(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロー成形により中空体を成形すると同時に、その表面に加飾シート材を添設する加飾中空体の製造方法であって、
前記中空体の成形キャビティを有する第１及び第２金型を型開きすること、
前記第１金型の内側に加飾シート材を配すること、
前記金型間に加熱手段と押圧コアとを挿入すること、
前記加熱手段により前記加飾シート材を加熱すること、
前記加熱手段を退避させること、
前記第１金型及び前記押圧コアを相対的に接近させて前記第１金型の成形キャビティに前記押圧コアの賦形部を押し付け、前記シート材を前記第１金型のキャビティ形状に予備賦形すること、
前記第１金型及び前記押圧コアを相対的に離間させると共に前記押圧コアを前記金型間から退避させること、
前記第１及び第２金型の間にパリソンを配すること、及び
前記第１及び第２金型を型閉めしてブロー成形すること
を含んでなることを特徴とする加飾中空体の成形方法。
【請求項２】
前記シート材を予備賦形する際に、同シート材を真空吸引及び／又は圧空により前記第１金型の成形キャビティに沿わせることを含む請求項１記載の成形方法。
【請求項３】
中空体をブロー成形するためのキャビティを有する第１及び第２金型と、同金型内にパリソンを吐出するためのダイヘッドと、同パリソン内に気体を吹き込むための気体吹込み器とを備えた加飾中空体の成形装置であって、
開閉動作をする前記金型間に挿脱されるシート材加熱手段と、
前記第１金型との対向面に同第１金型のキャビティと略同一形状の賦形部をもち、前記加熱手段とは独立して前記金型間に挿脱される押圧コアと、
を備えてなることを特徴とする加飾中空体の成形装置。
【請求項４】
前記第１金型は、前記加飾シート材の真空吸引手段を備えてなる請求項３記載の成形装置。
【請求項５】
前記押圧コアは、前記加飾シート材の圧空手段を備えてなる請求項３記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車室内のインナパネルなど、加飾が施された中空体（以下、加飾中空体という。）を製造する方法及びその製造装置に関し、更に詳しくは、樹脂製中空体の成形と同時に同中空体の外表面に加飾シート材料をシワなく添設一体化することのできる加飾中空体の製造方法及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、合成樹脂製品の装飾を目的として、同樹脂製品に加飾シート材が添設されている。例えば、自動車の車室内壁面に設置されるリヤラゲージトリム、ドアトリム、シートバック、天井部材等は、事故発生時などに乗員が内壁面に衝突したときの衝撃を緩和すると共に、その軽量化のため、合成樹脂製の中空体が使用されている。更に通常は、この中空体には装飾を目的として、木目調や皮革調の樹脂シートや、布、不織布などが添設されている。
【０００３】
かかる加飾中空体の製造方法及びその製造装置が、例えば特開平４−２５５３２１号公報に開示されている。同公報に開示された製造方法によれば、パリソンと相溶性をもつフィルムをブロー成形金型の一方の金型の内側に、上下に配されたローラで軽くテンションをかけた状態で張架して、ブロー成形を行っている。このブロー成形時に前記フィルムがパリソンの熱によって軟化され、パリソンと共に成形金型の内面に接触し、同金型の内面形状に沿ったブロー成形中空体が形成される。そのため、同中空体の表面には前記フィルムが添設一体化され、流動ムラや型傷等のない美しい外観を呈するものである。
【０００４】
また、例えば特開平３−２３６９２１号公報には、表面に加飾シート材が添設された板状の合成樹脂製品を射出成形により製造する方法及びその製造装置が開示されている。同公報に開示された製造装置は、樹脂流路を有する固定金型及び可動金型と、同可動金型の内側に加飾シート材を上下で固定する固定手段と、一面側にシート材加熱用のヒータを有すると共に他面側にシート材賦形用の押圧コアを有するシート材加熱賦形手段とを備えている。
【０００５】
同装置により加飾樹脂製品を製造するには、型開き状態にある両金型間に、前記ヒータを前記可動金型に対向させた状態で前記シート材加熱賦形手段を挿入すると同時に、前記可動金型の内側に加飾シート材を固定し、同加飾シート材を前記ヒータにより加熱する。なお、この時、可動金型は前記ヒータに近接した第１位置にある。その後、可動金型を第２位置まで型開き方向に移動して両金型を十分に離間させてから、前記シート材加熱賦形手段を反転し、押圧コアを前記可動金型の内側に対向させる。その状態で、前記可動金型を前記押圧コアに当接する第３位置まで型閉め方向に移動し、前記可動金型を前記押圧コアに押しつけて、前記シート材を前記可動金型のキャビティ形状に予備賦形する。その後、前記可動金型を再び第２位置まで型開き方向に移動してから前記シート材加熱賦形手段を前記金型間から退避させ、更に前記可動金型を前記固定金型に当接する第４位置まで移動して型閉めし、射出成形する。この方法によれば、シート材を前記可動金型のキャビティ形状に予備賦形するため、前記シート材はシワなく樹脂製品の表面に添設される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平４−２５５３２１号公報に開示された加飾中空体の製造方法では、上述したような作用効果を得るために、前記フィルムがパリソンの熱により十分に軟化されなくてはならないため、加飾シート材はパリソンと相溶性をもつと共に軟化点が１５０℃以下のフィルムに限定される。即ち、加飾シート材として軟化点が１５０℃よりも高いフィルムや、布又は不織布を採用する場合に、それらの加飾シート材はパリソンの熱のみによる軟化が不完全となるため、中空体表面に均一に貼着されず、成形後の収縮により前記加飾シート材が局部的にシワがよったり不自然に緊張されたりした状態で貼着されるといった不都合が生じる。更には、加飾シート材を予め加熱軟化しておらず、且つパリソンによる加熱軟化が十分になされないことが相まって、加飾シート材によりブロー成形時のパリソンの膨張が妨げられ、所望の形態をもつ成形中空体を得ることができない場合もある。
【０００７】
一方、上記特開平３−２３６９２１号公報に開示された加飾樹脂製品の製造装置は、シート材を加熱するためのヒータと同シート材を予備賦形するための押圧コアとがシート材加熱賦形手段として同一の駆動軸の表裏に配されているため、前記シート材をヒータで加熱した後、押圧コアで押圧する際に前記駆動軸を回転させなければならない。そのため、前記シート材加熱賦形手段の駆動軸は同加熱賦形手段を前記金型間に挿脱するための往復駆動に加え、上述した回転駆動が必要となり、その駆動が複雑なものとなる。
【０００８】
しかも、前記ヒータと押圧コアとは前記駆動軸からの突出寸法が異なるため、前記ヒータにより前記シート材を加熱した後、前記シート材加熱賦形手段を回動させる際に、前記可動金型を第２位置から第３位置まで、一旦、後退させなければならない。即ち、前記可動金型は第１位置から第４位置までの多数の位置を往復駆動しなければならず、そのため制御機構が複雑になる。しかも前記可動金型の移動回数が増え、成形効率が低下する。更に、前記シート材加熱賦形手段を回動させるためには、前記金型間に大きなスペースが必要となり装置が大型化する。
【０００９】
また、表面形状の異なる樹脂製品を製造する場合に、金型を変更すると共に押圧コアを変更しなければならないが、前記シート材加熱賦形手段は前記押圧コアとヒータとが一体に組み立てられているため、押圧コアのみを単独で変更することが困難である。更に、多種類の樹脂製品を製造する場合に、前記シート材加熱賦形手段全体を変更すると、押圧コアと同数のヒータが必要となり、装置が高価なものとなるため、製品コストも高くなってしまう。
【００１０】
本発明はかかる課題を解決すべくなされたものであり、本発明は、樹脂フィルム、布、不織布などの多様な加飾シート材を、中空体の成形と同時に同中空体の表面にシワなく美麗に添設することができる加飾中空体の製造方法及びその製造装置を提供することを目的とし、更には、多種類の中空体を製造する場合にも安価に製造することができ、制御駆動が簡単でコンパクトな加飾中空体の製造装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記課題を解決するために、本発明は、ブロー成形により中空体を成形すると同時に、その表面に加飾シート材を添設する加飾中空体の製造方法であって、前記中空体の成形キャビティを有する第１及び第２金型を型開きすること、前記第１金型の内側に加飾シート材を配すること、前記金型間に加熱手段と押圧コアとを挿入すること、前記加熱手段により前記加飾シート材を加熱すること、前記加熱手段を退避させること、前記第１金型及び前記押圧コアを相対的に接近させて前記第１金型の成形キャビティに前記押圧コアの賦形部を押し付け、前記シート材を前記第１金型のキャビティ形状に予備賦形すること、前記第１金型及び前記押圧コアを相対的に離間させると共に前記押圧コアを前記金型間から退避させること、前記第１及び第２金型の間にパリソンを配すること、及び前記第１及び第２金型を型閉めしてブロー成形することを含んでなることを特徴とする加飾中空体の成形方法を主要な構成としている。
なお、前記シート材を予備賦形する際に、同シート材を前記シート材を予備賦形する際に、同シート材を真空吸引及び／又は圧空により前記第１金型の成形キャビティに沿わせることが好ましい。
【００１２】
前記方法によれば、加飾シート材を加熱手段により十分な温度に加熱して軟化した後、押圧コアにより押し付けて前記第１金型のキャビティ形状に予備賦形されるため、パリソンの膨張が前記加飾シート材により妨害されることなく、均一に膨張するため、肉厚が略均一な中空体を得ることができる。また、得られた加飾中空体は、加飾シート材が局部的にシワがよったり不自然に緊張されたりすることなく表面に均一に貼着された外観に優れたものとなる。
【００１３】
なお、前記シート材を予備賦形する際に、第１金型を押圧コアに向けて移動させる場合と、押圧コアを第１金型に向けて移動させる場合と、第１金型及び押圧コアの両者を互いに向けて移動させる場合とがある。いずれの場合であっても、従来のような回転を伴う駆動機構は不要であるため、その駆動機構が著しく簡素化されるが、第１金型のみを移動させる場合は、同金型のブロー成形での型の開閉機構を利用すればよく、その機構が最も単純となり、好ましい。
【００１４】
更には、シート材を加熱した後、前記押圧コアを前記第１金型に対向させるために、前記加熱手段を両金型間から退避させるだけでよく、前記第１及び第２金型を移動する必要がない。そのため、前記金型の開閉位置は、シート材の予備賦形時に前記第１金型を押圧コアに向けて移動させる場合であっても、シート材加熱位置、シート材予備賦形位置、及びブロー成形位置の３位置で足り、その制御駆動が単純化されると共に、前記金型の移動回数も少なくなるため、生産効率が著しく向上する。
【００１５】
更に、本発明は、中空体をブロー成形するためのキャビティを有する第１及び第２金型と、同金型内にパリソンを押し出すためのダイヘッドと、同パリソン内にガスを吹き込むためのガス吹込み器とを備えた加飾中空体の成形装置であって、開閉動作をする前記金型間に挿脱されるシート材加熱手段と、前記第１金型との対向面に同第１金型のキャビティと略同一形状の賦形部をもち、前記加熱手段とは独立して前記金型間に挿脱される押圧コアとを備えてなることを特徴とする加飾中空体の成形装置を他の主要な構成としている。
前記第１金型は、前記加飾シート材の真空吸引手段を備えてなることが好ましく、また、前記押圧コアは、前記加飾シート材の圧空手段を備えてなることが好ましい。
【００１６】
かかる構成を備えた製造装置は、前記加熱手段と押圧コアとがそれぞれ独立して駆動されるため、前記金型間への挿脱にあたって例えばシリンダなどにより単に金型の開閉方向と直交する方向に駆動するだけでよく、駆動機構が単純化される。しかも、同製造装置は前記金型を型開きしたときに両者の間隙寸法を前記加熱手段及び押圧コアの突出寸法の和より僅かに大きく設定すれば足り、従来の同間隙が押圧コアの２倍以上を要することに鑑みると、その寸法が著しく小さくなり、装置が小型化する。
【００１７】
また、前記製造装置は前記加熱手段と前記押圧コアとがそれぞれ独立して駆動されるため、前記押圧コアのみの変更が可能となる。そのため、多種類の加飾中空体を製造する場合にも、前記金型に加え、前記押圧コアのみを変更すればよく、廉価に対処が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施例では中空体として自動車のリヤラゲージトリムを例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば自動車のドアトリムや天井部材、或いは一般的な居住空間におけるシートバックなどにも適用される。
【００１９】
図１は、本発明の代表的な実施例である加飾中空体をブロー成形により製造するための製造装置の概略図、図２〜図６は前記装置の処理工程順の各作動状態を示す概略図、図７は同装置における金型の移動位置の説明図であり、図８は前記装置により製造される加飾中空体であるリヤラゲージトリムの斜視図及び断面図である。
【００２０】
本実施例におけるリヤラゲージトリム２０の製造装置１は、リヤラゲージトリム２０の成形キャビティ２ａ，３ａを有する第１及び第２金型２，３を備えており、両金型２，３が互いに接離する方向に水平移動して開閉がなされる。前記第１金型２は前記キャビティ２ａに連通する真空吸引パイプ２ｂを備えており、前記第２金型３はキャビティ３ａの上下に突起３ｂが突設されている。
【００２１】
前記金型２，３の型閉め位置の直上部にはダイヘッド４が配され、同ダイヘッド４から押し出されるパリソンＰが前記金型２，３間に供給される。更に、前記製造装置１は前記パリソンＰ内にガスを吹き込むための図示せぬガス吹込み手段と、前記第１金型２の内側に加飾シート材Ｓを供給するための図示せぬシート材供給部とを備えている。なお、前記シート材供給部を設けることなく、手動で加飾シート材Ｓを供給することも可能である。
【００２２】
前記金型２，３の下方には、シート材加熱用のヒータ５とシート材賦形用の押圧コア６とが同一のスライドテーブル７上に、ヒータ５を前記第１金型２の側に配して前記金型２，３の開閉方向に並設されている。前記ヒータ５は第１シリンダ８により上下方向に伸縮駆動されるロッド８ａの先端に設置され、一方、押圧コア６は前記第１シリンダ８とは異なる第２シリンダ９により上下方向に伸縮駆動されるロッド９ａの先端に設置されており、前記ヒータ５及び押圧コア６は、互いに独立して型開き状態にある前記金型２，３間に挿脱される。前記押圧コア６の前記第１金型２との対向面は、同第１金型２のキャビティ２ａと略同一形状をもつ賦形部６ａを有しており、その上下に突起６ｂが突設されている。
【００２３】
前記スライドテーブル７は、装置フレーム１０に固定されたレール１１上を前記金型２，３の開閉方向に摺動可能であり、前記ヒータ５及び押圧コア６の前記第１金型２に対する挿脱位置を微調整することができる。
【００２４】
かかる構成を備えた製造装置１は、前記ヒータ５と押圧コア６とがそれぞれ独立して駆動されるため、それらは単にシリンダ８，９により上下方向に駆動するだけでよく、駆動機構が単純である。しかも、同製造装置１は前記金型２，３を型開きしたときに両者の間隙寸法を前記ヒータ５及び押圧コア６が挿脱可能な寸法に設定すればよく、大きなスペースを必要としないため、装置が小型化する。
【００２５】
また、前記製造装置１は前記ヒータ５と前記押圧コア６とがそれぞれに駆動用のシリンダ８，９をもち、それぞれ独立して駆動されるため、前記押圧コア６のみの変更が可能となる。そのため、多種類の加飾中空体を製造する場合にも、前記金型２，３に加え、前記押圧コア６のみを変更すればよく、廉価に対処が可能となる。
【００２６】
以下、上記製造装置１を使用して図８に示すリヤラゲージトリム２０を製造する方法について図１〜６を参照して説明する。
前記リヤラゲージトリム２０はポリプロピレンの中空成形体であり、その表面には加飾シート材として起毛布２１が一体に添設されている。なお、前記リヤラゲージトリム２０の材料としては、他に、ポリエチレン、ＡＢＳ、ｍＰＰＯ、ＰＣ、ＴＰＥ等の熱可塑性樹脂を使用することができる。また、加飾シート材としては、織編物や不織布、或いは、ＴＰＯシートやＰＶＣシートにポリプロピレン、ポリエチレン、ＡＢＳ、ＰＣ、ＴＰＥ、平織布、メリヤス等のバッキングを施したものなどが挙げられる。また、前記織編物や不織布に厚手のものを使用する場合には、樹脂でバッキングを施すことが好ましい。
【００２７】
表面に起毛布による加飾が施された前記リヤラゲージトリム２０を製造するには、先ず、前記第１及び第２金型２，３を開き、前記シート材供給部により第１金型２の内側に近接して加飾シート材Ｓを供給する。この金型２，３の型開き位置を第１位置Ａとする。その状態で、前記第１及び第２シリンダ８，９を作動して前記ロッド８ａ，９ａを伸長させ、前記ヒータ５及び押圧コア６を前記金型間２，３に挿入する（図１）。前記ヒータ５により前記シート材Ｓを加熱して軟化させた後、図２に示すようにヒータ５の第１シリンダ８のみを作動させて前記ロッド８ａを収縮し、ヒータ５を前記金型２，３間から退避させる。
【００２８】
その後、前記金型２，３を第１位置Ａから型閉め方向に移動させ、図３に示すように前記第１金型２のキャビティ２ａ内に前記押圧コア６を押しつけると共に、前記第１金型２の真空吸引パイプ２ｂから真空吸引することにより前記加飾シート材Ｓを前記キャビティ２ａにほぼ沿った形状に予備賦形する。このときの金型２，３の位置を第２位置Ｂとする。このように、前記シート材Ｓは加熱により軟化された状態で、前記押圧コア６により均一な押圧力で押しつけられるため、シワや破れなどを生じることなく前記キャビティ２ａの形状に賦形される。なお、本実施例では前記シート材Ｓを前記押圧コア６により押圧することに加え、真空吸引することにより、その賦形を円滑に行うことができるものであるが、前記真空吸引は必須のものではなく、従って、前記真空吸引パイプ２ｂを排除することも可能である。
【００２９】
この予備賦形時の前記金型２，３の移動は、前記第２金型３の突起３ｂが前記押圧コア６に当接すると共に、同押圧コア６の賦形面に形成された突起６ｂが前記第１金型２のキャビティ２ａに当接して規制される。本実施例においては、前記押圧コア６と前記キャビティ２ａとの間に僅かに隙間をもたせる位置で、前記金型２，３の型閉め方向への移動が規制されるよう、前記突起３ｂ，６ｂの突出寸法が設定されている。そのため、例えば本実施例のように前記加飾シート材Ｓとして起毛布２１を採用した場合に、前記起毛布２１が前記押圧コア６により過度に押しつぶされて毛倒れが生じるといったような不都合を回避することができる。なお、前記突起３ｂ，６ｂの突出寸法は前記加飾シート材Ｓの材質や厚みに応じて設定されるものであり、前記突起３ｂ，６ｂの突出寸法を変更可能とすることで、多様なシート材Ｓにも対応できる製造装置１とすることができる。
【００３０】
前記シート材Ｓの賦形が完了すると、前記第１及び第２金型２，３を再び前記第１位置Ａまで移動して型開きし、続いて前記押圧コア６の第２シリンダ９を収縮して前記ロッド９ａを下方に駆動し、図４に示すように前記押圧コア６を前記金型２，３間から退避させる。
【００３１】
その後、前記ダイヘッド４から前記第１及び第２金型２，３の間にパリソンＰが供給され、同第１及び第２金型２，３を型閉めする。この成形時の金型位置を第３位置Ｃとする。この型閉めにあたって、前記第１及び第２金型２，３の両者が互いに可動であるため、その位置決めが容易となる。
【００３２】
その後、ブロー成形がなされるが、本実施例のように前記シート材Ｓとして厚手の起毛布を採用した場合であっても、前記シート材Ｓは第１金型２のキャビティ２ａに沿って予備賦形されているため、前記パリソンＰの膨張の妨げになることがなく、同パリソンＰは前記キャビティ２ａ，３ａに沿って円滑に且つ均一に膨張し、その表面に前記シート材Ｓが添設された状態で、図８に示すリヤラゲージトリム２０が成形される。なお、ブロー成形のブロー圧は５〜１０Kg／cm2 と射出成形よりも著しく低いため、このブロー成形時に前記シート材Ｓ（起毛布）が毛倒れするといった不都合も生じない。
【００３３】
本発明の製造方法によれば、前記ヒータ５と前記押圧コア６とが互いに独立駆動可能に併設されており、前記ヒータ５及び押圧コア６は上下に移動するだけで前記金型２，３間にそれぞれ独立して挿脱されるため、シート材を加熱した後、前記押圧コアを前記第１金型に対向させるために、前記第１及び第２金型２，３を移動する必要がない。そのため、前記金型２，３の開閉位置が上述したように第１〜第３位置Ａ，Ｂ，Ｃの３つの位置で足り、その制御駆動が従来と比較して単純化されると共に、前記金型２，３の移動回数も少なくなるため、製造効率も著しく向上する。
【００３４】
また、本発明の製造方法により製造されたリヤラゲージトリム２０は、加飾シート材Ｓがキャビティ２ａの形状に予備賦形されているため、前記パリソンＰは膨張が前記シート材Ｓにより妨害されることがない。そのため、均一に膨張がなされ、局部的な薄肉部が生じることなく、略均一な肉厚をもつ加飾中空体が得られる。また、前記シート材Ｓはシワなく添設されており、外観に優れたものとなる。
【００３５】
なお、本実施例では前記第１金型２を前記押圧コア６に向けて移動させ、前記シート材の予備賦形を行っているが、もちろん、前記押圧コア６のみを移動させ、或いは、同押圧コア６と前記第１金型２とを移動させて、前記シート材の予備賦形を行うことも可能である。それらの場合には、図９に示すように、前記押圧コア６が設置された前記スライドテーブル７の端部にブラケット１２を設け、更に同ブラケット１２に水平方向に伸縮する第３シリンダ１３を設置し、同第３シリンダ１３により前記スライドテーブル７を水平方向に移動させることで、前記押圧コア６を前記第１金型２に向けて移動することができる。
【００３６】
更に、図示は省略するが、前記第１金型２に設けられた真空吸引パイプ２ｂに代えて前記押圧コア６に圧空手段を設け、前記押圧コア６により前記シート材Ｓを前記第１金型２の成形キャビティ２ａに押圧すると同時に、前記圧空手段によりシート材Ｓを成形キャビティ２ａに向けて押し付けて、円滑に予備賦形を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加飾シート材を加熱している状態にある加飾中空体の製造装置の概略図である。
【図２】加飾シート材の賦形直前の前記製造装置の概略図である。
【図３】加飾シート材を賦形している状態にある前記製造装置の概略図である。
【図４】加飾シート材の賦形後の前記製造装置の概略図である。
【図５】加飾中空体をブロー成形する直前の前記製造装置の概略図である。
【図６】加飾中空体をブロー成形している状態にある前記製造装置の概略図である。
【図７】前記製造装置における第１及び第２金型の移動位置の説明図である。
【図８】本発明の製造方法により製造された加飾中空体の全体図及び断面図である。
【図９】本発明の製造装置の変形例による製造装置の概略図である。
【符号の説明】
１          加飾中空体製造装置
２          第１金型
２ａ        成形キャビティ
２ｂ        真空吸引パイプ
３          第２金型
３ａ        成形キャビティ
３ｂ        突起
４          ダイヘッド
５          ヒータ
６          押圧コア
６ａ        賦形部
６ｂ        突起
７          スライドテーブル
８          第１シリンダ
８ａ        ロッド
９          第２シリンダ
９ａ        ロッド
１０          装置フレーム
１１          レール
１２          ブラケット
１３          第３シリンダ
２０          リヤラゲージトリム
２１          起毛布
Ｐ          パリソン
Ｓ          加飾シート材
【図１】
0003695497.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003695497.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003695497.tif 000007
【図７】
0003695497.tif 000008
【図８】
0003695497.tif 000009
【図９】
0003695497.tif 000010