JP6256307B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、光源が発する照明光を導光する導光体を用いた照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination device using a light guide that guides illumination light emitted from a light source.
スキャナー、或いは複写機等の画像形成装置においては、読取面に載置された原稿シートの画像を光学的に読み取るために、原稿シートに光を照射する照明装置が用いられている。近年、この照明装置の光源として、発光効率が高いという利点があるLED(Light Emitting Diode)が採用されるようになっている。この種の照明装置では、原稿シートをライン状に照明する必要があるが、LEDは点光源であるため、棒状の導光体と前記LEDとを組み合わせてライン状照明光を生成している。前記導光体は、当該導光体の一端に配置されLEDが発する照明光が入射される入射面と、当該導光体の長手方向に沿って延び前記照明光を出射させる帯状の出射面と、を有している。 2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a scanner or a copying machine, an illuminating device that irradiates light on a document sheet is used to optically read an image on a document sheet placed on a reading surface. In recent years, an LED (Light Emitting Diode) having an advantage of high luminous efficiency has been adopted as a light source of the lighting device. In this type of illumination device, it is necessary to illuminate the original sheet in a line shape. However, since the LED is a point light source, a linear illumination light is generated by combining a bar-shaped light guide and the LED. The light guide is disposed at one end of the light guide and is incident on which illumination light emitted from the LED is incident; a strip-shaped emission surface that extends along the longitudinal direction of the light guide and emits the illumination light; ,have.
特許文献1には、原稿シートを照明するにあたって、1本の導光体と、前記導光体と平行に延設された反射板とを備える技術が開示されている。導光体は2つの出射面を備え、一方の出射面から出射された光は直接原稿シートに照射される。また、他方の出射面から出射された光は、反射板で反射された後、原稿シートに照射される。この結果、原稿シートには互いに交差する2つの方向から光が照射される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a technique including a single light guide and a reflecting plate extending in parallel with the light guide when illuminating a document sheet. The light guide has two exit surfaces, and light emitted from one of the exit surfaces is directly applied to the document sheet. Further, the light emitted from the other emission surface is reflected by the reflecting plate and then irradiated onto the original sheet. As a result, the original sheet is irradiated with light from two directions intersecting each other.
特許文献1等に記載された、高輝度LEDと導光体とを用いた照明装置は、LEDから大量の熱が発せられるため、通常、放熱板(ヒートシンク)を備えている。この放熱板から発熱することによりLED基板やLED自体の熱を下げ、基板寿命やLED劣化を防止している。 A lighting device using a high-intensity LED and a light guide described in Patent Document 1 or the like usually includes a heat radiating plate (heat sink) because a large amount of heat is emitted from the LED. By generating heat from the heat radiating plate, the heat of the LED substrate and the LED itself is lowered to prevent the life of the substrate and the LED deterioration.
ところで、特許文献1等に記載された照明装置では、より大きな照射光量が必要とされる場合に、LEDの発光量が増大されると導光体が熱膨張することがあった。導光体の熱膨張を抑えるには放熱を十分に行う必要があり、そのためには放熱板を大型化しなければならない。しかしながら、放熱板の大型化は照明装置自体の大型化に繋がってしまうため、放熱板の大型化はできるだけ回避したい。 By the way, in the illuminating device described in patent document 1 etc., when a larger irradiation light quantity is required, when the light emission amount of LED increased, the light guide body might thermally expand. In order to suppress the thermal expansion of the light guide, it is necessary to sufficiently dissipate the heat, and for this purpose, the heat sink must be enlarged. However, since an increase in the size of the heat sink leads to an increase in the size of the lighting device itself, it is desirable to avoid an increase in the size of the heat sink as much as possible.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、導光体の熱膨張に対応しながら放熱板を大型化することなく効率的に放熱させることができる、照明装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of said situation, and provides the illuminating device which can be thermally radiated efficiently, without enlarging a heat sink, corresponding to the thermal expansion of a light guide. Objective.
上記目的を達成するため、本発明は、所定の配置面に配置された被照射物に光を照射する照明装置であって、第1方向に長い棒状の形状からなり、前記第1方向の一端部に配置され前記第1方向に沿って光が入射される入射面と、前記第1方向に沿って延設され前記第1方向と交差する方向に前記光を出射する出射面とを有し、前記被照射物に光を照射する導光体と、前記導光体の前記入射面に対向して配置され、前記入射面に入射される照明光を発する光源と、前記光源からの熱を放熱する放熱板と、前記放熱板を支持するフレームと、前記放熱板と前記フレームとの間に介在し、前記放熱板の熱を前記フレームに伝える熱伝導部材と、前記導光体の前記第1方向における熱膨張に伴って、前記放熱板を前記導光体から離間する方向に移動させる移動機構と、を備え、前記熱伝導部材は、シート形状である、もしくは前記熱伝導部材は、凸凹形状を有する照明装置を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is an illuminating device for irradiating an object to be irradiated arranged on a predetermined arrangement surface, having a rod-like shape long in a first direction, and having one end in the first direction. An incident surface on which light is incident along the first direction, and an exit surface that extends along the first direction and emits the light in a direction intersecting the first direction. A light guide that irradiates light to the object to be irradiated, a light source that is disposed to face the incident surface of the light guide and emits illumination light incident on the incident surface, and heat from the light source. A heat radiating plate for radiating heat, a frame for supporting the heat radiating plate, a heat conducting member interposed between the heat radiating plate and the frame, and transferring heat of the heat radiating plate to the frame; Move the heat sink in a direction away from the light guide with thermal expansion in one direction Comprising a moving mechanism for the, the heat conducting member is a sheet shape, or the heat conducting member comprises illumination device that have a concavo-convex shape.
本発明によれば、導光体の熱膨張に対応しながら放熱板を大型化することなく効率的に放熱させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can thermally radiate efficiently, without enlarging a heat sink, corresponding to the thermal expansion of a light guide.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る照明装置50を備えた画像形成装置1の内部構造を示す断面図である。ここでは、画像形成装置1として、いわゆる胴内排紙型の複写機を例示している。なお、本発明に係る照明装置が適用される装置は複写機に限られるものではなく、例えばスキャナー装置、ファクシミリ装置、或いは複合機であってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal structure of an image forming apparatus 1 including an
画像形成装置1は、略直方体形状の筐体構造を有し胴内空間(胴内排紙部24)を備えたハウジング2を備える。ハウジング2は、画像形成のための各種機器が収容される下部筐体(装置本体21)と、装置本体21の上方に配設された上部筐体(画像読取装置22)と、装置本体21と画像読取装置22とを連結する連結筐体23とを含む。画像読取装置22は、原稿シートの画像を光学的に読み取り、原稿画像に応じた画像データを生成する。装置本体21は、前記画像データに基づき、シートに対してトナー画像を形成する処理を行う。装置本体21と画像読取装置22との間には、画像形成後のシートが排紙される胴内排紙部24が設けられている。連結筐体23は、ハウジング2の右側面の側に配置され、胴内排紙部24へシートを排出するための排出口961が設けられている。
The image forming apparatus 1 includes a
装置本体21の内部には、上方から順に、トナーコンテナ99Y、99M、99C、99Bk、中間転写ユニット92、画像形成部93、露光ユニット94、及び給紙カセット211が収容されている。
In the apparatus
画像形成部93は、画像読取装置22から出力される画像データに基づいて、シートに画像を形成する。画像形成部93は、フルカラーのトナー像を形成するために、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)の各トナー像を形成する4つの画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkを備える。各画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkは、感光体ドラム11と、この感光体ドラム11の周囲に配置された帯電器12、現像装置13、一次転写ローラー14及びクリーニング装置15とを含む。
The
感光体ドラム11は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。感光体ドラム11としては、アモルファスシリコン(a−Si)系材料を用いた感光体ドラムを用いることができる。帯電器12は、感光体ドラム11の表面を均一に帯電する。帯電後の感光体ドラム11の周面は、露光ユニット94によって露光され、静電潜像が形成される。
The photosensitive drum 11 rotates about its axis, and an electrostatic latent image and a toner image are formed on its peripheral surface. As the photoreceptor drum 11, a photoreceptor drum using an amorphous silicon (a-Si) material can be used. The charger 12 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 11. The peripheral surface of the photosensitive drum 11 after charging is exposed by the
現像装置13は、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム11の周面にトナーを供給する。現像装置13は、2成分現像剤用のものであり、攪拌ローラー16、17、磁気ローラー18、及び現像ローラー19を含む。攪拌ローラー16、17は、2成分現像剤を攪拌しながら循環搬送することで、トナーを帯電させる。磁気ローラー18の周面には2成分現像剤層が担持され、現像ローラー19の周面には、磁気ローラー18と現像ローラー19との間の電位差によってトナーが受け渡されることにより形成されたトナー層が担持される。現像ローラー19上のトナーは、感光体ドラム11の周面に供給され、前記静電潜像が現像される。
The developing device 13 supplies toner to the peripheral surface of the photosensitive drum 11 in order to develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11. The developing device 13 is for a two-component developer and includes
一次転写ローラー14は、中間転写ユニット92に備えられている中間転写ベルト921を挟んで感光体ドラム11とニップ部を形成し、感光体ドラム11上のトナー像を中間転写ベルト921上に一次転写する。クリーニング装置15は、トナー像転写後の感光体ドラム11の周面を清掃する。
The primary transfer roller 14 forms a nip portion with the photosensitive drum 11 across the
イエロー用トナーコンテナ99Y、マゼンタ用トナーコンテナ99M、シアン用トナーコンテナ99C、及びブラック用トナーコンテナ99Bkは、それぞれ各色のトナーを貯留するものであり、YMCBk各色に対応する画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkの現像装置13に、図略の供給経路を通して各色のトナーを供給する。
The
露光ユニット94は、光源やポリゴンミラー、反射ミラー、偏向ミラーなどの各種の光学系機器を有し、画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Bkの各々に設けられた感光体ドラム11の周面に、原稿画像の画像データに基づく光を照射して、静電潜像を形成する。
The
中間転写ユニット92は、中間転写ベルト921、駆動ローラー922及び従動ローラー923を備える。中間転写ベルト921上には、複数の感光体ドラム11からトナー像が重ね塗りされる(一次転写)。重ね塗りされたトナー像は、給紙カセット211又は給紙トレイ30から供給されるシートに、二次転写部98において二次転写される。中間転写ベルト921を周回駆動させる駆動ローラー922及び従動ローラー923は、装置本体21によって回転自在に支持される。
The
給紙カセット211は、複数のシートが積層されてなるシート束を収納する。給紙カセット211の右端側の上部には、ピックアップローラ212が配置されている。ピックアップローラ212の駆動により、給紙カセット211内のシート束の最上層のシートが1枚ずつ繰り出され、搬入搬送路26へ搬入される。なお、装置本体21の右側面には、手差し給紙用の給紙トレイ30を備えた給紙ユニット40が備えられている。給紙トレイ30に載置されたシートは、給紙ユニット40の給紙ローラー41の駆動によって、搬入搬送路26へ搬入される。
The
搬入搬送路26の下流側には、二次転写部98、後述する定着ユニット97及び排紙ユニット96を経由して排出口961まで延びるシート搬送路28が設けられている。シート搬送路28の上流部分は、装置本体21に形成された内壁と、反転搬送ユニット29の内側面を形成する内壁との間に形成されている。なお、反転搬送ユニット29の外側面は、両面印刷の際にシートを反転搬送する反転搬送路291の片面を構成している。シート搬送路28の、二次転写部98よりも上流側にはレジストローラ対27が配置されている。シートは、レジストローラ対27にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、二次転写部98に送り出される。
On the downstream side of the carry-in
連結筐体23の内部には、定着ユニット97と排紙ユニット96とが収納されている。定着ユニット97は、定着ローラーと加圧ローラーとを含み、二次転写部98においてトナー像が二次転写されたシートを加熱及び加圧することで、定着処理を施す。定着処理されたカラー画像付のシートは、定着ユニット97の下流に配置されている排紙ユニット96により、排出口961から胴内排紙部24に向けて排出される。
A fixing
画像読取装置22は、前記上部筐体の上面221に嵌め込まれた、第1コンタクトガラス222と第2コンタクトガラス223とを備える。第1コンタクトガラス222は、自動原稿給送装置(ADF;図示せず)が画像読取装置22上に配置される場合に、ADFから自動給送される原稿シートの読取用に設けられている。第2コンタクトガラス223は、手置きされる原稿シートの読取用に設けられている。
The
画像読取装置22は、前記上部筐体内に収容された、第1移動キャリッジ224、第2移動キャリッジ225、集光レンズユニット228及び撮像素子229(受光装置)を含む。第1移動キャリッジ224には、本発明の実施形態に係る照明装置50と、第1反射ミラー226とが搭載されている。第2移動キャリッジ225には、光路を反転させるために第2反射ミラー227A及び第3反射ミラー227Bが搭載されている。
The
第1移動キャリッジ224は、第1コンタクトガラス222及び第2コンタクトガラス223の下面に沿って、左右方向に往復移動する。第2移動キャリッジ225は、第1移動キャリッジ224の1/2の移動量で左右方向に往復移動する。第1移動キャリッジ224は、原稿シートが図略の自動原稿給送装置から自動給送される自動給送モードのとき、第1コンタクトガラス222の直下に移動し、静止状態となる。この静止状態において、照明装置50から原稿シートに向けて光が発せられる。一方、原稿シートが第2コンタクトガラス223上に載置される手置きモードのとき、第1移動キャリッジ224は、第2コンタクトガラス223の左端直下から原稿シートのサイズに応じて右方へ移動する。この移動の際に、照明装置50から原稿シートに向けて光が発せられる。第2移動キャリッジ225は、第1移動キャリッジ224の1/2の移動量で、第1移動キャリッジ224に追従して右方に移動する。
The first moving
照明装置50は、被照射物としての原稿シートに対し、主走査方向に長いライン状の照明光を照射する。具体的には、照明装置50は、第1コンタクトガラス222上を通過する自動給送の原稿シート若しくは第2コンタクトガラス223上に載置される手置きの原稿シートに向けて、原稿シート画像の光学的な読み取りのために照明光を発する。第1反射ミラー226は、照明装置50が原稿シートに向けて発した照明光の反射光を、第2移動キャリッジ225の第2反射ミラー227Aへ向わせるように反射する。
The illuminating
第2反射ミラー227Aは、第1反射ミラー226が反射した前記反射光を、第3反射ミラー227Bに向けて反射する。第3反射ミラー227Bは、前記反射光を集光レンズユニット228に向かうように反射する。集光レンズユニット228は、第3反射ミラー227Bにおいて反射された反射光の光像を、撮像素子229の撮像面に結像させる。撮像素子229は、CCD(charge coupled device)等からなり、反射光を受光してアナログ電気信号に光電変換する。このアナログ電気信号は、A/D変換回路(図略)によってデジタル電気信号に変換された後、上述の露光ユニット94に画像データとして入力される。
The second reflecting
なお、第2コンタクトガラス223の左端側には、読取濃度の白基準を決定するための白基準板(図略)が配置されている。画像読取動作の前に前記白基準板に照明光が照射され、その反射光を撮像素子229で受光させ、このときの画像データが主走査方向で均一な出力となるような補正値が予め取得される(シェーディング補正)。
A white reference plate (not shown) for determining a white reference for reading density is disposed on the left end side of the
続いて、本実施形態に係る照明装置50の詳細について説明する。図2は照明装置50の斜視図である。図3は照明装置50の第1導光体52Aの斜視図であり、図4は第1導光体52Aの断面図である。図5は照明装置50の一端側(移動機構側)を示す斜視図である。図6は照明装置50の一端側(移動機構側)を模式的に示す横断面図である。
Then, the detail of the illuminating
照明装置50は、第1コンタクトガラス222若しくは第2コンタクトガラス223(所定の配置面)に配置された原稿シート(被照射物)を焦点位置として光を照射する。
照明装置50は、光源51(図6参照)と、導光体52とを備える。
導光体52は、光源51から発せられた照明光を伝搬すると共に、ライン状の照明光に変換して出射する。導光体52は、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bからなる。
第1導光体52Aは、図2に示すように、第1方向(主走査方向、図2の矢印D1)に長い棒状の形状からなる。第1導光体52Aは、第1入射面54Aと、第1出射面56Aとを備える。第1入射面54Aは、第1導光体52Aの第1方向の端部に配置され、第1方向に沿って光が第1入射面54Aに入射される。本実施形態では、第1入射面54Aは、第1導光体52Aの第1方向の両端部に一対配置される。第1出射面56Aは、前記第1方向に沿って延設され前記第1方向と交差する第2方向(図3、図4の矢印D2)に前記光を出射する。そして、第1導光体52Aは、第2方向から原稿シートに光を照射する。
The
The
The
As shown in FIG. 2, the
第2導光体52Bは、第1導光体52Aと間隔をおいて配置され前記第1方向に長い棒状の形状からなる。第2導光体52Bは、第2入射面54Bと、第2出射面56Bとを備える。第2入射面54Bは、第2導光体52Bの第1方向の端部に配置され、第1方向に沿って光が第2入射面54Bに入射される。本実施形態では、第2入射面54Bは、第2導光体52Bの第1方向の両端部に一対配置される。第2出射面56Bは、第1方向に沿って延設され、第1方向および第2方向と交差する第3方向(図3、図4の矢印D3)に前記光を出射する。そして、第2導光体52Bは、第3方向から原稿シートに光を照射する。
The second
光源51は、第1光源51Aおよび第2光源51Bからなる。
本実施形態では、第1光源51Aおよび第2光源51Bは、それぞれ、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bの両端部に一対ずつ配置される。すなわち、一対の第1光源51Aは、第1導光体52Aの一対の第1入射面54Aに対向して配置され、それぞれ第1入射面54Aに入射される照明光を発する。また、一対の第2光源51Bは、第2導光体52Bの一対の第2入射面54Bに対向して配置され、それぞれ第2入射面54Bに入射される照明光を発する。
The
In the present embodiment, the first
光源51(第1光源51A、第2光源51B)は、薄い円板状の形状を有し、白色光を発する白色LED(Light Emitting Diode)を備えている。白色LEDとしては、例えば、青色光又は紫外光を発するGaN系またはInGaN系半導体発光素子を、蛍光体入り透明樹脂で封入してなる高輝度LEDパッケージを用いることができる。なお、光源51は、通常、モジュール化された複数個の白色LEDを備える。
The light source 51 (first
次に、図3及び図4を参照して、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bの構造について更に説明する。なお、本実施形態では、第2導光体52Bも第1導光体52Aと同様の構成からなり、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bは、照明装置50における配置が互いに異なる。ここでは、主に第1導光体52Aの構造を例に説明する。なお、図3および図4では、第2導光体52Bの要素であって、第1導光体52Aの要素に対応する要素の符号をカッコ内に示している。
Next, the structures of the
第1導光体52Aは、アクリル樹脂などの透光性の樹脂材料によって成形され、第1方向(主走査方向)に長い棒状の形状を有し、第1光源51Aから発せられた照明光を導光する本体部53と、該本体部53の第1方向の両端面であって前記照明光が入射される一対の第1入射面54Aを含む。一対の第1入射面54Aには、上記の一対の第1光源51Aの発光面がそれぞれ対向して配置されている。
The
第1導光体52Aは、さらに、本体部53の上面側(第1、第2コンタクトガラス222、223と対向する側)に配置された第1出射面56Aと、この第1出射面56Aに対向して本体部53の下面側に配置された第1反射面57Aとを備える。第1出射面56Aは、本体部53の上面において、第1方向(主走査方向)に沿って延び、主走査方向と直交する方向に所定の幅を持って、前記照明光を第1、第2コンタクトガラス222、223(原稿シート)に向けて出射する面である。第1出射面56Aから照明光が出射される方向が、第2方向(図3、図4の矢印D2)と定義される。第1反射面57Aは、同様に主走査方向に延びる帯状の面であって、本体部53内を伝搬する前記照明光を第1出射面56Aに向けて反射する。第1出射面56Aは、主走査方向と交差する方向において比較的緩い凸の曲面を有している。一方、第1反射面57Aは平坦な面である。第1反射面57Aには不図示の微小なプリズムが多数設けられている。該プリズムによって光が第1出射面56Aに向かって反射される。
The
前述のように、第2導光体52Bも第1導光体52Aと同様の構造からなる。すなわち、第2導光体52Bも本体部53を備え、第1導光体52Aの第1入射面54A、第1出射面56A、第1反射面57Aは、それぞれ、第2導光体52Bの第2入射面54B、第2出射面56B、第2反射面57Bに対応する。なお、第2出射面56Bから照明光が出射される方向が、第3方向(図3、図4の矢印D3)と定義される。また、このように、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bが同じ形状、構造を備える。このため、2本の導光体の共通化が好適に実現される。
As described above, the second
更に、照明装置50は、第1支持部80、第2支持部81、実装基板(LED基板)82、第3支持部90、第4支持部91、放熱板100、フレーム230、スライダ231を備える。
第1支持部80は、第1移動キャリッジ224とは別部材であるフレーム230から上方に向かって立設される板状部材である。第2支持部81は、第1移動キャリッジ224から上方に向かって立設される板状部材である。第1支持部80は、第1方向の一端側で、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bを支持する。また、第2支持部81は、第1方向の他端側で、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bを支持する。更に、第2支持部81は、他方の第1光源51Aおよび第2光源51Bを内部に支持する。第3支持部90は、第1方向に長い棒状の形状からなる導光体52(第1導光体52A、第2導光体52B)を、第1移動キャリッジ224上に固定支持する。第4支持部91は、第3支持部90を第1移動キャリッジ224上に固定支持する。
Further, the
The
実装基板(LED基板)82及び放熱板100は、導光体52の第1方向の一端側、他端側にそれぞれ配置される。ここでは、導光体52の第1方向の一端側(移動機構部8側)について説明する。
実装基板(LED基板)82は板状部材であり、一方の面は第1支持部80に対向して配置され、第1光源51Aおよび第2光源51Bを実装(支持)し、他方の面は、放熱板100と対向して配置される。
光源51は、図6に示すように、導光体52の入射面54から、僅かな隙間が形成された状態で、実装基板82に実装される。本実施形態では、光源51と入射面54との間の隙間の距離は、0.25mmから0.75mmまで調整可能とされ、設計基準値は0.50mmである。
The mounting substrate (LED substrate) 82 and the
The mounting substrate (LED substrate) 82 is a plate-like member, and one surface is disposed to face the
As shown in FIG. 6, the
放熱板100は、実装基板82に対向して配置される板状部材である。放熱板100は、光源51からの熱を放熱するため、実装基板82よりも通常厚肉に設計されている。放熱板100は、例えば、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属によって形成されている。
The
フレーム230は、第1移動キャリッジ224とは別部材からなり、放熱板100(図2の右側)を固定支持し、放熱板100の下方に位置する。フレーム230は、図6においX方向(左右方向)に相対移動できるよう、スライダ231により固定される。
The
図6を参照して、放熱板100の底部100aと、フレーム230の角部230aとの間には、熱伝導部材110が介在し、放熱板100の熱を外部のフレーム230に放熱する。熱伝導部材110は、シート形状で摺動性の良い材料が望ましく、例えば、ゴムシート等があげられる。
Referring to FIG. 6, heat
放熱板100の底部100aと、フレーム230の角部230aとの接触面における、熱伝導部材110の形状は、特に限定はなく、平面形状や凸凹形状等があげられるが、表面積が大きくなり、放熱効果が高くなる等の観点から、凸凹形状が望ましい。
The shape of the
本実施形態では、光源51が実装基板82上に実装され、この実装基板82が放熱板100と当接している。放熱板100は、熱伝導部材110を介して、フレーム230と当接している。これにより、光源51からの熱が、フレーム230に放熱される。
In the present embodiment, the
次に、図5及び図6を参照して、照明装置50における移動機構部8について説明する。なお、図6においては、主に第1導光体52Aの構造を例に説明する。図6では、第2導光体52Bの要素であって、第1導光体52Aの要素に対応する要素の符号をカッコ内に示している。
Next, with reference to FIG.5 and FIG.6, the moving
移動機構部8は、スクリュー83と、位置調整ナット84(位置決め用ナット)と、付勢ばね85と、スペーサー86と、を備える。
The moving
スクリュー83は、実装基板82、スペーサー86を貫通して第1支持部80に締結される。スクリュー83は、導光体52(第1導光体52A、第2導光体52B)に対応して一対配置される。スクリュー83は、スクリュー頭部83S(ネジ頭)を備える。スクリュー頭部83Sは、実装基板82に対して第1支持部80とは反対側に配置される。
The
位置調整ナット84は、実装基板82とスペーサー86との間において、一対のスクリュー83に回転可能に一対装着される。
A pair of position adjusting nuts 84 are rotatably mounted on the pair of
付勢ばね85は、スクリュー83に挿通され、スクリュー83のスクリュー頭部83Sと実装基板82との間に配置される。付勢ばね85は、一対のスクリュー83に対応して、一対配置される。付勢ばね85は、実装基板82を第1支持部80側に付勢する。
The biasing
スペーサー86は、入射面54(第1入射面54A、第2入射面54B)と、光源51(第1光源51A、第2光源51B)との間に配置される。スペーサー86は、実装基板82の第1支持部80側に固定される。スペーサー86は、一対の光源51を囲むように配置される板状部材である。スペーサー86は、図示しないが、光源51から発せられる照明光が通過するための孔部を備える。このため、孔部の内径は、光源51の発光部の面積に対応して設定されている。また、スペーサー86は、孔部を囲むように被当接部(図示せず)が配置される。被当接部は、スペーサー86のうち第1支持部80側に面する壁面である。なお、孔部の内径は、第1入射面54Aおよび第2入射面54Bの外径よりも小さく設定される。換言すれば、前記第1方向において、被当接部は、第1入射面54Aおよび第2入射面54Bの外縁部に対向している。
The
移動機構部8は、光源51(第1光源51A、第2光源51B)と入射面54(第1入射面54A、第2入射面54B)との間の距離を調整可能とするとともに、導光体52(第1導光体52A、第2導光体52B)の第1方向(図2の矢印D1)における熱膨張に伴って入射面54が光源51に当接することを防止する。
The moving
一方、図2に示したように、第2支持部81は、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bの第1方向の他端側(前記一端側とは反対側)を支持する。詳しくは、第2支持部81は、後記のスペーサー86と同様のスペーサー部材を備え、該スペーサー部材に第1導光体52Aおよび第2導光体52Bの他端側が当接している。このため、第2支持部81によって、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bの他端側は第1方向において固定されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
図5及び図6を参照して、実装基板82は、第1支持部80に対して前記第1方向に間隔をおいて配置され、入射面54と対向するように光源51を支持する。第1光源51Aおよび第2光源51Bは、第1方向と直交する方向に間隔をおいて配置される。実装基板82は、図示しないが、スクリュー貫通孔(スクリュー開口部)を備える。スクリュー貫通孔は、板状の実装基板82を貫通して開口される一対の孔部である。スクリュー貫通孔には、スクリュー83が挿通される。なお、スクリュー貫通孔の内径は、スクリュー83の外径よりも大きく設定される。
Referring to FIGS. 5 and 6, the mounting
次に、本実施形態に係る移動機構部8の機能について説明する。前述のように、導光体52の第1方向の他端側では、導光体52の端部がスペーサー部材に当接している。すなわち、導光体52の他端部が前記スペーサー部材に突き当たった状態となっている。この状態で、予めスクリュー83、位置調整ナット84および付勢ばね85が装着された実装基板82が、第1支持部80に取り付けられる。この際、実装基板82は、付勢ばね85の付勢力によって実装基板82側の位置調整ナット84に当接される。本実施形態では、不図示の光量測定装置によって、出射面56(第1出射面56A、第2出射面56B)から出射される照明光の光量が測定され、該光量が予め設定された目標値となるよう、位置調整ナット84がスクリュー83の回転軸方向に移動される。詳しくは、位置調整ナット84は第1支持部80から離間するように回転される。そして、位置調整ナット84が、付勢ばね85の付勢力に抗して、実装基板82および放熱板100をスクリュー頭部83S側に移動させる。この結果、実装基板82および放熱板100が入射面54から第1方向において離間するように移動され、光源51と入射面54との間の距離が変化する。本実施形態では、光源51と入射面54との間の距離は、0.25mmから0.75mmまで調整可能とされる。なお、前記距離の設計基準値は、0.50mmである。そして、第1導光体52A側および第2導光体52B側のそれぞれの位置調整ナット84の位置が調整されることで、第1導光体52Aおよび第2導光体52Bから原稿シートPに照射される照射光の第1方向(主走査方向)の均一性が調整される。このように、本実施形態では、光源51の発光量のばらつきに応じて、光源51と導光体52の入射面54との間の距離が調整され、原稿シートへの照射光量を調整することが可能となる。また、第1支持部80と実装基板82との間の距離が調整されることで、光源51と入射面54との間の距離が調整される。このため、光源51や導光体52が直接移動される場合と比較して、光源51と入射面54との間の距離が安定して設定される。また、位置調整ナット84の回転移動によって、簡易に前記距離を調整することができる。
Next, functions of the moving
上記のように、光源51と入射面54との間に僅かな隙間が形成された状態で、照明装置50が使用される。画像形成装置1において、連続的に印刷動作が実行されると、光源51から発せられる熱によって、導光体52の熱膨張が生じやすい。このような場合であっても、本実施形態では、導光体52が第1方向に熱膨張すると、入射面54が第1支持部80を図6の矢印D1方向に押圧する。この結果、導光体52によって実装基板82と、実装基板82に当接する放熱板100が押圧され、放熱板100が付勢ばね85の付勢力に抗して第1支持部80から離間する方向に移動する。このとき、実装基板82と位置調整ナット84との間に僅かな隙間が形成される。この結果、光源51の発熱に伴って導光体52が第1方向に熱膨張した場合であっても、該熱膨張が好適に吸収され、入射面54が光源51に当接することがなく、光源51の変形および破損が防止される。また、光源51と入射面54との間の距離がスペーサー86によって一定に維持される。
As described above, the
このように本実施形態によれば、光源51の発熱に伴って導光体52が第1方向に熱膨張した場合であっても、放熱板100自体が、熱膨張した導光体52から離間する方向に移動するため、導光体52の入射面54が光源51に当接することがなく、光源51の変形および破損が防止される。
また、放熱板100からの熱を熱伝導部材110を介してフレーム230に放熱するため、放熱板100のみを用いる場合に比べて放熱効果が大きい。そのため、放熱板100を大型化することなく、効率的に放熱することができる。
As described above, according to the present embodiment, even when the
Further, since the heat from the
また、本実施形態に係る照明装置50を備えた画像読取装置22および画像形成装置1では、原稿シートに安定して光が照射され、画像読取装置22によって原稿シートの画像が好適に読み取られる。更に、原稿シートの画像データに基づいて、シートに安定して画像が形成される。
Further, in the
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採ることができる。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, For example, the following modified embodiment can be taken.
上記の実施形態では、移動機構部8は、導光体52の第1方向の一端側にのみ配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、導光体52の第1方向の他端側にも配置される態様であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記の実施形態では、第1入射面54Aおよび第1光源51Aは、第1導光体52Aの第1方向の両端部に一対配置され、第2入射面54Bおよび第2光源51Bは、第2導光体52Bの第1方向の両端部に一対配置される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第1入射面54Aおよび第1光源51Aは、第1導光体52Aの第1方向の一端側に配置され、第2入射面54Bおよび第2光源51Bは、第2導光体52Bの第1方向の前記一端側とは反対の他端側に配置される態様であってもよい。この場合であっても、1本の導光体から原稿シートPに光が照射される場合と比較して、より大きな光量で原稿シートPに光を照射することができる。また、各光源が発する熱量を低減することができる。また、第1方向において第1光源51Aおよび第2光源51Bがそれぞれ逆側に配置されているため、一方の光源のうち光が減衰しやすい出射方向下流側の光量を、他方の光源の出射方向上流側の光量で補うことができる。したがって、第1方向に沿って均一な光が原稿シートPに照射される。なお、上記の構成の場合、各導光体のうち、入射面とは反対側の面には反射シートが配置されることが望ましい。また、導光体52は1本であってもよい。
In the above embodiment, a pair of the
本発明は、光源が発する照明光を導光する導光体を用いた照明装置に利用可能である。 The present invention is applicable to an illumination device using a light guide that guides illumination light emitted from a light source.
50 照明装置
51 光源
52 導光体
54 入射面
56 出射面
82 実装基板(LED基板)
100 放熱板(ヒートシンク)
110 熱伝導部材
230 フレーム
DESCRIPTION OF
100 Heat sink (heat sink)
110
Claims (3)
第1方向に長い棒状の形状からなり、前記第1方向の一端部に配置され前記第1方向に沿って光が入射される入射面と、前記第1方向に沿って延設され前記第1方向と交差する方向に前記光を出射する出射面とを有し、前記被照射物に光を照射する導光体と、
前記導光体の前記入射面に対向して配置され、前記入射面に入射される照明光を発する光源と、
前記光源からの熱を放熱する放熱板と、
前記放熱板を支持するフレームと、
前記放熱板と前記フレームとの間に介在し、前記放熱板の熱を前記フレームに伝える熱伝導部材と、
前記導光体の前記第1方向における熱膨張に伴って、前記放熱板を前記導光体から離間する方向に移動させる移動機構と、
を備え、
前記熱伝導部材は、シート形状であることを特徴とする照明装置。 An illumination device for irradiating light on an object to be irradiated arranged on a predetermined arrangement surface,
It has a rod-like shape that is long in the first direction, is disposed at one end of the first direction, and has an incident surface on which light is incident along the first direction, and extends along the first direction. A light guide that emits light to the object to be irradiated;
A light source arranged to face the incident surface of the light guide and emitting illumination light incident on the incident surface;
A heat sink that dissipates heat from the light source;
A frame that supports the heat sink;
A heat conducting member interposed between the heat sink and the frame, and transferring heat of the heat sink to the frame;
A moving mechanism that moves the heat radiating plate in a direction away from the light guide along with the thermal expansion of the light guide in the first direction;
Equipped with a,
The heat conductive member, an illumination device, wherein a sheet-shape der Rukoto.
第1方向に長い棒状の形状からなり、前記第1方向の一端部に配置され前記第1方向に沿って光が入射される入射面と、前記第1方向に沿って延設され前記第1方向と交差する方向に前記光を出射する出射面とを有し、前記被照射物に光を照射する導光体と、
前記導光体の前記入射面に対向して配置され、前記入射面に入射される照明光を発する光源と、
前記光源からの熱を放熱する放熱板と、
前記放熱板を支持するフレームと、
前記放熱板と前記フレームとの間に介在し、前記放熱板の熱を前記フレームに伝える熱伝導部材と、
前記導光体の前記第1方向における熱膨張に伴って、前記放熱板を前記導光体から離間する方向に移動させる移動機構と、
を備え、
前記熱伝導部材は、凸凹形状を有することを特徴とする照明装置。 An illumination device for irradiating light on an object to be irradiated arranged on a predetermined arrangement surface,
It has a rod-like shape that is long in the first direction, is disposed at one end of the first direction, and has an incident surface on which light is incident along the first direction, and extends along the first direction. A light guide that emits light to the object to be irradiated;
A light source arranged to face the incident surface of the light guide and emitting illumination light incident on the incident surface;
A heat sink that dissipates heat from the light source;
A frame that supports the heat sink;
A heat conducting member interposed between the heat sink and the frame, and transferring heat of the heat sink to the frame;
A moving mechanism that moves the heat radiating plate in a direction away from the light guide along with the thermal expansion of the light guide in the first direction;
With
The heat conductive member, an illumination device according to claim Rukoto to have a concavo-convex shape.
前記熱伝導部材は、凸凹形状を有することを特徴とする照明装置。
The lighting device according to claim 1 .
The illuminating device, wherein the heat conducting member has an uneven shape.
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