JPS6149864A - Line-type thermal head with auxiliary heating element - Google Patents

Line-type thermal head with auxiliary heating element

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Publication number
JPS6149864A
JPS6149864A JP17213084A JP17213084A JPS6149864A JP S6149864 A JPS6149864 A JP S6149864A JP 17213084 A JP17213084 A JP 17213084A JP 17213084 A JP17213084 A JP 17213084A JP S6149864 A JPS6149864 A JP S6149864A
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JP
Japan
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dot
heating element
auxiliary heating
layer
thermal head
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Pending
Application number
JP17213084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Yamamura
山村 則夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Publication date
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Publication of JPS6149864A publication Critical patent/JPS6149864A/en
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters 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
    • B41J2/38Preheating, i.e. heating to a temperature insufficient to cause printing

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the shortage of temperature rise during the heating period as well as remove hot lines by providing auxiliary heating dot and paired cells on an upper layer or lower layer through an insulator layer rather than the layer with dot groups in the position in the vertical direction. CONSTITUTION:A thin resistor film of Ta2N, NiC, etc., having a thickness of 0.07mum is laminated on the whole surface of a grazed alumina base plate G by vacuum vapor deposition, etc. A patterning is made in such a way as to leave a belt zone A of 145mum width in the boundary between blocks by photo-etching method. Later, two-layer structures of cell materials (e.g., NiCr/Au, etc.) having a thickness of 1mum are laminated and then a given pattern is formed by photo- etching in order to form an auxiliary heating element dot A and paired cells E to supply electric current to the dot A. The belt resistor positioned between the cells E becomes the dot A to be electrically energized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、感熱画像記録に使用されるライン型サーマル
ヘッドであって、特にブロック駆動方式のライン型サー
マルヘッドの改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a line type thermal head used for thermal image recording, and particularly relates to an improvement of a block drive type line type thermal head.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

テレビ、ビデオカメラ、ビデオディスク、電子カメラ等
から得られる電気的画像信号から、写真の如きハードコ
ピーの形で画像を再生する方法が盛んに研究されている
。その中で最も有力な方法が感熱画像記録方式であり、
これは横一線に並んだ発熱体ドツト(1行分に相当する
)からなるライン型サーマルヘッドの上を感熱記録紙(
感熱発色式のものだけでなく、例えば受像シートと熱転
写性インキシートとを重ねたものも含まれる)を移動さ
せながら、入力する画像信号に基づいて所定の発熱体ド
ツトのみを通電発熱させ、この熱によって記録紙上に1
行分の画素を印字し、順次各行画素を印字することによ
り1つの2次元画像を完成させるものである。
2. Description of the Related Art Methods of reproducing images in the form of hard copies such as photographs from electrical image signals obtained from televisions, video cameras, video discs, electronic cameras, etc. are being actively researched. The most powerful method among these is the thermal image recording method.
This is a thermal recording paper (
This includes not only heat-sensitive color-forming types but also those in which an image-receiving sheet and a heat-transferable ink sheet are stacked) is moved, and only predetermined heating element dots are energized to generate heat based on the input image signal. 1 on the recording paper due to heat
One two-dimensional image is completed by printing pixels for a row and sequentially printing each row of pixels.

この場合、1行分の画素に相当する発熱体ドツトの数は
、画像の大きさに応じて、例えば1280個に及ぶこと
がある。しかし、このようにドツト数が多い場合には、
全ドツトを発熱させるときに流れる最大電流値は極めて
大きくなり、そのため大電源が必要となる。
In this case, the number of heating element dots corresponding to one row of pixels may reach, for example, 1280, depending on the size of the image. However, when there are many dots like this,
The maximum current that flows when all the dots generate heat is extremely large, so a large power source is required.

そこで、発熱体ドツト群を複数例えば2つのブロックに
分け、各ブロックごとに順次時刻を変えてa電光熱させ
る方式が提案された。この方式では1行分の画素をプリ
ントするのに必要とする時間が信用上に延びるものの、
必要な最大電流値は1/2以下で済む。
Therefore, a method has been proposed in which a group of heating element dots is divided into a plurality of blocks, for example, two blocks, and each block is heated by lightning at different times. Although this method increases the time required to print one row of pixels,
The required maximum current value is 1/2 or less.

ところで、1つの発熱体ドツトを発熱させたときの温度
分布は第2図に示すように山型の分布を示し、ブロック
ごとに発熱させると、仮にブロック内の全部のドツトを
発熱させた場合、第3A図に示すように発熱ブロックB
n (ハツチングを入れたドツト領域〕と、非発熱ブロ
ックBn−1−1(ハツチングを入れないドツト領域)
との境界部分の発熱温度が低い。これは境界の外は非発
熱ブロックBn−1−1であるので温度が低く、そのた
め熱が逃げるからであり、この現象を避けることはでき
ない。この現象t4ブロックBnの通電発熱操作を終え
、次のブロックBn+lの通電発熱操作な行なったとき
にも生じ、第3B図の如き温度分布となる。従って、ブ
ロック分けしたときの境界部分では最初の操作でも次の
操作でも発熱温度が十分に高くならず(第3C図参照〕
、そのため印字される画素が境界では不連続となり、白
い点が出る。
By the way, the temperature distribution when one heating element dot is made to generate heat shows a mountain-shaped distribution as shown in Figure 2, and if each block is made to generate heat, if all the dots in the block are made to generate heat, Heat generating block B as shown in Figure 3A
n (dot area with hatching) and non-heat generating block Bn-1-1 (dot area without hatching)
The heat generation temperature at the boundary between the two is low. This is because the outside of the boundary is a non-heat generating block Bn-1-1, so the temperature is low and therefore heat escapes, and this phenomenon cannot be avoided. This phenomenon also occurs when the energization and heat generation operation of the t4 block Bn is completed and the energization and heat generation operation of the next block Bn+l is performed, resulting in a temperature distribution as shown in FIG. 3B. Therefore, the heat generation temperature at the boundary between the blocks is not high enough in either the first operation or the next operation (see Figure 3C).
, Therefore, the printed pixels become discontinuous at the boundary, resulting in white dots.

この白い点は当然のことながら、記録紙等の移動方向に
白いすじ(本発明者はホワイトラインと呼ぶつとなって
プリントされた画像中に現われる。
These white spots naturally appear in the printed image as white streaks (referred to by the inventors as white lines) in the direction of movement of the recording paper, etc.

このホワイトラインは写真の如き画像を作る場合、致命
的な欠点となる。
This white line becomes a fatal drawback when creating images such as photographs.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

従って、本発明の目的は、発熱体ドツト群を複数のブロ
ックに分け、各ブロックごとに順次時刻を変えて通電発
熱することにより1行分の画素を印字する方式のサーマ
ルヘッドを改良してホワイトラインを解消することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to improve a thermal head that prints one line of pixels by dividing a group of heating element dots into a plurality of blocks and generating heat by energizing each block at different times in order. The goal is to eliminate the line.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明者は、鋭意研究の結果、発熱体ドツト群を複数の
ブロックに分けたとき、2つのブロックの間又はその近
傍に補助発熱体を、設けることにより、ホワイトライン
が解消されることを見い出し、本発明を成すに至った。
As a result of intensive research, the present inventor found that when a group of heating element dots is divided into a plurality of blocks, the white line can be eliminated by providing an auxiliary heating element between or near the two blocks. , we have achieved the present invention.

従って、本発明は、多数の発熱体ドツト群及び各ドツト
に通電するための一対の電極群からなり、前記発熱体ド
ツト群を複数のブロックに分け、各ブロックごとに時刻
を変えて通電発熱することにより1行分の画素を印字す
るブロック駆動方式のライン型サーマルヘッドに於いて
、水平方向ノ位置が前記ブロックとブロックとの境界又
はその近傍であって、垂直方向の位置が前記ドツト群の
ある層よりも絶縁層を介して上層又は下層に当る位置に
1個又は数個の補助発熱体及びそれ又はそれらに通電す
るための一対の電極を設けたことを特徴とするホワイト
ラインの生じないライン型サーマルヘッドを提供する。
Therefore, the present invention consists of a large number of heating element dot groups and a pair of electrode groups for energizing each dot, the heating element dot group is divided into a plurality of blocks, and each block is energized and heated at different times. Therefore, in a block drive type line thermal head that prints one line of pixels, the horizontal position is at or near the boundary between the blocks, and the vertical position is at the boundary between the blocks. No white line occurs, characterized in that one or several auxiliary heating elements and a pair of electrodes for energizing them are provided at a position above or below a certain layer via an insulating layer. We provide line-type thermal heads.

本発明に従い特徴的に設けられる補助発熱体ドツトは、
′隣り合う2つのブロックのいずれか一方又は両方の駆
動時に同時に駆動して発熱させる。
The auxiliary heating element dots characteristically provided according to the invention are:
'When one or both of two adjacent blocks are driven, they are simultaneously driven to generate heat.

仮に階調表現のために各ドツトの発熱時間が異なる場合
には、境界に面したドツトと同じ発熱時間の間、補助発
熱体ドツトを発熱させる。
If the heating time of each dot is different for gradation expression, the auxiliary heating element dot is made to generate heat for the same heating time as the dot facing the boundary.

そうすると、ブロックとブロックとの間が発熱時に温度
が十分に上がらない問題が解決され、その結果、ホワイ
トラインが解消される。
This solves the problem that the temperature between the blocks does not rise sufficiently when heat is generated, and as a result, the white line is eliminated.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限られるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

(実施例) まずグレーズドアルミナ基板(G)を用意し、その上に
一面にTa2N 、 NiCrなどの薄膜抵抗体材料を
真空蒸着やスパッタリング法により厚さ0.07μmの
簿膜を積層し、次にフォトエツチング法により、第1A
図(a)に示す如くブロックとブロックとの境界の位置
に巾145μmの帯状物(A)を残すべくパターニング
する。第1A図(a)のx、−x、矢視断面端面図を第
1B図(a)に示す。
(Example) First, a glazed alumina substrate (G) is prepared, and a thin film resistor material such as Ta2N or NiCr is laminated on one surface thereof with a thickness of 0.07 μm by vacuum evaporation or sputtering. By photo-etching, the first A
As shown in Figure (a), patterning is performed to leave a strip (A) having a width of 145 μm at the boundary between blocks. FIG. 1B (a) is a cross-sectional end view taken along arrows x and -x in FIG. 1A (a).

その後、同様に厚さ1μmの電極材料例えばNiCr 
/ Auからなる2層構造物を積層し、次いでフォトエ
ツチングにより第1A図(b)に示す所定パターンに加
工する。これにより、補助発熱体ドラ)(A)とこれら
に通電するための各一対の電極(E)が形成される。一
対の電極間に位置する帯状抵抗体材料が発熱体ドラ)(
A)となり、発熱する。
After that, similarly, a 1 μm thick electrode material such as NiCr was used.
A two-layer structure made of /Au is laminated and then processed into a predetermined pattern shown in FIG. 1A (b) by photo-etching. As a result, the auxiliary heating element (A) and each pair of electrodes (E) for supplying electricity to these are formed. The band-shaped resistor material located between a pair of electrodes is a heating element) (
A) and generates heat.

第1A図(b)のX、−X、およびX2−X2矢視断面
端面をそれぞれ第1B図(a)および第1B図(b−1
)に示し、Y、−Y、矢視断面端面を第1B図(b−2
)に示す。その上に一面に絶縁層(I)例えばSt O
2+ S + Cb I 3N4 T A、Z20 、
 s T a F O、のうちの一つを約2μmの厚さ
に積層する。
Figure 1B (a) and Figure 1B (b-1
), and the Y, -Y, and arrow sectional end faces are shown in Figure 1B (b-2
). On top of that is an insulating layer (I) such as StO
2+ S + Cb I 3N4 T A, Z20,
s T a F O to a thickness of about 2 μm.

更に厚さ0.07μmの薄膜抵抗体材料を@増し、フォ
トエツチング法により第1A図(C)に示す所定パター
ンに加工する。抵抗体(D)の巾は145μmで間隔は
30μmである。
Further, a thin film resistor material having a thickness of 0.07 μm is added and processed into a predetermined pattern shown in FIG. 1A (C) by photo-etching. The width of the resistor (D) is 145 μm and the interval is 30 μm.

第1A図(c)のx、−x、矢視断面端面な第1B図(
c)に示す。
Fig. 1B (
Shown in c).

次に厚さ1μmの電極材料を積層し、その後フォトエツ
チングにより第1A図(d)に示す所定パターンに加工
する。これにより発熱体ドツト(D)群と、これらに通
電するための一対の電極(E)群が形成される。第1A
図(d)のxa−x3およびX4−X、矢視断面端面を
それぞれ第1B図(C)および第1B図(d−x)に示
し、Y2−Y22矢視断端面を第1B図(d−2)に示
す。
Next, an electrode material having a thickness of 1 μm is laminated, and then processed into a predetermined pattern shown in FIG. 1A (d) by photo-etching. This forms a group of heating element dots (D) and a pair of electrodes (E) for energizing them. 1st A
xa-x3 and Shown in d-2).

その上に保護FfJ(P)として、例えば酸化防止層(
5in2) /耐摩耗層(Ta2O,)の2層構造物を
2μm/ 5μmの厚さに形成し、サーマルヘッドを完
成する(第1図参照)。
On top of that, as a protective FfJ(P), for example, an anti-oxidation layer (
A two-layer structure of 5in2)/wear-resistant layer (Ta2O,) is formed to a thickness of 2μm/5μm to complete the thermal head (see Figure 1).

ここで神助発熱体ドラ)(A)を、左側のブロック(B
n )の駆動時に同時に発熱させると、第1C図に示す
温度分布(Tn )を示し、次の時刻に右側のブロック
(Bn−)−1)の駆動時に同時に発熱させると、第1
D図に示す温度分布(Tn+t )を示す。従って、ブ
ロック(Brr )とブロック(Bn+1)との境界で
も発熱時の温度は十分高く、かえって、補助発熱体ドラ
)(A)の付近では発熱時間が長くなるので濃いめに印
字されることになる。それを避けるため補助発熱体ドラ
)(A)を、左側のブロック(Bn )の駆動時に右末
端のドラ)(D)の発熱時間の半分だけ発熱させ、次の
右側のブロックCBn+1)の駆動時に左末端のドラ)
(D)の発熱時間の半分だけ発熱させてもよい。発熱時
間を半分にすることが回路構成上面倒な場合には、補助
発熱体のみを抵抗値が2倍の材料で作っておくと、定電
圧駆動の場合、同一時間でも発熱量は1/2になる。
Here, move the Kamisuke heating element (A) to the block on the left (B
If heat is generated at the same time when driving the right block (Bn-)-1), the temperature distribution (Tn) shown in Fig. 1C will be obtained.
The temperature distribution (Tn+t) shown in Figure D is shown. Therefore, the temperature at the time of heat generation is sufficiently high even at the boundary between block (Brr) and block (Bn+1), and on the contrary, the heat generation time becomes longer near the auxiliary heating element (A), resulting in darker printing. . In order to avoid this, the auxiliary heating element (Drag) (A) is made to generate heat for half the heat generation time of the right end (D) when the left block (Bn) is driven, and when the next right block (CBn+1) is driven. leftmost dora)
The heat may be generated for only half of the heat generation time in (D). If halving the heat generation time is troublesome due to the circuit configuration, you can make only the auxiliary heating element with a material with twice the resistance value, and when driven at constant voltage, the heat generation amount will be halved for the same time. become.

第4及び第5図は他の実施例を示すサーマルヘッドの部
分断面端面図であり、第5図の場合には、補助発熱体ド
ラ)(A)は専らブロック(Bn )の駆動時に同時に
発熱させ、ブロック(Bn−1−1)の駆動時には発熱
させない。この場合にもブロック(Bn )と(Bn−
1−1)との境界に於けるホワイトラインの問題か解消
される。
4 and 5 are partial cross-sectional end views of a thermal head showing other embodiments. In the case of FIG. 5, the auxiliary heating element (Dra) (A) generates heat simultaneously when the block (Bn) is driven. and does not generate heat when the block (Bn-1-1) is driven. In this case as well, blocks (Bn) and (Bn-
1-1) The problem of the white line at the boundary is resolved.

第6図も他の実施例を示すサーマルヘッドの部分断面端
面図である。この実施例では他の実施例と違って補助発
熱体ドラ)(A)を発熱体ドツト(D)群よりも絶縁層
(I)を介して上層に設けである。従って、発熱体ドラ
)(D)群の熱利用効率が低下し、その影響が大きい嫌
いがある。
FIG. 6 is also a partially sectional end view of a thermal head showing another embodiment. In this embodiment, unlike the other embodiments, the auxiliary heating element dots (A) are provided above the heating element dots (D) group via the insulating layer (I). Therefore, the heat utilization efficiency of the heating element group (D) decreases, and this has a large effect.

(発明の効果) 以上の通り、本発明によればブロックの境界又はその近
傍に補助発熱体ドツトを設けたので発熱時の温度上昇不
足が解決され、その結果ホワイトラインの問題が解消さ
れる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since the auxiliary heating element dots are provided at or near the boundaries of blocks, the insufficient temperature rise during heat generation is solved, and as a result, the white line problem is solved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の実施例にかかるサーマルヘッドを主
走査方向に垂直に切断して得られる断面の部分端面図で
ある。 第1A図(a)〜(d)は前述の実施例にかかるサーマ
ルヘッドの各製造工程における部分平面図である。 第1B図(a)は第1A図(a)及び(b)のX、−X
、矢視断面端面図である。 第1B図(b−1)は第1A図(b)のX2−X2矢視
断面端面図である。 第1B図(b−2)は第1A図(b)のY −Y矢視断
面端面図である。 第1B図(C)は第1A図(C)及び第1A図(d)の
X、 −X3矢視断面端面図である。 第1B図(d−t)は第1A図(d)のX4−X。 矢視断面端面図である。 第1B図(d−2)は第1A図(d)のY2−Y2矢視
断面端面図である。 第1C図は、実施例のサーマルヘッドのブロック(Bn
 )を駆動して発熱させたときの温度分布を示すグラフ
である。 第1D図は、実施例のサーマルヘッドのブロック(Bn
+1)を駆動して発熱させたときの温度分布を示すグラ
フである。 第1E図は第1C図及び第1D図の合成図である。 第2図は1つの発熱体ドラ)(D)を発熱させたときの
温度分布を示すグラフである。 MaA図は、従来のサーマルヘッドのブロック(Bn 
)を駆動して発熱させたときの温度分布を示すグラフで
ある。 第3B図は、従来のサーマルヘッドの隣接ブロック(B
n+x)を駆動して発熱させたときの温度分布を示すグ
ラフである。 第3C図は、第3A図及び第3B図の合成図である。 第4〜6図は、本発明の他の実施例にががるサーマルヘ
ッドを主走査方向に垂直に切断して得られる断面の部分
端面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 A・・・・・・補助発熱体ドツト又はそのための抵抗体
材料。 D・・・・・・発熱体ドツト又はそのための抵抗体材料
。 E・・・・・・電極。 ■・・・・・・絶縁層。 G・・・・・・グレーズドアルミナ基板。 P・・・・・・保設層。
FIG. 1 is a partial end view of a cross section obtained by cutting a thermal head according to an embodiment of the present invention perpendicular to the main scanning direction. FIGS. 1A to 1D are partial plan views of each manufacturing process of the thermal head according to the above-described embodiment. Figure 1B (a) is X, -X in Figure 1A (a) and (b)
, is a cross-sectional end view taken in the direction of arrows. FIG. 1B (b-1) is a cross-sectional end view taken along the line X2-X2 in FIG. 1A (b). FIG. 1B (b-2) is a cross-sectional end view taken along Y--Y in FIG. 1A (b). FIG. 1B (C) is a cross-sectional end view taken along arrows X and -X3 in FIG. 1A (C) and FIG. 1A (d). Figure 1B (d-t) is X4-X in Figure 1A (d). FIG. FIG. 1B (d-2) is a sectional end view taken along Y2-Y2 in FIG. 1A (d). FIG. 1C shows a block (Bn
) is a graph showing the temperature distribution when driving to generate heat. FIG. 1D shows a block (Bn
1) is a graph showing the temperature distribution when driving and generating heat. FIG. 1E is a composite diagram of FIGS. 1C and 1D. FIG. 2 is a graph showing the temperature distribution when one heating element (D) is heated. The MaA diagram shows a conventional thermal head block (Bn
) is a graph showing the temperature distribution when driving to generate heat. FIG. 3B shows an adjacent block (B) of a conventional thermal head.
FIG. FIG. 3C is a composite diagram of FIGS. 3A and 3B. 4 to 6 are partial end views of cross sections obtained by cutting a thermal head according to another embodiment of the present invention perpendicular to the main scanning direction. [Explanation of symbols of main parts] A: Auxiliary heating element dot or resistor material therefor. D... Heating element dot or resistor material therefor. E... Electrode. ■・・・Insulating layer. G... Glazed alumina substrate. P...Preservation layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 多数の発熱体ドット群及び各ドットに通電するための一
対の電極群からなり、前記発熱体ドット群を複数のブロ
ックに分け、各ブロックごとに時刻を変えて通電発熱す
ることにより1行分の画素を印字するブロック駆動方式
のライン型サーマルヘッドに於いて、水平方向の位置が
前記ブロックとブロックとの境界又はその近傍であって
、垂直方向の位置が前記ドット群のある層よりも絶縁層
を介して上層又は下層に当る位置に補助発熱体ドット及
びそれに通電するための一対の電極を設けたことを特徴
とするホワイトラインの生じないライン型サーマルヘッ
ド。
Consisting of a large number of heating element dot groups and a pair of electrode groups for energizing each dot, the heating element dot group is divided into a plurality of blocks, and by energizing and generating heat at different times for each block, one row's worth of heat can be generated. In a block-driving line type thermal head that prints pixels, the horizontal position is at or near the boundary between the blocks, and the vertical position is at the insulating layer below the layer where the dot groups are located. A line-type thermal head that does not produce a white line, characterized in that an auxiliary heating element dot and a pair of electrodes for energizing the dot are provided at a position corresponding to the upper layer or the lower layer via the auxiliary heating element dot.
JP17213084A 1984-08-18 1984-08-18 Line-type thermal head with auxiliary heating element Pending JPS6149864A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH078071B2 (en) * 1990-05-10 1995-01-30 フォッケンフーバー,ペーター Addressing device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH078071B2 (en) * 1990-05-10 1995-01-30 フォッケンフーバー,ペーター Addressing device

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