(57)【要約】【課題】  インスタント麺類用のかやく、およびフリーズドライの食品及び経口原料を正確な所定量で高速充填するための構造を備えた切り出し秤量装置を提供する。【解決手段】  切り出し秤量装置１は、被秤量物２を収納するホッパ３の排出部３ａに連結されて、回転しながら被秤量物を切り出す切り出し筒４と、切り出し筒から排出された被秤量物を受け取って貯留および放出のいずれか一方がなされる秤量機能を備える受け部材６と、受け部材を下方から支持する秤量器７と、受け部材の下方に、原料を受け取るシュート１１とを備え、切り出し筒は、この切り出し筒の回転中心軸ｂと切り出し筒の内周面４ｂｂとが成す円錐台形状の傾斜角度θ°の絶対値が０．２°〜２．３°の範囲にある円錐台形状の空間４ｂｈを内面に有する円筒である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被秤量物（２）を収納するホッパ（３）と、このホッパ（３）の排出部（３ａ）に連結されて、回転しながら前記被秤量物（２）を切り出す切り出し筒（４）と、この切り出し筒（４）を回転させる回転手段（５）と、前記切り出し筒（４）から排出された前記被秤量物（２）を受け取って貯留および放出のいずれか一方がなされる秤量機能を備える受け部材（６）と、前記受け部材（６）を下方から支持する秤量器（７）と、
前記秤量器（７）は前記受け部材（６）に貯留された前記被秤量物（２）を前記受け部材（６）の荷重と共に秤量する秤量器（７）であり、
前記受け部材（６）の下方に、前記受け部材（６）から放出される原料を受け取るシュート（１１）と、を備える切り出し秤量装置（１）において、
前記切り出し筒（４）の内周面（４ｂｂ）と、前記切り出し筒（４）の前記ホッパ（３）側の第１の内径（４ｂｄ）を有する第１の端部（４ｂｆ）と、前記排出側の第２の内径（４ｂｅ）を有する第２の端部（４ｂｇ）とを含む円錐台形状の空間（４ｂｈ）を備え、前記切り出し筒（４）の回転中心軸（ｂ）と前記内周面（４ｂｂ）とが成す前記円錐台形状の傾斜角度を傾斜角度θ°と定義したとき、前記傾斜角度θ°の絶対値は０．２°〜２．３°の範囲にあることを特徴とする切り出し秤量装置（１）。
【請求項２】
前記切り出し筒（４）は、この切り出し筒（４）の前記内周面（４ｂｂ）が前記円錐台形状の空間（４ｂｈ）に形成された円筒であることを特徴とする請求項１に記載の切り出し秤量装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被秤量物が貯留されたホッパから被秤量物を切り出して秤量する切り出し秤量装置に関し、特に、最適な流量に切り出す切り出し筒を備えた切り出し秤量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の切り出し秤量装置として、インスタント麺類用のかやく、フリーズドライ製品、特に、ワンタンや刻みのりなど容易に破損する怖れのある複雑な形状の具材を、その形状の破損を防止すると共に、切り出し筒内の具材の流動をスムーズに行う構造を備えた切り出し秤量装置がある。
図５は、従来の実施形態に係る切り出し秤量装置の概略であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ―Ｂ´線の正面断面図である。
図５の（ａ）（ｂ）に示すように、切り出し秤量装置１０１は、被秤量物１０２を収納するホッパ１０３の排出部１０３ａに連結された切り出し筒１０４と、この切り出し筒１０４から排出された被秤量物１０２を受け入れる受け部材１０６と、この受け部材１０６の排出部１０６ａに滞留した被秤量物１０２を受け部材１０６と共に秤量する秤量器１０７と、切り出し筒１０４に設けられた着脱自在の外筒１０４ａに外嵌され、この外筒１０４ａの内周面１０４ａｂと、内筒１０４ｂの外周面１０４ｂｃとが摩擦によって共に連れて回転し、この切り出し筒１０４と同軸で共に回転する具材取込み用のインペラー１０８とを備える切り出し秤量装置１０１において、このインペラー１０８は、内部流路の内径を異ならせて被秤量物１２２の切り出し量を調整する機能を備えている。
そして、ホッパ１０３の排出部１０３ａと切り出し筒１０４との間に着脱可能なインペラー１０８を装着するので、ホッパ１０３内の被秤量物１０２を切り出し筒１０４内へ導入する際に、被秤量物１０２の大きさや形状などの品種に応じて切り出し調整を容易にすることができる。
【０００３】
また、ホッパ１０３の排出部１０３ａから排出された被秤量物１０２は、回転手段１０５によって回転している下方傾斜した切り出し筒１０４から連続的に切り出されて受け部材１０６内に投下され、秤量器１０７により秤量され、さらに所定重量に達したときに切り出しを停止し、開閉手段１０６ｃによって受け部材１０６の開閉蓋１０６ｂを開くことで、秤量された被秤量物１０２を排出するので、正確な所定量の切り出しができて、被秤量物１０２の過剰または過少切り出しによるコスト高や不良品処置の手間などを解消できる。特に、回転する下方傾斜した適度な長さの切り出し筒１０４内を被秤量物１０２が定量に流れるので、被秤量物１０２の均一化が行なわれ、切り出し筒１０４の下端から定量排出が行なわれる。また、切り出し量の調整は、切り出し筒１０４の回転速度や傾斜を変えることによっても可能である。
【０００４】
さらに、ホッパ１０３の排出部１０３ａから排出された流動性の良い被秤量物（例えば胡麻）１０２は、インペラー１０８を通過する際に、その内径（有効通過断面積）が異なる内部流路を通過して流量調整されるので、粒径の小さな被秤量物１０２の流量調整が容易にできる。
そして、切り出し筒１０４と共にインペラー１０８が回転すると、インペラー１０８の切り出し突起１０８ｅが、例えばホッパ１０３の排出部１０３ａ付近にある固まった被秤量物１０２を掻き崩すので、ホッパ１０３の排出部１０３ａ付近で被秤量物１０２が詰まり難い（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−６１７４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インスタント麺類用のかやくやフリーズドライ製品など均質に搬送されて来る原料をさらに高精度・高速処理する機能が求められていた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、インスタント麺類用のかやく、およびフリーズドライの食品及び経口原料を正確な所定量で最適に充填するための構造を備えた切り出し秤量装置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】
【０００７】
請求項１に記載の発明の切り出し秤量装置１は、被秤量物２を収納するホッパ３と、このホッパ３の排出部３ａに連結されて、回転しながら前記被秤量物２を切り出す切り出し筒４と、この切り出し筒４を回転させる回転手段５と、前記切り出し筒４から排出された前記被秤量物２を受け取って貯留および放出のいずれか一方がなされる秤量機能を備える受け部材６と、前記受け部材６を下方から支持する秤量器７と、
前記秤量器７は前記受け部材６に貯留された前記被秤量物２を前記受け部材６の荷重と共に秤量する秤量器７であり、
前記受け部材６の下方に、前記受け部材６から放出される原料を受け取るシュート１１と、を備える切り出し秤量装置１において、
前記切り出し筒４の内周面４ｂｂと、前記切り出し筒４の前記ホッパ３側の第１の内径４ｂｄを有する第１の端部４ｂｆと、前記排出側の第２の内径４ｂｅを有する第２の端部４ｂｇとを含む円錐台形状の空間４ｂｈを備え、前記切り出し筒４の回転中心軸ｂと前記内周面４ｂｂとが成す前記円錐台形状の傾斜角度を傾斜角度θ°と定義したとき、前記傾斜角度θ°の絶対値は０．２°〜２．３°の範囲にあることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の切り出し秤量装置１であって、前記切り出し筒４は、この切り出し筒４の前記内周面４ｂｂが前記円錐台形状の空間４ｂｈに形成された円筒であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、切り出し筒の内周面と、切り出し筒のホッパ側の第１の内径を有する第１の端部と、排出側の第２の内径を有する第２の端部とを含む円錐台形状の空間を備え、切り出し筒の回転中心軸と内周面とが成す円錐台形状の傾斜角度をθ°と定義したとき、傾斜角度θ°の絶対値は０．２°〜２．３°の範囲にあることで、切り出し筒内の内周面が傾斜を有することになり、切り出し筒内での原料の移動速度が傾斜角度によって切り出し筒の入口側に対して出口側の内周速度を１０４％〜１６７％へ増加または６０％〜９６％へ減少させることができる。さらに切り出し筒の回転数を変化させることでも内周速度が変化するため、その相乗効果によりさらに最適な原料の搬送速度に設定することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、切り出し筒が円錐台形状の空間を内部に有する円筒形状であることによって、回転する切り出し筒の内周速度を連続的に変化させることができ、結果的に切り出し筒の内部を搬送される原料の搬送速度を微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る切り出し秤量装置の概略であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ―Ａ´線における正面断面図である。
【図２】本発明の実施形態の切り出し秤量装置に係る切り出し筒の概略を示し、（ａ）は先端拡径型の切り出し筒の概略であり、（ａ）の（イ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ａ）の（ロ）は切り出し筒の正面断面図、（ｂ）は外周面と略平行な内周面を有する切り出し筒の概略であり、（ｂ）の（ハ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ｂ）の（ニ）は切り出し筒の正面断面図、（ｃ）は先端縮径型の切り出し筒の概略であり、（ｃ）の（ホ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ｃ）の（ヘ）は切り出し筒の正面断面図、および（ｄ）は（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す切り出し筒における内周面の内周速度の変化を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態の切り出し秤量装置に係る切り出し筒の概略を示し、（ａ）は先端拡径型の切り出し筒の正面断面図、（ｂ）は（ａ）に示す切り出し筒の詳細を模式的に示す内筒の断面図、および（ｃ）は切り出し筒の内径の変化を出口内径／入口内径の比で示す数列である。
【図４】本発明の実施形態の切り出し秤量装置に係る切り出し筒の概略を示し、（ａ）は先端縮径型の切り出し筒の正面断面図、（ｂ）は（ａ）に示す切り出し筒の詳細を模式的に示す内筒の断面図、および（ｃ）は切り出し筒の内径の変化を出口内径／入口内径の比で示す数列である。
【図５】従来の実施形態に係る切り出し秤量装置の概略であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ―Ｂ´線の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る切り出し秤量装置の概略であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）に示すＡ―Ａ´線における正面断面図である。
図２は、本発明の実施形態の切り出し秤量装置に係る切り出し筒の概略を示し、（ａ）は先端拡径型の切り出し筒の概略であり、（ａ）の（イ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ａ）の（ロ）は切り出し筒の正面断面図、（ｂ）は外周面と略平行な内周面を有する切り出し筒の概略であり、（ｂ）の（ハ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ｂ）の（ニ）は切り出し筒の正面断面図、（ｃ）は先端縮径型の切り出し筒の概略であり、（ｃ）の（ホ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ｃ）の（ヘ）は切り出し筒の正面断面図、および（ｄ）は（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す切り出し筒における内周面の内周速度の変化を示す説明図である。
【００１３】
図１の（ａ）（ｂ）に示すように、切り出し秤量装置１は、被秤量物２を収納するホッパ３と、このホッパ３の排出部３ａに連結されて、回転しながら被秤量物２を切り出す切り出し筒４と、この切り出し筒４を回転させる回転手段５と、切り出し筒４から排出された被秤量物２を受け取って、貯留および放出のいずれか一方がなされる秤量機能を備える受け部材６と、この受け部材６を下方から支持する秤量器７とを備えている。さらに、秤量器７は受け部材６に貯留された被秤量物２を受け部材６の荷重と共に秤量している。
【００１４】
また、切り出し筒４は、回転軸ｂを中心に回転し、外筒４ａと内筒４ｂを備え、この切り出し筒４に設けられた外筒４ａと、この外筒４ａに着脱自在に外嵌され、外周面が外筒４ａの内周面４ａｂとの摩擦によって共に連れて回転する内筒４ｂと、外筒４ａのホッパ３側の端部４ａｄに嵌着させ、外筒４ａおよび内筒４ｂと同軸で共に回転する具材取込み用のインペラー８と、開閉蓋６ｂが開放されることで秤量された被秤量物２が排出および投入されるシュート１１を備えている。この内筒４ｂの一端にはフランジ４ｂｃが設けられている。そしてフランジ４ｂｃ側はホッパ３側であり、ここにインペラー８が取り付けられている。また、フランジ４ｂｃは位置決めピンでも構わない。インペラー８は、原料２がホッパ３から切り出し筒４へ取り込まれる際に、原料の流れを調整する。
【００１５】
さらに、受け部材６には開閉蓋６ｂが設けられており、秤量器７が設定重量を検出したときに切り出し筒４の回転を停止すると共に、設定重量を検出した秤量器７に支持された受け部材６の開閉蓋６ｂが開放されて、受け部材６に貯留された被秤量物２がシュート１１に放出される。これによって、受け部材６から放出された計量済みの被秤量物２はシュート１１へ放出される。また、この開閉蓋６ｂを開閉動作させるソレノイドまたはモータなどにより駆動される開閉手段６ｃを備えている。
【００１６】
次に、本実施形態に適用した装置全体の概略を説明する。この切り出し秤量装置１は、原料（被秤量物）２を収納するホッパ３と、このホッパ３の下方に設けられた排出部３ａに連結されて、回転しながら被秤量物２を切り出す、少なくとも１列の切り出し筒４が設けられている。本実施形態では６列の切り出し筒を備えた例で説明している。そして、回転手段５は切り出し筒４を回転させるモータなどで構成され、切り出し筒４の端部に近接して設けられている。受け部材６は切り出し筒４から排出された被秤量物２を受け取る略三角形の箱体である。秤量器７は受け部材６が受けた被秤量物２と受け部材６とを共に秤量するロードセルで構成されている。さらに、受け部材６には開閉蓋６ｂが設けられており、秤量器７が設定重量を検出したときに切り出し筒４の回転を停止すると共に、設定重量を検出した秤量器７に支持された受け部材６の開閉蓋６ｂが開放されて、受け部材６に貯留された被秤量物２がシュート１１に移動する。
【００１７】
また、切り出し筒４は、基板３１上にブラケット２８、２９、３０、および軸受２９ａなどで支持されている。この切り出し筒４は通常下方傾斜して設けられているが、基板３１を回動自在に支えるボルト１２ａ、ナット１２ｂ、ハンドル１２ｃなどから構成された角度調節手段１２によって基板３１の傾斜角度は微調整が可能であり、ホッパ３も基板３１上に設けられているため切り出し筒４と共に傾斜するが、ホッパ３と切り出し筒４の基板を分割して独立して傾斜するように設けても構わない。また、切り出し筒であるパイプ４の回転方向は、適宜設定可能である。なお、受け部材６を三角形の箱体としたがこれに限定するものではなく、その他の形状を有する容器でも構わない。
【００１８】
また、切り出し筒４の回転駆動に関しては、モータ５のローター軸５ａに設けられた減速機１７を構成する第１の歯車１７ａ（平歯車）からの駆動力が、外筒４ａの外周に設けられた第２の歯車１７ｂ（平歯車）に咬合して伝達されて、外筒４ａが回転することによって内筒４ｂが外筒４ａの回転に連れて共に回転する。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態の切り出し秤量装置に係る切り出し筒の概略を示し、（ａ）は先端拡径型の切り出し筒の概略であり、（ａ）の（イ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ａ）の（ロ）は切り出し筒の正面断面図、（ｂ）は外周面と略平行な内周面を有する切り出し筒の概略であり、（ｂ）の（ハ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ｂ）の（ニ）は切り出し筒の正面断面図、（ｃ）は先端縮径型の切り出し筒の概略であり、（ｃ）の（ホ）は切り出し筒の出口側から見た左側面図、（ｃ）の（ヘ）は切り出し筒の正面断面図、および（ｄ）は（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す切り出し筒における内周面の内周速度の変化を示す説明図である。
【００２０】
図２の（ａ）の（イ）（ロ）に示すように、切り出し筒４は円錐台形状の空間４ｂｈを内部に有する円筒形状であり、傾斜角度θが＋０．２°＜θ１＜＋２．３°の場合は、切り出し筒４はホッパ３側の入口側から出口側に向かって開くように形成されており、切り出し筒が先端拡径型である。
【００２１】
また、図２の（ｂ）の（ハ）（ニ）に示すように、傾斜角度θはθ２≒０°の場合は、切り出し筒４はホッパ３側の入口側から出口側に向かってやや開くか、ややすぼむように形成されている。
【００２２】
次に、図２の（ｃ）の（ホ）（ヘ）に示すように、傾斜角度θが−２．３°＜θ３＜−０．２°の場合は、切り出し筒４はホッパ３側の入口側から出口側に向かってすぼむように形成されており、先端縮径型である。
【００２３】
また、図２の（ｄ）に示すように、傾斜角度θ（θ１、θ２、θ３）が変化すると、切り出し筒４の入口側の内周面速度ｖ０から出口側の内周面速度ｖ１、ｖ２、ｖ３へと変化する。切り出し筒の内径が大きくなるにつれて内周面速度は大きくなり、切り出し筒の内径が小さくなるにつれて内周面速度は小さくなる様子を模式的に示している。
【００２４】
これによれば、切り出し秤量装置に係る切り出し筒は円錐台形状の空間を内部に有する円筒形状であることによって、回転する切り出し筒の内周速度を直線状に変化させることができ、結果的に切り出し筒の内部を搬送される原料の搬送速度を微調整することができる。
【００２５】
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
図３は、本発明の実施形態の切り出し秤量装置に係る切り出し筒の概略を示し、（ａ）は先端拡径型の切り出し筒の正面断面図、（ｂ）は（ａ）に示す切り出し筒の詳細を模式的に示す内筒の断面図、および（ｃ）は切り出し筒の内径の変化を出口内径／入口内径の比で示す数列である。
図３の（ａ）（ｂ）（ｃ）および図２の（ａ）に示すように、切り出し秤量装置１は、切り出し筒４の内周面４ｂｂと、切り出し筒４のホッパ３側の第１の内径４ｂｄを有する第１の端部４ｂｆと、ホッパ３側とは反対の排出側の第２の内径４ｂｅを有する第２の端部４ｂｇとを含む円錐台形状の空間４ｂｈを備え、切り出し筒４の回転中心軸ｂと内周面４ｂｂとが成す円錐台形状の傾斜角度をθ°と定義したとき、傾斜角度θ°は＋０．２°〜＋２．３°の範囲にある。
【００２６】
これによれば、切り出し筒の内周面と、切り出し筒のホッパ側の第１の内径を有する第１の端部と、排出側の第２の内径を有する第２の端部とを含む円錐台形状の空間を備え、切り出し筒の回転中心軸と内周面とが成す円錐台形状の傾斜角度をθ°と定義したとき、傾斜角度θ°は０．２°〜２．３°の範囲にあることで、切り出し筒内の内周面が傾斜を有することになり、切り出し筒内での原料の移動速度が傾斜角度によって切り出し筒の入口側に対して出口側の内周速度を約１０４％〜１６７％に変化させることができる。さらに切り出し筒の回転数を変化させることでも内周速度が変化するため、その相乗効果によりさらに最適な原料の搬送速度に設定することができる。
【００２７】
図４は、本発明の実施形態の切り出し秤量装置に係る切り出し筒の概略を示し、（ａ）は先端縮径型の切り出し筒の正面断面図、（ｂ）は（ａ）に示す切り出し筒の詳細を模式的に示す内筒の断面図、および（ｃ）は切り出し筒の内径の変化を出口内径／入口内径の比で示す数列である。
図４の（ａ）（ｂ）（ｃ）および図２の（ｃ）に示すように、切り出し秤量装置１は、切り出し筒２４の内周面２４ｂｂと、切り出し筒２４のホッパ３側の第１の内径２４ｂｄを有する第１の端部２４ｂｆと、排出側の第２の内径２４ｂｅを有する第２の端部２４ｂｇとを含む円錐台形状の空間２４ｂｈを備え、切り出し筒２４の回転中心軸ｂと内周面２４ｂｂとが成す円錐台形状の傾斜角度をθ°と定義したとき、傾斜角度θ°は−０．２°〜−２．３°の範囲にある。
【００２８】
これによれば、切り出し筒の内周面と、切り出し筒のホッパ側の第１の内径を有する第１の端部と、排出側の第２の内径を有する第２の端部とを含む円錐台形状の空間を備え、切り出し筒の回転中心軸と内周面とが成す円錐台形状の傾斜角度をθ°と定義したとき、傾斜角度θ°は−０．２°〜２．３°の範囲にあることで、切り出し筒内の内周面が傾斜を有することになり、切り出し筒内での原料の移動速度が傾斜角度によって切り出し筒の入口側に対して出口側の内周速度を約９６％〜６０％に変化させることができる。さらに切り出し筒の回転数を変化させることでも内周速度が変化するため、その相乗効果によりさらに最適な原料の搬送速度に設定することができる。なお、受け部材はそれぞれ６連ずつ設けられている。受け部材はそれぞれ適宜複数ずつ設けられていれば良い。
【００２９】
以上、好ましい実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することの無い範囲内において適宜変更が可能なものである。例えば、実施形態では、秤量器の機能としてロードセルを採用したが、これに限定するものではなく、その他の秤量器でも構わない。また、本発明の実施形態では、切り出し筒に内筒と外筒を備えているが、内筒および外筒を設けない切り出し筒であっても構わないし、内筒にフランジを設けないで、他の位置決め方法を採用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
インスタント麺類用のかやく、およびフリーズドライの食品及び経口原料を正確な所定量で高速充填する切り出し秤量装置に適用される。
【符号の説明】
【００３１】
１  切り出し秤量装置
２  被秤量物、原料
３  ホッパ
３ａ  排出部
４  切り出し筒、パイプ
４ａ  外筒
４ａａ  外周面
４ａｂ  内周面
４ａｃ  端部
４ｂ  内筒
４ｂａ  外周面
４ｂｂ  内周面
４ｂｃ  フランジ
４ｂｄ  第１の内径
４ｂｅ  第２の内径
４ｂｆ  第１の端部
４ｂｇ  第２の端部
４ｃ  軸受（ホッパー排出口のガイド）
５  回転手段、モータ
５ａ  ローター軸
６  受け部材
６ａ  排出口
６ｂ  開閉蓋
６ｃ  開閉手段
７  秤量器、ロードセルを備えた秤量器
８  インペラー
１１  シュート
１２  角度調節手段 
１２ａ  ボルト
１２ｂ  ナット
１２ｃ  ハンドル
１７  ギア、減速機
１７ａ  第１の歯車、平歯車
１７ｂ  第２の歯車、平歯車
２８  ブラケット
２９  ブラケット
２９ａ  ベアリング
３０  ブラケット
３１  基板
【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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