(57)【要約】【課題】切断刃の耐久性が確保され、平滑性のよい端面加工が可能であり、加工回数が多くなっても切断面の平滑性が低下せず、小型で作業性に優れ、しかも屋外等の敷設現場で使用できる光ファイバ切断工具を提供する。【解決手段】本発明の光ファイバ切断工具１０は、光ファイバ１が挿通されるガイド孔１６が形成されたガイド本体１１と、ガイド孔１６から外方に突出した光ファイバ１を切断する切断刃１２と、光ファイバ１の切断方向に対向して設けられ、刃先で光ファイバ１を支持する支持刃１４と、支持刃１４が配置された側に設けられてガイド本体１１を支持するガイド本体支持部１５とを具備し、ガイド本体１１にはガイド面１７が形成され、ガイド面１７にはガイド孔１６の一方の開口部１８が形成されており、ガイド本体支持部１５の少なくとも開口部１８近傍には、ガイド面１７より内方に後退した逃げ部２０が形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバが挿通されるガイド孔が形成されたガイド本体と、ガイド孔から外方に突出した光ファイバを切断する切断刃と、光ファイバの切断方向に対向して設けられ、刃先で光ファイバを支持する支持刃と、支持刃が配置された側に設けられてガイド本体を支持するガイド本体支持部とを具備し、ガイド本体には、切断刃をその進行方向に誘導するガイド面が形成され、該ガイド面にはガイド孔の一方の開口部が形成されている光ファイバ切断工具であって、前記ガイド本体支持部の少なくとも前記開口部近傍には、ガイド面より内方に後退した逃げ部が形成されていることを特徴とする光ファイバ切断工具。
【請求項２】
前記逃げ部が溝状になっていることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ切断工具。
【請求項３】
溝状の逃げ部の幅が、光ファイバの外径より長いことを特徴とする請求項２に記載の光ファイバ切断工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光プラスチック光ファイバなどの光ファイバを切断する光ファイバ切断工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラスチック光ファイバが光センサや光通信等に広く使用されている。このプラスチック光ファイバの端面は、受発光素子と光ファイバあるいは光ファイバ同士の光の結合効率を良くするために、長手方向に対して直交方向（すなわち、断面方向）に平滑に加工されていることが望まれる。
プラスチック光ファイバの端面の加工方法としては、例えば、研磨紙や研磨粉を使用した研磨法が挙げられる。また、鏡面板の片面に光ファイバ端面を押し付けながら鏡面板の他面を加熱して端面を溶融し、その後、冷却して端面に鏡面を転写するホットプレート法などが挙げられる。
【０００３】
また、光ファイバの端面を加工する他の加工方法として、光ファイバの端面を切断刃にて切断する方法が挙げられる。
光ファイバを切断する工具としては、例えば、剃刀や特許文献１または特許文献２に記載の光ファイバカッタなどが挙げられる。図１０に、この光ファイバカッタの図を示す。この光ファイバカッタ５０は、光ファイバ５１が挿通されるガイド孔５２が水平方向に形成されたガイド本体５３と、ガイド本体５３から突出した光ファイバ５１をその断面方向に切断する切断刃５４とを具備して構成される。この光ファイバカッタ５０のガイド本体５３では、ガイド孔５２に対して直交方向に形成された一方の面をガイド面５５といい、このガイド面５５に沿って切断刃５４が進行する。
この光ファイバカッタ５０を用いた切断方法は、まず、ガイド本体５３のガイド孔５２に光ファイバ５１を挿通し、ガイド本体５３から突出させ、切断刃５４を下方に移動して光ファイバ５１を切断する。
【０００４】
また、特許文献３には、切断刃により光ファイバを切断する際の切断速度を規定した光ファイバカッタが記載されている。
さらに、特許文献４には、図１１に示すように、ガイド本体６１のガイド面６２に沿って進行する切断刃６３と、切断刃６３に対向して配置された支持刃６４とを具備する光ファイバカッタ６０が提案されている。この光ファイバカッタ６０では、ガイド孔６５から突出した光ファイバ６６を支持刃６４で支持しながら切断刃６３で切断する。
【０００５】
【特許文献１】
実開平０５−７５７０３号公報
【特許文献２】
実開平０７−０２６８０２号公報
【特許文献３】
特開平１０−２７３３３４号公報
【特許文献４】
特開２００３−０３９３７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、研磨法は、数種類の研磨紙や研磨粉を使用しなければならないため作業工程が多く、多大な作業時間を要するという問題があった。しかも、場合によっては、回転研磨機等の機械を使用するため、屋外等の敷設現場における加工は困難であった。
また、ホットプレート法は作業時間が短く簡便であるが、加熱するための熱源に電力を供給する必要があり、電源のない敷設現場では加工機を使用できないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献１または特許文献２に記載の光ファイバカッタで光ファイバを切断する方法では、小型で作業性に優れ、屋外の敷設現場で簡便に光ファイバの端面を加工できるものの、この光ファイバカッタで切断した光ファイバの端面は、目視でも確認できる程に、研磨法やホットプレート法などで形成された端面に比べて平滑性が低かった。
プラスチック光ファイバを切断刃で切断して端面を平滑にするためには、先端部が薄い切断刃を使用するほうが望ましいが、先端部が薄い切断刃に、切断時に必要以上の過剰な力が加わると、複数回切断しただけで突発的に切断刃に著しいチッピング（刃こぼれ）やクラッキングが発生することがあった。さらには、切断部において切りくずの排除性が悪いため、切りくずが切断刃などに固着してしまい、一定の条件で切断ができないことがあった。その結果、光ファイバの端面の平滑性にばらつきが生じるだけでなく、最終的には切断できなくなるという問題があった。
【０００８】
また、切断刃が光ファイバ内をその断面方向に進行することで、光ファイバの断面方向に亀裂が伝播していくが、光ファイバが確実に固定されていない場合には、切断のために加えた力が切断方向以外の方向にも作用した。そのため、切断時に切断刃および切断対象である光ファイバが動いてしまい、ファイバ切断面が所定の位置からずれて、亀裂が光ファイバの断面方向とは異なる方向に伝播して、光ファイバを切断することがあった。このように切断した光ファイバの端面は劈開してしまっており、平滑面が形成されにくかった。この現象は、劣化した切断刃を使用して切断した場合や、切断刃に切りくずが固着した状態で切断した場合に顕著に現れる。
【０００９】
特許文献３に記載の光ファイバカッタでは、切断時に過大な力が作用することを防ぐので、切断刃の劣化は防げるが、切断の際に発生する切りくずの排除性が低いために平滑な端面が得られないことがあった。
【００１０】
特許文献４に記載の光ファイバカッタでは、支持刃で光ファイバを支持しながら切断刃で切断するので、端面の劈開を防止できる反面、複数回切断すると、図１２に示すように、切断刃６３とガイド面６２との間に切りくず６７ａが固着してしまう上に、支持刃６４とガイド面６２との間に切りくず６７ｂが溜まって、これが固着してしまうことがあった。
そこで、切断終了毎に何らかの方法で切りくずを除去する方法も考えられるが、切断毎に切りくずを除去した場合には作業効率が低下する。また、敷設現場で使用できるように光ファイバカッタとしては小型で作業性に優れたものが求められているので、切断毎に切りくずを除去することやそのための装置を別途備えるものはその要求を満たさないものになり、望ましくなかった。このようなことから、切断と同時に発生する切りくずを速やかに除去でき、切りくずの固着を防止できるものが望まれていた。
【００１１】
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、切断刃の劣化が少なくてその耐久性が確保され、端面が劈開することなく平滑性のよい端面加工が可能であり、さらに加工回数が多くなっても切断面の平滑性が低下しない光ファイバカッタであって、小型で作業性に優れ、しかも屋外等の敷設現場で使用できるものを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ切断工具は、光ファイバが挿通されるガイド孔が形成されたガイド本体と、ガイド孔から外方に突出した光ファイバを切断する切断刃と、光ファイバの切断方向に対向して設けられ、刃先で光ファイバを支持する支持刃と、支持刃が配置された側に設けられてガイド本体を支持するガイド本体支持部とを具備し、ガイド本体には、切断刃をその進行方向に誘導するガイド面が形成され、該ガイド面にはガイド孔の一方の開口部が形成されている光ファイバ切断工具であって、
前記ガイド本体支持部の少なくとも前記開口部近傍には、ガイド面より内方に後退した逃げ部が形成されていることを特徴とする光ファイバ切断工具。
本発明の光ファイバ切断工具においては、前記逃げ部が溝状になっていてもよい。
逃げ部が溝状になっている場合には、溝状の逃げ部の幅が、光ファイバの外径より長いことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の光ファイバ切断工具の一実施形態例について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の光ファイバ切断工具１０の構成の概略を示す断面図であって、切断対象物である光ファイバ１が光ファイバ切断工具１０の所定位置に配された状態を示すものである。なお、この例で使用されている光ファイバ１は、プラスチック光ファイバであって、その外周に被覆されたジャケット２がその先端部分だけはぎ取られ、光ファイバ１が露出したものである。また、光ファイバ切断工具１０の逃げ部２０が溝状になっているものである。
そして、この光ファイバ切断工具１０は、平板状のガイド本体１１と、ガイド本体１１から外方に突出した光ファイバ１を切断する切断刃１２と、鋭利にされた刃先１３ａで光ファイバ１を支持する支持刃１４と、支持刃１４が配置された側に設けられてガイド本体１１を支持するガイド本体支持部１５とを具備して概略構成される。
【００１４】
ガイド本体１１は、光ファイバ１が挿通される断面略円形状のガイド孔１６と、切断刃１２が接触してその進行方向を誘導するガイド面１７とが形成されたものである。ここで、ガイド孔１６は、ガイド本体１１を貫通して設けられ、その開口部１８がガイド面１７に形成されている。また、ガイド孔１６は水平方向に形成され、ガイド面１７は鉛直方向に形成されている。すなわち、ガイド孔１６とガイド面１７とが直交している。
このようなガイド本体１１によって、切断刃１２の進行方向が正確に誘導されるとともに、光ファイバ１が所定位置に保持されるため、切断の箇所や向きが厳密に制御されるようになっている。
【００１５】
ガイド本体支持部１５の開口部１８近傍には、図２に示すように、ガイド面１７より内方に後退した溝状の逃げ部２０が形成されている。さらに、ガイド本体支持部１５に逃げ部２０が形成されることによって、ガイド本体支持部１５には角部２１が形成される。よって、ガイド孔１６の開口部１８より下側の極近傍に角部２１が形成される。
【００１６】
この逃げ部２０の幅は、図３、図４に示すように、光ファイバ１の外径よりも長いことが好ましい。ここで、逃げ部２０の幅とは、高さ方向の幅ａ、横方向の幅ｂの両方である。切断時に発生する切りくずは光ファイバ１断面全体に沿って発生するため、逃げ部２０の幅が光ファイバ１の外径より短いと、切りくずの排除性が低下し、固着しやすくなって十分にその機能を果たせないことがある。
さらに、逃げ部２０の横方向の幅ｂは、切りくずの排除性がより高くなることから、切断刃１２の幅より長いことが好ましい。
また、逃げ部２０の深さｃ（図１参照）は、ガイド本体支持部１５の厚みがガイド本体１１を確実に支持できる程度の範囲で深いことが好ましい。
【００１７】
切断刃１２は、平板の先端に鋭利な刃先１３ｂを有するものであって、ガイド面１７に沿って鉛直方向に下降して光ファイバ１を切断するものである。この切断刃１２は、光ファイバ１を切断した後には、上昇するようになっており、切断刃１２の最下降点においては、切断刃１２は支持刃１４に接触しないようになっている。また、この切断刃１２の厚さｔ１  は０．２〜０．３ｍｍであることが好ましい。
【００１８】
支持刃１４は、光ファイバ１の切断方向に対向して設けられおり、その刃先１３ａで切断中の光ファイバ１を支持する。この支持刃１４の厚さｔ２ は０．３５〜０．５ｍｍであることが好ましい。
また、この支持刃１４の刃先１３ａは、切断刃１２の刃先１３ｂと同一直線上に配置されるのではなく、切断刃１２の厚さの１／２程度、光ファイバ先端方向に（図１の右方向に）ずらして配置されることが好ましい。このように配置されていれば、支持刃１４の刃先１３ａと切断刃１２の刃先１３ｂとがぶつかることがなく、刃こぼれを防止できる。
【００１９】
この光ファイバ切断工具１０においては、切断刃１２を駆動させる機構として、カムを用いたものが使用される。
図５は、カムを用いて切断刃を駆動させる機構の構成を説明する図である。この機構３０では、平面部３１ａおよび曲面部３１ｂの外周面３２が形成されたカム３３と、カム３３の回転軸３４に取り付けられた棒状のレバー３５と、カム３３の外周面３２に接触しているとともに切断刃１２が取り付けられ、上面３６が曲面にされた平板状の移動台３７とを具備して構成される。
この機構３０においては、カム３３の外周面３２の曲面部３１ｂは、平面部３１ａ側になるにしたがってカム３３の回転軸３４の中心から外周面３２までの距離ｒが連続的に短くなっている。また、移動台３７は付勢手段（図示せず）によって上方に付勢されて常にカム３３に接している。
なお、この機構３０におけるカムの形状は、切断刃１２の最上昇点および最下降点、光ファイバの位置などを考慮して決定されている。
【００２０】
次に、上述した光ファイバ切断工具１０を用いた光ファイバの切断方法について図１および図５を参照して説明する。
この切断方法では、まず、移動台３７が平面部３１ａの中間付近に接するようにレバー３５を位置させる。このとき、カム３３の回転軸３４の中心から外周面３２までの距離ｒは最も短いため、カム３３に接する移動台３７は最も上側に位置し、移動台３７に取り付けられた切断刃１２も最上昇点に位置する。そして、ガイド本体１１のガイド孔１６に、プラグ本体２９から出ており、ジャケットの先端部分がはがされた光ファイバ１を挿通し、ガイド本体１１から突出させる。次いで、移動台３７がカム３３の曲面部３１ｂに接触するようにレバー３５を動かしてカム３３を回転させる。なお、この機構３０では、移動台３７が平面部３１ａと曲面部３１ｂとの境界に接触しているときに、切断刃１２が光ファイバ１に接触し始めるようになっている。
【００２１】
そして、切断刃１２が光ファイバ１に接触した際に、支持刃１２の刃先１２ａが光ファイバ１に若干（例えば、０．１ｍｍ以下）食い込んで光ファイバ１を支持する。
引き続き、カム３３をさらに回転させる。このとき、移動台３７の接触点において、カム３３の回転軸３４の中心から外周面３２までの距離ｒが次第に長くなり、カム３３が移動台３７を下方に押し込むので、切断刃１２も下降する。その結果、切断刃１２が、支持刃１４によって切断箇所の近傍が支持された光ファイバ１を切断する。
このような機構３０では、回転速度を速くしても切断時の切断速度を一定速度に制御しやすいので、端面の平滑性をより高めることができる。
【００２２】
図２は、光ファイバ１を切断し終えて、切断刃１２が最下降点に達したときの図である。このとき、切断刃１２の先端は、ガイド本体支持部１５の逃げ部２０近傍にまで達しており、切断刃１２の先端に付着していた切りくず２２ａの多くは、光ファイバ１の切断位置の近傍に位置する逃げ部２０に自ずと落下する。さらに、図６に示すように、切断刃１２の先端に付着したまま逃げ部２０に落下しなかった切りくず２２ｂは、切断刃１２が上昇する際に角部２１に接触することで、切断刃１２から引き剥がされる。したがって、切断刃１２の先端に切りくずが固着しにくくなっている。また、ガイド本体支持部１５に逃げ部２０が形成されているので、切りくずが支持刃１４とガイド本体支持部１５との間に詰まって固着することが防止されている。
【００２３】
以上説明した光ファイバ切断工具１０は、切りくず２２ａ，２２ｂの排除性が高く、一定の条件で切断し続けることができる上に、端面の平滑性を高くできる。さらに、切りくず２２ａ，２２ｂによる切断刃１２のチッピングやクラッキングを防止でき、切断刃１２の耐久性が向上する。また、ガイド本体支持部の逃げ部が溝状になっているので、ガイド本体支持部１５をより安定に支持できるとともに、切りくず２２ａ，２２ｂの排除性を確保できる。
また、この光ファイバ切断工具１０では、切断時に光ファイバ１を支持刃１４によって支持しているので、端面が劈開することなく、安定に最後まで切断できる。
そして、このような光ファイバ切断工具１０は、小型で作業性に優れ、しかも、電源等を必要としないので、屋外等の敷設現場でも使用できる。
【００２４】
なお、以上の説明した実施形態例においては、光ファイバ１をその長手方向に対して直交方向に切断する場合を例示したが、その方向には制限はなく、長手方向に対して斜めに切断するものであってもよい。
また、ガイド本体支持部の開口部近傍に溝状の逃げ部が形成されていたが、これに限定されず、例えば、ガイド本体支持部の最も下の部分まで逃げ部になっていてもよい。
また、ガイド本体支持部は、上記実施形態例のように、ガイド本体とガイド本体支持部とが同一の部材からなっていたが、ガイド本体とガイド本体支持部とが別の部材であってもよい。
また、切断刃および支持刃は両刃を使用していたが、片刃であってもよいし、切断時に光ファイバ１に食い込んで光ファイバ１を支持可能なものであれば、刃以外の部材であってもよい。
また、切断刃を駆動させる機構のカムにおいて、カムの外周面は平面部と曲面部とを有していたが、カムの平面部は曲面部よりも小さい曲率半径を持つ第２の曲面部であってもよい。
また、切断する光ファイバ１の種類にも制限はないが、このような光ファイバ切断工具１０によれば、例えば、メタクリル樹脂などからなる芯材の周囲に、この芯材よりも屈折率の低いフッ素化メタクリル樹脂などからなる鞘が形成されたプラスチック光ファイバの切断を特に良好に行うことができる。
【００２５】
さらに、本発明の光ファイバ切断工具では、光ファイバ用プラグに挿通された光ファイバを切断することもできる。
図７は、光ファイバ用プラグに挿通された光ファイバを切断する光ファイバ切断工具を示す断面図である。この光ファイバ切断工具２５では、ガイド本体１１のガイド孔２６がガイド面１７側に向かって内径が小さくなっており、また、ガイド孔２６には光ファイバ用プラグ２７が嵌合する溝部２８が形成されている。なお、この溝部２８は、図８に示すように、ガイド本体支持部１５の逃げ部２０につながっている。
この光ファイバ切断工具２５を用いた切断方法では、露出した光ファイバ１が挿通された光ファイバ用プラグ２７をガイド孔２６に挿入し、光ファイバ用プラグ２７を溝部２８に嵌合させ、ガイド本体１１から光ファイバ１を突出させる。次いで、光ファイバ１を、上述した実施形態例と同様にして切断する。
この光ファイバ切断工具２５によれば、溝部２８に光ファイバ用プラグ２７を嵌合させるので、プラグ端面からファイバ切断面までの距離を正確に制御して切断できる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を挙げて、より詳細に説明する。
（実施例１）
図１に示す光ファイバ切断工具、すなわち、ガイド本体１１と切断刃１２と支持刃１４とガイド本体支持部１５とを具備し、ガイド本体支持部１５の開口部近傍に逃げ部２０が形成された光ファイバ切断工具１０を用いて１ｍの光ファイバを２０本切断した。
そして、切断した光ファイバをＪＩＳ  Ｃ６８６３（全プラスチックマルチモードファイバ損失試験方法）にしたがって次のようにして評価した。まず、図９に示すように、ＬＥＤ４１（波長；約６５０ｎｍ）からの出射光を三菱レイヨン（株）製プラスチック光ファイバケーブルＧＨ４００１で作製した８の字巻きモードスクランブラ４２に入射し、さらにこの８の字巻きモードスクランブラ４２に光ファイバ４３を光中継アダプタ４４を介して接続し、光ファイバ４３末端からの出射光を光パワーメータ４５にて測定した。なお、プラグ挿抜における測定のばらつきを考慮して、同様の測定を１０回繰り返し行った。また、この測定方法によって、研磨法にて両端面を加工した基準ファイバからの出射光量を測定したところ、平均の出射光量は−１７．０ｄＢｍであった。
図１に示す光ファイバ切断工具で切断した光ファイバは端面の平滑性が高かったので、その出射光量は、平均−１７．６ｄＢｍ、そのばらつき（３σ）は０．９６ｄＢであった。したがって、出射光量は基準ファイバと比較してあまり差は見られず、０．６ｄＢ小さくなっただけであり、良好な結果であった。また、切断後に発生した切りくずは溝部に落下し、切断刃も劣化することがなかった。
【００２７】
（実施例２）
図１に示す光ファイバ切断工具１０によって、端面加工を１０００回した光ファイバを２０本作製した。そして、実施例１と同様にして評価したところ、出射光量は平均−１７．７ｄＢｍ、そのばらつき（３σ）は１．１１ｄＢであった。したがって、出射光量は基準ファイバと比較して０．７ｄＢ小さくなっており、ばらつきも実施例１の結果とほぼ同様であった。また、切りくずも詰まることが無く溝部に落下し、１０００回端面加工した後でも、切断刃は殆ど劣化していなかった。
【００２８】
（比較例１）
三菱レイヨン（株）製プラスチック光ファイバ余長カッター（型式：ＴＨＣ−３３０）を使用して光ファイバ１本を端面加工した。この余長カッターは、従来の切断方法である図１１に示す切断方法にて光ファイバを切断するものであり、光ケーブル末端に光プラグを取り付ける工程で使用される工具である。
切断した光ファイバを実施例１と同様にして評価したところ、出射光量は平均−２０．０ｄＢｍ、そのばらつき（３σ）は１．４７ｄＢであった。したがって、出射光量は基準ファイバと比較して大きく異なり、３．０ｄＢ小さいという結果であった。また、ばらつきも実施例１および実施例２より大きかった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、光ファイバを切断した際に発生する切りくずの排除性が高いので、切断刃の劣化が少なくてその耐久性が確保され、端面が劈開することなく平滑性のよい端面加工が可能である。さらに、加工回数が多くなっても切断面の平滑性が低下しない。そして、小型で作業性に優れ、しかも電源等を必要としないから屋外等の敷設現場で使用できる。
また、ガイド本体支持部の逃げ部が溝状になっていれば、ガイド本体支持部をより安定に支持できるとともに、切りくずの排除性を確保できる。
その際、ガイド本体支持部の逃げ部の幅が、光ファイバの外径より長ければ、切りくずの排除性がより高くなるので、上記効果がより発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ファイバ切断工具の一実施形態例を示す断面図である。
【図２】図１に示す光ファイバ切断工具において、光ファイバを切断したときの状態を示す断面図である。
【図３】図１に示す光ファイバ切断工具におけるガイド本体支持部の逃げ部を拡大した図である。
【図４】図１に示す光ファイバ切断工具の正面図である。
【図５】図１に示す光ファイバ切断工具に備えられた切断刃駆動機構を説明する図である。
【図６】図１に示す光ファイバ切断工具において、光ファイバを切断した後に切断刃を上昇させたときの状態を示す断面図である。
【図７】本発明の光ファイバ切断工具の他の実施形態例を示す断面図である。
【図８】図７に示す光ファイバ切断工具におけるガイド本体支持部の逃げ部を拡大した図である。
【図９】光ファイバからの出射光量を測定する装置を模式的に示す図である。
【図１０】従来の光ファイバ切断工具を示す断面図である。
【図１１】従来の光ファイバ切断工具を示す断面図である。
【図１２】従来の光ファイバ切断工具を示す断面図である。
【符号の説明】
１  光ファイバ
２  ジャケット
１０  光ファイバ切断工具
１１  ガイド本体
１２  切断刃
１３ａ  刃先
１４  支持刃
１５  ガイド本体支持部
１６  ガイド孔
１７  ガイド面
１８  開口部
２０  逃げ部
ａ  逃げ部の幅（高さ方向の幅）
ｂ  逃げ部の幅（横方向の幅）
【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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【図１１】
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【図１２】
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