JPH11286131A - サーマルプリンタ - Google Patents
サーマルプリンタInfo
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- JPH11286131A JPH11286131A JP10091288A JP9128898A JPH11286131A JP H11286131 A JPH11286131 A JP H11286131A JP 10091288 A JP10091288 A JP 10091288A JP 9128898 A JP9128898 A JP 9128898A JP H11286131 A JPH11286131 A JP H11286131A
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- 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
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Abstract
らず高品位な記録を行えるサーマルプリンタを提供す
る。 【解決手段】 発熱することにより記録用紙上に画像を
形成させる多数の発熱素子と、モータ駆動パルスが入力
される毎に所定角度回動して記録用紙を副走査方向と反
対方向に搬送する電動機とを有し、多数の発熱素子を複
数の組に区分し、各組毎に相互にタイミングをずらせて
ストローブ信号STB1,STB2に基づいて順次通電
するサーマルプリンタであって、モータ駆動パルスの1
回のオン期間毎に、全ての組へのストローブ信号STB
1,STB2に基づく順次の通電を、複数回繰り返して
行う構成とした。
Description
なる多数の発熱素子と、記録時に記録用紙を僅かずつ搬
送する電動機とを備えたサーマルプリンタに関する。
熱素子を複数の組に区分し、各組毎にタイミングをずら
せて時分割で通電するサーマルプリンタが存在する。
1ラインずつ記録用紙を搬送しながら記録を行うサーマ
ルプリンタにおいては、記録速度を向上させるために、
記録用紙の停止期間と移動期間との双方で記録を行う場
合がある。
い、かつ記録用紙の移動期間にも記録を行う従来のサー
マルプリンタでは、ステッピングモータの駆動パルスの
1回のオン期間毎に、全ての組への順次の通電を1巡だ
け行っていた。たとえば、サーマルプリントヘッドの多
数の発熱素子を、サーマルプリントヘッドの長手方向中
央よりも左側と右側との2組に区分して、通電を2回に
分けて実行する場合、ステッピングモータの駆動パルス
の1回のオン期間毎に、図11に示すように、第1のス
トローブ信号STB1を1回オンさせて左側の発熱素子
に通電した後に、第2のストローブ信号STB2を1回
オンさせて右側の発熱素子に通電するか、あるいは、図
12に示すように、第1のストローブ信号STB1を複
数回オンさせて左側の発熱素子に通電した後に、第2の
ストローブ信号STB2を複数回オンさせて右側の発熱
素子に通電していた。
来のサーマルプリンタでは、ステッピングモータの回転
動作が不安定であることに起因して、記録した画像に濃
度むらが発生し、高品位な記録を行えないという課題が
あった。
は、駆動パルスの1回のオン期間中、常に一定ではな
く、相当に変動する。特に、サーマルプリンタの製造コ
ストを低減させるために、安価なステッピングモータを
採用せざるを得ない場合が多いのであるが、このような
場合、速度変動が激しく、駆動パルスの立上がりから実
際にステッピングモータの回動軸が回動を開始するまで
の時間さえも一定せず、大きなばらつきを生じるという
状況である。ところが、従来のサーマルプリンタのよう
に、ステッピングモータの駆動パルスの1回のオン期間
毎に、発熱素子の全ての組への順次の通電を1巡だけ行
う場合、通電期間中におけるステッピングモータの回転
速度が各組間で著しく相違し、たとえば記録用紙上に記
録された画像の左半分の濃度が右半分の濃度よりも著し
く濃くなってしまう。
出されたものであって、記録用紙を搬送する電動機の速
度変動に係わらず高品位な記録を行えるサーマルプリン
タを提供することをその課題としている。
は、次の技術的手段を講じている。
ことにより記録用紙上に画像を形成させる多数の発熱素
子と、駆動パルスが入力される毎に所定角度回動して記
録用紙を副走査方向と反対方向に搬送する電動機とを有
し、多数の発熱素子を複数の組に区分し、各組毎に相互
にタイミングをずらせて順次通電するサーマルプリンタ
であって、駆動パルスの1回のオン期間毎に、全ての組
への順次の通電を、複数回繰り返して行う構成としたこ
とを特徴とする、サーマルプリンタが提供される。
通紙であってもよい。
抵抗膜に電源側電極膜と接地側電極膜とを交互に櫛歯状
に接触させ、抵抗膜の電源側電極膜と接地側電極膜とで
挟まれた部分をそれぞれ発熱素子とした構造のものを用
いることができるが、このような構成に限るものではな
い。
ータを用いることができる。
の1回のオン期間毎に、全ての組への順次の通電を、3
〜10回繰り返して行う。
発熱素子は、ストローブ信号のオン期間に所定数の発熱
素子に通電する複数の駆動用集積回路によって通電制御
され、複数の駆動用集積回路は、発熱素子の組に対応し
て区分されており、各組の駆動用集積回路に供給される
ストローブ信号を生成するとともに、それらのストロー
ブ信号のオン期間のタイミングを各組毎に順次ずらせ、
かつ、ストローブ信号のオン期間が全ての組を1巡する
毎に、その1巡の期間中、時間的に隣接するストローブ
信号のオン期間を僅かに重ならせるストローブ信号生成
手段を有する。
あってもよいし、複数個であってもよい。
に隣接するストローブ信号のオン期間の重なりは、10
μ秒程度である。
入力される駆動パルスの1回のオン期間毎に、全ての組
への順次の通電を、複数回繰り返して行うので、記録用
紙を搬送する電動機の速度変動に係わらず高品位な記録
を行える。
動パルスの1回のオン期間中に、時間的に離れた位置に
て最低2回行われることになるので、発熱素子への通電
期間中における電動機の平均速度が、各組毎に平均化さ
れる。したがって、組間での記録濃度の差が小さくな
り、高品位な記録画像を得ることができる。
全ての組への順次の通電を、3〜10回繰り返して行う
ようにすれば、発熱素子の損傷を極力なくしつつ、一層
高品位な記録画像を得ることができる。
とだけを考えれば、全ての組への順次の通電の繰り返し
回数を極力多くするのが好ましいが、この繰り返し回数
を極端に多くすると、発熱素子に実質上直流電流を流し
ているのと同様の結果になり、発熱素子が過熱により損
傷してしまう。したがって、繰り返し回数は3〜10回
程度が適切である。
組を1巡する毎に、その1巡の期間中、時間的に隣接す
るストローブ信号のオン期間を僅かに重ならせるように
すれば、電源回路を安定して効率良く駆動できる。
実際に電源回路が発熱素子に電流を供給し始めるまでに
は、電源回路の特性上、僅かな時間差が生じるので、ス
トローブ信号のオン期間を僅かに重ならせることによ
り、電源回路からの出力電流に山や谷のピークが生じる
のを防止でき、電源回路を安定して効率良く駆動できる
のである。
オン期間の重なりを、10μ秒程度にすれば、現状の電
源回路の特性上、出力電流に山や谷のピークが生じるの
を極めて適切に防止できる。
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。
形態を、図面を参照して具体的に説明する。
ーマルプリンタに備えられたサーマルプリントヘッドの
概略平面図であって、サーマルプリントヘッド1は、長
矩形状をした絶縁基板2を有しており、絶縁基板2の上
面における一側縁に沿って、発熱抵抗体3が直線状に配
置されている。発熱抵抗体3と基板2の一側縁2aとの
間の帯状領域には、コモン配線パターン4が配置され、
コモン配線パターン4の両端部は、絶縁基板2の他側縁
2bに至るまで延ばされていて、その端部がコモン用端
子5に接続されている。
拡大平面図であって、コモン配線パターン4から、櫛歯
状のコモン電極4aが延ばされており、一方、この櫛歯
状のコモン電極4a間に入り込むようにして、個別電極
6の一端が延出されている。各個別電極6の他端部は、
絶縁基板2上に搭載される駆動IC7の近傍まで延びて
おり、その端部には、それぞれワイヤボンディング用パ
ッド6aが形成されている。
すように、櫛歯状のコモン電極4aおよびこれらの間に
入り込む個別電極6に重なるようにして形成されている
のであり、隣合う櫛歯状コモン電極4aによって、発熱
ドットが規定される。すなわち、任意の個別電極6に通
電されると、その個別電極6を囲む2つの櫛歯状のコモ
ン電極4aで囲まれる領域の発熱抵抗体3に電流が流
れ、その部分が発熱素子3aとして機能する。
する場合、各発熱素子3aのピッチは0.125μmと
なる。A4サイズ用には、この発熱素子3aが1728
個直線状に列状配置されることになる。
定個数ずつ担当して駆動するための駆動IC7を、14
4ビットにしたものを用いている。すなわち、図3に示
すように、駆動IC7は、その一側縁上面に、144個
の出力パッド8が千鳥状に配置されている。駆動IC7
には、出力パッド8の他に、印字データが入力されるデ
ータ・インパッド9、印字データが出力されるデータ・
アウトパッド10、ラッチ信号が入力されるラッチパル
ス入力パッド11、クロック信号が入力されるクロック
パルス入力パッド12、ストローブ信号が入力されるス
トローブパルス入力パッド13、ロジック電源が入力さ
れるロジック電源パッド14、および接地端子としての
複数のグランドパッド15がそれぞれ設置されている。
に、1728個の発熱素子3aをもつ図1に示すA4サ
イズ用のサーマルプリントヘッド1を構成する場合、1
2個の駆動IC7が絶縁基板2上に搭載されることにな
る。各駆動IC7の出力パッド8と、上記個別電極6の
ワイヤボンディング用パッド6aとの間は、公知のよう
に、ワイヤボンディングによって結線される。隣合う駆
動IC7のデータ・アウトパッド10とデータ・インパ
ッド9とは、絶縁基板2上に設けた配線パターン(図示
略)との間をワイヤボンディングすることにより導通さ
せられる。各駆動IC7のラッチパルス入力パッド11
は、絶縁基板2上に形成される配線パターン(図示略)
にワイヤボンディングを介して共通接続される。各駆動
IC7のクロックパルス入力パッド12、ロジック電源
パッド14、およびグランドパッド15についても同様
である。
7におけるデータ・インパッド9は、絶縁基板2に設け
たデータイン端子(図示略)につながる配線パターン
(図示略)に対してワイヤボンディングによって結線さ
れる。
ド13は、発熱素子3aに時分割で通電するために、絶
縁基板2上に形成された2本のストローブ信号用配線パ
ターン(図示略)のうちのいずれかに対してワイヤボン
ディングによって結線される。たとえば、12個の駆動
IC7のうち、絶縁基板2の長手方向中央よりも左側に
位置する6個の駆動IC7のストローブパルス入力パッ
ド13は、第1のストローブ信号STB1が供給される
一方のストローブ信号用配線パターンに接続され、右側
に位置する6個の駆動IC7のストローブパルス入力パ
ッド13は、第2のストローブ信号STB2が供給され
る他方のストローブ信号用配線パターンに接続される。
すなわち本実施形態においては、絶縁基板2上の172
8個の発熱素子3aを、左側の864個の発熱素子3a
と右側の864個の発熱素子3aとの2組に区分し、2
分割で通電するようになされている。
詳しく述べる。
って、駆動IC7のチップ21には、144ビットのシ
フトレジスタ22、144ビットのラッチ回路23、1
44個の論理積回路AND1 〜AND144 、および14
4個のバイポーラトランジスタTR1 〜TR144 が形成
されている。
は、エミッタが全て共通にグランドパッド15に接続さ
れ、コレクタが出力パッド8に接続され、ベースが論理
積回路AND1 〜AND144 の出力端に接続されてい
る。論理積回路AND1 〜AND144 は、一方の入力端
がラッチ回路23の出力端に接続され、他方の入力端が
全て共通にストローブパルス入力パッド13に接続され
ている。ラッチ回路23は、入力端がシフトレジスタ2
2の出力端に接続され、ラッチ信号入力端がラッチパル
ス入力パッド11に接続されている。シフトレジスタ2
2は、シリアル入力端がデータ・インパッド9に接続さ
れ、クロック信号入力端がクロックパルス入力パッド1
2に接続され、シリアル出力端がデータ・アウトパッド
10に接続されている。
ンタの制御部の回路ブロック図であって、制御部には、
CPU31、ROM32、RAM33、インターフェイ
ス回路34、モータ駆動回路35、およびストローブ信
号生成回路36が備えられている。CPU31、ROM
32、RAM33、およびインターフェイス回路34
は、バス線により相互に接続されている。バス線には、
データバス、アドレスバス、およびコントロールバスが
含まれる。モータ駆動回路35およびストローブ信号生
成回路36は、インターフェイス回路34に接続されて
おり、モータ駆動回路35にはステッピングモータ37
が接続されている。
制御する。ROM32は、CPU31を動作させるため
のプログラムやデータを記憶している。RAM33は、
CPU31にワーク領域を提供するとともに、外部から
インターフェイス回路34を介して入力された印字デー
タなどの各種データを記憶する。インターフェイス回路
34は、CPU31に対するデータの入出力を制御す
る。モータ駆動回路35は、CPU31により制御され
て、ステッピングモータ37にモータ駆動パルスを供給
する。ストローブ信号生成回路36は、CPU31によ
り制御されて、絶縁基板2上の左側半分の6個の駆動I
C7のストローブパルス入力パッド13に第1のストロ
ーブ信号STB1を供給し、右側半分の6個の駆動IC
7のストローブパルス入力パッド13に第2のストロー
ブ信号STB2を供給する。ステッピングモータ37
は、モータ駆動回路35からモータ駆動パルスが供給さ
れることにより所定角度ずつ回動し、記録用紙を副走査
方向と反対方向に搬送する。
ンターフェイス回路34および図外のコネクタなどを介
して各駆動IC7のラッチパルス入力パッド11に供給
され、印字データは、CPU31により制御されて、R
AM33からインターフェイス回路34および図外のコ
ネクタなどを介して絶縁基板2上の左端の駆動IC7の
データ・インパッド9に供給される。クロック信号は、
図外のクロックパルス生成回路から図外のコネクタなど
を介して各駆動IC7のクロックパルス入力パッド12
に供給される。ロジック電源は、図外の電源回路から図
外のコネクタなどを介してロジック電源パッド14に供
給される。
動パルスが入力される毎に所定角度回動して記録用紙を
副走査方向と反対方向に搬送する電動機を構成してい
る。駆動IC7は、ストローブ信号のオン期間に所定数
の発熱素子3aに通電する複数の駆動用集積回路を構成
している。CPU31およびストローブ信号生成回路3
6は、各組の駆動用集積回路に供給されるストローブ信
号を生成するとともに、それらのストローブ信号のオン
期間のタイミングを各組毎に順次ずらせ、かつ、ストロ
ーブ信号のオン期間が全ての組を1巡する毎に、その1
巡の期間中、時間的に隣接するストローブ信号のオン期
間を僅かに重ならせるストローブ信号生成手段を構成し
ている。
すなわち初段の駆動IC7のデータ・インパッド9にシ
リアル入力された印字データは、シフトレジスタ22の
入力端に入力される。シフトレジスタ22は、初段のビ
ットにシリアルに入力される印字データを、クロックパ
ルス入力パッド12を介して入力されるクロック信号に
同期して順次次段のビットに転送する。シフトレジスタ
22の最終段のビットまで転送された印字データは、次
のクロック信号が入力されることにより、シリアル出力
端からデータ・アウトパッド10に出力され、絶縁基板
2上の配線パターンを介して次段の駆動IC7のデータ
・インパッド9に供給される。このようにして、144
×12=1728ビット分の印字データが12個の駆動
IC7のシフトレジスタ22に格納されると、シフトレ
ジスタ22の出力端は、印字データの各ビットに応じて
ハイレベルあるいはローレベルになる。
パッド11を介してラッチ回路23のラッチ信号入力端
にラッチ信号が入力されると、ラッチ回路23は、入力
端に入力されているシフトレジスタ22の出力端の信
号、すなわち印字データを取り込んで記憶する。これに
より、ラッチ回路23の出力端は、印字データの各ビッ
トに応じてハイレベルあるいはローレベルになる。した
がって、論理積回路AND1 〜AND144 の一方の入力
端も、印字データの各ビットに応じてハイレベルあるい
はローレベルになる。
35からステッピングモータ37に供給されるモータ駆
動パルスの立上がりと同時に、ストローブ信号生成回路
36から左側半分の6個の駆動IC7のストローブパル
ス入力パッド13に供給される第1のストローブ信号S
TB1が立上がる。これにより、左側半分の駆動IC7
の論理積回路AND1 〜AND144 の他方の入力端がハ
イレベルになる。したがって、論理積回路AND1 〜A
ND144 のうち、印字データに応じてラッチ回路23の
出力がハイレベルになっているビットに対応する論理積
回路の出力端がハイレベルになり、この結果、バイポー
ラトランジスタTR1 〜TR144 のうち、対応するバイ
ポーラトランジスタがオンする。バイポーラトランジス
タTR1〜TR144 のコレクタは出力パッド8を介して
図2の個別電極6に接続されているので、バイポーラト
ランジスタTR1 〜TR144 のうちのいずれかがオンす
れば、電源の陽極からコモン用端子5、コモン配線パタ
ーン4、コモン電極4a、発熱抵抗体3、個別電極6、
バイポーラトランジスタTR1 〜TR144 のうちの該当
するもの、およびグランドパッド15を介して電源の陰
極に至る閉ループが形成され、発熱素子3aを構成する
発熱抵抗体3の該当箇所に通電されて、記録用紙の右半
分に記録画像が記録される。
の6個の駆動IC7のストローブパルス入力パッド13
に供給される第2のストローブ信号STB2が立上がる
と、第1のストローブ信号STB1のオン期間と同様の
動作により、記録用紙の左半分に記録画像が記録され
る。ここで、第2のストローブ信号STB2の立上がり
は、第1のストローブ信号STB1の立下がりと同時で
はなく、第1のストローブ信号STB1の立下がりより
も10μsec程度前である。すなわち、第1のストロ
ーブ信号STB1のオン期間と第2のストローブ信号S
TB2のオン期間とが10μsec程度重複している。
これは、電源回路の特性により、第2のストローブ信号
STB2の立上がり時点から実際に発熱素子3aに通電
されるまでに10μsec程度の時間を要するためであ
って、このように第1のストローブ信号STB1のオン
期間と第2のストローブ信号STB2のオン期間とを1
0μsec程度重複させることによって、電源回路から
出力される電流に山や谷のピークを生じるのを防止する
ことができ、電源を効率よく利用できる。
から所定時間経過後に、第1のストローブ信号STB1
が立上がり、2巡目の通電が行われる。以下同様に、モ
ータ駆動パルスの1回のオン期間中に、第1のストロー
ブ信号STB1と第2のストローブ信号STB2とが交
互にそれぞれ3回ずつオンし、発熱素子3aへの通電が
6回に分けて行われ、1ライン分の記録がなされる。
トローブ信号STB1および第2のストローブ信号ST
B2のオン期間を変更すればよい。また、モータ駆動パ
ルスの1回のオフ期間にも、オン期間と同様な動作によ
り、1ライン分の記録がなされる。
力されるモータ駆動パルスの1回のオン期間毎に、発熱
素子3aの左右の2つの組への順次の通電を、3回繰り
返して行うので、記録用紙を副走査方向と反対側へ搬送
するステッピングモータ37の速度変動に係わらず高品
位な記録を行える。
ン期間と第2のストローブ信号STB2のオン期間とを
10μsec程度重ならせたので、電源回路の特性上、
出力電流に山や谷のピークが生じるのを極めて適切に防
止できる。
2のストローブ信号ST2とが完全に同一波形であるの
で、第1のストローブ信号STB1を所定時間遅延させ
ることにより容易に第2のストローブ信号ST2を生成
することができる。
信号STB2が立下がった後、所定時間をあけて第1の
ストローブ信号STB1が立上がるように構成したが、
図7に示すように、第2のストローブ信号STB2の立
下がりの10μsec程度前に第1のストローブ信号S
TB1が立上がるように構成してもよい。このようにす
れば、モータ駆動パルスの1回のオン期間中における第
1のストローブ信号STB1の第1回目の立上がりから
第2のストローブ信号STB2の第3回目の立下がりま
での期間中、電源回路の出力電流に山や谷のピークが生
じるのを適切に防止できる。但しこの場合、第2のスト
ローブ信号STB2のオン期間を第1のストローブ信号
STB1のオン期間よりも20μsec程度長くする必
要があり、第1のストローブ信号STB1と第2のスト
ローブ信号STB2とを同一波形にすることはできな
い。なお、発熱素子3aを3組以上に分割して順次通電
する場合、最後の組の発熱素子3aに通電するためのス
トローブ信号のオン期間を他のストローブ信号のオン期
間よりも20μsec程度長くすればよい。
ローブ信号STB1のオン期間と第2のストローブ信号
STB2のオン期間が重ならないようにしてもよい。
の1回のオン期間毎に、発熱素子3aの左右の2つの組
への順次の通電を、3回繰り返して行ったが、図9に示
すように、10回繰り返して行うようにしてもよい。要
するに、全ての組への順次の通電を2回以上繰り返して
行えばよいのであるが、繰り返し回数が少な過ぎると記
録濃度の均一化が十分に図れず、逆に多すぎると発熱素
子3aの過熱による損傷が増大するので、3〜10回程
度の繰り返しが好ましい。
aを2組に分割して順次通電したが、図10に示すよう
に、第1〜第3のストローブ信号STB1〜STB3を
用いて、多数の発熱素子3aを3組に分割して順次通電
してもよい。もちろん、4組以上に分割してもよい。
の立上がりと同時に第1のストローブ信号STB1が立
上がるように構成したが、モータ駆動パルスが立上がっ
た後に第1のストローブ信号STB1が立上がるように
構成してもよい。
サーマルプリントヘッドの概略平面図である。
一端部の拡大平面図である。
た駆動ICの平面図である。
路ブロック図である。
されるモータ駆動パルスおよびストローブ信号のタイミ
ングチャートである。
駆動パルスおよびストローブ信号のタイミングチャート
である。
よびストローブ信号のタイミングチャートである。
よびストローブ信号のタイミングチャートである。
およびストローブ信号のタイミングチャートである。
れるモータ駆動パルスおよびストローブ信号のタイミン
グチャートである。
力されるモータ駆動パルスおよびストローブ信号のタイ
ミングチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 発熱することにより記録用紙上に画像を
形成させる多数の発熱素子と、駆動パルスが入力される
毎に所定角度回動して前記記録用紙を副走査方向と反対
方向に搬送する電動機とを有し、前記多数の発熱素子を
複数の組に区分し、各組毎に相互にタイミングをずらせ
て順次通電するサーマルプリンタであって、 前記駆動パルスの1回のオン期間毎に、全ての前記組へ
の順次の通電を、複数回繰り返して行う構成としたこと
を特徴とする、サーマルプリンタ。 - 【請求項2】 前記駆動パルスの1回のオン期間毎に、
全ての前記組への順次の通電を、3〜10回繰り返して
行う、請求項1に記載のサーマルプリンタ。 - 【請求項3】 前記多数の発熱素子は、ストローブ信号
のオン期間に所定数の発熱素子に通電する複数の駆動用
集積回路によって通電制御され、 前記複数の駆動用集積回路は、前記発熱素子の組に対応
して区分されており、 前記各組の駆動用集積回路に供給されるストローブ信号
を生成するとともに、それらのストローブ信号のオン期
間のタイミングを前記各組毎に順次ずらせ、かつ、スト
ローブ信号のオン期間が全ての組を1巡する毎に、その
1巡の期間中、時間的に隣接するストローブ信号のオン
期間を僅かに重ならせるストローブ信号生成手段を有す
る、請求項1または2に記載のサーマルプリンタ。 - 【請求項4】 時間的に隣接するストローブ信号のオン
期間の前記重なりは、10μ秒程度である、請求項3に
記載のサーマルプリンタ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09128898A JP3660499B2 (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | サーマルプリンタ |
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