(57)【要約】【課題】紙葉類のサイズにかかわらず紙葉類を確実に高速反転させ得る表裏反転装置を提供する。【解決手段】表裏反転装置１０によれば、紙葉類Ｓが繰出し手段４２により上流側搬送路１６ａから反転部２２に繰出されると、繰出し方向に回転する反転ローラ４６ａ，４６ｂに挟み込まれる。その後、反転ローラが繰入れ方向に回転し、紙葉類Ｓがその後端部から繰入れ手段４４により下流側搬送路１６ｂに繰入れられる。これにより、様々なサイズの紙葉類Ｓの確実な反転が可能になる。そして、駆動モータ４８によりクランク軸５２が回転駆動されると、アーム５４を介してスライダ５６が往復動し、連結ピン５８を介して第１の歯車６０が往復回転して、同一軸上の第２の歯車６２及び反転ローラが往復回転する。このようなリンク機構５０により反転ローラの正逆転動作が連続的に行われるため、紙葉類Ｓの高速反転が可能になる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路を搬送される紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置であって、
前記搬送路の途中において前記紙葉類を前記搬送路外に繰出す繰出し手段と、
前記搬送路外に繰出された前記紙葉類を前記搬送路内に繰入れる繰入れ手段と、
前記繰出し手段により繰出された前記紙葉類を挟み込んで、前記紙葉類を前記搬送路外に繰出す方向と前記搬送路内に繰入れる方向とに回転する一対の反転ローラと、
前記反転ローラを駆動させる駆動源と、
前記駆動源と前記反転ローラとを連結するリンク機構とを備え、
前記リンク機構は、
前記駆動源に連結され回転駆動されるクランク軸と、
前記クランク軸に一端を回転自在に連結されたアームと、
前記アームの他端に回転自在に連結され、前記クランク軸の回転に伴い往復動するスライダと、
連結ピンを介して前記スライダに連結され、前記スライダの往復動に伴い往復回転する第１の歯車と、
前記反転ローラの一方の回転軸に連結され、前記第１の歯車に噛み合う第２の歯車とを有することを特徴とする表裏反転装置。
【請求項２】
前記クランク軸の回転軌道上に対して出し入れされるストッパを備えることを特徴とする請求項１に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、紙幣、証券等の紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における表裏反転装置としては、例えば特開平９−３０７０６号公報に記載されたものが知られている。この公報に記載の表裏反転装置は、搬送路の途中において分岐している反転プール部に搬送中の紙葉類を繰出し、反転プール部に設けられたストッパに紙葉類の先端部を突き当てた後、紙葉類をその後端部から搬送することによって、紙葉類の表裏を反転させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の表裏反転装置にあっては、反転プール部のストッパに紙葉類の先端部を突き当てる構成を採っているため、反転プール部における紙葉類の動作が紙葉類のサイズによって不安定になり、紙葉類が折れたり、ジャムが発生したりするおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、紙葉類のサイズにかかわらず紙葉類の表裏を確実に高速反転させることのできる表裏反転装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る表裏反転装置は、搬送路を搬送される紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置であって、搬送路の途中において紙葉類を搬送路外に繰出す繰出し手段と、搬送路外に繰出された紙葉類を搬送路内に繰入れる繰入れ手段と、繰出し手段により繰出された紙葉類を挟み込んで、紙葉類を搬送路外に繰出す方向と搬送路内に繰入れる方向とに回転する一対の反転ローラと、反転ローラを駆動させる駆動源と、駆動源と反転ローラとを連結するリンク機構とを備え、リンク機構は、駆動源に連結され回転駆動されるクランク軸と、クランク軸に一端を回転自在に連結されたアームと、アームの他端に回転自在に連結され、クランク軸の回転に伴い往復動するスライダと、連結ピンを介してスライダに連結され、スライダの往復動に伴い往復回転する第１の歯車と、反転ローラの一方の回転軸に連結され、第１の歯車に噛み合う第２の歯車とを有することを特徴とする。
【０００６】
この表裏反転装置によれば、搬送路の途中において繰出し手段により紙葉類が搬送路外に繰出されると、この紙葉類は、紙葉類を搬送路外に繰出す方向に回転する一対の反転ローラにより先端部から挟み込まれる。その後、紙葉類を挟み込んだ一対の反転ローラが紙葉類を搬送路内に繰入れる方向に回転し、繰入れ手段により紙葉類がその後端部から搬送路内に繰入れられるため、紙葉類は搬送されながら表裏が反転されることになる。このように、紙葉類は一旦搬送路外に繰出されても常時一対の反転ローラにより挟み込まれているため、繰出し手段による紙葉類の繰出し動作及び繰入れ手段による紙葉類の繰入れ動作が確実なものとなる。したがって、特に切替機構を備えていなくとも、紙葉類のサイズにかかわらず紙葉類の表裏を確実に反転させることができる。そして、前述した反転ローラの正逆転動作はリンク機構により達成される。すなわち、このリンク機構においては、駆動源によりクランク軸が回転駆動されると、アームを介してスライダが往復動し、連結ピンを介してスライダに連結された第１の歯車が往復回転する。この第１の歯車の往復回転に伴い、第１の歯車に噛み合う第２の歯車が往復回転し、第２の歯車が連結された反転ローラも往復回転する。したがって、このようなリンク機構の採用によって、反転ローラの回転方向の切り替えを連続的に行わせることができ、紙葉類の表裏の高速反転を可能にする。
【０００７】
本発明に係る表裏反転装置は、クランク軸の回転軌道上に対して出し入れされるストッパを備えることが好ましい。クランク軸の回転軌道上にストッパが入れられた際にはクランク軸の回転が停止し、クランク軸の回転軌道上からストッパが出された際にはクランク軸の回転が開始する。したがって、クランク軸の回転軌道上に対するストッパの出し入れを行うことによって、反転ローラの回転の開始及び停止のタイミングを確実に制御することができる。更に、このような反転ローラとストッパの採用により、モータを正逆転せずに済むので高速反転を促進させ得るワンウェイモータを駆動源として利用することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表裏反転装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１に示すように、表裏反転装置１０は、側板１２とこれに平行に配置された側板１４との間において、一組の対向するガイド２４，２４の間に形成された、紙幣、証券等の紙葉類Ｓが搬送される搬送路１６を有している。搬送路１６の一端には、紙葉類Ｓが搬入される入口１８が設けられ、搬送路１６の他端には、紙葉類Ｓが搬出される出口２０が設けられている。更に、搬送路１６の途中には、搬送路１６から分岐するようにして反転部２２が設けられている。なお、搬送路１６のうち、入口１８から反転部２２に至る部分を上流側搬送路１６ａとし、反転部２２から出口２０に至る部分を下流側搬送路１６ｂとする。
【００１０】
側板１２と側板１４との間には、紙葉類Ｓを搬送する搬送手段２６が設けられている。搬送手段２６は、搬送モータ２８により回転駆動され搬送路１６内に掛け渡された無端ベルトである搬送ベルト３０と、反転部２２の下端に配置され搬送ベルト３０が掛けられている出入ローラ３２と、出入ローラ３２の上流側に隣接して搬送ベルト３０の外周面に押し当てられた繰出しローラ３４と、出入ローラ３２の下流側に隣接して搬送ベルト３０の外周面に押し当てられた繰入れローラ３６とを有している。
【００１１】
また、搬送ベルト３０は出入ローラ３２及び複数の送りローラ３８に掛けられ、搬送ベルト３０には複数の搬送ローラ４０が押し当てられている。更に、出入ローラ３２の同軸上には、外周面にゴム等の弾性材料により形成されたフィン４１ａが複数設けられているフィン付きローラ４１が配されている。そして、この搬送手段２６においては、搬送ベルト３０と出入ローラ３２と繰出しローラ３４とが協働して、紙葉類Ｓを上流側搬送路１６ａ内から反転部２２内へと繰出す繰出し手段４２が構成される。また、搬送ベルト３０と出入ローラ３２と繰入れローラ３６とが協働して、紙葉類Ｓを反転部２２内から下流側搬送路１６ｂ内へと繰入れる繰入れ手段４４が構成される。
【００１２】
表裏反転装置１０には、反転部２２内に互いに当接する当接部分が臨む一対の反転ローラ４６ａ，４６ｂが設けられている。この反転ローラ４６ａ，４６ｂは、繰出し手段４２により反転部２２に繰出された紙葉類Ｓを挟み込んで、紙葉類Ｓを上流側搬送路１６ａ内から反転部２２内に繰出す方向と、紙葉類Ｓを反転部２２内から下流側搬送路１６ｂ内に繰入れる方向とに回転する。なお、繰出し手段４２から反転ローラ４６ａ，４６ｂまでの距離は、紙葉類Ｓの搬送方向の長さ以下となるように設定されている。これは、繰出し手段４２による紙葉類Ｓの繰出し動作において、繰出し手段４２及び反転ローラ４６ａ，４６ｂの少なくとも一方に紙葉類Ｓを必ず保持させておくこととし、紙葉類Ｓの繰出し動作を確実なものにするためである。同様に、繰入れ手段４４による紙葉類Ｓの繰入れ動作を確実なものにするため、反転ローラ４６ａ，４６ｂから繰入れ手段４４までの距離も、紙葉類Ｓの搬送方向の長さ以下となるように設定されている。
【００１３】
側板１２の外側には、一方向回転型の駆動モータ（駆動源）４８と、駆動モータ４８の駆動力を反転ローラ４６ａに伝達するリンク機構５０とが設けられている。このリンク機構５０は次のように構成されている。駆動モータ４８の回転軸にトルクリミッタ（図示しない）を介してクランク軸５２が連結され、このクランク軸５２のクランクピン５２ａには、アーム５４の一端が回転自在に連結される。そして、アーム５４の他端には、水平方向に往復動するスライダ５６が回転自在に連結され、このスライダ５６には、連結ピン５８を介して扇形の第１の歯車６０が連結される。更に、第１の歯車６０には、反転ローラ４６ａの回転軸に固定された第２の歯車６２が噛み合わされる。
【００１４】
このリンク機構５０において、スライダ５６には、水平往復動方向に対し直交する方向に延在するスリット６４が設けられ、スライダ５６と第１の歯車６０との連結は、第１の歯車６０の平面側に立設された連結ピン５８をスリット６４内に差し込むことで達成される。なお、スライダ５６に連結ピンを設け、第１の歯車６０にスリットを設けることによって、スライダ５６と第１の歯車６０とを連結してもよい。
【００１５】
更に、側板１２の外側には、ソレノイド等によって駆動するストッパ６６が設けられ、このストッパ６６は、クランク軸５２おけるクランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道面に対し直交する方向に出し入れされる。そして、ストッパ６６がクランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上に突出した場合は、トルクリミッタの機能により駆動モータ４８の駆動力が遮断されてクランク軸５２の回転が停止する。一方、ストッパ６６がクランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上から外された場合は、トルクリミッタの機能により駆動モータ４８の駆動力が伝達されてクランク軸５２の回転が開始する。なお、ストッパ６６の出し入れは、クランク軸５２におけるクランクアーム５２ｂの突出部５２ｃ以外の部分の回転軌道上に対して行ってもよい。また、ストッパ６６の出し入れは、回転軌道面に対し直交する方向に限らず、例えば回転軌道面に対し平行な方向に行ってもよい。
【００１６】
上述したストッパ６６の出し入れは、搬送される紙葉類Ｓ毎に所定のタイミングで行われる。このストッパ６６の出し入れのタイミングは、紙葉類Ｓの搬送方向の長さデータと、紙葉類Ｓの先端部が上流側搬送路１６ａの所定の位置から反転ローラ４６ａ，４６ｂに到達するまでの時間データとに基づいて決定される。表裏反転装置１０においては、紙葉類Ｓを検知するための光センサ（図示しない）を上流側搬送路１６ａの所定の位置に設置することによって、上述の長さデータ及び時間データを取得する。
【００１７】
次に、上述したリンク機構５０及びストッパ６６の動作について、図２〜図６を参照して説明する。なお、図２〜図６に示すリンク機構５０は、図１に示すものとレイアウトを異にしているが、これは説明の便宜上の理由によるものであり、リンク機構５０の動作においては本質的に同一のものとして捉えることができる。
【００１８】
ストッパ６６がクランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上から外されると、図２に示すように、駆動モータ４８によりクランク軸５２が矢印Ａ方向に回転駆動される。そして、アーム５４を介してスライダ５６が矢印Ｂ方向に水平移動し、連結ピン５８を介して第１の歯車６０が矢印Ｃ方向に回転する。この第１の歯車６０の回転に伴って第２の歯車６２が矢印Ｄ方向に回転し、第２の歯車６２と同一の回転軸に固定された一方の反転ローラ４６ａも矢印Ｄ方向に回転する。このとき、他方の反転ローラ４６ｂは、摩擦により或いは歯車等を介して、一方の反転ローラ４６ａに従動して矢印Ｅ方向に回転する。よって、図２及び図３に示すように、反転ローラ４６ａ，４６ｂに挟み込まれた紙葉類Ｓは、上方、すなわち、上流側搬送路１６ａ内から反転部２２内に繰出される方向に移動する。
【００１９】
やがて、図４に示すように、クランク軸５２のクランクアーム５２ｂが反転ローラ４６ａ，４６ｂ側の水平位置に達すると、スライダ５６、第１の歯車６０、第２の歯車６２及び反転ローラ４６ａ，４６ｂの動作方向が切り替わり、図５に示すように、クランクアーム５２ｂが上述の水平位置を超えると、アーム５４を介してスライダ５６が矢印Ｆ方向に水平移動する。これにより、連結ピン５８を介して第１の歯車６０が矢印Ｇ方向に回転し、この第１の歯車６０の回転に伴って第２の歯車６２が矢印Ｈ方向に回転し、第２の歯車６２と同一の回転軸に固定された一方の反転ローラ４６ａも矢印Ｈ方向に回転する。このとき、他方の反転ローラ４６ｂは、摩擦により或いは歯車等を介して、一方の反転ローラ４６ａに従動して矢印Ｊ方向に回転する。よって、反転ローラ４６ａ，４６ｂに挟み込まれた紙葉類Ｓは、下方、すなわち、反転部２２内から下流側搬送路１６ｂ内に繰入れられる方向に移動する。そして、図６に示すように、クランク軸５２が一回転すると、クランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上に突出したストッパ６６によりクランク軸５２の回転が停止される。
【００２０】
以上のように動作するリンク機構５０とストッパ６６との採用により、一方向回転型の駆動モータ４８を用いて、反転ローラ４６ａ，４６ｂの回転方向の切り替えを連続的に且つ高速に行うことができる。そして、ストロークの関係から歯車が大径化しても、第１の歯車６０のように、必要なストロークに対応する歯数を残して歯車を扇形に形成すれば、表裏反転装置１０が大型化するのを防止することが可能になる。
【００２１】
次に、上述した表裏反転装置１０の動作について、図１を参照して説明する。
【００２２】
クランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上にストッパ６６が突出し、反転ローラ４６ａ，４６ｂが停止している状態において、搬送モータ２８により搬送ベルト３０が駆動されて紙葉類Ｓが入口１８から搬入されると、この紙葉類Ｓは、搬送ベルト３０によって上流側搬送路１６ａ内を反転部２２に向かって搬送される。このとき、上流側搬送路１６ａの所定の位置に設置された光センサの検知に基づいて、紙葉類Ｓの搬送方向の長さデータと紙葉類Ｓの先端部が反転ローラ４６ａ，４６ｂに到達するまでの時間データとが取得され、クランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上からストッパ６６が外されるタイミングが決定される。
【００２３】
そして、上流側搬送路１６ａ内を搬送されてきた紙葉類Ｓは、繰出し手段４２によって入口側搬送１６ａ内から反転部２２内に繰出される。一方、決定されたタイミングにおいてクランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上からストッパ６６が外されると、トルクリミッタの機能により駆動モータ４８の駆動力が伝達されてクランク軸５２の回転が開始し、反転ローラ４６ａ，４６ｂは紙葉類Ｓを入口側搬送１６ａ内から反転部２２内に繰出す方向に回転を開始する。これにより、繰出し手段４２により反転部内２２に繰出された紙葉類Ｓの先端部は反転ローラ４６ａ，４６ｂに挟み込まれ、反転ローラ４６ａ，４６ｂ及び繰出し手段４２によって紙葉類Ｓはその後端部まで反転部２２内に繰出される。そして、反転部２２内に完全に繰出された紙葉類Ｓの後端部は、フィン付きローラ４１に設けられたフィン４１ａによって繰入れ手段４４側に打たれ続ける。
【００２４】
その後、クランク軸５２の回転角度が回転開始位置から１８０度を超えると、上述のように反転ローラ４６ａ，４６ｂの回転方向が切り替わり、反転ローラ４６ａ，４６ｂは、紙葉類Ｓを反転部２２内から出口側搬送１６ｂ内に繰入れる方向に回転する。これにより、反転部２２内において反転ローラ４６ａ，４６ｂに挟み込まれていた紙葉類Ｓは、その後端部から繰入れ手段４４によって下流側搬送路１６ｂ内に繰入れられて紙葉類Ｓの表裏が反転される。そして、繰入れ手段４４により下流側搬送路１６ｂ内に繰入れられた紙葉類Ｓは、表裏が反転された状態で、搬送ベルト３０によって下流側搬送路１６ｂ内を出口２０に向かって搬送され、出口２０から搬出される。
【００２５】
一方、クランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上には、クランク軸５２が一回転する前にストッパ６６が再び突出し、トルクリミッタの機能により駆動モータ４８の駆動力が遮断されて反転ローラ４６ａ，４６ｂが停止する。そして、ストッパ６６は、この状態で待機し、次に表裏を反転すべき紙葉類Ｓに対して決定されたタイミングになると、クランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上から再び外される。
【００２６】
以上のように、表裏反転装置１０によれば、紙葉類Ｓは一旦反転部２２内に繰出されても常時反転ローラ４６ａ，４６ｂにより挟み込まれているため、繰出し手段４２による紙葉類Ｓの繰出し動作及び繰入れ手段４４による紙葉類Ｓの繰入れ動作が確実なものとなる。したがって、特に切替機構を備えていなくとも、紙葉類Ｓのサイズにかかわらず紙葉類Ｓの表裏を確実に反転させることができる。そして、上述したリンク機構５０の採用により、反転ローラ４６ａ，４６ｂの回転方向の切り替えを連続的に行わせることができ、紙葉類Ｓの表裏の高速反転が可能になる。
【００２７】
また、表裏反転装置１０において種々の紙葉類Ｓの表裏を反転させる場合には、繰出し手段４２から反転ローラ４６ａ，４６ｂまでの距離及び反転ローラ４６ａ，４６ｂから繰入れ手段４４までの距離は、搬送方向の長さが最小となる紙葉類Ｓに合わせて設定すればよい。これにより、繰出し手段４２による紙葉類Ｓの繰出し動作及び繰入れ手段４４による紙葉類Ｓの繰入れ動作を種々の紙葉類Ｓのすべてに対して確実なもにすることができる。
【００２８】
更に、クランクアーム５２ｂの突出部５２ｃの回転軌道上に対するストッパ６６の出し入れを行うことによって、反転ローラ４６ａ，４６ｂの回転の開始及び停止のタイミングを確実に制御することができる。そして、ストッパ６６の出し入れのタイミングを調節することによって、反転ローラ４６ａ，４６ｂによる紙葉類Ｓの反転移動量を制御することができる。例えば、搬送ベルト３０が一定の速度で駆動されている場合に、上流側搬送路１６ａにおいて光センサにより紙葉類Ｓの先端部が検知されてからストッパ６６を解除するまでの時間を短くすれば、紙葉類Ｓの先端部が到達する前に反転ローラ４６ａ，４６ｂが回転し始めるため、解除するまでの時間が長いときに比べ反転ローラ４６ａ，４６ｂによる紙葉類Ｓの反転移動量を小さくすることができる。よって、搬送方向の長さが短い紙葉類Ｓに対しては、長いものに比べ反転移動量を大きくする必要がないため、ストッパ６６を解除するタイミングを早くすればよい。逆に、搬送方向の長さが長い紙葉類Ｓに対しては、短いものに比べ反転移動量を大きくする必要があるため、ストッパ６６を解除するタイミングを遅くすればよい。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、駆動モータを反転ローラに連結するリンク機構の構成は、図１〜図６に示すものに限らず、表裏反転装置における設置スペース等に応じて種々のレイアウトを採ることができる。そして、リンク機構が有するスライダの往復動方向も水平方向に限らずあらゆる方向に設定可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る表裏反転装置は、搬送路を搬送される紙葉類の表裏を反転させるための表裏反転装置であって、搬送路の途中において紙葉類を搬送路外に繰出す繰出し手段と、搬送路外に繰出された紙葉類を搬送路内に繰入れる繰入れ手段と、繰出し手段により繰出された紙葉類を挟み込んで、紙葉類を搬送路外に繰出す方向と搬送路内に繰入れる方向とに回転する一対の反転ローラと、反転ローラを駆動させる駆動源と、駆動源と反転ローラとを連結するリンク機構とを備え、リンク機構は、駆動源に連結され回転駆動されるクランク軸と、クランク軸に一端を回転自在に連結されたアームと、アームの他端に回転自在に連結され、クランク軸の回転に伴い往復動するスライダと、連結ピンを介してスライダに連結され、スライダの往復動に伴い往復回転する第１の歯車と、反転ローラの一方の回転軸に連結され、第１の歯車に噛み合う第２の歯車とを有することによって、紙葉類のサイズにかかわらず紙葉類の表裏を確実に高速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図である。
【図２】図１に示す表裏反転装置に適用されるリンク機構による反転ローラの正転開始時を模式的に示す図である。
【図３】図１に示す表裏反転装置に適用されるリンク機構による反転ローラの正転時を模式的に示す図である。
【図４】図１に示す表裏反転装置に適用されるリンク機構による反転ローラの回転方向の切替時を模式的に示す図である。
【図５】図１に示す表裏反転装置に適用されるリンク機構による反転ローラの逆転時を模式的に示す図である。
【図６】図１に示す表裏反転装置に適用されるリンク機構による反転ローラの逆転終了時を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１０…表裏反転装置、１６…搬送路、１６ａ…上流側搬送路、１６ｂ…下流側搬送路、２２…反転部、３２…出入ローラ、４２…繰出し手段、４４…繰入れ手段、４６ａ，４６ｂ…反転ローラ、４８…駆動モータ（駆動源）、５０…リンク機構、５２…クランク軸、５４…アーム、５６…スライダ、５８…連結ピン、６０…第１の歯車、６２…第２の歯車、６６…ストッパ、Ｓ…紙葉類。
【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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