JP2519553B2 - サ―マルヘッド - Google Patents
サ―マルヘッドInfo
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- JP2519553B2 JP2519553B2 JP2001931A JP193190A JP2519553B2 JP 2519553 B2 JP2519553 B2 JP 2519553B2 JP 2001931 A JP2001931 A JP 2001931A JP 193190 A JP193190 A JP 193190A JP 2519553 B2 JP2519553 B2 JP 2519553B2
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- Japan
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- common electrode
- electrode
- block
- heating element
- thermal head
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/345—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads characterised by the arrangement of resistors or conductors
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発熱体に接続された一対の電極が発熱体に
対し同一の方向に配設され、この電極が複数集まった共
通電極を有するサーマルヘッドに関するものである。
対し同一の方向に配設され、この電極が複数集まった共
通電極を有するサーマルヘッドに関するものである。
〔発明の概要〕 本発明は、複数個の発熱体をひとつのブロックの構成
単位とし、個々の発熱体に接続された第１及び第２の一
対の電極が前記発熱体に対して同一方向に配設され、前
記第１の電極がスイッチング素子に接続され、このスイ
ッチング素子を介して前記ブロック内の発熱体に対応す
る複数本の前記第１の電極が共通接続された第１の共通
電極と、この第１の共通電極の近傍で、前記ブロック内
の発熱体に対応する複数本の前記第２の電極が共通接続
された第２の共通電極とを備え、前記ブロック内の第１
の共通電極と第２の共通電極の形状を、互いに逆方向を
向いたほぼ同一形状のくさびパターンとし、このくさび
パターンの側辺に前記スイッチング素子を介して第１の
電極、あるいは第２の電極を接続した配線構造であるこ
とを特徴とするものである。
単位とし、個々の発熱体に接続された第１及び第２の一
対の電極が前記発熱体に対して同一方向に配設され、前
記第１の電極がスイッチング素子に接続され、このスイ
ッチング素子を介して前記ブロック内の発熱体に対応す
る複数本の前記第１の電極が共通接続された第１の共通
電極と、この第１の共通電極の近傍で、前記ブロック内
の発熱体に対応する複数本の前記第２の電極が共通接続
された第２の共通電極とを備え、前記ブロック内の第１
の共通電極と第２の共通電極の形状を、互いに逆方向を
向いたほぼ同一形状のくさびパターンとし、このくさび
パターンの側辺に前記スイッチング素子を介して第１の
電極、あるいは第２の電極を接続した配線構造であるこ
とを特徴とするものである。
上述のように、前記第１の共通電極及び第２の共通電
極が互いにほぼ対称な形状を有し、任意の前記発熱体に
とって共通電極を含む外部電源の正の接続端子と負の接
続端子間の配線抵抗が、前記ブロック内のいずれの発熱
体にとってもほぼ同等の値を有し、また前記共通電極が
前記電源に近い側ほど幅広いパターンとなるような形状
とし、流れる電流量にほぼ比例した断面積の共通電極パ
ターンとすることで、発熱体の消費する電力、前記各電
極において損失する電力を均等にする。即ち、サーマル
ヘッドの限られた面積において最適な配線設計をするこ
とによって、発熱体での発熱量を均一化し、優れた画像
を記録できるサーマルヘッドを提供するものである。
極が互いにほぼ対称な形状を有し、任意の前記発熱体に
とって共通電極を含む外部電源の正の接続端子と負の接
続端子間の配線抵抗が、前記ブロック内のいずれの発熱
体にとってもほぼ同等の値を有し、また前記共通電極が
前記電源に近い側ほど幅広いパターンとなるような形状
とし、流れる電流量にほぼ比例した断面積の共通電極パ
ターンとすることで、発熱体の消費する電力、前記各電
極において損失する電力を均等にする。即ち、サーマル
ヘッドの限られた面積において最適な配線設計をするこ
とによって、発熱体での発熱量を均一化し、優れた画像
を記録できるサーマルヘッドを提供するものである。
従来の一般的なサーマルヘッドは、第４図に平面図を
示すように、発熱体（21）の一方の側に第１の共通電極
（23）、この第１の共通電極と反対の側に個別電極（2
2）が接続されている。複数の上記発熱体（21）を一つ
のブロックとして、前記個別電極（22）はスイッチング
素子（25）を介して、第２の共通電極（25）に接続され
る。一般的に上記第２の共通電極（25）は、前記ブロッ
クごとに独立しているか、または複数個のブロックでま
とまって形成されている。前記第２の共通電極上に前記
スイッチング素子を前記ブロックを構成する発熱体の数
だけ集積したICが配置されている場合が一般的である。
示すように、発熱体（21）の一方の側に第１の共通電極
（23）、この第１の共通電極と反対の側に個別電極（2
2）が接続されている。複数の上記発熱体（21）を一つ
のブロックとして、前記個別電極（22）はスイッチング
素子（25）を介して、第２の共通電極（25）に接続され
る。一般的に上記第２の共通電極（25）は、前記ブロッ
クごとに独立しているか、または複数個のブロックでま
とまって形成されている。前記第２の共通電極上に前記
スイッチング素子を前記ブロックを構成する発熱体の数
だけ集積したICが配置されている場合が一般的である。
前記第１の共通電極（23）は、サーマルヘッド基板の
両端部に外部接続端子が位置し、基板の外周部近傍に配
置されている。また前記第２の共通電極（24）の外部接
続端子は（27）である。
両端部に外部接続端子が位置し、基板の外周部近傍に配
置されている。また前記第２の共通電極（24）の外部接
続端子は（27）である。
前記複数の発熱体に対応する前記第１の共通電極（2
3）、個別電極（22）、第２の共通電極（24）の構成す
る配線分の、前記外部接続端子（26）、（27）間の抵抗
値は、対象とする発熱体の位置によって異なり、例えば
第１の共通電極（23）の中央付近に位置する発熱体を経
由する配線の抵抗値は、最も外側に位置する発熱体を経
由する配線の抵抗値に較べ高くなる。特に、複数の発熱
体に同時に通電するような場合、第１の共通電極に流れ
る電流は大きくなり、第１の共通電極の中央側と外部接
続端子近傍側では共通電極の配線抵抗によって、発熱体
に印加される電圧は大きく異なり、従って、発熱体（2
1）における発熱量に差が生じる。この発熱量のばらつ
きは同時に発熱させる発熱体の数によっても大きく、こ
のサーマルヘッドを用いて記録をする場合、記録濃度の
ばらつきの発生を避け得なかった。記録濃度を均一にし
ようとするなら、複雑な印加エネルギー制御をしなけれ
ばならず、機器が高価にならざるを得なかった。
3）、個別電極（22）、第２の共通電極（24）の構成す
る配線分の、前記外部接続端子（26）、（27）間の抵抗
値は、対象とする発熱体の位置によって異なり、例えば
第１の共通電極（23）の中央付近に位置する発熱体を経
由する配線の抵抗値は、最も外側に位置する発熱体を経
由する配線の抵抗値に較べ高くなる。特に、複数の発熱
体に同時に通電するような場合、第１の共通電極に流れ
る電流は大きくなり、第１の共通電極の中央側と外部接
続端子近傍側では共通電極の配線抵抗によって、発熱体
に印加される電圧は大きく異なり、従って、発熱体（2
1）における発熱量に差が生じる。この発熱量のばらつ
きは同時に発熱させる発熱体の数によっても大きく、こ
のサーマルヘッドを用いて記録をする場合、記録濃度の
ばらつきの発生を避け得なかった。記録濃度を均一にし
ようとするなら、複雑な印加エネルギー制御をしなけれ
ばならず、機器が高価にならざるを得なかった。
本発明は、発熱体に接続された第１の電極と第２の電
極それぞれに対応する第１の共通電極と第２の共通電極
を、複数の発熱体で構成するブロックごとに分離形成
し、この第１の共通電極と第２の共通電極の形状をほぼ
同一のくさび形状とし、このくさび形状の側辺に前記第
１の電極、あるいは第２の電極を接続した配線構造とす
る。前記第１の共通電極と第２の共通電極における前記
くさびの先端の向きは互いに逆向きとする。これら共通
電極には、前記くさびの先端と反対の側に外部接続端子
を設ける。
極それぞれに対応する第１の共通電極と第２の共通電極
を、複数の発熱体で構成するブロックごとに分離形成
し、この第１の共通電極と第２の共通電極の形状をほぼ
同一のくさび形状とし、このくさび形状の側辺に前記第
１の電極、あるいは第２の電極を接続した配線構造とす
る。前記第１の共通電極と第２の共通電極における前記
くさびの先端の向きは互いに逆向きとする。これら共通
電極には、前記くさびの先端と反対の側に外部接続端子
を設ける。
前記第１の共通電極あるいは第２の共通電極が、発熱
体駆動時の通電電流量に概ね比例したパターン幅を持つ
ことによって、共通電極における電圧降下が限られた面
積の中で最小となり、また前記第１の共通電極と第２の
共通電極のレイアウトを逆向きとしたことによって、前
記ブロック内の各発熱体に至る第１、第２の共通電極部
の配線抵抗和が均一になる。従って、各発熱体における
配線部での電圧降下が均一でかつより小さなものとな
り、記録画質の向上と、エネルギー効率の向上が図れ
る。
体駆動時の通電電流量に概ね比例したパターン幅を持つ
ことによって、共通電極における電圧降下が限られた面
積の中で最小となり、また前記第１の共通電極と第２の
共通電極のレイアウトを逆向きとしたことによって、前
記ブロック内の各発熱体に至る第１、第２の共通電極部
の配線抵抗和が均一になる。従って、各発熱体における
配線部での電圧降下が均一でかつより小さなものとな
り、記録画質の向上と、エネルギー効率の向上が図れ
る。
本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は、本発明によるサーマルヘッドの平面図であ
って、ひとつの画素となる発熱体（２）は、２つの抵抗
素子（１）からなり、第１の電極（３）と第２の電極
（４）が接続されている。上記第１の電極と第２の電極
は、前記発熱体（２）に対して同一の方向に配設されて
いる。前記第２の電極（４）はブロックごとに設けられ
た第２の共通電極（６）に接続され、前記第１の電極
（３）の端部（７）には、第２図に示したように前記発
熱体（２）を選択駆動するスイッチング素子（８）が接
続され、このスイッチング素子（８）を介して第１の共
通電極（５）に接続される。前記スイッチング素子
（８）は、駆動用ICとして複数ビットを集積した形とな
っているのが一般的であり、前記ブロックの単位は、上
記駆動用ICのビット数の整数倍の発熱体群で構成する。
って、ひとつの画素となる発熱体（２）は、２つの抵抗
素子（１）からなり、第１の電極（３）と第２の電極
（４）が接続されている。上記第１の電極と第２の電極
は、前記発熱体（２）に対して同一の方向に配設されて
いる。前記第２の電極（４）はブロックごとに設けられ
た第２の共通電極（６）に接続され、前記第１の電極
（３）の端部（７）には、第２図に示したように前記発
熱体（２）を選択駆動するスイッチング素子（８）が接
続され、このスイッチング素子（８）を介して第１の共
通電極（５）に接続される。前記スイッチング素子
（８）は、駆動用ICとして複数ビットを集積した形とな
っているのが一般的であり、前記ブロックの単位は、上
記駆動用ICのビット数の整数倍の発熱体群で構成する。
前記第１の共通電極（５）および第２の共通電極
（６）パターンは、くさびの形状をし互いに向きを逆に
している。第１図において（15）、（16）は、それぞれ
第１の共通電極（５）、第２の共通電極（６）の外部接
続端子となっており、前記発熱体への給電ラインが接続
される。
（６）パターンは、くさびの形状をし互いに向きを逆に
している。第１図において（15）、（16）は、それぞれ
第１の共通電極（５）、第２の共通電極（６）の外部接
続端子となっており、前記発熱体への給電ラインが接続
される。
前記各共通電極をくさび状にしているのは、前記ブロ
ック内の発熱体に通電する場合、くさびの先端部の近く
に接続された発熱体数が減少していき、即ち電流量が減
少することを考慮した結果であって、共通電極の先端部
を細くすることによって、逆に共通電極の入口側を幅広
く設けることができるからである。
ック内の発熱体に通電する場合、くさびの先端部の近く
に接続された発熱体数が減少していき、即ち電流量が減
少することを考慮した結果であって、共通電極の先端部
を細くすることによって、逆に共通電極の入口側を幅広
く設けることができるからである。
上記のようなくさび型共通電極によって、ブロック内
の発熱体に印加される駆動電圧は、たとえ全発熱体に同
時に通電する場合においても、電流量の大きな箇所程線
抵抗を小さくしているため、前記共通電極における電圧
降下が抑制され、また第１の共通電極と第２の共通電極
の配置を逆向きにしているため、たとえば第１の共通電
極の先端部側に第１の電極を位置させている発熱体は、
第２の電極を第２の共通電極の入口側（給電ライン寄
り）に位置させているため、前記第１の共通電極におけ
る電圧降下と第２の共通電極における電圧降下の和は、
前記ブロック内の各発熱体間でばらつきにくい構造とな
っている。従って、各発熱体で発する熱エネルギーはよ
り均一なものとなり、記録濃度特性を均一にする。
の発熱体に印加される駆動電圧は、たとえ全発熱体に同
時に通電する場合においても、電流量の大きな箇所程線
抵抗を小さくしているため、前記共通電極における電圧
降下が抑制され、また第１の共通電極と第２の共通電極
の配置を逆向きにしているため、たとえば第１の共通電
極の先端部側に第１の電極を位置させている発熱体は、
第２の電極を第２の共通電極の入口側（給電ライン寄
り）に位置させているため、前記第１の共通電極におけ
る電圧降下と第２の共通電極における電圧降下の和は、
前記ブロック内の各発熱体間でばらつきにくい構造とな
っている。従って、各発熱体で発する熱エネルギーはよ
り均一なものとなり、記録濃度特性を均一にする。
上述のように共通電極における電圧降下を小さくする
ためには、単に共通電極を大きく太くし、線抵抗無視で
きるほどに下げればよいのであるが、それではサーマル
ヘッドの基板面積を大きくしてしまうことになり、製造
原価を上げてしまう。しかしながら、本発明のようにパ
ターンを作ることによって、限られた面積の中で、共通
電極における電圧降下を最小にし、かつ、ブロック内の
各発熱体が印加電圧の上で平等にすることができるので
ある。
ためには、単に共通電極を大きく太くし、線抵抗無視で
きるほどに下げればよいのであるが、それではサーマル
ヘッドの基板面積を大きくしてしまうことになり、製造
原価を上げてしまう。しかしながら、本発明のようにパ
ターンを作ることによって、限られた面積の中で、共通
電極における電圧降下を最小にし、かつ、ブロック内の
各発熱体が印加電圧の上で平等にすることができるので
ある。
第３図は、前記ブロックを複数持つサーマルヘッドの
第１、第２の共通電極のレイアウトを示す平面図であ
る。B1、B2,B3の３つのブロックにそれぞれ第１の共通
電極（５−１）、（５−２）、（５−３）と第２の共通
電極（６−１）、（６−２）、（６−３）を備えてお
り、隣接するブロック間では第１の共通電極と第２の共
通電極が対称のレイアウトとなっている。このように第
１、第２の共通電極を交互に入れ替えることによって、
隣接するブロックの給電ラインへの接続端子（15−
１）、（15−２）あるいは（16−２）、（16−３）は、
端子として隣接し合い、接続における隣接端子とのショ
ートを気にせず給電ラインと接続することができる。第
３図において第１の共通電極（５−１）、（５−２）は
パターンとしてあらかじめ一体のパターンとしておいて
構わない。第２の共通電極（６−２）、（６−３）につ
いても同様である。
第１、第２の共通電極のレイアウトを示す平面図であ
る。B1、B2,B3の３つのブロックにそれぞれ第１の共通
電極（５−１）、（５−２）、（５−３）と第２の共通
電極（６−１）、（６−２）、（６−３）を備えてお
り、隣接するブロック間では第１の共通電極と第２の共
通電極が対称のレイアウトとなっている。このように第
１、第２の共通電極を交互に入れ替えることによって、
隣接するブロックの給電ラインへの接続端子（15−
１）、（15−２）あるいは（16−２）、（16−３）は、
端子として隣接し合い、接続における隣接端子とのショ
ートを気にせず給電ラインと接続することができる。第
３図において第１の共通電極（５−１）、（５−２）は
パターンとしてあらかじめ一体のパターンとしておいて
構わない。第２の共通電極（６−２）、（６−３）につ
いても同様である。
第３図のようなブロックを数多くもつ、即ち発熱体の
配列幅の広いサーマルヘッドにおいて、共通電極は給電
ラインとの接続端子を多くの箇所に持つため、サーマル
ヘッド内の電圧分布もできにくく、従って、本発明によ
れば、ブロック内、ブロック間共に発熱体での発熱エネ
ルギーを均一にできる。
配列幅の広いサーマルヘッドにおいて、共通電極は給電
ラインとの接続端子を多くの箇所に持つため、サーマル
ヘッド内の電圧分布もできにくく、従って、本発明によ
れば、ブロック内、ブロック間共に発熱体での発熱エネ
ルギーを均一にできる。
ここで第１、及び、第２の共通電極部のパターンは、
第１図に示すくさびの形状に限らず、該くさびの形状の
傾斜部を階段状に形成したパターン等発熱体駆動時の導
電電流量に概ね比例したパターン幅を有するパターンで
あれば、本発明に何ら支障がない。
第１図に示すくさびの形状に限らず、該くさびの形状の
傾斜部を階段状に形成したパターン等発熱体駆動時の導
電電流量に概ね比例したパターン幅を有するパターンで
あれば、本発明に何ら支障がない。
又、互いに逆向きにレイアウトされた第１、及び、第
２の共通電極部のパターンは、長方形のパターンであっ
ても、各発熱体に至る第１、第２の共通電極部の配線抵
抗和が均一となり、第１図に示すくさびの形状パターン
に限定するものではない。
２の共通電極部のパターンは、長方形のパターンであっ
ても、各発熱体に至る第１、第２の共通電極部の配線抵
抗和が均一となり、第１図に示すくさびの形状パターン
に限定するものではない。
前記第１の共通電極あるいは第２の共通電極が、発熱
体駆動時の通電電流量に概ね比例したパターン幅を持つ
ことによって、共通電極における電圧降下が限られた面
積の中で最小となり、また前記第１の共通電極と第２の
共通電極のレイアウトを逆向きとしたことによって、前
記ブロック内の各発熱体に至る第１、第２の共通電極部
の配線抵抗和を均一としたことによって、各発熱体にお
ける配線部での電圧降下が均一でかつより小さなものと
なり、記録画質の向上と、エネルギー効率の向上が図
れ、小型で記録画質の優れたサーマルヘッドを安価で提
供できる。
体駆動時の通電電流量に概ね比例したパターン幅を持つ
ことによって、共通電極における電圧降下が限られた面
積の中で最小となり、また前記第１の共通電極と第２の
共通電極のレイアウトを逆向きとしたことによって、前
記ブロック内の各発熱体に至る第１、第２の共通電極部
の配線抵抗和を均一としたことによって、各発熱体にお
ける配線部での電圧降下が均一でかつより小さなものと
なり、記録画質の向上と、エネルギー効率の向上が図
れ、小型で記録画質の優れたサーマルヘッドを安価で提
供できる。
第１図は、本発明によるサーマルヘッドの平面図、第２
図は、本発明によるサーマルヘッドの第１の共通電極部
の平面図、第３図は、本発明によるサーマルヘッドの第
１、第２の共通電極部の平面図、第４図は、従来のサー
マルヘッドの平面図である。 ２……発熱体 ３……第１の電極 ４……第２の電極 ５……第１の共通電極 ６……第２の共通電極 ８……スイッチング素子
図は、本発明によるサーマルヘッドの第１の共通電極部
の平面図、第３図は、本発明によるサーマルヘッドの第
１、第２の共通電極部の平面図、第４図は、従来のサー
マルヘッドの平面図である。 ２……発熱体 ３……第１の電極 ４……第２の電極 ５……第１の共通電極 ６……第２の共通電極 ８……スイッチング素子
Claims (3)
- 【請求項１】複数個の発熱体をひとつのブロックの構成
単位とし、個々の発熱体に接続された第１及び第２の一
対の電極が前記発熱体に対して同一方向に配設され、 前記第１の電極がスイッチング素子に接続され、 このスイッチング素子を介して前記ブロック内の発熱体
に対応する複数本の前記第１の電極が共通接続された第
１の共通電極と、 この第１の共通電極の近傍で、前記ブロック内の発熱体
に対応する複数本の前記第２の電極が共通接続された第
２の共通電極とを備え、 前記ブロック内の第１の共通電極と第２の共通電極の形
状を、互いに逆方向を向いたほぼ同一形状のパターンと
し、 前記パターンの側辺に前記スイッチング素子を介して第
１の電極、あるいは第２の電極を接続した配線構造であ
ることを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】前記パターンがくさび状のパターンである
請求項１記載のサーマルヘッド。 - 【請求項３】前記ブロックを複数有し任意の隣接する２
つのブロックにおける、前記第１の共通電極あるいは前
記第２の共通電極のくさびの向きが互いにブロック間で
逆向きとなっていることを特徴とする請求項２に記載の
サーマルヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001931A JP2519553B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | サ―マルヘッド |
| DE69105528T DE69105528T2 (de) | 1990-01-09 | 1991-01-07 | Thermokopf. |
| EP91100175A EP0437237B1 (en) | 1990-01-09 | 1991-01-07 | Thermal head |
| US07/639,665 US5181046A (en) | 1990-01-09 | 1991-01-09 | Thermal head |
| KR1019910000205A KR0166591B1 (ko) | 1990-01-09 | 1991-01-09 | 써멀헤드 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001931A JP2519553B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | サ―マルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03207672A JPH03207672A (ja) | 1991-09-10 |
| JP2519553B2 true JP2519553B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=11515353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001931A Expired - Lifetime JP2519553B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | サ―マルヘッド |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5181046A (ja) |
| EP (1) | EP0437237B1 (ja) |
| JP (1) | JP2519553B2 (ja) |
| KR (1) | KR0166591B1 (ja) |
| DE (1) | DE69105528T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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