フラットケーブル
【課題】安価で簡易な構造で差動信号ラインを含むフラットケーブルの放射ノイズをシールドする。
【解決手段】フラットケーブル１００は、複数の機器間で差動信号を伝送するため、２本の導電ラインで構成される差動対ライン１２５と、共に差動対ライン１２５の両側に沿って配置される第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８を備え、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８の少なくとも一方の外側には、電源を供給する電源ライン１２０、または制御信号を伝送する制御信号ライン１３０が、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８に沿って配置される。
【解決手段】フラットケーブル１００は、複数の機器間で差動信号を伝送するため、２本の導電ラインで構成される差動対ライン１２５と、共に差動対ライン１２５の両側に沿って配置される第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８を備え、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８の少なくとも一方の外側には、電源を供給する電源ライン１２０、または制御信号を伝送する制御信号ライン１３０が、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８に沿って配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器間を電気的に接続するフラットケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンター等の印刷装置は、設置先での占有面積を抑えるべく、印刷する用紙を内部に受け入れる体積を確保しつつ、小型化されている。印刷装置が有する機能は、メインボードと呼ばれる回路基板で制御されるが、このような要求に伴いメインボードに対しても小型化が要求されている。
このような要求に応じて、メインボードには全ての機能が実装されることなく、主たる機能のみが実装され、ユーザーが操作する操作パネルや、メモリー等のカードリーダーのように、印刷装置に具備された機能は子基板（ドーターボード）に実装される。このドーターボードは、印刷装置の内部に効率的に配置される。そして、ドーターボードとメインボードとの間は、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等のインターフェイスを介して電気的に接続される。
【０００３】
メインボードとドーターボード間でデータのトラフィック量が多い場合、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ：低電圧差動伝送）や、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などの差動信号を用いたバスライン（ケーブル）を用いたデータの通信が行なわれる。この場合、データバス内で通信する２本のデータ信号（以降、Ｄ＋およびＤ−と呼ぶ。）は差動信号と呼ばれ、理想的にはＤ＋とＤ−の各電位は共通グランド電位に対して等しく、且つ１８０度の位相差を持たせ、Ｄ＋の電位とＤ−の電位の差によりパルスを構成してデータを転送する。
例えば、ＵＳＢのバスラインでは、Ｄ＋およびＤ−の２本の差動データラインと、接続先に電源を供給する電源ラインおよびそのグランドラインの計４本を有した構成となっている。
【０００４】
ところで、上述の差動信号によるデータ通信においては、D＋、D−のライン間における共通グランド電位に対する電圧振幅の差や位相差（ジッター等による１８０度の位相差に加わる位相誤差）、パルスの立ち上がり、立下りの時間差およびパルスのＯN／ＯＦＦ時間差等により、実使用においては本来の差動信号成分（ディファレンシャルモード）以外に同相信号成分（コモンモード）が生じる。このコモンモード成分は、上述のＵＳＢ等のケーブルから外界にノイズとして放射したり、電源ラインやグランドラインに結合して、メインボードやドーターボードに流れ込み、そこでノイズ放射の原因となったりすることがある。
このような現象に対応すべく、下記特許文献１〜４に示すように、データラインを含むフラットケーブル全体をグランド電位で被覆することにより、ノイズ放射をシールドする方法が提案されている。また、下記特許文献５に示すように、フェライトコア等を用いたノイズ対策が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４６６９４号公報
【特許文献２】特開２００１−３５１４４３号公報
【特許文献３】特開２００９−３２６８５号公報
【特許文献４】特開２００９−２３８７２２号公報
【特許文献５】特開２００６−１９１００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、高速のデータ伝送ラインでは使用される基本周波数は、数１００ＭＨｚ以上であり、Ｄ＋およびＤ−の各信号の振幅も５００ｍＶ程度以下と小さいため、Ｄ＋やＤ−を覆うようにグランド電位で被覆した場合、Ｄ＋およびＤ−のグランド電位に対するインピーダンスが低下し、前記各信号振幅が減衰しやすい。そのため、Ｄ＋およびＤ−の差動信号の振幅も小さくなることにより信号のＳ／Ｎ比が低下し、伝送するデータのエラーレートが悪化する。加えて、一般的なフラットケーブルに対してグランド電位を被覆する構造とするために付加的な処理を施す必要があり、上記ケーブルの製造工程を考慮すると部材の増加、及び作業工数が増加し、製造コストが上昇する。そもそも、フラットケーブルに対してグランド電位を被覆する構造はケーブルを構成する各ラインとグランド電位の距離をとる必要があることから、ケーブル自体が分厚い、硬直した構造体となり、フラットケーブルの本来の特長である柔軟性（フレキシビリティー）が損なわれ、基板間接続を行なう上でその柔軟性・自由度が失われる。
また、フェライトコア等を用いたフラットケーブルのノイズ対策では、対象機器の量産の際、フェライトコア及びそれを機器に固定する部材の追加が必要となり、且つそれらを装着する作業工数が追加されるため、機器の製造コスト上昇の要因となる。
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、安価で簡易な構造で差動信号ラインを含むフラットケーブルからの放射ノイズを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかるフラットケーブルは、導電ラインで構成され、複数の機器間を電気的に接続するフラットケーブルであって、前記フラットケーブルは、前記複数の機器間で差動信号を伝送するための差動対を構成する前記導電ラインと、前記差動対を構成する前記導電ラインに沿った両サイドにそれぞれ配列された導電ラインからなるグランドラインと、を備え、前記導電ラインからなるグランドラインが配列された少なくとも一方であって、前記差動対を構成する前記導電ラインとは反対の側には、前記複数の機器間に電源を供給する電源ラインが、前記導電ラインからなるグランドラインに沿って配列されることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、差動対を構成する導電ラインを伝導するコモンモードの高周波電流に対して、リターンパスとなるグランドラインに前記コモンモードの高周波電流がそれぞれ相反する方向で且つ一方（差動対を構成する導電ライン側）を他方（グランドライン側）が挟みこむ関係で流すことができる。これにより良好に該フラットケーブルからの放射電磁界を低減できる。更に、このような構成により、グランドラインの有するリアンクタンス成分を低減することができ、差動対ラインを構成するラインからのコモンモード電流をより良好にグランドライン側に流すことができ、これによりフラットケーブルからの放射電磁界を低減できる。また、該フラットケーブルからの放射電磁界を低減できることは即ち、該フラットケーブルの外部からの放射電磁界の影響を受けづらいことと等価である。従って、外部からの放射電磁界による機器への誤動作を起こさない、堅牢な機器とすることができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、前記差動対を構成する前記導電ラインに対し、その両サイドに配列された前記グランドラインと前記差動対を構成する前記ラインとのそれぞれの距離が略等しくなるように配列されることが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、フラットケーブルの長手方向に対する幅方向の断面において、前記差動対を構成するラインに対し、前記グランドラインが左右対称配置された関係となり、これにより前記差動対を構成するラインにおけるコモンモード電流に対してもそのリターン電流が対称関係で流すことができる。これにより、より良好にフラットケーブルからの放射電磁界をより低減できる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、前記グランドラインは、前記差動対を構成する前記導電ラインに沿った両サイドにそれぞれ複数本配列されることが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、前記グランドラインを複数としたことにより、フラットケーブルが有するグランドラインのリアンクタンス成分を更に低減することができ、差動対ラインを構成する導電ラインからのコモンモード電流をより良好にグランドライン側にリターン電流として流すことができ、これにより、より良好にフラットケーブルからの放射電磁界を低減できる。また、該フラットケーブルからの放射電磁界を低減できることは即ち、該フラットケーブルの外部からの放射電磁界の影響を受けづらいことと等価である。従って、外部からの放射電磁界による機器への誤動作を起こさない、より堅牢な機器とすることができる。また更にグランドラインを複数にする副次的な効果として、前記フラットケーブルにより電気的に接続される複数の機器を構成する回路基板においては、それぞれのグランド電極が前記複数のグランドラインにより接続されていることにより、前記複数の機器の回路基板を構成するそれぞれのグランド電極間のリアクタンス成分を低下させて電気的な接続をすることができる。これにより、外部より静電気等のサージ電圧を受けた際、接続されたそれぞれの前記回路基板のグランド電極にたいしてスムーズにサージ電流を分散することができるので、受けたサージ電圧の過度の電圧上昇を抑制でき、結果として、外界のサージ電圧等の瞬時の電圧変動に対して機器の誤動作を回避することができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、前記導電ラインは線幅が略同一であり、略同一な間隔で配置されることが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、フラットケーブルは目的用途が限定されたものではなく、一般的なフラットケーブルから部品選択が可能となり、部品のコストの低減が可能となる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、機器の接続する両端子部の少なくとも一方は、前記導電ラインが露出したエッジコネクターを形成することが好ましい。
【００１７】
このような構成によれば、エッジコネクターを利用することによる部品コストの低減が可能になると共に、ケーブルからコネクター、コネクターから基板への導体の配線の位置関係・形状を維持して接続できるので、接続部に起きる伝送信号の電界の形態（モード）の不連続性を小さくすることができ、即ち、差動信号（ディファレンシャルモード）からのコモンモードの生成を低減することができる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、長さは４０ｍｍ以上であって、前記導電ラインの配置間隔は０．３ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、機器からの漏洩電磁界の規制に対する対策ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プリンターの外観を示した図。
【図２】本発明の実施形態１に係るフラットケーブルの構成を示す図。
【図３】実施形態１での放射効率のシミュレーション結果を示す図。
【図４】実施形態１のシミュレーション空間を示す図。
【図５】本発明の実施形態１に係るフラットケーブルの端部の構成を示す図。
【図６】本発明の実施形態２に係るフラットケーブルの構成を示す図。
【図７】本発明の実施形態３に係るフラットケーブルの構成を示す図。
【図８】実施形態３での放射効率のシミュレーション結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、フラットケーブルについて図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、印刷装置としてのプリンター１０の外観を示した図である。このプリンター１０は、所謂スタンドアローンタイプである。プリンター１０の側面には、メモリーカード挿入部１５が設けられている。ユーザーがメモリーカード挿入部１５にメモリーカード（図示は略す。）を挿入し、図示を略した操作部を操作することで、プリンター１０は、メモリーカードに書き込まれている画像データを読み込み、読み込んだ画像データの中からユーザーにより印刷指示された画像データを画像処理して用紙１２に転写して排出する。
このプリンター１０の内部には、印刷を含め主体となる機能を制御するための電子回路が実装されたメインボード２０や、メモリーカードを読み取るための電子回路が実装されたドーターボード３０が離れて配置されている。メインボード２０およびドーターボード３０は、ＦＦＣのようなフラットケーブル１００で電気的に接続され、このフラットケーブル１００が有する複数の導電ライン１５０（図２）を介して、メインボード２０とドーターボード３０との間で、電源の供給、データ通信が行なわれる。
尚、本実施形態１では、フラットケーブル１００を介して接続された機器として、メインボード２０とドーターボード３０を想定するが、これには限定されない。
【００２３】
本実施形態１では、メインボード２０とドーターボード３０には、それぞれＵＳＢのバスコントローラー（図示は略す。）が実装されておりフラットケーブル１００によるメインボード２０とドーターボード３０間で送受信するデータ通信を制御している。
図２はフラットケーブル１００の構成を示す図である。本実施形態１では、フラットケーブル１００は５本の導電ライン１５０で構成される。即ち、５本の導電ライン１５０は、フラットケーブル１００の長手方向に沿った一方の側から幅方向に、電源ライン１２０、第１のＧＮＤライン１２２、第１のデータライン１２４、第２のデータライン１２６および第２のＧＮＤライン１２８で構成されている。
【００２４】
フラットケーブル１００において第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６は、差動信号を伝送する差動対を構成する。以降、第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６を合わせて差動対ライン１２５と呼ぶ。
差動対ライン１２５は、フラットケーブル１００上で隣接するように配置され、更に、第１のＧＮＤライン１２２と第２のＧＮＤライン１２８は、差動信号ライン１２５の両側に沿うと共に、この差動対ライン１２５を等距離で挟むように配置されている。尚、第１のＧＮＤライン１２２と第２のＧＮＤライン１２８はメインボード２０およびドーターボード３０のグランド電極と電気的に接続される。
【００２５】
また、電源ライン１２０は、第１のＧＮＤライン１２２の差動対ライン１２５が配置された側とは反対側、即ち、図２ではフラットケーブル１００の長手方向に沿った最外側部に配置されている。
本実施形態１では、フラットケーブル１００の構成としては、補強板１０２の面上に導電ライン１５０が形成され、導電ライン１５０を保護するために、保護膜１０４により覆われている。補強板１０２については１５０〜３００μｍ程度の厚みであって比誘電率が２〜８程度の樹脂材料で構成されることが好ましい。導電ライン１５０は、厚みが３５〜５０μｍ程度で、その線幅は、０．７〜１ｍｍ程度とし、導電ライン１５０の各線間の距離は、０．３〜１ｍｍ程度とし、線幅やピッチは略同一になるように形成されていることが好ましい。また導電ライン１５０の上部を覆う保護膜１０４は比誘電率が２〜８程度の樹脂材料が好ましい。
【００２６】
本実施形態１では、フラットケーブル１００の機器に接続する両端端子部は、一定の長さで保護膜１０４が被覆されない部分を有し、これをコネクター部１１０として、エッジコネクターの凸部（オス部）として機能させていることが好ましい。尚、図示は略すが、メインボード２０とドーターボード３０は、エッジコネクターとなるコネクター部１１０と勘合関係となる凹部（メス部）を有し、コネクター部１１０をエッジコネクターとして前記凹部に挿入されることにより、電気的に接続されることが好ましい。
次に、上述したフラットケーブル１００の効果について説明する。図３は、差動対ライン１２５の第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６のそれぞれに流れる信号振幅に差を付けることによりコモンモードを生成し、そのときのフラットケーブル１００より外部への放射電磁界に係る放射効率に関して検討したシミュレーション結果を示した図である。尚、シミュレーションモデルは、以下のように設定した。
【００２７】
図４は、上記検討を行なった電磁界シミュレーションのモデルと空間を示した図である。フラットケーブル１００は第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６からなる差動対ライン１２５と、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８で構成し、単純化のため、電源ライン１２０は省略している。何れのラインも銅箔よりなり、厚みは３５μｍ、ライン幅は０．７ｍｍ、各ライン間のスペースは０．３ｍｍとした。また、フラットケーブル１００の長さは３００ｍｍであり、補強板１０２（比誘電率３．５）の厚さは１９０μｍ、導電ライン１５０上部の保護膜１０４（比誘電率３．５）の厚さは６０μｍとした。
また電磁界シミュレーションの空間は、図４に示す直方体であって、フラットケーブル１００の一方の端部には信号源１８０を接続すると共に、フラットケーブル１００の他方の端部には後述する抵抗を設定し、フラットケーブル１００のそれぞれの端部側の壁面をＧＮＤ壁１６５とし、それらと垂直となる側面方向の壁面を電界吸収壁１６０とした。
【００２８】
次に、フラットケーブル１００の一方の端部と信号源との接続の仕方であるが、信号源の二つの極は、それぞれ第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６のそれぞれの一方（電源側）の端部に接続し、これにより第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６間に差動信号を励振することができる。また第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８の一方の端部は共に、フラットケーブル１００の一方の端部の側に設けたＧＮＤ壁１６５に接続させている。
更に、フラットケーブル１００の他方端部には、図５に示す様に、第１のデータライン１２４の他方の端部は、抵抗Ｒ１の端部１９０と接続し、第２のデータライン１２６の他方の端部は、抵抗Ｒ２（但し、Ｒ１≠Ｒ２：抵抗値が等しくない。）の端部１９５を接続する。また、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２のそれぞれの他方の端子１８５を、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８の他方の端部に接続すると共に、フラットケーブル１００の他方の端部の側に設けたＧＮＤ壁１６５に接続させている。
【００２９】
抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２を設定したことにより、第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６で信号の振幅差を生じ、これにより差動対ライン１２５においてコモンモード信号を生じさせることができる。
これに対し、比較するための基準とする従来例として、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８を有さず、差動対ライン１２５のみで構成される場合を想定した。この時、前記抵抗Ｒ１、Ｒ２の他方の端子１８５は直接フラットケーブル１００の他方の端部の側に設けたＧＮＤ壁に接続させている。
【００３０】
図３に示すように、差動対ライン１２５に沿った両サイドにそれぞれ第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８を配置することで、放射効率が低下することが確認された。また、フラットケーブル１００からの外界への電磁界放射と、外界からの電磁界のフラットケーブル１００への結合は等価であるため、放射効率が低いことは、即ち、外界からの電磁界との結合が低く、外部電磁界からの電磁耐性（イミュニティ）が高いと言える。
【００３１】
尚、検討した周波数帯は、情報処理装置等電波障害自主規制協議会（ＶＣＣＩ）等が規定した、機器からの漏洩電界強度が規制される帯域である。この帯域におけるフラットケーブル１００からの漏洩は、対象周波数帯の波長の関係からフラットケーブル１００の長さに依存する。従って、フラットケーブル１００の長さは、周波数が１ＧＨｚ以下の帯域において、誘電体による波長短縮を考慮した際の実効波長の１／４に満たない長さにおいては、それほど問題にならない。以上のことから、本実施形態１で適用するフラットケーブル１００の長さは、４０ｍｍ以上が好適である。また本願実施の形態で説明したプリンター内部での基板間の接続を行なう場合は６００ｍｍ以下程度となる。
また、差動対ライン１２５の構成において、その伝送路のインピーダンスは、一般的に１００Ω程度に設定される場合が多く、例えばＵＳＢの規格では９０Ωに設定されている。これはデータを送る信号において、必要とする振幅を得るために送信するＩＣのドライブ回路の能力に依存するためと思われる。従って、伝送路のインピーダンスは伝送路構成する部材の物理的な構造・寸法・材料定数により決まるが、フラットケーブル１００の構造においては特にフラットケーブル１００の幅方向の大きさに関わる導体間のスペースの設計に関して、０．３ｍｍから１ｍｍ以下程度に設定されることが好適である。
【００３２】
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）フラットケーブル１００において、差動対ライン１２５に沿った両サイドには、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８が配置されるため、フラットケーブル１００からのコモンモードノイズの放射を抑制できる。また、コネクター部１１０においては、第１のＧＮＤライン１２２と第２のＧＮＤライン１２８が差動対ライン１２５に対して対称に配置された構造であることから、メインボード２０またはドーターボード３０と、フラットケーブル１００の電気的接続において、フラットケーブル１００からコネクター部１１０、コネクター部１１０からメインボード２０またはドーターボード３０へとの導体の配線の位置関係・形状を維持して接続できる。従って、コネクター部１１０に起きる伝送信号の電界の形態（モード）の不連続性を小さくすることができ、差動信号（ディファレンシャルモード）からのコモンモードの発生を抑制できる。
【００３３】
（２）本実施形態１のフラットケーブル１００は、メインボード２０とドーターボード３０を接続する際、外部からの電磁界放射に対するイミュニティにおいて、ノイズの電磁界放射に関して、その放射効率を低減させたことにより、外界からの妨害電磁界に対しても影響を受けない堅牢なイミュニティ（ＥＭＩ）有した機器を実現できる。
【００３４】
（３）フラットケーブル１００は、コネクター部１１０を含む構成であるため、別部品としてコネクターを装着する構成に比べて安価に製造できる。
【００３５】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について、図６を参照して説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同じ部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
実施形態１では、フラットケーブル１００は５本の導電ライン１５０で構成されたが、本実施形態２では、６本の導電ライン１５０で構成されるフラットケーブル１００を想定する。
即ち、６本の導電ライン１５０は、フラットケーブル１００の長手方向に沿った一方の側から幅方向に、電源ライン１２０、第１のＧＮＤライン１２２、第１のデータライン１２４、第２のデータライン１２６、第２のＧＮＤライン１２８および制御信号ライン１３０として機能する。
制御信号ライン１３０は、第１のデータライン１２４、第２のデータライン１２６以外にメインボード２０とドーターボード３０間で信号の送受信等を行なうラインであって、実施形態１でのコモンモードノイズによるノイズ放射を抑制の効果を保持させるため、制御信号ライン１３０はフラットケーブル１００の長手方向に対する幅方向において第１のデータライン１２４又は第２のデータライン１２６の外側に配置している。
上述した実施形態２においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００３６】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態２について、図７を参照して説明する。実施形態１では、フラットケーブル１００は５本の導電ライン１５０で構成されたが、本実施形態３では、８本の導電ライン１５０で構成されるフラットケーブル１００を想定する。
即ち、８本の導電ライン１５０は、フラットケーブル１００の長手方向に沿った一方の側から幅方向に、電源ライン１２０、第１のＧＮＤライン１２２、第２のＧＮＤライン１２８、第１のデータライン１２４、第２のデータライン１２６、第３のＧＮＤライン１３２、第４のＧＮＤライン１３４および制御信号ライン１３０として機能する。本実施形態３では、差動対ライン１２５に沿っての両サイドに、それぞれ２本のグランドラインを配置している。尚、グランドラインの数は限定されず、一定数の導電ライン１５０をグランドラインとして設定しても良い。
【００３７】
次に、実施形態３で想定したフラットケーブル１００の効果について説明する。図８は、差動対ライン１２５の第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６のそれぞれに流れる信号振幅に差を付けることによりコモンモードを生成し、そのときのフラットケーブル１００より外部への放射電磁界に係る放射効率に関して検討したシミュレーション結果を示した図である。尚、シミュレーションモデルは実施形態１と同様であって、差動対ライン１２５に沿って両サイドにグランドラインを各１本追加形態にしただけで、その他の詳細な条件は実施形態１と同一である。
【００３８】
図８に示すように、差動対ライン１２５に沿った両サイドにそれぞれ２本のグランドライン（第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８、並びに、第３のＧＮＤライン１３２および第４のＧＮＤライン１３４）を形成することで、差動対ライン１２５のみの場合と比較して、放射効率が大きく低下する。また、差動信号ライン１２５の両隣に１本のグランドライン（第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８）を形成した実施形態１と比較して、放射効率は更に低下する。
【００３９】
従って、上述した実施形態３においても、実施形態１と同様な効果に加え、実施形態１よりも放射効率を更に低下させることができ、外部電磁界からのイミュニティがより優れたフラットケーブル１００を実現できる。
更に、付加的効果として、外部からのサージ電圧に対する堅牢性が挙げられる。その評価の方法としては、例えば上記説明に用いたプリンター１０のメインボード２０又はドーターボード３０のそれぞれのＧＮＤ電極に瞬時の高電圧を印加し、これによる機器の誤動作の有無を確認する試験が行なわれる。これに対し実施形態３の構成ではメインボード２０とドーターボード３０間はフラットケーブル１００により複数のグランドラインで接続されることになるため、メインボード２０とドーターボード３０のそれぞれのグラン電極間のインピーダンスを低下させることができる。
従って、一方のボードのグランド電極に印加した瞬時電圧に対して、より早く他のボードのグランド電極に該瞬時電圧の電流を流すことができるので、前記印加電圧を瞬時に低下させることができ、機器の誤動作の発生を低減することができる。よって、実施形態３の構成のフラットケーブル１００により静電気等による誤動作に対しても耐性を持つ機器を提供することがきる。
【符号の説明】
【００４０】
１０…プリンター、１２…用紙、１５…メモリーカード挿入部、２０…メインボード、３０…ドーターボード、１００…フラットケーブル、１０２…補強板、１０４…樹脂被覆、１１０…コネクター部、１２０…電源ライン、１２２…第１のＧＮＤライン、１２４…第１のデータライン、１２５…差動信号ライン、１２６…第２のデータライン、１２８…第２のＧＮＤライン、１３０…制御信号ライン、１３２…第３のＧＮＤライン、１３４…第４のＧＮＤライン、１５０…導電ライン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器間を電気的に接続するフラットケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンター等の印刷装置は、設置先での占有面積を抑えるべく、印刷する用紙を内部に受け入れる体積を確保しつつ、小型化されている。印刷装置が有する機能は、メインボードと呼ばれる回路基板で制御されるが、このような要求に伴いメインボードに対しても小型化が要求されている。
このような要求に応じて、メインボードには全ての機能が実装されることなく、主たる機能のみが実装され、ユーザーが操作する操作パネルや、メモリー等のカードリーダーのように、印刷装置に具備された機能は子基板（ドーターボード）に実装される。このドーターボードは、印刷装置の内部に効率的に配置される。そして、ドーターボードとメインボードとの間は、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等のインターフェイスを介して電気的に接続される。
【０００３】
メインボードとドーターボード間でデータのトラフィック量が多い場合、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ：低電圧差動伝送）や、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などの差動信号を用いたバスライン（ケーブル）を用いたデータの通信が行なわれる。この場合、データバス内で通信する２本のデータ信号（以降、Ｄ＋およびＤ−と呼ぶ。）は差動信号と呼ばれ、理想的にはＤ＋とＤ−の各電位は共通グランド電位に対して等しく、且つ１８０度の位相差を持たせ、Ｄ＋の電位とＤ−の電位の差によりパルスを構成してデータを転送する。
例えば、ＵＳＢのバスラインでは、Ｄ＋およびＤ−の２本の差動データラインと、接続先に電源を供給する電源ラインおよびそのグランドラインの計４本を有した構成となっている。
【０００４】
ところで、上述の差動信号によるデータ通信においては、D＋、D−のライン間における共通グランド電位に対する電圧振幅の差や位相差（ジッター等による１８０度の位相差に加わる位相誤差）、パルスの立ち上がり、立下りの時間差およびパルスのＯN／ＯＦＦ時間差等により、実使用においては本来の差動信号成分（ディファレンシャルモード）以外に同相信号成分（コモンモード）が生じる。このコモンモード成分は、上述のＵＳＢ等のケーブルから外界にノイズとして放射したり、電源ラインやグランドラインに結合して、メインボードやドーターボードに流れ込み、そこでノイズ放射の原因となったりすることがある。
このような現象に対応すべく、下記特許文献１〜４に示すように、データラインを含むフラットケーブル全体をグランド電位で被覆することにより、ノイズ放射をシールドする方法が提案されている。また、下記特許文献５に示すように、フェライトコア等を用いたノイズ対策が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４６６９４号公報
【特許文献２】特開２００１−３５１４４３号公報
【特許文献３】特開２００９−３２６８５号公報
【特許文献４】特開２００９−２３８７２２号公報
【特許文献５】特開２００６−１９１００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、高速のデータ伝送ラインでは使用される基本周波数は、数１００ＭＨｚ以上であり、Ｄ＋およびＤ−の各信号の振幅も５００ｍＶ程度以下と小さいため、Ｄ＋やＤ−を覆うようにグランド電位で被覆した場合、Ｄ＋およびＤ−のグランド電位に対するインピーダンスが低下し、前記各信号振幅が減衰しやすい。そのため、Ｄ＋およびＤ−の差動信号の振幅も小さくなることにより信号のＳ／Ｎ比が低下し、伝送するデータのエラーレートが悪化する。加えて、一般的なフラットケーブルに対してグランド電位を被覆する構造とするために付加的な処理を施す必要があり、上記ケーブルの製造工程を考慮すると部材の増加、及び作業工数が増加し、製造コストが上昇する。そもそも、フラットケーブルに対してグランド電位を被覆する構造はケーブルを構成する各ラインとグランド電位の距離をとる必要があることから、ケーブル自体が分厚い、硬直した構造体となり、フラットケーブルの本来の特長である柔軟性（フレキシビリティー）が損なわれ、基板間接続を行なう上でその柔軟性・自由度が失われる。
また、フェライトコア等を用いたフラットケーブルのノイズ対策では、対象機器の量産の際、フェライトコア及びそれを機器に固定する部材の追加が必要となり、且つそれらを装着する作業工数が追加されるため、機器の製造コスト上昇の要因となる。
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、安価で簡易な構造で差動信号ラインを含むフラットケーブルからの放射ノイズを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかるフラットケーブルは、導電ラインで構成され、複数の機器間を電気的に接続するフラットケーブルであって、前記フラットケーブルは、前記複数の機器間で差動信号を伝送するための差動対を構成する前記導電ラインと、前記差動対を構成する前記導電ラインに沿った両サイドにそれぞれ配列された導電ラインからなるグランドラインと、を備え、前記導電ラインからなるグランドラインが配列された少なくとも一方であって、前記差動対を構成する前記導電ラインとは反対の側には、前記複数の機器間に電源を供給する電源ラインが、前記導電ラインからなるグランドラインに沿って配列されることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、差動対を構成する導電ラインを伝導するコモンモードの高周波電流に対して、リターンパスとなるグランドラインに前記コモンモードの高周波電流がそれぞれ相反する方向で且つ一方（差動対を構成する導電ライン側）を他方（グランドライン側）が挟みこむ関係で流すことができる。これにより良好に該フラットケーブルからの放射電磁界を低減できる。更に、このような構成により、グランドラインの有するリアンクタンス成分を低減することができ、差動対ラインを構成するラインからのコモンモード電流をより良好にグランドライン側に流すことができ、これによりフラットケーブルからの放射電磁界を低減できる。また、該フラットケーブルからの放射電磁界を低減できることは即ち、該フラットケーブルの外部からの放射電磁界の影響を受けづらいことと等価である。従って、外部からの放射電磁界による機器への誤動作を起こさない、堅牢な機器とすることができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、前記差動対を構成する前記導電ラインに対し、その両サイドに配列された前記グランドラインと前記差動対を構成する前記ラインとのそれぞれの距離が略等しくなるように配列されることが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、フラットケーブルの長手方向に対する幅方向の断面において、前記差動対を構成するラインに対し、前記グランドラインが左右対称配置された関係となり、これにより前記差動対を構成するラインにおけるコモンモード電流に対してもそのリターン電流が対称関係で流すことができる。これにより、より良好にフラットケーブルからの放射電磁界をより低減できる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、前記グランドラインは、前記差動対を構成する前記導電ラインに沿った両サイドにそれぞれ複数本配列されることが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、前記グランドラインを複数としたことにより、フラットケーブルが有するグランドラインのリアンクタンス成分を更に低減することができ、差動対ラインを構成する導電ラインからのコモンモード電流をより良好にグランドライン側にリターン電流として流すことができ、これにより、より良好にフラットケーブルからの放射電磁界を低減できる。また、該フラットケーブルからの放射電磁界を低減できることは即ち、該フラットケーブルの外部からの放射電磁界の影響を受けづらいことと等価である。従って、外部からの放射電磁界による機器への誤動作を起こさない、より堅牢な機器とすることができる。また更にグランドラインを複数にする副次的な効果として、前記フラットケーブルにより電気的に接続される複数の機器を構成する回路基板においては、それぞれのグランド電極が前記複数のグランドラインにより接続されていることにより、前記複数の機器の回路基板を構成するそれぞれのグランド電極間のリアクタンス成分を低下させて電気的な接続をすることができる。これにより、外部より静電気等のサージ電圧を受けた際、接続されたそれぞれの前記回路基板のグランド電極にたいしてスムーズにサージ電流を分散することができるので、受けたサージ電圧の過度の電圧上昇を抑制でき、結果として、外界のサージ電圧等の瞬時の電圧変動に対して機器の誤動作を回避することができる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、前記導電ラインは線幅が略同一であり、略同一な間隔で配置されることが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、フラットケーブルは目的用途が限定されたものではなく、一般的なフラットケーブルから部品選択が可能となり、部品のコストの低減が可能となる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、機器の接続する両端子部の少なくとも一方は、前記導電ラインが露出したエッジコネクターを形成することが好ましい。
【００１７】
このような構成によれば、エッジコネクターを利用することによる部品コストの低減が可能になると共に、ケーブルからコネクター、コネクターから基板への導体の配線の位置関係・形状を維持して接続できるので、接続部に起きる伝送信号の電界の形態（モード）の不連続性を小さくすることができ、即ち、差動信号（ディファレンシャルモード）からのコモンモードの生成を低減することができる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例にかかるフラットケーブルにおいて、長さは４０ｍｍ以上であって、前記導電ラインの配置間隔は０．３ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、機器からの漏洩電磁界の規制に対する対策ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プリンターの外観を示した図。
【図２】本発明の実施形態１に係るフラットケーブルの構成を示す図。
【図３】実施形態１での放射効率のシミュレーション結果を示す図。
【図４】実施形態１のシミュレーション空間を示す図。
【図５】本発明の実施形態１に係るフラットケーブルの端部の構成を示す図。
【図６】本発明の実施形態２に係るフラットケーブルの構成を示す図。
【図７】本発明の実施形態３に係るフラットケーブルの構成を示す図。
【図８】実施形態３での放射効率のシミュレーション結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、フラットケーブルについて図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、印刷装置としてのプリンター１０の外観を示した図である。このプリンター１０は、所謂スタンドアローンタイプである。プリンター１０の側面には、メモリーカード挿入部１５が設けられている。ユーザーがメモリーカード挿入部１５にメモリーカード（図示は略す。）を挿入し、図示を略した操作部を操作することで、プリンター１０は、メモリーカードに書き込まれている画像データを読み込み、読み込んだ画像データの中からユーザーにより印刷指示された画像データを画像処理して用紙１２に転写して排出する。
このプリンター１０の内部には、印刷を含め主体となる機能を制御するための電子回路が実装されたメインボード２０や、メモリーカードを読み取るための電子回路が実装されたドーターボード３０が離れて配置されている。メインボード２０およびドーターボード３０は、ＦＦＣのようなフラットケーブル１００で電気的に接続され、このフラットケーブル１００が有する複数の導電ライン１５０（図２）を介して、メインボード２０とドーターボード３０との間で、電源の供給、データ通信が行なわれる。
尚、本実施形態１では、フラットケーブル１００を介して接続された機器として、メインボード２０とドーターボード３０を想定するが、これには限定されない。
【００２３】
本実施形態１では、メインボード２０とドーターボード３０には、それぞれＵＳＢのバスコントローラー（図示は略す。）が実装されておりフラットケーブル１００によるメインボード２０とドーターボード３０間で送受信するデータ通信を制御している。
図２はフラットケーブル１００の構成を示す図である。本実施形態１では、フラットケーブル１００は５本の導電ライン１５０で構成される。即ち、５本の導電ライン１５０は、フラットケーブル１００の長手方向に沿った一方の側から幅方向に、電源ライン１２０、第１のＧＮＤライン１２２、第１のデータライン１２４、第２のデータライン１２６および第２のＧＮＤライン１２８で構成されている。
【００２４】
フラットケーブル１００において第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６は、差動信号を伝送する差動対を構成する。以降、第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６を合わせて差動対ライン１２５と呼ぶ。
差動対ライン１２５は、フラットケーブル１００上で隣接するように配置され、更に、第１のＧＮＤライン１２２と第２のＧＮＤライン１２８は、差動信号ライン１２５の両側に沿うと共に、この差動対ライン１２５を等距離で挟むように配置されている。尚、第１のＧＮＤライン１２２と第２のＧＮＤライン１２８はメインボード２０およびドーターボード３０のグランド電極と電気的に接続される。
【００２５】
また、電源ライン１２０は、第１のＧＮＤライン１２２の差動対ライン１２５が配置された側とは反対側、即ち、図２ではフラットケーブル１００の長手方向に沿った最外側部に配置されている。
本実施形態１では、フラットケーブル１００の構成としては、補強板１０２の面上に導電ライン１５０が形成され、導電ライン１５０を保護するために、保護膜１０４により覆われている。補強板１０２については１５０〜３００μｍ程度の厚みであって比誘電率が２〜８程度の樹脂材料で構成されることが好ましい。導電ライン１５０は、厚みが３５〜５０μｍ程度で、その線幅は、０．７〜１ｍｍ程度とし、導電ライン１５０の各線間の距離は、０．３〜１ｍｍ程度とし、線幅やピッチは略同一になるように形成されていることが好ましい。また導電ライン１５０の上部を覆う保護膜１０４は比誘電率が２〜８程度の樹脂材料が好ましい。
【００２６】
本実施形態１では、フラットケーブル１００の機器に接続する両端端子部は、一定の長さで保護膜１０４が被覆されない部分を有し、これをコネクター部１１０として、エッジコネクターの凸部（オス部）として機能させていることが好ましい。尚、図示は略すが、メインボード２０とドーターボード３０は、エッジコネクターとなるコネクター部１１０と勘合関係となる凹部（メス部）を有し、コネクター部１１０をエッジコネクターとして前記凹部に挿入されることにより、電気的に接続されることが好ましい。
次に、上述したフラットケーブル１００の効果について説明する。図３は、差動対ライン１２５の第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６のそれぞれに流れる信号振幅に差を付けることによりコモンモードを生成し、そのときのフラットケーブル１００より外部への放射電磁界に係る放射効率に関して検討したシミュレーション結果を示した図である。尚、シミュレーションモデルは、以下のように設定した。
【００２７】
図４は、上記検討を行なった電磁界シミュレーションのモデルと空間を示した図である。フラットケーブル１００は第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６からなる差動対ライン１２５と、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８で構成し、単純化のため、電源ライン１２０は省略している。何れのラインも銅箔よりなり、厚みは３５μｍ、ライン幅は０．７ｍｍ、各ライン間のスペースは０．３ｍｍとした。また、フラットケーブル１００の長さは３００ｍｍであり、補強板１０２（比誘電率３．５）の厚さは１９０μｍ、導電ライン１５０上部の保護膜１０４（比誘電率３．５）の厚さは６０μｍとした。
また電磁界シミュレーションの空間は、図４に示す直方体であって、フラットケーブル１００の一方の端部には信号源１８０を接続すると共に、フラットケーブル１００の他方の端部には後述する抵抗を設定し、フラットケーブル１００のそれぞれの端部側の壁面をＧＮＤ壁１６５とし、それらと垂直となる側面方向の壁面を電界吸収壁１６０とした。
【００２８】
次に、フラットケーブル１００の一方の端部と信号源との接続の仕方であるが、信号源の二つの極は、それぞれ第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６のそれぞれの一方（電源側）の端部に接続し、これにより第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６間に差動信号を励振することができる。また第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８の一方の端部は共に、フラットケーブル１００の一方の端部の側に設けたＧＮＤ壁１６５に接続させている。
更に、フラットケーブル１００の他方端部には、図５に示す様に、第１のデータライン１２４の他方の端部は、抵抗Ｒ１の端部１９０と接続し、第２のデータライン１２６の他方の端部は、抵抗Ｒ２（但し、Ｒ１≠Ｒ２：抵抗値が等しくない。）の端部１９５を接続する。また、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２のそれぞれの他方の端子１８５を、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８の他方の端部に接続すると共に、フラットケーブル１００の他方の端部の側に設けたＧＮＤ壁１６５に接続させている。
【００２９】
抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２を設定したことにより、第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６で信号の振幅差を生じ、これにより差動対ライン１２５においてコモンモード信号を生じさせることができる。
これに対し、比較するための基準とする従来例として、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８を有さず、差動対ライン１２５のみで構成される場合を想定した。この時、前記抵抗Ｒ１、Ｒ２の他方の端子１８５は直接フラットケーブル１００の他方の端部の側に設けたＧＮＤ壁に接続させている。
【００３０】
図３に示すように、差動対ライン１２５に沿った両サイドにそれぞれ第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８を配置することで、放射効率が低下することが確認された。また、フラットケーブル１００からの外界への電磁界放射と、外界からの電磁界のフラットケーブル１００への結合は等価であるため、放射効率が低いことは、即ち、外界からの電磁界との結合が低く、外部電磁界からの電磁耐性（イミュニティ）が高いと言える。
【００３１】
尚、検討した周波数帯は、情報処理装置等電波障害自主規制協議会（ＶＣＣＩ）等が規定した、機器からの漏洩電界強度が規制される帯域である。この帯域におけるフラットケーブル１００からの漏洩は、対象周波数帯の波長の関係からフラットケーブル１００の長さに依存する。従って、フラットケーブル１００の長さは、周波数が１ＧＨｚ以下の帯域において、誘電体による波長短縮を考慮した際の実効波長の１／４に満たない長さにおいては、それほど問題にならない。以上のことから、本実施形態１で適用するフラットケーブル１００の長さは、４０ｍｍ以上が好適である。また本願実施の形態で説明したプリンター内部での基板間の接続を行なう場合は６００ｍｍ以下程度となる。
また、差動対ライン１２５の構成において、その伝送路のインピーダンスは、一般的に１００Ω程度に設定される場合が多く、例えばＵＳＢの規格では９０Ωに設定されている。これはデータを送る信号において、必要とする振幅を得るために送信するＩＣのドライブ回路の能力に依存するためと思われる。従って、伝送路のインピーダンスは伝送路構成する部材の物理的な構造・寸法・材料定数により決まるが、フラットケーブル１００の構造においては特にフラットケーブル１００の幅方向の大きさに関わる導体間のスペースの設計に関して、０．３ｍｍから１ｍｍ以下程度に設定されることが好適である。
【００３２】
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）フラットケーブル１００において、差動対ライン１２５に沿った両サイドには、第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８が配置されるため、フラットケーブル１００からのコモンモードノイズの放射を抑制できる。また、コネクター部１１０においては、第１のＧＮＤライン１２２と第２のＧＮＤライン１２８が差動対ライン１２５に対して対称に配置された構造であることから、メインボード２０またはドーターボード３０と、フラットケーブル１００の電気的接続において、フラットケーブル１００からコネクター部１１０、コネクター部１１０からメインボード２０またはドーターボード３０へとの導体の配線の位置関係・形状を維持して接続できる。従って、コネクター部１１０に起きる伝送信号の電界の形態（モード）の不連続性を小さくすることができ、差動信号（ディファレンシャルモード）からのコモンモードの発生を抑制できる。
【００３３】
（２）本実施形態１のフラットケーブル１００は、メインボード２０とドーターボード３０を接続する際、外部からの電磁界放射に対するイミュニティにおいて、ノイズの電磁界放射に関して、その放射効率を低減させたことにより、外界からの妨害電磁界に対しても影響を受けない堅牢なイミュニティ（ＥＭＩ）有した機器を実現できる。
【００３４】
（３）フラットケーブル１００は、コネクター部１１０を含む構成であるため、別部品としてコネクターを装着する構成に比べて安価に製造できる。
【００３５】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について、図６を参照して説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分と同じ部分については、同一符号を付してその説明を省略する。
実施形態１では、フラットケーブル１００は５本の導電ライン１５０で構成されたが、本実施形態２では、６本の導電ライン１５０で構成されるフラットケーブル１００を想定する。
即ち、６本の導電ライン１５０は、フラットケーブル１００の長手方向に沿った一方の側から幅方向に、電源ライン１２０、第１のＧＮＤライン１２２、第１のデータライン１２４、第２のデータライン１２６、第２のＧＮＤライン１２８および制御信号ライン１３０として機能する。
制御信号ライン１３０は、第１のデータライン１２４、第２のデータライン１２６以外にメインボード２０とドーターボード３０間で信号の送受信等を行なうラインであって、実施形態１でのコモンモードノイズによるノイズ放射を抑制の効果を保持させるため、制御信号ライン１３０はフラットケーブル１００の長手方向に対する幅方向において第１のデータライン１２４又は第２のデータライン１２６の外側に配置している。
上述した実施形態２においても、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００３６】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態２について、図７を参照して説明する。実施形態１では、フラットケーブル１００は５本の導電ライン１５０で構成されたが、本実施形態３では、８本の導電ライン１５０で構成されるフラットケーブル１００を想定する。
即ち、８本の導電ライン１５０は、フラットケーブル１００の長手方向に沿った一方の側から幅方向に、電源ライン１２０、第１のＧＮＤライン１２２、第２のＧＮＤライン１２８、第１のデータライン１２４、第２のデータライン１２６、第３のＧＮＤライン１３２、第４のＧＮＤライン１３４および制御信号ライン１３０として機能する。本実施形態３では、差動対ライン１２５に沿っての両サイドに、それぞれ２本のグランドラインを配置している。尚、グランドラインの数は限定されず、一定数の導電ライン１５０をグランドラインとして設定しても良い。
【００３７】
次に、実施形態３で想定したフラットケーブル１００の効果について説明する。図８は、差動対ライン１２５の第１のデータライン１２４と第２のデータライン１２６のそれぞれに流れる信号振幅に差を付けることによりコモンモードを生成し、そのときのフラットケーブル１００より外部への放射電磁界に係る放射効率に関して検討したシミュレーション結果を示した図である。尚、シミュレーションモデルは実施形態１と同様であって、差動対ライン１２５に沿って両サイドにグランドラインを各１本追加形態にしただけで、その他の詳細な条件は実施形態１と同一である。
【００３８】
図８に示すように、差動対ライン１２５に沿った両サイドにそれぞれ２本のグランドライン（第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８、並びに、第３のＧＮＤライン１３２および第４のＧＮＤライン１３４）を形成することで、差動対ライン１２５のみの場合と比較して、放射効率が大きく低下する。また、差動信号ライン１２５の両隣に１本のグランドライン（第１のＧＮＤライン１２２および第２のＧＮＤライン１２８）を形成した実施形態１と比較して、放射効率は更に低下する。
【００３９】
従って、上述した実施形態３においても、実施形態１と同様な効果に加え、実施形態１よりも放射効率を更に低下させることができ、外部電磁界からのイミュニティがより優れたフラットケーブル１００を実現できる。
更に、付加的効果として、外部からのサージ電圧に対する堅牢性が挙げられる。その評価の方法としては、例えば上記説明に用いたプリンター１０のメインボード２０又はドーターボード３０のそれぞれのＧＮＤ電極に瞬時の高電圧を印加し、これによる機器の誤動作の有無を確認する試験が行なわれる。これに対し実施形態３の構成ではメインボード２０とドーターボード３０間はフラットケーブル１００により複数のグランドラインで接続されることになるため、メインボード２０とドーターボード３０のそれぞれのグラン電極間のインピーダンスを低下させることができる。
従って、一方のボードのグランド電極に印加した瞬時電圧に対して、より早く他のボードのグランド電極に該瞬時電圧の電流を流すことができるので、前記印加電圧を瞬時に低下させることができ、機器の誤動作の発生を低減することができる。よって、実施形態３の構成のフラットケーブル１００により静電気等による誤動作に対しても耐性を持つ機器を提供することがきる。
【符号の説明】
【００４０】
１０…プリンター、１２…用紙、１５…メモリーカード挿入部、２０…メインボード、３０…ドーターボード、１００…フラットケーブル、１０２…補強板、１０４…樹脂被覆、１１０…コネクター部、１２０…電源ライン、１２２…第１のＧＮＤライン、１２４…第１のデータライン、１２５…差動信号ライン、１２６…第２のデータライン、１２８…第２のＧＮＤライン、１３０…制御信号ライン、１３２…第３のＧＮＤライン、１３４…第４のＧＮＤライン、１５０…導電ライン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電ラインで構成され、複数の機器間を電気的に接続するフラットケーブルであって、
前記フラットケーブルは、前記複数の機器間で差動信号を伝送するための差動対を構成する前記導電ラインと、
前記差動対を構成する前記導電ラインに沿った両サイドにそれぞれ配列された前記導電ラインからなるグランドラインと、を備え、
前記導電ラインからなるグランドラインが配列された少なくとも一方であって、前記差動対を構成する前記導電ラインとは反対の側には、前記複数の機器間に電源を供給する電源ラインが、前記導電ラインからなるグランドラインに沿って配列されることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載のフラットケーブルにおいて、
前記差動対を構成する前記導電ラインに対し、その両サイドに配列された前記導電ラインからなるグランドラインと前記差動対を構成する前記ラインとのそれぞれの距離が略等しくなるように配列されることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載のフラットケーブルにおいて、
前記導電ラインからなるグランドラインは、前記差動対を構成する前記ラインに沿った両サイドにそれぞれ複数本配列されることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフラットケーブルにおいて、
前記導電ラインは線幅が略同一であり、略同一な間隔で配置されることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフラットケーブルにおいて、
機器の接続する両端子部の少なくとも一方は、前記導電ラインが露出したエッジコネクターを形成することを特徴とするフラットケーブル。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフラットケーブルにおいて、
長さは４０ｍｍ以上であって、前記導電ラインの配置間隔は０．３ｍｍ以上であることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項１】
導電ラインで構成され、複数の機器間を電気的に接続するフラットケーブルであって、
前記フラットケーブルは、前記複数の機器間で差動信号を伝送するための差動対を構成する前記導電ラインと、
前記差動対を構成する前記導電ラインに沿った両サイドにそれぞれ配列された前記導電ラインからなるグランドラインと、を備え、
前記導電ラインからなるグランドラインが配列された少なくとも一方であって、前記差動対を構成する前記導電ラインとは反対の側には、前記複数の機器間に電源を供給する電源ラインが、前記導電ラインからなるグランドラインに沿って配列されることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載のフラットケーブルにおいて、
前記差動対を構成する前記導電ラインに対し、その両サイドに配列された前記導電ラインからなるグランドラインと前記差動対を構成する前記ラインとのそれぞれの距離が略等しくなるように配列されることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載のフラットケーブルにおいて、
前記導電ラインからなるグランドラインは、前記差動対を構成する前記ラインに沿った両サイドにそれぞれ複数本配列されることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフラットケーブルにおいて、
前記導電ラインは線幅が略同一であり、略同一な間隔で配置されることを特徴とするフラットケーブル。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフラットケーブルにおいて、
機器の接続する両端子部の少なくとも一方は、前記導電ラインが露出したエッジコネクターを形成することを特徴とするフラットケーブル。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフラットケーブルにおいて、
長さは４０ｍｍ以上であって、前記導電ラインの配置間隔は０．３ｍｍ以上であることを特徴とするフラットケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４５０６（Ｐ２０１３−４５０６Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８２３８（Ｐ２０１１−１３８２３８）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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