(57)【要約】【課題】充填硬化材を充填空間へ充填するに際し、誤検出の発生を抑制し、充填状態を精度良く検出する。【解決手段】  本発明に係るＲＦＩＤタグ１０は、施工時に流動性及び導電性を有する充填硬化材が充填されたことを無線で通知するものであり、通知に必要な情報が記憶されたチップ１１と、無線信号の送受信を行うアンテナ１２と、チップ１１とアンテナ１２とを電気的に接続する導体１３と、アンテナ１２及び導体１３の少なくとも一方を分断し、充填硬化材（グラウトＧＲ）が流入可能なスリットＳＬとを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工時に流動性及び導電性を有する充填硬化材が充填されたことを無線で通知するＲＦＩＤタグであって、
通知に必要な情報が記憶されたチップと、
無線信号の送受信を行うアンテナと、
前記チップと前記アンテナとを電気的に接続する導体と、
前記アンテナ及び前記導体の少なくとも一方を分断し、前記充填硬化材が流入可能なスリットとを有することを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項２】
前記チップ、前記アンテナ、及び、前記導体が片面に形成されるベースシートと、
前記ベースシートにおける前記チップ、前記アンテナ、及び、前記導体の形成面を被覆する被覆層とを有し、
前記スリットは、前記被覆層と、前記アンテナ及び前記導体の少なくとも一方とを、部分的に切除することで形成されていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ。
【請求項３】
施工時に流動性及び導電性を有する充填硬化材が充填される充填空間に、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグを配設すること、
前記ＲＦＩＤタグが配設された前記充填空間に、前記充填硬化材を充填すること、
前記充填空間よりも外側から前記無線信号を送信し、前記アンテナから送信された無線信号を受信可能な状態で待機すること
を行うことを特徴とする充填硬化材の充填確認方法。
【請求項４】
施工時に流動性及び導電性を有する充填硬化材が充填される充填空間に、請求項２に記載のＲＦＩＤタグを、前記ベースシートが前記充填空間を区画する区画面に密着させた状態で配設すること、
前記ＲＦＩＤタグが配設された前記充填空間に、前記充填硬化材を充填すること、
前記充填空間よりも外側から前記無線信号を送信し、前記アンテナから送信された無線信号を受信可能な状態で待機することを行うことを特徴とする充填硬化材の充填確認方法。
【請求項５】
前記充填空間は、プレキャストコンクリートの柱部材をジョイント部に接合する際に、前記柱部材と前記ジョイント部との間に生じる空間であることを特徴とする請求項３又は４に記載の充填硬化材の充填確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セメント、モルタル、コンクリートといった、施工時に流動性及び導電性を有する充填硬化材（グラウト等）の充填空間への充填状態を、充填空間の外部へ通知可能なＲＦＩＤタグ、及び、このＲＦＩＤタグを用いた確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物を構築したり、接合対象となる部材同士の隙間を埋めたりする場合、型枠等によって区画される充填空間に充填硬化材が充填される。ここで、型枠には木材や鋼板が用いられることから、充填状況を外部から視認することは困難である。このため、従来は、多めの充填硬化材を充填空間に充填する一方、余剰の充填硬化材を充填空間から排出させ、排出された充填硬化材に気泡が入っていないことに基づいて充填の完了を判断している。この方法では、充填硬化材を無駄に充填しなければならなかった。
【０００３】
特許文献１，２の技術では、ＲＦＩＤタグを用いてコンクリートの打設管理を行っている。簡単に説明すると、型枠の内側面にＲＦＩＤタグを貼り付けておき、型枠内にコンクリートが充填されるとＲＦＩＤタグが外部と通信できなくなることを利用してコンクリートが充填されたか否かを外部から判断するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９９６０４号公報
【特許文献２】特開２００６−３０９４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＲＦＩＤタグには、充填硬化材に埋設されても外部と通信をすることが可能なものがある。このようなＲＦＩＤタグを用いて特許文献１，２の技術を実施すると、既に充填されているにも拘わらず、未充填であると誤認識してしまう可能性がある。また、ＲＦＩＤタグが通信不能であることを条件にしているので、ＲＦＩＤタグが故障している場合には、未充填であるにも拘わらず充填されていると誤検出してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、誤検出の発生を抑制し、充填硬化材の充填状態を精度良く検出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、施工時に流動性及び導電性を有する充填硬化材が充填されたことを無線で通知するＲＦＩＤタグであって、通知に必要な情報が記憶されたチップと、無線信号の送受信を行うアンテナと、前記チップと前記アンテナとを電気的に接続する導体と、前記アンテナ及び前記導体の少なくとも一方を分断し、前記充填硬化材が流入可能なスリットとを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、アンテナ等が分断された状態では、充填空間内のＲＦＩＤタグと外部のＲＦＩＤリーダーとの間での無線交信は困難であるが、充填硬化材がスリットに流入することにより、分断されたアンテナ又は導体が導通されるので、無線交信が可能になる。このように、充填された充填硬化材がスリットに流入したことを条件にして、ＲＦＩＤタグが交信を行うので、未充填であるにも拘わらず充填状態と誤検出する不具合を防止できる。また、ＲＦＩＤタグの故障時には交信ができないので、充填されたと誤検出する不具合も防止できる。以上より、充填硬化材の充填状態を精度良く検出することができる。
【０００９】
前述のＲＦＩＤタグにおいて、前記チップ、前記アンテナ、及び、前記導体が片面に形成されるベースシートと、前記ベースシートにおける前記チップ、前記アンテナ、及び、前記導体の形成面を被覆する被覆層とを有し、前記スリットは、前記被覆層と、前記アンテナ及び前記導体の少なくとも一方とを、部分的に切除することで形成されていることが好ましい。この構成では、チップ、アンテナ、及び、導体が、ベースシートと被覆層に挟まれているので、損傷を防ぐことができる。また、被覆層とアンテナ等とを部分的に切除することでスリットを設けているので、スリットの幅や長さの調整が容易であり、充填硬化材の流入時において導通状態を確実に確保できる。
【００１０】
また、本発明は、施工時に流動性及び導電性を有する充填硬化材が充填される充填空間に、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤタグを配設すること、前記ＲＦＩＤタグが配設された前記充填空間に、前記充填硬化材を充填すること、前記充填空間よりも外側から前記無線信号を送信し、前記アンテナから送信された無線信号を受信可能な状態で待機することを行うことを特徴とする充填硬化材の充填確認方法である。
【００１１】
本発明によれば、充填された充填硬化材がスリットに流入すると無線交信が可能になり、アンテナから送信された無線信号を受信できる。一方、スリットが分断されたままの状態では無線交信ができないので、アンテナからは無線信号が送信されない。このように、アンテナからの無線信号の有無に応じ、充填硬化材の充填状態を外部から確認することができる。
【００１２】
前述の充填確認方法において、施工時に流動性及び導電性を有する充填硬化材が充填される充填空間に、請求項２に記載のＲＦＩＤタグを、前記ベースシートが前記充填空間を区画する区画面に密着させた状態で配設すること、前記ＲＦＩＤタグが配設された前記充填空間に、前記充填硬化材を充填すること、前記充填空間よりも外側から前記無線信号を送信し、前記アンテナから送信された無線信号を受信可能な状態で待機することを行うことが好ましい。このようにすると、ベースシート側に充填硬化材が付着され難くなるので、ＲＦＩＤタグの無線交信距離を十分に確保できる。
【００１３】
前述の充填確認方法において、前記充填空間は、プレキャストコンクリートの柱部材をジョイント部に接合する際に、前記柱部材と前記ジョイント部との間に生じる空間であることが好ましい。このようにすると、プレキャストコンクリート同士の接合部分について、充填硬化材の充填状態を精度良く確認できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、誤検出を抑制できるので、充填硬化材の充填空間への充填状態を精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＲＦＩＤタグの説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ部拡大図、（ｄ）はグラウトの充填状態におけるＸ部拡大図である。
【図２】プレキャストコンクリートの接合部を説明する図である。
【図３】型枠及びＲＦＩＤタグを取り付けた状態を説明する図である。
【図４】型枠及びＲＦＩＤタグを取り付けた状態を下側から見た図である。
【図５】グラウト充填作業の説明図であり、グラウトを充填した状態を説明する図である。
【図６】グラウト充填作業の説明図であり、下側充填空間に対する確認作業を説明する図である。
【図７】グラウト充填作業の説明図であり、上側充填空間に対する確認作業を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態で使用されるＲＦＩＤタグ１０を説明する図である。このＲＦＩＤタグ１０は、９００ＭＨｚ帯の無線信号を送受信するものである。
【００１７】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、ＲＦＩＤタグ１０は、チップ１１と、アンテナ１２と、導体１３と、ベースシート１４と、被覆層１５とを有している。
【００１８】
チップ１１は、通知に必要な情報が記憶された集積回路であり、例えば、送受信部、送受信部と電気的に接続された制御部、制御部の動作に際して必要な情報を記憶するメモリを有している（何れも図示せず）。そして、チップ１１は、アンテナ１２で受信された無線信号より電源を得て動作をする。
【００１９】
送受信部は、アンテナ１２との間で信号の送受信を行う部分であり、無線信号に基づくアナログ信号をデジタル信号に変換する復調器やデジタル信号をアナログ信号に変換する変調器を有している。この送受信部は、アンテナ１２からのアナログ信号をデジタル信号に変換して制御部に送信したり、制御部からのデジタル信号をアナログ信号に変換してアンテナ１２に送信したりする。
【００２０】
制御部は、送受信部から受け取ったデジタル信号に基づいて動作をし、送信対象のデジタル信号を送受信部に出力する。例えば、受信したデジタル信号が識別情報の要求であった場合には、メモリから識別情報を読み出して送受信部に出力する。また、受信したデジタル信号が検査日時の書き込み要求であった場合には、デジタル信号に含まれる検査日時の情報、或いは、制御部で取得した日時の情報をメモリに書き込む。
【００２１】
メモリは、制御部の動作に際して必要な情報を記憶する部分である。このメモリには、例えば、それぞれのＲＦＩＤタグ１０を識別するための固有の識別情報や検査日時の情報などが記憶される。
【００２２】
アンテナ１２は、ＲＦＩＤリーダーＲＤ（図４参照）から送信された無線信号を受信したり、外部（ＲＦＩＤリーダーＲＤ）に対して無線信号を送信したりする部分である。本実施形態のアンテナ１２は、ダイポールアンテナによって構成されている。このため、長手方向の中央から対称形をしている。このアンテナ１２は金属薄膜によって構成され、ベースシート１４における片側表面（便宜上おもて面という）に形成されている。そして、このアンテナ１２は、クエスチョンマークを角張らせた折り返し形状を、長手方向に対称形となるように配置したものである。
【００２３】
導体１３は、チップ１１とアンテナ１２とを電気的に接続する導電性部材であり、アンテナ１２と同様に金属薄膜によって構成され、ベースシート１４のおもて面であってアンテナ１２における長手方向の中央部に形成されている。この導体１３は、略長方形状に屈曲された細線状をしており、その途中にチップ１１が設けられている。
【００２４】
ベースシート１４は、チップ１１、アンテナ１２、及び、導体１３が表面に形成された前記絶縁性を有するシート状部材である。本実施形態のベースシート１４は、耐水性及び対薬品性を有する樹脂製フィルムを、横長矩形状に切断することで作製されている。そして、このベースシート１４の裏面には粘着層が生成されており、シールとして使用できるように構成されている。
【００２５】
被覆層１５は、ベースシート１４のおもて面に形成されたチップ１１、アンテナ１２、及び、導体１３を被覆するものである。本実施形態の被覆層１５は、耐水性及び対薬品性を有する透明樹脂フィルムで構成されている。
【００２６】
また、このＲＦＩＤタグ１０にはスリットＳＬが形成されている。図１（ｃ）に示すように、このスリットＳＬは、被覆層１５及びアンテナ１２を部分的に切除することによって形成されており、アンテナ１２を分断している。すなわち、アンテナ１２におけるスリットＳＬよりも外側の部分（チップ１１から遠い側の部分）は、チップ１１と電気的に絶縁された状態になっている。これにより、無線信号の送受信感度が低下される。
【００２７】
また、図１（ｄ）に示すように、このスリットＳＬは、充填硬化材としてのグラウトＧＲが流入される空間となっている。施工時においてグラウトＧＲは流動性及び導電性を有しているので、スリットＳＬにグラウトＧＲが流入すると、アンテナ１２の全体が導通される。すなわち、アンテナ１２の全体で無線信号の送受信ができるようになる。これにより、分断状態よりも無線信号の送受信感度が向上される。
【００２８】
なお、以上は、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ１２を分断する例について説明したが、導体１３を分断してもよい。この場合、例えば図１（ａ）に符号Ｙで示す部分の導体１３を切断する。また、アンテナ１２と導体１３の両方を分断してもよいし、アンテナ１２や導体１３の複数箇所を分断してもよい。
【００２９】
そして、アンテナ１２や導体１３を分断したＲＦＩＤタグ１０について交信距離の確認試験を行ったところ、アンテナ１２と導体１３の少なくとも一方をスリットＳＬで分断した状態と、分断部分にグラウトＧＲを充填した状態とで、交信距離が変化することが確認された。そして、交信距離の変化度合いは、グラウトＧＲが充填されていない状態と、充填された状態とで十分に区別可能な程度であった。
【００３０】
また、アンテナ１２を分断した場合と導体１３を分断した場合とを比較すると、グラウト未充填時の交信距離はアンテナ１２を分断した場合の方が長かった。そして、導体１３を分断すると、交信距離は極めて短い距離になった。これらのことは、使用目的に応じて分断箇所を選択できることを示している。例えば、グラウトＧＲの充填確認を１ｍ以内の距離で行う場合には導体１３を分断することが好ましく、２ｍ〜４ｍ程度の距離で行う場合にはアンテナ１２を分断することが好ましいといえる。
【００３１】
次に、充填検出装置を用いたグラウトＧＲの充填検出方法について説明する。ここでは、図２に示すプレキャストコンクリート部材（ＰＣａ部材）の接合を例に挙げて説明する。このＰＣａ部材は、ジョイント部材２１と、左側梁部材２２と、右側梁部材２３と、上側柱部材２４と、下側柱部材２５とを有している。そして、上側柱部材２４の下面とジョイント部材２１の上面の間には上目地部２６が設けられ、下側柱部材２５の上面とジョイント部材２１の下面の間には下目地部２７が設けられる。
【００３２】
図３に示すように、上側柱部材２４及び下側柱部材２５のつなぎ合わせに際しては、上側柱部材２４の下面から下方に突設された鉄筋２４ａを、ジョイント部材２１に設けられた鉄筋貫通孔２１ａに挿通する。あわせて、ジョイント部材２１の下面から下方に突出された鉄筋２４ａの下端側部分を、下側柱部材２５の上面に設けられた鉄筋継手部２５ａに挿入する。その際、上側柱部材下面とジョイント部材上面との間には若干の空間が形成され、この空間にグラウトＧＲが充填されて上目地部２６となる。同様に、下側柱部材上面とジョイント部材下面との間にも若干の空間が形成され、この空間にグラウトＧＲが充填されて下目地部２７となる。
【００３３】
従って、上目地部２６に対応する上側空間、及び、下目地部２７に対応する下側空間は、それぞれグラウトＧＲが充填される充填空間に相当する。そして、前述のＲＦＩＤタグ１０は、これらの充填空間に配置される。また、これらの充填空間にグラウトＧＲを密に充填するため、下側柱部材２５にはグラウトＧＲの注入路２５ｂが設けられ、上側柱部材２４にはグラウトＧＲの排出路２４ｂが設けられている。この構成では、排出路２４ｂから空気を排出させつつ下側空間から順にグラウトＧＲが充填される。
【００３４】
これらの充填空間にグラウトＧＲを充填するに際し、まずＲＦＩＤタグ１０が取り付けられる。この場合、例えば図４に示すように、上側柱部材２４の下面に対し、複数のＲＦＩＤタグ１０を面方向に分散させた状態で貼り付ける。また、ジョイント部材２１の下面に対しても、図４の例と同様の態様でＲＦＩＤタグ１０が取り付けられる。
【００３５】
その際、ベースシート１４の裏面を上側柱部材２４やジョイント部材２１の下面（充填空間を区画する区画面に相当する）に密着させた状態で貼り付ける。このようにすると、グラウトＧＲがベースシート１４の裏面側に侵入し難くなるので、無線信号の過度な減衰を抑制でき、必要な交信距離を容易に確保できる。
【００３６】
ジョイント部材２１等の各部材を組み付けたならば、グラウトＧＲを充填するために型枠３１が設置される。この型枠３１の内側表面（区画面に相当する）にも、ＲＦＩＤタグ１０が貼り付けられる。ここでも、ベースシート１４の裏面を内側表面に密着させた状態で貼り付ける。これにより、グラウトＧＲの浸入を抑制でき、必要な通信距離を容易に確保できる。
【００３７】
そして、各ＲＦＩＤタグ１０を取り付ける際、各ＲＦＩＤタグ１０の取り付け位置と識別情報（固有番号）を控えておく。これにより、取得した識別情報に基づいてグラウトＧＲの充填状態が確認できる。
【００３８】
型枠３１が設置されたならば、グラウトＧＲの充填施工を行う。前述したように、グラウトＧＲの充填は、下側柱部材２５に設けられた注入路２５ｂを通じて行われる。規定量のグラウトＧＲを各充填空間に充填したならば、例えば図５に示すように、上側柱部材２４に設けられた排出路２４ｂがグラウトＧＲで満たされたならば、グラウトＧＲの注入を停止する。そして、グラウトＧＲの充填状態を確認する。
【００３９】
グラウトＧＲの充填確認は、ＲＦＩＤリーダーＲＤによるＲＦＩＤタグ１０からの情報の読み出しによって行われる。例えば、下側充填空間におけるグラウトＧＲの充填状態を確認する場合には、図６に示すように、下側充填空間の外側にＲＦＩＤリーダーＲＤを配置し、無線信号を送信する。同様に、上側充填空間におけるグラウトＧＲの充填状態を確認する場合には、図７に示すように、上側充填空間の外側にＲＦＩＤリーダーＲＤを配置し、無線信号を送信する。
【００４０】
ここで、ＲＦＩＤタグ１０が有するスリットＳＬに導電性のグラウトＧＲが充填されている場合、このグラウトＧＲによってアンテナ１２若しくは導体１３が導通されるので、ＲＦＩＤリーダーＲＤからの無線信号を受信するとともに、識別情報を含んだ無線信号（返信信号）を送信することができる。一方、グラウトＧＲが充填されていなかった場合、前述したように無線信号に対する送受信感度が低下するので、ＲＦＩＤリーダーＲＤとの間で無線交信（無線信号の送受信）は困難である。従って、ＲＦＩＤリーダーＲＤが識別情報を表示した場合には、そのＲＦＩＤタグ１０までグラウトＧＲが充填されていることが判る。また、ＲＦＩＤリーダーＲＤで識別情報が表示されないＲＦＩＤタグ１０については、グラウトＧＲが充填されていないことが判る。
【００４１】
このように、充填空間に充填されたグラウトＧＲがスリットＳＬに流入したことを条件にして、ＲＦＩＤタグ１０が交信して識別情報を通知するので、未充填であるにも拘わらず充填状態と誤検出する不具合を防止できる。また、ＲＦＩＤタグ１０の故障時には交信ができないので、充填されたと誤検出する不具合も防止できる。その結果、グラウトＧＲの充填状態を精度良く検出することができる。
【００４２】
なお、上側柱部材２４の下面に貼り付けられるＲＦＩＤタグ１０と、型枠３１に貼り付けられるＲＦＩＤタグ１０とに関し、前者の交信距離の方が後者の交信距離よりも長い。そこで、上側柱部材２４の下面に貼り付けられるＲＦＩＤタグ１０についてはアンテナ１２にスリットＳＬを設けて分断し、型枠３１に貼り付けられるＲＦＩＤタグ１０については導体１３にスリットＳＬを設けて分断してもよい。このように構成すると、誤検出を一層確実に防止できる。
【００４３】
また、本実施形態のＲＦＩＤタグ１０において、チップ１１、アンテナ１２、及び、導体１３が、ベースシート１４と被覆層１５に挟まれているので、チップ１１等の各部材の損傷を防ぐことができる。また、被覆層１５とアンテナ１２等とを部分的に切除することでスリットＳＬを設けているので、スリットＳＬの幅や長さの調整が容易であり、グラウトＧＲの流入時において導通状態を確実に確保できる。
【００４４】
以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。
【００４５】
前述の実施形態では、ＲＦＩＤリーダーＲＤによって識別情報を表示する構成を例に挙げて説明したが、検査日時をチップ１１のメモリに記憶させてもよい。このように構成すると、検査履歴を後日読み出すことも可能である。
【００４６】
ＲＦＩＤタグ１０に関し、無線信号の周波数は９００ＭＨｚ帯に限られない。例えば、２．４５ＧＨｚ帯であってもよい。また、ダイポール型のアンテナに限らず、電磁誘導方式のループアンテナであってもよい。
【００４７】
また、前述の実施形態では、ＲＦＩＤリーダーＲＤを移動させて識別情報を読み出す構成を例に挙げて説明したが、据え置きタイプのＲＦＩＤリーダーを用い、充填空間に取り付けられた全てのＲＦＩＤタグ１０との間で無線信号を送受信するように構成してもよい。この構成において、全てのＲＦＩＤタグ１０から識別情報を受信したことを条件に、グラウトＧＲを圧送するポンプ（図示せず）を自動停止させると、グラウトＧＲの無駄な排出を最低限に抑えることができる。
【００４８】
また、充填空間に充填される充填硬化材に関し、前述の実施形態ではグラウトＧＲを例示した。この充填硬化材については、樹脂製硬化材など種々のものを用いることができる。すなわち、施工時に流動性及び導電性を有し、充填後に硬化する充填硬化材であれば、本発明を適用することができる。
【００４９】
グラウトＧＲ（充填硬化材）の充填対象に関し、ＰＣａ部材の接合部に限られない。例えば、コンクリート柱に巻回される補強板とコンクリート柱との隙間であってもよい。ようするに、部材同士の隙間に充填硬化材を充填する場合であれば本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０…ＲＦＩＤタグ，１１…チップ，１２…アンテナ，１３…導体，１４…ベースシート，１５…被覆層，２１…ジョイント部材，２１ａ…鉄筋貫通孔，２２…左側梁部材，２３…右側梁部材，２４…上側柱部材，２４ａ…鉄筋，２４ｂ…排出路，２５…下側柱部材，２５ａ…鉄筋継手部，２５ｂ…注入路，２６…上目地部，２７…下目地部，３１…型枠，ＳＬ…スリット，ＧＲ…グラウト，ＲＤ…ＲＦＩＤリーダー
【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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