(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種硬貨を混在した状態で収容するコインホッパと、該コインホッパから一枚づつ硬貨を取り出してホッパ外へ搬送する硬貨搬送手段と、コインホッパの下流側に配置された硬貨判別手段と、硬貨判別手段の下流側に位置するほぼ水平な横搬送経路と、硬貨判別手段により判別を受けた硬貨を金種別に受ける為に該横搬送経路の前方に配置された硬貨シュータと、硬貨搬送手段によって横搬送経路に搬送されてきた各硬貨を対応する金種の硬貨シュータに落下させるための押出手段と、を備えた硬貨の選別装置であって、
上記硬貨搬送手段はコインホッパ、硬貨判別手段、硬貨シュータに沿って順次移動するエンドレス搬送手段であり、該エンドレス搬送手段の前面には所定のピッチで硬貨保持用のピンが突設されたものにおいて、
上記硬貨搬送手段は、上記横搬送経路の終端に位置する反転部にて下方へ反転してから上記コインホッパに戻る経路を経て移動し、
該反転部には、反転部まで搬送されてきた硬貨を落下させる強制落下機構を設け、
該強制落下機構は、硬貨搬送手段のピンに押されて反転部に移動してきた硬貨が、反転部内の所定の離脱位置までピンから離脱しないようにガイドするとともに、離脱位置よりも下方においてはピンによって硬貨を下方へ強制落下させることを特徴とする硬貨の硬貨の選別装置。
【請求項２】
上記強制落下機構は、上記横搬送経路を構成する後壁と連続するとともに硬貨搬送手段の円弧状の反転経路の外側に所定範囲に亙って設けた後ガイド面と、該後ガイド面の外側縁部に沿って立設したガイド壁と、を有し、硬貨搬送手段に設けたピンと該ガイド壁との協働により、上記離脱位置の上側において硬貨がピンから離脱することを防止するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の硬貨の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は硬貨の選別装置に関し、異なった金種の硬貨を自動的に選別して仕分ける装置の改良に関し、詳細には自動販売機、両替機、金銭払出し装置等々の金銭取扱装置において、装置内に投入、回収された各種硬貨を金種別に選別した上で仕分け収納する作業を自動的に行う選別装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金銭取扱装置においては、装置内に投入され硬貨、或は回収された硬貨を金種別に選別してから仕分けて夫々の収納場所に収納する為の行程が必要とされる。このような選別、仕分け行程を実施するための選別装置としては、従来から種々提案されている。
例えば、図３は本出願人の提案に関わる選別装置の概略構成図であり、この選別装置は、異なる金種の多数の硬貨Ｃを混在した状態で収容するコインホッパ１と、該コインホッパ１から一枚づつ硬貨Ｃを取り出して上方へ搬送する硬貨搬送手段２と、コインホッパ１の下流側（図面では上側）に位置し搬送されてくる硬貨を一枚づつ通過させてその金種、真贋等を判別する硬貨判別手段３と、硬貨判別手段３の下流側に略水平に配置されて搬送される硬貨を案内する硬貨ガイド経路４と、硬貨ガイド経路４に沿って移動する硬貨Ｃを金種別に受け取る為に該ガイド経路４の前方に対向配置された金種別の硬貨シュータ５と、硬貨ガイド経路４の後壁に沿って所定の配置で設けられ硬貨ガイド経路４を通過する硬貨を押圧して該硬貨を対応する金種の硬貨シュータ５に落下させるための押出手段６と、を備える。
コインホッパ１は、図示しない硬貨投入口等から投入され搬送されてきた複数の硬貨Ｃを異金種が混在した状態で収容する手段であり、ホッパ内に収容した硬貨が落下しないようにカバー１０を設けている。ホッパ１の円弧状の内底部に沿って硬貨搬送手段２を構成するエンドレスのチェーン１５が通過するように構成されており、チェーン１５によってホッパ１内底部に位置している硬貨を一枚づつ捕捉して上方に移送するように構成されている。
硬貨搬送手段２は、エンドレスのチェーン１５をスプロケット（プーリ）１６ａ〜１６ｄによって所定の経路で配回したものであり、いずれか一つのスプロケットを駆動スプロケットとして図示しないモータにより駆動する。モータは図示しない制御部による制御を受けて駆動する。この例では、チェーン１５は、コインホッパ１の内底部（スプロケット１６ａ）を通過する経路を経て、上昇経路１７ａを一旦上向きに移動してスプロケット１６ｂの外周にて横方向へ方向転換し、ほぼ水平の経路１７ｂを経てスプロケット１６ｃにて反転し、反転後にほぼ水平の戻り経路１７ｃを経てスプロケット１６ｄの位置にて下方へ向かう下降経路１７ｄに達してホッパ１内に至る。
【０００３】
次に、図４(a) 及び(b) はチェーン１５の構成を示す正面図、及び底面図であり、このチェーン１５は、樹脂等から成る複数の小判形のブロック２０を、メガネ型の薄板から成る連結板２１（両端部に枢支軸がある）にて回動自在に連結したものであり、連結板２１には所定のピッチで傘型のピン２２が前方へ向けて突設されている。この例では、連結板２１を２個隔てた間隔で連結板２１の右側端部の枢支軸と同軸状にピン２２が固定されている。隣接し合うピン２２間の間隔は、最大径の硬貨の径よりも少しく大きくなるように設定されている。
コインホッパ１の内部では、異金種が混在した状態で複数の硬貨が収容されているが、ホッパ内底部をチェーン１５が通過して上昇経路１７ａを上昇開始するまでの間に、ピン２２間に一枚づつ硬貨が落とし込まれ、チェーン１５が上昇経路１７ａを移動する際には、各ピン間のスペース内に一個づつの硬貨が保持された状態となっている。
硬貨判別手段３は、例えば硬貨に穴が有るか否か、外径、外形等を光センサによって判別し、材質（銅、ニッケル等）を材質センサ等により導電性を確認することによって判別する。
硬貨ガイド経路４は、図５に示すように硬貨Ｃを載置した状態でガイドするための突出路２５と、後壁２６とを有し、後壁２６の適所にはチェーン１５を通過させる空所２７を形成すると共に、押出手段６を構成する押出ピン３０を突出させるためのガイド穴２８を下側に有する。また、符号３５は、硬貨ガイド経路４に沿って移動する硬貨Ｃがピン２２間のスペース内に納まらずに、ピン２２上に乗り上げて落下し易くなる事態の発生を防止する為のガイド板であり、ピン２２上に乗り上げた状態にある硬貨Ｃは、ガイド板３５に沿って通過する際に、ピン間のスペース内に落とし込まれる。ガイド板３５は、硬貨ガイド経路４の一部、またはほぼ全長に亙って設けられる。
【０００４】
押圧手段６は、上記制御部によって制御される図示しないソレノイド等によって駆動される押出ピン３０を備えており、硬貨ガイド経路４を構成するガイド穴２８から突出したときに、硬貨の下部を押し出して、硬貨が下部から硬貨シュータ５へ向けて落下するように構成している。押出ピン３０は、硬貨の金種と同数だけ配置されている。
硬貨シュータ５は、各押出ピン３０の前方下側に位置しており、硬貨シュータ５は金種別に区画されており、各区画と各押出ピン３０とが一対一で対応している。各区画は、金種別の硬貨収納部に連通しており、各区画に押し出された硬貨は各硬貨収納部に収納される。
チェーンの反転位置にあるスプロケット１６ｃの下方にはＮＧ硬貨を回収する回収ボックスが配置されており、ピン２２間で保持されつつ突出路２５上を搬送されてくる硬貨のうち、判別手段３において真正でない硬貨、或は取扱い不可能な種類の硬貨である場合には押出手段は作動せず、当該ＮＧ硬貨は反転部まで搬送される。すなわち、突出路２５の終端部に達した硬貨が更にピン２２によって反転部側へ押し出されると、通常この硬貨は図示のように落下し、落下経路に沿って配置された落下ガイド板４０を介して図示しない回収ボックス内に回収される。この落下ガイド板４０は、図６（図３の矢視Ａ図）に示すように反転部に於けるチェーン１５の移動経路を包囲するように配置された平板であり、下側へ向かうほど手前側に向けて傾斜している。また、硬貨の落下方向は図示した下向きの方向とは限らず、硬貨によっては突出路２５上における硬貨の進行方向に沿って図３の右方向Ｂに向けて押し出されることも多々あるので、反転部の右側にも落下ガイド板４０の横方向スペース４０ａが設けられている。また、横搬送経路を構成する後壁２６と落下ガイド板４０は連続している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の硬貨判別装置にあっては、反転部まで搬送されてきたＮＧ硬貨を反転部直下に位置する回収ボックスに自然落下させると共に落下経路に沿って配置した落下ガイド板４０によって硬貨をガイドする方式を採っていた。しかも、横搬送経路から反転部へ放出される硬貨の落下方向は下向き方向とは限らず、反転部を通過して落下ガイド板の横方向スペース４０ａへ向けて移動し、該横方向スペース４０ａ、或はガイド壁４０ｂに沿って回収ボックスまで落下する硬貨もある。この場合、雨水等によって硬貨が濡れていると、硬貨は後壁２６に吸着しながら横搬送経路を移動し、反転部に放出される際にも上部スペース４０ｃに吸着しながら移動するので下方へ落下しにくくなり、チェーンから離脱して横方向スペース４０ａ上に吸着し易くなる。このため、ガイド板４０に沿った自由落下が阻害される。即ち、例えば、この硬貨判別装置を備えた金銭取扱装置が屋外に配置されているために、投入される硬貨が雨水によって濡れている場合、反転部に放出される硬貨の一つでも横方向スペース４０ａに吸着すると、この位置に放出されてきた後続の硬貨が先行する硬貨に引っ掛かって詰まりを起こし易くなる。
本発明が解決しようとする課題は、チェーンに所定のピッチで突設したピンの間で硬貨を保持して搬送する過程で、押出ピンによって硬貨を金種別に押出して硬貨シュータに落下させる機構を備えた硬貨判別装置において、硬貨シュータに落下せずに横搬送経路をそのまま搬送されて硬貨搬送手段の反転部に達した硬貨を、反転部の下方に配置した回収ボックス内に落下させる際に、硬貨を強制的に下向きに放出させて確実に回収ボックス内に強制落下させるようにした硬貨選別装置を提供することにある。すなわち、仮に硬貨が雨水等によって濡れていたとしても、反転部を越えた横方向に放出せずに、強制的に下向きに落下させることにより、硬貨詰まりの発生を防止することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、異種硬貨を混在した状態で収容するコインホッパと、該コインホッパから一枚づつ硬貨を取り出してホッパ外へ搬送する硬貨搬送手段と、コインホッパの下流側に配置された硬貨判別手段と、硬貨判別手段の下流側に位置するほぼ水平な横搬送経路と、硬貨判別手段により判別を受けた硬貨を金種別に受ける為に該横搬送経路の前方に配置された硬貨シュータと、硬貨搬送手段によって横搬送経路に搬送されてきた各硬貨を対応する金種の硬貨シュータに落下させるための押出手段と、を備えた硬貨の選別装置であって、上記硬貨搬送手段はコインホッパ、硬貨判別手段、硬貨シュータに沿って順次移動するエンドレス搬送手段であり、該エンドレス搬送手段の前面には所定のピッチで硬貨保持用のピンが突設されたものにおいて、上記硬貨搬送手段は、上記横搬送経路の終端に位置する反転部にて下方へ反転してから上記コインホッパに戻る経路を経て移動し、該反転部には、反転部まで搬送されてきた硬貨を落下させる強制落下機構を設け、該強制落下機構は、硬貨搬送手段のピンに押されて反転部に移動してきた硬貨が、反転部内の所定の離脱位置までピンから離脱しないようにガイドするとともに、離脱位置よりも下方においてはピンによって硬貨を下方へ強制落下させることを特徴とする。
請求項２の発明は、上記強制落下機構は、上記横搬送経路を構成する後壁と連続するとともに硬貨搬送手段の円弧状の反転経路の外側に所定範囲に亙って設けた後ガイド面と、該後ガイド面の外側縁部に沿って立設したガイド壁と、を有し、硬貨搬送手段に設けたピンと該ガイド壁との協働により、上記離脱位置の上側において硬貨がピンから離脱することを防止するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した形態例により詳細に説明する。
図１(a) は本発明の硬貨判別装置の要部構成を示す正面図であり、図３と同一部分には同一符号を付して説明する。
即ち、この硬貨判別装置は、異なる金種の多数の硬貨Ｃを混在した状態で収容するコインホッパ１と、該コインホッパ１から一枚づつ硬貨Ｃを取り出して上方へ搬送する硬貨搬送手段２と、コインホッパ１の下流側（図面では上側）に位置し搬送されてくる硬貨を一枚づつ通過させてその金種、真贋等を判別する硬貨判別手段３と、硬貨判別手段３の下流側に略水平に配置されて搬送される硬貨を案内する硬貨ガイド経路４と、硬貨ガイド経路４に沿って移動する硬貨Ｃを金種別に受け取る為に該ガイド経路４の前方に対向配置された金種別の硬貨シュータ５と、硬貨ガイド経路４の後壁に沿って所定の配置で設けられ硬貨ガイド経路４を通過する硬貨を押圧して該硬貨を対応する金種の硬貨シュータ５に落下させるための押出手段６と、を備える。
コインホッパ１は、図示しない硬貨投入口等から投入され搬送されてきた複数の硬貨Ｃを異金種が混在した状態で収容する手段であり、ホッパ内に収容した硬貨が落下しないようにカバー１０を設けている。ホッパ１の円弧状の内底部に沿って硬貨搬送手段２を構成するエンドレスのチェーン１５が通過するように構成されており、チェーン１５によってホッパ１内底部に位置している硬貨を一枚づつ捕捉して上方に移送するように構成されている。
【０００８】
硬貨搬送手段２は、例えばエンドレスのチェーン１５をスプロケット（プーリ）１６ａ〜１６ｄによって所定の経路で配回したものであり、いずれか一つのスプロケットを駆動スプロケットとして図示しないモータにより駆動する。モータは図示しない制御部による制御を受けて駆動する。この例では、チェーン１５は、コインホッパ１の内底部（スプロケット１６ａ）を通過する経路を経て、上昇経路１７ａを一旦上向きに移動してスプロケット１６ｂの外周にて横方向へ方向転換し、ほぼ水平の横搬送経路１７ｂを経てスプロケット１６ｃにて反転し、反転後にほぼ水平の戻り経路１７ｃを経てスプロケット１６ｄの位置にて下方へ向かう下降経路１７ｄに達してホッパ１内に至る。
なお、チェーンの代わりにタイミングベルトその他のエンドレス搬送手段を使用してもよい。また、この搬送経路は一例であり、少なくとも横搬送経路１７ｂを備えていればよい。また、横搬送経路は、おおむね水平であればよく、多少の傾斜、多少の起伏を有した経路は本発明の横搬送経路の概念に含まれるものである。
【０００９】
次に、チェーン１５は図４(a) (b) において図示説明したように複数の小判形のブロック２０を、略８字型の薄板から成る連結板２１（両端部に枢支軸がある）にて回動自在に連結したものであり、連結板２１には所定のピッチで傘型のピン２２が前方へ向けて突設されている。この例では、連結板２１を２個隔てた間隔で連結板２１の右側端部の枢支軸と同軸状にピン２２が固定されている。隣接し合うピン２２間の間隔は、最大径の硬貨（例えば、邦貨の５００円硬貨）の径よりも少しく大きくなるように設定されている。
コインホッパ１の内部では、異金種が混在した状態で複数の硬貨が不規則的な姿勢で収容されているが、ホッパ内底部をチェーン１５が通過して上昇経路１７ａを上昇する過程で、ピン２２間のチェーン上に一枚づつ硬貨Ｃが入り込み、チェーン１５が上昇経路１７ａを移動する際には、各ピン間のスペース内に一個づつの硬貨が保持された状態となっている。なお、必要に応じて硬貨を一つづつピン２２間のスペース内に落とし込み易くする為の攪拌手段、ガイド手段等をホッパ内部に設けてもよい。
硬貨判別手段３は、例えば硬貨に穴が有るか否か、外径、外形等を光センサによって判別したり、材質（銅、ニッケル等）を材質センサ等により導電性を確認することによって金種や真贋等を判別する手段である。
【００１０】
硬貨ガイド経路４は、図１(b) に示すように硬貨Ｃを載置した状態でガイドするための突出路（硬貨支持面）２５と、後壁２６とを有し、後壁２６の適所にはチェーン１５を通過させる空所２７を形成すると共に、押出手段６を構成する押出ピン３０を突出させるためのガイド穴２８を下側に有する。
押圧手段６は、上記制御部によって制御される図示しないソレノイド等によって駆動される押出ピン３０を備えており、図１(b) に破線で示すように硬貨ガイド経路４を構成するガイド穴２８から突出したときに、硬貨Ｃの下部を押し出して、硬貨が下部から硬貨シュータ５へ向けて落下するように構成している。押出ピン３０は、硬貨の金種と同数だけ配置されている。各ソレノイドが各押出ピン３０を突出させるタイミングは、上記判別手段３が通過する硬貨の金種を判別してから、該硬貨が、当該金種の硬貨を受け取る硬貨シュータ５の区画５ａに対応する位置に達するまでのタイミングをパルスにより判定することにより得られる。即ち、制御部は、例えば硬貨が判別手段３を通過した時にパルスのカウントを開始し、横搬送経路１７ｂ内に設けた複数の押出ピン３０のうち、当該硬貨の金種に対応する押出ピン３０だけを、硬貨が通過するタイミングに併せて突出させることにより、硬貨の下部を突出路２５上から前方へ脱落させる。
【００１１】
この際、必要に応じて、横搬送経路に沿ったチェーンの移動経路に沿って線材４５を配置することにより、硬貨の上部、或は中間部は線材４５によって前方への突出を阻止されるので、落下姿勢を規制されながら、硬貨の下部から落下して行くことになる。
なお、硬貨判別手段３において、真正な硬貨でないと判定されたり、或は取扱いできない硬貨であると判定された場合、すなわちＮＧ硬貨であると判定された場合には、制御部はいずれの押出ピン３０をも動作させることなく、該硬貨を横搬送経路の終端部まで移送させ、該終端部に位置する反転部にて下方に位置する回収ボックス内に強制落下させる。
反転部において硬貨を回収ボックス内に強制落下させるための強制落下機構５０は、横搬送経路の後壁２６と連続配置されるとともに反転部におけるチェーン１５の円弧状の移動経路の外側を包囲するように配置された後ガイド面５１と、後ガイド面の外側縁部を包囲するガイド壁５１ａと、後ガイド面５１の下部に連続配置されて下方に位置する回収ボックスに接続した落下ガイド面５２と、落下ガイド面５２の両側を包囲する壁５２ａとを有する。後ガイド面５１の幅、即ち、ガイド壁５１ａの位置は、円弧状の移動軌跡を有するチェーン１５によって反転部を円弧状に搬送される濡れた硬貨が、チェーンのピン２２を離脱して横方向に移動しようとしても、ピン２２を離脱し得ないように設定する。反転部において硬貨がピン２２を離脱するのは、矢印Ｄで示した離脱位置よりも下側においてである。この離脱位置Ｄより下側においては、硬貨は壁５２ａとピン２２との間に挟まれながら強制的に下方へ押し出され、ピン２２から離脱することにより傾斜した落下ガイド面５２に沿って回収ボックス内に落下して行く。
【００１２】
これを更に詳述すれば、強制落下機構５０は、後壁２６と連続して横方向へ延びる部分と、チェーン１５に沿って円弧状に下方へ延びる部分とから成る後ガイド面５１を有し、後ガイド面５１の外側を包囲するように前方へ立設されたガイド壁５１ａとチェーン１５との間の間隔は、最小径の硬貨の径よりも小さく寸法設定されているので、最小径の硬貨をガイドする際にも、濡れた硬貨がチェーンのピン２２を離脱して後ガイド面５１に吸着する事態の発生を防止できる。
また、チェーン１５とガイド壁５１ａとの間隔は、最大径の硬貨が反転部を通過する際に、ピン２２とガイド壁５１ａとの間で硬貨を挟み込むことがない程度に大きく設定する。
硬貨シュータ５は、各押出ピン３０の前方下側に位置しており、硬貨シュータ５は金種別に区画されており、各区画５ａと各押出ピン３０とが一対一で対応している。各区画５ａは、金種別の硬貨収納部に連通しており、各区画に押し出された硬貨は各硬貨収納部に収納される。
【００１３】
以上の構成を備えた本発明装置は、前記従来装置が使用していた自然落下用の落下ガイド板に代えて、反転部におけるチェーンの円弧状の移動経路に沿って、チェーンの外側に設けた後ガイド面５１と、その下側に延びる落下ガイド面５２を設け、最小径の硬貨と最大径の硬貨をチェーンに沿った円弧状の搬送経路によって強制的に落下させる際に、いずれの硬貨も後ガイド面に吸着する余地がない程度に後ガイド面の面積を狭くし、しかもガイド面５１，５２に沿った各ガイド壁５１ａ，５２ａとチェーン上のピン２２との間に硬貨が挟まれることがないように各ガイド面の面積を設定したので、濡れた硬貨が反転部においてチェーンから離脱して後ガイド面に吸着したり、それに起因した硬貨詰まりが発生する事態の発生を防止できる。つまり、反転部に進入した硬貨が横搬送経路の後壁２６と連通する後ガイド面５１の上部に吸着しながら横方向へ移動してピン２２から離脱しようとしてもガイド壁５１ａによって強制的にピン２２側へ戻される為、硬貨は常に反転部内をピン２２によって押圧されながら移動せざるを得ず、少なくとも離脱位置Ｄまではピン２２によって押し下げられながら移動する。そして、離脱位置Ｄから下側においては自重によってピン２２から離脱し、落下ガイド面５２を経て回収ボックス内に落下することとなる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、チェーンに所定のピッチで突設したピンの間で硬貨を保持して搬送する過程で、押出ピンによって硬貨を金種別に押出して硬貨シュータに落下させる機構を備えた硬貨判別装置において、押出ピンによって押し出されずにチェーンの反転部まで搬送されてきたＮＧ硬貨を、反転部下方に位置する回収ボックス内に落下させて回収する際に、濡れた硬貨が横搬送経路の後壁に吸着しながら移動することにより反転部においてチェーン上のピンから離脱して後壁と連続したガイド面に吸着するという不具合を解消することができる。
即ち本発明では、チェーンから突設したピンと、反転部におけるチェーンの外側に設けた後ガイド面及びその壁との協働によって、濡れた硬貨であっても確実にチェーンの移動経路に沿って円弧状に強制移動させ、後ガイド面に吸着する余地をなくした。しかも、反転部内においては、硬貨はピンによって押し下げられながら、ガイド壁によってピンからの脱落を防止されるので、搬送する硬貨の径の大小に関係なく確実に強制的に落下させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (a) 及び(b) は本発明の一形態例の選別装置の概略構成図及び要部構成を示す断面図。
【図２】図１(a) におけるＣ−Ｃ断面図。
【図３】従来の選別装置の概略構成図。
【図４】  (a) 及び(b) はチェーンの構成例を示す説明図。
【図５】従来例の要部構成説明図。
【図６】図３のＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
１  コインホッパ、２  硬貨搬送手段、３  硬貨判別手段、４  硬貨ガイド経路、Ｃ  硬貨、５  硬貨シュータ、６  押出手段、１０  カバー、１５  チェーン、１６ａ〜１６ｄ  スプロケット（プーリ）、２０  ブロック、２１  連結板、２２  ピン、２５  突出路（硬貨支持面）、２６  後壁、２７  空所、２８  ガイド穴、３０  押出ピン、５０  強制落下機構、５１  後ガイド面、５１ａ  ガイド壁、５２  落下ガイド面、５２ａ  壁。
【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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