(57)【要約】【課題】異なる長さの紙葉類が混在して搬送される場合でも、確実に紙葉類を反転させるようにした表裏反転装置を提供する。【解決手段】表裏反転装置１において、第１の反転ローラ２１は、第１の電磁クラッチ２３のオン・オフ制御に基づいた回転をし、同様に、第２の反転ローラ２２も第２の電磁クラッチ２７のオン・オフ制御に基づいた回転をする。このように、反転ローラ２１，２７毎に電磁クラッチ２３，２７を設けることで、反転時における紙葉類２の反転制御が容易に達成される。しかも、この反転制御にあたって、電磁ブレーキ４０を積極的に採用することで、所望のタイミングで正確に反転ローラ２１，２７を強制停止させることができるので、反転ローラ２１，２７で挟まれた状態で反転通路Ｓ内を流動し続ける紙葉類２を、任意の位置で正確に一旦停止させることができる。また、反転ローラ２１，２７で挟まれた状態で反転通路Ｓ内を流動する紙葉類２を、任意の時間だけ正確に一旦停止させることも可能となる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路上を搬送する紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置において、
前記搬送経路の途中で、前記紙葉類の全体を前記搬送経路外に排出させる繰り出し手段と、
前記搬送経路外に一旦排出させた前記紙葉類を前記搬送経路内に再度導き入れる繰り入れ手段と、
前記繰り出し手段から繰り出された前記紙葉類を案内する反転通路と、
前記反転通路内に臨むと共に、協働して前記紙葉類を挟み込む第１及び第２の反転ローラと、
前記第１の反転ローラを支持する第１の回転軸を一方向に回転させる第１の回転手段と、
前記第２の反転ローラを支持する第２の回転軸を前記第１の回転軸と同一方向に回転させる第２の回転手段と、
前記第１の回転軸と前記第１の回転手段との連結をオン・オフ制御する第１の電磁クラッチと、
前記第２の回転軸と前記第２の回転手段との連結をオン・オフ制御する第２の電磁クラッチと、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との少なくとも一方に取り付けられて、前記回転軸の回転をブレーキ制御する電磁ブレーキとを備えたことを特徴とする表裏反転装置。
【請求項２】
前記反転通路内に臨むと共に、前記反転通路内に繰り出された前記紙葉類の後端を前記繰り出し手段側から前記繰り入れ手段側に向けて一方向に叩き続けるように回転する叩きローラを更に備え、
前記叩きローラの周面に設けられた叩き部の回転軌跡範囲内に前記紙葉類の前記後端が位置するように、前記電磁ブレーキは前記回転軸の回転を停止させることを特徴とする請求項１記載の表裏反転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙葉類（紙幣、有価証券又はカード等）の表面と裏面とを反転させるために利用する表裏反転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開平２−２２５２５６号公報がある。この公報に記載された表裏反転装置は、ギア連結された２本のシャフトのそれぞれに反転ローラを固定させ、それぞれのシャフトに電磁クラッチを取り付けて、各電磁クラッチをオン・オフ制御することで、所定の紙幣反転を達成させている。例えば、センサにより紙幣を検知すると、一方の電磁クラッチをオンし、他方をオフ状態にすることで、反転ローラを正転させながら、紙幣を一旦繰り入れ、その後、一方の電磁クラッチをオフし、他方をオン状態にすることで、反転ローラを逆転させながら、紙幣を繰り出す。このような一連の動作によって、紙幣の反転を行っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２２５２５６号公報
【特許文献２】
特開平９−３０７０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の表裏反転装置には、次のような課題が存在している。すなわち、電磁クラッチを利用して紙幣を反転させる場合、電磁クラッチのオン・オフ制御が必要となるが、電磁クラッチのオン・オフ制御のみによって、紙幣の表裏反転のタイミングを正確に制御するのは困難であった。
【０００５】
本発明は、特に、異なる長さの紙葉類が混在して搬送される場合でも、確実に紙葉類を反転させるようにした表裏反転装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表裏反転装置は、搬送経路上を搬送する紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置において、搬送経路の途中で、紙葉類の全体を搬送経路外に排出させる繰り出し手段と、搬送経路外に一旦排出させた紙葉類を搬送経路内に再度導き入れる繰り入れ手段と、繰り出し手段から繰り出された紙葉類を案内する反転通路と、反転通路内に臨むと共に、協働して紙葉類を挟み込む第１及び第２の反転ローラと、第１の反転ローラを支持する第１の回転軸を一方向に回転させる第１の回転手段と、第２の反転ローラを支持する第２の回転軸を第１の回転軸と同一方向に回転させる第２の回転手段と、第１の回転軸と第１の回転手段との連結をオン・オフ制御する第１の電磁クラッチと、第２の回転軸と第２の回転手段との連結をオン・オフ制御する第２の電磁クラッチと、第１の回転軸と第２の回転軸との少なくとも一方に取り付けられて、回転軸の回転をブレーキ制御する電磁ブレーキとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この表裏反転装置において、第１の反転ローラは、第１の電磁クラッチのオン・オフ制御に基づいた回転をし、同様に、第２の反転ローラも第２の電磁クラッチのオン・オフ制御に基づいた回転をする。このように、反転ローラ毎に電磁クラッチを設けることで、反転時における紙葉類の反転制御が容易に達成される。しかも、この反転制御にあたって、電磁ブレーキを積極的に採用することで、所望のタイミングで正確に反転ローラを強制停止させることができるので、反転ローラで挟まれた状態で反転通路内を流動し続ける紙葉類を、任意の位置で正確に一旦停止させることができる。また、反転ローラで挟まれた状態で反転通路内を流動する紙葉類を、任意の時間だけ正確に一旦停止させることも可能となる。このように、電磁ブレーキの積極的な採用は、反転通路内における紙葉類の流動を正確に制御することができ、このことは、異なる長さの紙葉類が混在して搬送されるような場合でも、確実な表裏反転を可能にし、反転後の紙葉類の先頭間隔を一定に保つような制御を容易なものにする。そして、電磁クラッチと電磁ブレーキの採用は、紙葉類を高速でかつ確実に搬送させることができ、紙葉類の高速反転処理を促進させるものである。
【０００８】
また、反転通路内に臨むと共に、反転通路内に繰り出された紙葉類の後端を繰り出し手段側から繰り入れ手段側に向けて一方向に叩き続けるように回転する叩きローラを更に備え、叩きローラの周面に設けられた叩き部の回転軌跡範囲内に紙葉類の後端が位置するように、電磁ブレーキは回転軸の回転を停止させると好適である。この場合、電磁ブレーキをオン状態にすることで、回転中の反転ローラを強制的に且つ瞬時に停止させ、反転ローラで保持された紙葉類の後端を、叩きローラの叩き部の回転軌跡範囲内に正確に位置決めさせる。そして、この状態において、紙葉類の後端は、叩きローラの叩き部により、繰り出し手段側から繰り入れ手段側に向けて一方向に叩き続けられることになるので、反転通路内において、紙葉類の後端が、常に繰り入れ手段側に向けられることになり、いかなるタイミングをもって反転ローラが逆転動作を開始しても、紙葉類を、反転通路から搬送経路内へスムーズに送り出すことができる。特に、外国紙幣等のような腰の無い柔らかいものについて高い効果を示す。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る表裏反転装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１に示すように、表裏反転装置１は、２枚の平行な側板１ａ，１ｂ間において、紙葉類（例えば、紙幣、有価証券又はカード類）２を搬送するための搬送手段３を有している。この搬送手段３は、概ね水平に延在する搬送経路Ｐに渡って延在する無端搬送ベルト４を有する。この無端搬送ベルト４は、両端のエンドプーリ４ａ，４ｂに架け渡されて、エンドプーリ４ａのモータ駆動により一方向に回動する。さらに、紙葉類２を搬送経路Ｐ内で確実に搬送させるため、搬送ローラ６，６とエンドプーリ４ａ，４ｂとで搬送ベルト４を挟み込んでいる。
【００１１】
さらに、搬送手段３は、搬送経路Ｐの途中で上下方向に延在して紙葉類２を案内する反転通路Ｓを有し、この反転通路Ｓは、平行な側板１ａ，１ｂ間において、所定の間隔をもって上下方向に延在する第１のガイド板７と第２のガイド板８とで形成される。この反転通路Ｓは、紙葉類２の反転に利用されるものであり、紙葉類２は、繰り出し手段９により、その全体が搬送経路Ｐから一旦排出され、繰り入れ手段１０によって反転通路Ｓから搬送経路Ｐ内に再度戻される。
【００１２】
紙葉類２のこのような繰り出し及び繰り入れ動作を達成させるため、反転通路Ｓの下端にセンタローラ１２を配置させ、このセンタローラ１２には無端搬送ベルト４が架けられる。センタローラ１２には、紙葉類搬入側において無端搬送ベルト４を介して繰り出しローラ１３が押し当てられると共に、紙葉類搬出側において無端搬送ベルト４を介して繰り入れローラ１４が押し当てられている。よって、センタローラ１２と繰り出しローラ１３との協働により繰り出し手段９が構成され、センタローラ１２と繰り入れローラ１４との協働により繰り入れ手段１０が構成される。このような構成に基づき、搬送経路Ｐの途中で紙葉類Ｓの全体を反転通路Ｓ内に送り出し、反転通路Ｓ内に一旦排出させた紙葉類２を搬送経路Ｐ内に再度導き入れることができる。
【００１３】
さらに、この装置１には、反転通路Ｓ内における紙葉類２の高速搬送を可能にするための反転手段Ｒが設けられている。この反転手段Ｒは、第１のガイド板７側に配置した第１の反転ローラ２１と、第２のガイド板８側に配置した第２の反転ローラ２２とを有している。この第１の反転ローラ２１は、第１のガイド板７に形成したローラ窓（図示せず）から反転通路Ｓ内に覗き出るようにして、その一部が反転通路Ｓ内に臨む。同様に、第２の反転ローラ２２は、第１の反転ローラ２１に対向すると共に、第２のガイド板８に形成したローラ窓（図示せず）から反転通路Ｓ内に覗き出るようにして、その一部が反転通路Ｓ内に臨む。そして、紙葉類２を確実に挟み込んで搬送させるために、第１の反転ローラ２１と第２の反転ローラ２２とは、反転通路Ｓ内で互いに所定の圧力をもって押し当てられている。
【００１４】
図２に示すように、第１の反転ローラ２１は、水平に延在する第１の回転軸２１ａに固定され、この回転軸２１ａは、側板１ａと側板１ｂとに軸受を介して軸支されている。さらに、第１の回転軸２１ａの端部には、側板１ｂの外方に位置する第１の電磁クラッチ２３が取り付けられ、この第１の電磁クラッチ２３は、装置１の制御部（図示せず）からの制御信号に基づいてオン・オフ制御がなされる。なお、第１の電磁クラッチ２３の筐体には、連れ回りを防止するために、側板１ｂに立設させた係止ピン（図示せず）に対して掛け止めされる回り止め用のフック部２６が設けられている。
【００１５】
同様に、第２の反転ローラ２２は、水平に延在する第２の回転軸２２ａに固定され、この回転軸２２ａは、側板１ａと側板１ｂとに軸受を介して軸支されている。さらに、第２の回転軸２２ａの端部には、側板１ｂの外方に位置する第２の電磁クラッチ２７が取り付けられ、この第２の電磁クラッチ２７は、装置１の制御部（図示せず）からの制御信号に基づいてオン・オフ制御がなされる。なお、第２の電磁クラッチ２７の筐体には、連れ回りを防止するために、側板１ｂに立設させた係止ピン（図示せず）に対して掛け止めされる回り止め用のフック部２９が設けられている。
【００１６】
さらに、第１の回転軸２１ａには、第１の電磁クラッチ２３を介して第１の回転軸２１ａに連結した第１のプーリ（第１の回転手段）３１が配置されている。そして、この第１のプーリ３１は、第１の電磁クラッチ２３がオン状態のときに第１の回転軸２１ａに連結されると共に、常に一方向（矢印Ｄ方向）に回転し続ける。当然に、第１の電磁クラッチ２３がオフ状態のとき、第１のプーリ３１と第１の回転軸２１ａとの連結は解除されている。
【００１７】
同様に、第２の回転軸２２ａには、第２の電磁クラッチ２７を介して第２の回転軸２２ａに連結した第２のプーリ（第２の回転手段）３２が配置されている。そして、この第２のプーリ３２は、第２の電磁クラッチ２７がオン状態のときに第２の回転軸２２ａに連結されると共に、常に一方向（矢印Ｅ方向）に回転し続ける。当然に、第２の電磁クラッチ２７がオフ状態のとき、第２のプーリ３２と第２の回転軸２２ａとの連結は解除されている。
【００１８】
さらに、第１のプーリ３１と第２のプーリ３２とを同一方向に常時回転させるため、第３の側板１ｃには、ブラケットを介して一方向回転型のモータ３０が固定されている。このモータ３０の駆動軸３０ａには駆動プーリ３４が固定され、この駆動プーリ３４と第１のプーリ３１とは第１のタイミングベルト３６を介して連結されている。また、第２の側板１ｂと第３の側板１ｃとの間に中間プーリ３５が配置され、駆動プーリ３４と中間プーリ３５とは第２のタイミングベルト３７を介して連結され、この中間プーリ３５と第２のプーリ３２とは第３のタイミングベルト３８を介して連結される。このような中間プーリ３５は、ベルト架けによって駆動プーリ３４に加わる負荷を低減させるためのものである。従って、前述した構成の採用により、一個のモータ３０で各プーリ３１，３２を同一方向に常時回転させることができる。しかも、極めて簡単な構成をもって各反転ローラ２１，２２の駆動が実現される。
【００１９】
さらに、第２の駆動軸２２ａには、装置１の制御部（図示せず）からの制御信号に基づいてオン・オフ制御が可能な電磁ブレーキ４０が装着され、この電磁ブレーキ４０は、ブラケット４１を介して第１の側板１ａに取り付けられている。電磁ブレーキ４０のブレーキ制御にあたって、電磁ブレーキ４０がオン状態になった瞬間、第２の回転軸２２ａの回転は強制的に停止させられ、電磁ブレーキ４０がオフ状態では、電磁ブレーキ４０に影響されることなく、第２の回転軸２２ａは回転し続ける。
【００２０】
ここで、第１の反転ローラ２１と第２の反転ローラ２２とを正確に連動させるため、第１の回転軸２１ａの端部に固定した第１の連結ギア４２と、第２の回転軸２２ａの端部に固定した第２の連結ギア４３とを噛合させる。これにより、電磁ブレーキ４０を第２の回転軸２２ａ側に取り付けるだけで、第１の回転軸２１ａと第２の回転軸２２ａとを同期して停止させることができる。
【００２１】
なお、図１に示すように、搬送経路Ｐの上流側には、フォトセンサからなる幅検出センサＦ１が配置され、この幅検出センサＦ１での検知時間と紙葉搬送速度との相関関係によって、紙葉類２の幅（流動方向における長さ）が検知される。また、反転通路Ｓの途中には、反転ローラ２１，２２に対応する位置に到来センサＦ２が配置されている。この到来センサＦ２はフォトセンサから構成され、紙葉類２が横切ることで出力信号を送出するが、この出力信号は、電磁ブレーキ４０をオン状態にするための信号が制御部から送出されるタイミングの基準になっている。
【００２２】
このように、反転ローラ２１，２２毎に電磁クラッチ２３，２７を設けることで、反転時における紙葉類２の反転制御が容易に達成される。しかも、この反転制御にあたり、電磁ブレーキ４０を積極的に採用することで、到来センサＦ２により紙葉類２の到来を検知した後、所定のタイミングで正確に反転ローラ２１，２２を強制停止させることができるので、反転ローラ２１，２２で挟まれた状態で反転通路Ｓ内を流動する紙葉類２を、任意の位置で正確に一旦停止させることができる。また、反転ローラ２１，２２で挟まれた状態で反転通路Ｓ内を流動する紙葉類２を、任意の時間だけ正確に一旦停止させることも可能となる。
【００２３】
さらに、電磁ブレーキ４０を積極的に採用すると、反転通路Ｓ内における紙葉類２の流動を正確に制御することができ、このことは、大きさの異なる紙葉類２が混在して連続搬送されるような場合でも、確実な表裏反転を可能にし、反転後の紙葉類２の先頭間隔を一定に保つような制御が容易となる。また、電磁クラッチ２３，２７と電磁ブレーキ４０との協働により、紙葉類２を高速でかつ確実に搬送させることができ、紙葉類２の高速反転処理を促進させるものである。
【００２４】
ここで、紙葉類２を、反転通路Ｓから搬送経路Ｐ内に確実に送り出すため、図１に示すように、叩きローラ４５が利用される。この叩きローラ４５は、センタローラ１２の回転軸１２ａに固定され、並設した複数個（例えば３個）のセンタローラ１２の間に配置される。よって、叩きローラ４５は、センタローラ１２と同じ方向に回転し続ける。さらに、この叩きローラ４５の周面には、放射状に突出するブラシ形状又はフィン形状の叩き部４５ａが設けられている。この叩き部４５ａは、反転通路Ｓ内に臨むと共に、反転通路Ｓ内に繰り出された紙葉類２の後端（下端）２ａを繰り出し手段９側から繰り入れ手段１０側に向けて一方向に叩き続けるように回転する。
【００２５】
このような叩きローラ４５の有効利用を図るため、紙葉類２の後端（下端）２ａが常に叩き部４５ａの回転軌跡範囲内に位置するように、電磁ブレーキ４０の作動（オン状態）により、回転軸２１ａ，２２ａの回転を停止させる。例えば、図３に示すように、幅検出センサＦ１の検知信号に基づき、紙葉類２が幅の広いものであると判断された場合、到来センサＦ２の検知に基づき、比較的長いタイミングをもって電磁ブレーキ４０を動作させ、紙葉類２の後端２ａを定位置に停止させる。このときの停止位置は、紙葉類２の後端２ａが叩き部４５ａの回転軌跡範囲内に入るように制御される。これに対し、図４に示すように、幅検出センサＦ１の検知信号に基づき、紙葉類２が幅の短いものであると判断された場合、到来センサＦ２の検知に基づき、比較的短いタイミングをもって電磁ブレーキ４０を動作させ、紙葉類２の後端２ａを定位置に停止させる。このときの停止位置は、図３に示した後端位置と同位置である。
【００２６】
電磁ブレーキ４０によるこのような制御により、正転中の反転ローラ２１，２２を強制的に且つ瞬時に停止させ、反転ローラ２１，２２で保持された紙葉類２の後端２ａは、叩きローラ４５の叩き部４５ａの回転軌跡範囲内に正確に位置決めされる。そして、反転通路Ｓ内で一旦停止させた状態において、紙葉類２の後端２ａは、叩き部４５ａにより、繰り出し手段９側から繰り入れ手段１０側に向けて一方向に叩き続けられ、反転通路Ｓ内の紙葉類２の後端２ａが、常に繰り入れ手段１０側に向けられることになり、いかなるタイミングをもって反転ローラ２１，２２が逆転動作を開始しても、紙葉類２を、反転通路Ｓから搬送経路Ｐ内へスムーズに送り出すことができる。特に、外国紙幣等のような腰の無い柔らかいものについて高い効果が得られる。
【００２７】
次に、前述した表裏反転装置１の構成に基づく動作説明をする。
【００２８】
先ず、図１に示すように、矢印Ａ方向から搬送経路Ｐ内に送り込まれた紙葉類２は、センタローラ１２と繰り出しローラ１３との協働により反転通路Ｓ内に排出される。そして、搬送経路Ｐから反転通路Ｓ内に紙葉類２を繰り入れる際、第１の電磁クラッチ２３はオン状態に制御され、第２の電磁クラッチ２７はオフ状態に制御される。その結果、第１の回転軸２１ａに取り付けられた第１の反転ローラ２１は、矢印Ｔ方向の駆動回転を維持する。一方、第２の反転ローラ２２は、第２の電磁クラッチ２７が切れた状態（オフ状態）になっているので、第１の反転ローラ２１に追従して回転する。よって、第１の反転ローラ２１が所定時間回転することで、紙葉類２は、所定長さだけ反転通路Ｓ内に導き入れられる。
【００２９】
反転通路Ｓ内への紙葉類２の導入後、紙葉類２の搬送揃えを達成させるため、到来センサＦ２の検知とタイマとの制御に基づいて、電磁ブレーキ４０をオン状態にし、強制的に反転ローラ２１，２２の回転を停止させる。次の瞬間、第１及び第２の電磁クラッチ２３，２７の両方がオフ状態になるように制御する。その後、反転通路Ｓから搬送経路Ｐに向けて紙葉類２を繰り出す際、第１の電磁クラッチ２３はオフ状態に切り替え制御され、第２の電磁クラッチ２７はオン状態に切り替え制御される。
【００３０】
その結果、第２の回転軸２２ａに取り付けられた第２の反転ローラ２２は、矢印Ｇ方向に駆動回転する。一方、第１の反転ローラ２１は、第１の電磁クラッチ２３が切れた状態（オフ状態）になっているので、第２の反転ローラ２２に追従して回転する。よって、第２の反転ローラ２２が回転し、センタローラ１２と繰り入れローラ１４との協働により、紙葉類２は、反転状態で搬送経路Ｐに送り込まれ、紙葉類２が矢印Ｂ方向に排出されることで、一連の反転動作が完了する。
【００３１】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、第２の回転軸２２ａ側に電磁ブレーキ４０を装着しているが、第１の回転軸２１ａ側であっても、また、第１及び第２の回転軸２１ａ，２２ａの両方に電磁ブレーキ４０を装着してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明による表裏反転装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、搬送経路上を搬送する紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置において、搬送経路の途中で、紙葉類の全体を搬送経路外に排出させる繰り出し手段と、搬送経路外に一旦排出させた紙葉類を搬送経路内に再度導き入れる繰り入れ手段と、繰り出し手段から繰り出された紙葉類を案内する反転通路と、反転通路内に臨むと共に、協働して紙葉類を挟み込む第１及び第２の反転ローラと、第１の反転ローラを支持する第１の回転軸を一方向に回転させる第１の回転手段と、第２の反転ローラを支持する第２の回転軸を第１の回転軸と同一方向に回転させる第２の回転手段と、第１の回転軸と第１の回転手段との連結をオン・オフ制御する第１の電磁クラッチと、第２の回転軸と第２の回転手段との連結をオン・オフ制御する第２の電磁クラッチと、第１の回転軸と第２の回転軸との少なくとも一方に取り付けられて、回転軸の回転をブレーキ制御する電磁ブレーキとを備えたことにより、異なる長さの紙葉類が混在して搬送される場合でも、確実に紙葉類を反転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表裏反転装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した表裏反転装置の反転手段を示す斜視図である。
【図３】幅の広い紙葉類を反転させる状態を示す断面図である。
【図４】幅の狭い紙葉類を反転させる状態を示す断面図である。
【符号の説明】
Ｓ…反転通路、Ｐ…搬送経路、１…表裏反転装置、２…紙葉類、２ａ…紙葉類の後端、９…繰り出し手段、１０…繰り入れ手段、２１…第１の反転ローラ、２１ａ…第１の回転軸、２２…第２の反転ローラ、２２ａ…第２の回転軸、２３…第１の電磁クラッチ、２７…第２の電磁クラッチ、３１…第１のプーリ（第１の回転手段）、３２…第２のプーリ（第２の回転手段）、４０…電磁ブレーキ、４５…叩きローラ、４５ａ…叩き部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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