area of the ground pattern formed on the first surface side corresponding to the region surrounded by the antenna pattern formed on the second surface side is such that the antenna pattern functioning as an antenna is formed by the printed wiring. It is characterized in that it is smaller than the area surrounded by the antenna pattern.
本発明によれば、基板とアンテナパターンとを一体化した構造とするため、コンパクトで、かつアンテナ特性への影響を少なくできるとともに、端末に近い側の基板面にグランドパターンを形成することで、端末を近づけるユーザからの静電気を効果的にグランドに流すことができるという効果がある。 According to the present invention, since the substrate and the antenna pattern are integrated into a structure, it is compact and the influence on the antenna characteristics can be reduced , and the ground pattern is formed on the substrate surface on the side close to the terminal. It has the effect of effectively flowing static electricity from the user who brings the terminal closer to the ground.
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。 Other features and advantages of the present invention will become apparent in the following description with reference to the accompanying drawings. In the attached drawings, the same or similar configurations are given the same reference numbers.
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following embodiments do not limit the present invention according to the claims, and not all combinations of features described in the present embodiment are essential for the means for solving the present invention. ..
図1は、印刷装置の操作部に組み込まれたNFC用の無線通信モジュール基板に静電気が印加される経路を説明する断面図である。図1(A)では、印刷装置の操作部の内部に無線通信モジュール基板100が実装されており、左上に図示しているモバイル端末と通信を行っている状態を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a path in which static electricity is applied to a wireless communication module board for NFC incorporated in an operation unit of a printing device. FIG. 1A shows a state in which the wireless
図1(A)において、操作部の外装は部材110と111とを有し、部材110と111との間に隙間が存在するため、この隙間より静電気が図示したように侵入し、無線通信モジュール基板100のアンテナパターン101へ印加される。
In FIG. 1A, the exterior of the operation unit has
そこで本実施形態1では、図1(B)に示すように、隙間より侵入した静電気が避雷針部材(静電気除去部材)102へ印加され、その静電気を図示しないグランドへ放電している。こうして無線通信モジュール基板100とアンテナパターン101への影響を排除するようにしている。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 1B, static electricity that has entered through the gap is applied to the lightning rod member (static electricity removing member) 102, and the static electricity is discharged to a ground (not shown). In this way, the influence on the wireless
以下、具体例を詳しく説明する。 A specific example will be described in detail below.
図2は、実施形態1に係る無線通信用基板200のアンテナパターン203が配置された基板面の詳細を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing details of a substrate surface on which the
この無線通信用基板200は、例えば多機能処理装置(印刷装置)の操作部に組み込まれたNFC(Near Field Communication)通信を行うための無線通信用基板である。アンテナパターン203は、この無線通信用基板200上にプリント配線によって形成されたNFCデバイスと通信するためのアンテナパターンである。LSI(Large-Scale Integration)204は、NFC通信を制御するLSIである。コネクタ205は、LSI204を制御する印刷装置の主制御部(ホストコントローラ(不図示))と電気的に接続している。尚、ここでコネクタ205とLSI204との間の回路部品及び配線パターンなどは図示を省略している。取り付け穴206は、この無線通信用基板200を印刷装置の筺体金属部と締結して、無線通信用基板200を印刷装置本体に取り付けるための穴で、この基板200のグランドパターン207(図3)と接続されている。
The
図2において。矢印201は、この無線通信用基板200に静電気が印加される方向を示している。これは図1に示す静電気の侵入方向に相当している。即ち、図1における部材110と111の隙間から静電気がアンテナパターンへ印加される方向に該当している。このように無線通信用基板200に静電気が印加されると、無線通信用のアンテナの性能が劣化する可能性があるため、静電気による影響を最小限に抑えることが本実施形態の目的である。
In FIG. The
図3は、実施形態1に係る無線通信用基板200のアンテナパターンが配置された面と反対側の基板面を示す図である。この無線通信用基板200は、例えば印刷装置や携帯端末などの電子機器に、無線通信用の回路とアンテナパターンを搭載した無線通信用基板として収容されている。
FIG. 3 is a diagram showing a substrate surface on the side opposite to the surface on which the antenna pattern of the
ここではアンテナパターン203の反対側の基板面に、導電性部材であるアルミ製の静電気除去シート208を基板200へ密着して貼り、静電気除去シート208を基板200の取り付け穴206を使って筺体金属とビスにより締結する。これにより静電気除去シート208に印加された静電気を、取り付け穴206を介して電子機器のグランドに流している。静電気除去シート208は導電性部材で構成されているため、アンテナパターン203と同じ基板200の面に貼りつけると、アンテナとしての性能を劣化させる。このため実施形態1では、静電気除去シート208を、厚さが略1.6ミリの基板200のアンテナパターン203が配置されている面の反対面に貼りつけることでアンテナ性能の劣化を防止している。また静電気が印加される基板の箇所の近傍で、静電気除去シート208の端部をアンテナパターン203の端部と略一致させることにより、静電気がアンテナパターン203に侵入する経路途中に静電気除去シート208が配置される構造としている。
Here, the static
ここで静電気除去シート208の面積は、図5に示す検討結果に基づいて、アンテナパターン208の占める面積の略3分の1としている。
Here, the area of the static
図2において、アンテナパターン203は、15ミリ×50ミリの領域を占めており、静電気除去シート208は、アンテナパターン203の反対面にアンテナの占める面積の略3分の1である5ミリ幅で貼り付けられている。
In FIG. 2, the
尚、この静電気除去シート208は、シート状のものでなくても、プリント配線によって基板上に形成されたものであっても良い。
The static
図5は、実施形態に係る静電気除去シートの占有面積を決めるために、実験によりアンテナパターン203の通信距離を測定した結果を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a result of measuring the communication distance of the
静電気除去シートを設けない時、静電気除去シートの幅が5mmのとき、静電気除去シートの幅が7mmのとき、それぞれの相手装置との通信距離を示している。ここで測定値は±約2ミリの誤差を持つ。また、相手装置はNFCリーダライタ内蔵のモバイル端末を使用した。ここでの測定方法は、アンテナパターン203の対角中心とモバイル端末のアンテナの中心をほぼ一致させ、図2の横方向をX方向、縦方向をY方向、基板200と垂直の方向をZ方向としている。
When the static electricity removing sheet is not provided, when the width of the static electricity removing sheet is 5 mm, and when the width of the static electricity removing sheet is 7 mm, the communication distance with each other device is shown. Here, the measured value has an error of ± about 2 mm. In addition, the other device used a mobile terminal with a built-in NFC reader / writer. In the measurement method here, the diagonal center of the
図5に示す結果から、静電気除去シートが無い場合と、避静電気除去シートの幅が5mmの場合は、アンテナの性能に顕著な劣化がみられない。しかし静電気除去シートの幅が7mmの場合は、Z方向、Y方向、X方向のそれぞれで通信距離が6〜20mm短くなっていて、アンテナの性能に劣化がみられることがわかる。 From the results shown in FIG. 5, no significant deterioration is observed in the performance of the antenna when there is no static electricity removing sheet and when the width of the static electricity removing sheet is 5 mm. However, when the width of the static electricity removing sheet is 7 mm, the communication distance is shortened by 6 to 20 mm in each of the Z direction, the Y direction, and the X direction, and it can be seen that the performance of the antenna is deteriorated.
この結果に基づいて、アンテナパターン203の反対面での静電気除去シート208の幅を、アンテナパターン203の幅15mmの3分の1以下の5mmとすることで、アンテナの性能へ影響を与えないことがわかる。即ち、アンテナパターン203の真裏の静電気除去シート208のサイズを、アンテナパターン203の有効面積の3分の1以下とすることにより、アンテナの性能へ影響を少なくするようにしている。
Based on this result, the width of the static
以上説明したように本実施形態1によれば、アンテナパターンが配置された基板面の反対側の基板面に静電気除去シートを配置し、その静電気除去シートのサイズをアンテナパターンのアンテナ性能に影響を与えないサイズとする。これにより、無線通信用基板に印加される静電気による影響を少なくできる。 As described above, according to the first embodiment, the static electricity removing sheet is arranged on the substrate surface opposite to the substrate surface on which the antenna pattern is arranged, and the size of the static electricity removing sheet affects the antenna performance of the antenna pattern. The size should not be given. As a result, the influence of static electricity applied to the wireless communication board can be reduced.
[実施形態2]
次に本発明の実施形態2を説明する。実施形態2では、無線通信用基板のアンテナパターンの反対面に配置されたグランドパターンを、アンテナパターンの反対面に幅5mmで延長して形成する。これにより、静電気除去の役目を果たすプリント配線パターンとしている。実施形態2の効果は、前述の実施形態1と同じであることが確かめられている。
[Embodiment 2]
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. In the second embodiment, the ground pattern arranged on the opposite surface of the antenna pattern of the wireless communication board is formed by extending the ground pattern on the opposite surface of the antenna pattern with a width of 5 mm. As a result, the printed wiring pattern plays a role of removing static electricity. It has been confirmed that the effect of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above.
図4は、実施形態2に係る無線通信用基板のアンテナパターンが配置された面と反対側の基板面を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a substrate surface on the opposite side to the surface on which the antenna pattern of the wireless communication substrate according to the second embodiment is arranged.
図4では、図3の静電気除去シート208とグランドパターン207の両方が、グランドパターン401に含まれている。
In FIG. 4, both the static
上述の実施形態1では、基板200に静電気除去シート208を貼るための部材と作業のためのコストが発生し、それが製品コストに加わることになる。しかし実施形態2では、静電気除去シート208が不要となるため部材コストと貼りつけるための作業コストを削減できる。
In the first embodiment described above, a member for attaching the static
また、実施形態1の適用例は、基板200を複数の異なる装置に組み込む場合に、静電気対策が必要な装置に組み込む場合には静電気除去シート208を貼ることにより対応できる。また静電気対策の不要な装置に組み込む場合は、基板200に静電気除去シートを貼らないことで、共通の基板を、異なった構造の装置へ組み込むことができる。
Further, the application example of the first embodiment can be dealt with by attaching an
また組み込まれる装置の形状によって、静電気が印加される方向が上述の実施形態1とは異なる場合、静電気が印加される方向に応じて、静電気除去シートの形状を変えることで対応することができる。 Further, when the direction in which static electricity is applied differs from that in the first embodiment depending on the shape of the device to be incorporated, it can be dealt with by changing the shape of the static electricity removing sheet according to the direction in which static electricity is applied.
一方、実施形態2の適用例は、静電気が印加される方向が一定している条件の装置に組み込む場合に有効である。実施形態2では、基板に静電気除去シートを貼る必要がないため、部材コストと貼り付け作業コストを削減することが可能となる。 On the other hand, the application example of the second embodiment is effective when it is incorporated in a device under the condition that the direction in which static electricity is applied is constant. In the second embodiment, since it is not necessary to attach the static electricity removing sheet to the substrate, it is possible to reduce the member cost and the attaching work cost.
以上説明したように実施形態に係るアンテナ基板は、無線通信アンテナパターンを基板に形成し、そのアンテナパターンの反対面にアンテナパターンの面積の略3分の1以内の静電気除去シートを配置し、その静電気除去シートを接地することにより実現される。 As described above, in the antenna substrate according to the embodiment, a wireless communication antenna pattern is formed on the substrate, and an antistatic sheet within approximately one-third of the area of the antenna pattern is arranged on the opposite surface of the antenna pattern. This is achieved by grounding the static electricity removal sheet.
また他の実施形態によれば、無線通信用基板のアンテナパターンの反対面に配置されたグランドパターンを、アンテナパターンの反対面で延長して形成することにより、静電気除去の役目を果たす配線パターンとして機能させることができる。 Further, according to another embodiment, as a wiring pattern that plays a role of removing static electricity by forming a ground pattern arranged on the opposite surface of the antenna pattern of the wireless communication board by extending on the opposite surface of the antenna pattern. Can be made to work.
(その他の実施形態)
本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to make the scope of the present invention public, the following claims are attached.
200…無線通信用基板、203…アンテナパターン、204…LSI、205…コネクタ、206…取り付け穴、207,401…グランドパターン,208…静電気除去シート 200 ... Wireless communication board, 203 ... Antenna pattern, 204 ... LSI, 205 ... Connector, 206 ... Mounting hole, 207, 401 ... Ground pattern, 208 ... Static electricity removal sheet
Claims (11)
前記基板の第1面側に、前記基板のグランドパターンがプリント配線によって形成され、且つ、前記基板の前記第1面側と反対の第2面側に、前記無線通信で用いられる電波を受信するアンテナとして機能するアンテナパターンがプリント配線によって形成され、前記第2面側に形成された前記アンテナパターンで囲まれた領域に対応する前記第1面側に形成された前記グランドパターンの面積は、前記アンテナパターンで囲まれた面積よりも小さいことを特徴とする基板。 A substrate built into an image forming apparatus to enable wireless communication with a terminal.
The first surface side of the front Stories substrate, a ground pattern of the substrate is formed by a printed circuit, and, on a second surface side opposite to the first surface side of the substrate, receiving radio waves used in the wireless communication The area of the ground pattern formed on the first surface side corresponding to the region surrounded by the antenna pattern formed on the second surface side is such that the antenna pattern functioning as an antenna is formed by the printed wiring. A substrate characterized in that it is smaller than the area surrounded by the antenna pattern.
静電気をグラウンドに放出する前記部材は、前記取り付け部に取り付けられた金属部材を介して静電気をグラウンドに放出することを特徴とする請求項5に記載の基板。 The substrate further has a mounting portion for connecting the substrate to the housing of the image forming apparatus.
The substrate according to claim 5, wherein the member that discharges static electricity to the ground discharges static electricity to the ground via a metal member attached to the mounting portion.
前記アンテナパターンは、前記ICに接続されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の基板。 The board includes an IC (Integrated Circuit) that controls the wireless communication.
The substrate according to any one of claims 1 to 7, wherein the antenna pattern is connected to the IC.
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