(57)【要約】【課題】リフロー後の接点パターンの接触信頼性を向上させること。【解決手段】接点を有する基板１１１であって、接点は、短手方向に第一の幅を有し、接点の中心から放射状に配置された複数の銅箔パターン１０７を有し、複数の銅箔パターン１０７の各々において、銅箔パターン１０７の上の短手方向の両側が、短手方向に第一の幅よりも狭い第二の幅を有するレジスト１０２で覆われており、第二の幅を有するレジスト１０２の間に塗布された半田１０５と、レジスト１０２の上にフラックス１０８を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接点を有する基板であって、
前記接点は、短手方向に第一の幅を有し、前記接点の中心から放射状に配置された複数の銅箔パターンを有し、
前記複数の銅箔パターンの各々において、前記銅箔パターンの上の前記短手方向の両側が、前記短手方向に前記第一の幅よりも狭い第二の幅を有するレジストで覆われており、
前記第二の幅を有するレジストの間に塗布された半田と、
前記レジストの上にフラックスを有することを特徴とする基板。
【請求項２】
隣接する前記複数の銅箔パターンは互いに接続され、円形状のベタ銅箔部を形成することを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項３】
前記複数の銅箔パターンは、前記中心において接続され、
前記複数の銅箔パターンの外周部は、レジストにより円環形状に形成されたレジスト部と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項４】
前記複数の銅箔パターンは、前記中心において接続され、
前記複数の銅箔パターンの前記短手方向の前記第一の幅は、前記中心から離れるにつれ拡大し、
前記複数の銅箔パターンの外周部は、レジストにより円環形状に形成されたレジスト部と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項５】
前記半田の高さは、前記中心から離れるほど高くなることを特徴とする請求項４に記載の基板。
【請求項６】
前記複数の銅箔パターンの外周側に円環形状の銅箔パターンを有し、
前記複数の銅箔パターンの外周部は、前記円環形状の銅箔部と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項７】
前記円環形状の銅箔部は、前記銅箔パターンと接続されている領域を除いてレジストで覆われていることを特徴とする請求項６に記載の基板。
【請求項８】
前記半田の高さは、前記フラックスよりも高いことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の基板。
【請求項９】
前記半田が塗布される前記レジストと前記レジストとの間の短手方向の幅は一定であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１０】
前記接点の中心は、レジストで覆われていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１１】
前記接点に接触する接触部材は、コイルバネ形状の弾性部材であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の基板。
【請求項１２】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体を所定の電位で帯電する帯電手段と、
前記像担持体の静電潜像をトナーにより現像し、トナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体のトナー像をシートに転写する転写手段と、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の基板と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体を所定の電位で帯電する帯電手段と、
前記像担持体の静電潜像をトナーにより現像し、トナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体のトナー像をシートに転写する転写手段と、
請求項１１に記載の基板と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記基板は、電圧を生成する回路が実装された基板であることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記接触部材は２つの端部を有し、
一方の端部は前記基板の前記接点に接触し、他方の端部は被取り付け体に接続されていることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記被取り付け体は、前記帯電手段、前記現像手段、前記転写手段のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
更に前記転写手段をクリーニングするクリーニング手段を備え、
前記被取り付け体は、前記クリーニング手段であることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
更に前記像担持体からシートを分離するための分離手段を備え、
前記被取り付け体は、前記分離手段であることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
更にトナーの残量を検知するためのセンサを有し、
前記被取り付け体は、前記センサであることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
更にトナーを帯電するためのトナー帯電部材を有し、
前記被取り付け体は、前記トナー帯電部材であることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
更に、トナー像を担持する中間転写体と、前記像担持体に形成されたトナー像を前記中間転写体に転写するための一次転写手段と、前記中間転写体に転写されたトナー像をシートに転写するための二次転写手段と、を有し、
前記被取り付け体は、前記一次転写手段又は前記二次転写手段であることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフロー方式により接点パターンを形成する基板、及び基板を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板と基板に対向する部品とを電気的に接続する方法として、基板と部品とをコイルバネ状の弾性部材でできた接点バネで接続する方法がある。この方法は、部品と接点バネとの間は金属接点等を介して電気的に接続を確保し、基板と接点バネとの間は、基板上に設けられた接点パターンに接点バネを接触させることで、電気的に接続を確保するものである。部品を基板にはんだ付けする方法として、リフロー方式と呼ばれる方法がある。リフロー方式とは、予めクリーム状の半田（クリーム半田）を基板の必要な箇所に塗布しておき、次に表面実装する部品を基板上の所定の位置に載せ、最後に基板ごと高温の炉を通すことで半田を溶かして、部品と基板をはんだ付けする方式である。上述した基板上の接点は、リフロー時に、接点パターンとして設けられた銅箔パターンに半田を塗布することで形成される。銅箔パターンに半田を塗布する理由は、接点部分を銅箔が剥き出し状態のままにしておくと、経時劣化で銅の表面が酸化し接点部分が非導通状態となり、接点バネとの電気的な接続が確保できなくなるおそれがあるためである。
【０００３】
例えば、特許文献１では、リフロー方式での接点パターンの形成方法が開示されている。従来例の接点パターンの形成方法について図９を用いて説明する。図９は、従来例のリフロー方式による接点パターンの形成方法を説明する図である。図９（ａ）はクリーム半田を塗布する前の接点パターンを示す図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示す接点パターンにクリーム半田を塗布した状態を示す図であり、図９（ｃ）はリフロー後のクリーム半田が溶融した後の接点パターンの状態を示す図である。図９（ａ）において、基板１１１上に設けられた接点パターンは、中心から放射状に形成された、複数の導電性の銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅから構成されている。銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅは、中心部で互いに接続され、レジスト１０２ａ（図中、灰色部分）で覆われている。また、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの中心から離れた側の端部も、円環状のレジスト１０２ｂ（図中、灰色部分）により覆われている。なお、図中、黒い部分は、むき出しの銅箔パターンの部分を示す。また、点線で示された円１１０は、接点バネ１０６（図９（ｃ））が接点パターンに接触する箇所を示している。
【０００４】
図９（ｂ）は、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅにペースト状のクリーム半田を塗布した状態を示す図であり、溶融する前のクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、図中「／／／」の領域で示されている。図９（ｂ）に示すように、クリーム半田は、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの幅（短手方向の長さ）よりも広い幅で塗布されている。図９（ｃ）は、リフロー方式による加熱溶融により、クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の基板１１１上の接点パターンの状態を説明する図である。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、リフロー方式の加熱溶融により、クリーム半田に予め含有される絶縁性の高いフラックスと導電性の半田１０５ａ〜１０５ｅに分離され、溶融後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、図中「・・・」の領域で示される。溶融後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、図９（ｃ）に示すように、表面張力によって半田が銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ上にのみ形成される。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは加熱され溶融すると、表面張力によって銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ上に周囲の半田が引き寄せられ収縮する。また、クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅに含まれるフラックスが分離し、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの周囲に流れ出るため、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ上には半田のみが残留することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−６５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来例では、紙フェノール基板のような水分含有量が多い基板を用いた場合、リフロー後の接点パターンに気泡状のフラックスが残留し、接点バネとの電気的な接続が確保できないという課題がある。即ち、含有する水分量が多い基板を用いた場合には、リフローによる加熱により、基板に含まれる水分が基板表面から水蒸気となって放出され、クリーム半田から分離したフラックスが水蒸気により気泡化する。気泡化したフラックスは流動性が低いので、銅箔パターンの周囲に流れ落ちずに銅箔パターン表面に残留してしまう。また、フラックスは絶縁性が高い物質であるため、接点バネとの接点部である銅箔パターン上の半田にフラックスが残っている場合は、銅箔パターンと接点バネとの間で非導通状態となる場合がある。そのため、リフロー後にアルコール等を用いて、半田上に残留したフラックスを拭き取る後処理作業が必要となり、コスト上昇という課題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、リフロー後の接点パターンの接触信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００９】
（１）接点を有する基板であって、前記接点は、短手方向に第一の幅を有し、前記接点の中心から放射状に配置された複数の銅箔パターンを有し、前記複数の銅箔パターンの各々において、前記銅箔パターンの上の前記短手方向の両側が、前記短手方向に前記第一の幅よりも狭い第二の幅を有するレジストで覆われており、前記第二の幅を有するレジストの間に塗布された半田と、前記レジストの上にフラックスを有することを特徴とする基板。
【００１０】
（２）静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体を所定の電位で帯電する帯電手段と、前記像担持体の静電潜像をトナーにより現像し、トナー像を形成する現像手段と、前記像担持体のトナー像をシートに転写する転写手段と、前記（１）に記載の基板と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リフロー後の接点パターンの接触信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の接点パターンの形状を説明する図
【図２】実施例１〜４と従来例の接点パターンの半田の状態を説明する図
【図３】実施例２の接点パターンの形状を説明する図
【図４】実施例３の接点パターンの形状を説明する図
【図５】実施例３の接点パターンの半田の状態を説明する図
【図６】実施例４の接点パターンの形状を説明する図
【図７】実施例４の接点パターンの半田の状態を説明する図
【図８】実施例１〜４の画像形成装置の構成を示す概略構成図
【図９】従来例の接点パターンの形状を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
［接点パターンの概要］
図１は、実施例１の接点パターンの形状を説明する図である。図１（ａ）は接点パターンの形状を示す模式図、図１（ｂ）はリフロー時に剥き出し状態の銅箔パターン上にクリーム半田を塗布した状態を示す模式図、図１（ｃ）はリフローによるクリーム半田の加熱後の半田の状態を示す模式図である。
【００１５】
本実施例の接点パターンは、図１（ａ）に示すように、円形のベタ銅箔部であり、銅箔部分が剥き出し状態で、放射状に配置された銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅと、銅箔部分がレジストで覆われた銅箔パターン１０３から構成されている。本実施例の接点パターンは、後述する実施例の接点パターンと比べると、隣接する２つの銅箔パターン、即ち第一の銅箔部である銅箔パターン１０１と第二の銅箔部である銅箔パターン１０３が交互に接続されている接点パターンともいえる。本実施例の接点パターンは、基板上に形成された円形のベタ銅箔パターンに対して、接点バネが接触する銅箔が剥き出しの接点部である銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅを除いた箇所にはレジストが塗布され、接点部は銅箔が剥き出しの状態となっている。なお、レジストとは、銅箔パターンで構成される銅箔層の上位に、絶縁膜として施される回路基板の保護膜であるレジスト膜のことである。また、点線で示された円１１０は、接触部材である接点バネ１０６（図１（ｃ））が接点パターンに接触する箇所を示しており、以下の実施例においても同様である。なお、接点バネ１０６は、コイルバネ形状の弾性部材で構成されている。また、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅は一定であり、以下の実施例においても同様である。
【００１６】
接点バネ１０６は弾性変形するため、接点パターンと接触する位置は、基板の平面上で変化する。そのため、接点パターンを図１（ａ）に示すように放射状に形成することにより、接点バネ１０６の接触位置が接点パターン上で移動しても放射状の接点パターンの少なくとも１点は接点バネ１０６と接触が可能となる。これにより、接点パターンの接触信頼性を大きく向上させることができる。
【００１７】
図１（ｂ）は、リフロー処理に際して、図１（ａ）の銅箔が剥き出しの銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅに、それぞれクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅを塗布した状態を示す図である。リフロー処理により溶融する前のペースト状のクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、図中「／／／」の領域で示される。図１（ｂ）に示すように、クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅに沿って、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅのパターン幅（短手方向の幅）よりも広く塗布される。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅを塗布する幅としては、凡そ、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅのパターン幅の２倍程度が適正な幅であるが、この値に限定されない。
【００１８】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）で塗布したクリーム半田が、リフロー方式による加熱溶融により、クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の基板１１１上の接点パターンの半田１０５ａ〜１０５ｅの状態を説明する図である。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、リフロー方式と呼ばれる加熱溶融により、クリーム半田１０４に予め含有される絶縁性の高いフラックス１０８（図２参照）と導電性の半田１０５とに分離される。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、図１（ｃ）中、「・・・」の領域で示される。図１（ｃ）に示すように、溶融前のクリーム半田１０４と比べて、溶融後の半田１０５は幅方向（銅箔パターン１０１の短手方向）に収縮している。これは、レジストで覆われた銅箔パターン１０３上に塗布されたクリーム半田１０４が溶融した際に、表面張力によって銅箔パターン１０１上に塗布されたクリーム半田１０４から分離した半田１０５に引き寄せられるためである。なお、銅箔パターン１０１上に塗布されたクリーム半田１０４の加熱溶融は、同じ基板に配置された電気素子（不図示）をクリーム半田１０４で半田付けする際の加熱溶融と同一の工程で実施することが可能である。
【００１９】
［基板の材質による接点パターンの半田の状態変化］
図２を用いて、基板の材質の違いによる、基板の接点パターン上に塗布されたクリーム半田１０４の加熱溶融前後の状態変化について説明する。図２（ａ）は、含有する水分量が少ない基板を用いた場合のリフロー前後の半田の状態を説明する模式図（断面図）であり、図２（ｂ）は、含有する水分量が多い基板を用いた場合のリフロー前後の半田の状態を説明する模式図（断面図）である。図２（ａ）、（ｂ）の上段は、基板１１１、及び基板１１１上に設けられた接点部の銅箔１０７にフラックスを含むクリーム半田１０４が塗布された、リフローによる加熱前の状態を示す断面図である。一方、図２（ａ）、（ｂ）の下段は、リフローによる加熱溶融後のクリーム半田１０４から分離された半田１０５、フラックス１０８、１０９の状態を示す断面図である。
【００２０】
ガラスエポキシ基板のような、含有する水分量が少ない基板を用いた場合は、図２（ａ）下段に示すように、クリーム半田１０４が溶融した後は、銅箔１０７上にはフラックス１０８を含まない半田１０５のみが形成された状態となる。そして、クリーム半田１０４に含まれていたフラックスは、クリーム半田１０４が加熱溶融される際に半田１０５と分離し、半田１０５の周囲、即ち、銅箔１０７の周囲に流れ落ちる。
【００２１】
一方、紙フェノール基板のような、含有する水分量が多い基板を用いた場合には、クリーム半田１０４にリフローによる加熱を行うと、クリーム半田１０４が溶融されるとともに、クリーム半田１０４を介して基板１１１も加熱される。そして、基板１１１中に含まれる水分が水蒸気となって基板１１１の表面から放出される。その結果、図２（ｂ）下段に示すように、溶融時にクリーム半田１０４から分離したフラックス１０８は、基板１１１表面から発生した水蒸気によって気泡化し、気泡化したフラックス１０９は、半田１０５の表面に残留する。気泡化したフラックス１０９は流動性が低いため、半田１０５の周囲に流れ落ちず、半田１０５の表面に残ってしまう。また、フラックス１０８は絶縁性が高い物質であるため、接点部である半田１０５の部分にフラックスが残留していた場合は、導電不良が発生し、そのままでは接点部として使用することができない。そのため、リフロー後にアルコール等で接点部に残留したフラックスを拭き取って除去する等の後処理作業が必要となる。
【００２２】
続いて、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のような水分含有量が多い材質の基板を用いた場合でも後処理作業を必要としない、本実施例の接点パターンの形状を説明する模式図（断面図）である。図２（ｃ）の上段、下段は、それぞれ図１（ｂ）、（ｃ）の銅箔パターン１０１を含む周辺部の短手方向の断面を示す模式図である。図２（ｃ）の上段の図は、図１（ｂ）に対応し、基板１１１上に設けられた銅箔１０７の銅箔パターン１０１及び銅箔パターン１０１の両側に設けられた銅箔１０７を覆うレジスト１０２上に塗布されたクリーム半田１０４の状態を示している。
【００２３】
図２（ｃ）の上段の図では、図２（ａ）、（ｂ）の上段の図とは異なり、クリーム半田１０４は、直接、基板１１１には塗布されていない。そのため、リフローによる加熱によりクリーム半田１０４が溶融されると、クリーム半田１０４に含まれていたフラックス１０８は半田１０５と分離し、半田１０５の周囲、即ち、銅箔１０７が剥き出しになった周囲のレジスト１０２上に流れ落ちる。そして、半田１０５は、銅箔１０７が剥き出しになった銅箔パターン１０１に表面張力により引き寄せられる。クリーム半田１０４と基板１１１との間には銅箔１０７、又は銅箔１０７とレジスト１０２が介在する。基板１１１の表面から発生した水蒸気は、銅箔１０７及びレジスト１０２に遮られ、クリーム半田１０４を塗布した領域の下から基板１１１の表面に出てくることはない。そのため、基板１１１表面から発生する水蒸気によるフラックスの気泡化を防止することができる。その結果、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ上には、半田１０５のみが形成される。これにより、基板１１１の材質、及び基板１１１の吸湿状態に関係なく、フラックス１０８を除去する後処理が不要な接点パターンをリフロー実装により基板１１１上に形成することができる。
【００２４】
以上説明したように、本実施例によれば、リフロー後の接点パターンの接触信頼性を向上させることができる。
【実施例２】
【００２５】
実施例１では、銅箔パターンが円形状の接点パターンについて説明した。実施例２では、放射状に配置され、短手方向の幅（第一の幅）が一定の幅の、複数の銅箔から構成される接点パターンについて説明する。
【００２６】
［接点パターンの概要］
図３は、実施例２の接点パターンの形状を説明する図である。図３（ａ）は基板１１１上の接点パターンの形状を示す模式図、図３（ｂ）はリフロー時に剥き出し状態の銅箔パターン上にクリーム半田を塗布した状態を示す模式図、図３（ｃ）はリフローによるクリーム半田の加熱後の半田の状態を示す模式図である。
【００２７】
本実施例の接点パターンは、接点パターンの円の中心から放射状に配置された短手方向の幅が一定の複数の銅箔パターンと、銅箔パターンを覆うレジスト１０２及び銅箔パターンの外周側の端部を覆う円環状のレジスト部であるレジスト１０２ｂから構成される。複数の銅箔パターンは、円の中心部である中央部で互いに接続されており、中央部はレジスト１０２ａにより覆われている。また、中心部から放射状に配置された銅箔パターンは、接点部として銅箔が剥き出しの銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ（図中、黒い部分）と、銅箔部がレジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅ（図中、濃い灰色部分）から構成されている。また、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅は、同じ幅であり、銅箔パターン１０３の短手方向の幅も同じ幅である。なお、図３において、銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅと重ならない円環部の領域（薄い灰色部分で示される）は、レジスト１０２が直接、基板１１１上に塗布されている領域を示している。銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの銅箔が剥き出しとなっている長手方向の領域は、接点の中心部のレジスト１０２で覆われていない箇所から、外周側の円環状のレジスト１０２ｂで覆われていない箇所までの領域である。また、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の両側は、レジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅ（図中、濃い灰色部分）である。中心部から放射状に配置された銅箔パターンの短手方向の断面は、実施例１の図２（ｃ）に示す断面図と同様の状態となっている。なお、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の両側に設けられたレジスト１０２の幅（第二の幅）は、それぞれ銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅の二分の１の幅を有している。即ち、銅箔パターン１０１の短手方向の幅をＸとすると、銅箔パターン１０１の両側に設けられたレジスト１０２のそれぞれの短手方向の幅はＸ／２となる。従って、複数の銅箔パターンのそれぞれの短手方向の幅（第一の幅）は、Ｘ＋２×（Ｘ／２）＝２Ｘと表すことができる。
【００２８】
図３（ｂ）は、リフロー処理に際して、図３（ａ）の銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅに、それぞれクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅを塗布した状態を示す図である。リフロー処理により溶融する前のペースト状のクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、図中「／／／」の領域で示される。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅのパターン幅（短手方向の幅）よりも広く、レジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅのパターン幅（短手方向の幅）を超えない範囲の一定の幅で塗布される。
【００２９】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）で塗布したクリーム半田が、リフロー方式による加熱溶融により、クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の基板１１１上の接点パターンの半田１０５ａ〜１０５ｅの状態を説明する図である。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、図３（ｃ）中、「・・・」の領域で示される。図３（ｃ）に示すように、実施例１と同様に、溶融前のクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅと比べて、溶融後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、表面張力により銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅と同じ幅に収縮している。実施例１と同様に、クリーム半田１０４が塗布される領域の下には、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ、及びレジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅが設けられている。そのため、含有する水分量が多い材質の基板１１１を用いた場合でも、基板１１１の表面から発生した水蒸気は、銅箔１０７、及びレジスト１０２に遮断される（図２（ｃ）参照）。そのため、クリーム半田１０４から分離したフラックス１０８が気泡化することはなく、気泡化したフラックスが半田１０５上（半田上）に残留することもない。
【００３０】
更に、本実施例では、実施例１の場合とは異なり、クリーム半田１０４を塗布する領域以外は銅箔１０７が設けられていない。リフロー処理によってクリーム半田１０４を加熱溶融する際に、半田１０５の周囲に銅箔１０７が設けられていると、加えた熱が銅箔１０７に奪われるため、半田１０５の温度が上昇しにくい。そのため、実施例１のように円形状の銅箔パターンの場合には、クリーム半田１０４を溶融させるために加熱する温度をより高い温度に設定する必要がある。一方、本実施例では、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの周囲に配置するレジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３の面積を、フラックス１０８の気泡化を抑制可能な最小の面積に設定している。これにより、リフロー時の温度の設定を実施例１に比べ、より低い温度に設定することが可能となり、リフロー時の温度設定管理を容易にすることができる。
【００３１】
また、基板１１１の表面を基準にすると、接点バネ１０６が接触する接点部は、銅箔パターン１０１の厚みに、レジスト１０２の厚みと、溶融後の半田１０５の厚みを加えた分だけ盛り上がった状態の高さとなる。接点部が接点部以外の箇所、例えばレジスト１０２や基板１１１の表面よりも高い位置にあるため、接点バネ１０６を接点部に押しあてたときに接点バネ１０６が必ず最初に接点部と接触することになる。
【００３２】
以上説明したように、本実施例によれば、リフロー後の接点パターンの接触信頼性を向上させることができる。本実施例でも実施例１と同様に、含有する水分量が多い基板を用いた場合でも半田に残留したフラックスを除去する後処理作業を必要とせず、更に、銅箔パターンの面積が実施例１よりも少なくなることによりリフロー時の温度管理が容易となる。また、接点バネとの接触がより安定して確保可能な接点部をリフロー実装により基板上に形成することができる。
【実施例３】
【００３３】
実施例２では、放射状に配置され、短手方向の幅が一定の幅の、複数の銅箔から構成される接点パターンについて説明した。実施例３では、放射状に配置され、短手方向の幅（第一の幅）が中心から離れるにつれて拡大する、複数の銅箔から構成される接点パターンについて説明する。
【００３４】
［接点パターンの概要］
図４は、実施例３の接点パターンの形状を説明する図である。図４（ａ）は基板１１１上の接点パターンの形状を示す模式図、図４（ｂ）はリフロー時に剥き出し状態の銅箔パターン上にクリーム半田を塗布した状態を示す模式図、図４（ｃ）はリフローによるクリーム半田の加熱後の半田の状態を示す模式図である。
【００３５】
本実施例の接点パターンは、接点の円の中心から放射状に配置された短手方向の幅が円の中心から離れるにつれ大きくなる複数の銅箔パターン、銅箔パターンを覆うレジスト１０２、銅箔パターンの端部を覆う円環状のレジスト１０２ｂから構成される。複数の銅箔パターンは、円の中心部である中央部で互いに接続されており、中央部はレジスト１０２ａにより覆われている。また、中心部から放射状に配置された銅箔パターンは、接点部として銅箔が剥き出しになった銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ（図中、黒い部分）と、銅箔がレジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅ（図中、濃い灰色部分）から構成されている。
【００３６】
銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの銅箔が剥き出しとなっている長手方向の領域は、接点の中心部のレジスト１０２ａで覆われていない箇所から、外周側の円環状のレジスト１０２ｂで覆われていない箇所までの領域である。また、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅は、同じ幅である。なお、図４において、銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅと重ならない円環部の領域（薄い灰色部分で示される）は、レジスト１０２が直接、基板１１１上に塗布されている領域を示している。また、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の両側は、レジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅであり（図中、濃い灰色部分）、短手方向の切断面は、図２（ｃ）に示す断面図と同様の状態となっている。なお、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の両側に設けられたレジスト１０２の幅は、例えば、最も狭い円の中心部の近傍でも、それぞれ銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅の半分である。そして、銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅ、及び銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅを覆うレジスト１０２の幅は、図４（ａ）に示すように、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの外周方向に進むにつれ、大きくなる。
【００３７】
図４（ｂ）は、リフロー処理に際して、図４（ａ）の銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅに、それぞれクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅを塗布した状態を示す図である。リフロー処理により溶融する前のペースト状のクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、図中「／／／」の領域で示される。図４（ｂ）に示すように、クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅのパターン幅（短手方向の幅）よりも広く、銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅのパターン幅（短手方向の幅）よりも狭い範囲を一定の幅で塗布される。
【００３８】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）で塗布したクリーム半田が、リフロー方式による加熱溶融により、クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の基板１１１上の接点パターンの半田１０５ａ〜１０５ｅの状態を説明する図である。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、図４（ｃ）中、「・・・」の領域で示される。図４（ｃ）に示すように、実施例１、２と同様に、溶融前のクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅと比べて、溶融後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、表面張力により銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅と同じ幅に収縮している。実施例１、２と同様に、クリーム半田１０４が塗布される領域の下には、銅箔パターン１０１、及びレジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３が設けられている。そのため、含有する水分量が多い材質の基板１１１を用いた場合でも、基板１１１の表面から発生した水蒸気は、基板１１１上に設けられた銅箔パターン１０１、１０３、及びレジスト１０２によって遮断される。そのため、フラックス１０８が気泡化することはなく、気泡化したフラックスが半田１０５上に残留することもない。
【００３９】
［接点パターンの半田の状態］
本実施例の特徴は、円の中心から放射状に形成された銅箔パターンは、中心から外側に向かうほど、短手方向の銅箔パターンの幅が広くなる点にある。そして、この特徴により、クリーム半田１０４が溶融した後の半田１０５の長手方向の断面は、同じ高さの断面ではなく、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの外周部から接点パターンの円の中心に向かって傾斜する傾斜面を有する断面となる。
【００４０】
図５は、接点バネ１０６が接触する接点部である半田１０５が形成された銅箔パターン１０１の切断面を示す模式図である。図５は、図４（ｃ）のＡ−Ａ’（図中、一点鎖線で示す）で切断したときの接点パターンの断面の状態を示しており、図５のＡ、Ａ’は、それぞれ図４（ｃ）のＡ、Ａ’に対応する。図５に示すように、銅箔パターン１０１ａの上に形成された溶融後の半田１０５ａは、その厚みが一様ではなく、円の外周部（Ａ’側）に近いほど、銅箔パターン１０１ａ面からの半田１０５ａの高さが高い。これは、銅箔パターン１０１ａを含む銅箔１０７（図２（ａ）参照）の短手方向の幅（太さ）が一様でなく、そのため、クリーム半田１０４ａが溶融した際の半田１０５ａの粘度が、クリーム半田１０４ａが塗布されている箇所ごとで異なることに起因する。
【００４１】
クリーム半田１０４が塗布される箇所の銅箔１０７の面積が大きいほど、銅箔１０７の熱容量が大きい。そのため、基板全体を一様に加熱するリフロー実装では、銅箔１０７の熱容量が大きい個所の半田１０５ａの温度は上がりにくい。その結果、リフロー中に加熱溶融した半田１０５ａのうち、熱容量が大きい銅箔１０７の箇所に塗布したクリーム半田１０４ａが溶融した半田１０５ａは、熱容量が小さい銅箔１０７の箇所に塗布して溶融した半田１０５ａに比べて、粘度が高い状態となる。溶融した半田１０５ａの粘度に違いがある状態では、表面張力によって、粘度の低い半田１０５ａは粘度の高い半田１０５ａの方へ引き寄せられる。その結果、熱容量が高い銅箔１０７の箇所に塗布されたクリーム半田１０４ａから溶融した半田１０５ａの方に、熱容量が低い箇所に塗布されたクリーム半田１０４から溶融した半田１０５ａが引き寄せられる。他の半田１０５ｂ〜１０５ｅについても同様である。
【００４２】
本実施例では、中心から放射状に形成された銅箔パターンの幅を、中心から外周方向に向かうほどに太くする（大きくする）ことで、接点パターンの円の中心から離れるに従って銅箔パターンの熱容量が大きくなるようにしている。これにより、接点パターンの円の中心から離れるに従い、クリーム半田１０４が加熱溶融されてできる半田１０５の粘度が徐々に高くなる。そのため、粘度の低い半田１０５が粘度の高い半田１０５の方に引き寄せられるため、クリーム半田１０４を加熱溶融後の半田１０５は、図５に示す断面形状となる。中心から放射状に配置された接点パターンは、基板１１１の表面から見たときに、中心から外周方向に向かって徐々に高くなる形状となる。これにより、接点バネ１０６を接点部に押し当てた際に、接点バネ１０６は、接点バネ１０６の中心と接点の中心が重なる位置に移動し、安定させることができる。このため、接点バネを接点パターンに押し当てて固定する際に、力を加えるポイントが接点バネの中心からずれると接点バネが座屈し、接点パターンから外れてしまう現象を防止できる。
【００４３】
以上説明したように、本実施例によれば、リフロー後の接点パターンの接触信頼性を向上させることができる。特に本実施例では、実施例１、２と同様の効果に加えて、接点パターンにより構成される接点部を、接点部に接触した接点バネの姿勢が接点の中心に重なる位置で安定するように基板上に形成することができる。
【実施例４】
【００４４】
実施例２、３では、接点パターンを構成する放射状に配置された複数の銅箔は、接点パターンの円の中心部で接続されていた。実施例４では、接点パターンを構成する放射状に配置された複数の銅箔は、外周側の円環部で接続されている接点パターンについて説明する。
【００４５】
［接点パターンの概要］
図６は、実施例４の接点パターンの形状を説明する図である。図６（ａ）は接点パターンの形状を示す模式図、図６（ｂ）はリフロー時に剥き出し状態の銅箔パターン上にクリーム半田を塗布した状態を示す模式図、図６（ｃ）はリフローによるクリーム半田の加熱後の半田の状態を示す模式図である。
【００４６】
本実施例の接点パターンは、接点パターンの円の中心から放射状に配置された短手方向の幅（第一の幅）が一定の複数の銅箔パターンと、複数の銅箔パターンを外周側に設けた円環形状の銅箔部で接続する銅箔パターンから構成される。なお、複数の銅箔パターンは円の中心部ではレジスト１０２ａで覆われているが、互いに接続されておらず、外周側に設けた円環状の銅箔パターン１１２によって互いに接続されている。また、複数の銅箔パターンにおいて、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ（図中、黒い部分）を除いた領域は、レジスト１０２により覆われている。更に、銅箔パターンの外周部側を繋ぐ円環部の銅箔パターン１１２（図中、濃い灰色部分）もレジスト１０２により覆われているが、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅと重なる領域は、レジスト１０２で覆われていない。銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの銅箔が剥き出しとなっている長手方向の領域は、接点の中心部のレジスト１０２で覆われていない箇所から、外周側の円環部のレジスト１０２で覆われていない箇所までの領域である。
【００４７】
また、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の両側は、レジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅ（図中、濃い灰色部分）であり、短手方向の切断面は、図２（ｃ）に示す断面図と同様の状態となっている。なお、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の両側に設けられたレジスト１０２の幅は、例えば、それぞれ銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅の半分である。
【００４８】
図６（ｂ）は、リフロー処理に際して、図６（ａ）の銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅに、それぞれクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅを塗布した状態を示す図である。リフロー処理により溶融する前のペースト状のクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、図中「／／／」の領域で示される。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅは、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅのパターン幅（短手方向の幅）よりも広く、レジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅのパターン幅（短手方向の幅）を超えない範囲の一定の幅で塗布される。
【００４９】
図６（ｃ）は、図６（ｂ）で塗布したクリーム半田が、リフロー方式による加熱溶融により、クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の基板１１１上の接点パターンの半田１０５ａ〜１０５ｅの状態を説明する図である。クリーム半田１０４ａ〜１０４ｅが溶融した後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、図６（ｃ）中、「・・・」の領域で示される。図６（ｃ）に示すように、実施例１〜３と同様に、溶融前のクリーム半田１０４ａ〜１０４ｅと比べて、溶融後の半田１０５ａ〜１０５ｅは、表面張力により銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅの短手方向の幅と同じ幅に収縮している。実施例１〜３と同様に、クリーム半田１０４が塗布される領域の下には、銅箔パターン１０１ａ〜１０１ｅ、及びレジスト１０２で覆われた銅箔パターン１０３ａ〜１０３ｅが設けられている。そのため、含有する水分量が多い材質の基板１１１を用いた場合でも、基板１１１の表面から発生した水蒸気は、銅箔１０７（図２（ｃ）参照）、及びレジスト１０２に遮断される。そのため、フラックス１０８が気泡化することはなく、気泡化したフラックスが半田１０５上に残留することもない。
【００５０】
［接点パターンの半田の状態］
本実施例の特徴は、複数の銅箔パターンの外周部に円環状の銅箔パターンを接続することで、接点の中心から放射状に形成された複数の銅箔パターンの外周側の円環部の銅箔が他の箇所の銅箔より熱容量が大きくなるようにしている。そして、この特徴により、クリーム半田１０４が溶融した後の半田１０５の断面は、円環部の半田１０５の断面は凸形状となり、その他の箇所の半田１０５の形状は同じ高さの断面となる。
【００５１】
図７は、接点バネ１０６が接触する接点部である半田１０５ａが形成された銅箔パターン１０１ａの切断面を示す模式図である。図７は、図６（ｃ）のＢ−Ｂ’（図中、一点鎖線で示す）で切断したときの接点パターンの断面の状態を示しており、図７のＢ、Ｂ’は、それぞれ図６（ｃ）のＢ、Ｂ’に対応する。図７に示すように、銅箔パターン１０１ａの上に形成された溶融後の半田１０５ａは、円環部（図中、Ｂ’近傍）以外の領域では、その厚みが一様であるが、円環部（Ｂ’近傍）では銅箔パターン１０１ａ面からの半田１０５ａの高さが高い凸形状を有している。実施例３で説明したように、銅箔パターンは、その面積が大きいほど、熱容量も大きい。そのため、本実施例の接点パターンでは、円環状に銅箔パターンを配置した円環部の熱容量が大きくなるため、クリーム半田１０４を加熱溶融時に熱容量の大きい銅箔部である円環部に半田１０５ａが引き寄せられることになる。その結果、図７に示すように、断面から見ると溶融後の半田１０５ａが円環状の銅箔パターンを接続することにより熱容量が大きくなった外周部（円環部）のみ、半田１０５ａの高さが高くなっている。その結果、本実施例では、接点パターンの外周部の半田１０５ａ面が周囲よりも一段高くなっているため、接点バネ１０６が座屈したときに、接点バネ１０６が接点パターンの円から外れてしまうことを抑制することができる。他の半田１０５ｂ〜１０５ｅについても同様である。
【００５２】
以上説明したように、本実施例によれば、リフロー後の接点パターンの接触信頼性を向上させることができる。更に、本実施例では接点パターンの円環部上に盛られた半田面の高さを接点バネが接触する接点パターンよりも高くして壁の役割をもたせることで、接点パターンに接触した接点バネが座屈して、接点部から外れてしまうことを抑制することができる。
【実施例５】
【００５３】
［画像形成装置の構成］
実施例１〜４で説明した基板が用いられる画像形成装置の一例として、レーザビームプリンタを例にあげて説明する。図８に電子写真方式のプリンタの一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す。レーザビームプリンタ３００は、静電潜像が形成される像担持体である感光ドラム３１１、感光ドラム３１１を所定の電位で帯電する帯電部３１７（帯電手段）、感光ドラム３１１に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部３１２（現像手段）を備えている。そして、感光ドラム３１１に現像されたトナー像をカセット３１６から供給された記録材としてのシート（不図示）に転写部３１８（転写手段）によって転写して、シートに転写したトナー像を定着器３１４で定着してトレイ３１５に排出する。この感光ドラム３１１、帯電部３１７、現像部３１２、転写部３１８が画像形成部である。また、レーザビームプリンタ３００は、電源装置４００を備えている。なお、図８で示す画像形成装置は、１つの画像形成部を備えているが、本実施例が適用される画像形成装置は、図１に例示したものに限定されず、例えば複数の画像形成部を備える画像形成装置であってもよい。更に、感光ドラム３１１上のトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像をシートに転写する二次転写部を備える画像形成装置であってもよい。
【００５４】
また、レーザビームプリンタ３００は、画像形成部による画像形成動作や、シートの搬送動作を制御するコントローラ（不図示）を備えており、電源装置４００は、例えばコントローラに電力を供給する。更に、電源装置４００は、感光ドラム３１１を回転するため、又はシートを搬送する各種ローラ等を駆動するためのモータ等の駆動部に電力を供給する。また、帯電部３１７、現像部３１２、転写部３１８には、それぞれ高電圧を生成する高電圧電源（不図示）のプリント基板（以下、高電圧電源基板ともいう）が取り付けられ、帯電時、現像時、転写時に必要な高電圧が供給される構成となっている。なお、高電圧電源基板が取り付けられる装置、例えば帯電部３１７、現像部３１２、転写部３１８を、被取り付け体という。
【００５５】
例えば、帯電部３１７を例にとると、帯電部３１７に高電圧を供給する高電圧電源基板には帯電高電圧出力部が設けられている。ここで、帯電高電圧出力部は、実施例１〜４で説明した接点部を構成する接点パターンのことを指している。また、高電圧電源基板から供給される高電圧を帯電部３１７に導電させるための導電部材が用意されている。導電部材の一方の端部は帯電部３１７と接続され、他方の端部には上述した接点バネ１０６が設けられ、帯電高電圧出力部の接点パターンに押し当てることにより接続され、高電圧電源基板から高電圧が帯電部３１７に供給される構成となっている。ここでは、帯電部３１７に高電圧を供給する高電圧電源基板を例に挙げて説明したが、他の高電圧電源部、例えば現像部３１２に高電圧を供給する現像高電圧出力部や、転写部３１８に高電圧を供給する転写高電圧出力部も同様の構成となっている。
【００５６】
このほか、高電圧が印加される場合には、以下のようなものがある。例えば、転写部としてローラ形状の転写ローラ（不図示）を用いた場合には、転写ローラに付着した現像剤としてのトナーを除去（クリーニング）するための高電圧を転写ローラに印加する。また、転写ローラと感光ドラムによって画像が転写されたシートを感光ドラムから分離するための除電電圧（高電圧）を除電器（不図示）に印加する。また、トナーを収容する収容容器内のトナー残量を検知するためにトナー収容容器に設けられたセンサ（板金）に高電圧を印加する。また、現像する際にトナーを帯電するためのトナー帯電部材としてのブレードに高電圧を印加する。また、カラー画像形成装置の構成であれば、感光ドラムから中間転写体にトナー像を一次転写する際に、一次転写部としての一次転写ローラに高電圧を印加する。また、中間転写体からシートにトナー像を二次転写する際に二次転写部としての二次転写ローラに高電圧を印加する等がある。
【００５７】
以上説明したように、本実施例によれば、リフロー後の接点パターンの接触信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０１    銅箔パターン
１０２    レジスト
１０３    銅箔パターン
１０５    半田
１０７    銅箔
１０８    フラックス
１１１    基板
【図１】
2018014385.tif 000003
【図２】
2018014385.tif 000004
【図３】
2018014385.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2018014385.tif 000008
【図７】
2018014385.tif 000009
【図８】
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【図９】
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