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外壁コーナ材の加工方法および加工装置 - 特開2008−200965 | j-tokkyo
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【発明の名称】 外壁コーナ材の加工方法および加工装置
【発明者】 【氏名】羽根田 光弘

【氏名】辻 和由

【要約】 【課題】L字状とされた外壁コーナ材、とりわけコーナ角が90度より小さい許容範囲内の角度で製作された外壁コーナ材端部を一定幅で切削加工がなし得る外壁コーナ材の加工方法および加工装置を提供する。

【解決手段】ガイド定盤30を用いて外壁コーナ材W端部を切削加工するものであって、ガイド定盤30は、なす角が外壁コーナ材Wのコーナ角の許容角度より小さい角度とされてなる水平部31と傾斜部32とを有し、外壁コーナ材W端部の上面裏面の切削加工を、同上面裏面をガイド定盤30の水平部31に押しつけてなし、外壁コーナ材W端部の側面裏面の切削加工を、同側面裏面をガイド定盤30の傾斜部32に押しつけてなすものである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガイド定盤を用いて外壁コーナ材端部を切削加工する外壁コーナ材の加工方法であって、
前記ガイド定盤は、なす角が外壁コーナ材のコーナ角の許容角度より小さい角度とされてなる水平部と傾斜部とを有し、
前記外壁コーナ材端部の上面裏面の切削加工を、同上面裏面を前記ガイド定盤の水平部に押しつけてなし、
前記外壁コーナ材端部の側面裏面の切削加工を、同側面裏面を前記ガイド定盤の傾斜部に押しつけてなす
ことを特徴とする外壁コーナ材の加工方法。
【請求項2】
外壁コーナ材の角をガイド定盤の角に押しつけてなすことを特徴する請求項1記載の外壁コーナ材の加工方法。
【請求項3】
外壁コーナ材の加工装置であって、端部加工部を備え、
前記端部加工部が、外壁コーナ材端部の切削をなす端部切削機構と、その切削をガイドする水平部と傾斜部とを有するガイド定盤とを備え、
前記水平部と前記傾斜部とのなす角が、外壁コーナ材のコーナ角の許容角度より小さい角度とされてなる
ことを特徴とする外壁コーナ材の加工装置。
【請求項4】
外壁コーナ材端部の位置決めをなす位置決め機構を備えてなることを特徴とする請求項3記載の外壁コーナ材の加工装置。
【請求項5】
位置決め機構の位置決め部材が、外壁コーナ材の角に向けて斜めに昇降させられてなることを特徴とする請求項4記載の外壁コーナ材の加工装置。
【請求項6】
端部切削機構が、回転切削具と、前記回転切削具の進退をなす進退手段、水平移動させる水平移動手段、および昇降させる昇降手段を有してなることを特徴とする請求項3記載の外壁コーナ材の加工装置。
【請求項7】
外壁コーナ材をガイド定盤に押さえつける押さえ機構を備えてなることを特徴とする請求項3記載の外壁コーナ材の加工装置。
【請求項8】
押さえ機構が、外壁コーナ材の上面を押さえる上面押さえ機構と、外壁コーナ材の側面を押さえる側面押さえ機構と、外壁コーナ材の角を押さえる角押さえ機構とを含んでなることを特徴とする請求項7記載の外壁コーナ材の加工装置。
【請求項9】
外壁コーナ材を搬送する搬送機構を備え、前記搬送機構が外壁コーナ材の位置決めをなす位置決めローラーを有してなることを特徴とする請求項3記載の外壁コーナ材の加工装置。
【請求項10】
側端部加工部を備え、前記側端部加工部が、外壁コーナ材の裏面に所定深さで縦方向に切り込みを入れる縦方向切込機構と、外壁コーナ材の側端から所定深さで横方向に切り込みを入れる横方向切込機構と、外壁コーナ材の上面を押さえる上面押さえ機構と、外壁コーナ材の側面を押さえる側面押さえ機構とを有してなることを特徴とする請求項3記載の外壁コーナ材の加工装置。
【請求項11】
縦方向切込機構が、縦方向切り込み具を外壁コーナ材の側端に倣わせる倣い機構を有し、
横方向切込機構が、横方向切り込み具を外壁コーナ材の側端に倣わせる倣い機構を有してなる
ことを特徴とする請求項10記載の外壁コーナ材の加工装置。
【請求項12】
位置調整機構を備え、前記位置調整機構が、上面押さえ機構の位置調整をなす上面押さえ機構位置調整部と、縦方向切込機構および横方向切込機構の位置調整をなす切込機構位置調整部とを有してなる
ことを特徴とする請求項10記載の外壁コーナ材の加工装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は外壁コーナ材の加工方法および加工装置に関する。さらに詳しくは、コーナ角が90度より小さい許容範囲内にある外壁コーナ材端部を一定幅で切削加工できる外壁コーナ材の加工方法および加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、工業化住宅、いわゆるプレハブ住宅においては、外壁の強度向上、質感の向上などの観点から、その板厚が厚くされるようになってきている。例えば、従来、板厚は12mmとされていたが、最近、板厚は33mmとされるようになってきている。
【0003】
一方、鉄骨などの構造躯体は従来と同様されているので、外壁材の鉄骨などの構造躯体との取合部の切削加工が必要となってきている。
【0004】
そのため、外壁材の加工装置が種々提案されている(例えば、特許文献1)。
【0005】
しかしながら、L字状とされた外壁コーナ材の加工がなし得る加工装置は知られていない。
【0006】
また、L字状とされた外壁コーナ材の両面のなす角つまりコーナ角は直角より小さい一定角度まで許容されるので、その小さい角度で製作された外壁コーナ材端部を、いかに一定幅で切削加工するかも課題とされている。
【特許文献1】実用新案登録第3125596号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、L字状とされた外壁コーナ材、とりわけコーナ角が90度より小さい許容範囲内の角度で製作された外壁コーナ材端部を一定幅で切削加工がなし得る外壁コーナ材の加工方法および加工装置を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の外壁コーナ材の加工方法は、ガイド定盤を用いて外壁コーナ材端部を切削加工する外壁コーナ材の加工方法であって、前記ガイド定盤は、なす角が外壁コーナ材のコーナ角の許容角度より小さい角度とされてなる水平部と傾斜部とを有し、前記外壁コーナ材端部の上面裏面の切削加工を、同上面裏面を前記ガイド定盤の水平部に押しつけてなし、 前記外壁コーナ材端部の側面裏面の切削加工を、同側面裏面を前記ガイド定盤の傾斜部に押しつけてなすことを特徴とする。
【0009】
本発明の外壁コーナ材の加工方法においては、外壁コーナ材の角をガイド定盤の角に押しつけてなすのが好ましい。
【0010】
本発明の外壁コーナ材の加工装置は、端部加工部を備え、前記端部加工部が、外壁コーナ材端部の切削をなす端部切削機構と、その切削をガイドする水平部と傾斜部とを有するガイド定盤とを備え、前記水平部と傾斜部とのなす角が、外壁コーナ材のコーナ角の許容角度より小さい角度とされてなることを特徴とする。
【0011】
本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、外壁コーナ材端部の位置決めをなす位置決め機構を備えてなるのが好ましい。
【0012】
また、本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、位置決め機構の位置決め部材が、外壁コーナ材の角に向けて斜めに昇降させられてなるのが好ましい。
【0013】
さらに、本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、端部切削機構が、回転切削具と、前記回転切削具の進退をなす進退手段、水平移動させる水平移動手段、および昇降させる昇降手段を有してなるのが好ましい。
【0014】
さらに、本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、外壁コーナ材をガイド定盤に押さえつける押さえ機構を備えてなるのが好ましい。
【0015】
さらに、本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、押さえ機構が、外壁コーナ材の上面を押さえる上面押さえ機構と、外壁コーナ材の側面を押さえる側面押さえ機構と、外壁コーナ材の角を押さえる角押さえ機構とを含んでなるのが好ましい。
【0016】
さらに、本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、外壁コーナ材を搬送する搬送機構を備え、前記搬送機構が外壁コーナ材の位置決めをなす位置決めローラーを有してなるのが好ましい。
【0017】
さらに、本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、側端部加工部を備え、前記側端部加工部が、外壁コーナ材の裏面に所定深さで縦方向に切り込みを入れる縦方向切込機構と、外壁コーナ材の側端から所定深さで横方向に切り込みを入れる横方向切込機構と、外壁コーナ材の上面を押さえる上面押さえ機構と、外壁コーナ材の側面を押さえる側面押さえ機構とを有してなるのが好ましい。
【0018】
さらに、本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、縦方向切込機構が、縦方向切り込み具を外壁コーナ材の側端に倣わせる倣い機構を有し、横方向切込機構が、横方向切り込み具を外壁コーナ材の側端に倣わせる倣い機構を有してなるのが好ましい。
【0019】
さらに、本発明の外壁コーナ材の加工装置においては、位置調整機構を備え、前記位置調整機構が、上面押さえ機構の位置調整をなす上面押さえ機構位置調整部と、縦方向切込機構および横方向切込機構の位置調整をなす切込機構位置調整部とを有してなるのが好ましい。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、L字状とされた外壁コーナ材、とりわけコーナ角が90度より小さい許容範囲内の角度で製作された外壁コーナ材端部を一定の幅で切削加工がなし得るという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【0022】
本発明の一実施形態に係る外壁コーナ材の加工方法が適用された外壁コーナ材の加工装置(以下、単に加工装置という)を図1に概略ブロック図で示す。
【0023】
加工装置Aは、図1に示すように、外壁コーナ材W(図2参照)の端部裏面を切削加工する端部加工部10と、外壁コーナ材Wの側端部裏面を長方形状に切り欠く側端部加工部20とを主要部として備えてなるものとされ、それらがベースB上に配設される。
【0024】
先ず、端部加工部10について説明する。
【0025】
端部加工部10は、図2に示すように、切削をガイドするガイド定盤30と、外壁コーナ材W端の位置決めをなす位置決め機構40と、外壁コーナ材Wの端部裏面を切削加工する端部切削機構50と、外壁コーナ材Wの端部を押さえる押さえ機構60と、外壁コーナ材Wの搬送をなす搬送機構70とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
【0026】
また、押さえ機構60は、外壁コーナ材Wの端部上面を押さえる上面押さえ機構61と、外壁コーナ材Wの端部側面を押さえる側面押さえ機構62と、外壁コーナ材Wの端部角を押さえる角押さえ機構63とを含むものとされる。
【0027】
ガイド定盤30は、図4および図5に示すように、水平部31と、水平部31と所定の角度を設けて配設される傾斜部32とを有する逆L字状体とされ、端部切削機構50による外壁コーナ材W端部の切削加工に支障のない位置において搬送端前部に配設される。
【0028】
ここで、水平部31と傾斜部32とのなす角α(図6参照)は、90度より小さい所定角度、例えば88度とされる。これは、外壁コーナ材Wの両面のなす角つまりコーナ角β(図6参照)が、90度より小さい角度、例えば89度でも製品精度上問題ないとされていることによる。なお、なす角αは、80度から製品許容角度までとされていればよいが、85度から製品許容角度までとされているのが好ましい。
【0029】
位置決め機構40は、図3および図4に示すように、位置決め部材41と、位置決め部材41をガイド定盤30前方の位置決め水平位置まで水平移動させる水平移動手段42、例えばガイドを有する水平移動用エアシリンダーと、位置決め水平位置まで水平移動させられた位置決め部材41を外壁コーナ材W端との当接位置まで上昇させる昇降手段43、例えばガイドを有する昇降用エアシリンダーとを含むものとされ、例えばガイド定盤30の下方に配設される。この場合、昇降手段43は、位置決め部材41を外壁コーナ材Wの角に向けて斜めに昇降させられるようにされてなるのが、端部切削機構50による切削に支障を与えない点から好ましい。
【0030】
端部切削機構50は、明瞭には図示はされていないが、水平方向に配置された回転切削具51、例えばルーターと、回転切削具51を切削位置まで進出させる進退手段と、回転切削具51を水平移動させる水平移動手段と、回転切削具51を昇降させる昇降手段とを含むものとされ、回転切削具51を外壁コーナ材W端に臨ませて搬送端の前方に配設される(図3参照)。なお、進退手段、水平移動手段および昇降手段は、例えばボールネジとLMガイドとを組み合わせてなるものとされる。
【0031】
端部切削機構50による切削は、進退手段により回転切削具51が外壁コーナ材Wの端部内側の所定位置まで進出させられた後、水平移動手段および昇降手段の協働により回転切削具51が移動させられて切削がなされる。すなわち、上面端部内側を切削するときは、昇降手段により切込量が調節された後、水平移動手段により回転切削具51が水平移動させられながら切削がなされる一方、側面端部内側を切削するときは、水平移動手段により切込量が調節された後、昇降手段により回転切削具51が降下または上昇させられながら切削がなされる。
【0032】
ここで、上面端部内側の切削は、上面押さえ機構61および角押さえ機構63により外壁コーナ材Wの端部がガイド定盤30の水平部31に押さえつけられながらなされる一方、側面端部内側の切削は、側面押さえ機構62および角押さえ機構63により外壁コーナ材Wの端部がガイド定盤30の傾斜部32に押さえつけられながらなされる。これにより、コーナ角βが例えば89度とされていても所定精度での切削がなし得る。つまり、外壁コーナ材Wの端部側面Ws裏面を一定幅dで切削加工できる(図12参照)。
【0033】
なお、端部切削機構50は、先端にブラシを有するフードに覆われているのが、粉塵による環境汚染を防止する観点から望ましい。
【0034】
上面押さえ機構61は、図4に示すように、押さえ平板61aと、押さえ平板61aを昇降させる昇降手段61b、例えばガイドを有するエアシリンダーとを含むものとされ、ガイド定盤30を跨ぐようにして設けられた、門型フレームF1の頂部水平梁F1aにガイド定盤30の水平部31の上方に位置させて配設される。
【0035】
なお、図示例では、上面押さえ機構61は、1機構とされているが、幅広の外壁コーナ材Wに対応させるため、2機構以上とされそれらが横並びに配置されてもよい。
【0036】
側面押さえ機構62は、図4に示すように、押さえ平板62aと、押さえ平板62aを進退させる進退手段62b、例えばガイドを有するエアシリンダーとを含むものとされ、ガイド定盤30を跨ぐようにして設けられた、門型フレームF1の支柱F1bに押さえ平板をガイド定盤30の傾斜部32に対向させて配設されている。つまり、押さえ平板62aの押さえ面を傾斜部32のガイド面に平行にして配設されている。
【0037】
なお、図示例では、側面押さえ機構62は、1機構とされているが、幅広の外壁コーナ材Wに対応させるため、2機構以上とされそれらが上下に配置されてもよい。
【0038】
角押さえ機構63は、図4に示すように、外壁コーナ材Wの角を臨む辺の当該角に対応する箇所が二等辺三角形状に切り欠かれた押さえ平板63aと、押さえ平板63aを進退させる進退手段63b、例えばガイドを有するエアシリンダーとを含むものとされ、ガイド定盤30を跨ぐようにして設けられた、門型フレームF1の頂部にガイド定盤30の角部に押さえ平板63aの切り欠を対向させて配設されている。
【0039】
搬送機構70は、図3および図5に示すように、水平に所定間隔で配設された所要数の搬送ローラー71,71,71・・・と、搬送ローラー71を駆動する駆動手段、例えばチェーン駆動機構(図省略)と、外壁コーナ材Wの側面裏面の位置決めをなす搬送ローラー間71,71の外壁コーナ材Wの搬送側に設けられた位置決めローラー72,72,72,・・・と、搬送ローラー71,71,71・・・および位置決めローラー72,72,72,・・・が載置される架台73とを含むものとされる。
【0040】
次に、側端部加工部20について説明する。
【0041】
側端部加工部20は、図7に示すように、外壁コーナ材W側端裏面に縦方向から所定深で切り込みを入れる縦方向切り込み機構110と、その下流に配置され外壁コーナ材W側端に横方向から所定深で切り込みを入れる横方向切り込み機構120と、搬送機構130と、外壁コーナ材W側面を押さえて主として横方向切り込み機構120の切り込みを助勢する側面押さえ機構140と、外壁コーナ材W上面を押さえて主として縦方向切り込み機構110の切り込みを助勢する上面押さえ機構150と、位置調整機構160とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
【0042】
ここで、位置調整機構160は、外壁コーナ材W上面の幅に合わせて上面押さえ機構150、ならびに縦方向および横方向切り込み機構110,120の位置を調整するものとされる(図7(b)参照)。
【0043】
縦方向切り込み機構110は、図8に示すように、縦方向回転切り込み具111、例えば縦方向に配置された回転鋸と、縦方向回転切り込み具111を外壁コーナ材Wの上面側端に倣わせる倣い機構112とを含むものとされる。
【0044】
倣い機構112は、縦方向回転切り込み具111の両脇に所定距離控えて配置された一対の倣いローラー113,113と、一対の倣いローラー113,113および縦方向回転切り込み具111を保持する保持部材114と、保持部材114を外壁コーナ材Wの側面に向けて付勢して一対の倣いローラー113,113を外壁コーナ材Wの上面側端に倣わせる付勢手段115、例えばエアバネとを含むものとされる。
【0045】
横方向切り込み機構120は、図8に示すように、横方向回転切り込み具121、例えば水平に配置された回転鋸と、横方向回転切り込み具121を外壁コーナ材Wの上面側端に倣わせる倣い機構122とを含むものとされる。
【0046】
倣い機構122は、横方向回転切り込み具121の切り込み部の両脇に所定距離控えて配置された一対の倣いローラー123,123と、一対の倣いローラー123,123および水平回転切り込み具121を保持する保持部材124と、保持部材124を外壁コーナ材Wの側面に向けて付勢して一対の倣いローラー123,123を外壁コーナ材Wの上面側端に倣わせる付勢手段125、例えばエアバネとを含むものとされる。
【0047】
搬送機構130は、端部加工部10の搬送機構70と同様に、水平に所定間隔で配設された所要数の搬送ローラーと、搬送ローラーを駆動する駆動手段、例えばチェーン駆動機構と、外壁コーナ材Wの側面裏面の位置決めをなす搬送ローラー間に設けられた位置決めローラーと、搬送ローラーおよび位置決めローラーが載置される架台とを含むものとされる。
【0048】
側面押さえ機構140は、図9に示すように、エンドレスとされた押さえベルト141と、押さえベルト141を駆動する駆動輪142と、駆動輪142の駆動を補助する従動輪143と、押さえベルト141を外壁コーナ材W側面に向けて弾発的に付勢する所要数の補助輪144,144,144,・・・と、それらを保持する保持部材(図示省略)とを含むものとされ、押さえベルト141を外壁コーナ材Wの側面に当接可能に搬送機構130の搬送ローラーの一側端側下方に配設される。
【0049】
上面押さえ機構150は、図10に示すように、エンドレスとされた押さえベルト151と、押さえベルト151を駆動する駆動輪152と、駆動輪152の駆動を補助する従動輪153と、押さえベルト151を外壁コーナ材W側面に向けて弾発的に付勢する所要数の補助輪154,154,154,・・・と、それらを保持する保持部材155とを含むものとされ、押さえベルト151を外壁コーナ材Wの上面に当接可能に搬送機構130の搬送ローラーの一側端部上方に配設される。
【0050】
位置調整機構160は、外壁コーナ材Wのサイズ、つまり上面の幅に応じて縦方向切り込み機構110、横方向切り込み機構120および上面押さえ機構150を加工位置に水平移動させて位置調整をなすものとされる。
【0051】
位置調整機構160は、具体的には、上面押さえ機構150を位置調整する上面押さえ機構位置調整部170と、縦方向切り込み機構110と横方向切り込み機構120とを一体的に位置調整する切り込み機構位置調整部180とを含むものとされる(図7(b)参照)。
【0052】
上面押さえ機構位置調整部170は、上面押さえ機構150を保持している水平移動部材171と、水平移動部材171の一端に係合され同水平移動部材171を搬送機構130の幅方向に水平移動させる水平移動手段と、水平移動部材171の他端に係合され水平移動手段による同水平移動部材171の水平移動をガイドするガイド手段とを含むものとされる。
【0053】
水平移動手段は、搬送機構130を跨ぐようにして設けられた、門型フレームF2の頂部水平梁F2aに装着される。また、ガイド手段は、搬送機構130を跨ぐようにして設けられた、門型フレームF3の頂部水平梁F3aに装着される。なお、水平移動手段は、例えばボールネジとLMガイドとを組み合わせてなるものとされ、ガイド手段は、例えばLMガイドとされる。
【0054】
切り込み機構位置調整部180は、縦方向切り込み機構110および横方向切り込み機構120を保持している水平移動部材181と、水平移動部材181の一端に係合され同水平移動部材181を搬送機構130の幅方向に水平移動させる水平移動手段と、水平移動部材181の他端に係合され水平移動手段による同水平移動部材181の水平移動をガイドするガイド手段とを含むものとされる。
【0055】
水平移動手段は、搬送機構130を跨ぐようにして設けられた、門型フレームF2の頂部水平梁F2aに装着される。また、ガイド手段は、搬送機構130を跨ぐようにして設けられた、門型フレームF3の頂部水平梁F3aに装着される。なお、水平移動手段は、例えばボールネジとLMガイドとを組み合わせてなるものとされ、ガイド手段は、例えばLMガイドとされる。
【0056】
このように、水平移動部材181はその両端が支持されているので、水平移動部材181に生ずる撓みが低減され、精度のよい加工がなし得る。
【0057】
図12に、本実施形態に係る加工装置Aにより加工がなされた外壁コーナ材Wを示す。
【0058】
以上、本発明を実施形態に基づいて説明してきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態では端部加工部10と側端部加工部20とは、ベースB上に縦列状に配置されているが、端部加工部10と側端部加工部20とは、必ずしもベースB上に縦列状に配置されている必要はなく、それぞれ単独で用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明は、外壁コーナ材の加工に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明の一実施形態に係る外壁コーナ材の加工装置の概略ブロック図である。
【図2】同加工装置の端部加工部のブロック図である。
【図3】同端部加工部の正面図である。
【図4】図3の矢視IV−IV図である。
【図5】同端部加工部の端部切削機構を省略した平面図である。
【図6】ガイド定盤および外壁コーナ材のコーナ角の説明図である。
【図7】同加工装置の側端部加工部のブロック図である。
【図8】同側端部加工部の切込機構の平面図である。
【図9】同側端部加工部の側面押さえ機構の概略図である。
【図10】同側端部加工部の上面押さえ機構の概略図である。
【図11】同側端部加工部の位置調整機構の概略図である。
【図12】同加工装置による加工例の2面図である。
【符号の説明】
【0061】
10 端部加工部
20 側端部加工部
30 ガイド定盤
31 水平部
32 傾斜部
40 位置決め機構
50 端部切削機構
60 押さえ機構
61 上面押さえ機構
62 側面押さえ機構
63 角押さえ機構
70 搬送機構
110 縦方向切込機構
120 横方向切込機構
130 搬送機構
140 側面押さえ機構
150 上面押さえ機構
160 位置調整機構
A 外壁コーナ材の加工装置
B ベース
F 門型フレーム
W 外壁コーナ材
【出願人】 【識別番号】599115675
【氏名又は名称】ゴウダ株式会社
【出願日】 平成19年2月20日(2007.2.20)
【代理人】 【識別番号】100096839
【弁理士】
【氏名又は名称】曽々木 太郎


【公開番号】 特開2008−200965(P2008−200965A)
【公開日】 平成20年9月4日(2008.9.4)
【出願番号】 特願2007−38878(P2007−38878)