JP2016039444A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ESDによる画像信号の劣化を簡単な構成で抑制する。【解決手段】複写機100は、画像読取ユニット201と、画像形成ユニット401と、原稿送りユニット301と、底部材212の上面に、底部材212の一端212Aに沿って設けられた一対の開閉機構302,303と、を備えている。イメージセンサ基板221と画像処理基板402とがケーブル251で接続されている。底部材212と筐体411とに電気的に導通する対向部材280がケーブル251に対向して配置されている。開閉機構302に電気的に導通するように開閉機構302の近傍に、導電性の延出部材290が設けられている。延出部材290は、開閉機構302から遠ざかるように矢印Z方向に延びて形成され、開閉機構302に対して矢印Z方向の遠端を開放端とする。【選択図】図2
Description
本発明は、原稿画像を読み取る画像読取部を有する画像読取ユニットと、画像読取部からの画像信号を処理する画像処理部を有する画像形成ユニットとを備え、画像読取部と画像処理部とがケーブルで接続されて構成された画像形成装置に関する。
画像形成装置は、原稿に形成された画像を読み取る画像読取部を有する画像読取ユニットと、シートに画像を形成する画像形成部を有する画像形成ユニットとを備え、画像形成ユニット上に画像読取ユニットが配置されている。画像読取部は、原稿に対して露光走査することにより、画像情報を取り込む光電変換素子を有するプリント回路板(イメージセンサ基板)にて構成されている。
画像形成ユニットは、その筐体の側面に配置され、画像処理を行う画像処理部を有している。この画像処理部は、CPU等の半導体装置がプリント配線板上に実装されたプリント回路板(画像処理基板)にて構成されている。
画像読取部と画像処理部とは、ケーブルで接続されており、画像処理部は、ケーブルを介して画像読取部から画像信号を取得する。画像読取ユニット上には、原稿を原稿台に圧着させるための原稿圧着板が配置されており、原稿圧着板は、開閉機構により開閉自在となっている。
近年、この原稿圧着板は、画像読取ユニットに自動で原稿を供給する原稿送りユニットに組み込まれていることが多い。したがって、開閉機構は、重量物である原稿送りユニットを支えながら原稿送りユニットを開閉自在にする必要があるため、金属などの導電性部材で構成されている。
画像読取部と画像処理部と接続するケーブルには、画像信号(デジタル信号)が伝送されるので、画像信号が伝送される際に生じる、ケーブルからの放射ノイズを抑制しなければならない。
そこで、画像読取ユニットの導電性筐体の背面側下部の端部と、それに対向する画像形成ユニットの導電性筐体の背面側上部の端部とを、導電性の接続部材により接続し、接続部材の上にケーブルを配置している。この接続部材は、ケーブルを通過する信号電流に対するリターン電流の経路として機能する。ケーブルを接続部材に近接させることで、ケーブルからの放射ノイズを抑制している。
ところが、開閉機構は前述のように導電性部材で構成され、また可動部であるため、樹脂部材などの外装により全体に覆うことが難しく、導電性部材が露出することになる。したがって、画像読取ユニットの筐体には、開閉機構から静電気放電(Electrostatic Discharge:ESD)が侵入しやすい。
画像読取ユニットの筐体に侵入したESDによるノイズ電流は、接続部材を通過し、画像形成ユニットの筐体に伝搬する。その際、接続部材の近くに配置されたケーブルとの電磁結合によりノイズ電流がケーブルに伝搬し、ケーブルにより伝送される画像信号の劣化を引き起こす恐れがある。また、この画像信号は、近年、画像形成装置の画像読取及び画像形成の高速化と、画像の高精細化により、伝送レートが非常に高くなっており、ESDなどのノイズの影響を受けやすくなってきている。
これに対し、ケーブルをシールドすることにより、ESDなどのノイズの影響を受けにくくする方法が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1の方法を画像形成装置の画像読取部と画像処理部とを接続するケーブルに適用すると、製品コストが上昇する問題があった。また、画像読取部が、原稿を読み取る際に原稿に対して移動する必要がある場合、画像信号が伝送されるケーブルには、摺動屈曲性能が求められている。しかし、上記特許文献1に記載のシールドケーブルは、シールド層を有するため、摺動屈曲性能が低く、特に薄型の画像読取ユニットで上記特許文献1記載のシールドケーブルを採用するのが困難であった。
そこで、本発明は、ESDによる画像信号の劣化を簡単な構成で抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
本発明の画像形成装置は、導電性の底部材と、前記底部材の上方に配置され、原稿が載置される原稿台と、前記原稿台に載置された原稿の画像を読み取る画像読取部と、を有する画像読取ユニットと、画像信号を取得して画像処理する画像処理部と、前記画像処理部による画像処理結果に基づき、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部が収容された導電性の筐体と、を有する画像形成ユニットと、前記原稿台に対して開閉される開閉部材と、前記底部材の上面に、前記底部材の一端に沿うように一対設けられ、前記一対のうち少なくとも一方が導電性の部材で構成された、前記開閉部材を開閉自在に支持する開閉機構と、前記底部材の上面を這わせて前記一対の開閉機構の間から前記底部材の一端の側に引き出され、前記底部材の一端で前記画像処理部に向かう第1方向に折り曲げられて、前記画像読取部と前記画像処理部とを接続し、前記画像読取部から前記画像処理部へ画像信号が伝送される伝送線路となるケーブルと、前記底部材の一端から前記ケーブルに対向しながら前記第1方向に延びて形成され、前記筐体に接地された、導電性の対向部材と、前記少なくとも一方の開閉機構に電気的に導通するように前記少なくとも一方の開閉機構の近傍に設けられ、前記少なくとも一方の開閉機構から遠ざかるように前記第1方向に延びて形成され、前記少なくとも一方の開閉機構に対する前記第1方向の遠端を開放端とする導電性の延出部材と、を備え、前記少なくとも一方の開閉機構の下端と前記延出部材の開放端との前記第1方向の第1距離が、前記対向部材において前記延出部材に近い側の前記第1方向に延びる端辺と、前記少なくとも一方の開閉機構の前記第1方向に延びる中央線との前記第1方向と直交する第2方向の第2距離に対して、0.70倍以上1.30倍以下となるように設定されていることを特徴とする。
本発明によれば、開閉機構を介して画像読取ユニットの底部材に放電されたノイズ電流は、画像読取ユニットの底部材の一端に電気的に導通する導電性の延出部材に吸収される。したがって、ノイズ電流が、底部材の一端を伝って対向部材に流れるのを抑制することができる。これにより、ケーブルとノイズ電流が流れる経路とを離間させることができるので、電磁結合によるケーブルへのノイズの誘起が抑制され、簡単な構造でケーブルを伝搬する画像信号の劣化を抑制することができる。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機の概略構成を示す説明図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機を背面側から見たときの複写機の斜視図である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機の概略構成を示す説明図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機を背面側から見たときの複写機の斜視図である。
図1及び図2に示すように、画像形成装置としての複写機100は、画像読取ユニット201と、画像読取ユニット201の下方に配置された画像形成ユニット401とを備えている。また、複写機100は、画像読取ユニット201の上方に配置された開閉部材としての原稿送りユニット301を備えている。
また、複写機100は、図2に示すように、原稿送りユニット301を画像読取ユニット201に対して開閉自在に支持する一対の開閉機構302,303を備えている。画像形成ユニット401は、画像読取ユニット201を支持しており、画像読取ユニット201は、開閉機構302,303を介して原稿送りユニット301を支持している。
画像形成ユニット401は、図2に示すように、導電性(例えば金属製)の筐体411と、図1に示すように、シート(記録紙)に画像を形成する画像形成部420と、画像形成部420にシートを給送するシート給送部430と、を有している。また、画像形成ユニット401は、図1及び図2に示すように、画像処理部としての画像処理基板402を有している。なお、筐体411はグランドGに接地されているのが好ましい。筐体411は、略直方体状に形成されている。画像形成部420及びシート給送部430は、筐体411の内部に収容されている。画像処理基板402は、例えばCPU等の半導体装置と、半導体装置が実装されたプリント配線板とを有するプリント回路板である。
画像読取ユニット201は、画像形成ユニット401に取り付けられ、図2に示すように、導電性(例えば金属製)の筐体213を有している。筐体213は、略直方体状に形成されたケース211と、ケース211を支持する底部材212とを有する。底部材212は、水平方向に延びる平板状に形成されており、底部材212の上面に垂直な方向から見てケース211の外形よりも大きく形成されている。即ち、底部材212は、複写機100の背面側にケース211よりも突出して形成されており、底部材212の上面の一部及び一端(一辺)212Aがケース211から外部に露出している。
ケース211の上部には、開口が形成されている。画像読取ユニット201は、ケース211の開口に配置され、ケース211に支持された原稿台としてのプラテンガラス214を有する。したがって、プラテンガラス214は、底部材212の上方に底部材212と間隔をあけて配置されていることになる。プラテンガラス214は、透明な部材で形成された透明部である。
また、画像読取ユニット201は、プラテンガラス214上(原稿台上)に配置された原稿に対して相対的に移動して原稿画像を読み取る画像読取部としてのイメージセンサ基板221を有する。イメージセンサ基板221は、底部材212とプラテンガラス214との間、即ちケース211の内部に配置されている。
イメージセンサ基板221は、主走査方向である矢印Y方向に延びて形成された、CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサ等の不図示のラインセンサ(光電変換素子)と、不図示の発光素子とを有する。イメージセンサ基板221は、不図示の移動機構により、矢印Y方向に対して交差(直交)する副走査方向(移動方向)である矢印X方向に移動することで、プラテンガラス214上の原稿に対して矢印X方向に走査する。イメージセンサ基板221のグランド導体は、底部材212に対して非接地状態で配置している。
イメージセンサ基板221と画像処理基板402とは、フレキシブルフラットケーブル等の可撓性を有するケーブル251で電気的に接続されている。このケーブル251が、画像信号の伝送線路となる。具体的に説明すると、ケーブル251の一端251A(図1)が、イメージセンサ基板221にコネクタ等で接続され、ケーブル251の他端251Bが、画像処理基板402にコネクタ等で接続されている。ケーブル251は複数の導体線を有して構成されている。イメージセンサ基板221は、取り込んだ画像情報に基づき、ケーブル251で信号伝送を行うための画像信号を生成する信号処理を実行する。
イメージセンサ基板221の信号処理により生成された画像信号は、ケーブル251を介して画像処理基板402に伝送される。画像処理基板402は、取得した画像信号に基づいて、画像形成のための画像処理を実行する。そして、画像処理基板402は、画像処理結果に基づき、図1に示す画像形成部420のレーザスキャナ421等を制御して、感光体ドラム422上をスキャンさせ、潜像形成を行う。この潜像に応じて感光体ドラム422上に現像されたトナー像は、給紙搬送されたシート上に転写され、画像形成部420の定着器423を通過することによりシート上に定着される。以上の画像形成部420の動作により、イメージセンサ基板221により読み取られた原稿画像がシート上に形成される。
原稿送りユニット301は、イメージセンサ基板221により画像読み取り可能なプラテンガラス214上の位置に原稿を送る自動原稿給送装置(ADF)であり、閉位置でプラテンガラス214に対向する原稿圧着板371(図1)を有する。この原稿送りユニット301により原稿を送る場合には、イメージセンサ基板221は、定位置に固定し、イメージセンサ基板221に対して原稿を矢印X方向に移動させることで、原稿画像を読み取ることができる。また、ユーザが直接プラテンガラス214上に原稿を配置した場合には、原稿に対してイメージセンサ基板221を矢印X方向に移動させることで、イメージセンサ基板221が原稿画像を読み取ることができる。つまり、イメージセンサ基板221に対して相対的に原稿が矢印X方向に移動することで、イメージセンサ基板221により原稿画像が読み取られる。
なお、開閉部材として原稿送りユニット301を配置しているが、開閉部材がプラテンガラス214に原稿を押し付ける原稿圧着板で構成される場合であってもよい。また、原稿送りユニット301は、原稿を送る自動原稿給送装置としているが、原稿送りユニット301自体にも画像読取部を設けるなど、その他の機能が搭載されていてもよい。また、オプションとして原稿送りユニットを原稿圧着板の代わりに装着可能に構成されていてもよい。
一対の開閉機構302,303は、底部材212の上面において底部材212の背面側の一端212Aに沿って間隔をあけて固定されている。即ち、底部材212は、複写機100の背面側にケース211よりも突出して形成されているので、一対の開閉機構302,303は、底部材212の上面においてケース211から外部に露出した部分に固定されている。一対の開閉機構302,303のうち少なくとも一方の開閉機構302は、重量物である原稿送りユニット301を開閉自在に支持するため、導電性の部材、即ち金属で構成されている。第1実施形態では、両方の開閉機構302,303が導電性の部材、即ち金属で構成されている。従って、両方の開閉機構302,303は、底部材212に電気的に導通している。なお、底部材212は、ケース211を支持しているので、開閉機構302,303は、底部材212を介してケース211に電気的に導通している。
原稿送りユニット301は、一対の開閉機構302,303によりプラテンガラス214に対して開閉自在となるように支持されている。そして、原稿送りユニット301が開位置の場合には、プラテンガラス214が外部に露出され、プラテンガラス214上にユーザが原稿を載置したり、ユーザがプラテンガラス214上に載置されている原稿を取り除いたりすることができる。原稿送りユニット301が閉位置の場合には、プラテンガラス214上に給送された原稿をプラテンガラス214に押し付けると共に、イメージセンサ基板221からの光が外部に漏れるのを防いでいる。
画像処理基板402は、筐体411の外側に配置されており、筐体411の外側に配置されたボックス403に収容されている。そして、画像処理基板402のグランド導体は、4隅が筐体411に接続されて、筐体411に接地されている。ボックス403は、導電性の部材、即ち金属で形成されており、筐体411に電気的に導通している。
イメージセンサ基板221の矢印X方向の移動に伴い、ケーブル251の一端251Aが矢印X方向に移動し、これによりケーブル251がケース211内で湾曲するように撓み変形する。この湾曲位置は、イメージセンサ基板221の矢印X方向の移動位置に応じて移動する。
一端251Aがイメージセンサ基板221に接続されたケーブル251は、底部材212を這わせてケース211の背面側に形成された開口を通じてケース211の外部に導出されている。そして、ケース211から外部に導出されたケーブル251は、一対の開閉機構302,303の間から底部材212の一端212A側に引き出されている。底部材212の一端212A側に引き出されたケーブル251は、底部材212の一端212Aで画像処理基板402に向かう、水平方向である矢印X,Y方向に交差(直交)する垂直下方向(第1方向:矢印Z方向)に折り曲げられている。そして、ケーブル251がボックス403内に引き込まれ、他端251Bが画像処理基板402に接続されている。
複写機100は、底部材212の一端212Aからケーブル251に対向しながら矢印Z方向に延びて形成され、ボックス403に接続されて筐体411に接地された、導電性の(即ち金属で形成された)対向部材280を備えている。
対向部材280は、底部材212と筐体411とを電気的に導通させ、ケーブル251に沿って配置されている。この導電性の対向部材280は、ケーブル251に沿わせたことで、ケーブル251からの放射ノイズを抑制するためのリターン電流経路の働きをする。対向部材280は、平板状に形成されている。対向部材280は、一端が底部材212に接続され、他端がボックス403に接続されており、ボックス403を介して筐体411に電気的に導通している。
更に、複写機100は、一対の開閉機構302,303のうち少なくとも一方、図2では開閉機構302に電気的に導通するように開閉機構302の近傍に設けられた延出部材290を備えている。延出部材290は、矩形状に形成された板状の導電性の(即ち金属で形成された)部材である。延出部材290は、開閉機構302から遠ざかるように鉛直下方向(矢印Z方向)に延びて形成されている。延出部材290は、開閉機構302に対して矢印Z方向に遠い側の遠端(下端)が開放された開放端である。つまり、延出部材290の矢印Z方向の下端は、底部材212や筐体411に非接触状態である。
延出部材290は、底部材212の一端212Aから矢印Z方向に延びて形成されている。延出部材290は、底部材212とは別部材で構成されており、矢印Z方向で開閉機構302に近い側の近端(上端)が、底部材212の一端212Aにねじ等の固定部材291で固定されている。これにより、延出部材290は、開閉機構302に電気的に導通している。
このように、延出部材290を固定部材291で固定するようにしたので、例えば製造過程においては、画像読取ユニット201を画像形成ユニット401に組み付けた後に、底部材212に延出部材290を後付することが可能である。これにより、画像読取ユニット201を画像形成ユニット401に組み付ける作業中に、延出部材290が邪魔になることはない。また、メンテナンス等で画像読取ユニット201を画像形成ユニット401から取り外す場合(開放させる場合)には、先に延出部材290を取り外しておけばよい。これにより、画像読取ユニット201を取り外す作業(開放作業)に際して延出部材290が邪魔になることはない。
なお、延出部材290は、ねじ等の固定部材(締結具)291で底部材212に固定される場合について説明したが、固定方法はこれに限定するものではなく、電気的に導通していれば、どのような固定方法であってもよい。また、延出部材290と底部材212とが一体に形成されていてもよい。
図3は、本発明の第1実施形態の複写機100の部分背面図である。開閉機構302は、外形が直方体形状の支持体312と、固定部、及び固定部に対して揺動する揺動部を有し、固定部が支持体312に固定され、揺動部が原稿送りユニット301に固定されたヒンジ機構311と、を備えている。また、開閉機構302は、支持体312の下端から矢印X方向に平行に外側に延びる一対の鍔313を備え、鍔313が底部材212の上面に固定されている。なお、鍔313は、支持体312の内側に延びて形成されていてもよい。
支持体312は、底部材212の一端212Aの側に面する部分において、矢印Z方向に延びる、矢印X方向で対向部材280に近い側の辺(第1辺)312A、及び矢印X方向で対向部材280に遠い側の辺(第2辺)312Bを有する。また、延出部材290は、矢印Z方向に延びる、矢印X方向で対向部材280に近い側の辺(第3辺)290C、及び矢印X方向で対向部材280に遠い側の辺(第4辺)290Dを有する。
ヒンジ機構311は、支持体312の上面に支持されている。矢印Z方向から見たヒンジ機構311は、支持体312よりも小さいか同じ大きさである。
図3に示すように矢印Y方向から見て、開閉機構302の矢印X方向の中央を通る矢印Z方向に延びる中央線とは、支持体312の矢印X方向の中央を通る矢印Z方向に延びる中央線のことである。以下、開閉機構302の中央線又は支持体312の中央線を中央線C1という。したがって、中央線C1とは、開閉機構302全体の中央線でもあり、また、支持体312の中央線でもある。
支持体312と鍔313とは一体に形成されており、例えば一枚の板を凸状に折り曲げて形成されている。したがって、支持体312は、鍔313が底部材212に固定された状態で矢印Y方向に貫通口があいていることになる。
開閉機構302の下端302Aと延出部材290の下端(開放端)290Bとの矢印Z方向の距離(第1距離)をL1とする。また、対向部材280において延出部材290(開閉機構302)に近い側の矢印Z方向に延びる端辺280Aと、開閉機構302の中央線C1との距離(第2距離)をL2とする。なお、第1実施形態では、開閉機構302の下端302Aと延出部材290の上端290Aとが矢印Z方向において同一レベルである(一致する)ので、L1とは、延出部材290の上端290Aと下端290Bとの矢印Z方向の長さのことである。なお、図3に示すように、支持体312の矢印X方向の幅をD1、延出部材290の矢印X方向の幅をD2とする。
ここで、延出部材290を配置しなかった場合の比較例の複写機について説明する。図10は、比較例の複写機を示す斜視図である。図10に示す比較例の複写機100Xにおいて、第1実施形態の複写機100と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。即ち、複写機100Xは、複写機100において、延出部材290を省略しており、それ以外の構成については、複写機100と同じである。
次に、第1実施形態における現象の理解を容易にするため、図10に示す比較例の複写機100Xにおいて、ESDが画像読取ユニット201の右側の開閉機構302に印加された場合のESDによる共振現象について説明する。なお、画像読取ユニット201の左側の開閉機構302にESDが印加された場合の共振現象は、右側の開閉機構303にESDが印加された場合と基本的な現象は同じになるので、説明は省く。
ESD電流は高周波成分を含むため、導体内部ではなく導体の縁を伝搬する性質を持つ。そのため、画像読取ユニット201の右側の開閉機構302の点Pに印加されたESDは、主に開閉機構302の角部を流れ、開閉機構302が電気的に導通する底部材212に伝搬する。そして、開閉機構302が底部材212の端部に配置されていることから、ESD電流は、開閉機構302が配置された底部材212の背面側の縁(一端212A)を伝搬していく。そして、ESD電流は、対向部材280の外側の水平方向の縁と垂直方向の縁とに分岐する。
対向部材280の水平方向の縁を流れるESD電流は、そのまま、底部材212の背面側の縁を流れる。対向部材280の垂直方向の縁に流れるESD電流は、画像形成ユニット401のボックス403に流れる。
ここで、対向部材280の垂直方向の縁と底部材212端部の接続部分は、底部材212端部に対してインピーダンスが低いため、電流が集中する。一方、開閉機構302の垂直方向の角部と底部材212の接続部分の底部材212端部は開放端であることからインピーダンスが高くなり、電位変動が大きくなる。この2つの現象から、対向部材280の垂直方向の縁と底部材212端部の接続部分が電流の腹となり、開閉機構302の矢印X方向の中央部は電流の節となり、この2点間の距離L2を1/4波長とする周波数の共振現象が起こる。共振による電流強度分布を図10に点線で示す。
ケーブル251は、共振現象によりESD電流が強く流れる対向部材280に対向する位置に配置されていることから、ESD電流がケーブル251に電磁結合し、ケーブル251にESDによるノイズ電流が誘起され、画像信号に影響が与えられる。
一方、第1実施形態の複写機100では、右側の開閉機構302の点Pに印加されたESD電流は、基本的には、比較例の複写機100Xと略同様の経路を流れる。
図2において、開閉機構302の下端302A近傍における底部材212の一端212Aに、長さL1の延出部材290が接続されている。そして、L1=L2とし、開閉機構302(支持体312)の中央線C1と、延出部材290の中央線C2とが一致するように延出部材290が配置されているものとする。なお、図3では、中央線C1と中央線C2とをずらして延出部材290が配置されるよう図示している。
これにより、延出部材290の下端290Bにおいて、共振周波数の1/4波長で電位変動が大きくなる電流の節となり、底部材212に接続した延出部材290の上端290Aは、共振周波数において、低インピーダンスとなり、電流の腹になる。共振による電流強度分布を図2に点線で示す。
そのため、共振周波数におけるノイズ電流が延出部材290の上端290Aに閉じ込められ、底部材212の周縁(一端212A)に沿って伝搬しにくくなり、底部材212の一端212Aの距離L2の区間で発生する共振が抑制される。そのため、対向部材280に流れる共振による電流も小さくなり、対向部材280に対向した位置に配置されているケーブル251へのESDの伝搬も抑制される。
以上、第1実施形態によれば、延出部材290を底部材212に接続したことにより、共振によるESD電流が延出部材290に閉じ込められる。これにより、ケーブル251とESD電流が流れる経路とを離間させることができるので、電磁結合によるケーブル251へのノイズの誘起が抑制され、簡単な構造でケーブル251を伝搬する画像信号の劣化を抑制することができる。
上記作用効果を確認するために、第1実施形態の複写機100及び比較例の複写機100Xの形状に対して電磁界シミュレーション計算を行った結果について説明する。
延出部材290の矢印Z方向の長さL1は、距離L2と同じ130[mm]にした。また延出部材290の矢印X方向の幅D2は、開閉機構302の支持体312の矢印X方向の幅D1と同じ90[mm]とした。支持体312の中央線C1と、延出部材290の中央線C2とが一致するように延出部材290を配置した。
ケーブル251は、フラットケーブルとし、対向部材280とは接触しておらず、ケーブル251と対向部材280との奥行き方向の間隙は2[mm]とした。
ケーブル251は、導体線を3本とし、真ん中の1本を信号線とし、信号線両隣をグランド線とした。信号線はイメージセンサ基板221上でドライバICを想定した10[Ω]の抵抗で終端させ、画像処理基板402上でレシーバICを想定した1[MΩ]の抵抗で終端させた。グランド線はそれぞれの基板のグランドに接続した。画像形成ユニット401の最下部は、グランドGから高さ80[mm]の位置に配置した。グランドGは、プレーン状の導体とした。
図4は、第1実施形態の複写機100にESDを印加した場合のシミュレーション結果と、比較例の複写機100XにESDを印加した場合のシミュレーション結果とを示すグラフである。図4には、ESDの初期帯電値を10[KV]とし、右側の開閉機構302の点PにESDを印加した場合の画像処理基板402側の終端抵抗1[MΩ]の電圧計算結果を示している。図4に示すグラフにおいて、横軸を経過時間、縦軸を電圧値とした。比較のために、比較例の複写機100Xにおける計算結果も併記している。計算結果から、本第1実施形態の複写機100の方が、比較例の複写機100Xよりも、ESDによる誘起電圧の包絡線のピークを抑制できていることがわかる。
次に、開閉機構302の中央線C1と、延出部材290の中央線C2とが一致するように延出部材290を配置し、距離L2を一定にして距離L1を変化させた場合について説明する。
図5は、延出部材290の長さL1を変えた場合に画像処理基板402にて受信される電圧値のシミュレーション結果を示すグラフである。図5に示す電圧値は、画像処理基板402側の終端抵抗1[MΩ]に生じる、ESDノイズ電流による誘起電圧のピークの平均値である。比較のために、比較例の複写機100Xにおける計算結果も併記した。なお、距離L2は、130[mm]とした。
図5に示すシミュレーション結果から、以下のことがわかった。距離L1が距離L2に対して0.70倍以上1.30倍以下となるように、つまりL1/L2が0.70以上1.30以下となるように延出部材290の長さを設定することで、比較例に対して10[%]以上のノイズの低減効果があることがわかった。
また、距離L1が距離L2に対して0.75倍以上1.25倍以下となるように、つまりL1/L2が0.75以上1.25以下となるように延出部材290の長さを設定することで、比較例に対して20[%]以上のノイズの低減効果があることがわかった。
更に、距離L1が距離L2に対して0.90倍以上1.20倍以下となるように、つまりL1/L2が0.90以上1.20以下となるように延出部材290の長さを設定することで、比較例に対して30[%]以上のノイズの低減効果があることがわかった。
次に、延出部材290の長さL1を一定に保ち、延出部材290の矢印X方向の位置を変えた場合について説明する。
図6は、延出部材290を支持体312に対して矢印X方向(第2方向)にオフセットさせたときに画像処理基板402の終端抵抗にて受信させる電圧値のシミュレーション結果を説明するための図である。図6(a)には、延出部材290の位置を変えた場合の画像処理基板402側の終端抵抗1[MΩ]の電圧計算結果を示す。比較のために、比較例の複写機100Xにおける計算結果も併記した。また、図6(b)は、各オフセット量でオフセットさせた延出部材290を説明するための図である。
ここで、開閉機構302の支持体312の幅D1を90[mm]とし、延出部材290の幅D2を30[mm]とした。
計算結果から、延出部材290が、矢印X方向で、支持体312の中央線C1と、延出部材290の中央線C2とが一致する位置に配置されているときが、最もノイズの低減効果が高く、比較例に対して31[%]の低減効果があることがわかった。そこから延出部材290が矢印X方向にオフセットすると、オフセット量が増加するに連れてノイズの低減効果が小さくなることがわかった。
具体的には、延出部材290が左に75[mm]オフセットした位置と右に60[mm]オフセットした位置との間の位置に配置されている場合、比較例に対し10[%]以上のノイズ低減効果があることがわかった。即ち延出部材290が矢印X方向で、辺290Dが辺312Aよりも15[mm]対向部材280に近い位置と、辺290Cが辺312Bと一致する位置との間の位置に配置されている場合、比較例に対し10[%]以上のノイズ低減効果があることがわかった。
また、延出部材290が左に30[mm]オフセットした位置と右に45[mm]オフセットした位置との間の位置に配置されている場合、比較例に対し20[%]以上のノイズ低減効果があることがわかった。
また、延出部材290が、矢印X方向で、支持体312の中央線C1と、延出部材290の中央線C2とが一致する位置に配置されている場合、比較例に対し30[%]以上のノイズ低減効果があることがわかった。また、延出部材290が右に15[mm]オフセットした位置との間の位置に配置されている場合、比較例に対し30[%]以上のノイズ低減効果があることがわかった。
次に、延出部材290の幅D2を変化させた場合について説明する。図7は、延出部材290の幅D2を変えた場合に画像処理基板402にて受信される電圧値のシミュレーション結果を示すグラフである。この図7には、延出部材290の幅D2を変えた場合の画像処理基板402側の終端抵抗1[MΩ]における電圧計算結果を示す。比較のために、比較例の複写機100Xにおける計算結果も併記した。開閉機構302の支持体312の幅D1を90[mm]とし、開閉機構302の支持体312の中央部に延出部材290を配置し、幅D2を30[mm]〜90[mm]まで変化させた。この場合、ノイズ低減効果に大きな変化はないことがわかった。以上のことから、延出部材290の幅D2については、幅D1の3分の1以上幅D1以下の範囲で任意に設定しても、ノイズ低減効果にはほとんど影響しないことがわかった。その際、延出部材290の位置は開閉機構302の中央部を含んだ位置に配置することが望ましい。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置について説明する。図8は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機を背面側から見たときの複写機の斜視図である。なお、第2実施形態において、前記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置について説明する。図8は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機を背面側から見たときの複写機の斜視図である。なお、第2実施形態において、前記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
複写機100Aは、画像形成ユニット401Aと、前記第1実施形態と同様の構成の画像読取ユニット201、原稿送りユニット301、及び一対の開閉機構302,303とを備えている。
画像形成ユニット401Aは、筐体411Aと、上記第1実施形態と同様、画像形成部420(図1参照)、シート給送部430(図1参照)、及び画像処理部としての画像処理基板402を有している。
画像読取ユニット201のイメージセンサ基板221と画像処理基板402とは、ケーブル251で電気的に接続されている。複写機100Aは、画像処理基板402が内部に配置され、筐体411Aの側部(具体的には背面側の側部)に固定された導電性のボックス403を備えている。また、複写機100Aは、ボックス403に接続され、ボックス403を介して筐体411Aに電気的に導通している対向部材280を備えている。
第2実施形態では、筐体411Aが、底部材212の一端212Aまで延びる一端412Aを有する導電性の天部材412を有する。天部材412は、筐体411Aの上部において後方に向かって張り出すように水平方向(矢印Y方向)に延びる平板状に形成されている。底部材212の一端212Aと天部材412の一端412Aとは、矢印Y方向で位置が一致している。
底部材212の一端212Aと天部材412の一端412Aとの間には、底部材212と天部材412とを電気的に導通させる、ガスケット等の導電性部材295が配置されている。導電性部材295は、底部材212において開閉機構302が固定された位置の直下に配置されている。
延出部材290は、天部材412の一端412Aにおける導電性部材の近傍から第1方向である矢印Z方向に延びて形成されている。
第2実施形態では、延出部材290は、天部材412と別部材にて構成され、天部材412の一端412Aにおける開閉機構302の近傍(導電性部材の近傍)にねじ等の固定部材(締結具)291で固定されている。具体的に説明すると、延出部材290の矢印Z方向の上端が固定部材291で天部材412の一端412Aに固定され、延出部材290の矢印Z方向の下端が開放された開放端である。よって、延出部材290の矢印Z方向の下端は、筐体411Aに非接触状態である。
ここで、距離L1は、開閉機構302の下端と延出部材290の下端(開放端)との矢印Z方向の距離(第1距離)である。第2実施形態では、距離L1は、延出部材290の矢印Z方向の長さと、導電性部材の矢印Z方向の長さ(厚さ)と、底部材の矢印Z方向の長さ(厚さ)との総和である。
なお、距離L1と距離(第2距離)L2との比率L1/L2、及び延出部材290の矢印X方向のオフセット範囲は、上記第1実施形態と同様であり、説明を省略する。
以上、第2実施形態によれば、上記第1実施形態と同様、底部材212と天部材412とを導電性部材295で接続し、延出部材290を天部材412に接続したことにより、ESDによる共振を延出部材290により閉じ込めることができる。これにより、ケーブル251とESD電流が流れる経路とを離間させることができるので、電磁結合によるケーブル251へのノイズの誘起が抑制され、簡単な構造でケーブル251を伝搬する画像信号の劣化を抑制することができる。
また、延出部材290が画像形成ユニット401Aに配置されているので、組み立て性などの問題で画像読取ユニット201に延出部材290を付加することが難しい場合においても、対策が可能になる。
なお、延出部材290は、ねじ等の固定部材(締結具)291で天部材412に固定される場合について説明したが、固定方法はこれに限定するものではなく、電気的に導通していれば、どのような固定方法であってもよい。また、延出部材290は天部材412と別部材ではなく、一体であってもよい。
また、ガスケット等の導電性部材295で天部材412と底部材212を接続する場合について説明したが、接続方法はこれに限定するものではなく、電気的に導通していれば、どのような接続方法であってもよい。また、少なくとも底部材212の一端212Aと天部材412の一端412Aとの電気的な導通が確保されるのであれば、導電性部材295は省略してもよい。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る画像形成装置について説明する。図9は、本発明の第3実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機を背面側から見たときの複写機の斜視図である。なお、第3実施形態において、前記第1、第2実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態に係る画像形成装置について説明する。図9は、本発明の第3実施形態に係る画像形成装置の一例としての複写機を背面側から見たときの複写機の斜視図である。なお、第3実施形態において、前記第1、第2実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
複写機100Bは、前記第1実施形態と同様の構成の画像形成ユニット401、画像読取ユニット201、原稿送りユニット301、及び複数(例えば2つ)の開閉機構302,303を備えている。
画像形成ユニット401は、前記第1実施形態と同様、筐体411、画像形成部420(図1参照)、シート給送部430(図1参照)、及び画像処理部としての画像処理基板402を有している。画像読取ユニット201のイメージセンサ基板221と画像処理基板402とは、ケーブル251で電気的に接続されている。
複写機100Bは、画像処理基板402が内部に配置され、筐体411の側部(具体的には背面側の側部)に固定された導電性のボックス403を備えている。また、複写機100Bは、ボックス403に接続され、ボックス403を介して筐体411に電気的に導通している対向部材280を備えている。対向部材280は、ケーブル251に沿って配置され、底部材212に接続されている。これにより、対向部材280は、底部材212と筐体411とを電気的に導通させている。この導電性の対向部材280は、ケーブル251に沿わせたことで、ケーブル251からの放射ノイズを抑制するためのリターン電流経路の働きをする。
第3実施形態では、開閉機構302が固定された位置の底部材212上の背面側の一端212Aに電気的に接続した延出部材290を備えている。この延出部材290は、底部材212から鉛直下方向(矢印Z方向)に向かって延出して配置されている。そして、延出部材290の上端が底部材212の一端212Aに電気的に接続するように固定されている。
第3実施形態では、複写機100Bは、筐体411に固定された、回路基板が内蔵されたボックス413を備えている。このボックス413は、金属製(導電性部材)であっても樹脂製であってもよい。
延出部材290は、ボックス413とは別部材で矩形状の平板で形成されており、ボックス413の蓋部材を兼ねている。ボックス413の側面(具体的には複写機背面方向の面)には、開口Hが形成されており、延出部材290は、ボックス413の開口Hを塞ぐ位置まで延びて形成されており、ねじ等の固定部材(締結具)292でボックス413に固定されている。なお、延出部材290の上端は、固定部材291で底部材212の一端212Aに固定されている。
ここで、距離L1は、開閉機構302の下端と延出部材290の下端(開放端)との矢印Z方向の距離(第1距離)である。第3実施形態では、距離L1は、上記第1実施形態と同様、延出部材290の矢印Z方向の長さである。
以上、第3実施形態では、上記第1実施形態と同様、延出部材290を底部材212に接続し、ESDによる共振を延出部材290により閉じ込められる。これにより、ケーブル251とESD電流が流れる経路とを離間させることができるので、電磁結合によるケーブル251へのノイズの誘起が抑制され、簡単な構造でケーブル251を伝搬する画像信号の劣化を抑制することができる。
更に、延出部材290が、ボックス413の蓋部材も兼ねているので、部材や型の削減によるコストダウンや、組み立て性を向上することができる。
また、ボックス413が導電性の部材で形成されていても、高周波のノイズに対しては、延出部材290の矢印Z方向の下端は、開放端として作用し、上記第1実施形態と同様、延出部材290の上端を腹とし、下端を節とする電流定在波が生じることになる。よって、第1実施形態と同様、ケーブル251にノイズが誘起されるのを抑制することができる。
また、延出部材290は、ねじ等の固定部材(締結具)291,292で底部材212及びボックス413に固定される場合について説明したが、固定方法はこれに限定するものではなく、電気的に導通していれば、どのような固定方法であってもよい。
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
第1〜第3実施形態では、画像形成装置が、複写機である場合について説明したが、これに限定するものではなく、例えばファクシミリや、複写機及びファクシミリの複合機等であっても本発明は適用可能である。
また、第1〜第3実施形態では、一対設けられた開閉機構302,303のうち、開閉機構302に対応して延出部材290を設けた場合について説明したがこれに限定するものではない。開閉機構303が金属等の導電性の部材で形成されている場合には、開閉機構303に対しても、第1〜第3実施形態で説明した延出部材290と同様の構成の延出部材を設けてもよい。
100…複写機(画像形成装置)、201…画像読取ユニット、212…底部材、212A…一端、214…プラテンガラス(原稿台)、221…イメージセンサ基板(画像読取部)、251…ケーブル、280…対向部材、280A…端辺、290…延出部材、290A…上端、290B…下端(遠端、開放端)、301…原稿送りユニット(開閉部材)、302…開閉機構、302A…下端、401…画像形成ユニット、402…画像処理基板(画像処理部)、411…筐体、420…画像形成部
Claims (14)
- 導電性の底部材と、前記底部材の上方に配置され、原稿が載置される原稿台と、前記原稿台に載置された原稿の画像を読み取る画像読取部と、を有する画像読取ユニットと、
画像信号を取得して画像処理する画像処理部と、前記画像処理部による画像処理結果に基づき、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部が収容された導電性の筐体と、を有する画像形成ユニットと、
前記原稿台に対して開閉される開閉部材と、
前記底部材の上面に、前記底部材の一端に沿うように一対設けられ、前記一対のうち少なくとも一方が導電性の部材で構成された、前記開閉部材を開閉自在に支持する開閉機構と、
前記底部材の上面を這わせて前記一対の開閉機構の間から前記底部材の一端の側に引き出され、前記底部材の一端で前記画像処理部に向かう第1方向に折り曲げられて、前記画像読取部と前記画像処理部とを接続し、前記画像読取部から前記画像処理部へ画像信号が伝送される伝送線路となるケーブルと、
前記底部材の一端から前記ケーブルに対向しながら前記第1方向に延びて形成され、前記筐体に接地された、導電性の対向部材と、
前記少なくとも一方の開閉機構に電気的に導通するように前記少なくとも一方の開閉機構の近傍に設けられ、前記少なくとも一方の開閉機構から遠ざかるように前記第1方向に延びて形成され、前記少なくとも一方の開閉機構に対する前記第1方向の遠端を開放端とする導電性の延出部材と、を備え、
前記少なくとも一方の開閉機構の下端と前記延出部材の開放端との前記第1方向の第1距離が、前記対向部材において前記延出部材に近い側の前記第1方向に延びる端辺と、前記少なくとも一方の開閉機構の前記第1方向に延びる中央線との前記第1方向と直交する第2方向の第2距離に対して、0.70倍以上1.30倍以下となるように設定されていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1距離が、前記第2距離に対して、0.75倍以上1.25倍以下に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第1距離が、前記第2距離に対して、0.90倍以上1.20倍以下に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記少なくとも一方の開閉機構が、ヒンジ機構と、前記ヒンジ機構を支持する外形が直方体形状の支持体と、前記支持体の下端から延びて形成され、前記底部材の上面に固定される鍔と、を有し、
前記支持体が、前記底部材の一端の側に面する部分において、前記第1方向に延びる、前記対向部材に近い側の第1辺、及び前記対向部材に遠い側の第2辺を有し、
前記延出部材が、矩形状に形成され、前記第1方向に延びる、前記対向部材に近い側の第3辺、及び前記対向部材に遠い側の第4辺を有し、
前記延出部材が、前記第2方向で、前記第4辺が前記第1辺よりも15[mm]前記対向部材に近い位置と、前記第3辺が前記第2辺と一致する位置との間の位置に配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記延出部材が、前記第2方向で、前記第3辺が前記第1辺と一致する位置と、前記第4辺が前記第2辺よりも15[mm]前記対向部材に遠い位置との間の位置に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記延出部材が、前記第2方向で、前記延出部材の前記第1方向に延びる中央線が、前記支持体の前記第1方向に延びる中央線とが一致する位置と、前記第3辺が前記支持体の前記第1方向に延びる中央線と一致する位置との間の位置に配置されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。
- 前記延出部材が、前記第2方向で、前記支持体の前記第1方向に延びる中央線と、前記延出部材の前記第1方向に延びる中央線とが一致する位置に配置されていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記延出部材が、前記底部材の一端から前記第1方向に延びて形成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記延出部材が、前記底部材と別部材にて構成され、前記底部材に固定部材で固定されていることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記筐体が、前記底部材の一端まで延びる一端を有する導電性の天部材を有し、
少なくとも前記底部材の一端と前記天部材の一端とが電気的に導通され、
前記延出部材が、前記天部材の一端から前記第1方向に延びて形成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記延出部材が、前記天部材と別部材にて構成され、前記天部材に固定部材で固定されていることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 少なくとも前記底部材の一端と前記天部材の一端との間に配置され、前記底部材と前記天部材とを電気的に導通させる導電性部材を備えたことを特徴とする請求項10又は11に記載の画像形成装置。
- 前記延出部材が、前記筐体に固定されたボックスの蓋部材であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記開閉部材が、前記原稿台に原稿を送る原稿送りユニットであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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