JP2707652B2 - 薄膜塗布装置 - Google Patents
薄膜塗布装置Info
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- JP2707652B2 JP2707652B2 JP63288437A JP28843788A JP2707652B2 JP 2707652 B2 JP2707652 B2 JP 2707652B2 JP 63288437 A JP63288437 A JP 63288437A JP 28843788 A JP28843788 A JP 28843788A JP 2707652 B2 JP2707652 B2 JP 2707652B2
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- Japan
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- roll
- thin film
- substrate
- coating
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は顔料分散溶液、レジスト溶液などレベリング
性の悪い溶液をガラス基板、金属基板等の基板上に極め
て薄い膜状、例えば３μｍ以下の均一な膜厚に塗布する
ための方法および装置に関する。
性の悪い溶液をガラス基板、金属基板等の基板上に極め
て薄い膜状、例えば３μｍ以下の均一な膜厚に塗布する
ための方法および装置に関する。
（従来の技術） 従来、例えば半導体回路製造用のレジストパターンを
形成する場合、基板にレジスト溶液を薄膜状に均一に塗
布する必要があり、その塗布方法としてスピンコーティ
ング法が一般に採用されている。
形成する場合、基板にレジスト溶液を薄膜状に均一に塗
布する必要があり、その塗布方法としてスピンコーティ
ング法が一般に採用されている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、このスピンコーティング法は約90％の塗布溶
液が回転による液切りのため無駄となること、塗布溶液
は粘度が数センチポイズ以内のもので、かつニュートン
流動に近い流動性を持つものに限られること、角型ガラ
ス基板に塗布する場合、四隅部分の膜厚が中心部に較べ
厚くなってしまうこと、基板の寸法が大型化するにつ
れ、塗布溶液の膜厚の面内バラツキが大きくなるなどの
問題があった。
液が回転による液切りのため無駄となること、塗布溶液
は粘度が数センチポイズ以内のもので、かつニュートン
流動に近い流動性を持つものに限られること、角型ガラ
ス基板に塗布する場合、四隅部分の膜厚が中心部に較べ
厚くなってしまうこと、基板の寸法が大型化するにつ
れ、塗布溶液の膜厚の面内バラツキが大きくなるなどの
問題があった。
このような塗布溶液の無駄を軽減する方法としてロー
ルコータ、フレキソ印刷機の利用による印刷法も考えら
れるが、コーティング後の溶液のレベリング性が極めて
よいものでなければ均一な膜面が得られず、顔料を分散
させたレジスト、インキなどレベリング性の悪い溶液の
塗布にはロール目、版目などが残るため適用することは
不可能とされていた。
ルコータ、フレキソ印刷機の利用による印刷法も考えら
れるが、コーティング後の溶液のレベリング性が極めて
よいものでなければ均一な膜面が得られず、顔料を分散
させたレジスト、インキなどレベリング性の悪い溶液の
塗布にはロール目、版目などが残るため適用することは
不可能とされていた。
したがって本発明は顔料分散溶液、レジスト溶液など
レベリング性の悪い塗布溶液でもガラス基板、金属基板
等の基板上に塗布溶液の無駄を少なくして３μｍ以下の
極めて薄い均一な膜に形成し得る方法及びそのための装
置を提供することを目的とする。
レベリング性の悪い塗布溶液でもガラス基板、金属基板
等の基板上に塗布溶液の無駄を少なくして３μｍ以下の
極めて薄い均一な膜に形成し得る方法及びそのための装
置を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は基板上に塗布液を、ロールを介し
て薄膜状に塗布する方法であって、上記ロールの回転周
速より速い表面速度で上記ロールの回転方向と同一方向
に上記基板を走行させつつ、上記ロール表面に供給され
た塗布液を該基板表面に塗布することを特徴とする基板
への薄膜塗布方法を提供するものである。
て薄膜状に塗布する方法であって、上記ロールの回転周
速より速い表面速度で上記ロールの回転方向と同一方向
に上記基板を走行させつつ、上記ロール表面に供給され
た塗布液を該基板表面に塗布することを特徴とする基板
への薄膜塗布方法を提供するものである。
さらに、本発明は回転自在に支持されたロールと、該
ロールを回転駆動させるためのモータと、該ロールの下
方を横切るようにして走行自在に設けられ、被塗布基板
を載置固定するための基板固定盤と、該基板固定盤を駆
動させるためのモータと、該ロールの回転速度及び基板
固定盤の走行速度をそれぞれ制御するための制御機構
と、該ロール表面に適当量の塗布液を均一に供給するた
めの機構とを具備してなることを特徴とする基板への薄
膜塗布装置を提供するものである。
ロールを回転駆動させるためのモータと、該ロールの下
方を横切るようにして走行自在に設けられ、被塗布基板
を載置固定するための基板固定盤と、該基板固定盤を駆
動させるためのモータと、該ロールの回転速度及び基板
固定盤の走行速度をそれぞれ制御するための制御機構
と、該ロール表面に適当量の塗布液を均一に供給するた
めの機構とを具備してなることを特徴とする基板への薄
膜塗布装置を提供するものである。
なお、上記基板の走行速度（表面速度）は上記ロール
の回転周速より５〜20％速いとき、より好ましい結果が
得られる。
の回転周速より５〜20％速いとき、より好ましい結果が
得られる。
塗布溶液は厚さ３μｍ以下の均一な薄膜を形成するた
めには粘度が特定範囲のものであることが望ましい。こ
の好ましい粘度範囲は第２図に示す如く剪断速度（コー
ターロールを用いて塗布する場合はその回転速度、また
フレキソ印刷方式で塗布する場合はアニロックスロール
の回転速度）と多少関連するが、一般に５〜150cpsであ
る。なお、この第２図は粘度が剪断速度との関連で斜線
で示す範囲にある場合に良好な薄膜が得られたことを示
している。この第２図のデータは塗布溶液としてフジハ
ント・エレクトロニクス・テクノロジー（株）製カラー
レジスト、CK−改２と東洋インキ製造（株）製アクリル
BKインキ（アクリル墨−１）とを含む混合液を用い、粘
度については温度22℃でＥ型粘度計を用い、コーティン
グはマイクロローラーコーター（MRC−450、サーマトロ
ニクス貿易（株）製）を用いてガラス基板上に上記溶液
を塗布することによりおこなった。
めには粘度が特定範囲のものであることが望ましい。こ
の好ましい粘度範囲は第２図に示す如く剪断速度（コー
ターロールを用いて塗布する場合はその回転速度、また
フレキソ印刷方式で塗布する場合はアニロックスロール
の回転速度）と多少関連するが、一般に５〜150cpsであ
る。なお、この第２図は粘度が剪断速度との関連で斜線
で示す範囲にある場合に良好な薄膜が得られたことを示
している。この第２図のデータは塗布溶液としてフジハ
ント・エレクトロニクス・テクノロジー（株）製カラー
レジスト、CK−改２と東洋インキ製造（株）製アクリル
BKインキ（アクリル墨−１）とを含む混合液を用い、粘
度については温度22℃でＥ型粘度計を用い、コーティン
グはマイクロローラーコーター（MRC−450、サーマトロ
ニクス貿易（株）製）を用いてガラス基板上に上記溶液
を塗布することによりおこなった。
なお、塗布溶液はニュートン流動性のもの、あるいは
粘度が150cps以上であってもコーティング時に150cps以
下に低下するチキソトロピー性のものであってもよい。
また、塗布溶液が懸濁液の場合は固形分比を40％以下と
することが好ましい。塗布用ロール表面のゴム硬度は30
°〜50°（JIS A）とすることが好ましい。
粘度が150cps以上であってもコーティング時に150cps以
下に低下するチキソトロピー性のものであってもよい。
また、塗布溶液が懸濁液の場合は固形分比を40％以下と
することが好ましい。塗布用ロール表面のゴム硬度は30
°〜50°（JIS A）とすることが好ましい。
（作用） 本発明によれば被塗布基板の表面速度をロール回転周
速より大きくした差動方式を採用したため、ロールが塗
布溶液を介して基板表面とのスリップを起し、これが塗
布面でのスムーザとして作用し、これによりレベリング
性の悪い溶液でも薄く、かつ均一な5,000Å以上30,000
Å以下の膜厚を形成することが可能となる。
速より大きくした差動方式を採用したため、ロールが塗
布溶液を介して基板表面とのスリップを起し、これが塗
布面でのスムーザとして作用し、これによりレベリング
性の悪い溶液でも薄く、かつ均一な5,000Å以上30,000
Å以下の膜厚を形成することが可能となる。
（実施例） 本発明に係わる薄膜形成方法は従来のロールコータ
ー、フレキソ印刷機に改良を加えたものを用いて実施す
ることができる。第３図（Ａ），（Ｂ）はその一例を示
すもので、周面全体にゴム板を被着させた円柱状のコー
トロール１が、装置両側に突設された一対のサイドフレ
ーム２に回転自在に軸支されている。このコートロール
１の回転はその一側に配設されたロール駆動モーター３
によって駆動されるようになっている。
ー、フレキソ印刷機に改良を加えたものを用いて実施す
ることができる。第３図（Ａ），（Ｂ）はその一例を示
すもので、周面全体にゴム板を被着させた円柱状のコー
トロール１が、装置両側に突設された一対のサイドフレ
ーム２に回転自在に軸支されている。このコートロール
１の回転はその一側に配設されたロール駆動モーター３
によって駆動されるようになっている。
装置本体フレーム４内上部には装置の長手方向に沿っ
て一対のリニアムービングガイド５がコートロール１の
両端部とそれぞれ直交するようにして設けられていて、
吸着定盤６がこれらリニアムービングガイド５上を走行
するようになっている。この吸着定盤６はその上面に多
数の吸引孔6aが形成されていて、これにより被塗布基板
（例えばガラス基板又は金属基板）７を吸着固定して、
この基板を吸着定盤６とともにコートロール１下方を横
切って通過させるようになっている。この吸着定盤６の
走行はコートロール１の下方に設けられた定盤駆動モー
ター８によっておこなわれる。
て一対のリニアムービングガイド５がコートロール１の
両端部とそれぞれ直交するようにして設けられていて、
吸着定盤６がこれらリニアムービングガイド５上を走行
するようになっている。この吸着定盤６はその上面に多
数の吸引孔6aが形成されていて、これにより被塗布基板
（例えばガラス基板又は金属基板）７を吸着固定して、
この基板を吸着定盤６とともにコートロール１下方を横
切って通過させるようになっている。この吸着定盤６の
走行はコートロール１の下方に設けられた定盤駆動モー
ター８によっておこなわれる。
コートロール１回転速度及び吸着定盤６の走行速度の
調整は装置本体フレーム４の一側に設けられた制御盤９
によっておこなわれる。コートロール１に対する塗布溶
液の供給、調整はコートロール１に沿い接近して設けら
れたスキージ10によっておこなわれる。
調整は装置本体フレーム４の一側に設けられた制御盤９
によっておこなわれる。コートロール１に対する塗布溶
液の供給、調整はコートロール１に沿い接近して設けら
れたスキージ10によっておこなわれる。
この装置を用いて基板７上に薄膜を形成する場合、ま
ずコートロール１の周速V1に対し、吸着定盤６の走行速
度V2をV2＝1.05V1〜1.20V1となるように制御盤９を介し
てそれぞれの速度設定をおこない、ついで第１図（Ａ）
に示す如くコートロール１を駆動させるとともにスキー
ジ10によって塗布溶液ａの適当量をコートロール１表面
に供給する。同時に基板７を固定した吸着定盤６をコー
トロール１に向けて所定速度で走行させる（第１図
（Ｂ）参照）。このようにして吸着定盤６をコートロー
ル１下方を通過させることにより基板７上面へのコーテ
ィング操作が完了する（第１図（Ｃ）参照）。ついで、
このコーティングされた基板７を除去し、吸着定盤６の
みを元の位置に戻し、次のコーティング操作が繰り返さ
れる。
ずコートロール１の周速V1に対し、吸着定盤６の走行速
度V2をV2＝1.05V1〜1.20V1となるように制御盤９を介し
てそれぞれの速度設定をおこない、ついで第１図（Ａ）
に示す如くコートロール１を駆動させるとともにスキー
ジ10によって塗布溶液ａの適当量をコートロール１表面
に供給する。同時に基板７を固定した吸着定盤６をコー
トロール１に向けて所定速度で走行させる（第１図
（Ｂ）参照）。このようにして吸着定盤６をコートロー
ル１下方を通過させることにより基板７上面へのコーテ
ィング操作が完了する（第１図（Ｃ）参照）。ついで、
このコーティングされた基板７を除去し、吸着定盤６の
みを元の位置に戻し、次のコーティング操作が繰り返さ
れる。
第４図（Ａ），（Ｂ）は本発明に係わる他のコーティ
ング装置の例を示すのでコーティングロールとしてフレ
キソ版12を被着したロール11が用いられ、又これに対応
してアニロックスロール13及びインキロール14が設けら
れている。その他の構成については第３図（Ａ），
（Ｂ）に示した装置と実質的に同一である。したがって
同一符号を付することにより説明を省略する。
ング装置の例を示すのでコーティングロールとしてフレ
キソ版12を被着したロール11が用いられ、又これに対応
してアニロックスロール13及びインキロール14が設けら
れている。その他の構成については第３図（Ａ），
（Ｂ）に示した装置と実質的に同一である。したがって
同一符号を付することにより説明を省略する。
この装置を用いて基板７上に薄膜を形成する操作は第
３図（Ａ），（Ｂ）の場合と同様であり、まずアニロッ
クスロール13（又はフレキソ版12）の周速V1に対し、吸
着定盤６の走行速度V2をV2＝1.05V1〜1.20V1となるよう
に制御盤９を介してそれぞれ速度設定し、ついで第５図
（Ａ）に示す如くコートロール１を駆動させるとともに
アニロックスロール13によって塗布溶液の適当量をコー
トロール１表面に供給する。同時に第５図（Ｂ）に示す
如く吸着定盤６を基板７とともにロール11に向けて所定
速度で走行させる。このようにして、吸着定盤６をフレ
キソ版12下方を通過させることにより基板７上面へのコ
ーティング操作が完了する（第５図Ｃ参照）。ついで、
このコーティングされた基板７を除去し、吸着定盤６の
みを元の位置に戻し、次のコーティング操作が繰り返さ
れる。このようなフレキソ版12を設けたロール11を用い
てことにより基板への溶液の部分塗布が可能となる。
３図（Ａ），（Ｂ）の場合と同様であり、まずアニロッ
クスロール13（又はフレキソ版12）の周速V1に対し、吸
着定盤６の走行速度V2をV2＝1.05V1〜1.20V1となるよう
に制御盤９を介してそれぞれ速度設定し、ついで第５図
（Ａ）に示す如くコートロール１を駆動させるとともに
アニロックスロール13によって塗布溶液の適当量をコー
トロール１表面に供給する。同時に第５図（Ｂ）に示す
如く吸着定盤６を基板７とともにロール11に向けて所定
速度で走行させる。このようにして、吸着定盤６をフレ
キソ版12下方を通過させることにより基板７上面へのコ
ーティング操作が完了する（第５図Ｃ参照）。ついで、
このコーティングされた基板７を除去し、吸着定盤６の
みを元の位置に戻し、次のコーティング操作が繰り返さ
れる。このようなフレキソ版12を設けたロール11を用い
てことにより基板への溶液の部分塗布が可能となる。
実施例１ 第３図（Ａ），（Ｂ）に示した装置を用い、以下の条
件でガラス基板（厚み1.1mm、寸法150mm×150mm）への
薄膜コーティング処理をおこなった。
件でガラス基板（厚み1.1mm、寸法150mm×150mm）への
薄膜コーティング処理をおこなった。
（条件） コーター：マイクロローラーコーター、MRC−450（サ
ーマトロニクス貿易（株）製） 使用ロール:N−Ｂロール（ゴム硬度40〜45°JIS A） コート印圧：ガラス基板表面に対し1.7mmのニップ印圧
を加えた。このとき、ガラス基板表面速度とロール周速
との比は107.5〜110.0:100であった。
ーマトロニクス貿易（株）製） 使用ロール:N−Ｂロール（ゴム硬度40〜45°JIS A） コート印圧：ガラス基板表面に対し1.7mmのニップ印圧
を加えた。このとき、ガラス基板表面速度とロール周速
との比は107.5〜110.0:100であった。
塗布溶液組成:SMX−アクリル墨−１（東洋インキ（株）
製）／ブチルセロソルブ（溶剤）＝0.5/1、固形分比16
重量％ 塗布速度（ガラス基板搬送速度）:4m/分 その結果、ピンホールの全くない平均膜厚0.96μｍ（平
滑度士0.036μｍ、測定数ｎ＝25、乾燥時）の薄膜を得
ることができた。
製）／ブチルセロソルブ（溶剤）＝0.5/1、固形分比16
重量％ 塗布速度（ガラス基板搬送速度）:4m/分 その結果、ピンホールの全くない平均膜厚0.96μｍ（平
滑度士0.036μｍ、測定数ｎ＝25、乾燥時）の薄膜を得
ることができた。
実施例２ コート印圧、塗布溶液を下記条件に変えた以外は実施
例１と同一条件下、同一装置を用いてガラス基板（厚み
1.1mm、寸法200mm×260mm）への薄膜コーディング処理
をおこなった。
例１と同一条件下、同一装置を用いてガラス基板（厚み
1.1mm、寸法200mm×260mm）への薄膜コーディング処理
をおこなった。
（条件） コート印圧：ガラス表面に対し1.9mmのニップ印圧を加
えた。このとき、ガラス基板表面速度とロール周速との
比は110〜115:100であった。
えた。このとき、ガラス基板表面速度とロール周速との
比は110〜115:100であった。
塗布溶液：カラーレジスト、CK−改２（フジハント・エ
レクトロニクス・テクノロジー（株）製、固形分34重量
％） その結果、ピンホールの全くない平均膜厚2.20μｍ
（平滑度士0.09μｍ、測定数ｎ＝25、乾燥時）の薄膜が
得られた。
レクトロニクス・テクノロジー（株）製、固形分34重量
％） その結果、ピンホールの全くない平均膜厚2.20μｍ
（平滑度士0.09μｍ、測定数ｎ＝25、乾燥時）の薄膜が
得られた。
（発明の効果） 以上詳述の如く、本発明の薄膜形成方法によれば被塗
布基板の走行速度をコーティング用ロールの周速に対し
５〜20％速くしてコーティング処理をおこなうようにし
たから、コーティング用ロール、塗布溶液、被塗布基板
相互間に剪断力が働き、コーティング用ロールは慣しロ
ールの役目を兼ねることになり、レベリングの悪い溶液
に対しレベリング性を促進させる効果をし、粒径1000Å
以下の粉体を分散させたレベリングの悪い懸濁液でも、
5,000Å以上30,000Å以下の薄い膜をピンホールがなく
平滑性が良好な状態で形成させることが可能となった。
また、コーティング操作が終了する毎にスキージー又は
アニロックスロール等で正確に計量された塗布溶液がコ
ーティングロール上に供給されるため、膜厚精度の向上
を図ることができる。
布基板の走行速度をコーティング用ロールの周速に対し
５〜20％速くしてコーティング処理をおこなうようにし
たから、コーティング用ロール、塗布溶液、被塗布基板
相互間に剪断力が働き、コーティング用ロールは慣しロ
ールの役目を兼ねることになり、レベリングの悪い溶液
に対しレベリング性を促進させる効果をし、粒径1000Å
以下の粉体を分散させたレベリングの悪い懸濁液でも、
5,000Å以上30,000Å以下の薄い膜をピンホールがなく
平滑性が良好な状態で形成させることが可能となった。
また、コーティング操作が終了する毎にスキージー又は
アニロックスロール等で正確に計量された塗布溶液がコ
ーティングロール上に供給されるため、膜厚精度の向上
を図ることができる。
第１図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係わる薄膜形成方法を
工程順に示す模式図、第２図は塗布溶液の粘度とコーテ
ィング用ロールの回転速度との関係を示す図、第３図
（Ａ）は本発明の方法を実施するための装置の平面図、
第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の装置の側面図、第４図
（Ａ）は本発明に係わる装置の他の例を示す平面図、第
４図（Ｂ）は第４図（Ａ）の装置の側面図、第５図
（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の薄膜形成方法を工程順に示す
模式図である。 図中、１……コートロール、２……サイドフレーム、３
……ロール駆動モータ、４……装置本体フレーム、５…
…リニアムービングガイド、６……吸着定盤、７……被
塗布基板、８……定盤駆動モーター、10……スキージ、
11……ロール、12……フレキソ版、13……アニロックス
ロール、14……インキロール。
工程順に示す模式図、第２図は塗布溶液の粘度とコーテ
ィング用ロールの回転速度との関係を示す図、第３図
（Ａ）は本発明の方法を実施するための装置の平面図、
第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の装置の側面図、第４図
（Ａ）は本発明に係わる装置の他の例を示す平面図、第
４図（Ｂ）は第４図（Ａ）の装置の側面図、第５図
（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の薄膜形成方法を工程順に示す
模式図である。 図中、１……コートロール、２……サイドフレーム、３
……ロール駆動モータ、４……装置本体フレーム、５…
…リニアムービングガイド、６……吸着定盤、７……被
塗布基板、８……定盤駆動モーター、10……スキージ、
11……ロール、12……フレキソ版、13……アニロックス
ロール、14……インキロール。
Claims (4)
- 【請求項１】回転自在に支持されたロールと、該ロール
を回転駆動させるためのモータと、該ロールの下方を横
切るようにして走行自在に設けられ、被塗布基板を載置
固定するための基板固定盤と、該基板固定盤を駆動させ
るためのモータと、該ロールの回転速度及び基板固定盤
の走行速度をそれぞれ制御するための制御機構と、該ロ
ール表面に適当量の塗布液を均一に供給するための機構
とを具備してなることを特徴とする薄膜塗布装置。 - 【請求項２】基板固定盤の走行速度をロールの回転周速
に対し、５〜20％速くすることを特徴とする請求項１記
載の薄膜塗布装置。 - 【請求項３】塗布液の粘度を５〜150cpsとすることを特
徴とする請求項１記載の薄膜塗布装置。 - 【請求項４】塗布液がニュートン流動を示すか、又は塗
布時に150cps以下の粘度に低下するチキソトロピー性の
ものである請求項１記載の薄膜塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63288437A JP2707652B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 薄膜塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63288437A JP2707652B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 薄膜塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02135174A JPH02135174A (ja) | 1990-05-24 |
| JP2707652B2 true JP2707652B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=17730200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63288437A Expired - Fee Related JP2707652B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 薄膜塗布装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707652B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1301157C (zh) * | 2002-09-24 | 2007-02-21 | 大日本油墨化学工业株式会社 | 基体材料的涂覆方法、涂覆装置、及层压物的制造方法 |
| CN108396277B (zh) * | 2018-02-27 | 2020-09-18 | 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 | 一种钝化辊涂机的辊速控制方法及装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0649172B2 (ja) * | 1986-06-19 | 1994-06-29 | 東洋インキ製造株式会社 | 水性分散型塗料の塗装方法 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP63288437A patent/JP2707652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02135174A (ja) | 1990-05-24 |
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