JP2004276457A - 接着剤補充装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】用紙束背面に塗布する熱溶融性の接着剤を蓄積する製本装置の接着剤溜23に、固形の粒状接着剤を投入補充する接着剤補充装置である。装置は、前記粒状接着剤を貯留する貯留部51と、前記貯留部から下方に傾斜して設けられた前記粒状接着剤の傾斜搬送路52,27と、前記傾斜搬送路を通過した粒状接着剤を投入する投入口56と、前記傾斜搬送路52,57をそれぞれが開閉可能に前記傾斜搬送路に挿入された所定の間隔を有する2枚の仕切り板55a,55bと、前記貯留部内の粒状接着剤を攪拌する攪拌部材511,522を備える。
【選択図】 図9
Description
【発明の属する技術分野】
本の背となる用紙束の一側縁に、熱溶解可能な固形接着剤を溶解させて塗布する製本装置の接着剤溜に、製本作業により消費された接着剤を補充する接着剤補充装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の製本装置の接着剤の供給に関し、特開昭59−10365号公報には、接着剤を補充するための導管を備え、予備槽内で熱溶融された接着剤が当該導管を通して接着剤溜に供給される糊補給装置が開示されている。
【0003】
このような熱源を備えた予備槽を用いると、溶融した接着剤を搬送するための機構を必要とするため製本装置が大型化し、オフィスや家庭などで用いられる簡易な製本装置としては望ましくない。また、予備槽内で接着剤を溶融させると、接着剤の臭気が拡散するという問題もある。
【0004】
この問題を解決するために、本願出願人は、接着剤を略球形とした粒状接着剤を用い、これを所定量ずつ接着剤溜に投入することにより、自動的に接着剤の補充を行うことができるようにした装置を提案した(特許出願第2002−380393号)。この装置は、粒状接着剤を貯留する貯留部と、貯留部から下方に傾斜して設けた傾斜搬送路と接着剤溜内に粒状接着剤を投入する投入口とを有する接着材供給ユニットであって、容易な構成で消費した接着剤を自動的に供給するものである。
【0005】
【特許文献1】
特開昭59−10365号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この装置については、その過酷な使用環境に長時間にわたって粒状接着剤を貯留部や傾斜搬送路に貯留しておくと、場合によっては、粒状接着剤が互いの接触点で癒着状態となり、接着剤供給ユニット内で詰まってその流動性が低下することも考えられる。
【0007】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、接着剤同士が癒着状態となること防止し内部での粒状接着剤の流動性が低下することのない製本装置の接着剤補充装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の接着剤補充装置を提供する。
【0009】
接着剤補充装置は、用紙束背面に塗布する熱溶融性の接着剤を蓄積する製本装置の接着剤溜に、固形の粒状接着剤を投入補充する装置である。接着剤補充装置は、前記粒状接着剤を貯留する貯留部と、前記貯留部から下方に傾斜して設けられた前記粒状接着剤の傾斜搬送路と、前記傾斜搬送路を通過した粒状接着剤を投入する投入口と、前記傾斜搬送路をそれぞれが開閉可能に前記傾斜搬送路に挿入された所定の間隔を有する2枚の仕切り板と、前記貯留部内の粒状接着剤を攪拌する攪拌部材を備える。
【0010】
上記構成において、接着剤補充装置は、粒状の接着剤を貯留し、粒状の接着剤を固形の状態で製本装置の接着剤溜に補充するものである。接着剤補充装置は、接着剤を貯留する貯留部と、前記貯留部から下方に傾斜して設けられた前記粒状接着剤の傾斜搬送路と、前記傾斜搬送路を通過した粒状接着剤を投入する投入口とを有する。傾斜搬送路内には、それぞれが開閉可能に前記傾斜搬送路に挿入された所定の間隔を有する2枚の仕切り板が設けられており、これの開閉をそれぞれ所定のタイミングで切り替えることにより、当該2枚の仕切り板の間に所定量の接着剤を貯留することができる。当該所定量の粒状接着剤は、重力により傾斜搬送路内を転落して投入口から接着剤溜に投入される。したがって、粒状の接着剤は、より転がりやすいように略球形に構成されていることが望ましい。
【0011】
また、貯留部内には、攪拌部材が設けられており、貯留部内に貯留されている接着剤を攪拌する。攪拌部材の駆動源としては、特に限定されるものではないが、後述するように、仕切り板を駆動させるシャフトを使用することが好ましい。攪拌部材によって攪拌された接着剤は、貯留部内で、粒状接着剤同士の癒着があっても接着剤同士が分離され、貯留部内での接着剤の流動性の低下を防止することができる。なお、本明細書において「癒着」とは、溶融した複数の粒状接着剤が再硬化して結合している状態ではなく、固形状態にある粒状接着剤の表面の部分のみが、その接着剤が本来有する粘着力によって振動や攪拌によって容易に解消される程度に他の粒状接着剤と接合している状態を意味する。また、攪拌は、完全に交じり合わせる程度の強いものである必要はなく、癒着した接着剤を分離できる程度の弱いものでよい。
【0012】
上記構成によれば、攪拌部材によって癒着した接着剤を容易に分離し、その流動性が損なわれることを防止することができる。
【0013】
好ましくは、前記攪拌部材は、前記貯留部が前記傾斜搬送路に連通する貯留部出口を貫通して前記貯留部本体に延在し、当該延在方向に往復移動可能に設けられた棒状の部材である。
【0014】
上記構成によれば、攪拌部材は、貯留部出口を貫通して貯留部本体内に延材しているため、当該攪拌部材の往復移動により、貯留部出口付近において癒着した接着剤を分離することができる。分離された接着剤は、貯留部出口を通って傾斜搬送路に移動し、接着剤溜に補充される。
【0015】
好ましくは、前記攪拌部材は、少なくとも底壁の一部分にその底壁内面に積層し、上下に振動可能に設けられた薄板の部材で構成される。
【0016】
上記構成によれば、傾斜搬送路の底部に敷設された薄板を上下に振動させることによって、接着剤同士の癒着状態を分離させると共に、傾斜搬送路内における粒状接着剤の流動を促進する。
【0017】
好ましくは、前記攪拌部材は、前記仕切り板を回転駆動するシャフトの回転によるカム機構に連働して前記粒状接着剤の攪拌を行う。
【0018】
上記構成によれば、シャフトの駆動により仕切り板の開閉が切り換わって前記間隔内に蓄積されている接着剤が搬送されるタイミングで攪拌が行われる。よって、傾斜搬送路の下流側に存在していた粒状接着剤がなくなったときに接着剤を分離して流動させることとなるため、分離した接着剤が下流側(仕切り板方向)へ移動しやすくなり、接着剤の流動性を向上させることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る接着剤補充装置を搭載した製本装置について、図面を参照しながら説明する。
【0020】
図1は、本発明の一実施形態に係る製本装置の外観斜視図である。製本装置1は、略箱型の装置であり、本体の前部から上面にかかる前板10、本体後部から上面にかかる後板11からなる筐体を有する。前板10及び後板11は、後述するように本体内部に設けられたフレームに固定されている。後板11の後部には、後カバー12が設けられており、製本用の表紙及び可動板46が後板11からはみ出るのをカバーし、表紙を下側へ折り曲げて退避させるように傾斜壁で構成されている。
【0021】
製本装置1の外観構成としては、前板11の下部に開閉可能に設けられた前板下とびら13、使用時において用紙束を挟持するクランプ18の開閉を行うための操作ノブ14、製本に用いられる表紙を配置するための表紙台15及び操作パネル16が設けられている。
【0022】
また、本体上面には、クランプ18が設けられている。クランプ18は、本体上面に設けられた隙間17から本体外部に鉛直方向に配置された互いに平行な2枚の略長方形の板で構成され、固定クランプ18aと可動クランプ18bとを有する。上述のように操作ノブ14を操作することにより、可動クランプ18bが駆動して両者間の間隔が変化し、用紙束の固定、開放をすることができる。クランプ18a,18bの上端には、それぞれ用紙束保持部材19a,19bが取外し可能に設けられており、例えば、縦長の用紙束を製本する場合などに、クランプ18で挟持された位置より上の部分が曲がって垂れ下がり、用紙束がずれたりすることがないように、用紙束を保持している。
【0023】
本体内部には、図2、図3及び図7に示すように、塗布ユニット2、脱臭ユニット3、圧着ユニット4、接着剤供給ユニット5などの各種ユニットが設けられている。図2に示すように、塗布ユニット2は、通常時は、クランプ18の側縁の外側に設けられており、後述するように、その一部分がクランプ18の下方をスライドすることができるようになっている。
【0024】
脱臭ユニット3は、図2及び図3に示すように塗布ユニット2の上部から下方へ延在する部材であり、塗布ユニット2の接着剤溜23やローラー24から揮発した接着剤を吸いこんで、内蔵のフィルタに吸着させる。
【0025】
圧着ユニット4は、図3に示す通り、クランプ18の下部に設けられた部材であり、後述するように上下移動及び前後移動することができるように構成されている。圧着ユニットは、塗布ユニット2が移動するときはクランプ18の下を塗布ユニット2が通過できるように下降する。
【0026】
図4及び図5は、塗布ユニットが待機位置に存在する場合の位置関係を示す図である。塗布ユニット2及びクランプ18は、共にそれぞれ2つのフレーム28、29に設けられている。前フレーム28は、断面コの字形のフレームであり、固定クランプ18aを固定して保持すると共に、塗布ユニットの接着剤溜23が移動する場合のレールとして機能する。また、後フレーム29は、断面コの字形のフレームであり、可動クランプ18bを移動させるための機構を備えており、また、接着剤溜23が移動する場合のガイドであるレールシャフト33を保持している。
【0027】
塗布ユニット2は、待機位置では、クランプ18の側端よりも外側であって、クランプ18の下側にかからない位置に存在している。塗布ユニットは、保持板20aに取りつけられた電磁誘導コイル20をその加熱手段として備えており、接着剤溜23が待機位置に存在する場合に、接着剤溜23に非接触状態で、強磁性体材料が誘導加熱されることにより接着剤を加熱する。
【0028】
接着剤溜23の上方には、接着剤に一部が浸漬するように配置されたローラー24が設けられている。ローラー24は、接着剤溜23に設けられた保持部材25によって軸支されており、シャフト22に連結されている塗布ローラー回転モータ21によって回転駆動する。
【0029】
接着剤溜23の端部には、上方に伸びる連結部材26が設けられており、その先端部に設けられたローラー27が前フレームのレール部28aに係合している。また、接着剤溜の反対側端部には、案内部34が設けられており、後シャフト29に設けられたレールシャフト33と係合する。これら2つの係合により、接着剤溜23は、フレーム28、29に沿ってスライド可能に取りつけられており、フレーム28,29に設けられたクランプ18の下部を通過できるように構成されている。
【0030】
接着剤溜23がフレームに沿ってスライドする場合に、その位置を検出するためにセンサが設けられている。センサ31は、図5に示すように、接着剤溜23が保持されているフレームとは別のセンサ保持フレーム30に配置されている。センサ31はフォトインタラプタで構成されており、案内部34に設けられた切片32がそれぞれ所定位置を通過するタイミングで信号を出力する。
【0031】
図6は、圧着ユニットの要部構成を示す斜視図である。上述のように、圧着ユニット4は、矢印211で示す上下方向及び、矢印212で示す前後方向に全体として移動することができるように構成されている。圧着ユニットは、基部48の上に設けられた固定板43と、固定板43の手前側に設けられた表紙台15と、固定板43の奥手側に設けられた可動板46とを供える。
【0032】
固定板43は、操作時において用紙束の下面をつき合わせて固定するための部材であって、天のり製本時において接着剤が付着しないように、その上面にフッ素樹脂コーティングなどの平滑処理がされている。固定板43の上面手前側端部には、押さえ部材44が設けられており、後述するように可動板46と協働して、製本時における表紙の折り曲げ成型を行う。
【0033】
固定板43の手前側には、シューター45が設けられており、後述するように仕上がった製本を装置外部に排出する。また、シューター45の両端には連結部材47が設けられており、表紙台15を保持している。すなわち、固定板43と表紙台15との間には隙間45aが設けられており、仕上がった製本は当該隙間45aを通って装置外部に排出される。
【0034】
可動板46は、矢印210で示すようにスライド可能に設けられており、固定板に設けられた押さえ部材44との間隔を変えることができる。すなわち、表紙と用紙束の接着を確実にするために、可動板46の手前側端部46aと押さえ部材44とで用紙束を挟みこんで圧着する。
【0035】
図7に接着剤溜の移動の状態図を示す。上述のように接着剤溜23は、クランプ18に挟持された用紙束100の下側縁にローラー24の表面に付着した接着剤を接触させた状態でスライド可能に構成され、その位置を検出するためのセンサが設けられている。本実施形態にかかる製本装置1では、図7に示すように、センサは、前フレームと後フレームとを固定する右フレーム41a及び左フレーム41bとの間に固定されたセンサ保持フレーム30に配置される。センサは、それぞれ接着剤溜の待機位置においてその存在を検出する接着剤溜位置センサA(31a)、接着剤溜23の最大移動位置においてその存在を検出する接着剤溜位置センサC(31c)、及びその中間部分に設けられた接着剤位置センサB(31b)から構成される。これらのセンサは、接着剤溜23の移動に伴って、当該接着剤溜に設けられた切片32がこれらのセンサを遮断することによって、位置の検出を行う。
【0036】
また、図7において破線2xで示すように、接着剤溜23の最大移動位置において、接着剤溜23に接着剤を補充するための接着剤供給ユニット5が設けられている。接着剤供給ユニット5は、ホッパー51に粒状の接着剤を貯留し、所定量を適当なタイミングで接着剤溜23に投入する。
【0037】
図8に接着剤供給ユニットの構成を示す。接着剤供給ユニット5は、粒状の接着剤を貯留するホッパー51と、ホッパー51の下部に接続するダクト52と接着剤溜23に接着剤を投入する投入口56を備える。ダクト52には、仕切り溝57a,57bが2箇所に設けられており、仕切り溝57a,57bにそれぞれ仕切り板55が設けられている。仕切り板55は、ホッパーに近い側から第1仕切り板55a、第2仕切り板55bとする。第1仕切り板55a、第2仕切り板55bは、それぞれ円板の一部を切り欠いた形状を有しており、これらの切り欠きが重なり合わないような方向で平行に配置され、円板の中心部分においてシャフト54で固定されている。当該シャフト54は、仕切り板駆動モータ53に接続されており、当該モーター53が駆動することにより、第1仕切り板55a、第2仕切り板55bは、一体として回動する。
【0038】
また、シャフト54は、モータ53に対して第1仕切り板55aより遠方側では細径部54aを構成しており、当該細径部54aの先端近傍には、仕切り板55の回転角度を検知するための切片541が設けられている。切片は、図8(b)に示すように、その回転角度に応じてフォトインタラプタ514を遮断するように構成されており、仕切り板55の回転角度の制御に用いられる。
【0039】
接着剤供給ユニット5は、第1仕切り板55a、第2仕切り板55bの回動位置の制御を行うことにより、ホッパー51に貯留された粒状の接着剤を所定量ずつ接着剤溜23に供給する。
【0040】
図10は、接着剤供給における接着剤供給ユニットの駆動説明図である。最初の状態では、図10(a)に示すように、2枚の第1仕切り板55a、第2仕切り板55bは、それぞれダクト52の開口部分を閉鎖するように配置されている。したがって、ホッパー51からの粒状接着剤105は、第1仕切り板55aよりも上流側にとどまっている。
【0041】
次に、第1仕切り板55a、第2仕切り板55bが、回転中心54cを中心として矢印200の方向に90度回転すると、図10(b)の状態となる。この状態では、第1仕切り板55aについては、切り欠き部分が開口部分に位置することによって、開口部分は開放され、粒状接着剤105は、矢印201で示すように中間ダクト57に移動する。しかし、この状態では、第2仕切り板55bが開口を閉鎖しているため、これよりも下流側に移動することができない。
【0042】
この状態から第1仕切り板55a、第2仕切り板55bが、回転中心54cを中心として矢印200の方向に90度回転すると、図10(c)の状態となる。この状態では、第1仕切り板55a、第2仕切り板55b共に開口部分を閉鎖するため、中間ダクト57及びダクトの第1仕切り板55aよりも上流側に粒状接着剤が存在することとなる。ただし、中間ダクト57に存在する接着剤105aは、第1仕切り板55aによって、これよりも上流側に存在する接着剤105と分離されている。
【0043】
この状態から第1仕切り板55a、第2仕切り板55bが、回転中心54cを中心として矢印200の方向に90度回転すると、図10(d)の状態となる。この状態では、第2仕切り板55bについては、切り欠き部分が開口部分に位置することによって、開口部分は開放され、中間ダクト57に存在する接着剤105aが矢印202に示すように投入口56に向かって移動する。また、第1仕切り板55aは開口を閉鎖しているため、ダクトに存在する接着剤105は投入口56に向かって移動することはない。すなわち、中間ダクト57に存在する接着剤105aのみが投入口に移動することとなる。よって、中間ダクト57の容量を1回の補充量とすることにより、適量が接着剤溜23に自動的に供給される。接着剤溜に投入された接着剤は、溶融されるまで粒状で接着剤溜に滞留するが、ローラーの回転には影響を及ぼさず、用紙束への接着剤の塗布に影響を与えない。
【0044】
シャフト54の細径部54aには、突状部54bが設けられており、後述するように、これが攪拌棒511の作動板515及びダクト52の底を構成する薄板522の切片522aと係合することにより、攪拌棒511及び薄板522を駆動させ、ホッパー51及びダクト52に貯留された粒状の接着剤を攪拌する。
【0045】
攪拌棒511は、図9に示すように細径部511bと太径部511aとが交互に配置されており、両者の境界部分に接着剤を引っ掛けて、粒状接着剤を攪拌、分離しやすいように構成されている。なお、攪拌棒511は、必ずしも太径部と細径部とからなる凹凸が設けられていなくてもよい。また、表面に粒状接着剤が接着しないようにフッ素加工などの滑り処理を行うことが好ましい。
【0046】
攪拌棒511は接着剤供給ユニット5を製本装置に固定するためのフレーム411の下部の止め板412にスプリング513を介して鉛直方向に設けられる。ダクト52には、その底部に攪拌棒511を貫通させるための孔52aが設けられており、攪拌棒511は当該孔52aと、ホッパー51のダクト52への出口を貫通してホッパー51の本体内へ延在する。
【0047】
攪拌棒の下端には、重り512が設けられており、スプリング513と重り512との重量バランスにより、攪拌棒は一定位置に保持されている。攪拌棒511の中間部には、作動板515が設けられており、図9に示すように、シャフト54の回転により、突状部54bと作動板515が係合し、カムの原理により攪拌棒511が持ち上げられる。シャフト54の更なる回転によって、突状部54bと作動板515の係合が外れると、攪拌棒511は、上述のようにスプリング513と重り512との重量バランスにより、その延在方向に振動する。この振動により、ホッパー51内で攪拌棒がその軸方向に移動し、ホッパー内の粒状接着剤を攪拌することにより、癒着した粒状接着剤を分離する。
【0048】
ダクト52は、図9に示すように、ダクトの底板上に薄板522が離接可能に積設された2重底に構成されている。また、薄板522からは、ダクト52の側壁に設けられた溝(図示なし)を通ってダクトの外に延在する切片522aが配置されている。また、ダクトの側壁には、切片522aが跳ね上がりすぎないように閉鎖板52bが設けられ、薄板522の移動量が規制されている。
【0049】
切片522aは、シャフト54の回転に伴い、突状部54bによって跳ね上げられ、その結果、薄板522が持ち上げられる。薄板522は、ホッパー511の直下に位置しているため、薄板522の上昇によって接着剤がダクト52から溢れ出すことがない。シャフト54がさらに回転し、切片522aとの係合が外れると、薄板は重力により元の位置に下がり、その振動によって、ダクト中に存在する癒着した粒状接着剤を攪拌して分離する。
【0050】
このように攪拌棒511がその軸方向に移動することによりホッパー内の粒状接着剤が攪拌されると共に、ダクト52内の接着剤が攪拌されることにより、粒状接着剤の流動を促進させることができる。したがってホッパー51内で、粒状接着剤同士の癒着があっても接着剤同士が分離され、ホッパー内での接着剤の流動性の低下を防止することができる。また、仕切り板の回転にともなって接着剤が接着剤溜に投入され、同じタイミングで接着剤が攪拌されるため、ホッパー51内で癒着した接着剤をダクト52に効率的に流動させることができる。
【0051】
以上説明したように、本実施形態にかかる製本装置は、接着剤溜内の接着剤が消費されて少なくなったことが検出されると、接着剤供給ユニットによって粒状接着剤が適宜供給されるため、接着剤溜を移動可能に構成するためにその容量を小さくしても、接着剤の不足を起こすことがない。また、接着剤供給ユニットに用いる接着剤としては臭気の発生のない粒状接着剤を用い、貯留部に貯留されている接着剤を攪拌することにより、接着剤同士の癒着を解消することによって、接着剤の詰まりを防止し、その流動を効率的にすることができる。接着剤供給ユニットは、接着剤溜の加熱位置でもある待機位置から離れた場所に配置され、接着剤供給ユニット内で接着剤の溶融が起こらないため、癒着の程度を少なくし、撹拌棒による攪拌の程度を少なくしても容易に癒着状態を解消することができる。
【0052】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【0053】
なお、粒状接着剤を攪拌するための部材は、上記棒材や薄板に特定するものではない。また、攪拌するための部材の駆動のタイミング及び機構についても特に特定するものではなく、常時駆動して攪拌するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る製本装置の外観斜視図である。
【図2】図1の製本装置の要部内部構造を示す正面図である。
【図3】図1の製本装置の要部内部構造を示す左側面図である。
【図4】塗布ユニットが待機位置に存在する場合の位置関係を示す正面図である。
【図5】塗布ユニットが待機位置に存在する場合の位置関係を示す左側面図である。
【図6】圧着ユニットの要部構成を示す斜視図である。
【図7】接着剤溜の移動の状態図である。
【図8】接着剤供給ユニットの構成を示す図であり、(a)は平面図、(b)は右側面図である。
【図9】図8(a)のD−D断面図である。
【図10】接着剤供給における接着剤供給ユニットの駆動状態推移図である。
【符号の説明】
1 製本装置
2 塗布ユニット
5 接着剤供給ユニット
51 ホッパー
52 ダクト
53 仕切り板駆動モータ
54 シャフト
54b 突状部
55a 第1仕切り板
55b 第2仕切り板
56 投入口
57a、57b 仕切り溝
511 攪拌棒
515 作動板
522 薄板
522a 切片
Claims (4)
- 用紙束背面に塗布する熱溶融性の接着剤を蓄積する製本装置の接着剤溜(23)に、固形の粒状接着剤を投入補充する装置であって、
前記粒状接着剤を貯留する貯留部(51)と、
前記貯留部から下方に傾斜して設けられた前記粒状接着剤の傾斜搬送路(52,27)と、
前記傾斜搬送路を通過した粒状接着剤を投入する投入口(56)と、
前記傾斜搬送路(52,57)をそれぞれが開閉可能に前記傾斜搬送路に挿入された所定の間隔を有する2枚の仕切り板(55a,55b)と、
前記貯留部内の粒状接着剤を攪拌する攪拌部材(511,522a)を備えることを特徴とする製本装置用の接着剤補充装置。 - 前記攪拌部材は、前記貯留部が前記傾斜搬送路に連通する貯留部出口を貫通して前記貯留部本体に延在し、当該延在方向に往復移動可能に設けられた棒状の部材(511)であることを特徴とする、請求項1に記載の接着剤補充装置。
- 前記攪拌部材は、少なくとも底壁の一部分にその底壁内面に積層し、上下に振動可能に設けられた薄板の部材(522)であることを特徴とする、請求項1に記載の接着剤補充装置。
- 前記攪拌部材(511,522a)は、前記仕切り板を回転駆動するシャフト(54)の回転によるカム機構(54b,515,522a)に連働して前記粒状接着剤の攪拌を行うことを特徴とする、請求項2又は3に記載の接着剤補充装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003072231A JP4308557B2 (ja) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | 接着剤補充装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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