JPH0776017A - 樹脂含浸装置 - Google Patents
樹脂含浸装置Info
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- JPH0776017A JPH0776017A JP5170864A JP17086493A JPH0776017A JP H0776017 A JPH0776017 A JP H0776017A JP 5170864 A JP5170864 A JP 5170864A JP 17086493 A JP17086493 A JP 17086493A JP H0776017 A JPH0776017 A JP H0776017A
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- JP
- Japan
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- impregnating
- matrix resin
- roll
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- impregnation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マトリックス樹脂の絞り出しを生ずることな
く、小型の設備でかつ高い含浸速度で繊維集合体にマト
リックス樹脂を含浸させることのできる樹脂含浸装置を
提供する。 【構成】 同芯円上に配置され自由に回転する含浸ロー
ル群の外周に、繊維集合体及びマトリックス樹脂、並び
にそれの最外層に加圧ベルトを配した積層体を配置し、
該積層体を前記ロール群と同一方向に、かつ含浸ロール
群の移動速度を積層体の移動速度よりも大きくして移動
し、繊維集合体にマトリックス樹脂を含浸させる。
く、小型の設備でかつ高い含浸速度で繊維集合体にマト
リックス樹脂を含浸させることのできる樹脂含浸装置を
提供する。 【構成】 同芯円上に配置され自由に回転する含浸ロー
ル群の外周に、繊維集合体及びマトリックス樹脂、並び
にそれの最外層に加圧ベルトを配した積層体を配置し、
該積層体を前記ロール群と同一方向に、かつ含浸ロール
群の移動速度を積層体の移動速度よりも大きくして移動
し、繊維集合体にマトリックス樹脂を含浸させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂含浸装置に関し、
より詳しくは繊維強化プラスチックの製造に利用される
補強繊維からなる繊維集合体に、マトリックス樹脂を含
浸せしめた材料、いわゆるプリプレグを製造するための
マトリックス樹脂の含浸装置に関する。
より詳しくは繊維強化プラスチックの製造に利用される
補強繊維からなる繊維集合体に、マトリックス樹脂を含
浸せしめた材料、いわゆるプリプレグを製造するための
マトリックス樹脂の含浸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】長尺・
シート状の補強繊維からなる繊維集合体、例えば、トウ
状物、織物、紙、不織布状引揃トウシート等にマトリッ
クス樹脂を含浸せしめるための含浸装置として最も普遍
的な技術はロール含浸法である。
シート状の補強繊維からなる繊維集合体、例えば、トウ
状物、織物、紙、不織布状引揃トウシート等にマトリッ
クス樹脂を含浸せしめるための含浸装置として最も普遍
的な技術はロール含浸法である。
【０００３】すなわち、繊維集合体とマトリックス樹脂
を重ね合せ、マトリックス樹脂が流動化する条件下にお
いて一対のロール間で加圧し、マトリックス樹脂を繊維
集合体内に含浸せしめる方法である。
を重ね合せ、マトリックス樹脂が流動化する条件下にお
いて一対のロール間で加圧し、マトリックス樹脂を繊維
集合体内に含浸せしめる方法である。
【０００４】このような従来のロール含浸装置では、ロ
ール間で加圧する時にマトリックス樹脂は繊維集合体内
に一部含浸するものの、大部分は繊維集合体の移動方向
と反対方向に流れる現象、いわゆる絞り出し現象を生ず
る。
ール間で加圧する時にマトリックス樹脂は繊維集合体内
に一部含浸するものの、大部分は繊維集合体の移動方向
と反対方向に流れる現象、いわゆる絞り出し現象を生ず
る。
【０００５】したがって、従来技術では、複数対のロー
ルを持つ含浸装置を使用して加圧圧力を順次増加せしめ
る手段により絞り出しを回避している。このために、そ
の生産速度は、ロール対の数に依存し、高い含浸速度を
得ようとする時、設備の大型化は避けられないと云う問
題点があった。
ルを持つ含浸装置を使用して加圧圧力を順次増加せしめ
る手段により絞り出しを回避している。このために、そ
の生産速度は、ロール対の数に依存し、高い含浸速度を
得ようとする時、設備の大型化は避けられないと云う問
題点があった。
【０００６】本発明は、前記の問題点を解決したマトリ
ックス樹脂の絞り出しを生ずることなく、小型の設備で
かつ高い含浸速度で繊維集合体にマトリックス樹脂を含
浸することのできる樹脂含浸装置を提供しようとするも
のである。
ックス樹脂の絞り出しを生ずることなく、小型の設備で
かつ高い含浸速度で繊維集合体にマトリックス樹脂を含
浸することのできる樹脂含浸装置を提供しようとするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の樹脂含浸装置
は、同芯円上に配置され自由に回転する含浸ロール群の
外周に、繊維集合体及びマトリックス樹脂、並びにそれ
の最外層に加圧ベルトを配した積層体を配置し、該積層
体を前記含浸ロール群と同一方向に、かつ含浸ロール群
の移動速度を積層体の移動速度よりも大きくして移動
し、繊維集合体にマトリックス樹脂を含浸させるように
したことを特徴とするものである。
は、同芯円上に配置され自由に回転する含浸ロール群の
外周に、繊維集合体及びマトリックス樹脂、並びにそれ
の最外層に加圧ベルトを配した積層体を配置し、該積層
体を前記含浸ロール群と同一方向に、かつ含浸ロール群
の移動速度を積層体の移動速度よりも大きくして移動
し、繊維集合体にマトリックス樹脂を含浸させるように
したことを特徴とするものである。
【０００８】以下、図面を用いて本発明の樹脂含浸装置
を説明する。図１は、本発明の樹脂含浸装置の模式側面
図であり、図２は、本発明の樹脂含浸装置における含浸
ロールの駆動方法の一例を示す模式図である。
を説明する。図１は、本発明の樹脂含浸装置の模式側面
図であり、図２は、本発明の樹脂含浸装置における含浸
ロールの駆動方法の一例を示す模式図である。
【０００９】含浸ロール群１は、含浸ロール１ａ，…，
１ｈにより構成され、図１に示すように同芯円上に配置
されている。個々の含浸ロールは、図２に示すように保
持器２により、その相対位置はゆるやかに拘束されてい
るが、その位置で自由に回転が可能である。このような
構造は、軸受として用いられる保持器付針状コロと同一
である。しかし、本発明において、保持器の形状、拘束
の方法を特に限定するものではない。
１ｈにより構成され、図１に示すように同芯円上に配置
されている。個々の含浸ロールは、図２に示すように保
持器２により、その相対位置はゆるやかに拘束されてい
るが、その位置で自由に回転が可能である。このような
構造は、軸受として用いられる保持器付針状コロと同一
である。しかし、本発明において、保持器の形状、拘束
の方法を特に限定するものではない。
【００１０】また、含浸ロールの本数、含浸ロールの
径、表面形態等は必要とされる含浸速度、繊維集合体、
マトリックス樹脂の性質により決定されるが、特に含浸
ロールの表面に凹凸を設けたローレットロールとするこ
とが含浸速度の向上に効果がある。
径、表面形態等は必要とされる含浸速度、繊維集合体、
マトリックス樹脂の性質により決定されるが、特に含浸
ロールの表面に凹凸を設けたローレットロールとするこ
とが含浸速度の向上に効果がある。
【００１１】含浸ロール群の外周に必要に応じて剥離シ
ート３が置かれる。剥離シート３は、マトリックス樹脂
による含浸ロールの汚れ、繊維の巻付けを防止するもの
であり、必要に応じて用いられる。剥離シートは、本発
明の装置の必須要件ではないが、流動化された樹脂を取
扱うため、ほとんどの場合使用される。
ート３が置かれる。剥離シート３は、マトリックス樹脂
による含浸ロールの汚れ、繊維の巻付けを防止するもの
であり、必要に応じて用いられる。剥離シートは、本発
明の装置の必須要件ではないが、流動化された樹脂を取
扱うため、ほとんどの場合使用される。
【００１２】このような剥離シートは、含浸ロールの作
用を有効ならしめるため、柔軟で、かつ剥離性にすぐれ
た材料、例えばポリプロピレン、ポリエチレンフィルム
等のオレフィン系フィルム、或はゴム弾性を有する弗
素、シリコンゴム等が好ましい。剥離シートの外側に
は、繊維集合体４とマトリックス樹脂５が重ね合せて配
置される。
用を有効ならしめるため、柔軟で、かつ剥離性にすぐれ
た材料、例えばポリプロピレン、ポリエチレンフィルム
等のオレフィン系フィルム、或はゴム弾性を有する弗
素、シリコンゴム等が好ましい。剥離シートの外側に
は、繊維集合体４とマトリックス樹脂５が重ね合せて配
置される。
【００１３】繊維集合体は、炭素繊維、ガラス繊維、ア
ラミド繊維等の高剛性、高強度の繊維からなるトウ状
物、トウ状物を引揃えシート状にした一方向シート、織
物、不織布、紙等であり、その種類を限定するものでは
ない。マトリックス樹脂５は図１において繊維集合体の
外周に配されているが、特にその位置（繊維集合体の内
側か外側か）を限定するものではない。
ラミド繊維等の高剛性、高強度の繊維からなるトウ状
物、トウ状物を引揃えシート状にした一方向シート、織
物、不織布、紙等であり、その種類を限定するものでは
ない。マトリックス樹脂５は図１において繊維集合体の
外周に配されているが、特にその位置（繊維集合体の内
側か外側か）を限定するものではない。
【００１４】本発明の装置に用いられるマトリックス樹
脂は、含浸時に流動性を有する物質であれば使用可能で
あり、加熱又は溶剤により流動化せしめるのが一般的で
ある。
脂は、含浸時に流動性を有する物質であれば使用可能で
あり、加熱又は溶剤により流動化せしめるのが一般的で
ある。
【００１５】繊維集合体及びマトリックス樹脂の外側に
加圧ベルト６が配置される。加圧ベルトは、ベルトに張
力を加えることによって繊維集合体及びマトリックス樹
脂と含浸ロールとの間に圧力を発生せしめるためのもの
であり、紙、繊維ベルト、ゴムベルト、金属ベルト等が
使用される。
加圧ベルト６が配置される。加圧ベルトは、ベルトに張
力を加えることによって繊維集合体及びマトリックス樹
脂と含浸ロールとの間に圧力を発生せしめるためのもの
であり、紙、繊維ベルト、ゴムベルト、金属ベルト等が
使用される。
【００１６】剥離シート３、繊維集合体４、マトリック
ス樹脂５及び加圧ベルト６に至る積層の構成に関して、
本発明の装置においての必要条件は、含浸ロール群の外
周に繊維集合体とマトリックス樹脂を配し、さらにその
外周に加圧ベルト６を有することであり、図１に例示し
た積層の構成に限定するものではない。例えば、剥離紙
上にマトリックス樹脂を塗布した材料を用いた場合に
は、剥離紙は加圧ベルト６の役割を果すことが出来る。
ス樹脂５及び加圧ベルト６に至る積層の構成に関して、
本発明の装置においての必要条件は、含浸ロール群の外
周に繊維集合体とマトリックス樹脂を配し、さらにその
外周に加圧ベルト６を有することであり、図１に例示し
た積層の構成に限定するものではない。例えば、剥離紙
上にマトリックス樹脂を塗布した材料を用いた場合に
は、剥離紙は加圧ベルト６の役割を果すことが出来る。
【００１７】また、マトリックス樹脂の供給を剥離紙上
に塗布した形で用いる時には、該剥離紙は単に樹脂の架
体としての役割を果すことができる。
に塗布した形で用いる時には、該剥離紙は単に樹脂の架
体としての役割を果すことができる。
【００１８】さらに、マトリックス樹脂は、剥離シート
３の裏面に塗布して（繊維集合体の内側）供給すること
も可能である。
３の裏面に塗布して（繊維集合体の内側）供給すること
も可能である。
【００１９】図１において、剥離シート３、繊維集合体
４、マトリックス樹脂５及び加圧ベルト６を停止したま
まで、含浸ロール群に矢印７方向の回転を与える時含浸
ロールは、矢印８方向に自転しながら剥離シートの上を
ころがり移動する。
４、マトリックス樹脂５及び加圧ベルト６を停止したま
まで、含浸ロール群に矢印７方向の回転を与える時含浸
ロールは、矢印８方向に自転しながら剥離シートの上を
ころがり移動する。
【００２０】含浸ロールにころがり移動を生じせしめる
機構は、例えば、図２に示す如く含浸ロール群に内接す
る駆動シリンダー９を矢印１０方向に回転せしめる時、
含浸ロールは駆動シリンダーと剥離シートの間を矢印１
１の方向にころがり移動を生じせしめることができる。
この駆動方式による時は、含浸ロールをシリンダーでバ
ックアップするため含浸ロール径を小さくすることが可
能であり、含浸ロール本数の増加と含浸圧力の上昇に効
果があり含浸速度向上に効果的である。また保持器２を
直接回転せしめることにより、同一の作用を生じせしめ
ることも可能であり、本発明の装置において含浸ロール
の駆動方法を特に限定するものではない。
機構は、例えば、図２に示す如く含浸ロール群に内接す
る駆動シリンダー９を矢印１０方向に回転せしめる時、
含浸ロールは駆動シリンダーと剥離シートの間を矢印１
１の方向にころがり移動を生じせしめることができる。
この駆動方式による時は、含浸ロールをシリンダーでバ
ックアップするため含浸ロール径を小さくすることが可
能であり、含浸ロール本数の増加と含浸圧力の上昇に効
果があり含浸速度向上に効果的である。また保持器２を
直接回転せしめることにより、同一の作用を生じせしめ
ることも可能であり、本発明の装置において含浸ロール
の駆動方法を特に限定するものではない。
【００２１】このように含浸ロールがころがり移動する
時、繊維集合体とマトリックス樹脂は、加圧ベルトと含
浸ロールとの間で繰返し加圧作用を受けることが出来
る。本発明の装置の運転は、剥離シート３、繊維集合体
４、マトリックス樹脂５を重合した加圧ベルト６の積層
体を含浸ロール群の外周に配置し、含浸ロール群の移動
方向にと同方向に移動せしめ、含浸ロール群の移動速度
を前者の移動速度よりも大とすることによって、従来技
術では得ることの出来ない、多数回の加圧作用を被含浸
物に加えることが可能となる。
時、繊維集合体とマトリックス樹脂は、加圧ベルトと含
浸ロールとの間で繰返し加圧作用を受けることが出来
る。本発明の装置の運転は、剥離シート３、繊維集合体
４、マトリックス樹脂５を重合した加圧ベルト６の積層
体を含浸ロール群の外周に配置し、含浸ロール群の移動
方向にと同方向に移動せしめ、含浸ロール群の移動速度
を前者の移動速度よりも大とすることによって、従来技
術では得ることの出来ない、多数回の加圧作用を被含浸
物に加えることが可能となる。
【００２２】例えば、駆動シリンダー径３７０ｍｍ、含
浸ロール径３０ｍｍ、含浸ロール本数２０本、含浸ロー
ルの接触本数（有効本数）１７本、繊維集合体の移動速
度３０ｍ／分、駆動シリンダーの回転数１２０回／分と
する時、繊維集合体は、およそ７０回の加圧作用を受け
ることになり、これは従来のロール含浸装置では７０対
のロール対を有する設備に相当し、本発明の装置では極
めて小型の装置で繰返し加圧作用が得られることとな
る。
浸ロール径３０ｍｍ、含浸ロール本数２０本、含浸ロー
ルの接触本数（有効本数）１７本、繊維集合体の移動速
度３０ｍ／分、駆動シリンダーの回転数１２０回／分と
する時、繊維集合体は、およそ７０回の加圧作用を受け
ることになり、これは従来のロール含浸装置では７０対
のロール対を有する設備に相当し、本発明の装置では極
めて小型の装置で繰返し加圧作用が得られることとな
る。
【００２３】また、本発明の装置においては、繊維集合
体と含浸ロール群の移動方向が同一であるため、従来の
ロール含浸装置に発生する樹脂の絞り出し現象は全く発
生しない特徴がある。
体と含浸ロール群の移動方向が同一であるため、従来の
ロール含浸装置に発生する樹脂の絞り出し現象は全く発
生しない特徴がある。
【００２４】本発明の装置において、マトリックス樹脂
の含浸をさらに有効ならしめるためには、繊維集合体４
の供給が図１で示されるように、加圧ベルト６がガイド
ロール１２に直接接触し、繊維集合体が加圧ベルト６の
外側に位置する状態で行われるのが好ましい。すなわ
ち、このような状態で繊維集合体４が供給されると、繊
維集合体４は加圧ベルト６より大きい周速度で樹脂含浸
領域（含浸ロール上）に供給されるので、繊維集合体４
は樹脂含浸領域で弛緩状態となり、マトリックス樹脂の
含浸速度を向上させることができるからである。含浸領
域を経過した後はガイドロール１３上で再度緊張状態に
復帰せしめたマトリックス樹脂が含浸された繊維集合体
４５を得ることが出来、繊維強化プラスチックの材料と
して必要とされる補強繊維の有線状が維持される。この
ためにはガイドロール１３は、冷却ロールとすることが
好ましい。
の含浸をさらに有効ならしめるためには、繊維集合体４
の供給が図１で示されるように、加圧ベルト６がガイド
ロール１２に直接接触し、繊維集合体が加圧ベルト６の
外側に位置する状態で行われるのが好ましい。すなわ
ち、このような状態で繊維集合体４が供給されると、繊
維集合体４は加圧ベルト６より大きい周速度で樹脂含浸
領域（含浸ロール上）に供給されるので、繊維集合体４
は樹脂含浸領域で弛緩状態となり、マトリックス樹脂の
含浸速度を向上させることができるからである。含浸領
域を経過した後はガイドロール１３上で再度緊張状態に
復帰せしめたマトリックス樹脂が含浸された繊維集合体
４５を得ることが出来、繊維強化プラスチックの材料と
して必要とされる補強繊維の有線状が維持される。この
ためにはガイドロール１３は、冷却ロールとすることが
好ましい。
【００２５】このような効果は、特にトウ状繊維集合体
の含浸に有効である。本発明の装置では、必要に応じて
加圧ベルトの外側に加熱源（図１、１４）を設け、さら
に駆動シリンダーを加熱し、これに接する含浸ロールを
加熱することによって含浸を助長することが出来る。
の含浸に有効である。本発明の装置では、必要に応じて
加圧ベルトの外側に加熱源（図１、１４）を設け、さら
に駆動シリンダーを加熱し、これに接する含浸ロールを
加熱することによって含浸を助長することが出来る。
【００２６】
【発明の効果】以上のべてきた如くの構成からなる本発
明の装置を用いることにより、被含浸物は弛緩状態で含
浸作用を受けることが可能であり、また、小型の設備で
マトリックス樹脂の絞り出しを生ずることなく高い含浸
速度を得ることが可能となる。
明の装置を用いることにより、被含浸物は弛緩状態で含
浸作用を受けることが可能であり、また、小型の設備で
マトリックス樹脂の絞り出しを生ずることなく高い含浸
速度を得ることが可能となる。
【図１】本発明は含浸装置の模式側面図である。
【図２】本発明の含浸装置における含浸ロールの駆動方
法の一例を示す模式図である。
法の一例を示す模式図である。
１ 含浸ロール群 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ 含
浸ロール ２ 含浸ロールの保持器 ３ 剥離シート ４ 繊維集合体 ５ マトリックス樹脂 ６ 加圧ベルト ７ 含浸ロール群の回転方向 ８ 含浸ロールの回転方向 ９ 含浸ロールの駆動シリンダー １０ 含浸ロールの駆動シリンダーの回転方向 １１ 含浸ロール群の移動方向 １２ ガイドロール １３ ガイドロール １４ 加熱源 ４５ マトリックス樹脂が含浸された繊維集合体
浸ロール ２ 含浸ロールの保持器 ３ 剥離シート ４ 繊維集合体 ５ マトリックス樹脂 ６ 加圧ベルト ７ 含浸ロール群の回転方向 ８ 含浸ロールの回転方向 ９ 含浸ロールの駆動シリンダー １０ 含浸ロールの駆動シリンダーの回転方向 １１ 含浸ロール群の移動方向 １２ ガイドロール １３ ガイドロール １４ 加熱源 ４５ マトリックス樹脂が含浸された繊維集合体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 5/24 7310−4Ｆ // Ｂ２９Ｋ 105:06
Claims (2)
- 【請求項１】 同芯円上に配置され自由に回転する含浸
ロール群の外周に、繊維集合体及びマトリックス樹脂、
並びにそれの最外層に加圧ベルトを配した積層体を配置
し、該積層体を前記含浸ロール群と同一方向に、かつ含
浸ロール群の移動速度を積層体の移動速度よりも大きく
して移動し、繊維集合体にマトリックス樹脂を含浸させ
るようにしたことを特徴とする樹脂含浸装置。 - 【請求項２】 同芯円上に配置された含浸ロール群の中
心に、該含浸ロール群に内接するシリンダーを設け、該
シリンダーの回転により含浸ロールの回転と移動を行な
うようにしたことを特徴とする請求項１記載の樹脂含浸
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17086493A JP3292405B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 樹脂含浸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17086493A JP3292405B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 樹脂含浸装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0776017A true JPH0776017A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3292405B2 JP3292405B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=15912732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17086493A Expired - Lifetime JP3292405B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 樹脂含浸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3292405B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016539824A (ja) * | 2013-11-22 | 2016-12-22 | サイテック インダストリーズ インコーポレイテッド | プリプレグを形成するために繊維を含浸するための方法及びシステム |
| WO2020175266A1 (ja) * | 2019-02-25 | 2020-09-03 | Dic株式会社 | シート材押圧装置、シート材押圧方法、押圧ローラ及びシート材の製造方法 |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP17086493A patent/JP3292405B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016539824A (ja) * | 2013-11-22 | 2016-12-22 | サイテック インダストリーズ インコーポレイテッド | プリプレグを形成するために繊維を含浸するための方法及びシステム |
| WO2020175266A1 (ja) * | 2019-02-25 | 2020-09-03 | Dic株式会社 | シート材押圧装置、シート材押圧方法、押圧ローラ及びシート材の製造方法 |
| JPWO2020175266A1 (ja) * | 2019-02-25 | 2021-03-11 | Dic株式会社 | シート材押圧装置、シート材押圧方法、押圧ローラ及びシート材の製造方法 |
| CN113518697A (zh) * | 2019-02-25 | 2021-10-19 | Dic株式会社 | 片材按压装置、片材按压方法、按压辊以及片材的制造方法 |
| EP3932641A4 (en) * | 2019-02-25 | 2022-04-13 | DIC Corporation | SHEET MATERIAL PRESSING DEVICE, SHEET MATERIAL PRESSING METHOD, PRESS ROLLER AND METHOD OF MAKING FILM MATERIAL |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3292405B2 (ja) | 2002-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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