(57)【要約】【課題】簡便な機構で複数部品の同時取り出しが可能なテープフィーダを備えた電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。【解決手段】テープフィーダから電子部品を移載ヘッドによってピックアップし基板に実装する電子部品実装装置において、移載ヘッドによるピックアップ位置に、第１の部品取り出し位置Ｐ１、第２の部品取り出し位置Ｐ２を設定し、シャッタ部材１６にこれらの部品取り出し位置に対応して２つの開口部１６ａを設け、このシャッタ部材１６によって複数の部品取り出し位置Ｐ１，Ｐ２の上方を同時に開閉するとともにテープをピッチ送りして各部品取り出し位置に電子部品を位置させ、複数の吸着ノズルによってこれらの電子部品を同時にピックアップする。これにより、複数の吸着ノズルによる複数部品の同時取り出しを簡便な機構で実現することができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部に配設されたテープフィーダから電子部品を移載ヘッドによってピックアップし、基板に実装する電子部品実装装置であって、前記電子部品を所定の部品ピッチ毎に保持したキャリアテープをピッチ送りするテープ送り機構を備え第１の部品取り出し位置およびこの第１の部品取り出し位置から前記部品ピッチの２以上の整数倍の距離を隔てた第２の部品取り出し位置を少なくとも含む複数の部品取り出し位置が設定されたテープフィーダと、前記複数の部品取り出し位置の配置に対応して配列された複数の吸着ノズルを備えた移載ヘッドと、前記キャリアテープの上方を覆い前記複数の部品取り出し位置においてキャリアテープに保持された電子部品を露呈させる部品露呈部が前記複数の部品取り出し位置に対応した配置で複数設けられたシャッタ部材と、このシャッタ部材をテープ送り方向に往復動することにより前記複数の部品取り出し位置の上方を同時に開閉するシャッタ駆動機構とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
部品供給部に配設され電子部品を所定の部品ピッチ毎に保持したキャリアテープをピッチ送りするテープ送り機構を備え第１の部品取り出し位置およびこの第１の部品取り出し位置から前記部品ピッチの２以上の整数倍の距離を隔てた第２の部品取り出し位置を少なくとも含む複数の部品取り出し位置が設定されたテープフィーダと、前記複数の部品取り出し位置の配置に対応して配列された複数の吸着ノズルを備えた移載ヘッドと、前記キャリアテープの上方を覆い前記複数の部品取り出し位置においてキャリアテープに保持された電子部品を露呈させる部品露呈部が前記複数の部品取り出し位置に対応した配置で複数設けられたシャッタ部材と、このシャッタ部材をテープ送り方向に往復動することにより前記複数の部品取り出し位置の上方を同時に開閉するシャッタ駆動機構とを備えた電子部品実装装置によって電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、前記シャッタ部材によって前記複数の部品取り出し位置の上方を同時に開閉するとともにキャリアテープをピッチ送りすることにより各部品取り出し位置に電子部品を位置させ、前記移載ヘッドの複数の吸着ノズルによって複数の電子部品を同時にピックアップすることを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に移送搭載する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置においては、部品供給部に配設されたパーツフィーダから、移載ヘッドによって電子部品がピックアップされる。パーツフィーダとして、電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより電子部品を移載ヘッドによるピックアップ位置に供給するテープフィーダが多用される。このテープフィーダによる電子部品の供給において、多数の同一部品が１つの基板に実装されるような場合には、複数の吸着ノズルを備えた移載ヘッドによって同一のテープフィーダから複数の同一部品を同時にピックアップすることが実装作業効率を向上させる上で望ましい。このため、１つのテープフィーダに複数の部品取り出し口を設けたテープフィーダが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−７８２９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の先行技術文献に記載のテープフィーダでは、各部品取り出し口を個別に開閉するシャッタ機構を必要としているため、部品取り出し部の構造が複雑になるという問題がある。この問題は部品保持ピッチが小さい微小部品の場合には特に顕著であり、複数部品の同時取り出しが適用可能な範囲は限定されざるを得なかった。
【０００５】
そこで本発明は、簡便な機構で複数部品の同時取り出しが可能なテープフィーダを備えた電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装装置は、部品供給部に配設されたテープフィーダから電子部品を移載ヘッドによってピックアップし、基板に実装する電子部品実装装置であって、前記電子部品を所定の部品ピッチ毎に保持したキャリアテープをピッチ送りするテープ送り機構を備え第１の部品取り出し位置およびこの第１の部品取り出し位置から前記部品ピッチの２以上の整数倍の距離を隔てた第２の部品取り出し位置を少なくとも含む複数の部品取り出し位置が設定されたテープフィーダと、前記複数の部品取り出し位置の配置に対応して配列された複数の吸着ノズルを備えた移載ヘッドと、前記キャリアテープの上方を覆い前記複数の部品取り出し位置においてキャリアテープに保持された電子部品を露呈させる部品露呈部が前記複数の部品取り出し位置に対応した配置で複数設けられたシャッタ部材と、このシャッタ部材をテープ送り方向に往復動することにより前記複数の部品取り出し位置の上方を同時に開閉するシャッタ駆動機構とを備えた。
【０００７】
請求項２記載の電子部品実装方法は、部品供給部に配設され電子部品を所定の部品ピッチ毎に保持したキャリアテープをピッチ送りするテープ送り機構を備え第１の部品取り出し位置およびこの第１の部品取り出し位置から前記部品ピッチの２以上の整数倍の距離を隔てた第２の部品取り出し位置を少なくとも含む複数の部品取り出し位置が設定されたテープフィーダと、前記複数の部品取り出し位置の配置に対応して配列された複数の吸着ノズルを備えた移載ヘッドと、前記キャリアテープの上方を覆い前記複数の部品取り出し位置においてキャリアテープに保持された電子部品を露呈させる部品露呈部が前記複数の部品取り出し位置に対応した配置で複数設けられたシャッタ部材と、このシャッタ部材をテープ送り方向に往復動することにより前記複数の部品取り出し位置の上方を同時に開閉するシャッタ駆動機構とを備えた電子部品実装装置によって電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、前記シャッタ部材によって前記複数の部品取り出し位置の上方を同時に開閉するとともにキャリアテープをピッチ送りすることにより各部品取り出し位置に電子部品を位置させ、前記移載ヘッドの複数の吸着ノズルによって複数の電子部品を同時にピックアップする。
【０００８】
本発明によれば、複数の部品取り出し位置が設定されたテープフィーダに、複数の部品取り出し位置においてこのキャリアテープに保持された電子部品を露呈させる部品露呈部が部品取り出し位置に対応した配置で設けられたシャッタ部材を設け、このシャッタ部材によって複数の部品取り出し位置の上方を同時に開閉するとともにキャリアテープをピッチ送りして各部品取り出し位置に電子部品を位置させ、複数の吸着ノズルによってこれらの電子部品を同時にピックアップすることにより、複数の吸着ノズルによる複数部品の同時取り出しを簡便な機構で実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図２は本発明の一実施の形態のテープフィーダの斜視図、図３は本発明の一実施の形態のテープフィーダのリンク機構の説明図、図４は本発明の一実施の形態の部品取り出し位置の部分断面図、図５、図８は本発明の一実施の形態のテープフィーダのシャッタ部材の平面図、図６，図７は本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ送り動作および部品取り出し動作の説明図である。
【００１０】
まず図１を参照してテープフィーダが装着される電子部品実装装置について説明する。図１において基台１の中央部には搬送路２が配設されており、搬送路２は基板３を搬送し電子部品実装位置にて基板３を位置決めする。搬送路２の両側には部品供給部４が配設されており、部品供給部４には多数のテープフィーダ５が配設されている。
【００１１】
テープフィーダ５は電子部品を所定の部品ピッチ毎に保持したキャリアテープ（以下、単に「テープ」と略記する。）をピッチ送りすることにより、移載ヘッド８への部品供給位置５ａに電子部品を順次供給する。部品供給位置５ａには、後述するように、移載ヘッド８に備えられた複数の吸着ノズルによって同時に複数の電子部品を取り出すための複数の部品取り出し位置が設定されている。
【００１２】
基台１上面の両側端にはＹ軸テーブル７Ａおよびガイドテーブル７Ｂが並設されており、Ｙ軸テーブル７Ａおよびガイドテーブル７Ｂ上にはＸ軸テーブル６が架設されている。Ｘ軸テーブル６には移載ヘッド８が装着されており、移載ヘッド８は電子部品を吸着する吸着ノズル８ａ（図２、図４参照）を複数備えている。Ｘ軸テーブル６およびＹ軸テーブル７Ａを駆動することにより移載ヘッド８は水平移動し、部品供給位置５ａに設定された複数の部品取り出し位置から複数の電子部品を同時にピックアップして搬送路２の側方に設けられた撮像部９上に移動する。そしてここで電子部品の位置ずれを検出した後、この位置ずれを補正して電子部品を基板３上に実装する。
【００１３】
次に図２を参照してテープフィーダ５の全体構造を説明する。図２において、テープフィーダ５は供給リール保持部１０、巻き取りリール保持部３０およびテープ送り機構部２０を備えており、これら各部はフレーム部材１２Ａ，１２Ｂに結合されている。テープフィーダ５は、独立して動作する２つのテープフィーダを１台にまとめて配設したダブルタイプのテープフィーダであり、独立したテープ送り機構がそれぞれ配設されたフレーム部材１２Ａ，１２Ｂを共通のベース部材１１によって支持した構成となっている。そしてこのベース部材１１を図１に示す部品供給部４の装着ベースに装着することにより、テープフィーダ５は部品供給部４に装着される。
【００１４】
供給リール保持部１０には電子部品を部品ピッチ毎に保持したテープが巻回された供給リールが装着される。供給リールから送給されたテープ（図４，図５に示す主テープＴ１参照）にはスプロケット部材１３の係合爪に係合する係合穴が設けられており、この係合穴を係合爪に係合させた状態でスプロケット部材１３を間欠回転することにより、テープはフレーム部材１２Ａ，１２Ｂに沿ってピッチ送りされる。スプロケット部材１３の間欠回転は、テープ送り機構部２０に設けられたリンク機構の一端のリンク部材１５を、矢印方向に外部駆動手段によって往復動させることにより他端のリンク部材１４を駆動して行われる。
【００１５】
スプロケット部材１３の上方においてテープはシャッタ部材１６によってフレーム部材１２Ａ，１２Ｂに対して押し付けられており、電子部品はシャッタ部材１６に設けられた複数（本実施の形態では２つ）の開口部１６ａを介して複数（本実施の形態では２本）の吸着ノズル８ａによってピックアップされる。そしてこの部品供給位置の手前でテープに貼着されていたカバーテープＴ２（図４参照）が剥離され、折り返されて巻き取りリール保持部３０の巻き取りリールによって巻き取られる（図４参照）。
【００１６】
次に図３を参照してテープ送り機構部２０について説明する。このテープ送り機構部２０は、電子部品実装装置の部品供給部４に装備されたシリンダ２１のロッド２１ａの往復動を、スプロケット部材１３の間欠回転に変換するものである。図３に示すように、テープ送り機構２０は３つの固定支点２２，２３，２４および４つの自由支点２５，２６，２７，２８およびこれらの各支点によって連結されるリンク部材１５，２９，３２，３３および１４より構成される６節リンク機構を備えている。
【００１７】
図３において、シリンダ２１のロッド２１ａを突出させてリンク１５の下端部１５ａを矢印ａ方向に移動させると、リンク１４は矢印ｃ方向に回転する。そしてロッド２１ａを没入させると、スプリング３１の付勢力によってリンク３２が矢印ｄ方向に移動することにより、リンク１４は矢印ｅ方向に回転する。このとき、スプロケット部材１３に設けられたラチェット機構により矢印ｅ方向の回転のみがスプロケット部材１３に伝達され、このスプロケット部材１３の回転によってテープはピッチ送りされる。
【００１８】
リンク部材３２の固定支点２３の上方には自由支点３５によってリンク部材３４が連結されており、リンク部材３４には自由支点３６を介してカバー部材１６が連結されている。したがって、テープ送り機構によるテープ送り動作と連動してシャッタ部材１６は往復動する。このとき、押え部材３７を介してスプリング３８の付勢力によってシャッタ部材１６は下方に押し付けられる。これにより、テープはシャッタ部材１６によって上方をガイドされる。上述のテープ送り機構は、シャッタ部材１６を往復動させるシャッタ駆動機構を兼ねたものとなっている。
【００１９】
上述のテープ送り機構２０において、テープ送りピッチ、すなわちスプロケット１３の各間欠回転時の回転量は、シリンダ２１によって上述のリンク機構を駆動する際の往復動ストロークによって決定される。したがって、シリンダ２１のロッド２１ａの突出量を規制することにより、またはリンク機構のいずれかの部分にリンク移動量を規制するストッパ機構を設けることにより、テープ送りピッチを変更することができる。本実施の形態では、対象とするテープによって決定される部品ピッチを基本ピッチとし、この基本ピッチの整数倍の送りピッチが選択できるようになっている。
【００２０】
なお、テープ送り機構としては、上述の６節リンク機構以外にも各種の公知の駆動機構を用いることができる。例えば上述例と同様にシリンダ２１などの外部往復駆動手段の往復動をスプロケット１３の間欠回転に変換する際に、上述の６節リンク機構以外のリンク機構を用いてもよく、またはスプロケット１３の回転をテープフィーダに内蔵されたモータによって回転駆動する構成とし、モータの回転動作パターンを制御することによりスプロケットに間欠回転を行わせる構成を採用してもよい。また上述例では、シャッタ部材１６の駆動をテープ送り機構と連動するようにしているが、シャッタ部材のみの駆動機構を設けてテープ送りとシャッタ開閉とを個別に駆動するようにしてもよい。
【００２１】
次に図４，図５を参照して、シャッタ部材１６の形状について説明する。リール供給部１０の供給リールから引き出されてテープフィーダ内を送給されるテープは、図４に示すように、主テープＴ１にカバーテープＴ２を貼着した構成となっている。カバーテープＴ２は、移載ヘッド８への部品供給位置５ａの手前側で主テープＴ１から剥離されて剥離部材１７によって後方に折り返され、巻き取りリール保持部３０に保持された巻き取りリール３０ａに巻き取られる。このカバーテープ剥離により、主テープＴ１に設けられた部品保持用の凹部４０が開放され、凹部４０内に収容された電子部品４１の取り出しが可能となる。
【００２２】
図４に示すＰ１，Ｐ２は、移載ヘッド８に備えられた２本の吸着ノズル８ａによって主テープＴ１から電子部品４１を取り出す第１の部品取り出し位置、第２の部品取り出し位置であり、第２の部品取り出し位置Ｐ２は、第１の部品取り出し位置Ｐ１から部品ピッチｐの３倍の距離を隔てた位置に設定されている。移載ヘッド８における吸着ノズル８ａの配列ピッチは、これらの部品取り出し位置Ｐ１，Ｐ２の配置に対応して設定される。
【００２３】
なお本実施の形態では、部品取り出し位置は移載ヘッド８における吸着ノズル８ａに対応して２つの部品取り出し位置が設定されているが、移載ヘッド８に３以上の吸着ノズルが装着されている場合には、これらの吸着ノズルの配列に応じて３以上の部品取り出し位置を設定してもよい。すなわち、テープフィーダ５には、上述配置の第１の部品取り出し位置Ｐ１，第２の部品取り出し位置Ｐ２を少なくとも含む複数の部品取り出し位置が設定される。
【００２４】
部品供給位置５ａには、カバーテープ剥離後の主テープＴ１の上方を覆って、シャッタ部材１６が配設されている。シャッタ部材１６は前述のように、テープ送り機構２０によってテープ送り方向に往復動するようになっている。シャッタ部材１６には、図５に示すように、２つの開口部１６ａが、第１の部品取り出し位置Ｐ１，第２の部品取り出し位置Ｐ２に対応して部品ピッチｐの３倍（３ｐ）隔てた配置で設けられている。
【００２５】
図５（ａ）に示すように、シャッタ部材１６ａが後退位置にある状態では、開口部１６ａは第１の部品取り出し位置Ｐ１，第２の部品取り出し位置Ｐ２に位置し、これにより凹部４０内の電子部品４１が開口部１６ａを介して上方に露呈される。すなわち、開口部１６ａは、部品取り出し位置において主テープＴ１の上面を覆いこの主テープＴ１に保持された電子部品４１を露呈させる部品露呈部となっている。テープ送り機構２０によてテープ送りを行う場合には、シャッタ部材１６は図５（ｂ）に示すように、主テープＴ１とともに２ｐだけ前進し、このテープ送り後シャッタ部材１６のみが２ｐだけ後退して図５（ａ）に示す状態に復帰する。これにより、２ｐだけテープ送りされた状態の主テープＴ１の新たな凹部４０が開口部１６ａ内に位置する。
【００２６】
次に図６，図７を参照して、テープ送り動作および部品取り出し動作について説明する。図６，図７においては、主テープＴ１において電子部品４１を保持した状態の凹部４０を黒で、電子部品４１が取り出されて空となった状態の凹部４０を白枠で示して区別している。図６（ａ）は、リール交換後に新たなテープをテープフィーダ５に装着し、主テープＴ１の最先端に保持された電子部品４１を第１の部品取り出し位置Ｐ１にピッチ送りした状態を示している。
【００２７】
この後、図６（ｂ）に示すように、シャッタ部材１６が後退することにより、開口部１６ａは第１の部品取り出し位置Ｐ１、第２の部品取り出し位置Ｐ２に位置し、これによりこれら２つの位置で、電子部品４１は上方が開放された露呈状態となる。そして吸着ノズル８ａによって第１の部品取り出し位置Ｐ１、第２の部品取り出し位置Ｐ２から電子部品４１を取り出すことにより、図６（ｃ）に示すように、当該凹部４０が空状態になる。
【００２８】
図６（ｄ）は、主テープＴ１が２ｐだけテープ送りされた状態を示しており、前述と同様に、シャッタ部材１６のみが後退することにより、図６（ｅ）に示す状態となる。そしてこの状態で再び吸着ノズル８ａによって電子部品４１を取り出すことにより、図６（ｆ）に示す状態となる。このとき、第１の部品取り出し位置Ｐ１の１ピッチだけ下流側（図において左側）には、電子部品４１が取り出されない状態のまま残留している。
【００２９】
図７（ａ）〜（ｃ）、図７（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれ上述のテープ送りおよびテープ送り毎に行われる電子部品の取り出し動作を示している。すなわち、各テープ送り動作においては、主テープＴ１を２ｐづつ送ることにより、１回のテープ送り動作で２個の電子部品４１が送られる。そして１回の部品取り出し動作においては、２つの吸着ノズル８ａによって電子部品が２個づつ取り出される。図７（ｆ）は、この部品取り出しサイクルを４回反復実行した状態を示している。
【００３０】
ここで、第１の部品取り出し位置Ｐ１よりも下流側には電子部品４１が取り出されないまま残留しており、この電子部品４１は基板へ実装されることなく廃却される。このような廃却部品は新たにテープ装着を行った場合に不可避的に発生するが、図７（ｆ）以降においては、廃却部品を生じることなく１回のピッチ送りで送られた２個の電子部品を２つの吸着ノズル８ａで同時に取り出す部品取り出し動作が反復実行される。なお、テープ送り機構としてテープの送りピッチを１ｐ、２ｐ、３ｐ・・と任意に変更できるような構成のものを用いれば、上述のような廃却部品を発生することなく、テープの頭部分から電子部品をもれなく取り出すことができる。
【００３１】
上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装装置における部品取り出し動作においては、シャッタ部材１６によって２つの部品取り出し位置Ｐ１，Ｐ２の上方を同時に開閉するとともに、主テープＴ１をピッチ送りすることにより各部品取り出し位置Ｐ１，Ｐ２に電子部品４１を位置させ、移載ヘッド８の複数の吸着ノズル８ａによって２つの電子部品４１を同時にピックアップするようにしている。
【００３２】
これにより、各部品取り出し位置においてカバー部材を個別に開閉するシャッタ機構を設けることなく、複数の吸着ノズルによって同時に複数の電子部品を取り出すことが可能となる。従来の電子部品実装装置においては、部品ピッチが小さい微小部品を対象とする場合には、複数部品の同時取り出しは極めて困難であったが、本実施の形態に示す電子部品実装装置では、部品取り出し位置を適切な間隔で配置することにより、複数部品同時取り出しを簡単な機構で実現することができる。
【００３３】
なお上記実施の形態においては、シャッタ部材１６の形状として２つの開口部１６ａを設けた例を示したが、図８に示すような形状のシャッタ部材を用いてもよい。すなわち、図８の例では、シャッタ部材１６Ａには後側の第２の部品取り出し位置Ｐ２に対応する位置にのみ開口部１６ａが設けられており、図５に示すシャッタ部材１６において第１の部品取り出し位置Ｐ１より下流側の範囲（鎖線参照）を除去した形状となっている。
【００３４】
そしてシャッタ部材１６Ａが後退した状態では、第１の部品取り出し位置Ｐ１がシャッタ部材１６Ａの先端部の外側に位置することによって電子部品が露呈され、開口部１６ａが第２の部品取り出し位置Ｐ２に一致することによって電子部品が露呈される。このような形状によっても、第１の部品取り出し位置Ｐ１および第２の部品取り出し位置Ｐ２において主テープＴ１に保持された電子部品を露呈されることができ、シャッタ部材１６Ａは、２つの部品取り出し位置Ｐ１，Ｐ２に対応した部品露呈部が設けられた構成となっている。
【００３５】
また上記実施の形態では、２つの部品取り出し位置を部品ピッチｐの３倍の距離を隔てて設定する例を示しているが、部品取り出し位置の配置間隔は、移載ヘッドにおける吸着ノズルの配列との関係を考慮しつつ、部品ピッチの整数倍の間隔を適宜選択することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の部品取り出し位置が設定されたテープフィーダに、複数の部品取り出し位置においてこのキャリアテープに保持された電子部品を露呈させる部品露呈部が部品取り出し位置に対応した配置で設けられたシャッタ部材を設け、このシャッタ部材によって複数の部品取り出し位置の上方を同時に開閉するとともにキャリアテープをピッチ送りして各部品取り出し位置に電子部品を位置させ、複数の吸着ノズルによってこれらの電子部品を同時にピックアップするようにしたので、複数の吸着ノズルによる複数部品の同時取り出しを簡便な機構で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態のテープフィーダの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態のテープフィーダのリンク機構の説明図
【図４】本発明の一実施の形態の部品取り出し位置の部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態のテープフィーダのシャッタ部材の平面図
【図６】本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ送り動作および部品取り出し動作の説明図
【図７】本発明の一実施の形態のテープフィーダのテープ送り動作および部品取り出し動作の説明図
【図８】本発明の一実施の形態のテープフィーダのシャッタ部材の平面図
【符号の説明】
３  基板
４  部品供給部
５  テープフィーダ
８  移載ヘッド
８ａ  吸着ノズル
１６  シャッタ部材
１６ａ  開口部
２０  テープ送り機構
４０  凹部
４１  電子部品
【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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