(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２、第３及び第４の画像形成部が一列に並んだ電子写真画像形成装置に設けられ、第１面に電気部品が配置され、前記第１面から該第１面の裏面となる第２面へ貫通した前記電気部品の足が半田付けされた部品実装基板であって、
前記第２面上には前記複数の画像形成部が並ぶ方向に略平行な２本の直線に挟まれた領域であって、フロー半田で半田付けする際に溶融状態の半田を収容する半田槽上で前記部品実装基板を搬送し前記第２面に半田付けする半田付け装置に配設されたレール状の載置部材に当接し半田付けが行われない非半田付け領域が形成されており、
前記非半田付け領域の裏の第１面の領域に配置され、前記第１乃至第４の画像形成部に設けられたバネ接点にそれぞれが接触する複数の接点部材を備え、
前記接点部材は、前記非半田付け領域を跨いで、前記第２面の前記非半田付け領域外に貫通し、半田付けされていることを特徴とする部品実装基板。
【請求項２】
前記部品実装基板は、高圧電圧を出力する高圧電源用の回路基板であることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項３】
前記複数の接点部材は、高圧電圧を出力する高圧接点であることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項４】
前記接点部材は、少なくとも４個以上設けられることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項５】
前記複数の接点部材は板金製であることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項６】
前記複数の接点部材は線材であることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品実装基板、その実装方法及び部品実装基板を用いた画像形成装置に係り、特に半田付け工程における基板の反り防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半田付けの際に、基板の反りを防止する方法について、図１２の平面図に基づき説明すると、不図示のコンベアで搬送される部品実装基板２７１のほぼ中央部下側（ハンダ面）にレール状の載置部材２を設け、矢印Ｄ方向に搬送しつつ裏面から半田付けすることで、下方に向う反りを防止する方法が知られている。また、部品実装基板ハンダ面の載置部材２が当たる部分には、位置ずれを見込んで、基板搬送方向に対し平行に、帯状に（例えば８ｍｍ幅で）一般にノーランドバーと呼ばれる破線図示の部品配置禁止領域２７２を設ける必要がある。また、接点２７３ａ〜２７３ｄ、２７４ａ〜２７４ｄ、２７５ａ〜２７５ｄを配置して、これら接点から電力供給することで、配線を不要としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方で、基板サイズが大きくなると、基板２７１上に実装する部品をフローハンダによりハンダ付けする場合に、トランス２６６ａ〜２６６ｆ等の搭載された部品の重さにより部品実装基板に下反りが生じてしまう。このため、基板２７１を電子機器の本体に組み付ける際に、基板の反りによって基板に無理な力がかかり、基板を破損するという不具合が生ずる危険性があった。しかし、基板の反りを防止するための帯状の部品配置禁止領域２７２上には、部品を搭載することができないため、その分の基板面積を有効に使用できず、さらに基板が大きくなってしまう問題があった。
【０００４】
また、トランス等の比較的重量のある部品を、基板の片側に複数個直線的に並べると、部品搭載後の基板の重心がトランス側に移動するため、中央部に部品配置禁止領域を設けていたのでは、基板の反りを効果的に緩和できないという問題もあった。
【０００５】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、部品実装基板面積を有効に使用でき、基板の反りを効果的に緩和することができる部品実装基板、その実装方法及び部品実装基板を用いた画像形成装置の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、第１、第２、第３及び第４の画像形成部が一列に並んだ電子写真画像形成装置に設けられ、第１面に電気部品が配置され、前記第１面から該第１面の裏面となる第２面へ貫通した前記電気部品の足が半田付けされた部品実装基板であって、前記第２面上には前記複数の画像形成部が並ぶ方向に略平行な２本の直線に挟まれた領域であって、フロー半田で半田付けする際に溶融状態の半田を収容する半田槽上で前記部品実装基板を搬送し前記第２面に半田付けする半田付け装置に配設されたレール状の載置部材に当接し半田付けが行われない非半田付け領域が形成されており、前記非半田付け領域の裏の第１面の領域に配置され、前記第１乃至第４の画像形成部に設けられたバネ接点にそれぞれが接触する複数の接点部材を備え、前記接点部材は、前記非半田付け領域を跨いで、前記第２面の前記非半田付け領域外に貫通し、半田付けされていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記部品実装基板は、高圧電圧を出力する高圧電源用の回路基板であることを特徴としている。
【０００９】
また、前記複数の接点部材は、高圧電圧を出力する高圧接点であることを特徴としている。
【００１０】
また、前記接点部材は、少なくとも４個以上設けられることを特徴としている。
【００１１】
また、前記複数の接点部材は板金製であることを特徴としている。
【００１２】
また、前記複数の接点部材は線材であることを特徴としている。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な各実施形態につき、添付の図面を参照して説明すると、図１は以下に述べる各実施形態に共通する外観斜視図であって、高圧発生用の電気部品を含む部品（不図示）を基板１の実装面上に実装し一方向の搬送方向Ｄに搬送しつつ裏面の半田付け面上へ半田付けを行なうために複数の接点部材４を、搬送方向Ｄに沿うように直線的に実装する直線実装部位を設け、この直線実装部位の裏側に略該当する部位に部品を実装しない直線的な実装禁止領域を設けたものであり、半田槽３内に設けられる載置部材２上を搬送される途中で、溶融状態にある半田Ｈによる半田が行われる様子を示している。
【００２９】
以上のようにして、部品実装基板面積を有効に使用でき、基板の反りを効果的に緩和することができる。
【００３０】
次に、図２は、後述するタンデムタイプのレーザプリンタに使用する高圧基板の平面図であり、半田付け装置とともに示した図である。既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、図示のように、高圧基板３７１上の部品面には、例えば、帯電バイアス出力３７３ａ〜３７３ｄ、現像バイアス出力３７４ａ〜３７４ｄ、転写バイアス出力３７５ａ〜３７５ｄというように、各画像形成部毎に、複数の接点板がほぼ直線上に並べてある。３６６ａ〜３６６ｆはトランスである。
【００３１】
これらの複数の接点板３７３〜３７５の下（接点板の足と足の間に）を通るように、かつフロー方向Ｄと平行に破線図示の部品実装禁止領域３７２を設けている。
【００３２】
このように部品実装禁止領域を複数の接点板３７３〜３７５の下に設ければ、別途部品実装禁止領域を設ける必要はなく、接点板のスペースを有効に使用できるとともに、基板の反りを緩和することができる。
【００３３】
図３は、第２の実施形態の平面図であり、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、上記構成との違いは、接点が接点板からジャンパ線に変更になっている点である。ジャンパ線は部品搭載時に自動実装可能であるため、人手による実装が必要な接点板金よりも部品費と実装費が安いというコストメリットがある。
【００３４】
高圧基板上の部品面には、図のように、例えば、帯電バイアス出力４７３ａ〜４７３ｄ、現像バイアス出力４７４ａ〜４７４ｄ、転写バイアス出力４７５ａ〜４７５ｄというように、各画像形成部ごとに、複数の接点４７３〜４７５がほぼ直線上に並べてある。複数の接点４７３〜４７５は、本体側のばね接点（不図示）との接触面積を広く取るために、２本のジャンパ線で１つの接点が構成されている。
【００３５】
複数の接点４７３〜４７５の下（ジャンパ線の足と足の間）を通るように、かつフロー方向Ｄと平行に破線図示の部品実装禁止領域４７２を設けている。
【００３６】
このように部品実装禁止領域を複数の接点板３７３〜３７５の下に設ければ、別途部品実装禁止領域を設ける必要はなく、接点板のスペースを有効に使用できるとともに、基板の反りを緩和することができる。また、さらに低価格となる。図４は、第４の実施形態の平面図であり、また、図５（ａ）はトランスの正面図、（ｂ）は底面図である。
【００３７】
図４、５において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、高圧基板６７１上の部品面には、図のように、例えば、帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスを出力するためのトランス６６６ａ〜６６６ｆが実装されている。トランス６６６は一次巻線および二次巻線（図示しない）を巻くボビン６８２、フェライト材から作られたコア６８１から作られている。６８３ａ，６８３ｂはトランスの一次側、二次側のピンであり、一次巻線と二次巻線をそれぞれのピンに絡げると共にハンダを用いて接続している。
【００３８】
高圧基板上の部品面には、図のように、例えば、帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスを出力するためのトランス６６６が、基板中央部よりも片側に偏ってほぼ直線上に並べてある。
【００３９】
このようにトランス等の重量のある部品が偏って搭載されていると、部品搭載後の基板の重心がトランス６６６側に偏ってしまう。このため、例えば基板中央部に帯状の部品実装禁止領域を設けても、基板の重心付近が反ってしまう可能性がある。
【００４０】
本実施例では、複数のトランス６６６の下（一次側と二次側のピン間）を通るように、かつフロー方向６７９と平行に破線図示の部品実装禁止領域６７２を設けたものである。
【００４１】
このように部品実装禁止領域６７２を複数のトランス６６６の下に設ければ、別途部品実装禁止領域を設ける必要はなく、トランスのスペースを有効に使用できるとともに、基板重心付近における基板の反りを効果的に緩和することができる。
【００４２】
次に、図６は、第５の実施形態の平面図であり、後述するタンデムタイプのレーザプリンタに使用する高圧基板の略図を示す。
【００４３】
本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛して相違点について述べると、接点が部品面ではなく、ハンダ面に設けてあることである。
【００４４】
高圧基板７７１上の部品面には、図のように、例えば、帯電バイアス出力７７３ａ〜７７３ｄ、現像バイアス出力７７４ａ〜７７４ｄ、転写バイス出力７７５ａ〜７７５ｄというように、各画像形成部ごとに、複数の接点がほぼ直線上に並べてある。これらの接点は、ハンダ面のレジストを剥いで作られた銅箔接点であり、接点の信頼性を向上させるために必要に応じて銅箔にメッキをしてもよい。
このようにハンダ面に接点を設けるメリットは、画像形成装置本体と基板との組み付け時に、ハンダ面が本体側となるため、基板上の部品が本体側と干渉することはほとんどない。このため、本体側の接点支持部材を短くすることで部品コストを安くすることができる。
【００４５】
以上のように、複数の銅箔接点７７３〜７７５の一部を通るように、かつフロー方向Ｄと平行に部品実装禁止領域７７２を設けている。
【００４６】
なお、この基板をそのままハンダ槽に流すと、銅箔接点部にハンダやフラックスが付着するため、画像形成装置本体と基板との組み付けた際の、接点の信頼性が著しく低下する。したがって、フロー槽に流す前に、接点部を完全に覆うようにマスキングテープ７７８を基板のハンダ面に貼り付け、銅箔接点部へのハンダやフラックスの付着を防止する。
【００４７】
このように部品実装禁止領域を複数の銅箔接点７７３〜７７５の一部を通るように設ければ、別途部品実装禁止領域を設ける必要はなく、接点のスペースを有効に使用できるとともに、基板の反りを緩和することができる。
【００４８】
そして、図７は、第６の実施形態の平面図である。本図において、図示のように基板中央部よりも片側に偏ってほぼ直線上にトランス５６６ａ〜５６６ｆが並べてある。このようにトランス等の重量のある部品が偏って搭載されていると、部品搭載後の基板の重心がトランス５６６側に偏ってしまう。このため、例えば基板中央部に部品実装禁止領域を設けても、基板の重心部分が反ってしまう可能性があるので、部品搭載後の基板の重心５５７付近を通り、かつフロー方向Ｄと平行に部品実装禁止領域５７２を設けている。
【００４９】
図８は、本発明が対象とする部品実装基板が用いられる、タンデムタイプの画像形成装置の構成図である。
【００５０】
本図においてレーザビームプリンタの画像形成動作について説明すると、タンデムタイプの画像形成装置は、黒画像（Ｂｋ），イエロー画像（Ｙ），マゼンタ画像（Ｍ），シアン（Ｃ）画像の各色ごとに画像形成部を設けている。
【００５１】
それぞれの画像形成部には、感光体ドラム１８ａ〜１８ｄ、感光ドラムを一様に帯電する一次帯電器１６ａ〜１６ｄ、感光体ドラム上に潜像を形成するスキャナユニット１１ａ〜１１ｄ、潜像を現像して可視像とする現像器１４ａ〜１４ｄ、可視像を転写紙に転写する転写器１９ａ〜１９ｄ、感光体の残留トナーを除去するクリーニング装置１５ａ〜１５ｄ等がある。
【００５２】
図９は、外観斜視図であって、１０１は画像信号（ＶＤＯ信号）で、スキャナユニット１１内のレーザユニット１０２に入力される。１０３は、前記レーザユニット１０２によりオンオフ変調されたレーザビームである。１０４はスキャナモータで回転多面鏡（ポリゴンミラー）１０５を定常回転させる。１０６は結像レンズでポリゴンミラーによって変更されたレーザビーム１０７を被走査面である感光ドラム１８上に焦点を結ばせる。
【００５３】
したがって、画像信号１０１により変調されたレーザビーム１３は、感光ドラム１８上を水平走査（主走査方向への走査）され、感光ドラム１８上に潜像を形成する。
【００５４】
１０９はビーム検出口で、スリット状の入射口よりビームを取り入れる。この入射口より入ったレーザビームは、光ファイバ１１０内を通って光電変換素子１１１に導かれる。光電変換素子１１１により電気信号に変換されたレーザビームは、増幅回路（図示しない）により増幅された後、水平同期信号となる。
【００５５】
再度、図８において、転写材である転写紙は、カセット２２から給紙される。給紙された転写紙は、画像形成部とタイミングをとるために、レジストローラ２１で待機する。
【００５６】
また、レジストローラ２１の近傍には、給紙された転写紙の先端を検知するための第１レジセンサ２４が設けてある。画像形成部を制御する画像形成制御部は１ｓｔレジセンサ２４の検出結果により、紙の先端がレジストローラ２１に到達したタイミングを検知し、１色目（図の例ではイエロー色）の像を、像担持体である感光ドラム１８上に形成するとともに、定着器２３のヒータ（図示しない）温度を所定の温度になるよう制御する。
【００５７】
２９は吸着ローラであり、このローラの軸に吸着バイアスを印可し、転写紙を搬送ベルト２０上に静電的に吸着させる。
【００５８】
レジストローラ２１で待機した転写紙は、１ｓｔレジセンサ２４の検出結果と像形成プロセスとのタイミングをとって、各色画像形成部を貫通するように配置された転写ベルト２０上を搬送されるとともに、転写器１９により１色目の画像が転写紙上に転写される。
【００５９】
同様に、２色目（図の例ではマゼンタ）の像は、第２レジセンサ２５の検出結果と、２色目像形成プロセスとのタイミングを取って、転写ベルト２０上を搬送される転写紙上の、１色目の像の上に重畳転写される。以降同様に、３色目（図の例ではシアン）の像は第３レジセンサ２６を、４色目（図の例では黒色）の像は第４レジセンサ２７の検出結果をもとに、各像形成プロセスとのタイミングを取って、転写紙上に順次重畳転写される。
【００６０】
４色のトナー像を転写された転写紙は、ハロゲンヒータを内蔵した定着器２３により溶融定着され機外に排紙される。
【００６１】
次に、図１０と図１１において高圧回路基板について説明する。
【００６２】
画像形成部の一次帯電器１６、現像器１４、転写器１９にはそれぞれ帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスの少なくとも３種類の高圧電圧が高圧電源回路より供給されている。タンデム構成の画像形成装置では、画像形成部が４つ設けてあるため、各画像形成部で異なる電圧が必要である場合には、１２種類（＝３×４）の高圧出力電圧が必要となる。
【００６３】
これらの１２種類の電圧を個別の電源回路（図示しない）を用いて出力する場合、単純に１２個のトランスが必要となり、回答を工夫しても一般に８個前後のトランスが必要となっている。
【００６４】
また、高圧電源基板から本体の画像形成部に接続する接点も、少なくとも１２種類必要となる。これらの接点を接続するために、高圧基板と本体間をケーブル接続すると、組立て性が悪く、高圧ケーブルのコストがかかる。このため、ケーブルを使用することなく、高圧電源基板に接点を設け、高圧基板を本体に組み付けることで、直接高圧接点が接続される方法がとられることがある。
【００６５】
そこで、図１１に図示のような接続形態としている。すなわち、基板１は装置側に固定されて組み付けられる。６は画像形成装置本体側に設けられたバネ状の接点であり、各画像形成部の帯電器１６、現像器１４、転写器１９にそれぞれ接続されている。接点支持部材５は、絶縁部材で作られており、バネ接点６を保持すると共に、本体側面と基板実装部品（トランス２６６等）とが干渉しないように本体と高圧基板１間を一定の距離に保スペーサの役割もしている。
【００６６】
以上の構成において、上記の各実施形態で説明した基板を設けることで高圧接点の接続も可能となり、組み立て性が向上する。また逆に、画像形成装置のリサイクル時に基板を取り外すことが容易となる。
【００６７】
直線的に並べられた複数の接点または複数のトランスを有する部品実装基板において、接点またはトランスのリードの間を通るように帯状の部品配置禁止領域を設けることで、部品実装基板面積を有効に使用でき、基板の反りを効果的に緩和するパターン設計方法を提供することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接点または複数のトランスを有する部品実装基板において、接点またはトランスのリードの間を通るように帯状の部品配置禁止領域を設けることで、部品実装基板面積を有効に使用でき、基板の反りを効果的に緩和することができる部品実装基板、その実装方法及び部品実装基板を用いた画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各実施形態に共通する第１の実施形態の外観斜視図である。
【図２】第２の実施形態の平面図である。
【図３】第３の実施形態の平面図である。
【図４】第４の実施形態の平面図である。
【図５】（ａ）はトランスの正面図、（ｂ）はトランスの底面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は第５の実施形態の平面図である。
【図７】第６の実施形態の平面図である。
【図８】部品実装基板が用いられるタンデムタイプの画像形成装置の構成図である。
【図９】画像形成部の外観斜視図である。
【図１０】タンデムタイプの画像形成装置の正面図である。
【図１１】基板固定部の外観斜視図である。
【図１２】  半田付けの際に、基板の反りを防止する従来方法の説明図である。
【図１】
0004497662.tif 000002
【図２】
0004497662.tif 000003
【図３】
0004497662.tif 000004
【図４】
0004497662.tif 000005
【図５】
0004497662.tif 000006
【図６】
0004497662.tif 000007
【図７】
0004497662.tif 000008
【図８】
0004497662.tif 000009
【図９】
0004497662.tif 000010
【図１０】
0004497662.tif 000011
【図１１】
0004497662.tif 000012
【図１２】
0004497662.tif 000013