特開 2024-168594 回路基板ユニット及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168594

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】回路基板ユニット及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/14 20060101AFI20241128BHJP

   G03G 15/00 20060101ALI20241128BHJP

【ＦＩ】

H05K1/14 E

G03G15/00 680

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023085413

(22)【出願日】2023-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000718

【氏名又は名称】弁理士法人中川国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】篠塚 昌宏

【テーマコード（参考）】

2H171

5E344

【Ｆターム（参考）】

2H171FA05

2H171FA28

2H171GA12

2H171GA15

2H171MA02

2H171MA13

2H171QA04

2H171QA08

2H171QA24

2H171QB03

2H171QB15

2H171QB32

2H171QC03

2H171QC22

2H171QC24

2H171QC36

2H171SA11

2H171SA12

2H171SA19

2H171SA22

2H171SA26

2H171SA31

2H171WA13

5E344AA02

5E344BB02

5E344BB03

5E344CD18

5E344EE30

(57)【要約】

【課題】複数の回路基板を重ねて配置する構成において、コネクタに対する作業性及び視認性の低下に伴うコネクタの接触不良を防ぐこと。
【解決手段】回路基板ユニット５０は、モータドライバＩＣ１３から出力する駆動信号を追加用コネクタ４ａを介して第二負荷用コネクタ１０に入力する第一回路基板８と、モータドライバＩＣ１４より出力される駆動信号を第二の負荷に出力すると共に、モータドライバＩＣ１３より出力されて追加用コネクタ４ａを介して入力される駆動信号を第一の負荷に出力する第二負荷用コネクタ１０と、を有する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置本体に設けられる回路基板ユニットであって、
前記装置本体の第一の負荷を制御するための第一の信号を出力する第一回路を備える第一回路基板と、
前記第一回路基板の上方に間隔を有して重ねられると共に、前記装置本体の第二の負荷を制御するための第二の信号を出力する第二回路を備える第二回路基板と、
前記第一回路基板と前記第二回路基板とを接続する基板間コネクタと、
前記第二回路基板に実装される第二回路基板側コネクタと、
を有し、
前記第一回路基板は、
前記第一回路から出力する前記第一の信号を前記基板間コネクタを介して前記第二回路基板側コネクタに入力し、
前記第二回路基板側コネクタは、
前記第二回路より出力される前記第二の信号を前記第二の負荷に出力すると共に、前記第一回路より出力されて前記基板間コネクタを介して入力される前記第一の信号を前記第一の負荷に出力する、
ことを特徴とする回路基板ユニット。

【請求項2】

前記第一回路基板に実装されると共に、前記第二回路基板を設けない場合に前記第一回路より出力される前記第一の信号を前記第一の負荷に出力する第一回路基板側コネクタを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の回路基板ユニット。

【請求項3】

前記第一回路基板側コネクタは、
前記第一回路基板の四辺のうちの対向する二辺より前記第一回路基板と前記第二回路基板との距離に応じた距離だけ離して配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の回路基板ユニット。

【請求項4】

前記基板間コネクタは、
前記第二回路に電力を供給する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路基板ユニット。

【請求項5】

前記第一回路は、
前記第一の負荷である第一のモータを制御するための前記第一の信号を出力し、
前記第二回路は、
前記第二の負荷である第二のモータを制御するための前記第二の信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路基板ユニット。

【請求項6】

前記装置本体は、
画像形成装置の装置本体である、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路基板ユニット。

【請求項7】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回路基板ユニットと、
前記回路基板ユニットを備える装置本体と、
を有することを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装置本体に設けられる回路基板ユニット、及びこの回路基板ユニットを有する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置の装置本体内には、各制御機能を担う複数の回路基板が配置されている。このような画像形成装置としては、ハーネス、又はＦＦＣを用いて、回路基板同士が接続されると共に必要な信号を送受信しているものが知られている。しかしながら、ハーネス、又はＦＦＣを用いて回路基板同士を接続する画像形成装置においては、コスト削減及び省スペース化に限界がある。

【0003】

これに対して、特許文献１は、基板間コネクタを用いた回路基板の接続方法を開示している。具体的には、特許文献１は、第一回路基板と第二回路基板とを互いに平行に配置して、第一回路基板に実装される基板間コネクタを第二回路基板に実装される基板間コネクタにはめ込むことによって第一回路基板と第二回路基板とを電気的に接続する。また、特許文献１では、第一回路基板と第二回路基板との他の支持箇所には、スペーサを介在させている。

【0004】

更に、特許文献１では、第一回路基板に実装される基板間コネクタ及び第二回路基板に実装される基板間コネクタのうちの一方にずれ吸収型コネクタを使用して、位置ずれを吸収する。これにより、省スペース化することができると共に、ＦＦＣに要するコストを削減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－１２８０１７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、特許文献１においては、第二回路基板の下側に配置される第一回路基板を使用する場合に、第一回路基板に実装されているコネクタが視認しづらいので、作業性が悪いという課題を有する。

【0007】

本発明の目的は、回路基板を重ねて配置する構成において、従来よりも作業性を改善することができる回路基板ユニットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る回路基板ユニットは、装置本体に設けられる回路基板ユニットであって、前記装置本体の第一の負荷を制御するための第一の信号を出力する第一回路を備える第一回路基板と、前記第一回路基板の上方に間隔を有して重ねられると共に、前記装置本体の第二の負荷を制御するための第二の信号を出力する第二回路を備える第二回路基板と、前記第一回路基板と前記第二回路基板とを接続する基板間コネクタと、前記第二回路基板に実装される第二回路基板側コネクタと、を有し、前記第一回路基板は、前記第一の信号を前記第一回路から前記基板間コネクタを介して前記第二回路基板側コネクタに入力し、前記第二回路基板側コネクタは、前記第二回路より出力される前記第二の信号を前記第二の負荷に出力すると共に、前記第一回路より出力されて前記基板間コネクタを介して入力される前記第一の信号を前記第一の負荷に出力する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、回路基板を重ねて配置する構成において、従来よりも作業性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の模式図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る回路基板ユニットの第二回路基板を使用しないスロットの斜視図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る回路基板ユニットのメインボードに第一回路基板を接続した状態の模式図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る回路基板ユニットの第二回路基板を使用するスロットの斜視図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る回路基板ユニットの構成を示すブロック図である。

【図7】本発明の実施の形態に係る回路基板ユニットの一部の斜視図である。

【図8】本発明の実施の形態に係る回路基板ユニットの１つのスロットの平面図及び側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0012】

＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００の構成について、図１及び図２を参照しながら、詳細に説明する。

【0013】

画像形成装置１００は、ここではイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色トナー像を形成する４つの画像形成部を並列配置した電子写真方式のカラー画像形成装置を例示する。それぞれの画像形成部は、形成するトナー像の色が異なるのみで構成は同一である。

【0014】

画像形成装置１００は、ソレノイド２０と、ブラシレスモータ２１と、ステッピングモータ２２と、センサ類２３と、回路基板ユニット５０と、感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄと、を有している。また、画像形成装置１００は、帯電ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、レーザスキャナ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄと、一次転写ローラ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄと、中間転写体ベルト１０６と、を有している。また、画像形成装置１００は、ドラムクリーナ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄと、中間転写体クリーナ１０８と、定着器１１０と、給紙カセット１１１と、給紙カセット１１２と、搬送ローラ１１４と、を有している。

【0015】

更に、画像形成装置１００は、レジスト前ローラ１１５と、レジストローラ１１６と、二次転写部１１８と、排出部１１９ａと、排出部１１９ｂと、現像器４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄと、を有している。ここで、ソレノイド２０、ブラシレスモータ２１及びステッピングモータ２２は、画像形成装置１００内に配置されるアクチュエータ類及び負荷である。

【0016】

ソレノイド２０は、回路基板ユニット５０の後述のＣＰＵ１５の制御により給紙カセット１１１又は給紙カセット１１２に収容されている記録紙Ｓをピックアップするピックアップローラ等を駆動させる。

【0017】

ブラシレスモータ２１は、ＣＰＵ１５の制御により現像器４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄ等を駆動させる。

【0018】

ステッピングモータ２２は、ＣＰＵ１５の制御により現像器４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄ等を駆動させる。

【0019】

センサ類２３は、定着器１１０の温度を検出する温度センサ等により検出した温度に応じた電気信号をＣＰＵ１５に出力する。

【0020】

回路基板ユニット５０は、画像形成装置１００の全体の動作を制御する後述のＣＰＵ１５等の電子部品が実装されている。なお、回路基板ユニット５０の構成の詳細については後述する。

【0021】

感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、図１の矢印方向に回転する。

【0022】

帯電ローラ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの各々を一様に帯電させる。

【0023】

レーザスキャナ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、一様に帯電された感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄに対して、各色の画像信号に応じてレーザを照射して感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを露光する。レーザスキャナ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄは、感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄを露光することにより、感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ上に静電潜像を形成する。

【0024】

一次転写ローラ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄは、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ上に形成されたトナー像を中間転写体ベルト１０６に順に転写させることにより、中間転写体ベルト１０６上にフルカラーのトナー像を形成する。

【0025】

中間転写体ベルト１０６は、回転可能であると共に無端ベルト状であり、一次転写ローラ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄにより形成されたフルカラーのトナー像を搬送する。

【0026】

ドラムクリーナ１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄは、感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ上の転写残トナーを回収する。

【0027】

中間転写体クリーナ１０８は、二次転写部１１８により転写されなかった中間転写体ベルト１０６上の転写残トナーを回収する。

【0028】

定着器１１０は、二次転写部１１８により搬送されるトナー像が転写された記録紙Ｓを加圧及び加熱して、記録紙Ｓに転写されたトナー像を記録紙Ｓ上に定着させる。定着器１１０は、トナー像を定着させた記録紙Ｓを排出部１１９ａ又は排出部１１９ｂに搬送する。

【0029】

給紙カセット１１１は、記録紙Ｓを収容している。給紙カセット１１１は、画像形成装置１００が画像形成動作を開始することにより、収容している記録紙Ｓを搬送ローラ１１４に給送する。

【0030】

給紙カセット１１２は、記録紙Ｓを収容している。給紙カセット１１１は、画像形成装置１００が画像形成動作を開始することにより、収容している記録紙Ｓを搬送ローラ１１４に給送する。

【0031】

搬送ローラ１１４は、給紙カセット１１１又は給紙カセット１１２より給送される記録紙Ｓをレジスト前ローラ１１５に搬送する。

【0032】

レジスト前ローラ１１５は、搬送ローラ１１４により搬送される記録紙Ｓをレジストローラ１１６に搬送する。

【0033】

レジストローラ１１６は、レジスト前ローラ１１５により搬送される記録紙Ｓの斜行を補正すると共に、一旦搬送を停止する。レジストローラ１１６は、中間転写体ベルト１０６上のトナー像が記録紙Ｓの所望の位置に転写されるように調整したタイミングにおいて記録紙Ｓを二次転写部１１８に搬送する。

【0034】

二次転写部１１８は、二次転写ローラ１０９を備えている。二次転写部１１８は、二次転写ローラ１０９により、中間転写体ベルト１０６上のトナー像を、レジストローラ１１６により搬送される記録紙に転写させる。二次転写部１１８は、二次転写ローラ１０９により、トナー像を転写させた記録紙Ｓを定着器１１０に搬送する。

【0035】

排出部１１９ａは、定着器１１０により搬送される記録紙Ｓを画像形成装置１００の装置本体の外部に排出する。

【0036】

排出部１１９ｂは、定着器１１０により搬送される記録紙Ｓを画像形成装置１００の装置本体の外部に排出する。

【0037】

現像器４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄの各々は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーにより、感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ上に形成されている静電潜像を現像する。現像器４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄは、静電潜像を現像することにより感光体ドラム１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ上にトナー像を形成する。現像器４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄは、構成部材の交換が容易なようにカートリッジ方式となっている。

【0038】

＜回路基板ユニットの構成＞
本発明の実施の形態に係る回路基板ユニット５０の構成について、図２から図７を参照しながら、詳細に説明する。

【0039】

なお、図３は、回路基板ユニット５０の構成のうちのスロットＳＬＯＴ１から３、６及び７の構成を示しており、図５は、回路基板ユニット５０の構成のうちのスロットＳＬＯＴ４及び５の構成を示している。また、図２、図３及び図５において、第一回路基板８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆの各々は、スロットＳＬＯＴ１、２、３、４、５、６、７の第一回路基板８を示している。更に、図２及び図５において、第二回路基板９ｄ、９ｅの各々は、スロットＳＬＯＴ４、５の第二回路基板９を示している。

【0040】

回路基板ユニット５０は、画像形成装置１００の装置本体に設けられている。回路基板ユニット５０は、メインボード１と、電源用コネクタ２ａと、電源用コネクタ２ｂと、信号用コネクタ３と、追加用コネクタ４ａと、追加用コネクタ４ｂと、追加用信号コネクタ５と、第一負荷用コネクタ６と、を有している。また、回路基板ユニット５０は、第一負荷用コネクタ７と、第一回路基板８と、第二回路基板９と、第二負荷用コネクタ１０と、第二負荷用コネクタ１１と、を有している。なお、第二回路基板９、第二負荷用コネクタ１０、第二負荷用コネクタ１１及び第一負荷用コネクタ１２は、必要に応じて設けられるものであり、必要のない場合には設けられない。

【0041】

メインボード１は、画像形成装置１００における動作シーケンスを実行して、画像形成装置１００を統括的に制御するための図示しない回路を備えている。メインボード１は、画像形成装置１００の各負荷の制御を実施する上でのマスターとなる基板である。メインボード１は、画像形成装置１００内の各負荷を駆動すると共に、センサ類２３から収集した情報の解析等を行う役割を担っている。ここで、負荷は、例えばソレノイド２０、ブラシレスモータ２１及びステッピングモータ２２である。

【0042】

メインボード１は、電源用コネクタ２ａ及び電源用コネクタ２ｂを介して第一回路基板８に電源電圧を供給する。メインボード１は、信号用コネクタ３を介して第一回路基板８へ信号を送信し、信号用コネクタ３を介して第一回路基板８からの信号を受信する。メインボード１は電源用コネクタ２ｂ、第一回路基板８及び追加用コネクタ４ｂを介して第二回路基板９に電源電圧を供給する。メインボード１は、信号用コネクタ３、第一回路基板８及び追加用信号コネクタ５を介して第二回路基板９へ信号を送信し、第一回路基板８及び追加用信号コネクタ５を介して第二回路基板９からの信号を受信する。

【0043】

具体的には、メインボード１は、ＣＰＵ１５と、ＦＰＧＡ１６と、を備えている。

【0044】

ＣＰＵ１５は、ＦＰＧＡ１６と通信することによりＦＰＧＡ１６の動作を制御する。

【0045】

ＦＰＧＡ１６は、ＣＰＵ１５と通信することにより、ＣＰＵ１５の制御に従って、画像形成装置１００内の負荷の駆動を制御する制御信号を、信号用コネクタ３を介して第一回路基板８の後述のモータドライバＩＣ１３に出力する。ＦＰＧＡ１６は、ＣＰＵ１５と通信することにより、ＣＰＵ１５の制御に従って、画像形成装置１００内の負荷の駆動を制御する制御信号を、信号用コネクタ３及び追加用信号コネクタ５を介して第二回路基板９の後述のモータドライバＩＣ１４に出力する。

【0046】

ＦＰＧＡ１６は、モータドライバＩＣ１３より信号用コネクタ３を介して入力されるデジタル信号を解析する。ＦＰＧＡ１６は、モータドライバＩＣ１４より追加用信号コネクタ５及び信号用コネクタ３を介して入力されるデジタル信号を解析する。

【0047】

電源用コネクタ２ａは、第一回路基板８に実装されたプラグがメインボード１に実装されたソケットにはめ込まれた状態の基板間コネクタである。電源用コネクタ２ａは、第一回路基板８に実装されたプラグがメインボード１に実装されたソケットにはめ込まれることにより、ハーネス、又はＦＦＣを用いることなく、メインボード１と第一回路基板８とを電気的に接続している。

【0048】

電源用コネクタ２ｂは、第一回路基板８に実装されていると共に電源用コネクタ２ａのプラグとは別のプラグが、メインボード１に実装されていると共に電源用コネクタ２ａのソケットとは別のソケットにはめ込まれた状態の基板間コネクタである。電源用コネクタ２ｂは、第一回路基板８に実装された上記の別のプラグがメインボード１に実装された上記の別のソケットにはめ込まれることにより、ハーネス、又はＦＦＣを用いることなくメインボード１と第一回路基板８とを電気的に接続している。

【0049】

信号用コネクタ３は、第一回路基板８に実装されていると共に電源用コネクタ２ａ及び電源用コネクタ２ｂのプラグとは別のプラグを備えている。信号用コネクタ３は、メインボード１に実装されていると共に電源用コネクタ２ａ及び電源用コネクタ２ｂのソケットとは別のソケットを備えている。信号用コネクタ３は、上記の別のプラグが上記の別のソケットにはめ込まれた状態の基板間コネクタである。信号用コネクタ３は、第一回路基板８に実装されている上記の別のプラグがメインボード１に実装されている上記の別のソケットにはめ込まれることにより、ハーネス、又はＦＦＣを用いることなくメインボード１と第一回路基板８とを電気的に接続している。

【0050】

メインボード１は、スロットＳＬＯＴ毎に、電源用コネクタ２ａ用のソケット、電源用コネクタ２ｂ用のソケット、及び信号用コネクタ３用のソケットを有する。スロットＳＬＯＴには、共通のＩＦによって第一回路基板８が接続される。スロットＳＬＯＴには、第一回路基板８が必ず接続されている必要はなく、画像形成装置１００に必要な数の第一回路基板８が接続されていれば良い。スロットＳＬＯＴは、第一回路基板８が接続されていない場合に空きスロットとなる（例えば図２においてスロットＳＬＯＴ８から１０）。

【0051】

スロットＳＬＯＴの数は、ここでは１０個（ＳＬＯＴ１からＳＬＯＴ１０）を例示する。なお、スロットＳＬＯＴの数は、ＦＰＧＡ１６のＩ／Ｏリソースに依存し、１０個に限らず、ＦＰＧＡ１６のＩ／Ｏリソースに応じて１０個以外の個数設けることができる。

【0052】

追加用コネクタ４ａは、第二回路基板９に実装されたプラグが第一回路基板８に実装されたソケットにはめ込まれた状態の基板間コネクタである。追加用コネクタ４ａは、第二回路基板９のプラグが第一回路基板８のソケットにはめ込まれることにより、ハーネス、又はＦＦＣを用いることなく、第一回路基板８と第二回路基板９とを電気的に接続している。第一回路基板８と第二回路基板９とが電気的に接続された場合に、第一回路基板８のモータドライバＩＣ１３により生成された駆動信号は、追加用コネクタ４ａを介して第二回路基板９の第二負荷用コネクタ１０へ入力される。

【0053】

追加用コネクタ４ｂは、第二回路基板９に実装されると共に追加用コネクタ４ａのプラグとは別のプラグが、第一回路基板８に実装されると共に追加用コネクタ４ａのソケットとは別のソケットにはめ込まれた状態の基板間コネクタである。追加用コネクタ４ｂは、第二回路基板９の上記の別のプラグが第一回路基板８の上記の別のソケットにはめ込まれることにより、ハーネス、又はＦＦＣを用いることなく第一回路基板８と第二回路基板９とを電気的に接続している。

【0054】

追加用信号コネクタ５は、第二回路基板９に実装されていると共に追加用コネクタ４ａ及び追加用コネクタ４ｂのプラグとは別のプラグを備えている。追加用信号コネクタ５は、第一回路基板８に実装されていると共に追加用コネクタ４ａ及び追加用コネクタ４ｂのソケットとは別のソケットを備えている。

【0055】

追加用信号コネクタ５は、第二回路基板９に実装された上記の別のプラグが第一回路基板８に実装された上記の別のソケットにはめ込まれた状態の基板間コネクタである。追加用信号コネクタ５は、第二回路基板９に実装された上記の別のプラグが第一回路基板８に実装された上記の別のソケットにはめ込まれることにより、ハーネス、又はＦＦＣを用いることなく第一回路基板８と第二回路基板９とを電気的に接続している。

【0056】

第一回路基板側コネクタとしての第一負荷用コネクタ６は、第一回路基板８に実装されている。第一負荷用コネクタ６は、第一回路基板８と第二回路基板９とが電気的に接続されている場合には、ハーネス又はＦＦＣを介して負荷に接続されない。

【0057】

第一負荷用コネクタ７は、図３に示すように、第一負荷用コネクタ６と電線を介して接続されていると共に、制御対象の負荷に接続される。第一負荷用コネクタ７は、第二回路基板９を設ける場合には不要である（図５参照）。例えば、図２の場合に、第一負荷用コネクタ７は、第二回路基板９が設けられていない第一回路基板８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｆ、８ｇにのみ設けられている。

【0058】

第一回路基板８は、ＦＰＧＡ１６より制御信号が入力されることにより画像形成装置１００内の１つの負荷を駆動制御する機能を備えた基板である。第一回路基板８は、メインボード１に対して上方に平行に配置されており、電源用コネクタ２ａ、電源用コネクタ２ｂ及び信号用コネクタ３を介してメインボード１に接続されている。第一回路基板８は、第一回路としてのモータドライバＩＣ１３を備えている。

【0059】

モータドライバＩＣ１３は、メインボード１の図示しない電源より電源用コネクタ２ａを介して電力が供給されることにより駆動する。

【0060】

モータドライバＩＣ１３は、第二回路基板９を使用しない場合に、ＦＰＧＡ１６より信号用コネクタ３を介して入力される制御信号に基づいて、負荷を駆動させる第一の信号としての駆動信号を生成する。モータドライバＩＣ１３は、生成した駆動信号を第一負荷用コネクタ６及び第一負荷用コネクタ７を介して負荷に出力することにより、第一負荷用コネクタ７に接続されている負荷を駆動させる。モータドライバＩＣ１３は、センサ類２３から第一負荷用コネクタ７及び第一負荷用コネクタ６を介して入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して信号用コネクタ３を介してＦＰＧＡ１６に出力する。

【0061】

モータドライバＩＣ１３は、第二回路基板９を使用する場合に、ＦＰＧＡ１６より信号用コネクタ３を介して入力される制御信号に基づいて、負荷を駆動させる駆動信号を生成する。モータドライバＩＣ１３は、生成した駆動信号を追加用コネクタ４ａ、第二負荷用コネクタ１０及び第一負荷用コネクタ１２を介して負荷に出力することにより第一負荷用コネクタ１２に接続されている負荷を駆動させる。モータドライバＩＣ１３は、センサ類２３から第一負荷用コネクタ１２、第二負荷用コネクタ１０及び追加用コネクタ４ａを介して入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して信号用コネクタ３を介してＦＰＧＡ１６に出力する。

【0062】

第一回路基板８は、電源用コネクタ２ａ、電源用コネクタ２ｂ及び信号用コネクタ３からなる共通のＩＦを備えていることを前提として、制御する負荷に応じて異なる回路構成を有している。具体的には、アクチュエータ類を駆動及び制御する第一回路基板８と、センサ類２３を駆動及び制御する第一回路基板８と、は異なる機能を有しているため異なる回路構成を有している。各スロットＳＬＯＴに接続されている第一回路基板８は、図２では７つの第一回路基板８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇを例示する。

【0063】

第二回路基板９は、機能を追加するために設けられるものであり、機能を追加しない場合には不要である。例えば、図２の場合に、スロットＳＬＯＴ４及びスロットＳＬＯＴ５にのみ設けられている。第二回路基板９は、ＦＰＧＡ１６より制御信号が入力されることにより画像形成装置１００内の第一回路基板８によって駆動制御される１つの負荷（第一の負荷）と異なる１つの負荷（第二の負荷）を駆動制御する機能を備えた基板である。

【0064】

第二回路基板９は、第一回路基板８に対して上方に間隔を有して平行になるように配置されており、追加用コネクタ４ａ、追加用コネクタ４ｂ及び追加用信号コネクタ５を介して第一回路基板８に接続されている。第二回路基板９は、第二回路としてのモータドライバＩＣ１４を備えている。

【0065】

モータドライバＩＣ１４は、第一回路基板８より追加用コネクタ４ｂを介して電力の供給を受けることにより駆動する。

【0066】

モータドライバＩＣ１４は、ＦＰＧＡ１６より信号用コネクタ３及び追加用信号コネクタ５を介して入力される制御信号に基づいて、負荷を駆動させる第二の信号としての駆動信号を生成する。モータドライバＩＣ１４は、生成した駆動信号を第二負荷用コネクタ１０及び第二負荷用コネクタ１１を介して負荷に出力することにより、第二負荷用コネクタ１１に接続されている負荷を駆動させる。モータドライバＩＣ１４は、センサ類２３から第二負荷用コネクタ１１及び第二負荷用コネクタ１０を介して入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して追加用信号コネクタ５及び信号用コネクタ３を介してＦＰＧＡ１６に出力する。

【0067】

第二回路基板側コネクタとしての第二負荷用コネクタ１０は、第二回路基板９に実装されている。

【0068】

第二負荷用コネクタ１１は、第二負荷用コネクタ１０と電線を介して接続されていると共に、制御対象の負荷に接続される。

【0069】

第一負荷用コネクタ１２は、第二負荷用コネクタ１０と電線を介して接続されていると共に、第二負荷用コネクタ１１が接続される制御対象の負荷と異なる制御対象の負荷に接続される。

【0070】

上記の構成を有する回路基板ユニット５０において、第一回路基板８のモータドライバＩＣ１３及び第二回路基板９のモータドライバＩＣ１４は、それぞれの負荷の駆動を制御することにより、画像形成装置１００に必要な機能を達成している。

【0071】

また、電源用コネクタ２ａ、電源用コネクタ２ｂ及び信号用コネクタ３は、３つで１セットであり、メインボード１に第一回路基板８を接続する場合には必ず設けられる。この際に、メインボード１と第一回路基板８とは、電源用コネクタ２ａ及び電源用コネクタ２ｂのうちの何れか一方を必要としない場合であっても、メインボード１と第一回路基板８とを保持するために、これらの３つのコネクタによって接続される。

【0072】

また、メインボード１における第一回路基板８を接続できるＩＦは１０個のＳＬＯＴに限られているのに対して、Ｉ／Ｏが余っていれば第一回路基板８に第二回路基板９を追加することができるため、ＳＬＯＴのリソースを有効活用することができる。

【0073】

更に、回路基板ユニット５０は、第一回路基板８とメインボード１とを接続する電源用コネクタ２ａ、電源用コネクタ２ｂ及び信号用コネクタ３により、最大２つの負荷を駆動するＩ／Ｏ数を備えている。

【0074】

＜回路基板ユニットの動作＞
本発明の実施の形態に係る回路基板ユニット５０の動作について、図２から図５を参照しながら、詳細に説明する。

【0075】

回路基板ユニット５０は、制御対象が１つの負荷のみであるため第一回路基板８のみを使用する場合に、第一負荷用コネクタ６より１つの負荷を駆動するための駆動信号を出力する。例えば、回路基板ユニット５０は、第一負荷用コネクタ６より第一のモータとしての１つのステッピングモータ２２を駆動するための駆動信号を出力する。

【0076】

一方、制御対象が２つの負荷であるため第一回路基板８と第二回路基板９とを使用する場合に、第一回路基板８に実装されている第一負荷用コネクタ６は、第二回路基板９の下に隠れてしまう。この際に、第一回路基板８に実装されている第一負荷用コネクタ６に対して負荷につながるハーネスを接続する作業は、作業スペースが少なく困難である。

【0077】

従って、第一回路基板８と第二回路基板９とを使用する場合には、第一負荷用コネクタ６を使用せずに、第二負荷用コネクタ１０より２つの負荷を駆動するための駆動信号を出力する。この際に、第二負荷用コネクタ１０には、第一回路基板８に実装される第一負荷用コネクタ６から出力される負荷への駆動信号が、追加用コネクタ４ａを介して入力される。例えば、回路基板ユニット５０は、第二負荷用コネクタ１０より、第一のモータとしての１つのステッピングモータ２２を駆動するための駆動信号を出力すると共に、第二のモータとしての他の１つのステッピングモータ２２を駆動する駆動信号を出力する。

【0078】

＜第一回路基板における第一負荷用コネクタの配置＞
本発明の実施の形態に係る回路基板ユニット５０の第一回路基板８における第一負荷用コネクタ６の配置について、図７及び図８を参照しながら、詳細に説明する。

【0079】

図８において、図８（ａ）は、回路基板ユニット５０の１つのスロットの第二回路基板９を取り除いた状態の平面図であり、図８（ｂ）は、回路基板ユニット５０の１つのスロットの側面図である。なお、図８（ｂ）において、電源用コネクタ２ａ及び電源用コネクタ２ｂを纏めて電源用コネクタ２として記載すると共に、追加用コネクタ４ａ及び追加用コネクタ４ｂを纏めて追加用コネクタ４として記載する。

【0080】

第一回路基板８は、メインボード１に対して平行に上方に配置される。また、メインボード１と第一回路基板８とは、ハーネスやＦＦＣを使用せずに、電源用コネクタ２ａ、電源用コネクタ２ｂ及び信号用コネクタ３により電気的に接続される。

【0081】

機能を追加する必要のある第一回路基板８には、第二回路基板９が接続される。この際に、第二回路基板９は、第一回路基板８に対して平行に上方に配置される。第一回路基板８と第二回路基板９とは、ハーネスやＦＦＣを使用せずに、追加用コネクタ４ａ、追加用コネクタ４ｂ及び追加用信号コネクタ５ａにより電気的に接続される。

【0082】

そして、第二回路基板９に実装されている第二負荷用コネクタ１０から出力される駆動信号により、第二負荷用コネクタ１１及び第一負荷用コネクタ１２によりハーネス接続されている各負荷を制御する。

【0083】

また、機能を追加する必要のない第一回路基板８には、第二回路基板９は接続されない。このような第一回路基板８から負荷につながる第一負荷用コネクタ７には、第一負荷用コネクタ６から信号が出力される。

【0084】

ここで、図７に示すように、第一回路基板８と第二回路基板９とを使用するスロットＳＬＯＴ、及び第一回路基板８のみを使用するスロットＳＬＯＴのように、同じ種類の負荷を制御する第一回路基板８が隣り合う配置となる場合がある。この場合に、第一回路基板８と第二回路基板９とを使用するスロットＳＬＯＴの第一回路基板８に実装されている第一負荷用コネクタ６は、未使用が正しい状態である。

【0085】

しかしながら、第一回路基板８のみを使用するスロットＳＬＯＴの第一負荷用コネクタ６に挿入されるべきコネクタが誤って隣の第一回路基板８と第二回路基板９とを使用するスロットＳＬＯＴの第一負荷用コネクタ６に挿入されてしまう可能性がある。このように誤ってコネクタが挿入された場合には、誤った接続になるため画像形成装置１００は異常状態となってしまう。

【0086】

このような同じ種類の負荷を制御するための第一回路基板８が隣り合う図７に示すような配置において、第一回路基板８の四辺のうちの対向する二辺より第一回路基板８と第二回路基板９との距離に応じた距離だけ離して第一負荷用コネクタ６を配置する。

【0087】

まず、第一回路基板８と第二回路基板９との距離ＨがＨ≦１０ｍｍの場合の第一回路基板８における第一負荷用コネクタ６の配置について説明する。

【0088】

この場合に、第一負荷用コネクタ６は、第一回路基板８の四辺のうち、対向する二辺である対向する短辺から第一負荷用コネクタ６の端部までの各々の距離をＸ１及びＸ２とすると、Ｘ１≧５ｍｍ且つＸ２≧５ｍｍであることが好ましい。また、対向する二辺である対向する長辺から第一負荷用コネクタ６の端部までの各々の距離をＹ１及びＹ２とすると、Ｙ１≧５ｍｍ且つＹ２≧５ｍｍであることが好ましい。

【0089】

Ｈ≦１０ｍｍの場合において第一回路基板８と第二回路基板９との間には、一般成人の指が入る程度のスペースしかなく、コネクタをつまみながら作業する十分なスペースがない。従って、この場合には、距離Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２を５ｍｍ以上確保できていれば、使用しない第一負荷用コネクタ６に誤ったコネクタを挿入することは困難となる。

【0090】

次に、第一回路基板８と第二回路基板９との距離ＨがＨ＞１０ｍｍの場合の第一回路基板８における第一負荷用コネクタ６の配置について説明する。

【0091】

この場合に、第一負荷用コネクタ６は、Ｘ１≧１０ｍｍ且つＸ２≧１０ｍｍであることが好ましい。また、第一負荷用コネクタ６は、Ｙ１≧１０ｍｍ且つＹ２≧１０ｍｍであることが好ましい。これにより、第一回路基板８と第二回路基板９との間に指が入るスペースがある場合であっても、コネクタを第一負荷用コネクタ６に挿入するために押し込むための指の十分な作業スペースがないため、誤ってコネクタを挿入することは困難となる。

【0092】

このように、使用しない第一負荷用コネクタ６にアクセスできないようにすることにより、コネクタの誤接続を防ぐことができる。

【0093】

なお、上記数値は目安であり、第一回路基板８と第二回路基板９との間にコネクタを挿入するために指を入れる十分なスペースがなくて第一負荷用コネクタ６に対するコネクタの挿入が困難であればよい。

【0094】

因みに、特許文献１においては、第一回路基板に実装されているコネクタに対する接続が中途半端になる可能性がある。この場合には、コネクタに対する接続が中途半端な状態に気付かずに出荷してしまい、出荷時に正常に動作していた装置が輸送により振動が加わること等によって接触不良になり、出荷先で動作不良を起こす可能性があるという課題を有する。

【0095】

また、特許文献１においては、サービスマンによる回路基板の交換時において、第一回路基板に実装されているコネクタに対する接続漏れ又は接続が中途半端になることにより接触不良になる可能性がある。この場合には、コネクタに対する接続漏れ又は接続が中途半端な状態に気付かずに、復旧に必要以上に時間を要してユーザに迷惑をかけてしまう可能性があるという課題を有する。

【0096】

本実施の形態では、第一回路基板８は、モータドライバＩＣ１３から出力する駆動信号を追加用コネクタ４ａを介して第二負荷用コネクタ１０に入力する。また、第二負荷用コネクタ１０は、モータドライバＩＣ１４より出力される駆動信号を第二の負荷に出力すると共に、モータドライバＩＣ１３より出力されて追加用コネクタ４ａを介して入力される駆動信号を第一の負荷に出力する。これにより、複数の回路基板を重ねて配置する構成において、第一負荷用コネクタ６に対する作業性及び視認性の低下に伴うコネクタの接触不良を防ぐことができる。

【0097】

また、本実施の形態によれば、第一回路基板８と第二回路基板９とを上下に平行に配置することにより、平面的に限られたスペースに対して、第一回路基板８上の空間スペースを有効活用して省スペース化を図ることができる。

【0098】

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。

【0099】

具体的には、上記の実施の形態において、メインボード１と第一回路基板８とを電源用コネクタ２ａ、電源用コネクタ２ｂ及び信号用コネクタ３によって接続した。しかしながら、これに限らず、１つ、２つ又は４つ以上の基板間コネクタによってメインボード１が第一回路基板８と、ハーネス又はＦＦＣを使用せずに電気的に接続してもよい。

【0100】

また、上記の実施の形態において、回路基板ユニット５０を画像形成装置に設けたが、これに限らず、回路基板ユニット５０を画像読取装置等の画像形成装置以外に設けてもよい。

【符号の説明】

【0101】

１ メインボード
２ａ 電源用コネクタ
２ｂ 電源用コネクタ
３ 信号用コネクタ
４ａ 追加用コネクタ
４ｂ 追加用コネクタ
５ 追加用信号コネクタ
６ 第一負荷用コネクタ
７ 第一負荷用コネクタ
８ 第一回路基板
９ 第二回路基板
１０ 第二負荷用コネクタ
１１ 第二負荷用コネクタ
１２ 第一負荷用コネクタ
２０ ソレノイド
２１ ブラシレスモータ
２２ ステッピングモータ
２３ センサ類
５０ 回路基板ユニット
１００ 画像形成装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】