JP2856211B2 - Drive current control device - Google Patents
Drive current control deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はドライブ電流制御装置、特にモータに供給す
るドライブ電流の制御を行うスイッチングトランジスタ
のオンオフ制御の改良に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive current control device, and more particularly to an improvement in on / off control of a switching transistor for controlling a drive current supplied to a motor.
［従来の技術］ 回転駆動源としてのモータが各種の産業分野において
用いられ、特に、近年においては、オーディオ／ビデオ
機器、磁気記録或いは光学記録装置等に位置制御の容易
な各種モータが広範囲に用いられている。[Prior Art] Motors as rotary drive sources are used in various industrial fields. In recent years, in particular, various motors whose position can be easily controlled are widely used in audio / video equipment, magnetic recording or optical recording devices. Have been.
この種のモータは連続的に大出力を発生するよりも、
応答性に優れ、制御信号によって任意に正逆回転し、ま
たその回転量が制御できることを望まれ、このために、
モータのドライブ電流制御装置は、モータの駆動コイル
に正負の任意に切り替えられたドライブ電流を供給する
スイッチング回路として形成され、特に、近年において
は、制御装置の小型化、低消費電力化を図り、またその
製造コスとを低減するために広くIC化が進められてい
る。This type of motor generates more power than
It is desirable to have excellent responsiveness, arbitrarily forward / reverse rotation by a control signal, and to be able to control the amount of rotation.
The motor drive current control device is formed as a switching circuit that supplies a drive current that is arbitrarily switched between positive and negative to the drive coil of the motor.In particular, in recent years, the control device has been reduced in size and power consumption has been reduced. Also, in order to reduce the manufacturing cost, ICs have been widely promoted.
第２図には従来のドライブ電流制御装置の一例が示さ
れており、一対のモータコイル10に任意の方向のドライ
ブ電流を所定のタイミングで供給することによって正逆
いずれかの方向に回転し、またパルスモータ駆動するこ
とによってモータの回転速度、回転量あるいは位置制御
を任意に行うことができる。FIG. 2 shows an example of a conventional drive current control device. By supplying a drive current in an arbitrary direction to the pair of motor coils 10 at a predetermined timing, the motor rotates in one of forward and reverse directions, Further, by driving the pulse motor, the rotation speed, rotation amount or position of the motor can be arbitrarily controlled.
ドライブ電流制御装置は、前記一対のモータコイル10
に極性の異なるドライブ電流を供給するためにのスイッ
チング回路を有している。すなわち、実施例において、
スイッチング回路は、４つのスイッチングトランジスタ
12,14、16、18を含み、これらスイッチングトランジス
タ12,14、16、18のベース電流を制御するために一対の
スイッチング制御回路20が設けられている。The drive current control device includes the pair of motor coils 10
And a switching circuit for supplying drive currents having different polarities to each other. That is, in the embodiment,
The switching circuit has four switching transistors
A pair of switching control circuits 20 are provided for controlling the base currents of the switching transistors 12, 14, 16, and 18, respectively.
そして、このスイッチング制御回路20が、所定のベー
ス電流を各スイッチングトランジスタ12、14、16、18に
所定のタイミングで供給する。The switching control circuit 20 supplies a predetermined base current to each of the switching transistors 12, 14, 16, and 18 at a predetermined timing.
そして、このようなドライブ電流制御装置において
は、電源22とスイッチング回路の入力端子24の間にリミ
ッタ用トランジスタ26を有している。このリミッタ用ト
ランジスタ26はモータのドライブ電流を制限するための
ものであり、通常PNPトランジスタが採用される。ま
た、このリミッタ用トランジスタ26のオンオフによって
モータコイル10へのドライブ電流のオンオフが行えるの
で、これによってもモータのオンオフを行っている。In such a drive current control device, a limiter transistor 26 is provided between the power supply 22 and the input terminal 24 of the switching circuit. The limiter transistor 26 is for limiting the drive current of the motor, and usually employs a PNP transistor. Further, the drive current to the motor coil 10 can be turned on and off by turning on and off the limiter transistor 26, so that the motor is also turned on and off.
なお、通常の場合スイッチングトランジスタ12、14、
16、18及びスイッチング制御回路20がIC化されている。In the normal case, the switching transistors 12, 14,
The ICs 16 and 18 and the switching control circuit 20 are integrated.
［発明が解決しようとする課題］ このような従来のモータのドライブ制御装置において
は、リミッタ用トランジスタ26を有するために次のよう
な問題点があった。[Problems to be Solved by the Invention] In such a conventional drive control device for a motor, the following problems are caused because of having the limiter transistor 26.
すなわち、モータのドライブ電流は数100mA〜1A程度
である。このため、リミッタ用トランジスタ26には容量
の大きなトランジスタ、いわゆるパワートランジスタを
用いる必要があり、コストの上昇を招くという問題点が
あった。That is, the drive current of the motor is about several 100 mA to 1 A. For this reason, it is necessary to use a transistor having a large capacity, that is, a power transistor, as the limiter transistor 26, which causes a problem that the cost is increased.
また、リミッタ用トランジスタ26の飽和電圧によって
無効電圧を生じるという問題点もあった。There is also a problem that an invalid voltage is generated by the saturation voltage of the limiter transistor 26.
すなわち、電源22においてVccの電圧であったもの
が、入力端子24においてはVsとなり、この電圧降下分の
エネルギーがロスされることになる。さらに、スイッチ
ングトランジスタ12、14、16、18に対し、供給するベー
ス電流が一定の値に固定されている。このため、スイッ
チングトランジスタ12、14、16、18におけるモータのド
ライブ電流が小さな場合でも、最大のドライブ電流に対
応したベース電流を供給しており、エネルギーをロスし
ているという問題点もあった。That is, the voltage of Vcc at the power supply 22 becomes Vs at the input terminal 24, and energy corresponding to this voltage drop is lost. Furthermore, the base current supplied to the switching transistors 12, 14, 16, 18 is fixed at a constant value. For this reason, even when the drive current of the motor in the switching transistors 12, 14, 16, and 18 is small, the base current corresponding to the maximum drive current is supplied, and there is a problem that energy is lost.
発明の目的 従って、このような問題点を解消しなければならない
という課題がある。Therefore, there is a problem that such a problem must be solved.
本発明は、このような課題を解決するために為された
ものであり、大容量のパワートランジスタを必要とせ
ず、かつ最適なベース電流を供給できるドライブ電流制
御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a drive current control device that does not require a large-capacity power transistor and can supply an optimal base current. .
［課題を解決するための手段］ 本発明に係るドライブ電流制御装置は、電源から直接
電流が供給され、モータへ所定のドライブ電流を供給す
るために所定のタイミングでスイッチング制御される複
数のスイッチングトランジスタと、この複数のスイッチ
ングトランジスタを所定のタイミングでオンオフ制御す
るためのスイッチング制御回路と、上記スイッチング制
御回路の信号に従って上記スイッチングトランジスタの
ベースに所定のベース電流を供給するベース用電流源
と、このベース用電流源の電流値を制御する、可変抵抗
により構成された電流設定抵抗及びこのベース用電流源
のオンオフを制御する制御用トランジスタを有するベー
ス電流制御回路と、を備え、上記電流設定抵抗により上
記ベース用電流源の電流値が制御されることにより、上
記スイッチングトランジスタにモータのドライブ電流に
応じたベース電流が供給され、上記制御用トランジスタ
により上記ベース用電流源による上記スイッチングトラ
ンジスタに対するベース電流の供給を制御し、上記スイ
ッチングトランジスタをオフすることによってモータを
オフすることができることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] A drive current control device according to the present invention includes a plurality of switching transistors that are supplied with current directly from a power supply and are switching-controlled at a predetermined timing to supply a predetermined drive current to a motor. A switching control circuit for controlling on / off of the plurality of switching transistors at a predetermined timing; a base current source for supplying a predetermined base current to a base of the switching transistor according to a signal of the switching control circuit; A current setting resistor configured by a variable resistor, and a base current control circuit having a control transistor for controlling on / off of the base current source. The current value of the base current source is controlled By supplying a base current according to the drive current of the motor to the switching transistor, controlling the supply of the base current to the switching transistor by the control current transistor by the control transistor, and turning off the switching transistor. It is characterized in that the motor can be turned off.
［作用］ スイッチングトランジスタのスイッチングを制御する
ことによってモータで所定のドライブ電流を供給し、モ
ータを回転する。そして、このスイッチングトランジス
タのオンオフはスイッチング制御回路によって制御す
る。[Operation] A predetermined drive current is supplied by the motor by controlling the switching of the switching transistor, and the motor is rotated. The on / off of the switching transistor is controlled by a switching control circuit.
ここで、スイッチングトランジスタのベースに供給さ
れるベース電流は、ベース用電流源から供給される。そ
して、このベース用電流源のベース電流供給は、ベース
電流制御回路によって制御される。すなわち、ベース電
流制御回路の可変抵抗によってベース電流の大きさを制
御できる。また、制御用トランジスタのオンオフによっ
てベース用電流源のオンオフを行うことができる。Here, the base current supplied to the base of the switching transistor is supplied from a base current source. The base current supply of the base current source is controlled by a base current control circuit. That is, the magnitude of the base current can be controlled by the variable resistor of the base current control circuit. Further, the base current source can be turned on and off by turning on and off the control transistor.
従って、パワートランジスタが不要であり、ここでの
無効電圧がない。また、ベース電流を所定の値とできる
ため、消費電流量をモータに応じ最適なものとできる。Therefore, a power transistor is unnecessary, and there is no invalid voltage here. Further, since the base current can be set to a predetermined value, the amount of current consumption can be optimized according to the motor.
［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例について
説明する。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例に係るドライブ電流制御
装置の回路図である。なお、図において、第２図に示し
た従来例と同一部材には同一符号を付し、説明を省略す
る。FIG. 1 is a circuit diagram of a drive current control device according to one embodiment of the present invention. In the drawing, the same members as those of the conventional example shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
この実施例において特徴的なのは、リミッタ用トラン
ジスタがないことである。従って、電源22における電圧
Vccは、そのままドライブ電流として利用され、無効電
流がなく効率を上昇することができる。また、高価なパ
ワートランジスタを用いる必要がないので、コストの減
少が図れる。A characteristic of this embodiment is that there is no limiter transistor. Therefore, the voltage at power supply 22
Vcc is used as it is as a drive current, and there is no reactive current, so that efficiency can be increased. Further, since it is not necessary to use an expensive power transistor, the cost can be reduced.
次に、この実施例の装置では、ベース用電流源28をス
イッチング制御回路20とは別個に設けている。そして、
このベース電流源28はスイッチング制御回路によって制
御され、従来例と同様にベース電流をスイッチングトラ
ンジスタ12、14、16、18に供給する。Next, in the device of this embodiment, the base current source 28 is provided separately from the switching control circuit 20. And
The base current source 28 is controlled by a switching control circuit, and supplies a base current to the switching transistors 12, 14, 16, 18 as in the conventional example.
ところが、この実施例においては、このベース用電流
源28はベース電流制御回路30によっても制御される。そ
して、このベース電流制御回路30は可変抵抗32、制御用
トランジスタ34、コンデンサ36、抵抗38からなってい
る。However, in this embodiment, the base current source 28 is also controlled by the base current control circuit 30. The base current control circuit 30 includes a variable resistor 32, a control transistor 34, a capacitor 36, and a resistor 38.
そこで、コントローラ端子40より所定のオンオフ信号
を抵抗38を介し制御用トランジスタ34のベースに供給す
ると、このコントロール信号のレベルによって、制御用
トランジスタ34がオンオフされる。そして、この制御用
トランジスタ34のオンオフによってベース用電流源28に
よるスイッチングトランジスタ12、14、16、18に対する
電流の供給を制御できる。Therefore, when a predetermined on / off signal is supplied from the controller terminal 40 to the base of the control transistor 34 via the resistor 38, the control transistor 34 is turned on / off by the level of the control signal. Then, the supply of current to the switching transistors 12, 14, 16, 18 by the base current source 28 can be controlled by turning on and off the control transistor 34.
従って、このコントロール信号によってスイッチング
トランジスタ12、14、16、18のすべてをオフすることが
でき、モータをオフすることができる。すなわち、これ
によって従来例におけるリミッタ用トランジスタ26と同
様の作用を行うことができる。そこで、リミッタ用トラ
ンジスタ26を省略できることになる。そして、制御用ト
ランジスタ34は小電流のベース電流をコントロールする
だけなので、小容量のもので足り、小型化、低価格化が
達成できる。Therefore, all of the switching transistors 12, 14, 16, and 18 can be turned off by this control signal, and the motor can be turned off. That is, the same operation as the limiter transistor 26 in the conventional example can thereby be performed. Thus, the limiter transistor 26 can be omitted. Since the control transistor 34 only controls a small base current, a small-capacity transistor is sufficient, and downsizing and cost reduction can be achieved.
ここで、この制御用トランジスタ38のベースとコレク
タとの間にはコンデンサ36が配置されている。このた
め、コントロール端子40におけるコントロール信号のレ
ベルの変化は、このコンデンサ36によって緩なものとさ
れる。従って、制御用トランジスタ34のオンオフ動作
は、緩慢なものとなる。さらに、これによってベース用
電流源28における電流変化も緩かなものとでき、電流オ
フ時の逆電流の発生などによる弊害を防止することがで
きる。Here, a capacitor 36 is arranged between the base and the collector of the control transistor 38. Therefore, a change in the level of the control signal at the control terminal 40 is moderated by the capacitor 36. Therefore, the on / off operation of the control transistor 34 becomes slow. Further, this allows the current change in the base current source 28 to be gradual, thereby preventing adverse effects due to generation of a reverse current when the current is turned off.
さらに、ベース用電流源28におけるスイッチングトラ
ンジスタ12、14、16、18に供給する電流量は、可変抵抗
32の抵抗値によって決定される。すなわち、制御用トラ
ンジスタ34がオンの状態で、可変抵抗32の抵抗値を変化
させれば、ここに流れる電流量が変化し、これに応じて
ベース用電流源28からスイッチングトランジスタ12、1
4、16、18に供給するベース電流の大きさを制御でき
る。従って、モータコイル10のドライブ電流の値に応じ
て最適なベース電流を設定できるため、ここでの消費電
流を最適化することができる。Further, the amount of current supplied to the switching transistors 12, 14, 16, 18 in the base current source 28 is a variable resistor.
Determined by 32 resistance values. That is, if the resistance value of the variable resistor 32 is changed while the control transistor 34 is on, the amount of current flowing here changes, and the base current source 28 switches the switching transistors 12 and 1 accordingly.
The magnitude of the base current supplied to 4, 16, and 18 can be controlled. Therefore, the optimum base current can be set according to the value of the drive current of the motor coil 10, so that the current consumption can be optimized.
ここで、ベース用電流源28は、例えば第３図のように
構成することができる。すなわち、ベース用電流源28
は、電源22から電力の供給を受けるものであり、１つの
電圧調整用抵抗50と６つのトランジスタ52、54、56、5
8、60、62を有している。そして、端子64には、ベース
電流制御回路30が接続され、端子66、68にはスイッチン
グトランジスタ12、14または16、18が接続されている。Here, the base current source 28 can be configured, for example, as shown in FIG. That is, the base current source 28
Is supplied with power from the power supply 22, and includes one voltage adjusting resistor 50 and six transistors 52, 54, 56, 5
It has 8, 60 and 62. The terminal 64 is connected to the base current control circuit 30, and the terminals 66 and 68 are connected to the switching transistors 12, 14 or 16, 18.
このようなベース用電源28において、制御用トランジ
スタ34がオンされている時、このトランジスタ34に電流
I1が流れたとする。すると、トランジスタ54、56、58、
60、62がオンとなり、トランジスタ62のコレクタ、エミ
ッタ間には電流I2が流れる。ここで、トランジスタ56と
トランジスタ58はその電流量が1:10となるようにその特
性が設定されている。また、トランジスタ60とトランジ
スタ62はその電流量が1:20となるようにその特性が設定
されている。このため、トランジスタ56にはI1、トラン
ジスタ58には10I1、トランジスタ60には10I1、トランジ
スタ62には200I1の電流が流れることになる。従って、
可変抵抗32の抵抗値を変更することによって、ここに流
れる電流I1を調整すれば、その200倍の電流I2をスイッ
チングトランジスタ12、14または16、18に供給すること
ができる。このようにして、所望のベース電流の調整が
達成される。In such a base power supply 28, when the control transistor 34 is turned on, the transistor 34
Suppose I 1 flows. Then, transistors 54, 56, 58,
60, 62 is turned on, the collector of the transistor 62, current flows I 2 is the emitter. Here, the characteristics of the transistor 56 and the transistor 58 are set so that the current amount is 1:10. The characteristics of the transistor 60 and the transistor 62 are set so that the current amount is 1:20. Therefore, I 1 to the transistor 56, 10I 1 the transistor 58, so that the current flows in the 200I 1 to 10I 1, transistor 62 to the transistor 60. Therefore,
By changing the resistance value of the variable resistor 32, by adjusting the current I 1 flowing here, it can be supplied to the 200 times the current I 2 to the switching transistors 12 and 14 or 16 and 18. In this way, the desired adjustment of the base current is achieved.
また、トランジスタ34をオフすれば、ここにおける電
流I1は０となる。従って、トランジスタ52がオンされ、
トランジスタ54、56、58、60、62がオフされ、トランジ
スタ62を流れるベース電流も０になる。これによって、
モータへの供給電流をオフすることができる。尚、この
ときトランジスタ54、52を通じ数μＡ程度の微弱な電流
I3が流れることとなり、I2を完全に０とならない。しか
し、この程度の微弱な電流では、モータは回転すること
はないし、このように微弱な電流はスイッチング制御回
路20によって完全にオフすれば良い。Also, if turning off the transistor 34, the current I 1 is 0 in this case. Therefore, the transistor 52 is turned on,
The transistors 54, 56, 58, 60, and 62 are turned off, and the base current flowing through the transistor 62 becomes zero. by this,
The supply current to the motor can be turned off. At this time, a weak current of about several μA flows through the transistors 54 and 52.
Will be I 3 flows, not completely zero I 2. However, with such a weak current, the motor does not rotate, and such a weak current may be completely turned off by the switching control circuit 20.
なお、例えば、電源電圧5Vにおいて、内部抵抗が10Ω
のモータを使用するときであって、起動時に400mAの電
流が必要であり、回転時に200mAの電流が必要であった
とする。この場合、起動時にスイッチングトランジスタ
12、14または16、18を飽和させてモータをドライブすれ
ば、スイッチングトランジスタ12、14（16、18）におけ
る電圧降下は1Vであり、モータに流れる電流を400mAに
できる。また、回転時には、スイッチングトランジスタ
12、14（16、18）を能動領域で使用し、ここでの電圧降
下をそれぞれ1.5Vとすれば、モータに流れる電流を200m
Aにできる。For example, at a power supply voltage of 5 V, the internal resistance is 10 Ω.
It is assumed that a current of 400 mA is required at the time of startup and a current of 200 mA is required at the time of rotation when using the motor. In this case, the switching transistor
If the motor is driven by saturating 12, 14, or 16, 18, the voltage drop in the switching transistors 12, 14 (16, 18) is 1 V, and the current flowing through the motor can be 400 mA. When rotating, the switching transistor
If 12 and 14 (16 and 18) are used in the active area and the voltage drop here is 1.5V, the current flowing to the motor will be 200m
A can.
また、この実施例においてベース電流制御回路30をス
イッチングトランジスタ12、14、16、18及びスイッチン
グ制御回路20等からなるICに対し外付で形成している。
このように外付で形成すると可変抵抗32の操作が簡便に
行える。In this embodiment, the base current control circuit 30 is formed externally to an IC including the switching transistors 12, 14, 16, 18 and the switching control circuit 20, and the like.
By thus forming the variable resistor 32 externally, the operation of the variable resistor 32 can be easily performed.
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係るドライブ電流制御
装置によれば、制御用トランジスタによってスイッチン
グトランジスタのベース電流を制御してドライブ電流を
オンオフするように構成したため、大容量のパワートラ
ンジスタが不要となり、ここでの無効電圧がなるととも
に、小型化、低価格化が達成できる。さらに、可変抵抗
によってベース電流を制御するように構成したため、ス
イチングトランジスタにおけるドライブ電流に応じた最
適なベース電流を供給することができ、省エネルギー化
を図ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the drive current control device according to the present invention, the control transistor controls the base current of the switching transistor to turn on and off the drive current. A transistor is not required, an ineffective voltage is generated, and downsizing and cost reduction can be achieved. Further, since the base current is controlled by the variable resistor, an optimum base current according to the drive current in the switching transistor can be supplied, and energy can be saved.
第１図は本発明に係るドライブ電流の制御装置の一実施
例を示す構成図、 第２図は従来のドライブ電流制御装置の一例を示す構成
図、 第３図はベース用電源28の一例を示すブロック図であ
る。 10……モータコイル 12、14、16、18……スイッチングトランジスタ 20……スイッチング制御回路 28……ベース用電流源 30……ベース電流制御回路 32……可変抵抗 34……制御用トランジスタFIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a drive current control device according to the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a conventional drive current control device, and FIG. 3 is an example of a base power supply 28. FIG. 10 Motor coil 12, 14, 16, 18 Switching transistor 20 Switching control circuit 28 Base current source 30 Base current control circuit 32 Variable resistor 34 Control transistor
Claims (1)
定のドライブ電流を供給するために所定のタイミングス
イッチング制御される複数のスイッチングトランジスタ
と、 この複数のスイッチングトランジスタを所定のタイミン
グでオンオフ制御するためのスイッチング制御回路と、 上記スイッチング制御回路の信号に従って上記スイッチ
ングトランジスタのベースに所定のベース電流を供給す
るベース用電流源と、 このベース用電流源の電流値を制御する、可変抵抗によ
り構成された電流設定抵抗及びこのベース用電流源のオ
ンオフを制御する制御用トランジスタを有するベース電
流制御回路と、 を備え、 上記電流設定抵抗により上記ベース用電流源の電流値が
制御されることにより、上記スイッチングトランジスタ
にモータのドライブ電流に応じたベース電流が供給さ
れ、 上記制御用トランジスタにより上記ベース用電流源によ
る上記スイッチングトランジスタに対するベース電流の
供給を制御し、上記スイッチングトランジスタをオフす
ることによってモータをオフすることができることを特
徴とするドライブ電流の制御装置。1. A plurality of switching transistors which are supplied with a current directly from a power supply and are subjected to a predetermined timing switching control to supply a predetermined drive current to a motor, and control the on / off of the plurality of switching transistors at a predetermined timing. Switching control circuit, a base current source for supplying a predetermined base current to the base of the switching transistor according to a signal of the switching control circuit, and a variable resistor for controlling a current value of the base current source. A current setting resistor and a base current control circuit having a control transistor for controlling on / off of the base current source, wherein the current value of the base current source is controlled by the current setting resistor. Motor dry on switching transistor A base current corresponding to a current is supplied, and the control transistor controls supply of a base current to the switching transistor by the base current source, and the motor can be turned off by turning off the switching transistor. The drive current control device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63065369A JP2856211B2 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Drive current control device |
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| JP63065369A JP2856211B2 (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Drive current control device |
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| JPH01238491A JPH01238491A (en) | 1989-09-22 |
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-
1988
- 1988-03-18 JP JP63065369A patent/JP2856211B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH01238491A (en) | 1989-09-22 |
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