JP7130916B2 - 電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に実装された電子部品から発生する熱を放熱する電子装置に関する。

特許文献１には、ＩＣチップ（電子部品）が実装された回路基板と、ＩＣチップ上に熱伝導性シリコーンゲルを介して取り付けられたヒートシンクと、回路基板及びヒートシンクを収容するハウジング本体（フレーム）と、ヒートシンクとハウジング本体とを接続しヒートシンクに伝わった熱をハウジング本体に伝える複数のバネとを有する電子装置について記載されている。この電子装置における複数のバネは、回路基板にＩＣチップ側に凸となるような反りがある場合、ハウジング本体からヒートシンクを介してＩＣチップに作用する押圧力を吸収し、当該押圧力がＩＣチップに作用するのを抑制する。

特開２００９－０２６８７０号公報

しかしながら上記特許文献１に記載の技術においては、ＩＣチップからヒートシンクに伝わった熱を複数のバネを介してハウジング本体に放熱させているが、バネはコイルバネであるため、バネとヒートシンクとの接触面積及びバネとハウジング本体との接触面積が小さい。このため、ヒートシンクからハウジング本体へ効果的に放熱できないという問題が生じる。

ヒートシンクからハウジング本体への放熱性を向上させるために、例えば、ヒートシンクとハウジング本体とを固定すると、放熱性能を向上させることが可能であるものの、ハウジング本体からヒートシンクを介してＩＣチップに作用する応力を吸収できなくなる。つまり、ＩＣチップに対するヒートシンクからの応力によってＩＣチップが破損する虞がある。

そこで、本発明の目的は、電子部品に対する応力を抑制しつつ電子部品から発生した熱を放熱しやすくすることが可能な電子装置を提供することである。

本発明の電子装置は、通電されることによって発熱する電子部品が一表面に実装された回路基板、前記電子部品と接触し、熱伝導性を有する第１弾性部材、及び、前記第１弾性部材を介して前記電子部品と接続され、前記電子部品から発生する熱を伝導するための熱伝導部材を有するユニットと、熱伝導性を有する第２弾性部材と、前記第２弾性部材を介して前記ユニットと接続されたフレームとを備えている。そして、前記ユニットは、前記第１弾性部材よりも弾性率が大きい棒状部材であって、前記熱伝導部材と前記回路基板との位置関係を規定するように前記熱伝導部材を前記回路基板の前記一表面に固定するための第１固定部材を含んでいる。

これによると、第１固定部材によって熱伝導部材と回路基板との位置関係が規定されるため、熱伝導部材がフレームに対して支持された状態で、例えば、電子部品側に凸となる反りが回路基板に生じていても、電子部品に対する熱伝導部材からの応力が作用しにくくなり、電子部品に対する応力を抑制しつつ電子部品から発生した熱を放熱することが可能となる。さらに、熱伝導部材（ユニット）が第２弾性部材を介してフレームに接続されている場合、電子部品側に凸となる反りが回路基板に生じても、熱伝導部材がフレームに直接接触しなくなる。このため、熱伝導部材がフレームに接触することで生じる衝撃が回路基板に作用しにくくなる。また、回路基板が第２弾性部材を介してフレームに接続されている場合、電子部品側に凸となる反りが回路基板に生じても、回路基板の反りを吸収しつつ回路基板をフレームに対して支持することが可能となる。このため、回路基板の反りによる応力が電子部品に作用しにくくなる。

本発明において、前記フレームは、前記回路基板の前記一表面とは反対側の反対面に対向し、前記回路基板を複数個所で支持している。そして、前記熱伝導部材は、前記一表面との間に前記電子部品を挟むように、前記一表面と対向して配置されており、前記第１固定部材は、前記フレームによる前記回路基板の支持位置よりも内側において、前記一表面の面内方向に前記電子部品を挟むように、複数配置されていることが好ましい。これにより、電子部品に対する応力を効果的に抑制することが可能となる。

また、本発明において、前記電子部品は、一組の対辺が平行な四角形の平面形状を有し、当該一組の対辺に対応する部分のそれぞれから前記回路基板の配線パターンと接続される複数の端子が突出しており、複数の前記第１固定部材は、前記一組の対辺に平行な方向において、前記一表面の前記電子部品よりも外側であって前記電子部品の両側にある一対の外側領域に配置されていることが好ましい。これにより、複数の第１固定部材を電子部品の複数の端子に干渉させずに配置することが可能となる。

また、本発明において、前記電子部品は、正方形の平面形状を有し、各辺に対応する部分のそれぞれから前記回路基板の配線パターンと接続される複数の端子が突出しており、複数の前記第１固定部材は、前記電子部品の一辺に平行な第１方向において、前記一表面の前記電子部品よりも外側であって前記電子部品の両側にある一対の第１外側領域と、前記第１方向と直交する第２方向において、前記一表面の前記電子部品よりも外側であって前記電子部品の両側にある一対の第２外側領域とが重なって構成される４つの重なり領域に配置されていることが好ましい。これにより、複数の第１固定部材を電子部品の複数の端子に干渉させずに配置することが可能となる。

また、本発明において、前記複数の端子のうちの少なくとも１つの端子は、前記配線パターンを介して前記第１固定部材と熱的に接続されていることが好ましい。これにより、電子部品から発生した熱を端子及び配線パターンを介して第１固定部材及び熱伝導部材に放熱することが可能となる。

また、本発明において、前記第１弾性部材の最大収縮量は、前記一表面の面内方向において前記電子部品を挟むように配置された２つの前記第１固定部材間における、前記回路基板の前記電子部品側に凸となる反り量以上であることが好ましい。これにより、第１弾性部材で回路基板の反り量を十分に吸収することが可能となる。このため、電子部品に対する応力をより一層効果的に抑制することが可能となる。

なお、ここでいう一表面の面内方向において電子部品を挟むように配置された２つの第１固定部材とは、電子装置を側方（一表面の面内方向）から見たときに、電子部品を挟むように配置された２つの第１固定部材も含む。

また、本発明において、前記第２弾性部材は、前記熱伝導部材の前記回路基板を向いた面とは反対側の面と前記フレームとの間に配置されている。そして、前記回路基板は、前記複数個所で前記フレームに固定されており、前記熱伝導部材は、前記第１及び第２弾性部材よりも熱伝導率が高く、前記第２弾性部材を介して前記フレームと接続されていることが好ましい。これにより、回路基板とフレームとの離隔距離を大きくしても、電子部品とフレームとの間には熱伝導率の高い熱伝導部材が配置されているため、フレームと電子部品との間に厚みの大きい弾性部材だけが配置されている場合に比して、電子部品から発生した熱を放熱しやすくなる。

また、本発明において、前記熱伝導部材は、前記フレームの一部を構成していることが好ましい。これにより、電子部品から発生した熱をより一層放熱しやすくなる。

また、本発明において、前記回路基板の前記一表面とは反対側の反対面と前記フレームとの間に配置された、熱伝導性を有する第３弾性部材をさらに備えている。そして、前記回路基板は、前記第３弾性部材を介して、前記フレームと接続されており、前記第３弾性部材よりも弾性率が大きく、前記フレームを前記回路基板の前記反対面に固定するための第２固定部材をさらに備えていることが好ましい。これにより、電子部品から発生した熱をより一層放熱しやすくなる。

また、本発明において、前記第１固定部材と前記第２固定部材とが、前記回路基板を挟んで対向して配置されていることが好ましい。これにより、回路基板に別の電子部品や別の配線パターンを形成するための領域が小さくなるのを抑制することが可能となる。

本発明の電子装置によると、第１固定部材によって熱伝導部材と回路基板との位置関係が規定されるため、熱伝導部材がフレームに対して支持された状態で、例えば、電子部品側に凸となる反りが回路基板に生じていても、電子部品に対する熱伝導部材からの応力が作用しにくくなり、電子部品に対する応力を抑制しつつ電子部品から発生した熱を放熱することが可能となる。

複合機の斜視図である。 図１に示すプリンタ部の内部構造を示す概略側面図である。 図１に示すプリンタ部の概略的な平面図である。 図３に示すメンテナンス部の概略断面図である。 制御部のブロック図である。 図２に示す電子装置を前方から見たときの概略正面図である。 ＡＳＩＣ近傍の回路基板を示す要部平面図である。 （ａ）は回路基板がＡＳＩＣとは反対側に凸となる反り量が最大となる状態を示す概略正面図であり、（ｂ）は回路基板がＡＳＩＣ側に凸となる反り量が最大となる状態を示す概略正面図である。 第１変形例に係る電子装置のＡＳＩＣ近傍の回路基板を示す要部平面図である。 第２変形例に係る電子装置の概略正面図である。 第３変形例に係る電子装置の概略正面図である。 第４変形例に係る電子装置の要部正面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る電子装置を有するプリンタ部が採用された複合機１について説明する。複合機１は、図１に示す状態に設置されて使用される。本実施形態において、図１に矢印を付して示す３つの方向が、上下方向Ａ１、前後方向Ａ２、及び左右方向Ａ３である。図１に示す３つの方向は、他の図面においても同様である。

＜複合機１の概要＞
図１に示すように、複合機１は、概ね薄型の直方体に形成されており、その上面に表示部及び操作ボタンなどを有する。プリンタ部１０は、複合機１の下部に設けられている。複合機１は、スキャナ機能及びプリント機能などの各種の機能を有している。

プリンタ部１０は筐体１１を有する。筐体１１の前壁１１ａの略中央には、開口１２が形成されている。給紙トレイ１５及び排紙トレイ１６が、上下２段に設けられている。給紙トレイ１５は、開口１２から前後方向Ａ２に挿抜可能、すなわち、筐体１１から着脱可能に構成されている。所望のサイズの用紙Ｐが給紙トレイ１５に載置される。複合機１は、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣと称する）などの外部機器と接続可能であり、ＰＣからの記録指令に基づいて記録動作を実行する。また、ユーザによる操作ボタンの操作によっても各種機能を実行する。

＜プリンタ部１０の内部構造＞
次に、プリンタ部１０の内部構造について説明する。図２及び図３に示すように、プリンタ部１０は、給送部２０と、搬送ローラ対３５と、記録部４０と、ホルダ１７と、排紙ローラ対３６と、ＡＳＦ（Auto Sheet Feed）モータ２０Ｍ（図５参照）と、ＬＦ（Line Feed）モータ３５Ｍ（図５参照）と、メンテナンス部６０と、制御部５（図５参照）を構成する電子装置７０とを含む。給送部２０は、給紙トレイ１５に載置される用紙Ｐを搬送路２５へ給送する。搬送ローラ対３５は、給送部２０によって給紙された用紙Ｐを記録部４０に搬送する。記録部４０は、例えば、インクジェット記録方式の構成を有し、搬送ローラ対３５によって搬送された用紙Ｐに画像を記録する。排紙ローラ対３６は、記録部４０によって記録された用紙Ｐを排紙トレイ１６に排紙する。これら給送部２０、搬送ローラ対３５及び排紙ローラ対３６によって、用紙Ｐを搬送する搬送機構が構成されている。

ホルダ１７は、図３に示すように、筐体１１内の前方右側に設けられている。ホルダ１７には、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）をそれぞれ貯留する４つのインクカートリッジ１８ａ～１８ｄが取り外し可能に装着される。

＜給送部２０＞
図２に示すように、給送部２０が給紙トレイ１５の上側に設けられている。給送部２０は、給紙ローラ２１とアーム２２を有する。給紙ローラ２１は、アーム２２の先端に軸支されている。アーム２２は、支軸２２ａに回動自在に支持され、バネなどにより付勢されて給紙ローラ２１が給紙トレイ１５に接触するように下側へ回動されている。また、アーム２２は、給紙トレイ１５の挿抜の際に上方へ退避可能に構成されている。給紙ローラ２１は、伝達機構（不図示）を介してＡＳＦモータ２０Ｍの動力が伝達されて回転し、給紙トレイ１５内に積載された用紙Ｐが、搬送路２５へ給送される。

＜給紙トレイ１５＞
図２に示すように、給紙トレイ１５は、斜壁部１５ａを有する。斜壁部１５ａは、給紙トレイ１５に載置される用紙Ｐが給紙ローラ２１によって給送されるときに、用紙Ｐを搬送路２５に案内する。

＜搬送路２５＞
搬送路２５は、図２に示すように、所定間隔で対向する外側ガイド２５ａ及び内側ガイド部材２５ｂによって形成されている。搬送路２５は、給紙トレイ１５の後側の端部から上方且つプリンタ部１０の前側へ曲がって構成されている。給紙トレイ１５から給送された用紙Ｐは、搬送路２５により下方から上方へＵターンするように案内されて記録部４０に至る。

＜搬送ローラ対３５、及び、排紙ローラ対３６＞
搬送ローラ対３５は、下側に配置された搬送ローラ３５ａと上側に配置されたピンチローラ３５ｂとを有する。搬送ローラ３５ａは、伝達機構（不図示）を介してＬＦモータ３５Ｍの動力が伝達されて回転する。ピンチローラ３５ｂは、搬送ローラ３５ａの回転に伴って連れ回る。搬送ローラ３５ａとピンチローラ３５ｂとは、協働して用紙Ｐを上下方向Ａ１から挟持し、用紙Ｐを記録部４０へ搬送する。

排紙ローラ対３６は、下側に配置された排紙ローラ３６ａと、上側に配置された拍車ローラ３６ｂとを有する。排紙ローラ３６ａは、伝達機構（不図示）を介してＬＦモータ３５Ｍの動力が伝達されて回転する。拍車ローラ３６ｂは、排紙ローラ３６ａの回転に伴って連れ回る。排紙ローラ３６ａと拍車ローラ３６ｂとは、協働して用紙Ｐを上下方向Ａ１から挟持し、用紙Ｐを排紙トレイ１６に搬送する。

＜記録部４０＞
図２及び図３に示すように、記録部４０は、記録ヘッド４１と、ヘッド移動機構５０と、プラテン６とを有する。ヘッド移動機構５０は、キャリッジ５１を含む。キャリッジ５１は、走査方向（左右方向Ａ３であって、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向）へ往復移動する。記録ヘッド４１は、キャリッジ５１に支持されている。

記録ヘッド４１の下面は、当該記録ヘッド４１の下方に搬送された用紙Ｐに対してインクを吐出する複数の吐出口４１ａが形成された吐出面４１ｂである。複数の吐出口４１ａは、図３に示すように、搬送方向に沿って配列された吐出口列が走査方向に４列形成されるように配置されている。本実施形態において、図３中最も右側の吐出口列に属する吐出口４１ａからは、ブラックインクが吐出され、他の３列の吐出口列に属する吐出口４１ａからは、カラーインク（マゼンタ、シアン、イエロー）が吐出される。記録ヘッド４１は、記録指令に基づく制御部５の制御により、吐出口４１ａから各色のインクを微小なインク滴として吐出する。

記録ヘッド４１には、チューブジョイント４４が一体的に設けられている。そして、チューブジョイント４４に連結された可撓性の４本のチューブ（不図示）を介して、記録ヘッド４１と４つのインクカートリッジ１８ａ～１８ｄとが接続され、各色のインクが記録ヘッド４１に供給される。

記録ヘッド４１の下方には、搬送ローラ対３５によって搬送される用紙Ｐを支持するプラテン６が配設されている。プラテン６は、キャリッジ５１の往復移動範囲のうち、用紙Ｐが通過する部分に配設されている。プラテン６の幅は、搬送可能な用紙Ｐの最大幅より十分に大きいので、搬送路２５を搬送される用紙Ｐは常にプラテン６上を通過する。

ヘッド移動機構５０は、図３に示すように、一対のガイドレール５２、及び、ベルト伝達機構５３を含む。一対のガイドレール５２は、前後方向Ａ２に離隔して配置され、左右方向Ａ３に互いに平行に延在している。キャリッジ５１は、これら一対のガイドレール５２を跨ぐように配置され、当該一対のガイドレール５２上を左右方向Ａ３に沿って往復移動される。

また、ベルト伝達機構５３は、２つのプーリ５４，５５と、無端状のタイミングベルト５６と、ＣＲモータ５０Ｍとを含む。２つのプーリ５４，５５は、左右方向Ａ３に互いに離隔して配置され、タイミングベルト５６が架け渡されている。プーリ５４は、ＣＲモータ５０Ｍの駆動軸と連結されており、ＣＲモータ５０Ｍが駆動されることで、タイミングベルト５６が走行し、キャリッジ５１とともに記録ヘッド４１が走査方向に移動する。

記録ヘッド４１は、記録指令に基づく制御部５の制御により、吐出口４１ａから各色のインクを吐出する。つまり、キャリッジ５１が左右方向Ａ３へ往復移動することにより、記録ヘッド４１が用紙Ｐに対して走査されると共に、吐出口４１ａから、各色のインクを吐出することで、プラテン６上を搬送される用紙Ｐに画像が記録される。なお、プリンタ部１０内には、走査方向に間隔を空けて配列された多数の透光部（スリット）を有するリニアエンコーダ（不図示）が設けられている。一方、キャリッジ５１には、発光素子と受光素子とを有する透過型の位置検出センサ（不図示）が設けられている。そして、プリンタ部１０は、キャリッジ５１の移動中に位置検出センサが検出したリニアエンコーダの透光部の計数値から、キャリッジ５１の走査方向に関する現在位置を認識できるようになっており、ＣＲモータ５０Ｍの回転駆動が制御される。

＜メンテナンス部６０＞
次に、メンテナンス部６０について、図３を参照しつつ説明する。メンテナンス部６０は、吐出面４１ｂに形成された吐出口４１ａからインクを排出させ、記録ヘッド４１内の気泡や吐出口４１ａ内の増粘インクなどの除去、吐出口４１ａ近傍に付着した異物（紙粉や澱粉）の除去などを行う。メンテナンス部６０は、図３に示すように、プラテン６の右側に設けられている。メンテナンス部６０は、キャップ６１と、ワイパ６２と、キャップ移動機構６３と、ポンプ６６と、廃液タンク６８とを含む。

キャップ６１は、ゴムや合成樹脂などの可撓性を有する材料で形成されており、図４に示すように、メンテナンス位置（プラテン６の右側であってキャップ６１と対向する位置）に配置された記録ヘッド４１の吐出面４１ｂに向かって開口する凹部６１ａを有する。凹部６１ａの上端周縁部は、図４に示すように、メンテナンス位置に配置された記録ヘッド４１の吐出面４１ｂの周縁部と当接可能に形成されている。このため、キャップ６１と吐出面４１ｂとが当接したとき（当接状態）、キャップ６１によって複数の吐出口４１ａが覆われる。キャップ６１の内底面６１ｂには、連通孔６１ｃが形成されている。

ワイパ６２は、図３に示すように、キャップ６１の左側に配置されている。ワイパ６２は、ゴムや合成樹脂などの可撓性を有する材料で形成された板状の部材であり、上下方向Ａ１に立設されている。ワイパ６２は、前後方向Ａ３に関して、吐出面４１ｂよりも長尺に形成されている。ワイパ６２は、図示しないワイパ移動機構によって払拭位置と払拭位置よりも下方の待機位置とに移動可能である。払拭位置は、上下方向Ａ１に関して、ワイパ６２の先端が吐出面４１ｂよりも若干上方に配置される位置である。ワイパ６２が払拭位置に配置された状態で、記録ヘッド４１がキャリッジ５１とともにワイパ６２を通過すると、吐出面４１ｂがワイパ６２によって払拭される。待機位置は、上下方向Ａ１に関して、ワイパ６２の先端が吐出面４１ｂよりも下方に配置される位置である。

キャップ移動機構６３は、図４に示すように、カム６３ａと、カム駆動モータ６３ｂとを有している。カム６３ａは、外周面がキャップ６１の下面に当接するように配置されている。カム６３ａは、所定の輪郭を有し、カム駆動モータ６３ｂにより回転駆動される。

そして、図４に示すように、記録ヘッド４１の吐出面４１ｂがキャップ６１と対向している状態で、カム６３ａが図４中二点鎖線で示す状態から反時計回りに９０°回転すると、カム６３ａの輪郭によってキャップ６１が押し上げられる。こうして、キャップ６１が複数の吐出口４１ａを覆った状態で吐出面４１ｂに当接する当接状態となる。これにより、凹部６１ａと吐出面４１ｂとにより、内部空間Ｋが形成される。一方、上述の当接状態からカム６３ａを時計回りに９０°回転させると、カム６３ａの輪郭に応じてキャップ６１が降下する。こうして、キャップ６１が吐出面４１ｂから離れた離隔状態となる。

配管６５は、その一端がキャップ６１の連通孔６１ｃに接続され、他端がポンプ６６に接続されている。配管６５は、内部空間Ｋとポンプ６６とを連通させる。ポンプ６６は、公知のチューブポンプが採用されており、ポンプ６６のローターを正回転させることで配管６５が減圧される。つまり、キャップ６１が吐出面４１ｂに当接した状態で配管６５を減圧することで、記録ヘッド４１内のインクを吐出口４１ａから吸引することが可能となる。ポンプ６６は、ローターに接続されたポンプモータ６６Ｍ（図５参照）が駆動されることで回転する。

配管６９は、その一端がポンプ６６に接続され、他端が廃液タンク６８の連通孔６８ｃに接続されている。廃液タンク６８は、貯留部６８ａと、貯留部６８ａを大気に連通させる大気連通路６８ｂと、配管６９と貯留部６８ａとを連通させる連通孔６８ｃとを有する。大気連通路６８ｂは、貯留部６８ａの上端部に形成されている。廃液タンク６８の貯留部６８ａは、ポンプ６６によって記録ヘッド４１から吸引された廃インクを貯留する。

図５に示すように、制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを含み、これらが協働して、ＡＳＦモータ２０Ｍ、ＬＦモータ３５Ｍ、ＣＲモータ５０Ｍ、記録ヘッド４１、カム駆動モータ６３ｂ、ポンプモータ６６Ｍ等の動作を制御する。例えば、制御部５は、ＰＣから送信された記録指令に基づいて、記録ヘッド４１、ＡＳＦモータ２０Ｍ、ＬＦモータ３５Ｍ、ＣＲモータ５０Ｍ等を制御して、用紙Ｐに画像等を記録させる。また、制御部５は、ＣＲモータ５０Ｍ、カム駆動モータ６３ｂ、ポンプモータ６６Ｍ等を制御して、気泡や増粘インクなどを排出するために吐出口４１ａからインクを排出させるインク排出動作や吐出面４１ｂに付着した異物（紙粉や澱粉）の除去を行うための除去動作などのメンテナンス動作を行う。

なお、本実施形態の制御部５では、ＣＰＵ及びＡＳＩＣを１つずつ有しているが、制御部５は、ＡＳＩＣを１つだけ含み、この１つのＡＳＩＣが必要な処理を一括して行うものであってもよいし、ＡＳＩＣを複数含み、これら複数のＡＳＩＣが必要な処理を分担して行うものであってもよい。

＜電子装置７０＞
電子装置７０は、図３及び図６に示すように、複数の電子部品７１（ＡＳＩＣ７１ａ、電源生成部品７１ｂ、コイル７１ｃなど）が実装された回路基板７２を有しており、この回路基板７２による電子回路によって、制御部５が構成されている。本実施形態におけるＡＳＩＣ７１ａは、印刷時における記録ヘッド４１の吐出動作などを制御するためのＩＣチップであるが、ＣＰＵ（不図示）などのＩＣチップも回路基板７２には実装されている。ＡＳＩＣ７１ａ、電源生成部品７１ｂ、コイル７１ｃは、通電されることによって発熱し、このうち、用紙Ｐへの印刷時においてはＡＳＩＣ７１ａからの発熱量が最も大きい。また、回路基板７２の上面７２ａからの高さは、図６に示すように、ＡＳＩＣ７１ａ、電源生成部品７１ｂ、コイル７１ｃのうち、コイル７１ｃが最も高く、ＡＳＩＣ７１ａ及び電源生成部品７１ｂはほぼ同じ高さとなっている。ＡＳＩＣ７１ａは、図７に示すように、正方形平面形状を有し、各辺に対応する部分のそれぞれに複数の端子７１ａ１が突出して形成されている。ＡＳＩＣ７１ａは、一辺が前後方向Ａ２に平行になるように、一辺と直交する他辺が左右方向Ａ３に平行になるように、配置されている。

回路基板７２は、図３及び図６に示すように、長方形平面形状を有する板状部材であり、上面（一表面）７２ａに複数の電子部品７１を電気的に接続するための複数の配線パターン７２ｃ（図７参照）が形成されている。図７に示すように、複数の配線パターン７２ｃとＡＳＩＣ７１ａの複数の端子７１ａ１とが接続されている。

また、ＡＳＩＣ７１ａの複数の端子７１ａ１のうち、図７中左下にある端子７１ａ１は接地用の端子である。この接地用の端子７１ａ１に接続される配線パターン７２ｃには、途中部位に分岐配線パターン７２ｃ１が形成されている。分岐配線パターン７２ｃ１の先端部上には、後述の第１固定部材７７が配置されており、分岐配線パターン７２ｃ１と第１固定部材７７とが熱的に接続されている。これにより、ＡＳＩＣ７１ａで生じた熱の一部を接地用の端子７１ａ１及び配線パターン７２ｃ，７２ｃ１を介して第１固定部材７７及び熱伝導部材７４（後述する）に放熱することが可能となる。なお、接地用の端子７１ａ１が、複数ある場合は、接地用の各端子７１ａ１に接続される配線パターン７２ｃに、当該配線パターン近傍に配置される第１固定部材７７と熱的に接続する分岐配線パターン７２ｃ１をそれぞれ形成してもよい。こうすれば、ＡＳＩＣ７１ａで生じた熱をより一層効果的に放熱することが可能となる。

なお、本実施形態において用いられる回路基板７２は、反りのない水平な状態から厚み方向への最大反り量が、回路基板７２の長手方向における全長の２％までのものと規定されており、複合機１の製造時点における反り量がこの所定範囲内の回路基板７２が採用されるが、当該最大反り量の規定は適宜設定すればよい。

電子装置７０は、図６に示すように、ユニット８０と、第２弾性部材７３ｂと、第２弾性部材７３ｂを介してユニット８０と接続されたフレーム８１とを有している。ユニット８０は、回路基板７２に加えて、第１弾性部材７３ａと、板状の熱伝導部材７４と、４つの第１固定部材７７とで構成されている。フレーム８１は、第１フレーム７５と、第２フレーム７６と、第１フレーム７５と第２フレーム７６とを連結する連結部材７９とを有する。本実施形態における第１弾性部材７３ａ及び第２弾性部材７３ｂは、ともに公知の熱伝導性を有するシリコーン樹脂から構成され弾性を有するものであるが、熱伝導性を有する弾性材料から構成されていれば、どのようなものであってもよい。第１弾性部材７３ａは、ＡＳＩＣ７１ａ上に配置されており、ＡＳＩＣ７１ａと接触している。第２弾性部材７３ｂは、熱伝導部材７４の上面７４ａ（回路基板７２を向いた面とは反対側の面）と第１フレーム７５との間に配置されている。第２弾性部材７３ｂは、熱伝導部材７４の上面７４ａ全体に形成されている。

熱伝導部材７４は、図３及び図６に示すように、長方形平面形状を有しており、ＡＳＩＣ７１ａよりもその平面形状が大きく、回路基板７２の上面７２ａとの間にＡＳＩＣ７１ａを挟むように、上面７２ａと対向して配置されている。つまり、熱伝導部材７４は、その上面７４ａが回路基板７２の上面７２ａと平行となる横向きで配置されている。熱伝導部材７４は、ＡＳＩＣ７１ａ全体を覆うように配置されている。熱伝導部材７４は、図６に示すように、第１弾性部材７３ａを介してＡＳＩＣ７１ａと接続され、第２弾性部材７３ｂを介して第１フレーム７５と接続され、第１弾性部材７３ａを介して当該ＡＳＩＣ７１ａから伝わってきた熱を、第２弾性部材７３ｂを介して第１フレーム７５に伝導する。本実施形態における熱伝導部材７４は、金属から構成されているが、第１弾性部材７３ａ及び第２弾性部材７３ｂよりも熱伝導率が高ければ、どのような材料から構成されていてもよい。

第１フレーム７５は、図３及び図６に示すように、金属から構成された長方形平面形状を有する板状部材であり、ユニット８０よりも上方に配置されている。第１フレーム７５は、熱伝導部材７４の平面形状よりも大きく形成されている。第２フレーム７６も、第１フレーム７５と同様なサイズ及び形状を有する金属から構成された板状部材であり、ユニット８０よりも下方に配置されている。第１フレーム７５と第２フレーム７６は、図６に示すように、長手方向（左右方向Ａ３）の両端が連結部材７９によって連結されている。連結部材７９も金属から構成されている。このため、ＡＳＩＣ７１ａから第１フレーム７５に伝わってきた熱を、連結部材７９を介して第２フレーム７６に放熱することが可能である。つまり、ＡＳＩＣ７１ａからの熱をフレーム８１全体に放熱することが可能である。これら第１フレーム７５、連結部材７９及び第２フレーム７６の少なくともいずれかが直接的又は間接的に筐体１１に固定されることで、電子装置７０がプリンタ部１０内に配置される。本実施形態においては、電子装置７０は回路基板７２の上面７２ａが水平な横向きの状態で、排紙トレイ１６の上方に配置されている。

４つの第１固定部材７７は、熱伝導部材７４を回路基板７２の上面７２ａに固定するためのものである。これら第１固定部材７７は、上下方向Ａ１に沿って延在する金属製の棒状部材であり、熱伝導部材７４の下面と回路基板７２の上面７２ａとに固定されている。また、４つの第１固定部材７７は、その熱伝導率が回路基板７２よりも大きい。４つの第１固定部材７７は、図７に示すように、回路基板７２の上面７２ａにおける４つの重なり領域７２ａ３に配置されている。より詳細には、４つの第１固定部材７７は、４つの重なり領域７２ａ３のＡＳＩＣ７１ａに最も近い角部近傍に配置されている。４つの重なり領域７２ａ３は、前後方向Ａ２において、上面７２ａのＡＳＩＣ７１ａよりも外側であってＡＳＩＣ７１ａの両側にある一対の第１外側領域７２ａ１と、左右方向Ａ３において、上面７２ａのＡＳＩＣ７１ａよりも外側であってＡＳＩＣ７１ａの両側にある一対の第２外側領域７２ａ２とが重なる領域である。４つの第１固定部材７７のうち、図７中左下にある第１固定部材７７は、重なり領域７２ａ３に引き出された分岐配線パターン７２ｃ１の先端部上に配置されている。

回路基板７２は、図３及び図６に示すように、４つの第２固定部材７８によって第２フレーム７６に固定されている。これら第２固定部材７８は、上下方向Ａ１に沿って延在する金属製の棒状部材であり、回路基板７２の下面７２ｂと第２フレーム７６とに固定されている。４つの第２固定部材７８は、図３に示すように、回路基板７２の４つの角部近傍に配置されており、前後方向Ａ２及び左右方向Ａ３のいずれにおいても、４つの第１固定部材７７よりも外側に配置されている。４つの第１固定部材７７は、図６に示すように、電子装置７０を前方から見たときに、第２フレーム７６による回路基板７２の支持位置（第２固定部材７８の配置位置）よりも内側において、左右方向Ａ３にＡＳＩＣ７１ａを挟むように、配置されている。

上述の第１弾性部材７３ａは、図８（ａ）に示すように、ＡＳＩＣ７１ａとは反対側に凸となる反り量が上述の所定範囲内で最大の回路基板７２が用いられたときに、収縮及び伸長しない状態である。このとき、第１弾性部材７３ａは、厚みｔ１を有している。また、第１弾性部材７３ａは、図８（ｂ）に示すように、ＡＳＩＣ７１ａ側に凸となる反り量が上述の所定範囲内で最大の回路基板７２が用いられたときの収縮量が、第１弾性部材７３ａの最大収縮量ｔｍａｘ以下である。第１弾性部材７３ａの最大収縮量ｔｍａｘは、厚みｔ１から、ＡＳＩＣ７１ａ側に凸となる反り量が上述の所定範囲内で最大の回路基板７２が用いられたときの第１弾性部材７３ａの厚みｔ２を差し引いた値である。換言すると、最大収縮量ｔｍａｘは、ＡＳＩＣ７１ａ側に凸となる反り量が上述の所定範囲内で最大の回路基板７２が用いられたときに、左右方向Ａ３においてＡＳＩＣ７１ａを挟むように配置された２つの第１固定部材７７間における回路基板７２の反り量以上となるように、設定されている。このように第１弾性部材７３ａの最大収縮量ｔｍａｘが設定されていることで、回路基板７２の反り量にかかわらず、常に、第１弾性部材７３ａで回路基板７２の反り量を十分に吸収することが可能となる。このため、ＡＳＩＣ７１ａに対する応力をより一層効果的に抑制することが可能となる。

以上に述べたように、本実施形態のプリンタ部１０に採用された電子装置７０によると、第１固定部材７７によって熱伝導部材７４と回路基板７２との位置関係が規定される。より詳細には、回路基板７２の熱伝導部材７４と対向する部分と熱伝導部材７４と４つの第１固定部材７７とでユニット８０のボックス構造が構成され、当該回路基板７２の部分と熱伝導部材７４との位置関係が規定される。このため、熱伝導部材７４がフレーム８１（第１フレーム７５）に対して支持された状態で、例えば、ＡＳＩＣ７１ａ側に凸となる反りが生じている回路基板７２を用いたとしても、ＡＳＩＣ７１ａに対する熱伝導部材７４からの応力が作用しにくくなる。この結果、ＡＳＩＣ７１ａに対する応力を抑制しつつＡＳＩＣ７１ａから発生した熱を放熱することが可能となる。さらに、熱伝導部材７４（ユニット８０）が第２弾性部材７３ｂを介して第１フレーム７５に接続された状態で、ＡＳＩＣ７１ａ側に凸となる反りが回路基板７２に生じても、熱伝導部材７４が第１フレーム７５に直接接触しなくなる。このため、熱伝導部材７４が第１フレーム７５に接触することで生じる衝撃が回路基板７２に作用しにくくなる。

４つの第１固定部材７７が、前方から見て、第２フレーム７６による回路基板７２の支持位置（第２固定部材７８の配置位置）よりも内側において、左右方向Ａ３にＡＳＩＣ７１ａを挟むように、配置されている。これにより、ＡＳＩＣ７１ａを挟まずに配置されているものと比して、ＡＳＩＣ７１ａに対する応力を効果的に抑制することが可能となる。

また、４つの第１固定部材７７が、４つの重なり領域７２ａ３に配置されていることで、４つの第１固定部材７７をＡＳＩＣ７１ａ、複数の端子７１ａ１及び当該端子７１ａ１に接続される複数の配線パターン７２ｃに干渉させずに配置することが可能となる。

熱伝導部材７４が、第１弾性部材７３ａ及び第２弾性部材７３ｂよりも熱伝導率が高く、第２弾性部材７３ｂを介して第１フレーム７５と接続されている。これにより、回路基板７２の上面７２ａ上に背の高い電子部品７１を実装するために、回路基板７２と第１フレーム７５との離隔距離を大きくしても、ＡＳＩＣ７１ａと第１フレーム７５との間には熱伝導率の高い熱伝導部材７４が配置される。このため、第１フレーム７５とＡＳＩＣ７１ａとの間に厚みの大きい弾性部材（例えば、厚みの大きな第１弾性部材７３ａ）だけが配置されているものに比して、ＡＳＩＣ７１ａから発生した熱を放熱しやすくなる。

第１変形例として、ＡＳＩＣ１７１ａは、図９に示すように、左右方向Ａ３に長尺な長方形平面形状を有していてもよい。ＡＳＩＣ１７１ａは、左右方向Ａ３に平行な一組の対辺に対応する部分のそれぞれに複数の端子１７１ａ１が突出して形成されている。これら複数の端子１７１ａ１は、回路基板７２の上面７２ａ上に形成された配線パターン７２ｃと接続されている。このようなＡＳＩＣ１７１ａを用いる場合は、複数の第１固定部材７７は、上面７２ａのＡＳＩＣ１７１ａよりも外側であってＡＳＩＣ１７１ａの左右方向Ａ３の両側にある一対の外側領域１７２ａ１に配置されておればよい。これにおいても、複数の第１固定部材７７をＡＳＩＣ１７１ａの複数の端子１７１ａ１に干渉させずに配置することが可能となる。なお、本変形例においては、第１固定部材７７がＡＳＩＣ１７１ａを挟むように２つだけ配置されているが、一対の外側領域１７２ａに配置されておれば、３以上の第１固定部材７７が配置されていてもよい。

第２変形例として、電子装置２７０は、図１０に示すように、上述の熱伝導部材７４及び第２弾性部材７３ｂが設けられておらず、ＡＳＩＣ７１ａが第１弾性部材７３ａを介して第１フレーム７５に接続されている。つまり、第１フレーム７５は、熱伝導部材を兼ねている。換言すると、熱伝導部材は、フレーム８１の一部を構成している。このように電子装置２７０は、回路基板７２、第１弾性部材７３ａ、熱伝導部材としての第１フレーム７５及び４つの第１固定部材７７で構成されるユニット２８０を有している。熱伝導部材としての第１フレーム７５は、上述の熱伝導部材７４よりも平面サイズが大きく、本変形例においても第２フレーム７６とほぼ同じサイズ及び同じ平面形状を有している。なお、上述の実施形態と同様なものについては、同符号で示し、説明を省略する。

このような電子装置２７０においては、熱伝導部材としての第１フレーム７５が上述の実施形態における熱伝導部材７４よりも大型化しているため、ＡＳＩＣ７１ａから発生した熱をより一層放熱しやすくなる。また、本変形例における電子装置２７０には、上述の第２固定部材７８に代えて熱伝導性を有する４つの第２弾性部材２７８が設けられている。これら第２弾性部材２７８を介してユニット２８０が第２フレーム７６に接続されている。これにより、ＡＳＩＣ７１ａ側に凸となる反りが回路基板７２に生じても、その反りによる変位を吸収しつつ回路基板７２を第２フレーム７６に対して支持することが可能となる。このため、回路基板７２の反りによる応力がＡＳＩＣ７１ａに作用しにくくなる。また、反りの生じた回路基板７２を第２フレーム７６に取り付ける際に、回路基板７２に反りを強制するような応力が生じにくくなり、回路基板７２が取り付け時に破損するのを抑制することが可能となる。なお、本変形例における第２弾性部材２７８は、公知の熱伝導性を有するシリコーン樹脂のみならず、コイルバネやゴムなどの弾性材料から構成されていてもよい。

第３変形例として、電子装置３７０は、図１１に示すように、上述の電子装置２７０がさらに第３弾性部材３７３及び４つの第２固定部材３７８を有したものでもよい。なお、上述の実施形態及び第２変形例と同様なものについては、同符号で示し、説明を省略する。

第３弾性部材３７３は、上述の第１弾性部材７３ａと同様な、公知の熱伝導性を有するシリコーン樹脂から構成され弾性を有するものであるが、熱伝導性を有する弾性材料から構成されていれば、どのようなものであってもよい。第３弾性部材３７３は、回路基板７２の下面７２ｂと第２フレーム７６との間に配置されている。つまり、回路基板７２は、第３弾性部材３７３を介して、第２フレーム７６と接続されている。また、第３弾性部材３７３は、回路基板７２を挟んでＡＳＩＣ７１ａと対向する位置に配置されている。

４つの第２固定部材３７８は、第２フレーム７６を回路基板７２の下面７２ｂに固定するためのものであり、第３弾性部材３７３よりも弾性率が大きい。これら第２固定部材３７８は、上下方向Ａ１に沿って延在する金属製の棒状部材であり、第２フレーム７６の上面と回路基板７２の下面７２ｂとに固定されている。４つの第２固定部材３７８は、回路基板７２を挟んで４つの第１固定部材７７と対向して配置されている。

このような電子装置３７０によると、回路基板７２が熱伝導性を有する第３弾性部材３７３を介して第２フレーム７６と接続されているため、ＡＳＩＣ７１ａから発生した熱をより一層放熱しやすくなる。また、第１固定部材７７と第２固定部材３７８とが、回路基板７２を挟んで対向して配置されているため、回路基板７２に別の電子部品や別の配線パターンを形成するための領域が小さくなるのを抑制することが可能となる。なお、上述の実施形態及び第２変形例と同様な構成については、同じ効果を得ることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態及び各変形例においては、熱伝導部材７４及び熱伝導部材としての第１フレーム７５が回路基板７２の上面７２ａに平行な横向きで配置されていたが、図１２に示すように、熱伝導部材４７４が上面７２ａに対して縦向きとなるように立設された電子装置４７０であってもよい。この第４変形例の電子装置４７０においては、ユニット４８０と、第２弾性部材４７３ｂと、第２弾性部材４７３ｂを介してユニット４８０と接続されたフレーム４７５とを有している。ユニット４８０は、回路基板７２と、熱伝導部材４７４と、熱伝導部材４７４の下端部と上面７２ａとを固定するための第１固定部材４７７と、上面７２ａに実装された電子部品４７１ａと、上述の第１弾性部材７３ａと同様な第１弾性部材４７３ａとを有している。熱伝導部材４７４は、第１弾性部材４７３ａを介して電子部品４７１ａと接続され、第２弾性部材４７３ｂを介してフレーム４７５に接続され、電子部品４７１ａから発生する熱をフレーム４７５へと伝導する。第１固定部材４７７は、第１弾性部材４７３ａよりも弾性率が大きい。このような電子装置４７０においても、第１固定部材４７７によって熱伝導部材４７４と回路基板７２との位置関係が規定される。このため、熱伝導部材４７４がフレーム４７５に対して支持された状態で、例えば、電子部品４７１ａ側に凸となる反りが回路基板７２に生じていても、電子部品４７１ａに対する熱伝導部材４７４からの応力が作用しにくくなる。この結果、電子部品４７１ａに対する応力を抑制しつつ電子部品４７１ａから発生した熱を放熱することが可能となる。

また、上述の実施形態及び各変形例におけるＡＳＩＣ７１ａ，１７１ａ以外の通電することで発熱する電子部品にも、放熱構造を採用することが可能である。また、配線パターン７２ｃが分岐配線パターン７２ｃ１を有していなくてもよい。つまり、端子７１ａ１が、配線パターン７２ｃを介して第１固定部材７７と熱的に接続されていなくてもよい。

また、第１弾性部材７３ａの最大収縮量ｔｍａｘは、ＡＳＩＣ７１ａ側に凸となる反り量が上述の所定範囲内で最大の回路基板７２を用いたときに、左右方向Ａ３においてＡＳＩＣ７１ａを挟むように配置された２つの第１固定部材７７間における回路基板７２の反り量よりも小さくてもよい。

また、上述の第３変形例においては、第１固定部材７７と第２固定部材３７８とが回路基板７２を挟んで対向しているが、特に対向していなくてもよい。また、上述の実施形態及び各変形例における電子装置７０，２７０，３７０，４７０は、プリンタ部１０に採用されているが、特に限定するものではなく、プリンタ部１０以外のものに採用されてもよい。これにおいても、上述と同様の効果を得ることができる。また、本発明は、ライン式・シリアル式のいずれにも適用可能である。また、記録部は、インクジェット式に限定されず、レーザー式、サーマル式等であってもよい。

７０，２７０，３７０，４７０ 電子装置
７１ａ，１７１ａ ＡＳＩＣ（電子部品）
７１ａ１ 端子
７２ 回路基板
７２ａ 上面（一表面）
７２ａ１ 第１外側領域
７２ａ２ 第２外側領域
７２ａ３ 重なり領域
７２ｂ 下面（反対面）
７２ｃ 配線パターン
７３ａ，４７３ａ 第１弾性部材
７３ｂ，２７８，４７３ｂ 第２弾性部材
７４，４７４ 熱伝導部材
７５ 第１フレーム
７６ 第２フレーム
７７，４７７ 第１固定部材
７８，３７８ 第２固定部材
８０，２８０，４８０ ユニット
８１，４７５ フレーム
１７２ａ１ 外側領域
４７１ａ 電子部品

Claims (10)

1. 通電されることによって発熱する電子部品が一表面に実装された回路基板、前記電子部品と接触し、熱伝導性を有する第１弾性部材、及び、前記第１弾性部材を介して前記電子部品と接続され、前記電子部品から発生する熱を伝導するための熱伝導部材を有するユニットと、
   熱伝導性を有する第２弾性部材と、
   前記第２弾性部材を介して前記ユニットと接続されたフレームとを備えており、
   前記ユニットは、前記第１弾性部材よりも弾性率が大きい棒状部材であって、前記熱伝導部材と前記回路基板との位置関係を規定するように前記熱伝導部材を前記回路基板の前記一表面に固定するための第１固定部材を含んでいることを特徴とする電子装置。
2. 前記フレームは、前記回路基板の前記一表面とは反対側の反対面に対向し、前記回路基板を複数個所で支持しており、
   前記熱伝導部材は、前記一表面との間に前記電子部品を挟むように、前記一表面と対向して配置されており、
   前記第１固定部材は、前記フレームによる前記回路基板の支持位置よりも内側において、前記一表面の面内方向に前記電子部品を挟むように、複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記電子部品は、一組の対辺が平行な四角形の平面形状を有し、当該一組の対辺に対応する部分のそれぞれから前記回路基板の配線パターンと接続される複数の端子が突出しており、
   複数の前記第１固定部材は、前記一組の対辺に平行な方向において、前記一表面の前記電子部品よりも外側であって前記電子部品の両側にある一対の外側領域に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
4. 前記電子部品は、正方形の平面形状を有し、各辺に対応する部分のそれぞれから前記回路基板の配線パターンと接続される複数の端子が突出しており、
   複数の前記第１固定部材は、前記電子部品の一辺に平行な第１方向において、前記一表面の前記電子部品よりも外側であって前記電子部品の両側にある一対の第１外側領域と、前記第１方向と直交する第２方向において、前記一表面の前記電子部品よりも外側であって前記電子部品の両側にある一対の第２外側領域とが重なって構成される４つの重なり領域に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
5. 前記複数の端子のうちの少なくとも１つの端子は、前記配線パターンを介して前記第１固定部材と熱的に接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の電子装置。
6. 前記第１弾性部材の最大収縮量は、前記一表面の面内方向において前記電子部品を挟むように配置された２つの前記第１固定部材間における、前記回路基板の前記電子部品側に凸となる反り量以上であることを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載の電子装置。
7. 前記第２弾性部材は、前記熱伝導部材の前記回路基板を向いた面とは反対側の面と前記フレームとの間に配置されており、
   前記回路基板は、前記複数個所で前記フレームに固定されており、
   前記熱伝導部材は、前記第１及び第２弾性部材よりも熱伝導率が高く、前記第２弾性部材を介して前記フレームと接続されていることを特徴とする請求項２～６のいずれか１項に記載の電子装置。
8. 前記熱伝導部材は、前記フレームの一部を構成していることを特徴とする請求項２～６のいずれか１項に記載の電子装置。
9. 前記回路基板の前記一表面とは反対側の反対面と前記フレームとの間に配置された、熱伝導性を有する第３弾性部材をさらに備えており、
   前記回路基板は、前記第３弾性部材を介して、前記フレームと接続されており、
   前記第３弾性部材よりも弾性率が大きく、前記フレームを前記回路基板の前記反対面に固定するための第２固定部材をさらに備えていることを特徴とする請求項２～６のいずれか１項に記載の電子装置。
10. 前記第１固定部材と前記第２固定部材とが、前記回路基板を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。

Images