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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft mit beleuchteten Anzeigebereichen ausgestattete Tastenschaltgeräte.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Die
japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift 6-50191 zeigt einen Druckknopfschalter. Der Druckknopfschalter besitzt zwei Lichtquellen, und der Anzeigezustand des Druckknopfs wird geändert durch Umschalten der Beleuchtungszustände der Lichtquellen. In diesem Druckknopfschalter wird ein hinter einer Druckfläche des Druckknopfschalters ausgebildeter Druckstab zum Niederdrücken des Oberteils eines Druckschalters dazu benutzt, den Schalter zu betätigen. Darüber hinaus ist zwischen den beiden Lichtquellen eine Lichtabschirmwand ausgebildet, um die individuellen Anzeigebereiche jeweils nur mit Licht aus der zugehörigen Lichtquelle zu beleuchten.
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Allerdings weist die Gerätestruktur des Druckknopfschalters nach der
japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 6-50191 nicht die gewünschte Zuverlässigkeit auf. Ein Bediener drückt nicht immer auf die Mitte des Druckknopfs, stattdessen wird manchmal eine außermittige Stelle des Druckknopfs niedergedrückt. Insbesondere dann, wenn eine Anzeige auf dem Druckknopf geändert wird, hat die Bedienungsperson die Neigung, eine Stelle zu drücken, an der die Anzeige erscheint (eine außermittige Stelle). Wenn der Druckknopf an einer außermittigen Stelle niedergedrückt wird, neigt sich der gesamte Druckknopf, und dementsprechend wird auch der Druckstab geneigt. Dies verhindert, dass der Druckknopf in einer Richtung rechtwinklig zu dem Schalter niedergedrückt wird. Aus diesem Grund erhöht sich die Wahrscheinlichkeit für eine unzulängliche Schalterbetätigung. In dem Gerät nach der
japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 6-50191 wird eine Rückstellkraft nach dem Niederdrücken des Druckknopfs allein aus der elastischen Kraft des Druckschalters bezogen. Wenn der Druckknopf stark geneigt ist und der Druckstab aus dem oberen Bereich des Schalters herausbewegt wird, wird eine Schaltereingabe verhindert, und der niedergedrückte Druckknopf wird nicht in den Zustand zurückgestellt, der vor dem Niederdrücken des Druckknopfs vorlag. Darüber hinaus hängt die Rückstellkraft bei dieser Einrichtung von der elastischen Kraft des Druckschalters ab. Aus diesem Grund wird keine ausreichende Rückstellkraft erzielt, oder es lässt sich nicht ohne weiteres das Gefühl einer korrekten und störungsfreien Druckbetätigung erzielen.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das oben beschriebene Problem gemacht. Die vorliegende Erfindung schafft eine Schaltervorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und hoher Bedienfreundlichkeit.
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Eine Schaltervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Druckteil mit einem ersten Anzeigebereich und einem zweiten Anzeigebereich, einen Halter mit mindestens einer Zelle entsprechend dem Druckteil, einen Druckschalter, eine erste und eine zweite Lichtquelle, die den ersten bzw. den zweiten Anzeigebereich von der Rückseite her beleuchten, außerdem enthält die Schaltervorrichtung eine mit dem Druckteil ausgebildete Platte, die innerhalb einer Zelle einen Raum zwischen der ersten Lichtquelle und dem ersten Anzeigebereich abtrennt von einem Raum zwischen der zweiten Lichtquelle und dem zweiten Anzeigebereich, außerdem enthält sie einen auf beiden Seiten der Platte innerhalb der Zelle ausgebildetes Regulierteil. Wenn bei dieser Schaltervorrichtung der Druckteil niedergedrückt wird, drückt ein Teil der Platte den Druckschalter.
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Selbst wenn bei der Erfindung eine Bedienungsperson auf eine außermittige Stelle des Druckteils drückt, wird gemäß der Erfindung eine Situation vermieden, in der eine Schaltereingabe unzuverlässig wird und ein niedergedrückter Druckteil nicht in den Zustand zurückkehrt, der vor dem Niederdrücken des Schalters vorgelegen hat. Da die Rückstellkraft auf vier Ecken des Druckteils ausgeübt wird, wird der Druckteil ohne Neigung oder Kippen zurückgedrückt, was das Empfinden einer ruckfreien und glatten Druckbetätigung des Schalters ermöglicht. Damit besitzt die Schaltervorrichtung eine hohe Zuverlässigkeit und gute Bedienbarkeit.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schrägansicht, die das Erscheinungsbild eines Multifunktionsdruckers gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
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2 ist eine Draufsicht auf ein Bedienfeld.
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3 veranschaulicht alle Zeichen, die gemäß der Ausführungsform auf einem Schalterarray angezeigt werden können.
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4A bis 4C veranschaulichen, wie anzuzeigende Zeichen abhängig von Betriebsarten geändert werden.
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5A bis 5C veranschaulichen eine auseinandergezogene Darstellung eines Druckteils, in welchem drei in dem Druckteil enthaltene Komponenten veranschaulicht sind.
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6A bis 6C sind Diagramme zum Erläutern einer Prozedur des Zusammensetzens der drei Komponenten des Druckteils.
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7A und 7B veranschaulichen die Struktur eines Halters.
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8A und 8B sind Diagramme zum Erläutern der inneren Struktur einer Zelle.
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9A und 9B sind Schrägansichten, die einen Rahmen des Bedienfelds und eine elektrische Schaltungsplatine des Bedienfelds veranschaulichen.
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10A und 10B veranschaulichen einen Zustand, in welchem das Druckteil und der Halter zusammengesetzt sind.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist eine Schrägansicht, die das Erscheinungsbild eines Multifunktionsdruckers mit Faksimile-Funktion als ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung mit einer Schaltervorrichtung zeigt. Der Drucker enthält einen Tintenstrahldruckerteil, einen Scannerteil, einen Faksimileteil und dergleichen innerhalb eines Gehäuses 101. Der Drucker enthält außerdem einen normalerweise geschlossenen, mittels Scharnier angebrachten Druckplattenteil auf seiner Oberseite. Ein automatischer Dokumentenförderer (ADF) 90 und ein Bedienteil 70 sind innerhalb des Druckplattenteils angeordnet. Wenn das Druckplattenteil geöffnet ist, liegt eine Dokumenten-Lesefläche frei. Um ein Dokument mit Hilfe des Scannerteils zu lesen, gibt es die beiden folgenden Verfahren: eine Seite des Dokuments wird mit Hilfe des automatischen Dokumentenförderers 90 bewegt, oder der Druckplattenteil wird geöffnet, und eine Seite des Dokuments wird auf der Dokumentenlesefläche angeordnet.
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Das Bedienfeld 70 enthält ein Schalterarray 10. Das Schalterarray 10 enthält insgesamt sechzehn Druckknopfschalter, die in Form eines Vier-Mal-Vier-Arrays angeordnet sind. Bei der Array-Form der Schalter ist eine seitliche Richtung als erste Richtung bezeichnet, und eine Längsrichtung wird als zweite Richtung bezeichnet. Eine Richtung, in der die Druckknöpfe niedergedrückt werden, und welche die erste und die zweite Richtung schneidet, wird als dritte Richtung bezeichnet. Das Bedienfeld 70 enthält außerdem einen Betriebsartschalter 20, einen Netzschalter 30 und eine Anzeigeeinheit 50, die eine Flüssigkristallanzeige oder dergleichen beinhaltet.
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2 ist eine Draufsicht auf das Bedienfeld 70. Der Drucker startet, wenn eine Bedienungsperson den Netzschalter 30 betätigt. Der Betriebsartschalter 20 dient zum Auswählen einer aus vier Betriebsarten, nämlich einer Betriebsart COPY (Kopieren), einer Betriebsart FAX (Faksimileübertragung), einer Betriebsart SCAN (Lesen eines Dokuments) und eine Betriebsart CARD (Lesen von einer Speicherkarte). Eine der Betriebsarten wird eingestellt, wenn die Bedienungsperson einen von vier Knöpfen des Betriebsartschalters 20 niederdrückt. Ein Kennzeichner 40 ist in der Nähe jedes der vier Knöpfe vorgesehen. Der Kennzeichner 40 entspricht dem Einschalten einer der Knöpfe. Die mit Hilfe des Betriebsartschalters 20 eingestellte Betriebsart wird auf der Anzeigeeinheit 50 angegeben. Darüber hinaus ändert sich das Muster der Anzeige in dem Schalterarray 10 abhängig von der mit Hilfe des Betriebsartschalters 20 eingestellten Betriebsart.
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3 veranschaulicht sämtliche Zeichen, die gemäß dem Ausführungsbeispiel auf dem Schalterarray 10 angezeigt werden können. Zwei Zeichen sind links und rechts auf jedem Knopf ausgebildet. Die Zeichen beinhalten Buchstaben, Ziffern, Symbole und dergleichen. In jedem Knopf ist abhängig von der eingestellten Betriebsart eines der Zeichen oder kein Zeichen beleuchtet. Um diese Betriebsweise zu realisieren, enthält jeder der Knöpfe in dem Schalterarray 10 einen Druckteil mit einem Anzeigebereich 1 (erster Anzeigebereich) auf der linken Seite und einem Anzeigebereich 2 (zweiter Anzeigebereich) auf der rechten Seite, eine erste Lichtquelle, die den Anzeigebereich 1 von der Rückseite her beleuchtet, und eine zweite Lichtquelle, die den Anzeigebereich 2 von der Rückseite her beleuchtet. Die Einzelheiten der Schalterstruktur wird weiter unten erläutert.
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4A bis 4C veranschaulichen, wie die Anzeige des Schalterarrays 10 abhängig von der Betriebsart geändert wird.
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4A veranschaulicht die Anzeige auf den Knöpfen, wenn die Stromversorgung ausgeschaltet ist. Wenn die Stromversorgung ausgeschaltet ist, wird eine Eingabe über die Tasten verhindert. Ansprechend auf diesen Zustand werden die Anzeigen sämtlicher Tasten ausgeschaltet. Dies ermöglicht der Bedienungsperson, zu erkennen, dass eine Eingabe über die Tasten nicht möglich ist. 4B veranschaulicht die Anzeige auf den Knöpfen, wenn die Betriebsart COPY, SCAN oder CARD eingestellt ist. Die beiden Anzeigebereiche 1 und 2 jedes der Knöpfe, die Hintergrundbeleuchtungsquelle des Anzeigebereichs 1 auf der linken Seite wird eingeschaltet, so dass die Anzeige eines Zeichens auf der linken Seite erfolgt, und die Hintergrundbeleuchtungsquelle für den Anzeigebereich 2 auf der rechten Seite wird ausgeschaltet, so dass ein auf der rechten Seite befindliches Zeichen nicht angezeigt wird. Die Anzeigezustände der jeweiligen Betriebsarten COPY, SCAN und CARD sind nicht notwendigerweise gleich. Lichtquellen nicht benötigter Knöpfe werden abhängig von der Betriebsart ausgeschaltet. 4C zeigt die Anzeigen auf den Knöpfen, wenn die Betriebsart FAX eingestellt ist. In den beiden Anzeigebereichen 1 und 2 jedes der Knöpfe wird die Hintergrundbeleuchtungsquelle des Anzeigebereichs 2 auf der rechten Seite eingeschaltet, so dass ein Zeichen auf der rechten Seite eingeschaltet wird, wohingegen die Hintergrundbeleuchtungsquelle des Anzeigebereichs 1 auf der linken Seite ausgeschaltet wird, so dass auf der linken Seite kein Zeichen zur Anzeige gelangt. Dies ermöglicht der Bedienungsperson, die Funktion jeder Taste abhängig von der eingestellten Betriebsart zu erkennen.
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Als nächstes sollen die Einzelheiten der Schalterstruktur jeder der Tasten innerhalb des Schalterarrays 10 erläutert werden. 5A bis 5C zeigen eine auseinandergezogene Darstellung des Druckteils, in welchem drei Komponenten des Druckteils jeweils in einer Darstellung veranschaulicht sind. 6A bis 6C sind Diagramme zum Erläutern des Zusammenbaus der drei Komponenten.
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Wie in den 5A bis 5C dargestellt ist, enthält jedes Druckteil drei Komponenten, nämlich einen Tastenrahmen 11 (5A), einen Film 13 (5B) und ein Tastenoberteil 12 (5C).
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Bezugnehmend auf 5A und 6C, der Tastenrahmen 11 enthält einen in dessen Rahmenstruktur eingebetteten Lichtleiter 11A. Der Lichtleiter 11A lässt von der Hintergrundlichtquelle in einer Pfeilrichtung L von hinten emittiertes Licht durch und macht dieses Licht diffus. Der Lichtleiter 11A dient als Diffusionsschicht. In einem mittleren Bereich einer Rückseite des Tastenrahmens 11 ist eine Platte 11w rechtwinklig zu einer Rückseite des Tastenrahmens 11 vorgesehen (das heißt rechtwinklig zu einer Ebene parallel zu der Rückseite des Tastenrahmens 11), um den linken und den rechten Anzeigebereich 1 und 2 voneinander zu trennen. In der Mitte des unteren Endes der Platte 11w ist ein Kontaktteil 11x in Form eines Vorsprungs ausgebildet. Der Kontaktteil 11x berührt einen Druckschalter, der weiter unten noch erläutert wird. Vier Füße 11b, die sich parallel zu der Platte 11w erstrecken, sind an den vier Ecken einer Rückseite des Tastenrahmens 11 ausgebildet, jeder der Füße 11b besitzt einen Kontaktteil 11e und an dessen freiem (unterem) Ende einen Stift 11f. Der Kontaktteil 11e berührt einen weiter unten beschriebenen elastischen Bereich, und der Stift 11f ist mit einem Halter zu verriegeln. Außerdem sind auf der Rückseite des Tastenrahmens 11 zwei Füße 11c und vier Seitenwände 11d rechtwinklig zu der Rückseite des Tastenrahmens 11 ausgebildet. Die Füße 11c sind einander gegenüberliegend bezüglich der Platte 11w ausgebildet. Die Seitenwände 11d besitzen jeweils eine Oberfläche, die rechtwinklig zu der Platte 11w verläuft. Jeder der Füße 11c besitzt einen Vorsprung 11t, der nahe einem freien Ende (unterem Ende) des Fußes ausgebildet ist. Sämtliche Komponenten des Tastenrahmens 11 mit Ausnahme des Lichtleiters 11a sind schwarz gefärbte Kunststoffteile mit Lichtabschirmeigenschaften, wodurch Licht gesperrt wird. Mit Ausnahme des Lichtleiters 11a sind der Tastenrahmen 11, die Platte 11w, die Füße 11b, die Füße 11c und die Seitenwände 11d durch Kunstharzguss zu einer einzelnen Einheit integral ausgebildet. Der Lichtleiter 11a wird an einer Öffnung des durch Kunstharzgießen gebildeten Tastenrahmens 11 befestigt. Es reicht aus, wenn der Lichtleiter 11a Licht durchlässt und diffus macht. Der Lichtleiter 11a kann aus einem transparenten Kunststoff bestehen, dessen Vorderseite mit einem Satin-Finish versehen ist.
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Bezugnehmend auf 5B, der Film 13 besitzt Lichtabschirmbereiche, die durch Bedrucken einer der Oberflächen eines dünnen, flachstückartigen transparenten Grundmaterials des Films gebildet sind. Der Film 13 dient als Zeichenschicht, auf dem anzuzeigende Zeichenmuster ausgebildet sind. Um Zeichenmuster auszubilden, wird ein Siebdruckverfahren bevorzugt. Beim Siebdruck wird Tinte auf Bereiche eines transparenten Grundmaterials aufgebracht, ausgenommen Bereiche, auf denen sich Zeichen befinden. In einem in 5B dargestellten Beispiel sind Zeichen „OK” und „5” auf der linken bzw. der rechten Seite als transparente Bereiche ausgebildet. Um einen solchen Film 13 herzustellen, erfolgt ein Schablonendruckverfahren auf einer Rückflächenseite des transparenten Basismaterials, bei dem Tinte auf Bereiche mit Ausnahme der transparenten Bereiche aufgetragen wird. Die Zeichen oder Markierungen können direkt auf den Lichtleiter 11a des Tastenrahmens 11 aufgebracht werden, anstatt von dem Film 13 Gebrauch zu machen.
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Bezugnehmend auf 5C, das Tastenoberteil 12 ist aus opakem, weißem und halbtransparentem Werkstoff oder einem halbtransparenten klaren, rauchglas-kolorierten Kunststoff mit geringer Lichtdurchlässigkeit zum Reflektieren von Umgebungsbeleuchtung auf der Vorderseite ausgebildet. Das Tastenoberteil 12 dient als halbtransparente Schicht. Die Lichtdurchlässigkeit des Tastenoberteils 12 beträgt beispielsweise 10%. Das Tastenoberteil 12 kann ein halbtransparentes Element sein, hergestellt aus einem klaren Kunststoff, dessen Vorderseite als Halbspiegel bearbeitet ist. Zwei Füße 12a sind auf der Rückseite des Tastenoberteils 12 angeformt. Ein Loch 12t ist nahe einem freien (unteren) Ende jedes der Füße 12a ausgebildet. Die Bedienungsperson drückt auf die Vorderseite des Tastenoberteils 12 mit einem Finger, um die Oberfläche des Tastenoberteils 12 niederzudrücken und dadurch eine Schaltereingabe auszuführen.
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Das Zusammenbauen der drei Komponenten wird im folgenden anhand der 6A bis 6C erläutert. Wie in 6A dargestellt ist, wird zunächst der Film 13 relativ zu dem Tastenrahmen 11 positioniert und mit dem Tastenrahmen 11 verbunden. Anschließend wird, wie in den 6B und 6C gezeigt ist, das Tastenoberteil 12 über dem Tastenrahmen 11 platziert, an welchem der Film 13 angebracht wurde, so dass der Vorsprung 11t an jedem der beiden Füße 11c des Tastenrahmens 11 in Eingriff tritt mit einem zugehörigen Loch 12t in den jeweiligen Füßen 12a des Tastenoberteils 12, um mit dem jeweiligen Loch 12t verrastet zu werden. Dieser Rastmechanismus verhindert, dass das Tastenoberteil 12 sich im Betrieb leicht von dem Tastenrahmen 11 löst. 6C veranschaulicht den zusammengebauten Zustand nach 6B von der Rückseite her.
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Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird von der Hintergrundlichtquelle emittiertes Licht durch die Diffusionsschicht diffus gemacht, gelangt durch die transparenten Bereiche des Films 13 und das Tastenoberteil 12, bei dem es sich um eine halbtransparente Schicht handelt, und wird visuell von der Bedienungsperson wahrgenommen. Da die Lichtdurchlässigkeit des Tastenoberteils 12 gering ist, wird der Anzeigebereich 1 oder 2, der nicht beleuchtet ist, von der Bedienungsperson visuell praktisch nicht erkannt. Wenn Außenlicht von der Seite des Tastenoberteils 12 in das Tastenoberteil 12 gelangt, läuft das Licht durch das Tastenoberteil 12, wird von dem Film 13 reflektiert, gelangt erneut durch das Tastenoberteil 12 und tritt aus. Indem das Licht das eine geringe Lichtdurchlässigkeit aufweisende Tastenoberteil 12 zweimal hin- und hergehend durchsetzt, wird das Licht beträchtlich gedämpft. Wenn beispielsweise die Lichtdurchlässigkeit des Tastenoberteils 12 10% beträgt, wird die Lichtmenge auf ein Hundertstel der ursprünglichen Menge gedämpft, bis das Licht das Tastenoberteil 12 zweimal durchlaufen hat. Wenn man also davon ausgeht, dass es in der Umgebung grundsätzlich Außenlicht gibt, so ist es nahezu unmöglich, dass die Bedienungsperson die Zeichen visuell erkennt.
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Der Film 13 ist derart eingestellt, dass seine bedruckte Fläche nach unten weist, also dem Lichtleiter 11a des Tastenrahmens 11 gegenüberliegt. Auf diese Weise wird von der Lichtquelle emittiertes Licht durch die Lichtabschirmbereiche in der bedruckten Oberfläche gesperrt, bevor das Licht in das transparente Grundmaterial des Films 13 eintreten kann. Dies kann den Kontrast bei der Anzeige der Zeichen verbessern und ermöglicht somit das Realisieren einer angestrebten Sichtbarkeit der Zeichen, die maßgeblich für das Erkennen der Zeichen durch die Bedienungsperson ist. Angenommen, der Film 13 sei so eingerichtet, dass seine bedruckte Oberfläche nach oben weist, um dem Tastenoberteil 12 gegenüberzuliegen. In diesem Fall tritt von der Lichtquelle emittiertes Licht in das transparente Grundmaterial des Films 13 ein und wird dann von den Lichtabschirmbereichen gesperrt, die auf die Vorderseite aufgedruckt sind, Dabei wird das Licht unregelmäßig von den Lichtabschirmbereichen reflektiert, und das reflektierte Licht läuft erneut durch das transparente Grundmaterial. Dies bewirkt, dass eine Kante am Außenumfang des Films 11 beleuchtet wird. Dies bedeutet eine Verschlechterung der Sichtbarkeit der Zeichen für die Bedienungsperson.
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7A und 7B sind Schrägansichten, die die Struktur eines Halters 15 zeigen, der Teil des Schalterarrays 10 ist. 7A zeigt eine innere Struktur des Halters 15. Der Halter 15 besitzt mehrere regelmäßige Zellen, die in Form eines Vier-Mal-Vier-Arrays angeordnet sind. Wände mit Lichtabschirmungseigenschaften trennen die Zellen von Nachbarzellen. Jede Zelle besitzt einen dünnen elastischen Abschnitt 15a, der aus einer Kunststofffeder ausgebildet ist. Jeder elastische Abschnitt 15a ist einstückig mit dem Halter 15 durch das gleiche Kunstharzmaterial geformt. Der elastische Abschnitt 15a ist nicht beschränkt auf eine Kunststofffeder, die einstückig mit dem Halter 15 ausgeformt ist. Der elastische Abschnitt 15a kann als elastischer Körper getrennt von dem Halter 15 ausgebildet sein. Ein Regulierteil 15g ist in jeder der Zelle ausgeformt, so dass er die Zelle quer durchsetzt. Seiten der beiden Regulierflächen sind an zwei Innenwänden derart angebracht, dass sie einander in der zweiten Richtung jeder Zelle gegenüberliegen. Die Platte 11w befindet sich zwischen den beiden Regulierflächen.
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Jedes der Druckteile mit der oben beschriebenen Struktur wird in einen Raum einer zugehörigen der mehreren Zellen derart eingesetzt, dass das Druckteil in einem spezifizierten Hub in der dritten Richtung (Auf-Ab-Richtung) bewegbar ist. 7B veranschaulicht einen Zustand, in welchem das Schalterarray 10, in welchem die Druckteile in die mehreren Zellen innerhalb des Halters 15 eingesetzt sind.
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8A und 8B sind eine Schrägsicht bzw. eine Draufsicht, welche die Struktur des elastischen Teils 15a und des Regulierteils 15g in einer der Zellen bezüglich der Lichtquellen und eines Druckschalters 21 veranschaulichen.
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Der Regulierteil 15g besitzt in seinem mittleren Bereich eine Öffnung. Die Platte 11w des Tastenrahmens 11 ist in diese Öffnung des Regulierteils 15g eingesetzt. Die Mitte der Öffnung ist direkt oberhalb eines oberen Teils des Druckschalters 21 angeordnet. Wenn eine Kraft, die den Tastenrahmen 11 zum Bewegen oder zum Neigen bringt, in die erste Richtung aufgebracht wird, berührt eine Innenwand der Öffnung des Regulierteils 15g die Platte 11w, um die Bewegung oder Neigung der Platte 11w zu regulieren. In der zweiten Richtung wird jedes Ende des Regulierteils 15g an einer der Innenwände der Zelle gesichert, die einander in der zweiten Richtung gegenüberliegen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Halter 15 und jeder Regulierteil 15g durch Harzguss zu einer integrierten Einheit ausgebildet. Der Regulierteil 15g hat folgende Funktionen: eine Funktion des Unterdrückens einer Neigung oder eines Kippens des Tastenrahmens 11, eine Funktion des Verhinderns, dass Licht aus benachbarten Räumen streut, und eine Funktion der Erhöhung der Stärke oder Festigkeit der Zelle sowie der Festigkeit des gesamten Halters 15.
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Der elastische Teil 15a ist in der Zelle derart ausgebildet, dass er Licht von einer ersten Lichtquelle 22-1 und einer zweiten Lichtquelle 22-2 nicht blockiert. Der elastische Teil 15a besitzt einen ersten elastischen Teil 15a-1 und einen zweiten elastischen Teil 15a-2. In dem ersten elastischen Teil 15a-1 ist ein gesichertes Ende 15c-1 an einer der Seiten des Regulierteils 15g befestigt und derart ausgebildet, dass es einen Bereich um die erste Lichtquelle 22-1 herum umgibt. In dem zweiten elastischen Teil 15a-2 ist ein gesichertes Ende 15c-2 an der anderen Seite des Regulierteils 15g befestigt und derart ausgebildet, dass es einen Bereich um die zweite Lichtquelle 22-2 herum umgibt. Das heißt: wie in den 8A und 8B gezeigt ist, besitzen der erste elastische Teil 15a-1 und der zweite elastische Teil 15a-2 jeweils eine Kurvenlinienförmige Gestalt ähnlich dem Buchstaben Ω (wie für Ohm). Die mittleren Abschnitte des ersten elastischen Teils 15a-1 und des zweiten elastischen Teils 15a-2 sind mit dem Regulierteil 15g über das gesicherte Ende 15c-1 bzw. das gesicherte Ende 15c-2 verbunden. Die gekrümmte Form des ersten elastischen Teils 15a-1 umgibt einen Teil des Bereichs um die erste Lichtquelle 22-1, und die gekrümmte Form des zweiten elastischen Teils 15a-2 umgibt einen Bereich um die zweite Lichtquelle 22-2 herum, wenn die Anordnung von oben her betrachtet wird. Diese kurvenförmigen Bereiche sind derart geformt, dass sie nicht Lichtstrahlen blockieren, die von der ersten und der zweiten Lichtquelle 22-1 und 22-2 kommen. Der erste elastische Teil 15a-1 und der zweite elastische Teil 15a-2 sind beispielsweise aus Kunststoff geformt und haben eine Dicke von etwa 0,5 bis 3,0 mm in der dritten Richtung.
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Der erste elastische Teil 15a-1 besitzt zwei freie Enden 15d-1 an seinen Endbereichen, die von dem gesicherten Ende 15c-1 abzweigen und sich ausgehend von diesem erstrecken. Jedes der freien Enden 15d-1 berührt einen entsprechenden Teil der Kontaktteile 11e der beiden Füße 11b, die an dem Anzeigebereich 1 von den insgesamt vier Füßen 11b des Druckteils ausgebildet sind. Der zweite elastische Teil 15a-2 besitzt zwei freie Enden 15d-2 an seinen Endbereichen, die von dem gesicherten Ende 15c-2 abzweigen und ausgehen. Jedes der freien Ende 15d-2 berührt einen entsprechenden Teil der Kontaktteile 11e der beiden Füße 11b, die an dem Anzeigebereich 2 von insgesamt vier Füßen 11b ausgebildet sind. In dem ersten elastischen Teil 15a-1 und dem zweiten elastischen Teil 15a-2 erleiden die Kunststofffedern, die jeweils in dünner länglicher Form ausgebildet sind, eine völlig elastische Verformung, wodurch die freien Ende 15d-1 und die freien Ende 15d-2 einen Bewegungshub im Rahmen eines spezifizierten Bereichs hauptsächlich in der dritten Richtung ausführen können. Das heißt: der erste elastische Teil 15a-1 und der zweite elastische Teil 15a-2 werden vollständig flexibel verlagert, um als Federn zu fungieren in einem Bereich des spezifizierten Bewegungshubs in der dritten Richtung, ohne dass es zu Brüchen oder dauerhaften Verbiegungen kommt.
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Der Halter 15 ist an einem Rahmen des Bedienfelds 70 befestigt. Eine Schaltungsplatine, welche Signale verarbeitet, ist unterhalb des Halters 15 angeordnet. 9A zeigt die Struktur eines Bedienfeldrahmens 17 des Bedienfelds 70. Der Halter ist in dem Bedienfeldrahmen 17 gelagert und an ihm befestigt. Durch Ausbilden des Halters 15 als von dem Bedienfeldrahmen 17 getrenntes Bauteil kann der Halter 15 abgelöst werden, um Arbeiten wie beispielsweise Austauschen des Films 13 zu ermöglichen. Dies verbessert die Handhabungseffizienz. Der Bedienfeldrahmen 17 und der Halter 15 können zu einer Einheit integriert werden.
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9D veranschaulicht die Struktur einer Schaltungsplatine 100. Die Druckschalter 21, die ersten Lichtquellen 22-1 und die zweiten Lichtquellen 22-2 sind an der Schaltungsplatine 100 an Stellen angelötet, die den Stellen der mehreren Zellen des Halters 15 entsprechen. Jede der ersten Lichtquellen 22-1 und der zweiten Lichtquellen 22-2 ist auf der einen Seite bzw. der anderen Seite eines zugehörigen Druckschalters 21 angeordnet. Die Druckschalter 21 sind mechanische Schalter, von denen jeder eingeschaltet wird, indem von oben her eine Druckkraft auf ihn aufgebracht wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform verwenden die Druckschalter 21 dünne Metalldom-Schalter. Als erste und zweite Lichtquellen 22-1 und 22-2 werden vorzugsweise kompakte Halbleiter-Lichtquellen, beispielsweise LEDs verwendet. Ein mechanischer Schalter 31, der dem Netzschalter 30 entspricht, und vier mechanische Schalter 41, die dem Betriebsartschalter 20 entsprechen, sind ebenfalls auf der Schaltungsplatine 100 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform werden als mechanische Schalter 31 und 41 taktile Schalter verwendet.
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10A und 10B veranschaulichen einen zusammengebauten Zustand eines Teils des Schalterarrays 10. Insbesondere ist 10A eine seitliche Schnittansicht eines Teils des Schalterarrays 10, und 10B ist eine Schrägansicht eines Zustands, in welchem der Druckteil und der Halter 15 mit einer in einer der Zellen kombiniert ist.
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Wenn die Platte 11w des Tastenrahmens 11 in die Öffnung des Regulierteils 15g eingesetzt ist, liegt der Kontaktteil 11x an dem unteren Ende der Platte 11w an einer unteren Stelle frei und befindet sich direkt oberhalb eines entsprechenden Druckschalters 21. Darüber hinaus berühren die unteren Enden der vier Fülle 11b des Tastenrahmens 11 jeweils ein entsprechendes der vier freien Enden 15d-1 und 15d-2 des elastischen Teils 15a. Das heißt, jedes der beiden freien Enden 15d-1 des ersten elastischen Teils 15a-1 berührt einen entsprechenden Teil der Kontaktteile 11e der beiden Füße 11b, die auf der Seite des Anzeigebereichs 1 ausgebildet sind, wobei diese beiden Füße zwei der vier Füße 11b des Druckteils sind. Jedes der beiden freien Enden 15d-2 des zweiten elastischen Teils 15a-2 berührt einen entsprechenden Teil der Kontaktteile 11e der beiden Füße 11b der insgesamt vier Füße 11b, welche auf der Seite des Anzeigebereichs 2 ausgebildet sind.
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Wenn die Bedienungsperson den Druckteil mit einem Finger in Pfeilrichtung P niederdrückt, wird der obere Bereich des Druckschalters 21 durch den Kontaktteil 11x der Platte 11w niedergedrückt und schaltet auf diese Weise den Druckschalter 21 ein. Im Zuge dieses Vorgangs werden der erste elastische Teil 15a-1 und der zweite elastische Teil 15a-2 unter Verlagerung der freien Enden 15d-1 und der freien Enden 15d-2 in die dritte Richtung elastisch verformt. Im Ergebnis wird auf den elastischen Teil 15a eine elastische Kraft als Rückstellkraft aufgebracht, welche den Druckteil in Pfeilrichtung Q zurückdrückt. Da die Rückstellkraft gleichmäßig auf vier Ecken des Druckteils aufgebracht wird, wird der Druckteil ohne Kippen zurückgedrückt, so dass sich ein ruckfreies und glattes Betätigungsgefühl beim Niederdrücken eines Schalters ergibt. Der elastische Teil 15a ist mit einer derartigen Form ausgestaltet, dass eine Schalterbetätigung auch bei einem nur geringen Anpressdruck möglich ist, wobei die elastische Kraft gleichzeitig eine Rückstellkraft liefert, wie sie erforderlich ist, um den Druckteil zurückzudrücken. Der erste und der zweite elastische Teil 15a-1 und 15a-2 erstrecken sich von den gesicherten Enden 15c-1 und 15c-2 aus über eine beträchtliche Länge, und sie besitzen die freien Enden 15d-1 und 15d-2 an den Enden der ausgedehnten Bereiche. Wenn also die freien Enden 15d-1 und 15d-2 niedergedrückt werden, wird die Gesamtheit des elastischen Teils 15a sanft durchgebogen, was das Gefühl eines ruckfreien und glatten Druckvorgangs vermittelt.
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Die nach außen weisenden Stifte 11f sind an den unteren Enden der Füße 11b des Tastenrahmens 11 ausgebildet. Wenn der Tastenrahmen 11 in die Zelle eingesetzt wird, werden die Stifte 11f an den entsprechenden Eingriffsbereichen 15e, die in dem Halter 15 ausgebildet sind, verrastet. Der Tastenrahmen 11 kann, nachdem er mit Hilfe dieses Rastmechanismus montiert ist, nicht ohne weiteres in Pfeilrichtung Q entfernt werden. Der elastische Teil 15a drängt den Tastenrahmen 11 ständig in Pfeilrichtung Q, auch nachdem die Stifte 11f des Tastenrahmens 11 verrastet sind. Durch Ausformen der Eingriffsbereiche 11e für sämtliche 16 Schalter in dem Schalterarray 10 gleicher Höhe können die Oberseiten der Tastenoberteile 12 in einer flachen Ebene miteinander fluchten.
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Wie oben beschrieben, besitzt der Regulierteil 15g zwei Regulierflächen. Die Platte 11w befindet sich zwischen den beiden Regulierflächen innerhalb der Zelle berührungsfrei. Der Tastenrahmen 11 des Druckteils besitzt die vier Seitenwände 11d. Die Platte 11w und der Regulierteil 15g regulieren eine Bewegung und eine Neigung des Tastenrahmens 11 relativ zu der Zelle in der ersten Richtung (Seitenrichtung), und die einander in der zweiten Richtung (Längsrichtung) gegenüberliegenden Innenwände der Zelle und die Seitenwände 11d regulieren eine Bewegung und eine Neigung in der zweiten Richtung. Selbst wenn also die Bedienungsperson auf eine Stelle drückt, die gegenüber der Mitte des Tastenoberteils 12 versetzt ist, wird eine starke Neigung des Tastenrahmens 11 in die erste oder die zweite Richtung verhindert. Damit wird eine zuverlässige Schalterbetätigung realisiert. Da eine kombinierte Fläche der Anzeigebereiche 1 und 2 rechteckige Form besitzt, bei der die Länge in der ersten Richtung größer ist als die in der zweiten Richtung, hat die Bedienungsperson die Neigung, auf eine Stelle des Tastenoberteils 12 auf der Seite zu drücken, auf der eine Markierung oder ein Zeichen angezeigt wird. Das heißt: eine Kraft, die eine Neigung oder ein Kippen hervorrufen könnte, wird eher in der ersten als in der zweiten Richtung erzeugt. Aber selbst wenn eine derartige Kraft entsteht, unterdrückt die Platte 11w in Verbindung mit dem Regulierteil 15g in wirksamer Weise das Auftreten einer Neigung oder einer Kippbewegung. Damit wird eine in hohem Maße zuverlässige Schaltervorrichtung realisiert.
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Um zu verhindern, dass es zu einer Zunahme beim Widerstand gegen ein Niederdrücken kommt, sind zwischen den Oberflächen der Platte 11w und den Regulierflächen des Regulierteils 15g Lücken vorgesehen. Wenn also die Bedienungsperson den Tastenoberteil 12 an einer außermittigen Stelle niederdrückt, kommt es zu einer geringfügigen Neigung, obschon das Ausmaß dieser Neigung nicht so groß ist, um die Schalterbetätigung destabilisieren zu können. Selbst wenn der Tastenoberteil 12 und die Platte 11w in der oben angesprochenen Weise geneigt werden, nehmen die vier Füße 11b eine federähnliche Rückstellkraft von den freien Enden 15d-1 und 15d-2 des elastischen Teils 15a in einer Richtung auf, gemäß der die Neigung aufgehoben wird. Damit wird das Gefühl einer ruckfreien und glatten Schalterbetätigung nicht beeinträchtigt.
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Damit von der ersten und der zweiten Lichtquelle 22-1 und 22-2 emittiertes Licht nicht blockiert wird, ist der elastische Teil 15a in der Weise ausgebildet, dass er die Bereiche um die erste und die zweite Lichtquelle 22-1 und 22-2 herum umgibt. Damit werden Lichtstahlen von den beiden Lichtquellen 22-1 und 22-2 jeweils genutzt, um die Anzeigebereiche 1 und 2 ohne Lichtverlust zu beleuchten. Hierdurch werden die Zeichen mit Hilfe von Licht hoher Intensität dargestellt. Da außerdem der Tastenoberteil 12 mit geringer Lichttransparenz vorgesehen ist, werden die Zeichen der Anzeigebereiche 1 und 2, die nicht beleuchtet werden, nicht leicht erkennbar sein, auch wenn Licht von Beleuchtung in einem Raum oder natürliches Licht auf den Tastenoberteil 12 auftrifft.
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In jeder der Zellen ist die mit dem Druckteil ausgebildete Platte 11w derart positioniert, dass sie einen ersten Raum von einem zweiten Raum abtrennt. Der erste Raum ist definiert zwischen der ersten Lichtquelle 22-1 und dem Anzeigebereich 1, der zweite Raum ist definiert zwischen der zweiten Lichtquelle 22-2 und dem Anzeigebereich 2. Der Regulierteil 15g ist ebenfalls zwischen dem ersten Raum und dem zweiten Raum gelegen. Sowohl die Platte 11w als auch der Regulierteil 15g sind als Elemente mit Lichtabschirmeigenschaft ausgebildet. In jeder Zelle wird hierdurch das Streuen von Licht aus der ersten Lichtquelle 22-1 in den Anzeigebereich 2 und ein Streuen von Licht aus der zweiten Lichtquelle 22-2 in den Anzeigebereich 1 hinein unterdrückt. Wenn also einer der Anzeigebereiche 1 und 2 beleuchtet und der andere der Anzeigebereiche 1 und 2 nicht beleuchtet ist, wird eine Situation vermieden, in der einer der Anzeigebereiche 1 und 2, der nicht beleuchtet ist, schwach leuchtet. Im Ergebnis kann die Bedienungsperson korrekt die Funktionen der Tasten erkennen. Da die Wände, welche die Zellen des Halters 15 trennen, ebenfalls aus Elementen gebildet sind, die Lichtabschirmeigenschaften besitzen, wird ein Streuen von Licht zwischen benachbarten Stellen unterdrückt.
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An den Grenzen zwischen benachbarten Tastenoberteilen 12, die in einer Array-Form angeordnet sind, sind feine Lücken vorhanden. Wenn Licht aus der ersten Lichtquelle 22-1 oder der zweiten Lichtquelle 22-2 durch diese Lücken ausstreut, können Bereiche, die nicht beleuchtet werden sollten, beleuchtet werden. Eine Ausgestaltung, die diese Situation vermeidet, wird im folgenden erläutert. Bezugnehmend auf 10A, von der ersten Lichtquelle 22-1 und der zweiten Lichtquelle 22-2 emittierte Lichtstrahlen treffen auf den Lichtleiter 11a in solchen Bereichen auf, die durch die Kantenlinien eines oberen Rahmens des Halters 15 (Bereiche, die zwischen den Linien L1 und L2 definiert sind) auftreffen, und die Lichtstrahlen außerhalb dieser Bereiche werden von den Oberflächen der Innenwände des Halters 15 blockiert. Von den Lichtstrahlen, die auf den Lichtleiter 11a auftreffen, gelangen Lichtstrahlen, die entlang der Linien L1 gelaufen sind, durch den Lichtleiter 11a, welcher Licht durchlässt und diffus macht, um dann in Räume zwischen einer Unterseite des Tastenoberteils 12 und Oberflächen einer Lichtabschirmwand 15b einzutreten. Lichtstrahlen, die entlang der Linien 12 verlaufen, werden von den Wandoberflächen der Platte 11w blockiert und treten nicht in die benachbarten Anzeigebereiche 1 und 2 ein. Diese Räume sind ausgebildet, damit der Tastenoberteil 12 um einen spezifischen Hub nach unten gedrückt werden kann. Da die Lücken zwischen den Tastenoberteilen 12 oberhalb dieses Raums gebildet sind und keine Gegenmaßnahmen getroffen werden, besteht die Möglichkeit, dass in die Räume eingetretenes Licht durch die erwähnten Lücken in Außenbereiche streut. Rahmenenden 11z des Tastenrahmens 11, die sich oberhalb der Abschirmwände 15b und unterhalb des Tastenoberteils 12 in diesen Räumen befinden, verhindern ein derartiges Streuen von Licht. Das heißt: die Rahmenenden 11z fungieren als Lichtabschirmelemente, die jeweils auf einer Verlängerungslinie einer entsprechenden Linie L1 angeordnet sind. Die Rahmenenden 11z sperren das Licht, welches den Lichthalter 11a passiert hat und in die Räume eintritt. Damit lässt sich ein Streuen von Licht in Außenbereiche durch die Lücken hindurch verhindern. Mit dieser Maßnahme wird ein Streuen von Licht zwischen den benachbarten Zellen unter Verwendung von Teilen des Tastenrahmens 11 oberhalb der Abschirmwände 15b unterdrückt, und dementsprechend ist für die Bedienungsperson visuell kein Streulicht zu erkennen.
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Darüber hinaus fungieren die Rahmenenden 11z auch als Regulierelemente, welche, wenn der Tastenoberteil 12 niedergedrückt wird, die Oberseiten der Abschirmwände 15b berühren, um einen spezifischen Bewegungshub zu definieren, womit der Tastenoberteil 11 an einem weiteren Niederdrücken gehindert wird. Das heißt: das Rahmenende 11z ist ausgebildet als Komponente mit zwei Funktionen: einer Funktion des Regulierens eines Bewegungshubs und einer Funktion der Lichtabschirmung.
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Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen erläutert wurde, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Der Schutzumfang der beigefügten Ansprüche unterliegt der breitestmöglichen Interpretation und umfasst sämtliche Modifikationen und äquivalente Strukturen und Funktionen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 6-50191 [0002, 0003, 0003]
