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技術 基板、光書込装置及び画像形成装置

出願人 株式会社リコー
発明者 前田雄久馬所洋征鈴木雅史松浦有吾
出願日 2012年8月28日 (7年0ヶ月経過) 出願番号 2012-187949
公開日 2014年3月13日 (5年6ヶ月経過) 公開番号 2014-044370
状態 特許登録済
技術分野 機械的光走査系 レーザービームプリンタ FAXの走査装置 半導体レーザ
主要キーワード fθレンズ 半田端子 自動挿入 コモン端子 感光部材 書出し サークル LD制御
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年3月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

複数の発光素子近接させて実装する場合にも、各発光素子の端子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。

解決手段

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、複数の端子が発光素子毎にまとめて挿入される複数の穴部を有し、穴部は、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、当該穴部の収納部と他の穴部の収納部とが、当該穴部の中心と他の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。

概要

背景

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基板実装する場合、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、補強板裏打ちしたフレキシブルプリント基板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。

概要

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。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、複数の端子が発光素子毎にまとめて挿入される複数の穴部を有し、穴部は、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、当該穴部の収納部と他の穴部の収納部とが、当該穴部の中心と他の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。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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静電潜像書込むことを特徴とする光書込装置

請求項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

技術分野

0001

本発明は、基板光書込装置及び画像形成装置に関する。

背景技術

0002

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。

0003

特許文献1には、補強板裏打ちしたフレキシブルプリント基板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。

発明が解決しようとする課題

0004

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。

0005

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。

課題を解決するための手段

0006

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。

発明の効果

0007

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。

図面の簡単な説明

0008

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。

実施例

0009

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。

0010

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。

0011

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。

0012

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。

0013

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。

0014

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。

0015

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。

0016

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。

0017

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。

0018

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。

0019

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。

0020

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。

0021

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。

0022

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。

0023

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。

0024

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。

0025

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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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)。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

(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、半田接続信頼性と強度の向上をさせることができる。

0040

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
52−1〜52−4fθ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)
60−1,60−2LD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

先行技術

0041

特許第2638953号公報

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