JP2006337577A - Developing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置が備える現像装置に関するものである。 The present invention relates to a developing device provided in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
従来より、トナー担持体として複数の磁極を具えた固定マグネットロールを内包する現像スリーブを用い、該現像スリーブに形成される磁気的拘束力を利用して現像容器内に集積したトナーを担持しながら、現像ブレードを利用して層厚規制を行った後に、規制されたトナー層を現像位置に導く現像装置が知られている。 Conventionally, a developing sleeve containing a fixed magnet roll having a plurality of magnetic poles is used as a toner carrying member, and the toner accumulated in the developing container is carried using a magnetic binding force formed on the developing sleeve. A developing device that guides a regulated toner layer to a developing position after layer thickness regulation using a developing blade is known.
このような現像装置に用いられるジャンピング現像方式においては、感光体ドラムと非接触で対向した現像スリーブ上に現像剤層を形成し両者間に交番電界を印加し、現像スリーブのトナーに対して感光体ドラムへの電界を作用させ、両者の間隙を飛翔させることにより静電潜像の現像が行われる。 In the jumping development method used in such a developing device, a developer layer is formed on a developing sleeve that is not in contact with the photosensitive drum and an alternating electric field is applied between the two, and the toner on the developing sleeve is exposed to light. The electrostatic latent image is developed by applying an electric field to the body drum and flying between the two.
一成分トナーを用いた現像装置においては、複数のトナーが現像スリーブ上に幾重も積み重なってトナー層が形成されるため、最下層にあるトナー層と最上層にあるトナー層とにおいて帯電量に差が発生する。そして、この帯電量の差はトナー層が厚いほど増大する傾向にある。また、帯電量の差が増大した場合、最下層のトナーはドラムへの現像が困難となり、更に現像スリーブからの分離もし難くなる結果、現像スリーブ上に付着し続け、過帯電を起こしてしまう。そして、この過帯電が発生すると、長期駆動によってトナー層にムラ等が発生し、画質に影響を及ぼすという問題が発生する。また、前述の最下層と最上層との帯電量の差が激しくなると、現像性能が低下してしまう。そのため、現像スリーブ表面に形成するトナー層を薄くすることが課題となっている。 In a developing device using one-component toner, a plurality of toners are stacked on the developing sleeve several times to form a toner layer, so that there is a difference in charge amount between the lowermost toner layer and the uppermost toner layer. Will occur. The difference in charge amount tends to increase as the toner layer becomes thicker. Further, when the difference in charge amount increases, the toner in the lowermost layer becomes difficult to develop on the drum and further difficult to separate from the developing sleeve. As a result, it continues to adhere to the developing sleeve and causes overcharging. When this overcharging occurs, there is a problem that unevenness or the like occurs in the toner layer due to long-term driving, affecting the image quality. Further, when the difference in the charge amount between the lowermost layer and the uppermost layer becomes severe, the development performance is deteriorated. Therefore, it is a problem to make the toner layer formed on the surface of the developing sleeve thin.
図8及び図9は従来の現像ブレードを示す図面である。図8に示す現像ブレードは、現像スリーブの搬送方向に対する現像ブレードの幅を大きくすることで、現像ブレードの穂切り効果が高められている。 8 and 9 show a conventional developing blade. In the developing blade shown in FIG. 8, the width of the developing blade with respect to the conveying direction of the developing sleeve is increased, so that the effect of cutting off the developing blade is enhanced.
また、図9に示すように、下流側に向かうにつれて現像スリーブとの間隔が狭まるように先端部を傾斜させた現像ブレードも知られている。なお、本発明に関連する技術として特許文献1も知られている。
しかしながら、図8に示す現像ブレードは、上流側の現像スリーブに対する距離と、下流側の現像スリーブに対する距離との差が大きいため、この間隙内に多量のトナーが進入する結果、十分な穂切り効果が得られず、薄く、かつ均一なトナー層を形成することができないという課題がある。 However, since the developing blade shown in FIG. 8 has a large difference between the distance to the upstream developing sleeve and the distance to the downstream developing sleeve, a large amount of toner enters into this gap, resulting in a sufficient trimming effect. Cannot be obtained, and a thin and uniform toner layer cannot be formed.
また、図9に示す現像ブレードでは、先端の中央部CPと現像スリーブとの間隔が狭くなっており、また間隙部の形状は楔形になっているため、トナーは圧縮しながら進入する結果、現像ブレードと現像スリーブとの間に入るトナーの量は却って多くなり、十分な穂切り効果が得られず、薄く、かつ均一なトナー層を形成することができないという課題がある。 Further, in the developing blade shown in FIG. 9, the distance between the central portion CP of the tip and the developing sleeve is narrow, and the shape of the gap portion is a wedge shape. The amount of toner entering between the blade and the developing sleeve is rather large, and there is a problem that a sufficient trimming effect cannot be obtained and a thin and uniform toner layer cannot be formed.
本発明の目的は、現像スリーブの表面に形成されるトナー層をより薄く、かつ均一にすることができる現像装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a developing device capable of making the toner layer formed on the surface of the developing sleeve thinner and more uniform.
本発明による現像装置は、一成分の現像剤を表面で担持し、軸周りに回転することにより担持した現像剤を所定の現像位置まで搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの内部に固定して配置され、複数の磁極により構成されたマグネットロールと、前記現像位置に対して前記現像スリーブの回転方向の上流側に配設され、対向するマグネットロールとの磁力により前記現像スリーブにより担持搬送される現像剤の量を規制する現像ブレードとを備え、前記現像ブレードは、前記現像スリーブの回転方向の上流側に形成された上流側先端部と下流側に形成された下流側先端部との2つに先端が分かれていることを特徴とする。 The developing device according to the present invention includes a developing sleeve that carries a single-component developer on its surface and conveys the carried developer to a predetermined developing position by rotating around a shaft, and is fixed inside the developing sleeve. The magnet roll, which is arranged and configured by a plurality of magnetic poles, is disposed upstream of the developing position in the rotation direction of the developing sleeve, and is carried and conveyed by the developing sleeve by the magnetic force of the opposing magnet roll. A developing blade that regulates the amount of the developer, and the developing blade includes an upstream tip formed on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve and a downstream tip formed on the downstream side. The tip is divided into two.
また、上記構成において、前記下流側先端部と前記現像スリーブとの距離は、前記上流側先端部と前記現像スリーブとの距離に比べて短いことが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that a distance between the downstream tip portion and the developing sleeve is shorter than a distance between the upstream tip portion and the developing sleeve.
また、上記構成において、前記下流側先端部と前記現像スリーブとの距離は、前記上流側先端部と前記現像スリーブとの距離の2分の1以下であることが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that a distance between the downstream tip portion and the developing sleeve is equal to or less than a half of a distance between the upstream tip portion and the developing sleeve.
また、上記構成において、前記上流側先端部は、前記上流側先端部と前記下流側先端部との間の間隙に滞留したトナーを除去する孔が形成されていることが好ましい。 In the above-described configuration, it is preferable that the upstream tip portion is formed with a hole for removing toner staying in a gap between the upstream tip portion and the downstream tip portion.
また、上記構成において、前記上流側先端部と前記下流側先端部とは、共に上流側に向かうにつれて前記現像スリーブとの距離が短くなっていることが好ましい。 In the above configuration, it is preferable that a distance between the upstream tip portion and the downstream tip portion is shorter with respect to the developing sleeve toward the upstream side.
請求項1記載の発明によれば、現像ブレードはその先端が上流側先端部と下流側先端部とに分けて形成されている。そして、現像スリーブにより担持された現像剤は、上流側先端部により層厚が規制された後、更に下流側に形成された下流側先端部により層厚が規制される。その結果、一つの先端部の幅を図8に示す場合に比べて小さくすることが可能となり、現像スリーブ表面に薄く、かつ均一な現像剤層を形成することができる。更に、上流側先端部と下流側先端部とが一体形成されているため、上流側先端部と下流側先端部とを個別に配置する必要がなく、製造工程の簡略化を図ることができる。そして、現像剤の層厚がより薄く、かつ均一になる結果、現像剤層の最下層と最上層との帯電量の差が縮まり、薄層上のトナーの帯電量を均一にすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the tip of the developing blade is divided into the upstream tip and the downstream tip. Then, the developer carried by the developing sleeve is regulated in layer thickness by the upstream tip portion formed on the downstream side after the layer thickness is regulated by the upstream tip portion. As a result, the width of one tip can be made smaller than that shown in FIG. 8, and a thin and uniform developer layer can be formed on the surface of the developing sleeve. Furthermore, since the upstream tip portion and the downstream tip portion are integrally formed, there is no need to separately arrange the upstream tip portion and the downstream tip portion, and the manufacturing process can be simplified. As a result of the thinner and uniform developer layer, the difference in charge amount between the lowermost layer and the uppermost layer of the developer layer is reduced, and the charge amount of the toner on the thin layer can be made uniform. .
請求項2記載の発明によれば、下流側先端部と現像スリーブとの距離が、上流側先端部と現像スリーブとの距離に比べて短いため、上流側先端部で規制しきれなかった現像剤が下流側先端部により確実に規制される結果、より薄く、かつ均一な現像剤層を現像スリーブ表面に形成することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the distance between the downstream tip and the developing sleeve is shorter than the distance between the upstream tip and the developing sleeve, the developer could not be regulated by the upstream tip. As a result of being reliably regulated by the downstream end portion, a thinner and uniform developer layer can be formed on the surface of the developing sleeve.
請求項3記載の発明によれば、下流側先端部と現像スリーブとの距離を上流側先端部と現像スリーブとの距離の2分の1以下にしたため、上流側先端部で規制しきれなかった現像剤が下流側先端部により確実に規制される結果、より薄く、かつ均一な現像剤層を現像スリーブ表面に形成することができる。 According to the third aspect of the present invention, the distance between the downstream tip and the developing sleeve is less than one half of the distance between the upstream tip and the developing sleeve, so that the upstream tip cannot be regulated. As a result of the developer being reliably regulated by the downstream end portion, a thinner and uniform developer layer can be formed on the surface of the developing sleeve.
請求項4記載の発明によれば、下流側先端部と上流側先端部との間の間隙に滞留するトナーが、上流側先端部に形成された孔から出て行くため、間隙に滞留したトナーを除去することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the toner staying in the gap between the downstream tip and the upstream tip exits from the hole formed in the upstream tip, so that the toner staying in the gap Can be removed.
請求項5記載の発明によれば、上流側先端部と下流側先端部とは共に上流側に向かうにつれて現像スリーブとの距離が短くなっているため、図9に示すような現像ブレードと現像スリーブとの間隙部において現像剤が圧縮しながら進入することをより確実に防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the distance between the upstream tip and the downstream tip decreases from the developing sleeve toward the upstream. Therefore, the developing blade and the developing sleeve as shown in FIG. It is possible to more reliably prevent the developer from entering while being compressed in the gap portion.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態による画像形成装置の機械的構成を主に示す側面概略図である。本画像形成装置は、本体部200と、本体部200の左側に配設された用紙後処理部300と、ユーザが種々の操作指令等を入力するための操作部400と、本体部200の上部に配設された原稿読取り部500と、原稿読取り部500の上方に配設された原稿給送部600とから構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic side view mainly showing a mechanical configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus includes a
操作部400は、操作パネル401、スタートキー402及びテンキー403等を備える。操作パネル401は、種々の操作画面を表示するとともに、ユーザが種々の操作指令を入力するための種々の操作ボタン等を表示する。スタートキー402は、ユーザが印刷実行指令等を入力するために用いられ、テンキー403は、印刷部数等を入力するために用いられる。
The
原稿給送部600は、原稿載置部601、原稿排出部602、給紙ローラ603及び原稿搬送部604、及びコンタクトガラス605等を備え、原稿読み取り部500は、スキャナ501等を備える。給紙ローラ603は、原稿載置部601にセットされた原稿を繰り出し、原稿搬送部604は、繰り出される原稿を1枚ずつ順にスキャナ501上に搬送する。
The
スキャナ501は搬送される原稿を順次読取り、読取られた原稿は原稿排出部602に排出される。また、スキャナ501は、コンタクトガラス605に載置された原稿を読取る場合は、C方向にスライドして原稿を読取る。
The
本体部200は、複数の給紙カセット201、複数の給紙ローラ202、転写ローラ203、中間転写体ローラ204、感光体ドラム205、露光装置206、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の現像装置207Y,207M,207C,207K、定着ローラ208、排出口209、排出トレイ210、及び記録紙搬送部211等を備える。
The
感光体ドラム205は、矢印方向に回転しながら帯電装置(図示省略)によって一様に帯電される。露光装置206は、原稿読取り部500において読取られた原稿の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム205に各色別に静電潜像を形成する。現像装置207Y,207M,207C,207Kは、各色の現像剤を感光体ドラム205に供給して各色別のトナー像を形成する。
The
中間転写体ローラ204は、感光体ドラム205から各色のトナー像が転写され、中間転写体ローラ204上にカラーのトナー像を形成する。
The intermediate
一方、給紙ローラ202は、記録紙が収納された給紙カセット201から記録紙を引き出し、記録紙搬送部211は、引き出された記録紙を転写ローラ203へと搬送する。転写ローラ203は、搬送された記録紙に中間転写体ローラ204上のトナー像を転写させる。トナー像が転写された記録紙は、記録紙搬送部211により定着ローラ208へと搬送され、定着ローラ208は、転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させる。その後、記録紙は、記録紙搬送部211により排出口209へと搬送され用紙後処理部300に搬入される。また、記録紙は、必要に応じて排出トレイ210へも排出される。
On the other hand, the
用紙後処理部300は、搬入口301、記録紙搬送部302、搬出口303及びスタックトレイ304等を備える。記録紙搬送部302は、排出口209から搬入口301に搬入された記録紙を順次搬送し、最終的に搬出口303からスタックトレイ304へ記録紙を排出する。スタックトレイ304は、搬出口303から搬出された記録紙の集積枚数に応じて矢印方向に上下動可能に構成されている。
The
図2は現像装置207Y〜207Kの構成を示す断面図である。現像装置207Y〜207Kはそれぞれ同一構成であるため、現像装置207Yのみ説明する。なお、本実施の形態において、現像装置207Yは、一成分トナーを用いるジャンピング方式の現像装置である。現像装置207Yは、現像ローラ1、現像ブレード2、攪拌スクリュー31,32、及び現像容器6を備えている。現像ローラ1は、感光体ドラム205に対向する位置に配設され、現像スリーブ1a及びマグネットロール1bを備えている。現像スリーブ1aは、内部を中空とする円筒状の部材であり、軸心1cを中心として反時計回り方向(A方向)に回転可能に配設されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the developing
マグネットロール1bは、現像スリーブ1aの中空部分において固定して配設された円筒状の部材である。このマグネットロール1bは、現像ブレード2に対向する位置に配置されたS極(ブレード極)と、感光体ドラム205との距離が最短となる位置(現像位置P)に配置されたN極と、このN極に対して現像スリーブ1aのA方向の下流側に配置されたS極とを備えている。現像スリーブ1aは、これらの永久磁石の磁力により周面にトナーが付着される。
The
現像ブレード2は、例えばSUS等の磁性体から構成され、現像スリーブ1aの周面に付着したトナーを規制することにより、現像スリーブ1aの周面にトナー薄層を形成する。現像スリーブ1aに周面に担持されたトナーは、現像スリーブ1aと規制ブレード2との間隔による規制のみならず、現像ブレード2の先端とこの現像ブレード2に対向するブレード極との間で生じる磁力によって規制される結果、現像スリーブ1aの周面には、数十ミクロン厚のトナー薄層が形成される。
The developing
図3は現像ブレード2と現像ローラ1との関係を模式的に示した斜視図である。図3に示すように現像ブレード2は、現像ローラ1の長手方向に長尺であり、マグネットロール1bのブレード極の上側において、現像スリーブ1aの周面に対して一定の間隔を設けて配設されている。また、現像ブレード2は、その先端部がA方向の上流側に配設された上流側先端部2aと上流側先端部2aに対してA方向の下流側に配設された下流側先端部2bとに分かれている。そのため、上流側先端部2aと下流側先端部2bとの間には間隙2cが形成される。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the relationship between the developing
図4は現像スリーブ1aと現像ブレード2の先端部分とを拡大して示した図面である。図4に示すように上流側先端部2aと現像スリーブ1aの周面との間隔はDaであり、下流側先端部2bと現像スリーブ1aの周面との間隔はDbである。本実施の形態では、Da≧Dbであり、より好ましくはDa≧1/2Dbである。また、上流側先端部2aの幅W1、下流側先端部2bの幅W2、及び間隙2cの幅W3は、W1:W2:W3=1:1:0.5の関係を有することが好ましく、より好ましくは2mm,2mm,1mmである。
FIG. 4 is an enlarged view of the developing
また、上流側先端部2a及び下流側先端部2bの現像スリーブ1a側の面は、水平方向と平行であるため、現像スリーブ1aと上流側先端部2a及び下流側先端部2bとの間隔はA方向にいくにつれて広くなる結果、図9に示す現像ブレードのように穂切り効果を弱めることなく薄く、かつ均一なトナー層を形成することができる。
Further, since the surface on the developing
図2に示すトナー容器6は中央部に壁6bが形成されている。壁6bに対して左側のトナー容器6内には攪拌スクリュー31が配設され、壁6bに対して右側のトナー容器6内には攪拌スクリュー32が配設されている。
The toner container 6 shown in FIG. 2 has a
攪拌スクリュー31,32は、現像ローラ1の長手方向に長尺のスパイラル状の部材である。なお、図2において、攪拌スクリュー31,32のハッチングの部分は、攪拌スクリュー31,32の断面を示し、円31a,32bは攪拌スクリュー31,32のスパイラルの羽を示している。トナー容器6の上方には開口部6aが形成され、この開口部6aの上方には、トナーを収納するコンテナ(図略)が配設されている。攪拌スクリュー32は、この開口部6aを介してコンテナからトナーが供給される。そして、攪拌スクリュー32は、回転することでトナーを摩擦帯電させ、壁6bの手前及び後方の2箇所に設けられた開口部(図略)を介して、攪拌スクリュー31側に帯電したトナーを供給する。攪拌スクリュー31は、回転することによりトナーを現像スリーブ1aへと供給する。また、攪拌スクリュー31は、現像スリーブ1aから分離されたトナーを回収し、攪拌スクリュー32に供給する。
The stirring screws 31 and 32 are spiral members that are long in the longitudinal direction of the developing roller 1. In FIG. 2, hatched portions of the stirring screws 31 and 32 indicate cross sections of the stirring screws 31 and 32, and circles 31 a and 32 b indicate spiral wings of the stirring screws 31 and 32. An
現像スリーブ1aの周面に供給されたトナーは現像ブレード2の位置まで搬送される。この時、現像スリーブ1aは反時計回りに回転しているため、一部のトナーは現像ブレード2及び現像スリーブ1aの間を通過し、残りのトナーはこの間を通過することなく現像ブレード2の側面によって規制される。現像スリーブ1aは連続して回転しているので、現像スリーブ1aの周面には、トナーが連続して供給される。そして、現像ブレード2により規制されなかったトナーは現像ブレード2の側面で溜まることになる。
The toner supplied to the peripheral surface of the developing
次に、図4を用いて、現像ブレード2の作用について説明する。なお、図4において、白丸はトナーの粒子を模式的に示したものである。攪拌スクリュー31から現像スリーブ1aの周面に供給されたトナーは、現像スリーブ1aがA方向に回転することにより、現像ブレード2の位置まで搬送される。ここで、トナーは、現像スリーブ1aからの磁界によってひげ状に現像スリーブ1aの周面にくっついている。現像スリーブ1aの周面には、上流側先端部2aによる規制作用及び現像スリーブ1a及び現像ブレード2間に発生している磁界による規制作用によりトナー層が形成される。
Next, the operation of the developing
このトナー層は、下流側先端部2bに搬送されると、上流側先端部2aと同様にして下流側先端部2bにより更に規制される。このように、2段階に分けてトナーを規制してトナー層を形成しているため、薄く、かつ、均一なトナー層を現像スリーブ1aの周面に形成することが可能となる。下流側先端部2bにより規制されたトナー層を構成するトナーの粒子は、図2に示す現像位置Pまで搬送されると、感光体ドラム205、現像ローラ1間に印加される交番電界によって飛翔し、感光体ドラム205の静電潜像を現像する。
When the toner layer is conveyed to the
ここで、下流側先端部2bで留まったトナーは間隙2cで滞留することになるが、現像ブレードを図5〜図7に示すような構成を採用することで、滞留したトナーを取り出すことが可能になる。
Here, the toner staying at the
図5〜図7は、現像ブレード2と現像スリーブ1aとを図3に示すB方向からみた図面である。図5〜図7において、現像ブレード2内に引いた点線は、間隙2cの天井面を示している。また、図7に示すハッチングは現像装置207Yの筐体の断面を示している。図5の場合、現像ブレード2の側面には複数、例えば4個の孔21〜24が形成されている。これらの孔21〜24は、間隙2cと繋がっている。そのため、間隙2cに滞留したトナーは間隙2cでの滞留量が増大するにつれて天井面側へと押し上げられ、やがて孔21〜24を通ってトナー容器6に回収される。
5 to 7 are drawings of the developing
図6の場合、現像ブレード2の側面には、左端と右端の位置に孔25,26が形成されている。孔25,26は間隙2cと繋がっている。従って、間隙2cに滞留したトナーは、滞留するトナーの量が増大するにつれて、孔25,26側へと移動していき、やがて孔25,26を通って、トナー容器6に回収される。
In the case of FIG. 6, holes 25 and 26 are formed in the left and right positions on the side surface of the developing
図7の場合、現像ブレード2の左端は、ハウジングHに対して一定の間隔を設けて取り付けられている。なお、現像ブレード2は、固定部材27によりハウジングHと取り付けられている。そのため、間隙2cに滞留したトナーは、現像ブレード2の左端からトナー容器6に回収される。この場合、現像ブレード2をハウジングHに対して一定の間隔を設けて取り付けるという簡素化された構成により間隙2cに滞留したトナーを除去することができる。
In the case of FIG. 7, the left end of the developing
1 現像ローラ
1a 現像スリーブ
1b マグネットロール
1c 軸心
2 現像ブレード
2a 上流側先端部
2b 下流側先端部
2c 間隙
6 トナー容器
6a 開口部
6b 壁
21,22,23,24,25,26 孔
27 固定部材
31 攪拌スクリュー
32 攪拌スクリュー
32a 円
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing
Claims (5)
前記現像スリーブの内部に固定して配置され、複数の磁極により構成されたマグネットロールと、
前記現像位置に対して前記現像スリーブの回転方向の上流側に配設され、対向するマグネットロールとの磁力により前記現像スリーブにより担持搬送される現像剤の量を規制する現像ブレードとを備え、
前記現像ブレードは、前記現像スリーブの回転方向の上流側に形成された上流側先端部と下流側に形成された下流側先端部との2つに先端が分かれていることを特徴とする現像装置。 A developing sleeve that carries a single-component developer on the surface and conveys the carried developer to a predetermined development position by rotating around a shaft;
A magnet roll which is fixedly arranged inside the developing sleeve and is constituted by a plurality of magnetic poles;
A developing blade that is disposed upstream of the developing position in the rotation direction of the developing sleeve, and that regulates the amount of developer carried and conveyed by the developing sleeve by a magnetic force with an opposing magnet roll;
The developing device is characterized in that the tip of the developing blade is divided into two parts, an upstream tip formed on the upstream side in the rotation direction of the developing sleeve and a downstream tip formed on the downstream side. .
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- 2005-05-31 JP JP2005160231A patent/JP2006337577A/en active Pending
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