JP2005246765A - Doctor blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はグラビア印刷、グラビア塗工、等の技術分野に属する。特に、版面の余剰インキを掻き落とすドクターブレードに関する。 The present invention belongs to technical fields such as gravure printing and gravure coating. In particular, the present invention relates to a doctor blade that scrapes off excess ink on a printing plate.
ドクターブレードにうねりや表面粗さ等の表面状態における微妙な不均一箇所があると、そのドクターブレードの刃先を版胴表面に押し当てたときに隙間を生じることがある。その隙間によって掻き落とし切れないインキが刃先から漏れ、そのインキが版面から被印刷材料であるウェブに転移する。その結果、版かぶりと呼ばれる印刷汚れ不良を引き起こすという問題がグラビア印刷等において存在する。 If the doctor blade has subtle uneven portions in the surface state such as swell and surface roughness, a gap may be generated when the blade edge of the doctor blade is pressed against the plate cylinder surface. Ink that cannot be scraped off leaks from the cutting edge due to the gap, and the ink is transferred from the plate surface to the web that is the printing material. As a result, there is a problem in gravure printing and the like that causes printing stain defects called plate fogging.
それを回避するため、従来のドクターブレードでは、版胴とドクターブレードの刃先とを摩擦させて馴染ませ密着性を高めるために、印刷開始前に数分〜30分程度の空運転を必要とする。また、空運転により密着性を得た後にも、印刷中、版胴表面に押し当てている間にドクターブレードの刃先の摩耗が進行するため、ドクターブレードは数千〜数万mの印刷ごとに研磨または交換する必要性がある。 In order to avoid this, the conventional doctor blade requires an idle operation of several minutes to 30 minutes before the start of printing in order to rub the plate cylinder and the blade edge of the doctor blade to improve the adhesion. . In addition, even after obtaining adhesion by idle operation, the blade edge of the doctor blade progresses while it is pressed against the plate cylinder surface during printing, so the doctor blade is printed every thousands to tens of thousands of meters. There is a need to polish or replace.
刃先の摩耗が少ないドクターブレードとしては、たとえばZrO2を主成分とし、3〜8モル%のCeO2を含むジルコニアセラミックスを刃先の材料とするドクターブレードの提案がある(特許文献1)。またたとえば、ポリマー材料からなる内部コアの両側に複数の強化繊維を含む中間層を設けて強化した複合材料を刃先の材料とするドクターブレードの提案がある(特許文献2)。しかし、それらのドクターブレードは高価である上に、版表面を摩耗させ、条件により掻き落とす効果が不十分なことがあるため用途も限定される。なお、刃先に金属メッキ等を施したドクターブレードについての提案がある(特許文献3)。その目的は水性インキに対する基材表面の防錆処理である。メッキ材料、構成において刃先と版表面を摩耗させるという問題がある。
本発明の目的は、版胴と刃先との密着性が良く、刃先の摩耗が少なく、版表面を摩耗させず、研磨や交換の回数を減らすことができ、安価に製造できるドクターブレードを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a doctor blade that has good adhesion between the plate cylinder and the blade edge, less wear on the blade edge, does not wear the plate surface, can reduce the number of polishing and replacement, and can be manufactured at low cost. There is.
本発明の請求項1に係るドクターブレードは、 金属、樹脂、セラミックス、その他の任意の材料、複合材料からなる薄板帯状の母材の少なくとも先端部分を銅材層で被覆し、前記被覆した先端をドクター刃先とするようにしたものである。
また本発明の請求項2に係るドクターブレードは、請求項1記載のドクターブレードにおいて、クロムメッキされた表面を有する版胴に適用するようにしたものである。
また本発明の請求項3に係るドクターブレードは、請求項1または2に係るドクターブレードにおいて、前記銅材層の厚さは50〜150μmであるようにしたものである。
また本発明の請求項4に係るドクターブレードは、請求項1〜3のいずれかに係るドクターブレードにおいて、前記銅材層の表面はピロリン酸銅メッキによって形成された銅材層であるようにしたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a doctor blade in which at least a tip portion of a thin strip base material made of metal, resin, ceramics, other arbitrary material, or composite material is coated with a copper material layer, and the coated tip is formed. It is designed to be a doctor blade.
A doctor blade according to claim 2 of the present invention is the doctor blade according to claim 1, wherein the doctor blade is applied to a plate cylinder having a chrome-plated surface.
The doctor blade according to claim 3 of the present invention is the doctor blade according to claim 1 or 2, wherein the copper material layer has a thickness of 50 to 150 μm.
The doctor blade according to claim 4 of the present invention is the doctor blade according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface of the copper material layer is a copper material layer formed by copper pyrophosphate plating. Is.
本発明の請求項1に係るドクターブレードによれば、 金属、樹脂、セラミックス、その他の任意の材料、複合材料からなる薄板帯状の母材の少なくとも先端部分を銅材層で被覆し、その被覆した先端がドクター刃先となっている。すなわち、版表面と摩擦するドクター刃先は銅材料からできている。銅材料は(鋼材と比較し)軟質であることにより容易な塑性変形を起こし版表面に馴染みやすい。また、通常の版表面はクロムメッキ面であるが、銅材料はクロム材料との親和性が(鋼材と比較し)低く、軟質であっても凝着による摩耗が鋼材と比較し小さく、版表面を摩耗させることもない。したがって、版胴と刃先との密着性が良く、刃先の摩耗が少なく、版表面を摩耗させず、研磨や交換の回数を減らすことができ、安価に製造できるドクターブレードが提供される。
また本発明の請求項2に係るドクターブレードによれば、請求項1記載のドクターブレードにおいて、クロムメッキされた表面を有する版胴に適用するようにしたものである。本発明によれば、適用する版胴との適合性がよく、密着性が良く刃先と版表面の摩耗が少ないという特性を最高度に発揮することができる。
また本発明の請求項3に係るドクターブレードによれば、請求項1または2に係るドクターブレードにおいて、前記銅材層の厚さは50〜150μmであるようにしたものである。本発明によれば、対摩擦性(50μm以上が必要)と、版表面への馴染みやすさ(150μm以下が適当)とを両立できる。
また本発明の請求項4に係るドクターブレードによれば、請求項1〜3のいずれかに係るドクターブレードにおいて、前記銅材層表面はピロリン酸銅メッキによって形成された銅材層であるようにしたものである。本発明によれば、銅材層はレべリング性、光沢性に優れ、速やかに版胴表面に馴染み、良好にインキを掻き落とすことができる。
According to the doctor blade of claim 1 of the present invention, at least the tip portion of the thin strip-shaped base material made of metal, resin, ceramics, other arbitrary material, or composite material is coated with the copper material layer, and the coating is performed. The tip is a doctor blade. That is, the doctor blade edge that rubs against the plate surface is made of a copper material. The copper material is soft (compared to steel) and thus easily undergoes plastic deformation and is easily adapted to the plate surface. In addition, the normal plate surface is a chrome-plated surface, but the copper material has a low affinity with the chromium material (compared to the steel material), and even if it is soft, the wear due to adhesion is small compared to the steel material. It will not wear out. Therefore, there is provided a doctor blade that has good adhesion between the plate cylinder and the blade edge, less wear on the blade edge, does not wear the plate surface, can reduce the number of polishing and replacement, and can be manufactured at low cost.
According to the doctor blade of claim 2 of the present invention, the doctor blade according to claim 1 is applied to a plate cylinder having a chrome-plated surface. According to the present invention, it is possible to exhibit the characteristics that the compatibility with the plate cylinder to be applied is good, the adhesion is good, and the wear of the blade edge and the plate surface is small.
According to the doctor blade according to claim 3 of the present invention, in the doctor blade according to claim 1 or 2, the thickness of the copper material layer is 50 to 150 μm. According to the present invention, it is possible to achieve both friction resistance (requires 50 μm or more) and ease of fitting to the plate surface (150 μm or less is appropriate).
According to the doctor blade according to claim 4 of the present invention, in the doctor blade according to any one of claims 1 to 3, the copper material layer surface is a copper material layer formed by copper pyrophosphate plating. It is a thing. According to the present invention, the copper material layer is excellent in leveling properties and glossiness, quickly adapts to the plate cylinder surface, and can scrape ink well.
本発明のドクターブレードの構成について図1、図2を参照して説明する。図1は本発明のドクターブレード1をドクターホルダーに装着した状態を示す断面図である。図2は本発明のドクターブレード1を印刷ユニットに適用した状態を示す側面図である。図1、図2において、1はドクターブレード、2a,2bは当板、3a,3bはドクターホルダー、11は母材、12は銅材層、100はウェブ(被印刷物)、101版胴、102は圧胴、103はファニッシャーローラ、111はクロム層である。 The configuration of the doctor blade of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing a state where the doctor blade 1 of the present invention is mounted on a doctor holder. FIG. 2 is a side view showing a state where the doctor blade 1 of the present invention is applied to a printing unit. 1 and 2, 1 is a doctor blade, 2a and 2b are contact plates, 3a and 3b are doctor holders, 11 is a base material, 12 is a copper material layer, 100 is a web (printed material), 101 plate cylinder, 102 Is an impression cylinder, 103 is a finisher roller, and 111 is a chromium layer.
ドクターブレード1は、図1に示すように、母材11と銅材層12から構成される。
母材11は、材質としては帯状の焼入れを行った鋼材が一般的には用いられる。母材11が鋼材であるときには、厚さが0.12〜0.2mm程度のものが多用される。ただし、本発明においはその他の金属板、樹脂、セラミックス、その他の任意の材料、複合材料であってもよい。その理由は、ドクターブレード1における母材11の役割が、本発明においては版胴101の表面にドクター刃を適当な力で押圧する弾性体としての役割に限定されるためである。版胴101の表面はクロム層111であるが、そのクロム層111と直接的に接触するのは、母材11ではなく、銅材層12である。したがって、対摩擦性や版表面への馴染みやすさ等については母材11よりも銅材層12の役割が主要となる。
As shown in FIG. 1, the doctor blade 1 includes a base material 11 and a copper material layer 12.
As the base material 11, a steel material subjected to band-shaped quenching is generally used. When the base material 11 is a steel material, one having a thickness of about 0.12 to 0.2 mm is often used. However, in the present invention, other metal plates, resins, ceramics, other arbitrary materials, and composite materials may be used. The reason is that the role of the base material 11 in the doctor blade 1 is limited to the role as an elastic body that presses the doctor blade against the surface of the plate cylinder 101 with an appropriate force in the present invention. The surface of the plate cylinder 101 is a chrome layer 111, but it is not the base material 11 but the copper material layer 12 that is in direct contact with the chrome layer 111. Therefore, the role of the copper material layer 12 is more important than the base material 11 with respect to the frictional resistance and the familiarity with the plate surface.
銅材層12は、母材11の少なくとも先端部分を被覆する銅を材料とする層である。その被覆した先端がドクター刃先となる。銅材層12の材料である銅は純度の高い銅であって層の厚さは50〜150μmが好適である。30μm以下のときには銅材層12が破壊され易く、使用中に母材11が露出してしまい摩耗の加速に繋がる。また、200μm以上のときには、版胴101の表面へ押し当てたとき以降もドクター刃先の塑性変形が収まらず、断続的な版かぶりが生じる等により印刷品質が安定しない。 The copper material layer 12 is a layer made of copper that covers at least the tip portion of the base material 11. The covered tip becomes a doctor blade edge. Copper which is the material of the copper material layer 12 is high purity copper, and the thickness of the layer is preferably 50 to 150 μm. When the thickness is 30 μm or less, the copper material layer 12 is easily broken, and the base material 11 is exposed during use, leading to accelerated wear. Further, when the thickness is 200 μm or more, the plastic deformation of the doctor blade edge is not settled even after being pressed against the surface of the plate cylinder 101, and the printing quality is not stable due to intermittent plate fogging.
銅材層12は、母材11が鋼材であるときには、たとえば、銅メッキによって形成することができる。これには、シアン化銅メッキ液、ピロリン酸銅メッキ液を使用する方式を適用することができる。また、シアン化銅メッキ液、ピロリン酸銅メッキ液によるストライクめっきを行った後、硫酸銅メッキ液を使用すれば、高速にメッキ処理を行うことができる。いずれの方式であっても、レベリング性、光沢性に優れたメッキを行って形成した銅材層12は対摩耗性、密着性において好適である。特に、銅材層12の形成にピロリン酸銅メッキ液を使用すれば、緻密な銅メッキを行うことができ、メッキ液の公害対応もし易いことから好適である。 The copper material layer 12 can be formed by, for example, copper plating when the base material 11 is a steel material. For this, a method using a copper cyanide plating solution or a copper pyrophosphate plating solution can be applied. Further, after performing strike plating with a copper cyanide plating solution or a copper pyrophosphate plating solution, if a copper sulfate plating solution is used, the plating process can be performed at a high speed. In any method, the copper material layer 12 formed by plating with excellent leveling properties and glossiness is suitable in terms of wear resistance and adhesion. In particular, it is preferable to use a copper pyrophosphate plating solution for forming the copper material layer 12 because dense copper plating can be performed and the plating solution can easily deal with pollution.
銅材層12の母材11が鋼材でないときには、その材料に適合する方法で銅材層12を形成すればよい。無電解メッキ方式を適用できるときには無電解メッキ方式にて銅材層を形成することができる。あるいは、無電解メッキ方式にてストライクメッキを行った後、電解メッキ方式にて銅材層12を形成することができる。溶射により形成した銅材層の粗い表面を追加工して、レベリング性、光沢性に優れた表面を有する銅材層12を形成することができる。また、母材11に銅箔をラミネート加工して銅材層12を形成することができる。 When the base material 11 of the copper material layer 12 is not a steel material, the copper material layer 12 may be formed by a method suitable for the material. When the electroless plating method can be applied, the copper material layer can be formed by the electroless plating method. Alternatively, after performing strike plating by an electroless plating method, the copper material layer 12 can be formed by an electrolytic plating method. The rough surface of the copper material layer formed by thermal spraying can be additionally processed to form the copper material layer 12 having a surface excellent in leveling properties and glossiness. Further, the copper material layer 12 can be formed by laminating a copper foil on the base material 11.
当板2a,2bは、ドクターブレード1の刃先における腰の強さ(弾性)を加減するためのものである。当板2a,2bは、図1に示すように、ドクターブレード1をその両面において挟み込むように重ねて使用する。ドクターブレード1の刃先の当板2a,2bからの延長を長くすると刃先は柔らかくソフトにインキを掻き落とすことができる。また、短くすると硬くシャープにインキを掻き落とすことができる。通常は、ドクターブレードの版胴表面に対する角度、および押付力の大小によって、印刷における画像再現を調節するが、この当板2a,2bの調節によっても調節することができる。当板2a,2bとしては、一般的に厚さが0.2〜0.5mm程度の鋼板が使用される。 The abutting plates 2a and 2b are for adjusting the strength (elasticity) of the waist at the cutting edge of the doctor blade 1. As shown in FIG. 1, the contact plates 2a and 2b are used in such a manner that the doctor blade 1 is sandwiched between both surfaces thereof. If the extension of the blade edge of the doctor blade 1 from the contact plates 2a, 2b is lengthened, the blade edge is soft and can scrape ink softly. Moreover, if it is shortened, the ink can be scraped off hard and sharply. Usually, the image reproduction in printing is adjusted by the angle of the doctor blade with respect to the plate cylinder surface and the magnitude of the pressing force, but it can also be adjusted by adjusting the contact plates 2a and 2b. As the plates 2a and 2b, generally steel plates having a thickness of about 0.2 to 0.5 mm are used.
ドクターホルダー3a,3bは、ドクターブレード1の刃先が所定の位置、角度で版胴に接触することができるように、印刷ユニットにおいてドクターブレード1を強固に保持するホルダーである。ドクターホルダー3a,3bは、ドクターブレード1をそれに重ねられた当板2a,2bとともに挟み込んでネジ等により機械的に締付けて保持する。ドクターホルダー3a,3bは、一般的に厚さが10mm程度の鋼板または軽くして扱い易くするためアルミニウム合金等が使用される。 The doctor holders 3a and 3b are holders that firmly hold the doctor blade 1 in the printing unit so that the cutting edge of the doctor blade 1 can contact the plate cylinder at a predetermined position and angle. The doctor holders 3a and 3b hold the doctor blade 1 together with the abutting plates 2a and 2b stacked on the doctor blade 1 and mechanically tighten them with screws or the like. The doctor holders 3a and 3b are generally made of a steel plate having a thickness of about 10 mm or an aluminum alloy or the like for lightening and handling.
以上の構成において、本発明のドクターブレード1における動作、作用効果について説明する。
ドクターブレード1は、上述したように母材11に銅材層12を形成したものである。ただし従来のドクターブレードと同様に、実際に使用する前には、銅材層12におけるドクターブレード1の刃先となる部分について使用条件に対する適性を持たせる加工を必要とする。すなわち、インキの掻き落としが版胴101の全幅において十分でありかつ均一となるように、刃先を研磨し表面や形状を整えることが必要である。たとえば、ドクターブレード1の刃先表面を光沢面に磨き、刃先の角度が∠30度となるように研磨する。
In the above configuration, operations and effects of the doctor blade 1 of the present invention will be described.
The doctor blade 1 is obtained by forming a copper material layer 12 on a base material 11 as described above. However, like the conventional doctor blade, before actually using, the part which becomes the blade edge | tip of the doctor blade 1 in the copper material layer 12 needs the process which has the suitability with respect to use conditions. That is, it is necessary to polish the blade edge and prepare the surface and shape so that ink scraping is sufficient and uniform over the entire width of the plate cylinder 101. For example, the blade edge surface of the doctor blade 1 is polished to a glossy surface and polished so that the angle of the blade edge is 30 °.
または研磨する代わりに、空運転により版胴101とドクターブレード1の刃先とを摩擦させて馴染ませ密着性を高めるようにしてもよい。銅材料は軟質であり容易な塑性変形を有するため短時間で版胴101の表面形状に追従することができる。 Alternatively, instead of polishing, the plate cylinder 101 and the blade edge of the doctor blade 1 may be rubbed to improve the adhesion by idling. Since the copper material is soft and has an easy plastic deformation, it can follow the surface shape of the plate cylinder 101 in a short time.
刃先を整えたドクターブレード1は、たとえばグラビア印刷機の印刷ユニットに装着される。図2にはグラビア印刷機の印刷ユニットにおける主要な構成だけが示されている。インキタンクからはインキポンプ等を使用してインキが版胴101とファニッシャーローラ103の間に供給される。ファニッシャーローラ103はインキを版胴101に形成されたセルに十分に行き届かせるための着けローラである。版胴101に凹形状のセルが形成されているが、その表面はクロム層111となっている。版胴101の表面には過剰なインキが供給され版胴101の回転により供給されたインキがドクターブレード1の刃先に到達する。 The doctor blade 1 with a trimmed edge is attached to a printing unit of a gravure printing machine, for example. FIG. 2 shows only the main components of the printing unit of the gravure printing machine. Ink is supplied from the ink tank between the plate cylinder 101 and the finisher roller 103 using an ink pump or the like. The finisher roller 103 is a form roller for sufficiently reaching the cells formed in the plate cylinder 101. A concave cell is formed on the plate cylinder 101, and the surface thereof is a chromium layer 111. Excess ink is supplied to the surface of the plate cylinder 101, and the ink supplied by the rotation of the plate cylinder 101 reaches the cutting edge of the doctor blade 1.
ドクターブレード1によって版胴101の表面に存在する余剰のインキが掻き落とされ、適正な量のインキが版胴101の表面に形成されたセルの内部に残る。ファニッシャーローラ103へのインキ供給の余りと、ドクターブレード1によって掻き落とされた余剰インキは版胴101の下に設けられたインキパン(図示せず)等によって受け止められ、インキパンからインキタンクに戻される。
一方、セルの内部に残ったインキは版胴101の回転により、版胴101にウェブ100が圧胴102によって押圧される部位(印圧の加わる部位)に到達し、その部位おいて、そのインキがウェブ100に転移し印刷が行われる。
Excess ink present on the surface of the plate cylinder 101 is scraped off by the doctor blade 1, and an appropriate amount of ink remains inside the cell formed on the surface of the plate cylinder 101. The excess ink supplied to the finisher roller 103 and the excess ink scraped off by the doctor blade 1 are received by an ink pan (not shown) provided under the plate cylinder 101, and returned from the ink pan to the ink tank. It is.
On the other hand, the ink remaining in the cell reaches a portion (a portion to which printing pressure is applied) where the web 100 is pressed against the plate cylinder 101 by the rotation of the plate cylinder 101, and the ink at that portion. Is transferred to the web 100 and printing is performed.
印刷が行われている間は、ドクターブレード1の刃先は版胴101の表面に接触しており、版胴101が回転することにより摩擦力が作用し、当然、摩耗が進行する。勿論、版胴101の表面にはインキが存在するため、インキの潤滑効果は存在する。しかし、ドクターブレード1の刃先と版胴101の表面はクロム層111と相互作用する。相互作用の中で、特に凝着による摩耗が、摩耗の進行において主要な要因となる。 While printing is in progress, the blade edge of the doctor blade 1 is in contact with the surface of the plate cylinder 101, and friction force acts by the rotation of the plate cylinder 101, and naturally wear progresses. Of course, since ink is present on the surface of the plate cylinder 101, there is an ink lubricating effect. However, the cutting edge of the doctor blade 1 and the surface of the plate cylinder 101 interact with the chromium layer 111. Among the interactions, wear due to adhesion, in particular, is a major factor in the progress of wear.
印刷条件によっては、凝着による摩耗が80%を閉める。銅材料と従来の鋼材とを比較すると、銅材料はクロムとの親和性が鋼材に比較して低く、軟質であっても凝着による摩耗は鋼材と比較して小さい。実験によれば、他の条件を同一としたとき、体積で銅材料の摩耗量は鋼材の1/3の程度である。また、版胴101の表面におけるクロム層111の摩耗量も同様に小さい。 Depending on the printing conditions, wear due to adhesion closes 80%. When the copper material is compared with a conventional steel material, the copper material has a lower affinity for chromium than the steel material, and even if it is soft, wear due to adhesion is small compared to the steel material. According to the experiment, when the other conditions are the same, the wear amount of the copper material by volume is about 1/3 of the steel material. Further, the wear amount of the chromium layer 111 on the surface of the plate cylinder 101 is also small.
このように本発明のドクターブレード1は摩耗の進行が遅いから、ドクターブレード交換回数を削減することができ、段取時間を短縮し、空運転時間を削減できる。また、版胴101の摩耗の進行も遅くすることができるから、版胴の再クロムメッキ回数を削減でき印刷コストを下げることができる。また、銅材は、その酸化物を含めて無害であることが証明されており、また酸化数によっては毒性があるクロムを、従来のドクターブレードに比較して摩耗させないため、食品包装分野の印刷においても安全性が高い。 Thus, since the doctor blade 1 of the present invention progresses slowly, the number of doctor blade replacements can be reduced, the setup time can be shortened, and the idle operation time can be reduced. In addition, since the progress of the wear of the plate cylinder 101 can be slowed, the number of re-chromium plating of the plate cylinder can be reduced, and the printing cost can be reduced. In addition, copper has been proven to be harmless, including its oxides, and it does not wear chrome, which is toxic depending on the oxidation number, compared to conventional doctor blades. The safety is high.
1 ドクターブレード
2,2a,2b 当板
3,3a,3b ドクターホルダー
11 母材
12 銅材層
100 ウェブ(被印刷物)
101 版胴
102 圧胴
103 ファニッシャーローラ
111 クロム層
1 Doctor blade 2, 2a, 2b Contact plate 3, 3a, 3b Doctor holder 11 Base material 12 Copper material layer 100 Web (printed material)
101 Plate cylinder 102 Impression cylinder 103 Furnisher roller 111 Chrome layer
Claims (4)
The doctor blade according to claim 1, wherein the copper material layer surface is a copper material layer formed by copper pyrophosphate plating.
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JP2007237383A (en) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Dainippon Printing Co Ltd | Doctor blade polishing device and doctor blade polishing method |
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2004
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20070118 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20080818 |