JP2010155305A - Wet blasting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウエットブラスト装置に関するものである。 The present invention relates to a wet blasting apparatus.
従来から、砥粒と液体とが混合されたスラリを加圧エアにより加圧した所謂ウエットブラストを噴射口からワークに噴射し、該ウエットブラストによってワークにバリ処理等の加工や摩耗試験等の検査を施すウエットブラスト技術について種々の提案がなされており、このウエットブラストを良好に噴射する為のノズル体も種々提案されている。 Conventionally, so-called wet blasting, in which a slurry in which abrasive grains and liquid are mixed is pressurized with pressurized air, is sprayed onto a workpiece from an injection port, and the workpiece is inspected for processing such as burr processing and wear testing by the wet blasting. Various proposals have been made on the wet blasting technology for applying the above, and various nozzle bodies for jetting the wet blast well have been proposed.
ところで、例えば、巾600mm等の大きなワークの表面をウエットブラスト技術によって均一に加工する為には、ノズル体の噴射口を巾600mm以上のスリット状としたウエットブラスト用のノズル体を用意し、該ノズル体に対してワークを移動させることで該ワークの表面全面を可及的に同時に加工する手段が採用される。 By the way, for example, in order to uniformly process the surface of a large workpiece having a width of 600 mm or the like by wet blasting technology, a nozzle body for wet blasting in which the nozzle nozzle has a slit shape having a width of 600 mm or more is prepared. By moving the work relative to the nozzle body, means for processing the entire surface of the work as simultaneously as possible is employed.
しかし、このようなスリット状の噴射口からウエットブラストを均一な混合状態で噴射することは極めて厄介である。なぜなら、噴射口が巾広であればある程、スラリ中の砥粒濃度が場所によって異なり易いからである。 However, it is extremely troublesome to inject wet blast from such slit-shaped injection ports in a uniform mixed state. This is because the wider the injection port, the more easily the abrasive concentration in the slurry varies from place to place.
従って、巾200mm以上のようなスリット状の噴射口を有するノズル体では、該噴射口から噴射されるスラリ(砥粒と液体)とエアとを均一な混合状態とすることができず、ワークに加工ムラが発生してしまうことになり、精密な加工や検査が行えないという問題点があった。 Therefore, in a nozzle body having a slit-shaped injection port having a width of 200 mm or more, slurry (abrasive grains and liquid) and air injected from the injection port cannot be in a uniform mixed state. Processing irregularities would occur and there was a problem that precise processing and inspection could not be performed.
そこで、本出願人は、前述した問題点を解消すべく、特許第3540713号に開示されるノズル体(以下、従来例)を提案しており、この従来例は、スラリ貯留室に貯留されるスラリが導出する導出通路を、小孔が並設される多孔構造に設け、また、このスラリをスラリ貯留室から導出するエアが通過するエア噴射通路を、小孔が並設される多孔構造に設けたものであり、この構成から、長尺スリット状の噴射口から噴射されるスラリ(砥粒と液体)とエアとを均一な混合状態(噴射材)とすることができ、非常に実用性に秀れて画期的である。 Therefore, the present applicant has proposed a nozzle body (hereinafter, a conventional example) disclosed in Japanese Patent No. 3540713 in order to solve the above-described problems, and this conventional example is stored in a slurry storage chamber. The lead-out passage through which the slurry is led out is provided in a porous structure in which small holes are arranged in parallel, and the air injection passage through which air is led out from the slurry storage chamber passes through the porous structure in which small holes are arranged in parallel. With this configuration, the slurry (abrasive grains and liquid) sprayed from the long slit-shaped spray port and air can be in a uniform mixed state (spray material), which is extremely practical. It is excellent and innovative.
ところが、前述した従来例であっても未だ加工ムラが生じる場合がある。 However, even in the above-described conventional example, processing unevenness may still occur.
これは、従来例における噴射材の噴射は、前述したように加圧エアによりスラリを引き込んで混合した後、この噴射材を噴射口から噴射する構造であるが、加圧エアの性質上、連続した供給であっても流れが安定せずに脈動が生じる場合があるからであり、よって、このエアの脈動によってスラリー量が一定せず、その結果、部分的にスラリとエアとの混合状態が異なることで加工ムラが生じてしまう。 This is a structure in which the injection of the injection material in the conventional example is a structure in which the injection material is injected from the injection port after the slurry is drawn and mixed with the pressurized air as described above. This is because even if it is supplied, the flow may not be stable and pulsation may occur.Therefore, the amount of slurry is not constant due to the pulsation of air, and as a result, the mixed state of slurry and air is partially Processing irregularities occur due to the difference.
そこで、従来においても、この加工ムラが生じるのを防止すべく、エアの圧力やスラリの導入量を適宜設定するなど、各種設定により対応が試みられているが、これら設定は極めて困難であり、実際には要求される程度まで成果が上がっていないのが現状である。 Therefore, in the past, in order to prevent this processing unevenness from occurring, attempts have been made to cope with various settings such as appropriately setting the air pressure and the amount of slurry introduced, but these settings are extremely difficult, In reality, the results are not as high as required.
本発明者は、このエアとスラリとが混合された噴射材をスリット状の噴射部から噴射するノズル体を具備したウエットブラスト装置について更なる研究・開発を進め、その結果、従来に無い作用効果を発揮する画期的なウエットブラスト装置を開発した。 The present inventor has advanced further research and development on a wet blasting apparatus including a nozzle body that injects the air-and-slurry mixed injection material from the slit-like injection unit. Developed an innovative wet blasting device that demonstrates
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
砥粒1と液体2とが混合されたスラリ3が導入されて貯溜されるスラリ貯溜室4の近傍にエア噴射部5が設けられ、このエア噴射部5から加圧されたエアが噴射されることにより前記スラリ貯溜室4から前記スラリ3が導出されて該スラリ3と前記エアが混合室6に送られて混合され、このエアとスラリ3とが混合された噴射材10をスリット状の噴射部7から噴射するノズル体8を具備したウエットブラスト装置であって、前記エア噴射部5からのエア噴射の制御は、噴射と停止とが交互に行なわれるように構成されていることを特徴とするウエットブラスト装置に係るものである。
An
また、請求項1記載のウエットブラスト装置において、前記エア噴射部5は、前記混合室6に開口するエア噴射孔9を複数並設した多孔構造であり、前記エア噴射の制御は、複数並設される前記エア噴射孔9のうち一のエア噴射孔9が噴射状態のとき他のエア噴射孔9が停止状態となり、その後、逆の状態となる動作が繰り返し行なわれ、前記各エア噴射孔9から前記混合室6に対するエアの噴射と停止とが交互に行なわれるように制御するように構成されていることを特徴とするウエットブラスト装置に係るものである。
The wet blasting apparatus according to
また、請求項1,2いずれか1項に記載のウエットブラスト装置において、前記エア噴射の制御は、前記エア噴射孔9が形成される孔形成部14に前記一のエア噴射孔9と連通する連通孔11a及び前記他のエア噴射孔9を閉塞する閉塞部11bを具備した可動弁体11を設けて構成されていることを特徴とするウエットブラスト装置に係るものである。
Further, in the wet blasting apparatus according to any one of
また、請求項1〜3いずれか1項に記載のウエットブラスト装置において、前記混合室6は、スリット状の前記噴射部7のスリット巾方向に長さを有するものであることを特徴とするウエットブラスト装置に係るものである。
The wet blasting device according to any one of
また、請求項2〜4いずれか1項に記載のウエットブラスト装置において、前記スラリ3は、前記エア噴射部5からエアが噴射された際、前記スラリ貯留室4から所定長さを有するスラリ導出部12を介して導出される構成であり、前記スラリ導出部12は前記混合室6に開口するスラリ導出孔13を複数並設した多孔構造であることを特徴とするウエットブラスト装置に係るものである。
5. The wet blasting device according to claim 2, wherein the
また、請求項5記載のウエットブラスト装置において、前記各エア噴射孔9と前記各スラリ導出孔13とは対応する位置関係に設けられていることを特徴とするウエットブラスト装置に係るものである。
The wet blasting apparatus according to
本発明は上述のように構成したから、スリット状の噴射部の全域からエアとスラリとが混合された噴射材を一定圧で噴射することができ、加工ムラの発生を可及的に防止することができるなど従来にない作用効果を発揮する画期的なウエットブラスト装置となる。 Since the present invention is configured as described above, an injection material in which air and slurry are mixed can be injected at a constant pressure from the entire area of the slit-like injection unit, and the occurrence of processing unevenness can be prevented as much as possible. It is an epoch-making wet blasting device that exhibits unprecedented operational effects.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて簡単に説明する。 Embodiments of the present invention considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings.
エア噴射部5から加圧されたエアが噴射されると、スラリ貯溜室4からスラリ3が導出されて該スラリ3とエアが混合室6に送られて混合され、このエアとスラリ3とが混合された噴射材10はスリット状の噴射部7から噴射される。
When pressurized air is injected from the
ところで、エア噴射部5からのエア噴射の制御は、噴射と停止とが交互に行なわれるように構成されており、この構成から加工ムラが生じるのを可及的に防止し得ることになる。
By the way, control of the air injection from the
即ち、前述したエア噴射の制御により、エア噴射孔9から混合室6に対するエア噴射が停止すると、混合室6にはスラリ3が充満した状態となり(図8参照)、続いて、エア噴射孔9から混合室6に対するエア噴射が行なわれると、エア噴射の停止の間に混合室6に充満したスラリ3が押出されるようにして噴射することになる(図9参照)。
That is, when the air injection from the
よって、従来のように脈動する不安定な状態で供給される加圧されたエアが噴射される場合と異なり、常に混合室6に溜まった一定量以上のスラリ3を所定圧に加圧されたエアで押出すようにして噴射するから、スリット状の噴射部7の全域からエアとスラリ3とが混合された噴射材10を一定の混合状態で噴射することができ、加工ムラの発生を可及的に防止することができることになる。これは出願人が行なった実験により確認済みである。
Therefore, unlike the conventional case where pressurized air supplied in an unstable state that pulsates is injected, a certain amount or more of the
また、請求項2記載の発明のように、エア噴射部5は、混合室6に開口するエア噴射孔9を複数並設した多孔構造であり、エア噴射の制御は、複数並設される前記エア噴射孔9のうち一のエア噴射孔9が噴射状態のとき他のエア噴射孔9が停止状態となり、その後、逆の状態となる動作が繰り返し行なわれるよう、各エア噴射孔9から混合室6に対するエア噴射と停止とが交互に行なわれることで、より一層加工ムラの発生を可及的に防止することができる。
Further, as in the second aspect of the present invention, the
具体的には、エア噴射部5に設けた各エア噴射孔9がオリフィスの役割を果たし、更に、エア噴射部5から噴射されるエアは整流状態で噴射されることになり、乱流状態で噴射する場合と比較すると、該エアの圧力はそれほど高くはないにもかかわらず、該エアの流速が速く且つ一定になり、従って、この構造のノズル体8は、エアのエネルギー損失が極めて少なく(エアの圧力と噴射材10の流速とを比較した場合、噴射材の流速が著しく低くなったりしない)、よって、この点においてもエアとスラリ3とが混合されて噴射される噴射材10は良好にワークに噴射され、良好な加工が行われることになる。
Specifically, each
本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。 A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、砥粒1と液体2とが混合されたスラリ3が導入されて一時貯溜されるスラリ貯溜室4の近傍にエア噴射部5が設けられ、このエア噴射部5から加圧されたエアが噴射されることにより前記スラリ貯溜室4から前記スラリ3が導出されて該スラリ3と前記エアが混合室6に送られ混合し、前記エアと前記スラリ3とが混合された噴射材10をスリット状の噴射部7から噴射するノズル体8を具備したウエットブラスト装置である。
In this embodiment, an
具体的には、本実施例は、図1に図示したようにワークを収納する処理本体31の下方位置に配設されるスラリ貯溜部32と、このスラリ貯溜部32からポンプ装置33を介して処理本体31内へスラリを搬送するスラリ搬送部34と、処理本体31内に配設され、スラリ搬送部34で搬送されたスラリ3(噴射材10)を噴射するスラリ噴射部としてのノズル体8とで構成されており、このノズル体8から噴射されたスラリ3が処理本体31の下方のスラリ貯溜部32へ貯留されて再利用される構成である。
Specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
ノズル体8は、図1〜3に図示したように巾方向に長く前後方向に短い長尺部材14(孔形成部)と、この長尺部材14の下部に垂設状態で連設され巾方向に長く肉薄の長尺の板状部材15と、長尺部材14の上部に被嵌状態に連設されるブロック状の被嵌部材16(前体16A及び後体16B)とから構成されている。尚、長尺部材14,板状部材15及び被嵌部材16は、可及的に寸法変形しない素材、例えば、金属材により形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図2に図示したように長尺部材14の下部と板状部材15の上部との間には混合室6が設けられ、この長尺部材14にはこの混合室6に開口するエア噴射孔9(丸孔部)を並設して成るエア噴射部5が設けられている。
As shown in FIG. 2, a
このエア噴射孔9は、図2に図示したように長尺部材14(孔形成部)に形成されており、この長尺部材14は被嵌部材16(後体16B)に設けた貫通孔16aと連結されている。
The
エア噴射孔9は、長尺部材14の長さ方向に複数並設されており、一端が前述した貫通孔16aと連結し、他端が長尺部材14の一側面に開口するように設けられている。
A plurality of air injection holes 9 are provided in parallel in the length direction of the
被嵌部材16の貫通孔16aは、前述した長尺部材14の一側面に開口する各エア噴射孔9に一端が連設するように設けられており、この貫通孔16aには後述するエア制御機構に係る可動弁体11が配設されている。
The through
また、貫通孔16aの他端は被嵌部材16の上面に開口するエア導入空間16bに連設されている。
Further, the other end of the through
このエア導入空間16bには、エア供給源19から延設されるエア供給路19aが連設されている。
An
また、エア噴射部5は、エア噴射孔9から混合室6に対するエア供給とエア供給停止とが交互に行なわれるように制御するエア制御機構を具備する。
In addition, the
具体的には、図2〜4に図示したようにエア制御機構は、エア噴射孔9が形成された孔形成部としての長尺部材14に前記一のエア噴射孔9と連通する連通孔11a及び前記他のエア噴射孔9を閉塞する閉塞部11bを具備した可動弁体11を設けて構成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the air control mechanism has a
可動弁体11は、図4に図示したように適宜な金属製の部材で形成した長尺板状体であり、長尺部材14の上面にして被嵌部材16の貫通孔16a内に配設されている。
The
また、可動弁体11は、所定間隔に複数の連通孔11aが形成されており、この連通孔11a同士の間隔は、長尺部材14の上面に配設した際、長尺部材14に並設したエア噴射孔9に対して一つおきに合致する位置となるように設定されている。
The
つまり、可動弁体11における連通孔11aの側方部位は、一部のエア噴射孔9を閉塞する閉塞する閉塞部11bとして機能する。
That is, the side portion of the
従って、エア制御機構は、複数並設される前記エア噴射孔9のうち、連通孔11aにより開口される一のエア噴射孔9がエア噴射の状態のとき、閉塞部11bにより閉塞される他のエア噴射孔9がエア噴射の停止状態となり、その後、後述する駆動源20により可動弁体11が往復移動した際、前述した一のエア噴射孔9と他のエア噴射孔9とにおけるエア噴射の状態と停止状態とが逆の状態となり、可動弁体11が往復移動することで前述した動作が繰り返し行なわれ、各エア噴射孔9から混合室6に対するエア噴射と停止とが交互に行なわれる(瞬間的に切り替わる)ように制御されている。
Therefore, the air control mechanism is configured such that when one
また、可動弁体11を配設する長尺部材14の上面にはパッキン22が配設されており、このパッキン22には全てのエア噴射孔9に合致する位置に孔22aが形成されている。
Further, a packing 22 is provided on the upper surface of the
従って、可動弁体11はパッキン22を介して長尺部材14の上面に配設される。
Accordingly, the
また、可動弁体11の端部には長窓状の孔11cが形成されており、この孔11cは後述する駆動源20との連結部として機能する。
Further, a long window-
駆動源20は、図3,4に図示したように被嵌部材16の側部に設けた設置部21にモーターを設置して構成されており、この駆動源20の下部には偏心軸体20aが垂設されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
この偏心軸体20aは、可動弁体11の端部に設けた孔11cに貫挿し得るように構成されており、駆動源20を作動して偏心軸体20aが偏心回動した際、可動弁体11は長尺部材14上を所定方向(図4中X方向)に往復移動することになる。
The
この可動弁体11の移動量は、長尺部材14に設けたエア噴射孔9同士の間隔、即ち、偏心軸体20aの偏心回動に際して、図5,6,7に図示したように可動弁体11に設けた連通孔11aが一のエア噴射孔9に対して合致する状態から隣接する他のエア噴射孔9に対して合致する状態となるまで移動するように設定されている。
The amount of movement of the
また、可動弁体11としては、図10,11に図示したように回動軸状に形成された可動弁体11に連通孔11aを形成したタイプのものでも良い。
Further, the
尚、エア制御機構としては、前述した可動弁体11(弁構造)を用いた制御に限らず、エア噴射孔9夫々に独立したエア供給源を設けて、任意の数のエア噴射孔9からエア供給をしたりエア供給停止をしたりする電子制御式のものでも良い。 The air control mechanism is not limited to the control using the movable valve element 11 (valve structure) described above, and an independent air supply source is provided for each of the air injection holes 9 so that any number of air injection holes 9 can be used. An electronic control type that supplies air or stops air supply may be used.
また、長尺部材14には混合室6に開口するスラリ導出孔13を並設して成るスラリ導出部12が設けられている。
Further, the
具体的には、このスラリ導出部12は、図2に図示したように長尺部材14に貫通状態に設けたスラリ導出孔13で構成されている。
Specifically, the slurry lead-out
このスラリ導出孔13は、該長尺部材14の長さ方向に複数(エア噴射孔9と同数)並設されており、一端が長尺部材14に設けた混合室6に開口し他端が長尺部材14の他側面に開口する状態で並設されている。
A plurality of the slurry outlet holes 13 are arranged in parallel in the length direction of the long member 14 (the same number as the air injection holes 9), one end opens into the mixing
従って、スラリ導出部12は、後述するスリット状の噴射部7のスリット巾方向に長さを有しており、このスラリ導出部12の長さ方向にスラリ導出孔13が並設された構造となる。
Therefore, the slurry lead-out
また、この各スラリ導出孔13は前記各エア噴射孔9と一対一に対応する位置関係に設定されている。即ち、平面視においてエア噴射孔9とスラリ導出孔13は同一垂直平面上に設けられている。
Each of the slurry outlet holes 13 is set to have a one-to-one correspondence with each of the air injection holes 9. That is, the
また、このスラリ導出孔13における長尺部材14の他側面に開口する開口部は、スラリ貯留室4に連設される。
Further, an opening that opens on the other side surface of the
このスラリ貯留室4は、図2に図示したように被嵌部材16(前体16A)の内部に設けられており、このスラリ貯留室4の上部には前述したスラリ搬送部34が接続されスラリ3を導入するスラリ導入部17が被嵌部材16の上面に開口状態に設けられ、また、スラリ貯留室4の側部には該スラリ貯留室4からスラリを導出するスリット状のスラリ導出通路18が被嵌部材16の内壁面に開口状態に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
このスラリ導出通路18は、図2に図示したように長尺部材14に被嵌部材16を被嵌した際、長尺部材14に設けた各スラリ導出孔13に連通状態となるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
本実施例では、前述したエア噴射部5における各エア噴射孔9の混合室6側開口部は、前述したスラリ導出部12における各スラリ導出孔13の混合室6側開口部の近傍位置にして上方に位置するように設定されている。
In the present embodiment, the opening portions on the mixing
この構成によりエア噴射孔9から混合室6へエアが供給されると、該エアの下方への通過移動により、エア噴射部5の混合室6側開口部とスラリ導出部12の混合室6側開口部の間が負圧となり、よって、該スラリ導出部12の混合室6側開口部からスラリ3が吸引されて混合室6内に導出され、該混合室6内にて該スラリ3と前記エアとが混合されることになる。
When air is supplied from the
板状部材15は、内部に前記混合室6と連通するスリット状の通過経路15aが設けられ、この通過経路15aの下部は開口され、この開口が前記スリット状の噴射部7に設定されている。
The plate-
また、本実施例は、上記各構成の内、スラリ3の通過する経路には図示省略のウレタン樹脂製の保護層が被覆されている。この保護層は、スラリ3(特に砥粒)により該スラリ3の通過する経路が研磨されてしまうことを防止するものであり、この保護層の存在により、ノズル体8の寿命が数倍に延びることが確認されている。
In the present embodiment, a urethane resin protective layer (not shown) is coated on a path through which the
また、このウレタン樹脂は、前記長尺部材14,板状部材15及び被嵌部材16の各部材同士が当接する部位にもシール部材として設けられている。
The urethane resin is also provided as a seal member at a portion where the
また、エアのみが通過する経路には、可及的にウレタン樹脂を設けない構成が採用されている。これは、ウレタン樹脂は表面摩擦抵抗が大きい為、ウレタン樹脂が存在すると、このウレタン樹脂と加圧エアとの接触により該加圧エアの圧力を損じてしまうからである。 Moreover, the structure which does not provide a urethane resin as much as possible is employ | adopted for the path | route through which only air passes. This is because the urethane resin has a large surface frictional resistance, and if the urethane resin is present, the pressure of the pressurized air is lost due to the contact between the urethane resin and the pressurized air.
本実施例は上述のように構成したから、スリット状の噴射部7の全域からエアとスラリ3とが混合された噴射材10を一定圧で噴射することができ、加工ムラの発生を可及的に防止することができる。
Since the present embodiment is configured as described above, it is possible to inject the
また、本実施例は、エア噴射部5は、混合室6に開口するエア噴射孔9を複数並設した多孔構造であるから、エア噴射部5に設けた各エア噴射孔9がオリフィスの役割を果たし、更に、エア噴射部5から噴射されるエアは整流状態で噴射されることになり、乱流状態で噴射する場合と比較すると、該エアの圧力はそれほど高くはないにもかかわらず、該エアの流速が速く且つ一定になり、従って、この構造のノズル体8は、エアのエネルギー損失が極めて少なく(エアの圧力と噴射材の流速とを比較した場合、噴射材10の流速が著しく低くなったりしない)、よって、この点においてもエアとスラリ3とが混合されて噴射される噴射材10は良好にワークに噴射され、良好な加工が行われることになる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施例は、エア噴射部5はスリット状の噴射部7のスリット長さ方向に長さを有するものであり、エア噴射部5の長さ方向にエア噴射孔9が複数並設されているから、特許第3540713号に開示されるように、噴射部5からスラリ3(砥粒1及び液体2)とエアとを均一な混合状態で噴射することができることになる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施例は、エア噴射部5からエアが噴射された際、スラリ貯留室4から所定長さを有するスラリ導出部12を介してスラリが導出する構成であり、スラリ導出部12は混合室6に開口するスラリ導出孔13を複数並設した多孔構造であるから、特許第3540713号に開示されるように、噴射部5からスラリ(砥粒及び液体)とエアとを均一な混合状態で噴射することができることになる。
Further, in this embodiment, when air is injected from the
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 Note that the present invention is not limited to this embodiment, and the specific configuration of each component can be designed as appropriate.
1 砥粒
2 液体
3 スラリ
4 スラリ貯溜室
5 エア噴射部
6 混合室
7 噴射部
8 ノズル体
9 エア噴射孔
10 噴射材
11 可動弁体
11a 連通孔
11b 閉塞部
12 スラリ導出部
13 スラリ導出孔
14 孔形成部
DESCRIPTION OF
10 propellant
11 Movable valve body
11a communication hole
11b Blocking part
12 Slurry outlet
13 Slurry outlet hole
14 Hole formation part
Claims (6)
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2008
- 2008-12-26 JP JP2008335026A patent/JP2010155305A/en active Pending
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