JPS5823072A - 定着用回転体及びそれを有する定着装置 - Google Patents
定着用回転体及びそれを有する定着装置Info
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- JPS5823072A JPS5823072A JP12261381A JP12261381A JPS5823072A JP S5823072 A JPS5823072 A JP S5823072A JP 12261381 A JP12261381 A JP 12261381A JP 12261381 A JP12261381 A JP 12261381A JP S5823072 A JPS5823072 A JP S5823072A
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- Japan
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- roller
- layer
- heat
- fixing
- pressure
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
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- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
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- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/206—Structural details or chemical composition of the pressure elements and layers thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、未定着画像を定着する際に用いられる定着用
回転体を有する定着装置に関するものである。
回転体を有する定着装置に関するものである。
従来、この種の未定着画像を定着するものとしては定着
用ロー゛ラーやこれに圧接する圧接（又は加圧）ローラ
ー等が多用されている。この加圧ローラー側に設けられ
ているものとしては以下の３欅類に大別でき、それぞれ
後述の如き欠点を有している。
用ロー゛ラーやこれに圧接する圧接（又は加圧）ローラ
ー等が多用されている。この加圧ローラー側に設けられ
ているものとしては以下の３欅類に大別でき、それぞれ
後述の如き欠点を有している。
第１の場合は、芯金上にプライマーを塗りシリコ−／ゴ
ム等を厚く表面に設けたもの即ち、ローラー基体上に一
様の弾性体層を設けたものである。
ム等を厚く表面に設けたもの即ち、ローラー基体上に一
様の弾性体層を設けたものである。
この種のローラーにおいては、弾性体例えばゴムの如き
ものの弾性を低くするのに油や添加剤等を加えなければ
ならず、結果として弾性体の機械り物理的特性を変えて
しまう。従って、その特性を維持しながら硬度を余り低
（できない。又、電子写真法等によって形成されたトナ
ー像を支持する支持材に対して係られる圧接部は小さな
もので単位時間当りに与えることのできる熱量が少なく
なってしまうこと及び、弾性体層として多用されるゴム
尋の使用材料が非常に多く必豐であり、不経済であるこ
と、さらに、弾性体層全体を加温するためにウェイトタ
イムが大きくなり、初期ローラー表向の立ち下りを大き
くしてしまい、定着不足を引き起こしていた。またこれ
を防ぐためヒータを増加する方法では不経済であった。
ものの弾性を低くするのに油や添加剤等を加えなければ
ならず、結果として弾性体の機械り物理的特性を変えて
しまう。従って、その特性を維持しながら硬度を余り低
（できない。又、電子写真法等によって形成されたトナ
ー像を支持する支持材に対して係られる圧接部は小さな
もので単位時間当りに与えることのできる熱量が少なく
なってしまうこと及び、弾性体層として多用されるゴム
尋の使用材料が非常に多く必豐であり、不経済であるこ
と、さらに、弾性体層全体を加温するためにウェイトタ
イムが大きくなり、初期ローラー表向の立ち下りを大き
くしてしまい、定着不足を引き起こしていた。またこれ
を防ぐためヒータを増加する方法では不経済であった。
第２の場合は、芯金上にプライマーを塗り、さらにシリ
コーンゴムからなる多孔質の部材を設けてなる定着ロー
ラーである。このローラーの欠点は、定着ローラーの表
面平滑性に欠は定着性を低下させてしまうことや、離型
剤を塗布する場合多孔質中に離型剤を多量に含有してし
まい、多孔質部材自体が劣化し易（なり、耐久性がソリ
ッドよりも劣る。
コーンゴムからなる多孔質の部材を設けてなる定着ロー
ラーである。このローラーの欠点は、定着ローラーの表
面平滑性に欠は定着性を低下させてしまうことや、離型
剤を塗布する場合多孔質中に離型剤を多量に含有してし
まい、多孔質部材自体が劣化し易（なり、耐久性がソリ
ッドよりも劣る。
＠６の場合は、耐油性向上のため弾性層を２虱３重に設
ける多層構成のものがある。しかしながら、このように
単に耐油性向上のためだけに弾性層を多数設けると、そ
のコストは前述した如く多量の弾性材を用いることによ
り、非常に増大するものであった。
ける多層構成のものがある。しかしながら、このように
単に耐油性向上のためだけに弾性層を多数設けると、そ
のコストは前述した如く多量の弾性材を用いることによ
り、非常に増大するものであった。
本発明は、従来の欠点を除去することを目的とし、より
安価で省資源を考慮して発明された定着装置を提供する
ものである。
安価で省資源を考慮して発明された定着装置を提供する
ものである。
以下、本発明゛について図をβ照しながら説明すること
にする。第１図は、本発明の一実施例の側面図の概略で
ある。１は、加熱定着ローラーで、内部＆Ｃ加熱十段々
を有する金楓ローラー５０表面にテフロン被覆層６を設
けたものである。２は加熱定着ローラ、−１に圧接する
加圧ローラーで、回転中心軸となる芯金７上に一液性Ｒ
ＴＶシリコーンゴムのプライマー７２を塗り、その上に
シリコーンスポンジからなるスポンジ層８を接着させ、
さらにＲＴＶシリコーンゴムな塗ってなる弾性被覆層９
を有しているもので−ある。この加圧ローラー２の表面
は、一般にｌ’ＬＴＶ （室温加硫型）シリコーンゴム
を塗った後ローラーとしての形状を整える為研岸し仕上
げたものである。
にする。第１図は、本発明の一実施例の側面図の概略で
ある。１は、加熱定着ローラーで、内部＆Ｃ加熱十段々
を有する金楓ローラー５０表面にテフロン被覆層６を設
けたものである。２は加熱定着ローラ、−１に圧接する
加圧ローラーで、回転中心軸となる芯金７上に一液性Ｒ
ＴＶシリコーンゴムのプライマー７２を塗り、その上に
シリコーンスポンジからなるスポンジ層８を接着させ、
さらにＲＴＶシリコーンゴムな塗ってなる弾性被覆層９
を有しているもので−ある。この加圧ローラー２の表面
は、一般にｌ’ＬＴＶ （室温加硫型）シリコーンゴム
を塗った後ローラーとしての形状を整える為研岸し仕上
げたものである。
又、加熱定着ローラー１のテフロン被覆層６には、クリ
ーニンググレード１６等のクリーニング手段と特開１！
！１５５−１４４２６８号公報記載の如き、オフセット
防止液塗布手段３（図のように、シリコーンオイル含浸
部材１０と妨害部材１２と連続多孔質部材とを有す）が
当接している。
ーニンググレード１６等のクリーニング手段と特開１！
！１５５−１４４２６８号公報記載の如き、オフセット
防止液塗布手段３（図のように、シリコーンオイル含浸
部材１０と妨害部材１２と連続多孔質部材とを有す）が
当接している。
さらに、加圧μｍシラーは、加熱定着ローラー１に対し
てその圧接状態を可変にする手段例えｂ−４芯金７の回
転を可能に支持して、これの位置を装着点７１と共に可
変にするアーム１７とアーム１７の回動中心となる地点
１７１とアーム１７を破−矢印の如き位置変化させるた
めのカム手段１８とが図中の如く設けられているものを
有している。
てその圧接状態を可変にする手段例えｂ−４芯金７の回
転を可能に支持して、これの位置を装着点７１と共に可
変にするアーム１７とアーム１７の回動中心となる地点
１７１とアーム１７を破−矢印の如き位置変化させるた
めのカム手段１８とが図中の如く設けられているものを
有している。
さて、所定の１儂形成手段によって形成されたトナー像
Ｔを有する紙Ｐは、搬送ローラ一対１４に掛けられたベ
ルト１５の移動と共に搬送される。
Ｔを有する紙Ｐは、搬送ローラ一対１４に掛けられたベ
ルト１５の移動と共に搬送される。
次にベルト１５から案内部材１６に紙Ｐは移さべ該加熱
、加圧ローラー１，２のなす広い圧接部に導かれる。
、加圧ローラー１，２のなす広い圧接部に導かれる。
一方、上記広い圧接部では、加熱手段４によって均一加
熱されたＮｓ６と、加熱定着ローラー１からの伝導熱に
よって均一加熱された弾性被積層９とが形成されており
、加圧ローラー２にいたっては、上記構成によりそのス
ポンジ層８よりも被覆層９の方が熱伝導性が高くなって
いるので立上り時のウェイトタイム（プロセス開始可能
になるまでに要する時間）が極めて高度に短縮化されて
いる。さらに、スポンジ層８には、スポンジ成分の他に
空気等の気体が占める体積が多くあるので、このスポン
ジ層８の熱伝導性は、被覆層９に比べて急くなる。つま
り、加熱定着ローラー１が加圧ローラ−２自体全体を所
定温度に保持するのに要する加熱量は、従来のものに比
べてわずかなもので良（、又、他に大量且つ無駄に消費
されることがないのでその熱効率も大幅に向上せしめた
高効率のものである。さらに、ローラー表面のみかけ上
の硬匿を同一としてもスポンジ層８を有する上記実施例
は、ソリッド単体のものよりも変形し易く、又、ローラ
ー間の圧接部を広くとれる。
熱されたＮｓ６と、加熱定着ローラー１からの伝導熱に
よって均一加熱された弾性被積層９とが形成されており
、加圧ローラー２にいたっては、上記構成によりそのス
ポンジ層８よりも被覆層９の方が熱伝導性が高くなって
いるので立上り時のウェイトタイム（プロセス開始可能
になるまでに要する時間）が極めて高度に短縮化されて
いる。さらに、スポンジ層８には、スポンジ成分の他に
空気等の気体が占める体積が多くあるので、このスポン
ジ層８の熱伝導性は、被覆層９に比べて急くなる。つま
り、加熱定着ローラー１が加圧ローラ−２自体全体を所
定温度に保持するのに要する加熱量は、従来のものに比
べてわずかなもので良（、又、他に大量且つ無駄に消費
されることがないのでその熱効率も大幅に向上せしめた
高効率のものである。さらに、ローラー表面のみかけ上
の硬匿を同一としてもスポンジ層８を有する上記実施例
は、ソリッド単体のものよりも変形し易く、又、ローラ
ー間の圧接部を広くとれる。
従って単位時間当りにトナーによる熱量が同一でも、長
時間加熱接触することができるので熱をトナー像（又は
紙１）に与えることができる。
時間加熱接触することができるので熱をトナー像（又は
紙１）に与えることができる。
次に、紙Ｐが上記広い圧接部へ進入するとそれが支持す
るトナー像は、均一化された一Ｅ下からの熱によって紙
Ｐへ永久電着される。この際支持材の一例である紙Ｐに
は定着の際にみられがちなしわがしわに対する処置とし
て一般にしられているような、逆クラウン形状等に加工
する処置がとられていないにもかかわらず全く発生して
いなかった。
るトナー像は、均一化された一Ｅ下からの熱によって紙
Ｐへ永久電着される。この際支持材の一例である紙Ｐに
は定着の際にみられがちなしわがしわに対する処置とし
て一般にしられているような、逆クラウン形状等に加工
する処置がとられていないにもかかわらず全く発生して
いなかった。
次Ｋ、上記実施例による結果を統計的にｆｆ価して本発
明による実施例の優れた効果を説明する。
明による実施例の優れた効果を説明する。
以下の実験は、ローラー外径２５ｚで、（１）その構成
をシリコーンスポンジ層６Ｉｕｆｆｌ厚の上にゴム層１
關厚を有する２重構造のものと、（２）シリコーンゴム
鳩７ｍ厚だけからなる弾性層を有する単一構造のものと
し、それらのローラー状での表面硬度を共ＫＪＩ８−Ａ
Ｉ’という同一条件下で行った。そしてこのローラー外
径２５ψのテフロンコートローラーに対向させ、一定の
圧力で加圧しそのときの；ツブ量の変化としわの発生率
を調べた。
をシリコーンスポンジ層６Ｉｕｆｆｌ厚の上にゴム層１
關厚を有する２重構造のものと、（２）シリコーンゴム
鳩７ｍ厚だけからなる弾性層を有する単一構造のものと
し、それらのローラー状での表面硬度を共ＫＪＩ８−Ａ
Ｉ’という同一条件下で行った。そしてこのローラー外
径２５ψのテフロンコートローラーに対向させ、一定の
圧力で加圧しそのときの；ツブ量の変化としわの発生率
を調べた。
その結果、本発明に従うローラー（１）を用いた場合、
全圧で４に９加圧したとき圧接幅は４．６１１Ｉ１１で
あり、Ａ４サイズの紙を連続１０００ 枚コピーした際
のしわの発生は０．１５−以下であった。ところが従来
のものによるローラー（１）を用いた場合、全圧で（１
）と同様ＫＪｋｇ加圧したとき圧接幅は２．７．ｍｍと
わずかであり、（１）と同様にＡ４サイズの紙を連続１
０００ 枚コピーした際のしわの発生は常時、０．７〜
１−の範囲にあった。
全圧で４に９加圧したとき圧接幅は４．６１１Ｉ１１で
あり、Ａ４サイズの紙を連続１０００ 枚コピーした際
のしわの発生は０．１５−以下であった。ところが従来
のものによるローラー（１）を用いた場合、全圧で（１
）と同様ＫＪｋｇ加圧したとき圧接幅は２．７．ｍｍと
わずかであり、（１）と同様にＡ４サイズの紙を連続１
０００ 枚コピーした際のしわの発生は常時、０．７〜
１−の範囲にあった。
又、上記実験比較による定着性を比較すると、連続コピ
一時は共に一定の圧力（全力５．５に９以上）と一定の
温度（１７５℃以上）であれば、巣位面積当りの圧力差
はあるものの単位時間あたりの圧力と温度の積がほぼ等
しくなるため、従来のもの（２）よりも上記例（１）の
方がより高品位の画質を得る以外は、連続コピー中とい
う安定条件のため両者に格別たる差異は見い出せなかっ
た。
一時は共に一定の圧力（全力５．５に９以上）と一定の
温度（１７５℃以上）であれば、巣位面積当りの圧力差
はあるものの単位時間あたりの圧力と温度の積がほぼ等
しくなるため、従来のもの（２）よりも上記例（１）の
方がより高品位の画質を得る以外は、連続コピー中とい
う安定条件のため両者に格別たる差異は見い出せなかっ
た。
に接離する装置においては、本発明に従う上記例（１）
の方が格別たる定着性と高品位を有する画像を得ること
ができた。
の方が格別たる定着性と高品位を有する画像を得ること
ができた。
以上の如（、本発明に従った上記実施例、即ち、スポン
ジ層の上にシリコーンゴム層を有する如き関係にある２
重構造の定着ローラーを用いることによって次の様な多
くの利点を得ることが可能になった。
ジ層の上にシリコーンゴム層を有する如き関係にある２
重構造の定着ローラーを用いることによって次の様な多
くの利点を得ることが可能になった。
即ち、下ローラーの熱伝導がスポンジ層で極度に悪くな
るため、Ｗａｉｔ ｕｐ直後のローラー表面温度の低下
が少なく、従来、どうしても解決できなかったＷａｉｔ
ｕｐ時の定着性低下なｉ止することができた。
るため、Ｗａｉｔ ｕｐ直後のローラー表面温度の低下
が少なく、従来、どうしても解決できなかったＷａｉｔ
ｕｐ時の定着性低下なｉ止することができた。
さらに、上記の如くローラーを製造するため、ゴム使用
量が約１／２以下となり省資源、コスト・ダウンに貢献
することができた。
量が約１／２以下となり省資源、コスト・ダウンに貢献
することができた。
又、加圧ローラーと定着ローラーの当接圧を少なくして
、大きく均一な圧接部をとれるため、′駆動のためのト
ルクも少なくでき、さらには、ゴムローラーの圧縮永久
歪による幣害も少なくできヘス、シリコーンスポンジ単
層でローラーを形成して定着に用いた時、その気泡のた
めに定着の良好な部分と定着のよ（ない部分がつくられ
るので好ましくなく、表面平滑性が必要であることがわ
かった。
、大きく均一な圧接部をとれるため、′駆動のためのト
ルクも少なくでき、さらには、ゴムローラーの圧縮永久
歪による幣害も少なくできヘス、シリコーンスポンジ単
層でローラーを形成して定着に用いた時、その気泡のた
めに定着の良好な部分と定着のよ（ない部分がつくられ
るので好ましくなく、表面平滑性が必要であることがわ
かった。
従ってさらに実験を行ったところ、０．５ ｍｏ＋から
５−までシリコーン表面層の厚さを変えて検討したが、
厚すぎると、弾性、複元性に畳むスポンジ層の効果があ
まり有効に利用できなくなり、また薄すぎると強度的、
そして製造上コスト高となり、また安定性にかけるため
、好ましくは０．５■乃至２ｍの厚さが適当であり、よ
り好ましくは０．７〜１Ｍが適当であることがわかった
。（′ただし、ローラー径が２５φに対して） 又、上記実施例の他の実施例としては、シリコーンスポ
ンジ層を形成する為にスポンジのチューブをかぶせる方
法だけでなく、一般的な芯金のまわりにゴムをまき発ば
うさせ、その後加流させる方法であってもよい。
５−までシリコーン表面層の厚さを変えて検討したが、
厚すぎると、弾性、複元性に畳むスポンジ層の効果があ
まり有効に利用できなくなり、また薄すぎると強度的、
そして製造上コスト高となり、また安定性にかけるため
、好ましくは０．５■乃至２ｍの厚さが適当であり、よ
り好ましくは０．７〜１Ｍが適当であることがわかった
。（′ただし、ローラー径が２５φに対して） 又、上記実施例の他の実施例としては、シリコーンスポ
ンジ層を形成する為にスポンジのチューブをかぶせる方
法だけでなく、一般的な芯金のまわりにゴムをまき発ば
うさせ、その後加流させる方法であってもよい。
又、安価につくる方法としては、シリコーンゴムのチュ
ーブをかぶせた後それを金型に入れ、インジェクション
方式によりＮＵＲ（低温加硫型）シリコーンゴムなスポ
ンジ層と金型の間に流し込んでもよい。この場合、金型
の離型面の精度により仕上げ研磨の必要もな（大量生産
向きである。
ーブをかぶせた後それを金型に入れ、インジェクション
方式によりＮＵＲ（低温加硫型）シリコーンゴムなスポ
ンジ層と金型の間に流し込んでもよい。この場合、金型
の離型面の精度により仕上げ研磨の必要もな（大量生産
向きである。
ローラー基体上にシリコーンスポンジ層や弗素ゴムから
なる多孔質層の様な熱伝導性が悪く、弾性複元力に豊む
ものからなる層そし【薄層のシリコーンゴムなどの弾性
体層をその表面に設け、２重構造とすることで熱容量の
大きな、そして表面平滑性に豊み、さらに低接触圧で均
一な一定の二ツブ巾を形成することができるローラーを
提供することができ、従来の問題点を除去すると同時へ
より安価で省資源を考慮したかつ紙しわに対する許容度
も大きく、さらに組み立て精度の誤差範門も大きくする
ことが可能となった。
なる多孔質層の様な熱伝導性が悪く、弾性複元力に豊む
ものからなる層そし【薄層のシリコーンゴムなどの弾性
体層をその表面に設け、２重構造とすることで熱容量の
大きな、そして表面平滑性に豊み、さらに低接触圧で均
一な一定の二ツブ巾を形成することができるローラーを
提供することができ、従来の問題点を除去すると同時へ
より安価で省資源を考慮したかつ紙しわに対する許容度
も大きく、さらに組み立て精度の誤差範門も大きくする
ことが可能となった。
本発明は、以上の説明の如く立上り時の定着性能を良好
にせしめ、自由な弾性変形ができ、格別たる定着性から
生まれる高品位画質を維持し、しわ防止効果が極めて高
い定着装置であって、従来のように充てん剤を加える必
要性がなくなり、構成自体の物性を低下させることなく
、経済的且つ省資源であり製造性をより容易にした定索
装置である。
にせしめ、自由な弾性変形ができ、格別たる定着性から
生まれる高品位画質を維持し、しわ防止効果が極めて高
い定着装置であって、従来のように充てん剤を加える必
要性がなくなり、構成自体の物性を低下させることなく
、経済的且つ省資源であり製造性をより容易にした定索
装置である。
第１図は、“本発明の一実施例の略側面図である。
１は加熱定着ローラー、２は加圧ローラー、７は芯金、
８はチューブ、９は弾性被積層。 出願人 キャノン株式会社
８はチューブ、９は弾性被積層。 出願人 キャノン株式会社
Claims (2)
- （１）耐熱弾性体からなる第１層と、耐熱多孔質弾性体
からなる第２層とを有する定着用回転体を有する定着装
置。 - （２）熱伝導性の第１弾性層と、その内側にあって該第
１弾性層よりも小さい弾性を有する第２弾性層を有する
定着用回転体を有する定着装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12261381A JPS5823072A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 定着用回転体及びそれを有する定着装置 |
| US06/652,415 US4533231A (en) | 1981-08-04 | 1984-09-19 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12261381A JPS5823072A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 定着用回転体及びそれを有する定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5823072A true JPS5823072A (ja) | 1983-02-10 |
| JPH0136624B2 JPH0136624B2 (ja) | 1989-08-01 |
Family
ID=14840277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12261381A Granted JPS5823072A (ja) | 1981-08-04 | 1981-08-04 | 定着用回転体及びそれを有する定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823072A (ja) |
Cited By (12)
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| JPS60159459U (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-23 | 株式会社 荒井製作所 | ロ−ラ− |
| JPS60213976A (ja) * | 1984-04-10 | 1985-10-26 | Kyocera Corp | 加熱定着ロ−ラ |
| JPS6126070A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Hokushin Ind Inc | 電子複写機の熱定着部用ロ−ラ及びその製造方法 |
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| JPS61198262A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-02 | Canon Inc | 弾性回転体及びそれを有する定着装置 |
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-
1981
- 1981-08-04 JP JP12261381A patent/JPS5823072A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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