JP7047801B2 - 光電センサ用基板モジュールおよび光電センサ - Google Patents

光電センサ用基板モジュールおよび光電センサ Download PDF

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Description

本技術は、光電センサ用基板モジュールおよび光電センサに関する。
製造搬送ラインや部品加工機に用いられる場合が多い光電センサは、防水性および防塵性の観点から、光電センサの筐体嵌合部が接着剤等で封止される場合がある。しかしながら、このような光電センサは、組立工程が煩雑で、かつ接着剤硬化時間が長く、生産性に欠ける。
別の封止手法として、エンジニアリングプラスチックのような熱可塑性樹脂を用いて成型封止する方法が知られている。しかしながら、光学部品や基板が内蔵された光電センサでは、熱可塑性樹脂の成形温度や圧力により、前記内蔵部品にダメージが発生する場合がある。
そこで、特許文献1には、比較的低温および低圧で成型可能なホットメルトと呼ばれる熱可塑性樹脂を用いて光学部品や基板を成型封止する方法が提案されている。このような熱可塑性樹脂として、例えば特許文献2に記載のようなポリエステル系樹脂が知られている。
特開2014-32805号公報 特開2006-312679号公報
近年、熱可塑性樹脂で成型封止された光電センサは、IP67を指標とする耐水性に加えて、切削油等に対する耐油性が求められている。
一般に、成形封止には、実装される動作表示部や投受光素子、他の樹脂製部品への熱ダメージおよび応力ダメージを低減する目的で、比較的低温および低圧で、例えば140℃以上200℃以下の温度および10MPa以下の圧力で射出成形機やアプリケーターにより成型可能な熱可塑性ホットメルト樹脂が用いられる。
また、成型封止には、金属や各種プラスチックスへの接着性に優れ、衝撃を吸収し易い熱可塑性ホットメルト樹脂が用いられることが多い。例えばこのような熱可塑性ホットメルト樹脂で成型封止された光電センサは、設備の振動などが光電センサに加わった場合でも、部品同士の接合等が維持され、熱可塑性ホットメルト樹脂がその振動を吸収し、基板や動作表示部、投受光素子および電子部品に振動ダメージが及ばず、光電センサの破損を防止することができる。
しかしながら、このような熱可塑性ホットメルト樹脂は、汎用プラスチックと比較して、耐油性に劣る場合が多い。このため、鉱物油、界面活性剤、防錆剤、および水などからなる切削油に長時間浸漬すると、熱可塑性のホットメルト樹脂が切削油を吸収し、膨潤し、その結果、接着封止部が剥がれ、製品の動作不良に至る場合がある。ゆえに、耐油性が求められる使用環境では、熱可塑性ホットメルト樹脂で成型封止した電子機器は適合しない場合がある。
本発明者によって、成形封止に用いられる熱可塑性ホットメルト樹脂は、一般的なエンジニアリングプラスチックのように高分子鎖が緻密ではなく、比較的自由体積が大きい高分子鎖で構成されているため耐油性に劣ることが突止められた。耐油性の向上について研究を行った結果、熱可塑性ホットメルト樹脂に結晶構造を導入することで、切削油による膨潤が抑制されることが見出された。
一方、そのような結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂は、結晶化度が余りに高い場合、樹脂自体が透光性を有しなくなることが分かった。この場合、光電センサに発光部を備えた動作表示部があると、動作表示が不透明な熱可塑性ホットメルト樹脂で被覆されるため、発光部が認識できなくなる。このような場合、例えば特許文献1に記載のような導光部品を用いて動作表示部からの光を導出する必要がある。
すなわち、耐油性向上の観点から熱可塑性ホットメルト樹脂の結晶化率を高くすると、結晶構造によって樹脂は透光性を有しなくなり、発光素子の光視認性が毀損されるという問題が生じ、発光素子の光視認性を高めるために熱可塑性ホットメルト樹脂の結晶化率を下げると、耐油性が毀損されるという問題が生じる。
この開示の一つの目的は、光電センサとして要求される耐油性と発光素子の光視認性を両立する、熱可塑性ホットメルト樹脂で成型封止された光電センサ用基板モジュールを提供することである。
本開示の一例では、光電センサ用基板モジュールは、基板、ならびに基板に実装された動作表示部および投受光素子を含む実装基板と、実装基板の一部を被覆する被覆部材とを含む基板モジュールであって、被覆部材は、動作表示部を被覆し、かつ、投受光素子が被覆部材から露出するように形成されており、被覆部材は、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂から形成され、X線回折法で計測される結晶化度が8%以上、22%以下である。
この開示によれば、光電センサ用基板モジュールにおいて、動作表示部が透光性を有し、かつ耐油性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂で被覆されているため、光電センサとして要求される発光素子の光視認性と耐油性とを両立することができる。
本開示の一例では、投受光素子と対面する位置に設置されるカバー部をさらに含み、カバー部は少なくとも一部が被覆部材から露出している。
この開示によれば、光電センサとして要求される発光素子の光視認性と耐油性とを両立することができるとともに、投受光素子がカバー部により覆われ、さらに当該カバー部が熱可塑性のホットメルト樹脂で接着されることで、投受光素子に対する切削油や埃の影響を低減することができる。
本開示の一例では、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂はポリエステル系樹脂である。この開示によれば、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂の入手可能性および成型性を高めることができる。
本開示の一例では、実装基板は、基板に実装された電子部品をさらに含む。この開示によれば、電子部品も結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂により成型封止されるため、光電センサ用基板モジュールの耐油性をより一層高めることができる。
本開示の一例では、上述の開示における光電センサ用基板モジュールは、外部接続部材をさらに備える。この開示によれば、光電センサを装置等に設置し易くすることができる。
本開示の一例では、光電センサは、上述の開示における光電センサ用基板モジュールと、筐体と、ウインドウとを備える。この開示によれば、筐体により光電センサ内部に含まれる光電センサ用基板モジュール等の各種部品が衝撃や汚れから保護され、ウインドウにより視認性を高めることができる。
この開示によれば、熱可塑性ホットメルト樹脂で成型封止された光電センサ用基板モジュールにおいて、光電センサとして要求される耐油性と発光素子の光視認性を両立することができる。
本実施の形態に係る光電センサ用基板モジュールの斜視図である。 図1に示す光電センサ用基板モジュールの分解斜視図である。 図1に示す光電センサ用基板モジュールを正面から見た図である。 図1に示す光電センサ用基板モジュールを側面から見た図である。 図3に示すV-V線に沿った光電センサ用基板モジュールの断面図である。 図4に示すVI-VI線に沿った光電センサ用基板モジュールの断面図である。 本実施の形態に係る光電センサ用基板モジュールの斜視図である。 図7に示す光電センサ用基板モジュールの分解斜視図である。 本実施の形態に係る光電センサ用基板モジュールの斜視図である。 図9に示す光電センサ用基板モジュールの分解斜視図である。 本実施の形態に係る光電センサ用基板モジュールの斜視図である。 図11に示す光電センサ用基板モジュールの分解斜視図である。 本実施の形態に係るサイドタイプの光電センサの斜視図である。 図13に示すサイドタイプの光電センサの分解斜視図である。 本実施の形態に係るフラットタイプの光電センサの斜視図である。 図15に示すフラットタイプの光電センサの分解斜視図である。 実施例において視認性を確認する方向を示す光電センサの斜視図である。
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。
<適用例>
まず、図1~6を参照して、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る光電センサ用基板モジュール100の概要を示す模式図である。図2、図3及び図4はそれぞれ、光電センサ用基板モジュール100の分解斜視図、正面から見た図、側面から見た図である。図5及び図6はそれぞれ、図3及び図4のV-V線およびVI-VI線に沿った光電センサ用基板モジュール100の断面図である。
光電センサ用基板モジュール100は通常、後述するサイドタイプの光電センサに用いることができる。
図1および図2に示すように、光電センサ用基板モジュール100は、基板13、ならびに、基板13に実装された動作表示部11および投受光素子12を含む実装基板10と実装基板の一部を被覆する被覆部材1を含む。被覆部材1は、底面16、側面17、側面18、頂面19、前面20および背面21を有している。前面20は、投受光素子12により投受光される側の面である。背面21は、前面20に対向するように位置している。側面17および側面18、頂面19および前面20もそれぞれ対向するように位置している。
被覆部材1は、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂から形成される。本明細書において、結晶性を有するとは、X線回折法により得られるX線回折情報(広角X線回折図形または広角X線回折プロファイル)において結晶質部分に由来する散乱領域が確認されることを意味する。
結晶質部分は、高分子が折り畳み構造で密に凝集しているため、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂を構成する高分子の自由体積は小さくなり、油(鉱物油)や水溶液(防錆剤、水、界面活性剤)が侵入し難くなるが、一般的に、結晶質部分は結晶サイズが可視光の波長以上の大きさを有することから、透光性は低下する傾向にあると推定される。これに対し、非晶質部分は、高分子が粗に凝集しているため、高分子の自由体積は大きくなり、油(鉱物油)や水溶液(防錆剤、水、界面活性剤)が侵入し易く、可視光領域では透光性を有すると推定される。なお、非晶質部分は一部、高分子自体が光を吸収する場合もあるが、光電センサに要求される視認性においては、無視できるレベルにあると考えられる。
このようなことから、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂の結晶化度は、8%以上、22%以下である。結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂は、結晶化度が8%を下回ると、切削油等に対し、耐油性が不足する。その結果、基板モジュール内において、封止部材1と実装基板10や構成部品とが剥離し、封止が破壊される。一方、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂の結晶化度が22%を上回ると、封止部材1の透光性が著しく低下し、表示灯(LED製)の視認性が損なわれる。その結果、センサの動作状態を判別することができなくなる。
X線回折法で計測される結晶化度は、試料にX線を照射し、得られるX線回折情報(広角X線回折図形または広角X線回折プロファイル)から、非晶質構造に由来する散乱領域と結晶質構造に由来する散乱領域とを分け、全散乱強度に対する結晶質構造に由来する散乱強度の比として計算される。X線回折法は、JIS K0131「X線回折分析通則」に準拠し、本実施の形態に係る熱可塑性ホットメルト樹脂の結晶化度測定に適する測定条件とした。
結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂の結晶化度は、金型温度や成型樹脂温度による結晶化度のバラつきを考慮し、より安定的に耐油性を発現する観点から、好ましくは10%以上である。また、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂の結晶化度が高いと成型時の樹脂流動性が劣る場合があり、狭小部への樹脂充填性が損なわれる場合があることから、好ましくは20%以下である。
結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂は、構成する分子構造中に結晶構造を有する熱可塑性ホットメルト樹脂であればよい。その例としては、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが挙げられる。中でも、入手可能性および成型性の観点から好ましくは、ポリエステル系樹脂が好ましい。ポリエステル系樹脂は、例えば飽和共重合ポリエステル系樹脂であってよく、主として二塩基性酸とグリコールとの重縮合等により得られるものであってよい。このような飽和共重合ポリエステル系樹脂は、結晶性を有するポリブチレンテレフタレートやポリエチレンテレフタレート等の主成分に、他成分として脂肪族酸やイソフタル酸などを共重合して結晶性を調整したものであってよい。結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂は、市販されているものを用いることができる。
結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂は、常温で固体であり、成型性の観点から例えば140℃以上200℃以下の範囲に融点を有するものであってよい。
結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂は、接着性、柔軟性、耐久性等を改良する目的で、本発明の効果を毀損しない範囲において、必要に応じて、その他の組成のポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、エポキシ、アクリル、エチレンビニルアセテート、フェノール等の他の樹脂成分を配合して熱可塑性ホットメルト樹脂組成物として用いることもできる。熱可塑性ホットメルト樹脂組成物には、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム等の顔料、タルク、シリカ、雲母等の充鎮材、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ヒンダードフェノール系、硫黄系の安定化剤、三酸化アンチモン、芳香族リン酸エステル、臭素化ジフェニルエーテル等の難燃剤、芳香族カルボン酸金属塩、脂肪族カルボン酸金属塩、金属酸化物等の結晶核剤等の添加剤をさらに配合することもできる。
被覆部材1は、略直方体形状の封止用金型に実装基板10を配置した後、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂を封止用金型に充填することにより成型することができる。このとき、被覆部材1は、投受光素子12が被覆部材1から露出するように成型される。これにより、投受光素子12による投受光は妨げられることがなく、かつ動作表示部11や後述する電子部品24等に対する切削油等の油の影響を受けにくくすることができる。また、被覆部材1は、低温かつ低圧で成型されるため、熱や圧力による基板13や動作表示部11の変形が生じにくく、動作表示部11のアライメント精度への影響が少ない。
被覆部材1は、実装基板10やプロテクタ15、後述するカバー部24、筐体50、ウインドウ51との接合のための貫通孔や切欠き、溝、突起等を有していてよい。
図5は、図3のV-V線に沿った光電センサ用基板モジュール100の断面図である。図6は、図4のVI-VI線に沿った光電センサ用基板モジュール100の断面図である。図5および図6に示されるように、投受光素子12は被覆部材1から露出しているが、動作表示部11は被覆部材1により被覆されている。これにより、動作表示部11と基板13とを接続する端子が保護され、動作表示部11についての切削油の影響を受け難くなり、その結果、優れた耐油性が発揮されることとなる。また、被覆部材1が特定の結晶化度を有することにより透光性が確保されるため、動作表示部11による動作状況の表示を被覆部材1を通して、導光板等を必要とすることなく認識することが可能である。
実装基板10は、実装基板10の投受光素子12が実装されている側の面以外の面と動作表示部11とが被覆部材1で被覆されている。実装基板10は、耐油性の観点から、投受光素子12以外の全部が被覆部材1で被覆されていることが好ましく、投受光素子12の投光部22および受光部23の前面20側の面以外の全部が被覆部材1で被覆されていることがより好ましい。
実装基板10は、電子部品24がさらに実装されていてもよい。光電センサモジュール100は、電子部品24が基板13の背面21側に実装されているが、前面20側に実装されていてもよい。電子部品24は、例えば電源やアンプユニット、電子回路等であってよい。基板13は、被覆部材1や後述するカバー部24との接合のための貫通孔や切欠き、溝、突起等を有していてもよい。
動作表示部11は、光電センサの動作状況を表示する。動作状況には、例えば光電センサの電源状況や検出状況等が含まれる。動作表示部11は、例えば発光ダイオード等の発光素子で構成されていてもよい。動作表示部11は、光電センサの電源がONになっている場合や光電センサがワークを検出した場合に点灯してもよい。また、動作表示部11は、光電センサが検出したワークの種類に応じて異なった色の光を点灯してもよい。
投受光素子12は、投光部22および受光部23から構成されていてよい。投光部22は、検出対象へと光を出射する部分である。投光部22は通常、投光素子及び投光レンズを備える(図示せず)。投光素子は、例えばレーザーダイオード(LD)や発光ダイオード(LED)であってよい。投光素子から出射された光は、投光レンズを通って検出対象に到達する。
受光部23は、検出対象から反射された光を検出する部分である。受光部23は通常、受光素子及び受光レンズを備える(図示せず)。受光素子は、例えば受光素子は、例えばフォトダイオードや位置検出素子であってよい。検出対象から反射した光は、受光レンズを通って受光素子へ到達する。
光電センサ用基板モジュール100は、外部接続部材14およびプロテクタ15をさらに備えることができる。
外部接続部材14は、電源から供給される電力を光電センサ用基板モジュール100へ送電する部材であり、内部に複数のコードを収容する。外部接続部材14は、光電センサ用基板モジュール100を増幅部及び制御部等を含むアンプユニットに接続し、光電センサ用基板モジュール100による検出の結果を伝達することができる。外部接続部材14はアンプユニットへ接続するためのコネクタをさらに有していてもよい。本例において、外部接続部材14は光電センサ100の底面16に接続されているが、接続位置は必ずしも底面16でなくともよく、側面17又は側面18等に接続されてもよい。なお、電源及びアンプユニットの少なくともいずれかは、光電センサ用基板モジュール100に内蔵されていてもよい。
耐油性の観点から好ましくは外部接続部材14内部に収容されるコードと実装基板10との接点が被覆部材1により被覆されていることが好ましい。
光電センサ用基板モジュール100は、プロテクタ15を備えていてもよい。プロテクタ15は、被覆部材1と外部接続部材14との接続部分に設けられている。外部接続部材14は、被覆部材1との接続部分が外部接続部材14の折り曲げにより負荷がかかりやすい。プロテクタ15は、外部接続部材14の過度な折り曲げを防ぎ、外部接続部材14の破損を防止する。
図7および図8はそれぞれ、光電センサ用基板モジュール200の概要を示す模式図および分解斜視図である。光電センサ用基板モジュール200は、フラットタイプの光電センサに用いることができる。
光電センサ用基板モジュール200においても、動作表示部11は封止部材1により被覆されている。これにより、光電センサ用基板モジュール200は、優れた耐油性を発揮することができる。
光電センサ用基板モジュール200において、実装基板10は、電子部品24を投受光素子12が実装された面にさらに含む。これにより光電センサ用基板モジュール200は、光電センサ用基板モジュール100に比べ前面20から背面21方向への厚みを小さくすることができる。
光電センサ用基板モジュール100および光電センサ用基板モジュール200は、次のようにして製造することができる。まず、基板13に動作表示部11および投受光素子12を実装して実装基板10を得る。次に実装基板10に外部接続部材14を接続し、外部接続部材14にプロテクタ15を装着する。その後、実装基板10を封止用金型内に配置する。このとき、実装基板10と外部接続部材14との接続部が封止用金型内に配置されることが好ましい。金型は、投受光素子12が被覆部材1から露出するような構造を有することができる。次いで、封止用金型内に結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂圧入し、被覆部材1を成型し、冷却する。最後にプロテクタ15を被覆部材1に取り付ける。結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂は、例えば140℃以上200℃以下の温度、および例えば10MPa以下の圧力で成型することができる。
図9および図10はそれぞれ、光電センサ用基板モジュール300の概要を示す模式図および分解斜視図である。光電センサ用基板モジュール300は、サイドタイプの光電センサに用いることができる。
図11および図12はそれぞれ、別の実施の形態に係る光電センサ用基板モジュール400の概要を示す模式図および分解斜視図である。光電センサ用基板モジュール400は、フラットタイプの光電センサに用いることができる。
光電センサ用基板モジュール300および光電センサ用基板モジュール400は、カバー部25、外部接続部材14およびプロテクタ15を備える。カバー部25は、投受光素子12と対面する位置に設置される。カバー部25は、カバー27およびホルダ26から構成されていてもよいし、カバー27およびホルダ26が一体成型されたものであってもよい。
カバー部25は少なくとも一部が、投受光素子12による光の射出および光の検出が妨げられないように被覆部材1から露出している。カバー部25は、耐油性の観点から好ましくは、少なくとも一部が封止部材1により被覆されている。光電センサ用基板モジュールおよび400はカバー部25を備えることにより、光電センサとして要求される発光素子の光視認性と耐油性とを両立することができるとともに、投受光素子12がカバー部25により覆われ、さらにカバー部25が熱可塑性ホットメルト樹脂で接着されることで、投受光素子12に対する切削油や埃の影響を低減することができる。
カバー部25およびカバー27は、投光部から出射される光および検出対象から反射した光を透過する材質、例えば透光性を有する樹脂やガラス等で形成されていてよい。投光部から出射される光は、カバー27を通って検出対象へ到達する。また、検出対象から反射した光は、カバー27を通って受光部へ到達する。ホルダ26は、実装基板10や封止部材1により支持されることができる。
光電センサ用基板モジュール300および光電センサ用基板モジュール400は、次のようにして製造することができる。まず、基板13に動作表示部11および投受光素子12を実装して実装基板10を得る。次に実装基板10に外部接続部材14を接続し、外部接続部材14にプロテクタ15を装着する。その後、カバー部25を取り付けた実装基板10を封止用金型内に配置する。このとき、実装基板10と外部接続部材14との接続部が封止用金型内に配置されることが好ましい。金型は、投受光素子12が被覆部材1から露出するような構造を有することができる。次いで、封止用金型内に結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂を圧入し、被覆部材1を成型し、冷却する。最後にプロテクタ15を被覆部材1に取り付ける。
<光電センサ用基板モジュールが適用される光電センサの一例>
図13は、サイドタイプの光電センサ500の概要を示す模式図である。光電センサ500は、光電センサ用基板モジュール、筐体50およびウインドウ51を備える。
図14は、光電センサ500の分解斜視図である。光電センサ500は、上述の光電センサ用基板モジュール200、第1部材50a、第2部材50bおよびウインドウ51を備える。光電センサ用基板モジュール200は、カバー部25、外部接続部材14およびプロテクタ15を備える。
図15は、フラットタイプの光電センサ600の概要を示す模式図である。光電センサ600は、光電センサ用基板モジュール、筐体50およびウインドウ51を備える。
図16は、光電センサ600の分解斜視図である。光電センサ600は、上述の光電センサ用基板モジュール400、第1部材50a、第2部材50bおよびウインドウ51を備える。光電センサ用基板モジュール400は、カバー部25、外部接続部材14およびプロテクタ15を備える。
筐体50は、光電センサ500および600内部に含まれる光電センサ用基板モジュール等の各種部品を衝撃や汚れから保護する。筐体50は、金属又は樹脂等で形成されている。
ウィンドウ51は、光電センサ用基板モジュール内部に設けられた動作表示部を衝撃や汚れから保護すると共に、光電センサの動作状況を表示する。ウィンドウ51は、動作表示部からの光が透過する材料、例えば透光性を有する樹脂やガラス等で形成されていてよい。ウィンドウ51を着色することにより視認性を高めることができる。また、動作表示部ごとにウィンドウ51を着色することにより動作状況を確認し易くすることができる。
第1部材50aは、第2部材50bと組み合わされて筐体50を形成する。第1部材50aは内部が空洞になっており、光電センサ用基板モジュールが収容できるように形成されている。
第2部材50bは、第1部材50aと組み合わされて筐体50を形成する。第1部材50aの内部に光電センサ用基板モジュールを配置した後、第1部材50aに第2部材50bを組み合わせることにより、光電センサ用基板モジュールが収容された筐体50を形成することができる。第1部材50aと第2部材50bとの組み合わせは、溶接又は接着剤の使用等により行われてもよい。
光電センサ500および600は、次のようにして製造することができる。まず、光電センサ用基板モジュールを第1部材50aに収容する。次にウインドウ51を光電センサ用基板モジュールの上部に取り付ける。その後、第1部材50aに第2部材50bを組み合わせる。第1部材50aと第2部材50bの組み合わせは、溶接又は接着剤の使用等により行われてもよい。
以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明する。例中の「%」および「部」は、特記のない限り、質量%および質量部である。
[結晶化度]
結晶化度を測定する各熱可塑性ホットメルト樹脂をそれぞれの実施例または比較例における成型条件にて立方体(各辺の長さ5mm)に成型し、測定用試料とした。各試料を標準ホルダーに設置し、広角X線回折法によりX線回折パターンを得た。以下に測定装置および条件を示す。
(1)X線回折装置:Bruker AXS社製 D8 ADVANCE(封入管型)
X線源:CuKα線(Niフィルター使用)
出力:40kV、40mA
スリット系:Div.Slit:0.3°
検出器:LynxEye(高速検出器)
(2)スキャン方式:2θ/θ連続スキャン
(3)測定範囲(2θ):5~70°
(4)ステップ幅(2θ):0.0171°
(5)計数時間:0.5秒/ステップ
得られたX線回折パターンに対して、各ピーク分離を行い、各ピークデータから結晶質部分と非晶質部分との各ピーク面積(積分強度)を算出し、以下の式より結晶化度を算出した。
Figure 0007047801000001
[耐油性評価]
耐油性は光電センサ用基板モジュールを切削油に浸漬することで評価した。具体的には、不水溶性切削油(JIS N種クーラント)または水溶性切削油(JIS A1種クーラント(水で30倍に希釈したもの))を収容した50℃の油浴に100時間浸漬し、浸漬後にIP67試験を実施した。IP67試験では、絶縁抵抗値を測定した。
絶縁抵抗値が50MΩを超えるものを「○」とし、絶縁抵抗値が50MΩ以下であるものを「×」とする二段階の評価を行なった。
なお、絶縁抵抗値の測定には、メグオームハイテスタ3453(日置電機株式会社社製)を用いた。
[動作表示部の視認性評価]
目視にて動作表示の視認性を判定した。例えば、図17に示す通り、フラットタイプの光電センサでは、2mの距離をあけて、上部[図17(a)]、光学面正対[図17(b)]、光学面裏面[図17(c)]、光学面正対斜め上[図17(d)]、光学面裏面斜め上[図17(e)]の5方向から動作表示の視認性を確認した。全方向から、視認確認が出来れば「○」と判定し、一方向でも視認確認が出来なければ「×」と判定した。
[実施例1]
結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂としてポリエステル系樹脂a1(結晶化度:12%)を用いて、光電センサ用基板モジュールを成形した。成形機は、キヤノン電子製成形機LS-300iを使用した。組立中間品を金型にインサートして、以下の成形条件で成型封止を行い、光電センサ用基板モジュールを得た。成形条件は、樹脂温度240℃、成形圧力10MPa、金型温度50℃、冷却時間60secとした。前記の光電センサ用基板モジュールに筐体およびウィンドウを取り付け、光電センサの完成品を得た。前記光電センサを用いて、耐油性試験、および視認性試験を行った。結果を表1に示す。
[実施例2]
実施例1においてポリエステル系樹脂a1を用いたことに代えてポリエステル系樹脂a2(結晶化度:8%)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施例2の光電センサ完成品を得た。耐油性試験および視認性試験の結果を表1に示す。
[実施例3]
実施例1においてポリエステル系樹脂a1を用いたことに代えてポリエステル系樹脂a3(結晶化度:22%)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして実施例3の光電センサ完成品を得た。耐油性試験および視認性試験の結果を表1に示す。
[比較例1]
実施例1においてポリエステル系樹脂a1を用いたことに代えてポリエステル系樹脂b1(結晶化度:6%)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして比較例1の光電センサ完成品を得た。耐油性試験および視認性試験の結果を表1に示す。
[比較例2]
実施例1においてポリエステル系樹脂a1を用いたことに代えてポリエステル系樹脂b2(結晶化度:25%)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして比較例2の光電センサ完成品を得た。耐油性試験および視認性試験の結果を表1に示す。
Figure 0007047801000002
<付記>
以上のように、上記の実施の形態よび変形例は以下のような開示を含む。
[構成1]
基板(13)、ならびに、前記基板(13)に実装された動作表示部(11)および投受光素子(12)を含む実装基板(10)と、
前記実装基板(10)の一部を被覆する被覆部材(1)と、
を含む基板モジュール(100,200,300,400)であって、
前記被覆部材(1)は、前記動作表示部(11)を被覆し、かつ、前記投受光素子(12)が前記被覆部材(1)から露出するように形成されており、
前記被覆部材(1)は、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂から形成され、X線回折法で計測される結晶化度が8%以上、22%以下である、光電センサ用基板モジュール。
[構成2]
前記投受光素子(12)と対面する位置に設置されるカバー部(25)をさらに含み、
前記カバー部(25)は、少なくとも一部が被覆部材(1)から露出している、構成1に記載の光電センサ用基板モジュール。
[構成3]
前記結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂はポリエステル系樹脂である、構成1または構成2に記載の光電センサ用基板モジュール。
[構成4]
前記実装基板(10)は、前記基板(13)に実装された電子部品(24)をさらに含む、構成1~構成3のいずれかに記載の光電センサ用基板モジュール。
[構成5]
外部接続部材(14)をさらに備える、構成1~構成4のいずれかに記載の光電センサ用基板モジュール。
[構成6]
構成1~構成5のいずれかに記載の光電センサ用基板モジュールと、筐体(50)と、ウインドウ(51)とを備える光電センサ(500,600)。
1 封止部材、10 実装基板、11 動作表示部、12 投受光素子、13 基板、14 外部接続部材、15 プロテクタ、16 底面、17,18 側面、19 上面、20 前面、21 背面、22 投光部、23 受光部、24 電子部品、25 カバー部、26 ホルダ、27 カバー、50 筐体、50a 第1部材、50b 第2部材、51 ウインドウ、100,200,300,400 光電センサ用基板モジュール、500,600 光電センサ。

Claims (6)

  1. 基板、ならびに、前記基板に実装された動作表示部および投受光素子を含む実装基板と、
    前記実装基板の一部を被覆する被覆部材と、
    を含む基板モジュールであって、
    前記被覆部材は、前記動作表示部を被覆し、かつ、前記投受光素子が前記被覆部材から露出するように形成されており、
    前記被覆部材は、結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂から形成され、X線回折法で計測される結晶化度が8%以上、22%以下である、光電センサ用基板モジュール。
  2. 前記投受光素子と対面する位置に設置されるカバー部をさらに含み、
    前記カバー部は、少なくとも一部が被覆部材から露出している、請求項1に記載の光電センサ用基板モジュール。
  3. 前記結晶性を有する熱可塑性ホットメルト樹脂はポリエステル系樹脂である、請求項1または2に記載の光電センサ用基板モジュール。
  4. 前記実装基板は、前記基板に実装された電子部品をさらに含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の光電センサ用基板モジュール。
  5. 外部接続部材をさらに備える、請求項1~4のいずれか一項に記載の光電センサ用基板モジュール。
  6. 請求項1~5のいずれか一項に記載の光電センサ用基板モジュールと、筐体と、ウインドウとを備える光電センサ。
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