WO2021157687A1

WO2021157687A1 - 機器筐体、画像読取装置及び静電容量検出装置

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Publication number: WO2021157687A1
Application number: PCT/JP2021/004236
Authority: WO
Inventors: 徹荒牧; 松井　秀樹; 洋小池
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2020-02-05
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2021-08-12
Also published as: JPWO2021157687A1; DE112021000849T5; CN115066989B; CN115066989A; US20230062415A1; JP7229397B2

Abstract

少なくとも導電性材料を含む材料で構成された機器筐体の形状変形を抑制しつつ、比較的、省スペースで電気的接続された機器筐体、画像読取装置及び静電容量検出装置を得ること。少なくとも導電性材料を含む材料で構成され、表面の少なくとも一部に導電性面（２）を有する筐体部（１）と、導電性面（２）が存在する平面と異なる平面に存在するグランド導体部（３）と、導電性面とグランド導体部（３）とを電気的に接続する導電性シートであって、導電性面（３）が存在する平面とグランド導体部（２）が存在する平面との間に生じる段差に亘って形成された接地補助部（４）とを備える。

Description

機器筐体、画像読取装置及び静電容量検出装置

　本開示は、少なくとも導電性材料を含む材料で構成された機器筐体、この機器筐体を有する画像読取装置及び静電容量検出装置に関するものである。

　従来、少なくとも導電性材料を含む材料で構成された機器筐体には、導電性フィラーを混入した樹脂を成型したものがある（例えば、特許文献１参照）。このような樹脂を成型した機器筐体には、ガラスや樹脂の透明板と機器筐体自身とが一体化したものがある（例えば、特許文献２及び特許文献３参照）。透明板と筐体と一体成型した機器筐体は、特許文献３に開示されているような画像読取装置（イメージセンサユニット）に使用される場合がある。

　画像読取装置（イメージセンサユニット）は、主に、印刷物などのシート状の読取対象物のイメージを生成するものが知られている。これは、例えば、コピー機、複合機、ファクシミリ装置、スキャナ装置、ＡＴＭ（Ａｕｔｏ　Ｔｅｌｌｅｒ　Ｍａｃｈｉｎｅ）などに組み込まれて使用される。

　画像読取装置（イメージセンサユニット）は、主に、イメージを生成するもの以外に、搬送される印刷物などのシート状の読取対象物における静電容量の変化を検出して、読取対象物の厚みの検出や、読取対象物に付着したセロハンテープなどの異物の検出を助ける静電容量検出装置の機能が追加されているものがある（例えば、特許文献４参照）。特許文献４には、画像読取装置がなく、静電容量検出装置のみの場合も開示されている。

　これらの画像読取装置（イメージセンサユニット）や静電容量検出装置は、透明板などの表面を読取対象物が搬送されていくため、静電気が生じる。その静電気を外部に逃がすため、イメージセンサユニットの表面を形成する部品である機器筐体は、導電性フィラーの入った導電性樹脂で作られており、グランド構造体と電気的に接続されている。これは、静電気などの対策のため、導電性樹脂を使った機器筐体に関して一般化できることである。

　静電気などの対策として、導電性の機器筐体とグランド構造体とを電気的に接続する手法が各種検討されている（例えば、特許文献５、特許文献６、特許文献７参照）。特許文献５には、締結部材を用いてコネクタ端子とヒートシンクを電気的に接続することが開示されている。特許文献６には、電気的接続をとるための金属部品にスパイクを配置し、締結部材を用いてスパイクを導電性樹脂に刺し込むことが開示されている。特許文献７には、電気的接続をとるための金属部品に引っ掻き爪を配置し、引っ掻き爪により導電性樹脂の表面に線状の傷をつけることが開示されている。

実開昭５９－８９５８６号公報特開２０１０－２１４５８９号公報特開２０１０－２６８１３１号公報ＷＯ２０１８／５６４４３特開平３－２１２９９５号公報特開平５－３１９３２号公報特開２０１６－６３１０３号公報

　しかしながら、少なくとも導電性材料を含む材料で構成された機器筐体に対して、従来の電気的接続手法を適用すると、電気的接続を得るためにリジットな部品を使い、専用の構造を設ける必要があるという課題がある。また、導電性樹脂部品に荷重がかかり機器筐体が変形する可能性があるという課題がある。

　本開示は、上記のような課題を解消するためになされたもので、少なくとも導電性材料を含む材料で構成された機器筐体の形状変形を抑制しつつ、比較的、省スペースで電気的接続された機器筐体、この機器筐体を有する画像読取装置及び静電容量検出装置に関するものである。

　本開示に係る機器筐体は、少なくとも導電性材料を含む材料で構成され、表面の少なくとも一部に導電性面を有する筐体部と、前記導電性面が存在する平面と異なる平面に存在するグランド導体部と、前記導電性面と前記グランド導体部とを電気的に接続する導電性シートであって、前記導電性面が存在する平面と前記グランド導体部が存在する平面との間に生じる段差に亘って形成された接地補助部とを備えたことを特徴とするものである。

　本開示に係る画像読取装置は、少なくとも導電性材料を含む材料で構成され、表面の少なくとも一部に導電性面を有する筐体部と、前記導電性面が存在する平面と異なる平面に存在するグランド導体部と、前記導電性面と前記グランド導体部とを電気的に接続する導電性シートであって、前記導電性面が存在する平面と前記グランド導体部が存在する平面との間に生じる段差に亘って形成された接地補助部とを備え、前記筐体部は、誘電体板を支持する枠体であり、第２筐体部をさらに備え、前記第２筐体部は開口部分を有する箱状であり、前記筐体部は、前記開口部分を覆い、前記筐体部と前記第２筐体部との間に収納空間を形成され、前記筐体部及び前記第２筐体部は、長手方向及び短手方向に延在した長方形状であることを特徴とする機器筐体と、前記収納空間に形成された、前記誘電体板を介して入射した光を収束する光学部と、前記光学部が収束した光を受光する受光部とを備えたことを特徴とするものである。

　本開示に係る静電容量検出装置は、少なくとも導電性材料を含む材料で構成され、表面の少なくとも一部に導電性面を有する筐体部と、前記導電性面が存在する平面と異なる平面に存在するグランド導体部と、前記導電性面と前記グランド導体部とを電気的に接続する導電性シートであって、前記導電性面が存在する平面と前記グランド導体部が存在する平面との間に生じる段差に亘って形成された接地補助部とを備え、前記筐体部は、誘電体板を支持する枠体であり、第２筐体部をさらに備え、前記第２筐体部は開口部分を有する箱状であり、前記筐体部は、前記開口部分を覆い、前記筐体部と前記第２筐体部との間に収納空間を形成され、前記筐体部及び前記第２筐体部は、長手方向及び短手方向に延在した長方形状であり、前記グランド導体部は、前記長手方向に延在する基板に形成された導体パターンであることを特徴とする機器筐体を二つ対向させた静電容量検出装置であって、前記収納空間に形成された第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に電界を形成させる発振回路と、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化を検出する検出回路と、前記発振回路及び前記検出回路の少なくとも一方が形成された第１基板及び第２基板とを備え、前記基板の二つが、前記第１基板及び前記第２基板であることを特徴とするものである。

　以上のように、本開示によれば、導電性シートである接地補助部によって、筐体部とグランド導体部とを電気的に接続しているので、変形や大型化しにくい機器筐体、この機器筐体を有する画像読取装置及び静電容量検出装置を得ることができる。

実施の形態１に係る機器筐体（枠体）の部分斜視図である。実施の形態１に係る機器筐体（枠体）の斜視図である。実施の形態１に係る機器筐体（枠体）の部分断面図である。実施の形態１に係る機器筐体（枠体）の部分斜視図である。実施の形態１に係る機器筐体（枠体）の斜視図である。実施の形態１に係る機器筐体（枠体）の部分断面図である。実施の形態１に係る機器筐体（第１筐体部及び第２筐体部）の斜視図である。実施の形態１に係る静電容量検出装置の断面図である。実施の形態１に係る画像読取装置の上面図及び断面図である。実施の形態１に係る画像読取装置の外観図である。実施の形態１に係る画像読取装置の分解図である。実施の形態１に係る画像読取装置（静電容量検出装置）の断面図である。実施の形態１に係る画像読取装置（静電容量検出装置）の変形例の断面図である。実施の形態１に係る画像読取装置（静電容量検出装置）の変形例の断面図である。

実施の形態１．
　以下、実施の形態１について図１から図１４を用いて説明する。図１から図７には、実施の形態１に係る機器筐体を示している。実施の形態１に係る静電容量検出装置及び画像読取装置は、実施の形態１に係る機器筐体を有している。図８は、実施の形態１に係る静電容量検出装置を示している。図９から図１４には、実施の形態１に係る画像読取装置を示している。図１３、図１４に示す画像読取装置は、静電容量検出装置を有しているものを示している。なお、図９から図１２に示す画像読取装置は、静電容量検出装置の構成を一部有したものであるが、図９から図１２に示す画像読取装置から機器筐体に必要な構成を除き、静電容量検出装置の構成を除いたものも本願の対象であることはいうまでもない。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

　図１から図１１では、実施の形態１に係る機器筐体の長手方向をＸ軸方向、長手方向をＹ軸方向、高さ方向をＺ軸方向と図示している。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は、それぞれ直交している場合を例示している。図８では、実施の形態１に係る静電容量検出装置の電極が延在する方向をＸ軸方向、静電容量検出装置が静電容量の変化を検出する対象の読取対象物（検出対象物）が搬送される搬送方向をＹ軸方向、高さ方向をＺ軸方向と図示している。図９から図１４では、実施の形態１に係る画像読取装置の主走査方向をＸ軸方向、画像読取装置の読取対象物（検出対象物）が搬送される搬送方向をＹ軸方向、高さ方向（光軸方向）をＺ軸方向と図示している。読取対象物（検出対象物）が搬送される空間を搬送路と呼ぶ。読取対象物（検出対象物）の搬送は、相対的なものであってもよく、読取対象物（検出対象物）が静止し、画像読取装置（静電容量検出装置）側が動いてもよい。図示は省略するが、読取対象物（検出対象物）は、シート状の媒体で、印刷物など紙幣や有価証券を含む原稿が好適である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

　図１から図１１において、筐体部１は、少なくとも導電性材料を含む材料で構成され、表面の少なくとも一部に導電性面２を有するものである。グランド導体部３は、導電性面２が存在する平面と異なる平面に存在するものである。導電性面２が存在する平面と、当該平面と異なる平面（グランド導体部３が存在する平面）とは、面同士が平行であることが好ましい。接地補助部４は、導電性面２とグランド導体部３とを電気的に接続する導電性シート４である。接地補助部４（導電性シート４）は、導電性面２が存在する平面とグランド導体部３が存在する平面との間に生じる段差に亘って形成されている。導電性面２は、筐体部１の表面から導電性フィラーが露出した面が好ましい。

　図１から図１１において、接地補助部４は、導電性面２と電気的に接続した部分の端部から折れ曲がって、段差に亘って形成されていることが好ましい。つまり、接地補助部４は、この段差に対応した屈曲部５を有していることが好ましい。段差に対応した屈曲部５とは、段差の形状に合わせて折れ曲がったり、段差の形状に合わせて屈曲したりしたものや、段差の形状と同じ形状に折れ曲がったり、段差の形状と同じ形状に屈曲したりしたものが考えられる。もちろん、段差に対応した屈曲部５は、段差の形状を最短距離で跨ぐ形状も含んでいる。筐体部１は、誘電体板６を支持する枠体１であることが好ましく、誘電体板６はガラスや透明の樹脂であることが好ましい。グランド導体部３は、一方の面７（第１面７）と他方の面８（第２面８）とを有する誘電体板６の他方の面８に沿って延在している。筐体部１は、第２面８と同じ側に導電性面２が形成されている。

　実施の形態１に係る機器筐体は、図７に示すように、第２筐体部９をさらに備えていてもよい。第２筐体部９は開口部分を有する箱状であり、筐体部１は、第２筐体部９の開口部分を覆い、筐体部１と第２筐体部９との間に収納空間を形成するものである。第２筐体部９に対して、筐体部１は第１筐体部１又はカバー部１といえる。一方、第２筐体部９は、フレーム部９といえる。また、第２筐体部９は、第１筐体部１（筐体部１）のように、導電性材料を含む材料で構成されていてもよいし、非導電性材料で構成されていてもよい。なお、図７は、筐体部１が誘電体板６を支持している場合で、筐体部１は導電性フィラーが内層（内挿）された枠体１で、誘電体板６はガラスの場合である。図７において、筐体部１及び第２筐体部９は、長手方向及び短手方向に延在した長方形状である。接地補助部４（導電性シート４）は、収納空間に形成されていることになる。

　実施の形態１に係る機器筐体の製造方法（組立方法）の一例を説明する。筐体部１が誘電体板６を支持している場合で、筐体部１は導電性フィラーが内層（内挿）された枠体１で、誘電体板６はガラスの場合を説明する。この場合、筐体部１（枠体１、カバー部１）及び誘電体板６は、図１、図２、図３に示すガラス一体成型カバーといえる。図１は、図２に示すガラス一体成型カバーの導電性面２周辺の拡大斜視図である。図３は、図２に示すガラス一体成型カバーの拡大斜視図において、Ｘ軸及びＺ軸が交差する平面のうち、導電性面２が存在する部分の断面図である。筐体部１の長手方向の端部の断面図であるといえる。筐体部１は、長手方向及び短手方向に延在した長方形状である。同じく、誘電体板６も、長手方向及び短手方向に延在した長方形状としてもよい。筐体部１は、長手方向の端部で短手方向に沿った側に導電性面２が形成されている。

　まず、ガラス一体成型カバーの端部、詳しくは、筐体部１の長手方向の端部をレーザーマーカで表層を除去し、導電性フィラーを露出させて、導電性面２を形成する。レーザーマーカであれば導電性樹脂に荷重がかからないため、筐体部１の変形を防ぐことができる。基板１０のグランドであるグランド導体部３に導電性シート４の片側を電気的に接続する。接続方法は、例えば、導電性シート４の一面に導電性粘着層を設けて、電気的接続を維持しつつ、基板１０と導電性シート６の位置を固定する。次に、導電性シート６を屈曲させて屈曲部５を形成して、導電性シート４のもう片側を筐体部１の導電性フィラーを露出させた導電性面２に固定し、グランド導体部３と筐体部１とを電気的に接続する。

　なお、図中では、ランド導体部３は、長手方向に延在する基板１０に形成された導体パターンであり、グランド導体部３が基板１０の一方の面の全面に形成されているように示しているがこれに限らない。好ましく、基板１０は回路基板であり、各種回路が形成されており、グランド導体部３は、回路基板のグランドである。この回路基板には回路の外部とのインターフェースとして、図２に示すようにコネクタ１０１が形成されている。このコネクタ１０１には、回路の外部と接続するための接続ケーブル１０２が一方の端子が挿入されている。接続ケーブル１０２の他方の端子は後述するコネクタ２０１に挿入されている。

　図１、図２、図３に示す導電性面２と導電性シート４との電気的な接続をより強固にした場合は、実施の形態１に係る機器筐体は、図４、図５、図６に示すように、弾性体１１をさらに備えるようにすればよい。つまり、この弾性体１１によって、導電性シート４（接地補助部４）を、導電性面２と反対側から押圧することで導電性面２と電気的に接続するようにしてもよい。この場合、弾性体１１による押圧力だけで、導電性面２と導電性シート４とを電気的に接続してよい。図４は、図５に示すガラス一体成型カバーの導電性面２周辺の拡大斜視図である。図６は、図５に示すガラス一体成型カバーの拡大斜視図において、Ｘ軸及びＺ軸が交差する平面のうち、導電性面２が存在する部分の断面図である。つまり、図４、図５、図６がそれぞれ図１、図２、図３に対応する。

　このような場合の実施の形態１に係る機器筐体の製造方法の一例を説明する。まず、導電性シート４の導電性面２に固定している部分の反対面で、導電性シート４に弾性体１１を両面テープなどにより固定する。両面テープを使用して、導電性シート４に弾性体１１を固定する場合は、弾性体１１の両面テープが形成された面（導電性面２がある面と反対の面）と反対の面から、弾性体１１を圧縮すればよい。別の固定方法を使用した場合でも、導電性シート４の導電性面２に固定している部分の反対面に、弾性体１１を固定する場合は、導電性シート４と接触している面（導電性面２がある面と反対の面）と反対の面から、弾性体１１を圧縮すればよい。これらの圧縮手法の一例としては、前述の図７に示す第２筐体部９や、第２筐体部９の収納空間側に形成した突起を利用することが好ましい。もちろん、弾性体１１を圧縮する突起は、第２筐体部９であっても、その他の部品であってもよい。

　突起を利用して弾性体１１を圧縮する場合、例えば、第１筐体部１と第２筐体部９を組み合わせたときに、弾性体１１の両面テープが形成された面と反対の面が、第２筐体部９に形成された突起によって圧縮されるように、弾性体１１及び突起を配置すればよい。このようにすると、第１筐体部１と第２筐体部９とが組み合わせられた状態では、収納空間の内部で、常に導電性シート４に圧縮力がかかる状態にすることができる。ここでは、第２筐体部９に形成された突起が、直接、弾性体１１を押圧する例を説明したが、第１筐体部１と第２筐体部９とを組み合わせることで固定された別部材で、間接的に弾性体１１を押圧してもよい。また、収納空間に固定された別部材で、間接的に弾性体１１を押圧してもよい。

　第１筐体部１の導電性フィラーは微小であるため、第１筐体部１の導電性フィラーが露出している導電性面２に導電性シート４を配置しただけでは、電気的接続の安定性が確保できない場合があり、少しの衝撃や温度などの外部環境の変化によって、電気的接続が失われる可能性がある。しかし、実施の形態１に係る機器筐体では、弾性体１１によって、常に導電性シート４と導電性面２を密着させる力をかけることで、導電性シート４と第１筐体部１を安定して電気的に接続することができる。

　実施の形態１に係る機器筐体は、前述のとおり、グランド導体部３を形成するために、基板１０を使用することができる。グランド導体部３に使用した基板１０に回路基板として機能を与えることで、実施の形態１に係る機器筐体を利用した装置（機器）として使用することができる。換言すると、実施の形態１に係る機器筐体を利用した装置（機器）の回路基板のグランド層を、グランド導体部３として使用しているともいえる。ここでは、実施の形態１に係る機器筐体を利用した装置（機器）が静電容量検出装置の場合を、図８を用いて説明する。図８は、Ｘ軸及びＺ軸が交差する平面における静電容量検出装置の断面図である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

　実施の形態１に係る静電容量検出装置は、実施の形態１に係る機器筐体を二つ対向させたものである。実施の形態１に係る静電容量検出装置は、収納空間に形成された第１電極１５及び第２電極１６と、第１電極１５と第２電極１６との間に電界を形成させる発振回路１７と、第１電極１５と第２電極１６との間の静電容量の変化を検出する検出回路１８と、発振回路１７及び検出回路１８の少なくとも一方が形成された第１基板１９及び第２基板２０とを備えている。発振回路１７及び検出回路１８の詳細図示は省略する。静電容量検出装置が静電容量の変化を検出する対象である検知対象物（読取対象物）は、搬送路を搬送方向（短手方向）に沿って搬送されてくる。搬送路は、実施の形態１に係る機器筐体を二つ対向させて形成された互いの第１面７と第１面７との間の空間である。

　第１電極１５と第２電極１６とは、それぞれ長手方向に沿って延在し、連続的又は間欠的に形成されている。つまり、第１電極１５又は第２電極１６は、連続的なパターンでなくてもよい。なお、第１電極１５と第２電極１６とは同じ形状でもよい。第１電極１５と第２電極１６とは、高さ方向に電界を形成することで、検知対象物がその電界を通過することで、静電容量の変化を検出するものである。そのため、第１電極１５と第２電極１６は、完全に正対せずに搬送方向にずれて配置されていても、電界が形成できればよい。実施の形態１に係る機器筐体の基板１０の二つが、第１基板１９及び第２基板２０である。基板１０（第１基板１９、第２基板２０）は長手方向に延在している。図１から図８では、基板１０は、誘電体板６の長手方向に亘って形成されている。

　図８に示すように、第１電極１５及び第２電極１６は、誘電体板６の第２面８と対向する基板１０の面に形成されている。詳しくは、第１電極１５は、誘電体板６の第２面８と対向する第１基板１９の面に形成されている。第２電極１６は、誘電体板６の第２面８と対向する第２基板２０の面に形成されている。一方、グランド導体部３は、誘電体板６の第２面８と対向する基板１０の面と反対の側の、基板１０の面に形成されている。換言すると、搬送路の側から順に、誘電体板６、第１電極１５（第２電極１６）、基板１０、グランド導体部３が配置されているといえる。また、グランド導体部３と接地補助部４とが電気的に接続されている部分においては、接地補助部４と基板１０との間に、グランド導体部３が配置されている。なお、第１電極１５及び第２電極１６は、誘電体板６に接触しておれば好ましい。

　図８に示すように、基板１０（第１基板１９、第２基板２０）からの出力を外部に出すために、前述のコネクタ１０１に接続ケーブル１０２の一方の端子が挿入されている。接続ケーブル１０２の他方の端子はコネクタ２０１に挿入されている。コネクタ２０１は、信号処理回路基板２０２の一方の面に形成されている。信号処理回路基板２０２の一方の面には、コネクタ３０１や信号処理回路２０３などが形成されており、ネジなどの第２筐体部９に取り付けられている。信号処理回路基板２０２の他方の面が第２筐体部９と接触している。

　信号処理回路基板２０２は、収納空間に蓋をするように形成されている。換言すると、第１筐体部１と信号処理回路基板２０２とでそれぞれ第２筐体部９に蓋をすることで、収納空間が形成されているともいえる。もちろん、収納空間の内部に信号処理回路基板２０２を保持してもよい。信号処理回路基板２０２（信号処理回路２０３）に発振回路１７及び検出回路１８の機能を形成してもよい。

　実施の形態１に係る静電容量検出装置は、後述する実施の形態１に係る画像読取装置を有内包してもよい。すなわち、実施の形態１に係る静電容量検出装置は、収納空間に形成された、誘電体板６を介して入射した光を収束する光学部１２と、光学部１２が収束した光を受光する受光部１３とをさらに備えていてもよい。光学部１２及び受光部１３は、以降の実施の形態１に係る画像読取装置の詳細説明にて説明する。

　実施の形態１に係る機器筐体を筐体として利用した装置が画像読取装置の場合を、図９から図１４を用いて説明する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。図９から図１４では、実施の形態１に係る静電容量検出装置を有した状態を図示しているが、実施の形態１に係る静電容量検出装置を有さず、実施の形態１に係る画像読取装置だけの構成であってもよい。画像読取装置が画像を読み取る対象である読取対象物（検知対象物）は、搬送路を搬送方向（短手方向）に沿って搬送されてくる。図９から図１２に示す画像読取装置の搬送路は、実施の形態１に係る画像読取装置（機器筐体）の第１面７上の空間である。詳しくは、第２面８と反対側の第１面７上の空間である。図１３及び図１４に示す画像読取装置の搬送路は、実施の形態１に係る画像読取装置（機器筐体）を二つ対向させて形成された互いの第１面７と第１面７との間の空間である。

　図９（ａ）は、Ｘ軸及びＹ軸が交差する平面をみた画像読取装置の上面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す線分Ａ－Ａによる画像読取装置の断面図（Ｙ軸及びＺ軸が交差する平面の断面図）である。図９（ｃ）は、図９（ａ）に一点鎖線で示す線分Ｂ－Ｂによる画像読取装置の断面図（Ｘ軸及びＺ軸が交差する平面の断面図）である。図９（ｄ）は、図９（ａ）に一点鎖線で示す線分Ｃ－Ｃによる画像読取装置の断面図（Ｘ軸及びＺ軸が交差する平面の断面図）である。図１０は、図９（ｂ）の拡大図である。図１１（ａ）は、Ｘ軸及びＹ軸が交差する平面から第１筐体１側をみた画像読取装置の上面図であり、図９（ａ）に相当する。図１１（ｂ）は、Ｘ軸及びＺ軸が交差する平面をみた画像読取装置の側面図である。図１１（ｃ）は、Ｘ軸及びＹ軸が交差する平面から信号処理回路基板２０２側をみた画像読取装置の下面図である。図１１（ｄ）は、Ｙ軸及びＺ軸が交差する平面をみた画像読取装置の側面図である。図１２は、画像読取装置の分解斜視図である。

　実施の形態１に係る画像読取装置は、実施の形態１に係る機器筐体と、収納空間に形成された、誘電体板６を介して入射した光を収束する光学部１２と、光学部１２が収束した光を受光する受光部１３とを備えている。実施の形態１に係る画像読取装置は、図１１や図１２に図示するように、密着イメージセンサでもよい。この場合、光学部１２は、レンズが複数配列され、長手方向（主走査方向）に延在したレンズアレイ１２であり、受光部１３は、長手方向（主走査方向）にセンサ素子が複数配列されたセンサ素子アレイ１３である。レンズアレイ１２は、ロッドレンズアレイ１２（図示）でもよいし、マイクロレンズアレイ１２でもよい。この場合、光学部１２は、ロッドレンズ又はマイクロレンズが複数配列されて長手方向（主走査方向）に延在していることになる。

　つまり、実施の形態１に係る画像読取装置は、実施の形態１に係る機器筐体と、長手方向（主走査方向）に延在したレンズアレイ１２であり、収納空間に形成された、誘電体板６を介して入射した光を収束する光学部１２と、長手方向（主走査方向）にセンサ素子が複数配列されたセンサ素子アレイ１３であり、光学部１２が収束した光を受光する受光部１３とを備えるといえる。本願では、センサ素子は、信号処理回路基板２０２に形成されている場合を例示している。そのため、信号処理回路基板２０２は、センサ基板２０２ともいえる。

　前述のように、弾性体１１を圧縮する突起は、第２筐体部９であっても、その他の部品であってもよい。よって、図１２に示す第２筐体部９に固定されているレンズアレイ１２の端部１２０によって、弾性体１１を圧縮することもできる。図示するように、弾性体１１が、レンズアレイ１２（端部１２０）によって押圧されることで接地補助部４を押圧すればよい。詳しくは、光学部１２は、長手方向（主走査方向）の端部においてレンズアレイ１２が接地補助部４と接触しておればよい。

　好ましくは、主走査方向（長手方向）に沿って、導電性面２とレンズアレイ１２とが一直線上に配置されておれば、導電性面２上にある弾性体１１をレンズアレイ１２（端部１２０）で押圧しやすい。導電性面２とレンズアレイ１２とが、搬送方向（短手方向）にずれて配置されている場合は、弾性体１１を搬送方向（短手方向）に延在する形状のものを選択すれば、レンズアレイ１２（端部１２０）で弾性体１１を押圧することができる。この場合の弾性体１１は、導電性面２以外の第１筐体部１の部分にも被さることになる。

　なお、主走査方向（長手方向）に沿って、導電性面２とグランド導体部３（基板１０）とが一直線上に配置されていない場合は、屈曲部５を有する接地補助部４（導電性シート４）の形状や配置で対応すればよい。つまり、接地補助部４（導電性シート４）は、主走査方向（長手方向）における導電性面２とグランド導体部３（基板１０）とのずれに合わせた形状にすればよい。本願では、図中、接地補助部４は、長方形状の導電性シート４を例示しているが、導電性面２とグランド導体部３（基板１０）とが搬送方向（短手方向）にずれて配置されている場合は、接地補助部４（導電性シート４）をクランク（桝形道路）状にすることで電気的に接続できる。もちろん、導電性面２とグランド導体部３（基板１０）との間を、主走査方向に対して斜めに長方形状の導電性シート４を配置してもよい。

　実施の形態１に係る画像読取装置は、図示するように、長手方向（主走査方向）に延在する線状光源部１４をさらに備えていてもよい。基板１０が有色であれば、線状光源部１４の遮光部材としても機能させてもよい。図９から図１２では、線状光源部１４が三本の場合を図示している。この線状光源部１４は収納空間に収納されている。線状光源部１４は、長手方向（主走査方向）に延在する導光体から線状の光を読取対象物に照射するものである。線状光源部１４の点灯制御などの制御は、本願ではセンサ基板２０２（信号処理回路基板２０２）で行っている場合を例示している。

　この場合、センサ基板２０２（信号処理回路基板２０２）は光源制御基板２０２ともいえる。コネクタ３０１に一方の端子が挿入された接続ケーブル３０２を介して線状光源部１４を制御している（図９、図１１）。接続ケーブル３０２の他方の端子は光源部３０３に接続されている。光源部３０３は、光源素子、光源素子が形成された光源基板、導光体（線状光源部１４）の端部を保持する導光体ホルダから構成されている。光源素子は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）などが好適である。波長も可視光、赤外光、紫外光などから選択、組み合わせ可能である。光源基板には放熱板や放熱素子を形成して、それらを介して第２筐体部９へ光源基板の熱を廃熱してもよい。

　例えば、図１２に示すように、導光体の長手方向の端部には光源部３０３の導光体ホルダに挿入されている。導光体ホルダの導光体が挿入された側と反対の側に、光源基板が形成されており、導光体の内部で導光体の端面と光源基板上に形成された光源素子とが対向している。光源素子から発光した光が、導光体ホルダを介して、導光体の端面に入射される。入射した光が導光体の内部を長手方向に導光して側面から出射して線状の光を読取対象物に照射する。導光体の長手方向に延在する出射面や出射面に対向して導光体の長手方向に形成された散乱パターンの説明は省略する。なお、導光体以外でも線状光源部１４自体が発光する線状の光源や、長手方向にＬＥＤが複数配列されて延在するＬＥＤアレイ光源でも、本願に適用可能である。もちろん、ＬＥＤアレイ光源と導光体とを併用した光源を使用してもよい。また、光源にレンズを使用／併用したものでもよい。

　光源部３０３は、導光体（線状光源部１４）の両端部に形成されている場合を例示しているが、一方の端部のみに形成してもよい。コネクタ３０１及び接続ケーブル３０２も同様である。光源部３０３が長手方向の端部に形成されているので、コネクタ３０１は、光源制御基板２０２（センサ基板２０２、信号処理回路基板２０２）の長手方向の端部に形成することが好ましい。第２筐体部９の外部で光源制御基板２０２を保持する場合は、接続ケーブル３０２を通す孔を第２筐体部９に形成しておけばよい。静電容量検出装置用の接続ケーブル１０２を通す孔についても同様である。

　図１０を用いて、実施の形態１に係る画像読取装置の動作を説明する。ロッドレンズアレイ１２を挟んで、搬送方向の前後に配置された二つの線状光源部１４の出射面から、読取対象物に対して斜めに光が照射される。読取対象物で反射した光をロッドレンズアレイ１２が収束して、センサ素子アレイ１３が受光する。もう一つの線状光源部１４の出射面からは、読取対象物に対して垂直に光を照射するものである。読取対象物に対して垂直に照射された光が読取対象物を透過した光を受光したい場合は、実施の形態１に係る画像読取装置の第２面８と反対側の第１面７上の空間であって、読取対象物よりも向こう側に、別の画像読取装置を配置すればよい。読取対象物を透過した光の受光が不要であれば、読取対象物に対して垂直に光を照射する線状光源部１４は不要である。

　読取対象物を透過した光の受光が必要な場合を実施の形態１に係る画像読取装置（静電容量検出装置）の変形例として、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３及び図１４は、画像読取装置（静電容量検出装置）の変形例のＹ軸及びＺ軸が交差する平面における断面図である。図１３及び図１４に記載の画像読取装置（静電容量検出装置）における反射光の読み取りと透過光の読み取りの説明は、図９から図１２に記載の画像読取装置（静電容量検出装置）と同様である。

　図１３は、二つの画像読取装置（静電容量検出装置）ともに、読取対象物に対して垂直に光を照射する線状光源部１４を有する場合の例である。図１４は、一つの画像読取装置（静電容量検出装置）の第２面８と反対側の第１面７上の空間であって、読取対象物よりも向こう側に、読取対象物に対して垂直に光を照射する線状光源部１４を形成した例である。図１４でも静電容量検出装置を組み込んでいるために、線状光源部１４以外の構成が機器筐体にあるが、静電容量検出装置が無い場合は、線状光源部１４に関連する構成だけになる。

　実施の形態１に係る機器筐体、画像読取装置及び静電容量検出装置は、導電性樹脂の部品の形状変形を抑制しつつ、省スペースで電気的接続を実現することが可能なものである。また、電気的接続を得るための特別な構造を要しないため、導電性樹脂で作られた部品の小型化することもできる。表面を読取対象物（検知対象物）が搬送されるため、表面の凹凸が無いことが求められるが、実施の形態１に係る画像読取装置及び静電容量検出装置は、導電性部品に荷重がかからない手段で、グランド導体部３と電気的接続を行うことが可能である。また、静電容量検出装置は、静電気は性能に直結する。そのため、製造時の性能バラツキを低減するためには、安定した電気的接続を維持する必要が、実施の形態１に係る静電容量検出装置ではそれが容易である。

　光を検知する画像読取装置では、読取対象物から受光部（センサIC）の間が透明部品で構成されていなければならないため、表面をガラスと導電性樹脂の一体成型（枠体１及び誘電体板６）によって作られている。異種材料の一体成型は、材料の物性の違いから材料の境目に段差が生じやすいため、外部からの荷重がかかった場合に表面の凹凸仕様を満足できなくなることも、実施の形態１に係る画像読取装置であれば容易に克服できる。

１　筐体部（枠体、第１筐体部、カバー部）、２　導電性面、３　グランド導体部、４　接地補助部（導電性シート）５　屈曲部、６　誘電体板、７　第１面、８　第２面、９　第２筐体部（フレーム部）、１０　基板、１１　弾性体、１２　光学部（レンズアレイ）、１３　受光部（センサ素子アレイ）、１４　線状光源部、１５　第１電極、１６　第２電極、１７　発振回路、１８　検出回路、１９　第１基板、２０　第２基板、１０１　コネクタ、１０２　接続ケーブル、１２０　端部、２０１　コネクタ、２０２　信号処理回路基板（センサ基板、光源制御基板）、２０３　信号処理回路、３０１　コネクタ、３０２　接続ケーブル、３０３　光源部。

Claims

　少なくとも導電性材料を含む材料で構成され、表面の少なくとも一部に導電性面を有する筐体部と、前記導電性面が存在する平面と異なる平面に存在するグランド導体部と、前記導電性面と前記グランド導体部とを電気的に接続する導電性シートであって、前記導電性面が存在する平面と前記グランド導体部が存在する平面との間に生じる段差に亘って形成された接地補助部とを備えたことを特徴とする機器筐体。
　前記導電性面は、前記筐体部の表面から導電性フィラーが露出した面であること特徴とする請求項１に記載の機器筐体。
　前記接地補助部は、前記導電性面と電気的に接続した部分の端部から折れ曲がって、前記段差に亘って形成されたことを特徴する請求項１又は請求項２に記載の機器筐体。
　前記筐体部は、誘電体板を支持する枠体であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３のいずれか１項に記載の機器筐体。
　前記グランド導体部は、一方の面と他方の面とを有する前記誘電体板の前記他方の面に沿って延在していることを特徴とする請求項４に記載の機器筐体。
　前記筐体部は、前記他方の面と同じ側に前記導電性面が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の機器筐体。
　第２筐体部をさらに備え、前記第２筐体部は開口部分を有する箱状であり、前記筐体部は、前記開口部分を覆い、前記筐体部と前記第２筐体部との間に収納空間を形成することを特徴とする請求項４、請求項５、請求項６のいずれか１項に記載の機器筐体。
　前記接地補助部は、前記収納空間に形成されたことを特徴とする請求項７に記載の機器筐体。
　前記筐体部及び前記第２筐体部は、長手方向及び短手方向に延在した長方形状であること特徴とする請求項７又は請求項８に記載の機器筐体。
　前記筐体部は、前記短手方向に沿った側に前記導電性面が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の機器筐体。
　前記グランド導体部は、前記長手方向に延在する基板に形成された導体パターンであることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の機器筐体。
　弾性体をさらに備え、前記接地補助部は、前記弾性体によって押圧されることで前記導電性面と電気的に接続されることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の機器筐体。
　請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の機器筐体と、前記収納空間に形成された、前記誘電体板を介して入射した光を収束する光学部と、前記光学部が収束した光を受光する受光部とを備えた画像読取装置。
　前記光学部は、前記長手方向に延在したレンズアレイであり、前記受光部は、前記長手方向にセンサ素子が複数配列されたセンサ素子アレイであることを特徴とする請求項１３に記載の画像読取装置。
　請求項９、請求項１０、請求項１１のいずれか１項を引用する請求項１２に記載の機器筐体と、前記長手方向に延在したレンズアレイであり、前記収納空間に形成された、前記誘電体板を介して入射した光を収束する光学部と、前記長手方向にセンサ素子が複数配列されたセンサ素子アレイであり、前記光学部が収束した光を受光する受光部とを備え、
　前記弾性体は、前記レンズアレイによって押圧されることで前記接地補助部を押圧することを特徴とする画像読取装置。
　前記光学部は、前記長手方向の端部において前記レンズアレイが前記接地補助部と接触していることを特徴とする請求項１５に記載の画像読取装置。
　前記長手方向に延在する線状光源部をさらに備え、前記線状光源部は前記収納空間に収納されたことを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれか１項に記載の画像読取装置。
　請求項１１に記載の機器筐体を二つ対向させた静電容量検出装置であって、
　前記収納空間に形成された第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に電界を形成させる発振回路と、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量の変化を検出する検出回路と、前記発振回路及び前記検出回路の少なくとも一方が形成された第１基板及び第２基板とを備え、前記基板の二つが、前記第１基板及び前記第２基板であることを特徴とする静電容量検出装置。
　前記第１電極及び前記第２電極は、前記他方の面と対向する前記基板の面に形成されていることを特徴とする請求項１８に記載の静電容量検出装置。
　前記グランド導体部は、前記他方の面と対向する前記基板の面と反対の側の、前記基板の面に形成されていることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の静電容量検出装置。
　前記第１電極及び前記第２電極は、前記誘電体板に接触したことを特徴とする請求項１８、請求項１９、請求項２０のいずれか１項に記載の静電容量検出装置。
　前記収納空間に形成された、前記誘電体板を介して入射した光を収束する光学部と、前記光学部が収束した光を受光する受光部とをさらに備えた請求項１８から請求項２１のいずれか１項に記載の静電容量検出装置。