JP5418104B2 - 検知部材、搬送装置、及び画像読取装置 - Google Patents
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Description
まず、本発明の実施形態に係る第一検知アンテナと本発明の実施形態に係る第二検知アンテナとを備える画像読取装置(画像読取装置部)が一体的に設けられた画像形成装置について説明する。
画像読取装置部12は原稿PAの画像を読み取り、読み取った信号を装置本体14に出力する。装置本体14は画像読取装置部12から出力された信号に基づき、記録用紙(記録媒体)PBに画像を形成する。なお、記録用紙PBに画像形成する画像形成方式は、特に限定されない。例えば、電子写真方式、インクジェット記録方式、熱転写方式等、どのような画像形成方式であってもよい。
なお、各方向(Y方向、L方向、X方向、M方向)については後述する。また、磁性体G1、磁性体G2、磁性体G3を区別する必要がない場合は、単に磁性体Gと記載する。
画像読取装置部12は原稿台32に置かれた原稿PAの画像を読み取る。また、カバー部20に設けられた原稿搬送部50によって搬送される原稿PAの画像を読み取る。
ヒンジ機構部33は、回転軸35を回転中心として、カバー部20を原稿台32が露出される開いた状態(図3参照)と、カバー部20が原稿台32を覆う閉じた状態(図2参照)と、に開閉する機能を有している。更に、ヒンジ機構部33は、重力によってカバー部20が閉じようとする力に反発する力をバネ等で発生させ、開いた状態(図3を参照)で静止させる機能を有している。また、カバー部20が原稿台32に覆い被さることによって、外光が遮断される。
また、本発明の実施形態に係る第二検知アンテナ500は、原稿台32と対向するカバー部20の下面の裏側に設けられている。言いかえると、原稿台32に置かれた原稿PAの対向方向外側(面外方向外側)に第二検知アンテナ500が配置されている。
そして、第一検知アンテナ100及び第二検知アンテナ500は、原稿PAに磁性体Gが付与されているか否かを検知し、例えば、磁性体Gが検知された場合には、印刷出力を停止し、不正な印刷出力を防止する。
第一検知アンテナ100の第一実施形態について、図4〜図9を用いて説明する。
図4と図5とに示すように、第一検知アンテナ100は、搬送方向Kと直交する原稿PAの紙面に沿った方向(装置奥側方向)を長手方向とする矩形板状とされている。なお、本実施形態では、搬送方向Kと直交する原稿PAの紙面に沿った方向(面内方向)を水平方向として矢印Xで示し、搬送方向Kを垂直方向として矢印Yで示す。
よって、第一検知アンテナ100は、水平方向(X方向)を長手方向とする矩形板状とされている。また、X方向及びY方向に直交する方向が、板状の第一検知アンテナ100の面外方向であり、後述する積層方向である。
なお、垂直方向・Y方向・K方向は、相対移動方向に相当する。また、水平方向・X方向は、相対移動方向と交差する方向に相当する。
また、本第一実施形態の第一検知アンテナ100、後述する第二実施形態の第一検知アンテナ200、及び後述する第二検知アンテナ500の厚みは、実際よりも厚く図示されている(実際は薄膜状とされている)。
よって、その分、各渦巻線161〜165の垂直方向配線部161A〜165Aの配線方向の配線方向の長さが長く形成される。
なお、各渦巻線161〜165の水平方向の配線部分161B〜165Bを構成する配線全てを基板の両面に形成しなくてもよく、一部の配線を両面に形成してもよい。
また、図8の紙面左側の渦巻線120と紙面右側の渦巻線130とは、渦巻方向が逆方向とされた線対称形状(一対の渦巻120と渦巻130との間の垂直方向の線を対称線とした線対称形状)である。
配線基板180の、紙面左端上部には、送信アンテナ基板150用の端子部182、184が設けられている。また、配線基板180の、紙面左端下部には、受信アンテナ基板110用の端子部186、188が設けられている。
図1に示すように、第一検知アンテナ100の送信アンテナ基板150の渦巻線142及び渦巻線121〜渦巻線125に交流電流が流れることで交番磁界が発生する。この交番磁界を、搬送経路Kを搬送されている原稿PAが第一検知アンテナ100に対向する位置を通過する際に、原稿PAに付与された大バルクハウゼン効果を起こす磁性体Gが受けることで、磁性体Gが磁化反転されると共に、急峻な磁界変化が発生する。
その結果、第一検知アンテナ100の受信アンテナ基板110の渦巻線にパルス状の誘導電流が流れ、この誘導電流を端子部186と端子部188とに接続した検出装置(図示略)が検出することで、磁性体Gが検知される。
更に、外側端120Sからの抵抗値と外側端130Sからの抵抗値とが等しい中間点127Mに端子部188に接続された配線126が電気的に接続され、内側端120Eからと内側端130Eからとの抵抗値が等しい中間点137Mに端子部186に接続された配線136が電気的に接続されている。
HW=Hcosθ
とされ、図16(A)の配線80(送信用の渦巻線)と配線82(受信用の渦巻線)とが平行の場合の受信用の渦巻線感度は、
Hr=f(Hcosθ)xcosθ
とされる。なお、fは磁性体Gのヒステリシス特性による磁界変化関数である。
また、図16(B)の配線80(送信用の渦巻線)と配線82(受信用の渦巻線)とが直交した場合の受信線感度は、
Hr=f(Hcosθa)xcosθb
とされる。なお、θaは磁性体Gの配線80(送信用の渦巻線)に対する角度であり、θbは磁性体Gの配線82(受信用の渦巻線)に対する角度である。
配線基板280の、図における左端上部には、送信アンテナ基板260用の端子部282、284が設けられている。また、配線基板280の、図における左端下部には、受信アンテナ基板210用の端子部286、288が設けられている。
したがって、送信アンテナ基板260の渦巻線262と渦巻線270は、電気的に直列に接続されている。
導電線218は、内側端220Eと外側端230Eとをスルーホール214、215を介して電気的に接続された内側端間接続線216と、配線217と、で構成されている。
導電線248は、前述した内側端240Eと内側端250Eとをスルーホール241、242を介して電気的に接続された内側端間接続線246と、端子部288に接続された配線247と、で構成されている。
また、渦巻線220及び渦巻線230と渦巻線240及び渦巻線250とは、電気的に直列に接続されている。
受信アンテナ基板210の渦巻線220及び渦巻線230は逆巻きに巻かれた線対称形状とされ、渦巻線240及び渦巻線250は逆巻きに巻かれた線対称形状とされている。
更に渦巻線220の外側端220Sと渦巻線230の外側端230Sとが接続された接続点205に端子部286に接続された導電線228が接続され、渦巻線220の内側端220Eと渦巻線230の内側端230Eとが電気的に接続された内側端間接続線216の中間点216Mに配線217の一方の端部が電気的に接続されている。
そして、配線217の他方の端部は、受信アンテナ基板210の渦巻線240の外側端240Sと渦巻線250の外側端240Sとが接続された接続点207と電気的に接続され、内側端240Eと内側端250Eとに接続された内側端間接続線246の中間点246Mに端子部288に接続された配線247が接続されている。
つぎに第二検知アンテナ500(図1、図3参照)について、図22〜図28を用いて説明する。なお、第一実施形態の第一検知アンテナ100及び第二実施形態の第一検知アンテナ200と重複する説明は省略するか簡略して記載する。
よって、第二検知アンテナ500は、水平方向(L方向)を長手方向とする矩形板状とされている。また、M方向及びL方向に直交する方向が、板状の第二検知アンテナ500の面外方向であり、後述する積層方向である。なお、M方向が第一方向に相当し、L方向が第二方向に相当する。
また、各基板は、湾曲自在の絶縁基板の表面に導電線(導体パターン)が形成され、且つ皮膜層で皮膜されて構成されている。また、スルーホールで各基板間が電気的に接続されている。なお、ここで説明する各基板の積層の順番は一例であってこれに限定されない。また、渦巻線に示す矢印は、電流が流れる方向を示している。
また、渦巻線572の水平方向両端部の配線部は、垂直方向に対して斜めに配線された斜め配線部574、575、576が形成されている。なお、斜め配線部574〜斜め配線部576は、渦巻線572の外周部(周縁部)に形成されている。また、渦巻線572は、垂直方向の中心位置の水平線を対称線とする線対称形状とされている。
また、渦巻552の垂直方向両端部の配線部は、水平方向に対して斜めに配線された斜め配線部554、555、556が形成されている。なお、斜め配線部554〜斜め配線部556は、渦巻線552の外周部(周縁部)に形成されている。また、渦巻線552は、水平方向の中心位置の垂直線を対称線とする線対称形状とされている。
なお、図26の紙面の上から見て上側の渦巻線540と下側の渦巻線531とは、渦巻方向が逆方向とされた線対称形状(一対の渦巻54と渦巻531との間の水平方向の線を対称線とした線対称形状)である。
なお、図27の紙面の上から見て左側の渦巻線520と右側の渦巻線512とは、渦巻方向が逆方向とされた線対称形状(一対の渦巻520と渦巻5120との間の垂直方向の線を対称線とした線対称形状)である。
つまり、水平方向優先送信アンテナ基板570と垂直方向優先送信アンテナ基板550とは、別々に給電することが可能となっている。
また、受信アンテナ基板520用の給電部640は端子部634と端子部632とを備えている。
導電線740は、上述した内側端540Eと内側端531Eとをスルーホール736、738を介して電気的に接続された内側端間接続線742と、内側端間接続線744と、で構成されている。
図1に示すように、第二検知アンテナ500の送信アンテナ基板560の水平方向優先送信アンテナ基板570の渦巻線572と、垂直方向優先送信アンテナ基板550の渦巻線552と、に交流電流が流れることで交番磁界が発生する。この交番磁界を原稿台32に置かれている原稿PAに付与された大バルクハウゼン効果を起こす磁性体Gが受けることで、磁性体Gが磁化反転されると共に、急峻な磁界変化が発生する。
更に、図26と図28とに示すように、水平方向優先受信アンテナ基板530の渦巻線540の外側端540Sと渦巻線531の外側端531Sとが接続された接続点535に端子部634に接続された導電線732が接続され、内側端間接続線742の内側端540E(スルーホール736)からと内側端531E(スルーホール738)からとの抵抗値が等しい中間点740Mに、外側端間接続線744が電気的に接続されている。
また、図27と図28に示すように、この外側端間接続線744の内側端520E(スルーホール754)からと内側端512E(するホール752)からとの抵抗値が等しい中間点740Mに、前述した内側端間接続線742が電気的に接続されている。
また、渦巻線520の外側端520Sと渦巻線512の外側端512Sとが接続された接続部514に、端子部632に接続された導電線764がスルーホール762を介して接続されている。
このように、優先的に検知する方向に沿った配線方向に対して斜め方向の配線を行うことにより磁界ベクトルが優先方向に残存する。よって、優先的に検知する方向を長手方向とする磁性体Gを磁界反転させ急激な磁界変化を発生させる磁界発生性能が向上し、その結果、検知性能が向上する。
円97及び円98は、同相駆動(同位相)の場合を示し、円97か円98のいずれか一方の検知範囲を利用して検知する。
これに対して、領域99は逆相駆動(逆位相)を数波長毎にいれる場合を示し、円97と円98との両方のベクトル和となる検知範囲(領域99)を利用して検知する。
更に、このように交互に位相が入れ替わることによって、発生する磁界ベクトルは最大1.4倍のスカラー量が得られる。なお、磁界ベクトルの最小部分は1.0倍、つまり位相を入れ替えない場合と同じである。
上記実施形態では、カバー部20の原稿搬送部50の搬送経路Kに近接するように設けたが、走査部36に設けてもよい。この場合、第一検知アンテナ100、200原稿PAとの間に原稿台32が配置された構成となる。
なお、この場合、原稿搬送部50を搬送される原稿PAと、原稿台32の置かれた原稿PAと、の両方を、走査部36に設けた第一検知アンテナ100、200が検知する。
第二検知アンテナ500は対向する位置に配送品62が運ばれると、一旦、ベルトコンベア81を止め静止した状態の配送品62の包装する包装紙62Aに付与された磁性体Gを検知する。
12 画像読取装置部(画像読取装置の一例)
14 装置本体(搬送装置の一例)
20 カバー部(搬送装置の一例)
30 読取部(読取手段の一例)
32 原稿台(用紙台の一例)
50 原稿搬送部(搬送手段の一例)
52 振分装置(搬送装置の一例)
62A 包装紙(被検知物の一例)
100 第一検知アンテナ(検知部材の一例)
110 受信アンテナ基板(受信基板の一例)
120 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
120S 外側端
120E 内側端
126 配線(外側端用の配線の一例)
127 外側端間接続線(外側端間用の接続線の一例)
130 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
130S 外側端
130E 内側端
136 配線(内側端用の配線の一例)
137 内側端間接続線(内側端間用の接続線の一例)
140 送信アンテナ基板(送信基板の一例)
142 渦巻線(交差方向用の渦巻線の一例)
142A 水平方向配線部(水平方向用の配線部の一例)
161 渦巻線(移動方向用の渦巻線の一例)
161A 垂直方向配線部(垂直方向用の配線部の一例)
162A 垂直方向配線部(垂直方向用の配線部の一例)
163A 垂直方向配線部(垂直方向用の配線部の一例)
164A 垂直方向配線部(垂直方向用の配線部の一例)
165A 垂直方向配線部(垂直方向用の配線部の一例)
162 渦巻線(移動方向用の渦巻線の一例)
163 渦巻線(移動方向用の渦巻線の一例)
164 渦巻線(移動方向用の渦巻線の一例)
165 渦巻線(移動方向用の渦巻線の一例)
200 第一検知アンテナ(検知部材の一例)
205 接続点(外側端用の接続点の一例)
207 接続点(外側端用の接続点の一例)
210 受信アンテナ基板(受信基板の一例)
216 内側端間接続線(内側端間用の接続線の一例)
217 配線(外側端用の配線と内側端用の配線の一例)
220 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
220S 外側端
220E 内側端
230 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
230S 外側端
230E 内側端
240 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
240S 外側端
240E 内側端
246 内側端間接続線(内側端間用の接続線の一例)
247 配線(内側端用の配線の一例)
250 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
250S 外側端
250E 内側端
260 送信アンテナ基板(送信基板の一例)
262 渦巻線(送信用の渦巻線の一例)
270 渦巻線(送信用の渦巻線の一例)
511 接続点(外側端用の接続点の一例)
512 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
512S 外側端
512E 内側端
520 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
520S 外側端
520E 内側端
531 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
531S 外側端
531E 内側端
535 接続点(外側端用の接続点の一例)
540 渦巻線(受信用の渦巻線の一例)
540S 外側端
540E 内側端
552 渦巻線(送信用の渦巻線の一例及び第一方向用の渦巻線の一例)
552A 垂直方向配線部(垂直方向用の配線部の一例)
554 斜め配線部(第一斜め配線部の一例)
555 斜め配線部(第一斜め配線部の一例)
556 斜め配線部(第一斜め配線部の一例)
560 送信アンテナ基板(送信基板の一例)
572 渦巻線(送信用の渦巻線の一例及び第二方向用の渦巻線の一例)
572A 水平方向配線部(水平方向用の配線部の一例)
574 斜め配線部(第二斜め配線部の一例)
575 斜め配線部(第二斜め配線部の一例)
576 斜め配線部(第二斜め配線部の一例)
742 内側端間接続線(内側端間用の接続線の一例)
744 内側端間接続線(内側端間用の接続線の一例)
PA 記録用紙(用紙の一例)
PB 原稿(用紙の一例)
G 磁性体
Claims (11)
- 被検知物中の磁性体を磁化反転させる磁界を発生する送信用の渦巻線が、一つ又は複数形成された送信基板と、
前記送信用の渦巻線に対向して配置され前記磁界を受信する互いに逆巻きに巻かれた受信用の渦巻線の対が、前記送信用の渦巻線毎に一対又は複数対形成され、前記送信基板に積層又は前記送信基板と隙間をあけて対向して配置された受信基板と、
対をなす前記受信用の渦巻線の外側端同士が接続された外側端用の接続点、前記外側端同士を電気的に接続した外側端間用の接続線の線長の中間点、又は前記外側端間用の接続線の各前記外側端からの抵抗値が等しい点に、電気的に接続された外側端用の配線と、
対をなす前記受信用の渦巻線の内側端同士を電気的に接続した内側端間用の接続線の線長の中間点、又は前記内側端間用の接続線の各前記内側端からの抵抗値が等しい点に、電気的に接続された内側端用の配線と、
を備え、
前記送信基板及び前記受信基板の対向方向外側を、前記送信基板及び前記受信基板と前記被検知部物とが相対移動し、
前記送信基板は、前記被検知物と相対移動されている状態で前記被検知物の前記磁性体を磁化反転させる磁界を発生し、
前記受信基板は、前記被検知物と相対移動されている状態で前記磁界を受信し、
前記送信基板に形成された前記送信用の渦巻線は、
前記相対移動方向に沿って配線された相対移動方向用の配線部の長さが、他の方向に沿って配線された配線部の長さよりも長くなるように形成された相対移動方向用の渦巻線と、
前記相対移動方向と交差する交差方向に沿って配線された交差方向用の配線部の長さが他の方向に沿って配線された配線部の長さよりも長い交差方向用の渦巻線と、
を有し、
前記送信基板には、前記相対移動方向用の渦巻線と前記交差方向用の渦巻線とが積層されている検知部材。 - 前記移動方向用の渦巻線は、前記相対移動方向と交差する方向に沿って複数並んで形成された渦巻線で構成されると共に、複数の前記渦巻線は電気的に直列に接続されている、 請求項1に記載の検知部材。
- 前記送信用の渦巻線における前記相対移動方向用の渦巻線の前記他の方向に沿って配線された配線部の少なくとも一部は前記送信基板の両面に配線されると共に、前記他の方向に沿って配線された配線部の配線方向と直交する幅は前記相対移動方向用の配線部の配線方向と直交する幅よりも幅狭に形成されている、
請求項1又は請求項2に記載の検知部材。 - 前記送信基板には、線対称形状の前記送信用の渦巻線が複数並んで形成されている、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の検知部材。 - 被検知物中の磁性体を磁化反転させる磁界を発生する送信用の渦巻線が、一つ又は複数形成された送信基板と、
前記送信用の渦巻線に対向して配置され前記磁界を受信する互いに逆巻きに巻かれた受信用の渦巻線の対が、前記送信用の渦巻線毎に一対又は複数対形成され、前記送信基板に積層又は前記送信基板と隙間をあけて対向して配置された受信基板と、
対をなす前記受信用の渦巻線の外側端同士が接続された外側端用の接続点、前記外側端同士を電気的に接続した外側端間用の接続線の線長の中間点、又は前記外側端間用の接続線の各前記外側端からの抵抗値が等しい点に、電気的に接続された外側端用の配線と、
対をなす前記受信用の渦巻線の内側端同士を電気的に接続した内側端間用の接続線の線長の中間点、又は前記内側端間用の接続線の各前記内側端からの抵抗値が等しい点に、電気的に接続された内側端用の配線と、
を備え、
前記送信基板及び前記受信基板の対向方向外側に前記被検知物が配置され、
前記送信基板は、静止した状態の前記被検知物の前記磁性体を磁化反転させる磁界を発生し、
前記受信基板は、静止した状態の前記被検知物の前記磁界を受信し、
前記送信基板に形成された前記送信用の渦巻線は、
第一方向に沿って配線された第一方向用の配線部の長さが他の方向に沿って配線された配線部の長さよりも長く形成された第一方向用の渦巻線と、
前記第一方向と交差する第二方向に沿って配線された第二方向用の配線部の長さが他の方向に沿って配線された配線部の長さよりも長く形成された第二方向用の渦巻線と、
を有し、
前記送信基板には、前記第一方向用の渦巻線と前記第二方向用の渦巻線とが積層されている検知部材。 - 前記第一方向用の渦巻線に給電する第一給電部と、
前記第二方向用の渦巻線に給電する第二給電部と、
を備える、
請求項5に記載の検知部材。 - 前記第一方向用の渦巻線に流れる交流の位相と前記第二方向用の渦巻線に流れる交流の位相とが、同位相と逆位相とに交互に切り替わるように、前記第一給電部と前記第二給電部とに給電する、
請求項6に記載の検知部材。 - 前記第一方向用の渦巻線の前記他の方向に沿って配線された配線部の少なくとも一部には、第一方向と直交する方向に対して斜めに配線された第一斜め配線部が形成され、
前記第二方向用の渦巻線の前記他の方向に沿って配線された配線部の少なくとも一部には、第二方向と直交する方向に対して斜めに配線された第二斜め配線部が形成されている、
請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の検知部材。 - 前記第一斜め配線部は前記第一方向用の渦巻線の周縁部に形成され、
前記第二斜め配線部は前記第二方向用の渦巻線の周縁部に形成されている、
請求項8に記載の検知部材。 - 前記被検知物が前記磁性体を有する用紙とされ、
前記用紙を前記相対移動方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段によって前記相対移動方向に搬送される前記用紙の前記磁性体を磁化反転させる磁界を発生する共に前記磁界を受信する請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の検知部材と、
を備える搬送装置。 - 前記被検知物が前記磁性体を有する用紙とされ、
前記用紙が置かれる用紙台と、
前記用紙台に置かれた前記用紙の画像を読み取る読取手段と、
前記用紙台に置かれた前記用紙の前記磁性体を磁化反転させる磁界を発生する共に前記磁界を受信する請求項5〜請求項9のいずれか1項に記載の検知部材と、
を備える画像読取装置。
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JP2009215671A JP5418104B2 (ja) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | 検知部材、搬送装置、及び画像読取装置 |
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