(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶商品を投入排出する開口を開閉する開閉蓋を有し、誘導コイルを配設し前記缶商品を収納する一方、前記缶商品を排出機構により排出させる缶収納部と、前記誘導コイルへ高周波電流を通電して前記缶商品を加温する電磁加熱部と、前記缶収納部と前記電磁加熱部とを制御する制御部とを備え、使用者の所望温度に前記缶商品を加温するようにすると共に、前記制御部は、前記缶収納部内に前記缶商品の収納を検知すると前記開閉蓋を閉とする信号を出力して収納通知を出力する収納制御手段と、前記収納通知があると前記収納された缶商品の形状を特定して、特定された缶商品の形状と設定温度とから加熱条件を設定して加熱条件の設定通知を出力する加熱条件設定手段と、前記加温条件の設定通知があると、前記電磁加熱部へ加熱条件に従って通電する信号を出力し、前記通電終了後に排出通知を出力する加熱制御手段と、前記排出通知があると前記開閉蓋を開とする信号を出力し、前記排出機構を駆動させる信号を出力する排出制御手段とを設けることを特徴とする缶商品加温装置。
【請求項２】
缶商品を収納する缶収納ケースと、排出時に開口し、加温時に閉塞する前記缶収納ケースの上部に設ける開閉蓋と、前記缶収納ケースの周辺に設ける前記誘導コイルと、排出時に前記缶商品を前記開閉蓋の外方へ排出させる排出機構とを配設した缶収納部と、前記缶収納ケースに収納された缶商品を挟持する補助ローラと前記挟持された缶商品を回転させる駆動用ローラとからなる回転機構部とを設けるようにしたことを特徴とする請求項１記載の缶商品加温装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁誘導作用に基づく加熱作用を利用して缶飲料や缶詰め等の缶商品を加温する缶商品加温装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
お茶やコーヒ等の缶飲料等は、季節や顧客の好みに応じて冷やしたり、温めたりして販売されているが、内部飲料が顧客の飲み頃の温度であることが好ましく、これが売上上昇のカギともなる。このために自動販売機では、内部に加熱ヒータからなる加温装置を設けて、缶飲料を収納する収納部へ加熱された空気を循環送風して缶飲料を加温するようになっている。また、コンビニエンスストア等ではショーケース内に加温装置を設けて缶飲料を加温するようになっている。また、一般に、家庭で個人的に缶飲料を加温するときにはお湯につけて加温する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、缶飲料は飲食する者のそれぞれの飲み頃の温度に合わせて缶飲料を加温することは容易でなかった。
【０００４】
まず、第１に、電子レンジでは、電磁波が鉄やアルミの外殻で覆われた缶飲料を通過しないために内部を加温できず、また、電磁調理器では、缶の表面が加熱し局部沸騰を起こす危険性があり、従来、一個の缶飲料のみを適度に加温する装置がなかった。このためにコンビニエンスストアにおいては、冷蔵された商品（弁当等）は電子レンジで温めるサービスがされているが、対象外の缶飲料等はレジカウンタの近くに専用のショーケースを設けて、複数の缶飲料や缶にはいっていない加温商品と一緒に加温している。従って、電子レンジで弁当等を温めるように個々の缶飲料を温めるようになっていないため顧客の好みに応じた温度の缶飲料を提供するサービスはされていない。
【０００５】
第２に、自動販売機では、同様に一律に売り手が設定した内部温度となるように加温されているために、やはり、顧客の好みとする温度とすることはできず、また、販売サイクルの短い缶飲料を収納した自動販売機では、十分に加温されていない缶飲料が販売されるおそれがあった。また、家庭で個人的にお湯で温めるのは、火傷等の危険があり、好みの温度とするのは容易ではなく、準備や時間も要する。
【０００６】
第３に、ショーケースや自動販売機では、販売サイクルが長い缶飲料を長時間加温して缶飲料の品質を低下させるおそれがあった。
【０００７】
以上の問題は、缶飲料に限らず缶詰め等の加温する缶商品についても同様のことである。
【０００８】
そこで、本発明は、安全で、かつ、所望温度に缶商品を加温する缶商品加温装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、缶商品を投入排出する開口を開閉する開閉蓋を有し、誘導コイルを配設し缶商品を収納する一方、缶商品を排出機構により排出させる缶収納部と、誘導コイルへ高周波電流を通電して缶商品を加温する電磁加熱部と、缶収納部と電磁加熱部とを制御する制御部とを備え、使用者の所望温度に缶商品を加温するようにすると共に、制御部は、缶収納部内に缶商品の収納を検知すると開閉蓋を閉とする信号を出力して収納通知を出力する収納制御手段と、収納通知があると収納された缶商品の形状を特定して、特定された缶商品の形状と設定温度とから加熱条件を設定して加熱条件の設定通知を出力する加熱条件設定手段と、加温条件の設定通知があると、電磁加熱部へ加熱条件に従って通電する信号を出力し、通電終了後に排出通知を出力する加熱制御手段と、排出通知があると開閉蓋を開とする信号を出力し、排出機構を駆動させる信号を出力する排出制御手段とを設けるようにしたものである。以上の構成により、缶商品が収納され、加温され加温が終了すると排出される。従って、個々の缶商品を所望温度に加温することができる。さらに、収納された缶商品が加熱条件によって加温され、排出される。従って、人手を介することなく安全に使用者の所望温度の缶商品が得られる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の缶商品加温装置において、缶商品を収納する缶収納ケースと、排出時に開口し、加温時に閉塞する缶収納ケースの上部に設ける開閉蓋と、缶収納ケースの周辺に設ける誘導コイルと、排出時に缶商品を開閉蓋の外方へ排出させる排出機構とを配設した缶収納部と、缶収納ケースに収納された缶商品を挟持する補助ローラと挟持された缶商品を回転させる駆動用ローラとからなる回転機構部とを設けるようにしたものである。以上の構成により、缶商品を収納すると開閉蓋を閉とし、排出時に開閉蓋を開とし、缶商品を排出可能とでき、加温時に缶商品を挟持して回転させることができる。従って、缶商品の加温に当たって缶商品の収納および排出、さらに缶商品の回転の各動作が人手を介することなくでき、安全にできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態を示す卓上缶専用加温装置の外観斜視図であって、１は卓上缶専用加温装置であって、卓上缶専用加温装置１は、外殻としてのカバー２により全体が覆われ、カバー２は上部の斜めに傾斜した傾斜面２ａに缶飲料を投入排出するための丸形の投入排出口３を形成すると共に、使用者が好む温度に加温するための「ぬるめ」の温度設定ボタン４と「ふつう」の温度設定ボタン５と「あつめ」の温度設定ボタン６とを突出させるようにそれぞれ取付穴７〜９を形成し、さらに、カバー２の前面２ｂに楕円状の欠切部にのぞき窓１０を設けて使用者が内部の状態を見ることができるようにしており、さらに、カバー２は底部の底台１１に取付けられ、適宜メンテナンス等のため取り外し可能となっている。
【００１４】
図２は、図１の内部を示す概略側断面図であって、１２は卓上缶専用加温装置１の内部の各部材を取付ける取付匡体（図示一点鎖線）であり、この取付匡体１２は底台１１上を基礎台として上方へ適宜配設され、この取付匡体１２に底部で固定され上部が開口し、部分的に切欠を有する筒状の透明な缶収納ケース１３が筒軸方向を垂直方向からやや斜めになるように取付けられている。
【００１５】
この缶収納ケース１３は、前記上部に開口１３ａを有し、胴部の周面に沿って形成する筒状の取付片１３ｂに誘導コイル１４が巻回され、取付匡体１２に取付けられる駆動用ローラ駆動機構１５に連絡する駆動用ローラ１６の先端が取付片１３ｂの内側に形成される開口部１３ｃへ突出している。一方、缶収納ケース１３の取付片１３ｂに対向する側の開口部１３ｄに取付匡体１２に取付けられる温度センサ１７が設けられ、缶収納ケース１３の底部の開口部１３ｅに回転検知センサ１８を配置し、缶収納ケース１３の軸方向に形成される図示しない長い切欠部に缶飲料排出用アーム１９の根元部が上下するように取付匡体１２に取付けられる缶飲料排出用アーム駆動機構２０を備えている。ここで、缶収納ケース１３は、耐熱に優れ、かつ、電磁波を通過させる材質のもの、例えば、ポリカーボネイト樹脂が用いられる。
【００１６】
２１は、缶収納ケース１３の開口１３ａを開閉する開閉蓋である透明な自動開閉蓋であって、自動開閉蓋２１の開閉を検知する開閉スイッチセンサ２２と缶収納ケース１３の底部内側に設ける底スイッチセンサ２３とに基づいて、内部に缶飲料２４が収納されているとき取付匡体１２に取付けられる自動開閉蓋駆動機構２５の駆動によって閉じ、缶飲料２４が排出されたときに開くようになっている。以上の缶収納ケース１３と誘導コイル１４と自動開閉蓋２１と排出機構である缶飲料排出用アーム１９と缶飲料排出用アーム駆動機構２０とから缶収納部が構成されている。
【００１７】
２６は缶収納ケース１３の内側の軸方向の上下２箇所と対向する図示裏面側の軸方向上下２箇所の計４箇所に設けられる補助ローラであって、補助ローラ２６には補助ローラ駆動機構２７が付加されて回転機構部を構成し、缶収納ケース１３内の缶飲料２４を挟持する一方、補助ローラ駆動機構２７に連結する太さ方向形状確認センサ２８によって缶収納ケース１３に収納した缶飲料２４の太さを確認するようになっている。また、缶収納ケース１３の内側上部には缶収納ケース１３に収納された缶飲料２４の長さを確認する長さ方向形状確認センサ２９が２箇所に設けられている。
【００１８】
３０は、前述した缶収納ケース１３の取付片１３ｂに巻回される誘導コイル１４へ高周波電流を供給する電源部としての電磁加熱部であって、後述する交流電源をスイッチングトランジスタにより高周波電流に変換するコンバータ回路とインバータ回路とを備え、遮蔽部３１内に全体が収納され図示省略するケーブルで誘導コイル１４と接続している。
【００１９】
３３は、上記した各センサにより得られる情報に基づいて所定の制御プログラムに従って演算処理を実行する入出力インターフェイスとマイクロプロセッサー等からなる後述する制御部であって、信号線と制御線によって各センサと駆動部とを接続し、制御部３３は遮蔽部３２によって全体が覆われている。なお、５３は底台１１にカバー２を取付ける取付ビスを示している。
【００２０】
ここで、制御部３３は、図３に示すように収納制御手段３４と加熱条件設定手段３５と加熱制御手段３６と排出制御手段３７とから構成されており、以下順次処理内容を説明する。
【００２１】
最初、収納制御手段３４の処理について図４を参照して説明すると、使用者が缶飲料２４を投入する前の待機状態では、自動開閉蓋２１が開状態となっており、この待機状態のときに使用者によって缶飲料２４を投入排出口３の開口１３ａから投入する。すると、缶飲料２４が缶収納ケース１３へ滑るように落ち込み底部に配置される。例えば、マイクロスイッチ等の底スイッチセンサ２３に当接して押圧し缶飲料２４の収納を検知する（判断１）。
【００２２】
続いて、缶飲料２４の収納が検知されると、自動開閉蓋駆動機構２５に対して自動開閉蓋２１を閉とする閉信号が出力され、自動開閉蓋駆動機構２５によって自動開閉蓋２１が閉とされる。これに伴い、開閉スイッチセンサ２２によって自動開閉蓋２１の閉が検知される（処理２，判断３）。そして、開閉スイッチセンサ２２から閉信号を入力すると収納制御手段３４が排出制御手段３７へ缶飲料２４の収納通知を出力して排出制御手段３７を起動させておく（処理４，処理５）。
【００２３】
次に、加熱条件設定手段３５では、図５に示す処理を実行し、収納制御手段３４から収納通知があり、ここで、使用者によって図１に示す「ぬるめ」「ふつう」「あつめ」のいずれかの好みの温度である温度設定ボタン４〜６が押されると温度設定信号が取込まれる（判断１１，判断１２）。この過程で、缶収納ケース１３の上部内側に配置される上段と下段の２個の長さ方向形状確認センサ２９によって長さ信号が取込まれる（処理１３）。この長さ方向形状確認センサ２９は、先端部分がバネ等で内側に付勢されており、この先端部分が缶飲料２４の周壁によって押圧されると先端部分に連絡するアームの位置によってマイクロスイッチ等のスイッチが開閉し長さ信号を出力するようになっている。長さ信号としては、（１）上段と下段ともに開の場合（下段以下の長さ）、（２）下段が閉で上段が開の場合（上段と下段との間の長さ）、（３）上段と下段ともに閉の場合（上段以上の長さの３段階の長さ信号が出力される。
【００２４】
さらに、補助ローラ２６の位置に応じて移動するレバー等によって開閉するマイクロスイッチ等からなる太さ方向形状確認センサ２８から太さ信号が取込まれる（処理１５）。この太さ方向形状確認センサ２８は缶飲料２４の胴部の周壁を対向する２個の補助ローラ２６が挟持すると、各レバー等の移動位置に応じて動作する複数のスイッチの開閉状態から太さを判断する太さ信号を出力するように構成されている。そして、上記長さ信号と太さ信号の組合せからパターンを作成し、投入された缶飲料２４が正常なものか異常なものかの判断がされる（判断１６）。この判断で、缶飲料２４のパターンが異常とされたとき、つまり、予め定められた形状以外の異物と判断されたとき排出通知を排出制御手段３７へ出力して後述するように排出制御手段３７の処理によって缶飲料２４を缶収納ケース１３から排出させる（判断１６，処理１７）。これによつて、異常物体を加熱することが回避できる。
【００２５】
一方、上記判断で、缶飲料２４のパターンが正常と判断されたとき温度センサ１７から缶飲料２４の表面温度を読込む（処理１８）。この温度センサ１７は、例えば、非接触型の赤外線放射温度計が用いられる。これによって、加熱条件設定手段３５では、温度センサ１７の缶温度信号と温度設定ボタン４〜６からの温度設定信号とに基づき予め定められた演算式によって加熱時間を加熱条件として設定する（処理１９）。
【００２６】
次に、加熱制御手段３６の処理を図６によって説明すると、加熱条件設定手段３５から加熱条件の設定通知があると、まず、駆動用ローラ駆動機構１５へ作動信号が出力され、駆動用ローラ１６が回転を開始する（判断２１，処理２２）。続いて、回転検知センサ１８からの信号が取込まれ駆動用ローラ１６の回転が認識されると、電磁加熱部３０へ通電信号が出力される（判断２４，処理２５）。電磁加熱部３０へ通電信号が出力され、後述する電磁加熱部３０が高周波電流を誘導コイル１４へ流す。この結果、缶収納ケース１３を通過して高周波磁束が缶収納ケース１３へ加えられ、缶収納ケース１３の缶部分に渦電流が発生し、缶部分の抵抗によってジュール熱が生じ、この発生熱によって徐々に中身の飲料が加温される。
【００２７】
図６に示す処理の説明に戻り、次に、タイマがスタートすると共に、温度センサ１７からの温度信号が急速な加熱を伴う異常加熱か否かを判断する（判断２７）。異常加熱としては、空缶若しくは缶飲料２４以外の物体等の場合が該当する。また、温度センサ１７からの温度信号が規定値以上に上昇したときか否かを判断する。この例としては缶飲料２４の変形などで太さ方向形状確認センサ２８と長さ方向形状確認センサ２９とが形状を誤認して加熱時間を間違って設定した場合が該当する。また、回転検知センサ１８からの信号によって回転数の低下や停止による回転異常か否かの判断をする（判断２８）。例えば、缶飲料２４の変形で回転できないとき、缶飲料２４以外の物、缶飲料２４の表面の露付に起因して回転不能のようなときにも回転異常と判断する。
【００２８】
このような温度異常若しくは回転異常の場合、直ちに電磁加熱部３０へ通電停止信号が出力され駆動用ローラ駆動機構１５へ停止信号が出力され排出制御手段３７へ排出通知がされる（処理２９〜処理３１）。上記異常が判断されない場合、つまり、正常の場合予め設定された加熱時間となるまで缶飲料２４が加熱され、タイムアップすると電磁加熱部３０へ通電停止信号が出力され駆動用ローラ駆動機構１５へ停止信号が出力され、排出制御手段３７へ排出通知が出力される。
【００２９】
ここで、電磁加熱部３０は、図７に示す原理図のようにコンセント３８からの交流ＡＣ１００Ｖ電源がスイッチ３９とコンデンサ４０とを介して４個の整流素子４１〜４４による整流器４５へ入力して整流され直流へ変換される。そして、整流器４５から出力され直流電圧がコンデンサ４６とリアクタ４７とにより円滑されて、この直流電圧が制御回路４８により制御されるスイッチング用トランジスタ４９と誘導コイル１４とへ加えられる。
【００３０】
すなわち、制御回路４８が高周期によってスイッチング用トランジスタ４９をＯＮ−ＯＦＦさせるとコンデンサ４６の充電電圧によって誘導コイル１４へ高周波電流が流れる。このために誘導コイル１４から高周波磁界が発生し缶収納ケース１３を通過して磁束５２が図示する方向へ形成される。この結果、近接する缶飲料２４の缶部分であるアルミや鉄板の金属に電磁誘導作用により渦電流が発生し、金属の抵抗分によってジュール熱が発生する。この場合に、缶飲料２４は駆動用ローラ１６によって回転され、缶飲料２４の缶部分の胴部に満遍なく渦電流が流れて発熱し、これにより中身飲料５４が加温される。なお、５０は逆流防止のための整流素子、５１はコンデンサである。
【００３１】
次に、図８に示す排出制御手段３７の処理について説明すると、まず、加熱条件設定手段３５若しくは加熱制御手段３６から排出通知があると、補助ローラ駆動機構２７へ停止信号が出力され缶飲料２４が補助ローラ２６から開放される（判断４１，処理４２）。続いて、自動開閉蓋駆動機構２５へ開信号が出力され自動開閉蓋２１を開動作させる（処理４４）。自動開閉蓋２１の開動作が開閉スイッチセンサ２２からの信号によって判断されると、缶飲料排出用アーム駆動機構２０へ駆動信号が出力される（処理４５）。
【００３２】
缶飲料排出アーム駆動機構２０では、缶飲料排出用アーム１９を上方向へ押上げ、缶飲料排出用アーム１９に当接する缶飲料２４の底部を缶収納ケース１３の軸上方向に押上げる。従って、缶飲料２４が図２に示すようにカバー２から上部の頭の部分が突出する。使用者が缶飲料２４の頭部を取上げると、太さ方向形状確認センサ２８と長さ方向形状確認センサ２９による信号により缶飲料２４の排出が判断される（判断４６）。さらに、缶飲料排出用アーム駆動機構２０へ停止信号が出力され缶飲料排出用アーム１９が缶収納ケース１３の底部の位置へ戻る（処理４７）。そして、収納制御手段３４に対して起動信号が出力され、収納制御手段３４が待機状態となる（処理４８）。
【００３３】
ここで、缶飲料排出アーム駆動機構２０の簡単な例を図９を参照して説明すると、缶飲料排出アーム駆動機構２０は、下部で缶収納ケース１３に形成される切欠け１３ｇを貫通する缶飲料排出用アーム１９に接続する雌ねじ機構５６と、この雌ねじ機構５６の雌ねじ５６ａに歯合する雄ねじ５７ａを有する棒状の雄ねじ機構５７と、この雄ねじ機構５７の上端が支持板５８に固定されるモータ５９の回転軸に連結して構成されている。制御部３３から缶飲料排出用アーム駆動機構２０へ駆動信号が入力されると、モータ５９の回転軸の回転によって雄ねじ機構５７が回転し、雄ねじ５７ａに歯合する雌ねじ５６ａが雌ねじ機構５６を上方向へ移動させる。この結果、雌ねじ機構５６に接続する缶飲料排出用アーム１９が缶飲料２４の底部を押上げて缶飲料２４が図２に示すようにカバー２から上部の頭の部分を突出させる。また、制御部３３から缶飲料排出用アーム駆動機構２０へ停止信号が入力されると、モータ５９の回転軸の逆回転によって雄ねじ機構５７が逆回転し、雄ねじ５７ａに歯合する雌ねじ５６ａが雌ねじ機構５６を下方向へ移動させる。
【００３４】
このように本発明の実施の形態によれば、コンパクトな卓上専用としたためにどこにでも置け、また、使用者の好みの温度が設定できるから飲み頃の温度の缶飲料が得られ、また、飲み頃の温度でないときは何度でも同じ缶飲料を加温することができる。さらに、透明の自動開閉蓋とのぞき窓とから内部の状況が確認できるようにしたために使用者が安心して使用でき、カバー全体が取り外しできるから内部の保守が容易で、簡単に内部の清掃ができる。
【００３５】
なお、本発明では、次のように実施することができる。第一に、缶飲料加温装置は、実施の形態に示すように卓上専用でなく、自動販売機等の装置内に組込んでもよい。第二に、缶飲料加温装置は、実施の形態に示すようにカバー全体が本体と着脱可能とするのでなく、カバーの一部分、裏カバーが着脱可能でもよく缶収納ケース自体を着脱可能とする構成でもよい。第三に、温度設定ボタンは「ぬるめ」「ふつう」「あつめ」の３段階としたが温度を数値で設定してもよい。第四に、加熱条件は、加熱時間に加えて高周波電流の大きさを条件としてもよい。第五に、缶飲料に限らず缶詰め等で加温する缶商品にも適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、缶商品を収納し、缶商品を加温して加温が終了すると排出するようにしたために個々の缶商品を別々に所望温度に加温できる。従って、従来のように缶商品が一律な温度となることがなく、使用者の好みの温度の缶商品が得られる。さらに、収納された缶商品を加熱条件によって加温して、加温後に排出するように制御するから人手を介することなく安全に使用者の所望温度の缶商品が得られる。
【００３７】
請求項２の発明は、缶商品の収納後に開閉蓋を閉とし、排出時に開閉蓋を開とし、缶商品を排出可能とし、さらに、加温時に缶商品を挟持して回転させるようにしたために各動作が人手を介することなくでき、安全にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す卓上缶専用加温装置の外観図。
【図２】図１に示す卓上缶専用加温装置の概略内部側図面。
【図３】図２に備える制御部を示す構成図。
【図４】図３に備える収納制御手段の処理手順を示すフローチャート。
【図５】図３に備える加熱条件設定手段の処理手順を示すフローチャート。
【図６】図３に備える加熱制御手段の処理手順を示すフローチャート。
【図７】図２に備える電磁加熱部を示す原理図。
【図８】図３に備える排出制御手段の処理手順を示すフローチャート。
【図９】図２に備える缶飲料排出アーム駆動機構の例を示す説明図。
【符号の説明】
１  卓上缶専用加温装置
２  カバー
３  投入排出口
１０  のぞき窓
１２  取付匡体
１３  缶収納ケース
１４  誘導コイル
１５  駆動用ローラ駆動機構
１６  駆動用ローラ
１７  温度センサ
１８  回転検知センサ
１９  缶飲料排出用アーム
２０  缶飲料排出アーム駆動機構
２１  自動開閉蓋
２２  開閉スイッチセンサ
２３  底スイッチセンサ
２４  缶飲料
２５  自動開閉蓋駆動機構
２６  補助ローラ
２７  補助ローラ駆動機構
２８  太さ方向形状確認センサ
２９  長さ方向形状確認センサ
３０  電磁加熱部
３３  制御部
３４  収納制御手段
３５  加熱条件設定手段
３６  加熱制御手段
３７  排出制御手段
【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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