(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧送エアを供給するブロア手段と、該圧送エアを通過させて無菌処理するフィルター手段と、殺菌液を噴霧して該フィルター手段本体を適時に滅菌処理するフィルター滅菌手段と、圧送エアを加熱して加熱された圧送エアにより該フィルター手段に付着している該殺菌液を乾燥させるためのフィルター加熱手段とを備え、該フィルター手段にて無菌処理されたエアーをチャンバー内に圧送し、該チャンバー内を無菌エア状態及び陽圧エア状態に保持する液体包装容器用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法において、
該フィルター手段がテトラフルオロエチレン系樹脂フィルムに多数の微細なエア透過孔を穿設したメンブレン型フィルターを用いてなり、かつ該フィルター手段に圧送エアを通過させて無菌処理されたエアをチャンバー内に圧送するとともに、該フィルター加熱手段にて加熱された圧送エアによりフィルター手段を加熱昇温した後に、該フィルター滅菌手段により殺菌液を所定のインターバルをおいて該フィルター手段に繰り返し噴霧して該フィルター手段を滅菌処理することを特徴とする液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法。
【請求項２】
前記フィルター加熱手段が蒸気エロフィンにて加熱することを特徴とする請求項１記載の液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法。
【請求項３】
前記加熱された圧送エアによるフィルター手段の加熱昇温の温度は常温以上であって３０〜１００℃である請求項１又は請求項２記載の液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法。
【請求項４】
圧送エアを供給するブロア手段と該ブロア手段から供給される圧送エアを通過させて無菌処理するフィルター手段とを備え、無菌処理されたエアーをチャンバー内に圧送し、該チャンバー内を無菌エア状態及び陽圧エア状態に保持する液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置において、
該フィルター手段がテトラフルオロエチレン系樹脂フィルムに多数の微細なエア透過孔を穿設したメンブレン型フィルターを用いてなり、該フィルター手段を加熱するフィルター加熱手段と、殺菌液を噴霧して該フィルター手段を滅菌処理するフィルター滅菌処理手段とを備え、かつ該フィルター加熱手段を所定時間動作させ且つその後に該フィルター滅菌処理手段を所定インターバルにて所定時間繰り返し動作させるフィルター滅菌処理制御手段を備えることを特徴とする液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置。
【請求項５】
前記フィルター加熱手段が、蒸気エロフィンである請求項４記載の液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置。
【請求項６】
前記フィルター加熱手段が、電熱ヒーターである請求項４記載の液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置。
【請求項７】
前記フィルター手段の昇温温度は常温以上であって３０〜１００℃である請求項４乃至請求項６記載の液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、四角筒状若しくは円筒状の紙製液体包装容器に液体内容物を充填密封包装する液体包装用充填機におけるチャンバーの無菌陽圧保持方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に液体包装用充填機は、図５（ａ）の側面図及び図５（ｂ）の平面図に示すように、容器成形部４０と、該容器成形部４０と接続して設けられた陽圧状態の無菌チャンバー５０とからなり、無菌チャンバー５０の下部にはキャリア５１が一定間隔で取り付けてあるチェーン５２からなる搬送機構５３、および前記チェーン５２に沿ってガイド５４が設けられている。
【０００３】
前記成形部４０は、折り畳まれた偏平形状の四角筒体１を多数枚集積して前方に１枚ずつフィードするカートンマガジン部４１と、四角筒体１を偏平形状から立体形状の四角筒体１に立ち起こす立ち起こし部４２と、立ち起こした四角筒体１を装填支持して容器底部をシール成形して角筒容器Ｃを成形するマンドレルアーム４５を回転中心部４４に放射状に有して回転するマンドレル部４３を備えている。
【０００４】
無菌チャンバー５０には搬入部６１から搬入された容器Ｃの外部を殺菌する外部殺菌部５５と、容器Ｃ内部を殺菌する内部殺菌部５６と、容器Ｃ内部の殺菌液を乾燥すると共に加熱殺菌する乾燥部５７と、ジュース、牛乳、酒等の内容物を容器Ｃに頂部開口部より充填する充填部５８と、容器Ｃの頂部開口部を加熱する加熱部５９と、この加熱した開口部を圧着して密封する密封部６０と、充填密封容器Ｃを搬出する搬出部６２からなっている。そして無菌チャンバー５０内には無菌エア圧送管６３より無菌エアが圧送されて、該チャンバー５０内は無菌状態及び陽圧状態となっている。
【０００５】
前記無菌チャンバー５０内に圧送される上記の無菌エアは、無菌陽圧保持装置のブロア手段によってエアを圧送し、無菌処理用のフィルター手段によって無菌状態にすることによって得られる。
【０００６】
従来の無菌陽圧保持装置は、図６に示すようにハウジング３１内にブロア手段３２と無菌処理用フィルター（ＨＥＰＡフィルター、ＵＬＰＡフィルター）を取り付けたフィルター手段３４を備え、前記ブロア手段３２側にはエア（外気）を取り込む取り込み口３２ａとエア通過させて清浄化する塵除去フィルター３２ｂとを備え、前記フィルター手段３４側には無菌圧送エアを送流する送流管６３を備えている。
【０００７】
また、前記ブロア手段３２とフィルター手段３４との間には、蒸気エロフィン若しくは電熱ヒーターによるフィルター加熱手段３５を備え、また、前記フィルター手段３４とフィルター加熱手段３５との間にはブロア手段３２によって圧送されるエアの温度を測定する温度センサー３３を備え、該フィルター加熱手段３５には蒸気供給管３６と蒸気排出管３７を備え、蒸気供給管３６には蒸気供給バルブ３６ａ、蒸気プレッシャゲージＰＧを備えており、前記蒸気供給バルブ３６ａは温度センサー３３からの温度検出信号に基づいて制御動作され、蒸気排出管３７には蒸気バルブ３７ａ、３７ｂと、蒸気トラップ３８と、前記蒸気バルブ３７ａ、３７ｂ間に備えたバイパス管に蒸気バルブ３７ｃを備えている。
【０００８】
前記フィルター手段３４側にはフィルター及びフィルター手段３４本体を滅菌処理するための殺菌液（過酸化水素水）を噴霧する噴霧ノズル２６を備え、この噴霧ノズル２６は、殺菌液供給管２２と、噴霧エア供給管２３と、噴霧ノズル２６内のニードルバルブの開閉動作のための噴霧駆動用エア供給管２４とに接続され、また、前記殺菌液供給管２２と噴霧エア供給管２３は殺菌液タンク２１（加圧タンク）に接続され、噴霧エア供給管２３には圧送エア供給管２５が接続されている。なお、２２ａ、２２ｂは殺菌液供給バルブ、２２ｃは殺菌液中の挟雑物を除去するラインストレーナ、供給センサー、２３ａ、２３ｂは噴霧エア供給バルブ、２４ａは駆動エア供給バルブ、２５ａは圧送エア供給バルブ、ＰＧは圧送エアのプレッシャゲージである。
【０００９】
そして、前記ブロア手段３２はエア取り込み口３２ａよりエアを取り込み、塵除去フィルター３２ｂを通過させてブロア管３２ｃよりフィルター手段３４方向に圧送し、途中、圧送されたエアはフィルター加熱手段３５によって加熱されてフィルター手段３４の無菌処理用フィルター繊維内を通過して無菌状態の圧送エアとなる。そして、この無菌状態の圧送エアは、送流管６３を通って無菌チャンバー５０内に送流されて無菌チャンバー５０内を無菌状態及び陽圧状態に保持する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、夜間など充填包装作業の無い時間帯にブロア手段３２など無菌陽圧保持装置をはじめとして液体包装用充填機の稼働を停止した場合は、充填機の無菌チャンバー５０内への無菌エアの圧送が停止して、無菌チャンバー５０内の陽圧が解除されるため、無菌陽圧保持装置の無菌処理用フィルター手段３４から充填機の無菌チャンバー５０までの間の空間は無菌状態を保持できなくなり、無菌処理用フィルター手段３４の送流管６３側（フィルタ二次側）は外部エアと接触することになる。
【００１１】
そのため、充填包装の再稼働では、外部エアと接触した無菌処理用フィルター手段３４の滅菌処理をするために適時に噴霧ノズル２６より過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 ）を無菌処理用フィルター手段３４に対して噴霧しながらブロア手段３２にてエアを圧送して滅菌洗浄処理をしている。
【００１２】
ところが従来の無菌処理用フィルター手段３４に使用される無菌処理用フィルターは、ガラス繊維など繊維系のフィルター（デプス型フィルター）であるために水濡れに非常に弱く、フィルター表面に過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 ）を噴霧して滅菌処理した場合、フィルターの破損が進行し易くなり、フィルターの交換サイクルを縮める要因となっている。また、従来の前記フィルターはこのように破損し易いため、図６に示すように無菌処理用フィルター手段３４を二段や多段構えにする必要があった。
【００１３】
また、夜間など充填包装作業の無い時間帯にブロア手段３２など無菌陽圧保持装置を連続運転させて液体包装用充填機の無菌チャンバー５０内の無菌状態、陽圧状態を保持しつつ無菌処理用フィルター手段３４のフィルタ二次側の無菌状態を保持することは可能であるが、終夜連続運転による電力や動力の無駄な消費が発生し、また、塵除去フィルター３２や無菌処理用フィルター手段３４の終夜連続使用によるフィルター目詰まりの程度が激しくなるためフィルター交換回数の増大などが発生する。
【００１４】
本発明は、液体包装用充填機におけるチャンバーの無菌状態及び陽圧状態を保持する方法及び装置であって、無菌処理用フィルター手段のフィルターに過酸化水素水の噴霧による滅菌洗浄処理に強い材質を用いてフィルターの滅菌処理に対する耐性を高めることにより、フィルターの交換サイクルを延ばすとともに、終夜連続運転による電力や動力の無駄な消費の発生を回避することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、圧送エアを供給するブロア手段と該ブロア手段から供給される圧送エアを通過させて無菌処理するフィルター手段と殺菌液を噴霧して該フィルター手段本体を適時に滅菌処理するフィルター滅菌手段とを備え、フィルター手段にて無菌処理されたエアーをチャンバー内に圧送し、該チャンバー内を無菌エア状態及び陽圧エア状態に保持する液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法において、テトラフルオロエチレン系樹脂フィルムに多数の微細なエア透過孔を穿設したメンブレン型フィルターを用いたフィルター手段に圧送エアを通過させて無菌処理されたエアをチャンバー内に圧送するとともに、滅菌処理するフィルター滅菌手段の滅菌処理動作時には、ブロア手段から供給される圧送エアをフィルター加熱手段にて加熱し、その加熱された圧送エアによりフィルター手段を加熱昇温した後に、殺菌液を所定のインターバルをおいて繰り返し噴霧して該フィルター手段本体を滅菌処理することを特徴とする液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法である。
【００１６】
また本発明は、上記第１の発明方法において、前記ブロア手段から供給される圧送エアを蒸気エロフィンにて加熱する液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法である。
【００１７】
また本発明は、上記第１の発明方法において、前記加熱された圧送エアによるフィルター手段の加熱昇温の温度は常温以上であって３０〜１００℃である液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法である。
【００１８】
次に、本発明の第２の発明は、圧送エアを供給するブロア手段と該ブロア手段から供給される圧送エアを通過させて無菌処理するフィルター手段とを備え、無菌処理されたエアーをチャンバー内に圧送し、該チャンバー内を無菌エア状態及び陽圧エア状態に保持する液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置において、テトラフルオロエチレン系樹脂フィルムに多数の微細なエア透過孔を穿設したメンブレン型フィルターを用いたフィルター手段と、該フィルター手段を加熱するフィルター加熱手段と、殺菌液を噴霧して該フィルター手段を滅菌処理するフィルター滅菌処理手段とを備え、該フィルター手段を滅菌処理する際に前記フィルター加熱手段を所定時間動作させ且つその後に前記フィルター滅菌処理手段を所定インターバルにて所定時間繰り返し動作させるフィルター滅菌処理制御手段を備えることを特徴とする液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置である。
【００１９】
また本発明は、上記第２の発明装置において、前記フィルター加熱手段が、蒸気エロフィンである液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置である。
【００２０】
また本発明は、上記第２の発明装置において、前記フィルター加熱手段が、電熱ヒーターである液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置である。
【００２１】
また本発明は、上記第２の発明装置において、前記フィルター手段の昇温温度は常温以上であって３０〜１００℃である液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明方法を上記第２の発明装置とともに、図１の本発明装置ブロック図に従って以下に詳細に説明する。
図１に示すように、本発明装置は、ハウジング１内に、ブロア手段２と、無菌処理用フィルター（ＨＥＰＡフィルター、ＵＬＰＡフィルター）を取り付けたフィルター手段４とを備え、前記ブロア手段２側には外部エア（外気）を取り込む取り込み口２ａと取り込む外部エアの塵などを除去する塵除去フィルター２ｂとを備え、前記フィルター手段４側には無菌圧送エアを送流する送流管６３を備えている。
【００２３】
また、前記ブロア手段２とフィルター手段４との間にはブロア手段２によって圧送されるエアの温度を測定する温度センサー３を備え、温度センサー３の温度検出信号に基づいて加熱手段２ｂを制御動作することにより、ブロア手段３２による圧送エアの温度が常温若しくは３０℃以下の一定温度になるように制御している。
【００２４】
前記フィルター手段４のフィルターには、テトラフルオロエチレン系樹脂フィルムに多数の微細なエア透過孔（直径０．１〜２μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２μｍ）を穿設した耐水性のあるメンブレン型フィルターが用いられている。
【００２５】
また、前記ブロア手段２とフィルター手段４との間には、蒸気エロフィン若しくは電熱ヒーターによるフィルター加熱手段５を備えている。
【００２６】
例えば図１に示すフィルター加熱手段５は蒸気エロフィンであって、蒸気供給管６と蒸気排出管７を備え、蒸気供給管６には蒸気供給バルブ６ａ、蒸気プレッシャゲージＰＧを備えており、前記蒸気供給バルブ６ａは温度センサー３からの温度検出信号に基づいて制御動作され、蒸気排出管７には蒸気バルブ７ａ、７ｂと、蒸気トラップ８と、前記蒸気バルブ７ａ、７ｂ間に備えたバイパス管に蒸気バルブ７ｃを備えている。
【００２７】
前記フィルター手段４側にはフィルター及びフィルター手段４本体を滅菌処理するための殺菌液（過酸化水素水）を噴霧する噴霧ノズル２６を備え、この噴霧ノズル２６は、殺菌液供給管２２と、噴霧エア供給管２３と、フィルター手段４に対する殺菌液の均一な噴霧のために噴霧ノズル２６内のニードルバルブを開閉動作するための噴霧駆動用エア供給管２４とに接続されている。
【００２８】
また、前記殺菌液供給管２２と噴霧エア供給管２３は殺菌液タンク２１（加圧タンク）に接続され、噴霧エア供給管２３には圧送エア供給管２５が接続されている。なお２２ａ、２２ｂは殺菌液供給バルブ、２２ｃは殺菌液中の挟雑物を除去するラインストレーナ、２３ａ、２３ｂは噴霧エア供給バルブ、２４ａは駆動エア供給バルブ、２５ａは圧送エア供給バルブ、ＰＧは圧送エアのプレッシャゲージである。
【００２９】
そして、前記ブロア手段２はエア取り込み口２ａより外気を塵除去フィルター２ｂを通過させて取り込み、ブロア管２ｃよりフィルター手段４に圧送する。
【００３０】
フィルター手段４では圧送されたエアがテトラフルオロエチレン系樹脂製の無菌処理用フィルターに穿設された微細孔を通過して無菌状態の圧送エアとなる。
【００３１】
そして、この無菌状態の圧送エアは送流管６３を通って無菌チャンバー５０内に送流されて無菌チャンバー５０内を無菌状態及び陽圧状態に保持する。
【００３２】
上記第１の発明装置の動作を以下に詳細に説明する。なお、第１の発明装置の動作はこれに限定されるものではない。
【００３３】
図２は装置のフィルター滅菌処理制御手段による動作シーケンスの一例を説明するタイミングチャートであり、この制御手段はマイクロプロセッサやプログラマブルコントローラを搭載したコンピユータによる制御手段であって、マイクロプロセッサやプログラマブルコントローラにより所定のシーケンスに基づいて所定のバルブ（電磁バルブ、パルスモーター駆動式バルブ）を開放動作又は閉鎖動作させて制御するものであり、まず、ブロア手段２を始動させてフィルター手段４に対してエアを圧送供給すると同時に蒸気用バルブ６ａ（電磁バルブ）を時間ｔ1 だけ開放動作する。温度検出センサー３は、その圧送エアの温度を検出してその検出信号に基づいて蒸気用バルブ６ａ（電磁バルブ）の開放量を適宜に制御調整して、圧送エアが予め設定された所定温度になるように調整される。なお、ブロア手段２の始動後しばらくしてから蒸気用バルブ６ａ（電磁バルブ）を時間ｔ1 だけ開放動作するようにしてもよい。
【００３４】
蒸気用バルブ６ａ（電磁バルブ）の開放により、蒸気供給源Ｓから蒸気エロフィン５（加熱手段）に対して高温蒸気が時間ｔ1 だけ供給されて、蒸気エロフィン５はその蒸気により加熱され、そこを通過する圧送エアを加熱する。
【００３５】
そして、加熱された圧送エアはテトラフルオロエチレン系樹脂製のフィルターを装着したフィルター手段４を通過して加熱し、フィルター手段４を常温以上の温度（例えば３０〜９０℃程度）に昇温する。
この時間ｔ1 経過後には、蒸気用バルブ６ａの閉鎖動作とともにブロア手段２はブロア動作を一旦停止する。
【００３６】
続いて、駆動エア用バルブ２４ａと噴霧エア用バルブ２３ｂと殺菌液用バルブ２２ｂ（それぞれ電磁バルブ）は同時に開放動作して、噴霧ノズル２６内のニードルバルブを開閉動作させるとともに、フィルター手段４に向かって殺菌液（過酸化水素水）の噴霧動作を開始する。
【００３７】
そして、そのうち駆動エア用バルブ２４ａと殺菌液用バルブ２２ｂとは時間ｔ21だけ噴霧ノズル２６の揺動及び噴霧動作を継続した後に時間ｔ22だけ閉鎖動作により噴霧ノズル２６の揺動及び噴霧動作を停止し、続いてブロア手段２は再度始動してブロア動作を継続するとともに、前記駆動エア用バルブ２４ａと殺菌液用バルブ２２ｂとは再び時間ｔ23だけ開放動作して揺動及び噴霧動作を継続した後に時間ｔ24だけ閉鎖動作して揺動及び噴霧動作を停止し、再び時間ｔ25だけ開放動作して揺動及び噴霧動作を継続した後に時間ｔ26だけ閉鎖動作して揺動及び噴霧動作を停止し、続いて再び時間ｔ27だけ開放動作して揺動及び噴霧動作を継続した後に時間ｔ28だけ閉鎖動作して揺動及び噴霧動作を停止する。この時間ｔ21〜ｔ28、即ち時間ｔ2 の間、前記噴霧エア用バルブ２３ｂは開放動作を継続する。
【００３８】
続いて、蒸気用バルブ６ａが時間ｔ3 だけ再び開放動作して、蒸気供給源Ｓから蒸気エロフィン５に対して高温蒸気が時間ｔ3 だけ供給されて、蒸気エロフィン５はその蒸気により加熱されて圧送エアを加熱するとともに、加熱された圧送エアはフィルター手段４を通過する際に該フィルター手段４に付着している殺菌液を乾燥させる。
【００３９】
前記動作継続中のブロア手段２は、殺菌液の乾燥処理時間ｔ3 経過後もブロア動作を継続して圧送エアをフィルター手段４に送り込み、該フィルター手段４を通過して無菌状態となった圧送エアは送流管６３を通って無菌チャンバー５０内に圧送され、該無菌チャンバー５０内を無菌状態及び陽圧状態にして、充填包装作業の開始に備えるものであり、殺菌液乾燥後から充填包装作業終了までの時間ｔK の間、継続動作させる。
【００４０】
なお、前記駆動エア用バルブ２４ａと殺菌液用バルブ２２ｂの繰り返しによる開放及び閉鎖動作は、噴霧ノズル２６の先端部に残留付着する殺菌液をパージするために行うものである。
【００４１】
図３は、装置の動作シーケンスの他の例を説明するタイミングチャートであって、上記図２に示した動作シーケンスにおける蒸気用バルブ６ａの開放、閉鎖動作のタイミングを変更した場合の例であり、蒸気用バルブ６ａをフィルター手段４の昇温から殺菌液乾燥までの間、継続して開放動作させた場合の例である。
【００４２】
【実施例】
上記装置の動作シーケンスにおける具体的実施例を図４に従って以下に説明する。
【００４３】
＜実施例＞
ｔ1 ＝３０分
ｔ2 ＝  ３分
ｔ21＝ｔ23＝ｔ25＝ｔ27＝３０秒
ｔ22＝ｔ24＝ｔ26＝ｔ28＝１５秒
ｔ3 ＝１５分
ｔk ＝充填包装作業継続時間
【００４４】
【発明の効果】
本発明の液体包装用充填機チャンバーの無菌陽圧保持方法及び装置は、液体包装用充填機におけるチャンバーの無菌状態及び陽圧状態を保持する方法及び装置であって、無菌処理用フィルター手段のフィルターに過酸化水素水の噴霧による水濡れに強い材質を用いてフィルターの滅菌処理に対する耐性を高めることによりフィルターの交換サイクルを延ばすことができる効果があり、また水濡れに強い材質を用いているために、常に充填包装作業に入る前の必要な時にフィルターに対して殺菌液を噴霧して滅菌処理でき、夜間など充填包装作業の無い時間帯にブロア手段など無菌陽圧保持装置を連続運転させて、次の充填包装作業に入るまでの間、液体包装用充填機の無菌チャンバー内の無菌状態、陽圧状態を保持しつつ無菌処理用フィルター手段のフィルタ二次側の無菌状態を保持する必要がなくなるため、従来のような終夜連続運転による電力や動力の無駄な消費を削減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の概要側面図である。
【図２】本発明装置及び方法の動作シーケンスの一例を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明装置及び方法の動作シーケンスの他の例を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明装置及び方法の動作シーケンスの具体的実施例を説明するタイミングチャートである。
【図５】（ａ）は一般的な液体包装用充填機及び無菌チャンバーの概要側面図、（ｂ）はその平面図である。
【図６】従来の装置の概要側面図である。
【符号の説明】
１…ハウジング  ２…ブロア手段  ３…温度検出センサー
４…無菌処理用フィルター手段  ５…蒸気エロフィン  ６…蒸気供給管
７…蒸気排出管
２１…殺菌液タンク  ２２…殺菌液供給管  ２３…噴霧エア供給管
２４…駆動エア供給管  ２５…噴霧エア圧送管  ２６…噴霧ノズル
６３…無菌圧送エア送流管
【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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