(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後左右に分散された多数の物品を１列に整列した状態に整列する物品供給装置であって、
物品を搬送する搬送路上に、該物品が載置される前後間隔に隔てて支持ローラを搬送方向に配列し、
上記搬送路上に配列した支持ローラを、上記搬送方向に向けて逆ハ字形となる角度に配列し、
上記支持ローラを、上記物品が分散及び整列される速度で搬送方向に回転する回転手段を設けると共に、
上記支持ローラの逆ハ字形となる角度を、上記搬送方向に向けて始端側、中間部、終端側の領域ごとに順に小さくなるように配列し、
上記支持ローラに付与される抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該物品が載置された支持ローラをスリップ可能に設けた
物品供給装置。
【請求項２】
上記支持ローラの中心部に固定した支軸と、該支持ローラを回転する回転手段との間をスリップ可能に設けた
請求項１記載の物品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば蜜柑や林檎、トマト、西瓜、梨、柿、桃、馬鈴薯のような果菜物、或いは、テニス、サッカー、野球、卓球のような球技用ボール等の略球形状又は略楕円形状を有する物品を整列供給する作業に用いられる物品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例のような果菜物を供給する装置としては、例えば図８に示すように、Ｖ字型に架設した分散ベルト３０，３０間に果菜物Ａ…を移載し、分散ベルト３０，３０により果菜物Ａ…を前後に分散しながら整列して整列ベルト３１に移載すると共に、整列ベルト３１から仕分け用コンベア３３に果菜物Ａ…を順次移載する装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した果菜物Ａの外周面に艶出し用のワックスが塗布されている場合、果菜物Ａと分散ベルト３０との接触抵抗が大きく、分散ベルト３０，３０間に載置された果菜物Ａを前後に分散したり、果菜物Ａの載置位置を修正したりすることが困難である。略楕円形を有する果菜物Ａは分散ベルト３０との接触面積が大きく、一方の分散ベルト３０に接触した状態のまま搬送されることがあるので、搬送路中央部に対して果菜物Ａを整列載置することができない。
【０００４】
且つ、整列ベルト３１に載置された果菜物Ａを、両側部に架設したガイド板３２によりセンタリング（幅寄せ）しようとしても、接触抵抗が大きいため、果菜物Ａが傾斜又は起立するだけで、その載置位置を修正することが困難である。仕分け用コンベア３３の中央部載置面に対して偏心した状態に果菜物Ａが載置されたり、起立した状態に果菜物Ａが載置されたりするので、果菜物Ａの周面全体を、例えば、撮像用カメラ等により撮像することが難しく、仕分け作業が正確に行えないという問題点を有している。
【０００５】
また、隣接する果菜物Ａ…の接触抵抗又はガイド板３２との間に生じる接触抵抗により、一部の果菜物Ａ…が集合した状態のまま搬送されたり、前後に載置された果菜物Ａの間隔が不規則となったりすることがあり、果菜物Ａの間隔及び個数を一定に保つことが困難であるという問題点も有している。
【０００６】
他の供給方法として、図９に示すように、搬送路下部に配設した振動発生機３４により分散コンベア３５を振動させ、分散コンベア３５に載置された果菜物Ａ…を前後に分散しながら整列コンベア３６に移載し、整列コンベア３６から仕分け用コンベア３３に順次移載する装置を用いた場合、果菜物Ａの大きさ、形状、種類によって分散コンベア３５との接触面積が異なるため、接触面積が大きいと送り速度が速く、接触面積が小さいと送り速度が遅くなり、果菜物Ａの供給量を一定に保つことが困難であるという問題点を有している。
【０００７】
この発明は上記問題に鑑み、中間部の領域内に配列した支持ローラに付与される抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該中間部の領域内の物品が載置された支持ローラをスリップさせることにより、物品の間隔が不規則になったり、供給量が変動したりせず、所定の位置及び間隔、姿勢に揃えて供給する作業が安定して行える物品供給装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、前後左右に分散された多数の物品を１列に整列した状態に整列する物品供給装置であって、物品を搬送する搬送路上に、該物品が載置される前後間隔に隔てて支持ローラを搬送方向に配列し、上記搬送路上に配列した支持ローラを、上記搬送方向に向けて逆ハ字形となる角度に配列し、上記支持ローラを、上記物品が分散及び整列される速度で搬送方向に回転する回転手段を設けると共に、上記支持ローラの逆ハ字形となる角度を、上記搬送方向に向けて始端側、中間部、終端側の領域ごとに順に小さくなるように配列し、上記支持ローラに付与される抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該物品が載置された支持ローラをスリップ可能に設けた物品供給装置であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の構成と併せて、上記支持ローラの中心部に固定した支軸と、該支持ローラを回転する回転手段との間をスリップ可能に設けた物品供給装置であることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
請求項１記載の物品供給装置は、逆ハ字形に配列した支持ローラを回転手段により搬送方向に回転して、支持ローラによる搬送方向への移送力を徐々に増加させ、幅方向への移送力を減衰させる。これにより、果菜物等の物品の横揺れが少なくなり、物品の供給位置及び供給姿勢が安定する。また、重合又は集合したまま搬送される物品を、搬送路の始端側、中間部、終端側の各領域に配列した支持ローラの回転力により搬送路中央部に移動及び前後に分散しながら搬送する。且つ、中間部の領域内に配列した支持ローラに付与される物品の接触抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該中間部の領域内の物品が載置された支持ローラをスリップ（空転）させて、始端側の支持ローラにより搬送路中央部に移動及び前後に分散された前後の物品を当接したまま整列して搬送し、複数の物品を搬送路中央部に載置された状態に一時ストックする。且つ、後続の物品を、搬送路中央部に載置された物品に順次当接して、その当接時に付与される移送力により前後の物品を当接したまま整列して搬送及び供給する。
【００１１】
請求項２記載の物品供給装置は、上記請求項１記載の作用と併せて、支持ローラの中心部に固定した支軸と、該支持ローラを回転する回転手段との間をスリップさせて、搬送路中央部に移動及び前後に分散された前後の物品を当接したまま整列して搬送する。
【００１２】
【発明の効果】
この発明によれば、支持ローラの逆ハ字形となる角度を、搬送方向に向けて始端側、中間部、終端側の領域ごとに順に小さくなるように配列しているので、支持ローラによる搬送方向への移送力が徐々に増加し、幅方向への移送力が減衰する。果菜物等の物品の横揺れが少なくなり、物品の供給位置及び供給姿勢が安定するので、物品を、所定の位置及び間隔、姿勢に揃えて供給することができる。また、中間部の領域内に配列した支持ローラに付与される物品の接触抵抗が回転手段の回転力よりも大きいとき、該中間部の領域内の物品が載置された支持ローラをスリップさせるので、複数の物品を搬送路中央部に整列された状態に一時ストックすることができる。且つ、後続の物品を、搬送路中央部に載置された物品に順次当接して、前後の物品を当接したまま整列して搬送するので、物品の間隔が不規則になったり、供給量が変動したりせず、物品を、所定の位置及び間隔、姿勢に揃えて供給する作業が安定して行える。
【００１３】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は物品の一例として、多数の果菜物を１個ずつ整列供給する作業に用いられる物品供給装置を示し、図１及び図２に於いて、この物品供給装置１は、搬送路前段に配設した荷受け用コンベア２と、搬送路後段に配設した仕分け用コンベア３との間に配設され、荷受け用コンベア２から供給される多数の果菜物Ａを前後に分散させながら搬送路中央部に整列（例えば１列）して、仕分け用コンベア３を構成する受けローラ３ａ…の中央部に対して１個ずつ移載する。
【００１４】
上述した物品供給装置１は、図３、図４に示すように、搬送路両側部に架設した取付け枠５，５に、中空又は中実に形成した同径の支持ローラ６を回転可能に軸支すると共に、その支持ローラ６を、搬送方向に対して任意サイズ（例えば大、中、小）の果菜物Ａが載置される前後間隔に隔てて多数配列し、且つ、搬送路両側部に軸支した領域ａ，ｂ，ｃの支持ローラ６…を搬送方向に向けて逆ハ字形（例えば、搬送方向に対して支持ローラ６の内端側を遅らせ、外端側を先行した状態）となるように配列している。実施例では、長尺寸法の支持ローラ６を搬送路一側部に配列し、短尺寸法の支持ローラ６を搬送路他側部に配列しているが、同一寸法の支持ローラ６を搬送路両側部に配列してもよい。
【００１５】
且つ、支持ローラ６は、例えば合成樹脂や金属、木等の材質により形成され、ローラ外周面を遊端側から基端側に向けて同一外径となる形状（例えば円筒形状、円柱形状）に形成している。なお、ローラ外周面を遊端側から基端側に向けて大径となる形状（例えば円錐形）に形成してもよい。
【００１６】
また、支持ローラ６の外周面に、例えば突条や突起等の接触抵抗を付与する部分を形成又は付設するもよく、或いは、例えば合成ゴムや軟質樹脂等の接触抵抗の大きな部材でローラ周面を形成又は被覆してもよい。
【００１７】
且つ、支持ローラ６は、ローラの中心部に固定した支軸７の基端部を、取付け枠５に固定した軸受部８により回転可能に軸受し、支軸７の基端部に固定したプーリ９と、搬送路の両側下部に軸架した回転軸１０との間に駆動ベルト１１（例えば丸形ベルト）を張架（例えば８字状に交差して張架）している。始端側下部に配設した減速機付き駆動モータ１２は、スプロケット１３，１４及び駆動チェーン１５を介して回転軸１０を同期回転すると共に、駆動ベルト１１を介して支軸７に回転力を伝達し、搬送路両側部に配列した支持ローラ６を搬送方向に回転する。
【００１８】
且つ、搬送路の始端側（領域ａ内）に配列した支持ローラ６は、図２に示すように、回転軸１０の始端側軸周面に形成した大径の軸部１０ａに駆動ベルト１１を張架して、搬送路中央部に向けて果菜物Ａが積極的に移動（センタリング）される方向に対して、始端側後段に配列した支持ローラ６の回転速度よりも速く回転する。
【００１９】
且つ、搬送路の中間部（領域ｂ内）に配列した支持ローラ６は、回転軸１０の中間部軸周面に形成した小径の軸部１０ｂに駆動ベルト１１を張架して、始端側及び終端側に配列した支持ローラ６の回転速度よりも低速で回転すると共に、回転軸１０の回転力よりも大きな抵抗が付与されたときスリップ（空転）するように設けている。つまり、例えば支持ローラ６及び支軸７、回転軸１０及び駆動ベルト１１をスリップさせて、果菜物Ａの搬送速度を減速又は搬送停止し、果菜物Ａを搬送路上に一時ストックする。
【００２０】
且つ、搬送路の終端側（領域ｃ終端部）に配列した支持ローラ６は、回転軸１０の終端側軸周面に形成した最大外径の軸部１０ｃに駆動ベルト１１を張架して、終端側前段と対応する始端側及び中間部に配列した支持ローラ６の回転速度よりも速く回転させ、支持ローラ６上に移載される果菜物Ａを搬送方向に向けて加速搬送し、搬送路中央部に整列された果菜物Ａを前後等間隔に離間して仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…間に１個ずつ移載する。
【００２１】
なお、実施例では、回転軸１０に形成した軸部１０ａ，１０ｂ，１０ｃの外径差により、支持ローラ６の回転速度を可変調節するが、例えば支持ローラ６の支軸７に固定されるプーリ９の外径寸法を変更して、支持ローラ６の回転速度を可変設定してもよい。
【００２２】
他の回転方法として、搬送路の全長又は一部に配列した支持ローラ６を、例えば支軸７の基端部にスプロケットを介してチェーンを張架したり、ローラにモータを内蔵又は直結する等の回転手段により独立又は連動して回転駆動するもよく、また、支持ローラ６の周面に、例えばベルトやゴムローラ等の部材を圧接して回転してもよい。
【００２３】
且つ、始端側、中間部、終端側に配列した支持ローラ６の回転速度を異なる速度又は同一速度に設定してもよく、速度設定時に於いて、始端側の支持ローラ６は、他の部分に配列した支持ローラ６よりも速い速度に設定する。
【００２４】
且つ、搬送路上の領域ａ，ｂ，ｃに配列した支持ローラ６は、図５、図６に示すように、搬送方向に向けて徐々に角度（領域ａ，ｂ，ｃの順に緩やかとなる角度）が小さくなるように配列され、支持ローラ６上に載置された搬送路中央部に向けて果菜物Ａを移動（センタリング）する。
【００２５】
例えば始端側の領域ａに配列した支持ローラ６を大きい角度θ１（例えば約１３度）に設定し、中間部の領域ｂに配列した支持ローラ６を、上述した角度θ１よりも小さく、後述する角度θ３よりも大きい角度θ２（例えば約８度）に設定し、終端側の領域ｃに配列した支持ローラ６を、上述した角度θ２よりも小さい角度θ３（例えば約３度）に設定している。
【００２６】
なお、領域ａ，ｂ，ｃに配列した支持ローラ６を任意の角度（角度θ１，θ２，θ３）に変更してもよい。また、角度θ１，θ３、角度θ１，θ２、角度θ２，θ３に支持ローラ６を組み合わせて配列したり、角度θ１，θ２，θ３の何れか一組の支持ローラ６を配列してもよい。
【００２７】
且つ、両側部の支持ローラ６は、搬送路中央部から搬送路両側部に向けて徐々に高くなる角度θ４（例えば約３度）に斜設（図３参照）され、支持ローラ６上に載置された果菜物Ａを搬送路中央部に向けて移動（センタリング）する。なお、両側部に配列した支持ローラ６を任意の傾斜角度θ４に変更してもよい。
【００２８】
且つ、搬送路の終端側には、領域ｃ終端部に配列した支持ローラ６に近接して、例えば菱形や球形、楕円型等の任意形状に形成したガイドローラ１６…を幅方向に複数個配列し、且つ、搬送方向に向けて徐々に低くなるように複数列配設している。ガイドローラ１６は、ローラの中心部に挿通した支軸１７を、終端側両側部に架設した支持枠１８に軸架すると共に、搬送路中央部から搬送路両側部に向けて徐々に高くなるように配列し、仕分け用コンベア３を構成する受けローラ３ａ…に対して果菜物Ａが移載ガイドされる角度に斜設して、搬送路中央部に整列された果菜物Ａを、受けローラ３ａ…の中央部に向けて移載ガイドする。
【００２９】
且つ、搬送路の両側上部には、搬送路中央部に向けて果菜物Ａが幅寄せガイドされる間隔及び角度に傾斜して搬送ガイド１９を架設している。なお、搬送路の始端側両側部のみに搬送ガイド１９を架設してもよく、また、搬送ガイド１９を取り除いても、搬送路中央部に果菜物Ａを整列することができる。
【００３０】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、物品供給装置１により多数の果菜物Ａ…を１個ずつ整列供給する動作を説明する。
先ず、図１、図２に示すように、荷受け用コンベア２に放出された多数の果菜物Ａを前後及び左右に分散しながら搬送して、物品供給装置１の始端側両側部に配列した支持ローラ６…に順次移載する。
【００３１】
続いて、図３、図５にも示すように、始端側の領域ａに配列した角度の大きい支持ローラ６…を速く回転して、果菜物Ａを搬送路中央部に向けて積極的に移動（センタリング）すると共に、果菜物Ａを振動及び揺動させながら搬送して、重合又は集合した状態のまま搬送される果菜物Ａ…を前後に分散する。
【００３２】
次に、中間部の領域ｂ及び終端側の領域ｃに配列した支持ローラ６…により果菜物Ａを搬送路中央部に向けて移動（センタリング）させながら搬送し、両側部の支持ローラ６…に載置された果菜物Ａを、支持ローラ６…の斜面に沿って搬送路中央部に向けて移動するので、搬送路中央部に向けて移動される方向に移送力が作用し、一方の支持ローラ６…間に果菜物Ａが載置されても、支持ローラ６…に沿って果菜物Ａが搬送路中央部に向けて移動され、支持ローラ６の回転及び傾斜により果菜物Ａ…を確実にセンタリングすることができる。
【００３３】
且つ、領域ａ，ｂ，ｃに配列した支持ローラ６…を、搬送方向に向けて領域ａ，ｂ，ｃの順に角度が小さくなるように配列しているので、搬送方向の移送力が徐々に増大し、幅方向の移送力が減衰するため、果菜物Ａの横揺れが少なくなり、果菜物Ａの供給位置及び供給姿勢が安定する。
【００３４】
且つ、中間部の領域ｂに配列した支持ローラ６…に付与される果菜物Ａの接触抵抗が回転軸１０の回転力よりも大きいとき、図７にも示すように、支持ローラ６及び支軸７と、回転軸１０及び駆動ベルト１１とをスリップさせ、果菜物Ａが載置された支持ローラ６…のみをスリップ及び空転させて、果菜物Ａを搬送路中央部に載置された状態に一時ストックする。且つ、後続の果菜物Ａを、搬送路中央部に載置された果菜物Ａに順次当接して、その当接時に付与される移送力により前後の果菜物Ａ…を当接したまま整列搬送する。
【００３５】
次に、搬送路中央部に整列した果菜物Ａ…を、仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…に乗り移らせるとき、図４、図６にも示すように、領域ｃ終端部に配列した支持ローラ６…により加速搬送して、１列に整列された果菜物Ａ…を前後等間隔に離間して仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…間に順次移載すると共に、終端側に配列したガイドローラ１６…に沿って、１列に整列された果菜物Ａ…をセンタリング状態のまま移載するので、受けローラ３ａ…の中央部に対して果菜物Ａを１個ずつ正確且つ確実に移載することができる。
【００３６】
以上のように、逆ハ字形に配列した支持ローラ６…に付与される果菜物Ａの接触抵抗が回転軸１０の回転力よりも大きいとき、その果菜物Ａが載置された支持ローラ６…のみをスリップさせるので、果菜物Ａを搬送路中央部に載置された状態に一時ストックすることができる。且つ、後続の果菜物Ａを、搬送路中央部に載置された果菜物Ａに順次当接して、前後の果菜物Ａを当接したまま１列に整列して搬送するので、果菜物Ａの間隔が不規則になったり、供給量が変動したりせず、果菜物Ａを、所定の位置及び間隔、姿勢に揃えて供給する作業が安定して行える。
【００３７】
且つ、従来例のようなベルト３０，３１よりも支持ローラ６の方が接触抵抗が小さく、果菜物Ａの位置及び姿勢を修正したり、センタリングしたりする作業が容易に行え、仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…に対して偏心した状態に果菜物Ａが載置されたり、果菜物Ａが重合した状態のまま搬送されたりするのを確実に防止することができ、果菜物Ａの供給作業が安定して行える。
【００３８】
且つ、略楕円形状を有する果菜物Ａが起立姿勢に載置されても、支持ローラ６の回転により横長姿勢に向き修正されるため、例えば作業者の目や撮像用カメラ等の検査手段により果菜物Ａの表裏両面を正確且つ確実に検査することができる。
【００３９】
且つ、始端側に配列した角度θ１の大きい支持ローラ６…を速く回転して、果菜物Ａを搬送路中央部に向けて積極的に移動させながら搬送するので、従来例のようにガイド板等との接触により果菜物Ａの搬送が妨げられたり、果菜物Ａの位置及び姿勢が変位したりせず、果菜物Ａを整列する作業及び分散する作業が能率的に行え、供給能力の向上を図ることができる。
【００４０】
且つ、領域ｃ終端部の支持ローラ６…により果菜物Ａを加速搬送して、１列に整列された果菜物Ａ…を等間隔に離間して仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…間に移載するので、上述した検査手段により果菜物Ａの表裏両面を確実に検査することができ、果菜物Ａを等階級別に仕分けする作業が適確に行え、仕分け能力及び仕分け精度の向上を図ることができる。
【００４１】
且つ、両側部の支持ローラ６…を領域ａ，ｂ，ｃの順に角度が小さくなるように配列しているので、果菜物Ａの横揺れが徐々に小さくなり、仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…に移載される果菜物Ａの供給位置及び供給姿勢が安定する。
【００４２】
且つ、果菜物Ａを、領域ｃ終端部に配列したガイドローラ１６…に沿って仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…に対して移載される方向にガイドするので、仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…に対して果菜物Ａをセンタリングした状態のまま正確且つ確実に移載することができ、果菜物Ａの外周面にワックスが塗布されていても、ガイドローラ１６の接触抵抗が小さいため、果菜物Ａが停滞したり、移載が妨げられたりするのを確実に防止することができ、果菜物Ａの移載作業が円滑に行える。
【００４３】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の物品は、実施例の果菜物Ａに対応し、
以下同様に、
回転手段は、支軸７、プーリ９、回転軸１０、駆動ベルト１１、駆動モータ１２、スプロケット１３，１４、駆動チェーン１５に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００４４】
上述の実施例では、同一外径に形成した支持ローラ６を搬送路の両側部に配列しているが、例えば大、中、小等の外径に形成した支持ローラ６を、搬送路の始端側から終端側に向けて外径が小さくなる順に配列又は交互に配列してもよく、果菜物Ａ…を整列及びセンタリングした状態のまま搬送することができ、上述した実施例と同等の作用効果を奏することができる。
【００４５】
また、搬送路の全長又は一部に配列した支持ローラ６を、任意の角度（角度θ１〜θ４）に設定してもよい。
【００４６】
さらにまた、仕分け用コンベア３を構成する受けローラ３ａ…に果菜物Ａを１個ずつ移載するが、例えば鍵盤状に配列した受け板或いはバケット、カップ、トレー等の載置部に移載する作業にも適用することができ、実施例のような用途のみに限定されるものではない。
【００４７】
さらにまた、仕分け用コンベア３の始端側上部に、果菜物Ａの上部周面に対して押付けられる状態に弛ませて姿勢保持ベルト２０を張架（図２の仮想線で示す）し、仕分け用コンベア３の受けローラ３ａ…に移載される果菜物Ａに姿勢保持ベルト２０を押付けながら搬送するもよく、移載時に於いて、果菜物Ａの位置、姿勢、間隔が変位するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  物品供給装置による整列動作及び供給動作を示す平面図。
【図２】  物品供給装置による整列動作及び供給動作を示す側面図。
【図３】  果菜物のセンタリング動作を示す正面図。
【図４】  果菜物の移載動作を示す正面図。
【図５】  始端側に配列した支持ローラの取付け状態を示す平面図。
【図６】  終端側に配列した支持ローラの取付け状態を示す平面図。
【図７】  支持ローラのスリップによる整列動作を示す側面図。
【図８】  第１従来例の供給装置による供給動作を示す平面図。
【図９】  第２従来例の供給装置による供給動作を示す側面図。
【符号の説明】
Ａ…果菜物
ａ，ｂ，ｃ…領域
１…物品供給装置
２…荷受け用コンベア
３…仕分け用コンベア
３ａ…受けローラ
６…支持ローラ
７…支軸
９…プーリ
１０…回転軸
１１…駆動ベルト
１２…駆動モータ
１３，１４…スプロケット
１５…駆動チェーン
１６…ガイドローラ
１９…搬送ガイド
【図１】
0004172991.tif 000002
【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】
0004172991.tif 000008
【図８】
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【図９】
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