JP2015139946A - 電子機器、露光装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器で用いられる複数のケーブルをコンパクトな形状とすることができる電子機器を提供する。
【解決手段】画像形成装置の露光部は制御部によって制御される。制御部の駆動用基板と、露光部のコネクタとは、ＦＦＣ３８によって電気的に接続される。ＦＦＣ３８は、間隔をあけて配置した複数本の導体を可撓性の帯状の絶縁材で挟んだ構成となっている。ＦＦＣ３８の一方の面にはシールド部材が貼り付けられている。複数のＦＦＣ３８は、シールド部材が貼り付けられていない側の面が、他のＦＦＣ３８のシールド部材又は筐体に接するように積層されて配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器、露光装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１には、原稿からの光を電気信号に変換するイメージセンサに複数のケーブル線からなるフラットケーブルを複数枚重ね合わせて接続した信号ケーブルを介して信号の入出力を行う画像読取ユニットにおいて、各フラットケーブルの少なくとも一部のケーブル線を信号線と接地線とに交互に割り当てると共に、隣接するフラットケーブル間の少なくとも一部のケーブル線を信号線と接地線とが交互に対向するように配置したことが記載されている。
特許文献２には、ディスク装置を内蔵した電子機器において、フレキシブルフラットケーブルの一部をシャーシフレームに密着させて接着テープで止着することにより、フレキシブルフラットケーブルに伝播する不要輻射ノイズが削減されることが記載されている。

特開２００２−３４４７０３号公報 特開２００６−３１８５８号公報

本発明は、電子機器で用いられる複数のケーブルをコンパクトな形状とすることを目的とする。

本発明の請求項１に係る電子機器は、導体で形成された筐体と、第１遮蔽層と、当該第１遮蔽層の片面に配置された導電線群と、当該導電線群を被覆する第１絶縁層とを有し、当該第１絶縁層が前記筐体に接するように配置された第１ケーブルと、第２遮蔽層と、当該第２遮蔽層の片面に配置された導電線群と、当該導電線群を被覆する第２絶縁層とを有し、当該第２絶縁層が前記第１遮蔽層に接するように前記第１ケーブルに積層された第２ケーブルとを備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る電子機器は、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルはそれぞれ、前記導電線群と前記遮蔽層とによって挟まれる位置に、インピーダンスを調整するための中間体を有しており、前記中間体は、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルが積層された場合のインピーダンスが予め定められた範囲となる厚みを有することを特徴とする。

本発明の請求項３に係る電子機器は、前記第１ケーブルは、当該第１ケーブルの長手方向における半分以上の部分が前記筐体に接していることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る露光装置は、被露光体を露光する露光手段と、導体で形成された筐体と、第１遮蔽層と、当該第１遮蔽層の片面に配置された導電線群と、当該導電線群を被覆する第１絶縁層とを有し、当該第１絶縁層が前記筐体に接するように配置された第１ケーブルと、第２遮蔽層と、当該第２遮蔽層の片面に配置された導電線群と、当該導電線群を被覆する第２絶縁層とを有し、当該第２絶縁層が前記第１遮蔽層に接するように前記第１ケーブルに積層された第２ケーブルとを備えることを特徴とする。

本発明の請求項５に係る画像形成装置は、像保持体を露光して潜像を形成する請求項４に記載の露光装置と、前記像保持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段とを備えることを特徴とする。

請求項１、４及び５に係る発明によれば、電子機器で用いられる複数のケーブルを、その両面に遮蔽材を備える構成と比べてコンパクトな形状とすることができる。
請求項２に係る発明によれば、ケーブルのインピーダンスが所望される値よりも低くなってしまうことを防ぐことができる。
請求項３に係る発明によれば、ケーブルのインピーダンスが所望される値よりも高くなってしまうことを防ぐことができる。

画像形成装置の全体構成を示す図である。 露光部の外観を示す図である。 フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）の端部を示す斜視図である。 ＦＦＣの端部の断面図である。 ＦＦＣの配線の状態を示す図である。 ＦＦＣが積層された状態を示す図である。 変形例に係るＦＦＣの配線の状態を示す斜視図である。

１．実施形態
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。画像形成装置１は電子写真方式で画像を形成する装置である。本実施形態に係る画像形成装置１は、画像を表す画像データに基づいて媒体の一例である用紙に画像を形成する。また、本実施形態に係る画像形成装置１は所謂タンデム型である。以下、図において、画像形成装置１の各構成の配置を説明するため、３次元直交座標系（ｘｙｚ右手系）を用いる。図に示す座標記号のうち、内側が白い円の中に黒い円を描いた記号は、紙面奥側から手前側に向かう向きを表している。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。ＣＰＵは、ＲＯＭや記憶部１２に記憶されているコンピュータプログラム（以下、単にプログラムという）を読み出して実行することにより画像形成装置１の各部を制御する。記憶部１２はハードディスクドライブ等の不揮発性の記憶手段であり、プログラムを記憶する。操作部１７は各種の指示を入力するための操作ボタン等を備えており、ユーザによる操作を受け付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に供給する。画像読取部１８は媒体に形成された画像を光学的に読み取り、読み取った画像を表す画像データを生成する。筐体１９は板金などの導体で形成されている。

現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋは、用紙にトナー像を形成する。なお、符号のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応した構成であることを意味している。現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれは、用いるトナーが異なるものの、その構成に大きな差異はない。以下、現像部１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す添字を省略して「現像部１３」とする。

各現像部１３は、感光体ドラム３１（像保持体の一例）と、帯電器３２と、現像器３４（現像手段の一例）と、一次転写ロール３５と、ドラムクリーナ３６とを備えている。感光体ドラム３１は電荷発生層や電荷輸送層を有する像保持体であり、図示しない駆動部により図中の矢線Ｄ１３の方向に回転させられる。帯電器３２は感光体ドラム３１の表面を帯電させる。

露光部３３Ａ、３３Ｂ（露光手段の一例）はそれぞれレーザー発光源やポリゴンミラー等（いずれも図示せず）を備える。露光部３３Ａは、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザー光を、帯電器３２Ｙ、３２Ｍにより帯電させられた後の感光体ドラム３１Ｙ、３１Ｍに向けて照射する。露光部３３Ｂは、制御部１１の制御の下、画像データに応じたレーザー光を、帯電器３２Ｃ、Ｋにより帯電させられた後の感光体ドラム３１Ｃ、Ｋに向けて照射する。これにより、各感光体ドラム３１には潜像が保持される。なお、上記の画像データは、制御部１１が画像読取部１８や図示しない通信部を介して外部装置から取得したものであってもよい。外部装置とは、例えば画像を示すデータを記憶した記憶装置等である。

露光部３３Ａ、３３Ｂのそれぞれの筐体３７Ａ、３７Ｂは板金などの導体で形成されている。筐体３７Ａ、３７Ｂは、画像形成装置１の筐体１９に固定され、感光体ドラム３１の外周面からの距離が予め定められた距離となるように保持されている。なお、以下の説明では、露光部３３Ａ、３３Ｂを各々区別する必要がない場合には、これらを「露光部３３」と称して説明する。また、筐体３７Ａ、３７Ｂを各々区別する必要がない場合には、これらを「筐体３７」と称して説明する。

現像器３４はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの色のトナーと、フェライト粉等の磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。そして現像器３４に形成された磁気ブラシの穂先が感光体ドラム３１の表面に接触することで、トナーは感光体ドラム３１表面で露光部３３により露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体ドラム３１に画像が形成（現像）される。

一次転写ロール３５は転写部１４の中間転写ベルト４１が感光体ドラム３１と対向する位置において予め定めた電位差を生じさせ、この電位差によって中間転写ベルト４１に画像を転写する。ドラムクリーナ３６は、画像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留している未転写のトナーを取り除き、感光体ドラム３１表面を除電する。即ち、ドラムクリーナ３６は、次の画像形成に備えて、感光体ドラム３１から不要なトナーや電荷を除去するものである。

転写部１４（転写手段の一例）は、中間転写ベルト４１と、二次転写ロール４２と、ベルト搬送ロール４３と、バックアップロール４４とを備えており、現像部１３によって形成された画像を、ユーザの操作に応じて決められた紙種の用紙に転写する転写部である。中間転写ベルト４１は無端のベルト部材であり、ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４はこの中間転写ベルト４１を張架する。ベルト搬送ロール４３およびバックアップロール４４の少なくとも１つには駆動部（図示せず）が備えられており、中間転写ベルト４１を図中の矢印Ｄ１４方向に移動させる。なお、駆動部を有さないベルト搬送ロール４３またはバックアップロール４４は、中間転写ベルト４１の移動に従動して回転する。中間転写ベルト４１が図中の矢印Ｄ１４方向に移動して回転することにより、中間転写ベルト４１上の画像は、二次転写ロール４２とバックアップロール４４とに挟まれる領域に移動させられる。

二次転写ロール４２は、中間転写ベルト４１との電位差によって、中間転写ベルト４１上の画像を搬送部１６から搬送されてきた用紙に転写させる。ベルトクリーナ４９は、中間転写ベルト４１の表面に残留している未転写のトナーを取り除く。また、転写部１４または搬送部１６は、画像が転写された用紙（未定着の画像が形成された媒体の一例）を定着部１５へと搬送する。定着部１５は、加熱によって用紙に転写された画像を定着させる。搬送部１６は、容器と搬送ロールとを有する。容器には、予め定められたサイズにカットされた、媒体としての用紙が収容される。各容器に収容されている用紙は、制御部１１の指示により搬送ロールによって１枚ずつ取り出され、用紙搬送路を経由して転写部１４へと搬送される。なお、媒体は用紙に限らず、例えば樹脂製のシート等であってもよい。要するに、媒体は、表面に画像を形成し得るものであればよい。

図２は、露光部３３Ａ、３３Ｂの外観を示す斜視図である。図示のように、露光部３３Ａ、３３Ｂから見てｘ軸の負方向側の位置に制御部１１の駆動用基板１１１が設けられている。露光部３３Ａ、３３Ｂは、制御部１１の駆動用基板１１１と複数のフレキシブルフラットケーブル（以下「ＦＦＣ」）３８によって電気的に接続される。複数のＦＦＣ３８（第１ケーブル、第２ケーブルの一例）はそれぞれ、一端が露光部３３Ａのレーザー制御基板３３４Ｙ若しくは３３４Ｍ又は露光部３３Ｂのレーザー制御基板３３４Ｃ若しくは３３４Ｋに電気的に接続され、他端が制御部１１の駆動用基板１１１に電気的に接続されて、露光部３３Ａ、３３Ｂへの給電及び電気信号の送信を可能とする電気接続部材である。なお、筐体３７、１９と、ＦＦＣ３８とを含む装置は、本発明に係る電子機器の一例である。また、露光部３３と、筐体３７、１９と、ＦＦＣ３８とを含む装置は、本発明に係る露光装置の一例である。

図３は、ＦＦＣ３８の端部の外観を示す図であり、図４は、図３に示すＦＦＣ３８の端部のＡ−Ａ´断面図である。ＦＦＣ３８は、間隔をあけて配置された複数本の導体（導電線）８１、８１、…を可撓性の帯状の絶縁材８２で挟んだ構成となっている。導体８１、８１、…は電気を伝導することによって給電や電気信号の送信を行う。すなわち導体８１は、給電線または信号線として機能する。絶縁材８２は導体８１の短絡を防止するための部材である。一例として、導体８１は錫メッキの銅箔であり、絶縁材８２はポリエステルのテープである。また、ＦＦＣ３８の片面には、シールド部材８３（第１遮蔽層、第２遮蔽層の一例）が貼り付けられている。シールド部材８３は給電線または信号線からの信号の漏洩、および外部から給電線または信号線へのノイズの侵入を防ぐための部材であり、電磁波遮蔽効果のある材料（金属膜または金属メッシュ。金属としては例えば銅が用いられる）で形成されている。なお、シールド部材８３は、ＦＦＣ３８の裏側の面には設けられていない。すなわち、ＦＦＣ３８は、シールド部材８３と、シールド部材８３の片面に配置された複数の導体８１、８１、…（導電線群）と、複数の導体８１、８１、…を被覆する絶縁材８２（第１絶縁層、第２絶縁層の一例）とを有している。以下の説明では、説明の便宜上、ＦＦＣ３８においてシールド部材８３が設けられた側の面を「シールド面」と称し、シールド部材８３が設けられていない側の面を「非シールド面」と称して説明する。

図４に示すように、シールド部材８３は、さらに中間体８４を有する。中間体８４は、絶縁材８２とシールド部材８３とによって挟まれる位置（すなわち導体８１とシールド部材８３とによって挟まれる位置）に設けられている。中間体８４はＦＦＣ３８のインピーダンスを調整するための部材であり、例えばポリオレフィン樹脂で形成されている。ＦＦＣ３８のインピーダンスは導体８１とシールド部材８３の距離によって決まり、導体８１とシールド部材８３の距離が離れればインピーダンスも高くなる。導体８１とシールド部材８３の間に中間体８４を入れて導体８１とシールド部材８３との間隔をあけることにより、インピーダンスが調整される。補強板８５はＦＦＣ３８の端部を補強するための部材であり、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂フィルムである。

図５は、図２に示したＦＦＣ３８のＢ部付近の配線の状態を、ｚ軸の正方向からみた場合を概略的に示す図である。なお、図５においては、発明の理解を容易にすべく、ＦＦＣ３８の厚みを実際よりも大きく図示している。図２及び図５に示すように、複数のＦＦＣ３８はそれぞれ、露光部３３のレーザー制御基板３３４Ｙ、３３４Ｍ、３３４Ｃ、３３４Ｋにその一端が接続され、筐体３７Ａ、３７Ｂ及び筐体１９の側面に沿って引き回され、その他端が制御部１１の駆動用基板１１１に接続される。このとき、複数のＦＦＣ３８は図示のように積層されて引き回される。この実施形態では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色についてそれぞれ２本のＦＦＣ３８が用いられており、合計８本のＦＦＣ３８が束ねて重ね合わされた状態で引き回される。なお、複数のＦＦＣ３８は重ね合わせて接着されていてもよい。

図６は、ＦＦＣ３８が積層された状態を示す図（図５中のＣ部）である。なお、図６に示す例では、発明の理解を容易にすべく、筐体１９の表面に３本のＦＦＣ３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃが積層された状態を図示しているが、実際は筐体１９の表面に８本のＦＦＣ３８が積層される。図６に示す例では、筐体１９の表面とＦＦＣ３８Ａの非シールド面が接するようにＦＦＣ３８Ａが設置されており、更にその上にＦＦＣ３８Ｂがその非シールド面とＦＦＣ３８Ａ（すなわちＦＦＣ３８Ａのシールド面）が接するように重ねられている。また、ＦＦＣ３８Ｂの上に、ＦＦＣ３８Ｂがその非シールド面とＦＦＣ３８Ｂ（すなわちＦＦＣ３８Ｂのシールド面）が接するように重ねられている。すなわち、この実施形態では、複数のＦＦＣ３８は、その非シールド面が、他のＦＦＣ３８のシールド面又は筐体３７若しくは１９に接するように積層されている。

図２に示されるように、８本のＦＦＣ３８は、その大部分において積層され、また筐体３７Ａ、３７Ｂ又は１９に接した状態で引き回されている。しかし、ＦＦＣ３８とレーザー制御基板３３４の接続部分や、ＦＦＣ３８と駆動用基板１１１の接続部分においては、積層されていなかったり、筐体３７又は１９に接していない状態となっている。この実施形態では、複数のＦＦＣ３８の各々は、その長手方向における半分以上の部分が、他のＦＦＣ３８のシールド面又は筐体３７若しくは１９に接している。

次いで、本実施形態に係るＦＦＣ３８のインピーダンスについて説明する。本実施形態では、ＦＦＣ３８の中間体８４は、複数のＦＦＣ３８が積層された場合のインピーダンスが目標となる値の範囲（予め定められた範囲）となるようにその厚みが調整されている。換言すると、ＦＦＣ３８の中間体８４は、一のフレキシブルフラットケーブルを単体で用いた場合のインピーダンスが、目標となる値の範囲（予め定められた範囲）よりも高い範囲となるようにその厚みが調整されている。

これは、本実施形態に係るＦＦＣ３８を積層して筐体に接地して用いる場合、１本のＦＦＣ３８を単体で用いる場合よりもインピーダンスが下がってしまうためである。具体的には、例えば、１本のＦＦＣ３８を単体で用いる場合のＦＦＣ３８のインピーダンスが約６１．３〜６６．３Ωである場合において、ＦＦＣ３８を２本以上積層して筐体に接地して用いるときは、そのインピーダンスは約５９．７〜６０．３Ωに下がってしまう。そのため、本実施形態では、ＦＦＣ３８を積層して筐体に接地して用いた場合のインピーダンスが、設計目標値となるように、各ＦＦＣ３８の単体のインピーダンスが、設計目標値よりも高くなるように、中間体８４の厚みが設定されている。

ところで、ＦＦＣを複数枚重ね合わせた場合に、重ね合わせたＦＦＣどうしから電磁ノイズが発生してしまう場合がある。この対策として、例えばＦＦＣの表面と裏面の両面に電波シールド部材を設けることが考えられるが、両面に電波シールド部材を設ける構成とすると、ＦＦＣの厚みが大きくなってしまい、ＦＦＣの引き回しがし難くなってしまう場合がある。それに対しこの実施形態では、ＦＦＣ３８の一方の面には電波シールド部材を設けないことにより、複数のＦＦＣ３８を積層した場合に、両面に電波シールド部材を設けた場合よりもその厚みが小さくなる。また、複数のＦＦＣ３８をその非シールド面が他のＦＦＣ３８のシールド面と接するように積層して用いることにより、両面に電波シールド部材を設けた場合に対応するシールド効果が得られる。

２．変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。

（１）上述の実施形態では、露光部３３のレーザー制御基板３３４と制御部１１の駆動用基板１１１とをＦＦＣ３８が電気的に接続する構成について説明したが、ＦＦＣ３８が接続する部品は上述の実施形態で示したものに限られない。例えば、画像の読取を行う画像読取装置で上記実施形態に係るＦＦＣが用いられてもよい。図７は、画像読取装置２で上記実施形態に係るＦＦＣが用いられる場合を例示する図である。図において、ＦＦＣ２１Ａ、２１Ｂは、制御基板２２と画像読取用の制御基板２３とを電気的に接続する。ＦＦＣ２１Ａ、ＦＦＣ２１Ｂの構成は、上述した実施形態で示したＦＦＣ３８の構成に対応する。図８に示す例においても、一方の面に電波シールド部材が設けられたＦＦＣ２１Ａ、２１Ｂが積層されて用いられる。

また、上述の実施形態では、レーザー光源やポリゴンミラーを備えるレーザーＲＯＳ（Raster Output Scanner）方式で露光を行う露光部３３を用いたが、これに限らず、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源に用いたＬＥＤプリントヘッド方式で露光を行う露光部を用いてもよい。

（２）定着部１５を備える画像形成装置は、上述した実施形態のタンデム型に限定されるものではなく、ロータリー型など他の構成であってもよい。また、定着部１５を備える画像形成装置は、複数色のトナー像を重ねて画像を形成する画像形成装置に限定されるものではなく、単一の色のトナー像を形成する画像形成装置であってもよい。
また、上述の実施形態ではフレキシブルフラットケーブルであるＦＦＣ３８を例示したが、フレキシブルケーブルの形状はフラットに限られない。フレキシブルケーブルの形状は、例えば凹凸のある形状など、他の形状であってもよい。

１…画像形成装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ…現像部、１４…転写部、１５…定着部、１６…搬送部、１７…操作部、３１…感光体ドラム、３２…帯電器、３３…露光部、３４…現像器、３５…一次転写ロール、３６…ドラムクリーナ、３８…ＦＦＣ、４１…中間転写ベルト、４２…二次転写ロール、４３…ベルト搬送ロール、４４…バックアップロール、４９…ベルトクリーナ、５１…定着ベルト、８１…導体、８２…絶縁材、８３…シールド部材、８４…中間体。

Claims (5)

1. 導体で形成された筐体と、
   第１遮蔽層と、当該第１遮蔽層の片面に配置された導電線群と、当該導電線群を被覆する第１絶縁層とを有し、当該第１絶縁層が前記筐体に接するように配置された第１ケーブルと、
   第２遮蔽層と、当該第２遮蔽層の片面に配置された導電線群と、当該導電線群を被覆する第２絶縁層とを有し、当該第２絶縁層が前記第１遮蔽層に接するように前記第１ケーブルに積層された第２ケーブルと
   を備える電子機器。
2. 前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルはそれぞれ、前記導電線群と前記遮蔽層とによって挟まれる位置に、インピーダンスを調整するための中間体を有しており、
   前記中間体は、前記第１ケーブル及び前記第２ケーブルが積層された場合のインピーダンスが予め定められた範囲となる厚みを有する
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第１ケーブルは、当該第１ケーブルの長手方向における半分以上の部分が前記筐体に接している
   請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 被露光体を露光する露光手段と、
   導体で形成された筐体と、
   第１遮蔽層と、当該第１遮蔽層の片面に配置された導電線群と、当該導電線群を被覆する第１絶縁層とを有し、当該第１絶縁層が前記筐体に接するように配置された第１ケーブルと、
   第２遮蔽層と、当該第２遮蔽層の片面に配置された導電線群と、当該導電線群を被覆する第２絶縁層とを有し、当該第２絶縁層が前記第１遮蔽層に接するように前記第１ケーブルに積層された第２ケーブルと
   を備える露光装置。
5. 像保持体を露光して潜像を形成する請求項４に記載の露光装置と、
   前記像保持体の表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と
   を備える画像形成装置。

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