JP2023037851A - 画像形成装置 - Google Patents

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寛之 大湊
Hiroyuki Ominato
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Abstract

【課題】ユーザが表示面を覗いたときに、光源が点状に発光しているように見えるのを抑制することを目的とする。【解決手段】画像形成装置1は、本体筐体2と、第1方向に延びる光軸X1を中心に光を出射する光源6と、光源6からの光を本体筐体2の外に案内する導光部材81を備える。導光部材81は、光源6からの光が入射される入射面F1と、本体筐体2の外に向けて露出する第1表示面F21と、入射面F1を通過した光を反射させる反射面F3と、反射面F3で反射された光を乱反射させる拡散面F4を有する。第1表示面F21は、第1方向に直交する第2方向において入射面F1とは異なる位置に配置され、第1方向に交差する。拡散面F4は、第2方向において第1表示面F21よりも入射面F1に近い位置まで延びる。第1表示面F21には、拡散面F4で乱反射された光が入射される。【選択図】図4

Description

本発明は、光源からの光を本体筐体の外に案内する導光部材を備えた画像形成装置に関する。
従来、導光部材として、光源からの光が入射される入射面と、入射面を通った光を反射する第1反射面と、第1反射面で反射された光を反射する第2反射面と、第2反射面で反射された光を本体筐体外に射出する表示面と、を備えたものが知られている(特許文献1参照)。
特開2013-205756号公報
しかしながら、従来技術では、各反射面が曲率半径の大きな1つの曲面であり、光の指向性が高いため、ユーザが表示面を覗いたときに、光源が点状に発光しているように見えてしまう問題がある。
そこで、本発明は、ユーザが表示面を覗いたときに、光源が点状に発光しているように見えるのを抑制することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、本体筐体と、第1方向に延びる光軸を中心に光を出射する光源と、前記光源からの光を前記本体筐体の外に案内する導光部材と、を備える。
前記導光部材は、入射面と、第1表示面と、反射面と、拡散面と、を有する。
前記入射面は、前記光源からの光が入射される面である。
前記第1表示面は、前記本体筐体の外に向けて露出する面である。前記第1表示面は、前記第1方向に直交する第2方向において前記入射面とは異なる位置に配置され、前記第1方向に交差する。
前記反射面は、前記入射面を通過した光を反射させる面である。
前記拡散面は、前記反射面で反射された光を乱反射させる面である。前記拡散面は、前記第2方向において前記第1表示面よりも前記入射面に近い位置まで延びる。
前記第1表示面には、前記拡散面で乱反射された光が入射される。
この構成によれば、拡散面で乱反射された光が第1表示面に入射されるので、ユーザが第1表示面を覗いたときに、光源が点状に発光しているように見えるのを抑制することができる。また、拡散面が、第2方向において第1表示面よりも入射面に近い位置まで延びることで、拡散面の面積を大きくすることができるので、拡散面で乱反射された光を第1表示面の広範囲に入射させることができる。
また、前記導光部材は、前記本体筐体の外に向けて露出する第2表示面であって、前記第1方向に延びる第2表示面をさらに有し、前記拡散面は、前記第2表示面に接続されていてもよい。
この構成によれば、拡散面の面積を大きくすることができるので、拡散面で乱反射された光を第1表示面の広範囲に入射させることができる。
また、前記反射面のうち前記入射面から入射された光を直接受ける部分は、前記第1方向から見て、前記拡散面と重ならなくてもよい。
また、前記光軸を通り、かつ、前記第2方向に延びる平面において、前記光源から出射される光のうち、前記第2方向において前記光軸に対して前記第1表示面側の光であって、前記光軸に対して0~42度の方向に進む光のすべてが、前記反射面で反射されて前記拡散面に当たってもよい。
また、前記反射面は、前記光源から離れる方向に向けて凹む凹曲面を有していてもよい。
また、前記入射面は、前記第2方向に直交する断面において、前記光源に向けて突出する凸曲面状であってもよい。
この構成によれば、光源から出射された発散光を、凸曲面状の入射面によって、第1方向および第2方向に直交する第3方向に絞って、反射面に集光することができる。
また、前記画像形成装置は、前記画像形成装置に関する情報を表示する表示パネルであって、前記第1表示面と並んで配置される表示パネルと、前記表示パネルに表示する画像を制御する第1制御部と、前記光源を制御する第2制御部と、をさらに備え、前記光源、前記第1制御部および前記第2制御部は、共通の基板に設けられていてもよい。
この構成によれば、例えば光源、第1制御部および第2制御部をそれぞれ別の基板に設ける場合と比べ、部品点数を低減することができる。
また、前記拡散面は、前記拡散面のうち前記光源から遠い側の端から前記光源に近い側の端に向けて並ぶ複数の円筒面を有していてもよい。
また、前記第1表示面は、シボ加工を施された散乱面であって、光を散乱させる散乱面であってもよい。
この構成によれば、第1表示面で光を散乱させることができるので、ユーザが第1表示面を覗いたときに、光源が点状に発光しているように見えるのをより抑制することができる。
また、前記第2表示面は、シボ加工を施された散乱面であって、光を散乱させる散乱面であってもよい。
この構成によれば、第2表示面で光を散乱させることができるので、ユーザが第2表示面を覗いたときに、光源が点状に発光しているように見えるのを抑制することができる。
また、前記導光部材は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向に並んで複数設けられ、複数の前記導光部材は、互いに連結されていてもよい。
本発明によれば、ユーザが第1表示面を覗いたときに、光源が点状に発光しているように見えるのを抑制することができる。
実施形態に係る画像形成装置の上部を示す斜視図である。 操作ユニットおよび点灯表示ユニットを示す斜視図である。 図2のIII-III断面図である。 図1のIV-IV断面図である。 導光部材内で案内される光を示す図である。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に示すように、画像形成装置1は、シートに画像を形成するプリンタである。画像形成装置1は、本体筐体2と、操作ユニット3と、点灯表示ユニット4とを備えている。
操作ユニット3は、表示パネル31と、複数の操作ボタン32とを備えている。表示パネル31は、画像形成装置1に関する情報を、文字や図形などの画像によって表示するパネルである。表示パネル31は、図に示す第2方向において、後述する第1表示面F21と間隔を空けて並んで配置されている。操作ボタン32は、印刷条件などの設定を行うためのボタンである。
図2に示すように、点灯表示ユニット4は、基板5と、2つの光源6(図3参照)と、制御部7と、導光ユニット8とを備えている。図3に示すように、基板5は、水平な状態で、本体筐体2に支持されている。
光源6は、例えば発光ダイオードであり、第1方向に延びる光軸X1を中心に光を出射する。なお、本実施形態では、第1方向を、上下方向と平行な方向とする。各光源6は、基板5に設けられている。詳しくは、各光源6は、第1方向に直交する第2方向において、基板5の端部に位置する。基板5は、第2方向における寸法が、第1方向および第2方向に直交する第3方向における寸法よりも大きい。
図2に戻って、制御部7は、操作ボタン32から出力される信号などに基づいて、表示パネル31に表示する画像を制御する第1制御部として機能する。また、制御部7は、画像形成装置1の状態に基づいて、各光源6を制御する第2制御部としても機能する。つまり、本実施形態では、第1制御部と第2制御部は、一体に構成されている。なお、第1制御部と第2制御部は、別体に構成されていてもよい。制御部7は、各光源6とともに、基板5に設けられている。つまり、各光源6および制御部7(第1制御部および第2制御部)は、共通の基板5に設けられている。
導光ユニット8は、2つの導光部材81と、2つの導光部材81を連結する連結部82,83とを有する。導光部材81は、光源6からの光を本体筐体2の外に案内する部材である。導光部材81は、空気より高屈折率の透明樹脂、例えばPMMA(ポリメチルメタクリレート)からなる。2つの導光部材81は、第3方向に間隔を空けて並んでいる。2つの導光部材81は、同一の構造となっている。なお、以下の説明では、一方の導光部材81の構造を代表して説明し、他方の導光部材81の構造については同一であるため、説明は省略する。
図4に示すように、導光部材81は、入射面F1と、第1表示面F21と、第2表示面F22と、反射面F3と、拡散面F4とを有する。
入射面F1は、光源6からの光が入射される面である。入射面F1は、図3に示すように、第2方向に直交する断面において、光源6に向けて突出する凸曲面状となっている。
図4に戻って、第1表示面F21および第2表示面F22は、本体筐体2の外に向けて露出する面である。第1表示面F21および第2表示面F22は、第2方向において入射面F1とは異なる位置に配置されている。第1表示面F21は、第1方向に交差している。詳しくは、第1表示面F21の大部分は、第1方向に直交する面となっている。第1表示面F21の第2表示面F22側の端部は、第2方向に対して傾斜して、第2表示面F22に接続されている。第1表示面F21は、本体筐体2の上面2Aに配置されている。
第2表示面F22は、第1表示面F21の第2表示面F22側の端部から、第1方向、詳しくは下方に延びている。第2表示面F22は、第2方向に直交している。第2表示面F22は、本体筐体2の前面2Bに配置されている。ここで、前面2Bは、本体筐体2の4つの側面のうち、図1に示す排出トレイ21上に排出されるシートの排出方向の下流側に位置する面をいう。なお、以下の説明では、第2方向において入射面F1から第2表示面F22に向かう方向を、「前方」とも称し、第2方向において第2表示面F22から入射面F1に向かう方向を、「後方」とも称する。
第1表示面F21および第2表示面F22は、シボ加工を施された散乱面であって、光を散乱させる散乱面となっている。第1表示面F21および第2表示面F22は、第2方向および第3方向に光を散乱させる。
反射面F3は、入射面F1を通過した光を反射させる面である。反射面F3は、第1反射面F31と、第2反射面F32と、第3反射面F33とを有する。第1反射面F31は、光源6から離れる方向に向けて凹む凹曲面となっている。第1反射面F31は、第1方向から見て入射面F1と重なっている。第1反射面F31は、第2方向において、入射面F1の一端E1と他端E2の間に位置する。第1方向における第1反射面F31と入射面F1の間隔は、前方に向かうにつれて徐々に大きくなっている。
第2反射面F32は、平面であり、第1反射面F31の前端から斜め上に延びている。第3反射面F33は、平面であり、第2反射面F32の前端から斜め上に延びている。第3反射面F33の第2方向に対する角度は、第2反射面F32の第2方向に対する角度よりも小さい。
第3反射面F33は、第1方向において、第1表示面F21から離れている。第3反射面F33と第1表示面F21は、第1方向に延びる接続面F5によって接続されている。第2反射面F32および第3反射面F33は、第2方向から見て、第2表示面F22と重なっている。第1反射面F31は、第2方向から見て、拡散面F4と重なっている。
拡散面F4は、反射面F3で反射された光を乱反射させる面である。詳しくは、反射面F3で反射された光のうち大部分の光が拡散面F4に入射され、一部の光が拡散面F4には入射されないようになっている(図5参照)。拡散面F4で乱反射された光は、第1表示面F21または第2表示面F22に入射されるようになっている(図5参照)。
拡散面F4は、拡散面F4のうち光源6から遠い側の端E3から光源6に近い側の端E4に向けて並ぶ複数の円筒面F41を有する。円筒面F41は、外側に向けて凸となる凸曲面となっている。拡散面F4の端E3は、第2表示面F22に接続されている。拡散面F4は、第1方向から見て、第1表示面F21および第3反射面F33と重なり、第2反射面F32とは重なっていない。拡散面F4は、第2方向において、第1表示面F21よりも入射面F1に近い位置(端E4)まで延びる。
拡散面F4は、第2反射面F32の下端から第2方向に延びる第1部分F4Aと、第1部分F4Aから斜め下に延びる第2部分F4Bとを有する。第2部分F4Bの第2方向に対する角度は、第3反射面F33の第2方向に対する角度よりも大きく、第2反射面F32の第2方向に対する角度よりも小さい。
図5に示すように、光源6から出射された光は、導光部材81内を通って第1表示面F21または第2表示面F22から本体筐体2の外に出射される。なお、図5においては、光源6から広がるように出射される光のうち反射面F3よりも後側に出射される光を省略している。
光源6から出射される光は、入射面F1を通った後、他の面で反射されることなく、第1反射面F31および第2反射面F32に入射される。つまり、第1反射面F31および第2反射面F32は、反射面F3のうち、入射面F1から入射された光を直接受ける部分である。第1反射面F31および第2反射面F32は、第1方向から見て、拡散面F4と重なっていない。言い換えると、第1反射面F31および第2反射面F32は、拡散面F4の端E4よりも後方に位置する。
第1反射面F31で反射された複数の光線は、前斜め上、前方、または、前斜め下に向けて進む。詳しくは、第1反射面F31の下端部で反射された光線は、第2方向に対して前斜め上に進む。第1反射面F31における光線を反射する位置が下端部に対して上になればなるほど、光線の第2方向に対する角度は、徐々に小さくなる。これにより、光線の向きは、前斜め上から水平に徐々に近づいていき、水平になった後、徐々に前斜め下になっていく。
具体的には、第1反射面F31の下端付近の第1位置で反射された第1光線L1は、第3反射面F33で反射され、拡散面F4に入射される。第1反射面F31の第1位置よりも上の第2位置で反射された第2光線L2は、第1光線L1よりも水平に近くなることで、第3反射面F33のうち第1光線L1が入射される位置よりも前の位置で反射され、拡散面F4に入射される。
第1反射面F31の第2位置よりも上の第3位置で反射された第3光線L3は、第2光線L2よりも水平に近くなることで、第3反射面F33で反射されずに、第1表示面F21から外に出射される。第1反射面F31の第3位置よりも上の第4位置で反射された第4光線L4は、第3光線L3よりも水平に近くなることで、第2表示面F22から外に出射される。
第3光線L3の第1表示面F21との入射角αは、比較的大きな角度(45°よりも大きい角度)となっている。これにより、第1表示面F21から外に出射される第3光線L3と第1表示面F21との角度が小さくなるので、ユーザが第1表示面F21を真上から見たときに、第3光線L3がユーザの目に入ることが抑制されている。また、第1反射面F31の第3位置よりも上の位置で反射される光線は、第3位置から遠い位置で反射されるものほど、第1表示面F21との入射角αは、徐々に大きくなっている。これにより、例えば、第1反射面F31の第3位置よりも上の位置で反射される光線L31は、入射角αが大きくなることで、第1表示面F21で反射され、第1表示面F21の外には出ない。
第1反射面F31の第4位置よりも上の第5位置で反射された第5光線L5は、略水平な向きで進むことで、第1反射面F31から拡散面F4に直接入射される。第1反射面F31の第5位置よりも上の位置で反射される複数の光線は、反射される位置が第5位置から遠くなるほど、向きが前斜め下になっていき、拡散面F4の後側の端E4に近い位置に入射される。
第2反射面F32で反射された複数の光線は、前斜め下に向けて進む。詳しくは、第2反射面F32の下端部で反射された光線は、前斜め下に所定の角度で進む。第2反射面F32における光線を反射する位置が下端部に対して上になればなるほど、光線の向きは、水平に近づくように徐々に上向きとなっていく。
具体的には、第2反射面F32の第6位置で反射された第6光線L6は、第2反射面F32から拡散面F4に直接入射される。第2反射面F32の第6位置よりも上の第7位置で反射された第7光線L7は、第6光線L6よりも水平に近くなることで、拡散面F4のうち第6光線L6が入射される位置よりも前の位置に入射される。第2反射面F32の第7位置よりも上の第8位置で反射された第8光線L8は、略水平な向きで進むことで、第2反射面F32から第2表示面F22に直接入射される。
そして、拡散面F4に入射される複数の光線は、第1表示面F21または第2表示面F22に向けて乱反射される。例えば、第5光線L5と第6光線L6は、拡散面F4から第1表示面F21に乱反射される。また、例えば、第7光線L7は、拡散面F4から第2表示面F22に乱反射される。
第5光線L5から第7光線L7までの複数の光線は、光軸X1を通り、かつ、第2方向に延びる平面において、光源6から出射される光のうち、第2方向において光軸X1に対して第1表示面F21側の光である。第5光線L5から第7光線L7までの複数の光線は、光源6から、光軸X1に対して0~42度の方向に進み、すべてが、反射面F3で反射されて拡散面F4に当たっている。
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
拡散面F4で乱反射された光が第1表示面F21に入射されるので、ユーザが第1表示面F21を覗いたときに、光源6が点状に発光しているように見えるのを抑制することができる。
拡散面F4が、第2方向において第1表示面F21よりも入射面F1に近い位置まで延びることで、拡散面F4の面積を大きくすることができるので、拡散面F4で乱反射された光を第1表示面F21の広範囲に入射させることができる。
拡散面F4が第2表示面F22に接続されることで、拡散面F4の面積を大きくすることができるので、拡散面F4で乱反射された光を第1表示面F21の広範囲に入射させることができる。
入射面F1が、第2方向に直交する断面において、光源6に向けて突出する凸曲面状であるので、光源6から出射された発散光を、凸曲面状の入射面F1によって、第3方向に絞って、反射面F3に集光することができる。
光源6と、第1制御部および第2制御部として機能する制御部7とを、共通の基板5に設けたので、例えば光源、第1制御部および第2制御部をそれぞれ別の基板に設ける場合と比べ、部品点数を低減することができる。
第1表示面F21を、シボ加工が施された散乱面とすることで、第1表示面F21で光を散乱させることができるので、ユーザが第1表示面F21を覗いたときに、光源6が点状に発光しているように見えるのをより抑制することができる。
第2表示面F22を、シボ加工が施された散乱面とすることで、第2表示面F22で光を散乱させることができるので、ユーザが第2表示面F22を覗いたときに、光源6が点状に発光しているように見えるのを抑制することができる。
第1反射面F31から第1表示面F21に直接入射される光線(例えば、L3,L31)の第1表示面F21との入射角αが45°よりも大きいことで、第1表示面F21から外に出射される光線と第1表示面F21との角度が小さくなったり、第1反射面F31からの光が第1表示面F21で反射されたりする。そのため、ユーザが第1表示面F21を真上から見たときに、第1反射面F31からの光がユーザの目に入りにくくなるので、光源6が点状に発光しているように見えるのを抑制することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、プリンタに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記実施形態では、導光部材81の数を2つとしたが、導光部材の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。
前記実施形態では、拡散面を、複数の円筒面を有する面としたが、本発明はこれに限定されず、拡散面は、マイクロプリズム状の面やシボ加工を施された面であってもよい。マイクロプリズム状の面は、例えば、一方向に並ぶ複数の微小な三角柱で構成された面であってもよい。
前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。
1 画像形成装置
2 本体筐体
6 光源
81 導光部材
F1 入射面
F3 反射面
F4 拡散面
F21 第1表示面
F41 円筒面
X1 光軸

Claims (11)

  1. 本体筐体と、
    第1方向に延びる光軸を中心に光を出射する光源と、
    前記光源からの光を前記本体筐体の外に案内する導光部材と、を備え、
    前記導光部材は、
    前記光源からの光が入射される入射面と、
    前記本体筐体の外に向けて露出する第1表示面であって、前記第1方向に直交する第2方向において前記入射面とは異なる位置に配置され、前記第1方向に交差する第1表示面と、
    前記入射面を通過した光を反射させる反射面と、
    前記反射面で反射された光を乱反射させる拡散面であって、前記第2方向において前記第1表示面よりも前記入射面に近い位置まで延びる拡散面と、を有し、
    前記第1表示面には、前記拡散面で乱反射された光が入射されることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記導光部材は、
    前記本体筐体の外に向けて露出する第2表示面であって、前記第1方向に延びる第2表示面をさらに有し、
    前記拡散面は、前記第2表示面に接続されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記反射面のうち前記入射面から入射された光を直接受ける部分は、前記第1方向から見て、前記拡散面と重ならないことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記光軸を通り、かつ、前記第2方向に延びる平面において、
    前記光源から出射される光のうち、前記第2方向において前記光軸に対して前記第1表示面側の光であって、前記光軸に対して0~42度の方向に進む光のすべてが、前記反射面で反射されて前記拡散面に当たることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記反射面は、
    前記光源から離れる方向に向けて凹む凹曲面を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記入射面は、
    前記第2方向に直交する断面において、前記光源に向けて突出する凸曲面状であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記画像形成装置に関する情報を表示する表示パネルであって、前記第1表示面と並んで配置される表示パネルと、
    前記表示パネルに表示する画像を制御する第1制御部と、
    前記光源を制御する第2制御部と、をさらに備え、
    前記光源、前記第1制御部および前記第2制御部は、共通の基板に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記拡散面は、
    前記拡散面のうち前記光源から遠い側の端から前記光源に近い側の端に向けて並ぶ複数の円筒面を有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9. 前記第1表示面は、シボ加工を施された散乱面であって、光を散乱させる散乱面であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  10. 前記第2表示面は、シボ加工を施された散乱面であって、光を散乱させる散乱面であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  11. 前記導光部材は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向に並んで複数設けられ、
    複数の前記導光部材は、互いに連結されていることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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