JP2013203011A - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、バッテリにより電力供給を受けて印字するプリンタに関する。 Embodiments described herein relate generally to a printer that prints by receiving power from a battery.
用紙に印字するために、サーマルヘッドを用いて感熱式の用紙に過熱して発色させる、あるいは、サーマルヘッドの熱によって、転写リボンのインクを用紙に転写して印字するプリンタが知られている。また、印字ヘッドを動かすことなく用紙の横幅方向の1ラインを印字できるようにするために、サーマルヘッドの長さを用紙の幅程度としたラインサーマルヘッドを用いたものがある。このようなラインサーマルヘッドは、長さが例えば2インチや4インチ程度のものであり、1インチ当たり200ないし300ドットの画素(発熱体)があるものが用いられることがある。 In order to print on paper, a thermal head is used to heat the thermal paper to cause color development, or a printer that transfers the ink on the transfer ribbon onto the paper by the heat of the thermal head and prints is known. In addition, in order to be able to print one line in the width direction of the paper without moving the print head, there is one using a line thermal head in which the length of the thermal head is about the width of the paper. Such a line thermal head has a length of about 2 inches or 4 inches, for example, and has a pixel (heating element) of 200 to 300 dots per inch.
ラインサーマルヘッドを用いることで、用紙を搬送しながら用紙の幅全体にわたって一度に印字するために、印字速度が速くすることができる。 By using the line thermal head, the printing speed can be increased because printing is performed over the entire width of the sheet at a time while the sheet is conveyed.
ところで、サーマルヘッドは、他の印字ヘッドなどを用いたプリンタに比べて小型化しやすいために、バッテリで駆動されるプリンタに多く用いられる。しかし、一度に多くの画素を通電する場合、例えば用紙の幅全体にわたる罫線を印字する場合に、通電する画素の数が非常に大きく、バッテリに大きな負荷がかかる。 By the way, thermal heads are often used in battery-driven printers because they are more compact than printers using other print heads. However, when energizing many pixels at once, for example, when printing a ruled line across the entire width of the paper, the number of energized pixels is very large and a heavy load is applied to the battery.
そこで、バッテリの負荷を減らすために、罫線の1ラインの印字を複数回の通電に分けて印字することが行なわれているが、1本であるはずの印字結果を見るとラインに段差がある線で印字されてしまうことがあり、また、1本のラインを複数回の通電で印字するために多くの時間が必要となり、高速の印字には適さない。 Therefore, in order to reduce the load on the battery, printing of one line of the ruled line is divided into a plurality of energizations, but there is a step in the line when the printing result that should be one is seen. In some cases, a line may be printed, and it takes a lot of time to print one line by energizing a plurality of times, which is not suitable for high-speed printing.
このために、一度の通電で罫線全体を印字することが望まれるが、このような印字を行なうと、つまり、一度に大量の画素に通電を行なうと、きわめて大きな電流が流れるため、バッテリの電圧が低下して思うような印字結果が得られないことがある。 For this reason, it is desirable to print the entire ruled line with a single energization. However, when such a printing is performed, that is, when a large number of pixels are energized at once, a very large current flows. The print result may not be obtained because of a drop in the image.
ところで、バッテリで駆動する印刷装置において、次のラインに印字するデータから、次のラインが印字できるか否かを判断し、印字できないようであれば印字できる文字サイズを小さくするものがある。 By the way, in a battery-powered printing apparatus, there is a printer that determines whether or not the next line can be printed from the data printed on the next line, and reduces the printable character size if it cannot be printed.
次のラインの印字を行なうために十分なバッテリ電圧があったとしても、印字することによりバッテリの電圧は低下する。また、この現象は、多くの画素に通電を行なうと顕著に現れる。当該印字ラインの電圧降下を予測して、文字を小さくするなどができれば通電量を少しは抑制可能であるが、罫線のようにサイズを変えられない印字を行なう場合には、通電量は変えられない。また、できるだけ速い印字速度とするためには、直前の印字ラインの通電が終わってから当該印字ラインへ通電するまでが極めて短い時間であるため、バッテリ電圧を計測してから電圧降下を予測する処理が間に合わない可能性がある。 Even if there is a sufficient battery voltage for printing the next line, the battery voltage is reduced by printing. In addition, this phenomenon appears remarkably when energizing many pixels. If the voltage drop of the print line can be predicted and the characters can be made smaller, the energization amount can be suppressed a little. However, the energization amount can be changed when performing printing that cannot change the size like a ruled line. Absent. Also, in order to achieve the fastest possible printing speed, it takes a very short time from the end of energization of the previous print line to the energization of the print line, so the process of predicting the voltage drop after measuring the battery voltage May not be in time.
ここで、バッテリ電圧が降下すると、通電によるサーマルヘッドの各画素が印字に十分な温度に足りずに、印字結果がかすれたり薄く見えたりする。 Here, when the battery voltage drops, each pixel of the thermal head due to energization is not at a temperature sufficient for printing, and the printing result appears faint or thin.
本実施例では、バッテリにより供給された電力で駆動される印字画素がライン状に配列されたドットヘッドを用いて印字媒体に印字するプリンタにおいて、前記ドットヘッドの1行の印字ラインで同時に通電するドット数を計数する計数手段と、第1印字ラインに通電する前記計数手段で計数したドット数を通電することで降下する前記バッテリの降下電圧を予測する第1予測手段と、前記第1印字ラインの次に印字する第2ラインに同時に通電する前記計数手段で計数したドット数を通電することで降下する前記バッテリの降下電圧を予測する第2予測手段と、前記第1予測手段と第2予測手段で予測された予測降下電圧に基づいて、前記第2ラインを印字する前記ドットヘッドの通電時間を決定する電力決定手段とを備えたプリンタとした。 In this embodiment, in a printer that prints on a print medium using a dot head in which print pixels driven by power supplied from a battery are arranged in a line, energization is simultaneously performed on one print line of the dot head. Counting means for counting the number of dots, first predicting means for predicting a voltage drop of the battery that drops by energizing the number of dots counted by the counting means for energizing the first print line, and the first print line Second predicting means for predicting a voltage drop of the battery that drops by energizing the number of dots counted by the counting means energized simultaneously to the second line to be printed next, the first predicting means and the second predicting And a power deciding means for deciding the energization time of the dot head for printing the second line based on the predicted voltage drop predicted by the means. .
以下、図1ないし図6を用いて、この実施の形態のサーマルプリンタをラベルに印字するラベルプリンタで説明する。 Hereinafter, the label printer for printing on the label will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
図1はこの実施の形態のサーマルプリンタの電気ブロック図、図2はこのサーマルプリンタに設けられたROM内に形成された標準通電時間を記憶するエリアを示す図、図3はこのサーマルプリンタに設けられたROM内に形成された印字ドット数と温度によって降下する予測電圧を記憶するエリアを示す図、図4はこのサーマルプリンタが実行する処理を示すフローチャート、図5はこのサーマルプリンタが実行する処理を示すフローチャート、図6はこのサーマルプリンタで印刷した場合の具体的な例を示す図、図7はこのサーマルプリンタで補正した通電時間と、供給電圧で比較した比を示す図である。 FIG. 1 is an electric block diagram of the thermal printer of this embodiment, FIG. 2 is a diagram showing an area for storing a standard energization time formed in a ROM provided in the thermal printer, and FIG. 3 is provided in the thermal printer. FIG. 4 is a diagram showing an area for storing a predicted voltage that drops according to the number of print dots and temperature formed in the ROM, FIG. 4 is a flowchart showing processing executed by the thermal printer, and FIG. 5 is processing executed by the thermal printer. FIG. 6 is a diagram showing a specific example when printing is performed by this thermal printer, and FIG. 7 is a diagram showing a comparison of the energization time corrected by this thermal printer and the supply voltage.
ラベルプリンタ1は、長尺の台紙に複数のラベルが連続して貼り付けられたラベル用紙に印字するもので、図1に示すように、CPU(Central Processing Unit)2、後述する領域が形成されたROM(Read Only Memory)3、表示用のバッファや印字バッファ、その他のワークエリアとして機能するRAM(Random Access Memory)4、ラベルに印字するための画素(発熱抵抗体)が用紙の幅方向に1つのラインとして配列されたサーマルヘッド5、各種データを入力するキーボード6、キーボード6から入力されたデータなどを表示する表示器7、ラベル用紙を搬送するためサーマルヘッド5に対向して配置されたモータ8、センサ制御部9がバスライン10によって接続されている。センサ制御部9には、温度センサ11と電圧センサ12が接続されている。温度センサ11はプリンタ内の周囲温度を検出するセンサで、電圧センサ12はバッテリ13の出力電圧を計測するセンサである。
The
ROM3には、図2に示す標準のサーマルヘッド5への通電時間テーブル21と、図3に示す印字するときに通電するドット数と温度センサ11によって計測された温度に応じて変わる印字後に降下する予測電圧を記憶する予測電圧テーブル22が設けられている。
The
通電時間テーブル21は、バッテリ13に電圧降下がないときの標準の通電時間を示すものである。すなわち、バッテリ13が満充電の状態である場合に、温度センサ11で計測した温度に応じて、サーマルヘッド5に通電する通電時間を変えるようにするためである。この例では、周囲温度が0度、10度、20度、30度、40度の温度の場合の通電時間を示してあるが、計測した温度が表の各温度のプラス5度からマイナス5度の範囲にある場合に、この表にある通電時間を用いてもよいし、計測した温度が入る範囲の2つの温度から所定の計算式で通電時間を求めるようにしてもよい。
The energization time table 21 shows a standard energization time when there is no voltage drop in the
図3は、1ラインで降下するバッテリ13の出力電圧を、周囲温度と印字ドット数、さらにはバッテリ13の初期電圧に応じてマトリックス状に示したものである。なお、この初期電圧値とは、印字を開始する前に計測した電圧値である。また、処理の詳細は後述するが、当該ライン降下電圧はあるラインを印字中にこのラインの印字で降下する電圧であり、次ライン降下電圧とは当該ラインの次のラインの印字で降下する電圧である。
FIG. 3 shows the output voltage of the
次に、このラベルプリンタ1が実行する処理を説明する。電源が投入されると、今回の電源投入の前に表示されていた情報が表示器7に表示される。通常は、ラベルを印字発行するための印字情報である。次に、今から印字するラベルの情報を入力する。印字フォーマットを変えなければ印字データだけを入力し、印字フォーマットが変わる場合には、ROM2などに記憶しているフォーマットを呼び出すことで、印字フォーマットは変更可能である。
Next, processing executed by the
キーボード6から印字指令が入力されると、図4および図5に示すフローチャートが実行される。まず、RAM4に設けた印字するラインをカウントするカウンタの値Nを「0」とし(Act1)、温度センサ12で周囲温度を検出し(Act2)、バッテリ13の初期電圧を取得し(Act3)、第Nライン目のデータを読み出す(Act4)。ところで、0ライン目に印字するデータはない。第Nラインのデータを読み出したら、図2の通電時間エリアから周囲温度に応じた通電時間を決定し(Act5)、読み出した通電する画素数と周囲温度およびバッテリ電圧から予測されるバッテリの降下電圧を演算する(Act6)。そして、次のライン、つまり第(N+1)ラインのデータを読み出して(Act7)、バッテリ13の電圧を電圧センサ12で検出して(Act8)、第Nラインの通電時間を補正する(Act9)。
When a print command is input from the keyboard 6, the flowcharts shown in FIGS. 4 and 5 are executed. First, the value N of the counter provided on the RAM 4 that counts the lines to be printed is set to “0” (Act 1), the ambient temperature is detected by the temperature sensor 12 (Act 2), the initial voltage of the
そして、サーマルヘッド5への第Nラインの通電を行なう(Act10)。なお、0ライン目の場合には、この通電処理を行なわないようにしてもよい。そして、サーマルヘッド5に通電を行なっている間に、第Nラインの通電する画素数と周囲温度から予測されるバッテリ13の降下電圧を演算し(Act11)、第N+1ラインの通電する画素数と周囲温度から予測されるバッテリ13の降下電圧を演算する(Act12)。そして、通電を開始してからAct9で決定した通電時間が経過したかを判断して(Act13)、経過していなければ経過するまでAct13の処理を繰り返して行い、経過すれば通電を停止し(Act14)、次の行の処理にするためにカウンタNに1を加えて(Act15)、すべての印字が終了したか、つまり、印字バッファに保存したすべての印字データをサーマルヘッドに供給したかを判断し(Act16)、印字が終了していなければAct7の処理から行なう。印字が終了したならば、このフローチャートから抜ける。
Then, the Nth line is energized to the thermal head 5 (Act 10). In the case of the 0th line, this energization process may not be performed. Then, while energizing the
次に、印字を開始するときのバッテリの初期電圧が12.3V、周囲温度0度で、600画素を連続5ライン印字するときの例で説明する。 Next, an example in which 600 pixels are continuously printed on 5 lines at an initial battery voltage of 12.3 V and an ambient temperature of 0 ° C. will be described.
まず、1ライン目の通電時間を決めるために、0ライン目でのバッテリ13の電圧降下を求める。ここで、0ライン目では図3のテーブルからバッテリ13の電圧降下は発生しない。従って、図6の当該ライン降下電圧は0となる。次に、1ライン目は、600画素の印字データがあるので、図3のテーブルから0.7Vの電圧降下が見込まれることが分かる。そこで図6の次ライン降下電圧は0.7となる。次に、予測降下電圧を計算する。予測降下電圧は、次の式で表される。
First, in order to determine the energization time of the first line, the voltage drop of the
予測降下電圧=計測電圧+当該ライン降下電圧+次ライン降下電圧
−初期電圧
なお、予測降下電圧が0よりも小さい値となったときには、0とする。
この予測降下電圧を用いて、予測電圧を次の式で計算する。
予測電圧=計測電圧−予測降下電圧
この予測電圧は、当該ラインの印字中に当該ラインを印字していることで発生するバッテリ13の電圧降下と、次ラインを印字したときに発生する電圧降下を予測して、次ラインに供給する通電時間を決めるために行なうものである。供給されるバッテリ電圧が低下すると、各画素に供給されるエネルギーが小さくなるため、これを補填するために通電時間を長くする。
Predicted voltage drop = measured voltage + corresponding line voltage drop + next line voltage drop
-Initial voltage When the predicted voltage drop is less than 0, it is set to 0.
Using this predicted voltage drop, the predicted voltage is calculated by the following formula.
Predicted voltage = measured voltage−predicted drop voltage This predictive voltage indicates the voltage drop of the
図6について、あらためて説明する。まず、当該ライン降下電圧は、前述したように図3の予測電圧テーブル22から、1ライン目:0.7、2ライン目:0.7、3ライン目:0.7、4ライン目:0.7、5ライン目:0となり、次ライン降下電圧は、同様に1ライン目:0.7、2ライン目:0.7、3ライン目:0.7、4ライン目:0.7、5ライン目:0.7となる。計測電圧は、図4のAct8で計測した電圧である。供給電圧は実際に供給された電圧、つまり、各ラインの印字後に測った電圧であって、次のラインの計測電圧と同じものである。予測降下電圧および予測電圧は、上述した計算式で求めたものである。
FIG. 6 will be described again. First, as described above, the line drop voltage is calculated from the predicted voltage table 22 of FIG. 3 as follows: first line: 0.7, second line: 0.7, third line: 0.7, fourth line: 0 .7, 5th line: 0, and the next line drop voltage is similarly 1st line: 0.7, 2nd line: 0.7, 3rd line: 0.7, 4th line: 0.7, 5th line: 0.7. The measurement voltage is a voltage measured at
具体的な例として、図6の1ライン目と4ライン目について、さらに詳細に説明する。1ライン目では計測電圧が12.3Vとなり、供給電圧は11.6Vとなる。そして、当該ライン降下電圧、次ライン降下電圧はともに、0.7Vとなることから、予測降下電圧は1.4V(=計測電圧12.3V+当該ライン降下電圧0.7V+次ライン降下電圧0.7V−初期電圧12.3V)となり、予測電圧は10.9V(=計測電圧12.3V−予測降下電圧1.4V)となる。 As a specific example, the first line and the fourth line in FIG. 6 will be described in more detail. In the first line, the measurement voltage is 12.3V and the supply voltage is 11.6V. Since both the line drop voltage and the next line drop voltage are 0.7V, the predicted drop voltage is 1.4V (= measurement voltage 12.3V + the line drop voltage 0.7V + the next line drop voltage 0.7V). The initial voltage is 12.3 V), and the predicted voltage is 10.9 V (= measured voltage 12.3 V-predicted voltage drop 1.4 V).
同様に4ライン目について、計測電圧は10.8Vで、供給電圧は10.7V、当該ライン降下電圧と次ライン降下電圧はともに0.7Vであり、計算式によると−0.1Vになるが、マイナスの数値の場合には0Vとするので、予測降下電圧は0となる。これにより予測電圧は計測電圧と同じ10.8Vとなる。 Similarly, for the fourth line, the measurement voltage is 10.8 V, the supply voltage is 10.7 V, the line drop voltage and the next line drop voltage are both 0.7 V, and −0.1 V according to the calculation formula. In the case of a negative numerical value, it is 0 V, so the predicted voltage drop is 0. As a result, the predicted voltage becomes 10.8 V, the same as the measured voltage.
図7は、このサーマルプリンタで補正した場合に、計算式から求められる通電時間と、予測電圧と供給電圧で比較した比を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing the energization time obtained from the calculation formula and the ratio compared with the predicted voltage and the supply voltage when corrected by this thermal printer.
まず、通電時間は、上述したように予測電圧が求められるので、所定の計算式から適正なエネルギーとなるようにすることができる。 First, since the predicted voltage is obtained as described above, the energization time can be set to an appropriate energy from a predetermined calculation formula.
次に、予測されるバッテリ13の電圧が求められるので、印加されるエネルギーは次の計算式で求めることが可能である。つまり、
補正後の印加エネルギー=補正前の印加エネルギー×(印字開始時電圧)2
÷(予測電圧)2
となる。
Next, since the predicted voltage of the
Applied energy after correction = Applied energy before correction x (Printing start voltage) 2
÷ (Predicted voltage) 2
It becomes.
この補正後の印加エネルギーは1ライン先、つまり次ラインの印加エネルギーとなる。図6に示す供給電圧から求めたエネルギーと予測電圧から求めたエネルギーを比べると、その差は最大で3%である。電圧降下を予測せずに印字を行った場合はエネルギーの差が20%程度になることに比べると、印字をほぼ適正な印加エネルギーとなっている。つまり、1ライン前に補正した印加エネルギーを算出することで、それぞれのラインに応じた印加エネルギーを得ることができ、良好な品質の画像を得ることができる。 The corrected applied energy is one line ahead, that is, the applied energy of the next line. When the energy obtained from the supply voltage shown in FIG. 6 is compared with the energy obtained from the predicted voltage, the difference is 3% at the maximum. When printing is performed without predicting a voltage drop, the printing energy is almost appropriate as compared with the energy difference of about 20%. That is, by calculating the applied energy corrected one line before, it is possible to obtain the applied energy corresponding to each line and obtain an image of good quality.
ところで、バッテリ13の特性として、この実施の形態で11.4V以上と電圧が十分に高いときに1ラインの印字を行なうと、0.7Vの電圧降下が発生するが、通電を繰り返し行なってバッテリ電圧がある電圧まで低くなったときに1ラインの印字を行なっても、電圧降下が発生しなくなる。
By the way, as a characteristic of the
このように、このラベルプリンタ1では、サーマルヘッド5に供給される印字中のラインの次のラインの電圧を、印字中の当該ラインとその次に印字する次ラインのドット数、周囲温度、バッテリ13の初期電圧、と当該ラインの印字直前に測定した計測電圧によって算出する。そして、この計測した電圧に応じた通電時間を設定することで、サーマルヘッド5に必要にして十分な電気エネルギーを与えることができるので、印字品質の良い印字を行なうことができる。また、印字する画素数に応じて印字により降下する電圧を異なるものとしていることから、バッテリから電流が多く流れる場合と、電流が比較的少なく流れる場合とで、予測するバッテリ13の電圧降下を変えているため、より適正な電気エネルギーをサーマルヘッドに与えることができる。
As described above, in this
上記したテーブルは、バッテリ13やサーマルヘッド5、用紙を搬送するためのモータ8、その他制御部での電力消費に応じて設定する必要がある。
The above-described table needs to be set according to the power consumption of the
また、サーマルヘッド5以外でも、バッテリ13で駆動することができ、通電する画素数に応じて通電量が変わるラインヘッドであれば、インクジェット式プリンタやドットインパクト式プリンタなどにも適用できる。
In addition to the
このように、上記の実施の形態例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、修正を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As described above, the embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1・・ラベルプリンタ
5・・サーマルヘッド
6・・キーボード
8・・モータ
11・・温度センサ
12・・電圧センサ
13・・バッテリ
1.
Claims (6)
前記印字ヘッドの1行の印字ラインで同時に通電するドット数を計数する計数手段と、
第1印字ラインに通電する前記計数手段で計数したドット数を通電することで降下する前記バッテリの降下電圧を予測する第1予測手段と、
前記第1印字ラインの次に印字する第2ラインに同時に通電する前記計数手段で計数したドット数を通電することで降下する前記バッテリの降下電圧を予測する第2予測手段と、
前記第1予測手段と第2予測手段で予測された予測降下電圧に基づいて、前記第2ラインを印字する前記印字ヘッドの通電時間を決定する電力決定手段と
を備えたプリンタ。 In a printer that prints on a print medium using a print head in which print pixels driven by power supplied by a battery are arranged in a line,
Counting means for counting the number of dots to be energized simultaneously in one print line of the print head;
First predicting means for predicting a voltage drop of the battery that drops by energizing the number of dots counted by the counting means energizing the first print line;
Second predicting means for predicting a drop voltage of the battery that drops by energizing the number of dots counted by the counting means energized simultaneously to a second line to be printed next to the first print line;
A printer comprising: a power determining unit that determines an energization time of the print head for printing the second line based on the predicted voltage drop predicted by the first predicting unit and the second predicting unit.
前記電力決定手段は、前記電圧計測手段で計測した電圧から前記第1予測手段と前記第2予測手段で予測した予測降下電圧を引いた電圧に基づいて通電時間を決定する
請求項1記載のプリンタ。 Voltage measuring means for measuring a voltage for starting printing of the first print line by the print head;
2. The printer according to claim 1, wherein the power determination unit determines an energization time based on a voltage obtained by subtracting a predicted voltage drop predicted by the first prediction unit and the second prediction unit from a voltage measured by the voltage measurement unit. .
前記第1予測手段は前記電圧計測手段で計測した電圧値から前記テーブルの該当電圧を引いて求める
請求項2記載のプリンタ。 Further comprising a table assuming a voltage value at which the battery drops when one line of the print head is printed with the number of dots energized simultaneously in one line;
The printer according to claim 2, wherein the first prediction unit obtains the voltage value measured by the voltage measurement unit by subtracting the corresponding voltage in the table.
前記温度センサが計測した温度に応じて前記印字ヘッドの1ラインを印字した場合に前記バッテリが降下する電圧値を想定したテーブルをさらに備え、
前記第1予測手段は前記電圧計測手段で計測した電圧から前記テーブルの該当電圧を引いて求める
請求項2記載のプリンタ。 A temperature sensor that measures the ambient temperature;
Further comprising a table assuming a voltage value at which the battery drops when one line of the print head is printed according to the temperature measured by the temperature sensor;
The printer according to claim 2, wherein the first predicting unit obtains the voltage measured by the voltage measuring unit by subtracting a corresponding voltage in the table.
請求項2または請求項3に記載のプリンタ。 The printer according to claim 2, wherein the second prediction unit obtains the voltage value predicted by the first prediction unit by subtracting the corresponding voltage in the table.
請求項3ないし請求項5のいずれか記載のプリンタ。 The printer according to any one of claims 3 to 5, wherein the table is a table in which a voltage drop varies depending on a voltage value measured by the voltage measuring unit.
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JP2015048555A (en) * | 2013-09-03 | 2015-03-16 | 株式会社マキタ | Warming jacket |
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