JP2008294272A - 基板組立体とこの基板組立体を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板ホルダーを容易に回路基板に容易に取付けることができ、基板回路に沿って配設されるクランプ材の取付箇所を減らすことのできる基板組立体とこの基板組立体を備えた画像処理装置を提供する。
【解決手段】基板ホルダー４１には、回路基板の端面を支持する第１及び第２縦ホルダー壁４３，４４と基板ホルダー４１とともに基板取付板を挟持する保持板部とを形成している。保持板部は、突出部４２ａを形成するとともに基板取付板には突出部４２ａが嵌合する孔３３ｃを形成している。また、基板ホルダー４１には回路基板の周囲に配設されているハーネス５０を保持するクランプ４６，４７を形成した。
【選択図】図８

Description

本発明は、電気・電子機器などの回路基板を補強することができる基板ホルダーを使用する基板組立体とこの基板組立体を備えた画像形成装置に関する。

プリンタ装置などの精密な電子機器は、例えば、ＣＰＵなどの装置全体の制御部を備えたメイン基板、操作パネル基板、プリンタ駆動部制御用のサブ基板やその他基板を有している。これらの基板は、電子・電気機器内で、電源系統のハーネスや信号系統のハーネス等で接続されている。
通常、回路基板には、基板を支持する基板取付板が設けられている。基板取付板は、回路基板のアースを兼ねることもあり、金属製の板材で形成されている。一方、回路基板にはプリント回路が形成され、このプリント回路には集積回路、トランジスタ、コンデンサーなどの電気・電子部品をプリント回路に半田で取付けられる。それらの部品は、プリント基板に形成された孔に部品の導線（脚部）を貫通させて取付けられ、導線部分が回路基板の裏側から突出するようになる。これらの導線と回路基板を支持する基板取付板とが接触するとショートが生じ、ショートによってプリント回路の焼損による断線や電気・電子部品が破損してしまう。これを防止するため、回路基板と基板取付板との間に隙間を形成している。

図９は、そのような回路基板と基板取付板との間に隙間を形成した基板組立体を示す。
図９に示すように、基板組立体５１は、基板取付板５２の上面５４に回路基板５３を配設させている。基板取付板５２の上面５４には、回路基板５３を保持する基板ホルダー５５が取付けられている。基板ホルダー５５には、基板取付板５２の上面５４に載置されるようにして、ネジ６３によって取付けられる取付板部５７が形成されている。この取付板部５７から垂直に立ち上がるホルダー部５８の一端側には、回路基板５３側に折り曲げられた挟持部５９が形成されている。挟持部５９には、凹部６０が形成され、凹部６０には回路基板５３の端縁部が保持されている。基板取付板５２と回路基板５３との間には、Ｘで示す隙間が形成されている。

回路基板５３の縁部の基板ホルダー５５の近くには、基板用コネクタ６１を配設し、基板用コネクタ６１には、連結用コネクタ６２が着脱可能に配設されている。このように、基板ホルダー５５と基板用コネクタ６１とを近接して配設したのは、連結用コネクタ６２の着脱時に、回路基板５３の歪みを防止するためである。すなわち、これらのコネクタ６１，６２の結合力が比較的大きく、連結用コネクタ６２の脱離時には、連結用コネクタ６２の引き抜き方向である回路基板５３の上方側に、基板用コネクタ６１を中心にして回路基板５３が歪む。また、連結用コネクタ６２の装着時には、連結用コネクタ６２の差し込み方向である回路基板５３の下方側に、基板用コネクタ６１を中心にして回路基板５３が歪む。回路基板５３が歪むと、歪みによるプリント回路や半田接続部などの破損、接触不良が生じるおそれがある。

また、回路基板５３には、電子部品等が取付けられているため、多数の電気ハーネスが引き回されている。このハーネスは、回路基板若しくは装置内部を引き回されている。駆動部の振動などによってハーネスの周りにある被覆材がフレームなどによって摩耗や損傷をしたりして、ハーネスの心材がフレームに接触すると、ショートにより機器に支障を生じるおそれがある。そのため、ハーネスは装置本体内の各部で固定されている。ハーネスの固定手段としては、種々の固定方法がある。例えば、ハーネスの結束部付きクリップは、一端に装置への固定部であるクリップが設けられ他端にハーネスの結束部が設けられ、装置の適当な部位に形成されたクリップ孔にクリップを差し込んで、クリップを固定し、結束部ではハーネスを結束させて固定している。別の固定手段としては、バンドの一端部にワッシャが取付けられているワッシャ付きバンドがあり、ワッシャの孔にビスを差し込んで、装置や機器の適当な場所に形成されたビス孔にワッシャ付きバンドを固定し、折曲げ自在のバンドの部分でハーネスを結束している。

特開２００２−２８０７６７号 なお、該特許文献１には、基板用シャーシーに対して回路基板の基板ホルダーを簡潔にして容易に取付けできる技術が開示されている。

上述したように、基板ホルダー５５と基板用コネクタ６１とを近接して設けたのは、連結用コネクタ６２の着脱時に、回路基板５３の歪みを防止するためである。しかしながら、基板ホルダー５５を基板取付板５２に組み付けるには、ネジ６３によって取付ける必要がある。また、回路基板５３に多数配設されている電気ハーネスをクランプするクランプ部材についても、ビスで取付けたりして、ハーネスの引き回し作業に手間がかかっていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板ホルダーを容易に基板取付板に取付けることができ、さらには、基板回路に沿って配設されるクランプ材の取付個所を減らすことができる基板組立体とこの基板組立体を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の基板組立体は、上記目的を達成するために、回路基板と、該回路基板に対して間隔を空けて配設される基板取付板と、該基板取付板に取付けられ前記回路基板を支持する基板ホルダーとを備えた基板組立体において、前記基板ホルダーには、前記回路基板の端面を支持する基板支持部と該基板支持部とともに前記基板取付板を挟持する保持板部と、前記基板取付板には前記保持板部を係止する係止部を形成するとともに前記保持板部には前記係止部に係止される係合部を形成してなり、前記基板ホルダーを前記回路基板及び前記基板取付板の各々の端面内方へ差し込むようにして、前記係合部を前記係止部に係止させると共に、前記回路基板を前記基板ホルダーによって支持するようにした。
上記基板組立体の前記基板ホルダーには前記回路基板又は該回路基板以外から接続されているハーネスを保持するクランプを形成することができる。
上記基板組立体の前記回路基板には、脱離可能な連結用コネクタが接続される基板用コネクタが配設され、前記基板ホルダーは前記基板用コネクタの近傍に取付けられることができる。
上記基板組立体の前記基板支持部には、前記回路基板の前記基板取付板側の一方の面を支持する第1支持部と、前記回路基板の他方の面を支持し前記第1支持部とともに前記回路基板を挟持する第2支持部とを備え、前記保持板部が前記基板取付板を前記第1支持部及び第2支持部とともに挟持することができる。
上記基板組立体の前記係止部は前記基板取付板に形成された孔であって、前記係合部は前記保持板部の面から面上に突出する傾斜面を有する突部であって、該傾斜面の傾斜を前記基板ホルダーの前記差し込み側を低く形成するようにした。
また、本発明の画像形成装置は、装置本体内の構造部材を制御させる基板組立体を内蔵する画像形成装置であって、該基板組立体が上記組立体に記載された基板組立体から構成されることができる。

本発明の基板組立体の基板ホルダーには、前記基板ホルダーには、前記回路基板の端面を支持する基板支持部と該基板支持部とともに前記基板取付板を挟持する保持板部と、前記基板取付板には前記保持板部を係止する係止部を形成するとともに前記保持板部には前記係止部に係止される係合部を形成してなり、前記基板ホルダーを前記回路基板及び前記基板取付板の各々の端面内方へ差し込むようにして、前記係合部を前記係止部に係止させると共に、前記回路基板を前記基板ホルダーによって支持するようにしたので、容易に基板ホルダーを基板組立体に装着することができる。
また、上記基板組立体の前記基板ホルダーには、前記回路基板又は該回路基板以外から接続されているハーネスを保持するクランプを形成したので、材料費の節約と取付作業の短縮化を図ることができる。
さらに、上記基板組立体の前記回路基板には、脱離可能な連結用コネクタが接続される基板用コネクタが配設され、前記基板ホルダーは前記基板用コネクタの近傍に取付けられるので、連結用コネクタの脱離の際、基板ホルダーが回路基板の歪みを防止することができる。
上記基板組立体の前記係止部は前記基板取付板に形成された孔であって、前記係合部は前記保持板部の面から面上に突出する傾斜面を有する突部であって、該傾斜面の傾斜を前記基板ホルダーの前記差し込み側を低く形成したので、基板ホルダーの組み付け時には、基板ホルダーを装着しやすく、装着後は基板ホルダーが抜けにくくなる。

以下、本発明の実施の形態の基板組立体とこの基板組立体を備えた画像形成装置について、図面を参照しながら説明する
初めに、基板組立体が配設された画像形成装置のシートの流れ方向にそって、画像形成装置の内部構造について簡単に説明する。図１に示すように、画像形成装置１の装置本体２の下部には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３には、印刷前のシート（図示せず）が積載して収容され、給紙カセット３から１枚ずつ分離されてシートがシート搬送路へ送り出される。給紙カセット３のシート送出側端部には、ピックアップローラ５が配設され、給紙カセット３の前側に隣接する上方位置には給紙ローラ７が配設され、その下側には分離ローラ８が配設される。

給紙ローラ７の下流側には、搬送ローラ１１及び上下に配設されるレジストローラ１２，１３が設けられており、これらの各ローラ１１〜１３は図示しない駆動手段によって回転駆動される。レジストローラ１２，１３は、シートの斜め送りを矯正しつつ、後述する画像形成部１８で形成されるトナー像と同期をとって、画像形成部１８に向けてシートを送り出す。搬送ローラ１１とレジストローラ１２，１３との間には、レジストスイッチ１５が配設される。

画像形成部１８は、感光体ドラム１９と転写ローラ２０とを備え、画像形成部１８に搬送されたシートに像を転写する。感光体ドラム１９は、その表面に形成すべきトナー像を担持し、このために画像形成装置１は感光体ドラム１９の周囲に配置される現像部２１をさらに備えている。そして、感光体ドラム１９では、光学ユニット２２によって入力された画像データに基づいて、静電潜像が作られる。現像部２１ではその静電潜像を顕在化してトナー像を形成し、トナー像は、前記レジストローラ１２，１３によって同期をとって送られてきた印刷前のシートに、転写ローラ２０によって転写される。

画像形成部１８の下流側には、定着ローラ２４および加圧ローラ２５を備えた定着部２３が配設されている。画像形成部１８にて未定着トナー像を担持したシートは、定着部２３へと送られ、ローラ対２４，２５により用紙にトナー像が定着される。
定着部２３のさらに下流側には、上流側排紙ローラ対２６，２７及び下流側排紙ローラ対２８，２９が配設されている。そして、下流側排紙ローラ対２８，２９のさらに下流側には、シートの排紙口３０が配設されている。

図１の画像形成部１８が配設される装置本体２の側面には、想像線で示すように、駆動ユニット３１が、図示しない側面フレームに配設されている。
図２及び図３は、その駆動ユニット３１を示し、図２は駆動ユニット３１の平面図であり、図３は斜視図である。駆動ユニット３１には、該駆動ユニット３１の一側面に位置する金属製の基板組立体３２が設けられ、この基板組立体３２には上述した感光体ドラム１９などの駆動系を駆動させるモータを取り付けた基板取付板３３や、駆動系を制御する回路基板３４などが配設されている。
基板取付板３３は、回路基板３４を支持する構造であればよいが、本実施形態では基板取付板３３の基板面３３ａの縁部を基板面から直角方向に折り曲げた側板部３３ｂを有するボックス形状に形成されており、ボックス内には、定着ローラ２４及び加圧ローラ２５の駆動系や感光体ドラム１９の駆動系が配設されている。なお、図３の基板取付板３３から図面下側へ突出している部材は、感光体ドラム１９のカップリング３６と定着ローラの２４，２５の駆動軸３７である。

図２に示すように、基板取付板３３には、マウント部材３５（取付部の脚部のみ示す）を介して駆動モータ３８が取付けられ、更に回路基板３４がマウント部材３５を介して基板取付板３３に固定されている。
基板取付板３３と回路基板３４との間には、僅かな隙間を形成し回路基板面上には感光体ドラム１９を駆動する駆動モータ３８が配設されている。また、回路基板３４の縁部には、回路基板３４に電気を導通させる基板用コネクタ４０が接続されている。基板用コネクタ４０には、他の基板から引き回されてきた連結用コネクタ４９が離脱可能に連結され、連結用コネクタ４９には、ハーネス４９ａが接続されている。また、基板用コネクタ４０には、これと近接する位置に基板ホルダー４１が取付けられている。基板組立体３２には、ハーネスのクランプ部材３９が複数個（図面に２個所示す）配設されている。

次に、この基板ホルダー４１に詳細について説明する。
図４は、基板組立体３２に基板ホルダー４１が装着されている状態を示し、図５及び図６は、基板ホルダー４１の拡大斜視図である。なお、説明の便宜上、回路基板３４については、図４に示す回路基板３４の面側を上側とし、基板ホルダー４１については、図５に示す矢印ａ側を基板ホルダー４１の前側として説明する。
基板ホルダー４１は、材料が合成樹脂で形成され、本実施形態では、回路基板３４の端縁部に配設され、底板としての保持板部４２、左右両側の第１及び第２縦ホルダー壁４３，４４及びクランプ４６，４７が一体成形で形成されている。
図４及び図６に示すように、保持板部４２は長方形状の平板であり、基板ホルダー４５の下端から前方に延在するように形成されている。保持板部４２の上面には、円形状の突部４２ａを形成している。突部４２ａは、突部４２ａの前方側を保持板部４２の基準面（上面）４２ｃと同じ高さとし、後方側を上方に傾斜させた形状に形成している。突部４２ａの高さは、基板取付板３３の肉厚とほぼ同じ大きさに形成している（図８参照）。

前後に延びる一方の第１支持部としての第１縦ホルダー壁４３は、先（前）端側に基準面４２ｃと平行な回路基板支持面４３ａを形成し、第１縦ホルダー壁４３の下面先端側には、基準面４２ｃと平行な取付板支持面４３ｂを形成している。そして、取付板支持面４３ｂと基準面４２ｃとの高差Ｈ１を基板取付板３３の肉厚とほぼ同一に形成している。
同様に前後に延びる他方の第２支持部としての第２縦ホルダー壁４４は、下面先（前）端側に基準面４２ｃと平行な回路基板支持面４４ａを形成し、基板支持面４３ａと基板支持面４４ａとの高差Ｈ２を回路基板３４の肉厚とほぼ同一に形成している。また、第２縦ホルダー壁４４の後端側に基準面４２ｃと平行な取付板支持面４４ｂを形成し取付板支持面４４ｂと基準面４２ｃとの高さ（図６のＨ１と同じ）を基板取付板３３の肉厚とほぼ同一に形成している。

基板ホルダー４１の後壁４５には、基板ホルダー４１の後方側へ突出する一対のクランプ４６，４７が設けられている。クランプ４６，４７は後壁の幅方向へ、一定の間隔を空けて配設され、一方のクランプ４６はＬ字形状であり、下側に下側規制部４６ａを形成し、後方側に後方規制壁４６ｂを形成し、上側を開放するようにしている。他方のクランプ４７は逆Ｌ字形状であり、上側に上側規制部４７ａを形成し、後方側に後方規制壁４７ｂを形成し下側を開放するように形成している。
図７のＡを参照にして、基板取付板３２の基板ホルダー４１の取付位置に対応する部分の側板部３３ｂの上部には、側板部３３ｂを貫通する孔４８を形成し、孔４８は基板面３３ａの肉厚部下部から下方に位置するように形成されている。この孔４８の形状は問わないが、基板ホルダー４１の保持板部４２が差し込みできる大きさに形成する必要がある。また、基板面３３ａには、基板ホルダー４１の基板ホルダー４２に形成した突部４２ａに対応する部分に、突部４２ａの外周形状と同じ大きさの丸孔３３ｃを形成している。

次に、基板ホルダー４１の基板組立体３２への取付手順を説明する。
図７及び図８を参照にして、基板ホルダー４１の先端側を基板取付板３３の孔４８に向ける。そして、基板ホルダー４１の保持板部４２を孔４８の中に差し込む。この際、回路基板３４が一方の第１縦ホルダー壁４３の回路基板支持面４３ａと他方の第２縦ホルダー壁４４の回路基板支持面４４ａとの間に差し込まれる。次いで、基板取付板３３の端部が、基板ホルダー４１の保持板部４２の基準面４２ｃと、一方の第１縦ホルダー壁４３の取付板支持面４３ｂ及び他方の第２縦ホルダー壁４４の取付板支持面４４ｂとの間に狭着される。そして、基板ホルダー４１が、基板組立体３２に装着された状態では、保持板部４２の突部４２ａが丸孔３３ｃに嵌合し、これが抜け止めになって、基板ホルダー４１が基板組立体３２に固定される。
このように、基板ホルダー４１を基板組立体３２に差し込むだけで、ワンタッチで基板ホルダー４１を基板組立体３２に取付けることができ、作業時間の短縮となる。基板ホルダーを外すときは、ドライバーなどの先端で突部４２ａを丸孔３３ｃ側へ押し込むことによって突部４２ａと丸孔３３ｃの係合を解除し、基板ホルダー４１を引き抜くことができる。突部４２ａが見える位置にあるので、取り外しも容易である。

図８に示す状態で連結用コネクタ４９を基板用コネクタ４０から抜くようなときは、回路基板３４が上方へ持ち上げられようとする。このとき、回路基板３４は、第２縦ホルダー壁４４の回路基板支持面４４ａによって上方への撓みが規制される。基板ホルダー４１は、金属製の基板取付板３３に固定されているので、回路基板３４の上昇を阻止することができる。第２縦ホルダー壁４４は回路基板３４から受ける上方向への荷重を縦方向に受けるので、大きな荷重を受け止めることができる。
反対に、連結用コネクタ４９を基板用コネクタ４０に差し込むときは、回路基板３４が下方へ下げられようとする。このとき、回路基板３４は、第１縦ホルダー壁４３の回路基板支持面４３ａに下方への撓みが規制される。したがって、回路基板３４のプリントが断線したり回路基板３４が破損したりすることが防止される。第１縦ホルダー壁４３は、回路基板３４から受ける上方向への荷重を縦方向に受けるので、大きな荷重を受け止めることができる。

図５及び図８を参照にして、基板ホルダー４１の後壁４５には、クランプ４６，４７が設けられ、これらの間には、ハーネス５０が通されている。クランプ４６，４７は、一定の間隔を空けて形成され、一方のクランプ４６が上側に開口を空けて配設され、他方のクランプ４７が下側に開口を空けて配設されているので、ハーネス５０を容易にクランプ４６及び４７間に引き回すことができる。特に、ハーネス５０は、回路基板の側部に引き回されることが多いので、クランプ４６，４７がハーネスをクランプするのに、有効な場所に配設されることになる。クランプ４６，４７は、回路基板３４のハーネス４９ａをクランプしてもよく、他の回路基板などから引き回せるハーネス５０をクランプしてもよい。
このように、本実施形態では、基板ホルダー４１にクランプ４６，４７を形成したことによって、基板ホルダー４１とクランプ４６，４７の各々を取付ける作業を１度で行うことができ、かつネジなどを使用することなく基板ホルダー４１を取付けることができ、大幅な作業時間の短縮を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的思想に基づいて、勿論、本発明は種々の変形又は変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、画像形成装置に設けられている基板組立体３２を例にあげたが、その他、テレビ、ラジオ、ステレオ、ＤＶＤ、コンピュータ、冷蔵庫など、基板組立体を有する電気・電子基板であれば、本発明は適用が可能である。
また、上記実施形態では、第１及び第２縦ホルダー壁４３，４４の両者で協働して回路基板３４を保持したが、第１及び第２縦ホルダー壁４３，４４の各々に回路基板３４の肉厚と同じスリット状の溝を形成し、回路基板３４を各第１縦ホルダー壁４３，４４が独立して支持するように形成してもよい。

本発明の実施形態の基板組立体を配設している画像形成装置の側面図である。 図１の画像形成装置に配設されている基板組立体の平面図である。 図１の画像形成装置に配設されている基板組立体を側面方向から見た斜視図である。 図１の基板組立体に基板ホルダーが装着されている状態の斜視図である。 図１の基板組立体に装着されている基板ホルダーの斜視図である。 図５の基板ホルダーを他の角度から見た斜視図である。 Ａは、基板組立体に基板ホルダーを装着する前の断面図、Ｂは基板組立体に基板ホルダーを装着した状態の断面図である。 基板組立体に基板ホルダーを装着した状態の図７のＡとは異なる部分の断面図である。 従来の基板組立体の斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 装置本体
３２ 基板組立体
３３ 基板取付板
３３ｃ 丸孔
３４ 回路基板
４０ 基板用コネクタ
４１ 基板ホルダー
４２ａ 突部
４３ 第１縦ホルダー壁
４４ 第２縦ホルダー壁
４６，４７ クランプ
４８ 孔
４９ 連結用コネクタ
４９ａ，５０ ハーネス

Claims (6)

1. 回路基板と、該回路基板に対して間隔を空けて配設される基板取付板と、該基板取付板に取付けられ前記回路基板を支持する基板ホルダーとを備えた基板組立体において、
   前記基板ホルダーには、前記回路基板の端面を支持する基板支持部と該基板支持部とともに前記基板取付板を挟持する保持板部と、
   前記基板取付板には前記保持板部を係止する係止部を形成するとともに前記保持板部には前記係止部に係止される係合部を形成してなり、
   前記基板ホルダーを前記回路基板及び前記基板取付板の各々の端面内方へ差し込むようにして、前記係合部を前記係止部に係止させると共に、前記回路基板を前記基板ホルダーによって支持するようにしたことを特徴とする基板組立体。
2. 前記基板ホルダーには前記回路基板又は該回路基板以外から接続されているハーネスを保持するクランプを形成したことを特徴とする請求項１に記載の基板組立体。
3. 前記回路基板には、脱離可能な連結用コネクタが接続される基板用コネクタが配設され、前記基板ホルダーは前記基板用コネクタの近傍に取付けられることを特徴とする。請求項１又は２に記載の基板組立体。
4. 前記基板支持部には、前記回路基板の前記基板取付板側の一方の面を支持する第1支持部と、前記回路基板の他方の面を支持し前記第1支持部とともに前記回路基板を挟持する第2支持部とを備え、前記保持板部が前記基板取付板を前記第1支持部及び第2支持部とともに挟持するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板組立体。
5. 前記係止部は前記基板取付板に形成された孔であって、前記係合部は前記保持板部の面から面上に突出する傾斜面を有する突部であって、該傾斜面の傾斜を前記基板ホルダーの前記差し込み側を低く形成するようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれが１項に記載の基板組立体。
6. 装置本体内の構造部材を制御させる基板組立体を内蔵する画像形成装置であって、該基板組立体が上記請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載された基板組立体から構成されることを特徴とする画像形成装置。

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