JPH03203743A - 現像剤 - Google Patents
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Description
る現像剤に関する。
により静電荷像が形成され、この静電荷像はトナーを含
む現像剤によって現像されてトナー像が形成され、次い
でこのトナー像が転写材に転写され、定着されて可視画
像が形成される。
、感光体の表面に圧接配置されたクリーニング部材によ
りクリーニングされる。
するトナーとしては、従来、着色粒子と、無機微粒子に
より表面処理されてなる樹脂粒子からなる複合微粒子と
を含有してなるトナーが提案されている(特開昭64−
91143号公報)。
の部分が、保持された状態の無機微粒子によって覆われ
ていることが好ましいと記載されている。
判明した。
の全体が無機微粒子により覆われることが好ましいが、
しかし樹脂粒子の表面積の100%が完全に無機微粒子
により覆われる場合には、無機微粒子が過剰量となるた
め、複合微粒子から遊離した無機微粒子が着色粒子の表
面に転移してトナーの摩擦帯電性が不安定となり、その
結果、画像濃度が低下し、またカブリが発生する問題が
ある。
無機微粒子が均一に付着することが好ましいが、樹脂粒
子の表面積の80〜100%が無機微粒子により均一に
覆われる場合には、無機微粒子による凹凸が小さくなり
、その結果、クリーニング工程において複合微粒子によ
る良好なコロ作用が発揮されず、さらには研磨効果が低
下し、そのためクリーニング性が低下する。また、画像
の形成を繰り返すに従って感光体の表面にトナー物質が
付着堆積し、感光体の表面特性が早期に劣化する問題が
ある。
に、樹脂粒子の表面積の10〜80%が無機微粒子によ
り覆われる場合には、樹脂粒子の露出する表面が大きく
なり、そのためトナーの摩擦帯電性および流動性の向上
を図るために複合微粒子と共にシリカ微粒子等の外添用
無機微粒子を用いた場合には、トナーが現像器内で撹拌
されるに従って外添用無機微粒子が複合微粒子を構成す
る樹脂粒子の露出した表面に転移して埋没されるように
なり、その結果、着色粒子の表面に存在する外添用無機
微粒子が減少し、トナーの摩擦帯電性および流動性が不
安定となり、カブリ等の画像不良が発生し、また画像濃
度の低下を招来する。
グ性が発揮されると共に、外添用無機微粒子によって良
好な摩擦帯電性および流動性が発揮されるトナーを提供
することにある。
くとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と、樹脂粒
子の表面に、−次粒子の平均径が3〜50nmの小径無
機微粒子と平均粒径が0.01〜1μmの大径無機微粒
子とが固着されてなる複合微粒子と、−次粒子径が3〜
50nmの外添用無機微粒子とを含有してなるトナーを
含む構成を採用する。
子として、粒径の異なる2種類の無機微粒子を用いるこ
とにより、樹脂粒子の表面に均一であってかつ凹凸のあ
る状態で無機微粒子を固着させることを可能にし、これ
により複合微粒子のコロ作用および研磨作用が十分に発
揮できるようにしてクリーニング性の向上を図ると共に
、外添用無機微粒子によりトナーの摩擦帯電性および流
動性の向上を図ったものである。
2種類の無機微粒子が固着されるため、これらの無機微
粒子によって樹脂粒子の表面のほぼ全体を覆ったときに
も適度な凹凸が形成される。
よる良好なコロ作用が発揮されて、トナーの感光体の表
面に対する付着力が軽減され、さらに無機微粒子の凹凸
層による研磨作用によって十分なりリーニングを達成す
ることができる。従ってクリーニング不良に起因する画
像不良の発生が防止される。また、トナーの感光体の表
面に対する付着力が軽減されることから、トナー物質の
感光体へのフィルミングが抑制され、感光体の表面特性
が良好に維持される。
に確保して、小径と大径の2種類の無機微粒子により樹
脂粒子の表面のほぼ全体を覆うことができるので、樹脂
粒子の露出する表面が相当に少なくなり、従って外添用
無機微粒子が着色粒子から樹脂粒子の表面に転移するお
それが小さく、当該外添用無機微粒子が着色粒子の表面
に安定に存在するようになり、当該外添用無機微粒子に
より良好な摩擦帯電性および流動性が安定に発揮される
。
粒子の平均径が3〜50nm好ましくは5〜3Qnmの
小径無機微粒子と、平均粒径が0.旧〜1μm好ましく
は0.O1〜0.5μmの大径無機微粒子とが固着され
てなるものである。
径とは、個々の粒子に分離した状態の平均粒子径であっ
て、透過型電子顕微鏡により観察し、画像解析によって
測定される個数基準の平均粒径をいう。
とは、走査型電子顕微鏡により観察し、画像解析によっ
て測定される個数基準の平均粒径をいう。
とにより、樹脂粒子の表面のほぼ全体に均一であってか
つ凹凸のある状態で無機微粒子を固着させることができ
る。従って、複合微粒子によって良好なコロ作用が発揮
されて、トナーのクリーニング性が格段に向上する。ま
た、大径無機微粒子は、感光体の表面に対する適度な研
磨作用を発揮するため、感光体の表面にフィルミングし
た物質、感光体の表面の劣化した部分が適宜研磨されて
感光体の表面特性が安定化される効果も得られる。また
、小径無機微粒子は、高い流動性を付与する役割を果た
し、複合微粒子のコロ作用の向上に大きく寄与する。
nm未満のときには、当該小径無機微粒子を樹脂粒子の
表面に均一に固着させることが困難となる。逆に、小径
無機微粒子の一次粒子の平均径が50 n mを超える
ときには、十分な凹凸を形成することができず、クリー
ニング性が低下する。
きには、樹脂粒子中に埋没しやすく、クリーニング性が
不十分となる。逆に、大径無機微粒子の平均粒径が1μ
mを超えるときには、樹脂粒子の表面に固着することが
困難であり、遊離した無機微粒子により感光体の表面が
損傷されやすい。
チタン等を用いることができる。特に、表面が疎水化処
理されたシリカ微粒子を好ましく用いることができる。
、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジル
コニア、酸化クロム、酸化セリウム、酸化タングステン
、酸化アンチモン、酸化銅、酸化スズ、。酸化テルル、
酸化マンガン、酸化ホウ素、チタン酸バリウム、チタン
酸アルミニウム、チタン酸化セリウム、チタン酸カルシ
ウム、チタン酸ストロンチウム等の酸化物、■炭化ケイ
素、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化チタン等の炭
化物、■窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化
物、等を用いることができる。
定されるものではないが、具体的には、アクリル樹脂、
メタクリル樹脂、アクリル系およびメタクリル系共重合
体樹脂、スチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹
脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂、アミノメタクリレート、ビニルピリジン等からなる
含窒素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなる
ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体な
どのエチレン系共重合体樹脂、ABS樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロ
ン樹脂等を用いることができる。
1μmの範囲が好ましく、特に0.2〜5μmの範囲が
好ましい。ここで、樹脂粒子の平均粒径は、レーザ回折
式粒度分布測定装置rHELO3−COMPETITI
ON /3J (SYMPATEC社製)により測定
される体積基準の平均粒径をいう。
による良好なコロ作用が発揮されるため、すなわち着色
粒子間に好適な大きさの複合微粒子が介在することによ
って良好な潤滑作用が発揮されるため、トナーのクリー
ニング性が向上し、またトナーの摩擦帯電性が阻害され
るおそれがないため、画像濃度の高い画像を形成するこ
とが可能となる。なお、樹脂粒子の平均粒径が過小のと
きには、複合微粒子によるコロ作用が不十分となってク
リーニング性が低下する場合がある。逆に、樹脂粒子の
平均粒径が過大のときには、トナーの摩擦帯電性が阻害
されやすく、画像濃度の低下を招来する場合がある。
び大径無機微粒子が固着されて構成される。ここで固着
とは、無機微粒子が樹脂粒子に単に静電気力により付着
しているのではなくて、無機微粒子の樹脂粒子中に埋め
込まれた部分の長さが5〜95%である状態をいう。こ
のような状態は、透過型電子顕微鏡または通常の電子顕
微鏡により複合微粒子の表面を観察することにより確認
することができる。
に固着させるに際しては、まず樹脂粒子を球形化し、そ
の後に小径無機微粒子を樹脂粒子の表面に固着させ、次
いで大径無機微粒子を樹脂粒子の表面に固着させるのが
好ましい。これは、樹脂粒子が球形であると、無機微粒
子が均一に固着されるようになって、無機微粒子の遊離
が有効に防止されるからである。なお、不定形の樹脂粒
子を用いたときには、樹脂粒子の表面に対する無機微粒
子の固着が不均一となって無機微粒子が遊離する場合が
あり、また樹脂粒子の表面が大きく露出する場合がある
。また、大径無機微粒子よりも小径無機微粒子を先に樹
脂粒子の表面に固着させることにより、樹脂粒子の表面
を均一に無機微粒子で覆うことができる。
よっていったん溶融し、その後噴霧造粒を行う方法、■
熱溶融した樹脂粒子を水中にジェットで放出して球形化
する方法、■懸濁重合法あるいは乳化重合法によって球
形の樹脂粒子を合成する方法、等を挙げることができる
。
、無機微粒子と樹脂粒子とを混合し、その後に熱を加え
る方法、樹脂粒子の表面に無機微粒子を機械的に固着す
るいわゆるメカノケミカル法等を用いることができる。
シェルミキサ、V型混合機、タービュラーミキサー等に
より撹拌混合を行い、樹脂粒子の表面に静電気力により
無機微粒子を付着させ、次いで表面に無機微粒子が付着
した樹脂粒子をニロアトマイザー、スプレードライヤー
等の熱処理装置に導入し、熱を加えて樹脂粒子の表面を
軟化させて当該表面に無機微粒子を固着させる方法、■
樹脂粒子の表面に静電気力により無機微粒子を付着させ
た後に、衝撃式粉砕機を改造した機械的エネルギーを付
与することのできる装置、例えばオングミル、自由ミル
、ハイブリダイザ−等の装置を使用して樹脂粒子の表面
に無機微粒子を固着させる方法、等を採用することがで
きる。
微粒子の配合量は、樹脂粒子の0.1〜20重量%の範
囲が好ましく、特に0.2〜10重量%の範囲が好まし
い。また大径無機微粒子の配合量は、樹脂粒子の5〜5
0重量%の範囲が好ましく、特に5〜40重量%の範囲
が好ましい。
は、これらの比重によって異なるが、通常は、樹脂粒子
に対して5〜6帽1%、好ましくは5〜40重量%の範
囲である。このような配合量であれば、樹脂粒子の表面
の全体に均一で、かつ適度な凹凸ができるように小径無
機微粒子および大径無機微粒子を固着させることができ
る。なお、合計の配合量が過小のときにはクリーニング
性が低下する場合があり、逆に合計の配合量が過大のと
きには無機微粒子が樹脂粒子から遊離する場合がある。
.旧〜2゜0重量%の範囲が好ましい。斯かる範囲にあ
れば、良好なりリーニング性が得られ、またトナーの摩
擦帯電性も阻害されるおそれがなく、そして良好な流動
性が発揮される。なお、複合微粒子の配合量が過小のと
きにはクリーニング性が低下する場合がある。逆に複合
微粒子の配合量が過大のときにはトナーの摩擦帯電性が
阻害されやすく、また流動性が低下しやすくて、画像濃
度が低下する場合がある。
の平均径が3〜50nmの外添用無機微粒子を用いる。
加混合されて使用される。
ことによって、トナーの摩擦帯電性および流動性を向上
させる役割を果たす。
ときには、着色粒子に完全に埋め込まれてしまうため、
流動性の向上を十分に図ることができない。逆に、外添
用無機微粒子の一次粒子の平均径が過大のときには、着
色粒子から遊離しやすくて、摩擦帯電性が不安定となる
。
カ、酸化チタン等を用いることができる。
用いることができる。
1〜2.0重量%の範囲が好ましい。斯かる範囲にあれ
ば、良好な摩擦帯電性および流動性が十分に発揮される
。
含有してなる着色粒子である。
る。
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル
系共重合体樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる
。
、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブル
ー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポン
オイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロ
ライド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオ
フサレート、ランプブラック、ローズベンガル等を用い
ることができる。
れていてもよい。斯かるその他の添加剤としては、荷電
制御剤、定着性改良剤等を挙げることができる。
アゾ染料、金属錯体、その他を用いることができる。
金属塩、脂肪酸エステルおよび脂肪酸エステル系ワック
ス、部分ケン化脂肪酸エステル、高級脂肪酸、高級アル
コール、流動または固形のパラフィンワックス、アミド
系ワックス、多価アルコールエステル、ンリコンワニス
、脂肪族フロロカーボン等を用いることができる。
として磁性体粒子が含有される。斯かる磁性体粒子とし
ては、平均粒径が0,1〜2μmのフェライト、マグネ
タイト等の粒子を用いることができる。磁性体粒子の添
加量は、複合微粒子等の外部添加剤を除いた状態の着色
粒子全体の通常20〜70重量%となる範囲である。
げると、着色粒子を構成する樹脂と、着色剤と、その他
必要に応じて用いられる添加剤とを混合し、溶融混練し
、冷却後粉砕し、分級して所望の平均粒径の着色粒子を
得る。次いで、この着色粒子と、複合微粒子と、外添用
無機微粒子とを、ヘンシェルミキサー等の装置により混
合して、着色粒子の表面に複合微粒子および外添用無機
微粒子を静電気力により付着させてトナーを製造する。
構成された二成分系現像剤であってもよいし、トナーが
磁性トナーである場合には、当該磁性トナーのみにより
構成された一成分系現像剤であってもよい。
耐久性を高める観点から、磁性体粒子の表面が樹脂によ
り被覆されてなるコーティングキャリアを好ましく用い
ることができる。
等の粒子を用いることができる。
体樹脂、フン素糸樹脂、シリコーン系樹脂等を用いるこ
とができる。
である。
静電荷像を現像剤により現像してトナー像を形成し、こ
のトナー像を転写材に転写した後、感光体上に残留した
トナーをクリーニングする工程を含む画像形成プロセス
に好適に使用される。
電器等により一様に帯電し、次いで露光光学系により像
露光を施して、当該感光体上に静電荷像を形成する。
により現像領域に搬送し、当該現像領域において感光体
の表面に形成された静電荷像を現像する。現像剤搬送担
体としては、バイアス電圧を印加し得る構造のものが好
ましく、例えば表面に現像剤層が担持される筒状のスリ
ーブと、このスリーブの内部に配置した複数の磁極を有
する磁石体とにより構成されたものを用いることができ
る。スリーブおよび/または磁石体の回転によってスリ
ーブ上の現像剤層が現像領域に搬送される。
像剤搬送担体における現像領域の上流側に、厚さ規制部
材を設けるのが好ましい。現像スリーブに印加するバイ
アス電圧としては、直流電圧、あるいは直流電圧に交流
電圧を重畳した電圧を用いることができる。
のトナー像を紙等の転写材に転写する。
ることができる。具体的には、例えば直流コロナ放電を
生じさせる転写器を、転写材を介して感光体に対向する
よう配置し、転写材にその裏面側から直流コロナ放電を
作用させることにより感光体の表面に担持されていたト
ナーを転写材の表面に転写する。
クリーニングブレード等のクリーニング部材を備えたク
リーニング装置を用いて、転写されずに感光体上に残留
したトナーをクリーニングする。なお、このクリーニン
グ工程の前段においては、クリーニングを容易にするた
めに感光体の表面を除電する除電工程を付加することが
好ましい。この除電工程は、例えば交流コロナ放電を生
じさせる除電器により行うことができる。
写された転写材を、熱ローラ定着器等の定着装置により
定着処理し、もって定着画像を形成する。
明の実施の態様はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。なお、「部」は「重量部」を表す。
粒子。
。
脂粒子。
子。
脂粒子。
の無機微粒子。
粒子。
微粒子。
。
。
微粒子とをV型混合機を用いて十分に撹拌混合して無機
微粒子を樹脂粒子の表面に静電気力により付着させた。
V型混合機により、はじめに樹脂粒子と小径無機微粒子
とを混合し、その後これに大径無機微粒子を加えて十分
に撹拌混合した。
した装置に仕込み、当該混合物に衝撃力を与え、樹脂粒
子の表面に無機微粒子が固着された複合微粒子を製造し
た。
び透過型電子顕微鏡による観察により、樹脂粒子の表面
に静電気力により付着していた無機微粒子が、当該樹脂
粒子の表面に一部埋め込まれて保持された状態となって
いることが確認された。
無機微粒子が被覆している割合は、EDSて表面に存在
している無機微粒子の量を測定する方法を使用して求め
られたものである。具体的には、複合微粒子を界面活性
剤を含有した水中に分散し、超音波を加えた後の複合微
粒子を、そのメ/ンユ系が無機微粒子の平均粒径よりも
大きくかつ樹脂粒子の平均粒径よりも小さいフィルター
を使用して濾過し、EDSにより表面に存在する無機微
粒子の量を検量線を使用して定量することにより複合微
粒子に固着している無機微粒子の重量を定量する。その
後、無機微粒子の粒径、比重から投影面積を求め、この
面積と樹脂粒子の表面積から表面の被覆率すなわち無機
微粒子の保持率を算出する。
ンブラック 10部紙分子量ポリプ
ロピレン 5部以上の物質を、混合、練
肉、粉砕、分級して、平均粒径12.0μmの非磁性の
着色粒子1を得た。
用無機微粒子(日本アエロジル社製の疎水性シリカ微粒
子、アエロジルR−812、−数粒子の平均径8nm)
を0.6重量%となる割合で加え、ヘンンエルミキサー
により混合して、トナー1を製造した。
ン−アクリル系共重合体樹脂(スチレン/メチルメタク
リレート−3/7)により被覆してなる平均粒径が80
μmのコーティングキャリア97部とを混合して、本発
明に係る二成分系の現像剤Aを製造した。
.5重量%に変更したほかは同様に処理して本発明に係
る二成分系の現像剤Bを製造した。
1.8重量%に変更したほかは同様に処理して本発明に
係る二成分系の現像剤Cを製造した。
イト 40部細分子量ポリプ
ロピレン 3部サリチル酸誘導体(荷電
制御剤) 2部以上の物質を実施例1と同様に処
理して、平均粒径11.0μmの磁性の着色粒子2を得
た。
用無機微粒子(日本アエロジル社製の疎水性シリカ微粒
子、アエロジルR−972、−大粒子の平均径161m
)を0.4重量%となる割合で加え、ヘンシェルミキサ
ーにより混合して、磁性トナー2を製造した。この磁性
トナー2のみにより本発明に係る一成分系の現像剤りを
構成した。
.6重量%に変更したほかは同様に処理して本発明に係
る一成分系の現像剤Eを製造した。
子aの0.4重量%に変更したほかは同様に処理して比
較用の二成分系の現像剤aを製造した。
子すの1.0重量%に変更したほかは同様に処理して比
較用の一成分系の現像剤すを製造した。
子Cの1.0重量%に変更したほかは同様に処理して比
較用の一成分系の現像剤Cを製造した。
感光体上に形成した静電荷像を現像してトナー像を形成
し、このトナー像を転写材に転写し、転写したトナー像
を定着し、転写後に感光体上に残留したトナーをクリー
ニングブレードによりクリーニングする工程を含む画像
形成プロセスを遂行してコピー画像を形成するテストを
行った。
については、セレン感光体と、二成分系現像剤用の現像
器と、クリーニングブレードを有するクリーニング装置
とを備えた二成分系現像剤用のコニカ@製の電子写真複
写機U −Bix 5000改造機を用い、最高50万
回にわたりコピー画像を形成するテストを行った。
については、アモルファスシリコン感光体と、現像領域
に振動電界を作用させる非接触型現像器と、クリーニン
グブレードを有するクリーニング装置とを備えた一成分
系現像剤用の電子写真複写機の試作機を用い、最高50
万回にわたりコピー画像を形成するテストを行った。
果を後記第2表に示す。
感光体の表面を目視により観察して、次の3段階で評価
した。
。なお、観察は実写テストの終了後に行った。
を測定し、次の3段階で評価した。
射濃度が1.1未満である ■カブリ コニカ■製のサクラデンシトメーターを用いて、原稿濃
度が0.00の白地部分の相対濃度を測定し、次の3段
階で評価した。なお白地反射濃度を0.00とした。
対濃度が0.03以上である 以上の第2表から明らかなように、本発明の現像剤A−
Eによれば、感光体の表面を常に良好な状態に維持する
ことができ、良好なりリーニング性が発揮され、感光体
の表面の損傷も認められない。また、良好な摩擦帯電性
および流動性が発揮されるため、カブリがなくて画像濃
度の高い画像を多数回にわたり安定に形成することがで
きる。
成する樹脂粒子の表面に固着された無機微粒子が小径無
機微粒子のみであるため、無機微粒子の保持率が23%
と小さくて樹脂粒子の露出する表面積が大きく、そのた
め外添用無機微粒子が着色粒子から樹脂粒子へ転移して
トナーの摩擦帯電性が不安定となり、画像濃度の低下、
カブリを招来した。
脂粒子の表面に固着された無機微粒子が大径無機微粒子
のみであるため、無機微粒子の保持率が91%と大きい
が、無機微粒子による凹凸が少ないため、クリーニング
工程において複合微粒子によるコロ作用が十分に発揮さ
れず、そのためクリーニング不良を招来し、感光体の表
面の残留物によって画像不良が発生した。
粒子の表面に固着された無機微粒子が大径無機微粒子の
みであり、そして大径無機微粒子の保持率が100%で
あって大径無機微粒子の量が過剰となるため、当該大径
無機微粒子が着色粒子に表面に転移して、トナーの摩擦
帯電性が不安定になり、画像濃度が低下し、またカブリ
が発生し、さらにクリーニング不良、感光体の表面の損
傷を招来した。
複合微粒子を構成する無機微粒子として、小径および大
径の2種類の無機微粒子を用いたので、外添用無機微粒
子の樹脂粒子の表面への転移を防止し得るように、小径
および大径の無機微粒子を樹脂粒子の表面のほぼ全体を
覆う状態に固着したときにも、複合微粒子の表面に小径
および大径の無機微粒子により適度な凹凸が形成される
。
る良好なコロ作用および研磨作用が発揮されてクリーニ
ング性が向上し、また感光体の損傷も防止される。また
、外添用無機微粒子の樹脂粒子への転移が防止されるの
で、安定した摩擦帯電性および流動性が発揮され、カブ
リがなくて、画像濃度の高い画像を多数回にわたり安定
に形成することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 少なくとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と、 樹脂粒子の表面に、一次粒子の平均径が3〜50nmの
小径無機微粒子と平均粒径が0.01〜1μmの大径無
機微粒子とが固着されてなる複合微粒子と、 一次粒子の平均径が3〜50nmの外添用無機微粒子と
を含有してなるトナーを含むことを特徴とする現像剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1344190A JP2795355B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 現像剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1344190A JP2795355B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 現像剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03203743A true JPH03203743A (ja) | 1991-09-05 |
JP2795355B2 JP2795355B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=18367328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1344190A Expired - Lifetime JP2795355B2 (ja) | 1989-12-29 | 1989-12-29 | 現像剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2795355B2 (ja) |
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