JP6077057B2 - イメージセンサユニット、紙葉類識別装置、画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような構成では、光源が発する熱などによってフレームとカバー部材が膨張すると、両面テープにせん断方向に力が掛かるため、両面テープがフレームやカバー部材から剥離するおそれがある。また、両面テープが剥離しない場合であっても、フレームとカバー部材との熱変形量の相違によって、イメージセンサユニットが湾曲するおそれがある。
本発明を適用できる実施形態であるイメージセンサユニット1の構成について、図2と図3を参照して説明する。図2は、イメージセンサユニット1の構成を模式的に示す分解斜視図である。図3は、イメージセンサユニット1の外観斜視図である。イメージセンサユニット1は、被照明体Pに光を照射し、被照明体Pからの光を検出することによって、被照明体Pを読み取る。説明の便宜上、被照明体Pの側を、イメージセンサユニット1の上側と称する。また、本発明において、「光」とは、可視光線のみならず、紫外線、赤外線などの可視光線以外の電磁波を含むものとする。
フレーム10は、上面視において主走査方向に長い長方形の形状を有する。そして、上面視における外周部(長方形の四辺)には、カバー部材11が接合される額縁状の接合面101が形成される。カバー部材11は、両面テープ3によってこの接合面101に接合される。また、接合面101には、カバー部材11を位置決めするための係止部が形成されてもよい(図5参照。図2においては省略)。
カバー部材11の下側の面の外周には、フレーム10に位置決めするための係止部が形成されてもよい(図5参照。図2においては省略)。
導光体13の主走査方向の一方の端面は、光源12が発する光が入射する入射面131であり、他方の端面は、光源12が発する光を反射する反射面133である。導光体13の側面には、主走査方向に長い帯状の出射面132と拡散面134(図3参照)とが形成される。出射面132は、入射面131から入射した光や反射面133で反射した光を被照明体Pに向けて照射する面である。拡散面134は、入射面131から入射した光を反射・拡散する面である。また、導光体13の外周面のその他の面は、それぞれ、光を反射する反射面として作用する。
そして、フレーム10の接合面101に、カバー部材11が両面テープ3によって接合
される。両面テープ3および両面テープ3による接合構造については後述する。
集光体14とイメージセンサ16とは、所定の間隔をおいて対向する。被照明体Pの読取ラインOからの反射光は、集光体14によってイメージセンサ16の表面に結像する。イメージセンサ16は、集光体14によって結像した光学像を電気信号に変換する。
そして、イメージセンサユニット1は、被照明体Pに光を照射して反射光を検出する動作を、短時間で周期的に繰り返す。イメージセンサユニット1は、このような動作によって、被照明体Pに設けられる所定のパターン(たとえば、ホログラム)を可視光画像として読み取るとともに、被照明体Pを赤外画像として読み取る。
図1(a)は、両面テープの長辺部分の構成を示す平面模式図である。図1(b)は、両面テープの長辺部分の断面模式図である。両面テープ3は、フィルム状の基材31と、基材31の上面と下面のそれぞれに形成される接着剤層32a,32bとを有する。なお、基材31や接着剤層32a,32bの材質は特に限定されるものではなく、公知の両面テープの基材および接着剤が適用できる。
両面テープ3は、フレーム10の接合面101およびカバー部材11の外周縁に沿って貼り付けられる。このため、上面視において、両面テープ3は、たとえばフレーム10の接合面101と同じ寸法および形状に形成される。具体的には、両面テープ3は、主走査方向に長い環状の長方形に形成される(図2参照)。なお、両面テープ3は、フレーム10の接合面101と同じ寸法および形状に限定されるものではない。
このような構成であると、フレーム10とカバー部材11とが熱膨張した際に、熱膨張係数の相違によって相対的にずれが生じても、両面テープ3が変形することによってずれを吸収できる。このため、両面テープ3は、フレーム10やカバー部材11から剥離し難くなる。さらに、両面テープ3がフレーム10とカバー部材11のずれを吸収するから、フレーム10とカバー部材11との変形を防止または抑制できる。すなわち、フレーム10とカバー部材11とが熱膨張係数の相違する材料により形成され、かつ、ずれを吸収できない構成で接合されると、フレーム10とカバー部材11とが熱膨張係数の相違によって変形するおそれがある。これに対して、本実施形態によれば、このような変形を防止または抑制できる。
さらに、本実施形態によれば、両面テープ3が長手方向に伸びる際に、切込み33が広がるが、両面テープ3が長辺方向の中間で途切れることがない。このため、フレーム10とカバー部材11の間には、外部から内部に異物が侵入する隙間が生じない。したがって、両面テープ3による防塵性が低下することがない。
このように、本実施形態によれば、防塵性を低下させることなく、両面テープ3を長辺方向に伸びやすくすることができる。
図4は、光源12の位置と両面テープ3の切込み33の間隔の関係を模式的に示す図である。イメージセンサユニット1においては、光源12が発する熱により、光源12の近傍の温度が他の部分に比較して高くなる。このため、フレーム10およびカバー部材11の熱変形量も、光源12に主走査方向(両面テープ3の長辺方向)に近づくにしたがって大きくなる。そこで、図4に示すように、光源12の近傍(図4のA部)において切込みの間隔を小さくし、光源12から主走査方向に遠い部分(B部)において切込みの間隔を大きくする。
たとえば、主走査方向の一端部に光源12が設けられる構成であれば、主走査方向(長辺方向)に当該一端に近づくにしたがって切込み33の間隔を小さくし、当該一端から主走査方向に離れるにしたがって切込み33の間隔を大きくする。すなわち、主走査方向に関して、光源12が設けられる一端部側における切込み33の間隔を、光源12が設けられない他の一端側における切込み33の間隔に比較して小さくする。また、主走査方向の両端部に光源12が設けられる構成であれば、主走査方向の両端に近づくにしたがって切込み33の間隔を小さくし、主走査方向の中心に近づくにしたがって切込み33の間隔を大きくする。すなわち、主走査方向の両端部における切込み33の間隔を、主走査方向の中心部における切込み33の間隔に比較して小さくする。
なお、切込み33の間隔は、滑らかに変化する構成であってもよく、段階的に変化する構成であってもよい。
また、発熱源の例として光源12を示したが、光源12以外の発熱源に対しても適用できる。要は、発熱源の近傍において切込み33の間隔が小さく、発熱源から遠い部分において切込み33の間隔が大きい構成であればよい。
図5に示すように、フレーム10の接合面101とカバー部材11には、位置決めのための係止部103,113が形成される。係止部103,113は、フレーム10の接合面101とカバー部材11の一方に形成される突起部と、他方に形成される凹部とが適用される。図5では、フレーム10の係止部103として突起部が形成され、カバー部材11の係止部113として凹部が形成される構成を示す。ただし、フレーム10に凹部が形成され、カバー部材11に突起部が形成される構成であってもよい。
そして、一方に形成される突起部が、他方に形成される凹部に嵌まり込むことにより(係止することにより)、カバー部材11がフレーム10に対して位置決めされる。
図5に示すように、両面テープ3には、係止部103としての突起部が挿通する挿通孔35が形成される。
そして、図6に示すように、挿通孔35(係止部103,113)の近傍(C部)においては切込み33の間隔を大きくし、挿通孔35から遠い位置(D部)においては切込み33の間隔を小さくする。
このような構成によれば、挿通孔(係止部)から離れたずれ量の大きい部分(D部)において、両面テープ3の変形量を大きくして、両面テープ3が剥離し難くすることができる。
なお、図6においては、係止部103,113および挿通孔35が、長辺方向の中心に形成される構成を示したが、これらの位置および数は限定されない。
このため、両面テープ3の非接着部34は、他の部材から干渉を受けることなく変形できる。このような構成であると、フレーム10とカバー部材11とが温度上昇によって膨張した場合、フレーム10とカバー部材11のずれは、非接着部34の変形によって吸収される。したがって、接着剤層32a,32bがフレーム10やカバー部材11から剥離し難くできる。また、非接着部34の変形によって、フレーム10とカバー部材11の熱膨張率の相違に起因する変形を低減できる。
そして、上面および下面の接着剤層32a,32bは、フレーム10およびカバー部材11の外周の全体にわたって途切れることなく形成される。このため、防塵性が低下することがない。
図8に示す例においては、カバー部材11の外周縁は、下側に向かって突出している。この部分をカバー側凸部112と称する。カバー側凸部112の高さ(厚さ)は、たとえば上面の接着剤層32aの厚さと同じに設定される。また、カバー側凸部112の幅は、たとえばフレーム10の接合面101の幅と同じに設定される。このため、フレーム10にカバー部材11が取り付けられると、フレーム10の接合面101とカバー側凸部112の下面とが、両面テープ3を挟んで対向する。
そして、下面の接着剤層32bがフレーム10の接合面101に接着される。下面の接着剤層32bの幅はフレーム10の接合面101の幅と同じであるため、フレーム10の接合面101の全体に接着剤層32bが接着する。また、上面の接着剤層32aは、カバー側凸部112よりも内側においてカバー部材11の下面に接着する。そして、カバー側凸部112は、基材31の上面の接着剤層32aが形成されない部分に接触する。
両面テープ3に非接着部34が形成されるため、上面の接着剤層32aとカバー側凸部112とは接触しない。このため、両面テープ3の非接着部34は、他の部材に接触しない状態となり、他の部材から干渉を受けることなく変形できる。したがって、前述と同様の効果を奏することができる。
さらに、カバー側凸部112は、両面テープ3の基材31の上面の接着剤層32aが形成されない部分に接触する。このような構成であれば、カバー部材11が宙に浮いた状態にはならないから、カバー部材11の上下方向位置の精度が低下することがない。
そして、下面の接着剤層32bが、フレーム10の接合面101のフレーム側凸部102以外の部分に接着する。また、上側の接着剤層32aが、カバー部材11の下面のカバー側凸部112以外の部分に接着する。これにより、フレーム10にカバー部材11が接合される。
このように、両面テープ3の幅は、フレーム10の接合面101と同じであってもよく、接合面101より大きくてもよい。
また、イメージセンサユニット1のうち、図示および説明を省略した部分については、従来公知のイメージセンサユニット1と同じ構成が適用できる。
イメージセンサユニット1が適用される紙葉類識別装置5について、図10を参照して説明する。図10は、紙葉類識別装置5の構成を模式的に示す断面図であり、主走査方向に直角な面での断面を示す図である。紙葉類識別装置5は、被照明体Pである紙幣などに光を照射すると共に、紙幣からの光を読み取り、読み取った光を用いて紙幣の種類や真贋の識別を行う。
このような構成の紙葉類識別装置5の動作は、次のとおりである。紙葉類識別装置5に適用されるイメージセンサユニット1が、前述した動作によって、紙幣に設けられる所定のパターンを可視光画像として読み取るとともに、紙幣を赤外画像として読み取る。その後、画像識別部53は、予め用意された真券である紙幣に可視光線および赤外線を照射することで得られた真券紙幣画像と、真贋判定時に判定対象となる紙幣の可視光画像と赤外画像とを比較することで、紙幣の真贋判定を行う。これは、真券である紙幣には、可視光下と、赤外光下とから得られる画像がそれぞれ異なるような領域が設けられているためである。
なお、説明および図示を省略した部分については、従来の紙葉類識別装置5と同じ構成が適用できる。また、画像識別部53は回路基板15上に設けられる構成であっても構わない。
透過照明装置52は、光源521と、導光体522とを有する。透過照明装置52の光源521および導光体522には、前述の光源12および導光体13と同じ構成が適用される。そして、透過照明装置52は、イメージセンサユニット1に対向する位置に、紙幣に向けて光を照射できるように設けられる。特に、透過照明装置52は、その導光体522の出射面から照射される光の光軸と、イメージセンサユニット1の集光体14の光軸とが一致するように配設される。
このような構成の紙葉類識別装置5の動作は、次のとおりである。イメージセンサユニット1に組み込まれる光源12および透過照明装置52の光源521は、各色の可視光線および赤外線の発光素子を順次点灯する。
イメージセンサユニット1の導光体13から紙幣に照射された光は、紙幣の表面で反射して集光体14に入射し、イメージセンサ16の表面に結像する。イメージセンサ16は、結像した光学像を電気信号に変換することによって、紙幣からの反射光による可視光画像および赤外画像を取得する。一方、透過照明装置52から紙幣に照射された光は、紙幣を透過してイメージセンサユニット1の集光体14に入射し、イメージセンサ16の表面に結像する。イメージセンサ16は、結像した光学像を電気信号に変換することによって、紙幣からの透過光による可視光画像および赤外画像を取得する。
そして、イメージセンサユニット1および透過照明装置52は、紙幣に光を照射して反射光と透過光を検出する動作を、短時間で交互に繰り返す。イメージセンサユニット1は、このような動作によって、紙幣に設けられる所定のパターン(たとえば、ホログラム)を可視光画像として読み取るとともに、紙幣を赤外画像として読み取る。
このような構成によれば、紙葉類識別装置5は、紙幣の反射光および透過光による可視光画像および赤外画像を読み取ることができる。
図12に示すように、2組のイメージセンサユニット1は、紙幣の搬送経路Aを挟んで対向するように配設される。そして、2組のイメージセンサユニット1は、一方のイメージセンサユニット1の導光体13から照射されて紙幣を透過した光が、他方のイメージセンサユニット1の集光体14に入射するように配設される。
このような構成の紙葉類識別装置5の動作は、次のとおりである。すなわち、2組のイメージセンサユニット1に組み込まれる光源12は、各色の可視光線および赤外線の発光素子を順次点灯する。一方のイメージセンサユニット1の照明装置から紙幣に照射された光は、紙幣の表面で反射して一方のイメージセンサユニット1の集光体14に入射し、一方のイメージセンサユニット1のイメージセンサ16の表面に結像する。一方のイメージセンサユニット1のイメージセンサ16は、結像した光学像を電気信号に変換することによって、紙幣からの反射光による可視光画像および赤外画像を取得する。また、一方のイメージセンサユニット1の照明装置から紙幣に照射された光は、紙幣を透過して他方のイメージセンサユニット1の集光体14に入射し、他方のイメージセンサユニット1のイメージセンサ16の表面に結像する。他方のイメージセンサユニット1のイメージセンサ16は、結像した光学像を電気信号に変換することによって、紙幣からの透過光による可視光画像および赤外画像を取得する。
このような構成によれば、紙葉類識別装置5は、紙幣の両面の反射画像を読み取ることができるとともに、透過画像を読み取ることができる。
なお、本実施形態においては、可視光線および赤外線を照射することで紙幣を可視光画像および赤外画像として読み取る構成を示したが、この構成に限定されない。たとえば、紫外線を照射する構成であっても構わない。
また、被照明体Pとして紙幣が適用される構成を示したが、紙葉類の種類は限定されるものではない。たとえば、各種有価証券やIDカードなどが適用できる。
図13は、本発明の実施形態であるイメージセンサユニット1を適用できる画像読取装置としてのフラットベッド方式のスキャナー7aの構成を示す斜視図である。
スキャナー7aは、筺体71aと、被照明体載置部としてのプラテンガラス72と、イメージセンサユニット1と、イメージセンサユニット1を駆動する駆動機構と、回路基板73aと、プラテンカバー74とを有する。
被照明体載置部としてのプラテンガラス72は、ガラスなどの透明板からなり、筺体71aの上面に取り付けられる。
プラテンカバー74は、プラテンガラス72に載置された被照明体Pを覆うように、筺体71aに対してヒンジ機構などを介して開閉可能に取付けられる。
イメージセンサユニット1と、このイメージセンサユニット1を駆動するための駆動機構と、回路基板73aとは、筺体71aの内部に収容される。
駆動機構は、保持部材750と、ガイドシャフト751と、駆動モーター752と、ワイヤー754とを含む。保持部材750は、イメージセンサユニット1を囲むように保持する。ガイドシャフト751は、保持部材750をプラテンガラス72に沿って読取方向(副走査方向)に移動可能にガイドする。駆動モーター752と保持部材750とはワイヤー754を介して連結されており、駆動モーター752の駆動力によってイメージセンサユニット1を保持する保持部材750を副走査方向に移動させる。そして、イメージセンサユニット1は、駆動モーター752の駆動力によって副走査方向に移動しながら、プラテンガラス72に載置された被照明体Pを読み取る。このように、イメージセンサユニット1と被照明体Pとを相対的に移動させながら、被照明体Pを読み取る。
回路基板73aには、イメージセンサユニット1が読み取った画像に所定の画像処理を施す画像処理回路や、イメージセンサユニット1を含むスキャナー7aの各部を制御する制御回路や、スキャナー7aの各部に電力を供給する電源回路などが構築される。
図14は、本発明の実施形態であるイメージセンサユニット1を適用できる画像読取装置としてのシートフィード方式のスキャナー7bの構成を示す断面模式図である。
図14に示すように、スキャナー7bは、筺体71bと、イメージセンサユニット1と、搬送ローラー76と、回路基板73bと、カバーガラス77とを有する。
搬送ローラー76は、図示を省略した駆動機構によって回転し、被照明体Pを挟んで搬送する。カバーガラス77は、イメージセンサユニット1の上側を覆うように設けられる。回路基板73bには、イメージセンサユニット1を含むスキャナー7bの各部を制御する制御回路や、スキャナー7bの各部に電力を供給する電源回路などが構築される。
そして、スキャナー7bは、搬送ローラー76によって被照明体Pを読み取り方向(副走査方向)に搬送しつつ、イメージセンサユニット1により被照明体Pを読み取る。すなわち、イメージセンサユニット1と被照明体Pとを相対的に移動させながら、被照明体Pを読み取る。なお、図においては、被照明体Pの片面を読み取るスキャナー7bの例を示すが、2つのイメージセンサユニット1が被照明体の搬送経路Aを挟んで対向するように設けられ、被照明体Pの両面を読み取る構成であってもよい。
次に、本発明の実施形態である画像形成装置9について、図15と図16を参照して説明する。本発明の実施形態である画像形成装置9には、本発明の実施形態であるイメージセンサユニット1が適用される。図15は、本発明の実施形態である画像形成装置9の外観斜視図である。図16は、本発明の実施形態である画像形成装置9の筺体91の内部に設けられる画像形成部92を抜き出して示した斜視図である。図15と図16に示すように、画像形成装置9は、フラットベッド方式のスキャナーとインクジェット方式のプリンタとの複合機(MFP;Multifunction Printer)である。画像形成装置9は、画像を読取る画像読取手段としての画像読取部93と、画像を形成する画像形成手段としての画像形成部92とを有する。そして、画像形成装置9の画像読取部93には、イメージセンサユニット1が組み込まれる。なお、画像形成装置9の画像読取部93は、前述の画像読取装置と共通の構成が適用できる。したがって、画像読取装置と共通の構成については説明を省略する。
また、図16に示すように、画像形成装置9の筺体91の内部には、画像形成部92が設けられる。画像形成部92は、搬送ローラー921と、ガイドシャフト922と、インクジェットカートリッジ923と、モーター926と、一対のタイミングプーリー927とを有する。搬送ローラー921は、駆動源の駆動力によって回転し、記録媒体としての印刷用紙Rを副走査方向に搬送する。ガイドシャフト922は棒状の部材であり、その軸線が印刷用紙Rの主走査方向に平行となるように画像形成装置9の筺体91に固定される。インクジェットカートリッジ923は、ガイドシャフト922上をスライドすることによって、印刷用紙Rの主走査方向に往復動できる。インクジェットカートリッジ923は、たとえば、シアンC、マゼンタM、イエローY、黒Kのインクを備えたインクタンク924(924C,924M,924Y,924K)と、これらのインクタンク924にそれぞれ設けられた吐出ヘッド925(925C,925M,925Y,925K)から構成される。一対のタイミングプーリー927の一方は、モーター926の回転軸に取り付けられる。そして、一対のタイミングプーリー927は、印刷用紙Rの主走査方向に互いに離れた位置に設けられる。タイミングベルト928は、一対のタイミングプーリー927に平行掛けに巻き掛けられ、所定の箇所がインクジェットカートリッジ923に連結される。
Claims (6)
- 光源とイメージセンサとが収容されたフレームと、
前記フレームに両面テープを介して接合されるカバー部材と、
を有し、
前記両面テープは、フィルム状の基材と、前記基材の一方の面に形成される第1の接着剤層と他方の面に形成される第2の接着剤層とを有し、
前記第1の接着剤層と前記第2の接着剤層は、互いに前記基材の幅方向の反対側に形成され、
前記基材は、前記両面テープの幅方向における前記第1の接着剤層が形成されている部分と前記第2の接着剤層が形成されている部分の間に前記一方の面および前記他方の面のいずれにも接着剤層が形成されない部分を有することを特徴とするイメージセンサユニット。 - 前記フレームには前記カバー部材に向かって突出するフレーム側凸部が形成され、
前記第1の接着剤層は前記フレーム側凸部ではない部分に接着しており、上面視において、前記第1の接着剤層と前記フレーム側凸部との間には隙間が形成されることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサユニット。 - 前記カバー部材には前記フレームの側に向かって突出するカバー側凸部が形成され、
前記第2の接着剤層は前記カバー側凸部ではない部分に接着しており、上面視において前記第2の接着剤層と前記カバー側凸部との間には隙間が形成されることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサユニット。 - イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと紙葉類とを相対的に移動させながら、前記紙葉類からの光を読み取る画像読取手段と、
前記紙葉類の真贋を識別する識別手段と、
を備える紙葉類識別装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のイメージセンサユニットであることを特徴とする紙葉類識別装置。 - イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取手段と、
を備える画像読取装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のイメージセンサユニットであることを特徴とする画像読取装置。 - イメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの光を読み取る画像読取手段と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のイメージセンサユニットであることを特徴とする画像形成装置。
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