JP2023131521A - 表示装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源が実装される基板を大型化することなく、筐体端縁の角部に配設された表示ランプの点灯において均一かつ十分な光量を得ることができる表示装置を提供する。【解決手段】機器に取付けられ、機器の操作指示を受け付ける操作画面２１と、機器の状態を報知する複数の表示ランプ１０と、を備える表示装置２であって、光源１４が実装された基板１２と、基板１２を被覆する筐体２０と、表示ランプ１０の発光部を構成するレンズ部材１３と、光源１４からの光をレンズ部材１３へ導光する導光部材１１と、を備え、筐体２０は、操作画面２１が設けられた上面２０ａの端縁部と側面２０ｂとがなす角部を含む部位に、レンズ部材１３を露出する開口部２２を有し、レンズ部材１３と導光部材１１とが接続される接続面が、導光部材１１から出射される光の進行方向と直交する表示装置。【選択図】図５

Description

本発明は、表示装置及び画像形成装置に関する。

従来、複合機（ＭＦＰ：Multifunction Peripheral）やレーザープリンター（ＬＰ：laser printer）等の画像処理機能を備えた機器には、処理機能や設定メニューをユーザーに選択操作させるために、タッチパネル機能を有する操作パネル等の表示装置が装着されている。

表示装置としては、ＦＡＸ文書を受信したときや、トナーエンドやジャム等のトラブルが生じたとき等に、これらをユーザーに通知するための表示ランプ等を備えているものが知られている

表示ランプの光源となる発光素子は、一般的に、筐体内に内蔵された回路基板上に実装されている。表示ランプの十分な発光光量を確保するためには、表示ランプの近傍に発光素子を配設することが望ましいが、表示ランプの配設位置は、操作パネル等では筐体の端縁部となることがある。表示ランプの位置にあわせて基板のサイズや配置を変更することは、異なる形状の操作パネル間で共通の部品として扱うことができないという課題がある。また、メインの基板とは異なる基板に発光素子を実装した場合は、基板間を接続するハーネス等の部材が必要となりコスト高となるという課題がある。

これに対し、機器の情報や動作状態等を表示するための表示ランプとして、筐体内部に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子の光を、導光部材を用いて筐体の外表面に導くことによって表示を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の装置では、筐体の小型化、薄型化による出光部の配置間隔が短い場合であっても、レンズ導光部品が発光素子に対応した出光部にのみ導くことができることが記載されている。

ところで、表示ランプとしては、筐体の上面と側面との角部に配設され、上面側と側面側にそれぞれ発光面を有しているものがある。このような発光面を有する場合、光源から導かれた光の見え方にムラが生じてしまうという課題があった。

さらに、黒色または黒色に近い濃色の筐体に配設される表示ランプにおいて、非発光時に筐体と一体化するような外観のレンズを適用した場合等は、点灯時に光源からの光をレンズ全体に行き渡らせ、どの角度から見ても点灯が視認できるようにすることが難しいという課題があった。

そこで本発明は、光源が実装される基板を大型化することなく、筐体端縁の角部に配設された表示ランプの点灯において均一かつ十分な光量を得ることができる表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、機器に取付けられ、前記機器の操作指示を受け付ける操作画面と、前記機器の状態を報知する複数の表示ランプと、を備える表示装置であって、光源と、前記光源が実装された基板と、前記基板を被覆する筐体と、前記表示ランプの発光部を構成するレンズ部材と、前記光源からの光を前記レンズ部材へ導光する導光部材と、を備え、前記筐体は、前記操作画面が設けられた上面の端縁部と側面とがなす角部を含む部位に、前記レンズ部材を露出する開口部を有し、前記レンズ部材と前記導光部材とが接続される接続面が、前記導光部材から出射される光の進行方向と直交することを特徴する。

本発明によれば、光源が実装される基板を大型化することなく、筐体端縁の角部に配設された表示ランプの点灯において均一かつ十分な光量を得ることができる表示装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の外観を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の外観模式図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の内部を裏面から見た模式図である。 図３の要部拡大図である。 光源、導光部材及びレンズ部材の配置を説明する側面模式図である。 導光部材及びレンズ部材の配置を説明する説明図である。 複数の導光部材、及び複数のレンズ部材が一体化された態様の説明図である。 レンズ部材の受光面の表面形状の例を示す模式図である。 遮光部材の配置例を示す模式図である。

以下、本発明の表示装置及び画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

〔画像形成装置〕
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す外観図である。
画像形成装置１は、プリンタ、ファクシミリ、複写装置などの機能を備えた複合機（ＭＦＰ）である。ただし、これらの機能のいずれか、あるいは、任意の組み合わせで備えた画像形成装置であってもよい。

画像形成装置１は、後述する本発明に係る表示装置としての操作パネル２と、原稿を給配送するＡＤＦ（Auto Document Feeder）３と、画像記録前の記録媒体を積重可能に収納する記録媒体供給トレイ５と、記録媒体に画像を記録する画像形成部６と、画像記録された記録媒体が排出される記録媒体排出トレイ４と、を備えている。
なお、本発明に係る画像形成装置の画像形成方式は特に限定されず、電子写真方式であっても、インクジェット方式であってもよい。

電子写真方式の画像形成装置１では、画像形成部６に像担持体、転写部、及び定着装置などを備えている。画像形成（印刷）動作が開始されると、記録媒体供給トレイ５から画像形成部６へ記録媒体としての用紙が供給される。印刷ジョブの画像データから作像プロセスにて像担持体に画像が転写され、像担持体から搬送経路を搬送されてきた用紙に画像が転写される。転写後の用紙は、定着装置へ運ばれ、定着装置によって用紙上の画像のトナーが定着され、記録媒体排出トレイ４に排出される。

〔表示装置〕
本発明に係る表示装置の一例としての操作パネルの外観模式図を図２に示す。図２（Ａ）は操作パネルの上面図であり、図２（Ｂ）は要部の斜視図である。
また、図３は操作パネルの筐体の内部を裏面から見た模式図であり、図４は図３の要部拡大図である。

本実施形態に係る表示装置（以下、「操作パネル２」ともいう）は、機器（例えば、図１の画像形成装置１）に取付けられ、機器の操作指示を受け付ける操作画面２１と、機器の状態を報知する複数の表示ランプ１０と、を備えている。操作画面２１は、例えば、液晶画面（タッチパネル）である。

操作パネル２は、光源１４と、光源１４が実装された基板１２と、基板１２を被覆する筐体２０と、表示ランプ１０の発光部を構成するレンズ部材１３と、光源１４からの光をレンズ部材１３へ導光する導光部材１１と、を備えている。

光源１４は点光源であり、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）等が挙げられる。
導光部材１１は、光源１４から内部に入射した光を全反射させ、配設方向に沿って導光し、出射面から外部に出射する部材であり、例えば、ライトパイプ等が挙げられる。

操作パネル２の筐体２０は、操作画面２１が設けられた上面２０ａの端縁部と、上面２０ａと連続する側面２０ｂとがなす角部を含む部位に、表示ランプ１０のレンズ部材１３を露出する開口部２２を有している。

表示ランプ１０は、図２（Ｂ）に示すように、筐体２０の上面２０ａの端縁部から側面２０ｂにかけて複数設けられ、光源１４の点灯や点滅などでユーザーに通知を行う部材である。
本実施形態では、３個の表示ランプ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）が配設されているが、設置数は特に限定されず、適宜選択することができる。
図２の例では、３個の表示ランプ１０は、ＦＡＸ文書の到達を通知する表示ランプ１０ａ、データインを通知する表示ランプ１０ｂ、及び機器の状態の確認を促すための警告や各種異常やエラー（例えば、トナーエンドやジャム等）を通知する表示ランプ１０ｃで構成されている。

図５は、光源１４、導光部材１１及びレンズ部材１３の配置を説明する側面模式図である。また、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は導光部材１１の出射面からレンズ部材１３の発光面までの部分の説明図である。

図６（Ａ）に示すように、本実施形態の表示装置である操作パネル２において、レンズ部材１３と導光部材１１とが接続される接続面１５は、導光部材１１から出射される光の進行方向と直交する。
なお、接続面１５は、対向するレンズ部材１３の受光面１３ａ及び導光部材１１の出射面１１ａで構成される面である。

これにより、例えば、導光部材１１のレンズ部材１３と対向する出射面１１ａの中心における法線Ｎは、レンズ部材１３の筐体２０から露出した部分の垂直断面Ｓの中央Ｃを通る。中央Ｃは、例えば、垂直断面Ｓにおける縦方向の中心線と横方向の中心線の交点である。
筐体２０から露出するレンズ部材１３の上面１３ｂ及び側面１３ｃの面積は、開口部２２の形状に応じて適宜変更することができる。
図５に示す例では、レンズ部材１３の上面１３ｂと側面１３ｃの面積に大きな差異が無く、上面１３ｂと側面１３ｃとがなす角部はＲ形状となっている。当該Ｒ形状の部分は、筐体２０から露出したレンズ部材１３の上面１３ｂと側面１３ｃを含む外観の平面視において中央となる部位を含んでいる。図５の例では、このＲ形状の部分を、導光部材１１の出射面１１ａの中心における法線Ｎが通過している。

また、露出したレンズ部材１３の上面１３ｂと側面１３ｃの形状及び面積が略同一である態様においては、図６（Ｂ）に示すように、導光部材１１のレンズ部材１３と対向する出射面１１ａの中心における法線Ｎが、レンズ部材の筐体の上面から露出した面（上面１３ｂ）と側面から露出した面（側面１３ｃ）とがなす角θを二等分する直線となっている。

図７は、複数の導光部材１１、及び複数のレンズ部材１３が一体化された態様の説明図である。図７（Ａ）は基板１２、導光部材１１及びレンズ部材１３を上面側から見た模式図であり、図７（Ｂ）は３つのレンズ部材１３が一体化された例を示す模式図である。

図７に示すように、本実施形態の表示装置は、複数の表示ランプ１０に対応する複数の光源１４、複数のレンズ部材１３、及び複数の導光部材１１を有し、複数のレンズ部材１３及び複数の導光部材１１は、隣接する部材間が連結されてそれぞれ一体化されていることが好ましい。
一体化されたレンズ部材１３及び導光部材１１は、図示しない保持部材によって筐体２０の内部の所定の位置に固定される。

本実施形態の表示装置によれば、導光部材１１により基板１２上の光源１４の光を、筐体２０の端縁部に配設された表示ランプ１０のレンズ部材１３まで導くことができるため、表示ランプ１０の位置にあわせて基板１２のサイズや配置を変更する必要が無く、また光源１４を実装した別の基板を用意してハーネス等で接続する必要もない。これにより、基板１２を小型化することができ、部品点数を減じてコスト削減を実現することができる。また、導光部材１１の設計を変更することで、基板１２を異なるサイズの操作画面２１を備えた操作パネルと共通化することができる。

また、本実施形態の表示装置によれば、レンズ部材１３と光源１４とを近接させる必要がないため、設計の自由度が向上する。例えば、基板１２を筐体２０内部の側面から離間した位置に配設することができるため、静電気等による外部からの影響を防止することができる。

また、本実施形態の表示装置によれば、導光部材１１の出射面１１ａの中心における法線Ｎが、レンズ部材１３の筐体２０から露出した部分の垂直断面の中央Ｃを通っているため、上面側と側面側のそれぞれ発光面に均一に光源１４からの光が導かれ、光の見え方にムラが生じるのを防ぐことができる。
すなわち、光源１４が実装される基板１２を大型化することなく、筐体２０の端縁の角部に配設された表示ランプ１０の点灯において均一かつ十分な光量を得ることができる。

図８は、レンズ部材１３の受光面１３ａの表面形状の例を示す模式図である。
図８（Ａ）は、加工が施されていない平滑面の例である。
一方、図８（Ｂ）～（Ｅ）は、導光部材１１の出射面１１ａと対向するレンズ部材１３の受光面１３ａの表面に、シボ加工または凹凸加工が施されている例である。レンズ部材１３の受光面１３ａに図８（Ｂ）～（Ｅ）のような微小形状を形成することで、レンズ部材１３の内部に光を拡散させることができ、発光面側の光量を均一化することができる。
なお、加工の態様は図８（Ｂ）～（Ｅ）の例に限定されず、適宜選択することができる。

導光部材１１は、例えば、無色で透光性を有する樹脂材料からなることが好ましい。このような材料で構成することにより、低コストで、かつ導光機能を満たすことができる。また、射出成形により量産が可能な部材とすることができる。

レンズ部材１３は、着色した透明な樹脂材料からなることが好ましい。着色としては、例えば、非点灯時に目立たないよう筐体２０と同等の色とすることができる他、乳白色、スモーク等を適宜選択することができる。
筐体２０が黒色または黒色に近い濃色の場合、例えば、透明な樹脂材料でレンズ部材１３を構成することにより、非発光時に筐体と同じ色に統一された外観が得られる。
また、導光部材１１と同様、低コストで量産が可能な部材とすることができる。
本実施形態の表示装置によれば、非発光時に目立たないレンズ部材を適用した場合であっても、点灯時に光源からの光をレンズ全体に行き渡らせ、どの角度から見ても点灯が視認できるようにすることが可能となる。

図５に示すように、本実施形態の表示装置において、光源１４は、その発光面がレンズ部材１３の受光面１３ａ及び発光面（筐体２０から露出する面）と対向しない方向に配設されている。図５中、光源１４の光が出射する方向をＤ１、レンズ部材１３の発光する方向をＤ２で示している。
すなわち、光源１４からの光が直接レンズ部材１３に入射することはなく、導光部材１１を通してのみレンズ部材１３に入射する。
このような構成により、複数の表示ランプ１０が設けられていても、漏れた光で隣接する他の表示ランプ１０が発光してしまうような不具合を防ぐことができる。

図７（Ａ）に示したように、複数の導光部材１１は、隣接する部材間が連結されて一体化している。連結されていない部分は空隙であり、隣接する他の導光部材１１からの光が侵入しないように遮光することが好ましい。

図９は、遮光部材が配設された態様を模式的に示す説明図である。
複数の光源１４、複数の導光部材１１及び複数のレンズ部材１３を備える本実施形態の表示装置において、隣接する導光部材１１の間には、遮光部材１７が配設されていることが好ましい。
遮光部材１７を設けることにより、隣接する導光部材１１の間で色移りが発生するのを防ぐことができ、複数の表示ランプ１０のうち、点灯させるべき表示ランプ１０のみを発光させることができる。

図９に示す例は、３つの導光部材１１のうち、図の右側の２つの導光部材１１が配設された領域にはリブによる仕切りである遮光部材１７ａが導光部材１１の周囲を囲むように配設されている。また、図の左側の導光部材１１の右側の空隙部分には、板金による仕切りである遮光部材１７ｂが配設されている。
なお、遮光部材１７の材質、形状及び配設位置等は、図９に示す例に限定されず、適宜選択することができる。

図５に示すように、本実施形態の表示装置において、光源１４は、基板１２の端縁部近傍に配設されている。そして、導光部材１１の受光面１１ｂから延出した凸状部１９が、基板１２の端縁部側面に当接している。
導光部材１１は、受光面１１ｂが光源１４の出射方向Ｄ１上に位置するように配設され、凸状部１９により導光部材１１が基板１２の側面で支持されるため、ガタつきが防止されるとともに、光源１４からの光を漏らすことがない。

１ 画像形成装置
２ 表示装置（操作パネル）
１０ 表示ランプ
１１ 導光部材（ライトパイプ）
１２ 基板
１３ レンズ部材
１４ 光源
１５ 接続面
１７ 遮光部材

特許第６３２７０６８号公報

Claims (9)

1. 機器に取付けられ、前記機器の操作指示を受け付ける操作画面と、前記機器の状態を報知する複数の表示ランプと、を備える表示装置であって、
   光源と、前記光源が実装された基板と、前記基板を被覆する筐体と、前記表示ランプの発光部を構成するレンズ部材と、前記光源からの光を前記レンズ部材へ導光する導光部材と、を備え、
   前記筐体は、前記操作画面が設けられた上面の端縁部と側面とがなす角部を含む部位に、前記レンズ部材を露出する開口部を有し、
   前記レンズ部材と前記導光部材とが接続される接続面が、前記導光部材から出射される光の進行方向と直交することを特徴する表示装置。
2. 複数の前記表示ランプに対応する複数の光源、複数の前記レンズ部材、及び複数の前記導光部材を有し、
   複数の前記レンズ部材及び複数の前記導光部材は、隣接する部材間が連結されてそれぞれ一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記導光部材の出射面と対向する前記レンズ部材の受光面の表面に、シボ加工または凹凸加工が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記導光部材は、無色で透光性を有する樹脂材料からなり、
   前記レンズ部材は、着色した透明な樹脂材料からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の表示装置。
5. 前記光源は、発光面が前記レンズ部材の受光面及び発光面と対向しない方向に配設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
6. 複数の前記導光部材を備え、隣接する前記導光部材の間に、遮光部材が配設されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
7. 前記光源は、基板の端縁部近傍に配設され、
   前記導光部材の受光面から延出した凸状部が、前記基板の端縁部側面に当接することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記機器が、画像形成装置であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の表示装置。
9. 請求項１から８のいずれかに記載の表示装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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