JP3022820B2

JP3022820B2 - 導体パターン読取装置

Info

Publication number: JP3022820B2
Application number: JP9232858A
Authority: JP
Inventors: 中村　　聡
Original assignee: 富山日本電気株式会社
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 2000-03-21
Anticipated expiration: 2017-08-28
Also published as: JPH1173473A; US6188229B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導体パターン読取装
置に関し、特に基板上に形成された導体パターン等を認
識する導体パターン読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリント配線板の製造において
は、省力化や高速化のための自動化が進められている。
これに伴い、従来マニュアル操作で行っていた外観の検
査や製造ロットの判別作業においても自動化が進み、特
にプリント配線板などにおける導体パターンの各種読取
装置も開発されている。

【０００３】図９はかかる従来の一例を示す導体パター
ン読取装置の斜視図である。図９に示すように、この導
体パターン読取装置は、一般的な光学的パターン読取機
であり、駆動装置６上においたプリント配線板９の導体
パターン１０を読取るにあたり、プリント配線板９上へ
の光を供給する棒状の光源３０と、反射光を集光するレ
ンズ３１と、このレンズ３１からの光を読取るＣＣＤラ
インセンサ３２とを備えている。なお、プリント配線板
９は、導体パターン１０を除き、表面が絶縁体３３で形
成されている。

【０００４】実際の読取りにあたり、導体パターン１０
が形成されたプリント配線板９は、駆動装置６によりＣ
ＣＤラインセンサ３２に対して垂直方向（矢印方向）に
送られる。これにより、光源３０からの光はプリント配
線板９およびその上の導体パターン１０で反射される。
この反射された光は、レンズ３１で集光され、ＣＣＤラ
インセンサ３２上で結像するが、このときＣＣＤライン
センサ３２上への反射光は、導体パターン１０およびプ
リント配線板９の表面の絶縁体３３により反射光の強弱
を生ずるので、その反射光の強弱を検出することによ
り、導体パターン１０として読みとることができる。

【０００５】また、上述した光学式読取の他に、感圧式
読取装置も知られており、例えば、特開平２−２５７３
８０号公報の第１図などに記載されているように、エン
ボス文字判別装置などがある。

【０００６】図１０はかかる従来の他の例を示すエンボ
ス文字読取装置の斜視図である。図１０に示すように、
この文字読取装置は、被検出体３４の表面に形成された
エンボス文字３５を検出するにあたり、被検出体３４を
駆動するための駆動装置（アイドラ）６と、押圧力に応
じて抵抗値の変化する感圧性導電ゴムローラー３６と、
このローラー３６の回転軸に連結され、ローラー回転量
を検出するためのロータリーエンコーダ３７と、感圧性
導電ゴムローラー３６の抵抗値を検出する検出手段（図
示省略）とを備えている。また、シート状に形成される
感圧性導電ゴムの四辺にはそれぞれ電極Ｓ１〜Ｓ４を形
成している。

【０００７】すなわち、この文字読取装置は、エンボス
文字３５を形成した被検出体３４が前記ローラーに押圧
されながら通過する際、ローラー３６表面の感圧性導電
ゴムの抵抗値を検出する一方、ローラーの回転量を検出
することにより、エンボス文字３５の面積の変化パター
ンを求め、あらかじめ用意されている比較パターンとの
マッチングをとってエンボス文字３５を判別するもので
ある。

【０００８】図１１は図１０におけるエンボス文字形状
と電流値変化パターンの関係を示す説明図である。図１
１に示すように、エンボス文字３５としての「０１２
３」を前述した文字読取装置に読み取らせたとき、各文
字の垂直方向の面積変化（電流値）が抵抗値の変化とな
って取り出されるので、あらかじめ持っている比較パタ
ーンとのマッチングにより、各文字が「０１２３」であ
ることが判別できるようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したプリント配線
板などにおいては、一般的に銅が導体パターンとして用
いられ、また表面の絶縁体にはガラス布強化エポキシ樹
脂が用いられている。しかるに、銅は金属材であり、そ
の表面は金属光沢を持っているため、光を良く反射する
ことができる。一方、エポキシ樹脂は、表面が粗いので
乱反射したり、あるいは光の透過によって反射光が少な
くなる。

【００１０】このような反射光の強度差を用いて導体パ
ターンを読取る際、銅は人の手などにある塩や酸によ
り、あるいは空気中の酸素により容易に酸化され、パタ
ーン表面に銅の酸化物の薄い被膜を形成し易いという問
題がある。この銅酸化物は、光を十分に反射しないた
め、反射光自体の強度差が少なくなり、読取誤りを生ず
る場合があるという欠点がある。

【００１１】また、この導体パターンにカーボンペース
トのような黒色のものを用いたり、あるいは導電ペース
トのように樹脂との混合物のような材料を用いたりした
場合でも、同様に反射光の強度差が少なくなり、読取り
の誤りを引き起こしたり、最悪の場合には全く読取れな
い状況も生ずるという欠点がある。

【００１２】さらに、感圧式のパターン読取装置におい
ては、導体パターンが他の絶縁体表面よりも必らず凸状
態になっていなければ、読取りができないという欠点が
ある。

【００１３】しかも、この感圧式のパターン読取装置
は、簡単なパターンに対してしか適用できないという欠
点もある。

【００１４】何故ならば、プリント配線板の導体パター
ンは、エンボス文字と異なり複雑であるため、そこから
検出できる抵抗値パターンを比較パターンとマッチング
させることがきわめて困難であるだけでなく、比較パタ
ーンそのものを作成することもきわめて困難であること
に起因している。このため、感圧式のパターン読取装置
においては、簡単なパターンの識別に限定されてしま
う。

【００１５】本発明の目的は、かかる識別特性や性能を
向上させるとともに、信頼性や操作性を向上させること
のできる導体パターン読取装置を提供することにある。

【００１６】特に、本発明においては、導体パターンに
対する読取誤りの発生を防止し、また導体パターンの材
質に依らずに、正確に読取ることのできる導体パターン
読取装置を提供することにある。

【００１７】また、本発明においては、複雑なパターン
に対しても読取りを可能にする導体パターン読取装置を
提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の導体パターン読
取装置は、複数の電極部および前記複数の電極部間に配
置されるギャップ用の絶縁体を積層し、表面に複数の電
極ギャップを形成する円柱形状のローラー電極と、前記
ローラー電極の外周面に配置され、加圧されたときに厚
み方向にのみ導電性を生ずる加圧導電性ゴムと、前記加
圧導電性ゴムに対向して配置され、導体パターンを持つ
被検出体を前記加圧導電性ゴムに対して押圧しながら前
記被検出体を駆動する被検出体駆動手段と、前記導体パ
ターンによる前記ローラー電極の前記複数の電極部間の
接続状態を検出信号として取り出す状態取り出し手段
と、前記ローラー電極の回転角および径より前記ローラ
ー電極の回転方向に前記電極ギャップの位置を展開する
エンコーダ手段とを有して構成される。

【００１９】また、本発明の導体パターン読取装置は、
微細なピッチで形成される複数の第１の電極部および前
記複数の第１の電極部間に配置されるギャップ用の絶縁
体を積層して円柱あるいは円筒形状にするとともに、回
転自在に軸支されるローラー電極と、前記ローラー電極
の回転量を検出する回転量検出手段と、前記ローラー電
極の外周面に配置され、加圧されたときに厚み方向にの
み導電性を生ずる加圧導電性ゴムと、前記加圧導電性ゴ
ムに対向して配置され、導体パターンを持つ被検出体を
前記加圧導電性ゴムに対して押圧しながら前記被検出体
を駆動する被検出体駆動手段と、前記ローラー電極の前
記第１の電極部と同様の第２の電極部を複数個形成し、
前記第２の電極部間にギャップ用の絶縁体を形成すると
ともに、前記加圧導電性ゴムに対し軸方向に接触させる
変換電極と、前記変換電極の前記第２の電極部に対して
それぞれ接触し、前記ローラー電極からの検出信号を前
記加圧導電性ゴムおよび前記変換電極を介して取り出す
複数個の検出用摺動電極と、前記複数個の検出用摺動電
極に接続され、前記ローラー電極に押圧されて導通状態
となった前記加圧導電性ゴム，前記被検出体の前記導体
パターンおよび前記変換電極に基づく閉回路を検出する
検出回路部とを有して構成される。

【００２０】さらに、本発明の導体パターン読取装置
は、微細なピッチで形成される複数の電極部および前記
複数の電極部間に配置されるギャップ用の絶縁体を積層
して円筒形状にするとともに、回転自在に軸支されるロ
ーラー電極と、前記ローラー電極に同軸あるいは歯車や
滑り車を設け、前記ローラー電極の回転量を検出する回
転量検出手段と、前記ローラー電極の外周面に配置さ
れ、加圧されたときに厚み方向にのみ導電性を生ずる加
圧導電性ゴムと、前記加圧導電性ゴムに対向して配置さ
れ、導体パターンを持つ被検出体を前記加圧導電性ゴム
に対して押圧しながら前記被検出体を駆動する被検出体
駆動手段と、前記ローラー電極の前記電極部に対して円
筒内面にてそれぞれ接触し、前記ローラー電極からの検
出信号を取り出す複数個の検出用摺動電極と、前記複数
個の検出用摺動電極に接続され、前記ローラー電極に押
圧されて導通状態となった前記加圧導電性ゴムおよび前
記被検出体の前記導体パターンに基づく閉回路を検出す
る検出回路部とを有して構成される。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）はそれ
ぞれ本発明の一実施の形態を説明するための導体パター
ン読取装置の斜視図およびそこに用いるローラー電極の
斜視図である。

【００２２】図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施
の形態における導体パターン読取装置は、円筒形状をな
すローラー電極１と、このローラー電極１の外周面に配
置される加圧導電性ゴム２と、この加圧導電性ゴム２に
対し軸方向に接触させる変換電極３と、この変換電極３
の隣り合う電極部に接触し、摺動できるように配置した
複数の電極片Ｓ１〜Ｓｎからなるとともに、ローラー電
極１からの検出信号を加圧導電性ゴム２および変換電極
３を介して取り出すための検出用摺動電極４と、ローラ
ー電極１と同軸状に装着され、その回転量（回転角）を
検出する回転量検出手段としてのロータリーエンコーダ
５と、導体パターン１０が形成された被検出体としての
プリント配線板９をローラー電極１の外周に配置した加
圧導電性ゴム２と挟みながら搬送させる駆動装置６と、
ここでは省略（後述の図３で説明）しているが、検出用
摺動電極４に接続され且つ加圧導電性ゴム２や各電極部
によって形成される閉回路を検出するための検出回路部
とを備えている。

【００２３】この読取装置におけるローラー電極１は、
微細なピッチでリング状に形成される複数のローラー電
極部１１と、これらの電極部１１間に配置されるギャッ
プ用の絶縁体１２とを交互に積層して円筒形状に形成
し、この円柱形状と同軸となるようにロータリーエンコ
ーダ５を結合し、回転自在に軸支される。このロータリ
ーエンコーダ５は、ローラー電極１の回転角を検出し、
ローラー電極１の半径と回転角との積からローラー電極
１の円周方向に展開した位置を検出する。

【００２４】また、このローラー電極１の外周面に配置
される加圧導電性ゴム２は、導体パターン１０が存在す
ると加圧され、そのときに厚み方向にのみ導電性を生ず
るものであり、導体パターン１０とローラー電極１の間
を電気的に接続する。

【００２５】これにより、ローラー電極１と導体パター
ン１０とが加圧導電性ゴム２を介して接触すると、検出
回路部に対し、検出用摺動電極４→変換電極３→加圧導
電性ゴム２→ローラー電極１→加圧導電性ゴム２→導体
パターン１０とによる閉回路を形成することとなる。こ
の閉回路が形成される電極部の位置と、ロータリーエン
コーダ５により検出される回転角から求められるローラ
ー電極１の円周方向に展開された位置とから、導体パタ
ーン１０の形状を認識することができる。

【００２６】なお、この加圧導電性ゴム２は、加圧され
たことによる変形により、導体パターン１０とは線で接
触しておらず、面で接触することになるため、ローラー
電極１と導体パターン１０の間が導通状態になるまでの
導体パターン１０の先頭側の時間速まりと後尾側の時間
遅れは、各々送り速度５０ｍｍ／秒の場合、１０ミリ秒
以下である。よって、円周方向の周速度と導通時間の伸
びの積による認識した形状と、導体パターン１０の実際
の形状とのずれは、前後おのおの０．５ｍｍである。

【００２７】また、変換電極３は、ローラー電極１のロ
ーラー電極部１１と同じピッチに形成される複数の変換
電極部７と、これら変換電極部７間に形成される複数の
ギャップ用絶縁体８とを交互に積層して円柱形状に形成
される。一方、被検出体駆動手段としての駆動装置６
は、加圧導電性ゴム２に対向して配置され、導体パター
ン１０を持つプリント配線板９を加圧導電性ゴム２に対
して押圧しながら駆動するものである。

【００２８】すなわち、ローラー電極１は周囲に加圧導
電性ゴム２が巻かれた状態で駆動装置６に対向した位置
にあり、ローラー電極１と駆動装置６の間に認識するプ
リント配線板９を挿入し且つ搬送する構造である。この
とき、ローラー電極１は、或る程度の圧力をかけられ、
認識するプリント配線板９に押しつけられた状態となっ
ている。

【００２９】特に、図１（ｂ）に示すように、ローラー
電極１は円盤状のステンレス製ローラー電極部１１と、
この電極部１１と同様形状の円盤状のエポキシ樹脂製ギ
ャップ用絶縁体１２とを張り合せた構造である。具体的
には、ローラー電極１の直径を５０ｍｍとし、厚さ０．
１ｍｍのステンレス製円盤５０１枚と厚さ０．１ｍｍの
エポキシ樹脂製円盤５００枚とを張り合わせることによ
り、ギャップピッチ０．２ｍｍ，長さ１００．１ｍｍの
ものを作成する。このローラー電極１の外周に形成する
加圧導電性ゴム２は、シリコンゴム中に粒子径２０μｍ
の導電粒子を分散させて作成しており、厚さが０．４ｍ
ｍとしたとき、最小分解能は２０μｍのものが得られ
る。

【００３０】一方、ローラー電極１の外周に配置する加
圧導電性ゴム２に導通するように加圧されながら接触し
ている変換電極３は、直径を３０ｍｍとし、また軸方向
には厚さ０．１ｍｍのステンレス製円盤５０１枚と厚さ
０．１ｍｍのエポキシ樹脂製円盤５００枚とを張り合わ
せることにより、ローラー電極１と同様にギャップピッ
チ０．２ｍｍ，長さ１００．１ｍｍのものを作成する。

【００３１】さらに、ローラー電極１と変換電極３は、
上述したように、対向する電極部１１，７相互が加圧導
電性ゴム２を挟んで接触するように位置決めされてお
り、しかも変換電極３には検出用摺動電極４が接触して
いる。この検出用摺動電極４の各電極片Ｓ１〜Ｓｎは厚
さが０．０５ｍｍ、幅が０．１ｍｍ、長さが３ｍｍのリ
ン青銅板により作成し、これも０．２ｍｍピッチに配置
するとともに、変換電極３の電極部７にそれぞれ接触す
るように位置決めされる。

【００３２】図２は図１におけるローラー電極，変換電
極およびパターンを拡大した部分的模式図である。図２
に示すように、上述したパターン読取装置において、導
体パターン１０が存在すると、加圧導電性ゴム２がその
パターンの高さにより圧力を受けて導通するので、ロー
ラー電極部１の隣り合う２つのローラー電極部１１と、
パターン１０が接触した加圧導電性ゴム２の反対側の部
分と、変換電極３の隣り合う２つの変換電極部７と、検
出用摺動電極４の電極片Ｓ２，Ｓ３とによる閉回路Ｌが
形成される。この電極片Ｓ２，Ｓ３は、これらに接続さ
れる検出回路部に導出される。なお、上述したように、
加圧導電性ゴム２はパターン１０などにより加圧された
ときに厚み方向にのみ導電性を生ずるものである。

【００３３】図３は図１における検出用摺動電極が接続
される抵抗値検出回路図である。図３に示すように、電
極片Ｓ１〜Ｓｎに接続される検出回路部１３は、電流供
給部としての定電圧電源Ｅ１と、電流−電圧変換部とし
ての抵抗Ｒ１と、基準電圧発生部としての定電圧電源Ｅ
２と、電圧比較部としての複数のコンパレータ１４とを
備え、閉回路の形成、すなわち導体パターンの検出を行
う。

【００３４】ここで、この検出回路部１３において、定
電圧電源Ｅ１を１０Ｖ、抵抗Ｒ１を１００Ω、定電圧電
源Ｅ２を５Ｖとし、コンパレータ１４の出力振幅を０〜
１０Ｖに設定すると、電極片Ｓ１〜Ｓｎに接続されたと
き、例えば電極片Ｓｎ〜Ｓｎ−１の間が１００Ω以下で
導通したとき、電極片Ｓｎ〜Ｓｎ−１間に接続された検
出回路部１３の抵抗Ｒには、５０〜１００ｍＡの電流が
流れるので、その両端には５〜１０Ｖ以下の電位が生
じ、コンパレータ１４の入力に印加される。そのとき、
コンパレータ１４の基準電圧Ｅ２は５Ｖであるので、入
力電圧≧基準電圧の関係となり、この結果コンパレータ
１４の出力は０Ｖとなる。

【００３５】また、電極片Ｓｎ〜Ｓｎ−１の間が１００
Ωより大きい抵抗値で導通したとき、電極片Ｓｎ〜Ｓｎ
−１間に接続された検出回路部１３の抵抗Ｒには、５０
ｍＡ未満の電流が流れるので、その両端には５Ｖ未満の
電位が生じる。そのとき、コンパレータ１４の基準電圧
Ｅ２は同様に５Ｖであるので、入力電圧＜基準電圧の関
係となる。この結果、コンパレータ１４の出力は１０Ｖ
となる。

【００３６】このように、検出回路部１３は、電極片Ｓ
ｎ〜Ｓｎ−１間の抵抗値が１００Ωより大きいか否かを
判定し、０Ｖあるいは１０Ｖの電圧を出力する。

【００３７】図４（ａ），（ｂ）はそれぞれは図１にお
ける導体パターン読取装置を用いて読取った出力波形図
およびコンパレータ出力拡大図である。図４（ａ）に示
すように、ここでは、導体パターン１０の厚さが０．０
４ｍｍのプリント配線板９を所定の面圧（１平方ｃｍあ
たり５Ｋｇ）になるように、ローラー電極１を押圧する
とともに、送り速度５０ｍｍ／秒で搬送すると、導体パ
ターン１０のパターン「０１２３」（上段）は、下段の
ように読み取られる。このとき、電極片Ｓ３−Ｓ２間の
「０１２３」の導体パターン１０とコンパレータ１４の
出力を拡大すると、つぎのとおりである。

【００３８】すなわち、図４（ｂ）に示すように、検出
されたパターンは、実パターン１０の幅より前後各々
０．５ｍｍほど長く検出される。このため、送り方向の
最小分解能は１ｍｍとなり、また回転軸方向の分解能
は、電極のピッチと同様に０．２ｍｍである。

【００３９】要するに、本実施の形態によれば、円柱の
表面に配置されたギャップを持つローラー電極１は加圧
導電性ゴム２を通して被検出体と接触している。かかる
加圧導電性ゴム２がないと、被検出体の凹凸により接触
が必ずしも正常に行われない。しかし、この加圧導電性
ゴム２を用いることにより、被検出体の上に形成した導
体パターン１０がローラー電極１の下に来たとき、検出
回路部１３の定電圧電源Ｅ１→検出用摺動電極４の電極
片Ｓｎ→変換電極３→加圧導電性ゴム２→ローラー電極
１→加圧導電性ゴム２→導体パターン１０→加圧導電性
ゴム２→ローラー電極１→加圧導電性ゴム２→変換電極
３→検出用摺動電極４の電極片Ｓｎ−１→検出回路部１
３の抵抗Ｒからなる閉回路を形成する。この閉回路によ
り、電極片Ｓｎと電極片Ｓｎ−１間の抵抗値が検出回路
部１３の判定抵抗値以下となれば、コンパレータ１４の
出力は電圧振幅の上限となる。この出力をローラー電極
１の回転量から得られる電極の展開位置に配置すると、
導体パターン１０の形状を読み取ることができる。

【００４０】なお、上述した回転量検出手段としてのロ
ータリーエンコーダ５は、ローラー電極１の円柱と同軸
に固定された例で説明したが、このロータリーエンコー
ダ５は、ローラー電極１の円柱の外周に接した歯車や滑
り車にて異軸構造に形成して実現することもできる。

【００４１】図５は本発明の他の実施の形態を説明する
ための導体パターン読取装置主要部の斜視図である。図
５に示すように、本実施の形態は、前述した一実施の形
態における回転軸方向の分解能をより高性能になるよう
にしたものであり、構造的には検出用摺動電極４を円筒
形状のローラ電極１の内部に配置し、さらに供給用電極
１５を加圧導電性ゴム２の内側に且つ等間隔になるよう
に配置し、その供給用電極１５が最下方に来たときのみ
電流を供給するように供給用摺動電極（Ｓｋ）１６を取
り付けたことにある。このローラ電極１の周囲に厚さ
０．３ｍｍの加圧導電性ゴム２を張り付け、供給用摺動
電極（Ｓｋ）１６に電源を接続し、検出用摺動電極（Ｓ
１〜Ｓｎ）４に検出回路部を接続する。

【００４２】図６（ａ），（ｂ）はそれぞれ図５におけ
るローラー電極の斜視図およびそのローラー電極を形成
する部品の分解状態図である。図６（ａ），（ｂ）に示
すように、本実施の形態において、前述したように、回
転方向の分解能を良くするため、ローラ電極１は、平歯
車状の検出電極１８と、第１のギャップ用絶縁体１７
と、平歯車状の検出電極１８の歯の間に装着するコの字
型をした第２のギャップ用絶縁体１９と、供給電極１５
とで構成している。

【００４３】この平歯車状の検出電極１８は、直径５０
ｍｍ、内径３０ｍｍの輪状の厚さ０．１ｍｍのステンレ
スリングの外周をピッチ０．２ｍｍ、歯の幅０．０５ｍ
ｍ、歯の高さ０．１ｍｍになるような歯車状に加工した
もの５０１枚と、同様な形状の厚さ０．１ｍｍのエポキ
シ樹脂リング５０２枚とを外側に絶縁体がくるように張
り合わせ、さらに形成された溝に厚さ０．０５ｍｍ、幅
０．０５ｍｍ、１００．３ｍｍのステンレス製供給電極
１５を検出電極１８と接触しないように設置し、空隙に
エポキシ樹脂からなる第２のギャップ用絶縁体１９を充
填すれば、長さ１００．３ｍｍの中空のローラ電極１を
作成することができる。このときの供給電極１５と検出
電極１８のギャップは０．０５ｍｍとなる。

【００４４】図７は図５における検出用摺動電極に接続
される検出用回路図である。図７に示すように、この検
出用回路２１は、基本的には前述した図３の検出回路部
１３と同様であり、電流供給部としての定電圧電源Ｅ１
と、電流−電圧変換部としての抵抗Ｒ１と、基準電圧発
生部としての定電圧電源Ｅ２と、電圧比較部としての複
数のコンパレータ１４とを備え、閉回路の形成、すなわ
ち供給用電極１５と、検出用摺動電極４に接続される後
述の検出電極とのギャップ間に導体パターン１０が存在
するか否かの検出を行う。なお、Ｄ１〜Ｄｎは各コンパ
レータ１４の出力である。

【００４５】図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ図５におけ
る導体パターン読取装置を用いて読取ったパターン出力
波形図およびコンパレータ出力拡大波形図である。図８
（ａ），（ｂ）に示すように、ここでは、導体パターン
１０の「０１２３」（上段）は、下段のように読み取ら
れ、前述した一実施の形態と同様に、このとき回転軸方
向の分解能は電極ピッチと同様に、０．２ｍｍである。
しかし、送り方向の最小分解能は構造上送り方向にもギ
ャップが存在するため、供給用電極１５のピッチと同じ
０．２ｍｍとなる。

【００４６】なお、本実施の形態における回転量検出手
段としては、ロータリーエンコーダー５を用いローラー
電極１より同軸構造で検出しているが、この他にも歯車
や滑り車を用いてその回転量を取り出すことにより検出
することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の導体パタ
ーン読取装置は、微細なギャップを形成したローラー電
極と，ローラー電極の外周面に形成する加圧導電性ゴム
と，これに接する変換電極と，この変換電極に接触した
検出用の摺動電極と，検出回路および被検査対象を搬送
する駆動手段とを備えることにより、ローラー電極を加
圧導電性ゴムを通じて導体パターンに確実に接触させ、
導体パターンの導電性を利用してパターンによる閉回路
を読み取ることができるので、そのパターンの表面状態
の影響を受けずに検出できるという効果がある。すなわ
ち、導体パターンの表面に導電性があれば、これを確実
に且つ正確に検出することができる。

【００４８】また、本発明の導体パターン読取装置は、
ローラー電極の表面に配置された電極の配置状態を変え
ることにより、分解能を向上させることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を説明するための導体パ
ターン読取装置およびそこに用いるローラー電極の斜視
状態を表わす図である。

【図２】図１におけるローラー電極，変換電極およびパ
ターンを拡大した部分的模式図である。

【図３】図１における検出用摺動電極に接続される抵抗
値検出回路図である。

【図４】図１における導体パターン読取装置を用いて読
取った出力波形およびコンパレータ出力拡大波形を表わ
す図である。

【図５】本発明の他の実施の形態を説明するための導体
パターン読取装置主要部の斜視図である。

【図６】図５におけるローラー電極の斜視状態およびそ
のローラー電極を形成する部品の分解状態を表わす図で
ある。

【図７】図５における検出用摺動電極に接続される検出
用回路図である。

【図８】図５における導体パターン読取装置を用いて読
取ったパターン出力波形およびコンパレータ出力拡大波
形を表わす図である。

【図９】従来の一例を説明するための導体パターン読取
装置の斜視図である。

【図１０】従来のまた別の例を説明するためのエンボス
文字読取装置の斜視図である。

【図１１】図１０におけるエンボス文字形状と電流値変
化パターンの関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ローラー電極２加圧導電性ゴム３変換電極４検出用摺動電極５ロータリーエンコーダ６駆動装置７変換電極部８，１２，１７，１９ギャップ用絶縁体９プリント配線板１０導体パターン１１ローラー電極部１３，２１検出回路部１４コンパレータ１５供給用電極１６供給用摺動電極１８検出電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 7/00 - 7/34 G06K 7/00 - 7/14 G06K 9/20 - 9/44 H05K 13/00 - 13/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の電極部および前記複数の電極部間
に配置されるギャップ用の絶縁体を積層し、表面に複数
の電極ギャップを形成する円柱形状のローラー電極と、
前記ローラー電極の外周面に配置され、加圧されたとき
に厚み方向にのみ導電性を生ずる加圧導電性ゴムと、前
記加圧導電性ゴムに対向して配置され、導体パターンを
持つ被検出体を前記加圧導電性ゴムに対して押圧しなが
ら前記被検出体を駆動する被検出体駆動手段と、前記導
体パターンによる前記ローラー電極の前記複数の電極部
間の接続状態を検出信号として取り出す状態取り出し手
段と、前記ローラー電極の回転角および径より前記ロー
ラー電極の回転方向に前記電極ギャップの位置を展開す
るエンコーダ手段とを有することを特徴とする導体パタ
ーン読取装置。
【請求項２】微細なピッチで形成される複数の第１の
電極部および前記複数の第１の電極部間に配置されるギ
ャップ用の絶縁体を積層して円柱あるいは円筒形状にす
るとともに、回転自在に軸支されるローラー電極と、前
記ローラー電極の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記ローラー電極の外周面に配置され、加圧されたとき
に厚み方向にのみ導電性を生ずる加圧導電性ゴムと、前
記加圧導電性ゴムに対向して配置され、導体パターンを
持つ被検出体を前記加圧導電性ゴムに対して押圧しなが
ら前記被検出体を駆動する被検出体駆動手段と、前記ロ
ーラー電極の前記第１の電極部と同様の第２の電極部を
複数個形成し、前記第２の電極部間にギャップ用の絶縁
体を形成するとともに、前記加圧導電性ゴムに対し軸方
向に接触させる変換電極と、前記変換電極の前記第２の
電極部に対してそれぞれ接触し、前記ローラー電極から
の検出信号を前記加圧導電性ゴムおよび前記変換電極を
介して取り出す複数個の検出用摺動電極と、前記複数個
の検出用摺動電極に接続され、前記ローラー電極に押圧
されて導通状態となった前記加圧導電性ゴム，前記被検
出体の前記導体パターンおよび前記変換電極に基づく閉
回路を検出する検出回路部とを有することを特徴とする
導体パターン読取装置。
【請求項３】前記ローラー電極は、複数の円盤状の電
極部と、複数の円盤状の絶縁体とを交互に接着し、前記
円柱形状とする請求項２記載の導体パターン読取装置。
【請求項４】前記ローラー電極は、複数のリング状の
電極部と、複数のリング状の絶縁体とを交互に接着し、
前記円筒形状とする請求項２記載の導体パターン読取装
置。
【請求項５】前記回転量検出手段は、前記ローラー電
極の円柱と同軸に固定されたロータリーエンコーダを用
いる請求項２記載の導体パターン読取装置。
【請求項６】前記回転量検出手段は、前記ローラー電
極の円柱の外周に接した歯車や滑り車にて異軸構造に形
成したロータリーエンコーダを用いる請求項２記載の導
体パターン読取装置。
【請求項７】前記検出回路部は、前記変換電極に接す
るように設けられた前記検出用摺動電極を含んで形成し
た請求項２記載の導体パターン読取装置。
【請求項８】前記検出回路部は、前記検出用摺動電極
に接続される電流供給部と、前記電流供給部からの電流
を電圧に変換する電流−電圧変換回路と、基準電圧を発
生する基準電圧発生部と、前記電流−電圧変換回路から
の電圧および基準電圧発生部からの前記基準電圧を比較
する電圧比較部とを備え、前記ローラー電極における前
記第１の電極部間の短絡状態を検出する請求項２記載の
導体パターン読取装置。
【請求項９】前記変換電極は、前記ローラー電極を挟
んで前記被検出体駆動手段の反対側に配置される請求項
２記載の導体パターン読取装置。
【請求項１０】前記ローラー電極の前記第１の電極
部，前記変換電極の前記第２の電極部および前記検出用
摺動電極は、共に同一のピッチを形成するように配置さ
れる請求項２記載の導体パターン読取装置。
【請求項１１】微細なピッチで形成される複数の電極
部および前記複数の電極部間に配置されるギャップ用の
絶縁体を積層して円筒形状にするとともに、回転自在に
軸支されるローラー電極と、前記ローラー電極に同軸あ
るいは歯車や滑り車を設け、前記ローラー電極の回転量
を検出する回転量検出手段と、前記ローラー電極の外周
面に配置され、加圧されたときに厚み方向にのみ導電性
を生ずる加圧導電性ゴムと、前記加圧導電性ゴムに対向
して配置され、導体パターンを持つ被検出体を前記加圧
導電性ゴムに対して押圧しながら前記被検出体を駆動す
る被検出体駆動手段と、前記ローラー電極の前記電極部
に対して円筒内面にてそれぞれ接触し、前記ローラー電
極からの検出信号を取り出す複数個の検出用摺動電極
と、前記複数個の検出用摺動電極に接続され、前記ロー
ラー電極に押圧されて導通状態となった前記加圧導電性
ゴムおよび前記被検出体の前記導体パターンに基づく閉
回路を検出する検出回路部とを有することを特徴とする
導体パターン読取装置。
【請求項１２】前記ローラー電極は、複数の平歯車状
の検出電極と、前記検出電極間に配置し且つ等間隔の溝
を形成した複数の第１の絶縁体と、前記検出電極の平歯
間を埋め込み且つ溝部を形成した第２の絶縁体と、前記
第１の絶縁体の前記溝と前記検出電極部に埋め込まれる
前記第２の絶縁体の前記溝部とに一致するように、軸方
向に沿って配置される供給電極とを備え、前記第１の絶
縁体および前記検出電極を交互に接着して一体化するこ
とにより、円筒形状とする請求項１１記載の導体パター
ン読取装置。
【請求項１３】前記検出回路部は、前記ローラー電極
の前記平歯車状の検出電極に接するように設けられた前
記検出用摺動電極と、前記ローラー電極の前記供給電極
に接するように設けた供給用摺動電極と、電流供給部
と、電流−電圧変換部と、基準電圧発生部と、電圧比較
部とを備え、前記ローラー電極における前記検出電極お
よび前記供給電極の短絡状態を検出する請求項１２記載
の導体パターン読取装置。
【請求項１４】前記ローラー電極の溝および溝部に配
置される前記供給電極は、等間隔に配置され、それぞれ
が最下方にきたときに接触状態となる供給用摺動電極を
配置した請求項１２記載の導体パターン読取装置。
【請求項１５】前記ローラー電極の前記平歯車状の検
出電極および前記検出用摺動電極は、共に同一のピッチ
を形成するように配置される請求項１３記載の導体パタ
ーン読取装置。