JP6525699B2 - Light scanning device, image forming apparatus provided with the light scanning device, and seal member used for the light scanning device - Google Patents
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Description
本発明は、光走査装置の防塵機構に関する。 The present invention relates to a dustproof mechanism of an optical scanning device.
電子写真方式の画像形成装置に用いられる光走査装置は、光源(例えば、半導体レーザ)と、回転多面鏡を備える構成が知られている。当該光走査装置は、光源が出射する光ビーム(レーザ光)を回転多面鏡によって偏向し、偏向された光ビームをレンズやミラーなどの光学部品により感光体上に導く。画像形成装置は、当該光ビームが感光体上を走査することによって感光体上に形成される潜像画像をトナーを用いて現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写、定着することによって記録媒体に画像を形成する。 An optical scanning device used in an electrophotographic image forming apparatus is known to include a light source (for example, a semiconductor laser) and a rotary polygon mirror. The light scanning device deflects a light beam (laser light) emitted by a light source by a rotating polygon mirror, and guides the deflected light beam onto a photosensitive member by an optical component such as a lens or a mirror. The image forming apparatus develops a latent image formed on the photosensitive member by scanning the photosensitive member with the light beam using toner, and transfers and fixes the developed toner image onto a recording medium. An image is formed on a recording medium.
上記光走査装置は、回転多面鏡によって偏向された光ビームを受光し、水平同期信号を生成する受光素子を備えている。光ビームの各走査周期において水平同期信号を基準に画像データに基づいて光ビームを出射させることによって、光ビームの走査方向における画像の端部を揃えることができる。 The light scanning device has a light receiving element that receives the light beam deflected by the rotating polygon mirror and generates a horizontal synchronization signal. By emitting the light beam based on the image data based on the horizontal synchronization signal in each scanning cycle of the light beam, the end of the image in the scanning direction of the light beam can be aligned.
特許文献1は、光走査装置への受光素子の取付機構について開示している。特許文献1に記載されているように、受光素子(光電素子)は、回路基板(駆動基板)に実装されている。回路基板は光走査装置の枠体にねじによって固定される。光走査装置の枠体には回転多面鏡によって偏向された光ビームを通過させるための貫通穴が形成されている。回路基板は、回路基板上の受光素子が当該貫通穴の出口に接し、光ビームを受光できるように枠体に固定される。 Patent Document 1 discloses an attachment mechanism of a light receiving element to an optical scanning device. As described in Patent Document 1, the light receiving element (photoelectric element) is mounted on a circuit board (drive board). The circuit board is fixed to the frame of the optical scanning device by screws. The frame of the light scanning device is formed with a through hole for passing the light beam deflected by the rotating polygon mirror. The circuit board is fixed to the frame so that the light receiving element on the circuit board is in contact with the exit of the through hole and can receive the light beam.
受光素子と枠体との間には微小な隙間があり、その隙間から光走査装置の内部に塵挨や空気中のミスト状の化学物質が浸入し得るような構成の光走査装置の場合、浸入する塵挨によって光走査装置内部の回転多面鏡や光学部品が汚れることが考えられ得る。そのような課題に対して、例えば、受光素子と枠体との隙間を埋めるための弾性変形するゴムなどのシール部材を光走査装置に取り付け、光走査装置内部への塵挨の浸入を防止する防塵機構が考えられ得る。 In the case of an optical scanning device having a configuration in which there is a minute gap between the light receiving element and the frame, and dust or a mist-like chemical substance in the air can infiltrate into the optical scanning device from the gap, It is possible that dirt and dust invading the rotary polygon mirror and the optical components inside the light scanning device. To solve such a problem, for example, a sealing member such as elastically deformable rubber for filling the gap between the light receiving element and the frame is attached to the optical scanning device to prevent the entry of dust into the inside of the optical scanning device. A dustproof mechanism can be considered.
しかしながら、特許文献1に記載の受光素子と枠体との間にOリングのようなシール部材を挟んだ上で回路基板をねじによって枠体に固定すると、次のような課題が生じる。即ち、枠体に回路基板を組み付けるときに枠体と回路基板とに挟まれたシール部材が硬くなりすぎてしまい、硬くなったシール部材が回路基板にストレスを与えてしまう可能性がある。 However, if the circuit board is fixed to the frame by screws after sandwiching a seal member such as an O-ring between the light receiving element described in Patent Document 1 and the frame, the following problems occur. That is, when the circuit board is assembled to the frame, the seal member sandwiched between the frame and the circuit board may become too hard, and the hardened seal member may stress the circuit board.
本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、本発明の光走査装置は、前記光源から出射された光ビームが前記感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡によって偏向された光ビームを受光することによって前記画像データに基づく前記光源からの光ビームの出射タイミングの基準となる同期信号を生成する受光素子を備えるセンサと、前記センサが実装された回路基板であって、前記センサの入出力端子が接続された配線がプリントされた回路基板と、前記回転多面鏡が内部に取り付けられる光学箱を含む枠体であって、前記光学箱の内部から外部に貫通し、前記回転多面鏡によって偏向された光ビームが入射する貫通穴と、前記貫通穴を囲み、前記光学箱の外側に突出する突出部と、を備え、前記受光素子が前記貫通穴に入射する光ビームを受光するように、前記光学箱の外側から前記回路基板が取り付けられる枠体と、前記回路基板を前記枠体に固定するための固定ねじと、弾性変形可能なゴム製のシール部材であって、前記枠体と前記回路基板に挟まれて、前記枠体と前記回路基板に接することによって前記枠体と前記回路基板との隙間を埋めるゴム製のシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記枠体に対向する第1面と、前記第1面の裏面に位置し、前記回路基板に対向する第2面と、を有し、前記第1面から前記第2面とを連通する貫通穴が形成され、前記突出部の先端に押圧されて撓む可撓部と、前記可撓部とともに前記シール部材に一体的に形成され、前記第2面の側の前記可撓部の外側全周囲から立設する立設部と、有し、前記受光素子が前記貫通穴に囲まれた位置に配置されるよう前記回路基板は前記光学箱に取り付けられ、前記立設部の先端が前記回路基板に接し、かつ前記可撓部が前記突出部に押圧される前の撓んでいない状態において、前記可撓部の前記第2面と前記回路基板との間には隙間が形成され、前記可撓部が前記突出部の先端に押圧されて前記隙間に浸入するように撓むことによって、前記可撓部とともに前記シール部材に一体的に形成された前記立設部に前記回路基板に向かって付勢する付勢力が作用することを特徴とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an optical scanning device according to the present invention comprises: a rotary polygon mirror that deflects a light beam emitted from the light source so that the light beam scans the photosensitive body.
A sensor including a light receiving element that receives a light beam deflected by the rotary polygon mirror to generate a synchronization signal that is a reference of an emission timing of the light beam from the light source based on the image data; A circuit board on which a wiring to which an input / output terminal of the sensor is connected is printed, and an optical box in which the rotating polygon mirror is mounted, the inside of the optical box A through hole through which the light beam deflected by the rotary polygon mirror is incident, and a protrusion surrounding the through hole and protruding outside the optical box, the light receiving element being the through hole A frame to which the circuit board is attached from the outside of the optical box so as to receive a light beam incident on a hole, and a fixing screw for fixing the circuit board to the frame An elastically deformable seal member made of rubber, which is interposed between the frame and the circuit board, and is in contact with the frame and the circuit board to fill the gap between the frame and the circuit board A sealing member, the sealing member having a first surface facing the frame, and a second surface located on the back surface of the first surface and facing the circuit board, A through hole communicating the first surface to the second surface is formed, and is formed integrally with the flexible member that is pressed and bent by the tip of the protrusion and the flexible member together with the flexible member, The circuit board is the optical box so that the light receiving element is disposed at the position surrounded by the through hole , The tip of the standing portion is in contact with the circuit board, and the flexible portion is A gap is formed between the second surface of the flexible portion and the circuit board in a non-bent state before being pressed by the protruding portion, and the flexible portion is pressed by the tip of the projecting portion By bending so as to enter the gap, a biasing force is applied to the standing portion integrally formed on the seal member together with the flexible portion toward the circuit board. I assume.
本発明によれば、受光素子が実装された回路基板と光学箱とによってシール部材を挟み込むことによる回路基板へのストレスを低減させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the stress on the circuit board caused by sandwiching the seal member by the circuit board on which the light receiving element is mounted and the optical box.
(実施例1)
(画像形成装置)
図1は、実施例1の画像形成装置100の概略断面図である。図1の画像形成装置は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の各色のトナー像を形成する4基の作像エンジン101Y、101M、101C、101Bkを備えている。尚、以下特定の色を説明するとき以外はY、M、C、Bkの符号は省略する。作像エンジン101は、後述する光ビームによって露光される感光体であるところの感光ドラム102と、帯電装置であるところの帯電ローラ103と、現像器104を備えている。そして、帯電ローラ103は、感光ドラム102を一様な電位に帯電させ、現像器104は、光走査装置200から出射されたレーザ光により、感光ドラム102上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像する。
Example 1
(Image forming device)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the
画像形成装置100は、感光ドラム102上のトナー像が転写される中間転写ベルト105を備える。そして、中間転写ベルト105に転写された各色のトナー像は、転写ローラ107により給紙部106から搬送された記録紙(記録媒体)に転写される。各色のトナー像が転写された記録紙は定着器108に搬送される。記録紙上のトナー像は、定着ローラ対109の間を通過することによって記録紙に定着される。
The
4基の作像エンジン101Y、101M、101C、101Bkは、中間転写ベルト105の下方に並列して配置されている。光走査装置200aおよび光走査装置200bは、4基の作像エンジン101Y、101M、101C、101Bkの下方に配置されている。光走査装置100aは画像形成装置100に設けられた支持部110に支持されている。光走査装置100bは画像形成装置100に設けられた支持部111に支持されている。
The four
(光走査装置)
図2は、画像形成装置100に取り付けられる光走査装置200aおよび200bの斜視図である。図3(a)は光走査装置200aおよび200bの上面図、図3(b)は光走査装置200aおよび200bの断面図である。
(Optical scanning device)
FIG. 2 is a perspective view of the
本実施例の光走査装置200は、一つのハウジングに2つのレーザ光の走査経路を備える。よって、YMCKの4色の画像形成を行うために、画像形成装置にはYM側とCK側の2つの光走査装置(200a、200b)が搭載される。ここでは、YM側の光走査装置200aを例に実施形態を説明する。
The
図2および図3(a)に示すように、光走査装置200aは、光学箱201を備える。光学箱201は、箱状の枠体である。図2に示すように、光学箱201の内部には、後述する光学部品が取り付けられている。なお、本実施例では、光学箱201と後述するレーザホルダを総称して枠体とする。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the
図3(a)に示すように、光学箱201の外壁には後述する光源ユニット202Yおよび202Mが取り付けられている。また、光学箱201の内部には、ポリゴンミラー209が取り付けられている。光源ユニット202Yから出射されたレーザ光LYは、図3(a)に示す点線Lyの経路でポリゴンミラー209の反射面に入射する。光源ユニット202Mから出射されたレーザ光Lmは、図3(a)に示す点線Lmの経路でポリゴンミラー209の反射面に入射する。レーザ光Lyが入射する反射面とレーザ光Lmが入射する反射面とが異なるように、光源ユニット202Yと光源202Mは光学箱201に取り付けられる。
As shown in FIG. 3A,
図3(b)は、光走査装置200Aの断面図である。ポリゴンミラー209によって偏向されたレーザ光Lyは、レンズ210を通過して反射ミラー211によって鉛直方向上側に反射される。反射ミラー211によって反射されたレーザ光Lyは、レンズ212を通過し、ポリゴンミラー209の上部を通過して反射ミラー213によって反射される。反射ミラー213によって反射されたレーザ光Lyは、光学箱201を閉塞するための蓋215に設けられた透明窓212を通過する。透明窓212を通過したレーザ光Lyは、感光ドラム310Y上を走査する。
FIG. 3B is a cross-sectional view of the light scanning device 200A. The laser light Ly deflected by the
一方、ポリゴンミラー209によって偏向されたレーザ光Lmは、レンズ216を通過して反射ミラー217によって鉛直方向上側に反射される。反射ミラー217によって反射されたレーザ光Lmは、レンズ218を通過し、ポリゴンミラー209の上部を通過して反射ミラー219によって反射される。反射ミラー219によって反射されたレーザ光Lmは、蓋215に設けられた透明窓220を通過する。透明窓220を通過したレーザ光Lmは、感光ドラム310M上を走査する。
On the other hand, the laser beam Lm deflected by the
図4は、図3(a)の要部拡大図である。図3(a)に示されたレンズ212およびレンズ218、反射ミラー212および反射ミラー213を除いた光走査装置200aの上面図である。図4に示すように、光源ユニット202Yの回路基板上にはBeam Detector(BD)であるところの受光素子222(例えば、フォトダイオードなどの光学センサ)が実装されている。また、光学箱201の内部には、光源ユニット202Mから出射され、ポリゴンミラー209によって偏向されたレーザ光を反射するBDミラー220が取り付けられている。さらに、光学箱201内部には、BDミラー220によって反射されたレーザ光を受光素子222上に集光させるBDレンズ221が取り付けられている。
FIG. 4 is an enlarged view of the main part of FIG. FIG. 4 is a top view of the
BDミラー220はレーザ光Lmの走査経路上に配置されている。BDミラー220は、感光ドラム102M上の画像領域から外れた位置に配置されている。光源ユニット202Mは、BDミラー220上をレーザ光Lmが走査するようにレーザ光を出射する。BDミラー220によって反射されたレーザ光LBDは、BDレンズ221を通過する。そして、BDレンズ221を通過したレーザ光LBDは、光学箱201の側壁に設けられた貫通穴を入射して受光素子222に入射する。
The
受光素子222は、レーザ光LBDを受光することによってパルス信号であるBD信号(水平同期信号)を生成する。
The
図5は、本実施例の画像形成装置100の制御ブロック図である。本実施例の画像形成装置100は、画像形成装置本体にコントローラ500を備える。コントローラ500は、光走査装置200aに備えられた光源ユニット202Yおよび光源ユニット202M、光走査装置200bに備えられた光源ユニット202Cおよび光源ユニット202Bkを制御する。
FIG. 5 is a control block diagram of the
光源ユニット202Yは、回路基板501Yを備える。回路基板501Yには、半導体レーザ(LD)502Y、レーザドライバ(LDD)503Y、受光素子(BD)222aが半田によって実装されている。光源ユニット202Cは、光源ユニット202Yと同様の構成であるので説明を省略する。
The
一方、光源ユニット202Mは、回路基板501Mを備える。回路基板501Mには、半導体レーザ(LD)502M、レーザドライバ(LDD)503Mが半田によって実装されている。光源ユニット202Bkは、光源ユニット202Mと同様の構成であるので説明を省略する。
On the other hand, the
CPU500は、入力された画像データに基づいて、各光源ユニットに備えられた半導体レーザを駆動するための駆動信号であるPWM信号(PWM_Y、PWM_M、PWM_C、PWM_Bk)を生成する。
The
レーザドライバ503Yは、PWM_Yに基づいて半導体レーザ502Yを駆動する。レーザドライバ503Mは、PWM_Mに基づいて半導体レーザ502Mを駆動する。レーザドライバ503Cは、PWM_Cに基づいて半導体レーザ502Cを駆動する。レーザドライバ503Bkは、PWM_Bkに基づいて半導体レーザ502Bkを駆動する。
The
受光素子222aは、半導体レーザ502Mから出射され、ポリゴンミラー209aに反射されたーザ光LBDを受光してBD信号BD_YMを生成し、当該BD_YMをコントローラ500に出力する。受光素子222bは、半導体レーザ502Bkから出射され、ポリゴンミラー209bに反射されたーザ光LBDを受光してBD信号BD_CBKを生成し、当該BD_CBkをコントローラ500に出力する。
The
図6はレーザ光の1走査周期中の各信号の生成タイミングを示すタイミングチャートである。コントローラ500は、1走査周期中のあるタイミングにレーザドライバ503Mに対してPWM_MであるところのパルスMBDを送信する。レーザドライバ503Mは、パルスMBDを受信することによって駆動電流をLD502Mに供給する。駆動電流が供給されたLD502Mは、レーザ光を出射し、当該レーザ光はポリゴンミラー209aによって偏向される。ポリゴンミラー209aによって偏向されたレーザ光LBDは、BD222aを走査する。レーザ光LBDによって走査されたBD222aは、図6に示す水平同期信号であるところのBD_YMを生成する。
FIG. 6 is a timing chart showing the generation timing of each signal in one scanning cycle of laser light. The
コントローラ500は、BD_YMが生成されてから時間Delay_Y(μsec)後にレーザドライバ503Yに入力画像データに基づいて生成されたPWM_Yを送信する。また、コンローラ500は、BD_YMが生成されてから時間Delay_M(μsec)後にレーザドライバ503Mに入力画像データに基づいて生成されたPWM_Mを送信する。
The
同様に、コントローラ500は、1走査周期中のあるタイミングにレーザドライバ503Bkに対してPWM_BkであるところのパルスBkBDを送信する。レーザドライバ503Bkは、パルスBkBDを受信することによって駆動電流をLD502Bkに供給する。駆動電流が供給されたLD502Bkは、レーザ光を出射し、当該レーザ光はポリゴンミラー209bによって偏向される。ポリゴンミラー209bによって偏向されたレーザ光LBDは、BD222bを走査する。レーザ光LBDによって走査されたBD222bは、図6に示す水平同期信号であるところのBD_CBkを生成する。
Similarly, the
コントローラ500は、BD_CBkが生成されてから時間Delay_C(μsec)後にレーザドライバ503Cに入力画像データに基づいて生成されたPWM_Cを送信する。また、コンローラ500は、BD_CBkが生成されてから時間Delay_Bk(μsec)後にレーザドライバ503Bkに入力画像データに基づいて生成されたPWM_Bkを送信する。
The
図6に示す「画像形成期間」は、入力画像データに基づいて生成されたPWM信号がレーザドライバに供給される期間である。各レーザドライバは、供給されるPWM信号に基づいて半導体レーザに駆動電流を供給する。BD_YMとBD_CBkの位相関係は、各感光ドラムと中間転写ベルト間で形成される2次転写部間の距離によって規定される。また、各Delay_Y、Delay_M、Delay_C、Delay_Bkも同様に各感光ドラムと中間転写ベルト間で形成される2次転写部間の距離によって規定される。 The “image formation period” shown in FIG. 6 is a period in which the PWM signal generated based on the input image data is supplied to the laser driver. Each laser driver supplies a drive current to the semiconductor laser based on the supplied PWM signal. The phase relationship between BD_YM and BD_CBk is defined by the distance between the secondary transfer portions formed between each photosensitive drum and the intermediate transfer belt. Also, each of Delay_Y, Delay_M, Delay_C, and Delay_Bk is similarly defined by the distance between the secondary transfer portions formed between each photosensitive drum and the intermediate transfer belt.
このようにBD信号を基準にコントローラ500から各レーザドライバへのPWM信号の送信タイミングを制御することによって、各色のトナー像の主走査方向の画像書き出し位置を略一致させることができる。
As described above, by controlling the transmission timing of the PWM signal from the
なお、BD_YMおよびBD_CBkは、それぞれの周期を検出することによって各ポリゴンミラーの回転速度を目標回転速度に制御することに用いられても良い。また、BD_YMとBD_CBkの位相関係を検出し、互いの位相関係が目標位相差になるようにポリゴンミラーの回転位相関係を制御することに用いられても良い。 Note that BD_YM and BD_CBk may be used to control the rotational speed of each polygon mirror to a target rotational speed by detecting the respective cycles. Alternatively, the phase relationship between BD_YM and BD_CBk may be detected, and the rotation phase relationship of the polygon mirror may be controlled so that the phase relationship between the two becomes the target phase difference.
続いて、図4、図7、および図8を用いて、光走査装置200に取り付けられる光源ユニット202Y、202Cについて説明する。なお、光源ユニット202Yと光源ユニット202Cは、同一構成であるので、以下では光源ユニット202Yを用いてその構成を説明する。
Subsequently, the
図7(a)は、回路基板501Yおよびレーザホルダ504Yの斜視図である。図7(b)は、回路基板501Y側から見たレーザホルダ504Yの斜視図である。図8は、レーザホルダ504Yが光学箱201に取り付けられた様子を示す斜視図である。
FIG. 7A is a perspective view of the
レーザホルダ504Yには開口505Yが形成されている。開口505Yには、半導体レーザ502Yが圧入される。図8に示すように、レーザホルダ504Yは、固定ねじ506Y、507Y、508Yによって光学箱201の側壁に固定される。
An
図7(a)に示すように、レーザホルダ504Yは、中空の鏡筒部509Yを備える。また、レーザホルダ504Yは、鏡筒部509Yの先端側にコリメータレンズ510Yを保持するレンズ保持部511Yを備える。回路基板501Yは、鏡筒部509Yが突出した面の裏側の面に対向するように光学箱201に固定ねじによって取り付けられる。図7(b)に示すように、半導体レーザ502Yからは電流を供給するための端子、不図示の光量モニタ用の内蔵フォトダイオードからの信号を出力する端子、および接地用の端子が設けられており、それぞれの端子は回路基板501Yに半田付けされている。
As shown in FIG. 7A, the
前述したように、図4は光走査装置の拡大上面図である。光学箱201の側壁には開口が形成されている。光源ユニット202Yが光学箱201に取り付けられる際に、レーザホルダ504Yの鏡筒部509Yは、その開口を通過する。そして、レーザホルダ504Yが光学箱201に固定された状態において鏡筒部509Yは光学箱201の内部に位置する。
As mentioned above, FIG. 4 is an enlarged top view of the light scanning device. An opening is formed on the side wall of the
図8に示すように、光学箱201には、回路基板501Yを光学箱201に固定するための固定ねじを締結するための螺合穴221、222、223、224が形成されている。螺合穴221、222、223、224は、光学箱201に固定されたレーザホルダ504Yを囲むように光学箱201の側壁から立設する。また、光学箱201の側壁にはLBDを入射させるための貫通穴225が形成されている。貫通穴225は、詳細を後述する。
As shown in FIG. 8, screw holes 221, 222, 223 and 224 for fastening fixing screws for fixing the
工場での組立工程において、回路基板501Yは、レーザホルダ504Yが光学箱201に固定された状態で光学箱201に固定ねじによって固定される。回路基板501Yには、半導体レーザ502Yの3つの端子が挿入される3つの貫通穴が形成されている。回路基板501Yを光学箱201に固定する際に3つの穴に挿入された端子は、回路基板501Yに半田付けされる。3つの端子が回路基板501Yに半田付けされることによって半導体レーザ502Yとレーザドライバ503Yは電気的に接続された状態となる。その他の色に対応する回路基板も同様の方法で光学箱201に取り付けられる。
In the assembly process at the factory, the
図9は、回路基板501Y(501C)の光学箱201側の面を示す図である。回路基板501Y上には各種IC、コンデンサ、抵抗等の電子部品が実装され、各種電子部品を接続する配線がプリントされているが、図9ではそれらを省略する。図9に示すように、回路基板501Yの光学箱201側の面には、BD222aが取り付けられている。BD222aは、光電変換素子901と回路基板501Yに接続される複数の入出力端子902を備える。入出力端子902は、回路基板501Yに接続される。
FIG. 9 is a view showing the surface of the
上述したように光学箱201にはその側壁に貫通穴226が形成されている。また、図8に示すように、貫通穴225を全周にわたって囲む突出部226が設けられている。突出部226は、光学箱201の側壁から光学箱201の外側に向かって突出する。突出部226の高さは約2mmである。回路基板501Yを光学箱201に固定した状態においてBD222aが貫通穴225の開口面(突出部226の頂部で囲まれた面)と向き合うように、光学箱201および回路基板501Yは設計されている。図8中に示すように、X軸方向における突出部226の外周面間の幅は7.5mmであり、Z軸方向における突出部226の外周面間の幅は7mmである。
As described above, the through
回路基板501Yと貫通穴225の開口面の間には隙間が生じる。この隙間から光学箱222内部に設置された光学部品の汚れの原因となる微小な塵挨や気体が浸入してしまう。これらの塵挨あるいは気体の光学箱201の内部への浸入量を低減するために、本実施例の光走査装置の回路基板501Yと光学箱201の間にはシール部材512(防塵部材)が設けられている。
A gap is generated between the
以下、シール部材512について詳しく説明する。
The
図10(a)(b)は、シール部材512の斜視図である。図10(c)は、図10(b)に示すA−A’間の断面図である。図10(d)は、図10(b)に示すB−B’間の断面図である。図10(a)は、シール部材512の回路基板側の面を示しており、図10(b)は、シール部材512の光学箱側の面を示している。
FIGS. 10A and 10B are perspective views of the
シール部材512は、ゴム成分を含有する弾性部材(ゴム製)である。本実施例の512はシリコーンゴムである。少なくとも、シール部材512は、光学箱201および回路基板501Yよりも撓みやすい部材である。また、シール部材512は、回路基板501Yに接触する部材であるため、難燃性の部材であることが望ましい。
The
図10(a)を用いて、回路基板501側のシール部材512の形状について説明する。シール部材512の中央部には貫通穴513が設けられている。貫通穴513の内部にBD222a、あるいは少なくともBD222aの受光部が収められる。図10(a)に示すように、シール部材512は、第1平面514(第3面)と第2平面515(第2面)を備える。第1平面514は、第2平面515から0.3mmの高さで立設した立設部の頂部である。つまり、第1平面514と第2平面515との間には0.3mmの段差が形成されている。第2平面515は、貫通穴513をその全周にわたって取り囲み、第1平面514は第2平面515をその全周にわたって取り囲んでいる。
The shape of the
続いて、図10(b)を用いて、光学箱201側のシール部材512の形状について説明する。図10(b)に示すように、シール部材512は、第3平面516(第1面)、第4平面517(第4面)、および第5平面518を備える。そして、シール部材512は、第3平面516および第5平面518から突出(立設)した突出部519を備える。第4平面517は、突出部519の頂部となっている。なお、本実施例において、シール部材の突出部519と開口513との間にある部分をシール部材512の可撓部520と称する。なお、貫通穴513は、第2平面515とその裏面である第3平面516とを連通する貫通穴である。
Subsequently, the shape of the
第4平面517は、第3平面516に対して1.5mm突出している。つまり、第4平面517と第3平面516との間には1.5mmの段差が形成されている。また、第4平面517は、第5平面518に対して1.5mm突出している。つまり、第4平面517と第5平面518との間には1.5mmの段差が形成されている。
The
続いて、図10(c)を用いてA−A’断面におけるシール部材512の寸法を説明する。貫通穴513の幅は4mmである。突出部519の内面間の幅は7.5mmであり、外面間の幅は12mmである。第4平面517の幅は2.25mmである。シール部材512の幅は15mmである。
Then, the dimension of the
続いて、図10(d)を用いてB−B’断面におけるシール部材512の寸法を説明する。貫通穴513の幅は4.5mmである。突出部519の内面間の幅は7mmであり、外面間の幅は12.5mmである。第4平面517の幅は1.75mmである。シール部材512の幅は15mmである。
Then, the dimension of the
次に、図11を用いて回路基板を光学箱に取り付ける際のシール部材512の変形について説明する。図11(a)は、光学箱201に回路基板を取り付ける前のシール部材512の形状を示しており、シール部材512が撓んでない状態(変形していない状態)を示している。図11(b)は、光学箱201に回路基板を取り付けられた後のシール部材512の形状を示している。
Next, a modification of the
まず、回路基板501Yを光学箱201に取り付ける作業工程について説明する。組立作業者は、回路基板501Yを光学箱に取り付ける際にまずシール部材512の突出部519を光学箱201に取り付ける。即ち、シール部材512側の突出部519の内面の寸法と光学箱201側の突出部226の外周面の寸法が略一致するため、図11(a)に示すように、シール部材512の突出部519(把持部)の内面が光学箱201の突出部226の外周面を把持する。シール部材512の突出部519が光学箱201の突出部226を把持することによって、シール部材512は光学箱201に組み付いた状態となる。シール部材512は光学箱201に組み付いた状態で、回路基板501Yが光学箱201に固定ねじによって固定される(図11(b)の状態)。
First, an operation process of attaching the
図11(b)に示すように、シール部材512の第1平面514がその全周にわたって回路基板501Yに接触する。また、シール部材512の第4平面517が光学箱201の突出部226に押圧されることによって、前述した0.3mmの段差を埋めるように、可撓部520が回路基板501側に撓む。本実施例において、可撓部520はその全周にわたって回路基板501Yに接触しているが、可撓部520が回路基板501に接触していなくても良い。
As shown in FIG. 11B, the first
本実施例のシール部材は、前述した0.3mmを設けているため光学箱201の突出部226に可撓部520が押圧されても可撓部520が回路基板501Yに与える圧力が、段差がないシール部材512よりも小さい。そのため、シール部材512を圧縮することによって回路基板501にかかるストレスが低減され、回路基板501の変形によるBD222aの半田付け部分や回路基板上のプリント配線の断線を抑制することができる。一方で、可撓部520が0.3mmの段差を埋めるように回路基板501側に浸入することによって、可撓部520に一体的に成形されている第1平面514には回路基板501に付勢する付勢力が作用する。つまり、可撓520の変形に追従して第1平面514がより回路基板501に密接する。従って、本実施例のシール部材512によれば、シール部材512が回路基板501Yに対する圧力(ストレス)を低減しつつ、回路基板501Yと光学箱201の突出部226との隙間を埋めることができる。
Since the sealing member of this embodiment is provided with 0.3 mm as described above, even if the
図12は、レーザホルダ504の変形例であるレーザホルダ1200を示す図である。レーザホルダ1200には、光学箱201の貫通穴225に整合する位置に貫通穴1201および突出部1202が設けられている。突出部1202にシール部材512が組み付けられる。なお、図12に示す変形例の場合、レーザホルダ1200と光学箱201との間の隙間を埋めるシール部材が必要となるが、レーザホルダ1200および光学箱201は、回路基板に比べて剛性の高い材質(プラスチックあるいは金属部材)で構成されるため、シール部材を圧縮することによる光学箱201およびレーザホルダ1200の変形は回路基板に比べて許容される。
FIG. 12 is a view showing a
図13は、シール部材512の変形例であるシール部材1300を示す図である。図13は、Y軸方向から回路基板501Yおよびシール部材1300を視た図である。図13に示すように、BD222aの入出力端子902が貫通穴513の内側に収まるようにシール部材512を構成する例を説明した。一方で、図13に示すシール部材1300は、可撓部1301がBD222aの入出力端子902をオーバーラップするように設計されている。可撓部1301からのBD222aへの圧力が少ないため、入出力端子の半田が断線する可能性が低減する。
FIG. 13 is a view showing a
以上、説明したように、本実施例のシール部材を用いることによってシール部材へのストレスを抑制しつつ光走査装置を防塵することができる。 As described above, by using the seal member of the present embodiment, it is possible to prevent the light scanning device from dust while suppressing stress on the seal member.
201 光学箱
222 BD
226 突出部
501 回路基板
512 シール部材
201
226 Protrusions 501
Claims (14)
前記光源から出射された光ビームが前記感光体上を走査するように前記光ビームを偏向する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡によって偏向された光ビームを受光することによって前記画像データに基づく前記光源からの光ビームの出射タイミングの基準となる同期信号を生成する受光素子を備えるセンサと、
前記センサが実装された回路基板であって、前記センサの入出力端子が接続された配線がプリントされた回路基板と、
前記回転多面鏡が内部に取り付けられる光学箱を含む枠体であって、前記光学箱の内部から外部に貫通し、前記回転多面鏡によって偏向された光ビームが入射する貫通穴と、前記貫通穴を囲み、前記光学箱の外側に突出する突出部と、を備え、前記受光素子が前記貫通穴に入射する光ビームを受光するように、前記光学箱の外側から前記回路基板が取り付けられる枠体と、
弾性変形可能なゴム製のシール部材であって、前記枠体と前記回路基板に挟まれて、前記枠体と前記回路基板に接することによって前記枠体と前記回路基板との隙間を埋めるゴム製のシール部材と、を備え、
前記シール部材は、
前記枠体に対向する第1面と、前記第1面の裏面に位置し、前記回路基板に対向する第2面と、を有し、前記第1面から前記第2面とを連通する貫通穴が形成され、前記突出部の先端に押圧されて撓む可撓部と、
前記可撓部とともに前記シール部材に一体的に形成され、前記第2面の側の前記可撓部の外側の全周にわたって立設する立設部と、有し、
前記受光素子が前記貫通穴に囲まれた位置に配置されるよう前記回路基板は前記光学箱に取り付けられ、
前記立設部の先端が前記回路基板に接し、かつ前記可撓部が前記突出部に押圧される前の撓んでいない状態において、前記可撓部の前記第2面と前記回路基板との間には隙間が形成され、
前記可撓部が前記突出部の先端に押圧されて前記隙間に浸入するように撓むことによって、前記可撓部とともに前記シール部材に一体的に形成された前記立設部に前記回路基板に向かって付勢する付勢力が作用することを特徴とする光走査装置。 A light source for emitting a light beam for exposing a photosensitive member based on image data;
A rotating polygon mirror that deflects the light beam so that the light beam emitted from the light source scans on the photosensitive member;
A sensor comprising a light receiving element for receiving a light beam deflected by the rotary polygon mirror to generate a synchronization signal as a reference of the emission timing of the light beam from the light source based on the image data;
A circuit board on which the sensor is mounted, and on which a wiring to which an input / output terminal of the sensor is connected is printed;
A frame body including an optical box to which the rotary polygon mirror is attached, which penetrates from the inside to the outside of the optical box and through which the light beam deflected by the rotary polygon mirror is incident; A frame body on which the circuit board is attached from the outside of the optical box such that the light receiving element receives the light beam incident on the through hole. When,
An elastically deformable seal member made of rubber, which is interposed between the frame and the circuit board, and is in contact with the frame and the circuit board to fill the gap between the frame and the circuit board A seal member of the
The seal member is
A penetration having a first surface facing the frame and a second surface located on the back surface of the first surface and facing the circuit board, and communicating the first surface with the second surface A flexible portion formed with a hole and pressed and bent by the tip of the protrusion;
And a standing portion integrally formed on the seal member together with the flexible portion and extending over the entire circumference of the flexible portion on the side of the second surface;
The circuit board is attached to the optical box such that the light receiving element is disposed at a position surrounded by the through hole;
Between the second surface of the flexible portion and the circuit board in a non-bent state before the tip of the standing portion contacts the circuit board and the flexible portion is pressed by the projecting portion There is a gap in the
The circuit portion is formed on the standing portion integrally formed on the seal member together with the flexible portion by bending the flexible portion so as to be pressed by the tip of the projecting portion and to enter the gap. An optical scanning device characterized in that a biasing force acting toward the surface acts.
前記可撓部の前記第2面と前記回路基板との間に隙間が形成された状態の前記シール部材は、前記固定ねじによって前記回路基板が前記枠体に固定されることに応じて前記可撓部が前記突出部の先端に押圧され前記隙間に浸入するように撓むことを特徴とする請求項1乃至6いずれか1項に記載の光走査装置。The seal member in a state in which a gap is formed between the second surface of the flexible portion and the circuit board is the seal member in response to the circuit board being fixed to the frame by the fixing screw. The optical scanning device according to any one of claims 1 to 6, wherein a bending portion is pressed to a tip end of the projecting portion and bends so as to enter the gap.
請求項1乃至7いずれか1項に記載の前記光走査装置と、The optical scanning device according to any one of claims 1 to 7.
前記光ビームによって露光されることによって前記感光体上に形成される静電潜像をトナーによって現像し、前記現像されたトナー像を記録媒体に転写し、定着する画像形成手段を備えることを特徴とする画像形成装置。The electrostatic latent image formed on the photosensitive member by being exposed by the light beam is developed with toner, and the developed toner image is transferred to a recording medium and fixed. Image forming device.
前記光源から出射された光ビームが前記感光体上を走査するように前記光ビームを偏光する回転多面鏡と、A rotating polygon mirror that polarizes the light beam so that the light beam emitted from the light source scans on the photosensitive member;
前記回転多面鏡によって偏向された光ビームを受光することによって前記画像データに基づく前記光源からの光ビームの出射タイミングの基準となる同期信号を生成する受光素子を備えるセンサと、A sensor comprising a light receiving element for receiving a light beam deflected by the rotary polygon mirror to generate a synchronization signal as a reference of the emission timing of the light beam from the light source based on the image data;
前記センサが実装された回路基板であって、前記センサの入出力端子が接続された配線がプリントされた回路基板と、A circuit board on which the sensor is mounted, and on which a wiring to which an input / output terminal of the sensor is connected is printed;
前記回転多面鏡が内部に取り付けられる光学箱を含む枠体であって、前記光学箱の内部から外部に貫通し、前記回転多面鏡によって偏向された光ビームが入射する貫通穴と、前記貫通穴を囲み、前記光学箱の外側に突出する突出部と、を備え、前記受光素子が前記貫通穴に入射する光ビームを受光するように、前記光学箱の外側から前記回路基板が取り付けられる枠体と、A frame body including an optical box to which the rotary polygon mirror is attached, which penetrates from the inside to the outside of the optical box and through which the light beam deflected by the rotary polygon mirror is incident; A frame body on which the circuit board is attached from the outside of the optical box such that the light receiving element receives the light beam incident on the through hole. When,
前記回路基板を前記枠体に固定するための固定ねじと、を備える光走査装置に用いられ、前記枠体と前記固定ねじによって前記枠体に固定される前記回路基板との間に配置される弾性変形可能なシール部材であって、And a fixing screw for fixing the circuit board to the frame, which is used in an optical scanning device, and is disposed between the frame and the circuit board fixed to the frame by the fixing screw. An elastically deformable seal member,
前記枠体に対向する第1面と、前記第1面の裏面に位置し、前記回路基板に対向する第2面と、を有し、前記第1面から前記第2面とを連通する貫通穴が形成され、前記突出部の先端に押圧されて撓む可撓部と、A penetration having a first surface facing the frame and a second surface located on the back surface of the first surface and facing the circuit board, and communicating the first surface with the second surface A flexible portion formed with a hole and pressed and bent by the tip of the protrusion;
前記可撓部とともに前記シール部材に一体的に形成され、前記第2面の側の前記可撓部の外側の全周にわたって立設する立設部と、を備え、And an erected portion integrally formed on the seal member together with the flexible portion and extending over the entire outer periphery of the flexible portion on the side of the second surface;
前記回路基板は前記受光素子が前記貫通穴に囲まれた位置に配置されるように前記固定ねじによって前記光学箱に取り付けられ、The circuit board is attached to the optical box by the fixing screw such that the light receiving element is disposed at a position surrounded by the through hole.
前記立設部の先端が前記回路基板に接し、かつ前記可撓部が前記突出部に押圧される前の撓んでいない状態において、前記可撓部の前記第2面と前記回路基板との間に隙間を形成し、Between the second surface of the flexible portion and the circuit board in a non-bent state before the tip of the standing portion contacts the circuit board and the flexible portion is pressed by the projecting portion Form a gap in the
前記可撓部が前記突出部の先端に押圧されて前記隙間に浸入するように撓むことによって、前記可撓部とともに前記シール部材に一体的に形成された前記立設部に前記回路基板に向かって付勢する付勢力を付与することを特徴とするシール部材。The circuit portion is formed on the standing portion integrally formed on the seal member together with the flexible portion by bending the flexible portion so as to be pressed by the tip of the projecting portion and to enter the gap. A sealing member characterized by applying a biasing force that biases it toward a head.
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