(57)【要約】      （修正有）【課題】用紙の搬送方向と直交する方向の任意の位置に、用紙の厚さにも対応できる、加工形状が良好で高精度の折り型の形成を可能とする。【解決手段】折り型形成部１０は、外周に沿って環状の凸部３を有し、用紙搬送方向と直交する方向に沿った従動回転軸６の軸心廻りに回転する上部クリースローラ１と、上部クリースローラ１を保持して上部案内支持レール１５の上を移動する上部ローラ保持部９と、外周に沿って環状の凹部４を有し、用紙搬送方向と直交する方向に沿った駆動軸７の軸心廻りに回転する下部クリースローラ２と、下部クリースローラ２を保持して下部案内支持レール２２の上を移動する下部ローラ保持部１６とを有し、上部クリースローラ１の凸部３と下部クリースローラ２の凹部４との間に用紙５を挟扼し、上部ローラ保持部９および下部ローラ保持部１６に作用する反力をそれぞれ上部案内支持レール１５および下部案内支持レール２２で受け止める。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を用紙搬送方向に沿って搬送する搬送手段と、搬送手段の用紙搬送経路上で用紙を挟扼して用紙搬送方向に沿った折り型を形成する折り型形成手段と、折り型形成手段を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる移動手段と、折り型形成手段の移動方向に沿って、かつ折り型形成手段を介した上下両側位置に平行に配置した反力支持部材とを備え、
折り型形成手段は、外周に沿って環状の凸部を有し、用紙搬送方向と直交する方向に沿った回転軸の軸心廻りに回転する第１のローラと、第１のローラを保持して一方の反力支持部材上を移動する第１のローラ保持部と、外周に沿って環状の凹部を有し、用紙搬送方向と直交する方向に沿った回転軸の軸心廻りに回転する第２のローラと、第２のローラを保持して他方の反力支持部材上を移動する第２のローラ保持部とを有し、第１のローラの凸部と第２のローラの凹部との間に用紙を挟扼し、第１のローラ保持部および第２のローラ保持部に作用する反力をそれぞれの反力支持部材で受け止めることを特徴とする用紙加工装置。
【請求項２】
凸部および凹部の形状は、用紙の種類および厚さに基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の用紙加工装置。
【請求項３】
用紙の種類および厚さの基準が、平均厚さ０．２４ｍｍのコート紙である場合、凸部が幅０．８ｍｍで、凹部が幅１．２ｍｍで、凸部が凹部へ突出する寸法０．４ｍｍとすることを特徴とする請求項２に記載の用紙加工装置。
【請求項４】
第１のローラが従動回転軸の軸心廻りに従動回転し、第２のローラが主動回転軸の軸心廻りに主動回転し、第１のローラ保持部が偏心操作手段を有し、偏心操作手段が第１のローラの従動回転軸を第２のローラの主動回転軸に対して所定範囲内で接近離間自在に保持することを特徴とする請求項１に記載の用紙加工装置。
【請求項５】
従動回転軸の軸心方向における第１のローラの両側位置に用紙搬送方向と平行なガイド面を形成するガイド部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の用紙加工装置。
【請求項６】
第２のローラは幅の大きさが異なる複数種の凹部を有し、回転軸に着脱自在に装着する第１のローラは第２のローラの各凹部に相応する凸部を有する複数種のものと取替え可能であることを特徴とする請求項１に記載の用紙加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙加工装置に関し、用紙の搬送方向に沿って用紙に折り型を形成する技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、用紙加工装置には、例えば図１０に示すものがある。この用紙加工装置は、装置本体１１０の一端に給紙部１１１を備え、他端に排紙部１１２を備えており、給紙部１１１から排紙部１１２へ搬送手段１１３を備えている。搬送手段１１３は多数個の対のローラ１１４からなる搬送経路１１５を構成している。
【０００３】
搬送手段１１３はローラ１１４を駆動する搬送駆動手段（図示せず）を備えており、搬送経路１１５上には、搬送補正手段１１６、情報読取手段１１７、第１裁断装置部１１８、第２裁断装置部１１９、第３裁断装置部１２０、第４裁断装置部１２１、折り型形成装置部１２２等の加工手段が設けられている。これらは全てユニット化して装置本体１１０に着脱自在に支持されており、これらの加工手段は加工駆動手段（図示せず）を備えている。
【０００４】
特許文献１は、用紙を１枚ずつ搬送する搬送手段と、用紙搬送経路に沿って配置され、用紙を裁断する裁断手段と、用紙のカットマークを読み取るカットマーク読み取り手段と、該カットマーク読み取り手段により読み取った上記カットマークの位置に基づいて用紙を裁断するように、上記搬送手段と上記裁断手段の動作を制御する制御手段とを備える技術を開示している。
【０００５】
特許文献２は、用紙を１枚ずつ搬送し、搬送方向に用紙を裁断する裁断手段、搬送方向と直交する方向に用紙を裁断する裁断手段、および用紙に折り型を形成する折り型形成手段を配置する構成を開示しており、裁断手段または折り型形成手段位置を移動制御する技術を開示している。
【０００６】
特許文献３は、用紙の搬送方向と直交する方向に配置した対応工具の外周面上で用紙を湾曲させた状態で溝付け円板によって用紙に溝付けを行なう技術を開示している。
【特許文献１】特開２００５−２３９３０７号公報
【特許文献２】特開２００５−２３２７００号公報
【特許文献３】特開昭６２−２６１４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した折り型形成装置部１２２は、上下一対の折り型形成用押圧型からなり、搬送方向に対して直交する方向の折り型を用紙に形成するものであるが、折り型を形成する方法には以下の方法がある。すなわち、用紙搬送方向と直交する方向の折り型（横クリース）を形成する方法と、用紙搬送方向に沿って折り型（縦クリース）を形成する方法がある。
【０００８】
図８（ａ）に示すように、横クリースを形成する上下一対の直線的形状をなす折り型形成用押圧型２０１、２０２は、一方の折り型形成用押圧型２０１に用紙搬送方向と直交する方向に延びる１条の突起をなす凸部２０３を形成し、他方の折り型形成用押圧型２０２に用紙搬送方向と直交する方向に延びる１条の溝をなす凹部２０４を形成している。
【０００９】
折り型形成用押圧型２０１、２０２の用紙搬送方向の前後位置には搬送ローラ装置２０５、２０６を配置しており、搬送ローラ装置２０５、２０６はそれぞれ上下一対の用紙搬送ローラ２０７、２０７および２０８、２０８を備えている。
【００１０】
図８（ｂ）に示すように、折り型形成時には、搬送ローラ装置２０５、２０６によって搬送する用紙２０９を双方の折り型形成用押圧型２０１、２０２の間に挟扼し、凸部２０３と凹部２０４が用紙２０９を介して嵌合することによって用紙２０９に用紙搬送方向と直交する方向の折り型（横クリース）を形成する。
【００１１】
この横クリースの形成時には、凸部２０３によって凹部２０５の中へ用紙２０６を押し込むので、その分だけ用紙２０６の前後領域が折り型形成用押圧型２０１の中へ引き寄せられる。このように、横クリースは、折り型の形状が用紙搬送方向と直交する方向に延び、用紙搬送ローラ２０６、２０７と平行であるので、用紙の伸長、ローラにおける滑り等によって上述した用紙２０９の引き寄せを容易に行うことができ、折り型形成用押圧型２０１、２０２の凸部２０３および凹部２０４の型形状に倣って高精度に折り型を用紙に形成することができる。
【００１２】
図８（ｃ）および図８（ｄ）に示すように、縦クリースを形成する上下一対の回転体形状をなす折り型形成用押圧型３０１、３０２は、一方の折り型形成用押圧型３０１の外周面に環状の突起をなす凸部３０３を形成し、他方の折り型形成用押圧型３０２の外周面に環状の溝をなす凹部３０４を形成している。
【００１３】
折り型形成時には、搬送ローラ装置２０５、２０６によって搬送する用紙２０９を双方の折り型形成用押圧型３０１、３０２の間に挟扼し、凸部３０３と凹部３０４が用紙２０９を介して嵌合することによって用紙２０９に用紙搬送方向に沿って折り型（縦クリース）を形成する。
【００１４】
この縦クリースの形成時に、凸部３０３によって凹部３０４の中へ用紙を押し込み、その分だけ用紙の左右領域を折り型形成用押圧型内へ引き寄せる。しかし、上下の用紙搬送ローラ２０６と２０６および２０７と２０７にピンチされた用紙２０９をローラ軸心方向へ引き寄せることや伸長させることは困難であり、折り型形成用押圧型３０１、３０２の凸部３０３および凹部３０４の型形状に倣って折り型を高精度に形成することが困難となる。
【００１５】
ところで、図９（ａ）に示すように、クリース４０１は用紙２０９の一方の面において窪み４０２をなし、用紙２０９の他方の面において突起４０３をなす。
図９（ｂ）に示すように、クリース４０１における用紙２０９の折り曲げ成形は、クリース４０１の両側の用紙２０９を突起４０３のある他方の面側へ屈曲させて行なう。このとき、クリース４０１の角部ａ、ｂ、ｃ、ｄが直角に近い形状であるほどに加工形状が良好となり、折り返し部がシャープで高精度な形状となる。しかし、図９（ｃ）に示すように、クリース４０１の角部ａ、ｂ、ｃ、ｄが丸みを帯びるほどに加工形状が不良となり、折り返し部が崩れた形状となる。
【００１６】
上述したように、横クリースは、折り型形成用押圧型２０１、２０２の凸部２０３および凹部２０４の型形状に倣って高精度に折り型を用紙に形成することができるので、折り返し部がシャープで高精度な形状となる。しかし、縦クリースは、折り型形成用押圧型３０１、３０２の凸部３０３および凹部３０４の型形状に倣って折り型を高精度に形成することが困難であることから、折り返し部が崩れた形状となり易い。
【００１７】
縦クリースの形成時に、凸部３０３の幅を小さくするほどに用紙に破れが発生し易くなり、凹部３０４の幅を大きくするほどに縦クリースの加工形状が不良となり易くなる。また、加工時に用紙から受ける反力が折り型形成用押圧型３０１、３０２を相互に離間させる方向に作用し、加工精度の誤差が大きくなる。また、折り型形成用押圧型３０１、３０２の芯間距離が固定的であるために用紙の厚さに応じて芯間距離を調整することができない。
【００１８】
本発明は上記課題を解決するものであり、用紙の搬送方向と直交する方向の任意の位置に、加工形状が良好で高精度の折り型を形成することができ、用紙の厚さに応じて折り型形成用押圧型の芯間距離を調整することや型形状を変更することが簡単な構成において実現できる用紙加工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】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の用紙加工装置は、用紙を用紙搬送方向に沿って搬送する搬送手段と、搬送手段の用紙搬送経路上で用紙を挟扼して用紙搬送方向に沿った折り型を形成する折り型形成手段と、折り型形成手段を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる移動手段と、折り型形成手段の移動方向に沿って、かつ折り型形成手段を介した上下両側位置に平行に配置した反力支持部材とを備え、折り型形成手段は、外周に沿って環状の凸部を有し、用紙搬送方向と直交する方向に沿った回転軸の軸心廻りに回転する第１のローラと、第１のローラを保持して一方の反力支持部材上を移動する第１のローラ保持部と、外周に沿って環状の凹部を有し、用紙搬送方向と直交する方向に沿った回転軸の軸心廻りに回転する第２のローラと、第２のローラを保持して他方の反力支持部材上を移動する第２のローラ保持部とを有し、第１のローラの凸部と第２のローラの凹部との間に用紙を挟扼し、第１のローラ保持部および第２のローラ保持部に作用する反力をそれぞれの反力支持部材で受け止めることを特徴とする。
【００２０】
また、凸部および凹部の形状は、用紙の種類および厚さに基づいて設定することを特徴とする。
また、用紙の種類および厚さの基準が、平均厚さ０．２４ｍｍのコート紙である場合、凸部が幅０．８ｍｍで、凹部が幅１．２ｍｍで、凸部が凹部へ突出する寸法０．４ｍｍとすることを特徴とする。
【００２１】
また、第１のローラが従動回転軸の軸心廻りに従動回転し、第２のローラが主動回転軸の軸心廻りに主動回転し、第１のローラ保持部が偏心操作手段を有し、偏心操作手段が第１のローラの従動回転軸を第２のローラの主動回転軸に対して所定範囲内で接近離間自在に保持することを特徴とする。
【００２２】
また、従動回転軸の軸心方向における第１のローラの両側位置に用紙搬送方向と平行なガイド面を形成するガイド部材を備えたことを特徴とする。
また、第２のローラは幅の大きさが異なる複数種の凹部を有し、回転軸に着脱自在に装着する第１のローラは第２のローラの各凹部に相応する凸部を有する複数種のものと取替え可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
上述したように、本発明によれば、用紙搬送方向と直交する任意の位置に折り型形成手段の第１のローラおよび第２のローラを移動させることができ、用紙の所定の位置に搬送方向に沿った折り型を精度良く形成することができ、加工対象の用紙の厚さに対応して適切な加工条件を備えた構造に変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の用紙加工装置に係る原理的作用を説明する図である。図１（ｂ）に示すように、本発明の用紙加工装置では、折り型形成手段をなす折り型形成部１０が第１のローラをなす上部クリースローラ１と第２のローラをなす下部クリースローラ２を備えており、上部クリースローラ１が外周に沿って環状の凸部３を有し、下部クリースローラ２が外周に沿って環状の凹部４を有している。折り型形成手段は上部クリースローラ１の凸部３と下部クリースローラ２の凹部４との間に用紙５を挟扼し、用紙搬送方向に沿った折り型５ａを形成する。
【００２５】
凸部３および凹部４の形状は、用紙５の種類および厚さに基づいて設定している。用紙５には種々のものがあるが、本実施の形態においては、用紙５が平均厚さ０．２４ｍｍのコート紙である。コート紙はコート剤を塗布した紙であり、カタログ、ポスター、チラシ、パンフレット等に使用されている。本実施の形態では、凸部３の幅ａが０．８ｍｍ、凹部４の幅ｂが１．２ｍｍ、凸部３が凹部４へ突出する寸法ｃが０．４ｍｍ、凹部４の深さｄが１．５ｍｍ、凸部３と凹部４の外周面間の距離ｅが０．９ｍｍ、上部クリースローラ１の移動代ｆが０．６ｍｍである。
【００２６】
図２〜図５に示すように、用紙加工装置５０には、用紙５を用紙搬送方向に沿って搬送する搬送手段としての用紙搬送ローラ部２０が用紙搬送方向における折り型形成装置の前後位置に備えてある。各用紙搬送ローラ部２０は上下一対の搬送ローラ２０ａを有しており、搬送ローラ２０ａの間に用紙５を挟持して用紙搬送方向に搬送する。
【００２７】
用紙加工装置５０は用紙搬送方向と直交する方向において左右一対の折り型形成部１０を有している。各折り型形成部１０では上部クリースローラ１が用紙搬送方向と直交する方向に沿った従動回転軸６の軸心廻りに回転し、下部クリースローラ２が用紙搬送方向と直交する方向に沿った主動回転軸、つまり駆動軸７の軸心廻りに回転する。駆動軸７にはキー溝８が全長にわたって形成してあり、下部クリースローラ２は駆動軸７の軸心方向へ移動自在に、かつ駆動軸７の軸心廻りでキー溝８に係合している。
【００２８】
上部クリースローラ１を保持する上部ローラ保持部９は、用紙搬送方向と直交する方向に沿って配置した一対の上部ガイド軸１１を上部スライダー部１２が軸心方向へ移動自在に保持している。上部ローラ保持部９を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる移動手段は、上部ガイド軸１１と平行に配置したボールネジをなす上部移動軸１３と上部移動軸１３に螺合する上部ナット部１４からなる。
【００２９】
また、上部ローラ保持部９は、上部ガイド軸１１と平行に配置した反力支持部材をなす上部案内支持レール１５に支持ベアリング９ａが当接しており、支持ベアリング９ａが上部案内支持レール１５の上で転動する。
【００３０】
下部クリースローラ２を保持する下部ローラ保持部１６は、用紙搬送方向と直交する方向に沿って配置した一対の下部ガイド軸１７を下部スライダー部１８が軸心方向へ移動自在に保持している。下部ローラ保持部１６を用紙搬送方向と直交する方向に移動させる移動手段は、下部ガイド軸１７と平行に配置したボールネジをなす下部移動軸１９と下部移動軸１９に螺合する下部ナット部２１からなる。
【００３１】
また、下部ローラ保持部１６は、下部ガイド軸１７と平行に配置した反力支持部材をなす下部案内支持レール２２に支持ベアリング１６ａが当接しており、支持ベアリング１６ａが下部案内支持レール２２の上で転動する。
【００３２】
上部ローラ保持部９はガイド部材２３を有しており、ガイド部材２３は従動回転軸６の軸心方向における上部クリースローラ１の両側位置に用紙搬送方向と平行なガイド面を形成している。
【００３３】
一方の折り型形成部１０の上部ナット部１４に螺合する一方の上部移動軸１３と下部ナット部２１に螺合する一方の下部移動軸１９とがタイミングベルト２４で連動しており、上部移動軸１３の端部に設けた歯車２５で駆動系（図示省略）に連動している。同様に、他方の折り型形成部１０の上部ナット部１４に螺合する他方の上部移動軸１３と下部ナット部２１に螺合する他方の下部移動軸１９とがタイミングベルト２４で連動しており、上部移動軸１３の端部に設けた歯車２５で駆動系（図示省略）に連動している。駆動軸７は端部に設けた歯車２６がタイミングベルト２７で駆動系２８に連動している。この構成により、左右の折り型形成部１０がそれぞれ独立して移動し、各折り型形成部１０の上部ローラ保持部９および上部クリースローラ１と下部ローラ保持部１６および下部クリースローラ２が同期して移動する。
【００３４】
上部ローラ保持部９は偏心操作手段を有しており、偏心操作手段は従動回転軸６と平行な軸心廻りに回動自在に配置した偏心リング３１と、偏心リング３１に設けた操作レバー３２と、偏心リング３１に形成した長孔３３に遊嵌して偏心リング３１の回転範囲を規制するストッパー３４と、偏心リング３１を固定保持するロックネジ３５からなり、偏心リング３１が自身の回転軸心から偏心した位置で従動回転軸６を回転自在に保持している。
【００３５】
ロックネジ３５を緩めた状態で操作レバー３２を操作して偏心リング３１が回転すると、従動回転軸６が駆動軸７に対して所定範囲内で接近離間し、上部クリースローラ１と下部クリースローラ２の距離が変化し、凸部３が凹部４へ突出する寸法ｃが変化する。
【００３６】
用紙加工装置５０は、用紙搬送方向における折り型形成部１０の上流側位置に上部用紙ガイド３６および下部用紙ガイド３７を備えており、用紙搬送ローラ部２０によって送り出される用紙５を上部用紙ガイド３６と下部用紙ガイド３７が上部クリースローラ１と下部クリースローラ２の間に案内する。また、用紙加工装置５０はローラ押え３８を備えており、ローラ押え３８が転動しながら上部の搬送ローラ２０ａに圧接することで搬送ローラ２０ａの間における挟持圧力を均等化する。
【００３７】
以下、上記した構成における作用を説明する。折り型形成時には、加工対象の用紙５の厚さおよび種類に対応して適切な加工条件を備えた構造に変更する。つまり、ロックネジ３５を緩めた状態で操作レバー３２を操作し、偏心リング３１を回転させて従動回転軸６を駆動軸７に対して所定範囲内で接近離間させることで、上部クリースローラ１と下部クリースローラ２の距離を変化させて凸部３が凹部４へ突出する寸法ｃを調整する。この調整により、用紙５の厚さおよび種類に応じて適切な折り型（縦クリース）を形成することができ、凸部３および凹部４の型形状に倣って折り型を高精度に形成することができる。
【００３８】
折り型形成時に用紙５は用紙搬送方向の上流側の用紙搬送ローラ部２０によって上部用紙ガイド３６と下部用紙ガイド３７の間を通って折り型形成部１０に搬送される。折り型形成部１０は、上部クリースローラ１の凸部３と下部クリースローラ２の凹部４の間に用紙５を挟扼し、駆動軸７によって下部クリースローラ２が主動回転し、用紙５を介して上部クリースローラ１が従動回転軸６の軸心廻りに従動回転することで、用紙５に用紙搬送方向に沿った折り型５ａを形成する。このとき、上部ローラ保持部９および下部ローラ保持部１６に作用する反力をそれぞれの支持ベアリング９ａ、１６ａを介して上部案内支持レール１５および下部案内支持レール１６で受け止めることができるので、折り型形成を安定して高い精度で行うことができる。
【００３９】
左右の折り型形成部１０はそれぞれ独立して移動し、それぞれの上部移動軸１３および下部移動軸１９の駆動により上部ガイド軸１１および下部ガイド軸１７に沿って用紙搬送方向と直交する方向の任意の位置に移動できるので、用紙５の所定の位置に搬送方向に沿った折り型５ａを精度良く形成することができる。
【００４０】
他の実施の形態として図６および図７に示すように、下部クリースローラ２に幅の大きさが異なる複数種の凹部４を形成し、上部クリースローラ１は従動回転軸６に取付ネジ３９によって着脱自在に装着することも可能である。この場合に上部クリースローラ１は下部クリースローラ２の各凹部４に相応する凸部３を有する複数種のものを用意する。各上部クリースローラ１は凸部３が各凹部４に対応するように、軸心方向における凸部３の位置Ｌを調整した形状をなす。
【００４１】
そして、折り型形成時には、加工対象の用紙５の厚さおよび種類に対応して適切な加工条件を具現するように、凸部３と凹部４の組み合わせを選定して上部クリースローラ１を取替える。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の折り型形成の原理的作用を説明するものであり、（ａ）は上部クリースローラおよび下部クリースローラの形状を示す図、（ｂ）は折り型形成状態を示す図
【図２】本発明の実施の形態における折り型形成部を示す斜視図
【図３】同折り型形成部を示す正面図
【図４】同折り型形成部を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態における用紙加工装置を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は下部用紙ガイドを装着した図
【図６】本発明の実施の形態における折り型形成部を示す斜視図
【図７】同折り型形成部の要部を示す図
【図８】従来のクリース形成方法を示す説明図
【図９】従来のクリース形成方法を示す説明図
【図１０】従来の用紙加工装置を示す模式図
【符号の説明】
【００４３】
１  上部クリースローラ
２  下部クリースローラ
３  凸部
４  凹部
５  用紙
５ａ  折り型
６  従動回転軸
７  駆動軸
８  キー溝
９  上部ローラ保持部
９ａ  支持ベアリング
１０  折り型形成部
１１  上部ガイド軸
１２  上部スライダー部
１３  上部移動軸
１４  上部ナット部
１５  上部案内支持レール
１６  下部ローラ保持部
１６ａ  支持ベアリング
１７  下部ガイド軸
１８  下部スライダー部
１９  下部移動軸
２０  用紙搬送ローラ部
２０ａ  搬送ローラ
２１  下部ナット部
２２  下部案内支持レール
２３  ガイド部材
２４、２７  タイミングベルト
２５、２６  歯車
２８  駆動系
３１  偏心リング
３２  操作レバー
３３  長孔
３４  ストッパー
３５  ロックネジ
３６  上部用紙ガイド
３７  下部用紙ガイド
３８  ローラ押え
３９  取付ネジ
５０  用紙加工装置
【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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