JP5966772B2 - 基板、光書込装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板、光書込装置及び画像形成装置に関する。

従来、複数のピン状の端子を有するレーザダイオード等の発光素子を基板に実装する場合、基板に設けられた孔にピン状の端子を挿入して半田付けすることが行われている。ここで、レーザダイオードの端子数が多いと、基板の孔に端子を挿入することが困難になり、端子が少しでも曲がると挿入できないことがある。

特許文献１には、補強板を裏打ちしたフレキシブルプリント基板でプリント基板を構成し、フレキシブル基板の孔部を補強板の孔部より小さくするか、あるいはフレキシブル基板の孔をスリットで結ぶことにより、半導体レーザの端子をプリント基板へ自動挿入可能にする技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１には、基板に複数の発光素子を近接させて実装することについては何ら記載されていない。基板に複数の発光素子を近接させて実装する場合、複数の発光素子それぞれの端子が近接してしまい、半田付けが困難になってしまうという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の発光素子を近接させて実装する場合にも、各発光素子の端子の半田付けを容易にすることができる基板、光書込装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、略平行に配列された複数の端子をそれぞれ具備する複数の発光素子が実装される基板であって、前記複数の端子が前記発光素子毎にまとめて挿入される複数の穴部を有し、前記穴部は、前記複数の端子を個別に電気接続可能に収納する複数の収納部をそれぞれ有し、当該穴部の前記収納部と他の前記穴部の前記収納部とが、当該穴部の中心と他の前記穴部の中心とを結ぶ線上に一列に並ばないように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の発光素子を近接させて実装する場合にも、各発光素子の端子の半田付けを容易にすることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態にかかる画像形成装置の概要を示す構成図である。 図２は、図１に示した光書込装置を上方から見た図である。 図３は、発光素子の外形を示す斜視図である。 図４は、図３に示した発光素子を下方から見た図である。 図５は、２つの発光素子を実装するＬＤ制御ボードの上面図である。 図６は、端子を収めるためのＬＤ制御ボードの収納部の基板処理を示す図である。 図７は、端子を各収納部に収めるための方法を示す図である。 図８は、ＬＤ制御ボードの穴部の変形例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、基板、光書込装置及び画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、実施の形態にかかる画像形成装置１の概要を示す構成図である。図１に示すように、画像形成装置１は、例えば４つの像形成部１０、中間転写部１２、光書込装置（光ビーム走査装置）１４及び搬送路１６を有する。この画像形成装置１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）又はネットワークを介したサーバ等（図示せず）から受入れた画像データを印刷するプリンタ機能に加えて、フルカラー複写機としての機能、スキャナ機能及びファクシミリとしての機能を兼ね備えた複合機であってもよい。

画像形成装置１の略中央部には、カラー画像を構成する色に対応して、複数の像形成部１０が配置されている。本例では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して、第１の像形成部１０Ｙ、第２の像形成部１０Ｍ、第３の像形成部１０Ｃ及び第４の像形成部１０Ｋが、中間転写部１２に沿って所定の間隔を空けて略水平に配列されている。

４つの像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、収容している現像剤の色がそれぞれ異なり、その他は略同様に構成されている。以下、像形成部１０のいずれかを特定する場合には、Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫを付すことにより区別する。

中間転写部１２は、中間転写体としての中間転写ベルト２０を図中矢印の方向に回転させる。４つの像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、図示しない画像処理部から入力された画像データに基づいて各色の現像剤像を順次形成する。中間転写部１２は、４つの像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが形成した複数の現像剤像を重ね合わせるタイミングで中間転写ベルト２０に転写（一次転写）する。

搬送路１６は、中間転写部１２の下方に配置されている。図示しない給紙部から供給された用紙等の記録媒体は、搬送路１６上を図中矢印の方向（中間転写ベルト２０と同じ方向）に搬送され、中間転写ベルト２０上に多重に転写された各色の現像剤像が一括して転写（二次転写）され、転写された現像剤像が図示しない定着部によって定着され、外部に排出される。

次に、画像形成装置１の各構成についてより詳細に説明する。上述したように、４つの像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、略同様に構成されている。以下、第１の像形成部１０Ｙを例に説明する。第１の像形成部１０Ｙは、像担持体２４Ｙ、帯電部２６Ｙ、現像部３０Ｙ、クリーニング部２８Ｙ及び除電部３２Ｙを有する。

像担持体２４Ｙは、例えば円筒状の感光体ドラムであり、アルミニウム等の導電性ドラム上に、少なくとも電荷発生層と、電荷輸送層とを含む光導電層を備え、長手方向を軸として回転（図１において反時計回りに回転）する。

帯電部２６Ｙは、例えばコロトロン、スコロトロン、又は帯電ローラ等であり、像担持体２４Ｙに対し、表面電荷を付与して帯電させる。

ここで、光書込装置１４は、帯電部２６Ｙが帯電させた像担持体２４Ｙに光を照射（露光）することにより、像担持体２４Ｙに静電潜像を形成する。

現像部３０Ｙは、現像ローラ、現像剤供給ローラ、規制ブレード等を含み、収容しているイエロー（Ｙ）の現像剤により、像担持体２４Ｙに形成された静電潜像を現像する。現像部３０Ｙが現像した現像剤像は、中間転写ベルト２０に転写される。

また、他の像形成部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋも、像形成部１０Ｙと同様に、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像剤像を形成する。

中間転写部１２は、各像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに対向する位置にそれぞれ第１の一次転写ローラ４０Ｙ、第２の一次転写ローラ４０Ｍ、第３の一次転写ローラ４０Ｃ及び第４の一次転写ローラ４０Ｋを有する。また、中間転写部１２は、中間転写ベルト２０を図中矢印の方向に回転させるように搬送する搬送ローラ３２、３４、３６を有する。

搬送ローラ３２、３４、３６が中間転写ベルト２０を回転させることにより、一次転写ローラ４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成された各色の現像剤像を中間転写ベルト２０に多重転写（重畳）させる。

また、搬送ローラ３２は、搬送路１６に設けられた搬送ローラ３８とともに二次転写バイアスが印加された二次転写部を形成する。搬送ローラ３２と搬送ローラ３８は、搬送路１６を通って搬送される記録媒体に対し、中間転写ベルト２０上に重畳された各色の現像剤像を一括して転写する。

二次転写部の下流には、クリーニングブレードを含むベルトクリーニング部４２が設けられている。ベルトクリーニング部４２は、記録媒体に現像剤像が転写された後に中間転写ベルト２０に残留する現像剤を除去する。

光書込装置１４は、例えばポリゴンミラー５０−１，５０−２、ｆθレンズ５２−１〜５２−４、及び折返しミラー５４−１〜５４−８を有する。

光書込装置１４は、ポリゴンミラー面の上方（ポリゴンミラー５０−１）と下方（ポリゴンミラー５０−２）で異なる色の光ビームを偏向走査させる。さらに、光書込装置１４は、ポリゴンミラー５０−１，５０−２を中心にして、後述するレーザ光（光ビーム）を対向振分することにより、４色分のレーザ光を各像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにそれぞれ走査させる。

ここでは、後述するＬＤ制御ボード６０に実装された複数のレーザダイオード等の発光素子６２が画像データに応じて駆動変調されたレーザ光を出射し、図示しないポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー５０−１，５０−２がレーザ光を偏向させている。偏向された各レーザ光は、ｆθレンズ５２−１〜５２−４を通り、折返しミラー５４−１〜５４−８によって反射され、各像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにそれぞれ走査される。

また、図示していないが、主走査方向の非画像書き込み領域の画像書き出し位置より前方に、ポリゴンミラーで偏向されたレーザ光を受光することにより、主走査方向の書き込み開始のタイミングをとるための同期検知信号を出力する同期検知センサが設けられている。

図２は、図１に示した光書込装置１４を上方から見た図である。なお、図２においては、ポリゴンミラー５０−２のように、ポリゴンミラー５０−１の下方に位置すること等によって見えない部材については図示していない。ＬＤ制御ボード６０−１，６０−２が出射するレーザ光（光ビーム）は、それぞれＣＹＬ（シリンダレンズ）５６−１，５６−２を通り、ポリゴンミラー５０−１に照射される。ポリゴンミラー５０−１は、回転することによってそれぞれ光ビームを偏向する。偏向された光ビームは、それぞれｆθレンズ５２−２，５２−３を通り、折返しミラー５４−２，５４−５によって折り返される。ＬＤ制御ボード６０−１，６０−２には、それぞれ２色分の画像を書込むための発光素子６２が上下方向に配置されている。なお、ＬＤ制御ボード６０−１，６０−２それぞれの上側の発光素子６２はポリゴンミラー５０−１に、下側の発光素子６２は、ポリゴンミラー５０−２に光ビームを照射している（図１参照）。

また、主走査方向書出し側端部には、同期ミラー５７−１，５７−２、同期レンズ５８−１，５８−２、同期センサ５９−１，５９−２がそれぞれ備えられている。ｆθレンズ５２−２，５２−３を透過した各色の光ビームは、同期ミラー５７−１，５７−２によって反射され、同期レンズ５８−１，５８−２によって集光され、同期センサ５９−１，５９−２に入射される。各同期センサ５９−１，５９−２は、主走査方向の書き出しタイミングを決定する同期検知信号を検出するための同期検知センサの役割を果たしている。

図３は、発光素子６２の外形を示す斜視図である。図３に示すように、発光素子６２は、例えばピン状の端子（リード端子）６４−１〜６４−６を有する４ｃｈ（チャンネル）のレーザダイオードであり、４つのビームを出射する。端子６４−１〜６４−６は、４つのレーザダイオード（ＬＤ）端子と、フォトダイオード（ＰＤ）端子と、コモン端子であり、略平行に配列されている。光書込装置１４においては、２枚のＬＤ制御ボード６０−１，６０−２に対してそれぞれ２つの発光素子６２が実装されており、合計４つの発光素子６２がそれぞれ各像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに４ｃｈの光ビームを照射する。なお、発光素子６２は、４ｃｈのレーザダイオードに限定されることなく、他のものであってもよい。

図４は、図３に示した発光素子６２を下方（端子６４−１〜６４−６側）から見た図である。発光素子６２は、端子６４−１〜６４−６が点線で示したサークル径上に並んでいる。なお、端子６４−１〜６４−６は、サークル径上に等間隔に並んでいるが、等間隔である必要はない。

図５は、２つの発光素子６２を実装するＬＤ制御ボード６０の上面図である。図５に示すように、ＬＤ制御ボード６０は、発光素子６２の端子６４−１〜６４−６が発光素子６２毎にまとめて挿入される２つの縦に並べられた穴部６６−１，６６−２を有する。穴部６６−１，６６−２の間隔（穴部６６−１の中心と穴部６６−２の中心の距離）は、図１に示したようにポリゴンミラー５０−１，５０−２の上下方向の間隔に相当する。穴部６６−１，６６−２は、端子６４−１〜６４−６を個別に収納する６つの収納部６８をそれぞれ有する。

各収納部６８には、端子６４−１〜６４−６を半田付け等によって電気接続するための半田端子６９がそれぞれ設けられている。各半田端子６９は、発光素子６２を点灯制御する図示しない発光素子制御ＩＣ等にそれぞれ端子６４−１〜６４−６をＬＤ制御ボード６０上で電気的に接続するために設けられている。また、互いに隣接する穴部６６−１の収納部６８と穴部６６−２の収納部６８とは、穴部６６−１，６６−２の間隔を定められた状態で、穴部６６−１の中心と穴部６６−２の中心とを結ぶ線上に一列に並ばないように設けられている。つまり、ＬＤ制御ボード６０は、穴部６６−１，６６−２の中心位置は変えられず、発光素子６２自体を回転させた状態で取り付け可能にされている。

穴部６６−１，６６−２は、それぞれ端子６４−１〜６４−６を通すために、図４に示した端子６４−１〜６４−６のサークル径以上の大きさにされている。端子６４−１〜６４−６は、穴部６６−１，６６−２に挿入された後、外側に押し広げられ、半田付けされる。

このように、互いに隣接する穴部６６−１の収納部６８と穴部６６−２の収納部６８とが、穴部６６−１の中心と穴部６６−２の中心とを結ぶ線上に一列に並ばないように設けられているので、端子６４−１〜６４−６の半田付けを容易に行うことができる。また、穴部６６−１，６６−２の間隔を短くすることも可能であり、半田性向上のために半田端子６９を大きくすることも可能である。

図６は、端子６４−１〜６４−６を収めるためのＬＤ制御ボード６０の収納部６８の基板処理を示す図である。ＬＤ制御ボード６０は、収納部６８の端子６４−１〜６４−６に接触する部分（穴部６６の中心側の面：図の太線部）が絶縁性のままにされている。収納部６８の端子６４−１〜６４−６に接触する部分が導電処理されると、端部から剥がれが生じることになり、端子６４間がショートする場合があるためである。

次に、端子６４−１〜６４−６を各収納部６８に収めるための方法について説明する。図７は、端子６４−１〜６４−６を各収納部６８に収めるための方法を示す図である。発光素子６２の実装される向きは、光学特性、例えば像形成部１０に対するビームピッチで決定される場合がある。そこで、図７に示すように、端子６４−１〜６４−６は、外側に押し広げられる際に、穴部６６の周方向にずらした収納部６８に向けて押し広げられてもよい。これにより、光ビームの位置を変更することなく、半田付けを容易に行うことが可能になる。

（変形例）
図８は、ＬＤ制御ボード６０の穴部６６の変形例（穴部７０）を示す図である。図８に示すように、穴部７０は、穴部７０の内周から端子６４の径よりも大きく窪んで端子６４を収納する収納部７２を有する。収納部７２は、長孔であってもよいし、単に径が端子６４よりも大きくされたものであってもよい。これにより、穴部７０の周囲から端子６４までの空間に半田が回り込みやすくなり、半田接続の信頼性と強度の向上をさせることができる。

１ 画像形成装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 像形成部
１２ 中間転写部
１４ 光書込装置
１６ 搬送路
２０ 中間転写ベルト
２４ 像担持体
２６ 帯電部
３０ 現像部
４０ 一次転写ローラ
５０−１，５０−２ ポリゴンミラー
５２−１〜５２−４ ｆθレンズ
５４−１〜５４−８ 折返しミラー
５６−１，５６−２ ＣＹＬ（シリンダレンズ）
６０−１，６０−２ ＬＤ制御ボード
６２ 発光素子
６４−１〜６４−６ 端子
６６−１，６６−２，７０ 穴部
６８、７２ 収納部
６９ 半田端子

特許第２６３８９５３号公報

Claims (5)

1. 略平行に配列された複数の端子をそれぞれ具備する複数の発光素子が実装される基板であって、
   前記複数の端子が前記発光素子毎にまとめて挿入される複数の穴部を有し、
   前記穴部は、
   前記複数の端子を個別に電気接続可能に収納する複数の収納部をそれぞれ有し、当該穴部の前記収納部と他の前記穴部の前記収納部とが、当該穴部の中心と他の前記穴部の中心とを結ぶ線上に一列に並ばないように設けられていること
   を特徴とする基板。
2. 前記収納部は、
   前記穴部の中心側の面が絶縁性であること
   を特徴とする請求項１に記載の基板。
3. 前記収納部は、
   前記端子の径よりも大きく窪んで前記端子を収納すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の基板。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板を有し、
   前記複数の発光素子により感光部材に静電潜像を書込むこと
   を特徴とする光書込装置。
5. 請求項４記載の光書込装置を有すること
   を特徴とする画像形成装置。

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