(57)【要約】【課題】  基板の高さ方向の空間を有効に利用することができ、基板に実装される部品の選定やレイアウトの自由度を向上させることが可能な機器における基板の取り付け構造、及び、当該構造を用いた機器を提供することにある。【解決手段】  本発明の基板の取り付け構造は、少なくとも第１及び第２の基板と、第１及び第２の基板を固定する高さの基準となる基準平面と、第１及び第２の基板から当該シールドプレートまでの距離に制限を与えるシールドプレートを含む機器において、第１の基板の基準平面からの高さを、第２の基板の基準平面からの高さと異ならせて取り付けたことを特徴とする。これにより、シールドプレートによる第１の基板からの距離の制限を、シールドプレートによる第２の基板からの距離の制限と異ならしめ、第1の基板の高さ方向の空間を有効に利用することができる。【選択図】  図６ 
2005243701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１及び第２の基板と、
前記第１及び第２の基板を固定する高さの基準となる基準平面と、
該基準平面に載置固定された前記第１及び第２の基板からの高さ方向への距離を制限しつつ前記第１及び第２の基板を覆うシールドプレートを含む機器において、
前記第１の基板の前記基準平面からの高さを、前記第２の基板の前記基準平面からの高さと異ならせて、前記第１及び第２の基板を前記機器に取り付けたことを特徴とする機器における基板の取り付け構造。
【請求項２】
前記第１の基板には第１の部品が実装され、前記第２の基板には前記第1の部品の高さと異なる高さを有する第２の部品が実装されることを特徴とする請求項１に記載の機器における基板の取り付け構造。
【請求項３】
前記第２の基板に、少なくとも電源の１次側の部品が実装されることを特徴とする請求項２に記載の機器における基板の取り付け構造。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の機器における基板の取り付け構造を用いたことを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等における基板の取り付け構造、及び、当該構造を用いた電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、プリンタ等に代表される電子機器は、各種の電子部品を含み、当該電子部品は基板に実装されている。このような電子機器は、電源の１次側部品が実装される電源基板や、モータドライバ等のパワー系部品、ＣＰＵ、ＲＯＭ等のロジック系部品等が実装される主制御（メイン）基板等の複数の基板を含む。これらの基板に実装される各種電子部品は、熱、電磁波等を発生するので、従来より、各種電子部品の周辺部をシールドプレート等のエンクロージャー（覆い）で取り囲む構成が採用されている。
【０００３】
具体的には、例えば、図３及び図４に示す記録装置（プリンタ）は、電源基板とメイン基板を含み、当該電源基板とメイン基板は水平方向に並んで設置されている（図４参照）。これら二つの基板の上、下、左、右、前、後の各方向にシールドプレートが設けられ（図３参照）、二つの基板に実装された各種電子部品は、当該シールドプレートによりその周辺を覆われている。当該電源基板とメイン基板の下方向には下部シールドプレートが配設され、当該電源基板とメイン基板は下部シールドプレートから所定の間隔を有して記録装置に取り付けられる。
【０００４】
また、特許文献１には、電源基板と制御基板（メイン基板）が隣接して配置され、電源基板と制御基板はシールドプレートにより覆われた実施形態が開示され、その具体的構成が図６及び図７に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９６５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した、プリンタに代表される電子機器において、従来の電源基板とメイン基板の取り付け構造では、電源基板とメイン基板を下部シールドプレートから同じ高さに固定していた。すなわち、電源基板及びメイン基板のそれぞれに必要な所定の間隔が考慮され、双方を確保できる高さに、電源基板及びメイン基板は取り付けられていた。電源の１次側部品は、安全規格上の理由より、その下方向に必要な間隔が厳格に規定されているので、この安全規格に基づき、電源の１次側部品が実装される電源基板は、電子機器に取り付けられる。従来は、安全規格の適用がないメイン基板も、電源基板と同じ高さに取り付けられていた。
【０００７】
メイン基板が電源基板と同じ高さに取り付けられると、メイン基板に実装される電子部品は、電源基板に実装される電子部品と同じ高さ制限（最大許容高さ）を受けることとなっていた。すなわち、電源基板、メイン基板の高さ方向には、上部シールドプレートが設けられ、電源基板、メイン基板から上部シールドプレートまでの距離が、電源基板、メイン基板に実装される各種電子部品の最大許容高さとなっていた。このため、メイン基板の高さ方向の空間を無駄にしており、高さ制限の影響を受ける電子部品をメイン基板に実装する場合、部品のレイアウトに制限が生じ、部品選定の変更等を行う必要が生じることもあった。
【０００８】
本発明は、上述した事情からなされたものであり、本発明の目的は、基板の高さ方向の空間を有効に利用することができ、基板に実装される部品の選定やレイアウトの自由度を向上させることが可能な機器における基板の取り付け構造、及び、当該構造を用いた機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的達成のため、本発明の機器における基板の取り付け構造は、少なくとも第１及び第２の基板と、前記第１及び第２の基板を固定する高さの基準となる基準平面と、該基準平面に載置固定された前記第１及び第２の基板からの高さ方向への距離を制限しつつ前記第１及び第２の基板を覆うシールドプレートを含む機器において、前記第１の基板の前記基準平面からの高さを、前記第２の基板の前記基準平面からの高さと異ならせて、前記第１及び第２の基板を前記機器に取り付けたことを特徴としている。
【００１０】
これにより、前記シールドプレートによる前記第１の基板からの距離の制限を、前記シールドプレートによる前記第２の基板からの距離の制限と異ならしめ、前記第1の基板の高さ方向の空間を有効に利用することができる。更に、前記第１の基板に実装される部品の選定やレイアウトの自由度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の機器における基板の取り付け構造は、前記第１の基板には第１の部品が実装され、前記第２の基板には前記第1の部品の高さと異なる高さを有する第２の部品が実装されることを特徴としている。これにより、前記第２の部品の高さと異なる高さを有する前記第１の部品が前記第１の基板に実装される場合、前記第1の基板の高さ方向の空間を有効に利用することができるので、前記第１の基板に実装可能な前記第1の部品の部品選定や、前記第1の基板の部品レイアウトの自由度を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の機器における基板の取り付け構造は、前記第２の基板に、少なくとも電源の１次側の部品が実装されることを特徴としている。これにより、前記第２の基板は安全規格に基づき前記機器に取り付けられ、前記第１の基板は前記第２の基板とは異なる高さに取り付けられることで、前記第１の基板の高さ方向の空間を有効に利用することができる。また、前記第１の基板に実装される部品の選定やレイアウトの自由度を向上させることができる。
【００１３】
更に、本発明の機器は、前記構造を用いたことを特徴としている。これにより、前記第1の基板の高さ方向の空間を有効に利用することができ、前記第１の基板に実装される部品の選定やレイアウトの自由度を向上させることが可能な機器を提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る「機器」の一例としてインパクトプリンタ（以下、「記録装置１０」と言う）を取り上げて、本発明の実施形態について、図１乃至図６を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る記録装置１０の外観を示す正面斜視図である。図1に示す記録装置１０は、上部カバー１２、上部ハウジング１３、及び、下部ハウジング１４を有し、前面には、開口した挿入口１８が設けられている。この挿入口１８へ被記録物１００が挿入されると、記録装置１０により被記録物１００に記録が行われ、被記録物１００が挿入口１８から排出される。
【００１６】
被記録物１００が詰まった場合の処置等のために、上部ハウジング１３は開閉できるようになっている。ここで、被記録物１００は、所定の長さに裁断された単票紙、フィルム、複数枚の用紙が重ね合わされた複写紙、通帳などである。以下、被記録物１００の一例として、複数の記録用紙が綴じられ、記録用紙の記録面を開いた場合の底面に磁気ストライプ１１０が設けられた通帳を用いて、記録装置１０について説明する。
【００１７】
図２は、記録装置１０から上部カバー１２、上部ハウジング１３、及び、下部ハウジング１４を取り外した状態を示す斜視図である。図２に示すように、記録装置１０は、挿入口１８から挿入された被記録物１００を搬送する搬送部２１と、磁気情報読書き時に被記録物１００の浮き上がりを上から押える被記録物押え部２２と、被記録物１００に設けられた磁気ストライプ１１０の磁気情報を読み取り又は書き込む磁気データ読取部２３と、被記録物１００を下方から支持するプラテン部２４と、プラテン部２４に対向して配され、リボンカセット２５を用いて被記録物１００に記録を行う記録部２０とを備える。
【００１８】
搬送部２１は、記録部２０よりも手前で本体部１１に支持された図示しないフロント加圧部と、このフロント加圧部の下方に対向して本体部１１に配された図示しないフロント搬送部を有する。また、プラテン部２４が配される本体部１１に対し、記録部２０が配された本体上部１６は開閉することができ、被記録物１００が本体部１１と本体上部１６との間において詰まった場合には、被記録物１００を容易に取り除くことができる。
【００１９】
次に、記録装置１０の動作の概略を説明する。まず、被記録物１００が挿入口１８から挿入されると、搬送部２１のフロント加圧部とフロント搬送部が、被記録物１００を挟んでプラテン部２４の手前まで搬送する。その位置において、被記録物１００の搬送方向の傾きを直すべく、被記録物１００が整列される。被記録物１００が整列された後に、被記録物１００の底面に配された磁気ストライプ１１０が磁気データ読取部２３により読み取られる読み取り位置まで、搬送部２１が被記録物１００を搬送する。
【００２０】
その後、磁気データ読取部２３が、本体前部１７の長手方向（図２における左右方向）に移動して被記録物１００の底面に配された磁気ストライプ１１０から磁気情報を読み取る。さらに、搬送部２１が被記録物１００をプラテン部２４上の記録位置まで搬送する。磁気データ読取部２３により読み取られた磁気情報に基づいて、記録部２０は、被記録物１００上を本体部１１の長手方向（図２における左右方向）に移動しつつ、プラテン部２４上に搬送された被記録物１００へ、リボンカセット２５のインクリボンを介して記録部２０のワイヤを打ち当てることにより、被記録物１００へ文字などの記録を行う。
【００２１】
その後、上記読み取り位置まで、搬送部２１が被記録物１００を搬送する。被記録物１００へ記録した情報に基づいて、磁気データ読取部２３が、本体前部１７の長手方向を再度移動して、磁気ストライプ１１０に磁気情報を書き込む。そして、搬送部２１が被記録物１００を手前側に搬送し、被記録物１００を挿入口１８から排出する。
【００２２】
次に、記録装置１０のメイン基板４０と電源基板５０、及び、これらメイン基板４０と電源基板５０に実装された各種電子部品を取り囲むシールドケース３０について、図３及び図４を参照して説明する。
【００２３】
図３は、図２からさらに、本体部１１、本体上部１６等を取り外した記録装置１０のシールドケース３０とその周辺部を示す斜視図である。図４は、図３から、上部シールドプレート３１と前部シールドプレート３２を取り外した記録装置１０のメイン基板４０と電源基板５０、及び、その周辺付近を示す斜視図である。
【００２４】
図３に示すシールドケース３０は、上部シールドプレート３１、前部シールドプレート３２、右側面シールドプレート３３、図４に示す左側面シールドプレート３４、後部シールドプレート３５、下部シールドプレート３６より略構成される。シールドケース３０は、メイン基板４０と電源基板５０に実装された各種電子部品と所定の間隔を有して、記録装置１０に固定される。
【００２５】
シールドケース３０は、電子部品から放射される電磁波や、或いは外部から該電子部品に入射される電磁波を遮蔽し、記録装置１０の誤作動防止の効果を果たす。また、発熱を伴う電子部品もシールドケース３０で覆われているので、記録装置１０の燃焼を防止する安全上の効果も果たしている。シールドケース３０は、導電性を有する板材（シールドプレート）によって形成され、本実施形態においてはアルミニウムが用いられている。しかし、電磁波を遮断する性能（電磁波シールド機能）を有すれば、アルミニウム以外の材料であってもよい。  
図３に示すように、上部シールドプレート３１は、第１水平部３１ａ、中間部３１ｂ、第２水平部３１ｃより構成される。第１水平部３１ａは、記録装置１０の中央付近から記録装置１０の後部に向かい水平方向に広がる略矩形の平板である。中間部３１ｂは、第１水平部３１ａに連結され、第１水平部３１ａより記録装置１０の前部に向かい斜め下方向に広がる略矩形の平板である。第２水平部３１ｃは、中間部３１ｂに連結され、中間部３１ｂより更に記録装置１０の前部に向かい水平方向に広がる略矩形の平板である。
【００２６】
第１水平部３１ａと第２水平部３１ｃは略平行であって、第２水平部３１ｃは第１水平部３１ａより低い位置に配設される。
【００２７】
次に、図４の中央右付近には、パワー系部品やロジック系部品が実装され、記録装置１０の制御部を主に構成するメイン基板４０が水平方向に配設されている。メイン基板４０の左隣りには、電源の１次側部品群５１が実装される電源基板５０が水平方向に配設されている。
【００２８】
メイン基板４０は、各種コネクタが配設されるコネクタ領域４１、パワー系部品が実装されるパワー系部品実装領域４２、ロジック系部品が実装されるロジック系部品実装領域４３を含む。
【００２９】
コネクタ領域４１は、図３に示すように、シールドケース３０には覆われておらず、記録装置１０外部からのアクセスが容易な構成を採用している。
【００３０】
パワー系部品実装領域４２には、例えば、モータードライバ４２ｃ（図６参照）、図示しないヘッドドライバ等のパワー系部品、これらより発生する熱を放出させるためのヒートシンク４２ａ、４２ｂが実装されている。
【００３１】
ロジック系部品実装領域４３には、ＣＰＵ、ＲＯＭ等のロジック系部品が実装され、記録装置１０の背面（後部シールドプレート３５）に配設されたインターフェイス部４４とアクセスが容易な位置にロジック系部品実装領域４３は設けられている。
【００３２】
コネクタ領域４１、パワー系部品実装領域４２、ロジック系部品実装領域４３に実装された各種部品は、メイン基板４０に設けられた図示しない回路パターンを介して接続されている。
【００３３】
メイン基板４０は、下部シールドプレート３６の高さ方向に、下部シールドプレート３６から所定の間隔を有して取り付けられる。メイン基板４０の取り付け構造の詳細については後述する。
【００３４】
次に、図４に示す電源基板５０について説明する。電源基板５０は、各種の電源の１次側部品により構成される電源の１次側部品郡５１を含む。電源の１次側部品は、安全規格上、所定の取り付け基準が定められており、電源の１次側部品群５１を含む電源基板５０は、当該基準を満たし記録装置１０に取り付けられなければならない。すなわち、電源の１次側部品は、電源基板５０に実装された電源の１次側部品のリード部の下方向に所定の空間（間隔）が維持されなければならず、このため、電源基板５０は、例えば、下部シールドプレート３６上面から７ｍｍの高さの位置に取り付けられている。
【００３５】
図５は、図４から、メイン基板４０と電源基板５０を取り外した記録装置１０の下部シールドプレート３６とその周辺付近を示す斜視図である。図５の中央付近は、前述した下部シールドプレート３６で覆われ、下部シールドプレート３６は、記録装置１０の底部１９上に固定されている。
【００３６】
下部シールドプレート３６には、メイン基板４０を固定する六つのメイン基板固定部３６ａ、３６ａ、３６ａ、３６ａ、３６ａ、３６ａと、電源基板５０を固定する六つの電源基板固定部３６ｂ、３６ｂ、３６ｂ、３６ｂ、３６ｂ、３６ｂが設けられている。メイン基板４０は、メイン基板固定部３６ａ、３６ａ、３６ａ、３６ａ、３６ａ、３６ａにネジ３７（図６参照）にて固定され、記録装置１０に取り付けられている。同様に、電源基板５０は、電源基板固定部３６ｂ、３６ｂ、３６ｂ、３６ｂ、３６ｂ、３６ｂにネジ３７（図６参照）にて固定され、記録装置１０に取り付けられている。
【００３７】
従来は、設計、製造上の観点より、メイン基板４０と電源基板５０は、下部シールドプレート３６より同じ高さの位置に取り付けられていた。すなわち、前述したように、電源基板５０は安全規格上、例えば、下部シールドプレート３６から７ｍｍの高さの位置に取り付けられなければならないので、メイン基板４０も、電源基板５０と同様に、下部シールドプレート３６から７ｍｍの高さの位置に取り付けられていた。
【００３８】
メイン基板４０が電源基板５０と同じ高さに取り付けられると、メイン基板４０に実装される各種電子部品は、電源基板５０に実装される各種電子部品と同じ高さの制限（最大許容高さ）を受けることとなっていた。すなわち、電源基板５０、メイン基板４０の高さ方向には、上部シールドプレート３１が設けられ、電源基板５０、メイン基板４０から上部シールドプレート３１までの距離が、電源基板５０及びメイン基板４０に実装される各種電子機器の最大許容高さであった。このため、メイン基板４０の高さ方向のスペースを無駄にすることもあり、特に、高さ制限の影響を受ける部品をメイン基板４０に実装する場合、部品選定や部品のレイアウトにおいて制限を受けたり、部品自体や部品のレイアウトの変更等の必要が生じることがあった。
【００３９】
次に、本発明の特徴部分について、図６を参照して詳細に説明する。
【００４０】
図６は、図３、図４、図５におけるＸ−Ｘ線矢視図であって、本発明の実施形態に係る記録装置１０の上部シールドプレート３１（第２水平部３１ｃ）から下位の部分を示す断面図である。
【００４１】
前述したように、メイン基板４０は、下部シールドプレート３６に設けられたメイン基板固定部３６ａとネジ３７により固定され、下部シールドプレート３６に平行な状態で、記録装置１０に取り付けられる。同様に、電源基板５０は、下部シールドプレート３６に設けられた電源基板固定部３６ｂとネジ３７により固定され、下部シールドプレート３６に平行な状態で、記録装置１０に取り付けられる。
【００４２】
次に、本発明に係る記録装置１０のメイン基板４０、電源基板５０の取り付け構造について説明する。図６に示すように、電源基板５０の下面と下部シールドプレート３６の上面との距離をＡ１、電源基板５０の上面と上部シールドプレート３１（第２水平部３１ｃ）の下面との距離をＡ２、メイン基板４０の下面と下部シールドプレート３６の上面との距離をＢ１（但し、Ａ１＞Ｂ１）、メイン基板４０の上面と上部シールドプレート３１（第２水平部３１ｃ）の下面との距離をＢ２とする。
【００４３】
本発明に係る記録装置１０のメイン基板４０は、従来の取り付けとは異なり、電源基板５０より低い位置に取り付けられている。すなわち、電源基板５０は下部シールドプレート３６の上面からＡ１の高さに取り付けられ、メイン基板４０は下部シールドプレート３６の上面からＢ１の高さに取り付けられる。これにより、電源基板５０では、上部シールドプレート３１の第２水平部３１ｃの下面までの距離Ａ２に相当する高さ（最大許容高さ）の制限を受け、メイン基板４０では、上部シールドプレート３１の第２水平部３１ｃの下面までの距離Ｂ２に相当する高さ（最大許容高さ）制限を受ける。
【００４４】
図６に示すメイン基板４０には、モータードライバ４２ｃ、モータードライバ４２ｃより発生する熱を放出させるヒートシンク４２ａが配設されている。ここで、更に、ヒートシンク４２ａの高さをＣとし、Ａ２＜Ｃ＜Ｂ２の関係が成立するものとする。
【００４５】
従来のメイン基板４０の取り付け構造では、メイン基板４０は電源基板５０と同じ高さに取り付けられていたので、メイン基板４０の最大許容高さはＡ２となり、ヒートシンク４２ａを実装することができなかった。そのため、モータードライバ４２ｃの種類をヒートシンク４２ａが実装可能な他のものに変更したり、又は、メイン基板４０での部品のレイアウトを変更したり等の手段を講じる必要が生じた。
【００４６】
しかし、本発明に係る記録装置１０では、メイン基板４０の取り付け位置を電源基板５０の取り付け位置より低い位置に下げることにより、メイン基板４０の高さ方向の空間を有効に利用することができるようにした。すなわち、メイン基板４０を、電源基板５０より低い、下部シールドプレート３６の上面からＢ１の高さの位置に取り付けた。これにより、ヒートシンク４２ａの設置が可能となり、メイン基板４０に実装される部品の選定やレイアウトの自由度を向上させることが可能となった。
【００４７】
本実施形態においては、記録装置１０ついて説明したが、前述した実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００４８】
また、第１の基板と第２の基板の具体例として、記録装置１０のメイン基板４０と電源基板５０を示したが、基板はメイン基板４０、電源基板５０に限定されるものではなく、基板を固定する高さの基準となる基準平面と、当該基板の高さ方向に配置され、当該基板から当該制限部材までの距離に制限を与える制限部材を含む機器であれば、当該基板を含む基板の取り付け構造であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
電子機器として記録装置１０を例に説明したが、少なくとも第１及び第２の基板と、第１及び第２の基板を固定する高さの基準となる基準平面と、第１及び第２の基板の高さ方向に配置され、第１及び第２の基板から当該制限部材までの距離に制限を与える制限部材を含む機器における基板の取り付け構造、又は、当該構造を備えた機器であれば、電話機、ファクシミリ等における基板の取り付け構造、又は、当該構造を備えた電話機、ファクシミリ等であっても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る記録装置１０の外観を示す正面斜視図である。
【図２】記録装置１０から上部カバー１２、上部ハウジング１３、及び、下部ハウジング１４を取り外した状態を示す斜視図である。
【図３】図２からさらに、本体部１１、本体上部１６等を取り外した記録装置１０のシールドケース３０とその周辺部を示す斜視図である。
【図４】図３から、上部シールドプレート３１と前部シールドプレート３２を取り外した記録装置１０のメイン基板４０と電源基板５０及びその周辺付近を示す斜視図である。
【図５】図４から、メイン基板４０と電源基板５０を取り外した記録装置１０の下部シールドプレート３６とその周辺付近を示す斜視図である。
【図６】図３、図４、図５におけるＸ−Ｘ線矢視図であって、記録装置１０の上部シールドプレート３１（第２水平部３１ｃ）から下位の部分を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  記録装置、１１  本体部、１２  上部カバー、１３  上部ハウジング、１４  下部ハウジング、１６  本体上部、１７  本体前部、１８  挿入口、１９  底部、２０  記録部、２１  搬送部、２２  被記録物押え部、２３  磁気データ読取部、２４  プラテン部、２５  リボンカセット、３０  シールドケース、３１  上部シールドプレート、３２  前部シールドプレート、３３  右側面シールドプレート、３４  左側面シールドプレート、３５  後部シールドプレート、３６  下部シールドプレート、３６ａ  メイン基板固定部、３６ｂ  電源基板固定部、３７  ネジ、４０  メイン基板、４１  コネクタ領域、４２  パワー系部品実装領域、４３  ロジック系部品実装領域、４４  インターフェイス部、５０  電源基板、５１  電源の１次側部品群、１００  被記録物、１１０  磁気ストライプ  
【図１】
2005243701.tif 000003
【図２】
2005243701.tif 000004
【図３】
2005243701.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005243701.tif 000007
【図６】
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