説明

制御装置及びそれを用いた画像形成装置

【課題】筐体に配線用の開口部が複数形成されていても、低コストで電磁波ノイズを低減できる制御装置及びそれを用いた画像形成装置を提供する。
【解決手段】第1の配線用の開口部が形成された導電性の筐体を有する制御装置本体と、筐体内に設けられ、電磁波ノイズの放射部と非放射部とを仕切ると共に第2の配線用の開口部が形成された導電性の仕切り板と、仕切り板に第2の開口部の縁を取り囲むように設けられた導波管と、を備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電磁波ノイズを放射する制御装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機のような画像形成装置では背面にコントローラbox(制御箱)を備え、スキャナからハーネスにより画像信号を取り込み、画像に信号処理を行い、所望の画像を定着ユニットに出力する。このためコントローラboxには画像処理用の高クロック(例えば、千数百MHz)の電子機器と、ハーネスのはい回し(引き回し)のための開口部とが存在し、電子機器からの電磁波ノイズがその開口部から装置の外部に漏洩することがある。
【0003】
このため、漏洩電磁波の低減に関する技術が開発されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
【0004】
特許文献1に記載の発明は、「電磁シールド筐体」に関するものであり、具体的には「導電性板材で形成され内部に電気部品を収納する電磁シールド筐体において、前記導電性板材に設けられた開口部と、該開口部の縁を取り囲むように立設され前記導電性板材に電気的に接触する帯状の導電性構造物とを備え、該導電性構造物の高さを前記開口部の最大寸法の少なくとも0.11倍とする」ものである。
【0005】
特許文献1に記載の発明によれば、電磁シールド筐体の開口部からの電磁波の放射,漏洩や侵入を、部品数を増やさず簡単に、しかも時間や費用をかけない効果的な方法で低減することが可能となるとしている。
【0006】
特許文献2に記載の発明は、「電磁妨害波低減方法」に関するものであり、具体的には「外部に通じる隙間部分を有する筐体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磁妨害波低減方法であって、前記電子機器から放射される周波数ごとに主要な磁界放射の指向性と磁界強度の情報を計測し、前記筐体の寸法により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、前記磁界分布のベクトルに対して前記電子機器から放射される磁界放射の指向性が直交する位置に該電子機器を設置する」ものである。
【0007】
特許文献2に記載の発明によれば、筐体における磁界分布のベクトルに対して電子機器から放射される磁界放射の指向性が直交する位置に該電子機器を設置することにより、電子機器にて発生する磁界放射(電磁波ノイズ)を減少させることができるため、外部に通じる隙間部分を有する筐体であっても、構成を複雑にすることなく外部へ漏洩する電磁波ノイズを減少することが可能になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1に記載の発明では配線用の開口部に導波管を設け、この遮断周波数により漏洩電磁波の低減を図っている。しかし開口部の数だけ導波管を設ける必要があり、コストがかかる。
【0009】
また、特許文献2に記載の発明では開口部のある筐体について共振の節に電子機器を設置することで漏洩電磁波ノイズの低減を行っているが、電子機器の設置個所が限定されることがある。
【0010】
そこで、本発明の目的は、筐体に配線用の開口部が複数形成されていても、低コストで電磁波ノイズを低減できる制御装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、第1の配線用の開口部が形成された導電性の筐体を有する制御装置本体と、前記筐体内に設けられ、電磁波ノイズの放射部と非放射部とを仕切ると共に第2の配線用の開口部が形成された導電性の仕切り板と、前記仕切り板に前記第2の開口部の縁を取り囲むように設けられた導波管と、を備えたことを特徴とする。
【0012】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第2の配線用の開口部は、前記導波管の遮断周波数が前記電磁波ノイズの周波数より低くなるように前記導波管の断面形状が設定されていることを特徴とする。
【0013】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の発明において、前記筐体は直方体であり、前記第2の配線用の開口部は、矩形状であることを特徴とする。
【0014】
請求項4記載の発明は、請求項1から3の何れか一項記載の制御装置を用いた画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、筐体に配線用の開口部が複数形成されていても、低コストで電磁波ノイズを低減できる制御装置及びそれを用いた画像形成装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明に係る電子機器の一実施の形態を示した外観斜視図である。
【図2】図1に示した電子機器の各部の寸法を説明するための説明図である。
【図3】図1に示した電子機器の横断面図の一例である。
【図4】導波管付き仕切り板がない電子機器の外観斜視図である。
【図5】図1に示すCASE1と、図4に示すCASE2(比較例)との場合における放射電界特性である。
【図6】本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
次に本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
[実施形態1]
図1は、本発明に係る制御装置としての電子機器の一実施の形態を示した外観斜視図である。
同図において、1は電子機器の筐体、2は筐体1に形成された第1の配線用の開口部、3は電子機器本体の回路基板に見立てたモノポールアンテナ(実際にアンテナが有るという意味ではなく、電磁波発生源を意味する。)、4は仕切り板、5は仕切り板4に形成された第2の配線用の開口部6の縁に立設した導電性の帯状部材(導波管)である。
第1の配線用の開口部2及び第2の配線用の開口部6はいずれも矩形状となっており、フラットケーブルの配線に適している。
【0018】
同図において、仕切り板4の右側を電磁波の放射部とし、仕切り板4の左側を電磁波の非放射部とする。電磁波の放射部としては、例えばCPU(Central Processing Unit)等の高い周波数(例えば、数百MHz以上)のクロックを発生する機能を有するものが挙げられる。電磁波の非放射部としては、CPUより低いクロックで作動するドライバ回路等が挙げられる。
尚、放射部から第2の配線用の開口部6を介して非放射部との間、非放射から第1の配線用の開口部2を介して筐体1の外との間は配線がはい回されるが説明上省略されている。
【0019】
帯状部材5は、内側に金もしくは銀メッキが施された銅(もしくは導電性の金属)からなる導波管を構成しており、電磁波ノイズの放射部(図1の右側)と非放射部(図1の左側)との間の配線が通過できるサイズを有すると共に、導波管の遮断周波数が電磁波ノイズの周波数より低くなるように導波管5の断面形状が設定されている。
【0020】
図では第1の配線用の開口部2が二つの矩形状(長方形)に形成されているが、限定されるものではなく、3つ以上であっても1つであってもよい。
【0021】
図2は、図1に示した電子機器の各部の寸法を説明するための説明図である。
図2において電子機器の筐体1のX、Y、Z方向の寸法をa1、b1、c1とし、電子機器の回路基板に見立てたモノポールアンテナ3のZ方向の寸法をc3とし、導電性帯状部材5のX、Y方向の寸法をa5、b5とする。
【0022】
図3は、図1に示した電子機器の横断面図の一例である。
図3において、導電性の帯状部材5がX方向に伸びた特徴的な構造が示されている。
この帯状部材5はマイクロ波工学では導波管と呼ばれ、遮断周波数より低い周波数では電磁波が通過しにくくなる性質を有する。この遮断周波数は電磁波の速度と導波管5の断面寸法から求めることができ、電磁波の速度をcとすれば、c/(2×b5)により求めることができる。
【0023】
次に、上記構成からなる導電性の帯状部材により得られる効果を数値シミュレーションにより検証する。
図4は、導波管付き仕切り板がない電子機器の外観斜視図である。
まず、図1に示す導波管付き仕切り板がある場合(CASE1)と、図4に示すように導波管付き仕切り板がない場合(CASE2)について電磁波放射特性を計算する。
【0024】
なお、図1の寸法形状は既に図2に示されている。ここで、例えば、a1=400mm、b1=300mm、c1=25mm、c3=18mm、a5=30mm、b5=100mm、とする。
【0025】
次にFDTD法(有限差分時間領域法)といわれる計算解析手法によるシミュレーションによって電磁波放射特性の評価を行う。この解析では、解析空間を格子状に分割して、Maxwell方程式を差分して時間領域で解く。
【0026】
具体的には、入力点であるモノポールアンテナ3の入力端に広い範囲の周波数成分を含んだガウシアンパルスを入力し、電子機器の筐体1の周辺近傍電磁界から遠方電界を計算する。
【0027】
図1に示すCASE1と、図4に示すCASE2(比較例)との場合における放射電界特性を図5に示す。
図5において、横軸は周波数を示し、縦軸は電界強度を示す。
CASE1、CASE2において、883MHzでピークが発生しているが、CASE1では1次の空洞共振であり、CASE2では2次の空洞共振と考えられる。またCASE2では617MHzでピークが発生しているが、これは1次の空洞共振と考えられる。
【0028】
ピーク周波数では電磁波の放射が強いが、それ以外の周波数ではCASE1はCASE2より10dB以上低く導波管付き仕切り板の低減効果が表れている。また1471MHzでCASE1とCASE2との放射強度が逆転する。これは遮断周波数が3×108/(2×100×10-3)で1500MHzであるため、遮断周波数付近では低減効果が弱まるためと考えられる。
【0029】
以上において、本実施形態によれば、制御装置の電磁波ノイズの放射部と非放射部との配線を、1つの導波管5を貫通させることにより、筐体1に配線用の開口部2が複数形成されていても、低コストで電磁波ノイズを低減できる。
【0030】
[実施形態2]
次に本発明に係る制御装置を用いた画像形成装置の一実施の形態について図を参照して説明する。
【0031】
図6は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す構成図である。
同図に示す画像読取装置は、原稿105を搭載するコンタクトガラス101、シートスルー用読み取り用コンタクトガラス102、白レベル調整やシェーディング補正データ生成用の基準白板103、原稿105を照射する光源107及び第1ミラー108が搭載される第1キャリッジ109、第2ミラー110、第3ミラー111が搭載される第2キャリッジ112、キャリッジ位置を検出するために備えられたホームポジションセンサ(以下、HPSと記す)117、CCDイメージセンサ(以下、CCDと記す)114上に縮小結像させるレンズユニット113、光電変換素子であるCCD114を搭載した画像読取回路115、制御装置116(図1の電子機器)、第1キャリッジ109、第2キャリッジ112を駆動するスキャナ駆動モータ、及び原稿センサ等から構成される(例えば、特開2005−77520号公報参照)。
尚、制御装置116は、画像処理機能を含んでおり、図では画像形成装置内に示されているが、画像形成装置の背面に設けられていてもよい。
【0032】
上記構成において、コンタクトガラス101上に原稿105が搭載された場合に、光源107を点灯し、第1キャリッジ109および第2キャリッジ112を、図示しない制御部からの制御信号によってスキャナ駆動モータを回転動作させることにより図の右方向に移動走査して原稿105の画像情報を読み取る方式と、第1キャリッジ109および第2キャリッジ112は停止した状態のまま、光源107を点灯し、シートスルー読み取り用コンタクトガラス102を介して原稿搬送装置104によって搬送される他の原稿106を照射して原稿画像情報を読み取る方式とが選択可能である。
【0033】
第1キャリッジ109を走査して原稿105を読み取る場合には、原稿105の読み取りに先立って基準白板103のデータを取得しシェーディング補正データを生成した後メモリに記憶しておき、そのシェーディング補正用データで原稿105の画像データ正規化することによって、画像読取装置における光量分布ムラやCCDの感度ムラを補正し、原稿105の画像情報を高品質に読み取っている。
【0034】
シェーディング補正処理が行われた画像データは、図示しない画像処理部に出力される。
第1キャリッジ109は停止した状態のまま、原稿106を搬送して原稿画像データを読み取るシートスルー読み取りの場合には、原稿106の読み取りに先立ってまず、第1キャリッジ109を基準白板103の下に移動させてシェーディング補正データを生成しシートスルー読み取り位置に復帰してから原稿の搬送を開始して原稿読み取り動作を開始する。
【0035】
回転可能に支持されて図6の矢印方向に回転する感光体201の外周部には、除電装置Lと、クリーニング装置202と、帯電装置203と、現像装置205とが配設されている。
【0036】
感光体201の外周部における帯電装置203と現像装置205との間には、露光装置204から発せられる光情報を入射させるスペースが確保されている。
図6に示す構成では感光体201が4個(201a、201b、201c、201d)あるが、現像装置205が扱う色材(トナー)の色が異なるのみであり、それぞれの外周部に設けられる画像形成用の上述した部品構成は同じである。
【0037】
感光体201は、直径が30mmから100mm程度のアルミニュム円筒表面に、光導電性物質である有機半導体の層を設けて構成され、その一部が中間転写ベルト(第1の顕像担持手段)210に接している。
【0038】
中間転写ベルト210は、回転するローラ211、212、213、214により支持され、図12の矢印方向に移動可能に張架されている。この中間転写ベルト210の裏側(ループの内側)には、第1の転写手段としてのローラ212が感光体201の近傍に配備され、感光体201上の顕像を中間転写ベルト210に転写させる。
【0039】
中間転写ベルト210のベルトループの外側における、中間転写ベルト210から顕像を記録媒体または裏面用中間転写ベルト(第2の顕像担持手段)200に転写する位置の下流に、中間転写ベルト用クリーニング装置250が配設されている。このクリーニング装置250のブラシは、中間転写ベルト210から顕像が他に転写された後でベルト表面に残留する不要なトナーを拭い去る。
【0040】
図6はブラシローラが裏面用中間転写ベルト200の表面から離れた状態にある。このブラシローラは支点250Aを中心として揺動可能に設けられ、裏面用中間転写ベルト200表面に接離可能な構造になっている。
中間転写ベルト210から転写されたトナー像を記録媒体Pに転写する以前、すなわち裏面用中間転写ベルト200がトナー像を担持しているときは離れた状態とし、記録媒体Pへの転写が行われてクリーニングが必要となったとき、ブラシローラは図6での反時計方向に揺動し接触される。
除去された不要トナーはトナー収納部250Bに集められる。
【0041】
露光装置204は公知のレーザ方式によるもので、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体201の表面に潜像として照射する。この露光装置204としては、LEDアレイと結像手段とから成る露光装置を用いてもよい。
【0042】
このように、上述した感光体201と、クリーニング装置202と、帯電装置203と、露光装置204と、現像装置205と、除電装置Lと、ローラ212とが、中間転写ベルト210に転写する顕像(トナーによる像)を生成する作像手段として機能する。
【0043】
中間転写ベルト210は、基体の厚みが50μm〜600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトであり、感光体201からトナーを転写可能とする抵抗値を備える。
この中間転写ベルト210に対して図6の右方には、ベルト状の裏面用中間転写ベルト200が配設されている。この裏面用中間転写ベルト200は、回転ローラ216、217、219により支持され、図6の矢印方向に移動可能に張架されており、裏側(ループの内側)には、第2の転写手段218が配設されている。裏面用中間転写ベルト200によるベルトループの外側に、この裏面用中間転写ベルト用クリーニング装置250、チャージャCH、などが配設されている。
【0044】
上述した第2の転写手段218と、回転ローラ216、217、219と、中間転写ベルト210を支持するローラ214とにより、中間転写ベルト210と裏面用中間転写ベルト200とが接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。
【0045】
裏面用中間転写ベルト200は、基体の厚みが50μm〜600μmの樹脂フィルムあるいはゴムを基体にしたベルトで、中間転写ベルト210からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトである。
【0046】
記録媒体(用紙)Pは図6の下方の給紙装置(給紙カセット)226−1、226−2に収納されており、最上にある用紙が給紙ローラ227で1枚づつ、複数のガイド229を経てレジストローラ対228に搬送される。
記録媒体Pが搬送されるさらに下流には、定着用加熱手段230、排紙ガイド対231、排紙ローラ対232、排紙スタック部240が配設されている。
【0047】
図6における中間転写ベルト210の上方で排紙スタック部240の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部TSが設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジTCの形態にされている。このカートリッジTCからは、粉体ポンプ等により対応する色の現像装置に適宜補給される。
【0048】
こうした装置本体の一部であるフレーム251は、開閉支軸251Aを中心として、回動・開放が可能な構造にされている。このため、ユーザーはこのフレーム251を開いた状態とすることにより記録媒体の搬送路を大きく開くことができ、ジャムが発生した場合の記録媒体(用紙)の処理を容易にしている。
【0049】
また、上述した記録媒体Pへの画像形成を行う装置本体の上部に図6に示した画像読み取り装置が支持部266を介して連設され、この画像読み取り装置により読み取られた画像データを上述した装置本体が記録媒体Pに印刷することで、コピー動作を可能にするよう構成されている。
【0050】
画像読み取り装置の外周部には、操作・表示部(表示手段、かつ入力手段)が設けられている。この操作・表示部は、ユーザーに各種の操作情報を表示により通知すると共に操作入力を受けるタッチパネルや、テンキーなど各種のボタンを備える。
ユーザーは、この操作・入力部により、コピーの片面/両面切り替え、コピー動作の開始、コピー枚数の設定、コピー機能とプリンタ機能との切り替えなどの各種操作を行う。
【0051】
以上において、本実施形態によれば、画像形成装置の制御装置の電磁波ノイズの放射部と非放射部との配線を、1つの導波管を貫通させることにより、筐体に配線用の開口部が複数形成されていても、低コストで電磁波ノイズを低減できる。
【0052】
<作用効果>
本実施の形態において、筐体に配線用の開口部が複数形成されていても、電磁波ノイズ放射部と非放射部との配線を1つの導波管に通すことにより、導波管付き仕切り板で漏洩電磁波ノイズを低減させ、また低コストで電磁波ノイズを効果的に低減できる。
【0053】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【産業上の利用可能性】
【0054】
電磁波を放出する放射部を有する複写機、ファクシミリ装置、複合機等の電子機器に利用可能である。
【符号の説明】
【0055】
1 筐体
2 第1の配線用の開口部
3 ダイポールアンテナ
4 仕切り板
5 導電性の帯状部材(導波管)
6 第2の配線用の開口部
【先行技術文献】
【特許文献】
【0056】
【特許文献1】特開平8−316679号公報
【特許文献2】特開2003−115961号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の配線用の開口部が形成された導電性の筐体を有する制御装置本体と、
前記筐体内に設けられ、電磁波ノイズの放射部と非放射部とを仕切ると共に第2の配線用の開口部が形成された導電性の仕切り板と、
前記仕切り板に前記第2の開口部の縁を取り囲むように設けられた導波管と、を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項2】
前記第2の配線用の開口部は、前記導波管の遮断周波数が前記電磁波ノイズの周波数より低くなるように前記導波管の断面形状が設定されていることを特徴とする請求項1記載の制御装置。
【請求項3】
前記筐体は直方体であり、前記第2の配線用の開口部は、矩形状であることを特徴とする請求項1または2記載の制御装置。
【請求項4】
請求項1から3の何れか一項記載の制御装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

【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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【公開番号】特開2011−227204(P2011−227204A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−95330(P2010−95330)
【出願日】平成22年4月16日(2010.4.16)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】