(57)【要約】【課題】それぞれ電気回路を内蔵した二つの装置間を開閉可能に接続するためのヒンジ装置において、低コスト及び小型な構成で、放射ノイズの発生を抑制することができるようにする。【解決手段】ＤＦ本体１０とリーダー本体１１にそれぞれ固定された金属製の上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂを機械的に結合してヒンジ装置１を構成し、該上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂに上記ＤＦ本体１０とリーダー本体１１間を電気的に接続するケーブル３を貫通させるための開口部をそれぞれ設け、該開口部がヒンジの回転中心軸１ｃに対して、ヒンジが閉じるときに上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂ間の距離が離れる側にあるように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ電気回路を内蔵した二つの装置間を開閉可能に接続するためのヒンジ装置であって、前記各装置に固定された金属製の上ヒンジと下ヒンジが機械的に結合されてなり、該上ヒンジと下ヒンジに前記二つの装置間を電気的に接続するケーブルを貫通させるための開口部をそれぞれ有し、該開口部がヒンジの回転中心軸に対して、ヒンジが閉じるときに前記上ヒンジと下ヒンジ間の距離が離れる側にあることを特徴とするヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気回路を内蔵した二つの装置間を開閉可能に接続支持するためのヒンジ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気回路を内蔵した二つの装置間を開閉可能に接続支持するためのヒンジ装置を用いるシステムとして、以下に、原稿自動搬送装置と原稿読取装置の関係を従来例として説明する。
【０００３】
図５及び図６は複写機やプリンタなどにおける原稿自動搬送装置（以下ＤＦと言う）１００と接続された原稿読取装置（以下リーダーと言う）１０１の外観形状を示す側面図及び上面図である。また、図７はＤＦ本体１０とリーダー本体１１の接続状態を示す側面図であり、（ａ）は両者が閉じているときの状態、（ｂ）は開いているときの状態を示している。
【０００４】
上記ＤＦ本体１０とリーダー本体１１は、図７に示すように、両者の間を開閉自在に接続支持する装置、つまりヒンジ装置１０２により機械的に接続されている。
【０００５】
このとき、接続されている部分は、図７の（ａ）に示すように、ＤＦ１００の金属フレーム１０６とリーダー１０１の金属フレーム１０７なので、両者の間のＧＮＤ（接地端子）がつながっていることになる。
【０００６】
さらに電気的には、リーダー１０１内の不図示のコントローラーＩＣからの駆動制御信号送受信したり、その他駆動用電源など供給するために、図に示すように、ＤＦ１００の外部に突出したゴムブッシュ１０４とコネクタ１０５付のケーブル１０３をリーダー１０１に接続している。
【０００７】
ここで、前述のように通常のヒンジ装置は電気的なつながりはあるが、非常にインピーダンスが高く、ＤＦとリーダーのＧＮＤ接続により電磁波放射ノイズを抑制する効果はほとんど期待できない。
【０００８】
すなわち、信号のやり取りにて発生する電磁波放射ノイズは、上記の信号ケーブルをアンテナとして多くが外部放射されてしまう。そのため、信号ケーブルを編素線で被ることによりシールドして電磁波が外部に出るのを防止したり、ＤＦとリーダー間のＧＮＤ接続強化のために、ＤＦとリーダーの間を電気的に接続するための部品を追加したりして、電磁波ノイズの流れを変えるなどの対策が行われている。
【０００９】
また、ノートパソコンなどにおいては、ヒンジ装置の回転中心軸を空洞化し、その中を編素線を通して、ヒンジ装置の上下間でのインピーダンスを下げ、シールド効果を上げたうえで、外部に束線を出さないでモニターと本体の間を電気的に接続することで、ノイズの放出を抑えるような案件が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
また近年、ケーブルで電気的に接続する基板間は、その支持部材間を金属でつなぎ、その金属に沿わせてケーブルを這わせると電磁波ノイズを低減できることがわかってきている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−２４０３８０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、リーダーでの読取時間の高速化に伴い、ＤＦとリーダー間での制御信号の複雑化が急速に進み、またＣＰＵの動作クロックは年々上昇している。
【００１３】
よって、クロックラインのオーバーシュート、アンダーシュートも増大し、電磁波放射ノイズも増加している。このため、上記のような従来のノイズ対策をＤＦに施すことには、以下のような問題が生じる。
【００１４】
１．ＤＦの束線は、給紙モーター駆動電源などの供給線も一緒に束ねられているため、基板間を結ぶケーブルにはコモンモード電圧が発生し、編素線の被服そのものにも電流が流れるため、コモンモードノイズ低減には効果がない。
【００１５】
２．編素線の被服は金属でできているので、ＤＦの太い束線がさらに屈曲しにくくなって、リーダーと接続する。このため、従来比で長い束線が必要となる。これにより、コストアップになるとともに、アンテナが長くなるので、電磁波放射ノイズ量を低減するのが難しい傾向になる。
【００１６】
３．増加する放射ノイズ対処のために、ＧＮＤ接続強化のために追加する部品が増加し、コストアップ及び、対策用のスペースの増大による装置の大型化が発生する。特に、フェライトコアを必要とすることが近年増加しており、この問題はますます重大課題となっている。
【００１７】
４．ノートパソコンのようにヒンジ回転中心軸を空洞にしてケーブルを通せるようにすると、ケーブル本数が多いために、軸直径が大きくなり、ヒンジが大型化する。
【００１８】
５．ケーブルの位置がノイズ対策部品に対して、一定の位置に常に固定されない場合、ノイズの低減効果が安定しないことは経験から判明している。
【００１９】
６．ノートパソコンのような方式の場合、カードケーブルやフレキシブルケーブルへの対策ができない。
【００２０】
そして、以上のような問題は、ＤＦとリーダー間の接続と、同様の特徴を持つ他の電子機器においても重要な課題である。
【００２１】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、低コスト及び小型な構成で、放射ノイズの発生を抑制することができるヒンジ装置を提供することを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るヒンジ装置は、それぞれ電気回路を内蔵した二つの装置間を開閉可能に接続するためのヒンジ装置であって、前記各装置に固定された金属製の上ヒンジと下ヒンジが機械的に結合されてなり、該上ヒンジと下ヒンジに前記二つの装置間を電気的に接続するケーブルを貫通させるための開口部をそれぞれ有し、該開口部がヒンジの回転中心軸に対して、ヒンジが閉じるときに前記上ヒンジと下ヒンジ間の距離が離れる側にあるように構成したものである。
【００２３】
また本発明は、上記の構成を基に次のように構成することもできる。
【００２４】
（ａ）ヒンジを貫通するケーブルは、上ヒンジと下ヒンジ間を電気的に接続する導電性の接続部材に一体化された固定部材により固定されているようにする。
【００２５】
（ｂ）上ヒンジと下ヒンジ間を電気的に接続する導電性の接続部材は、各開口部を貫通するケーブルに対して、上ヒンジと下ヒンジの位置関係によらず、常にケーブルに接触を保ち続ける弾性を有した導電部材であるようにする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について説明する。
【００２７】
（第１の実施例）
本発明に係るヒンジ装置を使用したシステムの代表として、前述のＤＦとリーダーの間に適用した例について説明する。
【００２８】
図１は本発明の実施例の構成を示す側面図であり、ＤＦとリーダーの接続関係を示している。
【００２９】
同図において、１は本発明によるヒンジ装置で、ＤＦ本体１０とリーダー本体１１にそれぞれ固定された金属製の上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂが結合されてなり、回転中心軸１ｃに対して回動可能に構成されている。２は上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂ間を電気的に接続する弾性を有した導電性の導電部材（接続部材）で、上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂを電気的に接続するための板バネ部２ａ、ケーブル３を抱え込んで位置固定するケーブル固定部２ｂ、及び上ヒンジ１ａ側への取り付け用のフック２ｃから構成されており、ケーブル固定部２ｂは下ヒンジ１ｂへの取り付け用のフックも兼ねている。また、図では上ヒンジ１ａ方向にも２箇所束線固定部が記載されているが、こちらは取り付け用のフックの機能は持たせていない。
【００３０】
３はＤＦ本体１０とリーダー本体１１間を電気的に接続するための上述のケーブルで、上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂはこのケーブル３を貫通させるための開口部をそれぞれ有し、該開口部がヒンジの回転中心軸１ｃに対して、ヒンジが閉じるときに上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂ間の距離が離れる側にあるように構成されている。また、このケーブル３は、上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂの金属面に上記導電部材２のバネ圧によって接するように配置され、ＤＦ内の回路基板とリーダー内の回路基板を電気的に接続している。つまり、ケーブル３は、両端に接続された不図示のコネクタあるいは基板へのはんだ付けによって各装置内の電気回路に接続されている。
【００３１】
５はリーダーのフレーム、６はＤＦのフレームである。
【００３２】
ここで、上記ヒンジを貫通するケーブル３は、上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂ間を電気的に接続する導電部材２に一体化された固定部材（ケーブル固定部２ｂ）により固定されている。また、導電部材２は、ヒンジの各開口部を貫通するケーブル３に対して、上ヒンジ１ａと下ヒンジ１ｂの位置関係によらず、常にケーブル３に接触を保ち続ける弾性を有した接続部材となっている。
【００３３】
図２は上記ヒンジ装置１の詳細構成を示す側面図であり、（ａ）はヒンジが閉じたときの状態（ＤＦが閉じた状態）、（ｂ）はヒンジが開いたときの状態（ＤＦが開いた状態）を示している。
【００３４】
同図からわかるように、本実施例では、ケーブル３はＤＦ閉の（ａ）の状態で、上ヒンジ１ａが回転中心軸１ｃに対して下ヒンジ１ｂから遠ざかる側を貫通する最短状態で固定され、ＤＦ開の（ｂ）の状態では、固定部２ｂで固定された間の部分がたるむようにして構成されている。
【００３５】
つまり、このようなケーブル経路をヒンジ装置１に設置することで、ヒンジの開閉状態に関わらず、常にケーブル３に引っ張り方向の力がかかるのを防止するようにしている。
【００３６】
また、ケーブル３の屈曲部に対して、弾性を持った導電部材２が常に接するように、バネ圧がかかるようにヒンジ装置１に取り付けてあるので、ＤＦ開状態でケーブル３がたるんだときでも確実にケーブル３とヒンジの金属部の接触面積を閉じ状態と同じに保ち続けることが可能になる。さらに、本導電部材２は二つの金属部材を電気的に結合してコモンモード電位を小さくすることにも役立っている。
【００３７】
図３及び図４のグラフに、上述の本実施例のノイズ低減効果のデータを示す。図３は従来方式（機外でケーブル接続をするタイプ）におけるＤＦとリーダー間から放射される放射ノイズ測定値を示し、（ａ）は水平方向の周波数と強度のデータ、（ｂ）は垂直方向の周波数と強度のデータを示している。図４は本実施例における放射ノイズ測定値を示し、（ａ）は水平方向のデータ、（ｂ）は垂直方向のデータを示している。
【００３８】
（第２の実施例）
本発明を実施する際、リーダー側はフレーム５にパネルマウントコネクターを付けて、下ヒンジ１ｂの開口部からこのコネクタが突出する構造にすることで、ＤＦの設置作業の作業性を向上することが可能である。このような構造を実施したとしても、本発明の効果は何ら変わるものではない。
【００３９】
また本発明は、ＤＦとリーダー間に限らず、二つの電気回路を内蔵した装置間を開閉可能に接続支持する他のヒンジ装置にも適用することができる。
【００４０】
以上のように、本発明に係るヒンジ装置は、それぞれ電気回路を内蔵した二つの装置間を開閉可能に接続するためのヒンジ装置であって、前記各装置に固定された金属製の上ヒンジと下ヒンジが機械的に結合されてなり、該上ヒンジと下ヒンジに前記二つの装置間を電気的に接続するケーブルを貫通させるための開口部をそれぞれ有し、該開口部がヒンジの回転中心軸に対して、ヒンジが閉じるときに前記上ヒンジと下ヒンジ間の距離が離れる側にあるように構成している。
【００４１】
すなわち、ケーブルをヒンジ装置の上ヒンジ及び下ヒンジにそれぞれ設けた開口部を貫通させて通して、二つの装置の電気回路を最短のケーブル長さで、金属に囲まれた状態で、電気的に接続するようにしている。
【００４２】
また、上ヒンジと下ヒンジを電気的に接続する、弾性を持つ導電部材が、ケーブルを常にヒンジ側壁に圧接する機構を追加して、上ヒンジと下ヒンジの関係がどのような位置にあっても、ヒンジ装置内を通過するケーブルが、ヒンジ装置の金属壁に接触する状態が変化しないようにして安定して電磁波ノイズを低減するようにしている。
【００４３】
さらに、上ヒンジと下ヒンジを電気的に接続する、弾性を持つ導電部材に、ケーブル位置を固定する機構を一体にして、束線バンドなどを使わずヒンジ装置内を貫通するケーブルを固定している。
【００４４】
そして、このような構成により、低コスト及び小型な構成で、放射ノイズの発生を抑制することができる。
【００４５】
すなわち、本発明は、次のように構成することもできる。
【００４６】
（ａ）ヒンジを貫通するケーブルは、上ヒンジと下ヒンジ間を電気的に接続する導電性の接続部材に一体化された固定部材により固定されているようにする。
【００４７】
（ｂ）上ヒンジと下ヒンジ間を電気的に接続する導電性の接続部材は、各開口部を貫通するケーブルに対して、上ヒンジと下ヒンジの位置関係によらず、常にケーブルに接触を保ち続ける弾性を有した導電部材であるようにする。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低コスト及び小型な構成で、放射ノイズの発生を抑制することができるという効果がある。
【００４９】
すなわち、ケーブルを、ヒンジ装置の上ヒンジ及び下ヒンジにそれぞれ設けた開口部を貫通させて通すので、二つの電子機器装置間を最短のケーブル長さで、金属に囲まれた状態で、電気的に接続することで、従来の大きさのヒンジ装置のまま、他の対策部品を多く追加することなく、ローコストで、小スペースに放射ノイズの発生を抑制する効果がある。
【００５０】
また、ヒンジ装置に、弾性を持つ導電部材がケーブルを常に圧接する機構と、ケーブルに引っ張り力がかからない機構を追加して、上ヒンジと下ヒンジの関係がどのような位置にあっても、ヒンジ装置内を通過するケーブルが屈曲負荷最小で、ヒンジ装置の金属壁に接触する表面積が変化しないようにしているので、編素線を利用しないでも、常時、つまり駆動待機時でも上ヒンジと下ヒンジ間インピーダンスを低く保ち、放射ノイズを抑制する効果がある。
【００５１】
さらに、二つの金属部材を結合している回転中心軸とケーブルの両方同時に弾性を持つ導電部材が圧接することで、ヒンジ間のインピーダンスをさらに低く保ち、放射ノイズ抑制を増加させる効果がある。
【００５２】
そして、以上のような効果は、ＤＦとリーダー間で発生する放射ノイズのみに限らず、全てのヒンジによって結合される装置間における放射ノイズ低減に対し効果があることは明白である。
【００５３】
したがって、本発明の構成をフレキシブルケーブルやカードケーブルに用いたとしても、同様の効果を得られることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示す側面図
【図２】実施例のヒンジ装置の詳細構成を示す側面図
【図３】従来方式における放射ノイズ測定値を示すグラフ
【図４】実施例における放射ノイズ測定値を示すグラフ
【図５】原稿自動搬送装置と接続された原稿読取装置の外観形状を示す側面図
【図６】原稿自動搬送装置と接続された原稿読取装置の外観形状を示す上面図
【図７】ＤＦ本体とリーダー本体の接続状態を示す側面図
【符号の説明】
１  ヒンジ装置
１ａ  上ヒンジ
１ｂ  下ヒンジ
１ｃ  回転中心軸
２  導電部材
２ａ  板バネ部
２ｂ  ケーブル固定部
２ｃ  フック
３  ケーブル
５  フレーム
６  フレーム
１０  ＤＦ本体
１１  リーダー本体
【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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【図６】
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【図７】
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