(57)【要約】【課題】電極の搬送速度を向上させること。【解決手段】搬送装置は、吸着コンベアを備える。吸着コンベアは、無端環状のベルト４３と、ベルト４３を回転させるための一対のプーリとを備える。ベルト４３のうち、一対のプーリ間に位置する部分を直線部４５ａとする。直線部４５ａにおいて、載置部６０に配置された電極３０と向かい合う領域Ａは、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを含む。第１領域Ａ１の大きさは、載置部６０に重ねて配置された電極３０のうち最上部の電極３０を吸着可能な吸着力が生じる大きさである。第２領域Ａ２では吸引力が生じていない。搬送方向Ｘにおいて、第２領域Ａ２は第１領域Ａ１の上流に位置している。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置部に重ねて配置された複数の電極から１枚ずつ吸着して搬送先へ搬送する搬送装置であって、
無端環状であり、外周面に前記電極を吸着させ、回転することで前記外周面に吸着された前記電極を回転方向へ搬送する回転部材を備え、
前記回転部材において、前記載置部に配置された前記電極と向かい合う領域は、１枚の前記電極の吸着を可能とする吸着力が生じる第１領域と、前記電極の搬送方向における前記第１領域よりも上流に位置し、前記第１領域よりも弱い吸着力が生じる第２領域とを含む搬送装置。
【請求項２】
前記電極が重なる方向に交差する方向からイオン化した空気を送風するイオナイザを備える請求項１に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池などの蓄電装置は、ケースと、ケースに収容された電極組立体を備える。電極組立体は、正負の電極と、正負の電極の間に設けられたセパレータとを備える。
蓄電装置の製造において、製造された電極は、電極を袋状セパレータに収納するための収納装置や、電極組立体を製造するために電極を積層する積層装置などに搬送される。電極を搬送する搬送装置としては、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の搬送装置は、電極組立体の製造の際、載置部（収納部）に載置された電極を吸着部で吸着しつつ搬送する。搬送装置は、電極を吸着部に吸着させた後、電極を積層する積層部の上方まで吸着部を水平移動させる。更に、搬送装置は、吸着部を積層部に向けて下降させ、下降した位置で電極を吸着部から離脱させることで電極を載置部から積層部まで搬送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５６６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の搬送装置は、電極を吸着部に吸着させたあとに積層部の上方まで水平移動させ、更に積層部に向けて下降させた後に電極を離脱させている。そして、次の電極の搬送のために吸着部を載置部まで移動させ、上下動させる必要がある。すなわち、特許文献１に記載の搬送装置では、吸着部に吸着した１枚の電極しか搬送できず、搬送にかかる時間が長い。電極組立体の生産性を向上させるためには、電極の搬送速度を向上させることが望ましい。
【０００６】
本発明の目的は、電極の搬送速度を向上させることができる搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する搬送装置は、載置部に重ねて配置された複数の電極から１枚ずつ吸着して搬送先へ搬送する搬送装置であって、無端環状であり、外周面に前記電極を吸着させ、回転することで前記外周面に吸着された前記電極を回転方向へ搬送する回転部材を備え、前記回転部材において、前記載置部に配置された前記電極と向かい合う領域は、１枚の前記電極の吸着を可能とする吸着力が生じる第１領域と、前記電極の搬送方向における前記第１領域よりも上流に位置し、前記第１領域よりも弱い吸着力が生じる第２領域とを含む。
【０００８】
これによれば、載置部から回転部材の外周面に電極が吸着されると、電極は回転部材の回転方向へ搬送されていく。回転部材の回転に伴い電極が移動していくと、載置部に配置された電極と回転部材の外周面との対向面積の増加により、回転部材の外周面に次の電極が吸着される。したがって、回転部材の一方向への回転により電極を連続的に搬送することができる。例えば、電極を吸着した部材を搬送先に移動させた後、載置部まで戻す必要がなく、搬送速度を向上させることができる。
【０００９】
一方で、回転部材の回転により電極を搬送する場合、電極の搬送に伴う回転部材の外周面と電極との対向面積の増加によって電極は回転部材の外周面に吸着される。この際、吸着力の強さによっては、回転部材の外周面における載置部に配置された電極と向かい合う位置に電極が残存しているにも関わらず、電極が吸着されるおそれがある。すると、電極同士が重なってしまう。
【００１０】
第１領域よりも上流に第２領域を設けることで、電極が搬送されると、まず、第２領域が電極と対向する。第２領域の吸着力は第１領域の吸着力に比べて弱いため、第２領域が電極と対向しても電極は回転部材の外周面に吸着されにくい。そして、回転部材の回転に伴い、第１領域が電極と対向することで電極は回転部材の外周面に吸着される。これにより、電極同士が重なり合うことが抑制される。
【００１１】
上記搬送装置について、前記電極が重なる方向に交差する方向からイオン化した空気を送風するイオナイザを備えていてもよい。
これによれば、静電気を除去することで、電極の重ね取りを抑止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電極の搬送速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態における二次電池の斜視図。
【図２】実施形態における電極組立体の分解斜視図。
【図３】実施形態における搬送装置の概略図。
【図４】実施形態における載置部の平面図。
【図５】実施形態における吸着コンベアの斜視図。
【図６】実施形態における載置部に配置された電極と、吸着コンベアとの位置関係を示す図。
【図７】比較例の搬送装置を示す概略図。
【図８】変形例の搬送装置を示す概略断面図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は載置部の変形例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、搬送装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、二次電池１０は、ケース１１と、ケース１１に収容された電極組立体２０を備える。
【００１５】
図２に示すように、電極組立体２０は、複数の正極電極２１と、複数の負極電極２２と、複数の袋状セパレータ２６と、を備える。電極組立体２０は、正極電極２１と負極電極２２とが袋状セパレータ２６によって相互に絶縁された状態で積層されることで構成されている。
【００１６】
正極電極２１及び負極電極２２は、四角状の金属箔２３を備えている。正極電極２１の金属箔２３は、例えばアルミニウム箔である。負極電極２２の金属箔２３は、例えば銅箔である。金属箔２３は、一辺にタブ２５を備える。正極電極２１及び負極電極２２は、金属箔２３の両面に活物質層２４を備える。活物質層２４は、それぞれの極性用の活物質、バインダ、及び導電剤などを含有している。
【００１７】
正極電極２１は、袋状セパレータ２６に収容されている。袋状セパレータ２６は、第１セパレータ片２６ａと、第２セパレータ片２６ｂとを備えている。各セパレータ片２６ａ，２６ｂは、多孔質な絶縁体である。第１セパレータ片２６ａにおける正極電極２１の縁からはみ出した周縁部と、第２セパレータ片２６ｂにおける正極電極２１の縁からはみ出した周縁部とは、相互に熱溶着されている。タブ２５は、袋状セパレータ２６の縁部から突出している。これにより、袋状セパレータ２６に正極電極２１を収納した収納電極２７が構成されている。
【００１８】
電極組立体２０の製造過程では、製造工程毎に負極電極２２や収納電極２７を搬送する。以下、負極電極２２や収納電極２７を搬送する際に用いられる搬送装置について説明する。なお、以下の説明において、説明の便宜上、負極電極２２、正極電極２１、及び、収納電極２７を総称して電極３０と記載する。すなわち、搬送装置は、負極電極２２、正極電極２１、及び、収納電極２７のうち、いずれを搬送するのに用いられてもよい。
【００１９】
図３に示すように、本実施形態の搬送装置４０は、吸着コンベア４１と、イオナイザ４２とを備える。本実施形態の吸着コンベア４１は、載置部６０に載置された電極３０を搬送先となるコンベア７０まで搬送する。コンベア７０に搬送された電極３０は、例えば、電極３０を積層する積層装置や、正極電極２１を袋状セパレータ２６に収納して収納電極２７を製造する収納装置などに搬送される。なお、吸着コンベア４１によって積層装置や収納装置まで電極３０を直接搬送してもよい。即ち、搬送先は、電極組立体２０の製造に関する装置であれば、どのような装置であってもよい。なお、以下の説明において、上下とは鉛直方向の上下を示す。
【００２０】
図３及び図４に示すように、載置部６０は、電極３０を囲むように設けられた周壁６１を備える。周壁６１は、四角筒状であり、上下方向の両側に開口している。載置部６０は、周壁６１の上下方向の全体に亘って延びる切欠６２を一部に備える。また、載置部６０は、周壁６１の内外を貫通する孔６３を周壁６１に備える。
【００２１】
載置部６０は、周壁６１内にリフター６４を備える。リフター６４は、図示しないアクチュエータなどにより、周壁６１内を上下動可能である。複数の電極３０は、周壁６１内でリフター６４上に重ねて配置される。電極３０のタブ２５は、切欠６２から周壁６１外に突出する。リフター６４は、重ねて配置された電極３０のうち、最上部に位置する電極３０を一定の高さに保つ。なお、一定とは、僅かな誤差を含む所定の範囲である。
【００２２】
イオナイザ４２は、電極３０が重なる方向に交差する方向からイオン化した空気を孔６３に向けて送風する。これにより、重ねて配置された電極３０にイオン化した空気が供給される。
【００２３】
図５に示すように、吸着コンベア４１は、無端環状のベルト４３と、ベルト４３を回転させるための一対のプーリ４４とを備える。プーリ４４には、モータなどの駆動源が接続されており、駆動源の駆動によりプーリ４４が回転する。プーリ４４の回転により、回転部材としてのベルト４３は回転する。ベルト４３のうち、一対のプーリ４４間に位置する部分を直線部４５ａ，４５ｂとし、一対のプーリ４４が互いに向かい合う方向を直線部４５ａ，４５ｂの長手方向とすると、２つの直線部４５ａ，４５ｂは、プーリ４４の回転に伴い長手方向の相反する方向に移動する。吸着コンベア４１は、２つの直線部４５ａ，４５ｂのうち直線部４５ａが下方を向くように配置される。ベルト４３は、厚み方向に貫通する微細な吸着孔４６を備える。説明の便宜上、図５では簡略しているが、吸着孔４６は、ベルト４３の全体に亘って多数設けられている。
【００２４】
吸着コンベア４１は、吸着部材５０を備える。吸着部材５０は、箱状の吸引部５１を備える。吸引部５１は、吸引部５１の内外を連通する連通孔５２を複数備える。各連通孔５２は、長孔である。各連通孔５２の長手方向の寸法は、同一である。複数の連通孔５２は、連通孔５２の短手方向に並んで設けられている。
【００２５】
吸着部材５０は、吸引部５１に接続された配管５３を備える。配管５３には、吸引部５１内の空気を吸引する吸引装置５４が接続されている。吸引装置５４によって吸引部５１内の空気が吸引されることで、吸引部５１内は負圧に維持されている。
【００２６】
吸引部５１は連通孔５２と一方の直線部４５ａとが対向するように配置されている。連通孔５２の長手方向と直線部４５ａの長手方向とは一致している。直線部４５ａの吸着孔４６のうち、吸引部５１の連通孔５２に対向する吸着孔４６は、連通孔５２に連通する。複数の吸着孔４６のうち、連通孔５２に連通する吸着孔４６内は、負圧となる。吸着孔４６内が負圧となることで、吸着孔４６、及び、その周囲には吸着力が生じる。これにより、ベルト４３（直線部４５ａ）の外周面４７には吸着力が生じる。
【００２７】
図６に示すように、直線部４５ａのうち、吸着力が生じる範囲は、直線部４５ａの長手方向において、連通孔５２と重なり合う範囲である。直線部４５ａの長手方向において、吸着力が生じる範囲を吸着領域Ａ１１とする。また、ベルト４３において、吸着力が生じない範囲を未吸着領域Ａ２１とする。
【００２８】
図３に示すように、直線部４５ａは、載置部６０の上方と、コンベア７０の上方に跨って配置される。そして、載置部６０の上方で直線部４５ａに吸着された電極３０は、ベルト４３の回転方向に搬送される。直線部４５ａに吸着された電極３０がコンベア７０の上方まで搬送されると、直線部４５ａから電極３０が落下し、コンベア７０に搬送される。したがって、搬送装置４０における電極３０の搬送方向Ｘは、載置部６０の上方からコンベア７０の上方に向かう方向である直線部４５ａの移動方向となる。搬送方向Ｘにおいて、直線部４５ａの上流側は載置部６０の上方に位置している。搬送方向Ｘにおいて、直線部４５ａの下流側はコンベア７０の上方に位置している。なお、本実施形態において、載置部６０は、電極３０におけるタブ２５の突出する辺の延びる方向と、搬送方向Ｘとが同一方向となるように配置されている。
【００２９】
吸着コンベア４１は、吸着領域Ａ１１と、未吸着領域Ａ２１との境界が載置部６０に配置された電極３０の上方に位置するように配置されている。直線部４５ａにおいて、載置部６０に配置された電極３０と向かい合う領域（載置部６０に配置された電極３０を上方に投影した領域）Ａには、吸着領域Ａ１１と未吸着領域Ａ２１の両方が含まれる。
【００３０】
図６に示すように、直線部４５ａにおいて、載置部６０に配置された電極３０と向かい合う領域Ａのうち、吸着領域Ａ１１に含まれる領域を第１領域Ａ１、未吸着領域Ａ２１に含まれる領域を第２領域Ａ２とする。第１領域Ａ１の大きさ（面積）は、載置部６０に重ねて配置された電極３０のうち最上部の電極３０（以下、単に最上部の電極３０という）１枚だけを吸着可能とする大きさである。最上部の電極３０は、吸着力によって真上に移動し、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を含む領域Ａを覆う状態で吸着領域Ａ１１に吸着される。電極３０を吸着するための吸着力は、電極３０の重さ、最上部の電極３０から直線部４５ａまでの上下方向の距離、吸着孔４６の開口面積、連通孔５２の開口面積、吸着孔４６に生じる吸着力（吸引装置５４の性能）などから定まり、予め決められている。この吸着力を考慮して、１枚の電極３０を吸着できるように第１領域Ａ１の大きさ（直線部４５ａの長手方向の寸法）は設定される。
【００３１】
搬送方向Ｘにおいて、第２領域Ａ２は第１領域Ａ１の上流側に位置している。第２領域Ａ２は、未吸着領域Ａ２１なので、第２領域Ａ２では吸着力が生じていない。即ち、第２領域Ａ２での吸着力は、第１領域Ａ１で生じる吸着力よりも弱い。そして、第２領域Ａ２を設けることで、第１領域Ａ１に電極３０が吸着されるまでのタイミングを遅らせている。
【００３２】
次に、本実施形態の搬送装置４０による電極３０の搬送を作用とともに説明する。
吸着コンベア４１で電極３０を搬送する際には、第１領域Ａ１に生じた吸着力によって最上部の電極３０がベルト４３の外周面４７に吸着される。この際、イオナイザ４２から送風されるイオン化された空気により電極３０同士が静電気によって付着することが抑制されている。
【００３３】
最上部の電極３０が吸着されると、リフター６４が上昇することで、最上部の電極３０とベルト４３（直線部４５ａ）との間の上下方向の距離は一定に保たれる。
電極３０が吸着されると、電極３０が接する部分の吸着孔４６は電極３０により塞がれる。これにより、電極３０がベルト４３の外周面４７に吸着された直後は、最上部の電極３０には吸着力が作用しない。
【００３４】
ベルト４３の回転に伴い電極３０が搬送方向Ｘに搬送されていくと、最上部の電極３０と対向するベルト４３の対向面積が増加していく。これにより、最上部の電極３０に向かい合う吸着孔４６の数の増加とともに、電極３０に作用する吸着力は強くなっていく。
【００３５】
そして、第１領域Ａ１の全体が最上部の電極３０と向かい合う時点で、電極３０はベルト４３の外周面４７に吸着され、搬送されていく。これが繰り返されることで、ベルト４３によって電極３０は１枚ずつ連続的にコンベア７０に向けて搬送されていく。そして、ベルト４３の回転に伴い、電極３０がコンベア７０の上方まで搬送されると、ベルト４３の外周面４７からの吸着力が失われ、電極３０はコンベア７０に落下する。
【００３６】
本実施形態の吸着コンベア４１では、第２領域Ａ２を設けることで、ベルト４３の外周面４７に吸着された電極３０が重なり合うことを抑制している。以下、比較例の吸着コンベア１００と比較しつつ、詳細に説明を行う。
【００３７】
図７に示すように、比較例の吸着コンベア１００は、実施形態の吸着コンベア４１と同一の構造である。ただし、吸着コンベア１００は、電極３０と向かい合う領域Ａ全体が吸着領域Ａ１１となるように配置されている。即ち、吸着コンベア１００は第２領域Ａ２を備えない点が実施形態の吸着コンベア４１とは異なる。
【００３８】
実施形態の吸着コンベア４１と同様に、吸着コンベア１００のベルト４３の外周面４７には、電極３０が吸着される。そして、電極３０の搬送にしたがい最上部の電極３０に向かい合う吸着孔４６の数が増加していく。第２領域Ａ２を設けない場合、実施形態の吸着コンベア４１に比べて、吸着した時点から少ない電極３０の搬送量で、第１領域Ａ１と同じ大きさの領域が電極３０に対向し、電極３０を吸着できるだけの吸着力が最上部の電極３０に作用することになる。すると、電極３０と向かい合う領域Ａに電極３０が残存しているにも関わらず、次の電極３０がベルト４３の外周面４７に吸着されることになり、電極３０同士が重なり合うおそれがある。
【００３９】
これに対して、実施形態の吸着コンベア４１は、電極３０が搬送されると、第１領域Ａ１よりも先に第２領域Ａ２が最上部の電極３０に対向することになる。第２領域Ａ２では、吸着力が生じていないため、第２領域Ａ２と電極３０が対向しても、吸着力は生じない。結果として、領域Ａに電極３０を吸着可能な吸着力が生じるのは、ベルト４３の外周面４７に吸着された電極３０が、領域Ａを通過してからとなる。
【００４０】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）吸着コンベア４１によって電極３０を連続的に搬送できるようにしている。ベルト４３を一方向のみへ回転させ、ベルト４３の回転に伴う吸着領域Ａ１１の発生と消失によって電極３０の吸着と離脱を可能にしている。よって、電極３０の吸着のために、ベルト４３を反転させる必要もなく、搬送速度を向上させることができる。また、領域Ａに第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とを設けることで、電極３０が領域Ａに残存しているにも関わらず、電極３０が吸着されることが抑制され、電極３０が重なり合うことを抑制することができる。したがって、電極３０の重ね取りも抑制でき、生産性の向上にもつながる。
【００４１】
（２）イオナイザ４２から送風される空気によって、電極３０から静電気を除去することができる。このため、重なり合う電極３０同士が静電気によって互いに張り付くことを抑制でき、電極３０がまとめて吸着される状態である重ね取りの発生を抑止することができる。また、送風により、電極３０同士の間に空気が流入し、電極３０同士が貼り付くことを抑制できる。
【００４２】
なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
○搬送装置は、実施形態に限られない。例えば、搬送装置は、吸着コンベア４１に代えて、図８に示す搬送部を備える搬送装置でもよい。図８に示すように、搬送部８０は、回転部材８１を備える。回転部材８１は、円筒状の回転体である。回転部材８１は、内周面と外周面８５とを繋ぐ吸着孔８２を複数備える。回転部材８１は、モータなどの図示しない駆動源の駆動により、中心軸を軸として回転する。
【００４３】
回転部材８１内には、円筒状の吸引部８３が収容されている。吸引部８３は、周方向に延びる連通孔８４を備える。吸引部８３には、実施形態と同様に吸引装置が接続され、吸着部材を構成している。吸引部８３は、回転部材８１の回転に伴い、回転しないように固定されている。
【００４４】
吸引部８３の連通孔８４と、回転部材８１の吸着孔８２は連通する。複数の吸着孔８２のうち、連通孔８４に連通する吸着孔８２内は、負圧となる。吸着孔８２内が負圧となることで、吸着孔８２、及び、その周囲には吸着力が生じる。これにより、回転部材８１の外周面８５には吸着力が生じる。回転部材８１のうち、吸着力が生じる吸着領域Ａ３１は、連通孔８４の長手方向両端を径方向に延長した延長線同士を周方向に繋いだ範囲である。回転部材８１のうち吸着領域Ａ３１とは異なる領域は未吸着領域Ａ４１となる。搬送部８０は、回転部材８１の外周面８５に吸着した電極３０を回転方向に搬送する。したがって、電極３０の搬送方向Ｘ１は回転部材８１の回転方向となる。
【００４５】
搬送部８０は、吸着領域Ａ３１と、未吸着領域Ａ４１との境界が電極３０の上方に位置するように配置されている。電極３０と向かい合う領域Ａ５０には、吸着領域Ａ３１と未吸着領域Ａ４１の両方が含まれる。
【００４６】
実施形態と同様に、電極３０と向かい合う領域Ａ５０は、第１領域Ａ５１と、搬送方向において第１領域Ａ５１よりも上流に位置する第２領域Ａ５２とを含む。第１領域Ａ１の大きさ（面積）は、実施形態と同様の要素から設定されている。
【００４７】
○図９（ａ）に示すように、載置部６０は、電極３０におけるタブ２５の突出する辺の延びる方向と、搬送方向Ｘとが直交するように配置されていてもよい。図９（ｂ）に示すように、載置部９０は、周壁６１に代えて、底部９１から立設する複数の棒材９２を電極３０の外形に沿って配置したものでもよい。
【００４８】
○各実施形態において、イオナイザ４２を設けなくてもよい。この場合、周壁６１は孔を備えていなくてもよい。イオナイザ４２を設けない場合、イオナイザ４２以外の手段で、電極３０の重ね取りを抑止してもよい。
【００４９】
○袋状セパレータ２６に収納された電極は、負極電極２２でもよい。
○空気をイオン化することなく送風する送風機により空気を送ることで電極３０の重ね取りを抑止してもよい。
【００５０】
○第２領域Ａ２で吸着力が生じるようにしてもよい。この場合、吸引部５１内を複数の部屋に仕切るとともに、各部屋に吸引力の異なる吸引装置を接続する。これにより、部屋毎に圧力が変化する。そして、第２領域Ａ２の吸着孔４６には、第１領域Ａ１の吸着孔４６に接続された部屋よりも圧力の低い部屋を接続する。これにより、第２領域Ａ２では、第１領域Ａ１に比べて弱い吸着力が生じることになる。
【００５１】
○磁気によって電極３０を吸着してもよい。この場合、吸着部材として磁気を生じさせる電磁石などが用いられる。
○電極は、キャパシタに用いられるものでもよい。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ，Ａ５０…領域、Ａ１，Ａ５１…第１領域、Ａ２，Ａ５２…第２領域、Ｘ，Ｘ１…搬送方向、３０…電極、４０…搬送装置、４２…イオナイザ、４３…ベルト（回転部材）、４６…吸着孔、４７，８５…外周面、５０…吸着部材、６０，９０…載置部、７０…コンベア（搬送先）。
【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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