JPH10281148A - 流体軸受装置 - Google Patents
流体軸受装置Info
- Publication number
- JPH10281148A JPH10281148A JP8639897A JP8639897A JPH10281148A JP H10281148 A JPH10281148 A JP H10281148A JP 8639897 A JP8639897 A JP 8639897A JP 8639897 A JP8639897 A JP 8639897A JP H10281148 A JPH10281148 A JP H10281148A
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- dynamic pressure
- pressure generating
- sleeve
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受部における高速回転で、潤滑剤が飛散し
たり、高温で粘度が著しく低下して潤滑剤自身の自重で
下方に垂れ下がり、油膜切れ、コスレ、焼き付きを生じ
る事を防止する。 【解決手段】 軸３は２組の動圧発生溝２Ｂ、２Ｃの間
に上側の動圧発生溝２Ｂに向けて径が大きくなる方向の
テーパを有する軸第１テーパ部３Ａを動圧発生溝２Ｂに
隣接して有し、また、軸第２テーパ部３Ｂを動圧発生溝
２Ｃに隣接して有している。スリーブ第１テーパ部２Ｄ
と軸第１テーパ部３Ａの間の角度θは０〜１０°の範囲
である。この構成により軸第１テーパ部３Ａおよび軸第
２テーパ部３Ｂが潤滑剤を動圧発生溝２Ｂ、２Ｃへ運搬
供給する事により、潤滑剤５が確実に保持され長期に亘
り安定した回転が得られる。
たり、高温で粘度が著しく低下して潤滑剤自身の自重で
下方に垂れ下がり、油膜切れ、コスレ、焼き付きを生じ
る事を防止する。 【解決手段】 軸３は２組の動圧発生溝２Ｂ、２Ｃの間
に上側の動圧発生溝２Ｂに向けて径が大きくなる方向の
テーパを有する軸第１テーパ部３Ａを動圧発生溝２Ｂに
隣接して有し、また、軸第２テーパ部３Ｂを動圧発生溝
２Ｃに隣接して有している。スリーブ第１テーパ部２Ｄ
と軸第１テーパ部３Ａの間の角度θは０〜１０°の範囲
である。この構成により軸第１テーパ部３Ａおよび軸第
２テーパ部３Ｂが潤滑剤を動圧発生溝２Ｂ、２Ｃへ運搬
供給する事により、潤滑剤５が確実に保持され長期に亘
り安定した回転が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３〜５万回転／分
程度の高速回転をする、レーザビームプリンタ等に用い
られるポリゴンスキャナモータ等に用いられる、流体軸
受装置に関するものである。
程度の高速回転をする、レーザビームプリンタ等に用い
られるポリゴンスキャナモータ等に用いられる、流体軸
受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下図面を参照しながら、従来の流体軸
受装置の一例について説明する。図３〜４は従来の流体
軸受装置の断面図である。図３〜４において１１はベー
ス板、１２はスリーブで内周面に動圧発生溝１２Ｂを有
する軸受穴１２Ａを有している。１３は軸受穴１２Ａに
回転自在に挿入された回転軸、１４はスリーブ１２に固
定されたスラスト板であり、回転軸１３と、軸受穴１２
Ａと、スラスト板１４の間には潤滑剤１５が注入されて
いる。１６は回転軸１３に固定されたディスクで、ロー
タヨーク１７、ロータ磁石１８が固定されている。１９
はモータステータ、２０Ａはディスク１６に取り付けら
れたミラー、２０Ｂは押さえバネである。
受装置の一例について説明する。図３〜４は従来の流体
軸受装置の断面図である。図３〜４において１１はベー
ス板、１２はスリーブで内周面に動圧発生溝１２Ｂを有
する軸受穴１２Ａを有している。１３は軸受穴１２Ａに
回転自在に挿入された回転軸、１４はスリーブ１２に固
定されたスラスト板であり、回転軸１３と、軸受穴１２
Ａと、スラスト板１４の間には潤滑剤１５が注入されて
いる。１６は回転軸１３に固定されたディスクで、ロー
タヨーク１７、ロータ磁石１８が固定されている。１９
はモータステータ、２０Ａはディスク１６に取り付けら
れたミラー、２０Ｂは押さえバネである。
【０００３】以上のように構成された従来の流体軸受装
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ１９に通電がされるとロータ磁石１８がロ
ータヨーク１７、ディスク１６、回転軸１３、ミラー２
０Ａ、おさえバネ２０Ｂと共に回転駆動される。動圧発
生溝１２Ｂは潤滑剤１５にポンピング圧力を与え、回転
軸１３は軸受穴１２Ａに対して非接触で回転する。ミラ
ー２０Ａは図示しないレーザ光を反射して図示しない感
光ドラムに信号の記録を行なう。
置について、以下その動作について説明する。まず、モ
ータステータ１９に通電がされるとロータ磁石１８がロ
ータヨーク１７、ディスク１６、回転軸１３、ミラー２
０Ａ、おさえバネ２０Ｂと共に回転駆動される。動圧発
生溝１２Ｂは潤滑剤１５にポンピング圧力を与え、回転
軸１３は軸受穴１２Ａに対して非接触で回転する。ミラ
ー２０Ａは図示しないレーザ光を反射して図示しない感
光ドラムに信号の記録を行なう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、次のような問題点がある。図４において
３万回転／分以上の高速回転では、潤滑剤１５はモータ
ステータの発熱や軸受自身の発熱等により、１２０℃以
上の高温に加熱されるが、この様な状態では、潤滑剤１
５は、回転軸１３の回転力で飛散したり、高温で粘度が
著しく低下して潤滑剤自身の重力で下方に垂れ下がり、
ヘリングボーン形状の動圧発生溝１２Ｂは、特にその上
部（図中矢印Ａ）において油膜切れが生じ、時にはコス
レや、焼け付きを生じる事もあった。
うな構成では、次のような問題点がある。図４において
３万回転／分以上の高速回転では、潤滑剤１５はモータ
ステータの発熱や軸受自身の発熱等により、１２０℃以
上の高温に加熱されるが、この様な状態では、潤滑剤１
５は、回転軸１３の回転力で飛散したり、高温で粘度が
著しく低下して潤滑剤自身の重力で下方に垂れ下がり、
ヘリングボーン形状の動圧発生溝１２Ｂは、特にその上
部（図中矢印Ａ）において油膜切れが生じ、時にはコス
レや、焼け付きを生じる事もあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の流体軸受装置は、スリーブに垂設した軸受穴
に軸が挿入され、前記軸受穴または軸の外周面には少な
くとも２組の動圧発生溝が構成され、前記軸は前記２組
の動圧発生溝の間に、前記軸の方向に沿って上側に下か
ら上方に向けて径が太くなる方向の第１のテーパ部と、
前記軸の軸方向に沿って下側に上から下方に向けて径が
太くなる方向の第２のテーパ部の少なくとも１組を有
し、前記２組の動圧発生溝と、前記少なくとも１組のテ
ーパ部を有する空間とが、潤滑剤で充満されている。
に本発明の流体軸受装置は、スリーブに垂設した軸受穴
に軸が挿入され、前記軸受穴または軸の外周面には少な
くとも２組の動圧発生溝が構成され、前記軸は前記２組
の動圧発生溝の間に、前記軸の方向に沿って上側に下か
ら上方に向けて径が太くなる方向の第１のテーパ部と、
前記軸の軸方向に沿って下側に上から下方に向けて径が
太くなる方向の第２のテーパ部の少なくとも１組を有
し、前記２組の動圧発生溝と、前記少なくとも１組のテ
ーパ部を有する空間とが、潤滑剤で充満されている。
【０００６】また、本発明の流体軸受装置は軸受穴を垂
設したスリーブを有し、その軸受穴に軸が挿入され、前
記軸受穴の内面または軸の外周面の少なくともいずれか
一方には少なくとも２組の動圧発生溝が構成され、前記
軸は前記２組の動圧発生溝の外側に隣接して前記スリー
ブの開放端側又は前記軸の末端側に前記軸の軸方向に沿
って前記動圧発生溝に向かって太くなる方向の外側テー
パ部を少なくとも１つ有し、前記外側テーパ部に対向す
るスリーブ内周面に円周溝を有し、前記円周溝の溝深さ
が、前記スリーブ内周面より半径方向に５０μｍ未満で
あり、前記２組の動圧発生溝と前記円周溝は潤滑剤で充
満されたものである。
設したスリーブを有し、その軸受穴に軸が挿入され、前
記軸受穴の内面または軸の外周面の少なくともいずれか
一方には少なくとも２組の動圧発生溝が構成され、前記
軸は前記２組の動圧発生溝の外側に隣接して前記スリー
ブの開放端側又は前記軸の末端側に前記軸の軸方向に沿
って前記動圧発生溝に向かって太くなる方向の外側テー
パ部を少なくとも１つ有し、前記外側テーパ部に対向す
るスリーブ内周面に円周溝を有し、前記円周溝の溝深さ
が、前記スリーブ内周面より半径方向に５０μｍ未満で
あり、前記２組の動圧発生溝と前記円周溝は潤滑剤で充
満されたものである。
【０００７】さらに、本発明の流体軸受装置は軸受穴に
垂設したスリーブを有し、その軸受穴に軸が挿入され、
前記軸受穴の内面または軸の外周面の少なくともいずれ
か一方には少なくとも２組の動圧発生溝が構成され、前
記軸は前記２組の動圧発生溝の外側に隣接して前記スリ
ーブの開放端側又は前記軸の末端側に前記軸の軸方向に
沿って前記動圧発生溝に向かって太くなる方向の外側テ
ーパ部を少なくとも１つ有し、前記外側テーパ部に対向
するスリーブ内周面に前記外側テーパ部と同一方向に内
径が変化するテーパ部を有する円周溝を少なくとも１つ
有し、前記２組の動圧発生溝と前記テーパ部を有する円
周溝は潤滑剤で充満されたものである。
垂設したスリーブを有し、その軸受穴に軸が挿入され、
前記軸受穴の内面または軸の外周面の少なくともいずれ
か一方には少なくとも２組の動圧発生溝が構成され、前
記軸は前記２組の動圧発生溝の外側に隣接して前記スリ
ーブの開放端側又は前記軸の末端側に前記軸の軸方向に
沿って前記動圧発生溝に向かって太くなる方向の外側テ
ーパ部を少なくとも１つ有し、前記外側テーパ部に対向
するスリーブ内周面に前記外側テーパ部と同一方向に内
径が変化するテーパ部を有する円周溝を少なくとも１つ
有し、前記２組の動圧発生溝と前記テーパ部を有する円
周溝は潤滑剤で充満されたものである。
【０００８】本発明は、上記した構成によってテーパ部
が潤滑剤のたまりになると共に、テーパ部に付着した潤
滑剤が回転力により軸の軸方向に沿って下方から上方あ
るいは上方から下方へ供給され、このテーパ部の上下に
位置する動圧発生溝には共に油膜切れが生じない。
が潤滑剤のたまりになると共に、テーパ部に付着した潤
滑剤が回転力により軸の軸方向に沿って下方から上方あ
るいは上方から下方へ供給され、このテーパ部の上下に
位置する動圧発生溝には共に油膜切れが生じない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につい
て、図１〜図２を参照しながら説明する。図１は本発明
の一実施の形態における流体軸受の断面図である。図１
において、１はハウジングで、スリーブ２が固定され、
このスリーブ２に垂設された軸受穴２Ａには軸３が回転
自在に挿入され、軸受穴２Ａの内周、または、軸３の外
周面のすくなくともいずれか一方には動圧発生溝２Ｂ、
２Ｃが設けられている。
て、図１〜図２を参照しながら説明する。図１は本発明
の一実施の形態における流体軸受の断面図である。図１
において、１はハウジングで、スリーブ２が固定され、
このスリーブ２に垂設された軸受穴２Ａには軸３が回転
自在に挿入され、軸受穴２Ａの内周、または、軸３の外
周面のすくなくともいずれか一方には動圧発生溝２Ｂ、
２Ｃが設けられている。
【００１０】また、軸受穴２Ａの内周には軸３の軸方向
に沿った上側動圧発生溝２Ｂに隣接する位置にスリーブ
第１テーパ部２Ｄを、下側動圧発生溝２Ｃに隣接する位
置にスリーブ第２テーパ部２Ｅを有している。
に沿った上側動圧発生溝２Ｂに隣接する位置にスリーブ
第１テーパ部２Ｄを、下側動圧発生溝２Ｃに隣接する位
置にスリーブ第２テーパ部２Ｅを有している。
【００１１】軸３の下端は、ハウジング１の底部に取り
付けられたスラスト板４に当接し、上端にはディスク６
が固定され、ミラー１０Ａ、押さえバネ１０Ｂが取り付
けられている。
付けられたスラスト板４に当接し、上端にはディスク６
が固定され、ミラー１０Ａ、押さえバネ１０Ｂが取り付
けられている。
【００１２】軸３には上側の動圧発生溝２Ｂに向けて径
が大きくなる方向のテーパを有する軸第１テーパ部３Ａ
を動圧発生溝２Ｂに隣接して有し、また、下側の動圧発
生溝２Ｃに向けて径が大きくなる方向のテーパを有する
軸第２テーパ部３Ｂを動圧発生溝２Ｃに隣接して有して
いる。スリーブ第１テーパ部２Ｄと軸第１テーハ部３
Ａ、スリーブ第２テーパ部２Ｅと軸第２テーパ部３Ｂの
間の角度θはそれぞれ０〜１０°の範囲である。
が大きくなる方向のテーパを有する軸第１テーパ部３Ａ
を動圧発生溝２Ｂに隣接して有し、また、下側の動圧発
生溝２Ｃに向けて径が大きくなる方向のテーパを有する
軸第２テーパ部３Ｂを動圧発生溝２Ｃに隣接して有して
いる。スリーブ第１テーパ部２Ｄと軸第１テーハ部３
Ａ、スリーブ第２テーパ部２Ｅと軸第２テーパ部３Ｂの
間の角度θはそれぞれ０〜１０°の範囲である。
【００１３】動圧発生溝部２Ｂ、２Ｃおよび軸第１テー
パ部３Ａ、軸第２テーパ部３Ｂにはそれぞれ潤滑剤５が
注入されている。ディスク６にはロータヨーク７、ロー
タ磁石８および、ミラー１０Ａ、押さえバネ１０Ｂが取
り付けられ、またハウジング１にはモータステータ９が
取り付けられている。
パ部３Ａ、軸第２テーパ部３Ｂにはそれぞれ潤滑剤５が
注入されている。ディスク６にはロータヨーク７、ロー
タ磁石８および、ミラー１０Ａ、押さえバネ１０Ｂが取
り付けられ、またハウジング１にはモータステータ９が
取り付けられている。
【００１４】以上のように構成された流体軸受装置につ
いてその動作を説明する。図１において、モータステー
タ９に通電されると、ロータ磁石８に回転力が与えら
れ、ロータヨーク７、ディスク６、軸３、ミラー１０
Ａ、押さえバネ１０Ｂと共に回転駆動される。この回転
により動圧発生溝２Ｂ、２Ｃは潤滑剤５にポンピング力
を与え、軸３は軸受穴２Ａに対して非接触回転を行な
う。この時、図２に示すように軸第１テーパ部３Ａおよ
び軸第２テーパ部３Ｂ周辺には潤滑剤５が充分付着す
る。しかし高速回転では、潤滑剤は、５Ｃに示すように
軸受穴２Ａの内周面等を伝わり図中の矢印Ｂ方向に自重
で垂れ下がろうとする。そこで軸第１テーパ部３Ａの径
が小さい方から、径が大きい方に沿って即ち軸３の軸方
向にそって下から上へ、遠心力により潤滑剤５Ｂが運搬
され、上側動圧発生溝２Ｂに供給される。同様に潤滑剤
５Ａが下側軸受動圧発生溝２Ｃに供給される。そして回
転するミラー１０Ａは図示しない発光素子から出された
レーザ光を反射し、図示しない感光ドラムに照射し信号
の記録を行なう。
いてその動作を説明する。図１において、モータステー
タ９に通電されると、ロータ磁石８に回転力が与えら
れ、ロータヨーク７、ディスク６、軸３、ミラー１０
Ａ、押さえバネ１０Ｂと共に回転駆動される。この回転
により動圧発生溝２Ｂ、２Ｃは潤滑剤５にポンピング力
を与え、軸３は軸受穴２Ａに対して非接触回転を行な
う。この時、図２に示すように軸第１テーパ部３Ａおよ
び軸第２テーパ部３Ｂ周辺には潤滑剤５が充分付着す
る。しかし高速回転では、潤滑剤は、５Ｃに示すように
軸受穴２Ａの内周面等を伝わり図中の矢印Ｂ方向に自重
で垂れ下がろうとする。そこで軸第１テーパ部３Ａの径
が小さい方から、径が大きい方に沿って即ち軸３の軸方
向にそって下から上へ、遠心力により潤滑剤５Ｂが運搬
され、上側動圧発生溝２Ｂに供給される。同様に潤滑剤
５Ａが下側軸受動圧発生溝２Ｃに供給される。そして回
転するミラー１０Ａは図示しない発光素子から出された
レーザ光を反射し、図示しない感光ドラムに照射し信号
の記録を行なう。
【００１５】以上のように本実施の形態によれば、３〜
５万回転／分の高速回転においても流体軸受の潤滑剤が
動圧発生溝に確実に保持され、長期に亘り安定した回転
が得られる。
５万回転／分の高速回転においても流体軸受の潤滑剤が
動圧発生溝に確実に保持され、長期に亘り安定した回転
が得られる。
【００１６】なお、本実施形態においてはスリーブ２と
ハウジング１は別部材である場合について説明したが、
プレス構成品、ダイキャスト構成品等からなる完全な一
体物であっても同じである。
ハウジング１は別部材である場合について説明したが、
プレス構成品、ダイキャスト構成品等からなる完全な一
体物であっても同じである。
【００１７】なお、本実施形態では、軸、スリーブのテ
ーパ部がある場合について説明したが、スリーブのテー
パ部はなくとも、軸テーパ部だけを有していてもほぼ同
様の効果が得られる。
ーパ部がある場合について説明したが、スリーブのテー
パ部はなくとも、軸テーパ部だけを有していてもほぼ同
様の効果が得られる。
【００１８】なお、本実施形態においてスリーブ２が回
転し、軸３が固定されていても同じである。
転し、軸３が固定されていても同じである。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明は、軸の軸方向に沿
って下から上に向かって径が大きくなる軸第１テーパ部
又は上から下に向かって径が大きくなる軸第２テーパ部
を有する軸がこの軸第１テーパ部又は軸第２テーパ部に
より潤滑剤を上方又は下方へ運搬供給する事により、潤
滑剤が動圧発生溝に確実に保持され長期に亘り安定した
回転が得られる。
って下から上に向かって径が大きくなる軸第１テーパ部
又は上から下に向かって径が大きくなる軸第２テーパ部
を有する軸がこの軸第１テーパ部又は軸第２テーパ部に
より潤滑剤を上方又は下方へ運搬供給する事により、潤
滑剤が動圧発生溝に確実に保持され長期に亘り安定した
回転が得られる。
【図１】本発明の一実施形態の流体軸受装置の断面図
【図２】図１に示す流体軸受装置の要部断面図
【図３】従来の流体軸受装置の断面図
【図４】図３に示す従来の流体軸受装置の要部断面図
１ ハウジング ２ スリーブ ２Ａ 軸受穴 ２Ｂ、２Ｃ 動圧発生溝 ２Ｄ 第１テーパ部 ２Ｅ 第２テーパ部 ３ 軸 ３Ａ 第１テーパ部 ３Ｂ 第２テーパ部 ４ スラスト板 ５ 潤滑剤 ６ ディスク ７ ロータヨーク ８ ロータ磁石 ９ モータステータ １０Ａ ミラー １０Ｂ 押さえバネ
Claims (7)
- 【請求項１】 軸受穴を垂設したスリーブを有し、その
軸受穴に軸が挿入され、前記軸受穴の内面または軸の外
周面の少なくともいずれか一方には少なくとも２組の動
圧発生溝が構成され、前記軸は前記２組の動圧発生溝の
間に、前記軸の軸方向に沿って上側に下から上方に向け
て径が太くなる方向の第１のテーパ部と、前記軸の軸方
向に沿って下側に上から下方に向けて径が太くなる方向
の第２のテーパ部の少なくとも１組を有し、前記２組の
動圧発生溝と、前記少なくとも１組のテーパ部を有する
空間とが、潤滑剤で充満された流体軸受装置。 - 【請求項２】 スリーブは軸の有する少なくとも１組の
テーパ部に対向する位置の内周面に円周溝を有し、２組
の動圧発生溝と、前記少なくとも１組のテーパ部とスリ
ーブ円周溝からなる空間とが潤滑剤で充満された請求項
１記載の流体軸受装置。 - 【請求項３】 スリーブの円周溝の、軸の有するテーパ
部に対向する位置の内周面に、前記軸の有するテーパ部
と同一方向に内径が変化するテーパ部を少なくとも一つ
有し、２組の動圧発生溝と、前記軸の有するテーパ部と
前記スリーブの有するテーパ部からなる空間とが潤滑剤
で充満された請求項２記載の流体軸受装置。 - 【請求項４】 スリーブの有するテーパ部と軸の有する
テーパ部とがなす角度が０〜１０°の範囲である請求項
３記載の流体軸受装置。 - 【請求項５】 軸受穴を垂設したスリーブを有し、その
軸受穴に軸が挿入され、前記軸受穴の内面または軸の外
周面の少なくともいずれか一方には少なくとも２組の動
圧発生溝が構成され、前記軸は前記２組の動圧発生溝の
外側に隣接して前記スリーブの開放端側又は前記軸の末
端側に前記軸の軸方向に沿って前記動圧発生溝に向かっ
て太くなる方向の外側テーパ部を少なくとも１つ有し、
前記外側テーパ部に対向するスリーブ内周面に円周溝を
有し、前記円周溝の溝深さが、前記スリーブ内周面より
半径方向に５０μｍ未満であり、前記２組の動圧発生溝
と前記円周溝は潤滑剤で充満された流体軸受装置。 - 【請求項６】 軸受穴に垂設したスリーブを有し、その
軸受穴に軸が挿入され、前記軸受穴の内面または軸の外
周面の少なくともいずれか一方には少なくとも２組の動
圧発生溝が構成され、前記軸は前記２組の動圧発生溝の
外側に隣接して前記スリーブの開放端側又は前記軸の末
端側に前記軸の軸方向に沿って前記動圧発生溝に向かっ
て太くなる方向の外側テーパ部を少なくとも１つ有し、
前記外側テーパ部に対向するスリーブ内周面に前記外側
テーパ部と同一方向に内径が変化するテーパ部を有する
円周溝を少なくとも１つ有し、前記２組の動圧発生溝と
前記テーパ部を有する円周溝は潤滑剤で充満された流体
軸受装置。 - 【請求項７】 スリーブ内周面の円周溝の有するテーパ
部と軸の有する外側テーパ部とでなす角度が０〜１０°
の範囲である請求項６記載の流体軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8639897A JPH10281148A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 流体軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8639897A JPH10281148A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 流体軸受装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003353469A Division JP2004036899A (ja) | 2003-10-14 | 2003-10-14 | 流体軸受装置及びこれを有する回転装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281148A true JPH10281148A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=13885778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8639897A Withdrawn JPH10281148A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | 流体軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10281148A (ja) |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP8639897A patent/JPH10281148A/ja not_active Withdrawn
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