(57)【要約】【課題】安価であって、耐久性が高く、粉体の供給量のばらつきを抑制した粉体供給装置を提供する。【解決手段】  粉体供給装置１は、鉛直方向に延びていて、上部に開口部１１１を有する供給管１０と、水平方向に移動可能なロッド５２を備えたアクチュエータ５０と、供給管１０の外側から開口部１１１を通って供給管１０内へ延びるガイド部材２１と、粉体を収容する収容部４１を有し、アクチュエータ５０によって駆動され、ガイド部材２１に沿って供給管１０内へ進行して、供給管１０内へ前記粉体を投入する容器４０と、供給管１０を振動させる加振装置６０と、を備える。容器４０の進行方向における後端側部分が、水平方向に平行且つ前記容器の進行方向に垂直な方向に延びる軸部材ＳＨまわりに回動可能なように、ロッド５２の先端に取り付けられており、ガイド部材２１の先端よりもさらに前方へ容器４０が進行したとき、容器４０の自重により、容器４０が軸部材ＳＨまわりに回動し、容器４０の一部が供給管１０の内側面に当接して容器４０の回動が規制される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延びていて、上部に開口部を有する供給管と、
水平方向に移動可能なロッドを備えたアクチュエータと、
前記供給管の外側から開口部を通って前記供給管内へ延びるガイド部材と、
粉体を収容する収容部を有し、前記アクチュエータによって駆動され、前記ガイド部材に沿って前記供給管内へ進行して、前記供給管内へ前記粉体を投入する容器と、
前記供給管を振動させる加振装置と、
を備え、
前記容器の進行方向における後端側部分が、水平方向に平行且つ前記容器の進行方向に垂直な方向に延びる回動軸まわりに回動可能なように、前記ロッドの先端に取り付けられており、前記ガイド部材の先端よりもさらに前方へ前記容器が進行したとき、前記容器の自重により、前記容器が前記回動軸まわりに回動し、前記容器の一部が前記供給管の内側面に当接して前記容器の回動が規制される、粉体供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の粉体供給装置において、
前記容器に当接して前記容器の回動を規制する突起部が、前記供給管の内側面に設けられている、粉体供給装置。
【請求項３】
請求項２又は３に記載の粉体供給装置において、
前記ガイド部材の先端部が下方へ湾曲している、粉体供給装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の粉体供給装置において、
前記粉体を収容した前記容器が載置されて前記粉体の重量を計測する計量装置と、
前記ガイド部材又は前記計量装置を昇降させるリフト装置であって、前記粉体を収容した前記容器と前記ガイド部材とを鉛直方向に離間させて前記粉体の重量を計測可能な状態に設定するリフト装置と、
を備え、
前記ロッド及び前記容器のうちの一方に軸部材が設けられて、前記ロッド及び前記容器の他方に前記軸部材が挿入される孔部であって、鉛直方向に延びる孔部が設けられている、粉体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１に記載されているように、粉体（例えば離型剤）を所定の装置（例えば金型）へ供給する粉体供給装置は知られている。この装置は、前記所定の装置に接続された供給管と、粉体が一時的に収容される容器を備えている。前記容器は、アクチュエータのロッドの先端に固定されている。前記アクチュエータは、前記ロッドを水平方向に移動させて前記容器を供給管内へ搬入する第１アクチュエータと、前記ロッドをその中心軸まわりに回転させて前記容器を反転させ、前記容器内の粉体を供給管内に投入する第２アクチュエータとを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平５−７２８３９号公報
【発明の概要】
【０００４】
特許文献１の粉体供給装置は、２つのアクチュエータ（第１アクチュエータと第２アクチュエータ）を備えているので、そのコストが高い。また、前記容器に収容される粉体の粘着性が比較的高い場合には、前記ロッドを回転させて前記容器を反転させただけでは、前記容器内の一部の粉体が容器に付着したまま残り、すべての粉体を供給管に投入することができない可能性が高い。したがって、前記所定の装置に繰り返し粉体を供給した場合、前記所定の装置に供給される粉体の量が毎回異なる可能性が高い。この場合、例えば、前記容器に衝撃を印加して前記容器を振動させ、前記容器内に残った粉体を振り落とすようにしても良いとも思われる。しかし、この場合、前記容器が前記ロッドに固定（完全に拘束）されているため、前記衝撃が前記ロッドからアクチュエータの駆動部に伝わり、アクチュエータの駆動部が破損する虞がある。すなわち、粉体供給装置の耐久性が低い。
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、安価であって、耐久性が高く、粉体の供給量のばらつきを抑制した粉体供給装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、鉛直方向に延びていて、上部に開口部（１１１）を有する供給管（１０）と、水平方向に移動可能なロッド（５２）を備えたアクチュエータ（５０）と、前記供給管の外側から開口部を通って前記供給管内へ延びるガイド部材（２１）と、粉体を収容する収容部（２１１）を有し、前記アクチュエータによって駆動され、前記ガイド部材に沿って前記供給管内へ進行して、前記供給管内へ前記粉体を投入する容器（４０）と、前記供給管を振動させる加振装置（６０）と、を備え、前記容器の進行方向における後端側部分が、水平方向に平行且つ前記容器の進行方向に垂直な方向に延びる回動軸（ＳＨ）まわりに回動可能なように、前記ロッドの先端に取り付けられており、前記ガイド部材の先端よりもさらに前方へ前記容器が進行したとき、前記容器の自重により、前記容器が前記回動軸まわりに回動し、前記容器の一部が前記供給管の内側面に当接して前記容器の回動が規制される、粉体供給装置としたことにある。
【０００７】
前記容器に当接して前記容器の回動を規制する突起部が、前記供給管の内側面に設けられているとよい。
【０００８】
また、この場合、前記ガイド部材の先端部が下方へ湾曲しているとよい。
【０００９】
本発明においては、アクチュエータを用いて容器を供給管内へ進行させ、容器の自重によって容器を前記回動軸のまわりに回動させることにより、容器内の粉体を供給管内へ投入している。すなわち、本発明の粉体供給装置は、上記従来の粉体供給装置とは異なり、容器を回動（反転）させるアクチュエータを備える必要がない。よって、従来の粉体供給装置の構成に比べて、本発明の粉体供給装置の構成を簡略化でき、安価に粉体供給装置を提供できる。
【００１０】
また、加振装置によって供給管に印加された振動が、容器と供給管との当節部（突起部）を介して容器にも伝達される。容器が回動した際に一部の粉体が供給管及び容器に付着したまま残り、供給先の装置に供給されずに残ったとしても、容器に伝わった振動により、粉体を振り落とすことができる。これによれば、本発明に係る粉体供給装置を用いて粉体を繰り返し供給する場合であっても、粉体の供給量のばらつきを抑制できる。また、供給管と容器とに、個別に加振装置を設ける必要がないので、粉体供給装置の構成を簡略化でき、安価に粉体供給装置１を提供できる。また、容器に外力が印加されたとき、容器が前記回動軸まわりに回動可能である。すなわち、容器は、アクチュエータのロッドに完全に固定（拘束）されているのではなく、ロッドに対するある程度の移動が許容されている。したがって、加振装置による振動が容器に伝達されたとしても、その振動がアクチュエータには伝達され難い。よって、上記従来の粉体供給装置において加振装置を用いて容器を振動させた場合に比べて、粉体供給装置の耐久性を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、前記粉体を収容した前記容器が載置されて前記粉体の重量を計測する計量装置と、前記ガイド部材又は前記計量装置を昇降させるリフト装置（２２）であって、前記粉体を収容した前記容器と前記ガイド部材とを鉛直方向に離間させて前記粉体の重量を計測可能な状態に設定するリフト装置と、を備え、前記ロッド及び前記容器のうちの一方に軸部材（ＳＨ）が設けられて、前記ロッド及び前記容器の他方に前記軸部材が挿入される孔部（Ｈ４２）であって、鉛直方向に延びる孔部が設けられている、粉体供給装置としたことにある。
【００１２】
これによれば、孔部が鉛直方向に延びる長孔であり、ガイド部材又は計量装置を昇降させた際、軸部材が、前記孔部内を上下に移動可能である。この構成によれば、アクチュエータを固定しておき、ガイド部材又は計量装置のみを昇降させることができる。したがって、出力の小さいリフト装置を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉体供給装置を斜め後方から見た斜視図である。
【図２】図１の粉体供給装置を斜め前方から見た斜視図である。
【図３】ガイド装置の分解斜視図及び計量装置の斜視図である。
【図４】容器、アクチュエータ及び軸部材の斜視図である。
【図５】アクチュエータと容器との連結部を拡大した側面図である。
【図６】粉体を計量する工程を示す概略図である。
【図７】ガイド部材を上昇させて容器をロードセルから離間させる工程を示す概略図である。
【図８】容器を前進させて、粉体を供給管内に投入する工程を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の一実施形態に係る粉体供給装置１について説明する。粉体供給装置１は、粉体（粉状の離型剤）を、一定量ずつ、金型へ供給する装置である。粉体供給装置１は、図１及び図２に示すように、供給管１０、ガイド装置２０、計量装置３０、容器４０、アクチュエータ５０及び加振装置６０を備える。供給管１０、ガイド装置２０、計量装置３０、アクチュエータ５０、及び加振装置６０は、粉体供給装置１の設置場所の床面、壁面などに、固定されている（図６参照）。また、詳しくは後述するように、容器４０は、ガイド装置２０に支持されている。以下の説明において、鉛直方向を上下方向と呼ぶ。また、互いに直交する２つの方向であって、且ついずれも上下方向に垂直な方向を前後方向及び左右方向と呼ぶ（図１参照）。
【００１５】
供給管１０は、上下方向に延びる筒状に形成されている。供給管１０は上方及び下方へ開放されている。供給管１０の上側部分１１においては、その直径は、上下方向に一定である（図６参照）。供給管１０の下側部分１２においては、その上端側から下端側へ向かうに従って、その直径が徐々に小さくなっている。供給管１０の下端部に、粉体の供給先としての金型（又は金型への供給路）が接続される。供給管１０の上側部分１１における後側部分が切り欠かれて、開口部１１１が形成されている。また、供給管１０の下側部分１２の内側面には、突起部１２１が形成されている。突起部１２１は、下側部分１２の後側（開口部１１１の下方）に位置している。
【００１６】
ガイド装置２０は、供給管１０の後側に設置されている。ガイド装置２０は、図３に示すように、ガイド部材２１及びリフト装置２２を備える。ガイド部材２１は、底板部２１１及び側板部２１２，２１３を有する。ガイド部材２１の平面視において、底板部２１１は長方形を呈する。底板部２１１の前後方向の寸法が、左右方向の寸法よりも少し長い。底板部２１１の後側部分は水平であり、底板部２１１の前端部は、下方へ湾曲している。すなわち、底板部２１１の前端部において、その後端側から前端側へ向かうに従って、勾配が徐々に大きくなっていく。以下、底板部２１１の後側部分を水平部２１１ａと呼び、底板部２１１の前端部を湾曲部２１１ｂと呼ぶ。水平部２１１ａには、円形の孔Ｈ２１１が設けられている。湾曲部２１１ｂは、開口部１１１から供給管１０内へ入り込んでいる（図６参照）。側板部２１２，２１３は、底板部２１１の左右の端部に沿って前後方向に延設されている。側板部２１２，２１３は、底板部２１１の左右の端部から上方へ延設されている。
【００１７】
リフト装置２２は、上下方向に延びる本体部２２１と、本体部２２１に対して上下方向に移動可能な垂直板２２２を備える。本体部２２１は、床面、壁面などに固定されている。垂直板２２２は、前方へ向けられている。本体部２２１内には、電動式（又は空気圧式、油圧式など）の図示しないアクチュエータが組み込まれており、このアクチュエータによって、垂直板２２２が昇降される。垂直板２２２の前面に、ブラケットＢＫＴを介して、ガイド部材２１が取り付けられている。
【００１８】
計量装置３０は、供給管１０とリフト装置２２との間に設置されている。計量装置３０は、支持台３１及びロードセル（台秤）３２を有する。支持台３１は、床面又は壁面に固定されている。ロードセル３２は、支持台３１に載置されている。ロードセル３２の上面は、開口部１１１の下端よりも少し上方に位置している（図６参照）。また、ロードセル３２の中心軸が、底板部２１１の孔Ｈ２１１の中心軸と一致している（図３参照）。上記のように、リフト装置２２によって、ガイド部材２１が昇降されるが、ガイド部材２１は、底板部２１１の上面がロードセル３２の上面より下方に位置する第１位置（図６参照）と、底板部２１１の上面がロードセル３２の上面よりも上方に位置する第２位置（図７参照）との間を移動可能である。ガイド部材２１が第１位置と第２位置との間を移動する際、ロードセル３２が孔Ｈ２１１の中を通過する。なお、ガイド部材２１が第１位置にあるとき、底板部２１１の水平部２１１ａは、開口部１１１の下端よりも上方に位置し、湾曲部２１１ｂの前端は、開口部１１１の下端よりも少し下方に位置している。
【００１９】
容器４０は、ガイド部材２１に載置される。容器４０は、図４に示すように、粉体が収容される収容部４１と、後述するアクチュエータ５０に接続されるブラケット部４２とを有する。収容部４１は、底板部４１１、側板部４１２，４１３、及び後板部４１４を有する。底板部４１１は、上下方向に垂直な板状に形成されている。側板部４１２，４１３は、底板部４１１の左右の端部からそれぞれ上方へ延設されている。また、後板部４１４は、底板部４１１の後端部から上方へ延設されている。後板部４１４の左右の端部が、側板部４１２，４１３の後端部にそれぞれ接続されている。
【００２０】
ブラケット部４２は、後板部４１４の後面から後方へ突出している。ブラケット部４２は、後板部４１４の左右方向における中央部に設けられている。ブラケット部４２は、左右方向に垂直な板状に形成されている。ブラケット部４２には、左右方向に貫通する孔Ｈ４２が形成されている。孔Ｈ４２は、上下方向に延びる長孔である。
【００２１】
アクチュエータ５０は、ガイド装置２０の後方且つ上方に設置されている。アクチュエータ５０は、エアシリンダ装置である。すなわち、アクチュエータ５０は、シリンダ５１とロッド５２とを備える。シリンダ５１内に圧縮空気が導入され、前記圧縮空気によってロッド５２が前後方向に移動される。ロッド５２の前端には、連結部材５３が取り付けられている。連結部材５３は、前後方向に延びる本体部５３１と、本体部５３１の前端面における左右の端部から前方へそれぞれ延びる一対の支持板部５３２，５３３を有する。支持板部５３２，５３３は、左右方向に垂直な板状に形成されている。支持板部５３２と支持板部５３３との間には、隙間が形成されている。この隙間の左右方向の寸法は、容器４０のブラケット部４２の左右方向の寸法（厚さ寸法）よりも少し大きい。支持板部５３２，５３３の上下方向における中央部には左右方向に貫通する円形の孔Ｈ５３２，Ｈ５３３がそれぞれ形成されている。孔Ｈ５３２，Ｈ５３３の内径は、孔Ｈ４２の幅（前後方向の寸法）より少し小さい。
【００２２】
容器４０とアクチュエータ５０とが次のようにして連結される。支持板部５３２，５３３の間に、ブラケット部４２が挿入され、左方（又は右方）から孔Ｈ５３２，Ｈ４２，Ｈ５３３に軸部材ＳＨが挿入される。軸部材ＳＨの外径は、孔Ｈ５３２，Ｈ５３３よりも少し大きく、孔Ｈ４２の幅よりも少し小さい。軸部材ＳＨは、孔Ｈ５３２，Ｈ５３３に圧入されて、支持板部５３２，５３３に固定される。容器４０とアクチュエータ５０とが連結された状態において、容器４０は、軸部材ＳＨのまわりに回動可能である。また、上記のように、孔Ｈ４２は上下方向に延びる長孔であるので、容器４０は、上下方向に多少移動可能である（図５参照）。
【００２３】
加振装置６０は、供給管１０の前方に設置されている。加振装置６０は、前後方向に移動可能な打撃部材を有する。この打撃部材が供給管１０の側面を打撃して供給管１０を振動させる。
【００２４】
つぎに、粉体を金型（供給先の装置）に供給する工程について図６乃至図８を用いて説明する。図６乃至図８においては、供給管１０の内部の構造を説明するために、供給管１０の左右方向に垂直な断面を示す。まず、アクチュエータ５０によって、容器４０はガイド部材２１の後端側に引き寄せられる。そして、図６に示すように、リフト装置２２によって、ガイド部材２１が下降され、ガイド部材２１が第１位置に設定される。この状態では、ガイド部材２１は容器４０から離間している。容器４０は、ロードセル３２に載置されている。また、軸部材ＳＨが孔Ｈ４２の上端より少し下方に位置している。つまり、容器４０の荷重は、アクチュエータ５０には作用せず、ロードセル３２にのみ作用する。
【００２５】
つぎに、容器４０の収容部４１に粉体が供給され、その供給量（重さ）がロードセル３２によって計測される。所定量の粉体が収容部４１に供給されると、図７に示すように、リフト装置２２によって、ガイド部材２１が上昇され、ガイド部材２１が第２位置に設定される。この状態では、容器４０は、ロードセル３２から離間している。また、軸部材ＳＨが孔Ｈ４２の下端より少し上方に位置している。
【００２６】
つぎに、図８に示すように、アクチュエータ５０によって、容器４０が前方へ押し出される。容器４０は、ガイド部材２１の水平部２１１ａに沿って前進する。容器４０の前端がガイド部材２１の水平部２１１ａの前端よりもさらに前方に位置する程に容器４０が押し出されると、容器４０は、その自重により、軸部材ＳＨのまわりに回動しつつ、ガイド部材２１の湾曲部２１１ｂに沿ってさらに前進する。これにより、粉体が、その自重により、容器４０の前端側へ移動して供給管１０内へ落下しはじめる。そして、容器４０の前端部が突起部１２１に当接して、容器４０の回動が規制される。この状態では、容器４０は、上下方向に対して少し傾斜している。また、容器４０の後端は、ガイド部材２１の湾曲部２１１ｂに当接している。上記のようにして、容器４０から供給管１０内へ投入された粉体はその自重により落下して、供給管１０の下方に設けられた金型へ供給される。ただし、粉体の一部が、容器４０及び供給管１０の内面に付着したまま残る。
【００２７】
つぎに、加振装置６０によって供給管１０が打撃される。これにより、供給管１０が振動して、供給管１０に付着したまま残った粉体が振り落とされる。さらに、この打撃による衝撃が、突起部１２１を介して容器４０に伝達される。これにより、容器４０が振動して、容器４０に付着したまま残った粉体も振り落とされる。つぎに、アクチュエータ５０によって、容器４０が後方へ引っ張られる。容器４０は、ガイド部材２１の湾曲部２１１ｂに沿って移動し、軸部材ＳＨのまわりに回動して水平な状態に戻り、さらにガイド部材２１の水平部２１１ａに沿って後退して図６の状態に戻る。なお、ガイド装置２０、計量装置３０、アクチュエータ５０、及び加振装置６０がコンピュータ装置によって制御され、上記の一連の工程が所定のコンピュータプログラムに従って実行されても良い。また、上記の工程の全部又は一部が手動で実行されてもよい。
【００２８】
本実施形態では、アクチュエータ５０を用いて容器４０を前方へ押し出し、容器４０の自重によって容器４０を軸部材ＳＨのまわりに回動させることにより、容器４０内の粉体を供給管１０内へ投入している。すなわち、粉体供給装置１は、上記従来の粉体供給装置とは異なり、容器４０を回動（反転）させるアクチュエータを備える必要がない。よって、従来の粉体供給装置の構成に比べて、粉体供給装置１の構成を簡略化でき、安価に粉体供給装置１を提供できる。
【００２９】
また、供給管１０に印加された衝撃が突起部１２１を介して容器４０にも伝達される。これにより、供給管１０及び容器４０に残った粉体を振り落とすことができる。これによれば、計量装置３０によって計量した全ての粉体を金型へ供給できる。つまり、粉体供給装置１を用いて、粉体を繰り返し金型に供給する場合であっても、粉体の供給量のばらつきを抑制できる。また、供給管１０と容器４０とに、個別に加振装置６０を設ける必要がないので、粉体供給装置１の構成を簡略化でき、安価に粉体供給装置１を提供できる。また、孔Ｈ４２が長孔であって、その孔Ｈ４２内を軸部材ＳＨがある程度自由に移動可能である。すなわち、容器４０は、アクチュエータ５０のロッド５２に固定（完全に拘束）されているのではなく、ロッド５２に対するある程度の移動が許容されている。したがって、加振装置６０による衝撃が容器４０に伝達されたとしても、その衝撃がアクチュエータ５０には伝達され難い。よって、上記従来の粉体供給装置において加振装置を用いて容器を振動させた場合に比べて、粉体供給装置１の耐久性を高めることができる。
【００３０】
また、孔Ｈ４２が上下方向（鉛直方向）に延びる長孔であり、ガイド部材２１を昇降させた際、軸部材ＳＨが、孔Ｈ４２内を上下に移動可能である。この構成によれば、アクチュエータ５０を固定しておき、ガイド部材２１のみを昇降させることができる。したがって、出力の小さいリフト装置２２を採用できる。
【００３１】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３２】
例えば、上記実施形態では、突起部１２１が供給管１０に設けられているが、これに代えて、突起部１２１と同様の突起部を容器４０の下面に設けてもよい。この場合、突起部とガイド部材２１とが干渉しないように、ガイド部材２１の底板部２１１のうち突起部が通過する部分を切り欠いておけばよい。
【００３３】
また、例えば、軸部材ＳＨ又は孔Ｈ４２の周囲に、加振装置６０による衝撃を吸収可能な部材を取り付けても良い。これによれば、粉体供給装置１の耐久性をさらに高めることができる。
【００３４】
また、加振装置６０は、供給管１０を打撃するのではなく、一定又は変動する周期の振動を供給管１０に印加する装置であってもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、計量装置３０を固定しておき、粉体の計量時に、ガイド部材２１を下降させてロードセル３２に容器４０を載置し、粉体の投入時に、ガイド部材２１を上昇させて、容器４０をロードセル３２から離間させている。これに代えて、ガイド部材２１を固定しておき、粉体の計量時に、計量装置３０を上昇させてロードセル３２に容器４０を載置し、粉体の投入時に、計量装置３０を下降させて、容器４０をロードセル３２から離間させてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１・・・粉体供給装置、１０・・・供給管、２０・・・ガイド装置、２１・・・ガイド部材、２２・・・リフト装置、３０・・・計量装置、３１・・・支持台、３２・・・ロードセル、４０・・・容器、４１・・・収容部、４２・・・ブラケット部、５０・・・アクチュエータ、５１・・・シリンダ、５２・・・ロッド、５３・・・連結部材、６０・・・加振装置、１１１・・・開口部、１２１・・・突起部、２１１・・・底板部、２１１ａ・・・水平部、２１１ｂ・・・湾曲部、ＢＫＴ・・・ブラケット、ＳＨ・・・軸部材
【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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