特許 7547036 プリント基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】プリント基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 N

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2019147445

(22)【出願日】2019-08-09

(65)【公開番号】P2021028934

(43)【公開日】2021-02-25

【審査請求日】2022-07-22

【審判番号】

【審判請求日】2023-12-19

(73)【特許権者】

【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】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】小林 陽

(72)【発明者】

【氏名】平井 宏治

【合議体】

【審判長】高野 洋

【審判官】稲葉 崇

【審判官】馬場 慎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－９３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－３６１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２９４５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１９９７１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－１０３３０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H05K 1/02

H05K 9/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の領域および第２の領域、および、コネクタを有するプリント基板において、
前記プリント基板の表層において、前記第２の領域には、前記コネクタが実装され、
かつ、前記第１の領域および前記第２の領域は、電気的に絶縁され、
前記第１の領域および前記第２の領域は、前記プリント基板のグランドに接続され、
前記プリント基板の表層の周縁部であって、かつ、前記コネクタの挿入口に対応する位置に、前記第１の領域を有する、
ことを特徴とするプリント基板。

【請求項2】

前記絶縁は、前記第１の領域および前記第２の領域の間に設けられた空間である、
ことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。

【請求項3】

前記プリント基板のグランドは、ベタパターンである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板。

【請求項4】

前記第１の領域および前記第２の領域は、
前記プリント基板のグランドと、複数のビアホールによって電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のプリント基板。

【請求項5】

前記複数のビアホールは、前記プリント基板が有する全ての層を貫通する、
ことを特徴とする請求項４に記載のプリント基板。

【請求項6】

前記コネクタは、プリント基板とは異なる外部装置又は、通信ケーブルと接続する、
請求項１乃至５の何れか１項に記載のプリント基板。

【請求項7】

前記プリント基板が、更に第３の領域を有し、
前記第３の領域には、前記コネクタから信号を受信する電子デバイスが実装され、
前記プリント基板の表層において、
前記第１の領域と前記第３の領域は、電気的に絶縁され、
前記第２の領域と前記第３の領域は、電気的に絶縁され、
前記第３の領域は、前記プリント基板のグランドに接続される、
請求項１乃至６の何れか１項に記載のプリント基板。

【請求項8】

前記絶縁は、前記第１の領域および前記第３の領域の間に設けられた空間または、
前記第２の領域および前記第３の領域の間に設けられた空間である、
ことを特徴とする請求項７に記載のプリント基板。

【請求項9】

前記第１の領域は、前記第２の領域を囲むように設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のプリント基板。

【請求項10】

前記第１の領域は、前記第３の領域を囲むように設けられている、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のプリント基板。

【請求項11】

前記第１の領域は、前記第２の領域および前記第３の領域を、
１つの領域として囲むように設けられている、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のプリント基板。

【請求項12】

前記プリント基板は、少なくとも信号層、電源層及びグランド層を有する多層のプリント基板である、
ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載のプリント基板。

【請求項13】

前記グランド層は、前記プリント基板のグランドである、
ことを特徴とする請求項１２に記載のプリント基板。

【請求項14】

前記コネクタの金属性の筐体は、前記第２の領域に接続する、
ことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載のプリント基板。

【請求項15】

前記コネクタを前記プリント基板に固定するロックピンは、
前記プリント基板が有する全ての層を貫通し、
前記コネクタの金属性の筐体は、前記ロックピンを介して、
前記プリント基板が有する複数の層のグランドと電気的に接続する、
ことを特徴とする請求項１４に記載のプリント基板。

【請求項16】

固定するロックピンは、金属性のロックピンである、
ことを特徴とする請求項１５に記載のプリント基板。

【請求項17】

前記第１の領域は、前記プリント基板を固定する固定部材が通過する穴又は切り欠きを有し、前記固定部材は、前記プリント基板とは異なる筐体に、前記プリント基板を固定する
ことを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載のプリント基板。

【請求項18】

前記固定部材及び前記筐体は、金属性を有する固定部材及び前記プリント基板とは異なる筐体である、
ことを特徴とする請求項１７に記載のプリント基板。

【請求項19】

前記固定部材は、前記第１の領域と前記プリント基板とは異なる筐体を、電気的に接続する
ことを特徴とする請求項１８に記載のプリント基板。

【請求項20】

前記プリント基板は、印刷装置のプリント基板である、
ことを特徴とする請求項１乃至１９の何れか１項に記載のプリント基板。

【請求項21】

請求項１乃至２０の何れか１項に記載のプリント基板と、用紙に画像を印刷する印刷手段と、
を備える印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント基板に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器には、プリント基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｕｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）が内蔵されていており、プリント基板は、筐体等に固定されている。プリント基板には、抵抗やコンデンサなどの受動部品、及び、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｕｒｃｕｉｔ）などの能動部品が実装されている。

【0003】

近年、電子機器の小型化が進んでいる影響を受けて、プリント基板のサイズも小さくなってきている。また、低消費電力化やパフォーマンスの向上のために、プリント基板に実装されるＩＣの微細化や高集積化が進んでいる。

【0004】

基板サイズが小さくなることで、プリント基板における基準電位となるグランドの面積が小さくなり、静電気などのノイズが逃げにくく、電圧レベルの安定化が厳しくなっている。加えて、ＩＣが微細化・高集積化されていることで耐静電性が低下しており、静電気等の外乱ノイズによる誤動作・破壊が起こりやすくなっている。

【0005】

特許文献１に記載の制御基板５では、フレームグランド用領域５３とシグナルグランド用領域５２とが絶縁距離ΔＬ２を隔てて設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－１１７１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１では、フレームグランド用領域５３とシグナルグランド用領域５２とが絶縁距離ΔＬ２で隔てられているので、フレームグランド用領域５３からシグナルグランド用領域５２に信号が伝搬するのを抑制することができる。しかしながら、フレームグランド用領域５３への静電気の侵入を抑制することはできない。例えば、フレームグランド用領域５３にケーブルや外部装置などを接続するコネクタが実装した場合、ケーブルや外部装置を持つ人の手、ケーブル、外部装置に帯電した静電気が、フレームグランド用領域５３に侵入してしまう。特許文献１では、フレームグランド用領域５３からシグナルグランド用領域５２に信号が伝搬するのを抑制することができるが、全ての静電気の伝搬を禁止することができるわけではない。よって、フレームグランド用領域５３への静電気の侵入を抑制しておく方がシグナルグランド用領域５２への静電気の侵入を抑制することができる。

【0008】

そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、コネクタが実装される第２の領域への静電気の侵入を抑制することが可能なプリント基板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本発明のプリント基板は、第１の領域および第２の領域、および、コネクタを有するプリント基板において、前記プリント基板の表層において、前記第２の領域には、前記コネクタが実装され、かつ、前記第１の領域および前記第２の領域は、電気的に絶縁され、前記第１の領域および前記第２の領域は、前記プリント基板のグランドに接続され、前記プリント基板の表の周縁部であって、かつ、前記コネクタの挿入口に対応する位置に、前記第１の領域を有する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、省電力状態に移行した直後に第２制御手段に保留された情報によって省電力状態から復帰するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】画像形成装置の構造を示した図である。

【図2】コントローラを示したブロック図である。

【図3】プリント基板の詳細を示した図である。

【図4】プリント基板の一部を拡大した拡大図である。

【図5】図３のＡ－Ａ´の断面図である。

【図6】静電気が伝搬する経路を示した図である。

【図7】信号層及びグランド層の共振周波数と利得との関係を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

【実施例1】

【0013】

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

【0014】

＜画像形成装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施例１の画像形成装置の構造を示した図である。図１に示すように、画像形成装置１０は、画像入力デバイスであるスキャナ部１２と、画像出力デバイスであるプリンタ部１３と、を備えている。

【0015】

スキャナ部１２は、原稿上に形成された画像を読み取って画像データを取得するデバイスである。原稿上に形成された画像に照射された光の反射光をＣＣＤに入力することによって、当該画像の情報を電気信号に変換する。この電気信号は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色からなる輝度信号に変換され、後述するコントローラ１１に対して出力される。

【0016】

スキャナ部１２のトレイ１２５０にセットされた原稿は、原稿フィーダ１２６０によって、１枚ずつ、プラテンガラス１２１１上の光学ユニット１２１３の読取位置に給送される。そして、前記光学ユニット１２１３による読み取られた原稿は、排出トレイ１２１９に排出される。光学ユニット１２１３のランプ１２１２から照射されて原稿で反射した光は、ミラー１２１４、１２１５、１２１６、及びレンズ１２１７を介して、ＣＣＤイメージセンサ１２１８に入力される。なお、原稿の読み取り方法は、原稿フィーダ１２６０による自動送り方式ではなく、プラテンガラス１２１１上に載置された原稿に対して、光学ユニット１２１３が搭載されたキャリッジを走査する方法であってもよい。なお、第１実施形態では、モノクロ印刷が可能な画像形成装置１０について説明するが、当該画像形成装置１０はカラー印刷が可能であっても良い。

【0017】

プリンタ部１３は、入力された画像データを用いて用紙に画像を形成するデバイスである。なお、本実施形態のプリンタ部１３の画像形成方式は、感光体ドラムや感光体ベルトを用いた電子写真方式であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、プリンタ部１３は、微少ノズルアレイからインクを吐出して用紙上に印字するインクジェット方式であっても良い。

【0018】

また、画像形成装置１０は、プリンタ部１３によって画像が形成される用紙を収納する複数の用紙カセット１３１１、１３１２、１３１３、１３１４および手差しトレイ１３１５を有している。プリンタ部１３のレーザドライバ１３２１は、レーザ発光部１３２２を駆動する。レーザドライバ１３２１は、コントローラ１１から出力された画像データに応じたレーザ光を、レーザ発光部１３２２に発光させる。レーザ光は、感光ドラム１３２３に照射され、感光ドラム１３２３には、レーザ光に応じた潜像が形成される。この感光ドラム１３２３の潜像の部分には現像器１３２４によって現像剤が付着される。転写部１３２５は、感光ドラム１３２３に付着された現像剤を、搬送路１３３１を通過した記録紙に転写する。現像剤の乗った記録紙は搬送ベルト１３２６によって、定着器１３２７に搬送される。定着器１３２７は、熱と圧力により現像剤を記像紙に定着させる。定着器１３２７を通過した記録紙は、搬送路１３３５、搬送路１３３４を通過して、排紙トレイ１３２８に排出される。あるいは、印字面を反転して排紙トレイ１３２８に排出する場合には、記録は、搬送路１３３６、搬送路１３３８まで導かれた後、搬送路１３３７、搬送路１３３４を通過する。

【0019】

また、両面印刷を行う場合、記録紙は、定着器１３２７から搬送路１３３６に導かれて、フラッパ１３２９によって、搬送路１３３３に導かれる。その後、記録紙を逆方向に搬送し、フラッパ１３２９によって、搬送路１３３８、再給紙搬送路１３３２へ導かれる。再給紙搬送路１３３２へ導かれた記録紙は、搬送路１３３１を通り、転写部１３２５へ給紙される。

【0020】

＜画像形成装置１０のコントローラ１１の説明＞
図２は、画像形成装置の全体を制御するコントローラを示したブロック図である。図２を参照して、画像形成装置１０の全体の動作を制御するコントローラ１１の詳細について説明する。

【0021】

図２に示すように、コントローラ１１は、上記したスキャナ部１２、プリンタ部１３および操作部１２と電気的に接続されている。本実施例のコントローラ１１の各デバイスは、１つのプリント基板に実装されている。なお、２つ以上のプリント基板にコントローラ１１の各デバイスを分けて実装しても良い。例えば、コントローラ１１を、操作部Ｉ／Ｆ１１０５及び人感センサ１１１０を実装したプリント基板と、ＣＰＵ１１０１等を実装したプリント基板と、によって構成しても良い。このコントローラ１１は、ＣＰＵ１１０１、ＲＡＭ１１０２、ＲＯＭ１１０３、操作部Ｉ／Ｆ１１０５、ＬＡＮコントローラ１１０６、人体検知センサ１１１０、用紙検知センサ１１１２および電源制御部１１１４を備えている。そして、ＣＰＵ１１０１、ＲＡＭ１１０２、ＲＯＭ１１０３、操作部Ｉ／Ｆ１１０５、ＬＡＮコントローラ１１０６、人体検知センサ１１１０、用紙検知センサ１１１２および電源制御部１１１４は、システムバス１１０７に接続されている。また、コントローラ１１は、ＨＤＤ１１０４、画像処理部１１０９、スキャナＩ／Ｆ１１１１およびプリンタＩ／Ｆ１１１３を備えている。ＨＤＤ１１０４、画像処理部１１０９、スキャナＩ／Ｆ１１１１およびプリンタＩ／Ｆ１１１３は、画像バス１１０８に接続されている。

【0022】

ＣＰＵ１１０１は、ＲＯＭ１１０３に記憶された制御プログラム等に基づいて接続中の各種デバイスとのアクセスを統括的に制御すると共に、コントローラ１１で実行される各種処理についても統括的に制御する。

【0023】

ＲＡＭ１１０２は、ＣＰＵ１１０１が動作するためのシステムワークメモリである。このＲＡＭ１１０２は、画像データを一時記憶するためのメモリでもある。ＲＡＭ１１０２は、電源がオフの場合でも記憶した内容を保持することが可能なＳＲＡＭ、及び電源がオフの場合には記憶した内容が消去されるＤＲＡＭを有している。ＲＯＭ１１０３には、装置のブートプログラムなどが格納されている。ＨＤＤ１１０４は、ハードディスクドライブであり、画像形成装置１０を制御するプログラムや画像データを格納する。

【0024】

操作部Ｉ／Ｆ１１０５は、システムバス１１０７と操作部１２と接続するためのインターフェース部である。この操作部Ｉ／Ｆ１１０５は、操作部１２に表示するための画像データをシステムバス１１０７から受け取り操作部１２に出力すると共に、操作部１２から入力された情報をシステムバス１１０７へと出力する。

【0025】

ＬＡＮコントローラ１１０６は、画像形成装置１０と、ネットワーク６０に接続される外部装置５０との間の情報の入出力を制御する。

【0026】

人体検知センサ１１１０は、赤外線を受光する赤外線センサがマトリクス状に配列された赤外線センサアレイである。人体検知センサ１１１０が人などから放射される赤外線を受光することによって、画像形成装置１０に人が接近したことを検知する。なお、ここでは、本実施形態では、人体検知センサ１１１０が人を検知する例について説明するが、赤外線を放射する物体であれば、この人体検知センサ１１１０で検知することができる。なお、人体検知センサは、上記した赤外線センサに限定されない。物体が画像形成装置１０に接近したことを検知できるセンサであれば、赤外線センサ以外のデバイス（光を検知する光センサ、物理力で変形するひずみセンサ、磁気を検知する磁気センサ、温度を検知する温度センサなど）であっても良い。

【0027】

用紙検知センサ１１１２は、手差しトレイ１３１５に用紙がセットされたことを検知する。

【0028】

電源制御部１１１４は、画像形成装置１０の各部への電力供給を制御する。電源制御部１１１４の詳細についは後述する。

【0029】

画像バス１１０８は、画像データをやり取りするための伝送路であり、ＰＣＩバスやＩＥＥＥ１３９４等のバスで構成されている。

【0030】

画像処理部１１０９は、画像処理を行うためのものであり、ＲＡＭ１１０２に記憶された画像データを読み出し、ＪＰＥＧ、ＪＢＩＧなどの拡大または縮小および、色調整などの画像処理を行う。

【0031】

スキャナ部１２は、スキャナ制御部１２０１とスキャナ駆動部１２０２とを有している。スキャナ駆動部１２０２は、トレイ１２５０にセットされた原稿をスキャナ部１２の読取位置まで搬送するための紙搬送用のモータなどを含み、物理的に駆動するデバイスである。スキャナ制御部１２０１は、スキャナ駆動部１２０２の動作を制御する。スキャナ制御部１２０１は、スキャナ処理を行う際にユーザによって設定された設定情報をＣＰＵ１１０１との通信により受信し、当該設定情報に基づいてスキャナ駆動部１２０２の動作を制御する。

【0032】

プリンタ部１３は、プリンタ制御部１３０１とプリンタ駆動部１３０２とを有している。プリンタ駆動部１３０２は、感光ドラム１３２３を回転させるモータ、定着器１３２７を回転させるモータ、および紙搬送モータなどを含み、物理的に駆動するデバイスである。プリンタ制御部１３０１は、プリンタ駆動部１３０２の動作を制御する。プリンタ制御部１３０１は、プリント処理を行う際にユーザによって設定された設定情報をＣＰＵ１１０１との通信により受信し、当該設定情報に基づいてプリンタ駆動部１３０２の動作を制御する。

【0033】

＜プリント基板の説明＞
図３及び図４は、プリント基板の詳細を示した図である。プリント基板１００は、金属製のビス２０～ビス２４によって、金属性の筐体３００に固定されている。このプリント基板１００には、ＩＣ２００及びＩＣ２０１が実装されている。ＩＣ２００は、上記したＣＰＵ１１０１であり、ＩＣ２０１は、上記したＬＡＮコントローラ１１０６である。プリント基板１００には、外部装置やケーブル（例えば、ＵＳＢデバイス、ＵＳＢケーブル）が接続されるコネクタ２０２およびケーブル（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブル）が接続されるコネクタ２０３が実装されている。ＩＣ２００は、信号１１０、１１１、１１２、及び１１３を介して、コネクタ２０２に接続されている。また、ＩＣ２０１は、信号１１４および１１５を介して、コネクタ２０３に接続されている。ＩＣ２００は、コネクタ２０２を介して、外部装置と通信することができる。また、ＩＣ２０１は、コネクタ２０３を介して、外部装置と通信することができる。信号１１０～１１５は、クロック信号を送信するものであっても良いし、データ信号を送信するものであっても良いし、電源を供給するものであっても良いし、グランドに接続されるものであっても良い。本実施例では、コネクタ２０２は、４ピン（ピン４００、４０１、４０２、４０３）のコネクタであり、コネクタ２０３は、２ピン（ピン４０５、４０５）のコネクタである。コネクタ２０２及び２０３のピン数は、４ピンや２ピンには限定されない。

【0034】

ＩＣ２００は、ＰＧＡ（Ｐｒｉｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であっても良い。上記した電源制御部１１１４は、ＰＧＡであり、上記した画像処理部１１０９は、ＡＳＩＣである。ＩＣ２００及びＩＣ２０１は、高集積化されており、その半導体プロセスもナノメートルオーダになっている。半導体プロセスが小さいほど、耐静電性が低下するので、静電気等の外来ノイズで誤作動する確率が高くなる。

【0035】

コネクタ２０２は、ロックピン４０６及び４０７により、プリント基板１００に固定されている。また、コネクタ２０３は、ロックピン４０８及び４０９により、プリント基板１００に固定されている。コネクタ２０２が面実装タイプ（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）のコネクタである場合、ロックピン４０６及び４０７は、プリント基板１００の表層（信号層３０）とはんだとにより接合される。コネクタ２０２が挿入実装部品（ＤＩＰ：Ｄｕａｌ Ｉｎ－ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）である場合、プリント基板１００の表層（信号層３０）から裏層（信号層３６）までロックピン４０６及び４０７が貫通しており、同じくはんだで接合される。コネクタ２０３についても同様であるので、その説明を省略します。

【0036】

本実施例のプリント基板１００の表層（信号層３０）は、スリットにより分離された３つのグランド領域を有する。３つのグランド領域は、シグナルグランド領域１０１、フレームグランド領域１０２ｂ、及び、静電気退避用のグランド領域１０３である。

【0037】

シグナルグランド領域１０１は、コネクタ２０２及び２０３から信号を受信するＩＣ２００及びＩＣ２０１が実装される領域である。このシグナルグランド領域１０１は、内層のグランド層３２を介して、グランドに接続される。内層のグランド層３２の電位は、信号１１０～信号１１５の基準電位、ＩＣ２００及びＩＣ２０１に供給する電源の基準電位となる。このシグナルグランド領域１０１は、フレームグランド領域１０２ａ及びフレームグランド領域１０２ｂの外側に設けられている。

【0038】

フレームグランド領域１０２ａは、コネクタ２０２が実装され、金属筐体３００と電気的に接続される。フレームグランド領域１０２ａは、コネクタ２０２の金属製のフレームに接続されている。

【0039】

フレームグランド領域１０２ｂは、コネクタ２０３が実装され、金属筐体３００と電気的に接続される。フレームグランド領域１０２ｂは、コネクタ２０３の金属製のフレームに接続されている。

【0040】

そして、本実施例では、プリント基板１００の信号層３０に、シグナルグランド領域１０１、フレームグランド領域１０２ａ、フレームグランド領域１０２ｂに加えて、静電気退避用のグランド領域１０３が形成されている。静電気退避用のグランド領域１０３は、プリント基板１００の周縁部に設けられている。また、静電気退避用のグランド領域１０３は、途切れることなく環状に形成されている。また、静電気退避用のグランド領域１０３は、グナルグランド領域１００を途切れることなく囲むように設けられている。さらに、静電気退避用のグランド領域１０３は、フレームグランド領域１０２ａを途切れることなく囲むように設けられている。また、静電気退避用のグランド領域１０３は、フレームグランド領域１０２ｂを途切れることなく囲むように設けられている。本実施例では、静電気退避用のグランド領域１０３は、シグナルグランド領域１０１を途切れることなく囲むように設けられている。

【0041】

そして、静電気退避用のグランド領域１０３は、フレームグランド領域１０２ａの外側であって少なくともコネクタ２０２の外部装置やケーブルが挿入される挿入口２０２ａに対応する位置に設けられる。また、静電気退避用のグランド領域１０３は、フレームグランド領域１０２ｂの外側であって少なくともコネクタ２０３のケーブルが挿入される挿入口２０３ａに対応する位置に設けられる。

【0042】

静電気退避用のグランド領域１０３、グランド層３２に接続される。なお、フレームグランド領域１０２ａ、フレームグランド領域１０２ｂおよびシグナルグランド領域１０１も、グランド層３２に接続されている。つまり、静電気退避用のグランド領域１０３は、グランド層３２において、フレームグランド領域１０２ａ、フレームグランド領域１０２ｂおよびシグナルグランド領域１０１に接続されている。

【0043】

静電気退避用のグランド領域１０３には、ビス２０～２３が通過する貫通穴が形成されている。ビス２０～２３は、プリント基板１００を金属筐体３００に固定する。貫通穴は、切り欠きであっても良い。ビス２０～２３は、金属製であって、プリント基板１００を金属筐体３００に固定した状態で、グランドに接続される。

【0044】

静電気退避用のグランド領域１０３は、信号層３０において、スリット５０２によって、フレームグランド領域１０２ａ、フレームグランド領域１０２ｂおよびシグナルグランド領域１０１と完全に分離されている。このスリット５０２は、信号層３０にだけ設けられており、グランド層３２には届かない。

【0045】

静電気退避用のグランド領域１０３は、信号層３０と信号層３６に設けられている。信号層３０の静電気退避用のグランド領域１０３と、信号層３６の静電気退避用のグランド領域１０３は、プリント基板１００の周縁部に設けられている。なお、本実施例では、信号層３６には、フレームグランド領域は存在しない。当然、信号層３６にフレームグランド領域を設けても良い。

【0046】

本実施例では、静電気退避用のグランド領域１０３とフレームグランド領域１０２ａとの間には、シグナルグランド領域１０１が配置されている。また、静電気退避用のグランド領域１０３とフレームグランド領域１０２ｂとの間には、シグナルグランド領域１０１が配置されている。なお、静電気退避用のグランド領域１０３とフレームグランド領域１０２ａとの間にシグナルグランド領域１０１を設けなくても良い。また、静電気退避用のグランド領域１０３とフレームグランド領域１０２ｂとの間にシグナルグランド領域１０１を設けなくても良い。

【0047】

静電気退避用のグランド領域１０３には、ビア１０７が形成されており、静電気退避用のグランド領域１０３は、グランド層３２に接続される。

【0048】

プリント基板１００の周縁部に侵入した静電気は、スリット５０２によりシグナルグランド領域１０１やフレームグランド領域１０２ａ、１０２にも伝搬しにくくなっている。プリント基板１００の周縁部に侵入した静電気は、静電気退避用のグランド領域１０３のビア１０７やビス２０～２３を介して、金属筐体３００に伝搬する。コネクタ２０２やコネクタ２０３にデバイスやケーブルを挿抜する際に人からの放電により発生する静電気を、静電気退避用のグランド領域１０３の内側に侵入するのを抑制することできる。コネクタ２０２やコネクタ２０３の周辺に放電された静電気は、プリント基板１００に実装された高周波で動作する能動素子（ＩＣ２００、２０１）に侵入するのを抑制することができる。

【0049】

フレームグランド領域１０２ａは、信号層３０からビア１０３を介して、グランド層３２及び信号層３６の静電気退避用のグランド領域１０３に接続される。コネクタ２０２のフレームに放電された静電気は、ロックピン４０６及びロックピン４０７を介して、フレームグランド領域１０２ａに伝搬する。そして、静電気は、ビア１０３を介して、信号層３６の静電気退避用のグランド領域１０３に伝搬し、金属筐体３００に逃げる。

【0050】

また、フレームグランド領域１０２ａは、スリット５００によりシグナルグランド領域１０１と分離されている。また、フレームグランド領域１０２ｂは、スリット５０１によりシグナルグランド領域１０１と分離されている。さらに、本実施例では、静電気退避用のグランド領域１０３とフレームグランド領域１０２ａとは、スリット５０２及びスリット５００により分離されている。また、静電気退避用のグランド領域１０３とフレームグランド領域１０２ｂとは、スリット５０２及びスリット５０１により分離されている。また、静電気退避用のグランド領域１０３とシグナルグランド領域１０１とは、スリット５０２により分離されている。スリットとは、プリント基板１００の信号層３０を構成している導体（銅膜）を物理的に分離し、電気的に非導通状態にするための溝のことである。つまり、信号層３０において、シグナルグランド１００とフレームグランド１０１とが、スリット５００によって分離されている。また、信号層３０において、シグナルグランド１００とフレームグランド１０２とが、スリット５０１によって分離されている。

【0051】

コネクタ２０２は、ビア１０３を介して、プリント基板１００のグランド層３２と接続される。本実施例のビアは、貫通ビアである。貫通ビアとは、表層から裏層まで貫通する穴である。貫通ビアは、表層から裏層までドリルで穴を空け、その穴を導体でコーティングすることで、複数の層と接合するものである。コネクタ２０２のピン４００～ピン４０３は、フレームグランド領域１０２ａの外、つまりシグナルグランド１００に接続される。これは信号１１０～信号１１３が、異なる２つのグランド領域を跨ぐことを避けるためである。

【0052】

図５は、図３のＡ－Ａ´に沿ったプリント基板の断面図である。図５では、斜線部がシグナルグランド領域、縦線部がフレームグランド領域、ドット部が電源層である。

【0053】

本実施例のプリント基板１００は、４層構成である。プリント基板１００の層数は、４層に限定されない。プリント基板１００は、６層であっても８層であっても構わない。

【0054】

信号層３０と信号層３６は、ＩＣ２００やＩＣ２０１から出力される信号を他のＩＣ等に伝えるために設けられている。ＩＣ２００やＩＣ２０１から出力される信号は、信号層３６に伝わる場合もあれば、信号層３０内で伝わる場合もある。

【0055】

信号層３０には、上記した信号１１０～１１５等が配線されている。信号層３０には、信号１１０～１１５等の信号線以外に、電源プレーンやグランド領域１０１～１０３が設けられている。信号層３０に設けられたフレームグランド領域１０２ａは、ビア１０３によりグランド層３２と信号層３６のシグナルグランド１００に接続される。

【0056】

グランド層３２は、グランドの電圧レベルの安定化を図る。本実施例では、グランド層３２の全てがシグナルグランド領域１０１となっている。

【0057】

電源層３４には、ＩＣ２００、ＩＣ２０１、コネクタ２０２及びコネクタ２０３が使用する複数の系統の電源のプレーンが設けられている。電源層３４の電源プレーンは、信号層３０に実装されているＩＣに対して、ビア１０５を介して、電力を供給する。ビア１０５は、電源プレーンと同電位になるため、信号層３０、グランド層３２、信号層３６のグランドとは接続しないようになっている。ビア１０３は、電源層３４の電源プレーンとは接続しないようになっている。

【0058】

各層の材料は、銅などの導体である。また、各層の間には、プリプレグ３１、プリプレグ３５、コア材３３が配置されている。プリプレグ３１、プリプレグ３５は、ガラス布にエポキシなどの樹脂を含浸させて半硬化させた基材であって、各層の銅とコア材３３を重ねてプリント基板１００を成形するときに、各層間の絶縁のために使用される。

【0059】

ビス２０は、金属筐体３００に固定されている。

【0060】

コネクタ２０２や２０３にケーブルなどを挿入するときまたは抜くときには、帯電した人体、デバイス、ケーブルなどから静電気が放電され、接触したコネクタ２０２や２０３のフレームやコネクタ２０２や２０３から配線されている信号１１０等に静電気が侵入する可能性がある。

【0061】

図６は、静電気が伝搬する経路を示した図である。

【0062】

コネクタ２０２やコネクタ２０３にデバイスやケーブルを挿抜する時、物理的な距離が近いため、帯電した人体やデバイスなどは、コネクタ２０２の挿入口側に設けられた静電気退避用のグランド領域１０３に放電する可能性が高い。静電気退避用のグランド領域１０３に放電された静電気は、ビア１０７を介して、グランド層３２、信号層３６に伝搬する。そして、静電気は、ビス２０を介して、金属筐体３００に伝搬する（経路２０００）。

【0063】

また、コネクタ２０２のフレームに侵入した静電気は、ロックピン４０６、ロックピン４０７を介してフレームグランド領域１０２ａに伝搬し、ビア１０３を介してグランド層３２及び信号層３６に伝搬する。ビア１０３は、信号層３６では静電気退避用のグランド領域１０３と接続されているため、静電気は、ビス２０を介して金属筐体３００に逃げていく（経路２００１）。

【0064】

なお、コネクタ２０２に接続される信号１１０～信号１１３に侵入したノイズは、ＩＣ２００に到達する可能性がある（経路２００２）。

【0065】

静電気退避用のグランド領域１０３及びフレームグランド１０１に侵入した静電気が、スリット５００及びスリット５０２に形成された寄生容量を介して、シグナルグランド領域１０１に伝搬する経路がある（経路２００３）。本実施例では、コネクタ２０２の外側に静電気退避用のグランド領域１０３を設けており、さらに、シグナルグランド領域１０１までに２つのスリット５００及び５０２が形成されていることから、静電気がシグナルコネクタに伝搬しにくくなっている。

【0066】

図７に示すように、プリント基板１００の信号層３０とグランド層３２では、振動しやすい周波数が異なる。なぜなら、信号層３０には、スリットで分離された３つのグランド領域があるのに対し、グランド層３２には、上記したようなスリットが無く、信号層３０とグランド層３２とではその形状が大きく異なるためである。経路２００３で伝搬した静電気が信号層３０のシグナルグランド領域１０１で共振現象を起こした場合でも、グランド層３２では、信号層３０と同強度の共振現象は発生しづらくなる。よって、信号層３０に伝搬した静電気は、グランド層３２や信号層３６に伝搬するにつれ、周波数特性に基づき減衰していく。よって、内層に伝搬するにしたがってノイズとして重畳しにくくなる。

【0067】

本実施例では、スリット５０２により、シグナルグランド領域１０１、フレームグランド１０１領域、フレームグランド領域１０２ｂと分離された静電気退避用のグランド領域１０３をプリント基板１００の周縁部に設けることができる。これにより、静電気がプリント基板１００の周縁部であるに静電気退避用のグランド領域１０３に集中する。そのため、人、ケーブル、デバイスに帯電した静電気を、金属筐体３００に逃がすことができる。

【0068】

また、表層の信号層３０と内層のグランド層３２との形状を異ならせることによって、共振周波数をずらすことができるため、内層に伝搬する静電気は減衰する。結果として、プリント基板１００が内蔵された印刷装置等の電子機器は耐静電性が向上し、実装されたＩＣ２００などの誤動作等の可能性が低くなる。

【0069】

＜変形例＞
上記した実施形態では、本発明のプリント基板を画像形成装置に搭載した例について説明したが、本発明のプリント基板を搭載する装置は、画像形成装置に限定されない。例えば、本発明のプリント基板を、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、デスクトップＰＣ、スマートフォン、自動車、空調機、遊技機、ロボットなど種々の装置に搭載することができる。

【符号の説明】

【0070】

１ 画像形成装置
１００ プリント基板
１０１ シグナルグランド領域
１０２ａ フレームグランド領域
１０２ｂ フレームグランド領域
１０３ 静電気退避用のグランド領域
２００ ＩＣ
２０１ ＩＣ
２０２ コネクタ
２０３ コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】