JPH097816A - Ni−Cu−Zn系酸化物磁性材料 - Google Patents
Ni−Cu−Zn系酸化物磁性材料Info
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- JPH097816A JPH097816A JP7179399A JP17939995A JPH097816A JP H097816 A JPH097816 A JP H097816A JP 7179399 A JP7179399 A JP 7179399A JP 17939995 A JP17939995 A JP 17939995A JP H097816 A JPH097816 A JP H097816A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高精度の加工が必要とされるコアーの材料特
性を有し、且つ、高透磁率・低損失のNi−Cu−Zn
系酸化物磁性材料を得る。 【構成】 NiO:14.0〜19.0モル%,Zn
O:29.0〜35.0モル%,CuO:3.0〜6.
0モル%,残部:Fe2 O3 を主成分とし、副成分とし
てSiO2 :0.02wt%以下(0を含まず),Ca
O:0.02wt%以下(0を含まず),Bi2 O3
0.10wt%以下からなる組成物に、MgO:0.1
〜0.3wt%,原料中に含まれるMnOの量を含め、
Mn0.1〜0.4wt%を複合含有させた。
性を有し、且つ、高透磁率・低損失のNi−Cu−Zn
系酸化物磁性材料を得る。 【構成】 NiO:14.0〜19.0モル%,Zn
O:29.0〜35.0モル%,CuO:3.0〜6.
0モル%,残部:Fe2 O3 を主成分とし、副成分とし
てSiO2 :0.02wt%以下(0を含まず),Ca
O:0.02wt%以下(0を含まず),Bi2 O3
0.10wt%以下からなる組成物に、MgO:0.1
〜0.3wt%,原料中に含まれるMnOの量を含め、
Mn0.1〜0.4wt%を複合含有させた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は主としてVTRに使用
するロータリートランス用のコアーに用いられる材料
で、使用周波数が数MHZで少なくとも透磁率(μi)
が450以上で、損失も少なく、且つ、トランスコアー
の形状の構成上から精度の高い研削加工が必要とされる
ことにより靱性,抗析応力の高い等の多面的な特性が要
求されるNi−Cu−Zn系材料に関するものである。
するロータリートランス用のコアーに用いられる材料
で、使用周波数が数MHZで少なくとも透磁率(μi)
が450以上で、損失も少なく、且つ、トランスコアー
の形状の構成上から精度の高い研削加工が必要とされる
ことにより靱性,抗析応力の高い等の多面的な特性が要
求されるNi−Cu−Zn系材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、此の種ロータリートランス用コア
ーの製品を製造するに当たっては酸化ニッケル(以下、
「NiO」と表示する。)、酸化亜鉛(以下、「Zn
O」と表示する。)、酸化銅(以下、「CuO」と表示
する。)及び残部として酸化第二鉄(以下、「Fe2 O
3 」と表示する。)を混合し、仮焼成・粉砕・成型し
て、これを大気中で燒結した後、磁束の漏洩を少なくし
てトランスの効率を上げるために突き合わせ面を高い精
度で研削する事により実効比透磁率を上げる事が行われ
ている。
ーの製品を製造するに当たっては酸化ニッケル(以下、
「NiO」と表示する。)、酸化亜鉛(以下、「Zn
O」と表示する。)、酸化銅(以下、「CuO」と表示
する。)及び残部として酸化第二鉄(以下、「Fe2 O
3 」と表示する。)を混合し、仮焼成・粉砕・成型し
て、これを大気中で燒結した後、磁束の漏洩を少なくし
てトランスの効率を上げるために突き合わせ面を高い精
度で研削する事により実効比透磁率を上げる事が行われ
ている。
【0003】然し、研削精度を上げるためには研削速度
を下げなければならず、その研削速度を下げれば効率が
下がってコストが上昇する。この研削速度を落とさない
で研削すると、コアーに欠けやひび割れが生じ易くなる
ので、コアーの靱性・抗析力の向上が必要とされている
(特開平2−137767号参照)。
を下げなければならず、その研削速度を下げれば効率が
下がってコストが上昇する。この研削速度を落とさない
で研削すると、コアーに欠けやひび割れが生じ易くなる
ので、コアーの靱性・抗析力の向上が必要とされている
(特開平2−137767号参照)。
【0004】更に、研削精度によって特性向上を期待す
るにしても、本来材料が持っている初透磁率が或る程度
以上高い方が有利に設計出来る事は申すまでもない。加
えて、トランスの効率に直結する損失の少ないことも要
望される所である。
るにしても、本来材料が持っている初透磁率が或る程度
以上高い方が有利に設計出来る事は申すまでもない。加
えて、トランスの効率に直結する損失の少ないことも要
望される所である。
【0005】従来の材料技術では此の様な多面的要求特
性に答えられるものは見当たらず、一方の特性を満たせ
ば一方の特性を犠牲にする,所謂、バランス対応技術が
多かった。
性に答えられるものは見当たらず、一方の特性を満たせ
ば一方の特性を犠牲にする,所謂、バランス対応技術が
多かった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術に於ては
一般に製鉄のプロセスに係って混入して来る酸化鉄のM
nO不純分に着目し、詳細に実験を繰り返した結果、従
来見落とされていた微量領域の不純物酸化マンガン(以
下、「MnO」と表示する。)と従来既知の微量領域の
酸化マグネシューム(以下、「MgO」と表示する。)
を同時に複合添加する事によりコアーの透磁率・損失・
強靱性・抗析力を同時に向上させ得る事を見出し、その
Ni−Cu−−Zn系酸化物磁性材料を提供する。
一般に製鉄のプロセスに係って混入して来る酸化鉄のM
nO不純分に着目し、詳細に実験を繰り返した結果、従
来見落とされていた微量領域の不純物酸化マンガン(以
下、「MnO」と表示する。)と従来既知の微量領域の
酸化マグネシューム(以下、「MgO」と表示する。)
を同時に複合添加する事によりコアーの透磁率・損失・
強靱性・抗析力を同時に向上させ得る事を見出し、その
Ni−Cu−−Zn系酸化物磁性材料を提供する。
【0007】即ち、一般に透磁率を500以上にとって
靱性を高く維持したり、高い靱性のままで800程度の
初透磁率を得ることは難しいとされていたが、本発明に
よれば比較的容易に得られる事が判明したのである。
靱性を高く維持したり、高い靱性のままで800程度の
初透磁率を得ることは難しいとされていたが、本発明に
よれば比較的容易に得られる事が判明したのである。
【0008】然も、ロータリートランスに要求される実
効透磁率の値は機種によって異り、その都度材料を調整
することは大変な作業が必要とされる。然し、本発明に
よれば工程の条件を変化させる事なく、MgOの一定量
に対し同時添加するMnOの量のみを0.1〜0.4w
t%変化させるだけで、他の特性を劣化させる事なく、
μiacを600〜800と約30%も変化させる事が
出来、多目的のR/T用の材料を簡単に提供する手段を
得る事が出来る様になり、そのNi−Cu−Zn系酸化
物磁性材料を提供することを目的とする。
効透磁率の値は機種によって異り、その都度材料を調整
することは大変な作業が必要とされる。然し、本発明に
よれば工程の条件を変化させる事なく、MgOの一定量
に対し同時添加するMnOの量のみを0.1〜0.4w
t%変化させるだけで、他の特性を劣化させる事なく、
μiacを600〜800と約30%も変化させる事が
出来、多目的のR/T用の材料を簡単に提供する手段を
得る事が出来る様になり、そのNi−Cu−Zn系酸化
物磁性材料を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るNi−Cu
−Zn系酸化物磁性材料においては、14.0〜19.
0モル%のNiO,29.0〜35.0モル%のZn
O,3.0〜6.0モル%のCuO,残部:Fe2 O3
を主成分とし、副成分としてSiO2 :0.02wt%
(0を含まず)以下、CaO:0.02wt%(0を含
まず)以下、Bi2 O3 :0.10wt%以下からなる
組成物に、MgO:0.1〜0.3wt%,原料中に含
まれるMnOの量を含め、MnO:0.1〜0.4wt
%を複合含有させたものである。
−Zn系酸化物磁性材料においては、14.0〜19.
0モル%のNiO,29.0〜35.0モル%のZn
O,3.0〜6.0モル%のCuO,残部:Fe2 O3
を主成分とし、副成分としてSiO2 :0.02wt%
(0を含まず)以下、CaO:0.02wt%(0を含
まず)以下、Bi2 O3 :0.10wt%以下からなる
組成物に、MgO:0.1〜0.3wt%,原料中に含
まれるMnOの量を含め、MnO:0.1〜0.4wt
%を複合含有させたものである。
【0010】
【作用】本発明のNi−Cu−Zn系酸化物磁性材料に
おいては、副成分として含有又は添加される0.02w
t%以下(0を含まず)のSiO2 ,0.02wt%以
下のCaO,0.07wt%以下(0を含まず)のBi
2 O3 は、主成分である14.0〜19.0モル%のN
iO,29.0〜35.0モル%のZnO,3.0〜
6.0モル%のCuO,残部:Fe2 O3 の組成範囲で
は結晶を成長させて透磁率を高めるように作用し、反対
に損失は上昇する傾向を示す。更に、此の組成物にMg
Oを0.1〜0.5wt%を添加すると靱性は顕著に向
上するが、初透磁率も可成り大幅に減少する。
おいては、副成分として含有又は添加される0.02w
t%以下(0を含まず)のSiO2 ,0.02wt%以
下のCaO,0.07wt%以下(0を含まず)のBi
2 O3 は、主成分である14.0〜19.0モル%のN
iO,29.0〜35.0モル%のZnO,3.0〜
6.0モル%のCuO,残部:Fe2 O3 の組成範囲で
は結晶を成長させて透磁率を高めるように作用し、反対
に損失は上昇する傾向を示す。更に、此の組成物にMg
Oを0.1〜0.5wt%を添加すると靱性は顕著に向
上するが、初透磁率も可成り大幅に減少する。
【0011】然し、本発明に於いては添加するMgO:
0.1〜0.3%と使用酸化鉄中のMnOの量が特性に
影響する度合いを十分検討した所、MgO:0.1〜
0.3wt%,原料中のMnOの量を含め、MnO:
0.1〜0.4wt%の領域では複合同時添加によって
透磁率が向上し、同時に損失も低下する領域がある事が
新に見い出されたものである。
0.1〜0.3%と使用酸化鉄中のMnOの量が特性に
影響する度合いを十分検討した所、MgO:0.1〜
0.3wt%,原料中のMnOの量を含め、MnO:
0.1〜0.4wt%の領域では複合同時添加によって
透磁率が向上し、同時に損失も低下する領域がある事が
新に見い出されたものである。
【0012】即ち、従来技術では強靱性を有する特性を
得るための制限・条件として、不純分はなるべく少な
く、としていた条件の微量な領域中に、一般常識的には
相反すると思われていたμi,Qの特性の傾向が同時に
良化する領域が存在する事が解かったのである。
得るための制限・条件として、不純分はなるべく少な
く、としていた条件の微量な領域中に、一般常識的には
相反すると思われていたμi,Qの特性の傾向が同時に
良化する領域が存在する事が解かったのである。
【0013】主成分の範囲は製品の用途上、キュウリー
点が100℃以上になる様に、インバーススピネルを構
成する成分NiO+CuOのモル%量と、対応するノル
マルスピネルを構成する成分ZnOモル%量を定めてい
る。
点が100℃以上になる様に、インバーススピネルを構
成する成分NiO+CuOのモル%量と、対応するノル
マルスピネルを構成する成分ZnOモル%量を定めてい
る。
【0014】又、この組み合わせで発生する初透磁率が
おおよそ450を切らない範囲で第一次的に主成分範囲
を定め、次に適量のMnO,MgOの添加モル%によっ
て450〜800の透磁率が容易に得られる様に設定し
ている。
おおよそ450を切らない範囲で第一次的に主成分範囲
を定め、次に適量のMnO,MgOの添加モル%によっ
て450〜800の透磁率が容易に得られる様に設定し
ている。
【0015】いずれにしても本発明の結果からすれば、
透磁率・損失(固有抵抗を含む)、靱性が同時に良化す
る事が要求される高性能・高靱性材料はSiO2 ,Ca
O,Bi2 O3 が上記の制限限度以下の微量である条件
と、MnO+MgOの特定の複合微量添加領域の範囲で
得られる事が確認されたものである。したがって、ミク
ロな機構解明は今後に待つ部分も多いが電子顕微鏡等の
観察からすれば、結晶粒界における添加微量成分の挙動
の結果である事は間違いないと判断される。
透磁率・損失(固有抵抗を含む)、靱性が同時に良化す
る事が要求される高性能・高靱性材料はSiO2 ,Ca
O,Bi2 O3 が上記の制限限度以下の微量である条件
と、MnO+MgOの特定の複合微量添加領域の範囲で
得られる事が確認されたものである。したがって、ミク
ロな機構解明は今後に待つ部分も多いが電子顕微鏡等の
観察からすれば、結晶粒界における添加微量成分の挙動
の結果である事は間違いないと判断される。
【0016】
【実施例】実施例−1として、32.15mol%のZ
nO,14.67mol%のNiO,5.64mol%
のCuO及び残部Fe2 O3 を含む主成分に、副成分と
して0.006wt%のSiO2 ,0.006wt%の
CaO,0.1wt%のMnO,及び0.035wt%
のBi2 O3 をすでに含有又は添加している粉末に、M
gOを0.0,0.1,0.2,0.3wt%の4水準
別々に添加した材料を調合して、混合乾燥し900℃で
仮焼し、粉砕してスプレードライヤーで造粒し、この粉
末をプレスで成形した後、1080℃の温度で1時間保
持し燒結をした。
nO,14.67mol%のNiO,5.64mol%
のCuO及び残部Fe2 O3 を含む主成分に、副成分と
して0.006wt%のSiO2 ,0.006wt%の
CaO,0.1wt%のMnO,及び0.035wt%
のBi2 O3 をすでに含有又は添加している粉末に、M
gOを0.0,0.1,0.2,0.3wt%の4水準
別々に添加した材料を調合して、混合乾燥し900℃で
仮焼し、粉砕してスプレードライヤーで造粒し、この粉
末をプレスで成形した後、1080℃の温度で1時間保
持し燒結をした。
【0017】これらの試片の1MHzにおける初透磁率
と損失係数の測定結果を図1に、曲げ強度(「Modu
lus Of Ruture」、以下、「MOR強度」
と表示する。)を図2に示す。
と損失係数の測定結果を図1に、曲げ強度(「Modu
lus Of Ruture」、以下、「MOR強度」
と表示する。)を図2に示す。
【0018】図1に示す測定の結果では、前記主成分の
粉末にMgOの添加量を増加していくと、損失係数が減
少する傾向を示し、MgOが無添加の時に比べてMgO
を0.3wt%添加した場合損失係数の値が約32%減
少し、特性が向上する。反対に、1MHzにおける初期
透磁率μiはMgOの添加量が増加すると劣化する傾向
を示し、0.1wt%において13%劣化,0.3wt
%で約29%劣化している。
粉末にMgOの添加量を増加していくと、損失係数が減
少する傾向を示し、MgOが無添加の時に比べてMgO
を0.3wt%添加した場合損失係数の値が約32%減
少し、特性が向上する。反対に、1MHzにおける初期
透磁率μiはMgOの添加量が増加すると劣化する傾向
を示し、0.1wt%において13%劣化,0.3wt
%で約29%劣化している。
【0019】図2に示す測定の結果はMgOの添加量を
増加していくとMOR強度の値が増加し、MgOが0.
1wt%で最大となり、MgOが無添加の時に比べて約
9%増となり、その後減少する値を示す。
増加していくとMOR強度の値が増加し、MgOが0.
1wt%で最大となり、MgOが無添加の時に比べて約
9%増となり、その後減少する値を示す。
【0020】以上の結果から、Ni−Cu−Zn系酸化
物磁性材料を主成分とした粉末に、0.3wt%以下の
MgOを適量添加して1080℃で燒結することにより
初透磁率の値は劣化し、相対損失係数が向上し、MOR
強度も向上する傾向が確認された。
物磁性材料を主成分とした粉末に、0.3wt%以下の
MgOを適量添加して1080℃で燒結することにより
初透磁率の値は劣化し、相対損失係数が向上し、MOR
強度も向上する傾向が確認された。
【0021】実施例−2としては実施例−1の主成分
に、副成分として0.006wt%のSiO2 ,0.0
06wt%のCaO,0.1wt%のMnO及び0.0
35wt%のBi2 O3 をすでに含有又は添加している
粉末に、MnOを0.0,0.1,0.2,0.3wt
%の4水準を別々に添加して材料を調合し、実施例−1
と同様な方法で試片を製造した。
に、副成分として0.006wt%のSiO2 ,0.0
06wt%のCaO,0.1wt%のMnO及び0.0
35wt%のBi2 O3 をすでに含有又は添加している
粉末に、MnOを0.0,0.1,0.2,0.3wt
%の4水準を別々に添加して材料を調合し、実施例−1
と同様な方法で試片を製造した。
【0022】これらの試片の1MHzにおける初透磁率
と損失係数の測定結果を図3に、MOR強度を図4に示
す。
と損失係数の測定結果を図3に、MOR強度を図4に示
す。
【0023】図3に示す測定の結果では、前記成分から
なる材料の粉末にMnOの添加量を増加していくと、初
透磁率が上昇する傾向を示し、MnOが0.1wt%含
有の時に比べてMnOが0.4wt%含有の場合、初期
透磁率が約20%増加する特性を示す。又、損失係数も
MnOの添加量を増加していくと顕著に向上する傾向を
示す。即ち、MnOを0.4wt%含有した場合、0.
1wt%含有時と比べて約27%も向上する特性を示
す。
なる材料の粉末にMnOの添加量を増加していくと、初
透磁率が上昇する傾向を示し、MnOが0.1wt%含
有の時に比べてMnOが0.4wt%含有の場合、初期
透磁率が約20%増加する特性を示す。又、損失係数も
MnOの添加量を増加していくと顕著に向上する傾向を
示す。即ち、MnOを0.4wt%含有した場合、0.
1wt%含有時と比べて約27%も向上する特性を示
す。
【0024】反面、図4に示す如くMOR強度の値はM
nOの添加量が増加するにつれて若干減少する傾向を示
す。
nOの添加量が増加するにつれて若干減少する傾向を示
す。
【0025】実施例−3として実施例−1の主成分で、
副成分として0.006wt%のSiO2 ,0.006
wt%のCaO,0.1wt%のMnO,0.035w
t%のBi2 O3 及び0.1wt%のMgOをすでに含
有又は添加している粉末に、MnOを0.0,0.1,
0.2,0.3wt%の4水準を別々に添加して材料を
調合し、実施例−1と同様な方法で試片を製造した。
副成分として0.006wt%のSiO2 ,0.006
wt%のCaO,0.1wt%のMnO,0.035w
t%のBi2 O3 及び0.1wt%のMgOをすでに含
有又は添加している粉末に、MnOを0.0,0.1,
0.2,0.3wt%の4水準を別々に添加して材料を
調合し、実施例−1と同様な方法で試片を製造した。
【0026】これらの試片の1MHzにおける初透磁率
と損失係数測定結果を図5に、MOR強度を図4に示
す。
と損失係数測定結果を図5に、MOR強度を図4に示
す。
【0027】図5に示す測定の結果では、上記成分の粉
末にMnOの添加量を増加していくと初透磁率が顕著に
上昇する傾向を示し、損失係数の値も大幅に減少する傾
向を示す。第4図に示したMOR強度の値はMnOの添
加量について若干減少する傾向を示すが、MnOの含有
量が0.2wt%の場合、0.1wt%含有の時と略同
等の値を示している。又、MnOが0.3〜0.4wt
%附近ではMgO無添加の時と0.1wt%添加の時略
同等の値を示している。
末にMnOの添加量を増加していくと初透磁率が顕著に
上昇する傾向を示し、損失係数の値も大幅に減少する傾
向を示す。第4図に示したMOR強度の値はMnOの添
加量について若干減少する傾向を示すが、MnOの含有
量が0.2wt%の場合、0.1wt%含有の時と略同
等の値を示している。又、MnOが0.3〜0.4wt
%附近ではMgO無添加の時と0.1wt%添加の時略
同等の値を示している。
【0028】以上の結果から、上記Ni−Cu−Zn系
酸化物磁性材料を主成分とした粉末に実験の範囲である
0.3wt%以下のMgO,0.4wt%以下のMnO
を複合添加すると初期透磁率は向上し、同時に損失が減
少し、合せてMOR曲強度が増加するという領域がある
ことを見出したものである。
酸化物磁性材料を主成分とした粉末に実験の範囲である
0.3wt%以下のMgO,0.4wt%以下のMnO
を複合添加すると初期透磁率は向上し、同時に損失が減
少し、合せてMOR曲強度が増加するという領域がある
ことを見出したものである。
【0029】
【発明の効果】本発明に係るNi−Cu−Zn系酸化物
磁性材料によれば、高精度の加工が必要とされるコアー
の材料特性を有し、且つ、高透磁率・低損失の材料が得
られることとなった。
磁性材料によれば、高精度の加工が必要とされるコアー
の材料特性を有し、且つ、高透磁率・低損失の材料が得
られることとなった。
【0030】例えば、ロータリートランス、高周波用E
I・EE型、フライバックトランス用U型、等研削した
面の状態で実効透磁率を稼ぐ必要のある用途に有効であ
る多目的の多積Ni−Cu−Zn系材料を提供する事が
容易になった。
I・EE型、フライバックトランス用U型、等研削した
面の状態で実効透磁率を稼ぐ必要のある用途に有効であ
る多目的の多積Ni−Cu−Zn系材料を提供する事が
容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る酸化物磁性材料のMg
Oの量と初透磁率,損失係数との関係を示すグラフであ
る。
Oの量と初透磁率,損失係数との関係を示すグラフであ
る。
【図2】本発明の実施例1に係る酸化物磁性材料のMg
Oの量とMOR強度との関係を示すグラフである。
Oの量とMOR強度との関係を示すグラフである。
【図3】本発明の実施例2に係る酸化物磁性材料のMn
Oの量と初透磁率,損失係数との関係を示すグラフであ
る。
Oの量と初透磁率,損失係数との関係を示すグラフであ
る。
【図4】本発明の実施例2並びに3に係る酸化物磁性材
料のMnOの量とMOR強度との関係を示すグラフであ
る。
料のMnOの量とMOR強度との関係を示すグラフであ
る。
【図5】本発明の実施例3に係る酸化物磁性材料のMn
Oの量と初透磁率,損失係数との関係を示すグラフであ
る。
Oの量と初透磁率,損失係数との関係を示すグラフであ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 NiO:14.0〜19.0モル%,Z
nO:29.0〜35.0モル%,CuO:3.0〜
6.0モル%,残部:Fe2 O3 を主成分とし、副成分
としてSiO2 :0.02wt%以下(0を含まず),
CaO:0.02wt%以下(0を含まず),Bi2 O
3 :0.10wt%以下からなる組成物に、MgO:
0.1〜0.3wt%,原料中に含まれるMnOの量を
含め、MnO:0.1〜0.4wt%を複合含有させた
事を特徴とするNi−Cu−Zn酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7179399A JPH097816A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Ni−Cu−Zn系酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7179399A JPH097816A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Ni−Cu−Zn系酸化物磁性材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH097816A true JPH097816A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=16065194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7179399A Pending JPH097816A (ja) | 1995-06-22 | 1995-06-22 | Ni−Cu−Zn系酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH097816A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 1995-06-22 JP JP7179399A patent/JPH097816A/ja active Pending
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