(57)【要約】      （修正有）【課題】シンプルな仕組みにて作業室の形成、開放を行うことができ、しかも作業室の開放時、第一チャンバ部材上の空間を好適に確保することができる新規な熱転写装置を提供する。【解決手段】上側に向かって開口する第一チャンバ部材１０と、下側に向かって開口する第二チャンバ部材２０と、を具備してなる熱転写装置１において、第二チャンバ部材２０をスイングアーム５０にて支持し、スイングアーム５０を回動させる駆動源によって、作業室を開閉する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側に向かって開口する第一チャンバ部材の開口端縁と、下側に向かって開口する第二チャンバ部材の開口端縁とを突き合わせることによって閉じられた作業室を形成すると共に、
前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材との間に転写フィルムを介在させることによって、前記作業室を前記第一チャンバ部材側となる第一室と、前記第二チャンバ部材側となる第二室との二つに仕切り、
前記作業室に存する空気を吸引した後、
前記第二室の内圧を前記第一室の内圧に対して正圧にすることによって、前記第一チャンバ部材内に配された被転写物に、前記転写フィルムの絵柄層を熱転写する熱転写装置であって、
前記第二チャンバ部材を支持するスイングアームと、
前記スイングアームを回動させる駆動源と、
を具備してなり、
前記作業室を形成する際、前記駆動源が前記スイングアームを一方向に回動させて、前記第二チャンバ部材を前記第一チャンバ部材上に移動させ、
前記作業室を開放する際、前記駆動源が前記スイングアームを他方向に回動させて、前記第二チャンバ部材を前記第一チャンバ部材上の空間から退避させるようになされたことを特徴とする熱転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱転写装置において、
前記第二チャンバ部材が繊維強化プラスチックを素材として形成されてなる熱転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写物に転写フィルムの絵柄層を熱転写する熱転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家電製品、化粧品容器、装飾品などの種々の立体形状をした被転写物に絵柄や文字などの模様を付与するにあたり、被転写物に転写フィルムの絵柄層を熱転写する熱転写装置が利用されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
下記特許文献１に開示されている熱転写装置（絵付装置）は、被転写物の表面に転写フィルムの絵柄層を熱転写する熱転写装置であって、内部に被転写物が載置され、上面に転写フィルムが配設されるチャンバ部材と、該チャンバ部材内の転写フィルムにより仕切られた空間を真空状態とすることにより、前記転写フィルムを被転写物の表面に密着させる真空引き装置と、前記チャンバ部材内の空間、または該チャンバ部材内に配置されて被転写物の周囲を囲う仕切壁部材内の空間に、被転写物の表面に密着された転写フィルムにおける絵柄層の反ベースフィルム側の接着層をベースフィルム側から溶融可能な温度の蒸気を供給する熱源供給装置と、を有することを特徴とするものである。
【０００４】
下記特許文献１に記載の熱転写装置によれば、被転写物の表面形状に拘わらず、転写フィルムを密着させた面に対して絵付けすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１‐１２６２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に開示されたような熱転写装置では、上側に向かって開口する下側チャンバ部材(以下、「第一チャンバ部材」と称する。)と、下側に向かって開口する上側チャンバ部材(以下、「第二チャンバ部材」と称する。)とを用い、前記第一チャンバ部材の開口端縁と前記第二チャンバ部材の開口端縁とを突き合わせることによって閉じられた空間（以下、「作業室」と称する。）を形成する。
【０００７】
そして、従来の熱転写装置では、前記作業室を開放している間、前記第二チャンバ部材を前記第一チャンバ部材上の空間に待機させ、前記作業室を形成する際に、前記第二チャンバ部材を前記第一チャンバ部材に向かって下降させる仕組みとなされていた。
【０００８】
しかしながら、このような仕組みによる前記作業室の形成、開放は、前記作業室の開放時に前記第二チャンバ部材を退避させ得る空間を、熱転写装置の上方に確保する必要があるため、装置の大型化の原因となっていた。
【０００９】
又、この種の熱転写装置では、前記作業室を形成する前段階において、前記第一チャンバ部材内に被転写物を配置したり、前記第一チャンバ部材の開口端に転写フィルムを配置したりする作業が必要となるが、前記第一チャンバ部材上の空間に待機させた前記第二チャンバ部材によって係る作業を実行する際の作業空間が小さくなるため、係る作業は煩雑なものとなっていた。
【００１０】
本発明は、前記技術的課題に鑑みて完成されたものであり、シンプルな仕組みにて作業室の形成、開放を行うことができ、しかも前記作業室の開放時、第一チャンバ部材上の空間を好適に確保することができる新規な熱転写装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術的課題を解決するために、本発明の熱転写装置は、上側に向かって開口する第一チャンバ部材の開口端縁と、下側に向かって開口する第二チャンバ部材の開口端縁とを突き合わせることによって閉じられた作業室を形成すると共に、前記第一チャンバ部材と前記第二チャンバ部材との間に転写フィルムを介在させることによって、前記作業室を前記第一チャンバ部材側となる第一室と、前記第二チャンバ部材側となる第二室との二つに仕切り、前記作業室に存する空気を吸引した後、前記第二室の内圧を前記第一室の内圧に対して正圧にすることによって、前記第一チャンバ部材内に配された被転写物に、前記転写フィルムの絵柄層を熱転写する熱転写装置であって、前記第二チャンバ部材を支持するスイングアームと、前記スイングアームを回動させる駆動源と、を具備してなり、前記作業室を形成する際、前記駆動源が前記スイングアームを一方向に回動させて、前記第二チャンバ部材を前記第一チャンバ部材上に移動させ、前記作業室を開放する際、前記駆動源が前記スイングアームを他方向に回動させて、前記第二チャンバ部材を前記第一チャンバ部材上の空間から退避させるようになされたことを特徴とする（以下、「本発明装置」と称する。）。
【００１２】
本発明装置においては、前記第二チャンバ部材が繊維強化プラスチックを素材として形成されてなるものが好ましい態様となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シンプルな仕組みにて作業室の形成、開放を行うことができ、しかも前記作業室の開放時、第一チャンバ部材上の空間を好適に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係る本発明装置を一部断面状態にて示す側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、前記本発明装置を一部断面状態にて示す平面図である。
【図１Ｃ】図1Ｃは、前記本発明装置を一部断面状態にて示す正面図である。
【図２】図２は、転写フィルムを示す断面状態にて示す側面図である。
【図３】図３は、被転写物ホルダに被転写物を保持させた状態を一部断面状態にて示す側面図である。
【図４】図４は、第一チャンバ部材の開口端に転写フィルムを載置した状態を一部断面状態にて示す側面図である。
【図５】図５は、前記第一チャンバ部材上の所定位置に第二チャンバ部材を移動させた状態を一部断面状態にて示す側面図である。
【図６】図６は、作業室内に存する空気を吸引している状態を一部断面状態にて示す側面図である。
【図７】図７は、転写フィルムを軟化させている状態を一部断面状態にて示す側面図である。
【図８】図８は、前記被転写物を前記転写フィルムに接触させた状態を一部断面状態にて示す側面図である。
【図９】図９は、前記被転写物に前記転写フィルムを熱転写している状態を一部断面状態にて示す断面図である。
【図１０】図１０は、前記被転写物に前記転写フィルムの絵柄層が熱転写された転写体を断面状態にて示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
＜本発明装置１＞
図１Ａ〜図1Ｃに、実施形態に係る本発明装置１を示す。この本発明装置１は、第一チャンバ部材１０と、第二チャンバ部材２０と、吸引装置３０と、加熱媒体供給装置４０と、を具備する。
【００１７】
前記第一チャンバ部材１０は、上側に向かって開口する箱体である。前記第一チャンバ部材１０は、例えば、鉄などの金属や、炭素繊維強化プラスチックなどを素材として形成される。
【００１８】
前記第一チャンバ部材１０内には、ホルダ設置台１２が備えられている。前記ホルダ設置台１２は、前記第一チャンバ部材１０の下部に配されたシリンダ９０によって、上下方向に昇降可能となされている。
【００１９】
又、前記ホルダ設置台１２の外縁形状は、前記第一チャンバ部材１０の開口形状とほぼ同じとなされており、前記ホルダ設置台１２が前記第一チャンバ部材１０の開口端に対し面一となる位置まで上げられた際、前記第一チャンバ部材１０の開口端が前記ホルダ設置台１２によって塞がれ得るようになされている。
【００２０】
更に、前記ホルダ設置台１２の上面には、被転写物ホルダ２００が備えられている。前記被転写物ホルダ２００は、本発明装置１による被転写物１００への絵付け作業時において、被転写物１００を位置決めし、又、作業中に前記被転写物１００が動かないように保持する役割を担うものである。
【００２１】
前記第二チャンバ部材２０は、下側に向かって開口する箱体である。前記第二チャンバ部材２０も、例えば、鉄などの金属や、炭素繊維強化プラスチックなどを素材として形成されるが、本発明においては、軽量化の観点から、前記第二チャンバ部材２０につき、炭素繊維強化プラスチックを素材として形成することが好ましい。
【００２２】
又、前記第二チャンバ部材２０内には、前記第二チャンバ部材２０上に取り付けられた昇降シリンダ２１によって、上下方向に昇降可能となされた熱盤２５が配されている。前記熱盤２５は、アルミニウムを素材とする筐体の内部にヒータを備えた構造を有してなり、図示しない制御ユニットによって温度制御可能となされている。
【００２３】
前記吸引装置３０は、吸引ポンプ３１と、前記吸引ポンプ３１の吸引孔に接続された吸引通路３２と、前記吸引通路３２から分岐して前記第一チャンバ部材１０内及び前記第二チャンバ部材２０内に通じる分岐通路３３、３４と、各分岐通路３３、３４に配された吸引開閉弁３５、３６と、を具備する。又、前記吸引装置３０は、前記分岐通路３３、３４を連絡するバイパス通路３７を更に具備してなり、前記バイパス通路３７には、バイパス開閉弁３８が備えられている。
【００２４】
前記加熱媒体供給装置４０は、加熱媒体としての過熱蒸気を発生させる過熱蒸気発生装置４１と、前記過熱蒸気発生装置４１の吐出孔に一端が接続され、且つ、他端が前記第二チャンバ部材２０内に通じられた蒸気通路４２と、前記蒸気通路４２に配された蒸気開閉弁４３と、を具備する。なお、「過熱蒸気」とは、飽和蒸気を更に加熱することにより、ある圧力下において飽和温度以上の蒸気温度を持つようになされた蒸気のことを意味する。
【００２５】
そして、本発明装置１は、前記第二チャンバ部材２０を支持するスイングアーム５０と、前記スイングアームを回動させる駆動源６０と、を更に具備する。
【００２６】
前記スイングアーム５０は、前記第二チャンバ２０の両側面側において、それぞれ二本ずつ回動可能に取り付けられている。以下、説明の便宜上、図中前記第一チャンバ部材１０に近い方のスイングアーム５０を第一スイングアーム５１、もう一方のスイングアーム５０を第二スイングアーム５２と称する。
【００２７】
前記第一スイングアーム５１及び前記第二スイングアーム５２の下端には、それぞれ第一軸受５１０及び第二軸受５２０が設けられており、前記第一スイングアーム５１及び前記第二スイングアーム５２は、第一軸受５１０及び前記第二軸受５２０を介して、前記第二チャンバ部材２０を囲むフレームＦに対して取り付けられたギヤボックスＧＢに連結されている。
【００２８】
更に詳しく説明すると、前記ギヤボックスＧＢ中には、第一ギヤＧ１、第二ギヤＧ２、及び第三ギヤＧ３が配されており、前記第一ギヤＧ１、前記第二ギヤＧ２、前記第三ギヤＧ３は、各々の回転中心に通された第一回転軸Ｇ１０、第二回転軸Ｇ２０、第三回転軸Ｇ３０によって、前記ギヤボックスＧＢに対して軸支されている。又、前記第一ギヤＧ１と前記第二ギヤＧ２は、一定の間隔を空けて互いに平行関係となる位置に配置されており、前記第三ギヤＧ３は、前記第一ギヤＧ１及び前記第二ギヤＧ２の双方の歯に噛み合うようにして配置されている。
【００２９】
そして、前記第一スイングアーム５１は、前記第一軸受５１０が前記第一回転軸Ｇ１０によって支持され、又、前記第二スイングアーム５２は、前記第二軸受５２０によって支持されている。
【００３０】
一方、前記駆動源６０は、前記第三ギヤＧ３に回転力を与え得るようにして前記ギヤボックスＧＢに取り付けられている。
【００３１】
更に詳しく説明すると、前記駆動源６０は、伸縮自在なロッド６１にラック６１０が設けられてなるシリンダであり、前記第三ギヤＧ３の歯に、前記ラック６１０の歯が噛み合うようにして配置されている。
【００３２】
＜転写フィルム３００＞
図２に、本実施形態において用いられる転写フィルム３００の一例を示す。前記転写フィルム３００は、ベースフィルム３０１の片側面に、剥離層３０２、絵柄層３０３、及び接着層３０４が順次積層された四層積層フィルムである。
【００３３】
＜本発明装置１による熱転写の実施＞
図３〜図９に、前記本発明装置１によって被転写物１００に対して前記転写フィルム３００の絵柄層３０３を熱転写する工程を示す。なお、本発明において「熱転写」とは、熱を加えて、前記被転写物１００の表面(露出面)を前記転写フィルム３００にて被覆し、最終的に、前記被転写物１００に前記絵柄層３０３の模様に応じた絵付けを施すことを意味する。
【００３４】
前記本発明装置１を用いて、被転写物１００に対して前記転写フィルム３００の絵柄層３０３を熱転写するにあたっては、まず、図３に示すように、被転写物１００を前記被転写物ホルダ２００に保持させた後、図４に示すように、前記第一チャンバ部材１０の開口端を塞ぐようにして前記転写フィルム３００を配置する。
【００３５】
なお、前記ホルダ設置台１２は、被転写物１００を前記被転写物ホルダ２００に保持させる際、前記設置台昇降装置８０によって、前記第一チャンバ部材１０の開口端と面一になる位置まで上げられ、前記被転写物ホルダ２００に前記被転写物１００を保持させた後、前記第一チャンバ部材１０の底部に向かって下げられる。
【００３６】
又、前記転写フィルム３００は、接着層３０４側が前記第一チャンバ部材１０内に臨むように配置される。
【００３７】
次いで、図５に示すように、前記第二チャンバ部材２０を支持する前記スイングアーム５０を一方向（図中反時計回り）に回動させることによって、前記第二チャンバ部材２０を前記第一チャンバ部材１０上に移動させ、前記第一チャンバ部材１０の開口端縁と、前記第二チャンバ部材２０の開口端縁とを突き合わせる。
【００３８】
前記スイングアーム５０の回動は、前記駆動源６０を作動させることによって実行される。更に詳しく説明すると、前記第二チャンバ部材２０を、前記第一チャンバ部材１０上の空間から退避させている状態で、前記駆動源６０のロッド６１を伸ばせば、前記ロッド６１に設けられたラック６１０の歯と、前記第三ギヤＧ３の歯が噛み合っているため、前記第三ギヤＧ３は、前記ロッド６１の伸長に応じて、図中時計回りに回転する。前記第三ギヤＧ３が回転すると、前記第三ギヤＧ３と噛み合っている前記第一ギヤＧ１及び前記第二ギヤＧ２が、図中反時計回りに回転する。
【００３９】
前記第一ギヤＧ１及び前記第二ギヤＧ２が図中反時計回りに回転すると、各ギヤＧ１、Ｇ２の回転中心に通された前記第一回転軸Ｇ１０、及び第二回転軸Ｇ２０も図中反時計回りに回転する。
【００４０】
その結果、前記第一回転軸Ｇ１０によって支持されている前記第一スイングアーム５１、及び前記第二回転軸Ｇ２０によって支持されている前記第二スイングアーム５２が図中反時計回りに回動し、もって、前記第二チャンバ部材２０が前記第一チャンバ部材１０上に移動する。
【００４１】
これによって、前記第一チャンバ部材１０と前記第二チャンバ部材２０とによって閉じられた作業室Ｓが形成される。又、前記作業室Ｓは、前記第一チャンバ部材１０と前記第二チャンバ部材２０との間に介在させた前記転写フィルム３００によって、前記第一チャンバ部材１０側となる第一室Ｓ１と、前記第二チャンバ部材２０側となる第二室Ｓ２とに仕切られた状態となる。
【００４２】
前記作業室Ｓを形成した後、図６に示すように、前記吸引装置３０における前記分岐通路３３、３４各々に配置された吸引開閉弁３５、３６、及び前記バイパス通路３７に配置されたバイパス開閉弁３８を開き、前記吸引ポンプ３１を作動させることによって、前記作業室Ｓに存する空気を吸引し、前記作業室Ｓを減圧する。なお、前記バイパス通路３７は、前記第一室Ｓ１と前記第二室Ｓ２との間に圧力差が生じることを抑制する役割を担う。そして、前記作業室Ｓが十分に減圧された後、前記分岐通路３３側に配された前記吸引開閉弁３５、及び前記バイパス開閉弁３８は閉じられる。一方、前記分岐通路３４側に配された吸引開閉弁３６は、開かれた状態のままとされる。
【００４３】
前記作業室Ｓを減圧した後、図７に示すように、前記昇降シリンダ２１によって前記熱盤２５を前記転写フィルム３００に向かって降下させ、前記熱盤２５内に配されたヒータを作動させることによって、前記転写フィルム３００を加熱し、軟化させる。
【００４４】
前記転写フィルム３００を軟化させた後、前記熱盤２５を上げ、更に、図８に示すように、前記ホルダ設置台１２を前記第一チャンバ部材１０の開口端と面一になる位置まで上げることによって、前記被転写物１００を前記転写フィルム３００と接触させる。
【００４５】
そして、この状態下、前記過熱蒸気発生装置４１を作動させ、前記蒸気通路４２に配置された蒸気開閉弁４３を開き、前記第二室Ｓ２に向かって過熱蒸気を供給すれば、前記第二室Ｓの内圧が前記第一室Ｓ１の内圧に対して正圧となり、過熱蒸気が供給された前記第二室Ｓ２と減圧状態にある前記第一室Ｓ１との間に生じた圧力差によって、図９に示すように、前記転写フィルム３００は、前記被転写物１００の露出面に密着する。その後、前記被転写物１００の露出面に密着した前記転写フィルム３００は、前記第二室Ｓ２に供給された過熱蒸気の熱によって更に加熱されて、前記接着層３０４が溶融する。これにより、前記転写フィルム３００が前記被転写物１００の露出面に被覆される。
【００４６】
その後、前記蒸気開閉弁５３を閉じたうえで、前記作業室Ｓを開く。前記作業室Ｓの開放は、前記第二チャンバ部材２０を支持する前記スイングアーム５０を他方向（図中時計回り）に回動させることによって行う。この作業は、前記駆動源６０のロッド６１を縮めることによって実行される。
【００４７】
前記作業室Ｓを開放させた後、前記被転写物１００に接着された前記転写フィルム３００から前記ベースフィルム３０１を剥がし取ると、図１０に示す、前記被転写物１００に絵柄層３０３が熱転写された転写体１１０が得られる。
【００４８】
このような工程を経て、前記被転写物１００に対して前記転写フィルム３００の絵柄層３０３を熱転写する本発明装置１は、被転写物１００を前記被転写物ホルダ２００に保持させ（図３参照）、前記第一チャンバ部材１０の開口端を塞ぐようにして前記転写フィルム３００を配置する作業（図４参照）につき、前記第二チャンバ部材２０を、前記第一チャンバ部材１０上の空間から退避させている状況下で行うことができる。そのため、作業スペースが十分に確保された状態で当該作業を実行することができる。
【００４９】
又、前記転写体１１０を取り出す作業についても、前記第二チャンバ部材２０を、前記第一チャンバ部材１０上の空間から退避させている状況下で行うことができるため、作業スペースが十分に確保された状態で当該作業を実行することができる。
【００５０】
ところで、本実施形態に係る前記本発明装置１においては、前記駆動源６０としてシリンダを用いているが、本発明において、前記駆動源６０はシリンダに限られない。前記駆動源６０としては、例えば、油圧モータや電動モータ等を用いることができる。
【００５１】
加えて、本実施形態に係る前記本発明装置１においては、前記駆動源６０の出力を複数のギヤ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）を介して前記スイングアーム５０に伝達しているが、これらのギヤ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）を介さずに、前記駆動源６０の出力を直接的に前記スイングアームに伝達しても良い。
【００５２】
又、本実施形態においては、前記作業室Ｓを減圧する際に、前記第一室Ｓ１と前記第二室Ｓ２との間に圧力差が生じることを抑制すべく、前記分岐通路３３、３４を連絡するバイパス通路３７を備えているが、このバイパス通路３７は、例えば、前記第一チャンバ部材１０と前記第二チャンバ部材２０とを直接連絡するようにして取り付けても良い。
【００５３】
更に、本実施形態においては、前記第二室Ｓ２の内圧を前記第一室Ｓ１の内圧に対して正圧とするにあたり、前記第二室Ｓ２に向かって過熱蒸気を導入しているが、前記第二室Ｓ２に導入する媒体としては、過熱蒸気、加熱空気、飽和蒸気などの加熱媒体の他、積極的に加熱されていない空気などの気体を用いることができる。
【００５４】
加えて、本実施形態では、前記転写フィルム３００として、ベースフィルム３０１の片側面に、剥離層３０２、絵柄層３０３、及び接着層３０４が順次積層された四層積層フィルムを用いているが、前記転写フィルム３００としては、ベースフィルム３０１の片側面に、絵柄層３０３、及び接着層３０４が順次積層された三層積層フィルムを用いても良い。このような剥離層３０２を具備しない三層積層フィルムを前記転写フィルム３００として用いた場合、ベースフィルム３０１を剥離することなく絵付けすることになる。又、前記転写フィルム３００としては、絵柄層３０３の片側面に接着層３０４が積層された二層積層フィルムを用いても良い。
【００５５】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
前記本発明装置は、被転写物に転写フィルムの絵柄層を熱転写する装置として好適に用いられる。
【符号の説明】
【００５７】
１  本発明装置
１０  第一チャンバ部材
２０  第二チャンバ部材
３０  吸引装置
４０  加熱媒体供給装置
５０  スイングアーム
５１  第一スイングアーム
５２  第二スイングアーム
６０  駆動源
６１  ロッド
６１０  ラック
ＧＢ  ギヤボックス
Ｇ１  第一ギヤ
Ｇ１０  第一回転軸
Ｇ２  第二ギヤ
Ｇ２０  第二回転軸
Ｇ３  第三ギヤ
Ｇ３０  第三回転軸
１００  被転写物
１１０  転写体
２００  被転写物ホルダ
３００  転写フィルム
Ｓ  作業室
Ｓ１  第一室
Ｓ２  第二室
【図１Ａ】
2015147355.tif 000003
【図１Ｂ】
2015147355.tif 000004
【図１Ｃ】
2015147355.tif 000005
【図２】
2015147355.tif 000006
【図３】
2015147355.tif 000007
【図４】
2015147355.tif 000008
【図５】
2015147355.tif 000009
【図６】
2015147355.tif 000010
【図７】
2015147355.tif 000011
【図８】
2015147355.tif 000012
【図９】
2015147355.tif 000013
【図１０】
2015147355.tif 000014