JP2001127465A - 電気回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の電気回路装置は、中継回路基板を用い
て目視により接続を行なう経済的な手段により、回路基
板を装置本体に設けたコネクタに容易且つ正確に位置合
せして接続することを課題とする。 【解決手段】装填部１３を備えた装置本体１１と、この
装置本体の装填部の内部に設けられ他の電気回路に接続
されるとともに受け側コネクタ１７を取付けた中継回路
基板１６と、回路基板および基板フレームに取付けられ
回路基板に接続されたコネクタ５１を備え且つ装置本体
の装填部の内部に挿入抜出し可能に装填されるとともに
この装填時にコネクタが受け側コネクタに接続される回
路基板構造体１２と、前記中継回路基板を前記装置本体
にその面方向に変位可能に取付ける取付けブッシュ２０
および取付けピン２１とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置などの
電気機器において回路基板を装備する電気回路装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えばファクシミリ装置などの画像形成
装置では、装置本体の内部にその機能に応じた動作を行
なう電気回路を構成する各種の回路基板が搭載されてい
る。例えば、画像形成装置全体の基本的な動作を制御す
る電気回路を構成する主回路基板、電話回線用回路基板
であり、またオプションメモリ用回路基板、オプション
ネットワーク用回路基板などのメンテナンス用およびユ
ーザにより増設が予想されるものである。

【０００３】従来、このように画像形成装置においてこ
れに設置した回路基板を装置本体内部に設けられる電気
回路や画像形成装置本体外部に設けられる電気回路と接
続する方式の一つとして、他の電気回路に夫々個別に接
続する接続する複数のケーブルコネクタを回路基板に直
接接続する方式が採用されている。しかし、この方式で
は保守点検を行なう場合や回路基板の増設を行なう場合
に、複数のケーブルコネクタを回路基板から離脱させ、
また接続する必要があるために作業が大変面倒である。

【０００４】また、この構成に対して回路基板の接続の
作業性を高めるために、装置本体の開口部と複数の機器
ユニットとに互い係合する係合機構を設け。個の係合機
構により機器ユニットを本体に着脱可能に接続する方式
がある（特開平６-３３７７０６号）。この方式は装置
本体に複数の電気回路に接続する受け側コネクタを設
け、回路基板に設けたコネクタを受け側コネクタに着脱
可能に接続するものである。この方式は、１回の接続作
業または離脱作業により回路基板を複数の別な電気回路
に対して接続または離脱することができて作業性が向上
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように回
路基板を他の電気回路と接続する方式では、基本的に作
業者の目視により回路基板のコネクタを受け側コネクタ
に対して位置合せして接続するものである。このため、
作業者が手で回路基板を手で持ってそれに取付けた小さ
いコネクタを画像形成装置本体内に設けた小さい受け側
コネクタに正確に位置合せして接続することは、大変難
しい作業であり、高いレベルの技術を要しており、若し
位置合せが正確でない場合には、両方のコネクタに設け
たピンが衝突して破損することがある。

【０００６】本発明は、回路基板を装置本体に設けた受
け側コネクタに容易且つ正確に位置合せして接続できる
電気回路装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電気回
路装置は、回路基板構造体装填部を備えた装置本体と、
この装置本体の回路基板構造体装填部に設けられ他の電
気回路に接続されるとともに受け側コネクタを取付けた
中継回路基板と、基板フレームおよびこの基板フレーム
に取付けられた回路基板および前記基板フレームに取付
けられ前記回路基板に接続されたコネクタを備え且つ前
記装置本体の回路基板構造体装填部の内部に挿入抜出し
可能に装填されるとともにこの装填時に前記コネクタが
前記受け側コネクタに接続される回路基板構造体と、前
記中継回路基板を前記装置本体にその面方向に変位可能
に取付ける取付け部材とを具備することを特徴とする。

【０００８】この発明の構成によれば、中継回路基板が
面方向に変位可能に設けられているので、回路基板構造
体のコネクタを回路基板構造体装填部に設けた受け側コ
ネクタに接続する際に、無理なく回路基板を装置本体に
設けたコネクタに容易且つ正確に位置合せして接続する
ことができる 請求項２の発明は、請求項１に記載の電気回路装置にお
いて、前記回路基板構造体を前記装置本体の回路基板構
造体装填部に挿入して装填する際に前記回路基板構造体
のコネクタと前記回路基板構造体装填部の受け側コネク
タとの位置合せを行なう案内手段を具備することを特徴
とする。

【０００９】この発明の構成によれば、回路基板構造体
を装置本体の回路基板構造体装填部に挿入して装填する
際に、案内手段により回路基板構造体のコネクタと回路
基板構造体装填部に設けた受け側コネクタとの位置合せ
を行なうので、回路基板を装置本体に設けたコネクタに
一層容易且つ正確に接続できる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１に記載の電気
回路装置において、前記回路基板構造体は、前記基板フ
レームに主回路基板が取付けられ、この主回路基板に他
の回路基板が取付けられた回路基板ユニットであること
を特徴とする。

【００１１】この発明の構成によれば、従来装置本体に
分散して設置されていた複数の回路基板をまとめて装置
本体に設けた受け側コネクタに接続することができ、各
回路基板を個別にコネクタに接続する場合に比較して、
回路基板を接続する構成を簡素化し作業性を向上するこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
面を参照して説明する。

【００１３】この実施の形態は、例えばマルチファンク
ションプリンタなどの画像形成装置に搭載される電気回
路装置を対象とするものである。図１はこの実施の形態
における画像形成装置および回路基板構造体を示す斜視
図，図２は同実施の形態における電気回路装置を示す分
解斜視図、図３は同実施の形態の電気回路装置において
中継回路基板を装置本体に取付ける部分を示す断面図で
ある。

【００１４】図中１は画像形成装置の装置本体で、この
画像形成装置本体１には原稿に記載された画像を読取る
原稿読取り機構部、記録紙に画像を記録する画像記録機
構部などが装備されている。

【００１５】１１は電気回路装置における装置本体、１
２は電気回路装置に設ける回路基板構造体である。この
電気回路装置における装置本体１は、画像形成装置本体
１の一部として画像形成装置本体１の構造物と一体をな
す構造物として構成されている。すなわち、装置本体１
１は画像形成装置本体１を形作る構造物、例えば金属板
材によって構成されており、この装置本体１の内部には
回路基板構造体装填部１３が形成されている。この回路
基板構造体装填部（以下装填部と称する。）１３は回路
基板構造体１２を挿脱可能に挿入装填するもので、装置
本体１１の前面部（画像形成装置本体１の前面部）で開
放され、この開放部から装置本体１の後部に向けて水平
方向に延びる空間部として形成されている。この装填部
１３は前面開放端部から後端部まで断面が四角形をなす
もので、その高さおよび奥行き長さは回路基板構造体１
２の高さと長さに対応している。装填部１３の内部にお
ける底面部および上面部には夫々幅方向中央に位置して
奥行き長さ方向に沿ってガイドレール１４が設けられて
いる。

【００１６】また、装填部１３の後端部には金属板から
なる四角形の枠形状をなす基板取付けフレーム１５が垂
直に立てて配置されて装置本体１１にねじ止めなどの手
段により取付けられており、この基板取付けフレーム１
５の後側面（装填部１３の前面開放部徒は反対側の面）
には四角形をなす中継回路基板１６が重ねて垂直に立て
て配置されて基板取付けフレーム１５に取付けられてい
る。中継回路基板１６は回路基板構造体１２に設けられ
る各回路基板と、画像形成装置本体１の内部に設けられ
る原稿読取り機構部や画像記録機構などの各機構に設け
られる電気回路とを接続するために必要な回路が後側面
（フレーム１５とは反対側の面）に形成され、この後側
面には前記各機構と接続するケーブル（図示せず）が接
続されている。このケーブルは中継回路基板１６に形成
された前記回路に接続されている。中継回路基板１６の
前側の面（フレーム１５側の面）には幅方向中央部に位
置して受け側コネクタ１７が設けられている。この受け
側コネクタ１７は上下方向に細長いもので、合成樹脂で
形成された枠の内部に多数の金属からなる接続子が上下
方向に並べて設けてあり、各接続子は回路基板構造体１
２を回路基板構造体装填部１３に挿入、抜出する方向に
沿って水平に位置している。この受け側コネクタ１７の
各接続子は中継回路基板１６に形成した前記回路に接続
されている。

【００１７】中継回路基板１６を基板取付けフレーム１
５に取付ける構成について説明する。基板取付けフレー
ム１５の四隅部には夫々取付け孔１８が形成され、中継
回路基板１６の四隅部にも夫々基板取付けフレーム１５
の取付け孔１８に対応して取付け孔１９が形成されてい
る。これら基板取付けフレーム１５の各取付け孔１８と
中継回路基板１６の各取付け孔１９の互いに対向するも
のの内部には、夫々取付けブッシュ２０が挿入されてお
り、且つこれら各取付けブッシュ２０には夫々取付けピ
ン２１が挿通されている。取付けブッシュ２０は中継回
路基板１６を面方向に沿って変位することが可能に支持
する取付け部材の一形態で、合成樹脂により形成されて
中継回路基板を支持するのに必要な弾性を有している。
図３に示すように取付けブッシュ２０は基板取付けフレ
ーム１５および中継回路基板１６を組合せた厚さより大
きな長さを有し、且つ中継回路基板側端部に取付け孔１
９より大径をなす鍔部２０ａが形成され、この鍔部２０
ａは中継回路基板１６の後面に外側から当接している。
取付けピン２１は、基板取付けフレーム１５および中継
回路基板１６を組合せた厚さより大きな長さを有し、中
継回路基板側端部に取付け孔１９より大径をなす頭部２
１ａが形成され、この頭部２１ａは取付けブッシュ２０
の鍔部２０ａの外側から当接して押圧している。この取
付けピン２１のフレーム側端部は取付けブッシュ２０の
内径より大径をなす算盤の玉のような形状に形成されて
いる。取付けピン２１のフレーム側端部は基板取付けフ
レーム１４の前面側に突出して、同じく基板取付けフレ
ーム１４の前面側に突出している取付けブッシュ２０の
フレーム側端部を外周側に向けて押し広げて弾性変形さ
せて基板取付けフレーム１４の前面に当接させている。

【００１８】これにより取付けピン２１が取付けブッシ
ュ２０を基板取付けフレーム１５および中継回路基板１
６に固定し、取付けブッシュ２０が中継回路基板１６を
基板取付けフレーム１５に面方向変位可能に支持する。
すなわち、中継回路基板１６に対して面方向に沿って上
下左右いずれかの向きに向けて外力が加わると、この力
は中継回路基板１６を介してその四隅部を支持している
各取付けブッシュ２０に加わる。各取付けブッシュ２０
は弾性を有するために、中継回路基板１６に加わる力を
受けてその力の向きに応じて圧縮、伸長して弾性変形す
る。これにより中継回路基板１６は外力の向に応じて面
方向に沿って変位する。

【００１９】この取付け作業は、まず取付けブッシュ２
０を中継回路基板側から取付け孔１９，１８に挿通し、
次いで取付けピン２１を同じく中継回路基板側から取付
けブッシュ２０の内部に挿通することにより行なう。

【００２０】なお、中継回路基板１６に形成した取付け
孔２１の直径は取付けブッシュ２０が密接して挿通でき
る大きさである。基板取付けフレーム１５に形成した取
付け孔２０は中継回路基板１６に形成した取付け孔２１
に比較して直径が大きく、相通した取付けブッシュ２０
との間に隙間が存在している。

【００２１】また、基板取付けフレーム１５における上
辺部および下辺部には幅方向中央部に位置して夫々案内
ピン２２が突設してある。この案内ピン２２は、装填部
１３に対する回路基板構造体１３の挿入、抜出し方向に
沿って水平に位置し、装置本体１１における装填部１３
の前面開放部に向けて突出するものである。この案内ピ
ン２２は回路基板構造体１２を中継回路基板１６と接続
する際に回路基板構造体１３の位置合せを行なうもので
ある。

【００２２】回路基板構造体１２について説明する。こ
の回路基板構造体１２は主回路基板に複数の機能別の回
路基板を組合せた回路基板ユニットを構成している。図
中３１は金属からなるフレームで、これは装置本体１１
の装填部１３に対して挿脱する向きに長い四角形をなす
もので垂直に立てて配置されている。この基板フレーム
３１の前端部には蓋板３２が取付けられ、この蓋板３２
は回路基板構造体１２を装置本体１１の装填部１３に装
填した際に装填部１３の前面開放部を閉じるものであ
る。なお、蓋板３２には取手３３などが取付けられてい
る。基板フレーム３１には主回路基板３４が取付けられ
ており、この主回路基板３４は画像形成装置の主たる制
御を行なう回路が形成してある。３５は電話回線用回路
基板で、この回路基板３５に取付けたコネクタ３６は主
回路基板３４に取付けたコネクタ３７に接続されてい
る。３８はオプションメモリ用回路基板で、この回路基
板３８に取付けたコネクタ３９は主回路基板３４に取付
けたコネクタ４０に接続されている。４１はオプション
モデム用回路基板で、この回路基板４１に取付けたコネ
クタ４２は主回路基板３４に取付けたコネクタ４３に接
続されている。４４はオプションネットワーク用回路基
板で、この回路基板４４に取付けたコネクタ４５は主回
路基板３４に取付けたコネクタ４６に接続されている。
なお、基板フレーム３１の上辺部３１ｂおよび下辺部３
１ｃは装置本体１１の装填部１３に設けたガイドレール
１４に係合するようになっている。なお、４７はプリン
タ接続用回路基板。４８はスピーカである。このように
回路基板構造体１２は従来装置本体１１に分散して設置
されていた複数の回路基板をまとめて回路基板ユニット
として構成している。

【００２３】基板フレーム３１における後端辺部３１ａ
の縁部には、装置本体１１の装填部１３の内部に設けた
受け側コネクタ１７に接続するコネクタ５１がコネクタ
１７に対向して設けられている。このコネクタ５１は上
下方向に細長いもので、合成樹脂で形成された枠の内部
にコネクタ１７の接続子と着脱可能に接続する多数の接
触子が上下方向に並べて設けてある。このコネクタ５１
の各接触子は主回路基板３４に形成した回路に接続され
ている。基板フレーム３１における後端の縁部には、そ
の上端および下端に装置本体１１の装填部１３の基板取
付けフレーム１５に設けた各案内ピン２２が挿通される
案内孔５２が案内ピン２２に対向して形成されている。
ここで、基板取付けフレーム１５の上下一対の案内ピン
２２と基板フレーム３１の上下一対の案内孔５２とは次
に述べる条件を得るように位置関係が設定されている。
すなわち、案内ピン２２と案内孔５２との組合せで案内
手段の一形態が構成され、この案内手段により基板フレ
ーム３１を回路基板構造体１２のコネクタ５１が中継回
路基板１２の受け側コネクタ１７と対向する位置に位置
合せできるように設定されている。

【００２４】このように構成された電気回路装置につい
て説明する。図１は回路基板構造体１２を装置本体１１
の装填部１３から抜出した状態を示している。この状態
から回路基板構造体１２を装置本体１１の装填部１３に
挿入して装填する場合には、フレーム１５の後端辺部１
５ａを装填部１３の前面開放部に位置させ、フレーム１
５の上辺部１５ｂと下辺部１５ｃを装填部１３の上部お
よび下部に設けたガイドレール１４に係合させる。蓋板
３２に設けた取手３３を持って基板フレーム３１を装填
部１３の後端部〈奥部）に向けて押込み移動させると、
基板フレーム３１の上辺部３１ｂと下辺部３１ｂがガイ
ドレール１４に摺接して基板フレーム３１を含む回路基
板構造体１２全体が装填部１３の後端部に設けた中継回
路基板１６に向けて移動する。そして、基板フレーム３
１の後端部３１ａが中継回路基板１６に接近すると、ま
ず基板取付けフレーム１５に設けた上下一対の案内ピン
２２の先端が基板フレーム３１の後端部に形成した上下
一対の案内孔５２に挿入する。以降、フレーム１５は基
板取付けフレーム１５の上下一対の案内ピン２２と基板
フレーム３１の上下一対の案内孔５２との組合せにより
位置を規定されて移動する。これにより回路基板構造体
１２のフレーム１５は、これに設けたコネクタ５１が中
継回路基板１６に設けたコネクタ１７と対向する位置に
位置合せされる。そして、最後に基板フレーム３１の後
端部３１ａに設けたコネクタ５１が装置本体１１に設け
た受け側コネクタ１７に組み合わさり、コネクタ５１の
接続子とコネクタ１７の接続子とが接続する。この場
合、基板取付けフレーム１５の上下一対の案内ピン２２
と基板フレーム３１の上下一対の案内孔５２との組合せ
により、回路基板構造体１２のコネクタ５１が中継回路
基板１２の受け側コネクタ１７と対向するように位置合
せされるために、コネクタ５１の接続子とコネクタ１７
の接続子とが位置がずれることなく接続される。すなわ
ち、回路基板構造体１２に設けた各回路基板が単一の中
継回路基板１６を介して装置本体１１の内部に設けた各
機構と電気的に接続される。

【００２５】この回路基板構造体１２を装置本体１１の
装填部１３に挿入して中継回路基板１２と接続する作業
は、操作者が回路基板構造体１２を見ながら挿入移動さ
せて最後は回路基板構造体１２の移動に任せた状態で接
続を行なうために、回路基板構造体１２のコネクタ５１
を中継回路基板１６の受け側コネクタ１７と対向させて
正確な位置で接続することが難しいが、前述したように
基板取付けフレーム１５の案内ピン２２と基板フレーム
３１の案内孔５２とが組合さって回路基板構造体１２す
なわちコネクタ５１を受け側コネクタ１７に対して位置
合せすることにより、コネクタ５１をコネクタ１７へ容
易に正確な位置で接続することができ一層接続における
作業性が向上する。

【００２６】なお、装置本体１１の装填部１３に設けた
ガイドレール１４は回路基板構造体１２の基板フレーム
３１を中継回路基板１２に対して大まかな位置で保持し
て移動させるものである。

【００２７】ところで、各コネクタ１７、５１に設ける
接続子は小さく且つ相互の間隔も狭い。このため、基板
取付けフレーム１５の案内ピン２２と基板フレーム３１
の案内孔５２の製造寸法誤差および組立て寸歩誤差など
の各部の寸法誤差が累積すると、基板取付けフレーム１
５の案内ピン２２と基板フレーム３１の案内孔５２との
組合せても、回路基板構造体１２に設けたコネクタ５１
の接続子が中継回路基板１６に設けた受け側コネクタ１
７の接続子と対向位置からややずれた位置で接触するこ
とがある。ここで、前述したように中継回路基板１は取
付けブッシュ２０と取付けピン２１とによりその面方向
へ変位可能にして基板取付けフレーム１５に支持されて
いる。このため、中継回路基板１６に設けた受け側コネ
クタ１７は回路基板構造体１２に設けたコネクタ５１の
接続子に押されると、この力を受けた中継回路基板１６
は面方向へ変位する。これにより中継回路基板１６に設
けた受け側コネクタ１７の接続子は回路基板構造体１２
に設けたコネクタ５１の接続子に対向する位置へ変位し
てコネクタ５１の接続子する。このように中継回路基板
１６を面方向へ変位可能に支持することは、回路基板構
造体１２のコネクタ５１を中継回路基板１６の受け側コ
ネクタ１７に接続する際に、案内手段である基板取付け
フレーム１５の案内ピン２２と基板フレーム３１の案内
孔５２による位置合せ動作を補って一層無理なく回路基
板構造体１２を中継回路基板１６に設けたコネクタ１７
に容易且つ正確に位置合せして接続できる。

【００２８】さらに、基板取付けフレーム１５に形成し
た孔１８は中継回路基板１６に形成した取付け孔１９に
比較して直径が大きく、相通した取付けブッシュ２０と
の間に隙間が存在している。このため、この隙間分だけ
中継回路基板１６がさらに面方向へ変位する範囲が拡大
して、中継回路基板１６を面方向へ変位可能に支持する
ことと相俟って回路基板構造体１２のコネクタ５１を中
継回路基板１６の受け側コネクタ１７との位置ずれを効
果的に吸収して容易且つ正確に位置合せして接続でき
る。なお、取付けブッシュ２０と取付け孔との間に隙間
を持たせることは、基板取付けフレーム１５に形成した
取付け孔１８に限定されず、中継回路基板１６に形成し
た取付け孔１９を大径にして取付けブッシュ２０との間
に隙間をもたせても良く、また両方の取付け孔１８，１
９と取付けブッシュ２０との間に隙間をもたせても良
い。

【００２９】さらに、従来は装置本体１１に分散して設
置されていた複数の回路基板をまとめて回路基板ユニッ
トとして回路基板構造体１２を構成しているので、複数
の回路基板をまとめて装置本体１１に設けた中継回路基
板１６の受け側コネクタ１７に接続することができ、各
回路基板を個別にコネクタに接続する場合に比較して、
回路基板を接続する構成を簡素化し作業性を向上するこ
とができる。

【００３０】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されず、種々変形して実施することができる。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明の電気回路装置によれ
ば、中継回路基板が面方向に変位可能に設けられている
ので、回路基板構造体のコネクタを回路基板構造体装填
部に設けた受け側コネクタに接続する際に、案内手段に
よる位置合せ動作を補って一層無理なく回路基板を装置
本体に設けたコネクタに容易且つ正確に位置合せして接
続することができる。

【００３２】請求項２の発明によれば、回路基板構造体
を装置本体の回路基板構造体装填部に挿入して装填する
際に、案内手段を用いて、回路基板構造体のコネクタと
回路基板構造体装填部に設けた受け側コネクタとの位置
合せを行なうので、回路基板を装置本体に設けたコネク
タに一層容易且つ正確に接続することができる。

【００３３】請求項３の発明によれば、従来装置本体に
分散して設置されていた複数の回路基板をまとめて装置
本体に設けた受け側コネクタに接続することができ、各
回路基板を個別にコネクタに接続する場合に比較して、
回路基板を接続する構成を簡素化し作業性を向上するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における電気回路装置の
外観を示す斜視図。

【図２】同実施の形態における電気回路装置を拡大して
示す分解斜視図。

【図３】同実施の形態の電気回路装置に設ける中継回路
基板を示す断面図。

【符号の説明】

１１…装置本体、 １２…回路基板構造体、 １３…回路基板構造体装填部、 １４…ガイドレール、 １５…基板取付けフレーム、 １６…中継回路基板、 １７…受け側コネクタ １８…取付け孔、 １９…取付け孔、 ２０…取付けブッシュ、 ２１…取付けピン、 ２２…案内ピン、 ３１…フレーム、 ３２…蓋、 ３４…主回路基板、 ５１…コネクタ、 ５２…案内孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板構造体装填部を備えた装置本体
   と、この装置本体の回路基板構造体装填部に設けられ他
   の電気回路に接続されるとともに受け側コネクタを取付
   けた中継回路基板と、基板フレームおよびこの基板フレ
   ームに取付けられた回路基板および前記基板フレームに
   取付けられ前記回路基板に接続されたコネクタを備え且
   つ前記装置本体の回路基板構造体装填部の内部に挿入抜
   出し可能に装填されるとともにこの装填時に前記コネク
   タが前記受け側コネクタに接続される回路基板構造体
   と、前記中継回路基板を前記装置本体にその面方向に変
   位可能に取付ける取付け部材とを具備することを特徴と
   する電気回路装置。
2. 【請求項２】 前記回路基板構造体を前記装置本体の回
   路基板構造体装填部に挿入して装填する際に前記回路基
   板構造体のコネクタと前記回路基板構造体装填部の受け
   側コネクタとの位置合せを行なう案内手段を具備するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電気回路装置。
3. 【請求項３】 前記回路基板構造体は、前記基板フレー
   ムに主回路基板が取付けられ、この主回路基板に他の回
   路基板が取付けられた回路基板ユニットであることを特
   徴とする請求項１に記載の電気回路装置。