JP3248176B2 - ライブラリシステム - Google Patents
ライブラリシステムInfo
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Description
数収納し選択的にデータを読み書きするライブラリシス
テムに対して高速にデータを読み書きできるキャッシュ
メモリを設けた高速ライブラリシステムに関するもので
ある。
スク媒体で数百MB、直径130mmのディスク媒体で
約1GB程度の記憶容量を有し、かつ光ディスク媒体を
交換可能な記憶装置であり、光ディスク媒体の交換によ
り等価的に記憶容量が無限大の記憶装置を構成できる特
徴がある。
して、光ディスク媒体の交換を自動的に行ない1TB級
の記憶容量を提供する光ディスクライブラリが開発され
ている。光ディスクライブラリは、光ディスク媒体を1
枚収納した標準のディスクカートリッジを倉庫に多数格
納し、該カートリッジを自動ハンドリング機構によって
光ディスクドライブまで移動しデータを読み書きするよ
うに構成されている。
合、カートリッジを交換するためには先ず光ディスクド
ライブに装填されていたカートリッジを倉庫に戻し、次
に倉庫に格納されている所望のカートリッジを光ディス
クドライブまで搬送する必要がある。またカートリッジ
はそのアクセスライブラリのカートリッジの交換を含め
た平均アクセス時間は十数秒にも達するという欠点があ
った。
平3−94342の「集合型光ディスク装置アクセス方
式」に開示されているように、ライブラリ装置に磁気デ
ィスク装置等で構成されたキャッシュメモリを接続し、
アクセス頻度の高いデータブロックをキャッシュメモリ
に重複して記録しておくことにより光ディスク装置への
アクセス頻度を減少してライブラリ装置のアクセス性能
を向上させる方法が知られている。
たキャッシュメモリを使用する方式でも、キャッシュメ
モリがヒットせずに光ディスク装置へのアクセスが行わ
れると、光ディスク装置本来のアクセス性能が露呈す
る。また、キャッシュメモリがヒットした場合とヒット
しない場合でアクセス性能に著しい差があると、システ
ム設計が難しくなるばかりでなく、ユーザに不快感を与
える結果ともなる。従ってキャッシュメモリに記録され
たアクセス頻度の高いデータブロックに対するアクセス
性能の向上のみならず、ライブラリに記録された全デー
タブロックに対するアクセス性能の向上が望まれてい
る。
セス性能を向上させたライブラリシステムを提供するこ
とにある。
成するために請求項1では、可換形の複数の記録媒体
と、該記録媒体を複数収納できる倉庫と、前記記録媒体
のデータを読み書きするドライブ部と、該ドライブ部に
装填された記録媒体を前記倉庫に収納された任意の記録
媒体と交換する搬送手段とを備えたライブラリシステム
において、前記記録媒体に記録された全データブロック
からアクセス頻度の高いデータブロックをアクセス頻度
順に収容可能な数だけ複写して記録する非可換形の高速
メモリで構成されたキャッシュメモリと、前記記録媒体
に記録された全データブロック、データブロックのアク
セス頻度及び該データブロックのアクセス頻度に基づい
て設定される記録媒体のアクセス頻度を管理すると共に
キャッシュメモリのアクセス頻度を管理し、前記記録媒
体、キャッシュメモリ、及び上位装置との間のデータ転
送を行う階層化コントローラと、前記階層化コントロー
ラの管理内容に基づいて前記搬送手段を駆動する搬送制
御手段とを設けると共に、前記階層化コントローラは、
前記記録媒体からキャッシュメモリにデータブロックを
複写する場合に、複写元の記録記録媒体に記録されたデ
ータブロックのアクセス頻度を複写先のキャッシュメモ
リに記録されるデータブロックのアクセス頻度に受け渡
すと共に、複写元の記録媒体に記録されたデータブロッ
クのアクセス頻度を0とし、前記キャッシュメモリから
アクセス頻度の低く且つキャッシュメモリで更新されて
いないデータブロックを消去する若しくは前記キャッシ
ュメモリからアクセス頻度の低く且つキャッシュメモリ
で更新されたデータブロックを前記記録媒体に書き込む
場合に、書き込み元の前記キャッシュメモリに記録され
たデータブロックのアクセス頻度を書き込み先の前記記
録媒体に記録されるデータブロックのアクセス頻度に付
与すると共に、前記搬送制御手段は、前記階層化コント
ローラの管理内容に基づいて倉庫内の記録媒体を前記ド
ライブの最近傍から記録媒体のアクセス頻度順に配置す
るライブラリシステムを提案する。
ブラリシステムにおいて、前記記録媒体のアクセス頻度
として、前記記録媒体に記録された複数のデータブロッ
クのアクセス頻度の最大値を用いるライブラリシステム
を提案する。
ラによって、記録媒体に記録された全データブロックと
データブロックのアクセス頻度及び該データブロックの
アクセス頻度に基づいて設定される記録媒体のアクセス
頻度が管理されると共にキャッシュメモリのアクセス頻
度が管理され、記録媒体に記録された全データブロック
及び記録媒体のアクセス頻度の高いデータブロックがア
クセス頻度順にキャッシュメモリに複写して記録され
る。さらに、前記階層化コントローラにより、前記記録
媒体から前記キャッシュメモリにデータブロックが複写
される場合には、複写元の記録媒体に記録されたデータ
ブロックのアクセス頻度が複写先のキャッシュメモリに
記録されるデータブロックに受け渡されると共に、複写
元の記録媒体に記録されたデータブロックのアクセス頻
度が0とされ、前記キャッシュメモリからアクセス頻度
の低く且つキャッシュメモリで更新されていないデータ
ブロックを消去する場合、若しくは前記キャッシュメモ
リからアクセス頻度の低く且つキャッシュメモリで更新
されたデータブロックを前記記録媒体に書き込む場合に
は、書き込み元の前記キャッシュメモリに記録されたデ
ータブロックのアクセス頻度が書き込み先の前記記録媒
体に記録されるデータブロックのアクセス頻度に付与さ
れる。また、搬送制御手段によって、前記階層化コント
ローラの管理内容に基づいて前記搬送手段が駆動され、
記録媒体のデータを読み書きするドライブ部の最近傍か
ら記録媒体のアクセス頻度順に記録媒体が倉庫に配置さ
れる。これにより、前記キャッシュメモリに記録された
データブロックに次いでアクセス頻度の高いデータブロ
ックを記録している記録媒体がドライブの最近傍から該
データブロックのアクセス頻度の順に配置される。
アクセス頻度は、記録媒体に記録された複数のデータブ
ロックのアクセス頻度の最大値とされる。
明する。図1は本発明の一実施例を示す構成図である。
図において、1は光ディスクライブラリ、2はドライブ
部、3は倉庫、4はハンド部、5はカートリッジに収納
されている光ディスク媒体、6は光ディスク媒体5を格
納する格納エリア、7は磁気ディスク装置や半導体メモ
リ等の非可換型の高速メモリによって構成されたキャッ
シュメモリ(以下、キャッシュと称する)、8は階層化
コントローラ、9は搬送制御部である。
する倉庫3の下方に配置された光ディスクドライブ装置
であり、光ディスク媒体5に対してデータの読み書きを
行うようになっている。
ハンド部4を介して移動可能に格納エリア6に格納さ
れ、ドライブ部2に装填されることにより階層化コント
ローラ8によってアクセス可能になる。
移動することにより、光ディスク媒体5の搬送、装填及
び取出しを行うものであるが、その具体的な構成は図2
に示すようになっている。即ち、ドライブ部2及び倉庫
3の側方には、ハンド部4を倉庫3に沿って上下方向に
移動させる垂直移動機構4aと、ハンド部4を倉庫3に
対して前後方向に移動させる水平移動機構4bが設置さ
れている。
イドシャフト4cにハンド部4を移動自在に支持してお
り、例えばハンド部4に内蔵された図示しないモータ及
びガイドシャフト4cに噛み合うギヤ等によってハンド
部4を上下方向に移動するようになっている。
な駆動部4dに垂直移動機構4aを支持しており、駆動
部4dに連結された図示しないモータまたはシリンダ等
によって垂直移動機構4aを前後方向に移動するように
なっている。即ち、垂直移動機構4aによってハンド部
4をドライブ部2または倉庫3の任意の格納エリア6の
位置まで移動させると共に、垂直移動機構4aに支持さ
れたハンド部4を水平移動機構4bによって倉庫3の前
後方向に移動させることにより、ドライブ部2または倉
庫3の格納エリア6に光ディスク媒体5を出し入れでき
るようになっている。尚、図2に示したハンド部4の移
動機構は一例であり、実際の設計においてはこの限りで
はない。
格納されたプログラムによって制御され、搬送制御部9
は階層化コントローラ8によって管理される各光ディス
ク媒体5のアクセス頻度、即ち光ディスク媒体5が所定
時間内にドライブ部2に装填された回数で決まるアクセ
ス頻度に基づいてハンド部4の駆動制御を行っている。
例えば、各光ディスク媒体5には特定の識別番号が付与
されており、階層化コントローラ8では毎回のアクセス
要求に基づいて倉庫3の何処の格納エリア6に何番の光
ディスク媒体5が収納されているかを管理している。ま
た、各光ディスク媒体5に記録されているデータブロッ
クに対してアクセス要求のあった日時をそれぞれ記憶
し、最新のアクセス要求時から一定期間前までにアクセ
スされた回数をそのデータブロックのアクセス頻度とし
ている。
能を高めるため、階層化コントローラ8はキャッシュ7
や光ディスクライブラリ1内の光ディスク媒体5に記録
されているデータブロックのアクセス頻度を全て管理し
ており、アクセス頻度の高いデータブロックを光ディス
クライブラリ1からキャッシュ7に複写する。また、キ
ャッシュ7内で相対的にアクセス頻度が低くなったデー
タブロックを消去するか又は光ディスクライブラリ1に
書き込む等の役目も果たしている。
を図3及び図4に示すフローチャートに基づいて説明す
る。図3及び図4は階層化コントローラ8によるデータ
ブロック制御の流れを示すフローチャートである。
込み(S1)によって一定周期毎に全データブロックの
アクセス頻度を更新している(S2)。アクセス頻度の
求め方は本発明の対象外であるが、単位時間当りのデー
タブロックのアクセス回数や図5に示すような予測カー
ブを用いてデータブロックをアクセスした後の経過時間
から予測アクセス頻度として求める方法が一般的であ
る。
ディスク媒体の並べ替えを抑止するためデータブロック
のアクセス頻度を比較する場合に、ヒステリシス特性を
持たせて細かいアクセス頻度の差に反応しないようにす
る等の工夫がなされている。
求は、階層化コントローラ8によってイベント割り込み
として受け付けられ(S3)、先ず所望のデータブロッ
クがキャッシュ7内に存在するかどうかがチェックされ
る(S4)。このチェックの結果、所望のデータブロッ
クがキャッシュ7内に有る場合には、該データブロック
が直ちに読み出されると共に該データブロックのアクセ
ス頻度が更新される(S5)。
7内に無い場合には、光ディスクライブラリ1がアクセ
スされ(S6)、所望のデータブロックがキャッシュ7
に読み出されると共に該データブロックのアクセス頻度
が更新され(S7)、キャッシュ7に複写すべきかどう
かがそのアクセス頻度に基づいて判定される(S8)。
この判定の結果、所望のデータブロックのアクセス頻度
が高くキャッシュ7に複写すべきであると判断された場
合には、光ディスクドライブで読み取られたデータブロ
ックがバスを介して上位装置に転送されると同時に、キ
ャッシュ7に書き込まれる。この際、該データブロック
のアクセス頻度は、該データブロックを記録していた光
ディスク媒体5から複写されたキャッシュ7内のデータ
ブロックに受け渡され、光ディスク媒体5に残された複
写元のデータブロックのアクセス頻度は0に設定される
(S9)。この時点で該データブロックは、事実上アク
セス頻度更新の対象から外れることになる。
ータブロックの総容量が計算され、キャッシュ7内のデ
ータブロックを光ディスクライブラリ1に掃き出すか否
かが判定される(S10)。この判定の結果、前記計算
値が規定の値に達していれば、キャッシュ7内で最もア
クセス頻度の低いデータブロックが選択され(S1
1)、光ディスクライブラリ1に戻される。この際、こ
のデータブロックがキャッシュ7内で更新されているか
否かが判定され(S12)、更新されている場合には、
光ディスクライブラリ1がアクセスされて(S13)、
更新されたデータブロックが光ディスク媒体5上の元の
データブロックに上書きされ、これと同時に該データブ
ロックのアクセス頻度がキャッシュ7から光ディスク媒
体5に受け渡される(S14)。
ュ7内でデータブロックが更新されていない場合には、
データブロックはキャッシュ7内で消去され、アクセス
頻度のみがキャッシュ7から光ディスク媒体5に受け渡
される(S15)。この時点で事実上光ディスク媒体5
上のデータブロックは再びアクセス頻度更新の対象とな
る。
タブロックと一体となってキャッシュ7や光ディスク媒
体5に記録されているように記述したが、実際にはアク
セス頻度のデータは階層化コントローラ8内に設けられ
た書換可能な不揮発性メモリ等に記憶されて一元管理さ
れている。
スク媒体5のアクセス頻度を全て管理すると共に、格納
エリア6のアドレスを浮動化して光ディスク媒体5をア
クセス頻度順に並べ替えられるようにしている(S1
6)。また、光ディスク媒体5のアクセス頻度は、光デ
ィスク媒体5内のデータブロックのアクセス頻度の最大
値に設定されている。これにより、アクセス頻度の管理
処理に要する時間が短縮される。例えば、光ディスク媒
体5に記録されている多数のデータブロックのそれぞれ
のアクセス頻度の平均値を光ディスク媒体5のアクセス
頻度とすることも可能であるが、アクセス頻度の計算処
理に多くの時間を必要とすると共に、キャッシュ7のヒ
ット率の低下を招く恐れがある。
対象外であるが、一般にアドレスを浮動化して光ディス
ク媒体5をアクセス頻度順に配置すると、光ディスクラ
イブラリ1のアクセス性能は向上するが、光ディスク媒
体5をアクセス頻度順に並べ替える処理がオーバーヘッ
ドとなる。このオーバーヘッドは、ハンド部4が同時に
複数の光ディスク媒体5をハンドリングできないために
発生するものである。
スク媒体5をグループ単位で管理する方式を取ってい
る。図6に示したのは最も簡単な構成例であり、光ディ
スクライブラリ1の倉庫3に収納された光ディスク媒体
5をアクセス頻度順に2つのグループに分割すると共
に、アクセス頻度の高いデータブロックを記録している
光ディスク媒体5をドライブ部2に近い第1グループG
1に配置し、アクセスで頻度の低い光ディスク媒体5を
第2グループG2に配置している。但し、グループ内で
は光ディスク媒体5はアクセス頻度によらず任意の位置
に格納されている。
も1つの空き格納エリアがあり、光ディスク媒体5のア
クセスに先立ってドライブ部2に収納されていたアクセ
ス済みの光ディスク媒体5がこの空き格納エリアに格納
され、次に所望の光ディスク媒体5がアクセスされる。
所望の光ディスク媒体5が第1グループG1に有る場合
には、図中a〜cに示すようにドライブ部2内の光ディ
スク媒体5が倉庫3内に戻された後、所望の光ディスク
媒体5がドライブ部2に搬送され、光ディスク媒体5を
引き抜かれた箇所が新たな空き格納エリアとなる。この
場合光ディスク媒体5の並び替えは行なわれない。
ープG2にある場合には、図中d〜iに示すように、ド
ライブ部2内のアクセス済みの光ディスク媒体5を第1
グループG1の空き格納エリアに格納し、所望の光ディ
スク媒体5をドライブ部2に搬送した後、第1グループ
G1で最もアクセス頻度の低い光ディスク媒体5を第2
グループG2の光ディスク媒体5を引き抜いた箇所に格
納する。
に並べ替える基本的な手法となる。光ディスクライブラ
リ1のアクセス性能を高めるためグループ数を増やした
場合にも、該方法を順次繰り返して第1グループG1に
空き格納エリアが生じた段階で光ディスク媒体5は自動
的にアクセス頻度順に並べ替えられている。
が、本実施例ではキャッシュ7に複写されたデータブロ
ックのアクセス頻度は、複写元の光ディスク媒体5上で
は0に設定される。このため、キャッシュ7にデータブ
ロックを複写すると複写元の光ディスク媒体5のアクセ
ス頻度が瞬時に低下し、ドライブ部2の近傍から遠いグ
ループに移される。この結果キャッシュ7に複写された
データブロックに次いでアクセス頻度の高いデータブロ
ックを記録している光ディスク媒体5が自動的にドライ
ブの近傍に配置されることになる。
再アクセスまでの時間が長くなりアクセス頻度が低下す
ると、該データブロックはキャッシュ7から光ディスク
媒体5に戻される。この場合、キャッシュ7にデータブ
ロックを複写してドライブ部2から遠いグループに位置
していた光ディスク媒体5は、キャッシャ7から比較的
高いアクセス頻度を引き継ぐため、しばらくの間ドライ
ブ部2の近傍のグループに位置することになる。
も高いデータブロックがキャッシュ7に記録され、次に
アクセス頻度の高いデータブロックがドライブ部2の近
傍に自動的に配置される。従って常にアクセス性能が最
も高い状態を維持できる。
光ディスクライブラリ1内の全データブロックに対して
アクセス性能が向上する。
のであり、アクセス頻度の高い光ディスク媒体5がドラ
イブ部2の近傍に配置されるためハンド部4の平均移動
距離が大幅に短縮される点にある。
ロックを転写した光ディスク媒体5はアクセス頻度が急
激に減少してドライブ部2の近傍から離れるため、ハン
ド部4の平均移動距離が更に短縮される点にある。
1枚の光ディスク媒体5に1つのデータブロックが記録
されていると仮定する。図7の(a) に示す従来方式では
アクセス頻度の高いデータブロックがキャッシュ7に複
写されると、該データブロックを記録していた光ディス
ク媒体5に対してアクセスが発生しなくなるため倉庫3
内に複数の空き格納エリアが発生したような状態にな
る。
本実施例では浮動アドレス方式を採っているためキャッ
シュ7にデータブロックを複写してアクセス頻度が0に
設定された光ディスク媒体5は、データを読み書きする
ドライブ部2から最も遠い位置に移動することになる。
この結果、ハンドリングの対象となる光ディスク媒体数
が事実上減少し、ハンド部4の平均移動距離が低減す
る。図7でも明らかなように、ライブラリシステムのア
クセス性能を向上させるためキャッシュ7の容量を大き
くする程、本発明の効果が顕著となる。
ィスクを例示したが、これに限定されることはなく、磁
気ディスクや磁気テープ等を用いたものにも適用するこ
とができる。また、前記実施例ではカートリッジに収納
された光ディスク媒体5を搬送するようにしたが、記憶
媒体を直接搬送するようにしたものであってもよい。更
に、記憶媒体を収納する倉庫は上下方向に配列された格
納エリアだけでなく左右方向に配列された格納エリアを
備えていてもよく、この場合のハンド部4(搬送手段)
は上下及び左右方向に移動するよう構成されていればよ
い。
よれば、アクセス頻度の高い記録媒体をドライブ部の近
傍に配置する浮動アドレス方式とキャッシュメモリを組
み合わせ、キャッシュメモリに複写された複写元のデー
タブロックのアクセス頻度を0に設定することにより、
アクセス頻度の最も高いデータブロックがキャッシュメ
モリに記録され、次にアクセス頻度の高いデータブロッ
クがドライブ部の近傍に自動的に配置されるので、全デ
ータブロックを無駄なくアクセス頻度順に配置できるた
め、常に高いアクセス性能を維持することができる。特
に、ライブラリシステムのアクセス性能を向上させるた
めキャッシュメモリの容量を大きくするほどその効果を
顕著に発揮する。
えて、前記記録媒体のアクセス頻度は、記録媒体に記録
された複数のデータブロックのアクセス頻度の最大値と
されるので、アクセス頻度の管理処理に要する時間が短
縮され、アクセス性能をさらに向上させることができ
る。
構成図
斜視図
ローチャート
ローチャート
構成例を示す図
す図
庫、4…ハンド部、5…光ディスク媒体、6…格納エリ
ア、7…キャッシュ、8…階層化コントローラ、9…搬
送制御部。
Claims (2)
- 【請求項1】 可換形の複数の記録媒体と、該記録媒体
を複数収納できる倉庫と、前記記録媒体のデータを読み
書きするドライブ部と、該ドライブ部に装填された記録
媒体を前記倉庫に収納された任意の記録媒体と交換する
搬送手段とを備えたライブラリシステムにおいて、 前記記録媒体に記録された全データブロックからアクセ
ス頻度の高いデータブロックをアクセス頻度順に収容可
能な数だけ複写して記録する非可換形の高速メモリで構
成されたキャッシュメモリと、 前記記録媒体に記録された全データブロック、データブ
ロックのアクセス頻度及び該データブロックのアクセス
頻度に基づいて設定される記録媒体のアクセス頻度を管
理すると共にキャッシュメモリのアクセス頻度を管理
し、前記記録媒体、キャッシュメモリ、及び上位装置と
の間のデータ転送を行う階層化コントローラと、 前記階層化コントローラの管理内容に基づいて前記搬送
手段を駆動する搬送制御手段とを設けると共に、 前記階層化コントローラは、前記記録媒体からキャッシ
ュメモリにデータブロックを複写する場合に、複写元の
記録媒体に記録されたデータブロックのアクセス頻度を
複写先のキャッシュメモリに記録されるデータブロック
のアクセス頻度に受け渡すと共に、複写元の記録媒体に
記録されたデータブロックのアクセス頻度を0とし、 前記キャッシュメモリからアクセス頻度の低く且つキャ
ッシュメモリで更新されていないデータブロックを消去
する若しくは前記キャッシュメモリからアクセス頻度の
低く且つキャッシュメモリで更新されたデータブロック
を前記記録媒体に書き込む場合に、書き込み元の前記キ
ャッシュメモリに記録されたデータブロックのアクセス
頻度を書き込み先の前記記録媒体に記録されるデータブ
ロックのアクセス頻度に付与すると共に、 前記搬送制御手段は、前記階層化コントローラの管理内
容に基づいて倉庫内の記録媒体を前記ドライブの最近傍
から記録媒体のアクセス頻度順に配置する ことを特徴と
するライブラリシステム。 - 【請求項2】 前記記録媒体のアクセス頻度として、前
記記録媒体に記録された複数のデータブロックのアクセ
ス頻度の最大値を用いることを特徴とする請求項1記載
のライブラリシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09760494A JP3248176B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | ライブラリシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09760494A JP3248176B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | ライブラリシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07306757A JPH07306757A (ja) | 1995-11-21 |
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Family
ID=14196834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09760494A Expired - Lifetime JP3248176B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | ライブラリシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3248176B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6408142B1 (en) | 1992-09-04 | 2002-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Process cartridge and image forming apparatus |
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JP4771916B2 (ja) | 2006-11-15 | 2011-09-14 | 富士通株式会社 | データ格納制御装置、データ格納制御方法、データ格納制御プログラムおよびデータ記憶システム |
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JP2013222230A (ja) * | 2012-04-13 | 2013-10-28 | Hitachi-Lg Data Storage Inc | 情報処理システム |
JP6152704B2 (ja) | 2013-05-28 | 2017-06-28 | 富士通株式会社 | ストレージシステム、情報処理装置の制御プログラム、およびストレージシステムの制御方法 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP09760494A patent/JP3248176B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US6408142B1 (en) | 1992-09-04 | 2002-06-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Process cartridge and image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07306757A (ja) | 1995-11-21 |
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