(57)【要約】【課題】機械的に制動でき、省スペース化とともに、構造を簡単にする。【解決手段】上下のドライバユニット３とクリンチャユニット４を互いに接近させて綴り作動する電動ステープラーにおいて、ドライバユニット又はクリンチャユニットを綴り作動させる第１のリンク１０にカムによって作動する第２のリンク１２を連係し、第１のリンクと第２のリンクとの間に設けた紙厚調整バネ２０が、第１のリンクと第２のリンクとが１往復動するのに伴ない伸縮して１サイクルの綴り作動するようになし、第１のリンクと第２のリンクとが往動後リターンするときにドライバユニット又はクリンチャユニットがホームポジションに到る直前で紙厚調整バネのバネ力が少なくなるようにし、さらにホームポジションに移動するときに紙厚調整バネを変形させる。【選択図】        図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライバによってステープルを打ち出すドライバユニットと、打ち出されて用紙を貫通したステープルの脚部を折り曲げるクリンチャを備えたクリンチャユニットとを上下に対向させ、ドライバユニット又はクリンチャユニットを互いに接近するように移動させて綴り作動する電動ステープラーにおいて、
ドライバユニット又はクリンチャユニットを綴り作動させる第１のリンクにカムによって作動する第２のリンクを連係し、第１のリンクと第２のリンクとの間に紙厚調整バネを設けるとともに、
第１のリンクと第２のリンクとが１往復動するのに伴ない、紙厚調整バネが伸縮して１サイクルの綴り作動をさせるとともに、
第１のリンクと第２のリンクとが往動後リターンするときにドライバユニット又はクリンチャユニットがホームポジションに到る直前で上記紙厚調整バネのバネ力がゼロになるようにし、さらにホームポジションに移動するときに上記紙厚調整バネを伸長又は縮小させて移動するようにした
ことを特徴とするステープラーにおけるリターン機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステープラーにおいて、綴り手段により被綴り用紙にステープルを貫通させて綴り作動させた後、綴り手段を復帰させるときにホームポジションで機械的にブレーキをかけるリターン機構に関する。
【０００２】
【従来技術】
ドライバユニットに設けられたマガジンに真直状の多数のステープルをシート状に連結して成るシートステープルを多段に収納しておき、上記ドライバユニットとこれに対向配置されたクリンチャユニットのいずれかを上下動させて両ユニットの間に被綴り用紙をクランプさせ、上記マガジン内の上段又は下段のシートステープルの端部のステープルから順次に打ち出し、被綴り用紙を貫通させた後、クリンチャユニットでステープルの脚を折り曲げてクリンチする電動ステープラーが知られている。
【０００３】
ところで、綴り作業が終了した後、次の綴りを準備するために、綴り手段（ドライバユニット又はクリンチャユニット）をホームポジションにリターンさせるが、リターン作動はカムによって迅速に行なわれるため、回転時の慣性によってカムはホームポジションに対応する位置で正確に停止することができないので、綴り手段もホームポジションを越えて停止しまうおそれがある。このズレが重なると、綴り不良が発生する。
【０００４】
このため、綴り手段を駆動するモータによるショートブレーキで装置を停止させる方式が知られている。
【０００５】
しかし、ショートブレーキは常に一定の状態で効くわけではなくバラつきがあるので、このバラつきを考慮してそのホームポジションの必要角度を設定している。低電流化のためには、この角度はできるだけ小さい方が好ましいが、ショートブレーキでは限界がある。
【０００６】
そこで、機械的にブレーキをかける制動方式も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１７０５号公報（段落「００２１」〜「００２４」、「００３２」〜「００３５」、図８〜図１０）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記制動機構はブレーキという目的だけのために独立した機構であり、スペース及びコスト的に負担となる。
【０００９】
本発明は上記欠点を解消し、綴り手段がホームポジションに復帰移動する際に紙厚調整バネをブレーキに利用することにより確実に制動できるとともに、省スペース化が実現でき、構造を簡単にすることによりコストも低減することができるステープラーにおけるリターン機構を提供することをその課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係るステープラーにおけるリターン機構は、ドライバによってステープルを打ち出すドライバユニットと、打ち出されて用紙を貫通したステープルの脚部を折り曲げるクリンチャを備えたクリンチャユニットとを上下に対向させ、ドライバユニット又はクリンチャユニットを互いに接近するように移動させて綴り作動する電動ステープラーにおいて、ドライバユニット又はクリンチャユニットを綴り作動させる第１のリンクにカムによって作動する第２のリンクを連係し、第１のリンクと第２のリンクとの間に紙厚調整バネを設けるとともに、第１のリンクと第２のリンクとが１往復動するのに伴ない、紙厚調整バネが伸縮して１サイクルの綴り作動をさせるとともに、第１のリンクと第２のリンクとが往動後リターンするときにドライバユニット又はクリンチャユニットがホームポジションに到る直前で上記紙厚調整バネのバネ力がゼロになるようにし、さらにホームポジションに移動するときに上記紙厚調整バネを伸長又は縮小させて移動するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電動ステープラーの実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。電動ステープラー１は図１に示すように、例えば複写機や印刷機等の内部に収容されて複写や印刷された綴じ用紙が搬送される搬送路２の途中に設けられており、該搬送路２の下面側に配置されているドライバユニット３と搬送路２の上面側に配置されたクリンチャユニット４とから構成されている。ドライバユニット３とクリンチャユニット４は綴じ用紙Ｐの搬送路２を挟んで上下に分離されて両ユニットの間に綴じ用紙Ｐが通過できるように互いに離反された状態で配置されるとともに、上記搬送路２の両側に配置されたフレームＦ間に架設されているガイド軸５に沿って綴じ用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に同期して移動できるように支持されている。
【００１２】
図２に示すように、ドライバユニット３には、ドライバユニット３内に形成されている図示しないマガジン部内のステープルＳをプレート状のドライバ６が上下に１往復作動してドライバユニット３の上面側に配置された綴じ用紙Ｐに向けて打ち出す打込み機構やこれを駆動させる駆動機構などを備えている。
【００１３】
一方、クリンチャユニット４には、ドライバによって打ち出されて綴じ用紙Ｐを貫通したステープルの脚を綴じ用紙Ｐの裏面側に沿って折り曲げるクリンチャ機構と、該クリンチャ機構を保持して前記ドライバユニット３との間で綴じ用紙Ｐを狭持する下方位置と綴じ用紙Ｐから離反される上方位置間で上下方向に移動可能なクリンチャベース７、及び前記クリンチャベース７を上下動させるとともにクリンチャ機構を作動させる駆動機構とを備えている。なお、クリンチャ機構の例としては、図５に示されるように、１対の可動クリンチャ２１を回動させてステープルＳの脚部を折り曲げるものが知られている。
【００１４】
なお、上記ドライバユニット３内に設けられて打込み機構を駆動する駆動モータと、クリンチャユニット４内に設けられてクリンチャベース７の上下作動とクリンチャ機構を作動させるクリンチャ駆動モータは、ＣＰＵチップ等から構成されている制御装置（図示せず）によって制御される。
【００１５】
上記電動ステープラー１の動作の概要について図４（ａ）（ｂ）を参照して説明する。電動ステープラー１が作動される前の初期状態では、同図（ａ）に示すようにドライブユニットの打込み機構とクリンチャユニット４のクリンチャベース７ともホームポジション位置に待機している。
【００１６】
綴じ用紙Ｐが綴り位置にセットされ、複写機等からスタート信号が出力されると、制御装置はクリンチャユニット４のクリンチャ駆動モータを駆動する。このクリンチャ駆動モータの駆動により駆動軸が回転して後述のようにクリンチャベース７を下降させる。
【００１７】
クリンチャベース７が所定距離下降すると、同図（ｂ）に示すように、クリンチャベース７とドライバユニット３の上端面によって綴じ用紙Ｐがクランプされ、クリンチャ駆動モータは停止される。
【００１８】
次に、ドライバユニット３のドライバ駆動モータによってドライバ６によりクランプされている綴じ用紙Ｐに向けてステープルＳが打ち出され、ステープルＳの脚を綴じ用紙Ｐを貫通してクリンチャ機構側に露出させる。
【００１９】
ここで、クリンチャユニット４のクリンチャ駆動モータが再度駆動され、クリンチャベース７内のクリンチャ機構が作動され、クリンチャ機構がクランプされている綴じ用紙Ｐを貫通したステープルＳの脚と係合して脚を綴じ用紙Ｐの上面に沿って屈曲させてステープルＳの脚をクリンチする。
【００２０】
クリンチが終了するとクリンチャユニット４のクリンチャベース７は上方のホームポジションへ向けて作動され、ドライブユニットのドライバは下方のホームポジションへ向けて作動される。
【００２１】
以上のように、クリンチャベース７が下方に作動されてクリンチャベース７の下面と前記ドライバユニット３の上面との間で綴じ用紙Ｐを狭持するように作動される。従って、駆動軸の一回転によってクリンチャベース７が上下方向に一往復移動するようになっている。
【００２２】
ところで、クリンチャユニット４には、クリンチャ機構を作動させる駆動機構のほかに、クリンチャベース７を上下方向に作動させるクリンチャベース駆動機構が設けられ、この駆動機構には、被綴り用紙Ｓの厚さに対応してクリンチャベース７の高さ位置を調整する紙厚調整機構が設けられている。
【００２３】
上記クリンチャベース駆動機構は、図２、図３及び図４（ａ）に示されるように、クリンチャ（図示せず）を備えて上下動可能に保持されたクリンチャベース７と、一端側がクリンチャユニット４の側壁４ａの第１の支軸９に軸支され、他端が上記クリンチャベース７に固定されたピン８に係合する第１のリンク１０と、一端側がクリンチャユニット４の側壁４ａの上部の第２の支軸１１に対して左右方向に揺動可能に軸支され、第１のリンク１０に重なり状に配置された第２のリンク１２と、第２のリンク１２を作動させる駆動カム１３とから構成されている。
【００２４】
図３に示されるように、第１のリンク１０はクリンチャベース７の左右に配置されている。第２のリンク１２は１対のコ字形のリンク部材１４を並べることにより４枚の第２のリンクとして構成され、第２のリンク１２は第１のリンク１０の間に配置されている。
【００２５】
第１のリンク１０の一端は上記第１の支軸９に支持されているが、他端には溝１５が形成され、該溝１５はクリンチャベース７のピン８に係合している。第１のリンク１０が揺動すれば、ピン８も上下動してクリンチャベース７が上下に移動するようになっている。
【００２６】
第２のリンク１２の一側にはローラ１６が取りつけられ、上記駆動カム１３の周面に係合している。
【００２７】
第１のリンク１０には第１の長孔１７が形成され、第２のリンク１２には第２の長孔１８が形成されている。第２の長孔１８は第２のリンク１２の第２の支軸１１の中心を通る直線上に形成されている。第１の長孔１７と第２の長孔１８とが交差する部位には可動軸１９が挿通されている。第１のリンク１０と第２のリンク１２が揺動すると第１の長孔１７と第２の長孔１８とが交差する部位が変わるので、それにつれて可動軸１９も移動する。
【００２８】
上記構成によれば、図示しないモータにより駆動カム１３を回転させて第２のリンク１２を回動させることによって、第２の長孔１８と第１の長孔１７とが交差する部位も変わるから、交差部位に位置する上記可動軸１９も移動する。可動軸１９が移動することにより第１のリンク１０が第１の支軸９を中心に揺動するので、溝１５に係合したピン８とともにクリンチャベース７を下方向に移動させることができる。これにより、さらにクリンチャ機構がステープルの脚部を折り曲げてクリンチできるように準備する。
【００２９】
次に、紙厚調整機構は、上記クリンチャベース７駆動機構における第２のリンク１２に紙厚調整バネ２０を配置することによって構成されている。紙厚調整バネ２０は図３に示されるように、４枚の第２のリンク１２の間に３個が取りつけられている。しかも、各紙厚調整バネ２０は第２のリンク１２の第２の支軸１１と可動軸１９との間に配置されている。また、第２の長孔１８は第２のリンク１２の第２の支軸１１の中心を通る直線上に形成され、可動軸１９は第２の長孔１８に沿って移動するので、上記第２の支軸１１と可動軸１９との間に配置された紙厚調整バネ２０は、上記可動軸１９の移動方向に沿って伸縮するようになっている。
【００３０】
上記紙厚調整機構によれば、クリンチャベース駆動機構を作動させると、クリンチャベース７は下動するが、ストロークは一定ではない。被綴り用紙Ｐが薄いときは、下死点位置は低いが、被綴り用紙Ｐが厚いときは高くなる。このようなストロークの変化は紙厚調整機構によって吸収される。
【００３１】
すなわち、被綴り用紙が厚いときは、図４（ｃ）に示されるように、ストロークは小さくなる。したがって、第２のリンク１２は駆動カム１３によって揺動し、第１のリンク１０も下方に揺動し、クリンチャベース７も下方に移動する。しかし、クリンチャベース７の下面が被綴り用紙に当接すると、クリンチャベース７はそれ以上は下方に移動できない。したがって、第１のリンク１０もそれ以上は揺動できない。これに対して、第２のリンク１２はローラ１６を介して駆動カム１３による押圧力を付与されて第２の支軸１１を中心にして図４（ｃ）中と刑法孔に回転を続ける。しかしながら、第１のリンク１０の揺動が停止していることからか同軸１９は強制的に第２の長孔１８に沿って相対的に上方に移動する。このとき、可動軸１９は紙厚調整バネ２０を圧縮しながら移動する。
【００３２】
被綴り用紙が薄いときは、図４（ｂ）に示されるように、ストロークは、被綴り用紙がないときに比べて少しだけ小さくなり、その分だけクリンチャベース７の移動は制限されるので、上述と同様に、可動軸１９は強制的に移動させられるから、第２の長孔１８に沿って相対的に上方に移動する。このとき、可動軸１９は紙厚調整バネ２０を圧縮しながら移動する。紙厚調整バネ２０の撓み度合いは、被綴り用紙が厚いときに比べれば小さい。
【００３３】
以上のように、紙厚調整バネ２０が紙厚の大小に柔軟に対応して撓むので、クリンチャベース７駆動機構は確実に作動する。また、紙厚調整バネ２０は第２のリンク１２の第２の支軸１１と可動軸１９との間に配置され、可動軸１９の移動方向に沿って伸縮するように設けられているから、第２のリンク１２に添って配置することができる。
【００３４】
次に、上記クリンチャベースを往動後にホームポジションに復帰移動させるためのリターン機構は、図６（ａ）に示されるように、リターンカム２３とリターンリンク２４とによって構成されている。リターンカム２３は平行な直線状の長辺２３ａと円弧状の短辺２３ｂとを方形状に形成したもので、その一端は軸２５に揺動可能に固定され、軸２５はモータに作動連結されている。リターンリンク２４は上下に長く形成され、上部をクリンチャユニット４の側壁４ａに設けられた軸２６を中心に揺動可能に支持され、上端に設けられたローラ２９をリターンカム２３の周面に係合させている。また、下部には斜めの長孔２７が形成され、該長孔２７は第１のリンク１０に固定された軸２８に係合している。
【００３５】
上記リターン機構によれば、綴り作動（往動）後にモータによりリターンカム２３を回転させると、リターンリンク２４も揺動するので、軸２８が長孔２７に沿って移動することになり、第１のリンク１０がホームポジションに向かって移動する。この場合、リターンカム２３は回転時に長辺２３ａでリターンリンク２４を押圧して作動させるが、長辺２３ａの端部で押圧しても、リターンリンク２４は図７（ａ）に示すように、ホームポジションの直前までしか移動せず、さらに図８（ａ）のように短辺２３ｂで押圧して初めてリターンリンク２４がホームポジションに到達するように設定されている。
【００３６】
また、綴り作動するときにクリンチャベース駆動機構の可動軸１９はクリンチャベース７とともに１往復動するが、可動軸１９のホームポジションは、その最下点よりもやや上部に設定されている。さらに、紙厚調整バネ２０も綴り作動時に伸縮作動するが、可動軸１９がホームポジションを越えて最下点に到ったときに最大伸長になるように設定されている。もちろん、可動軸１９がホームポジションに移動したとき、第１のリンク１０及びクリンチャベース７はホームポジションである上死点に移動する。また、その後に可動軸１９が下死点に移動しても下死点に第１の第１のリンク１０とクリンチャベース７は上死点に維持される。
【００３７】
次に、上記リターン機構の作動について説明すると、上述のようにクリンチャベース７が下方に作動して綴り作業が終了した後、リターンカム２３を回転させると、図６（ａ）（ｂ）に示されるように、その長辺２３ａに押圧されてリターンリンク２４が揺動し、長孔２７に係合した第１のリンク１０の軸２８が上方に持ち上げられるので、第１のリンク１０が上方に揺動する。そして、第１のリンク１０が下死点からホームポジションに向かってリターンしていくと、上記紙厚調整バネ２０は縮小状態からすこしずつ伸長していく。図７（ａ）（ｂ）に示されるように、可動軸１９はホームポジションを越えて最下点に到ったとき、紙厚調整バネ２０は最大長になる。さらに、リターンカム２３が回転すると、図８（ａ）（ｂ）に示されるように、その短辺２３ｂに押圧されてリターンリンク２４がさらに揺動して可動軸１９が再び第１の長孔１７に沿って上動してホームポジションに移動し、これにより第１のリンク１０及びクリンチャベース７もホームポジションに移動する。ところが、可動軸１９が第１の長孔１７に沿って上動するとき、図９に詳しく示したように、伸びきって最大長になった紙厚調整バネ２０をホームポジションでの長さｌ分だけ縮み変形させなければならないので、可動軸１９の上動にはその分のバネ力による抵抗を受ける。
【００３８】
このように、可動軸１９が最下点からホームポジションに到るまでの間、紙厚調整バネ２０を縮み変形させる負荷の分だけ可動軸１９の移動に対する抵抗となり、第１のリンク１０の上動に対してブレーキがかかる。
【００３９】
上述のように、クリンチャベース７のリターン時のブレーキは紙厚調整バネ２０を利用して行なわれる。この機構は、特にブレーキという目的だけのために独立した機構ではないから、スペース的に負担となることはない。したがって、省スペース化が実現でき、構造を簡単にすることができ、コストも低減することができる。
【００４０】
なお、ブレーキは、最下点で紙厚調整バネ２０のバネ力が少なくなるようにし、さらにホームポジションに移動するときに紙厚調整バネ２０を変形させて荷重が加わる方向に移動する構成であればよいので、必ずしも紙厚調整バネ２０は圧縮バネに限定されない。引っ張りバネであってもよい。
【００４１】
また、上述の例は、固定されたドライバユニットに対してクリンチャユニットを上下動させる構成であるが、これと反対に、クリンチャユニットを下部に固定しておき、固定されたクリンチャユニットに対して上部に配置されたドライバユニットを上下動させる構成もある。この場合も、紙厚に応じてドライバユニットのストロークが異なるから、紙厚調整機構が必要であり、また、ドライバユニットのリターン時にブレーキをかける必要もある。したがって、上述の例と同様にして、ドライバユニットが最下点で紙厚調整バネのバネ力が少なくなるようにし、さらにホームポジションに移動するときに上記紙厚調整バネを伸長又は縮小させて移動するようにすればよい。
【００４２】
なお、本紙厚調整機構は上記の通りクリンチャベースへの適用はもちろん、次に示す第２の実施形態のとおりクリンチャベースに代えてステープルの打ち出しドライバに適用することもできる機構である。すなわち、上述の例は、固定されたドライバユニット３に対してクリンチャユニットを上下動させる構成であるが、この反対に、クリンチャユニットを下部に固定しておき、固定されたクリンチャユニットに対して上部に配置されたドライバユニットを上下動させる構成でもよい。
【００４３】
この場合は、上述の例と基本的には同様の構造とすればよい。つまり、図１０に示されるように、ドライバユニット３には、ドライバ３０を上下動自在に保持するドライバホルダ３１を上下方向に駆動する駆動機構を設け、ドライバホルダ３１を下降させてドライバホルダ３１とクリンチャユニット４との間に被綴り用紙をクランプさせた後、ドライバ３０を作動させて用紙を貫通したステープルの脚をクリンチャ機構により折り曲げてクリンチするように構成すればよい。
【００４４】
この場合も、ドライバユニット３のドライバホルダ３１は、上述の例のクリンチャベース７と置き換えて考えればよい。したがって、ドライバユニット３には、上下動可能に保持されたドライバホルダ３１と、一端側が第１の支軸９に軸支され、他端がドライバホルダ３１に固定されたピン８に係合する第１のリンク１０と、一端側が第２の支軸１１に対して左右方向に揺動可能に軸支され、第１のリンク１０に重なり状に配置された第２のリンク１２と、第１のリンク１０に形成された第１の長孔１７と第２のリンク１２に形成された第２の長孔１８に可動軸１９を挿通し、第２のリンク１２を回動させることによって第２の長孔１８と第１の長孔１７とが交差する部位に位置する上記可動軸１９を移動させることにより第１のリンク１０を揺動させてドライバホルダ３１を駆動するとともに、上記第２のリンク１２の、上記第２の支軸１１と可動軸１９との間に紙厚調整バネ２０を配置する構成にすればよい。そして、第１のリンク１０と第２のリンク１２とが１往復動するのに伴ない、紙厚調整バネ２０が伸縮して１サイクルの綴り作動をさせるとともに、第１のリンク１０と第２のリンク１２とが往動後リターンするときにドライバユニット３がホームポジションに到る直前で上記紙厚調整バネ２０のバネ力がゼロになるようにし、さらにホームポジションに移動するときに上記紙厚調整バネ２０を伸長又は縮小させて移動するようにすればよい。
【００４５】
上記ステープラーにおいて、３２はドライバユニット３に設けられたマガジンで、このマガジンに真直状の多数のステープルをシート状に連結して成るシートステープルｓを多段に収納しておき、上記ドライバユニット３を上下動させて両ユニット３、４の間に被綴り用紙Ｐをクランプさせ、上記マガジン３２内の下段のシートステープルｓの端部のステープルから順次にコ字形に成形した後ドライバ３０で打ち出して被綴り用紙Ｐを貫通させた後、クリンチャユニット４のクリンチャ２１でステープルの脚を折り曲げてクリンチするように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動ステープラーの全体概要図
【図２】クリンチャユニットの側面図
【図３】上記クリンチャユニットの斜視図
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、紙厚調整機構を含むクリンチャ機構の作動態様説明図
【図５】クリンチャによるクリンチ態様の一例の説明図
【図６】（ａ）（ｂ）はリターン開始時の紙厚調整機構とリターン機構の作動態様図
【図７】（ａ）（ｂ）はリターン時のホームポジションに到る直前の紙厚調整機構とリターン機構の作動態様図
【図８】（ａ）（ｂ）はホームポジションに到ったときの紙厚調整機構とリターン機構の作動態様図
【図９】ホームポジションに到ったときの紙厚調整機構の拡大図
【図１０】ドライバユニットをクリンチャユニットに対して上下動させる例の説明図
【符号の説明】
３  ドライバユニット
４  クリンチャユニット
７  クリンチャベース
１０  第１のリンク
１２  第２のリンク
１９  可動軸
２０  紙厚調整バネ
２３  リターンカム
２４  リターンリンク
【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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