(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に通じる隙間や開口を有する筐体の内部に設置される電子機器にて生じる電磁妨害波を低減させる電子機器取付方法であって、
前記電子機器が取り付けられる筐体の寸法情報を入力する工程と、
入力した筐体の寸法データにより筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルを演算する工程と、
前記電子機器から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測する工程と、
演算した筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルと計測した電子機器から放射される周波数毎の主要な磁界放射の磁界強度とに基づき、前記電子機器から放射される磁界放射の磁界強度が最も高い周波数で周回する磁界分布の中心部分を前記電子機器の取付位置に設定する工程と、
設定した取付位置に前記電子機器を配置する工程と、
を有することを特徴とする電子機器取付方法。
【請求項２】
外部に通じる隙間や開口を有する筐体の内部に設置される電子機器にて生じる電磁妨害波を低減させる電子機器取付装置であって、
チャッキング手段と駆動手段と入力手段と演算手段と計測手段及び制御手段を有し、
前記チャッキング手段は前記電子機器を保持し、
前記駆動手段は前記チャッキング手段を移動させて位置決めし、
前記入力手段は前記電子機器が取り付けられる筐体の寸法情報を入力し、
前記演算手段は前記入力手段で入力した筐体の寸法データにより筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルを演算し、
前記計測手段は前記電子機器から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測し、
前記制御手段は前記演算手段の演算結果と前記計測手段の計測結果とに基づき、前記計測手段で計測された前記電子機器から放射される磁界放射の磁界強度が最も高い周波数で周回する磁界分布の中心部分を前記電子機器の取付位置に設定し、
前記駆動手段を駆動させて、前記チャッキング手段で保持した電子機器を前記取付位置に配置すること、
を特徴とする電子機器取付装置。
【請求項３】
原稿が載置されるコンタクトガラスの設置側に開口を有する筐体と、該筐体の内部に設けられ、コンタクトガラスに載置された原稿の情報を読み取る光学系と、該光学系で読み取った光学情報を電気的情報に変換する信号処理手段とを有する画像読取装置において、
前記筐体の寸法データにより筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルを演算し、前記信号処理手段から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測し、演算した筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルと計測した前記信号処理手段から放射される周波数毎の主要な磁界放射の磁界強度とに基づき、前記信号処理手段から放射される磁界放射の磁界強度が最も高い周波数で周回する磁界分布の中心部分を前記信号処理手段の取付位置に設定し、設定した取付位置に前記信号処理手段を配置したことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種電子機器等を筐体に取付ける電子機器取付方法と電子機器取付装置及び画像読取装置、特に外部へ漏洩する電磁波ノイズの低減に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化と高クロック化に伴い電子機器から発生する電磁波による障害が問題となってきている。特に複写機などの画像読取部においては高画質化のためにクロック数が高くなっており、漏洩する電磁波ノイズの各部への影響がさらに問題となってきている。この問題に対応するため、例えば特開平５−１９９３４０号公報に示すように、画像読取部と画像書込部及び画像信号を補正処理する１次信号処理部などの電子部品からなる電子機器部分を、接地された導電性の筐体の内部に収納して電磁シールドを図り、筐体外部へ漏洩する電磁波ノイズを低減するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら複写機等の各部における作動クロックの周波数が高くなってくると、電子機器が取り付けられる筐体自身が発振するという問題が生じ、筐体を接地して電磁シールドをしても電磁波障害に対処する根本的な解決にはならないという短所がある。
【０００４】
特に複写機等の画像形成装置においては、画像読取部の筐体には高周波数の作動クロックの読取装置と信号処理部が設置される上、構造的に画像読取部の上面に読取対象の原稿がセットされるコンタクトガラスが嵌め込まれる開口部が形成されるため、この開口部の存在により筐体全体を完全に電磁シールドすることは困難であり、電磁波ノイズの漏洩が生じ易い。
【０００５】
この発明はかかる短所を改善し、電子機器が搭載される筐体寸法で決まる共振周波数の電磁界分布と筐体を振動させる電子機器の位置関係に着目し、簡単な構成で電磁波ノイズの低減化を図ることができる電子機器取付方法と電子機器取付装置及び画像読取装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電子機器取付方法は、外部に通じる隙間や開口を有する筐体の内部に設置される電子機器にて生じる電磁妨害波を低減させる電子機器取付方法であって、電子機器が取り付けられる筐体の寸法情報を入力する工程と、入力した筐体の寸法データにより筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルを演算する工程と、電子機器から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測する工程と、演算した筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルと計測した電子機器から放射される周波数毎の主要な磁界放射の磁界強度とに基づき、電子機器から放射される磁界放射の磁界強度が最も高い周波数で周回する磁界分布の中心部分を電子機器の取付位置に設定する工程と、設定した取付位置に電子機器を配置する工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
この発明の電子機器取付装置は、外部に通じる隙間や開口を有する筐体の内部に設置される電子機器にて生じる電磁妨害波を低減させる電子機器取付装置であって、チャッキング手段と駆動手段と入力手段と演算手段と計測手段及び制御手段を有し、チャッキング手段は前記電子機器を保持し、駆動手段はチャッキング手段を移動させて位置決めし、入力手段は電子機器が取り付けられる筐体の寸法情報を入力し、演算手段は入力手段で入力した筐体の寸法データにより筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルを演算し、計測手段は電子機器から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測し、制御手段は演算手段の演算結果と計測手段の計測結果とに基づき、計測手段で計測された電子機器から放射される磁界放射の磁界強度が最も高い周波数で周回する磁界分布の中心部分を電子機器の取付位置に設定し、駆動手段を駆動させてチャッキング手段で保持した電子機器を設定した取付位置に配置することを特徴とする。
【０００９】
この発明の画像読取装置は、原稿が載置されるコンタクトガラスの設置側に開口を有する筐体と、該筐体の内部に設けられ、コンタクトガラスに載置された原稿の情報を読み取る光学系と、該光学系で読み取った光学情報を電気的情報に変換する信号処理手段とを有する画像読取装置において、筐体の寸法データにより筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルを演算し、信号処理手段から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測し、演算した筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルと計測した信号処理手段から放射される周波数毎の主要な磁界放射の磁界強度とに基づき、信号処理手段から放射される磁界放射の磁界強度が最も高い周波数で周回する磁界分布の中心部分を信号処理手段の取付位置に設定し、設定した取付位置に信号処理手段を配置したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は複写機の概要を示す構成図である。図に示すように、複写機１は原稿読取部２と画像形成部３と給紙装置４を有する。原稿読取部２は装置本体の上部に形成された開口部５に設けられ、原稿が載置されるコンタクトガラス６と、コンタクトガラス６の設置側に開口部５が形成された筐体７の内部に設けられた光学系８と信号処理系９とを有する。光学系８はコンタクトガラス６に載置された原稿を照明する光源１０と、原稿からの反射光を偏向させる複数の反射ミラー群１１と結像レンズ１２などから構成され、信号処理系９は結像レンズ１２にて結像する原稿画像を受光して光電変換する光電変換素子１３と、光電変換素子１３から画像情報を受けて各種信号処理を行う電子部品やユニットなどの電子機器からなる信号処理部１４と、信号処理部１４が実装される回路基板１５などから構成されている。
【００１１】
画像形成部３は、信号処理部１４からの制御信号を受けて発光制御されるレーザ光源から出射されるレーザ光を偏向させるポリゴンミラー１６と、ポリゴンミラー１６で偏向されたレーザ光により走査／露光される感光体１７と、感光体１７の周囲に配置される帯電チャージャ１８と現像部１９と転写チャージャ２０などからなる電子写真プロセス部２１と定着部２２などで構成されている。この画像形成部３の下部には給紙装置４が配置されている。給紙装置３は記録紙を収納する給紙カセット２３と搬送ローラ２４と排紙ローラ２５などからなり、給紙カセット２３から給紙された記録紙は、画像形成部３の感光体１７に形成されたトナー像が転写チャージャ２０で転写され、トナー像が転写された記録紙は定着部２２で加熱加圧されて定着され、排紙ローラ２５により外部に排出される。
【００１２】
この複写機１において、原稿読取部３は、一部に開口部５が形成された筐体７の内部に光電変換素子１３と信号処理部１４と回路基板１５を有する信号処理系９が設けられており、特に信号処理部１４には各種の電子部品やユニットなどの電子機器から構成されているため、作動時に電磁波ノイズである磁界ノイズが発生する。この信号処理部１４を構成する電子機器２６と開口部５を有する筐体７の位置関係を図２の模式図に示す。この筐体７のＸ，Ｙ，Ｚ方向の長さをそれぞれａ，ｂ，ｃとして電磁波の速さをｖとすると、筐体７の共振周波数ｆは下記（１）式で表せる。
【００１３】
【数１】
0004223229.tif 000002
【００１４】
上記式において、ｍ，ｎ，ｑはそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ方向の磁界パターンの数を示す。ここで例えば筐体７の外形寸法を、ａ＝0.5ｍ、ｂ＝0.4ｍ、ｃ＝0.05ｍとすると、共振周波数ｆは下記表に示すようになる。
【００１５】
【表１】
0004223229.tif 000003
【００１６】
この（ａ）〜（ｆ）の各共振周波数480ＭＨｚ〜1644ＭＨｚに対応する磁界パターンは図３の（ａ）〜（ｆ）に示すものになる。図３は筐体７をＺ軸上方から見て周回する磁界分布２７を示す。
【００１７】
一方、信号処理部１４を構成する電子機器２６から放射される磁界の周波数成分ごとの強度を、図４に示すように、ループアンテナ３０とスペクトラムアナライザ３１を使用して計測した結果を図５に示す。図５に示すように、周波数が970ＭＨｚで磁界ノイズが最も高いことが分かる。この周波数970ＭＨｚにおける筐体７の磁界分布は図３の（ｃ）で示される。これらのことから、周波数970ＭＨｚにおける磁界ノイズを低減するには、図３（ｃ）に示す周回磁界分布２７の中心部分に電子機器２６を配置することによって、電子機器２６から放射される磁界ノイズを低減させることができる。
【００１８】
これを数値シミュレーションにより検証した結果を示す。この検証は、図６に示すように開口部５を有する筐体７に内蔵されるノイズ源である電子機器２６を有する信号処理部１４の回路基板１５の位置を変えた場合における電磁界伝播挙動を有限差分時間領域法によるシミュレーションを行って評価した。この解析では解析空間を格子状に分割して、マクスウェル方程式を差分して時間領域で解く。具体的には入力点である回路基板１５の入力端にパルスを入力し、かつ出力に対して波形をフーリエ変換することにより周波数領域での情報を得ることができる。また、回路基板１５には線路１５ａがある。ここで筐体７の各寸法を、ａ＝0.5ｍ、ｂ＝0.4ｍ、ｃ＝0.05ｍとすると、前記（１）式からｍ＝３、ｎ＝１、ｑ＝０における共振周波数ｆは９７４ＭＨｚである。ここで図６において、回路基板１５の端部と筐体７のＸ方向の距離をｅとし、ｅ＝0.23ｍで回路基板１５を筐体７の中心に配置したケース１の場合と、比較例としてｅ＝0.01ｍの位置に回路基板１５を配置したケース２の場合における電磁界伝播挙動を開口部５の直上の電界から計算して各周波数における電界強度の伝播特性を図７に示す。図７に示すように、開口部５が開いているため、共振周波数ｆが974ＭＨｚから1015ＭＨｚへシフトしているが、ケース１の場合はケース２の場合と比べて磁界強度が１／２以下になっていることが分かる。このケース２の周波数1015ＭＨｚでの磁界強度分布を図８に示す。図８は磁界強度における1.0Ｅ−01Ａ／ｍを０ｄＢとした場合の筐体７内部の磁界分布を示す。この磁界分布は図３の（ｃ）の磁界分布に対応している。一方、ケース１では周波数1015ＭＨｚにおける磁界分布は乱れて周回パターンを確認することはできなかった。これは図３の（ｃ）は筐体７の底面の中心を磁力線が取り巻くモードであり、回路基板１５を同位置においたとき励振条件を満足できないからである。
【００１９】
このように電子機器２６が設けられる筐体７の寸法で決まる共振周波数ｆの電磁界分布と、筐体７を振動させる電子機器２６の位置関係に着目して、図３の（ｃ）に示すように、筐体７の共振周波数ｆにおいて周回する磁界分布の中心部分に電子機器２６を有する回路基板１５を設置することにより、電磁波ノイズを低減することができる。
【００２０】
この電子機器２６からの電磁波ノイズを低減することができる筐体７内の位置に、電子機器２６を自動的かつ効率的に取り付ける電子機器取付装置に付いて説明する。電子機器取付装置４０は、図９のブロック図に示すように、電子機器２６を保持して筐体７の所定の位置に移動させて位置決めするチャッキング手段４１と、チャッキング手段４１を移動させるモータや駆動力伝達機構などを有する駆動手段４２と、入力手段４３と演算手段４４と計測手段４５及び制御手段４６を有する。入力手段４３は電子機器２６が取り付られる筐体７の寸法情報を入力する。演算手段４４は入力手段４３で入力した筐体７の寸法データにより筐体７における複数の共振周波数ｆで周回する磁界分布のベクトルを演算する。計測手段４５は、例えば図４に示すループアンテナ３０とスペクトラムアナライザ３１などを有し、取付対象である電子機器２６から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測する。制御手段４６は演算手段４４の演算結果と計測手段４５の計測結果から電磁波ノイズを低減する電子機器２６の取付位置を設定して、駆動手段４６を作動させて電子機器２６を位置決めさせる。
【００２１】
この電子機器取付装置４０により電子機器２６を筐体７に取付けるときは、図１０のフローチャートに示すように、チャッキング手段４１で保持した電子機器２６を取り付る筐体７の寸法情報を入力手段４３で入力して演算手段４４に送る（ステップＳ１）。演算手段４４は送られた筐体７の寸法データに基づき筐体７における複数の共振周波数ｆで周回する磁界分布のベクトルを演算する（ステップＳ２）。この状態で制御手段４６で駆動手段４２を駆動させてチャッキング手段４１で保持した電子機器２６を移動しながら計測手段４５で電子機器２６から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測する（ステップＳ３）。制御手段４６は演算手段４４の演算結果と計測手段４５の計測結果を入力し、電磁波ノイズの低減する電子機器２６の取付位置を設定し、駆動手段４６の駆動を制御して、設定された取付位置に電子機器２６を位置決めして配置する（ステップＳ４）。このようにして筐体７の電磁波ノイズが最も少ない位置に電子機器２６を自動的に配置して取付けることができる。
【００２２】
前記説明では複写機１の原稿読取部２を設けた筐体７と信号処理部１４を例にして電磁波ノイズの低減について説明したが、一部に外部に通じる開口や隙間などが存在する筐体７内に電子機器類が設置される各種の電子応用装置においても同様に適用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、電子機器が取り付られる筐体の寸法情報により筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルを演算し、電子機器から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測し、この演算結果と計測結果から計測された電子機器から放射される磁界放射の磁界強度が最も高い周波数で周回する磁界分布の中心部分を電子機器の取付位置に設定することにより、電子機器から放射される電磁波ノイズを低減することができる。
【００２５】
また、画像読取装置の光学系で読み取った光学情報を電気的情報に変換する信号処理手段を、画像読取装置の筐体の寸法情報により筐体における複数の共振周波数で周回する磁界分布のベクトルを演算し、信号処理手段から放射される周波数毎に主要な磁界放射の磁界強度を計測し、この演算結果と計測結果から計測された信号処理手段から放射される磁界放射の磁界強度が最も高い周波数で周回する磁界分布の中心部分を信号処置手段の取付位置に設定することにより、画像読取装置の外部へ漏洩する電磁波ノイズを減少することができ、電磁波による影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複写機の概要を示す構成図である。
【図２】電子機器と開口部を有する筐体の位置関係を示す模式図である。
【図３】共振周波数に対応する磁界パターンを示す模式図である。
【図４】電子機器の磁界強度の計測手段の構成図である。
【図５】各周波数に対する磁界強度の変化特性図である。
【図６】開口部を有する筐体に内蔵された電子機器の配置を示す平面図である。
【図７】周波数に対する電界強度変化特性図である。
【図８】周波数1015ＭＨｚにおける磁界強度分布図である。
【図９】電子機器取付装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】電子機器取付装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１；複写機、２；原稿読取部、３；画像形成部、４；給紙装置、
５；開口部、６；コンタクトガラス、７；筐体、８；光学系、
９；信号処理系、１４；信号処理部、１５；回路基板、２６；電子機器、
４０；電子機器取付装置、４１；チャッキング手段、４２；駆動手段、
４３；入力手段、４４；演算手段、４５；計測手段、４６；制御手段。
【図１】
0004223229.tif 000004
【図２】
0004223229.tif 000005
【図３】
0004223229.tif 000006
【図４】
0004223229.tif 000007
【図５】
0004223229.tif 000008
【図６】
0004223229.tif 000009
【図７】
0004223229.tif 000010
【図８】
0004223229.tif 000011
【図９】
0004223229.tif 000012
【図１０】
0004223229.tif 000013