JP2005141088A - ミラー保持ブラケット、画像読取装置、画像書込装置及びミラー保持ブラケットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一部がミラーに当接する3個の凸部を形成した部材から2個の凸部を除去することで成形した第1ブラケット50と、部材と同一の金型から成形した部材から1個の凸部を除去することで成形した第2ブラケット51とを備え、ミラーを第1ブラケット50の1個の凸部と第2ブラケット51の2個の凸部とに当接させることで所定の姿勢で保持する。
【選択図】 図1
Description
図16は他の従来例における光学系の主要機構部における反射用のミラー周辺の斜視図である。図16に示す例では、2個の横長で板状のミラー4と、ミラー4の一方を保持する第1ブラケット2と、ミラー4の他方を保持する第2ブラケット1と、第1ブラケット2と第2ブラケット1を支持するステー部材3とによって光学系の主要機構部が構成されている。
第1ブラケット2、第2ブラケット1は金属プレートをプレス加工によって所定形状に打ち抜いたもので、ミラー4の一端が差し込まれる略矩形のミラー差し込み孔2a、1aがそれぞれ2箇所ずつ穿設されている。第1ブラケット2のミラー差し込み孔2aにはミラー4の幅中央部に相当する位置にミラー4に向かって突出する凸部2bが1つ形成され、第2ブラケット1のミラー差し込み孔1aにはミラー4の幅両端部に相当する位置にミラー4に向かって突出する凸部1bが2つ形成されている。
第1ブラケット2のミラー差し込み孔2aに配されたミラー4の一方の端部は1つの凸部2bに当接するように板バネ(図示せず)によって付勢され、第2ブラケット1のミラー差し込み孔1aに配されたミラー4の他方の端部は2つの凸部1bに当接するように同じく図示しない板バネによって付勢されている。つまり、ミラー4が3つの凸部に当接するように付勢されることで、所定の姿勢が保持されるようになっている。一方、第1ブラケット2及び第2ブラケット1はこの例ではバーリングカシメによって図17のようにステー部材3に固定される。
現状では、ミラー保持部分のキャリッジの傾斜度、位置度を確保するために単品部品の目標公差を設定して加工しているが、近年、画像データのカラー化が進み著しく高精度化(例えば、図18のように傾斜度0.025、位置度0.05)を要求されているため、単品部品の目標公差は、プレス部品の加工限界を大幅に越えている。
例えば、ステー部材の平面度の場合、全長として330mm以上あり、一般的には、100mmで平面度0.15が、加工限界であるため、本部品の場合は、平面度は約0.5が求められるところだが、組み立て後の精度を満足するためには、平面度を0.05以下に作りこむ必要がある。
また、特に、図19のように第1ブラケット2の凸部2bと第2ブラケット1の凸部1bの高低(前後)の偏差を極力少なくすることがスキュー(画像斜め読取)等の防止のために製品機能上の観点から求められている。高低の偏差が大きい場合、ミラーが斜めに取り付くことになるため、スキューの大きな原因となるからである。
図19のような高低の偏差を極力少なくするには、図20に示すように、第1ブラケット2のミラー差し込み孔2aを通して第2ブラケット1のミラー差し込み孔1aを見て凸部の高さを比較した場合に第1ブラケットの1つの凸部2bと第2ブラケットの2つの凸部1bの高さが同じになることが求められる。
ここで、第1ブラケットと第2ブラケットとでは凸部の数が異なるため、ミラー差し込み孔2a、1aの形状も異なる。したがって、両ブラケットは別々の金型によって加工するため、加工精度に差が生じる。つまり、加工機械の精度などの問題により両ブラケットの3つの凸部の高低差は、図20に示した方法による比較をしたときに±0.01程度の差が発生する。
画像読取装置や画像書込装置の場合、傾斜度0.025、位置度0.05程度の部品精度が求められるため、上述のばらつきの程度では部品精度を満足することができない。そのため、組み立て後に追加工などの手段を用いて公差を満足しているが、追加工ミスなどにより多くの部品が、破棄されているのが実状である。
また、第1ブラケットのミラー差し込み孔には測定点である凸部が1箇所しかなく図22のように値が大きくばらつくため、傾斜度、位置度は測定していないのが実状であり、ブラケットの単品精度の測定では、第2ブラケットの傾斜度、位置度のみを測定している。
そこで、本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、ミラーを当接支持する凸部が1つであってもその傾斜度や位置度を正確に測定することができると共に加工精度を高めることができるミラー保持ブラケット、画像読取装置、画像書込装置及びミラー保持ブラケットの製造方法を提供することを目的とする。
また、請求項2に記載の発明では、前記部材における3個の前記凸部のうち両脇の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置に前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるように平滑部を形成して前記第1ブラケットを成形し、前記部材における3個の前記凸部のうち中央の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置に前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるように平滑部を形成して前記第2ブラケットを成形したミラー保持ブラケットを主要な特徴とする。
また、請求項3に記載の発明では、前記部材における3個の前記凸部のうち両脇の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置のそれぞれに前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるように湾曲形状の凹部を1箇所以上ずつ形成して前記第1ブラケットを成形し、前記部材における3個の前記凸部のうち中央の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置に前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるように湾曲形状の凹部を1箇所以上形成して前記第2ブラケットを成形したミラー保持ブラケットを主要な特徴とする。
また、請求項5に記載の発明では、前記部材における3個の前記凸部のうち両脇の前記凸部を屈曲して前記第1ブラケットを成形し、前記部材における3個の前記凸部のうち中央の前記凸部を屈曲して前記第2ブラケットを成形したミラー保持ブラケットを主要な特徴とする。
また、請求項6に記載の発明では、画像データを光学的に所定位置に導くための反射用のミラーを保持するミラー保持ブラケットの製造方法であって、一部を前記ミラーに当接させることで前記ミラーを所定の姿勢で保持する3個の凸部を形成した部材から2個の前記凸部を除去することで第1ブラケットを成形し、前記部材と同一の金型から成形した前記部材から1個の前記凸部を除去することで第2ブラケットを成形したミラー保持ブラケットの製造方法を主要な特徴とする。
また、請求項7に記載の発明では、請求項2から4のいずれかに記載のミラー保持ブラケットを製造するミラー保持ブラケットの製造方法を主要な特徴とする。
また、請求項8に記載の発明では、請求項5に記載のミラー保持ブラケットを製造するミラー保持ブラケットの製造方法を主要な特徴とする。
また、請求項9に記載の発明では、請求項1から5のいずれかに記載のミラー保持ブラケットを用いた画像読取装置を主要な特徴とする。
また、請求項10に記載の発明では、請求項1から5のいずれかに記載のミラー保持ブラケットを用いた画像書込装置を主要な特徴とする。
図1に示すように、ミラー保持ブラケット100は第1ブラケット50と第2ブラケット51とを有し、両ブラケット50、51は所定の間隔を隔てて平行に対向配置された状態で細長い矩形の反射用のミラー(図示せず)を、この例では2つ保持することができる。そのため、両ブラケットには略矩形のミラー差し込み孔50a、50b、51a、51bが穿設されており、ミラーの両端部が差し込まれるようになっている。
第1ブラケット50のミラー差し込み孔50aの内壁に相当する部分には凸部50cが1つ形成され、ミラー差し込み孔50bの内壁に相当する部分には凸部50dが1つ形成されている。また、第2ブラケット51のミラー差し込み孔51aの内壁に相当する部分には2つの凸部51c、51dが形成され、ミラー差し込み孔51bの内壁に相当する部分には凸部51e、51fが形成されている。
これらの凸部50c、50d、51c、51d、51e、51fにミラーが当接するように図示しない付勢手段(例えば、板バネ)によって付勢することでミラーを保持する。1つ目のミラーは凸部50c、51c、51dによって当接支持され、2つ目のミラーは凸部50d、51e、51fによって当接支持される。このように3点で支持すれば浮いてしまう箇所がなくなり、安定して支持することができる。
このように、第1ブラケット50と第2ブラケット51の孔形状は異なるが、両ブラケットは同一の部材Aから成形される。この部材Aはいずれも同一金型によって金属プレートをプレス加工して打ち抜いたもので、図2のようにミラー差し込み孔の内側には3つの凸部が連設されている(図2を含め、以下の説明で用いる図では第1ブラケットの孔形状と第2ブラケットの孔形状のみを並べて図示するものとする。)。
特に、中央の凸部のみを有するブラケットと両脇の2つの凸部のみを有するブラケットを別々に成形する場合に比べると加工機のセット状態の差異や各加工部品の精度の差異による影響がないので高精度な加工が可能になっている。一方、ダイ(図示せず)の形状は、パンチ形状に一定のクリアランス分オフセットした形状であり、この例ではワイヤーカット加工機を用いて加工されている。動作としては、ダイの上に金属プレートを載せた状態でパンチ13を下降させることで打ち抜き加工を行う。
このように成形された部材から第2ブラケット51を成形する場合は、連設された3つの凸部のうち中央の凸部を除去して両脇の凸部を残すことで最終的に2つの凸部を形成する。凸部の除去にはプレス加工機を用いる。図4は中央の凸部を切断除去するためのパンチ15の平面図である。パンチ15はこの例ではワイヤーカット加工機を用いて加工されている。パンチ15に対応するダイ(図示せず)の形状は、パンチ形状に一定のクリアランス分オフセットした形状であり、やはりワイヤーカット加工機を用いて加工されている。動作としては、ダイの上に金属プレートを載せた状態でパンチ15を下降させることで切断加工を行う。ここでの切断加工は、不要凸部のカットだけであるため、他の寸法精度は変化しない。
凸部が除去されて1つしか残っていなければその位置度や傾斜度を高精度に測定することは困難であるが、部材の成形後は3つの凸部が形成されているので、この時点では、例えば3次元測定器を用いて位置度や傾斜度を単品ずつ高精度に測定することができる。また、第1ブラケットと第2ブラケットは同一金型から作られた同一部材から成形されるため、加工用の基準からミラー保持形状のパンチまでの位置精度やブラケット上の加工用基準孔52(図1)に対する金型上の加工用基準ピンのクリアランスの程度などの条件は同じになるので、凸部の高低のばらつきを抑えることができる。
凸部の除去にはプレス加工機を用いる。図6は中央の凸部55aを除去し、平滑部9を形成するためのパンチ16の平面図である。パンチ16はワイヤーカット加工機によって直方体状に加工されている。凸部の除去では、他の凸部の高さよりも低くなればよいため、図6の例では凸部の途中から切断している。パンチ16に対応するダイ(図示せず)の形状は、パンチ形状に一定のクリアランス分オフセットした形状であり、ワイヤーカット加工機を用いて加工されている。動作としては、ダイの上に金属プレートを載せた状態でパンチ16を下降させることで切断加工を行う。ここでの切断加工は、不要凸部のカットだけであるため、他の寸法精度は変化しない。このように構成された両ブラケットによって、実施例1と同様に1つのミラーを3つの凸部で当接保持する。
したがって、実施例2では、部材の成形後は3つの凸部が形成されているので、この時点では、例えば3次元測定器を用いて位置度や傾斜度を単品ずつ高精度に測定することができる。また、第1ブラケットと第2ブラケットは同一金型から作られた同一部材から成形されるため、加工用の基準からミラー保持形状のパンチまでの位置精度やブラケット上の加工用基準孔(図1参照)に対する金型上の加工用基準ピンのクリアランスの程度などの条件は同じになるので、凸部の高低のばらつきを抑えることができる。
このように、凸部の根元まで除去して湾曲形状の凹部10を形成することにより、例えばミラーセット時のミラーの可動領域を確保することができる。なお、図8は1つの凸部があった位置において複数箇所この例では2箇所に湾曲形状の小凹部10を形成した場合である。このように構成された両ブラケットによって、実施例1と同様に1つのミラーを3つの凸部で当接保持する。
したがって、実施例3では、部材の成形後は3つの凸部が形成されているので、この時点では、例えば3次元測定器を用いて位置度や傾斜度を単品ずつ高精度に測定することができる。また、第1ブラケットと第2ブラケットは同一金型から作られた同一部材から成形されるため、加工用の基準からミラー保持形状のパンチまでの位置精度やブラケット上の加工用基準孔(図1参照)に対する金型上の加工用基準ピンのクリアランスの程度などの条件は同じになるので、凸部の高低のばらつきを抑えることができる。
凸部の除去にはプレス加工機を用いる。図10は中央の凸部を除去し、凹部11を形成するためのパンチ29の平面図である。パンチ29はワイヤーカット加工機によって断面がT字のブロック状に加工されている。パンチ29に対応するダイ(図示せず)の形状は、パンチ形状に一定のクリアランス分オフセットした形状であり、ワイヤーカット加工機を用いて加工されている。動作としては、ダイの上に金属プレートを載せた状態でパンチ29を下降させることで切断加工を行う。ここでの加工は、不要凸部のカットだけであるため、他の寸法精度は変化しない。
このように、凸部の根元まで除去して湾曲形状の凹部11を形成することにより、例えばミラーセット時の稼動領域を確保することができる。なお、図11は1つの凸部があった位置において複数箇所この例では2箇所に三角形状の凹部11を形成した場合であり、図12は1つの凸部があった位置において複数箇所この例では2箇所に正方形状の小凹部11を形成した場合である。このように構成された両ブラケットによって、実施例1と同様に1つのミラーを3つの凸部で当接保持する。
したがって、実施例4では、部材の成形後は3つの凸部が形成されているので、この時点では、例えば3次元測定器を用いて位置度や傾斜度を単品ずつ高精度に測定することができる。また、第1ブラケットと第2ブラケットは同一金型から作られた同一部材から成形されるため、加工用の基準からミラー保持形状のパンチまでの位置精度やブラケット上の加工用基準孔(図1参照)に対する金型上の加工用基準ピンのクリアランスの程度などの条件は同じになるので、凸部の高低のばらつきを抑えることができる。
この折り曲げ加工はワイヤーカット加工機で加工したパンチとダイ(図示せず)を用いたプレス加工によって行われる。動作としては、ダイの上に金属プレートを載せた状態でパンチを下降させることで折り曲げ加工を行う。ここでの加工は、不要凸部を折り曲げているだけであるため、他の寸法精度は変化しない。なお、この例では90°に屈曲した場合を示したが、これに限定されず、凸部よりも低くなるのであれば折り曲げ角度は任意に決めてよい。このように構成された両ブラケットによって、実施例1と同様に1つのミラーを3つの凸部で当接保持する。
したがって、実施例5では、部材の成形後は3つの凸部が形成されているので、この時点では、例えば3次元測定器を用いて位置度や傾斜度を単品ずつ高精度に測定することができる。また、第1ブラケットと第2ブラケットは同一金型から作られた同一部材から成形されるため、加工用の基準からミラー保持形状のパンチまでの位置精度やブラケット上の加工用基準孔(図1参照)に対する金型上の加工用基準ピンのクリアランスの程度などの条件は同じになるので、凸部の高低のばらつきを抑えることができる。
第1ブラケット20にはミラー22の一端側が差し込まれるミラー差し込み孔19が穿設され、第2ブラケット18にはミラー22の他端が差し込まれるミラー差し込み孔17が穿設されている。ミラー差し込み孔19の内側には上述の実施例1〜5で示したいずれかの加工法によって1つの凸部が形成されており、ミラー差し込み孔17の内側には上述の実施例1〜5で示したいずれかの加工法によって2つの凸部が形成されている。これら3つの凸部がミラー22に当接しながらこれを保持している。
したがって、実施例6では、部材の成形後は3つの凸部が形成されているので、この時点では、例えば3次元測定器を用いて位置度や傾斜度を単品ずつ高精度に測定することができる。また、第1ブラケットと第2ブラケットは同一金型から作られた同一部材から成形されるため、加工用の基準からミラー保持形状のパンチまでの位置精度やブラケット上の加工用基準孔(図1参照)に対する金型上の加工用基準ピンのクリアランスの程度などの条件は同じになるので、凸部の高低のばらつきを抑えることができる。この結果、ミラーの姿勢を高精度に保持することができるので、高精度な画像読み取りが可能になる。
画像書込装置300には4つのミラーが備えられる。そのため、第1ブラケット23にはミラーの一端側が差し込まれるミラー差し込み孔24が4箇所に穿設され、第2ブラケット21にはミラーの他端が差し込まれるミラー差し込み孔26が4箇所に穿設されている。ミラー差し込み孔24の内側には上述の実施例1〜5で示したいずれかの加工法によって1つの凸部が形成されており、ミラー差し込み孔26の内側には上述の実施例1〜5で示したいずれかの加工法によって2つの凸部が形成されている。ミラーが差し込まれる一対のミラー差し込み孔24及びミラー差し込み孔26が有する3つの凸部がミラーに当接しながらそれを保持する。
したがって、実施例7では、部材の成形後は3つの凸部が形成されているので、この時点では、例えば3次元測定器を用いて位置度や傾斜度を単品ずつ高精度に測定することができる。また、第1ブラケットと第2ブラケットは同一金型から作られた同一部材から成形されるため、加工用の基準からミラー保持形状のパンチまでの位置精度やブラケット上の加工用基準孔(図1参照)に対する金型上の加工用基準ピンのクリアランスの程度などの条件は同じになるので、凸部の高低のばらつきを抑えることができる。この結果、ミラーの姿勢を高精度に保持することができるので、高精度な画像書き込みが可能になる。
2、20、23、50 第1ブラケット
3、25 ステー部材
4、22 ミラー
7、52 加工用基準孔
9 平滑部
10、11 凹部
12 屈曲部
13、15、16、29 パンチ
17、19、24、26、50a、50b、51a、51b ミラー差し込み孔
50c、50d、51c、51d、51e、51f 凸部
100 ミラー保持ブラケット
200 画像読取装置
300 画像書込装置
Claims (10)
- 画像データを光学的に所定位置に導くための反射用のミラーを保持するミラー保持ブラケットであって、
一部が前記ミラーに当接する3個の凸部を形成した部材から2個の前記凸部を除去することで成形した第1ブラケットと、
前記部材と同一の金型から成形した前記部材から1個の前記凸部を除去することで成形した第2ブラケットとを備え、
前記ミラーを前記第1ブラケットの1個の前記凸部と前記第2ブラケットの2個の前記凸部とに当接させることで前記ミラーを所定の姿勢で保持したことを特徴とするミラー保持ブラケット。 - 請求項1記載のミラー保持ブラケットにおいて、
前記部材における3個の前記凸部のうち両脇の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置に前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるように平滑部を形成して前記第1ブラケットを成形し、前記部材における3個の前記凸部のうち中央の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置に前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるように平滑部を形成して前記第2ブラケットを成形したことを特徴とするミラー保持ブラケット。 - 請求項1記載のミラー保持ブラケットにおいて、
前記部材における3個の前記凸部のうち両脇の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置のそれぞれに前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるように湾曲形状の凹部を1箇所以上ずつ形成して前記第1ブラケットを成形し、前記部材における3個の前記凸部のうち中央の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置に前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるように湾曲形状の凹部を1箇所以上形成して前記第2ブラケットを成形したことを特徴とするミラー保持ブラケット。 - 請求項1記載のミラー保持ブラケットにおいて、
前記部材における3個の前記凸部のうち両脇の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置のそれぞれに前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるようにして3角以上の多角形状の凹部を1箇所以上ずつ形成して前記第1ブラケットを成形し、前記部材における3個の前記凸部のうち中央の前記凸部を除去し、除去した前記凸部があった位置に前記凸部の凸方向の高さよりも低くなるようにして3角以上の多角形状の凹部を1箇所以上形成して前記第2ブラケットを成形したことを特徴とするミラー保持ブラケット。 - 請求項1記載のミラー保持ブラケットにおいて、
前記部材における3個の前記凸部のうち両脇の前記凸部を屈曲して前記第1ブラケットを成形し、前記部材における3個の前記凸部のうち中央の前記凸部を屈曲して前記第2ブラケットを成形したことを特徴とするミラー保持ブラケット。 - 画像データを光学的に所定位置に導くための反射用のミラーを保持するミラー保持ブラケットの製造方法であって、
一部を前記ミラーに当接させることで前記ミラーを所定の姿勢で保持する3個の凸部を形成した部材から2個の前記凸部を除去することで第1ブラケットを成形し、
前記部材と同一の金型から成形した前記部材から1個の前記凸部を除去することで第2ブラケットを成形したことを特徴とするミラー保持ブラケットの製造方法。 - 請求項6記載のミラー保持ブラケットの製造方法において、
請求項2から4のいずれかに記載のミラー保持ブラケットを製造することを特徴とするミラー保持ブラケットの製造方法。 - 請求項6記載のミラー保持ブラケットの製造方法において、
請求項5に記載のミラー保持ブラケットを製造することを特徴とするミラー保持ブラケットの製造方法。 - 請求項1から5のいずれかに記載のミラー保持ブラケットを用いたことを特徴とする画像読取装置。
- 請求項1から5のいずれかに記載のミラー保持ブラケットを用いたことを特徴とする画像書込装置。
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