JP5244858B2 - 電装基板の取り付け構造及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品が配置された複数の電装基板を着脱可能に搭載する電装基板の取り付け構造及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置などの画像形成装置には、画像形成処理を実行するため、またこの実行に用いられる駆動部材を作動させるための制御部が設けられている。制御部には種々のＩＣなどの電子部品を有する回路を形成した電装基板が用いられ、電装基板がフレームに実装されている。

例えば特許文献１では、フレーム上に機械制御用の電装基板と画像処理用の電装基板を並べて装着し、機械制御用の電装基板には外部機器のインターフェース用の電装基板を接続し、それらの基板をカバーケースで覆っている。一方、画像処理用の電装基板には画像データ蓄積用のハードディスクを接続し、それの基板等を別のカバーケースで覆っている。

特開２００４−８５９４４号公報（段落［００１９］、第２図）

しかしながら、上述した先行技術では、フレーム上に二つの電装基板を並べて実装しているために、画像形成装置の装置本体を構成する一つの面に上記のフレームを取り付けると、装置本体の構成面をフレームが占める面積が大きくなり、該面に他の構成部材を取り付ける自由度を制約し、また、装置が大型化するという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の電装基板を大きな面積を占めることなく、また各電装基板の特性を損なうことなく取り付けることを可能とし、更に、メンテナンス作業や組立作業での電装基板の交換をしやすくした電装基板の取り付け構造及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために電装基板の取り付け構造における第１の本発明は、電子部品を配置した電装基板が着脱可能に装着される金属製の複数のフレームを備え、該フレームを積層して取り付ける構造であって、最も上側のフレームを第Ｎフレーム、第Ｎフレームの下側に配置されるフレームを第（Ｎ−１）フレーム（Ｎは２以上の整数）とすると、前記第Ｎフレームに装着される第Ｎ電装基板を収容するとともに前記第Ｎフレームに着脱可能に取り付けられる金属製のカバーケースを備え、前記第Ｎフレームは、前記第（Ｎ−１）フレームに装着される第（Ｎ−１）電装基板に対面するように、第Ｎ取り付け部にて前記（Ｎ−１）フレームに着脱可能に取り付けられ、前記第Ｎ取り付け部は、前記第Ｎフレームに取り付けた前記カバーケースの外側に設けられることを特徴としている。

また、第２の発明では、上記の電装基板の取り付け構造において、前記第Ｎフレームの下側に配置されるフレームを第（Ｎ−１）フレーム、前記第（Ｎ−１）フレームの下側に配置されるフレームを第（Ｎ−２）フレーム（Ｎは３以上の整数）とすると、前記第（Ｎ−１）フレームは、前記第（Ｎ−２）フレームに装着される第（Ｎ−２）電装基板に対面するように、第（Ｎ−１）取り付け部にて前記（Ｎ−２）フレームに着脱可能に取り付けられ、前記第（Ｎ−１）取り付け部は前記第Ｎ取り付け部の前記第（Ｎ−１）フレームへの取り付け位置の外側に設けられることを特徴としている。

また、第３の発明では、上記の電装基板の取り付け構造において、前記第Ｎ及び第（Ｎ−１）電装基板を電気的に接続する接続ケーブルを備え、前記カバーケースは前記接続ケーブルの近傍位置に開閉可能な蓋部材を備えることを特徴としている。

また、第４の発明では、上記の電装基板の取り付け構造において、前記第（Ｎ−１）電装基板に電気的に接続されるサブ電装基板を備え、前記サブ電装基板は前記第Ｎ取り付け部に重ならない位置で且つ前記カバーケースの外側の位置で前記第Ｎフレームに装着されることを特徴としている。

また、第５の発明では、上記の電装基板の取り付け構造において、最も下側に配置される底部フレームは上側面を開放した箱状に形成され、前記底部フレームの上側に配置されるフレームは前記底部フレーム内に収容されることを特徴としている。

また、第６の発明では、上記の電装基板の取り付け構造において、前記取り付け部はネジで構成されることを特徴としている。

また、第７の発明では、上記の構成の電装基板の取り付け構造が搭載された画像形成装置である。

第１の発明によれば、電装基板を装着した複数のフレームが積層されて取り付けられるので、装置本体を構成する一つの面に対して大きな面積を占めることなく電装基板を取り付けることができる。また、第Ｎフレームに装着した第Ｎ電装基板はカバー部材に収容されるので、第Ｎ電装基板への電磁障害が抑制され、また、第（Ｎ−１）フレームに装着した第（Ｎ−１）電装基板は第Ｎフレームに対面するので、第（Ｎ−１）電装基板への電磁障害が抑制される。更に、第（Ｎ−１）電装基板を交換するときには、カバーケースや第Ｎ電装基板を取り外すことなく、第Ｎ取り付け部にて第Ｎフレームを直接に取り外せるので、第（Ｎ−１）電装基板の取替えに要する時間が短くなり、メンテナンス作業や組立作業での作業性が向上する。

また、第２の発明によれば、第（Ｎ−２）フレームに装着した第（Ｎ−２）電装基板は第（Ｎ−１）フレームに対面するので、第（Ｎ−２）電装基板への電磁障害が抑制される。また、第（Ｎ−２）電装基板を交換するときには、カバーケースや第Ｎフレームを取り外すことなく、第（Ｎ−１）取り付け部にて第（Ｎ−１）フレームを直接に取り外せるので、第（Ｎ−２）電装基板の取替えに要する時間が短くなり、メンテナンス作業や組立作業での作業性が向上する。

また、第３に記載の発明によれば、第（Ｎ−１）電装基板を交換するときには、カバーケースの蓋部材を開けて、その開口にて接続ケーブルを第Ｎ電装基板から外し、更に第Ｎフレームを取り外す。次に、第（Ｎ−１）電装基板から接続ケーブルを外し、第（Ｎ−１）電装基板を取り替える。従って、カバーケースを第Ｎフレームから取り外すことなく接続ケーブルの取り外しを行なうことができ、メンテナンス作業や組立作業での電装基板の交換の作業性が向上する。

また、第４に記載の発明によれば、例えば、画像形成部の駆動制御ソフトウエアの取替えや画像形成装置が備えていない機能等を追加する場合には、取り替えるソフトウエアをサブ電装基板から入力し、また機能追加に応じて増設する回路基板をサブ電装基板に接続することが可能であり、フレームやカバーケースを取り外すことなく装置の機能の変更、追加を行なわれるために、メンテナンス作業や組立作業での作業性が向上する。

また、第５に記載の発明によれば、各フレームに装着した電装基板が箱状の底フレーム内に収容されるので、更に電装基板への電磁障害が抑制される。

また、第６に記載の発明によれば、各フレームはネジにて確実に取り付けられ簡単に取り外せる。

また、第７に記載の発明によれば、複数の電装基板を大きな面積を占めることなく取り付けられて、各電装基板の特性を損なうことなく取り付けることを可能とし、メンテナンスや組立作業での電装基板の交換をしやすくした電装基板の取り付け構造を備える画像形成装置にすることができる。

本発明の第１実施形態に係る電装基板の取り付け構造を備える画像形成装置の概略構成を示す図 第１実施形態に係る電装基板の取り付け構造を備える画像形成装置を示す斜視図 第１実施形態に係るカバーケースを取り外した状態の電装基板の取り付け構造を示す斜視図 第１実施形態に係る第２フレームを取り外した状態の電装基板の取り付け構造を示す斜視図 第１実施形態に係る電装基板の取り付け構造を模式的に示す断面図 第２実施形態に係る電装基板の取り付け構造を模式的に示す断面図

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラー複写機を概略的に示す図である。画像形成装置１は、用紙１１を収容する給紙部１０と、給紙部１０の上方に配設される四つの露光ユニット３３ａ〜３３ｄと、露光ユニット３３ａ〜３３ｄの上方に配設される画像形成部３０ａ〜３０ｄと、画像形成部３０ａ〜３０ｄの右方に配設される定着部４０と、給紙部１０の右方に配設される用紙搬送部２０と、画像形成装置１の上部に用紙１１を排出する排出部５０とを備えている。

給紙部１０は、用紙１１を収容する複数の給紙カセット１３を備えており、給紙ローラ２１の回転動作により、複数の給紙カセット１３のうち選択された給紙カセット１３から用紙１１を１枚ずつ確実に用紙搬送部２０に送り出す。用紙搬送部２０は搬送ローラ対及び搬送ガイド等を備え、給紙カセット１３から送り出された用紙１１を画像形成部３０ａ〜３０ｄに向けて搬送する。

画像形成部３０ａ〜３０ｄはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させて配設される。画像形成部３０ａ〜３０ｄは感光体３１ａ〜３１ｄを有し、感光体３１ａ〜３１ｄの回転方向の周囲にその上流側から順に、帯電器３２ａ〜３２ｄと、現像器３４ａ〜３４ｄと、転写ローラ３５ａ〜３５ｄと、クリーナー３６ａ〜３６ｄが配設されている。

感光体３１ａ〜３１ｄは感光層を形成する感光材料としてアモルファスシリコン感光体が用いられる。尚、感光層は有機感光体（ＯＰＣ感光体）でもよい。現像器３４ａ〜３４ｄは感光体３１ａ〜３１ｄの左方に配設され感光体３１ａ〜３１ｄにトナーを供給し、帯電器３２ａ〜３２ｄは感光体３１ａ〜３１ｄ表面を一様に帯電させる。図示しない除電器は、現像器３４ａ〜３４ｄの感光体回転方向下流側であって感光体３１ａ〜３１ｄの表面に対向して配置され、感光体３１ａ〜３１ｄ表面に現像後に残った電荷を除電する。

露光ユニット３３ａ〜３３ｄは、画像読み取り部（図略）から入力された原稿画像データに基づいて、各感光体３１ａ〜３１ｄ表面に図１の破線で示すようにレーザ光を照射するものであり、現像器３４ａ〜３４ｄの下方に配設される。露光ユニット３３ａ〜３３ｄには、レーザ光源、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズが設けられる。レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラー、反射ミラー及びレンズを介して、帯電器３２ａ〜３２ｄの感光体回転方向下流側から、感光体３１ａ〜３１ｄの表面に照射される。露光ユニット３３ａ〜３３ｄから照射されたレーザ光により、各感光体３１ａ〜３１ｄ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像器３４ａ〜３４ｄによりトナー像に現像される。

現像器３４ａ〜３４ｄのトナーが消費されると、画像形成部３０ａ〜３０ｄの上方に配設されたトナータンク４２ａ〜４２ｄから、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーが現像器３４ａ〜３４ｄに補給される。

無端状の中間転写ベルト３８は、駆動ローラ６１と従動ローラ６２との間に張架される。この中間転写ベルト３８の下方には、各感光体３１ａ〜３１ｄが搬送方向（図１の矢印方向）に沿って隣り合って配列され、感光体３１ａ〜３１ｄは中間転写ベルト３８に接触するように対向している。各１次転写ローラ３５ａ〜３５ｄは、中間転写ベルト３８を挟んで各感光体３１ａ〜３１ｄと対向して中間転写ベルト３８に接触するよう配置される。また、各１次転写ローラ３５ａ〜３５ｄは、上下方向に移動可能であって、必要に応じて中間転写ベルト３８を介して各感光体３１ａ〜３１ｄに圧接して１次転写ニップ部を形成し、また離間する。この１次転写ニップ部において、中間転写ベルト３８の回転にともない所定のタイミングで各感光体３１ａ〜３１ｄのトナー像が中間転写ベルト３８に順次転写される。これにより、中間転写ベルト３８表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。ベルトクリーニング３７が転写後に中間転写ベルト３８に残存するトナーを清掃する。

２次転写ローラ３９は、中間転写ベルト３８を挟んで駆動ローラ６１と対向し、中間転写ベルト３８に圧接する。２次転写ローラ３９と中間転写ベルト３８との圧接部が２次転写ニップ部を形成し、この２次転写ニップ部において、中間転写ベルト３８表面のトナー像を用紙１１に転写する。

定着部４０は、画像形成部３０ａ〜３０ｄにてトナー像が転写された用紙１１を加熱及び加圧して用紙１１にトナー像を溶融定着させる。定着部４０を通過した用紙１１は、用紙搬送路１５を介して排出部５０へ排出される。

図２は、上記の画像形成装置の背面側を示す斜視図であり、装置本体の背面の外観パネルを取り外し本発明の電装基板取り付け構造１００を示すものである。また、図３はカバーケースを取り外した電装基板取り付け構造を示し、更に、図４は第２フレームを取り外した電装基板取り付け構造を示す斜視図である。尚、図２〜４では電装基板取り付け構造１００を構成する電装基板及びフレームは破線で示している。

電装基板取り付け構造１００は、フレームと電装基板とを積み重ねて構成されるものであり、第１フレームである後面フレーム１０１（図２、図４参照）と、第２フレーム１０２（図２、図３参照）と、第１電装基板であるエンジン基板１１１（図４参照）と、第２電装基板であるコントローラ基板１１２（図３参照）と、サブ電装基板１１５（図２、図３参照）、及びカバーケース１１７（図２参照）を備えている。

後面フレーム１０１は、鉄等の金属板からなる画像形成装置１の装置本体を構成するものであり、装置の種々の構成部材とともにエンジン基板１１１が装着される（図４参照）。

エンジン基板１１１は、画像形成部の駆動制御を行なう電子部品を備えた回路基板であり、電磁波の影響を受けると誤作動するおそれがある電子部品が配置されている。

図３に示すように、第２フレーム１０２は、略矩形状をした鉄等の金属板からなり、エンジン基板１１１を覆うようにして後面フレーム１０１に取り付けられる。第２フレーム１０２の上面には、比較的表面積が大きいコントローラ基板１１２と、比較的表面積が小さいサブ電装基板１１５とが並んで装着されている。

コントローラ基板１１２は、画像形成や用紙搬送に関する情報が入力され、それらの情報を処理し、処理した情報を出力するプロセスコンピュータや記憶素子等の電子部品を備える回路基板であり、図示しないフラットケーブルでエンジン基板１１１に電気的に接続されている。このコントローラ基板１１２は電磁波の影響を受けるとエンジン基板１１１より更に誤作動するおそれがある。

サブ電装基板１１５は、図示しない外部コネクタ端子を有し、この外部コネクタ端子にて、画像形成部の駆動制御ソフトウエアの取替えや本来画像形成装置１が備えていない機能等を追加することを可能にする回路基板である。例えば、出荷時には複写機としての機能のみを備えていたが、画像読み取り部にファクシミリ機能を複合させる場合や、メモリーの追加等の機能追加に応じて増設する回路基板をサブ電装基板１１５に接続する。サブ電装基板１１５は図示しないフラットケーブルによってエンジン基板１１１に電気的に接続され、またコントローラ基板１１２にも接続され、サブ電装基板１１５を介して外部からの情報がエンジン基板１１１とコントローラ基板１１２とに伝送される。

図２に示すように、サブ電装基板１１５は第２フレーム１０２上で露出しているが、コントローラ基板１１２はカバーケース１１７内に収容されている。

カバーケース１１７は、鉄等の金属板にて一面を開放した矩形の箱状に形成され、コントローラ基板１１２を内部に収容した状態で第２フレーム１０２の上面に取り付けられる。

次に、基板１１１、１１２、１１５と第２フレーム１０２及びカバーケース１１７の配置及び取り付けの構成を図５に基づいて詳しく説明する。図５は電装基板取り付け構造１００を模式的に示す断面図である。

エンジン基板１１１は、後面フレーム１０１に対して隙間を有して、複数の基板ネジ１２５にて後面フレーム１０１上に着脱可能に取り付けられる。尚、後面フレーム１０１とエンジン基板１１１との間には、図示しない間隔ワッシャーが介装され、エンジン基板１１１は間隔ワッシャーにて後面フレーム１０１に対して所定の隙間を形成している。他の基板１１２、１１５も同様に間隔ワッシャーにて所定の隙間が形成される。

第２フレーム１０２は、エンジン基板１１１の上面に対面するように配置され、第２取り付け部である複数の第２ネジ１２２にして後面フレーム１０１に着脱可能に取り付けられる。エンジン基板１１１とその基板１１１に配置される電子部品が第２フレーム１０２に接触しないように、第２フレーム１０２と後面フレーム１０１との間で第２ネジ１２２に間隔ワッシャーが介装され、所定の隙間が形成される。

第２フレーム１０２の上面には、サブ電装基板１１５が第２フレーム１０２に対して隙間を有して、複数の基板ネジ１２７にて第２フレーム１０２に着脱可能に取り付けられる。

また、第２フレーム１０２の上面には、コントローラ基板１１２が、第２フレーム１０２に対して隙間を有して、複数の基板ネジ１２６にて第２フレーム１０２に着脱可能に取り付けられる。コントローラ基板１１２は第２フレーム１０２を介してエンジン基板１１１に対向する位置に配置される。

コントローラ基板１１２はフラットケーブル１３１にてエンジン基板１１１に電気的に接続される。フラットケーブル１３１は第２フレーム１０２に形成した孔１０２ａを通り図５の上下方向に延び、コントローラ基板１１２及びエンジン基板１１１の各コネクタ（図略）に取り外し自在に接続される。

カバーケース１１７は、コントローラ基板１１２に配置される電子部品が接触することがないスペースを有してコントローラ基板１１２を収容する。複数のケース取り付けネジ１２３が第２ネジ１２２に重ならない位置に配置され、このケース取り付けネジ１２３にて、カバーケース１１７のフランジ部が第２フレーム１０２に着脱可能に取り付けられる。

カバーケース１１７には開口１１７ａが形成され、更に、その開口１１７ａを開閉可能とする板状の蓋部材１３２が設けられる。蓋部材１３２はネジ（図略）にてカバーケース１１７に取り付けられ、そのネジを外すと開口１１７ａが開放される。尚、蓋部材１３２をヒンジにて揺動自在にカバーケース１１７に支持してもよい。その開口１１７ａはフラットケーブル１３１の近傍位置に配置され、蓋部材１３２を開いて、その開口１１７ａを介してコントローラ基板１１２に接続されているフラットケーブル１３１をコネクタから外すことが可能である。

メンテナンス作業や組立作業にてコントローラ基板１１２を交換するには、ケース取り付けネジ１２３を第２フレーム１０２から外し、次に、カバーケース１１７を第２フレーム１０２から外す。更に、フラットケーブル１３１及びサブ電装基板１１５に接続されているフラットケーブル（図略）とをコントローラ基板１１２から外し、次に、基板ネジ１２６をコントローラ基板１１２から外す。別のコントローラ基板１１２を用意し、取り外す作業と逆の手順にて別のコントローラ基板１１２を第２フレーム１０２に装着し、フラットケーブル１３１を接続し、最後にカバーケース１１７を第２フレーム１０２に取り付ける。

次に、エンジン基板１１１を交換するには、まず、エンジン基板１１１とサブ電装基板１１５を接続しているフラットケーブル（図略）をサブ電装基板１１５から外す。次に、カバーケース１１７の蓋部材１３２を開けて開口１１７ａを介してエンジン基板１１１に接続されているフラットケーブル１３１をコントローラ基板１１２から外す。次に、第２ネジ１２２を後面フレーム１０１から外し、次に、コントローラ基板１１２及びサブ電装基板１１５が装着された状態にある第２フレーム１０２を後面フレーム１０１から取り外す。次にエンジン基板１１１からフラットケーブル１３１を外し、基板ネジ１２５をエンジン基板１１１から外す。別のエンジン基板１１１を用意し、取り外す作業と逆の手順にて別のエンジン基板１１１を後面フレーム１０１に装着し、フラットケーブル１３１をエンジン基板１１１に接続し、最後に第２フレーム１０２を後面フレーム１０１に取り付ける。

次に、画像形成部の駆動制御ソフトウエア等の取替えや画像形成装置１が備えていない機能を追加するには、サブ電装基板１１５の外部コネクタ端子（図略）から取り替える駆動制御ソフトウエアを入力し、また、機能追加に応じて増設する回路基板を外部コネクタ端子（図略）に接続して所定の作業を行なうと、サブ電装基板１１５に接続されるエンジン基板１１１、コントローラ基板１１２は機能の変更、追加が行なわれることになる。

上記第１実施形態によれば、電子部品を配置した電装基板１１１、１１２が夫々着脱可能に装着される金属製の複数のフレーム１０１、１０２を備え、該フレーム１０１、１０２を積層して取り付ける構造である。最も上側のフレームを第Ｎフレーム１０２（Ｎ＝２）、第Ｎフレーム１０２の下側に配置されるフレームを第（Ｎ−１）フレーム１０１とする。第Ｎフレーム１０２に装着される第Ｎ電装基板１１２を収容するとともに第Ｎフレーム１０２に着脱可能に取り付けられる金属製のカバーケース１１７を備え、第Ｎフレーム１０２は、第（Ｎ−１）フレーム１０１に装着される第（Ｎ−１）電装基板１１１に対面するように、第Ｎ取り付け部（第２ネジ）１２２にて第（Ｎ−１）フレーム１０１に着脱可能に取り付けられ、第Ｎ取り付け部１２２は、第Ｎフレーム１０２に取り付けた前記カバーケース１１７の外側に設けられることを特徴としている。

この構成によると、電装基板１１１、１１２が夫々装着された第（Ｎ−１）及び第Ｎフレーム１０１、１０２が積層されて取り付けられるので、画像形成装置１の装置本体を構成する一つの面に対して大きな面積を占めることなく電装基板を取り付けることができる。

また、この構成によると、第Ｎフレーム１０２に装着した第Ｎ電装基板１１２はカバー部材１１７に収容されるので、第Ｎ電装基板１１２への電磁障害が抑制され、また、第（Ｎ−１）フレーム１０１に装着した第（Ｎ−１）電装基板１１１は第Ｎフレーム１０２に対面するので、第（Ｎ−１）電装基板１１１への電磁障害が抑制される。

また、この構成によると、第（Ｎ−１）電装基板１１１を交換するときには、カバーケース１１７や第Ｎ電装基板１１２を取り外すことなく、第Ｎ取り付け部１２２にて第Ｎフレーム１０２を直接に取り外せるので、第（Ｎ−１）電装基板１１１の取替えに要する時間が短くなり、メンテナンス作業や組立作業での作業性が向上する。

また、上記第１実施形態によれば、第Ｎ及び第（Ｎ−１）電装基板１１２、１１１を電気的に接続するフラットケーブル（接続ケーブル）１３１を備え、カバーケース１１７はフラットケーブル１３１の近傍位置に開閉可能な蓋部材１３２を備える。

この構成によると、第（Ｎ−１）電装基板１１１を交換するときには、カバーケース１１７の蓋部材１３２を開けて、その開口にてフラットケーブル１３１を第Ｎ電装基板１１２から外し、更に、第Ｎフレーム１０２を取り外す。次に、第（Ｎ−１）電装基板１１１からフラットケーブル１３１を外し、第（Ｎ−１）電装基板１１１を取り替える。従って、カバーケース１１７を第Ｎフレーム１０２から取り外すことなくフラットケーブル１３１の取り外しを行なうことができ、メンテナンス作業や組立作業での第（Ｎ−１）電装基板１１１の交換の作業性が向上する。

また、上記第１実施形態によれば、第（Ｎ−１）電装基板１１１に電気的に接続されるサブ電装基板１１５を備え、サブ電装基板１１５は第Ｎ取り付け部１２２に重ならない位置で且つカバーケース１１７の外側の位置で第Ｎフレーム１０２に装着される。

この構成によると、画像形成部の駆動制御ソフトウエアの取替えや画像形成装置１が備えていない機能等を追加する場合には、取り替えるソフトウエアをサブ電装基板１１５の外部コネクタ端子から入力し、また機能追加に応じて増設する回路基板をサブ電装基板１１５の外部コネクタ端子に接続することが可能であり、第Ｎフレーム１０２やカバーケース１１７を取り外すことなく装置の機能の変更、追加を行なえるために、メンテナンス作業や組立作業での作業性が向上する。

（第２実施形態）
図６は第２実施形態に係る電装基板の取り付け構造を模式的に示す断面図である。第２実施形態はフレームを三つ積層した構成であり、第１実施形態と異なる構成について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。

電装基板取り付け構造２００は、画像形成装置１の装置本体１ａに取り付けられ、第１フレームである底部フレーム２０１と、第２フレーム２０２と、第３フレーム２０３と、第１電装基板２１１と、第２電装基板２１２と、第３電装基板２１３と、サブ電装基板２１５、及びカバーケース２１７を備えている。

底部フレーム２０１は、鉄等の金属板にて上側を開放した矩形の箱状に形成され、その箱内には第２フレーム２０２及び第３フレーム２０３が収容されている。また、底部フレーム２０１は画像形成装置１の装置本体１ａに図示しないネジにて着脱可能に取り付けられる。

第１電装基板２１１は、画像形成部の駆動制御を行なう電子部品を備えた回路基板であり、電磁波の影響を受けると誤作動するおそれがある電子部品が配置されている。また、第１電装基板２１１は、底部フレーム２０１に対して隙間を有して、複数の基板ネジ２２５にて底部フレーム２０１上に着脱可能に取り付けられる。尚、底部フレーム２０１と第１電装基板２１１との間には、図示しない間隔ワッシャーが底部フレーム２０１と第１電装基板２１１との間に介装され、間隔ワッシャーにて第１電装基板２１１は底部フレーム２０１に対して所定の隙間を形成されている。他の基板２１２、２１３、２１５も同様に間隔ワッシャーにて所定の隙間が形成される。

第２フレーム２０２は、略矩形状をした鉄等の金属板からなり、底部フレーム２０１内で第１電装基板２１１の上面に対面するように配置される。また、第２フレーム２０２は、第２取り付け部である複数の第２ネジ２２２にして底部フレーム２０１に着脱可能に取り付けられる。第１電装基板２１１とその基板２１１に配置される電子部品が第２フレーム２０２に接触しないように、第２フレーム２０２と底部フレーム２０１との間で第２ネジ２２２に間隔ワッシャーが介装され、所定の隙間が形成される。

第２フレーム２０２の上面には、第２電装基板２１２が、第２フレーム２０２に対して隙間を有して、複数の基板ネジ２２６にて第２フレーム２０２に着脱可能に取り付けられる。第２電装基板２１２は第２フレーム２０２を介して第１電装基板２１１に対向する位置に配置される。

第２電装基板２１２は、第１電装基板２１１と同様に画像形成部の駆動制御を行なう電子部品を備えた回路基板であり、電磁波の影響を受けると誤作動するおそれがある電子部品が配置されている。

第３フレーム２０３は、略矩形状をした鉄等の金属板からなり、底部フレーム２０１内で第２電装基板２１２の上面に対面するように配置される。また、第３フレーム２０３は、第３取り付け部である複数の第３ネジ２２３にして第２フレーム２０２に着脱可能に取り付けられる。このとき、第２電装基板２１２とその基板２１２に配置される電子部品が第３フレーム２０３に接触しないように、第３フレーム２０３と第２フレーム２０２との間で所定の隙間が形成される。

第３フレーム２０３の表面積（図６の紙面に対して垂直方向の面積）は、第２フレーム２０２の表面積より小さく、更に、第３フレーム２０３の端面は複数の第２ネジ２２２が配置される位置に対して内側に位置するように配置される。つまり、第２フレーム２０２を取り付ける複数の第２ネジ２２２は、第３フレーム２０３を取り付ける複数の第３ネジ２２３の第２フレーム２０２への取り付け位置の外側に設けられることになる。

第３フレーム２０３の上面には、サブ電装基板２１５と第３電装基板２１３が並べて配置される。サブ電装基板２１５は第３フレーム２０３に対して隙間を有して複数の基板ネジ２２８にて第３フレーム２０３に着脱可能に取り付けられ、また、第３電装基板２１３は第３フレーム２０３に対して隙間を有して複数の基板ネジ２２８にて第３フレーム２０３に着脱可能に取り付けられる。第３電装基板２１３は第３フレーム２０３を介して第２電装基板２１２に対向する位置に配置される。

第３電装基板２１３は、画像形成や用紙搬送に関する情報が入力され、それらの情報を処理し、処理した情報を駆動制御するために出力するプロセスコンピュータや記憶素子等電子部品を備える回路基板であり、第２電装基板２１２に図示しないフラットケーブルで電気的に接続されている。この第３電装基板２１３は電磁波の影響を受けると第１及び第２電装基板２１１、２１２より更に誤作動するおそれがある。

サブ電装基板２１５は、図示しない外部コネクタ端子を有し、この外部コネクタ端子にて、画像形成部の駆動制御ソフトウエアの取替えや本来画像形成装置１が備えていない機能等を追加することを可能にする回路基板である。例えば、出荷時には複写機としての機能のみを備えていたが、画像読み取り部にファクシミリ機能を複合させる場合や、メモリーの追加等の機能追加に応じて増設する回路基板をサブ電装基板２１５に接続する。サブ電装基板２１５は図示しないフラットケーブルによって第１〜第３電装基板２１１〜２１３に電気的に接続され、サブ電装基板２１５を介して外部からの情報が第１〜第３電装基板２１１〜２１３に伝送される。

第１〜第３電装基板２１１〜２１３は比較的に表面積が大きく、サブ電装基板２１５は第１〜第３電装基板２１１〜２１３に比べると表面積が小さい。

カバーケース２１７は、鉄等の金属板にて一面を開放した矩形の箱状に形成され、第３電装基板２１３に配置される電子部品が接触することがないスペースを有して第３電装基板２１３を収容する。複数のケース取り付けネジ２２４が第３ネジ２２３に重ならない位置に配置され、このケース取り付けネジ２２４にて、カバーケース２１７のフランジ部が第３フレーム２０３に着脱可能に取り付けられる。

メンテナンス作業や組立作業にて第３電装基板２１３を交換するには、ケース取り付けネジ２２４を第３フレーム２０３から外し、次に、カバーケース２１７を第３フレーム２０３から外す。更に、フラットケーブル（図略）を第３電装基板２１３から外し、次に基板ネジ２２７を第３電装基板２１３から外す。別の第３電装基板２１３を用意し、取り外す作業と逆の手順にて別の第３電装基板２１３を第３フレーム２０３に装着し、フラットケーブル（図略）を接続し、最後にカバーケース２１７を第３フレーム２０３に取り付ける。

次に、第２電装基板２１２を交換するには、まず、第３ネジ２２３を第３フレーム２０３から外し、次に、第３電装基板２１３及びサブ電装基板２１５が装着した状態にある第３フレーム２０３を第２フレーム２０２から取り外す。次に、第２電装基板２１２に接続されているフラットケーブル（図略）を外し、基板ネジ２２６を第２電装基板２１２から外す。別の第２電装基板２１２を用意し、取り外す作業と逆の手順にて別の第２電装基板２１２を装着し、フラットケーブル（図略）を第２電装基板２１２に接続し、最後に第３フレーム２０３を第２フレーム２０２に取り付ける。

次に、第１電装基板２１１を交換するには、まず、第２ネジ２２２を第２フレーム２０２から外し、次に、第２電装基板２１２が装着され、第３フレーム２０３が取り付いた状態にある第２フレーム２０２を底部フレーム２０１から取り外す。次に、第１電装基板２１１に接続されているフラットケーブル（図略）を外し、基板ネジ２２５を第１電装基板２１１から外す。別の第１電装基板２１１を用意し、取り外す作業と逆の手順にて別の第１電装基板２１１を底部フレーム２０１に装着し、フラットケーブル（図略）を第１電装基板２１１に接続し、最後に第２フレーム２０２を底部フレーム２０１に取り付ける。

次に、画像形成部の駆動制御ソフトウエア等の取替えや画像形成装置１が備えていない機能を追加するには、サブ電装基板２１５の外部コネクタ端子（図略）から取り替える駆動制御ソフトウエアを入力し、また、機能追加に応じて増設する回路基板を外部コネクタ端子（図略）に接続して所定の作業を行なうと、サブ電装基板２１５に接続される第１〜第３電装基板２１１〜２１３は機能の変更、追加が行なわれることになる。

上記第２実施形態によれば、電子部品を配置した電装基板２１１〜２１３が夫々着脱可能に装着される金属製の複数のフレーム２０１〜２０３を備え、該フレーム２０１〜２０３を積層して取り付ける構造である。最も上側のフレームを第Ｎフレーム２０３（Ｎ＝３）、第Ｎフレーム２０３の下側に配置されるフレームを第（Ｎ−１）フレーム２０２、更に第（Ｎ−１）フレーム２０２の下側に配置されるフレームを第（Ｎ−２）フレーム２０１とする。第Ｎフレーム２０３に装着される第Ｎ電装基板２１３を収容するとともに第Ｎフレーム２０３に着脱可能に取り付けられる金属製のカバーケース２１７を備え、第Ｎフレーム２０３は、第（Ｎ−１）フレーム２０２に装着される第（Ｎ−１）電装基板２１２に対面するように、第Ｎ取り付け部２２３にて第（Ｎ−１）フレーム２０２に着脱可能に取り付けられ、第Ｎ取り付け部２２３は、第Ｎフレーム２０３に取り付けた前記カバーケース２１７の外側に設けられる。

更に、第（Ｎ−１）フレーム２０２は、第（Ｎ−２）フレーム２０１に装着される第（Ｎ−２）電装基板２１１に対面するように、第（Ｎ−１）取り付け部２２２にて（Ｎ−２）フレーム２０１に着脱可能に取り付けられ、第（Ｎ−１）取り付け部２２２は第Ｎ取り付け部２２３の第（Ｎ−１）フレーム２０２への取り付け位置の外側に設けられる。

この構成によると、電装基板２１１〜２１３を夫々装着した第（Ｎ−２）〜第Ｎフレーム２０１〜２０３が積層されて取り付けられるので、画像形成装置１の装置本体を構成する一つの面に対して大きな面積を占めることなく電装基板を取り付けることができる。

また、この構成によると、第Ｎフレーム２０３に装着した第Ｎ電装基板２１３はカバーケース２１７に収容されるので、第Ｎ電装基板２１３への電磁障害が抑制され、また、第（Ｎ−１）電装基板２１２は第Ｎフレーム２０３と第（Ｎ−１）フレーム２０２との間に配置されるので、第（Ｎ−１）電装基板２１２への電磁障害が抑制される。更に、第（Ｎ−２）電装基板２１１は第（Ｎ−１）フレーム２０２と第（Ｎ−２）フレーム２０１との間に配置されるので、第（Ｎ−２）電装基板２１１への電磁障害が抑制される。

また、この構成によると、第（Ｎ−１）電装基板２１２を交換するときには、カバーケース２１７や第Ｎ電装基板２１３を取り外すことなく、第Ｎ取り付け部２２３にて第Ｎフレーム２０３を直接に取り外せるので、第（Ｎ−１）電装基板２１２の取替えに要する時間が短くなり、メンテナンス作業や組立作業での作業性が向上する。

また、この構成によると、第（Ｎ−２）電装基板２１１を交換するときには、カバーケース２１７や第Ｎフレーム２０３を取り外すことなく、第（Ｎ−１）取り付け部２２２にて第（Ｎ−１）フレーム２０２を直接に取り外せるので、第（Ｎ−２）電装基板２１１の取替えに要する時間が短くなり、メンテナンス作業や組立作業での作業性が向上する。

また、上記第２実施形態によれば、第（Ｎ−１）電装基板２１２に電気的に接続されるサブ電装基板２１５を備え、サブ電装基板２１５は第Ｎ取り付け部２２３に重ならない位置で且つカバーケース２１７の外側の位置で第Ｎフレーム２０３に装着される。

この構成によると、画像形成部の駆動制御ソフトウエアの取替えや画像形成装置１が備えていない機能等を追加する場合には、取り替えるソフトウエアをサブ電装基板２１５の外部コネクタ端子から入力し、また機能追加に応じて増設する回路基板をサブ電装基板２１５の外部コネクタ端子に接続することが可能であり、第Ｎ及び第（Ｎ−１）フレーム２０３、２０２やカバーケース２１７を取り外すことなく装置の機能の変更、追加を行なえるために、メンテナンス作業や組立作業での作業性が向上する。

また、上記第２実施形態によれば、最も下側に配置される底部フレーム（第（Ｎ−２）フレーム、２０１）は上側面を開放した箱状に形成され、底部フレーム２０１の上側に配置される第（Ｎ−１）、第Ｎフレーム２０２、２０３は底部フレーム２０１内に収容される。

この構成によると、第（Ｎ−２）電装基板２１１、及び第（Ｎ−１）フレーム２０２に装着した第（Ｎ−１）電装基板２１２は箱状の底部フレーム２０１内に収容されるので、更に第（Ｎ−２）及び第（Ｎ−１）電装基板２１１、２１２への電磁障害が抑制される。

尚、上記第１実施形態では、二つのフレーム（Ｎ＝２）を積層した構成を示し、また上記第２実施形態では、三つのフレーム（Ｎ＝３）を積層した構成を示したが、本発明はこれに限らず、Ｎを４以上として更に積層する構成としてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。

本発明は、電子部品が配置された複数の電装基板を着脱可能に搭載する電装基板の取り付け構造及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。

１ 画像形成装置
１００、２００ 電装基板取り付け構造
１０１ 後面フレーム（第１フレーム、第（Ｎ−１）フレーム）
１０２ 第２フレーム（第Ｎフレーム）
１０２ａ 孔
１１１ エンジン基板（第１電装基板、第（Ｎ−１）電装基板）
１１２ コントローラ基板（第２電装基板、第Ｎ電装基板）
１１５ サブ電装基板
１１７ カバーケース
１１７ａ 開口
１２２ 第２ネジ（第２取り付け部、第Ｎ取り付け部）
１２３ ケース取り付けネジ
１２５〜１２７ 基板ネジ
１３１ フラットケーブル（接続ケーブル）
１３２ 蓋部材
２０１ 底部フレーム（第１フレーム、第（Ｎ−２）フレーム）
２０２ 第２フレーム（第（Ｎ−１）フレーム）
２０３ 第３フレーム（第Ｎフレーム）
２１１ 第１電装基板（第（Ｎ−２）電装基板）
２１２ 第２電装基板（第（Ｎ−１）電装基板）
２１３ 第３電装基板（第Ｎ電装基板）
２１５ サブ電装基板
２１７ カバーケース
２２２ 第２ネジ（第２取り付け部、第（Ｎ−１）取り付け部）
２２３ 第３ネジ（第３取り付け部、第Ｎ取り付け部）
２２４ ケース取り付けネジ
２２５〜２２８ 基板ネジ

Claims (6)

1. 電子部品を配置した電装基板が着脱可能に装着される金属製の複数のフレームを備え、該フレームを積層して取り付ける構造であって、最も上側のフレームを第Ｎフレーム、第Ｎフレームの下側に配置されるフレームを第（Ｎ−１）フレーム（Ｎは２以上の整数）とすると、
   前記第Ｎフレームに装着される第Ｎ電装基板を収容するとともに前記第Ｎフレームに着脱可能に取り付けられる金属製のカバーケースを備え、
   前記第Ｎフレームは、前記第（Ｎ−１）フレームに装着される第（Ｎ−１）電装基板に対面するように、第Ｎ取り付け部にて前記（Ｎ−１）フレームに着脱可能に取り付けられ、
   前記第Ｎ取り付け部は、前記第Ｎフレームに取り付けた前記カバーケースの外側に設けられ、
   前記第Ｎ及び第（Ｎ−１）電装基板を電気的に接続する接続ケーブルを備え、前記カバーケースは前記接続ケーブルの近傍位置に開閉可能な蓋部材を備えることを特徴とする電装基板の取り付け構造。
2. 電子部品を配置した電装基板が着脱可能に装着される金属製の複数のフレームを備え、該フレームを積層して取り付ける構造であって、最も上側のフレームを第Ｎフレーム、第Ｎフレームの下側に配置されるフレームを第（Ｎ−１）フレーム（Ｎは２以上の整数）とすると、
   前記第Ｎフレームに装着される第Ｎ電装基板を収容するとともに前記第Ｎフレームに着脱可能に取り付けられる金属製のカバーケースを備え、
   前記第Ｎフレームは、前記第（Ｎ−１）フレームに装着される第（Ｎ−１）電装基板に対面するように、第Ｎ取り付け部にて前記（Ｎ−１）フレームに着脱可能に取り付けられ、
   前記第Ｎ取り付け部は、前記第Ｎフレームに取り付けた前記カバーケースの外側に設けられ、
   前記第（Ｎ−１）電装基板に電気的に接続されるサブ電装基板を備え、前記サブ電装基板は前記第Ｎ取り付け部に重ならない位置で且つ前記カバーケースの外側の位置で前記第Ｎフレームに装着されることを特徴とする電装基板の取り付け構造。
3. 前記第Ｎフレームの下側に配置されるフレームを第（Ｎ−１）フレーム、前記第（Ｎ−１）フレームの下側に配置されるフレームを第（Ｎ−２）フレーム（Ｎは３以上の整数）とすると、
   前記第（Ｎ−１）フレームは、前記第（Ｎ−２）フレームに装着される第（Ｎ−２）電装基板に対面するように、第（Ｎ−１）取り付け部にて前記（Ｎ−２）フレームに着脱可能に取り付けられ、
   前記第（Ｎ−１）取り付け部は、前記第Ｎ取り付け部の前記第（Ｎ−１）フレームへの取り付け位置の外側に設けられることを特徴とする請求項２に記載の電装基板の取り付け構造。
4. 最も下側に配置される底部フレームは上側面を開放した箱状に形成され、前記底部フレームの上側に配置されるフレームは前記底部フレーム内に収容されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電装基板の取り付け構造
5. 前記取り付け部はネジで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電装基板の取り付け構造
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電装基板の取り付け構造が搭載された画像形成装置。

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