JPS63208877A - 接触帯電装置 - Google Patents
接触帯電装置Info
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- JPS63208877A JPS63208877A JP4384287A JP4384287A JPS63208877A JP S63208877 A JPS63208877 A JP S63208877A JP 4384287 A JP4384287 A JP 4384287A JP 4384287 A JP4384287 A JP 4384287A JP S63208877 A JPS63208877 A JP S63208877A
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- Japan
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- photoreceptor
- charging
- voltage
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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
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
- G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
- G03G15/0233—Structure, details of the charging member, e.g. chemical composition, surface properties
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
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】
イ、発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明は、被帯電体面に電圧を印加した導電性部材を接
触させて被帯電体面を帯電（除電も含む）する接触式（
又は直接式）の帯電装置に関する。
触させて被帯電体面を帯電（除電も含む）する接触式（
又は直接式）の帯電装置に関する。
説明の便宜上、電子写真装置における感光体の帯電処理
を例にして説明する。
を例にして説明する。
電子写真プロセスは周知のように感光体面を所定の電位
に均一帯電処理する行程を含んでいる。
に均一帯電処理する行程を含んでいる。
例えば露光等による潜像形成に先立って行う感光体面の
均−帯電処理等である。その帯電子役としては現在実用
化されている電子写真装置の殆どが金めつきタングステ
ン線などのワイヤ電極とシールド板を主構成部材とする
コロナ放電器を利用している。即ち該コロナ放電器のワ
イヤ電極に高電圧を印加することにより発生するコロナ
を被帯電体たる感光体面に作用させて感光体面を所♀の
表面電位に帯電させるものである。
均−帯電処理等である。その帯電子役としては現在実用
化されている電子写真装置の殆どが金めつきタングステ
ン線などのワイヤ電極とシールド板を主構成部材とする
コロナ放電器を利用している。即ち該コロナ放電器のワ
イヤ電極に高電圧を印加することにより発生するコロナ
を被帯電体たる感光体面に作用させて感光体面を所♀の
表面電位に帯電させるものである。
コロナ放電器を用いた帯電処理は均一帯電性がよいけれ
ども、下記のような問題点が多い。
ども、下記のような問題点が多い。
ｌ）感光体上に５００〜５ｏｏｖの表面電位を得るため
に約４〜．ｌ０ＫＶの高電圧を印加する必要があり、大
型化してしまう。
に約４〜．ｌ０ＫＶの高電圧を印加する必要があり、大
型化してしまう。
２）コロナ放電の電極であるワイヤからの放電電流の大
半はシールド電極へ流れ、感光体側への電流はコロナ放
電総電流の数％しかなく効率が悪い。
半はシールド電極へ流れ、感光体側への電流はコロナ放
電総電流の数％しかなく効率が悪い。
３）コロナ放電に伴いオゾン等が発生し、感光体のオゾ
ン劣化による画像のボケが生じたり、オゾン除去のため
のファンやフィルタが必要となる。
ン劣化による画像のボケが生じたり、オゾン除去のため
のファンやフィルタが必要となる。
４）ワイヤの持つ集塵効果によりワイヤ表面にゴミ等が
付着し、あるいはコロナ生成物がワイヤ表面に針状に成
長するため、放電の劣化や、長手方向に放電ムラが生じ
１画像上にすじとなって現われる。
付着し、あるいはコロナ生成物がワイヤ表面に針状に成
長するため、放電の劣化や、長手方向に放電ムラが生じ
１画像上にすじとなって現われる。
そこで最近では上記のような問題点の多いコロナ放電器
を利用する代りに、接触（又は直接）帯電方法、即ち被
帯電体面に電圧を印加した電極ローラ（導電性ローラ）
や導電性ブラシなどの導電性部材を当接させることによ
り被帯電体面に電荷を直接注入して所望の電位に帯電処
理する手法が研究され種々提案されている。
を利用する代りに、接触（又は直接）帯電方法、即ち被
帯電体面に電圧を印加した電極ローラ（導電性ローラ）
や導電性ブラシなどの導電性部材を当接させることによ
り被帯電体面に電荷を直接注入して所望の電位に帯電処
理する手法が研究され種々提案されている。
この接触帯電法によれば、ＩＫＶ程度の印加電圧により
５００〜７００ｖ程度の感光体表面電位を得ることが
でき、電源の小型化が可能となる、オゾンの発生がほと
んどなくなり上記したオゾンによる欠点を取り除くこと
が可能である、等の有利性があり、問題の多いコロナ放
電に代る帯電処理手法として有望である。
５００〜７００ｖ程度の感光体表面電位を得ることが
でき、電源の小型化が可能となる、オゾンの発生がほと
んどなくなり上記したオゾンによる欠点を取り除くこと
が可能である、等の有利性があり、問題の多いコロナ放
電に代る帯電処理手法として有望である。
特にＡ−９ｉ感光体のように高硬度（ビッカース硬度１
０００以に、 ） Φ耐摩耗性等に優れたものに対す
る帯電処理手法として適切なものと考えられる。
０００以に、 ） Φ耐摩耗性等に優れたものに対す
る帯電処理手法として適切なものと考えられる。
このような接触帯電方式の装置の具体的構成態様として
は第４図のような電極ローラ接触式が挙げられる０図に
おいて、ｌは電子複写機における被帯電体としての回転
ドラム型感光体（ＯＰＣ感光体争Ａ−９ｉ感光体等）、
２は該感光体ｌに対して所定の加圧力（例えば０．Ｏ１
〜０．２ｋｇ／ｃｍ）をもって圧接させた電極ローラと
しての導電性ローラ、３９３はそのローラの軸受、４は
ローラ２に対する電圧印加電源である。ローラ２は感光
体１の回転に伴い従動回転する。或は駆動源により積極
的に所定の周速度で感光体１の回転方向に順方向又は逆
方向に回転駆動させてもよいし、回転する感光体１に対
して非回転に軸受３・３に対して固定支持させてもよい
、而して電圧が印加された感光体１面に圧接しているロ
ーラ２によって感光体面の接触帯電処理がなされるもの
である。
は第４図のような電極ローラ接触式が挙げられる０図に
おいて、ｌは電子複写機における被帯電体としての回転
ドラム型感光体（ＯＰＣ感光体争Ａ−９ｉ感光体等）、
２は該感光体ｌに対して所定の加圧力（例えば０．Ｏ１
〜０．２ｋｇ／ｃｍ）をもって圧接させた電極ローラと
しての導電性ローラ、３９３はそのローラの軸受、４は
ローラ２に対する電圧印加電源である。ローラ２は感光
体１の回転に伴い従動回転する。或は駆動源により積極
的に所定の周速度で感光体１の回転方向に順方向又は逆
方向に回転駆動させてもよいし、回転する感光体１に対
して非回転に軸受３・３に対して固定支持させてもよい
、而して電圧が印加された感光体１面に圧接しているロ
ーラ２によって感光体面の接触帯電処理がなされるもの
である。
しかしその実際の実施においては、
■感光体１の光導電層の一部が絶縁破壊を起こし、その
部分を含む導電性ローラ２と感光体ｌのニップ部分では
感光体面が帯電しなくなる現象がしばしばみられる。即
ち異常放電により感光体に過電圧がかかり、光導電層の
一部が絶縁破壊を起こすのである。
部分を含む導電性ローラ２と感光体ｌのニップ部分では
感光体面が帯電しなくなる現象がしばしばみられる。即
ち異常放電により感光体に過電圧がかかり、光導電層の
一部が絶縁破壊を起こすのである。
この現象は特に導電性ローラ２の端部部分に集中して起
き易い、これは従来のローラ２は第４図のようにその端
部がローラ長手に対して略直角に切落された形態のもの
で、そのために電圧の印加された該ローラ２の端部Ａ〈
おける電界強度がローラ端部以外のローラ部分Ｂのそれ
よりも第５図２点鎖線示グラフのように大きい、その結
果電界強度の大きいローラ端部Ａにおいては感光体１の
リーク（絶縁破壊による電流リーク）を生じゃす〈、リ
ークが生じた場合には感光体ｌのリークの生じた部分を
含む長手方向にわたって帯電しなくなるものである。
き易い、これは従来のローラ２は第４図のようにその端
部がローラ長手に対して略直角に切落された形態のもの
で、そのために電圧の印加された該ローラ２の端部Ａ〈
おける電界強度がローラ端部以外のローラ部分Ｂのそれ
よりも第５図２点鎖線示グラフのように大きい、その結
果電界強度の大きいローラ端部Ａにおいては感光体１の
リーク（絶縁破壊による電流リーク）を生じゃす〈、リ
ークが生じた場合には感光体ｌのリークの生じた部分を
含む長手方向にわたって帯電しなくなるものである。
■又導電性ローラ２として柔かいゴムなどを使用した場
合にはローラ端部Ａにおいては端部以外のローラ部分Ｂ
に比べて表面張力が大きいためにそのローラ端部Ａのゴ
ムの一部が経時的に感光体面に貼り付いて付着していき
、帯電に悪影響を与える現象もみられた。
合にはローラ端部Ａにおいては端部以外のローラ部分Ｂ
に比べて表面張力が大きいためにそのローラ端部Ａのゴ
ムの一部が経時的に感光体面に貼り付いて付着していき
、帯電に悪影響を与える現象もみられた。
本発明は上記に鑑みて、ローラ２の端部Ａにおける上記
■のような感光体のリーク現象及び■のようなゴムの付
着現象の問題を解消して、耐久的で信頼性・実用性のあ
るこの種の帯電装置を得ることを目的とする。
■のような感光体のリーク現象及び■のようなゴムの付
着現象の問題を解消して、耐久的で信頼性・実用性のあ
るこの種の帯電装置を得ることを目的とする。
口２発明の構成
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、被帯電体面に電圧を印加した電極ローラを当
接させて被帯電体面を帯電する接触帯？１１ｔ装置にお
いて、電極ローラの少なくとも一方の端部が端部に向う
に従い被帯電体面との間に徐々にエアギャップを形成し
ている、ことを特徴とする接触帯電装置を要旨とする。
接させて被帯電体面を帯電する接触帯？１１ｔ装置にお
いて、電極ローラの少なくとも一方の端部が端部に向う
に従い被帯電体面との間に徐々にエアギャップを形成し
ている、ことを特徴とする接触帯電装置を要旨とする。
即ち、電極ローラの端部について、それを先すぼまりに
テーパ傾斜させたり、丸味を付けたりして端部に向うに
従い被帯電体面との間に徐々にエアギャップを形成させ
た端部形状とすることにより電極ローラ端部から被帯電
体にかかる電界が弱められ、強い電界の局部作用による
被帯電体の絶縁破壊現象が除去される。
テーパ傾斜させたり、丸味を付けたりして端部に向うに
従い被帯電体面との間に徐々にエアギャップを形成させ
た端部形状とすることにより電極ローラ端部から被帯電
体にかかる電界が弱められ、強い電界の局部作用による
被帯電体の絶縁破壊現象が除去される。
又電極ローラの構成材料として柔かいゴムを利用した場
合でもローラ端部を上記のような端部形状とすることに
よりローラ端部でのゴム材料の表面張力が小さくなるた
めにローラ端部のゴム材が被帯電体面側へ付着する現象
も防上−される。
合でもローラ端部を上記のような端部形状とすることに
よりローラ端部でのゴム材料の表面張力が小さくなるた
めにローラ端部のゴム材が被帯電体面側へ付着する現象
も防上−される。
第１図・第２図は実施例を示したもので、前述第４図例
のものと共通の部材には共通の符号を付して再度の説明
を省略する。
のものと共通の部材には共通の符号を付して再度の説明
を省略する。
導電性ローラ２はＳｕＳ製等の導電性芯金としての軸棒
２ａの外周に導電性弾性層２ｂを一体に被覆して構成し
である。導電性弾性層２ｂはカーボン粉・カーボンファ
イバ・金属粉・グラファイト等の導電材料を混入して所
望の導電性（例えば１０’〜６ΩＣ層）を持たせたゴム
やプラスチックなどである。導電性弾性層２ｂの両端部
Ａは図に示したように曲率半径３■ｍ（３Ｒ）程度の丸
味を持たせて先すぼまりのテーパ傾斜面２Ｃにして感光
体１面との間に徐々にエアギャップＧを形成させた端部
形状にしである。
２ａの外周に導電性弾性層２ｂを一体に被覆して構成し
である。導電性弾性層２ｂはカーボン粉・カーボンファ
イバ・金属粉・グラファイト等の導電材料を混入して所
望の導電性（例えば１０’〜６ΩＣ層）を持たせたゴム
やプラスチックなどである。導電性弾性層２ｂの両端部
Ａは図に示したように曲率半径３■ｍ（３Ｒ）程度の丸
味を持たせて先すぼまりのテーパ傾斜面２Ｃにして感光
体１面との間に徐々にエアギャップＧを形成させた端部
形状にしである。
本実施例では上記導電性ローラ２は感光体１の回転に伴
ない圧接を保って従動回転し、電源４から所定の電圧が
印加される。本実施例では−１，０〜−１，５ＫＶのＤ
Ｃ電圧を印加することにより感光体ｌは−５００〜−１
０００Ｖの表面電位に帯電された。更には−５００〜−
８００Ｖ １７） ＤＣ電圧ト１５００Ｖ ｐ−ｐ （
１）ＡＣ電圧を印加することにより感光体ｌの帯電表面
電位は−５００〜−８００ｖとＤＣ電圧と同じ電位に制
御され、しかもムラのない帯電が行われた。
ない圧接を保って従動回転し、電源４から所定の電圧が
印加される。本実施例では−１，０〜−１，５ＫＶのＤ
Ｃ電圧を印加することにより感光体ｌは−５００〜−１
０００Ｖの表面電位に帯電された。更には−５００〜−
８００Ｖ １７） ＤＣ電圧ト１５００Ｖ ｐ−ｐ （
１）ＡＣ電圧を印加することにより感光体ｌの帯電表面
電位は−５００〜−８００ｖとＤＣ電圧と同じ電位に制
御され、しかもムラのない帯電が行われた。
ローラ２の両端部ムの電界強度は第５図の実線グラフの
−ように両端部以外のローラ部分Ｂのそれと同程度の強
度に弱められた状態となり、その結果としてローラ両端
部Ａにおける感光体のリーク現象は長期にわたってみと
められず、常に安定した良好な感光体面帯電処理が実行
できた。又ローラ両端部Ａにおけるローラ構成材料の感
光体面への付着現象も長期にわたってみとめられない。
−ように両端部以外のローラ部分Ｂのそれと同程度の強
度に弱められた状態となり、その結果としてローラ両端
部Ａにおける感光体のリーク現象は長期にわたってみと
められず、常に安定した良好な感光体面帯電処理が実行
できた。又ローラ両端部Ａにおけるローラ構成材料の感
光体面への付着現象も長期にわたってみとめられない。
ローラ端部の丸味は２Ｒ程度でもかなりの効果があるこ
とがわかった。
とがわかった。
第３図はローラ端部の形状を、ローラ端面とローラ周面
の会合部について長さ見だけ角度θをもって斜めに切り
落し面取りした形状にしたものである。長さ文を５鳳濡
とした場合、角度θを１５゜以下にした場合に効果があ
られれ、この帯電装置を用いＡ４版のコピーを１万枚以
上行う耐久テストを行ったが、感光体のリーク現象、ゴ
ムの付着現象はみとめられなかった。
の会合部について長さ見だけ角度θをもって斜めに切り
落し面取りした形状にしたものである。長さ文を５鳳濡
とした場合、角度θを１５゜以下にした場合に効果があ
られれ、この帯電装置を用いＡ４版のコピーを１万枚以
上行う耐久テストを行ったが、感光体のリーク現象、ゴ
ムの付着現象はみとめられなかった。
ローラによる接触帯電は感光体ｌとローラ２との曲率差
による連続の任意のギャップにおいて放電を開始し、印
加電圧により一定のギャップ領域が安定的に放電を維持
するといった特徴がある。
による連続の任意のギャップにおいて放電を開始し、印
加電圧により一定のギャップ領域が安定的に放電を維持
するといった特徴がある。
ブラシ方式の場合は点接触の集合になるのに対し、ロー
ラ方式では弾性ローラを感光体に圧接し面接触になるた
めのギャップ等の位置出しが安定するとともに先端放電
によらないため耐久性も向上する。
ラ方式では弾性ローラを感光体に圧接し面接触になるた
めのギャップ等の位置出しが安定するとともに先端放電
によらないため耐久性も向上する。
弾性ローラを用いる事によりより感光体に対する追従性
が向上し、曲率差によるギャップも安定する。
が向上し、曲率差によるギャップも安定する。
ローラ２の弾性層２ｂの材料はシリコーンゴムやウレタ
ンゴムなどを利用できるが、オイルのしみ出しによる帯
電むらを防止し、又耐摩耗性の観点からシリコーンゴム
よりはウレタンゴムを選択するのが好ましい、ウレタン
ゴムを用いることにより、ローラ２を感光体ｌと相対ス
ピード差を持たせることが容易になり、ローラ２の回転
ガタ等による帯電むらを低減させたり、摺擦により感光
体表面に付着した微量のコロナ生成物をかきとる効果を
生ずる。
ンゴムなどを利用できるが、オイルのしみ出しによる帯
電むらを防止し、又耐摩耗性の観点からシリコーンゴム
よりはウレタンゴムを選択するのが好ましい、ウレタン
ゴムを用いることにより、ローラ２を感光体ｌと相対ス
ピード差を持たせることが容易になり、ローラ２の回転
ガタ等による帯電むらを低減させたり、摺擦により感光
体表面に付着した微量のコロナ生成物をかきとる効果を
生ずる。
抵抗値は１０５〜１０６Ωまで高めることにより絶縁破
壊を防止するとともに帯電むらもなく、高品質の画像を
得ることができることがわかった。特にＡ−５ｉ感光体
の場合において、球状突起と呼ばれるＡ−Ｓ＋感光体特
有の異常成長部へのラッシュカレントの保護抵抗効果が
生まれ、また抵抗が高すぎて供給電圧ムラを生ずる喜も
なく、低感光体に比べ同じローラ接触帯電でも倍近く電
流の流れるＡ−Ｓｉ感光体によってきわめて好適な接触
帯電ローラとなる。
壊を防止するとともに帯電むらもなく、高品質の画像を
得ることができることがわかった。特にＡ−５ｉ感光体
の場合において、球状突起と呼ばれるＡ−Ｓ＋感光体特
有の異常成長部へのラッシュカレントの保護抵抗効果が
生まれ、また抵抗が高すぎて供給電圧ムラを生ずる喜も
なく、低感光体に比べ同じローラ接触帯電でも倍近く電
流の流れるＡ−Ｓｉ感光体によってきわめて好適な接触
帯電ローラとなる。
ローラによる帯電の場合は感光体面に標準的暗部電位で
ある例えば４００ｖの電位を得るのに、コロナ放電器に
よる場合の約ｌ／１０の印加電圧で実際上済む、そして
電流量は、ローラ帯電装置による場合はコロナ放電器に
よる場合の約只の電流量に実際上押えられ、その結果発
生オゾン量はコロナ放電器の場合的４０ ｐｐｍであっ
たに対して、ローラ帯電の場合は約３ ｐｐｍに減少
した。
ある例えば４００ｖの電位を得るのに、コロナ放電器に
よる場合の約ｌ／１０の印加電圧で実際上済む、そして
電流量は、ローラ帯電装置による場合はコロナ放電器に
よる場合の約只の電流量に実際上押えられ、その結果発
生オゾン量はコロナ放電器の場合的４０ ｐｐｍであっ
たに対して、ローラ帯電の場合は約３ ｐｐｍに減少
した。
ローラ２に対する印加電圧はＤＣ（直流）だけでもよい
が、ｒＪＣ成分にＡＣ（交流）成分を重畳したＤＣ＋Ａ
Ｃ電圧の方がより良好な結果を得ることかで電性ローラ
）、４は電圧印加電源。
が、ｒＪＣ成分にＡＣ（交流）成分を重畳したＤＣ＋Ａ
Ｃ電圧の方がより良好な結果を得ることかで電性ローラ
）、４は電圧印加電源。
きる。
特にＶｐ−ｐは効果カ大きく、１４００Ｖ ｐ−ｐ以上
ニするとローラ２の汚れをカバーし、ローラ回転に伴な
う帯電むらをほとんど解消することができる。
ニするとローラ２の汚れをカバーし、ローラ回転に伴な
う帯電むらをほとんど解消することができる。
ハ１発明の効果
以上のように本発明に依れば、電圧を印加した電極ロー
ラを被帯電体面に当接させて帯電処理する方式の帯電装
置について、ローラ端部における前記■のような被帯電
体絶縁破壊現象や■のようなローラ構成材料の付着現象
の問題を良好に解消することができ、耐久的で信頼性・
実用性のあるこの種の帯電装置を実現することができ、
所期の目的がよく達成される。
ラを被帯電体面に当接させて帯電処理する方式の帯電装
置について、ローラ端部における前記■のような被帯電
体絶縁破壊現象や■のようなローラ構成材料の付着現象
の問題を良好に解消することができ、耐久的で信頼性・
実用性のあるこの種の帯電装置を実現することができ、
所期の目的がよく達成される。
第１図は一実施例装置の斜視図、第２図はその正面図、
第３図は他の実施例のローラ端部の正面図、第４図は従
来装置の正面図、第５図は電界強度分布グラフ。
第３図は他の実施例のローラ端部の正面図、第４図は従
来装置の正面図、第５図は電界強度分布グラフ。
Claims (1)
- （１）被帯電体面に電圧を印加した電極ローラを当接さ
せて被帯電体面を帯電する接触帯電装置において、 電極ローラの少なくとも一方の端部が端部に向うに従い
被帯電体面との間に徐々にエアギャップを形成している
、 ことを特徴とする接触帯電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4384287A JPS63208877A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 接触帯電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4384287A JPS63208877A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 接触帯電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63208877A true JPS63208877A (ja) | 1988-08-30 |
Family
ID=12674993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4384287A Pending JPS63208877A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 接触帯電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63208877A (ja) |
Cited By (10)
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| EP0716354A3 (en) * | 1994-12-07 | 1997-07-09 | Canon Kk | Method of reconditioning a loading roller |
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-
1987
- 1987-02-26 JP JP4384287A patent/JPS63208877A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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