説明

接着剤転写ヘッド及び接着剤塗布装置

【課題】簡単な構成で、傾いた塗布面であっても接着剤の塗布を良好に行うことができる接着剤転写ヘッドを提供する。
【解決手段】接着剤が付着した接着剤塗布面を被塗布面に押圧し、前記接着剤を前記被塗布面に転写により塗布する接着剤転写ヘッドであって、前記接着剤塗布面を一方の端の先端面とし、前記一方の端から他方の端に向かって軸中心から離れる方向に大きくなる傾斜部を備える軸部材と、前記軸部材を、該軸部材の長手方向に移動可能とし、且つ、前記被塗布面の側への移動を制限するように前記傾斜部で支持するベース部と、前記軸部材を、前記被塗布面の側に付勢する付勢手段と、を有し、前記軸部材は、前記被塗布面と反対側への移動により傾くことが可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接着剤転写ヘッド及び接着剤塗布装置に関する。
【背景技術】
【0002】
接着剤を塗布する方法は、スクリーン印刷、ロールコーター、スプレー等様々あるが、比較的狭い領域で位置精度良く塗布する方法として、スタンプのように転写する方法がある。具体的には、接着剤塗布部材のスタンプ面をスキージ等により一定の厚みで塗り拡げられた接着剤面に押圧し、スタンプ面に接着剤を塗布した後、このスタンプ面を塗布面に押圧して接着剤を塗布面に転写する。
【0003】
特許文献1においては、基板に半導体素子を実装する場合、基板の主面に印刷形成されたリード端子部と半導体素子の端子部とをリードワイヤでワイヤボンディングする前に、基板に半導体素子をダイボンドすることが記載されている。このダイボンドにおいて、基板に接着剤を塗布するに際し、接着剤転写塗布装置を用いることが開示されている。
【0004】
接着剤転写塗布装置は、複数の接着剤塗布部材を備えたヘッドを有し、このヘッドが接着剤を供給する接着剤槽と接着剤を塗布する基板との間を移動する。ヘッドが備える複数の接着剤塗布部材は、基板に対してそれぞれの上下方向の移動量が調整自在で、互いに独立して支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平10−32216号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に記載のヘッドにおいては、接着剤を塗布する接着剤塗布部材は、その基端部がガイド穴に嵌合しているため、上下方向にのみ移動量を調整自在としている。このため、ヘッドは基板の塗布面が高さ方向にばらついている場合は対応できるが、塗布面が傾いている場合は、その傾きに合うようにヘッド自体を傾ける必要がある。よって、塗布面の傾きが変わる都度、ヘッド又は塗布面の傾きを調整する必要があり、塗布作業が繁雑となる。
【0007】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡単な構成で、傾いた塗布面であっても接着剤の塗布を良好に行うことができる接着剤転写ヘッド及び接着剤転写ヘッドを備えた接着剤塗布装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題は、以下の構成により解決される。
【0009】
1.接着剤が付着した接着剤塗布面を被塗布面に押圧し、前記接着剤を前記被塗布面に転写により塗布する接着剤転写ヘッドであって、
前記接着剤塗布面を一方の端の先端面とし、前記一方の端から他方の端に向かって軸中心から離れる方向に連続的に大きくなる傾斜部を備える軸部材と、
前記軸部材を、該軸部材の長手方向に移動可能とし、且つ、前記被塗布面の側への移動を制限するように前記傾斜部で支持するベース部と、
前記軸部材を、前記被塗布面の側に付勢する付勢手段と、を有し、
前記軸部材は、前記被塗布面と反対側への移動により傾くことが可能であることを特徴とする接着剤転写ヘッド。
【0010】
2.前記ベース部は、
前記軸部材の前記一方の端が突出し、該軸部材を支持する際に前記傾斜部が接する開口を備え、前記他方の端を内包する中空部を有することを特徴とする前記1に記載の接着剤転写ヘッド。
【0011】
3.前記傾斜部は、前記軸部材の長手方向に対して垂直な断面が円形であることを特徴とする前記2に記載の接着剤転写ヘッド。
【0012】
4.前記中空部は、前記開口を分割する複数の部材からなり、
前記複数の部材は、前記開口の大きさを変えるように移動できることを特徴とする前記2又は3に記載の接着剤転写ヘッド。
【0013】
5.前記開口は、前記被塗布面の側への前記軸部材の移動を制限しないで、前記軸部材と前記ベース部とを分離できるまで拡大できることを特徴とする前記4に記載の接着剤転写ヘッド。
【0014】
6.前記中空部は、前記軸部材と前記ベース部とを分離できるように、前記軸部材の長手方向に対し略直交する方向に前記軸部材が通過できる開口部を備えていることを特徴とする前記2から5の何れか一項に記載の接着剤転写ヘッド。
【0015】
7.前記付勢手段の付勢力を調整する、付勢力調整手段を備えていることを特徴とする前記1から6の何れか一項に記載の接着剤転写ヘッド。
【0016】
8.前記軸部材の一方の端の先端面には、弾性部材が設けられ、
前記弾性部材の先端面が前記接着剤塗布面となることを特徴とする前記1から7の何れか一項に記載の接着剤転写ヘッド。
【0017】
9.前記1から8の何れか一項に記載の接着剤転写ヘッドと、
前記接着剤転写ヘッドを保持し、前記接着剤塗布面に接着剤を供給する接着剤槽と前記被塗布面との間で前記接着剤転写ヘッドを移動させる移動手段と、を備えていることを特徴とする接着剤塗布装置。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、接着剤転写ヘッド及び接着剤転写ヘッドを備えた接着剤塗布装置は、簡単な構成で、傾いた塗布面であっても接着剤の塗布を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】接着剤転写ヘッドを備えた接着剤塗布装置を示す図である。
【図2】接着剤を付着させた接着剤転写ヘッドが、ワークがある位置に移動し、接着剤をワークに転写する状態を示す図である。
【図3】(a)は接着剤転写ヘッドの断面図を示し、(b)は接着剤転写ヘッドをワーク側から見た外観図を示す。
【図4】接着剤転写ヘッドが接着剤の転写のためワークを押圧している様子を示す図である。
【図5】スタンプ部の突起部の形状の例を示す図である。
【図6】スタンプ部の押圧力を調整するためにばねの圧縮量を調整する機構を説明する図である。
【図7】(a)は、接着剤転写ヘッドを上から見た図、(c)は下(ワーク側)から見た図、(b)は(c)におけるA−A’線矢示断面図、(d)はスタンプ部をベース部から分離した状態を示す図である。
【図8】(a)は、接着剤転写ヘッドを上から見た図、(c)は下(ワーク側)から見た図、(b)は(c)におけるB−B’線矢示断面図を示す。
【図9】接着剤転写ヘッドからスタンプ部を取り外すための開口部が、中空部の側面に設けてある例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限らない。
【0021】
本発明は、簡単な構造で、塗布面が傾斜していても良好に接着剤を塗布することができる接着剤転写ヘッド及びこの接着剤転写ヘッドを備える接着剤塗布装置に関するものである。
【0022】
本発明に係る実施形態として接着剤転写ヘッド(以降、転写ヘッド)1を備えた接着剤塗布装置(以降、塗布装置)100を図1に示す。
【0023】
塗布装置100は、転写ヘッド1、転写ヘッド1を上下方向に移動させる上下搬送部5、転写ヘッド1を上下搬送部5と共に左右に移動させる左右搬送部6、転写ヘッド1に接着剤を供する接着剤供給部2、接着剤が塗布されるワーク8を保持する保持台7とを有している。尚、転写ヘッド1、接着剤供給部2及びワーク8を保持している保持台7は、断面図で示している。上下搬送部5と左右搬送部6とにより、転写ヘッド1は、接着剤供給部2とワーク8との間を移動することができる。
【0024】
保持台7は、これ自体をX−Y面内で移動可能な、例えば、X−Yテーブル等の上に配置して、ワーク8の位置を容易に調整できるようにしてもよい。また、転写ヘッド1の接着剤供給部2とワーク8との間を移動において、図1においては上下搬送部5と左右搬送部6の組み合わせとしているが、これに代えて、上下搬送部5と回転搬送部(図示しない)の組み合わせとすることもできる。
【0025】
接着剤供給部2は、接着剤槽21、接着剤槽21に溜めてある接着剤溜まり22、接着剤溜まり22の上部に接する位置に固定されているブレード23を有している。接着剤槽21は、図示しない駆動部により、矢印10の方向に回転させる。接着剤溜まり22の上部にブレード23が接した状態で、接着剤槽21が回転することにより、転写ヘッド1の位置に到達する接着剤溜まり22の厚みは、ほぼ一定とすることができる。
【0026】
尚、接着剤槽21には、接着剤槽21に溜めている接着剤の量がほぼ一定となるように、図示しない接着剤貯蔵部から適宜接着剤が供給されている。
【0027】
図2は、接着剤を付着させた転写ヘッド1が上下搬送部5と左右搬送部6とによりワーク8が配置されている位置に移動し、接着剤をワーク8に転写する状態を示している。
【0028】
図3(a)は転写ヘッド1の断面図を示し、図3(b)はワーク8側から見た外観図を示す。転写ヘッド1は、接着剤を接着剤溜まり22から得て、ワーク8の塗布面に転写する軸部材であるスタンプ部11と、スタンプ部11を支持するベース部12と、スタンプ部11をその長手方向である塗布面側(+Z方向)に付勢する付勢手段であるばね13を有している。
【0029】
ベース部12は、下向き(+Z方向)の円形状の開口部12aを備えた中空部12bを有している。スタンプ部11は、突起部11aと軸部11bとを備え、軸部11bの下端側の先端部にゴム等の弾性体11cを備えている。弾性体11cの先端面は、接着剤が付着され、塗布面に押し付けられて接着剤を転写するスタンプ面である。突起部11aは、軸部11の長手方向に対し垂直な面(X−Y面)の断面が円形で、その直径が下端側から上端側に向かって(−Z方向)連続的に大きくなる傾斜部を有する円錐台形状であり、軸部11bは円柱形状である。
【0030】
ベース部12の中空部12bは、その内側にスタンプ部11の突起部11aを擁し、開口部12aの直径は、軸部11bの直径より大きく、突起部11aの最大直径より小さい。突起部11aが開口部12aに接し、下方向(+Z方向)に抜け落ちないように留まっている状態で、中空部12b内部の天井部分とスタンプ部11の上端面との間には空間があり、開口部12aからスタンプ部11の軸部11bが下向きに突出している。スタンプ部11は、上下方向に移動可能であり、またスタンプ部11と開口部12aとの隙間により傾くことができる。
【0031】
突起部11aの上端部とベース部12の中空部12b内部の天井部分との間には、ばね13が設けてあり、スタンプ部11は、下向きに付勢され、突起部11aが開口部12aに押し付けられた状態で保持される。このため、弾性体11cのスタンプ面に対し上方向(−Z方向)に押圧力を加えると、中空部12b内にスタンプ部11が押し込まれ(図4(a)参照)、押圧力を除くと、突起部11aが開口部12aに押し付けられた元の位置(図3)に戻る。
【0032】
スタンプ部11が中空部12b内に押し込まれた状態では、スタンプ部11は、突起部11aが開口部12aから離れ、ベース部12とばね13で接続された状態ではあるが、傾きの自由度が大きくなる。
【0033】
また、スタンプ部11が付勢により元の位置に戻る際、スタンプ部11は、突起部11aが円錐台形状であることから、その傾斜部が開口部12aの周辺に沿うように(図3)なるため、元の位置に再現性が良く戻ることができる。転写ヘッド1において、スタンプ部11の位置が元の位置に再現性が良く戻ることができることから、転写ヘッド1を接着剤供給部2及びワーク8に移動させる際、転写ヘッド1の位置決めを精度良く容易にすることができる。
【0034】
塗布装置100において、ワーク8に接着剤を転写により塗布する動作について説明する。図1に示すように、上下搬送部5及び左右搬送部6により、転写ヘッド1を接着剤供給部2の接着剤溜まり22の上方に移動させ、スタンプ部11の先端部に設けてある弾性体11cの下端面(スタンプ面)に接着剤溜まり22の接着剤が付着するように上下搬送部5により転写ヘッド1を降下させる。
【0035】
次に、弾性体11cの下端面に接着剤を付着させた後、図2に示すように、上下搬送部5及び左右搬送部6により、転写ヘッド1をワーク8の上方に移動させ、ワーク8の上面に弾性体11cの下端面の接着剤を転写するように、上下搬送部5により転写ヘッド1を降下させる。
【0036】
弾性体11cの下端面(スタンプ面)に接着剤を付着させる場合、及び、ワーク8の上面に弾性体11cの下端面の接着剤を転写する時、図4(a)に示すように、スタンプ部11は、中空部12b内に押し込まれるような状態にする。このようにばね13による押圧力が働くようにすることにより、弾性体11cの下端面に接着剤を十分に付着させることができ、又、ワーク8の塗布面に接着剤を十分に転写することができる。
【0037】
転写ヘッド1の降下量やばね13の付勢力を調整することによりスタンプ部11をワーク8に押し付ける力を調整することができる。また、ばね13は、スタンプ部11が接着剤溜まり22の接着剤に接する際、及び、ワーク8と接する際の緩衝としても機能する。
【0038】
スタンプ部11が中空部12b内に押し込まれるような状態になると、スタンプ部11の突起部11aの傾斜部が開口部12aの内周辺から離れるため、スタンプ部11は、ばね13の付勢力はあるものの傾きの自由度が大きくなる。よって、図4(b)に示すように、ワーク8の接着剤の塗布面である上面が傾いている場合、その傾きに倣って、スタンプ部11は傾くことができるため、接着剤が付着した弾性体11cの下端面は、弾性体11cの弾性力と互いに作用しあって、ワーク8の上面に十分に沿うことができる。従って、弾性体11cの下端面に付着している接着剤をワーク8の上面に十分に転写することができる。
【0039】
スタンプ部11の先端に弾性体11cを設けて置くことは、ワーク8の塗布面に凹凸がある場合、接着剤が付着している弾性体11cの下端面が該凹凸に十分に倣い、接着剤を良好に転写することができるので好ましく、また、スタンプ部11がワーク8と接する際の緩衝としても機能する。
【0040】
これまでの説明では、突起部11aの形状は円錐台形状とし、これに対応する開口部12aの形状は円形としているがこれに限定されることはない。突起部11aは、開口部12aの周辺部に接している際に位置再現性がよく(座りがよい)保持され、また、スタンプ部11の上下移動や傾きにおいて、スタンプ部11が開口部12aに引っかかるようなことがないような形状であればよい。
【0041】
突起部11aの形状が円錐台形状とは別の形状の例を図5に示す。図5(a)は、円錐台形状の上端部を円柱としており、図5(b)は、開口部12aに対向する傾斜部が上端側に向かって指数関数的に連続して大きくなっている。スタンプ部11の長手方向である上下方向に対し直交する方向の突起部11aの断面形状は、開口部12aの周辺部に接している際に位置再現性がよい等から円形状が好ましいが、これに限定されることはなく、三角形、四角形及び多角形であってもよい。また、開口部12aの形状は、上記の突起部11aの形状に対応して適宜、三角形、四角形及び多角形等の形状とすればよい。
【0042】
転写ヘッド1を上下方向に移動させて、弾性体11cの下端面に接着剤溜まり22の接着剤を付着させる際やワーク8の塗布面に弾性体11cの下端面を押し付けて接着剤を転写させる際、接着剤の付着や転写の状態がより良好となるように、転写ヘッド1の押圧力を調整することが好ましい。
【0043】
特に、ワーク8への接着剤の転写時の押圧力の調整は重要であり、押圧力が強すぎる場合はワーク8を破損する恐れがあり、弱すぎる場合は接着剤が十分にワーク8に転写されず、後工程で、剥離や強度低下を生じる場合がある。このため、転写ヘッド1は、押圧力を調整する機能を有することが好ましい。具体的には、転写ヘッド1において、付勢手段であるばね13の圧縮量により押圧力を調整するものであり、例を図6に示す。
【0044】
図6(a)において、スタンプ部11の芯の一部をくり抜いて空洞11dを作り、該空洞11dの中にばね13を入れ、更に押圧力(付勢力)を調整する調整部材(付勢力調整手段)15を空洞11dに差し込む。調整部材15の空洞11d中への差し込み量により、ばね13の圧縮量を調整して押圧力を調整することができる。調整部材15の差し込み量を適切な位置に調整した後、例えばベース部12の側面からの虫ビス16等により調整部材15を固定する。
【0045】
図6(b)に調整部材15の別な構成を示す。スタンプ部11の空洞11d内にばね13が配置される位置に更に一段深い窪み11eを設け、更に、調整部材15の芯の一部をくり抜いて空洞15aを設け、この窪み11eと空洞15aとにばね13を差し込む。このようにすることにより、ばね13の位置をより安定させることができる。また、図6(d)に示すように、調整部材15をマイクロメータヘッド17に置き換えることにより、より容易に調整することができる。
【0046】
スタンプ部11の空洞部11dに調整部材15、若しくは、マイクロメータヘッド17のシリンダが入り込むことにより、スタンプ部11の傾きを傾き過ぎないように適度に規制することができる。こうした規制をすることにより、スタンプ部11が傾き過ぎることなく容易に図3に示すような元の位置に復帰することができる。
【0047】
ベース部12において、中空部12bは、図7に示す様に、分割された複数の中空部片12b−1、12b−2、12b−3により構成され、中空部片12b−1、12b−2、12b−3の移動により、これらで構成される開口部12aの開口を拡げることができることが好ましい。
【0048】
図7(a)は、転写ヘッド1を上から見た図、図7(c)は下(ワーク8側)から見た図、図7(b)は図7(c)におけるA−A’線において矢印方向に見た断面図を示す。図7においては、中空部12bは、3つの中空部片に分割されているが、3つに限定されない。
【0049】
開口部12aの開口を拡げることができるようする機構について図7を用いて説明する。図7(a)及び図7(b)に示すように、ベース部12に長穴hを設け、この範囲で中空部片12b−1、12b−2、12b−3それぞれが所定の角度の関係を維持して移動できるように、長穴の幅方向に嵌合する嵌合部mを中空部片12b−1、12b−2、12b−3それぞれに設ける。この嵌合部mにベース部12を締め付けるように板部材12eを固定することにより、中空部片12b−1、12b−2、12b−3を所定の位置に固定できる。
【0050】
図7(d)に示すように、中空部片12b−1、12b−2、12b−3を移動させ、開口部12aの開口を拡げることにより、スタンプ部11を転写ヘッド1から取り外すことが容易にでき、スタンプ部11の弾性体11cが設けてある先端部付近に付着した余分な接着剤や硬化した接着剤等を十分に除去できる等の清掃を容易にすることができる。これにより転写ヘッド1は、接着剤の転写が良好にできる状態に容易に維持することができる。
【0051】
また、開口部12aの度合いを調整することにより、スタンプ部11の軸部11bが開口部12aから外側に突出する長さを調整し、接着剤溜まり22との距離やワーク8の塗布面との距離の調整機能として利用することができる。
【0052】
更に、中空部片12b−1、12b−2、12b−3で開口部12aを構成する部分の厚みと開口部12aの径と軸部11bの径との差により、空洞12cに押し込まれたスタンプ部11の傾きを規制することができるが、中空部片12b−1、12b−2、12b−3による開口部12aの開口度合いを調整することにより、傾きの許容範囲を調整することもできる。
【0053】
これまでの説明では、図3に示すように、開口部12aの形状は円形であるが、これに限定されることなく、スタンプ部11の突起部11aが安定して保持されればよく、円形状に代わり、図8に示すように、スタンプ部11を3点で支持する様にしても良い。図8(a)は、転写ヘッド1を上から見た図、図8(c)は下から見た図、図8(b)は図7(c)におけるB−B’線において矢印方向に見た断面図を示す。
【0054】
転写ヘッド1からスタンプ部11を取り外す別の方法として、可動部を設けることなく部品数も少ない簡単な構成を図9に示す。図9(a)に示すように、ベース部12の中空部12bの側面に側面開口部12dを設けてもよい。スタンプ部11を、最初にばね13を圧縮するように上方向に持ち上げた状態で、更に紙面手前側に引くことによりスタンプ部11をベース部12より取り出すことができる。
【0055】
図9(a)は、図3に示す転写ヘッド1に対するものであるが、同様に図6(a)に示す転写ヘッド1に対しては、図9(b)に示す。図9(b)において、調整部材15をベース部12から引き抜いた後、スタンプ部11を、上方向に持ち上げた状態で、更に紙面手前側に引くことによりスタンプ部11をベース部12より取り出すことができる。
【符号の説明】
【0056】
1 転写ヘッド
2 接着剤供給部
5 上下搬送部
6 左右搬送部
7 保持台
8 ワーク
11 スタンプ部
11a 突起部
11b 軸部
11c 弾性体
12 ベース部
12a 開口部
12b 中空部
13 ばね

【特許請求の範囲】
【請求項1】
接着剤が付着した接着剤塗布面を被塗布面に押圧し、前記接着剤を前記被塗布面に転写により塗布する接着剤転写ヘッドであって、
前記接着剤塗布面を一方の端の先端面とし、前記一方の端から他方の端に向かって軸中心から離れる方向に連続的に大きくなる傾斜部を備える軸部材と、
前記軸部材を、該軸部材の長手方向に移動可能とし、且つ、前記被塗布面の側への移動を制限するように前記傾斜部で支持するベース部と、
前記軸部材を、前記被塗布面の側に付勢する付勢手段と、を有し、
前記軸部材は、前記被塗布面と反対側への移動により傾くことが可能であることを特徴とする接着剤転写ヘッド。
【請求項2】
前記ベース部は、
前記軸部材の前記一方の端が突出し、該軸部材を支持する際に前記傾斜部が接する開口を備え、前記他方の端を内包する中空部を有することを特徴とする請求項1に記載の接着剤転写ヘッド。
【請求項3】
前記傾斜部は、前記軸部材の長手方向に対して垂直な断面が円形であることを特徴とする請求項2に記載の接着剤転写ヘッド。
【請求項4】
前記中空部は、前記開口を分割する複数の部材からなり、
前記複数の部材は、前記開口の大きさを変えるように移動できることを特徴とする請求項2又は3に記載の接着剤転写ヘッド。
【請求項5】
前記開口は、前記被塗布面の側への前記軸部材の移動を制限しないで、前記軸部材と前記ベース部とを分離できるまで拡大できることを特徴とする請求項4に記載の接着剤転写ヘッド。
【請求項6】
前記中空部は、前記軸部材と前記ベース部とを分離できるように、前記軸部材の長手方向に対し略直交する方向に前記軸部材が通過できる開口部を備えていることを特徴とする請求項2から5の何れか一項に記載の接着剤転写ヘッド。
【請求項7】
前記付勢手段の付勢力を調整する、付勢力調整手段を備えていることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の接着剤転写ヘッド。
【請求項8】
前記軸部材の一方の端の先端面には、弾性部材が設けられ、
前記弾性部材の先端面が前記接着剤塗布面となることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の接着剤転写ヘッド。
【請求項9】
請求項1から8の何れか一項に記載の接着剤転写ヘッドと、
前記接着剤転写ヘッドを保持し、前記接着剤塗布面に接着剤を供給する接着剤槽と前記被塗布面との間で前記接着剤転写ヘッドを移動させる移動手段と、を備えていることを特徴とする接着剤塗布装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−50922(P2011−50922A)
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−204574(P2009−204574)
【出願日】平成21年9月4日(2009.9.4)
【出願人】(303000408)コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Fターム(参考)】