JPS6250310B2 - - Google Patents
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- JPS6250310B2 JPS6250310B2 JP6179479A JP6179479A JPS6250310B2 JP S6250310 B2 JPS6250310 B2 JP S6250310B2 JP 6179479 A JP6179479 A JP 6179479A JP 6179479 A JP6179479 A JP 6179479A JP S6250310 B2 JPS6250310 B2 JP S6250310B2
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- JP
- Japan
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- ink
- needle electrode
- tip
- needle
- electrode
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B41J2/015—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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B41J2/015—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
- B41J2002/061—Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、新規な印写方式によるマルチ型のイ
ンクジエツトプリンタに関する。
ンクジエツトプリンタに関する。
従来技術
一般に、インクジエツトプリンタは印写ヘツド
から噴射されたインク粒子を記録紙にぶつけてド
ツト印写を行なわせるもので、従来外部指令（デ
ジタル画像信号）に応じた所定のドツト印写を行
なわせるために、常時ヘツドから噴射されるイン
ク粒子を外部指令に応じて帯電させて偏向制御を
行なわせる荷電偏向方式、およびインク粒子を噴
射させるヘツドを外部指令によつて直接制御させ
るインクオンデマンド方式が採用されている。
から噴射されたインク粒子を記録紙にぶつけてド
ツト印写を行なわせるもので、従来外部指令（デ
ジタル画像信号）に応じた所定のドツト印写を行
なわせるために、常時ヘツドから噴射されるイン
ク粒子を外部指令に応じて帯電させて偏向制御を
行なわせる荷電偏向方式、およびインク粒子を噴
射させるヘツドを外部指令によつて直接制御させ
るインクオンデマンド方式が採用されている。
最近、この種のインクジエツトプリンタにあつ
ては、その出力画像の高品質化が求められるよう
になつてきており、そのためヘツドのノズル径を
微小なものにし、高画素密度でドツト印写を行な
わせて解像力を上げるようにする必要性を生じて
きた。ちなみに、従来のドツト印写時ではそのイ
ンク粒子径が100μｍ前後であるが、高画素密度
化するためにそのインク粒子径を少なくとも50μ
ｍ前後のものにする必要がある。
ては、その出力画像の高品質化が求められるよう
になつてきており、そのためヘツドのノズル径を
微小なものにし、高画素密度でドツト印写を行な
わせて解像力を上げるようにする必要性を生じて
きた。ちなみに、従来のドツト印写時ではそのイ
ンク粒子径が100μｍ前後であるが、高画素密度
化するためにそのインク粒子径を少なくとも50μ
ｍ前後のものにする必要がある。
このようなインクジエツトプリンタにおける出
力画像の高画素密度化にともない、ヘツドのノズ
ル径を微小なものにする必要があるためにその部
分におけるインクの目詰りを生じてドツト抜けま
たは印写不能に陥りやすくなるとともに、その加
工時の精度が非常に高くなつて量産性に乏しくな
つてしまうという問題を生じている。また、従来
のインクジエツトプリンタでは、前述した荷電偏
向方式およびインクオンデマント方式の何れによ
るものであつても、ヘツド内のインク室に一定圧
力でインクを送り込み、かつ電歪振動子によりヘ
ツドを起振させることによりノズルからインクを
粒子化して噴射させる手段を採つているため、特
にヘツドおよびその制御系を複数並列的に設けて
同時にドツト印写を行なわせるいわゆるインクジ
エツトプリンタのマルチ化を図る場合に各ヘツド
ごとにおけるノズル径またはノズル長に関する加
工上のバラツキ、ヘツドにインクを供給するポン
プの脈動または電歪振動子の動作上のバラツキな
どによつて各ノズルから噴射されるインク粒子の
運動エネルギが変化してしまい、インク粒子の飛
翔空間における電界または空気流によつてその飛
翔軌跡が狂わされて印写位置にずれを生じて出力
画像がひずんでしまうという欠点がある。
力画像の高画素密度化にともない、ヘツドのノズ
ル径を微小なものにする必要があるためにその部
分におけるインクの目詰りを生じてドツト抜けま
たは印写不能に陥りやすくなるとともに、その加
工時の精度が非常に高くなつて量産性に乏しくな
つてしまうという問題を生じている。また、従来
のインクジエツトプリンタでは、前述した荷電偏
向方式およびインクオンデマント方式の何れによ
るものであつても、ヘツド内のインク室に一定圧
力でインクを送り込み、かつ電歪振動子によりヘ
ツドを起振させることによりノズルからインクを
粒子化して噴射させる手段を採つているため、特
にヘツドおよびその制御系を複数並列的に設けて
同時にドツト印写を行なわせるいわゆるインクジ
エツトプリンタのマルチ化を図る場合に各ヘツド
ごとにおけるノズル径またはノズル長に関する加
工上のバラツキ、ヘツドにインクを供給するポン
プの脈動または電歪振動子の動作上のバラツキな
どによつて各ノズルから噴射されるインク粒子の
運動エネルギが変化してしまい、インク粒子の飛
翔空間における電界または空気流によつてその飛
翔軌跡が狂わされて印写位置にずれを生じて出力
画像がひずんでしまうという欠点がある。
目 的
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
出力画像の高画素密度化にともないヘツドから噴
射するインク粒子の径を微小なものにしても何ら
インクの目詰りを生ずることなく、ヘツドの加工
精度を容易に高くとることができ、しかも印写ず
れを生ずることなく解像度の良い出力画像を得る
ことができる新規な印写方式によるマルチ型のイ
ンクジエツトプリンタを提供するものである。
出力画像の高画素密度化にともないヘツドから噴
射するインク粒子の径を微小なものにしても何ら
インクの目詰りを生ずることなく、ヘツドの加工
精度を容易に高くとることができ、しかも印写ず
れを生ずることなく解像度の良い出力画像を得る
ことができる新規な印写方式によるマルチ型のイ
ンクジエツトプリンタを提供するものである。
本発明によるインクジエツトプリンタは、スリ
ツト状のオリフイス間に複数の針電極を設けて表
面張力によりインク室内のインクを針電極の先端
に盛り上げて、記録紙の裏側に設けた電極に針電
極とは逆極性の電圧を印加することによつて針電
極先端に盛り上げられたインクに電気的に吸引力
を作用させ、それにより微小インク粒子を飛翔さ
せてドツト印写を行なわせるようにするととも
に、複数の針電極を多段に千鳥掛け状に配設して
解像度を上げるようにしたものである。
ツト状のオリフイス間に複数の針電極を設けて表
面張力によりインク室内のインクを針電極の先端
に盛り上げて、記録紙の裏側に設けた電極に針電
極とは逆極性の電圧を印加することによつて針電
極先端に盛り上げられたインクに電気的に吸引力
を作用させ、それにより微小インク粒子を飛翔さ
せてドツト印写を行なわせるようにするととも
に、複数の針電極を多段に千鳥掛け状に配設して
解像度を上げるようにしたものである。
構 成
以下、添下図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
第１図は本発明によるインクジエツトプリンタ
の基本的な構造を示すもので、インク室１の前面
にオリフイス２を穿設するとともに、そのオリフ
イス２の中央の先端をとがらせた針電極３をその
先端が前方に多少突出するように配設して形成さ
れたヘツド部と、そのヘツド部に対応して設けら
れた記録紙４の裏側に設けた電極５とによつて構
成されている。また、インク室１の前面のオリフ
イス板６は例えば４ふつ化エチレンまたは４ふつ
化、６ふつ化エチレンの共重合体などのような表
面エネルギの小さい撥油性のある物質によつて形
成され、針電極３は例えばタングステンなどのよ
うな表面エネルギの大きな親油性のある物質によ
つて形成されている。したがつて、インク室１内
に適宜圧力（低圧）をもつて液状の油性のインク
７を送り込むと、表面張力によつて針電極３の先
端にインク７が盛り上がり（図中ａ部分）、その
ときオリフイス板６はインクでぬれることがなく
（図中ｂ部分）、オリフイス２内のインク７は図示
のような状態になる。この際、オリフイス２から
インク７がその表面張力によつて漏出しないよう
な静圧に保持されている。
の基本的な構造を示すもので、インク室１の前面
にオリフイス２を穿設するとともに、そのオリフ
イス２の中央の先端をとがらせた針電極３をその
先端が前方に多少突出するように配設して形成さ
れたヘツド部と、そのヘツド部に対応して設けら
れた記録紙４の裏側に設けた電極５とによつて構
成されている。また、インク室１の前面のオリフ
イス板６は例えば４ふつ化エチレンまたは４ふつ
化、６ふつ化エチレンの共重合体などのような表
面エネルギの小さい撥油性のある物質によつて形
成され、針電極３は例えばタングステンなどのよ
うな表面エネルギの大きな親油性のある物質によ
つて形成されている。したがつて、インク室１内
に適宜圧力（低圧）をもつて液状の油性のインク
７を送り込むと、表面張力によつて針電極３の先
端にインク７が盛り上がり（図中ａ部分）、その
ときオリフイス板６はインクでぬれることがなく
（図中ｂ部分）、オリフイス２内のインク７は図示
のような状態になる。この際、オリフイス２から
インク７がその表面張力によつて漏出しないよう
な静圧に保持されている。
このように構成されたインクジエツトプリンタ
において、例えば針電極３に正の電圧＋V1を、
また電極５に負の電圧−V2をそれぞれ印加する
と、針電極３の先端部分のインク７に誘電分極に
よる力と誘起電荷による力とが加わり（その合成
力は吸引力となる）、それにより針電極３の先端
部分のインクが粒子化されて電極５側にひつぱら
れて飛翔し、記録紙４面上にドツト印写を行なう
ことになる。なお、針電極３の先端部分のインク
７に作用する吸引力Ｆは、次式に示されるよう
に、インク７の誘電率とその部分近傍の電界強度
およびインク７の導電率とによつて決定される。
において、例えば針電極３に正の電圧＋V1を、
また電極５に負の電圧−V2をそれぞれ印加する
と、針電極３の先端部分のインク７に誘電分極に
よる力と誘起電荷による力とが加わり（その合成
力は吸引力となる）、それにより針電極３の先端
部分のインクが粒子化されて電極５側にひつぱら
れて飛翔し、記録紙４面上にドツト印写を行なう
ことになる。なお、針電極３の先端部分のインク
７に作用する吸引力Ｆは、次式に示されるよう
に、インク７の誘電率とその部分近傍の電界強度
およびインク７の導電率とによつて決定される。
Ｆ＝α・grad（Ｅ）２＋qE
ただし、αはインク７の分極率、ｑはその電
荷、Ｅは電界強度である。
荷、Ｅは電界強度である。
したがつて、本発明によるインクジエツトプリ
ンタでは、従来のように電歪振動子を用いて機械
的振動によりノズルからインク粒子を噴射させる
ものではなく、電気的吸引力によつてオリフイス
２内に設けられた針電極３の先端部分のインクを
電界にしたがつて常に一定の運動エネルギをもつ
て所定方向に飛翔させるようにしているため、ヘ
ツド部分の構造が簡単になるとともにその加工精
度も余り高いものが要求されず、常に記録紙４面
上の所定位置に確実にドツト印写を行なわせるこ
とができることになる。また、従来の微小径ノズ
ルを用いたときと同一径のインク粒子を得る場合
でも、そのノズル径に比してオリフイス径をはる
かに大きくすることができ、その部分でインクの
目詰りを生ずるようなおそれがなくなる。
ンタでは、従来のように電歪振動子を用いて機械
的振動によりノズルからインク粒子を噴射させる
ものではなく、電気的吸引力によつてオリフイス
２内に設けられた針電極３の先端部分のインクを
電界にしたがつて常に一定の運動エネルギをもつ
て所定方向に飛翔させるようにしているため、ヘ
ツド部分の構造が簡単になるとともにその加工精
度も余り高いものが要求されず、常に記録紙４面
上の所定位置に確実にドツト印写を行なわせるこ
とができることになる。また、従来の微小径ノズ
ルを用いたときと同一径のインク粒子を得る場合
でも、そのノズル径に比してオリフイス径をはる
かに大きくすることができ、その部分でインクの
目詰りを生ずるようなおそれがなくなる。
なお、本発明によるインクジエツトプリンタで
使用する液状の油性のインク７としては、アイソ
パーＨの中に色素と導電率の制御材および表面活
性剤を混入したものが使用される。
使用する液状の油性のインク７としては、アイソ
パーＨの中に色素と導電率の制御材および表面活
性剤を混入したものが使用される。
第２図および第３図は本発明の一実施例による
マルチ型のインクジエツトプリンタのヘツド部分
の構造を示すもので、インク室の前面に横方向の
スリツト状のオリフイス２１，２２を多段に設
け、これら各オリフイス２１，２２内にそれぞれ
複数の針電極３を千鳥掛け状に、すなわち上段の
オリフイス２１における各針電極３の配列と下段
における配列とをずらせて設けることによつて構
成されている。この実施例の場合では、各段にお
ける各針電極３の間隔をｄとし、上段と下段との
各針電極３間のずれがｄ／２になるように設定し
ている。なお、この場合は特に図示しないが、こ
のマルチ化されたヘツドの各針電極３に対応させ
て記録紙の裏面に前記電極５を複数配設するか、
またはその電極５をバー状に形成させたものを配
設する必要がある。
マルチ型のインクジエツトプリンタのヘツド部分
の構造を示すもので、インク室の前面に横方向の
スリツト状のオリフイス２１，２２を多段に設
け、これら各オリフイス２１，２２内にそれぞれ
複数の針電極３を千鳥掛け状に、すなわち上段の
オリフイス２１における各針電極３の配列と下段
における配列とをずらせて設けることによつて構
成されている。この実施例の場合では、各段にお
ける各針電極３の間隔をｄとし、上段と下段との
各針電極３間のずれがｄ／２になるように設定し
ている。なお、この場合は特に図示しないが、こ
のマルチ化されたヘツドの各針電極３に対応させ
て記録紙の裏面に前記電極５を複数配設するか、
またはその電極５をバー状に形成させたものを配
設する必要がある。
ここで、オリフイス２１または２２内に複数の
針電極３を配設する場合、その間隔ｄを余り近づ
けると、隣接する針電極３間の電界が相互に影響
して飛翔インク粒子が記録紙面上に重なつて印写
されてしまうなどの不都合を生じてしまう。その
ため本発明ではオリフイス２１または２２内にお
ける各針電極間隔ｄを比較的大きくとり、相互に
及ぼす電界の影響をなくすようにするとともに、
針電極列を多段に設けてその間のずれをｄ／２に
設定して高画素密度のドツト印写を行なわせるこ
とができるようにしている。なお、隣接する針電
極３間における相互の電界の影響をなくして出力
画像の解像度を上げるためには、針電極間隔ｄを
大きくするとその効果はd2にきいてくることにな
る。
針電極３を配設する場合、その間隔ｄを余り近づ
けると、隣接する針電極３間の電界が相互に影響
して飛翔インク粒子が記録紙面上に重なつて印写
されてしまうなどの不都合を生じてしまう。その
ため本発明ではオリフイス２１または２２内にお
ける各針電極間隔ｄを比較的大きくとり、相互に
及ぼす電界の影響をなくすようにするとともに、
針電極列を多段に設けてその間のずれをｄ／２に
設定して高画素密度のドツト印写を行なわせるこ
とができるようにしている。なお、隣接する針電
極３間における相互の電界の影響をなくして出力
画像の解像度を上げるためには、針電極間隔ｄを
大きくするとその効果はd2にきいてくることにな
る。
したがつて、本発明によるマルチ型のインクジ
エツトプリンタでは、上段の針電極列と下段の針
電極列とを互いに時間ｔだけ遅らせて動作させる
ことにより、同一列の高画素密度化されたドツト
印写を行なわせることができることになる（記録
紙４は主走査方向に常時移動している）。なお、
第３図中８は、外部指令に応じて各針電極３にそ
れぞれ電圧を印加する電圧制御装置を示してい
る。
エツトプリンタでは、上段の針電極列と下段の針
電極列とを互いに時間ｔだけ遅らせて動作させる
ことにより、同一列の高画素密度化されたドツト
印写を行なわせることができることになる（記録
紙４は主走査方向に常時移動している）。なお、
第３図中８は、外部指令に応じて各針電極３にそ
れぞれ電圧を印加する電圧制御装置を示してい
る。
このように本発明によるマルチ型のインクジエ
ツトプリンタは、電気力によりドツト印写を行な
わせるという動作原理からして、各部における加
工上の誤差が多少あつても従来の加圧形複数ノズ
ルの場合のように各インク粒子の飛翔軌跡にバラ
ツキを生ずるようなことがなく、ずれのないドツ
ト印写を行なわせることができることになる。
ツトプリンタは、電気力によりドツト印写を行な
わせるという動作原理からして、各部における加
工上の誤差が多少あつても従来の加圧形複数ノズ
ルの場合のように各インク粒子の飛翔軌跡にバラ
ツキを生ずるようなことがなく、ずれのないドツ
ト印写を行なわせることができることになる。
なお、本発明によるインクジエツトプリンタで
は、使用するインクの抵抗率が余り低いと針間で
電気的絶縁性が悪くなり、周囲の非印写領域にも
記録してしまい、出力画像の解像度が低下してし
まうことになるが、インクの抵抗率を108Ω・cm
以上にすれば飛翔時に充分な運動エネルギが得ら
れ、外乱に影響されない品質の良い出力画像が得
られることが実験的に確認されている。
は、使用するインクの抵抗率が余り低いと針間で
電気的絶縁性が悪くなり、周囲の非印写領域にも
記録してしまい、出力画像の解像度が低下してし
まうことになるが、インクの抵抗率を108Ω・cm
以上にすれば飛翔時に充分な運動エネルギが得ら
れ、外乱に影響されない品質の良い出力画像が得
られることが実験的に確認されている。
効 果
以上、本発明によるインクジエツトプリンタに
あつては、インク室の前面に撥油性を有するスリ
ツト状のオリフイスが多段に配されたオリフイス
板を設け、そのオリフイス内に親油性を有する物
質によつて形成された複数の針電極をそれぞれそ
の各先端が外方に突出するようにするとともに互
いに千鳥掛け状になるように配設し、表面張力に
より各針電極の先端に導電性を有する液状の油性
のインクを盛り上げ、各針電極に対応して記録紙
の裏側に配設した電極に前記針電極とは逆極性の
電圧を印加することにより、針電極の先端に盛り
上げられたインクを電気的吸引力により飛翔させ
て記録紙面上に高画素密度のドツト印写を行なわ
せるようにしたもので、構造が簡単でかつ制御性
に優れ、ヘツドにおけるインクの目詰りを生ずる
ことなく確実にドツト印写を行なわせることがで
き、印写ずれのない解像力の良い出力画像を得る
ことができるという種々の利点を有している。
あつては、インク室の前面に撥油性を有するスリ
ツト状のオリフイスが多段に配されたオリフイス
板を設け、そのオリフイス内に親油性を有する物
質によつて形成された複数の針電極をそれぞれそ
の各先端が外方に突出するようにするとともに互
いに千鳥掛け状になるように配設し、表面張力に
より各針電極の先端に導電性を有する液状の油性
のインクを盛り上げ、各針電極に対応して記録紙
の裏側に配設した電極に前記針電極とは逆極性の
電圧を印加することにより、針電極の先端に盛り
上げられたインクを電気的吸引力により飛翔させ
て記録紙面上に高画素密度のドツト印写を行なわ
せるようにしたもので、構造が簡単でかつ制御性
に優れ、ヘツドにおけるインクの目詰りを生ずる
ことなく確実にドツト印写を行なわせることがで
き、印写ずれのない解像力の良い出力画像を得る
ことができるという種々の利点を有している。
第１図は本発明によるインクジエツトプリンタ
の基本的な構造を示す簡略図、第２図は本発明の
一実施例によるヘツド部分の構造を示す斜視図、
第３図はヘツド部分を正面よりみた図である。 １……インク室、２，２１，２２……オリフイ
ス、３……針電極、４……記録紙、５……電極、
６……オリフイス板、７……インク、８……電圧
制御装置。
の基本的な構造を示す簡略図、第２図は本発明の
一実施例によるヘツド部分の構造を示す斜視図、
第３図はヘツド部分を正面よりみた図である。 １……インク室、２，２１，２２……オリフイ
ス、３……針電極、４……記録紙、５……電極、
６……オリフイス板、７……インク、８……電圧
制御装置。
Claims (1)
- １ インク室の前面に撥油性を有するスリツト状
のオリフイスが多段に配されたオリフイス板を設
け、そのオリフイス内に親油性を有する物質によ
つて形成された複数の針電極をそれぞれその各先
端が外方に突出するようにするとともに互いに千
鳥掛け状になるように配設し、表面張力により各
針電極の先端に導電性を有する液状の油性のイン
クを盛り上げ、各針電極に対応して記録紙の裏側
に配設した電極に前記針電極とは逆極性の電圧を
印加することにより、針電極の先端に盛り上げら
れたインクを電気的吸引力により飛翔させて記録
紙面上に高画素密度のドツト印写を行なわせるよ
うに構成したインクジエツトプリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6179479A JPS55154170A (en) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Ink-jet printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6179479A JPS55154170A (en) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Ink-jet printer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55154170A JPS55154170A (en) | 1980-12-01 |
| JPS6250310B2 true JPS6250310B2 (ja) | 1987-10-23 |
Family
ID=13181352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6179479A Granted JPS55154170A (en) | 1979-05-18 | 1979-05-18 | Ink-jet printer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55154170A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101141U (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-13 |
-
1979
- 1979-05-18 JP JP6179479A patent/JPS55154170A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02101141U (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55154170A (en) | 1980-12-01 |
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