JP2005007318A - Continuous coating device for strip, and continuous coating method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯に代表されるストリップの表面の塗装を行うストリップの連続塗装装置および連続塗装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
亜鉛めっき鋼帯をはじめとする各種表面処理鋼帯は、耐食性、プレス時の潤滑性、耐指紋性あるいは絶縁性を向上させるため、その表面に、クロメート液や潤滑剤含有樹脂等を塗布する塗装処理が施されている。鋼帯等のストリップの連続塗装作業には、一般にロールコータと称される装置が使用されている。
【0003】
ここで、3ロールコータによる塗装原理について図5により説明する。
【0004】
図5中、回転するピックアップロール102の一部が塗料パン104に溜められた塗料10Lの浴内に浸漬されている。ピックアップロール102の表面上に付着した塗料は、ピックアップロール102の近傍に配置されたミ−タリングロール103で所定量に調整され、ピックアップロール102とアプリケータロール101との接触部を介してアプリケータロール101の表面に転写され、さらにストリップ10Sの表面に転写される。但し、図5は、ストリップの片側表面に塗装を行う場合について示したが、両側表面に塗装を行う場合には、反対側にも各ロールを配置すればよいことは説明するまでもない(図6参照)。
【0005】
このような3ロールコータによる塗装方法は、被塗装材料であるストリップの進行方向と、塗料をストリップに転写し、塗布するアプリケータロールの回転方向とが接触点において同じ向きとなるナチュラルロールコータ方式と、接触点において逆向きとなるリバースロールコータ方式に大別される。このうちのリバースロールコータ方式は、比較的、高速まで均一な塗布量を安定して得られること、比較的厚膜塗装に適すること、塗装後の塗膜外観が良いこと等の特徴があり、広く採用されている。
【0006】
近年、作業効率を高めるために、塗装の高速化が進められ、また、連続焼鈍ラインの焼鈍炉の下流側にロールコータを設置し、焼鈍と塗装とを同一ラインで処理することも行われている。
【0007】
ところで、塗装高速化の過程において、塗装後のストリップ表面にストリップ長手方向に沿ってローピングと称される筋模様が発生する場合があった。これを効果的に防止するため、図6に示すようなノズル105を設けた装置を用いることが提案されている(特許文献1)。
【0008】
ここで、ノズル105は、アプリケータロール101に塗料をスプレー可能に構成されている。符号106は、循環タンク、符号107は、循環タンク106から塗料パン104およびノズル105へ塗料を供給するためのポンプを示す。なお、符号10Gは、ピックアップロール102とミ−タリングロール103間の間隙を示す。
【0009】
特許文献1記載の装置によれば、塗装時、ストリップ10Sとの接触後で、ピックアップロール102と接触するまでの間における、アプリケータロール11表面にノズル105から塗料がスプレーされるので、アプリケータロール11の表面における塗膜切れが効果的に解消され、ローピングの発生が防止できるとされている。
【0010】
【特許文献1】
特開平11−262710号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、連続焼鈍ラインの焼鈍炉の下流側にロールコータを設置し、焼鈍と塗装とを同一ラインで処理するようにした場合、高速塗装時、塗料中の樹脂が凝集したり、凝集した樹脂がロールに巻き付いて、製品の塗膜外観にかすれと称される、ローピングとは原因が異なる外観不良が発生することがあった。
【0012】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消することにあり、アプリケータロールへの樹脂の巻き付きを防止可能で、良好な塗膜外観を有するストリップを経済的に得ることができるストリップの連続塗装装置およびそれを用いた連続塗装方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のとおりである。
【0014】
本発明のストリップの連続塗装装置は、ストリップと接触し塗料を塗布するアプリケータロールと、該アプリケータロールへ接触部を介して塗料を供給するピックアップロールとを備えたストリップの連続塗装装置において、前記アプリケータロールの表面に前記塗料をスプレー可能なノズルを設けると共に、前記ピックアップロールを内部に水冷室を設けたロール構造としたことを特徴とする。
【0015】
本発明のストリップの連続塗装方法は、ピックアップロールからアプリケータロールへ接触部を介して塗料を供給しつつ、前記アプリケータロールをストリップと接触させて塗装を行うストリップの連続塗装方法において、前記アプリケータロールの表面に前記塗料をスプレーして該ロールの表面を冷却すると共に、前記ピックアップロールの表面を内部水冷により冷却することを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、連続焼鈍ラインの焼鈍炉の下流側にロールコータを設置し、焼鈍と塗装とを同一ラインで処理するようにした場合、ストリップの塗膜にかすれと称される外観不良が発生する原因を鋭意検討した。この結果、かすれと称される外観不良が発生する原因は、高速塗装時、塗装前のストリップ温度が高くなることに起因して、高温のストリップと接触したアプリケータロールの表面温度が上昇し、それに伴って、アプリケータロールと接触したピックアップロールの表面温度が高温となって、ピックアップロール表面に付着した塗料中の樹脂が凝集し、凝集した樹脂がアプリケータロールに巻き付くことが原因であることを究明した。
【0017】
そこで、図1に示すように、ストリップSと接触しつつ塗料を転写して塗布するアプリケータロール1と、該アプリケータロール1へ接触部を介して塗料を供給するピックアップロール2と、該ピックアップロール2に近接配置され、ピックアップロール2の表面上に付着した塗料を所定量に調整するミ−タリングロール3とを備えたストリップの連続塗装装置において、アプリケータロール1のロール表面上に塗料をスプレーするノズル5を設け、図2(a)、(b)に示すようにピックアップロール2を内部に水冷室2cを設けたロール構造とした。
【0018】
この場合、ストリップSに対してアプリケータロール1、ピックアップロール2およびミ−タリングロール3が対称となるように配置され、上記ノズル5は、アプリケータロール1の表面上に塗料をスプレー可能に設置されている。このノズル5の数は、垂直に引き上げられているストリップSと接触するロールの通板幅にわたって塗料をスプレーできるようにストリップSの幅に対応して適宜決定することができる。なお、ノズル5は、冷却能力により、アプリケータロール1のロール周方向複数箇所に設置するようにしてもよい。
【0019】
図1中、ポンプ7は、循環タンク6からストリップSに対して一側に配置された塗料パン4およびノズル5へ塗料を供給するためのポンプであり、ポンプ8は、循環タンク6から、ストリップSに対して他側に配置された塗料パン4およびノズル5へ塗料を供給するためのポンプである。従ってこの装置によれば、塗装時にはノズル5からアプリケータロール1の表面に塗装をスプレーすることにより、該ロール表面を冷却し、該ロールの表面温度を下げることができる。符号Gは、ピックアップロール2とミ−タリングロール3間の間隙を示す。
【0020】
また、図2(a)、(b)に示すように、アプリケータロール1、ピックアップロール2およびミ−タリングロール3は、それぞれのロールを駆動するモータ91、92、93に接続されている。
【0021】
この装置のピックアップロール2には、その内部に水路2a、2bに連通する水冷室2cが設けられている。水路2aは、反駆動側からモータ92に接続される駆動側に差し渡され、モータ92の動力を伝達するロールネック部につながった軸部内に設けられている。一方、水路2bは、反駆動側の軸部外周に設けられている。また、水冷室2cは、前記した水路2aに連通すると共に水路2bに連通して設けられている。水冷室2cと水路2a間の水路は軸部の周方向数箇所に設けてある。従ってこの装置によれば、塗装時、ロールネック部の反駆動側端に設けられている回転自在とされた連結部に、図示しない冷却水循環装置を接続し、冷却水循環装置を運転することにより、連結部から導入された冷却水が、水路2aを通って水冷室2cに到達し、水冷室2cにおいてピックアップロール2の外郭部を内面側から水冷することにより、ピックアップロール2の表面が冷却される。使用後の冷却水は、水路2bを通り、連結部から冷却水循環装置に戻る。
【0022】
なお、図1で下から上に垂直に引き上げられているストリップSの最大幅寸法をWとした場合、ピックアップロール2の外郭部を内面から水冷する水冷室2cは、ピックアップロール2の軸方向にストリップSの最大幅寸法Wを超える範囲にまで設けるようにするのが、幅が最大幅寸法WであるストリップSの塗装を行うに際し、全幅Wにわたってピックアップロール2の軸方向表面温度分布を均一にできるので好ましい。
【0023】
ここで、連続塗装装置において、ピックアップロール2をその内部に水冷室2cを設けたロール構造とする理由は、一般にピックアップロール2としては、内部が中空である金属製ロールが用いられ、一方、アプリケータロール1としては、一般に内部が中空で、表面がゴムなどで被覆されたゴム・ライニングロールが用いられるため、金属製ロールが用いられているピックアップロール2の方を内部水冷とすることで、塗料中の樹脂がロール表面上で凝集してしまうのを効果的に防止でき、また、ピックアップロール2と接触しているアプリケータロール1の表面温度を効率よく下げることができるからである。
【0024】
なお、ミ−タリングロール3としては、内部が中空である金属製シェルロールとするのが、ピックアップロール2との間隙Gを高速時まで一定にできるので好ましい。また、ピックアップロール2を内部に水冷室2cを設けた金属製ロールとし、ミ−タリングロール3を内部が中空である金属製シェルロールとした場合には、寿命などの点でクロムめっき処理を施すのがより好ましい。
【0025】
以上説明した連続塗装装置の作用について図4を用いて説明する。
【0026】
図4は上述した装置を連続焼鈍ラインの焼鈍炉の下流側に設置し、焼鈍と塗装とを同一ラインで処理するようにした場合の一側について示したものである。この装置は、ピックアップロール2の表面上に付着させた塗料を、ピックアップロール2の近傍に配置されたミ−タリングロール3で所定量に調整し、ピックアップロール2とアプリケータロール1の接触部でアプリケータロール1の表面に転写し、次いでアプリケータロール1とストリップSとの接触部でストリップ表面に転写して塗布する。その際、アプリケータロール1の、ストリップSと接触した後であってピックアップロール2と接触するまでの間のロール表面に塗料Lをスプレーして該ロール表面を冷却すると共に、ピックアップロール2の表面を内部水冷により冷却することで接触部を介して接触しているアプリケータロール1の表面をロール間接触熱伝達により冷却したから、ストリップの塗膜にかすれと称される外観不良が発生することを防止できる。
【0027】
この理由は、高速塗装時、ストリップSの温度が上昇し、たとえ、ストリップSの温度が塗料中の樹脂の凝集発生温度(この温度を、塗料使用上限温度とする)以上となっても、アプリケータロール1のロール表面温度を塗料Lのスプレーにより効率的に下げることができ且つアプリケータロール1のロール表面温度をピックアップロール2とのロール間接触熱伝達により効率的に下げることができるためである。勿論、ピックアップロール2の表面温度も、ピックアップロール2を内部水冷とすることで樹脂の凝集発生温度未満に下げることができる。
【0028】
この結果、アプリケータロール1の表面温度を塗料中の樹脂の凝集発生温度より低い温度とすることができ、ピックアップロール2に付着した後であって、
アプリケータロール1に転写し、ストリップSに転写する前までの間に塗料中の樹脂が凝集することが抑制でき、樹脂がアプリケータロール1に巻き付くことが防止できるのである。
【0029】
なお、アプリケータロール1の回転方向がストリップSの進行方向と接触点において逆向きとなるようにしてもよいし同方向となるようにしてもよい。
【0030】
ところで、塗料Lをアプリケータロール1のロール表面にスプレーし、アプリケータロール1のロール表面をより効率的に冷却するには、ピックアップロール2の表面の一部が浸漬される塗料パン4の浴温を管理温度の下限近傍に管理するのが好ましい。このようにするには、例えば、塗料パン4の側壁をジャケット構造にすることができる。側壁がジャケット構造にされた塗料パン4を有するストリップの連続塗装装置を用いた場合、塗装時、図3に示すように、冷却水入口4aから冷却水を導入し、冷却水出口4bから冷却水を排出することにより、塗料パン4内の塗料温度を管理温度の下限近傍に保つことができる。
【0031】
図3中、符号41、42、43、44は、冷却水の流れ方向を示す。
【0032】
なお、上述したストリップの連続塗装装置を連続焼鈍ラインの焼鈍炉の下流側に設置し、焼鈍と塗装とを同一ラインで処理するようにした場合において、高速塗装時、ストリップの塗膜にかすれと称される外観不良が発生することを防止する一方法として、塗装前のストリップの温度を塗料中の樹脂の凝集発生温度未満に低下させる方法も検討した。しかし、塗装前のストリップの温度を低くする方法は、塗装前にストリップを冷却する水冷設備やストリップの水冷後、塗装前にストリップ表面を乾燥させるドライヤー設備を設置しなければならず、設備投資が過大となるうえに、ランニングコストも高くなるので、この方法は経済的でなかった。
【0033】
【実施例】
図1に示す垂直パスのストリップの連続塗装装置を連続焼鈍ラインの焼鈍炉の下流側に設置し、板厚が0.5mm、板幅が1800mm鋼帯に絶縁被膜を塗布して、塗膜外観を評価し発明例とした。塗料中の樹脂の凝集発生温度は、25℃、塗料パン4の浴温の管理温度は、18〜20℃である。ストリップ通板速度が300mpmで、塗装前のストリップ温度が塗料中の樹脂が凝集する温度以上の40℃となった。
【0034】
【表1】
【0035】
表1に示すように、冷却水の温度10℃でのピックアップロールの内部水冷および塗料のスプレーによるアプリケータロール表面の冷却を共に行った発明例の場合、アプリケータロールの表面温度は、塗料中の樹脂の凝集発生温度未満である22℃と低く維持できた。このため、発明例の場合には、アプリケータロールへの樹脂の巻き付きがなく、ストリップの塗膜外観が良好であった。
【0036】
一方、ストリップ通板速度が300mpmで、塗装前のストリップ温度が塗料中の樹脂が凝集する温度以上の40℃となっていると共に、ピックアップロールの内部水冷がなく、塗料のスプレーによるアプリケータロール表面の冷却もない従来例の場合、アプリケータロールの表面温度は、塗料中の樹脂凝集温度以上の、30℃となり、アプリケータロールへの樹脂の巻き付きが発生し、ストリップの塗膜にかすれが発生した。なお、塗料パンの水冷を行い、塗料パンの浴温を20℃に維持した。また、アプリケータロールはロール径が300mmのゴムライニング製とし、ピックアップロールはロール径が300mmの金属製とし、ミータリングロールはロール径が150mmの金属製とした。また、発明例においては、ノズルからの塗料の吐出量は1〜2l/min、ピックアップロールの内部への冷却水供給量は8〜10l/minとした。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、アプリケータロールへの樹脂の巻き付きを防止でき、良好な被膜外観を有するストリップ製品を経済的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るストリップの連続塗装装置の構成を示す模式図である。
【図2】本発明の実施の形態に用いたロールの内部構造を示す模式図であって、(a)は、図1のX−X断面図、(b)は図2(a)のY−Y断面図である。
【図3】本発明の実施の形態に用いた塗料パンの冷却構造を示す断面模式図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るストリップの連続塗装装置の作用を説明する模式図である。
【図5】従来の3ロールコータの作用を説明する模式図である。
【図6】特許文献1に記載の、アプリケータロールに塗料をスプレー可能なノズルを設けた装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
S、10S 鋼板(ストリップ)
L、10L 塗料
1、101 アプリケータロール
2、102 ピックアップロール
3、103 ミ−タリングロール
4、104 塗料パン
5、105 ノズル
6、106 循環タンク
7、8、107 ポンプ
91、92、93 モータ
2a、2b 水路
2c 水冷室
4a 冷却水入口
4b 冷却水出口
41、42、43、44 冷却水の流れ方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a strip continuous coating apparatus and a continuous coating method for coating the surface of a strip represented by a steel strip.
[0002]
[Prior art]
Various surface-treated steel strips, including galvanized steel strips, are coated with a chromate or lubricant-containing resin on the surface to improve corrosion resistance, lubrication during pressing, fingerprint resistance or insulation. Processing has been applied. An apparatus generally called a roll coater is used for continuous coating work of strips such as steel strips.
[0003]
Here, the principle of coating by a three-roll coater will be described with reference to FIG.
[0004]
In FIG. 5, a part of the rotating
[0005]
The coating method using such a three-roll coater is a natural roll coater method in which the traveling direction of the strip, which is the material to be coated, and the rotation direction of the applicator roll to which the coating material is transferred and applied are the same at the contact point. And a reverse roll coater system in which the direction of contact is reversed. Among these, the reverse roll coater method has characteristics such as being able to stably obtain a uniform coating amount up to relatively high speed, being suitable for relatively thick film coating, and having a good coating film appearance after coating, Widely adopted.
[0006]
In recent years, in order to increase work efficiency, the speed of coating has been increased, and a roll coater has been installed on the downstream side of the annealing furnace of the continuous annealing line, and annealing and coating are processed in the same line. Yes.
[0007]
By the way, in the process of increasing the coating speed, a streak pattern called roping may occur on the strip surface after coating along the longitudinal direction of the strip. In order to effectively prevent this, it has been proposed to use an apparatus provided with a
[0008]
Here, the
[0009]
According to the apparatus described in
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-262710
[Problems to be solved by the invention]
However, if a roll coater is installed on the downstream side of the annealing furnace of the continuous annealing line and the annealing and coating are processed in the same line, the resin in the paint may agglomerate or agglomerate resin during high-speed painting. Wrapping around the roll, there was a case in which an appearance defect different from the cause of roping, which is referred to as fading in the appearance of the coating film of the product, occurred.
[0012]
The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can continuously prevent stripping of the resin around the applicator roll and economically obtain a strip having a good coating film appearance. An object is to provide an apparatus and a continuous coating method using the apparatus.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is as follows.
[0014]
The strip continuous coating apparatus according to the present invention is a strip continuous coating apparatus including an applicator roll that contacts the strip and applies paint, and a pick-up roll that supplies the paint to the applicator roll through the contact portion. The applicator roll has a roll structure in which a nozzle capable of spraying the paint is provided and the pickup roll is provided with a water cooling chamber.
[0015]
The strip continuous coating method of the present invention is a strip continuous coating method in which the applicator roll is brought into contact with the strip while coating is being supplied from the pick-up roll to the applicator roll via the contact portion. The paint is sprayed on the surface of the talol to cool the surface of the roll, and the surface of the pickup roll is cooled by internal water cooling.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present inventors installed a roll coater on the downstream side of the annealing furnace of the continuous annealing line, and when the annealing and coating were processed in the same line, the appearance defect called fading was caused on the coating film of the strip. The cause of the occurrence was studied earnestly. As a result, the cause of the appearance defect called blurring is that the surface temperature of the applicator roll in contact with the hot strip rises due to the high strip temperature before painting during high-speed coating, Along with this, the surface temperature of the pickup roll in contact with the applicator roll becomes high, the resin in the paint adhering to the surface of the pickup roll agglomerates, and the agglomerated resin is wound around the applicator roll. I found out.
[0017]
Therefore, as shown in FIG. 1, an applicator roll 1 for transferring and applying the paint while contacting the strip S, a
[0018]
In this case, the applicator roll 1, the pick-
[0019]
In FIG. 1, a
[0020]
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
[0021]
The
[0022]
In addition, when the maximum width dimension of the strip S pulled up vertically from the bottom to the top in FIG. 1 is W, the
[0023]
Here, in the continuous coating apparatus, the reason why the
[0024]
In addition, it is preferable to use a metal shell roll having a hollow inside as the metering roll 3 because the gap G with the
[0025]
The operation of the continuous coating apparatus described above will be described with reference to FIG.
[0026]
FIG. 4 shows one side in the case where the above-described apparatus is installed on the downstream side of the annealing furnace of the continuous annealing line, and the annealing and the coating are processed in the same line. In this apparatus, the paint deposited on the surface of the
[0027]
The reason for this is that the temperature of the strip S rises during high-speed coating, and even if the temperature of the strip S becomes equal to or higher than the temperature at which the resin in the paint agglomerates (this temperature is defined as the paint use upper limit temperature). This is because the roll surface temperature of the
[0028]
As a result, the surface temperature of the
It is possible to prevent the resin in the paint from aggregating before being transferred to the
[0029]
It should be noted that the rotation direction of the
[0030]
By the way, in order to spray paint L on the roll surface of
[0031]
In FIG. 3,
[0032]
In addition, when the continuous coating equipment for the strip described above is installed on the downstream side of the annealing furnace of the continuous annealing line, and the annealing and coating are processed on the same line, the coating film of the strip may be blurred during high-speed coating. As a method for preventing the appearance failure referred to, a method of reducing the temperature of the strip before coating to less than the temperature at which the resin in the paint agglomerates was examined. However, the method of lowering the temperature of the strip before painting requires installing a water-cooling facility that cools the strip before painting and a dryer facility that dries the strip surface before painting after the water-cooling of the strip. This method is not economical because it is excessive and the running cost is high.
[0033]
【Example】
1 is installed on the downstream side of the annealing furnace of the continuous annealing line, and an insulation coating is applied to a steel strip having a plate thickness of 0.5 mm and a plate width of 1800 mm. Were evaluated as invention examples. The resin agglomeration temperature in the paint is 25 ° C., and the control temperature of the bath temperature of the
[0034]
[Table 1]
[0035]
As shown in Table 1, in the case of the invention example in which the internal water cooling of the pick-up roll at the cooling water temperature of 10 ° C. and the cooling of the applicator roll surface by spraying the paint were performed, the surface temperature of the applicator roll was The temperature was as low as 22 ° C., which is lower than the temperature at which the resin agglomerates. For this reason, in the case of the invention example, there was no resin winding around the applicator roll, and the coating film appearance of the strip was good.
[0036]
On the other hand, the strip feeding speed is 300 mpm, the strip temperature before painting is 40 ° C., which is higher than the temperature at which the resin in the paint is agglomerated, and there is no internal water cooling of the pick-up roll. In the case of the conventional example without cooling of the applicator roll, the surface temperature of the applicator roll is 30 ° C., which is equal to or higher than the resin agglomeration temperature in the paint, and the wrapping of the resin around the applicator roll occurs and the coating film of the strip is blurred. did. The paint pan was cooled with water, and the bath temperature of the paint pan was maintained at 20 ° C. The applicator roll was made of rubber lining with a roll diameter of 300 mm, the pickup roll was made of metal with a roll diameter of 300 mm, and the metering roll was made of metal with a roll diameter of 150 mm. Moreover, in the example of an invention, the discharge amount of the coating material from a nozzle was 1-2 l / min, and the cooling water supply amount to the inside of a pick-up roll was 8-10 l / min.
[0037]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the winding of resin to an applicator roll can be prevented and the strip product which has a favorable film external appearance can be obtained economically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a strip continuous coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are schematic views showing the internal structure of the roll used in the embodiment of the present invention, where FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1, and FIG. It is -Y sectional drawing.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cooling structure of a paint pan used in the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the continuous coating apparatus for strips according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of a conventional three-roll coater.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of an apparatus described in
[Explanation of symbols]
S, 10S Steel plate (strip)
L,
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KR20210049303A (en) * | 2019-10-25 | 2021-05-06 | 주식회사 포스코 | Vertical Multi Coating Apparatus |
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- 2003-06-19 JP JP2003175328A patent/JP2005007318A/en active Pending
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