JP2650790B2 - 射出成形機の制御方法 - Google Patents
射出成形機の制御方法Info
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- JP2650790B2 JP2650790B2 JP1266491A JP1266491A JP2650790B2 JP 2650790 B2 JP2650790 B2 JP 2650790B2 JP 1266491 A JP1266491 A JP 1266491A JP 1266491 A JP1266491 A JP 1266491A JP 2650790 B2 JP2650790 B2 JP 2650790B2
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- injection molding
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、射出駆動源として電気
サーボモータを用いたインラインスクリュータイプの射
出成形機の制御方法に関するものである。
サーボモータを用いたインラインスクリュータイプの射
出成形機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】射出駆動源等々の各動作駆動源として電
気サーボモータを用いた射出成形機は、油圧機器や油圧
配管がないので油圧に関するメンテナンスが要らず、ま
た、装置の軽量化も可能である。さらに、電気サーボモ
ータによるフィードバック制御は、油圧回路に較べて応
答性が良好であるという利点もある。
気サーボモータを用いた射出成形機は、油圧機器や油圧
配管がないので油圧に関するメンテナンスが要らず、ま
た、装置の軽量化も可能である。さらに、電気サーボモ
ータによるフィードバック制御は、油圧回路に較べて応
答性が良好であるという利点もある。
【０００３】ところで、射出成形機においては、保圧圧
力を高くしてチャージ圧力は低く設定する必要のある成
形条件が往々にして生じる。ところが斯様な設定を行な
うと、この種の射出駆動源として電気サーボモータを用
いた射出成形機においては、保圧行程終了後にチャージ
行程へ移る際に、（油圧機器と異なり）駆動源自身の負
荷が軽いためスクリューが後退方向に跳ね返る現象が生
じた。
力を高くしてチャージ圧力は低く設定する必要のある成
形条件が往々にして生じる。ところが斯様な設定を行な
うと、この種の射出駆動源として電気サーボモータを用
いた射出成形機においては、保圧行程終了後にチャージ
行程へ移る際に、（油圧機器と異なり）駆動源自身の負
荷が軽いためスクリューが後退方向に跳ね返る現象が生
じた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
技術による電気サーボモータを用いた射出成形機におい
ては、保圧圧力を高くチャージ圧力は低く設定すると
（例えば、保圧圧力を２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 、チャー
ジ圧力を５０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度）、保圧完了後にスク
リューの後退方向への跳ね返りが発生し、このため実質
的なクッション位置がばらついて、チャージ量（計量樹
脂量）がばらつくと言う大きな問題があった。また、チ
ャージ量の設定が少ない場合には、上記した跳ね返りで
スクリューが計量完了位置（チャージ完了位置）を超え
て後退してしまうので、この場合にはマシンが見かけ上
チャージ完了と見做してしまうという致命的な問題を生
じた。
技術による電気サーボモータを用いた射出成形機におい
ては、保圧圧力を高くチャージ圧力は低く設定すると
（例えば、保圧圧力を２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 、チャー
ジ圧力を５０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度）、保圧完了後にスク
リューの後退方向への跳ね返りが発生し、このため実質
的なクッション位置がばらついて、チャージ量（計量樹
脂量）がばらつくと言う大きな問題があった。また、チ
ャージ量の設定が少ない場合には、上記した跳ね返りで
スクリューが計量完了位置（チャージ完了位置）を超え
て後退してしまうので、この場合にはマシンが見かけ上
チャージ完了と見做してしまうという致命的な問題を生
じた。
【０００５】この保圧行程からチャージ行程に移行する
際のスクリューの跳ね返りを防止するには、保圧行程時
の保圧圧力を多段設定し、保圧行程終期の保圧圧力を跳
ね返りが生じない程度の値に設定すれば良いが、良品成
形のために求められる成形条件上の制約からこれが出来
ないこともしばしばある。また、そもそもオペレータ
が、この保圧行程終期の保圧圧力を跳ね返りが生じない
程度の値に設定することを失念すると、依然として上述
した問題が生じる。
際のスクリューの跳ね返りを防止するには、保圧行程時
の保圧圧力を多段設定し、保圧行程終期の保圧圧力を跳
ね返りが生じない程度の値に設定すれば良いが、良品成
形のために求められる成形条件上の制約からこれが出来
ないこともしばしばある。また、そもそもオペレータ
が、この保圧行程終期の保圧圧力を跳ね返りが生じない
程度の値に設定することを失念すると、依然として上述
した問題が生じる。
【０００６】従って、本発明の解決すべき技術的課題は
上記した従来技術のもつ問題点を解消することにあり、
その目的とするところは、射出駆動源として電気サーボ
モータを用いた射出成形機において、保圧圧力を高く且
つチャージ圧力を低く設定した場合でもスクリューの跳
ね返りが確実に防止でき、チャージ量が安定する射出成
形機の制御方法を提供することにある。
上記した従来技術のもつ問題点を解消することにあり、
その目的とするところは、射出駆動源として電気サーボ
モータを用いた射出成形機において、保圧圧力を高く且
つチャージ圧力を低く設定した場合でもスクリューの跳
ね返りが確実に防止でき、チャージ量が安定する射出成
形機の制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、加熱シリンダ内に配設されたスクリュー
の前後進動作を電気サーボモータで行なう射出成形機の
制御方法において、保圧行程を含む射出行程の完了後
に、前記電気サーボモータによって前記スクリューを所
定量だけ強制後退させ、然る後チャージ行程に移行させ
るようにされる。
達成するため、加熱シリンダ内に配設されたスクリュー
の前後進動作を電気サーボモータで行なう射出成形機の
制御方法において、保圧行程を含む射出行程の完了後
に、前記電気サーボモータによって前記スクリューを所
定量だけ強制後退させ、然る後チャージ行程に移行させ
るようにされる。
【０００８】
【作用】保圧行程が完了すると、直ちに射出用電気サー
ボモータ（以下射出用モータと称す）が射出方向とは逆
方向に回転駆動されてスクリューが強制後退させられ始
め、スクリューに加えられる負荷圧力を検出する圧力セ
ンサによって、スクリューへの負荷圧力が所定値以下と
なることが確認されるまで、スクリューは強制後退させ
られ、然る後、射出モータの上記した逆方向回転が停止
される。そしてこの後、チャージ用電気サーボモータ
（以下チャージ用モータと称す）が回転駆動されて、チ
ャージ行程が開始される。斯様にすることにより、チャ
ージスタート時のスクリュー位置が常に一定に保たれる
ため、チャージ量（計量樹脂量）のばらつきが無くな
り、安定成形が行なえるようになる。
ボモータ（以下射出用モータと称す）が射出方向とは逆
方向に回転駆動されてスクリューが強制後退させられ始
め、スクリューに加えられる負荷圧力を検出する圧力セ
ンサによって、スクリューへの負荷圧力が所定値以下と
なることが確認されるまで、スクリューは強制後退させ
られ、然る後、射出モータの上記した逆方向回転が停止
される。そしてこの後、チャージ用電気サーボモータ
（以下チャージ用モータと称す）が回転駆動されて、チ
ャージ行程が開始される。斯様にすることにより、チャ
ージスタート時のスクリュー位置が常に一定に保たれる
ため、チャージ量（計量樹脂量）のばらつきが無くな
り、安定成形が行なえるようになる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図１〜図３に示した１実施例
によって説明する。図１は本実施例に係る射出成形機の
要部構成を簡略化して示す説明図、図２は動作説明図、
図３はスクリューの強制後退行程時にマイクロコンピュ
ータで実行される処理フローを示す説明図である。
によって説明する。図１は本実施例に係る射出成形機の
要部構成を簡略化して示す説明図、図２は動作説明図、
図３はスクリューの強制後退行程時にマイクロコンピュ
ータで実行される処理フローを示す説明図である。
【００１０】図１において、１は加熱シリンダで、その
後部を図示せぬ公知のヘッドストックに取付け・保持さ
れている。この加熱シリンダ１の先端部にはノズル２が
螺着されていると共に、その外周部には図示せぬ公知の
バンドヒータが巻装されている。３はスクリューで、加
熱シリンダ１内に前後進並びに回転可能であるように配
設されており、その後端部と一体化された軸部材３ａは
加熱シリンダ１外に延出している。４は樹脂材料供給用
のホッパーで、該ホッパー４から樹脂材料が加熱シリン
ダ１内に落下・供給される。
後部を図示せぬ公知のヘッドストックに取付け・保持さ
れている。この加熱シリンダ１の先端部にはノズル２が
螺着されていると共に、その外周部には図示せぬ公知の
バンドヒータが巻装されている。３はスクリューで、加
熱シリンダ１内に前後進並びに回転可能であるように配
設されており、その後端部と一体化された軸部材３ａは
加熱シリンダ１外に延出している。４は樹脂材料供給用
のホッパーで、該ホッパー４から樹脂材料が加熱シリン
ダ１内に落下・供給される。
【００１１】前記スクリュー３と一体の軸部材３ａは、
チャージ用モータ（チャージ用電気サーボモータ）５に
よって回転駆動される回転体６にスプライン軸結合され
ていて、チャージ用モータ５の回転によりスクリュー３
が回転駆動されるようになっている。また、軸部材３ａ
は、射出用モータ（射出用電気サーボモータ）７によっ
て回転駆動される回転体８にナット−ネジ結合（具体的
にはボールネジ結合）されていて、射出用モータ７の回
転によりスクリュー３が軸方向に駆動されるようになっ
ている。
チャージ用モータ（チャージ用電気サーボモータ）５に
よって回転駆動される回転体６にスプライン軸結合され
ていて、チャージ用モータ５の回転によりスクリュー３
が回転駆動されるようになっている。また、軸部材３ａ
は、射出用モータ（射出用電気サーボモータ）７によっ
て回転駆動される回転体８にナット−ネジ結合（具体的
にはボールネジ結合）されていて、射出用モータ７の回
転によりスクリュー３が軸方向に駆動されるようになっ
ている。
【００１２】前記チャージ用モータ５及び射出用モータ
７は、マイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）９
によってドライバ回路１０、１１を介して駆動制御され
る。このマイコン９は、マシン（射出成形機）全体の動
作制御などを司り、チャージ動作、射出動作（１次射出
及び保圧動作）、型開閉動作、イジェクト動作等の成形
行程全体の制御や、実測データの演算・格納処理等々を
実行する。すなわち、マイコン９は、実際には各種Ｉ／
Ｏインターフェイス、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を具備
したもので構成され、予め作成された成形プロセス制御
プログラムと設定運転条件値とに基づき、マシンの各部
に配設された多数のセンサ（位置センサ、圧力センサ等
々）からの計測情報及び自身に内蔵されたクロックから
の計時情報を参照しつつ、上記したドライバ回路１０、
１１を含むドライバ群を介して対応する各駆動源を駆動
制御し、一連の成形行程を実行させるようになってい
る。
７は、マイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）９
によってドライバ回路１０、１１を介して駆動制御され
る。このマイコン９は、マシン（射出成形機）全体の動
作制御などを司り、チャージ動作、射出動作（１次射出
及び保圧動作）、型開閉動作、イジェクト動作等の成形
行程全体の制御や、実測データの演算・格納処理等々を
実行する。すなわち、マイコン９は、実際には各種Ｉ／
Ｏインターフェイス、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を具備
したもので構成され、予め作成された成形プロセス制御
プログラムと設定運転条件値とに基づき、マシンの各部
に配設された多数のセンサ（位置センサ、圧力センサ等
々）からの計測情報及び自身に内蔵されたクロックから
の計時情報を参照しつつ、上記したドライバ回路１０、
１１を含むドライバ群を介して対応する各駆動源を駆動
制御し、一連の成形行程を実行させるようになってい
る。
【００１３】１２はエンコーダ等よりなる射出ストロー
ク検出センサ、１３はロードセル等よりなる射出圧力検
出センサで、この各センサ１２、１３の計測情報によ
り、前記マイコン９が、スクリュー３の位置並びにスク
リュー３に対する前進方向への負荷圧力をそれぞれ認知
するようになっている。
ク検出センサ、１３はロードセル等よりなる射出圧力検
出センサで、この各センサ１２、１３の計測情報によ
り、前記マイコン９が、スクリュー３の位置並びにスク
リュー３に対する前進方向への負荷圧力をそれぞれ認知
するようになっている。
【００１４】上記した構成において、チャージ行程時に
はチャージ用モータ５が所定方向に回転駆動され、前記
ホッパー４から加熱シリンダ１の後部に投入された樹脂
材料が、スクリュー３の回転で混練・可塑化されつつス
クリュー３のネジ送り作用で加熱シリンダ１の前方側に
移送される。そして、加熱シリンダ１の前方側（スクリ
ュー３の頭部前方側）に溶融樹脂が貯えられるに従っ
て、スクリュー３が前記射出用モータ７により背圧を制
御されつつ後退し、加熱シリンダ１の前方側に１ショッ
ト相当分の溶融樹脂が貯えられたことが、前記射出スト
ローク検出センサ１２の計測情報で確認された時点（計
量完了位置までスクリュー３が後退した時点）で、スク
リュー回転が停止される。そして、この後適宜秒時を経
た射出開始タイミング時点に至ると、前記射出用モータ
７が所定方向へ回転駆動され、これによってスクリュー
３が前進駆動されて、加熱シリンダ１前端の前記ノズル
２から溶融樹脂が型締された図示せぬ金型のキャビティ
内に射出・充填される（１次射出行程）。この１次射出
行程の終了後、前記射出用モータ７は、前記射出圧力検
出センサ１３による計測情報を参照しているマイコン９
による制御の下で、予め設定されている保圧圧力条件を
維持するようフィードバック駆動制御され、これにより
金型内の溶融樹脂に所定時間だけ圧力が加えられること
になる（保圧行程）。
はチャージ用モータ５が所定方向に回転駆動され、前記
ホッパー４から加熱シリンダ１の後部に投入された樹脂
材料が、スクリュー３の回転で混練・可塑化されつつス
クリュー３のネジ送り作用で加熱シリンダ１の前方側に
移送される。そして、加熱シリンダ１の前方側（スクリ
ュー３の頭部前方側）に溶融樹脂が貯えられるに従っ
て、スクリュー３が前記射出用モータ７により背圧を制
御されつつ後退し、加熱シリンダ１の前方側に１ショッ
ト相当分の溶融樹脂が貯えられたことが、前記射出スト
ローク検出センサ１２の計測情報で確認された時点（計
量完了位置までスクリュー３が後退した時点）で、スク
リュー回転が停止される。そして、この後適宜秒時を経
た射出開始タイミング時点に至ると、前記射出用モータ
７が所定方向へ回転駆動され、これによってスクリュー
３が前進駆動されて、加熱シリンダ１前端の前記ノズル
２から溶融樹脂が型締された図示せぬ金型のキャビティ
内に射出・充填される（１次射出行程）。この１次射出
行程の終了後、前記射出用モータ７は、前記射出圧力検
出センサ１３による計測情報を参照しているマイコン９
による制御の下で、予め設定されている保圧圧力条件を
維持するようフィードバック駆動制御され、これにより
金型内の溶融樹脂に所定時間だけ圧力が加えられること
になる（保圧行程）。
【００１５】上記した保圧行程の終了は、マイコン９が
自身の時計機能によって判定するようになっている。そ
して、本実施例においては従前とは異なり、保圧行程の
後に直ちにチャージ行程に移行するのではなく、換言す
るなら、例えばスクリュー３に２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
程度の保圧圧力（前進方向の負荷圧力）がかかっている
状態から直ちに５０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度のチャージ設定
圧力へ移行させるのではなく、保圧行程の終了後にスク
リュー３の強制後退行程を入れ、この後でチャージ行程
に移行させるようにしてある。すなわち、マイコン９は
保圧行程が完了した判断すると、前記射出用モータ７を
射出行程時とは反対方向に回転駆動してスクリュー３を
強制後退させ、前記射出圧力検出センサ１３によってス
クリュー３への前進方向の負荷圧力が予め設定された圧
力値まで低下したことが確認される時点まで、このスク
リュー強制後退を実行させるようになっている。
自身の時計機能によって判定するようになっている。そ
して、本実施例においては従前とは異なり、保圧行程の
後に直ちにチャージ行程に移行するのではなく、換言す
るなら、例えばスクリュー３に２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
程度の保圧圧力（前進方向の負荷圧力）がかかっている
状態から直ちに５０ｋｇｆ／ｃｍ2 程度のチャージ設定
圧力へ移行させるのではなく、保圧行程の終了後にスク
リュー３の強制後退行程を入れ、この後でチャージ行程
に移行させるようにしてある。すなわち、マイコン９は
保圧行程が完了した判断すると、前記射出用モータ７を
射出行程時とは反対方向に回転駆動してスクリュー３を
強制後退させ、前記射出圧力検出センサ１３によってス
クリュー３への前進方向の負荷圧力が予め設定された圧
力値まで低下したことが確認される時点まで、このスク
リュー強制後退を実行させるようになっている。
【００１６】図２はこの様子を示す説明図で、保圧完了
時点では図示実線位置にあるスクリュー３は、保圧完了
後に先ず同図で１点鎖線で示す位置まで強制後退させら
れる。例えば、保圧圧力設定値が２０００ｋｇｆ／ｃｍ
2 で、チャージ圧力設定値が５０ｋｇｆ／ｃｍ2 である
と、１点鎖線の強制後退位置におけるスクリュー３への
負荷圧力は３００ｋｇｆ／ｃｍ2 程度であるようにさ
れ、この強制後退量は機種にもよるが略５ｍｍ程度以下
に相当する。斯様なスクリュー強制後退制御を行なう
と、従前のように保圧行程終了後にスクリューが後退方
向に不定長に跳ね返ることがなく、チャージ開始時点の
スクリュー位置が常に安定することになる。そして、上
記１点鎖線位置からスクリュー３が前述したように回転
駆動されてチャージ行程に移行し、同図で２点鎖線で示
したチャージ完了位置までスクリュー３が後退した時点
でスクリュー回転は停止される。よって、チャージ量は
常に一定に保たれることとなる。
時点では図示実線位置にあるスクリュー３は、保圧完了
後に先ず同図で１点鎖線で示す位置まで強制後退させら
れる。例えば、保圧圧力設定値が２０００ｋｇｆ／ｃｍ
2 で、チャージ圧力設定値が５０ｋｇｆ／ｃｍ2 である
と、１点鎖線の強制後退位置におけるスクリュー３への
負荷圧力は３００ｋｇｆ／ｃｍ2 程度であるようにさ
れ、この強制後退量は機種にもよるが略５ｍｍ程度以下
に相当する。斯様なスクリュー強制後退制御を行なう
と、従前のように保圧行程終了後にスクリューが後退方
向に不定長に跳ね返ることがなく、チャージ開始時点の
スクリュー位置が常に安定することになる。そして、上
記１点鎖線位置からスクリュー３が前述したように回転
駆動されてチャージ行程に移行し、同図で２点鎖線で示
したチャージ完了位置までスクリュー３が後退した時点
でスクリュー回転は停止される。よって、チャージ量は
常に一定に保たれることとなる。
【００１７】図３は上述したスクリュー３の強制後退行
程時にマイコン９で実行される処理フローを示してお
り、ステップＳ１において保圧行程が完了したかどうか
が問われ、ＹＥＳならステップＳ２へ進み、ＮＯならス
テップＳ１に戻る。ステップＳ２ではスクリュー３の強
制後退が実行され、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３
においては、スクリュー３への前進方向負荷圧力が所定
値以下となったか否かが問われ、ＮＯならステップＳ２
に戻り、ＹＥＳなら当該強制後退実行処理は終了する
（別処理へ抜け出る）。
程時にマイコン９で実行される処理フローを示してお
り、ステップＳ１において保圧行程が完了したかどうか
が問われ、ＹＥＳならステップＳ２へ進み、ＮＯならス
テップＳ１に戻る。ステップＳ２ではスクリュー３の強
制後退が実行され、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３
においては、スクリュー３への前進方向負荷圧力が所定
値以下となったか否かが問われ、ＮＯならステップＳ２
に戻り、ＹＥＳなら当該強制後退実行処理は終了する
（別処理へ抜け出る）。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、射出駆動
源として電気サーボモータを用いた射出成形機におい
て、保圧圧力を高く且つチャージ圧力を低く設定した場
合でもスクリューの跳ね返りが確実に防止でき、チャー
ジ量が安定する射出成形機の制御方法が提供でき、その
価値は大きい。
源として電気サーボモータを用いた射出成形機におい
て、保圧圧力を高く且つチャージ圧力を低く設定した場
合でもスクリューの跳ね返りが確実に防止でき、チャー
ジ量が安定する射出成形機の制御方法が提供でき、その
価値は大きい。
【図１】本発明の実施例による射出成形機の要部構成を
簡略化して示す説明図である。
簡略化して示す説明図である。
【図２】本発明の実施例によるスクリューの強制後退動
作を示す動作説明図である。
作を示す動作説明図である。
【図３】本発明の実施例によるスクリューの強制後退動
作時にマイクロコンピュータで実行される処理フローを
示す説明図である。
作時にマイクロコンピュータで実行される処理フローを
示す説明図である。
１ 加熱シリンダ ２ ノズル ３ スクリュー ５ チャージ用電気サーボモータ（チャージ用モータ） ７ 射出用電気サーボモータ（射出用モータ） ９ マイクロコンピュータ（マイコン） １２ 射出ストローク検出センサ １３ 射出圧力検出センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 加熱シリンダ内に配設されたスクリュー
の前後進動作を電気サーボモータで行なう射出成形機の
制御方法において、保圧行程を含む射出行程の完了後
に、前記電気サーボモータによって前記スクリューを所
定量だけ強制後退させ、然る後、チャージ行程に移行さ
せるようにしたことを特徴とする射出成形機の制御方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載において、前記したスクリ
ューの強制後退は、スクリューに対する前進方向への負
荷圧力が所定値以下となるまで行なわれることを特徴と
する射出成形機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266491A JP2650790B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 射出成形機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266491A JP2650790B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 射出成形機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04241918A JPH04241918A (ja) | 1992-08-28 |
| JP2650790B2 true JP2650790B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=11811636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266491A Expired - Fee Related JP2650790B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | 射出成形機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650790B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3250180B2 (ja) * | 1998-06-17 | 2002-01-28 | 住友重機械工業株式会社 | 電動射出成形機の可塑化／計量工程における除圧方法 |
| JP3035524B2 (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-24 | ファナック株式会社 | 射出成形機の制御装置 |
| CN205112230U (zh) * | 2015-04-08 | 2016-03-30 | 广东伟达塑机工业有限公司 | 斜式注塑机 |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP1266491A patent/JP2650790B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04241918A (ja) | 1992-08-28 |
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