JP2015022008A - 発光表示器、及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光表示器で、光源として異種の光源や、同一種の光源でも出力差のある光源を使用する場合には、出光部での輝度ムラや 複数の出光部間の輝度バラツキが発生しやすい。特に、砲弾型のＬＥＤとチップ型のＬＥＤとを光源として混在して使用する場合においては、これらの発光表示器の出光部での輝度ムラを簡単で安価な構成により達成させる構成が困難であった。
【解決手段】複数の光源と複数の導光部材とを有し、少なくとも一つの光源用の導光部材がその一端に受光部を有して他端部の出光部まで導光する経路を有し、該出光部の近傍に、少なくとも該出光部の一部を覆う該導光部材とは別体の導光部材を配置し、該別体の導光部材が、他の光源用の導光部材の出光部周りの配光特性と同様の配光特性を有するように構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリンタ、複写機などの画像形成装置に適用可能な発光表示器に関するものである。

プリンタ、複写機などの画像形成装置には、これらの動作状態や異常発生の有無を知らせる手段として、発光表示器が多く備えられている。

また、前記装置に接続されるコンピュータとの情報信号の送受信状態、あるいは無線中継機器との接続状態などを表示する場合にも発光表示器が用いられている。

これらの発光表示器では、その光源として各種のＬＥＤを用いるのが一般的であり、目的や用途に合わせて適当な表示色を選択し、点燈や点滅などの駆動方法、装置内スペースや基板への実装方法などを総合的に考慮して種々の状態を表示出来るように構成されている。

より具体的には、本体の表示器内部に配置された電気基板に、光源としてＬＥＤを実装し、これから発光される光をライトパイプ、あるいはライトキャップと称する導光部材を用いて表示器の外観部まで導光し、表示器外部へ出光させ、操作者が視認できるように構成されている。

このような発光表示器の従来例としては、特許文献１においては、導光部材の背面側の外周側面が互いに異なる角度を有する複数の平面を配して、発光表示器を構成する例が開示されている。

特許文献２では、複数の光源と対応する導光部材を有し、隣り合う導光部材との間に遮蔽部材を配置して迷光を防止する構成が開示されている。

そして特許文献３においては、第１光源からの光を反射で第１意匠部へ導光し、第２光源からの光を透過で第２意匠部へ導光する導光部材の構成が開示されている。

これらはいずれも複数の光源と複数の導光部材を有する発光表示器であるが、いづれの例においても、同一種の光源で輝度バラツキの小さな光源を使用する場合にはそれぞれの効果が得られる。

しかしながら、同一種の光源であってもそれらの輝度のバラツキが大きい場合や、異種の光源、例えば素子形状の異なる光源（チップ型ＬＥＤと砲弾型ＬＥＤなど）が混在する場合には、それらのバラツキが表示器での見え方に影響し、輝度バラツキを抑えることが困難であった。

さらには、複数の色を使用する場合、あるいは光源の表示部の出光部までの導光距離にバラツキがある場合においては、それらの出光部での輝度バラツキの発生を抑えられず、視認性が劣化してしまうという問題があった。

ここで、発光表示器の光源として使用するＬＥＤは、種々のタイプが上市され広く使用されて来ており、また表示色としては、青色、白色、緑、赤、オレンジなどがあり、素子形状としては、チップ型や砲弾型などがあり、発光の指向性や駆動方法についても種々のタイプが商用化されている。

発光表示器ではこれらＬＥＤの、色、素子形状、駆動方法などを用途に適するように選択、組み合わせて構成されるが、光源としての発光の輝度バラツキが大きいことから、簡単な構成で輝度バラツキの無い表示発光を行う表示器を得ることが困難であった。

次に、発光表示器を備えた画像形成装置の従来例について説明する。

図１は発光表示器を備えた画像形成装置であり、図示しないコンピュータと有線で接続、もしくは無線機器との無線接続により印字可能な、インクジェットプリンタプリンタの斜視図である。

ここで５０，６０は発光表示器であり、表示器５０では、電源のＯＮ／ＯＦＦの状態やエラー発生の有無、インクカートリッジのインク残存状態、そして用紙サイズの設定状態などが表示される。

表示器６０では無線の接続状態や情報信号の伝送状態、そして５０で表示するインクカートリッジとは別のインクカートリッジのインク残存状態が表示される。

図１−Ａは図１のＡＡ断面の概略図であり、表示器の出光部５１ａ、透明樹脂材料で成形された導光部材（以下ライトキャップ）５２ａ、および緑色の砲弾型ＬＥＤの５３ａが実装された電気基板５４ａとから構成されている。

５１ａ、５１ｂ、５１ｄ用（および不図示の５１ｅ用）の光源としては緑色、５１ｃ用はオレンジ色の砲弾型ＬＥＤであり、５１ａ〜５１ｄ、５１ｅの５所についても同様な構成となっている。

次に、図１−Ｂは図１のＢＢ断面の概略図であり、表示器６０の出光部６１ａ、ライト、キャップ６２ａおよびオレンジ色の砲弾型ＬＥＤの６３ａが実装された電気基板５４ａ、さらに隣接して、出光部６１ｂ、ライトキャップ６２ｂ、そして青色のチップ型ＬＥＤ６３ｄとが配置されている。

特開２００２−２７８４８６号公報 特開２０１０−６７３９６号公報 特開２００４−３３３３６１号公報

上述した構成においては、表示器６０の出光部から発光される光を視認すると、略、光源であるＬＥＤの輝度バラツキに対応した輝度差のある見え方となってしまう。

より具体的には、特に、青色ＬＥＤ６３ｄが緑色やオレンジ色のＬＥＤよりも高輝度で有ることから、出光部６１ｂからの発光も高輝度となってしまい、表示器５０内の６１ａと６１ｂとの輝度差が発生し易かった。 さらには、青色ＬＥＤ６３ｄがチップ型であり、砲弾型のオレンジ色のＬＥＤ６３ａの発光点と高さ方向の距離差があること、及び両者の発光点から出光部までの距離にも差があることから、表示器６０内での視認性に差が発生してしまうことが避けられなかった。

前記問題点を防ぐためには、専用回路での輝度の調整やライトパイプ、ライトキャップによる出光部の発光量の調整で可能な場合もあるが、複雑な構成になったり高コストになってしまう。

また表示器が、本体の上面や左右端等に配置されてスペース制約がある場合には、特に装置の上方や前面の斜目方向からの視認性において、表示器の出光部の輝度差、バラツキ感を回避する導光部材（ライトパイプ、ライトキャップ）の構成が困難となっていた。

前記課題を解決する為、本発明の発光表示器は、複数の光源と複数の導光部材とを有し、少なくとも一つの光源用の導光部材（ライトパイプ）がその一端に受光部を有して他端部の出光部まで導光する経路を有し、該出光部の近傍に、少なくとも該出光部の一部を覆い、前記のライトパイプとは別体の導光部材（ライトキャップ）を配置し、該別体のライトキャップが、他の光源用ライトキャップの出光部周りの配光特性と略同様の配光特性を有するように構成する。

（作用）
以上のように構成された本発明の発光表示器によれば、高輝度の光源用のライトパイプを分離別体とすることで導光効率を調整できる形状形成が容易に可能となる。これにより、輝度の調整が容易に行えることになる。

また分離別体のライトパイプの形状形成の自由度が増すことで出光部の位置の調整が可能となって、隣接する光源の発光位置との差も抑えられる。これにより、各光源の出光が略同様になるので、各ライトキャップの表示器の出光部（までの配光特性）を略同様にすることによって、表示器の出光部からの発光状態も略同様とすることができる。

前記手段により、複数のＬＥＤ光源、特に出力差（輝度差）のある光源を組み合わせた発光表示器において、各出光部での輝度差、輝度ムラをなくすことができる。

また、素子形状や駆動の異なる光源を用いる場合でも、各出光部で同等の発光量を確保するような構成が可能となることから、充分な輝度でかつ輝度バラツキのない発光表示が行われることになり、表示部の発光状態の視認性が向上する。

従来例を示す図であり、発光表示器を備えたインクジェットプリンタの斜視図 表示器（５０）の断面ＡＡの一部拡大図 表示器（６０）の断面ＢＢの一部拡大図 本発明の実施例１に関する表示器の一部拡大図 本発明の実施例１の導光部材（ライトキャップ）と周辺部を示す斜視図 本発明の実施例２説明図

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面を通して同一符号は、同一または対応部分を示すものである。

図２は、本発明の発光表示器の実施形態を示す図であり、従来例として図１で図示した画像形成装置（インクジェットプリンタ、以下プリンタと称する）の表示器６０の図１−Ｂの部分へ置き換え可能な表示器を表している。尚、本実施例は、第一の光源としてチップ型青色ＬＥＤ、第二の光源として砲弾型ＬＥＤ（オレンジ色、緑色）を配し、第一の導光部材を１個、第二の導光部材と第三の導光部材を透明樹脂の射出成形で作り、ランナー部で一体化した構成の例を示している。

図２の表示器の左側の出光部６１ａは、インクタンクに残存するインクの状態を示す為の表示部であり、電気基板６４ａに、（第二の光源として）オレンジ色で砲弾型形状のＬＥＤ６３ａが実装されている。このＬＥＤの出光方向にはこのＬＥＤを包むような形状でその端部に出光部６１ａを有する第三の導光部材（以下、ライトキャップ）６２ａが配置されている。

なお、本実施例の電気基板６４ａは下側が半田面の片面実装基板である。次に、右側の出光部１１ｂは、本プリンタと図示しない無線機器、例えば無線送受信手段を備えたコンピュータとの無線信号の接続や送受信状況を示す為の表示部である。電気基板６４ａの下側面に、第一の光源として青色でチップ形状のＬＥＤ、１３ｂが実装され、このＬＥＤの出光方向に他のライトキャップと分離別体とした第一の導光部材（以下、ライトパイプ）１０が配されている。このライトパイプ１０は青色ＬＥＤからの発光を取り込む受光部１０ｉと、受光した光を左方へ内部反射して導光する部分と左上方端には出光部１０ｅとが配されている。

次に、前記のライトパイプ１０の出光部１０ｅの対向する方向には、出光部１０ｅを覆いこむような形状でその端部に表示器の出光部１１ｂを配してライトパイプ１０とは別体のライトキャップ１２ｂが配置されている。ここでライトキャップ１２ｂはライトキャップ６２ａと略同様な配光特性を有している。

次に、ライトキャップ１２ｂと同６２ａとを接続するランナー１４の位置関係について説明する。光源６３ａは砲弾型ＬＥＤであり、その発光点が６５ａで図示されている。

ライトキャップ６２ａと別体のライトパイプ１０の出光部１０ｅは、発光点６５ａと略同じ高さに配されている。ここで、ランナー部１４は、発光点が６５ａよりＨ１（ここでは１ｍｍ）、出光部１０ｅの頂点からＨ２（ここでは１．５ｍｍ）下側に位置するように配置されている。

図３は、図２のライトパイプとその周辺部を示す斜視図である（上述した出光部やライトキャップの同じ部位については、図２と同じ符号である）
ライトキャップ１２ｂと６２ａはランナー１４で接続され、表示器５０用のライトキャップ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅはランナー１５により接続されることによって、これらのライトキャップは一体化して形成されている。

なお、本実施例では、前記ライトキャップの５２ａ〜５２ｅの配光特性もライトキャップ６２ａと略同様な配光特性に設定したことから、結局、１１ｂも含めたすべてのライトキャップの出光部の配光特性は略同様に形成されていることになる。

このように構成された発光表示器においては、まず青色ＬＥＤ１３ｂから発光した光が別体のライトパイプ１０の受光部１０ｉに入光する。入光した光はライトパイプ１０の内部で反射を繰り返して左方へ導光され上端の出光部１０ｅまで導光される。青色ＬＥＤがオレンジ色のＬＥＤ６３ａに比べて高輝度であることから、オレンジ色のＬＥＤ６３ａの発光輝度と略同等になるようにライトパイプ１０の反射面を形成して輝度調整している。

なお、青色の発光はライトキャップ１２ｂに入射して出光部１１ｂまで内部反射で導光されることになるが、一部は下方にも向かう場合がある。ここで、ランナー１４は出光部１０ｅより下側に配置されているので、青色の迷光が殆ど入らないことになり隣接のライトキャップ６２ａへの漏光は回避できている。オレンジ色のＬＥＤ６３ａからの発光についても青色の場合と同様であり、発光点６５ａから上方への指向性を持って発光されるが、ランナー部１４が発光点６５ａより下側に位置するように配置されていることから、ランナー１４へのオレンジ色の迷光が殆ど入らないことになり、隣接のライトキャップ１２ｂへの漏光が回避できることになる。

オレンジ色のＬＥＤ６３ａの発光部とライトパイプの出光面１０ｅは略同じ位置に配されており、これらに対向するライトキャップ６２ａと同１２ｂの配光特性が略同様に設定されていることによって、図２で図示した方向から見た場合に、出光部６１ａからのオレンジ色の発光状態と、出光部１１ｂからの青色の発光状態とが略同等になり、各色の迷光もなく、両者の輝度差もない良好な視認状態が得られる。

以下、本発明の第２の実施例について図４を用いて具体的に説明する。

なお、各図面を通して同一符号は、同一または対応部分を示すものである。

図４は、本発明の表示器の実施形態を示す図であり、第二の光源であるオレンジ色の砲弾型ＬＥＤ６３ａと同じ基板面に、第一の光源としてチップ型の青色ＬＥＤ１３ｄを配したことに特徴がある。 分離別体の第一の導光部材（ライトパイプ）１０の右端に設けた受光部１０ｉにより入射した青色光は、左方へ内部反射させることで出光部１０ｅまで導光され、上方へ発光するように構成されている。

なお、青色ＬＥＤがオレンジ色のＬＥＤ６３ａに比べて高輝度であることから、出光部１０ｅの発光輝度がオレンジ色のＬＥＤ６３ａの発光輝度と略同等となるように調整する為、反射面１３ｆを図示の位置に設けている。ランナー１４と出光部１０ｅから遠い位置に前記の反射部を設けることにより、導光ロスを発生させて輝度の減衰とランナー１４への迷光が無いように構成されている。

かような構成による表示器においては、出光部６１ａからのオレンジ色の発光状態と、出光部１１ｂからの青色の発光状態は、実施例１と略同等であることから、結局、各色の迷光がなく、かつ両者の輝度差が目立たない良好な視認状態が得られることになる。

本発明は、実施例で説明したとおり、各種の動作状態や設定状態を発光表示する表示器に利用することが出来る。特に、状態表示が多用される画像形成装置の発光表示器として利用することが出来る。

１０ ライトパイプ（分離別体）
１０ｉ 受光部
１０ｅ 出光部
１１ｂ 出光部（表示部）
１２ｂ 導光部材（ライトキャップ）
１３ｂ、１３ｄ チップ型ＬＥＤ（青色）
５０、６０ 表示器
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ 導光部材（ライトキャップ）
５３ｃ、５３ｄ 砲弾型 ＬＥＤ（オレンジ色）
５３ａ、５３ｂ、５３ｅ 砲弾型 ＬＥＤ（緑色）
５４ａ 電気基板
６１ａ、６１ｂ 出光部（表示部）
６２ａ、６２ｂ 導光部材（ライトキャップ）
６３ａ 砲弾型 ＬＥＤ（オレンジ色）
６４ａ 電気基板

Claims (5)

1. 複数の光源と複数の導光部材を有する発光表示器で第一の光源用の受光部と出光部を有する第一の導光部材と、
   第一の導光部材とは別体で、第一の導光部材の出光部の少なくとも一部を覆う形状と出光部とを有する第二の導光部材と、
   第二の光源用の出光部を有する第三の導光部材と、を有し、
   前記第二の導光部材の出光部周りの配光特性が、前記第三の導光部材の出光部周りの配光特性と同様の配光特性を有することを特徴とする発光表示器、及びこれを備えた画像形成装置。
2. 前記第一の光源と前記第一の導光部材と前記第二の導光部材との組み合わせ若しくは前記第二の光源と前記第三の導光部材との組み合わせの少なくとも一方を複数有することを特徴とする請求項１に記載の発光表示器、及びこれを備えた画像形成装置。
3. 前記第二の導光部材と前記第三の導光部材とが締結手段もしくは成形手段により一体に構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発光表示器、及びこれを備えた画像形成装置。
4. 第一の光源がチップ型のＬＥＤであって電気基板の片側に配され、第二の光源が砲弾型ＬＥＤであって第一の光源とは前記基板の反対側の基板面に配され、第一の導光部材が前記基板の両面を通過するように配されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の発光表示器、及びこれを備えた画像形成装置。
5. 前記第二の導光部材および前記第三の導光部材が樹脂成形で作られ、前記の導光部材がランナー部で連結し、該ランナー部が第一の導光部材の出光部もしくは第二の光源の発光部の少なくともどちらか一方より基板に近い位置に配されることを特徴とする請求項４に記載の発光表示器、及びこれを備えた画像形成装置。