説明

電磁波シールド用ガスケットおよび画像形成装置

【課題】加工コストの上昇を招くことなく小型化、高機能化による電磁波漏洩抑制が可能な構成を備えた電磁波シールド用ガスケットを提供する。
【解決手段】電磁波の漏洩を抑制するためのガスケットであって、アルミニウムなどの導電性の薄膜に凹凸を施した構成とし、薄膜の厚さを5μm〜150μmに設定し、凸部1Aの高さを1〜5mmに設定し、単位面積当たりの凸部の数を1〜20個に設定して凸部を他の接地部に接触する通電部として用いることを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電磁波シールド用ガスケットおよび画像形成装置に関し、さらに詳しくは、電子機器の筐体の隙間から漏洩する電磁波を抑制することができる電磁波シールド用ガスケットの構成に関する。
【背景技術】
【0002】
近年,電磁機器の急速な普及に伴い、画像形成装置などを含むこれらの機器から漏洩する電磁波が,他の機器へ影響を与えてしまう電磁波障害が世界的な問題となっている。
そこで、画像形成装置などに用いられる筐体とパネルとの間に電磁波シールド用ガスケットを挟み、電磁波の漏洩を抑制することが行われている。
【0003】
電磁波シールド用ガスケットには、スポンジ状の芯材の周囲にシート状の導電性シートを覆設したもの(例えば、特許文献1)、あるいは、導電性の布で弾性体を被覆したもの(例えば、特許文献2)のように、柔軟な材料の周囲を導電体で被覆するものが主流である。
【0004】
【特許文献1】特開平10−93281号公報
【特許文献2】特開平110284869号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
通常、筐体やパネルで使用される板表面は、製造時より平坦ではなく、波長が数cmで、振幅が数μm〜数百μm程度のゆるやかな凹凸(うねり)がある。
このため,従来の技術では筐体とパネルの間にガスケットを挟んでも、ねじ止め等で加圧しなければならない。つまり、このような処置を採らないと、筐体(パネル)とガスケットの間にすき間が生じてしまい、そこから電磁波が漏洩してしまう虞がある。
【0006】
また、複数のねじ止めをする場合、加圧が不均一となる場合も多く、これにより、筐体(パネル)とガスケットの間に隙間が発生してその隙間から電磁波が漏洩してしまう虞もある。また従来技術でのガスケットは、隙間分に見合う厚さに成型するなどの特殊な加工技術が必要となることから、製造方法が複雑で価格も高いという問題もあった。
【0007】
本発明の目的は、上記従来の電磁波シールド用ガスケットおよび電子機器における問題に鑑み、加工コストの上昇を招くことなく小型化、高機能化による電磁波漏洩抑制が可能な構成を備えた電磁波シールド用ガスケットおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、以下の構成よりなる。
(1)電磁波の漏洩を抑制するためのガスケットであって、
導電性の薄膜に凹凸を施した構成としたことを特徴とする電磁波シールド用ガスケット。
【0009】
(2)前記導電性の薄膜が金属箔である(1)に記載の電磁波シールド用ガスケット。
【0010】
(3)前記金属箔がアルミであることを特徴とする(2)に記載の電磁波シールド用ガスケット。
【0011】
(4)前記金属箔の厚さとして、5μmを下限値とし,上限値が150μmに設定されていることを特徴とする(2)に記載の電磁波シールド用ガスケット。
【0012】
(5)前記凹凸の測定線上での最小の高さの差(区間長さ20mm)が、0.5mm以上5mm以下であることを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の電磁波シールド用ガスケット。
【0013】
(6)凸状の形状とされたロールによって作製されていることを特徴とする (1)乃至(5)のいずれかに記載の電磁波シールド用ガスケット。
【0014】
(7)(1)乃至(6)のいずれかに記載の電磁波シールド用ガスケットを用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【0015】
請求項1記載の発明によれば、導電性の薄膜に凹凸を施すだけの簡単な構成により、厚くすることなどの加工を要することなく隙間や充填表面のうねりに影響されることなく漏洩電磁波のシールが可能となる。特に凹凸部の存在によりガスケットが配置され裏面との間の接触が起こりやすくなることで通電点を多くして電磁波の減衰を大きくすることができる。
【0016】
請求項2記載の発明によれば、導電性の薄膜を金属箔とすることで通電特性を大きくして電磁波の減衰特性を大きく設定することが可能となる。
【0017】
請求項3記載の発明によれば、金属箔がアルミニウムであるので導電性を損ねないで電磁波の減衰特性を低下させないようにすることが可能となる。
【0018】
請求項4記載の発明によれば、金属箔の厚さを規定することにより、膜の破損や加工しにくいなどの不具合を生じることなくコスト上昇を招かないで漏洩電磁波のシールドを可能にできる。
【0019】
請求項5記載の発明によれば、凸部の高さを規定することにより、充填される隙間をほぼ確実に埋め尽くすことができ、これによって漏洩電磁波の減衰率を高めることが可能となる。
【0020】
請求項6記載の発明によれば、凹凸の形状とされたロールにより作製することにより必要なサイズを確保して漏洩電磁波のシールド箇所への適応性を高めることが可能となる。
【0021】
請求項7記載の発明によれば、画像形成装置に装備されている電子機器からの漏洩電磁波のシールドを低コスト、高機能化が可能なガスケットを用いることで可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、図に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【0023】
図1は、本実施例による電磁波シールド用ガスケットの原理を説明するために、平面の一部を示す図であり、同図において電磁波シールド用ガスケット1は、アルミニウムなどの金属箔が用いられる導電性の薄膜を用い、その面内に図中、波線の丸印で示す凸部1Aと、これに隣接する凹部とが連続して、いわゆる、手で揉むときなどに得られる現象であるくしゃくしゃにしたような状態で凹凸が施されている。
【0024】
凸部1Aは、図示しない導電性部に接触した際に通電させることができる通電部として機能する部分であり、この凸部1Aの間隔は、これが広い場合には通電部間の間隔が広くなることが原因して電磁波の減衰率が小さくなり、これとは逆に凸部1Aの間隔が狭い場合は通電部が密集した状態となることにより電気的に導通する部分が多くなることが原因して電磁波の減衰率が大きくなる。
【0025】
本実施例では、凸部1Aの間隔を凸部1Aの単位面積あたりの個数で評価し、10cm×10cmの範囲における凸部1Aの個数を面積(100cm)で割ったもの(凸部数/sm)を、便宜上、単位面積当たりの凸部数とした。
また、凸部1Aの高さに関しては、図2において、導電性の薄膜により電磁波シールド用ガスケット1を構成し、薄膜を載置した面から凸部1Aの頂点までの距離を凸部1Aの高さと定義し、無作為に選んだ10個の凸部1Aの高さを平均したものを凸部1Aの平均高さとした。
【0026】
本実施例による電磁波シールド用ガスケット1は、図3に示すように、導電板などの単一の平板2に対して載置する場合(図3(A)参照)、あるいは、凸部1Aの突出方向両側の面を板材3,4によって挟み込む場合(図3(B)参照)を対象とする使用形態が用いられる。
【0027】
図3において、電磁波シールド用ガスケット1を、単一の板材2に載置した場合に比べて電磁波シールド用ガスケット1の凸部1Aが突出する方向の両側に板3,4を接触させ多場合の方が、板同士の間を透過する電磁波の減衰が非常に大きくなるので電磁波の漏洩を小さくすることができる。
【0028】
薄膜の凹凸は、どのようにして施してもよく、例えば、薄膜を手で丸めて広げたりあるいは手で揉むことによりくしゃくしゃにすることなどの方法が用いられる。
【0029】
このように、薄膜に凹凸を施すことで凸部1Aが接触しやすくする構成を前提としてその具体的な構成について説明すると次の通りである。
まず、薄膜の厚さに関しては、5μmを下限値とし、上限値が150μmに設定されている。この理由は、薄膜が薄すぎると凹凸を施す際に膜が破れてしまう虞があり、これによって電磁波の透過部分が発生してしまうことを防止するため、および、膜厚が厚くなりすぎた場合に加工が困難となるのを防止するためである。
【0030】
一方、凸部1Aの高さに関しては、1mm以上とされ、その上限値は5mmとされている。従って凸部1Aの高さは1mm〜5mmとされている。これは、下限値の設定により電磁波シールド用ガスケットが用いられる位置として、筐体とパネルとの間を選択した場合、それら両部材間の隙間は数μm〜数mm程度となることが多いことに理由がある。
つまり、互いに接合される筐体とパネルとの各対向表面にはうねりが存在しており、このうねりが上述した隙間寸法となることを考慮したためであり、この隙間を埋めるためには上述した凸部1Aの高さが必要となる。
【0031】
また、上限値を設定することにより、薄膜に凹凸を施す際に凸部1Aの高さが高すぎると凹凸を施す際に薄膜が破れやすくなり、これによって電磁波漏洩作用が小さくなることを防止するためである。
【0032】
しかも、凸部1Aの単位面積当たりの個数として20個以下とされている。これは、凸部1Aの数を無制限に多くすると薄膜が破れやすくなり、これにより、電磁波の漏洩抑制が小さくなってしまうのを防止するためである。
【0033】
次にこのような電磁波シールド用ガスケット1を画像形成装置に用いる場合について説明する。
【0034】
昨今の画像形成装置は、FAX、プリンター、スキャナ等、多様の機能を備えるようになってきており、その組み合わせも多彩になってきている。
それらの機能は電装ボードを増設することで手軽に搭載できるように、スロットイン方式を用いるものが多い。
【0035】
図5は、スロットイン方式の構成を示しており、同図においてスロットイン方式は、画像形成装置100の壁部の一部に形成された開口部100A(図5(B)参照)がスロット部として構成され、この開口部100Aに対して図5(A)に示すように電装ボード101を挿脱できるようになっている。開口部100Aに挿入された電装ボード101は、その前面側に装備されているパネル101Aを開口部100Aに設けてある締結部に対して締結されて挿入態位を維持されるようになっている(図5(C)参照)。
【0036】
図6は、画像形成装置100の内部に増設電装基板102を搭載するスペースがシールドボックス100Bに囲まれる状態で設けられている。
シールドボックス100Bの内部にはマザーボード103が配置されており、このマザーボード103上には電装基板接続用のコネクタ104が装備されている。
【0037】
一方、電装基板102側には、パネル状のシールド板105が一体化されており、シールド板105には、各種インターフェースケーブルを接続するためのコネクタC1〜C3が取り付けられている。
電装基板102には、シールドケース100B内のマザーボード103に装備されているコネクタ104と接続可能なコネクタ106が取り付けられており、電装基板102がシールドケース100B内に挿入された際にマザーボード103との間で電気的に接続できるようになっている。シールドボックス100Bとシールド板105とは、互いのコネクタ同士が接続されると、シールドボックス100B内の電装基板102が外部から遮蔽された状態となり、シールドボックス100Bおよびシールド板105とが互いに一部を対向当接させて接地される関係とされることで内部空間をシールドする構成とされている。
【0038】
ところで、シールドボックス100Bとシールド板105とは、互いに対向する面同士を当接させて内部空間を遮蔽する構成であることから、互いの対向面が当接する位置、つまり、シールド板105の接地位置での対向面間では電磁波が漏れやすい。このため、図6において符号Gで示すように、上記対向面が相当する接地面、図6では、シールドボックス100B側に形成されてシールド板105の裏面が当接する接合片100B1の表面にガスケットを配置することが多い。
【0039】
そこで、このような接地面にガスケットGを取り付けるには、図7に示すような設置条件が必要となる。
図7において、従来のガスケットGは、互いに接合されるシールドボックス100B側の接合片100B1およびシールド板105の表面が正確な平坦とはなっていないことが多く、面全体を密着させることができないことが多い。このため、表面で電磁波が漏洩する隙間や空間を形成しないようにするにはガスケットGの厚さを厚くし、ガスケットGの表面に対してシールドボックス100B側の接合片100B1およびシールド板105を押圧接触させることになる。
【0040】
ガスケットGの厚さが無視できないほど厚くなると、ガスケットが配置される接合片100B1側にはその厚さを見込んで段差(図7中、符号S1で示す段差)を設けることにより、シールド板105の裏面がシールドボックス100B側の取り付け片100Cの表面に接触できるようにしている。
【0041】
つまり、マザーボード102に装備されているコネクタ104とシールドボックス100Bにおけるシールド板105との接触面までの距離をL1とし、電装基板102側のコネクタ106とシールド板105におけるシールドボックス100Bとの接触面までの距離をL2とし、マザーボード103と電装基板102とを接続するコネクタの差し込み方向の位置許容寸法をS1とすると、L1−L2<S1の関係となる。
つまり、マザーボード103側のコネクタ104に対して電装基板102側のコネクタ106を完全に挿入し終わった場合の電装基板102側の距離L2がシールドボックス100B側の距離L1に一致する関係である。
【0042】
しかし、コネクタの差し込みのための位置許容寸法S1は、ガスケットの厚さS2よりも小さい。このため、厚いガスケットGを設置するとコネクタ同士の完全な接続が行えなくなる。
【0043】
本実施例では、このような状況に対応できる構成を備えている。つまり、図1乃至3において説明したように、導電性の薄膜に凹凸を施し、その凸部の高さを規定している。これにより、図7において符号S1で示したコネクタの差し込み位置許容寸法に対して十分対応することができ、さらに、接合面間に挟まれることにより図3(B)に示した状態となり、通電部がより多くされることによって電磁波の減衰特性を向上させることができる。
【0044】
特に本実施例による電磁波シールド用ガスケットにおいては、図7において説明したコネクタ差し込み位置許容寸法S1に対して厚さをきわめて薄くしても必要な電磁波の減衰特性を確保することができるので、ガスケットの厚さに応じた段差を設ける必要がなくなり、加工工数の低減に繋がる。
【0045】
本実施例による電磁波シールド用ガスケットは、電磁波の漏洩を防止する箇所の形態に応じて変形することができるものである。図8,9は、その例を示す図であり、図8においては、接合面100B1(図8(B)参照)に対応する形状として、矩形形状として角穴を抜いて形成したり、図9に示すように異形な形状に成型することができる。このような形状は、電磁波シールド用ガスケット1の厚さにより可能となり、従来では、矩形や孔を設ける場合さらには異形とするには細かく裁断したものを継ぎ接ぎして形成していた。これは、その厚さが厚いために加工成形性が悪いためであった。本実施例では如何様な形状にも裁断などによって形成することができるので継ぎ接ぎなどによる場合と違ってガスケットが破断したりする虞がなくシールド作用が悪化するのを防止することができる。なお、図示しないが、平面的な形態とするだけでなく重ね合わせるなどして多重層の形態や立体的な形状とすることも可能である。
【0046】
以上のような実施例を対象として、本発明者は、漏洩電磁波に関する実験を行ったところ、次の結果を得た。
この実験は、図4に示す構成が用いられる。
シールドボックス100Bの中に発信器200を配置し、シールドボックス100Bにおける内部と外部との連通部に相当する縁部100B2に電磁波シールド用ガスケット1を配置しない場合(図4(A)参照)と、本実施例による電磁波シールド用ガスケット1を配置した場合(図4(B)参照)とにおいて電界強度の差を電磁波の減衰量とした。測定は電波暗室で3m法によって受信機300を用いて測定し、電磁波の周波数が50,100,150,200,300MHzでの減衰量を測定することで、各周波数で20dB以上減衰する場合を効果があるものとした。
【0047】
(実験1)
(凸部の数の影響):単位面積当たりの凸部数が0.5個の場合,通電点の間隔が広くなり電磁波減衰の効果がないことが判明した。
単位面積当たりの凸部数が1〜20個の場合,通電点の間隔が狭くなり,電磁波減衰の効果が確認された。
単位面積当たりの凸部数が30個の場合,薄膜が破れ,電磁波減衰の効果が小さくなることが判明した。
(実験2)
(凹凸の高さの影響):凸部の平均高さが0.5mmの場合,電磁波減衰の効果がない.凸部の平均高さが1−5mmの場合,電磁波減衰の効果が確認される.凸部の平均高さが7mmの場合,薄膜が破れ電磁波減衰の効果はなくなる。
(実験3)
(薄膜の厚さ):膜厚が3μmの場合、薄膜が破れ電磁波減衰の効果がないことが判明した。
膜厚が5−150μmの場合、電磁波減衰の効果が確認された。
膜厚が200μm以上の場合、単位面積当たりの凸部数を、1個以上とする加工が困難であったために測定不能であった。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明実施例による電磁波シールド用ガスケットの原理を説明するため耐恥部の平面図である。
【図2】図1に示した電磁波シールド用ガスケットの原理構成を説明するための模式的な側面図である。
【図3】図1に示した電磁波シールド用ガスケットの使用態様を説明するための模式図である。
【図4】本実施例による電磁波シールド用ガスケットを用いた場合と層でない場合とでの電磁波の減衰特性を比較する構成を説明するための模式図である。
【図5】図1に示した電磁波シールド用ガスケットを適用する画像形成装置の一部を示す図である。
【図6】本実施例による電磁波シールドようガスケットの配置構成を説明するための模式的な斜視図である。
【図7】図6に示した配置構成の側面図である。
【図8】本実施例による電磁波シールド用ガスケットの形状の一例を示す正面図である
【図9】本実施例による電磁波シールド用ガスケットの形状に関する変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【0049】
1 電磁波シールド用ガスケット
1A 凸部
100 画像形成装置
100B シールドボックス
100A 開口部
102 電装基板
103 マザーボード

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電磁波の漏洩を抑制するためのガスケットであって、
導電性の薄膜に凹凸を施した構成としたことを特徴とする電磁波シールド用ガスケット。
【請求項2】
前記導電性の薄膜が金属箔である請求項1記載の電磁波シールド用ガスケット。
【請求項3】
前記金属箔がアルミである請求項2記載の電磁波シールド用ガスケット。
【請求項4】
前記金属箔の厚さとして、5μmを下限値とし,上限値が150μmに設定されていることを特徴とする請求項2記載の電磁波シールド用ガスケット。
【請求項5】
前記凹凸の測定線上での最小の高さの差(区間長さ20mm)が、0.5mm以上5mm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電磁波シールド用ガスケット。
【請求項6】
凸状の形状とされたロールによって作製されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電磁波シールド用ガスケット。
【請求項7】
請求項1乃至6のいずれかに記載の電磁波シールド用ガスケットを用いる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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2007−158272(P2007−158272A)
【公開日】平成19年6月21日(2007.6.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−355402(P2005−355402)
【出願日】平成17年12月8日(2005.12.8)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【出願人】(000001258)JFEスチール株式会社 (8,589)
【Fターム(参考)】