電子機器システム

【課題】位置決め精度や外装用樹脂部材との関係が問題となる係合構造を有する電気的接続部材によることなく対向側面間における電界抑制を効果的に行え、電磁波の漏れによる不具合を解消できる電子機器システムを提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、導電性の筐体７０と、この外面を覆う外装用樹脂部材７１を有し、後処理装置３０は、導電性の筐体８０と、この外面を覆う外装用樹脂部材８１を有している。筐体７０には画像形成済みの用紙を排出する排出口７３が形成され、筐体８０には受入口８２と連結部材８３が形成されている。筐体７０の底面には、対向側面７０ａ側に開口し、インピーダンスがゼロとなる管状のフランジ構造体９０が設けられている。筐体７０、８０の底部側はフランジ構造体９０の存在によって電界が抑制される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置等の電子機器と、該電子機器の機能を拡張するための後処理装置等の拡張機器とを機能的に連結した電子機器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機のような電子機器では、画像形成の一連の作業能率向上、付加価値の向上を図るべく、連結器具等により後処理装置（フィニッシャ）等の増設ユニット（拡張機器）を付設してシステム化する場合が多い。
デザイン上の理由から機器の金属フレーム（筐体）は外装用樹脂部材で覆われている。
上記連結器具は、例えば後処理装置の用紙受け入れ口の両端部にガイド部材として設けられる。連結器具の大きさは機器の筐体の大きさに比べて極めて小さいため、また、連結器具は機器、ユニットを対向させて嵌合ないし係合するため、不慮の応力集中等による破損防止を考慮して一般に金属で形成されている。したがって、連結器具による連結部位は機器、ユニット間での電気的接続がなされた状態となる。
筐体の外面に非導電性部材である樹脂部材が存在すると、連結部位における電子機器本体と増設ユニットとの間の電気的接続が阻害され、上手くいかない場合が多い。
【０００３】
また、電子機器本体と増設ユニットの板金が隣接する場合に、電子機器本体の板金の開口部から電磁波が出て電磁界（以下、「電界」ともいう）の共振が発生し、その周波数で上記連結器具の部位と反対側から多くの電磁波ノイズが漏洩し問題となっている。電磁波は上記連結器具で電気的に接続された部位では低減される。上記開口部はハーネスの取り出しや放熱等を目的として形成されている。
【０００４】
電磁波漏洩の問題に対処すべく、特許文献１には、共振の発生する部位において、従来の電気的接続部材（連結器具）とは別個に、電磁波が漏れる電子機器本体側の側面（板金）の開口部周辺に新たな電気的接続部材（例えば棒状の導電部材と板バネとからなる係合構成）を設け、電磁界を抑制する技術が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、電子機器本体と増設ユニットとの間の連結器具による電気的接続は、互いに対向した状態で移動させて嵌合ないし係合する接続構造であるため、位置決めがずれると非導電性部材である樹脂部材により阻害され易い。電気的接続が阻害されると、電磁波ノイズの漏洩問題が生じる。
特許文献１に記載された構成では、電磁界を抑制することはできるが、電気的接続構成を新たに設けることによって、従来の電気的接続の信頼性の低下を助長することになる。
すなわち、樹脂部材による電気的接続の不安定性が根本的に解決されていない状況下で、その不安定要素を増やすことに他ならない。また、電子機器本体と増設ユニットの少なくとも一方を動かして係合する構成が増えるため、連結時の作業が面倒で煩雑となることを避けられない。
特許文献１記載の発明を含めた従来において、電気的接続が阻害された場合には、連結後においてなお電磁界の抑制効果が得られないという事態も生じ得る。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、連結器具の接続精度に左右されることなく電磁界を効果的に抑制できて電磁波ノイズの漏洩問題を解消できる電子機器システムの提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、従来の連結器具のような両機器間に相対的に設けられる電気的接続部材による欠点を排除するために、相手側との関係を持たずに一方の機器に設けられる構成によって電磁界を抑制することとした。
【０００８】
具体的には、請求項１記載の発明では、導電性の筐体を有する電子機器と、導電性の筐体を有し前記電子機器の機能を拡張するための拡張機器とが並設され、前記電子機器と前記拡張機器のうち少なくとも一方は電磁波発生源を内蔵し、両機器は前記筐体の一側面同士が対向して隣接するように配置され、前記電磁波発生源を有する機器の対向側面には開口部が形成されている電子機器システムにおいて、前記電子機器と前記拡張機器の少なくとも一方の前記筐体に、前記対向側面間に生じる電界を抑制する導電性の構造体を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の電子機器システムにおいて、前記構造体は、前記対向側面側に開口する管状構造を有し、開口側のインピーダンスが短絡する寸法に設定されていることを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項２記載の電子機器システムにおいて、前記対向側面間に１／４波長の共振周波数による共振が生じ、前記構造体は共振周波数の半波長となる寸法に設定されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、前記対向側面間に両筐体を電気的に接続する連結部を有し、前記構造体は前記筐体の複数の側面のうち前記連結部から最も離れた側面に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の電子機器システムにおいて、前記連結部が前記筐体の上部に設けられ、前記構造体は前記筐体の底部に設けられていることを特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項５記載の電子機器システムにおいて、前記構造体の開口端部は上方に折り返されていることを特徴とする。
請求項７記載の発明では、請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、前記筐体の側面が前記構造体の一部を兼ねることを特徴とする。
【００１１】
請求項８記載の発明では、請求項１乃至７のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、前記構造体の奥行側は前記筐体の隣り合う側面に亘って延びていることを特徴とする。
請求項９記載の発明では、請求項１乃至８のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、前記電子機器の筐体と前記拡張機器の筐体のうち少なくとも一方が外装用樹脂部材で覆われていることを特徴とする。
請求項１０記載の発明では、請求項１乃至９のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、前記電子機器が画像形成装置であり、前記拡張機器が後処理装置であることを特徴する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、構造体を設けて電界を抑制する構成としたので、電子機器と拡張機器との間で相対的に設けられて係合される従来の連結部材ないし電気的接続部材のように、相手方との係合関係を有しないため、位置決め精度（係合精度）や外装用樹脂部材の存在に左右されることなく電磁波の漏れによる不具合（誤作動）を解消することができる。
また、電界抑制を目的とした電気的接続部材を増やす必要がないので、システム設置時の作業が容易で労力も低減できる。
また、筐体外方に突出する電気的接続部材（連結部材）を一切不要にすることもできるので、出っ張り構成による接触・破損等の懸念も解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子機器システムの概要構成図である。
【図２】画像形成装置と後処理装置の筐体構造を示す斜視図である。
【図３】フランジ構造体の斜視図である。
【図４】画像形成装置と後処理装置の筐体の寸法関係を示す斜視図である。
【図５】画像形成装置と後処理装置の筐体の概要側面図である。
【図６】フランジ構造体を有しない画像形成装置と後処理装置の筐体構造を示す斜視図である。
【図７】周波数と電界の実験結果を示す特性図である。
【図８】電界抑制の原理を説明するための図である。
【図９】フランジ構造体の開口端部を折り返さない例における筐体の概要側面図である。
【図１０】電界抑制機能を示す模式図である。
【図１１】後処理装置側にフランジ構造体を設ける例の筐体構造を示す斜視図である。
【図１２】フランジ構造体の設置位置の変形例を示す斜視図である。
【図１３】フランジ構造体の設置形状の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１に基づいて、本実施形態に係る電子機器システムの構成の概要を説明する。
電子機器システム１００は、電子機器としての画像形成装置（タンデム型カラー複写機）１０と、この画像形成装置１０の排出側に並設された拡張機器としての後処理装置３０とから構成されている。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、印刷機、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の概念を含む。後処理装置には、ソーター、ステープラー、ソーターステープラー、パンチャー、折り処理装置等の概念を含む。
画像形成装置１０は、電子写真方式によるカラー画像形成を行うための画像書込部１２、画像形成部１３、給紙部１４などから構成されている。符号３は給紙バンクを、２２は中間転写ベルトを、５０は転写搬送ベルト５０を、１５は定着装置をそれぞれ示している。
画像形成部１３に設けられた各色毎の４個の画像形成ユニットの各感光体ドラムに各色信号に応じた静電潜像が形成され、現像装置により可視像化される。可視化された各色のトナー像は中間転写ベルト２２に重ね合わせて転写され、二次転写部位で用紙に一括転写される。カラー画像を保持した用紙は定着装置１５で画像を定着された後、後処理装置３０に受け渡される。
【００１５】
図２は画像形成装置１０と後処理装置３０の筐体構造の模式図である。画像形成装置１０は、導電性の筐体７０と、この筐体７０の外面を覆う外装用樹脂部材７１とを有している。外装用樹脂部材７１は分かり易いように透明表示している。
筐体７０の後処理装置３０に対向する対向側面（板金）７０ａには、上方部に画像形成処理済みの用紙を後処理装置３０に受け渡すための排出口７３が形成され、下方部には開口部７４が形成されている。
一方、後処理装置３０は、筐体８０と、この筐体８０の外面を覆う外装用樹脂部材８１とを有している。外装用樹脂部材８１は分かり易いように透明表示している。画像形成装置１０の筐体７０の内部には図示しない電磁波発生源としての電源ユニットや回路基板等が内蔵されている。
【００１６】
筐体８０の画像形成装置１０に対向する対向側面（板金）８０ａには、画像形成装置１０の排出口７３に対応する位置に用紙を受け入れる受入口８２が形成されている。受入口８２の両側端には、対向側面８０ａを切り起こして形成されたプレート片状の連結部材８３が形成されている。２つの連結部材８３が排出口７３に係合することにより、画像形成装置１０に対する後処理装置３０の位置決めがなされるとともに、電気的接続がなされる。排出口７３、受入口８２及び連結部材８３により、両装置間の連結部が構成されている。
画像形成装置１０の筐体７０における底面７０ｂの下面には、対向側面７０ａ側に開口する管状（容器状、箱状の概念を含む）の構造体としてのフランジ構造体９０が設けられている。フランジ構造体９０は対向側面７０ａに隣接する側面のうち、連結部材８３から最も離れた側面としての底面７０ｂに設けられている。
図２において、符号７５は、画像形成装置１０の電磁波発生源としての回路基板に見立てたモノポールアンテナを示している。
【００１７】
フランジ構造体９０は、導電性材料で形成されており、図３（ａ）に示すように、平面部９０ａと折り返し部（立ち上がり部）９０ｂとから構成され、プレス加工で一体成形されている（肉厚は省略）。
フランジ構造体９０筐体７０の下面に固定した場合、平面部９０ａの上方は筐体７０の底面７０ｂで覆われ、折り返し部９０ｂの内側は筐体７０の対向側面７０ａで覆われる。これにより、フランジ構造体９０は、対向側面７０ａ側のみが開口し、奥行側は閉じた管状（チョーク構造）となる。
本実施形態では筐体７０の側面としての底面７０ｂ、対向側面７０ａがフランジ構造体９０の一部を兼ねる構成としたが、図３（ｂ）に示すように単独構造体として作製し、筐体７０の底面７０ｂに固定してもよい。図３（ｂ）において、符号９０ｃは開口を示す。
【００１８】
画像形成装置１０、後処理装置３０の筐体の寸法関係を具体的に説明する。
図４において、画像形成装置１０の筐体７０のｘ、ｙ、ｚ方向寸法をａ１、ｂ１、ｃ１とし、開口部７４のｘ、ｚ方向寸法をａ２、ｃ２とし、モノポールアンテナ７５のｚ方向寸法をｃ３とし、フランジ構造体９０のｙ方向寸法をｂ４とし、後処理装置３０の筐体８０ｘ、ｙ、ｚ方向寸法をａ５、ｂ５、ｃ５とし、連結部材８３から筐体８０の底面までの距離をｃ６とする。
図５は本実施形態に係る電子機器システムを横から見た、連結前の状態を示す模式図である。但し、筐体と外装用樹脂部材の寸法関係は正確には表示していない。
【００１９】
次に、上記構成からなるフランジ構造体により得られる電界抑制効果を数値シミュレーションにより検証する。
まず、図２で示した本実施形態に係るフランジ構造体を有する例（ＣＡＳＥ１＝実施例）と、図６に示すようにフランジ構造体がない場合（ＣＡＳＥ２＝比較例）について電磁波放射特性を計算する。なお、図２の寸法形状は既に図４に示されている。
ここで、ａ１＝３００ｍｍ、ｂ１＝４００ｍｍ、ｃ１＝３００ｍｍ、ａ２＝２００ｍｍ、ｃ２＝１２０ｍｍ、ｃ３＝１８ｍｍ、ｂ４＝４００ｍ、ａ５＝３００ｍｍ、ｂ５＝１００ｍｍ、ｃ５＝３００ｍｍ、ｃ６＝２００ｍｍである。
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。
具体的には、入力点であるモノポールアンテナ７５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、画像形成装置１０の筐体７０と後処理装置３０の筐体の間で比較的底部の部分で時間領域での電界情報を取り込む。そして、時間領域電界情報を周波数変換する。
【００２０】
図２に示すＣＡＳＥ１と、図６に示すＣＡＳＥ２（比較例）との場合における放射電界特性を図７に示す。連結器具（連結部材８３）から筐体８０の底面８０ｂまでの距離ｃ６が２００ｍｍであり、これを１/４波長とした共振が発生すると、その周波数は３７５ＭＨｚである。
図７のＣＡＳＥ２（比較例）では３７５ＭＨｚ程度にピークが発生している。一方ＣＡＳＥ１（フランジ構造体付）では３７５ＭＨｚ以下の周波数で１０ｄＢ程度の低減効果が見られる。
フランジ構造体９０の長さ（ｂ４＝４００ｍｍ）を１／２波長とした場合に４００ＭＨｚあたりだけでの効果が予想されたが、それ以下の周波数でも電磁波抑制効果が見られた。
【００２１】
図８に基づいて、上記実施形態における電磁波抑制（電界抑制）の原理を説明する。
図８（ａ）に伝送線路の模式図を示す。伝送線路の入力インピーダンスは図８の式（１）で示される。この場合、線路の長さを半波長とすると、式（２）の条件となる。これを式（１）に代入すると式（３）となり、入力インピーダンスは負荷側のインピーダンスと等しくなる。よって、負荷端を短絡すると入力インピーダンスは短絡する。
本実施形態では、画像形成装置１０と後処理装置３０による共振は、筐体７０の開口部７４から漏れた電磁波により、図４のｃ６を１／４波長とする共振周波数で発生する。
このため、連結部材８３から遠く離れた筐体底部側は電界強度が高くなる。しかしながら、共振周波数の半波長となる寸法ｂ４を有するフランジ構造体９０の開口９０ｃ側のインピーダンスは上記原理により短絡となるので、Ｚをインピーダンスとした場合、オームの法則と同様に、Ｖ＝ＺＩの関係が成立し、インピーダンスの短絡により電圧が抑制されることにより、筐体底部側で電界の存在が打ち消され、または低減されることになる。
図８の原理は（マイクロ波工学：中島将光著、森北出版：１９９１）に記載されている。伝送線路での入力インピーダンス式についての記載はｐ８４、伝送線路での入力インピーダンス式により、フランジ構造（チョーク構造）でインピーダンスが短絡（ゼロ）になることの説明はｐ６２に記載されている。
【００２２】
別な見方をすれば、開口部７４から漏れ出た電磁波はフランジ構造体９０の開口９０ｃから内部に入り込んで反射して出ていくため、フランジ構造体９０の開口端部の外側の波は位相差によって相殺される。
図８で示した原理に基づけば、フランジ構造体９０における開口端部の折り返しは必ずしも必要ない。
すなわち、図９に示すように、筐体７０の対向側面７０ａに沿った開口形状としてもよい。
【００２３】
図１０（ａ）に示すように、フランジ構造体９０を設けない構成では、開口部７４から漏れ出た電磁波による共振で筐体の下端部側で電界(矢印)が強くなり、外部に不要電磁波が漏れる。
本実施形態によれば、図１０（ｂ）に示すように、開口側においてインピーダンスが短絡するフランジ構造体９０の存在によって電界はその存在を妨げられて抑制され、不要電磁波の漏洩は防止される。
【００２４】
フランジ構造体９０の配置は、電磁波発生源を有している方の筐体に限定されない。図１１に示すように、後処理装置３０側において、その筐体８０の底面８０ｂの下面に同様のフランジ構造体９１を配設しても同様の効果を得ることができる。勿論、画像形成装置１０の筐体７０と、後処理装置３０の筐体８０の双方に設けてもよい。
また、フランジ構造体の配設位置は筐体の底面に限定されない。例えば、図１２に示すように、筐体７０の側面７０ｂ、ｃにフランジ構造体９０と同様に対向側面７０ａ側のみが開口したフランジ構造体９２、９３を設けてもよく、これらと底面側に設けたフランジ構造体９０との組み合わせとしてもよい。フランジ構造体９２、９３の高さは筐体７０の高さ全体に亘る大きさでもよい。後処理装置３０側に設ける場合においても同様である。図１２において、符号９２ａ、９３ａはフランジ構造体の開口を示す。
筐体の寸法によって波長に対応した長さが確保できない場合には、図１３に示すように、フランジ構造体９４を隣り合う２つの側面に亘って延びるように配置してもよい。後処理装置３０側に設ける場合においても同様である。フランジ構造体９４も対向側面７０ａ側のみに開口９４ａを有する管状構造に形成されている。
【符号の説明】
【００２５】
１０電子機器としての画像形成装置
３０拡張機器としての後処理装置
７０、８０筐体
７１、８１外装用樹脂部材
９０構造体としてのフランジ構造体
９０ｃ開口
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００６−３２４４４９号公報
【特許文献２】特許第４０９１７４７号公報

【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の筐体を有する電子機器と、導電性の筐体を有し前記電子機器の機能を拡張するための拡張機器とが並設され、前記電子機器と前記拡張機器のうち少なくとも一方は電磁波発生源を内蔵し、両機器は前記筐体の一側面同士が対向して隣接するように配置され、前記電磁波発生源を有する機器の対向側面には開口部が形成されている電子機器システムにおいて、
前記電子機器と前記拡張機器の少なくとも一方の前記筐体に、前記対向側面間に生じる電界を抑制する導電性の構造体を設けたことを特徴とする電子機器システム。
【請求項２】
請求項１記載の電子機器システムにおいて、
前記構造体は、前記対向側面側に開口する管状構造を有し、開口側のインピーダンスが短絡する寸法に設定されていることを特徴とする電子機器システム。
【請求項３】
請求項２記載の電子機器システムにおいて、
前記対向側面間に１／４波長の共振周波数による共振が生じ、前記構造体は共振周波数の半波長となる寸法に設定されていることを特徴とする電子機器システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、
前記対向側面間に両筐体を電気的に接続する連結部を有し、前記構造体は前記筐体の複数の側面のうち前記連結部から最も離れた側面に設けられていることを特徴とする電子機器システム。
【請求項５】
請求項４記載の電子機器システムにおいて、
前記連結部が前記筐体の上部に設けられ、前記構造体は前記筐体の底部に設けられていることを特徴とする電子機器システム。
【請求項６】
請求項５記載の電子機器システムにおいて、
前記構造体の開口端部は上方に折り返されていることを特徴とする電子機器システム。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、
前記筐体の側面が前記構造体の一部を兼ねることを特徴とする電子機器システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、
前記構造体の奥行側は前記筐体の隣り合う側面に亘って延びていることを特徴とする電子機器システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、
前記電子機器の筐体と前記拡張機器の筐体のうち少なくとも一方が外装用樹脂部材で覆われていることを特徴とする電子機器システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか１つに記載の電子機器システムにおいて、
前記電子機器が画像形成装置であり、前記拡張機器が後処理装置であることを特徴する電子機器システム。

【図１】