(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層のシート状ストック材料のロールを、比較的厚く低密度のダンネージ製品に転換するためのダンネージ転換機であって、
フレームと、該フレームに取り付けられ、上記ストック材料をダンネージ製品に転換するための転換アセンブリと、該転換アセンブリの上流において、上記フレームに取り付けられたストック供給アセンブリとを備え、該ストック供給アセンブリは、シート状ストック材料のロール用の支持部から上記転換アセンブリの上流端部の共通の横部材までの各層の経路を規定する横部材を含み、
１つの経路は、上記支持部から上記共通の横部材までのＵ字型の経路を規定するように、上記横部材に接近するにつれて、ほぼ垂直に下流側にのびると共に、上記横部材から離れるにつれて、ほぼ垂直に上流側に伸びていることを特徴とするダンネージ転換機。
【請求項２】
積み重ねられたファンフォールド式のシート状ストック材料を、比較的厚く低密度のダンネージ製品に転換するためのダンネージ転換機であって、
転換アセンブリと、
上記転換アセンブリの上流にあり、上流から下流の方向を横断する連続投入部材と、
上記転換アセンブリの一部を覆うハウジングとを備え、
上記転換アセンブリは、上記ストック材料が、上記転換アセンブリを通って上流端部から下流端部に向かって移動するにつれて、上記ストック材料をダンネージ製品に転換し、
上記連続投入部材は、上記転換アセンブリの上流端部への連続的な経路を規定し、
上記ハウジングは、上記連続投入部材からの軸に沿って位置をずらして配置された上壁と、上記連続投入部材に運ばれる、積み重ねられたシート状ストック材料を支持するための基板とを備えていることを特徴とするダンネージ転換機。
【請求項３】
積み重ねられたファンフォールド式のシート状ストック材料を、比較的厚く低密度のダンネージ製品に転換するためのダンネージ転換機であって、
上記ストック材料をダンネージ製品に転換するための転換アセンブリと、
上記転換アセンブリにシート状ストック材料を供給するためのストック供給アセンブリと、
上記転換アセンブリの一部を覆うハウジングとを備え、
上記ストック供給アセンブリは、シート状ストック材料のロールを随意に支持するための、側方方向に離間された一対の支持部を含み、
上記ハウジングは、積み重ねられたシート状ストック材料を、上記支持部の間で随意に支持するための上壁を備えていることを特徴とするダンネージ転換機。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本願は、２００９年１１月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／１１５，２６９号の利益を主張するものである。当該出願を、参照により本願に含める。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、小型のダンネージ転換機に関すると共に、ダンネージ転換機の改良に関する。
【０００３】
［背景］
ダンネージ転換機とは、ストック材料をダンネージ製品に転換するものである。ダンネージ製品は、商品を梱包し、これによって、出荷時の損傷を最少化または回避するために用いられ得る。ダンネージコンバータとも呼ばれるダンネージ転換機は、転換機構を備えている。この転換機構は、ストック材料が、この転換機構を通って、上流端部から下流端部の出口に向かって移動するにつれて、ストック材料を、比較的厚く低密度のダンネージ製品に転換する。
【０００４】
典型的な種類のダンネージ転換機は、紙などのシート状ストック材料を、ダンネージ製品に転換する。典型的には、実質的に連続したシート材料が、内側且つ縦方向にクシャクシャにされ、そのクシャクシャにされた状態で固定される。この種の典型的なダンネージ転換機は、米国特許第４，７１７，６１３号、第５，１２３，８８９号、および、第５，８０３，８９３号に開示されている。
【０００５】
［概要］
本発明は、シート状ストック材料を比較的厚く低密度のダンネージ製品に転換するための小型のダンネージ転換機に、多数の改善特徴を提供するものである。
【０００６】
以下に、本発明の上述および他の特徴を、完全に説明すると共に、特に、特許請求の範囲において指摘する。以下の説明および添付の図面は、本発明の図解のための特定の実施形態を、詳細に説明するものであるが、これらの実施形態は、本発明の原理を実施可能な様々な態様のうちの幾つかだけを示すものである。
【０００７】
［詳細な説明］
本発明は、シート状ストック材料を比較的厚く低密度のダンネージ製品に転換するための小型のダンネージ転換機において、多数の改善特徴を提供するものである。これらの特徴は、転換プロセス中にストック材料が詰まることを最少化または回避することを促進し、点検および整備処置を容易にし、様々な形状のストック材料の供給を支援することを提供し、多層のシート状ストック材料の張りをより均一に維持することを促進する。
【０００８】
ここで、図面を参照する。図１〜４は、本発明に従って提供される典型的なダンネージ転換機２０の様々な図を示している。これらの図面では、ダンネージ転換機は、直立すなわち垂直方向に示されており、ダンネージを好適な高さで排出させるために、この転換機をテーブル台または他の表面の上で支える一対の足部２１を備えている。転換機２０は、シート状ストック材料のロール２３を有するストック供給アセンブリ２２、成形アセンブリ２４、送り／接続アセンブリ２６、および切断アセンブリ３０を備えている。成形アセンブリ２４、送り／接続アセンブリ２６、および切断アセンブリ３０は、一般には、転換アセンブリ３２に含まれている。そして、転換アセンブリ３２の大部分は、典型的には、ハウジング３４によって覆われている。
【０００９】
図１では、ハウジング３４のドア４０が開かれており、このドアは、後に続く図面では取り外されている。本実施形態では、ドア４０は、１つのパネルだけを含むが、ドア４０は、代替的に、１つ以上のパネルを含んでいてもよく、邪魔にならないようにアコーディオン状に折り畳まれるか、または、中央から転換機２０の側面に向かって、若しくは、転換機２０の上流端部および下流端部に向かってそれぞれ開くようになっていてよい。ハウジング３４の別のパネル４２は、ドアパネル４０の下流において、切断アセンブリ３０を覆っており、同じく、後に続く図面では取り外されている。図２に示される、ハウジング３２の排出滑降斜面路４４の部分も、後に続く図面では取り外されている。これらのパネル４０、４２、および４４を取り外すだけで、転換機２０の内部部品のほとんどに、点検および修理のために、接近可能である。
【００１０】
動作中には、送り／接続アセンブリ２６は、ストック供給アセンブリ２２から、シート状ストック材料、この場合は多層の紙を、引き寄せる。ストック材料は、ストック供給アセンブリ２２から、転換アセンブリ３２の上流端部を通って、下流端部へと移動して、ダンネージ製品に転換される。この上流から下流への方向は、一般に、縦方向と呼ばれる。ストック供給アセンブリ２２は、この例では、側方方向に離間された一対の支持部４６を備えている。一対の支持部４６は、その間で、ロール２３を支えている。ロール２３は、中空円筒の胴部を有しており、この胴部の周りには、１つまたは複数の層のシート状ストック材料が巻き付けられている。これらの支持部４６は、ロール２３の胴部を通って伸びているロッド４８を支えているので、該ロールは、ストック材料がそこから解かれると、自由に回転する。その後、ストック材料は、連続投入アセンブリ４９に移動する。連続投入アセンブリ４９は、横ローラ５０および５１を備えており、成形アセンブリ２４の上流端部に移動する前のストック材料の各層に、一貫した投入点を提供する。
【００１１】
ストック材料は、ストック供給アセンブリ２２から、成形アセンブリ２４を通って、下流に移動する。成形アセンブリ２４は、ストック材料の側部を内側にまとめてクシャクシャにし、クシャクシャにされたダンネージのストリップを成形する。成形アセンブリ２４は、縦方向に収束する滑降斜面路５２を備えている。滑降斜面路５２は、横方向に収束する側壁５４を備えており、該壁は、ストック材料の側部を、それらがストック材料の中央部分に重なるまで内側に曲げる。滑降斜面路５２の内側には、トレイ５６の形をした成形部材が取り付けられている。トレイ５６は、一般に、平らな三角形であり、低い側壁を有している。また、トレイ５６は、滑降斜面路の底部または背面から離間されており、ストック材料の中央部分がクシャクシャになるのを最小限に抑えている。他の種類の成形部材が公知であり、これらの成形部材は、好適な代替案を提供可能である。滑降斜面路５２は、成形アセンブリ２４を通るストック材料用の経路を規定し、ストック材料を、送り／接続アセンブリ２６に導く。滑降斜面路５２の１つの側面、典型的には、転換機２０の方向に応じて前面または上面が、開口している。滑降斜面路５２の開口した側面は、ハウジング３４のドアに隣接している。開口面を有し、滑降斜面路の開口面に隣接して開くドア４０を用いた滑降斜面路５２を用いることによって、点検、整備、新たなシート状ストック材料の補充品の装填、並びに、成形アセンブリ２４、および／または、成形アセンブリ２４の下流にある送り／接続アセンブリ２６を含む転換アセンブリ３２の中に詰まったあらゆるストック材料の除去のために、滑降斜面路の内側に接近することが容易になる。
【００１２】
送り／接続アセンブリ２６は、ストック材料を、成形アセンブリ２４を通して引き寄せ、クシャクシャにされたストリップの中央の帯状部分の重なり合った層を、コイニングまたはスティッチングにより接続させ、クシャクシャにされた側方の枕状部分と、接続された比較的薄くて狭い中央の帯状部分とを有するダンネージのストリップを形成する。送り／接続アセンブリ２６は、横断方向において対向した一対の回転部材６０（一方が図示されている）を含む。回転部材６０は、平行な各軸の周りを回転するように取り付けられており、回転部材６０が、重なり合った層に接続すると、ストック材料を回転部材の間の経路に沿って供給する。図示された回転部材６０は、通常、スティッチングギアと呼ばれている。ダンネージのストリップは、送り／接続アセンブリ２６から、切断アセンブリ３０を通過する。切断アセンブリ３０は、例えば切ることによって、該ストリップから別々の長さのダンネージを切断する。
【００１３】
類似の転換機構が知られている。しかし、本発明によって提供されるダンネージ転換機は、幾つかの改良点を提供するものである。本発明によって提供されるダンネージ転換機のさらなる詳細について、以下の段落において説明する。
【００１４】
ここで、ストック供給アセンブリ２２に戻る。このアセンブリの一部は、図５に示されている。ストック供給アセンブリは、横部材７０を備えている。横部材７０は、各層について、ロール２３から転換アセンブリ３２の上流端部の連続投入アセンブリ４９内の共通の横部材５０までのそれぞれの経路を規定するものである。図示された実施形態では、横部材７０は、紐７２によって転換機２０に接続されている。紐７２は、側方方向に外側にあるストックロール支持部４６の各端部に接続されている。あるいは、この横部材は、転換機のフレームの一部のスロットの中に乗っていてもよい。ブレーキ７４は、バネ７６（図６）によって、ストックロール２３の外面に対してバイアスされており、送り／接続アセンブリ２６がロールからストック材料を引き寄せることを停止した後に、ストックロールが回転し続けることを最少化または回避する。図示された実施形態では、紐７２は、ブレーキ７４のアームに接続されている。本実施形態におけるストック材料は、複数の層、特に２つの層を有している。一方の層９０は、ロール２３から離れて、共通の横部材５０および連続投入アセンブリ４９に移動する。他方の層９２、この場合は内側の層は、連続投入アセンブリ４９に移動する前に、横部材７０の周りを通る。この内側の層９２の経路は、横部材７０に接近するにつれて、ほぼ垂直に下流側にのびると共に、横部材７０を離れるにつれて、ほぼ垂直に上流側にのびており、ストックロール支持部４６およびその上に支えられているストックロール２３と、共通の横部材５０との間で、Ｕ字型の経路となっている。本構成の利点は、多層のシート状ストック材料をロールから一定量で供給する場合に、これらの層は、概して、異なる速度で消費されるという事実に由来する。１つの層をより長い経路に方向付けることによって、内側の層内のあらゆる緩みを、当該層が転換アセンブリの中に入る前に、巻き上げることが可能である。これは結果的に、各層において、より一貫した張りを生じさせ、より高品質のダンネージ製品をもたらす。
【００１５】
本転換機２０によって提供される別の利点は、シート状ストック材料のロール２３を上述の方法で使用してもよいし、または、図６に示される、積み重ねられたファンフォールド式のシート状ストック材料９６を使用してもよい点である。ファンフォールド式の積層では、バネによってバイアスされたブレーキ７４は必要ないので、邪魔にならないように保持されるか、全て一緒に取り外すまたは除去することが可能である。積み重ねられたシート状ストック材料９６は、典型的には、１つの層だけを含み、この場合は、横部材７０も必要とされない。多層のストック材料の場合でも、ファンフォールド式の積層に折り畳まれているならば、これらの層は、概して、より一貫した速度で消費され、おそらく、横部材は、依然として、除去または取り外すことが可能である。
【００１６】
図面に示されているように、ハウジング３４は、上壁１００を有している。上壁１００は、共通の部材５０の軸から位置をずらして配置されており、基板１０２を含む。基板１０２は、積層９６を支える転換アセンブリ３２の縦軸から位置をずらして配置されている。このため、ストック供給アセンブリ２２は、任意によりシート状ストック材料のロール２３（図１）を支えるための、側方方向に離間された一対の支持部４６と、任意により積み重ねられたシート状ストック材料９６を支持部４６の間で支えるための、ハウジング３４の上壁１００によって提供される、位置をずらして配置された基板１０２とを含む。これらの両方の特徴により、ストック材料がロールの形で提供されていても、または積層の形で提供されていても、シート状ストック材料の供給を、小空間において支援することが容易になる。
【００１７】
図７および図８に示されるように、転換機２０は、一般に、水平方向においても提供可能である。この構成では、ストック供給アセンブリ２２は、ストックロール２３だけを支えることが可能であるが、シート状ストック材料の積層を、転換機を支える同一の表面、または、連続投入アセンブリ４９の近傍の任意の場所に設置してもよい。
【００１８】
図９〜１１は、成形アセンブリ２４および送り／接続アセンブリ２６の一部を示す図である。図９に示されるように、成形アセンブリ２４は、収束する滑降斜面路５２と、成形トレイ５６とを含む。成形トレイ５６に関連して、成形アセンブリ２４は、下流端部に向かって拡大する一対の円錐１１０を有している。図１０に示されるように、成形アセンブリ２２の中に、新たなシート状ストック材料の補充品を供給する場合、ストック材料は、成形トレイ５６と収束する滑降斜面路５２との間を通って、送り／接続アセンブリ２６内の回転部材６０のロール間隙まで移動する。送り／接続アセンブリ２６が動作されると、回転部材６０は回転し、シート材料を、回転部材６０の間の経路に沿って引き寄せる。
【００１９】
ストック材料が、送り／接続アセンブリ２６内の回転部材６０によって、成形アセンブリ２４を通って引き寄せられると、シート材料の側部が、滑降斜面路５２の側面５４によって内側に曲げられる。この側部は、内側に曲がり、成形トレイ５６の側面、および、拡大円錐１１０の周りを、図１１に示される方法で通過し、ダンネージのストリップを形成する、重なり合った中央層およびクシャクシャにされた側部を形成する。上述のように、送り／接続アセンブリ２６は、ストック材料を、成形アセンブリ２４を通して引き寄せるだけでなく、ストリップが回転部材６０の間を移動するにつれて、該ストリップの中央の重なり合った層を接続する。
【００２０】
図１２および図１３に示されるように、送り／接続アセンブリ２６はまた、幾つかの一意の特徴を有している。送り／接続アセンブリ２６は、回転部材６０に加えて、案内滑降斜面路１１２を備えている。案内滑降斜面路１１２は、回転部材６０の間の経路を境界付けている。さらに、回転部材６０の一方および滑降斜面路の一部分１１４が、回転部材の他方および滑降斜面路の他の部分の方に近づく動作、および、離れる動作を共通で行うように取り付けられている。この可動の回転部材６０は、滑降斜面路の可動部分１１４に対して回転するように、滑降斜面路の可動部分１１４に結合されている。従って、可動の回転部材６０および滑降斜面路の可動部分１１４、この場合、先端部および上部回転部材は、回転部材の他方および滑降斜面路１１２の他の一部または複数の部分に対して、浮き上がる。これによって、ストック材料が、可動の回転部材と滑降斜面路の関連する部分との間に詰まることを、最少化または回避することが促進される。
【００２１】
この浮き上がる回転部材６０および滑降斜面路１１２の浮き上がる部分１１４は、転換機のフレームから離れて、回転部材の他方および滑降斜面路の残りの部分の方にバイアスされる。特に、滑降斜面路の浮き上がる部分１１４は、隣接する回転部材６０を支え、滑降斜面路の浮き上がる部分１１４を貫通する一対の案内ロッド１１８によって、転換機２０のフレームのクロス部材１１６に結合されている。案内ロッド１１８は、滑降斜面路の浮き上がる部分１１４の、クロス部材１１６に対する最大変位を決定する。バイアス要素、案内ロッド１１８によって支えられた一対のバネ１２０は、滑降斜面路の浮き上がる部分１１４、および、浮き上がる回転部材６０を、対向する、回転部材および滑降斜面路の他の部分に向けて、バイアスする。
【００２２】
クロス部材１１６、案内ロッド１１８、バネ１２０、滑降斜面路の浮き上がる部分１１４、および、浮き上がる回転部材６０は、１つのユニットとして、滑降斜面路１１２の他の部分および回転部材の他方から分離して、転換アセンブリ３２から取り外すことが可能なサブアセンブリ１２４の一部を形成する。このサブアセンブリは、クロス部材１１６をフレームの台に固定する幾つかのボルト１２２によって、転換機２０のフレームに結合されている。これらのボルト１２２を取り外すことによって、図１４に示されるように、サブアセンブリ１２４全体を、１つのユニットとして取り外すことが可能である。
【００２３】
給送／接続サブアセンブリ１２４が取り外された図１４および図１５では、案内滑降斜面路１１２は、点検および整備のために露出されている。案内滑降斜面路１１２は、互いに移動可能な少なくとも２つの部分を含み、各部分は、各回転部材の軸に対して定位置で維持されている。図示される実施形態では、直交する壁の対が、一般に長方形の断面を有する滑降斜面路１１２を規定しており、滑降斜面路の可動部分１１４は、少なくとも１つの壁を備えている。滑降斜面路１１２は、ダンネージのストリップの下、および、他の、浮き上がらない回転部材（図示されていない）の周りに、側方方向に離間された、側壁１２６と底壁（図示されていない）とを含む。従って、案内滑降斜面路１１２は、境界を形成し、送り／接続アセンブリ２６を通るダンネージのストリップの経路を規定することに役立っている。取り外し可能なサブアセンブリ１２４は、点検および整備のために、回転部材６０の周りの空間を開放することを容易にすると共に、ストック材料が、送り／接続アセンブリ２６の中に入り、そこから出て、切断アセンブリ３０まで移動する時に、ストック材料を、転換アセンブリ３２から除去することを容易にする。
【００２４】
切断アセンブリ３０のさらなる詳細は、図１６および図１７から明らかである。切断アセンブリ３０は、送り／接続アセンブリ２６を通って供給されたダンネージのストリップから別々の長さのダンネージを、例えば切ることによって切断する。図示された切断アセンブリ３０は、ギロチン裁断ブレード１３０を含む。ギロチン裁断ブレード１３０は、ダンネージストリップをスライスして、所望の長さのダンネージ製品を生成するように斜めになっている。典型的には、送り／接続アセンブリ２６は、切断アセンブリ３０が動作する前に停止するので、共通のモータ（図示されていない）によって、切刃１３０、および、送り／接続アセンブリ２６の回転部材６０の両方を駆動することが可能である。あるいは、別々のモータが、切断動作、および、給送／接続動作を駆動してもよい。モータ（図示されていない）を切刃１３０に接続させているクランクアーム１３２が、図１６に示されている。切刃の対向する面には、類似のアームが設けられていてもよい。切刃１３０の下流では、切断アセンブリ３０は、切断後の拘束滑降斜面路１４０を備えている。この滑降斜面路１４０は、ハウジング内の出口を通るように、ダンネージのストリップを案内し、該ストリップが切られる間、該ストリップを把持するものである。
【００２５】
従って、記載されるダンネージ転換機は、以下の点を提供する。（ｉ）案内滑降斜面路および回転部材の浮き上がる部分により、ストック材料が、この可動の回転部材と滑降斜面路の関連する部分との間に詰まることを最小化または回避する点。（ｉｉ）案内滑降斜面路の浮き上がる部分と浮き上がる回転部材とを含むサブアセンブリを、１つのユニットとして、滑降斜面路の他方の部分および回転部材の他方から分離して、転換アセンブリから取り外し、点検および整備のために、回転部材の周りの空間を開放することが可能であると共に、ストック材料を転換アセンブリから除去することを可能にする点。（ｉｉｉ）横部材が、各層のために別個の経路を規定し、各層が転換アセンブリの中に入る前に、１つの層におけるあらゆる緩みを巻き上げ、各層においてより一貫した張りを提供すると共に、より高品質のダンネージ製品を提供する点。（ｉｖ）ストック供給アセンブリが、任意によりシート状ストック材料のロールを支持するための、側方方向に離間された一対の支持部を含み、ハウジングが、任意によりシート状ストック材料の積層を支持部の間で支持するための上壁を備えており、これによって、異なる形状のシート状ストック材料を小空間において支えることが容易になる点。（ｖ）成形アセンブリが、一側面において開口している収束する滑降斜面路を有しており、ハウジングが該滑降斜面路をほぼ包囲し、該滑降斜面路の開口面に隣接するドアを備えており、このため、点検、整備、新たなシート状ストック材料の補充品の装填、および、転換アセンブリ内に詰まったあらゆるストック材料の除去のために、滑降斜面路の内側に接近することが容易である点。
【００２６】
本発明を、特定の図示された１つまたは複数の実施形態に関して、図解してきたが、当業者は、本明細書および添付の図面を読解することにより、同等の代替例および変形例にも想到するであろう。特に、上述の完全体（部材、アセンブリ、装置、構成など）によって実施される様々な機能に関し、このような完全体を説明するために用いられる用語（「手段」への言及を含む）は、他に記載がない限り、機能的には、ここに説明される本発明の１つまたは複数の実施形態における機能を実施する開示される構造と同等でなくても、特定の機能を実施するあらゆる完全体（すなわち機能的に同等の完全体）に相当することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明によって提供されるダンネージ転換機を、垂直方向において示す斜視図である。
【図２】図１に示すダンネージ転換機の下流端部を示す斜視図である。
【図３】図１に示すダンネージ転換機を示すものであり、その内部部品を示すためにハウジングの前方部が、取り外されている状態を示す斜視図である。
【図４】図３に示すダンネージ転換機の上流端部を示す斜視図である。
【図５】図１に示すダンネージ転換機のストック供給アセンブリ部分を示す拡大図である。
【図６】ファンフォールド式の積み重ねられたシート状ストック材料を有する、図１に示されるようなダンネージ転換機のストック供給アセンブリ部分を示す斜視図である。
【図７】本発明によって提供されるダンネージ転換機を、ほぼ水平方向において示す斜視図である。
【図８】図７に示すダンネージ転換機の上流部分を示す斜視図である。
【図９】図７に示すダンネージ転換機内の転換アセンブリの下流部分を示す斜視図である。
【図１０】どのようにストック材料を転換アセンブリの中に装填するかを示す、図９の斜視図である。
【図１１】図９に示される転換アセンブリを示す、別の斜視図である。
【図１２】転換アセンブリの下流部分を示す別の斜視図である。
【図１３】図１２に示す転換アセンブリの一部を拡大して示す、斜視図である。
【図１４】どのように転換アセンブリの一部を１つのユニットとして取り外すことができるかを示す、図１２に示す転換アセンブリの下流部分の一部を示す斜視図である。
【図１５】転換アセンブリの一部が取り外された、図１４に示す転換アセンブリの下流部分を示す斜視図である。
【図１６】図７に示すダンネージ転換機の下流部分を示す斜視図である。
【図１７】図７に示すダンネージ転換機の下流部分を示す別の斜視図である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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