(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体による押圧力を対向面側から受ける角柱状の摺動部材であって、
正面側に向け傾斜して上面に形成され、コールドスラグの侵入押圧を受けるコールドスラグ押圧受け面と、コールドスラグ押圧受け面の正面側端部から垂下する垂下面に連続し、内側に向け勾配を付けて形成され、ガス流路を開放・閉鎖するガス流路開閉部を構成し、ガス流路開放時においてガス流路開閉部の側面にガス放出口全体を現出させる切欠き部を形成する傾斜面と、端部が固着される弾性体を伸縮可能に受容する弾性体受容部とを有する摺動部材と、
前記摺動部材をコールドスラグ侵入方向に摺動可能に受容し、コールドスラグ及びガスを受け入れるコールドスラグ・ガス受入口と、ガスが通流するガス流路と、ガス流路に連通し、ガス流路開閉部の側面に形成される少なくとも１個のガス放出口と、ガス放出口に侵入するガスを外部に放出するガス放出孔と、コールドスラグ・ガス受入口からガス流路開閉部までのガス流路とガス流路開放時のガス流路開閉部のガス流路とを区画するガス流路区画部と、摺動部材の傾斜面に相対してガス流路開閉部を構成する傾斜面と、摺動部材の下方側への摺動を制止する下方摺動制止面と、摺動部材の上方側への摺動を制止する上方摺動制止面と、下方摺動制止面の上方に形成され、摺動部材の下方側への摺動を許容する第１の空所と、当該第１の空所の中央部に一端が下方摺動制止面に固着されて設置される弾性体を伸縮可能に配置する弾性体配置部と、上方摺動制止面の下方に形成され、摺動部材の上方側への摺動を許容する第２の空所とを有する摺動部材受容体と、を備え、
前記コールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部までの構成部位をランナー内部に配置し、ランナー端部に装着してコールドスラグを捕捉し、かつガスを外部に放出することを特徴とするコールドスラグ捕捉及びガス放出装置。
【請求項２】
上方側が正面側に向けて傾斜し、弾性体による押圧力を対向面側から受ける円柱状の摺動部材であって、上面をコールドスラグの侵入押圧を受けるコールドスラグ押圧受け面とし、上面正面側の半円周面部をガス流路開閉部Ｐを構成するガス流路閉鎖面とし、上面背面側の半円周面部を摺動面とする第１部材と、第１部材より小径に形成され第１部材の下端に連結される第２部材と、第１部材と同径に形成され第２部材の下端に連結される第３部材と、第３部材より大径に形成され、下端部に弾性体の一端が固着され第３部材の下端に連結される第４部材とを有する摺動部材と、
前記摺動部材をコールドスラグ侵入方向に摺動可能に受容し、コールドスラグ及びガスを受け入れるコールドスラグ・ガス受入口と、ガスが通流するガス流路と、ガス流路に連通し、ガス流路開閉部の側面に形成される少なくとも１個のガス放出口と、ガス放出口に侵入するガスを外部に放出するガス放出孔と、コールドスラグ・ガス受入口からガス流路開閉部までのガス流路とガス流路開放時のガス流路開閉部のガス流路とを区画するガス流路区画部と、前記第１部材のガス流路閉鎖面に相対してガス流路開閉部を構成するガス流路閉鎖面と、前記第４部材の摺動を許容し、ガス流路閉鎖時に第２部材の下方部及び第３部材を受容する第２・第３部材受容部と、第４部材の下端部に固着される弾性体を伸縮可能に配置する弾性体配置部を内部の中央部に設け、第４部材を摺動可能に受容する第４部材受容部と、上端面を摺動部材の下方側への摺動を制止する摺動制止面とし、内部の中央部底面に端部が固着される弾性体を伸縮可能に受容する弾性体受容部とを有する摺動部材受容体と、を備え、
前記コールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部の構成部位をランナー内部に配置し、ランナー端部に装着してコールドスラグを捕捉し、かつガスを外部に放出することを特徴とするコールドスラグ捕捉及びガス放出装置。
【請求項３】
前記第２部材の上方部が断面逆台形状に形成され、第３部材の上方部が断面台形状に形成される、ことを特徴とする請求項２に記載のコールドスラグ捕捉及びガス放出装置。
【請求項４】
前記コールドスラグ捕捉及びガス放出装置がスプルーに近い位置のランナー端部に装着される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のコールドスラグ捕捉及びガス放出装置。
【請求項５】
前記弾性体が、コイルばね、板ばね、ゴム系弾性体、流体圧縮アクチュエータから選ばれた１種または複数の組合せから構成される、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のコールドスラグ捕捉及びガス放出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形不良に繋がるノズル内部の樹脂に比して冷えた樹脂（コールドスラグ）を捕捉すると共に成形品にさびや腐食等の悪影響を及ぼすガスを外部に放出可能なコールドスラグ捕捉及びガス放出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形過程において、射出成形機のノズルから射出された溶融素材（以下、「樹脂」ともいう）はスプルーに流れ込み、製品部となる空間のキャビティに導くランナーを通過して、ゲートＧＴを介して溶融素材が押し出されキャビティに充填されて成形品（製品）が成形される。
【０００３】
溶融素材の射出に際しては、先ず、溶融素材から発生するガスや残留する空気等（以下、「ガス」という）がスプルー、ランナー等に押し出される。ガスに続いて最初に押し出される樹脂は、成形機のノズル先端にあるためノズル内部の素材よりも冷えた樹脂（以下、「コールドスラグ」という）となる。コールドスラグが成形品内に侵入すると、ウエルドラインや肌荒れ状のフローマーク等の成形不良に繋がる。そこで、ランナー端部には、コールドスラグの製品部（成形品）内への侵入を阻止するために、コールドスラグを捕捉して溜めるためのコールドスラグウエル（コールドスラグ溜まり）が設けられている。
【０００４】
コールドスラグウエルの配置例について図９（Ａ）を参照して説明する。図９（Ａ）はコールドスラグウエルの配置例を模式的に示した図であり、図中、△印はコールドスラグウエルＣＳＷを、小径〇印は製品部ＭＣを、直線はランナーＲを、中央部の大径〇印はスプルーＳをそれぞれ表している。図９（Ａ）に示すように、１回の成形で複数の製品を成形するために一般に複数の製品部ＭＣが複数の直線状ランナーＲによって連結されている。連結されるランナーは、スプルーに近い位置のランナー、製品部に至る途中に位置するランナー、製品部に近い位置のランナー等がある。それぞれのランナーＲの端部にはコールドスラグウエルＣＳＷが設けられている。
【０００５】
コールドスラグウエルのランナーへの配置について図９（Ｂ）を参照して説明する。図９（Ｂ）はコールドスラグウエルＣＳＷをランナーＲ端部に配置した状態を示す概念図であり、上段図はコールドスラグウエルのランナーへの配置状態、下段図はコールドスラグＣＳの侵入状態を示す図である。上段図に示すようにランナー端部にコールドスラグウエルが配置され、下段図に示すようにコールドスラグウエルにコールドスラグが捕捉され溜まっている。なお、下段図では捕捉されたコールドスラグＣＳを網掛け表示している。コールドスラグウエルＣＳＷはコールドスラグＣＳを捕捉するのみでガスを外部に放出するものではない。ガスはゲートＧＴを通ってランナー、製品部等に通流する。
【０００６】
スプルー、ランナー（捕捉されたコールドスラグを含む）は製品となる部分ではない。スプルー、ランナーは、粉砕して通常のペレットに配合する等の所定の処理を行って成形用材料として再利用されることもあるが、成形品の品質管理の面から廃棄処分されることが殆どである。そのため無駄な成形材料が大量に消費されることになる。
【０００７】
また、各種プラスチック等を射出成形する際に使用される金型のランナー又はキャビティ内部にはガスが存在する。ガスがキャビティ内部に残留することによって成形品にさびや腐食等が発生して成形される製品の外観性状が阻害されて不良品が発生する。そこで、
特許文献１は、成形機のノズルやスプルー内の残留溶融樹脂が一部固化して固形物が次の成形サイクル時に金型内へ射出されて成形品に混入するスラグや、射出成形機から溶融樹脂が高速・高圧で射出された後ノズル出口で急に拡大することにより生成されるガス等の異物が、成形品中に混入するのを防止して、成形品の外観不良等の品質不良を防止できる射出成形用金型を開示している。ここでは、キャビティに接続するサブランナーを直前のランナーに対し溶融樹脂の流れ方向が逆転するよう鋭角に取り付けるとともに、この直前のランナーの終端部には大型のサブコールドスラグウェルを設けている。
【０００８】
また、金型内のガス放出構造について本発明者は特許文献２〜５を提案している。特許文献２、特許文献３は、キャビティ又はランナーの途中ないし末端付近に装着されるガス放出構造であるが、特許文献２、３に開示された構造は孔（摺動部材の有底穴の側面開口）と孔（摺動部材受容体の気体放出口）との連通によりガスを外部に放出し、閉塞により溶融素材の外部への流出を阻止するものである。
【０００９】
特許文献４、特許文献５は摺動部材に形成される面と摺動部材受容体に形成される面との開放によりガスを外部に放出し、面と面との緊密な係合により溶融素材の外部への流出を阻止するガス放出構造を開示している。特許文献４の構造はキャビティの底面中央部に装着されるものであり、特許文献６はキャビティ空間内に取り付けられるガス放出構造を開示するものである。ここでは嵌合部２１がキャビティの凹所８に配置されている。
【００１０】
また、特許文献５に開示する構造はキャビティ又はランナーの外側に装着される構造であり、キャビティ又はランナーに設けられる開口部から流動体を受け入れる導入路を形成して、導入路を通じて流動体を受け入れる構造である。キャビティ又はランナーとは切り離してキャビティ又はランナーの外側にユニットとして取り付けられるものである。
【００１１】
従来のガス放出構造をランナー端部への取り付けについて図９（Ｃ）を参照して説明する。図９（Ｃ）は、特許文献５に開示されたガス放出構造ＰＶをランナー端部に取り付けた状態を示す概念図であり、上段図はランナーへの取り付け状態、下段図はコールドスラグＣＳの侵入状態を示す図である。上段図に示すようにガス放出構造ＰＶはランナー端部の外側に導入路を介して取り付けられており、下段図に示すようにガス放出構造のランナーとの連結部（導入路）及び構造内部にコールドスラグＣＳが侵入している。ここではガスは外部に放出される。なお、下段図では捕捉されたコールドスラグＣＳを網掛け表示している。また、図９（Ｂ）、（Ｃ）中、実線矢印はガスＧ、コールドスラグＣＳの流動方向を、二重線矢印はガスの流動方向をそれぞれ表している。ここで開示されたガス放出構造を用いた場合には、コールドスラグの捕捉量が多くなり、結果として使用する成形材料の樹脂量が多くなって使用樹脂量の歩留まりが悪くなる。
【００１２】
特許文献１はコールドスラグを捕捉する装置を開示するものではなく、特許文献２、３に開示された構造は孔と孔との連通によりガスを外部に放出するものである。また、上記特許文献２〜６に記載のガス放出構造は、ガスを外部に放出することを目的とするものであって、キャビティに装着する場合は成形品の不要形状となる駄肉を形成することになり、ランナーに装着する場合も同様に使用樹脂量を無駄に使用することに繋がる。このように使用樹脂量の歩留まりを考慮したものではなく、コールドスラグの補足を目的とするものでもない。また、これらに記載された構造は所定の構成部位をランナー内部に配置するものではない。
【００１３】
上記したように、コールドスラグウエル、ガス放出構造に侵入したコールドスラグは一般に廃棄されることとなり、コールドスラグウエルの配置や特許文献５に開示されたガス放出構造では、捕捉されたコールドスラグが多量となるため成形材料が無駄に消費されて成形材料の無駄な使用に繋がる。そこで、コールドスラグの補足と共にガスの放出が可能で、使用樹脂量の節約が可能な装置が強く望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−２０８３２７号公報
【特許文献２】特許第４４５５６７６号公報
【特許文献３】特許第５５０９４７７号公報
【特許文献４】特許第５８０８５０３号公報
【特許文献５】特許第６０１４９４９号公報
【特許文献６】特開２００６−１９２６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
発明者は上記した問題点を解決するべく研究開発を重ねた結果、成形不良に繋がるコールドスラグを確実に捕捉することが可能であり、成形材料を無駄に使用せずに使用樹脂量を大幅に節約でき、かつガスを効率よく外部に放出可能な本発明を完成するに至った。
【００１６】
本発明の課題は、コールドスラグを確実に捕捉することが可能であり、かつ使用樹脂量の歩留まりを良くしてガスを効率よく外部に放出可能なコールドスラグ捕捉及びガス放出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のコールドスラグ捕捉及びガス放出装置は、摺動部材を角柱状に構成したタイプと摺動部材を円柱状に構成して正面側に傾斜させたタイプがある。両タイプは、いずれもコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部に至る構成部位をランナー内部に配置しており、コールドスラグの侵入押圧を受けない状態において最初に侵入するガスを外部に放出し、続いて侵入するコールドスラグの侵入押圧を受けた際にガス流路開閉部を構成する両傾斜面、両ガス流路閉鎖面が互いに緊密に係合して密接することによりガス流路を閉塞してガスの放出を阻止すると共に少量のコールドスラグを捕捉するように構成される。
【００１８】
本発明の角柱状に構成したタイプは、弾性体Ｂによる押圧力を対向面側から受ける角柱状の摺動部材であって、正面側に向け傾斜して上面に形成され、コールドスラグＣＳの侵入押圧を受けるコールドスラグ押圧受け面１１と、コールドスラグ押圧受け面の正面側端部から垂下する垂下面１２に連続し、内側に向け勾配を付けて形成され、ガス流路を開放・閉鎖するガス流路開閉部ＯＣＰを構成し、ガス流路開放時においてガス流路開閉部の側面にガス放出口２３全体を現出させる切欠き部１５を形成する傾斜面１３と、端部が固着される弾性体Ｂを伸縮可能に受容する弾性体受容部１４とを有する摺動部材１０と、前記摺動部材をコールドスラグ侵入方向に摺動可能に受容し、コールドスラグ及びガスを受け入れるコールドスラグ・ガス受入口２１と、ガスが通流するガス流路２２と、ガス流路に連通し、ガス流路開閉部の側面に形成される少なくとも１個のガス放出口２３と、ガス放出口に侵入するガスを外部に放出するガス放出孔２４と、コールドスラグ・ガス受入口からガス流路開閉部ＯＣＰまでのガス流路とガス流路開放時のガス流路開閉部のガス流路とを区画するガス流路区画部２５と、摺動部材の傾斜面１３に相対してガス流路開閉部を構成する傾斜面２６と、摺動部材の下方側への摺動を制止する下方摺動制止面２７と、摺動部材の上方側への摺動を制止する上方摺動制止面２８と、下方摺動制止面の上方に形成され、摺動部材の下方側への摺動を許容する第１の空所ＳＰ１と、第１の空所ＳＰ１の中央部に一端が下方摺動制止面に固着されて設置される弾性体を伸縮可能に配置する弾性体配置部２９と、上方摺動制止面の下方に形成され、摺動部材の上方側への摺動を許容する第２の空所ＳＰ２とを有する摺動部材受容体２０と、を備え、コールドスラグ・ガス受入口２１からガス流路区画部２５までの構成部位をランナー内部に配置し、ランナー端部に装着してコールドスラグを捕捉し、かつガスを外部に放出するように構成される。
【００１９】
また、本発明においては角柱状に構成したタイプの前記摺動部材及び摺動部材受容体の傾斜面１３、２６を湾曲状又は直線状に形成することができ、摺動部材の傾斜面にガス流路開放時においてガス流路開閉部ＯＣＰの側面にガス放出口２３全体を現出させる切欠き部１５を形成することができる。
【００２０】
本発明の円柱状に構成して摺動部材を正面側に傾斜させたタイプは、上方側が正面側に向けて傾斜し、弾性体Ｂによる押圧力を対向面側から受ける円柱状の摺動部材であって、上面をコールドスラグの侵入押圧を受けるコールドスラグ押圧受け面３１とし、上面正面側の半円周面部をガス流路開閉部ＯＣＰを構成するガス流路閉鎖面３２とし、上面背面側の半円周面部を摺動面３３とする第１部材ａと、第１部材ａより小径に形成され第１部材の下端に連結される第２部材ｂと、第１部材ａと同径に形成され第２部材の下端に連結される第３部材ｃと、第３部材ｃより大径に形成され、下端部に弾性体の一端が固着され第３部材の下端に連結される第４部材ｄとを有する摺動部材３０と、前記摺動部材をコールドスラグ侵入方向に摺動可能に受容し、コールドスラグ及びガスを受け入れるコールドスラグ・ガス受入口４１と、ガスが通流するガス流路４２と、ガス流路に連通し、ガス流路開閉部ＯＣＰの側面に形成される少なくとも１個のガス放出口４３と、ガス放出口に侵入するガスを外部に放出するガス放出孔４４と、コールドスラグ・ガス受入口からガス流路開閉部までのガス流路と、ガス流路開放時のガス流路開閉部のガス流路とを区画するガス流路区画部４５と、第１部材ａのガス流路閉鎖面３２に相対してガス流路開閉部を構成するガス流路閉鎖面４６と、第４部材ｄの摺動を許容し、ガス流路閉鎖時に第２部材ｂの下方部及び第３部材ｃを受容する第２・第３部材受容部４７と、第４部材ｄの下端部に固着される弾性体を伸縮可能に配置する弾性体配置部を内部の中央部に設け、第４部材ｄを摺動可能に受容する第４部材受容部４８と、上端面を摺動部材の下方側への摺動を制止する摺動制止面とし、内部の中央部底面に端部が固着される弾性体を伸縮可能に受容する弾性体受容部４９と、を有する摺動部材受容体４０と、を備え、コールドスラグ・ガス受入口４１からガス流路区画部４５までの構成部位をランナー内部に配置し、ランナー端部に装着してコールドスラグを捕捉し、かつガスを外部に放出するように構成される。また、第２部材ｂの上方部が断面逆台形状に形成され、第３部材ｃの上方部が断面台形状に形成されるように構成される。
【００２１】
角柱状に構成したタイプ及び円柱状に構成して正面側に傾斜させたタイプにおけるコールドスラグ捕捉及びガス放出装置Ａ１、Ａ２がスプルーに近い位置のランナー端部に装着され、弾性体Ｂが、コイルばね、板ばね、ゴム系弾性体、流体圧縮アクチュエータから選ばれた１種または複数の組合せから構成される。
【発明の効果】
【００２２】
本装置は、コールドスラグを捕捉すると共にガスを外部に放出するように構成されるので、ウエルドラインや肌荒れ状のフローマーク等の成形不良並びに成形品にさびや腐食等の発生を防止して成形品の品質向上を図ることができる。
【００２３】
本装置においては、コールドスラグの侵入空間となるコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部までの構成部位がランナー内部に配置されランナー内部で作動してコールドスラグを捕捉するので、コールドスラグのランナーの外側への流出はなく、またコールドスラグの侵入空間が狭小に形成されるために侵入するコールドスラグの量が低減されて成形材料の大幅な節約が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１に係るガス流路開放状態の構成例を示す図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）はその平面の断面図、（Ｃ）は正断面図、（Ｄ）はその平面の断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るガス流路閉鎖状態の構成例を示す図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）はその平面の断面図、（Ｃ）は正断面図、（Ｄ）はその平面の断面図である。
【図３】実施例１に係る傾斜面の他の構成例を示す図であり、（Ａ）はガス流路開放状態の側断面図、（Ｂ）はガス流路閉鎖状態の側断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る装置をランナーに装着した状態の構成例を示す図であり、（Ａ）はガス流路開放状態の側断面図、（Ｂ）はガス流路閉鎖状態の側断面図、（Ｃ）はガス流路開放状態の正断面図、（Ｄ）はガス流路閉鎖状態の正断面図である。
【図５】本発明の実施例２に係るガス流路開放状態の構成例を示す図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）はその平面の断面図、（Ｃ）は正断面図、（Ｄ）はその平面の断面図である。
【図６】本発明の実施例２に係るガス流路閉鎖状態の構成例を示す図であり、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）はその平面の断面図、（Ｃ）は正断面図、（Ｄ）はその平面の断面図である。
【図７】本発明の実施例２に係る装置をランナーに装着した状態の構成例を示す図であり、（Ａ）はガス流路開放状態の側断面図、（Ｂ）はガス流路閉鎖状態の側断面図、（Ｃ）はガス流路開放状態の正断面図、（Ｄ）はガス流路閉鎖状態の正断面図である。
【図８】本装置の装着位置の例を模式的に示した図（Ａ）及び本装置のランナーへの装着例を示す概念図（Ｂ）である。
【図９】コールドスラグウエルの配置例を模式的に示した図（Ａ）、コールドスラグウエルをランナーに配置した状態（Ｂ）及び従来技術に係る気体放出構造をランナーに装着した状態（Ｃ）を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しながら本発明のコールドスラグ捕捉及びガス放出装置の好適な実施例を開示する。本発明のコールドスラグ捕捉及びガス放出装置（以下、「本装置」という）は、摺動部材を角柱状に構成したタイプの装置（以下、「角柱状装置」という）と摺動部材を円柱状に構成して摺動部材を正面側に傾斜させたタイプの装置（以下、「円柱状装置」）という）がある。両タイプの装置は、いずれもコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部に至る構成部位をランナー内部に配置しており、コールドスラグの侵入押圧を受けない状態（ガス流路開放状態）において最初に侵入するガスを外部に放出し、続いて侵入するコールドスラグの侵入押圧を受けた際にガス流路開閉部を構成する両傾斜面、両ガス流路閉鎖面が互いに緊密に係合密接してガス放出口が閉塞されてガスの放出を阻止すると共にコールドスラグを捕捉するように構成される。
【００２６】
なお、本明細書において記載する「上方側」、「下方側」、「正面側」、「背面側」等における「上方」、「下方」、「正面」、「背面」等の方向の表示は、本発明の説明の便宜上添付図面（図１、２、３、５、６）を基準にして視た方向を示している。上方側は、コールドスラグ・ガス受入口２１、４１側であり、下方側はその逆方向側であって摺動部材の摺動制止面２７、弾性体受容部４９側である。正面側はガス流路２２、４２側である。図４、図７は、本装置のコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部２５、４５までの構成部位をランナー内部に配置してランナー端部に装着した構成例を分かり易くするために各図を横方向に表している。
【００２７】
先ず、角柱及び円柱状装置に用いる弾性体について説明する。弾性体Ｂはコールドスラグの侵入方向に付勢して摺動部材１０、３０を上方に向けて押圧する。弾性体による反発力（押圧力）によって摺動部材は上方側に摺動（移動）する。摺動部材はコールドスラグの侵入押圧によって弾性体が縮小して下方側に移動する。本装置において弾性体は、弾性体受容部１４、第１の空所ＳＰ１の弾性体配置部２９、第４部材受容部４８、弾性体受容部４９に伸縮可能に受容され、弾性体受容部には弾性体が図示していない案内溝や脱落防止枠等に支えられ伸縮するように受容するための受容空所が形成されている。
【００２８】
弾性体は一端が摺動部材の所定部位に固着され、他端が摺動部材受容体の所定部位に固着されている。図１〜８では、弾性体をコイルばねとした構成を示しているが、弾性体としてはコイルばねに限定されることはなく、板ばね、ゴム系弾性体等を用いることができ、また流体圧縮アクチュエータを用いることもできる。さらに、これらの弾性体を複数組合せて用いることもできる。
【００２９】
摺動部材は、ガス流路開放状態（コールドスラグの侵入押圧を受けない初期状態）においては弾性体による押圧力を下方側から受けて上方側に位置している。摺動部材は、コールドスラグの侵入押圧を受けて下方側に移動し、コールドスラグの捕捉及びガスの放出が完了すると下方側から弾性体による押圧力を受けて上方側に移動する。
【００３０】
角柱状装置について図１〜４、８を参照して説明する。図１はガス流路開放状態の構成例を示す図であり、側断面図（Ａ）、その平面の断面図（Ｂ）、正断面図（Ｃ）、その平面の断面図（Ｄ）である。図１には主として摺動部材の構成部位に参照符号を付している。図２はガス流路閉鎖状態の構成例を示す図であり、側断面図（Ａ）、その平面の断面図（Ｂ）、正断面図（Ｃ）、その平面の断面図（Ｄ）である。図２には主として摺動部材受容体の構成部位に参照符号を付している。
【００３１】
角柱状装置は、図１、２に示すように摺動部材１０と摺動部材受容体２０とを備えており、摺動部材１０は、コールドスラグ押圧受け面１１、垂下面１２、傾斜面１３、弾性体受容部１４により構成されている。なお、摺動部材の背面側及びガス流路開閉部の下方の正面側には摺動部材受容体に当接して一定の摺動方向を確保するために弾性体の延伸及び縮小に応じて摺動する摺動面が形成されている。
【００３２】
コールドスラグ押圧受け面１１はコールドスラグＣＳの侵入押圧を受ける部位であり、コールドスラグ侵入の際に侵入押圧を受けて摺動部材が下方側に移動する。コールドスラグ押圧受け面は、摺動部材の先端上面に形成されており、コールドスラグ押圧受け面の上面は正面側（ガス流路側）に向けて下方傾斜している。上面を正面側に傾斜させることによってコールドスラグが本装置に入り込み易くなる。正面側には上面端部から垂下する垂下面１２が形成され、垂下面に連続して傾斜面１３が形成されている。
【００３３】
傾斜面１３は、ガス流路を開放・閉鎖するガス流路開閉部ＯＣＰを構成し、コールドスラグ押圧受け面の正面側端部から垂下する垂下面１２に連続しており、内側に向け勾配を付けて形成されている。傾斜面に連続する下方側に向けた垂下面は摺動部材受容体に当接しており、底部には上端が固着された弾性体を伸縮可能に受容する弾性体受容部１４が形成されている。なお、図１〜４では傾斜面を湾曲状に形成した構成を示しているが、傾斜面は湾曲状に限定さることなく直線状に形成することができる。弾性体受容部１４は内部に弾性体Ｂを伸縮可能に受容している。弾性体は一端が弾性体受容部の上端面に固着され、他端が後述する下方摺動制止面２７の上端面に固着されている。
【００３４】
傾斜面１３の他の構成例について図３を参照して説明する。図３は摺動部材の傾斜面に切欠き部１５を形成した構成例を示す図であり、（Ａ）はガス流路開放状態の側断面図、（Ｂ）はガス流路閉鎖状態の側断面図である。摺動部材の傾斜面は、図（Ａ）に示すようにガス流路開放時（ガス放出状態）においてガス流路開閉部ＯＣＰの側面にガス放出口２３の全体を現出させるための切欠き部１５を形成するように構成することができる。摺動部材の傾斜面を、ガス放出状態においてガス流路開閉部の側面にガス放出口の全てが現出するように切欠き部を形成することにより、ガス流路と放出口との連通範囲を拡張することによってガス流路を広く確保してガス放出量を増加させることが可能となる。
【００３５】
図３ではガス流路開閉部の両側面に切り欠き部を２個形成しているが、切り欠き部は１個形成してもよく３個以上形成してもよい。なお、図３（Ｂ）に示すように、傾斜面の切り欠き部を形成しない部分の形状は、摺動部材受容体の傾斜面２６と密着するように摺動部材受容体の傾斜面に相対する形状に形成されている。
【００３６】
なお、本発明の角柱状装置においては、摺動部材の傾斜面に切欠き部を形成することなく、ガス放出口２３を摺動部材と摺動部材受容体に形成される両傾斜面の中央に位置するように形成してガス放出口の全てが現出するように構成することも可能であり、このように構成することによってガス流路と放出口との連通範囲が広く確保される。
【００３７】
摺動部材受容体２０は角柱状に構成された摺動部材１０をコールドスラグの侵入方向に摺動可能に受容している。摺動部材受容体は、コールドスラグ・ガス受入口２１、ガス流路２２、ガス放出口２３、ガス放出孔２４、ガス流路区画部２５、傾斜面２６、下方摺動制止面２７、上方摺動制止面２８、第１の空所ＳＰ１、弾性体配置部２９、第２の空所ＳＰ２により構成されている。
【００３８】
コールドスラグ・ガス受入口２１は、ランナーＲからコールドスラグ及びガスを受け入れる開口部である。ガス流路２２はガス放出口２３に連通してガス放出口に至るまでガスが通流する流路である。ガス放出口２３は、ガス放出孔２４の開口部であってガス流路に連通しており、ガス流路開閉部の側面に形成されている。ガス放出孔２４はガス放出口に侵入するガスを外部に放出する孔である。
【００３９】
ガス流路開放状態において、ガス流路を通ってくるガスは、ガス放出口に入り込み、ガス放出孔を経由して外部に放出される。図では、ガス放出口２３及びこれらに相対して連通するガス放出孔２４をそれぞれ２個形成した構成としているが、ガス放出口及びガス放出孔は少なくとも１個形成されていればガスの外部への放出が可能であり、ガス放出口及びガス放出孔をそれぞれ１個形成することができ、また、それぞれ３個以上形成することもできる。
【００４０】
ガス流路区画部２５は、コールドスラグ・ガス受入口２１からガス流路開閉部ＯＣＰまでのガス流路と、ガス流路開放時のガス流路開閉部のガス流路とを区画する部位である。ガス流路区画部によって、ガス流路はコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部までの流路と、開放されたガス流路開閉部からガス放出口２３に至る流路とに区画されている。コールドスラグ・ガス受入口からガス流路開閉部までのガス流路は、コールドスラグ押圧受け面１１の両側面側流路ＧＲ１、２と正面側流路ＧＲ３とがある（図１（Ｃ）、（Ｄ）参照）。
【００４１】
コールドスラグ・ガス受入口から侵入するガスは、両側面及び正面側に形成される隙間（流路）ＧＲ１、２、３を通ってガス流路区画部２５まで通流し、ガス流路区画部からガス放出口まで通流するガスは、ガス流路が開放されたガス流路開閉部を通流してガス放出口に入り込む。ガスの流路は、ガス受入口からガス流路区画部までの流路からガス流路開閉部からガス放出口に至るまでの流路に変更されることなる。このように構成することによって、コールドスラグ押圧受け面の正面及び両側面側に形成される隙間を通って侵入するガスの外部への放出は、ガス流路開閉部が閉鎖された際には阻止されることになる。また、コールドスラグＣＳもガス流路区画部まで侵入することになる。
【００４２】
摺動部材受容体の傾斜面２６は、摺動部材に形成される傾斜面１３に相対するもので、摺動部材の傾斜面１３の形状に対応して形成されており、ガス流路を開放・閉鎖するガス流路開閉部ＯＣＰを構成する。図１〜４では摺動部材の傾斜面１３の形状に合わせて傾斜面２６を湾曲状に形成した構成を示しているが、摺動部材の傾斜面と同様に傾斜面は湾曲状に限定さることはなく直線状に形成することができる。
【００４３】
ガス流路開放状態においては、両傾斜面１３、２６が離隔してガスがガス流路開閉部を通流してガス放出口２３に入り込みガス放出孔２４を通って外部に放出される。一方、ガス流路閉鎖状態においては、両傾斜面１３、２６が密着してガス通路が閉鎖されてガス放出口２３が閉塞される。ガス通路の閉鎖によってガス放出口への流出が遮断され、その後のガスの外部への放出並びにコールドスラグの流出が阻止されることになる。
【００４４】
下方摺動制止面２７は、摺動部材の下方側への移動（摺動）を停止させそれ以上の下方移動を制止する。上方摺動制止面２８は摺動部材の上方側への移動（摺動）を停止させそれ以上の上方移動を制止する。摺動部材の下方側への摺動はコールドスラグの侵入押圧を受けた際の摺動部材の下方側への移動であり、上方側への摺動は摺動部材がコールドスラグの侵入押圧を受けない状態に復帰する際の摺動部材の上方側への移動である。
【００４５】
第１の空所ＳＰ１は、摺動部材受容体の底部の下方摺動制止面２７の上方に形成され、コールドスラグの侵入押圧を受けた際の摺動部材の下方移動（摺動）を可能にする（許容する）空所である。第１の空所ＳＰ１の中央部には、弾性体を伸縮可能に配置する弾性体配置部２９が設けられている。コールドスラグの侵入押圧を受けない状態においては第１の空所ＳＰ１は空所となっており、空所状態の第１の空所の中央部には、一端が下方摺動制止面２７に固着される弾性体が伸延状態で弾性体配置部に配置されている。一方、コールドスラグの侵入押圧を受けた状態において摺動部材が下方側へ移動した際には、空所は閉塞されて弾性体が縮小状態で弾性体配置部に配置されている。
【００４６】
第２の空所ＳＰ２は、第１の空所ＳＰ１の対向部位であって上方摺動制止面２８の下方に形成され、コールドスラグの侵入押圧を受けない状態に復帰する際の摺動部材の上方移動（摺動）を可能にする（許容する）空所である。コールドスラグの侵入押圧を受けた状態においては第２の空所は空所となっており、コールドスラグの侵入押圧を受けない状態において第２の空所は閉塞されている。
【００４７】
角柱及び円柱状装置の所定の構成部位をランナー内部に配置する構成について図４、７を参照して説明する。図４は角柱状装置を、図７は円柱状装置をランナーに装着した状態の構成例を示す図であり、ガス流路開放状態の側断面図（Ａ）、ガス流路閉鎖状態の側断面図（Ｂ）、ガス流路開放状態の正断面図（Ｃ）、ガス流路閉鎖状態の正断面図（Ｄ）である。図（Ａ）、（Ｃ）はガスの放出状態を示し、図（Ｂ）、（Ｄ）はコールドスラグが侵入して捕捉された状態を示している。なお、図（Ａ）、（Ｃ）中、二重線矢印はガスＧ、コールドスラグＣＳの流動方向及びガスＧの放出方向を表し、図（Ｂ）、（Ｄ）では捕捉されたコールドスラグＣＳを網掛け表示している。
【００４８】
図４、７に示すように、コールドスラグ・ガス受入口２１、４１からガス流路区画部２５、４５までの構成部位をランナーＲ内部に配置している。ガスを外部に放出する構成部位であるガス流路開閉部ＯＣＰ、ガス放出口２３、４３、ガス放出孔２４、４４等はランナーの外側に配置される。コールドスラグ押圧を受けない状態においては、角柱状装置のコールドスラグ・ガス受入口２１、コールドスラグ押圧受け面１１、垂下面１２、ガス流路区画部２５等がランナー内部に位置し、円柱状装置のコールドスラグ・ガス受入口４１、コールドスラグ押圧受け面を形成する第１部材ａ及び第２部材ｂの上方側の一部、ガス流路区画部４５等がランナー内部に位置して、コールドスラグ押圧を受けた際には、第１部材ａ等の構成部位がランナーの外側に位置する。
【００４９】
ランナーから先に侵入するガスＧはランナーの外側で放出処理がなされて外部に放出され（図４、７（Ａ）、（Ｃ）参照）、続いて侵入するコールドスラグＣＳはランナー内部で捕捉されることになる（図４、７（Ｂ）、（Ｄ）参照）。コールドスラグの侵入空間となるコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部までの構成部位がランナー内部に配置され、コールドスラグの侵入空間が狭小のために侵入するコールドスラグの量が低減される。また、ランナー内部で本装置が作動してコールドスラグを捕捉するためにコールドスラグのランナーの外側への流出はなく、無駄肉・余肉が発生せずに成形材料の節約に繋がる。
【００５０】
図４、７を参照して角柱及び円柱状装置の動作を簡単に説明する。図（Ａ）（Ｃ）に示すように、コールドスラグ押圧を受けない状態（ガス流路開放状態）において、ランナーＲ内部に配置されるコールドスラグ・ガス受入口２１、４１から先にガスＧが侵入し、侵入したガスはガス流路開閉部ＯＣＰまでのガス流路及びガス流路開閉部のガス流路を通って、ガス放出口２３、４３に入り込みガス放出孔２４、４４を通って外部に放出される。コールドスラグＣＳの侵入押圧を受けた際（ガス流路閉鎖時）には、図（Ｂ）（Ｄ）に示すように、コールドスラグＣＳはコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部まで侵入してランナー内部に捕捉され、ガスはガス流路開閉部の閉鎖により外部への放出が阻止される。
【００５１】
角柱及び円柱状装置をランナー端部に装着する構成について図８を参照して説明する。図８（Ａ）は本装置のランナーへの装着位置の例を模式的に示した図であり、図（Ｂ）は本装置のランナーへの装着例を示した図である。なお、図（Ｂ）では角柱状装置をランナーに装着した状態を示しているが、円柱状装置も同様にランナーに装着されることは勿論である。図（Ａ）中、□印は本装置Ａ１〜Ａ６を、小径の〇印は製品部ＭＣを、直線はランナーＲを、中央部の大径の〇印はスプルーＳをそれぞれ表している。図（Ｂ）の上段は本装置のランナーへの装着状態、下段はコールドスラグの侵入状態を示している。なお、下段図では捕捉されたコールドスラグＣＳを網掛け表示している。また図（Ｂ）中、実線矢印はガスＧ、コールドスラグＣＳの流動方向を、二重線矢印はガスの放出をそれぞれ表している。本装置は侵入するガスを外部に放出する。
【００５２】
図８（Ａ）に示すように、複数の製品部が接続されて直線状のランナーが複数連結される場合において、ランナー端部には、スプルーに近いランナーの端部、途中のランナーの端部、製品部に近いランナーの端部があり、本装置はそれぞれのランナー端部に装着することができる。本装置は、図８（Ａ）に示すようにスプルーに近い位置のランナー端部に装着（Ａ１、Ａ２）することができる。なお、スプルーに近い位置から製品部に至る途中に位置するランナー端部に本装置を装着（Ａ３〜Ａ６）すること又はこれら装着位置の全てに装着（Ａ１〜Ａ６）することは任意である。
【００５３】
また、ランナー端部に装着された本装置によって捕捉されずに残留してキャビティに侵入したコールドスラグを捕捉して除去するためにゲートに対向するキャビティ面に装着することもできる。これによりコールドスラグの完全な捕捉が可能となりコールドスラグによる成形品に与える弊害を阻止できる。なお、ランナーを固定側に配置する金型の場合、本装置も固定側に設置することにより本装置をキャビティに装着することができる。なお、本装置を可動側に設置する場合には、製品の仕上げ工程において発生する無駄肉の切除或いは埋込処理を行うことによって本装置のキャビティへの装着が可能となる。
【００５４】
次に、円柱状装置について図５、６を参照して説明する。図５はガス流路開放状態の構成例を示す図であり、側断面図（Ａ）、その平面の断面図（Ｂ）、正断面図（Ｃ）、その平面の断面図（Ｄ）である。図５には主として摺動部材の構成部位に参照符号を付している。図６はガス流路閉鎖状態の構成例を示す図であり、側断面図（Ａ）、その平面の断面図（Ｂ）、正断面図（Ｃ）、その平面の断面図（Ｄ）である。図２には主として摺動部材受容体の構成部位に参照符号を付している。なお、弾性体、本装置の所定の構成部位をランナー内部に配置する構成および本装置をランナー端部に装着する構成については前述したのでここではそれらの説明は省略する。
【００５５】
図５、６に示すように円柱状装置は摺動部材３０と摺動部材受容体４０とを備えており、摺動部材は上方側が正面側に向けて傾斜して円柱状に形成されている。上方側を正面側に向けて傾斜させることによって、コールドスラグの侵入押圧を受けるコールドスラグ押圧受け面３１が正面側に傾斜してコールドスラグＣＳ及びガスＧが本装置に入り込み易くなり、装置の加工精度が高くなり加工時間を低減できる。摺動部材はコールドスラグの侵入方向に付勢する弾性体Ｂによって上方に向けて押圧される。
【００５６】
摺動部材３０は、第１部材ａ、第２部材ｂ、第３部材ｃ、第４部材ｄにより構成されている。第１部材ａの上面はコールドスラグの侵入押圧を受けるコールドスラグ押圧受け面３１であり、上面の正面側の半円周面部はガス流路開閉部を構成するガス流路閉鎖面３２であり、上面の背面側の半円周面部は摺動部材が摺動するための摺動面３３である。第２部材ｂは、第１部材ａより小径に形成されて第１部材の下端に連結されている。第３部材ｃは、第１部材ａと同径に形成されて第２部材の下端に連結されている。第４部材ｄは、第３部材ｃより大径に形成されて第３部材の下端に連結されており、第４部材ｄの下端部には弾性体の一端が固着されている。
【００５７】
ガス流路開閉部ＯＣＰは、摺動部材のガス流路閉鎖面３２と摺動部材受容体のガス流路閉鎖面４６とにより構成され、ガス流路閉鎖面３２が、コールドスラグの侵入押圧を受けた際に、摺動部材の下方側への移動に伴いガス流路閉鎖面４６と密着してガス流路が閉鎖されてその後のガスの外部への放出が阻止される。
【００５８】
なお、図５、６に示すように円柱状装置においては、第２部材ｂの上方部を断面逆台形状に形成することができ、第３部材ｃの上方部を断面台形状に形成することができる。このように構成することにより摺動部材の強度が確保できる。図では、第２部材ｂの上方部の断面形状を逆台形状としているが、第２部材ｂを第１部材ａ下端の連結部から第１部材ａより小径に形成された円柱状とすることができる。また、第３部材ｃの上方部の断面形状を台形状としているが、第３部材ｃを第２部材ｂ下端の連結部から第１部材ａと同径に形成された円柱状とすることができる。なお、図では摺動部材３０を円柱状として正面側に傾斜した構成としているが、角柱状にして垂直にした構成とすることもできる。
【００５９】
摺動部材受容体４０は上方側が正面側に向けて傾斜して円柱状に形成された摺動部材３０をコールドスラグの侵入方向に摺動可能に受容している。摺動部材受容体は、コールドスラグ・ガス受入口４１、ガス流路４２、少なくとも１個のガス放出口４３、ガス放出孔４４、ガス流路区画部４５、ガス流路閉鎖面４６、第２・第３部材受容部４７、第４部材受容部４８、弾性体受容部４９により構成されている。
【００６０】
コールドスラグ・ガス受入口４１はランナーＲからコールドスラグ及びガスを受け入れる開口部である。ガス流路４２はガス放出口４３に連通してガス放出口に至るまでガスが通流する流路である。ガス放出口４３は、ガス放出孔４４の開口部であってガス流路に連通しており、ガス流路開閉部の側面に形成されている。ガス放出孔４４はガス放出口に侵入するガスを外部に放出する孔である。
【００６１】
ガス流路開放状態において、ガス流路を通流してくるガスはガス放出口に入り込み、ガス放出孔を経由して外部に放出される。図では、ガス放出口４３及びこれらに相対して連通するガス放出孔４４をそれぞれ２個形成した構成としているが、ガス放出口及びガス放出孔は少なくとも１個形成されていればガスの外部への放出が可能であり、ガス放出口及びガス放出孔をそれぞれ１個形成することができ、また、それぞれ３個以上形成することもできる。
【００６２】
ガス流路区画部４５は、コールドスラグ・ガス受入口４１からガス流路開閉部ＯＣＰまでのガス流路とガス流路開放時のガス流路開閉部のガス流路とを区画する部位である。ガス流路区画部によって、ガス流路はコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部までの流路と、開放されたガス流路開閉部からガス放出口４３に至る流路とに区画されている。コールドスラグ・ガス受入口からガス流路開閉部までのガス流路は、第１部材ａ上面の半円周面部の両側面側流路ＧＲ４、５と正面側流路ＧＲ６とがある（図５（Ｃ）、（Ｄ）参照）。
【００６３】
コールドスラグ・ガス受入口から侵入するガスは、第１部材ａ上面の半円周面部の両側面側及び正面側に形成される隙間（流路）ＧＲ４、５、６を通ってガス流路区画部４５まで通流し、ガス流路区画部からガス放出口４３に至るガスは、開放されたガス流路開閉部を通流してガス放出口に入り込む。ガス流路は、ガス受入口からガス流路区画部に至るまでの通路から、ガス流路開閉部からガス放出口に至るまでの通路に変更されることなる。このように構成することによって、第１部材ａ上面の半円周面部の両側面側及び正面側に形成される隙間を通って侵入するガスの外部への放出は、ガス流路開閉部が閉鎖された際には阻止されることになる。なお、コールドスラグもガス流路区画部まで侵入することになる。
【００６４】
ガス流路閉鎖面４６は、摺動部材の第１部材ａに形成されるガス流路閉鎖面３２に相対するもので、ガス流路閉鎖面３２の形状に対応して形成されており、ガス流路を開放・閉鎖するガス流路開閉部ＯＣＰを構成する。第２・第３部材受容部４７は、ガス流路閉鎖時に第２部材ｂの下方部及び第３部材ｃを受容してこれらの部材を包囲するカバーとして形成される。また、第２・第３部材受容部４７は第４部材ｄの摺動を許容する。
【００６５】
第４部材受容部４８は、第４部材ｄより大径に形成されて第４部材ｄを摺動可能に受容しており、第４部材受容部の内部の中央部には弾性体Ｂを伸縮可能に配置する弾性体配置部が設けられている。弾性体Ｂの上端は第４部材ｄの下端部に固着されている。弾性体受容部４９は、上端面を摺動部材の下方側への摺動を制止する摺動制止面としており、第４部材受容部４８の内部に配置される弾性体の下方側を伸縮可能に受容している。弾性体の下端部は弾性体受容部内部の中央部底面に固着されている。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明に係るコールドスラグ捕捉及びガス放出装置は、コールドスラグを捕捉すると共にガスを外部に放出するように構成されるので、ウエルドラインや肌荒れ状のフローマーク等の成形不良並びに成形品にさびや腐食等の発生を防止して成形品の品質向上を図ることができる。本装置では、コールドスラグの侵入空間となるコールドスラグ・ガス受入口からガス流路区画部までの構成部位をランナー内部に配置して、コールドスラグの侵入空間を狭小に形成するので、無駄肉・余肉が発生せずに成形材料の大幅な節約が可能となる。したがって、樹脂成形において広く採用されることが期待される。
【符号の説明】
【００６７】
１０  摺動部材
１１  コールドスラグ押圧受け面    １２  垂下面    １３  摺動部材の傾斜面
１４  弾性体受容部    １５  切欠き部
２０  摺動部材受容体
２１  コールドスラグ・ガス受入口    ２２  ガス流路    ２３  ガス放出口
２４  ガス放出孔    ２５  ガス流路区画部    ２６  摺動部材受容体の傾斜面
２７  下方摺動制止面    ２８  上方摺動制止面    ２９  弾性体配置部
ＳＰ１  第１の空所    ＳＰ２  第２の空所
ＧＲ１、ＧＲ２  側面側ガス流路    ＧＲ３  正面側ガス流路
３０  摺動部材
３１  コールドスラグ押圧受け面    ３２  第１部材のガス流路閉鎖面
３３  摺動面    ａ  第１部材    ｂ  第２部材    ｃ  第３部材    ｄ  第４部材
４０  摺動部材受容体
４１  コールドスラグ・ガス受入口    ４２  ガス流路    ４３  ガス放出口
４４  ガス放出孔    ４５  ガス流路区画部    ４６  摺動部材受容体のガス流路閉鎖面
４７  第２・第３部材受容部    ４８  第４部材受容部    ４９  弾性体受容部
ＧＲ４、ＧＲ５  側面側ガス流路    ＧＲ６  正面側ガス流路
ＯＣＰ  ガス流路開閉部    Ｂ  弾性体    Ａ、Ａ１〜Ａ６  本装置    ＰＶ  従来例のガス放出構造    Ｇ  ガス    ＣＳ  コールドスラグ    ＣＳＷ  コールドスラグウエルＭＣ  製品部    Ｒ  ランナー    Ｓ  スプルー    ＧＴ  ゲート
【図１】
0006963328.tif 000002
【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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