JPH0717059B2 - インクジエツト記録装置 - Google Patents
インクジエツト記録装置Info
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- JPH0717059B2 JPH0717059B2 JP21741886A JP21741886A JPH0717059B2 JP H0717059 B2 JPH0717059 B2 JP H0717059B2 JP 21741886 A JP21741886 A JP 21741886A JP 21741886 A JP21741886 A JP 21741886A JP H0717059 B2 JPH0717059 B2 JP H0717059B2
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- Japan
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- ink
- air
- ejection port
- air supply
- chamber
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
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- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
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- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
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-
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-
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- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/02—Air-assisted ejection
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気流を利用し、電気信号に応じてインクを
吐出させ、被記録物上に文字や図形等を記録するインク
ジェット記録装置に関するものである。
吐出させ、被記録物上に文字や図形等を記録するインク
ジェット記録装置に関するものである。
従来の技術 最近、コンピュータの普及に伴い端末用としてのプリン
タが多く利用されるようになってきた。その中でも、イ
ンクジェット記録方式は、騒音が少なくカラー化が容易
で画質に優れている等の利点がある。インクジェット記
録方式の中でも空気流と静電力を利用したものがあり、
従来のものと比較してさらに応答性の点で優れた特徴を
有している。例えば特開昭58−220758号公報に記載され
ている構成が知られている。以下、第２図を参照して、
従来の空気流と静電力を利用したインクジェット記録装
置について説明する。
タが多く利用されるようになってきた。その中でも、イ
ンクジェット記録方式は、騒音が少なくカラー化が容易
で画質に優れている等の利点がある。インクジェット記
録方式の中でも空気流と静電力を利用したものがあり、
従来のものと比較してさらに応答性の点で優れた特徴を
有している。例えば特開昭58−220758号公報に記載され
ている構成が知られている。以下、第２図を参照して、
従来の空気流と静電力を利用したインクジェット記録装
置について説明する。
第２図は、空気流と静電力を利用したインクジェット記
録装置を示す。絶縁性の空気ノズル板２には空気吐出口
１が穿孔されており、空気ノズル板と平行して導電性の
インクノズル板３が配置され、かつ前記インクノズル板
３には空気吐出口１に対向してインク吐出口４が穿孔さ
れている。
録装置を示す。絶縁性の空気ノズル板２には空気吐出口
１が穿孔されており、空気ノズル板と平行して導電性の
インクノズル板３が配置され、かつ前記インクノズル板
３には空気吐出口１に対向してインク吐出口４が穿孔さ
れている。
空気供給路８には、空気供給源12より空気流が流入し、
環状構造の空気室９において均一化され、前記空気ノズ
ル２とインクノズル板３とにより構成される空気層７の
周辺より流入し、空気吐出口１より流出している。この
空気吐出口１の近傍では、空気流が急激に変化している
ため、インク吐出口４より空気吐出口１に至る空間で
は、急激な圧力勾配の変化が生じている。
環状構造の空気室９において均一化され、前記空気ノズ
ル２とインクノズル板３とにより構成される空気層７の
周辺より流入し、空気吐出口１より流出している。この
空気吐出口１の近傍では、空気流が急激に変化している
ため、インク吐出口４より空気吐出口１に至る空間で
は、急激な圧力勾配の変化が生じている。
一方、インク吐出口４に隣接したインク室10はインクタ
ンク11とインク供給路６を介して連通している。前記イ
ンクタンク11内のインクは、空気供給源12よりの空気圧
力によって、圧力調整機構13より調整された一定圧力が
印加されている。さらに、前記インクタンク11内のイン
ク液面と前記インク吐出口４との高さの差ｈを、記録特
性が最も優れ安定した状態すなわち前記インク吐出口４
内で形成されるインクメニスカスが凸状の状態で静止し
て保たれる最適値に設定している。
ンク11とインク供給路６を介して連通している。前記イ
ンクタンク11内のインクは、空気供給源12よりの空気圧
力によって、圧力調整機構13より調整された一定圧力が
印加されている。さらに、前記インクタンク11内のイン
ク液面と前記インク吐出口４との高さの差ｈを、記録特
性が最も優れ安定した状態すなわち前記インク吐出口４
内で形成されるインクメニスカスが凸状の状態で静止し
て保たれる最適値に設定している。
信号源５は空気吐出口１の周辺に設けられた電極14とイ
ンクノズル板３に接続されており、電極14とインク吐出
口４の間に電位差を生じさせられる。この電位差による
静電力によってインク吐出口４に生じるインクメニスカ
スが空気吐出口１の方向に引き伸ばされる。さらに、イ
ンク吐出口４から空気吐出口１に至る空間には急激な圧
力勾配の変化が生じているため、インク吐出口４に生じ
るインクのメニスカスは一定長さ以上引き伸ばされると
前記圧力勾配の変化によりちぎれ加速され空気吐出口１
より飛翔する。
ンクノズル板３に接続されており、電極14とインク吐出
口４の間に電位差を生じさせられる。この電位差による
静電力によってインク吐出口４に生じるインクメニスカ
スが空気吐出口１の方向に引き伸ばされる。さらに、イ
ンク吐出口４から空気吐出口１に至る空間には急激な圧
力勾配の変化が生じているため、インク吐出口４に生じ
るインクのメニスカスは一定長さ以上引き伸ばされると
前記圧力勾配の変化によりちぎれ加速され空気吐出口１
より飛翔する。
発明が解決しようとする問題点 ところで、ヘッドの応答性、しきい値電圧（インク吐出
の最低電圧）等の記録特性を左右する大きな要素のひと
つとして空気層７の厚さがある。この厚さを数10μｍ付
近の最適値に選択する必要がある。それと同時にインク
タンク11内のインク液面とインク吐出口４との高さの差
ｈも最適値に選択する必要がある。ところが、この空気
層の厚さが２〜３μｍ異なると、インクタンク内11の空
気圧力とインク吐出口近傍の空気圧力差に均衡をもたせ
るにはｈを20〜30mm変化させなければならない。したが
って、ヘッドが複数個設けられるマルチヘッド構成の場
合、各ヘッドの空気層７の厚さが数μｍオーダーでわず
かずつ異なるとｈの大きさが数10mmオーダーで大きくば
らついてしまうことになる。このため従来はヘッドの製
造上、空気層７の厚さを一定にするようにはしているも
のの現実問題としては、数μｍの厚さのコントロールは
難しく、ｈが大きくばらつく結果となっていた。
の最低電圧）等の記録特性を左右する大きな要素のひと
つとして空気層７の厚さがある。この厚さを数10μｍ付
近の最適値に選択する必要がある。それと同時にインク
タンク11内のインク液面とインク吐出口４との高さの差
ｈも最適値に選択する必要がある。ところが、この空気
層の厚さが２〜３μｍ異なると、インクタンク内11の空
気圧力とインク吐出口近傍の空気圧力差に均衡をもたせ
るにはｈを20〜30mm変化させなければならない。したが
って、ヘッドが複数個設けられるマルチヘッド構成の場
合、各ヘッドの空気層７の厚さが数μｍオーダーでわず
かずつ異なるとｈの大きさが数10mmオーダーで大きくば
らついてしまうことになる。このため従来はヘッドの製
造上、空気層７の厚さを一定にするようにはしているも
のの現実問題としては、数μｍの厚さのコントロールは
難しく、ｈが大きくばらつく結果となっていた。
以上のようなｈのばらつきは、装置として見た場合、設
計上、一定に保たれた方がスペース、信頼性、コストの
面で有利である。本発明は、この問題を解決するもの
で、空気層７の厚さにばらつきのあるヘッドに対して、
記録特性を損うことなく、ｈの値を一定にする方法を提
供するものである。
計上、一定に保たれた方がスペース、信頼性、コストの
面で有利である。本発明は、この問題を解決するもの
で、空気層７の厚さにばらつきのあるヘッドに対して、
記録特性を損うことなく、ｈの値を一定にする方法を提
供するものである。
問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、インク供給源に
連絡され内部にインクを保持可能なインク室と、前記イ
ンク室に連絡されインク液滴を吐出するインク吐出口
と、空気供給源に連絡され内部に空気を保持可能な空気
室と、前記空気室に連絡され空気流を吐出する前記イン
ク吐出口に対向して設けられた空気吐出口と、前記イン
ク室と前記空気室との間に設けられた間隙部と、前記イ
ンク吐出口に形成されたインクメニスカスを前記空気吐
出口の方向に引き伸ばす誘引手段と、前記間隙部で前記
インク吐出口から前記空気吐出口に向かって空気の圧力
を減少させる圧力勾配を形成する圧力勾配形成手段とを
有し、所定の信号に対応して、前記誘引手段と前記圧力
勾配形成手段により、前記引き伸ばされたインクメニス
カスから生じたインク液滴が前記圧力勾配を有する空気
流中を飛翔され、前記空気吐出口から外部に吐出される
インクジェット記録装置であって、前記空気供給源と前
記インク室との間が、前記空気供給源から順に配され
た、第１の長さと第１の内断面積を有する第１の空気供
給路と、前記第１の空気供給路に結合され前記第１の長
さより短く前記第１の内断面積よりも小さな第２の内断
面積を有する第２の空気供給路とを用いて連絡されてい
るインクジェット記録装置である。
連絡され内部にインクを保持可能なインク室と、前記イ
ンク室に連絡されインク液滴を吐出するインク吐出口
と、空気供給源に連絡され内部に空気を保持可能な空気
室と、前記空気室に連絡され空気流を吐出する前記イン
ク吐出口に対向して設けられた空気吐出口と、前記イン
ク室と前記空気室との間に設けられた間隙部と、前記イ
ンク吐出口に形成されたインクメニスカスを前記空気吐
出口の方向に引き伸ばす誘引手段と、前記間隙部で前記
インク吐出口から前記空気吐出口に向かって空気の圧力
を減少させる圧力勾配を形成する圧力勾配形成手段とを
有し、所定の信号に対応して、前記誘引手段と前記圧力
勾配形成手段により、前記引き伸ばされたインクメニス
カスから生じたインク液滴が前記圧力勾配を有する空気
流中を飛翔され、前記空気吐出口から外部に吐出される
インクジェット記録装置であって、前記空気供給源と前
記インク室との間が、前記空気供給源から順に配され
た、第１の長さと第１の内断面積を有する第１の空気供
給路と、前記第１の空気供給路に結合され前記第１の長
さより短く前記第１の内断面積よりも小さな第２の内断
面積を有する第２の空気供給路とを用いて連絡されてい
るインクジェット記録装置である。
作用 本発明は、上記構成において、空気供給パイプにより、
インク吐出口近傍の空気圧力とインクタンク内の空気圧
力の調整を行ない、ｈの値を一定に保とうとするもので
ある。
インク吐出口近傍の空気圧力とインクタンク内の空気圧
力の調整を行ない、ｈの値を一定に保とうとするもので
ある。
実施例 以下、本発明の実施例について図面とともに詳細に説明
する。第１図は本発明の一実施例を示す。第１図におい
て、１〜14までは、第２図に示したものと対応してい
る。16は空気供給路８の内断面積より小さい内断面積を
有する空気供給パイプ、15はＯリングである。第１図の
実施例において、以下その動作について説明する。
する。第１図は本発明の一実施例を示す。第１図におい
て、１〜14までは、第２図に示したものと対応してい
る。16は空気供給路８の内断面積より小さい内断面積を
有する空気供給パイプ、15はＯリングである。第１図の
実施例において、以下その動作について説明する。
ヘッド間におけるインクタンク内11のインク液面とイン
ク吐出口４との高さの差ｈのばらつきは、空気層７の厚
さのわずかなばらつきにより、インクタンク内11の空気
圧力とインク吐出口４近傍の空気圧力の差にヘッド間で
異なりが生じることによるものである。従って、ヘッド
間におけるインクタンク内11の空気圧力とインク吐出口
４近傍の空気圧力の差を一定にするように圧力調整でき
れば、ｈは一定となる。その方法として、本発明ではヘ
ッド近傍の空気供給路８の面積を空気供給パイプ16によ
り適切な値に絞り、そこを空気が通過するときの抵抗に
よる圧力損失で調整を行なった。空気供給パイプ16の長
さは約10mm、内径は0.1mm単位に種々のものを用意して
おく。空気供給パイプ16の内径が1mm付近の小さな値で
は、内径が0.1mmの違いに対して、ｈの値が10〜20mm変
化する。従って、内径0.1mm単位で最適な値のものを選
択してＯリング15によりヘッドに取付ければ、ｈの値が
10〜20の範囲内にヘッド間のバラツキを抑えることがで
きる。空気供給パイプの差し換えはＯリング15をはずす
ことにより簡単に行える。
ク吐出口４との高さの差ｈのばらつきは、空気層７の厚
さのわずかなばらつきにより、インクタンク内11の空気
圧力とインク吐出口４近傍の空気圧力の差にヘッド間で
異なりが生じることによるものである。従って、ヘッド
間におけるインクタンク内11の空気圧力とインク吐出口
４近傍の空気圧力の差を一定にするように圧力調整でき
れば、ｈは一定となる。その方法として、本発明ではヘ
ッド近傍の空気供給路８の面積を空気供給パイプ16によ
り適切な値に絞り、そこを空気が通過するときの抵抗に
よる圧力損失で調整を行なった。空気供給パイプ16の長
さは約10mm、内径は0.1mm単位に種々のものを用意して
おく。空気供給パイプ16の内径が1mm付近の小さな値で
は、内径が0.1mmの違いに対して、ｈの値が10〜20mm変
化する。従って、内径0.1mm単位で最適な値のものを選
択してＯリング15によりヘッドに取付ければ、ｈの値が
10〜20の範囲内にヘッド間のバラツキを抑えることがで
きる。空気供給パイプの差し換えはＯリング15をはずす
ことにより簡単に行える。
これは、先に説明したようにヘッド間で、空気層７の厚
さが２〜３μｍの変化に対し、ｈのばらつきが20〜30mm
生じるのと比較して、コントロールしやすく、ヘッド間
のｈの値をほぼ一定にすることが容易となる。
さが２〜３μｍの変化に対し、ｈのばらつきが20〜30mm
生じるのと比較して、コントロールしやすく、ヘッド間
のｈの値をほぼ一定にすることが容易となる。
また空気供給パイプ16の内径が2mm以上の大きさになる
と、ほとんど抵抗による圧力損失がなくなり効果として
も薄くなる。さらに抵抗による圧力損失の点から言え
ば、空気供給パイプ16の長さも要素として加わってくる
わけであるが、実際問題として、あまり長く長さがとれ
ないことから、長さを空気供給路８のＯリングよりも上
流側の部分の長さよりも短い長さに限定して、内径でコ
ントロールする方が好ましい。ただし、場合によって
は、長さ、内径の２つの要素を併用することも考えられ
る。
と、ほとんど抵抗による圧力損失がなくなり効果として
も薄くなる。さらに抵抗による圧力損失の点から言え
ば、空気供給パイプ16の長さも要素として加わってくる
わけであるが、実際問題として、あまり長く長さがとれ
ないことから、長さを空気供給路８のＯリングよりも上
流側の部分の長さよりも短い長さに限定して、内径でコ
ントロールする方が好ましい。ただし、場合によって
は、長さ、内径の２つの要素を併用することも考えられ
る。
空気供給パイプ16の位置については、できるだけヘッド
に近い方がより効果的である。ヘッドから、遠くになれ
ばなるほど、圧力調整機構13への影響が出てくるため、
効果としては薄くなる。
に近い方がより効果的である。ヘッドから、遠くになれ
ばなるほど、圧力調整機構13への影響が出てくるため、
効果としては薄くなる。
以上、本発明によれば、インクタンク11内のインク液面
とインク吐出口４との高さの差ｈのヘッド間のバラツキ
を、ヘッド近傍に通路面積を適切な値に絞った空気供給
パイプ16を設けることにより抑制することができる。
とインク吐出口４との高さの差ｈのヘッド間のバラツキ
を、ヘッド近傍に通路面積を適切な値に絞った空気供給
パイプ16を設けることにより抑制することができる。
なお、本発明は、空気流と静電力を用いたヘッドに限ら
ず、ピエゾ素子の振動によりインクを吐出させ、空気流
とともに飛翔させるインクジェットヘッドなど、空気流
を用いた各種のインクジェットヘッドに対して効果があ
る。
ず、ピエゾ素子の振動によりインクを吐出させ、空気流
とともに飛翔させるインクジェットヘッドなど、空気流
を用いた各種のインクジェットヘッドに対して効果があ
る。
発明の効果 以上のように、本発明は、所定の信号に対応して、誘引
手段と圧力勾配形成手段により、引き伸ばされたインク
メニスカスから生じたインク液滴が圧力勾配を有する空
気流中を飛翔され、空気吐出口から外部に吐出されるイ
ンクジェット記録装置であって、空気供給源とインク室
との間が、空気供給源から順に配された、第１の長さと
第１の内断面積を有する第１の空気供給路と、第１の空
気供給路に結合され第１の長さより短く第１の内断面積
よりも小さな第２の内断面積を有する第２の空気供給路
とを用いて連絡されているインクジェット記録装置であ
り、ヘッドが複数個ある場合における各ヘッドでのイン
ク液面の高さをヘッド間で一定にすることができ、ヘッ
ドの信頼性が向上するとともに、ヘッド構成のスペース
も小型になり、コストを低下させることができるなどそ
の効果は大きい。
手段と圧力勾配形成手段により、引き伸ばされたインク
メニスカスから生じたインク液滴が圧力勾配を有する空
気流中を飛翔され、空気吐出口から外部に吐出されるイ
ンクジェット記録装置であって、空気供給源とインク室
との間が、空気供給源から順に配された、第１の長さと
第１の内断面積を有する第１の空気供給路と、第１の空
気供給路に結合され第１の長さより短く第１の内断面積
よりも小さな第２の内断面積を有する第２の空気供給路
とを用いて連絡されているインクジェット記録装置であ
り、ヘッドが複数個ある場合における各ヘッドでのイン
ク液面の高さをヘッド間で一定にすることができ、ヘッ
ドの信頼性が向上するとともに、ヘッド構成のスペース
も小型になり、コストを低下させることができるなどそ
の効果は大きい。
第１図は、本発明の一実施例を示すインクジェット記録
装置の概略図、第２図は、従来のインクジェット記録装
置の概略図である。 １…空気吐出口、２…空気ノズル板、３…インクノズル
板、４…インク吐出口、５…信号源、６…インク供給
路、７…空気層、８…空気供給路、９…空気室、10…イ
ンク室、11…インクタンク、12…空気供給源、13…圧力
調整機構、14…電極、15…Ｏリング、16…空気供給パイ
プ。
装置の概略図、第２図は、従来のインクジェット記録装
置の概略図である。 １…空気吐出口、２…空気ノズル板、３…インクノズル
板、４…インク吐出口、５…信号源、６…インク供給
路、７…空気層、８…空気供給路、９…空気室、10…イ
ンク室、11…インクタンク、12…空気供給源、13…圧力
調整機構、14…電極、15…Ｏリング、16…空気供給パイ
プ。
Claims (3)
- 【請求項１】インク供給源に連絡され内部にインクを保
持可能なインク室と、前記インク室に連絡されインク液
滴を吐出するインク吐出口と、空気供給源に連絡され内
部に空気を保持可能な空気室と、前記空気室に連絡され
空気流を吐出する前記インク吐出口に対向して設けられ
た空気吐出口と、前記インク室と前記空気室との間に設
けられた間隙部と、前記インク吐出口に形成されたイン
クメニスカスを前記空気吐出口の方向に引き伸ばす誘引
手段と、前記間隙部で前記インク吐出口から前記空気吐
出口に向かって空気の圧力を減少させる圧力勾配を形成
する圧力勾配形成手段とを有し、所定の信号に対応し
て、前記誘引手段と前記圧力勾配形成手段により、前記
引き伸ばされたインクメニスカスから生じたインク液滴
が前記圧力勾配を有する空気流中を飛翔され、前記空気
吐出口から外部に吐出されるインクジェット記録装置で
あって、前記空気供給源と前記インク室との間が、前記
空気供給源から順に配された、第１の長さと第１の内断
面積を有する第１の空気供給路と、前記第１の空気供給
路に結合され前記第１の長さより短く前記第１の内断面
積よりも小さな第２の内断面積を有する第２の空気供給
路とを用いて連絡されているインクジェット記録装置。 - 【請求項２】第２の空気供給路が着脱自在である特許請
求の範囲第１項記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項３】第２の空気供給路は空気室に結合している
特許請求の範囲第１項又は第２項記載のインクジェット
記録装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21741886A JPH0717059B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | インクジエツト記録装置 |
| US07/095,703 US4769658A (en) | 1986-09-16 | 1987-09-14 | Ink jet recording apparatus with pressure adjustable mechanisms for discharging a constant ink amount |
| EP91101791A EP0429434B1 (en) | 1986-09-16 | 1987-09-15 | Pressure adjusting mechanism for ink jet printer |
| EP87113492A EP0260663B1 (en) | 1986-09-16 | 1987-09-15 | Ink jet recording apparatus |
| DE8787113492T DE3776678D1 (de) | 1986-09-16 | 1987-09-15 | Farbstrahlaufzeichnungsgeraet. |
| DE3750852T DE3750852T2 (de) | 1986-09-16 | 1987-09-15 | Druckeinstellvorrichtung für Tintenstrahldrucker. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21741886A JPH0717059B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | インクジエツト記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372553A JPS6372553A (ja) | 1988-04-02 |
| JPH0717059B2 true JPH0717059B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=16703898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21741886A Expired - Fee Related JPH0717059B2 (ja) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | インクジエツト記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717059B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
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1986
- 1986-09-16 JP JP21741886A patent/JPH0717059B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6372553A (ja) | 1988-04-02 |
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