JPS6314490B2 - - Google Patents
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- JPS6314490B2 JPS6314490B2 JP56001526A JP152681A JPS6314490B2 JP S6314490 B2 JPS6314490 B2 JP S6314490B2 JP 56001526 A JP56001526 A JP 56001526A JP 152681 A JP152681 A JP 152681A JP S6314490 B2 JPS6314490 B2 JP S6314490B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- electrode
- film
- metallized film
- wound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/32—Wound capacitors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
本発明はプラスチツクフイルム、絶縁紙などの
誘電体フイルムの表面に金属電極を蒸着などによ
り形成した金属化フイルムを巻回することにより
構成される金属化フイルムコンデンサに関するも
のである。 従来、金属化フイルムコンデンサにおいては、
第１図ａ，ｂに示すようにポリプロピレンフイル
ム、ポリエステルフイルム、ポリカーボネートフ
イルムなどの誘電体フイルム１の片面または両面
に、蒸着法、スパツタリング法などにより金属の
電極２を前記誘電体フイルム１の幅方向の幅部に
0.5mm〜５mm程度の絶縁溝部（通常、マージン部
と呼ばれており、以下マージン部という）３を設
けて形成することにより金属化フイルム４を得て
いる。 そして、このような金属化フイルム４を用い
て、コンデンサを得る場合、２枚の金属化フイル
ム４を重ね合せて巻回し、その巻回した金属化フ
イルム４の両端面にZn、Sn、Cu、Pbなどの金属
材料を溶射して電極引出部を形成し、その電極引
出部にリード線の溶接などにより接続してコンデ
ンサ素子とするか、または第２図に示すように金
属化フイルム４を１枚１枚マージン部３が反対側
にくるように積み重ね、そして前述の巻回型のコ
ンデンサと同様に電極を引出してコンデンサ素子
としている。 ところで、このような巻回型、積層型のコンデ
ンサを生産性、コンデンサ特性などの面から詳細
に分析評価をすれば、それぞれ一長一短がある。
特に、特性上における大きな違いは、積層型のコ
ンデンサにおいては小容量コンデンサを並列に複
数個接続した構造となるため、使用中何らかの異
常により金属化フイルムの一部が破壊現象を起し
ても、１個のコンデンサ要素部分が機能を失なう
だけとなり、他のコンデンサ要部部分への影響は
ほとんど生じなく、この結果わずかな容量減少の
みとなる。このことは、非常に安全性の高い安全
機能付のコンデンサであると言えるのである。 一方、巻回型のコンデンサにおいては、従来か
らの一般的な設備で簡単に製造することができる
ため、現在の主流となつているものの、使用中に
何らかの異常により金属化フイルムの一部が破壊
現象を起すと、その破壊現象による容量変化は、
金属化フイルムの電極の減少した面積に比例した
減少のみであるため、切期の段階においては無視
できる程度であるが、この種の巻回型のコンデン
サは全体が１個のコンデンサであるため、一部の
破壊部分を核として止ることなく徐々に進行し、
遂には発煙発火に至つてしまう。このため、この
巻回型のコンデンサにおいては、何らかの安全装
置を付加しなければ、充分な安全性を確保するこ
とができない。 本発明者らはこのような現状に鑑み、巻回型の
コンデンサの持つ高い生産性と、積層型のコンデ
ンサの持つ高い安全性とを兼ね備えたコンデンサ
の開発を進めた。その結果、第３図に示すように
幅方向の端部に設けたマージン部３とは別個に、
電極２を金属化フイルム４の長さ方向に複数個の
矩形の島状に分離するように前記マージン部３に
つながるマージン部５を設け、そしてこのような
金属化フイルム４を２枚重ね合せて巻回してコン
デンサ素子を構成すれば、製造する時は巻回型の
コンデンサと同様に製造することができ、また電
極構造は積層型と同様な構造となるため、電極２
の一部で破壊現象が生じても、全体に波及するこ
とがなく、発煙発火などの事故を防ぐことができ
る、すなわち安全機能を持たせられることを見出
したのである。なお、第３図において、６は巻回
した金属化フイルム４の両端面に金属材料を溶射
して形成した電極引出部、７はこの電極引出部６
に溶接などにより接続したリード線である。 ところで、第３図に示すような金属化フイルム
４を用いる巻回型のコンデンサは従来から考えら
れていたが、この従来のコンデンサはフイルムの
巻始め、巻終りに生じるしわによつて部分放電が
起り易くなるのを防ぐために、金属フイルム４の
電極２を島状に分離し、そして電極引出部５を形
成する部分を金属フイルム４の巻始め、巻終り以
外の中間部のみとしたものであり、積極的に安全
機能に利用するための構造ではなく、したがつて
本発明における目的を充分に満足できるものでは
なかつた。 本発明は前述の構造のコンデンサからさらに開
発を進めた結果見出したものであり、生産性が高
く、しかも信頼性の高い安全機能を備えた金属化
フイルムコンデンサを提供するものであり、以下
本発明の内容について、詳細に説明する。 本発明においては、上述したような積層型のコ
ンデンサと同等の安全機能が得られるようにする
ことを目的として種々の実験と検討を行つた結
果、巻回した金属化フイルム４の両端面にZn、
Sn、Cu、Pbなどの金属材料の溶射によつて形成
する電極引出部６を、端面部面積の70％〜95％の
範囲で形成すればよいとの結果を見出したもので
ある。 第４図に70℃の雰囲気中でコンデンサの定格電
圧の1.5倍の電圧を２秒印加、２秒休止のサイク
ルを繰返した時の容量変化の状況を示しており、
第４図中、イは従来の巻回型のコンデンサ、ロは
従来の積層型のコンデンサ、ハは本発明のコンデ
ンサである。 この第４図から明らかなように、イ，ハにおい
ては定格電圧の1.5倍程度の電圧印加、休止の繰
返し試験においては、巻回型のコンデンサであ
り、コンデンサは連続した１枚のフイルムより構
成されているため、定格電圧の1.5倍程度の電圧
衝撃ではほとんど電極引出部の外れもなく、その
結果容量変化はコロナによる電極としての蒸着膜
の微少な飛散が原因したものであるため、ごくわ
ずかである。 一方、金属化フイルムを１枚１枚積み重ねた積
層型コンデンサロにおいては、定格電圧の1.5倍
程度の電圧衝撃においても電極引出部の外れがあ
るため容量変化は階段的に減少している状況がは
つきり確認できる。なお、容量変化率はコロナに
より蒸着膜の飛散分も加算されるため、イ，ハの
ものよりは大きくなる結果となつている。 また、第５図に本発明のコンデンサにおいて、
コンデンサの端面部面積に対して外部に電極を引
き出すための電極引出部を形成するために行つた
溶射の吹付け面積の比率における70℃の雰囲気中
でコンデンサの定格電圧の1.5倍の電圧を２秒印
加、２秒休止のサイクルを繰返す試験（断続試
験）での容量変化に関係を示しており、第５図中
の30％、50％、60％、70％、90％、95％、100％
は、コンデンサの端面部面積に対して実施した溶
射の吹付け面積の比率である。 この第５図から明らかなように、電極引出部の
端面部面積に対する比率は70％以上にしなければ
実働に耐えうるコンデンサとはならない。 このことをさらに明確にするため、第５図中ニ
に示したものは、従来の巻回型のコンデンサであ
り、しかも溶射の吹付け面積は50％のものであ
る。 この結果から明らかなように、従来の巻回型の
コンデンサにおいては、先にも説明したように全
体が１個のコンデンサであるため、わずかでも電
極引出部と電極との接触が残つていれば、コンデ
ンサとしての機能は100％出るため、断続試験で
の電圧衝撃で、電極引出部と電極との接触が一部
外れても、容量変化にはほとんど影響しないので
ある。ところが、本発明のコンデンサにおいて
は、形状は従来の巻回型のものと変らないが、マ
ージン部５により仕切られた小容量コンデンサ群
の集まりとなつているため、２本のマージン部５
にはさまれた電極２と電極引出部６との接触が外
れれば、隣接した左右のマージン部５間の電極２
と電極引出部５との接触がたとえ外れていない状
態であつても、小容量コンデンサの１個分の容量
は減少する。 すなわち、本発明のコンデンサにおいては、最
初から電極２と電極引出部６との接触面積を大き
く、すなわち溶射の吹付面積を大きくしておく必
要があるのである。 また、次表に本発明のコンデンサ（溶射の吹付
け面積70％、90％、95％）と、比較例として溶射
の吹付面積100％のものと、従来の巻回型のコン
デンサ（溶射の吹付け面積70％、100％）とを比
較しながら、完全性の確認試験を行つた結果を示
している。なお、試験方法としては、コンデンサ
の定格の２倍および３倍の電圧を室温中で印加し
続け電流値が零になるまでに発火発煙が起こるか
否かで判定した。途中5Aの耐圧計がブレークダ
ウンした時は再度電圧を印加し続けた。
誘電体フイルムの表面に金属電極を蒸着などによ
り形成した金属化フイルムを巻回することにより
構成される金属化フイルムコンデンサに関するも
のである。 従来、金属化フイルムコンデンサにおいては、
第１図ａ，ｂに示すようにポリプロピレンフイル
ム、ポリエステルフイルム、ポリカーボネートフ
イルムなどの誘電体フイルム１の片面または両面
に、蒸着法、スパツタリング法などにより金属の
電極２を前記誘電体フイルム１の幅方向の幅部に
0.5mm〜５mm程度の絶縁溝部（通常、マージン部
と呼ばれており、以下マージン部という）３を設
けて形成することにより金属化フイルム４を得て
いる。 そして、このような金属化フイルム４を用い
て、コンデンサを得る場合、２枚の金属化フイル
ム４を重ね合せて巻回し、その巻回した金属化フ
イルム４の両端面にZn、Sn、Cu、Pbなどの金属
材料を溶射して電極引出部を形成し、その電極引
出部にリード線の溶接などにより接続してコンデ
ンサ素子とするか、または第２図に示すように金
属化フイルム４を１枚１枚マージン部３が反対側
にくるように積み重ね、そして前述の巻回型のコ
ンデンサと同様に電極を引出してコンデンサ素子
としている。 ところで、このような巻回型、積層型のコンデ
ンサを生産性、コンデンサ特性などの面から詳細
に分析評価をすれば、それぞれ一長一短がある。
特に、特性上における大きな違いは、積層型のコ
ンデンサにおいては小容量コンデンサを並列に複
数個接続した構造となるため、使用中何らかの異
常により金属化フイルムの一部が破壊現象を起し
ても、１個のコンデンサ要素部分が機能を失なう
だけとなり、他のコンデンサ要部部分への影響は
ほとんど生じなく、この結果わずかな容量減少の
みとなる。このことは、非常に安全性の高い安全
機能付のコンデンサであると言えるのである。 一方、巻回型のコンデンサにおいては、従来か
らの一般的な設備で簡単に製造することができる
ため、現在の主流となつているものの、使用中に
何らかの異常により金属化フイルムの一部が破壊
現象を起すと、その破壊現象による容量変化は、
金属化フイルムの電極の減少した面積に比例した
減少のみであるため、切期の段階においては無視
できる程度であるが、この種の巻回型のコンデン
サは全体が１個のコンデンサであるため、一部の
破壊部分を核として止ることなく徐々に進行し、
遂には発煙発火に至つてしまう。このため、この
巻回型のコンデンサにおいては、何らかの安全装
置を付加しなければ、充分な安全性を確保するこ
とができない。 本発明者らはこのような現状に鑑み、巻回型の
コンデンサの持つ高い生産性と、積層型のコンデ
ンサの持つ高い安全性とを兼ね備えたコンデンサ
の開発を進めた。その結果、第３図に示すように
幅方向の端部に設けたマージン部３とは別個に、
電極２を金属化フイルム４の長さ方向に複数個の
矩形の島状に分離するように前記マージン部３に
つながるマージン部５を設け、そしてこのような
金属化フイルム４を２枚重ね合せて巻回してコン
デンサ素子を構成すれば、製造する時は巻回型の
コンデンサと同様に製造することができ、また電
極構造は積層型と同様な構造となるため、電極２
の一部で破壊現象が生じても、全体に波及するこ
とがなく、発煙発火などの事故を防ぐことができ
る、すなわち安全機能を持たせられることを見出
したのである。なお、第３図において、６は巻回
した金属化フイルム４の両端面に金属材料を溶射
して形成した電極引出部、７はこの電極引出部６
に溶接などにより接続したリード線である。 ところで、第３図に示すような金属化フイルム
４を用いる巻回型のコンデンサは従来から考えら
れていたが、この従来のコンデンサはフイルムの
巻始め、巻終りに生じるしわによつて部分放電が
起り易くなるのを防ぐために、金属フイルム４の
電極２を島状に分離し、そして電極引出部５を形
成する部分を金属フイルム４の巻始め、巻終り以
外の中間部のみとしたものであり、積極的に安全
機能に利用するための構造ではなく、したがつて
本発明における目的を充分に満足できるものでは
なかつた。 本発明は前述の構造のコンデンサからさらに開
発を進めた結果見出したものであり、生産性が高
く、しかも信頼性の高い安全機能を備えた金属化
フイルムコンデンサを提供するものであり、以下
本発明の内容について、詳細に説明する。 本発明においては、上述したような積層型のコ
ンデンサと同等の安全機能が得られるようにする
ことを目的として種々の実験と検討を行つた結
果、巻回した金属化フイルム４の両端面にZn、
Sn、Cu、Pbなどの金属材料の溶射によつて形成
する電極引出部６を、端面部面積の70％〜95％の
範囲で形成すればよいとの結果を見出したもので
ある。 第４図に70℃の雰囲気中でコンデンサの定格電
圧の1.5倍の電圧を２秒印加、２秒休止のサイク
ルを繰返した時の容量変化の状況を示しており、
第４図中、イは従来の巻回型のコンデンサ、ロは
従来の積層型のコンデンサ、ハは本発明のコンデ
ンサである。 この第４図から明らかなように、イ，ハにおい
ては定格電圧の1.5倍程度の電圧印加、休止の繰
返し試験においては、巻回型のコンデンサであ
り、コンデンサは連続した１枚のフイルムより構
成されているため、定格電圧の1.5倍程度の電圧
衝撃ではほとんど電極引出部の外れもなく、その
結果容量変化はコロナによる電極としての蒸着膜
の微少な飛散が原因したものであるため、ごくわ
ずかである。 一方、金属化フイルムを１枚１枚積み重ねた積
層型コンデンサロにおいては、定格電圧の1.5倍
程度の電圧衝撃においても電極引出部の外れがあ
るため容量変化は階段的に減少している状況がは
つきり確認できる。なお、容量変化率はコロナに
より蒸着膜の飛散分も加算されるため、イ，ハの
ものよりは大きくなる結果となつている。 また、第５図に本発明のコンデンサにおいて、
コンデンサの端面部面積に対して外部に電極を引
き出すための電極引出部を形成するために行つた
溶射の吹付け面積の比率における70℃の雰囲気中
でコンデンサの定格電圧の1.5倍の電圧を２秒印
加、２秒休止のサイクルを繰返す試験（断続試
験）での容量変化に関係を示しており、第５図中
の30％、50％、60％、70％、90％、95％、100％
は、コンデンサの端面部面積に対して実施した溶
射の吹付け面積の比率である。 この第５図から明らかなように、電極引出部の
端面部面積に対する比率は70％以上にしなければ
実働に耐えうるコンデンサとはならない。 このことをさらに明確にするため、第５図中ニ
に示したものは、従来の巻回型のコンデンサであ
り、しかも溶射の吹付け面積は50％のものであ
る。 この結果から明らかなように、従来の巻回型の
コンデンサにおいては、先にも説明したように全
体が１個のコンデンサであるため、わずかでも電
極引出部と電極との接触が残つていれば、コンデ
ンサとしての機能は100％出るため、断続試験で
の電圧衝撃で、電極引出部と電極との接触が一部
外れても、容量変化にはほとんど影響しないので
ある。ところが、本発明のコンデンサにおいて
は、形状は従来の巻回型のものと変らないが、マ
ージン部５により仕切られた小容量コンデンサ群
の集まりとなつているため、２本のマージン部５
にはさまれた電極２と電極引出部６との接触が外
れれば、隣接した左右のマージン部５間の電極２
と電極引出部５との接触がたとえ外れていない状
態であつても、小容量コンデンサの１個分の容量
は減少する。 すなわち、本発明のコンデンサにおいては、最
初から電極２と電極引出部６との接触面積を大き
く、すなわち溶射の吹付面積を大きくしておく必
要があるのである。 また、次表に本発明のコンデンサ（溶射の吹付
け面積70％、90％、95％）と、比較例として溶射
の吹付面積100％のものと、従来の巻回型のコン
デンサ（溶射の吹付け面積70％、100％）とを比
較しながら、完全性の確認試験を行つた結果を示
している。なお、試験方法としては、コンデンサ
の定格の２倍および３倍の電圧を室温中で印加し
続け電流値が零になるまでに発火発煙が起こるか
否かで判定した。途中5Aの耐圧計がブレークダ
ウンした時は再度電圧を印加し続けた。
【表】
この表の結果から明らかなように、本発明のも
のにおいては、100％の安全性が確認されたもの
に比べ、従来のものにおいては、ほとんどのもの
が発煙発火した。一方、比較品で示すように、金
属化フイルムの構造は本発明のものを使用した
が、溶射の吹付け面積を100％にしたものにおい
ては、10〜25％の確率で発煙発火が起こつた。こ
れは、溶射による電極引出部がコンデンサの端面
全体に施こされていると、定格電圧の２〜３倍の
電圧を印加した時に、電極間に発生する放電によ
りガスが発生し、この発生したガスがフイルム層
間から逃げることができず、この結果より加速度
的に急激な破壊が進行するからである。 すなわち、以上の説明から明らかなように、金
属化フイルムに電極をフイルムの長さ方向に複数
個の島状に分離するように複数本のマージン部を
設け、かつその金属化フイルムを巻回した巻回物
の両端面に形成する電極引出部を端面部面積の70
％〜95％にすることにより、従来の巻回型のコン
デンサと同様に従来からある製造設備を用いて生
産性よく製造することができるとともに、積層型
のコンデンサと同様な安全機能を持たせることが
でき、しかもその安全機能における信頼性をより
一層高めることができるのである。 このように本発明によれば、製造がしやすく、
それ自体で高い安全機能を有する金属化フイルム
コンデンサを得ることができるのである。
のにおいては、100％の安全性が確認されたもの
に比べ、従来のものにおいては、ほとんどのもの
が発煙発火した。一方、比較品で示すように、金
属化フイルムの構造は本発明のものを使用した
が、溶射の吹付け面積を100％にしたものにおい
ては、10〜25％の確率で発煙発火が起こつた。こ
れは、溶射による電極引出部がコンデンサの端面
全体に施こされていると、定格電圧の２〜３倍の
電圧を印加した時に、電極間に発生する放電によ
りガスが発生し、この発生したガスがフイルム層
間から逃げることができず、この結果より加速度
的に急激な破壊が進行するからである。 すなわち、以上の説明から明らかなように、金
属化フイルムに電極をフイルムの長さ方向に複数
個の島状に分離するように複数本のマージン部を
設け、かつその金属化フイルムを巻回した巻回物
の両端面に形成する電極引出部を端面部面積の70
％〜95％にすることにより、従来の巻回型のコン
デンサと同様に従来からある製造設備を用いて生
産性よく製造することができるとともに、積層型
のコンデンサと同様な安全機能を持たせることが
でき、しかもその安全機能における信頼性をより
一層高めることができるのである。 このように本発明によれば、製造がしやすく、
それ自体で高い安全機能を有する金属化フイルム
コンデンサを得ることができるのである。
第１図ａ，ｂは一般の金属化フイルムの例を示
す斜視図、第２図は一般の積層型の金属化フイル
ムコンデンサの要部を示す斜視図、第３図は本発
明に係る金属化フイルムコンデンサを示す斜視
図、第４図は従来の巻回型および積層型の金属化
フイルムコンデンサと本発明による金属化フイル
ムコンデンサとにおける断続試験の結果を示す
図、第５図はコンデンサ素子の電極引出部の面積
における断続試験の結果を示す図である。 １……誘電体フイルム、２……電極、３，５…
…マージン部、４……金属化フイルム、６……電
極引出部、７……リード線。
す斜視図、第２図は一般の積層型の金属化フイル
ムコンデンサの要部を示す斜視図、第３図は本発
明に係る金属化フイルムコンデンサを示す斜視
図、第４図は従来の巻回型および積層型の金属化
フイルムコンデンサと本発明による金属化フイル
ムコンデンサとにおける断続試験の結果を示す
図、第５図はコンデンサ素子の電極引出部の面積
における断続試験の結果を示す図である。 １……誘電体フイルム、２……電極、３，５…
…マージン部、４……金属化フイルム、６……電
極引出部、７……リード線。
Claims (1)
- １ 誘電体フイルムの片面または両面に幅方向の
端部に絶縁部を設けて電極を形成するとともに、
その電極をフイルムの長さ方向に複数個の島状に
分離するように複数本の絶縁溝部を設けることに
より金属化フイルムを構成し、その金属化フイル
ムを巻回するとともに、その巻回した金属化フイ
ルムの両端面にリード線が接続される電極引出部
を端面部面積の70％〜95％の範囲で形成したこと
を特徴とする金属化フイルムコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56001526A JPS57114221A (en) | 1981-01-07 | 1981-01-07 | Metallized film capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56001526A JPS57114221A (en) | 1981-01-07 | 1981-01-07 | Metallized film capacitor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57114221A JPS57114221A (en) | 1982-07-16 |
| JPS6314490B2 true JPS6314490B2 (ja) | 1988-03-31 |
Family
ID=11503950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56001526A Granted JPS57114221A (en) | 1981-01-07 | 1981-01-07 | Metallized film capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57114221A (ja) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2160008B2 (de) * | 1971-12-03 | 1973-11-15 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Musters in einer auf einem Träger aufgedampften Metallschicht und dessen Verwendung |
| JPS5616530B2 (ja) * | 1973-11-15 | 1981-04-16 | ||
| JPS5085858A (ja) * | 1973-12-04 | 1975-07-10 | ||
| JPS5944794B2 (ja) * | 1975-03-17 | 1984-11-01 | 呉羽化学工業株式会社 | 高分子フイルムの成極方法 |
| JPS5833683B2 (ja) * | 1975-06-30 | 1983-07-21 | 松下電工株式会社 | コンデンサ装置 |
| JPS5286153A (en) * | 1976-01-13 | 1977-07-18 | Nitsuko Ltd | Lowwinductance film capacitor |
| JPS5432751A (en) * | 1977-08-16 | 1979-03-10 | Nitsuko Ltd | Attachment structure of electrode tabs in metallized film wound type capacitor |
| JPS55167645U (ja) * | 1979-05-17 | 1980-12-02 |
-
1981
- 1981-01-07 JP JP56001526A patent/JPS57114221A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57114221A (en) | 1982-07-16 |
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