JP6180173B2 - 基板及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
(2)弾性部材と接触する接点を有する基板であって、前記接点は、前記接点の中心から放射状かつ等角度間隔に形成された所定幅の複数の偶数Nの銅箔パターンを有し、前記銅箔パターンは前記中心において隣接する前記銅箔パターンの一方にのみ接続されることによりN/2個の対を形成し、前記複数の偶数Nの銅箔パターンの最外周部が1の銅箔パターンによって相互に接続され、かつ、前記N/2個の対の1に給電され、前記複数の銅箔パターンの夫々において、前記所定幅に半田が塗布され、前記半田の外側の領域にフラックスが塗布されていることを特徴とする基板。
(3)像担持体を帯電するための帯電手段と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像手段と、前記トナー像を中間転写体に転写するための1次転写手段と、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写するための2次転写手段と、前記(1)又は前記(2)に記載の基板と、を有する画像形成装置であって、前記基板から前記帯電手段、前記現像手段、前記1次転写手段、前記2次転写手段に高電圧が供給されることを特徴とする画像形成装置。
図1は本実施例の4色すなわち、イエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックKの画像形成部を備えたカラー画像形成装置を示すもので、中間転写体を採用したタンデム方式のカラー画像形成装置の断面図である。図1(a)を用いて、電子写真方式のカラー画像形成装置における画像形成動作を説明する。
以下、制御部の構成について説明する。図1(b)は本実施例の画像形成装置の制御部の構成を説明する図である。データ制御部201は、1チップマイクロコンピュータ等で構成され装置全体を制御管理し、ホストI/F部202は画像形成装置とパーソナルコンピュータ(以下、PCという)との通信を司る。メモリ203はプリントデータ、各種パラメータ、各種情報等を保持し、画像形成制御部204はPCから画像形成装置に送られたプリントデータをプリンタエンジンの方式に適したデータに変換する。センサ制御部205は用紙検知センサ等の状態を検出し、駆動制御部206はプリンタエンジンのアクチュエータ類、レーザ、駆動モータ等の駆動制御を司る。
図2は本実施例の画像形成装置における、帯電器等に接続されたバネ接点(接触部材)と高圧基板上の高圧接点の接続を説明する図である。接続基板である高圧基板301は高電圧を給電し、バネ接点323,326,327,329はコイルバネ状の弾性部材であり、バネ接点支持部材333,336,337,339は絶縁部材で構成されバネ接点323等を保持する。なお、図中のY,M,C,Kは上述したように、各々イエロー,マゼンタ,シアン,ブラック用を示し、以下省略する場合がある。高圧接点343,346,347,349はバネ接点323,326,327,329にそれぞれ対応して高圧基板301上の所定位置に設けられ、ネジ302a〜302fは高圧基板301を画像形成装置本体に固定する。バネ接点323M〜323K及びバネ接点支持部材333M〜333Kは不図示としているものの、323Y及び333Yと同様に設置されている。また、高圧基板301がバネ接点323等に向かう方向を矢印Aで示す。
図3(a)は、バネ接点600の構成を示している。バネ接点600(図2のバネ接点323,326,327,329に対応する)は、後述する高圧接点700と接触する。バネ接点600の端末部600aの形状は平面状に研削した形状(研削形状という)になっている。
図4は高圧基板301上の加熱溶融前後のクリーム半田の状態を説明する断面図である。図4(a)に示すように、高圧基板301上の銅箔パターン401には、ペースト状の溶融前のクリーム半田402aが塗布されている。また、図4(b)に示すように、クリーム半田402aを加熱溶融することで、加熱溶融後の半田502aと絶縁性の高いフラックス512a,522aが形成される。B及びB’は図3(b)及び図3(c)の矢印B及びB’に対応している。銅箔パターン401の幅Wより広く塗布されたクリーム半田402aは加熱溶融されるとフラックスと半田に分離し、かつ半田表面に表面張力が発生する。そのため溶融後の半田502aは銅箔パターン401上に集まり、フラックス512a,522aは銅箔パターン401の周囲に流れ落ちる。従って、バネ接点600と接触する銅箔パターン401上には導電性の半田502aのみが残り、銅箔パターン401上にフラックスが残ることはない。
バネの端末形状として研削形状(図3(a)の形状)と無研削形状が一般的に知られている。研削形状とは、バネの端末を平面状に研削した形状を意味しており、バネと高圧接点との接触面を大きくすることができる一方でバネの製造工程が複雑となりコストアップとなる。
図6(a)は実施例1におけるクリーム半田402が加熱溶融した後の高圧基板301上の高圧接点700とバネ接点600との接触状態を説明する図である。高圧接点700の形状は実施例1と同一であり、ここでの説明は省略する。図5で説明した通り、接触部701a,701bはバネの中心に対して点対称であり、かつバネの中心に対するバネ端末の位置は予め規定されていないため、バネの中心に対して360度全ての位置がバネ接点600と高圧接点700との接触部となる可能性がある。図6(a)で示したバネ端末の位置の場合、高圧接点700とバネ接点600の接触部701a,701bが銅箔パターン401上の半田502a,502b,502cと重ならないため、接点としての電気的接続が十分に確保できない。
以下、本実施例について説明する。図6(b)は本実施例のクリーム半田402が加熱溶融する前の高圧基板301上の高圧接点700の状態を説明する図である。本実施例では以下の条件式を満足するよう高圧接点700を形成する。
L<D・・・式(1−1)
Dはバネの線径であり、図5で説明した通りである。Lはバネ接点600が高圧接点700に接触する部分の中心線の円404における、隣り合う銅箔パターン401の端部間の距離であり、Nを放射状の銅箔パターン401の数とすると以下の式で定義される。
N=2n+1の場合 L={π×Φ/(N×2)}−W・・・式(1−2)
N=2nの場合 L=(π×Φ/N)−W・・・式(1−3)
nは正の整数であり、任意に決定される。上述したように、Φはバネが高圧接点700に接触する部分の中心線の直径、Wはバネ接点600と交差する銅箔パターン401の幅である。上述の式(1−2)、(1−3)について図6(d)を用いて説明する。図6(d)において、ハッチング部のみの銅箔パターン401はN=5の場合であり、ハッチング部と破線部を合わせた銅箔パターン401はN=10の場合であり、L=Dの状態を示している。N=5の場合には、銅箔パターン401が対角に配置されないため、距離Lは半分とみなされる。すなわち、N=5の場合には接触部701a,701bのどちらかが近接する銅箔パターン401のいずれかに接触すればよいため、N=10の銅箔パターンの配置と実質的に同一であるとみなすことができる。従って、N=5(奇数)の場合には式(1−2)が適用される。N=10の場合は、接触部701a,701bのいずれもが銅箔パターン401に近接する状態になるため式(1−3)が適用される。
L=(π×Φ/10)−W・・・式(1−4)
となる。図中「///」の領域で示されるペースト状のクリーム半田402を塗布するクリーム半田塗布領域は実施例1と同様に、銅箔パターン401の幅Wよりも広くする。
図6(c)は本実施例の加熱溶融後の高圧基板301上の高圧接点700とバネ接点600との接触状態を説明する図である。図6(b)で説明した高圧接点700を加熱溶融すると図4で説明した通り、クリーム半田はフラックスと半田に分離し、半田は銅箔パターン401上に集まり、フラックスは銅箔パターン401の周囲に流れ落ちる。この高圧接点700に図5で説明した無研削形状のバネが接触する場合、バネ端末の位置がバネの中心に対して360度のいずれの位置に配置されても、式(1−1)が成り立つ。そのため、バネ接点600と高圧接点700との接触部701a,701bの少なくとも一方は、銅箔パターン401上の半田と重なる。
図7(a)は実施例2におけるクリーム半田402が加熱溶融した後の高圧基板301上の高圧接点700とバネ接点600との接触状態を説明する図である。高圧接点700の形状は図6(c)と同一であり、実施例2で既に説明しているため、ここでの説明は省略する。銅箔パターン1101の端部は、高圧回路信号パターン1301と接続されている。バネ接点600が高圧接点700に接触する際、バネの端末が弾性変動し高圧接点700の銅箔パターン1101を損傷した場合、残りの放射状の銅箔パターン401は高圧回路信号パターン1301と電気的な接続が遮断される。その後、この高圧接点700がバネ接点600と接触部701a,701bにおいて接続すると、銅箔パターン1101が接触部701aで切断されているため、接点としての電気的接続は十分に確保できない。
以下、本実施例について説明する。図7(b)は本実施例のクリーム半田402が加熱溶融する前の高圧基板301上の高圧接点700の状態を説明する図である。銅箔パターン1201は放射状の銅箔パターン401の最外周部を相互に接続している。放射状の銅箔パターン、レジストの塗布領域、クリーム半田402の塗布領域は図6(b)と同様であり、実施例2で説明しているため、ここでの説明は省略する。放射状に形成した銅箔パターン401の最外周部を銅箔パターン1201で相互に接続し、高圧回路信号パターン1301と接続する。
図7(c)は本実施例のクリーム半田402が加熱溶融した後の高圧基板301上の高圧接点700とバネ接点600が接触部701a,701bにおいて接触する状態を説明する図である。放射状の銅箔パターン、レジストの塗布領域、クリーム半田の塗布領域は図6(b)と同様であり説明は省略する。バネ接点600が高圧接点700に接触する際、バネの端末が弾性変動し高圧接点700の銅箔パターン1101を接触部701aにおいて損傷する場合がある。この場合、残りの放射状の銅箔パターン401は、最外周部で接続された銅箔パターン1201を介して高圧回路信号パターン1301と電気的な接続が確保される。この高圧接点700がバネ接点600と接触部701a,701bにおいて接続すると、接触部701aで損傷した放射状の銅箔パターン1101を除く残りの放射状の銅箔パターン401はバネ接点600と電気的に接続できる。以上のように、放射状の銅箔パターン401の最外周部を互いに銅箔パターン1201で接続することで、バネが高圧接点700の銅箔パターンを損傷した場合にも接点の接触信頼性を大きく向上した画像形成装置を提供することができる。この結果、バネの端末形状のコストアップを防止しつつ接点の接触信頼性を大きく向上した画像形成装置を提供することができる。
(イ)本発明では高電圧を供給するための接点として説明しているものの、接触して電気的接続する構成であれば高電圧に限定するものではない。例えば現像ユニット及び感光ドラムユニットといった各種消耗品ユニットの内部と信号や接地(アースやグランド)を交換するための接点でも良い。また、バネ接点600としてコイルバネ形状の弾性部材を用いたが、板バネ形状の弾性部材を用いてもよい。
(ロ)本発明では4色のカラー画像形成装置を用いて説明しているものの、接点を有する画像形成装置であればカラー画像形成装置に限定するものではない。例えば単色の画像形成装置でも良い。
(ハ)本発明ではタンデム方式のカラー画像装置を用いて説明しているものの、接点を有する画像形成装置であればタンデム方式に限定するものではない。例えばベルト状の中間転写体を備えたロータリ方式のカラー画像形成装置でも良い。
(ニ)本発明では接点の銅箔パターンを中心の1点で接続しているものの、半田塗布領域が互いに等間隔であれば中心の1点で接続することに限定するものではない。例えば図8(a)で図示するように銅箔パターンの中心部を銅箔パターンで接続した構成でも良い。図8(a)に示すように、中心から放射状に複数の偶数Nの銅箔パターンが形成されており、銅箔パターンは中心において隣接する銅箔パターンの一方にのみ接続されることによりN/2個の対を形成している。
(ホ)本発明では接点の銅箔パターンを中心から放射状に形成しているものの、半田塗布領域が互いに等間隔であれば中心から放射状にすることに限定するものではない。例えば図8(b)で図示するように中心から各々任意の距離をずらした位置に銅箔パターンを形成し、銅箔パターンの幅よりも広い領域にクリーム半田を塗布する構成でも良い。図8(b)に示すように、複数の銅箔パターンの中心線mは、接点の中心を通過せず、接点の中心から銅箔パターンの中心線mに下した垂線の長さdが一定であるように銅箔パターンが形成されている。
333 バネ接点支持部材
343 高圧接点
401 銅箔パターン
402 クリーム半田
Claims (11)
- 弾性部材と接触する接点を有する基板であって、
前記接点は、所定幅の複数の銅箔パターンが前記接点の中心で接続されており、前記複数の銅箔パターンが前記中心から放射状かつ等角度間隔に形成されており、前記複数の銅箔パターンのうちの1の銅箔パターンに給電され、
前記複数の銅箔パターンが接続された前記中心の領域に第1のレジストが塗布されており、さらに、前記所定幅の複数の銅箔パターンの夫々について前記中心から前記第1のレジストが塗布されていない接触部を有し、前記中心からみて前記接触部よりも外側の領域に第2のレジストが塗布されており、前記複数の銅箔パターンの夫々において、前記所定幅の領域に半田が塗布され、前記半田の外側の領域にフラックスが塗布されていることを特徴とする基板。 - 前記弾性部材が、コイルバネ形状の弾性部材であり、前記複数の銅箔パターンのうちの1つの前記半田が塗布された前記接触部に前記コイルバネの一部が接触することを特徴とする請求項1記載の基板。
- 前記コイルバネ形状の弾性部材が、無研削形状バネであることを特徴とする請求項2記載の基板。
- 前記複数の銅箔パターンの前記接点における最外周部を相互に接続する銅箔パターンを有し、
前記相互に接続する銅箔パターンに給電されることを特徴とする請求項1記載の基板。 - 弾性部材と接触する接点を有する基板であって、
前記接点は、前記接点の中心から放射状かつ等角度間隔に形成された所定幅の複数の偶数Nの銅箔パターンを有し、前記銅箔パターンは前記中心において隣接する前記銅箔パターンの一方にのみ接続されることによりN/2個の対を形成し、前記複数の偶数Nの銅箔パターンの最外周部が1の銅箔パターンによって相互に接続され、かつ、前記N/2個の対の1に給電され、
前記複数の銅箔パターンの夫々において、前記所定幅に半田が塗布され、前記半田の外側の領域にフラックスが塗布されていることを特徴とする基板。 - 前記複数の銅箔パターンの中心線は、前記接点の中心を通過せず、前記接点の中心から前記複数の銅箔パターンの前記中心線に下した垂線の長さが一定であることを特徴とする請求項5記載の基板。
- 前記弾性部材が、コイルバネ形状の弾性部材であり、前記複数の銅箔パターンのうちの1つの前記半田が塗布された部分に前記コイルバネの一部が接触することを特徴とする請求項5または6に記載の基板。
- 前記コイルバネ形状の弾性部材が、無研削形状バネであることを特徴とする請求項7記載の基板。
- 前記複数の銅箔パターンの前記接点における最外周部を相互に接続する銅箔パターンを有し、前記相互に接続する銅箔パターンに給電されることを特徴とする請求項5記載の基板。
- 前記接点と接触する前記弾性部材に高電圧が供給されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載に基板。
- 像担持体を帯電するための帯電手段と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナー像に現像するための現像手段と、前記トナー像を中間転写体に転写するための1次転写手段と、前記中間転写体に転写されたトナー像を記録材に転写するための2次転写手段と、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の基板と、を有する画像形成装置であって、
前記基板から前記帯電手段、前記現像手段、前記1次転写手段、前記2次転写手段に高電圧が供給されることを特徴とする画像形成装置。
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