(57)【要約】【課題】  紙幣挿入を検知する手段に含まれる発光素子と受光素子の設置及び配線等の作業を簡略化してコスト低減を図れる紙幣識別装置を提供する。【解決手段】  中央のポート３４ａに入射した光を左右のポート３４ａから出射し得る光伝送素子３４を紙幣通路ＢＰの相対する前後面の前面側（前側シュート３０）に配置することにより、発光素子４５及び受光素子４６を紙幣通路ＢＰの相対する前後面の後側（紙幣搬送ユニット４０のユニット本体４１）にまとめて配置することができるので、発光素子４５及び受光素子４６を設置して配線等を施す作用を従前に比して簡略化してコスト低減を図ることができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙幣通路への紙幣挿入を検知する手段を具備した紙幣識別装置において、
前記手段は、
紙幣通路の相対する面の一方に配置され、複数のポートのうちの少なくとも１つのポートに入射した光を残りのポートから出射し得る少なくとも１つの光伝送素子と、
紙幣通路の相対する面の他方に配置され、紙幣通路を介して光伝送素子の光入射用ポートに光を入射し得る少なくとも１つの発光素子と、
紙幣通路の相対する面の他方に配置され、光伝送素子の光出射用ポートから出射された光を紙幣通路を介して受光し得る少なくとも１つの受光素子とを備える、
ことを特徴とする紙幣識別装置。
【請求項２】
光伝送素子の複数のポートは紙幣挿入方向と直交する方向で間隔をおいて直線的に並んでいる、
ことを特徴とする請求項１に記載の紙幣識別装置。
【請求項３】
光伝送素子は、１つの光入射用ポートと、複数の光出射用ポートと、光入射用ポートと各光出射用ポートとを結ぶ複数の光伝送部と、光入射用ポートに入射された光を各光伝送部に導く複数の第１光反射部と、各光伝送部によって伝送された光を各光出射用ポートにそれぞれ導く複数の第２光反射部とを有し、
発光素子は紙幣通路を介して１つの光入射用ポートに向き合うように配置され、また、受光素子は紙幣通路を介して複数の光出射用ポートに向き合うように配置されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の紙幣識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機等に用いられる紙幣識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の紙幣識別装置は紙幣通路への紙幣挿入を検知する手段を有し、該手段によって紙幣挿入が検知されたときに紙幣搬送ユニットを動作させ紙幣を紙幣識別領域に引き込んでその真偽の識別を行う。
【０００３】
前記の紙幣挿入を検知する手段には一般に１または複数の光スイッチが用いられており、光スイッチを構成する発光素子と受光素子の一方は紙幣通路の相対する面の一方に配置され、且つ、発光素子と受光素子の他方は紙幣通路の相対する面の他方に配置されている。
【特許文献１】特開平８−４４９２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、対を成す発光素子と受光素子の一方を紙幣通路の相対する面の一方に配置し、且つ、発光素子と受光素子の他方を紙幣通路の相対する面の他方に配置する場合には、紙幣通路の相対する面の一方に発光素子と受光素子の一方を設置して配線等を施す作業と紙幣通路の相対する面の他方に発光素子と受光素子の他方を設置して配線等を施す作業とが必要となるため、これら作業に費やされるコストが増加して装置価格に反映されてしまう不具合がある。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、紙幣挿入を検知する手段に含まれる発光素子と受光素子の設置及び配線等の作業を簡略化してコスト低減を図れる紙幣識別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、紙幣通路への紙幣挿入を検知する手段を具備した紙幣識別装置において、前記手段は、紙幣通路の相対する面の一方に配置され、複数のポートのうちの少なくとも１つのポートに入射した光を残りのポートから出射し得る少なくとも１つの光伝送素子と、紙幣通路の相対する面の他方に配置され、紙幣通路を介して光伝送素子の光入射用ポートに光を入射し得る少なくとも１つの発光素子と、紙幣通路の相対する面の他方に配置され、光伝送素子の光出射用ポートから出射された光を紙幣通路を介して受光し得る少なくとも１つの受光素子とを備える、ことをその特徴とする。
【０００７】
この紙幣識別装置によれば、少なくとも１つのポートに入射した光を残りのポートから出射し得る少なくとも１つの光伝送素子を紙幣通路の相対する面の一方に配置することにより、発光素子及び受光素子を紙幣通路の相対する面の他方にまとめて配置することができるので、発光素子及び受光素子の設置して配線等を施す作業を従前に比して簡略化してコスト低減を図ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、紙幣挿入を検知する手段に含まれる発光素子と受光素子の設置及び配線等の作業を簡略化してコスト低減を図れる紙幣識別装置を提供することができる。
【０００９】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図９は本発明（紙幣識別装置）の一実施形態を示す。図１は紙幣識別装置を前側から見た斜視図、図２は図１に示した紙幣識別装置を後側から見た斜視図、図３は図１及び図２に示した紙幣識別装置の縦断面図、図４は図１及び図２に示した紙幣識別装置の上面図、図５は図３のａ−ａ線断面図、図６は図３及び図５に示した光伝送素子の斜視図、図７は図１〜図４に示した係止解除レバーの斜視図、図８は図１〜図４に示した係止解除レバーの操作部と係止片との位置関係を示す図、図９は紙幣挿入の検知に係る説明図である。尚、以下の説明では、図１の手前側を前、奥側を後、左側を左、右側を右として表記する。
【００１１】
まず、図１〜図８を参照して紙幣識別装置のメカニズムについて説明する。
【００１２】
図１〜図９に示した紙幣識別装置は、メインフレーム１０と、ベースボックス２０と、前側シュート３０と、紙幣搬送ユニット４０と、後側シュート５０と、マスク６０と、紙幣収納カセット７０と、係止解除レバー８０とを備えている。
【００１３】
ベースボックス２０は上面及び後面を開口した箱形を成し、その前面をメインフレーム１０の後面下部に固定されている。このベースボックス２０は、紙幣を紙幣収納カセット７０内に押し込むための縦長矩形状の紙幣収納プレート２１と、該紙幣収納プレート２１を前後移動させるリンク機構２２と、モータ，減速用歯車及び駆動レバーを有する紙幣収納プレート用駆動機構（図示省略）と、上部後側の左右にその中心線が左右方向に向くように設けられた後側シュート用の軸支孔２３とを有している。
【００１４】
リンク機構２２は、各々の上端を紙幣収納プレート２１に回転自在に連結され、且つ、各々の下端をベースボックス２０に回転自在に連結された左右一対の上側リンク２２ａと、各々の上端をベースボックス２０に回転自在に連結され、且つ、各々の下端を紙幣収納プレート２１に回転自在に連結された左右一対の下側リンク２２ｂと、上側リンク２２ａと下側リンク２２ｂで共通の操作軸２２ｃとを有している。操作軸２２ｃには紙幣収納プレート用駆動機構の駆動レバー（図示省略）が係合しており、該駆動レバーの前後移動に伴ってリンク機構２２はその形態を変化して紙幣収納プレート２１を前後に移動させる。
【００１５】
前側シュート３０は全体が略矩形状を成し、その前面をメインフレーム１０の後面上部に固定されている。この前側シュート３０は、後側に張り出した上部湾曲部３１と、前側に張り出した下部湾曲部３２と、上下左右に間隔をおいて回転自在に、且つ、その一部が後側に露出するように設けられた計４個以上のガイドローラ３３と、紙幣搬送ユニット取付部（図示省略）と、光伝送素子３４とを有している。
【００１６】
計４個以上のガイドローラ３３のうちの２個のガイドローラ３３は紙幣搬送ユニット４０の左右一方の無端ベルト４３の前側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触し、残りのうちの２個のガイドローラ３３は紙幣搬送ユニット４０の左右他方の無端ベルト４３の前側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触している。
【００１７】
光伝送素子３４は透明プラスチック或いは透明ガラスから成り、３つのポート３４ａと、中央のポート３４ａと左右のポート３４ａとを結ぶ２つの光伝送部３４ｂと、中央のポート３４ａと２つの光伝送部３４ｂとの間に設けられた第１光反射部３４ｃと、左右のポート３４ａと２つの光伝送部３４ｂとの間それぞれに設けられた第２光反射部３４ｄとを備える。この光伝送素子３４は各ポート３４ａを各々に対応して前側シュート３０に設けられた孔に差し込むことによって該前側シュート３０に取り付けられており、各ポート３４ａの端面は後側に向けて露出していて、各ポート３４ａは紙幣挿入方向と直交する方向で間隔をおいて直線的に並んでいる。つまり、光伝送素子３４は後述する紙幣通路ＢＰの相対する前後面の前面側に配置されている。
【００１８】
また、前側シュート３０は、上部両側に設けられ後方向に向けて突出する横長矩形状の係止片３５を有している。各係止片３５は弾性による左右方向の変形を可能としており、各々の後端内側には傾斜面３５ａが設けられ、略前後方向中間位置にはその中心線が左右方向を向く係止孔３５ｂが設けられている。両係止片３５の外面の左右間隔は後側シュート５０の左右寸法とほぼ一致している。
【００１９】
紙幣搬送ユニット４０は全体が略直方体形状を成し、前側シュート３０の紙幣搬送ユニット取付部（図示省略）に着脱自在に取り付けられている。この紙幣搬送ユニット４０は、ユニット本体４１と、ユニット本体４１の上部左右に回転自在に設けられたプーリ４２と、ユニット本体４１の下部左右に共通回転軸を通じて回転自在に設けられたプーリ４２と、左側の２個のプーリ４２に巻き付けられた無端ベルト４３と、右側の２個のプーリ４２に巻き付けられた無端ベルト４３と、左側の下側プーリ４２に同軸上に連結された従動歯車（図示省略）と、ユニット本体４１内に取り付けられた基板４４と、基板４４に搭載された１つの発光素子４５及び２つの受光素子４６と、その一部が後側に露出するように設けられた紙幣識別センサ４７とを有している。
【００２０】
基板４４に搭載された１つの発光素子４５と２つの受光素子４６は各々に対応してユニット本体４０の前面に設けられた孔に挿入されて前側に向けて露出しており、１つの発光素子４５は光伝送素子３４の中央のポート３４ａに間隔をおいて向き合い、且つ、２つの受光素子４６は光伝送素子３４の左右のポート３４ａにそれぞれ間隔をおいて向き合っている。つまり、発光素子４５と受光素子４６は後述する紙幣通路ＢＰの相対する前後面の後面側に配置されている。因みに、発光素子４５には発光ダイオード等が用いられ、受光素子４６はフォトダイオードやフォトトランジスタ等が用いられている。
【００２１】
後側シュート５０は全体は略直方体形状を成す。この後側シュート５０は、前側に張り出した湾曲部５１と、上下左右に間隔をおいて回転自在に、且つ、その一部が前側に露出するように設けられた計４個以上のガイドローラ５２と、その一部が前側に露出するように設けられた紙幣識別センサ５３と、モータ，減速用歯車及び駆動歯車を有する紙幣搬送ユニット用駆動機構（図示省略）と、下面後側の左右に設けられた支持片５４と、各支持片５４にその中心線が左右方向に向くように設けられた軸部５５とを有している。この後側シュート５０は左右の軸部５５をベースボックス２０の左右の軸支孔２３に回転自在に挿入され、軸支箇所を支点とした回転動作による開閉ができるようにベースボックス２０に取り付けられている。
【００２２】
計４個以上のガイドローラ５２のうちの２個のガイドローラ５２は紙幣搬送ユニット４０の左右一方の無端ベルト４３の後側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触し、残りのうちの２個のガイドローラ５２は紙幣搬送ユニット４０の左右他方の無端ベルト４３の後側の上下位置に対応していてその露出部分を該無端ベルト４３に接触している。
【００２３】
紙幣搬送ユニット用駆動機構の駆動歯車は後側シュート５０を閉塞した状態で紙幣搬送ユニット４０の従動歯車に噛合する。つまり、紙幣搬送ユニット４０の各無端ベルト４３は紙幣搬送ユニット用駆動機構の駆動歯車から従動歯車に伝達された回転力に基づいて所定方向に回転して紙幣搬送を行う。
【００２４】
また、後側シュート５０は、上部両側に設けられた凹部５６と、各凹部５６の内側側面に設けられたピン５７とを有している。各ピン５７の中心線は左右方向を向いており、各々の径は係止片３５の係止孔３５ｂの径よりも僅かに小さく、各々の長さは好ましくは凹部５６の左右間隔よりも短い。
【００２５】
さらに、後側シュート５０は、係止解除レバー用の左右一対の支持壁５８をその上面に有している。各支持壁５８にはその中心線が左右方向に向くように設けられた係止解除レバー用の軸支孔５８ａが形成されている。
【００２６】
マスク６０は後面を開口した箱形を成し、その後面をメインフレーム１０の前面に固定されている。このマスク６０は、前面から後面に至る横長の紙幣挿入口６１と、紙幣挿入口６１の後端下部から後側に張り出した湾曲部６２とを有している。
【００２７】
紙幣収納カセット７０は上面及び前面を開口した箱形を成し、ベースボックス２０内に着脱自在に取り付けられている。この紙幣収納カセット７０は、前面開口の左右に設けられた縦長のレール７１と、両レール７１の左右間隔よりも左右幅が僅かに大きく両レール７１の後側に配置された縦長矩形状のカセットプレート７２と、カセットプレート７２を前方に付勢する円錐台状のコイルバネ７３と、ベースボックス２０内への紙幣収納カセット７０の装着とその解除を行うフックレバー（図示省略）と、フックレバーを後面側から操作するための切り欠き７４とを有している。
【００２８】
係止解除レバー８０は、矩形状の押圧部８１と、押圧部８１の後端から前方に伸びる縦断面Ｌ字形の姿勢制御部８２と、姿勢制御部８２の左右両側に設けられた弾性片８３と、各弾性片８３にその中心線が左右方向に向くように設けられた軸部８４と、押圧部８１の左右両側に設けられ左右方向に伸びる棒状部８５と、各棒状部８５の先端に設けられた操作部８６とを有している。この係止解除レバー８０は両弾性片８３を内側に撓ませて各々の軸部８４を後側シュート５０の左右の支持壁５８の軸支孔５８ａに挿入することによって後側シュート５０の上面に取り付けられており、軸支箇所を支点とした傾動動作ができるようになっている。また、この取付状態では姿勢制御部８２がメインフレーム１０の上側張出部１１に近接するようになっていて、押圧部８１が浮き上がるように傾動したときの角度制限を姿勢制御部８２の上側張出部１１への接触によって行えるようになっている。
【００２９】
各操作部８６は縦断面略三角形を成していて、各々の外面は内側に向かって傾く傾斜面８６ａとなっている。両操作部８６の下端の左右間隔は、両係止片３５の内面の左右間隔よりも僅かに小さい。
【００３０】
次に、図３，図５及び図９を主に参照して前述の紙幣識別装置の動作について説明する。
【００３１】
後側シュート５０が閉塞位置にあるとき、紙幣搬送ユニット４０はその前後を前側シュート３０と後側シュート５０に挟み込まれたような状態となり、上部湾曲部３１と後側シュート５０の湾曲部５１の存在もあって、紙幣搬送ユニット４０の周囲には逆Ｕ字形の紙幣通路ＢＰ（図３，図５及び図９参照）が形成される。この紙幣通路ＢＰの前側下端はマスク６０の湾曲部６２を介して紙幣挿入口６１の後端と連通している。
【００３２】
図５に矢印で示すように、紙幣未挿入状態では、光伝送素子３４の中央のポート３４ａには紙幣通路ＢＰを介して発光素子４５からの光が入射され、該入射光は２つの第１光反射部３４ｃによって分離されて各光伝送部３４ｂによって伝送され、該各伝送光は左右の第２光反射部３４ｄによって左右のポート３４ａにそれぞれ導かれ、該各伝送光は左右のポート３４ａから出射されて紙幣通路ＢＰを介して左右の受光素子４６にそれぞれ入射される。
【００３３】
マスク６０の紙幣挿入口６１に挿入された１０００円札等の紙幣ＰＭが図９に示すように光伝送素子３４のポート３４ａの並びラインに達すると、該紙幣ＰＭによって光伝送素子３４の左右のポート３４ａから各受光素子４６への光入射が遮られ、該各受光素子４６への光入射の遮断によって紙幣が挿入されたことが検知される。
【００３４】
紙幣挿入が検知された後は、紙幣搬送ユニット４０の両無端ベルト４３が図３において反時計回り方向に回転し、該回転によって紙幣ＰＭが逆Ｕ字形の紙幣通路ＢＰに引き込まれて該紙幣通路ＢＰに沿って紙幣識別センサ４７，５３の検知領域に送り込まれる。
【００３５】
紙幣識別センサ４４，５３の検知領域に送り込まれた紙幣は該検知領域において真偽の識別を受け、偽紙幣、或いは、識別不可の場合には紙幣搬送ユニット４０の両無端ベルト４３が図３において時計回り方向に回転し、該回転によって紙幣が逆Ｕ字形の紙幣通路ＢＰから紙幣挿入口６１に戻される。
【００３６】
一方、真偽識別の結果、真紙幣の場合には図示省略の制御回路を通じて真紙幣挿入に係る信号が出力される共に、紙幣搬送ユニット４０の両無端ベルト４３が図３において反時計回り方向に回転し、該回転によって紙幣がベースボックス２０の紙幣収納プレート２１の後側に送り込まれる。そして、紙幣収納プレート２１が紙幣を介して紙幣収納カセット７０のカセットプレート７２をバネ付勢力に抗して後方に押圧し、紙幣の幅方向両端縁が紙幣収納カセット７０の両レール７１を乗り越える位置まで後方移動した後に前方に復帰する。この紙幣収納プレート２１の動作によって真紙幣は、紙幣収納カセット７０のカセットプレート７２と両レール７１との間に挟まれるようにして収納される。
【００３７】
次に、図４及び図８を主に参照して前述の紙幣識別装置における後側シュート５０の開閉動作について説明する。
【００３８】
図４及び図８に示すように、閉塞位置にある後側シュート５０はその左右両側のピン５７を前側シュート３０の左右両側の係止片３５の係止孔３５ｂにそれぞれ差し込まれて係止された状態で適正位置に保持されている。
【００３９】
紙幣搬送ユニット４０の点検や修理等を行うに際して閉塞位置にある後側シュート５０を開放するときには、係止解除レバー８０の押圧部８１を指先等で下方に押圧して両棒状部８５及び両操作部８６を下方移動させる。係止解除レバー８０の両操作部８６の下端の左右間隔は両係止片３５の内面の左右間隔よりも僅かに小さいため、前記の押圧に伴う両操作部８６の下方移動による相互接触によって各々の傾斜面８６ａから各係止片３５にこれらを外側に押し退ける力が作用し、該各係止片３５は外側に弾性変形して各々の係止孔３５ｂが各ピン５７から同時に抜け出て係止が解除される。依って、係止解除状態で後側シュート５０を軸支箇所を支点として後側に回転させれば、該後側シュート５０を開放して紙幣搬送ユニット４０を露出させることができ、必要に応じて紙幣搬送ユニット４０を前側シュート３０から取り外すことによって所期の点検や修理等を的確に行うことができる。
【００４０】
開放後の後側シュート５０を閉塞位置に戻すときには、後側シュート５０を軸支箇所を支点として前側に回転させればよい。各係止片３５は弾性による左右変形を可能としており、しかも、各々の後端内側には傾斜面３５ａが設けられているため、後側シュート５０を軸支箇所を支点として前側に回転させると各ピン５７の先端が各係止片３５の傾斜面３５ａに接触し、該相互接触によって各係止片３５を外側に押し退ける力が作用して該各係止片３５は外側に弾性変形する。後側シュート５０が閉塞位置に達すると、図４及び図８に示すように、各ピン５７が各係止片３５の係止孔３５ｂに再び差し込まれて係止されて該後側シュート５０が適正な閉塞位置で保持される。
【００４１】
このように、前述の紙幣識別装置によれば、中央のポート３４ａに入射した光を左右のポート３４ａから出射し得る光伝送素子３４を紙幣通路ＢＰの相対する前後面の前面側（前側シュート３０）に配置することにより、発光素子４５及び受光素子４６を紙幣通路ＢＰの相対する前後面の後側（紙幣搬送ユニット４０のユニット本体４１）にまとめて配置することができるので、発光素子４５及び受光素子４６を設置して配線等を施す作用を従前に比して簡略化してコスト低減を図ることができる。しかも、発光素子４５の数を受光素子４６の数よりも減らせるのでこの点からもコスト低減に貢献できる。
【００４２】
また、光伝送素子３４の各ポート３４ａが紙幣挿入方向と直交する方向で間隔をおいて直線的に並んでいるので、挿入された紙幣ＰＭが光伝送素子３４のポート３４ａの並びラインに達したときに該紙幣ＰＭの挿入を的確に検知することができる。
【００４３】
さらに、発光素子４５，受光素子４６及びその基板４４を紙幣搬送ユニット４０のユニット本体４１に設けてあるので、後側シュート５０を開放して紙幣搬送ユニット４０を前側シュート３０から取り外すことによって、発光素子４５，受光素子４６及びその基板４４に対する点検や修理等を簡単に行うことができる。
【００４４】
尚、前述の紙幣識別装置では、１つの光伝送素子３４を用いたものを示したが、図１０及び図１１に示すように、該光伝送素子３４よりも幅寸法が小さな光伝送素子３６を重ねて用いて、両光伝送素子３４，３６の中央のポート３４ａ，３６ａに単一の発光素子４５から光を入射するようにし、且つ、各光伝送素子３４，３６の左右のポート３４ａ，３６ａに対応して計４個の受光素子４６を配置すれば、紙幣挿入の検知箇所数を増加させることもできる。勿論、２つの光伝送素子３４，３６を機能的に一体化したような光伝送素子を用いても同様の検知箇所数の増加を行うことができる。
【００４５】
また、前述の紙幣識別装置では、光伝送素子３４の中央のポート３４ａを光入射用として用い、且つ、左右のポート３４ａを光出射用として用いたが、中央のポート３４ａを光出射用として用い、且つ、左右のポート３４ａを光入射用として用いることも可能であり、発光素子４５を受光素子に置換し、且つ、左右の受光素子４６を発光素子に置換すれば前記同様の紙幣挿入検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態を示す、紙幣識別装置を前側から見た斜視図である。
【図２】図１に示した紙幣識別装置を後側から見た斜視図である。
【図３】図１及び図２に示した紙幣識別装置の縦断面図である。
【図４】図１及び図２に示した紙幣識別装置の上面図である。
【図５】図３のａ−ａ線断面図である。
【図６】図３及び図５に示した光伝送素子の斜視図である。
【図７】図１〜図４に示した係止解除レバーの斜視図である。
【図８】図１〜図４に示した係止解除レバーの操作部と係止片との位置関係を示す図である。
【図９】紙幣挿入の検知に係る説明図である。
【図１０】図１〜図９に示した紙幣識別装置の部分変形例を示す図５対応の断面図である。
【図１１】図１０に示した光伝送素子の斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…メインフレーム、２０…ベースボックス、３０…前側シュート、３４…光伝送素子、３４ａ…ポート、３４ｂ…光伝送部、３４ｃ…第１光反射部、３４ｄ…第２光反射部、３６…光伝送素子、３６ａ…ポート、３６ｂ…光伝送部、３６ｃ…第１光反射部、３６ｄ…第２光反射部、４０…紙幣搬送ユニット、４４…基板、４５…発光素子、４６…受光素子、５０…後側シュート、６０…マスク、７０…紙幣収納カセット、８０…係止解除レバー、ＢＰ…紙幣通路、ＰＭ…紙幣。
【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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