JP3422057B2 - Heat melting tube welding equipment - Google Patents
Heat melting tube welding equipmentInfo
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂等から成る熱
溶融性チューブの溶着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】血液バッグ、ガス透過性細胞培養バッグ
等には、合成樹脂製チューブが接続されており、該チュ
ーブを利用して、バッグ内への血液や細胞浮遊液の注入
作業や、バッグの内容物の入れ換え作業等が行われる。
ところで、上記注入作業や入れ換え作業の後には、チュ
ーブの一部をシールして、バッグの内容物が流出した
り、バッグ内に外気が侵入して、バッグ内が細菌等で汚
染されるのを防止する必要がある。
【０００３】上記合成樹脂製チューブをシールするため
に、高周波誘電加熱式の溶着装置が一般的に使用されて
おり、このような装置としては、例えば、実公昭５４−
４３１０１号公報に示すものがある。このものでは、１
対の電極により、チューブを挟持し、両電極間に高周波
電流を流すことで、両電極間のチューブを誘電体損失に
より発熱させ、軟化溶融したチューブを電極間で押し潰
すことで、チューブ内面の上下に対向する部分を溶着さ
せるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】然しながら、上記従来の
溶着装置は高周波誘電加熱式であるため、チューブの構
成材料が、誘電性のある材料（例えば、ポリ塩化ビニ
ル、エチレン酢酸ビニル共重合体等）でないと、チュー
ブを溶着できないという問題があった。
【０００５】又、上記従来の溶着装置は、大型で複雑な
高周波発振回路、電源回路を内有しているため、大型と
なり、実験台やクリーンベンチ内での使用時に、場所を
取ると共に、高価であるという問題もあった。
【０００６】本発明は、上記問題を解決できる熱溶融性
チューブの溶着装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴とするところは、本体と、本体に上下
方向に揺動自在に備えられた可動レバーと、本体と可動
レバーの対向部分に備えられた上下一対の発熱体と、本
体と可動レバーにおける、発熱体とは別個の対向部分に
備えられた上下一対の冷却体と、チューブを保持するホ
ルダーとを有し、ホルダーが、本体に移動自在に備えら
れて、ホルダーに保持されたチューブが両発熱体間に位
置する加熱位置と、ホルダーに保持されたチューブが両
冷却体間に位置する冷却位置とに位置変更自在とされた
点にある。
【０００８】
【０００９】
【作用】熱溶融性チューブの溶着時には、ホルダーの移
動操作により、チューブを両発熱体間に位置させた後、
可動レバーを下方に揺動させ、両発熱体により、チュー
ブを挟持して、加熱し、チューブを軟化溶融させる。次
に、可動レバーを上方に揺動させた後、ホルダーの移動
操作により、チューブを両冷却体間に位置させる。その
後、可動レバーを下方に再度揺動させ、両冷却体によ
り、チューブを挟持、押圧して、押し潰すと共に、冷却
固化させて、チューブ内面の上下に対向する部分を溶着
する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
すると、熱溶融性チューブの溶着装置は、熱板溶着式で
あって、卓上タイプとされている。溶着装置は、本体１
と、可動レバー２と、上下一対宛の発熱体３，４及び冷
却体５，６と、ホルダー７等を有する。
【００１１】本体１は、正面視Ｌ型状とされており、本
体１の左側部を構成し且つ高さが高くされた突出部９
と、本体１の左右方向中央部と右側部を構成し且つ突出
部９より高さが低くされた台部１０とから成る。突出部
９には、電源とコード１１を介して接続される電気回路
（図示省略）、電源スイッチ１３、電源スイッチ１３の
オン操作時に点灯するランプ１４等が備えられている。
この他に、発熱体３，４の温度調整機能、発熱体３，４
への通電時間を設定するための通電時間設定機能が備え
られているが、図示していない。台部１０の左側部に
は、ブラケット１７が立設されている。
【００１２】可動レバー２の左側部はブラケット１７に
前後方向の支持軸１９により枢支されており、これによ
り、可動レバー２は上下方向に揺動自在とされている。
本体１の台部１０と可動レバー２の左側部間には、可動
レバー２を上方に付勢する板バネ２０が介装されてい
る。
【００１３】各発熱体３，４は、可動レバー２と本体１
の台部１０の対向部分における、左右方向（長手方向）
ほぼ中央部で且つ前後方向中央部に、配設されている。
そして、上側発熱体３は可動レバー２から下方に突出
し、下側発熱体４は台部１０から上方に突出している。
各発熱体３，４は金属ブロック等から成ると共に、ニク
ロム線等の電熱ヒーター２２，２３を内有し、各電熱ヒ
ーター２２，２３は本体１内の電気回路と接続されてい
る。尚、発熱体３，４の温度は、温度調整機能の操作に
より、１００〜２５０℃の範囲で設定可能とされてい
る。
【００１４】各冷却体５，６は、可動レバー２と本体１
の台部１０の対向部分における、右側部で且つ前後方向
中央部に、配設されている。そして、上側冷却体５は可
動レバー２から下方に突出し、下側冷却体６は台部１０
から上方に突出している。各冷却体５，６は、前後方向
に面状を呈する金属板から成り、その前後方向長さは各
発熱体３，４よりも小とされている。又、各冷却体５，
６は、各発熱体３，４よりも低温とされるが、実施例で
は、加熱も冷却もされていない。尚、各冷却体５，６
を、加熱、又は、冷却する場合もある。
【００１５】ホルダー７は、本体１の台部１０上に左右
方向に摺動自在に備えられるもので、金属板をプレス成
形して成る。ホルダー７の左側部は、二股状とされ且つ
下側発熱体４及び下側冷却体６を内有可能な二股部２５
とされると共に、その前後部には、左右方向に長孔状と
された前後一対のガイド溝２６と、上方に折り曲げられ
た前後一対の保持部２７が形成されている。各ガイド溝
２６には、台部１０に固定されたガイド軸２８が左右方
向に相対移動自在に挿通されている。各保持部２７に
は、上方に開口する半円状の保持孔２９が形成され、こ
の保持孔２９に熱溶融性チューブ３０が挿脱自在に挿入
されて、保持される。ホルダー７の右側端部には、ホル
ダー７を摺動させるための撮み３１が上方に折り曲げら
れている。ホルダー７は、左右方向の摺動により、図
２、図３及び図５に示すように、保持部２７に保持され
たチューブ３０が両発熱体３，４間に位置する加熱位置
と、図６及び図７に示すように、保持部２７に保持され
たチューブ３０が両冷却体５，６間に位置する冷却位置
とに位置変更自在とされている。尚、ホルダー７を加熱
位置に位置させた際には、各ガイド軸２８が各ガイド溝
２６の右端部と当接すると共に、二股部２５内周面の右
端部が下側冷却体６と当接し、又、ホルダー７を冷却位
置に位置させた際には、各ガイド軸２８が各ガイド溝２
６の左端部と当接するようにしてあり、これにより、ホ
ルダー７を容易に位置決めできる。
【００１６】次に、熱溶融性チューブの溶着作業につい
て説明する。例えば、血液冷凍保存用の合成樹脂製バッ
グにはチューブが接続されている。このチューブによ
り、バッグ内へ血液を注入した後は、チューブを、下記
のように、溶着して、シールする。尚、上記チューブ
は、合成樹脂製とされているが、その構成材料は、誘電
性のある構成材料でもよく、誘電性のない構成材料でも
よい。誘電性のある構成材料としては、例えば、ポリ塩
化ビニルが使用される。誘電性のない構成材料として
は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエス
テル（例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリブチ
レンテレフタレート等）が使用される。
【００１７】まず、図４に示すように、ホルダー７の両
保持部２７に、熱溶融性チューブ３０を保持させると共
に、図２及び図３に示すように、ホルダー７を加熱位置
とする。
【００１８】又、チューブ３０及びホルダー７の上記セ
ット前、又は、セット後に、電源スイッチ１３をオン操
作すると共に、温度調整機能により、発熱体３，４の温
度を所定温度とする。尚、この場合には、通電時間設定
機能により、発熱体３，４への通電時間を設定する場合
と、設定しない場合がある。
【００１９】そして、図５に示すように、可動レバー２
を板バネ２０に抗して下方に押圧し、両発熱体３，４に
より、所定時間、チューブ３０の両保持部２７間を挟持
して、加熱する。これにより、発熱体３，４からの熱
が、チューブ３０の外周部から内周部へと伝播して、チ
ューブ３０の外周部が軟化溶融すると共に、チューブ３
０の内周部も軟化するが、内周部は溶融するまでには至
らない。尚、発熱体３，４の好適な温度及び、挟持時間
は、チューブ３０の材質、内径、外径によって異なる。
例えば、内径２．９ｍｍ、外径４．４ｍｍのポリ塩化ビ
ニル製チューブの場合には、発熱体３，４の表面温度が
２１０℃で、挟持時間が１０秒間であることが好まし
い。又、内径３．３ｍｍ、外径４．８ｍｍのポリエチレ
ン製チューブの場合には、発熱体３，４の表面温度が１
３０℃で、挟持時間が７秒間であることが好ましい。
【００２０】上記のように、チューブ３０を軟化溶融さ
せた後、可動レバー２の押圧を解除して、原位置に復帰
させると共に、図６に示すように、ホルダー７を右側方
へ摺動させて、冷却位置とする。
【００２１】次に、図７に示すように、可動レバー２を
板バネ２０に抗して下方に押圧し、両冷却体５，６によ
り、約１０秒間、チューブ３０を挟持、押圧して、押し
潰す。これにより、チューブ３０の外周部から内周部へ
の熱伝導により、チューブ３０内周部も溶融状態となっ
た後、冷却固化されて、チューブ３０内面の上下に対向
する部分が溶着され、図８にも示すように、チューブ３
０がシール３１される。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
誘電性のない熱溶融性チューブでも容易に溶着できる。
又、本発明の溶着装置は、熱板溶着式であるため、従来
のように、大型で複雑な高周波発振回路、電源回路等が
不要で、上下一対の発熱体を加熱する簡単な電気回路を
備えるだけでよく、溶着装置をコンパクトにできて、実
験台やクリーンベンチ内でも場所を取らずに使用できる
と共に、安価にできる。更に、溶着操作中、チューブ内
は、チューブ溶融部分が高温になっているので、無菌性
が保たれる。又、チューブを、両発熱体間及び両冷却体
間に容易に位置決めできる。
【００２３】Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for welding a heat-fusible tube made of synthetic resin or the like. 2. Description of the Related Art A synthetic resin tube is connected to a blood bag, a gas-permeable cell culture bag, and the like, and the tube is used to inject blood or a cell suspension into the bag. Also, the work of replacing the contents of the bag and the like are performed.
By the way, after the above-mentioned injection work or replacement work, seal a part of the tube to prevent the contents of the bag from leaking out or the outside air to enter the bag and contaminate the inside of the bag with bacteria and the like. Need to be prevented. [0003] In order to seal the above-mentioned synthetic resin tube, a high frequency dielectric heating type welding apparatus is generally used.
There is one shown in JP-A-43101. In this one
The tube is sandwiched between the pair of electrodes, and a high-frequency current flows between the two electrodes, causing the tube between the two electrodes to generate heat due to dielectric loss, and crushing the softened and melted tube between the electrodes, thereby forming an inner surface of the tube. The upper and lower opposing parts are welded. [0004] However, since the above-mentioned conventional welding apparatus is of a high frequency dielectric heating type, the tube is made of a dielectric material (for example, polyvinyl chloride, ethylene vinyl acetate copolymer). Otherwise, the tube cannot be welded. Further, the conventional welding apparatus has a large and complicated high-frequency oscillation circuit and a power supply circuit, so that it becomes large and requires a large space when used in a laboratory bench or a clean bench, and is expensive. There was also a problem that it is. An object of the present invention is to provide a welding apparatus for a heat-meltable tube which can solve the above-mentioned problems. In order to achieve the above object, the present invention is characterized by a main body, a movable lever provided on the main body so as to be swingable in a vertical direction, and a main body. and a pair of upper and lower heating elements provided in the opposing portion of the movable lever, in the main body and the movable lever, and a pair of upper and lower cooling body provided in a separate portion facing the heating element, e for holding the tube
Possess a Ruda, holder, et provided movably in the body
And the tube held by the holder is positioned between the heating elements.
The heating position to be placed and the tube held by the holder
The position can be freely changed to a cooling position located between the cooling bodies . When the heat-fusible tube is welded, the tube is positioned between the two heating elements by moving the holder.
The movable lever is swung downward, the tube is sandwiched and heated by both heating elements, and the tube is softened and melted. Next, after the movable lever is swung upward, the tube is positioned between the two cooling bodies by moving the holder. Thereafter, the movable lever is pivoted downward again, and the tube is sandwiched, pressed, and crushed by the two cooling bodies, and is cooled and solidified to weld the vertically opposed portions of the inner surface of the tube. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The apparatus for welding a hot-melt tube is of a hot plate welding type and is of a tabletop type. The welding device consists of a main body 1
, A movable lever 2, a pair of upper and lower heating elements 3, 4 and cooling elements 5, 6, a holder 7, and the like. The main body 1 has an L-shape when viewed from the front, and constitutes a left side portion of the main body 1 and has a raised projection 9 having a height.
And a pedestal portion 10 which forms a central portion in the left-right direction and a right portion of the main body 1 and has a height lower than that of the projecting portion 9. The protruding portion 9 includes an electric circuit (not shown) connected to the power supply via the cord 11, a power switch 13, a lamp 14 which is turned on when the power switch 13 is turned on, and the like.
In addition, the temperature adjustment function of the heating elements 3 and 4 and the heating elements 3 and 4
A power supply time setting function for setting the power supply time to the power supply is provided, but not shown. On the left side of the base 10, a bracket 17 is provided upright. The left side of the movable lever 2 is pivotally supported on a bracket 17 by a support shaft 19 in the front-rear direction, whereby the movable lever 2 is swingable up and down.
A leaf spring 20 for urging the movable lever 2 upward is interposed between the base 10 of the main body 1 and the left side of the movable lever 2. Each of the heating elements 3 and 4 includes a movable lever 2 and a main body 1.
Left-right direction (longitudinal direction) of the portion facing the base 10
It is disposed substantially at the center and at the center in the front-rear direction.
The upper heating element 3 projects downward from the movable lever 2, and the lower heating element 4 projects upward from the base 10.
Each of the heating elements 3 and 4 is made of a metal block or the like, and has electric heaters 22 and 23 such as nichrome wires. Each of the electric heaters 22 and 23 is connected to an electric circuit in the main body 1. The temperatures of the heating elements 3 and 4 can be set within a range of 100 to 250 ° C. by operating a temperature adjusting function. Each of the cooling bodies 5 and 6 includes a movable lever 2 and a main body 1.
At the right side and in the center in the front-rear direction of the opposing portion of the base 10. The upper cooling body 5 projects downward from the movable lever 2, and the lower cooling body 6
Projecting upwards. Each of the cooling bodies 5 and 6 is made of a metal plate having a planar shape in the front-rear direction, and has a length in the front-rear direction smaller than that of each of the heating elements 3 and 4. Also, each cooling body 5,
The temperature of the heating element 6 is lower than that of each of the heating elements 3 and 4. However, in the embodiment, neither heating nor cooling is performed. In addition, each cooling body 5, 6
May be heated or cooled. The holder 7 is provided on the base 10 of the main body 1 so as to be slidable in the left-right direction, and is formed by pressing a metal plate. The left part of the holder 7 has a bifurcated shape and can include the lower heating element 4 and the lower cooling element 6.
In addition, a pair of front and rear guide grooves 26 having a long hole shape in the left-right direction and a pair of front and rear holding portions 27 bent upward are formed in the front and rear portions. A guide shaft 28 fixed to the base 10 is inserted into each guide groove 26 so as to be relatively movable in the left-right direction. A semicircular holding hole 29 that opens upward is formed in each holding portion 27, and a hot-melt tube 30 is inserted into the holding hole 29 in a detachable manner and held. A photograph 31 for sliding the holder 7 is bent upward at the right end of the holder 7. As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the holder 7 slides in the left-right direction to move the tube 30 held by the holder 27 between the heating elements 3 and 4, and the heating position shown in FIG. As shown in FIG. 7, the position of the tube 30 held by the holding section 27 can be freely changed to a cooling position located between the cooling bodies 5 and 6. When the holder 7 is located at the heating position, each guide shaft 28 comes into contact with the right end of each guide groove 26, and the right end of the inner peripheral surface of the forked portion 25 comes into contact with the lower cooling body 6. When the holder 7 is located at the cooling position, each guide shaft 28 is
The holder 7 is brought into contact with the left end, so that the holder 7 can be easily positioned. Next, the welding operation of the hot-melt tube will be described. For example, a tube is connected to a synthetic resin bag for frozen storage of blood. After injecting blood into the bag with this tube, the tube is welded and sealed as described below. The tube is made of a synthetic resin, but the constituent material may be a dielectric material or a non-dielectric material. As the dielectric constituent material, for example, polyvinyl chloride is used. As the constituent material having no dielectric property, for example, polyethylene, polypropylene, polyester (for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, etc.) is used. First, as shown in FIG. 4, both the holding portions 27 of the holder 7 hold the heat-fusible tube 30, and as shown in FIGS. 2 and 3, the holder 7 is set to the heating position. Further, before or after the setting of the tube 30 and the holder 7, the power switch 13 is turned on, and the temperature of the heating elements 3 and 4 is set to a predetermined temperature by the temperature adjusting function. In this case, the energizing time setting function may set the energizing time to the heating elements 3 and 4 or may not set the energizing time. Then, as shown in FIG.
Is pressed downward against the leaf spring 20, and the heating elements 3 and 4 hold the tube 30 between the two holding portions 27 for a predetermined time to heat. Thereby, the heat from the heating elements 3 and 4 is propagated from the outer peripheral portion to the inner peripheral portion of the tube 30, and the outer peripheral portion of the tube 30 is softened and melted.
However, the inner peripheral portion of 0 also softens, but the inner peripheral portion does not reach the point of melting. The suitable temperature and the holding time of the heating elements 3 and 4 differ depending on the material, the inner diameter, and the outer diameter of the tube 30.
For example, in the case of a polyvinyl chloride tube having an inner diameter of 2.9 mm and an outer diameter of 4.4 mm, it is preferable that the surface temperature of the heating elements 3 and 4 is 210 ° C. and the holding time is 10 seconds. In the case of a polyethylene tube having an inner diameter of 3.3 mm and an outer diameter of 4.8 mm, the surface temperature of the heating elements 3 and 4 is 1
Preferably, the holding time at 30 ° C. is 7 seconds. As described above, after the tube 30 is softened and melted, the movable lever 2 is released from the pressure and returned to the original position, and the holder 7 is slid rightward as shown in FIG. To the cooling position. Next, as shown in FIG. 7, the movable lever 2 is pressed downward against the leaf spring 20, and the tube 30 is sandwiched and pressed by the cooling bodies 5 and 6 for about 10 seconds. Crush. As a result, the inner peripheral portion of the tube 30 is also melted by heat conduction from the outer peripheral portion to the inner peripheral portion of the tube 30, then cooled and solidified, and the upper and lower opposed portions of the inner surface of the tube 30 are welded. As shown in FIG.
0 is sealed 31. As described in detail above, according to the present invention,
Even a heat-meltable tube having no dielectric property can be easily welded.
Further, since the welding apparatus of the present invention is of a hot plate welding type, unlike the related art, there is no need for a large and complicated high-frequency oscillation circuit, a power supply circuit, etc., and a simple electric circuit for heating a pair of upper and lower heating elements is required. It is only necessary to provide it, the welding device can be made compact, it can be used in a laboratory bench or a clean bench without taking up space, and it can be inexpensive. Further, during the welding operation, the inside of the tube has a high temperature at the tube melting portion, so that sterility is maintained. Also, connect the tube between both heating elements and both cooling elements.
Easy positioning between them. [0023]
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施例を示す要部の一部断面正面図
である。
【図５】本発明の一実施例を示す一部断面正面図であ
る。
【図６】本発明の一実施例を示す一部断面正面図であ
る。
【図７】本発明の一実施例を示す一部断面正面図であ
る。
【図８】本発明の一実施例を示すチューブの正面図であ
る。
【符号の説明】
１ 本体
２ 可動レバー
３，４ 発熱体
５，６ 冷却体
７ ホルダー
３０ 熱溶融性チューブBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view showing an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial cross-sectional front view of a main part showing one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a partial sectional front view showing one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a partial sectional front view showing an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a partial cross-sectional front view showing one embodiment of the present invention. FIG. 8 is a front view of a tube showing one embodiment of the present invention. [Description of Signs] 1 Main body 2 Movable lever 3, 4 Heating element 5, 6 Cooling element 7 Holder 30 Heat-fusible tube
Claims (1)
熱体と、 本体と可動レバーにおける、発熱体とは別個の対向部分
に備えられた上下一対の冷却体と、 チューブを保持するホルダーと を有し、 ホルダーが、本体に移動自在に備えられて、ホルダーに
保持されたチューブが両発熱体間に位置する加熱位置
と、ホルダーに保持されたチューブが両冷却体間に位置
する冷却位置とに位置変更自在とされた ことを特徴とす
る熱溶融性チューブの溶着装置。(57) [Claims] [Claim 1] A main body, a movable lever provided on the main body so as to be swingable in a vertical direction, and a pair of upper and lower heating elements provided on opposing portions of the main body and the movable lever. , the body and the movable lever, and a pair of upper and lower cooling body provided in a separate portion facing the heating element, possess a holder for holding the tube, holder, provided movably in the body, the holder
Heating position where the held tube is located between both heating elements
And the tube held by the holder is located between the cooling bodies.
A heat melting tube welding apparatus , wherein the position of the heat melting tube can be freely changed to a cooling position to be cooled .
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| JPS60165225A (en) * | 1984-02-08 | 1985-08-28 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | Sealing method of heat shrinkable tube |
| JPS6458638A (en) * | 1987-08-22 | 1989-03-06 | Ace Medical Kk | Sealing equipment for tube |
| JPH0673911B2 (en) * | 1992-12-11 | 1994-09-21 | ニッタ株式会社 | Method for fusing the ends of thermoplastic resin band to each other |
-
1993
- 1993-10-25 JP JP29006793A patent/JP3422057B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07117129A (en) | 1995-05-09 |
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