(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のシート材をステープルで綴じ合わせるために、コの字形ステープルを打ち出すドライバーユニットとコの字形のステープルの針先を折り曲げるクリンチャユニットを備えたステープルユニットを水平方向に左右一対配置し、
該ステープルユニットによるステープルの綴じ合わせ位置にシート材が自重で搬送されるように、シート材を案内する固定案内部材を重力方向に向けて形成すると共に、該固定案内部材の上部側にシート材の導入部を設け、
前記シート材の大きさの違いに拘わらず導入されたシート材の所定部位が、前記ステープルユニットの綴じ合わせ位置に位置するように、前記固定案内部材の下側に、前記シート材の下端部を支持する支持部材を上下の高さ調整可能に配置し、
前記シート材の導入部から導入されるシート材下端部を前記固定案内部材側に案内する移動案内部材を、上下移動可能に設け、
前記支持部材が自己の移動領域において下側領域に位置するときに、前記移動案内部材を自己の移動領域の上側領域に位置させ、前記支持部材が自己の移動領域の上側領域に位置するときに前記移動案内部材を自己の移動領域の下側領域に位置させるように、前記移動案内部材と前記シート材の下端部を支持する前記支持部材とを連係させる連係機構を設けた
ことを特徴とするシート材の綴じ合わせ装置。
【請求項２】
請求項１のシート材の綴じ合わせ装置において、
前記ステープルユニットの下側に、水平方向に延びて互いに接触する平行な一対のロールと、該一対のロールと平行に延びて該一対のロールのニップ位置に対して出入する中折り板とを備えた中折り機構が配置され、
前記中折り板を前記一対のロールのニップ点に接近・離間させる駆動機構と、前記一対のロールの回転機構とが共通のモーターにより駆動されるように構成されていることを特徴とするシート材の綴じ合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プリンターや複写機において印字や複写の後に複数枚の紙等の中綴じを行うためのシート材の綴じ合わせ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シート材の綴じ合わせ装置としては特開平７−１５７１８１号の「記録紙の後処理装置」が開示されている。
【０００３】
この特開平７−１５７１８１号は、２つのステープラ部材間に記録紙を挿入し、任意の位置で綴じ込んで製本物を作成するステープラ装置を備えたものであり、ステープラ部材を移動させる手段と位置決め手段とを備え、駆動系の構成を簡素化することを図ったものである。
【０００４】
この特開平７−１５７１８１号の要約によれば、電子写真複写機等に接続して設けるステープラ装置では、綴じ込み機能をステープルを打ち出すドライバーユニットと、ステープルの針先を折り曲げるクリンチャユニットとに分離し、これらのドライバーユニットとクリンチャユニットとが対向する方向に対して横方向に延びる平行なガイドロッドを２本用意し、一方のガイドロッドにドライバーユニット搬送用キャリアをスライド自在に設け、他方のガイドロッドにクリンチャユニット搬送用キャリアをスライド自在に設け、ドライバーユニット搬送用キャリアにドライバーユニットを保持し、クリンチャユニット搬送用キャリアにクリンチャユニットを保持している。
【０００５】
上記の一対のガイドロッドの近傍には、ガイドロッドと直角方向に延びる回転軸が配置され、当該回転軸に回転軸と一体に回る駆動プーリが上下に一対取り付けられている。この一対のプーリは、ドライバーユニット搬送用キャリアとクリンチャユニット搬送用キャリアのためのものであり、ベルトを架けるために対応する上下一対の従動プーリが、ガイドロッドの軸方向であって回転軸と離れた位置に配置されている。従って、ベルトは上下一対掛け渡されており、下方のベルトにドライバーユニット搬送用キャリアが固定され、上方のベルトにクリンチャユニット搬送用キャリアが固定されている。
【０００６】
前述の回転軸の回転により、上下のベルトが同時に回転して、ドライバーユニット搬送用キャリア及びクリンチャユニット搬送用キャリアが左右に同量移動できるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の公開公報に記載された後処理装置は、第１に、略水平方向に紙送りを行っているが、水平方向に紙送りを行う場合、省スペースには不利であったり、紙送り機構や中折り機構を設けるのが複雑になるという問題がある。
【０００８】
第２に、水平方向に紙送りを行うと、Ａ４，Ａ３、Ｂ４毎の複数枚の紙をステープルで綴じるときに、紙送りの前後方向や左右方向の端部を揃えることが難しいと共に、紙送りの送り量と紙の大きさの計測処理が必要となるので、紙の大きさに合わせて紙の中央部をステープルユニットの綴じ合わせ位置に位置させることが難しくなる問題がある。
【０００９】
第３に、水平方向に紙を送る方式の場合、送られる紙の先端部が重力でたれることとなり、綴じ合わせ台に先に送った紙の下に後の紙の先端部が入り込んで、綴じ合わせる紙の順序が乱れるいわゆる乱丁が発生しやすいという問題がある。
【００１０】
第４に、２つのステープラユニットが綴じ合わせ動作をするために、各々が別々のモーターで駆動されるために、コストアップになっていると共に、大電流を必要とする問題がある。
【００１１】
第５に、中折りのための一対のローラと、一対のローラの間に紙の中央部を送り出す折り板とで中折り機構を構成する場合に、一対のローラと折り板の駆動機構とをそれぞれ別のモーターで駆動するために、コストアップになる問題がある。
【００１２】
本発明にかかる中綴じ装置は、このような問題に着目してなされたものであり、省スペースであり、綴じ合わせるシート材の大きさに応じてシート材の所定部位をステープラユニットの綴じ合わせ位置に位置させる紙送り機構の簡略化、ステープラユニットの駆動源であるモーターや綴じ合わせた紙の中折りのための駆動源のモーターを少なくしてコストの低廉化を図ることを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願の中綴じ装置は、Ａ４，Ａ３，Ｂ４等の各種様々な大きさの紙等のシート材を綴じ合わせる場合に、これらシート材の大きさに拘わらずシート材の高さ方向（シート材の長手方向）の所定の位置においてステープルユニットによる綴じ合わせができるようにすることを目的とするものである。
【００１４】
そこで、本願の綴じ合わせ装置は、第１に、複数枚のシート材をステープルユニットで綴じ合わせ処理を行うために、ステープルユニットを水平方向に左右一対配置し、該ステープルユニットによるステープルの綴じ合わせ位置にシート材が自重で搬送されるように、前記ステープルユニットにシート材を案内する固定案内部材（板）を重力方向に向けて形成し、該固定案内部材の上部側にシート材の導入部（導入口）を設けて、前記シート材の大きさの違いに拘わらず前記シート材の所定部位が前記ステープルユニットの綴じ合わせ位置に位置するように、前記固定案内部材の下側に、前記シート材の下端部を支持する支持部材を上下の高さ調整可能に配置し、上部のシート材導入部から導入されるシート材の導入方向を、前記固定案内部材にほぼ並行に設定すると共に、前記シート材導入部から導入されるシート材下端部を前記固定案内部材側に案内する移動案内部材（板・棒・ネットでも良い）を上下移動可能に設け、該移動案内部材と前記シート材の下端部を支持する前記支持部材とが連係動作をする連係機構を設け、該連携機構は、前記支持部材が自己の移動領域において下側領域に位置するときに、前記移動案内部材を自己の移動領域の上側領域に位置させ、前記支持部材が自己の移動領域の上側領域に位置するときに前記移動案内部材を自己の移動領域の下側領域に位置させるように連携するものである。
【００１５】
これによって、シート材の送り機構に極力電力等を使用しないで、低コストで中綴じを行うことができる。
【００１８】
この構成によれば、小さなシート材であっても、先送り済みのシート材の前に後送りのシート材が入り込んで順序が乱れるいわゆる乱丁が防止される。
【００２４】
また、本願の綴じ合わせ装置は、ステープルユニットの下方に一対のロールと、中折り板を配置し、一対のロールと中折り板とで中折り機構を構成し、前記ステープルユニットの下側に水平方向に延びて互いに接触する平行な一対のロールと、該一対のロールと平行に延びて該一対のロールのニップ位置に対して出入する中折り板とが、配置され、前記中折り板を前記一対のロールのニップ点に接近・離間させる駆動機構と、前記一対のロールの回転機構とが共通のモーターにより駆動されるように構成されているものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照にして本発明の実施の形態にかかるシート材の綴じ合わせ装置を説明する。
【００２８】
図１は、本願の実施の形態にかかるシート材の綴じ合わせ装置としてのフィニッシャーの概略構成を示す。図１において、フィニッシャー１は、金属パネルからなる箱形のハウジング２の上壁部２Ａ及び下壁部２Ｂに、上下方向に延びるコの字形断面の金属製支柱３が左右一対固定されている。ハウジング２の上壁部２Ａには、図２に示すように、シート材である紙の導入口４が開口されている。この導入口４の左右幅は、左右の支柱３，３の間隔にほぼ相当する。
【００２９】
一対の支柱３，３は、重力方向に対して傾斜しており、支柱３，３には、固定案内部材としての第１案内板５がネジ止め固定されている。なお、図７に示すように、支柱３，３には固定板６Ａ、６Ｂが固定されており、固定板６Ａ，６Ｂの端部はハウジング２の側壁部２Ｒ，２Ｌに固定されている。
【００３０】
第１案内板５の対向する位置には、図２に示されるように、第２案内板７が取り付けられている。第２案内板７の下部は、その下方に設けられたドライバーユニット取付板４１の上縁部にネジ止めされている。ドライバーユニット取付板４１は、ドライバーユニット６０、６１とクリンチャーユニット８０、８１からなるステープルユニット４０Ｒ、４０Ｌにおいて、ドライバーユニット６０、６１とを取り付ける板である。
【００３１】
第１案内板５と第２案内板７との間には、スライドガイド９が配置される。第２案内板７の左右には開口部１０が３カ所形成されている（図１，図６参照）。
【００３２】
スライドガイド９は、本発明の移動案内板であり、図１の点線で示したように、細長い板状に形成されており、スライドガイド９の上縁部の３カ所に傾斜部１１が形成されている。スライドガイド９の傾斜部１１は、図２に示すように、ローラ１２，１６により送られる紙Ｐの下端部が当たるように傾斜しており、綴じ合わせることができる紙の限度枚数の高さ近くまで傾斜面が延びている。ローラ１２，１６から送られてくる紙Ｐは、第１案内板５及び第２案内板７の上部に平行に送られてくるものであり、傾斜部１１はこの紙Ｐの進行方向を遮るように形成されている。スライドガイド９の傾斜部１１は３カ所形成されており、第２案内板７の３カ所の開口部１０から、スライドガイド９の傾斜部１１が突出している。スライドガイド９と下部の連携機構については後述する。
【００３３】
第２案内板７は、図２に示すように、上部が第１案内板５に平行に形成され、第２案内板７の上部と第１案内板５との隙間は、スライドガイド９が第１案内板５に平行に上下移動できるように幅広く設定されている。第２案内板７の下部と第１案内板５との隙間は、導入口４から導入される紙（プラスチックシートなどでも良い）の下部の厚さ方向の動きを規制するように、狭く形成されている。
【００３４】
第１案内板５の上端部近傍には、図７に示すように、ローラ１６が設けられている。ローラ１６は第２案内板７に取り付けられた軸受け１３Ｒの回転軸１４Ｒに支持されている。回転軸１４Ｒの中央部には、タッチセンサ１７が取り付けられている。タッチセンサ１７の近傍にはフォトインタラプタ１８が取り付けられている。
【００３５】
第２案内板７の上部には、合成ゴムなどの弾性材料若しくは金属や合成樹脂からなるローラ１２が紙を導入するために設けられている。図２に示すようにローラ１２の回転軸１２Ａは、Ｌ字形状の軸受け１３により支持され、第２案内板７の図１右側に設けたモーター１５及びそのギア機構により回転される。ローラ１２の外周面は、図２に示すように第２案内板７に設けた開口部から第１案内板５側に突出している。
【００３６】
第１案内板５の上部にも同様に合成ゴムなどの弾性部材からなるローラ１６がローラ１２に平行に設けられており、ローラ１２，１６が導入口４から進入した紙Ｐをハウジング２内部に導入する。ローラ１６とローラ１２とは互いに押し合う状態で接触しており、ローラ１２の回転によりローラ１６が回転する。第１案内板５の上部にローラ１６の外周面を突出させる開口部が形成されているのは勿論である。
【００３７】
ローラ１６の長手方向中央部近傍には、図２に示すように、紙Ｐのカウント用のタッチセンサ１７が設けられている。タッチセンサ１７はピン３３を中心に回転可能とされ、通常時はタッチセンサ１７の長軸部Ｌが導入口４内部に突出するようにスプリング等により付勢されている。タッチセンサ１７の短軸部Ｓの回転領域には透過型のインタラプタ１８が設けられており、紙Ｐがタッチセンサ１７にふれると、タッチセンサ１７の長軸部Ｌが下方に回転して、インタラプタ１８のフォトダイオードとフォトトランジスタの間をタッチセンサ１７の短軸部Ｓが遮断するようになっている。このタッチセンサ１７が設けられた領域を紙Ｐが通過すると、１枚の紙Ｐがローラ１２，１６の間を通過したことになり、インタラプタ１８のオフ時間が紙の通過時間となる。
【００３８】
尚、モーター１５をステッピングモーターとし、回転のパルス数を計測して紙Ｐの通過を検知することで、タッチセンサ１７を省略する構成としても良い。また、インタラプタ１８のフォトダイオードとフォトトランジスタの間の光を常時は遮断しておき、タッチセンサ１７を紙Ｐが通過したときに光が透過する構成としても良い。
【００３９】
【押圧機構】
第２案内板７の上部には、押圧機構２０が設けられている。図３は押圧機構２０の形状を示す。押圧機構２０は第１案内板５に積層された紙Ｐを第１案内板５に押し付ける機能を有するものである。押圧機構２０は、枠体形状のフレーム２１と、回転軸２２、２３と、ベルト２４、２５と、間欠的に紙Ｐに接触する扇形状の回転体２６とを備えている。
【００４０】
フレーム２１の上部は、第２案内板７の上部からステープルユニット側に懸垂されるように、ローラ１２の回転軸１２Ａに枢着されている。フレーム２１の下部は、第１案内板５に対向する案内板部２７が一体に形成されている。案内板部２７には、回転体２６の回転を許容する開口部２８が一対形成されている。
【００４１】
フレーム２１の上端部間には、ギア２９が配置されている。ギア２９は回転軸１２Ａに回転不能に装着され、モーター１５の回転により回転する。ギア２９には内側にギアを有するベルト２４の一端が架けられている。ベルト２４の他端はフレーム２１の中央部下部に回転自在に枢着された回転軸２２に掛け渡されている。回転軸２２の外周にはベルト２４のギアに噛み合うギアが形成されている。また、回転軸２２には、ベルト２４と同様に内側にギアが形成されたベルト２５の一端が掛け渡され、ベルト２５の他端は外周面にギアが形成された回転軸２３に掛け渡されている。押圧用の回転体２６は回転軸２３と一体回転するように固定され、回転軸２３がフレーム２１に対して回転自在に保持されている。
【００４２】
ベルト２４，２５は回転軸２２を介して回転が伝達されるようになっており、ローラ１２の回転速度と、回転体２６の扇の円弧状接触部２６Ａとの回転速度とが同じ速度となるように設定されている。
【００４３】
ローラ１２が回転すると、その回転はギア２９、ベルト２４、回転軸２２，ベルト２５、回転軸２３に伝達され、回転体２６がローラ１２と共に回転する。回転体２６は、扇形の円弧形状の外周面が間欠的に第１案内板５に積載された紙Ｐを第１案内板５に押圧する。円弧状の外周面には、ゴム層を設けたり、マイラフィルムを貼り付けたり、回転体２６自体を金属板で構成し、円弧状外周部分を第１案内板５に平行に折り曲げてフランジ状に形成したりしても良い。
【００４４】
回転体２６の扇状接触部２６Ａの初期待機位置は第１案内板５の逆方向に向いた位置であって、第１案内板５から離れた位置にあり、停止時やステープルユニットにより綴じ合わせの時にも第１案内板５から離れた位置にある。
【００４５】
フレーム２１の中央部の回転軸２２の上部には、軸３０が取り付けられており、軸３０にはフレーム２１を第１案内板５側に引き寄せるためのコイルスプリング３１の一端が掛けられている。コイルスプリング３１の他端は第２案内板７上に設けた突起３２に掛けられている。
【００４６】
【ステープルユニット】
押圧機構２０の下方には、綴じ合わせ機構としてのステープルユニット４０Ｌ、４０Ｒとが配置されている。このステープルユニット４０Ｌは、ドライバーユニット６０とクリンチャーユニット８０とを主要構成要素とし、ドライバーユニット６１とクリンチャーユニット８１とからなるステープルユニット４０Ｒと対をなしている。
【００４７】
ステープルユニット４０Ｌは、図１の表側に配置されて左右端部が支柱３、３にボルトにより固定されるドライバーユニット取付板４１と、図１の裏側に配置されて左右端部が支柱３，３にボルトにより固定される図８に示すクリンチャーボックス９０とを備えている。
【００４８】
ドライバーユニット取付板４１には、開口部４３、４４が形成されており、この開口部４３、４４の縁部に開口部４３、４４を移動領域とするドライバーユニット６０、６１が配置される。
【００４９】
図６に示すように、開口部４３，４４の間の部分は、紙Ｐが円滑に通過できるよう第１案内板５と面一の高さを有する支持板４５が取り付けられており、支持板４５に紙Ｐが支持される。この支持板４５の上下縁部及び開口部４３，４４の外側の縁部には、軸受け部４６〜５３が固定されている。
【００５０】
開口部４３上部の左右縁部に固着された軸受け部４６、４７にはガイドロッド５４が固定されており、開口部４４の上部の左右縁部に固着された軸受け部４８，４９にはガイドロッド５５が固定されている。
【００５１】
開口部４３下部の左右縁部に固着された軸受け部５０，５１及び開口部４４の下部の左右縁部に固着された軸受け部５２，５３には、ガイドロッド５６が固定されている。
【００５２】
上部のガイドロッド５４と下部のガイドロッド５６は、ドライバーユニット６０を貫通しており、ドライバーユニット６０はガイドロッド５４，５６の軸方向にスライド可能に支持されている。
【００５３】
上部のガイドロッド５４と下部のガイドロッド５６は、ドライバーユニット６１を貫通しており、ドライバーユニット６１はガイドロッド５４，５６の軸方向にスライド可能に支持されている。
【００５４】
ドライバーユニット６０は、図４にも示されるように、ドライバー本体６２を支持するドライバーホルダー６３を備えている。ドライバーホルダー６３はガイドロッド５６及びガイドロッド５４が貫通される支持部６４を一対備えており、ドライバーホルダー６３はガイドロッド５４，５６の軸方向にスライド可能になっている。一対の支持部６４同士は連結板部６５により一体に連結されている。
【００５５】
この連結板部６５にはプーリ６６が図１の左右方向に一対軸止されている。プーリ６６の外周部に形成された溝にはワイヤー６７Ｈ，６７Ｌが掛け渡される。下側のワイヤー６７Ｌはワイヤー固定板６８により移動不能に固定されており、ワイヤー６７Ｌの移動によりドライバーユニット６０全体が左右に移動できるようになっている。
【００５６】
ドライバーホルダー６３の支持部６４には、図４の矢印Ａ方向に示すように、ドライバー本体６２が連結板部６５に対して接近・離間できるように保持されている。ドライバー本体６２には、直状のステープルをコの字形に曲げるための台となるアンビルＡｂと、ステープルをコの字形に成形する成形板Ｆと、ステープルをクリンチャーユニット８０側に押し出す平板状のドライバーＤとを有する。
【００５７】
ドライバーＤと成形板Ｆは支持部６４のピン６９に支持されて固定されており、ドライバー本体６２がクリンチャーユニット８０に押されてドライバーＤと成形板Ｆとがクリンチャーユニット８０側に相対的に接近するようになっている。
【００５８】
ドライバー本体６２は図４の上方及び上部側部が開口したボックス形状を有しており、内部にカートリッジ７０が着脱可能に装着される。カートリッジ７０内部には直状のステープルを複数平行に並べて連結したステープルシート７１を積層して格納可能となっており、カートリッジ７０の下端部からアンビルＡｂに隣り合うようにステープルシートを送ることができるようになっている。
【００５９】
成形板Ｆは送られたステープルシートの下端から１本上に位置するステープルをコの字形に成形し、ドライバーＤは既にコの字形に成形されたステープルをクリンチャーユニット８０側に押し出す。
【００６０】
ドライバーユニット６１側の構成もドライバーユニット６０の構成と同様であるので、その説明を援用するが、ワイヤー６７Ｈ，６７Ｌの固定される側が異なっており、ドライバーユニット６１では上側のワイヤー６７Ｈが固定される。
【００６１】
ワイヤー６７Ｈ、６７Ｌは、無端ベルト状の連結された１本のワイヤ６７であり、一対のドライバーユニット６０，６１を互いに接近離間するように、プーリ７２に掛け渡されている。
【００６２】
プーリ７２は、図１に示すように、ドライバーユニット取付板４１の側部に取り付けられた取付板７３に回転可能に軸止されている。取付板７３は、下端部に形成されたフランジ７４に取り付けられている。
【００６３】
更に、ドライバーユニット取付板４１の左側には溝状部材７５が固着されており、溝状部材７５の前後端部にそれぞれ一対のプーリ７６、７７が軸止されている。
【００６４】
ワイヤー６７Ｈ、６７Ｌは、ドライバーユニット６０，６１に固定された後に一対のプーリ７６，７７（図７参照）に掛け渡された後、ドライバーユニット６０，６１の向かい側に配置される一対のクリンチャーユニット８０、８１の背面側に延びており、更に、図１の右側に配備された回転軸７８のプーリ７９（図５、図７参照）に掛けられている。
【００６５】
即ち、ワイヤ６７はドライバーユニット６０，６１とクリンチャーユニット８０，８１をコの字形に取り囲むように配索されており、ドライバーユニット６０にはワイヤー６７Ｈが固定され、クリンチャーユニット８０にはワイヤー６７Ｌが固定される。また、ドライバーユニット６１には、ワイヤー６７Ｌが固定され、クリンチャーユニット８１にはワイヤー６７Ｈが固定される。
【００６６】
これによって、ドライバーユニット６０、６１側においてワイヤー６７が、図５のＲ１方向に移動すると、ワイヤー６７Ｈに固定されたドライバーユニット６０は図５の左側Ｌ１に移動すると共に、ワイヤー６７Ｌに固定されたドライバーユニット６１は図５の右側Ｒ１に移動する。
【００６７】
同様に、ワイヤー６７が図５のＲ１方向に移動するとき、クリンチャーユニット８０側では、ワイヤー６７Ｌに固定されたクリンチャユニット８０がドライバーユニット６０と対向した状態で左側Ｌ２方向に移動し、ワイヤー６７Ｈに固定されたクリンチャユニット８１がドライバーユニット６１と対向した状態で右側Ｒ２方向に移動する。これによって、ステープルユニット４０Ｌ、ステープルユニット４０Ｒが、互いに等しい移動量で接近離間できる。
【００６８】
ワイヤー６７を駆動するプーリ７９のロッド７８の両端部は、図６に示すように、図１の右側の支柱３に固着した支柱８３のフランジ８４に支持されている。支柱８３にはモーター８５が取り付けられており、モーター８５の出力軸にはギア８６が固着されている。ギア８６は、ギア８７と噛み合い、ギア８７はウォームギア８８を回転させる。ウォームギア８８はギア８９を回転させ、ギア８９がロッド７８を回転させる。モーター８５は図示しない制御回路により制御される。
【００６９】
クリンチャーユニット８０，８１は、ドライバーユニット６０、６１の対向する位置に設けられている。クリンチャーユニット８０，８１は、クリンチャーボックス９０内部に格納されている。クリンチャーボックス９０の縦壁部９１には、クリンチャーユニット８０，８１を左右にスライドさせる際の上部ガイド穴９２と下部ガイド穴９３がそれぞれ一対開口されている。
【００７０】
クリンチャーユニット８０，８１は、後述のクリンチャー部１０２がドライバーユニット６０，６１側に接近してドライバーユニット６０、６１のドライバー本体６２、６２を押すと、ドライバー本体６２、６２がクリンチャーユニット８０，８１から相対的に離れる一方、支持部６４に支持されたドライバーＤがドライバ本体６２、６２内から突き出される。これによって、成形板Ｆが直状のステープルをコの字形に折り曲げると共に、ドライバーＤがステープルの針を紙Ｐに貫通させ、クリンチャー部１０２が飛び出したステープルの針先を折り曲げて紙Ｐを綴じる。
【００７１】
左右の上部ガイド穴９２には、クリンチャーユニット８０，８１のボルト９６がスライド自在に挿入されており、ボルト９６はストッパー板９７により上部ガイド穴９２から抜けないようになっている。
【００７２】
下部ガイド穴９３には、クリンチャーユニット８０，８１のボルト９８がスライド自在に挿入されており、ボルト９８はストッパー板９９より上部ガイド穴９３から抜けないようになっている。
【００７３】
左右のストッパー板９９は、それぞれ上下のワイヤー６７Ｈ，６７Ｌの通過領域に設けられており、クリンチャーユニット８０のストッパー板９９には、ワイヤー６７Ｌが固定され、ワイヤー６７Ｈはフリーとなっている。クリンチャーユニット８１のストッパー板９９には、ワイヤー６７Ｈが固定され、ワイヤー６７Ｌはフリーとなっている。
【００７４】
即ち、本願の発明における左右幅調整機構は、ドライバーユニット６０，６１をスライドさせるガイドロッド５４〜５７、ワイヤー６７、ワイヤー固定板６８、クリンチャユニット８０，８１をスライドさせるガイド穴９２，９３、ボルト９６、９８により構成されている。シート材の左右幅に応じてステープルユニットが左右方向に自在に移動して、ステープルの綴じ位置を調整することができる。
【００７５】
クリンチャーユニット８０は、図５、図８に示すように、クリンチャ本体１００を備えている。クリンチャ本体１００は、クリンチャーホルダー１０１に保持されている。前記ボルト、９６，９８はクリンチャーホルダー１０１にねじ込まれており、クリンチャーホルダー１０１の移動に伴って移動する。クリンチャー本体１００は、ドライバーユニット６０に向かって接近・離間するクリンチャー部１０２を備えている。クリンチャー部１０２は、図８に示すギア１０３の回転によりドライバーユニット６０に向かって進退し、ギア１０３はギア１０４により駆動される。ギア１０３，１０４はクリンチャーボックス９０の底部に取り付けられた軸受け１０５にそれぞれ軸止されている。
【００７６】
クリンチャー部１０２の上部には、図４に示すように、コの字形に成形されたステープルの一対の針先を導入する凹部１０２Ａが形成され、この凹部１０２Ａ内には、進入したステープルの針先を内側に折り曲げるための押圧部１０２Ｂが設けられている。クリンチャー部１０２の下部には突起１０２Ｃが形成され、この突起１０２Ｃにリンク１０２Ｄの下端部が結合している。リンク１０２Ｄの支点は１０２Ｅとされ、リンクの１０２Ｄの上端部はスプリング１０２Ｆによりクリンチャーボックス９０の縦壁部９１側に付勢されている。リンク１０２Ｅの長穴１０２Ｇには、リンク１０２Ｈのピンが挿入されており、リンク１０２Ｈはギア１０３と同軸に取り付けられ、ギア１０３と一体回転可能になっている。
【００７７】
ギア１０３には、動力伝達用の駆動管１０６が貫通しており、ギア１０３の左右に一対突出している。ギア１０３と駆動管１０６は一体に回転する。駆動管１０６の左右端部には、溝１０７，１０８が軸方向に形成されている。この溝１０７，１０８は駆動管１０６の中心から軸周り方向に角度がずれた位置に形成されている。
【００７８】
この溝１０７，１０８の角度のずれは、左右のクリンチャー本体１００のクリンチャー部１０２同士の突出時期をずらす目的で設けられており、この回転時の角度のずれが設けられていることによって、一方のステープルユニットのステープル綴じ合わせ動作の後に、他方のステープルユニットのステープル綴じ合わせ動作が行われるように、綴じ合わせ動作に順序が設けられており、ギア１０３，１０４を駆動するモーター１０９（図７参照）の負荷を軽減している。
【００７９】
即ち、クリンチャー部１０２は、ドライバーユニット６０，６１と共同してステープルを紙束に差し込み、ステープルの脚部を折り曲げるが、そのとき左右一対のクリンチャー部１０２が同時に突出させると、モーター１０９は倍のトルクを要する。しかし、溝１０７，１０８に駆動管１０６の軸周り方向に角度を設けることにより、左右いずれかのクリンチャー部１０２が先に突出し、後から次のクリンチャー部１０２が突出するので、トルクの増大を防止できることとなる。
【００８０】
図１０に示すように、クリンチャー本体１００には、入力軸１１０がそれぞれ駆動管１０６側に突出している。左右のクリンチャー本体１００から延びる入力軸１１０は、クリンチャーボックス９０の側壁を回転自在に貫通しており、駆動管１０６の内部に挿入されている。駆動管１０６の溝１０７，１０８の左右の縁部は平らになるように、軸内部に折り曲げられており、駆動管１０６の断面はＤ字型形状に形成されている。また、入力軸１１０も溝１０７，１０８の縁部に嵌合するように、平らな面１１１が形成されてＤ字型形状の断面を有している。
【００８１】
これによって、クリンチャーユニット８０，８１が左右にスライド移動しても、入力軸１１０と駆動管１０６との嵌合状態が維持され、駆動管１０６の回転力が入力軸１１０に伝達される。図７、図８に示すように、ギア１０４は、クリンチャーボックス９０の縦壁部９１に開口された穴１０４Ａから露出しており、ギア１０４に、ギア１０９Ａが噛み合っている。ギア１０９Ａは縦壁部９１に取り付けられたモーター１０９の出力軸に固定されている。
【００８２】
尚、クリンチャーユニット８０，８１における各クリンチャーボックス９０の縦壁部９１には、ボルト９８によりストッパー板９９が取り付けられている。クリンチャーユニット８０，８１のいずれか一方のストッパー板９９がワイヤー６７Ｈを固定し、他方のストッパー板９９がワイヤー６７Ｌを固定している。このワイヤー６７Ｈ、６７Ｌの固定の仕方は上述の通りであるので、省略する。
【００８３】
また、前述の軸受け部の構成について、ガイドロッド５６を軸受け部５０，５３のみで支持し、軸受け部５１，５２を省略した構成としても良い。また、ガイドロッド５６を軸受け部５０、５１，５２，５３に通した１本の棒状構造物とせず、ガイドロッド５６を２本の棒状構造物とし、それぞれ１本は軸受け部５０，５１に支持させ、もう１本は軸受け部５２，５３に支持させた構造としても良い。
【００８４】
【移動案内部材の連携機構】
移動案内板であるスライドガイド９は、導入口４から導入された紙Ｐを第１案内板５側に向けて案内するように、第１案内板５と第２案内板７の間に上下動可能に配備され、連携機構１２０により上下動する。
【００８５】
連携機構１２０は、ワイヤー１２１、プーリ１２２Ｈ，１２２Ｌ、連携板１２５により構成される。なお、ワイヤー１２１に代えてベルトとしても良い。
【００８６】
図１１に示すように、スライドガイド９の左右両端部は、左右の支柱３，３の近傍に配索されたワイヤー１２１に固定されている。左右のワイヤー１２１の上下は、上部プーリ１２２Ｈと下部プーリ１２２Ｌに掛け渡されている。
【００８７】
左右の上部プーリ１２２Ｈ同士はシャフト１２３により連結されている。シャフト１２３の両端部は左右の支柱３に回転自在に保持されている。同様に、左右の下部プーリ１２２Ｌ同士はシャフト１２４により連結されている。シャフト１２４の両端部は左右の支柱３に回転自在に保持されている。
【００８８】
上部プーリ１２２Ｈと下部プーリ１２２Ｌに掛けられたワイヤー１２１は、その平行部分１２０Ａ、１２０Ｂが走行するが、スライドガイド９は第１案内板５に近い側の平行部分１２０Ａに固定されており、第１案内板５から離れた位置の平行部分１２０Ｂには、連携板１２５の両端部が固定されている。
【００８９】
連携板１２５の中央部下縁部には、鉛直部１２６が取り付けられており、鉛直部１２６は、紙Ｐを大きさに応じて上下移動させて高さを調整する支持機構１３０に支持される。
【００９０】
連携板１２５は、図２に示すスプリング１４１により重力方向に引き寄せられており、鉛直部１２６は、支持プレート１３３に支持されて停止するようになっている。スプリング１４１の上端部は連携板１２５の下側縁部に掛けられている。スプリング１４１の下端部はクリンチャーボックス９０の上部に掛け止められている。
【００９１】
【シート材の支持機構】
図１２，図１３は、支持機構１３０を示す。支持機構１３０は、紙Ｐを積層する積層板１３１と、紙Ｐの下端部を支持する支持板１３２の中央部に設けられた支持プレート１３３と、支持板１３２を上下動させるベルト１３４と、ベルト１３４を駆動するギア機構１３５と、モーター１３６とで概略構成される。１３４Ａはベルト１３４を掛けるギア附きローラであり、ギア附きローラ１３４Ａは、ギア機構１３５を介してモーター１３６により回転される。１３４Ｂはベルト１３４の下端部を掛けるローラである。
【００９２】
支持板１３２の下端縁部にはＬ字形状の受け部１３７が三カ所形成されている。この受け部１３７は積層板１３１に開口した三カ所の開口部１３８から突出している。受け部１３７の先端には円滑に用紙を受け入れるためのガイド１３７Ａが設けられている。
【００９３】
支持機構１３０は、装置の上部に設けた紙の大きさを選択するスイッチＳ１の選択信号により、モーター１３６が回転してベルト１３４を回転させ、支持プレート１３３を上下いずれかの方向に移動させ、選択された紙の大きさに対応して予め指定された位置に停止する。支持板１３２には、突起１３９が一対設けられており、積層板１３１の開口部１３８の縦方向に延びる左右の縁部には円形開口部１４０が設けられている。
【００９４】
円形開口部１４０は、紙の大きさ、例えば、Ａ３用紙を綴じ合わせるときの位置Ａと、中折りをする位置Ｂとを有する。この円形開口部１４０は用紙の大きさに対応してそれぞれ形成されている。
【００９５】
積層板１３１の裏面側には、支持板１３２を支持する案内板１４２が一対取り付けられており、案内板１４２と積層板１３１の間を支持板１３２が移動できるようになっている。
【００９６】
即ち、本願の請求項１の発明をこの実施の形態に則して説明すれば、複数枚の紙Ｐ（シート材）をステープルで綴じ合わせるために、コの字形ステープルを打ち出すドライバーユニット６０と、コの字形のステープルの針先を折り曲げるクリンチャユニット８０を備えたステープルユニット４０Ｌと、同じく、ドライバーユニット６１と、コの字形のステープルの針先を折り曲げるクリンチャユニット８１を備えたステープルユニット４０Ｒとを、水平方向に左右に配置し、ステープルユニット４０Ｌ、４０Ｒによるステープルの綴じ合わせ位置に紙Ｐが自重で搬送されるように、紙Ｐを案内する第１案内板５（固定案内部材）を重力方向に向けて形成すると共に、第１案内板５の上部側にシート材の導入部１７を設け、紙Ｐの大きさの違いに拘わらず導入された紙Ｐの中央部（所定部位）が、一対のステープルユニット４０Ｒ，４０Ｌの綴じ合わせ位置に位置するように、スライドガイド９の下側に、紙Ｐの下端部を支持する支持プレート１３３（支持部材）を上下の高さ調整可能に配置したものである。
【００９７】
これによって、紙の綴じ合わせの際に、紙を綴じる位置に合わせて紙を支持する位置調整できると共に、紙の搬送が容易であり、また、綴じ合わせる紙の順序がバラバラになるという乱丁状態を防止できる。特に、小さな紙の綴じ合わせの場合に効果的である。
【００９８】
また、この実施の形態では、シート材としての紙Ｐの導入口４から導入される用紙下端部を第１案内板５（固定案内部材）側に案内するスライドガイド９（移動案内部材）がワイヤ１２１により上下移動可能に設けられており、支持プレート１３３（支持部材）がその移動領域において下側領域に位置するときに、スライドガイド９をその移動領域の上側領域に位置させ、支持プレート１３３がその移動領域の上側領域に位置するときに、スライドガイド９をその移動領域の下側領域に位置させるように、スライドガイド９と支持プレート１３３とを連係させる連係機構１２０を設けている。
【００９９】
これによって、支持プレート１３３の上下動が連携板１２５の上下動として伝達され、この連携板１２５の上下動がプーリ１２２Ｈ、１２２Ｌに掛けられたワイヤ１２１に伝達され、スライドガイド９が連携板１２５の動きと反対の動きを行う。
【０１００】
例えば、Ａ３縦用紙のように大きな紙の時は、支持プレート１３３が下がるが、スライドガイド９は上昇した位置に位置し、Ａ４縦用紙のように小さな紙の時は、支持プレート１３３が上昇する一方、スライドガイド９が下降して、低い位置に位置する。
【０１０１】
このため、Ａ４縦用紙等の小さい用紙の場合は、導入口４から導入される紙の下端部が低い位置まで導入されてからスライドガイド９に当たるため、先に第１案内板５に送られたＡ４縦用紙の前に、次の順位のＡ４縦用紙が進入することが防止される。
【０１０２】
また、この実施の形態では、紙Ｐの大小に拘わらず既に搬送された紙Ｐの上に載せるように、第１案内板５に紙Ｐを押圧する押圧機構２０を設けたので、第１案内板５に積層された紙Ｐに上から紙Ｐを導入する場合に、後の紙Ｐが先に積層された紙Ｐの前に入らない。
【０１０３】
更に、先に第１案内板５に送られた紙Ｐの上に後から送られる紙Ｐが積層されるように、第１案内板５、スライドガイド９、第２案内板７を鉛直方向に対して傾斜させたので、乱丁防止効果が更に向上する。
【０１０４】
【側端部揃え機構】
ステープルユニット４０Ｒ，４０Ｌの背面側であってクリンチャーボックス９０の近傍には、図７、図１４，図１５、図１６に示すように、側端部揃え機構１５０が設けられている。
【０１０５】
側端部揃え機構１５０は、図１４，１５、図１６に示す側端部押さえ板１５１、１５２と、側端部押さえ板１５１，１５２をガイドする下部ガイドロッド１５３、１５４及び上部ガイドロッド１５５と、ワイヤ１５６Ｒ、１５６Ｌと、ワイヤ１５６Ｒ、１５６Ｌを配索する複数個のプーリー１５７Ｒ，１５７Ｌと、ワイヤー１５６Ｒ，１５６Ｌを回転させるローラ１５８と、ローラ１５８を駆動するギア機構１６９と、ギア機構１６９を駆動するモーター１７０で構成される。
【０１０６】
側端部押さえ板１５１，１５２には、下部ガイドロッド１５３，１５４がスライド自在に挿入されるガイド筒部１６１，１６２が取り付けられている。クリンチャーボックス９０の下部には、取付板１６３が取り付けられ、この取付板１６３に、軸受け板１６４，１６５が固着され、軸受け板１６４，１６５に下部ガイドロッド１５３，１５４の一端が固着されている。下部ガイドロッド１５３，１５４の他端は支柱３に支持されている。上部ガイドロッド１５５の両端部は左右の支柱３に取り付けられている。取付板１６３は支持板４５の下部に接触している。上部ガイドロッド１５５は側端部押さえ板１５１，１５２の上部をスライド自在に貫通している。
【０１０７】
側端部押さえ板１５１，１５２は、クリンチャーボックス９０の周りを囲むコの字形の形状を有している。側端部押さえ板１５１，１５２の上端部１５１Ａ，１５２Ａは斜めに曲げられており、両者が対向してガイドロッド１５３，１５４、１５５に装着されるときに、上端部は外側に広がるように装着されている。側端部押さえ板１５１，１５２にはワイヤー１５６Ｒ，１５６Ｌを通す穴が開口されている。
【０１０８】
勿論、ワイヤー１５６Ｒ，１５６Ｌを左右方向に移動させるために、図１６に示すように、ワイヤー１５６Ｒ，１５６Ｌにおいて同時に矢印Ｉｎ（又は同時に矢印Ｏｕｔ）方向に移動する部位が、側端部押さえ板１５１，１５２に取り付けられ、固定されている。
【０１０９】
ワイヤ１５６Ｒ、１５６Ｌの一端は、支持板４５の上部に回転自在に取り付けられたプーリ１５７Ｈにそれぞれ掛けられている。側部のプーリ１５７Ｒ，１５７Ｌは支柱３，３の軸受けに支持されている。ワイヤ１５６Ｒ、１５６Ｌの他端は、取付板１６３に回転可能に取り付けられたローラ１５８に巻き付けられている。
【０１１０】
ローラ１５８は、取付板１６３に取り付けられたコの字形の軸受け板１６４に保持されている。ローラ１５８の上部にはギア１６５が形成されており、ギア１６５にベルト１６６の一端が掛けられている。ベルト１６６の他端はギア１６７に掛けられている。ギア１６７の上下端部は軸受け板１６４に回転自在に保持されている。ギア１６７の下部にはギア１６８が形成されている。ギア１６８にはウォームギア１６９が噛み合っている。ウォームギア１６９は軸受け板１６４に取り付けられたモーター１７０の出力軸に固定されている。
【０１１１】
モーター１７０は、図示しない制御回路により制御され、搬入される用紙の大きさに応じて回転して、ワイヤー１５６Ｒ，１５６Ｌを移動させる。用紙の左右幅に合わせるため、モーター１７０は所定回数正方向或いは逆方向に回転した後に、用紙の左右端部を揃えるために、送り量を送った後に正逆方向に回転して、側端部押さえ板１５１，１５２を用紙の左右端部に当て、用紙の左右を揃える。
【０１１２】
尚、ワイヤー１５６Ｒ、ローラ１５８、ワイヤー１５６Ｌに代えてラックアンドピニオン機構により構成しても良い。
【０１１３】
【中折り機構】
ドライバーユニット６０，６１の下方には、図２，図６，図１８に示すように、中折り機構１８０が設けられている。この中折り機構１８０は、水平方向に延びて互いに接触する平行な一対のロール１８１，１８２と、一対のロール１８１，１８２と平行に延びて一対のロール１８１，１８２のニップ位置に対して出入する中折り板１８４（図７参照）とを備えている。
【０１１４】
中折り板１８４は、一対のロール１８１，１８２のニップ点に接近・離間させる駆動機構１９０と、一対のロール１８１，１８２の回転機構１８５Ａとが共通のモーター２００により駆動されることで構成されている。
【０１１５】
一対のロール１８１，１８２の回転軸１８５の両端部は支柱３，３に取り付けた軸受け板１８６，１８７に回転自在に保持されている。軸受け板１８７側の各回転軸１８５にはギア１８８、１８９がそれぞれ取り付けられている。ギア１８８，１８９は互いに噛み合っている。左右の軸受け板１８６，１８７の近傍には、それぞれ一対の加圧板１９１が揺動可能に設けられており、一対の加圧板１９１同士はスプリング１９２によって互いに引き寄せられている。一対の加圧板１９１は軸受け板１８５を若干上下動可能に保持しており、スプリング１９２の引っ張り力により、ロール１８１，１８２同士を強く接している。
【０１１６】
図１８に示すように、下部のギア１８９には、ギア１９３が噛み合っており、ギア１９３は、軸受け板１８７を貫通する回転軸１９４に固定されている。回転軸１９４には、更にギア１９５が取り付けられている。ギア１９５にはウォームギア１９７が噛み合っている。
【０１１７】
回転機構１８５Ａは、ギア１８８，１８９とギア１９３、１９５及びモーター２００並びにウォームギア１９７により構成されている。また中折り板１８４の駆動機構１９０は、モーター２００と下部の回転軸１９４と、ベルト１９６、回転板１９８、リンク１９９により構成されている。
【０１１８】
モーター２００の回転はウォームギア１９７、ギア１９５、ギア１９３を介して回転軸１９４に伝達され、ローラ１８１，１８２を回転させると共に、回転軸１９４に巻かれたベルト１９６を経由して回転板１９８に伝達される。回転板１９８にはガイド溝２０１が形成されており、このガイド溝２０１にリンク１９９下部の突起２０２が保持されている。
【０１１９】
リンク１９９の支点軸２０３はブラケット２０４に保持されている。ブラケット２０４は支柱３に取り付けられている。回転板１９８は左右の支柱３の近傍に配置されており、回転軸２０５により連結されている。リンク１９９の上端部には円形の開口部２０６が形成されており、開口部２０６に中折り板１８４の端部突起２０７が回転自在に保持されている。
【０１２０】
中折り板１８４は、ローラ１８１，１８２のニップ位置近傍に向けられており、積層板１３１の上端部に形成されたフランジ２０８に案内されてローラ１８１，１８２のニップ位置に進退可能とされている。
【０１２１】
【制御動作】
この実施の形態のシート材の綴じ合わせ装置では、紙Ｐが導入口４に導入されるとタッチセンサ１７が紙の搬入を検知する。スイッチＳ１或いはコピー機から綴じ合わせ命令が制御回路に送られてくると、モーター１３６が所定量回転し、送られた紙Ｐの中央部（所定部位）が、紙Ｐの大きさに応じてステープルユニット４０Ｒ，４０Ｌの綴じ合わせ位置に位置するように、支持プレート１３３の高さを変える。
【０１２２】
所定枚数の紙が送られたことがタッチセンサ１７に接続された制御回路が計数すると、側端部揃え機構１５０のモーター１７０が用紙幅を揃え、揃え終わったら、ステープルユニット４０Ｒ，４０Ｌがステープルの綴じ合わせを行う。
【０１２３】
ステープルの綴じ合わせ後には、モーター１３６が回転して、用紙の中央部をローラ１８１，１８２の接触部であるニップ位置に送って停止し、モーター２００を回転させて中折り板１８４をローラ１８１，１８２のニップ位置に突出させる。ローラ１８１，１８２は中折り板１８４が紙を送ると共に回転するので、複数枚の用紙の中央部をローラ１８１，１８２の間に挟み込み、中折りを行う。
【０１２４】
中折りが完了したら、折られた紙はローラ１８１，１８２の外側に排出される。また、所定枚数の紙が送られた後、側端部揃え機構１５０と支持機構１３０（支持プレート１３３）を同時若しくは順次に動作させて紙揃えを行うようにしても良い。
【０１２５】
なお、上記の実施の形態にかかるシート材の綴じ合わせ装置は、コピー機のフィニッシャーに適用したが、製本機にも適用できるのはいうまでもない。
【０１２６】
【発明の効果】
本発明にかかるシート材の綴じ合わせ装置によれば、省スペースであり、綴じ合わせるシート材の大きさに応じてシート材の所定部位をステープラユニットの綴じ合わせ位置に位置させる紙送り機構の簡略化、ステープラユニットの駆動源であるモーターや綴じ合わせた紙の中折りのための駆動源のモーターを少なくしてコストの低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態にかかる綴じ合わせ装置の正面図。
【図２】図２は図１の綴じ合わせ装置の主要部分の断面図。
【図３】図３は押圧部材の概略図。
【図４】図４はステープラユニットの側面図。
【図５】図５はステープラユニットの左右幅調整機構の概略図。
【図６】図６はステープラユニットのワイヤーの配索状態を示す斜視図。
【図７】図７はこの実施の形態の綴じ合わせ装置の背面図。
【図８】図８はクリンチャユニットの駆動部分の斜視図。
【図９】図９は最大トルクの時期調整を行う機構である管の構成を示す図。
【図１０】図１０は入力軸の説明図。
【図１１】図１１は支持部材及び連携機構の概念図。
【図１２】図１２は支持機構の平面図。
【図１３】図１３は支持機構の側面図。
【図１４】図１４は側端部揃え機構の概念図。
【図１５】図１５は端部押さえ板の側面図。
【図１６】図１６は端部揃え機構の概念図。
【図１７】図１７は端部揃え機構の駆動系を示す斜視図。
【図１８】図１８は中折り機構の概略図。
【符号の説明】
１  フィニッシャー
２  ハウジング
３  支柱
４  導入口
５  第１案内板（固定案内部材）
７  第２案内板
９  スライドガイド（移動案内部材）
１１  傾斜部
２０  押圧機構
２６  回転体
４０Ｒ，４０Ｌ  ステープルユニット
６０、６１  ドライバーユニット
８０，８１  クリンチャユニット
１２０  連携機構
１３０  支持機構
１３３  支持プレート
１５０  側端部揃え機構
１８０  中折り機構
Ｐ  紙（シート材）２
【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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