JP2015144074A

JP2015144074A - 導光体及び照明装置

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Publication number: JP2015144074A
Application number: JP2014017202A
Authority: JP
Inventors: 勝弘東谷; Katsuhiro Higashitani
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2034-01-31
Also published as: US9366794B2; US20150219841A1; JP6063880B2

Abstract

【課題】導光体と光源の位置精度を確保して導光体と光源の組立を容易化する。【解決手段】側端面１８に入射された光を導光して表面から出射させる棒状の導光体１１は、導光体１１の一側端部において、導光体１１の長手方向に所定の深さの窪み１５が設けられ、窪み１５の底面が側端面１８を形成しており、導光体１１の一側端部において、光源１２を有する基板１２０の位置決め穴１２０ａに挿入される位置決めボス１１ａが導光体１１の長手方向に突設されており、導光体１１の一側端部において、位置決めボス１１ａによって位置決めされた基板１２０を、基板１２０の表面が導光体１１の一側端部に当接して光源１２が側端面１８から所定の距離を保って窪み１５に収容された状態で、導光体１１の一側端部に係止する係止部１１ｂが設けられており、位置決めボス１１ａと係止部１１ｂとが導光体１１に一体成形されている。【選択図】図３

Description

本発明は、導光体及び照明装置に関し、特に、側端面に入射された光を導光して導光体径方向の側面となる出射面から出射させる棒状の導光体の構造に関する。

複合機等の画像形成装置では、スキャナー等の画像読取装置の光源部として、棒状の樹脂製導光体と、当該導光体の長手方向の一側端部から導光体内部に光を照射する光源（例えば、ＬＥＤ）とを組み合わせたライン光源を採用したものがある。当該光源部は、ラインセンサーの読取に合わせて、読取対象の原稿をライン状に照明する必要がある。このために、導光体から光を出射させる出射面と対向する面に、光反射又は光散乱パターンを設け、そのパターンにより出射面に向けて導光体内に入射された光を偏向させて、ライン状の照明光を原稿に向かう方向に出射させている。

例えば、下記特許文献１に開示された画像読取装置では、光源とライトガイドの入射面との間に中空の導光体が介設されており、ライトガイドの温度上昇を抑えている。

特開２０１３−１２８６７号公報

しかしながら、上記特許文献１では、導光体と光源の距離を保ち、熱影響をなくすために、中空の導光体を導光体と光源間に配設する構成となっているが、上下左右方向の位置精度を確保する構成にはなっていない。また、光源の固定を含めて具体的な構成が記載されていない。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、導光体と光源の位置精度を確保するとともに導光体と光源の組立を容易化し、導光体と光源間の漏れ光を抑制することを目的とする。

本発明の一局面に係る導光体は、側端面に入射された光を導光して表面から出射させる棒状の導光体であって、
前記導光体の一側端部において、前記導光体の長手方向に予め定められた深さの窪みが設けられており、前記長手方向における該窪みの底面が当該導光体の前記側端面を形成し、
前記導光体の一側端部において、光源を有する基板に形成された位置決め穴に挿入される位置決めボスが、前記導光体の長手方向に突出させて形成され、
前記導光体の一側端部において、前記基板の表面が前記導光体の一側端部に当接して前記光源が前記側端面から一定の距離を保って前記窪みに収容された状態で、前記位置決めボスによって位置決めされた前記基板を前記導光体の一側端部に係止する係止部が設けられ、
前記位置決めボスと前記係止部とが前記導光体に一体成形されている。

本発明によれば、少ない部品点数で導光体と光源の位置精度を確保することができる。また、導光体と光源の組立を容易化して製造時の組立工数を削減することができる。さらに、導光体と光源間の漏れ光の抑制が可能となる。

本発明の一実施形態に係る照明装置を画像読取装置に有する画像形成装置の構造を示す正面断面図である。画像読取装置の概略構成を示す内部側面図である。照明装置の一側端部を短手方向から見た図である。照明装置の一側端部を長手方向から見た図である。図３のＩ−Ｉ’断面図である。図４のＩＩ−ＩＩ’断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る導光体及びこれを備えた照明装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置を画像読取装置に有する画像形成装置の構造を示す正面断面図である。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１Ａに、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び画像読取装置５等を備えて構成されている。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部４７は、操作者への操作案内等を表示する表示部４７３を備えている。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、又はコンタクトガラス（原稿載置ガラス）１６１に載置された原稿の画像を画像読取装置５が光学的に読み取り、画像データを生成する。画像読取装置５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ、又はネットワーク接続されたコンピューターやスマートフォン等のユーザー端末装置から受信した画像データ、又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。画像形成部１２の画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋは、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置と、露光装置と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。

カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、トナー像を１次転写ローラー１２６により、駆動ローラー１２５ａ及び従動ローラー１２５ｂに張架されている中間転写ベルト１２５上に転写させる。

中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。

中間転写ベルト１２５上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、記録紙Ｐ上のトナー像を熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。

給紙部１４は、複数の給紙カセットを備える。制御部（不図示）は、操作者による指示で指定されたサイズの記録紙が収容された給紙カセットのピックアップローラー１４５を回転駆動させて、各給紙カセットに収容されている記録紙Ｐを上記ニップ部Ｎに向けて搬送させる。

次に、画像読取装置の構成を説明する。図２は画像読取装置５の概略構成を示す内部側面図である。

画像読取装置５は、図２に示すように、光走査装置７及び撮像ユニット８を備えている。

光走査装置７は、第１光学系ユニット７１と、第２光学系ユニット７２とを備えている。

第１光学系ユニット７１は、照明装置１０と、第１ミラー７１１とを備えている。照明装置１０は原稿の読取面、すなわち上方に向かって光を照射すべく、コンタクトガラス１６１に対向してその下方に配置されている。照明装置１０は、棒状の導光体１１と、導光体１１の一側端部に配設された光源１２とを備える。照明装置１０は、図２における奥行き方向に延び、当該照明装置１０の延びる方向が原稿読取時の主走査方向である。

光源１２から出射された光束は、導光体１１の側端面（入射面）より入射される。導光体１１内に入射された光束は、導光体１１の内面にて反射を繰り返してその内部を伝播し、導光体１１内部に配置されているプリズム面にて反射される。反射された光束は導光体１１の表面（出射面）から外部に取り出され、コンタクトガラス１６１上の原稿面の所望の位置を照射する。

第１ミラー７１１は、コンタクトガラス１６１に載置された原稿を照明装置１０が照射した光の原稿読取面での反射光を受けて、水平方向に方向転換させる。第１ミラー７１１は、コンタクトガラス１６１の下方に配置されている。これら照明装置１０及び第１ミラー７１１は、図示しない支持部材に取り付けられている。

第２光学系ユニット７２は、第２ミラー７２１と、第３ミラー７２２とを備えている。第２ミラー７２１は、第１光学系ユニット７１の第１ミラー７１１が反射させた光を受けて、さらに略垂直下方に方向転換させる。第３ミラー７２２は、第２ミラー７２１が反射させた光を、さらに略水平に方向転換させて、撮像ユニット８の方向に導く。これら第２ミラー７２１及び第３ミラー７２２は、図示しない支持部材に取れ付けられている。

なお、第１光学系ユニット７１及び第２光学系ユニット７２に設けられた照明装置１０及び上記各ミラーは、上記主走査方向にコンタクトガラス１６１と略同じ長さで延びる細長い形状とされている。

画像読取装置５の内部には、上記矢印方向に光走査装置７の移動を案内する図略の移動用のレールが設けられている。これにより、第１光学系ユニット７１及び第２光学系ユニット７２を備えた光走査装置７は、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の読取面全体の画像情報を読み取るべくコンタクトガラス１６１表面と平行に、副走査方向（主走査方向に直交する方向）、すなわち、図２に示す矢印方向に往復移動可能とされている。

撮像ユニット８は、画像読取装置５の内部下部に固定されている。撮像ユニット８は、光学部材である結像レンズ８１と、撮像素子であるラインセンサー８２とを備えている。第２光学系ユニット７２の第３ミラー７２２によって反射された、原稿の読取面からの反射光は結像レンズ８１に入射する。結像レンズ８１は光路の下流側に設けられたラインセンサー８２の表面上に、当該反射光を結像させる。ラインセンサー８２は、受光した光の光量に応じて当該光量を示す電圧を生成し、すなわち、受光素子が得る光情報を電気信号に変換して、図略の制御部に出力する。このようにして、ラインセンサー８２により、画像読取装置５で読取対象とされる原稿の画像が読み取られる。

次に、画像読取装置５に備えられる照明装置１０を説明する。図３は、照明装置１０の一側端部を短手方向から見た図であり、図４は、照明装置１０の一側端部を長手方向から見た図である。図５は、図３のＩ−Ｉ’断面図である。図６は、図４のＩＩ−ＩＩ’断面図である。

照明装置１０は、導光体１１と、光源１２とを備える。光源１２は、例えばＬＥＤからなり、基板１２０の表面に実装されている。基板１２０には、光源１２を駆動する電気回路（図略）も実装されている。

導光体１１は、光源１２から当該導光体１１の内部に入射される光の光軸方向に延びる。導光体１１は、上述したように主走査方向に延びるため、当該光軸方向と主走査方向とは一致している。導光体１１は、例えば樹脂製の光透過部材からなり、図示しない反射面により、光源１２から入射される光を一定方向（反射面に向かう方向）に向けて反射させる。

導光体１１の一側端部において、導光体１１の長手方向に予め定められた深さの窪み１５が設けられている。当該長手方向における窪み１５の底面は、光源１２から出射された光束が入射される側端面１８を形成している。

また、導光体１１の一側端部には、２個の位置決めボス１１ａが導光体１１の長手方向に突出させて設けられている。位置決めボス１１ａは、例えば、窪み１５の外周壁１１ｃの上端面１１ｄから導光体１１の長手方向に突出しており、導光体１１に一体成形されている。一方、基板１２０には２個の位置決め穴１２０ａが穿設されている。基板１２０を導光体１１に装着するときに、各位置決めボス１１ａが各位置決め穴１２０ａに挿通される。これにより、側端面１８に対する光源１２の上下左右の位置を確保することができる。

なお、基板１２０の２個の位置決め穴１２０ａのうち一方（図４において左側の位置決め穴１２０ａ）は、位置決めボス１１ａの外径とほぼ同じ大きさの穴であり、位置決めボス１１ａがほぼ隙間なく挿通されるようになっている。他方の位置決め穴１２０ａ（図４において右側の位置決め穴１２０ａ）は、位置決めボス１１ａの外径に対して２個の位置決めボス１１ａを結ぶ線の方向（図４において左右方向。導光体１１の径方向）に若干広がっている。これにより、製造誤差等で２個の位置決めボス１１ａの間隔が多少ずれていても、２個の位置決めボス１１ａを２個の位置決め穴１２０ａに挿通させることができるようになっている。

また、導光体１１の一側端部において、位置決めボス１１ａによって位置決めされた基板１２０を導光体１１の一側端部に係止する２個の係止部１１ｂが設けられている。係止部１１ｂは、例えば、導光体１１の外周部に導光体１１に一体成形されて設けられている。２個の係止部１１ｂは、２個の位置決めボス１１ａを結ぶ線に垂直な位置に設けられている。位置決めボス１１ａは、導光体１１の径方向の両側部に向かい合わせて２つ並設されている。係止部１１ｂは、２つの位置決めボス１１ａを結ぶ直線に直交する位置となる導光体１１の径方向の両側部に設けられている。

係止部１１ｂは爪部を有しており、爪部が基板１２０の裏面に引っ掛かることで、基板１２０が導光体１１の一側端部に保持される。基板１２０が係止部１１ｂにより導光体１１の一側端部に保持されることで、基板１２０の表面が導光体１１の一側端部に当接した状態となり、光源１２が側端面１８から一定の距離を保って窪み１５に収容された状態で保持される。これにより、光源１２を窪み１５の外周壁１１ｃ、すなわち、中空の導光部材に収容されて漏れ光を防止しつつ、側端面１８と光源１２との距離も精度よく確保することができる。

なお、２個の位置決めボス１１ａの先端が、２個の係止部１１ｂの先端よりも導光体１１の長手方向に突出していてもよい。これにより、基板１２０を導光体１１に装着するときに、まず、２個の位置決めボス１１ａを２個の位置決め穴１２０ａに挿通させて光源１２の位置を決め、その後、基板１２０を押し込んで２個の係止部１１ｂで基板１２０を導光体１１の一側端部に係止させることができるため、基板１２０の装着が容易になる。

以上のように、本実施形態では、少ない部品点数で導光体１１と光源１２の位置精度を確保することができる。また、導光体１１と光源１２の組立を容易化して製造時の組立工数を削減することができる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、他の電子機器、例えば、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。

また、上記実施形態では、図１乃至図６を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１画像形成装置
５画像読取装置
１０照明装置
１１導光体
１１ａ位置決めボス
１１ｂ係止部
１２光源
１２０基板
１２０ａ位置決め穴
１５窪み
１８側端面

Claims

側端面に入射された光を導光して表面から出射させる棒状の導光体であって、
前記導光体の一側端部において、前記導光体の長手方向に予め定められた深さの窪みが設けられており、前記長手方向における該窪みの底面が当該導光体の前記側端面を形成し、
前記導光体の一側端部において、光源を有する基板に形成された位置決め穴に挿入される位置決めボスが、前記導光体の長手方向に突出させて形成され、
前記導光体の一側端部において、前記基板の表面が前記導光体の一側端部に当接して前記光源が前記側端面から一定の距離を保って前記窪みに収容された状態で、前記位置決めボスによって位置決めされた前記基板を前記導光体の一側端部に係止する係止部が設けられ、
前記位置決めボスと前記係止部とが前記導光体に一体成形されている導光体。
前記位置決めボスの先端が、前記係止部の先端よりも前記導光体の前記長手方向に突出している請求項１に記載の導光体。
前記位置決めボスは、当該導光体の径方向の両側部に向かい合わせて２つ並設され、
前記基板には、前記２つの位置決めボスに対応して、前記位置決め穴が２つ形成され、
前記２つの位置決め穴のうち一方は、前記位置決めボスの外径と同じ又は若干経大の大きさとされ、他方の前記位置決め穴は、前記位置決めボスの外径よりも、当該２つの前記位置決めボスを結ぶ線の方向に若干広がった形状とされる請求項２に記載の導光体。
前記位置決めボスは、当該導光体の径方向の両側部に向かい合わせて２つ並設され、
前記係止部は、前記２つの位置決めボスを結ぶ直線に直交する位置となる当該導光体の径方向の両側部に設けられている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の導光体。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の導光体と、
前記導光体の内部に向けて前記側端面から当該導光体の長手方向に光を照射する光源とを備える照明装置。