JP4454056B2 - 高精細印刷方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精細印刷装置および印刷方法に関し、とくに精度の優れた、電子材料等の印刷による製造にも適用することができる高精細印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精細のパターンを形成した電子材料等の形成には、フォトリソグラフィー、電着等の方法が用いられているが、これらの方法は、多数の工程を経て製造され、また、量産等には大がかりな装置を必要としている。これに対して、印刷によってパターンを形成する方法は、量産に好適な方法であるが、印刷によって得られるパターンはその精度等において、フォトリソグラフィーに比べて劣るという問題点があった。
【０００３】
高精細パターンを形成する印刷方法としては、オフセット印刷、グラビア印刷等の方法が知られている。オフセット印刷では、インキをブランケットに転写し、次いでブランケットから被印刷体上にインキを転写しているが、ブランケットから被印刷体への転写の際に形状の変化が生じ、画素の形状が正確に再現されないという問題があった。
また、グラビア印刷方法においても、ブランケットに写した後に転写する方法、ブランケットを介さずに直接に凹版からインキを被印刷体に転写する際にも、同様に画素の形状が正確に再現されないという問題があった。
【０００４】
そこで、特開平５−１６９６１４号公報等に記載のように、平版上のセルからブランケットへの転写像が高精度なものとなるようにセルの形状を改良したり、あるいはブランケットからの転写率を高めたりする方法等が提案されているが、これらの方法では、連続的に転写することはできず、枚葉式の装置に限られているとともに、これらの方法によっても、数十μｍ単位で正確な画素を形成することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高精細印刷装置および印刷方法を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高精細印刷方法において、印刷基材上に形成された粘弾性層に対して、インキを浸透する連続気泡を有した多孔質体を有するインキ転移手段によって、複数の色のインキを一度の印刷工程において印刷基材へ転移させ、得られた印刷基材に形成されたインキパターンを被印刷体に転写する高精細印刷方法である。
平面状もしくは曲面状の表面に形成されたインキ転移面から印刷基材に転移する前記の高精細印刷方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、曲面状の表面、もしくは平板状の表面に印刷パターンに応じたインキが浸透する連続気泡を有する多孔質体を配置し、円筒体、もしくは平板状部材の内部からインキを供給して連続気泡を有する多孔質体から、多孔質体のパターンに応じた複数色のインキパターンを印刷基材上に、同時に形成することができるという特徴を有しており、とくに複数色のパターンを同時に形成することができるので、一般の印刷装置のように複数の色を繰り返して印刷する場合のように、各色毎の位置あわせのずれによる印刷パターンのずれが生じることはなく、精度の高い印刷が可能であるという特徴を有している。
【０００８】
以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の印刷装置を説明する図である。
本発明の印刷方法に使用する印刷装置１の動作を説明する図であり、印刷装置のインキの流れを示す断面図である。
印刷装置１は、定盤２上を印刷基材３が間欠的に移動しており、定盤上に停止した状態でインキ転移手段４が印刷基材に接触して、印刷基材上に印刷インキが転移されてインキパターンが形成される。
インキ転移手段４は、印刷基材と接触する面にインキを浸透することが可能な連続気泡を有する多孔質体５を有している。インキは、インキ貯槽６からポンプ７によってインキ転移手段４に圧入されて、連続気泡を有する多孔質体５を通じて印刷基材上に転移してパターンが形成される。
【０００９】
図２は、印刷基材上への印刷パターンの形成工程を説明する斜視図である。
インキ転移手段４の印刷基材への接触面には、形成すべきパターンに応じたインキ転移面のパターン８が形成されており、このパターン内には、連続気泡を有する多孔質体が形成されている。印刷基材３上には、定盤上において停止した状態でインキ転移手段４が接触して、インキが転移して印刷パターン９が形成される。
【００１０】
本発明の印刷装置において、液晶表示装置等において使用されるカラーフィルターの製造に使用する印刷基材を作製する場合には、ＲＧＢの少なくとも３色の着色材含有組成物をインキとして印刷する必要が生じるが、本発明の印刷装置のインキ転移手段４には、それぞれ別のインキを転移するインキ転移部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃを設けることによって、一度の印刷工程で、Ｒ、Ｇ、およびＢの３色のインキを印刷基材上へ転移することが可能となる。
【００１１】
図３は、インキの流れを説明する図であり、インキ転移手段を図１に示す図とは直角の方向で切断した断面と、インキ転移手段へのインキの流れを示す図である。
インキ転移手段４に、インキ貯槽６からポンプ７を通じてインキ転移手段４に設けた連続気泡を有する多孔質体５からなるインキ転移部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃへのインキの流れを示しており、これによりインキ転移部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに送られたインキを印刷基材上へ転移する。
【００１２】
図４は、本発明の他のインキ転移手段を説明する図であり、ロール状インキ転移手段１１を説明する図である。ロール状インキ転移手段１１には、円筒の表面に形成すべきパターンに応じたインキ転移面パターンが形成されているが、このパターンは、ロールの回転軸に垂直な平面とロール面との交点に形成されており、ロールの回転に伴って印刷基材上に印刷パターンが形成される。したがって、形成される印刷パターンは、印刷基材の長手方向の線状のパターンとなる。
【００１３】
インキは、インキ貯槽６からポンプ７によって加圧され、ロールの回転軸に設けたインキ導入装置を通過して連続気泡を有する多孔質体からなるインキ転移部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに送られて印刷基材上へインキを転移してパターンが形成される。
【００１４】
本発明のインキ転移手段に用いる連続気泡を有する多孔質体は、合成樹脂、金属等の材料によって製造したものを用いることができる。多孔質体の製造は、（１）金属、あるいは合成樹脂の粉末の焼結による方法。
（２）液体に溶解する無機塩類を焼結した型内に合成樹脂を流し込んで成形した後、無機塩類を液体に溶解して多孔質体を製造する方法。
（３）有機溶剤に可溶な樹脂と熱可塑性樹脂からなる混合物を有機溶剤に可溶な樹脂の融点以上であって熱可塑性樹脂の融点以下の温度において加熱成形の後に、熱可塑性樹脂の融点以上において加熱処理した後に有機溶剤に可溶な樹脂を有機溶剤によって溶出除去する方法。等を挙げることができる。
【００１５】
また、本発明の印刷方法では、印刷パターンは印刷基材に印刷して形成されたインキパターンを被印刷体へ転写して形成される。本発明の印刷基材は、基材上に粘弾層を有している。そのために、印刷基材上には、インキパターンが正確に形成され、インキの転写の際に表面の粘弾性により、パターンに充填されたインキを完全に転写させるとともに転写されたインキパターンの形状が正確に再現されるという特徴を有している。
【００１６】
図５は、本発明の印刷基材上の粘弾層へのインキの転写を説明する図である。本発明の印刷基材３の支持体１２には、強度が大きな合成樹脂フィルムが用いられている。これらの基材は、インキ中の溶剤が浸透しないために、転写したインキは、徐々に表面より溶剤が揮発して転写インキパターン１３はその性状が安定なものとなるが、支持体上に形成した粘弾層１４は、インキの溶剤を吸収する作用を有しているので、インキが粘弾層へ転写された際にインキ中の溶剤１５が粘弾層へ吸収されて、インキパターン中の溶剤が減少しインキは粘度を高めることとなり、パターン形状の保持性が良好となる。この様な特性は、粘弾層への転写の開始時から発現するために、粘弾層上へインキパターンの形状が正確に転写される。次いで、得られた印刷基材に形成されたインキパターンを被印刷体へ転写する。
【００１７】
図６は、被印刷体への転写方法を説明する図である。
印刷基材３は、支持体１２上に転写インキパターン１３を有しており、被印刷体１６とともに、転写ロール１７に送られる。転写ロールの加圧ロールは、所定の圧力および温度に加熱されており、粘弾層から転写インキパターン１３が被印刷体１６に転写される。
【００１８】
図７は、本発明の方法によってインキパターンを形成した印刷基材を説明する断面図である。
本発明の印刷基材３の支持体１２は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の合成樹脂製フィルム等の強度が大きくまたヤング率も大きな合成樹脂フィルム等が好適である。粘弾層１４は、インキ転移手段への粘性、インキの転写の際の溶剤の吸収によるインキの増粘特性とともに、加熱によって支持体から容易に剥離する剥離性を有していることが好ましい。また、粘弾性の粘性により印刷基材へのインキ転移手段の追従性が向上し、弾性により粘弾層変形後の復元力が向上し、インキ転移手段中の着色材含有組成物の印刷基材への転移性及び印刷基材上の着色材含有組成物の被印刷体への転移性を良好にするものである。
【００１９】
粘弾層は、主として粘弾性を有し、熱転写を良好とするために、シリコーン系共重合体としてジメチルポリシロキサンと、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−イソシアネートエチル、あるいはメタクリレートの共重合物、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、またはメチルフロロポリシロキサン等の物質から構成されている層であり、損失正接ｔａｎδが０．０１〜０．２、複素弾性率が１０6〜１０7ｄｙｎｅ／ｃｍ2、臨界表面張力が２０〜２６ｄｙｎｅ／ｃｍであることが好ましい。 また、本発明の印刷基材は、厚さ１０μｍ〜２００μｍの支持体上に、粘弾層を２０μｍ〜２００μｍの厚さに塗布したものを用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の印刷方法によって、一度の印刷工程によって位置あわせを行うことなく精密な多色印刷物を作製することができ、従来、フォトリソグラフィーによる製造が必須であった高精度が要求される電子材料等も印刷法によって製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の印刷装置を説明する図である。
【図２】図２は、印刷基材上への印刷パターンの形成工程を説明する斜視図である。
【図３】図３は、インキの流れを説明する図である。
【図４】図４は、本発明の他のインキ転移手段を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の印刷基材上の粘弾層へのインキの転写を説明する図である。
【図６】図６は、被印刷体への転写方法を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の方法によってインキパターンを形成した印刷基材を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…印刷装置、２…定盤、３…印刷基材、４…インキ転移手段、５…連続気泡を有する多孔質体、６…インキ貯槽、７…ポンプ、８…パターン、９…印刷パターン、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…インキ転移部、１１…ロール状インキ転移手段、１２…支持体、１３…転写インキパターン、１４…粘弾層、１５…溶剤、１６…被印刷体、１７…転写ロール
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精細印刷装置および印刷方法に関し、とくに精度の優れた、電子材料等の印刷による製造にも適用することができる高精細印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高精細のパターンを形成した電子材料等の形成には、フォトリソグラフィー、電着等の方法が用いられているが、これらの方法は、多数の工程を経て製造され、また、量産等には大がかりな装置を必要としている。これに対して、印刷によってパターンを形成する方法は、量産に好適な方法であるが、印刷によって得られるパターンはその精度等において、フォトリソグラフィーに比べて劣るという問題点があった。
【０００３】
高精細パターンを形成する印刷方法としては、オフセット印刷、グラビア印刷等の方法が知られている。オフセット印刷では、インキをブランケットに転写し、次いでブランケットから被印刷体上にインキを転写しているが、ブランケットから被印刷体への転写の際に形状の変化が生じ、画素の形状が正確に再現されないという問題があった。
また、グラビア印刷方法においても、ブランケットに写した後に転写する方法、ブランケットを介さずに直接に凹版からインキを被印刷体に転写する際にも、同様に画素の形状が正確に再現されないという問題があった。
【０００４】
そこで、特開平５−１６９６１４号公報等に記載のように、平版上のセルからブランケットへの転写像が高精度なものとなるようにセルの形状を改良したり、あるいはブランケットからの転写率を高めたりする方法等が提案されているが、これらの方法では、連続的に転写することはできず、枚葉式の装置に限られているとともに、これらの方法によっても、数十μｍ単位で正確な画素を形成することは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高精細印刷装置および印刷方法を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高精細印刷方法において、印刷基材上に形成された粘弾性層に対して、インキを浸透する連続気泡を有した多孔質体を有するインキ転移手段によって、複数の色のインキを一度の印刷工程において印刷基材へ転移させ、得られた印刷基材に形成されたインキパターンを被印刷体に転写する高精細印刷方法である。
平面状もしくは曲面状の表面に形成されたインキ転移面から印刷基材に転移する前記の高精細印刷方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、曲面状の表面、もしくは平板状の表面に印刷パターンに応じたインキが浸透する連続気泡を有する多孔質体を配置し、円筒体、もしくは平板状部材の内部からインキを供給して連続気泡を有する多孔質体から、多孔質体のパターンに応じた複数色のインキパターンを印刷基材上に、同時に形成することができるという特徴を有しており、とくに複数色のパターンを同時に形成することができるので、一般の印刷装置のように複数の色を繰り返して印刷する場合のように、各色毎の位置あわせのずれによる印刷パターンのずれが生じることはなく、精度の高い印刷が可能であるという特徴を有している。
【０００８】
以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の印刷装置を説明する図である。
本発明の印刷方法に使用する印刷装置１の動作を説明する図であり、印刷装置のインキの流れを示す断面図である。
印刷装置１は、定盤２上を印刷基材３が間欠的に移動しており、定盤上に停止した状態でインキ転移手段４が印刷基材に接触して、印刷基材上に印刷インキが転移されてインキパターンが形成される。
インキ転移手段４は、印刷基材と接触する面にインキを浸透することが可能な連続気泡を有する多孔質体５を有している。インキは、インキ貯槽６からポンプ７によってインキ転移手段４に圧入されて、連続気泡を有する多孔質体５を通じて印刷基材上に転移してパターンが形成される。
【０００９】
図２は、印刷基材上への印刷パターンの形成工程を説明する斜視図である。
インキ転移手段４の印刷基材への接触面には、形成すべきパターンに応じたインキ転移面のパターン８が形成されており、このパターン内には、連続気泡を有する多孔質体が形成されている。印刷基材３上には、定盤上において停止した状態でインキ転移手段４が接触して、インキが転移して印刷パターン９が形成される。
【００１０】
本発明の印刷装置において、液晶表示装置等において使用されるカラーフィルターの製造に使用する印刷基材を作製する場合には、ＲＧＢの少なくとも３色の着色材含有組成物をインキとして印刷する必要が生じるが、本発明の印刷装置のインキ転移手段４には、それぞれ別のインキを転移するインキ転移部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃを設けることによって、一度の印刷工程で、Ｒ、Ｇ、およびＢの３色のインキを印刷基材上へ転移することが可能となる。
【００１１】
図３は、インキの流れを説明する図であり、インキ転移手段を図１に示す図とは直角の方向で切断した断面と、インキ転移手段へのインキの流れを示す図である。
インキ転移手段４に、インキ貯槽６からポンプ７を通じてインキ転移手段４に設けた連続気泡を有する多孔質体５からなるインキ転移部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃへのインキの流れを示しており、これによりインキ転移部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに送られたインキを印刷基材上へ転移する。
【００１２】
図４は、本発明の他のインキ転移手段を説明する図であり、ロール状インキ転移手段１１を説明する図である。ロール状インキ転移手段１１には、円筒の表面に形成すべきパターンに応じたインキ転移面パターンが形成されているが、このパターンは、ロールの回転軸に垂直な平面とロール面との交点に形成されており、ロールの回転に伴って印刷基材上に印刷パターンが形成される。したがって、形成される印刷パターンは、印刷基材の長手方向の線状のパターンとなる。
【００１３】
インキは、インキ貯槽６からポンプ７によって加圧され、ロールの回転軸に設けたインキ導入装置を通過して連続気泡を有する多孔質体からなるインキ転移部１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに送られて印刷基材上へインキを転移してパターンが形成される。
【００１４】
本発明のインキ転移手段に用いる連続気泡を有する多孔質体は、合成樹脂、金属等の材料によって製造したものを用いることができる。多孔質体の製造は、（１）金属、あるいは合成樹脂の粉末の焼結による方法。
（２）液体に溶解する無機塩類を焼結した型内に合成樹脂を流し込んで成形した後、無機塩類を液体に溶解して多孔質体を製造する方法。
（３）有機溶剤に可溶な樹脂と熱可塑性樹脂からなる混合物を有機溶剤に可溶な樹脂の融点以上であって熱可塑性樹脂の融点以下の温度において加熱成形の後に、熱可塑性樹脂の融点以上において加熱処理した後に有機溶剤に可溶な樹脂を有機溶剤によって溶出除去する方法。等を挙げることができる。
【００１５】
また、本発明の印刷方法では、印刷パターンは印刷基材に印刷して形成されたインキパターンを被印刷体へ転写して形成される。本発明の印刷基材は、基材上に粘弾層を有している。そのために、印刷基材上には、インキパターンが正確に形成され、インキの転写の際に表面の粘弾性により、パターンに充填されたインキを完全に転写させるとともに転写されたインキパターンの形状が正確に再現されるという特徴を有している。
【００１６】
図５は、本発明の印刷基材上の粘弾層へのインキの転写を説明する図である。本発明の印刷基材３の支持体１２には、強度が大きな合成樹脂フィルムが用いられている。これらの基材は、インキ中の溶剤が浸透しないために、転写したインキは、徐々に表面より溶剤が揮発して転写インキパターン１３はその性状が安定なものとなるが、支持体上に形成した粘弾層１４は、インキの溶剤を吸収する作用を有しているので、インキが粘弾層へ転写された際にインキ中の溶剤１５が粘弾層へ吸収されて、インキパターン中の溶剤が減少しインキは粘度を高めることとなり、パターン形状の保持性が良好となる。この様な特性は、粘弾層への転写の開始時から発現するために、粘弾層上へインキパターンの形状が正確に転写される。次いで、得られた印刷基材に形成されたインキパターンを被印刷体へ転写する。
【００１７】
図６は、被印刷体への転写方法を説明する図である。
印刷基材３は、支持体１２上に転写インキパターン１３を有しており、被印刷体１６とともに、転写ロール１７に送られる。転写ロールの加圧ロールは、所定の圧力および温度に加熱されており、粘弾層から転写インキパターン１３が被印刷体１６に転写される。
【００１８】
図７は、本発明の方法によってインキパターンを形成した印刷基材を説明する断面図である。
本発明の印刷基材３の支持体１２は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド等の合成樹脂製フィルム等の強度が大きくまたヤング率も大きな合成樹脂フィルム等が好適である。粘弾層１４は、インキ転移手段への粘性、インキの転写の際の溶剤の吸収によるインキの増粘特性とともに、加熱によって支持体から容易に剥離する剥離性を有していることが好ましい。また、粘弾性の粘性により印刷基材へのインキ転移手段の追従性が向上し、弾性により粘弾層変形後の復元力が向上し、インキ転移手段中の着色材含有組成物の印刷基材への転移性及び印刷基材上の着色材含有組成物の被印刷体への転移性を良好にするものである。
【００１９】
粘弾層は、主として粘弾性を有し、熱転写を良好とするために、シリコーン系共重合体としてジメチルポリシロキサンと、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−イソシアネートエチル、あるいはメタクリレートの共重合物、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、またはメチルフロロポリシロキサン等の物質から構成されている層であり、損失正接ｔａｎδが０．０１〜０．２、複素弾性率が１０6〜１０7ｄｙｎｅ／ｃｍ2、臨界表面張力が２０〜２６ｄｙｎｅ／ｃｍであることが好ましい。 また、本発明の印刷基材は、厚さ１０μｍ〜２００μｍの支持体上に、粘弾層を２０μｍ〜２００μｍの厚さに塗布したものを用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の印刷方法によって、一度の印刷工程によって位置あわせを行うことなく精密な多色印刷物を作製することができ、従来、フォトリソグラフィーによる製造が必須であった高精度が要求される電子材料等も印刷法によって製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の印刷装置を説明する図である。
【図２】図２は、印刷基材上への印刷パターンの形成工程を説明する斜視図である。
【図３】図３は、インキの流れを説明する図である。
【図４】図４は、本発明の他のインキ転移手段を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の印刷基材上の粘弾層へのインキの転写を説明する図である。
【図６】図６は、被印刷体への転写方法を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の方法によってインキパターンを形成した印刷基材を説明する断面図である。
【符号の説明】
１…印刷装置、２…定盤、３…印刷基材、４…インキ転移手段、５…連続気泡を有する多孔質体、６…インキ貯槽、７…ポンプ、８…パターン、９…印刷パターン、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…インキ転移部、１１…ロール状インキ転移手段、１２…支持体、１３…転写インキパターン、１４…粘弾層、１５…溶剤、１６…被印刷体、１７…転写ロール
Claims (2)
- 高精細印刷方法において、印刷基材上に形成された粘弾性層に対して、インキを浸透する連続気泡を有した多孔質体を有するインキ転移手段によって、複数の色のインキを一度の印刷工程において印刷基材へ転移させ、得られた印刷基材に形成されたインキパターンを被印刷体に転写することを特徴とする高精細印刷方法。
- 平面状もしくは曲面状の表面に形成されたインキ転移面から印刷基材に転移することを特徴とする請求項１記載の高精細印刷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21893398A JP4454056B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 高精細印刷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21893398A JP4454056B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 高精細印刷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000043238A JP2000043238A (ja) | 2000-02-15 |
| JP4454056B2 true JP4454056B2 (ja) | 2010-04-21 |
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ID=16727607
Family Applications (1)
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| JP21893398A Expired - Fee Related JP4454056B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 高精細印刷方法 |
Country Status (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107253394B (zh) * | 2012-08-06 | 2019-05-03 | 株式会社尼康 | 转印装置以及基板处理装置 |
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1998
- 1998-08-03 JP JP21893398A patent/JP4454056B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000043238A (ja) | 2000-02-15 |
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