(57)【要約】【課題】  耐静電気性コネクタに関し、基本的構造を変更することなく、静電気に対する耐力を向上させ、実装回路基板への影響や破壊を低減する。【解決手段】  少なくとも一部に凹凸処理を施した凹凸面を有する導電性表面を設ける。【選択図】          図１
2005340054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部に凹凸処理を施した凹凸面を有する導電性表面を有することを特徴とする耐静電気性コネクタ。
【請求項２】
凹凸面を有する導電性シート状部材を少なくとも表面の一部に設けたことを特徴とする耐静電気性コネクタ。
【請求項３】
凹凸面を有する導電性塗料からなる塗膜を少なくとも表面の一部に設けたことを特徴とする耐静電気性コネクタ。
【請求項４】
上記凹凸面の表面粗さが、十点平均粗さの標準値で７０μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の耐静電気性コネクタ。
【請求項５】
上記凹凸面を、少なくともピンを覆うシェルフの外表面の全面に設けたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐静電気性コネクタに関するものであり、特に、パーソナルコンピュータと周辺機器を接続するＩ／Ｏコネクタの構造を複雑化することなく静電気耐性を高めるための構成に特徴のある耐静電気性コネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーソナルコンピュータにプリンタ、スキャナ等の周辺機器を接続する場合に、多数のピンを有するＩ／Ｏコネクタを用いており、これらの多数のピンは、パーソナルコンピュータ或いは周辺機器に内蔵されている多数の半導体集積回路装置を搭載したプリント基板等の実装回路基板に設けられている接地電極或いは信号入出力電極と接続している。
【０００３】
このようなＩ／Ｏコネクタにおいては、コネクタの金属シェルフやネジの表面は外観を良くするためにメッキ処理を施しているのみで、静電気に対する処理は考えられていないため、パーソナルコンピュータと周辺機器の接続時に、帯電した作業者の手指等がコネクタのピンに接触した場合、人体に蓄積していた静電気がコネクタのピンから実装回路基板に搭載した半導体集積回路装置に流れ、半導体集積回路装置が静電破壊されてしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、このような静電破壊を防止するために、プラグ側コネクタに着脱可能な導電性のコネクタカバーを設け、静電気をコネクタカバーを介して接地電極に流すことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、周辺機器側コネクタに導電性当接部材を設け、この導電性当接部材を装置本体側の接地電極に接続された導電性部材に、周辺機器側コネクタと装置本体側コネクタとが嵌合する前に当接するように構成して、静電気を逃がすようにすることも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０５−１５２０２５号公報
【特許文献２】特開２００４−０３９３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、いずれの提案においても、コネクタ構造が複雑化したり、部品点数が増えることによって低コスト化が困難であるという問題がある。
【０００７】
したがって、本発明は、基本的構造を変更することなく、静電気に対する耐力を向上させ、実装回路基板への影響や破壊を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、耐静電気性コネクタにおいて、少なくとも一部に凹凸処理を施した凹凸面５を有する導電性表面を有することを特徴とする。
【０００９】
一般に、導電性表面への静電気放電電流は、同じ放電電圧のもとでは表面が粗いほど、即ち、突起があるほど導電性部材に流れる放電電流の波高値は低下するので、導電性表面の少なくとも一部を凹凸処理を施した凹凸面５とすることによって、機器へのストレスが軽減され、静電気耐性を向上することが可能になる。
【００１０】
即ち、従来のコネクタ表面の表面粗さＲz は、十点平均粗さの標準値で１．０μｍ（＝１Ｚ）以下であり、極めて滑らかであるが、コネクタ１の少なくとも一部、例えば、ピン２を覆うシェルフ３の外表面やネジ４に、サンドブラスト加工或いはヤスリ加工等によって、凹凸処理することによって、表面積が大きくなり、電流の流れる経路が長くなるため電流は抑制される。
【００１１】
また、凹凸をつけることにより凸部における電界が強くなるため、電気の落ちるポイントとなる凸部が増え、一箇所に集中していた電荷を分散させることができ、電荷のピーク値を下げることができ、また、凸部への電子の集中が生じ、放電距離、即ち、コネクタ１の表面と帯電した人体との距離が長くなり、放電電流の波高値が低下し、また放電で生じる電波の電界強度も低下する。
【００１２】
或いは、凹凸面５は、凹凸面５を有する導電性シート状部材を少なくとも表面の一部に設けて構成しても良い。
【００１３】
或いは、銀系、或いは、銅−銀系の導電性塗料を印毛状塗布部材を有する塗布手段によって塗布した凹凸面５を有する塗膜で構成しても良いものであり、塗膜を設けることにより、防錆性も向上する。
この場合、塗膜の表面粗さが余り粗くない場合、塗膜の表面にサンドブラスト加工或いはヤスリ加工等によって、凹凸処理を施しても良いものである。
【００１４】
なお、凹凸面５の表面粗さは、十点平均粗さの標準値で７０μｍ（＝７０Ｚ）以上であることが望ましい。
なお、十点平均粗さとは、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２）で定義された表面粗さを言い、十点平均粗さ１Ｚは、試料から基準長さの０．８ｍｍの範囲を選択して計測した値であり、十点平均粗さ７０Ｚは、試料から基準長さの８ｍｍの範囲を選択して計測した値である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、コネクタの少なくとも表面の一部を凹凸面とすることによって、人体等の帯電した物体との間の放電を起こしやすくしているので、放電電流の波高値を低くすることができ、パーソナルコンピュータや周辺機器のＩ／Ｏコネクタを典型とするコネクタの静電気耐性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、Ｉ／Ｏコネクタの金属シェルフ及びネジ部材を含む外表面を、サンドブラスト加工或いはヤスリ加工等の機械的凹凸処理、凹凸を有する導電性テープの粘着、あるいは、刷毛部材を用いた導電性塗料の塗布により、表面粗さＲz を十点平均粗さの標準値として７０μｍ以上の凹凸面としたものである。
【実施例１】
【００１７】
ここで、図２を参照して、本発明の実施例１のＩ／Ｏコネクタを説明する。
図２参照  
図２は、本発明の実施例１のＩ／Ｏコネクタの３面図であり、上部は平面図、下図は正面図、及び、右図は側面図である。
このＩ／Ｏコネクタ１０は、プリント回路基板等との接続部を構成するベース部１１、シール部材１３によって絶縁気密シールされたピン１２、ピン１２を覆う開口部が台形状の金属シェルフ１４、金属シェルフ１４を含むステンレス製の金属表面板部材１５、金属表面板部材１５を介してＩ／Ｏコネクタ１０をパーソナルコンピュータ等の装置本体部で取り付けるネジ部材１６によって構成される。
【００１８】
このようなＩ／Ｏコネクタ１０を構成する金属シェルフ１４を含む金属表面板部材１５の露出表面及び、ネジ部材１６の頂面及び側面にサンドブラストを施し、その表面の表面粗さＲz を十点平均粗さの標準値で７０μｍ以上、例えば、８０μｍの凹凸面１７としたのち、ネジ部材１６でＩ／Ｏコネクタ１０を装置本体部に固定する。
【００１９】
なお、十点平均粗さＲz は、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９８２）に定義されており、断面曲線から基準長さだけ抜取った部分において、平均線に平行、且つ、断面積を横切らない直線から縦倍率の方向に測定した最高から５番目までの山頂の標高の平均値と、最深から５番目までの谷底の標高の平均値との差の値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【００２０】
このように、金属シェルフ１４を含む金属表面板部材１５の露出表面及び、ネジ部材１６の頂面及び側面に機械的加工により凹凸を形成することによって、静電気耐性を向上することができる。
【００２１】
即ち、放電電極の表面粗さにより電極間の放電時に発生するノイズが変化することは知られており、例えば、印加電圧を６ｋＶとして電極を近づけた時、放電開始する距離と発生電界は下記の表１のようになることが報告されている（静電気学会講演論文集「微小ギャップ静電気放電の基礎特性ＩＩ」２００１年９月参照）。
【表１】
2005340054.tif 000003
【００２２】
表１に示すように表面粗さが粗くなるにつれて、放電開始電極間距離が長くなるとともに、放電時発生電界が低減すること、即ち、放電ノイズが小さくなることが理解される。  即ち、表面に凹凸をつけることにより凸部への電子の集中が生じ電界が強くなるため、放電距離、即ち、放電が開始するコネクタの表面と帯電した人体との間の距離が長くなるとともに、電気の落ちるポイントとなる凸部が増え、一箇所に集中していた電荷を分散させることができるため、放電電流の波高値が低下し、放電で生じる電波の電界強度も低下することになる。
【００２３】
因に、ネジ部材の表面に粗面化処理を施した場合と、未処理の場合の機器耐圧を検証したところ、未処理コネクタネジ（表面粗さＲz ＜１Ｚ）の場合に２〜３ｋＶであった機器耐圧が、サンドブブストを施したネジ部材（表面粗さＲz ＞７０Ｚ）の場合には、４〜８ｋＶとなり、２倍以上の改善効果が得られた。
【実施例２】
【００２４】
次に、図３を参照して、本発明の実施例２のＩ／Ｏコネクタを説明する。
図３参照  
図３は、本発明の実施例２のＩ／Ｏコネクタの正面図であり、基本的構成は上記の実施例１のＩ／Ｏコネクタと全く同様であるが、表面に防錆処理を施すとともに、その表面の凹凸処理をヤスリ加工で行ったものである。
【００２５】
即ち、このＩ／Ｏコネクタ１０は、プリント回路基板等との接続部を構成するベース部１１、シール部材１３によって絶縁気密シールされたピン１２、ピン１２を覆う開口部が台形状の金属シェルフ１４、金属シェルフ１４を含むステンレス製の金属表面板部材１５、金属表面板部材１５を介してＩ／Ｏコネクタ１０をパーソナルコンピュータ等の装置本体部で取り付けるネジ部材１６によって構成される。
【００２６】
このようなＩ／Ｏコネクタ１０を構成する金属シェルフ１４を含む金属表面板部材１５の露出表面及び、ネジ部材１６の頂面及び側面に防錆のために導電性塗膜１８を形成するとともに、導電性塗膜１８の表面にサンドブラストを施し、その表面の表面粗さＲz を十点平均粗さの標準値で７０μｍ以上、例えば、８０μｍの凹凸面１９を形成したのち、ネジ部材１６でＩ／Ｏコネクタ１０を装置本体部に固定する。
【００２７】
この場合の導電性塗料としては、比抵抗が０．１Ω・ｃｍ以下の導電性塗料が望ましく、例えば、銀系塗料ＸＡ−９０１５（藤倉化成製商品名）、銀−銅系塗料ＦＥ−１０７（藤倉化成製商品名）、銀−銅系塗料ＸＥ−９０００（藤倉化成製商品名）、或いは、ニッケル系塗料Ｅ−３０６３（シントーペイント製商品名）等が挙げられる。
【００２８】
この実施例２においては、静電気耐性については上記の実施例１と同様の効果が得られるとともに、導電性塗料によるコーティングにより防錆効果も得られる。
なお、導電性塗料によるコーティング方法は、刷毛による塗布でも良いし、ディンピング法でも良い。
【実施例３】
【００２９】
次に、図４を参照して、本発明の実施例３のＩ／Ｏコネクタを説明する。
図４参照  
図４は、本発明の実施例３のＩ／Ｏコネクタの正面図であり、基本的構成は上記の実施例１のＩ／Ｏコネクタと全く同様であるが、導電性繊維や突起からなる凹凸を有する導電性テープを表面に粘着したものである。
【００３０】
即ち、このＩ／Ｏコネクタ１０は、プリント回路基板等との接続部を構成するベース部１１、シール部材１３によって絶縁気密シールされたピン１２、ピン１２を覆う開口部が台形状の金属シェルフ１４、金属シェルフ１４を含むステンレス製の金属表面板部材１５、金属表面板部材１５を介してＩ／Ｏコネクタ１０をパーソナルコンピュータ等の装置本体部で取り付けるネジ部材１６によって構成される。
【００３１】
このようなＩ／Ｏコネクタ１０を構成する金属シェルフ１４を含む金属表面板部材１５の露出表面及び、ネジ部材１６の頂面及び側面に表面粗さＲz が十点平均粗さの標準値で７０μｍ以上の凹凸面２１となっている導電性テープ２０を粘着したのち、ネジ部材１６でＩ／Ｏコネクタ１０を装置本体部に固定する。
【００３２】
この場合の導電性テープ２０としては、ＤＫ１０５（日本ジッパーチュービング製商品名）、或いは、導電性布粘着テープＮｏ．１８２５（寺岡製作所製商品名）等が挙げられる。
なお、これらの導電性テープ２０の表面粗さＲz が十点平均粗さの標準値で７０μｍ以上であることは外観検査で充分確認することができる。
【００３３】
この実施例３においても、導電性テープ２０の表面における凹凸面２１の表面粗さの作用により、上記の実施例１と同様の静電気耐性が得られる。
【実施例４】
【００３４】
次に、図５を参照して、本発明の実施例４のＩ／Ｏコネクタを説明する。
図５参照  
図５は、本発明の実施例４のＩ／Ｏコネクタの正面図であり、基本的構成は上記の実施例１のＩ／Ｏコネクタと全く同様であるが、表面に導電性塗料を刷毛で塗布して塗膜を設けたものである。
【００３５】
即ち、このＩ／Ｏコネクタ１０は、プリント回路基板等との接続部を構成するベース部１１、シール部材１３によって絶縁気密シールされたピン１２、ピン１２を覆う開口部が台形状の金属シェルフ１４、金属シェルフ１４を含むステンレス製の金属表面板部材１５、金属表面板部材１５を介してＩ／Ｏコネクタ１０をパーソナルコンピュータ等の装置本体部で取り付けるネジ部材１６によって構成される。
【００３６】
このようなＩ／Ｏコネクタ１０を構成する金属シェルフ１４を含む金属表面板部材１５の露出表面及び、ネジ部材１６の頂面及び側面に刷毛を用いて導電性塗料を塗布して導電性塗膜２２を形成したのち、ネジ部材１６でＩ／Ｏコネクタ１０を装置本体部に固定する。
【００３７】
この場合の導電性塗膜２２の表面は、刷毛の作用により、表面粗さＲz が十点平均粗さの標準値で７０μｍ以上の凹凸面２３が形成されるように塗布条件を設定すれば良く、通常の塗布によって、表面粗さＲz が７０μｍ以上になることは外観検査で充分確認することができる。
【００３８】
この場合の導電性塗料としては、比抵抗が０．１Ω・ｃｍ以下の導電性塗料が望ましく、例えば、銀系塗料ＸＡ−９０１５（藤倉化成製商品名）、銀−銅系塗料ＦＥ−１０７（藤倉化成製商品名）、或いは、銀−銅系塗料ＸＥ−９０００（藤倉化成製商品名）等が挙げられる。
【００３９】
この実施例４においても、静電気耐性については上記の実施例１と同様の効果が得られるとともに、導電性塗料によるコーティングにより防錆効果も得られる。
【００４０】
以上、本発明の各実施例を説明したが、本発明は各実施例に記載された構成・条件に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、金属シェルフの開口形状は台形状に限られるものではなく任意であり、また、装置本体側への固定方法はネジ部材による固定に限られるものではなく、嵌合部材を用いた固定でも良いものである。
【００４１】
また、上記の実施例１においては、機械加工処理をサンドブラスト加工としているが、実施例２と同様に、ヤスリ加工によって表面に凹凸を形成しても良いものである。
【００４２】
また、上記の実施例２においては、導電性塗膜に対する機械加工処理をヤスリ加工としているが、実施例１と同様に、サンドブラスト加工によって表面に凹凸を形成しても良いものである。
【００４３】
また、上記の各実施例においては、表面凹凸処理を金属シェルフ１４を含む金属表面板部材１５の露出表面及び、ネジ部材１６の頂面及び側面の全てに施しているが、少なくともその内に一部に施しても良いものであり、例えば、金属シェルフ１４を含む金属表面板部材１５の露出表面のみ、或いは、ネジ部材１６の頂面及び側面のみに凹凸処理を施しても良いものである。
【００４４】
ここで、再び図１を参照して、本発明の特徴を改めて説明する。
再び、図１参照  
（付記１）  少なくとも一部に凹凸処理を施した凹凸面５を有する導電性表面を有することを特徴とする耐静電気性コネクタ。
（付記２）  凹凸面５を有する導電性シート状部材を少なくとも表面の一部に設けたことを特徴とする耐静電気性コネクタ。
（付記３）  凹凸面５を有する導電性塗料からなる塗膜を少なくとも表面の一部に設けたことを特徴とする耐静電気性コネクタ。
（付記４）  上記凹凸面５の表面粗さが、十点平均粗さの標準値で７０μｍ以上であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１に記載の耐静電気性コネクタ。
（付記５）  上記凹凸面５を、少なくともピン２を覆うシェルフ３の外表面の全面に設けたことを特徴とする。
（付記６）  少なくともピン２を覆うシェルフ３の外表面にサンドブラスト加工或いはヤスリ加工のいずれかの機械的凹凸処理を施すことを特徴とする耐静電気性コネクタの製造方法。
（付記７）  少なくともピン２を覆うシェルフ３の外表面に、印毛状塗布部材を有する塗布手段によって導電性塗料を塗布することを特徴とする耐静電気性コネクタの製造方法。
（付記８）  少なくともピン２を覆うシェルフ３の外表面を導電性塗料で被覆したのち、導電性塗料被覆層の表面にサンドブラスト加工或いはヤスリ加工のいずれかの機械的凹凸処理を施すことを特徴とする耐静電気性コネクタの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の活用例としては、パーソナルコンピュータと周辺機器との接続等に使用するＩ／Ｏコネクタが典型的なものであるが、Ｉ／Ｏコネクタに限られるものではなく、メモリカード等に対するコネクタ、或いは、電気・電子機器の筐体の導電性部分に対しても適用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１のＩ／Ｏコネクタの３面図である。
【図３】本発明の実施例２のＩ／Ｏコネクタの正面図である。
【図４】本発明の実施例３のＩ／Ｏコネクタの正面図である。
【図５】本発明の実施例４のＩ／Ｏコネクタの正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  コネクタ
２  ピン
３  シェルフ
４  ネジ
５  凹凸面
１０  Ｉ／Ｏコネクタ
１１  ベース部
１２  ピン
１３  シール部材
１４  金属シェルフ
１５  金属表面板部材
１６  ネジ部材
１７  凹凸面
１８  導電性塗膜
１９  凹凸面
２０  導電性テープ
２１  凹凸面
２２  導電性塗膜
２３  凹凸面
【図１】
2005340054.tif 000004
【図２】
2005340054.tif 000005
【図３】
2005340054.tif 000006
【図４】
2005340054.tif 000007
【図５】
2005340054.tif 000008