(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンボス加工により、枚葉のシートにその表面の凹凸からなる凹凸模様を形成するエンボス工程と、
前記エンボス工程後、印刷により、前記凹凸模様の相対的に凹となる部分または相対的に凸となる部分を前記凹凸模様に沿って選択的に色づけする印刷工程とを含み、
前記エンボス工程には、前記凹凸模様のための凹凸が形成された型版と、前記型版を周面上に保持し、前記シートに前記型版を押圧しつつ、前記型版における前記シートとの接触部分が前記シートと同じ方向に移動するように回転されるローラと、前記シートが前記型版と接触する前に、前記シートの前端縁および前記前端縁と直交する一方側端縁にそれぞれ前当ておよび横当てを当接させて、前記シートを前記型版に対して位置合わせする位置合わせ手段とを備えるエンボス加工装置が用いられる、シート加工方法。
【請求項２】
印刷により、枚葉のシートの表面に印刷模様を形成する印刷工程と、
前記印刷工程後、エンボス加工により、前記シートの前記印刷模様に沿った部分を凹または凸に変形させるエンボス工程とを含み、
前記エンボス工程には、前記凹凸模様のための凹凸が形成された型版と、前記型版を周面上に保持し、前記シートに前記型版を押圧しつつ、前記型版における前記シートとの接触部分が前記シートと同じ方向に移動するように回転されるローラと、前記シートが前記型版と接触する前に、前記シートの前端縁および前記前端縁と直交する一方側端縁にそれぞれ前当ておよび横当てを当接させて、前記シートを前記型版に対して位置合わせする位置合わせ手段とを備えるエンボス加工装置が用いられる、シート加工方法。
【請求項３】
前記型版には、前記凹凸模様を形成するための相対的に深い凹凸および相対的に浅い凹凸が形成されている、請求項１または２に記載のシート加工方法。
【請求項４】
前記シートは、表面に金属層を有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシート加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱の作製などに用いられるシートおよびその加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
箱の作製や台紙に用いられるシートには、通常、色柄が印刷されていたり、エンボス加工が施されていたりする。また、色柄が印刷されたシートの中には、箔押し（ホットスタンピング）により、金属箔や金属箔にエンボス加工を施して作製したホログラム箔などが転写されたものがある。
【０００３】
ホログラム柄は、見る角度によって色が変化する。そのため、ホログラム箔がシートに転写されることにより、シートにホログラム柄を入れることができ、シートの意匠性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４０４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、箔押しでは、シートの局所にホログラム柄を入れることができるが、技術面および費用面から、シートの全面にホログラム柄を入れることは現実的ではない。
【０００６】
また、箔押しにより、シートに箔が転写された後は、そのシートに色柄を印刷することが敬遠される。なぜなら、箔のエッジにバリが生じるので、その箔のバリが生じている状態のシートが印刷機に入れられると、印刷機内で箔からバリが脱落し、その脱落したバリ(金属片）からなるカスによる悪影響を印刷機に与えてしまうからである。
【０００７】
本発明の目的は、箔押しではなく、見る角度によって動きが出る模様をシートに形成することができる、シート加工方法を提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、見る角度によって模様に動きを出すことができる、シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係るシート加工方法は、エンボス加工により、枚葉のシートにその表面の凹凸からなる凹凸模様を形成するエンボス工程と、前記エンボス工程後、印刷により、前記凹凸模様の相対的に凹となる部分または相対的に凸となる部分を前記凹凸模様に沿って選択的に色づけする印刷工程とを含む。
【００１０】
この方法によれば、まず、エンボス工程において、枚葉のシートの表面に、エンボス加工による凹凸模様が形成される。次に、印刷工程において、凹凸模様の相対的に凹となる部分または相対的に凸となる部分が凹凸模様に沿って選択的に色づけされる。
【００１１】
また、本発明の他の局面に係るエンボス加工方法は、印刷により、枚葉のシートの表面に印刷模様を形成する印刷工程と、前記印刷工程後、エンボス加工により、前記シートの前記印刷模様に沿った部分を凹または凸に変形させるエンボス工程とを含む。
【００１２】
この方法によれば、まず、印刷工程において、枚葉のシートの表面に、印刷模様が形成される。次に、エンボス工程において、エンボス加工により、シートの印刷模様に沿った部分が相対的に凹または凸に変形される。
【００１３】
これらの方法により、エンボス加工によって形成された凹凸模様と、凹凸模様の相対的に凹となる部分または相対的に凸となる部分が凹凸模様に沿って選択的に色づけされることによって形成された色模様とを含むシートが得られる。
【００１４】
このシートでは、凹凸模様と色模様とが重ねて形成されているので、見る角度によって、色の異なる反射光による干渉縞が変化し、その凹凸模様および色模様からなる模様に色変化などの動きを出すことができる。
【００１５】
とくに、シートがホイル紙または蒸着紙など、表面に金属層を有するシートである場合には、凹凸模様および色模様からなる模様にホログラム柄と同様の動きを出すことができる。
【００１６】
その見る角度で動きがあるホログラム柄のような模様は、箔押しではなく、エンボス加工および印刷によって得られる。そのため、ホログラム柄のような模様を部分的にはもちろん、シートの全面に入れることが可能である。また、エンボス工程では、箔押しとは異なり、箔のバリが生じないので、エンボス工程後に印刷工程が行われても、そのバリが脱落して生じるカスによる悪影響を印刷機に与えない。よって、シートを加工する際の自由度を上げることができる。
【００１７】
エンボス工程におけるエンボス加工は、凹凸模様のための凹凸が形成された型版と、型版を周面上に保持し、シートに型版を押圧しつつ、型版におけるシートとの接触部分がシートと同じ方向に移動するように回転されるローラと、シートが型版と接触する前に、シートの前端縁および前端縁と直交する一方側端縁にそれぞれ前当ておよび横当てを当接させて、シートを型版に対して位置合わせする位置合わせ手段とを備えるエンボス加工装置によって達成することができる。
【００１８】
型版には、凹凸模様を形成するための相対的に深い凹凸および相対的に浅い凹凸が形成されていてもよい。
【００１９】
これにより、エンボス工程において、シートに相対的に深い凹凸模様および相対的に浅い凹凸模様を同時に形成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、箔押しではなく、見る角度によって動きが出る模様をシートに形成することができる。シートにエンボス工程と印刷工程とを施すことで、シートの表面で色の異なる反射光を乱反射させて、互いに干渉させることができる。その結果、見る角度によって色変化を生じさせる模様をシートに形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】シートの加工工程図である。
【図２】エンボス加工装置の概略構成を示す図解的な断面図である。
【図３】凹部の一部を示す斜視図である。
【図４】型版の平面図である。
【図５】チェンジング型の拡大図である。
【図６】エンボス工程後のシートの平面図である。
【図７】印刷工程で用いられるシアン用の印刷版の平面図である。
【図８】印刷工程で用いられるマゼンタ用の印刷版の平面図である。
【図９】印刷工程後のシートの平面図である。
【図１０】図９に示される切断面線Ａ−Ａにおけるシートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
＜シート加工方法＞
【００２４】
図１は、シートの加工工程図である。
【００２５】
見る角度によって色変化などの動きが出る模様をシートＳ（図２参照）に形成するために、まず、エンボス工程Ｓ１が行われる。エンボス工程Ｓ１では、エンボス加工により、枚葉のシートＳにその表面の凹凸からなる凹凸模様が形成される。
【００２６】
次に、印刷工程Ｓ２が行われる。印刷工程Ｓ２では、印刷により、色模様が凹凸模様に重ねて形成される。具体的には、シートＳに形成された凹凸模様の相対的に凸となる部分が凹凸模様に沿って選択的に色づけされる。
【００２７】
シートＳは、ホイル紙または蒸着紙など、表面に金属層を有するシートであってもよいし、厚紙などの普通紙であってもよい。
【００２８】
＜エンボス加工＞
【００２９】
図２は、エンボス加工装置の概略構成を示す図解的な断面図である。
【００３０】
エンボス工程Ｓ１では、エンボス加工装置１が用いられる。
【００３１】
エンボス加工装置１は、加熱ローラ（加熱シリンダ）２および押圧ローラ（押圧シリンダ）３を備えている。加熱ローラ２および押圧ローラ３は、それぞれ互いに平行をなす回転軸線を中心に回転可能に設けられ、それらの周面が微小な間隔を空けて対向するように配置されている。
【００３２】
加熱ローラ２の周面上には、ヒータ１１、間隔調節板１２および型版１３が設けられている。
【００３３】
ヒータ１１は、たとえば、加熱ローラ２の周面と回転軸線方向（幅方向）にほぼ同じ幅を有している。
【００３４】
間隔調節板１２は、ヒータ１１上に積層されている。間隔調節板１２の枚数は、加熱ローラ２と押圧ローラ３との間を通過するシートＳが所定の押圧力で次に述べる型版１３に押しつけられるように、シートＳの厚さに応じて適宜に変更されるとよい。間隔調節板１２は、可撓性を有する鉄板（たとえば、厚さ０．６ｍｍの鉄板）からなり、ヒータ６とほぼ同サイズに形成されている。
【００３５】
型版１３は、間隔調節板１２上に積層されている。型版１３は、ヒータ１１とほぼ同サイズのステンレス板からなる。型版１３の厚さは、型版１３を加熱ローラ２の周面（間隔調節板１２の表面）に沿って湾曲させることが可能な厚さであればよく、たとえば、０．４〜１．０ｍｍの範囲内である。型版１３が人手によって加熱ローラ２に取り付けられる場合、型版１３の厚さは、０．８ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
押圧ローラ３の周面には、押圧ローラ３の回転軸線方向に延びる略矩形状の凹部２１が形成されている。
【００３７】
図３は、凹部の一部を示す斜視図である。
【００３８】
凹部２１には、複数の爪２２が凹部２１の長手方向（押圧ローラ３の回転軸線方向）に間隔を空けて配置されている。各爪２２は、基端部が凹部２１の長手方向に延びる共通の揺動軸２３に支持されて、揺動軸２３から押圧ローラ３の回転方向の上流側に延びている。揺動軸２３は、図示しない軸受部材に回動可能に保持されている。
【００３９】
各爪２２に対応して、把持台２４が凹部２１に対して押圧ローラ３の回転方向の上流側に隣接して設けられている。把持台２４の上面は、押圧ローラ３の周面よりも押圧ローラ３の径方向に一段下がっている。
【００４０】
揺動軸２３の回動により、各爪２２は、その先端部が把持台２４の上面に当接する把持位置と把持台２４の上面から離間した解放位置とに揺動する。解放位置に位置する各爪２２の先端部と把持台２４との間にシートＳの先端部（搬送方向の下流側の端部）が進入した状態で、各爪２２が解放位置から把持位置に変位されることにより、シートＳの先端部を各爪２２の先端部と把持台２４との間に把持することができる。そして、シートＳの先端部が各爪２２の先端部と把持台２４との間に把持された後、図２に示されるように、押圧ローラ３の回転に伴って、シートＳが押圧ローラ３の周面上に引き込まれる。
【００４１】
押圧ローラ３の回転に同期して、加熱ローラ２が回転される。加熱ローラ２の周面と押圧ローラ３の周面とが最も接近した部分に押圧ローラ３上のシートＳの先端部が差し掛かるタイミングで、当該部分に加熱ローラ２上の型版１３の先端部（回転方向の下流側の端部）が差し掛かる。そして、加熱ローラ２および押圧ローラ３の回転により、型版１３とシートＳとが接触し、加熱および加圧により、型版１３に形成されている凹凸がシートＳの表面に先端部から順に転写されていく。加熱ローラ２および押圧ローラ３の回転により、型版１３がシートＳから離れると、シートＳに対するエンボス加工が完了し、各爪２２が把持位置から解放位置に変位されて、シートＳが各爪２２の先端部と把持台２４とによる把持から解放される。その後、エンボス加工が施されたシートＳは、押圧ローラ３の周面から離れ、図示しない排出部に排出される。
【００４２】
加熱ローラ２の回転と押圧ローラ３の回転との同期がとられているので、シートＳが押圧ローラ３の周面上の一定位置に配置されると、シートＳの表面の一定位置に型版１３が接触する。押圧ローラ３に対してシートＳの搬送方向の上流側には、位置調整台４および位置調整機構５が設けられている。シートＳを押圧ローラ３の周面上の一定位置に配置するため、シートＳの先端部が各爪２２の先端部と把持台２４との間に把持される前に、位置調整台４上において、位置調整機構５により、シートＳの位置が調整される。
【００４３】
位置調整台４は、押圧ローラ３の回転軸線と平行に延びている。シートＳは、図示しない搬送ローラにより、押圧ローラ３側と反対側から位置調整台４上に搬送されてくる。
【００４４】
位置調整機構５は、横当て３１、前当て３２およびシート押さえ３３を備えている。
【００４５】
横当て３１は、位置調整台４における押圧ローラ３の回転軸線方向（以下「横方向」という。）の一方側の端部、たとえば、シートＳの搬送方向における左端部に配置されている。横当て３１は、横方向と直交する方向に延びる略板状をなしている。横当て３１に対して横方向の他方側には、１対の横寄せローラ３４が上下に設けられている。上下の横寄せローラ３４は、それぞれ位置調整台４上に搬送されてくるシートＳの表面（上面）および裏面（下面）に当接する。
【００４６】
前当て３２は、位置調整台４に対してシートＳの搬送方向の下流側に配置されている。前当て３２は、横方向と直交する方向に延びるアーム３５の一端部に固定されている。アーム３５の他端部は、前当て３２に対してシートＳの搬送方向の下流側で横方向に延びる揺動軸３６に支持されている。揺動軸３６の回動により、前当て３２は、位置調整台４上に搬送されてくるシートＳの先端縁（前端縁）に当接する当接位置と、位置調整台４上からのシートＳの搬送の妨げにならない退避位置とに変位可能である。
【００４７】
シート押さえ３３は、たとえば、金属棒の先端部３７を円弧状に湾曲させて形成されている。シート押さえ３３の基端部は、先端部３７に対してシートＳの搬送方向の下流側で横方向に延びる揺動軸３８に支持されている。揺動軸３８の回動により、シート押さえ３３の先端部３７は、位置調整台４に対して上方から当接する押さえ位置と、位置調整台４の上方に離間する押さえ解除位置とに変位可能である。
【００４８】
位置調整台４上に搬送されてきたシートＳの先端縁が当接位置に配置されている前当て３２に当接すると、シートＳの搬送方向の移動が規制される。その直後、１対の横寄せローラ３４が回転し、１対の横寄せローラ３４により、位置調整台４上でシートＳが横当て３１側に移動される。シートＳの端縁が横当て３１に当接すると、それ以上のシートＳの移動が規制される。この瞬間に、シート押さえ３３の先端部３７が押さえ解除位置から押さえ位置に変位される。これにより、シートＳが位置調整台４上で位置決めされる。
【００４９】
押圧ローラＳの回転により、押圧ローラ３の把持台２４がシートＳの先端部に対向すると、タイミングを合わせて、前当て３２が当接位置から退避位置に変位される。その直後に、各爪２２が解放位置から把持位置に変位されて、シートＳの先端部が各爪２２の先端部と把持台２４との間に把持されるとともに、シート押さえ３３の先端部３７が押さえ位置から押さえ解除位置に変位される。これにより、各エンボス工程Ｓ１において、シートＳの一定位置が各爪２２の先端部と把持台２４との間に挟持され、シートＳが押圧ローラ３の周面上の一定位置に配置される。
【００５０】
＜型版＞
【００５１】
図４は、型版の平面図である。
【００５２】
型版１３には、行列状に設けられた複数の矩形状の領域Ａ１に微細な凹凸からなるエンボス型４１が形成されている。エンボス型４１の凹凸の深さは、０．１〜０．３ｍｍである。
【００５３】
また、各領域Ａ１内の一部の矩形状の領域Ａ２には、エンボス型４１よりも微細な凹凸からなるチェンジング型４２が形成されている。
【００５４】
なお、図４では、エンボス型４１およびチェンジング型４２の凹凸がハッチングで表されている。
【００５５】
さらに、型版１３には、領域Ａ１の周囲の余白領域に、複数のトンボ型４３が形成されている。
【００５６】
図５は、チェンジング型の拡大図である。
【００５７】
チェンジング型４２は、マイクロエンボス加工のための型であり、凹部５１および凸部５２を交互に有している。凹部５１の底面と凸部５２の上面との間の間隔（凹凸の深さ）は、たとえば、５〜２０μｍである。また、凹部５１の幅は、たとえば、０．０５ｍｍであり、凸部５２の幅は、たとえば、０．０５ｍｍである。
【００５８】
図６は、エンボス工程後のシートの平面図である。
【００５９】
エンボス工程Ｓ１において、エンボス加工装置１を用いたエンボス加工がシートＳに施されると、シートＳの表面には、型版１３の領域Ａ１のエンボス型４１による凹凸模様と、型版１３の領域Ａ２のチェンジング型４２によるチェンジング模様と、型版１３のトンボ型４３によるトンボ（見当標）とが形成される。
【００６０】
チェンジング模様は、型版８の凹部５１に対応した凸部６１と、型版８の凸部５２に対応した凹部６２とを含む。
【００６１】
＜印刷＞
【００６２】
図７および図８は、印刷工程で用いられる印刷版の平面図である。
【００６３】
印刷工程Ｓ２では、図示しない印刷機において、印刷版７１，７２を用いた印刷が行われる。
【００６４】
印刷版７１は、たとえば、シアンの印刷模様をシートＳに形成するための版である。印刷版７１は、図７に示されるように、型版１３のチェンジング型４２の凹部５１に対応した形状の凸部７３を有している。
【００６５】
印刷版７２は、たとえば、マゼンタの印刷模様をシートＳに形成するための版である。印刷版７２は、図８に示されるように、型版１３のチェンジング型４２の凹部５１および印刷版７１の凸部７３に対応した形状の凸部７４を有している。
【００６６】
図９は、印刷工程後のシートの平面図である。図１０は、図９に示される切断面線Ａ−Ａにおけるシートの断面図である。
【００６７】
印刷工程Ｓ２では、まず、印刷版７１を用いた印刷により、シートＳにシアンの印刷模様が形成される。具体的には、印刷機では、シートＳに形成されているトンボを基準に、シートＳの位置が決められる。そして、印刷版７１の凸部７３にシアンのインキが塗布された後、その印刷版７１がシートＳの表面に押しつけられ、シアンのインキがシートＳの表面に転写される。この印刷により、シートＳのチェンジング模様の凸部６１の一端縁に沿った部分８１がシアンに色づけされ、シートＳにシアンの印刷模様が形成される。
【００６８】
次に、印刷版７２を用いた印刷により、シートＳにマゼンタの印刷模様が形成される。具体的には、印刷版７２の凸部７４にマゼンタのインキが塗布された後、その印刷版７２がシートＳの表面に位置合わせして押しつけられ、マゼンタのインキがシートＳの表面に転写される。この印刷により、シートＳのチェンジング模様の凸部６１におけるシアンに色づけされた部分８１に沿った部分８２がマゼンタに色づけされ、シートＳにマゼンタの印刷模様が形成される。
【００６９】
なお、図７および図８において、それぞれ凸部７３，７４にインキが付着している様子がハッチングで表されている。
【００７０】
＜作用効果＞
【００７１】
このように、まず、エンボス工程Ｓ１において、枚葉のシートＳの表面に、エンボス加工による凹凸模様が形成される。次に、印刷工程Ｓ２において、凹凸模様の凸部６１が凹凸模様に沿って選択的に色づけされる。
【００７２】
これにより、エンボス加工によって形成された凹凸模様と、凹凸模様の凸部６１が凹凸模様に沿って選択的に色づけされることによって形成された色模様とを含むシートＳが得られる。
【００７３】
シートＳでは、凹凸模様と色模様とが重ねて形成されているので、見る角度によって、色の異なる反射光による干渉縞が変化し、その凹凸模様および色模様からなる模様に色変化などの動きを出すことができる。
【００７４】
とくに、シートＳがホイル紙または蒸着紙など、表面に金属層を有するシートである場合には、凹凸模様および色模様からなる模様にホログラム柄と同様の動きを出すことができる。
【００７５】
その見る角度で動きがあるホログラム柄のような模様は、箔押しではなく、エンボス加工および印刷によって得られる。そのため、ホログラム柄のような模様をシートＳの全面に入れることが可能である。また、エンボス工程Ｓ１では、箔押しとは異なり、箔のバリを生じないので、エンボス工程Ｓ１後に印刷工程Ｓ２が行われても、そのバリが脱落して生じるカスによる悪影響を印刷機に与えない。よって、シートＳを加工する際の自由度を上げることができる。
【００７６】
エンボス工程Ｓ１に用いられる型版１３には、凹凸模様を形成するための相対的に深い凹凸からなるエンボス型４１と、相対的に浅い凹凸からなるチェンジング型４２が形成されていてもよい。
【００７７】
これにより、エンボス工程Ｓ１において、シートＳに相対的に深い凹凸模様および相対的に浅い凹凸模様を同時に形成することができる。
【００７８】
＜変形例＞
【００７９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００８０】
前述の実施形態では、見る角度によって色変化などの動きが出る模様をシートＳに形成するために、エンボス工程Ｓ１が行われた後に、印刷工程Ｓ２が行われる場合を取り上げた。しかしながら、印刷工程Ｓ２が先に行われ、その後、エンボス工程Ｓ１が行われてもよい。
【００８１】
また、型版１３がチェンジング型４２を有しているとしたが、型版１３は、チェンジング型４２に限らず、マイクロエンボス加工のための微細な凹凸からなる型を有していればよい。
【００８２】
印刷工程Ｓ２では、２枚の印刷版７１，７２が用いられるとしたが、１枚の印刷版を用いた単色印刷により、シートＳが単色（シアン、マゼンタ、イエローまたはブラック）に色づけされてもよい。また、３枚以上の印刷版を用いた多色印刷により、シートＳが３色以上に色づけされてもよい。
【００８３】
また、シートＳに形成された凹凸模様の凸部６１に色づけされる場合を例にとったが、凹部６２が選択的に色づけされてもよい。
【００８４】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１    エンボス加工装置
２    加熱ローラ（ローラ）
４    位置調整台（位置合わせ手段）
５    位置調整機構（位置合わせ手段）
１３  型版
３１  前当て
３２  横当て
４１  エンボス型（相対的に深い凹凸）
４２  チェンジング型（相対的に浅い凹凸）
６１  凸部（凹凸模様）
６２  凹部（凹凸模様）
８１  部分（色模様）
８２  部分（色模様）
Ｓ    シート
【要約】
【課題】箔押しではなく、見る角度によって動きが出る模様をシートに形成することができる、シート加工方法を提供する。また、見る角度によって模様に動きを出すことができる、シートを提供する。
【解決手段】まず、エンボス工程Ｓ１において、枚葉のシートの表面に、エンボス加工による凹凸模様が形成される。次に、印刷工程Ｓ２において、凹凸模様の凸部が凹凸模様に沿って選択的に色づけされる。これにより、エンボス加工によって形成された凹凸模様と、凹凸模様の凸部が凹凸模様に沿って選択的に色づけされることによって形成された色模様とを含むシートが得られる。シートでは、凹凸模様と色模様とが重ねて形成されているので、見る角度によって、色の異なる反射光による干渉縞が変化し、その凹凸模様および色模様からなる模様に色変化などの動きを出すことができる。
【選択図】図１【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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