(57)【要約】【課題】外皮層の成形後に可撓管同士の連結を自動的に解除する。【解決手段】製造装置２５は、ヘッド部２８、冷却部２９、搬送部３０、カッター３１、回転駆動ローラ３２、及び制御部３３からなる。連結治具１９，２０により複数の可撓管素材１４を連結して連結可撓管素材２３を作成し、製造装置２５にセットする。連結可撓管素材２３は、給送ドラム３４から引き出され、ヘッド部２８で外皮層１５が成形された後、冷却部２９で冷却されて外皮層１５が硬化する。連結可撓管素材２３は、一対のベルトコンベア３５で両側から挟み込まれて搬送され、周方向への回転が阻止される。連結治具１９，２０の境界部がカッター３１の位置に達した瞬間に、一対の刃が高速度で作動し、外皮層１５に切れ目４２が入れられる。切れ目４２の下流側の可撓管１０が回転駆動ローラ３２で周方向に回転され、連結治具１９，２０の螺合が解除される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状片を螺旋状に巻いて形成された螺旋管の外周面を筒状網体で覆ってなる可撓性を有する筒状の可撓管素材を、互いに螺合により連結する所定の連結部材を用いて複数個連結し、この連結された複数個の可撓管素材を搬送しながら、この可撓管素材及び連結部材の各表面に外皮層を均一な外径となるように連続して成形する外皮層成形部と、
前記外皮層が成形された前記可撓管素材を、周方向への回転を阻止しながら搬送する搬送部と、
前記連結部材の表面に形成された外皮層の周方向に切れ目を入れる外皮層切断部と、
前記搬送部及び外皮層切断部よりも下流に設けられ、前記外皮層の切れ目よりも下流側の前記可撓管素材に周方向への回転を与えることにより、前記連結部材の螺合を解除する回転付与部と
を備えたことを特徴とする内視鏡用可撓管の製造装置。
【請求項２】
前記搬送部は、前記可撓管素材が搬送される搬送路を挟んで対峙して設けられ、前記可撓管素材を両側から挟みながら搬送する一対のベルトコンベアからなることを特徴とする請求項１記載の内視鏡用可撓管の製造装置。
【請求項３】
前記外皮層切断部は、前記可撓管素材が搬送される搬送路に対して垂直に、かつ前記可撓管素材の搬送速度よりも高速に進入する刃を有することを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡用可撓管の製造装置。
【請求項４】
前記外皮層切断部は、前記可撓管素材が搬送される搬送路に沿って前記可撓管素材の搬送速度と同じ速度で移動しながら前記可撓管素材の周方向に回転し、前記外皮層の周方向に切れ目を入れる刃を有することを特徴とする請求項１または２記載の内視鏡用可撓管の製造装置。
【請求項５】
前記回転付与部は、前記可撓管素材が搬送される搬送路に対して回転軸が傾斜して設けられ、前記外皮層の表面に接触して前記連結部材の螺合を解除する方向に回転する回転駆動ローラであることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の内視鏡用可撓管の製造装置。
【請求項６】
帯状片を螺旋状に巻いて形成された螺旋管の外周面を筒状網体で覆ってなる可撓性を有する筒状の可撓管素材を、互いに螺合により連結する所定の連結部材を用いて複数個連結し、この連結された複数個の可撓管素材を搬送しながら、この可撓管素材及び連結部材の各表面に外皮層を均一な外径となるように連続して成形する外皮層成形ステップと、
前記外皮層が成形された前記可撓管素材を、周方向への回転を阻止しながら搬送する搬送ステップと、
前記連結部材の表面に形成された外皮層の周方向に切れ目を入れる外皮層切断ステップと、
前記外皮層の切れ目よりも下流側の前記可撓管素材に周方向への回転を与えることにより、前記連結部材の螺合を解除する回転付与ステップと
を備えたことを特徴とする内視鏡用可撓管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡の挿入部を構成する可撓管を製造する内視鏡用可撓管の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の体腔内を観察するための医療用の内視鏡が知られている。この内視鏡は，患者の体腔内に挿入される挿入部と，挿入部の基端に設けられた操作部を備えている。挿入部を構成する主な部品である可撓管は、金属帯片を螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管と、この螺旋管を覆う筒状網体と、筒状網体の表面に積層されたウレタン樹脂などの外皮層とから構成されている。このような可撓管の外皮層を成形する工程を効率良く行うため、筒状網体で覆われた複数の螺旋管を一本に連結した状態にして搬送しながら、連続して外皮層の成形が行なわれている。
【０００３】
上述したような外皮層の成形工程で、複数の可撓管を一本に連結するには、例えば、特許文献１に記載されているように、筒状網体で覆われた螺旋管の両端部に口金を固定し、各口金同士をジョイント部材で連結している。
【特許文献１】特開平８−３０４７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなジョイント部材で連結された可撓管は、当然のことながら、外皮層が成形された後、ジョイント部材を取り外して個々の可撓管とする必要がある。このためには、作業員がカッターを用いて、ジョイント部材の表面に被覆された外皮層に切れ目を入れる。この後、作業員が、ジョイント部材で連結された可撓管を互いに螺合方向と逆の方向に捩ることにより、ジョイント部材の螺合を解除している。このような作業を行なうには、人手が必要である。また、カッターを用いる作業は、怪我等の危険を伴うため、問題となっている。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、外皮層の成形後に可撓管同士の連結を自動的に解除することができる内視鏡用可撓管の製造装置及び製造方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の内視鏡用可撓管の製造装置は、帯状片を螺旋状に巻いて形成された螺旋管の外周面を筒状網体で覆ってなる可撓性を有する筒状の可撓管素材を、互いに螺合により連結する所定の連結部材を用いて複数個連結し、この連結された複数個の可撓管素材を搬送しながら、この可撓管素材及び連結部材の各表面に外皮層を均一な外径となるように連続して成形する外皮層成形部と、前記外皮層が成形された前記可撓管素材を、周方向への回転を阻止しながら搬送する搬送部と、前記連結部材の表面に形成された外皮層の周方向に切れ目を入れる外皮層切断部と、前記搬送部及び外皮層切断部よりも下流に設けられ、前記外皮層の切れ目よりも下流側の前記可撓管素材に周方向への回転を与えることにより、前記連結部材の螺合を解除する回転付与部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記搬送部は、前記可撓管素材が搬送される搬送路を挟んで対峙して設けられ、前記可撓管素材を両側から挟みながら搬送する一対のベルトコンベアからなることが好ましい。また、前記外皮層切断部は、前記可撓管素材が搬送される搬送路に対して垂直に、かつ前記可撓管素材の搬送速度よりも高速に進入する刃を有することが好ましい。
【０００８】
前記外皮層切断部は、前記可撓管素材が搬送される搬送路に沿って前記可撓管素材の搬送速度と同じ速度で移動しながら前記可撓管素材の周方向に回転し、前記外皮層の周方向に切れ目を入れる刃を有することが好ましい。
【０００９】
前記回転付与部は、前記可撓管素材が搬送される搬送路に対して回転軸が傾斜して設けられ、前記外皮層の表面に接触して前記連結部材の螺合を解除する方向に回転する回転駆動ローラであることが好ましい。
【００１０】
本発明の内視鏡用可撓管の製造方法は、帯状片を螺旋状に巻いて形成された螺旋管の外周面を筒状網体で覆ってなる可撓性を有する筒状の可撓管素材を、互いに螺合により連結する所定の連結部材を用いて複数個連結し、この連結された複数個の可撓管素材を搬送しながら、この可撓管素材及び連結部材の各表面に外皮層を均一な外径となるように連続して成形する外皮層成形ステップと、前記外皮層が成形された前記可撓管素材を、周方向への回転を阻止しながら搬送する搬送ステップと、前記連結部材の表面に形成された外皮層の周方向に切れ目を入れる外皮層切断ステップと、前記外皮層の切れ目よりも下流側の前記可撓管素材に周方向への回転を与えることにより、前記連結部材の螺合を解除する回転付与ステップとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、互いに螺合により連結する所定の連結部材を用いて複数個の可撓管素材を連結して搬送しながら、外皮層を均一な外径となるように連続して成形し、この後、連結部材の表面に形成された外皮層の周方向に切れ目を入れ、この上流側の可撓管素材には周方向への回転を阻止するとともに下流側の可撓管素材には周方向への回転を与えて連結部材の螺合を解除するようにしたので、外皮層の成形後に可撓管同士の連結を自動的に解除することができる。この結果、可撓管同士の連結を解除するための作業員が不要となり、カッター使用による怪我の危険性も解消される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る可撓管が組み込まれた電子内視鏡を示す図１において、医療用として広く用いられる電子内視鏡２は、体腔内に挿入される挿入部３と、挿入部３の基端部分に連設された本体操作部５と、プロセッサ装置や光源装置に接続されるユニバーサルコード６とを備えている。
【００１３】
挿入部３は、本体操作部５への連設部から大半の長さをしめる可撓管部３ａと、可撓管部３ａに連設されるアングル部３ｂと、その先端に連設され、体腔内撮影用の撮像装置（図示せず）が内蔵された先端部３ｃとから構成される。電子内視鏡２の挿入部３の大半の長さをしめる可撓管部３ａは、そのほぼ全長にわたって可撓性を有し、特に体腔等の内部に挿入される部位はより可撓性に富む構造となっている。
【００１４】
可撓管部３ａを構成する可撓管１０（内視鏡用可撓管）は、図２に示すように、最内側に金属帯片１１ａを螺旋状に巻回することにより形成される螺旋管１１に、金属線を編組してなる筒状網体１２を被覆して両端に口金１３をそれぞれ嵌合した可撓管素材１４とし、さらに、その外周面にウレタン樹脂等からなる外皮層１５が積層された構成となっている。また、外皮層１５の外面に、耐薬品性のある例えばフッ素等を含有したコート膜１６をコーティングしている。
【００１５】
図３に示すように、外皮層１５を積層する前の可撓管素材１４の各口金１３には、連結治具１９，２０（連結部材）が一対のビス２１によってそれぞれビス止めされる。連結治具１９，２０は、口金１３との間に段差ができないように、口金１３と同じ外径をしている。連結治具１９には、雌ネジ部１９ａが形成され（同図（Ａ））、連結治具２０には、雌ネジ部１９ａと螺合する雄ネジ部２０ａが形成されている（同図（Ｂ））。
【００１６】
図４に示すように、可撓管素材１４の雌ネジ部１９ａに、別の可撓管素材１４の雄ネジ部２０ａを螺合させることにより、複数の可撓管素材１４を一本に連結した状態の連結可撓管素材２３とする。この連結可撓管素材２３となった状態で、後述する内視鏡用可撓管（可撓管１０）の製造装置２５による外皮層１５の成形が行われる
【００１７】
製造装置２５は、図５に示すように、ホッパ、スクリューなどからなる周知の押し出し部２７と、連結可撓管素材２３の外周面に外皮層１５を樹脂成形するためのヘッド部２８と、冷却部２９と、連結可撓管素材２３をヘッド部２８へ搬送する搬送部３０と、外皮層１５に切れ目を入れるカッター３１（外皮層切断部）と、外皮層１５が成形された可撓管素材１４（可撓管１０）に周方向への回転を与える回転駆動ローラ３２（回転付与部）と、これらを制御する制御部３３とからなる。
【００１８】
搬送部３０は、給送ドラム３４と、連結可撓管素材２３が搬送される搬送路を挟んで対峙して設けられた一対のベルトコンベア３５とからなり、上述した連結可撓管素材２３は、給送ドラム３４に巻き付けられた後、順次引き出されて、外皮層１５が成形されるヘッド部２８と、成形後の外皮層１５が冷却される冷却部２９とを通って、ベルトコンベア３５によって両側から挟み込まれて搬送される。これら給送ドラム３４及びベルトコンベア３５は、制御部３３によって回転が制御され、連結可撓管素材２３を搬送する搬送速度が切り替えられる。
【００１９】
押し出し部２７は、吐出口２７ａがヘッド部２８のゲート３６に結合されており、溶融状態の樹脂３７をヘッド部２８内へ押し出して供給する。押し出し部２７は、制御部３３によって樹脂３７の押し出し量が制御されている。押し出し部２７の押し出し量が制御されることによって、外皮層１５の成形厚みを調整することができる。
【００２０】
ヘッド部２８は、押し出し部２７から押し出される溶融状態の樹脂３７を連結可撓管素材２３へ供給するための通路となる前述したゲート３６と、連結可撓管素材２３の外周に成形される外皮層１５の外周形状を決定する円形孔３８とが形成されており、円形孔３８には、ゲート３６の供給口３６ａが連設されている。また、ヘッド部２８には、円形孔３８に連設され、連結可撓管素材２３の挿入をガイドするための円錐状凹部３９が設けられている。
【００２１】
さらにヘッド部２８における円形孔３８の出口３８ａは、その内径が、可撓管素材１４の外周に形成される外皮層１５の外径に合わせて形成されている。ゲート３６から樹脂３７を積層された直後の連結可撓管素材２３が出口３８ａを通過することにより、外皮層１５の外径が均一となるように成形される。
【００２２】
外皮層１５が成形された連結可撓管素材２３は、ヘッド部２８を通過した後、冷却部２９を通過する。冷却部２９は水などの冷却液４０が貯留されており、この冷却液４０の中を通過することにより外皮層１５を冷却して硬化させる。なお、これに限らず、冷却液４０や空気などを外皮層１５に吹き付けて冷却してもよい。
【００２３】
ベルトコンベア３５は、前述したように外皮層１５が成形された連結可撓管素材２３を両側から挟み込んで搬送するので、連結可撓管素材２３が周方向に回転するのを防止する。
【００２４】
ベルトコンベア３５の下流側近傍には、ギロチン式のカッター３１が設けられている。このカッター３１は、図６に示すように、一対の刃３１ａ，３１ｂからなり、これらが互いに反対方向に高速で上下動し、連結治具１９，２０の境界部に積層された外皮層１５に切れ目４２（図５参照）を入れる。この切れ目４２の深さは、連結治具１９，２０を傷つけないように、外皮層１５の厚みよりもわずかに浅くしてある。
【００２５】
カッター３１は、連結治具１９，２０の境界部が、カッター３１の設置位置（一対の刃３１ａ，３１ｂの中間位置）に来た瞬間に作動するように、制御部３３により制御される。連結治具１９，２０の境界部の位置は、連結可撓管素材２３の搬送開始時における連結治具１９，２０の境界部の位置と、搬送部３０による連結可撓管素材２３の搬送速度とから特定される。
【００２６】
刃３１ａ，３１ｂの上下動の作動速度は、連結可撓管素材２３の搬送速度に比較して、十分に高速に設定してある。このため、外皮層１５に切れ目４２を入れる間の連結可撓管素材２３の移動量はきわめて小さく、外皮層１５に切れ目４２を入れるのになんら支障はない。
【００２７】
カッター３１の下流側近傍には、回転駆動ローラ３２が、連結可撓管素材２３の搬送方向に対して４５度に傾斜して設けられている。回転駆動ローラ３２は、通常は連結可撓管素材２３の搬送路から退避しており、外皮層１５に切れ目４２が入れられた直後に、可撓管１０（外皮層１５が成形された可撓管素材１４）の表面に接触するように移動される。回転駆動ローラ３２が、可撓管１０の表面に接触した状態で回転（図面上で右回転）すると、切れ目４２よりも下流の可撓管１０に対して、搬送を妨げることなく、周方向への回転を与える。
【００２８】
切れ目４２よりも上流の連結可撓管素材２３は、ベルトコンベア３５によって周方向への回転が阻止されているから、切れ目４２よりも下流の可撓管１０に周方向への回転が与えられると、切れ目４２の下方に位置する連結治具１９，２０が相対的に逆の方向へ回転し、互いの螺合が解除される。このとき、切れ目４２が入れられた部分のわずかに繋がっていた外皮層１５は、連結治具１９，２０が相対的に逆方向に回転される間に、完全に断裂される。この後、回転駆動ローラ３２は、通常の退避位置に移動される。
【００２９】
回転駆動ローラ３２の下方には、箱４４が用意されている。この箱４４の中に、連結可撓管素材２３から外れた可撓管１０が落下して貯留される。この後、作業員が可撓管１０を箱４４から取り出して、ビス２１をドライバで緩め、可撓管１０の両端から連結治具１９，２０を取り外す。次に、コート膜１６をコーティングして完成した可撓管１０は、電子内視鏡２の組立工程へ搬送される。
【００３０】
このように構成された内視鏡用可撓管の製造装置２５の作用について、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、括弧内のｓｔ（ステップの意）１等は、図７に示すｓｔ１等に対応する。まず、各可撓管素材１４の口金１３に連結治具１９，２０をそれぞれビス止めする（ｓｔ１）。次に、可撓管素材１４の雌ネジ部１９ａに、別の可撓管素材１４の雄ネジ部２０ａを螺合させることにより、複数の可撓管素材１４が連結された連結可撓管素材２３を作成する（ｓｔ２）。
【００３１】
連結可撓管素材２３を製造装置２５にセット（ｓｔ３）した後、製造装置２５の駆動が開始される。連結可撓管素材２３は、給送ドラム３４から引き出され、ヘッド部２８，冷却部２９を介して、ベルトコンベア３５によって両側から挟み込まれて搬送される（ｓｔ４）。
【００３２】
押し出し部２７によって、溶融状態の樹脂３７がゲート３６の供給口３６ａから円形孔３８に吐出され（ｓｔ５）、樹脂３７が連結可撓管素材２３の周面に積層される。連結可撓管素材２３が出口３８ａを通過することにより、外皮層１５の外径が均一となるように成形される。
【００３３】
外皮層１５が成形された連結可撓管素材２３は、冷却部２９を通過する間に、冷却部２９内の冷却液４０により冷却され、外皮層１５が硬化する（ｓｔ６）。外皮層１５が成形された連結可撓管素材２３は、一対のベルトコンベア３５によって両側から挟み込まれて搬送され、周方向への回転が阻止される（ｓｔ７）。
【００３４】
連結治具１９，２０の境界部がカッター３１の位置に達した瞬間に、一対の刃３１ａ，３１ｂが高速度で作動し、外皮層１５に切れ目４２が入れられる（ｓｔ８）。続いて、回転駆動ローラ３２が、可撓管１０の表面に接触して、周方向へ回転させる（ｓｔ９）。これにより、切れ目４２の下方に位置する連結治具１９，２０が相対的に逆方向に回転し、互いの螺合が解除され（ｓｔ１０）、連結可撓管素材２３から外れた可撓管１０が箱４４内に落下して貯留される。
【００３５】
上記ステップ８（ｓｔ８）〜ステップ１０（ｓｔ１０）は、連結可撓管素材２３の全ての連結治具１９，２０の螺合が解除（ｓｔ１１）されるまで、繰り返し行なわれる。このように、外皮層１５の切断に人手が不要となるとともに、カッター使用による危険性が解消される。
【００３６】
以上説明した実施形態では、外皮層１５に切れ目を入れるために、ギロチン式のカッター３１を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、図８及び図９に示すように、連結可撓管素材２３の搬送速度と同じ速度で搬送方向に移動しながら、外皮層１５に切れ目４２を入れるロータリー式のカッター４６を用いてもよい。
【００３７】
カッター４６は、図９に示すように、円筒状をしたケース４６ａの内部にロータリー刃４６ｂが組み込まれている。ロータリー刃４６ｂは、アーム４６ｃの一端部に回動自在に取り付けられ、アーム４６ｃの他端部に取り付けられたローラ４６ｄが、制御部３３により制御される図示しない駆動機構により、ケース４６ａの内壁面に沿って周方向に移動する。アーム４６ｃは、ローラ４６ｄの軸を中心に回動自在になっており、ロータリー刃４６ｂが外皮層１５に触れない退避位置と、ロータリー刃４６ｂが外皮層１５に切れ目４２を入れる切断位置との間で回動される。
【００３８】
連結治具１９，２０の境界部４７が、カッター４６のスタート位置（図８（Ａ））に到達すると、カッター４６のケース４６ａが連結可撓管素材２３の搬送速度と同じ速度で移動を開始する。続いて、アーム４６ｃが退避位置から切断位置に回動するとともに、ローラ４６ｄがケース４６ａの内壁面に沿って周方向に移動し、ロータリー刃４６ｂが外皮層１５の周りを一周する。これにより、外皮層１５の周方向に切れ目４２が入る。
【００３９】
ケース４６ａがエンド位置（同図（Ｂ））に到達する直前に、ローラ４６ｄの移動が停止されるとともに、アーム４６ｃが切断位置から退避位置へ回動する。ケース４６ａは、エンド位置に到達すると、連結可撓管素材２３の搬送方向への移動を停止し、続いて連結可撓管素材２３の搬送方向と逆方向に移動を開始し、スタート位置に戻される。
【００４０】
上記実施形態では、複数の可撓管素材を連結する際に、連結治具を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば可撓管素材の両端に設けられた口金を連結部材として用い、この一方に雌ネジを設け、他方に雌ネジに螺合する雄ネジを設けるようにしてもよい。これにより、上述したような連結治具を省略することができる。
【００４１】
上記実施形態では、外皮層の周方向に切れ目を入れるカッターとして、ギロチン式，ロータリー式の各カッターを例示したが、本発明はこれに限定されることなく、搬送中の連結可撓管素材の外皮層に切れ目を入れることができるカッターであれば、どのようなものでもよく、例えばレーザー光線を外皮層に照射して外皮層を溶融、切断するレーザー切断装置を用いてもよい。
【００４２】
このレーザー切断装置は、レーザ発振器から反射鏡などを用いて伝送されてきたレーザー光線を集光レンズで細く絞って外皮層に照射することで局部的に溶融させ、レーザー光線と同軸に配置したノズルからアシストガスを噴き付けて、溶融物を噴き飛ばして外皮層に切れ目を入れる。切れ目の深さは、レーザー光線の強さで調整できる。
【００４３】
上記実施形態では、外皮層を一種類の樹脂で成形したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、硬軟二種類の樹脂を用い、挿入部のアングル部側では軟質樹脂の方が硬質樹脂よりも厚みが厚くなり、挿入部の本体操作部側では硬質樹脂の方が軟質樹脂よりも厚みが厚くなるように二層成形し、挿入部のアングル部側の方が本体操作部側よりも軟らかくなるようにしてもよい。
【００４４】
上記実施形態においては、撮像装置を用いて被検体の状態を撮像した画像を観察する電子内視鏡を例に上げて説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、光学的イメージガイドを採用して被検体の状態を観察する内視鏡にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】電子内視鏡の構成を示す外観図である。
【図２】可撓管の概略的な構成を示す部分断面図である。
【図３】連結治具の構成を示す斜視図である。
【図４】連結可撓管素材の構成を示す説明図である。
【図５】製造装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】カッターの一例を示す説明図である。
【図７】外皮層成形の概略的なシーケンスを示すフローチャートである。
【図８】カッターの別の例を示す説明図である。
【図９】図８に示すカッターの概略的な構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
２  電子内視鏡（内視鏡）
３  挿入部
１０  可撓管
１３  口金
１４  可撓管素材
１５  外皮層
１９，２０  連結治具
２３  連結可撓管素材
２５  製造装置
３０  搬送部
３１，４６  カッター
３２  回転駆動ローラ
３３  制御部
３５  ベルトコンベア
４２  切れ目
【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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