JP7157555B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置を提供する。

画像形成装置は画像をシートＰに形成するために駆動される多数の負荷を有している。画像形成装置の負荷とは、たとえば、感光ドラムを駆動するモータ、帯電器や現像器に印加される電圧を生成する高圧電源、および定着器のヒータである。近年、これらの負荷に供給される電圧を生成する電源基板と、負荷を制御する制御基板とを別基板にすることが検討されている。この構成においては、制御基板に設けられたコネクタと電源基板に設けられたコネクタとがワイヤーハーネスなどのケーブルにより接続される。

特許文献１によれば単一の回路基板上に、表面実装タイプのコネクタとディップタイプのコネクタを搭載することが提案されている。ディップタイプのコネクタとは、回路基板に設けられたスルーホールにコネクタリードが挿し通され、回路基板の裏面にリードが半田付けられるといったタイプのコネクタである。表面実装タイプのコネクタとは、回路基板の表面に設けられたランドにコネクタリードが半田付けされるタイプのコネクタである。

ここで、ディップタイプの電子部品はフロー実装法にて基板に取り付けられる。フロー実装法とは液状の半田を噴き上げることで電子部品を基板に半田付けする方法である。一方、表面実装タイプの電子部品はリフロー実装法にて基板に取り付けられる。リフロー実装法とは基板と電子部品との間にクリーム状の半田を塗布し、この基板をリフロー炉にて加熱することで電子部品を基板に半田付けする方法である。

特開２００５－２６２４５号公報

ところで、１つの基板にディップタイプの電子部品と表面実装タイプの電子部品とが取り付けられる場合、この基板にはフロー実装法とリフロー実装法とを実施しなければならない。そのため、ディップタイプの電子部品と表面実装タイプの電子部品との両方が取り付けられる基板は製造コストが高価である。

そこで本発明の目的は、基板の製造コストを下げるために、基板に半田付けされる電子部品を全て表面実装タイプの電子部品のみにすることにある。

本発明は、たとえば、
シートに画像を形成する画像形成手段と、
ヒータを有し、前記画像を前記シートに定着させる定着手段と、
商用交流電源から供給された交流電圧から所定の直流電圧を生成する電源回路を有し、前記交流電圧を前記ヒータへ印加する第１の基板と、
前記電源回路により生成された前記所定の直流電圧に基づき、前記画像形成手段を制御する第２の基板と、
前記第１の基板に半田付けされた第１コネクタと、
前記第２の基板に半田付けされた第２コネクタと、
前記第１の基板の前記第１コネクタと第１の電力線を介して接続される第３コネクタと、前記第２の基板の前記第２コネクタと第２の電力線を介して接続される第４コネクタとが半田付けされた中継基板と、を有し、
前記第１の基板において前記第１コネクタが半田付けされた面は、前記第１の基板において前記第１コネクタの取り付け面の反対側の面であり、
前記第２の基板において前記第２コネクタが半田付けされた面は、前記第２の基板において前記第２コネクタの取り付け面であり、
前記第２コネクタを含む前記第２の基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品のみであり、
前記第２コネクタのピンの数は前記第１コネクタのピンの数より多く、
前記第４コネクタのピンの数は前記第３コネクタのピンの数より多く、
前記電源回路により生成された前記所定の直流電圧は、前記中継基板を通って前記第２の基板へ供給されることを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、画像形成装置の制御基板に半田付けされる電子部品を表面実装部品のみにできる。

画像形成装置を示す概略断面図 回路基板アセンブリを示すブロック図 回路基板アセンブリを示すブロック図 ディップタイプのコネクタの実装形態を説明する図 ディップタイプのコネクタの実装形態を説明する図 表面実装タイプのコネクタの実装形態を説明する図 本実施形態の制御基板、メイン電源基板、およびＩＦ変換基板の回路図 別の実施形態の制御基板、メイン電源基板、およびＩＦ変換基板の回路図

［画像形成装置］
図１は画像形成装置１００を示す断面図である。画像形成装置１００はイメージリーダー１０２とプリンタ１０３を有している。イメージリーダー１０２は原稿を読み取る読取手段である。光源２３は原稿台ガラス２２上に置かれた原稿２１に光を照射する。光学系２４は原稿２１からの反射光をＣＣＤセンサ２５に導き、結像させる。ＣＣＤはチャージカップルドデバイスの略称である。ＣＣＤセンサ２５はレッド、グリーン、ブルーのラインセンサを有しており、レッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。画像処理部２８はＣＣＤセンサ２５により得られた画像データに画像処理（例：シェーディング補正）を実行し、プリンタ１０３のプリンタ制御部２９に出力する。

プリンタ１０３の画像形成部１０は画像データに応じたトナー画像をシートＰに形成する電子写真方式の画像形成エンジンである。画像形成部１０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナー画像を形成する四つのステーションを有している。なお、本発明は単色画像を形成するモノクロプリンタにも適用可能である。図１が示すように、画像形成部１０は左側から順に各色に対応した４つの感光ドラム１を備えている。参照番号に付与されているＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの文字は、トナーの色を示しているが、四つの色に共通する事項が説明されるときには省略される。各感光ドラム１の周囲には帯電器２、露光器３、現像器４、一次転写器７、ドラムクリーナ５などが配置される。ここで、感光ドラム１、帯電器２およびドラムクリーナ５はプロセスカートリッジ８として一体化されている。プロセスカートリッジ８は画像形成装置１００に対して着脱可能である。また、画像形成装置１００は、トナー画像が形成される中間転写ベルト３１、中間転写ベルト３１上のトナー画像をシートＰへ転写する二次転写器２７、シートＰにトナー画像を定着させる定着器４０を備える。なお、中間転写ベルト３１は三つのローラ３４、３６、３７に掛け回されており、ローラ３７が矢印方向へ回転することによって所定方向へ回転する。中間転写ベルト３１にはベルトクリーナ３５が設けられる。

ここで、画像形成装置１００の各ユニットの構成が説明される。感光ドラム１は表面に感光層が形成されたアルミシリンダである。感光ドラム１は感光体として機能する。帯電器２は、たとえば、帯電電圧が供給される金属ワイヤ、帯電ローラ、或いは帯電ブラシを有する。露光器３の構成は、レーザ光を発する光源３１０（図７）と光源３１０からのレーザ光を偏向する回転多面鏡を有する構成であってもよい。あるいは、露光器３の構成は、レーザ光を発する複数の光源３１０が感光ドラム１の軸線方向に並んで配置された構成であってもよい。軸線方向とは、感光ドラム１の回転軸と平行な方向である。露光器３からのレーザ光は感光ドラム１を走査する。現像器４は現像剤（トナー）を収容している。現像器４は感光ドラム１へ現像剤を供給するための現像ローラを有する。現像ローラの内部に設けられた磁石は、現像ローラの表面に現像剤を担持させる。なお、本実施形態に記載された現像剤は、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤であると仮定されるが、たとえば、磁性トナーから構成される一成分現像剤であってもよい。一次転写器７は、たとえば、一次転写電圧が供給される転写ローラまたは転写ブレードである。一次転写器７が中間転写ベルト３１を感光ドラム１へ押圧することによって、感光ドラム１と中間転写ベルト３１との間にニップ部（一次転写ニップ部）が形成される。ドラムクリーナ５は、たとえば、感光ドラム１の表面に当接する弾性材料からなるクリーニングブレード、または、感光ドラム１表面に接触してトナーを回収するファーブラシである。二次転写器２７は、たとえば、二次転写電圧が供給される転写ローラまたは複数のローラに掛け回された転写ベルトである。二次転写器２７が中間転写ベルト３１を押圧することによって、中間転写ベルト３１と二次転写器２７との間にニップ部（二次転写ニップ部）が形成される。ベルトクリーナ３５は、たとえば、中間転写ベルト３１表面に当接するクリーニングブレードまたは中間転写ベルト３１の表面に接触するファーブラシである。

以下、四つの色を代表してブラックのトナー画像を形成する手順が説明される。なお、他色のトナー画像を形成する手順はブラックのトナー画像を形成する手順と同様であるので、その詳細な説明は省略される。画像形成が開始されると、感光ドラム１は所定方向（矢印方向）に回転する。帯電器２は感光ドラム１の表面を帯電する。露光器３は、プリンタ制御部２９から出力される画像データに基づき、感光ドラム１の表面を露光する。これによって感光ドラム１に静電潜像が形成される。現像器４はトナーを用いて静電潜像を現像する。以上のプロセスを経て感光ドラム１上にトナー画像が形成される。一次転写器７は、一次転写電圧を用いて、感光ドラム１に担持されているトナー画像を中間転写ベルト３１に転写する。ドラムクリーナ５は、一次転写ニップ部にて中間転写ベルト３１へ転写されずに、感光ドラム１に残ったトナーを除去する。

給送カセット２０はシートＰを収容する。マルチ給送トレイ３０にはシートＰが載置されている。給送カセット２０またはマルチ給送トレイ３０から給送されたシートＰはレジストレーションローラ対２６へ向けて搬送される。レジストレーションローラ対２６は、給送カセット２０またはマルチ給送トレイ３０から給送されたシートＰを一旦止めて、中間転写ベルト３１上のトナー画像がシートＰの所望の位置へ転写されるように、シートＰを二次転写ニップ部へ搬送する。シートＰが二次転写ニップ部を通過している間に二次転写器２７には二次転写電圧が印加される。これによって、二次転写器２７は中間転写ベルト３１上のトナー画像をシートＰに二次転写する。なお、ベルトクリーナ３５は、二次転写ニップ部にてシートＰへ転写されずに、中間転写ベルト３１上に残ったトナーを除去する。トナー画像が転写されたシートＰは定着器４０へ搬送される。定着器４０はシートＰに対してトナー画像を定着させる。

［画像形成装置を構成する電気部品］
図２はプリンタ制御部２９の一部を構成する電気部品を示している。制御基板２００は一枚または複数枚のプリント基板により構成された回路基板群である。制御基板２００にはＣＰＵ２０１、記憶装置２０２および画像処理回路２０３が実装されている。記憶装置２０２や画像処理回路２０３はＣＰＵ２０１と通信バスを介して接続される。ＣＰＵ２０１は記憶装置２０２に記憶されている制御プログラムを実行し、制御プログラムにしたがってメイン電源基板２３０や高圧電源基板２１０、モータ群２２０などを制御する。記憶装置２０２はＲＯＭやＲＡＭなどのメモリを含む。画像処理回路２０３は、たとえば、出力画像の階調を制御するために階調補正制御を実行する。階調補正制御とは階調補正テーブルに基づいて画像データに含まれる画像信号値を変換する処理である。

モータ群２２０はＣＰＵ２０１によって出力される駆動信号（制御信号）にしたがって駆動される様々なモータの集合体である。モータＭ１は給送ローラ４８を駆動する。モータＭ２はレジストレーションローラ対２６を駆動するモータである。モータＭ３は定着器４０に備えられた定着ローラを駆動するモータである。モータＭ４は排出ローラ対４９を駆動するモータである。

メイン電源基板２３０は商用交流電源から供給された交流電圧を様々なレベルの直流電圧（例：３．３Ｖ、５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ）に変換する電源回路２１１ｘを有している。メイン電源基板２３０は、制御基板２００に対して直流電圧を供給したり、モータ群２２０に直流電圧を供給したり、高圧電源基板２１０に直流電圧を供給したりする。

高圧電源基板２１０はメイン電源基板２３０から供給された直流電圧を様々なレベルの直流電圧（例：数百ボルトの高電圧）や交流電圧に変換する複数の電源回路を有している。電源回路２１１ａは帯電電圧を生成して帯電器２に供給する。電源回路２１１ｂは一次転写電圧を生成して一次転写器７に供給する。電源回路２１１ｃは現像電圧を生成して現像器４に供給する。電源回路２１１ｄは二次転写電圧を生成して二次転写器２７に供給する。ＣＰＵ２０１は電源回路２１１ａ～２１１ｄに電圧の値を指示するための信号や電圧の出力開始や出力停止を指示するための信号を供給する。

［基板間の接続形態］
図３（Ａ）は回路基板アセンブリ３５０を構成する複数のプリント回路基板間の接続形態を示している。第一ハーネスユニット３０１ａは制御基板２００とＩＦ変換基板３００とを接続するワイヤーハーネスである。ＩＦはインターフェースの略称である。第二ハーネスユニット３０１ｂはＩＦ変換基板３００とメイン電源基板２３０とを接続するワイヤーハーネスである。ＩＦ変換基板３００は、制御基板２００側のインターフェースとメイン電源基板２３０側のインターフェースとの違いを吸収するためのプリント基板である。

図３（Ｂ）は第二ハーネスユニット３０１ｂを示す図である。第二ハーネスユニット３０１ｂはｎ本のケーブル３０４ａと、ケーブル３０４ａの一端に設けられたコネクタ３０２ｃと、ケーブル３０４ａの他端に設けられたコネクタ３０２ｄとを有している。この例ではｎは４である。ケーブル３０４ａのうち二本のケーブルは電源ラインであり、残りの二本のケーブルは接地ラインである。コネクタ３０２ｃ、３０２ｄはそれぞれｎ本の導電性のピンを有している。ｎ本の導電性のピンはそれぞれｎ本のケーブル３０４ａのいずれか一つに電気的に接続されている。コネクタ３０２ｃは、ＩＦ変換基板３００に設けられたコネクタ３０２ａに嵌合して、電気的に接続する。コネクタ３０２ｃはプラグである。コネクタ３０２ａはレセプタクルである。コネクタ３０２ｄは、メイン電源基板２３０に設けられたコネクタ３０２ｂに嵌合して、電気的に接続する。コネクタ３０２ｄはプラグである。コネクタ３０２ｂはレセプタクルである。

メイン電源基板２３０は、制御基板２００やモータ群２２０、高圧電源基板２１０など、画像形成装置１００を構成する全ての電気的な負荷に電力を供給する。メイン電源基板２３０の出力可能な電流は、たとえば、２０Ａ程度であってもよい。よって、メイン電源基板２３０に実装される電気部品としては大電流に耐えられるディップタイプの電気部品が採用される。つまり、コネクタ３０２ｂはディップタイプのコネクタである。メイン電源基板２３０の第一面にコネクタ３０２ｂを含む様々なディップタイプの電気部品が実装される。コネクタ３０２ｂのリードは、第一面から第二面に貫通したスルーホールに挿し込まれる。メイン電源基板２３０の第二面にはランドが設けられている。コネクタ３０２ｂのリードはこのランドにフロー実装法により半田付けされる。フロー実装法では、溶けた半田を収容した半田プールに第二面が接触することで、リードとランドとが半田付けされる。つまり、コネクタ３０２ｂが半田付けされた面はコネクタ３０２ｂの取り付け面と反対側の面になる。

ＩＦ変換基板３００の第一面に実装されるコネクタ３０２ａも大電流に耐えられるディップタイプのコネクタでなければならない。なぜなら、コネクタ３０２ａには、第二ハーネスユニット３０１ｂを介してメイン電源基板２３０から大電流が流れてくるからである。コネクタ３０２ａのリードは、ＩＦ変換基板３００の第一面から第二面に貫通したスルーホールに挿し込まれる。ＩＦ変換基板３００の第二面にはランドが設けられている。コネクタ３０２ａのリードはこのランドにフロー実装法により半田付けされる。つまり、コネクタ３０２ａが半田付けされた面はコネクタ３０２ａの取り付け面と反対側の面になる。なお、コネクタ３０２ａの一本のピンには１０Ａの電流を流すことができる。なお、コネクタ３０２ａの一本のピンに流れる電流は６［Ａ］より大きければよい。

図３（Ｃ）は第一ハーネスユニット３０１ａを示す図である。第一ハーネスユニット３０１ａはＩＦ変換基板３００と制御基板２００とを電気的に接続する。第一ハーネスユニット３０１ａはｍ本のケーブル３０４ｂと、ケーブル３０４ｂの一端に設けられたコネクタ３０２ｇと、ケーブル３０４ｂの他端に設けられたコネクタ３０２ｈとを有している。この例ではｍは８である。ケーブル３０４ｂのうち四本のケーブルは電源ラインであり、残りの四本のケーブルは接地ラインである。コネクタ３０２ｇ、３０２ｈはそれぞれｍ本の導電性のピンを有している。ｍ本の導電性のピンはそれぞれｍ本のケーブル３０４ｂのいずれか一つに電気的に接続されている。コネクタ３０２ｈは、ＩＦ変換基板３００に設けられたコネクタ３０２ｆに嵌合して、電気的に接続する。コネクタ３０２ｈはプラグである。コネクタ３０２ｆはレセプタクルである。コネクタ３０２ｇは、制御基板２００に設けられたコネクタ３０２ｅに嵌合して、電気的に接続する。コネクタ３０２ｇはプラグである。コネクタ３０２ｅはレセプタクルである。

上述されたようにＩＦ変換基板３００に設けられたコネクタ３０２ａはディップタイプのコネクタであるため、コネクタ３０２ｆもディップタイプのコネクタであってもよい。コネクタ３０２ａ、３０２ｆの両方をディップタイプのコネクタとすることで、実装コストが削減される。ただし、コネクタ３０２ｆは表面実装タイプのコネクタであってもよい。

ところで、制御基板２００に実装される電気部品は、基板面積の削減やコストの低減、製造品質の観点から、いずれも表面実装タイプの電気部品である。そのため、コネクタ３０２ｅとしても表面実装タイプのコネクタが採用される。ここで、表面実装タイプのコネクタにおける一本のピンには５Ａの電流を流すことが可能であると仮定される。

このように制御基板２００は表面実装タイプの電気部品（表面実装部品）で構成されている。そのため、制御基板２００の実装面に設けられたランドと電気部品のリードとはリフロー実装法により半田付けされる。リフロー実装法では、ランドに塗られた半田ペーストが熱により溶けることで、ランドとリードとが半田付けされる。つまり、表面実装部品が半田付けされた面は表面実装部品の取り付け面と同じ面になる。

図３（Ｄ）はＩＦ変換基板３００を説明する図である。メイン電源基板２３０のコネクタ３０２ｂのピン数と制御基板２００のコネクタ３０２ｅのピン数とは異なっている。また、メイン電源基板２３０のコネクタ３０２ｂの一本のピンに流せる電流量と、制御基板２００のコネクタ３０２ｅの一本のピンに流せる電流量とが異なっている。つまり、メイン電源基板２３０のインターフェースと制御基板２００のインターフェースとが異なっている。そのため、本実施形態ではＩＦ変換基板３００が提案される。

図３（Ｄ）が示すように、ＩＦ変換基板３００は、コネクタ３０２ａとコネクタ３０２ｆとを接続する導電性の配線パターン３０５を有している。コネクタ３０２ａの一つのピンと、コネクタ３０２ｆの二つのピンとを電気的に接続するために、配線パターン３０５は一つから二つに分岐している。これにより、各ピンに流せる電流量の違いの問題が解消される。

［ディップタイプのコネクタ］
図４（Ａ）はディップタイプのコネクタ３０２ａ、３０２ｂを示す斜視図である。図４（Ｂ）はディップタイプのコネクタ３０２ａ、３０２ｂの平面図である。図４（Ｃ）はディップタイプのコネクタ３０２ａ、３０２ｂの側面図である。コネクタ３０２ａ、３０２ｂは、樹脂製（絶縁部材）のコネクタケース４０１ａと、導電性部材のコネクタピン４０２ａと、導電性部材のコネクタリード４０３ａとを有している。コネクタリード４０３ａはコネクタピン４０２ａの一部分であってもよい。コネクタリード４０３ａとコネクタピン４０２ａは導電性部材を介して電気的に接続されていてもよい。

コネクタ３０２ａが実装されるＩＦ変換基板３００には第一面（部品実装面）から第二面に貫通したスルーホール４０４ａが設けられる。コネクタ３０２ａのコネクタピン４０２ａは、ＩＦ変換基板３００の第一面側からスルーホール４０４ａに挿し通される。ＩＦ変換基板３００の第二面にはランド４０５ａが設けられている。スルーホール４０４ａを介して第二面に突出したコネクタリード４０３ａはランド４０５ａに対してフロー実装法により半田付けされる。

コネクタ３０２ｂが実装されるメイン電源基板２３０には第一面から第二面に貫通したスルーホール４０４ａが設けられる。コネクタ３０２ｂのコネクタピン４０２ａは、メイン電源基板２３０の第一面側からスルーホール４０４ａに挿し通される。メイン電源基板２３０の第二面にはランド４０５ａが設けられている。スルーホール４０４ａを介して第二面に突出したコネクタリード４０３ａはランド４０５ａに対してフロー実装法により半田付けされる。

図５（Ａ）はディップタイプのコネクタ３０２ｆを示す斜視図である。図５（Ｂ）はディップタイプのコネクタ３０２ｆの平面図である。図５（Ｃ）はディップタイプのコネクタ３０２ｆの側面図である。コネクタ３０２ｆは、樹脂製（絶縁部材）のコネクタケース４０１ｃと、導電性部材のコネクタピン４０２ｃと、導電性部材のコネクタリード４０３ｃとを有している。コネクタリード４０３ｃはコネクタピン４０２ｃの一部分であってもよい。コネクタリード４０３ｃとコネクタピン４０２ｃは導電性部材を介して電気的に接続されていてもよい。

コネクタ３０２ｆが実装されるＩＦ変換基板３００には第一面（部品実装面）から第二面に貫通したスルーホール４０４ｃが設けられる。コネクタ３０２ｃのコネクタピン４０２ｃは、ＩＦ変換基板３００の第一面側からスルーホール４０４ｃに挿し通される。ＩＦ変換基板３００の第二面にはランド４０５ｃが設けられている。スルーホール４０４ｃを介して第二面に突出したコネクタリード４０３ｃはランド４０５ｃに対してフロー実装法により半田付けされる。つまり、コネクタ３０２ｆが半田付けされた面はコネクタ３０２ｆの取り付け面と反対側の面になる。

［表面実装タイプのコネクタ］
図６（Ａ）は表面実装のコネクタ３０２ｅを示す斜視図である。図６（Ｂ）は表面実装のコネクタ３０２ｅの平面図である。図６（Ｃ）は表面実装のコネクタ３０２ｅの側面図である。コネクタ３０２ｅは、樹脂製（絶縁部材）のコネクタケース４０１ｂと、導電性部材のコネクタピン４０２ｂと、導電性部材のコネクタリード４０３ｂとを有している。コネクタリード４０３ｂはコネクタピン４０２ｂの一部分であってもよい。コネクタリード４０３ｂとコネクタピン４０２ｂは導電性部材を介して電気的に接続されていてもよい。コネクタリード４０３ｂは、コネクタケース４０１ｂの底面または側面からコネクタケース４０１ｂの側方（ｘ方向）に延在している。

コネクタ３０２ｅが実装される制御基板２００の第一面（部品実装面）にはランド４０５ｂが設けられている。コネクタリード４０３ｂはランド４０５ｂに対してリフロー実装法により半田付けされる。つまり、ランド４０５ｂに半田ペーストが印刷され、半田ペーストの上にコネクタリード４０３ｂが載置され、半田ペーストに熱を加えることで半田ペーストが溶融し、コネクタリード４０３ｂがランド４０５ｂに半田接合される。なお、ディップタイプのコネクタ３０２ｆは、コネクタ３０２ｅに置換されてもよい。この場合、ＩＦ変換基板３００の第一面にはランド４０５ｂが設けられる。

［回路図］
図７は制御基板２００、メイン電源基板２３０、およびＩＦ変換基板３００の回路図の一部を示す。メイン電源基板２３０には商用交流電源から交流電圧が印加される。さらにメイン電源基板２３０は商用交流電源から供給された交流電圧を定着器４０のヒータ４１へ印加する。つまり、ヒータ４１にはメイン電源基板２３０を介して交流電圧が印加される。

メイン電源基板２３０が有する電源回路２１１ｘには、商用交流電源から供給された交流電圧がフィルタ（不図示）を介して供給される。そして電源回路２１１ｘは交流電圧から所定の直流電圧を生成する。ここで、本実施形態の電源回路２１１ｘが生成する直流電圧は３．３Ｖ、５Ｖ、１２Ｖ、および２４Ｖである。

３．３Ｖ、５Ｖ、および１２Ｖの直流電圧は、たとえば、不図示のコネクタを介して制御基板２００へ供給される。３．３Ｖの直流電圧は、たとえば、画像形成装置１００に設けられたセンサ（不図示）に印加される。５Ｖの直流電圧は、たとえば、画像形成装置１００に設けられたフォトインタラプタ（不図示）に印加される。１２Ｖの直流電圧は、たとえば、画像形成装置１００に設けられたファンに印加される。

一方、２４Ｖの直流電圧は、ＩＦ変換基板３００を介して制御基板２００へ供給される。制御基板２００は、２４Ｖの直流電圧を、図２に示された高圧電源基板２１０やモータ群２２０へ供給する。さらに、制御基板２００は、２４Ｖの直流電圧を露光器３の光源３１０に供給する。

また、画像形成装置１００は、ドア（不図示）が開くことに応じて、ヒータ４１や光源３１０への電力供給を遮断するインターロック機構５００を有する。インターロック機構５００は、画像形成装置１００のドア（不図示）が開くことによって機械的にオープンするスイッチによって実現される。インターロック機構５００はＩＦ変換基板３００のインターロック回路５０１に電気的に接続されている。さらに、インターロック回路５０１はメイン電源基板２３０のインターロック回路５０２に電気的に接続される。

インターロック機構５００のスイッチがオープンした場合、インターロック回路５０１のリレーが光源３１０へ供給される２４Ｖの直流電圧を遮断すると共に、インターロック回路５０２のリレーがヒータ４１へ供給される交流電圧を遮断する。これにより、画像形成装置１００が動作中であっても、ドア（不図示）が開くと負荷への電力供給を停止できる。

ここで、制御基板２００に取り付ける電子部品を表面実装部品のみとするための工夫について述べる。仮に、メイン電源基板２３０と制御基板２００とがケーブルを介して直接接続される場合、ケーブルが接続される制御基板２００のコネクタのピンの数は、メイン電源基板２３０のコネクタのピンの数によって決まる。そして、表面実装部品である表面実装タイプのコネクタのピンの径はディップタイプのコネクタのピンの径に比べて小さい。そのため、制御基板２００のコネクタのピンの数がメイン電源基板２３０のコネクタのピンの数に制限される場合、制御基板２００のコネクタのピンに大電流が流れ込むことでコネクタのピンが破損する可能性がある。そこで、本実施形態の画像形成装置１００は、図７が示すように、メイン電源基板２３０と制御基板２００との間にＩＦ変換基板３００が電気的に接続させる。

ＩＦ変換基板３００において、ケーブル３０４ｂを介して制御基板２００と接続されるコネクタ３０２ｆのピン数は、ケーブル３０４ａを介してメイン電源基板２３０と接続されるコネクタ３０２ａのピン数より多い。つまり、ＩＦ変換基板３００はコネクタ３０２ｆのピン数をコネクタ３０２ａのピン数に変換している。これによって、メイン電源基板２３０からの２４Ｖの直流電圧を制御基板２００へ供給する場合であっても、制御基板２００のコネクタ３０２ｅに大電流が流れることを抑制できる。

本実施形態のメイン電源基板２３０に取り付けられる電子部品は全てディップタイプの電子部品である。つまり、本実施形態のメイン電源基板２３０には表面実装部品が取り付けられていない。これによって、メイン電源基板２３０を製造する際にリフロー実装法を省くことができる。そのため、メイン電源基板２３０の製造コストが下がる。また、ディップタイプのコネクタであれば、ピンの数を減らすことでコネクタの占有面積を縮小できる。これによって、本実施形態の画像形成装置１００はメイン電源基板２３０を小型化して設計自由度を高めている。

以上の実施形態から次のような技術思想が導かれる。メイン電源基板２３０は商用交流電源をヒータへ印加する第１の基板の一例である。電源回路２１１ｘは商用交流電源の交流電圧から所定の直流電圧を生成する電源回路の一例である。制御基板２００は電源回路２１１ｘにより生成された所定の直流電圧に基づいて画像形成部１０を制御する第２の基板の一例である。コネクタ３０２ｂはメイン電源基板２３０に半田付けされた第１コネクタの一例である。コネクタ３０２ｅは制御基板２００に半田付けされた第２コネクタの一例である。コネクタ３０２ａはケーブル３０４ａを介してコネクタ３０２ｂと接続される第３コネクタの一例である。ケーブル３０４ａは第１の電力線の一例である。コネクタ３０２ｆはケーブル３０４ｂを介してコネクタ３０２ｅと接続される第４コネクタの一例である。ケーブル３０４ｂは第２の電力線の一例である。ＩＦ変換基板３００はコネクタ３０２ａとコネクタ３０２ｆとが半田付けされた中継基板の一例である。本発明によれば、ＩＦ変換基板３００が設けられているため、制御基板２００に半田付けされた電子部品を表面実装部品のみにすることができる。

第１の基板に半田付けされた電子部品には第１コネクタが含まれる。これらの電子部品は表面実装部品を含まなくてもよい。第３コネクタおよび第４コネクタを含む中継基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品を含まなくてもよい。第１コネクタの１本のピンに流れる電流は６［Ａ］より大きくてもよい。なお、中継基板には、商用交流電源からヒータへ印加される交流電圧を遮断するための電子部品が取り付けられていてもよい。中継基板は、光源への電力供給を遮断するための電子部品が取り付けられていてもよい。中継基板は、現像器への電力供給を遮断するための電子部品が取り付けられていてもよい。これらの遮断機能の一例はインターロック回路５０１である。

図２が示すように、ＣＰＵ２０１や記憶装置２０２はＣＰＵおよびメモリの一例である。そして、これらは第一基板に実装される表面実装タイプの電気部品の一例である。第一基板に実装される第一コネクタは表面実装タイプのコネクタである。よって、ＣＰＵやメモリに実装者の手が触れなくなるため、ＣＰＵやメモリが静電破壊を起こしにくくなる。図２が示すように電源回路２１１ｘは第二基板に実装される電源回路の一例である。図３（Ａ）などが示すように電源回路２１１ｘは第二コネクタ、第二ハーネスユニット、第四コネクタ、配線パターン、第三コネクタ、第一ハーネスユニットおよび第一コネクタを介して第一基板に実装される表面実装タイプの電気部品に電力を供給する。電源回路２１１ｘは制御基板２００に対して大電流を供給するため、介在する複数のコネクタは大電流を流すことができなければならない。しかし、表面実装タイプのコネクタの定格電流値はディップタイプのコネクタの定格電流値に対して小さい。そこで、ＩＦ変換基板３００などの第三基板が介在することで、制御基板２００などの第一基板に表面実装タイプのコネクタを採用可能となる。図３（Ｂ）ないし図３（Ｄ）などが示すように、第三コネクタに備えられた複数のコネクタピンのピン数はｍであってもよい。第四コネクタに備えられた複数のコネクタピンのピン数はｎであってもよい（ｎ＜ｍ）。図３（Ｄ）が示すように配線パターン３０５は第三コネクタに備えられた複数のコネクタピンのピン数と第四コネクタに備えられた複数のコネクタピンのピン数との違いを吸収するように配線されている。図３（Ｄ）が示すように配線パターン３０５は、第三コネクタに備えられたｋ個のコネクタピン（ｋ＞１）と第四コネクタに備えられた一つのコネクタピンとを接続するために一つからｋ個に分岐した配線を有している。第三コネクタに備えられたｋ個のコネクタピンのうち一つのコネクタピンに流すことができる電流量（定格電流値）は、第四コネクタに備えられた一つのコネクタピンに流すことができる電流量（定格電流値）の１／ｋであってもよい。これにより、複数のコネクタ間のインターフェースの違いが吸収されてもよい。第三コネクタはディップタイプのコネクタであってもよいし、表面実装タイプのコネクタであってもよい。また、第三基板に実装される表面実装タイプの電気部品は第三コネクタだけであってもよい。また、第三基板に実装される表面実装タイプの電気部品は絶縁破壊しにくい電気部品であってもよい。第三基板に実装される表面実装タイプの電気部品は受動素子であってもよい。なお、第一基板に実装される表面実装タイプの電気部品は能動素子を含む。能動素子は絶縁破壊を起こしやすい。しかし、本実施形態では第一基板には表面実装タイプのコネクタが実装されるため、実装者の手が能動素子に触れない。よって、能動素子が絶縁破壊を起こしにくい。

図１が示すように、感光ドラム１は像担持体の一例である。帯電器２は帯電電圧を用いて像担持体の画像形成面を帯電させる帯電手段の一例である。露光器３は画像形成面に光を照射して静電潜像を形成する光照射手段の一例である。現像器４は静電潜像に対して現像電圧を用いてトナーを付着させ、静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段の一例である。一次転写器７および二次転写器２７は転写電圧を用いてトナー画像をシートに転写する転写手段の一例である。電源回路２１１ｘや電源回路２１１ａ～２１１ｄは帯電電圧、現像電圧および転写電圧のうち少なくとも一つを生成する電源回路の一例である。なお、メイン電源基板２３０は、電源回路２１１ａ～２１１ｄに電力を供給する電源基板の一例である。

上述の実施形態において、メイン電源基板２３０は１枚の基板によって実現されている。しかしながら、商用交流電源から供給された交流電圧をヒータ４１へ印加するＡＣドライバ基板２４０と、商用交流電源から供給された交流電圧を所定の電圧へ変換するメイン電源基板２３０とが異なる基板であってもよい。図８はＡＣドライバ基板２４０を有する画像形成装置１００の回路図の変形例を示す。本構成においても、メイン電源基板２３０と制御基板２００との間にＩＦ変換基板３００が電気的に接続させる。これによって、メイン電源基板２３０からの２４Ｖの直流電圧を制御基板２００へ供給する場合であっても、制御基板２００のコネクタ３０２ｅに大電流が流れることを抑制できる。そして、制御基板２００に半田付けされる電子部品を表面実装部品のみとすることができる。

図８に示された変形例においてもメイン電源基板２３０に第１コネクタが半田付けされ、制御基板２００に第２コネクタが半田付けされる。ＩＦ変換基板３００は中継基盤として機能する。つまり、ＩＦ変換基板３００はメイン電源基板２３０の第１コネクタと第１の電力線を介して接続される第３コネクタを半田付けされる。ＩＦ変換基板３００は制御基板２００の第２コネクタと第２の電力線を介して接続される第４コネクタが半田付けされる。メイン電源基板２３０において第１コネクタが半田付けされた面は、メイン電源基板２３０において第１コネクタの取り付け面の反対側の面である。制御基板２００において第２コネクタが半田付けされた面は、制御基板２００において第２コネクタの取り付け面である。ここで、第２コネクタを含む制御基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品のみである。第２コネクタのピンの数は第１コネクタのピンの数より多い。第４コネクタのピンの数は第３コネクタのピンの数より多い。メイン電源基板２３０により生成された所定の直流電圧は、中継基板を通って制御基板２００へ供給される。

第１コネクタを含むメイン電源基板２３０に半田付けされた電子部品は表面実装部品を含まない。第３コネクタおよび第４コネクタを含むＩＦ変換基板３００に半田付けされた電子部品は表面実装部品を含まない。第１コネクタの１本のピンに流れる電流は６［Ａ］より大きくてもよい。ＩＦ変換基板３００には、商用交流電源からヒータ４１へ印加される交流電圧を遮断するための電子部品（例：インターロック回路５０１）が取り付けられていてもよい。ＩＦ変換基板３００は、光源３１０への電力供給を遮断するための電子部品（例：インターロック回路５０１）が取り付けられていてもよい。ＩＦ変換基板３００は、現像器への電力供給を遮断するための電子部品（例：インターロック回路５０１）が取り付けられていてもよい。

１００...画像形成装置、３５０...回路基板アセンブリ、２００...制御基板、３００...ＩＦ変換基板、２３０...メイン電源基板、３０１ａ...第一ハーネスユニット、３０１ｂ...第二ハーネスユニット

Claims (14)

1. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   ヒータを有し、前記画像を前記シートに定着させる定着手段と、
   商用交流電源から供給された交流電圧から所定の直流電圧を生成する電源回路を有し、前記交流電圧を前記ヒータへ印加する第１の基板と、
   前記電源回路により生成された前記所定の直流電圧に基づき、前記画像形成手段を制御する第２の基板と、
   前記第１の基板に半田付けされた第１コネクタと、
   前記第２の基板に半田付けされた第２コネクタと、
   前記第１の基板の前記第１コネクタと第１の電力線を介して接続される第３コネクタと、前記第２の基板の前記第２コネクタと第２の電力線を介して接続される第４コネクタとが半田付けされた中継基板と、を有し、
   前記第１の基板において前記第１コネクタが半田付けされた面は、前記第１の基板において前記第１コネクタの取り付け面の反対側の面であり、
   前記第２の基板において前記第２コネクタが半田付けされた面は、前記第２の基板において前記第２コネクタの取り付け面であり、
   前記第２コネクタを含む前記第２の基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品のみであり、
   前記第２コネクタのピンの数は前記第１コネクタのピンの数より多く、
   前記第４コネクタのピンの数は前記第３コネクタのピンの数より多く、
   前記電源回路により生成された前記所定の直流電圧は、前記中継基板を通って前記第２の基板へ供給されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１コネクタを含む前記第１の基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品を含まないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第３コネクタおよび前記第４コネクタを含む前記中継基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品を含まないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１コネクタの１本のピンに流れる電流は６［Ａ］より大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記中継基板には、前記商用交流電源から前記ヒータへ印加される前記交流電圧を遮断するための電子部品が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成手段は、
   感光体と、
   前記感光体に静電潜像を形成するため、前記感光体を露光する光源と、
   前記感光体の前記静電潜像を現像する現像器と、を有し、
   前記中継基板は、前記光源への電力供給を遮断するための電子部品が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成手段は、
   感光体と、
   前記感光体に静電潜像を形成するため、前記感光体を露光する光源と、
   前記感光体の前記静電潜像を現像する現像器と、を有し、
   前記中継基板は、前記現像器への電力供給を遮断するための電子部品が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   ヒータを有し、前記画像を前記シートに定着させる定着手段と、
   商用交流電源から供給された交流電圧を前記ヒータへ印加するＡＣドライバ基板と、
   前記交流電圧から所定の直流電圧を生成する電源基板と、
   前記電源基板により生成された前記所定の直流電圧に基づき、前記画像形成手段を制御する制御基板と、
   前記電源基板に半田付けされた第１コネクタと、
   前記制御基板に半田付けされた第２コネクタと、
   前記電源基板の前記第１コネクタと第１の電力線を介して接続される第３コネクタと、前記制御基板の前記第２コネクタと第２の電力線を介して接続される第４コネクタとが半田付けされた中継基板と、を有し、
   前記電源基板において前記第１コネクタが半田付けされた面は、前記電源基板において前記第１コネクタの取り付け面の反対側の面であり、
   前記制御基板において前記第２コネクタが半田付けされた面は、前記制御基板において前記第２コネクタの取り付け面であり、
   前記第２コネクタを含む前記制御基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品のみであり、
   前記第２コネクタのピンの数は前記第１コネクタのピンの数より多く、
   前記第４コネクタのピンの数は前記第３コネクタのピンの数より多く、
   前記電源基板により生成された前記所定の直流電圧は、前記中継基板を通って前記制御基板へ供給されることを特徴とする画像形成装置。
9. 前記第１コネクタを含む前記電源基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品を含まないことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第３コネクタおよび前記第４コネクタを含む前記中継基板に半田付けされた電子部品は表面実装部品を含まないことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記第１コネクタの１本のピンに流れる電流は６［Ａ］より大きいことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
12. 前記中継基板には、前記商用交流電源から前記ヒータへ印加される前記交流電圧を遮断するための電子部品が取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
13. 前記画像形成手段は、
    感光体と、
    前記感光体に静電潜像を形成するため、前記感光体を露光する光源と、
    前記感光体の前記静電潜像を現像する現像器と、を有し、
    前記中継基板は、前記光源への電力供給を遮断するための電子部品が取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
14. 前記画像形成手段は、
    感光体と、
    前記感光体に静電潜像を形成するため、前記感光体を露光する光源と、
    前記感光体の前記静電潜像を現像する現像器と、を有し、
    前記中継基板は、前記現像器への電力供給を遮断するための電子部品が取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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