(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械台（２９）に支承され、綴じるために収集チェーン（６）と一緒に走行する綴じキャリッジ（１５）と、綴じキャリッジ（１５）と一緒に走行する少なくとも１個の綴じヘッド（１６）および折り曲げ装置（６４）と、綴じキャリッジのストローク、綴じヘッド（１６）の曲げ具（１８）のストロークおよび打ち込み具（１７）のストロークのための駆動手段（３）とを備え、駆動手段（３）が、綴じキャリッジのストロークのための第１の駆動装置（１２）と、曲げ具（１８）のストロークと打ち込み具（１７）のストロークのための第２の駆動装置（１４）とを備え、第１の駆動装置（１２）が、第２の駆動装置（１４）と関係なく、収集チェーン（６）のピッチに適合させるために綴じキャリッジ（１５）のストロークを切換え可能であり、打ち込み具（１７）と曲げ具（１８）が、綴じキャリッジのストロークと関係なくカム（４１）を介して操作される、収集チェーン（６）を有する収集綴じ装置（１）のための針金綴じ機において、
第１の駆動装置（１２）が、折り曲げ装置（６４）の折り曲げ具（７０）のストロークのためにも使用されること、カム（４１）が、溝カムとして形成されていること、折り曲げ装置（６４）が、弾性的に綴じキャリッジ（１５）に支持されていることを特徴とする針金綴じ機。
【請求項２】
綴じキャリッジ（１５）に折り曲げ具支持部材（１０１）が固定されていることを特徴とする請求項１記載の綴じ機。
【請求項３】
折り曲げ具支持部材（１０１）が、垂直方向の２本の案内棒（３４）を介して綴じキャリッジに固定されていることを特徴とする請求項２記載の綴じ機。
【請求項４】
各々の案内棒（３４）の下端に、ナット（３２）が取り付けられており、このナットに、それぞれの上端が折り曲げ具支持部材を付勢する予め圧縮された圧縮ばねが支持されていることを特徴とする請求項３記載の綴じ機。
【請求項５】
第１の駆動装置（１２）が、機械台（２９）に支承された、偏心支承されたクランクピン（１３ａ）を備えるクランクホイール（６５）を有し、このクランクピンにクランク（１３）が枢着され、このクランクが、上端部で綴じキャリッジ（１５）に枢着連結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の綴じ機。
【請求項６】
クランクホイール（６５）におけるクランクピン（１３ａ）の半径方向の支承位置を変更することにより、綴じキャリッジ（１５）のストロークが収集チェーン（６）のピッチに適合可能であることを特徴とする請求項５記載の綴じ機。
【請求項７】
打ち込み具（１７）と曲げ具（１８）が、それぞれ、ガイド（１９，２０）上で水平方向に摺動可能に案内され、かつ打ち込み具のストロークと曲げ具のストロークを行うためにこのガイド（１９，２０）によって動かされること、ガイド（１９，２０）にレバー（４７又は５０）が連結され、このレバーに、第２の駆動装置（１４）が備える空気圧で操作可能なクラッチ（４５）が、カムレバー（４２又は４９）の揺動運動を伝達し、これにより、ガイド（１９，２０）が、上側の方向変換個所において所定の時間だけクラッチ（４５）を選択的に操作するために停止するように、垂直方向ストローク運動のために駆動されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の綴じ機。
【請求項８】
ガイド（１９，２０）がその案内のためにラック（６０）を備え、このラック（６０）に揺動レバー（４７または５０）の歯付きセグメント（５９）が係合することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の綴じ機。
【請求項９】
互いに間隔をおいて配置された２個のラック（６０）がガイド（１９，２０）に設けられていることを特徴とする請求項８記載の綴じ機。
【請求項１０】
ラック（６０）が揺動レバー（４７，４８または５０，５２）に連結され、揺動レバーが互いに間隔をおいて軸（４３，５１）に固定されていることを特徴とする請求項９記載の綴じ機。
【請求項１１】
両軸（４３）の一方が中空軸（５１）であり、他方の軸（４３）がこの中空軸に同軸に挿入されることを特徴とする請求項１０記載の綴じ機。
【請求項１２】
折り曲げ装置（６４）が高さ調節可能であり、かつ綴じるべき製品（１１）の異なる厚さのために調節可能であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の綴じ機。
【請求項１３】
折り曲げ装置（６４）が弾性的に変位するときに、紙づまりによる過負荷に対して保護され、所定の変位を上回るときに綴じ機が停止させられることを特徴とする請求項１２記載の綴じ機。
【請求項１４】
機械台（２９）にカム条片（１０４）が固定され、このカム条片が、少なくとも１個のカムローラ（１０６）を介して折り曲げ装置（６４）の折り曲げ具（７０）のストロークを操作することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の綴じ機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械台に支承され、綴じるために収集チェーンと一緒に走行する綴じキャリッジと、綴じキャリッジと一緒に走行する少なくとも１個の綴じヘッドおよび折り曲げ装置と、綴じキャリッジのストローク、綴じヘッドの曲げ具のストロークおよび打ち込み具のストロークのための駆動手段とを備え、駆動手段が、綴じキャリッジのストロークのための第１の駆動装置と、曲げ具のストロークと打ち込み具のストロークのための第２の駆動装置とを備え、第１の駆動装置が、第２の駆動装置と関係なく、収集チェーンのピッチに適合させるために綴じキャリッジのストロークを切換え可能であり、打ち込み具と曲げ具が、綴じキャリッジのストロークと関係なくカムを介して操作される、収集チェーンを有する収集綴じ装置のための針金綴じ機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような針金綴じ機は、一緒に走行する綴じヘッドを備え、走行中の製品を綴じることができる。従って、製品は、綴じるために止められ、次いで加速されなければならない。このような綴じ機は、実務において知られており、比較的高い生産速度が可能である。このような綴じ機は、例えば本出願人のスイス国特許第６６２９８７号明細書に開示されている。
この綴じ機は、２１インチまたは１４／１５インチのチェーンピッチのために変更不能に設計されている。これは次の欠点を有する。例えば２１インチのチェーンピッチを有する収集綴じ装置が存在すると、ＤＩＮＡ５〜Ａ３の規格寸法範囲内の製品と、いわゆる二重利用製品を処理することができる。Ａ４の規格寸法の製品の場合、機械は、１時間あたり１４，０００〜１５，０００部の出力で作動する。１５インチのチェーンピッチを有する収集綴じ装置では、Ａ４の規格寸法の製品を１時間あたり１８，０００部のはるかに高い出力で処理することができる。しかし、１５インチのチェーンピッチを有する機械の場合には、Ａ３の規格寸法の製品またはいわゆる二重利用製品は処理不可能である。従って、可変のチェーンピッチを有する収集綴じ装置が望まれる。移動する綴じヘッドを備えた公知の針金綴じ機は、既に述べたように、一定のチェーンピッチに設計され、切換え不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、異なるチェーンピッチに簡単に適合可能である、冒頭に述べた種類の針金綴じ機を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、冒頭に述べた種類の針金綴じ機において、第１の駆動装置が、折り曲げ装置の折り曲げ具のストロークのためにも使用されること、カムが、溝カムとして形成されていること、折り曲げ装置が、弾性的に綴じキャリッジに支持されていることによって解決される。本発明による針金綴じ機の場合、綴じキャリッジのストローク用の駆動装置と、曲げ具のストロークおよび打ち込み具のストローク用の別個の駆動装置が設けられている。両駆動装置は、互いに独立して切換え可能である。例えば１４インチのチェーンピッチのための約１４０ｍｍの綴じキャリッジストロークを、２１インチチェーンピッチのための約２００ｍｍの綴じキャリッジストロークに切換えるためには、綴じキャリッジのストローク用の第１の駆動装置だけを切換えればよい。これにより、曲げ具のストロークと打ち込み具のストローク用の第２の駆動装置は影響を受けない。従って、切換えは構造的に本質的に簡単であり、速成訓練を受けた操作員によっても行うことができる。打ち込み具と曲げ具がキャリッジストロークとは別個に駆動可能であることが重要である。これにより、打ち込み具と曲げ具の運動は、簡単にかつ最適に綴じヘッド機能に合わせることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
他の有利な特徴は、従属請求項、次の記載および図面から明らかになる。次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【０００６】
図１は、綴じ機２と駆動装置３を備えた収集綴じ装置１を示す。処理すべき製品１１の輸送のために、二重収集チェーン６が設けられている。この二重収集チェーン６は、チェーンピッチに相応して所定の間隔をおいて連行体１０を備えている。この連行体には、それぞれ、製品の背部の折り目１１ａの範囲が載っている。製品１１は、例えば定期刊行物、仮綴じ本、小冊子または他の印刷製品である。この製品は、二重収集チェーン６にまたがっている。二重収集チェーン６は、スプロケット７を介して駆動装置３によって駆動される。それ自体公知の二重収集チェーンは、印刷製品１１を折り目１１ａで綴じることができる。そのため、綴じ機２は、それ自体公知の折り曲げ装置６４を有する綴じキャリッジ１５を備えている。この折り曲げ装置は、図５に示してあり、製品１１を綴じるために製品の折り目１１ａを、折り曲げストロークを伝達するための折り曲げ具７０に当てることができるように、下側から二重収集チェーン６に係合する。折り曲げ具７０は綴じヘッド１６と協働する。この綴じヘッド１６は、折り曲げ具７０の上方に配置され、上側から製品１１および折り曲げ具７０の方に作動ストロークおよび戻しストロークで運動可能である。図示した綴じ機２は、互いに間隔をおいて配置された２つの綴じヘッド１６を備えている。しかし、綴じ機２は、それよりも多いまたは少ない綴じヘッド１６を備えていてもよい。図５において、綴じヘッド１６は作動位置にある。
【０００７】
製品１１が綴じられると、製品は図示していない引渡し部材によって捕らえられ、回転する二重収集チェーン６から持上げられ、他の加工部、例えば図示していない切断装置に供給される。このような引渡し部材のいろいろな実施形は、当業者に知られている。
【０００８】
両綴じヘッド１６を備えたキャリッジ１５は、綴じの際に、連続的に搬送される製品１１と一緒に走行する。それにより、製品１１は、綴じのために停止されず、後で加速される必要もない。製品１１を綴じる際、キャリッジ１５は、一緒に走行する綴じヘッド１６と共に矢印６３の方向にストロークを行う。綴じた後で、ストロークは反対方向に行われる。そのために、第１の駆動装置１２が設けられている。この第１の駆動装置はクランクホイール６５を備え、このクランクホイールにはクランク１３が枢着されている。クランク１３とクランクホイール６５の連結は、ここでは、偏心支承されたクランクピン１３ａによって行われる。クランクホイール６５におけるクランクピン１３ａの半径方向の支承位置を変更することにより、綴じキャリッジのストロークは、例えば１４インチのチェーンピッチのための１４０ｍｍから２１インチのチェーンピッチのための２００ｍｍに切換え可能である。他のストロークのために、クランクホイール６５には図示していない穴が設けられていてもよい。駆動装置１２は、図示していない油潤滑式伝動装置ケースの外側に配置されている。それにより、クランクロッドに沿った油損失が回避され、紙の塵埃が駆動装置１２の伝動装置内に侵入しない。
【０００９】
クランク１３は、上端部１３ｂで綴じキャリッジ１５に枢着連結されている。
【００１０】
図２には、第１の駆動装置１２のクランクロッド１３のうち、上端部１３ｂだけが示してある。綴じキャリッジ１５を案内するために、案内棒３１が設けられている。この案内棒は、その両端３１ａがそれぞれ機械台２９に固定連結されている。キャリッジ１５を案内棒３１に支承するために、このキャリッジは、２個のボールブッシュ３６を有するスライドガイドを備えている。このスライドガイドと、両綴じヘッド１６は、摺動可能な保持板６６を介して連結されている。綴じヘッド１６は、保持板６６に摺動可能に固定されている。
【００１１】
案内棒３１と両ボールブッシュ３６によって制限されるように水平方向に摺動可能に案内された綴じキャリッジ１５は、図５においてその下端がローラ１００によって機械台２９に支持されている。綴じキャリッジ１５には、垂直方向の２本の案内棒３４を介して、折り曲げ具支持部材１０１が固定されている。各々の案内棒３４の下端には、高さ調節可能なナット３２が取り付けられている。このナットには、予め圧縮された圧縮ばね３５が支持されている。両圧縮ばね３５は、それぞれその上端が折り曲げ具支持部材１０１を付勢している。この折り曲げ具支持部材は、選択的な製本による厚さ変更時にあるいは紙づまりによる過負荷の際に下方に逃げることができる。予め定めた変位を上回ると、機械台２９に固定された誘導式スイッチ１０５が機械を停止する。
【００１２】
手動ホイール７６と図示していない偏心体によって、折り曲げ具支持体１０２は製品厚さに調節することができる。いわゆる選択的な製本の場合には、異なる厚さの印刷製品１１がその製造時に綴じられる。そのために、折り曲げ具７０の高さが手動ホイール７６によって最も薄い印刷製品１１に調節される。それにより、一定の綴じ金綴じ品質が得られる。印刷製品１１が厚ければ厚いほど、折り曲げ具支持部材１０１がばね３５の反力を受けて下方に逃げる変位が大きくなる。ナット３２の調節の際に、折り曲げ具７０の高さ調節は影響を受けない。
【００１３】
折り曲げ具７０は、折り曲げ具条片７３上で横方向に摺動可能であり、それによって綴じヘッド１６に位置合わせされる。折り曲げ具支持体１０２には折り曲げ具ロッド１０３が支承されている。この折り曲げ具ロッドは、折り曲げ具支持体１０２と共に高さ調節可能である。折り曲げ具ロッド１０３の操作は、キャリッジストロークによって、連結導体１０８を備えた機械台２９に固定されたカム条片１０４と、揺動可能なカムローラ１０６を介して行われる。それにより、折り曲げストロークは、折り曲げ具支持体１０２の厚さ調節および平行ガイドの弾性撓みに左右されない。
【００１４】
折り曲げ具７０の綴じヘッド１６への横方向の位置合わせのために、図２では、水平方向に延びる、案内スリット７１ａを有する支持体７１が設けられている。ここでは、折り曲げ具７０は図示的な理由から省略されている。同様に水平方向に延びる桁７２は、折り曲げストロークを折り曲げ具７０に伝達する働きをする。折り曲げ具支持体１０２は、折り曲げ具７０と綴じヘッド１６の間の製品厚さの調節のために、その高さ方向に摺動可能であり、板状の部材７４と、この部材に連結され手動ホイール７６を収容する部材７５を備えている。厚さ調節のために、手動ホイール７６は、図示していない偏心体を備えている。折り曲げ具ロッド１０３は、図５に従って、それぞれレバー７８に枢着連結された２本の棒７７を備えている。レバー７８への上述のカムローラ１０６の運動の伝達は、軸１０７を介して行われる。この軸にはレバー７８が締付け固定されている。
【００１５】
両綴じヘッド１６は、それぞれ公知のごとく、打ち込み具１７と曲げ具１８を備えている。打ち込み具１７と曲げ具１８は、綴じるために、その都度１回の作動ストロークと戻りストロークを行う。打ち込まれる綴じ金は、それぞれ図示していない針金コイルから切断される。綴じ工程は当業者によく知られているので、ここでは詳しく説明しない。
【００１６】
作動ストロークと戻りストロークのために、打ち込み具１７は打ち込み具ガイド１９の案内スリット２１に支承されている。曲げ具１８は、曲げ具ガイド２０の案内スリット２２に係合するカムローラによって動かされる。両ガイド１９，２０は、その端部において、２つの案内条片２３によって垂直方向に摺動可能に保持板２４に支承されている。両打ち込み具１７は、上端の背面側にそれぞれローラ６１を備えている。このローラは案内スリット２１に係合する（図４）。曲げ具１８は、案内スリット２２に係合する図示していないローラを備えている。キャリッジ１５のストローク運動の際、両綴じヘッドは案内スリット２１，２２に案内されて両ガイド１９，２０と相対的に摺動可能である。同時に、案内されるガイド１９，２０の垂直方向の運動によって、打ち込み具１７と曲げ具１８の作動ストロークと戻りストロークを行うことができる。ガイド１９，２０のこの運動のために、第２の駆動装置１４が設けられている。この駆動装置は、図１に従って、軸１４ａを備えている。この軸は、かさ歯車１４ｂを介して駆動歯車１４ｃに連結されている。この駆動歯車１４ｃは、同様に、図示していない主駆動軸に連結されている。軸１４ａの回転運動は、歯付きベルト３８と駆動ホイール３７を介して駆動軸３９に伝達される。この駆動軸３９は、図２に示すように、軸受２８によって２枚の支承板２６に支承されている。この支承板２６は、２枚の保持板２５に連結されている。駆動軸３９には、互いに間隔をおいて２個のカムディスク４０が固定されている。このカムディスクは、それぞれ、図３のａと図４に示すように、溝カム４１を備えている。
【００１７】
駆動軸３９に対して平行にかつ駆動軸に対して間隔をおいて、他の軸４３が回転軸受２７によって支承板２６に軸受されている。この軸は中空軸５１内に同軸に通されている。この中空軸は、回転軸受５５，５６によって２個の他の支承板５３，５４に回転可能に軸受されている。軸４３には、２個の打ち込み具レバー４７，４８が相対回転しないように連結されている。軸４３には、更に、カムレバー４２が軸受４４によって回転可能に支承されている。図３のｂから判るように、このクランクカムレバー４２にはローラ６７が取り付けられている。このローラは溝カム４１に係合する。カムディスク４０を回転させると、カムレバー４２は、溝カム４１の形状に応じて軸４３の回りに揺動する。双腕状のカムレバー４２には、ローラ６７と反対側に、空気圧で操作可能なクラッチ４５が取り付けられている。このクラッチのクラッチピン４６は、打ち込み具レバー４７の円錐状穴６８に係合する。クラッチピン４６はピストンを形成し、図示していない空気圧管路を介して図３ａにおいて右側に移動可能である。これにより、クラッチが切られる。図示した連結状態で、打ち込み具レバー４７は、カムレバー４２と共に形状補完的に揺動する。打ち込み具レバー４７が軸４３に相対回転しないように連結されているので、同時に、他の打ち込み具レバー４８も同じ方向に揺動する。
【００１８】
図４に示すように、打ち込み具レバー４７は歯５９を備えている。この歯はラック６０の歯にかみ合っている。このラック６０は、後側が打ち込み具ガイド１９に固定連結されている。打ち込み具レバー４８は、同様に、他のラック６０に係合している。それにより、軸４３を回転させると、両打ち込み具レバー４７，４８を介して、ガイド１９は強制的に垂直方向に移動させられる。溝カム４１は、打ち込み具ガイド１９が上側の方向変換個所において所定の時間だけ停止するように形成されている。このような停止の間、クラッチ４５は空気圧で操作可能である。
【００１９】
曲げ具ガイド２０は、打ち込み具ガイド１９と同様に垂直方向に移動させられる。そのために、図３のａに示すように、カムレバー４９が移動し、カムレバーは中空軸５１に回転可能に支承され、クラッチ４５によってこの揺動運動を曲げ具レバー５０に伝達する。この曲げ具レバー５０は、中空軸５１に相対回転しないように連結されている。それにより、曲げ具レバー５０の揺動運動は、同様に中空軸５１に連結された他の曲げ具レバー５２に伝達される。両曲げ具レバー５０，５２は、打ち込み具レバー４７，４８と同様に、歯を介して曲げ具ガイド２０に係合している。中空軸５１を回転させると、曲げ具ガイド２０が垂直方向に移動する。曲げ具ガイド２０は、上側の方向変換個所において所定の時間だけ停止するように制御される。この所定の時間において、クラッチ４５は空気圧で操作可能である。図４に示すように、打ち込み具レバー４７に作用する引張りばね６２が設けられている。クラッチを切った状態で、打ち込み具レバー４７は、この引張りばね６２によって、上側の方向変換個所でストッパー５８の方に引っ張られる。曲げ具レバー５０のために、図示していない他の引張りばねが設けられている。
【００２０】
打ち込み具ガイド１９と曲げ具ガイド２０の垂直方向の運動は、打ち込み具１７，１８に強制的に伝達される。作動ストロークは綴じ金を形成および打ち込みために役立ち、戻りストロークは綴じ針金を前方に押して切断するために役立つ。作動ストロークと戻しストロークは強制的に行われる。この運動は、作動ストロークと戻しストロークを形成し、綴じヘッド１６のあらゆる位置で同じように行われる。従って、綴じ工程は、両綴じヘッド１６を一緒に作動させるときに行うことができる。打ち込み具１７と曲げ具１８の作動ストロークと戻りストロークのための駆動装置１４が駆動装置１２と関係なく調節可能であることが重要である。それにより、クランク１３は、両綴じヘッド１６の綴じ機構を調節しないで、切換え可能である。それとは逆に、綴じ機構は、キャリッジ１５のストローク運動に影響を与えることなく調節可能である。更に、綴じヘッド１６が厚い製品や硬い製品を綴じるためにも使用可能であることも重要である。更に、カムホイール４０を他の溝カムを備えたホイールによって簡単に置き換え可能である。それにより、非常に厚い製品１１や膨らんだ製品１１に適合させるために、打ち込み具１７，１８の垂直運動を適合させることができる。従って、綴じキャリッジ１５の水平ストロークは影響を受けない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  部分的に略示した針金綴じ機を備えた収集綴じ装置を概略的に示す図である。
【図２】  本発明による針金綴じ機を示す図である。
【図３】  ａは図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、ｂはａの部分図である。
【図４】  図３のａのＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】  図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１                          収集綴じ装置
２                          綴じ機
３                          駆動装置
６                          二重収集チェーン
７                          スプロケット
１０                        連行体
１１                        製品
１１ａ                      折り目
１２                        第１の駆動装置
１３                        クランク
１３ａ                      クランクピン
１３ｂ                      上端部
１４                        第２の駆動装置
１４ａ                      軸
１４ｂ                      かさ歯車
１４ｃ                      駆動歯車
１５                        綴じキャリッジ
１６                        綴じヘッド
１７                        打ち込み具
１８                        曲げ具
１９，２０                  ガイド
２１，２２                  案内スリット
２３                        案内条片
２４                        保持板
２５                        保持板
２６                        支承板
２７                        回転軸受
２８                        軸受
２９                        機械台
３１                        案内棒
３１ａ                      端部
３２                        ナット
３４                        案内棒
３５                        圧縮ばね
３６                        ボールブッシュ
３７                        駆動ホイール
３８                        歯付きベルト
３９                        駆動軸
４０                        カムディスク
４１                        溝カム
４２，４９                  カムレバー
４３                        軸
４４                        軸受
４５                        クラッチ
４６                        クラッチピン
４７，４８                  打ち込み具レバー
５０，５２                  曲げ具レバー
５１                        中空軸
５３，５４                  支承板
５５，５６                  回転軸受
５８                        ストッパー
５９                        歯
６０                        ラック
６１                        ローラ
６２                        引張りばね
６４                        折り曲げ具
６５                        クランクホイール
６６                        保持板
６７                        ローラ
６８                        穴
７０                        折り曲げ具
７１                        支持体
７１ａ                      案内スリット
７２                        桁
７３                        折り曲げ具条片
７４，７５                  部材
７６                        手動ホイール
７７                        棒
７８                        レバー
１００                      ローラ
１０１                      折り曲げ具支持部材
１０２                      折り曲げ具支持体
１０３                      折り曲げ具ロッド
１０４                      カム条片
１０５                      誘導式スイッチ
１０６                      カムローラ
１０７                      軸
【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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