(57)【要約】【課題】磁気テープ等の製造において、原反であるウェブの幅方向の張力を均一化することにより磁気テープ幅を均一化して、生産性、製品品質を向上させる。【解決手段】幅広な帯状のウェブを送り出し側から引き出すウェブ供給手段と、ウェブを複数の幅狭なテープに裁断するスリッタと、裁断された複数のテープを個別に巻取り側の巻芯に巻き取るテープ巻取り手段と、ウェブ供給手段とスリッタとの間に設けられ、ウェブをローラ部材により支持しながら案内するウェブ搬送手段と、を有するウェブの裁断装置。ウェブ搬送手段は、所定幅の円筒状部材である複数のローラ部材２２が回転軸２３に装着され、回転軸とローラ部材との回転速度の差に応じて、回転軸とローラ部材との間に所定のトルクを発生させるトルク発生手段８０を有するフリクションローラ２４を備え、ウェブの幅方向のテンション分布を均一化可能とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状に巻回された幅広な帯状のウェブを送り出し側から引き出すウェブ供給手段と、
前記ウェブを複数の幅狭なテープに裁断するスリッタと、
裁断された前記複数のテープを個別に巻取り側の巻芯に巻き取るテープ巻取り手段と、
前記ウェブ供給手段と前記スリッタとの間に設けられるとともに、前記ウェブをローラ部材により支持しながら前記スリッタまで案内するウェブ搬送手段と、を有するウェブの裁断装置において、
前記ウェブ搬送手段は、所定幅の円筒状部材である複数のローラ部材が回転軸に装着されているとともに、前記回転軸と前記ローラ部材との回転速度の差に応じて、前記回転軸と前記ローラ部材との間に所定のトルクを発生させるトルク発生手段を有するフリクションローラを備え、該フリクションローラにより前記ウェブの幅方向のテンション分布が均一化可能となっていることを特徴とするウェブの裁断装置。
【請求項２】
前記トルク発生手段が磁気クラッチである請求項１に記載のウェブの裁断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウェブの裁断装置に係り、特に、カセットテープやビデオテープを始めとして、コンピュータのデータバックアップ用の磁気テープの製造に好適に使用できるウェブの裁断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カセットテープやビデオテープを始めとして、コンピュータのデータバックアップ用にも使用されている各種のテープは、ロール状に巻回された幅広な帯状のウェブを、送り出し側から引き出して搬送させながらスリッタで複数の（たとえば、約８００本）幅狭なテープに裁断して、巻取り側の巻芯に巻き取ることにより製造される。また、薄い金属シート等もこのようなスリッタで複数の幅狭なテープに裁断されることが多い。
【０００３】
従来、このようなウェブの製造において使用されるスリッタは、幅広で帯状のウェブを上下一対の回転刃により複数本のウェブに裁断する装置であり、受け刃としてローラ状に形成された複数の回転刃と、この回転刃との間でウェブに剪断力を与えて裁断する薄円盤状の複数の回転刃とで構成されるのが一般的である。
【０００４】
このような各種のテープの製造に使用されるウェブは、このウェブを製造する巻取工程での巻き姿を良くするために、ロール両端部の厚さよりもロール中央部の厚さが厚い中高ロール形状に巻回されているのが一般的である。すなわち、複数本のテープに裁断される前のウェブにおいては、ロール中央部の外径はロール両端部の外径よりも大きくなっている。
【０００５】
このウェブをいきなりスリッタで複数本のテープに裁断するとすれば、ロール中央部より採取されたテープとロール両端部より採取されたテープとでは長さが異なってしまい、テープのたるみ又はテープに極端な引張りを生じてしまう。その結果、製品のテープ幅のバラツキといった製品の品質不良を生じる。このテープ幅のバラツキは、１本のウェブの長手方向においても発生するし、ウェブの同一長手位置より裁断される複数のテープ間（たとえば、約８００本の間）でも発生する。
【０００６】
また、テープのたるみによる、テープ走行不良の不具合を生じたりもする。同様に、テープの搬送経路に、研磨ヘッドを備えたクリーニング手段が設けられることが多いが、テープの張力にバラツキがあった場合、特に、張力が低いテープと接触する研磨ヘッドの磨耗が促進されやすく、不具合を生じることも指摘されている。
【０００７】
更に、上記形状のウェブよりスリッタで複数本のテープに裁断した場合、採取するウェブの部位により、テープに湾曲を生じることも避けられない。
【０００８】
これらの問題点に対処すべく、各種の提案がなされている（特許文献１〜３参照。）。このうち、特許文献１に記載の提案は、ウェブの裁断直前に真空圧を作用させて、ウェブを強制的に展張させる構成を採用している。特許文献２に記載の提案は、ウェブの裁断前に複数個のテンショナーを設け、ウェブの伸び部分に張力を与える構成を採用している。特許文献３に記載の提案は、ロールの形状を測定し、この形状に対応する形状吸収体を設ける構成を採用している。そして、これら提案は、各種手段により、上記のような不具合が生じることを低減できるとされている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−３２０４９２号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平９−７１７０号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開２０００−３２２７３５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来より公知の各種手段を採用しても、個々のテープの張力を完全に均一にすることは難しく、テープ張力の不均一によるテープ幅のバラツキは依然として解消されていない。同様に、ウェブのたるみ等に起因する不具合が生じる懸念も解消されていない。
【００１３】
また、従来より磁気クラッチ等を設け、個々のテープの張力を均一化する努力がなされてはいたが、個々のガイドローラの回転数を制御することにまでは及ばず、その効果も不十分であった。
【００１４】
したがって、上記従来の技術では、近年要求されているテープ幅の要求精度に答えるには問題であった。すなわち、コンピュータ用途を代表とするバックアップテープ、特に、サーボトラックを有するバックアップテープは高いテープ幅の要求精度があり、品質と歩留りを充たすには技術のステップアップが求められていた。
【００１５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウェブから複数の幅狭なテープに裁断して巻取り側の巻芯に巻き取るテープの製造等において、幅広な帯状のウェブの張力を均一化することによりテープ幅を均一化して、生産性、製品品質を向上させることができるウェブの裁断装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、ロール状に巻回された幅広な帯状のウェブを送り出し側から引き出すウェブ供給手段と、前記ウェブを複数の幅狭なテープに裁断するスリッタと、裁断された前記複数のテープを個別に巻取り側の巻芯に巻き取るテープ巻取り手段と、前記ウェブ供給手段と前記スリッタとの間に設けられるとともに、前記ウェブをローラ部材により支持しながら前記スリッタまで案内するウェブ搬送手段と、を有するウェブの裁断装置において、前記ウェブ搬送手段は、所定幅の円筒状部材である複数のローラ部材が回転軸に装着されているとともに、前記回転軸と前記ローラ部材との回転速度の差に応じて、前記回転軸と前記ローラ部材との間に所定のトルクを発生させるトルク発生手段を有するフリクションローラを備え、該フリクションローラにより前記ウェブの幅方向のテンション分布が均一化可能となっていることを特徴とするウェブの裁断装置を提供する。
【００１７】
本発明によれば、ウェブ供給手段とスリッタとの間に設けられるウェブ搬送手段はフリクションローラを備えており、このフリクションローラの回転軸と個々のローラ部材との回転速度の差に応じて、回転軸と個々のローラ部材との間に所定のトルクを発生させる。これにより、ウェブの幅方向のテンション分布が均一化可能となり、その結果、テープ幅を均一化して、生産性、製品品質を向上させることができる。
【００１８】
本発明において、前記トルク発生手段が磁気クラッチであることが好ましい。このような磁気クラッチを採用すれば、回転軸とローラ部材との回転速度の差に略比例したトルクを回転軸とローラ部材との間に発生させることができ、本発明の効果が一層高まるからである。ここで、磁気クラッチとしては、たとえば、回転軸とローラ部材の一方側に導体板を設け、他方側に磁石を設け、この導体板と磁石との組み合わせにより所定のトルクを発生させる構成の渦電流式クラッチが採用できる。
【００１９】
なお、回転軸と個々のローラ部材との間に所定のトルクを発生させるトルク発生手段としては、上記の磁気クラッチ以外に、機械的な構成のベアリングフリクションクラッチ、ヒステリシスクラッチ等の公知の手段が採用できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るウェブの裁断装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２１】
図１は、本発明に使用されるウェブの裁断装置１０の構成図であり、図２は、スリッタ１４の一例を示す概略図である。本発明のウェブの裁断装置１０は、主として、ウェブ供給手段１３と、ウェブ搬送手段２５と、スリッタ（裁断装置）１４と、テープ巻取り手段５０と、テープ搬送手段６０とで構成される。
【００２２】
図１に示されるように、ウェブ供給手段１３において、巻戻しリール１１のハブ１２（巻芯）には、ロール状に巻回されたウェブ２０が装着される。ウェブ２０は、通常、非磁性支持体上に強磁性微粒子を含む磁性層を塗布法や真空蒸着法等により形成し、その磁性層に配向処理、乾燥処理、表面処理等を行うことによって製造される。
【００２３】
巻戻しリール１１とスリッタ１４との間には、ウェブ搬送手段２５が設けられ、ウェブ搬送手段２５には、ウェブ２０の搬送路を形成する複数のガイドローラ２１、２１、…と、ウェブ２０の搬送速度を規制するフリクションローラ２４が設けられる。フリクションローラ２４は、回転速度を自由に可変可能なモータ（図示せず）に接続され、フリクションローラ２４の外周面にウェブ２０を巻き掛けて回転することにより、ウェブ２０の搬送速度を任意に可変する。
【００２４】
そして、テープ巻取り手段５０における巻取リール１７のハブ１８（巻芯）の回転速度は、このフリクションローラ２４の外周の平均周速度を基準として制御される。なお、ウェブ２０の搬送速度を規制する手段としては、このフリクションローラ２４に限定されず、他の手段を使用することもできる。
【００２５】
他の手段の一つとして、グルーブドサクションドラムが挙げられる。グルーブドサクションドラムとは、回転速度を自由に可変可能なモータ（図示せず）に接続され、円周方向に複数の溝を有するドラムの外周面にウェブ２０を吸着して回転することにより、ウェブ２０の搬送速度を任意に可変する装置である。その他、ウェブ２０の搬送速度を規制する手段として、ウェブ２０を挟持搬送するピンチローラを使用することもできる。
【００２６】
スリッタ１４は、幅広で帯状のウェブ２０を上下一対の回転刃３０、３２により複数本のテープ２６、２６、…に裁断する装置であり、図２に示されるように、受け刃としてローラ状に形成された複数の回転下刃３０、３０…と、回転下刃３０との間でウェブ２０に剪断力を与えて裁断する薄円盤状の複数の回転上刃３２、３２…とで構成される。
【００２７】
回転下刃３０は、下側シャフト３４にスペーサ３６を介して嵌合固定され、回転上刃３２は、下側シャフト３４と平行な上側シャフト３８にスペーサ４０を介して嵌合固定され、回転上刃３２と回転下刃３０との刃先部分が互いに重なり合うように配置されている。そして、回転上刃３２は図示しないバネにより図２の軸方向右側に付勢され、回転上刃３２の刃先部分が回転下刃３０の刃先部分に当接した状態で位置決めされる。上側シャフト３８と下側シャフト３４はそれぞれ回転速度を自由に可変可能なモータ４１、４３に接続され、回転上刃３２と回転下刃３０の周速度を個別に可変できるようになっている。
【００２８】
既述のように、ウェブ供給手段１３とスリッタ１４との間に設けられるウェブ搬送手段２５において、ウェブ２０の幅方向のテンション分布を均一化するフリクションローラ２４が設けられる。このフリクションローラ２４は、所定幅の円筒状部材である複数のローラ部材２２が回転軸２３に装着されて構成される。なお、図１の例では、ローラ部材２２は１個のみ図示されているが、ローラ部材２２の個数、配置は、ウェブ２０の幅等に応じて任意に選択し得る。
【００２９】
図３は、フリクションローラ２４、及びこのフリクションローラ２４に設けられる渦電流式クラッチ８０（磁気クラッチ）の構成を示す概略図である。すなわち、同図（ａ）は、複数のローラ部材２２、２２…が回転軸２３に装着されている状態を示すフリクションローラ２４全体の斜視図であり、同図（ｂ）は、このうち１つのローラ部材２２の構成を示す部分断面図である。同図（ｂ）において上半分は断面で示されている。
【００３０】
図３（ｂ）において、ローラ部材２２は外周部分を構成するボス６２と、ボス６２の内周に嵌合されるベアリング６４と、ベアリング６４の脱落防止のためのストッパリング７６と、渦電流式クラッチ８０と、で構成されている。
【００３１】
ボス６２は、内周側に配される部材であるボス本体６２Ａと、ボス本体６２Ａの外周側に配される部材であるクラウンリング６２Ｂとの２部材で構成されている。このように構成すれば、寸法精度が要求されるボス本体６２Ａを、たとえば、金属材料により構成し、硬度、クラウン形状等のコントロールが求められるクラウンリング６２Ｂを、たとえば、ゴム材料、樹脂材料等により構成でき便宜である。ただし、ボス本体６２Ａとクラウンリング６２Ｂとを一体の材料で構成してもよい。
【００３２】
ボス６２の外周面にはウェブ２０のスリップ防止を図るための溝９０、９０、９０が形成されている。また、ベアリング６４、６４の内周径は回転軸２３が嵌挿できるサイズとなっている。
【００３３】
図４は、磁気クラッチに使用されている、渦電流式クラッチ８０の構成を示す図であり、（ａ）は図３（ｂ）の部分拡大図であり、（ｂ）はこれとは異なる構成例を示す部分拡大図である。いずれも略テープ２６の１本分の幅に対応するローラ部材２２における構成が示されている。なお、テープ２６の複数本分の幅に対応するローラ部材２２であってもよい。
【００３４】
図４（ａ）において、不図示の回転軸２３（図３（ａ）参照）には磁石保持リング６６が嵌着されている。また、同様に回転軸２３にはベアリング６４の内輪６４Ａが嵌着されている。したがって、全てのローラ部材２２の磁石保持リング６６とベアリング６４の内輪６４Ａは、回転軸２３と一体となって回転する。なお、磁石保持リング６６の幅は、隣接するローラ部材２２との間隔を規制するスペーサリングの機能をも果たさせるべく、ボス６２（６２Ａ）の端面よりも側方に突出するように形成されている。
【００３５】
磁石保持リング６６の右端部近傍の外周には、フランジ７０が形成されており、フランジ７０の左側の同一円周上に等間隔で凹陥部が形成されており、この凹陥部には磁石６８が嵌合されている。なお、フランジ７０は、磁束の漏れを防ぐために鉄製であることが好ましい。
【００３６】
一方、ボス本体６２Ａの内周部右側には、フランジ７０と略同一寸法のリング状をした導体板７２が磁石６８と所定の間隔をもって対向するように配されている。この導体板７２は磁束の漏れを防ぐための鉄リング７４を介してボス本体６２Ａの内周部右側に固定されている。鉄リング７４のサイズ、形状は導体板７２と略同様である。導体板７２は、銅又はアルミニウム等で形成されている。
【００３７】
ベアリング６４の外輪６４Ｂは、ボス本体６２Ａの内周部に嵌合されており、また、既述のように、導体板７２及び鉄リング７４はボス本体６２Ａに固定されている。したがって、個々のローラ部材２２のボス本体６２Ａ、導体板７２及び鉄リング７４はベアリング６４の外輪６４Ｂと一体となって回転する。また、これらは、回転軸２３とは独立に回転可能となっている。
【００３８】
以上のような構成により、各ボス本体６２Ａ等と回転軸２３との間に渦電流式クラッチ８０が形成される。ローラ部材２２の回転軸２３がウェブ２０を搬送するように駆動されると、その回転を各渦電流式クラッチ８０が各ボス本体６２Ａに伝達する。渦電流式クラッチ８０において、回転軸２３とともに回転する磁石６８と、ボス本体６２Ａに固定されこれと対向する導体板７２との相対運動に応じて、導体板７２に渦電流が生じる。磁石６８による一次磁束と、導体板７２に生じる渦電流による二次磁束との吸引力により、各ボス本体６２Ａは回転軸２３の回転に追従して一定のトルクで回転駆動される。
【００３９】
このように、個々の渦電流式クラッチ８０によって、ウェブ２０に与える幅方向の張力分布を制御することができ、その結果、裁断後の複数本のテープ２６の張力をも均一化することができる。そして、各ローラ部材２２にこの渦電流式クラッチ８０が設けられることにより、トルク発生手段である磁気クラッチが形成される。なお、磁気クラッチの構成は以上の構成に限定されず、次の構成の例も採用できる。
【００４０】
図４（ｂ）は、同様な原理による渦電流式クラッチ８０であるが、若干の構成が相違する。同図においては、磁石６８、フランジ７０、導体板７２及び鉄リング７４は、いずれも幅広かつ薄肉のリング状に形成され、磁石６８が内周側に、導体板７２が外周側に配され、磁石６８と導体板７２とが対向する構成となっている。ただし、それぞれの機能は、同図（ａ）に示される構成のものと略同様である。
【００４１】
以上の２例では、いずれも磁石６８を回転軸２３側に固定し、導体板７２及び鉄リング７４をボス本体６２Ａ側に固定したが、これの逆の構成とすることも可能である。
【００４２】
その他、たとえば、本出願人による特開２０００−１８５８５０号公報に開示されている渦電流式クラッチ等を採用することもできる。また、上記の各渦電流式クラッチ８０に採用されている磁石６８は永久磁石であるが、これに代えて電磁石を使用することもできる。更に、渦電流式クラッチ以外の同種手段の適用を妨げるものでもない。なお、磁石６８に電磁石を使用する場合、電磁石に給電する手段は、スリップリング等、公知の各種手段が採用できる。
【００４３】
なお、フリクションローラ２４のローラ部材２２のサイズについて、特に制限はないが、磁気記録媒体用のウェブ２０の場合、ローラ部材２２の幅が５〜５０ｍｍ、好ましくは２０〜４０ｍｍのものが、ローラ部材２２の外径が８０〜１２０ｍｍのものが採用できる。
【００４４】
次に、上記の如く構成されたウェブの裁断装置１０の作用を説明する。まず、ウェブ供給手段１３の巻戻しリール１１に巻回されたロール状のウェブ２０は、巻戻しリール１１から連続的に引き出され、ウェブ搬送手段２５を介してスリッタ１４に搬送される。そして、スリッタ１４で複数本のテープ２６に裁断されて、テープ搬送手段６０のローラ部材２２、２２…で搬送され、テープ巻取り手段５０の巻取リール１７のハブ１８に巻き取られる。これにより、例えばウェブ２０が１００〜１０００本に裁断され、規定の幅寸法（例えば１２．６５ｍｍ、２５．４ｍｍ、３．８１ｍｍ等）のテープ２６が製造される。
【００４５】
この一連の工程において、ウェブ搬送手段２５には、トルク発生手段である磁気クラッチを有するフリクションローラ２４が設けられており、搬送中のウェブ２０の幅方向のテンション分布が制御可能となっている。
【００４６】
より具体的には、回転軸２３の回転数を、回転軸２３とローラ部材２２との回転速度に差がなかったと仮定した場合のウェブ２０の搬送に必要な回転数より大きく設定しておく。そうすると、ウェブ２０の幅方向のいずれの箇所においてもローラ部材２２は回転軸２３よりも小さい回転数で回転することとなる。このウェブ２０の幅方向のうちでも、よりたるみの多い中央部は比較的早い周速度で回転し、たるみのない端部は比較的遅い周速度で回転する。
【００４７】
この場合、渦電流式クラッチ８０特性として、回転軸２３とローラ部材２２との回転速度の差に略比例したトルクを回転軸２３とローラ部材２２との間に発生させるので、ウェブ２０の幅方向の中央部にかかるテンション（張力）は比較的小さく、ウェブ２０の幅方向の端部にかかるテンション（張力）は比較的大きく、その結果として、ウェブ２０の幅方向のテンション分布を均一化できる。これにより、裁断後のテープ２６の幅を均一化でき、また、テープ２６のたるみ等に起因する湾曲等の不具合は生じさせない。
【００４８】
以上、本発明に係るウェブの裁断装置の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００４９】
たとえば、本実施形態では、トルク発生手段として磁気クラッチの一種である渦電流式クラッチ８０を採用しているが、これ以外の機械的な構成のベアリングフリクションクラッチをも採用できる。具体的な構成としては、回転軸とローラ部材との間にエアチューブを設け、このエアチューブに所定の圧の空気を供給して回転軸とローラ部材との間にフリクションを発生させる構成である。
【００５０】
また、本実施形態では、フリクションローラ２４のローラ部材２２は単純な円筒形状のものとしたが、ローラ部材２２の外周面を中高（ｃｒｏｗｎ）に形成することもできる。このような形状のローラ部材２２とすれば、ウェブ２０がローラ部材２２から幅方向に移動する等の不具合を防止できる。
【００５１】
更に、本実施形態では、フリクションローラ２４のローラ部材２２について、材質への言及はないが、たとえば、ローラ部材２２の外周面を、ＪＩＳ  Ｋ６３０１Ａで規定される硬度が３０〜９５の範囲にある材質で形成することもできる。このようにすれば、ウェブ２０がローラ部材２２から幅方向に移動する等の不具合を防止できることに加え、キズ等の発生も防止できる。
【００５２】
更に、好ましい実施形態として、本実施形態のフリクションローラ２４と同様の構成のものをスリッタ１４の下流に設け、これにより裁断後の個々のテープ２６のテンションを制御する構成も採用できる。
【００５３】
【実施例】
上記構成のウェブの裁断装置１０を使用して、テープ２６の製造を行い、テープ幅の評価を行った。同時に、従来の構成のウェブの裁断装置を使用した比較例についても評価を行った。製造したテープ２６は、いずれもテープ幅が設計値で１２．６５０ｍｍ（１／２インチ）のものである。製造条件として、テープ搬送速度（スリッタ１４で測定）は４００ｍ／分であった。
【００５４】
評価は、いずれも１００００ｍ走行させたウェブの３箇所を光学的幅測定手段により測定し、最大値、最小値、平均値及び標準偏差を求めた。
【００５５】
本発明の実施例においては、最大値は１２．６５４ｍｍ、最小値は１２．６４７ｍｍ、平均値は１２．６５１ｍｍ及び標準偏差は０．９μｍであり、高精度品の製品規格である１２．６５０±０．００５ｍｍの範囲に入った。
【００５６】
一方、比較例においては、最大値は１２．６５７ｍｍ、最小値は１２．６４４ｍｍ、平均値は１２．６５０ｍｍ及び標準偏差は２．２μｍであり、高精度品の製品規格である１２．６５０±０．００５ｍｍの範囲より大きく外れた。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ウェブ供給手段とスリッタとの間に設けられるウェブ搬送手段はフリクションローラを備えており、このフリクションローラの回転軸と個々のローラ部材との回転速度の差に応じて、回転軸と個々のローラ部材との間に所定のトルクを発生させる。これにより、ウェブの幅方向のテンション分布が均一化可能となり、その結果、テープ幅を均一化して、生産性、製品品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用されるウェブの裁断装置の構成図
【図２】スリッタの側面図
【図３】磁気クラッチの概略を示す構成図
【図４】渦電流式クラッチの要部の構成図
【符号の説明】
１０…ウェブの裁断装置、１１…巻戻しリール、１３…ウェブ供給手段、１４…スリッタ（裁断装置）、１７…巻取リール、１８…ハブ（巻芯）、２０…ウェブ、２２…ローラ部材、２３…回転軸、２４…フリクションローラ、２５…ウェブ搬送手段、２６…テープ、５０…テープ巻取り手段、６０…テープ搬送手段、８０…渦電流式クラッチ
【図１】
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【図２】
2005041625.tif 000004
【図３】
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【図４】
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