JP2005150047A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡便且つ低コストで電磁波ノイズの漏出を低減可能であり、軽量且つコンパクトな画像形成装置を提供する。
【解決手段】 第１の電子部品８と第２の電子部品９は、第１コネクタ４及び第２コネクタ６を両端部に備えた配線ケーブル７により電気的に接続されている。１０は第１の電子部品８と第２の電子部品９の間に存在する他の構成部品である。配線経路１１を形成する構成部品１０の配線ケーブル７が接触する側の表面には、シート状の絶縁性部材１２が貼着固定されているため、配線ケーブル７は絶縁性部材１２により周囲の構成部品１０と所定の間隔を隔てて配線される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数の電子部品を備えたデジタル複写機、レーザプリンタ、レーザファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に各電子部品の電気的な接続に関する。

電子写真方式等を用いた画像形成装置においては、装置内部に多種の電子部品が配設されているが、それらの電子部品どうしを電気的に接続させるため、各電子部品に設けられている接続用コネクタと接合させるためのコネクタを両端部に設けた配線ケーブルを用いるのが一般的である。

図６は、従来の画像形成装置における電子部品１とその制御回路基板２との接続状態を示す。この電子部品１と制御回路基板２とは、その電子部品１側の接続用コネクタ３に差し込んで結合する第１コネクタ４と、制御回路基板２側の接続用コネクタ５に差し込んで結合する第２コネクタ６から成る２個の接続部を、配線部であるコード部分の両端に取り付けた配線ケーブル７により電気的に接続される。

このような配線ケーブルを使用した接続方式では、第１コネクタ４及び第２コネクタ６を除く配線部分から電磁波ノイズが放出され、その電磁波ノイズがさらに装置外部にも漏れ出て画像形成装置の周囲にある電気製品に影響を与えるおそれがある。特に、図７に示すような複数の導電線が互いに平行に一体化された配線ケーブルを用いる場合、電磁波ノイズの放出は顕著なものとなる。

図７（ａ）は配線ケーブルの平面図であり、図７（ｂ）は配線ケーブルを図７（ａ）の矢印Ａ方向から見た断面図である。図７（ａ）に示すように、配線ケーブル７には６本の導電線７ａが配置されており、各導電線７ａは絶縁性の被覆部材７ｂにより被覆され、さらに互いに平行となるように一体形成されている。配線ケーブル７の両端には第１のコネクタ４及び第２のコネクタ６が設けられており、コネクタ４、６を各電子部品に設けられている接続コネクタに差し込むことにより各電子部品を電気的に接続する。

いま、図７（ａ）において配線ケーブル７内を矢印Ａ方向、即ちコネクタ６側からコネクタ４側に電流が流れるとすると、図７（ｂ）においては図の表側から裏側方向に電流が流れることとなり、破線で示したように、右ネジの法則により各導電線７ａの周囲に時計回りの磁界が発生する。ここで、各導電線７ａは互いに平行に配置されているため、発生する磁界は全て同一の方向となる。従って、各磁界が重なり合うことにより強められ、全体として大きな電磁波ノイズが放出されることとなる。

従来、この電磁波ノイズの漏出を防止する対策としては、配線ケーブルのコード部分にフェライトコア（磁性体）を取り付ける方法や、コード部分を導電性テープや金属メッシュで覆うか、板ばね等を用いて電子部品を装置本体に接触させるなどして、装置本体を介しての接地（アース）を強化する方法が採られていたが、フェライトコア、導電性テープ、或いは板ばね等の部材が別途必要となり、組み立て工程数も増えるためコストが高くなるという問題点があった。

そこで、電子部品どうしの接続と電磁波ノイズの低減を簡便且つ安価に実現する方法が提案されており、特許文献１には、表面に電気接続部を設け、配線を内部に封じ込めた導電性構造体を用いて各電子部品を電気的に接続する方法が開示されている。しかしながら、特許文献１の方法では、電気接続部が特定の位置に固定されているため、各電子部品の配置に応じた導電性構造体を用いる必要があり、また電子部品の配置変更は困難であった。さらに、配線用ケーブルのように装置内部を自由に引き回すことができないため、大きな配線スペースが必要となり、装置の大型化を招くこととなる。
特開平１１−１２１０９８号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、複数の導電線が互いに平行に一体化された配線ケーブルを用いる場合に、簡便且つ低コストで電磁波の漏出を低減可能であり、軽量且つコンパクトな画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、複数の電子部品が配設され、被覆部材内に複数の導電線が互いに平行に配置された配線ケーブルを用いて前記各電子部品を電気的に接続して成る画像形成装置において、少なくとも一部の前記電子部品を接続する前記配線ケーブルの周囲に絶縁性部材が設けられることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記絶縁性部材はシート状であり、前記配線ケーブルの周囲の部材に貼着固定されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記配線ケーブルは、リボン状の配線部の両端に接続部を備えたフラットケーブルであることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記絶縁性部材は、ポリエチレンテレフタレートで形成されることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記配線ケーブルの周囲に前記絶縁性部材を設けて接続される前記電子部品が、光電変換素子を備えた画像読取装置であることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、被覆部材内に複数の導電線が互いに平行に配置された配線ケーブルを用いて各電子部品を接続する際、配線ケーブルの周囲にさらに絶縁性部材が設けられることにより、配線ケーブルと周囲の板金部材との間隔を所定の間隔に維持することができ、簡便且つ低コストで装置本体からの電磁波ノイズの漏出を抑えることができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、絶縁性部材をシート状とし、配線ケーブルの周囲の部材に貼着固定することにより、配線ケーブルの柔軟性を低下させることなく配線ケーブルと板金部材との間隔をより確実に維持することができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、配線ケーブルをリボン状の配線部の両端に接続部を備えたフラットケーブルとすることにより、配線の引き回しが容易であり、且つ低コストで配線スペースを取らない接続が可能となる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３の構成の画像形成装置において、絶縁性部材をポリエチレンテレフタレートで形成することにより、絶縁性部材を低コストで製造することができる。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第４のいずれかの構成の画像形成装置において、特にノイズ発生量の多い光電変換素子を備えた画像読取装置を電気的に接続する配線ケーブルを、配線ケーブルの周囲に絶縁性部材を設けて周囲の部材と所定間隔だけ隔てることにより、装置本体からの電磁波ノイズの漏出を一層効果的に低減する。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に用いられる絶縁性部材の配置方法の一例を示す概略図である。従来例の図６と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１（ａ）において、第１の電子部品８と第２の電子部品９は、第１コネクタ４及び第２コネクタ６を両端部に備え、図７に示したような被覆部材内に複数の導電線が互いに平行に配置された配線ケーブル７により電気的に接続されている。１０は第１の電子部品８と第２の電子部品９の間に存在する構成部品であり、例えば他の電子部品の筺体や装置本体のフレーム等である。これらの構成部品１０の隙間が配線ケーブル７を配線する配線経路１１となる。

１２は絶縁性の材質で筒状に形成された複数の絶縁性部材であり、配線ケーブル７が内部を貫通するように配線ケーブル７にガイド状に遊嵌されている。この構成とすることにより、図１（ｂ）に示すように、配線ケーブル７は配線経路１１を形成する周囲の構成部品１０と絶縁性部材１２の厚み分だけ隔てて配線され、配線ケーブル７の導電線７ａ部分から発生した磁界Ｇは構成部品１０に到達しないか、若しくは減衰されて到達するため、画像形成装置本体からの電磁波ノイズの漏出を低減することが可能となる。

絶縁性部材１２の材質としては、電気絶縁体であれば特に制限はなく、例えばポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル等の各種の絶縁性樹脂を使用することができるが、コストや耐久性等の面からＰＥＴが好ましい。絶縁性部材１２の厚みについても特に制限はないが、配線ケーブル７を流れる電流が大きくなるにつれて放出される電磁波ノイズも増加するため、配線ケーブル７を流れる電流に応じて適宜設定すれば良い。

なお、絶縁性部材１２を一体成型して１つの絶縁性部材１２により配線ケーブル７全体を覆うようにすることも可能であるが、絶縁性部材１２が、例えばＰＥＴのような柔軟性に欠ける材質の場合、一体成型とすると配線を折り曲げて装置内部を自由に引き回すことが困難となる。よって、この例のように絶縁性部材１２を複数に分割して配線ケーブル７に装着するのが好ましい。また、この例においては絶縁性部材１２を配線ケーブル７にガイド状に装着したが、配線経路１１の内側に設けられ、配線ケーブル７と周囲の構成部品１０とを所定の間隔に隔てることができるものであればこれに限定されるものではなく、絶縁性部材１２を配線ケーブル７に直接固定しても良く、さらに絶縁性部材１２をテープ状に形成し、配線ケーブル７に巻き付けるような構成とすることもできる。

絶縁性部材１２の他の配置方法を図２に示す。この例においては、絶縁性部材１２がシート状に形成され、構成部品１０の配線ケーブル７が接触する側、即ち配線経路１１の内面に貼着固定されている。図１のように絶縁性部材１２を配線ケーブル７自体に装着した場合、配線ケーブル７が全体として嵩高くなり、それだけ多くの配線スペースが必要となる。また、絶縁性部材１２の材質によっては配線ケーブル７の柔軟性が損なわれることとなり、装置内部での配線の引き回しが困難となる。この例のようにシート状の絶縁性部材１２を配線経路１１の内面に貼着固定することにより、配線ケーブル７の柔軟性を損なわず、少ないスペースでの配線が可能となり、また組み立て工程も簡略化されるためより好ましい。なお、絶縁性部材１２は、ビス止めによる方法や粘着テープによる方法等、一般に用いられる各種の固定方法により構成部品１０への貼着を行うことができるが、貼り付け作業の容易性やコストの面から両面粘着テープによる固定がより好ましい。

また、絶縁性部材１２の厚みについても特に制限されるものではないが、シートの厚みが極端に薄くなると電磁波ノイズの抑制効果が弱くなり、逆にシートがあまり厚くなると曲面への貼着作業が困難となる。従って、配線ケーブル７を流れる電流の大きさにもよるが、電磁波ノイズの抑制効果及び作業性の面から０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の厚みが好適であり、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度がさらに好ましい。

次に、配線ケーブルが周辺部材を貫通して配線される場合の絶縁性部材の配置例を図３に示す。図３（ａ）は絶縁性部材の配置方式を示す概略図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）を矢印Ａ方向から見た図である。図１及び図２と共通する部分には同位置の符号を付して説明は省略する。接続する電子部品８、９間に存在する他の構成部品１０が、例えば装置本体のフレームであるような場合、本体フレームを回避して迂回するように配線ケーブル７を引き回すと、配線ケーブル７の使用量が増加してコストアップにつながるだけでなく、配線ケーブル７が混雑して装置の組み立てやメンテナンス作業をスムーズに行うことができない。そのため、配線ケーブル７をフレームに設けられた配線用開口部を貫通させて配線する必要が生じる。

このような場合に、図３（ａ）に示すように構成部品１０に設けられた配線用開口部１０ａにシート状の絶縁性部材１２を貼り付け、配線ケーブル７を絶縁性部材１２に設けられた開口部１２ａを通過させることにより効率的に配線する。図３（ｂ）に示すように、絶縁性部材１２に設けられた開口部１２ａは、配線用開口部１０ａの内側に配線用開口部１０ａよりも小さく設けられているので、開口部１２ａを通過する配線ケーブル７は配線用開口部１０ａの開口端から所定の間隔を隔てて配置されることとなり、配線ケーブル７から発生する電磁波の構成部品１０への伝達を抑制して電磁波ノイズの漏出を確実に低減することが可能となる。絶縁性部材１２の材質や厚み、構成部品１０への貼着方法については、図１及び図２の場合と同様であるため説明は省略する。

なお、上記の各例は、複数の導電線が互いに平行に配置された種々の配線ケーブルに適用可能であるが、配線スペースやコスト面から、配線ケーブルとして特にフラットケーブル（以下、ＦＦＣという）を用いることが好ましい。このようなＦＦＣの構成を図４に示す。図４（ａ）はＦＦＣの全体図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ方向の断面拡大図である。図において、ＦＦＣ７０のケーブル部分には複数（ここでは８本）の薄板状の導電線７ａが平行に配列されており、絶縁性の被覆部材７ｂにより各導電線７ａ間を絶縁するとともに、リボン状に一体化されている。また、両端部には電子部品と接続するためのコネクタ４、６が設けられている。ここで、ＦＦＣ７０のケーブル部分は非常に薄いため、装置内部の僅かな隙間を通して配線することができ、さらに樹脂により導線を被覆した通常のケーブルに比べてコストが安価なため、画像形成装置のコンパクト化、及び低コスト化に貢献する。

図５は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図５において、デジタル複写機１３では、コピー動作を行う場合、複合機本体１３ａ内の画像形成部１４において、帯電ユニット１５により図中のＡ方向に回転する小径の感光体ドラム１６が一様に帯電され、画像読取部１７で読み取られた原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）１８からのレーザビームにより感光体ドラム１６上に静電潜像が形成され、現像ユニット１９により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。この現像ユニット１９へのトナーの供給はトナーコンテナ２０から行われる。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム１６に向けて、用紙が給紙機構２１から用紙搬送路２２及びレジストローラ対２３を経由して画像形成部１４に搬送され、この画像形成部１４において転写ローラ２４（画像転写部）により感光体ドラム１６の表面におけるトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１６から分離され、定着ローラ対２５ａを有する定着部２５に搬送されてトナー像が定着される。定着部２５を通過した用紙は、複数方向に分岐した用紙搬送路２６に送られて、用紙搬送路２６の分岐点に設けられた複数の経路切換ガイドを有する経路切換機構２８、２９、３０によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、用紙搬送路２７に送られて両面コピーされた後に）、第１排出トレイ３１ａ、第２排出トレイ３１ｂ又は第３排出トレイ３１ｃの用紙排出部に排出される。

また、図示しないが、感光体ドラム９の表面の残留電荷を除去する除電装置がクリーニング装置３２の下流側に設けられている。さらに、給紙機構２１は、複合機本体１３に着脱自在に取り付けられ、用紙を収納する複数の給紙カセット３３ａ、３３ｂと、その上方に設けられるスタックバイパス（手差しトレイ）３３ｃとを備えてなり、これらは用紙搬送路２２によって感光体ドラム１６及び現像ユニット１９等からなる画像形成部１４に繋がっている。

用紙搬送路２６は、具体的には、定着ローラ対２５ａの下流側において、まず左右二股に分岐し、一方の経路（図５では右方向に分岐する経路）は第１排出トレイ３１ａに連通するように構成されている。そして、他方の経路（図５では左方向に分岐する経路）は搬送ローラ対３４を経由して、上下二股に分岐し、一方の経路（図４では上方向に分岐する経路）は第２排出トレイ３１ｂに連通するように構成されている。これに対し、他方の経路（図５では下方向に分岐する経路）は、上記分岐点の直下において二股に分岐し、一方の経路は排出ローラ対３５を経由して第３排出トレイ３１ｃに用紙を排出するように構成されており、他方の経路は用紙搬送路２７に連通するように構成されている。

図５に示したような画像形成装置において、各電子部品を電気的に接続する配線ケーブルを、図１乃至図３に示したような絶縁性部材１２を用いて周囲の構成部品と所定の間隔を隔てて配線することにより、配線部分から発生する電磁波ノイズの外部への漏出を低減し、周囲の電気機器に影響を及ぼさない画像形成装置とすることができる。特に、画像読取部１７には電磁波ノイズの主要な発生源となる光電変換素子が配置されているため、画像読取部１７と回路基板、或いは画像読取部１７と他の電子部品を接続する際に絶縁性部材１２を用いると、電磁波ノイズの低減により効果的となる。なお、ここではデジタル複写機についてのみ説明したが、本発明は、タンデム式のカラー複写機やモノクロ複写機等の他のタイプの複写機、或いはファクシミリやスキャナ、レーザプリンタ等の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、複数の電子部品が配設され、樹脂製の被膜内に複数の導電線が互いに平行に配置された配線ケーブルを用いて各電子部品を電気的に接続して成る画像形成装置において、少なくとも一部の電子部品を接続する配線ケーブルの周囲に絶縁性部材が設けられることとする。これにより、配線ケーブルと周囲の板金部材との間隔を所定の間隔に維持して配線ケーブルから放出される電磁波の伝達を抑制し、簡便且つ低コストで画像形成装置本体からの電磁波ノイズの漏出を抑えることができる。

また、絶縁性部材をシート状とし、配線ケーブルの周囲の部材に貼着固定することにより、配線ケーブル自体に絶縁性シートを装着する方法に比べ、配線ケーブルの柔軟性を低下させることなく配線ケーブルと板金部材との間隔を確実に維持して電磁波の伝達を抑制することができる。

また、配線ケーブルは、リボン状の配線部の両端に接続部を備えたＦＦＣであることにより、配線の引き回しが容易で配線スペースを取らない接続が可能となり、且つ装置の低コスト化にも貢献する。

また、絶縁性部材の材質をＰＥＴとしたことにより、絶縁性部材を低コストで製造することができる。

また、配線ケーブルの周囲に絶縁性部材を設けて接続される電子部品が、光電変換素子を備えた画像読取装置であることにより、主要な電磁波ノイズ発生源である光電変換素子からの電磁波ノイズの伝達を抑制し、電磁波ノイズの漏出を効果的に低減する画像形成装置を提供する。

は、本発明に用いられる絶縁性部材の配置方法の一例を示す概略図である。 は、他の形状の絶縁性部材の配置方法を示す概略図である。 は、絶縁性部材の他の配置方法を示す概略図である。 は、本発明に用いられるフラットケーブルを示す概略図である。 は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 は、従来の電子部品の接続方式を示す斜視図である。 は、配線ケーブルの構造を示す概略図である。

符号の説明

１ 電子部品
２ 制御回路基板
３、５ 接続用コネクタ
４ 第１コネクタ
６ 第２コネクタ
７ 配線ケーブル
７ａ 導電体
７ｂ 被覆部材
８ 第１の電子部品
９ 第２の電子部品
１０ 構成部品
１０ａ 配線用開口部
１１ 配線経路
１２ 絶縁性部材
１２ａ 開口部
１３ デジタル複写機
１７ 画像読取部
７０ ＦＦＣ

Claims (5)

1. 複数の電子部品が配設され、被覆部材内に複数の導電線が互いに平行に配置された配線ケーブルを用いて前記各電子部品を電気的に接続して成る画像形成装置において、
   少なくとも一部の前記電子部品を接続する前記配線ケーブルの周囲に絶縁性部材が設けられることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記絶縁性部材はシート状であり、前記配線ケーブルの周囲の部材に貼着固定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記配線ケーブルは、リボン状の配線部の両端に接続部を備えたフラットケーブルであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記絶縁性部材は、ポリエチレンテレフタレートで形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記配線ケーブルの周囲に前記絶縁性部材を設けて接続される前記電子部品が、光電変換素子を備えた画像読取装置であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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