JP6164577B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置に関する。

特許文献１は、ＬＥＤで発生した熱が伝導部に伝達され、伝導部から放熱部に伝搬され、さらに、放熱部から、用紙搬送路を流れる空気に対して放熱することにより、簡易な構成で、より効率的に放熱を行うことができる画像読取装置を開示する。

特開２０１０−１０９５６３号公報

本発明の目的は、本構成を有しない場合と比較して効率的に発光部材の周囲の熱を排出することができる発光装置を提供することである。

請求項１に係る本発明は、１つ以上の発光部材と、前記発光部材が装着される層を含む複数の層からなる基板と、を有し、前記基板は、基板支持部材に装着された状態で前記発光部材が装着されていない側に空気を排出する複数の通気孔を備えると共に、前記複数の層は、各々一方の面に導電性塗料が塗布され、前記複数の通気孔のうち一部の通気孔の内部壁に導電性塗料が塗布されている発光装置である。

請求項２に係る本発明は、前記複数の通気孔のうちの１つ以上の通気孔は、前記発光部材と対向する位置に形成され、当該発光部材と対向する位置に形成された通気孔の内部壁には導電性塗料が塗布されていないことを特徴とする請求項１に記載の発光装置である。

請求項１に係る本発明によれば、各層が互いに電気的に接続された状態で、発光部材の周囲の熱を効率的に排出することができる発光装置を提供できる。

請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明により得られる効果に加えて、本構成を有しない場合と比較してさらに効率的に熱を排出できる発光装置を提供できる。

本実施形態に係る画像形成装置を示す正面図である。 画像読取装置を示す斜視図である。 画像読取ユニットを示す斜視図である。 画像読取ユニットを示す断面図である。 発光装置を示す図である。 発光部材を示す図である。 基板を示す図である。 基板の各層の詳細を示す図であり、（Ａ）は第１層を示し、（Ｂ）は第２層 を示し、（Ｃ）は第３層を示し、（Ｄ）は第４層を示す。 通気孔の詳細を示す断面図である。

次に本実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。また、図２には、画像読取装置１００が示されている。
画像形成装置１０は、画像読取装置１００と、画像読取装置１００が読み取った画像情報に基づいて画像形成を行う画像形成部１２とを有する。
画像形成部１２は、例えば電子写真方式のもので、シート（記録媒体）が積載された状態で収納されるシート収納容器１６を有し、シート収納容器１６からシート搬送路２０に供給されたシートに画像を形成するようになっている。

画像形成部１２は、画像形成部本体１４を有し、画像形成部本体１４内に、例えば感光体ドラムが用いられる像保持体２２と、像保持体２２を一様に帯電する帯電器２４と、帯電器２４により一様に帯電された像保持体２２に潜像を形成する露光装置２６と、露光装置２６により形成された像保持体２２上の潜像をトナーで可視化する現像装置２８と、現像装置２８により形成されたトナー像を、中間転写体として用いられる中間転写ベルト３０に転写する一次転写装置３２と、像保持体２２に残ったトナーをクリーニングする感光体クリーナ３４とが装着されている。

また、画像形成部本体１４内には、中間転写ベルト３０に転写されたトナー像をシートに転写する二次転写装置３８と、シートに転写された用紙を該シートに定着する定着装置４０と、中間転写ベルト３０をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ４４とが装着されている。

また、例えば画像形成部本体１４の、例えば正面側には、ユーザインターフェイスとして用いられる操作パネル３０２が装着されている。
画像形成部本体１４の例えば右側面側には、画像形成がなされたシートが排出される排出部４２が装着されている。

露光装置２６は、例えばレーザ走査方式のもので、画像読取装置１００が有する後述する光電変換素子１３８（図４）で読み取った原稿の画像情報をレーザのオンオフ信号に変えて出力する。
現像装置２８は、例えばロータリ式のもので、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色の現像器３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄを例えば周囲に配置されるように有し、各色を現像するときに像保持体２２に対峙するよう回転する。
一次転写装置３２は例えばコロトロンから構成され、一次転写装置３２により４色のトナー像が中間転写ベルト３０に転写される。中間転写ベルト３０に転写されたトナー像は、二次転写装置３８によりシートに転写され、このシートが定着装置４０に送られ、定着装置４０によりトナー像がシートに定着され、トナー像が定着されたシートが排出部４２に排出される。中間転写ベルト３０に残ったトナーは中間転写ベルトクリーナ４４により掻き落される。

操作パネル３０２は、画像形成部１２で、例えば黒のトナー単色からなる単色画像を形成するのか、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーで形成される多色画像を形成するのかの選択や、画像の倍率及び画質などを設定等の複数の動作モードを選択することができるようになっている。また、また、操作パネル３０２は、画像読取装置１００が原稿を読み取る際の領域である原稿読取領域の設定や、画像読取装置１００が原稿を読み取る複数のスキャンスピード（倍率）、白黒読み取り又はカラー読み取り、原稿搬送方法、複数サイズからの原稿サイズの設定等、複数の動作モードを選択することができるようになっている。

シート搬送路２０には、レジストロール４６が配置されている。レジストロール４６は、供給されたシートを一時停止させ、中間転写ベルト３０にトナー像が形成されるタイミングと同期してシートを二次転写装置３８にシートを供給するように制御される。

画像読取装置１００は、光を透過する透過部として用いられ、光を透過する材質である例えばガラスから形成されるプラテン部材１０６有している。さらに、画像読取装置１００は、原稿Ｄが置かれる読取台１０４と、読取台１０４に開閉可能に設けられ、開閉部として用いられるプラテンカバー部１１０とを有している。

読取台１０４は筐体として形成され、読取台１０４内には、プラテン部材１０６に載せられた原稿に光を照射し、照射した光の原稿からの反射光に基づいて原稿に形成された画像を読み取る画像読取ユニット１３０（画像読取部）が装着されている。
画像読取ユニット１３０は、読取台１０４に支持された案内部材１０８に移動可能に支持されている。画像読取ユニット１３０は、原稿に形成された画像を読み取る際に、読取台１０４内において、図２の矢印Ａで示すように、副走査方向に案内部材１０８に沿って移動する。これにより、画像読取ユニット１３０は、プラテン部材１０６上に載せられた原稿の画像を読み取る場合には、副走査方向に移動しながら原稿の読み取りを行うことができる。
また、プラテンカバー部１１０内には、原稿Ｄを自動で搬送する原稿搬送装置１６０が装着されている。画像読取装置１００は、原稿搬送装置１６０により搬送中の原稿Ｄを流し読みする機能と、プラテン部材１０６上に載置された原稿Ｄを読み取る機能とを備えている。

図３及び図４には画像読取ユニット１３０の詳細が示されている。図３は画像読取ユニット１３０の斜視図であり、図４は、図３に示すＢ−Ｂ線断面図である。
画像読取ユニット１３０には、発光装置１５０と、複数の発光部材５０からの光を導光する導光体１３２と、ミラー等の反射板１３４ａ〜１３４ｆと、結像レンズ１３６と、受光素子である光電変換素子１３８と、スライド部材１４４とが設けられている。
スライド部材１４４の円筒部分に案内部材１０８が通されることによって、スライド部材１４４は案内部材１０８をスライドする。これにより、画像読取ユニット１３０は、副走査方向に移動することができる。

発光装置１５０は、複数の発光部材５０と、これらの複数の発光部材５０を支持する基板６０とから構成されている。
発光部材５０は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の発光素子を有するＬＥＤチップである。
基板６０は、例えばエポキシ樹脂等の電気絶縁性材料で形成されており、ブラケット等の基板支持部材１４０に支持されている。基板６０は、ボルト１４０ａによって基板支持部材１４０に装着されており、発光部材５０の交換の際に取り外し可能となっている。
基板６０は、画像読取装置１００において案内部材１０８に対して略垂直になるように設置されており、基板６０に形成された通気孔（後述）は、画像読取ユニット１３０の移動方向と略平行に設けられるようになっている。
光電変換素子１３８は、光電変換素子支持部材１４２に支持されている。

複数の発光部材５０から放射された光は、導光体１３２によって、プラテン部材１０６上に載せられた原稿の主走査方向全体に照射される。
原稿に照射された光の反射光は、反射板１３４を反射して結像レンズ１３６に入射され、結像される。
光電変換素子１３８は、結像レンズ１３６による反射光の結像位置で反射光を受光し、例えばＲＧＢそれぞれのフィルタ（原色フィルタ）が設けられたフォトダイオードによって画素単位のＲＧＢそれぞれの光量に対応するアナログの電気信号を処理回路（図示せず）に対して出力する例えば３ラインカラーＣＣＤである。

図５において、発光装置１５０が示されている。
また、図６において、発光部材５０の詳細が示されており、図７〜図９において、基板６０の詳細が示されている。図９は、図７に示すＣ−Ｃ線断面図である。
複数の発光部材５０が、基板６０の長手方向（主走査方向）に並んで装着されている。
発光部材５０は、例えばシリコーン樹脂で形成されたチップ筺体５０２と、例えば銅又は銀で形成されたリードフレーム５０４と、例えば白色のＬＥＤ素子である発光素子５１０とを有する。発光素子５１０の発熱等により周囲温度の空気が上昇すると、発光素子５１０自身の温度が上昇し、発光素子５１０の色特性が悪化する。

発光部材５０のリードフレーム５０４が、基板６０に形成された支持部６０２ａ，６０２ｂに装着されることによって、発光部材５０は基板６０に装着されている。
支持部６０２ａ，６０２ｂは、導電性材料で形成されていてもよく、例えば、支持部６０２ａ（又は支持部６０２ｂ）は２４Ｖの電位を有し、支持部６０２ｂ（又は支持部６０２ａ）は０Ｖの電位を有するようにしてもよい。

基板６０には、電気伝導体である導電性塗料６０４が塗布されている。
また、基板６０には、例えば発光部材５０の発熱により発光部材５０の周囲の空気が熱せられた場合に、その熱せられた空気を、基板６０の反対側（発光部材５０が装着されていない側）に排出させるための、複数の通気孔６１０，６１２，６１４，６１６が形成されている。
なお、本実施形態においては、発光部材５０には、放熱のために一般に設けられる放熱部材（ヒートシンク、放熱器、放熱板、放熱フィン、放熱ファン及び放熱シート等）が、設けられていないが、必要に応じて設けてもよい。

通気孔６１０は、支持部６０２ａ，６０２ｂの間の、発光部材５０と対向する位置に、例えば３個設けられている。通気孔６１０は、例えば、穴径０．５ｍｍの円形の孔としてもよい。
通気孔６１２は、発光部材５０の下部に、例えば２個設けられている。通気孔６１２は、例えば、穴径０．５ｍｍの円形の孔としてもよい。
通気孔６１４は、発光部材５０の両側近傍に、例えば左右４個ずつ設けられている。通気孔６１４は、発光部材５０の近傍の熱を効率よく排出して放熱効率をよくするために、他の通気孔よりも大きい例えば穴径０．８ｍｍの円形の孔としてもよい。
通気孔６１６は、発光部材５０から通気孔６１４よりも遠い箇所（２つの発光部材５０間の中央近傍）に、例えば６個設けられている。通気孔６１６は、基板６０の強度を保持するため、通気孔６１４よりも小さい例えば穴径０．５ｍｍの円形の孔としてもよい。
ここで、通気孔６１２，６１４，６１６は、基板６０の導電性塗料６０４が塗布された箇所に設けられるようにしてもよく、その場合、図９に示すように、通気孔６１２，６１４，６１６の表面（孔の内部壁）には、導電性塗料６０４が塗布されるようにしてもよい。

また、基板６０は、複数の層で構成されており、例えば、第１層６０Ａ、第２層６０Ｂ、第３層６０Ｃ、第４層６０Ｄの順に４層で形成されている。
図８（Ａ）には第１層６０Ａが示されており、図８（Ｂ）には第２層６０Ｂが示されており、図８（Ｃ）には第３層６０Ｃが示されており、図８（Ｄ）には第４層６０Ｄが示されている。
第１層６０Ａに発光部材５０が装着されている。
また、第１層６０Ａ、第２層６０Ｂ、第３層６０Ｃ、第４層６０Ｄそれぞれに、通気孔６１０，６１２，６１４，６１６が形成されており、導電性塗料６０４が塗布されている。
また、第１層６０Ａ、第２層６０Ｂ、第３層６０Ｃ、第４層６０Ｄそれぞれにおいて、通気孔６１２，６１４，６１６は、基板６０の導電性塗料６０４が塗布された箇所に設けられるようにしてもよい。
また、第１層６０Ａ、第２層６０Ｂ、第３層６０Ｃ、第４層６０Ｄそれぞれに、電気伝導体である導体パターン６２２が形成され、スルーホール又はビア等の貫通穴６２４を介して、各層が電気的に接続されている。

通気孔６１０，６１２，６１４，６１６が基板６０の第１層６０Ａ、第２層６０Ｂ、第３層６０Ｃ、第４層６０Ｄそれぞれに形成されており、図９の矢印Ｄ，Ｅに示すように、それらの通気孔６１０，６１２，６１４，６１６を介して、発光部材５０の周囲の熱せられた空気が排出され、発光部材５０の周囲の熱が、排出される。
特に、通気孔６１０が設けられていない場合、発光部材５０と基板６０との間の空気は、発光部材５０と支持部６０２と基板６０とに囲まれているので、排出されにくい。
一方、発光部材５０と対向している箇所に通気孔６１０が設けられており、矢印Ｄで示すように、その通気孔６１０を介して、発光部材５０と基板６０との間の空気が排出され易くなっている。
さらに、通気孔６１２，６１４，６１６の表面（孔の内部壁）には、導電性塗料６０４が塗布されており、この通気孔６１２，６１４，６１６に塗布された導電性塗料６０４が、第１層６０Ａ、第２層６０Ｂ、第３層６０Ｃ、第４層６０Ｄそれぞれに塗布された導電性塗料６０４と接触することにより、第１層６０Ａ、第２層６０Ｂ、第３層６０Ｃ、第４層６０Ｄが、互いに、電気的に接続されるようになっている。

なお、上述した実施形態においては、通気孔は円形であるとしたが、通気孔は円形でなくてもよく、長穴形状であってもよく、ルーバー状に形成されていてもよい。
また、上述した実施形態においては、画像読取装置は画像形成装置に設けられているとしたが、画像形成装置でなくても、例えば、スキャナ、ＦＡＸ等に設けられるようにしてもよい。

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成部
１００ 画像読取装置
１０４ 読取台
１０６ プラテン部材
１０８ 案内部材
１１０ プラテンカバー部
１３０ 画像読取ユニット
１４４ スライド部材
１５０ 発光装置
５０ 発光部材
５１０ 発光素子
６０ 基板
６０２ａ 支持部
６０２ｂ 支持部
６０４ 導電性塗料
６１０ 通気孔
６１２ 通気孔
６１４ 通気孔
６１６ 通気孔
６０Ａ 第１層
６０Ｂ 第２層
６０Ｃ 第３層
６０Ｄ 第４層

Claims (2)

1. １つ以上の発光部材と、
   前記発光部材が装着される層を含む複数の層からなる基板と、を有し、
   前記基板は、基板支持部材に装着された状態で前記発光部材が装着されていない側に空気を排出する複数の通気孔を備えると共に、前記複数の層は、各々一方の面に導電性塗料が塗布され、前記複数の通気孔のうち一部の通気孔の内部壁に導電性塗料が塗布されている発光装置。
2. 前記複数の通気孔のうちの１つ以上の通気孔は、前記発光部材と対向する位置に形成され、当該発光部材と対向する位置に形成された通気孔の内部壁には導電性塗料が塗布されていないことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。

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