(57)【要約】【課題】紫外光を照射する光源部の照射強度を補正することを目的とする。【解決手段】イメージセンサユニット６０は、被照明体に対して少なくとも紫外光を主走査方向に沿って照射する光源部２５と、被照明体からの光を集光する集光体３２と、集光体３２により集光された光を電気信号へと変換するイメージセンサ７５と、被照明体とイメージセンサ７５との間に配置され、被照明体により反射される光のうち紫外光をカットし、被照明体に施された蛍光物質が紫外光により励起されることで発生する蛍光を透過する紫外カット部６５と、を有し、イメージセンサ７５は、光源部２５から照射された紫外光のうち反射部によって反射され、紫外カット部６５を透過しない光を検出する紫外検出部７７を有する。【選択図】図８
2020174395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照明体に対して少なくとも紫外光を主走査方向に沿って照射する光源部と、
前記被照明体からの光を集光する集光体と、
前記集光体により集光された光を電気信号へと変換するイメージセンサと、
前記被照明体と前記イメージセンサとの間に配置され、前記被照明体により反射される光のうち紫外光をカットし、前記被照明体に施された蛍光物質が紫外光により励起されることで発生する蛍光を透過する紫外カット部と、を有するイメージセンサユニットであって、
前記イメージセンサは、前記光源部から照射された紫外光のうち反射部によって反射され、前記紫外カット部を透過しない光を検出する紫外検出部を有することを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
前記紫外検出部は、平面視において、前記集光体と重なり合う一方、前記紫外カット部とは重なり合わない位置に配置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。
【請求項３】
前記紫外検出部は、前記被照明体の画像を読取る範囲である有効読取範囲の外側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記紫外カット部を有するフィルタ部材を有し、
前記フィルタ部材は、紫外光が透過する紫外透過部を有し、
前記紫外検出部は、平面視において、前記紫外透過部と重なり合う位置に配置されることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
前記光源部、前記集光体、前記イメージセンサ、および、前記紫外カット部を収容するフレームを有し、
前記反射部は、前記フレームに取付けられることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
前記反射部の少なくとも一部は、平面視において、前記集光体と重なり合う一方、前記紫外カット部とは重なり合わない位置に配置されることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項７】
前記反射部は、前記被照明体の画像を読取る範囲である有効読取範囲の外側に配置されることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項８】
前記反射部は、平面視において、前記集光体の主走査方向における一方側の端部または両側の端部と重なり合う位置に配置されることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項９】
前記反射部は、紫外光に対して励起しない材料を含むことを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項１０】
前記紫外光に対して励起しない材料として、硫酸バリウムまたはアルミニウム合金を含むことを特徴とする請求項９に記載のイメージセンサユニット。
【請求項１１】
前記光源部の基準の照射強度を記憶する照度記憶部と、
前記紫外検出部により検出された前記光源部の照射強度と、前記照度記憶部に記憶され
た基準の照射強度とを比較する照度比較部と、
前記照度比較部による比較結果に基づいて前記光源部の照射強度を補正する補正部と、を有することを特徴とする請求項１ないし１０の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項１２】
蛍光物質が施された被照明体に対して紫外光を照射する光源部と、
前記被照明体から反射された光を集光する集光体と、
前記集光体により集光された光を電気信号へと変換するイメージセンサと、
前記被照明体と前記イメージセンサとの間に配置され、前記被照明体により反射される光のうち、紫外光をカットし、前記蛍光物質により発生する蛍光を透過する紫外カット部と、を有するイメージセンサユニットであって、
前記光源部から照射された紫外光の一部を、前記被照明体を介さずに前記イメージセンサに入射させるように反射する反射部を備える
ことを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか１項に記載の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前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１２の何れか１項に記載の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前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、
前記イメージセンサユニットにより読取られた画像を記録媒体に形成する画像形成部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１２の何れか１項に記載のイメージセンサユニットと、
前記被照明体としての紙葉類を移送させる移送部と、
前記紙葉類を識別する基準となる基準データを記憶する記憶部と、
前記イメージセンサユニットに読取られた画像情報と、前記記憶部に記憶されている前記基準データとを比較して前記紙葉類を識別する比較部と、
を有することを特徴とする紙葉類識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置および紙葉類識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙幣、有価証券などの紙葉類には真贋を判定するために蛍光インクなどで施された蛍光画像が形成されているものがある。このような紙葉類に紫外光を照射することで蛍光画像が発光するので、発光された蛍光画像を読取ることで紙葉類の真贋を判定することができる。
特許文献１には蛍光画像を読取るために紫外光ＬＥＤ光源を備えた光学ラインセンサ装置が開示されている。特許文献１の光学ラインセンサ装置では、被照明体とイメージセンサとの間に波長４１０ｎｍ以下の可視光および紫外光をカットするフィルタを配置することで蛍光画像の検出能力を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９０２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような光学ラインセンサ装置に用いられる紫外光ＬＥＤ光源は、経年劣化などによって照射強度が低下してしまう。照射強度が低下してしまうと、読取る画像の輝度が低下してしまう。そのため、経年劣化による照射強度の低下を打ち消すように紫外光ＬＥＤ光源の照射強度を補正する必要がある。
一般的に可視光を発する光源を備えるイメージセンサユニットでは、いわゆる白基準に向かって光を照射し、白基準で反射した光をイメージセンサによって検出し、検出した反射光の強度に応じて光源の照射強度を補正している。
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように被照明体とイメージセンサとの間に波長４１０ｎｍ以下の可視光および紫外光をカットするフィルタが配置されている場合には、白基準で反射された紫外光はフィルタによってカットされてしまうために、イメージセンサは白基準で反射された紫外光を検出することができない。したがって、紫外光を発する光源の照射強度を補正することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、紫外光を照射する光源部の照射強度を補正することができるイメージセンサユニット等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のイメージセンサユニットは、被照明体に対して少なくとも紫外光を主走査方向に沿って照射する光源部と、前記被照明体からの光を集光する集光体と、前記集光体により集光された光を電気信号へと変換するイメージセンサと、前記被照明体と前記イメージセンサとの間に配置され、前記被照明体により反射される光のうち紫外光をカットし、前記被照明体に施された蛍光物質が紫外光により励起されることで発生する蛍光を透過する紫外カット部と、を有するイメージセンサユニットであって、前記イメージセンサは、前記光源部から照射された紫外光のうち反射部によって反射され、前記紫外カット部を透過しない光を検出する紫外検出部を有することを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、上述した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前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、を有することを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、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前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、前記イメージセンサユニットにより読取られた画像を記録媒体に形成する画像形成部と、を有することを特徴とする。
本発明の紙葉類識別装置は、上述したイメージセンサユニットと、前記被照明体としての紙葉類を移送させる移送部と、前記紙葉類を識別する基準となる基準データを記憶する記憶部と、前記イメージセンサユニットに読取られた画像情報と、前記記憶部に記憶されている前記基準データとを比較して前記紙葉類を識別する比較部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、紫外光を照射する光源部の照射強度を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、画像読取装置の要部構成を示す断面図である。
【図２】図２は、イメージセンサユニットの分解斜視図である。
【図３】図３は、イメージセンサユニットの拡大分解斜視図である。
【図４】図４は、イメージセンサユニットの平面図である。
【図５】図５は、第１実施形態のイメージセンサユニットの断面図である。
【図６】図６は、第１実施形態のイメージセンサユニットの拡大断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態のイメージセンサユニットの断面図である。
【図８】図８は、第２実施形態のイメージセンサユニットの拡大断面図である。
【図９】図９は、フラットベッド方式のスキャナの構成の一例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、シートフィード方式のスキャナの構成の一例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、画像形成装置内の画像形成部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づき、本発明に係るイメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置および紙葉類識別装置の好適な実施形態について説明する。以下の説明においては、三次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。Ｘ方向が主走査方向であり、Ｙ方向が主走査方向に直角な副走査方向であり、Ｚ方向が垂直方向（上下方向）である。
【００１１】
（第１実施形態）
本実施形態の画像読取装置１００は、紙幣、有価証券などの紙葉類の真贋判定を行う紙葉類識別装置として機能する。
図１は、本実施形態のイメージセンサユニット１０を備えた画像読取装置１００の要部構成を示す断面図である。ここで先ず、これらの全体構成について概略を説明する。本実施形態では、被照明体として典型的には紙幣Ｓとする。なお、紙幣Ｓに限らず、その他の対象物に対しても本発明は適用可能である。
【００１２】
画像読取装置１００の所定部には、紙幣Ｓの搬送方向Ｆに、対をなして紙幣Ｓを挟みながら搬送するための移送部としての搬送ローラ１０１Ａ、１０１Ｂと搬送ローラ１０２Ａ、１０２Ｂとが所定の間隔をおいて配置される。これらの搬送ローラ１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０２Ａ、１０２Ｂは駆動機構により回転駆動されるようになっており、紙幣Ｓは所定の搬送速度でイメージセンサユニット１０に対して搬送方向Ｆに相対的に移送される。
【００１３】
イメージセンサユニット１０は、搬送ローラ１０１Ａ、１０１Ｂと搬送ローラ１０２Ａ、１０２Ｂとの間に配置され、移送される紙幣Ｓに対して光を照射し、紙幣Ｓからの反射光の画像情報を読取る。
イメージセンサユニット１０には比較部１０３が接続されている。比較部１０３はイメージセンサユニット１０により読取られた画像情報を取得する。また、比較部１０３は記憶部１０４に記憶されている基準データを読出し、取得した画像情報と比較して、紙幣Ｓの真贋を識別する。
【００１４】
次に、イメージセンサユニット１０の構成について説明する。本実施形態のイメージセンサユニット１０は、紫外光をカットする紫外カット部を備えていながら、紫外光を照射する光源部の照射強度を検出できる。
図２は、イメージセンサユニット１０の分解斜視図である。図３は、図２に示すイメージセンサユニット１０のうち、主走査方向における一方側を拡大した斜視図である。図４は、カバー体を省略したイメージセンサユニット１０の平面図である。図５は、図４に示すＩ−Ｉ線を矢印方向から見たイメージセンサユニット１０の断面図である。
【００１５】
イメージセンサユニット１０は概して直方体に形成され、その長手方向が主走査方向となり、これに直交する副走査方向は紙幣Ｓの搬送方向Ｆとなる。
イメージセンサユニット１０は、フレーム１１、光源部２５、集光体３２、フィルタ部材３４、センサ基板３８、イメージセンサ４５、基準部材５０などを備えている。これらの構成部材のうち、光源部２５は照明装置として機能する。また、フレーム１１、光源部２５、集光体３２、フィルタ部材３４、センサ基板３８およびイメージセンサ４５は、読取る紙幣Ｓの主走査方向の寸法に応じた長さに形成される。
【００１６】
フレーム１１は、イメージセンサユニット１０の各構成部材を収容するフレーム本体１２と、フレーム本体１２に蓋着されるカバー体１８とを有する。
フレーム本体１２は、イメージセンサユニット１０の各構成部材を所定の位置に支持する。フレーム本体１２は、主走査方向を長手方向とする略直方体であって、例えば、黒色に着色されて遮光性を有する樹脂材料で形成される。樹脂材料としては、例えばポリカーボネートなどが適用できる。
図１に示すように、フレーム本体１２には、光源部２５を収容する光源収容部１３と、集光体３２を収容する集光体収容部１５と、センサ基板３８を収容する基板収容部１６とが主走査方向に形成される。
【００１７】
光源収容部１３は、上側（紙幣Ｓ側）に向かって開口する空間である。光源収容部１３は、光源部２５を支持する光源支持部１４が形成される。光源支持部１４は、光源部２５を傾斜した状態に支持する。光源支持部１４は、フレーム１１の主走査方向に間隔をあけて複数、形成される。光源部２５は、光源支持部１４上に塗布された接着剤によって光源収容部１３内に固定される。
【００１８】
集光体収容部１５は、上側に向かって開口する溝である。集光体収容部１５は、集光体３２を光軸が上下方向に沿った状態に収容する。集光体３２は、集光体収容部１５に塗布された接着剤によって集光体収容部１５内に固定される。
基板収容部１６は、下側に開口する空間である。基板収容部１６は、センサ基板３８を実装面が上下方向に直交する状態に収容する。センサ基板３８は、フレーム１１に形成された図示しないボスなどを熱カシメすることで基板収容部１６内に固定される。集光体収容部１５と基板収容部１６とは、開口部１７を介して連通する。
【００１９】
カバー体１８は、フレーム本体１２内に塵が侵入するのを防止する。また、カバー体１８は、光源部２５からの光を紙幣Ｓに向かって透過させ、紙幣Ｓからの光をフレーム本体１２内に透過させる。カバー体１８は、フレーム本体１２を上側から覆うように、例えば両面テープなどを用いて固定される。カバー体１８は、保持体１９とカバーガラス２０とを有する。
保持体１９は、カバーガラス２０を中央で保持する。保持体１９は、主走査方向を長手方向とする略平板状であって、例えば、黒色に着色されて遮光性を有する樹脂材料で形成される。樹脂材料としては、例えばポリカーボネートなどが適用できる。
カバーガラス２０は、主走査方向を長手方向とする平板状の透過部材である。カバーガラス２０は、ガラスに限られず、例えばアクリルやポリカーボネートなどの透明な樹脂材料が適用できる。
【００２０】
光源部２５は、移送される紙幣Ｓに対して少なくとも紫外光を主走査方向に沿ってライン状に照射する。図４に示すように、光源部２５は有効読取範囲Ｅを超えた位置まで配置され、有効読取範囲Ｅよりも主走査方向に広い範囲に光を照射する。ここで、有効読取範囲Ｅとは、イメージセンサユニット１０が実際に紙幣Ｓを読取る範囲である。
光源部２５は、複数の光源２６と、複数の光源２６を実装する光源基板３０とを有する。図３に示すように、光源２６は、表面に発光素子としてのＬＥＤチップ２７が配置される、いわゆるトップビュータイプの表面実装型のＬＥＤパッケージが適用できる。ＬＥＤパッケージは、ＬＥＤチップ２７がＬＥＤパッケージの表面に透明樹脂によって封止された状態で配置される。ここでは、紙幣Ｓの蛍光画像（紙幣Ｓに紫外光を照射した際に紙幣Ｓに含まれている蛍光物質から発せられる蛍光により形成される文字や図形）を検出するために、例えば３５０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外光を照射する光源２６を用いる。ここで、蛍光物質とは、一般には、ある特定の波長の光を吸収して、その光よりも長い波長の光（蛍光）を発する性質をもつ物質をいう。特に本発明においては、紫外光を吸収して可視光（蛍光）を発する性質を持つ物質をいう。
なお、光源部２５は、複数の光源２６の全てが紫外光を照射するように構成してもよく、複数の光源２６のいくつかが、例えば、赤、緑、青などの可視光および赤外光を照射するように構成してもよい。
【００２１】
光源基板３０は、主走査方向を長手方向とする平板状である。光源基板３０には、複数の光源２６が主走査方向に沿って一列に配列した状態で実装される。光源基板３０には図示しない回路パターンが施され、実装した光源２６同士を電気的に導通させる。なお、光源基板３０は、複数の光源２６を主走査方向に沿って一列で実装する場合に限られず、二列以上で実装してもよい。
【００２２】
集光体３２は、紙幣Ｓからの光を集光し、イメージセンサ４５上に結像する。集光体３２は、主走査方向を長手方向とする棒状に形成される。図５に示すように、集光体３２は有効読取範囲Ｅを超えた位置まで配置される。集光体３２は、例えば複数の正立等倍結像型の結像素子（ロッドレンズ）が主走査方向に直線状に配列されるロッドレンズアレイが適用できる。なお、集光体３２は、イメージセンサ４５上に結像できればよく、例えば各種マイクロレンズアレイなど、従来公知の各種集光機能を有する光学部材が適用できる。
【００２３】
フィルタ部材３４は、所定の波長の光を遮断する。フィルタ部材３４は、主走査方向を長手方向とする平板状に形成される。図５に示すように、フィルタ部材３４は有効読取範囲Ｅを超えた位置まで配置される。また、フィルタ部材３４は、集光体３２の主走査方向の長さおよびイメージセンサ４５の主走査方向の長さと同一であり、集光体３２の下面に沿って配置される。
本実施形態のフィルタ部材３４は、主走査方向の全長に亘って紫外カット部３５が形成される。紫外カット部３５は、紙幣Ｓからの光のうち紫外光を吸収することで、紫外光をカットする。具体的には、紫外カット部３５は、略４５０ｎｍ以下の光（可視光の一部および紫外光）をカットする。逆に、紫外カット部３５は、略４５０ｎｍよりも長い波長の光を透過する。したがって、紙幣Ｓに施された蛍光物質が紫外光により励起されることで発生する蛍光は、例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長であり５００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長が中心であるため、紫外カット部３５は蛍光を透過させることができる。
【００２４】
紫外カット部３５は、透明フィルムに紫外光吸収剤を含ませた紫外吸収フィルム、透過率や屈曲率の異なる金属酸化物や誘電体を蒸着させたガラスが適用できる。なお、紫外カット部３５は、少なくとも紫外光をカットできればよく、材料や構造に限定されない。また、紫外カット部３５は、集光体３２の下面に配置される場合に限られず、紙幣Ｓとイメージセンサ４５との間に配置されていればよい。したがって、例えば集光体３２の上面および下面の少なくとも一方に蒸着膜を形成することで紫外カット部３５を構成してもよい。
【００２５】
センサ基板３８は、各種構成部材を実装する。センサ基板３８は、主走査方向を長手方向とする平板状に形成される。図２に示すように、センサ基板３８のうち上面の実装面３９には、照度記憶部としての照度記憶回路４１、照度比較部としての照度比較回路４２、補正部としての駆動回路４３、イメージセンサ４５などが実装される。また、図１に示すように、センサ基板３８のうち下面の実装面４０には、イメージセンサユニット１０に対して信号を送受信したり、電気を供給したりするためのケーブルを接続するコネクタ４４が実装される。
【００２６】
照度記憶回路４１は、光源部２５の照射強度を補正するときの必要な情報を記憶する。具体的には、照度記憶回路４１は、光源部２５の基準の照射強度の情報、および、照射強度を補正するときの情報などを記憶する。照度記憶回路４１には、公知の各種不揮発メモリが適用できる。
照度比較回路４２は、光源部２５の照射強度と、照度記憶回路４１に記憶された基準の照射強度とを比較する。
駆動回路４３は、光源部２５およびイメージセンサ４５を制御して駆動させる。具体的には、駆動回路４３は、光源部２５を発光させたり、イメージセンサ４５に光を検出させたりする。また、駆動回路４３は、照度比較回路４２による比較結果に基づいて光源部２５の照射強度を補正する。照度比較回路４２、駆動回路４３による照射強度の補正については、後述する。
【００２７】
イメージセンサ４５は、紙幣Ｓからの光が集光体３２によって結像された光を受光して電気信号に変換する。イメージセンサ４５は、集光体３２の下側に配置される。イメージセンサ４５は、イメージセンサユニット１０の読取りの解像度に応じた複数の光電変換素子から構成されるイメージセンサＩＣ４８の所定数を実装面３９上に主走査方向に直線状に配列される。イメージセンサ４５は有効読取範囲Ｅを超えた位置まで配置される。なお、イメージセンサ４５は、紙幣Ｓからの光を電気信号に変換できるものであればよく、上述した構成に限定されない。イメージセンサＩＣ４８には、従来公知の各種イメージセンサＩＣが適用できる。
【００２８】
図５に示すように、イメージセンサ４５は、読取用検出部４６と、補正用検出部４７とを有する。
読取用検出部４６は、主に有効読取範囲Ｅに位置する。読取用検出部４６は、紙幣Ｓの蛍光画像が紫外光により励起されることで発生し、紫外カット部３５を透過する蛍光を検出する。
一方、補正用検出部４７は、有効読取範囲Ｅの外側に位置する。補正用検出部４７は、平面視で見て基準部材５０と重なり合っている。補正用検出部４７は、基準部材５０が紫外光により励起されることで発生する蛍光を検出する。
【００２９】
基準部材５０は、光源２６から照射された光の照射強度を判定するための部材である。基準部材５０は、平板状に形成される。
基準部材５０は、フレーム１１の主走査方向における両端にそれぞれ取付けられている。具体的には、図４の二点鎖線で示すように、基準部材５０はフレーム１１内において集光体３２の主走査方向における両端部と重なり合う位置に配置される。また、図５に示すように、基準部材５０は紙幣Ｓと集光体３２との間であって、カバー体１８の下面に取付けられている。
【００３０】
本実施形態の基準部材５０は、紫外光が照射され励起されることで蛍光を発生する材料により構成される。具体的には、基準部材５０は、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）やポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）などの有機物が適用できる。また、基準部材５０は、光源部２５からの紫外光が照射される下面に、蛍光インクが施されている。
したがって、光源部２５から紫外光が照射されることで基準部材５０の蛍光インクが励起して蛍光を発光する。また、紫外光の一部が蛍光インクを透過したとしても、基準部材５０の材料自体が励起して蛍光を発光する。基準部材５０は、紫外光により励起されることで例えば４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光が発生する。
【００３１】
次に、上述したように構成されるイメージセンサユニット１０の基本動作について説明する。搬送ローラ１０１Ａ、１０１Ｂおよび１０２Ａ、１０２Ｂは所定の搬送速度で搬送方向Ｆに紙幣Ｓを移送する。このとき、光源部２５は、図１において代表的に示される矢印Ｅのように紙幣Ｓの読取位置Ｏを指向して発光する。したがって、紙幣Ｓの下面には、主走査方向に亘ってライン状の光が均一に照射される。
このとき、紙幣Ｓに蛍光画像が含まれている場合、紫外光によって励起されることで蛍光が発生する。蛍光は集光体３２によって集光され、イメージセンサ４５（読取用検出部４６）上に結像される。なお、蛍光画像ではない位置に照射された紫外光は、紙幣Ｓによって反射されるが、途中でフィルタ部材３４の紫外カット部３５がカットするためにイメージセンサ４５上には結像されない。イメージセンサ４５の読取用検出部４６は、結像された蛍光を電気信号に変換して、画像として読取る。また、光源部２５に紫外光以外の光を発する光源２６を含む場合には、順次、光源２６を発光させることで、イメージセンサ４５の読取用検出部４６は結像された光を電気信号に変換して、画像として読取る。
【００３２】
イメージセンサ４５は１走査ライン分読取ることで、紙幣Ｓの主走査方向における１走査ラインの読取動作を完了する。１走査ラインの読取動作終了後、紙幣Ｓの副走査方向への移動に伴い、上述と同様に次の１走査ライン分の読取動作が行われる。このように紙幣Ｓを搬送方向Ｆに移送しながら１走査ライン分ずつ読取動作を繰り返すことで、紙幣Ｓの全面が順次走査されて画像情報の読取りが実施される。
イメージセンサユニット１０は読取った画像情報を比較部１０３に送信し、比較部１０３は基準データと、取得した画像情報と比較することで、紙幣Ｓの真贋を識別することができる。
【００３３】
次に、上述したように構成されるイメージセンサユニット１０の補正動作について図６を参照して説明する。図６は、図５に示すイメージセンサユニット１０の主走査方向の他方側の一部拡大図である。
まず、イメージセンサユニット１０を製造してから出荷する前に、駆動回路４３は光源部２５を照射させる。光源部２５は、有効読取範囲Ｅを越えて外側にまで紫外光を照射することから、その一部は基準部材５０を照射する。したがって、基準部材５０は、紫外光によって励起されることで蛍光を発生する。蛍光は集光体３２によって集光され、紫外カット部３５でカットされることなくイメージセンサ４５（補正用検出部４７）上に結像される。イメージセンサ４５の補正用検出部４７は、結像された蛍光を電気信号に変換して読取ることで、基準部材５０を介した光源部２５の照射強度を検出する。駆動回路４３は、補正用検出部４７により検出された照射強度を、基準の照射強度として照度記憶回路４１に記憶する。このとき、基準部材５０に照射された紫外光の一部は、基準部材５０によって反射されるが紫外カット部３５によってカットされるために、イメージセンサ４５上には結像されない。なお、本実施形態では、イメージセンサユニット１０の両側に、それぞれ基準部材５０と補正用検出部４７とが配置されているために、２つの補正用検出部４７で検出された照射強度の平均値を基準の照射強度として記憶してもよい。
【００３４】
その後、イメージセンサユニット１０が出荷された後、イメージセンサユニット１０は定期的（例えば起動ごと）に上述した動作と同様、基準部材５０を介して光源部２５の照射強度を検出する。照度比較回路４２は、イメージセンサ４５の補正用検出部４７により検出された照射強度と、照度記憶回路４１に記憶された基準の照射強度とを比較する。駆動回路４３は、照度比較回路４２による比較結果に基づいて、イメージセンサ４５の補正用検出部４７により検出される照射強度が基準の照射強度になるように電流制御したり、ＰＷＭ制御したりすることで光源部２５の照射強度を補正する。したがって、紙幣Ｓを読取る場合には、光源部２５は補正された照射強度の紫外光を照射することができる。すなわち、光源部２５の光源２６が経年劣化により照射強度が低下したとして、光源部２５では製造時と変わらない照射強度の光を照射することができる。
なお、本実施形態では、イメージセンサユニット１０の両側に、それぞれ基準部材５０と補正用検出部４７とが配置されているために、駆動回路４３は２つの補正用検出部４７で検出された照射強度の平均値が、基準の照射強度になるように光源部２５の照射強度を補正してもよい。
【００３５】
本実施形態では、基準部材５０の材料として、紫外光により励起されることで蛍光を発生する材料を用いた。そのため、イメージセンサユニット１０が紫外カット部３５を備えていても、イメージセンサ４５は基準部材５０を介した光源部２５の照射強度を検出することができる。したがって、イメージセンサユニット１０は、基準部材５０で発生した蛍光に基づいて光源部２５の照射強度を補正することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
第１実施形態では、基準部材５０の材料として、紫外光により励起されることで蛍光を発生する材料を用いる場合について説明した。このように蛍光を発生させるためには、基準部材５０の材料に蛍光反応が生じる有機物が適用される。一方、蛍光反応が生じる有機物は、紫外光が照射されることで経年劣化してしまう。したがって、光源部２５の照射強度を補正するために、紫外光を基準部材５０に照射して蛍光を検出したとしても、基準部材５０が劣化しているか光源部２５が劣化しているのか分からず、光源部２５の照射強度を精度よく補正することができない場合がある。
そこで、本実施形態では、基準部材に紫外光が照射されても劣化しない材料を用いる。この場合、基準部材は、紫外光が照射されても励起せず、紫外光を反射するだけである。したがって、本実施形態のフィルタ部材は、一部が基準部材により反射された紫外光を透過できるように構成する。
【００３７】
以下、本実施形態のイメージセンサユニット６０について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については適宜その説明を省略する。
本実施形態のイメージセンサユニット６０は、第１実施形態のイメージセンサユニット１０の構成部材のうち、基準部材５０、フィルタ部材３４、イメージセンサ４５をそれぞれ基準部材８０、フィルタ部材６４、イメージセンサ７５に置き換えたものである。また、基準部材８０、フィルタ部材６４、イメージセンサ７５が配置される位置などは、図１〜図４に示すように、第１実施形態の基準部材５０、フィルタ部材３４、イメージセンサ４５と同様であり、異なる部分を中心に説明する。
【００３８】
図７は、図４に示すＩ−Ｉ線を矢印方向から見た第２実施形態のイメージセンサユニット６０の断面図である。図８は、図７に示すイメージセンサユニット６０の主走査方向の他方側の一部拡大図である。
基準部材８０は、光源２６から照射された光の照射強度を判定するための部材である。本実施形態の基準部材８０は、照射された紫外光を反射させる反射部として機能する。すなわち、基準部材８０は、少なくとも反射面が紫外光に対して励起しない材料を含んで構成される。具体的には、図８に示すように、基準部材８０は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）からなる基部８１と、アルミニウム合金などの無機物を含有するインクからなる反射層８２と、フッ素コーティングからなる保護層８３とを積層させた材料が適用できる。このような材料として、スリーエムジャパン株式会社の「ＪＳ−１８０５ＸＬ」を用いることができる。なお、無機物を含有するインクは紫外光に対して励起しない特性がある。また、フッ素コーティングは紫外光を透過させると共に、反射層を保護する特性がある。
その他、基準部材８０にはポリプロピレン（ＰＰ）に硫酸バリウム（ＢａＳＯ4）を含有させた材料などが適用できる。なお、ポリプロピレンは紫外光に対して励起せず、硫酸バリウムは紫外光を効率よく反射させる特性がある。
【００３９】
フィルタ部材６４は、紫外カット部６５と、紫外透過部６６とを有する。
紫外カット部６５は、主に有効読取範囲Ｅに位置する。紫外カット部６５は、紙幣Ｓからの光のうち紫外光をカットし、紙幣Ｓの蛍光画像が紫外光により励起されることで発生する蛍光を透過する。すなわち、紫外カット部６５は、第１実施形態の紫外カット部３５と同一の機能である。
【００４０】
一方、紫外透過部６６は、有効読取範囲Ｅの外側に形成される。具体的には、紫外透過部６６は、平面視で見て基準部材８０と重なる位置に形成される。紫外透過部６６は、紫外光を透過する。すなわち、紫外透過部６６は、基準部材８０によって反射された紫外光を透過する。なお、紫外透過部６６は、紫外光に限られず可視光および赤外光なども透過できるように構成される。したがって、紫外透過部６６は、例えば第１実施形態のフィルタ部材３４の紫外カット部３５のうち両端の蒸着を省略して単にガラスにすることで構成することができる。また、紫外透過部６６は、第１実施形態のフィルタ部材３４の紫外カット部３５のうち一端または両端を切り欠いて、集光体３２およびイメージセンサ７５よりも短くすることで構成することができる。
【００４１】
イメージセンサ７５は、集光体３２によって結像された光を受光して電気信号に変換する。イメージセンサ７５は、読取用検出部７６と、補正用検出部７７とを有する。
読取用検出部７６は、主に有効読取範囲Ｅに位置する。読取用検出部７６は、平面視で見てフィルタ部材６４の紫外カット部６５と重なり合っている。したがって、読取用検出部７６は、紙幣Ｓの蛍光画像が紫外光により励起されることで発生し、紫外カット部６５を透過する蛍光を検出する。
【００４２】
一方、補正用検出部７７は、有効読取範囲Ｅの外側に位置する。補正用検出部７７は、平面視で見て基準部材８０および紫外透過部６６に重なり合っている。換言すると、補正用検出部７７は、紫外カット部６５と重なり合わない。したがって、補正用検出部７７は、光源部２５によって照射された紫外光のうち基準部材８０によって反射され、紫外カット部６５を透過しない光を検出する。すなわち、補正用検出部７７は、紫外検出部として機能する。
上述したように構成されるイメージセンサユニット６０の基本動作は、第１実施形態と同様である。
【００４３】
次に、イメージセンサユニット６０の補正動作について図８を参照して説明する。
まず、イメージセンサユニット６０を製造してから出荷する前に、駆動回路４３は光源部２５を照射させる。光源部２５は、有効読取範囲Ｅを越えて外側にまで紫外光を照射することから、その一部は基準部材８０を照射する。基準部材８０に照射された紫外光は、保護層８３を透過して反射層８２により反射される。ここで、本実施形態の基準部材８０は、照射された紫外光により励起されることなく反射する。したがって、反射された紫外光は集光体３２によって集光される。集光体３２によって集光された紫外光は、紫外透過部６６を透過することから、フィルタ部材６４によってカットされることなく、イメージセンサ７５（補正用検出部７７）上に結像される。イメージセンサ７５の補正用検出部７７は、結像された紫外光を電気信号に変換して読取ることで、基準部材８０を介した光源部２５の照射強度を検出する。駆動回路４３は、補正用検出部７７により検出された照射強度を、基準の照射強度として照度記憶回路４１に記憶する。
【００４４】
その後、イメージセンサユニット６０が出荷された後、イメージセンサユニット６０は定期的（例えば起動ごと）に上述した動作と同様、基準部材８０を介して光源部２５の照射強度を検出する。照度比較回路４２は、イメージセンサ７５の補正用検出部７７により検出された照射強度と、照度記憶回路４１に記憶された基準の照射強度とを比較する。駆動回路４３は、照度比較回路４２による比較結果に基づいて、イメージセンサ７５の補正用検出部７７により検出される照射強度が基準の照射強度になるように電流制御したり、ＰＷＭ制御したりすることで光源部２５の照射強度を補正する。したがって、紙幣Ｓを読取る場合には、光源部２５は補正された照射強度の紫外光を照射することができる。すなわち、光源部２５の光源２６が経年劣化により照射強度が低下したとして、光源部２５では製造時と変わらない照射強度の光を照射することができる。
なお、本実施形態では、イメージセンサユニット６０の両側に、それぞれ基準部材８０と補正用検出部７７とが配置されているために、駆動回路４３は２つの補正用検出部７７で検出された照射強度の平均値が、基準の照射強度になるように光源部２５の照射強度を補正してもよい。
【００４５】
本実施形態のように、イメージセンサ７５は、基準部材８０によって反射され、紫外カット部６５を透過しない光を検出する補正用検出部７７を有する。すなわち、基準部材８０によって反射された紫外光は、紫外カット部６５によってカットされずに補正用検出部７７により検出される。そのため、イメージセンサユニット６０が紫外カット部６５を備えていても、補正用検出部７７は基準部材８０を介した光源部２５の照射強度を検出することができる。したがって、イメージセンサユニット６０は、基準部材８０で反射された紫外光に基づいて光源部２５の照射強度を補正することができる。
このとき、イメージセンサ７５の補正用検出部７７は、紫外光により励起されることで発生した蛍光ではなく、補正対象とする光源部２５の紫外光を直接、検出することから、光源部２５の照射強度を精度よく補正することができる。
【００４６】
また、基準部材８０には、紫外光が照射されても励起されずに反射させる無機物などを用いることができる。そのため、基準部材８０は、紫外光が照射されても劣化を防止することができる。したがって、イメージセンサ７５の補正用検出部７７で検出される光源部２５の照射強度には基準部材８０の劣化の影響は除かれているために、イメージセンサユニット６０は光源部２５の照射強度を精度よく補正することができる。
【００４７】
また、イメージセンサ７５の補正用検出部７７は、平面視において、集光体３２と重なり合う一方、フィルタ部材６４の紫外カット部６５とは重なり合わない位置に配置される。したがって、補正用検出部７７は紫外透過部６６を透過する紫外光を検出することができる。
また、補正用検出部７７は、有効読取範囲Ｅの外側に配置される。このように、イメージセンサ７５のうち補正用検出部７７を紙幣Ｓの読取りには用いず、光源部２５の照射強度の補正のために用いることで、イメージセンサユニット６０は光源部２５の照射強度を精度よく補正することができる。
【００４８】
また、基準部材８０はフレーム１１に取付けられている。したがって、光源部２５と基準部材８０との間の相対位置は常に変わらないため、イメージセンサユニット６０は任意のタイミングで光源部２５の照射強度を補正することができる。
また、基準部材８０の少なくとも一部は、平面視において、集光体３２と重なり合う一方、フィルタ部材６４の紫外カット部６５とは重なり合わない位置に配置される。したがって、補正用検出部７７は基準部材８０によって反射され、かつ紫外透過部６６を透過する紫外光を検出することができる。
【００４９】
また、基準部材８０は、有効読取範囲Ｅの外側に配置される。基準部材８０を有効読取範囲Ｅに位置させてしまうと、紙幣Ｓの画像を読取るときに基準部材８０の画像も読取ってしまう。基準部材８０を有効読取範囲Ｅの外側に配置することで、紙幣Ｓの読取り精度の低下を防止することができる。
【００５０】
また、基準部材８０は、集光体３２の主走査方向における両側の端部または両側のうち何れか一方側の端部と重なり合う位置に配置される。したがって、紙幣Ｓの画像を読取るときに基準部材８０の画像も読取ってしまうことが防止される。また、集光体３２の長手方向における両側の端部と重なり合う位置に基準部材８０を配置することで、補正用検出部７７は２つの基準部材８０から反射された紫外光の照射強度に基づいて光源部２５の照射強度を補正することができ、イメージセンサ７５は光源部２５の照射強度を精度よく補正することができる。
また、基準部材８０のうち反射層８２は紫外光に対して励起しない材料を含んでいる。したがって、基準部材８０は紫外光による劣化を防止することができる。
【００５１】
（第３実施形態）
次に、上述したイメージセンサユニット１０、６０を画像読取装置としてのフラットベッド方式のスキャナに適用した構成について図９を参照して説明する。
図９は、フラットベッド方式のスキャナの構成の一例を示す斜視図である。
スキャナ１１０は、筺体１１１と、被照明体載置部としてのプラテンガラス１１２と、イメージセンサユニット１０、６０と、イメージセンサユニット１０、６０を駆動する駆動機構と、回路基板１１３と、プラテンカバー１１４とを有する。プラテンガラス１１２は、ガラスなどの透明板からなり、筺体１１１の上面に取り付けられる。プラテンカバー１１４は、プラテンガラス１１２に載置された被照明体Ｐを覆うように、筺体１１１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１０、６０と、イメージセンサユニット１０、６０を駆動するための駆動機構と、回路基板１１３とは、筺体１１１内に収容される。なお、スキャナ１１０がプラテンガラス１１２を有するため、イメージセンサユニット１０，６０はカバー体１８を有さなくてもよい。したがって、基準部材５０、８０は例えばプラテンガラス１１２の下面であって被照明体Ｐと重なり合わない位置に取付けることができる。
【００５２】
駆動機構は、保持部材１１５と、ガイドシャフト１１６と、駆動モータ１１７と、ワイヤー１１８とを含む。保持部材１１５は、イメージセンサユニット１０、６０を囲むように保持する。ガイドシャフト１１６は、保持部材１１５をプラテンガラス１１２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１１７と保持部材１１５とはワイヤー１１８を介して連結されており、駆動モータ１１７の駆動力によってイメージセンサユニット１０、６０を保持する保持部材１１５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１０、６０は、駆動モータ１１７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１１２に載置された被照明体Ｐである原稿などを読取る。このように、イメージセンサユニット１０、６０と被照明体Ｐとを相対的に移動させながら、被照明体Ｐを読取る。
【００５３】
回路基板１１３には、イメージセンサユニット１０、６０が読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１０、６０を含むスキャナ１１０の各部を制御する制御回路や、スキャナ１１０の各部に電力を供給する電源回路などが構築される。
【００５４】
（第４実施形態）
次に、上述したイメージセンサユニット１０、６０を画像読取装置としてのシートフィード方式のスキャナに適用した構成について図１０を参照して説明する。
図１０は、シートフィード方式のスキャナの構成の一例を示す断面図である。
スキャナ１２０は、筺体１２１と、イメージセンサユニット１０、６０と、搬送ローラ１２２と、回路基板１２３とを有する。搬送ローラ１２２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。回路基板１２３には、イメージセンサユニット１０、６０を含むスキャナ１２０の各部を制御する制御回路や、スキャナ１２０の各部に電力を供給する電源回路などが構築される。
【００５５】
そして、スキャナ１２０は、搬送ローラ１２２によって被照明体Ｐを読取り方向（副走査方向）に搬送しつつ、イメージセンサユニット１０、６０により被照明体Ｐを読取る。すなわち、イメージセンサユニット１０、６０と被照明体Ｐとを相対的に移動させながら、被照明体Ｐを読取る。なお、図１０では、被照明体Ｐの片面を読取るスキャナ１２０の例を示すが、２つのイメージセンサユニット１０、６０が被照明体Ｐの搬送経路を挟んで対向するように設けられ、被照明体Ｐの両面を読取る構成であってもよい。
【００５６】
（第５実施形態）
次に、上述したイメージセンサユニット１０、６０を画像形成装置に適用した構成について図１１および図１２を参照して説明する。
図１１は、画像形成装置の外観を示す斜視図である。図１２は、画像形成装置の筺体の内部に設けられる画像形成部を抜き出して示した斜視図である。
画像形成装置１３０は、フラットベッド方式のスキャナ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１３０は、画像を読取る画像読取手段としての画像読取部１３１と、画像を形成する画像形成手段としての画像形成部１３２とを有する。画像形成装置１３０の画像読取部１３１には、イメージセンサユニット１０、６０が組み込まれる。なお、画像形成装置１３０の画像読取部１３１は、上述した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。
【００５７】
図１１に示すように、画像形成装置１３０には、操作部１３３が設けられる。操作部１３３には、操作メニューや各種メッセージなどを表示する表示部１３４と、画像形成装置１３０を操作するための各種操作ボタン１３５が設けられる。また、図１２に示すように、画像形成装置１３０の筺体１３６の内部には、画像形成部１３２が設けられる。画像形成部１３２は、搬送ローラ１３７と、ガイドシャフト１３８と、インクジェットカートリッジ１３９と、モータ１４０と、一対のタイミングプーリ１４１とを有する。搬送ローラ１３７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１３８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１３０の筺体１３６に固定される。
【００５８】
インクジェットカートリッジ１３９は、ガイドシャフト１３８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１３９は、例えば、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１４２（１４２Ｃ，１４２Ｍ，１４２Ｙ，１４２Ｋ）と、インクタンク１４２にそれぞれ設けられた吐出ヘッド１４３（１４３Ｃ，１４３Ｍ，１４３Ｙ，１４３Ｋ）から構成される。一対のタイミングプーリ１４１の一方は、モータ１４０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１４１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１４４は、一対のタイミングプーリ１４１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１３９に連結される。
【００５９】
画像形成装置１３０の画像読取部１３１は、イメージセンサユニット１０、６０が読取った画像を、印刷に適した形式の電気信号に変換する。画像形成装置１３０の画像形成部１３２は、画像読取部１３１のイメージセンサユニット１０、６０が変換した電気信号に基づいて、搬送ローラ１３７、モータ１４０、インクジェットカートリッジ１３９を駆動し、印刷用紙Ｒに画像を形成する。また、画像形成装置１３０の画像形成部１３２は、外部から入力された電気信号に基づいて画像を形成することができる。なお、画像形成装置１３０のうち、画像形成部１３２の構成および動作は、従来公知の各種プリンタと同じ構成が適用できる。したがって、詳細な説明は省略する。なお、画像形成部１３２としてインクジェット方式による画像形成装置を説明したが、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などどのような方式であっても構わない。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
上述した第１および第２実施形態では、照度記憶回路４１、照度比較回路４２、駆動回路４３がセンサ基板３８に実装されている場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、照度記憶回路４１、照度比較回路４２および駆動回路４３の少なくとも何れか一つは、画像読取装置１００内であってイメージセンサユニット１０、６０とは別体に構成されていてもよい。
上述した第１および第２実施形態では、基準部材５０、８０をそれぞれ２つずつ配置する場合について説明したが、この場合に限られず、３つ以上配置してもよく、逆に有効読取範囲Ｅの外側に一つのみ配置してもよい。
【００６１】
上述した第１および第２実施形態では、イメージセンサユニット１０、６０を出荷する前に、駆動回路４３が光源部２５を実際に照射させ、検出された照射強度を、基準の照射強度として照度記憶回路４１に記憶する場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、実際に照射させずに経験あるいは計算で算出される照度強度を、基準の照射強度として照度記憶回路４１に記憶してもよい。
【００６２】
上述した第１および第２実施形態では、光源基板３０に複数の光源２６を主走査方向に沿って実装した光源部２５を用いる場合について説明したが、この場合に限られず、紙幣Ｓに対して少なくとも紫外光を主走査方向に沿ってライン状に照射するものであれば、どのような構成であってもよい。例えば、主走査方向に長く形成された導光体と、導光体の端面に配置される光源とを有する光源部であってもよい。
【００６３】
上述した第１および第２実施形態では、紙幣Ｓの搬送路に対して、下側にイメージセンサユニット１０を配置する場合について説明したが、この場合に限られず、図１に示す二点鎖線で示すように、上側にイメージセンサユニット１０を配置してもよい。また、搬送路を挟んだ上下にそれぞれイメージセンサユニット１０を配置してもよい。搬送路を挟んで上下に、イメージセンサユニット１０を配置することで、紙幣Ｓの表裏両面を一回の搬送で読取ることを可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、イメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置および紙葉類識別装置に利用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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