(57)【要約】      （修正有）【課題】  金属筐体を伝送ケーブルで接続する際、３０〜１００ＭＨｚ程度の低周波高調波領域での放射ノイズを、筐体間の接続箇所を大幅に増やすことなく確実に低減できる電子機器を提供する。【解決手段】  第１の筐体内の第１のプリント基板と、第２の筐体内の第２のプリント基板とを、第１のケーブルで接続し電気信号を伝送する電子機器において、該第１のケーブルには第１のプリント基板のグラウンドと第２のプリント基板のグラウンドとを接続するグラウンド線が配置され、該第１の筐体と第２の筐体は、高周波成分制限部材を有する導体が取り付けられた第２のケーブルで接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体内の第１のプリント基板と、第２の筐体内の第２のプリント基板とを、第１のケーブルで接続し電気信号を伝送する電子機器において、該第１のケーブルには第１のプリント基板のグラウンドと第２のプリント基板のグラウンドとを接続するグラウンド線が配置され、該第１の筐体と第２の筐体は、高周波成分制限部材を有する導体が取り付けられた第２のケーブルで接続されていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記第２のケーブルは複数配置され、該ケーブルのそれぞれに高周波成分制限部材を有する導体が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第２のケーブルは複数に分岐し、分岐したケーブルのそれぞれに位置高周波成分制限部材を有する導体が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の放射ノイズに関し、特に、複写機に繋がるケーブルや筐体より放射される電磁波（放射ノイズ）による障害の防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータや複写機等の電子機器から放射される電磁波によって、その電子機器の周辺装置が障害を起こすことが問題となっている。このため、電子装置から放射される放射ノイズのレベルをＶＣＣＩ（情報処理装置等電波障害自主協議会）で定める規格値以下に抑えるように自主規制している。特に、異なる２つの金属筐体に囲まれたプリント基板間を伝送ケーブルにより接続する形態においては、ケーブルから発生する約２ＧＨｚまでの高周波放射ノイズが大きな問題となっている。
【０００３】
従来から、異なる筐体間の伝送ケーブルにおいて発生する高周波放射ノイズに対しては、伝送ケーブルにフェライトコアを設けることで伝送する高周波を制限していた。また伝送ケーブルをシールドケーブルとすることで、伝送ケーブル内部の高周波成分をシールドし、金属筐体間の電位を低減することで、伝送信号に伴うコモンモードノイズで発生の低減化をはかっていた。また、特開２００２−１３４９８０（特許文献１）に記載されているように、伝送ケーブルを金属筐体に沿わせることで伝送ケーブル自体のインピーダンスを下げ、放射ノイズの低減化をはかっていた。
【０００４】
図５は、特開２００２−１３４９８０における筐体内に配置された伝送ケーブルの構成を示した概略図である。図５において、１０２、１０３は金属筐体であり、それぞれの内部には不図示のプリント基板が配置されている。金属筐体１０２、１０３はレール１０４に沿って移動可能に取り付けられている。
【０００５】
１０８はこの２つのプリント基板を接続する伝送ケーブルであり、金属筐体１０２の内部に配置されたプリント基板からの伝送ケーブル１０８は、信号出力部１０６を介して、金属筐体１０２の外部に引き出されている。金属筐体１０２の外部に引き出されたケーブル１０８は、金属筐体に設けられた信号入力部１０７を介して、金属筐体１０２の内部に配置されたプリント基板に接続されている。このときケーブル１０８は、金属筐体の表面に配置された、複数のケーブルフック１０９により、金属筐体１０２、１０３に沿って配線されている。このような構造をとることで、伝送ケーブルのインピーダンスを下げ、放射ノイズを抑制している。
【特許文献１】特開２００２−１３４９８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、金属筐体はプリント基板からの放射ノイズを遮断する機能を有するが、複写機等の様に金属筐体が金属で隣接して配置されると、容量結合を起こす。そのため、プリント基板のグランド接続部分などからノイズ成分を含んだ電流が一方の金属筐体に流れると、ノイズ成分が共振するため放射ノイズは大幅に増加してしまう。特に、１００ＫＨｚ以下の低周波高調波のノイズ成分は、ケーブルと金属筐体自体がアンテナとなり、３０から１００ＭＨｚ程度の低周波高調波の放射ノイズを放射してしまう。
【０００７】
また、金属筐体の内部には、クロック等の非常に高い周波数の信号を生み出す電源用プリント基板も配置されている。この電源用プリント基板は、プリント基板やモーター、ソレノイドなどに供給しているＡＣ−ＤＣ電源や、ＤＣ―ＤＣ電源、ステッピングモーターなどのドライブ回路に用いられている１００ＫＨｚ程度の低周波領域でスイッチングを行っている部分である。
【０００８】
電源用プリント基板は一般にスイッチング電源と呼ばれているもので、商用の交流を昇圧して整流し、１００ＫＨｚ程度の交流に再変換しトランスで低圧化して整流し、効率よく低電圧直流に変換するものである。通常ここでは、直流の２．４Ｖと１．３Ｖを作っている。従って、高圧で高電流の入力を１００ＫＨｚ程度でＯＮとＯＦＦのスイッチングを繰り返す為、大きなノイズ源となり、３００〜１０００倍の高周波高調波まで放射ノイズが発生する。すなわち３０〜１００ＭＨｚ程度の低周波高調波領域で放射ノイズが発生する。
【０００９】
前述の特開２００２−１３４９８０に示されている放射ノイズの対策は、１００ＭＨｚ以上の高周波高調波を対象としている。従って１００ＭＨｚ以上の高周波高調波には非常に効率よく働くが、１００ＭＨｚ以下の低周波高調波においては十分とはいえない。
【００１０】
そこで本発明の目的は、３０〜１００ＭＨｚ程度の低周波高調波領域での放射ノイズを、筐体間の接続箇所を大幅に増やすことなく確実に低減する事である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために本発明は、第１の筐体内の第１のプリント基板と、第２の筐体内の第２のプリント基板とを、第１のケーブルで接続し電気信号を伝送する電子機器において、該第１のケーブルには第１のプリント基板のグラウンドと第２のプリント基板のグラウンドとを接続するグラウンド線が配置され、該第１の筐体と第２の筐体は、高周波成分制限部材を有する導体が取り付けられた第２のケーブルで接続されている電子機器を提供している。
【００１２】
また本発明は、前記第２のケーブルは複数配置され、該ケーブルのそれぞれに高周波成分制限部材を有する導体が取り付けられている電子機器を提供している。
【００１３】
また本発明は、前記第２のケーブルは複数に分岐し、分岐したケーブルのそれぞれに位置高周波成分制限部材を有する導体が取り付けられている電子機器を提供している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子部品が搭載される第一の筐体と第二の筐体との間をケーブルで接続される構成にあって、該ケーブルのグラウンド線とは別に、該筐体間に高周波成分制限部材を取り付けた導体で接続したグラウンド接続構造とすることにより、３０〜１００ＭＨｚ程度の低周波高調波領域での放射ノイズを、筐体間の接続箇所を大幅に増やすことなく確実に低減する事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例１に係る電子機器を模式的に示した断面図である。図１において、１１０は複写機に本体ユニットの第１の金属筐体であり、１２０は複写機にソーターユニットの第２の金属筐体である。第１の筐体１１０の内部には、画像読取から印字にいたるまでの動作を制御・管理するプリント基板１１１、１１２、１１３が配置されている。また、プリント基板１１１、１１２、１１３を駆動するＤＣ電源を生み出す電源用プリント基板も配置されている。１１５はメインＡＣ―ＤＣ電源となる電源用プリント基板、１１４はサブの電源となる電源用プリント基板である。また、第２の筐体１２０の内部にはプリント基板１２１、１２２が配置されている。尚、それぞれのプリント基板は理解を容易にするため、第１の筐体１１０、第２の筐体１２０を透視して示してある。
【００１７】
１３０は第１の金属筐体１１０内部のプリント基板と、第２の金属筐体１２０内部のプリント基板とを電気的に接続する伝送ケーブルである。１３１は第１の金属筐体１１０内部のプリント基板１１３、電源用プリント基板１１４と接続されたコネクタである。伝送ケーブル１３０は、その一端に設けられたコネクタ１３２を、コネクタ１３１に差し込むことにより、第１の金属筐体１１０内部のプリント基板と電気的に接続されている。また伝送ケーブル１３０の他端は、第２の金属筐体１２０に設けられた開口１３３を介して、プリント基板１２１に接続されている。
【００１８】
伝送ケーブル１３０には、第１の金属筐体１１０内部のプリント基板と第２の金属筐体１２０内部のプリント基板との間で伝送される高周波を含む信号が送受信されている。またケーブル１３０には、第１の金属筐体１１０内部のプリント基板のグラウンドと第２の金属筐体１２０内部のプリント基板のグラウンドとを接続するグラウンド線も配設されている。すなわち、伝送ケーブル１３０に配設されたグラウンド線により、信号伝送により発生する１００ＭＨｚ以上の高周波高調波による放射ノイズは抑制される。
【００１９】
１４０は第１の金属筐体１１０と第２の金属筐体１２０とを直接接続する導電性の接続ケーブルである。接続ケーブル１４０には、フェライトコアなどの高周波成分制限部材１４１が取り付けられている。なお接続ケーブル１４０は必ずしもケーブルである必要はなく、第１の金属筐体１１０と第２の金属筐体１２０を電気的に接続するものであれば良い。
【００２０】
図１において金属筐体１１０と金属筐体１２０は隣接して配置されている。そのため対向して配置された金属面が容量結合を起こし、各金属筐体が持つ放射ノイズ成分が共振し、１００ＭＨｚ以下の低周波高調波のノイズ成分が発生する。このような１００ＭＨｚ以下の低周波高調波による放射ノイズは、接続ケーブル１４０に取り付けられた、フェライトコアなどの高周波成分制限部材１４１により効率的に抑制することが可能である。従って、筐体間の接続ポイントを増やさずに、１００ＭＨｚ程度の低周波高調波成分の放射ノイズを充分に抑制することが可能となる。
【００２１】
次に本発明を使用した具体的な実験例を説明する。
【００２２】
（実験例１）
実験例１は、図１に示すソーターユニットを有する複写機を用いて行った。実験例１において、第１の金属筐体１１０に相当するのは複写機本体ユニットの金属筐体であり、その大きさは、約７０×９０×１００ｃｍである。第１の金属筐体１１０の中には、原稿をスキャニングして読み込む手段、画像処理手段、感光ドラムにレーザーで書き込む書き込み手段、現像手段、紙に転写する転写手段、熱定着する定着手段、熱定着後トレー部に排紙する排紙手段等の構成が設けられている。
【００２３】
また、第２の金属筐体１２０に相当するのは、穿孔、ステープル、折りなどの製本機能を持ったソーターユニットであり、その大きさは、約３０×６０×８０ｃｍである。第２の金属筐体１２０の内部には上記機能を制御するのプリント基板１２１が配置されている。プリント基板１１１からプリント基板１２１へは、プリント基板１１３を経由して、ケーブル１３０により接続され、相互に制御信号を送受信している。又、プリント基板１２１に供給する２４Ｖの電源は、プリント基板１１４からケーブル１３０内を通り供給されている。伝送ケーブル１３０は、第１の筐体１０１に設けられたコネクタ１３１と、伝送ケーブルに取り付けたコネクタ１３２を介して接続されている。またケーブル１３０には、第１の金属筐体１１０内部のプリント基板のグラウンドと第２の金属筐体１２０内部のプリント基板のグラウンドとを接続するグラウンド線も配設されている。
【００２４】
また第１の金属筐体１１０と第２の金属筐体１２０とは、通紙部の位置決め用突起部材１５０とこれを側面から接触するバネ材１５１で接続されており、第１の金属筐体１１０内において印刷された紙は、第２の金属筐体１２０に送られ、穿孔、折込、ステープル、ソート等の製本処理が行われる。
【００２５】
第１の金属筐体１１０の内部には前記各手段を制御するプリント基板１１１、１１２、１１３が配置され、これらは主に１０〜２００ＭＨｚのクロック信号で動作していて、これらの１００ＭＨｚ以上の高周波高調波からなる放射ノイズが発生する。１００ＭＨｚ以上の高周波高調波からなる放射ノイズは、前述の伝送ケーブル１３０に配設されたグラウンド線により十分抑制されている。
【００２６】
また第１の金属筐体１１０の内部には、電源用プリント基板１１４、１１５も配置されている。電源用プリント基板１１４、１１５は、プリント基板やモーター、ソレノイドなどに供給する１０〜２００ＭＨｚのクロック信号を生み出している。これらのクロック信号はＡＣ−ＤＣ電源や、ＤＣ―ＤＣ電源、ステッピングモーターなどのドライブ回路に用いられ、１００ＫＨｚ以下の低周波領域でスイッチングを行っている。この１００ＫＨｚ以下の信号のスイッチングにより、１００ＭＨＺ以下の低周波高調波からなる放射ノイズが発生する。
【００２７】
また第１の金属筐体１１０及び第２の金属筐体１２０間には本発明の高周波成分制限部材１４１を取り付けた、長さ５０ｃｍで断面積が２．０ｍｍ２の接続部材に相当する線材で、両者筐体の下部にネジ固定されている。高周波成分制限部材１２１には、直径１０ｍｍ、内径５ｍｍ、長さ１０ｍｍの小型の金属酸化物系のフェライトコアを使用した。
【００２８】
使用周波数は、プリント基板１１１から全体を制御するシステムクロックの２０ＭＨｚ、プリント基板１１２の画像読み取り・制御系で２５ＭＨｚ、プリント基板１１３で１０ＭＨｚが使われ、これらの周波数の高調波の放射ノイズが発生している。またこれと同時に、ＡＣ−ＤＣ電源プリント基板１１４では１００ＫＨｚ程度のスイッチング動作が、ＡＣ−ＤＣ電源プリント基板１１３では８０ＫＨｚ程度スイッチング動作が行われている。
【００２９】
このような構成の複写機を、ＶＣＣＩの規定に従って放射ノイズを測定した。測定はＶＣＣＩの１０ｍ法の規定に従って放射ノイズを測定を行い最大放射位置でモニターを見ながら測定した。具体的には筐体間に接続したケーブルにクランプ型高周波電流プローブを取り付け、１０ｍ法での放射ノイズの垂直偏波ピーク値を、スペクトルアナライザーで測定した。
【００３０】
この時の測定結果を、グラフの横軸を周波数［ＭＨｚ］、縦軸を電界強度のピーク値として図２に示す。図２（ａ）は、接続ケーブル１４０を１本配置し、それにフェライトコア１４１を取り付けた時の結果である。尚比較のために、導電性の接続ケーブル１４０を設けない場合の測定結果を図２（ｂ）に、導電性の接続ケーブル１４０を設け高周波成分制限部材１４１を設けない場合の測定結果を図２（ｃ）に示している。尚、一般にＶＣＣＩの規格値は準尖頭値のＱｐで３０ｄＢであり、３０ｄＢ以下になるような構成が望ましいとされている。
【００３１】
図２（ｂ）においては、３２ＭＨｚ、３７ＭＨｚ、９０ＭＨｚ付近において、広帯域のピークが見られ、磁界強度が３０ｄＢの規格値を超えている。また、図２（ｃ）においては、図２（ｂ）において発生した３２ＭＨｚ、３７ＭＨｚ、９０ＭＨｚ付近における放射ノイズは低減されているが、４０ＭＨｚ付近において放射ノイズが３０ｄＢ以上のピークが生じている。これに対して本発明の図２（ａ）においては、すべての周波数において３０ｄＢ以上の放射ノイズは発生していないことが分かる。
【実施例２】
【００３２】
図３は本発明の実施例２に係る電子機器の構造を示した断面図である。尚、図３において、図１と同じ部材には同じ符号を付している。
【００３３】
図３（ａ）は、第１の金属筐体１１０と第２の金属筐体１２０とを接続する接続ケーブル１４０を２本取り付けている。また高周波成分制限部材１４１は、接続ケーブル１４０のそれぞれに設けられている。図３（ａ）に示した構成において、第１の実施例と同様に測定を行ったところ、第１の実施例に比べて更に良好な結果が得られた。従って高周波成分制限部材１４１を付けた接続ケーブル１４０を複数組設ければその効果は大きくなる。
【００３４】
ただし、接続ケーブル１４０と第１の筐体１１０もしくは第２の筐体１２０とを接続点の数が増加すると、加工や、取り付けの負担が増加する。そこで、図３（ｂ）に示すように、接続ケーブル１４０と第１の筐体１１０もしくは第２の筐体１２０とを接続点の一方を共通化する事もできる。この場合も図３（ａ）の場合と同様の放射ノイズを低減する効果が得られた。
【実施例３】
【００３５】
図４は本発明の実施例３に係る電子機器の構造を示した断面図である。尚、図４において、図１と同じ部材には同じ符号を付している。
【００３６】
図４において、接続ケーブルに、直径１０ｍｍの鉄製の円柱部材３０１を使用した。円柱部材３０１の一端は、金属製の固定部材３０４により第２の筐体１２０に固定されている。円柱部材３０１の他端は、弾性のある金属部材を使用した板バネ３０３を用いて固定部材３０５により第１の筐体１１０に接続されている。円柱部材３０１には高周波成分制限部材１４１が取り付けられている。このような構成において、第１の実施例と同様に測定を行った。この場合も実施例１の場合と同様に放射ノイズを低減する効果が得られた。
【００３７】
このような構成とする事により、第１の筐体１０１と第２の筐体１０２との距離を変更しなければならない場合においても、着脱が容易で作業性が良好であるとともに、前記実施例と同様に３０〜１００ＭＨｚ領域のブロードノイズが低減できる。
【００３８】
尚、高周波制限部材１４１として使用したフェライトコアの放射ノイズ低減効果は、フェライトコアの断面積と長さに比例するため、低減する放射ノイズの電界強度に応じて、その大きさを適宜を選択すれば良い。また、フェライトコアとしては、中空タイプや分割タイプいずれでも使用可能である。また、フェライトコアの代わりに、導体をコイル状に巻きインダクタンスを増加させても同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１に係る電子機器を模式的に示した断面図
【図２】実施例１に係る電子機器の周波数と電界強度のピーク値の関係を示したグラフ
【図３】実施例２に係る電子機器を模式的に示した断面図
【図４】実施例３に係る電子機器を模式的に示した断面図
【図５】従来の技術に係る電子機器を模式的に示した概略図
【符号の説明】
【００４０】
１１０  第一の金属筐体
１１１、１１２、１１３  プリント基板
１１４、１１５  電源用プリント基板
１２０  第二の金属筐体
１３０  伝送ケーブル
１３１、１３２  コネクタ
１３３  開口
１４０  接続ケーブル
１４１  高周波制限部材
３０１  円柱部材
３０３  板バネ
３０４、３０５  固定部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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