(57)【要約】【課題】ロータ及び／又はプッシャーの動作を制御することで、前記ロータ用モータを大型化することなく破砕物をその種類に係わらずに効率よく破砕することを可能とする。【解決手段】被破砕物の性状に応じて、プッシャ−１２の前進後退ストロークを第１タイマー、第２タイマーにて調整できるようにするとともに、プッシャー１２の前進中でロータ用の駆動モータに負荷が掛かってない状態において、ロータ１３の正回転時間を第３タイマーでカウントし、そのタイムアップ後ロータ１３を逆転動作し、ロータ１３の逆転開始と共にプッシャー１２を前進動作させて、ロータ１３の逆転時間を設定する第４タイマのタイムアップ後にロータ１３を正転動作に戻し、プッシャー１２を前進後退させ、被破砕物の向きを変えて、被破砕面を変更して被破砕物を変更した被破砕面で破砕する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の刃を円周面に取り付けたロータの正回転動作と、これに向けて、被破砕物を押し込むプッシャーの前進限界位置と後退限界位置間での前進後退の繰り返しにより被破砕物を破砕する一軸破砕機の運転制御方法であり、
プッシャーの前進動作時間を第１タイマでカウントし、そのタイムアップ後、プッシャーをこの後退限界位置よりも短い位置まで後退させる位置を特定する第２タイマの設定時間後退させ、この際、第１タイマのタイムアップより早くプッシャーが前進限界まで到達した場合も同様に第２タイマの設定時間後退させ、プッシャーの後退後、これを前進動作に移す。
この動作を設定回数、繰り返したのち、プッシャーを後退限界まで戻し、被破砕物を破砕することを特徴とする一軸破砕機の運転制御方法。
【請求項２】
多数の刃を円周面に取り付けたロータの正回転動作と、これに向けて、被破砕物を押し込むプッシャーの前進限界位置と後退限界位置間での前進後退の繰り返しにより被破砕物を破砕する一軸破砕機の運転制御方法であり、
前記プッシャーの前進中でロータの駆動モータに負荷が掛かってない状態でローターの正回転時間を第３タイマでカウントし、そのタイムアップ後プッシャーを停止し、前記ロータを逆転動作し、プッシャーを前進させ、被破砕物のロータに対する被破砕面を転動変更し、ロータの逆転時間を設定する第４タイマのタイムアップ後にロータを正転動作に戻し、プッシャーを前進後退させ被破砕物を破砕することを特徴とする一軸破砕機の運転制御方法。
【請求項３】
多数の刃を円周面に取り付けたロータの正回転動作と、これに向けて、被破砕物を押し込むプッシャーの前進限界位置と後退限界位置間での前進後退の繰り返しにより被破砕物を破砕する一軸破砕機の運転制御方法であり、
前記ロータの正回転時間中は前記プッシャーの前進後退動作は請求項１のプッシャーの前進後退動作方法を採用し、前記第３タイマのタイムアップ後は前記ロータの正逆回転動作及びプッシャーの前進後退動作は請求項２のロータの正逆回転動作及びプッシャーの前進後退動作方法を採用して被破砕物を破砕することを特徴とする一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の一軸破砕機の運転制御方法において、前記ロータ用の駆動モータの正常運転時の負荷を超える過負荷レベルを少なくとも３段階の過負荷レベルに設定し、各設定過負荷レベルを設定時間以上超えると、対応する過負荷レベルに応じてロータ、プッシャーの動作を変えて、前記駆動モータの負荷レベルを正常運転の負荷まで低くすることを特徴とする一軸破砕機の運転制御方法。
【請求項５】
ロータ用の駆動モータの電流値が過負荷の中で最も低い過負荷レベル１として現在過負荷の状態が第５タイマの設定時間連続した場合、プッシャーを停止し、その時ロータの回転を正回転に維持し、ロータ用の駆動モータの負荷レベルが正常運転時の負荷まで低下後、請求項１、２又は３記載の一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御に戻すことを特徴とする請求項４記載の一軸破砕機の運転制御方法。
【請求項６】
ロータ用の駆動モータの電流値が中間の過負荷レベル２として現在過負荷の状態が第６タイマの設定時間連続した場合、プッシャーは第７タイマの設定時間後退させ、その際、ロータの回転を正回転に維持し、前記ロータ用の駆動モータの負荷レベルが正常運転時の負荷まで低下後、請求項１、２又は３記載の一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御に戻すことを特徴とする請求項４記載の一軸破砕機の運転制御方法。
【請求項７】
ロータ用の駆動モータの電流値が最も高い過負荷レベル３として現在過負荷の状態を第８タイマの設定時間連続した場合、プッシャーを後退限界まで後退動作させ、ロータを逆転動作させて、ロータに噛みこまれた被破砕物を排出し、前記ロータ用の駆動モータの負荷レベルを正常運転時の負荷まで低下後、この状態でロータを正転後に請求項１、２又は３記載の一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御に戻すことを特徴とする請求項４記載の一軸破砕機の運転制御方法。
【請求項８】
前記負荷レベル１はロータ用モータの定格値の約８０乃至１００％とし、前記負荷レベル２はロータ用モータの定格値の約９０乃至１２０％とし、前記負荷レベル３はロータ用モータの定格値の約１００乃至１４０％とすることを特徴とする請求項４、５、６又は７記載の一軸破砕機の運転制御方法。
【請求項９】
前記被破砕物は、廃棄プラスチック、廃棄建材、廃棄紙、間伐材、廃家電品、廃家具のうちの１種としてあることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の一軸破砕機の運転制御方法。
【請求項１０】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の一軸破砕機の運転制御方法を実施する制御部を有する制御装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、少なくとも前記第１乃至８タイマーを備え、ロータ用の駆動モータ負荷電流を検知する検知部とを有し、これらタイマーと、前記検知部とが制御回路の入力ブロックに接続され、制御回路には請求項１、２、３記載の制御法を設定する運転モード設定部と、請求項４、５、６、７、８記載の過負荷レベルを選定する過負荷レベル選定部と、各タイマー時間を含む制御データを設定する設定部を有する入力装置が接続され、前記設定された運転モード及び前記過負荷レベルに従いロータ及びプッシャーを請求項１、２、３、４、５、６、７、８記載の運転方法で制御する指令信号を、ロータ用モータ及びプッシャー及び対応する前記タイマーに出力する出力ブロックが前記制御回路に設けてあることを特徴とする請求項１０記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はロータの正回転動作と、プッシャーの前進後退の繰り返しにより被破砕物を破砕する一軸破砕機の運転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロータを常時正回転させ、プッシャーの前進後退を繰返すことで、前記ロータに被破砕物を送り込み、破砕している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記一軸破砕機の運転方法では、被破砕物の種類又はロータ用モータの負荷レベルを細く考慮してないため、被破砕物が廃棄プラスチックのような場合破砕に伴い発熱し、溶融してロータにより切断できない状態を招き、前記一軸破砕機の運転を緊急停止し溶着した樹脂を除去しなければならない。
また、被破砕物が間伐材、流木のようなロータとプッシャーの間で転動しないものにおいては破砕時にロータの刃が被破砕物の同一場所に何回も当たり遂に前記刃が被破砕物に食い込まず破砕せず、ロータの胴面に被破砕物が当たり、スリップする傾向を取り、或いはロータと固定刃間に被破砕物が挟まり、ロータの回転を阻止して、前記ロータ用モータの負荷が高まる原因とになっている。
この発明は前記課題をロータ及び／又はプッシャーの動作を制御することで、前記ロータ用モータを大型化することなくまた前記モータに過負荷を与え続けることなく被破砕物をその種類に係わらずに効率よく破砕することを可能とする一軸破砕機の運転制御方法及びこれに使用される制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、特定発明は、多数の刃を円周面にとりつけたロータの正回転動作と、これに向けて、被破砕物を押し込むプッシャーの前進限界位置まで、及び後退限界位置まで前進後退の繰り返しにより被破砕物を破砕する一軸破砕機の運転制御方法であり、
プッシャーの前進動作時間を第１タイマでカウントし、そのタイムアップ後、プッシャーをこの後退限界位置よりも短い位置まで後退させる位置を特定する第２タイマの設定時間後退させ、この際、第１タイマのタイムアップより早くプッシャーが前進限界まで到達した場合も同様に第２タイマの設定時間後退させ、プッシャーの後退後、これを前進動作に移す。
プッシャーの前進動作時間を第１タイマでカウントし、そのタイムアップ後、プッシャーをこの後退限界位置よりも短い位置まで後退させる位置を特定する第２タイマの設定時間後退させ、この際、第１タイマのタイムアップより早くプッシャーが前進限界まで到達した場合も同様に第２タイマの設定時間後退させ、プッシャーの後退後、これを前進動作に移る。
この動作を設定回数、繰り返したのち、プッシャーを後退限界まで戻し、被破砕物を破砕することを特徴とする一軸破砕機の運転制御方法としてある。
【０００５】
前記課題を解決するために、関連発明は多数の刃を円周面に取り付けたロータの正回転動作と、これに向けて、被破砕物を押し込むプッシャーの前進限界位置と後退限界位置間での前進後退の繰り返しにより被破砕物を破砕する一軸破砕機の運転制御方法であり、
前記プッシャーの前進中でロータの駆動モータに負荷が掛かってない状態でローターの正回転時間を第３タイマでカウントし、そのタイムアップ後プッシャを停止し前記ロータの過負荷による停止乃至これに近い状態の信号とのオア信号により前記ロータを逆転動作し、プッシャーを前進させ、被破砕物のロータに対する被破砕面を転動変更し、ロータの逆転時間を設定する第４タイマのタイムアップ後にロータを正転動作に戻し、プッシャーを通常の前進後退させ被破砕物を破砕することを特徴とする一軸破砕機の運転制御方法としてある。
【０００６】
前記課題を解決するために、関連発明は多数の刃を円周面に取り付けたロータの正回転動作と、これに向けて、被破砕物を押し込むプッシャーの前進限界位置と後退限界位置間での前進後退の繰り返しにより被破砕物を破砕する一軸破砕機の運転制御方法であり、
前記ロータの正回転時間中は前記プッシャーの前進後退動作は請求項１のプッシャーの前進後退動作方法を採用し、前記第３タイマのタイムアップ後は前記ロータの正逆回転動作及びプッシャーの前進後退動作は請求項２のロータの正逆回転動作及びプッシャーの前進後退動作方法を採用して被破砕物を破砕することを特徴とする一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御方法としてある。
【０００７】
前記課題を解決するために、関連発明は請求項１、２又は３記載の一軸破砕機の運転制御方法において、前記ロータ用の駆動モータの正常運転時の負荷を超える過負荷レベルを少なくとも３段階の過負荷レベルに設定し、各設定過負荷レベルを設定時間以上超えると、対応する過負荷レベルに応じてロータ、プッシャーの動作を変えて、前記駆動モータの負荷レベルを正常運転の負荷まで低くすることを特徴とする一軸破砕機の運転制御方法としてある。
【０００８】
前記課題を解決するために、関連発明はロータ用の駆動モータの電流値が過負荷の中で最も低い過負荷レベル１として現在過負荷の状態が第５タイマの設定時間連続した場合、プッシャーを停止し、その時ロータの回転を正回転に維持し、ロータ用の駆動モータの負荷レベルが正常運転時の負荷まで低下後、請求項１、２又は３記載の一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御に戻すことを特徴とする請求項４記載の一軸破砕機の運転制御方法としてある。
【０００９】
前記課題を解決するために、関連発明はロータ用の駆動モータの電流値が中間の過過負荷レベル２として現在負荷の状態が第６タイマの設定時間連続した場合、プッシャーは第７タイマの設定時間後退させ、その際、ロータの回転を正回転に維持し、前記ロータ用の駆動モータの負荷レベル低下後、請求項１、２又は３記載の一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御に戻すことを特徴とする請求項５記載の一軸破砕機の運転制御方法としてある。
【００１０】
前記課題を解決するために、関連発明はロータ用の駆動モータの電流値が最も高い過負荷レベル３として現在過負荷の状態を第８タイマの設定時間連続した場合、プッシャーを後退限界まで後退動作させ、ロータを逆転動作させて、ロータに噛みこまれた被破砕物を排出し、前記ロータ用の駆動モータの負荷レベルを正常運転時の負荷まで低下後、この状態でロータを正転後に請求項１、２又は３記載の一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御に戻すことを特徴とする請求項６記載の一軸破砕機の運転制御方法としてある。
【００１１】
前記課題を解決するために、関連発明は前記負荷レベル１はロータ用モータの定格値の約８０乃至１００％とし、前記負荷レベル２はロータ用モータの定格値の約９０乃至１２０％とし、前記負荷レベル３はロータ用モータの定格値の約１００乃至１４０％とすることを特徴とする請求項４、５、６又は７記載の一軸破砕機の運転制御方法としてある。
【００１２】
前記被破砕物は、廃棄プラスチック、廃棄建材、廃棄紙、間伐材、廃家電品、廃家具のうちの１種としてある。
前記課題を解決するために、関連発明は請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の一軸破砕機におけるプッシャーの動作制御方法または一軸破砕機の運転制御方法を実施する制御部を有する制御装置としてある。
前記課題を解決するために、前記制御装置は、少なくとも前記第１乃至８タイマを備え、ロータ用の駆動モータ負荷電流を検知する検知部とを有し、これらタイマーと、前記検知部とが制御回路の入力ブロックに接続され、制御回路には請求項１、２、３記載の制御法を設定する運転モード設定部と、請求項４、５、６、７、８記載の過負荷レベルを選定する過負荷レベル選定部と、各タイマー時間を含む制御データを設定する設定部を有する入力装置が接続され、前記設定された運転モード及び前記過負荷レベルに従いロータ及びプッシャーを請求項１、２、３、４、５、６、７、８記載の運転方法で制御する指令信号を、ロータ用モータ及びプッシャー及び対応する前記タイマーに出力する出力ブロックが前記制御回路に設けてあることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１乃至８記載の発明の代表的な実施の形態を説明する。
図１において、１０は一軸破砕機を示し、この一軸破砕機１０は公知のようにホッパー（図示せず）１１内に投入された被破砕物を油圧駆動型のプッシャー１２により回転中の破砕用ロータ１３に向けてゆっくりと送り込まれ、前記ロータ１３とプッシャー１２との間で圧縮された被破砕物を固定刃と、前記ロータ１３の胴体にスパイラル状に配置された回転刃の間で切断され、所望サイズに破砕される。前進行程を完了した前記プッシャー１２を次回の破砕作業に備えるため後方に後退させる。
前記被破砕物は廃棄プラスチック、廃棄建材、廃棄紙、間伐材、廃家電品、廃家具のうちの１種としてある。
【００１４】
このようにロータ１３の正回転動作と、プッシャー１２の前進後退の繰り返しにより被破砕物を破砕する一軸破砕機１０の運転制御方法において、
前記プッシャー１２の前進動作時間を第１タイマＴ１でカウントし、そのタイムアップ後、プッシャー１２を第２タイマＴ２の設定時間後退させ、この際、第１タイマのタイムアップより早くプッシャー１２が前進限界まで到達した場合も同様に第２タイマＴ２の設定時間後退させ、プッシャー１２の後退後、前進動作に移す。
つまり、第１タイマＴ１の完了信号とブッシャー１２の前進限界位置検出信号とのオア信号により、前記プッシャー１２は後退を開始する。
前述の第２タイマＴ２で設定する時間はプッシャー１２が後退限界位置までプッシャー１２を後退させなくとも、次の被破砕物がプッシャー１２とロータ１３の間に供給可能なとき、第２タイマＴ２の設定時間を短く定め、プッシャー１２のストロールを短縮する。
この動作を設定回数、繰り返したのち、プッシャー１２を後退限界まで戻す。
この設定回数は別のカウンターによりプッシャー１２の後退回数を計数するものであり、この運転モードを動作モード１とする（図２参照）。
このモードにおいては、被破砕物の大きさが比較的細かいときに、プッシャー１２のストロークが短縮でき、稼動効率が向上する。
【００１５】
また、前記プッシャー１２の前進中でロータ１３の駆動モータＭに負荷が掛かってない状態となったときには、前記ロータ１３の負荷の掛かってない正回転時間を第３タイマＴ３でカウントし、そのタイムアップ信号によりプッシャー１２を一時停止し、この後ロータ１３を逆転動作し、ロータ１３の逆転開始と共にプッシャー１２を前進動作させて、ロータ１３の逆転時間を設定する第４タイマＴ４のタイムアップ後にロータ１３を正転動作に戻し、プッシャー１２を前進後退させ、被破砕物の向きを変えて、被破砕面を変更して被破砕物を変更した被破砕面で破砕する。この運転モードを動作モード２とする（図３参照）。
この動作モード２においては、倒木や流木などの枝や根が側方に張り出しているものでも容易に転動できる。
つまりこのように転動困難な形状のものにおいては単にロータ１３を逆転させただけでは被破砕物は細かい振動を起こすだけで転動が起こらないことがあるが、前記プッシャ−１２で前記ロータ１３の逆転時に被破砕物をロータ１３側へ押圧するとロータ１３に押し付けられた被破砕物が持ち上げられ、転動を起こす。
【００１６】
また、必要に応じて前記ロータ１３の正回転時間中は前記プッシャー１２の前進後退動作は請求項１のプッシャーの前進後退動作方法を採用し、前記第３タイマＴ３のタイムアップ後は前記ロータ１３の正逆回転動作及びプッシャー１２の前進後退動作は請求項２のロータの正逆回転動作及びプッシャー１２の前進後退動作方法を採用して被破砕物を破砕する。この運転モードを動作モード３とする（図４参照）。前記第３タイマＴ３の設定時間を適宜設定することで、破砕時間を効率よく行える。この動作モード３においては、如何なる廃棄物でも若しくは種々の特性をもつ廃棄物が混合されているものでも破砕可能である。
【００１７】
動作モード１、動作モード２、動作モード３を有する前記一軸破砕機１０におけるプッシャー１２の動作制御において、前記ロータ１３を駆動するモータＭの設定過負荷レベルを少なくとも３段階設定し、各設定過負荷レベルを設定時間以上超えると、対応する過負荷レベルに応じてロータ１３、プッシャー１２の動作を制御装置により自動的に変えて、負荷レベルを低くする（図５参照）。
【００１８】
より具体的には前記ロータ１３の駆動モータＭの電流値が最も低い過負荷レベル１として現在過負荷の状態が第５タイマＴ５の設定時間連続した場合、この信号によってプッシャー１２を停止し、その時ロータ１３の回転を正回転に維持し、この駆動モータＭの負荷が正常運転時の負荷まで低下した後、前記一軸破砕機１０におけるプッシャー１２を各動作モード１、２、３の動作制御に戻す。
【００１９】
前記ロータ１３の駆動モータ１５の電流値が中間の過負荷レベル２として現在負荷の状態が第６タイマＴ６の設定時間連続した場合、プッシャー１２は第７タイマＴ７の設定時間後退させ、その際、ロータ１３の回転を正回転に維持し、駆動モータＭの負荷が正常運転時の負荷まで低下した後、前記一軸破砕機１０におけるプッシャー１２を各動作モード１、２、３の動作制御に戻す。
【００２０】
前記駆動モータの電流値が負荷レベル３として現在負荷の状態を第８タイマＴ８の設定時間連続した場合、プッシャー１２を後退限界まで後退動作させ、ロータ１３を逆転動作させて、ロータ１３に噛みこまれた被破砕物を排出し、駆動モータ１５の負荷が正常運転時の負荷まで低下した後、この状態でロータ１３を正転後にプッシャー１２を各動作モード１、２、３の動作制御に戻す。
【００２１】
前記負荷レベル１はロータ１３用モータの定格値の約８０乃至１００％とし、前記負荷レベル２はロータ１３用モータの定格値の約９０乃至１２０％とし、前記負荷レベル３はロータ１３用モータの定格値の約１００乃至１４０％とする。現実の各負荷レベル１、２、３は相互にその領域は順次ラップしないようにその設定範囲を定める。
【００２２】
請求項１０、１１記載の制御装置２０の代表的な実施の形態を説明する。
この制御装置２０は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の一軸破砕機１０の運転制御方法を実施する制御部を有する。
更に具体的に説明すれば、前記制御装置２０は、ロータ１３用の駆動モータ１５の負荷電流を検知する検知部と、ロータ１３の回転数を検出する検出部とを備え、この検知された負荷電流の値を駆動モータ１５の定格値と比較し、負荷レベルを判別する過負荷比較判別部と、各負荷レベルと対応する第５、第６、第８タイマを備え、これら検知部と過負荷比較判別部と、第５、第６、第８タイマが制御回路２２の入力ブロック２３に接続され、制御回路には請求項１、２、３記載の運転モードを設定する運転モード設定部２４と、請求項４、５、６、７、８記載の過負荷レベルを設定する過負荷レベル選定部（図示せず）と、各運転モードに対応するタイマー時間を含む制御データを設定する設定部２６を有する入力装置２７が接続され、前記設定された運転モード及び前記過負荷レベルに従いロータ１３及びプッシャー１２を請求項１、２、３、４、５、６、７、８記載の運転方法で制御する指令信号をロータ１３用の駆動モータＭ及びプッシャー１２及び対応する前記第１〜第４、第７タイマに出力する出力ブロック２８が前記制御回路２２に設けてある。
第１〜第４、第７タイマのタイムアップ信号は前記入力ブロック２３に入力されるように結線されている（図６参照）。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１乃至９記載の発明は、ロータ及び／又はプッシャーの動作を制御することで、前記ロータ用モータを大型化することなく破砕物をその種類に係わらずに効率よく破砕することができる。
【００２４】
殊に請求項１記載の運転モード１においては、柔らかい被破砕物を溶融することなく切断できる。またプッシャーストロークが長くならず、破砕機の稼動効率が向上する。
殊に請求項２記載の運転モード２においては、被破砕物の向きを変えて、被破砕面を変更することができ、例えば被破砕物が間伐材、流木のようなロータとプッシャーの間で転動しないものにおいては破砕時にロータの刃が被破砕物の周面に適切に食い込み、破砕が困難となるものでも、ロータの逆転により食い込んだ被破砕物を除去し、この姿勢を変え、又は転動させ、破砕することができ、ロータの胴面に被破砕物が当たり、スリップすることを回避できる。
更に、ロータと固定刃間に被破砕物が挟まり、ロータの回転を阻止して、前記ロータ用モータの負荷が高まることを防止できる。
殊に請求項３記載の運転方法においては、被破砕物の種類を殆ど選ばずに如何なる被破砕物でも所期の破砕が効率よく行える。
請求項４、５、６、７、８記載の発明においては、負荷レベルに応じてプッシャー、ロータの動作を変えることで、負荷レベルを確実に低くし、ロータ駆動用のモータを大型化することなく、破砕機の実働稼動効率を向上でき、効率良く破砕できる。
請求項１０、１１記載の発明においては、既設の一軸破砕機のロータとプッシャの運転制御を被破砕物の種類に応じて適宜変更し、既設の一軸破砕機の適用範囲を拡大でき、ロータを大型化することなく、既設の一軸破砕機では処理できにくい被破砕物を短時間に破砕できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この一軸破砕機の概略図である。
【図２】実施形態の運転モード１を示すフローチャートである。
【図３】実施形態の運転モード２を示すフローチャートである。
【図４】実施形態の運転モード３を示すフローチャートである。
【図５】負荷動作のフローチャートである。
【図６】制御装置のブロックである。
【図７】プッシャーの運転動作とロータ動作を区別して示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０　　一軸破砕機
１２　　プッシャー
１３　　ロータ
【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】
2004057996.tif 000007
【図６】
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【図７】
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