JP5750906B2 - 密着イメージセンサー - Google Patents

Description

この発明は、ファクシミリ、コピー機、スキャナ、検査機器などの画像読み取りや画像識別に用い、防水構造を備えたイメージセンサーに関するものである。

密着イメージセンサーに防水、防塵機能を設ける場合、密閉構造とする必要がある。密閉構造とした場合、密着イメージセンサーの筐体内部には照明部品や基板に実装された半導体部品などの発熱部品があるため、外気温との温度差から生じる圧力変化の影響による筐体内部に設けられた部品の損傷の恐れがある。特開２００１−２３７５６８号公報（特許文献１）に記載の防水通気筐体では、カバーと筐体との間にＯリングを挟んでカバーを筐体に固定して防水構造とし、筐体に通気穴を設けこの通気穴に防水通気膜を取り付けることにより、防水性を維持しながら筐体内部の圧力変化を抑制している。

特開２００１−２３７５６８号公報

特許文献１に記載の防水通気筐体においては、カバー及び筐体の全周にＯリングを挟事するための肉厚が必要であり、筐体の小型化には適していない。

Ｏリングは、ゴムなどの弾性体であり、輪形状であるためカバーや筐体の所定の位置への装着が困難である課題がある。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、小型化に適し、生産性の良い防水構造を備えた圧力調整機構付き密着イメージセンサーを得ることを目的とする。

この発明に係る密着イメージセンサーは、搬送される被照射体に光を照射する光源、被照射体で反射した反射光を収束するレンズ体、このレンズ体で収束された光を受光する受光部、この受光部を載置するセンサ基板が収納され、底部、対向して配置された一組の側壁、開口部を有し対向して配置された一組の側面部、前記底部に対向し開口部を有する上面を備えた筐体と、一組の前記側面部に取り付けられ前記上面側に段差部を有する一組の防水蓋と、少なくとも一方の前記防水蓋に設けられた貫通穴と、前記貫通穴に取り付けられた防水通気フィルターと、前記上面と一組の前記防水蓋の段差部とに接着され、前記光源からの光の照射経路に介在し、光を透過する平板状の透過体と、前記防水蓋と前記側面部とに挟持され、前記段差部の一端側から他端側に前記側面部の開口部の外側を周回して設けられ、一方の端と他方の端とが前記段差部に接着された前記透過体に接着されたＵ字形状の弾性体とを備え、前記防水通気フィルターは、凸型形状部を有し、前記貫通穴の周囲に前記貫通穴の中心軸と同軸に形成された凹み部に、前記凸型形状部で前記貫通穴を埋設して前記貫通穴の全体を塞いで取り付けられたものである。

この発明によれば、前記防水蓋は、搬送面側に設けられ前記透過体の副走査方向の長さを有する段差部、この段差部の一端側から多端側に向けて前記開口部に対面する面の外側を周回して設けられたＵ字形状の弾性体、前記開口部に対面する面に設けられた貫通穴、この貫通穴に取り付けられた防水通気フィルターを有し、前記弾性体が前記平面部との間に挟持され、前記段差部に前記透過体の主走査方向の端部が接着されているので、透過体の接着部には弾性体が無いので主走査方向の寸法が小型化され、弾性体はＵ字形状であるため、筐体や防水蓋の所定の位置への装着が容易となり、さらには、防水通気フィルターは防水蓋に装着されているので、防水通気フィルターの取り付けや交換作業が容易となり、生産性が向上する。

この発明の実施の形態１における第１の防水蓋側から見た密着イメージセンサーの構成図である。 この発明の実施の形態１における第２の防水蓋側から見た密着イメージセンサーの構成図である。 この発明の実施の形態１における底部側から見た密着イメージセンサーの構成図である。 この発明の実施の形態１における第１の防水蓋の本体ケースへの取り付け構造を示す側面図である。 この発明の実施の形態２における密着イメージセンサーの防水通気フィルターの取り付け部を示す断面図である。 この発明の実施の形態３における密着イメージセンサーの防水通気フィルターの取り付け部を示す断面図である。 この発明の実施の形態４における密着イメージセンサーの防水通気フィルターの取り付け部を示す断面図である。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１について、図を参照して説明する。図１は、この発明の実施の形態１における第１の防水蓋側から見た密着イメージセンサーの構成図であり、図２は、この発明の実施の形態１における第２の防水蓋側から見た密着イメージセンサーの構成図である。図１及び図２において、１は密着イメージセンサーの本体ケース（筐体）であり１ａは側壁、１ｂは底蓋、１ｃは開口部、１ｄは開口部１ｃの平面部である。２は第１の防水蓋、３は第２の防水蓋、４は第１及び第２の防水蓋を本体ケース１に固定するねじである。

５は光源、６は光源５から出射された光をライン状に照射する導光体、７は導光体６から照射された光を被照射体へと透過するガラスなどの透過体、８は被照射体で反射され、透過体７を介して入射した光を集束するレンズ体である。

９はＵ字形状を有する防水パッキン（弾性体）、１０は防水通気フィルター、１１は第２の防水蓋３に取り付けられた電源や信号用の防水電気コネクタである。

図３は、この発明の実施の形態１における底部側から見た密着イメージセンサーの構成図である。図３において、１２は輪形状の防水パッキン、１ｅは防水パッキン１２を入れる溝部、１３は底蓋１ｂを本体ケース１に固定するねじである。

本体ケース１は、密着イメージセンサーの構成部品を内部に保持する形状と、部品をケース内に収納する大きさをもっている。また、本体ケース１の側面部と底部には開口穴を設けており、組立性、保守性を考慮したアクセス用の窓になっており、軽量化の効果もある。

底部の開口穴の周囲の平面部には、防水パッキン１２を入れる溝部１ｅを設けている。防水パッキン１２を溝部１ｅにはめ込み、底蓋１ｂを取り付けて防水パッキン１２を挟持した上で、ねじ１３で底蓋１ｂを本体ケース１に固定することにより、防水パッキン１２が溝部１ｅの溝内で押し潰され密閉性が保たれる。

本体ケース１、第１の防水蓋２、第２の防水蓋３及び底蓋１ｂは、金属材料を使用しており、筐体内部に組み込まれる基板や光源などの照明部品の発熱に対して放熱性をもたせている。

図４は、この発明の実施の形態１における第１の防水蓋の本体ケースへの取り付け構造を示す側面図である。図４において、１５はイメージセンサー部であり、光源５、導光体６、レンズ体７、センサＩＣ（図示しない）、センサＩＣを載置するセンサ基板（図示しない）から構成されている。

第１の防水蓋２には、本体ケース１への取り付け面側に、防水パッキン９をはめ込む溝部２ｃと、本体ケース１の底部の反対側に位置する搬送面（上面）に相当する側に段差部２ｄを設けている。溝部２ｃは、段差部２ｄの一端側から他端側へ向けて、本体ケース１の開口部１ｃの外側を周回するように設けられている。

防水パッキン９は、防水・防塵機能を満足するためのもので、本体ケース１と第１の防水蓋２との取り付け部から、水が浸入しないように設けられた弾性体である。本体ケース１の平面部１ｄと第１の防水蓋２に設けられた溝部２ｃとの間に防水パッキン９を挿入し、ねじ４で第１の防水蓋２を本体ケース１に固定することで防水パッキン９が溝部２ｃの溝内で押し潰され密閉性が保たれる。防水パッキン９は、溝部２ｃが段差部２ｄと交差する一端側から段差部２ｄと交差する他端側までの長さを有している。

第１の防水蓋２には、通気用の貫通穴２ａが設けられている。また、本体ケース１への取り付け面側に貫通穴２ａの周囲には凹み部２ｂを設けている。凹み部２ｂの平面は、防水通気フィルター１０の貼り付け面となっている。この凹み部２ｂの外形は、防水通気フィルター１０の外形寸法より少し大きい寸法となっており、防水通気フィルター１０を貼り付ける際に貼り付け用の位置決めにもなっており作業性を良くしている。防水用通気フィルター１０は、四弗化エチレン樹脂多孔質膜と貼り付け用の接着部を有する膜であり、例えば、日東電工株式会社製の商品名『ＴＥＭＩＳＨ』が使用される。

凹み部２ｂは、貫通穴２ａの中心軸と同軸となるように加工されており、貫通穴２ａに対して偏った貼り付けがなされるのを防止するのと、貼り付け面積を均等化して安定した接着力が確保できる形状となっている。また、貫通穴２ａは、筐体内の光源や電子部品などの発熱部のエリアに対して、その側面となるような位置関係に配置されている。

第２の防水蓋３は、貫通穴や防水通気フィルターを備えていなく、防水電気コネクタ１１が装着されていることを除けば、本体ケース１への取り付け方法は第１の防水蓋２の取り付け方法と同様である。

透過体７は、本体ケース１の底部の反対側に位置する搬送面（上面）に接着剤にて接着されると共に、透過体７の両端部は一方の端部が第１の防水蓋２の搬送面側に設けた段差部２ｄに接着剤にて接着され、他方の端部は第１の防水蓋２と同様に第２の防水蓋３の搬送面側に設けた段差部（図示しない）に接着材にて接着され、密閉性を保っている。また、透過体７を段差部２ｄに接着する際に、防水パッキン９の両端とも接着され、透過体７と防水パッキン９との間に隙間が発生しないようにしている。

上述のように、第１の防水蓋２と第２の防水蓋３はＵ字形状の防水パッキン９を用いて本体ケース１の側壁及び底部との防水性を保ち、本体ケース１の搬送面及び第１の防水蓋２と第２の防水蓋３の搬送面側の段差部に透過体７を接着して搬送面の防水性を保つ構成とすることにより、防水パッキン９が輪形状の防水パッキンを用いていないので、本体ケース１の搬送面側に防水パッキンを挟持する枠などの構造体を設ける必要がなく、密着イメージセンサーが小型化される。

さらに、この発明の実施の形態１における密着イメージセンサーは、防水通気フィルター１０が貼付された貫通穴２ａを介して通気されるので、防水性を保ちつつ密着イメージセンサー内部の圧力変化が抑制される。

この発明の実施の形態１においては、貫通穴２ａ、凹み部２ｂ及び防水通気フィルター１０は、第１の防水蓋２に設けたが、第２の防水蓋３に防水電気コネクタ１１と干渉しないように設けても良く、さらには、第１の防水蓋２及び第２の防水蓋３の両方に設けても良い。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２について図面を参照して説明する。図５は、この発明の実施の形態２における密着イメージセンサーの防水通気フィルターの取り付け部を示す断面図である。図５において、図４と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

第１の防水蓋２は、通気用の貫通穴２ａが設けられ、本体ケース１への取り付け面とは反対側となる外側の面に凹み部２ｂを設けている。この凹み部２ｂの外形は、防水通気フィルター１０の外形寸法より少し大きい寸法となっており、防水通気フィルター１０を貼り付ける際の貼り付け用の位置決めになっている。凹み部２ｂの平面は、防水通気フィルター１０の貼り付け面となっており、凹み部２ｂは、貫通穴２ａの中心軸と同軸となるように加工されている。

この発明の実施の実施形態１においては、本体ケース１側の面に防水通気フィルター１０を貼り付けていたが、外側に貼り付けることで、防水通気フィルター１０の交換の保守性が改善される。また、凹み部２ｂを設けていることで直接防水通気フィルター１０に干渉し難い構造であるため、外部要因での剥がれが生じ難くなっている。さらに、気圧差で密着イメージセンサー内部に負圧が生じた場合、フィルターが内部に引き込まれる力に対しても接着力が確保される。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３について図面を参照して説明する。図６は、この発明の実施の形態３における密着イメージセンサーの防水通気フィルターの取り付け部を示す断面図である。図６において、図４と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図６において、８は樹脂接着剤である。

第１の防水蓋２、貫通穴２ａ、凹み部２ｂ、溝部２ｃは、この発明の実施の形態１と同様に構成をし、防水通気フィルター１０を貼り付けている。貼り付け後、防水通気フィルター１０の外周に第１の防水蓋２に架かるように樹脂接着剤１４を塗布し硬化させる。これにより、防水通気フィルター１０の固定力がさらに向上される。また、樹脂接着剤１４は凹み部２ｂの輪郭に沿って塗布するため作業性も良い。

実施の形態４．
この発明の実施の形態４について図面を参照して説明する。図７は、この発明の実施の形態４における密着イメージセンサーの防水通気フィルターの取り付け部を示す断面図である。図７において、図４と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図６において、１１０は防水通気フィルターである。

この発明の実施の形態１においては、防水通気フィルター１０は膜形状としたが、この発明の実施の形態４では、防水通気フィルター１１０は凸型形状とし、貫通穴２ａを埋設している。このように構成することにより、貫通穴２ａに水滴や異物が溜まることが防止される。

１ 本体ケース（筐体）、 １ａ 側壁、 １ｂ 底蓋
１ｃ 開口部、 １ｄ 平面部、 １ｅ 溝部
２ 第１の防水蓋、 ２ａ 貫通穴、 ２ｂ 凹み部
２ｃ 溝部、 ２ｄ 段差部
３ 第２の防水蓋
４ ねじ
５ 光源
６ 導光体
７ 透過体
８ レンズ体
９ 防水パッキン
１０ 防水通気フィルター
１１ 防水電気コネクタ
１２ 防水パッキン
１３ ねじ
１４ 樹脂接着剤
１５ イメージセンサー部
１１０ 防水通気フィルター

Claims (1)

1. 搬送される被照射体に光を照射する光源、被照射体で反射した反射光を収束するレンズ体、このレンズ体で収束された光を受光する受光部、この受光部を載置するセンサ基板が収納され、底部、対向して配置された一組の側壁、開口部を有し対向して配置された一組の側面部、前記底部に対向し開口部を有する上面を備えた筐体と、一組の前記側面部に取り付けられ前記上面側に段差部を有する一組の防水蓋と、少なくとも一方の前記防水蓋に設けられた貫通穴と、前記貫通穴に取り付けられた防水通気フィルターと、前記上面と一組の前記防水蓋の段差部とに接着され、前記光源からの光の照射経路に介在し、光を透過する平板状の透過体と、前記防水蓋と前記側面部とに挟持され、前記段差部の一端側から他端側に前記側面部の開口部の外側を周回して設けられ、一方の端と他方の端とが前記段差部に接着された前記透過体に接着されたＵ字形状の弾性体とを備え、
   前記防水通気フィルターは、凸型形状部を有し、前記貫通穴の周囲に前記貫通穴の中心軸と同軸に形成された凹み部に、前記凸型形状部で前記貫通穴を埋設して前記貫通穴の全体を塞いで取り付けられた密着イメージセンサー。

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