(57)【要約】【課題】加飾層のバリが成形品表面の端部に発生することなく的確にプラスチック成形品の表面を転写によって加飾する。【解決手段】成形品ｗの表面に沿って供給する加飾フィルムＦを転写ローラ２１によって成形品表面に押圧することで、加飾層ｓを成形品表面に転写する。成形品ｗを囲んで配備したフィルム剥離治具８を成形品表面より突出させて、転写処理後の加飾フィルムＦを成形品表面から強制浮上させる。【選択図】        図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品の表面に沿って加飾フィルムを供給したうえで、
前記成形品の表面に沿って転動する転写ローラによって前記加飾フィルムを成形品表面に押圧することで、前記加飾フィルムの加飾層を前記成形品表面に転写し、
前記成形品を囲んで配備したフィルム剥離治具を前記成形品表面より表面上方に突出させて、転写処理後の前記加飾フィルムを前記成形品表面から強制浮上させることで、前記成形品表面に転写された前記加飾層を前記加飾フィルムから分離する、
ことを特徴とする成形品表面加飾方法。
【請求項２】
成形品を保持するワーク保持台と、
ベースフィルムに加飾層を積層させた長尺の加飾フィルムを、前記ワーク保持台に保持された前記成形品の表面近傍に対して搬入出させるフィルム搬送機構と、
成形品表面に沿って転動することで、成形品表面近傍に搬入された前記加飾フィルムを成形品表面に圧接させて、前記加飾フィルムの前記加飾層を前記成形品表面に転写する転写ローラと、
前記ワーク保持台に保持された前記成形品を囲繞して配備されたうえで、前記成形品表面から突出しない待機位置と、前記成形品表面から表面上方に突出するフィルム剥離位置とに亘って往復移動するフィルム剥離治具と、
を備えてある、
ことを特徴とする成形品表面加飾装置。
【請求項３】
２台の前記ワーク保持台を備え、これら両ワーク保持台をターンテーブルに装備したうえで、このターンテーブルの回動によって、前記両ワーク保持台を、前記転写ローラに対向する転写処理位置と、前記転写ローラから外れたワーク脱着位置とに亘って交互に入替え移動させるよう構成してある、
請求項２に記載の成形品表面加飾装置。
【請求項４】
前記ワーク保持台に複数のワーク支持治具を装備し、複数のワーク保持治具に対して単一の前記フィルム剥離治具を備えてある、
請求項２または３に記載の成形品表面加飾装置。
【請求項５】
前記加飾フィルムは、前記成形品の表面外形より少し大きい形状の前記加飾層がフィルム長手方向に沿って一定ピッチで前記ベースフィルムに複数配置されたものであり、
前記フィルム搬送機構は、前記加飾フィルムを前記一定ピッチで順送りするものである、
請求２ないし４のいずれかに記載の成形品表面加飾装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形などによって形成されたプラスチック成形品の表面に、所望の色合い、あるいは、所望の質感の加飾層を装飾する方法とこれを実行する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック成形品の表面加飾手段としては、例えば、特許文献１に示されているように、成形加工時に成形品表面に加飾層を転写あるいは融着する手段が知られている。
【０００３】
また、ベースフィルムの片面に加飾層を積層装備した加飾フィルムを成形品表面に加熱圧接して、加飾層を成形品の表面に熱転写し、その後、加飾フィルムを成形品表面から剥離して、成形品の表面にのみ加飾層を転写する手段も実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で示された表面加飾手段は、ブロー成形によって形成される中空の成形品にのみ適用できるものであって、射出成形される成形品には適用することができない。
【０００６】
また、加飾フィルムから加飾層を転写する手段では、成形手段に関係なく成形品の表面を加飾処理することができるものの、転写工程の後の加飾フィルム剥離工程において、加飾フィルムと成形品との間に挿入した剥がし棒を成形品表面に沿って移動させて、加飾フィルムを成形品の一端から他端に亘って順次剥離しているため、成形品に転写された加飾層の端縁（特に剥離終端側）にバリが発生しやすく、このバリを手作業で除去する工程を必要としていた。なお、ここでいうバリとは、成形品に転写した加飾層に、その端縁からはみ出して付着している加飾層のことである。
【０００７】
しかしながら、手作業によるバリ除去作業には手間がかかるのみならず、バリ除去用の工具で成形品を傷付けるおそれがあって、一層慎重な作業を強いられることになり、生産性を低下させる一因となるものであった。また、バリ除去中に、除去されたバリの破片が飛散して成形品に付着するおそれもあり、除去したバリの回収手段やバリ除去工程を経た成形品の清掃工程、などを必要とすることもあった。
【０００８】
本発明は、このような実情に着目してなされたものであって、加飾層のバリが成形品表面の端部に発生することなく的確にプラスチック成形品の表面を転写によって加飾することができる加飾方法及び加飾装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明では次のように構成している。
【００１０】
（１）本発明に係る成形品表面加飾方法は、
成形品の表面に沿って加飾フィルムを供給したうえで、
前記成形品の表面に沿って転動する転写ローラによって前記加飾フィルムを成形品表面に押圧することで、前記加飾フィルムの加飾層を前記成形品表面に転写し、
前記成形品を囲んで配備したフィルム剥離治具を前記成形品表面より表面上方に突出させて、転写処理後の前記加飾フィルムを前記成形品表面から強制浮上させることで、前記成形品表面に転写された前記加飾層を前記加飾フィルムから分離するを特徴とする。
【００１１】
これによると、転写ローラで成形品表面に圧接された加飾フィルムを、フィルム剥離治具を用いて成形品表面から強制的に浮上させるので、成形品表面に転写された加飾層は、成形フィルムのベースフィルムから剥離されて成形品表面に付着固定される。
【００１２】
この場合、フィルム剥離治具は、成形品の外周に沿って加飾フィルムをフィルム面と略直交する方向に押圧するので、成形品表面に転写された加飾層と、ベースフィルムに残される加飾層残渣との境界全周において、加飾層にフィルム面と略直交する方向の剪断力が作用し、成形品表面に転写された加飾層とベースフィルムに残される加飾層残渣とがバリの発生なく綺麗に分断される。
【００１３】
（２）本発明に係る成形品表面加飾装置は、
成形品を保持するワーク保持台と、
ベースフィルムに加飾層を積層させた長尺の加飾フィルムを、前記ワーク保持台に保持された前記成形品の表面近傍に対して搬入出させるフィルム搬送機構と、
成形品表面に沿って転動することで、成形品表面近傍に搬入された前記加飾フィルムを成形品表面に圧接させて、前記加飾フィルムの前記加飾層を前記成形品表面に転写する転写ローラと、
前記ワーク保持台に保持された前記成形品を囲繞して配備されたうえで、前記成形品表面から突出しない待機位置と、前記成形品表面から表面上方に突出するフィルム剥離位置とに亘って往復移動するフィルム剥離治具と、
を備えてあることを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、上記した加飾方法を好適に実行することができる。
【００１５】
（３）本発明の好ましい実施態様においては、
２台の前記ワーク保持台を備え、これら両ワーク保持台をターンテーブルに装備したうえで、このターンテーブルの回動によって、前記両ワーク保持台を、前記転写ローラに対向する転写処理位置と、前記転写ローラから外れたワーク脱着位置とに亘って交互に入替え移動させるよう構成してある。
【００１６】
この構成によると、転写処理位置において成形品への加飾層の転写処理を行うとともに、ワーク脱着位置において転写処理の済んだ成形品の取り出しと新たな成形品の装填とを行うことができるので、１回の処理サイクルを短いものとすることができ、多量の成形品を能率よく加飾処理することができる。
【００１７】
（４）本発明の他の実施態様においては、
前記ワーク保持台に複数のワーク支持治具を装備し、複数のワーク保持治具に対して単一の前記フィルム剥離治具を備えてある。
【００１８】
この構成によると、１回の転写処理で複数個の成形品に加飾処理を施すことができ、一層の高能率化を図ることができる。
【００１９】
（５）本発明の他の実施態様においては、
前記加飾フィルムは、前記成形品の表面外形より少し大きい形状の前記加飾層がフィルム長手方向に沿って一定ピッチで前記ベースフィルムに複数並列配置されたものであり、
前記フィルム搬送機構は、前記加飾フィルムを前記一定ピッチで順送りするものである。
【００２０】
この構成によると、転写処理が済んだ加飾フィルムのベースフィルムには、成形品表面から環状にはみ出た少しの加飾層部分が残渣として残されるだけとなり、ベースフィルム全体に加飾層を積層保持させた加飾フィルムを用いる場合に比べて無駄な加飾層残渣が少なくなり、経済的な稼働が行える。
【発明の効果】
【００２１】
このように、本発明によれば、加飾層のバリが成形品表面の端部に発生することなく的確にプラスチック成形品の表面を転写によって加飾することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る成形品表面加飾装置の基本構成を示す正面図である。
【図２】ワーク保持機構の平面図である。
【図３】ワーク保持機構の斜視図である。
【図４】ワーク保持台の平面図である。
【図５】ワーク保持台の一部を切欠いた側面図である。
【図６】転写開始時点におけるワーク保持台の一部を切欠いた正面図である。
【図７】フィルム剥離工程におけるワーク保持台の正面図である。
【図８】加飾処理工程の正面図である。
【図９】加飾処理工程の正面図である。
【図１０】加飾処理工程の正面図である。
【図１１】加飾処理工程の正面図である。
【図１２】別実施例のワーク保持台を示す平面図である。
【図１３】別実施例のワーク保持台を示す一部切欠き正面図である。
【図１４】別実施例のワーク保持台を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
図１に、本発明に係る成形品表面加飾装置の基本構成を示す正面図、図２にその要部の平面図、図３に要部の斜視図がそれぞれ示されている。
【００２５】
この成形品表面加飾装置は、浅い円形パレット状に射出成形されたプラスチック成形品（例えば、化粧料用コンパクトケースにおける蓋部）ｗの表面をメタリック調に加飾する仕様に構成されたものであって、基本的には、成形品（ワーク）ｗを装填保持するワーク保持機構１と、保持された成形品ｗの上方に沿って加飾フィルムＦを供給して回収するフィルム搬送機構２と、供給された加飾フィルムＦを成形品ｗの上に押圧して加飾フィルムＦの加飾層を成形品ｗの表面に加熱転写する転写機構３とを備えている。なお、以降の説明において、便宜上、加飾フィルムＦの搬送方向に添った方向を前後方向（搬送下手側を前方）と呼称する。
【００２６】
ワーク保持機構１は、図示されていない駆動機構によって一定ストロークで前後に水平往復移動される可動台枠４と、この可動台枠４の上に縦支点ｘ周りに駆動回動可能に搭載されたターンテーブル５と、ターンテーブル５の上に縦支点ｘに対して点対称となるよう装備された２台のワーク保持台６とを備えている。
【００２７】
図４〜図６に示すように、ワーク保持台６には樹脂材からなるワーク支持治具７と、これを囲繞するフィルム剥離治具８とが備えられている。ワーク支持治具７は、緩やかに凸曲する表面を有する成形品ｗを、その表面を上向きにした水平姿勢で位置決め嵌合して支持するものであり、その中心には、嵌合した成形品Ｗを真空吸着保持する吸着孔９が備えられている。吸着孔９は、吸引チューブ１０を介して図示されていない吸引装置に接続され、所定のタイミングで吸引及び吸引解除される。
【００２８】
フィルム剥離治具８は、ワーク支持治具７に装填された成形品Ｗの外径より若干大きい円形の開口８ａを備えている。さらにフィルム剥離治具８は、ワーク保持台６の天板部６ａを挿通する４本のスライド案内軸１１の上端に連結されている。スライド案内軸１１の下端は、エアシリンダ１２に連結された支持板１３に連結されており、これによりフィルム剥離治具８は、エアシリンダ１２の伸縮動作をスライド案内軸１１を介して受けることで、一定のストロークで駆動昇降されるようになっている。そして、フィルム剥離治具８が天板部６ａに当接する待機位置に下降した状態において、フィルム剥離治具面８の上面がワーク支持治具７に装填された成形品ｗの表面に連なるように、フィルム剥離治具面８の上面は緩やかな湾曲面に形成されている。
【００２９】
ターンテーブル５の縦支点ｘは、フィルム搬送機構２におけるフィルム搬送径路より手前側に外れて、すなわち搬送経路と直交する方向に沿って当該経路から若干離間して設置されており、ターンテーブル５が縦支点ｘ周りに１８０度ずつ往復回動制御されるようになっている。そして、ターンテーブル５が停止された状態においては、奥側に位置する一方のワーク保持台６が、転写機構３、及び、フィルム搬送機構２におけるフィルム搬送径路の下方に位置する転写処理位置（ａ）にあり、手前側に位置する他方のワーク保持台６がワーク脱着位置（ｂ）にあり、ターンテーブル５の１８０度ずつの回動によって２台のワーク保持台６が転写処理位置（ａ）とワーク脱着位置（ｂ）とに亘って交互に入替え移動されるようになっている。
【００３０】
フィルム搬送機構２には、加飾フィルＦの原反ロールＦＲを水平に軸支するフィルム供給部１５と、転写処理が済んだ加飾フィルムＦを巻取り回収するフィルム回収部１６とが備えられ、これらフィルム供給部１５とフィルム回収部１６は可動台枠４の前後両端近くに装備されて、可動台枠４と共に前後移動するようになっている。
【００３１】
フィルム供給部１５の原反ロールＦＲから繰り出された加飾フィルムＦは、次のような構成を備えている。すなわち、加飾フィルムＦは、ポリエチレンなどからなる透明なベースフィルムｆの片面(下面）に、成形品ｗの外径より少し大きい円形の加飾層ｓが積層されており、さらに複数の加飾層ｓがフィルム長手方向に沿って一定ピッチでベースフィルムｆ上に並列配置されている。このような構成を備えた加飾フィルムＦが、前後のガイドローラ１７を介して水平のフィルム搬送径路に沿って転写機構３の下方を経てフィルム回収部１６に導かれ、モータ駆動される送りローラ１８によって加飾層配列ピッチずつ順送り制御されるようになっている。
【００３２】
因みに、加飾層ｓとベースフィルムｆとの間には剥離層（図示省略）が介在されて、適度の接着力で加飾層ｓがベースフィルムｆに保持されている。また、加飾層ｓの表面には、成形品ｗの表面材質に対応した接着層（図示省略）が備えられており、所定の温度（２００〜２３０°Ｃ）で加熱されて成形品ｗに圧接されることで、加飾層ｓが成形品ｗの表面に転写されるようになっている。
【００３３】
転写機構３には、ヒータを内臓するとともに外周面が適度の弾性変形する転写ローラ２１が遊転自在に水平軸支され、図示されていないシリンダなどの駆動機構によって昇降可能に装備されている。また、転写ローラ２１の後側及び前側には、加飾フィルムＦに上面側から作用する一対のガイドピン２２，２３が配備されている。そして、後側のガイドピン２２は可動台枠４に上下移動可能に装備されて、可動台枠４の前後移動に伴って前後移動し、また、前側のガイドピン２３は転写機構３側に装備されて、転写ローラ２１の昇降に伴って上下移動されるようになっている。
【００３４】
本発明の成形品表面加飾装置は以上のように構成されており、次に、図８〜図１１を参照しながら、その加飾処理工程について説明する。
【００３５】
（１）手前側のワーク脱着位置（ｂ）にあるワーク保持台６のワーク支持治具７に成形品ｗを装填した後、ターンテーブルを１８０度回動させることで、成形品ｗを装填したワーク保持台６をフィルム搬送径路下方の転写処理位置（ａ）に搬入する。この時、図１に示すように、可動台枠４は後方の原点位置にあり、フィルム搬送径路の下方に位置するワーク保持台６に装填された成形品ｗの前端（図１では右端）が転写ローラ２１の直下位置より少し後方（図１では左方）に位置している。
【００３６】
（２）転写処理位置（ａ）への成形品搬入が完了すると、図８に示すように、所定温度に加熱された転写ローラ２１が下降されるとともに、前後のガイドピン２２，２３が所定高さまで下降され、加飾フィルムＦがワーク保持台６の上面全体に添わせられる。この時、加飾フィルＦの下面に保持された円形の加飾層ｓがワーク保持台６の中心上にあるよう、予め加飾フィルムＦの搬送方向位置が調整されている。また、下降された転写ローラ２１は、成形品ｗの前端より前方位置において加飾フィルムＦを押圧して加熱する。
【００３７】
（３）次に、図９に示すように、可動台枠４が前方に向けて移動され、転写ローラ２１が相対的に加飾フィルムＦの上面を後方に向けて転動移動する。これによって、加飾フィルムＦの加飾層ｓが成形品ｗの上向き表面に、成形品ｗの前端から後方に向けて順次加熱転写されてゆく。なお、成形品ｗからはみ出た加飾層部分もフィルム剥離治具８の表面に押圧されるが、加飾層表面の接着層は、ステンレス鋼などの金属材からなるフィルム剥離治具８の表面に接着しない特性のものが選択されている。
【００３８】
（４）図１０に示すように、転写ローラ２１が成形品ｗの後端を越えた位置まで可動台枠４が前進移動すると、その移動が停止され、成形品ｗの表面への加飾層ｓの転写が完了する。
【００３９】
（５）転写が完了すると、図１１に示すように、転写ローラ２１及び前後のガイドピン２２，２３が元の待機高さまで上昇復帰するとともに、ワーク保持台６におけるフィルム剥離治具８が上昇され、加飾フィルムＦが突き上げられる。これによって、成形品ｗの表面に熱転写された加飾層ｓは加飾フィルムｆから剥離されるとともに、その周囲に環状に残った加飾層残渣ｓ'は加飾フィルムＦと共に浮上される。
【００４０】
（６）その後、加飾フィルムＦが所定量だけフィルム回収部１６に巻き取られるとともに、フィルム剥離治具８が元の待機位置まで下降され、また、可動台枠４が後方の原点位置まで後退移動する。
【００４１】
（７）これまでの間に、ターンテーブル５の手前側のワーク脱着位置（ｂ）にある他方のワーク保持台６には次の成形品ｗが装填されており、可動台枠４が原点位置まで復帰移動してきたら、ターンテーブル５が１８０度回動され、処理済みの成形品ｗを保持したワーク保持台６が手前側のワーク脱着位置（ｂ）に移動されるとともに、新たな成形品ｗを装填したワーク保持台６が奥側の転写処理位置（ａ）に送り込まれる。
【００４２】
ここで、ワーク脱着位置（ｂ）のワーク保持６から加飾処理を終えた成形品ｗを取り外して回収するとともに、そのワーク保持台６に新たな成形品ｗを装填する。
【００４３】
以上で１サイクルの加飾処理が完了し、以下、上記工程が順次繰り返される。
【００４４】
〔他の実施例〕
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００４５】
（１）図１２〜図１４に示すように、矩形の成形品ｗを嵌合支持可能な複数個（この例では３個）のワーク支持治具７をワーク保持台６の底板６ｂに並列して搭載連結し、成形品ｗの外形より少し大きい矩形の開口８ａがワーク支持治具７に対応して並列形成された単一のフィルム剥離治具８を、底板６ｂの四隅に搭載した４台のシリンダ１２によって昇降可能に配備し、各ワーク支持治具７に表面を上向きにして嵌合支持した複数個の成形品ｗの上方に加飾フィルムＦを供給して、転写ローラ２１の１回の転動移動によって複数個ずつの転写処理を行い、その後、フィルム剥離治具８の上昇作動によって加飾フィルムＦを浮上剥離する形態で実施することもできる。なお、フィルム剥離治具８は、底板６ｂに取り付けた受け部材２４との当接によってその下降待機位置が規制され、この時、フィルム剥離治具８の表面が、ワーク支持治具７に支持された成形品ｗの表面より若干低くなるように設定されている。
【００４６】
この場合も、上記実施例のように、２台のワーク保持台６をターンテーブル５の対称位置に装備し、両ワーク保持台６を転写処理位置（ａ）とワーク脱着位置（ｂ）とで交互に入替え移動させるよう構成すると一層効率の良い処理を行うことができる。
【００４７】
（２）上記実施例では、フィルム搬送方向での一定位置に配備された転写ローラ２１に対してワーク保持台６とフィルム搬送機構２とを一体にフィルム搬送方向に往復移動させることで、転写ローラ２１を成形品ｗに対して転動させているが、ワーク保持台６及びフィルム搬送機構２をフィルム搬送方向に位置固定して、転写ローラ２１をフィルム搬送方向に往復移動させる形態とすることもできる。
【００４８】
（３）上記実施例では、ワーク支持治具７をフィルム剥離治具８で囲繞して、治具全体を成形品ｗの全周において昇降させるようにしているが、フィルム剥離治具８をワーク支持治具７の周方向に複数分割し、分割したフィルム剥離治具部分を僅かな時間差をもって順次上昇させることで、加飾フィルムＦを成形品ｗの周方向に沿って順次持上げて剥離してゆくことも可能である。
【００４９】
（４）フィルム剥離治具８を昇降する駆動手段としては、上記のようにエアーシリンダ１２を利用するほかに、モータ駆動される回転カムやバネを利用こともできる。
【００５０】
（５）ワーク支持治具７に嵌合支持した成形品ｗが、突き上げ剥離される加飾フィルムＦに追従して浮上されることを阻止するために、上記実施例では真空吸着手段を利用しているが、成形品ｗの形状や材質によっては、機械的なチャック機構を用いた摩擦保持あるいは係合保持によって成形品ｗの追従浮上を阻止することもできる。
【００５１】
（６）上記実施例では、ワーク支持治具７に対してフィルム剥離治具８を上昇させてフィルム剥離を行うようにしているが、フィルム剥離治具８に対してワーク支持治具７を没入下降させて、相対的に加飾フィルムＦをフィルム剥離治具８で突き上げ浮上させる形態とすることも可能である。
【００５２】
（７）ワーク保持台６への成形品装填および処理済み成形品の取り出しを、吸着パッドなどを備えロボットハンドを用いて自動的に行うことも可能である。
【００５３】
（８）上記実施例では、成形品ｗをその表面が上向きの姿勢にしてワーク保持台６に装填して、その上方で加飾フィルムＦを水平方向に搬送する形態としているが、成形品ｗを手前が表面となる縦向き姿勢でワーク保持台６に装填し、その前面で加飾フィルムＦを上下方向に搬送するようなレイアウトにすることも可能である。これによると、装置の幅や据付け平面スペースを小さいものにすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１              ワーク保持機構
２              フィルム搬送機構
３              転写機構
４              可動台枠
５              ターンテーブル
６              ワーク保持台
７              ワーク支持治具
８              フィルム剥離治具
Ｆ              加飾フィルム
ｆ              ベースフィルム
ｓ              加飾層
ｗ              成形品（ワーク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2015085518.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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