JPS58110011A - 超電導コイルの電源しや断制御装置 - Google Patents
超電導コイルの電源しや断制御装置Info
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- JPS58110011A JPS58110011A JP56210283A JP21028381A JPS58110011A JP S58110011 A JPS58110011 A JP S58110011A JP 56210283 A JP56210283 A JP 56210283A JP 21028381 A JP21028381 A JP 21028381A JP S58110011 A JPS58110011 A JP S58110011A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/001—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for superconducting apparatus, e.g. coils, lines, machines
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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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は超電４コイルの保嚢装置、特に電源し中断制
御装置の誤動作防止装置に関する。
御装置の誤動作防止装置に関する。
超電導コイルが何らかの原因で常電４状ＮＫ転移した−
わゆるクエンチ現象を呈した場合、該コ ゛イルに貯え
られた磁気エネルギーを速やかに外部Ｋｌｌ出すことで
該コイルを焼損から保躾し、又冷厳としての液体ヘリウ
ムのａｍな蒸発を防止する。
わゆるクエンチ現象を呈した場合、該コ ゛イルに貯え
られた磁気エネルギーを速やかに外部Ｋｌｌ出すことで
該コイルを焼損から保躾し、又冷厳としての液体ヘリウ
ムのａｍな蒸発を防止する。
このための保鏝装置としては超電導コイルとそのエネル
ギー供給用直流電源の間に設けるスイッチを開放すると
共に該コイルに並列に抵抗器を接続して骸コイルの持つ
エネルギーを該抵抗器によるジュール熱として消費させ
るものが知られる。
ギー供給用直流電源の間に設けるスイッチを開放すると
共に該コイルに並列に抵抗器を接続して骸コイルの持つ
エネルギーを該抵抗器によるジュール熱として消費させ
るものが知られる。
第１図は超電４コイルの励磁回路とその保！ＩＩ回路の
要部構成を示す、超ＩＩＥ尋コイルｌはその励磁直流電
源２との関に開閉器としてのサイリスタ３が設けられ、
このサイリスタ３のオン状ｌＩＫよる定常運転中に超電
導コイル１の常電４状態への転移がクエンチ検出装置４
で検出されたと１や直流電源故障％、Ｌ＜は超電導運転
停止時にサイリスタ３をターンオフ制御するための転流
回踏が設けられる。この転流回路は転流用補助サイリス
タ５と転流コンデノナ６．転流リアクトル７の直列回踏
をサイリスタ３に並列接続し、電源し中断制御回＃＆８
の制御出力にエフでサイリスタ５を点弧し。
要部構成を示す、超ＩＩＥ尋コイルｌはその励磁直流電
源２との関に開閉器としてのサイリスタ３が設けられ、
このサイリスタ３のオン状ｌＩＫよる定常運転中に超電
導コイル１の常電４状態への転移がクエンチ検出装置４
で検出されたと１や直流電源故障％、Ｌ＜は超電導運転
停止時にサイリスタ３をターンオフ制御するための転流
回踏が設けられる。この転流回路は転流用補助サイリス
タ５と転流コンデノナ６．転流リアクトル７の直列回踏
をサイリスタ３に並列接続し、電源し中断制御回＃＆８
の制御出力にエフでサイリスタ５を点弧し。
予め光電された転流コ／デンナ６と転減りアクトルアの
振動電流にエクイサイリスタ３をターンオフさせる。転
流コンダンｔ６の充電は補助トランス９の出力を電源と
し、充電用サイリスタ１０のオｙ＜ｘりてコン７ンナ６
に整流電流を流すことで行なわれる。核光電用サイリス
タ１０は超電導コイル励＠＜先立りてスイッチ１１の投
入操作に１争オン状態が作られる。超電４：ｌイルｌφ
令のエネルギーを外部消費させるｋは放電用サイリスタ
１２と放電用抵抗器１３の直列硬続回路が超電導コイル
ＩＫ並列接続されてクエンチ検出値［４０横出出力等Ｋ
Ｌ ５て制御回路８がサイリスタ５ｔターンオンしサ
イリスタ３をしゃ断した後サイリスタ１２をオン状態に
することてなされる。
振動電流にエクイサイリスタ３をターンオフさせる。転
流コンダンｔ６の充電は補助トランス９の出力を電源と
し、充電用サイリスタ１０のオｙ＜ｘりてコン７ンナ６
に整流電流を流すことで行なわれる。核光電用サイリス
タ１０は超電導コイル励＠＜先立りてスイッチ１１の投
入操作に１争オン状態が作られる。超電４：ｌイルｌφ
令のエネルギーを外部消費させるｋは放電用サイリスタ
１２と放電用抵抗器１３の直列硬続回路が超電導コイル
ＩＫ並列接続されてクエンチ検出値［４０横出出力等Ｋ
Ｌ ５て制御回路８がサイリスタ５ｔターンオンしサ
イリスタ３をしゃ断した後サイリスタ１２をオン状態に
することてなされる。
このような従来の保護装置にお―ては、超電４ツイル１
を励磁するためＫＷ流電源２を投入するとき等にノイズ
によりて補助サイ・リスク５の誤点弧を趨し、誤りた電
源し中断動作になったり、サイリスタ３がオフ状ｌＩＫ
あつでも直流電源２を含む転流コンデンサ６の放電路が
形成されて直流電源を破損する間唾がありた。また％直
流電源２が破損Ｋｌｉらな一場合にもスイッチｌｌｆ：
再寂操作してコンデンナ６を充電しておかないとクエン
チ発生時の電源し中断が不可能になり、この事は直流電
＠２１’）投入の置に補助す１１．イリスタ５が誤点弧
を起し、コンダンｔ６の放電を繰返していたのでは、超
電導コイルの運転が始められないという大暑な間ｌｌｋ
つながる。
を励磁するためＫＷ流電源２を投入するとき等にノイズ
によりて補助サイ・リスク５の誤点弧を趨し、誤りた電
源し中断動作になったり、サイリスタ３がオフ状ｌＩＫ
あつでも直流電源２を含む転流コンデンサ６の放電路が
形成されて直流電源を破損する間唾がありた。また％直
流電源２が破損Ｋｌｉらな一場合にもスイッチｌｌｆ：
再寂操作してコンデンナ６を充電しておかないとクエン
チ発生時の電源し中断が不可能になり、この事は直流電
＠２１’）投入の置に補助す１１．イリスタ５が誤点弧
を起し、コンダンｔ６の放電を繰返していたのでは、超
電導コイルの運転が始められないという大暑な間ｌｌｋ
つながる。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、超電導コ
イルの電流検出値に基づいて電源しゃ断制御ａ踏８０誤
動作等を防止して信頼性の亮い保護動作にできる誤動作
防止装置を提供する仁とを目的とする。
イルの電流検出値に基づいて電源しゃ断制御ａ踏８０誤
動作等を防止して信頼性の亮い保護動作にできる誤動作
防止装置を提供する仁とを目的とする。
第２図轄仁の発明の一実施例を示す回路図である。同図
において、超電導コイル１の励磁電流は電流測足用シャ
ント２１で検出され、このシャント２１の検出電圧は絶
縁アンプ２２．２３．２４Ｋ １−）て分配される。こ
れら絶縁アンプ２２，２３゜２４の各出力は比較器２５
．２６．２７．２８．２９０比較入力にされ、各比較５
２５〜２９ ａＣは夫々比較基準電圧発生器３Ｇ、３
１，３２，３３．３４からの基準電圧Ｂ１〜ｇ４ （
但しｇｌ（１２（１３＜１４）が与えられ、各比較器２
５〜２９の比較出力に１つて電子式スイッチ３５，３６
．３？ の切換制御がなされる。
において、超電導コイル１の励磁電流は電流測足用シャ
ント２１で検出され、このシャント２１の検出電圧は絶
縁アンプ２２．２３．２４Ｋ １−）て分配される。こ
れら絶縁アンプ２２，２３゜２４の各出力は比較器２５
．２６．２７．２８．２９０比較入力にされ、各比較５
２５〜２９ ａＣは夫々比較基準電圧発生器３Ｇ、３
１，３２，３３．３４からの基準電圧Ｂ１〜ｇ４ （
但しｇｌ（１２（１３＜１４）が与えられ、各比較器２
５〜２９の比較出力に１つて電子式スイッチ３５，３６
．３？ の切換制御がなされる。
電子式スイッチ３５はコ毫ン接点ａｔｅ点す又はｃＫ切
換動作し、Ｗ御回路８のトランジスタ３８．０ベース入
力を切換える。即ち、絶縁アンプ２２！からの入力が基
準電圧Ｈ４よりも小さいときｋは接点１とｂを継ぐ出力
状＊ＫＴｏってトランジスタ３８のペースをアースして
トランジスタ３９９１からの制御信号をしゃ断すると共
にトランジスタ３８自体は強制カットオフ状＃Ｉｋして
し中断信号電力増幅段でのノイズ侵入を防止する。
換動作し、Ｗ御回路８のトランジスタ３８．０ベース入
力を切換える。即ち、絶縁アンプ２２！からの入力が基
準電圧Ｈ４よりも小さいときｋは接点１とｂを継ぐ出力
状＊ＫＴｏってトランジスタ３８のペースをアースして
トランジスタ３９９１からの制御信号をしゃ断すると共
にトランジスタ３８自体は強制カットオフ状＃Ｉｋして
し中断信号電力増幅段でのノイズ侵入を防止する。
電子式スイッチ３６は接点ｄとＣの開閉動作とコ毫ノ接
点ｆを接点ｇ又はｈＫ切換動作し、Ｃのうち接点ｄとｅ
は絶縁アンプ２３からの入力が基準電圧Ｂ３１りも小さ
−ときは開絹状ｆｌｉＫある。
点ｆを接点ｇ又はｈＫ切換動作し、Ｃのうち接点ｄとｅ
は絶縁アンプ２３からの入力が基準電圧Ｂ３１りも小さ
−ときは開絹状ｆｌｉＫある。
接点ｆＩＩｉ豪点Ｍにｌ！綬されてフリップツーラグ４
０の状態でオン参オフ信号が与えられるトランジスタ４
１０ペースをアースすることでノイズ侵入を防止する。
０の状態でオン参オフ信号が与えられるトランジスタ４
１０ペースをアースすることでノイズ侵入を防止する。
次に絶縁アンプ２３からの入力が基準電圧Ｒ３よりも大
きくかりＨ４工りも小さいときに接点ｄと１を閉路して
′フリップ７０ツブ４０を強制リセットさせる。また、
接点ｆはｇＩＩｃａりたままにしてトランジスタ４１Ｄ
強制オフｆｔ＃綬する。
きくかりＨ４工りも小さいときに接点ｄと１を閉路して
′フリップ７０ツブ４０を強制リセットさせる。また、
接点ｆはｇＩＩｃａりたままにしてトランジスタ４１Ｄ
強制オフｆｔ＃綬する。
更に、絶縁アンプ２３かちの入力が基準電圧ｇ４工勢も
大きくなるとき、接点ｄとｅｔ開路状ｍｋしてフリップ
フａｙプ４０の強制リセットを解除して制御回ｗＩ８の
７リツプフａｙプ４０のリセット端子をハイレベルにし
て７リツプフロツプ４０の配憶保持動作を許容すると共
に接点ｆを接点ｈ［切換えてトランジスタ４１が ４＝１−＄ ） ｔンジスタ４２，４３ の増幅回路
を通りた７リツグ７０ツブ４０からの信号を受け、増幅
して出力する１５に切換える。
大きくなるとき、接点ｄとｅｔ開路状ｍｋしてフリップ
フａｙプ４０の強制リセットを解除して制御回ｗＩ８の
７リツプフａｙプ４０のリセット端子をハイレベルにし
て７リツプフロツプ４０の配憶保持動作を許容すると共
に接点ｆを接点ｈ［切換えてトランジスタ４１が ４＝１−＄ ） ｔンジスタ４２，４３ の増幅回路
を通りた７リツグ７０ツブ４０からの信号を受け、増幅
して出力する１５に切換える。
電子式スイッチ３７は、絶縁アンプ２４からの入力が基
準電圧ｉｉｔ工りも大きくかつＢ２よりも小さφとき＃
Ｃ接点ｉとｊを閉じ、その他の状態では接点ｉとｊを開
くウィンドウコンパレータ動作になり、！Ｉ！点ｉとｊ
はスイッチ１１と並列接続に構成されて該スイッチ１１
と同じに転流コンデンサ６０充電回路用スイッチになる
。
準電圧ｉｉｔ工りも大きくかつＢ２よりも小さφとき＃
Ｃ接点ｉとｊを閉じ、その他の状態では接点ｉとｊを開
くウィンドウコンパレータ動作になり、！Ｉ！点ｉとｊ
はスイッチ１１と並列接続に構成されて該スイッチ１１
と同じに転流コンデンサ６０充電回路用スイッチになる
。
これら電子式スイッチ３５，３６．３７等ＫＬる電源し
ゃ断制御装置の誤動作防止制御は、第３図（１）に示す
超電導コイル電流ＩＫ対する絶縁アンプ２２〜２４の出
力特性と、同１６ （ｂ） Ｋ示す各接点ａ−ｊのオン
・オフ状態等のダイヤグラムから説明される。すなわち
、接点ｄと・は超電導コイル電流Ｉｓよりも大きく１４
１りも小さい状態で接続されてフシツプフａツブ４０を
リセット状態Ｋｌ、、４１点ａとｃ、ｆとｇは電流ｂｚ
すを大′きい状態で接続されて制御入力を許容する。ま
た、接点ｉとｊは電流１１よ−を大きくかり１２よりも
小さい状態で接続され転流ブンデン？６の自動光電を行
なわせる。この自動充電は接点轟とｊｔ）接続でサイリ
スタ１０が導通するとコンデンサ６の充電が始まり、そ
の充電電流轟ｃｋよりコンデン？電圧Ｖｃが設電電圧ま
で充電されることで光電電流も小さくなってｔ４ｖスタ
ＩＱ ｔ’）＠然転流で終了する。
ゃ断制御装置の誤動作防止制御は、第３図（１）に示す
超電導コイル電流ＩＫ対する絶縁アンプ２２〜２４の出
力特性と、同１６ （ｂ） Ｋ示す各接点ａ−ｊのオン
・オフ状態等のダイヤグラムから説明される。すなわち
、接点ｄと・は超電導コイル電流Ｉｓよりも大きく１４
１りも小さい状態で接続されてフシツプフａツブ４０を
リセット状態Ｋｌ、、４１点ａとｃ、ｆとｇは電流ｂｚ
すを大′きい状態で接続されて制御入力を許容する。ま
た、接点ｉとｊは電流１１よ−を大きくかり１２よりも
小さい状態で接続され転流ブンデン？６の自動光電を行
なわせる。この自動充電は接点轟とｊｔ）接続でサイリ
スタ１０が導通するとコンデンサ６の充電が始まり、そ
の充電電流轟ｃｋよりコンデン？電圧Ｖｃが設電電圧ま
で充電されることで光電電流も小さくなってｔ４ｖスタ
ＩＱ ｔ’）＠然転流で終了する。
以上のことから、超電導コイルＩＫ電流が供給され始め
て電流１１〜１２領域でコンデンサ６の充電が開始され
１次にアリツブフロップ４０がリセットされてその初期
状態が確立され、この状Ｉｌ＃ｌｃなるまではトランジ
スタ３８及び４１の強制リーセットが継続されて直流電
源２の投入等によるノイズによる娯りた制御動作が禁止
され、コイル電流が１４ を越えた状態で初めて制御
−作準備完了する。そして、運転中に超電導コイルがク
エンチしたときｋはトランジスタ３８からの出力でサイ
リスタ５を点弧することですイリスタコ０ターンオツ制
御がなされると共に、フリップフロップ４０がセットさ
れてトランジスタ４１０オン出力にようでサイリスタ１
２のターンオン制御がなされ。
て電流１１〜１２領域でコンデンサ６の充電が開始され
１次にアリツブフロップ４０がリセットされてその初期
状態が確立され、この状Ｉｌ＃ｌｃなるまではトランジ
スタ３８及び４１の強制リーセットが継続されて直流電
源２の投入等によるノイズによる娯りた制御動作が禁止
され、コイル電流が１４ を越えた状態で初めて制御
−作準備完了する。そして、運転中に超電導コイルがク
エンチしたときｋはトランジスタ３８からの出力でサイ
リスタ５を点弧することですイリスタコ０ターンオツ制
御がなされると共に、フリップフロップ４０がセットさ
れてトランジスタ４１０オン出力にようでサイリスタ１
２のターンオン制御がなされ。
超電導コイル１の電流はコイル保護用抵抗器１３に流れ
てそのエネルギーが外部放出される。また、超電導コイ
ル電流が減衰して１４Ｌりも小さくなるとトランジスタ
３８．４１ は強制オフに戻つて誤うた制御動作を抑
止し、電流１５ｚｅも小さくなると７リツプフロツク４
０のリセットがなされ、更に電流の低下が１２〜１１と
なると保繰動作にぶり放電前と逆極性に充電されたコン
デンサ６を正極性に再充電する。
てそのエネルギーが外部放出される。また、超電導コイ
ル電流が減衰して１４Ｌりも小さくなるとトランジスタ
３８．４１ は強制オフに戻つて誤うた制御動作を抑
止し、電流１５ｚｅも小さくなると７リツプフロツク４
０のリセットがなされ、更に電流の低下が１２〜１１と
なると保繰動作にぶり放電前と逆極性に充電されたコン
デンサ６を正極性に再充電する。
以上のとおり、この発明に工れば、電源し中断、のため
に転流用補助すイリスタ５に与えるべき信 −号は超電
導コイル１の電流が設定値を越えて電子式スイッ悼動作
してからでないと与えられないため、直流電源２の電源
スイッチ投入時勢のノイズＫ Ｌ ？てコンデンサ６の
誤った放電やコンデンサーの−りた放電による直流電源
２の故障を招くこともなくスムーズに超電導コイルの運
転が始められるよう虻なうた。
に転流用補助すイリスタ５に与えるべき信 −号は超電
導コイル１の電流が設定値を越えて電子式スイッ悼動作
してからでないと与えられないため、直流電源２の電源
スイッチ投入時勢のノイズＫ Ｌ ？てコンデンサ６の
誤った放電やコンデンサーの−りた放電による直流電源
２の故障を招くこともなくスムーズに超電導コイルの運
転が始められるよう虻なうた。
また、超電導コイルの上昇時と下降時にはフリッグ７驕
ツ１４０ Ｏリセットが自動的＃Ｃなされ、そのりセッ
トを確冥にして手動の場合のリセット忘れによるフリッ
プフｐツ１４０の動作不能を原因とする保鏝動作の誤動
作もなくなりた。
ツ１４０ Ｏリセットが自動的＃Ｃなされ、そのりセッ
トを確冥にして手動の場合のリセット忘れによるフリッ
プフｐツ１４０の動作不能を原因とする保鏝動作の誤動
作もなくなりた。
更に、転流コンデンサ６の充放電も超電導コイルの電流
によって自動制御され、スイッチＩＩＫよる煩わしい手
動操作を不要にするしその操作忘れを防止する。
によって自動制御され、スイッチＩＩＫよる煩わしい手
動操作を不要にするしその操作忘れを防止する。
第１図は従来の電源しゃ断制御装置を示す回路図、第２
図はこの発明の一実糺例を示す回路図、第３引第、２＠
の動作を説明するための図でおる。 １：超電導コイル ２：厘ｔｉｔ電源３：電源開閉
用サイリスタ、４：クエンチ検出装置。 ５：転流用補助ｔイリスタ、６：転流コンデンサ８：電
源し中断制御回路、ｌＯ：充電用ナイリスタ、１３：放
電用抵抗器、 ２１ニジヤント抵抗Ｉｓ。 ２２．２３，２４： ｌＩ８縁用アンプ、２５．・・・
、２９：比較器。 特許出蒙人 株式会社富士電機総合研究所代理人弁理士
成 −喜 痔 第１図
図はこの発明の一実糺例を示す回路図、第３引第、２＠
の動作を説明するための図でおる。 １：超電導コイル ２：厘ｔｉｔ電源３：電源開閉
用サイリスタ、４：クエンチ検出装置。 ５：転流用補助ｔイリスタ、６：転流コンデンサ８：電
源し中断制御回路、ｌＯ：充電用ナイリスタ、１３：放
電用抵抗器、 ２１ニジヤント抵抗Ｉｓ。 ２２．２３，２４： ｌＩ８縁用アンプ、２５．・・・
、２９：比較器。 特許出蒙人 株式会社富士電機総合研究所代理人弁理士
成 −喜 痔 第１図
Claims (1)
- １）超電導コイルとその直流電源との関に第１のサイリ
スタスイッチを設け、超電導コイルとそのエネルギーを
外１［放出させるための抵抗器との間に第２のすイリス
タスイッチを設け、超電導コイルの電源しゃ断に際して
上記第１のすイリスタスイッチを開路制御すると共に第
２のサイリスタスイッチを閉路制御する電源しゃ断制御
回路を設けた電源し中断制御装置において、超電導コイ
ルの検出電流から該電流が第１の所定レベル範囲に達し
たときに上記第１のサイリスタスイッチをし中に上記電
源し中断制御回路をしゃ断制御準備状態にし、該電流が
第２の所定レベル範囲を越えたときに上記電源し中断制
御回４にＬる上記第１及び第２のすイリスタスイッチの
制御を許容する保睡回路を備えたことを特徴とする超電
導コイルの電源しゃ断制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56210283A JPS58110011A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 超電導コイルの電源しや断制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56210283A JPS58110011A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 超電導コイルの電源しや断制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110011A true JPS58110011A (ja) | 1983-06-30 |
Family
ID=16586826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56210283A Pending JPS58110011A (ja) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | 超電導コイルの電源しや断制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58110011A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5220840A (en) * | 1971-01-28 | 1977-02-17 | Xerox Corp | Residual image converter |
-
1981
- 1981-12-23 JP JP56210283A patent/JPS58110011A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5220840A (en) * | 1971-01-28 | 1977-02-17 | Xerox Corp | Residual image converter |
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