基板のアース構造及びそれを備えた電子機器
【課題】基板の導電層が酸化した場合でも確実にアースに落とすことのできる基板のアース構造及びそれを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】基板３０には矩形状の板金部材である導電部材３３が導電層に接触するように連結されており、基板３０は導電部材３３を介して接地されている。導電部材３３には基板３０にビス固定される連結部３５が突設されている。連結部３５には固定ビス３７が貫通する貫通孔３５ａと、画像形成装置１００本体側のボス３９に嵌合する位置決め孔３５ｂとが形成されている。貫通孔３５ａは略矩形状であり、貫通孔３５ａの開口縁には、対向する二辺に各２本ずつ、計４本の爪部４０が形成されている。爪部４０は連結部３５の基板３０との対向面から斜めに突出しており、部品実装面３０ａに接触する先端部は鋭角になっている。
【解決手段】基板３０には矩形状の板金部材である導電部材３３が導電層に接触するように連結されており、基板３０は導電部材３３を介して接地されている。導電部材３３には基板３０にビス固定される連結部３５が突設されている。連結部３５には固定ビス３７が貫通する貫通孔３５ａと、画像形成装置１００本体側のボス３９に嵌合する位置決め孔３５ｂとが形成されている。貫通孔３５ａは略矩形状であり、貫通孔３５ａの開口縁には、対向する二辺に各２本ずつ、計４本の爪部４０が形成されている。爪部４０は連結部３５の基板３０との対向面から斜めに突出しており、部品実装面３０ａに接触する先端部は鋭角になっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置等の電子機器に用いられる基板を接地させるアース構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置等の電子機器の本体フレームには、電源基板、制御基板等の複数の基板が固定されている。このような基板においては、静電気が基板へ蓄積されることにより誤作動を生じる場合があった。そのため、基板への静電気放電を防止する方法として、従来の電子機器では、基板のはんだ面側（裏面側）に導電部材をビス固定し、はんだ面をアース面として基板を接地（アース）させていた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ロータリートランス基板と回転磁気ヘッド装置用の固定ドラムとを座金を介してビス固定するアース構造において、基板と下ドラムとの間に挟持される座金の表面及び裏面に鋸歯状の歯または微小突起を形成したアース構造が開示されている。この構成によれば、座金に形成された歯または微小突起が基板と下ドラムの表面に僅かに食い込むことで強固に固定され、確実な接地を行うことができる。
【０００４】
一方、特に基板の表面及び裏面に電子部品が実装される両面実装の基板で確実に接地したい場合、図１４及び図１５に示すように、基板３０の部品実装面３０ａ側（表面側）に銅などの導電層（図示せず）を形成し、固定ビス３７を経由してはんだ面３０ｂ側（裏面側）の導電部材３３に接地させる構成が広く用いられている。この方法によれば、部品実装面３０ａの導電層が酸化したとしても、固定ビス３７の締結時に酸化した導電層の表面が固定ビス３７との摩擦によって削り取られるため、基板３０の部品実装面３０ａを導電層及び固定ビス３７を介してはんだ面３０ｂ側の導電部材３３に確実に接地させることができる。
【０００５】
しかし、基板３０の裏面側が樹脂等の非導電性材料で形成されている場合、基板３０の裏面側に導電部材３３を別途設ける必要がある。そのため、予め裏面側に固定ビス３７で導電部材３３を固定した基板３０を、導電部材３３と共に装置本体に取り付ける必要が生じ、組み立て順序が制約を受ける。また、基板３０が導電層、固定ビス３７、及び導電部材３３を介して本体フレームに連結（接地）されるため、本体フレームまでの連結部品が増加して抵抗値が高くなるという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３０９６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、部品実装面側の導電層に導電部材を直接ビス固定する方法が考えられる。この方法によれば、装置本体に基板を装着した後に部品実装面側から導電部材をビス固定することができ、組み立て手順を簡略化することができる。しかし、この構成では基板表面の導電層とビスとの間に導電部材が介在するため、ビス締結時に酸化した導電層の表面をビスとの摩擦によって削り取る効果がなくなる。その結果、導電層の表面が酸化した場合に接地が不安定になるおそれがあった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、基板の導電層が酸化した場合でも確実にアースに落とすことのできる基板のアース構造及びそれを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、電子部品の実装面に導電層が形成された基板と、該基板の実装面側から前記導電層に固定される導電部材と、該導電部材と前記基板とを前記導電部材側から締結する固定ビスと、を備え、前記導電部材を介して前記基板を接地させるアース構造において、前記導電部材には前記固定ビスが貫通する貫通孔が形成されており、前記貫通孔の周囲に前記導電層側へ突出する爪部を設けたことを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記爪部は、前記貫通孔の開口縁から内向きに突出することを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記爪部は、先端部が前記固定ビスの締結方向下流側に向くように設けられることを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記導電部材は、前記基板の実装面を覆うように配置されることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記爪部は、前記貫通孔の周囲に複数設けられることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記爪部は、先端部が鋭角であることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成のアース構造を備えた電子機器である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の構成によれば、導電部材に形成されたビス固定用の貫通孔の周囲に、基板の導電層側へ突出する爪部を設けることにより、固定ビスの締結により爪部が導電層の表面を削り取って内部に深く食い込む。従って、実装面に形成された導電層の表面が酸化している場合でも、爪部が導電層の酸化した表面を削り取ることで基板と導電部材との電気的な導通を確実にすることができる。また、基板の表面側から導電部材をビス固定できるため、組み立て手順も簡素化される。
【００１７】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のアース構造において、爪部を貫通孔の開口縁から内向きに突出させることにより、爪部はビスの締結によりビスの頭部からの圧力を受け易くなって導電層の表面を効果的に削り取ることができる。また、開口縁から離れた貫通孔の周囲に爪部を形成する構成に比べて、より簡単に爪部を形成することができる。
【００１８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成のアース構造において、先端部が固定ビスの締結方向下流側に向くように爪部を設けることにより、導電部材の貫通孔周辺にはビス締結方向に回転しようとする力が加わるため、爪部が導電層により深く食い込み易くなる。
【００１９】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のアース構造において、導電部材を基板の実装面を覆うように配置することにより、導電部材を基板にビス固定するだけで、基板のアース処理を行うとともに、基板に流れる電流によって発生する電磁波ノイズの漏洩を防止することができる。
【００２０】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第４のいずれかの構成のアース構造において、貫通孔の周囲に複数の爪部を設けることにより、基板と導電部材との電気的な導通をより確実にすることができる。
【００２１】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成のアース構造において、爪部の先端部を鋭角にすることにより、固定ビスの締結によって爪部が導電層の表面を削り取る効果を一層高めることができる。
【００２２】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１乃至第６のいずれかの構成のアース構造を備えることにより、簡単な構成で基板を確実にアース処理することができ、静電気が基板へ蓄積されることによる誤作動を効果的に抑制できる電子機器となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のアース構造を備えたカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図２】本発明の第１実施形態に係るアース構造を示す基板３０周辺の斜視図
【図３】図２における導電部材３３の連結部３５付近の部分拡大図
【図４】第１実施形態のアース構造に用いられる導電部材３３の連結部３５を表面側から見た斜視図
【図５】第１実施形態のアース構造に用いられる導電部材３３の連結部３５を側方から見た斜視図
【図６】第１実施形態のアース構造に用いられる導電部材３３を基板３０に位置決めした状態を示す斜視図
【図７】図６の状態から固定ビス３７を締結した状態を示す斜視図
【図８】図７の状態から固定ビス３７を弛めて導電部材３３を取り外した状態を示す斜視図
【図９】本発明の第２実施形態に係るアース構造に用いる導電部材３３の連結部３５を表面側から見た斜視図
【図１０】第２実施形態のアース構造に用いる導電部材３３の連結部３５を裏面側から見た斜視図
【図１１】第２実施形態のアース構造に用いられる導電部材３３を基板３０に位置決めした状態を示す斜視図
【図１２】図１１の状態から固定ビス３７を締結した状態を示す斜視図
【図１３】本発明の第３実施形態に係るアース構造を示す基板３０周辺の斜視図
【図１４】従来のアース構造を基板３０の部品実装面３０ａ側から見た斜視図
【図１５】従来のアース構造を基板３０のはんだ面３０ｂ側から見た斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明のアース構造を備えたカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２５】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において反時計回りに回転しながら各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、転写ローラー９において用紙上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２６】
トナー像が転写される用紙は、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、ピックアップローラー１２ａ、給紙ローラー対１２ｂ及びレジストローラー対１３を介して用紙搬送路１８ａに沿って転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、中間転写ベルト８の回転方向に対し感光体ドラム１ａの上流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１９が配置されている。
【００２７】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００２８】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む現像剤がトナーコンテナ６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄによって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラーにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２９】
そして、中間転写ベルト８の内側に配置された一次転写ローラーと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００３０】
中間転写ベルト８は、従動ローラー１０、駆動ローラー１１に掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー対１３から所定のタイミングで転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において用紙Ｐ上にトナー像が転写される。フルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙は定着部７へと搬送される。
【００３１】
定着部７に搬送された用紙は、定着ローラー対１４のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。用紙の片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３２】
一方、用紙の両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙の一部を一旦排出ローラー１５から装置外部にまで突出させる。その後、排出ローラー１５を逆回転させることにより用紙が反転搬送路１８ｂに振り分けられ、画像面を反転させた状態で転写ローラー９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が転写ローラー９により用紙の画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３３】
フロントカバー２１は、下部を支点として装置本体に対し開閉可能に支持されており、搬送フレーム２５との間に反転搬送路１８ｂを形成すると共に、搬送フレーム２５を回動可能に支持している。搬送フレーム２５には転写ローラー９を有する二次転写ユニット２７が着脱可能に搭載されている。搬送フレーム２５はフロントカバー２１と一体となって回動することで、レジストローラー対１３から定着部７に至る用紙搬送路１８ａを開放可能となっている。また、搬送フレーム２５はフロントカバー２１に対して相対回動することで、反転搬送路１８ｂを開放可能となっている。
【００３４】
次に、本発明の第１実施形態に係るアース構造について説明する。図２は、画像形成装置１００の正面側（図１において紙面表側）の外装カバー内に配置される基板（制御基板）３０周辺の斜視図であり、図３は、図２における導電部材３３の連結部３５付近（図１の破線円内）の部分拡大図である。基板３０の部品実装面３０ａには、コンデンサー、コネクター等の複数の電子部品３１が配置されている。なお、部品実装面３０ａ上には他の電子部品や回路も存在するが、ここでは説明の便宜のため記載を省略している。また、部品実装面３０ａには銅やアルミニウム等の導電層（図示せず）が積層されている。
【００３５】
基板３０には矩形状の板金部材である導電部材３３が導電層に接触するように連結されている。導電部材３３の一部（図示せず）は画像形成装置１００本体側のフレームに接触しており、基板３０は導電部材３３を介して接地されている。導電部材３３には基板３０にビス固定される連結部３５が突設されている。
【００３６】
図４及び図５は、それぞれ導電部材３３の連結部３５付近を表面側及び側方から見た斜視図である。連結部３５は導電部材３３の角部近傍からＬ字状に突出するように一体形成されている。連結部３５には固定ビス３７（図３参照）が貫通する貫通孔３５ａと、画像形成装置１００本体側のボス３９（図３参照）に嵌合する位置決め孔３５ｂとが形成されている。
【００３７】
貫通孔３５ａは略矩形状であり、貫通孔３５ａの開口縁には、対向する二辺（貫通孔の短辺）に各２本ずつ、計４本の爪部４０が形成されている。爪部４０は連結部３５の基板３０との対向面（図５の下面）から斜めに突出しており、部品実装面３０ａに接触する先端部は鋭角になっている。対向する爪部４０の間隔は、固定ビス３７の挿通領域を確保するために固定ビス３７の軸径よりも大きく形成されている。
【００３８】
図６及び図７を用いて、基板３０への導電部材３３の取り付け手順について説明する。先ず、図６に示すように、連結部３５の位置決め孔３５ｂがボス３９に嵌合するように導電部材３３を配置する。これにより、連結部３５の貫通孔３５ａが基板３０のビス孔３０ｃに重なる位置に位置決めされる。
【００３９】
次いで、図７に示すように、貫通孔３５ａを介してビス孔３０ｃに固定ビス３７を締結する。固定ビス３７を締結していくにつれて、貫通孔３５ａから突出する爪部４０が部品実装面３０ａに突き刺さる。その結果、図８に示すように、導電部材３３を取り外した後には部品実装面３０ａに爪部４０による傷痕４１が残る。
【００４０】
上記の構成により、固定ビス３７を締結していくにつれて、爪部４０が導電層の表面を削り取って内部に深く食い込む。従って、部品実装面３０ａに形成された導電層の表面が酸化している場合でも、導電層の酸化した表面を削り取ることで導電層と導電部材３３との電気的な導通が確実なものとなる。なお、爪部４０は少なくとも１本形成されていれば良いが、貫通孔３５ａの開口縁に沿って複数設けることが好ましい。
【００４１】
図９及び図１０は、本発明の第２実施形態に係るアース構造に用いる導電部材３３の連結部３５をそれぞれ表面側及び裏面側から見た斜視図である。本実施形態では、矩形状の貫通孔３５の各辺から１本ずつ計４本の爪部４０が形成されている。また、各爪部４０の先端部は固定ビス３７の締結方向（図９において矢印Ａ方向、図１０において矢印Ｂ方向）下流側に突出している。４本の爪部４０で囲まれた領域は固定ビス３７の挿通領域となるために、固定ビス３７の軸径よりも大きく形成されている。他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４２】
基板３０への導電部材３３の取り付け手順は第１実施形態と同様であり、図１１に示すように、連結部３５の位置決め孔３５ｂがボス３９に嵌合するように導電部材３３を配置する。そして、図１２に示すように、貫通孔３５ａを介してビス孔３０ｃに固定ビス３７を締結する。
【００４３】
本実施形態においても、固定ビス３７を締結していくにつれて、貫通孔３５ａから突出する爪部４０が部品実装面３０ａに突き刺さるため、部品実装面３０ａに形成された導電層の表面が酸化している場合でも導電層と導電部材３３との電気的な導通が確実なものとなる。また、連結部３５には固定ビス３７の締結方向（爪部４０の突出方向）に回転しようとする力が加わるため、爪部４０が部品実装面３０ａにより深く食い込み易くなる。従って、基板３０と導電部材３３との電気的な導通をより効果的に安定して行うことができる。
【００４４】
図１３は、本発明の第３実施形態に係るアース構造を示す基板３０周辺の斜視図である。本実施形態では、基板３０の部品実装面３０ａを覆うように導電部材３３が配置されている。連結部３５の構成は第１または第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４５】
上記の構成により、基板３０の部品実装面３０ａが導電部材３３でカバーされるため、基板３０に流れる電流によって発生する電磁波ノイズの漏洩を防止することができる。即ち、導電部材３３を基板３０にビス固定することにより、基板３０からの電磁波ノイズの漏洩対策とアース処理とを同時に且つ簡単に行うことができる。
【００４６】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、導電部材３３や連結部３５の形状、個数についても特に制限はなく、例えば、１つの導電部材３３に複数の基板３０を連結する場合は基板３０の数に応じて複数の連結部３５を設けておけば良い。また、ここでは基板３０として制御基板を例示したが、電源基板や回路基板等のアース構造にも全く同様に適用可能である。
【００４７】
また、本発明のアース構造は、図１に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、モノクロプリンター等の他のタイプの画像形成装置にも適用でき、画像形成装置以外の電子機器に用いられる基板のアース構造にも適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、画像形成装置等の電子機器に用いられる基板のアース構造に利用可能である。本発明の利用により、基板の導電層が酸化した場合でも確実にアースに落とすことができ、組み立て手順も簡単な基板のアース構造及びそれを備えた電子機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００４９】
３０ 基板
３０ａ 部品実装面
３０ｂ はんだ面
３０ｃ ビス孔
３１ 電子部品
３３ 導電部材
３５ 連結部
３５ａ 貫通孔
３５ｂ 位置決め孔
３７ 固定ビス
３９ ボス
４０ 爪部
１００ 画像形成装置（電子機器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置等の電子機器に用いられる基板を接地させるアース構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像形成装置等の電子機器の本体フレームには、電源基板、制御基板等の複数の基板が固定されている。このような基板においては、静電気が基板へ蓄積されることにより誤作動を生じる場合があった。そのため、基板への静電気放電を防止する方法として、従来の電子機器では、基板のはんだ面側（裏面側）に導電部材をビス固定し、はんだ面をアース面として基板を接地（アース）させていた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ロータリートランス基板と回転磁気ヘッド装置用の固定ドラムとを座金を介してビス固定するアース構造において、基板と下ドラムとの間に挟持される座金の表面及び裏面に鋸歯状の歯または微小突起を形成したアース構造が開示されている。この構成によれば、座金に形成された歯または微小突起が基板と下ドラムの表面に僅かに食い込むことで強固に固定され、確実な接地を行うことができる。
【０００４】
一方、特に基板の表面及び裏面に電子部品が実装される両面実装の基板で確実に接地したい場合、図１４及び図１５に示すように、基板３０の部品実装面３０ａ側（表面側）に銅などの導電層（図示せず）を形成し、固定ビス３７を経由してはんだ面３０ｂ側（裏面側）の導電部材３３に接地させる構成が広く用いられている。この方法によれば、部品実装面３０ａの導電層が酸化したとしても、固定ビス３７の締結時に酸化した導電層の表面が固定ビス３７との摩擦によって削り取られるため、基板３０の部品実装面３０ａを導電層及び固定ビス３７を介してはんだ面３０ｂ側の導電部材３３に確実に接地させることができる。
【０００５】
しかし、基板３０の裏面側が樹脂等の非導電性材料で形成されている場合、基板３０の裏面側に導電部材３３を別途設ける必要がある。そのため、予め裏面側に固定ビス３７で導電部材３３を固定した基板３０を、導電部材３３と共に装置本体に取り付ける必要が生じ、組み立て順序が制約を受ける。また、基板３０が導電層、固定ビス３７、及び導電部材３３を介して本体フレームに連結（接地）されるため、本体フレームまでの連結部品が増加して抵抗値が高くなるという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３０９６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、部品実装面側の導電層に導電部材を直接ビス固定する方法が考えられる。この方法によれば、装置本体に基板を装着した後に部品実装面側から導電部材をビス固定することができ、組み立て手順を簡略化することができる。しかし、この構成では基板表面の導電層とビスとの間に導電部材が介在するため、ビス締結時に酸化した導電層の表面をビスとの摩擦によって削り取る効果がなくなる。その結果、導電層の表面が酸化した場合に接地が不安定になるおそれがあった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、基板の導電層が酸化した場合でも確実にアースに落とすことのできる基板のアース構造及びそれを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、電子部品の実装面に導電層が形成された基板と、該基板の実装面側から前記導電層に固定される導電部材と、該導電部材と前記基板とを前記導電部材側から締結する固定ビスと、を備え、前記導電部材を介して前記基板を接地させるアース構造において、前記導電部材には前記固定ビスが貫通する貫通孔が形成されており、前記貫通孔の周囲に前記導電層側へ突出する爪部を設けたことを特徴としている。
【００１０】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記爪部は、前記貫通孔の開口縁から内向きに突出することを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記爪部は、先端部が前記固定ビスの締結方向下流側に向くように設けられることを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記導電部材は、前記基板の実装面を覆うように配置されることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記爪部は、前記貫通孔の周囲に複数設けられることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成のアース構造において、前記爪部は、先端部が鋭角であることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成のアース構造を備えた電子機器である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の構成によれば、導電部材に形成されたビス固定用の貫通孔の周囲に、基板の導電層側へ突出する爪部を設けることにより、固定ビスの締結により爪部が導電層の表面を削り取って内部に深く食い込む。従って、実装面に形成された導電層の表面が酸化している場合でも、爪部が導電層の酸化した表面を削り取ることで基板と導電部材との電気的な導通を確実にすることができる。また、基板の表面側から導電部材をビス固定できるため、組み立て手順も簡素化される。
【００１７】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成のアース構造において、爪部を貫通孔の開口縁から内向きに突出させることにより、爪部はビスの締結によりビスの頭部からの圧力を受け易くなって導電層の表面を効果的に削り取ることができる。また、開口縁から離れた貫通孔の周囲に爪部を形成する構成に比べて、より簡単に爪部を形成することができる。
【００１８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成のアース構造において、先端部が固定ビスの締結方向下流側に向くように爪部を設けることにより、導電部材の貫通孔周辺にはビス締結方向に回転しようとする力が加わるため、爪部が導電層により深く食い込み易くなる。
【００１９】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成のアース構造において、導電部材を基板の実装面を覆うように配置することにより、導電部材を基板にビス固定するだけで、基板のアース処理を行うとともに、基板に流れる電流によって発生する電磁波ノイズの漏洩を防止することができる。
【００２０】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第４のいずれかの構成のアース構造において、貫通孔の周囲に複数の爪部を設けることにより、基板と導電部材との電気的な導通をより確実にすることができる。
【００２１】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成のアース構造において、爪部の先端部を鋭角にすることにより、固定ビスの締結によって爪部が導電層の表面を削り取る効果を一層高めることができる。
【００２２】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１乃至第６のいずれかの構成のアース構造を備えることにより、簡単な構成で基板を確実にアース処理することができ、静電気が基板へ蓄積されることによる誤作動を効果的に抑制できる電子機器となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のアース構造を備えたカラー画像形成装置の構成を示す概略図
【図２】本発明の第１実施形態に係るアース構造を示す基板３０周辺の斜視図
【図３】図２における導電部材３３の連結部３５付近の部分拡大図
【図４】第１実施形態のアース構造に用いられる導電部材３３の連結部３５を表面側から見た斜視図
【図５】第１実施形態のアース構造に用いられる導電部材３３の連結部３５を側方から見た斜視図
【図６】第１実施形態のアース構造に用いられる導電部材３３を基板３０に位置決めした状態を示す斜視図
【図７】図６の状態から固定ビス３７を締結した状態を示す斜視図
【図８】図７の状態から固定ビス３７を弛めて導電部材３３を取り外した状態を示す斜視図
【図９】本発明の第２実施形態に係るアース構造に用いる導電部材３３の連結部３５を表面側から見た斜視図
【図１０】第２実施形態のアース構造に用いる導電部材３３の連結部３５を裏面側から見た斜視図
【図１１】第２実施形態のアース構造に用いられる導電部材３３を基板３０に位置決めした状態を示す斜視図
【図１２】図１１の状態から固定ビス３７を締結した状態を示す斜視図
【図１３】本発明の第３実施形態に係るアース構造を示す基板３０周辺の斜視図
【図１４】従来のアース構造を基板３０の部品実装面３０ａ側から見た斜視図
【図１５】従来のアース構造を基板３０のはんだ面３０ｂ側から見た斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明のアース構造を備えたカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００２５】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において反時計回りに回転しながら各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、転写ローラー９において用紙上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００２６】
トナー像が転写される用紙は、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、ピックアップローラー１２ａ、給紙ローラー対１２ｂ及びレジストローラー対１３を介して用紙搬送路１８ａに沿って転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、中間転写ベルト８の回転方向に対し感光体ドラム１ａの上流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１９が配置されている。
【００２７】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００２８】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラー（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む現像剤がトナーコンテナ６ａ、６ｂ、６ｃ及び６ｄによって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラーにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２９】
そして、中間転写ベルト８の内側に配置された一次転写ローラーと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００３０】
中間転写ベルト８は、従動ローラー１０、駆動ローラー１１に掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回りに回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー対１３から所定のタイミングで転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において用紙Ｐ上にトナー像が転写される。フルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙は定着部７へと搬送される。
【００３１】
定着部７に搬送された用紙は、定着ローラー対１４のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙の表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。用紙の片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００３２】
一方、用紙の両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙の一部を一旦排出ローラー１５から装置外部にまで突出させる。その後、排出ローラー１５を逆回転させることにより用紙が反転搬送路１８ｂに振り分けられ、画像面を反転させた状態で転写ローラー９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が転写ローラー９により用紙の画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００３３】
フロントカバー２１は、下部を支点として装置本体に対し開閉可能に支持されており、搬送フレーム２５との間に反転搬送路１８ｂを形成すると共に、搬送フレーム２５を回動可能に支持している。搬送フレーム２５には転写ローラー９を有する二次転写ユニット２７が着脱可能に搭載されている。搬送フレーム２５はフロントカバー２１と一体となって回動することで、レジストローラー対１３から定着部７に至る用紙搬送路１８ａを開放可能となっている。また、搬送フレーム２５はフロントカバー２１に対して相対回動することで、反転搬送路１８ｂを開放可能となっている。
【００３４】
次に、本発明の第１実施形態に係るアース構造について説明する。図２は、画像形成装置１００の正面側（図１において紙面表側）の外装カバー内に配置される基板（制御基板）３０周辺の斜視図であり、図３は、図２における導電部材３３の連結部３５付近（図１の破線円内）の部分拡大図である。基板３０の部品実装面３０ａには、コンデンサー、コネクター等の複数の電子部品３１が配置されている。なお、部品実装面３０ａ上には他の電子部品や回路も存在するが、ここでは説明の便宜のため記載を省略している。また、部品実装面３０ａには銅やアルミニウム等の導電層（図示せず）が積層されている。
【００３５】
基板３０には矩形状の板金部材である導電部材３３が導電層に接触するように連結されている。導電部材３３の一部（図示せず）は画像形成装置１００本体側のフレームに接触しており、基板３０は導電部材３３を介して接地されている。導電部材３３には基板３０にビス固定される連結部３５が突設されている。
【００３６】
図４及び図５は、それぞれ導電部材３３の連結部３５付近を表面側及び側方から見た斜視図である。連結部３５は導電部材３３の角部近傍からＬ字状に突出するように一体形成されている。連結部３５には固定ビス３７（図３参照）が貫通する貫通孔３５ａと、画像形成装置１００本体側のボス３９（図３参照）に嵌合する位置決め孔３５ｂとが形成されている。
【００３７】
貫通孔３５ａは略矩形状であり、貫通孔３５ａの開口縁には、対向する二辺（貫通孔の短辺）に各２本ずつ、計４本の爪部４０が形成されている。爪部４０は連結部３５の基板３０との対向面（図５の下面）から斜めに突出しており、部品実装面３０ａに接触する先端部は鋭角になっている。対向する爪部４０の間隔は、固定ビス３７の挿通領域を確保するために固定ビス３７の軸径よりも大きく形成されている。
【００３８】
図６及び図７を用いて、基板３０への導電部材３３の取り付け手順について説明する。先ず、図６に示すように、連結部３５の位置決め孔３５ｂがボス３９に嵌合するように導電部材３３を配置する。これにより、連結部３５の貫通孔３５ａが基板３０のビス孔３０ｃに重なる位置に位置決めされる。
【００３９】
次いで、図７に示すように、貫通孔３５ａを介してビス孔３０ｃに固定ビス３７を締結する。固定ビス３７を締結していくにつれて、貫通孔３５ａから突出する爪部４０が部品実装面３０ａに突き刺さる。その結果、図８に示すように、導電部材３３を取り外した後には部品実装面３０ａに爪部４０による傷痕４１が残る。
【００４０】
上記の構成により、固定ビス３７を締結していくにつれて、爪部４０が導電層の表面を削り取って内部に深く食い込む。従って、部品実装面３０ａに形成された導電層の表面が酸化している場合でも、導電層の酸化した表面を削り取ることで導電層と導電部材３３との電気的な導通が確実なものとなる。なお、爪部４０は少なくとも１本形成されていれば良いが、貫通孔３５ａの開口縁に沿って複数設けることが好ましい。
【００４１】
図９及び図１０は、本発明の第２実施形態に係るアース構造に用いる導電部材３３の連結部３５をそれぞれ表面側及び裏面側から見た斜視図である。本実施形態では、矩形状の貫通孔３５の各辺から１本ずつ計４本の爪部４０が形成されている。また、各爪部４０の先端部は固定ビス３７の締結方向（図９において矢印Ａ方向、図１０において矢印Ｂ方向）下流側に突出している。４本の爪部４０で囲まれた領域は固定ビス３７の挿通領域となるために、固定ビス３７の軸径よりも大きく形成されている。他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４２】
基板３０への導電部材３３の取り付け手順は第１実施形態と同様であり、図１１に示すように、連結部３５の位置決め孔３５ｂがボス３９に嵌合するように導電部材３３を配置する。そして、図１２に示すように、貫通孔３５ａを介してビス孔３０ｃに固定ビス３７を締結する。
【００４３】
本実施形態においても、固定ビス３７を締結していくにつれて、貫通孔３５ａから突出する爪部４０が部品実装面３０ａに突き刺さるため、部品実装面３０ａに形成された導電層の表面が酸化している場合でも導電層と導電部材３３との電気的な導通が確実なものとなる。また、連結部３５には固定ビス３７の締結方向（爪部４０の突出方向）に回転しようとする力が加わるため、爪部４０が部品実装面３０ａにより深く食い込み易くなる。従って、基板３０と導電部材３３との電気的な導通をより効果的に安定して行うことができる。
【００４４】
図１３は、本発明の第３実施形態に係るアース構造を示す基板３０周辺の斜視図である。本実施形態では、基板３０の部品実装面３０ａを覆うように導電部材３３が配置されている。連結部３５の構成は第１または第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４５】
上記の構成により、基板３０の部品実装面３０ａが導電部材３３でカバーされるため、基板３０に流れる電流によって発生する電磁波ノイズの漏洩を防止することができる。即ち、導電部材３３を基板３０にビス固定することにより、基板３０からの電磁波ノイズの漏洩対策とアース処理とを同時に且つ簡単に行うことができる。
【００４６】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、導電部材３３や連結部３５の形状、個数についても特に制限はなく、例えば、１つの導電部材３３に複数の基板３０を連結する場合は基板３０の数に応じて複数の連結部３５を設けておけば良い。また、ここでは基板３０として制御基板を例示したが、電源基板や回路基板等のアース構造にも全く同様に適用可能である。
【００４７】
また、本発明のアース構造は、図１に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、モノクロプリンター等の他のタイプの画像形成装置にも適用でき、画像形成装置以外の電子機器に用いられる基板のアース構造にも適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、画像形成装置等の電子機器に用いられる基板のアース構造に利用可能である。本発明の利用により、基板の導電層が酸化した場合でも確実にアースに落とすことができ、組み立て手順も簡単な基板のアース構造及びそれを備えた電子機器を提供することができる。
【符号の説明】
【００４９】
３０ 基板
３０ａ 部品実装面
３０ｂ はんだ面
３０ｃ ビス孔
３１ 電子部品
３３ 導電部材
３５ 連結部
３５ａ 貫通孔
３５ｂ 位置決め孔
３７ 固定ビス
３９ ボス
４０ 爪部
１００ 画像形成装置（電子機器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の実装面に導電層が形成された基板と、
該基板の実装面側から前記導電層に固定される導電部材と、
該導電部材と前記基板とを前記導電部材側から締結する固定ビスと、
を備え、
前記導電部材を介して前記基板を接地させるアース構造において、
前記導電部材には前記固定ビスが貫通する貫通孔が形成されており、前記貫通孔の周囲に前記導電層側へ突出する爪部を設けたことを特徴とするアース構造。
【請求項２】
前記爪部は、前記貫通孔の開口縁から内向きに突出することを特徴とする請求項１に記載のアース構造。
【請求項３】
前記爪部は、先端部が前記固定ビスの締結方向下流側に向くように設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアース構造。
【請求項４】
前記導電部材は、前記基板の実装面を覆うように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のアース構造。
【請求項５】
前記爪部は、前記貫通孔の周囲に複数設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のアース構造。
【請求項６】
前記爪部は、先端部が鋭角であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のアース構造。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のアース構造を備えた電子機器。
【請求項１】
電子部品の実装面に導電層が形成された基板と、
該基板の実装面側から前記導電層に固定される導電部材と、
該導電部材と前記基板とを前記導電部材側から締結する固定ビスと、
を備え、
前記導電部材を介して前記基板を接地させるアース構造において、
前記導電部材には前記固定ビスが貫通する貫通孔が形成されており、前記貫通孔の周囲に前記導電層側へ突出する爪部を設けたことを特徴とするアース構造。
【請求項２】
前記爪部は、前記貫通孔の開口縁から内向きに突出することを特徴とする請求項１に記載のアース構造。
【請求項３】
前記爪部は、先端部が前記固定ビスの締結方向下流側に向くように設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアース構造。
【請求項４】
前記導電部材は、前記基板の実装面を覆うように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のアース構造。
【請求項５】
前記爪部は、前記貫通孔の周囲に複数設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のアース構造。
【請求項６】
前記爪部は、先端部が鋭角であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のアース構造。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のアース構造を備えた電子機器。
【図４】
【図５】
【図９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図５】
【図９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２３１０４４（Ｐ２０１２−２３１０４４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９０３９（Ｐ２０１１−９９０３９）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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