JP3013702B2 - 太陽電池用パネル - Google Patents
太陽電池用パネルInfo
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- JP3013702B2 JP3013702B2 JP6137643A JP13764394A JP3013702B2 JP 3013702 B2 JP3013702 B2 JP 3013702B2 JP 6137643 A JP6137643 A JP 6137643A JP 13764394 A JP13764394 A JP 13764394A JP 3013702 B2 JP3013702 B2 JP 3013702B2
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- fold
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、宇宙構造物などのエ
ネルギー源として用いられる太陽電池用パネルに係り、
特にその展開操作を容易にした構造に関する。
ネルギー源として用いられる太陽電池用パネルに係り、
特にその展開操作を容易にした構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】人工衛星や宇宙ステーション等の宇宙構
造物は、その駆動電源として太陽電池を備えている。こ
れらの太陽電池パネルのうち、宇宙空間での組立作業に
よらず、パネルを小さく折り畳んだ状態で打ち上げ、宇
宙空間に到達した後これを地上からの遠隔操作により展
開操作するだけで巨大平面の集光面を形成する構造のも
のがあり、資材の軽量化や宇宙空間における作業の簡略
化を図っている。
造物は、その駆動電源として太陽電池を備えている。こ
れらの太陽電池パネルのうち、宇宙空間での組立作業に
よらず、パネルを小さく折り畳んだ状態で打ち上げ、宇
宙空間に到達した後これを地上からの遠隔操作により展
開操作するだけで巨大平面の集光面を形成する構造のも
のがあり、資材の軽量化や宇宙空間における作業の簡略
化を図っている。
【０００３】この構造のものは、例えば特開昭５９−５
０８９９号公報、あるいは特開平５−２９４２９８号公
報に開示されている。
０８９９号公報、あるいは特開平５−２９４２９８号公
報に開示されている。
【０００４】前者の構造では、太陽電池パネルの平面に
鋸歯状の複数の折り目を平行かつ交互に山折，谷折線と
して形成するとともに、この鋸歯状の折曲り部に交叉し
て山折と谷折線が交互に連なる折り目を形成し、各折線
によって囲われる平行四辺形の片を折畳み要素として二
方向に折り畳んでおき、これを支持するアームの伸長に
よって同時二方向に展開させる。
鋸歯状の複数の折り目を平行かつ交互に山折，谷折線と
して形成するとともに、この鋸歯状の折曲り部に交叉し
て山折と谷折線が交互に連なる折り目を形成し、各折線
によって囲われる平行四辺形の片を折畳み要素として二
方向に折り畳んでおき、これを支持するアームの伸長に
よって同時二方向に展開させる。
【０００５】また、後者の構造では、放射線方向に分割
した多数の扇形要素を装置本体の周囲に折り畳んでお
き、装置本体の回転によって扇形要素を起こし、さらに
扇形要素を９０°回動することにより太陽光に指向する
平面に形成する。
した多数の扇形要素を装置本体の周囲に折り畳んでお
き、装置本体の回転によって扇形要素を起こし、さらに
扇形要素を９０°回動することにより太陽光に指向する
平面に形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
構造ではアーム及びこれの伸縮のための駆動装置を必要
とする欠点があった。また、後者の構造にあっては、扇
形要素を回転駆動するための駆動装置を必要とするとと
もに、展開時の全面積は装置本体の大きさに応じたもの
でしかなく、大面積を得る上での限界があった。
構造ではアーム及びこれの伸縮のための駆動装置を必要
とする欠点があった。また、後者の構造にあっては、扇
形要素を回転駆動するための駆動装置を必要とするとと
もに、展開時の全面積は装置本体の大きさに応じたもの
でしかなく、大面積を得る上での限界があった。
【０００７】この発明は以上の問題点を解決するもので
あって、その目的は、円筒形に折り畳んだ状態の拘束を
解除するだけで確実に大面積の円盤状に展開できるよう
にした太陽電池用パネルを提供するものである。
あって、その目的は、円筒形に折り畳んだ状態の拘束を
解除するだけで確実に大面積の円盤状に展開できるよう
にした太陽電池用パネルを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、中心に穴を開口した展開
形状の略円盤状であって、その中心から略放射状に交互
に形成された放射状山折線及び谷折線と、前記中心から
略同心状に形成され、前記放射状山折線及び谷折線の屈
曲する交点位置で交互に交叉する同心状山折線及び谷折
線とを備え、該各折線で蜘蛛の巣状に分割された多数の
相似台形状の片を前記各折線をヒンジとする折畳み要素
とし、該各折畳み要素を交互に折り畳むことにより前記
放射状山折線及び谷折線を上下縁部とし、かつ最外周の
折畳み要素の分割数に応じた高さの渦状円筒形に収縮す
ることを特徴とする。
め、請求項１にかかる発明は、中心に穴を開口した展開
形状の略円盤状であって、その中心から略放射状に交互
に形成された放射状山折線及び谷折線と、前記中心から
略同心状に形成され、前記放射状山折線及び谷折線の屈
曲する交点位置で交互に交叉する同心状山折線及び谷折
線とを備え、該各折線で蜘蛛の巣状に分割された多数の
相似台形状の片を前記各折線をヒンジとする折畳み要素
とし、該各折畳み要素を交互に折り畳むことにより前記
放射状山折線及び谷折線を上下縁部とし、かつ最外周の
折畳み要素の分割数に応じた高さの渦状円筒形に収縮す
ることを特徴とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１にかかる発明は、中心に穴を開口した展
開形状の略円盤状のフレキシブルシート素材からなるパ
ネルであって、該パネルの中心から略放射状に交互に形
成された放射状山折線及び谷折線と、前記中心から略同
心状に形成され、前記放射状山折線及び谷折線の屈曲す
る交点位置で交互に交叉する同心状山折線及び谷折線と
を備え、該各折線で蜘蛛の巣状に分割された多数の相似
台形状の片を前記各折線をヒンジとする折畳み要素と
し、該各折畳み要素を交互に折り畳むことにより、前記
放射状山折線及び谷折線を上下縁部とし、かつ最外周の
折畳み要素の分割数に応じた高さの渦状円筒形に収縮す
ることを特徴とする。
めに、請求項１にかかる発明は、中心に穴を開口した展
開形状の略円盤状のフレキシブルシート素材からなるパ
ネルであって、該パネルの中心から略放射状に交互に形
成された放射状山折線及び谷折線と、前記中心から略同
心状に形成され、前記放射状山折線及び谷折線の屈曲す
る交点位置で交互に交叉する同心状山折線及び谷折線と
を備え、該各折線で蜘蛛の巣状に分割された多数の相似
台形状の片を前記各折線をヒンジとする折畳み要素と
し、該各折畳み要素を交互に折り畳むことにより、前記
放射状山折線及び谷折線を上下縁部とし、かつ最外周の
折畳み要素の分割数に応じた高さの渦状円筒形に収縮す
ることを特徴とする。
【００１０】さらに、請求項４にかかる発明では、前記
各折線のジョイント部分に遊びを設けておくことが望ま
しい。
各折線のジョイント部分に遊びを設けておくことが望ま
しい。
【００１１】
【作用】以上の構成にあっては、各要素を折畳んだ渦状
円筒形に拘束した状態からこれを解除すれば、パネル自
体の弾性復元力、あるいはこれに加えてパネルを搭載し
た装置本体の自転やモータの回転動力等による遠心力に
よって各折畳み要素は径方向及び周方向の同時２方向に
自動的に展開され、略円盤状の平面形状に復元する。請
求項２又は３の構成を採用した場合には、弾性復元力に
よる展開動作が加速される。請求項４の構成を採用した
場合には、無理なく各要素を折畳め、より緊密な渦状円
筒形を得ることができる。
円筒形に拘束した状態からこれを解除すれば、パネル自
体の弾性復元力、あるいはこれに加えてパネルを搭載し
た装置本体の自転やモータの回転動力等による遠心力に
よって各折畳み要素は径方向及び周方向の同時２方向に
自動的に展開され、略円盤状の平面形状に復元する。請
求項２又は３の構成を採用した場合には、弾性復元力に
よる展開動作が加速される。請求項４の構成を採用した
場合には、無理なく各要素を折畳め、より緊密な渦状円
筒形を得ることができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳
細に説明する。図１，図２はこの発明に係る太陽電池用
パネルを示している。まず図１はパネル１の展開状態を
示すもので、多角形状の略円盤形に形成されたパネル１
の中心には穴１ａが開口されている。
細に説明する。図１，図２はこの発明に係る太陽電池用
パネルを示している。まず図１はパネル１の展開状態を
示すもので、多角形状の略円盤形に形成されたパネル１
の中心には穴１ａが開口されている。
【００１３】このパネル１は例えばバネ性のあるフレキ
シブルシート素材（膜材）から構成されるものであり、
パネル１の中心から略放射状をなして等間隔に交互形成
された放射状山折線２ａ（図中実線で示す）及び谷折線
２ｂ（図中鎖線で示す）と、前記中心から略３重に同心
状に形成され、前記放射状山折線２ａ及び谷折線２ｂの
屈曲する交点位置に交互に交叉する同心状山折線３ａ
（図中実線で示す）及び谷折線３ｂ（図中鎖線で示す）
とを備えており、各折線２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂで蜘蛛
の巣状に分割された多数の相似台形状の片を、その中心
から順に折畳み要素４，５，６，７とし、各折畳み要素
４，５，６，７の表面にそれぞれの面積に応じた大きさ
の図示しない太陽電池を分割して貼着するようにしてい
る。なお、この実施例では、パネル１をバネ性のあるフ
レキシブルシート素材から構成したが、隣り合う折畳み
要素をバネ性のある柔軟な枠（膜材）で囲まれたシート
により構成することもできる。
シブルシート素材（膜材）から構成されるものであり、
パネル１の中心から略放射状をなして等間隔に交互形成
された放射状山折線２ａ（図中実線で示す）及び谷折線
２ｂ（図中鎖線で示す）と、前記中心から略３重に同心
状に形成され、前記放射状山折線２ａ及び谷折線２ｂの
屈曲する交点位置に交互に交叉する同心状山折線３ａ
（図中実線で示す）及び谷折線３ｂ（図中鎖線で示す）
とを備えており、各折線２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂで蜘蛛
の巣状に分割された多数の相似台形状の片を、その中心
から順に折畳み要素４，５，６，７とし、各折畳み要素
４，５，６，７の表面にそれぞれの面積に応じた大きさ
の図示しない太陽電池を分割して貼着するようにしてい
る。なお、この実施例では、パネル１をバネ性のあるフ
レキシブルシート素材から構成したが、隣り合う折畳み
要素をバネ性のある柔軟な枠（膜材）で囲まれたシート
により構成することもできる。
【００１４】各折線２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂはこの各折
畳み要素４，５，６の折畳み時におけるヒンジとなるも
ので、これらはメカニカルヒンジであっても良いし、あ
るいは前記パネル１のシート素材を前記折線２ａ，２
ｂ，３ａ，３ｂに沿って筋押し加工により薄肉化したヒ
ンジとしてもよい。
畳み要素４，５，６の折畳み時におけるヒンジとなるも
ので、これらはメカニカルヒンジであっても良いし、あ
るいは前記パネル１のシート素材を前記折線２ａ，２
ｂ，３ａ，３ｂに沿って筋押し加工により薄肉化したヒ
ンジとしてもよい。
【００１５】いずれにあってもこれら折線２ａ，２ｂ，
３ａ，３ｂは常時展開方向に付勢されているが、折畳み
操作に対する抵抗は小さなものに設定され、また前記各
折線２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂのジョイント部分に遊びを
設けておくことにより、折畳み時における融通性がもた
らされている。
３ａ，３ｂは常時展開方向に付勢されているが、折畳み
操作に対する抵抗は小さなものに設定され、また前記各
折線２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂのジョイント部分に遊びを
設けておくことにより、折畳み時における融通性がもた
らされている。
【００１６】したがって、前記各折畳み要素４，５，
６，７を折線２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂを介して折り畳む
ことにより、図２（ａ），（ｂ）に示すように、順次縮
径しつつ立体状に折畳まれ、最終的にはパネル１は放射
状山折線及び谷折線２ａ，２ｂを上下縁部とし、かつ最
外周の折畳み要素７の分割数に応じた高さの渦状円筒形
に収縮する。
６，７を折線２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂを介して折り畳む
ことにより、図２（ａ），（ｂ）に示すように、順次縮
径しつつ立体状に折畳まれ、最終的にはパネル１は放射
状山折線及び谷折線２ａ，２ｂを上下縁部とし、かつ最
外周の折畳み要素７の分割数に応じた高さの渦状円筒形
に収縮する。
【００１７】なお、円筒形に形成するには各折線２ａ，
２ｂ，３ａ，３ｂによる折曲だけでなく、パネル１にも
その周方向に曲げ力が加わるが、このもの自体はフレキ
シブルシート素材であり、ジョイント部分にも遊びがも
たらされているため、抵抗が少なく緊密な円筒形に丸め
ることができる。
２ｂ，３ａ，３ｂによる折曲だけでなく、パネル１にも
その周方向に曲げ力が加わるが、このもの自体はフレキ
シブルシート素材であり、ジョイント部分にも遊びがも
たらされているため、抵抗が少なく緊密な円筒形に丸め
ることができる。
【００１８】この折畳みによる巻回作業完了後円筒を筒
体内部に収装するなどして拘束することによってその円
筒形状が保持される。
体内部に収装するなどして拘束することによってその円
筒形状が保持される。
【００１９】したがって、この発明にかかる太陽電池パ
ネル１は、拘束状態で人工衛星の装置本体内に収容し、
打ち上げ後、筒体の内部から押し出せば拘束が解除さ
れ、各折畳み要素４，５，６，７がその弾性復元力によ
り自動的に図２とは逆の手順で径方向及び周方向の同時
２方向に展開され、最終的に図１に示す元の平坦形状に
完全に展開される。
ネル１は、拘束状態で人工衛星の装置本体内に収容し、
打ち上げ後、筒体の内部から押し出せば拘束が解除さ
れ、各折畳み要素４，５，６，７がその弾性復元力によ
り自動的に図２とは逆の手順で径方向及び周方向の同時
２方向に展開され、最終的に図１に示す元の平坦形状に
完全に展開される。
【００２０】図３は以上の太陽電池用パネル１を搭載し
た人工衛星を示すもので、衛星本体１０の前部中心には
これから突出して自動展開された前記パネル１が配置さ
れて太陽Ｓ方向を指向している。この衛星本体１０が自
転タイプ、すなわちスピン安定タイプの場合にはパネル
１は自己の展開方向に対する弾性復元力に加え、遠心力
が働くことによる展開力が加えられるため、自動展開操
作が確実となる。しかしながらスピン安定タイプ以外の
場合には駆動モータにより強制回転動作させてもよい。
た人工衛星を示すもので、衛星本体１０の前部中心には
これから突出して自動展開された前記パネル１が配置さ
れて太陽Ｓ方向を指向している。この衛星本体１０が自
転タイプ、すなわちスピン安定タイプの場合にはパネル
１は自己の展開方向に対する弾性復元力に加え、遠心力
が働くことによる展開力が加えられるため、自動展開操
作が確実となる。しかしながらスピン安定タイプ以外の
場合には駆動モータにより強制回転動作させてもよい。
【００２１】なお、実施例では同心状山折り線３ａ及び
谷折線３ｂを３重に形成したが、折畳み時における円筒
形の寸法や、展開時における必要集光面積等を勘案して
多重に形成することができる。
谷折線３ｂを３重に形成したが、折畳み時における円筒
形の寸法や、展開時における必要集光面積等を勘案して
多重に形成することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上実施例により詳細に説明したよう
に、この発明に係る太陽電池用パネルにあっては、各要
素を折畳んだ渦状円筒形に拘束した状態からこれを解除
すれば、パネル自体の弾性復元力、あるいはこれに加え
てパネルを搭載した装置本体の自転やモータの回転動力
等による遠心力によって各折畳み要素は径方向及び周方
向の同時２方向に自動的に展開され、略円盤状の平面形
状に復元するため、従来に比べて自動展開動作を確実、
かつ大面積に展開できる利点がある。
に、この発明に係る太陽電池用パネルにあっては、各要
素を折畳んだ渦状円筒形に拘束した状態からこれを解除
すれば、パネル自体の弾性復元力、あるいはこれに加え
てパネルを搭載した装置本体の自転やモータの回転動力
等による遠心力によって各折畳み要素は径方向及び周方
向の同時２方向に自動的に展開され、略円盤状の平面形
状に復元するため、従来に比べて自動展開動作を確実、
かつ大面積に展開できる利点がある。
【００２３】また、隣り合う折畳み要素がバネ性のある
柔軟な枠で囲まれたシートにより構成されている場合、
或いはパネルをバネ性のあるフレキシブルシート素材に
より構成した場合には、弾性復元力による展開動作が加
速され、より急速な展開を行なうことができる利点があ
る。
柔軟な枠で囲まれたシートにより構成されている場合、
或いはパネルをバネ性のあるフレキシブルシート素材に
より構成した場合には、弾性復元力による展開動作が加
速され、より急速な展開を行なうことができる利点があ
る。
【００２４】さらに、前記各折線のジョイント部分に遊
びを設けておくことにより、無理なく各要素を折畳め、
より緊密に巻回された円筒形を得ることができる利点が
ある。
びを設けておくことにより、無理なく各要素を折畳め、
より緊密に巻回された円筒形を得ることができる利点が
ある。
【図１】この発明による太陽電池用パネルの展開状態を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は同パネルの折畳み過程を示す
説明図である。
説明図である。
【図３】同太陽電池用パネルを人工衛星に搭載し展開し
た状態を示す説明図である。
た状態を示す説明図である。
１ 略円盤状のパネル １ａ 穴 ２ａ 放射状山折線 ２ｂ 放射状谷折線 ３ａ 同心状山折線 ３ｂ 同心状谷折線 ４，５，６，７ 相似台形状の折畳み要素 １０ 衛星本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B64G 1/44 H01L 31/042
Claims (1)
- 【請求項１】 中心に穴を開口した展開形状の略円盤状
のフレキシブルシート素材からなるパネルであって、該
パネルの中心から略放射状に交互に形成された放射状山
折線及び谷折線と、前記中心から略同心状に形成され、
前記放射状山折線及び谷折線の屈曲する交点位置で交互
に交叉する同心状山折線及び谷折線とを備え、該各折線
で蜘蛛の巣状に分割された多数の相似台形状の片を前記
各折線をヒンジとする折畳み要素とし、該各折畳み要素
を交互に折り畳むことにより、前記放射状山折線及び谷
折線を上下縁部とし、かつ最外周の折畳み要素の分割数
に応じた高さの渦状円筒形に収縮することを特徴とする
太陽電池用パネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6137643A JP3013702B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 太陽電池用パネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6137643A JP3013702B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 太陽電池用パネル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH082500A JPH082500A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3013702B2 true JP3013702B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=15203441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6137643A Expired - Fee Related JP3013702B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 太陽電池用パネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3013702B2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3824540B2 (ja) * | 2000-04-20 | 2006-09-20 | 株式会社アートエクセル | 折り線付構造物、折り線形成用型、および折り線形成方法 |
| EP1251070A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-23 | Fokker Space B.V. | Panel assembly for space applications arranged to enable synchronizing the deployment of the panels |
| JP5332379B2 (ja) | 2008-07-28 | 2013-11-06 | オイレス工業株式会社 | 合成樹脂製スラスト滑り軸受 |
| JP5644636B2 (ja) | 2011-03-30 | 2014-12-24 | オイレス工業株式会社 | スラスト滑り軸受及びこのスラスト滑り軸受とピストンロッドとの組合せ機構 |
| JP5842402B2 (ja) | 2011-06-20 | 2016-01-13 | オイレス工業株式会社 | スラスト滑り軸受 |
| JP2012158333A (ja) * | 2012-05-14 | 2012-08-23 | Sharp Corp | 太陽電池ブランケットおよびそれを用いた太陽電池パドル |
| US11128179B2 (en) | 2014-05-14 | 2021-09-21 | California Institute Of Technology | Large-scale space-based solar power station: power transmission using steerable beams |
| WO2015187739A1 (en) | 2014-06-02 | 2015-12-10 | California Institute Of Technology | Large-scale space-based solar power station: efficient power generation tiles |
| JP6609905B2 (ja) | 2014-10-27 | 2019-11-27 | オイレス工業株式会社 | 合成樹脂製滑り軸受 |
| US10696428B2 (en) | 2015-07-22 | 2020-06-30 | California Institute Of Technology | Large-area structures for compact packaging |
| US10992253B2 (en) | 2015-08-10 | 2021-04-27 | California Institute Of Technology | Compactable power generation arrays |
| WO2017027617A1 (en) | 2015-08-10 | 2017-02-16 | California Institute Of Technology | Systems and methods for performing shape estimation using sun sensors in large-scale space-based solar power stations |
| JP2017089666A (ja) | 2015-11-02 | 2017-05-25 | オイレス工業株式会社 | 合成樹脂製滑り軸受 |
| JP6980264B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2021-12-15 | 学校法人 名城大学 | 展開構造物 |
| US11634240B2 (en) | 2018-07-17 | 2023-04-25 | California Institute Of Technology | Coilable thin-walled longerons and coilable structures implementing longerons and methods for their manufacture and coiling |
| RU2695272C1 (ru) * | 2018-09-11 | 2019-07-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Панель солнечной батареи |
| US11772826B2 (en) | 2018-10-31 | 2023-10-03 | California Institute Of Technology | Actively controlled spacecraft deployment mechanism |
-
1994
- 1994-06-20 JP JP6137643A patent/JP3013702B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH082500A (ja) | 1996-01-09 |
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