JP2008042982A

JP2008042982A - Piezoelectric transformer high voltage power supply

Info

Publication number: JP2008042982A
Application number: JP2006210748A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nagasaki; 修長崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-02-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low profile/low cost piezoelectric transformer high voltage power supply by processing a piezoelectric ceramic such that a piezoelectric transformer can be mounted directly on a printed wiring board forming a high voltage power supply, and simplifying connection of the piezoelectric transformer and a wiring pattern on the printed wiring board and fixation of the piezoelectric transformer thereby achieving compaction/thinning of the piezoelectric transformer. <P>SOLUTION: Prior to mounting a piezoelectric transformer on the printed wiring board 14, the piezoelectric transformer is formed by fixing L-shaped contact metal plates 6, 7 and 8 to the electrodes 2, 3 and 4 of a piezoelectric ceramic 1. The piezoelectric transformer is contained in an opening provided in the printed wiring board 14 perpendicularly to the board plane, and then the contact metal plates 6, 7 and 8 are connected with wiring patterns 21, 22 and 23. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電トランス高圧電源装置に関し、特に、電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置における、圧電トランスを用いる高圧電源装置に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric transformer high-voltage power supply device, and more particularly to a high-voltage power supply device using a piezoelectric transformer in an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic process.

電子写真プロセスにより画像を形成する画像形成装置において、感光体に転写部材を当接させて転写を行う直接転写方式を採る場合、転写部材には導電体の軸を持つローラ状の導電性ゴムを用い、感光体のプロセススピードに合わせ回転駆動させている。そして、転写部材に印加する電圧として、直流バイアス電圧を用いている。このとき、直流バイアス電圧の極性は、通常のコロナ放電式の転写電圧と同じ極性である。しかし、こういったローラ状の転写部材、すなわち、転写ローラを用いて良好な転写を行うためには、通常３ｋＶ以上の電圧（所要電流は数μＡ）を転写ローラに印加する必要があった。上述したような画像形成処理に必要とされる高電圧を生成するために、従来は巻線式の電磁トランスを使用していた。しかし、電磁トランスは、銅線、ボビン、磁芯で構成されており、上記のような仕様に用いる場合は、出力電流値が数μＡという微小な電流のために各部に於いて漏れ電流を最大限少なくしなければならなかった。そのため、トランスの巻線を絶縁物によりモールドする必要が有り、しかも供給電力に比較して大きなトランスを必要としたため、高圧電源装置の小型化・軽量化の妨げとなっていた。 When an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic process adopts a direct transfer method in which a transfer member is brought into contact with a photosensitive member to perform transfer, a roller-like conductive rubber having a conductive shaft is used as the transfer member. Used to rotate according to the process speed of the photoreceptor. A DC bias voltage is used as the voltage applied to the transfer member. At this time, the polarity of the DC bias voltage is the same as that of a normal corona discharge transfer voltage. However, in order to perform good transfer using such a roller-shaped transfer member, that is, a transfer roller, it is usually necessary to apply a voltage of 3 kV or more (required current is several μA) to the transfer roller. In order to generate a high voltage required for the image forming process as described above, a winding type electromagnetic transformer has been conventionally used. However, electromagnetic transformers are composed of copper wires, bobbins, and magnetic cores. When used in the above specifications, the output current value is a very small current of several μA, so the leakage current is maximized in each part. I had to keep it to a minimum. Therefore, it is necessary to mold the winding of the transformer with an insulator, and a large transformer is required as compared with the supplied power, which hinders miniaturization and weight reduction of the high-voltage power supply device.

そこで、これらの問題を解消するために、薄型で軽量の高出力の圧電トランスを用いて高電圧を発生させることが検討されている。すなわち、セラミックを素材とした圧電トランスを用いることにより、電磁トランス以上の効率で高電圧を生成することが可能となる。しかも、一次側および二次側間の結合に関係なく一次側と二次側の電極間の距離を離すことが可能となるので特別に絶縁の為にモールド加工する必要がない。このため、高圧発生装置を小型・軽量にできるという優れた特性が得られている。従来、圧電トランス高圧電源におけるプリント配線基板への圧電トランスの実装方法として、矩形箱状のケース内に接着剤を介して圧電セラミックを収納し、それを基板上に実装している。圧電セラミックの矩形箱状ケースへの配置として、横姿勢で圧電セラミックを収納して基板上に面実装する構成（例えば、特許文献１参照）がある。また、矩形箱状のケース内に縦姿勢で圧電セラミックを収納し、基板上に実装する構成（例えば、特許文献２参照）などを用いていた。圧電セラミックの電極とプリント配線基板上のパターンを接続するためにケース及びケースに取り付けられたピンなどを介していたため、圧電トランス本来の小型、薄型という利点を活かしきれていなかった。また、圧電セラミックをプリント配線基板に設けた開口部に収納し、一対の支持部材で圧電セラミックの両面の電極を挟み込む構成（例えば、特許文献３参照）なども提案されている。この構成は、圧電トランスとして単一のユニットで構成する場合には有効であるが、１枚のプリント配線基板に複数個の圧電トランスを形成するレーザビームプリンタの高圧電源装置に対しては、実装作業性及び量産性がよくないため実現できなかった。
特開平８−３２１３５号公報特開２００６−１０８３３２号公報特許第２９２３４５１号公報 In order to solve these problems, it has been studied to generate a high voltage by using a thin and light high-power piezoelectric transformer. That is, by using a piezoelectric transformer made of ceramic, it is possible to generate a high voltage with an efficiency higher than that of an electromagnetic transformer. In addition, since the distance between the primary and secondary electrodes can be increased regardless of the coupling between the primary side and the secondary side, there is no need to mold for special insulation. For this reason, the outstanding characteristic that a high voltage | pressure generator can be reduced in size and weight is acquired. Conventionally, as a method of mounting a piezoelectric transformer on a printed wiring board in a piezoelectric transformer high-voltage power supply, a piezoelectric ceramic is housed in a rectangular box-like case via an adhesive and mounted on the board. As an arrangement of the piezoelectric ceramic in the rectangular box-shaped case, there is a configuration in which the piezoelectric ceramic is accommodated in a horizontal posture and surface-mounted on a substrate (for example, see Patent Document 1). Moreover, the structure (for example, refer patent document 2) etc. which accommodated the piezoelectric ceramic in the vertical attitude | position in the rectangular box-shaped case, and mounted on the board | substrate were used. Since the case and pins attached to the case were connected to connect the piezoelectric ceramic electrode and the pattern on the printed circuit board, the advantages of the small size and thinness inherent to the piezoelectric transformer could not be fully utilized. In addition, a configuration in which piezoelectric ceramic is accommodated in an opening provided in a printed wiring board and electrodes on both sides of the piezoelectric ceramic are sandwiched between a pair of support members (for example, see Patent Document 3) has been proposed. This configuration is effective when it is configured as a single unit as a piezoelectric transformer, but it is mounted on a high-voltage power supply device for a laser beam printer that forms a plurality of piezoelectric transformers on a single printed wiring board. Since workability and mass productivity were not good, it could not be realized.
JP-A-8-32135 JP 2006-108332 A Japanese Patent No. 2923451

従来の圧電トランス高圧電源装置では、以上のような矩形箱状のケースに収納し、ピン等の部材を介してプリント配線基板に実装されて圧電トランスを構成していた。このことから、圧電トランスのケースやピン等の部材コスト及び圧電トランスを形成する際の製造コストが余計に発生してしまい、圧電トランスとして高価なものになっていた。特に、カラーレーザプリンタでは多種多様な高圧出力が必要となる場合があり、その際多くの圧電トランスが必要となるため、圧電トランスのコストが全体に占める割合も大きなものとなる。また、ケースに収納したことにより、圧電トランス本来の小型、薄型という利点を活かしきれていなかった。 In the conventional piezoelectric transformer high-voltage power supply device, the piezoelectric transformer is configured by being housed in a rectangular box-shaped case as described above and mounted on a printed wiring board via a member such as a pin. For this reason, the cost of members such as the case and pins of the piezoelectric transformer and the manufacturing cost when forming the piezoelectric transformer are excessively generated, and the piezoelectric transformer is expensive. In particular, a color laser printer may require a wide variety of high-voltage outputs. In this case, many piezoelectric transformers are required, so that the cost of the piezoelectric transformer is large. In addition, since it was housed in the case, the advantages of the small size and thinness inherent to the piezoelectric transformer could not be fully utilized.

そこで、本出願の目的は、圧電トランスの小型化・薄型化を実現し、低背・低コストである圧電トランス高圧電源装置を提供することにある。なお、このために、高圧電源装置を形成するプリント配線基板に対して、圧電トランスを直接実装できるように圧電セラミックを加工し、圧電トランスとプリント配線基板上の配線パターンとの接続及び圧電トランスの固定を簡略化する。 Accordingly, an object of the present application is to provide a piezoelectric transformer high-voltage power supply device that achieves a reduction in size and thickness of a piezoelectric transformer and is low in profile and cost. For this purpose, the piezoelectric ceramic is processed so that the piezoelectric transformer can be directly mounted on the printed wiring board forming the high-voltage power supply device, the connection between the piezoelectric transformer and the wiring pattern on the printed wiring board, and the piezoelectric transformer. Simplify fixing.

上記目的は本発明に係る圧電トランス高圧電源装置にて達成される。すなわち、本発明は、下記の構成を特徴とする圧電トランス高圧電源装置を提供する。 The above object is achieved by a piezoelectric transformer high voltage power supply apparatus according to the present invention. That is, the present invention provides a piezoelectric transformer high-voltage power supply device characterized by the following configuration.

（１）像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像にトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を被転写部材に転写する転写手段と、前記トナー像を転写された前記被転写部材にトナーを加熱定着させる定着手段と、前記被転写部材を搬送する搬送手段とを備える画像形成装置に用いられる圧電トランス高圧電源装置であって、前記潜像形成手段、前記現像手段、前記転写手段に高圧電圧を印加する高圧電源手段を備え、前記高圧電源手段は、矩形状の板状体からなる圧電セラミックに一次電極及び二次電極を形成した圧電トランスと、前記圧電トランスを駆動するための駆動周波数を発生する発生手段と、出力電圧設定手段と、出力検出手段と、前記出力検出手段からの信号ならびに前記出力電圧設定手段からの信号により出力電圧を制御する出力制御手段とを有し、前記圧電トランス、前記発生手段、前記出力電圧設定手段、前記出力検出手段、前記出力制御手段は、表面にパターンが形成されたプリント配線基板上に配置され、前記圧電トランスは、前記圧電セラミックの一次電極及び二次電極に接点部材を取り付けて形成され、前記圧電トランスを組み立てた後に前記プリント配線基板に実装することを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (1) A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on an image carrier, a developing unit that forms a toner image on the electrostatic latent image, a transfer unit that transfers the toner image to a transfer member, A piezoelectric transformer high-voltage power supply device used in an image forming apparatus, comprising: a fixing unit that heat-fixes toner on the transfer member to which the toner image has been transferred; and a conveyance unit that conveys the transfer member. A high voltage power supply means for applying a high voltage to the image forming means, the developing means, and the transfer means, wherein the high voltage power supply means is a piezoelectric in which a primary electrode and a secondary electrode are formed on a piezoelectric ceramic made of a rectangular plate-like body. A transformer, a generating means for generating a driving frequency for driving the piezoelectric transformer, an output voltage setting means, an output detection means, a signal from the output detection means, and a signal from the output voltage setting means. The piezoelectric transformer, the generating means, the output voltage setting means, the output detecting means, and the output control means on a printed wiring board having a pattern formed on the surface thereof. The piezoelectric transformer is formed by attaching contact members to the primary electrode and the secondary electrode of the piezoelectric ceramic, and is mounted on the printed circuit board after the piezoelectric transformer is assembled. Power supply.

（２）前記（１）に記載の圧電トランス高圧電源装置において、前記圧電トランスは、前記プリント配線基板に設けられた前記圧電セラミックよりも大きな開口部に、前記プリント配線基板の基板面に対して垂直に収納して実装されることを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (2) In the piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to (1), the piezoelectric transformer has a larger opening than the piezoelectric ceramic provided on the printed wiring board with respect to a substrate surface of the printed wiring board. A piezoelectric transformer high-voltage power supply device that is vertically housed and mounted.

（３）前記（１）に記載の圧電トランス高圧電源装置において、前記圧電セラミックと前記接点部材との接続に導電性部材を用いることを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (3) The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to (1), wherein a conductive member is used for connection between the piezoelectric ceramic and the contact member.

（４）前記（１）に記載の圧電トランス高圧電源装置において、前記接点部材の前記圧電セラミックと接続する部位に、導電性部材を注入する開口部を設けることを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (4) The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to (1), wherein an opening for injecting a conductive member is provided in a portion of the contact member connected to the piezoelectric ceramic. .

（５）前記（１）に記載の圧電トランス高圧電源装置において、前記接点部材の前記圧電セラミックと接続する部位に、導電性部材の位置を規定する凹凸形状を設けることを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (5) The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to (1), wherein a concave-convex shape for defining a position of the conductive member is provided at a portion of the contact member connected to the piezoelectric ceramic. Power supply.

（６）前記（１）に記載の圧電トランス高圧電源装置において、前記接点部材は、前記プリント配線基板上の配線パターンに接続され、その接続に導電性部材を用いることを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (6) The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to (1), wherein the contact member is connected to a wiring pattern on the printed wiring board, and a conductive member is used for the connection. Power supply.

（７）前記（１）に記載の圧電トランス高圧電源装置において、前記接点部材の前記プリント配線基板上の配線パターンと接続する部位に、導電性部材を注入する開口部を設けることを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (7) In the piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to (1), an opening for injecting a conductive member is provided in a portion of the contact member connected to the wiring pattern on the printed wiring board. Piezoelectric transformer high-voltage power supply.

（８）前記（１）に記載の圧電トランス高圧電源装置において、前記接点部材は、Ｌ字型板金とすることを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (8) The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to (1), wherein the contact member is an L-shaped sheet metal.

（９）前記（１）に記載の圧電トランス高圧電源装置において、前記接点部材は、前記プリント配線基板の基板面に対して垂直に折り曲げた形状を有し、前記プリント配線基板は、スリットと前記スリットに差し込まれた受け部材とを有し、前記接点部材の折り曲げた形状の部位と、前記受け部材とが嵌合することを特徴とする圧電トランス高圧電源装置。 (9) In the piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to (1), the contact member has a shape bent perpendicularly to a substrate surface of the printed wiring board, and the printed wiring board includes a slit and the A piezoelectric transformer high-voltage power supply device comprising: a receiving member inserted into a slit, wherein the bent portion of the contact member is fitted to the receiving member.

本出願に係る発明によれば、予め圧電セラミックの電極に接点部材を取り付けた簡単な構成で圧電トランスを形成することで、圧電トランスとしての取り扱いが容易になる。また、プリント配線基板への実装前に、圧電トランス単独での特性検査などが容易にできるため、信頼性の高い圧電トランス高圧電源を提供することができる。また、プリント配線基板に設けた開口部に圧電トランスを垂直に収納することにより、低背化が可能となる。 According to the invention of the present application, the piezoelectric transformer can be easily handled by forming the piezoelectric transformer with a simple configuration in which a contact member is previously attached to a piezoelectric ceramic electrode. In addition, since the characteristic inspection of the piezoelectric transformer alone can be easily performed before mounting on the printed wiring board, a highly reliable piezoelectric transformer high-voltage power supply can be provided. In addition, by vertically storing the piezoelectric transformer in the opening provided in the printed wiring board, the height can be reduced.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図２は本実施例のカラーレーザプリンタの概略構成断面図である。 FIG. 2 is a schematic sectional view of the color laser printer of this embodiment.

レーザプリンタ４０１は記録紙３２（被転写部材に相当）を収納するデッキ４０２を有し、デッキ４０２内の記録紙３２の有無を検知するデッキ紙有無センサ４０３を有する。また、デッキ４０２から記録紙３２を繰り出すピックアップローラ４０４、前記ピックアップローラ４０４によって繰り出された記録紙３２を搬送するデッキ給紙ローラ４０５を有する。また、前記デッキ給紙ローラ４０５と対をなし、記録紙３２の重送を防止するためのリタードローラ４０６が設けられている。そして、デッキ給紙ローラ４０５の下流には記録紙３２を同期搬送するレジストローラ対４０７、前記レジストローラ対への記録紙３２の搬送状態を検知するレジ前センサ４０８が配設されている。 The laser printer 401 has a deck 402 for storing recording paper 32 (corresponding to a member to be transferred), and has a deck paper presence / absence sensor 403 for detecting the presence or absence of the recording paper 32 in the deck 402. Further, a pickup roller 404 that feeds the recording paper 32 from the deck 402 and a deck paper feeding roller 405 that transports the recording paper 32 fed by the pickup roller 404 are provided. In addition, a retard roller 406 is provided that is paired with the deck paper feed roller 405 and prevents double feeding of the recording paper 32. A registration roller pair 407 that synchronously conveys the recording paper 32 and a pre-registration sensor 408 that detects the conveyance state of the recording paper 32 to the registration roller pair are disposed downstream of the deck paper feed roller 405.

またレジストローラ対４０７の下流には静電吸着搬送転写ベルト（以下ＥＴＢと記す）４０９が配設されている。前記ＥＴＢ上には、画像形成部によって形成された画像が転写ローラ４３０Ｙ、４３０Ｍ、４３０Ｃ、４３０Ｂ（転写手段に相当）によって順次重ね合わされていくことによりカラー画像が形成され記録紙３２上に転写搬送される。ここで、画像形成部は、後述する４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢ）分のプロセスカートリッジ４１０Ｙ、４１０Ｍ、４１０Ｃ、４１０Ｂとスキャナユニット４２０Ｙ、４２０Ｍ、４２０Ｃ、４２０Ｂからなる。さらに下流には記録紙３２上に転写されたトナー像を熱定着するために、次の部材が配設されている。すなわち、内部に加熱用のヒータ４３２を備えた定着ローラ４３３（定着手段に相当）と加圧ローラ４３４対、定着ローラからの記録紙３２を搬送するための、定着排紙ローラ対４３５、定着部からの搬送状態を検知する定着排紙センサ４３６が配設されている。 An electrostatic attraction transfer belt (hereinafter referred to as ETB) 409 is disposed downstream of the registration roller pair 407. A color image is formed on the ETB by sequentially superimposing images formed by the image forming unit by transfer rollers 430Y, 430M, 430C, and 430B (corresponding to transfer means), and transferred onto the recording paper 32. Is done. Here, the image forming unit includes process cartridges 410Y, 410M, 410C, and 410B for four colors (yellow Y, magenta M, cyan C, and black B), which will be described later, and scanner units 420Y, 420M, 420C, and 420B. Further downstream, the following members are disposed to thermally fix the toner image transferred onto the recording paper 32. That is, a fixing roller 433 (corresponding to a fixing unit) provided with a heater 432 for heating and a pressure roller 434 pair, a fixing discharge roller pair 435 for conveying the recording paper 32 from the fixing roller, a fixing unit A fixing paper discharge sensor 436 for detecting the conveyance state from the printer is provided.

また、前記各スキャナユニット４２０（潜像形成手段に相当）は、レーザユニット４２１、ポリゴンミラー４２２、スキャナモータ４２３、結像レンズ群４２４より構成されている。ここで、レーザユニット４２１は、後述するビデオコントローラ４４０から送出される各画像信号に基づいて変調されたレーザ光を発光する。また、ポリゴンミラー４２２とスキャナモータ４２３は、各レーザユニット４２１からのレーザ光を各感光ドラム３０５上に走査する。そして、前記各プロセスカートリッジ４１０には公知の電子写真プロセスに必要な感光ドラム３０５（像担持体に相当）、帯電ローラ３０３と現像ローラ３０２（現像手段に相当）、トナー格納容器４１１を具備している。そして、レーザプリンタ４０１に対して着脱可能に構成されている。なお、各色の符号は省略している。 Each scanner unit 420 (corresponding to a latent image forming unit) includes a laser unit 421, a polygon mirror 422, a scanner motor 423, and an imaging lens group 424. Here, the laser unit 421 emits laser light modulated based on each image signal sent from the video controller 440 described later. Further, the polygon mirror 422 and the scanner motor 423 scan the laser light from each laser unit 421 on each photosensitive drum 305. Each process cartridge 410 includes a photosensitive drum 305 (corresponding to an image carrier) necessary for a known electrophotographic process, a charging roller 303, a developing roller 302 (corresponding to developing means), and a toner storage container 411. Yes. The laser printer 401 is detachable. In addition, the code | symbol of each color is abbreviate | omitted.

さらに、前記ビデオコントローラ４４０はパーソナルコンピュータ等の外部装置（ホストコンピュータ）４４１から送出される画像データを受け取ると、前記画像データをビットマップデータに展開し、画像形成用の画像信号を生成する。また、２０１はレーザプリンタの制御部であるＤＣコントローラである。ＤＣコントローラ２０１は、ＲＡＭ２０７ａ、ＲＯＭ２０７ｂ、タイマ２０７ｃ、デジタル入出力ポート２０７ｄ、Ｄ／Ａポート２０７ｅを具備したＭＰＵ（マイクロコンピュータ）２０７、及び各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。 Furthermore, when the video controller 440 receives image data sent from an external device (host computer) 441 such as a personal computer, the video controller 440 develops the image data into bitmap data and generates an image signal for image formation. Reference numeral 201 denotes a DC controller which is a control unit of the laser printer. The DC controller 201 includes a RAM 207a, a ROM 207b, a timer 207c, a digital input / output port 207d, an MPU (microcomputer) 207 having a D / A port 207e, various input / output control circuits (not shown), and the like.

さらに、２０２は高圧電源部（高圧電源手段に相当）であり、各プロセスカートリッジに対応した帯電高圧電源（不図示）、現像高圧電源（不図示）と、各転写ローラ４３０に対応した高圧を出力可能な転写高圧電源とで構成されている。これらの各高圧電源を単一或いは複数のプリント配線基板上に含む高圧電源装置は、小型、薄型、軽量な圧電セラミックの特性を活かして低背化が可能な圧電トランスを用いる。なお、高圧電源部２０２は、後述する圧電トランスと、周波数発生回路（発生回路に相当）を有する。また、必要な電圧を設定するための出力電圧設定手段、出力電圧を検出するための出力検出手段、出力検出手段と出力電圧設定手段からの信号に基づき出力電圧を制御する出力制御手段とを有する。 Reference numeral 202 denotes a high-voltage power supply unit (corresponding to a high-voltage power supply means), which outputs a charging high-voltage power supply (not shown) corresponding to each process cartridge, a development high-voltage power supply (not shown), and a high voltage corresponding to each transfer roller 430. It consists of a possible transfer high-voltage power supply. A high-voltage power supply device that includes each of these high-voltage power supplies on a single or a plurality of printed wiring boards uses a piezoelectric transformer that can be reduced in height by utilizing the characteristics of a small, thin, and lightweight piezoelectric ceramic. The high-voltage power supply unit 202 includes a piezoelectric transformer described later and a frequency generation circuit (corresponding to a generation circuit). The output voltage setting means for setting the required voltage, the output detection means for detecting the output voltage, the output detection means, and the output control means for controlling the output voltage based on the signal from the output voltage setting means. .

以下、この圧電トランス高圧電源装置における、圧電トランスの最適な構成及び実装方法について説明する。本実施例の圧電トランス高圧電源構成については、図１、図３、図４及び図５に基づいて説明する。 Hereinafter, the optimum configuration and mounting method of the piezoelectric transformer in the piezoelectric transformer high-voltage power supply device will be described. The configuration of the piezoelectric transformer high-voltage power supply according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 3, 4, and 5. FIG.

図１は本実施例に係る圧電トランスの実装状態における斜視図である。図３は本実施例に係る圧電トランスを構成する前の状態における斜視図である。図４（ａ）は本実施例に係る圧電トランスの平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’における断面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＢ−Ｂ’における断面図である。図５（ａ）は本実施例に係る接点部材の斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の面Ｃにおける断面図である。なお、圧電トランス高圧電源装置には、プリント配線基板上には表裏問わず圧電トランスを含めて様々な部品が実装されている。本発明は、圧電トランスの構成及び実装方法に係るものであるため、説明図中及び以下の実施例文中では圧電トランス以外の部品に関する記述は省略する。 FIG. 1 is a perspective view of the piezoelectric transformer according to the present embodiment in a mounted state. FIG. 3 is a perspective view in a state before the piezoelectric transformer according to the present embodiment is configured. 4A is a plan view of the piezoelectric transformer according to the present embodiment, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 4A, and FIG. 4C is B of FIG. It is sectional drawing in -B '. FIG. 5A is a perspective view of a contact member according to the present embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along a plane C in FIG. In the piezoelectric transformer high-voltage power supply device, various components including a piezoelectric transformer are mounted on a printed wiring board regardless of the front and back sides. Since the present invention relates to the configuration and mounting method of a piezoelectric transformer, descriptions relating to parts other than the piezoelectric transformer are omitted in the explanatory drawings and in the following example sentences.

図１、図３、図４及び図５で示される圧電トランス構成は、圧電セラミック１の外形寸法より大きな開口部をプリント配線基板１４に有し、前記開口部に圧電セラミック１を基板面に対して垂直に収納して実装する構成である。 The piezoelectric transformer configuration shown in FIGS. 1, 3, 4 and 5 has an opening in the printed wiring board 14 larger than the outer dimensions of the piezoelectric ceramic 1, and the piezoelectric ceramic 1 is placed in the opening with respect to the substrate surface. It is configured to be stored vertically and mounted.

次に、本構成に基づく圧電トランスの実装方法について説明する。 Next, a method for mounting a piezoelectric transformer based on this configuration will be described.

まず、図３に示すようにプリント配線基板１４には、圧電トランスを収納するために圧電セラミック１の外形よりも大きな開口部がある。また、圧電トランスの一次側に位置する部分に圧電トランスを接地する配線パターン２１、圧電トランスに周波数を入力する配線パターン２２、そして圧電トランスの一次側に位置する部分に圧電トランスから出力を得る配線パターン２３がある。 First, as shown in FIG. 3, the printed wiring board 14 has an opening larger than the outer shape of the piezoelectric ceramic 1 in order to accommodate the piezoelectric transformer. Also, a wiring pattern 21 for grounding the piezoelectric transformer at a portion located on the primary side of the piezoelectric transformer, a wiring pattern 22 for inputting a frequency to the piezoelectric transformer, and a wiring for obtaining an output from the piezoelectric transformer at a portion located on the primary side of the piezoelectric transformer There is a pattern 23.

次に図４により示されるように、圧電トランスは平板タイプの圧電セラミック１と、接点部材としてのＬ字形状の接点板金６、７、及び８から構成される。圧電トランスの表面に形成された電極２、３及び４に対して接点板金６、７、及び８を取り付ける導電性部材として、ここでは導電性接着剤９（導電性部材に相当）を用いる。また、電極２、３及び４とプリント配線基板１４表面の配線パターン２１、２２及び２３との接続は半田付け１０を用いる。 Next, as shown in FIG. 4, the piezoelectric transformer includes a flat plate type piezoelectric ceramic 1 and L-shaped contact metal plates 6, 7 and 8 as contact members. Here, a conductive adhesive 9 (corresponding to a conductive member) is used as a conductive member for attaching the contact metal plates 6, 7 and 8 to the electrodes 2, 3 and 4 formed on the surface of the piezoelectric transformer. Further, soldering 10 is used for connection between the electrodes 2, 3 and 4 and the wiring patterns 21, 22 and 23 on the surface of the printed wiring board 14.

圧電トランスはプリント配線基板１４の開口部のパターン面側から、基板面に対して垂直に収納される。その後、接点板金６、７及び８がプリント配線基板１４表面の配線パターン２１、２２、及び２３に各々接触することにより、圧電トランスは支持される。続いて、接点板金６、７及び８とプリント配線基板１４表面の配線パターン２１、２２、及び２３を、各々半田付け１０を用いて接続することによって、圧電トランスとプリント配線基板１４の電気的接続並びに固定がなされる。 The piezoelectric transformer is accommodated perpendicularly to the substrate surface from the pattern surface side of the opening of the printed wiring board 14. Thereafter, the contact metal plates 6, 7 and 8 come into contact with the wiring patterns 21, 22 and 23 on the surface of the printed wiring board 14, respectively, thereby supporting the piezoelectric transformer. Subsequently, the contact metal plates 6, 7 and 8 and the wiring patterns 21, 22, and 23 on the surface of the printed wiring board 14 are connected using the soldering 10, thereby electrically connecting the piezoelectric transformer and the printed wiring board 14. As well as fixing.

以上により、プリント配線基板１４への圧電トランスの実装が完了し、圧電トランスとして動作可能となる。 Thus, the mounting of the piezoelectric transformer on the printed wiring board 14 is completed, and the piezoelectric transformer can be operated.

ここで、接点部材として用いた接点板金６（接点板金７、８も同様であるが、ここでは省略する）は、図５に示すように、圧電セラミック１の電極中央部に接する部分に丸穴６’を設けている。この部分を通して導電性接着剤９が注入されて、電極２と接点板金６が接着される。 Here, the contact sheet metal 6 used as a contact member (the same applies to the contact sheet metals 7 and 8, but omitted here) is a round hole in a portion in contact with the center of the electrode of the piezoelectric ceramic 1 as shown in FIG. 6 'is provided. The conductive adhesive 9 is injected through this portion, and the electrode 2 and the contact sheet metal 6 are bonded.

次に、本構成に基づく圧電トランスの動作について説明する。 Next, the operation of the piezoelectric transformer based on this configuration will be described.

周波数発生回路から配線パターン２１、２２を介して一次側の接点板金６、７並びに電極２、３に駆動周波数を入力すると、圧電セラミック１の一次側で機械的振動が発生し、逆圧電効果と圧電効果により、圧電セラミック１の二次側で高電圧が発生する。この高電圧は配線パターン２３を介して整流回路へ伝送される。全長Ｌの圧電セラミックの機械的な振動は、例えば駆動周波数がλモードで駆動された場合は、λ・Ｌ／４、λ・３Ｌ／４の位置で変位ゼロとなる。この変位ゼロの位置にて支持することにより、圧電セラミックの振動特性に影響を与えることなく動作させることができる。本構成では、一次側の電極２、３及び接点板金６、７の位置がλ・Ｌ／４の位置であるので、振動に影響を与えることなく電気的接続及び支持・固定が可能である。また、二次側の電極４及び接点板金８の位置はλ・３Ｌ／４の位置であるものの、柔軟性のある導電性接着剤９により接続しているため、こちらも振動に影響を与えることなく電気的接続及び支持・固定が可能となる。 When a drive frequency is input from the frequency generation circuit to the contact plates 6 and 7 on the primary side and the electrodes 2 and 3 via the wiring patterns 21 and 22, mechanical vibrations are generated on the primary side of the piezoelectric ceramic 1, and the reverse piezoelectric effect and Due to the piezoelectric effect, a high voltage is generated on the secondary side of the piezoelectric ceramic 1. This high voltage is transmitted to the rectifier circuit via the wiring pattern 23. For example, when the driving frequency is driven in the λ mode, the mechanical vibration of the piezoelectric ceramic having the full length L is zero at the positions of λ · L / 4 and λ · 3L / 4. By supporting at the position of zero displacement, it can be operated without affecting the vibration characteristics of the piezoelectric ceramic. In this configuration, since the positions of the primary side electrodes 2 and 3 and the contact metal plates 6 and 7 are λ · L / 4, they can be electrically connected, supported and fixed without affecting vibration. In addition, although the position of the secondary electrode 4 and the contact sheet metal 8 is the position of λ · 3L / 4, since it is connected by the flexible conductive adhesive 9, this also affects the vibration. Electrical connection and support / fixation are possible.

本発明で用いる圧電トランスについては、プリント配線基板１４に圧電トランスを実装する工程とは別に、圧電トランスを組み立てる工程が必要である。その工程について、図１３、図１４及び図１５を用いて説明する。ここで、図１３は、本発明の実施例に係る圧電トランスの組み立てに用いる工具を示す斜視断面図である。図１４は、本発明の実施例に係る圧電トランスを組み立てる際の接点板金、圧電セラミック及び工具を示す斜視図である。図１５は、本発明の実施例に係る圧電トランスを組み立てる際の導電性接着剤注入の様子を示す断面図である。 For the piezoelectric transformer used in the present invention, a process of assembling the piezoelectric transformer is required in addition to the process of mounting the piezoelectric transformer on the printed wiring board 14. The process will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 13 is a perspective sectional view showing a tool used for assembling the piezoelectric transformer according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 is a perspective view showing a contact sheet metal, a piezoelectric ceramic, and a tool when assembling a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state of injecting a conductive adhesive when assembling a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention.

圧電トランスを組み立てる工程では、圧電トランス実装工具（以下、単に工具とする）１５と、丸穴１６と、ディスペンサ１７（定量噴出装置）を用いて組み立てが行われる。ここで、工具１５は、圧電セラミック及び接点板金を収納し保持する。また、丸穴１６は、圧電セラミック表面の電極と接点板金を接着するために工具１５に開けてある。また、ディスペンサ１７は、導電性接着剤を前記丸穴１６に一定量注入する。工具１５に形成された型に圧電セラミック１と接点板金６、７（ここでは一次側のみについて説明し、二次側については省略する）を各々収納する。圧電セラミック１の電極２、３の中央に接する接点板金６、７の部位に開けられた丸穴６’、７’と同じ位置に、工具１５にも丸穴１６が開いている。そして、ディスペンサ１７によって注入された導電性接着剤９は、電極２、３と接点板金６、７の間に浸透し、硬化することによって電極２、３と接点板金６、７を各々接着させることができる。 In the process of assembling the piezoelectric transformer, assembly is performed using a piezoelectric transformer mounting tool (hereinafter simply referred to as a tool) 15, a round hole 16, and a dispenser 17 (quantitative ejection device). Here, the tool 15 stores and holds the piezoelectric ceramic and the contact sheet metal. A round hole 16 is formed in the tool 15 for bonding the electrode on the surface of the piezoelectric ceramic and the contact sheet metal. The dispenser 17 injects a certain amount of conductive adhesive into the round hole 16. The die formed on the tool 15 accommodates the piezoelectric ceramic 1 and the contact metal plates 6 and 7 (here, only the primary side will be described and the secondary side will be omitted). A round hole 16 is also opened in the tool 15 at the same position as the round holes 6 ′ and 7 ′ formed in the contact metal plates 6 and 7 in contact with the centers of the electrodes 2 and 3 of the piezoelectric ceramic 1. The conductive adhesive 9 injected by the dispenser 17 penetrates between the electrodes 2 and 3 and the contact sheet metals 6 and 7 and hardens to bond the electrodes 2 and 3 and the contact sheet metals 6 and 7 respectively. Can do.

以上のようにして、圧電トランスの構成を飛躍的に簡略化し、安価で低背化可能な圧電トランス高圧電源装置を構成することが可能となる。 As described above, it is possible to dramatically simplify the configuration of the piezoelectric transformer, and to configure a piezoelectric transformer high-voltage power supply device that can be reduced in cost and reduced in height.

なお、ここでは圧電トランスの接点板金６、７及び８と、プリント配線基板１４表面の配線パターン２１、２２及び２３の接続に半田付け１０を用いて説明した。しかし、導電性接着剤などの柔軟性の高い導電性部材を用いることにより、圧電トランス高圧電源装置の搬送時の振動などには、プリント配線基板１４と圧電トランス間のクッションの役割を果たすこともできる。また、本実施例で用いた導電性部材については、導電性接着剤に限らず、導電性粘着剤などの導電性樹脂により、電気的接続と固定が必要十分に実現できれば用いることができる。 Here, the soldering 10 is used to connect the contact metal plates 6, 7 and 8 of the piezoelectric transformer and the wiring patterns 21, 22 and 23 on the surface of the printed wiring board 14. However, by using a highly flexible conductive member such as a conductive adhesive, it can also serve as a cushion between the printed wiring board 14 and the piezoelectric transformer for vibration during transportation of the piezoelectric transformer high-voltage power supply device. it can. In addition, the conductive member used in this embodiment is not limited to the conductive adhesive, and can be used as long as the electrical connection and fixing can be realized sufficiently and sufficiently by a conductive resin such as a conductive adhesive.

以下、本発明の第２実施例を図６、図７及び図８に基づいて説明する。 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

ただし、実施例１と重複する内容の説明は省略する。 However, the description of the same contents as those in the first embodiment is omitted.

実施例１との主たる相違点は、接点板金の圧電セラミック表面電極の中央部に接する部位に設けた丸穴の周囲に凹凸形状を作り、導電性部材が不必要に電極の周囲に流れ出すのを防ぐ構造としたことである。また、電極と接点板金の接続が電極の中央部においてのみ行われるように、中央部以外はギャップを設ける構造としたことである。 The main difference from Example 1 is that an uneven shape is formed around a round hole provided in a portion in contact with the central portion of the piezoelectric ceramic surface electrode of the contact sheet metal, and the conductive member flows unnecessarily around the electrode. It is a structure to prevent. In addition, a gap is provided at a portion other than the central portion so that the connection between the electrode and the contact sheet metal is performed only at the central portion of the electrode.

図６（ａ）は本実施例に係る圧電トランスの平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ’における断面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＢ−Ｂ’における断面図である。図７（ａ）は本実施例に係る接点部材の斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）の面Ｃにおける断面図である。図８（ａ）は本実施例の別の形態に係る接点部材の斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）の面Ｃにおける断面図である。図９（ａ）は本実施例の別の形態に係る接点部材の斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＤ−Ｄ’における断面を示す斜視図である。 6A is a plan view of the piezoelectric transformer according to the present embodiment, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6A, and FIG. 6C is B of FIG. It is sectional drawing in -B '. FIG. 7A is a perspective view of a contact member according to the present embodiment, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along a plane C in FIG. FIG. 8A is a perspective view of a contact member according to another embodiment of the present embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along a plane C in FIG. FIG. 9A is a perspective view of a contact member according to another embodiment of the present embodiment, and FIG. 9B is a perspective view showing a cross section taken along line D-D ′ of FIG.

接点部材として用いた接点板金６（接点板金７、８も同様であるが、ここでは省略する）は、図６及び図７に示すように、圧電セラミック１の電極２中央部に接する部分に丸穴６’を設けている。そして、その周囲は接点板金６の凹凸加工により盛り上がった形状になっている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the contact sheet metal 6 used as the contact member (the same applies to the contact sheet metals 7 and 8, but omitted here) is rounded at the part in contact with the central part of the electrode 2 of the piezoelectric ceramic 1. Hole 6 'is provided. And the circumference | surroundings become the shape which rose by the uneven | corrugated process of the contact metal plate 6. FIG.

丸穴６’の周囲は凸状になっているので、圧電セラミック１の電極２中央部においてのみ、接点板金６は電極２に接することになる。また、圧電トランス組み立て工程において、前記接点板金６の凹状部分に丸穴６’を介してディスペンサ１７から導電性接着剤９を注入して接着する。これにより、凸状部分より導電性接着剤９が流れださないため、電極２と接点板金６の接触面積を最小限に抑えることができ、圧電セラミック１の振動特性への影響を低減できる。 Since the circumference of the round hole 6 ′ is convex, the contact sheet metal 6 comes into contact with the electrode 2 only at the center of the electrode 2 of the piezoelectric ceramic 1. Further, in the piezoelectric transformer assembling step, the conductive adhesive 9 is injected and bonded to the concave portion of the contact sheet metal 6 from the dispenser 17 through the round hole 6 ′. Thereby, since the conductive adhesive 9 does not flow out from the convex portion, the contact area between the electrode 2 and the contact sheet metal 6 can be minimized, and the influence on the vibration characteristics of the piezoelectric ceramic 1 can be reduced.

続いて、接点板金６、７及び８とプリント配線基板１４表面の配線パターン２１、２２及び２３を、各々接点板金とプリント配線基板１４の接する部分に設けた開口部６’’、７’’及び８’’に導電性接着剤９を注入することにより接着する。そして、圧電トランスとプリント配線基板１４の電気的接続並びに固定がなされる。 Subsequently, the opening 6 ″, 7 ″ and the wiring patterns 21, 22 and 23 on the surface of the contact sheet metal 6, 7 and 8 and the printed wiring board 14 are provided at the portions where the contact sheet metal and the printed wiring board 14 are in contact with each other. Bonding is performed by injecting conductive adhesive 9 into 8 ″. The piezoelectric transformer and the printed wiring board 14 are electrically connected and fixed.

また、本実施例の別の形態として、図８に示すように接点部材に設けた丸穴６’を２個にする。圧電トランス組み立て工程においてディスペンサ１７から導電性接着剤９を注入する際に、丸穴６’の一方から注入を行い、接点板金の凹凸部が導電性接着剤で満たされると、丸穴６’のもう一方から導電性接着剤９が出る。これにより、導電接着剤注入後に導電性接着剤が適量であるか検査することが可能である。 As another form of the present embodiment, as shown in FIG. 8, two round holes 6 'are provided in the contact member. When injecting the conductive adhesive 9 from the dispenser 17 in the piezoelectric transformer assembling process, the injection is performed from one of the round holes 6 ′, and when the uneven portion of the contact sheet metal is filled with the conductive adhesive, the round hole 6 ′ The conductive adhesive 9 comes out from the other side. Thereby, it is possible to test whether or not the conductive adhesive is in an appropriate amount after the conductive adhesive is injected.

また、本実施例のさらに別の形態として、図９に示すように接点部材に設けた丸穴６’を挟むように、２本の凸型スリットを設けた構成もできる。圧電トランス組み立て工程においてディスペンサ１７から導電性接着剤９を注入する際に、丸穴６’に注入された導電性接着剤９は、接点板金の凸部から水平方向へは流れ出さない。電極２と接点板金６の接触部位の水平方向への広がりを抑制できるので、圧電セラミックの振動特性への影響を低減できる。 Further, as another embodiment of the present embodiment, as shown in FIG. 9, a configuration in which two convex slits are provided so as to sandwich a round hole 6 'provided in the contact member can be provided. When the conductive adhesive 9 is injected from the dispenser 17 in the piezoelectric transformer assembling process, the conductive adhesive 9 injected into the round hole 6 ′ does not flow out from the convex portion of the contact sheet metal in the horizontal direction. Since the spread of the contact portion between the electrode 2 and the contact sheet metal 6 in the horizontal direction can be suppressed, the influence on the vibration characteristics of the piezoelectric ceramic can be reduced.

なお、本実施例で用いた導電性部材については、導電性接着剤に限らず、導電性粘着剤などの導電性樹脂により、電気的接続と固定が必要十分に実現できれば用いることができる。 The conductive member used in the present embodiment is not limited to the conductive adhesive, and can be used as long as the electrical connection and fixing can be realized with a conductive resin such as a conductive adhesive.

以下、本発明の第３実施例を図１０、図１１及び図１２に基づいて説明する。 Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10, FIG. 11, and FIG.

ただし、実施例１及び実施例２と重複する内容の説明は省略する。 However, the description of the same content as the first embodiment and the second embodiment is omitted.

実施例１及び実施例２との主たる相違点は、接点板金のＬ字形状の向きを変更し、プリント配線基板の基板面に対して垂直に折り曲げた形状としたことである。また、プリント配線基板には接点板金を接触させる部分にスリットを設け、さらに受け部材を取り付けたことである。この受け部材はプリント配線基板表面の配線パターンに、半田付け等で接続される。 The main difference between Example 1 and Example 2 is that the L-shaped direction of the contact sheet metal is changed to be bent perpendicular to the substrate surface of the printed wiring board. Further, the printed wiring board is provided with a slit at a portion where the contact sheet metal is brought into contact, and a receiving member is attached. This receiving member is connected to the wiring pattern on the surface of the printed wiring board by soldering or the like.

図１０は本実施例に係る圧電トランスを構成する前の状態における斜視図である。図１１（ａ）は本実施例に係る圧電トランスの平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ’における断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）のＥ−Ｅ’における断面図、図１１（ｄ）は図１１（ｂ）のＢ−Ｂ’における断面図である。図１２（ａ）は本実施例に係る接点部材の斜視図、図１２（ｂ）は接点部材と受け部材との勘合を示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view in a state before the piezoelectric transformer according to the present embodiment is configured. 11A is a plan view of the piezoelectric transformer according to the present embodiment, FIG. 11B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 11A, and FIG. 11C is E of FIG. FIG. 11D is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 11B. FIG. 12A is a perspective view of the contact member according to the present embodiment, and FIG. 12B is a perspective view showing the fitting between the contact member and the receiving member.

まず、接点部材として用いた接点板金６（接点板金７、８も同様であるが、ここでは省略する）は、図１０及び図１１に示すように、圧電セラミック１の電極２中央部に接する部分に丸穴６’を設けている。そして、その周囲は接点板金６の凹凸加工により盛り上がった形状となっている。この形状の効果については実施例２で説明したのでここでは省略する。また、この接点板金６はプリント配線基板１４の基板面に対して垂直に折り曲げられた形状になっている。 First, as shown in FIGS. 10 and 11, a contact sheet metal 6 used as a contact member 6 (similar to the contact sheet metals 7 and 8, but omitted here) is in contact with the center part of the electrode 2 of the piezoelectric ceramic 1. Is provided with a round hole 6 '. And the circumference | surroundings become the shape which rose by the uneven | corrugated process of the contact metal plate 6. FIG. Since the effect of this shape has been described in the second embodiment, it is omitted here. Further, the contact metal plate 6 has a shape bent perpendicularly to the substrate surface of the printed wiring board 14.

次に、プリント配線基板１４には、接点板金６を接触させる部分にスリットを設けて受け部材２４を差し込み、受け部材２４と配線パターン２１を半田付けで接続する。これによってプリント配線基板１４に電極が形成される。圧電トランスをプリント配線基板１４の開口部に基板面に対して垂直に収納して実装する際、同時にＬ字形状の接点板金の一方が、プリント配線基板１４に予め実装された受け部材２４で形成される電極に垂直に挿入され支持される。さらに、接点板金６と受け部材２４が接触している各々の箇所に導電性接着剤９を塗布し、電気的接続と圧電トランスの固定がなされる。以上により、プリント配線基板１４への圧電トランスの実装が完了し、圧電トランスとして動作可能となる。なお、接点板金７に対しては受け部材２５、接点板金８に対しては受け部材２６を図示している。 Next, the printed wiring board 14 is provided with a slit at a portion where the contact sheet metal 6 is brought into contact, and the receiving member 24 is inserted, and the receiving member 24 and the wiring pattern 21 are connected by soldering. As a result, electrodes are formed on the printed wiring board 14. When the piezoelectric transformer is housed in the opening of the printed circuit board 14 perpendicularly to the substrate surface and mounted, one of the L-shaped contact sheet metal is formed by the receiving member 24 mounted in advance on the printed circuit board 14 at the same time. Inserted vertically and supported by the electrode. Further, the conductive adhesive 9 is applied to each portion where the contact metal plate 6 and the receiving member 24 are in contact with each other, and the electrical connection and the piezoelectric transformer are fixed. Thus, the mounting of the piezoelectric transformer on the printed wiring board 14 is completed, and the piezoelectric transformer can be operated. A receiving member 25 is shown for the contact sheet metal 7 and a receiving member 26 is shown for the contact sheet metal 8.

この実装方法を用いることで、圧電トランスをプリント配線基板に実装する際の水平方向への位置を規制でき、水平方向へのずれにより圧電セラミックの両先端が基板に接触することで生じる振動特性のずれを抑えることができる。 By using this mounting method, the position in the horizontal direction when the piezoelectric transformer is mounted on the printed wiring board can be regulated, and the vibration characteristics caused by the two tips of the piezoelectric ceramic coming into contact with the board due to the displacement in the horizontal direction. Deviation can be suppressed.

また、本実施例で用いた導電性部材については、導電性接着剤に限らず、導電性粘着剤などの導電性樹脂により、電気的接続と固定が必要十分に実現できれば用いることができる。 In addition, the conductive member used in this embodiment is not limited to the conductive adhesive, and can be used as long as the electrical connection and fixing can be realized sufficiently and sufficiently by a conductive resin such as a conductive adhesive.

本発明の実施例１に係る圧電トランスの実装状態における斜視図The perspective view in the mounting state of the piezoelectric transformer which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係るカラーレーザプリンタの概略構成断面図1 is a schematic cross-sectional view of a color laser printer according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例１に係る圧電トランスを構成する前の状態における斜視図The perspective view in the state before comprising the piezoelectric transformer which concerns on Example 1 of this invention. （ａ）は本発明の実施例１に係る圧電トランスの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’における断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ’における断面図(A) is a top view of the piezoelectric transformer which concerns on Example 1 of this invention, (b) is sectional drawing in A-A 'of (a), (c) is sectional drawing in B-B' of (b). （ａ）は本発明の実施例１に係る接点部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）の面Ｃにおける断面図(A) is a perspective view of the contact member which concerns on Example 1 of this invention, (b) is sectional drawing in the surface C of (a). （ａ）は本発明の実施例２に係る圧電トランスの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’における断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ’における断面図(A) is a top view of the piezoelectric transformer which concerns on Example 2 of this invention, (b) is sectional drawing in A-A 'of (a), (c) is sectional drawing in B-B' of (b). （ａ）は本発明の実施例２に係る接点部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）の面Ｃにおける断面図(A) is a perspective view of the contact member which concerns on Example 2 of this invention, (b) is sectional drawing in the surface C of (a). （ａ）は本発明の実施例２の別の形態に係る接点部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）の面Ｃにおける断面図(A) is a perspective view of the contact member which concerns on another form of Example 2 of this invention, (b) is sectional drawing in the surface C of (a). （ａ）は本発明の実施例２の別の形態に係る接点部材の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’における断面を示す斜視図(A) is a perspective view of the contact member which concerns on another form of Example 2 of this invention, (b) is a perspective view which shows the cross section in D-D 'of (a). 本発明の実施例３に係る圧電トランスを構成する前の状態における斜視図The perspective view in the state before comprising the piezoelectric transformer which concerns on Example 3 of this invention. （ａ）は本発明の実施例３に係る圧電トランスの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’における断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ’における断面図、（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ’における断面図(A) is a top view of the piezoelectric transformer which concerns on Example 3 of this invention, (b) is sectional drawing in AA 'of (a), (c) is sectional drawing in EE' of (a), (D) is sectional drawing in BB 'of (b). （ａ）は本発明の実施例３に係る接点部材の斜視図、（ｂ）は接点部材と受け部材との勘合を示す斜視図(A) is a perspective view of the contact member which concerns on Example 3 of this invention, (b) is a perspective view which shows the fitting with a contact member and a receiving member. 本発明の実施例に係る圧電トランスの組み立てに用いる工具を示す斜視断面図The perspective sectional view showing the tool used for the assembly of the piezoelectric transformer concerning the example of the present invention 本発明の実施例に係る圧電トランスを組み立てる際の接点板金、圧電セラミック及び工具を示す斜視図The perspective view which shows the contact metal plate, piezoelectric ceramic, and tool at the time of assembling the piezoelectric transformer which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る圧電トランスを組み立てる際の導電性接着剤注入の様子を示す断面図Sectional drawing which shows the mode of conductive adhesive injection | pouring at the time of assembling the piezoelectric transformer which concerns on the Example of this invention

Explanation of symbols

１圧電セラミック
２、３一次側の電極
４二次側の電極
６、７、８接点板金（接点部材に相当）
９導電性接着剤（導電性部材に相当）
１０半田付け
１４プリント配線基板
１５圧電トランス実装工具
１６工具の丸穴
１７ディスペンサ（定量噴出装置）
２１、２２、２３配線パターン
２４、２５、２６受け部材
２０１ＤＣコントローラ
２０２高圧電源装置
４０１カラーレーザプリンタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric ceramic 2, 3 Primary side electrode 4 Secondary side electrode 6, 7, 8 Contact sheet metal (equivalent to a contact member)
9 Conductive adhesive (equivalent to conductive member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Soldering 14 Printed wiring board 15 Piezoelectric transformer mounting tool 16 Round hole 17 of tool Dispenser (quantitative ejection apparatus)
21, 22, 23 Wiring patterns 24, 25, 26 Receiving member 201 DC controller 202 High voltage power supply device 401 Color laser printer

Claims

A latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on an image carrier; a developing unit that forms a toner image on the electrostatic latent image; a transfer unit that transfers the toner image to a transfer member; and the toner image A piezoelectric transformer high-voltage power supply device used in an image forming apparatus, comprising: a fixing unit that heat-fixes toner on the member to which the image is transferred; and a conveying unit that conveys the member to be transferred.
A high voltage power supply means for applying a high voltage to the latent image forming means, the developing means, and the transfer means;
The high-voltage power supply means includes a piezoelectric transformer in which a primary electrode and a secondary electrode are formed on a piezoelectric ceramic made of a rectangular plate, a generating means for generating a driving frequency for driving the piezoelectric transformer, and an output voltage setting Means, output detection means, and output control means for controlling the output voltage by a signal from the output detection means and a signal from the output voltage setting means,
The piezoelectric transformer, the generating means, the output voltage setting means, the output detection means, and the output control means are arranged on a printed wiring board having a pattern formed on the surface,
The piezoelectric transformer is formed by attaching contact members to the primary electrode and the secondary electrode of the piezoelectric ceramic, and is mounted on the printed wiring board after the piezoelectric transformer is assembled.

2. The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to claim 1, wherein the piezoelectric transformer is accommodated perpendicularly to a substrate surface of the printed wiring board in an opening larger than the piezoelectric ceramic provided in the printed wiring board. A piezoelectric transformer high-voltage power supply device, characterized by being mounted.

2. The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to claim 1, wherein a conductive member is used for connection between the piezoelectric ceramic and the contact member.

2. The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to claim 1, wherein an opening for injecting a conductive member is provided at a portion of the contact member connected to the piezoelectric ceramic.

2. The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to claim 1, wherein a concavo-convex shape for defining a position of a conductive member is provided at a portion of the contact member connected to the piezoelectric ceramic. 3.

2. The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to claim 1, wherein the contact member is connected to a wiring pattern on the printed wiring board, and a conductive member is used for the connection.

2. The piezoelectric transformer high voltage power supply device according to claim 1, wherein an opening for injecting a conductive member is provided at a portion of the contact member connected to the wiring pattern on the printed wiring board. apparatus.

2. The piezoelectric transformer high voltage power supply device according to claim 1, wherein the contact member is an L-shaped sheet metal.

2. The piezoelectric transformer high-voltage power supply device according to claim 1, wherein the contact member has a shape bent perpendicularly to a substrate surface of the printed wiring board, and the printed wiring board is inserted into the slit and the slit. A piezoelectric transformer high-voltage power supply device, wherein the receiving member is fitted into the bent portion of the contact member.