JPH056210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像などの情報を読みとりコンピユ
ータ等に入力するのに用いられる座標読み取り装
置に関する。

従来の技術 最近、画情報などを読み取り、コンピユータ等
に入力するために座標読み取り装置が用いられて
いるが、このような装置を使用して読み取りを行
う際には、情報が描かれている原稿を該装置に固
定する必要がある。従来、このためには、粘着テ
ープや画鋲などを使用していた。しかしながら、
このような方法は、原稿と読み取り装置との間に
空間が生じて位置ずれが起こり、読みとり誤差が
生じ易く、また、原稿が大きくなつた場合に固定
するのが容易でない。更に、該方法は、原稿の着
脱に時間がかかつたり、原稿を取り外した後に読
み取り装置に接着剤や孔が残つて美観を損なうな
どの欠点も有する。原稿を固定するためには、こ
の他に、(イ)読み取り装置の一部に小孔をあけ、こ
れを真空ポンプに連結して原稿の背面を真空にす
ることにより該原稿を吸引固定する方法や(ロ)読み
取り装置に磁気を帯与してその上に原稿をのせ、
その端面に金属シートをのせて該原稿を固定する
方法などが提案されている。しかしながら、(イ)の
方法は、該設備費が嵩み且つ騒音を伴うことに加
えて、読み取り板内には回路が埋設されているた
め小孔をあけるには限界があり実用的でない。ま
た(ロ)の方法は、原稿と読み取り装置との間に空間
が生じ、所望の効果を奏し得ない。

他方、直流電源に接続された正負の電極群の上
に誘電体層を配設し、該誘電体層に紙などを接触
させると該層を横切る直流電界が形成され、その
紙等が静電作用により誘電体層に吸引保持される
ことは知られている。本発明者は、先に、この静
電気力を応用して原稿を吸着保持することのでき
る座標読み取り装置を案出した（特願昭59−
49592号）。該座標読み取り装置は、直流電源に接
続された正極と負極が交互に存在するような電極
群が非金属導電性インキによつて電気絶縁性層上
に印刷され該絶縁層の上に誘電体層が接触設置さ
れた原稿吸着部と、該吸着部の下に配置され、座
標読み取り用素子を保持し最下層に絶縁基板を有
する座標読み取り部とから構成されているもので
ある。この装置は、原稿を容易に且つ確実に保持
しながら該原稿に含まれている情報を読み取るこ
とができる点において非常に有用であるが、多数
の層を配置するために、全体として幾分厚くな
り、また、それだけ余分のコストがかかる。

そこで、本発明は、原稿を容易に且つ確実に保
持することができ、しかも、全体として薄く且つ
低コストの座標読み取り装置を提供することを目
的とするものである。

発明の構成および効果 本発明者は、静電気力で原稿を吸着保持するこ
とのできる座標読み取り装置について研究を重ね
た結果、特定の形状の導電線群を誘電体に配置す
ることによつて、該導電線群が、静電吸引力を発
揮する電極として機能するとともに、特定の読み
取り方式による座標読み取り素子としても機能す
ることに着目し、本発明を導くに到つた。すなわ
ち、本発明の座標読み取り装置は、電気絶縁性基
板と、該基板上に設けられた中間誘電体層と、該
中間誘電体層の上に設けられた表面誘電体層とを
有し、互いに平行な第一の導電線群が前記基板に
配設され、互いに平行で且つ前記第一の導電線群
と直交するような位置関係にある第二の導電線群
が前記中間誘電体層に配設されている。しかし
て、第一および第二の導電線群のうち少なくとも
一方の導電線群は、直流電源に接続されて前記中
間誘電体層および前記表面誘電体層を介して原稿
に静電吸着力を及ぼすようになつているととも
に、それらの導電線群（第一および第二の導電線
群）は、電磁誘導方式または静電誘導方式により
該原稿の情報に応じて特定の導電線の位置を検知
する検知装置に接続されるようになつている。

かくして、本発明の座標読み取り装置は、最下
層の絶縁性基板、その上に設けられた中間誘電体
層および表面誘電体層の３層のみから本質的に構
成されているので全体的に薄く（一般に、1.0〜
2.0mm程度）、また、製造も簡単である。

本発明の座標読み取り装置が静電吸引力を発揮
して、該装置の表面（具体的には、表面誘電体
層）に載置された原稿を効果的に吸着保持するた
めには、中間誘電体層および表面誘電体層を構成
する誘電体は、４〜12の誘電率を有し、10⁸〜
10¹²Ω・cmの体積抵抗率を有することが好まし
い。誘電率の値が小さすぎると、原稿に対する読
み取り装置の吸引力が低くなり実用的でなくな
る。他方、誘電率があまり大きくなると、静電気
の漏出が起こり易くなる。また、誘電体の抵抗率
が大きすぎると、電源切断後の誘電体の分子配向
緩和時間が大きくなり、吸着した原稿が迅速に離
脱しなくなり、逆に、小さすぎると吸着力が弱く
なり実用的でなくなる。かくして、本発明の読み
取り装置の誘電体層（中間誘電体層および表面誘
電体層）として好ましい材料の例は、硬質合成ゴ
ム、PVF（ポリフツ化ビニリデン）、および、チ
タンメラミンまたはフエノールなどの熱硬化性プ
ラスチツクなどであり、これらの材料は、一般に
0.05〜1.0mmの厚さで使用される。なお、本明細
書において用いる誘電率とは、M.K.S.単位系で
表わされ、温度20℃、65％RHにおいて、1KHzで
測定された値である。

本発明の座標読み取り装置においては、互いに
平行な第一の導電線群が基板に配設され、さら
に、互いに平行で且つ第一の導電線群と直交する
ような位置関係にある第二の導電線群が中間誘電
体層に配設され、これらの導電線群は、静電吸引
力を発揮する電極としての機能と、電磁誘導方式
および静電誘導方式による座標読み取り素子とし
ての機能を兼持する。かくして、本発明の読み取
り装置においては、それらの導電線群が直流電源
に接続されるようになつているとともに、原稿の
情報に応じて特定の導電線の位置（アドレス）を
読み取り検知する検知手段に接続されるように構
成されている。

本発明の座標読み取り装置を電磁誘導方式によ
り読み取り操作を行うことができるようにするた
めには、基板に配設された第一の導電線群の端部
を直流電源の正極または負極のいずれかに接続
し、中間誘電体層に配設された第二の導電線群の
端部を前記直流電源のもう一方の極に接続する。
また、本発明の座標読み取り装置を静電誘導方式
により読み取り操作を行うことができるようにす
るためには、互いに平行に基板に配設された第一
の導電線群のうち、一つおきの導電線の端部を直
流電源の一方の極に接続するとともに、残りの導
電線の端部を該直流電源の他方の極に接続する。
しかして、中間誘電体層に配設されている第二の
導電線群についても同様に、その一つおきの導電
線の端部を直流電源（但し、第一の導電線群が接
続される電源とは別異）の一方の極に接続し、残
りの導電線の端部を同じ直流電源の他方の極に接
続する。

本発明の読み取り装置において基板および中間
誘電体層に配設される導電体は、金属性インク
（例えば、ポリ塩化ビニルに銀粉を混入させたも
の）および非金属性インク（例えば、ポリ塩化ビ
ニルにカーボンブラツクを混入させたもの）のい
ずれから構成されてもよいが、金属性インクが好
ましく、電磁誘導方式で読み取り操作を行う場合
には特に金属性インクが好ましい。金属性インク
を使用すると、導電線の幅および各導電線間の間
隔を小さくでき、精密な読み取り操作が行えると
いう利点がある。

本発明の座標読み取り装置の最下部には静電気
の漏出を防止するための電気絶縁基板が設けられ
る。この絶縁性基板に用いられるのに好ましい材
料の例としては、ポリ塩化ビニールシートおよび
エポキシ樹脂シートが挙げられる。しかして、こ
れらの絶縁性基板は、一般に、0.5〜1.5mmの厚さ
で用いられる。

以下、本発明の理解を容易にするため、図面に
沿つて本発明を説明する。

第１図には、本発明に従う電磁誘導方式による
座標読み取り装置の典型例が示されている。図
中、Ａは表面誘電体層、Ｂは中間誘電体層、Ｃは
絶縁性基板である。図に示すように、中間誘電体
層Ｂは、互いに平行な導電線群Ｄが配設され、ま
た、基板Ｃには互いに平行な導電線群Ｅが配設さ
れ、導電線群Ｄと導電線群Ｅは互いに直交するよ
うな位置関係にある。導電線群Ｄの端部は、直流
電源１の負極に接続され、また、導電線群Ｅの端
部は直流電源１の正極に接続されている。さら
に、導電線群Ｄは、読み取り操作に際して特定の
導電線のアドレス（Ｙ座標位置）を検知するため
の検知装置２に接続され、また、導電線群Ｅは導
電線のＸ座標アドレスを検知する検知装置３に接
続されている。

なお、第１図（後述する第２図についても同
様）においては、便宜上、各層が分離された状態
で示されているが、実際の座標読み取り装置は、
これらの層が熱圧着、または、接着剤を介して接
合され一体化されたものである。

このようにして得られた本発明の座標読み取り
装置を用いて座標読み取りを行うときには、第１
図に示すように、原稿用紙４を読み取り装置の上
面に載置して電源１より直流電圧を印加すると、
誘電層Ａを介して導電線ＤおよびＥと対向する原
稿４の各部分にはそれぞれの導電線の電荷と異な
る極性の電荷が発生する。この結果、該原稿４
は、静電作用により読み取り装置の上面に吸引さ
れ、該装置に固定保持される。

このような状態で、高周波電源５から電圧が印
加されているペン６が、原稿上の画像７をなぞる
と、フイルムＢに配設された導電線Ｄのうち対応
する線Ynを通して最大電流が検知装置２に検知
され、これにより、Ｙ座標の値を知ることがで
き、同様にして、フイルムＣに配設された導電線
ＥからＸ座標の値を知ることができ、両者の値か
ら画像の各位置が検知される。このような値をコ
ンピユータに入力すればよい。

第２図には、本発明に従い静電誘導方式により
読み取り操作を行う座標読み取り装置が示されて
いる。図中、Ａ，ＢおよびＣは、第１図の場合と
同様に、それぞれ、表面誘電体層、中間誘電体層
および電気絶縁性基板である。しかしながら、静
電誘導方式を採る第２図の読み取り装置において
は、図に示すように、中間誘電体層Ｂに配設され
互いに平行な導電線群Ｄのうち、一つおきの導電
線が直流電源１の一方の極に接続され、残りの導
電線が同じ直流電源１の他方の極に接続されてい
る。しかして、絶縁性基板Ｃには、導電線群Ｄと
直交するような位置関係にある導電線群Ｅが配設
されているが、この導電線群Ｅは、その一つおき
の導電線が直流電源１とは別の直流電源１′の一
方の極に接続され、残りの導電線が直流電源１′
の他方の極に接続されている。しかし、この導電
線群Ｅを直流電源に接続せず、単なる読み取り用
電極としてもよい。

第２図の読み取り装置の作動は、基本的には第
１図に示す電磁誘導方式による読み取り装置の作
動に類似している。すなわち、原稿用紙４を載置
して、電源１および１′に直流電圧を印加すると
誘電体層Ａを横切る直流電界が形成され該用紙４
が静電作用により誘電体層Ａに吸着保持される。
しかして、このような状態で、原稿上の画像７が
などられることにより、該画像に応じたＸ座標お
よびＹ座標のアドレス（Xn，Yn）が検知装置に
よつて検知される。但し、静電誘導方式を採用す
る第２図の読み取り装置においては、画像をなぞ
るペン（カーソル）としては、音叉発振器８′が
用いられ、各アドレスはが検知装置２′および
３′に検知される。

次に、本発明の実施例を示す。

実施例 １ 以下の各材料を用いて第１図に示すような電磁
誘導方式の座標読み取り装置を作成した。

Ａ：厚さ0.25mm、誘電率7.0、体積抵抗率３×
10¹¹Ω・cmの硬質の合成ゴムからなるシー
ト。

Ｂ，Ｄ：厚さ0.25mm、誘電率7.0、体積抵抗率３
×10¹¹Ω・cmの硬質合成ゴムからなるシート
Ｂの上にポリ塩化ビニルに銀粉を混入して得
た導電性インク（３×10^-2Ω・cm）によつて
幅１mm、間隔５mmの導電線群Ｄを印刷した。

Ｃ，Ｅ：厚さ３mmのポリ塩化ビニル板Ｃに、ポリ
塩化ビニルに銀粉を混入して得た導電性イン
ク（３×10^-2Ω・cm）によつて幅１mm、間隔
５mmの導電線群Ｅを印刷した。

以上を重ね合わせ、熱圧着プレスで、温度160
℃、面積圧25Kg／cm²で一体成型し、全体の厚さ
3.5mm、大きさ400×450mmの板状の読み取り装置
を得た。

Ｂ，Ｃ間に直流500Vを印加し、原稿用紙を吸
着させ、吸着された原稿用紙上に発振機をのせて
駆動させ、読みとり部の導電線Ｄ，Ｅによつて受
信してデイスプレイでの画像性を確認した。吸着
力は4.5ｇ／cm²であり、また、原稿の画像読み取
り性能は良好であつた。

実施例 ２ 以下の各材料を用いて、第２図に示す静電誘導
方式の読み取り装置を作成した。

Ａ：誘電率6.3、体積抵率８×10¹⁰Ω・cm、厚さ
0.3mmの硬質の合成ゴムからなるシート。

Ｂ，Ｄ：誘電率6.3、体積抵抗率８×10¹⁰Ω・cm、
厚さ0.3mmの硬質の合成ゴムからなるシート
Ｂの上に、ポリ塩化ビニルにカーボンブラツ
クを混入して得た導電インク（５×10²Ω・
cm）を幅５mm、間隔５mmでくし歯状印刷した
導電線群Ｄ。

Ｃ，Ｅ：厚さ３mmのポリ塩化ビニル板上Ｃに、Ｄ
と同様に印刷した導電線群Ｅ。

以上を重ねあわせ、熱圧着プレスで温度160℃、
面積圧25Kg／cm²で一体成型し、全体の厚さ3.6mm、
大きさ400×450mmの板状の読み取り装置を得た。

ＤおよびＥの導電線群に各々直流500Vの電圧
を印加し、原稿用紙を吸着させ、該用紙上にカー
ソルをのせて作動させ、読みとり部の導線Ｄ、Ｅ
にて受信して、デイスプレイでの画像性を確認し
た。吸着力は6.5ｇ／cm²であり、また、原稿の画
像読み取り性能は良好であつた。

なお、上記誘電率、体積抵抗率は、JIS Ｋ
6911により測定した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電磁誘導方式による本発明の座標読
み取り装置の典型例を示す斜視図である。第２図
は、静電誘導方式による本発明の座標読み取り装
置の典型例を示す斜視図である。 Ａ……表面誘電体層、Ｂ……中間誘電体層、Ｃ
……絶縁性基板、Ｄ，Ｅ……導電線群。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表面に載置した原稿を吸着保持しながら該原
   稿上の情報を読み取る座標読み取り装置であつ
   て、電気絶縁性基板と、該基板上に設けられた中
   間誘電体層と、該中間誘電体層の上に設けられた
   表面誘電体層とを有し、互いに平行な第一の導電
   線群が前記基板に配設され、互いに平行で且つ前
   記第一の導電線群と直交するような位置関係にあ
   る第二の導電線群が前記中間誘電体層に配設さ
   れ、それらの導電線群のうち少なくとも一方の導
   電線群が、直流電源に接続されて前記中間誘電体
   層および前記表面誘電体層を介して前記原稿に静
   電吸着力を及ぼすようになつているとともに、そ
   れらの導電線群が電磁誘導方式または静電誘導方
   式により前記原稿の情報に応じて特定の導電線の
   位置を検知する検知装置に接続されるようになつ
   ていることを特徴とする前記座標読み取り装置。