JPH11243008A - Magnetic field generating device - Google Patents
Magnetic field generating deviceInfo
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- JPH11243008A JPH11243008A JP35957598A JP35957598A JPH11243008A JP H11243008 A JPH11243008 A JP H11243008A JP 35957598 A JP35957598 A JP 35957598A JP 35957598 A JP35957598 A JP 35957598A JP H11243008 A JPH11243008 A JP H11243008A
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/20—Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、磁場を発生する装
置に関する。本発明は、いわゆるコンピュータのハード
ディスクを製造に使用することを意図したもののである
が、本発明は、このような事例の使用にのみ限定される
ものでない。[0001] The present invention relates to an apparatus for generating a magnetic field. Although the invention is intended for use in the manufacture of so-called computer hard disks, the invention is not limited to the use of such cases only.
【０００２】[0002]
【従来技術】最近のコンピュータは、大容量記憶媒体の
いわゆるハードディスクが使用されている。このような
ディスクは、典型的には丸くかつ直径がほぼ１５ｃｍで
かつ厚さが約１ｍｍである。このようなディスクの製造
時、ディスク材料に磁場を発生するのに磁石が使用され
る。典型的には、このような磁石は、ディスクの平面内
に１００ガウスの磁場が発生し、この磁場は、ディスク
の容積全体にわたり約±１０％の一様性がある。すなわ
ち、磁場の主方向をＢy とするなら、Ｂy は、±１０％
の変動があり、Ｂx およびＢz は、Ｂy より小さいもの
となる。この点を図式的に添付図の図１に示す。このよ
うなハードディスクの製造の現代の進化により二つの互
いに独立直交した磁場を発生する装置が要求されつつあ
る。すなわち、以下に示す二つの状態に切り替えられる
磁場を発生させることが要求される。2. Description of the Related Art Recent computers use a so-called hard disk as a large-capacity storage medium. Such disks are typically round, approximately 15 cm in diameter and about 1 mm thick. During the manufacture of such disks, magnets are used to generate a magnetic field in the disk material. Typically, such a magnet produces a magnetic field of 100 Gauss in the plane of the disk, which is about ± 10% uniform over the entire volume of the disk. That is, if the main direction of the magnetic field and B y, B y is, ± 10%
There are variations, B x and B z becomes smaller than B y. This point is schematically shown in FIG. 1 of the accompanying drawings. With the modern evolution of the manufacture of such hard disks, there is a need for a device that generates two mutually orthogonal magnetic fields. That is, it is required to generate a magnetic field that can be switched between the following two states.
【数１】９０＜Ｂy ＜１１０Ｇａｕｓｓ ｗｉｔｈ Ｂ
x ＆ Ｂz ＜０．１Ｂy 90 <B y <110 Gauss with B
x & B z <0.1B y
【数２】９０＜Ｂx ＜１１０Ｇａｕｓｓ ｗｉｔｈ Ｂ
y ＆ Ｂz ＜０．１Ｂx ## EQU2 ## 90 <B x <110 Gauss with B
y & B z <0.1B x
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとしている課題】従来の磁場発生装
置では上述の要求は、簡単に達成し得ない。単一方向に
一様な磁界を発生する磁石は、周知である。しかしなが
ら二つの異なる方向に磁場が切り替えられるようにする
には、磁石を物理的に回転する機械装置が必要である
か、ディスクを磁化させるようにする。このような具体
的な場合における方法には、重大な問題が派生する。第
１に機械装置は、効果であり嵩張る。また信頼性に欠
け、定期的な補修作業が必要である。さらには、磁石
は、高真空の容器内で機械の複雑な部分と一体化する必
用があり、これがまた補修作業を困難にする。さらにま
た機械装置は、粒子状物体を発生させる傾向があり、こ
れにより製造するディスクに汚染問題を生じさせる。本
発明の目的は、上記問題の生じない磁場発生装置を提供
するものである。The above requirements cannot be easily achieved with the conventional magnetic field generator. Magnets that generate a uniform magnetic field in a single direction are well known. However, to be able to switch the magnetic field in two different directions, a mechanical device that physically rotates the magnet is required or the disk is magnetized. A serious problem arises with the method in such a specific case. First, the machinery is effective and bulky. In addition, it lacks reliability and requires regular repair work. Furthermore, the magnets need to be integrated with the complex parts of the machine in a high vacuum container, which also makes repair work difficult. Furthermore, mechanical devices tend to generate particulate matter, which creates contamination problems in the discs produced. An object of the present invention is to provide a magnetic field generator that does not cause the above-described problem.
【０００４】[0004]
【課題を解決する手段】本発明によれば、複数の細長部
材を有し、各細長部材は、磁性あるいは磁化可能の材料
製であり、磁場が発生する容積空間に相対的な所定形態
に配置されているとともに、さらに各細長部材が第１と
第２の電流通過コイルを担持する磁場発生装置におい
て、第１電流通過コイルが励起されると前記細長部材の
軸とほぼ直交する面内でかつ第１の方向に磁場が発生
し、また第２電流通過コイルが励起すると、同平面内で
かつ前記第１方向と異なる第２方向に磁場が発生するよ
うに構成した磁場発生装置が提供される。適当に第１と
第２の電流通過コイルを励起させることにより、第１と
第２の異なる方向に切り替えることができる磁場を発生
させることができる。According to the present invention, there are provided a plurality of elongate members, each of which is made of a magnetic or magnetizable material and arranged in a predetermined configuration relative to a volume space in which a magnetic field is generated. In addition, in the magnetic field generating device in which each of the elongated members carries first and second current passing coils, when the first current passing coil is excited, it is in a plane substantially orthogonal to the axis of the elongated member and There is provided a magnetic field generator configured to generate a magnetic field in a same direction and in a second direction different from the first direction when a magnetic field is generated in a first direction and a second current passing coil is excited. . By appropriately exciting the first and second current passing coils, a magnetic field can be generated that can be switched between the first and second different directions.
【０００５】典型的には、必須ではないが、第１と第２
の方向は互いに直交した方法である。このような構成に
おいて、第１と第２の電流通過コイル群を電気的に切り
替えて二つの独立の直交磁場を発生させることができ
る。このような構成は非常に簡単で、上述した機械的構
成よりも非常に信頼性が高くなる。第１の電流通過コイ
ルは直列に接続しても良く、第２の電流通過コイルも直
列に接続してもよい。装置は、第１組のコイルと第２組
のコイルとの切り替えを制御して適性磁場を発生させる
手段を有するようにしてもよい。細長部材は、一様な長
さとしても良く、あるいは、異なる長さとしても良い。
細長部材は、基板に装着しても良く、この基板は、磁場
の一つあるいは複数の特性を向上させるように輪郭を持
たせることができる。Typically, but not necessarily, the first and second
Are orthogonal to each other. In such a configuration, the first and second current passing coil groups can be electrically switched to generate two independent orthogonal magnetic fields. Such a configuration is very simple and much more reliable than the mechanical configuration described above. The first current passing coil may be connected in series, and the second current passing coil may be connected in series. The apparatus may include means for controlling switching between the first set of coils and the second set of coils to generate an appropriate magnetic field. The elongate members may be of uniform length or may be of different lengths.
The elongate member may be attached to a substrate, which may be contoured to enhance one or more properties of the magnetic field.
【０００６】細長部材は、さらに別の磁場を担持させて
も良く、これを励起させることにより発生する磁場の特
性を向上させることができる。さらに本装置は、付加的
な電磁性あるいは永久磁性材料を用いて磁場の特性を向
上させるようにもできる。第１と第２の方向に切り替え
られる磁場を発生するようにすることが出ることに加え
て、本発明の装置は、回転する磁場を発生するようにす
ることもできる。このような代替的動作モードでは、正
弦波信号を第１と第２の電流通過コイルに加えて第１の
コイルに加えた正弦波信号は、第２のコイルに加えた正
弦波信号に対して９０度位相がずれるようにする。この
ようにすることで、回転する磁場を発生可能である。本
発明を以下に詳細に例示的に図面を参照して説明する。The elongated member may carry another magnetic field, and the characteristics of the magnetic field generated by exciting the magnetic field can be improved. Further, the device may use additional electromagnetic or permanent magnetic materials to enhance the properties of the magnetic field. In addition to generating a magnetic field that can be switched between the first and second directions, the device of the present invention can also be configured to generate a rotating magnetic field. In such an alternative mode of operation, the sinusoidal signal applied to the first and second current passing coils and the sinusoidal signal applied to the first coil is compared to the sinusoidal signal applied to the second coil. The phase is shifted by 90 degrees. In this way, a rotating magnetic field can be generated. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail hereinafter by way of example with reference to the drawings.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の好適実施例を添付図を参
照して説明する。図２を参照して、本発明の第１実施例
の磁場発生装置は、正方形の基板１０を含むものであ
る。基板１０の側辺部は、複数の円形凹所１２が形成さ
れるような形状とされ、これにより相当する数の複数の
垂直ボビン１４の下端を受けている。これらのボビン
は、細長ピン状の部材であり、磁性鋼などの磁性材料あ
るいは磁化可能の材料製である。具体的には、正方形の
各辺にそれぞれ１０個で全４０個のボビンが使用されて
いる。しかしながら本発明は、この数に限定すべきもの
でなく、種々変更できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Referring to FIG. 2, the magnetic field generator according to the first embodiment of the present invention includes a square substrate 10. The side of the substrate 10 is shaped so that a plurality of circular recesses 12 are formed, thereby receiving the lower ends of a corresponding number of the vertical bobbins 14. These bobbins are elongated pin-shaped members, and are made of a magnetic material such as magnetic steel or a magnetizable material. Specifically, a total of 40 bobbins, 10 in each, are used on each side of the square. However, the present invention should not be limited to this number but can be variously modified.
【０００８】各ボビンは、第１と第２の電流通過コイル
を保持している。以降、第１電流通過コイルは、Ｘコイ
ルと称し、第２コイルは、Ｙコイルと称することにす
る。全てのＸコイルは、直列に接続され、同様に全ての
Ｙコイルも直列に接続されている。このような構成によ
り、Ｘコイルが励起されたときには、装置は、Ｂx 方向
に沿ってＺ＝０平面に延在する磁力線を有する磁場を発
生する。各コイルの巻き数、すなわち電流密度を注意し
て最適化することにより、有効体積を通して一様な磁場
を発生させることができる。図３（ａ）および図３
（ｂ）にコイル巻きボビンの詳細を閉め示す。ボビン
は、二つのコイルを有しており、各コイルは、例えば、
エナメルなどの絶縁被服された銅線製である。二つコイ
ルは、本体の周りに同一方向に巻かれている。また各コ
イルは、二層巻きとなっている。第１コイル２０の先導
端は、参照符ＴＳ１が付され、第１コイル２０の尾端
は、参照符ＴＦ１が付されている。また第２コイル２１
の先導端は、参照符ＴＳ２が付され、第１コイル２１の
尾端は、参照符ＴＦ２が付されている。[0008] Each bobbin holds first and second current passing coils. Hereinafter, the first current passing coil is referred to as an X coil, and the second coil is referred to as a Y coil. All X coils are connected in series, and similarly all Y coils are connected in series. With this configuration, when the X coil is excited, the device generates a magnetic field having field lines extending in the Z = 0 plane along the B x direction. By carefully optimizing the number of turns of each coil, that is, the current density, a uniform magnetic field can be generated through the effective volume. FIG. 3 (a) and FIG.
(B) shows the details of the coil wound bobbin. The bobbin has two coils, and each coil has, for example,
It is made of copper wire coated with insulation such as enamel. The two coils are wound in the same direction around the body. Each coil has a two-layer winding. The leading end of the first coil 20 is denoted by TS1 and the tail end of the first coil 20 is denoted by TF1. Also, the second coil 21
Are denoted by reference symbol TS2, and the tail end of the first coil 21 is denoted by reference symbol TF2.
【０００９】Ｙコイルが励起され、しかしてＸコイルが
除励されると、Ｂx 方向に直交するＢy 方向に磁場が発
生し、しかるにＺ＝０平面に平行に磁場が発生する。同
様にしてコイルの巻き数すなわち電流密度を最適化して
有効体積を通して一様な磁場を発生させることができ
る。これにより二つの独立の互いに直交する磁場を発生
させることができる。一つの磁場から別の磁場への切り
替えは、電気的なスイッチングで簡単に行なう事ができ
る。[0009] Y coil is excited, the Thus X coil is divided excited, and a magnetic field is generated in the B y direction perpendicular to the B x direction, however the magnetic field parallel to the Z = 0 plane is generated. Similarly, the number of turns of the coil, that is, the current density can be optimized to generate a uniform magnetic field through the effective volume. This makes it possible to generate two independent, mutually orthogonal magnetic fields. Switching from one magnetic field to another can be easily accomplished by electrical switching.
【００１０】コイル２０，２１は、図４に図示のよう
に、電源に接続されている。図４では、電源装置は、参
照符２２が付されている。正方形の各辺に沿うコイル
は、ＡからＥで印した二つのグループとして示されてい
る。図４の“１”と印したコイル端は、図３の端ＴＳ
１，ＴＦ１に相当し、“２”で印したコイル端は、図３
のコイル端ＴＳ２，ＴＦ２に相当している。＋と−の符
合は、コイルの対向両端を意味する。図４のコイルの接
続は、ボビンの上面と共通の平面に磁場Ｂy を発生させ
る。Ｂx 方向の磁場を発生させるためには、接続が変更
され、別の組あるいは各辺のコイルが励起される。The coils 20, 21 are connected to a power source as shown in FIG. In FIG. 4, the power supply device is denoted by reference numeral 22. The coils along each side of the square are shown as two groups marked A through E. The coil end marked “1” in FIG. 4 corresponds to the end TS in FIG.
1, TF1 and the coil ends marked with “2” are shown in FIG.
Coil ends TS2 and TF2. Signs of + and-mean opposite ends of the coil. Connection of the coil of Figure 4 generates a magnetic field B y on the upper surface and the common plane of the bobbin. To generate a magnetic field in the Bx direction, the connection is changed and another set or coils on each side are excited.
【００１１】試験の結果、図２に図示の装置により下記
表のデータが得られる。As a result of the test, the data shown in the following table is obtained by the apparatus shown in FIG.
【表１】 [Table 1]
【００１２】このテーブルから、個々に生ずる傑出した
磁場成分Ｂx ，Ｂy は、比較的に均質的であり、+/- １
２．５％で変化する。その他の方向での磁場成分の影響
は、比較的小さく、主成分の約５％および１０．５％と
なる。以上で理解されるように、上述の構成は、正方形
の各辺に沿って設けた４０個のボビンが用いられてい
る。これと異なる様々なボビンの配置も使用することが
できる。またボビンを正方形のような一定の形状の各辺
に連続的に配置させるようにする必用もない。さらに図
示のボビンは一様な長さであるが、ある場合において
は、必用な磁場特性を得るために長さの異なるボビンを
使用することが適当である場合がある。別の可能な態様
としては、ピンに別の電流通過コイルを設けるようにす
ることである。これにより特定の磁場特性が得られる。
また基板１０を適した輪郭とすることにより、磁場特性
を調節することができる。ボビンの付近に新たなスロッ
トや永久磁石を配置すると、磁場の向上が図られる。[0012] From this table, the outstanding magnetic field components B x, B y generated individually, a relatively homogeneous manner, + / - 1
It changes at 2.5%. The effect of the magnetic field component in other directions is relatively small, about 5% and 10.5% of the main component. As understood from the above, the above configuration uses 40 bobbins provided along each side of the square. A variety of different bobbin configurations can also be used. Also, it is not necessary to arrange the bobbins continuously on each side of a fixed shape such as a square. Further, while the illustrated bobbins are of uniform length, in some cases it may be appropriate to use bobbins of different lengths to obtain the required magnetic field characteristics. Another possibility is to provide the pin with another current passing coil. Thereby, a specific magnetic field characteristic is obtained.
In addition, by setting the substrate 10 to have an appropriate contour, the magnetic field characteristics can be adjusted. If a new slot or permanent magnet is arranged near the bobbin, the magnetic field can be improved.
【００１３】[0013]
【発明の効果】上記実施例では、電流通過コイルを励起
させて第１と第２の方向に切り替え可能な磁場を発生す
ることができる。装置は、別の方法にも使用できる。例
えば、第１の組の電流通過コイルに第１正弦波電流を印
加するとともに、第２の電流通過コイルに、第１正弦波
電流と位相が９０度ずれた第２の正弦波電流を印加する
ことにより、回転磁場が得られる。もしＩx ＝ Ｉ0
ｓｉｎ（ωｔ）をＸ−軸組のコイルのセットに印加さ
せ、Ｉy ＝ Ｉ0 ｓｉｎ（ωｔ+ Π／２）をコイルのＹ
−軸組のコイルに印加すると、一定強さの磁場が発生
し、この磁場は、Ｚ−軸の周りに下記の周波数で回転す
る。According to the above embodiment, it is possible to generate a magnetic field which can be switched between the first and second directions by exciting the current passing coil. The device can be used in other ways. For example, a first sine-wave current is applied to a first set of current-passing coils, and a second sine-wave current that is 90 degrees out of phase with the first sine-wave current is applied to a second current-passing coil. As a result, a rotating magnetic field is obtained. If I x = I 0
sin (ωt) is applied to a set of coils in the X-axis set, and I y = I 0 sin (ωt + Π / 2) is applied to the coil Y
When applied to the coils of the framing, a magnetic field of constant strength is generated, which rotates around the Z-axis at the following frequency:
【数３】 装置は、二つの組の電流通過コイルが、独立でかつ直交
する磁場を発生するので以上のごとき動作ができるので
ある。(Equation 3) The device can operate as described above because the two sets of current passing coils generate independent and orthogonal magnetic fields.
【図１】コンピュータ用磁気記録ディスクの製造に使用
される磁場形態を示す。FIG. 1 shows a magnetic field configuration used for manufacturing a magnetic recording disk for a computer.
【図２】本発明の磁場発生装置を概略的に示す。FIG. 2 schematically shows a magnetic field generator of the present invention.
【図３】（ａ）は、２個のコイルを巻きつけたボビンの
側面を示し、（ｂ）は、その斜視図。3A is a side view of a bobbin around which two coils are wound, and FIG. 3B is a perspective view thereof.
【図４】電源へのコイルの接続を示す。FIG. 4 shows the connection of a coil to a power supply.
１０ 正方形基板 １２ 円形凹所 １４ ボビン ２０，２１ コイル ２２ 電力供給装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Square board 12 Circular recess 14 Bobbin 20, 21 Coil 22 Power supply device
Claims (12)
磁性あるいは磁化可能の材料製であり、磁場が発生する
容積空間に相対的な所定形態に配置されているととも
に、さらに各細長部材が第１と第２の電流通過コイルを
担持する磁場発生装置において、前記第１電流通過コイ
ルが励起されると前記細長部材の軸とほぼ直交する面内
でかつ第１の方向に磁場か発生し、また前記第２電流通
過コイルが励起すると、前記平面内でかつ前記第１方向
と異なる第２方向に磁場が発生するように構成した磁場
発生装置。Claims: 1. An article comprising a plurality of elongated members, each elongated member comprising:
It is made of a magnetic or magnetizable material, and is arranged in a predetermined form relative to a volume space in which a magnetic field is generated. When the first current passing coil is excited, a magnetic field is generated in a plane substantially orthogonal to the axis of the elongated member and in a first direction, and when the second current passing coil is excited, the magnetic field is generated in the plane. And a magnetic field generator configured to generate a magnetic field in a second direction different from the first direction.
１と第２の方向に切り替わる磁場を発生するように構成
されている請求項１に記載の磁場発生装置。2. The magnetic field generator according to claim 1, wherein the first and second current passing coils are configured to generate a magnetic field that switches in first and second directions.
電流が印加され、前記第２通過コイルに、該第１の正弦
波電流に対して位相が９０度ずれた第２正弦波電流が印
加され、これにより回転する磁場を発生するよう用構成
された請求項１に記載の磁場発生装置。3. A first sine wave current is applied to the first current passing coil, and a second sine wave current having a phase shifted by 90 degrees with respect to the first sine wave current is applied to the second passing coil. The magnetic field generator according to claim 1, wherein the magnetic field generator is configured to generate a rotating magnetic field.
る請求項２に記載の磁場発生装置。4. The magnetic field generator according to claim 2, wherein the first and second directions are substantially orthogonal.
り、前記第２電流通過コイルも直列つなぎである請求項
１から４までのいずれか一項に記載の磁場発生装置。5. The magnetic field generator according to claim 1, wherein the first current passing coil is connected in series, and the second current passing coil is also connected in series.
チング制御して適した磁場方向を発生させる手段を含む
請求項２、４または５に記載の磁場発生装置。6. The magnetic field generator according to claim 2, further comprising means for switchingly controlling a set of the first and second coils to generate a suitable magnetic field direction.
１から６までのいずれか一項に記載の磁場発生装置。7. The magnetic field generator according to claim 1, wherein the length of the elongated member is uniform.
項１から６までのいずれか一項に記載の磁場発生装置。8. The magnetic field generator according to claim 1, wherein the elongated members have different lengths.
請求項１から７までのいずれか一項に記載の磁場発生装
置。9. The magnetic field generator according to claim 1, wherein the elongated member is mounted on a substrate.
の特性を向上させる輪郭を有する請求項９に記載の磁場
発生装置。10. The magnetic field generator according to claim 9, wherein the substrate has a contour for improving one or more characteristics of the magnetic field.
るいは複数の電流通過コイルを担持し、該コイルを励起
して、前記発生した磁場の特性を向上させるようになっ
ている請求項１から１０までのいずれか一項に記載の磁
場発生装置。11. Each of the elongated members carries one or more current passing coils, and excites the coils to improve the characteristics of the generated magnetic field. The magnetic field generator according to any one of claims 1 to 10.
含み、磁場の特性を向上させるようになっている請求項
１から１１までのいずれか一項に記載の磁場発生装置。12. A magnetic field generator according to claim 1, comprising an additional soft or permanent magnetic material for improving the properties of the magnetic field.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9726662.1A GB9726662D0 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Apparatus for generating magnetic fields |
| GBGB9811846.6A GB9811846D0 (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Apparatus for generating magnetic fields |
| GB9811846.6 | 1998-06-02 | ||
| GB9726662.1 | 1998-06-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11243008A true JPH11243008A (en) | 1999-09-07 |
Family
ID=26312789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35957598A Pending JPH11243008A (en) | 1997-12-17 | 1998-12-17 | Magnetic field generating device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0924719A3 (en) |
| JP (1) | JPH11243008A (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3065105A (en) * | 1958-06-12 | 1962-11-20 | Sperry Rand Corp | Process and apparatus for producing magnetic material and resulting article |
| ATE81919T1 (en) * | 1986-07-28 | 1992-11-15 | Ibm | METHOD AND ARRANGEMENT FOR IMPROVING THE DISPERSION OF MAGNETIC PARTICLES IN MAGNETIC COATING COMPOSITION. |
| FR2710449B1 (en) * | 1993-09-24 | 1995-11-10 | Crescenzo Eric | Device for magnetizing or demagnetizing an object without direct contact with magnetic poles or current supply keys. |
-
1998
- 1998-12-08 EP EP98310054A patent/EP0924719A3/en not_active Withdrawn
- 1998-12-17 JP JP35957598A patent/JPH11243008A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0924719A3 (en) | 2000-05-10 |
| EP0924719A2 (en) | 1999-06-23 |
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