JPH0762993B2 - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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- JPH0762993B2 JPH0762993B2 JP62234767A JP23476787A JPH0762993B2 JP H0762993 B2 JPH0762993 B2 JP H0762993B2 JP 62234767 A JP62234767 A JP 62234767A JP 23476787 A JP23476787 A JP 23476787A JP H0762993 B2 JPH0762993 B2 JP H0762993B2
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- lamp
- sealed
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
- H01J61/368—Pinched seals or analogous seals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
- H01J61/827—Metal halide arc lamps
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/32—Sealing leading-in conductors
- H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は発光管が片封止形のメタルハライドランプに関
する。
する。
（従来の技術） 屋外照明や工場照明等に使用される高輝度放電灯すなわ
ちHIDランプが、近年に至り店舗等の低天井の屋内照明
等にも使用されはじめている。特に、メタルハライドラ
ンプは高効率、高演色性の利点から、これを小形化して
上記目的に使用されるケースが多くなつている。このよ
うなランプの小形化に際しては、ランプ電力を小さくす
るとともに、寸法自体を小さくして器具も含めた小形化
が検討され、その一手段として片封止形の石英二重管形
ランプの開発が進められている。
ちHIDランプが、近年に至り店舗等の低天井の屋内照明
等にも使用されはじめている。特に、メタルハライドラ
ンプは高効率、高演色性の利点から、これを小形化して
上記目的に使用されるケースが多くなつている。このよ
うなランプの小形化に際しては、ランプ電力を小さくす
るとともに、寸法自体を小さくして器具も含めた小形化
が検討され、その一手段として片封止形の石英二重管形
ランプの開発が進められている。
この形のランプは、発光管および外管が共にその封止部
が一個所だけの片封止形であること、ならびに外管も石
英ガラス製であるため耐熱性に優れ、したがつて、一層
ランプ全体を小形化することができる利点を有する。
が一個所だけの片封止形であること、ならびに外管も石
英ガラス製であるため耐熱性に優れ、したがつて、一層
ランプ全体を小形化することができる利点を有する。
しかしながら、その反面、片封止形発光管の封止部は電
極間に形成されるアークと平行に位置するような形態と
なるため、従来の両端封止形の場合のように最冷部が形
成される封止部内面に対応する発光管外周面に保温膜を
設けることができなくなるという問題が発生する。
極間に形成されるアークと平行に位置するような形態と
なるため、従来の両端封止形の場合のように最冷部が形
成される封止部内面に対応する発光管外周面に保温膜を
設けることができなくなるという問題が発生する。
この理由は、片封止形発光管の封止部に保温膜を設ける
と、アークから放射される光が保温膜によつて遮光され
やすく、高効率という本ランプの利点が損なわれるから
である。
と、アークから放射される光が保温膜によつて遮光され
やすく、高効率という本ランプの利点が損なわれるから
である。
また、メタルハライドランプは、発光管内に金属ハロゲ
ン化物が封入されており、発光管内の金属ハロゲン化物
の蒸気圧の変化は、点灯時における発光効率を大きく左
右する。そして、発光管内の金属ハロゲン化物の蒸気圧
は、発光管の最冷部の温度によって決まる。したがっ
て、最冷部の温度が低くすぎると所定の蒸気圧が得られ
ないで、ランプの点灯しても金属ハロゲン化物が発光に
寄与しなくなって、発光効率が悪くなることになる。
ン化物が封入されており、発光管内の金属ハロゲン化物
の蒸気圧の変化は、点灯時における発光効率を大きく左
右する。そして、発光管内の金属ハロゲン化物の蒸気圧
は、発光管の最冷部の温度によって決まる。したがっ
て、最冷部の温度が低くすぎると所定の蒸気圧が得られ
ないで、ランプの点灯しても金属ハロゲン化物が発光に
寄与しなくなって、発光効率が悪くなることになる。
片封止形発光管は、発光管がアークに対して比較的小さ
いので、封止部が最冷部となりやすい。したがって、片
封止形発光管の場合、所望の発光効率が得るために、発
光管の放熱源である封止部からの熱損失を少なくして、
最冷部温度の低下を抑制することが両端封止形の発光管
よりもさらに必要となる。
いので、封止部が最冷部となりやすい。したがって、片
封止形発光管の場合、所望の発光効率が得るために、発
光管の放熱源である封止部からの熱損失を少なくして、
最冷部温度の低下を抑制することが両端封止形の発光管
よりもさらに必要となる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のように片封止形の発光管の封止部
に保温膜を形成することは、両端封止形の発光管に比べ
て光を遮光しやすくなる。
に保温膜を形成することは、両端封止形の発光管に比べ
て光を遮光しやすくなる。
一方、放熱源となる封止部を小さくすれば、保温膜を形
成することなく、熱損失が少なくなり、最冷部温度の低
下を抑制できそうではある。しかしながら、片封止形の
発光管の封止部には、２本の電極軸および２本の電極軸
にそれぞれ接続される２枚の封着用金属箔がそれぞれ封
止されるため、封止部を小さくしすぎると、封止部に巣
が生じてリークし、封着用金属箔同士の接触による短絡
事故が発生し短寿命となる問題がある。
成することなく、熱損失が少なくなり、最冷部温度の低
下を抑制できそうではある。しかしながら、片封止形の
発光管の封止部には、２本の電極軸および２本の電極軸
にそれぞれ接続される２枚の封着用金属箔がそれぞれ封
止されるため、封止部を小さくしすぎると、封止部に巣
が生じてリークし、封着用金属箔同士の接触による短絡
事故が発生し短寿命となる問題がある。
本発明は上記問題を考慮してなされたもので、発光管を
片封止形にしながら発光管の最冷部温度を所望に維持し
て発光効率の低下を抑えることができ、かつランプ寿命
の長いメタルハライドランプを提供することを目的とす
る。
片封止形にしながら発光管の最冷部温度を所望に維持し
て発光効率の低下を抑えることができ、かつランプ寿命
の長いメタルハライドランプを提供することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段） 本発明のメタルハライドランプは、一対の主電極を同一
封止部に設けた片封止形の発光管を、外管内に収容し、
発光管の封止部の表面積をＳ（cm2）、ランプの入力電
力をWL（ワット）としたとき、 1.9＋0.075WL≧Ｓ≧0.5＋0.033WL を満足するように構成される。
封止部に設けた片封止形の発光管を、外管内に収容し、
発光管の封止部の表面積をＳ（cm2）、ランプの入力電
力をWL（ワット）としたとき、 1.9＋0.075WL≧Ｓ≧0.5＋0.033WL を満足するように構成される。
なお、申すまでもなく、封止部の表面積とは、放電空間
を形成する部分の面積を除いた、封止部の正面、左右両
側面、背面および底面の各面積の和をいう。
を形成する部分の面積を除いた、封止部の正面、左右両
側面、背面および底面の各面積の和をいう。
（作用） 本発明によれば、ランプの入力電力WLに応じて、発光管
の最冷部温度に大きな影響を与える発光管封止部の表面
積Ｓを1.9＋.0.075WL以下としたので、封止部の表面か
らの熱損失をできるだけ抑えられるから、上記最冷部温
度の低下を抑制し、発光特性の低下を抑えることができ
る。
の最冷部温度に大きな影響を与える発光管封止部の表面
積Ｓを1.9＋.0.075WL以下としたので、封止部の表面か
らの熱損失をできるだけ抑えられるから、上記最冷部温
度の低下を抑制し、発光特性の低下を抑えることができ
る。
さらに、表面積Ｓを0.5＋0.033WL以上としたので、封止
部表面積Ｓを小さくするほど、封着用金属箔もまた小さ
くする必要を生じ、封止部ガラスとの接触面積が少なく
なつて封止部の内部に巣を生じ、リークが発生しやすく
なるとか、また封止部の偏平面の巾が狭くたり過ぎるた
め、各主電極に接続する封止部内の気密封着用の金属箔
が接触して短絡する等の不都合を回避できる。
部表面積Ｓを小さくするほど、封着用金属箔もまた小さ
くする必要を生じ、封止部ガラスとの接触面積が少なく
なつて封止部の内部に巣を生じ、リークが発生しやすく
なるとか、また封止部の偏平面の巾が狭くたり過ぎるた
め、各主電極に接続する封止部内の気密封着用の金属箔
が接触して短絡する等の不都合を回避できる。
（実施例） 本発明の一実施例を説明する。第１図はランプ入力電力
150W級のメタルハライドランプの概略的構成説明図を示
す。（１）は石英ガラス製の外管で、一端側にのみ封止
部（1a）を形成した片封止形で、通常、封止部（1a）に
は口金（図示しない。）が装着され、また内部には石英
ガラス製の発光管（２）が収容されている。上記発光管
の内容積は約0.5ccで、その一端側にのみ封止部（2a）
が形成されている。（３）、（３）は例えばトリエーテ
ッドタングステンからなる軸径0.5mmの一対の主電極
で、各一端は、アークが形成可能に所定の電極間距離を
とって配設され、各他端側は同一の封止部（2a）に封着
され、金属箔（４）、（４）を介して発光管リード線
（５）、（５）に接続され、さらにこれ等発光管リード
線、（５）、（５）は外管封止部（1a）に気密に封着さ
れた金属箔（６）、（６）を介して外管リード線
（７）、（７）に接続されている。また、上記発光管
（２）内には所定量の始動用希ガス、水銀および金属ハ
ロゲン化物としてたとえばSnI2、T1I、InI、NaBrおよび
LiBrが封入されている。
150W級のメタルハライドランプの概略的構成説明図を示
す。（１）は石英ガラス製の外管で、一端側にのみ封止
部（1a）を形成した片封止形で、通常、封止部（1a）に
は口金（図示しない。）が装着され、また内部には石英
ガラス製の発光管（２）が収容されている。上記発光管
の内容積は約0.5ccで、その一端側にのみ封止部（2a）
が形成されている。（３）、（３）は例えばトリエーテ
ッドタングステンからなる軸径0.5mmの一対の主電極
で、各一端は、アークが形成可能に所定の電極間距離を
とって配設され、各他端側は同一の封止部（2a）に封着
され、金属箔（４）、（４）を介して発光管リード線
（５）、（５）に接続され、さらにこれ等発光管リード
線、（５）、（５）は外管封止部（1a）に気密に封着さ
れた金属箔（６）、（６）を介して外管リード線
（７）、（７）に接続されている。また、上記発光管
（２）内には所定量の始動用希ガス、水銀および金属ハ
ロゲン化物としてたとえばSnI2、T1I、InI、NaBrおよび
LiBrが封入されている。
さらに、上記発光管封止部（2a）は，長さ2.0cm、巾1.7
cm、厚さ0.3cmである。したがって、封止部（2a）の表
面積Ｓは2.0×（1.7＋0.3＋1.7＋0.3）＝約8.5cm2にな
るように圧潰して成形されている。
cm、厚さ0.3cmである。したがって、封止部（2a）の表
面積Ｓは2.0×（1.7＋0.3＋1.7＋0.3）＝約8.5cm2にな
るように圧潰して成形されている。
このような構成のランプは、点灯時に両主電極（３）、
（３）に生じるアークから発生する熱の損失の最も大き
な個所である発光管（２）の封止部（2a）が、ランプ入
力電力150Wに対してその表面積Ｓが8.5cm2と小さく設定
されているので、封止部（2a）の表面からの熱損失は抑
制される。したがつて、発光管最冷部温度の不所望の低
下は防止され、それによって発光特性は垂直点灯時で約
821m/Wを得ることができた。
（３）に生じるアークから発生する熱の損失の最も大き
な個所である発光管（２）の封止部（2a）が、ランプ入
力電力150Wに対してその表面積Ｓが8.5cm2と小さく設定
されているので、封止部（2a）の表面からの熱損失は抑
制される。したがつて、発光管最冷部温度の不所望の低
下は防止され、それによって発光特性は垂直点灯時で約
821m/Wを得ることができた。
上記実施例と同じランプ入力電力150W級のランプにつ
き、発光管封止部（2a）の表面積Ｓを種々変化させ、そ
れぞれの発光効率1m/Wについて測定した結果を第２図に
示す。図の横軸は上記Ｓ（cm2）であり、縦軸は発光効
率の相対値である。図から判るようにＳを13.15cm2以下
と小さくすると発光効率は飽和してほぼ一定値となる
が、13.15cm2を越えて大きくすると発光効率の低下が目
立つようになる。このようにＳを小さくすることは好ま
しい。しかしながら、あまりＳを小さくしようとする
と、圧潰封止による封止部形成工程における押圧力を小
さくしなければならず、このため封止都内に巣を生じて
リークが発生しやすくなったり、または封止部偏平面の
巾も狭くなつて封止部内の封着用金属箔（４）、（４）
が互に接触して短絡事故を生じて短寿命となることがあ
るので、Ｓは５・45cm2以上とすることが望ましい。
き、発光管封止部（2a）の表面積Ｓを種々変化させ、そ
れぞれの発光効率1m/Wについて測定した結果を第２図に
示す。図の横軸は上記Ｓ（cm2）であり、縦軸は発光効
率の相対値である。図から判るようにＳを13.15cm2以下
と小さくすると発光効率は飽和してほぼ一定値となる
が、13.15cm2を越えて大きくすると発光効率の低下が目
立つようになる。このようにＳを小さくすることは好ま
しい。しかしながら、あまりＳを小さくしようとする
と、圧潰封止による封止部形成工程における押圧力を小
さくしなければならず、このため封止都内に巣を生じて
リークが発生しやすくなったり、または封止部偏平面の
巾も狭くなつて封止部内の封着用金属箔（４）、（４）
が互に接触して短絡事故を生じて短寿命となることがあ
るので、Ｓは５・45cm2以上とすることが望ましい。
したがって、Ｓを5.45〜13.15の範囲に規制すれば，発
光効率が優れ、かつ、長寿命の片封止形にメタルハライ
トランプが得られることが判った。
光効率が優れ、かつ、長寿命の片封止形にメタルハライ
トランプが得られることが判った。
次に、上記150Wランプと同様の実験を、70W級、40W級の
各ランプについても実験した。この結果を第３図に示
す。第３図において横軸にはランプ入力電力WL（ワッ
ト）を，縦軸には封止部の表面積Ｓ（cm2）をとり、直
線Ａは各ランプにおいて、発光管の最冷部温度を維持し
て発光効率の低下を防止できるＳの最大表面積値を結ん
だものであり、直線Ｂは封止部に巣を生じたり、封着用
金属箔同士の接触による短絡事故等を防止して長寿命が
得られるＳの最小表面積値を結んだものである。したが
って、直線Ａと直線Ｂとで囲まれる斜線の領域内に発光
管封止部の表面積Ｓ（cm2）を設定すれば、Ｓに起因す
る発光効率の低下がなく、かつ長寿命の片封止形メタル
ハライドランプが得られることが判った。
各ランプについても実験した。この結果を第３図に示
す。第３図において横軸にはランプ入力電力WL（ワッ
ト）を，縦軸には封止部の表面積Ｓ（cm2）をとり、直
線Ａは各ランプにおいて、発光管の最冷部温度を維持し
て発光効率の低下を防止できるＳの最大表面積値を結ん
だものであり、直線Ｂは封止部に巣を生じたり、封着用
金属箔同士の接触による短絡事故等を防止して長寿命が
得られるＳの最小表面積値を結んだものである。したが
って、直線Ａと直線Ｂとで囲まれる斜線の領域内に発光
管封止部の表面積Ｓ（cm2）を設定すれば、Ｓに起因す
る発光効率の低下がなく、かつ長寿命の片封止形メタル
ハライドランプが得られることが判った。
直線Ａは、 １・９＋０・075WL ……（１） で示され、また直線Ｂは、 0.5＋０・033WL ……（２） で示される。
したがって、発光管封止部の表面積Ｓ（cm2）はランプ
の入力費力WL（ワット）に対して、 1.9＋0.075WL≧Ｓ≧0.5＋0.033WL ……（３） を満足すればよいことになる。
の入力費力WL（ワット）に対して、 1.9＋0.075WL≧Ｓ≧0.5＋0.033WL ……（３） を満足すればよいことになる。
本発明の構成によれば、片封止形の発光管でありなが
ら、保温膜を封止部に形成することなく、封止部表面か
らの熱損失を少なくして最冷部温度の低下を抑制できる
ので、保温膜による遮光の問題なしに発光効率の低下を
抑えられ、かつ長寿命のメタルハライドランプを得るこ
とができる。
ら、保温膜を封止部に形成することなく、封止部表面か
らの熱損失を少なくして最冷部温度の低下を抑制できる
ので、保温膜による遮光の問題なしに発光効率の低下を
抑えられ、かつ長寿命のメタルハライドランプを得るこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例の概略的構成説明図、第２図
は150Wメタルハライドランプにおける発光効率（相対
値）と発光管封止部表面積との関孫を示す特性図、第３
図は種々の入力電力のランプにおいて最適特性が得られ
る発光管封止部表面積の領域を示す図である。 （１）……外管、（２）……発光管、（2a）……封止
部、（４）……主電極。
は150Wメタルハライドランプにおける発光効率（相対
値）と発光管封止部表面積との関孫を示す特性図、第３
図は種々の入力電力のランプにおいて最適特性が得られ
る発光管封止部表面積の領域を示す図である。 （１）……外管、（２）……発光管、（2a）……封止
部、（４）……主電極。
Claims (1)
- 【請求項１】一端側に封止部を有し、封止部の表面積を
Ｓ（cm2）、ランプ入力電力をWL（ワット）としたと
き、 1.9＋0.075≧Ｓ≧0.5＋0.033WL の条件を満足する発光管と； 発光管内に封入された始動用希ガス、水銀および金属ハ
ロゲン化物と； 発光管内に一端が所定の電極間距離を形成して位置する
とともに、他端側が封止部に封止された一対の主電極
と； 発光管を収容した外管と； を具備していることを特徴とするメタルハライドラン
プ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234767A JPH0762993B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | メタルハライドランプ |
| AU22388/88A AU587955B2 (en) | 1987-09-21 | 1988-09-19 | One-side-sealed type high intensity discharge lamp compensated for decrease in luminous efficiency and its manufacturing method |
| CA000577758A CA1303662C (en) | 1987-09-21 | 1988-09-19 | One-side-sealed high intensity discharge lamp with a specific sealed portion |
| GB8822009A GB2210196B (en) | 1987-09-21 | 1988-09-20 | One-side-sealed type high intensity discharge lamp compensated for decrease in luminous efficiency and its manufacturing method |
| FR8812340A FR2620857B1 (ja) | 1987-09-21 | 1988-09-21 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62234767A JPH0762993B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6481163A JPS6481163A (en) | 1989-03-27 |
| JPH0762993B2 true JPH0762993B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=16976041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62234767A Expired - Fee Related JPH0762993B2 (ja) | 1987-09-21 | 1987-09-21 | メタルハライドランプ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0762993B2 (ja) |
| AU (1) | AU587955B2 (ja) |
| CA (1) | CA1303662C (ja) |
| FR (1) | FR2620857B1 (ja) |
| GB (1) | GB2210196B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU604126B2 (en) * | 1987-06-11 | 1990-12-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High intensity discharge lamp of the one side sealed type capable of compensating for the change of luminous efficiency caused by its different lighting angles and manufacturing method of the same |
| US5138229A (en) * | 1989-09-20 | 1992-08-11 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Single-sealed metal vapor electric discharge lamp |
| US5117154A (en) * | 1990-12-31 | 1992-05-26 | Welch Allyn, Inc. | Metal halide discharge lamp with improved shank loading factor |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1313437A (fr) * | 1962-01-23 | 1962-12-28 | Lampes Sa | Lampe à décharge en arc dans un gaz |
| FR1367483A (fr) * | 1963-04-17 | 1964-07-24 | Pat & Visseaux Claude | Lampe à décharge électrique |
| DE2826733C2 (de) * | 1977-07-05 | 1982-07-29 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Hochdruck-Metalldampf-Entladungslampe |
| US4302699A (en) * | 1980-03-24 | 1981-11-24 | Gte Products Corporation | Low wattage metal halide arc discharge lamp having optimum efficacy |
| US4396857A (en) * | 1980-07-01 | 1983-08-02 | General Electric Company | Arc tube construction |
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| US4454450A (en) * | 1981-06-29 | 1984-06-12 | Gte Products Corporation | Vertical running, high brightness, low wattage metal halide lamp |
| JPS5835858A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-02 | Toshiba Corp | 小形メタルハライドランプ |
| JPS5983337A (ja) * | 1982-11-02 | 1984-05-14 | Toshiba Corp | 小形メタルハライドランプ |
| US4636687A (en) * | 1984-03-27 | 1987-01-13 | Gte Products Corporation | Electrode alignment and capsule design for single-ended low wattage metal halide lamps |
| US4631446A (en) * | 1984-05-04 | 1986-12-23 | Gte Products Corporation | Single-ended high intensity discharge lamp |
| DE3425894A1 (de) * | 1984-07-13 | 1986-01-23 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München | Elektrische lampe |
| AU604126B2 (en) * | 1987-06-11 | 1990-12-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | High intensity discharge lamp of the one side sealed type capable of compensating for the change of luminous efficiency caused by its different lighting angles and manufacturing method of the same |
| US4876483A (en) * | 1988-05-26 | 1989-10-24 | Gte Products Corporation | Arc lamp with surface arc resistant barrier |
-
1987
- 1987-09-21 JP JP62234767A patent/JPH0762993B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
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