JP4509534B2 - フィルム装着方法およびその装置 - Google Patents

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Description

この発明は、フィルム装着方法およびその装置に関し、特にたとえば、容器などの被装着物に筒状のシュリンクフィルムなどのフィルムを装着するために用いられるフィルム装着方法およびその装置に関する。
図19は、従来のフィルム装着装置の一例を示す図解図である。フィルム装着装置1は、固定軸2を中心として旋回する複数のフィルム供給機構3を含む。フィルム供給機構3は、複数の棒状のガイド部材4を含む。そして、フィルム装着装置1の上方から筒状のシュリンクフィルム7が供給され、ガイド部材4の周囲に、シュリンクフィルム7が被せられる。この状態で、複数のガイド部材4が互いに離れるように拡がることにより、シュリンクフィルム7がガイド部材4の外側に保持される。
シュリンクフィルムが保持されたフィルム供給機構3は、固定軸2を中心として旋回し、ガイド部材4の先端部が下方になる位置で停止する。ガイド部材4の下方には、ベルトコンベアなどによって、容器などの被装着物5が移送される。被装着物5は、ガイド部材4の下方で停止し、その周囲にシュリンクフィルム7が装着される。被装着物5の周囲にシュリンクフィルム7を装着するために、複数のガイド部材4が互いに近付くように狭められ、ガイドアーム6によって、シュリンクフィルム7が下方に押し下げられる。被装着物に装着されたシュリンクフィルム7は、加熱することにより収縮し、被装着物の周囲に密着させられる(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−252310号公報
しかしながら、図19に示すようなフィルム装着装置では、ガイド部材4を狭めてガイドアーム6でシュリンクフィルム7を押し下げるという動作をするため、ベルトコンベアなどで移送されてきた被装着物5を停止させなければならず、シュリンクフィルム7の装着に時間がかかる。そこで、図20に示すように、被装着物5が移送されている状態でシュリンクフィルム7を被せることができるフィルム装着装置が考えられた。
このフィルム装着装置8では、固定軸2を中心として旋回する複数のフィルム保持部9を含む。フィルム保持部9には、筒状のシュリンクフィルム7が吸引保持される。シュリンクフィルム7を保持したフィルム保持部9は、ベルトコンベアなどで移送される被装着物5に同期して、固定軸2を中心として旋回する。そして、被装着物5が移動する速度に合わせてシュリンクフィルム7が移動し、フィルム保持部9が最下端部にきたところで、シュリンクフィルム7がフィルム保持部9から離されて、被装着物5にシュリンクフィルム7が装着される。なお、この場合、シュリンクフィルム7は、被装着物5の上部に被さるだけであるため、後段において、たとえばシュリンクフィルム7の上端縁部を押すことにより、被装着物5の周囲を覆うようにシュリンクフィルム7が押し下げられる。
このようなフィルム装着装置8では、シュリンクフィルム7を被装着物5の上部に被せるのと、被装着物5に被せられたシュリンクフィルム7を押し下げるのとが、別の工程で行われるため、被装着物5を停止させることなく、移送されている状態でシュリンクフィルム7を被せることができる。
このフィルム装着装置8を用いた場合、フィルム保持部9は円弧を描くように旋回し、被装着物は直線状に移動するため、シュリンクフィルム7は被装着物5に対して斜めの状態で接触し始める。そして、フィルム保持部9が最下端部にきたときに、シュリンクフィルム7と被装着物5とが直線状に配置され、この部分でフィルム保持部9によるシュリンクフィルム7の保持が解除されて、シュリンクフィルム7が被装着物5に装着される。したがって、図19に示すようなフィルム装着装置1のように、シュリンクフィルム7を被装着物5の中間部まで押し下げることができない。被装着物5が小さい場合、後段において、シュリンクフィルム7の上端縁部を押さえることにより、適性位置までシュリンクフィルム7を押し下げることができる。しかしながら、被装着物5が大きい場合、それにともなってシュリンクフィルム7も大きくなり、被装着物上に露出したシュリンクフィルム部分が多くなる。このような場合、後段においてシュリンクフィルム7の上端縁部を押さえたときに、シュリンクフィルム7がつぶれて、うまく押し下げられない場合がある。
それゆえに、この発明の主たる目的は、被装着物が大きいものであっても、連続的に被装着物にシュリンクフィルムを装着することができるフィルム装着方法およびその装置を提供することである。
この発明は、回転装置によって筒状のフィルムを保持した複数の保持手段を旋回させるとともに、移送手段によって保持手段に向かって柱状の胴部を有する被装着物を立てた状態で移送しながら、移送手段によって移送される被装着物と保持手段とが近付き、筒状のフィルムの開口部に被装着物の上端が挿入されたときに、移送される被装着物の位置に合わせて、変位手段によって保持手段を、保持手段に保持した筒状のフィルムの軸が鉛直方向に対して傾斜した状態から鉛直状態となるように、順次変位させることによって、筒状のフィルムの開口部が被装着物の装着方向を向くようにし、この状態を保ちながら装着手段によって筒状のフィルムを被装着物に向かって押し出して被装着物に筒状のフィルムを装着することを特徴とするフィルム装着方法である。
また、上記フィルム装着方法を実施する発明は、筒状のフィルムを保持する保持手段、複数の保持手段を旋回させるための回転装置、保持手段向かって柱状の胴部を有する被装着物を移送するための移送手段、および移送手段で移送される被装着物に保持手段が近付き、筒状のフィルムの開口部に前記被装着物の上端が挿入されたときに、移送される被装着物の位置に合わせて、保持手段を、保持手段に保持した筒状のフィルムの軸が鉛直方向に対して傾斜した状態から鉛直状態となるように、順次変位させることによって、筒状のフィルムの開口部が被装着物の装着方向を向くようにする変位手段と、開口部が被装着物の装着方向を向く状態が保たれた筒状のフィルムを被装着物に向かって押し出して被装着物に筒状のフィルムを装着する押し出し手段とを含む装着手段からなることを特徴とするフィルム装着装置である。
筒状のフィルム移送されてくる被装着物に近付き、筒状のフィルムの開口部に被装着物の上端が挿入されたとき、装着手段によって、フィルムが被装着物に装着される向きとなるように保持手段が変位する。そして、このような向きにフィルムを保ちながら、フィルムが被装着物に向かって押し出されるため、被装着物が移送されている状態でも、フィルムを被装着物に向かって押し出すことができる。
このようなフィルム装着装置において、装着手段変位手段および押し出し手段は、それぞれ、カムと、回転装置の回転に応じてカムに沿って移動するカムフォロアを有するレバーとの組み合わせを含む機構によって構成することができる。
また、保持手段としては、たとえばフィルムをその開口部を広げた状態で吸引して保持するような構成とすることができる。
さらに、被装着物にフィルムを装着した後に、被装着物を挟み込んで引き下げるフィルム引き下げ手段を用いることができる。ここで、たとえば、被装着物の進行方向に向かうにしたがって低くなるようなベルトなどでフィルム引き下げ手段を構成しておくことにより、被装着物の移動にともなって、フィルムを被装着物の適正位置に移動させることができる。
この発明によれば、被装着物が移送されている状態であっても、フィルムを被装着物に向かって押し出すことができるため、被装着物のかなりの部分を覆うようにフィルムを装着することができる。そのため、後段において、フィルムの位置の修正が容易となり、被装着物の大きさにかかわらず、適性位置にフィルムを装着することができる。しかも、フィルムが被装着物に装着される向きを保ちながら押し出されるため、被装着物にフィルムが引っ掛かったりせず、フィルムのスムーズな装着が可能である。このようなフィルム装着装置を用いることにより、被装着物を停止させることなく、移送されている状態で、フィルムを装着することができる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
図1は、この発明(フィルム装着方法およびその装置)のフィルム装着装置の一例を示す図解図である。
フィルム装着装置10は、フィルムが装着される被装着物を移送するための移送手段として、ベルトコンベア12を含む。ベルトコンベア12上には、間歇装置14が配置される。間歇装置14は、図2に示すように、対向する円形の回転体16,18で構成される。回転体16,18は、それぞれ複数枚積層される。回転体16,18の積層枚数は、ベルトコンベア12で移送される容器などの被装着物20の大きさに応じて調整することができる。
回転体16,18の周囲には、等間隔で突起16a,18aが形成される。そして、回転体16,18の近接部分において突起部16a,18aが対向するように、回転体16,18が逆向きに回転する。回転体16,18は、逆向きに回転することにより、突起部16a,18aで囲まれた空間に被装着物20が嵌り込み、順次被装着物20が送り出される。したがって、被装着物20が密集して移送されてきても、回転体16,18を間歇的に回転させることにより、被装着物20が等間隔で送り出される。
間歇装置14から送り出された被装着物20は、フィルム供給装置30によってフィルムが装着される。フィルム供給装置30は、図3および図4に示すように、回転装置としてのターレット32を含む。ターレット32は、軸34を中心として回転可能に形成される。ターレット32には、放射状に延びる複数のガイド36が形成される。ガイド36には、スライド可能にスライド部材38が取り付けられる。スライド部材38とターレット32との間には、バネ40が取り付けられ、スライド部材38がターレット32側に引き付けられるようにされている。なお、図3においては、1つのガイド36にのみスライド部材38が取り付けられているが、実際には、全てのガイド36にスライド部材38が取り付けられている。また、表記上の都合により、バネ40はスライド部材38に接続されていないように記載されているが、実際には、バネ40はスライド部材38に接続されている。
スライド部材38には、図4、図5に示すように、保持手段としての吸引ヘッド42が回転可能に取り付けられる。吸引ヘッド42は、フィルムを吸引保持する保持面42aを有し、保持面42aに吸引孔42bが形成される。この吸引孔42bからフィルムが吸引されることにより、保持面42aにフィルムが保持される。吸引ヘッド42は、中空状の軸44を介してスライド部材38に取り付けられる。軸44は、吸引ヘッド42からスライド部材38側に延びてスライド部材38に回転可能に取り付けられ、その延びた先端にホース取付部46が形成される。ホース取付部46には、吸引ホース48が取り付けられる。そして、吸引ホース48および軸44を介して、吸引ヘッド42の吸引孔42bから空気を吸引することにより、保持面42aにフィルムを吸引保持することができる。
軸44には、吸引ヘッド42に並列に接続部材50が形成され、接続部材50とスライド部材36との間にバネ52が接続される。なお、吸引ヘッド42は、その保持面42aがスライド部材38の長手方向に一致する位置から吸引ヘッド42の旋回方向と同じ向きに回転できるが、その逆方向には回転できないようにして、バネ52によって、その保持面42aがスライド部材38の長手方向に一致するように引っ張られる。スライド部材38は、軸34を中心として放射状に形成されるガイド36に沿ってスライドするため、吸引ヘッド42の保持面42aとスライド部材38の長手方向とが一致する状態を基準とすることにより、軸34に取り付けられる後述の首振り用カムの設計を容易にすることができる。
さらに、軸34の周りには、図3に示すように、延伸用カム54および首振り用カム56が取り付けられる。延伸用カム54はターレット32の一方側に、首振り用カム56はターレット32のもう一方側に取り付けられる。延伸用カム54および首振り用カム56は、ターレット32の回転にともなって回転しないように、たとえば軸34を支持する支持部などに取り付けられる。延伸用カム54および首振り用カム56は、図6に示すように、円板状の一部が外側に向かって突出した形状を有する。なお、図6においては、延伸用カム54と首振り用カム56とを区別するために、延伸用カム54を破線で示してある。延伸用カム54の周囲には、ターレット32の回転にともなって、延伸用カム54の周囲に沿って移動するカムフォロア58を有するレバー60が配置される。レバー60は屈曲した形状を有し、その屈曲部60aにおいてレバー60が回動できるようにターレット32に軸支される。したがって、ターレット32が回転するにしたがって、カムフォロア58が延伸用カム54の形状に沿って移動し、屈曲したレバー60の先端部が屈曲部60aを中心として円弧状に変位する。
レバー60の先端部には、回動可能にジョイント62の一端が軸支され、ジョイント62の他端がスライド部材38に軸支される。これにより、レバー60の先端部の動きに応じて、ジョイント62からスライド部材38に力が加えられ、スライド部材38がガイド36に沿ってスライドする。これらの延伸用カム54、カムフォロア58、レバー60、ジョイント62などによって、フィルムを保持した吸引ヘッド42を押し出すための押し出し手段が構成されている。なお、図6においては、延伸用カム54に合わせて、レバー60およびジョイント62も破線で示してある。
また、首振り用カム56の周囲には、ターレット32の回転にともなって、首振り用カム56の周囲に沿って移動するカムフォロア64を有するレバー66が配置される。レバー66は屈曲した形状を有し、その屈曲部66aにおいてレバー66が回動できるようにターレット32に軸支される。したがって、ターレット32が回転するにしたがって、カムフォロア64が首振り用カム56の形状に沿って移動し、屈曲したレバー66の先端部が屈曲部66aを中心として円弧状に変位する。
レバー66の先端部には、回動可能にジョイント68の一端が軸支され、ジョイント68の他端が接続部材50に軸支される。これにより、レバー66の先端部の動きに応じて、ジョイント68から吸引ヘッド42に力が加えられ、吸引ヘッド42が軸44を中心として首振り変異する。これらの首振り用カム56、カムフォロア64、レバー66、ジョイント68などによって、吸引ヘッド42に保持されたフィルムの向きを被装着物20に合わせるための変位手段が構成されている。これらの押し出し手段および変位手段によって、筒状のフィルムを被装着物20に装着するための装着手段が構成される。
このフィルム供給装置30では、ターレット32の回転にともなって吸引ヘッド42が旋回し、ベルトコンベア12側に移動する。そして、カムフォロア58が延伸用カム54の突出部分に移動すると、図7(A)(B)(C)および図8(D)(E)(F)に示すように、レバー60およびジョイント62が変位し、スライド部材38がガイド36に対してスライドする。それにより、スライド部材38は、旋回するガイド36の外側に向かって移動する。
そして、延伸用カム54が最も突出した部分にカムフォロア58が達したとき、スライド部材38がガイド36の最も先端側に配置される。なお、ガイド36が下方に向いたときに、スライド部材38がガイド36の最先端部に配置されるように、延伸用カム54が取り付けられる。さらに、この突出部分をすぎると、レバー60およびジョイント62は元の位置に戻り、スライド部材38は、ガイド36に対してターレット32側に向かって移動する。したがって、ターレット32が一周する間に、スライド部材38は、ガイド36の長手方向に1回往復運動する。
また、ターレット32の回転にともなって、首振り用カム56の周囲に沿ってカムフォロア64が移動し、図9(A)(B)(C)および図10(D)(E)(F)に示すように、首振り用カム56が突出した部分をカムフォロア64が移動するときに、レバー66およびジョイント68が変位する。それにより、吸引ヘッド42は、軸44を中心として首振り変位する。吸引ヘッド42の首振り変位により、吸引ヘッド42の保持面42aは、ベルトコンベア12上の被装着物20の高さ方向にほぼ平行となるように変位する。そして、首振り用カム56の突出部分の中間部から先端部までの間をカムフォロア58が移動する過程において、吸引ヘッド42の保持面42aが被装着物20の高さ方向にほぼ平行となるように保持される。
このフィルム供給装置30を用いて被装着物20にシュリンクフィルムを装着するために、吸引ヘッド42に筒状のシュリンクフィルム100が保持される。筒状のシュリンクフィルム100は、たとえば長尺状の筒状シュリンクフィルムを適当な長さに切断することにより得ることができる。このようにして得られたシュリンクフィルム100は、吸引ヘッド42が最上部にきたときに供給され、保持面42aにおいて吸引保持される。
シュリンクフィルム100を吸引保持した吸引ヘッド42は、ターレット32の回転にともなって旋回する。また、被装着物20は、ベルトコンベア12によって、吸引ヘッド42の旋回面に平行となるようにして、吸引ヘッド42の下方に向かって移送される。そして、図11(A)〜図17(U)に示すように、吸引ヘッド42がベルトコンベア12で移送されてきた被装着物20に近付くと、カムフォロア64が首振り用カム56の突出した部分を移動し、筒状のシュリンクフィルム100の長さ方向が、被装着物20の高さ方向にほぼ一致するように、吸引ヘッド42が首振り変位する。それにより、シュリンクフィルム100の開口部が被装着物20側に向いた状態を保ちながら、スライド部材38がスライドし、シュリンクフィルム100が被装着物20側に押し出される。
このような動作により、被装着物20が移送されている状態で、シュリンクフィルム100は、被装着物20の高さ方向にほぼ平行に押し出される。なお、ベルトコンベア12とターレット32とは同期して運転され、被装着物20の移動に同期して、吸引ヘッド42が被装着物20の上方を移動する。したがって、被装着物20が移送されている状態で、シュリンクフィルム100の開口部が被装着物20側に向き、被装着物20の高さ方向に平行にシュリンクフィルム100が押し出される。
吸引ヘッド42が最下端部まで旋回したとき、吸引ヘッド42は最大限に押し出された状態となり、被装着物20のかなりの部分を覆うように、シュリンクフィルム100が装着される。この位置において、吸引ヘッド42の吸引は停止し、吸引ヘッド42からシュリンクフィルム100が開放される。このような動作が、所定の間隔で移送される被装着物20のそれぞれについて行われ、全ての被装着物20にシュリンクフィルム100が装着される。
シュリンクフィルム100が装着された被装着物20は、ベルトコンベア12の後段側のフィルム100を適正位置まで引き下げる引き下げ手段としてのベルト70に移送される。ベルト70は、図18に示すように、対向して配置される2つのリング状のベルト70a,70bを含む。ベルト70a,70bは、それぞれ外面が互いに対向するように配置される。そして、ベルト70a,70bの対向する部分が、被装着物20の移送方向に向かって移動するように、互いに逆向きに回転させられる。これらのベルト70a,70bは、被装着物20の移送方向に向かうにしたがって低くなるように形成される。
フィルム供給装置30でシュリンクフィルム100が装着された被装着物20は、ベルト70の2つのベルト70a,70bの間に挟まれて移送される。このとき、2つのベルト70a,70bは、被装着物20に装着されたシュリンクフィルム100の外面に接触するように設定される。このような設定とすることにより、シュリンクフィルム100の外面にベルト70a,70bが接触し、被装着物20がベルト70a,70bに挟まれて移送される。ここで、ベルト70a,70bは、被装着物20の移送方向に向かうにしたがって低くなるように構成されているため、被装着物20が移送される間に、ベルト70a,70bによってシュリンクフィルム100が引き下げられる。
このように、ベルト70a,70bは、その高さを調整することにより、被装着物20を移送することができるとともに、被装着物20の上方に装着されたシュリンクフィルム100を引き下げて、所定の位置に装着することができる。引き下げ手段は、被装着物20をシュリンクフィルム100を介して挟んで引き下げるベルト以外のものも採用することができる。シュリンクフィルム100が所定の位置に装着された被装着物20は、加熱装置に送られ、加熱することによりシュリンクフィルム100が被装着物20の外面に密着させられる。
このフィルム装着装置10では、シュリンクフィルム100を被装着体20に装着するために、シュリンクフィルム100が吸引ヘッド42に吸引保持されて旋回するが、移送される被装着物20に近付くと、スライド部材38がガイド36に沿って下方にスライドするとともに、吸引ヘッド42が首振りして変位し、シュリンクフィルム100の長手方向が被装着物20の高さ方向にほぼ平行となる。そして、吸引ヘッド42は、シュリンクフィルム100の長手方向が被装着物20の高さ方向とほぼ平行となるように、その姿勢が保たれて、スライド部材38がガイド36に沿ってさらに下方にスライドし、被装着物20の周囲にシュリンクフィルム100が装着される。このように、被装着物20が移送されている状態で、被装着物20側に押し出されるようにしてシュリンクフィルム100が装着されるため、被装着物20のかなりの部分を覆うようにシュリンクフィルム100を装着することができる。そのため、フィルム供給装置30の後段において、シュリンクフィルム100を被装着物20の所定の位置に引き下げることが容易である。
この発明(フィルム装着方法およびその装置)のフィルム装着装置の一例を示す図解図である。 図1に示すフィルム装着装置に用いられる間歇装置を示す斜視図である。 図1に示すフィルム装着装置に用いられるフィルム供給装置の要部を示す図解図である。 図3に示すフィルム供給装置を横からみた図解図である。 図3および図4に示すフィルム供給装置の吸引ヘッド周辺を示す図解図である。 フィルム供給装置におけるカムとスライド部材と吸引ヘッドとの関係を示す図解図である。 (A)〜(C)は、延伸用カムとスライド部材の動きとの関係を示す図解図である。 (D)〜(F)は、図7に示す延伸用カムとスライド部材の動きとの関係の続きを示す図解図である。 (A)〜(C)は、首振り用カムと吸引ヘッドの動きとの関係を示す図解図である。 (D)〜(F)は、図8に示す首振り用カムと吸引ヘッドの動きとの関係の続きを示す図解図である。 (A)〜(C)は、被装着物にシュリンクフィルムを装着するときの吸引ヘッドの動きを示す図解図である。 (D)〜(F)は、図11に示す吸引ヘッドの動きの続きを示す図解図である。 (G)〜(I)は、図12に示す吸引ヘッドの動きの続きを示す図解図である。 (J)〜(L)は、図13に示す吸引ヘッドの動きの続きを示す図解図である。 (M)〜(O)は、図14に示す吸引ヘッドの動きの続きを示す図解図である。 (P)〜(R)は、図15に示す吸引ヘッドの動きの続きを示す図解図である。 (S)〜(U)は、図16に示す吸引ヘッドの動きの続きを示す図解図である。 図1に示すフィルム装着装置に用いられる調整用ベルトコンベアを示す図解図である。 従来のフィルム装着装置の一例を示す図解図である。 従来のフィルム装着装置の他の例を示す図解図である。
10 フィルム装着装置
12 ベルトコンベア
14 間歇装置
20 被装着物
30 フィルム供給装置
32 ターレット
38 スライド部材
42 吸引ヘッド
54 延伸用カム
56 首振り用カム
58 カムフォロア
60 レバー
62 ジョイント
64 カムフォロア
66 レバー
68 ジョイント
70 ベルト
100 シュリンクフィルム

Claims (5)

  1. 回転装置によって筒状のフィルムを保持した複数の保持手段を旋回させるとともに、移送手段によって前記保持手段に向かって柱状の胴部を有する被装着物を立てた状態で移送しながら、前記移送手段によって移送される前記被装着物と前記保持手段とが近付き、前記筒状のフィルムの開口部に前記被装着物の上端が挿入されたときに、移送される前記被装着物の位置に合わせて、変位手段によって前記保持手段を、該保持手段に保持した前記筒状のフィルムの軸が鉛直方向に対して傾斜した状態から鉛直状態となるように、順次変位させることによって、前記筒状のフィルムの開口部が前記被装着物の装着方向を向くようにし、この状態を保ちながら装着手段によって前記筒状のフィルムを前記被装着物に向かって押し出して前記被装着物に前記筒状のフィルムを装着することを特徴とするフィルム装着方法。
  2. 筒状のフィルムを保持する保持手段、
    複数の前記保持手段を旋回させるための回転装置、
    前記保持手段向かって柱状の胴部を有する被装着物を移送するための移送手段、および
    前記移送手段で移送される前記被装着物に前記保持手段が近付き、前記筒状のフィルムの開口部に前記被装着物の上端が挿入されたときに、移送される前記被装着物の位置に合わせて、前記保持手段を、該保持手段に保持した前記筒状のフィルムの軸が鉛直方向に対して傾斜した状態から鉛直状態となるように、順次変位させることによって、前記筒状のフィルムの開口部が前記被装着物の装着方向を向くようにする変位手段と、前記開口部が前記被装着物の装着方向を向く状態が保たれた前記筒状のフィルムを前記被装着物に向かって押し出して前記被装着物に前記筒状のフィルムを装着する押し出し手段とを含む装着手段
    からなることを特徴とするフィルム装着装置。
  3. 前記装着手段前記変位手段および前記押し出し手段は、それぞれ、カムと、前記回転装置の回転に応じて前記カムに沿って移動するカムフォロアを有するレバーとの組み合わせを含む、請求項に記載のフィルム装着装置。
  4. 前記保持手段は前記フィルムをその開口部を広げた状態で吸引保持する吸引ヘッドを含む、請求項または請求項に記載のフィルム装着装置。
  5. 記被装着物の進行方向に向かうにしたがって低くなるように配置され、前記被装着物を挟んで移動させるとともに、前記被装着物に装着された前記フィルムを前記被装着物の適正位置まで引き下げるために用いられるフィルム引き下げ手段を含む、請求項ないし請求項のいずれかに記載のフィルム装着装置。
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