JPH01165460A - 濃度階調制御型サーマルプリンタ - Google Patents

濃度階調制御型サーマルプリンタ

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Publication number
JPH01165460A
JPH01165460A JP32439087A JP32439087A JPH01165460A JP H01165460 A JPH01165460 A JP H01165460A JP 32439087 A JP32439087 A JP 32439087A JP 32439087 A JP32439087 A JP 32439087A JP H01165460 A JPH01165460 A JP H01165460A
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JP
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time
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data
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JP32439087A
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English (en)
Inventor
Kunio Endo
遠藤 邦男
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • B41J2/35—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 providing current or voltage to the thermal head
    • B41J2/355—Control circuits for heating-element selection
    • B41J2/36—Print density control

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、単位通電時間の整数倍の通電時間だけ各発熱
抵抗素子を通電させることによって各画素の一度階調を
制御するようにした濃度階調制御型のサーマルプリンタ
に関し、特に画像の濃淡に応じて印画時間を可変制御で
きるようにしたものである。
(従来の技術) この種のサーマルプリンタでは、サーマルヘッドの各発
熱抵抗素子の通電時間を制御することによりその発熱エ
ネルギに階調をもたせ、インクの転写量ひいては画像の
濃度に階調を与えるようにしている。
第5図は濃度階調方式で用いられる通電時間・濃度特性
曲線を示す。発熱抵抗素子を単位通電時間△Tに相当す
る通電時間TIだけ通電させると階調レベルd1の濃度
が得られ、単位通電時間△Tの2倍に相当する通電時間
T2だけ通電させると階調レベルd2の濃度が得られる
ようになっている。この例では、単位通電時間△Tの6
4倍に相当する通電時間TG4だけ通電させると、飽和
濃度付近の最大階調レベルd84が得られるようになっ
ている。
第6図は、従来の濃度階調制御型サーマルプリンタの主
要な構成を概略的に示す。サーマルプリントヘッド10
0には、複数個(例えば、512個)の発熱抵抗素子R
1−R512を一列に配列してなる発熱抵抗体102と
、それら発熱抵抗素子と同数(512)のビット容量を
もつシフトレジスタ104およびラッチ回路106とが
設けられている。階調データ供給部108は、512ビ
ツトのシリアルな階調データ[CK PIJ−CK P
512j]を一定周期で、複数回数、例えば84回(K
=1〜64)連続的にシフトレジスタ104に与える。
ここで、第n番目のビットCKPnJは第n番目の発熱
抵抗素子Rnに対してそれを単位通電時間△Tだけ通電
させるべきか否かの情報をもつ。ナなわち、41″であ
れば通電を指示し &IQ”であれば非通電を指示する
。
しかして、各回の階調データがシフトレジスタ104に
ロードされてのち所定のタイミングで各ビットCK P
lj−CK P512jがラッチ回路106を介し電気
パルスとして発熱抵抗体102に送られ、発熱抵抗素子
R1−R512はそれぞれ対応するビットの情報内容に
したがって選択的に単位通電時間ΔTだけ通電される。
そして、このような動作が1つの印画ラインに対する通
電モード中に64回(K:1−84)の階調データに応
じて繰り返し行われることにより、最大で単位通電時間
△Tの64倍に相当する通電時間TG4の通電がなされ
、1つの印画ライン上の各画素に対して64段階中のい
ずれかの濃度階調レベルが与えられる。すなわち、各階
調ビットCKPnjが“1”の情報内容を何回の階調デ
ータまで続けるかによって対応発熱抵抗素子Rnの通電
回数が決まり、それによって対応画素の濃度の階調レベ
ルが決まる。例えば階調ピッ)CKP[jが第10回の
階調データまで“1”を続けたとすると、この場合、C
I PIJ〜CIOP ljがそれぞれ“1”でCII
P lj〜Cl1i4P1jがそれぞれ“Onとなり、
発熱抵抗素子R1は単位通電時間△Tの10倍に相当す
る通電時間TIOだけ通電し、したがって対応画素の濃
度階調レベルはdlOとなる(第5図参照)。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、従来は、画像の1淡に関係なくどの印画ライ
ンに対しても一定の印画時間が割り当てられた。この印
画時間は、一定時間の通電モードとそれに続(一定時間
の冷却モードとからなり、通電モード中は一定回数(上
述の例では64回)の階調データがプリントヘッド10
0に供給される。
しかしながら、一定時間の通電モードが設定されても、
必ず最後まで実際の通電が持続するとは限らない。例え
ば、上述した階調ビットCKP1jの場合、11回目以
降(Ctip tj −C64P tj)は“0″とな
るので、発熱抵抗素子R1は通電モードが開始してから
時間TIOだけ通電し続けるが、それから通電モード終
了までの間(t G4− t 10:t54に相当する
時間)は通電されない。そうすると、発熱抵抗素子R1
によって印画される画素(ドツト)の濃度階調が当該印
画ラインの中で最大であるならば、全ての発熱抵抗素子
R1−R512が通電モード終了まで少なくともT54
に相当する時間を通電せずにいることとなる。これは、
無駄な時間の消費を意味し、プリント−枚分の印画時間
を不必要に長くする原因ともなる。
第7図につき、この様子をわかりやすく説明する。第7
図(A)、(B)に示すように、通電モードと冷却モー
ドはそれぞれ一定の時間T E、T Cに設定され、そ
れらの時間が合わさって一定の印画時間TPが各印画ラ
インLN、LN+1に対して割り当てられる。通電モー
ド時間TEは最大の濃度階調を与える通電時間、つまり
Te3に相当する時間であり、この通電モード中に64
回の階調データCKPlj  −CK P512j(K
:1〜84)がプリントヘッド100に一定の周期でシ
リアルに供給される。冷却モード時間TCは、最大可能
通電時間(T [i4)の通電によって加熱された発熱
抵抗素子Rの冷却に最小限必要な時間である。
さて、この例の場合、印画ラインLNにおいては、発熱
抵抗素子R1が通電モード時間TEのぎりぎりまで(通
電時間T64)通電して最大濃度d64の画素を形成す
る。ところが、次の印画ラインLN+1においてはやは
り発熱抵抗素子R1が最も長く通電するが、それでも通
電モードが開始(時刻t c)してから時間T42まで
(時刻td)の通電であり、それから通電モード終了ま
で期間(td〜te)はいずれの発熱抵抗素子R1−R
512も通電しない。その結果、この時間(td −t
e)は冷却モードに先立つ冷却時間の効果をもつが、冗
長で無意味なものである。
このように、従来は、各印画ライン中に最大可能濃度階
調(d G4)の画素がある場合を基準として一定時間
の印画時間を設定しており、したがって薄い印画ライン
も濃い印画ラインと同じ印画時間(TP)となり、ひい
ては淡色のプリントも全面ベタ黒のプリントと同じ長さ
のプリント時間を要していた。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、画像
の濃淡に応じて印画時間を可変制御できるようにした濃
度階調制御型のサーマルプリンタを提供することを目的
とする。
(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明は、1つの印画ライン
上の複数の画素に複数の発熱抵抗素子を1対1で対応さ
せ、各印画ラインについて濃度データを基に各ビットが
それに対応する1つの発熱抵抗素子を単位通電時間だけ
通電させるべきか否かの情報をもつ複数のビットからな
る階調データを所定の数だけ生成し、それらの階調デー
タに応じて各発熱抵抗素子を単位通電時間の整数倍の時
間だけ通電させることによって各画素に濃度階調を与え
るようにした濃度階調制御型サーマルプリンタにおいて
、各印画ラインに対応した一群の濃度データの中で最大
の濃度値をもつ最大濃度データを識別する最大濃度デー
タ識別手段と;その最大濃度データの濃度値に対応した
時間だけ各印画ラインに対する通電モードを持続させる
タイミング制御手段とを具備する構成とした。
(作用) 各印画ラインについて通電モードが開始すると9度デー
タを基に階調データが順次生成され、各々の階調データ
が単位通電時間分の発熱抵抗素子の通電制御のために使
われる。
このような通電制御は、各印画ライン内で最大の濃度階
調(の画素)が得られた時点で事実上終了する。
本発明では、各印画ラインについて最大の濃度値をもつ
最大濃度データを最大濃度データ判別手段が判別し、そ
の最大濃度データの濃度値に対応した時間が経過した時
点でタイミング制御手段が通電モードを終了させる。
したがって、各印画ライン上で最大の濃度階調の画素が
形成された時点で、その印画ラインについての通電モー
ドが終了することになり、薄い印画ラインの印画時間は
濃い印画ラインのそれよりも短くなる。その結果、1枚
の画像で考えると、全体的に淡色の画像のプリント時間
は全体的に濃色の画像のプリント時間よりも短くなり、
画像の濃淡に応じてプリント時間を可変制御できる。
(実施例) 以下、第1図ないし第4図を参照して本発明の詳細な説
明する。
第1図は、一実施例による濃度階調制御型サーマルプリ
ンタの主要な構成を示す。
サーマルヘッド10内のシフトレジスタ12゜ラッチ回
路149発熱抵抗体16は、第6図のシフトレジスタ1
04.ラッチ回路1069発熱抵抗体102とそれぞれ
同じ構成のものでよい。
“−デー の フレームメモリ20にはディジタル映像信号DVが画素
データとして入力される。フレームメモリ20の各行は
テレビ画像の水平走査線に対応し画素データはラスク走
査に対応した順序で書き込まれる。次に、フレームメモ
リ20の第1列から始まって1列(J)毎に1ライン分
の画素データaIL  a2j、・・・・・・・・a5
12Jが読み出されてラインメモリ22に取り込まれる
。次に、これら1印画ライン分の画素データa lj、
  a 2j、・・・・・・・・a 512Jはカラー
Φプロセス回路24で逆ガンマ補正などの画像処理を受
けてからそれぞれ8ビツトの濃度データb IJ、  
b 2j、・・・・・・・・b 512jに変換される
。これら濃度データbljの各々は、<0)(最小濃度
)〜(64)(最大濃度)の範囲内で対応画素の濃度に
応じた値(v口直値または階調レベル)をもつ。
カラー・プロセス回路24より生成された1印画ライン
分の濃度データblj、  b2J、・・・・・・・・
b512jは、階調データに変換されるためにいったん
ラインメモリ26に取り込まれると同時に、最大濃度デ
ータ判別回路30にも取り込まれる。ラインメモリ26
にラッチされた1印画ライン分の濃度データblJ、 
 b2J、・・・・・・・・b512jは、次にデータ
・コンパレータ28に送られ、そこで後述するような仕
方で階調データ[CK Plj−CK P512j]に
変換される。
一 110 最大濃度データ判別回路30は、各印画ライン分の濃度
データbN、  b2J、・・・・・・・・b 512
jの中で最大の濃度値をもつ最大濃度データMax[b
jlを以下のような仕方で判別し、それをタイミング制
御部40に知らせる。゛ 第2図は、最大濃度データ判別回路30の回路構成例と
タイミング制御部40の関連部分の回路構成例とを示す
。
判別回路30において、ラッチ回路32.34のラッチ
動作は、制御回路38によって制御される。コンパレー
タ36は、両ラッチ回路32,34にそれぞれラッチさ
れている濃度データの値を比較し、その比較結果を示す
出力信号を制御回路38に与える。制御回路38は、そ
の比較結果に応答し、大きいほうの濃度データをラッチ
回路34に残すようにラッチ回路34のラッチ動作を制
御する。すなわち、ラッチ回路32側の濃度データがラ
ッチ回路34側の濃度データよりも大きい場合には前者
の濃度データをラッチ回路34に移し、前者の濃度デー
タが後者の濃度データよりも小さいか、あるいはそれと
等しい場合にはラッチ回路34に現在の(後者の)濃度
データをそのまま保持させる。しかして、最後の濃度デ
ータb512jがラッチ回路32にラッチされてそれと
ラッチ回路34の濃度データとの比較が済むと、l印画
ライン分の濃度データblj、b2L ・・・・・・・
・b 512jの中で最大の濃度値をもつ最大濃度デー
タMax[bjlが決定され、それがラッチ回路34に
残る。
したがって、例えばblJが最大濃度データMax[b
jlであれば、最初から最後までbljがラッチ回路3
4にランチされたままとなる。しかし、b240jが最
大濃度データMax[bjlの場合は、最後にb 24
Qjがラッチ回路34に残る。
最大濃度データMax[bjlが決定されると、制御回
路38はそれをタイミング制御部40のラッチ回路42
にラッチさせる。これにより、最大濃度データMax[
:bjlはコンパレータ44の一方の入力端子に与えら
れ、そこでカウンタ50(第1図)からの比較基準値D
Nと比較される。比較基準値DNは通電モ゛−ドの開始
と同時に初期値(1)から一定周期で1ずつ増分する8
ビツトのデータで、これが最大濃度データMax[bj
lの値に達した時、コンパレータ44は所定の論理値の
出力信号EQを発生する。この信号EQが発生すると、
後述するようにタイミング制御部40は通電モードを終
了させて冷却モードに切り替えるための制御を行う。
なお、タイミング制御部40から判別回路30の制御回
路38に対して、動作の同期をとるためのタイミング信
号TMが与えられる。
;デー の 次に、第1図において、データ・コンパレータ28にお
ける階調データの生成は以下のようにして行われる。
データ・コンパレータ28は、各印画ラインについての
通電モード中にカウンタ50より一定周期で1ずつ増分
する上記の比較基準値DNを受は取ると同時に、ライン
メモリ26よりその印画ライン分の濃度データblj、
 b2j、 b3j、・・・・b 512jを受は取る
。データ・コンパレータ28は、比較基準値DNを各濃
度データと比較し、後者が前者に等しいかそれよりも大
きいときに“1”のビットを、そうでないとき(小さい
とき)は“0”のビットを階調ビットとして生成する。
例えば、濃度データblj、  b2j、  b3j、
・・・・b512jの値がそれぞれ<to>、<2>、
<1>、・・・・(28)である場合、第1回の比較で
は比較基準値DNは(1)で、このとき出力される第1
回の階調データ[:CI PIJ、 CI P2j、 
CI P3J、・・・・CI P512Jコは[1,1
,’l、・・・・1コとなる。第2回の比較では比較基
準値DNは(2)で、このとき出力される第2回の階調
データ[C2PIj。
C2P2j、 C2P3j、・・・・C2P512j]
は[1,10、・・・・1]となる。そして、第3回の
比較では比較基準値DNは(3)で、第3回の階調デー
タ[C3PIJ、  C3P2j、  C3P3j・・
・・C3P512jコ は[1,O,O・・・・1コと
なる。
このようにして、濃度階調の比較基準値DNが1段階ず
つ増分する度にそれと濃度データb H。
b2j、・・・・・・・・b 512jの各々との比較
が行われ、それぞれの比較結果に応じた階調データ[C
I PIjCI  P2j、  CI  P3J、  
・・・・CI  P512jコ 、[C2PxjC2P
2j、 C2P3J、・・・・C2P512Jコ・・・
・・・・・が一定周期で順次シリアルにサーマルヘッド
lOのシフトレジスタ12に送られる。
”−モードの そして、本実施例によれば、このようにして階調データ
[:CK PIJ、 CK P2j、 CK P3j、
・・・・CK P512Jコが生成されるのは各印画ラ
インについて必ず最後まで(64回まで)ではなく、比
較基準値DNが最大濃度データMax[bj]の値に達
した直後までである。
すなわち、通電モードが開始してから比較基準値DNが
増分するにつれて、階調ビットは濃度値の低い濃度デー
タに対応したものから順に“O”に変わり、比較基準値
DNが最大濃度データMax[bjコの値に達した時は
その最大濃度データMax[bj]に対応した階調ビッ
トだけが“1”のままになっている。そして、それ以後
の比較基準値DHに対しては全ての階調ビットが“0”
で階調データはco、o、o、・・・・O]となり、こ
れがプリントヘッド10に供給されたとしても発熱抵抗
素子R1〜R512のいずれも通電することがない。
しかして、本実施例では、第2図につき上述したように
最大濃度データ判別回路30とタイミング制御部40と
により、比較基準値DNが最大濃度データMay[bj
]の値に達した時点(タイミング)が検出され、以下の
ような仕方で通電モードから冷却モードに切り替えられ
る。
すなわち、タイミング制御部40は、コンパレータ44
(第2図)より信号EQが発生すると、階調カウンタ5
0をリセットさせてカウント動作を停止させるとともに
ラインメモリ26にその読出動作を停止させる。これに
より、データ・コンパレータ28においては、当該印画
ラインについての階調データの生成を終了する。また、
タイミング制御部40は、クロック発生回路52にクロ
ック信号CKI、CK2の出力を停止させる。これによ
り、ノットレジスタ12の入力(データ取込動作)が終
了するとともに、ラッチ発生回路54によるラッチ信号
の発生も停止し、プリントヘッド10における通電モー
ドが終了する。
さらに、タイミング制御部40はタイマ56を作動させ
て一定の時間を計時させる。この一定時間は冷却モード
時間である。この時間計時が終了するとタイマ56から
出力信号が発生され、これに応動してタイミング制御部
40はドライブ回路58を介して紙送りモータ60を作
動させて1ライン分の紙送りを行わせ、次の印画ライン
に切り替える。そして、タイミング制御部40は、その
新たな印画ラインについてラインメモリ26に濃度デー
タb IJ+L  b 2j+1.・・・・・・・・b
512j+1の続出を開始させると同時に、カウンタ5
0に対して比較基準値DNの初期値からの発生を開始さ
せる。これにより、その新たな印画ラインの通電モード
が開始し、上述と同様な動作が繰り返される。
;    の      − 第3図は本実施例の作用をわかりやすく示す。
この図では、従来との相違を明示するため、各発熱抵抗
素子R1,R2,・・・・R512の通電時間を第7図
のものと同じにしている。
印画ラインLNにおいては、発熱抵抗素子R1が最大可
能通電時間TG4まで通電することにより通電モード時
間TENは最大可能時間(T [i4)まで持続する。
つまり、この印画ラインメモリに最大の濃度階調dG4
をもつ画素が存在しているため(したがって、印画ライ
ンLNに対応した一列の濃度データの中で濃度値(64
)をもつ最大濃度データMax[bj]が存在するため
)、最大通電時間はTe3となる。しかし、次の印画ラ
インLNにおいては、最大の濃度階調が(第1の画素の
)d42であって(最大濃度データの濃度値が(42)
であって)それに対応した通電時間が742となるため
、通電モードはその時間T42の経過した時点で終了し
、次に一定時間TCの冷却モードに切り替えられる。そ
の結果、この印画ラインL Ni1の印画時間TPN+
1は、前回の印画ラインL N+1の印画時間TPNと
同じではなく、それよりも(TEi4−’l’ 42=
 T 22)だけ短くなる。
このように、本実施例では、各印画ラインの印画時間は
一定ではなく、印画ライン内の最大の濃度階調の大きさ
に応じて変わるので、薄い印画ラインはど短い印画時間
で印画が終了することになり、ひいては1枚のプリント
についても画像が全体的に淡色になるほどプリント時間
は短くて済むことになる。
【五九 以上、好適な一実施例を説明したが、本発明の術的思想
の範囲内で種々の変形、変更が可能である。例えば、上
述の実施例では、冷却モードを一定としたが、通電モー
ドの時間に応じて可変とすることも可能である。その場
合には、タイマ56をプリセッタブル・カウンタで構成
し、タイミング制御部40より、例えば通電モード時間
(その印画ラインの最大通電時間)に比例した時間A−
TEN(Aは定数でO<A<1)を該カウンタにセット
してその時間を冷却モード時間として計時させればよい
。これにより、薄い印画ラインの印画時間が一層短縮化
される。
第4図は、そのような仕方で冷却モード時間を可変とし
た場合の作用を示す。印画ラインL Ni1の冷却モー
ド時間TCN+1は最大可能冷却モード時間(T CN
)に対して通電モード時間の比(T N+1/TN)を
乗じた長さに短縮され、したがって印画時間TPN+1
もその分短縮されている。
(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、各印画ライン内で最大
の濃度階調(の画素)が得られた時点で通電モードを終
了させることにより、画像の濃淡に応じて印画ラインの
印画時間ひいてはプリント1枚のプリント時間を可変制
御できるようにしたので、淡色の画像については短時間
で(高速に)印画を済ませられる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例による濃度階調制御型サー
マルプリンタの主要な構成を示すブロック図、 第2図は、第1図の最大濃度データ判別回路30の回路
構成とタイミング制御部40の関連部分の回路構成とを
示すブロック図、 第3図は、第1図のプリンタの作用をわかりやす(説明
するためのタイミング図、 第4図は、変形例の作用を説明するためのタイミング図
、 第5図は、濃度階調制御方式による通電時間・濃度特性
曲線を示す図、 第6図は、従来の濃度階調制御型サーマルプリンタの構
成を概略的に示すブロック図、および第7図は、第6図
の濃度階調制御型サーマルプリンタの作用を示すタイミ
ング図である。 図面において、 10・・・・プリントヘッド、 16・・・・発熱抵抗体、 R1,R2〜R512・・・・発熱抵抗素子、26・・
・・ラインメモリ、 28・・・・テータ働コンパレータ、 30・・・・最大濃度データ判別回路、40・・・・タ
イミング制御部、 50・・・・階調カウンタ、 56・・・・タイマ。 X                へ   −0cx
:Ct:

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1つの印画ライン上の複数の画素に複数の発熱抵抗素子
    を1対1で対応させ、各印画ラインについて濃度データ
    を基に各ビットがそれに対応する1つの発熱抵抗素子を
    単位通電時間だけ通電させるべきか否かの情報をもつ複
    数のビットからなる階調データを所定の数だけ生成し、
    それらの階調データに応じて各発熱抵抗素子を単位通電
    時間の整数倍の時間だけ通電させることによって各画素
    に濃度階調を与えるようにした濃度階調制御型サーマル
    プリンタにおいて、 各印画ラインに対応した一群の濃度データの中で最大の
    濃度値をもつ最大濃度データを判別する最大濃度データ
    判別手段と、 前記最大濃度データの濃度値に対応した時間だけ各印画
    ラインに対する通電モードを持続させるタイミング制御
    手段と、 を具備することを特徴とする濃度階調制御型サーマルプ
    リンタ。
JP32439087A 1987-12-22 1987-12-22 濃度階調制御型サーマルプリンタ Pending JPH01165460A (ja)

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