JP2004001305A - Thermal printer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッド表面に付着した汚れをクリーニングすることが可能なサーマルプリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー感熱記録紙を加熱することでフルカラー画像を発色記録する感熱記録方式のサーマルプリンタ(以下、カラー感熱プリンタという)が本出願人より製造・販売されている。カラー感熱記録紙は、支持体上にシアン感熱発色層、マゼンタ感熱発色層、イエロー感熱発色層が順に設けられ、イエロー感熱発色層の上に透明な保護層が設けられている。イエロー感熱発色層は熱感度が最も高く、最下層のシアン感熱発色層は熱感度が最も低い。
【0003】
カラー感熱プリンタは、主走査方向に発熱素子が多数配列されたサーマルヘッドを備えている。カラー感熱プリンタは、前記発熱素子をカラー感熱記録紙に押しつけて、前記記録紙を加熱して発色させる熱記録を行う。熱記録は熱感度が最も高いイエロー感熱発色層から行われ、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像が面順次に記録されてフルカラー画像がプリントされる。また、カラー感熱記録紙は記録済みの感熱発色層が再度発色しないようにイエロー画像とマゼンタ画像に対して定着ランプにより光定着が行われる。この光定着は、イエロー画像に対しては発光ピークが420nmの近紫外線が用いられ、マゼンタ画像に対しては発光ピークが365nmの紫外線が用いられる。
【0004】
カラー感熱記録紙が加熱されると、保護層が軟化して、その有機成分が溶け出す。そして、この有機成分が発熱素子の表面に汚れとして付着する。この汚れは熱伝達を阻害してプリント画質を劣化させるため、サーマルヘッドのクリーニングが必要となる。従来のクリーニング方法としては、研磨層を有するクリーニングシートを用いるものがある。すなわち、サーマルヘッドとプラテンローラの間に前記クリーニングシートを通し、発光素子表面の汚れを研磨除去するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のクリーニング方法は、研磨層を有するクリーニングシートで発熱素子の表面を研磨するものであるから、研磨によってサーマルヘッド表面が磨耗し、プリント品質を悪化させるという問題が発生する。
【0006】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、サーマルヘッドと接触するクリーニングシートを使わずに、ヘッドクリーニングをすることができるサーマルプリンタを提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のサーマルプリンタは、プリンタ本体内に、感熱記録紙を加熱して発色記録するサーマルヘッドを備えたサーマルプリンタにおいて、前記サーマルヘッドには、その発熱素子の表面に、光と反応することにより前記表面に付着した汚れを取り除くための光触媒層が設けられており、前記プリンタ本体には、プリントを行わないときに前記光触媒層へ照射させる外光を取り込むための採光窓と、この採光窓を開閉する遮光板とが設けられていることを特徴としている。
【0008】
前記採光窓の近傍に外光を集光する集光部材を配置してもよい。また、前記光触媒層には、酸化チタンを用いることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1、図2において、カラー感熱プリンタ1のケース8の前面には、排紙口10、電源ボタン11、プリントボタン12が設けられている。側面には、記録紙マガジンを着脱するための装填口が形成されている。この装填口は、開閉自在に取り付けられた蓋13によって覆われる。上面には、採光窓14が形成されている。この採光窓14は、後述するように、サーマルヘッドをクリーニングするための、外光を採り入れるためのものである。
【0010】
ケース8内には、サーマルヘッド2、プラテンローラ3、光定着器5、給紙ローラー対6、排紙ローラー対7、記録紙マガジン15が設けられている。ケース8は、記録紙が外光にさらされないように、遮光性を備えた材料、例えば、有色のプラスチックで形成される。
【0011】
記録紙マガジン15には、長尺のカラー感熱記録紙4aをロール状に巻いた記録紙ロール4が収納されている。記録紙マガジン15は、記録紙ロール4が外光にさらされないように、遮光性を備えた材料、例えば、有色のプラスチックで形成される。なお、記録紙ロールの代わりに予め所定の大きさのシートにカットされた記録紙を用いてもよい。
【0012】
給紙ローラ対6は、モータ61により駆動する。給紙ローラ対6は、給紙時にカラー感熱記録紙4aをニップし、記録紙ロール4から引き出してサーマルヘッド2に向けて給紙する。巻戻し時には、記録紙ロール4に向けて搬送する。排紙ローラ対7も同様に、モータ71により駆動し、カラー感熱記録紙4aを給紙方向及び巻戻し方向に搬送する。プラテンローラ3は搬送されるカラー感熱記録紙4aとの摩擦によって、給紙ローラ対6及び排紙ローラ対7に従動回転する。
【0013】
光定着器5は、イエロー定着用ランプとマゼンタ定着用の各ランプ5a、5bと、反射板5cとから構成される。イエロー定着用ランプ5aは420nm付近に発光波長のピークを有する近紫外線を放射してイエロー画像を光定着する。マゼンタ定着用ランプ5bは、365nm付近に発光波長のピークを有する紫外線を放射してマゼンタ画像を光定着する。
【0014】
図3に示すように、カラー感熱記録紙4aは、透明もしくは白色の支持体20上にシアン感熱発色層21、マゼンタ感熱発色層22、イエロー感熱発色層23、透明保護層24が順に積層された構造をしている。イエロー感熱発色層23は、イエロー定着用ランプ5aの近紫外線により発色能力が消失し、マゼンタ感熱発色層22は、マゼンタ定着用ランプ5bの紫外線により発色能力が消失する。
【0015】
サーマルヘッド2は、プラテンローラ3上でカラー感熱記録紙4に圧接するプリント位置と、プラテンローラ3から離れる退避位置の間で移動可能に設けられている。
【0016】
サーマルヘッド2は、アルミナ基板30上に断面が円弧状をした部分グレーズ層31が形成されている。部分グレーズ層31上に、発熱素子を構成する発熱体32と、電極33とが設けられ、その上に保護層34が積層されている。発熱体32は主走査方向に多数個配置されている。保護層34上には光触媒層35が設けられている。光触媒層35に光線が照射されると、その表面に付着した有機物が水や二酸化炭素などの気体成分に光分解され、空気中に放散する。光触媒層としては、例えば、酸化チタンが使用される。
【0017】
採光窓14は、光触媒層35に照射する外光9を取り入れる。採光窓14には透明部材16がはめ込まれており、ケース8内に外部から塵や埃が侵入するのを防止している。
【0018】
遮光板17は、採光窓14を開放する開き位置とそれを閉じる閉じ位置との間で、移動自在に設けられている。遮光板17が開き位置にあるときは、採光窓14より外光9が入射する。この外光9は、退避位置にあるサーマルヘッド2の発熱素子の表面に照射される。遮光板17が閉じ位置にあるときは、ケース8内は遮光される。遮光板17には、つまみ18が一体に形成されており、このつまみ18は、ケース8の外部に露呈されている。採光窓14の開閉は、このつまみ18を手動でスライドさせることによって行われる。
【0019】
ユーザーは、プリントを行わないときに、採光窓14を開けることで、サーマルヘッド2を、クリーニングすることができる。プリントを行うときは、採光窓14を閉じ、ケース8内を遮光する。
【0020】
仮に、採光窓14を開いた状態でプリントが開始されると、カラー感熱記録紙4aが、露光してしまう。そのため、センサ19は、遮光板17の位置を検知する。センサ19は遮光板17が閉じ位置にあるときに、制御部へ信号を送る。制御部はこの信号によって遮光板16の位置を判定する。そして、遮光板17が開き位置にあるときは、プリントを禁止する。センサ19としては、例えば、フォトセンサが使用される。なお、採光窓14が開いているときは、プリンタの電源が入らないようにしてもよい。また、採光窓14を開いた状態でプリントを開始しようとしたときに、採光窓14が開いていることをユーザーに知らせる警告が発せられるようにしてもよい。
【0021】
次に本発明の作用について説明する。プリントを行うときユーザーは、採光窓14が閉じられていることを確認する。開いている場合には、これを閉じてから、プリントボタン12を押して、プリント開始指示をする。仮に、採光窓14が開いている状態で、プリント開始指示をしてしまっても、プリントは開始されないので、誤ってカラー感熱記録紙4aが露光してしまうことはない。
【0022】
プリント処理が開始されると、給紙ローラ対6によってカラー感熱記録紙4aがサーマルヘッド2に向けて送られる。カラー感熱記録紙4aの先端はプラテンローラ3を通過した後も更に給紙方向に搬送される。カラー感熱記録紙4aが1シート分搬送され、その記録エリアの後端がサーマルヘッド2の位置にくると搬送が停止される。サーマルヘッド2が移動し、発熱素子アレイにカラー感熱記録紙4aが圧接する。
【0023】
カラー感熱記録紙4aは、巻戻し方向に搬送される。サーマルヘッド2は記録紙の搬送と同期して駆動され、イエロー画像が1ラインずつ記録される。イエロー画像が記録されたエリアがイエロー定着用ランプ5aの下にくると、イエロー定着用ランプ5aが点灯して、イエロー画像が定着される。イエロー画像の記録と光定着が終了すると、サーマルヘッド2が退避する。
【0024】
カラー感熱記録紙4aは、給紙方向へ搬送される。搬送が終了するとサーマルヘッド2がプリント位置に移動して、カラー感熱記録紙4aの引き戻しと同期してマゼンタ画像が記録される。マゼンタ定着用ランプ5bが点灯し、マゼンタ画像が記録されたエリアに紫外線が照射され、マゼンタ画像が光定着される。
【0025】
同様にして、カラー感熱記録紙4aは給紙方向へ搬送された後、巻戻し方向へ搬送され、この搬送中にシアン画像が記録される。イエロー、マゼンダ、シアンの各画像の記録時には、カラー感熱記録紙4aが高温に加熱される。各画像の記録に伴って透明保護層24は軟化し、ヘッド表面の光触媒層35には透明保護層24の一部が付着する。
【0026】
各画像の記録が終了すると、カラー感熱記録紙4aは、排紙のために排紙ローラ対7により、給紙方向へ搬送される。カラー感熱記録紙4aは、カッター(図示せず)によって画像のプリントされた部分が切り離される。排紙後、未記録部分は巻き戻されて、記録紙マガジン15内に収容される。プリント枚数が複数枚の時は以上の作業が繰り返される。
【0027】
プリントが終了したら、ユーザーは採光窓14を開ける。採光窓14を開けると、外光9がカラー感熱プリンタ1内に入射して、サーマルヘッド2の発熱素子の表面に照射される。外光9の照射により、光触媒層35が反応して記録時に付着した透明保護層24の有機成分が光分解される。分解された有機成分は、水や二酸化炭素に分解され、空気中に放散する。なお、プリントが終了したときに、カラー感熱記録紙4aは、記録紙マガジン15内に収容されているので入射した外光9によって露光してしまうようなことはない。
【0028】
サーマルヘッドをクリーニングするのに利用する光源としては、外光を採り入れる代わりに、定着ランプからの定着光を利用することも考えられる。しかし、こうすると、定着ランプを点灯させるための電力が必要となる。本発明は、外光を利用しているので、定着ランプを利用してクリーニングする場合と比較して、エネルギー効率がよい。
【0029】
図4に示すカラー感熱プリンタ40のように、透明天板16の下方に、集光部材であるレンズ41を配置してもよい。なお、上述した実施形態と同一の部材については、同一の符号を用いている。この例ではレンズ41を配置したことにより、外光9が集光されるので、サーマルヘッド2に照射される外光9の光量が増加する。これによって、サーマルヘッド2のクリーニング時間が短縮できる。
【0030】
なお、プリンタの構造によっては、外光を直接サーマルヘッドに照射できないといったことが考えられる。この場合、十分な光量の外光をサーマルヘッドに照射するために、平面鏡、凹面鏡、光ファイバーを単体もしくは数種類を組み合わせた導光手段を用い、サーマルヘッドに導いてもよい。
【0031】
上記実施形態では、カラー感熱プリンタの例で説明したが、モノクロ感熱プリンタでもよい。また、1つのヘッドで複数の感熱発色層に対して記録を行うプリンタの例で説明したが、各色毎にサーマルヘッドを持つプリンタでもよい。この場合には、採光窓を各サーマルヘッド毎に設けてもよいし、1つの採光窓から採光した外光を導光手段によって各サーマルヘッドに導いてもよい。
【0032】
また、上記実施形態では、遮光板の移動手段は、手動でおこなっているが、駆動モータを設けて自動で移動させてもよい。この場合には、電源ボタンと連動させて、電源をオフしたときに自動的に採光窓を開いてクリーニングが開始されるようにするとよい。そして、電源をオンしたときには、採光窓が自動的に閉じるようにしておく。
【0033】
電源と連動させる以外にも、1回のプリント処理が完了するごとにクリーニングが行われるようにしてもよいし、予め所定の枚数のプリントが終了したとき、または、所定時間が経過した時に、自動的に採光窓が開いてクリーニングされるようにしてもよい。
【0034】
また、上記では発熱素子アレイに保護層と光触媒層を別々に設けた例で説明しているが、光触媒作用をする物質で保護層を構成してもよい。こうすれば、層の厚みを薄くすることができるので、保護層と光触媒層を別々に設けた場合と比較して、発熱素子から記録材料への伝熱効率を高めることができる。
【0035】
さらに、本発明は、サーマルプリンタとして、感熱記録紙を用いた感熱記録方式のサーマルプリンタを例に説明しているが、これに限られず、フイルム上のインクを溶融もしくは昇華させて記録紙に転写する熱転写方式のサーマルプリンタに適用することもできる。
【0036】
【発明の効果】
本発明のカラー感熱プリンタによれば、発熱素子の表面に光触媒層を設けたサーマルヘッドを用いたので、光線を照射するだけで付着物を除去することができる。また、外光を利用できるようにケースに採光窓を設けたので、サーマルヘッドに照射するための特別な光源を必要としない。以上により、クリーニングシートを使わずにヘッドクリーニングをすることができ、サーマルヘッドが摩耗することがない。また特別な光源を用いずに、外光を発熱素子に照射するので、サーマルヘッドクリーニング時における、熱エネルギーの消費を、抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態であるサーマルプリンタの外観の斜視図である。
【図2】本発明の実施形態であるサーマルプリンタの概略構成図である。
【図3】サーマルヘッド及びカラー感熱記録紙の構造を示す断面図である。
【図4】本発明の別の実施形態であるサーマルプリンタの概略構成図である。
【符号の説明】
1,40 カラー感熱プリンタ
2 サーマルヘッド
4a カラー感熱記録紙
5 光定着器
8 ケース
9 外光
14 採光窓
17 遮光板
35 光触媒層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermal printer capable of cleaning dirt attached to the surface of a thermal head.
[0002]
[Prior art]
A thermal printer of a thermal recording system (hereinafter referred to as a color thermal printer) that records and records a full color image by heating a color thermal recording paper is manufactured and sold by the present applicant. In the color thermal recording paper, a cyan thermosensitive coloring layer, a magenta thermosensitive coloring layer, and a yellow thermosensitive coloring layer are sequentially provided on a support, and a transparent protective layer is provided on the yellow thermosensitive coloring layer. The yellow thermosensitive coloring layer has the highest thermal sensitivity, and the lowermost cyan thermosensitive coloring layer has the lowest thermal sensitivity.
[0003]
The color thermal printer includes a thermal head in which a number of heating elements are arranged in the main scanning direction. The color thermal printer performs thermal recording by pressing the heating element against color thermal recording paper and heating the recording paper to develop a color. Thermal recording is performed from the yellow thermosensitive coloring layer having the highest thermal sensitivity, and a yellow image, a magenta image, and a cyan image are recorded in the order of frames to print a full color image. In the color thermosensitive recording paper, the yellow image and the magenta image are light-fixed by a fixing lamp so that the recorded thermosensitive coloring layer does not color again. In this light fixing, near ultraviolet rays having an emission peak of 420 nm are used for yellow images, and ultraviolet rays having an emission peak of 365 nm are used for magenta images.
[0004]
When the color thermosensitive recording paper is heated, the protective layer is softened and the organic components are dissolved. And this organic component adheres to the surface of a heat generating element as dirt. Since this dirt hinders heat transfer and deteriorates the print image quality, it is necessary to clean the thermal head. As a conventional cleaning method, there is a method using a cleaning sheet having an abrasive layer. That is, the cleaning sheet is passed between the thermal head and the platen roller, and the dirt on the surface of the light emitting element is polished and removed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional cleaning method, since the surface of the heat generating element is polished with a cleaning sheet having a polishing layer, there is a problem that the surface of the thermal head is worn by the polishing and print quality is deteriorated.
[0006]
The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a thermal printer that can perform head cleaning without using a cleaning sheet that contacts the thermal head.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the thermal printer of the present invention is a thermal printer provided with a thermal head for recording color by heating a thermal recording paper in the printer body. The thermal head includes a surface of the heating element. In addition, a photocatalyst layer is provided for removing dirt adhering to the surface by reacting with light, and the printer main body is for taking in external light to be irradiated to the photocatalyst layer when printing is not performed. A lighting window and a light shielding plate for opening and closing the lighting window are provided.
[0008]
A condensing member that condenses external light may be disposed in the vicinity of the daylighting window. Moreover, it is preferable to use titanium oxide for the photocatalyst layer.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2, a
[0010]
In the case 8, a thermal head 2, a
[0011]
The
[0012]
The paper feed roller pair 6 is driven by a motor 61. The paper feed roller pair 6 nips the color
[0013]
The optical fixing unit 5 includes a yellow fixing lamp,
[0014]
As shown in FIG. 3, the color
[0015]
The thermal head 2 is provided so as to be movable between a printing position where the thermal head 2 is pressed against the color thermal recording paper 4 on the
[0016]
In the thermal head 2, a
[0017]
The daylighting window 14 takes in external light 9 that irradiates the photocatalytic layer 35. A
[0018]
The light shielding plate 17 is provided so as to be movable between an open position where the daylighting window 14 is opened and a closed position where the daylighting window 14 is closed. When the light shielding plate 17 is in the open position, external light 9 enters from the daylighting window 14. This external light 9 is applied to the surface of the heating element of the thermal head 2 in the retracted position. When the light shielding plate 17 is in the closed position, the inside of the case 8 is shielded from light. A
[0019]
The user can clean the thermal head 2 by opening the daylighting window 14 when printing is not performed. When performing printing, the daylighting window 14 is closed and the inside of the case 8 is shielded from light.
[0020]
If printing is started with the daylighting window 14 opened, the color
[0021]
Next, the operation of the present invention will be described. When performing printing, the user confirms that the daylighting window 14 is closed. If it is open, it is closed and then the print button 12 is pressed to instruct printing start. Even if a print start instruction is given with the daylighting window 14 open, printing is not started, and the color
[0022]
When the printing process is started, the color
[0023]
The color
[0024]
The color
[0025]
Similarly, the color
[0026]
When the recording of each image is completed, the color
[0027]
When printing is completed, the user opens the daylighting window 14. When the daylighting window 14 is opened, external light 9 enters the color thermal printer 1 and is irradiated on the surface of the heating element of the thermal head 2. By irradiation with the external light 9, the photocatalyst layer 35 reacts and the organic component of the transparent
[0028]
As a light source used for cleaning the thermal head, it is conceivable to use fixing light from a fixing lamp instead of taking in external light. However, this requires power for lighting the fixing lamp. Since the present invention uses external light, it is more energy efficient than cleaning using a fixing lamp.
[0029]
As in the color thermal printer 40 shown in FIG. 4, a lens 41 that is a condensing member may be disposed below the transparent
[0030]
Depending on the structure of the printer, it may be possible that external light cannot be directly applied to the thermal head. In this case, in order to irradiate the thermal head with a sufficient amount of external light, a light guide means including a single plane mirror, a concave mirror, or an optical fiber or a combination of several types may be used and guided to the thermal head.
[0031]
In the above embodiment, the color thermal printer is described as an example, but a monochrome thermal printer may be used. Further, although an example of a printer that records on a plurality of thermosensitive coloring layers with one head has been described, a printer having a thermal head for each color may be used. In this case, a lighting window may be provided for each thermal head, or external light collected from one lighting window may be guided to each thermal head by a light guide.
[0032]
Moreover, in the said embodiment, although the movement means of the light-shielding plate is performed manually, you may provide a drive motor and may be moved automatically. In this case, in conjunction with the power button, it is desirable to automatically open the daylighting window and start cleaning when the power is turned off. The lighting window is automatically closed when the power is turned on.
[0033]
In addition to interlocking with the power supply, cleaning may be performed every time one printing process is completed, or automatically when a predetermined number of prints have been completed or when a predetermined time has elapsed. Alternatively, the daylighting window may be opened and cleaned.
[0034]
In the above description, the protective layer and the photocatalyst layer are separately provided on the heating element array. However, the protective layer may be formed of a substance that performs photocatalytic action. By so doing, the thickness of the layer can be reduced, so that the heat transfer efficiency from the heating element to the recording material can be increased compared to the case where the protective layer and the photocatalyst layer are provided separately.
[0035]
Furthermore, the present invention has been described by taking a thermal recording system thermal printer using thermal recording paper as an example of the thermal printer, but is not limited to this, and the ink on the film is melted or sublimated and transferred to the recording paper. The present invention can also be applied to a thermal transfer type thermal printer.
[0036]
【The invention's effect】
According to the color thermal printer of the present invention, since the thermal head having the photocatalyst layer provided on the surface of the heat generating element is used, the deposits can be removed only by irradiating light. In addition, since a lighting window is provided in the case so that external light can be used, a special light source for irradiating the thermal head is not required. As described above, the head can be cleaned without using the cleaning sheet, and the thermal head is not worn. In addition, since the heat generating element is irradiated with external light without using a special light source, consumption of heat energy during thermal head cleaning can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of the appearance of a thermal printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a thermal printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a thermal head and color thermal recording paper.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a thermal printer according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,40 Color thermal printer 2
Claims (3)
前記サーマルヘッドには、その発熱素子の表面に、光と反応することにより前記表面に付着した汚れを取り除くための光触媒層が設けられており、前記プリンタ本体には、プリントを行わないときに前記光触媒層へ照射させる外光を取り込むための採光窓と、この採光窓を開閉する遮光板とが設けられていることを特徴とするサーマルプリンタ。In a thermal printer equipped with a thermal head that records color by heating a thermal recording paper in the printer body,
The thermal head is provided with a photocatalyst layer on the surface of the heat generating element for removing dirt adhered to the surface by reacting with light, and the printer main body includes the photocatalyst layer when printing is not performed. A thermal printer comprising: a daylighting window for taking in external light to be irradiated onto the photocatalyst layer; and a light shielding plate for opening and closing the daylighting window.
Priority Applications (1)
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JP2002160553A JP2004001305A (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Thermal printer |
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JP2002160553A JP2004001305A (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Thermal printer |
Publications (1)
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JP2004001305A true JP2004001305A (en) | 2004-01-08 |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2016224177A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus |
JP2016224178A (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming apparatus |
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2002
- 2002-05-31 JP JP2002160553A patent/JP2004001305A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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