(57)【要約】【課題】切り離しタイミングに合わせて後続製品の移動を規制する動作タイミングを容易に調整でき、しかも製品の品種変更があっても再調整の必要をなくし、作業の容易化を図る。【解決手段】製品を連続して搬送してくる供給コンベア１０と、製品Ｐを収納保持する複数の収納ポケット２３を有し、供給コンベア１０により搬送されてきた先頭の製品Ｐを所定の収納位置Ａで該収納ポケット２３に収納するとともに、該製品Ｐを保持して回転する切離しターレット２０とを備える。また、収納ポケット２３に収納保持された製品Ｐを所定の排出位置Ｂで該収納ポケット２３から取り出し、後工程に送り出す突っ込みプッシャ３０と、空の収納ポケット２３が収納位置Ａに回転配置されるまで、供給コンベア１０上の後続製品を停止させておくストッパ爪４０を有している。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装機に製品を一個ずつ切り離して供給するための製品供給装置であって、
製品を連続して搬送してくる供給コンベアと、
製品を収納保持する複数の収納ポケットを有し、前記供給コンベアにより搬送されてきた先頭の製品を所定の収納位置で該収納ポケットに収納するとともに、該製品を保持して回転する切離しターレットと、
前記収納ポケットに収納保持された製品を所定の排出位置で該収納ポケットから取り出し、後工程に送り出す送出手段と、
空の収納ポケットが前記収納位置に回転配置されるまで、前記供給コンベア上の後続製品を停止させておくストッパ手段と、
を備えたことを特徴とする製品供給装置。
【請求項２】
前記収納位置から前記切離しターレットが１８０度回転した位置に前記排出位置を設定するとともに、該排出位置を前記収納位置よりも低い高さ位置に設定し、
前記送出手段は、直線的に往復移動して前記収納ポケットから製品を押し出す突っ込みプッシャにより構成され、かつ、前記収納位置の下方から前記排出位置にかけて該突っ込みプッシャの移動経路を配置したことを特徴とする請求項１の製品供給装置。
【請求項３】
前記ストッパ手段は、前記供給コンベアの製品搬送軌道上に出没自在なストッパ爪であることを特徴とする請求項１又は２の製品供給装置。
【請求項４】
前記ストッパ手段は、前記切離しターレットにおける前記収納ポケットの入口以外の外周縁に形成した周壁であって、該周壁に前記供給コンベア上の後続製品が当接する構成であることを特徴とする請求項１又は２の製品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、包装機に製品を一個ずつ切り離して供給するための製品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、後述する特許文献１や特許文献２に開示された如き上包み包装機では、包装フィルムが供給配置されるフィルム供給部に対し、製品の搬送軌道が直交して設けられている。製品は搬送コンベアによって搬送軌道上を連続搬送されきて、フィルム供給部の手前で一個ずつ切り離されてフィルム供給部に押し出され、ここで製品の外周に包装フィルムが被覆される。その後、フィルム供給部の下流に設けたターレットに収納され、該ターレットの回転に伴い製品の端から突き出した包装フィルムの胴部が折り込まれていく。
【０００３】
さて、特許文献１に開示された装置には、連続搬送されてきた製品を一個ずつ切り離すための手段として、切り離しコンベア（８）が採用されている。同文献１では詳述されていないが、この切り離しコンベアは、上流側の供給コンベアよりも高速回転する一対のベルトで構成され、該ベルト対により製品を挟持して搬送していく。すなわち、供給コンベア上を連続搬送されてきた製品群の先頭にある製品がこの切り離しコンベアに挟持されると、供給コンベアと切り離しコンベアとの間の速度差をもって、該先頭の製品だけが後続製品から切り離され下流へ送られる。
【０００４】
この切り離しタイミングに同期して、供給コンベアと切り離しコンベアの境界部分にはストッパが突き出し、後続製品が切り離しコンベアへ移行するのを規制する。これにより、連続搬送されてきた製品群のうち、先頭の製品のみが切り離しコンベアにより下流へ送られていく。
なお、切り離しコンベアの下流には、プッシャと称する製品の押し出し手段が設けられており、切り離しコンベアによって搬送されてきた単一の製品は、このプッシャに受け渡されてフィルム供給部に押し出されていく。
【０００５】
また、特許文献２に開示された装置には、連続搬送されてきた製品を一個ずつ切り離すための手段として、エレベータ（８）が採用されている。すなわち、供給コンベアの下流には、昇降自在なエレベータが設置されており、供給コンベア上を連続搬送されてきた製品群の先頭製品がこのエレベータに受け渡されて持ち上げられる。この上昇動作により先頭製品が後続の製品群から切り離される。エレベータの上昇位置には、プッシャ（４）が設置してあり、このプッシャによってフィルム供給部に押し出されていく。
エレベータが昇降する間は、供給コンベアとエレベータの境界部分にストッパが突き出し、後続製品の移動を規制する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３９４１２号公報
【特許文献１】
特開２００１−２４００１３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように切り離しコンベアを利用して連続搬送されてきた製品を一個ずつ切り離す方式にあっては、同コンベアに先頭製品が受け渡されたとき、後続製品との間に生じる僅かな隙間をねらってストッパを突き出し、後続製品を停止させなければならない。そして、先頭製品が切り離しコンベアに挟持されてから上記隙間がストッパの出没位置に入るまでのタイミングは、供給される製品の寸法等に応じて変わる。したがって、製品の品種変更がある毎にストッパの駆動タイミングを調整する必要があり、その調整作業が煩雑であった。
【０００８】
さらに、切り離しコンベアは、一対のベルトにより製品を挟持して高速搬送する構成であるが、製品の挟持圧力が弱いと滑りが生じて設定どおりの速度で製品を搬送することができず、上記ストッパの駆動タイミングとの間にずれが生じて、動作不良を引き起こすおそれがあった。一方、製品の挟持圧力が大きすぎると、製品を圧縮してしまい不良品発生の原因となる。このため、切り離しコンベアの挟持圧力も、製品の寸法や硬度に応じて高精度に調整する必要があり、その調整作業が煩雑であった。しかも製品の寸法にばらつきがある場合は、たとえ高精度に調整をしても製品により挟持圧力が不規則に変化してしまい、搬送動作が不安定となるおそれがあった。
【０００９】
また、エレベータを利用して連続搬送されてきた製品を一個ずつ切り離す方式にあっては、先頭製品を載せたエレベータアが上昇し、プッシャにより先頭製品を押し出し、その後エレベータが下降するまでの間、後続製品を停止しておく必要があるので、１サイクルの動作時間が遅く、高速運転に対応できないという課題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、請求項１の発明は、包装機に製品を一個ずつ切り離して供給するための製品供給装置であって、
製品を連続して搬送してくる供給コンベアと、
製品を収納保持する複数の収納ポケットを有し、供給コンベアにより搬送されてきた先頭の製品を所定の収納位置で該収納ポケットに収納するとともに、該製品を保持して回転する切離しターレットと、
収納ポケットに収納保持された製品を所定の排出位置で該収納ポケットから取り出し、後工程に送り出す送出手段と、
空の収納ポケットが収納位置に回転配置されるまで、供給コンベア上の後続製品を停止させておくストッパ手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成の本発明は、連続搬送されてきた製品群の先頭製品を、切離しターレットの回転をもって後続製品から切り離すので、製品の寸法に関係なく一定のタイミングで先頭製品を切り離すことができる。したがって、切り離しタイミングに合わせて後続製品の移動を規制する場合も、その動作タイミングを容易に調整でき、しかも製品の品種変更があっても再調整が必要なくなり、作業の容易化を図ることができる。また、製品寸法にばらつきがあっても安定した切り離し動作を実現でき、さらに柔らかい製品も損傷させることなく切り離すことができる。
また、切離しターレットの回転に伴い製品の切り離しを実現する本発明は、製品切り離し動作が簡単なため、その動作間隔を容易に短縮することができ、高速運転にも安定して対応することができる。
【００１２】
さらに、請求項２の発明は、収納位置から切離しターレットが１８０度回転した位置に排出位置を設定するとともに、該排出位置を収納位置よりも低い高さ位置に設定し、
送出手段は、直線的に往復移動して収納ポケットから製品を押し出す突っ込みプッシャにより構成され、かつ、収納位置の下方から排出位置にかけて該突っ込みプッシャの移動経路を配置したことを特徴とする。
【００１３】
このように排出位置を収納位置よりも低い高さ位置に設定することで、突っ込みプッシャの移動経路を収納位置にある収納ポケット内の製品と干渉することなく、同ターレットの内側に配置することが可能となり、装置全体の小形化を実現できる。
【００１４】
ここで、ストッパ手段は、供給コンベアの製品搬送軌道上に出没自在なストッパ爪で構成することができる（請求項３）。
【００１５】
また、ストッパ手段は、切離しターレットにおける収納ポケットの入口以外の外周縁に形成した周壁であって、該周壁に供給コンベア上の後続製品が当接する構成とすることもできる（請求項４）。このように構成すれば、後続製品の移動を規制するためにストッパ爪等の機構を設ける必要がなく構造が簡素化し、しかも機構間の動作タイミングを調整する必要もなくなるので、運転操作も簡易化する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る製品供給装置を組み込んだ包装機の概要を示す斜視図である。図２は同包装機の正面図である。
【００１７】
これらの図を参照して、まず包装機の概要を説明すると、製品Ｐは供給コンベア１０の載せられて連続的に搬送されてくる。供給コンベア１０の下流には、複数の収納ポケット２３を有する切離しターレット２０が設けてある。切離しターレット２０は、連続的に供給されてきた製品群の先頭にある製品Ｐを収納ポケット２３に収納して回転する。この回転に伴い、先頭の製品Ｐが後続製品から切り離される。続いて、切離しターレット２０が１８０度回転した位置で、収納ポケット２３内の製品Ｐは下流へ押し出される。これら供給コンベア１０および切離しターレット２０は、本実施形態に係る製品供給装置の構成要素であり、これらの構成については後述する。
【００１８】
切離しターレット２０の下流には、フィルム供給部１００が設けてあり、帯状の包装フィルムＦが一定長さに切断されてこのフィルム供給部１００に配置される。ここで、フィルム供給部１００には、包装フィルムＦが製品Ｐの搬送軌道に対しほぼ直交して配置される。したがって、包装フィルムＦは、切離しターレット２０から押し出されてきた製品Ｐの外周に被さるようにして、製品Ｐと一体に下流へ搬送されていく。
【００１９】
フィルム供給部１００の下流には、製品Ｐの外周に包装フィルムＦを折り込むためのターレット（以下、胴折りターレット１１０と称する）が設けてあり、包装フィルムＦが外周に被さった状態の製品Ｐは、この胴折りターレット１１０の収納ポケット１１２内に格納される。このとき、包装フィルムＦは製品Ｐの外周に密着する。そして、胴折りターレット１１０の周囲には、折込みシールユニット１２０が設けてあり、製品Ｐに密着していない包装フィルムＦの端縁がこの折込みシールユニット１２０によって製品Ｐの外周に折り込まれ、かつ重合部分が熱シールされる。
【００２０】
胴折りターレット１１０の下流には、排出コンベア１３０が設置してあり、胴折りターレット１１０が１８０度回転した位置で、収納ポケット１１２内の製品Ｐは下流へ押し出され、排出コンベア１３０に受け渡される。排出コンベア１３０の側部近傍にはサイド折りブロック（図示せず）が設けてあり、製品Ｐの両側縁から突き出した包装フィルムＦが、排出コンベア１３０上を搬送される過程で、サイド折りブロックにより折り込まれ、かつ重合部分が熱シールされる。これにより製品Ｐが包装フィルムＦで被覆された包装形態が出来上がる。
【００２１】
なお、上述した胴折りターレット１１０以下の包装工程は、従来から上包み包装として知られているものである（例えば、特開２００１−３９４１２号公報、特開２００１−２４００１３号公報参照）。
【００２２】
図３は本実施形態に係る製品供給装置の正面図、図４は同じく平面図である。これらの図を参照して、製品供給装置について更に詳細に説明する。
製品供給装置は、供給コンベア１０、切離しターレット２０、および突っ込みプッシャ３０を含み、記述したようにフィルム供給部１００の上流側に設置されている。
【００２３】
供給コンベア１０は、連続回転する搬送ベルトの上面に製品Ｐを載置して搬送するもので、製品Ｐはこの供給ベルトによって連続的に搬送されてくる。供給コンベア１０の下流側先端部は、切離しターレット２０の内部側まで延出して配置してあり、供給コンベア１０で搬送されてきた製品群の先頭にある製品Ｐが、そのまま切離しターレット２０の収納ポケット２３まで搬送されるよう、相互間の位置が調整されている。
【００２４】
切離しターレット２０は、図４に示すように回転軸２１に一定の間隔をおいて２枚の側板２２が装着され、これら側板２２が回転軸２１と一体に回転する。本実施形態では、胴折りターレット１１０の回転駆動力を伝達ベルト１１１を介して回転軸２１に伝えており、したがって、切離しターレット２０は胴折りターレット１１０に同期して回転する。
供給コンベア１０の下流側先端部は、各側板２２の中間部に入り込んでおり（図４参照）、この供給コンベア１０が入り込んだ位置を製品の収納位置Ａに設定してある。一方、収納位置Ａから切離しターレット２０が１８０度回転した位置を排出位置Ｂに設定してあり、この排出位置Ｂの下流側にフィルム供給部１００が位置している。
【００２５】
各側板２２の内面には、互いに対向する凹溝からなる収納ポケット２３が一定角度ごとに複数（図３では６つ）形成してある。これら収納ポケット２３は、収納された製品Ｐの両側部を支持する。各収納ポケット２３は、収納位置Ａで供給コンベア１０と平行に配置され、供給コンベア１０で搬送されてきた製品Ｐがそのまま収納ポケット２３内に格納される。また、排出位置Ｂでは収納ポケット２３が水平配置され、後述する突っ込みプッシャ３０によって製品をフィルム供給部１００へ押し出し可能となっている。
【００２６】
ここで、排出位置Ｂは収納位置Ａよりも低い高さ位置に設定してあり（図３参照）、収納位置Ａの下方から排出位置Ｂにかけて、突っ込みプッシャ３０の移動経路が設けてある。突っ込みプッシャ３０は、直線状の案内レール３１に沿って往復移動自在であり、排出位置Ｂの後方から前進して同位置にある製品Ｐの後端を押圧し、収納ポケット２３から製品Ｐを押し出す機能を有している。排出位置Ｂを収納位置Ａよりも低い高さ位置に設定したことにより、この突っ込みプッシャ３０の移動経路を収納位置Ａにある収納ポケット２３内の製品Ｐと干渉することなく、同ターレットの内側に配置することが可能となり、装置全体の小形化を実現できる。
【００２７】
また、供給コンベア１０の製品搬送軌道には、正面からみて切離しターレット２０の外周と交叉する手前の地点（図３（ａ）参照）にストッパ爪４０が出没自在となっている。ストッパ爪４０は、図３（ｂ）に拡大して示すように、図示しない駆動アクチュエータからの駆動力をもって支軸を中心に回動し、その先端部が製品搬送軌道に出没する構成である。
このストッパ爪４０は、切離しターレット２０の回転に同期して製品搬送軌道上に突き出し、供給コンベア１０で搬送されてくる後続製品Ｐを堰き止める機能を有している。
【００２８】
図５はストッパ爪４０の突き出し動作を示す正面図である。同図（ａ）に示すように、供給コンベア１０上に載置された製品群の先頭製品Ｐ１が、切離しターレット２０の収納ポケット２３に収納され、続いて同図（ｂ）に示すように切離しターレット２０が時計方向に回転するとき、この回転に同期してストッパ爪４０が回動し突き出し動作を開始する。そして、同図（ｃ）に示すように、先頭製品Ｐ１が供給コンベア１０上に載置された後続製品Ｐ２から切り離されるタイミングで、ストッパ爪４０が後続製品Ｐ２の前方に突き出し、それら後続製品Ｐ２の移動を規制する。このとき、供給コンベア１０はそのまま回転を続けているが、後続製品Ｐ２はスリップして切離しターレット２０の手前で滞留する。このように、ストッパ爪４０により後続製品Ｐ２を堰き止めることで、後続製品Ｐ２の切離しターレット２０への衝突が回避される。
【００２９】
また、このストッパ爪４０の出没位置近傍には、図４に示すように製品Ｐの搬送確認センサ５０が配設してある。この搬送確認センサ５０は、ストッパ爪４０により堰き止められた後続製品の存在を検出する。
【００３０】
上述した構成の製品供給装置は、供給コンベア１０上を連続的に搬送されてくる製品群の先頭にある製品Ｐを、切離しターレット２０の回転により後続の製品群から切り離して移送する。すなわち、収納位置Ａに配置された切離しターレット２０の収納ポケット２３に先頭の製品Ｐが収納されると、同ターレットが回転し、その回転に伴い後続の製品Ｐから先頭の製品Ｐが切り離される。このとき、上述したように、ストッパ爪４０が供給コンベア１０の製品搬送軌道上に突き出し、後続製品Ｐの移動を規制する。
【００３１】
続いて、空の収納ポケット２３が供給位置まで回転してくると、ストッパ爪４０が引っ込み、後続製品Ｐが再び移動を開始してその先頭にある製品Ｐが収納ポケット２３に収納される。ここで、ストッパ爪４０に後続製品Ｐが堰き止められていなかった場合は、搬送確認センサ５０がこれを確認する。そして、このときはストッパ爪４０の駆動アクチュエータ（図示せず）が作動せず、ストッパ爪４０を突き出したままの状態が維持される。切離しターレット２０は、供給位置に配置された収納ポケット２３に製品Ｐを収納しないまま回転する。
【００３２】
遅れて搬送されてきた後続の先頭製品Ｐが収納ポケット２３内にすべて収納される前に引離しターレットが回転すると、同ターレットの周囲に設けたガイド板に先頭製品Ｐが干渉する等、その後の動作に支障が生じる。そのため、上述したようにストッパ爪４０に後続製品Ｐが堰き止められていなかった場合は、収納ポケット２３を空送りして障害の発生を回避している。
【００３３】
切離しターレット２０の回転に伴い後続の製品Ｐから切り離され、そして排出位置Ｂに到達した製品Ｐは、突っ込みプッシャ３０により押し出されてフィルム供給部１００を通り、胴折りターレット１１０に受け渡される。
【００３４】
上述した製品供給装置は、次のような利点をも有している。
図６に示すように、従来の製品供給方式では、製品の品種変更に伴い、胴折りターレット１１０へ供給される製品Ｐの高さがＴ１からＴ２に変わると、胴折りターレット１１０による１８０度の回転に起因して、供給側と排出側とで製品の高さが上下逆方向に変わる。その結果、供給側で製品の上面に合わせて高さ調整をした場合、排出側では製品の下面に合わせて高さ調整しなければならない。このため、排出側の構成要素（例えば、排出コンベア１３０）は基台自体の高さを調整することになり、大がかりな作業が必要であった。
【００３５】
これに対し、本実施形態の製品供給装置によれば、図７に示すように、製品Ｐは切離しターレット２０で１８０度回転し、さらに胴折りターレット１１０で１８０度回転する結果、トータルで１回転することになるので、供給側と排出側いずれも製品の上面に合わせて高さを調整すればよく、基台自体の高さ調整が必要なくなり調整作業が容易となる。
【００３６】
図８は本発明の他の実施形態に係る製品供給装置の正面図、図９は同じく平面図である。
これらの図に示す製品供給装置は、切離しターレット２０に形成した空の収納ポケット２３が収納位置Ａに回転配置される、供給コンベア１０上の後続製品Ｐを停止させておくストッパ手段として、側板２２の外周縁を利用した構成となっている。すなわち、切離しターレット２０を形成する２枚の側板２２を、製品搬送軌道と干渉する内側位置に配置するとともに、これら各側板２２の内面に収納ポケット２３を切り込み形成する。収納ポケット２３の幅は、製品が干渉することなく収納でき、しかも製品Ｐの両側部が収納ポケット２３の凹溝内に配置される寸法に設定してある。
【００３７】
また、本実施形態では切離しターレット２０を胴折りターレット１１０と同期させることなく独自に回転駆動させるとともに、収納位置Ａにある収納ポケット２３に確実に製品Ｐが収納されたことを確認するための収納確認センサ６０が設置してある。
【００３８】
上記構成の製品供給装置は、供給コンベア１０上を連続的に搬送されてくる製品群の先頭にある製品Ｐを、切離しターレット２０の回転により後続の製品Ｐから切り離して移送する。すなわち、収納位置Ａに配置された切離しターレット２０の収納ポケット２３に先頭の製品Ｐが収納されると、同ターレットが回転し、その回転に伴い後続の製品群から先頭の製品Ｐが切り離される。このとき、供給コンベア１０上にある後続の製品Ｐは切離しターレット２０の側板２２に接触して移動が規制される。
【００３９】
続いて、空の収納ポケット２３が供給位置まで回転してくると、側板２２による移動規制が解除されるため、後続製品群の先頭にある製品Ｐが再び移動を開始して、該収納ポケット２３内に収納される。製品Ｐの収納状態は収納確認センサ６０が監視しており、製品Ｐが確実に収納ポケット２３内に収まるまで、切離しターレット２０は回転を停止している。そして、製品Ｐが確実に収納ポケット２３内に収納された後、再び切離しターレット２０が回転する。
【００４０】
切離しターレット２０の回転に伴い後続の製品群から切り離され、そして排出位置Ｂに到達した製品Ｐは、突っ込みプッシャ３０により押し出されてフィルム供給部１００を通り、胴折りターレット１１０に受け渡される。
【００４１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の製品供給装置は、図１に示した構成以外の包装機にも適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、連続搬送されてきた製品群の先頭製品を、切離しターレットの回転をもって後続製品から切り離すので、製品の寸法に関係なく一定のタイミングで先頭製品を切り離すことができる。したがって、切り離しタイミングに合わせて後続製品の移動を規制する場合も、その動作タイミングを容易に調整でき、しかも製品の品種変更があっても再調整が必要なくなり、作業の容易化を図ることができる。
また、製品寸法にばらつきがあっても安定した切り離し動作を実現でき、さらに柔らかい製品も損傷させることなく切り離すことができる。
さらに、切離しターレットの回転に伴い製品の切り離しを実現する本発明は、製品切り離し動作が簡単なため、その動作間隔を容易に短縮することができ、高速運転にも安定して対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る製品供給装置を組み込んだ包装機の概要を示す斜視図である。
【図２】図１に示した包装機の正面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係る製品供給装置の正面図、（ｂ）は同装置のストッパ爪を拡大して示す正面図である。
【図４】図３に示した製品供給装置の平面断面図である。
【図５】図３（ｂ）に示したストッパ爪の動作説明図である。
【図６】図３に示した製品供給装置の利点を説明するための比較図である。
【図７】図３に示した製品供給装置の利点を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る製品供給装置の正面図である。
【図９】図８に示した製品供給装置の平面断面図である。
【符号の説明】
Ｐ：製品
Ｆ：包装フィルム
１０：供給コンベア
２０：切離しターレット
２１：回転軸
２２：側板
２３：収納ポケット
Ａ：収納位置
Ｂ：排出位置
３０：突っ込みプッシャ
３１：案内レール
４０：ストッパ爪
５０：搬送確認センサ
６０：収納確認センサ
１００：フィルム供給部
１１０：胴折りターレット
１２０：折込みシールユニット
１３０：排出コンベア
【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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