(57)【要約】【課題】処理液中のスラッジを除去することで処理液と被処理物の反応を促進させる液攪拌装置を提供することを目的とする。【解決手段】被処理物１２を化学処理（例えば、めっき処理や化成処理およびエッチング等）する処理液３が収容された槽２と、被処理物１２の下方に配置され、処理液３を槽２内にて下降流６として吐出する吐出ノズル５と、吐出ノズル５から吐出された下降流６を反射して被処理物１２側へと向かう上昇流７に変換する液流反射板８と、を備え、液流反射板８には、処理液３を流通させる開口部が形成され、開口部は、開閉可能とされていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を化学処理する処理液が収容された槽と、
前記被処理物の下方に配置され、前記処理液を前記槽内にて下降流として吐出する吐出ノズルと、
前記吐出ノズルから吐出された前記下降流を反射して前記被処理物側へと向かう上昇流に変換する液流反射板と、を備え、
前記液流反射板には、前記処理液を流通させる開口部が形成され、
前記開口部は、開閉可能とされていることを特徴とする液攪拌装置。
【請求項２】
前記液流反射板は、複数枚を重ねて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液攪拌装置。
【請求項３】
前記液流反射板は、前記下降流側に湾曲された形状とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の液攪拌装置。
【請求項４】
前記液流反射板は、側部にスラッジ除去ノズルを設けていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液攪拌装置。
【請求項５】
前記液流反射板の開口部は、スラッジ回収ポンプの吸入配管が接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の液攪拌装置。
【請求項６】
前記液流反射板には、整流バーが設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液攪拌装置。
【請求項７】
被処理物を化学処理する処理液が収容された槽と、
前記被処理物の下方に配置され、前記処理液を前記槽内にて下降流として吐出する吐出ノズルと、
前記吐出ノズルから吐出された前記下降流を反射して前記被処理物側へと向かう上昇流に変換する液流反射板と、を備え、
前記液流反射板は、ベルトコンベアとされることを特徴とする液攪拌装置。
【請求項８】
被処理物を化学処理する処理液が収容された槽と、
前記被処理物の下方に配置され、前記処理液を前記槽内にて下降流として吐出する吐出ノズルと、
前記吐出ノズルから吐出された前記下降流を反射して前記被処理物側へと向かう上昇流に変換する液流反射板と、を備え、
前記液流反射板は、前記槽の底部に対して垂直となるように移動可能とされることを特徴とする液攪拌装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばめっき処理、化成処理およびエッチング等の化学処理を行う処理槽に用いられて好適な液攪拌装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属等の被処理物を、処理液が収容された処理槽に浸けて化学処理（例えば、めっき処理）を行うことにより、例えば、防錆性や耐磨耗性を高め、あるいは硬度を高くすることが行われている。また、上記のような化学処理は、それ以外にも潤滑性や電導性を高め、ハンダ付け性・耐薬品性などを高める用途に使われる。
【０００３】
このようなめっき処理や化成処理およびエッチング等の化学処理を行う際には、処理液が収容された処理槽に被処理物を浸けて化学処理を行うのが一般的である。また、処理槽中の処理液を攪拌して被処理物表面での反応促進および処理の均一化が図られている。
【０００４】
処理液の攪拌方法は、羽根による攪拌方法がある。しかし、タンク内の有効処理部が減少することや、処理液の流速が不均一となるおそれがあった。
【０００５】
これらの処理液の流速が不均一となる対策について開示された文献として、下記特許文献１がある。
【０００６】
特許文献１には、懸濁液を攪拌する懸濁液攪拌装置において、先端開口部から容器壁に沿って噴射する噴流により懸濁液を攪拌するノズルと、同ノズルを容器外から回転可能に支持して同ノズルの先端開口部の向きを継続的に変化させる変向手段とを備えていることが示されている。
【０００７】
これにより、懸濁液がノズルから容器内へ容器壁に沿う噴流として噴出され、その際、ノズルから噴出される噴流の向きが時々刻々と変化し、同主流の周りにできる伴流（ノズルから離れたところにできる流れ）も上記主流につられて動き、主流に合流して、攪拌・合流が促進され、かくして均一化した懸濁流が得られることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６１−２２２５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１では、均一化された懸濁流の液中には、多くの不純物を含んでいる。この液中の不純物が、化学処理において被処理物の表面に付着して処理液との反応を妨げるという問題があった。
【００１０】
また、化学処理では、処理液と被処理物の反応により反応ガスが発生する。そのため、反応ガスの除去のために槽の底部から上部への均一流れを形成しなければならないという問題があった。
【００１１】
また、ポンプによる液循環方式では、槽内の底部にノズルを上向きにして複数個配置している。被処理物と処理液との反応により、基材成分が溶解し、その成分の酸化等により不溶性のスラッジが発生する。このスラッジの粒子が、処理の休止中（ポンプ停止時）に沈降し、ノズル内に堆積してノズルを詰まらせるという問題があった。
【００１２】
また、攪拌方式として、配管に孔をあけて下向きに空気を噴出する方法が考えられる。しかし、被処理物の形状が複雑である場合に、被処理物に空気が溜まる箇所ができる。したがって、被処理物内にできた空気溜りの処理が困難になるという問題があった。また、処理液中に空気を噴出することから処理液が酸化するため適用範囲が狭いという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理液中のスラッジを除去することで処理液と被処理物の反応を促進させる液攪拌装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、液攪拌装置は以下の手段を採用する。
本発明の液攪拌装置は、被処理物を化学処理する処理液が収容された槽と、前記被処理物の下方に配置され、前記処理液を前記槽内にて下降流として吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルから吐出された前記下降流を反射して前記被処理物側へと向かう上昇流に変換する液流反射板と、を備え、前記液流反射板には、前記処理液を流通させる開口部が形成され、前記開口部は、開閉可能とされていることを特徴とする。
【００１５】
被処理物を槽内の処理液を用いて化学処理を行った際にスラッジが発生する。液流反射板には、開閉可能な開口部が設けられる。吐出ノズルから吐出された下降流を液流反射板により反射させて被処理物側へと向かう上昇流に変換する際には、液流反射板の開口部が閉状態で用いられる。これにより、下降流を確実に被処理物側へと向かう上昇流に変換することができる。また、下降流が停止している場合には、液流反射板の開口部を開状態で用いる。これにより、液体中にスラッジがある場合に、沈降したスラッジを液流反射板の開口部から槽内底部へと排出することができる。したがって、液流反射板上にスラッジが蓄積するのを防ぐことができる。また、液流反射板上に堆積したスラッジを除去できるので、下降流を被処理物側へと向かう上昇流に変換する際に、スラッジが槽内の処理液中で拡散するのを防ぐことができる。
【００１６】
さらに本発明の液攪拌装置では、前記液流反射板は、複数枚を重ねて設けられていることを特徴とする。
【００１７】
液流反射板は、複数枚を重ねて設けられている。各液流反射板をスライドさせることにより各液流反射板の開口部の開閉操作を行っている。これにより、液流反射板上に沈降した処理液中のスラッジを開口部から落とすことができる。
【００１８】
さらに本発明の液攪拌装置では、前記液流反射板は、前記下降流側に湾曲された形状とされていることを特徴とする。
【００１９】
液流反射板を下降流側に湾曲させた形状とすることにより、変換後の上昇流を液流反射板の中央部に集中させることができる。これにより被処理物と上昇流を均一に接触させることができる。
【００２０】
さらに本発明の液攪拌装置では、前記液流反射板は、側部にスラッジ除去ノズルを設けていることを特徴とする。
【００２１】
液流反射板の側部側からスラッジ除去ノズルを噴射させることで、液流反射板に蓄積したスラッジをスラッジ除去ノズルが設置された反対側の側部から槽内底部へと落とすことができる。
【００２２】
さらに本発明の液攪拌装置では、前記液流反射板の開口部は、スラッジ回収ポンプの吸入配管が接続されていることを特徴とする。
【００２３】
液流反射板の開口部に、スラッジ回収ポンプの吸入配管を接続することにより、液流反射板をスライドさせて液流反射板に堆積したスラッジを吸入配管から吸込むことができる。
【００２４】
さらに本発明の液攪拌装置では、前記液流反射板には、整流バーが設けられていることを特徴とする。
【００２５】
液流反射板に対して傾斜した下降流を変換する場合でも、整流バーを設けることにより、被処理物側へと向かう上昇流を傾斜して変換することなく被処理物に対して垂直方向に整流することができる。
【００２６】
さらに本発明の液攪拌装置では、被処理物を化学処理する処理液が収容された槽と、前記被処理物の下方に配置され、前記処理液を前記槽内にて下降流として吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルから吐出された前記下降流を反射して前記被処理物側へと向かう上昇流に変換する液流反射板と、を備え、前記液流反射板は、ベルトコンベアとされることを特徴とする。
【００２７】
液流反射板をベルトコンベアとすることで、ベルトコンベア上に堆積したスラッジをベルトコンベアの回転によりスラッジを除去することができる。
【００２８】
さらに本発明の液攪拌装置では、被処理物を化学処理する処理液が収容された槽と、前記被処理物の下方に配置され、前記処理液を前記槽内にて下降流として吐出する吐出ノズルと、前記吐出ノズルから吐出された前記下降流を反射して前記被処理物側へと向かう上昇流に変換する液流反射板と、を備え、前記液流反射板は、前記槽の底部に対して垂直となるように移動可能とされることを特徴とする。
【００２９】
槽内の処理液中のスラッジが沈降して、液流反射板上に蓄積した際に、液流反射板を槽内の側面に沿って垂直となるように移動可能とされている。液流反射板を垂直とすることで、液流反射板上に蓄積したスラッジを槽内の底部へと落とすことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、処理液中の沈降したスラッジを液流反射板の開口部から槽内底部へと排出することができる。したがって、液流反射板上にスラッジが蓄積するのを防ぐことができる。また、液流反射板上に堆積したスラッジを除去できるので、下降流を被処理物側へと向かう上昇流に変換する際に、スラッジが槽内の処理液中で拡散するのを防ぐことができる。これにより、被処理物表面の反応促進および処理を均一とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる液攪拌装置を示した側断面図である。
【図２】（ａ）本発明に係る液流反射板を示した上面図である。（ｂ）本発明に係る液流反射板を示した側断面図である。
【図３】（ａ）図２に示された液流反射板の形状を示した側面図である。（ｂ）図２に示された液流反射板の形状の変形例を示した側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる液攪拌装置を示した側断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる液攪拌装置を示した側断面図である。
【図６】本発明にかかる液流反射板の変形例を示した斜視図である。
【図７】本発明にかかる液流反射板の変形例を示した斜視図である。
【図８】本発明の第４実施形態にかかる液攪拌装置を示した側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明に係る液攪拌装置の一実施形態について、図面を用いて説明する。
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態にかかる液攪拌装置１が示されている。
液攪拌装置１は、めっき処理、化成処理およびエッチング等の化学処理を行う処理液３を収容する槽２と、処理液３を循環する循環ポンプ１１と、槽２内の底部に向けて複数配置される吐出ノズル５と、吐出ノズル５に対向配置される液流反射板８から構成される。
【００３３】
液攪拌装置１は、処理液３が収容された槽２と、この槽２内に設けられた被処理物１２を保持する図示しない保持部とを有している。被処理物１２の保持部は、被処理物１２を正立姿勢のまま保持可能にするものである。被処理物１２の保持部は、例えば上方軌道（図示せず）に沿って移動する昇降型ハンドリング装置等（図示せず）により槽２に対する出し入れ（被処理物１２の保持部へ向けた昇降）や工程間移動が行われる。なお、被処理物１２は例えば、航空機の翼や自動車鋼板等、種々様々である。
処理液３が収容された槽２に被処理物１２を浸漬させることにより、めっき処理、化成処理およびエッチング等の化学処理が行われる。また、被処理物１２にフッ素樹脂またはシリコーン樹脂コーティングを施すようにしてもよい。
【００３４】
図１に示されるように、処理液３を収容する槽２には、処理液３を槽２の底部側へと噴出する複数の吐出ノズル５を備えた循環配管４が設けられている。この循環配管４は、循環ポンプ１１の吐出側に接続されている。また、循環ポンプ１１の吸入側には、槽２の底部に設けられたスラッジ堆積部９ａの位置よりも高い位置から処理液３を抜き出す処理液抜き出し配管１０が接続されている。また、スラッジ９を循環ポンプ１１に巻き込まないように処理液抜き出し配管１０にストレーナを設けるようにしてもよい。
【００３５】
循環配管４に設けられた複数の吐出ノズル５の吐出側に液流反射板８が対向配置される。また、液流反射板８の下部には、処理液３と被処理物１２の反応により発生したスラッジ９を堆積させるスラッジ堆積部９ａが設けられている。また、スラッジ堆積部９ａのスラッジ９は、例えば、化学処理が行われない時に除去され、処理液抜き出し配管１０内に入らないように管理される。
【００３６】
図２（ａ）に示されるように、液流反射板８には、複数の開口部８ａが設けられている。これらの開口部８ａは、図２（ｂ）で示されるように、開口部８ａの位置で重なるように液流反射板８が配置される。
【００３７】
液流反射板８にフッ素樹脂製のコーティングを施してもよい。また、液流反射板８に振動装置（図示せず）を設けてもよい。さらに、図６に示されているように、液流反射板８の下降流６を反射する面に、整流バー２１を設けてもよい。
【００３８】
次に、上記構成の液攪拌装置１の動作について説明する。
図１に示されるように、処理液３が収容された槽２の底部側に配置された処理液抜き出し配管１０により処理液３が循環ポンプ１１へと供給される。循環ポンプ１１は、循環配管４へと処理液３を吐き出し、槽２の内部において吐出ノズル５から槽２の底部側へと噴出させている。吐出ノズル５から噴出された処理液３の下降流６は、液流反射板８により被処理物１２側へと向かう上昇流７に変換される。
【００３９】
液流反射板８により変換された上昇流７は、被処理物１２の表面に対しほぼ垂直に接触する。複数の吐出ノズル５から噴出された下降流６が、液流反射板８により上昇流７へと変換されるので、槽２の底部側から上部側へと均一流が形成される。下降流６を被処理物１２へと向かう上昇流７に変換する際は、図２（ｂ）に示されているように、開口部８ａを重なり合わせた液流反射板８の片方を矢印ａの方向にスライドさせて、開口部８ａを閉の状態としている。また、液流反射板８を回転させてスライドさせてもよい。
【００４０】
被処理物１２と処理液３の上昇流７の接触により、反応が起こる。この反応により、反応ガスおよびスラッジ９が発生する。上昇流７により、反応ガスは、槽２の上部から排出され、スラッジ９は、矢印７ａの方向に排出される。
【００４１】
循環ポンプ１１の停止時には、液流反射板８を図２（ｂ）に示されているように、液流反射板８の開口部８ａを合わせて用いられる。重なった液流反射板８の開口部８ａを合わせることにより開口部８ａを開の状態としている。また、開の状態とした際に、液流反射板８に設けられた振動装置（図示せず）を用いて液流反射板８を振動させるようにしてもよい。
【００４２】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
吐出ノズル５から吐出された下降流６を液流反射板８により反射させて被処理物１２側へと向かう上昇流７に変換する際には、液流反射板８の開口部８ａが閉状態で用いられる。これにより、下降流６を確実に被処理物１２側へと向かう上昇流７に変換することができる。また、液流反射板８を用いることから、吐出ノズル５を下向きにして配置することができるので、スラッジ９による吐出ノズル５の詰まりを防ぐことができる。
【００４３】
下降流６が停止している場合には、液流反射板８の開口部８ａを開状態で用いる。これにより、液体中にスラッジ９がある場合に、沈降したスラッジ９を液流反射板８の開口部８ａから槽２内底部へと排出することができる。したがって、液流反射板８上にスラッジ９が蓄積するのを防ぐことができる。
【００４４】
液流反射板８上に堆積したスラッジ９を除去できるので、下降流６を被処理物１２側へと向かう上昇流７に変換する際に、スラッジ９が槽２内の処理液３中で拡散するのを防ぐことができる。これにより、被処理物１２を安定して処理することができるので、スラッジ９の巻き上げによる被処理物１２の品質悪化を防ぐことができる。
【００４５】
液流反射板８は、複数枚を重ねて設けられている。各液流反射板８をスライドさせることにより各液流反射板８の開口部８ａの開閉操作を行っている。これにより、液流反射板８上に沈降して堆積した処理液３中のスラッジ９を開口部８ａから落とすことができる。また、液流反射板８に設けられた振動装置の振動により、さらに液流反射板８上のスラッジ９を落としやすくすることができる。
【００４６】
図３（ａ）に示されているように、液流反射板８は、ストレート形状とされている。被処理物１２が設置される槽２の中央側に上昇流７を集中させたい場合は、図３（ｂ）で示されるように、液流反射板８ｃのような下降流６側に湾曲させた形状としてもよい。液流反射板８ｃのような下降流６側に湾曲させた形状とすることにより、変換後の上昇流７を液流反射板８が設置される槽２の中央に集中させることができる。これにより被処理物１２と上昇流７を均一に接触させることができる。
【００４７】
液流反射板８および被処理物１２に、フッ素樹脂等のコーティングを施すことにより、液流反射板８および被処理物１２についたスラッジ９を効果的に落とすことができる。
【００４８】
被処理物１２と処理液３の反応により発生したガスは、均一流となった上昇流７により処理液３の外部へと排出させることができる。これにより、発生する反応ガスが処理液３中に留まることなく外部へと排出されるので、被処理物１２と処理液３の反応を促進させることができる。
【００４９】
本実施形態の構成によれば、空気を用いない攪拌方式としたので、処理液３を空気により酸化させるおそれを抑制させることができる。また、被処理物１２が複雑な形状を有している場合であっても、空気溜まりの箇所が発生しないため、安定して処理液３と反応させることができる。
【００５０】
整流バー２１を設けることにより、液流反射板８に対して傾斜した下降流６を変換する場合でも、被処理物１２側へと向かう上昇流７を傾斜して変換することなく被処理物１２に対して垂直方向に整流することができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態は、第１実施形態に示した液攪拌装置１に加えて、液流反射板８の側部から処理液３を噴射するスラッジ除去ノズル１４を設けた構成となっている。したがって、第１実施形態と同様の構成には同一符号を付しその説明を省略する。
【００５２】
図４に示されているように、循環配管４に設けられた吐出ノズル５の上流側で循環配管４から供給配管１３が分岐されて設けられている。供給配管１３には、処理液３が流され、液流反射板８の側部に設けられたスラッジ除去ノズル１４へ処理液３を供給している。
スラッジ除去ノズル１４に処理液３が供給され、液流反射板８の側部から矢印１５の方向に液流反射板８に向けて処理液３が噴射される。スラッジ除去ノズル１４を停止する際には、循環配管４に設けられた供給弁１６を閉の状態にする。
【００５３】
本実施形態によれば、液流反射板８の側部から処理液３を噴射することで、噴射する側と対向する槽２の側面側へとスラッジ９を除去することができる。
【００５４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態は、第１実施形態に示した液流反射板８の開口部８ａにスラッジ回収ポンプ１８の吸入配管１７が接続された構成となっている。したがって、第１実施形態と同様の構成には同一符号を付しその説明を省略する。
【００５５】
図５に示されているように、液流反射板８の開口部８ａには、スラッジ回収ポンプ１８の吸入配管１７が接続されている。循環ポンプ１１の停止時に、重なり合う上部の液流反射板８をスライドさせることにより、下部の液流反射板８と開口部８ａを合わせる。重なり合う液流反射板８の開口部８ａを合わせることにより、開口部８ａを開の状態とする。
【００５６】
下部の液流反射板８の複数の開口部８ａには、スラッジ回収ポンプ１８の吸入配管１７が接続されている。スラッジ回収ポンプ１８が稼働されると、液流反射板８上に堆積したスラッジ９が開口部８ａに接続された吸入配管１７に吸引される。スラッジ回収ポンプ１８の吐出側には、フィルタ２０が設けられ、処理液３中のスラッジ９を取り除いている。スラッジ９を取り除いた処理液３は、返送配管１９を介して槽２の上部へと戻される。
【００５７】
本実施形態によれば、液流反射板８の開口部８ａに、スラッジ回収ポンプ１８の吸入配管１７を接続することにより、液流反射板８をスライドさせて液流反射板８に堆積したスラッジ９を吸入配管１７から吸込むことができる。吸込んだスラッジ９は、スラッジ回収ポンプ１８の吐出側に設けられたフィルタ２０により回収される。これにより、液流反射板８に堆積したスラッジ９を除去することができる。
【００５８】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図８を用いて説明する。
本実施形態は、第１実施形態に示した液流反射板８の面を垂直に立ててスラッジ９を落とす構成となっている。したがって、第１実施形態と同様の構成には同一符号を付しその説明を省略する。
【００５９】
図８に示されているように、液流反射板８を槽２内の側面に沿って垂直となるように図示しないワイヤ等によって巻き上げ、液流反射板８ｂの位置まで移動可能とされている。液流反射板８を垂直とすることで、液流反射板８上に蓄積したスラッジ９を槽内の底部へと落とすことができる。
【００６０】
本実施形態によれば、液流反射板８を液流反射板８ｂの位置まで移動させることにより、液流反射板８の面が垂直となる。これにより、液流反射板８上に堆積したスラッジ９を槽２の底部へと落とすことができる。本実施形態では、液流反射板８に開口部８ａを設けない構成としてもよい。
【００６１】
なお、上記実施形態では、液流反射板８を用いた構成としたが、図７に示されているように、液流反射板８の替わりにベルトコンベア２４を用いてもよい。ベルトコンベア２４は、輪状にした幅広のベルト２２が回転体２３により回転する構成となっている。回転体２３が回転してベルト２２上のスラッジ９がスラッジ堆積部９ａへと落とされる。これにより、ベルトコンベア２４上に堆積したスラッジ９を除去することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  液攪拌装置
２  槽
３  処理液
４  循環配管
５  吐出ノズル
６  下降流
７  上昇流
８  液流反射板
８ａ  開口部
９  スラッジ
９ａ  スラッジ堆積部
１０  処理液抜き出し配管
１１  循環ポンプ
１２  被処理物
１３  供給配管
１４  スラッジ除去ノズル
１６  供給弁
１７  吸入配管
１８  スラッジ回収ポンプ
１９  返送配管
２０  フィルタ
２１  整流バー
２２  ベルト
２３  回転体
２４  ベルトコンベア
【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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