JP2005084460A - インジケータ用導光体、及びこれを備えるボタンスイッチ、記録装置、液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光面の広い範囲を均一に発光させるとともに、視野角を拡げて作業者が斜め方向から発光面を見たときにも発光状態を認識することができるインジケータ用導光体、ボタンスイッチ、記録装置、液体噴射装置の提供
【解決手段】発光体４７に隣接して設けられ、発光面４９と、発光体４７が発した光を発光面に導く導光部５１とを備え、発光面から導光部の所定厚さ部分にのみ光拡散材５７が分散されている。導光部５１には、発光体４７が発した光を発光面４９の全域に拡がるように屈折させる凸レンズ６５などの屈折光学手段が設けられていてもよい。
【選択図】 図５

Description

本発明は、スイッチのＯＮ／ＯＦＦ等を光学的に作業者に知らせるインジケータに関し、特に記録装置やインク等の液体をそのヘッドから吐出して被噴射媒体に噴射を実行するインクジェット式記録装置などの液体噴射装置に適用可能なインジケータに係る。

ここで液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機およびファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して、前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。

液体噴射ヘッドとして、前記記録ヘッドの他に、液晶ディスプレー等のカラーフィルター製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。

特開平１１−３３８３９４号公報には、操作パネルに複数の操作部と表示部が設けられた電子機器において、透明な材料により成形され、かつ操作部と表示部にそれぞれ拡散部を有する導光レンズと、導光レンズの近傍に設置され、かつ導光レンズに向けて発光するＬＥＤとより構成したもので、拡散部より照射される光により、操作部や表示部が間接照明されるため、暗闇でも操作部に設けられた操作手段の操作が容易に行える構成が開示されている。

また、実開平６−２０１１１号公報には、曲面を有する第１受光面と、テーパー形状を有する第３受光面と、レンズの側面に左右対称に突設した第２受光面と、レンズの底面でありＬＥＤに向かって迫り上がる傾斜面である第１反斜面と、レンズの側面に突設した上記第２受光面の根元部分の発光面側に光軸の平行方向に対して鋭角となる垂直面をなす第２反射面を形成し、受光面、反射面にて光を屈折、反射させ発光面の広い範囲を均一に発光させる構成が開示されている。

更に、特開平７−３３４１００号公報には、表示パネルに設けた表示パターンに沿って表示溝を形成し、この表示溝に沿って光源として表示素子ユニットを配列した表示装置が開示されている。この表示素子ユニットは、細長い開口を有するユニットケース内に１個以上のＬＥＤを内装し、かつこのＬＥＤで発光された光をユニットケースの長さ方向及び幅方向に拡散させるレンズを内装し、このレンズの幅及び長さ領域にわたって発光させることで、表示溝に沿った広い表示パターンを少ない数のＬＥＤで発光状態とさせることができる。

特開平１１−３３８３９４号公報 実開平６−２０１１１号公報 特開平７−３３４１００号公報

上記特許文献２に示す技術では、発光面の広い範囲を均一に発光させることができるが、発光する方向が限定されるため、発光面での光を確認できる視野角が狭く、作業者が例えば斜め方向から発光面を見たときには発光面が発光しているか否かを認識することが困難であった。

また、上記特許文献３に示す技術では、レンズを用いてＬＥＤで発光された光をユニットケースの長さ方向及び幅方向に拡散しているが、レンズの集光性のため、局部的に明るい部分と暗い部分とが存在し、発光面全体を均一に発光させることができなかった。

そこで本発明は、発光面の広い範囲を均一に発光させるとともに、視野角を拡げて作業者が斜め方向から発光面を見たときにも発光状態を認識することができるインジケータ用導光体、及びこれを備えるボタンスイッチ、記録装置、液体噴射装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様に係るインジケータ用導光体は、発光体に隣接して使用するインジケータ用導光体であり、発光面と、前記発光体が発した光を前記発光面に導く導光部とを備えており、前記発光面から導光部の所定厚さ部分に掛けてのみ光拡散材が分散されていることを特徴とするものである。

本発明の第１の態様によれば、発光面の近くに光拡散材を分散させたから、発光体から発した光が発光面に対して鋭角的な角度で射出する光を生じさせる。鋭角的な角度で射出する光の存在により発光面における光の視野角が拡がるため、使用者が離れた位置から発光面を斜め方向に見た場合でも、発光面の発光状態を確認することができる。また発光面に近い側にだけ光拡散材を分散させることで、発光体からの光の減衰を防止することができる。

また、本発明の第２の態様に係るインジケータ用導光体は、上記第１の態様において、前記導光部には、前記発光体が発した光を前記発光面の全域に拡がるように屈折させる屈折光学手段が設けられていることを特徴とするものである。本態様によれば、屈折光学手段を通過した光は拡がり、発光面の全体を含むようになるため、発光面の全域を明るく発光させることができる。

また、本発明の第３の態様に係るインジケータ用導光体は、上記第２の態様において、前記屈折光学手段は前記発光面側に向けて凸状に形成された凸レンズであることを特徴とするものである。本態様によれば、発光体の光を均一に広範囲へ拡げることができる。

また、本発明の第４の態様に係るインジケータ用導光体は、上記第１〜第３のいずれかの態様において、前記発光体はＬＥＤであることを特徴とするものである。本態様によれば、発光面での発光の色を容易に選択することができ、また寿命も長い。

また、本発明の第５の態様に係るボタンスイッチは、上記第１〜第４のいずれかの態様のインジケータ用導光体と、ボタン部とを有し、前記ボタン部の押し込み動作により前記発光体が発光することを特徴とするものである。本態様によれば、視野角が広く、視認性の良いボタンスイッチを提供できる。

また、本発明の第６の態様に係る記録装置は、上記第５の態様のボタンスイッチを備えることを特徴とするものである。本態様によれば、使用者が離れた場所からでもボタンスイッチの状態を容易に認識することができる。

また、本発明の第７の態様に係る液体噴射装置は、上記第５の態様のボタンスイッチを備えることを特徴とするものである。

以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明に係るインジケータ用導光体を適用したボタンスイッチを備える記録装置または液体噴射装置の一例であるインクジェットプリンタ１（以下、単にプリンタという）を示す斜視図であり、図２はプリンタの側断面図であり、図３はボタンスイッチの分解斜視図であり、図４はボタンスイッチの側断面図であり、図５はインジケータ用導光体の拡大斜視図である。また図６は光拡散材による作用を示す説明図であり、図７の（ａ）は屈折光学手段を有しないインジケータ用導光体を示し、（ｂ）は屈折光学手段を有するインジケータ用導光体を示す図であり、図８は屈折光学手段の他の実施形態を示すインジケータ用導光体の側面図である。

図１に示す如く、プリンタ１は、プリンタ本体３と、該プリンタ本体３の後方上部に設けられる給送部５と、プリンタ本体３の前方に形成される排出部７とを備えて成る。プリンタ本体３の上面前側にはスイッチパネル４が設けられ、スイッチパネル４には、ボタンスイッチ６ａ〜６ｄが設けられている。このうちボタンスイッチ６ａ〜６ｃには本願発明のインジケータ用導光体が適用されている。ボタンスイッチの詳細な構造は後述する。排出部７には排出トレイ８が設けられており、排出トレイ８はプリンタ１の不使用時には図１に示す如く閉鎖しており、プリンタ１の使用時には前方側へ開いて記録後の被記録媒体Ｐをその上に排出可能となっている。

図２に示す如く、給送部５には給送トレイ１１が形成されており、給送トレイ１１には複数枚の被記録媒体Ｐが積載できるようになっている。給送トレイ１１の直ぐ下流側には給送ローラ１３が設けられている。給送ローラ１３は、対向する分離ローラ１４との間で給送トレイ１１の最上部に位置する被記録媒体Ｐを挟圧して、前方へ送り出す作用をする。

送り出された被記録媒体Ｐは、下側の送り駆動ローラ１５及び上側の送り従動ローラ１７から構成される送りローラ１９に至り、駆動系により記録工程における精密な送り動作を受けながら、送りローラ１９の下流側に位置する記録ヘッド２１へ給送されるようになっている。

記録ヘッド２１は、キャリッジ２３に支持されており、キャリッジ２３には複数のインクカートリッジ２２が搭載されている。キャリッジ２３は、ガイドバー２５に沿って給送方向と直交する方向（主走査方向）へ往復運動できるようになっている。記録ヘッド２１と対向する位置にはプラテン２４が設けられ、該プラテン２４は、記録ヘッド２１によって被記録媒体Ｐに記録を行う際に、被記録媒体Ｐを下側から支持する作用を担う。

記録ヘッド２１とプラテン２４との距離、即ちペーパーギャップは、記録ヘッド２１を支持するキャリッジ２３を上下動させることにより、被記録媒体Ｐの厚さに応じて適宜調整可能である。ペーパーギャップが適正に調整されている状態では、被記録媒体Ｐはプラテン２４上を滑らかに通過しながら、高品質の記録が行なわれるようになっており、記録ヘッド２１で記録された被記録媒体Ｐは、排出部７に設けられる排出ローラ２７によって順次排出される。排出ローラ２７は、下側の排出駆動ローラ２９及び上側の排出ギザローラ３１から構成されており、被記録媒体Ｐが排出駆動ローラ２９の回転駆動により引き出されて排出トレイ８上へ排出される機構となっている。

以下、本願発明のインジケータ用導光体が適用されているスイッチパネル４及びそこに設けられているボタンスイッチ６ａ〜６ｃについて具体的に説明する。図３に示す如くスイッチパネル４は、上からパネル部３３、ボタンキャップ３５ａ〜３５ｄ、インジケータ用導光体３７及びパネル基板ユニット３９の順で組み合わされて構成されている。パネル部３３には、ボタンスイッチ６ａ〜６ｄ用の４つの開口４１ａ〜４１ｄが形成されている。ボタンキャップ３５ａは単一部品であり、３つのボタンキャップ３５ｂ〜３５ｄは一体的に形成されている。ボタンキャップ３５ａ〜３５ｃの内側は中空であり、それらの天面にはインジケータ用開口４３が形成されている。またパネル基板ユニット３９には、各ボタンキャップ３５ａ〜３５ｄに対応してスイッチ部４５ａ〜４５ｄが形成されており、ボタンキャップ３５ａ〜３５ｃに対応するスイッチ部４５ａ〜４５ｃの隣には、それぞれ色の異なる発光体であるＬＥＤ４７ａ〜４７ｃ（以下、これらを区別する必要がない場合には符号４７を付す）が設けられている。

図３には代表してボタンキャップ３５ａに対応するインジケータ用導光体３７のみを描いているが、ボタンキャップ３５ｂ及び３５ｃに関しても同様なインジケータ用導光体が設けられている。図５に拡大して示すように、インジケータ用導光体３７は、発光面４９と、ＬＥＤが発した光を発光面４９に導く導光部５１と、導光部５１を支持する支持部５２とが光透過性の透明樹脂材料によって形成されている。図４に示す如く、スイッチパネル４の完成状態では、ボタンキャップ３５ａ〜３５ｄが開口４１ａ〜４１ｄ内に挿入され、中空のボタンキャップ３５ａ〜３５ｃの下側からインジケータ用導光体３７が挿入され、発光面４９がインジケータ用開口４３の上面とほぼ面一状態で嵌まり込むようになっている。また各インジケータ用導光体３７は幅方向の中央位置にＬＥＤ４７ａ〜４７ｃが位置決めされ、且つ各インジケータ用導光体３７の端部の下方にスイッチ部４５ａ〜４５ｃが位置決めされるように配置されている。

図５に示す如く、インジケータ用導光体３７の導光部５１は、発光面４９側に位置する導光先端部５３と、ＬＥＤ側に位置する導光基端部５５とから構成されており、本例では導光先端部５３の高さ方向長さは導光部５１の全高さのほぼ４分の１になっている。導光先端部５３にはＬＥＤからの光を拡散させる光拡散材５７が分散されており、この光拡散材５７の存在により、ＬＥＤ４７からのほぼ上方へ向いた光（例えば図６中矢印５９で示す）を水平方向へ拡散させて、図６中矢印６１で示すように発光面４９に対して鋭角的な角度で射出する光を生じさせている。このような鋭角的な角度で射出する光６１の存在により発光面４９における光の視野角が拡がるため、プリンタ１のスイッチパネル４を、使用者が離れた位置から斜め方向に見た場合でも、図６中矢印６３で示す如く発光面４９の発光状態を確認することができる。ここで、光拡散材５７は、例えば根本特殊化学株式会社製造の「ルミパール」（登録商標）品番ＤＳＮ−５、ＤＳＮ−７、ＤＳＮ−３０（主成分ＣａＣＯ_３）を０．０５〜２％程度、導光部５１を構成する樹脂に加えて使用することができる。

因みに本例では、導光部５１の全高さのほぼ４分の１の厚さ部分に光拡散材５７を分散しているが、光拡散材５７を分散させる領域をＬＥＤ４７側まで厚くなるように増やせばＬＥＤからの光が減衰してしまい、一方、光拡散材５７を分散させる領域を発光面４９側のより薄い領域だけにすれば上記の光の拡散効果が減少するので、これらを考慮して上記の厚さ部分に光拡散材５７を分散させている。勿論、光分散材５７の種類や視野角の設定に応じて、光拡散材５７を分散させる発光面４９からの厚さを適宜変更することができる。

また本例では、導光先端部５３と導光基端部５５とを別部材として成形し、後に導光先端部５３を導光基端部５５に接着する構成としている。これは光拡散材５７を分散させた導光先端部５３を、光拡散材５７を分散させていない導光基端部５５とは別々に成形する方が成形しやすいという工程上の理由からであり、成形上の困難性を考慮しなければ、導光先端部５３と導光基端部５５とを一体として成形することもできる。

図５に示す如く、導光基端部５５には、ＬＥＤ４７が発した光を発光面４９の全域に拡がるように屈折させる屈折光学手段の一例である凸レンズ６５が、発光面４９側に向けて凸状に形成されている。図７は、このような凸レンズ６５を有しない場合（図７（ａ））と、凸レンズ６５を有する場合（図７（ｂ））とのＬＥＤ４７からの光の拡がり方の比較を示している。図７（ａ）に示す如く、凸レンズ６５を有しない場合には、ＬＥＤ４７からの光は上方へ細長く延びる領域６７が発光面４９と重なる部分だけが明るい領域となっており、このような領域６７では発光面４９の全域を明るく発光させることができない。一方、図７（ｂ）に示す本例のように、凸レンズ６５を有する場合には、凸レンズ６５より下方までは細く延びているが、凸レンズ６５より上方では明るい領域６７が格段に拡がり、明るい領域６７が発光面４９の全体をカバーするようになるため、発光面４９の全域を明るく発光させることができる。従って凸レンズ６５を設けることにより、発光面４９の全面が明るくほぼ均一に光るようになり使用者の視認性が高まる。

屈折光学手段は、図７（ｂ）に示す滑らかな湾曲した凸レンズ６５の形態の他に、図８（ａ）に示すような山形形状のレンズ７１や、図８（ｂ）に示すように導光先端部５３の下面側を凹レンズ７３の形態にしたものでも良い。

また上記実施形態は、ボタンスイッチ６ａ〜６ｃを押すことにより、スイッチ部４５ａ〜４５ｃがＯＮまたはＯＦＦ状態となり、ＬＥＤ４７を発光または消灯させるものであるが、このようなスイッチ構造を備えないタイプのインジケータにも本願発明を適用することができる。

本発明は、インクジェットプリンタ等の記録装置や液体噴射装置等におけるインジケータの発光状態を、使用者がより認識しやすくするために利用できる。

本発明を適用したボタンスイッチ付きインクジェットプリンタである。 プリンタの側断面図である。 ボタンスイッチの分解斜視図である。 ボタンスイッチの側断面図である。 インジケータ用導光体の拡大斜視図である。 光拡散材による作用を示す説明図である。 （ａ）は屈折光学手段を有しないインジケータ用導光体を示し、（ｂ）は屈折光学手段を有するインジケータ用導光体を示す。 （ａ）（ｂ）は、それぞれ屈折光学手段の他の実施形態を示すインジケータ用導光体の側面図である。

符号の説明

１ プリンタ、３ プリンタ本体、４ スイッチパネル、５ 給送部、
６ａ〜６ｄ ボタンスイッチ、７ 排出部、８ 排出トレイ、１１ 給送トレイ、
１３ 給送ローラ、１４ 分離ローラ、１５ 送り駆動ローラ、１７ 送り従動ローラ、１９ 送りローラ、２１ 記録ヘッド、２２ インクカートリッジ、２３ キャリッジ、２４ プラテン、２５ ガイドバー、２７ 排出ローラ、２９ 排出駆動ローラ、
３１ 排出ギザローラ、３３ パネル部、３５ａ〜３５ｄ ボタンキャップ、
３７ インジケータ用導光体、３９ パネル基板ユニット、４１ａ〜４１ｄ 開口、
４３ インジケータ用開口、４５ａ〜４５ｄ スイッチ部、４７ａ〜４７ｃ ＬＥＤ、
４９ 発光面、５１ 導光部、５２ 支持部、５３ 導光先端部、５５ 導光基端部、
５７ 光拡散材、５９ 矢印、６１ 矢印、６３ 矢印、６５ 凸レンズ
６７ 明るい領域、７１ 山形形状のレンズ、７３ 凹レンズ、Ｐ 被記録媒体

Claims (7)

1. 発光体に隣接して使用するインジケータ用導光体であり、発光面と、前記発光体が発した光を前記発光面に導く導光部とを備えており、前記発光面から導光部の所定厚さ部分に掛けてのみ光拡散材が分散されていることを特徴とするインジケータ用導光体。
2. 請求項１において、前記導光部には、前記発光体が発した光を前記発光面の全域に拡がるように屈折させる屈折光学手段が設けられていることを特徴とするインジケータ用導光体。
3. 請求項２において、前記屈折光学手段は、前記発光面側に向けて凸状に形成された凸レンズであることを特徴とするインジケータ用導光体。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、前記発光体はＬＥＤであることを特徴とするインジケータ用導光体。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のインジケータ用導光体と、ボタン部とを有し、前記ボタン部の押し込み動作により前記発光体が発光することを特徴とするボタンスイッチ。
6. 請求項５に記載のボタンスイッチを備えることを特徴とする記録装置。
7. 請求項５に記載のボタンスイッチを備えることを特徴とする液体噴射装置。

Images