JP2020201319A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来からプリンタ等の画像形成装置において、電子写真式の画像形成装置が知られている。電子写真式の画像形成装置には、感光ドラム上の残留トナーの電荷を除去するための除電用光源と、除電用光源の光を感光ドラムの表面に導く導光部材とが設けられている。そして、除電用光源及び導光部材については様々な配置が提案されている。 Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus has been known as an image forming apparatus such as a printer. The electrophotographic image forming apparatus is provided with a static elimination light source for removing the charge of residual toner on the photosensitive drum and a light guide member for guiding the light of the static elimination light source to the surface of the photosensitive drum. Various arrangements have been proposed for the static elimination light source and the light guide member.
例えば特許文献1には、除電用光源が装置本体に設けられ、導光部材が中間転写ベルトユニットに設けられた画像形成装置が開示されている。また特許文献2には、除電用光源が装置本体に設けられ、導光部材がプロセスカートリッジを支持する引出トレイに設けられた画像形成装置が開示されている。また特許文献3には、除電用光源が装置本体に設けられ、導光部材がプロセスカートリッジに設けられた画像形成装置が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses an image forming apparatus in which a light source for static elimination is provided in a main body of the apparatus and a light guide member is provided in an intermediate transfer belt unit. Further,
しかしながら、特許文献1から特許文献3の技術によれば、除電用光源が装置本体に設けられているため、除電用光源から導光部材までの距離が長くなる。そのため、画像形成装置の小型化や除電用光源の小光量化が困難であった。 However, according to the techniques of Patent Documents 1 to 3, since the static elimination light source is provided in the apparatus main body, the distance from the static elimination light source to the light guide member becomes long. Therefore, it has been difficult to reduce the size of the image forming apparatus and the amount of light of the static elimination light source.
本発明は、除電用光源から導光部材までの距離が短くなるように除電用光源を配置した画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a static elimination light source is arranged so that a distance from a static elimination light source to a light guide member is shortened.
本発明の画像形成装置は、筐体と、感光ドラムと、前記感光ドラムの表面に除電用の光を導く導光部材とを有し、前記筐体に着脱可能なプロセスカートリッジと、前記感光ドラムに対向するベルトと、前記感光ドラムを除電するための光を前記導光部材に向かって出射する除電用光源とを有し、前記筐体に着脱可能なベルトユニットと、を備える。 The image forming apparatus of the present invention has a housing, a photosensitive drum, a light guide member that guides light for static elimination to the surface of the photosensitive drum, and a process cartridge that can be attached to and detached from the housing, and the photosensitive drum. It is provided with a belt unit facing the above, a light source for static elimination that emits light for static elimination of the photosensitive drum toward the light guide member, and a belt unit that can be attached to and detached from the housing.
上記の構成によれば、除電用光源を感光ドラムの近くに配置されるベルトユニットに設けることにより、除電用光源を筐体に設ける構成よりも除電用光源から導光部材までの距離を短くすることができる。よって、画像形成装置を小型化でき、除電用光源を小光量化できる。 According to the above configuration, by providing the static elimination light source on the belt unit arranged near the photosensitive drum, the distance from the static elimination light source to the light guide member is shortened as compared with the configuration in which the static elimination light source is provided on the housing. be able to. Therefore, the image forming apparatus can be miniaturized, and the amount of light for static elimination can be reduced.
上記の画像形成装置において、前記導光部材は、前記感光ドラムの回転軸線方向に延びる第1導光部であって、前記感光体ドラムの表面に対向して配置され、前記感光体ドラムの表面に向かって光を照射する出射面を有する第1導光部と、前記第1導光部の前記回転軸線方向の第1端に連結され、前記感光ドラムの回転軸線と交差する方向に延びる第2導光部であって、前記除電用光源から光を受け入れる入射面と、前記入射面から受け入れた光を前記第1導光部内に向けて反射する反射面とを有する、第2導光部と、を有し、前記除電用光源は、前記入射面に向けて光を出射するようにしてもよい。 In the image forming apparatus, the light guide member is a first light guide portion extending in the direction of the rotation axis of the photosensitive drum, is arranged so as to face the surface of the photoconductor drum, and is a surface of the photoconductor drum. A first light guide unit having an exit surface that irradiates light toward the light guide unit is connected to the first end of the first light guide unit in the direction of the rotation axis, and extends in a direction intersecting the rotation axis of the photosensitive drum. The second light guide unit, which has an incident surface that receives light from the static elimination light source and a reflecting surface that reflects the light received from the incident surface toward the inside of the first light guide unit. And, the static elimination light source may emit light toward the incident surface.
上記の構成によれば、感光ドラムの回転軸線方向と交差する方向に光を出射するように除電用光源を配置することで、ベルトユニットにおける除電用光源の配置の自由度が高くなる。 According to the above configuration, by arranging the static elimination light source so as to emit light in a direction intersecting the rotation axis direction of the photosensitive drum, the degree of freedom in arranging the static elimination light source in the belt unit is increased.
また上記の画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは、前記導光部材の前記入射面を囲む筒状の遮光リブを有していてもよい。 Further, in the above image forming apparatus, the process cartridge may have a tubular light-shielding rib surrounding the incident surface of the light guide member.
上記の構成によれば、導光部材の入射面と除電用光源との隙間を遮光リブで遮光することにより、入射面と除電用光源との隙間から漏れた光が感光ドラムに照射されることを防止できる。 According to the above configuration, the light leaking from the gap between the incident surface and the static elimination light source is irradiated to the photosensitive drum by shielding the gap between the incident surface of the light guide member and the static elimination light source with a light shielding rib. Can be prevented.
また上記の画像形成装置において、前記ベルトユニットは、下面に前記除電用光源と電気的に接続されるベルトユニット側コネクタを有し、前記筐体は、前記ベルトユニットが前記筐体に装着された場合に前記ベルトユニット側コネクタと接続される筐体側コネクタを有していてもよい。 Further, in the above image forming apparatus, the belt unit has a belt unit side connector on the lower surface that is electrically connected to the static elimination light source, and the housing is such that the belt unit is mounted on the housing. In some cases, it may have a housing-side connector to be connected to the belt unit-side connector.
上記の構成によれば、ベルトユニットの着脱動作によってコネクタも着脱できる。 According to the above configuration, the connector can also be attached / detached by the attachment / detachment operation of the belt unit.
また上記の画像形成装置において、前記除電用光源が発光ダイオードであってもよい。 Further, in the above image forming apparatus, the static elimination light source may be a light emitting diode.
上記の構成によれば、光源を小型化することができる。 According to the above configuration, the light source can be miniaturized.
本発明によれば、除電用光源を感光ドラムの近くに配置されるベルトユニットに設けることにより、除電用光源を筐体に設ける構成よりも除電用光源から導光部材までの距離を短くすることができる。よって、画像形成装置を小型化でき、除電用光源を小光量化できる。 According to the present invention, by providing the static elimination light source on the belt unit arranged near the photosensitive drum, the distance from the static elimination light source to the light guide member can be shortened as compared with the configuration in which the static elimination light source is provided on the housing. Can be done. Therefore, the image forming apparatus can be miniaturized, and the amount of light for static elimination can be reduced.
[画像形成装置の全体構成]
図1に示す画像形成装置1は、本発明に係る電子写真式の画像形成装置の一実施形態であり、用紙Sに複数色の画像を形成するタンデム型カラープリンタである。
[Overall configuration of image forming apparatus]
The image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is an embodiment of an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention, and is a tandem type color printer that forms an image of a plurality of colors on paper S.
以下の説明では、図1における左側を画像形成装置1の前側、図1における右側を画像形成装置1の後側と規定し、図1における紙面手前側を画像形成装置1の右側、図1における紙面奥側を画像形成装置1の左側と規定する。また、図1における上側及び下側を、それぞれ画像形成装置1の上側及び下側と規定する。 In the following description, the left side in FIG. 1 is defined as the front side of the image forming apparatus 1, the right side in FIG. 1 is defined as the rear side of the image forming apparatus 1, and the front side of the paper in FIG. 1 is the right side of the image forming apparatus 1, in FIG. The back side of the paper surface is defined as the left side of the image forming apparatus 1. Further, the upper side and the lower side in FIG. 1 are defined as the upper side and the lower side of the image forming apparatus 1, respectively.
画像形成装置1は、筐体2と、用紙Sを支持する給紙トレイ10と、用紙Sに画像を形成する画像形成部5とを備えている。
The image forming apparatus 1 includes a
筐体2は略直方体形状に形成されており、給紙トレイ10及び画像形成部5を収容している。筐体2の上端部には、後端部の回動支点23Bを中心として揺動可能なトップカバー23が設けられている。トップカバー23には、前側から後側へ向かうにつれて下方に傾斜する排紙トレイ23Aが形成されている。
The
筐体2内には、給紙トレイ10から画像形成部5を経由して排紙トレイ23Aへ至る用紙Sの搬送経路Pが構成されている。筐体2内には、給紙ローラ11と、分離ローラ12と、分離パッド12Aと、搬送ローラ対13と、レジストローラ対14とが備えられている。
In the
給紙トレイ10に支持される用紙Sは、給紙ローラ11、分離ローラ12及び分離パッド12Aにより1枚ずつ分離されて搬送経路Pに送り出される。
The paper S supported by the
搬送経路Pに送り出された用紙Sは、搬送ローラ対13と、レジストローラ対14とにより画像形成部5に向けて搬送される。レジストローラ対14は、搬送される用紙Sの先端の移動を規制して一旦停止させた後、用紙Sを所定のタイミングにて画像形成部5に向けて搬送する。
The paper S sent out to the transport path P is transported toward the image forming unit 5 by the
画像形成部5は給紙トレイ10の上方に配置されており、前後方向に並設される4つのプロセスカートリッジ50と、ベルトユニット30とを備えている。各プロセスカートリッジ50は、筐体2に着脱可能に装着されており、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンの各色に対応して設けられている。
The image forming unit 5 is arranged above the
プロセスカートリッジ50は、感光ドラム51及び現像ローラ52を有している。感光ドラム51は、左右方向を軸方向とする略円筒形状に形成されており、プロセスカートリッジ50に回転可能に支持されている。現像ローラ52は、左右方向に延出しており、プロセスカートリッジ50に回転可能に支持されている。現像ローラ52は、感光ドラム51の前上部に接触している。
The
感光ドラム51の上側には、感光ドラム51に対向配置され、感光ドラム51の表面を露光するLEDユニット53が設けられている。LEDユニット53は、トップカバー23に支持されている。
On the upper side of the
また、プロセスカートリッジ50は、供給ローラ54と、スコロトロン型帯電器55と、導光部材56と、クリーナブラシ57と、プロセスフレーム58とを有している。供給ローラ54は、現像ローラ52に現像剤となるトナーを供給する。トナーは、プロセスカートリッジ50における現像ローラ52及び供給ローラ54の上方に収容されている。
Further, the
スコロトロン型帯電器55は、感光ドラム51の後上方において感光ドラム51に対向配置されている。導光部材56は、感光ドラム51の表面に除電用の光を導く部材であり、スコロトロン型帯電器55の下方において感光ドラム51に対向配置されている。クリーナブラシ57は、導光部材56とスコロトロン型帯電器55の間において感光ドラム51に対向配置されている。プロセスフレーム58は、プロセスカートリッジ50の各部材を支持するフレームであり、すなわち供給ローラ54と、スコロトロン型帯電器55と、導光部材56と、クリーナブラシ57とを支持する。
The
ベルトユニット30は、プロセスカートリッジ50の搬送経路Pを挟んだ下方に対向配置されている。ベルトユニット30は、交換を容易にするため、筐体2に着脱可能に装着されている。ベルトユニット30は、ベルト31と、駆動ローラ32と、従動ローラ33と、転写ローラ34と、除電用光源35(図2参照)と、ベルトフレーム36とを有している。
The
ベルト31は、感光ドラム51の搬送経路Pを挟んだ下方に対向配置されている。ベルト31は、駆動ローラ32と駆動ローラ32の前方に配置される従動ローラ33との間に掛け渡されている。転写ローラ34は、ベルト31を挟んだ各感光ドラム51に対向する位置にそれぞれ配置されている。
The
除電用光源35は、導光部材56の入射面56Aに対向する位置に配置されている。ベルトフレーム36は、ベルトユニット30の各部材を支持するフレームであり、すなわちベルト31と、駆動ローラ32と、従動ローラ33と、転写ローラ34と、除電用光源35とを支持する。
The static elimination
画像形成部5においては、感光ドラム51の表面は、スコロトロン型帯電器55によって一様に帯電された後、LEDユニット53によって所定の画像データに基づいて選択的に露光される。これにより、感光ドラム51の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。
In the image forming unit 5, the surface of the
一方、プロセスカートリッジ50内に収容されるトナーは、供給ローラ54と現像ローラ52との間で正極性に帯電され、現像ローラ52の表面に担持される。現像ローラ52に担持されたトナーが感光ドラム51の表面における静電潜像に供給されることにより、感光ドラム51の表面にトナー像が担持される。
On the other hand, the toner contained in the
画像形成部5へ向けて搬送された用紙Sがベルト31上に到達すると、ベルト31により搬送されて、ベルト31と各感光ドラム51との間を順次通過する。そして、感光ドラム51の表面上のトナー像は、用紙Sと対向したときに、転写ローラ34に印加された転写バイアスによって用紙Sに転写される。このように、感光ドラム51が担持するトナー像は、ベルトユニット30により用紙Sに転写される。
When the paper S conveyed toward the image forming unit 5 reaches the
このとき、感光ドラム51の表面には、用紙Sに転写しきれなかったトナーが残留する場合がある。感光ドラム51の表面に残留する残留トナーは、感光ドラム51の回転に伴って導光部材56と対向する。導光部材56と対向した残留トナーは、除電用光源35からの光によってその付着電荷が除去され、感光ドラム51から取れやすくされる。その後、クリーナブラシ57によって残留トナーが取り除かれる。これで感光ドラム51表面が完全にきれいになり、次ページの印刷準備が整ったことになる。
At this time, the toner that could not be completely transferred to the paper S may remain on the surface of the
なお、本実施形態におけるベルト31は、トナー像が転写される用紙Sを搬送する搬送ベルトに構成されているが、トナー像がベルト自身に転写され、ベルトに転写されたトナー像がさらに用紙Sに転写される中間ベルトに構成することも可能である。
The
トナー像が転写された用紙Sは、画像形成部5の下流側に配置される定着装置16に搬送される。定着装置16は加熱ローラ17と加熱ローラ17に圧接する加圧ローラ18とを備えており、定着装置16に搬送された用紙Sは、加熱ローラ17と加圧ローラ18との間を通過する間にトナー像が熱定着される。
The paper S on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing
トナー像が熱定着された用紙Sは、定着装置16から搬送方向下流側に搬送され、さらに排紙ローラ19により搬送されて、トップカバー23の排紙トレイ23Aに排紙される。
The paper S on which the toner image is heat-fixed is conveyed downstream from the fixing
以下に、画像形成装置1において、除電用光源から導光部材56までの距離を短くするための構成について詳しく説明する。
The configuration for shortening the distance from the static elimination light source to the
[プロセスカートリッジにおける導光部材]
図2は、図3のB−B位置における画像形成装置1の断面図、図3は、図2のA−A位置における画像形成装置1の断面図である。図2及び図3では、トップカバー23等の外観を構成するカバーの図示を省略している。
[Light guide member in process cartridge]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the image forming apparatus 1 at the position BB of FIG. 3, and FIG. 3 is a sectional view of the image forming apparatus 1 at the position AA of FIG. In FIGS. 2 and 3, the cover that constitutes the appearance of the
導光部材56は、ガラスや樹脂を材料として略L字型に形成され、第1導光部561と、第2導光部562とを有している。第1導光部561は、感光ドラム51の回転軸線方向である左右方向に延びる長尺状の部分であり、感光ドラム51の表面に対向して配置されている。第1導光部561の感光ドラム51に対向する面は、感光ドラム51の表面に向かって光を照射する出射面56Bとなっている。
The
第2導光部562は、第1導光部561における左右方向の第1端の一例としての左端に連結され、感光ドラム51の回転軸線と交差する方向の一例としての下方向に延びる部分である。第2導光部562の下端面は、除電用光源35から光を受け入れる入射面56Aとなっている。また、第2導光部562の第1導光部561との連結部分は、入射面56Aから第2導光部562内に受け入れた光を第1導光部561内に向けて反射する反射面56Cとなっている。
The second
導光部材56は、入射面56Aを含む第2導光部562の一部がプロセスフレーム58の底面から下方へ突出することでプロセスフレーム58外に配置され、その他の部分はプロセスフレーム58内に配置されている。
The
プロセスフレーム58は、入射面56Aを囲む筒状の遮光リブ58Aを有している。遮光リブ58Aは入射面56Aよりも下方まで延び、ベルトフレーム36の上面に当接している。これにより、導光部材56の入射面56Aと除電用光源35との隙間を遮光リブ58Aで遮光することができ、入射面56Aと除電用光源35との隙間から漏れた光が感光ドラム51に照射されることを防止できる。なお、遮光リブ58Aは、ベルトフレーム36に設けてもよい。
The
[ベルトユニットにおける除電用光源]
図4は、ベルトユニット30の斜視図、図5は、ベルトユニット30の平面図、図6は、図5のC−C断面図、図7は、図5のD−D断面図、図8は、除電用光源ユニット40の斜視図である。
[Light source for static elimination in the belt unit]
4 is a perspective view of the
ベルトユニット30のベルトフレーム36は、駆動ローラ32、従動ローラ33及び転写ローラ34の左端部を回転可能に支持する左フレーム361と、それらローラの右端部を支持する右フレーム362とを有する。またベルトフレーム36は、従動ローラ33の前方に配置され、左フレーム361と右フレーム362とを接続する前フレーム363を有する。前フレーム363には、ベルトユニット30を筐体2に着脱しやすくするための取手364が設けられている。
The
ベルトユニット30は、左フレーム361内部に除電用光源ユニット40を有している。除電用光源ユニット40は、4つの除電用光源35と、4つのホルダ37と、基板38と、ベルトユニット側コネクタ39とを有している。
The
除電用光源35は、左フレーム361内部における導光部材56の入射面56Aの直下にそれぞれ配置されている。除電用光源35にはLEDを用いることで小型化できる。除電用光源35は、感光ドラム51の回転軸線方向と交差する方向、本実施形態では上方向に光を出射する。感光ドラム51の回転軸線方向と交差する方向に光を出射するように除電用光源35を配置することで、ベルトフレーム36における除電用光源35の配置の自由度が高くなる。なお、除電用光源35は、ベルトユニット30においてベルトフレーム36とは別に設けられたフレームに支持されるようにしてもよい。
The static elimination
ホルダ37は、除電用光源35を囲む筒状の部材である。ホルダ37は除電用光源35よりも上方まで延び、左フレーム361の上面に形成された孔部36Aに嵌合されている。これにより、除電用光源35からの光が左フレーム361の内部に漏れることを防止でき、除電用光源35からの光を孔部36A及び遮光リブ58Aを通じて導光部材56の入射面56Aへ導くことができる。
The
基板38は、前後方向に延びる略矩形の回路基板であり、除電用光源35及びホルダ37を搭載する。基板38は、左フレーム361内部に左フレーム361の上面と平行に配置され、左フレーム361にネジで固定されている。
The
ベルトユニット側コネクタ39は、基板38の下面に搭載され、各除電用光源35と電気的に接続されるコネクタである。筐体2にはベルトユニット30が筐体2に装着された場合にベルトユニット側コネクタ39と接続される筐体側コネクタ21が設けられている。筐体側コネクタ21はフレキシブル基板22により、画像形成装置1全体を制御する図示しないメイン基板に接続されている。
The belt
このようにベルトユニット側コネクタ39を基板38の下面に設け、筐体2のベルトユニット側コネクタ39に対向する位置に筐体側コネクタ21を設けることにより、ベルトユニット30の着脱動作によってベルトユニット側コネクタ39も着脱できる。よって、ベルトユニット側コネクタ39を着脱する操作が不要となり、操作性が向上する。
By providing the belt
なお、ベルトユニット30は筐体2に挿入された状態で後端部を支点として前端部が下げられることで装着され、逆に筐体2に装着された状態で前端部が持ち上げられることで取り外される。そのため、筐体側コネクタ21に対してベルトユニット側コネクタ39をスムーズに着脱可能とするには、ベルトユニット側コネクタ39を支点となるベルトユニット30の後端部から適度に離すことが必要となる。したがって、ベルトユニット側コネクタ39は、ベルトユニット30の前後方向の中央付近に配置することが好ましい。
The
このような構成の画像形成装置1によれば、除電用光源35を感光ドラム51の近くに配置されるベルトユニット30に設けることにより、除電用光源35を筐体2に設ける構成よりも除電用光源35から導光部材56までの距離を短くすることができる。よって、画像形成装置1を小型化できるとともに、除電用光源35を小光量化できる。また、メイン基板とは別の基板38に除電用光源35を搭載することにより、メイン基板に除電用光源35を搭載する場合よりもメイン基板を小型化できる。
According to the image forming apparatus 1 having such a configuration, by providing the static elimination
上記の実施形態では、画像形成装置1としてタンデム型カラープリンタを例に説明したが、モノクロプリンタにも適用することができる。 In the above embodiment, the tandem color printer has been described as an example of the image forming apparatus 1, but it can also be applied to a monochrome printer.
1 画像形成装置
2 筐体
21 筐体側コネクタ
30 ベルトユニット
31 ベルト
35 除電用光源
39 ベルトユニット側コネクタ
50 プロセスカートリッジ
51 感光ドラム
56 導光部材
56A 入射面
56B 出射面
56C 反射面
58A 遮光リブ
561 第1導光部
562 第2導光部
1 Image forming
Claims (5)
感光ドラムと、前記感光ドラムの表面に除電用の光を導く導光部材とを有し、前記筐体に着脱可能なプロセスカートリッジと、
前記感光ドラムに対向するベルトと、前記感光ドラムを除電するための光を前記導光部材に向かって出射する除電用光源とを有し、前記筐体に着脱可能なベルトユニットと、を備えた画像形成装置。 With the housing
A process cartridge that has a photosensitive drum and a light guide member that guides light for static elimination to the surface of the photosensitive drum and is removable from the housing.
A belt unit having a belt facing the photosensitive drum and a light source for static elimination that emits light for static elimination of the photosensitive drum toward the light guide member, and a belt unit that can be attached to and detached from the housing. Image forming device.
前記感光ドラムの回転軸線方向に延びる第1導光部であって、前記感光体ドラムの表面に対向して配置され、前記感光体ドラムの表面に向かって光を照射する出射面を有する第1導光部と、
前記第1導光部の前記回転軸線方向の第1端に連結され、前記感光ドラムの回転軸線と交差する方向に延びる第2導光部であって、前記除電用光源から光を受け入れる入射面と、前記入射面から受け入れた光を前記第1導光部内に向けて反射する反射面とを有する、第2導光部と、
を有し、
前記除電用光源は、前記入射面に向けて光を出射することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The light guide member is
A first light guide portion extending in the direction of the rotation axis of the photosensitive drum, which is arranged so as to face the surface of the photosensitive drum and has an exit surface that irradiates light toward the surface of the photosensitive drum. Light guide and
An incident surface that is connected to the first end of the first light guide portion in the direction of the rotation axis and extends in a direction intersecting the rotation axis of the photosensitive drum, and receives light from the static elimination light source. And a second light guide portion having a reflecting surface that reflects the light received from the incident surface toward the inside of the first light guide portion.
Have,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the static elimination light source emits light toward the incident surface.
前記筐体は、前記ベルトユニットが前記筐体に装着された場合に前記ベルトユニット側コネクタと接続される筐体側コネクタを有することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の画像形成装置。 The belt unit has a belt unit side connector on the lower surface that is electrically connected to the static elimination light source.
The housing according to any one of claims 1 to 3, wherein the housing has a housing-side connector that is connected to the belt-unit-side connector when the belt unit is attached to the housing. The image forming apparatus described.
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2019
- 2019-06-06 JP JP2019106456A patent/JP2020201319A/en active Pending
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