(57)【要約】【課題】無線通信回路とアンテナ装置とを同一基板上で近接して形成することで無線通信回路とアンテナ装置間の接続を極力短くすることにより、同軸ケーブルによる接続部分を減少させアナログ伝送による通信品質の劣化を低減するとともに、コストの削減を図ることを目的とする。【解決手段】電子機器に取り付けられるアンテナ装置１０であって、電子機器の内部回路と接続するためのコネクタ６と、無線通信回路４の実装された基板１と、を備え、基板１上には無線通信回路４近傍に該無線通信回路４と接続される平面状のアンテナ部２が形成されている。【選択図】図１
2008259028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に取り付けられるアンテナ装置であって、
前記電子機器の内部回路と接続するためのコネクタと、
無線通信回路の実装された基板と、を備え、
前記基板上には前記無線通信回路近傍に該無線通信回路と接続される平面状のアンテナ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアンテナ装置の付設された複写機であって、
前記アンテナ装置は、前記複写機の原稿給送部に設けられていることを特徴とする複写機。
【請求項３】
請求項１に記載のアンテナ装置の付設された複写機であって、
前記アンテナ装置は、前記複写機の装置本体部前面のカバー部材に設けられていることを特徴とする複写機。
【請求項４】
請求項１に記載のアンテナ装置の付設されたプリンタ装置であって、
前記アンテナ装置は、少なくとも１つの紙ホルダーに設けられていることを特徴とするプリンタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ装置、複写機、及びプリンタ装置に関し、特に、無線通信回路と一体に構成されたアンテナ装置、複写機、及びプリンタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューター、複写機、及びプリンタ装置等の電子機器に無線通信機能を持たせ、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）を無線化した無線ＬＡＮなどがオフィスや家庭などで普及している。このようなオフィス機器などの無線化に伴って、電子機器に無線通信機能を組み込む技術の開発が行われている。例えば、特許文献１には、無線通信回路をプリンタ装置に内蔵し、該無線通信回路と同軸ケーブルによって接続されたアンテナをプリンタ装置外部の所定箇所に設置する技術が記載されている。また、例えば、特許文献２には、プリンタ装置の紙ホルダーにアンテナを内蔵する技術が記載されている。また、特許文献３には、電子機器の外部にアンテナを取り付け、内部に無線回路を設ける技術が開示されている。また、特許文献４には、電子機器の一部にアンテナを組み込む技術が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−１３８９４４号公報
【特許文献２】特開２００２−１０３７３４号公報
【特許文献３】特開２００５−２７８１７２号公報
【特許文献４】特開２０００−１２４７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１から４に記載された技術では、アンテナ装置と無線通信回路は別々に構成されており、アンテナ装置と無線通信回路との間の距離が長いため、同軸ケーブル配線によるアナログ信号伝送品質の劣化が生じるという問題があった。また、同軸ケーブルによるコストアップにつながるという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、通信品質の劣化を低減するとともに、コストの削減を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
電子機器に取り付けられるアンテナ装置であって、
前記電子機器の内部回路と接続するためのコネクタと、
無線通信回路の実装された基板と、を備え、
前記基板上には前記無線通信回路近傍に該無線通信回路と接続される平面状のアンテナ部が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のアンテナ装置の付設された複写機であって、
前記アンテナ装置は、前記複写機の原稿給送部に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載のアンテナ装置の付設された複写機であって、
前記アンテナ装置は、前記複写機の装置本体部前面のカバー部材に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載のアンテナ装置の付設されたプリンタ装置であって、
前記アンテナ装置は、少なくとも１つの紙ホルダーに設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線通信回路とアンテナとを同一基板上で近接して形成することにより、アンテナ部と無線通信回路間の距離を極力短くすることができるためアナログ伝送による通信品質の劣化を低減することができる。また、無線通信回路とアンテナとを同一基板上に形成することにより、アンテナ部と無線通信回路間を同軸ケーブルにて接続しなくて済むため、コストの削減を図ることができる。また、無線通信回路とアンテナとを同一基板上に形成することにより、外部機器に一体に配置することができるためアンテナ単体の露出をなくしデザイン性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明に係るアンテナ装置の実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００１１】
[第１実施形態]
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態のアンテナ装置１０を示す平面図である。図２は図１に示すアンテナ装置１０を複写機２０に適用した例を示しており、（a）は複写機２０を背面から見た外観図であり、（ｂ）は複写機２０を前面からみた外観図である。また、図３は、アンテナ装置１０と複写機２０を示すブロック図である。
【００１２】
本発明に係るアンテナ装置１０は、図１に示すように、テフロン（登録商標）等の誘電材料より形成される基板１を有している。
基板１の上面には、平面状の放射板を備えたアンテナ部２と、マイクロストリップ線路やコプレーナ導波路を介して該アンテナ部２と接続される無線通信回路４が設けられている。無線通信回路４には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コントローラ部５が接続されている。また、基板１の端部には、例えば複写機等の電子機器に対してアンテナ装置１０を接続するためのコネクタ６が設けられている。
【００１３】
アンテナ部２は、空中から、受信信号を取り込むとともに、無線通信回路４から供給された送信信号を空中へ放射するものである。アンテナ部２としては、ＵＷＢ（Ultra Wideband）用のアンテナを用いることが好ましく、例えば、平面視半円形状、及び平面視台形状の２枚の放射板を備えたダイポール型のアンテナ、板状ボルケーノスモークアンテナ、スロットアンテナ、その他のアンテナ等を適宜適用することができる。これらの放射板の材料としては、アルミや銅などの導電性材料が適用可能であり、この導電性材料の上面にアンテナ特性の広帯域化のために誘電体を形成してもよい。また、錆防止のための金メッキ処理を施してもよい。
【００１４】
無線通信回路４は、ＲＦ−ＩＣ（Radio Frequency−IC）部４１、ＰＨＹ（Physical）部４２、ＭＡＣ（Media Accesss Control）部４３から構成されている。
ＲＦ−ＩＣ部４１は、アンテナ部２から供給された信号を増幅しＰＨＹ部４２へ出力するとともに、ＰＨＹ部４２から供給された変調信号を増幅し、アンテナ部２へと出力を行うものである。
ＰＨＹ部４２は、ネットワークの物理的な接続・伝送方式を規定するブロックであり、ＲＦ−ＩＣ部４１から供給された信号を復調しＭＡＣ部４３に出力するとともに、ＭＡＣ部４３から供給されたデータを変調し、ＲＦ−ＩＣ部４１に出力するものである。
ＭＡＣ部４３は、データフレームの送受信やデータフレームの解析、及びデータの誤りの検出を行うものである。
ＲＦ−ＩＣ部４１とＰＨＹ部４２との間はマイクロストリップ線路やコプレーナ導波路により接続され、アナログ信号の送受信が行われる。また、ＰＨＹ部４２とＭＡＣ部４３とはほぼ一体に構成されており、デジタル信号の送受信が行われる。
【００１５】
ＵＳＢコントローラ部５は、ＵＳＢのプロコトルにてデータの送受信を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＯＭ(Read Only Memory)５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、及びインターフェース５４、等から構成されている（図３参照。）。
ＲＯＭ５２は、アンテナ装置１０の各部を作動するための作動プログラムを記憶するものであり、ＲＡＭ５３は、別のアンテナ装置からデータを受信した場合に該受信データを記憶するとともに、ＣＰＵ５１により演算処理されたデータを一時的に記憶する。また、インターフェース５４は、複写機２０との間でデータの送受信を行う。
また、ＣＰＵ５１は、無線通信回路４を制御し、アンテナ部２より送受信する無線信号の周波数の選択や決定を行う。
【００１６】
アンテナ装置１０は、図２（a）に示すように、コネクタ６を介して複写機２０に接続される。
このとき、アンテナ装置１０と複写機２０との間はデジタル信号伝送が行われる。そして、デジタル信号伝送であるため、アンテナ装置１０と複写機２０との間の信号品質は劣化しない。
なお、ＵＳＢに代えて、ＡＴＡ（ＡＴ Attachment）、Ｓ−ＡＴＡ(Serial ＡＴ Attachment) 、ＰＣＩ(Peripheral Components Interconnect)、ＰＣＩ−Ｅｘ(Peripheral Components Interconnect-Express)等により接続することも可能である。この場合には、各接続方にあったコントローラ部を使用すれば良い。
【００１７】
図３に示すように、複写機２０は、アンテナ装置１０から供給されたデータを受信するインターフェース２１、複写機２０の各部の制御を行う制御部２２を備えている。
【００１８】
制御部２２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成されており、ＲＯＭは、複写機２０の各部を制御するための制御プログラム及び各種処理プログラムを記憶し、ＲＡＭは、インターフェース２１を介してアンテナ装置１０から供給されたデータ、及びＣＰＵにより演算処理されたデータを一時的に記憶する。ＣＰＵは、この制御プログラム及び各種処理プログラムとの協働により複写機２０各部の動作を統括的に制御する。
【００１９】
制御部２２には、後述する画像読取部２３、画像形成部２４、表示部２５、操作部２６、及びネットワーク部２７等がバス２８を介して接続されており、これら各部を制御することにより、例えばスキャナーや印刷等を実行する。
【００２０】
ここで、複写機２０の構成を説明する。
複写機２０は、図２（ｂ）に示すように、内部に画像形成部２４を備えた装置本体部２９を有している。装置本体部２９の上面には、画像読取部２３及び操作部２６が備えられており、装置本体部２９の上方には、原稿給送部（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）３０が設置されている。また、装置本体部２９の下方には、給紙部３１が設置されている。
【００２１】
原稿給送部３０は、原稿載置台３２に載置された原稿を自動的に画像読取部２３に搬送し、画像読取部２３により読取られた原稿を排出部３３へ搬送するものである。
画像読取部２３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ、露光ランプ等を備えたスキャナを有しており、原稿給送部３０より搬送された原稿を光走査し、ＣＣＤセンサにより光電変換することで原稿画像を読み取る。
画像読取部２３により読み取られた原稿画像データには、各種画像処理が施され、プリント用画像データとして装置本体部２９内部の画像形成部２４に出力される。画像形成部２４は、電子写真方式の画像形成を行うものであり、給紙部３１から給紙された記録媒体である記録用紙に画像形成を行う。
ネットワーク部２７は、ＬＡＮ等のネットワークを通じて複写機２０を外部のパーソナルコンピュータや複写機等と接続させる。
また、操作部２６は、各種操作画面や設定内容等を表示する表示部２５、及び各種キーやプリント開始を指示するためのスタートボタン等を備えている。
【００２２】
次に、本実施形態にかかるアンテナ装置１０の通信作用について説明する。
まず、図１に示すアンテナ装置１０を、コネクタ６を介して複写機２０に接続する。次に、複写機２０に対して、例えば、パーソナルコンピュータ等の外部機器から、印刷やスキャニング等の実行、及びそれらの設定条件等を指示する指示信号が送信されると、アンテナ装置１０のアンテナ部２は当該指示信号である高周波信号を受信し、ＲＦ−ＩＣ部４１に出力する。アンテナ部２から供給された高周波信号は、ＲＦ−ＩＣ部４１で増幅され、ＰＨＹ部４２で復調された後、ＭＡＣ部４３にてフレーム形式の変換等などが施されたデジタル信号となり、インターフェース５４，２１を介して、複写機２０に出力される。
複写機２０に送信されたデジタル信号は、制御部２２により処理され、複写機２０の各種制御部へ伝達される。
一方、複写機２０から外部機器に対して、例えば処理状況等の情報を出力する場合、まず、複写機２０からインタフェース２１，５４を介してアンテナ装置１０にデジタル信号が出力される。出力されたデジタル信号は、ＭＡＣ部４３に出力され、無線通信に適したフレーム形式へ変換、誤り検出処理などが施された後、ＰＨＹ部４２にて変調され、ＲＦ−ＩＣ部４１にて増幅された高周波信号となる。そして、この高周波信号はアンテナ部２から外部機器に対して送信される。
【００２３】
アンテナ装置１０においては、アンテナ部２と無線通信回路４とは同一基板１上に形成されているため、アンテナ部２と無線通信回路４との間の配線は短くなる。その結果、アナログ伝送による通信品質の劣化が低減される。
【００２４】
また、アンテナ装置１０と複写機２０との間は、ＵＳＢ、ＡＴＡ、Ｓ−ＡＴＡ、ＰＣＩ、ＰＣＩ−Ｅｘ等のデジタル信号による送受信が行われるため、アンテナ装置１０と複写機２０との間の距離によって信号品質が劣化することがない。
【００２５】
以上のように、アンテナ装置１０によれば、アンテナ部２と無線通信回路４が同一基板上に近接して形成されているため、無線通信回路４とアンテナ部２との接続部分を短くすることができ、アナログ伝送による通信品質の劣化を低減することが可能となる。また、無線通信回路４とアンテナ部２との接続部分にはマイクロストリップ線路やコプレーナ導波路を用い、同軸ケーブルを使用することなく接続できるため、コストも大幅な削減が可能となる。また、最小限のケーブルしか使用しないため見た目も良好にすることができる。  
【００２６】
なお、本実施形態においては、基板１上にＵＳＢコントローラ部５を備えた構成としているが、図４に示すように、ＵＳＢコントローラ部５を基板１の外部に設けることも可能である。  
このとき、ＵＳＢに代えて、ＡＴＡ、Ｓ−ＡＴＡ、ＰＣＩ、ＰＣＩ−Ｅｘ等により接続することもできる。  
【００２７】
また、複写機２０に複数のアンテナ装置１０を設置することもできる。図５に示すように、例えば、２つのアンテナ装置１０，１０を設置した場合には、アンテナ装置１０，１０から、２種類の信号が複写機２０に対して出力される。この場合、複写機２０の制御部２２は信号受信強度の強い信号の処理を優先的に行う。または、予め決定された周波数の受信信号を優先的に処理するように設定してもよい。
【００２８】
なお、アンテナ装置１０を、例えば、複写機２０の原稿給送部３０の上面、原稿載置台３２、及び、装置本体部２９前面のカバー部材等の表層などに組み込むことも可能である。その場合のアンテナ装置１０の設置箇所や設置個数は使用条件に応じて適宜設定される。
【００２９】
また、図６に示すように、例えば原稿給送部３０の角部に画像読取部２３に対して垂直な中空の導体のポール３４を設置し、その先端部にアンテナ装置１０を配置するようにしてもよい。この際、アンテナ装置１０のグランドは、導体のポール３４を介して複写機２０のグラウンドに接続される。
または、中空のポール３４を非導体とし、ポール３４の内部にケーブルを通す構成としてもよい。このようなポール３４を使用した場合、アンテナ装置１０を遮蔽物のない場所に設置することができるため、アンテナ装置１０の受信感度をより良好にすることができる。
【００３０】
[第２実施形態]
第２実施形態について第１実施形態と異なる点を中心に説明する。第２実施形態では、２つのアンテナ装置１０ａ，１０ｂが設置されている。図７は、第２実施形態のアンテナ装置１０ａ，１０ｂ及び複写機２０を示すブロック図である。
第２実施形態に係るアンテナ装置１０ａ，１０ｂは、アンテナ部２と、無線通信回路４とがマイクロストリップ線路やコプレーナ導波路を介して接続された構成となっている。そして、図７に示すように、アンテナ装置１０ａ，１０ｂの外部に、１つのＵＳＢコントローラ部５が設けられている。それ以外の第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明は省略する。
【００３１】
この場合、複写機２０に対して、外部機器から指示信号が送信されると、アンテナ装置１０ａのアンテナ部２は当該指示信号である高周波信号を受信し、無線通信回路４に出力する。アンテナ部２から供給された高周波信号は、無線通信回路４にて上記したように増幅、復調、フレーム形式の変換等が施されたデジタル信号となりＵＳＢコントローラ部５に出力される。同様に、アンテナ装置２０ｂにより受信された外部機器からの指示信号も、ＵＳＢコントローラ部５に出力される。
このように複数の信号が供給された場合、ＵＳＢコントローラ部５のＣＰＵ５１は信号受信強度の強い信号を選択し、インターフェース５４を介して複写機２０のインターフェース２１に出力を行う。その後、複写機２０に送信された信号は、制御部２２により処理され、複写機２０の各部が作動する。
一方、複写機２０から外部機器に対して情報を出力する場合、まず、複写機２０からインタフェース２１，５４を介してＵＳＢコントローラ部５にデジタル信号が出力される。その後、ＵＳＢコントローラ部５から各アンテナ装置１０ａ，１０ｂにデジタル信号が出力される。アンテナ装置１０ａ，１０ｂは、それぞれ無線通信回路４，４にて出力されたデジタル信号の処理を行いアナログ信号とし、アンテナ部２から外部機器に対して電波を送信する。
【００３２】
なお、各アンテナ装置１０ａ，１０ｂの無線通信回路４，４とＵＳＢコントローラ部５との間は、ＵＳＢに代えて、ＡＴＡ、Ｓ−ＡＴＡ、ＰＣＩ、ＰＣＩ−Ｅｘ等により接続することもできる。  
【００３３】
以上のように、アンテナ装置１０ａ，１０ｂによれば、アンテナ装置１０ａ，１０ｂと無線通信回路４，４とが同一基板１，１上に近接して形成されているため、無線通信回路４とアンテナ部２との接続部分を短くすることができ、アナログ伝送による通信品質の劣化を低減することが可能となる。また、無線通信回路４とアンテナ部２との接続部分にはマイクロストリップ線路やコプレーナ導波路を用い、同軸ケーブルを使用することなく接続できるため、コストも大幅な削減が可能となる。また、最小限のケーブルしか使用しないため見た目も良好にすることができる。また、複数のアンテナ装置を設置する場合に、ＵＳＢコントローラ部５を１つにすることができるため、さらにコストダウンさせることができる。
【００３４】
[第３実施形態]
第３実施形態について第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
第３実施形態では、第１実施形態で説明したアンテナ装置１０と、第２実施形態で説明したアンテナ装置１０ａ，１０ｂと、アンテナ装置１０ａ，１０ｂの間で処理を行うＵＳＢコントローラ部５が設置されている。図８は、第３実施形態のアンテナ装置１０，１０ａ，１０ｂ及び複写機２０を示すブロック図である。
それ以外の第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明は省略する。
【００３５】
この場合、複写機２０に対して、外部機器から指示信号が送信されると、アンテナ装置１０ａ及びアンテナ装置２０ｂにより受信された指示信号はＵＳＢコントローラ部５に出力され、ＵＳＢコントローラ部５のＣＰＵ５１により選択された後、複写機２０のインターフェース２１に出力される。
同時に、アンテナ装置１０により受信された指示信号も、複写機２０のインターフェース２１に出力される。
複写機２０の制御部２２は、受信信号強度の強い信号を選択して、優先的に複写機２０の各部制御を行う。または、予め決定された周波数の受信信号を優先的に処理するように設定してもよい。
【００３６】
以上のように、アンテナ装置１０，１０ａ，１０ｂによれば、アンテナ装置１０，１０ａ，１０ｂにおいて、各無線通信回路４，４，４と、アンテナ部２，２，２とが同一基板上に近接して形成されているため、アンテナ部と無線通信回路との接続部分を短くすることができ、アナログ伝送による通信品質の劣化を低減することができるとともに、無線通信回路４とアンテナ部２との接続部分にマイクロストリップ線路やコプレーナ導波路を用いて同軸ケーブルを使用することなく接続できるため、コストも大幅な削減が可能となる。また、最小限のケーブルしか使用しないため見た目も良好にすることができる。
【００３７】
なお、上記の実施形態においては、アンテナ装置１０，１０ａ，１０ｂを複写機２０に設置することとして説明したが、設置する電子機器はこれに限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、プリンタ装置４０の紙ホルダー等に組み込むことも可能である。
【００３８】
また、アンテナ装置１０，１０ａ，１０ｂを複写機２０やプリンタ装置４０等の電子機器の外部に突出するように接続し、壁や家具等に設置するようにすることもできる。
【００３９】
また、上記実施形態においては、無線通信回路４はＲＦ−ＩＣ部４１、ＰＨＹ部４２、及びＭＡＣ部４３より構成されることとしたが、無線通信回路４は、少なくともアナログ伝送で接続される回路素子部分が基板１上にあれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。
【図２】図１に示すアンテナ装置を複写機に適用した例を示しており、（a）は複写機を背面から見た外観図であり、（ｂ）は複写機を前面からみた外観図である。
【図３】第１実施形態に係るアンテナ装置と複写機を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るアンテナ装置と複写機の他の構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係るアンテナ装置と複写機の他の構成を示すブロック図である。
【図６】アンテナ装置の設置個所を示すための図である。
【図７】第２実施形態に係るアンテナ装置と複写機を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態に係るアンテナ装置と複写機を示すブロック図である。
【図９】図１に示すアンテナ装置をプリンタに適用した例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    基板
２    アンテナ部
４    無線通信回路
４１    ＲＦ−ＩＣ部
４２    ＰＨＹ部
４３    ＭＡＣ部
５    ＵＳＢコントローラ部
５１    ＣＰＵ
５２    ＲＯＭ
５３    ＲＡＭ
５４    インターフェース
６    コネクタ
１０，１０ａ，１０ｂ  アンテナ装置
２０  複写機
２１    インターフェース
２２    制御部
２３    画像読取部
２４    画像形成部
２５    表示部
２６    操作部
２７    ネットワーク部
２８    バス
２９    装置本体部
３０    原稿給送部
３１    給紙部
３２    原稿載置台
３３    排出部
４０  プリンタ装置
【図１】
2008259028.tif 000003
【図２】
2008259028.tif 000004
【図３】
2008259028.tif 000005
【図４】
2008259028.tif 000006
【図５】
2008259028.tif 000007
【図６】
2008259028.tif 000008
【図７】
2008259028.tif 000009
【図８】
2008259028.tif 000010
【図９】
2008259028.tif 000011