(57)【要約】【課題】複数のＦＦＣにより回路基板間を接続する際に、省スペース化が図れ、しかもコネクタの配置関係を明瞭にして誤接続を防止できる回路基板の接続構造を提供する。【解決手段】回路基板の接続構造であって、複数のコネクタは、主回路基板２０、および副回路基板１０のそれぞれに長手方向が略平行となるように近接して配置され、主回路基板、および副回路基板は、主回路基板側の複数のコネクタ２１ａ、２１ｂと、副回路基板側の複数のコネクタ１１ａ、１１ｂとが、略直交する向きになるように配設されており、複数のフラットケーブル３０ａ、３０ｂは、個別に途中部分を斜めに折り返して直角方向に折り曲げた形状とされるとともに、厚さ方向に重なりを有するように、それぞれの両端に形成した端子部を、主回路基板、副回路基板に設けられたそれぞれの対応するコネクタに接続している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部を実装し、複数のコネクタを設けた主回路基板と、機能モジュールを実装し、対応する複数のコネクタを設けた副回路基板とを、複数のフラットケーブルで接続した構成の回路基板の接続構造であって、
上記複数のコネクタは、上記主回路基板、および上記副回路基板のそれぞれに長手方向が略平行となるように近接して配置され、
上記主回路基板、および上記副回路基板は、上記主回路基板側の上記複数のコネクタと、上記副回路基板側の上記複数のコネクタとが、略直交する向きになるように配設されており、
上記複数のフラットケーブルは、個別に途中部分を斜めに折り返して直角方向に折り曲げた形状とされるとともに、厚さ方向に重なりを有するように、それぞれの両端に形成した端子部を、上記主回路基板、上記副回路基板に設けられたそれぞれの対応するコネクタに接続していることを特徴とする回路基板の接続構造。
【請求項２】
スキャナ装置のメイン制御部を実装し、複数のコネクタを設けた主回路基板と、イメージセンサ回路を実装し、対応する複数のコネクタを設けた副回路基板とを、複数のフラットケーブルで接続した構成の回路基板の接続構造であって、
上記複数のコネクタは、上記主回路基板、および上記副回路基板のそれぞれに長手方向が略平行となるように近接して配置され、
上記主回路基板、および上記副回路基板は、上記主回路基板側の上記複数のコネクタと、上記副回路基板側の上記複数のコネクタとが、略直交する向きになるように配設されており、
上記複数のフラットケーブルは、個別に途中部分を斜めに折り返して直角方向に折り曲げた形状とされるとともに、厚さ方向に重なりを有するように、それぞれの両端に形成した端子部を、上記主回路基板、上記副回路基板に設けられたそれぞれの対応するコネクタに接続していることを特徴とする回路基板の接続構造。
【請求項３】
請求項２において、
上記主回路基板は装置本体に取り付けられ、上記副回路基板は、往復動するキャリッジに取り付けられ共に往復動し、
上記フラットケーブルは、上記キャリッジの往復動に伴って、撓み変形する構造になっていることを特徴とする回路基板の接続構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
厚さ方向に重なりを有するように接続している上記複数のフラットケーブルのそれぞれの間には、絶縁スペーサを挟み込んでいることを特徴とする回路基板の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の接続構造に関し、詳しくは、各回路基板のコネクタが直交する向きになっている場合において回路基板間を複数のフラットケーブルにて接続する構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットプリンタなどの液体噴射装置やフラットベットタイプの画像読取装置においては、インクカートリッジを備え往復動するキャリッジやＣＣＤやレンズを備え往復動するスキャナキャリッジの回路基板と、それらがそれぞれ接続されるメイン制御回路基板との接続において、フラットケーブル（フレキシブルフラットケーブル、以下、ＦＦＣと略す。）が配線材として多用されている。
【０００３】
上記ＦＦＣは、放熱性が良く、単位断面積当たりの電流容量が大きく、また、可撓性に優れ任意の形状に折り曲げて使用することができ、かつ軽量である点で優れた配線材である。
【０００４】
ところで、ＦＦＣで回路基板同士を接続する際に、各回路基板のコネクタが直交する向きになっている場合においては、折り曲げて配線をする事となるが、ＦＦＣを折り曲げた場合、ＦＦＣに配置されている配線用導体の配列が、逆となり、誤接続のおそれがあった。
このような問題を解決するために、特許文献１では、図３に示すように、ＦＦＣの幅方向の一方側を基準線とし、その基準線側に長手方向の全長に亙って一定ピッチで識別マークを設け、何回折り曲げても識別マークの位置により配線用導体の配列状態を一目で確認できるものが提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記構成としても、インク種類の多様化や、カラー画像の読取などで、制御信号線を増加させる必要がある場合は、配線用導体の本数を増やしてＦＦＣの幅を広くすることが考えられるが、印刷時や画像読取時の往復動などの特にＦＦＣが稼動箇所に設けられている場合に、ＦＦＣが他の部材に接触して各キャリッジの動作に支障をきたす、あるいは、左右方向、すなわち幅方向へのスペースが必要となり、省スペース化を阻害するという問題があった。
【０００６】
また、ＦＦＣの幅を広くすると幅方向への面積が大きくなるため、ＦＦＣから発生する電磁波や放射ノイズによる他の電子部品への干渉や、逆に他の電子部品からの放射ノイズの影響も受ける可能性が大きくなるおそれがあった。
【０００７】
さらに、上記のようにＦＦＣを折り曲げて、複数のＦＦＣで各回路基板を接続する場合では、コネクタの配置関係がわかりにくくなり、誤接続につながるという問題があった。
【特許文献１】特許第３６４９１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するために提案されたもので、その目的は、複数のＦＦＣにより回路基板間を接続する際に、省スペース化が図れ、しかもコネクタの配置関係を明瞭にして誤接続を防止できる回路基板の接続構造を提供することにある。
【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、請求項１に記載の回路基板の接続構造は、制御部を実装し、複数のコネクタを設けた主回路基板と、機能モジュールを実装し、対応する複数のコネクタを設けた副回路基板とを、複数のフラットケーブルで接続した構成の回路基板の接続構造であって、上記複数のコネクタは、上記主回路基板、および上記副回路基板のそれぞれに長手方向が略平行となるように近接して配置され、上記主回路基板、および上記副回路基板は、上記主回路基板側の上記複数のコネクタと、上記副回路基板側の上記複数のコネクタとが、略直交する向きになるように配設されており、上記複数のフラットケーブルは、個別に途中部分を斜めに折り返して直角方向に折り曲げた形状とされるとともに、厚さ方向に重なりを有するように、それぞれの両端に形成した端子部を、上記主回路基板、上記副回路基板に設けられたそれぞれの対応するコネクタに接続していることを特徴とする。
【００１０】
ここで、複数のフラットケーブルの厚さ方向の重なりの度合いは、積層された状態で全体、すなわち長手方向、幅方向の全体が重なりを有する必要はなく、複数のＦＦＣがその幅方向を長手方向に沿って部分的に、厚さ方向に重なりを有する場合を含む。
【００１１】
請求項２では、スキャナ装置のメイン制御部を実装し、複数のコネクタを設けた主回路基板と、イメージセンサ回路を実装し、対応する複数のコネクタを設けた副回路基板とを、複数のフラットケーブルで接続した構成の回路基板の接続構造であって、上記複数のコネクタは、上記主回路基板、および上記副回路基板のそれぞれに長手方向が略平行となるように近接して配置され、上記主回路基板、および上記副回路基板は、上記主回路基板側の上記複数のコネクタと、上記副回路基板側の上記複数のコネクタとが、略直交する向きになるように配設されており、上記複数のフラットケーブルは、個別に途中部分を斜めに折り返して直角方向に折り曲げた形状とされるとともに、厚さ方向に重なりを有するように、それぞれの両端に形成した端子部を、上記主回路基板、上記副回路基板に設けられたそれぞれの対応するコネクタに接続していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３では、請求項２において、上記主回路基板は装置本体に取り付けられ、上記副回路基板は、往復動するキャリッジに取り付けられ共に往復動し、上記フラットケーブルは、上記キャリッジの往復動に伴って、撓み変形する構造になっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４では、請求項１乃至３のいずれか１項において、厚さ方向に重なりを有するように接続している上記複数のフラットケーブルのそれぞれの間には、絶縁スペーサを挟み込んでいることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１乃至４に記載の回路基板の接続構造によれば、制御信号線の増加により配線用導体の本数を増やす必要が生じた場合にも、ＦＦＣの幅を大きくする必要がないため、幅方向の省スペース化を図ることができる。
したがって、種々の電子機器に用いた場合、それらの電子機器を小型、薄型化するのに有益である。
【００１５】
また、複数のＦＦＣを、厚さ方向に重なりを有するように、それぞれの両端に形成した端子部を、主回路基板、副回路基板に設けられたそれぞれの対応するコネクタに接続する構造、すなわち、ぞれぞれの一方の端に設けた端子部を、一方の回路基板の対応するコネクタに接続させてから、それぞれの他方の端に設けた端子部を、他方の回路基板の対応するコネクタに接続させればよいため、他方の端に設けた端子部の厚さ方向の位置が入れ替わることがないので、誤接続を防止することができる。
特に、極数の異なる別形状のコネクタや識別用の目印を用いることなく、同形状のコネクタを使用しても、上記のようにコネクタの識別が容易であり誤接続を防止でき、部品の種別を少なくできるので、コスト的に優れたものとなる。
【００１６】
さらに、複数のＦＦＣの幅方向への面積が大きくならないため、ＦＦＣから発生する電磁波や放射ノイズによる他の電子部品への干渉や、逆に他の電子部品からの放射ノイズの影響も低減でき、組み込んだ装置の信頼性が向上できる。
【００１７】
請求項２のように、主回路基板がスキャナ装置のメイン制御部を実装しており、副回路基板がイメージセンサ回路を実装するものでは、通常、装置内で各回路基板同士が離れた位置に設けられる構造のため、上記と同様の効果が期待できるとともに、スキャナ装置の小型、薄型化、信頼性向上に有益である。
【００１８】
請求項３のように、主回路基板は装置本体に取り付けられ、副回路基板は、往復動するキャリッジに取り付けられ共に往復動し、ＦＦＣはキャリッジの往復動に伴って、撓み変形する構造のものでは、幅方向のスペースを大きくする必要がないため、ＦＦＣが他の部材に接触してキャリッジの動作に支障をきたすことがなく、スキャナ装置の小型、薄型化、信頼性向上に有益である。
【００１９】
請求項４では、厚さ方向に重なりを有するように接続している複数のＦＦＣのそれぞれの間には、絶縁スペーサを挟み込んでいるため、各ＦＦＣ同士での放射ノイズの発生による影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１及び図２は、本実施例に係る回路基板の接続構造を示し、図１は、回路基板の接続構造を示す模式平面図、図２は図１におけるＸ−Ｘ線概略縦断面図である。
【００２２】
図１では、主回路基板２０と副回路基板１０を接続する構造を示し、ＦＦＣ３０ａは接続されており、ＦＦＣ３０ｂは接続される前の状態を示しており、図２では、ＦＦＣ３０ａ、３０ｂともに各回路基板に接続されている状態を示している。
【００２３】
尚、図１では、本実施例の理解を容易とするために、各回路基板が倒された状態を模式的に示しているが、実際には、副回路基板１０は、図１の手前方向側に９０度回転した状態で、各ＦＦＣ３０の長手方向と直交となるように配置され、主回路基板２０は、図１の右手方向側に９０度回転した状態で、各ＦＦＣ３０の長手方向と直交となるように配置されている（図２参照。）。
また、図１及び図２では、各回路基板を簡易な構成とし、各ＦＦＣ３０及び絶縁スペーサ４０の肉厚が分厚いものを示しているが、これに限られず、通常は、薄いＦＦＣ、絶縁スペーサが使用される。
【００２４】
詳しくは、本実施例では、フラットベットタイプの画像読取装置において、本体ケーシングの内部に設けられる回路基板に適用した例を示し、主回路基板２０は、各電子部品を制御するメイン制御部を実装しており、読取装置本体（不図示）に取り付けられている。
副回路基板１０は、スキャナを構成するＣＣＤやレンズ、ミラー、光源等と接続するイメージセンサ回路を実装しており、スキャナキャリッジ（不図示）に取り付けられている。
【００２５】
主回路基板２０には、複数のコネクタ２１ａ、２１ｂが、長手方向が略平行となるように近接して配置されており、副回路基板１０には、複数のコネクタ１１ａ、１１ｂが、長手方向が略平行となるように近接して配置されている。
主回路基板２０および副回路基板１０は、主回路基板側の複数のコネクタ２１ａ、２１ｂと、副回路基板側の複数のコネクタ１１ａ、１１ｂとが、略直交する向きになるように、配設されている。
すなわち、本実施例においては、主回路基板２０側のコネクタ２１ａと副回路基板１０側のコネクタ１１ａが対応するコネクタとなり、主回路基板２０側のコネクタ２１ｂと副回路基板１０側のコネクタ１１ｂが対応するコネクタとなっている。
【００２６】
上記複数のコネクタに接続される２枚のＦＦＣ３０ａ、３０ｂは同様の構成からなり、断面矩形の配線用導体３３を幅方向に一定間隔をあけて平行に配置し、その上下をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの可撓性の熱可塑性樹脂からなるプラスチックフィルム３２で挟み（図２参照。）、熱溶着あるいは、接着剤により熱融着して、配線用導体３３の周囲がプラスチックフィルム３２で被覆される構成となっている。
すなわち、各配線用導体３３はそれぞれ絶縁された状態となっている。
【００２７】
また、ＦＦＣ３０ａ、ＦＦＣ３０ｂは、それぞれが途中部分、すなわち、上記コネクタ同士が直交する箇所５０で、斜めに折り返して直角方向に折り曲げた形状となっている。
さらに、ＦＦＣ３０ａ、ＦＦＣ３０ｂは、厚さ方向に重なりを有するように各回路基板に接続される。
【００２８】
各ＦＦＣ３０は、主回路基板２０を介して副回路基板１０と接続するＣＣＤなどへの駆動電源の供給線や、副回路基板１０を介してＣＣＤなどからの出力信号を主回路基板２０のメイン制御部へ伝達する信号線として機能する。
また、各ＦＦＣ３０は、スキャナキャリッジの往復動（図１において矢印Ｙの方向。）に伴って、主回路基板２０と副回路基板１０との間で、撓み変形する構造になっている。
【００２９】
ここで、本実施例では、ＦＦＣ３０ａとＦＦＣ３０ｂの間には、絶縁スペーサ４０を挟みこんでいる。
絶縁スペーサ４０は、絶縁性かつ可撓性の熱可塑性樹脂材などからなり、各ＦＦＣ３０と同幅で、折り曲げられた形状に対応する形状に形成されており、その長さは、ＦＦＣ３０ａとＦＦＣ３０ｂが厚さ方向に重なりを有する部分の長さに対応して形成されている。
すなわち、本実施例では、ＦＦＣ３０ａの上面略全体に絶縁スペーサ４０が載置されている。
これにより、各ＦＦＣ３０同士での放射ノイズの発生による影響を低減することができる。
また、特に上記のようにＦＦＣ３０ａとＦＦＣ３０ｂが稼動箇所に設けられている場合は、往復動により互いのプラスチックフィルム３２が剥離されショートする可能性があるため、絶縁スペーサ４０を挟み込むことにより、プラスチックフィルム３２の剥離を防止できる。
【００３０】
さらに、例えば、各ＦＦＣを厚さ方向に重ね合わせて、ともに折り曲げた場合は、絶縁スペーサをＦＦＣの重なり合う部分の経路全体に挟み込むことができないが、本実施例では、各ＦＦＣ３０を個別に折り曲げているため、ＦＦＣ３０ａとＦＦＣ３０ｂが厚さ方向に重なりを有する部分の経路全体に亙り、絶縁スペーサとして機能させることが可能となる。
【００３１】
また、上記のように各ＦＦＣを重ね合わせて、ともに折り曲げた場合は、コネクタの配置が、それぞれの回路基板で逆、すなわち、本実施例に適用すると、主回路基板２０側のコネクタ２１ｂと副回路基板１０側のコネクタ１１ａが対応するコネクタとなり、主回路基板２０側のコネクタ２１ａと副回路基板１０側のコネクタ１１ｂが対応するコネクタとなるため、各回路基板において、ＦＦＣの厚さ方向の配置も逆となり、コネクタの配置関係、ＦＦＣの厚さ方向の配置関係がわかりにくくなるが、各ＦＦＣ３０を個別に折り曲げることにより組み付け検査時に各ＦＦＣ３０の厚さ方向の配置関係が変わることはないため、検査が容易となるとともに、コネクタの位置が入れ替わることがなく、誤接続を防止することができる。
特に、本実施例のように同形状のコネクタを使用しても、上記のようにコネクタの識別が容易であり誤接続を防止でき、部品の種別を少なくできるので、コスト的にも優れたものとなる。
【００３２】
次に、本実施例において、主回路基板２０と副回路基板１０とをＦＦＣ３０で接続する場合は、図１に示すように、まず、主回路基板２０と副回路基板１０に設けられたそれぞれの対応するコネクタ２１ａ、１１ａにＦＦＣ３０ａの両端に形成した端子部３１を接続する。
ついで、ＦＦＣ３０ａの上面に絶縁スペーサ４０を載置し、ＦＦＣ３０ｂの両端に形成した端子部３１を主回路基板２０と副回路基板１０に設けられたそれぞれの対応するコネクタ２１ｂ、１１ｂに接続する。
【００３３】
上記のように各回路基板を複数のＦＦＣ３０で接続した状態は、図２に示すように、ＦＦＣ３０ｂとＦＦＣ３０ａが厚さ方向に重なりを有するように、主回路基板２０と副回路基板１０を接続する構成としている。
また、上述のように各回路基板でコネクタの位置が入れ替わることがない構成としている。
【００３４】
尚、本実施例のように、ＦＦＣ３０ａとＦＦＣ３０ｂが稼動箇所に設けられている場合は、ＦＦＣ３０ａと絶縁スペーサ４０、絶縁スペーサ４０とＦＦＣ３０ｂを、それぞれ接着剤を介して、あるいは粘着テープなどで、ずれが生じないような構成とすることが好ましい。
【００３５】
ここで、本実施例では、ＦＦＣ３０を接続する各コネクタは、各回路基板面に対して垂直方向に開口しているが、各回路基板面に対して水平方向に開口するコネクタとしてもよく、また本実施例のコネクタの形状に限らず、どのような形状のコネクタでも適用可能である。
また、主回路基板２０と副回路基板１０が、側面視において同じ水平面に配置され、直立した状態を図示しているが、これに限られず、異なる水平面上に配置されたり、一方の回路基板あるいは両方の回路基板がＦＦＣ接続方向側に対して上向き、下向きに傾斜している構成、あるいは、両方の回路基板が倒された状態、すなわち、模式的に図示した図１のような構成にも適用可能である。
【００３６】
上記構成によれば、制御信号線の増加により配線用導体３３の本数を増加する必要が生じた場合にも、ＦＦＣ３０の幅を大きくする必要がないため、幅方向の省スペース化を図ることができ、電子機器を小型、薄型化するのに有益なものとなる。
特に、本実施例のように稼動箇所にＦＦＣ３０が設けられ、撓み変形する構造のものでも、ＦＦＣ３０が他の部材に接触してキャリッジの動作に支障をきたすことがなく、優れたものとなる。
【００３７】
さらに、複数のＦＦＣの幅方向への面積が大きくならないため、ＦＦＣ３０から発生する電磁波や放射ノイズによる他の電子部品への干渉や、逆に他の電子部品からの放射ノイズの影響も低減でき、組み込んだ装置の信頼性が向上できる。
【００３８】
尚、本実施例では、ＦＦＣ３０ａとＦＦＣ３０ｂの幅方向の幅は同広さで、長手方向、幅方向において略全体が厚さ方向に重なりを有する構成としているが、各ＦＦＣの幅の広さが異なるものでも良く、また、複数のＦＦＣ３０がその幅方向を長手方向に沿って部分的に、厚さ方向に重なりを有する構成としても良い。
【００３９】
また、各ＦＦＣの幅方向や厚さ方向へのずれを防止するガイドを設けてもよい。
さらに、本実施例のように各ＦＦＣの間に絶縁スペーサ４０を設けるとともに、ＦＦＣ３０ｂの上面、ＦＦＣ３０ａの下面を絶縁フィルムで覆う構成、すなわち、ＦＦＣ３０ｂとＦＦＣ３０ａが一体となるように絶縁フィルムで被覆する構成としてもよい。
これにより、本実施例のように個別に折り曲げられたＦＦＣ３０を稼動箇所に設け、撓み変形する構造のものでも、幅方向や厚さ方向へのずれが生じず、また、ＦＦＣ３０から発生する電磁波や放射ノイズによる他の電子部品への干渉や、逆に他の電子部品からの放射ノイズの影響をさらに低減できるものとなる。
【００４０】
さらにまた、近時、主流となりつつある、カラー読取装置を製造する場合において、例えば、一方のＦＦＣには従来のモノクロ読取装置に必要なモノクロＣＣＤ用の駆動電源供給線と信号線などの配線用導体を形成し、他方のＦＦＣにはカラー読取装置にのみ必要な信号線などを形成する構成とすれば、従来のモノクロ読取装置の機構を使用して、カラー読取装置を製造することが可能となり、モノクロ読取装置とカラー読取装置で機構、回路基板を共通に使用でき、部品管理工数の削減や量産効果によるコストダウンが期待できる。
【００４１】
尚、本実施例では、画像読取装置に適用される例を示したが、これに限られず、複数のコネクタを設けた回路基板同士をＦＦＣで接続する場合には、どのような装置にも適用できる。
また、２枚のＦＦＣで各回路基板を接続する構成を示したが、２枚に限られず、３枚以上のＦＦＣで各回路基板を接続する場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る回路基板の接続構造の一実施例を示す模式平面図である。
【図２】図１におけるＸ―Ｘ線概略縦断面図である。
【図３】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０      副回路基板
１１ａ、ｂ      コネクタ（副回路基板）
２０      主回路基板
２１ａ、ｂ      コネクタ（主回路基板）
３０ａ、ｂ      フラットケーブル（ＦＦＣ、フレキシブルフラットケーブル）
３１      端子部
３２      プラスチックフィルム
３３      配線用導体
４０      絶縁スペーサ
５０      コネクタ同士が直交する箇所
【図１】
2007287825.tif 000003
【図２】
2007287825.tif 000004
【図３】
2007287825.tif 000005