(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ字状または略Ｕ字状のステープルを結束部へ打ち出すドライバと、このドライバによって打ち出されたステープルの脚部を折り曲げるクリンチャとを備え、このクリンチャは、ステープルの打出方向に対して一定の曲率で湾曲してステープルの一対の脚部を内側へ折り曲げる第１,第２ガイド溝を有し、この第１,第２ガイド溝は所定角度で傾斜され、この第１,第２ガイド溝によって脚部を円形に折り曲げるとともに、前記クリンチャとドライバとによってステープル全体を円形にして袋口部を結束する結束装置であって、
前記第１ガイド溝の曲率中心位置を通る中心線と、第２ガイド溝の曲率中心位置を通る中心線とを前記傾斜方向に所定距離離間させて前記第１ガイド溝と第２ガイド溝とを傾斜方向に相対的にずらせ、
前記第１ガイド溝と第２ガイド溝の曲率半径を、円形に形成されたステープルが袋口部を結束して最終的な大きさとなる半径よりも小さく設定したことを特徴とする結束装置。
【請求項２】
前記第１ガイド溝と第２ガイド溝の曲率中心位置のオフセット率を、前記曲率半径に対して５％〜３０％に設定したことを特徴とする請求項１に記載の結束装置。
【請求項３】
前記第１ガイド溝と第２ガイド溝は、前記ドライバによって打ち出されたステープルがハート形となるように前記ステープルの脚部を折り曲げ、この脚部が折り曲げられた後にスプリングバックにより拡開して該ステープルが円形となるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の結束装置。
【請求項４】
前記第１ガイド溝の端部と第２ガイド溝の端部との間の距離をステープルの脚部の先端部の太さよりも大きくしたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の結束装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば食品等の包装用の袋の口部をステープルによって結束する結束装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図３３に示すように、樹脂製のステープル３によって袋口部を結束する結束装置６が知られている。
【０００３】
かかる結束装置６は、カートリッジ７に収納されたステープル３を結束部９へ打ち出すドライバ８と、このドライバ８によって打ち出されたステープル３の脚部２,２を折り曲げるクリンチャ１０とを備えている。
【０００４】
ステープル３は、図３４に示すようにＵ字状に形成され、一対の脚部２,２と背部４とから構成されている。
【０００５】
クリンチャ１０は、図３５ないし図３９に示すように、平面視が円形の凹部１１を有し、この凹部１１内には同じ大きさの円形の第１,第２溝１２,１３が形成されている。この第１,第２溝１２,１３は所定の同一角度で傾斜しており、第１溝１２の曲率中心を通る中心線１２aと第２溝１３の曲率中心を通る中心線１３aとが一致されている。
【０００６】
ドライバ８によって前方へ打ち出されたステープル４の脚部２,２の先端部２a,２bは図３７の鎖線で示すように第１,第２溝１２,１３に入りんで、ドライバ８の前方への移動とともにそれぞれ矢印方向へ案内されていく。そして、図３９に示すようにクリンチャ１０の第１,第２溝１２,１３によってステープル４の脚部２,２が円形に折り曲げられていく。この脚部２,２の折り曲げによって、図４０に示すように、結束部９に挿入された袋１３の口部１４がステープル４によって結束されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クリンチャ１０からステープル４が取り外されると、ステープル４が樹脂製であることにより、円形に折り曲げられたステープル４の脚部２,２はスプリングバックを起こし、図４１に示すように、その脚部２,２の先端部２a,２bが開いて、円形に形成されたステープル４の外形線から外側へ突出した状態となる。このため、円形に折り曲げられたステープル４は見栄が悪いとともに、その突出した先端部２a,２bに指等が引っかかり、不快感を与える可能性があった。
【０００８】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ステープルの脚部の先端部が円形の外形線から外側へ突出してしまうことのないようにステープルを円形に折り曲げることのできる結束装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、Ｕ字状または略Ｕ字状のステープルを結束部へ打ち出すドライバと、このドライバによって打ち出されたステープルの脚部を折り曲げるクリンチャとを備え、このクリンチャは、ステープルの打出方向に対して一定の曲率で湾曲してステープルの一対の脚部を内側へ折り曲げる第１,第２ガイド溝を有し、この第１,第２ガイド溝は所定角度で傾斜され、この第１,第２ガイド溝によって脚部を円形に折り曲げるとともに、前記クリンチャとドライバとによってステープル全体を円形にして袋口部を結束する結束装置であって、
前記第１ガイド溝の曲率中心位置を通る中心線と、第２ガイド溝の曲率中心位置を通る中心線とを前記傾斜方向に所定距離離間させて前記第１ガイド溝と第２ガイド溝とを傾斜方向に相対的にずらせ、
前記第１ガイド溝と第２ガイド溝の曲率半径を、円形に形成されたステープルが袋口部を結束して最終的な大きさとなる半径よりも小さく設定したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、前記第１ガイド溝と第２ガイド溝の曲率中心位置のオフセット率を、前記曲率半径に対して５％〜３０％に設定したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、前記第１ガイド溝と第２ガイド溝は、前記ドライバによって打ち出されたステープルがハート形となるように前記ステープルの脚部を折り曲げ、この脚部が折り曲げられた後にスプリングバックにより拡開して該ステープルが円形となるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、前記第１ガイド溝の端部と第２ガイド溝の端部との間の距離をステープルの脚部の先端部の太さよりも大きくしたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わる結束装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１に示す結束装置２０は、前後方向へ移動可能に設けられたドライバ２１と、シリンダ２２aの駆動によりスライドブロック２２bがガイドシャフト２２cに沿って前後方向に移動することよってドライバ２１を前後方向へ往復移動させるドライバ駆動機構部２２と、ドライバ２１によって打ち出されたステープル４２の脚部４４,４４（図６参照）をクリンチするクリンチャ３０と、ステープル連結体４０を巻回して収納したカートリッジ４１と、このカートリッジ４１のステープル連結体４０を打出部２３へ送給するための送給路２４と、送給路２４内に装填されたステープル連結体４０の先頭のステープル４２を打出部２３へ送り出していく送機構部２５等とを有している。
【００１４】
クリンチャ３０は、図２ないし図５に示すように、ほぼ直方体を呈したブロックから構成され、ドライバ２１と対向する正面３１には凹部３２が形成されている。この凹部３２内には第１,第２溝３３,３４が形成されており、この第１,第２溝３３,３４は前後方向（ステープル４２の打出方向）に対して半径Ｒ1の一定の曲率で湾曲している。また、第１,第２溝３３,３４は所定の同一角度で傾斜している。
【００１５】
そして、第１溝３３の曲率中心を通る中心線３３aと第２溝３４の曲率中心を通る中心線３４aとが所定距離離間している。すなわち、図４に示すように、第１溝３３の曲率中心３３aの位置と第２溝３４の曲率中心３４bの位置とが所定距離Ｌだけオフセット（離間）している。また、第１,第２溝３３,３４の曲率半径Ｒ1は、円形に折り曲げられたステープルが最終的な大きさとなる外形の半径Ｒ2より小さく設定されている。
【００１６】
ドライバ２１は、図６に示すように前後方向に延びた板部材から構成され、その先端には台形状の凹部２６が形成されており、凹部２６の傾斜面２６a,２６bがステープル４２の背部４３に当接するようになっている。また、その傾斜面２６a,２６bがステープル４２の背部４３に当接しているとき、凹部２６の最深部である平坦状の対向面２６cとステープル４１の背部４３との間に所定の大きさの隙間Ｋが形成されるようになっている。
【００１７】
ステープル連結体４０は、背部４３の両端に脚部４４,４４が一体形成された樹脂製のＵ字状のステープル４２から構成されている。そして、各ステープル４２の背部４３と背部４３とが連結部４５によって互いに連結されている。このステープル連結体４０は、例えば射出成形によって一体に成形される。
【００１８】
連結部４５は、図７および図８に示すように側面形状が略台形となっており、平面形状は略長方形となっている。連結部２５の断面積は、前方（図７において左方）にいくに従って小さくなっている。
［動  作］
次に、上記のように構成される結束装置２０の動作について説明する。
【００１９】
先ず、図１に示すように結束位置２７へ袋５０をセットしておく。そして、ドライバ駆動機構部２２を駆動させると、ドライバ２１が前進していく。このドライバ２１の前進により、打出部２３にあるステープル連結体４０の先頭のステープル４２が結束位置２７へ打ち込まれていく。
【００２０】
ステープル４２が結束位置２７へ打ち込まれた際に、ステープル４２の脚部４４,４４間に袋５０の口部５１が入り込むとともに、その脚部４４,４４の先端部４４a,４４bが図４に示すようにクリンチャ３０の第１,第２溝３３,３４に入り込む。そして、さらにドライバ２１が前進すると、図９に示すように、ステープル４２の脚部４４,４４がクリンチャ３０の第１,第２溝３３,３４によって半径Ｒ1の円形に折り曲げられていく。
【００２１】
第１,第２溝３３,３４の曲率中心３３a,３４aの位置が互いに所定距離Ｌだけオフセットされていることにより、ステープル４２はハート形に折り曲げられることになる。
【００２２】
そして、クリンチャ３０からステープル４２を外すと、ハート形に折り曲げられたステープル４２の脚部４４,４４はスプリングバックにより拡開し、図１０に示すように、脚部４４,４４は半径Ｒ1から半径Ｒ2の大きさの円形となる。このとき、第１,第２溝３３,３４の曲率半径Ｒ1が半径Ｒ2より小さく設定されていることにより、ステープル４２の脚部４４,４４の先端部４４a,４４bが円形の外形線から外側へ突出せずに、ステープル４２全体は半径Ｒ2の円形となる。そして、図１１に示すようにその円形となったステープル４２は袋５０の口部５１を結束することになる。すなわち、ステープル４２の脚部４４,４４のスプリングバックに拘わらず、脚部４４,４４の先端部４４a,４４bを外側へ突出させてしまうことなく、ステープル４２を円形状に折り曲げることができる。
【００２３】
このように、ステープル４２は、脚部４４,４４のスプリングバックにより拡開して半径Ｒ2の円形となるが、脚部４４,４４の先端部４４a,４４bがその円形の外形線から外側へ突出しないので、見栄えよく袋５０の口部５１を結束することになり、飾り用として使用しても不具合は生じない。また、脚部４４,４４の先端部４４a,４４bが外側へ突出しないことにより、その先端部４４a,４４bに指などが引っかかることもない。
【００２４】
ここで、オフセット率は、第１,第２溝３３,３４の曲率半径Ｒ1に対して５％〜３０％に設定する。これは、オフセット率が５％未満であるとオフセット効果が十分に得られず、オフセット率が３０％より大きいと、図１２に示すように、ステープル４２は円形にならずにホッチキスのクリンチ状態となってしまうからである。
【００２５】
なお、オフセット率を求める式は、（ｔ／Ｒ1）×１００であり、ｔ＝Ｌ／２である。
【００２６】
ところで、ステープル連結体４０の先頭のステープル４２（図７において左端のステープル）がドライバ２１によって打ち出される際に、連結部４５が千切られて先頭のステープル４２が２番目のステープル４２から切り離されていくが、連結部４５の先端部が細くなっていることにより、連結部２５の先端部で千切られていく。このため、先頭のステープル４２の背部４３の後面４３aにはバリが発生しないことになる。
【００２７】
このため、ステープル４２の背部４３の前面４３bのみに突出部４５Ａが発生することになり、図１１に示すように、その背部４３の前面４３bが下側となっていることにより、見栄えを良くすることができる。しかも、突出部４５Ａが背部４３の下側にあることにより、手などが触れて不快感を与えてしまうことを防止することができる。
【００２８】
また、図６に示すように、ドライバ２１の先端には台形状の凹部２６が形成され、ステープル４２の背部４３とその凹部２６との間に隙間Ｋが形成されることにより、図１３に示すように、ドライバ２１がステープル４２の背部４３を押してステープル４３の脚部４４,４４を折り曲げていく際に、その背部４３の中央部が隙間Ｋに入り込んでいく。このため、ステープル４２を円形に曲げる方向と同方向に背部４３が折り曲げられていき、ステープル４２は全体的に確実に円形に折り曲げられていくことになる。
【００２９】
ちなみに、図１４に示すように、ドライバ１２１の先端の凹部１２６とステープル４２の背部４３との間に隙間がない場合、このドライバ１２１でステープル４２の背部４３を押してステープル４３の脚部４４,４４を折り曲げていく際に、その背部４３の両端部４３が外側へ逃げていくため、ステープル４２を円形に折り曲げる方向と逆方向へ背部４３が折り曲げられていき、この結果、ステープル４２全体は円形にならない。
【００３０】
ステープル４２の脚部４４,４４のスプリングバックが小さい場合には、図１３に示すように、オフセットしていない第１,第２溝１２,１３（図２７参照）を有するクリンチャ１３０と、先端に台形状の凹部２６を有するドライバ２１とでステープル４２を円形に折り曲げるだけでもよい。
［第２実施形態］
図１６は、第２実施形態のステープル連結体６０を示したものである。このステープル連結体６０は、図１７に示すステープル６２を連結したものである。
【００３１】
ステープル６２は、背部６３と、この背部６３の両端から下方（図１７において）に延びた脚部６４,６４とを有している。この脚部６４,６４の先端部６５,６５はやや内側に折れ曲がっている。
【００３２】
各脚部６４は先端にいくにしたがって脚部６４の肉厚（図１７において左右の幅：曲げ方向の肉厚）が薄くなっている。また、各先端部６５は先端に行くにしたがって先端部６５の肉厚が狭くなっているとともに脚部６４の肉厚より薄くなっている。
【００３３】
このステープル６２によれば、その先端部６５,６５がクリンチャ３０の第１,第２溝３３,３４（図４参照）に入り込んで、ステープル６２の背部６３がドライバ２１に押されていったとき、先端側が薄くなっていることにより、脚部６４,６４の根本から折り曲がらずにその先端部６５,６５から徐々に内側へ折り曲がって、脚部６４,６４はリング状に曲がっていく。
［第３実施形態］
図１８は、第３実施形態のステープル連結体７０を示したものである。このステープル連結体７０は、図１９に示すステープル７２を連結したものである。
【００３４】
ステープル７２は、背部７３と、この背部７３の両端から下方（図１９において）に延びた脚部７４,７４とを有している。背部７３は図２０に示すドライバ１５１の凹部１５１と逆方向、すなわち下方（図１９において）に凹むように湾曲している。
【００３５】
このステープル７２をドライバ１５０で打ち出すと、図２０に示すようにステープル７２の脚部７４,７４がクリンチャ１３０によって折り曲げられていく。そして、クリンチの最終段で、さらにドライバ１５０によってステープル７２の背部７３の両端部が押されていくと、その背部７３がドライバ１５０の円弧状の凹部１５１の形状に強制的に形成される。図２１に示すように、この背部７３がドライバ１５０によって強制的に円弧状にされる際、ステープル７２の脚部７４,７４がより大きく曲げられていくことになるので、袋口部を結束する結束力を高めることができることになる。
［第４実施形態］図２２ないし図２６は、第４実施形態のドライバ１６０を示したものである。このドライバ１６０は、先端に円弧状の凹部１６１を形成し、この凹部１６１の上端と下端（図２５および図２６において）に前方へ突出した円弧状のエッジ（回転規制部）１６２,１６２を設けたものである。また、図２７に示すようにそのエッジ１６２,１６２の両端部がステープル４２の背部４３に当接して、そのエッジ１６２,１６２の中間部がステープル４２の背部４３との間に隙間ができるように設定されている。
【００３６】
このようにすることにより、ステープル４２をドライバ１６０によって打ち出すと、ステープル４２の脚部４４の先端部がクリンチャ３０の第１,第２溝３３,３４に接触すると同時にドライバ１６０のエッジ１６２,１６２がステープル４２の背部４３に食い込んでいく。さらに、ドライバ１６０の前方への移動により、図２８に示すようにステープル４２の脚部４４がクリンチャ３０によってクリンチされることになる。
【００３７】
このクリンチの際、エッジ１６２,１６２がステープル４２の背部４３に食い込んでいるので、図２９に示すように、その背部４３にエッジ１６２による凹部４３Ａが形成され、この凹部４３Ａの両端部が段部４３bとなることにより、ステープル４２はクリンチャ３０に対して回転してしまうことが防止され、ステープル４２を確実に円形にクリンチすることができる。ちなみに、クリンチの際にステープル４２が回転してしまうと、図３０に示すように、ステープル４２を円形にクリンチすることができなくなってしまう。
【００３８】
図３１および図３２は第４実施形態の他の例を示したものであり、この例ではドライバ１７０の先端に設けた円形状の凹部１７１に突起（回転規制部）１７２を設けたものである。この突起１７２により上記と同様な効果を得ることができる。また、この他の実施形態では突起１７２を１つ設けているが複数個設けてもよい。さらに、突起１７２とエッジ１６２を組み合わせてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、Ｕ字状または略Ｕ字状のステープルを結束部へ打ち出すドライバと、このドライバによって打ち出されたステープルの脚部を折り曲げるクリンチャとを備え、このクリンチャは、ステープルの打出方向に対して一定の曲率で湾曲してステープルの一対の脚部を内側へ折り曲げる第１,第２ガイド溝を有し、この第１,第２ガイド溝によって脚部を円形に折り曲げるとともに、前記クリンチャとドライバとによってステープル全体を円形にして袋口部を結束する結束装置であって、前記第１ガイド溝の曲率中心位置と、第２ガイド溝の曲率中心位置とを所定距離オフセットし、前記第１ガイド溝と第２ガイド溝の曲率半径を、円形に形成されたステープルが袋口部を結束して最終的な大きさとなる半径よりも小さく設定したものであるから、ステープルの脚部のスプリングバックに拘わらず、脚部の先端部を形成される円形の外側へ突出させることなく、ステープルを円形状に折り曲げることができ、その先端部に指などが引っかかることなく且つ見栄えよく袋の口部を結束することができる。
請求項２ないし請求項４の発明によれば、ステープルの最適な折り曲げ効果が得られ、ステープルの最終形態を円形にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる結束装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】クリンチャを示した斜視図である。
【図３】図２に示すクリンチャの平面図である。
【図４】クリンチャを示した正面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】ステープルとドライバとの関係を示した説明図である。
【図７】ステープル連結体を示した側面図である。
【図８】ステープルを示した正面図である。
【図９】ステープルをクリンチした状態を示した説明図である。
【図１０】ステープルが円形状に折り曲げられた状態を示した説明図である。
【図１１】袋の口部を結束した状態を示した説明図である。
【図１２】オフセット率が３０％より大きいときのステープルの折り曲げられた状態を示した説明図である。
【図１３】オフセットしていない第１,第２溝を有するクリンチャとドライバとでステープルを円形状に折り曲げた状態を示した説明図である。
【図１４】ドライバの先端の凹部とステープルの背部との間に隙間がない状態を示した説明図である。
【図１５】ステープルが円形状に折り曲げられない状態を示した説明図である。
【図１６】第２実施形態のステープル連結体を示した側面図である。
【図１７】第２実施形態のステープルを示した正面図である。
【図１８】第３実施形態のステープル連結体を示した側面図である。
【図１９】第３実施形態のステープルを示した正面図である。
【図２０】図１９に示すステープルがクリンチャとドライバとによって折り曲げられていく状態を示した説明図である。
【図２１】図１９に示すステープルがクリンチャとドライバとによって円形状に折り曲げられた状態を示した説明図である。
【図２２】第４実施形態のドライバを示した側面図である。
【図２３】第４実施形態のドライバを示した底面図である。
【図２４】第４実施形態のドライバの先端部を示した部分拡大図である。
【図２５】図２４の縦断面図である。
【図２６】ドライバの先端部を示した正面図である。
【図２７】ステープルがドライバによって打ち出される直前を示した説明図である。
【図２８】ステープルがクリンチャとドライバによってクリンチされた状態を示した説明図である。
【図２９】クリンチされたステープルを示した説明図である。
【図３０】ステープルが回転して円形にクリンチされなかった状態を示した説明図である。
【図３１】第４実施形態の他の例のドライバの先端部を示した底面図である。
【図３２】図３１の縦断面図である。
【図３３】従来の結束装置を概略的に示した平面図である。
【図３４】ステープルの形状を示した説明図である。
【図３５】従来のクリンチャを示した斜視図である。
【図３６】図２４に示すクリンチャの平面図である。
【図３７】従来のクリンチャを示した正面図である。
【図３８】図３７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３９】従来のクリンチャおよびドライバによってステープルが円形に折り曲げられた状態を示した説明図である。
【図４０】袋口部が結束された状態を示した説明図である。
【図４１】円形に形成されたステープルの脚部の先端部が円形の外形輪郭線から外側へ突出した状態を示した説明図である。
【符号の説明】
２１        ドライバ
３０        クリンチャ
３３        第１溝
３４        第２溝
４２        ステープル
４４        脚部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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