JPH07198636A - 果実の品質評価装置 - Google Patents
果実の品質評価装置Info
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- JPH07198636A JPH07198636A JP35214693A JP35214693A JPH07198636A JP H07198636 A JPH07198636 A JP H07198636A JP 35214693 A JP35214693 A JP 35214693A JP 35214693 A JP35214693 A JP 35214693A JP H07198636 A JPH07198636 A JP H07198636A
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Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 破壊することなく果物全体の品質を評価す
る。 【構成】 静磁場を発生する磁石１０に間に、パルス状
の高周波磁場を果物に印加する励起コイル１６と、磁場
印加による共鳴信号を検出する検出コイル１８とを配置
する。検出コイル１８の検出信号からスピン−格子緩和
時間Ｔ１、スピン−スピン緩和時間Ｔ２及び磁気共鳴ス
ペクトルの変化を演算し、スピン−格子緩和時間Ｔ１、
スピン−スピン緩和時間Ｔ２及び磁気共鳴スペクトルの
変化から糖度及び熟度によって定まる階級を演算し、こ
の階級に基づいてくだものを選別する
る。 【構成】 静磁場を発生する磁石１０に間に、パルス状
の高周波磁場を果物に印加する励起コイル１６と、磁場
印加による共鳴信号を検出する検出コイル１８とを配置
する。検出コイル１８の検出信号からスピン−格子緩和
時間Ｔ１、スピン−スピン緩和時間Ｔ２及び磁気共鳴ス
ペクトルの変化を演算し、スピン−格子緩和時間Ｔ１、
スピン−スピン緩和時間Ｔ２及び磁気共鳴スペクトルの
変化から糖度及び熟度によって定まる階級を演算し、こ
の階級に基づいてくだものを選別する
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は果実の品質評価装置に係
り、特に、果実の熟度や特定成分によって定まる品質
を、果実を破壊せずに短時間に、果物の内部全体的に亘
って評価すると共に、果実選別装置に好適な果実の品質
評価装置に関する。
り、特に、果実の熟度や特定成分によって定まる品質
を、果実を破壊せずに短時間に、果物の内部全体的に亘
って評価すると共に、果実選別装置に好適な果実の品質
評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、果実の品質評価のうち特定成分
のうち糖質の測定には、近赤外線の反射と吸収とを対象
とした分光法が用いられている。この方法で、果実を破
壊せずに測定すると表皮から数mmまでの深さの成分を測
定するとができる。
のうち糖質の測定には、近赤外線の反射と吸収とを対象
とした分光法が用いられている。この方法で、果実を破
壊せずに測定すると表皮から数mmまでの深さの成分を測
定するとができる。
【０００３】また、特定成分のうち糖質については、上
記のような方法で測定され選果装置に利用されている。
記のような方法で測定され選果装置に利用されている。
【０００４】熟度については明確な測定方法が確立して
いないため、色の変化、硬さの変化を測定して指標とし
ている。
いないため、色の変化、硬さの変化を測定して指標とし
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
品質評価方法では、表皮から数mmまでの深さの成分しか
測定できないので、果実全体の品質を評価できない、と
いう問題がある。
品質評価方法では、表皮から数mmまでの深さの成分しか
測定できないので、果実全体の品質を評価できない、と
いう問題がある。
【０００６】本発明は上記問題点を解決するために成さ
れたもので、果物を破壊することなく果実全体の品質を
評価することができる果物の品質評価装置を提供するこ
とを目的とする。
れたもので、果物を破壊することなく果実全体の品質を
評価することができる果物の品質評価装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、静磁場を発生する磁石と、特定原
子核に共鳴する周波数の高周波を発生する高周波発生器
と、前記高周波に基づいてパルス状の高周波磁場を試料
果実に印加すると共に磁場印加により発生する共鳴信号
を検出するコイルと、前記コイルの検出出力に基づいて
試料果実の品質を評価する品質評価手段と、を含んで構
成したものである。
に請求項１の発明は、静磁場を発生する磁石と、特定原
子核に共鳴する周波数の高周波を発生する高周波発生器
と、前記高周波に基づいてパルス状の高周波磁場を試料
果実に印加すると共に磁場印加により発生する共鳴信号
を検出するコイルと、前記コイルの検出出力に基づいて
試料果実の品質を評価する品質評価手段と、を含んで構
成したものである。
【０００８】また、請求項２の発明は請求項１の発明の
品質評価測定手段によって、磁気共鳴のスピン−格子緩
和時間、スピン−スピン緩和時間及び磁気共鳴スペクト
ルの変化に基づいて試料果実の品質を評価するようにし
たものである。
品質評価測定手段によって、磁気共鳴のスピン−格子緩
和時間、スピン−スピン緩和時間及び磁気共鳴スペクト
ルの変化に基づいて試料果実の品質を評価するようにし
たものである。
【０００９】
【作用】本発明では、試料果実に静磁場を印加すると共
にパルス状の高周波磁場を印加し、コイルによりパルス
状の高周波磁場印加により発生する共鳴信号を検出す
る。そして、コイルの検出出力に基づいて試料果実の品
質を評価する。この試料果実の品質評価は、磁気共鳴の
スピン−格子緩和時間、スピン−スピン緩和時間及び磁
気共鳴スペクトルの変化に基づいて行うと効果的であ
る。
にパルス状の高周波磁場を印加し、コイルによりパルス
状の高周波磁場印加により発生する共鳴信号を検出す
る。そして、コイルの検出出力に基づいて試料果実の品
質を評価する。この試料果実の品質評価は、磁気共鳴の
スピン−格子緩和時間、スピン−スピン緩和時間及び磁
気共鳴スペクトルの変化に基づいて行うと効果的であ
る。
【００１０】このように本発明は、磁気共鳴によって果
物の品質を評価しているため、果物を破壊することなく
果実全体の品質を評価することができる。
物の品質を評価しているため、果物を破壊することなく
果実全体の品質を評価することができる。
【００１１】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。本実施例は本発明の果実の品質評価装置を
果実の選別装置に適用したものである。
に説明する。本実施例は本発明の果実の品質評価装置を
果実の選別装置に適用したものである。
【００１２】本実施例の果実の選別装置は、図１及び図
２に示すように、静磁場を発生する一対の磁石１０を備
えている。この磁石１０としては、常電導磁石、超電導
磁石、永久磁石のいずれかを用いることができる。磁石
１０間には、磁石１０によって発生された静磁場に直交
する方向に試料果実を搬送する搬送コンベア１２が配置
されている。この搬送コンベア１２には試料果実を保持
するたの保持具１４が、搬送コンベア１２の長さ方向に
沿って所定間隔隔てて多数個配置されている。
２に示すように、静磁場を発生する一対の磁石１０を備
えている。この磁石１０としては、常電導磁石、超電導
磁石、永久磁石のいずれかを用いることができる。磁石
１０間には、磁石１０によって発生された静磁場に直交
する方向に試料果実を搬送する搬送コンベア１２が配置
されている。この搬送コンベア１２には試料果実を保持
するたの保持具１４が、搬送コンベア１２の長さ方向に
沿って所定間隔隔てて多数個配置されている。
【００１３】静磁場内の試料果実搬送方向下流側には、
パルス状の高周波磁場を静磁場と直交する方向に発生す
るための一対の励起コイル１６が配置されており、この
励起コイル１６の間には、内部を搬送コンベア１２に保
持された試料果実が通過可能に受信コイル１８が配置さ
れている。
パルス状の高周波磁場を静磁場と直交する方向に発生す
るための一対の励起コイル１６が配置されており、この
励起コイル１６の間には、内部を搬送コンベア１２に保
持された試料果実が通過可能に受信コイル１８が配置さ
れている。
【００１４】また、特定原子核であるプロトンに共鳴す
る周波数の高周波を発生する高周波発振器２０が設けら
れており、この高周波発振器２０はゲート回路２２及び
電力増幅器２４を介して励起コイル１６に接続されてい
る。
る周波数の高周波を発生する高周波発振器２０が設けら
れており、この高周波発振器２０はゲート回路２２及び
電力増幅器２４を介して励起コイル１６に接続されてい
る。
【００１５】受信コイル１８は、信号増幅器２６及びＡ
／Ｄ変換器２８を介してＣＰＵを含むコンピュータ等で
構成された演算装置３０に接続されている。また、この
演算装置３０は、パルス発生器３２を介してゲート回路
２２に接続されると共に、表示器３４に接続され、また
試料果実の供給を制御するＣＰＵを含むコンピュータ等
で構成された試料果実供給制御装置３６に接続されてい
る。
／Ｄ変換器２８を介してＣＰＵを含むコンピュータ等で
構成された演算装置３０に接続されている。また、この
演算装置３０は、パルス発生器３２を介してゲート回路
２２に接続されると共に、表示器３４に接続され、また
試料果実の供給を制御するＣＰＵを含むコンピュータ等
で構成された試料果実供給制御装置３６に接続されてい
る。
【００１６】この試料果実供給制御装置３６には、試料
果実の位置を制御する試料果実位置制御器３８、試料果
実の搬送を制御する試料果実搬送制御器４０及び品質に
応じて試料果実を選別する試料果実選別制御器４２が接
続されている。
果実の位置を制御する試料果実位置制御器３８、試料果
実の搬送を制御する試料果実搬送制御器４０及び品質に
応じて試料果実を選別する試料果実選別制御器４２が接
続されている。
【００１７】上記演算装置３０には、以下で説明する測
定ルーチンのプログラムが記憶され、また試料果実供給
制御装置３６には以下で説明する選別ルーチンのプログ
ラムが予め記憶されている。
定ルーチンのプログラムが記憶され、また試料果実供給
制御装置３６には以下で説明する選別ルーチンのプログ
ラムが予め記憶されている。
【００１８】以下本実施例の作用について説明する。ま
ず、図３に基づいて、測定ルーチンについて説明する。
試料果実は、試料果実搬送制御器４０によって制御され
る搬送コンベア１２によって搬送され、静磁場中を通過
することにより静磁場が印加され、試料果実位置制御器
３８によって励起コイル１６間の規定位置に位置決めさ
れている。
ず、図３に基づいて、測定ルーチンについて説明する。
試料果実は、試料果実搬送制御器４０によって制御され
る搬送コンベア１２によって搬送され、静磁場中を通過
することにより静磁場が印加され、試料果実位置制御器
３８によって励起コイル１６間の規定位置に位置決めさ
れている。
【００１９】ステップ１００において、試料果実供給制
御装置３６から測定開始要求信号が入力されたか否か判
断し、測定開始要求信号が入力されたときにはステップ
１０２においてパルス発生器３２を制御して一定周期で
一定幅のパルスを発生する。これにより、ゲート回路２
２が一定周期でパルス幅に相当する所定時間ずつ開かれ
て高周波が電力増幅器２４を介して励起コイル１６に印
加され、パルス状の高周波磁場が試料果実に一定周期で
印加される。
御装置３６から測定開始要求信号が入力されたか否か判
断し、測定開始要求信号が入力されたときにはステップ
１０２においてパルス発生器３２を制御して一定周期で
一定幅のパルスを発生する。これにより、ゲート回路２
２が一定周期でパルス幅に相当する所定時間ずつ開かれ
て高周波が電力増幅器２４を介して励起コイル１６に印
加され、パルス状の高周波磁場が試料果実に一定周期で
印加される。
【００２０】パルス状の高周波磁場の印加後ステップ１
０４において受信コイル１８に発生する誘導電流を信号
増幅器２６を介してＡ／Ｄ変換器２８に取込み、Ａ／Ｄ
変換を行う。次のステップ１０６ではパルス信号のパル
ス幅に相当する所定時間経過したか判断し、所定時間経
過したと判断されたときには、ステップ１０８において
所定回数、パルス発生とＡ／Ｄ変換とを実行したか否か
判断し、肯定判断のときはステップ１０８に進む。これ
によって、所定個のパルスが一定周期で発生されて、パ
ルス状高周波磁場が一定周期で印加されたときの共鳴信
号がパルス状高周波磁場の印加毎に検出される。
０４において受信コイル１８に発生する誘導電流を信号
増幅器２６を介してＡ／Ｄ変換器２８に取込み、Ａ／Ｄ
変換を行う。次のステップ１０６ではパルス信号のパル
ス幅に相当する所定時間経過したか判断し、所定時間経
過したと判断されたときには、ステップ１０８において
所定回数、パルス発生とＡ／Ｄ変換とを実行したか否か
判断し、肯定判断のときはステップ１０８に進む。これ
によって、所定個のパルスが一定周期で発生されて、パ
ルス状高周波磁場が一定周期で印加されたときの共鳴信
号がパルス状高周波磁場の印加毎に検出される。
【００２１】次のステップ１１０では共鳴信号の自由誘
導減衰（Ｆｒｅｅ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｄｅｃａｙ：
ＦＩＤ）からスピン−格子緩和時間Ｔ１、スピン−スピ
ン緩和時間Ｔ２を求め、ＦＩＤをフーリエ変換して周波
数分析し、磁気共鳴スペクトルの変化データ（スペクト
ルの本数、強度）を求める。ステップ１１２でこれらの
求めたデータを試料果実供給制御装置３６に送信する。
導減衰（Ｆｒｅｅ Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｄｅｃａｙ：
ＦＩＤ）からスピン−格子緩和時間Ｔ１、スピン−スピ
ン緩和時間Ｔ２を求め、ＦＩＤをフーリエ変換して周波
数分析し、磁気共鳴スペクトルの変化データ（スペクト
ルの本数、強度）を求める。ステップ１１２でこれらの
求めたデータを試料果実供給制御装置３６に送信する。
【００２２】このように、本実施例では静磁場内の試料
果実搬送方向下流側に測定位置が設けられているので、
パルス状の高周波磁場を試料果実に印加する前に、試料
果実に静磁場が印加される。このため、試料果実の巨視
的磁化が大きくなり、スピン−格子緩和時間Ｔ１及びス
ピン−スピン緩和時間Ｔ２以上の時間試料果実に静磁場
が印加されることになり、これによって測定時間を短縮
することができる。
果実搬送方向下流側に測定位置が設けられているので、
パルス状の高周波磁場を試料果実に印加する前に、試料
果実に静磁場が印加される。このため、試料果実の巨視
的磁化が大きくなり、スピン−格子緩和時間Ｔ１及びス
ピン−スピン緩和時間Ｔ２以上の時間試料果実に静磁場
が印加されることになり、これによって測定時間を短縮
することができる。
【００２３】次に選別ルーチンを図４に基づいて説明す
る。ステップ１２０において運転スイッチがオンされた
と判断されると、ステップ１２２において試料果実搬送
制御器４０を作動させてステップ１２４で規定位置（測
定位置）に試料果実が到達したと判断されるまで試料果
実を測定部方向へ搬送する。測定位置に試料果実が到達
した時点で一旦試料果実搬送制御器４０を停止させ、ス
テップ１２６において測定開始要求信号を演算装置３０
に送信する。これによって、上記で説明した測定ルーチ
ンによってスピン−格子緩和時間Ｔ１、スピン−スピン
緩和時間Ｔ２及び磁気共鳴スペクトルの変化データが演
算されて送信され、ステップ１２８において受信され
る。
る。ステップ１２０において運転スイッチがオンされた
と判断されると、ステップ１２２において試料果実搬送
制御器４０を作動させてステップ１２４で規定位置（測
定位置）に試料果実が到達したと判断されるまで試料果
実を測定部方向へ搬送する。測定位置に試料果実が到達
した時点で一旦試料果実搬送制御器４０を停止させ、ス
テップ１２６において測定開始要求信号を演算装置３０
に送信する。これによって、上記で説明した測定ルーチ
ンによってスピン−格子緩和時間Ｔ１、スピン−スピン
緩和時間Ｔ２及び磁気共鳴スペクトルの変化データが演
算されて送信され、ステップ１２８において受信され
る。
【００２４】ステップ１３０では受信したスピン−格子
緩和時間Ｔ１、スピン−スピン緩和時間Ｔ２及び磁気共
鳴スペクトルの変化に基づいて以下の式に従って階級を
演算する。 Ｆ＝Ｆ1 （Ｔ１）＋Ｆ2 （Ｔ２）＋Ｆ3 （Ａ1 ）＋・・・ ＋Ｆn （Ａn-2 ） ・・・（１） なお、上記式においてＦ1 （Ｔ１）はスピン−格子緩和
時間Ｔ１の関数、Ｆ2（Ｔ２）はスピン−スピン緩和時
間Ｔ２の関数、Ｆ3 （Ａ1 ）、Ｆ4 （Ａ4 ）、・・・Ｆ
n （Ａn-2 ）は所定のスペクトル強度（振幅）の関数で
あり、これらの関数は果実の品種や産地等に応じて定め
る。
緩和時間Ｔ１、スピン−スピン緩和時間Ｔ２及び磁気共
鳴スペクトルの変化に基づいて以下の式に従って階級を
演算する。 Ｆ＝Ｆ1 （Ｔ１）＋Ｆ2 （Ｔ２）＋Ｆ3 （Ａ1 ）＋・・・ ＋Ｆn （Ａn-2 ） ・・・（１） なお、上記式においてＦ1 （Ｔ１）はスピン−格子緩和
時間Ｔ１の関数、Ｆ2（Ｔ２）はスピン−スピン緩和時
間Ｔ２の関数、Ｆ3 （Ａ1 ）、Ｆ4 （Ａ4 ）、・・・Ｆ
n （Ａn-2 ）は所定のスペクトル強度（振幅）の関数で
あり、これらの関数は果実の品種や産地等に応じて定め
る。
【００２５】熟度を試料果実内部の水分の果肉中におけ
る結合の強さとの相関値と定義すると、この相関値は、
磁気共鳴スペクトルのスピン−格子緩和時間Ｔ１やスピ
ン−スピン緩和時間Ｔ２と相関があり、このスピン−格
子緩和時間Ｔ１やスピン−スピン緩和時間Ｔ２から熟度
を演算することができる。図５は西洋ナシ（商品名：ラ
・フランス）について、追熟日数（日数が経過すると試
料果実内部の水分の果肉中における結合が弱くなる）と
スピン−格子緩和時間Ｔ１との関係を調べたものであ
り、追熟日数が経過するに従ってスピン−格子緩和時間
Ｔ１が長くなっている。また、図６に示すように、糖質
水溶液濃度が高くなるとスピン−格子緩和時間Ｔ１が短
くなっている。
る結合の強さとの相関値と定義すると、この相関値は、
磁気共鳴スペクトルのスピン−格子緩和時間Ｔ１やスピ
ン−スピン緩和時間Ｔ２と相関があり、このスピン−格
子緩和時間Ｔ１やスピン−スピン緩和時間Ｔ２から熟度
を演算することができる。図５は西洋ナシ（商品名：ラ
・フランス）について、追熟日数（日数が経過すると試
料果実内部の水分の果肉中における結合が弱くなる）と
スピン−格子緩和時間Ｔ１との関係を調べたものであ
り、追熟日数が経過するに従ってスピン−格子緩和時間
Ｔ１が長くなっている。また、図６に示すように、糖質
水溶液濃度が高くなるとスピン−格子緩和時間Ｔ１が短
くなっている。
【００２６】更に、図７に示すように、スピン−スピン
緩和時間Ｔ２は影響は小さいが糖度が高くなるに従って
短くなり、熟度が高くなるに従って長くなる。
緩和時間Ｔ２は影響は小さいが糖度が高くなるに従って
短くなり、熟度が高くなるに従って長くなる。
【００２７】従って、上記の（１）式から階級を演算す
ることができ、この階級の値と予め定められた複数の閾
値とを比較することにより、次の表に示すように、果実
をＡ級、Ｂ級、Ｃ級・・・等に選別する。
ることができ、この階級の値と予め定められた複数の閾
値とを比較することにより、次の表に示すように、果実
をＡ級、Ｂ級、Ｃ級・・・等に選別する。
【００２８】
【表１】
【００２９】この選別された階級や制御の流れはステッ
プ１３２において表示器３４に表示される。
プ１３２において表示器３４に表示される。
【００３０】次のステップ１３４において試料果実が選
別されるように、選別ゲートを制御し階級に応じて果実
が選別されるように制御する。
別されるように、選別ゲートを制御し階級に応じて果実
が選別されるように制御する。
【００３１】以上説明したように本実施例によれば、磁
気共鳴を利用しているため、加熱処理、化学処理または
破壊をすることなく、果実全体の熟度や特定成分から果
実の品質を評価し、品質に応じて果実を選別することが
できる、という効果が得られる。
気共鳴を利用しているため、加熱処理、化学処理または
破壊をすることなく、果実全体の熟度や特定成分から果
実の品質を評価し、品質に応じて果実を選別することが
できる、という効果が得られる。
【００３２】なお、上記では励起コイルと受信コイルと
の２つのコイルを用いる例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、１つのコイルを用い
てパルス状の高周波磁場を印加すると共に共鳴信号を検
出するようにしてもよい。
の２つのコイルを用いる例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、１つのコイルを用い
てパルス状の高周波磁場を印加すると共に共鳴信号を検
出するようにしてもよい。
【００３３】また、上記では本発明を果実の選別装置に
適用した例について説明したが、果物の品質の評価のみ
を行う評価装置にも適用することができる。
適用した例について説明したが、果物の品質の評価のみ
を行う評価装置にも適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
気共鳴を利用しているため、加熱処理、化学処理または
破壊をすることなく、果実全体の品質を評価することが
できる、という効果が得られる。
気共鳴を利用しているため、加熱処理、化学処理または
破壊をすることなく、果実全体の品質を評価することが
できる、という効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】上記実施例の測定部近傍の側面図である。
【図３】上記実施例の測定ルーチンを示す流れ図であ
る。
る。
【図４】上記実施例の選別ルーチンを示す流れ図であ
る。
る。
【図５】スピン−格子緩和時間と熟度との関係を示す線
図である。
図である。
【図６】糖質水溶液濃度とスピン−格子緩和時間との関
係を示す線図である。
係を示す線図である。
【図７】糖度、熟度とスピン−スピン緩和時間との関係
を示す線図である。
を示す線図である。
１０ 磁石 １２ 搬送コンベア １４ 保持具 １６ 励起コイル １８ 受信コイル ２０ 高周波発振器 ２２ ゲート回路 ２４ 電力増幅器 ２６ 信号増幅器 ２８ Ａ／Ｄ変換器 ３０ 演算装置
Claims (2)
- 【請求項１】 静磁場を発生する磁石と、 特定原子核に共鳴する周波数の高周波を発生する高周波
発生器と、 前記高周波に基づいてパルス状の高周波磁場を試料果実
に印加すると共に磁場印加により発生する共鳴信号を検
出するコイルと、 前記コイルの検出出力に基づいて試料果実の品質を評価
する品質評価手段と、 を含む果実の品質評価装置。 - 【請求項２】 前記品質評価測定手段は、磁気共鳴のス
ピン−格子緩和時間、スピン−スピン緩和時間及び磁気
共鳴スペクトルの変化に基づいて試料果実の品質を評価
する請求項１の果実の品質評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35214693A JPH07198636A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 果実の品質評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35214693A JPH07198636A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 果実の品質評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198636A true JPH07198636A (ja) | 1995-08-01 |
Family
ID=18422097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35214693A Pending JPH07198636A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 果実の品質評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07198636A (ja) |
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-
1993
- 1993-12-29 JP JP35214693A patent/JPH07198636A/ja active Pending
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