(57)【要約】【課題】光ファイバ素線に付着した「剥取かす」を、光ファイバ素線の表面を傷つけることなく処理することのできる簡単な構成の光ファイバの被覆除去処理装置及び処理方法を提供すること。【解決手段】光ファイバ３０を保持する光ファイバ保持部１１と、光ファイバ３０の端部の被覆を除去して光ファイバ素線を露出させる被覆除去部１２と、露出した光ファイバ素線に被覆の融点以上であり光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱風を照射する加熱処理部１３とを備える光ファイバの被覆処理装置により、光ファイバ素線に付着した「剥取かす」を熱分解し又は溶融する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）　光ファイバの端部の被覆を除去して光ファイバ素線を露出させる工程と、
（ｂ）　露出した前記光ファイバ素線の表面に、前記被覆材料の融点以上であり前記光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱エネルギーを付与する工程と、
を備える光ファイバの被覆除去処理方法。
【請求項２】
前記工程（ｂ）において、前記光ファイバ素線に対して、前記被覆材料の融点以上で前記光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱風を照射することにより前記光ファイバ素線の表面に前記熱エネルギーを付与することを特徴とする請求項１に記載の光ファイバの被覆除去処理方法。
【請求項３】
前記工程（ｂ）において、前記被覆材料が溶融し前記光ファイバ素線の表面上に薄く広がるのに必要な所定の時間前記熱エネルギーを付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバの被覆除去処理方法。
【請求項４】
光ファイバの被覆材料の融点以上であり光ファイバ素線の軟化点より低い温度下において、前記光ファイバの端部の被覆を除去することを特徴とする光ファイバの被覆除去処理方法。
【請求項５】
光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、前記光ファイバの端部の被覆を除去して光ファイバ素線を露出させる被覆除去部と、前記露出した光ファイバ素線に前記被覆の融点以上であり前記光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱風を照射する加熱処理部とを備える光ファイバの被覆処理装置。
【請求項６】
光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、前記光ファイバの被覆材料の融点以上であり光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱を付加しつつ前記光ファイバの端部の被覆を除去して光ファイバ素線を露出させる被覆除去部とを備える光ファイバの被覆処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバを覆っている被覆を除去して光ファイバ素線を露出する光ファイバ端末部の処理方法及び処理装置に関し、特に、被覆除去後の光ファイバ素線を突き合わせ接続する場合における光ファイバ素線の被覆除去処理方法及び被覆除去処理装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
光ファイバケーブル内には多くの光ファイバが収容されており、ケーブルの出荷または敷設に当っては、光ファイバケーブル内の各光ファイバが規格で定められた性能を有しているかどうかの確認テストが行われる。テストは、光ファイバから取り出した光ファイバを検査装置に接続した後、検査装置から光ファイバにテスト信号を送信し、戻ってきた光信号を検査分析することにより所定の品質を維持しているかどうかを確認する。光ファイバの接続は、光ファイバケーブルから取り出した光ファイバの先端部を検査装置の光ファイバに正確に突き合わせることにより行われる。正確な検査を行うには、被検査対象となる光ファイバを検査装置の通信路に正確に接続するための精度の高い位置合わせが必要である。このような位置合わせ方法として、接続される光ファイバの先端と検査装置から延びる光ファイバ素線とをＶ溝上に対抗して載置することにより互いに突き合わせる接続方式が、現在最も一般的である。
【０００３】
光ファイバは、クラッドとコアとからなるファイバ素線の表面が被覆で覆われており、被覆に覆われたままでは検査装置の光ファイバに正確に接続することが困難である。そのため、光ファイバから被覆を除去して光ファイバ素線（裸ファイバ）を露出させ、露出した被検査光ファイバ素線（裸ファイバ）と検査装置から伸びる光ファイバ素線（裸ファイバ）とをＶ溝上で正確に突き合わせることにより光通信路を接続する。このようなＶ溝には、Ｖ溝との接触により光ファイバ素線が傷つくことを防止するため及び良好な光通信を確保するため、通常、屈折率整合材（マッチングオイル）が充填されている。
【０００４】
光ファイバの被覆を除去するには、ストリッパ（被覆除去機）と称する器具を使用する。このような器具は、特願平０５−１９６６２、特開平０９−４９９３１、特開平０９−１９７１６６、及び特願平２０００−１２８７４４等に記載されているので、詳細はこれらの明細書を参照されたい。通常は、ストリッパにより樹脂被覆が除去されたファイバ素線は、アルコールを染み込ませた不織布等により拭き取り、洗浄する。このようなクリーニング方法については、特開平０７−９２３３０、特開平０７−２８７１２４等に記載されている。さらに、非接触方式によるクリーニング方法として、放電によるクリーニングも知られており、被覆除去と放電クリーニングを組み合わせた発明が、特開平１１−３３７７３９に記載されている。
【０００５】
被覆除去後のファイバ素線をクリーニングする理由は、被覆の除去後に光ファイバ素線上に付着している「剥取かす」を除去するためである。「剥取かす」が光ファイバ素線の表面に付着していると、第１に、Ｖ溝上での位置決め精度が低下し、第２に、剥取かすがファイバ素線の先端部端面へ回り込むことによる接続ロスが大きくなるということが問題となる。これらの問題の発生を防止して正確な接続を確保するため、従来技術では、光ファイバをＶ溝上で突き合わせ接続する前に、光ファイバ素線のクリーニングを行い「剥取かす」を除去している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アルコールで拭き取るクリーニング法では、光ファイバ素線に付着した「剥取かす」を十分に除去できない場合もある。特に、多心テープ心線の場合には、光ファイバ素線間に「剥取かす」が残りやすい。これらの「剥取かす」が、Ｖ溝上で光ファイバ素線を突き合わせる際にＶ溝のマッチングオイルに混ざるおそれがある。例えば、Ｖ溝のマッチングオイル中に「剥取かす」が浮遊すると、それが僅かなものであっても、「剥取かす」がＶ溝と光ファイバ素線の間に挟まることにより正確な位置合わせができなくなるおそれがある。マッチングオイル中に一旦「剥取かす」が混ざると、「剥取かす」を除去するまで、接続ロスが連続して発生するおそれがある。特に、多心の光ファイバを同時に突き合わせ接続する場合には、「剥取かす」が光ファイバ素線に付着して残り易いため、接続ロスが発生する可能性が高くなる。
【０００７】
さらに、「剥取かす」をアルコールで拭き取る方法では、拭き取り時に不織布で擦るため光ファイバ素線の表面を傷つけるおそれがある他、アルコール中に含まれる水分が光ファイバ素線上に残ってしまうという問題がある。また、拭き取りに使用する不織布の購入費用がかかるという問題もある。放電による処理では、「剥取かす」が多く残っている場合又は被覆樹脂の材質の種類等により、完全な除去ができず、いわゆる「すす（炭化物）」が発生して、光ファイバ素線上に残るおそれがある。さらに、放電によるクリーニングは放電時間の制御が難しいという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みて為されたもので、光ファイバ素線の表面を傷つけることなく光ファイバの被覆の除去及び剥取かすの処理が可能な光ファイバの被覆除去処理方法及び被覆除去処理装置を提供することをその目的の一つとする。
さらに本発明は、簡単な構成により光ファイバの被覆除去及び剥取かすの処理が可能な光ファイバの処理方法及び処理装置を提供することをその目的の一つとする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、樹脂被覆を除去した光ファイバの端部を所定範囲の温度で加熱することにより、光ファイバ素線に付着した被覆樹脂（剥取かす）を熱分解し、又は溶融させて薄い均一の皮膜層とすることにより、光ファイバ素線の表面を平滑にして上記課題を達成するものである。
【００１０】
本発明の第一の態様にかかる光ファイバの被覆除去処理方法は、（ａ）光ファイバの端部の被覆を除去して光ファイバ素線を露出させる工程と、（ｂ）露出した前記光ファイバ素線の表面に、被覆材料の融点以上であり光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱エネルギーを付与する工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この態様により、露出した光ファイバ素線に付着した「剥取かす」を高温で熱分解し、または溶融することができる。「剥取かす」が熱分解せずに残ったとしても、高温に所定の時間曝すことにより「剥取かす」は光ファイバ素線の表面に薄くほぼ均一に広がるため、位置合わせに必要な精度を確保可能である。
【００１２】
本発明の他の態様にかかる光ファイバの被覆除去処理方法は、工程（ｂ）において、光ファイバ素線に対して、被覆材料の融点以上で光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱風を照射することにより光ファイバ素線の表面に熱エネルギーを付与することを特徴とする。ここに熱風とは、気体を加熱したものという意味であり、空気を加熱したものに限定されず、ガス（混合ガスを含む）を加熱したものも含む。また、熱風は一方向から照射する場合に限らず、複数の方向から照射することも可能である。このように熱風を照射することにより、光ファイバ素線の表面に効率的に熱エネルギーを付与することが可能となる。これにより、光ファイバ素線上の「剥取かす」を効率的に熱分解し、溶融することができる。
【００１３】
本発明の他の態様にかかる光ファイバの被覆除去処理方法は、工程（ｂ）において、被覆材料が溶融し光ファイバ素線の表面上に薄く広がるのに必要な所定の時間熱エネルギーを付与することを特徴とする。熱エネルギーを付与する時間は、温度、樹脂の材質、熱源の位置等を含む種々のファクタを考慮して予め設定される。例えば熱風により熱エネルギーを付与する場合には、照射時間は、熱風の温度、被覆樹脂の材質、照射する風量、照射口の数、位置及び方向、処理される光ファイバ心線の数等に基づいて、予め設定される。また、これらの温度、熱エネルギー付与時間等は、被覆除去処理の対象となる光ファイバの種類に応じて、変更できるように構成することも可能である。
【００１４】
本発明の他の態様にかかる光ファイバの被覆除去処理方法は、光ファイバの被覆材料の融点以上であり光ファイバ素線の軟化点より低い温度下において、前記光ファイバの端部の被覆を除去することを特徴とする。本態様では、被覆除去工程と熱エネルギー付与工程を同時に実行可能となる。
【００１５】
本発明の第１の態様にかかる光ファイバの被覆処理装置は、　光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、前記光ファイバの端部の被覆を除去して光ファイバ素線を露出させる被覆除去部と、前記露出した光ファイバ素線に対して前記被覆の融点以上であり前記光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱風を照射する加熱処理部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
ここに熱風とは、気体を加熱したものという意味であり、空気を加熱したものに限定されず、ガス（混合ガスを含む）を加熱したものも含む。また、熱風は一方向から照射する場合に限らず、複数の方向から照射することも可能である。このように熱風を照射することにより、光ファイバ素線の表面に効率的に熱エネルギーを付与することが可能となる。これにより、光ファイバ素線上の「剥取かす」を効率的に熱分解し、溶融することができる。照射時間は、熱風の温度、被覆樹脂の材質、照射する風量、照射口の数、位置及び方向、処理される光ファイバ心線の数等に基づいて、予め設定される。また、これらの温度、熱エネルギー付与時間等は、被覆除去処理の対象となる光ファイバの種類に応じて、変更できるように構成することも可能である。
【００１７】
本発明の他の態様にかかる光ファイバの被覆処理装置は、光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、光ファイバの被覆材料の融点以上であり光ファイバ素線の軟化点より低い温度の熱を付加しつつ前記光ファイバの端部の被覆を除去して光ファイバ素線を露出させる被覆除去部とを備えることを特徴とする。例えば、被覆除去部を、光ファイバの被覆材料の融点以上であり光ファイバ素線の軟化点より低い温度（所定の加熱温度）の雰囲気中（空気中を含む）で光ファイバの被覆を除去する構成とすること、又は光ファイバの除去する被覆部分を所定の加熱温度で加熱しつつ被覆を除去する構成とすることが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を用いて説明する。図１に、本発明の一実施形態にかかる被覆除去装置１０の機能ブロック図を示す。被覆除去装置１０は、光ファイバ３０を保持するファイバ保持機構１１と、光ファイバ３０の被覆を剥ぎ取る被覆剥取機構１２と、被覆を剥ぎ取った後の光ファイバ素線（裸ファイバ）に熱風を付与する加熱機構１３と、これらの各部を制御する制御部１５とを備えている。
【００１９】
ファイバ保持機構１１に保持される光ファイバ３０は、光ケーブルから引き出した単心又は多心の光ファイバ心線（本明細書では、単に「光ファイバ」と称する）である。通常、光ファイバケーブルには、このような光ファイバ３０が多数収容されており、光ファイバケーブルから引き出されてその先端部分が被覆除去装置１０のファイバ保持装置にセットされる。ファイバ保持装置１１により保持された光ファイバ３０は、被覆除去機構１２により、その先端部分の被覆が除去される。被覆除去機構１２は、水平方向に往復移動可能であり、その内部に光ファイバの被覆を剥ぎ取る剥取刃（図示せず）を有している。
【００２０】
光ファイバ３０がファイバ保持機構１１にセットされると、図中に一点鎖線で示す位置まで左側に移動して、光ファイバ３０を上下から剥取刃で挟み込み、その状態で右側に移動することにより光ファイバ３０の被覆を剥取り、光ファイバ素線を露出させる。一般的には、被覆剥取機構１２は被覆を軟化させて円滑に剥取るための加熱部（図示せず）を有しており、光ファイバ３０を挟み込んだ後一定期間光ファイバを加熱した後、右方向に移動して端部の被覆を剥ぎ取る。剥取刃は、光ファイバを挟み込んだときに内部の光ファイバ素線に傷つけることがないように、光ファイバ素線より僅かに大きい直径を有する円形状の切欠部（図示せず）を有している。被覆除去機構１２の移動、挟み込み等の被覆剥取動作、及び後述する加熱処理等の動作は、制御部１５により制御される。
【００２１】
光ファイバ３０先端の被覆が剥ぎ取られた後、露出した光ファイバ素線には熱風が照射される。熱風は加熱機構で生成され、案内管により案内されて照射口１６から光ファイバ素線に照射される。照射される熱風の温度は、光ファイバの被覆樹脂の溶融温度より高く、光ファイバ素線の溶融温度より低い温度である。このような高温の雰囲気に曝されることにより、光ファイバ素線に付着している「剥取かす」は、熱分解されまたは光ファイバ素線表面上に薄くコーティングされた状態となる。具体的な温度及び照射時間は、被覆として使用されている樹脂の材質、照射される熱風の流量、照射面積等に応じて適宜変更可能である。加熱機構としては、市販のエアヒータを用いることができる。
【００２２】
図１では、上から熱風を照射しているが、下から照射してもよい。また、上下にそれぞれ複数の照射口１６を設けてもよい。上述の熱風は、高温の気体の意味し、高温の空気だけでなく、高温のガスであってもよい。また、加熱機構として熱風を照射するのではなく、加熱装置による輻射熱により加熱する構成とすることもできる。さらに、加熱機構１３に代えて被覆除去機構内に高温の加熱部を設け、被覆樹脂の溶融温度より高く光ファイバ素線の溶融温度より低い温度で加熱しながら、被覆を除去するような構成とすることもできる。
【００２３】
図２は、図１のＣ方向から見た光ファイバ素線３１及び熱風の照射口を示す図であり、（ａ）は４心のテープ心線の例を示し、（ｂ）は８心のテープ心線の例を示している。図２に示すように、熱風はテープ心線の幅方向から照射するのが望ましい。このように幅方向から熱風を照射することにより全ての光ファイバ素線に均一に熱風が照射される。光ファイバ心線の並びの縦方向から熱風を照射すると、熱風が全ての光ファイバ素線に均一に照射されないのみならず、熱風の風圧により隣接する光ファイバ素線同士がぶつかり合うことにより光ファイバ素線が互いに傷つくおそれがあるため、縦方向から照射することは望ましくない。
【００２４】
具体的には、８心のテープ心線に対して、市販のエアヒータを使用し、エアー噴出し口直径６ｍｍで、噴出し量約１０リットル／分、噴出し口から光ファイバ素線までの距離５ｍｍ、ヒータ温度５００℃で、照射時間を５秒〜１０秒間とすることにより、良好な結果を得ることができた。
【００２５】
尚、視点を変えると、図１に示す被覆除去装置１０は、光ファイバ３０の被覆を除去し、その後露出した光ファイバ素線に所定の熱エネルギーを付加することにより表面の「剥取かす」を処理する方法を実施する装置であると考えることもできる。また、前述した被覆剥取機構に所定の温度の高温加熱部を設ける態様は、被覆剥取り処理と同時に所定温度の熱エネルギーを付与する光ファイバの被覆除去処理方法を開示するものでもある。したがって、本明細書は、これらの被覆除去処理方法の発明をも開示するものでもある。
【００２６】
図３乃至図６を用いて、本発明の装置を用いた場合の効果について説明する。図３は、光ファイバ素線をＶ溝上で突き合わせて接続し、光ファイバケーブルの検査を行う場合を示す平面図である。図３では４心の光ファイバ心線を検査装置に接続する場合を示しており、図４はそのＡ−Ａ’線方向の断面を示す図である。光ファイバケーブルから取り出された光ファイバ３０は、先端部の被覆が除去されて光ファイバ素線３１が露出される。図３では４心の光ファイバ３０を示しており、４本の光ファイバ素線３１が露出され、テスト装置の光ファイバ４１と接続されている。
【００２７】
露出した光ファイバ素線（裸ファイバ）３１と検査装置から伸びる光ファイバ４０の光ファイバ素線（裸ファイバ）４１とは、光ファイバ通信路のテストを行うため、Ｖ溝５０上で互いの先端部分が正確に位置決めされた状態で突き合わされる。図４に示すように、Ｖ溝５０は下に向かって狭くなっている傾斜側壁を有する。従って、左右の光ファイバ素線３１及び４１の径が同じであれば、両光ファイバ素線の外周表面部が傾斜側壁の同じ高さの位置で接触し保持されるので、両光ファイバ素線３１、４１はＶ溝５０中の深さ方向及び横方向ともに同じ位置に正確に位置合わせされることになり、正確な突き合わせが可能となり、両光ファイバ素線３１、４１は正確に接続される。尚、図３では両光ファイバ素線が突き合わされている状況を分かり易くするために、互いの光ファイバ素線の間に隙間を設けた状態を示しているが、実際の検査においては互いに接触するまで近づけた状態で接続される。
【００２８】
しかし、図３、図４に示すようなＶ溝５０を用いて光ファイバ素線３１、４１を位置合わせする場合、光ファイバ素線３１に「剥取かす」が付着していると、Ｖ溝５０の傾斜側壁による光ファイバ素線３１の正確な位置決めができない。図５にその状態を示す。尚、図５では説明を分かり易くするため、一つの光ファイバ素線３１のみを示している。図５（ａ）は「剥取かす」が付着した光ファイバ素線３１を検査装置の光ファイバ素線４１に突き合わせた状態を示す側面図であり、図５（ｂ）は、Ｖ溝５０上に載置した光ファイバ素線３１及び検査装置の光ファイバ素線４１を、図５（ａ）のＢ方向から見た図である。
【００２９】
図５（ｂ）に示すように、「剥取かす６１、６２」が光ファイバ素線３１に付着すると、付着した「剥取かす６１、６２」の厚みにより光ファイバ素線３１がＶ溝５０上の高い位置に保持される。一方、検査装置側の光ファイバ素線４１は正常位置に保持されるため、両光ファイバ素線の位置は相互にずれた位置で突き合わされることになる。マッチングオイル内に「剥取かす６１、６２」が混ざると、「剥取かす６１、６２」が光ファイバ素線３１、４１とＶ溝５０の側壁の間へ挟まることにより位置合わせの不整合が起こる。
【００３０】
図６に、本発明による熱処理を施した光ファイバ素線を検査装置の光ファイバ素線４１に接続した状態を示す部分側面図（ａ）、及び熱処理後の光ファイバ素線３１と４１とをＶ溝５０に載置して突き合わせて、図６（ａ）のＢ方向から見た図を示す。本発明による熱処理を施すと、「剥取かす６１、６２」は熱分解して焼失し、又は溶融して薄く広がる薄膜層６３となる。このように本発明によると、上述のような位置決め精度を低下させる「剥取かす６１、６２」が高温で熱分解し、又は溶融して光ファイバ素線表面を平滑化するため、Ｖ溝５０による位置決め精度を確保することが可能となる。すなわち、溶融した薄膜層６３は極めて薄いためＶ溝５０による位置決め精度上は問題がなく、互いの光ファイバ素線３１、４１の端部を正確に突き合わせることが可能となる。
【００３１】
本発明にかかる被覆除去処理装置は、上述のようなテスト装置へ検査対象となる光ファイバを接続するための接続処理装置として、テスト装置に組み込むことも可能である。また、上述の実施例では、光ファイバ素線に熱風を照射する構成としたが、輻射熱により「剥取かす」を熱分解及び溶融するよう構成することも可能である。被覆を除去後の光ファイバ素線を熱源の近くに移動するように構成しても、熱源を光ファイバ素線の近くまで移動するように構成してもよい。さらに、エアヒータにより照射する熱風は空気に限定されない。例えば、樹脂の性質に応じて熱分解を促進し又は溶融し易くする等の観点から、又はクラッドの保護等の観点から、特殊な雰囲気（例えば特殊ガス）の熱風を照射するような構性としてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、樹脂被覆を除去した光ファイバの端部を所定範囲の温度で加熱するとことにより、光ファイバ素線に付着した被覆樹脂（剥取かす）を熱分解し、又は溶融させて薄い均一の皮膜層とすることにより、光ファイバ素線の表面を平滑にして、光ファイバを正確に接続することが可能となる。したがって、不織布等によるクリーニングを必要としないためコストを抑制でき、かつ光ファイバ素線を傷つけるおそれもない。また、不織布等の消耗品を使用しないため、処理費用を抑制可能となる。さらに、放電処理に比べて制御が簡単であり、炭化物の生成も阻止できる。このように、本発明によると、極めてシンプルな構成により、極めて優れた効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる被覆除去装置１０の機能ブロック図である。
【図２】図１のＣ方向から見た光ファイバ素線及び熱風の照射口を示す図であり、（ａ）は４心のテープ心線、（ｂ）は８心のテープ心線の例を示している。
【図３】４心の光ファイバ心線をＶ溝上で検査装置に接続した状態を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線方向の断面を示す図である。
【図５】剥取かすが付着している光ファイバ素線を検査装置に接続した状態を示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は図６（ａ）のＢ方向から見た図である。
【図６】本発明にかかる熱処理を施した光ファイバ素線の接続状態を示す図であり、　（ａ）は側面図であり、（ｂ）は図６（ａ）のＢ方向から見た図である。
【符号の説明】
１０　被覆除去装置
１１　ファイバ保持機構
１２　被覆除去機構
１３　加熱機構
１５　制御部
１６　照射口
３０　光ファイバ
３１　光ファイバ素線（裸ファイバ）
４１　検査装置の光ファイバ素線（裸ファイバ）
５０　Ｖ溝
６１、６２　剥取かす
６３　薄膜層
【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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