JP2014100872A - Screen printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクリーン印刷機に関する。 The present invention relates to a screen printing machine.
従来、スクリーン印刷では、スクリーン版上に供給されたペーストから揮発性の溶剤成分が揮発して、ペーストの粘度が時間の経過とともに変化することがある。また、スクリーン版上に供給されたペーストが雰囲気中の酸素と反応して、ペーストの化学的組成が時間の経過とともに変化することもある。これらの場合、同じ印刷条件で印刷が行われても、印刷状態(印刷品質)が時間の経過とともに変化してしまう。 Conventionally, in screen printing, a volatile solvent component is volatilized from the paste supplied on the screen plate, and the viscosity of the paste may change over time. In addition, the paste supplied on the screen plate may react with oxygen in the atmosphere, and the chemical composition of the paste may change over time. In these cases, even if printing is performed under the same printing conditions, the printing state (printing quality) changes with time.
この問題を解決するために、特許文献1に記載されたスクリーン印刷機では、スクリーン版とスキージとを含む印刷部が、気密カバー等によって覆われて気密にされている。これにより、印刷部の雰囲気と外部雰囲気との間におけるガスの出入りが抑制され、スクリーン版上のペーストにおける溶剤成分の揮発や酸素との反応が低減される。
In order to solve this problem, in the screen printing machine described in
本件発明者によれば、ペーストの粘度は温度によって変化するため、印刷状態を安定させるためには、印刷時のペーストの温度及び被印刷物の温度を一定に保つことが有効であることが知見された。 According to the present inventor, since the viscosity of the paste changes depending on the temperature, it has been found that it is effective to keep the temperature of the paste at the time of printing and the temperature of the printing material constant in order to stabilize the printing state. It was.
特許文献1に記載されたスクリーン印刷機では、印刷時のペーストの温度及び被印刷物の温度を一定に保つための構成要素は設けられておらず、すなわち、印刷時のペーストの温度及び被印刷物の温度を一定に保つことは考慮されていない。
In the screen printing machine described in
また、本件発明者は、気密に保たれた印刷部の環境温度を一定に保つために、当該印刷部に温度制御されたエアを送ることも検討した。しかしながら、エアを送る方式では、当該印刷部において気流が発生してしまい、結果的に印刷状態が悪化するおそれがある。 In addition, the present inventor has also considered sending temperature-controlled air to the printing unit in order to keep the environmental temperature of the printing unit kept airtight. However, in the method of sending air, an air flow is generated in the printing unit, and as a result, the printing state may be deteriorated.
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、その目的は、印刷時のペーストの温度及び被印刷対象物の温度を一定に保つことができるスクリーン印刷機を提供することである。 The present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a screen printing machine capable of keeping the temperature of the paste at the time of printing and the temperature of the object to be printed constant. It is.
本発明は、被印刷物が載置されるステージと、前記ステージの上方に配置されたスクリーン版と、前記スクリーン版の上方に配置されたスキージと、前記スキージを前記スクリーン版上において上下方向及び水平方向に移動させるスキージ移動装置と、を備え、前記ステージに設けられた温調装置と、を更に備えたことを特徴とするスクリーン印刷機である。 The present invention provides a stage on which a substrate is placed, a screen plate disposed above the stage, a squeegee disposed above the screen plate, and the squeegee on the screen plate in a vertical direction and a horizontal direction. A screen printing machine comprising: a squeegee moving device that moves in a direction; and a temperature control device provided on the stage.
本発明によれば、ステージに設けられた温調装置により、ステージの温度及び当該ステージ上に載置された被印刷物の温度が効果的に一定に保たれる。また、印刷時、スクリーン版が被印刷物に当接されて熱伝導が生じることにより、スクリーン版の当接位置の温度及び当該当接位置近傍のペーストの温度も一定に保たれる。これにより、印刷時のペーストの温度も一定に保たれることになり、印刷状態が更に安定される。 According to the present invention, the temperature of the stage and the temperature of the substrate placed on the stage are effectively kept constant by the temperature control device provided on the stage. Further, at the time of printing, the screen plate is brought into contact with the substrate and heat conduction occurs, so that the temperature at the contact position of the screen plate and the temperature of the paste in the vicinity of the contact position are kept constant. Thereby, the temperature of the paste at the time of printing is also kept constant, and the printing state is further stabilized.
好ましくは、前記ステージ上に載置された前記被印刷物の温度を検出する温度検出装置と、前記温度検出装置の検出結果に基づいて、前記温調装置を制御する制御装置と、を更に備える。このような態様によれば、印刷時のペーストの温度及び被印刷物の温度を一定に保つことが自動化され得る。 Preferably, the apparatus further includes a temperature detection device that detects a temperature of the printing material placed on the stage, and a control device that controls the temperature adjustment device based on a detection result of the temperature detection device. According to such an aspect, it can be automated to keep the temperature of the paste during printing and the temperature of the printing material constant.
具体的には、例えば、前記ステージに配管が設けられており、前記制御装置は、前記温度検出装置の検出結果に基づいて、前記温調装置から前記配管内へと供給される前記流体の温度を調整するようになっている。 Specifically, for example, a pipe is provided on the stage, and the control device detects the temperature of the fluid supplied from the temperature adjustment device into the pipe based on the detection result of the temperature detection device. To be adjusted.
また、好ましくは、前記配管は、前記ステージの内部を貫いて設けられている。このような態様によれば、ステージ及び当該ステージ上に載置された被印刷物と配管との間の距離を短く設計することができるため、当該ステージの温度及び当該被印刷部の温度を効果的に一定に保つことが容易である。 Preferably, the piping is provided through the inside of the stage. According to such an aspect, since the distance between the stage and the printed material placed on the stage and the piping can be designed to be short, the temperature of the stage and the temperature of the printed part are effectively reduced. It is easy to keep constant.
また、好ましくは、前記スクリーン版の上方は、気密カバーで覆われている。このような態様によれば、スクリーン版上に供給されたペーストにおける溶剤成分の揮発や酸素との反応が低減される。 Preferably, the upper part of the screen plate is covered with an airtight cover. According to such an aspect, the volatilization of the solvent component in the paste supplied onto the screen plate and the reaction with oxygen are reduced.
本発明によれば、ステージに設けられた温調装置により、ステージの温度及び当該ステージ上に載置された被印刷物の温度が効果的に一定に保たれる。また、印刷時、スクリーン版が被印刷物に当接されて熱伝導が生じることにより、スクリーン版の当接位置の温度及び当該当接位置近傍のペーストの温度も一定に保たれる。これにより、印刷時のペーストの温度も一定に保たれることになり、印刷状態が更に安定される。 According to the present invention, the temperature of the stage and the temperature of the substrate placed on the stage are effectively kept constant by the temperature control device provided on the stage. Further, at the time of printing, the screen plate is brought into contact with the substrate and heat conduction occurs, so that the temperature at the contact position of the screen plate and the temperature of the paste in the vicinity of the contact position are kept constant. Thereby, the temperature of the paste at the time of printing is also kept constant, and the printing state is further stabilized.
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施の形態によるスクリーン印刷機の概略構成図である。図1に示すように、本実施の形態のスクリーン印刷機30は、被印刷物11が載置されるステージ33と、ステージ33の上方に配置されたスクリーン版34と、スクリーン版34の上方に配置されたスキージ37と、スキージ37をスクリーン版34上において上下方向及び水平方向に移動させるスキージ移動装置38と、を備えている。被印刷物11は、例えば銅箔である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a screen printing machine according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
本実施の形態では、ステージ33の下方には台座31が配置され、台座31上には直線状のレール32が水平に延設されている。また、台座31上にはレール32に沿って印刷室39と搬入出室49とが配設されている。
In the present embodiment, a
そして、ステージ33は、レール32上に当該レール32に対して摺動可能に取り付けられており、不図示の駆動装置によって印刷室39と搬入出室49との間を水平移動されるようになっている。
The
一方、スクリーン版34とスキージ37とスキージ移動装置38とは、いずれも印刷室39内に配置されている。
On the other hand, the
本実施の形態のスクリーン版34は、図7に示すように、メタルスクリーン版34aと、メタルスクリーン版34aの下面に配設された所定の厚みのスペーサ34bと、を有している。メタルスクリーン版34aには、複数個の貫通孔45が所定のパターンで形成されている。また、メタルスクリーン版34aの貫通孔45に対応するスペーサ34bの領域には、当該貫通孔45より径の大きい開口部46が形成されている。
As shown in FIG. 7, the
図1に戻って、スクリーン版34の端部にはスクリーン版保持部材35、36が固定されており、スクリーン版34はスクリーン版保持部材35、36によって平面状に張られて保持されている。
Returning to FIG. 1, screen
本実施の形態では、スクリーン版34の上方は、気密カバー48で覆われており、スキージ37とスキージ移動装置38とは、気密カバー48の内側に配置されている。気密カバー48は、ドーム状を有しており、気密カバー48の下端部はスクリーン保持部材35、36に気密に固定されている。これにより、気密カバー48の内側が気密に保たれるようになっている。
In the present embodiment, the upper portion of the
また、本実施の形態では、印刷室39に温度湿度調整器43が接続されており、当該温度湿度調整器43によって、印刷室39内の雰囲気の温度及び湿度が所定の値になるように調整されている。
In the present embodiment, a temperature /
次に、本実施の形態のスクリーン印刷機30におけるステージ33に関して詳細に説明する。図2は、本実施の形態によるステージ33の一例の概略斜視図、図3は、当該ステージ33の縦断面図である。
Next, the
図2及び図3に示すように、ステージ33には温調装置22が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
本実施の形態では、ステージ33に配管21が設けられており、温調装置22は、配管21内に所定の温度に温度制御された流体を供給するようになっている。ステージ33の材質は、例えばSUSである。
In the present embodiment, a
図3に示すように、本実施の形態のステージ33は、ステージ本体33aと、ステージ本体33aの下面に配設されたチャック33bと、を有している。そして、配管21は、ステージ本体33aの内部を貫いて設けられている。
As shown in FIG. 3, the
また、図2に示すように、本実施の形態の配管21は、具体的には、一対の縦配管と、当該一対の縦配管を連結する複数の横配管と、を含む梯子形状を有している。一対の縦配管と複数の横配管とは、それぞれステージ本体33aの上面と平行に延ばされている。
As shown in FIG. 2, the
そして、配管21の一方の縦配管には温調装置22の供給口が接続され、他方の縦配管には温調装置22の排出口が接続されている。これにより、温調装置22の供給口から一方の縦配管内に供給される流体は、当該一方の縦配管内から複数の横配管内の各々に分流され、次に複数の横配管内から他方の縦配管内へと合流され、当該他方の縦配管内から温調装置22の排出口へと排出されるようになっている。
And the supply port of the
また、図2に示すように、本実施の形態のスクリーン印刷機30は、ステージ33上に載置された被印刷物11の温度を検出する温度検出装置27と、温度検出装置27の検出結果に基づいて、温調装置22を制御する制御装置28と、を更に備えている。
As shown in FIG. 2, the
本実施の形態の温度検出装置27は、具体的には熱電対を有しており、ステージ33の上面の中央部分に埋設されている。そして、温度検出装置27の測温部分がステージ33上に載置された被印刷物11の下面と対向されることにより、当該被印刷物11の温度が温度検出装置27によって検出されるようになっている。
Specifically, the
制御装置28は、温度検出装置27と温調装置22とにそれぞれ接続されている。制御装置28は、具体的にはコンピュータシステムによって構成されている。
The
本実施の形態では、制御装置28は、温度検出装置27の検出結果に基づいて、温調装置22から配管21内へと供給される流体の温度を調整するようになっている。具体的には、制御装置28には所定の目標温度(例えば20℃〜30℃の間の値)が記憶されるようになっており、温度検出装置27の検出結果が目標温度より大の場合には、温調装置22から配管21内へと供給される流体の温度が目標温度よりも低い温度に調整され、温度検出装置27の検出結果が目標温度になった瞬間に当該流体の温度も目標温度に戻される。また、温度検出装置27の検出結果が目標温度より小の場合には、温調装置22から配管21内へと供給される流体の温度が目標温度よりも高い温度に調整され、温度検出装置27の検出結果が目標温度になった瞬間に当該流体の温度も目標温度に戻される。これにより、ステージ33の温度及び被印刷物11の温度が目標温度に保たれる。
In the present embodiment, the
図3に示すように、チャック33bの内部には吸気空間25が設けられており、当該吸気空間25には真空ポンプ26が接続されている。一方、ステージ本体33aには、複数の吸気孔24がそれぞれ配管21を避けるよう配設されており、各吸気孔24はチャック33bの吸気空間25に連通されている。そして、真空ポンプ26によって吸気空間25が減圧されることにより、各吸気孔24内も減圧され、ステージ33上に載置された被印刷物11は当該ステージ33に吸着されるようになっている。
As shown in FIG. 3, an
次に、以上のような本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment as described above will be described.
まず、図1に示すように、被印刷物11が搬入出室49内に搬入され、ステージ33上に載置される。そして、図3に示すように、真空ポンプ26の動作が開始されて、チャック33bの吸気空間25が減圧され、各吸気孔24内も減圧されて、ステージ33上に載置された被印刷物11は当該ステージ33に吸着される。
First, as shown in FIG. 1, the
また、温調装置22から配管21内へ所定の目標温度に温度制御された流体が供給され始める。配管21内を流れる流体とステージ33との間の熱伝導により、ステージ33の温度は所定の目標温度に保たれる。そして、当該ステージ33と当該ステージ33上の被印刷物11との間の熱伝導により、当該被印刷物11の温度も所定の目標温度に保たれる。
Further, the fluid whose temperature is controlled to a predetermined target temperature starts to be supplied from the
以後、制御装置28によって温度検出装置27の検出結果が周期的に読み出され、温度検出装置27の検出結果が目標温度より大の場合には、温調装置22から配管21内へと供給される流体の温度が目標温度よりも低い温度に調整され、温度検出装置27の検出結果が目標温度になった瞬間に当該流体の温度が目標温度に戻される。また、温度検出装置27の検出結果が目標温度より小の場合には、温調装置22から配管21内へと供給される流体の温度が目標温度よりも高い温度に調整され、温度検出装置27の検出結果が目標温度になった瞬間に当該流体の温度が目標温度に戻される。これにより、ステージ33の温度及び被印刷物11の温度が目標温度に自動的に保たれる。
Thereafter, the detection result of the
次に、図4に示すように、ステージ33が被印刷物11と一緒にレール32に沿って移動され、印刷室39内へ搬入される。そして、スクリーン版34と被印刷物11とが相対的に位置合わせされる。具体的には、被印刷物11に設けられた不図示のアライメントマークが、印刷室39内に設けられた不図示のCCDカメラによって撮像され、当該CCDカメラの撮像結果に基づいて、被印刷物11の位置が調整される。そして、スクリーン版34の上面に、不図示のペースト供給装置からペースト(インク)41が供給される。本実施の形態では、ペースト41として、銀、金、はんだ、銅等の合金からなる一般的な導電性ペーストが用いられる。
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、図5に示すように、スキージ移動装置38によってスキージ37が下方に移動され、スクリーン版34の上面に当接される。そして、スキージ37によってスクリーン版34が下方に押圧され、スクリーン版34が被印刷物11に当接される。スクリーン版34が被印刷物11に当接されて熱伝導が生じることにより、スクリーン版34の当接位置の温度及び当該当接位置近傍のペースト41の温度も被印刷物11の温度と同じ所定の目標値に保たれる。
Next, as shown in FIG. 5, the
次に、図6に示すように、スクリーン版34の当接状態を維持しながら、スキージ移動装置38によって、スキージ37がスクリーン版34上を水平移動されていく(スクリーン版34の当接位置が移動していく)。本実施の形態では、スキージ37の水平移動に対応して、スキージ37の移動方向後方側に位置するスクリーン版保持部材35が上方に移動されていく。
Next, as shown in FIG. 6, the
図7は、スクリーン版34の当接位置の拡大図である。図7に示すように、スキージ37の移動方向前方にペースト41が提供されており、スキージ37が当該ペースト41をメタルスクリーン版34aに対して擦り込むように充填する。この時、メタルスクリーン版34aはスペーサ34bを介して被印刷物11に当接されるため、メタルスクリーン版34aの貫通孔45に擦り込み充填されるペースト41の下端は、スペーサ34bの開口部46を通過した後で、被印刷物11の上面に付着する。
FIG. 7 is an enlarged view of the contact position of the
そして、スキージ37が移動してしまってスクリーン版34が被印刷物11から離版されると、スクリーン版34と被印刷物11との間でペースト41が引き伸ばされる。そして、引き伸ばされたペースト41は、スクリーン版34側と被印刷物11側とに分裂され、被印刷物11上に略円錐状の導電性バンプ13が形成される。
Then, when the
スキージ37の水平移動が終了した後、図8に示すように、スキージ移動装置38によってスキージ37が上方に移動され、スクリーン版34の当接状態が解消される。そして、ステージ33が被印刷物11と一緒にレール32に沿って移動され、印刷室39から搬出される。
After the horizontal movement of the
その後、被印刷物11及び導電性バンプ13の乾燥が行われて、導電性バンプ13が硬化される。
Thereafter, the
本件発明者によって、硬化された導電性バンプ13の形状(高さ及び画像)が、顕微鏡等を用いて実際に検証された。その結果、本実施の形態によれば、印刷状態(印刷品質)が十分に安定されることが確認された。
The shape (height and image) of the cured
すなわち、以上のような本実施の形態によれば、ステージ33に設けられた温調装置22により、ステージ33の温度及び当該ステージ33上に載置された被印刷物11の温度が効果的に一定に保たれる。また、印刷時、スクリーン版34が被印刷物11に当接されて熱伝導が生じることにより、スクリーン版34の当接位置の温度及び当該当接位置近傍のペースト41の温度も一定に保たれる。これにより、印刷時のペースト41の温度も一定に保たれることになり、印刷状態が更に安定される。
That is, according to the present embodiment as described above, the temperature of the
また、本実施の形態によれば、温度検出装置27の検出結果に基づいて温調装置22が制御されることにより、印刷時のペースト41の温度及び被印刷物11の温度を一定に保つことが自動化され得る。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、配管21がステージ33の内部を貫いて設けられていることにより、ステージ33及び当該ステージ33上に載置された被印刷物11と配管21との間の距離を短く設計することができる。そのため、当該ステージ33の温度及び当該被印刷部11の温度を効果的に一定に保つことが容易である。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、スクリーン版34の上方が気密カバー48で覆われていることにより、スクリーン版34上に供給されたペースト41における溶剤成分の揮発や酸素との反応が低減される。
Further, according to the present embodiment, since the upper part of the
なお、本実施の形態の配管21は、図2に示すように梯子形状を有していたが、これに限定されない。 In addition, although the piping 21 of this Embodiment had a ladder shape as shown in FIG. 2, it is not limited to this.
また、本実施の形態の配管21は、図3に示すようにステージ33の内部を貫いて設けられていたが、これに限定されず、ステージ33の下面または側面に接触して設けられていてもよい。但し、ステージ33の内部を貫いて設けられている方が、ステージ33及び当該ステージ33上に載置された被印刷物11と配管21との間の距離を短く設計することができるため、好ましい。
Moreover, although the piping 21 of this Embodiment was provided through the inside of the
また、本実施の形態の制御装置28は、温度検出装置27の検出結果に基づいて、温調装置22から配管21内へと供給される流体の温度を調整するように構成されていたが、これに限定されず、例えば温調装置22から配管21内へと供給される流体の流速を調整するように構成されていてもよい。
The
また、本実施の形態ではステージ33に配管21が設けられ、温調装置22は当該配管21内に所定の温度に温度制御された流体を供給するようになっていたが、これに限定されない。図9は、ステージ33の別例の概略平面図である。
In the present embodiment, the
図9において、温調装置22’は、具体的には直流電源である。ステージ33には複数のペルチェ素子29とヒーター23(例えばニクロム線)とが設けられており、各ペルチェ素子29とヒーター23とはそれぞれ温調装置22’に電気的に接続されている。
In FIG. 9, the temperature control device 22 'is specifically a DC power source. The
温調装置22’から各ペルチェ素子29に直流電圧が供給されることにより、各ペルチェ素子29の吸熱面が冷却され、各ペルチェ素子29の吸熱面とステージ33との間の熱伝導により、ステージ33が冷却されるようになっている。また、温調装置22’からヒーター23に直流電流が供給されることにより、ヒーター23が発熱され、ヒーター23とステージ33との間の熱伝導により、ステージ33が加熱されるようになっている。
A DC voltage is supplied from the
そして、制御装置28は、温度検出装置27の検出結果に基づいて、温調装置22から各ペルチェ素子29に供給される直流電圧と、ヒーター23に供給される直流電流と、を調整するようになっている。具体的には、制御装置28には所定の目標温度(例えば20℃〜30℃の間の値)が記憶されるようになっており、温度検出装置27の検出結果が目標温度より大の場合には、温調装置22から各ペルチェ素子29に直流電圧が供給され、温度検出装置27の検出結果が目標温度になった瞬間に当該直流電圧の供給が停止される。また、温度検出装置27の検出結果が目標温度より小の場合には、温調装置22からヒーター23に直流電流が供給され、温度検出装置27の検出結果が目標温度になった瞬間に当該直流電流の供給が停止される。これにより、ステージ33の温度及び被印刷物11の温度が目標温度に保たれる。
Then, the
11 被印刷物
13 導電性バンプ
21 配管
22、22’ 温調装置
23 ヒーター
24 吸気孔
25 吸気空間
26 真空ポンプ
27 温度検出装置
28 制御装置
29 ペルチェ素子
30 スクリーン印刷機
31 台座
32 レール
33 ステージ
33a ステージ本体
33b チャック
34 スクリーン版
34a メタルスクリーン版
34b スペーサ
35、36 スクリーン版保持部材
37 スキージ
38 スキージ移動装置
39 印刷室
41 導電性ペースト
43 温度湿度調整器
45 スクリーン版貫通孔
46 開口部
48 気密カバー
49 搬入出室
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ステージの上方に配置されたスクリーン版と、
前記スクリーン版の上方に配置されたスキージと、
前記スキージを前記スクリーン版上において上下方向及び水平方向に移動させるスキージ移動装置と、
を備え、
前記ステージに設けられた温調装置と、
を更に備えたことを特徴とするスクリーン印刷機。 A stage on which the substrate is placed;
A screen plate disposed above the stage;
A squeegee disposed above the screen plate;
A squeegee moving device for moving the squeegee vertically and horizontally on the screen plate;
With
A temperature control device provided on the stage;
A screen printing machine further comprising:
前記温度検出装置の検出結果に基づいて、前記温調装置を制御する制御装置と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載のスクリーン印刷機。 A temperature detecting device for detecting the temperature of the substrate placed on the stage;
A control device for controlling the temperature control device based on a detection result of the temperature detection device;
The screen printing machine according to claim 1, further comprising:
前記温調装置は、前記配管内に所定の温度に温度制御された流体を供給するようになっており、
前記制御装置は、前記温度検出装置の検出結果に基づいて、前記温調装置から前記配管内へと供給される前記流体の温度を調整するようになっている
ことを特徴とする請求項2に記載のスクリーン印刷機。 Piping is provided on the stage,
The temperature control device is adapted to supply a fluid whose temperature is controlled to a predetermined temperature in the pipe,
The said control apparatus adjusts the temperature of the said fluid supplied into the said piping from the said temperature control apparatus based on the detection result of the said temperature detection apparatus, The Claim 2 characterized by the above-mentioned. The screen printing machine described.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のスクリーン印刷機。 The screen printing machine according to claim 1, wherein the pipe is provided through the inside of the stage.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のスクリーン印刷機。 The screen printing machine according to claim 1, wherein an upper portion of the screen plate is covered with an airtight cover.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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2012
- 2012-11-21 JP JP2012255403A patent/JP2014100872A/en active Pending
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