(57)【要約】      （修正有）【課題】高所位置を搬送経路に含む帯状ワークの搬送装置に当該帯状ワークをセットする作業を、安全に且つ効率良く実施できるようにする。【解決手段】上昇経路と水平搬送経路と降下経路とを搬送経路とする帯状ワークＷの搬送装置５に当該帯状ワークＷを自動的にセットする帯状ワークの自動セット装置であって、帯状ワークＷの先端に治具８を取り付けた状態で治具８が第１高所位置Ｐ１に到達するように帯状ワークＷを上昇させる第１搬送手段４と、第１高所位置Ｐ１と第２高所位置Ｐ２との間で水平移動可能に構成されると共に第１高所位置Ｐ１に到達した治具８に結合し且つ第２高所位置Ｐ２に到達した治具８から離脱可能に構成された結合部６３１を有する第２搬送手段と、結合部６３１から離脱した治具８が第２高所位置Ｐ２から下方に向けて降下するように帯状ワークＷを降下させる第３搬送手段７とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状ワークを下方から第１高所位置に引き上げる上昇経路と、第１高所位置から第２高所位置に水平搬送する水平搬送経路と、第２高所位置から下方に降下する降下経路とを搬送経路とする帯状ワークの搬送装置に当該帯状ワークを自動的にセットする帯状ワークの自動セット装置であって、帯状ワークの先端に治具を取り付けた状態で治具が第１高所位置に到達するように帯状ワークを上昇させる第１搬送手段と、第１高所位置と第２高所位置との間で水平移動可能に構成されると共に第１高所位置に到達した治具に結合し且つ第２高所位置に到達した治具から離脱可能に構成された結合部を有する第２搬送手段と、結合部から離脱した治具が第２高所位置から下方に向けて降下するように帯状ワークを降下させる第３搬送手段とを備えることを特徴とする帯状ワークの自動セット装置。
【請求項２】
前記治具は、切欠溝を備え、前記第２搬送手段は、第１高所位置における上下位置に設けられたプーリと、第２高所位置における上下位置に設けられたプーリと、これら各プーリに掛け渡され前記切欠溝に掛合可能な凸部を表側面に備えた無端状のタイミングベルトと、タイミングベルトの走行方向が第１高所位置において下から上となるようにプーリを駆動するプーリ駆動部とを備える請求項１に記載の帯状ワークの自動セット装置。
【請求項３】
前記第３搬送手段は、第２高所位置における帯状ワークを挟持しながら回転駆動する駆動ローラとニップローラとからなる請求項１または請求項２に記載の帯状ワークの自動セット装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の帯状ワークの自動セット装置を用いた帯状ワークの自動セット方法であって、帯状ワークの先端に治具を取り付けた状態で治具が第１高所位置に到達するように第１搬送手段により帯状ワークを上昇させるステップと、第１高所位置に到達した治具を第２搬送手段における結合部に結合するステップと、結合部に結合した治具を第２搬送手段により第１高所位置から第２高所位置に水平移動させるステップと、第２高所位置に到達した治具を第２搬送手段における結合部から離脱するステップと、結合部から離脱した治具が第２高所位置から下方に向けて降下するように帯状ワークを第３搬送手段により降下させるステップとを備えることを特徴とする帯状ワークの自動セット方法。
【請求項５】
前記各ステップを一連のシーケンスプログラムにより実行する請求項４に記載の帯状ワークの自動セット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状ワークの自動セット装置及び自動セット方法に関する。より詳しくは、高所位置を搬送経路に含む帯状ワークの搬送装置に当該帯状ワークを自動的にセットする装置及び方法に関し、特に帯状ワークの露光装置や印刷装置などへの適用に好適である。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来における帯状ワークの両面露光装置１０を示す正面概略図である。図７に示すように、両面露光装置１０は、帯状ワークＷの表側面に露光を行う第１ステージ２０と、帯状ワークＷの裏側面に露光を行う第２ステージ３０とを備え、間歇搬送された帯状ワークＷの表側面及び裏側面に対してこの順に露光処理を行う装置である（特許文献１参照）。
【０００３】
このような両面露光装置１０への帯状ワークＷのセットは、次のようにして行っていた。すなわち作業者は、まず軸Ｊ１回りに回転自在に装着された送り出しリール２１から、帯状ワークＷの先端を手でつまみ、送り出しリール２１を回転させながら徐々に帯状ワークＷを繰り出す。繰り出した帯状ワークＷをガイドローラ２２及び第１エアダンサー部２３にセットした後、グリッパ４１の隙間に通す。
【０００４】
次に作業者は横長の踏み台の上に載り、帯状ワークＷの先端を持って高所位置Ｐ１（床面から３ｍ弱程度）まで引き上げ、第１ワーク搬送ガイド部５の最上流部で角度を９０度変化させ、帯状ワークＷを徐々に繰り出しながら、踏み台の上を図中矢印Ｘ１方向に移動する。そして、帯状ワークＷの正面視形状が略逆Ｕ字形となるように第１ワーク搬送ガイド部５に掛け渡す。帯状ワークＷの先端は、踏み台を使わなくても届く高さとなる位置まで垂らす。次に作業者は踏み台を降り、帯状ワークＷの先端をグリッパ２４１の隙間に通し、第２エアダンサー部２６にセットする。その後、裏側面露光ステージ３０についても上と同様な要領でセットする。
【特許文献１】特願２００５−０３９６３５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、上述のような両面露光装置により露光を行う現場では、作業者は、一日に数十回も上記作業を行う。このように高所位置での帯状ワークのセット作業を、一日に数十回も行うことは、作業者にとって精神的及び肉体的に大きな負担となる。また、踏み台上で移動しながらの作業であるため危険が伴う。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高所位置を搬送経路に含む帯状ワークの搬送装置に当該帯状ワークをセットする作業を、安全に且つ効率良く実施できる帯状ワークの自動セット装置及び自動セット方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、帯状ワークＷを下方から第１高所位置Ｐ１に引き上げる上昇経路Ｌ１と、第１高所位置Ｐ１から第２高所位置Ｐ２に水平搬送する水平搬送経路Ｌ２と、第２高所位置Ｐ２から下方に降下する降下経路Ｌ３とを搬送経路とする帯状ワークＷの搬送装置５に当該帯状ワークＷを自動的にセットする帯状ワークの自動セット装置であって、帯状ワークＷの先端に治具８を取り付けた状態で治具８が第１高所位置Ｐ１に到達するように帯状ワークＷを上昇させる第１搬送手段４と、第１高所位置Ｐ１と第２高所位置Ｐ２との間で水平移動可能に構成されると共に第１高所位置Ｐ１に到達した治具８に結合し且つ第２高所位置Ｐ２に到達した治具８から離脱可能に構成された結合部６３１を有する第２搬送手段６と、結合部６３１から離脱した治具８が第２高所位置Ｐ２から下方に向けて降下するように帯状ワークＷを降下させる第３搬送手段７とを備えることを特徴とする
【０００８】
請求項２の発明では、前記治具８は、切欠溝８１を備え、前記第２搬送手段６は、第１高所位置Ｐ１における上下位置に設けられたプーリ６２ｂ，６２ａと、第２高所位置Ｐ２における上下位置に設けられたプーリ６２ｃ，６１と、これら各プーリに掛け渡され前記切欠溝８１に掛合可能な凸部６３１を表側面に備えた無端状のタイミングベルト６３と、タイミングベルト６３の走行方向が第１高所位置Ｐ１において下から上となるようにプーリ６１を駆動するプーリ駆動部６４とを備える。
【０００９】
請求項３の発明では、前記第３搬送手段７は、第２高所位置Ｐ２における帯状ワークＷを挟持しながら回転駆動する駆動ローラ６５とニップローラ７１とからなる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の帯状ワークの自動セット装置を用いた帯状ワークの自動セット方法であって、帯状ワークＷの先端に治具８を取り付けた状態で治具８が第１高所位置Ｐ１に到達するように第１搬送手段４により帯状ワークＷを上昇させるステップと、第１高所位置Ｐ１に到達した治具８を第２搬送手段６における結合部６３１に結合するステップと、結合部６３１に結合した治具８を第２搬送手段６により第１高所位置Ｐ１から第２高所位置Ｐ２に水平移動させるステップと、第２高所位置Ｐ２に到達した治具８を第２搬送手段６における結合部６３１から離脱するステップと、結合部６３１から離脱した治具８が第２高所位置Ｐ２から下方に向けて降下するように帯状ワークＷを第３搬送手段７により降下させるステップとを備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、前記各ステップを一連のシーケンスプログラムにより実行する。
【００１２】
請求項１，４の発明によると、まず第１搬送手段４により、帯状ワークＷの先端に治具８を取り付けた状態で治具８が第１高所位置Ｐ１に到達するように帯状ワークＷを上昇させる。続いて第１搬送手段４により、第１高所位置Ｐ１に到達した治具８を第２搬送手段６における結合部６３１に結合させる。続いて第２搬送手段６により、結合部６３１に結合した治具８を第１高所位置Ｐ１から第２高所位置Ｐ２に水平移動させる。続いて第２高所位置Ｐ２に到達した治具８を第２搬送手段６における結合部６３１から離脱させる。最後に第３搬送手段７により、結合部６３１から離脱した治具８が第２高所位置Ｐ２から下方に向けて降下するように帯状ワークＷを降下させる。以上の動作により、上昇経路Ｌ１と水平搬送経路Ｌ２と降下経路Ｌ３とを搬送経路とする帯状ワークＷの搬送装置５に当該帯状ワークＷを自動的にセットすることができる。
【００１３】
請求項２の発明によると、凸部６３１は、第１高所位置Ｐ１において下方から上方に向けて走行しているときに、第１高所位置Ｐ１に到達した治具８の切欠溝８１に掛合する。第１高所位置Ｐ１における上下位置にプーリ６２ｂ，６２ａが設けられるため、タイミングベルト６３は、上流端部において長い上昇距離を得ることができる。このため凸部６３１は、余裕をもって治具８を捕らえることができる。
【００１４】
請求項３の発明によると、駆動ローラ６５とニップローラ７１とは、第２高所位置Ｐ２における帯状ワークＷを挟持させながら回転駆動するので、結合部６３１と治具８とが離脱した状態でも帯状ワークＷは下方に向けて導かれる。
【００１５】
請求項５の発明によると、作業者が操作パネル９を操作する手間が少なくて済む。
【００１６】
なお、請求項１及び請求項４における「結合」の意味は、「掛合」の上位概念としたものである。したがって、結合の仕方は「掛合」に限らず例えば磁気吸着や真空吸着であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、高所位置を搬送経路に含む帯状ワークの搬送装置に当該帯状ワークをセットする作業を、安全に且つ効率良く実施できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明に係る帯状ワークの自動セット装置を用いた両面露光装置の正面概略図、図２は治具を帯状ワークの先端に取り付けた状態を示す図、図３は本発明に係る帯状ワークの自動セット装置の正面一部断面図、図４は本発明に係る帯状ワークの自動セット装置の平面一部断面図、図５は治具の切欠溝が凸状部に掛合した状態を示す図、図６は本発明に係る帯状ワークの自動セット装置の動作を説明するための図である。なお、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＩ−Ｉ線矢視図である。
【００１９】
図１に示すように、両面露光装置１は、帯状ワークＷの表側面に露光を行う表側面露光ステージ２と、帯状ワークＷの裏側面に露光を行う裏側面露光ステージ３とを備え、間歇搬送された帯状ワークＷの表側面及び裏側面に対してこの順に露光処理を行う装置である。
【００２０】
表側面露光ステージ２は、送り出しリール２１、第１ガイドローラ２２、第１エアダンサー部２３、第１上流グリップフィード部４、第１ワーク搬送ガイド部５、第１ワーク送り部６、第１ニップローラ部７、第１下流グリップフィード部２４、第１露光部２５及び第２エアダンサー部２６などを備える。第１露光部２５は、光源（図示せず）、第１反射ミラー２５１、第１露光マスク２５２及び第１吸着テーブル２５３などを備える。裏側面露光ステージ３は、第２上流グリップフィード部４Ｒ、第２ワーク搬送ガイド部５Ｒ、第２ワーク送り部６Ｒ、第２露光部３５、第２下流グリップフィード部３６、第３エアダンサー部３７、第２ガイドローラ３８及び巻き取りリール３９などを備える。第２露光部３５は、第２反射ミラー３５１、第２露光マスク３５２及び第２吸着テーブル３５３などを備える。両面露光装置１の制御は、リモート式の操作パネル９により行う。
【００２１】
本発明に係る帯状ワークの自動セット装置は、表側面露光ステージ２と裏側面露光ステージ３とにそれぞれ１つずつ設けられる。表側面露光ステージ２における帯状ワークの自動セット装置は、次段落に説明する治具８、第１上流グリップフィード部４、第１ワーク搬送ガイド部５、第１ワーク送り部６及び第１ニップローラ部７を構成要素とする。裏側面露光ステージ３における帯状ワークの自動セット装置は、治具８、第２上流グリップフィード部４Ｒ、第２ワーク搬送ガイド部５Ｒ、第２ワーク送り部６Ｒ及び第２ニップローラ部７Ｒを構成要素とする。両者は基本的に同様な構成及び動作であるため、本明細書では、表側面露光ステージ２における帯状ワークの自動セット装置について詳細に説明する。
【００２２】
治具８は、ＰＥＴ樹脂等の合成樹脂を材質とし、図２に示すように、セットの対象となる帯状ワークＷの幅よりも幅広の扁平長尺形状を呈する。その厚さは、帯状ワークＷの厚さとほぼ同じとされる。また、その幅方向に延在する両側部分には、それぞれ四角形の切欠溝８１を備える。治具８は、例えば粘着テープ、締結ボルト、または自在クリップなどの使用により帯状ワークＷの先端に着脱自在とされる。
【００２３】
第１上流グリップフィード部４は、図３及び図４に示すように、グリッパ４１、スライダ４２及びグリッパ駆動部４３を備える。グリッパ４１は、帯状ワークＷを負圧により吸着保持可能な吸着テーブル４１１と、吸着テーブル４１１に吸着保持された帯状ワークＷの両端部を吸着テーブル４１１との間で挟持可能に設けられた左右一対の爪部材４１２と、爪部材４１２を挟持位置と解除位置とに切り替えて配置可能とするエアーシリンダ４１３とから構成される。エアーシリンダ４１３は、ブラケット４１４を介して吸着テーブル４１１に取り付けられる。スライダ４２は、グリッパ４１が上下方向にスライド自在に取り付けられる垂直レール体である。グリッパ駆動部４３は、スライダ４２の下部に取り付けられ回転軸を備えたサーボモータ４３１と、一端がグリッパ４１に連結し他端が上記サーボモータ４３１の回転軸に連結したボールネジ４３２とを備える。なお、グリッパ駆動部４３を、スライダ４２の上部に取り付ける構成としてもよい。
【００２４】
第１ワーク搬送ガイド部５は、図３及び図４に示すように、帯状ワークＷの水平搬送経路Ｌ２と直交する方向に対向して配される２枚のフレーム板５１と、フレーム板５１間に帯状ワークＷの水平搬送経路Ｌ２に沿って互いに平行に配列されると共にフレーム板５１に回転自在に支承された複数本のフリーローラ５２とからなり、上り勾配を有する上流ターンガイド部５Ａと、水平搬送面を有する水平ガイド部５Ｂと、下り勾配を有する下流ターンガイド部５Ｃとに区分けされる。フリーローラ５２の長手方向の長さは、帯状ワークＷの幅よりも若干長いものとされる。フリーローラ５２は、表側面露光ステージ２への帯状ワークＷのセットが完了した後において、帯状ワークＷを搬送するためのガイド面として機能する。
【００２５】
第１ワーク送り部６は、第１ワーク搬送ガイド部５に組み付けられた形態をとり、フレーム板５１に回転自在に支承され外周部に歯部を形成した駆動側プーリ６１と、同じくフレーム板５１に回転自在に支承され外周部に歯部を形成した従動側プーリ６２（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ）と、内周部に形成した歯部が駆動側プーリ６１の歯部と従動側プーリ６２の歯部とに噛み合うように掛け渡された無端状のタイミングベルト６３と、駆動側プーリ６１に直結する回転駆動モータ６４とを備える。タイミングベルト６３は、左右一対とされ、その走行方向側に向けて突出し治具８に形成された切欠溝８１に掛合可能な断面視略Ｌ字状の凸部６３１を備える。凸部６３１は、左右のタイミングベルト６３に対象に設けられ、１本のタイミングベルト６３について等間隔に複数個設けられることが好ましい。左右対称とすることで搬送時の安定性が確保できる。
【００２６】
第１ニップローラ部７は、駆動側プーリ６１と同じ回転軸に取り付けられた駆動ローラ６５と、帯状ワークＷの表側面を押圧可能とする押圧面を有するニップローラ７１と、駆動ローラ６５に向けてニップローラ７１を水平駆動するエアーシリンダ７２とから構成される。駆動ローラ６５の取付位置は、下流ターンガイド部５Ｃの下方位置とされる。また駆動ローラ６５は、フリーローラ５２とは異なり、露光動作時における帯状ワークＷの搬送時には回転動作が拘束されているため、露光動作時に帯状ワークＷに接触しない位置に配置するのが好ましい。これにより、帯状ワークＷが損傷を受けることが回避できる。
【００２７】
次に、図１から図６を参照して帯状ワークの自動セット装置の動作について説明する。作業者は、まず軸Ｊ１回りに回転自在に装着された送り出しリール２１（図１参照）から、帯状ワークＷの先端を手でつまみ、送り出しリール２１を回転させながら徐々に帯状ワークＷを繰り出す。そして、繰り出した帯状ワークＷをガイドローラ２２及び第１エアダンサー部２３にセットする。次に帯状ワークＷの先端に治具８を取り付けた後、治具８と帯状ワークＷとの付け根付近をグリッパ４１の隙間に通す。次に操作パネル９から、グリッパ４１を挟持状態とする指示を入力し、その後グリッパ４１を上昇させる指示を入力する。これによりグリッパ４１は、図６（Ａ）に示すように、上記付け根付近を挟持した状態でサーボモータ４３１の駆動により上昇する。
【００２８】
グリッパ４１が上昇して、図６（Ｂ）に示すように、治具８の切欠溝８１が掛合可能範囲５Ｄに入ったところで、グリッパ４１の停止指示を操作パネル９から入力する。これにより、サーボモータ４３１が停止し、治具８は掛合可能範囲５Ｄ内で停止する。なお、掛合可能範囲５Ｄとは、上向きに走行中の凸部６３１が治具８の切欠溝８１に掛合可能となる治具８の垂直方向位置の範囲である。続いて作業者は、タイミングベルト６３の走行指示を操作パネル９から入力する。これにより回転駆動モータ６４が回転して、駆動側プーリ６１が図中時計回り方向に回転し、タイミングベルト６３が走行する。
【００２９】
走行中のタイミングベルト６３は、上流ターンガイド部５Ａの最上流部では上向きに走行する。上向きに走行している凸部６３１が、掛合可能範囲内５Ｄにある治具８の切欠溝８１に掛合することにより、治具８はタイミングベルト６３と一体となり、図６（Ｃ）に示すように、第１ワーク搬送ガイド部５の上方を経由して水平方向に移動する。凸部６３１は、切欠溝８１の奥面８１１を押圧する形になり、上昇時及び水平走行時に外れにくい。
【００３０】
図６（Ｄ）に示すように、下側のタイミングベルト６３の走行方向が下方向から水平方向（図中左方向）に変わった位置で、凸部６３１は切欠溝８１から外れ、治具８がタイミングベルト６３から離脱する。治具８が凸部６３１から離脱した時点で、作業者は第１ニップローラ部７の押圧指示を操作パネル９から入力する。その結果、エアーシリンダ７２が駆動ローラ６５の側に延伸する。その結果、ニップローラ７１は、ニップローラ７１と駆動ローラ６５との間に介在した帯状ワークＷを挟持する。このとき回転駆動モータ６４の回転により駆動ローラ６５は回転しているため、帯状ワークＷは鉛直下方に向けて降下する。
【００３１】
帯状ワークＷが十分に手の届く位置まで降下したら、作業者は、第１ニップローラ部７の解除指示及び回転駆動モータ６４の停止指示を操作パネル９から入力する。これによりエアーシリンダ７２が収縮して、ニップローラ７１と駆動ローラ６５との間に挟持された帯状ワークＷは、その挟持から解放されると共に回転駆動モータ６４は停止する。
【００３２】
続いて作業者は、帯状ワークＷの上記付け根付近をグリッパ２４１の隙間に通し、第２エアダンサー部（図１参照）にセットする。その後、裏側面露光ステージ３へのセットを、表側面露光ステージ２へのセットと同様の作業要領で行う。以上の一連の作業をシーケンスプログラムによって行うようにしてもよい。
【００３３】
このように、本発明に係る帯状ワークの自動セット装置によると、高所位置を搬送経路に含む帯状ワークの搬送装置に当該帯状ワークをセットする作業を、踏み台を使用することなく、自動的に行うことができ、安全性に優れ、しかも作業効率が良い。
【００３４】
以上のようにして、セットされた帯状ワークＷは、表側面露光ステージ２において、第１上流グリップフィード部４のグリッパ４１と、第１下流グリップフィード部２４のグリッパ２４１とがそれぞれ帯状ワークＷを挟持した状態で上下方向にスライドすることにより、帯状ワークＷが間歇搬送される。間歇搬送された帯状ワークＷを第１吸着テーブル２５３により吸着保持した状態で、第１反射ミラー２５１により反射した光源からの光を、第１露光マスク２５２を通過させることにより、帯状ワークＷの表側面への露光を行う。
【００３５】
同様に、裏側面露光ステージ３において、第２上流グリップフィード部４Ｒのグリッパと、第２下流グリップフィード部３６のグリッパとがそれぞれ帯状ワークＷを挟持した状態で上下方向にスライドすることにより、帯状ワークＷが間歇搬送される。間歇搬送された帯状ワークＷを第２吸着テーブル３５３により吸着保持した状態で、第２反射ミラー３５１で反射した光源からの光を、第２露光マスク３５２を通過させることにより、帯状ワークＷの裏側面への露光を行う。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る帯状ワークの自動セット装置を用いた両面露光装置の正面概略図である。
【図２】治具を帯状ワークの先端に取り付けた状態を示す図である。
【図３】本発明に係る帯状ワークの自動セット装置の正面一部断面図である。
【図４】本発明に係る帯状ワークの自動セット装置の平面一部断面図である。
【図５】治具の切欠溝が凸状部に掛合した状態を示す図である。
【図６】本発明に係る帯状ワークの自動セット装置の動作を説明するための図である。
【図７】従来における帯状ワークの両面露光装置を示す正面概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
４  第１上流グリップフィード部（第１搬送手段）
５  第１ワーク搬送ガイド部（搬送装置）
６  第１ワーク送り部（第２搬送手段）
７  第１ニップローラ部（第３搬送手段）
８  治具
６１  駆動側プーリ（プーリ）
６２  従動側プーリ（プーリ）
６３  タイミングベルト
６４  回転駆動モータ（プーリ駆動部）
６５  駆動ローラ
７１  ニップローラ
８１  切欠溝
６３１  凸部（結合部、凸部）
Ｌ１  上昇経路
Ｌ２  水平搬送経路
Ｌ３  降下経路
Ｐ１  第１高所位置
Ｐ２  第２高所位置
Ｗ  帯状ワーク
【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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