(57)【要約】【課題】コンパクトで設置スペースを確保しやすく、且つ線材の曲がりを確実に除去して直線状に矯正することのできる線材矯正装置を提供すること。【解決手段】第１矯正機構４は、水平方向に走行する線材２の上下に設けられ且つ該線材２の走行方向に沿って千鳥状に複数個配置されたローラー４０の群からなる矯正手段４０Ａ，４０Ｂを、複数の線材２と同数個有し、且つ矯正手段４０Ａ，４０Ｂは、隣り合う該矯正手段が該ローラー４０の軸方向にそれぞれずらして配置されている。第２矯正機構６は、水平方向に走行する線材２の側方に設けられ且つ該線材２の走行方向に沿って千鳥状に複数個配置されたローラー６０の群からなる矯正手段６０Ａを１個有している。第１矯正機構４を通過した複数の線材２を第２矯正機構６へ導くガイド機構５によって、複数の線材２それぞれの矯正手段６０Ａへの進入角度が同じに調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリールから引き出された複数の線材の曲がりを矯正して直線状にする線材矯正装置であって、
水平方向に走行する前記線材の上下に設けられ且つ該線材の走行方向に沿って千鳥状に複数個配置されたローラーの群からなる矯正手段を、前記複数の線材と同数個有し、且つこれら複数の矯正手段は、隣り合う該矯正手段が該ローラーの軸方向にそれぞれずらして配置されている第１矯正機構と、
水平方向に走行する前記線材の側方に設けられ且つ該線材の走行方向に沿って千鳥状に複数個配置されたローラーの群からなる矯正手段を、１個有している第２矯正機構と、
前記第１矯正機構を通過した前記複数の線材を前記第２矯正機構の矯正手段へ導くガイド機構と、を備え、
前記ガイド機構によって、前記複数の線材それぞれの前記第２矯正機構の矯正手段への進入角度が同じに調整される線材矯正装置。
【請求項２】
前記ガイド機構は、前記進入角度を調整する進入角度調整ローラーを有しており、該進入角度調整ローラーの円周面に、前記線材が嵌入可能な円周溝が、前記第１矯正機構を通過した複数の線材と同数設けられている請求項１記載の線材矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル状に巻回された複数の線材の曲がりを除去して直線状に矯正する線材矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ドラム等に巻回された線材は巻き癖等の「曲がり」を有しているため、ドラム等から巻き解かれた線材は、その使用前に、線材矯正装置によって直線状となるように曲がりが除去される。
この種の線材矯正装置においては、一の矯正機構で一方向の線材の曲がりしか矯正できないため、複数方向（例えば、線材の長さ方向と直交する横方向と縦方向）の曲がりを有している線材の矯正を行う場合には、複数の矯正機構を有する大型の線材矯正装置が必要となる。このような大型の線材矯正装置は、重量も相当重いため、設置スペースを確保しにくいという問題があった。
【０００３】
特許文献１には、一度で複数の線材の矯正を行うことができる線材矯正装置として、線材の縦方向の巻き癖を除去する縦方向矯正装置と、線材の横方向の巻き癖を除去する横方向矯正装置とを有し、該横方向矯正装置が、複数の横方向矯正機構を有し且つ隣り合う該横方向矯正機構同士が線材の長さ方向にそれぞれずらして配置されている線材矯正装置が記載されている。特許文献１に記載の線材矯正装置によれば、複数の横方向矯正機構が互いに干渉するのを未然に防ぐことができ、この結果、装置に供給される線材同士の間隔を狭めることができ、矯正後の線材の加工（切断、成形等）の精度が高まるとされている。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の線材矯正装置は、一つの線材に対して横方向の巻き癖を除去する専用の前記横方向矯正機構を、複数の線材と同数個有しているため、装置の小型化、軽量化という点で不充分であり、設置場所が制限されやすいという問題があった。
また一般に、この種の矯正機構の構成部材であるローラーは、線材の矯正力及び矯正後の線材の安定性の観点から、径の大きなものが望ましいところ、特許文献１に記載の線材矯正装置においては、前記横方向矯正機構の構成部材である複数のローラーの径を、それぞれ該装置に供給される線材同士の間隔よりも大きくすると、各ローラーが互いに干渉してしまうため、径の大きなローラーを使用することができず、線材の矯正効果の点で不充分であった。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２２５５６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、コンパクトで設置スペースを確保しやすく、且つ線材の曲がりを確実に除去して直線状に矯正することのできる線材矯正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のリールから引き出された複数の線材の曲がりを矯正して直線状にする線材矯正装置であって、水平方向に走行する前記線材の上下に設けられ且つ該線材の走行方向に沿って千鳥状に複数個配置されたローラーの群からなる矯正手段を、前記複数の線材と同数個有し、且つこれら複数の矯正手段は、隣り合う該矯正手段が該ローラーの軸方向にそれぞれずらして配置されている第１矯正機構と、水平方向に走行する前記線材の側方に設けられ且つ該線材の走行方向に沿って千鳥状に複数個配置されたローラーの群からなる矯正手段を、１個有している第２矯正機構と、前記第１矯正機構を通過した前記複数の線材を前記第２矯正機構の矯正手段へ導くガイド機構と、を備え、前記ガイド機構によって、前記複数の線材それぞれの前記第２矯正機構の矯正手段への進入角度が同じに調整される線材矯正装置を提供することにより、前記目的を達成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の線材矯正装置は、従来の線材矯正装置に比して小型化、軽量化が図られておりコンパクトなため、従来の線材矯正装置では設置できなかった限られたスペースへの設置が可能であり、且つ線材の矯正力に優れ、線材の曲がりを確実に除去して直線状に矯正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
本実施形態の線材矯正装置１０は、図１及び図２に示すように、複数（図では２個）のリール１から引き出された複数（図では２本）の線材２の曲がりを矯正して直線状にするもので、線材２の縦方向（水平方向に走行する線材の上下方向）の曲がりを矯正する第１矯正機構４と、線材２の横方向（水平方向に走行する線材の左右方向）の曲がりを矯正する第２矯正機構６と、第１矯正機構４を通過した複数の線材２を第２矯正機構６へ導くガイド機構５とを備えている。
【００１０】
線材２は、図３に示すように、断面視で菱形形状を有し、芯材２０と該芯材２０の周面を被覆する被覆層２１とからなる。芯材２０は、断面視で円形形状を有する鉄等の金属製の線材である。被覆層２１の形成材料としては、例えば、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられる。本発明の線材矯正装置に適用可能な線材は、図３に示す如き、幅ａと厚みｂとの比（ａ／ｂ）が１以外の数値となる偏平線材に制限されず、ａ／ｂが１となる線材、例えば断面視で円形形状や正方形形状の線材も含まれる。本発明の線材矯正装置に適用される偏平線材における幅ａと厚みｂとの比（ａ／ｂ）は、通常、１〜３程度である。
【００１１】
第１矯正機構４は、図１及び図２に示すように、水平方向（図１及び図２中では左右方向）に走行する線材２の上下に設けられ且つ該線材２の走行方向に沿って千鳥状に複数個配置されたローラー４０の群からなる矯正手段４０Ａ，４０Ｂを、複数の線材２と同数個（図では２個）有している。従って線材がＮ本の場合には、第１矯正機構は矯正手段をＮ個有することになる。
より具体的には、第１矯正機構４は、装置１０の基台１１上に該基台１１と直交するように配置された支持板４１と、該支持板４１の片面に配置された複数（図では１０個）のローラー４０を含んで構成されており、複数の矯正手段（ローラー群）４０Ａ，４０Ｂは、これら複数のローラー４０によって構成されている。尚、図２では便宜上、矯正手段４０Ａを構成するローラー４０の端面に斜線を付し、矯正手段４０Ｂを構成するローラー４０には斜線を付していない。各矯正手段４０Ａ，４０Ｂを構成するローラー４０の数は同数（図では５個）であり、各矯正手段４０Ａ，４０Ｂを構成する複数のローラー４０は、支持板４１の片面に千鳥状に配置、即ち、線材２の走行方向に所定間隔を置いて且つ線材２の上下に位置するように上下方向交互に配置されている。複数の矯正手段４０Ａ，４０Ｂは、図２及び図４に示すように、走行する線材２の上下方向に位置をずらして配置されている。
【００１２】
複数のローラー４０それぞれの円周面（外周面）には、図４に示すように、線材２が嵌入可能な円周溝４５が１本形成されている。この円周溝４５の溝壁が線材２との当接部となる。円周溝４５の断面形状は、線材２が嵌入可能な形状であれば良く、通常、三角形状、矩形状、半楕円状、半円状、半長円状等とされる。
また、円周溝４５の深さは、線材２の円周溝４５（ローラー４０）からの脱線防止の観点から、線材２の高さの１／２より大きいことが好ましい。ここで線材の高さとは、水平方向に走行する線材の上下方向の長さをいう。例えば、図３に示す幅ａが２．９ｍｍ、厚みｂが１．３ｍｍの線材を、幅ａが上下方向になるように水平方向に走行させた場合に、円周溝４５の深さが１．５ｍｍ以上あれば、該線材は円周溝４５から脱線しないことを確認している。
【００１３】
各矯正手段４０Ａ，４０Ｂを構成する複数のローラー４０には、支持板４１に固定された固定ローラー４０ａと、走行する線材２の上下方向に移動可能に配置された可動ローラー４０ｂとの２種類のローラーが存在する。両ローラー４０ａ、４０ｂの何れも、支持板４１から突設したローラー軸４２に回転可能に軸支されている。
【００１４】
各矯正手段４０Ａ，４０Ｂを構成する複数のローラー４０は、線材２の走行方向において、２個の固定ローラー４０ａ，４０ａの間に１個以上（図では１個）の可動ローラー４０ｂが位置するように配置されている。可動ローラー４０ｂは、支持板４１に設けられ且つ走行中の線材２の上下方向（図１中では紙面に対して垂直方向、図２中では上下方向）に延びる長穴（図示せず）から突設したローラー軸４２に、回転可能に軸支されている。可動ローラー４０ｂのローラー軸４２は、移動調整機構（図示せず）によって前記長穴内を移動可能になされており、該ローラー軸４２を移動させることにより、可動ローラー４０ｂを線材２の上下方向に移動させることができる。
【００１５】
本実施形態においては、図１及び図４に示すように、第１矯正機構４における複数の矯正手段４０Ａ，４０Ｂは、隣り合う該矯正手段４０Ａ，４０Ｂがローラー４０の軸方向（ローラー軸４２の長手方向、図１中では上下方向、図２中では紙面に対して垂直方向）にそれぞれずらして配置されている。従って、第１矯正機構４においては、図２に示すように、複数の線材２は、ローラー４０の軸方向に所定間隔を置いて並列に走行することになる。
このように、隣り合う矯正手段（ローラー群）４０Ａ，４０Ｂがローラー４０の軸方向にずらして配置されていることにより、限られたスペースでより径の大きいローラーが使用できるようになり、矯正効果がさらに向上するという効果が奏される。
このような効果を一層確実に奏させるようにする観点から、図１及び図４に示すように、隣り合う矯正手段４０Ａ，４０Ｂは、ローラー４０の円周面が対向しないように配置されることが好ましい。
【００１６】
これに対し、図５には、隣り合う矯正手段４０Ａ，４０Ｂがローラー４０の軸方向にそれぞれずらして配置されておらず、両者が一致しており、ローラー４０同士の円周面が対向している状態を示している。図５に示す矯正手段の配置形態は、ローラー４０の径等の設定によっては、隣り合う矯正手段４０Ａ，４０Ｂ同士が互いに干渉するおそれがあるため、本発明では採用されない。
【００１７】
このような構成の第１矯正機構４において、線材２の曲がり矯正は、走行中の該線材２を２個の固定ローラー４０ａ，４０ａで二点支持しつつ、その中点に位置する可動ローラー４０ｂにより曲がりの矯正荷重を負荷し、曲がり量に対し正確には弾・塑性総変形量を曲がりと逆方向に発生させることにより行われる。これにより、走行中の線材２の上下方向の曲がりが矯正される。
このような線材２の曲がり矯正加工は、複数個の可動ローラー４０ｂそれぞれによって行われるため、１本の線材２に対し、複数の可動ローラー４０ｂと同数回の曲がり矯正加工が施されることになる。線材２の矯正度合は、可動ローラー４０ｂの移動量、並びに複数の矯正手段４０Ａ，４０Ｂそれぞれを構成する全ローラー４０の径、ピッチ及び個数等を調整することにより行うことができる。また、線材２のテンションも調整することによって、さらなる線材２の良好な矯正度合を得ることができる。
【００１８】
第２矯正機構６は、図１及び図２に示すように、水平方向（図１及び図２中では左右方向）に走行する線材２の側方に設けられ且つ該線材２の走行方向に沿って千鳥状に複数個配置されたローラー６０の群からなる矯正手段６０Ａを、１個有している。
より具体的には、第２矯正機構６は、装置１０の基台１１上に配置された複数（図では５個）のローラー６０を含んで構成されており、１個の矯正手段（ローラー群）６０Ａは、これら複数のローラー６０によって構成されている。矯正手段６０Ａを構成する複数のローラー６０は、基台１１上に千鳥状に配置、即ち、線材２の走行方向に所定間隔を置いて且つ線材２の側方（左右）に位置するように左右方向交互に配置されている。
【００１９】
第２矯正機構６を構成する複数のローラー６０には、基台１１に固定された固定ローラー６０ａと、所定方向に移動可能に配置された可動ローラー６０ｂとの２種類のローラーが存在する。両ローラー６０ａ、６０ｂの何れも、基台１１から突設したローラー軸６２に回転可能に軸支されている。
【００２０】
第２矯正機構６を構成する複数のローラー６０それぞれの円周面には、図２に示すように、線材２が嵌入可能な円周溝６５が、該ローラー６０の軸方向（ローラー軸６２の長手方向、図１中では紙面に対して垂直方向、図２中では上下方向）に所定間隔を置いて複数本（図２では２本）形成されている。円周溝６５は、第１矯正機構４を構成するローラー４０に形成されている円周溝４５と同様に形成されている。
【００２１】
第２矯正機構６における矯正手段６０Ａを構成する複数のローラー６０は、線材２の走行方向において、２個の固定ローラー６０ａ，６０ａの間に１個以上（図では１個）の可動ローラー６０ｂが位置するように配置されている。可動ローラー６０ｂは、基台１１に設けられ且つ線材２の左右方向（図１中では上下方向、図２中では紙面に対して垂直方向）に延びる長穴（図示せず）から突設したローラー軸６２に、回転可能に軸支されている。可動ローラー６０ｂのローラー軸６２は、移動調整機構（図示せず）によって前記長穴内を移動可能になされており、該ローラー軸６２を移動させることにより、可動ローラー６０ｂを線材２の左右方向に移動させることができる。
このような構成の第２矯正機構６において、線材２の曲がり矯正は、上述した第１矯正機構４と同様に行われ、これにより、走行中の線材２の左右方向の曲がりが矯正される。
【００２２】
このように、本実施形態の線材矯正装置１０は、走行中の線材２の走行方向（水平方向）に対しての上下方向の曲がりを矯正する第１矯正機構４と、走行中の線材２の走行方向（水平方向）に対しての左右方向（側方）の曲がりを矯正する第２矯正機構６とを備えており、これら両方向それぞれについての矯正手段を独立に有しているため、異方性の大きな線材に対しても安定した矯正加工を行うことができる。
しかも、第２矯正機構６が備える矯正手段の数は１個であり、比較的簡易な構成であるため、装置１０のコンパクト化が図られ、設置スペースを確保しやすい。
【００２３】
また、本実施形態においては、上述したように各矯正手段４０Ａ，４０Ｂ，６０Ａを構成するローラー４０，６０の数を何れも５個としている。矯正手段を構成するローラーの数が７個以上では、装置の大型化を招き、装置の設置スペースが確保し難くなるおそれがある。また、矯正手段を構成するローラーの数が３個では、矯正度合の調整が難しく、線材２の曲がりを矯正できないおそれがある。一般に、リール等に巻回された線材は、最初の方に引き出される部分と最後の方に引き出される部分とで歪の量が異なるため、該線材の矯正加工においては矯正度合を適宜変更する必要があるところ、矯正手段を構成するローラーの数が必要最低個数である３個であると、矯正度合の変更が難しく、矯正が困難となる。
【００２４】
ガイド機構５は、第１矯正機構４を通過した複数の線材２を第２矯正機構６の矯正手段６０Ａへ導くためのもので、第１矯正機構４と第２矯正機構６との間に配置されている。
本実施形態におけるガイド機構５は、第１矯正機構４の複数の矯正手段４０Ａ，４０Ｂと同数（図では２個）のガイドローラー５０を有し、且つ該ガイドローラー５０と第２矯正機構６との間に、１個の進入角度調整ローラー５１を有している。ガイドローラー５０及び進入角度調整ローラー５１は、何れも基台１１から突設したローラー軸５２に回転可能に軸支されている。
【００２５】
ガイドローラー５０は、第１矯正機構４の複数の矯正手段４０Ａ，４０Ｂそれぞれに個別に対応するように配置されており、その円周面には、図２に示すように、線材２が嵌入可能な円周溝５５が、各矯正手段４０Ａ，４０Ｂを通過する線材２と同数、即ち、１本設けられている。
【００２６】
進入角度調整ローラー５１は、第１矯正機構４を通過した全ての線材２と接触して、各線材２の矯正手段６０Ａへの進入角度を同じに調整するためのものである。この目的のため、進入角度調整ローラー５１の円周面には、図２に示すように、線材２が嵌入可能な円周溝５５が、該ローラー５１の軸方向（ローラー軸５２の長手方向、図１中では紙面に対して垂直方向、図２中では上下方向）に所定間隔を置いて、第１矯正機構４を通過した複数の線材２と同数（図では２本）設けられている。円周溝５５は、第１矯正機構４を構成するローラー４０に形成されている円周溝４５と同様に形成されている。
【００２７】
このような構成のガイド機構５において、第１矯正機構４を通過した複数の線材２は、図６に示すように、それぞれガイドローラー５０によって進入角度調整ローラー５１へ案内され、進入角度調整ローラー５１の円周面に略同時に接触し、進入角度調整ローラー５１の１本の接線方向に沿って第２矯正機構６の矯正手段６０Ａへと案内される。これにより、複数の線材２それぞれの矯正手段６０Ａへの進入角度θ〔第２矯正機構６（矯正手段６０Ａ）における線材２の走行方向（図６中では左右方向）と該第２矯正機構６に進入する直前の線材２とのなす角度〕が同じになる。
進入角度θは、線材の走行経路が簡単となり、線材に不要なひずみを加えることが無い観点から９０°以下が望ましい。尚、進入角度調整ローラー５１と矯正手段６０Ａを構成するローラー６０の配置を図７に示すようにすれば、進入角度θを０度にすることができる。
【００２８】
このように複数の線材２それぞれの第２矯正機構６の矯正手段６０Ａへの進入角度θが同じに調整されることにより、複数の線材２それぞれの進入角度θが異なる場合（図８参照）に比して、第１矯正機構４から第２矯正機構６に向けて走行する際に複数の線材２それぞれに生じる歪みを略程度にすることができるため、第２矯正機構６において１個の矯正手段６０Ａにより複数の線材２に対して同条件の矯正加工を行うことができる。従って、第２矯正機構６の構成の簡略化が図られ、延いては、装置１０のコンパクト化が図られる。また、複数の線材２それぞれについて、均一且つ安定した直線性が得られる。
【００２９】
これに対し、図８に示すように、進入角度調整ローラー５１が存在せず、複数の線材２がそれぞれ異なる進入角度θ１，θ２を有している場合、第２矯正機構６に進入する際に線材２に生じる歪みに差がでてくるため、各線材２の曲がり度合にも差が生じることになる。このため、第２矯正機構６において、複数の線材２に対し個別に条件の異なる矯正加工をする必要が生じる。従って、複数の線材２がそれぞれ異なる進入角度θ１，θ２を有している場合には、θ１，θ２をできる限り０°にするために、第１矯正機構４と第２矯正機構６の距離を大きくするか、あるいは第２矯正機構６においても、第１矯正機構４と同様に、複数の線材２と同数個の矯正手段が必要となり、装置１０のコンパクト化を図ることはできない。
【００３０】
本実施形態においては、第１矯正機構４の前段に、複数の線材２それぞれの第１矯正機構４への進入位置を決めるためのガイドブロック３が配置されている。ガイドブロック３は、複数の線材２と同数の貫通口を有しており、各貫通口は、第１矯正機構４の各矯正手段４０Ａ，４０Ｂへと通じている。
【００３１】
また、第２矯正機構６の後段に、複数の線材２を把持した状態で走行方向（図１及び図２中では左右方向）に移動可能な一対のクランプブロック７，７が配置されている。一対のクランプブロック７、７間で複数の線材２をまとめて挟み込んだまま、図示しない駆動機構により該一対のクランプブロック７、７を走行方向に所定距離移動させることで、複数のリール１それぞれから線材２が引き出される。所定距離移動後、一対のクランプブロック７、７による線材２の挟み込みを解除し、該一対のクランプブロック７、７を後退させて初期位置に戻す。このような動作を繰り返すことで、線材２はリール１から引き出され、搬送される。
【００３２】
上述の如き構成を有する本実施形態の線材矯正装置１０においては、一対のクランプブロック７、７によってリール１から引き出された複数の線材２は、ガイドブロック３を通過し、第１矯正機構４にて、各線材２に対応して配置された矯正手段４０Ａ，４０Ｂによって上下方向の曲がりを個別に矯正される。第１矯正機構４を通過し、上下方向の矯正加工がなされた複数の線材２は、ガイド機構５にて、進入角度調整ローラー５１によって第２矯正機構６への進入角度を同一に調整された後、第２矯正機構６の矯正手段６０Ａに進入する。矯正手段６０Ａは、複数の線材２それぞれの左右方向（側方）の曲がりを一括して矯正する。こうして、上下方向及び左右方向の両方向の曲がりが除去され、直線状に矯正された複数の線材２が得られる。矯正後の線材２は、適宜カッター（図示せず）により定寸にカットされて使用される。
【００３３】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されない。
例えば、線材２の本数、矯正手段４０Ａ，４０Ｂ，６０Ａを構成するローラーの数等は適宜設定可能である。
また、本発明の線材矯正装置は、種々の用途に用いることができ、例えば、ガセット折で製袋された容器へ線材を挿入するための装置として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の線材矯正装置の一実施形態の概略を示す上面図である。
【図２】図２は、本発明の線材矯正装置の一実施形態の概略を示す側面図である。
【図３】図３は、図１に示す線材矯正装置で用いられる線材の一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１に示す第１矯正機構のローラーの一部の拡大側面図である。
【図５】図５は、本発明の範囲外の矯正機構の配置形態を示す図４相当図である。
【図６】図６は、図１に示す線材矯正装置のガイド機構及びその周辺を模式的に示す上面図である。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態のガイド機構及びその周辺を模式的に示す図６相当図である。
【図８】図８は、本発明の範囲外のガイド機構の形態を示す図６相当図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  リール
２  線材
３  ガイドブロック
４  第１矯正機構
５  ガイド機構
６  第２矯正機構
７  クランプブロック
１０  線材矯正装置
１１  基台
４０，６０  ローラー
４０Ａ，４０Ｂ，６０Ａ  矯正手段
４０ａ，６０ａ  固定ローラー
４０ｂ、６０ｂ  可動ローラー
４１  支持板
４２，５２，６２  ローラー軸
４５，５５，６５  円周溝
５０  ガイドローラー
５１  進入角度調整ローラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009131886.tif 000005
【図４】
2009131886.tif 000006
【図５】
2009131886.tif 000007
【図６】
2009131886.tif 000008
【図７】
2009131886.tif 000009
【図８】
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