JP4273851B2 - プリント基板、プリント基板取付構造及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板、プリント基板取付構造及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、本体部材に装着すると基板側接触部材が本体側接触部材に接触するプリント基板と、このプリント基板を本体部材に取り付けるためのプリント基板取付構造及びこのプリント基板が取り付けられた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる静電記録方式によってトナー画像を記録媒体に形成する画像形成装置などでは、高電圧を供給するためのプリント基板（高圧電源基板）が、装置本体に取り付けられている。このような高圧電源基板では、高圧電力の出力数が多いため、プリント基板側の接点（接触部材）と、装置本体側の接点（接触部材）とを直接接触させることが好ましい。このため、たとえば、プリント基板のハンダ面のレジストを剥いで銅箔接点を作成し、この銅箔接点に、装置本体側の接点を接触させる構造が採られることがある。
【０００３】
しかし、この構造では、ハンダ面側に銅箔接点が位置しているため、銅箔接点にフラックスやハンダが付着し、導電性が低下して給電不良を起こすおそれがある。
【０００４】
このような不都合を解消するためには、たとえば、銅箔接点をマスキングテープなどで完全に覆ってハンダ付けを行なうことが考えられるが、マスキングテープを除去した後に銅箔接点が剥き出しになると銅箔自体が錆び、導電性が低下することがある。
【０００５】
また、金などの錆びにくい材質を使用してメッキ処理などを行うことも考えられるが、処理工程が増える。しかも、一般に錆びくい材質のものを使用すると、材料コストも増大する。
【０００６】
これに対し、特許文献１には、高圧基板の部品面に接点板やジャンパ線を設け、これを接点として使用して、画像形成装置本体と接続するように構成したプリント基板（電源基板）が開示されている。
【０００７】
しかし、この構造では、基板の部品面を装置本体と対向させて取り付けるため、基板と装置本体との間に、基板に取り付けられた部品の高さ分だけの距離を少なくとも確保する必要がある。このため、たとえば装置本体側の接点部材（あるいは給電ユニット）を装置本体から離間させて（持ち上げて）高さを確保したり、本体側の接点部材を確実に装置本体に固定したりする必要が生じ、コスト上昇を招く。
【０００８】
また、プリント基板には、信号入力用の入力コネクタを接続する必要があるが、この入力コネクタは、プリント基板の部品面に接続されるのが一般的である。基板の部品面を装置本体と対向させて取り付けた構造では、基板と装置本体との隙間から入力コネクタを抜き差ししなければならず、組み付けやメンテナンスの作業性が低下する。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１５８４０８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、高い導電性を確保でき、他部材の接続作業性が高く、しかもコスト上昇を招くことのないプリント基板、プリント基板取付構造及び画像形成装置を得ることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、本体部材に取り付けられて電力の授受を行なうプリント基板であって、一方の面が部品面、他方の面がハンダ面とされた基板本体と、前記部品面に設けられ、前記本体部材に設けられた本体側接触部材の先端部分と接触可能な基板側接触部材と、前記本体側接触部材を、前記基板本体を貫通させて前記基板側接触部材と接触させる貫通手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
このプリント基板では、基板側接触部材が基板本体の部品面に設けられており、ハンダ面を本体部材に対向させた状態で、貫通手段により、本体側接触部材を基板本体に貫通させ、本体側接触部材の先端部分を基板側接触部材に接触させて、プリント基板から本体部材への電力供給などを行なうことができる。基板本体のハンダ面を本体部材に対向させることで、本体部材と基板本体との距離を小さくすることができる。このため、本体部材のたとえば給電ユニットなどの高さを確保する必要がなく、コスト上昇を招かない。しかも、部品面が本体部材と反対側に位置しているので、この部品面へのコネクタなどの他部材の抜き差しを容易に行なうことができ、高い接続作業性を確保できる。また、基板側給電端子として銅箔を使用する必要がないので、フラックスやハンダの付着に起因する給電不良が発生することもなく、高い導電性を確保できる。金などの高い導電性を有する材料を使用する必要もないので、この点においてもコストの上昇を招かない。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記貫通手段が、前記基板本体に形成された貫通孔であることを特徴とする。
【００１４】
このように、基板本体に貫通孔を形成するだけの簡単な構造で、貫通手段を構成することができる。
【００１５】
本発明のプリント基板の用途や種類は特に限定されないが、一般に、高電圧を出力可能なプリント基板では、基板側接触部材と本体側接触部材とを直接接触させることが、確実な高電圧出力のためには好ましい。すなわち、本発明のプリント基板として、請求項３に記載のように、前記基板本体から前記基板側接触部材を介して高電圧を出力可能とされたプリント基板の場合に、給電不良も発生せず、確実に高電圧の電力を供給できるようになるので、好ましい。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプリント基板を本体部材に取り付けるプリント基板取付構造であって、前記ハンダ面が前記本体部材と対向するとともに、前記本体側接触部材が、前記貫通手段によって前記基板本体を貫通して前記基板側接触部材に接触するようにプリント基板が本体部材に取り付けられていることを特徴とする。
【００１７】
プリント基板を、ハンダ面が本体部材と対向するように取り付けているので、本体部材と基板本体との距離を小さくすることができる。このため、本体部材のたとえば給電ユニットなどの高さを確保する必要がなく、コスト上昇を招かない。また、部品面は本体部材と反対側に位置しているので、部品面へのコネクタなどの他部材の抜き差しを容易に行なうことができ、高い接続作業性を確保できる。基板側給電端子として銅箔を使用する必要がないので、フラックスやハンダの付着に起因する給電不良が発生することもなく、高い導電性を確保できる。金などの高い導電性を有する材料を使用する必要もないので、この点においてもコストの上昇を招かない。
【００１８】
基板側接触部材には、基板本体を貫通した本体側接触部材が接触しており、基板と本体部材との電力の授受を行なうことができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載のプリント基板取付構造によって本体部材に取り付けられた請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプリント基板を有し、静電記録方式によって記録媒体にトナー像を形成することを特徴とする。
【００２０】
この画像形成では、静電記録方式によって記録媒体にトナー像を形成し、記録媒体に所望の画像を形成できる。
【００２１】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプリント基板を請求項４に記載のプリント基板取付構造によって本体部材に取り付けているので、基板側接触部材と本体側接触部材との高い導電性を維持でき、基板へのコネクタなどの他部材の接続作業性も高く、しかもコスト上昇を招くこともない。
【００２２】
なお、本発明の画像形成装置としては、単色のトナーで画像形成するものであってもよいが、たとえばフルカラーの画像形成装置のように、複数色のトナーで画像形成するものでは単色のものに比較して高圧電力の出力数が多い。この場合に特に、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプリント基板を請求項４に記載のプリント基板取付構造によって本体部材に取り付けることが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の第１実施形態の画像形成装置１２が示されている。また、図２には、この画像形成装置１２内に、本発明のプリント基板取付構造によって取り付けられたプリント基板の一例である高圧電源基板５８が示されている。本実施形態の画像形成装置１２は、いわゆる静電記録方式によって、用紙（記録媒体）にトナー像を形成して所望の画像を得るものであり、ここでは一例として、単色の画像形成装置を挙げている。
【００２４】
画像形成装置１２の画像形成装置本体１４は、一又は複数（図１では４つ）の給紙カセット１６を有している。それぞれの給紙カセット１６に収容された用紙は、ナジャーローラ１８によって１枚ずつ取り出され、搬送路２０内に送られる。搬送路２０には、順にリターダローラ２２及びフィードローラ２４が設けられており、用紙はこれらのローラによって捌かれ、搬送される。
【００２５】
リターダローラ２２及びフィードローラ２４の下流には、レジストローラ２６が設けられており、用紙はレジストローラ２６によって一旦停止され、搬送のタイミングや姿勢などが矯正される。
【００２６】
画像形成装置本体１４内には、プロセスカートリッジ２８が配置されており、このプロセスカートリッジ２８に、感光体ドラム３０、帯電装置３２、現像装置３４及びクリーニング装置３６が収容され一体化されている。帯電装置３２によって感光体ドラム３０が帯電された状態で、光走査装置３８からの光ビームによって感光体ドラム３０の表面に潜像が形成される。この潜像に、現像装置３４によってトナーが付着されることでトナー像が形成される。
【００２７】
レジストローラ２６の下流側には、感光体ドラム３０及び転写ローラ５６が配置されており、感光体ドラム３０と転写ローラ５６とで用紙を挟持しつつ搬送することで、感光体ドラム３０上のトナー像を用紙に転写する。
【００２８】
感光体ドラム３０及び転写ローラユニット５４の下流には、定着装置４０が配置されている。定着装置４０は、たとえば加熱ローラ４２と加圧ローラ４４とで構成されており、これらのローラによって用紙を加熱及び加圧しつつ搬送することで、用紙上のトナー像を定着させる。
【００２９】
トナー像が定着された用紙は、排出ローラ４６によって挟持搬送され、排出口４８から排出トレイ５０へ排出される。
【００３０】
画像形成装置本体１４内には、画像形成装置１２の各部材に必要な電力を供給する高圧電源基板５８が配置されている。特に、本実施形態のような静電記録方式の画像形成装置では、感光体ドラム３０、帯電装置３２などにおいて、高電圧が必要とされるため、高圧電源基板５８はこれらの部材の近傍に配置されている。画像形成装置本体１４には、たとえば、本体フレーム（筐体）や一般的な基板（制御基板や給電ユニットなど）に、導電性材料で構成された円筒コイルばね６０の一端が取り付けられており、その他端が、後述するジャンパー線７２に接触して、電力の供給を受けるようになっている。この電力はさらに、円筒コイルばね６０から、端子や電力供給線などによって、画像形成装置本体１４内の各部材に供給可能とされている。
【００３１】
図２に示すように、高圧電源基板５８は、一方の面が部品面６２Ｐ、他方の面がハンダ面６２Ｈとされた基板本体６２を有している。基板本体６２の所定位置（たとえば縁部近傍）には取付孔６４が形成されており、取付孔６４に挿通した取付ネジ６６を、画像形成装置本体１４の取付用部材６８等に螺合させて、基板本体６２が画像形成装置本体１４に固定されている。
【００３２】
基板本体６２の部品面６２Ｐには、所定の部品７０が配置されており、これら部品のリード線が、ハンダ面６２Ｈにおいてハンダ付けされている。部品面６２Ｐには、コネクタなどの他部材を接続して、たとえば制御信号などが送受信される。
【００３３】
また、部品面６２Ｐには、ジャンパー線７２が配置されている。ジャンパー線７２は、導電性材料によって構成された線材で構成されており、本実施形態では、２本のジャンパー線７２を１つの組として平行に配置して、本発明における基板側接触部材を構成している。このジャンパー線７２から、高圧の電力を出力できる。
【００３４】
そして、基板本体６２には、ジャンパー線７２に対応した位置に、四角形の貫通孔７４が形成されている。貫通孔７４の大きさは、円筒コイルばね６０のコイル外径よりも大きくされており、この貫通孔７４を通って、円筒コイルばね６０の他端がジャンパー線７２に接触している。このように、貫通孔７４によって円筒コイルばね６０が基板本体６２を貫通してジャンパー線７２に接触するようにしたことで、本実施形態では、ハンダ面６２Ｈを画像形成装置本体１４に対向させて配置することが可能となっている。換言すれば、ハンダ面６２Ｈを画像形成装置本体１４に対向させて配置した状態で、ジャンパー線７２に円筒コイルばね６０が接触するように、基板本体６２の所定の位置に貫通孔７４を形成している。
【００３５】
このような構成とされた第１実施形態では、ハンダ面６２Ｈが画像形成装置本体１４と対向しており、部品面６２Ｐは画像形成装置本体１４の反対側に位置している。高圧電源基板５８と画像形成装置本体１４との間に部品が配置されないので、高圧電源基板５８と画像形成装置本体１４との距離Ｌを短くすることができる。画像形成装置本体１４の給電ユニットの高さも低くすることができるので、低コストとなる。また、部品面６２Ｐにコネクタなどの他部材を抜き差しする作業を容易に行なうことができ、組み付け時やメンテナンス時の作業性が向上する。
【００３６】
また、画像形成装置本体１４の円筒コイルばね６０に接触して電力供給するジャンパー線７２は、高圧電源基板５８の部品面６２Ｐに配置されている。従来のように、ハンダ面側からは電力供給を行なわず、ハンダ面で銅箔を使用する必要もないので、フラックスやハンダの付着による給電不良が発生せず、高い導電性を確保できる。導電性を高めるための金などによるメッキ処理を行う必要もないので、この点でも低コストとなる。
【００３７】
このように、本実施形態では、高圧電源基板５８のハンダ面６２Ｈが画像形成装置本体１４と対向するようにし、部品面６２Ｐに設けたジャンパー線７２に、基板本体６２の貫通孔７４を貫通して、画像形成装置本体１４の円筒コイルばね６０が接触するようにすることで、高い導電性を確保すると共に他部材の接続作業性を高め、しかもコストの上昇を招かないようにしているが、本発明は、上記実施形態に限定されず、以下に例示する各種の実施形態の構成（プリント基板及びプリント基板取付構造）を採用することができる。以下の各実施形態において、第１実施形態と異なる部分のみ説明し、第１実施形態と同一の構成要素、部材などについては同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
図３に示す第２実施形態では、第１実施形態の四角形の貫通孔７４に代えて、円形の貫通孔７６を高圧電源基板５８に形成している。このように、貫通孔の形状は、円筒コイルばね６０（本体側接触部材）が基板本体６２を貫通することが可能であれば特に限定されない。円形の貫通孔７６では、四角形の貫通孔７４と比較して、基板本体６２の実質的な開口断面積を小さくすることが可能となる。
【００３９】
図４に示す第３実施形態では、第１実施形態のジャンパー線７２に代えて、四角形の板状に形成された給電プレート７８を配置している。給電プレート７８は、四角形の貫通孔７４を完全に覆うサイズとされており、上部及び下部に形成された端子部８０によって、ハンダ面６２Ｈにハンダ付けされている。このように、基板側接触部材の形状も特に限定されない。板状の給電プレート７８では、第１実施形態のジャンパー線７２と比較して、円筒コイルばね６０の他端側が全周にわたって接触するので、円筒コイルばね６０の姿勢が安定し、円筒コイルばね６０と給電プレート７８とが確実に接触する。
【００４０】
図５に示す第４実施形態では、第３実施形態と略同一の構成とされているが、円筒コイルばね６０のコイル外径よりも幅の狭い四角形状（長方形状）の給電プレート８２を使用しており、給電プレート８２側から、給電プレート８２と円筒コイルばね６０との接触状態を目視で観察できるようになっている。
【００４１】
なお、第３実施形態及び第４実施形態において、四角形の貫通孔７４に代えて、円形の貫通孔７６（図３参照）を採用してもよい。
【００４２】
図６に示す第５実施形態では、高圧電源基板５８の構成は第１実施形態と同様とされているが、画像形成装置本体１４の本体側接触部材が、円筒コイルばね６０に変えて、導電性材料で形成された板ばね８４とされている。板ばね８４は略中央で略直角に屈曲されて接触部８６が構成されており、この接触部８６が、貫通孔７４を貫通してジャンパー線７２に接触している。このように本体側接触部材として板ばね８４を使用すると、この板ばね８４を、さらに各部材に電力を供給するための端子としても兼用できる。
【００４３】
図７に示す第６実施形態では、画像形成装置本体１４に円筒状のシリンダ部材８８が取り付けられ、このシリンダ部材８８内に、本体側接触部材として、略Ｔ字状に形成された給電プランジャー９０が収容されている。給電プランジャー９０の先端は、シリンダ部材８８から高圧電源基板５８に向かって突出した板状の接触片９０Ｔとされており、同じくシリンダ部材８８内に収容された圧縮コイルばね９２により高圧電源基板５８に向かって付勢されている。そして、第６実施形態では、接触片９０Ｔの形状に対応して、スリット状の貫通孔９４が形成されており、このスリット状の貫通孔９４を貫通して、接触片９０Ｔがジャンパー線７２に接触している。このように、第６実施形態では、貫通孔９４のサイズを、第１〜第５実施形態と比較して小さくできる。
【００４４】
図８に示す第７実施形態では、第５実施形態ど同様に、本体側接触部材として板ばね９６が使用されているが、接触部９８で１８０度屈曲されて折り重ねられた形状とされている点が異なっている。そして、第６実施形態と同様に、接触部９８の形状に対応して形成されたスリット状の貫通孔９４から接触部８６が基板本体６２を貫通して、ジャンパー線７２に接触している。第７実施形態においても、第６実施形態と同様に、貫通孔９４のサイズを小さくできる。
【００４５】
図９に示す第８実施形態では、ジャンパー線７２が、基板本体６２の縁部６２Ｅよりも外側に突出するように配置されており、縁部６２Ｅの外側から、円筒コイルばね６０がジャンパー線７２に接触している。したがって、第８実施形態では、本発明の貫通手段が、ジャンパー線７２を基板本体６２の縁部６２Ｅよりも外側に突出するように配置することで構成されていることになり、第１〜第７実施形態の貫通孔７４、７６、９４は不要となっている。
【００４６】
なお、第８実施形態の本体側接触部材としては、上記した円筒コイルばね６０に限らず、たとえば、第５〜第７実施形態の板ばね８４、９６、給電プランジャー９０などを採用することができる。
【００４７】
また、第５〜第８実施形態の基板側接触部材としては、ジャンパー線７２に限らず、たとえば第３実施形態や第４実施形態の給電プレート７８、８０でもよい。
【００４８】
なお、上記説明では、本発明のプリント基板として、画像形成装置１２内の高圧電源基板を例に挙げたが、これ以外の基板であってもよい。たとえば、画像形成装置１２の制御回路が構成されたプリント基板に本発明を適用し、基板側接触部材と本体側接触部材との接触でプリント基板に電力が供給される構成でもよい。
【００４９】
また、本発明の画像形成装置して、上記では、単色の画像形成装置を挙げたが、複数色（たとえばフルカラー）のトナーを使用して画像形成する画像形成装置であってもよい。特に、複数色のトナーで画像形成するものでは、単色のものに比較して高圧電力の出力数が多いので、本発明を採用することが好ましい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、高い導電性を確保でき、他部材の接続作業性が高く、しかもコスト上昇を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】 本発明の第１実施形態のプリント基板取付構造によって画像形成装置本体に取り付けられたプリント基板を部分的に拡大して示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】 本発明の第２実施形態のプリント基板取付構造によって画像形成装置本体に取り付けられたプリント基板を部分的に拡大して示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】 本発明の第３実施形態のプリント基板取付構造によって画像形成装置本体に取り付けられたプリント基板を部分的に拡大して示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図５】 本発明の第４実施形態のプリント基板取付構造によって画像形成装置本体に取り付けられたプリント基板を部分的に拡大して示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】 本発明の第５実施形態のプリント基板取付構造によって画像形成装置本体に取り付けられたプリント基板を部分的に拡大して示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図７】 本発明の第６実施形態のプリント基板取付構造によって画像形成装置本体に取り付けられたプリント基板を部分的に拡大して示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】 本発明の第７実施形態のプリント基板取付構造によって画像形成装置本体に取り付けられたプリント基板を部分的に拡大して示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図９】 本発明の第８実施形態のプリント基板取付構造によって画像形成装置本体に取り付けられたプリント基板を部分的に拡大して示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１２ 画像形成装置
１４ 画像形成装置本体
５８ 高圧電源基板（プリント基板）
６０ 円筒コイルばね（本体側接触部材）
６２ 基板本体
６２Ｈ ハンダ面
６２Ｐ 部品面
７２ ジャンパー線（基板側接触部材）
７４ 貫通孔（貫通手段）
７６ 貫通孔（貫通手段）
７８ 給電プレート（基板側接触部材）
８２ 給電プレート（基板側接触部材）
８４ 板ばね（本体側接触部材）
９０ 給電プランジャー（本体側接触部材）
９４ 貫通孔（貫通手段）
９６ 板ばね（本体側接触部材）

Claims (5)

1. 本体部材に取り付けられて電力の授受を行なうプリント基板であって、
   一方の面が部品面、他方の面がハンダ面とされた基板本体と、
   前記部品面に設けられ、前記本体部材に設けられた本体側接触部材の先端部分と接触可能な基板側接触部材と、
   前記本体側接触部材を、前記基板本体を貫通させて前記基板側接触部材と接触させる貫通手段と、
   を有することを特徴とするプリント基板。
2. 前記貫通手段が、前記基板本体に形成された貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
3. 前記基板本体から前記基板側接触部材を介して高電圧を出力可能とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリント基板。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプリント基板を本体部材に取り付けるプリント基板取付構造であって、
   前記ハンダ面が前記本体部材と対向するとともに、前記本体側接触部材が、前記貫通手段によって前記基板本体を貫通して前記基板側接触部材に接触するようにプリント基板が本体部材に取り付けられていることを特徴とするプリント基板取付構造。
5. 請求項４に記載のプリント基板取付構造によって本体部材に取り付けられた請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプリント基板を有し、
   静電記録方式によって記録媒体にトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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