JP4617120B2

JP4617120B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4617120B2
Application number: JP2004251873A
Authority: JP
Inventors: 徹雄齋藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: JP2006071723A

Description

本発明は、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

この種の画像形成装置としてレーザビームプリンタ（以下、ＬＢＰという）は、近年、そのスピード、印字品質の高さにより、低価格化の進行と相まって、広く普及している。

同時にオプションとして、ＬＢＰ本体下部にオプションカセットフィーダ（予備給送装置、以下、ＯＰＦという）が装着できるような製品が多数提供されている。

その従来例として、特許文献１に開示されたＯＰＦ接続形態がある。

上記従来例においては、ＬＢＰ本体とＯＰＦとの接続は、ＬＢＰの下面で前方に設けられた丸穴と長丸穴とに、ＯＰＦ上に設けられた位置決めピン２１，２２をそれぞれ挿入することにより開始される。その後、ＬＢＰ本体とＯＰＦとにそれぞれ設けられたフローティングコネクタが嵌合することにより、電気的に接続される。ＯＰＦの内部にはフローティングコネクタからのハーネスが接続され、ＯＰＦ内の紙有無検知や給紙動作のためのソレノイド駆動を行う基板が装着されている。

また、ＬＢＰ本体にはフローティングコネクタからのハーネスが接続され、ＬＢＰにおける印字動作全般を司るエンジンコントローラ基板が装着されている。

またその他に、ＬＢＰ内には、電子写真プロセスに不可欠な高電圧発生部と上記エンジンコントローラ基板や高電圧発生部に商用ＡＣ電圧からＤＣ電圧を変換供給する低圧電源部がある。

通常、家庭またはスモールオフィスで使用されるタイプのＬＢＰにおいては、コストダウンのため、前記エンジンコントローラ部と高電圧発生部と低圧電源部は１枚の基板で構成される。そして、ＡＣ電源ケーブルの接続場所は使い勝手を良くするために、ＬＢＰ本体背後に設けられ、更に紙カセットが中央に配置されているため、カセットより外側に設けられることが一般的である。

このような形態のＬＢＰとＯＰＦでは、通常、ＬＢＰに差し込まれている電源コードを抜くか、スイッチをＯＦＦしてＬＢＰとＯＰＦとを接続するようにユーザに注意している。

しかしながら、ユーザがＬＢＰの電源をＯＮしたまま、ＯＰＦを脱着すること（以下、活電挿抜という）は多々あり、そのような状況であっても、破壊に至らないような構成をとっている。

図６にその具体例を示す。

図６において、１０３はＬＢＰ側フローティングコネクタ、１０４はＯＰＦ側フローティングコネクタであり、ＬＢＰ側フローティングコネクタ１０３には接触ピン３６〜４０、ＯＰＦ側フローティングコネクタ１０４には接触ピン３１〜３５が具備されており、ＬＢＰ側フローティングコネクタ１０３とＯＰＦ側フローティングコネクタ１０４とが嵌合
されたとき、接触ピン３１と接触ピン３６、接触ピン３２と接触ピン３７、接触ピン３３と接触ピン３８、接触ピン３４と接触ピン３９、接触ピン３５と接触ピン４０とがそれぞれ接触する。

また、ＬＢＰ側フローティングコネクタ１０３にはハーネス１０５が接続され、エンジンコントローラ１０１と接続される。また、ＯＰＦ側フローティングコネクタ１０４にはハーネス１０６が接続されＯＰＦコントローラ基板１０２と接続される。エンジンコントローラ１０１とＯＰＦコントローラ基板１０２とは５つの電線で接続され、電源２４Ｖ、ＧＮＤ（グランド、接地）の２本、ユニット検知、紙有無検知、給紙ドライブの３本の内訳となっている。なお、ＯＰＦ側フローティングコネクタ１０４は接触ピン３１が他のピンより長く、嵌合時３１ピンが相手側、この場合３６と最初に接続されるシーケンシャル構造となっている。また、このピンは、エンジンコントローラ１０１及びＯＰＦコントロール基板１０２のＧＮＤに接続されている。

よって、ユーザが活電挿抜を行った時、まずＯＰＦコントロール基板１０２のＧＮＤレベルが確定し、その後各入出力信号及び２４Ｖが接続されるため、ＯＰＦ上の素子にダメージを与えることを防止できる。
特開平７−２９５３１９号公報

しかしながら、上記従来例のような系においては、前記フローティングコネクタ１０４をシーケンシャル構造のものにしなければならず、コストアップになっていた。

また、前記フローティングコネクタ１０４がＬＢＰ本体前方にあり、例えばＡＣ入力部がＬＢＰ本体右後方にある場合、おおもとのアースと基板のＧＮＤとの接続経路が遠くなり、電流経路が大きなループを形成し注入または放射ノイズに対して問題が生じる可能性があった。

本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、コストダウン、及び、ノイズの軽減を実現可能な画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
シートを給送する給送装置を装着可能な画像形成装置において、
前記給送装置の電気接続部と接続することにより、前記給送装置の回路基板と画像形成装置の回路基板との間を電気的に接続するための電気接続部と、
前記給送装置を画像形成装置に装着する際に、前記給送装置と画像形成装置とを位置決めするために前記給送装置の位置決め部と接続することにより、前記給送装置の回路基板のグランドと画像形成装置の回路基板のグランドとを電気的に接続する位置決め部を備え、
前記給送装置を画像形成装置に装着する際に、前記給送装置の位置決め部と前記画像形
成装置の位置決め部が、前記給送装置の電気接続部と前記画像形成装置の電気接続部よりも先に接続され、前記給送装置を画像形成装置から取り外す際に、前記給送装置の位置決め部と前記画像形成装置の位置決め部の接続が、前記給送装置の電気接続部と前記画像形成装置の電気接続部の接続よりも後に解除されるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、コストダウン、及び、ノイズの軽減を実現可能な画像形成装置を提供することが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置としてのＬＢＰ１を示す概略図であって、ＬＢＰ本体７と予備給送装置としてのＯＰＦ５との接続形態を示している。図２はＬＢＰ１内のアース接続を示す概略図であって、ＬＢＰ本体７下部を背面から見た図である。また、図３はＬＢＰ本体７の接続系シーケンスを示す概略図、図４は各基板間の電気的接続を示す概略図である。また、図５はＬＢＰ１を示す概略図である。

まず、図５を用いて本実施の形態に係る画像形成装置としてのＬＢＰ１について説明する。

ＯＰＦ５はＬＢＰ本体７とは別体のセパレートユニット装置であり、図５においては、このユニット装置の上にＬＢＰ本体７を位置決めして搭載セット（装着）することにより、ＬＢＰ本体７と組み合わせてＬＢＰ１を構成している。また、ＬＢＰ本体７内には、カセットフィーダ１８が設けられている。

図５に示すように、ＬＢＰ１において、カセットフィーダ１８とＯＰＦ５とはそれぞれ、前端面（図５に於いて右端面）側にカセット挿入口１３Ａ，１３Ｂを有し、矢印方向からそれぞれカセット２Ａ，２Ｂを挿脱可能になっている。カセット２Ａ，２Ｂに積載されたシートＰは、給送ローラ３Ａ，３Ｂが回転する事により給送され、レジストローラ４の位置まで到達する。

一方、光源６から発せられた光束はミラー８により反射され像担持体としての感光体ドラム８上へ結像される。

感光体ドラム８は一定の速度で回転しており、Ａ点で結ばれた潜像は現像器９内のトナーで現像され、Ｂ点にてシート材１に転写されるようにレジストローラ４は間欠回転を行ないシートＰを搬送する。

未定着のトナー像を載せたシートＰが定着ローラ１０に挾持される際に未定着のトナー像が定着され、搬送ローラ１４、フェースアップ排紙ローラ１５により機外に排出されるか、または搬送ローラ１４，１６、フェースダウン排紙ローラ１７を経て機外へ排出される。

次に、ＬＢＰ本体７とＯＰＦ５との接続形態について説明する。本実施の形態においては、ＬＢＰ本体７と、ＬＢＰ本体７に対してオプション機器として増設（装着、着脱）可能なＯＰＦ５とのコネクタ接続機構に特徴を有するものである。

図１において、上部がＬＢＰ本体７、下部はＯＰＦ５であり、まず、ＯＰＦ５について説明する。

ＯＰＦ５側において、５１はＯＰＦコントロール基板、５２はＯＰＦ５のフレームグランドとしての取り付け板金、５３は電気接続手段としてのフローティングコネクタ、５４は位置決め用凸部（位置決め手段）としての挿入用ガイド、５５はＯＰＦ用ハーネス、５６はセンサ用ハーネス、５７はソレノイド用ハーネス、５８はアース端子、５９，６０は取り付け用ビスである。ここで、フレームグランドは、電子機器の筐体接地のことを意味
するものであり、導電性のフレーム（枠体、筐体）を示すものである。

アース端子５８は半田付けによりＯＰＦコントロール基板５１のＧＮＤパターンと接続される。また、アース端子５８は取り付け用ビス５９により取り付け板金５２に友締めされる。

即ち、ＯＰＦコントロール基板５１のＧＮＤは常時、取り付け板金５２と同電位になる。また、挿入ガイド５４は金属製であり、取り付け板金５２にかしめられる構成になっている。よって、取り付け板金５２とＯＰＦコントロール基板５１とのＧＮＤは同電位になる。

即ち、ＯＰＦ５のアース接続経路は、
ＯＰＦコントロール基板５１のＧＮＤ−アース端子５８−取り付け板金５２−挿入用ガイド５４・・・・・（１）
となる。

次に、ＬＢＰ本体７側について説明する。

ＬＢＰ本体７側において、７０は電気接続手段としてのフローティングコネクタ、７１はＯＰＦ接続用ハーネス、７２は位置決め用凹部（位置決め手段）としてのガイド挿入穴、７３はガイド挿入穴７２内に設けられた、第二導通部としてのアース接続用バネ（板バネ）、７４はＬＢＰ本体７のフレームグランドとしての（取り付け）板金、７５はエンジンコントローラ、７６はＡＣインレット、７７はＥＣＵ側のＯＰＦ接続用コネクタである。フローティングコネクタ７０はハーネス７１と接続され、さらにエンジンコントローラ７５上のコネクタに接続される。

また、アース接続用バネ７３は板金７４に取り付けられ、この二つは同電位になっている。さらに図２を用いて、アース接続の状態を説明する。

図２において、８０はエンジンコントローラ７５を載せる金属製ケース、７６は上述したようにＡＣインレットであり、エンジンコントローラ７５上に実装されている。８２はＡＣインレットのＦＧ（フレームグランド）端子であり、エンジンコントローラ７５のＧＮＤと接続されている。８３，８４はケース８０を加工しエンジンコントローラ７５を載せるようにした台座である。

エンジンコントローラ７５はビス７８，７９により、台座８３，８４に取り付けられる。同時に、エンジンコントローラ７５のアースもビス７８，７９により、ケース８０に接続される。

また、ケース８０はビス８１により板金７４に接続されている。即ち、上述した図１の説明をも省みると、ＬＢＰ本体７におけるアース接続経路は、
エンジンコントローラ７５のＧＮＤ−ビス（７８または７９）−台座（８３または８４）−ケース８０−ビス８１−板金７４−アース接続用バネ７３・・・・・（２）
となる。

次に、図３を用いてＬＢＰ本体７とＯＰＦ５の装着シーケンスを説明する。図３（ａ）はＯＰＦ５にＬＢＰ本体７が載せられる前（装着前）の状態を示し、同図（ｂ）はＯＰＦ５にＬＢＰ本体７が載せられている途中（装着中）の状態を示し、同図（ｃ）はＯＰＦ５にＬＢＰ本体７が載せられた（装着後）状態を示している。

図３（ａ）において、ＯＰＦ５にＬＢＰ本体７が載せられる際、まず、挿入用ガイド５４はガイド挿入穴７２にあてがわれ、ガイド挿入穴７２に挿入していくこととなる。

その後、図３（ｂ）に示すように、挿入用ガイド５４とアース接続用バネ７３とは接触することによって電気的に導通するようになる。この結果及び前記アース接続経路（１），（２）により、ＯＰＦコントロール基板５１のＧＮＤがエンジンコントローラ７５のＧＮＤと接続し、両基板のＧＮＤが一致確定する。

その後、図３（ｃ）に示すように、フローティングコネクタ７０とフローティングコネクタ５３とが嵌合される。

これらフローティングコネクタ７０，５３はシーケンシャル構造を持たない構成となっている。このとき、ＬＢＰ本体が活電状態であり、２４Ｖまたはその他の信号がコネクタのＧＮＤ接続前に、接触したとしても、ＯＰＦコントロール基板５１のＧＮＤレベルが確定しているため、基板上の素子または、エンジン上の素子にダメージは与えられない。

図４の電気回路図を用いて更に詳細に説明する。

図４において、左部分はエンジンコントローラの一部分、中央部分はＯＰＦコントロール基板５１、右部分はＯＰＦコントロール基板５１に接続されるソレノイドとシートの有無を検出するシートセンサ９１を示す。

上述したように、ＬＢＰ本体７とＯＰＦ５とが接続されるとき、フローティングコネクタ同士が嵌合することにより、図４におけるＯＰＦ接続用ハーネス７１とＯＰＦ用ハーネス５５とが接続される。この際、上述した、挿入用ガイド５４とアース接続用バネ７３とが接触することにより、アース端子５８がエンジンコントローラ７５のＧＮＤと同電位になり、ＯＰＦコントロール基板５１のＧＮＤが確定している。

そのため、図４のドライブ用トランジスタ９０のエミッタと、シートセンサ９１のＧＮＤとが確定し、ＯＰＦ接続用ハーネス７１とＯＰＦ用ハーネス５５との接続の時、コネクタのＧＮＤよりも、２４Ｖ、あるいはその他の信号が先に接続されても、問題はない。

また、上述したように、ガイドのアース接続部（挿入用ガイド５４とアース接続用バネ７３とにより構成されている）と、フローティングコネクタ７０，５３の信号接続部と、交流電源の供給部（入力部）のＡＣインレット７６とを近傍に配置するとよく、例えば、ＬＢＰ本体７を前後部および左右部の四つの部分に分割した場合に、該四つの部分のうち同一部分に配置するとよい。このように構成することにより、ノイズ設計上有利になる。

即ち、ＡＣインレット７６−エンジンコントロール基板（エンジンコントローラ７５）−ＯＰＦコントロール基板５１−エンジンコントロール基板（エンジンコントローラ７５）−ＡＣインレット７６に至る電流経路が短く、形成ループを小さくできる。よって、ＯＰＦコントロール基板５１近傍で発生したノイズを低インピーダンス接続されたアースに流入させることができ、耐ノイズ設計の負荷を軽減する効果がある。

以上説明したように、ＬＢＰ本体７とＯＰＦ５との接続の際、ＬＢＰ本体７とＯＰＦ５との位置決めを行う挿入ガイドを金属製で構成しアース接続の機能を兼ね備えさせ、該挿入ガイドと接続コネクタとＡＣインレットとを近傍に配置する、といった構成をとることにより、活電挿抜を考慮したシーケンシャル型のコネクタを使用する必要がなくなるため、コストダウンが実現でき、ノイズ設計負荷も軽減することが可能となる。

なお、本実施の形態においては、挿入ガイド５４は金属製としたが、これに限らず、導電性の部材により構成されてアース接続用バネ７３や取り付け板金５２に電気的に導通するものであればよい。また、挿入ガイド５４の少なくとも一部が第一導通部として、アース接続用バネ７３に電気的に導通するものであればよい。また、ガイド挿入穴７２内には、アース接続用バネ７３が設けられるものであるが、これに限らず、ガイド挿入穴７２内の少なくとも一部が第二導通部として前記第一導通部に電気的に導通するように設けられるものであればよい。

本実施の形態に係る画像形成装置を示す概略図であって、ＬＢＰ本体とＯＰＦとの接続形態を示している。ＬＢＰ内のアース接続を示す概略図である。ＬＢＰ本体の接続系シーケンスを示す概略図である。各基板間の電気的接続を示す概略図である。ＬＢＰを示す概略図である。従来例を示す概略図である。

符号の説明

１ＬＢＰ
５ＯＰＦ
７ＬＢＰ本体
５１ＯＰＦコントロール基板
５２取り付け板金
５３フローティングコネクタ
５４挿入用ガイド
５５ＯＰＦ用ハーネス
５６センサ用ハーネス
５７ソレノイド用ハーネス
５８アース端子
５９，６０ビス
７０フローティングコネクタ
７１ＯＰＦ接続用ハーネス
７２ガイド挿入穴
７３アース接続用板バネ
７４板金
７５エンジンコントローラ
７６ＡＣインレット
７７ＯＰＦ接続用コネクタ
７８ビス
７９ビス
８０ケース
８１ビス
８２ＦＧ端子
８３台座
８４台座
９０トランジスタ
９１シートセンサ

Claims

シートを給送する給送装置を装着可能な画像形成装置において、
前記給送装置の電気接続部と接続することにより、前記給送装置の回路基板と画像形成装置の回路基板との間を電気的に接続するための電気接続部と、
前記給送装置を画像形成装置に装着する際に、前記給送装置と画像形成装置とを位置決めするために前記給送装置の位置決め部と接続することにより、前記給送装置の回路基板のグランドと画像形成装置の回路基板のグランドとを電気的に接続する位置決め部を備え、
前記給送装置を画像形成装置に装着する際に、前記給送装置の位置決め部と前記画像形成装置の位置決め部が、前記給送装置の電気接続部と前記画像形成装置の電気接続部よりも先に接続され、前記給送装置を画像形成装置から取り外す際に、前記給送装置の位置決め部と前記画像形成装置の位置決め部の接続が、前記給送装置の電気接続部と前記画像形成装置の電気接続部の接続よりも後に解除されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。