(57)【要約】【課題】収納時における占有スペースを大幅に減縮し、収納、取出し作業を容易化できるばかりでなく、収納棚との間の摺擦、振動、衝撃による塵埃の落下、飛散がないワークホルダ収納装置を提供する。【解決手段】ドーム状のワークホルダ３０の開放側端縁を支持する棚部材２と、該棚部材を非水平姿勢にて支持する台座１０と、棚部材により両端部を支持されることにより垂れ下がった中間部によりワークホルダの下側外周縁を支持する保持片２０と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーム状のワークホルダの開放側端縁を支持する棚部材と、該棚部材を非水平姿勢にて支持する台座と、前記棚部材により両端部を支持され、その中間部で前記ワークホルダの下側外周縁を支持する保持片と、を備えたことを特徴とするワークホルダ収納装置。
【請求項２】
前記棚部材には、大径のワークホルダを支持する長尺の保持片と、前記大径のワークホルダより小径のワークホルダを支持する短尺の保持片と、を略同心円状に並置していることを特徴とする請求項１に記載のワークホルダ収納装置。
【請求項３】
前記保持片の中間部の形状を円弧状に整形するための整形部材を備えていることを特徴とする請求項１、又は２に記載のワークホルダ収納装置。
【請求項４】
前記保持片は、可撓性材料からなる帯状体、網状体、或いはチェーンにて構成されていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載のワークホルダ収納装置。
【請求項５】
前記台座は、複数の前記棚部材を並置状態で保持することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のワークホルダ収納装置。
【請求項６】
複数のワークホルダ収納装置間を着脱自在に連結する連結手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のワークホルダ収納装置。
【請求項７】
前記台座の底部には、キャスターを備えていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のワークホルダ収納装置。
【請求項８】
前記台座による前記棚部材の支持角度を変更可能にする角度調整部を備えていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のワークホルダ収納装置。
【請求項９】
前記台座及び前記棚部材のいずれか一方または両方の高さを伸縮調整可能に構成したことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のワークホルダ収納装置。
【請求項１０】
前記棚部材に、塵埃落下防止マットを備えたことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のワークホルダ収納装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空成膜装置によって乾式成膜を行う際に使用されるドーム状のワークホルダを運搬、保管、管理するのに適したワークホルダ収納装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学部品、圧電基板等の各種ワークに対して金属膜を乾式成膜（蒸着・イオンプレーディング、スパッタ等）するための真空成膜装置、例えばイオンプレーディング装置は、真空炉内上部にドーム状のワークホルダを配置すると共に、ワークホルダのワーク支持面と対向する炉内適所に蒸着物質蒸発手段とイオン銃ユニットとを併設した構成を備えている。蒸着物質蒸発手段から蒸発した蒸着物質に対してイオン銃から出射したイオンを衝突させてイオン化し、このイオン化した蒸着物質はワーク面に付着堆積して金属膜を生成する（特開平５−９８４３０号、特開平９−２５６１４８号、特開平１０−６８０６６号、特開２００３−２２１６６５）。
ワークホルダは、金属材料から成る直径０．５〜２ｍ程度のドーム体であり、真空炉内への搬入、組付け、成膜終了後の取り外し、搬出作業は何れも複数人によって行われ、真空炉外では収納装置に収納した状態で保管される。ワークホルダは、凹状の内面に複数のワークを取り付けた状態で真空炉内上部に設置され、成膜終了後は炉外に取り出され、ワークを取り外してからワークホルダ収納装置に収納され、再使用に備える。ワークホルダは、成膜回数が所定回数を超えると内面に許容量を超えた成膜物質量が堆積する。成膜物質量が許容量を越えると、成膜物質が剥離、落下して発塵し易くなり、真空炉外ではクリーンルーム環境を悪化させる原因となり、真空炉内では発生した塵埃を原因とした特性不良、成膜不良をもたらす。このため、ワークホルダに対しては、一定の周期でサンドブラスト、洗浄を実施して堆積した蒸着物質を除去している。
【０００３】
ワークホルダ用の収納装置は、例えば形鋼を箱形に組み付けた骨格内に複数の収納棚を水平且つ多段状に支持した構成を備えている。個々の収納棚を水平方向へスライド自在に支持したタイプも存在する。従来の収納装置は、何れもドーム型のワークホルダの開放側端縁を下向きにした状態で水平な収納棚上面に載置して収納するため、ワークホルダの開放側端縁に対して均等に荷重が分散し、ワークホルダの自重による変形を防止することができる。ワークホルダが変形すると、成膜時における膜特性不良要因となる。
しかし、直径２〜３ｍ程度の大型のワークホルダを水平姿勢で上下多段に収納する収納装置は、床面に占める占有面積が増大するばかりでなく、収納棚からの出入れ作業は人手によって行われるため最上段の収納棚の高さ位置にも制限があり、一台の収納装置による収納枚数に制限があった。
更に、個々のワークホルダは大型且つ高重量であるために、水平な収納棚に対して人手によって出入れする作業が困難であり、安全性上問題があった。
【０００４】
また、水平な収納棚上にワークホルダを出入れする際に、収納棚を構成する金属部材との接触摩擦や、棚上に載置する際の振動、衝撃によって、堆積した蒸着物質が剥離、落下して塵埃が発生する。この塵埃がクリーンルームの床面に落下したり空気中に飛散すると異物浮遊による室内環境悪化の原因となる。また、ワークホルダに付着した塵埃は、真空成膜工程における特性不良、成膜不良をもたらす。
また、出入れ時にワークホルダ周縁部と収納棚との摺擦によって破損、歪みが発生することにより、ワークホルダに保持されたワークへの成膜精度に悪影響が発生する。
【特許文献１】特開平５−９８４３０号公報
【特許文献２】特開平９−２５６１４８号公報
【特許文献３】特開平１０−６８０６６号公報
【特許文献４】特開２００３−２２１６６５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように大型、且つ重量物としてのワークホルダを水平姿勢で収納する従来の収納装置は、大きな占有スペースを必要とするばかりでなく、収納、取出し作業が繁雑であり、更に収納、取出し時に収納棚との間での接触により塵埃が発生し易く、この塵埃がクリーンルームの環境悪化、真空成膜工程における特性不良、成膜不良をもたらす原因となっている。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、収納時における占有スペースを大幅に減縮し、収納、取出し作業を容易化できるばかりでなく、収納棚との間の摺擦、振動、衝撃による塵埃の落下、飛散がないワークホルダ収納装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、ドーム状のワークホルダの開放側端縁を支持する棚部材と、該棚部材を非水平姿勢にて支持する台座と、前記棚部材により両端部を支持され、その中間部で前記ワークホルダの下側外周縁を支持する保持片と、を備えたことを特徴とする。
ワークホルダは棚部材を構成する部材と僅かに接触するだけの状態、すなわち、ワークホルダの外周縁の一部が保持片と線接触することによって保持される。したがって、ワークホルダの重量の大半は保持片に加わるため、棚部材との接触、衝突による発塵が低減される。しかも、ワークホルダは線接触の状態で保持片に保持されているため、偏荷重によって変形することがない。
本発明は、前記棚部材には、大径のワークホルダを支持する長尺の保持片と、前記大径のワークホルダより小径のワークホルダを支持する短尺の保持片と、を略同心円状に並置していることを特徴とする。
前記棚部材には、大径のワークホルダを支持する長尺の保持片と、小径のワークホルダを支持する短尺の保持片と、を略同心円状に並置していることを特徴とする。
一つの棚部材に大小２つの保持片を略同心円状に吊り下げているので、大径のワークホルダと小径のワークホルダを同時に支持することができる。
【０００７】
本発明は、前記保持片の中間部の形状を円弧状に整形するための整形部材を備えていることを特徴とする。
可撓性を有した保持片が自重によって非円弧状に変形しているとワークホルダを着脱する作業性が悪化する上、膜特性不良が発生する。そこで、整形部材によって変形し易い保持片を円弧状に保持するようにした。
本発明は、前記保持片は、可撓性材料からなる帯状体、網状体、或いはチェーンにて構成されていることを特徴とする。
本発明は、前記台座は、複数の前記棚部材を並置状態で保持することを特徴とする。
一つの収納装置に複数の棚部材を並置することにより、より多くのワークホルダを保持して収納したり、一括して移送することが可能となる。
本発明は、複数のワークホルダ収納装置間を着脱自在に連結する連結手段を備えたことを特徴とする。
個々の収納装置に一つの棚部材を備えている場合であっても、複数の収納装置を必要に応じて並列状態で連結することにより、一括した取扱いが可能となる。
【０００８】
本発明は、前記台座の底部には、キャスターを備えていることを特徴とする。
本発明は、前記台座による前記棚部材の支持角度を変更可能にする角度調整部を備えていることを特徴とする。
作業者の身長、体型、体力の違いに応じて、棚部材の角度を調整することにより、取扱性を高めることができる。
本発明は、前記台座及び前記棚部材のいずれか一方または両方の高さを伸縮調整可能に構成したことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のワークホルダ収納装置。
作業者の身長、体型、体力の違いに応じて、収納装置の高さを調整することにより、取扱性を高めることができる。
本発明は、前記棚部材に、塵埃落下防止マットを備えたことを特徴とする。
これによれば、ワークホルダから落下、飛散した塵埃を塵埃落下防止マット上に捕捉することができるので、塵埃が床面へ落下してクリーンルーム内の環境が悪化することを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ドーム状のワークホルダの開放側端縁を支持する棚部材と、棚部材を非水平姿勢にて支持する台座と、棚部材により両端部を支持された中間部によりワークホルダの下側外周縁を支持する保持片と、を備えたので、収納時における占有スペースを大幅に減縮し、収納、取出し作業を容易化できるばかりでなく、収納棚との間の摺擦、振動、衝撃による塵埃の落下、飛散がないワークホルダ収納装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係るワークホルダ収納装置（保持片無し）の構成を示す正面図、側面図、及び斜視図であり、図２（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係るワークホルダ収納装置（保持片有り）の構成を示す正面図、側面図、及び斜視図であり、図３（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はワークホルダを支持した状態の収納装置の斜視図、保持片を吊り下げた状態を示す斜視図、及び要部拡大図である。
ワークホルダ収納装置（以下、収納装置、という）１は、ドーム状のワークホルダ３０を収納、保管する手段である。ワークホルダ３０は、金属膜を真空成膜する対象物としての光学部品、圧電基板等の各種ワークを保持する手段である。
凹面側に複数のワークを取付けたワークホルダを真空成膜装置を構成する真空炉内上部に配置し、蒸発させた金属成分をワークに付着させることにより金属膜を乾式成膜（蒸着、イオンプレーディング、スパッタ等）する。ワークホルダ３０は、凹面側に複数のワークを取り付けた状態で真空炉内上部に設置され、成膜終了後は炉外に取り出され、ワークを取り外してから収納装置１に収納される。
【００１１】
収納装置１は、ドーム状のワークホルダ３０の開放側端縁３０ａを支持する棚部材２と、ワークホルダ支持面２ａが非水平姿勢（傾斜面）となるように棚部材２を支持する台座１０と、棚部材２により両端部２０ａを支持されることにより支持面２ａ前方に略円弧状に垂れ下がり、且つ垂れ下がった中間部２０ｂによってワークホルダ３０の下側外周縁を支持する保持片２０と、を備えている。
棚部材２及び台座１０は、例えばステンレスパイプにて構成されている。棚部材２は、矩形の外枠３と、外枠３を構成する二本の縦片３ａ間に水平に差し渡された横片４等を有する。台座１０は、床面と平行な面を形成する矩形の枠体１１と、枠体１１の２つの角部（後部角部）から上方に突設された支持片１２と、を有し、必要に応じて枠体１１にはキャスター１５を転動自在に軸支する。棚部材２の外枠３を構成する前枠片３ｂと、台座１０の枠体１１の前枠片１１ａとは図示のように共通であってもよいし、別部材であってもよい。
【００１２】
棚部材２は、前枠片３ｂを台座の枠体１１により支持され、更に二本の縦片３ａは斜め後方へ上向きに延びてその適所を、二本の支持片１２間を連結する横片１２ａに固定されている。縦片３ａの上端部には前方へ突出する把持部５が設けられており、作業員が収納装置１を移動する際の手掛かりとする。
台座１０に対する棚部材２の傾斜角度θは図示の例に止まらずに、０＜θ≦９０度の範囲内であればどのような角度であってもよいが、４５度〜９０度の範囲が好ましい。
また、棚部材２を構成する縦片３ａ、及び横片４の前面には２対の突起（係止手段）６、７が設けられている。外側に位置する一対の突起６は何れも長尺の保持片２０Ｌの両端部を係止する手段であり、内側に位置する一対の突起７は短尺の保持片２０Ｓの両端部を係止する手段である。各突起６、７は、保持片２０Ｌ、２０Ｓの両端部を係止できる部材であれば、穴、フック等、どのような形状であってもよく、必ずしも突起である必要はない。
【００１３】
保持片２０は、例えばワークホルダ３０の円弧状の外周縁の一部（下部）を保持するに適した幅、長さを有した帯状体、チェーン、或いはネット等の可撓性を有した材料により構成し、両端部２０ａを突起６、或いは７により係止されることにより中間部（両端部を除いた部分）２０ｂが略円弧状に垂れ下がる材質、構成とする（図２）。要するに、保持片２０は、水平面に対して角度θ傾斜した棚部材２の支持面２ａ上に支持されるワークホルダ３０の下側外周縁部を安定して支持し得る幅と、長さと、強度と、可撓性を有した部材であれば、どのような材料、構成であってもよい。
保持片２０により外周縁を保持されたワークホルダの開放側端縁３０ａは、棚部材２を構成する横片４等と軽く接触するが、大半の重量を保持片によって保持された状態となる。
【００１４】
図３の例では、外側の２つの突起６によって両端部２０ａを係止された長尺の保持片２０Ｌの中間部２０ｂ上面に大径のワークホルダ３０の外周縁の下側半分を支持することにより、傾斜した棚部材２の支持面２ａに沿ってワークホルダ３０を斜めに支持している。また、内側の２つの突起７によって両端部を支持した短尺の保持片２０Ｓによって図示しない小径のワークホルダの外周縁の下側半分を支持することもできる。
即ち、本発明では一つの棚部材２によって大小二個のワークホルダ３０を同時に支持することが可能となる。長短２本の保持片２０Ｌ、２０Ｓを略同心円を描くように配置することにより、一つの棚部材上に大小二個のワークホルダ３０を効率良く収容することが可能となる。即ち、両保持片２０Ｌ、２０Ｓにより夫々各ワークホルダを同時に支持する際には、小径のワークホルダが大径のワークホルダの凹部内に非干渉で嵌合した状態での収納が可能となる。
【００１５】
なお、保持片２０の自重によって中間部が変形して正確な半円状とならず、その曲率が大きくなっている場合には、円弧状の外周縁を有したワークホルダ３０を保持片上に載せたり取り出す際の作業性が悪化することが想定される。
そこで、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、棚部材２の中心部適所から斜め下向きに拡開する２本の棒状の整形部材８を設けることにより、保持片２０が整形部材８上に接触しながら整形部材８に沿って円弧状に垂れ下がるように構成し、保持片２０の過剰変形（弛み）を防止する。或いは、整形部材８の前面に設けた突起８ａを保持片２０の上面、或いは下面に引っ掛けることにより、保持片２０の中間部が内側に撓み変形して曲率が大きくなることを防止してもよい。
要するに、保持片の中間部の垂れ下がり形状を円弧状に整形するための整形部材としてはどのような手段を用いてもよい。
整形部材８は、横片４、その他任意の部位に固定する。
【００１６】
従来の如く水平な棚板上に重量物としてのワークホルダを載置する場合には棚板上での変形が発生しにくいという利点がある。それに対して棚部材を非水平姿勢に保持した場合には、金属材料から成る棚部材上に直接ワークホルダを載置すると自重による変形が発生し易いという問題がある。
本実施形態では、可撓性（クッション性）を有し且つ十分な幅を有した保持片２０を用いてワークホルダ外周縁のほぼ半分の領域を線接触により保持するようにしたので、ワークホルダからの荷重が保持片２０との接触面に均等に分散して偏荷重がなくなり、ワークホルダの自重による変形を生じさせることなく安定して保持することができる。ワークホルダをほぼ縦置きに近い傾斜姿勢で支持することにより、棚部材上への出入れ作業が効率化、安全化し、また収納スペースを減縮することができる。
【００１７】
更に、図３に示すように棚部材２の支持面２ａの背面、或いは支持面２ａの前面に、適当な範囲に亘って塵埃落下防止マット４０を取り付けることにより、ワークホルダに付着堆積した金属膜から生成された塵埃の床面への落下や空気中への飛散を防止するようにしている。塵埃落下防止マット４０の表面は、落下した塵埃を保持して飛散させにくい材質（例えば、樹脂シート）を使用する。
塵埃落下防止マット４０は、棚部材２を構成する横片４よりも後方に配置してもよいし、横片４の前面側に配置してもよい。横片の前面側に配置した場合には、横片４とワークホルダとの直接的な接触が回避されてワークホルダ着脱時に摺擦、衝撃が加わることが無くなる。
【００１８】
次に、図４（ａ）は本発明の収納装置の変形実施形態を示す側面図、（ｂ）は連結手段の一例の構成説明図である。この収納装置は、複数の収納装置同士を連結、離脱自在にする連結手段５０を備えた構成が特徴的である。
連結手段５０としては収納装置１の台座間、又は／及び、棚部材間を着脱自在に連結可能な手段であれば、どのような構成であってもよい。この例に係る連結手段５０は、金属、樹脂等の剛性材料から成る連結杆５１と、連結杆５１の両端部の軸支部により夫々回動自在に支持されたフック片５２と、から成る。回動自在な各フック片５２は図示しない弾性手段により矢印方向へ弾性付勢されており、棚部材２や台座１０を構成する金属部材の適所にフック片５２を取り付けることにより２つの収納装置同士を着脱自在に連結することができる。
従って、複数台の収納装置を並列状態で連結した状態で一括して移動させ、そのまま保管位置に保管することが可能となる。なお、連結杆５１は伸縮自在に構成してもよい。
或いは、図５に示すように台座１０を構成する枠体１１を前後方向に長く延長して複数の棚部材２を所定間隔で支持し得るように構成してもよい。この場合、枠体１１から上方に突設された支持片１２の上部から枠体１１と並行に延びる上側枠体１６により各棚部材２の上部を支持する。
【００１９】
次に、図６は本発明の収納装置の変形実施形態であり、台座１０から延びる支持片１２に設けた軸部（角度調整部）１７によって棚部材２の中間部適所を上下方向へ回動自在に支持することにより、台座による棚部材の支持角度を変更可能にしている。この際、任意の角度（水平を含む）にて棚部材２を係止できるように構成することにより、ワークホルダ着脱時の操作性を高めることができる。具体的には、軸部１７の一端部から雄螺子部を一体的に突出し、この雄螺子部にスプリングワッシャを介して蝶ネジを螺着する。このように構成すれば、蝶ネジを手動操作して緩めることにより棚部材２を任意の角度に回動させることが可能となる一方で、蝶ネジを締め付けることにより任意の角度で棚部材を固定することが可能となる。なお、符号１８は棚部材２の下部を枠体１１に固定するためのフックである。
或いは、支持片１２や棚部材２の一部を伸縮自在な多段式にして高さを調整可能とし、移動時の取扱性や、ワークホルダの着脱時の操作性を高めるようにしてもよい。
【００２０】
以上のように本発明の収納装置１は、ワークホルダ３０を傾斜した棚部材２によって非水平姿勢にて保持するばかりでなく、棚部材とワークホルダとの直接的な接触を避けるために棚部材から吊り下げた可撓性を有した保持片２０によってワークホルダの外周縁を支持するようにしたので、棚部材との接触による発塵を防止できると共に、ワークホルダに偏荷重が加わることによる変形を防止できる。
特に、保持片２０に対してワークホルダを取り付けたり、取り外す作業では、ワークホルダの変形が発生しにくく作業性を高めることができる。また、ワークホルダを非水平姿勢にて収納することにより、収納装置１自体の前後幅を減縮して収納スペースを減縮することができる。
保持片２０が自重により弛みを起こすと、ワークホルダを着脱する作業性が著しく低下する。そこで、棚部材２に整形部材８を設けることにより、保持片２０が整形部材８上に接触しながら整形部材８に沿って円弧状に垂れ下がるように構成した。長尺の保持片は特に変形し易いため、長尺の保持片のみに整形部材を用いればよい。
一つの棚部材２上に長短二本の保持片を同心円状に配置したので、大小２つのワークホルダを互いに干渉させることなく重ねて（同心円状に）支持することができ、収納効率を高めることができる。
【００２１】
保持片２０により保持されたワークホルダ３０の後方に、塵埃落下防止マット４０を配置することにより、ワークホルダに付着堆積した金属膜から生成された塵埃の床面への落下や空気中への飛散を防止することができる。
棚部材２や台座１０をステンレス等の軽量金属にて構成することにより、取扱性の向上、安全性向上を図ることができる。
収納装置１をキャスター１５により移動可能に構成することにより、成膜装置への出入れ、移動作業効率を高めることができる。従来は複数の作業員が手持ち運搬していたが、収納場所から成膜装置までの往復を収納装置ごと行うことができるので、便利である。
複数の収納装置を収納スペース内に近接して配列、収納した状態において、必要な収納装置だけを容易に引き出すことが可能となり、便利である。
また、保持片２０によりワークホルダを支持した状態でワークホルダの凹面は棚部材２の後方から露出している。このため、クリーンルーム外でワークホルダ凹面を洗浄する際に、収納装置１に収納した状態で洗浄することが可能となる。
作業者の身長、体型、体力の違いに応じて、棚部材の角度を調整することにより、取扱性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係るワークホルダ収納装置（保持片無し）の構成を示す正面図、側面図、及び斜視図である。
【図２】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施形態に係るワークホルダ収納装置（保持片有り）の構成を示す正面図、側面図、及び斜視図である。
【図３】（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はワークホルダを支持した状態の収納装置の斜視図、保持片を吊り下げた状態を示す斜視図、及び要部拡大図である。
【図４】（ａ）は本発明の収納装置の変形実施形態を示す側面図、（ｂ）は連結手段の構成説明図である。
【図５】本発明の収納装置の変形実施形態の説明図である。
【図６】本発明の収納装置の変形実施形態の説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…収納装置、２…棚部材、２ａ…ワークホルダ支持面、３…外枠、３ａ…縦片、３ｂ…前枠片、４…横片、５…把持部、６…突起、７…突起、８…整形部材、１０…台座、１１…枠体、１１ｂ…前枠片、１２…支持片、１２ａ…横片、１５…キャスター、１６…上側枠体、２０…保持片、２０Ｌ…保持片、２０Ｓ…保持片、２０ａ…両端部、２０ｂ…中間部、３０…ワークホルダ、４０…塵埃落下防止マット、５０…連結手段、５１…連結杆、５２…フック片
【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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