(57)【要約】      （修正有）【課題】安価で製造できるノズルを用いて，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を塗工でき，更に，培地液の粘度変化による目詰まりの発生を抑えることができる培地液の塗工方法を提供する。【解決手段】連続気孔を有する多孔質部材により吐出口を構成した多孔質ノズル２に，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を圧力タンク５から供給し，多孔質部材の下面にある気孔から培地液を吐出させ，乾燥培地を形成する基材シート７の円形台座７ａ内に多孔質部材と同形状の培地液を塗工する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続気孔を有する多孔質部材により吐出口を構成した多孔質ノズルに，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を供給し，前記多孔質部材の下面にある気孔から前記培地液を吐出させ，前記乾燥培地を形成する基材シート上に前記多孔質ノズルの前記多孔質部材と同形状の前記培地液を塗工することを特徴とする培地液の塗工方法。
【請求項２】
生菌数検査に用いる乾燥培地を形成する培地液の流路となる培地液流路と，前記培地液流路と連通する拡径室が形成されたノズル本体部と、前記ノズル本体部と接合し，連続気孔を有する多孔質部材を吐出口に配置した吐出口部と，前記ノズル本体部の前記拡径室を介して前記吐出口部へ供給する前記培地液の分配を均一化するように複数の孔が設けられた多孔プレートを備えたことを特徴とする多孔質ノズル。
【請求項３】
前記吐出口部を交換できるように構成したことを特徴とする，請求項２に記載した多孔質ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を塗工する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品製造業では，製品の品質・衛生面を管理するため，寒天培地を用いる生菌数検査が行われている。図６は，寒天培地を用いる生菌数検査を説明する図である。図６に図示したように，寒天培地を用いる生菌数検査とは，ペトリ皿９ａ１（ガラス製のシャーレ）の中にゲル化した寒天培地を形成し，スポイト９ａ２などにより試料液を滴下後，一定時間後の生菌数を計測する検査である。寒天培地を用いる生菌数検査は古くから広く普及しているが，ペトリ皿９ａ１の中に寒天を敷き詰めた寒天培地が必要になるため，培地調整に時間がかかり多試料の検査には不向きであった。
【０００３】
近年，生菌数検査の効率化のため，寒天培地ではなく乾燥培地を用いる生菌数検査を導入する企業が増えている。乾燥培地とは培地成分をゲル化していない状態（ドライ状態）で樹脂シートや容器に予め塗工して置き，生菌数検査時に試料液を滴下した段階でゲル化が進行して寒天培地と同様の効果が得られる培地である。乾燥培地を用いる生菌数検査では，生菌数検査を行う現場で培地調整を行う手間がなくなる為，生菌数検査の大幅な効率化が可能となる。
【０００４】
このような乾燥培地で既に市販されている製品として有名なのが，スリーエム社製のペトリフィルム（登録商標）である。図７は，ペトリフィルム（登録商標）９ｂを説明する図である。図７に図示したように，ペトリフィルム（登録商標）９ｂは，防水性の平板９ｂ１（プラスティック塗布紙）とこれに重なるカバーフィルム９ｂ２とからなり，相対するそれぞれの内面には，粘着剤や指示約を塗布し，更にその上に冷水可溶性ゲル（ゲル化剤）や培地成分を塗布する事により，乾燥培地を形成したものであり，これを更に滅菌して製品としたものである。 この様なシート状の乾燥培地は，フィルム培地とも呼称されている。
【０００５】
図８は，ペトリフィルム（登録商標）９ｂの使用方法を説明する図である。ペトリフィルム（登録商標）９ｂを使用する際，先ず平板９ｂ１に重ねられたカバーフィルム９ｂ２を持ち上げ（図８（ａ）），平板上に接着剤層を介して形成された培地成分と冷水可溶性ゲルとからなる乾燥培地上に試料液を所定量滴下し（図８（ｂ）），カバーフィルム９ｂ２を降ろし（図８（ｃ）），その上からプラスチック製のスプレッダー９ｂ３で押さえ（図８（ｄ）），試料液を円形且つ均等に広げて吸収させる（図８（ｅ））。そして，冷水可溶性ゲルが凝固したらそのままの状態で孵卵器に収納し，所定の温度および時間で培養し，発生したコロニー数を計数する。
【０００６】
ペトリフィルム（登録商標）９ｂに代表されるフィルム培地を用いるメリットとして，培地を製作する手間を省ける，培地を廃棄する手間を省ける，培養中に孵卵器内で占めるスペースを節約できる等があり，フィルム培地を生菌数検査に用いることで，生菌数検査の時間や資材を大幅に節約できる。また，フィルム培地は薄いのでコロニーをルーペや顕微鏡で観察する際に焦点が合いやすいのも重要なメリットである。
【０００７】
一方で，フィルム培地を生菌数検査に用いた際の技術課題として，フィルム培地の取り扱いに不慣れな作業者が生菌数検査を行うと，カバーフィルム９ｂ２の上からスプレッダー９ｂ３で押さえた時，ゲル化部分が従来のペトリ皿９ａ１を用いた場合の様に綺麗な円形にならず，生菌数の測定誤差が発生する問題がある。また，スプレッダー９ｂ３で押さえるゲル化部分の外側の培地成分は無駄に廃棄する事になり，コスト高に繋がっている。
【０００８】
ゲル化部分が綺麗な円形になり，かつ，培地成分の無駄がない乾燥培地として，培地部分が最初から円形であり，かつ，その培地部分を十分な高さを持つ枠で囲っている構造の乾燥培地が提案されている。
【０００９】
図９は，特許文献１で開示されている無菌培養包装体を説明する図で，図１０は，特許文献２で開示されている台座付フィルム培地を説明する図である。
【００１０】
例えば，上述した構造の乾燥培地として，特許文献１では，図９に図示したように，シリアル瓶の底部に乾燥培地を設け，注射針で試料液を乾燥培地に滴下する構造の無菌培養包装体９ｃが開示されている。特許文献１で開示されている無菌培養包装体９ｃを用いることで，ペトリ皿９ａ１を用いた寒天培地と同様に綺麗な円形の培養部が得られるが，一方でシリアル瓶を使用する事でコスト高になる。また，シリアル瓶の形状が原因し，コロニー数を目視で計数し難い問題もある。
【００１１】
また，上述した構造の乾燥培地として，特許文献２では，図１０に図示したように，フィルム培地と同様の形態で，培養面となる予定の円形領域を凸状の円形台座９ｄ１で囲んだ構造の台座付フィルム培地９ｄが開示されている。特許文献２で開示されている台座付フィルム培地９ｄによれば，台座付フィルム培地９ｄの円形台座９ｄ１内に試料液を滴下することで，綺麗な円形状のゲル化部分を形成することが可能となる。但し，培地成分は台座付フィルム培地９ｄの基材全面に塗工されている為，円形台座９ｄ１の外側の培地成分は無駄になりコスト高となる問題は残っている。
【００１２】
台座付フィルム培地９ｄにおける培地成分の無駄という課題を解消すべく，本出願人は，特許文献３において，培地液（特許文献３ではディスペンス液）を塗工したシートである培地液塗工シートの製造方法を，特許文献４において，特許文献３で開示されている製造方法で必要な多孔ノズルをそれぞれ開示している。
【００１３】
特許文献３で開示している培地液塗工シートの製造方法は，孔径が０．９ｍｍ〜１．６ｍｍのノズルで構成される多孔ノズルの吐出面と基材面との離間距離を０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとして、固形分が２０％〜５０％のディスペンス液を、多孔ノズルを構成するノズルからの塗工量が２５０ｇ／ｍ２〜１０５０ｇ／ｍ２となるように吐出させ、基材面に転写塗布する方法である。
【００１４】
図１１は，特許文献４で開示している多孔ノズルを説明する図である。特許文献４で開示している多孔ノズル９ｅは，特許文献３で開示している培地液塗工シートの製造方法で必要となるノズルで，この多孔ノズル９ｅは，図１１に図示したように，径の細いノズルを束にした吐出面を有する
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−１１４３３９号公報
【特許文献２】特表２００４−５１５２３６号公報
【特許文献３】特開２０１３−５５８９９号公報
【特許文献４】特開２０１３−５１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら，特許文献４で開示している多孔ノズル９ｅを用いる培地液塗工シートの製造方法には以下に述べる問題点が残っており、培地液を塗工したシートの大量生産化および製造コストの削減が困難な状況である。
（１）特許文献４の多孔ノズル９ｅは径の細いノズルを束にしている為，培地液の溶媒が揮発して培地液の粘度が変化すると目詰まりが発生してしまう。よって，チョコ停，調整，休憩等でディスペンサーが停止すると目詰まりが発生し，多孔ノズル９ｅを完全に洗浄しないと作業が再開できない。
（２）多孔ノズル９ｅは精密加工品の為，比較的高価であり，目詰りが発生した多孔ノズル９ｅを交換して使い捨てるという運用方式が取れない。
【００１７】
そこで，本発明は，安価で製造できるノズルを用いて，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を塗工でき，更に，培地液の粘度変化による目詰まりの発生を抑えることができる培地液の塗工方法，および，この方法で用いるノズル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】
【００１８】
上述した課題を解決する第１の発明は，連続気孔を有する多孔質部材により吐出口を構成した多孔質ノズルに，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を供給し，前記多孔質部材の下面にある気孔から前記培地液を吐出させ，前記乾燥培地を形成する基材シート上に前記多孔質ノズルの前記多孔質部材と同形状の前記培地液を塗工することを特徴とする培地液の塗工方法である。
【００１９】
第２の発明は，第１の発明に記載した培地液の塗工方法に必要な多孔質ヘッドで，この多孔質ヘッドは，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成する培地液の流路となる培地液流路と，前記培地液流路と連通する拡径室が形成されたノズル本体部と、前記ノズル本体部と接合し，連続気孔を有する多孔質部材を吐出口に配置した吐出口部と，前記ノズル本体部の前記拡径室を介して前記吐出口部へ供給する前記培地液の分配を均一化するように複数の孔が設けられた多孔プレートを備えたことを特徴とする。なお，第２の発明に係る前記多孔質ノズルでは，前記吐出口部を交換できるように構成することが望ましい。
【発明の効果】
【００２０】
上述した本発明によれば，多孔質部材は安価な材料であるため，安価で製造できるノズルを用いて，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を塗工でき，多孔質ノズルが安価に製造できれば，目詰まりした多孔質ノズルを使い捨てる運用が図れる。また，多孔質部材は連続気泡を有するため、培地液の流路が３次元的であり、培地液の粘度が変化しても目詰まりが発生しにくくなる効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】培地液塗工方法に用いるディスペンサーを説明する図。
【図２】吐出バルブを説明する図。
【図３】多孔質ノズルを説明する図。
【図４】基材シートを説明する図。
【図５】培地液塗工方法を説明する図。
【図６】寒天培地を用いる生菌数検査を説明する図。
【図７】ペトリフィルム（登録商標）を説明する図。
【図８】ペトリフィルム（登録商標）の使用方法を説明する図。
【図９】特許文献１で開示されている無菌培養包装体を説明する図。
【図１０】特許文献２で開示されている台座付フィルム培地を説明する図。
【図１１】特許文献４で開示している多孔ノズルを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。
【００２３】
図１は，本実施形態に係る培地液塗工方法に用いるディスペンサー１を説明する図である。図１で図示したディスペンサー１は，乾燥培地を形成する基材シート７上に設けられた円形台座７ａ内に，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を塗工する装置である。
【００２４】
図１で図示したディスペンサー１は，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成するための培地液を充填する圧力タンク５と，培地液を吐出する多孔質ノズル２が先端に設けられた吐出バルブ３と，吐出バルブ３を取り付ける３軸移動機構４と，培地液の塗工を制御するコントローラ６から少なくとも構成される。
【００２５】
ディスペンサー１は制御方式により流量制御方式と容積計量方式の２つに分類できるが，本発明は，ディスペンサー１の制御方式を問うものではなく，図１では，ディスペンサー１の制御方式を流量制御方式とし，更に詳しくは，圧力タンク５内に充填した培地液をエアで与圧し、培地液の流路を開閉することで吐出量を制御する方式を採用している。
【００２６】
圧力タンク５内に充填する培地液は，例えば，特開２０１３−５５８９８号公報で本出願人が開示している培地液（ディスペンス液）を利用することができる。特開２０１３−５５８９８号公報で本出願人が開示している培地液は，２０質量％〜４０質量％の固形分を粒子として分散含有し、粒子の平均粒子径が９０μｍ以下、好ましくは６５μｍ以下で，粘度が１００〜１２００ｃｐの培地液である。
【００２７】
培地液を充填する圧力タンク５には，エア供給源から延びるエア用のチューブ８ａがレギュレータ５ａを介して接続され，エア供給源から供給されるエアによって，圧力タンク５内に充填した培地液を所定の圧力で与圧するように構成されている。また，圧力タンク５は，培地液用のチューブ８ｂによって吐出バルブ３と接続し，圧力タンク５内に充填した培地液を吐出バルブ３に供給できるように構成されている。また，圧力タンク５には、圧力タンク５内に充填した培地液に含有されている粒子が沈殿しないように，圧力タンク５内に溜めた培地液を攪拌する攪拌羽根５ｂが略中央部に配置されており、攪拌羽根５ｂを回転させるためのモーター５ｃが圧力タンク５の上部に設けられている。
【００２８】
３軸移動機構４は，Ｘ軸方向にステージ４ｄを移動させるＸ軸移動機構４ａ，Ｙ軸方向にステージ４ｄを移動させるＹ軸移動機構４ｂおよびＺ軸方向にステージ４ｄを移動させるＺ軸移動機構４ｃが組み合わされ，ＸＹＺ軸方向にステージ４ｄが移動可能なように構成された機構で，本実施形態において，先端に多孔質ノズル２が取り付けられた吐出バルブ３を設置するステージ４ｄはＺ軸移動機構４ｃに設けられている。
【００２９】
図２は，多孔質ノズル２が先端に取り付けられた吐出バルブ３を説明する図である。吐出バルブ３は，多孔質ノズル２に供給する培地液の流路を開閉するバルブ３ａを有し，吐出バルブ３には，圧力タンク５から延びる培地液用のチューブ８ｂが接続され，更に，吐出バルブ３のバルブ３ａの開閉を制御するエア用のチューブ８ｄが接続され，このエア用のチューブ８ｄはコントローラ６に接続している。
【００３０】
図３は，吐出バルブ３の先端に取り付ける多孔質ノズル２を説明する図で，図３（ａ）は多孔質ノズル２の構造を説明する図，図３（ｂ）は多孔質ノズル２を構成するパーツを説明する図である。
【００３１】
図３（ａ）に図示したように，本実施形態に係る多孔質ノズル２は，本出願人がすでに出願した特許文献４で開示されている多孔ヘッドにおいて，円形状の吐出口を複数のノズルから多孔質部材２４０に変更し，更に，若干の改良を加えたノズルである。
【００３２】
図３（ｂ）に図示したように，本実施形態に係る多孔質ノズル２は，ノズル本体部２０，多孔プレート２１、リング状のシールパッキン２２、メッシュプレート２３，および，連続気孔を有する多孔質部材２４０を吐出口に配置した吐出口部２４から構成される。
【００３３】
図３（ａ），（ｂ）に図示したように，多孔質ノズル２のノズル本体部２０には，圧力タンク５から供給される培地液の流路となる培地液流路２００，培地液流路２００と連通する拡径室２０１が形成されている。特許文献４と同様に，ノズル本体部２０に形成された培地液流路２００の径は好ましくは２〜２５ｍｍであり、より好ましくは４〜８ｍｍである。また，ノズル本体部２０に形成された拡径室２０１の形状は，培地液流路２００よりも径が大きい円柱で，拡径室２０１の形状は、多孔質ノズル２の吐出口側からみて逆円錐台状であってもよい。加えて，本実施形態のノズル本体部２０には吐出口部２４と接合するためのフランジが設けられ，図３（ａ）に図示したように，このフランジを利用してノズル本体部２０は吐出口部２４とネジ留めされている。
【００３４】
図３（ａ）に図示したように，多孔プレート２１は，ノズル本体部２０と吐出口部２４の間に配置される円盤状の部材で，ノズル本体部２０の拡径室２０１を介して吐出口部２４へ供給する培地液の分配を均一化し，吐出口部２４へ均等に培地液を供給できるように設けられる。本実施形態において，多孔プレート２１の面積を吐出口部２４の吐出口と略同面積としているが，培地液の流量確保の観点から多孔プレート２１の面積を吐出口部２４の吐出口の面積より大きくしても構わない。
【００３５】
特許文献４と同様に，ノズル本体部２０の拡径室２０１を介して吐出口部２４へ供給する培地液の分配を均一化できるように，多孔プレート２１には複数の孔２１０が設けられている。この孔２１０の孔径は、０．１〜５．０ｍｍ／個であることが好ましく、０．１〜３．０ｍｍ／個であることがより好ましく、０．１〜２．０ｍｍ／個であることが更により好ましく、０．５〜２．０ｍｍ／個であることが最も好ましい。また、孔２１０の密度は、５〜２０個／ｃｍ２であることが好ましく、５〜１６個／ｃｍ２であることがより好ましく、８〜１６個／ｃｍ２であることが最も好ましい。
【００３６】
メッシュプレート２３は，多孔プレート２１の下側に配置される円盤状の部材で，異物を事前に取り除くために設けられる。特許文献４と同様に，培地液の拡散への影響を小さくするためには，メッシュプレート２３のメッシュを２０メッシュ（目開き０．８５０ｍｍ）から８０メッシュ（目開き０．１７８ｍｍ）にすることが好適である。
【００３７】
シールパッキン２２は，多孔質ノズル２のノズル本体部２０と吐出口部２４の接合部から培地液が漏れるのを防止するために設けられるリング状の部材である。
【００３８】
吐出口部２４は，ノズル本体部２０と接合する部材で，吐出口部２４には，ノズル本体部２０と接続するフランジが設けられている。は円柱状に孔が加工されており，この孔を塞ぐように吐出口となる多孔質部材２４０が設けられている。特許文献４と同様に，吐出口として用いる多孔質部材２４０の径は，基材シート７上に形成する乾燥培地の径と同径で，好ましくは２０〜１００ｍｍであり、より好ましくは３０〜７０ｍｍである。また，本実施形態において，多孔質部材２４０の厚みは１０ｍｍで，吐出口部２４の下面から多孔質部材２４０の一部がはみ出るように多孔質部材２４０を配置している。
【００３９】
多孔質部材２４０とは連続気孔を有する材料を意味する。多孔質部材２４０の気孔径が培地液に含ませた粒子の径よりも小さいと目詰まりが発生し易くなるため，多孔質部材２４０の気孔径は，培地液に含ませた粒子の径に依存して決定することになる。例えば，培地液に含ませた粒子の平均粒子径が９０μｍ以下の場合、粒子の平均粒子径よりも気孔径が大きい多孔質部材２４０を選択することになる。また，多孔質部材２４０の気孔率に関しては，気孔率が小さいと流量不足が発生するため，多孔質部材２４０の気孔率は５０％以上が好ましい。なお，このような，多孔質部材２４０としては，メラミンフォーム（メラミンスポンジ）を利用することができる。
【００４０】
本実施形態の多孔質ノズル２において，ノズル本体部２０のフランジと吐出口部２４のフランジをネジ留めし，ノズル本体部２０と吐出口部２４を分離できるようにしているのは，吐出口部２４を容易に交換できるようにするためである。特許文献４のように，吐出口を複数のノズルにした形態の多孔ノズルは精密加工品の為，その価格は比較的高価になってしまうが，本実施形態の多孔質ノズル２は，安価な多孔質部材２４０を吐出口に用いているため，目詰りが発生した多孔質ノズル２（ここでは，吐出口部２４）を交換して使い捨てるという運用方式を取ることができる。
【００４１】
ここから，コントローラ６について説明しながら，本実施形態に係る培地液塗工方法について説明する。
【００４２】
図１に図示したように，コントローラ６は，エア供給源から延びるエア用のチューブ８ｃが接続され，更に，コントローラ６は，エア用のチューブ８ｄを介して吐出バルブ３と接続している。
【００４３】
図４は基材シート７を説明する図である。基材シート７とは，生菌数検査に用いる乾燥培地を形成する基材で，基材シート７には，ホットメルト樹脂等を用いて円形台座７ａが多面付（ここでは，６面付け）されている。なお，基材シート７に形成された円形台座７ａの内径は，多孔質ノズル２の多孔質部材２４０と同径になる。
【００４４】
図５は，本実施形態に係る培地液塗工方法を説明する図である。コントローラ６は、基材シート７に形成された円形台座７ａの一つに培地液を塗工する際，３軸移動機構４のＸ軸移動機構４ａとＹ軸移動機構４ｂを作動させて，培地液を塗布する円形台座７ａの中心点と多孔質ノズル２の多孔質部材２４０の中心点が合うように，多孔質ノズル２をＸＹ軸方向に移動させた後，多孔質ノズル２の下端と基材シート７間の間隔が距離ｈになるまで，３軸移動機構４のＺ軸移動機構４ｃを作動させる（図５（ａ））。なお，距離ｈは０．３ｍｍ〜１．０ｍｍが好ましい。
【００４５】
次に，コントローラ６は，吐出バルブ３に供給するエアを制御して，吐出バルブ３を開状態にすることで，吐出バルブ３を介して，圧力タンク５に充填されていた培地液を多孔質ノズル２に供給し，多孔質ノズル２の培地液流路２００にある培地液が加圧されることで，多孔質部材２４０の下面にある気孔から培地液が吐出する（図５（ｂ））。
【００４６】
吐出バルブ３を開状態にしてから所定時間が経過すると，コントローラ６は，吐出バルブ３に供給するエアを制御して，吐出バルブ３を閉状態にすると，多孔質ノズル２の培地液流路２００にある培地液が加圧されなくなり，培地液の吐出が止まり，基材シート７の円形台座７ａ内に一定量の培地液が塗工される（図５（ｃ））。なお，培地液の塗工量は，２５０ｇ／ｍ2〜１０５０ｇ／ｍ2程度が好ましい。
【００４７】
これまで説明したように，多孔質部材２４０を有する多孔質ノズル２を用いて培地液を塗工することで，特許文献４で開示されている多孔ノズルを用いた時と同様に培地液の塗工が可能であるが，多孔質部材２４０を有する多孔質ノズル２を用いて培地液と塗工することで，以下の新たな効果が得られる。
・多孔質部材２４０は連続気泡を有するため、培地液の流路が３次元的であり、培地液の粘度が変化しても詰まりが発生し難い。
・多孔質部材２４０は安価な部材であるため，目詰まりした多孔質ノズル２の使い捨てる運用方式が図れる。
【符号の説明】
【００４８】
１    ディスペンサー
２    多孔質ノズル
２０  ノズル本体部
２００  培地液流路
２０１  拡径室
２１  多孔プレート
２２  シールパッキン
２３  メッシュプレート
２４  吐出口部
２４０  多孔質部材
３    吐出バルブ
３ａ  バルブ
４    ３軸移動機構
５    圧力タンク
６    コントローラ
７    基材シート
７ａ  円形台座
８ａ，ｃ，ｄ  エア用のチューブ
８ｂ  培地液用のチューブ
【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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【図１０】
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【図１１】
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