CN107800463B - 信号传输设备和图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

信号传输设备和图像形成设备。一种信号传输设备包括：第一线路，该第一线路被设置在板的多个层中的一个层中，并且该第一线路通过将信号叠加在提供电力的电力线路上来传输所述信号；结合部，在该结合部中，所述电力线路被结合到所述第一线路并且所述第一线路被分支；多个第二线路，该多个第二线路在所述结合部中分支，并且该多个第二线路被设置在与所述一个层不同的另一个层中；以及导电层，该导电层被设置在所述一个层与所述另一个层之间。所述导电层具有在平面视图中包围所述结合部的开口，并且所述结合部具有宽度大于所述第一线路的结合线路和通过所述导电层的所述开口连接所述结合线路和所述多个第二线路的多个通孔。

Description

信号传输设备和图像形成设备
技术领域
本发明涉及信号传输设备和图像形成设备。
背景技术
通常，已经提出了一种使用电力线路通信(PLC)技术的通信系统，该电力线路通信(PLC)技术用于通过将信号叠加在用于供电的电力线路上来传输该信号(例如，参照日本未审查专利申请公开第2003-218754号和日本未审查专利申请公开第2004-193711号)。
日本未审查专利申请公开第2003-218754号中描述的通信系统是允许多个通信装置利用室内电力线路来彼此通信的电力线路通信系统。该通信系统包括室内电力线路、从室内电力线路分支并连接到利用室内电力线路彼此通信的通信装置的通信线路、从室内电力线路分支并连接到需要电力的电气装置的供电路径、设置在供电路径上并将室内电力线路的阻抗设置为预定值的阻抗匹配电路、以及设置在供电路径上并降低由连接到供电路径的电气装置所产生的噪声的滤波电路。
日本未审查专利申请公开第2004-193711号中描述的通信系统包括第一装置和第二装置，该第一装置包括用于使用电灯线路进行通信的通信部分和检测电灯线路设备的状态(诸如电力消耗)的部分，该第二装置包括用于使用电灯线路进行通信的通信部分和改变电灯线路通信装置的线路结合元件值的部分，而且基于第一装置与第二装置之间的通信的状态以及电灯线路设备的状态来改变第二装置的线路结合元件值。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够在不使用用于阻抗匹配的电路或元件的情况下防止阻抗失配的信号传输设备和图像形成设备。
[1]根据本发明的一个方面，提供了一种信号传输装置，该信号传输设备包括：第一线路，该第一线路被设置在板的多个层中的一个层中，并且该第一线路通过将信号叠加在提供电力的电力线路上来传输所述信号；结合部，在该结合部中，所述电力线路被结合到所述第一线路并且所述第一线路被分支；多个第二线路，该多个第二线路在所述结合部中分支，并且该多个第二线路被设置在与所述一个层不同的另一个层中；以及导电层，该导电层被设置在所述一个层与所述另一个层之间。所述导电层具有在平面视图中包围所述结合部的开口，并且所述结合部具有宽度大于所述第一线路的结合线路和通过所述导电层的所述开口连接所述结合线路和所述多个第二线路的多个通孔。
[2]一种信号传输设备，该信号传输设备包括：一对第一线路，该一对第一线路被设置在板的多个层中的一个层中，并且通过将差分信号叠加在提供电力的一对电力线路上来传输所述差分信号；结合部，在该结合部中，所述一对电力线路被结合到所述一对第一线路并且所述一对第一线路被分支；多对第二线路，该多对第二线路在所述结合部中分支，并且该多对第二线路被设置在与所述一层不同的另一层中；以及导电层，该导电层被设置在所述一个层与所述另一个层之间；所述导电层具有在平面视图中包围所述结合部的开口，并且所述结合部具有宽度大于所述一对第一线路的一对结合线路和通过所述导电层的所述开口连接所述一对结合线路和所述多对第二线路的多个通孔。
[3]一种图像形成设备，该图像形成设备包括根据[1]或[2]所述的信号传输设备，所述图像形成设备包括：多个曝光装置，该多个曝光装置用于各自的多种颜色；控制板，该控制板根据图像数据或者输入数据来生成用于控制所述多个曝光装置的曝光用信号，该输入数据包括控制数据并且由外部输入；以及多个驱动基板，该多个驱动基板根据所述曝光用信号来生成用于驱动所述多个曝光装置的驱动信号，所述控制板通过将所述曝光用信号叠加在所述电力线路上来向所述多个驱动基板传输所述曝光用信号。
根据[1]或[3]的发明，能够在不使用用于阻抗匹配的电路或元件的情况下，防止阻抗失配。
根据[2]的发明，与通过使用单个线路传输信号的情况相比，能够传输具有较小噪声的信号。
附图说明
将基于下列附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述，其中：
图1是例示出根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备的概要配置的示例的图；
图2是例示出图像形成控制器的概要配置的示例的图；
图3是控制器板的一部分的平面视图，并且例示出了差分传输路径的细节；
图4是沿图3的IV-IV线的剖面视图；
图5是根据图3的变型例1的控制器板的一部分的平面视图；以及
图6是根据图4的变型例2的控制器板的一部分的剖面视图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。在附图中具有基本上相同功能的构成元件被给予相同的附图标记，并且省略其重复的描述。
图1是例示出根据本发明的示例性实施方式的图像形成设备的概要配置的示例的图。该图像形成设备1包括从文档读取文档图像的图像读取部(未示出)、将由图像读取部读取到的文档图像打印到纸张P上的图像形成部2、以及托盘部3，由拾取辊31从该托盘部3拾取的纸张P被供给到图像形成部2。纸张P是记录介质的示例。
图像形成部2通过电子照相将文档图像打印到纸张上，并且该图像形成部2包括：循环运动的环状中间转印带20；将黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)色调剂图像一次转印到中间转印带20上的第一至第四图像形成单元21Y、21M、21C和21K；和LED打印机头(LPH)22，该LED打印机头(LPH)22通过将第一至第四图像形成单元21Y、21M、21C和21K的感光鼓210(稍后描述)曝光于基于图像数据调制的光束来在感光鼓210上形成静电潜像。LPH22是曝光装置的示例。除了LPH，使用激光二极管(LD)作为光源的扫描写入装置、LD阵列(每一个阵列都包括沿第一扫描方向排列的多个LD)等也可用作曝光装置。
LPH 22中的每一个都包括：LED阵列、LED基板220Y、220M、220C或220K(统称为“LED基板220”)和透镜阵列，该LED阵列包括在第一扫描方向上排列的多个发光二极管(LED)，该LED基板220上安装有LED阵列和LED驱动电路，该透镜阵列根据从LED阵列发射的光束在感光鼓210上形成图像。
图像形成单元21Y、21M、21C和21K中的每一个都包括：感光鼓210、带电器、显影装置和一次转印辊，该带电器使感光鼓210的表面均匀地带电，该显影装置通过利用对应颜色的色调剂对由LPH 22在感光鼓210的表面上形成的静电潜像进行显影来形成色调剂图像，该一次转印辊将中间转印带20压靠在感光鼓210上。
中间转印带20被铺设在多个辊23A、23B和23C上，并通过来自辊23A、23B和23C中的任意一个的转矩而循环运动。
图像形成部2面对辊23C且中间转印带20介于图像形成部2和辊23C这二者之间，并且该图像形成部2包括二次转印辊24和定影单元25，该二次转印辊24用于将形成在中间转印带20上的色调剂图像二次转印到从托盘部3供给的纸张P上，该定影单元25将转印在纸张P上的色调剂图像定影到纸张P上。
图像形成部2包括控制图像形成操作的图像形成控制器26(参照图2)。图像形成控制器26包括控制器板260和多个LED基板220。控制器板260是信号传输设备的示例。
图像形成控制器的配置
图2是例示出图像形成控制器26的概要配置的示例的图。图3是控制器板260的一部分的平面视图，并且例示出了差分传输路径13的细节。图4是沿图3的IV-IV线的剖面视图。在图3中，省略了除接地平面17的开口17a以外的绝缘层101a至101c、接地平面17以及接地/电力平面18的例示。
控制器板260与LED基板220中的每一个LED基板通过多个(本示例性实施方式中为四个)电力分支线路121a至121d彼此连接。图像形成控制器26使用多个电力分支线路121a至121d中的一个(尤其是作为差分传输路径的电力分支线路121a)，并且该图像形成控制器26通过将差分信号叠加在电力分支线路121a上来传输差分信号。在图2中，例示出了接地线路122。将多个电力分支线路121a至121d从控制器板260连接到同一LED基板220使得能够在将每个电力分支线路的电流值减小到满足使用的连接器或电缆的可容许电流值的值的同时提供电力。在图2中，示意性地例示出了连接器19和27。
控制器板260包括信号生成部10和电力线路12，该信号生成部10根据图像数据或者根据输入数据来生成控制LPH 22的曝光用信号，该图像数据由图像读取部(未示出)获得，该输入数据包括控制数据并由外部输入，电力(例如，12V)从电力输入端子11供应至该电力线路12。信号生成部10例如是专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。
信号生成部10通过将所生成的曝光用信号叠加在电力线路12和电力分支线路121a上来将该曝光用信号传输至LED基板220Y、220M、220C和220K。电力线路12的供电部12a和12b暴露于控制器板260的第一层100a。曝光用信号是差分信号的示例。
LED基板220Y、220M、220C和220K中的每一个基于从控制器板260传输的曝光用信号来生成LED驱动信号并且利用该LED驱动信号来驱动LPH 22。在图2中，还例示出了供电部28、包括用于LED光量调节参数的存储器的LED驱动电路(ASIC)29和用于LED驱动的DC-DC转换器30。
差分传输路径13包括一对第一线路14、结合部15和多对第二线路16，该一对第一线路14设置在控制器板260的第一层100a中；在该结合部15中，一对电力线路12被结合到该一对第一线路14并且该一对第一线路14被分支，该多对第二线路16设置在控制器板260的第四层100d中并且在该结合部15中分支。该第一层100a是多个层中的一个层的示例。
结合部15是电力线路12在其中被结合到差分传输路径13并且该差分传输路径13的第一线路14被分支到多对第二线路16的部分。结合部15设置在第一层100a中，并且包括具有比第一线路14更大的宽度的一对结合线路150a和150b(统称为“结合线路150”)和多个通孔151，该多个通孔151连接该一对结合线路150a和150b以及第二线路16。
作为流过大约0.3A的电流的第二线路16和电力分支线路121a，例如使用具有100Ω的阻抗、0.34mm的宽度、0.035mm的厚度的铜箔。作为结合线路150，使用具有1.2mm的宽度、0.035mm的厚度的铜箔，使得流过1.2A的电流。
控制器板260是例如包括四个导电层的印刷电路板。另选地，控制器板260可以是包括例如六个导电层或八个导电层的印刷电路板。如图4所例示出的，控制器板260包括第一至第四层100a至100d和绝缘层101a至101c，该绝缘层101a至101c中的每一个被插入在第一至第四层100a至100d中的相邻两个层之间。绝缘层101a至101c例如由诸如玻璃环氧树脂的绝缘材料制成。
第二层100b是几乎在第二层100b全部上形成的接地平面17。接地平面17是导电层的示例。
第三层100c是其中设置有接地平面和电力平面的接地/电力平面18。接地/电力平面18是在其中必要部分处设置有电力平面并且在该电力平面周围设置有接地平面的平面。因此，第三层100c在结合部15的正下方具有开口18a，通孔151穿过该开口18a。
第二层100b的接地平面17具有在平面视图中包围结合部15的开口17a。这确保了结合线路150与第三层100c中的接地/电力平面18之间的距离，由此使得能够增加结合线路150中的阻抗。例如，假定第一层100a与第二层100b之间的绝缘层101a的厚度为0.2mm，并且第二层100b与第三层100c之间的绝缘层101b的厚度为1mm。假定绝缘层101a至101c的介电常数为4.2，则在接地平面17不具有开口17a的情况下，结合线路150中的阻抗约43Ω并且由于阻抗失配而产生反射波。同时，根据本示例性实施方式，由于接地平面17的开口17a，结合线路150中的阻抗可以增加到约100Ω，因此能够抑制由于阻抗失配而导致的反射波的出现。
供电部12b经由线圈L连接至第一线路14，使得差分信号未被传输至供电部12b侧。用于去除直流分量的电容器C被插入第一线路14中。电力输入端子11经由设置在第一层中的电力线路11a连接至供电部12a，供电部12a经由通孔(未示出)连接至接地/电力平面18，并且该接地/电力平面18经由通孔120连接至供电部12b。
变型例1
图5是根据图3的变型例1的控制器板的一部分的平面视图。图3中所例示的一对结合线路150a和150b通过五个通孔151连接八个第二线路16。同时，在变型例1中，一对结合线路150c通过四个通孔151连接八个线路16。这使得该一对结合线路150的长度比图3中所例示的情况更短。这使得能够减小分支布线区域，从而有助于减小板的尺寸。
变型例2
图6是根据图4的变型例2的控制器板的一部分的剖面视图。图4中所例示的控制器板260具有四层结构。同时，根据变型例2的控制器板具有六层结构。结合线路150设置在第一层100a中，接地平面17设置在第二层100b、第三层100c和第四层100d中，接地/电力平面18设置在第五层100e中，并且第二线路16设置在第六层100f中。设置在第二层100b、第三层100c和第四层100d中的接地平面17中的每一个具有在平面视图中包围结合线路150的开口17a。绝缘层101a至101e中的每一个的厚度随着控制器板的层数的增加而变小。鉴于此，不仅将开口17a设置在第二层100b中设置的接地平面17中，还将开口17a设置在第三层100c和第四层100d中设置的接地平面17中，以增加结合线路中的阻抗。
应注意的是，本发明的示例性实施方式不限于上述示例性实施方式，并且可以在不脱离本发明的精神的情况下以各种方式进行修改。例如，在上述示例性实施方式中，将包括第二层中的接地平面和第三层中的接地/电力平面的印刷板描述为控制器板。另选地，控制器板可以是包括第二层中的电力平面、接地/电力平面或布线平面以及第三层中的接地/电力平面或布线平面的印刷板。在这种情况下，第二层中的导电层具有用于增加阻抗的开口。
出于说明和描述目的，已经提供了本发明的示例性实施方式的前述描述。不旨在排他或将本发明限制为所公开的精确形式。显而易见的是，本领域专业技术人员将明白许多修改例和变型例。实施方式被选择和描述以最佳地说明本发明的原理及其实践应用，由此，使得本领域技术人员能够针对各种实施方式并且结合如适于预期特定用途的各种修改例来理解本发明。本发明的范围旨在通过随附的权利要求书及其等同物来限定。

Claims (3)

1.一种信号传输设备，该信号传输设备包括：
第一线路，该第一线路被设置在板的多个层中的一个层中，并且该第一线路通过将信号叠加在提供电力的电力线路上来传输所述信号；
结合部，在该结合部中，所述电力线路被结合到所述第一线路并且所述第一线路被分支；
多个第二线路，该多个第二线路在所述结合部中分支，并且该多个第二线路被设置在与所述一个层不同的另一个层中；以及
导电层，该导电层被设置在所述一个层与所述另一个层之间，
其中，所述导电层具有在平面视图中包围所述结合部的开口，并且
其中，所述结合部具有宽度大于所述第一线路的结合线路和通过所述导电层的所述开口连接所述结合线路和所述多个第二线路的多个通孔。
2.一种信号传输设备，该信号传输设备包括：
一对第一线路，该一对第一线路被设置在板的多个层中的一个层中，并且通过将差分信号叠加在提供电力的一对电力线路上来传输所述差分信号；
结合部，在该结合部中，所述一对电力线路被结合到所述一对第一线路并且所述一对第一线路被分支；
多对第二线路，该多对第二线路在所述结合部中分支，并且该多对第二线路被设置在与所述一个层不同的另一个层中；以及
导电层，该导电层被设置在所述一个层与所述另一个层之间，
其中，所述导电层具有在平面视图中包围所述结合部的开口，并且
其中，所述结合部具有宽度大于所述一对第一线路的一对结合线路和通过所述导电层的所述开口连接所述一对结合线路和所述多对第二线路的多个通孔。
3.一种图像形成设备，该图像形成设备包括根据权利要求1或2所述的信号传输设备，所述图像形成设备包括：
多个曝光装置，该多个曝光装置用于各自的多种颜色；
控制板，该控制板根据图像数据或者输入数据来生成用于控制所述多个曝光装置的曝光用信号，该输入数据包括控制数据并且由外部输入；以及
多个驱动基板，该多个驱动基板根据所述曝光用信号来生成用于驱动所述多个曝光装置的驱动信号，
所述控制板通过将所述曝光用信号叠加在所述电力线路上来向所述多个驱动基板传输所述曝光用信号。
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