(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを複数の出力トレーのうちの１つに入れるシートソーティング装置において、
第１のローラおよび第２のローラであって、前記第１のローラは前記第２のローラと駆動係合して送りニップ部を形成し、前記シートの前端部が前記送りニップ部に入り、前記シートの後端部が前記送りニップ部を出るまで前記シートを移動させる第１のローラおよび第２のローラと、
前記第１のローラを駆動する手段と、
前記送りニップ部に合わせて取り付けられたフリッパートレーと、
第１のプーリおよび第２のプーリの回りで回転可能である無端状搬送ベルトであって、前記フリッパートレーから前記シートを前記シートの後端部側から取り除くように前記第１のプーリが該フリッパートレーの近くに取り付けられている、無端状搬送ベルトと、
前記第１のプーリおよび前記第２のプーリの間の空隙と、
前記空隙内に配置された永久磁石と、
前記フリッパートレーの近傍に取り付けられた第１の端部、および配給ヘッドに引込み可能に取り付けられた第２の端部を有する磁気テープであって、前記磁気テープおよび前記無端状搬送ベルトによって、前記シートが走行する通路が前記送りニップおよび前記配給ヘッド間に形成される、磁気テープと、
前記第１のプーリおよび前記第２のプーリの間で前記無端状搬送ベルトに沿って移動可能であり、前記複数の出力トレーのうちの前記１つに隣接するように配置された配給ヘッドと、
前記配給ヘッドを移動させる手段と、
を備えたことを特徴とするシートソーティング装置。
【請求項２】
前記送りニップ部およびフリッパートレー間に取り付けられたデフレクタであって、第１の位置および第２の位置を有し、前記第１の位置では前記シートを第２の出力トレーに振り分け、前記第２の位置では前記シートを前記フリッパートレーに振り分けるデフレクタと、
前記デフレクタを前記第１および第２の位置間で移動させる手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のシートソーティング装置。
【請求項３】
１対のプーリのまわりで回転可能なタイミングベルトをさらに備え、
前記配給ヘッドはさらに、ハウジングフレームと、前記タイミングベルトおよび前記フレームに取り付けられた保持ブラケットと、前記フレームに回転可能に取り付けられて前記シートが通過するニップ部を有するローラアッセンブリーと、前記ローラアッセンブリーを駆動する手段と、前記シートの移動を前記無端状搬送ベルトから前記複数の出力トレーのうちの前記１つに向かうように方向転換させるように湾曲した形状を有するデフレクタとを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシートソーティング装置。
【請求項４】
第１の端部および第２の端部を有するシートを複数の出力トレーのうちの１つに誘導するシートソーティング装置において、
前記シートを移動させる移動手段であって、前記シートを前記第１の端部が前になるように移動させる移動手段と、
前記のシートを、前記第２の端部が前になるように反転させる反転手段と、
第１のプーリおよび第２のプーリの周りに巻かれ、前記第１のプーリと前記第２のプーリとの間に空隙を形成する無端状搬送ベルトと、
前記第１のプーリを回転させる手段と、
前記空隙内に配置された永久磁石と、
前記反転手段の近傍に取り付けられた第１の端部および引込み可能に配給手段に取り付けられた第２の端部を有する磁気テープであって、前記磁気テープおよび前記無端状搬送ベルトによって前記シートが移動する通路が形成される、磁気テープと、
前記シートを前記通路から取り出し、前記シートを前記複数の出力トレーのうちの前記１つに誘導する配給手段と、
を備えたことを特徴とするシートソーティング装置。
【請求項５】
前記配給手段を複数の出力トレーの内の前記１つに隣接するように位置決めする位置決め手段をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載のシートソーティング装置。
【請求項６】
前記配給手段が、前記シートが中を通るニップ部を有するローラアッセンブリーと、前記ローラアッセンブリーを駆動する手段と、前記シートを前記無端状搬送ベルトから前記複数の出力トレーのうちの前記１つに向けて方向転換させるデフレクタ手段と、を有することを特徴とする請求項５に記載のシートソーティング装置。
【請求項７】
前記位置決め手段が、１対のプーリのまわりで回転可能なタイミングベルトと、前記一対のプーリのうちの少なくとも１つを回転させる手段と、前記タイミングベルトおよび前記配給手段に取り付けられた保持ブラケットと、を有することを特徴とする請求項６に記載のシートソーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は広義には用紙取り扱い装置に関し、より詳細には媒体（シート）の移動、ソーティング、および集積を行なうシートソーティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷および写真複写の分野では、各種のシート取り扱い装置が必要とされている。過去の特許にはかかるニーズに応えるべく考案された多数の発明が開示されている。その殆どは、さまざまな構成のコンベヤベルト、ピンチローラ、デフレクタ機構、および入出力トレーを用いるものである。かかる発明の多くは複写機の速度の増大に起因する問題を解決しようとするものであり、上述した各機構の位置や設計をわずかに変えるだけで発明の全体としての有効性が大きく変化する場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
オフィス用の小型のペーパーコレータやソーターは、一般に高速複写機には用いられない。したがって、オフィス環境では、ペーパーコレータにとって重要なのは速度よりコスト、簡便性、メンテナンスの容易さということになる。
【０００４】
写真複写機および印刷装置の場合、動作終了時にその出力が特定の順序で集積されていることが非常に望ましい。ほとんどの機械で、出力がそれを受けるトレーに供給される順序は始めの順序と印刷ジョブの種類によって決まる。したがって、オリジナルの挿入順序にかかわりなく選択された順序で出力を供給する機械があれば有益である。
【０００５】
多くの写真複写機および印刷装置において、何枚かのページが印刷されると、それらはプリンタから用紙の集積体の一番上に最初のページが表を下にした状態になるように供給されるか、あるいは用紙の集積体の一番下に最初のページが表を上にした状態になるように供給される。それに続くシートは最初のページの下か上に同様のさかさまの順序で集積される。用紙の集積体自体を手作業でひっくり返しても逆になった用紙の向きを修正することはできない。各ページ間が連続して適切な向きになるようにするには、シートを１枚ずつ個々にひっくり返さなければならない。そこで、シートを手動で再び整列する必要を排除することによって、時間を節約し、諸経費やエラーの可能性を減ずることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、プリンタからのシートを複数の出力トレーのうちの１つに入れるシートソーティング装置が提供される。この装置はシートをプリンタからその前端部を先にして移動させる１対のローラを有する。シートがこれらのローラを出るところにデフレクタが設けられる。デフレクタの位置に応じて、ローラ対はシートを第１の出力トレー或いはフリッパーアッセンブリーのいずれかに移動させる。
【０００７】
フリッパーアッセンブリーは、シートを反転させてシートの後端部が前端部より先にこのフリッパーアッセンブリーから出るようにする。無端状搬送ベルトによってシートはその後端部が前にきた状態でフリッパーアッセンブリーから取り出される。最後に、無端状搬送ベルトに沿って移動可能な配給ヘッドがシートの到着前に複数の出力トレーのうちの１つに隣接して位置決めされる。この配給ヘッドがシートを無端状搬送ベルトから取り出し、その出力トレーに送る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、ここに説明する具体的実施例に限定されるものではない。図１には、シートソーティング装置である複数モードシート出力装置の一例を示す。図１に示す実施例では、媒体（シート）の送り先を複数とすることができる。すなわち、媒体は上向きトレー（第１の出力トレー）12内に表を上にした状態で供給することができる。媒体をソーティングして下向きトレー（第２の出力トレー）13内にそろえるか、あるいはスタッカー14に入れることもできる。シートの反転にはフリッパーアッセンブリー（以下、単にフリッパーと云う）11が用いられる。
【０００９】
図１のフリッパー−ソーター−スタッカー−メールボックスシステム10（以下ＦＳＳＭと呼ぶ）は、４つの異なるシステムを１つに統合したものとして最もよく説明することができる。反転手段であるフリッパー11はプリンタ（図示せず）から出る媒体５を取り出し、それを上向きトレー12に送るか、それをひっくり返して（反転させて）下向きトレー13またはスタッカー14に集積する。搬送システムはフリッパー11からの媒体５を配給ヘッド30に達するまで装置内で移動させる。配給手段である配給ヘッド30は媒体５を搬送システムから取り出し、それを指定された出力トレーに供給する。可動ヘッドシステムが、配給ヘッド30を媒体の到着前に宛先トレーに隣接して適切に位置決めする。かかるサブシステムのそれぞれについて後により詳細に説明する。
【００１０】
媒体５はプリンタを出るとＦＳＳＭ10に入り、ＦＳＳＭ10は指定された送り先に媒体５を送る。後により詳細に説明するが、媒体５は簡単に上向きトレー12内に入れることができる。一方、最終的な送り先が下向きトレー13かスタッカー14である場合、媒体５はより複雑な経路をとる。この経路を概観すると、媒体５は基本的にはまず適切な向きにするためにフリッパー11に入らなければならない。次に、媒体５は搬送システムを走行して配給ヘッド30に到達する。配給ヘッド30は、このとき指定された出力トレーの位置で、フレーム21に沿って垂直方向に位置決めされていなければならない。媒体５が配給ヘッド30に達すると、媒体５の走行方向は垂直方向からほぼ水平な方向に変わる。図１には、媒体５をスタッカー14に供給するべく位置決めされた配給ヘッド30を示す。
【００１１】
以上が図１に示す実施例の概略であるが、図面を参照してより詳細に説明する。図２には媒体通路とそれに対応するマニピュレータを示す。前述したように、配給ヘッド30は垂直方向の軸に沿って移動可能でなければならない。この移動は、位置決め手段としてのタイミングベルト119 、歯車列120 、及びモータ121 の組み合わせによって行なわれる。モータ121 は、図２には示さない外部制御装置にしたがって歯車列120 を介して回転エネルギーを伝達し、タイミングベルト119 がシャフト106 及びシャフト122 のまわりを回転する。配給ヘッド30は、保持ブラケット118 を介してタイミングベルト119 に固定されている。タイミングベルト119 が回転変位することによって配給ヘッド30が垂直方向に変位する。したがって、モータ121 を制御することによって、配給ヘッド30の縦方向の位置決めを操作することができる。
【００１２】
当業者には、ＦＳＳＭ10を適切に動作させるためには制御装置が必要であることは明らかであろう。かかる制御装置は、マイクロコンピュータとして設けることができる。他の実施態様としては専用の論理回路や機械的スイッチなどがあるが、マイクロコンピュータの方が望ましい。取り付けられた印刷装置によってＦＳＳＭ10の動作シーケンスを適正なものにするためのすべての必要な制御を行なうことも可能である。
【００１３】
モータ114 は、歯車列113 を介して給紙ローラであるローラ112 と無端状搬送ベルト（搬送システム）115 を回転させる。ローラ112 とデフレクタ110 、ソレノイド108 、及び用紙スライダトレー100 の組み合わせによってフリッパー11が構成される。プーリ201 及び111 が反時計方向に回転するとすれば、媒体５は無端状搬送ベルト115 に乗ってローラ112 から配給ヘッド30まで走行する。
【００１４】
図３に示すように、媒体５がプリンタを出てＦＳＳＭ10に入るとき、ローラアッセンブリーとしてのローラ112A及び112Bは媒体５をデフレクタ110 の方に向ける。図示するように、デフレクタ110 はソレノイド108 によって、媒体５がフリッパーの支持トレーである用紙スライダトレー100 に入るように位置決めされている。媒体５は、ローラ112A及び112Bによって、その端がローラ112 の送りニップ部から出るまで用紙スライダトレー100 上を押し上げられる。媒体５にローラ112 が作用しなくなると、媒体５は重力によって下がりローラ112Bとローラ112Cの送りニップ部に入る。ここで、媒体５は磁気テープ109 と無端状搬送ベルト115の間に入る。図２からわかるように、磁石103 が無端状搬送ベルト115 の後ろに位置していることに注意しなければならない。この磁石103 の位置のために、磁気テープ109 は無端状搬送ベルト115 に向かって引きつけられ、その間に媒体５が挟まれる。ほぼ下向きの無端状搬送ベルト115 は、媒体５をローラ112 から配給ヘッド30まで搬送する。配給ヘッド30は媒体５を受け取り、ローラ104 及びデフレクタ105 と協動して媒体５を最終的な送り先である下向きトレー13に送る。
【００１５】
表を上にして媒体５を重ねたい場合、図４に示す構成を用いることができる。この場合も、媒体５はプリンタを出るとローラ112 に入る。ここで、ソレノイド108 が起動されてデフレクタ110 が用紙通路から取り除かれ、媒体５は上向きトレー12に直接入ることができる。
【００１６】
配給ヘッド30は、媒体５を無端状搬送ベルト115 から取り外してそれを送り先であるトレーに移動する。媒体５を適切に取り扱うためには、配給ヘッド30は媒体５が到達する前に所定の位置になければならない。これによって、媒体５はプリンタの出口からその最終的な送り先まで連続的に移動することができる。図５及び図６に示すように、配給ヘッド30は４つのローラ104A及び104B、デフレクタ105 、および図示しないハウジングフレームからなる。本実施例では、上ローラ104Aは無端状搬送ベルト115 と接触させておくためにばね付勢されている。これによって、無端状搬送ベルト115 が上ローラ104Aを回転させ、その結果、配給ヘッド30のローラ104Aを回転させるためのモータが不要になる。
【００１７】
媒体５が配給ヘッド30に到達すると、媒体５は上ローラ104Aと無端状搬送ベルト115 の間に挟まれる。媒体５はほぼ下向きに走行し続け、最後にはデフレクタ105 に接触する。デフレクタ105 を適宜の構成とすることによって、媒体５の方向がほぼ水平な方向に転換される。次に、媒体５は上ローラ104Aと下ローラ104Bの送りニップ部に入る。このとき、媒体５には２つの駆動力が加えられる。配給ヘッド30が送り先トレーに隣接して適切に位置決めされているものとすると、媒体５は最終的には上ローラ104Aと下ローラ104Bの間の送りニップ部を出て送り先トレーに入る。
【００１８】
保持ブラケット118 を用いて配給ヘッド30が垂直方向に搬送される。前述したように、これらの保持ブラケット118 はタイミングベルト119 に固定されている。図８からタイミングベルト119 と無端状搬送ベルト115 の機械的構成とその相違が理解されるであろう。
【００１９】
図７に示す搬送システムは、媒体５をフリッパー11から配給ヘッド30に移動させる。本実施例では、この搬送システムは摩擦係数の高い無端状搬送ベルト115 からなり、媒体５を無端状搬送ベルト115 との接触によって搬送しうるようになっている。媒体５の前方には摩擦係数の低い磁気テープ109 が配置されている。磁気テープ109 は、媒体５を支持し、無端状搬送ベルト115 に対して横方向の力を加えるために設けられる。磁気テープ109 は無端状搬送ベルト115 とともに移動せず、したがって摩擦係数は低くてもよい。
【００２０】
図７において、磁気テープ109 は配給ヘッド30に引込み可能に取り付けられている。さらに、磁気テープ109 はテープアンカー200 に永久的に係止される。この構成では、配給ヘッド30が垂直方向に搬送されると、磁気テープ109 が伸び出して媒体通路を覆う。したがって、配給ヘッドが下に移動するとき磁気テープ109 が伸び出す。同様に、配給ヘッド30が上に移動するとき、磁気テープ109 は巻き上がる。この構成によって、媒体５に対する磁気テープ109 の挙動が大幅に低減される。
【００２１】
図８に示すヘッド移動システムは、配給ヘッド30を送り先であるトレー位置に移動させる。このシステムは配給ヘッド30に取り付けられた１対の保持ブラケット118 からなる。これらの保持ブラケット118 は１対のタイミングベルト119 に接続されており、配給ヘッド30の各側面に１つのベルトが配置されている。タイミングベルト119 は、上下に２つずつの合計４つのプーリ201 及び111 によって駆動される。上の２つのプーリ201 はアイドラであり、フレーム21に取り付けられた１対のピンによって保持されている。下のプーリ111 はシャフト106 によって接続され、同期運動するようになっている。シャフト106 は歯車列120 を介してモータ121 に接続され、モータ121 が一方向に回転するとき配給ヘッド30が上に移動し、同様にモータ121 が反対方向に回転するとき配給ヘッド30が下に移動するようになっている。
【００２２】
ここに開示した実施例では２つのモータ、すなわちモータ114 とモータ121 を用い、モータ114 でローラ112 、無端状搬送ベルト115 、及び配給ヘッド30内のローラ104 を駆動し、モータ121 でタイミングベルト119 を動作させるが、図２に示す実施例ではモータ121 を削除することができる。たとえば、電磁クラッチと歯車列システムを用いて配給ヘッド30を移動させることができ、モータ121 は不要である。
【００２３】
図９にフリッパー11の代替実施例を示す。以下に図面を参照して説明するように、図９のフリッパー11に用いられる機械要素は比較的小数である。フリッパー11の高位置における動作では、媒体５が用紙スライダトレー100 上に向かって走行するように搬送する上給紙ローラ112Aと下給紙ローラ112Cによって、媒体５が保持されている。次に、媒体５は重力によって無端状搬送ベルト115 に向かって引き下ろされる。
【００２４】
図10には上下給紙ローラ112A及び112Cによる媒体５の保持の態様を示す。支持トレーである用紙スライダトレー100 が傾斜しているため、給紙ローラを出ると、媒体５はほぼ上向きにガイドされる。これは図11によく示されている。このとき、媒体５は無端状搬送ベルト115 に接触していないことに注意しなければならない。上下給紙ローラ112A及び112Cは、取り付けられた装置の出口のローラと同じ線速度で回転する。
【００２５】
媒体５と用紙スライダトレー100 の間の静摩擦は、媒体５が容易に上下に摺動できる程度に小さくなければならない。給紙時の摩擦の制御はあまり重要ではない。これは、上下給紙ローラ112A及び112Cによって、媒体５と用紙スライダトレー100 の間の通常の摩擦に打ち勝つだけの充分な駆動力が与えられるためである。後に明らかになるように、摩擦の制御は後の動作段階で重要になる。
【００２６】
図12では、上下給紙ローラ112A及び112Cの間での媒体５の搬送が、ほぼ終了している。次に、図13では、媒体５は上給紙ローラ112Aと下給紙ローラ112Cの間の送りニップ部を完全に出た状態である。上下給紙ローラ112A及び112Cが媒体５を解放すると、媒体５は用紙スライダトレー100 上に自由落下することができる。ここで、媒体５と用紙スライダトレー100 の間の摩擦が問題になる。フリッパー11の動作においては、媒体５の下方への移動は重力によってのみ起こるものでなければならない。したがって、適正な動作が行なわれるかどうかは媒体５と用紙スライダトレー100 の間の摩擦の低減によって決まる。摩擦の制御にはたとえば用紙スライダトレー100 の材料や該用紙スライダトレー100 の角度を適当に選択することなどいくつかの方法がある。
【００２７】
次に、図14に示すように、媒体５は下給紙ローラ112Cまたは無端状搬送ベルト115 に達するまで用紙スライダトレー100 上を下に移動する。図９から図14に示したフリッパー11の実施例を図15に簡略化して示す。この実施例では、用紙スライダトレー100 を出た媒体５は、下給紙ローラ112Cによって搬送される。用紙スライダトレー100 からの媒体５の取り出しに下給紙ローラ112cを用いる場合、摩擦の制御の重要性は小さくなる。さらに、１つのモータで給紙ローラと無端状搬送ベルト115 の両方を駆動することができる。しかし、この構成では用紙スライダトレー100 からの媒体５の取り出し速度を上げることはできない。
【００２８】
フリッパー内での用紙の詰まりを抑さえるためには、上下給紙ローラ112A及び112Cから次のシートが出て来る前に用紙スライダトレー100 から媒体５を取り出すことが望ましい。図16には媒体５が無端状搬送ベルト115 によって用紙スライダトレー100 から取り出される構成を示す。図16に示す構成は特に用紙スライダトレー100 からの媒体５の取り出し速度を上げることを可能にするものである。したがって、媒体５が上下給紙ローラ112A及び112Bから解放されると、無端状搬送ベルト115 がそれを用紙スライダトレー100 から取り出す。無端状搬送ベルト115 の線速度はローラ112 の線速度より速いため、媒体５は新しい媒体５Ｎの用紙スライダトレー100 への供給よりも速い速度で取り出される。しかし、この実施例は媒体５と用紙スライダトレー100 の間の摩擦の影響をより受けやすいものとなる。
【００２９】
当業者には、フリッパーアッセンブリーの駆動がさまざまな構成を用いて実行可能であることは明らかであろう。かかる方法のうちの２つを図17と図18に示す。図17には追加のローラ112Dが示されている。この構成には、用紙スライダトレー100 からの媒体５の正の力による取り出しが加速され、図16に示す実施例の問題点が解消されるという利点がある。図18には１つのモータでフリッパーと搬送システムの両方を駆動する構成を詳細に示す。
【００３０】
図19から図25には、媒体５が最終的な送り先に到達するまでの移動シーケンスを簡略化して示す。
【００３１】
【発明の効果】
上述の如く本発明のシートソーティング装置によれば、各ページ間が連続して適切な向きになるようにでき、シートを１枚ずつ個々に手動でひっくり返す必要がなくなるので、時間を節約し、諸経費やエラーの可能性を減ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の外観と構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の主要な機械構成要素を示す概略図である。
【図３】用紙を下向きにする動作のための媒体通路を示す。
【図４】用紙を上向きにする動作のための媒体通路を示す。
【図５】配給ヘッドの概略図である。
【図６】配給ヘッドの斜視図である。
【図７】搬送システムの詳細を示す。
【図８】媒体搬送システムと配給ヘッド移動システムの関係を示すより詳細な斜視図である。
【図９】本発明のフリッパー部分の他の実施例を示す。
【図１０】媒体がフリッパーに入る模様を示す。
【図１１】フリッパー内の媒体を示す。
【図１２】フリッパー内の媒体を示す。
【図１３】媒体が給紙ローラを出る模様を示す。
【図１４】媒体がフリッパーを出て搬送システムに入る模様を示す。
【図１５】給紙ローラと用紙スライドトレーの関係をさらに詳細に示す。
【図１６】給紙ローラと用紙スライドトレーの関係の代替実施例を詳細に示す。
【図１７】フリッパー内に用いられるローラの他の実施例を示す。
【図１８】１つのモータでフリッパーと搬送システムの両方を駆動することのできる一実施例を示す。
【図１９】媒体がフリッパーを出て搬送システムに入る模様を示す。
【図２０】媒体がフリッパーを出て搬送システムに入る模様を示す。
【図２１】媒体がフリッパーを出て搬送システムに入る模様を示す。
【図２２】媒体がフリッパーを出て搬送システムに入る模様を示す。
【図２３】媒体がフリッパーを出て搬送システムに入る模様を示す。
【図２４】媒体が搬送システムを出て出力トレーに入れられる模様を示す。
【図２５】媒体が搬送システムを出て出力トレーに入れられる模様を示す。
【符号の説明】
５：媒体（シート）
10：ＦＳＳＭ（シートソーティング装置）
11：フリッパー
12：上向きトレー（第１の出力トレー）
13：下向きトレー（第２の出力トレー）
14：スタッカー
21：フレーム
30：配給ヘッド
100：用紙スライダトレー（支持トレー）
103：磁石
104A,104B：ローラ
105：デフレクタ（第２のデフレクタ）
106：シャフト
108：ソレノイド
109：磁気テープ
110：デフレクタ
111：プーリ（第２のプーリ）
112：ローラ
112A,112B,112C,112D：ローラ
113：歯車列
114：モータ
115：無端状搬送ベルト（搬送システム）
118：保持ブラケット
119：タイミングベルト
120：歯車列
121：モータ
122：シャフト
200：テープアンカー
201：プーリ（第１のプーリ）
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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