(57)【要約】【課題】減圧吸収性能を有し、かつラベルを装着した胴部の外観が真円に近い円筒を呈する、合成樹脂製ボトルを提供する。【解決手段】筒状の胴部３を有する合成樹脂製ボトル１において、前記胴部３に等間隔に配置された８つの減圧吸収パネル８と、前記減圧吸収パネル８同士の間にそれぞれ配置された円弧状壁面９ａからなる柱部９とを有し、前記胴部３の横断面における前記柱部９の円弧状壁面９ａが仮想的な１つの真円１０の一部を構成し、前記柱部９の円弧状壁面９ａの周長の合計が、前記真円１０の全周長の２０〜５０％である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の胴部を有する合成樹脂製ボトルにおいて、
前記胴部に等間隔に配置された８つの減圧吸収パネルと、前記減圧吸収パネル同士の間にそれぞれ配置された円弧状壁面からなる柱部とを有し、
前記胴部の横断面における前記柱部の円弧状壁面が仮想的な１つの真円の一部を構成し、前記柱部の円弧状壁面の周長の合計が、前記真円の全周長の２０〜５０％であることを特徴とする合成樹脂製ボトル。
【請求項２】
筒状の胴部を有する合成樹脂製ボトルにおいて、
前記胴部に等間隔に配置された８つの減圧吸収パネルと、前記減圧吸収パネル同士の間にそれぞれ配置された円弧状壁面からなる柱部とを有し、
前記胴部の横断面における前記柱部の円弧状壁面が仮想的な１つの真円の一部を構成し、前記柱部の周方向中心を通る径方向線と、前記柱部の周方向の端縁を通る径方向線とがなす角度が、前記柱部の周方向中心を通る径方向線と、前記柱部に隣接する減圧吸収パネルの周方向中心を通る径方向線とがなす角度の２０〜５０％であることを特徴とする合成樹脂製ボトル。
【請求項３】
前記胴部の横断面において、前記柱部の周方向の端縁と繋がる減圧吸収パネルの端部は曲率半径が５ｍｍ以上の曲線である、請求項１または２に記載の合成樹脂製ボトル。
【請求項４】
前記胴部の横断面において、前記減圧吸収パネルは、曲率半径が１５ｍｍ以上の曲線を含む凹部を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の合成樹脂製ボトル。
【請求項５】
加温販売される請求項４に記載の合成樹脂製ボトル。
【請求項６】
少なくとも前記胴部の外周面にエンボス加工部が設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の合成樹脂製ボトル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は合成樹脂製ボトル、特に、胴部に減圧吸収パネルを有し、ラベルを装着した胴部の外観が真円に近い円筒を呈する合成樹脂製ボトルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂からなる飲料用の合成樹脂製ボトルは、安価で軽量であるなどの種々の利点を有している。そして、非炭酸飲料においては、飲料を高温に加熱殺菌して高温の状態で耐熱ボトルに充填し密封する熱間充填、或いは飲料を高温短時間で殺菌し、ボトルを薬剤等により滅菌して、無菌条件下で飲料を常温（３０℃程度）でボトルに充填、密封する無菌（アセプティック）充填が行われている。また、前述した無菌充填が行われるボトル（アセプティックボトル）は、未開封状態において経時的に体積変化による内部圧力の低下（減圧）が生じ、それによって変形を生じるおそれがあり、このため胴部には減圧吸収パネルが設けられている。
一方、特許文献１に記載されている合成樹脂製ボトルでは、底板に螺旋状の凹状溝が形成された擂鉢状凹部から成る減圧吸収部を設け、胴部に高さ方向に並列する複数の周状溝から成る補強部を設けている。
また、特許文献２に記載されているプラスチックボトルでは、ボトル胴部の断面を八角形とし、各角部に円弧壁面を形成し、各円弧壁面の間に傾斜壁と平坦壁とからなる減圧吸収面を配設した加熱充填可能な八面体のボトルで、円弧壁面の両側に接続された傾斜壁のなす柱角度が６０°〜１１５°の範囲とした減圧吸収面を備えたプラスチックボトルとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１３１６６４号公報
【特許文献２】特開２００１−２０６３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている底板に減圧吸収部を設け、胴部に高さ方向に並列する複数の周状溝（ビード）から成る補強部を設けた合成樹脂製ボトル、或いは特許文献２に開示されているボトル胴部に減圧吸収面（減圧吸収パネル）を配設したプラスチックボトルにおいては、胴部にラベル、特に熱収縮フィルムからなるシュリンクラベルを装着すると、ビードや減圧吸収パネルが合成樹脂製ボトルにおいて特有の外観を呈する。そして、このような合成樹脂製ボトルの外観は、充填、密封される飲料の種類によっては容器としての外観適性を有さない場合がある。例えば、ガラス製や金属製のボトルと同様、合成樹脂製ボトルの胴部の外観が真円の円筒状であることが好まれる場合がある。しかしながら、合成樹脂製ボトルにおいては、前述した減圧吸収性能とラベルを装着した胴部の外観が真円の円筒状を呈するように両立させることは困難であった。
【０００５】
そこで本発明の目的は、内部の圧力低下を吸収する減圧吸収性能を有し、かつラベルを装着した胴部の外観が真円に近い円筒を呈する、合成樹脂製ボトルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、筒状の胴部を有する合成樹脂製ボトルにおいて、前記胴部に等間隔に配置された８つの減圧吸収パネルと、前記減圧吸収パネル同士の間にそれぞれ配置された円弧状壁面からなる柱部とを有し、前記胴部の横断面における前記柱部の円弧状壁面が仮想的な１つの真円の一部を構成し、前記柱部の円弧状壁面の周長の合計が、前記真円の全周長の２０〜５０％であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、筒状の胴部を有する合成樹脂製ボトルにおいて、前記胴部に等間隔に配置された８つの減圧吸収パネルと、前記減圧吸収パネル同士の間にそれぞれ配置された円弧状壁面からなる柱部とを有し、前記胴部の横断面における前記柱部の円弧状壁面が仮想的な１つの真円の一部を構成し、前記柱部の周方向中心を通る径方向線と、前記柱部の周方向の端縁を通る径方向線とがなす角度が、前記柱部の周方向中心を通る径方向線と、前記柱部に隣接する減圧吸収パネルの周方向中心を通る径方向線とがなす角度の２０〜５０％であることをもう１つの特徴とする。
【０００８】
本発明の合成樹脂製ボトルでは、胴部を構成する減圧吸収パネルの数と、横断面における胴部の柱部が占める領域の割合に関し、内部の圧力低下の減圧吸収と、ラベルを装着した胴部の外観が真円に近い円筒を呈することが両立できる範囲を規定している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の合成樹脂製ボトルによれば、内部の圧力低下を吸収する減圧吸収性能を有し、かつラベルを装着した胴部の外観が真円に近い円筒を呈する合成樹脂製ボトルとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の合成樹脂製ボトルの正面図である。
【図２】図１のＳ−Ｓ線における外形を輪郭線によって模式的に示す横断面図である。
【図３】図２の一部の拡大横断面図である。
【図４】図１の合成樹脂製ボトルにシュリンクラベルを装着した状態を示す正面図である。
【図５】図４のＳ−Ｓ線における外形の一部を輪郭線によって模式的に示す拡大横断面図である。
【図６】図１の合成樹脂製ボトルに飲料を充填した際の加熱前と加熱後における外形の一部を輪郭線によって模式的に示す拡大横断面図である。
【図７】図６に示す飲料を充填した合成樹脂製ボトルの減圧吸収パネルの凹部の曲率半径と加熱状態における膨らみ量との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第２の実施形態の合成樹脂製ボトルの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［合成樹脂製ボトルの基本構造］
図１は本発明の第１の実施形態の合成樹脂製ボトル１の正面図を示し、図２は図１のＳ−Ｓ線における横断面形状を模式的に示している。図３は図２の一部を拡大して示している。この合成樹脂製ボトル１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂からなり、コーヒー、茶等の非炭酸飲料を収容して保存するものであり、特に、前述したアセプティック充填に適した合成樹脂製ボトルである。この合成樹脂製ボトル１は、図１に示すように、下方から上方に向かって、ヒール部２と、筒状の胴部３と、上方に向かって先細になるテーパ状（略円錐状）の肩部４と、小径の首部５が設けられたボトルであり、ヒール部２が平面（例えば机やテーブルの天面や床面等）の上に載置された状態で自立可能である。首部５の端部は飲み口となる開口部である。開口部の外周には雄ねじ部６が設けられており、雌ねじ部（図示せず）を有するスクリューキャップ７がねじ込まれて封止される。
【００１２】
［胴部の構造］
図１，２に示すように、合成樹脂製ボトル１の胴部３には、上下を円弧状とした８つの減圧吸収パネル８が等間隔に配置され、減圧吸収パネル８同士の間にそれぞれ柱部９が設けられ、減圧吸収パネル８は凹部８ａを有している。図２，３に示すように、柱部９は円弧状壁面９ａからなり、胴部３の横断面における全ての柱部９の円弧状壁面９ａが、仮想的な１つの真円１０の一部をそれぞれ構成している。一方、減圧吸収パネル８の壁面は凹状または平面状であり、全ての柱部９の円弧状壁面９ａを繋いで仮想的に構成する真円１０には重ならない。本発明では、胴部３の横断面（例えばＳ−Ｓ線における横断面）において、各柱部９の円弧状壁面９ａの周長の合計（「全柱部総周長Ａ」と称する）が、全ての柱部９の円弧状壁面９ａを繋いで仮想的に構成する真円１０の全周長（「真円全周長Ｂ」と称する）の２０〜５０％である。図示している具体例では、全柱部総周長Ａが真円全周長Ｂの２７％である。
【００１３】
合成樹脂製ボトル１の胴部３において、全ての減圧吸収パネル８の周方向長さが等しく、全ての柱部９が同一形状であって、それらの周方向長さが等しい場合には、前述した真円全周長Ｂに対する全柱部総周長Ａの割合Ａ／Ｂは、以下のように求めることができる。すなわち、図３に示すように、横断面において、減圧吸収パネル８の周方向中心８ｂを通る径方向線Ｌ１と、それに隣接する柱部９の周方向中心９ｃを通る径方向線Ｌ２とがなす角度Ｙに対する、径方向線Ｌ２と柱部９（減圧吸収パネル８）の周方向の端縁９ｂを通る径方向線Ｌ３とがなす角度Ｘの割合Ｘ／Ｙが、前述した長さの割合Ａ／Ｂに相当する。柱部９の周方向の端縁９ｂとは、円弧状壁面９ａの曲率が変化する点であって、仮想的な真円１０に重なる部分と重ならない部分との境界の点である。なお、本実施形態における減圧吸収パネル８と柱部９の数はいずれも８であるので、角度Ｙは３６０°／１６＝２２．５°である。
【００１４】
本発明において、前述したように全柱部総周長Ａを真円全周長Ｂの２０〜５０％に設定することの技術的意義について説明する。
従来の一般的な合成樹脂製ボトル１では、胴部３の横断面における全柱部総周長Ａは、真円全周長Ｂの１０％以下である。言い換えると、減圧吸収パネル８が占める割合が約９０％以上であり、減圧を十分に吸収して容器１の変形を小さく抑えることができる。しかし、胴部３の大部分は、壁面が円弧状ではなく凹状または平面状である減圧吸収パネル８から構成されているので、横断面形状は略多角形状であり、シュリンクラベルを装着した胴部３の外観が略多角形の角筒を呈する。
【００１５】
これに対し、本発明の合成樹脂製ボトルでは前述した胴部の構造を、減圧吸収性能を維持しつつ、シュリンクラベルを装着した胴部３（図４参照）の外観が真円１０に近い円筒を呈する設計条件を導き出している。まず、アセプティック充填により飲料が充填された合成樹脂製ボトル１の未開封状態の経時的な減圧は、主に、首部５のヘッドスペース内の酸素が飲料に溶け込む酸素の体積減少と、合成樹脂製ボトル１内に収容された飲料の僅かな胴部３からの水分透過による飲料の体積減少とに起因する。一方、熱間充填により飲料が充填された合成樹脂製ボトルの減圧は、前述のアセプティック充填における体積減少に加え、高温で充填・密封された飲料及びヘッドスペース内の気体の温度が常温に冷える事による体積減少も起因する。この為、アセプティック充填用の合成樹脂製ボトル（アセプティックボトル）１における必要減圧吸収量は、熱間充填用の合成樹脂製ボトル（耐熱ボトル）に比して少量である。例えば、内容量４００ｍｌ程度（高さ：１６２ｍｍ、胴径：６６ｍｍ、胴部の長さ：１０３ｍｍ、口径：３８ｍｍ）のアセプティックボトルでは、約１年で７ｍｌ程度である。そして、このような体積減少の違いを考慮し、減圧を吸収して過度の変形が生じない減圧吸収パネル８の大きさを確保するには、減圧吸収パネル８が胴部３の壁面全体の５０％以上を占める必要があることを見出した。そこで、本発明では、胴部３の横断面における柱部９の総周長Ａを、真円１０の全周長Ｂの５０％以下に設定して減圧吸収パネル８の大きさを確保し、減圧吸収を可能にしている。なお、十分な減圧吸収性能を得るためには、減圧吸収パネル８の上下方向の長さは、胴部３の上下方向の全長の７０％以上であることが好ましい。
【００１６】
一方、胴部３の壁面が凹状または平面状の減圧吸収パネル８が占める割合が大き過ぎると、胴部３の横断面形状が略多角形状になる。そこで、本発明では、胴部３の横断面における全柱部総周長Ａを真円全周長Ｂの２０％以上に設定するとともに、減圧吸収パネルの数を８つにすることにより、シュリンクラベルを装着した胴部３の外観が真円１０に近い円筒とすることができる。尚、減圧吸収パネル８の数が少ないと、減圧吸収性能を得るために個々の減圧吸収パネル８を大きくしなければならず、凹状または平坦面である壁面が大きくなり、シュリンクラベルを装着した胴部３の外観が真円１０に近い円筒を呈することが困難になる。一方、減圧吸収パネル８の数が多いと、個々の減圧吸収パネル８が小さくなり減圧吸収性能が大幅に低下する為、必要な減圧吸収性能が得られなくなる。従って、これらの状況を考慮した上で、本発明では、減圧吸収パネルの数（８つ）と、胴部３の横断面における全柱部総周長Ａの真円全周長Ｂに対する割合（２０％以上、すなわち従来の２倍以上）を特定した合成樹脂製ボトルとした。
【００１７】
図４，５に示すように、本実施形態の合成樹脂製ボトル１の胴部３の外面には熱収縮フィルムからなるシュリンクラベル１１が装着されるが、図５の拡大横断面に模式的に示すように、シュリンクラベル１１は主に柱部９の円弧状壁面９ａに装着される。そして、減圧吸収パネル８の凹部８ａには密着せずに僅かに浮いた状態で凹部８ａを覆う。この結果、シュリンクラベル１１によって、胴部３の外観は真円１０に近い円筒を呈することになる。しかしながら、減圧吸収パネル８と柱部９の境界である端縁９ｂ（図３参照）が鋭角的で、シュリンクラベル１１が端縁９ｂに圧接すると、縦方向（上下方向）に延びる筋がシュリンクラベル１１に形成され、外観が多角形の角筒のような印象を与える。このため、柱部９の端縁９ｂと繋がる減圧吸収パネル８の端部８ｃの横断面形状（図３参照）を、丸みを持った曲線形状に形成することが好ましく、前記曲線形状の曲率半径Ｒ（ｂ）を５ｍｍ以上にすることにより、前述した筋の形成が防止され、シュリンクラベル１１によって、胴部３の外観が真円１０に近い円筒を呈するという目的の妨げにならない。好ましい例としては、曲率半径Ｒ（ｂ）は１０ｍｍ程度である。
【００１８】
［加熱変形について］
本実施形態の合成樹脂製ボトル１は、飲料を充填、密封し、ホットウォーマー、ホットベンダー等によって、例えば５０℃〜６０℃程度の温度に加熱して加温販売されると、内部の空気及び内容液の膨張等によって内部の圧力が上昇する。そして、この圧力の上昇によって、図６の拡大横断面図に模式的に示すように、各減圧吸収パネル８の凹部８ａが変形して外向きに凸状に膨らみ、柱部９の円弧状壁面９ａと揃って横断面形状が略円弧状になり、合成樹脂製ボトル１の胴部３が真円１０に近い円筒を呈し、より一層、その外観を真円１０に近い円筒とすることが期待できる。図６には、変形前（加熱前）の凹部８ａの形状を破線で、変形後（加熱後）の凹部８ａの形状を実線でそれぞれ示している。この減圧吸収パネル８の凹部８ａの変形は、減圧吸収パネル８の凹部８ａの曲率半径Ｒ（ａ）が小さいと、合成樹脂製ボトル１が加熱されても凹部８ａが外向きに凸状に膨らむ変形は生じにくく、合成樹脂製ボトル１の胴部３が真円１０に近い円筒を呈さない傾向を示す。一方、凹部８ａの曲率半径Ｒ（ａ）が大きいと、合成樹脂製ボトル１が高温になると凹部８ａが外向きに凸状に膨らんで、ボトル１の胴部３が真円１０に近い円筒を呈する傾向を示す。
【００１９】
図７に、前述した加熱後の減圧吸収パネル８の凹部８ａの形状を解析した結果を示す。解析において、減圧吸収パネル８の端部８ｃの横断面における曲率半径Ｒ（ｂ）を３ｍｍ，６．５ｍｍ，１０ｍｍの３通りに設定し、かつ凹部８ａの横断面における曲率半径Ｒ（ａ）を１０ｍｍ，１５ｍｍ，２５ｍｍ，４０ｍｍの４通りに設定して、それぞれの設定の様々な組み合わせにおける、加熱後の凹部８ａの膨らみ量を、図７に示した。膨らみ量は、膨らみも凹みもなく壁面が平坦な直線状の場合を０ｍｍとし、壁面が内向きに凹んでいる場合を負の値、壁面が外向きの凸状の場合を正の値として示している。図７に示す解析結果によると、減圧吸収パネル８の端部８ｃの曲率半径Ｒ（ｂ）が３ｍｍ，６．５ｍｍ，１０ｍｍのいずれの場合も、凹部８ａの曲率半径Ｒ（ａ）が１０ｍｍ以下の場合には、加熱時に凹部８ａが外向きに凸状に膨らむ変形は生じず、内向きの凹状のままである。従って、これらの場合には、加熱による変形は、ボトル１の胴部３を真円１０に近い円筒とする実現にあまり寄与しない。これに対し、凹部８ａの曲率半径Ｒ（ａ）が１５ｍｍ以上の場合には、減圧吸収パネル８の端部８ｃの曲率半径Ｒ（ｂ）にかかわらず、加熱時に凹部８ａが外向きに凸状に膨んで、ボトル１の胴部３を真円１０に近い円筒とする実現に寄与することが判る。このことから、本実施形態の合成樹脂製ボトル１においては、前述した加温販売を行い、ボトル１の胴部３を真円１０に近い円筒にするためには、減圧吸収パネル８の凹部８ａの曲率半径Ｒ（ａ）が１５ｍｍ以上であることが効果的である。
【００２０】
［他の実施形態］
図８に、本発明の第２の実施形態の合成樹脂製ボトル２０を示す。この合成樹脂製ボトル２０は、ヒール部２、胴部３、肩部４の外周面の全面に亘って、多数の微小な凹凸が形成されている。このような多数の微小な凹凸を有する形状を、ここでは「エンボス加工部」と称する。前述した本発明の第１の実施形態の合成樹脂製ボトル１において、前記外周面にこのようなエンボス加工部１２を形成すると、合成樹脂製ボトルの胴部３を、より一層、真円１０に近い円筒の外観の印象を与えることが可能になる。その理由について以下に説明する。尚、エンボス加工部は少なくとも胴部３に形成されていれば良い。
【００２１】
合成樹脂製ボトルの胴部の外観の形状が、真円の円筒ではなく多角形の角筒の印象を与える大きな要因の１つは、減圧吸収パネル８と柱部９の境界に位置する端縁９ｂ、またはその近傍が、縦方向（上下方向）に延びる筋として認識されることである。すなわち、縦方向に延びる筋が認識されると、ボトルの胴部の形状が曲面ではなく平面と平面とが接合し、その接合部分が縦方向に延びる筋として見えていると認識される。その結果、合成樹脂製ボトルの胴部の形状が真円の円筒ではなく多角形の角筒と認識される。従って、縦方向に延びる筋を目立たないようにすれば、胴部の形状が真円の円筒であるような印象を与え易い。すなわち、図８に示すように、合成樹脂製ボトル２０の胴部３の外周面にエンボス加工部１２を設けると、端縁９ｂまたはその近傍に縦方向に延びる筋が生じていても、エンボス加工部１２の多数の微小な凹凸が目に入るため、筋が目立たなくなる。その結果、筋が認識され難いため、胴部の形状が真円の円筒の印象を与える。本実施形態の合成樹脂製ボトルでは、このように意図的に錯視を利用して、合成樹脂製ボトル２０の胴部３の形状が真円１０に近い円筒であるという印象を効果的に与えることができる。特に、前述したように図３に示す曲率半径Ｒ（ｂ）を５ｍｍ以上に設定することに加えて、図８に示すエンボス加工部１２を形成すると、胴部３の形状が真円１０の円筒であるような印象を与える上でより効果的である。この観点からは、エンボス加工部１２は、少なくとも端縁９ｂとその近傍のみに設けられていれば良いと考えられる。しかしながら、エンボス加工部１２とそれ以外の部分との外観の印象が大きく異なることを避けるため、胴部３の外周面の全面にエンボス加工部１２を形成することが好ましい。また、このエンボス加工部１２は、合成樹脂製ボトル２０に飲料を充填、密封して加温販売された場合に、購入者が合成樹脂製ボトル２０保持した際に熱さを感じさせにくくする（熱を伝えにくくする）という効果も奏する。
【００２２】
図８に示す例では、エンボス加工部１２は、互いに交差する複数の細い溝状の凹部を形成することによって、１ｃｍ２あたり１〜８個程度（一例としては４．５個）の凸部を形成したものである。従って、凹部の深さは、０．１〜０．５ｍｍ程度（一例としては０．３ｍｍ）である。
【００２３】
なお、本実施形態の合成樹脂製ボトル２０においても、胴部３の横断面における全柱部総周長Ａは、真円全周長Ｂの２０〜５０％である。その他の構成に関しては、前述した第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００２４】
［変形例］
以上説明した各実施形態の合成樹脂製ボトルは、上下方向に沿って延びる形状の減圧吸収パネル８を有しているが、上下方向に対して傾斜する減圧吸収パネル８を有することもできる。その場合には、柱部９も同様に上下方向に対して傾斜する形状になる。これらの上下方向に対する傾斜角度は３０度以下であることが好ましい。
【符号の説明】
【００２５】
１      合成樹脂製ボトル
２      ヒール部
３      胴部
４      肩部
５      首部
６      雄ねじ部
７      スクリューキャップ
８      減圧吸収パネル
８ａ    凹部
８ｂ    周方向中心
８ｃ    端部
９      柱部
９ａ    円弧状壁面
９ｂ    端縁
９ｃ    周方向中心
１０    仮想的な真円
１１    シュリンクラベル
１２    エンボス加工部
【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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