(57)【要約】【課題】物品を安定して供給できる物品供給装置及び物品供給装置の製造方法を提供する。【解決手段】物品供給装置５は、外部から供給される物品を搬送し、第１計量機３に物品を供給する第１搬送フィーダ３０と、物品を搬送し、第１計量機３に隣接する第２計量機３に物品を供給する第２搬送フィーダ３２と、を備え、第１搬送フィーダ３０と第２搬送フィーダ３２とは、隣接して配置されており、一方の搬送フィーダが有する固有振動数は、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数と異なっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給される物品を搬送し、第１計量機に前記物品を供給する第１搬送フィーダと、
前記物品を搬送し、前記第１計量機に隣接する第２計量機に前記物品を供給する第２搬送フィーダと、を備え、
前記第１搬送フィーダと前記第２搬送フィーダとは、隣接して配置されており、
一方の搬送フィーダが有する固有振動数は、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数と異なっている、物品供給装置。
【請求項２】
他方の前記搬送フィーダに設定する前記駆動周波数は、一方の前記搬送フィーダが有する前記固有振動数よりも高く設定されている、請求項１に記載の物品供給装置。
【請求項３】
前記第１搬送フィーダ及び前記第２搬送フィーダは、前記物品の搬送方向が互いに逆向きとなるように隣接して配置されている、請求項１又は２に記載の物品供給装置。
【請求項４】
外部から供給される物品を搬送し、第１計量機に前記物品を供給する第１搬送フィーダと、
前記物品を搬送し、前記第１計量機に隣接する第２計量機に前記物品を供給する第２搬送フィーダと、を備える物品供給装置の製造方法であって、
前記第１搬送フィーダ及び前記第２搬送フィーダを隣接させて設置し、一方の搬送フィーダの固有振動数と他方の搬送フィーダの駆動周波数とが異なるように、前記固有振動数及び前記駆動周波数の少なくとも一方を設定する、物品供給装置の製造方法。
【請求項５】
前記駆動周波数が前記固有振動数よりも高くなるように設定する、請求項４に記載の物品供給装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１搬送フィーダ及び前記第２搬送フィーダの前記物品の搬送方向が互いに逆向きとなるように、前記第１搬送フィーダ及び前記第２搬送フィーダを隣接させて設置する、請求項４又は５に記載の物品供給装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品供給装置及び物品供給装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の物品供給装置として、例えば、特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１に記載の物品供給装置は、物品を搬送する複数の振動フィーダを備えており、複数の振動フィーダの内から所望の振動フィーダを選択して駆動させる。物品供給装置は、複数の振動フィーダの固有振動数をそれぞれ異ならせると共に、選択された振動フィーダをその固有振動数と同じ振動数で駆動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７８１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
物品供給装置としては、２つの計量機の分散部のそれぞれに対して物品を供給する装置がある。このような構成の物品供給装置は、振動により物品を搬送する２つの搬送フィーダを備えており、２つの搬送フィーダのそれぞれが対応する分散部に物品を供給する。物品供給装置では、一方の搬送フィーダが分散部に物品を供給しているときには、他方の搬送フィーダから分散部への物品の供給量を減少させ、他方の搬送フィーダにおいて物品を貯留する。これにより、物品供給装置は、分散部に対する物品供給の安定化を図っている。
【０００５】
上記物品供給装置では、省スペース化の観点から、２つの搬送フィーダは、搬送方向が互いに逆向きとなるように、背面が隣接して配置されている。この構成では、一方の搬送フィーダが作動すると、一方の搬送フィーダの作動により生じた風圧により、隣接する他方の搬送フィーダが励振される。そのため、一方の搬送フィーダの作動により、他の搬送フィーダが意図せず振動して物品を供給する。したがって、物品の供給が不安定になる。
【０００６】
本発明の一側面は、物品を安定して供給できる物品供給装置及び物品供給装置の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る物品供給装置は、外部から供給される物品を搬送し、第１計量機に物品を供給する第１搬送フィーダと、物品を搬送し、第１計量機に隣接する第２計量機に物品を供給する第２搬送フィーダと、を備え、第１搬送フィーダと第２搬送フィーダとは、隣接して配置されており、一方の搬送フィーダが有する固有振動数は、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数と異なっている。
【０００８】
本発明の一側面に係る物品供給装置では、一方の搬送フィーダが有する固有振動数は、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数と異なっている。そのため、例えば、第１搬送フィーダが物品を搬送するために作動して風圧が発生した場合であっても、固有振動数と駆動周波数とが異なるため、第２搬送フィーダが励振されて振動することを抑制できる。これにより、物品供給装置では、第１搬送フィーダ及び第２搬送フィーダのうちの一方の搬送フィーダの作動により、他の搬送フィーダが意図せず物品を供給することを抑制できる。したがって、物品供給装置は、物品を安定して供給できる。
【０００９】
一実施形態においては、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数は、一方の搬送フィーダが有する固有振動数よりも高く設定されていてもよい。一般的に搬送フィーダに物品が載ると、搬送フィーダの固有振動数が低くなる。そのため、他方の搬送フィーダの駆動周波数が一方の搬送フィーダの固有振動数よりも低い場合、一方の搬送フィーダに物品が載ると、他方の搬送フィーダの駆動振動数と一方の搬送フィーダの固有振動数とが同じになり得る（駆動振動数＝固有振動数）。これにより、振幅のピークが大きくなることで、一方の搬送フィーダの意図しない励振が発生する可能性がある。この場合、物品の供給が依然として不安定になり得る。そこで、一実施形態では、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数を、一方の搬送フィーダが有する固有振動数よりも高く設定することにより、意図しない励振の発生を抑制できる。
【００１０】
一実施形態においては、第１搬送フィーダ及び第２搬送フィーダは、物品の搬送方向が互いに逆向きとなるように隣接して配置されていてもよい。この構成では、一方の搬送フィーダの作動により、他方の搬送フィーダに励振が発生しやすい。そのため、上記物品供給装置は、このような構成の場合に特に有効である。
【００１１】
本発明の一側面に係る物品供給装置の製造方法は、外部から供給される物品を搬送し、第１計量機に物品を供給する第１搬送フィーダと、物品を搬送し、第１計量機に隣接する第２計量機に物品を供給する第２搬送フィーダと、を備える物品供給装置の製造方法であって、第１搬送フィーダ及び第２搬送フィーダを隣接させて設置し、一方の搬送フィーダの固有振動数と他方の搬送フィーダの駆動周波数とが異なるように、固有振動数及び駆動周波数の少なくとも一方を設定する。
【００１２】
本発明の一側面に係る物品供給装置の製造方法では、一方の搬送フィーダの固有振動数と他方の搬送フィーダの駆動周波数とを異ならせている。そのため、例えば、第１搬送フィーダが物品を搬送するために作動して風圧が発生した場合であっても、固有振動数と駆動周波数とが異なるため、第２搬送フィーダが励振されて振動することを抑制できる。これにより、上記製造方法により製造された物品供給装置では、第１搬送フィーダ及び第２搬送フィーダのうちの一方の搬送フィーダの作動により、他方の搬送フィーダが意図せず物品を供給することを抑制できる。したがって、上記製造方法では、物品を安定して供給できる物品供給装置を製造できる。
【００１３】
一実施形態においては、駆動周波数が固有振動数よりも高くなるように設定してもよい。搬送フィーダに物品が載ると、搬送フィーダの固有振動数が低くなる。そのため、駆動周波数が固有振動数よりも低い場合、搬送フィーダに物品が載ると、駆動振動数と固有振動数とが同じになり得る（駆動振動数＝固有振動数）。これにより、振幅のピークが大きくなることで、一方の搬送フィーダの意図しない励振が発生する可能性がある。この場合、物品の供給が依然として不安定になり得る。そこで、一実施形態では、駆動周波数を固有振動数よりも高く設定することにより、意図しない励振の発生を抑制できる。
【００１４】
一実施形態においては、第１搬送フィーダ及び第２搬送フィーダの物品の搬送方向が互いに逆向きとなるように、第１搬送フィーダ及び第２搬送フィーダを隣接させて設置してもよい。この構成では、一方の搬送フィーダの作動により、他方の搬送フィーダに励振が発生しやすい。そのため、上記物品供給装置の製造方法は、このような構成の場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一側面によれば、物品を安定して供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る物品供給装置を備えた組合せ計量装置の斜視図である。
【図２】図１に示す組合せ計量装置の正面図である。
【図３】図１に示す組合せ計量装置の側面図である。
【図４】図１に示す組合せ計量装置の上面図である。
【図５】組合せ計量装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１〜図４のいずれかに示されるように、組合せ計量装置１は、２つの組合せ計量機（第１計量機、第２計量機）３と、物品供給装置５と、を備える。２つの組合せ計量機３は、同じ構成を有する。２つの組合せ計量機３は、隣接して配置され、一体に設けられる。組合せ計量機３のそれぞれは、分散フィーダ７と、複数の放射フィーダ９と、複数のプールホッパ１１と、複数の計量ホッパ１３と、複数のブースターホッパ１５と、集合シュート１７と、排出シュート１９と、計量部２１（図５参照）と、制御部２２（図５参照）と、を備える。組合せ計量機３は、物品供給装置５によって供給される物品を目標計量値となるように計量して図示しない製袋包装機に供給する。ここで、物品は、農産物、水産物、加工食品等のように、単体質量にばらつきのある物品である。
【００１９】
分散フィーダ７は、物品供給装置５から物品が供給される。分散フィーダ７は、下方に向かって末広がりの円錐状の搬送面７ａを有する。分散フィーダ７は、搬送面７ａを振動させることで、物品供給装置５から搬送面７ａの頂部に排出された物品を搬送面７ａの外縁に向かって均一に搬送する。
【００２０】
複数の放射フィーダ９は、分散フィーダ７の搬送面７ａの外縁に沿って放射状に配置される。各放射フィーダ９は、搬送面７ａの外縁の下方から外側に延在するトラフ９ａを有する。各放射フィーダ９は、トラフ９ａを振動させることで、搬送面７ａの外縁から排出された物品をトラフ９ａの先端部に向かって搬送する。
【００２１】
各プールホッパ１１は、各放射フィーダ９のトラフ９ａの先端部の下方に配置される。各プールホッパ１１の底部には、開閉可能なゲートが設けられる。各プールホッパ１１は、ゲートを閉じた状態で、対応するトラフ９ａの先端部から排出された物品を一時的に貯留し、ゲートを開くことで、一時的に貯留した物品を下方に排出する。
【００２２】
各計量ホッパ１３は、各プールホッパ１１のゲートの下方に配置される。各計量ホッパ１３の底部には、開閉可能なゲートが設けられる。各計量ホッパ１３は、ゲートを閉じた状態で、対応するプールホッパ１１から排出された物品を一時的に貯留し、ゲートを開くことで、一時的に貯留した物品を下方に排出する。
【００２３】
各ブースターホッパ１５は、各計量ホッパ１３のゲートの下方に配置される。各ブースターホッパ１５の底部には、開閉可能なゲートが設けられる。各ブースターホッパ１５は、ゲートを閉じた状態で、対応する計量ホッパ１３のゲート側から排出された物品を一時的に貯留し、ゲートを開くことで、一時的に貯留した物品を下方に排出する。
【００２４】
集合シュート１７は、下方に向かって先細りの円錐台の内面（図示しない）を有する筒状に形成されている。集合シュート１７は、内面が全ての計量ホッパ１３及び全てのブースターホッパ１５の下方に位置するように配置される。集合シュート１７は、各計量ホッパ１３のゲート側から排出された物品、及び各ブースターホッパ１５から排出された物品を内面で受けて下方に排出する。
【００２５】
排出シュート１９は、集合シュート１７の下方に配置される。排出シュート１９は、集合シュート１７から排出された物品を図示しない製袋包装機に排出する。
【００２６】
計量部２１は、図示しない複数のロードセルを有する。各ロードセルは、対応する計量ホッパ１３を支持する。計量部２１は、各計量ホッパ１３に物品が一時的に貯留されている際に、当該物品の質量に応じた計量値を計量する。
【００２７】
制御部２２は、組合せ計量機３における各種動作を制御する機器であり、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を備える信号処理装置である。制御部２２は、分散フィーダ７及び各放射フィーダ９の搬送動作、各プールホッパ１１のゲートの開閉動作、各計量ホッパ１３のゲートの開閉動作、並びに各ブースターホッパ１５のゲート開閉動作等、組合せ計量機３の各部の動作を制御する。
【００２８】
制御部２２は、計量部２１によって計量された計量値と、当該計量値に対応する物品が貯留されている計量ホッパ１３及び／又はブースターホッパ１５とを対応付けて記憶する。具体的には、制御部２２は、計量部２１によって計量された物品が計量ホッパ１３に貯留されている場合、計量部２１によって計量された計量値と、当該計量値に対応する物品を貯留する計量ホッパ１３とを対応付けて記憶する。計量部２１によって計量された物品が当該計量ホッパ１３に対応するブースターホッパ１５に排出された場合、制御部２２は、計量部２１によって計量された物品の計量値と、当該計量ホッパ１３に対応するブースターホッパ１５とを対応付けて記憶する。
【００２９】
制御部２２は、計量部２１によって計量され且つ複数の計量ホッパ１３及び／又はブースターホッパ１５にそれぞれ対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標値となるように計量値の組合せを計算する。具体的には、制御部２２は、計量部２１によって出力された複数の計量値から、目標値を下限値とする所定範囲内に合計値が収まるように計量値の組合せを計算する。そして、制御部２２は、当該組合せに対応する計量ホッパ１３及び／又はブースターホッパ１５に物品を排出させる。
【００３０】
続いて、物品供給装置５について説明する。物品供給装置５は、２つの組合せ計量機３に跨って配置されている。物品供給装置５は、外部から供給される物品を各組合せ計量機３に供給する。物品供給装置５は、第１搬送フィーダ３０と、第２搬送フィーダ３２と、振分装置３４と、を備える。
【００３１】
第１搬送フィーダ３０は、一方の組合せ計量機３に物品を搬送する。第１搬送フィーダ３０は、２つの組合せ計量機３の中央部から一方の組合せ計量機３の分散フィーダ７に延在するトラフ３０ａを有する。第１搬送フィーダ３０は、トラフ３０ａを振動させることで、物品をトラフ３０ａの先端部に向かって搬送する。トラフ３０ａの先端は、分散フィーダ７の円錐状の搬送面７ａの頂部の上方に位置する。
【００３２】
第１搬送フィーダ３０は、図示しないばねにより支持されている。第１搬送フィーダ３０は、図示しない加振機構により振動が加えられる。加振機構は、振動源を有している。振動源は、電磁コイル、固定鉄心及び可動鉄心を含んで構成されている。第１搬送フィーダ３０は、震動源の電磁コイルに第１電流供給部４０（図５参照）から交流電流が供給されると、振動磁場が発生して可動鉄心が上下に振動して、トラフ３０ａが振動する。第１電流供給部４０の動作は、制御部２２により制御される。電流値は、一定電圧のオン／オフ制御により調整される。制御部２２は、オン時間の調整により電流値の最適条件を設定する。
【００３３】
第２搬送フィーダ３２は、他方の組合せ計量機３に物品を搬送する。第２搬送フィーダ３２は、２つの組合せ計量機３の中央部から他方の組合せ計量機３の分散フィーダ７に延在するトラフ３２ａを有する。第２搬送フィーダ３２は、トラフ３２ａを振動させることで、物品をトラフ３２ａの先端部に向かって搬送する。トラフ３２ａの先端は、分散フィーダ７の円錐状の搬送面７ａの頂部の上方に位置する。第１搬送フィーダ３０と第２搬送フィーダ３２とは、トラフ３２ａの基端部が隣接して配置されている。これにより、第１搬送フィーダ３０及び第２搬送フィーダ３２は、物品の搬送方向が互いに逆向きとなるように隣接して配置される。第１搬送フィーダ３０と第２搬送フィーダ３２との間隔は、例えば、３０ｍｍである。
【００３４】
第２搬送フィーダ３２は、図示しないばねにより支持されている。第２搬送フィーダ３２は、図示しない加振機構により振動が加えられる。加振機構は、振動源を有している。振動源は、電磁コイル、固定鉄心及び可動鉄心を含んで構成されている。第２搬送フィーダ３２は、震動源の電磁コイルに第２電流供給部４２（図５参照）から交流電流（電磁コイルに印加する電力パルスの発生周波数及び電流）が供給されると、振動磁場が発生して可動鉄心が上下に振動して、トラフ３２ａが振動する。第２電流供給部４２の動作は、制御部２２により制御される。
【００３５】
振分装置３４は、第１搬送フィーダ３０及び第２搬送フィーダ３２上に配置される。振分装置３４には、開口部３４ａが設けられている。振分装置３４は、開口部３４ａを介して外部から供給された物品を、第１搬送フィーダ３０又は第２搬送フィーダ３２に振り分ける。具体的には、振分装置３４は、第１搬送フィーダ３０及び第２搬送フィーダ３２上の物品の積載量に基づいて、供給された物品の排出方向（第１搬送フィーダ３０側又は第２搬送フィーダ３２側）を切り換える。
【００３６】
本実施形態では、一方の搬送フィーダが有する固有振動数は、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数と異なっている。具体的には、例えば、第１搬送フィーダ３０が有する固有振動数は、第２搬送フィーダ３２に設定する駆動周波数と異なっている。より詳細には、例えば、第２搬送フィーダ３２に設定する駆動周波数は、第１搬送フィーダ３０が有する固有振動数よりも高く設定される。具体的には、駆動周波数と固有振動数との差が１％以上となるように設定される。一例としては、固有振動数が５０Ｈｚである場合には、駆動周波数を５０．５Ｈｚよりも高くする。
【００３７】
本実施形態では、例えば、第１搬送フィーダ３０の固有振動数を５０．０Ｈｚとし、駆動周波数を５１．５Ｈｚとする。第２搬送フィーダ３２の固有振動数を４９．８Ｈｚとし、駆動周波数を５１．３Ｈｚとする。
【００３８】
続いて、物品供給装置５の製造方法について説明する。最初に、第１搬送フィーダ３０及び第２搬送フィーダ３２を隣接させて設置する。具体的には、第１搬送フィーダ３０と第２搬送フィーダ３２とを、物品の搬送方向が互いに逆向きとなるように隣接させて設置する。
【００３９】
次に、一方の搬送フィーダの固有振動数と他方の搬送フィーダの駆動周波数とが異なるように、固有振動数及び駆動周波数の少なくとも一方を設定する。本実施形態では、第１搬送フィーダ３０の固有振動数と第２搬送フィーダ３２の駆動周波数が異なるように、第２搬送フィーダ３２の駆動周波数を設定する。具体的には、第１搬送フィーダ３０の固有周波数を測定する。そして、測定した固有周波数より高い周波数帯域で目標振幅範囲内となるように、第２搬送フィーダ３２の駆動周波数を設定する。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態に係る組合せ計量装置１の物品供給装置５では、一方の搬送フィーダが有する固有振動数は、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数と異なっている。そのため、例えば、第１搬送フィーダ３０が物品を搬送するために作動して風圧が発生した場合であっても、固有振動数と駆動周波数とが異なるため、第２搬送フィーダ３２が励振されて振動することを抑制できる。これにより、物品供給装置５では、第１搬送フィーダ３０及び第２搬送フィーダ３２のうちの一方の搬送フィーダの作動により、他の搬送フィーダが意図せず物品を供給することを抑制できる。したがって、物品供給装置５は、物品を安定して供給できる。
【００４１】
本実施形態に係る組合せ計量装置１の物品供給装置５では、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数は、一方の搬送フィーダが有する固有振動数よりも高く設定されている。一般的に搬送フィーダに物品が載ると、搬送フィーダの固有振動数が低くなる。そのため、他方の搬送フィーダの駆動周波数が一方の搬送フィーダの固有振動数よりも低い場合、一方の搬送フィーダに物品が載ると、他方の搬送フィーダの駆動振動数と一方の搬送フィーダの固有振動数とが同じになり得る（駆動振動数＝固有振動数）。これにより、振幅のピークが大きくなることで、一方の搬送フィーダの意図しない励振が発生する可能性がある。この場合、物品の供給が依然として不安定になり得る。そこで、一実施形態では、他方の搬送フィーダに設定する駆動周波数を、一方の搬送フィーダが有する固有振動数よりも高く設定することにより、意図しない励振の発生を抑制できる。
【００４２】
本実施形態に係る組合せ計量装置１の物品供給装置５では、第１搬送フィーダ３０及び第２搬送フィーダ３２は、物品の搬送方向が互いに逆向きとなるように隣接して配置されている。この構成では、一方の搬送フィーダの作動により、他方の搬送フィーダに励振が発生しやすい。そのため、本実施形態に係る物品供給装置５は、このような構成の場合に特に有効である。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００４４】
上記実施形態では、物品供給装置５を、組合せ計量装置１の組合せ計量機３に適用する形態を一例に説明した。しかし、物品供給装置５が物品を供給する計量機は、組合せ計量機に限定されない。
【００４５】
上記実施形態では、第１搬送フィーダ３０が有する固有振動数が、第２搬送フィーダ３２に設定する駆動周波数と異なっている形態を一例に説明した。しかし、第１搬送フィーダ３０に設定する駆動周波数が、第２搬送フィーダ３２が有する固有振動数と異なってしてもよい。
【００４６】
上記実施形態では、組合せ計量機３の制御部２２が第１電流供給部４０及び第２電流供給部４２を制御する形態を一例に説明した。しかし、物品供給装置５が備える制御部が、第１電流供給部４０及び第２電流供給部４２を制御してもよい。
【００４７】
上記実施形態では、物品供給装置５の製造方法の一例を説明した。しかし、物品供給装置５の製造方法は、上述の方法に限定されない。
【００４８】
具体的には、一方の搬送フィーダの固有振動数を「Ｆｎａ」、駆動周波数を「Ｆｄａ」とし、他方の搬送フィーダの固有振動数を「Ｆｎｂ」、駆動周波数を「Ｆｄｂ」とした場合を一例に説明する。最初に、Ｆｎａ及びＦｎｂを測定する。次に、目標振幅となるＦｄａ及びＦｄｂを測定する。続いて、Ｆｄａ＞Ｆｎｂ×１０１％の条件とならない場合、他方の搬送フィーダのばねを調整（板ばねの厚さを調整）し、上記条件を満たすようにＦｎｂを調整する。また、Ｆｄｂ＞Ｆｎａ×１０１％の条件とならない場合、他方の搬送フィーダの搬送フィーダのばねを再度調整し、Ｆｄｂを再測定する。Ｆｄａ＞Ｆｎｂ×１０１％、及び、Ｆｄｂ＞Ｆｎａ×１０１％を満たすまで、上記手順を繰り返す。以上により、物品供給装置５を製造する。
【符号の説明】
【００４９】
３…組合せ計量機（第１計量機、第２計量機）、５…物品供給装置、３０…第１搬送フィーダ、３２…第２搬送フィーダ。
【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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