(57)【要約】【課題】  受光部材６を基板２０に表面実装する際の位置精度を向上する。【解決手段】  光源１ａと、光源１ａから出射された光束Ｌを偏向する偏向手段４と、基板２０と、受光部１０を含む本体部６ａと基板２０に半田付けされる第１端子部２３ａ及び第２端子部２３ｂとを備える受光部材６と、を有し、受光部１０が、偏向手段４で偏向され走査方向Ｘへ移動する光束Ｌを受光し、基板２０の実装面２４の法線方向で見たとき、第１端子部２３ａと第２端子部２３ｂは、走査方向Ｘに交差する交差方向Ｙで本体部６ａを挟んで対向して配置されている。【選択図】  図４
2019139249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光束を偏向する偏向手段と、基板と、受光部を含む本体部と前記基板に半田付けされる第１端子部及び第２端子部とを備える受光部材と、を有し、前記受光部が、前記偏向手段で偏向され走査方向へ移動する前記光束を受光する光学走査装置において、
前記基板の実装面の法線方向で見たとき、前記第１端子部と前記第２端子部は、前記走査方向に交差する交差方向で前記本体部を挟んで対向して配置されていることを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】
前記第１端子部及び前記第２端子部は、前記走査方向い並んだ複数の端子をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項３】
前記基板の実装面の法線方向で見たとき、前記第１端子部の前記複数の端子及び前記第２端子部の前記複数の端子は、前記受光部材の中心を通る前記走査方向に平行な線を基準に線対称に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学走査装置。
【請求項４】
前記基板は、前記本体部の少なくとも一部が挿入される貫通穴と、前記第１端子部と半田付けされた第１半田付部及び前記第２端子部と半田付けされた第２半田付部を備え、第１半田付部及び前記第２半田付部は前記交差方向で前記貫通穴を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【請求項５】
前記本体部の、前記走査方向の長さをＬｘ０、前記交差方向の長さをＬｙ０とし、前記貫通穴の、前記走査方向の長さをＬｘ１、前記交差方向の長さをＬｙ１とすると、Ｌｘ０、Ｌｙ０、Ｌｘ１、Ｌｙ１は以下の式
（Ｌｘ１−Ｌｘ０）＞（Ｌｙ１−Ｌｙ０）
を満たすことを特徴とする請求項４に記載の光学走査装置。
【請求項６】
前記基板の実装面の法線方向で見たとき、前記本体部は、４つの辺及び４つの角部を備えた略四角形状であり、前記貫通穴は、前記本体部の４つの辺と対向する４つの辺を備えた形状であり、前記貫通穴の前記４つの角部に対向する位置には切欠き部が設けられ、前記貫通穴の４つの辺よりも前記切欠き部の縁が前記本体部から離れていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学走査装置。
【請求項７】
前記本体部がＸ方向で位置決めされる位置を位置決め位置とすると、前記基板の実装面の法線方向で見たとき、前記貫通穴の前記交差方向の幅は、前記Ｘ方向に関して前記位置決め位置に向かって狭くなることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【請求項８】
前記交差方向は、前記基板の実装面の法線方向で見たとき、前記走査方向に直交する方向であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【請求項９】
前記受光部は前記光束を受光したことに基づいて信号を出力し、前記信号が出力されたタイミングに基づいて前記光源が発光することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【請求項１０】
前記偏向手段は、反射面を備え、前記反射面で前記光束を反射する方向を連続的に変化させることで前記光束を偏向し、前記反射面で反射された前記光束はレンズを通過することなく前記受光部へ入射することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光束を偏向する光偏向器、光束の通過するタイミングを検知する検出手段を含む複数の光学系部品を備えた走査光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる走査光学装置は、画像信号に応じて光源から出射したレーザ光束を光変調し、光変調されたレーザ光束を例えば回転多面鏡からなる光偏向器で偏向走査している。偏向走査されたレーザ光束は、被走査面上の走査開始位置のタイミングを制御するために、光検出手段（受光素子）としてのＢＤセンサに導かれる。その後、ｆθ特性を有する結像光学系などの走査レンズによって、感光性の記録媒体面上にスポット状に結像され、光走査を行う。光走査の書き出しタイミングは、ＢＤセンサがレーザ光束を検知したことに基づいて同期信号を発した所定時間後である。
【０００３】
特許文献１には、上述したようなＢＤセンサを回路基板上に実装した構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１０９８７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成では、ＢＤセンサの素子をスルーホール実装しているが、近年では、装置の小型化、低コスト化のために、受光部材としてのＢＤセンサを基板に表面実装することが考えられている。そこで本発明は、受光部材を基板に表面実装する際の位置精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光源と、前記光源から出射された光束を偏向する偏向手段と、基板と、受光部を含む本体部と前記基板に半田付けされる第１端子部及び第２端子部とを備える受光部材と、を有し、前記受光部が、前記偏向手段で偏向され走査方向へ移動する前記光束を受光する光学走査装置において、前記基板の実装面の法線方向で見たとき、前記第１端子部と前記第２端子部は、前記走査方向に交差する交差方向で前記本体部を挟んで対向して配置さ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、受光部材の位置精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像形成装置の概略断面図。
【図２】光学走査装置の概略斜視図。
【図３】光学走査装置のＢＤセンサ近傍の部分斜視図。
【図４】（ａ）ＢＤセンサの実装前の状態におけるＢＤセンサとそれが実装される基板との関係を示す斜視図、（ｂ）ＢＤセンサの実装後の状態におけるＢＤセンサとそれが実装される基板との関係を示す斜視図。
【図５】（ａ）ＢＤセンサを示す図、（ｂ）基板を示す図、（ｃ）基板にＢＤセンサを実装した後の状態を示す図。
【図６】（ａ）ＢＤセンサを示す図、（ｂ）基板を示す図、（ｃ）基板にＢＤセンサを実装した後の状態を示す図。
【図７】（ａ）ＢＤセンサを示す図、（ｂ）基板を示す図、（ｃ）基板にＢＤセンサを実装した後の状態を示す図。
【図８】別形態の光学走査装置の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
［画像形成装置］
図１は画像形成装置１０１を示す図である。後述する光学走査装置１００は光学台１０３に設置されている。光学台１０３は画像形成装置１０１の筐体の一部である。画像形成装置１０１には、画像形成手段である、プロセスカートリッジ１０８、その他に転写材Ｐを載置する給紙部１０４、給紙ローラ１０５、転写ローラ（転写手段）１０６、定着器（定着手段）１０７が設けられている。プロセスカートリッジ１０８には像担持体である感光ドラム（感光体）８、帯電ローラ１０８ａ、現像ローラ１０８ｂが備わっている。転写ローラ１０６と感光ドラム８は接触して転写ニップを形成している。
【００１０】
感光ドラム８は回転軸周りに回転しながら帯電ローラ１０８ａにより表面を帯電された後、光学走査装置１００がレーザ光を出射してその表面を走査して潜像を形成する。その後、現像ローラ１０８ｂにより表面にトナーを付着させられて、潜像がトナーによって現像されたトナー像となる。
【００１１】
一方、転写材Ｐは給紙部１０４から給紙ローラ１０５によって給送され、転写ローラ１０６により感光ドラム８上に形成されたトナー像が転写される。その後定着器１０７において転写材Ｐ上のトナー像は熱と圧力によって転写材Ｐに定着する。トナーが定着した転写材Ｐは排紙ローラ１１０によって画像形成装置１０１の外に出力される。
【００１２】
［光学走査装置］
次に光学走査装置１００について説明する。図２は光学走査装置１００の概略斜視図である。図３は光学走査装置１００のＢＤセンサ６近傍の部分斜視図である。半導体レーザユニット１はレーザ光束Ｌを出射する光源としての不図示の半導体レーザ１ａ及びその駆動回路１ｂをユニット化したものである。半導体レーザ１ａから出射されたレーザ光束Ｌは、コリメータレンズ機能とシリンドリカルレンズ機能を有するレンズ２、開口絞り３を通過して、偏向手段５の回転多面鏡（ポリゴンミラー）４に形成された複数の反射面１２のうちの１つに入射する。ポリゴンミラー４は偏向手段５が備えるモータによって矢印の方向に回転駆動され、反射面１２の向きが変化することで、レーザ光束Ｌを反射する方向を連続的に変化させ、レーザ光束Ｌを偏向する。ポリゴンミラー４がある回転位相の時、反射面１２で反射したレーザ光束ＬはＢＤレンズ１４を透過して集光され、受光部材（受光素子）としてのＢＤセンサ６の受光部１０へ入射する。またポリゴンミラー４が別の回転位相の時、レーザ光束Ｌは、ｆθレンズ（走査レンズ）７に入射し、感光ドラム８の表面である感光面（被走査面）へ入射する。上述した光学部材（半導体レーザユニット１、レンズ２、開口絞り３、偏向手段５、ＢＤセンサ６、ｆθレンズ７）が光学箱９に位置決め支持され、固定される。
【００１３】
［レーザ光による感光ドラムの走査］
次に光学走査装置１００による、レーザ光で感光ドラム８を走査する方法について説明する。半導体レーザユニット１の半導体レーザ１ａから出射したレーザ光束Ｌは、レンズ２によって主走査方向では略平行光または収束光とされ、副走査方向では収束光とされる。次にレーザ光束Ｌは、開口絞り３を通って光束幅が制限されて、ポリゴンミラー４の反射面１２上において主走査方向に長く伸びた焦線状に結像する。そして、ポリゴンミラー４の回転によって反射面１２でのレーザ光束Ｌの反射方向が連続的に変化し、レーザ光束Ｌを偏向する。ポリゴンミラー４が所定の回転位相にあるとき、反射されたレーザ光束Ｌは、ＢＤセンサ６近傍の光学箱９やＢＤセンサ６の表面に入射し、円形状のスポットＳ１を形成する。ポリゴンミラー４の回転に伴って、レーザ光束ＬのスポットＳ１は図３の破線矢印の方向（Ｘ方向）に移動して受光部１０を通過する。このとき、ＢＤセンサ６は受光部１０での受光量が所定の閾値以上となるとＢＤ信号を出力する。このＢＤ信号が出力されたタイミングを基準として、画像データに基づく光源の発光開始（画像の書き出し）のタイミングが決まる。
【００１４】
ポリゴンミラー４が更に所定量回転すると、反射されたレーザ光束Ｌはｆθレンズ７を透過して感光ドラム８の表面に入射する。ｆθレンズ７は、レーザ光束Ｌを集光させて、感光ドラム８の表面にスポット像として結像させる。レーザ光束Ｌがｆθレンズ７へ入射を開始してからポリゴンミラー４が更に所定量回転する間は、レーザ光束Ｌはｆθレンズ７を透過して感光ドラム８の表面に入射し続け、レーザ光束Ｌのスポット像はポリゴンミラー４の回転方向に対応する走査方向へ移動する。走査方向は感光ドラム８の回転軸方向と平行である。ｆθレンズ７は、レーザ光束Ｌのスポット像が感光ドラム８の表面上で等速に走査方向に移動するようにレーザ光束Ｌの結像位置が設計されている。
【００１５】
レーザ光束Ｌのスポット像が感光ドラム８の表面上を走査方向に移動する間に、半導体レーザユニット１の光源には、形成する画像データに対応するレーザ駆動信号（ＶＩＤＥＯ信号）に基づいて駆動電流が供給され、光源が点灯する。これにより、走査方向に画像データに対応した潜像をレーザ光束Ｌで走査（主走査）して形成する。
【００１６】
上述したポリゴンモータ４の回転に加え、感光ドラム８が回転軸まわりに回転することによって、レーザ光束Ｌのスポット像が感光ドラム表面８に対して、走査方向に直交する方向に相対的に移動（副走査）する。このような、ポリゴンミラー４の回転及び感光ドラム８の回転により、感光ドラム８の表面上に画像データに対応した２次元の潜像をレーザ光束Ｌで走査して形成する。
【００１７】
上述した、ＢＤ信号の出力工程と、その後の感光ドラム８上でのレーザ光束Ｌによる走査工程は、ポリゴンミラー４の回転に伴い反射面１２毎に行われる。
【００１８】
ＢＤ信号を出力するタイミングは、レーザ光束ＬのスポットＳ１がＸ方向に移動する際に最初に受光部に入射する部分（境界部分）の位置精度によって決まる。従来では、比較的大きな受光部を備えるＢＤセンサを使用し、受光部のＸ方向上流側の一部分を覆い、レーザ光束が受光部の上記一部分へ入射することを規制する規制部を別部材で設けていた。このような構成であれば、規制部の端部が上記の境界部分となるので、規制部材の位置を精度良く決めさえすれば、ＢＤセンサの位置誤差の許容範囲は広い。しかし、本実施形態のように、小型化やコストダウンのため、規制部材を設けない構成とすると、受光部１０のＸ方向上流側の端部１０ａが上記の境界となる。このため、端部１０ａをＸ方向に直交する直線形状とし、受光部１０のＸ方向の位置を精度良く決める必要がある。
【００１９】
［ＢＤセンサ６の位置決め］
図４は、ＢＤセンサ６とそれが実装（組み付ける）される基板２０との関係を示す斜視図であり、（ａ）はＢＤセンサ６の実装前の状態、（ｂ）はＢＤセンサ６の実装後の状態を示す。レーザ光束ＬのスポットＳ１のＢＤセンサ６の表面上における移動方向（走査方向）をＸ方向、基板２０の実装面２４の法線方向から見て走査方向Ｘに直交する方向をＹ方向とする。ＢＤセンサ６の表面は基板２０の実装面２４に平行であるので、Ｘ方向、Ｙ方向は実装面２４に平行である。
【００２０】
ＢＤセンサ６は第１端子列（第１端子部）２３ａと第２端子列（第２端子部）２３ｂを備える。第１端子列２３ａ、第２端子列２３ｂは、Ｘ方向に並んだ複数の端子からそれぞれ構成されている。第１端子列２３ａと第２端子列２３ｂは、ＢＤセンサ６の受光部１０を備える本体部６ａからＹ方向に突出して設けられている。第１端子列２３ａと第２端子列２３ｂはＹ方向に並んでおり、Ｙ方向に関して本体部６ａを挟んで対向して配置されている。また、実装面２４の法線方向から見ると、第１端子列２３ａと第２端子列２３ｂは、ＢＤセンサ６の中心と通るＸ方向に平行な中心線Ｘ１を基準に線対称である。
【００２１】
基板２０には半導体レーザ１ａ及びＢＤセンサ６が実装されるため、基板２０は半導体レーザ１ａの駆動制御回路やＢＤ信号出力回路を備える。基板２０上には貫通穴である穴２１が設けられている。電気素子を実装する為の実装面２４には、ＢＤ信号出力回路と導通したパッド２２ａ、２２ｂがＹ方向に関して穴２１を挟んで対向して配置されている。パッド２２ａは第１端子列２３ａと半田付けされる第１半田付部で、パッド２２ｂは第２端子列２３ｂと半田付けされる第２半田付部である。ＢＤセンサ６の本体部６ａの少なくとも一部を穴２１に挿入して嵌め込んだ状態で第１、第２端子列２３ａ、２３ｂが基板２０のパッド２２ａ、２２ｂにそれぞれ半田付けされることで、ＢＤセンサ６が基板２０に表面実装される。基板２０のパッド２２ａ、２２ｂは、ＢＤセンサ６を穴２１に嵌め込んだ時に部品の第１、第２端子列２３ａ、２３ｂと重なり合うように配置されている。また、パッド２２ａ、２２ｂは、第１、第２端子列２３ａ、２３ｂよりもＹ方向先端側に長い形状になっている。パッド２２ａ、２２ｂには予めクリーム半田が塗布されており、第１、第２端子列２３ａ、２３ｂとパッド２２ａ、２２ｂがそれぞれ重なり合った状態でリフロー炉に流すことでＢＤセンサ６が半田で基板２０に固定される。
【００２２】
リフロー炉に基板２０を流すと、パッド２２ａ、２２ｂに塗布されているクリーム半田が溶ける。そして溶けたクリーム半田の表面張力により第１、第２端子列２３ａ、２３ｂとパッド２２ａ、２２ｂが重なり合うようＸ方向にＢＤセンサ６が移動するセルフアライメントが起こる。表面張力によるセルフアライメントが起こる事で、ＢＤセンサ６がＸ方向にずれていてもＢＤセンサ６がＸ方向に移動してパッド２２ａ、２２ｂの中央位置へ移動して位置が決まる。更に、パッド２２ａ、２２ｂが第１、第２端子列２３ａ、２３ｂに対してＹ方向に一回り長い形状になっていることにより、半田の表面張力を増加させ、セルフアライメントをより安定させることができる。第１、第２端子列２３ａ、２３ｂは、ＢＤセンサ６の本体部６ａのＸ方向に平行な２つの辺に配置され、その位置は、ＢＤセンサ６の中心と通るＸ方向に平行な中心線Ｘ１を基準に線対称である。このため、ＢＤセンサ６を基板２０の表面上において、回転させようとするモーメントが発生し難く、安定したセルフアライメントが発生する。
【００２３】
また、Ｙ方向については、セルフアライメントは発生しにくい。このため、Ｙ方向のＢＤセンサ６の位置決めは、ＢＤセンサ６のＸ方向に平行な２つの辺の位置を穴２１で規制し、ＢＤセンサ６自体を穴２１に嵌合することによって位置を決める。
【００２４】
以上により、Ｘ方向に関して基板のパッド２２ａ、２２ｂの位置に高精度にＢＤセンサが実装される。ここでＸ方向とはＢＤセンサに対し光束が走査する方向であるので、ＢＤセンサ６の位置が高精度に実装されることにより、ＢＤ信号の出力タイミング並びに画像の書き出しタイミングが精度良く決まる。
【００２５】
なお、基板２０の実装面２４の法線方向から見て走査方向Ｘに直交する方向をＹ方向として説明したが、Ｙ方向は、基板２０の実装面２４の法線方向から見て走査方向Ｘに交差する交差方向であれば良い。
【００２６】
＜第２実施形態＞
本実施形態ではより好適な基板２０の穴２１の形状について説明する。画像形成装置１０１及び光学走査装置１００の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様の部分については同様の符号を付して説明は省略する。
【００２７】
図５（ａ）はＢＤセンサ６、図５（ｂ）は基板２０、図５（ｃ）は基板２０にＢＤセンサ６を実装した後の状態を各々示す。それぞれ基板２０の実装面２４の法線方向から見た図である。図５（ａ）に示すように、ＢＤセンサ６の第１、第２端子列２３ａ、２３ｂを除く本体部６ａの外形のＸ方向の寸法をＬｘ０、Ｙ方向の寸法をＬｙ０とする。図５（ｂ）に示すように基板２０のＢＤセンサ６の本体部６ａを嵌合させるための穴２１のＸ方向の寸法をＬｘ１、Ｙ方向の寸法をＬｙ１とする。
【００２８】
第１実施形態で説明したように、ＢＤセンサ６は、Ｘ方向に関してはセルフアライメントにより基板２０に対し位置決めするものの、Ｙ方向に関してはセルフアライメントによる位置決めができない。このためＹ方向については嵌め合いで基板２０に対し位置決めする必要がある。
【００２９】
また、基板２０の加工上、基板２０の穴２１の四隅の角を完全な直角に加工する事はできない。通常、穴２１の四隅の角には半径ｒ＝０．５ｍｍ以上のＲがつく。このため、Ｘ方向及びＹ方向に、ＢＤセンサ６と穴２１の間の隙間を均等に設ける場合、四隅のＲとＢＤセンサ６の角が干渉しないようにするために、穴２１のサイズをＢＤセンサ６サイズよりもＸ方向、Ｙ方向共に０．５ｍｍ以上大きくする必要がある。更に、穴２１や本体部６ａ自体の寸法公差も考慮し０．２ｍｍ程度の隙間を余分に設ける必要があるため、穴２１のサイズは本体部６ａのサイズよりもＸ方向、Ｙ方向共に０．７ｍｍ以上大きい寸法に設定する必要がある。このため、位置ずれ公差は、最大でＸ方向、Ｙ方向共に０．７ｍｍとなる。しかしながら、ＢＤセンサ６の場合、０．７ｍｍの実装位置ずれは画像形成装１０１置における画像品質を保証する上で許容できない場合がある。
【００３０】
そこで本実施形態においては、Ｘ方向、Ｙ方向のＢＤセンサ６と穴２１の間の隙間を意図的に異なる寸法にしている。セルフアライメントによる位置決め作用が期待できるＸ方向の穴２１の寸法Ｌｘ１を本体部６ａの外形寸法Ｌｘ０よりも１．０ｍｍ以上大きい寸法に設定している。このため、仮にＹ方向の穴２１の寸法Ｌｙ１がＬｙ０と同じ寸法でも穴２１の四隅のＲと本体部６ａとが干渉しない関係としている。本実施形態では更に、穴２１サイズ自体の公差等を考慮し０．２ｍｍ程度の隙間をＸ方向、Ｙ方向それぞれに設けている。従って、穴２１のサイズをＢＤセンサ６の寸法よりもＸ方向は１．２ｍｍ、Ｙ方向は０．２ｍｍ、各々大きく設定する。前記した通り、Ｘ方向はクリーム半田が溶ける時に、第１、第２端子列２３ａ、２３ｂとパッド２２ａ、２２ｂが重なり合うようＸ方向のセルフアライメントが起こるため穴２１寸法が大きい場合でも精度良く実装位置が決まる。セルフアライメントにより、所定の位置に対して誤差０．１ｍｍ以内で実装が可能である。Ｙ方向に関してはＢＤセンサ６と穴２１の隙間が０．２ｍｍしかないので０．２ｍｍ以内の公差で実装位置が決まる。
【００３１】
このように、本実施形態では本体部６ａの外形寸法と、基板２０上の穴２１の寸法の関係が、次の式（１）を満たすように設定している。
（Ｌｘ１−Ｌｘ０）≧（Ｌｙ１−Ｌｙ０）      ・・・式（１）
つまり、基板２０と穴２１の隙間について、Ｘ方向の隙間Ｌｘ１−Ｌｘ０よりもＹ方向の隙間Ｌｙ１−Ｌｙ０が小さくなるようにしている。
【００３２】
このような寸法関係とすることで、ＢＤセンサ６を、Ｙ方向に関しても嵌め合いにより精度良く基板２０に対し位置決めすることができる。
【００３３】
また、本実施形態は、高精度に実装部品の実装位置を決める事が可能なため、高い位置精度が必要な受光部を備えたＢＤセンサ６等の受光部材や、発光部を備えたＬＥＤ等の発光部材に適用する事が可能である。しかしながら、本実施形態の構成は、これら受光部材や発光部材に限定されることなく、基板に表面実装される電気素子の位置決めに適用可能である。
【００３４】
＜第３実施形態＞
本実施形態ではより好適な基板２０の穴２１の形状について説明する。画像形成装置１０１及び光学走査装置１００の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態や他の実施形態と同様の部分については同様の符号を付して説明は省略する。
【００３５】
図６（ａ）はＢＤセンサ６、図６（ｂ）は基板２０、図６（ｃ）は基板２０にＢＤセンサ６を実装した後の状態を各々示す。それぞれ基板２０の実装面２４の法線方向から見た図である。図６（ｂ）に示すように基板２０のＢＤセンサ６の本体部６ａを嵌合させるための穴２１のＸ方向の寸法をＬｘ２、Ｙ方向の寸法をＬｙ２とする。
【００３６】
本実施形態は、基板２０の四角形状の穴２１の四隅（４つの頂点部）に切欠き部２１ａを設けたことを特徴とする。第２実施形態で説明した通り、基板２０加工上、穴２１四隅の頂点を完全な直角に加工する事ができない。そこで、本実施形態では穴２１の四隅の部分に切欠き部２１ａを設け、穴２１を大きくしている。即ち、実装面２４の法線方向から見た時、ＢＤセンサ６の本体部６ａは４つの辺６１、６２、６３、６４及び４辺のうち２辺がそれぞれ交わる４つの角部６５を有した略四角形状である。辺６２、６４はＸ方向に平行、辺６１、６３はＹ方向に平行である。そして、穴２１は、本体部６ａの４つの辺６１〜６４と対向する４つの辺２１１、２１２、２１３、２１４と、４つの角部６５に対向する位置の４つの切欠き部２１ａを有している。切欠き部２１ａを設けたことにより、切欠き部２１ａの縁は、４つの辺２１１〜２１４よりも更に本体部の４つの辺６１〜６４や４つの角部６５から離れる。
【００３７】
このように、四隅に切欠き部２１ａを設けることで、本体部６ａが穴２１の四隅の頂点に生じていたＲの影響を受けないようにすることができ、第２実施形態と比べ、穴２１のＸ方向の寸法Ｌｘ２をより小さい寸法で設計する事が可能となる。そのため、基板２０上の穴２１の占有面積を小さくすることが可能となり基板２０のレイアウト等の設計の自由度が向上する。具体的には穴２１サイズ自体の公差等を考慮し本体部６ａの外形寸法に対して、穴２１の寸法に０．２ｍｍ程度の隙間をＸ方向、Ｙ方向それぞれに設けるだけでよい。Ｘ方向はセルフアライメントが起こるため、おおよそ、所定の位置に対して誤差０．１ｍｍ以内で実装可能である。Ｙ方向に関してはＢＤセンサ６と穴２１の隙間が０．２ｍｍしかないので０．２ｍｍ以内の公差で実装位置が決まる。
【００３８】
このような構成とすることで、ＢＤセンサ６を、Ｘ方向に関してはセルフアライメントにより精度良く決めつつ、Ｙ方向に関しても嵌め合いにより精度良く基板２０に対し位置決めすることができる。更に、穴２１の四隅の部分に切欠き部２１ａを設けることで、穴２１のＸ方向の寸法Ｌｘ２をより小さい寸法とすることができ、基板２０上の穴２１の占有面積を小さくすることが可能となり基板２０のレイアウト等の設計の自由度が向上する。
【００３９】
また、本実施形態は、高精度に実装部品の実装位置を決める事が可能なため、高い位置精度が必要な受光部を備えたＢＤセンサ６等の受光部材や、発光部を備えたＬＥＤ等の発光部材に適用する事が可能である。しかしながら、本実施形態の構成は、これら受光部材や発光部材に限定されることなく、基板に表面実装される電気素子の位置決めに適用可能である。
【００４０】
＜第４実施形態＞
本実施形態ではより好適な基板２０の穴２１の形状について説明する。画像形成装置１０１及び光学走査装置１００の構成は第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態や他の実施形態と同様の部分については同様の符号を付して説明は省略する。
【００４１】
図７（ａ）はＢＤセンサ６、図７（ｂ）は基板２０、図７（ｃ）は基板２０にＢＤセンサ６を実装した後の状態を各々示す。それぞれ基板２０の実装面２４の法線方向から見た図である。図７（ｂ）に示すように基板２０上に設置したＢＤセンサ６を嵌合させるための穴２１のＸ方向の寸法をＬｘ３、Ｙ方向の寸法をＬｙ３ｂ、Ｌｙ３ａとする。
【００４２】
本実施形態では、本体部６ａの外形寸法と、基板２０上の穴２１の寸法の関係が、Ｌｘ３≧Ｌｘ０、及びＬｙ３ａ＞Ｌｙ３ｂ≧Ｌｙ０となるよう設定されている。このように、穴２１寸法のＹ方向の長さがＸ方向の位置によって異なる形状である。
【００４３】
リフロー実装する際に、半田の表面張力によるセルフアライメントでＢＤセンサ６はＸ方向にパッド２２ａ、２２ｂと第１、第２端子列２３ａ、２３ｂが重なり合う、図７（ｃ）に示すような位置決め位置に向かってＸ方向に移動する。そこで、本実施形態では、ＢＤセンサ６がセルフアライメントで位置決め位置に向かってＸ方向に移動する時に、穴２１のＹ方向の幅が徐々に狭くなるようにしている。穴２１のＹ方向の幅が最も小さい所の長さＬｙ３ｂは、Ｌｙ０とほぼ同じ長さである。このため、ＢＤセンサ６は、セルフアライメントによるＸ方向の移動に伴ってＹ方向の位置も規制され、ＢＤセンサ６のＹ方向の位置も精度よく決める事が可能となる。
【００４４】
このように、本実施形態では、ＢＤセンサ６を嵌め込む（穴２１に挿入する）位置とＢＤセンサ６がセルフアライメントで位置決めされる位置決め位置とでＹ方向の穴２１の寸法に差を設けている。これにより、ＢＤセンサ６を穴２１に嵌め込む時の嵌め込み易さ（実装性）を確保したまま、ＢＤセンサ６が半田固定される位置での穴２１のＹ方向の寸法を最小の数値で設計することが可能となるためＢＤセンサ６を精度よく実装する事が可能となる。例えば位置決め位置における、Ｙ方向寸法の隙間（Ｌｙ３ｂ−Ｌｙ０）が０．１ｍｍとなるように設定することで、ＢＤセンサ６が穴２１に突き当たって位置が決まるのでＹ方向の実装誤差を０．１ｍｍに収めることが出来る。
【００４５】
このような構成により、ＢＤセンサ６を穴２１に嵌め込む時の嵌め込み易さ（実装性）を確保しつつ、ＢＤセンサ６を、Ｘ方向はセルフアライメントで精度良く決め、Ｙ方向はセルフアライメントによるＸ方向の移動を利用し、嵌め合いにより精度良く基板２０に対し位置決めすることができる。
【００４６】
また、本実施形態は、高精度に実装部品の実装位置を決める事が可能なため、高い位置精度が必要な受光部を備えたＢＤセンサ６等の受光部材や、発光部を備えたＬＥＤ等の発光部材に適用する事が可能である。しかしながら、本実施形態の構成は、これら受光部材や発光部材に限定されることなく、基板に表面実装される電気素子の位置決めに適用可能である。
【００４７】
＜第５実施形態＞
図８は第５実施形態の光学走査装置１００の概略斜視図である。本実施形態が第１〜４実施形態と異なるのは、光学走査装置１００がＢＤレンズ１４を備えていない点である。ポリゴンミラー４がある回転位相の時、反射面１２で反射したレーザ光束Ｌはレンズ等を透過することなく、ＢＤセンサ６の受光部へ入射する。このような光学走査装置１００にも上述した第１〜第４実施形態を適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１ａ  半導体レーザ
４  回転多面鏡（ポリゴンミラー）
６  ＢＤセンサ
１０  受光部
２０  基板
２１  穴
２２ａ、２２ｂ  パッド
２３ａ  第１端子列
２３ｂ  第２端子列
２４  実装面
Ｘ  走査方向
【図１】
2019139249.tif 000003
【図２】
2019139249.tif 000004
【図３】
2019139249.tif 000005
【図４】
2019139249.tif 000006
【図５】
2019139249.tif 000007
【図６】
2019139249.tif 000008
【図７】
2019139249.tif 000009
【図８】
2019139249.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月5日(2019.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射する光束を偏向する偏向手段と、受光部を含む本体部と第１端子部及び第２端子部を有する受光部材と、前記第１端子部及び前記第２端子部が夫々半田付けされる、電気回路の一部である第１パッド及び第２パッドを有する回路基板と、を有し、前記受光部が、前記偏向手段で偏向され走査方向へ移動する前記光束を受光する光学走査装置において、
前記回路基板は前記本体部の少なくとも一部が挿入される貫通穴を有し、
前記回路基板の実装面をその法線方向に見たとき、前記第１パッド及び前記第２パッドは前記走査方向に対して交差する交差方向において前記貫通穴を挟んで対向して配置されており、
前記本体部の、前記走査方向の長さをＬｘ０、前記交差方向の長さをＬｙ０とし、前記貫通穴の、前記走査方向の長さをＬｘ１、前記交差方向の長さをＬｙ１とすると、Ｌｘ０、Ｌｙ０、Ｌｘ１、Ｌｙ１は以下の式
（Ｌｘ１−Ｌｘ０）＞（Ｌｙ１−Ｌｙ０）
を満たすことを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】
前記第１端子部及び前記第２端子部は、前記走査方向に並んだ複数の端子をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項３】
前記回路基板の実装面をその法線方向に見たとき、前記第１端子部の前記複数の端子及び前記第２端子部の前記複数の端子は、前記受光部材の中心を通る前記走査方向に平行な線を基準に線対称に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学走査装置。
【請求項４】
前記回路基板の実装面をその法線方向に見たとき、前記本体部は、４つの辺及び４つの角部を備えた略四角形状であり、前記貫通穴は、前記本体部の４つの辺と対向する４つの辺を備えた形状であり、前記貫通穴の前記４つの角部に対向する位置には切欠き部が設けられ、前記貫通穴の４つの辺よりも前記切欠き部の縁が前記本体部から離れていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【請求項５】
前記本体部がＸ方向で位置決めされる位置を位置決め位置とすると、前記回路基板の実装面をその法線方向に見たとき、前記貫通穴の前記交差方向の幅は、前記Ｘ方向に関して前記位置決め位置に向かって狭くなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【請求項６】
前記交差方向は、前記回路基板の実装面をその法線方向に見たとき、前記走査方向に直交する方向であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【請求項７】
前記受光部は前記光束を受光したことに基づいて信号を出力し、前記信号が出力されたタイミングに基づいて前記光源が発光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【請求項８】
前記偏向手段は、反射面を備え、前記反射面で前記光束を反射する方向を連続的に変化させることで前記光束を偏向し、前記反射面で反射された前記光束はレンズを通過することなく前記受光部へ入射することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学走査装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、光源と、前記光源から出射する光束を偏向する偏向手段と、受光部を含む本体部と第１端子部及び第２端子部を有する受光部材と、前記第１端子部及び前記第２端子部が夫々半田付けされる、電気回路の一部である第１パッド及び第２パッドを有する回路基板と、を有し、前記受光部が、前記偏向手段で偏向され走査方向へ移動する前記光束を受光する光学走査装置において、前記回路基板は前記本体部の少なくとも一部が挿入される貫通穴を有し、前記回路基板の実装面をその法線方向に見たとき、前記第１パッド及び前記第２パッドは前記走査方向に対して交差する交差方向において前記貫通穴を挟んで対向して配置されており、前記本体部の、前記走査方向の長さをＬｘ０、前記交差方向の長さをＬｙ０とし、前記貫通穴の、前記走査方向の長さをＬｘ１、前記交差方向の長さをＬｙ１とすると、Ｌｘ０、Ｌｙ０、Ｌｘ１、Ｌｙ１は以下の式（Ｌｘ１−Ｌｘ０）＞（Ｌｙ１−Ｌｙ０）を満たすことを特徴とする。