(57)【要約】【課題】  被識別体の走行路の段差をなくして、この段差によって生じる各種の問題を防止しつつ、簡易な構成で気密性を確保した防塵対策が施された画像取込装置を提供すること。【解決手段】  被識別体１５の走行路１６を構成する走行面２ａを有する透明体２と、透明体２が固定されるフレーム３と、走行面２ａが当接する走行基準面４ｂを有する走行ガイド４ａと、被識別体１５に対して光を照射する照明系６と、被識別体１５からの反射光を受光して被識別体１５の画像を取り込む画像取込部７とを備える画像取込装置１であって、Ｏリング１２の付勢力によって走行面２ａが走行基準面４ｂに押し付けられて当接した状態で、押え部材１３によって透明体２が上フレーム４に固定されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被識別体の走行路を構成する走行面を有する透明体と、該透明体が固定されるフレームと、前記走行面が当接する走行基準面を有する走行ガイドと、前記被識別体に対して光を照射するため前記フレーム内部に配置された照明系と、該照明系から照射された光の前記被識別体からの反射光を受光して前記被識別体の画像を取り込むため前記フレーム内部に配置された画像取込部とを備え、
前記透明体は、弾性部材の付勢力によって前記走行面が前記走行基準面に押し付けられて当接した状態で、前記フレームに固定された画像取込装置において、
前記弾性部材はＯリングであり、該Ｏリングを前記透明体に押し付けた状態で前記透明体とともに前記フレームに固定される押え部材を備えることを特徴とする画像取込装置。
【請求項２】
前記押え部材はリング状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像取込装置。
【請求項３】
前記フレームまたは押え部材のいずれか一方に係合凹部が形成されるとともに、前記フレームまたは押え部材のいずれか他方に前記係合凹部と係合する係合凸部が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像取込装置。
【請求項４】
前記押え部材は、前記Ｏリングを前記透明体に押し付ける押付面を備え、該押付面には、前記押え部材からの前記Ｏリングの脱落を防止するため前記透明体に向かって突設された脱落防止突起が形成されていることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の画像取込装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の方向に搬送される被識別体の画像を取り込む画像取込装置に関する。さらに詳しくは、被識別体の走行路を構成する透明体の取付構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、所定の方向に搬送される被識別体の画像を取り込む画像取込装置が、例えば、硬貨識別装置等に用いられている。この種の画像取込装置としては、被識別体の走行路を構成する走行面を有する透明体と、この透明体が固定されるフレームと、走行面が当接する走行基準面を有する走行ガイドと、被識別体に対して光を照射するためフレーム内部に配置された照明系と、この照明系から照射された光の被識別体からの反射光を受光して被識別体の画像を取り込むためフレーム内部に配置された画像取込部とを備えた画像取込装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された画像取込装置では、透明体が弾性部材を介してフレームの接着固定されている。また、透明体の走行面が走行ガイドの有する走行基準面と一致するように、透明体は弾性部材により付勢されている。すなわち、透明体は、弾性部材の付勢力によって走行面が走行基準面に押し付けられて当接した状態で、フレームに接着固定されている。また、透明体と弾性部材も接着剤で固定されている。
【特許文献１】特許第３４３７８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された画像取込装置は、弾性部材の付勢力によって走行面が走行基準面に押し付けられて当接した状態で、透明体がフレームに固定されているため、被識別体の走行路の段差をなくすことが可能となり、透明体の割れや被識別体の速度変動の防止が図れる等の点で優れている。しかしながら、弾性部材が接着剤によってフレームに固定されており、さらに透明体と弾性部材も接着剤で固定されているため、以下の課題を生じる。
【０００５】
まず、接着剤では、弾性部材とフレームとの間あるいは、透明体と弾性部材との間で気密性を確保することが困難で、十分な防塵対策をとることができない。すなわち、弾性部材とフレームとの間あるいは、透明体と弾性部材との間に接着剤を隙間なく充填して、これらの部材を密着状態で固定することは作業上、容易でない。また、接着剤層が存在するため、接着剤層の厚さがばらつくと透明体に均一な付勢力を作用させることができない。そのため、作業のばらつきや接着剤層の厚さのばらつき等により気密性が確保されない場合には、弾性部材とフレームとの間あるいは、透明体と弾性部材との間からフレーム内部に異物（塵埃）が進入してしまう。その結果、進入した塵埃の影響で、画像取込装置の識別性能が低下してしまう。
【０００６】
また、接着で、弾性部材とフレームあるいは透明体と弾性部材を固定しているため、接着での固定位置がずれてしまうと、固定位置の修正が困難であり、最悪の場合、装置を使用できないことにもなる。さらに、固定位置の位置出しに時間がかかったり、接着剤の種類によっては所定の乾燥時間が必要となり、製造コストが嵩むことにもなる。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、被識別体の走行路の段差をなくして、この段差によって生じる各種の問題を防止しつつ、簡易な構成で気密性を確保した防塵対策が施された画像取込装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明では、被識別体の走行路を構成する走行面を有する透明体と、該透明体が固定されるフレームと、前記走行面が当接する走行基準面を有する走行ガイドと、前記被識別体に対して光を照射するため前記フレーム内部に配置された照明系と、該照明系から照射された光の前記被識別体からの反射光を受光して前記被識別体の画像を取り込むため前記フレーム内部に配置された画像取込部とを備え、前記透明体は、弾性部材の付勢力によって前記走行面が前記走行基準面に押し付けられて当接した状態で、前記フレームに固定された画像取込装置において、前記弾性部材はＯリングであり、該Ｏリングを前記透明体に押し付けた状態で前記透明体とともに前記フレームに固定される押え部材を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、Ｏリングの付勢力によって走行面が走行基準面に押し付けられて当接した状態で、透明体がフレームに固定されている。そのため、被識別体の走行路の段差をなくすことができる。また、Ｏリングを透明体に押し付けた状態で透明体とともにフレームに固定される押え部材を備えている。そのため、接着剤を用いずにＯリングを介した状態で透明体をフレームに固定することができる。また、押え部材でＯリングを透明体に押し付けていることから、透明体とＯリング及びＯリングと押え部材との間にＯリングの全周でほぼ均一な付勢力を発生させて、Ｏリングの全周にわたって透明体とＯリング及びＯリングと押え部材とを密着させた状態で、これらの部材をフレームに固定することが可能となる。その結果、透明体とＯリング及びＯリングと押え部材との間の気密性の確保が可能となる。
【００１０】
尚、本明細書において、「Ｏリング」とは、ＪＩＳＢ２４０１に規定されるＯリングの他、押え部材の押え力で全周にほぼ均一な付勢力を発生させることができるリング状の弾性部材をも含むものとする。
【００１１】
本発明において、前記押え部材はリング状に形成されていることが好ましい。この場合には、簡易な構成で、透明体とＯリング及びＯリングと押え部材との間にＯリングの全周でほぼ均一な付勢力を発生させることができる。
【００１２】
本発明において、前記フレームまたは押え部材のいずれか一方に係合凹部が形成されるとともに、前記フレームまたは押え部材のいずれか他方に前記係合凹部と係合する係合凸部が形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明では、Ｏリングを透明体に押し付けた状態で透明体とともに押え部材がフレームに固定されている。そのため、透明体とフレームとの間あるいはフレームと押え部材との間の少なくともいずれか一方に防塵対策を施す必要がある。ここで、フレームまたは押え部材のいずれか一方に係合凹部が形成されるとともに、フレームまたは押え部材のいずれか他方に係合凹部と係合する係合凸部が形成されている場合には、係合凹部と係合凸部との間にラビリンスシールが形成され、フレーム内部への塵埃の進入を防止することができる。すなわち、簡易な構成により、フレームと押え部材との間に防塵対策を施すことができる。また、係合凹部と係合凸部とによって、押え部材の位置決めと位置ずれ防止の両機能を果たすことが可能となる。
【００１４】
本発明において、前記押え部材は、前記Ｏリングを前記透明体に押し付ける押付面を備え、該押付面には、前記押え部材からの前記Ｏリングの脱落を防止するため前記透明体に向かって突設された脱落防止突起が形成されていることが好ましい。この場合には、透明体と脱落防止突起との間にシール部を構成することが可能となり、防塵効果をさらに高めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明の画像取込装置では、Ｏリングの付勢力によって走行面が走行基準面に押し付けられて当接した状態で、透明体がフレームに固定されている。そのため、被識別体の走行路の段差をなくすことができ、段差によって生じる各種の問題を防止することができる。また、押え部材でＯリングを透明体に押し付けていることから、透明体とＯリング及びＯリングと押え部材との間にほぼ均一な付勢力を発生させて、Ｏリングの全周にわたって透明体とＯリング及びＯリングと押え部材とを密着させた状態で、これらの部材をフレームに固定することができる。その結果、透明体とＯリング及びＯリングと押え部材との間の気密性の確保が可能となり、簡易な構成で気密性を確保した防塵対策が施された画像取込装置の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（画像取込装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる画像取込装置を示す斜視図である。図２は、図１に示す画像取込装置の、被識別体の搬送方向と直交する方向の断面を示す断面図である。
【００１８】
本形態にかかる画像取込装置は、所定の方向に搬送される被識別体としての硬貨１５の画像を取り込み、取り込まれた画像から硬貨１５の真偽を識別する硬貨識別装置に用いられる画像取込装置１であり、硬貨１５が走行する走行路１６を構成する走行面２ａを有する透明体２と、透明体２が固定されるフレーム３と、走行面２ａが当接する走行基準面４ｂを有する走行ガイド４ａと、硬貨１５に対して光を照射するためフレーム３内部に配置された照明系６と、照明系６から硬貨１５に照射された光の反射光を受光して硬貨１５の画像を取り込むためフレーム３内部に配置された画像取込部７とを備えている。また、走行面２ａが走行基準面４ｂに押し付けられて当接するように付勢するＯリング１２と、このＯリング１２を透明体２に押し付けた状態で透明体２とともにフレーム３に固定される押え部材１３とを備えている。
【００１９】
フレーム３は、透明体２及び押え部材１３が固定される上フレーム４と、この上フレーム４を上端側に固定する下フレーム５とから構成されている。下フレーム５は、有底の角筒状に形成されており、その内部には照明系６と画像取込部７とが配置されている。上フレーム４の具体的構成については後述する。
【００２０】
透明体２は、ガラス、サファイヤ単結晶板、硬質透明板等から板状に形成されている。本実施例では、被識別体として硬貨１５を用いているので、円盤状に形成されている。透明体２の図示上面が硬貨１５の走行路１６を構成する走行面２ａとなっている。また、走行面２ａの外周端には、硬貨１５を円滑に搬送するため、面取加工が施されている。
【００２１】
照明系６は、下フレーム５の内部でかつ上端側に配置されている。照明系６は、例えば、所定数の発光ダイオード等を光源として、各光源からの照明光をプリズムあるいは反射鏡で反射して透明体２の走行面２ａを搬送される硬貨１５を照明するようになっている。尚、この照明系６から照明光は透明体２の走行面２ａに対して斜め下方から浅い角度で照射されており、照明系６は暗視野照明系となっている。
【００２２】
画像取込部７は、照明系６からの照明光が硬貨１５で反射された反射光を受光して硬貨１５の画像を取り込む受光素子８と、受光素子８の受光面８ａに反射光を収束させて硬貨１５の画像を結像させるレンズ９と、画像取込信号を得るための２つの受光素子１１，１１とを備えており、下フレーム５の内部で、照明系６の下方に配置されている。
【００２３】
受光素子８としては、例えばＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）のエリアセンサやラインセンサが用いられている。受光素子８及びレンズ９は下フレーム５の底面寄りに取り付けられている。また、レンズ９はその光軸が透明体２の中心とほぼ一致するように配置されている。
【００２４】
受光素子１１，１１は、レンズ９の画角の範囲外に配置されており、例えば、フォトトランジスタである。受光素子１１，１１は図２において、フレーム３の上方に配置された図示を省略する光源からの照射光を透明体２を介して受光できるようになっている。
【００２５】
画像取込部７では、透明体２の上を搬送される硬貨１５が上記照射光を遮断して受光素子１１，１１の出力が変化したときに画像取込信号を出力するように構成されている。また、この画像取込信号が出力されることで受光素子８の受光面８ａ上に結像されている画像情報が取り込まれるようになっている。そして、取り込まれた画像情報に基づいて、図示を省略する制御部において硬貨の真偽が識別されることになる。尚、硬貨１５は、図１の矢印の方向へ搬送される。
【００２６】
（透明体の取付構造）
図３は、透明体の取付構造の、被識別体の搬送方向の断面を示す断面図である。図４は、上フレームの底面を示す底面図である。図５は、透明体及び押え部材が固定された状態の上フレームの底面を示す底面図である。図６は、図２におけるＸ部を拡大して示す拡大図である。図７は、図３におけるＹ部を拡大して示す拡大図である。
【００２７】
透明体２は、上述のように、Ｏリング１２の付勢力によって走行面２ａが走行基準面４ｂに押し付けられて当接するように、押え部材１３とともに上フレーム４に固定されている。
【００２８】
上フレーム４は、上面側に走行ガイド４ａ及びフレーム側走行面４ｄ，４ｅを備えるととともに、底面側に走行基準面４ｂ及び係合凹部４ｃを備え、下フレーム５の上端に固定されるように形成されている。また、摩耗を考慮して、硬質の樹脂材料等から形成されている。
【００２９】
走行ガイド４ａは、硬貨１５の搬送方向両側に配置されており（図１，２参照）、その下面の一部に走行基準面４ｂが形成されている（図４参照）。フレーム側走行面４ｄ，４ｅは、硬貨１５の搬送方向両側に配置された走行ガイド４ａ，４ａの間で、走行ガイド４ａの上面より一段下がった位置に形成されており、フレーム側走行面４ｄが搬送方向上流側に形成され、フレーム側走行面４ｅが搬送方向の下流側に形成されている。尚、フレーム側走行面４ｄ，４ｅの搬送方向上流側端及び下流側端には、硬貨１５を円滑に搬送するため、面取加工が施されている。
【００３０】
フレーム側走行面４ｄ，４ｅと走行基準面４ｂとは、略同一平面上に形成されている。そのため、透明体２の走行面２ａが走行基準面４ｂに押し付けられて当接しているときには、走行面２ａとフレーム側走行面４ｄ，４ｅとが略同一平面上に配置され、走行面２ａとフレーム側走行面４ｄ，４ｅとの間に段差が生じないように構成されている。また、走行ガイド４ａ，４ａの上面と、走行面２ａ及びフレーム側走行面４ｄ，４ｅとの間に形成された段部４ｆ，４ｆが走行する硬貨１５をガイドするようになっている。尚、透明体２の走行面２ａとフレーム側走行面４ｄ，４ｅと段部４ｆ，４ｆとから走行路１６が構成されることになる。
【００３１】
係合凹部４ｃは、押え部材１３を取り付ける取付面４ｋに、リング状に全周で形成され、押え部材１３に形成された後述の係合凸部１３ａと係合するようになっている。取付面４ｋは、フレーム側走行面４ｄ，４ｅの間に透明体２を配置するために形成された開口部４ｇの外側でかつ走行基準面４ｂの外側に形成されている。取付面４ｋには、係合凹部４ｃのさらに外側に押え部材１３を固定するネジ孔４ｈが４箇所、形成されている。
【００３２】
Ｏリング１２は、シリコンゴムやフッ素ゴム等の材質から形成されている。また、その外径は、透明体２の外径よりも小さく形成されている。
【００３３】
押え部材１３は、係合凹部４ｃと係合する係合凸部１３ａと、Ｏリング１２を透明体２押し付ける押付面１３ｂとを備え、リング状に形成されている。
【００３４】
係合凸部１３ａは、押え部材１３の外周側の上面でリング状に全周で形成されている。係合凸部１３ａは、係合凹部４ｃと係合して上フレーム４に対する押え部材１３の位置決めと位置ずれ防止の両機能を果たしている。また、係合凸部１３ａと係合凹部４ｃとの間にはラビリンスシールが形成されている。
【００３５】
押付面１３ｂは、係合凸部１３ａの内周側でリング状に形成されている。また、走行基準面４ｂとの関係では、透明体２及びＯリング１２を押付面１３ｂと走行基準面４ｂとの間に挟み込んだ状態で、押え部材１３が上フレーム４に固定されたとき、Ｏリング１２に所定の付勢力が働くように形成されている。本形態では、押え部材１３の上面と同一面に形成されている。尚、押付面１３ｂは、押え部材１３の上面よりも一段下がった状態で形成してもよい。
【００３６】
押付面１３ｂの内周端には、Ｏリング１２が内周側への脱落するのを防止するため、透明体２に向かって（上方に向かって）突設された脱落防止突起１３ｃがリング状に形成されている。透明体２の下面と脱落防止突起１３ｃとの間にはわずかな間隙が形成されており、この間隙がフレーム３内部へ塵埃の進入を防止するシール部を構成している。
【００３７】
（透明体の取付手順）
透明体２は、底面側からＯリング１２と押え部材１３とを介して上フレーム４に取り付けられる。以下、その手順を説明する。
【００３８】
まず、上フレーム４の底面側から、透明体２の走行面２ａを走行基準面４ａに当接させる。その後、Ｏリング１２を透明体２の下面（走行面２ａと反対の面）に載置し、Ｏリング１２の内周側に脱落防止突起１３ｃを配設した状態で押付面１３ｂでＯリング１２を透明体２に押し付けながら、押え部材１３を固定ネジ１７により上フレーム４に固定して取り付ける。
【００３９】
この状態では、透明体２が、Ｏリング１２の付勢力によって走行面２ａが走行基準面４ｂに押し付けられて当接するように、押え部材１３とともに上フレーム４に固定されて取り付けられている。
【００４０】
（本形態の効果）
以上説明したように、本形態の画像取込装置１では、Ｏリング１２の付勢力によって走行面２ａが走行基準面４ｂに押し付けられて当接した状態で、透明体２が上フレーム４に取り付けられている。そのため、フレーム側走行面４ｄ，４ｅと走行基準面４ｂとを略同一平面上に形成することで、走行路１６の段差をなくすことができる。また、Ｏリング１２を透明体２に押し付けた状態で透明体２とともに上フレーム４に固定されるリング状の押え部材１３を備えている。そのため、接着剤を用いずにＯリング１２及び押え部材１３を介した状態で透明体２を上フレーム４に取付固定することができる。
【００４１】
また、押え部材１３でＯリング１２を透明体２に押し付けていることから、透明体２とＯリング１２あるいはＯリング１２と押え部材１３の押付面１３ｂとの間に、Ｏリング１２の全周にわたって、ほぼ均一な付勢力を発生させることができれば、Ｏリング１２の全周にわたって透明体２とＯリング１２あるいはＯリング１２と押え部材１３とを密着させた状態で、これらの部材を上フレーム４に固定することが可能となる。その結果、透明体２とＯリング１２及びＯリング１２と押え部材１３との間の気密性の確保が可能となる。
【００４２】
特に本形態では、リング状の押付面１３ｂを備える押え部材１３でＯリング１２を透明体２に押し付けていることから、面でＯリング１２を押し付けることができ、透明体２とＯリング１２あるいはＯリング１２と押え部材１３の押付面１３ｂとの間には、Ｏリング１２の全周にわたって、ほぼ均一な付勢力を発生させることができる。
【００４３】
本形態では、上フレーム４に係合凹部４ｃが形成されるとともに、押え部材１３に係合凹部４ｃと係合する係合凸部１３ａが形成されている。ここで、本形態では、Ｏリング１２を透明体２に押し付けた状態で透明体２とともに押え部材１３が上フレーム４に固定されているため、透明体２と上フレーム４との間あるいは上フレーム４と押え部材１３との間の少なくともいずれか一方に防塵対策を施す必要がある。本形態では、係合凹部４ｃと係合凸部１３ａとの間にラビリンスシールが形成されているため、フレーム３内部への塵埃の進入を防止することができる。すなわち、簡易な構成により、上フレーム４と押え部材１３との間に防塵対策を施すことができる。
【００４４】
本形態では、押え部材１３は、Ｏリング１２を透明体２に押し付ける押付面１３ｂを備え、この押付面１３ｂには、透明体２に向かって突設された脱落防止突起１３ｃが形成されている。また、透明体２の下面と脱落防止突起１３ｃとの間隙には、フレーム３内部へ塵埃の進入を防止するシール部が構成されている。従って、画像取込装置１の防塵効果をさらに高めることができる。
【００４５】
（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。例えば、上述した形態においては、走行ガイド４ａを上フレーム４に一体で形成したが、走行ガイド４ａは上フレーム４と別体に形成してもよい。
【００４６】
また、上述した形態では、押え部材１３には、押付面１３ｂがリング状に全周にわたって形成されていたが、透明体２とＯリング１２及びＯリング１２と押え部材１３との間で気密性が確保できるのであれば、押付面１３ｂは必ずしも全周にわたって形成される必要はない。
【００４７】
さらに、上述した形態では、係合凹部４ｃ及び係合凸部１３ａが全周に形成されていたが、フレーム３内部への塵埃の進入を防止できるのであれば、必ずしも全周にわたって形成される必要はない。
【００４８】
また、上述した形態では、上フレーム４に係合凹部４ｃが形成され、押え部材１３に係合凸部１３ａが形成されていたが、上フレーム４に係合凸部が形成され、押え部材１３に係合凹部１３ａが形成されていてもよい。
【００４９】
さらに、上述した形態では、硬貨識別装置に画像取込装置１を用いたが、本発明にかかる画像取込装置１は画像処理装置、画像処理装置等の種々の装置に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる画像取込装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す画像取込装置の、被識別体の搬送方向と直交する方向の断面を示す断面図である。
【図３】透明体の取付構造の、被識別体の搬送方向の断面を示す断面図である。
【図４】上フレームの底面を示す底面図である。
【図５】透明体及び押え部材が固定された状態の上フレームの底面を示す底面図である。
【図６】図２におけるＸ部を拡大して示す拡大図である。
【図７】図３におけるＹ部を拡大して示す拡大図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  画像取込装置
２  透明体
２ａ  走行面
３  フレーム
４  上フレーム
４ａ  走行ガイド
４ｂ  走行基準面
４ｃ  係合凹部
５  下フレーム
６  照明系
７  画像取込部
１２  Ｏリング（弾性部材）
１３  押え部材
１３ａ  係合凸部
１３ｂ  押付面
１３ｃ  脱落防止突起
１５  硬貨（被識別体）
１６  走行路
【図１】
2005258873.tif 000003
【図２】
2005258873.tif 000004
【図３】
2005258873.tif 000005
【図４】
2005258873.tif 000006
【図５】
2005258873.tif 000007
【図６】
2005258873.tif 000008
【図７】
2005258873.tif 000009