(57)【要約】【課題】収穫後の作業を削減できる葉状農作物収納カセット及び葉状農作物処理装置を提供する。【解決手段】葉状農作物を処理する葉状農作物処理装置に対して着脱可能な、細長形状又は四角形状の箱状体２であって、内部に複数の葉状農作物を箱状体２の長手方向に積層して収納できるように構成され、側面のうち少なくとも一面には、収納状態での葉状農作物の最大幅よりも大きい幅で開口するように開閉可能な収穫用開口部２Ｋを備え、長手方向両端面には、葉状農作物の収納状態での最大平面積よりも大きい開口面積で開口するように開閉可能な一対の装置装着用開口部２４Ａ，２５Ａを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
葉状農作物を処理する葉状農作物処理装置に対して着脱可能な、細長形状又は四角形状の箱状体であって、内部に複数の葉状農作物を前記箱状体の長手方向に積層して収納できるように構成され、
側面のうち少なくとも一面には、収納状態での前記葉状農作物の最大幅よりも大きい幅で開口するように開閉可能な収穫用開口部を備え、
長手方向両端面には、前記葉状農作物の収納状態での最大平面積よりも大きい開口面積で開口するように開閉可能な一対の装置装着用開口部を備える、葉状農作物収納カセット。
【請求項２】
内部に、前記葉状農作物の外縁形状の一部に対応して長手方向に延びる規制部を有する、請求項１に記載の葉状農作物収納カセット。
【請求項３】
前記一対の装置装着用開口部は、収納された各葉状農作物の面に平行な方向に移動することで開閉される蓋部を備える、請求項１または２に記載の葉状農作物収納カセット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の葉状農作物収納カセットを、前記一対の装置装着用開口部を開放させた状態で、長手方向が上下方向となるようにセットされるカセットポートと、
前記カセットポートの下方において、上下に移動し、前記葉状農作物収納カセットに収納された複数の葉状農作物を下方から支持する昇降台と、
前記カセットポートの上方において、少なくとも上下に移動し、前記葉状農作物収納カセットに収納された前記複数の葉状農作物のうち最上層に位置する葉状農作物を吸着できる吸着パッドと、を備える葉状農作物処理装置。
【請求項５】
前記カセットポートの上方に設けられ、前記葉状農作物収納カセットの上側の装置装着用開口部越しに現れる葉状農作物の画像を得るカメラと、
前記カメラで得られた画像を処理する画像処理部と、
前記吸着パッドの移動を制御する吸着パッド制御部と、を備え、
前記吸着パッドは水平方向にも移動するように構成され、
前記画像処理部は、前記最上層に位置する葉状農作物の外縁を識別することにより、当該葉状農産物の重心位置を求め、
前記吸着パッド制御部は、前記画像処理部により求められた前記重心位置に吸着中心位置を一致させるように前記吸着パッドを移動させる、請求項４に記載の葉状農作物処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、葉状農作物を積層して収納する葉状農作物収納カセット及び該葉状農作物収納カセットに収納された葉状農作物を処理する葉状農作物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大葉等の葉状農作物を商品化するために、収穫した葉状農作物を選別して包装等の処理を行う処理装置が知られている（例えば特許文献１に記載）。
【０００３】
この処理装置は、複数の葉状農作物を供給するためのカセットを備える。しかし、このカセットは、処理装置に付属するものであって、処理に先立って畑から収穫してきた葉状農作物を処理装置のそばでカセットに入れる作業が必要であった。このため、畑から運んだ収穫用コンテナからカセットに葉状農作物を移し替える必要があって不便であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５６１２３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、収穫後の作業を削減できる葉状農作物収納カセット及び葉状農作物処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の葉状農作物収納カセットは、葉状農作物を処理する葉状農作物処理装置に対して着脱可能な、細長形状又は四角形状の箱状体であって、内部に複数の葉状農作物を前記箱状体の長手方向に積層して収納できるように構成され、側面のうち少なくとも一面には、収納状態での前記葉状農作物の最大幅よりも大きい幅で開口するように開閉可能な収穫用開口部を備え、長手方向両端面には、前記葉状農作物の収納状態での最大平面積よりも大きい開口面積で開口するように開閉可能な一対の装置装着用開口部を備えることを特徴としている。
【０００７】
本発明によれば、畑にて、収穫用開口部を開放した状態で収穫した葉状農作物を収納でき、葉状農作物を収納した葉状農作物収納カセットを、葉状農作物処理装置に装着すると共に装置装着用開口部を開放するだけで葉状農作物処理装置での処理を行える。このため、葉状農作物を移し替える手間を省くことができる。
【０００８】
また、本発明の葉状農作物収納カセットは、内部に、前記葉状農作物の外縁形状の一部に対応して長手方向に延びる規制部を有していてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、規制部により、積層された複数の葉状農作物の位置がずれることが規制されるため、葉状農作物処理装置において葉状農作物が詰まる等のトラブルが発生しにくい。
【００１０】
また、本発明の葉状農作物収納カセットは、前記一対の装置装着用開口部が、収納された各葉状農作物の面に平行な方向に移動することで開閉される蓋部を備えていてもよい。
【００１１】
上記構成によれば、蓋部を開放する際に、蓋部が葉状農作物と平行に移動させられるので、葉状農作物の積層状態が崩れにくい。
【００１２】
また、本発明の葉状農作物処理装置は、前記葉状農作物収納カセットを、前記一対の装置装着用開口部を開放させた状態で、長手方向が上下方向となるようにセットされるカセットポートと、前記カセットポートの下方において、上下に移動し、前記葉状農作物収納カセットに収納された複数の葉状農作物を下方から支持する昇降台と、前記カセットポートの上方において、少なくとも上下に移動し、前記葉状農作物収納カセットに収納された前記複数の葉状農作物のうち最上層に位置する葉状農作物を吸着できる吸着パッドと、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、葉状農作物収納カセットをカセットポートにセットして、複数の葉状農作物を昇降台により上昇させることによって、葉状農作物収納カセットに収納された最上層に位置する葉状農作物を吸着パッドで吸着して所望の箇所まで移送して処理することができる。
【００１４】
また、本発明の葉状農作物処理装置は、前記カセットポートの上方に設けられ、前記葉状農作物収納カセットの上側の装置装着用開口部越しに現れる葉状農作物の画像を得るカメラと、前記カメラで得られた画像を処理する画像処理部と、前記吸着パッドの移動を制御する吸着パッド制御部と、を備え、前記吸着パッドは水平方向にも移動するように構成され、前記画像処理部は、前記最上層に位置する葉状農作物の外縁を識別することにより、当該葉状農産物の重心位置を求め、前記吸着パッド制御部は、前記画像処理部により求められた前記重心位置に吸着中心位置を一致させるように前記吸着パッドを移動させる構成であってもよい。
【００１５】
上記構成によれば、最上層に位置する葉状農作物をカメラで撮って得られた画像を画像処理部で画像処理し、当該葉状農作物の外縁を識別することにより、当該葉状農産物の重心位置を求める。求められた重心位置に吸着中心位置を一致させるように吸着パッドを移動させることで、最上層に位置する葉状農作物を吸着パッドで吸着して確実に持ち上げることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、畑で収穫した葉状農作物を収納した葉状農作物収納カセットを、葉状農作物処理装置に装着すると共に装置装着用開口部を開放するだけで葉状農作物処理装置での処理を行えるので、収穫後の作業を削減できる葉状農作物収納カセット及び葉状農作物処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の葉状農作物収納カセットの分解斜視図である。
【図２】同葉状農作物収納カセットの横断平面図である。
【図３】同葉状農作物収納カセットの斜視図を示し、（ａ）は上蓋を取り外した状態を示し、（ｂ）は上蓋を取り付けた状態を示している。
【図４】同葉状農作物収納カセットをカセットポートにセットする直前の状態を示す斜視図である。
【図５】同葉状農作物収納カセットをカセットポートにセットした状態の斜視図である。
【図６】同葉状農作物収納カセットをカセットポートにセットし、上下の蓋部を取り外した状態を示している。
【図７】同葉状農作物収納カセット内に収納されている葉状農作物を昇降台で所定位置まで上昇させた状態の斜視図である。
【図８】図７で上昇させた最上部に位置する葉状農作物をカメラで撮像している状態を示す斜視図である。
【図９】葉状農作物を吸着する吸着パッドを備えるロボットアームを動作させるピッキング装置の斜視図である。
【図１０】（ａ）はカメラで撮像した最上部に位置する葉状農作物を下方に位置している葉状農作物と識別する処理を行っている平面図、（ｂ）は画像処理後の葉状農作物の葉身の重心位置を示す画像である。
【図１１】葉状農作物の葉身の重心位置に対する吸着パッドの吸着位置を示す平面図である。
【図１２】吸着パッドの動作を制御するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る葉状農作物収納カセット（以下において、単にカセットという）の一実施形態を、図面に基づいて説明を行う。なお、葉状農作物としては、図１０（ａ）に示す葉身部１Ａ及び葉柄部１Ｂを有する大葉１を挙げて説明する。
【００１９】
図１、図３（ａ），（ｂ）に、畑で収穫した複数の大葉１を収納するためのカセット２を示している。このカセット２は、アルミニウム製で作製されているが、各種の合成樹脂等で作製されてもよい。また、カセット２は、細長で長方形状の箱状体に構成されるとともに、後述する葉状農作物処理装置３（例えば、図４参照）に対して着脱可能に構成されている。箱状体の内部に、複数の大葉１が該箱状体の長手方向に積層されて収納される。また、箱状体は、収穫した複数の大葉１を収納する時に底部となる底板部２１と、底板部２１の幅方向両端から上方に延びる前側板部２２及び後側板部２３と、該箱状体の長手方向両端面に位置する一対の装置装着用開口部２４Ａ，２５Ａを塞ぐ一対の蓋部２４，２５と、からなるカセット本体２Ａと、前側板部２２の上端と後側板部２３の上端と一対の蓋部２４，２５の上端とで形成される大葉１を入れるための収穫用開口部２Ｋを閉じる開閉可能な上側蓋部２Ｂと、を備えている。また、箱状体の長手方向両端部のそれぞれには、略Ｕの字状の補強枠２６と、補強枠２６の両側部の端面に設けられる長方形状の板状部材２７，２７と、を備えている。なお、細長形状の箱状体のカセット２は、長方形状の他、正方形等の四角形状等の箱状体であってもよい。
【００２０】
前記補強枠２６は、図１において前側板部２２及び後側板部２３よりも上方に突出し、かつ、長手方向外側に突出するように、前側板部２２及び後側板部２３並びに底板部２１の外面に取り付けられている。また、前記前側板部２２及び後側板部２３の長手方向両端面のそれぞれとこれに対向する前記板状部材２７，２７の内面との間に、前記蓋部２４，２５を差し込める隙間が形成されている。従って、蓋部２４，２５を隙間に差し込むことによって、蓋部２４，２５を前側板部２２及び後側板部２３と板状部材２７，２７との間に保持させて、装置装着用開口部２４Ａ，２５Ａを閉じることができる。また、保持された蓋部２４，２５を抜き取ることで装置装着用開口部２４Ａ，２５Ａを開放することができる。また、上側蓋部２Ｂは、取り外し可能に構成されているが、カセット本体２Ａに取り外し不能に取り付けられていてもよい。この上側蓋部２Ｂを取り外し不能に取り付ける場合には、カセット本体２Ａに上側蓋部２Ｂをカセット本体２Ａにスライド開閉自在に取り付ける、又はカセット本体２Ａに例えば長手方向の軸芯回りで揺動開閉自在に取り付けることになる。
【００２１】
収穫用開口部２Ｋは、収納状態での大葉１の最大幅よりも大きい幅に構成されており、大葉１をカセット本体２Ａ内に容易に収納することができる。また、一対の蓋部２４，２５は、大葉１の表裏の面に平行な方向に移動することで、一対の装置装着用開口部２４Ａ，２５Ａを開閉するように構成されている。また、一対の蓋部２４，２５を開放すると、一対の装置装着用開口部２４Ａ，２５Ａが、収納状態での大葉１の最大平面積よりも大きい幅で開口する。従って、蓋部２４，２５を開放する際に、大葉１と平行に移動させられるので、大葉１の積層状態が崩れにくい。このように構成されたカセット２を畑に持ち出して、上側蓋部２Ｂを開放する（取り外す）ことによって、収穫用開口部２Ｋを開放した状態で収穫した大葉１を収納できる（図３（ａ）参照）。そして、大葉１が収納されたカセット２を、葉状農作物処理装置３に装着すると共に装置装着用開口部２４Ａ，２５Ａを開放するだけで葉状農作物処理装置３での処理を行える。このため、大葉１を移し替える手間を省くことができる。図３（ｂ）では、上側蓋部２Ｂを閉じて収穫した大葉１を収納する時の状態を示している。
【００２２】
また、カセット２の内部には、図１及び図２に示すように、大葉１の外縁形状の一部に対応して長手方向略全域に亘るように延びる２つの規制部２８，２９を有している。一方の規制部２８は、底板部２１の幅方向中央部よりも少し後側部分と後側板部２３の高さ方向略中央部とに亘る後側傾斜板部からなり、他方の規制部２９は、底板部２１の幅方向中央部よりも少し前側部分と前側板部２２の高さ方向略中央部とに亘る前側傾斜板部からなっている。これら規制部２８，２９を備えることによって、積層された複数の大葉１の位置がずれることが規制されるため、葉状農作物処理装置３において大葉１が詰まる等のトラブルが発生しにくい。尚、カセット２の内部に収納する大葉（葉状農作物）１の形状に応じて規制部２８，２９の形状や配置を変更することになる。
【００２３】
図３（ａ）に大葉１の収穫時のカセット２の状態を示し、図３（ｂ）に大葉１のカセット２への収納が終わり、上側蓋部２Ｂを閉じた状態を示している。この図３（ｂ）の状態のカセット２を後述する葉状農作物処理装置３に装着して各種の処理を行う。
【００２４】
次に、葉状農作物処理装置３（以下、単に処理装置３という）について説明する。図４〜図７に示すように、処理装置３は、カセット２を、一対の装置装着用開口部２４Ａ，２５Ａを開放させた状態、つまり一対の蓋部２４，２５を取り外した状態で、長手方向が上下方向となるようにセットされるカセットポート３１と、カセットポート３１の下方において、上下に移動し、カセット２に収納された複数の大葉１を下方から支持する昇降台３２と、カセットポート３１の上方において、上下に移動し、カセット２に収納された複数の大葉１のうち最上層に位置する大葉１を吸着できる３つの吸着パッド３３…（図９参照）と、を備えている。
【００２５】
カセットポート３１は、４つの縦長状の柱３１１…と、４つの柱３１１…の下端を連結する４つの下側連結部材３１２…と、４つの柱３１１…の上端に載置固定された上側プレート３１３と、４つの柱３１１…の上下方向中央部にカセット２を載置する載置プレート３１４と、を備えている。
【００２６】
上側プレート３１２の中心部には、カセット２内に積み重ねられた大葉１を上方へ移動可能な矩形状の開口部３１２１が形成され、開口部３１２１には、積み重ねられた大葉１の崩れを防止するための防止枠３１２２が取り付けられている。防止枠３１２２は、開口部３１２１に嵌合固定される矩形状の外枠部３１２２Ａと、カセット２の内部に設けられている前記規制部２８，２９の上端から上方へ上昇される大葉１の外縁形状の一部に対応するように該規制部２８，２９と同一形状の第２規制部３１２２Ｂ，３１２２Ｃと、を備えている。
【００２７】
載置プレート３１４の中心部には、カセット２内に積み重ねられた大葉１を載置可能な大きさに構成されている前記昇降台３２の挿通を許容する開口部３１４Ａが形成されている。カセット２内に積み重ねられた大葉１を載置した状態では、載置プレート３１４の上面と昇降台３２の上面とが面一となっており、この面一状態から昇降台３２を上昇させる。
【００２８】
昇降台３２は、カセット２の内部を昇降できるようにカセット２の内部に応じた形状になっている。具体的には、昇降台３２は、カセット２の規制部２８，２９の内側を通過することができるようにカセット２の奥行き方向奥側が奥側ほど先細りとなる台形状の第１部分３２１と、カセット２の奥行き方向手前側が矩形状となる第２部分３２２と、を備えている。また、昇降台３２は、図示していない駆動機構により昇降自在に構成されている。
【００２９】
３つの吸着パッド３３…は、図９に示すように、ロボットアーム４の下端に取り付けられた取付プレート５に周方向において同一距離を置いて取り付けられている。ロボットアーム４は、昇降機構Ｈを用いることにより図に示すＸの方向とＹの方向とＺの方向のどの方向にも移動可能に構成され、このロボットアーム４の移動により３つの吸着パッド３３…をＸの方向、Ｙの方向、Ｚの方向のどの方向にも移動させることができる。
【００３０】
次に、前記のように構成されたカセットポート３１に、カセット２を装着する場合について説明する。まず、図４及び図５に示すように、長手方向が上下方向となる状態でカセット２をカセットポート３１にセットする（図では大葉１を表示していない）。カセット２をセットすると、上下に位置している一対の蓋部２４，２５を手前側に引き出して取り外す（図６参照）。この後、上側蓋部２Ｂを取り付けてカセット２の装着が完了する。このように、カセット２をカセットポート３１にセットすれば、複数の大葉１を昇降台３２により上昇させて、カセット２に収納された最上層に位置する大葉１を３つの吸着パッド３３…で吸着して所望の箇所まで移送して処理することができる。尚、一対の蓋部２４，２５を取り外すタイミングは、前記のようにカセット２をカセットポート３１にセットしたセット後が好適であるが、セット前であってもよいし、セット中であってもよい。また、上側蓋部２Ｂを取り付けるタイミングは、一対の蓋部２４，２５を取り外した後に行うのが好適であるが、カセットポート３１にセットする前に取り付けてもよい。
【００３１】
また、カセットポート３１には、カセット２が正しくセットされているか否かを検出する検出手段としてのセンサ（図示せず）を備えるとともに、最上層に位置する大葉１の上下方向の位置を検出する大葉検出手段（例えば透過式光電センサ）を備えている。大葉１の中には、上下方向で大きく湾曲した形状の大葉１も存在していることもあり、大葉検出手段で大葉１を検出する毎に、昇降台３２を一旦下降させてから上昇させながら、大葉検出手段で大葉１を検出するように構成することで、大葉１の検出精度を高めるようにしている。図７では、大葉検出手段の検出信号に基づいて昇降台３２を昇降させた状態を示している。尚、図７では、カセット２の内部が分かり易くするために、上側蓋部２Ｂを取り外した状態にしている。
【００３２】
また、処理装置３は、図８及び図１２に示すように、カセットポート３１の上方に設けられ、カセット２の上側の装置装着用開口部２５Ａ越しに現れる大葉１の画像を得るカメラ３４と、カメラ３４で得られた画像を処理すべく、カメラ３４に接続される画像処理部３５と、３つの吸着パッド３３…の移動を制御する吸着パッド制御部３６と、を備え、３つの吸着パッド３３…は前述のように水平方向（Ｘの方向とＹの方向）にも移動するように構成され、画像処理部３５は、前記最上層に位置する大葉１の外縁を識別することにより、大葉１の重心位置を求めるように構成されている。吸着パッド制御部３６は、図１０（ａ），（ｂ）及び図１１に示すように、カメラ３４で得られた画像を画像処理部３５により求められた重心位置１Ｘに吸着中心位置３３Ｘを一致させるように３つの吸着パッド３３…を移動させるように構成されている。実際には、ロボットアーム４の動きを駆動制御することによって、３つの吸着パッド３３…の移動を制御している。このようにすることによって、最上層に位置する大葉１をカメラ３４で撮って得られた画像を画像処理部３５で画像処理し、大葉１の外縁を識別することにより、大葉１の重心位置１Ｘを求める。求められた重心位置１Ｘに吸着中心位置３３Ｘを一致させるように３つの吸着パッド３３…を移動させることで、最上層に位置する大葉１を３つの吸着パッド３３…で確実に持ち上げることができる。３つの吸着パッド３３…の吸着中心位置３３Ｘは、３つの吸着パッド３３…を結ぶ円周の中心部に相当する。３つの吸着パッド３３…で吸着した大葉１は、不良品の選別や大きさ毎の選別を行った後、結束処理や包装処理される。
【００３３】
尚、本発明に係る葉状農作物収納カセット及び葉状農作物処理装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３４】
前記実施形態では、葉状農作物として、大葉1を用いたが、サンチュ、葉タバコ、紅葉（もみじ）等の他の葉状農作物であってもよい。本発明に係る葉状農作物は、特に平面積に対して厚みの小さい平坦な形状のさ葉状農作物に適している。
【００３５】
また、前記実施形態では、画像処理部３５により求められた大葉１の重心位置１Ｘに３つの吸着パッド３３…の吸着中心位置３３Ｘを一致させるように３つの吸着パッド３３…を移動させるように構成したが、画像処理部３５により大葉１の葉脈を画像処理し、大葉１の重心位置１Ｘに３つの吸着パッド３３…の吸着中心位置３３Ｘを一致させた時に、葉脈を３つの吸着パッド３３…ができるだけ吸着しないように３つの吸着パッド３３…の位置を少しずらすような制御を行うように構成してもよい。
【００３６】
また、前記実施形態では、４つの側面のうちの１つの側面のみ開閉可能な収穫用開口部２Ｋを備えた構成を示したが、２つの側面以上が開閉可能に構成された複数の収穫用開口部２Ｋ…を備えた構成であってもよい。
【００３７】
また、前記実施形態では、カセット２の内部に収納される大葉１（葉状農作物）の外縁形状の一部に対応して長手方向に延びる規制部２８，２９を備えたが、省略してもよい。
【００３８】
また、前記実施形態では、３つの吸着パッド３３…で大葉１を吸着するようにしたが、１つ又は２つの吸着パッドで大葉１を吸着してもよいし、４つ以上の任意の数の吸着パッドで大葉１を吸着することもできる。
【００３９】
また、前記実施形態では、収穫時にカセット２内に大葉１を縦向き（大葉１の軸方向が上下に沿う方向）に収納したが、カセット２の構成を変更することによって、カセット２内に大葉１を横向き（大葉１の軸方向が水平方向に沿う方向）に収納するようにしてもよい。この場合、収穫時に大葉１を収納し易い利点がある。
【符号の説明】
【００４０】
1…大葉、１Ａ…葉身部、１Ｂ…葉柄部、１Ｘ…重心位置、２…葉状農作物収納カセット（箱状体）、２Ａ…カセット本体、２Ｂ…上側蓋部、２Ｋ…収穫用開口部、３…葉状農作物処理装置、４…ロボットアームアーム、５…取付プレート、２１…底板部、２２…前側板部、２３…後側板部、２４，２５…蓋部、２４Ａ，２５Ａ…装置装着用開口部、２６…補強枠、２７…板状部材、２８，２９…規制部、３１…カセットポート、３２…昇降台、３３…吸着パッド、３３Ｘ…吸着中心位置、３４…カメラ、３５…画像処理部、３６…吸着パッド制御部、３１１…柱、３１２…下側連結部材、３１３…上側プレート、３１４…載置プレート、３１４Ａ…開口部、３２１…第１部分、３２２…第２部分、３１２１…開口部、３１２２…防止枠、３１２２Ａ…外枠部、３１２２Ｂ，３１２２Ｃ…第２規制部、Ｈ…昇降機構
【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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