説明

用紙搬送機構及び画像形成装置

【課題】複数層に重なった連続紙を、円筒状のプラテンに巻きつけるときの連続紙の上層と下層とで層間ズレを解消し、安定した高品位の印刷を可能とする用紙搬送機構及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】プラテン11と、プラテン11に対向する印字ヘッド22と印字ヘッド22の近傍を搬送される連続紙15の搬送経路を規制するプロテクタフレーム23とを備えたキャリッジユニット20と、キャリッジユニット20をプラテン11の軸方向に移動可能に保持する保持手段56と、キャリッジユニット20よりも連続紙15の搬送方向上流側に配置され、プロテクタフレーム23と共に連続紙15のプラテン11の周面への巻付け角度を定めるアイドルローラ16とを備え、保持手段が、更にキャリッジユニット20をプラテン11の軸を中心として回動可能に保持するように構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリアルドットインパクトプリンタ等の画像形成装置の用紙搬送機構に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の用紙搬送機構としては、連続紙をトラクタで搬送し、円筒状のプラテンに連続紙を巻きつけ、印刷を行っていた(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−230691号公報(第5頁、図1)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、複写印刷などで複数層に重なった連続紙を、円筒状のプラテンに巻きつけると、連続紙の上層と下層とで層間ズレが発生していた。本発明の目的は、これらの問題点を解消し、安定した高品位の印刷を可能とする用紙搬送機構及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明による用紙搬送機構は、
回転自在に保持されたプラテンと、前記プラテンに対向する印字ヘッドと前記印字ヘッドの近傍を搬送される印刷媒体の搬送経路を規制する第1の規制部材とを備えたキャリッジユニットと、前記キャリッジユニットを前記プラテンの軸方向に移動可能に保持する保持手段と、前記キャリッジユニットよりも前記印刷媒体の搬送方向上流側に配置され、前記印刷媒体を前記プラテンの周面に当接して、前記ガイド部材と共に前記印刷媒体の前記プラテンの周面への巻付け角度を定める第2の規制部材とを備え、
前記保持手段は、更に前記キャリッジユニットを前記プラテンの軸を中心として回動可能に保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、プラテンに巻き付けられる印刷媒体の巻付け角度が調整可能であるため、印刷媒体の特性に応じた巻付け角度が設定でき、印刷媒体として例えば複数層の連続紙を用いた場合にも高品位の印刷を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】シリアルドットインパクト方式の画像形成装置に採用される、本発明による実施の形態1の用紙搬送機構の要部構成を示す側面図である。
【図2】キャリッジユニットとプラテンの相対的な配置及び周辺の構成を、一方のサイドフレームの内側上方から見た部分斜視図である。
【図3】キャリッジユニットとプラテンの相対的な配置及び周辺の構成を、一方のサイドフレームの外側上方から見た部分斜視図である。
【図4】実施の形態1において、キャリッジユニットが矢印E方向に最大限回動した規制位置にロックしたときの側面図である。
【図5】シリアルドットインパクト方式の画像形成装置に採用される、本発明による実施の形態2の用紙搬送機構の要部構成を示す側面図である。
【図6】実施の形態2において、キャリッジユニットが矢印D方向に最大限回動した規制位置にロックしたときの側面図である。
【図7】比較参考例としてあげた用紙搬送機構の構成を示す比較図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
実施の形態1.
図1は、例えばシリアルドットインパクト方式の画像形成装置に採用される、本発明による実施の形態1の用紙搬送機構10の要部構成を示す側面図である。
【0009】
図1において、プラテン11は、画像形成装置に回転自在に備えられ、その下方に所定の間隔を介して配置されたペーパーパン12の円弧部12aと用紙搬送路13を形成し、図示しない駆動手段によって矢印A方向に回転駆動される。プラテン11の周囲には、用紙搬送路13の導入部においてアイドルローラ16が接触して配置され、更にリーフスプリング19が接触して配備されている。
【0010】
押し込み型のトラクタユニット14は、ペーパーパン12の用紙導入部12bに近接して配置され、連続紙15を矢印B方向に搬送する。トラクタユニット14は、ここでは、トラクタピン14aが連続紙15の両側部に所定の間隔で形成された図示しない開孔に嵌入して連続紙15を矢印B方向に搬送する。用紙検出センサ58は、アイドルローラ16より用紙搬送方向の上流側に配置され、通過する連続紙15の有無を検出する。アイドルローラ16は、プラテン11と間で連続紙15を挟んで従動し、プラテン11の回転方向に搬送する。リーフスプリング19は、連続紙15をプラテン11との間に受け入れ、通過する連続紙15をプラテン11の周面に付勢する。尚、ここでアイドルローラ16が第2の規制部材に相当する。
【0011】
キャリッジユニット20は、ホルダ21、ホルダ21によって保持された印字ヘッド22及び第1の規制部材としてのプロテクタフレーム23を備えている。図2は、このキャリッジユニット20とプラテン11の相対的な配置及び周辺の構成を、一方のサイドフレーム50の内側上方から見た部分斜視図であり、図3は、このキャリッジユニット20とプラテン11の相対的な配置及び周辺の構成を、一方のサイドフレーム50の外側上方から見た部分斜視図である。これらの図1〜図3を参照しながら更に説明する。
【0012】
プラテン11の両側部には、一対のサイドフレーム50,50が配置されている(図2、図3では一方のみ示す)。この一対のサイドフレーム50,50には、それぞれ対向する位置に円弧状のガイド孔52,52及び53,53が形成されている。ガイド孔52及び53は、後述する理由によりプラテンの軸11aを中心とする同心円上に形成される。尚、プラテンの軸11aは、ここでは一対のサイドフレーム50,50によって回転自在に保持されているものとするが、他の保持手段によって保持された構成であってもよい。その場合、プラテン11の軸11aはサイドフレーム50を単に貫通する。
【0013】
対向する一対のガイド孔52,52間には、メインシャフト55の両端部が各ガイド孔に嵌入した状態で架けられ、対向する一対のガイド孔53,53間には、サブシャフト56の両端部が各ガイド孔に嵌入した状態で架けられている。そしてこれらのメインシャフト55及びサブシャフト56は、プラテン11の軸11aを中心に回動する連結部材30(図3)に各一端部が固定されている。ここでは、メインシャフト55及びサブシャフト56の一端側のみ図示しているが、他端側においても同様に、プラテン11の軸11aを中心に回動するもう一方の連結部材30に各他端部が固定されているものとする。これによりメインシャフト55及びサブシャフト56は、プラテン11の軸11aと平行を保った状態で、且つガイド孔52,53が許容する範囲で、プラテンの軸11aを中心に一体的に回動可能となっている。
【0014】
尚、メインシャフト55及びサブシャフト56が案内部材に相当し、連結部材30が回動部材に相当し、これらのメインシャフト55、サブシャフト56、及び連結部材30によってキャリッジユニット20の保持手段が構成されている。
【0015】
キャリッジユニット20は、そのホルダ21の一方の側で、メインシャフト55に対向して2箇所に形成された円孔21a,21a(図1は一方のみ示す)にメインシャフト55が遊嵌し、またホルダ21の他方の側で、サブシャフト56に対向して2箇所に形成された半円孔21b,21bにサブシャフト56が嵌入するように配置されている。以上の構成により、キャリッジユニット20は、メインシャフト55及びサブシャフト56にガイドされてプラテン11の軸方向にスライド可能となっている。
【0016】
ホルダ21に保持されたプロテクタフレーム23は、同じくホルダ21に保持された印字ヘッド22がプラテン11に対向する周辺部においてプラテン11の外周面に対向し、この外周面との間に略均一な隙間hが形成されるように、外周面に沿う曲面状に形成されたガイド面23aを有する。以後、この隙間hが形成された領域をプロテクタ領域と称する場合がある。従って、プラテン11とアイドルローラ16との共働で搬送される連続紙15は、リーフスプリング19を通過した後、少なくも印字ヘッド22の近傍では、プロテクタフレーム23のガイド面23aとプラテン11とで形成された上記隙間hのプロテクタ領域に導かれ、プラテン11の周面に沿って移動するように搬送路が規制された状態でこのプロテクタ領域を通過する。
【0017】
プロテクタ領域の隙間hは、メインシャフト55とホルダ21間に設けられた、図示しない隙間調整機構のギャップレバー57によって調整できるように構成されている。使用者は、通過する連続紙15の厚さに応じてギャップレバー57を操作し、隙間hを最適値に調整して印字を行う。従って、プラテン11の回転軸11aとサイドフレーム50に形成されたガイド孔52,53間の距離、及びキャリッジユニット20におけるプラテン11の取り付け位置は、隙間hが所定の範囲で調整できるように設定されている。
【0018】
キャリッジユニット20には、搬送ベルト24が固定されている。この搬送ベルト24は、プラテン11の軸方向に架け渡され、図示しないスペースモータ及びアイドルプーリ等の駆動手段に連結して同方向に駆動制御され、メインシャフト55及びサブシャフト56によって同方向にガイドされるキャリッジユニット20を同方向に移動する。従って、キャリッジユニット20が同方向に移動制御されることによって、プロテクタフレーム23は、プラテン11の外周面との間に略均一な隙間hを維持した状態で、プラテン11の軸方向の略全領域を移動する。印字は、この移動時に、プロテクタフレーム23の略中央部に配置された印字ヘッド22の印字部22a(図1)によって、隙間hのプロテクタ領域を搬送される連続紙15に行われる。
【0019】
図3に示すように、一方のサイドフレーム50に嵌入するサブシャフト56の端部には、サイドフレーム50の外側においてプラテン11の軸を中心とする略放射方向(プラテン11の軸から離間する方向)にシフトレバー26が装備され、反対方向(プラテン11の軸に接近する方向)にロックレバー27が装備されている。ここでは、シフトレバー26とロックレバー27は一体的に形成されている。
【0020】
このロックレバー27は、所定の弾性を有してサイドフレーム50の外面に接するように、或いは近接して延在し、その先端部には、山谷状の凸部27aがサイドフレーム50の外側面に向けて形成されている。一方、サイドフレーム50の外側面には、プラテン11の軸を中心とする円弧上で、ロックレバー27の凸部27aと対向する位置に、係合可能な山谷状の溝部28が、略所定の間隔で複数形成されている。
【0021】
従って、使用者がシフトレバー26を操作して矢印D,E方向に移動すると、キャリッジユニット20は、プラテン11の軸を中心に、ガイド孔52,53が許容する範囲で回動し、更にロックレバー27に形成された山谷状の凸部27aとサイドフレーム50に形成された山谷状の溝部28と係合する回動位置では、山谷形状及びロックレバー27の弾性の強さ等で決まる規制力で、その回動を規制することができる。図1は、キャリッジユニット20が矢印D方向に最大限回動した規制位置にロックしたときの側面図に相当し、図4は、キャリッジユニット20が矢印E方向に最大限回動した規制位置にロックしたときの側面図である。
【0022】
プラテン11の上方に配置されたプルアップユニット60は、フレーム61、排出ローラ63、及びカバー62を有する。排出ローラ63は、プラテン11の軸と平行に配置されてフレーム61によって回転自在に保持された回転軸64に、搬送する連続紙15の幅領域内で複数固定され、カバー62には、連続紙15を各排出ローラ63に付勢する図示しない付勢手段が備えられている。
【0023】
これによりプルアップユニット60は、付勢手段と排出ローラ63との間に挟持された連続紙15を、図示しない回転軸駆動手段によって回転駆動される排出ローラ63の回転方向、ここではプロテクタフレーム23のガイド面23aとプラテン11とで形成された上記隙間hのプロテクタ領域を通過した連続紙15を引き上げる方向に搬送する。ここで引き上げられた連続紙15は、フレーム61及びその後段に配置されたリヤシートガイド65にガイドされて排出される。
【0024】
従って、印字動作状態において、連続紙15がプラテン11に巻きつく巻付け角度は、プラテン11とアイドルローラ16の当接部から、連続紙15がプロテクタフレーム23のガイド面23aとプラテン11とで形成された上記隙間hのプロテクタ領域を通過するまでの角度αとなる。この巻付け角度αは、図1に示すように、キャリッジユニット20が矢印D方向に最大限回動したときに最大のα1となり、図4に示すように、キャリッジユニット20が矢印E方向に最大限回動したときに最少のα2となる。従って(α1−α2)がシフトレバー26によって調整可能なキャリッジユニット20の回動角度に相当する。
【0025】
以上の構成において、一層からなる通常の連続紙15を印刷する場合には、例えば図1に示すように、巻付け角度αを最大のα1とし、複写印刷などで複数層にかさねられた連続紙15を印刷する場合には、例えばその層厚に応じてシフトレバー26を矢印E方向に操作して巻付け角度αを最小のα2に近づけて最適の巻付け角度に設定する。
【0026】
図7は、比較参考例としてあげた、用紙搬送機構200の構成を示す比較図である。この用紙搬送機構200が前記した実施の形態1の用紙搬送機構10と異なる点は、キャリッジユニット220が、プラテン11の軸に対して回動することなく固定された構成であり、このために連続紙15がプラテン11に巻きつく巻付け角度αgが固定している点である。従って、この比較参考例の用紙搬送機構200では、連続紙15の種類によって、巻付け角度αgを可変することができない構成となっている。
【0027】
複写印刷などで複数層に重なった連続紙を、円筒状のプラテンに巻きつけると、連続紙の上層と下層とで層間ズレが発生しやすくなるため、巻付け角度αを小さくするのが望ましい。更に、巻付け角度αが小さい場合、用紙の厚さが厚い紙(コシが強い)の連続紙に対しても搬送が安定し、改行精度が向上できる。一方、単層で比較的薄い用紙を使用する場合は、巻付け角度が大きい方がプラテンと連続紙が接触する面が多くなるため、用紙搬送力が増えて改行精度を向上させることができる。
【0028】
尚、印刷時の層間ズレは、特にトラクタピン14aを備えたトラクタユニット14などで連続紙がプラテン11に送られる場合などでは、巻付け開始位置、即ちプラテン11とアイドルローラ16の当接部では層間ズレは発生していないと想定されるため、巻付け開始位置から印字を行う印刷ヘッド22の印字部22aまでの巻付け角度によって左右されると考えられるが、本実施の形態1の用紙搬送機構200では、巻付け角度αを変える際に、巻付け開始位置から印字を行う印刷ヘッド22の印字部22aまでの巻付け角度が同時に同じ角度だけ変わる構成になっている。
【0029】
従って、本実施の形態の用紙搬送機構によれば、印字する連続紙の層厚、コシの強さ等の特性に応じて、プラテン11に対する連続紙15の巻付け角度αを調整し、使用する連続紙15に最適な巻付け角度αが設定できるため、使用する連続紙15の種類にかかわらず、層間ズレの発生を抑制し、改行精度の優れた高品位の印刷が可能となる。
【0030】
実施の形態2.
図5は、例えばシリアルドットインパクト方式の画像形成装置に採用される、本発明による実施の形態2の用紙搬送機構100の要部構成を示す側面図である。
【0031】
この用紙搬送機構100が前記した図1に示す実施の形態1の用紙搬送機構10と主に異なる点は、連続紙15が、トラクタユニット14によって導かれる用紙搬送経路13の他に、トラクタユニット101によって導かれる用紙搬送経路113を装置の前方側に設け、装置の前方側から連続紙15を供給できるように構成した点である。従って、この用紙搬送機構100が前記した実施形態1の用紙搬送機構10と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【0032】
近年、画像形成装置の設置場所の都合により用紙のセット位置が限定されるのを防ぐ対策として複数の用紙搬送経路を有する装置の必要性が高まっている。このため、図5に示す用紙搬送機構100では、装置の前方側に用紙搬送経路113を設け、トラクタユニット101を用いて装置の前方から後方側へ連続紙15を搬送することができる構成となっている。
【0033】
図5に示すように、用紙搬送機構100には、連続紙15を装置前方からプラテン11に導く下ガイド102と上ガイド103が配置され、用紙搬送経路113を形成している。この用紙搬送経路113には、一対のフィードローラ104,105が配置され、トラクタユニット101によって送り込まれる連続紙15を挟持し、共働してプラテン11に向けて更に送り出す。プラテン11の周面に対して所定の付勢力が生じるように配置されたリーフスプリング19は、一対のフィードローラ104,105によって搬出された連続紙15をプラテン11との間に受け入れ、通過する連続紙15をプラテン11の周面に付勢する。
【0034】
用紙検出センサ106は、一対のフィードローラ104,105より用紙搬送方向の下流側に配置され、通過する連続紙15の有無を検出する。尚、フィードローラ105は、図示しない調整手段により、使用される連続紙15の種類(厚さ)に応じてフィードローラ104に対する距離が調整できるように構成されている。
【0035】
リーフスプリング19を通過した連続紙15は、少なくも印字ヘッド22の近傍では、プロテクタフレーム23のガイド面23a(図1)とプラテン11とで形成された上記隙間hのプロテクタ領域に導かれ、プラテン11の周面に沿って移動するように搬送路が規制された状態でこのプロテクタ領域を通過する。プルアップユニット60は、上記隙間hのプロテクタ領域を通過した連続紙15を引き上げる方向に搬送する。ここで引き上げられた連続紙15は、フレーム61及びその後段に配置されたリヤシートガイド65にガイドされて排出される。
【0036】
従って、トラクタユニット101によって連続紙15が送り込まれる場合、印字動作状態において、連続紙15がプラテン11に巻きつく巻付け角度は、リーフスプリング19によってプラテン11に付勢される位置から、連続紙15がプロテクタフレーム23のガイド面23aとプラテン11とで形成された上記隙間hを通過するまでの角度βとなる。この巻付け角度βは、図5に示すように、キャリッジユニット20が矢印E方向に最大限回動したときに最小のβ2となり、図6に示すように、キャリッジユニット20が矢印D方向に最大限回動したときに最大のβ1となる。従って(β1−β2)がシフトレバー26によって調整可能なキャリッジユニット20の回動角度に相当する。尚、ここではリーフスプリング19が第2の規制部材に相当する。
【0037】
複写印刷などで複数層に重なった連続紙を、円筒状のプラテンに巻きつけると、連続紙の上層と下層とで層間ズレが発生しやすくなるため、巻付け角度βを小さくするのが望ましい。更に、巻付け角度βが小さい場合、用紙の厚さが厚い紙(コシが強い)の連続紙に対しても搬送が安定し、改行精度が向上できる。一方、単層で比較的薄い用紙を使用する場合は、巻付け角度が大きい方がプラテンと連続紙が接触する面が多くなるため、用紙搬送力が増えて改行精度を向上させることができる。
【0038】
従って、本実施の形態の用紙搬送機構によれば、印字する連続紙の層厚、コシの強さ等の特性に応じて、プラテン11に対する連続紙15の巻付け角度βを調整し、使用する連続紙15に最適な巻付け角度βが設定できるため、使用する連続紙15の種類にかかわらず、層間ズレの発生を抑制し、改行精度の優れた高品位の印刷が可能となる。また、本実施の形態の用紙搬送機構によれば、連続紙の供給位置を装置の前方、後方のどちらにも設定することが可能となる。
【0039】
また、トラクタユニット101によって連続紙15が送り込まれる場合のプラテン11への連続紙15の巻き付け角度βは、実施の形態1で説明したように、トラクタユニット14によって連続紙15が送り込まれる場合の同巻き付け角度αより、(α1−β1)=(α2−β2)だけ、巻き付け角度が小さいため、本実施の形態の用紙搬送機構によれば、使用する連続紙15の層の厚さ及びコシの強さに応じて、最適巻き付け角度が得られる用紙搬送経路、即ちトラクタユニット14を介する経路かトラクタユニット101を介する経路かを選択するように使用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【0040】
上記した実施の形態では、本発明を、シリアルドット方式の画像形成装置に適用した例について説明したが、プラテンに巻付けて印字を行う方式である画像形成装置(タイプライタ等)にも適用可能である。
【符号の説明】
【0041】
10 用紙搬送機構、 11 プラテン、 11a 軸、 12 ペーパーパン、 12a 円弧部、 12b 用紙導入部、 13 用紙搬送路、 14 トラクタユニット、 14a トラクタピン、 15 連続紙、 16 アイドルローラ、 19 リーフスプリング、 20 キャリッジユニット、 21 ホルダ、 21a 円孔、 21b 半円孔、 22 印字ヘッド、 22a 印字部、 23 プロテクタフレーム、 24 搬送ベルト、 26 シフトレバー、 27 ロックレバー、 27a 凸部、 28 溝部、 30 連結部材、 50 サイドフレーム、 52 ガイド孔、 53 ガイド孔、 55 メインシャフト、 56 サブシャフト、 57 ギャップレバー、 58 用紙検出センサ、 60 プルアップユニット、 61 フレーム、 62 カバー、 63 排出ローラ、 64 回転軸、 65 リヤシートガイド、 100 用紙搬送機構、 101 トラクタユニット、 102 下ガイド、 103 上ガイド、 104 フィードローラ、 105 フィードローラ、 106 用紙検出センサ、 113 用紙搬送経路。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転自在に保持されたプラテンと、
前記プラテンに対向する印字ヘッドと前記印字ヘッドの近傍を搬送される印刷媒体の搬送経路を規制する第1の規制部材とを備えたキャリッジユニットと、
前記キャリッジユニットを前記プラテンの軸方向に移動可能に保持する保持手段と、
前記キャリッジユニットよりも前記印刷媒体の搬送方向上流側に配置され、前記印刷媒体を前記プラテンの周面に当接して、前記ガイド部材と共に前記印刷媒体の前記プラテンの周面への巻付け角度を定める第2の規制部材と
を備え、
前記保持手段は、更に前記キャリッジユニットを前記プラテンの軸を中心として回動可能に保持することを特徴とする用紙搬送機構。
【請求項2】
前記キャリッジユニットよりも前記印刷媒体の搬送方向下流側に配置され、前記ガイド部材を通過した前記印刷媒体を引き寄せるプルアップユニットを備えたことを特徴とする請求項1記載の用紙搬送機構。
【請求項3】
前記規制部材は、前記プラテンと共働して前記印刷媒体を搬送するアイドルローラであることを特徴とする請求項1又は2記載の用紙搬送機構。
【請求項4】
前記規制部材は、前記プラテンに前記印刷媒体を付勢するリーフスプリングであることを特徴とする請求項1又は2記載の用紙搬送機構。
【請求項5】
前記保持手段は、
前記プラテンの軸中心に回動する回動部材と、
前記回動部材に固着され、前記プラテンの軸方向に延在して前記キャリッジユニットと係合して該キャリッジユニットを前記プラテンの軸方向にガイドする案内部材と
を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の用紙搬送機構。
【請求項6】
前記案内部材は、前記保持手段によって互いに平行に保持されたメインシャフトとサブシャフトであることを特徴とする請求項5記載の用紙搬送機構。
【請求項7】
前記保持手段は、操作者が前記回動を実行するためのシフトレバーを備えたことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の用紙搬送機構。
【請求項8】
前記保持手段は、異なる回動位置に対応して所定のフレームに形成された複数の被係合部と係合可能な係合部が形成されたロックレバーを備えたことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の用紙搬送機構。
【請求項9】
請求項1乃至8の何れかの用紙搬送機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。


【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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【公開番号】特開2012−51256(P2012−51256A)
【公開日】平成24年3月15日(2012.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−196078(P2010−196078)
【出願日】平成22年9月1日(2010.9.1)
【出願人】(591044164)株式会社沖データ (2,444)
【Fターム(参考)】