(57)【要約】【課題】ポップミサイル現象の発生を抑制することができかつ開口しやすい開口容易缶蓋を提供する。【解決手段】スコア溝１１によって区画された開口片１０と、開口片１０の周辺部にリベット５によって取り付けられたタブ６とを有し、タブ６の一端部７を持ち上げることによる梃子作用によってスコア溝１１を一端部１２側から他端部１３側に向けて順次破断させて開口するように構成された開口容易缶蓋１において、スコア溝１１は、開口片１０の中心側に傾斜した内側傾斜面１７，２３，２７と、開口片１０の外側に傾斜した外側傾斜面１８，２４，２８とを備え、かつ破断の進行方向でのスコア溝１１の一部分１２における内側傾斜面１７と外側傾斜面１８とのうちいずれか一方の傾斜面と底面１９との成す角度が、破断の進行方向でのスコア溝１１の他の部分２６で変化している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル部に刻設されたスコア溝によって区画された開口片と、前記開口片の周辺部にリベットによって取り付けられたタブとを有し、前記タブの一端部を持ち上げることによる梃子作用によって前記スコア溝をその一端部側から他端部側に向けて順次破断させて開口するように構成された開口容易缶蓋において、
前記スコア溝は、その底面に対して前記開口片の中心側に傾斜した内側傾斜面と、前記底面に対して前記開口片の外側に傾斜した外側傾斜面とを備え、かつ
前記破断の進行方向での前記スコア溝の少なくとも一部分における内側傾斜面と外側傾斜面とのうち少なくともいずれか一方の傾斜面と前記底面との成す角度が、前記破断の進行方向での前記スコア溝の他の部分で変化していることを特徴とする開口容易缶蓋。
【請求項２】
前記破断の進行方向での前記スコア溝の所定箇所を境とした一方側における前記スコア溝の内側傾斜面と底面との成す角度が、該一方側における外側傾斜面と該底面との成す角度よりも大きく形成され、
前記所定箇所を境とした他方側における前記スコア溝の内側傾斜面と底面との成す角度が、該他方側における外側傾斜面と該底面との成す角度よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の開口容易缶蓋。
【請求項３】
前記スコア溝の所定箇所は、前記タブの下面に対向する箇所であることを特徴とする請求項１または２に記載の開口容易缶蓋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パネル部に刻設されて開口片を区画しているスコア溝を、タブの一端部を持ち上げることによる梃子作用によって前記スコア溝の一端部側から他端部側に向けて順次破断させて開口するように構成された開口容易缶蓋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の缶蓋の一例が特許文献１に記載されている。その缶蓋は、円板状のパネル部と、そのパネル部に刻設されたスコア溝によって区画された開口片と、パネル部にリベットを介して連結されるタブとを備えている。上記のスコア溝は、パネル部の中心側に湾曲された第１湾曲部と、スコア溝の破断の進行方向で第１湾曲部の下流側に接続されかつ第１湾曲部とは反対側に湾曲された第２湾曲部とを有している。その第２湾曲部における第１湾曲部側にスコア溝の一端部側から他端部側へ向けた破断の進行を遅延する破断誘導部が設けられている。その破断誘導部は、他の部分よりもスコア溝の深さが浅くまた幅広に形成されている。つまり破断誘導部は、他の部分よりも溝深さを浅くしてその残存部分（以下、残厚という）を厚くすることによりせん断応力を相対的に小さくして破断の進行速度を遅延させるように構成されている。そのため、タブの一端部を持ち上げてスコア溝の一端部側を破断させ、その開口箇所から容器内圧が開放されて開口片が急激に押し上げられまたそれに伴ってスコア溝の破断が他端部側へ向けて急激に進行する場合に、前記破断の進行が破断誘導部で遅延される。その結果、スコア溝の全範囲が破断する前に内圧を開放することができる。これにより内圧によって開口片がパネル部から分離されて吹き飛ばされるいわゆるポップミサイル現象の発生を抑制することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６４３５５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に記載された構成では、材料コストを低減するために、缶蓋に板厚の薄い材料を使用すると、板厚を減少させただけパネル部における破断誘導部の溝深さや残厚を減少せざるを得ない。残厚を減少するとその分、破断しやすくなるため、缶蓋を開口する場合に、ポップミサイル現象が発生してしまう可能性がある。一方、破断誘導部の残厚を厚くすると、スコア溝が浅くなって破断しにくくなり、その結果、開口しにくくなる。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、ポップミサイル現象の発生を抑制することができかつ開口しやすい開口容易缶蓋を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、パネル部に刻設されたスコア溝によって区画された開口片と、前記開口片の周辺部にリベットによって取り付けられたタブとを有し、前記タブの一端部を持ち上げることによる梃子作用によって前記スコア溝をその一端部側から他端部側に向けて順次破断させて開口するように構成された開口容易缶蓋において、前記スコア溝は、その底面に対して前記開口片の中心側に傾斜した内側傾斜面と、前記底面に対して前記開口片の外側に傾斜した外側傾斜面とを備え、かつ前記破断の進行方向での前記スコア溝の少なくとも一部分における内側傾斜面と外側傾斜面とのうち少なくともいずれか一方の傾斜面と前記底面との成す角度が、前記破断の進行方向での前記スコア溝の他の部分で変化していることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記破断の進行方向での前記スコア溝の所定箇所を境とした一方側における前記スコア溝の内側傾斜面と底面との成す角度が、該一方側における外側傾斜面と該底面との成す角度よりも大きく形成され、前記所定箇所を境とした他方側における前記スコア溝の内側傾斜面と底面との成す角度が、該他方側における外側傾斜面と該底面との成す角度よりも小さく形成されていることを特徴とする開口容易缶蓋である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記スコア溝の所定箇所は、前記タブの下面に対向する箇所であることを特徴とする開口容易缶蓋である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、スコア溝の内側傾斜面と外側傾斜面とのうちいずれか一方の傾斜面とスコア溝の底面との成す角度が、破断の進行方向でのスコア溝の少なくとも一部分と他の部分とで異なっているため、前記一部分で破断の生じる箇所と、前記他の部分で破断の生じる箇所とが異なる。つまり、スコア溝の破断が進行していくと、破断の生じる箇所がスコア溝の幅方向で一方の側から他方の側に変化する。これが破断の進行に対する抵抗となり、破断が停止されたり、スコア溝の破断速度が低下させられたりする。例えば、僅かに開口した部分から容器の内圧が開放され、その内圧によって開口片が急激に押し上げられ、またそれに伴ってスコア溝が急激に破断させられる場合に、上述した原理によりスコア溝の破断の進行が停止あるいは遅延される。その結果、前記僅かに開口した部分から容器の内圧を開放することができる。これにより、内圧によって開口片がパネル部から引きちぎられて吹き飛ばされるいわゆるポップミサイル現象の発生を抑制することができる。また、破断の生じる箇所をスコア溝の幅方向で入れ替えることにより上述した抵抗を生じさせるため、すなわちスコア溝の残厚を特には増大させないため、開口しやすい。さらに缶蓋の板厚を薄くした場合であっても、ポップミサイル現象の発生を抑制することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による効果と同様の効果に加えて、スコア溝の所定箇所を境とした一方側では、内側傾斜面と底面との成す角度が、外側傾斜面と底面との成す角度よりも大きいため、スコア溝の底面における外側傾斜面側にせん断応力が集中し、その外側傾斜面側で破断が生じる。これに対して、スコア溝の所定箇所を境とした他方側では、内側傾斜面と底面との成す角度が、外側傾斜面と底面との成す角度よりも小さいため、スコア溝の底面における内側傾斜面側にせん断応力が集中し、その内側傾斜面側で破断が生じる。つまり、スコア溝の破断が進行していくと、破断の生じる箇所がスコア溝の幅方向で外側傾斜面側から内側傾斜面側に変化する。この破断箇所の入れ替えが上述したように抵抗となり、破断が停止されたり、スコア溝の破断速度が低下させられたりする。そのため、缶蓋を開口する場合におけるポップミサイル現象の発生を抑制することができる。また、上記の一方側では、開口片における内側傾斜面側にばりが生じ、他方側ではパネル部における外側傾斜面側にばりが生じる可能性がある。そのため、スコア溝のうち開口後に口に触れる部分では、前記一方側のように前記各角度を設計し、また、開口後に口に触れない箇所では、前記他方側のようにスコア溝の各角度を設計する。こうすることにより、口とばりとの接触を抑制することができ、違和感の生じにくい缶蓋とすることができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明による効果と同様の効果に加えて、スコア溝の所定箇所がタブの下面に対向する箇所であるため、前記ばりが生じたとしても、口とばりとの接触を抑制することができる。また、前記所定箇所は、上述したように、破断しにくく構成されているため、この発明に係る開口容易缶蓋を使用した容器の搬送中に、タブの縁部に繰り返し接触したとしても、疲労破断することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明におけるスコア溝の断面形状の一例を示す図である。
【図２】この発明に係る開口容易缶蓋の一部を拡大して示す図である。
【図３】第１湾曲部の断面図である。
【図４】第２湾曲部の断面図である。
【図５】この発明に係る開口容易缶蓋の一例を示す平面図である。
【図６】図５に示すVI−VI線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、この発明を具体的に説明する。この発明に係る開口容易缶蓋（以下、単に缶蓋と記す。）は、そのパネル部に固着されたタブによって開口操作を行うステイオンタブ（ＳＯＴ）式の缶蓋であって、この缶蓋は、所定の飲料を充填しかつ密閉した容器の内圧が大気圧よりも高くなる陽圧缶に使用される。その缶蓋の一例を図５および図６に示してある。この缶蓋１は、合成樹脂製の塗膜やフィルムからなる保護被膜により被覆されたアルミニウム合金や表面処理鋼板等の金属製薄板をプレス成形して構成されており、図５および図６に示すように、円板状のパネル部２を備えている。そのパネル部２の外周縁部に、パネル部２の下方に凹んだ環状溝部３が形成され、その環状溝部３を挟んでパネル部２とは反対側に、缶蓋１を図示しない缶胴に固着するためのフランジ部４が形成されている。なお、缶胴は有底円筒形状に形成されており、その内部に所定の飲料が充填される。その缶胴の開口部に缶蓋１が固着されて密閉される。
【００１４】
上記のパネル部２の中央部に、リベット部５が形成されており、このリベット部５に開口操作に利用されるタブ６が固着される。そのタブ６は、一例として、アルミニウム合金等からなる帯状金属板をプレスにより所定の形状に打ち抜いて成形されており、その一端部側が角部を丸めた矩形状をなし、これが指掛け部７となっている。一方、タブ６の他端部側が円弧状に湾曲して形成されており、これが押し下げ部８となっている。つまり指掛け部７を持ち上げることにより押し下げ部８を押し下げ、リベット部５を支点とした挺子作用が生じるように構成されている。これにより押し下げ部８が後述する開口片を押圧しまた主スコア溝が破断して缶蓋１が開口するように構成されている。また、パネル部２における指掛け部７の下面に対応する部分は、缶蓋１の下側すなわち容器の内部側に凹んでおり、指掛け部７に指を掛けやすいようになっている。この凹部が指入れ用凹部９となっている。なお、タブ６は指掛け部７およびリベット部５ならびに押し下げ部８を結んだ中心線方向に長く形成されており、またその外周部が二重又は三重に折り曲げられている。
【００１５】
図２は、この発明に係る開口容易缶蓋１の一部を拡大して示す図である。せん断応力によりパネル部２を破断して開口部１０を形成する主スコア溝１１がパネル部２に刻設されている。その主スコア溝１１は、パネル部２の中心側に曲率中心を有する第１湾曲部１２と、破断の進行方向で第１湾曲部１２の下流側に接続されかつ第１湾曲部１２とは反対側に湾曲する第２湾曲部１３と、それらの湾曲部１２，１３を接続する接続部１４とを備えている。上記の第１湾曲部１２はパネル部２におけるリベット部５の近傍に刻設されており、第２湾曲部１３はパネル部２の外周縁に沿ってほぼ環状に刻設されている。また、第１湾曲部１２と、接続部１４と、第２湾曲部１３における第１湾曲部１２側の一部とが、図５に示すように、タブ６の下面に対向する位置に刻設されている。つまり、タブ６によって覆われる位置に形成されている。さらに第１湾曲部１２における接続部１４とは反対側の端部、および、第２湾曲部１３における接続部１４とは反対側の端部は、後述する副スコア溝にそれぞれ接続されている。
【００１６】
上記の開口片１０が主スコア溝１１によって区画されている。その開口片１０は、上述したタブ６の指掛け部７を持ち上げた場合に、その押し下げ部８によって押圧される。その場合に、主スコア溝１１にせん断応力が作用して破断し、またタブ６によって容器内に向けて押し下げられる。上記の開口片１０は、図２に示すように、つなぎ部１５を介してパネル部２に連結されている。そのため、主スコア溝１１の全範囲が破断した場合に、パネル部２から分離しないようになっている。なお、上記の主スコア溝１１よりも開口片１０の内側に、かつ、主スコア溝１１と平行に副スコア溝１６が刻設されている。その副スコア溝１６は上記のタブ６の操作によって破断しないように、その残厚が主スコア溝１１よりも厚くなっている。
【００１７】
つぎに、各スコア溝１１，１６の断面形状およびそれらの溝深さについて説明する。主スコア溝１１は、開口片１０側に傾斜した内側傾斜面と、これとは反対側に傾斜した外側傾斜面とを備えており、その溝幅がパネル部２側からその底部に向けて次第に狭くなるように台形形状に形成されている。図３は、第１湾曲部１２の断面図であり、その図３に、第１湾曲部１２における主スコア溝１１の内側傾斜面を符号１７で示し、外側傾斜面を符号１８で示し、底部を符号１９で示してある。主スコア溝１１の溝深さｄ１は０．１４２ｍｍ、底部１９における溝幅ｗ１は０．０２ｍｍに設定されている。また、内側傾斜面１７と底部１９の幅方向の中心を通り底部１９に垂直な直線Ｌ１との成す角度θ１は３５°、前記直線Ｌ１と外側傾斜面１８との成す角度θ２は２５°に設定されている。言い換えれば、内側傾斜面１７と底部１９との成す角度は１２５°、外側傾斜面１８と底部１９との成す角度は１１５°に設定されている。このように第１湾曲部１２では、内側傾斜面１７は、外側傾斜面１９よりも緩斜面になっている。
【００１８】
副スコア溝１６は、開口片１０側に傾斜した内側傾斜面と、これとは反対側に傾斜した外側傾斜面とを備えており、その溝幅がパネル部２側からその底部に向けて次第に狭くなるように台形形状に形成されている。図３には、第１湾曲部１２における副スコア溝１６の内側傾斜面を符号２０で示し、外側傾斜面を符号２１で示し、底部を符号２２で示してある。その副スコア溝１６は主スコア溝１１よりも浅く形成されており、その溝深さｄ２は０．０９２ｍｍに設定されている。また底部２２における溝幅ｗ２は主スコア溝１１の底部１９よりも幅広に形成されており、その溝幅ｗ２は０．０６ｍｍに設定されている。さらに内側傾斜面２０と底部２２の幅方向の中心を通り底部２２に垂直な直線Ｌ２との成す角度θ３、および、前記直線Ｌ２と外側傾斜面２１との成す角度θ４は共に、２５°に設定されている。主スコア溝１１と副スコア溝１６との間隔すなわち上述した直線Ｌ１と直線Ｌ２との間隔ｌ１は、１．０ｍｍに設定されている。
【００１９】
図４は、第２湾曲部１３の断面図であり、その図４に、第２湾曲部１３における主スコア溝１１の内側傾斜面を符号２３で示し、外側傾斜面を符号２４で示し、底部を符号２５で示してある。第２湾曲部１３における主スコア溝１１は、第１湾曲部１２よりも深く形成されており、その溝深さｄ３は０．１５７ｍｍに設定されている。底部２５における溝幅ｗ３は０．０２５ｍｍに設定されている。この内側傾斜面２３と底部２５の幅方向の中心を通り底部２５に垂直な直線Ｌ３との成す角度θ５は３５°、前記直線Ｌ３と外側傾斜面２４との成す角度θ６は２５°に設定されている。言い換えれば、内側傾斜面２３と底部２５との成す角度は１２５°、外側傾斜面２４と底部２５との成す角度は１１５°に設定されている。また副スコア溝１６は、第１湾曲部１２における溝深さｄ２よりも深く形成されており、その溝深さｄ４は０．１１７ｍｍに設定されている。また、傾斜角度θ３およびθ４は図３に示す例と同様に構成されている。溝幅ｗ４は、第１湾曲部１２における溝幅ｗ２よりも若干狭くなっている。このように第２湾曲部１３では、内側傾斜面２３は、外側傾斜面２４よりも緩斜面になっている。また、この第２湾曲部１３における主スコア溝１１と副スコア溝１６との間隔すなわち直線Ｌ３と上記の直線Ｌ２との間隔ｌ２は、１．０ｍｍに設定されている。
【００２０】
図１は、この発明におけるスコア溝の断面形状の一例を示す図である。その断面箇所は、接続部１４、あるいは、第２湾曲部１３における接続部１４側の一部を含む箇所であり、かつ、上記のタブ６の下面に対向している箇所である。この箇所を以下の説明では抵抗部２６と称する。図１に、抵抗部２６における主スコア溝１１の内側傾斜面を符号２７で示し、外側傾斜面を符号２８で示し、底部を符号２９で示してある。上記の抵抗部２６における主スコア溝１１は、第１湾曲部１２および第２湾曲部１３における主スコア溝１０よりも浅く形成されており、その溝深さｄ５は０．１１７ｍｍに設定されている。そのため、他の箇所よりも残厚が僅かに厚くなっている。その底部２９における溝幅ｗ５は、第１湾曲部１２および第２湾曲部１３における主スコア溝１０の溝幅ｗ１，ｗ３よりも幅広に形成されており、０．０８０ｍｍに設定されている。
【００２１】
また、内側傾斜面２７と、底部２９の幅方向の中心を通り底部２９に垂直な直線Ｌ４との成す角度θ７は２５°、前記直線Ｌ４と外側傾斜面２８との成す角度θ８は４５°に設定されている。言い換えれば、内側傾斜面２７と底部２９との成す角度は１１５°、外側傾斜面２８と底部２９との成す角度は１３５°に設定されている。このように抵抗部２６では、内側傾斜面２７は、外側傾斜面２８よりも急斜面になっている。つまり、第１湾曲部１２と抵抗部２６との接続部分を挟んで、第１湾曲部１２側では内側傾斜面１７が緩斜面となっており、抵抗部２６側では内側傾斜面２７が急斜面となっている。これと同様に、抵抗部２６と第２湾曲部１３との接続部分を挟んで、第２湾曲部１３側では内側傾斜面２３が緩斜面となっている。それらの接続部分は、各傾斜面の傾斜角度が滑らかに変化するように構成されている。また上記の各接続部分が、この発明におけるスコア溝の所定箇所に相当している。また副スコア溝１６は、図４に示す例と同様に構成されている。なお、上記の第２湾曲部１３における主スコア溝１１と副スコア溝１６との間隔すなわち直線Ｌ４と上記の直線Ｌ２との間隔ｌ３は、１．０ｍｍに設定されている。
【００２２】
つぎに、この発明に係る開口容易缶蓋１の作用について説明する。タブ６を持ち上げると、押し下げ部８が開口片１０の上面に当接すると共にその当接部分を支点とし、リベット部５を作用点とする第二種の挺子作用により、リベット部５付近が上方に持ち上げられる。その場合、主スコア溝１１のうち、主として第１湾曲部１２を構成している主スコア溝１１にせん断応力が作用し、第１湾曲部１２の端部までの範囲の主スコア溝１１が連続して破断する。また、第１湾曲部１２における外側傾斜面１８は内側傾斜面１７よりも急斜面であるため、上記の破断は主スコア溝１１の外側傾斜面１８側で生じる。このようにして初期開口が行われる。この時、初期開口した狭い範囲から容器内圧が開放される。なお、主スコア溝１１の破断が外側傾斜面１８側で生じるのは、主スコア溝１１の成形時の成形応力が、内側傾斜面１７よりも急斜面となっている外側傾斜面１８側に集中するため、その部分を起点に破断が生じやすくなるためである。
【００２３】
そこからタブ６を持ち上げると、リベット部５を支点とし、押し下げ部８を作用点とした第一種の挺子作用により第１湾曲部１２の端部が破断する。またその破断が外側傾斜面１８に沿って進行し、抵抗部２６に到達する。この抵抗部２６では、上述したように、内側傾斜面２７が外側傾斜面２８よりも急斜面であるから、上記の破断は主スコア溝１０の幅方向における内側傾斜面２７側で生じる。つまり破断する箇所が、主スコア溝１０の外側傾斜面１７側から内側傾斜面２７側に入れ替わり、上記の破断が抵抗部２６における内側傾斜面２７に沿って進行する。
【００２４】
さらにタブ６を持ち上げると、抵抗部２６を経由して第２湾曲部１３が破断する。その第２湾曲部１３の内側傾斜面２３および外側傾斜面２４は、第１湾曲部１２と同様に形成されている。そのため、上記の破断は、主スコア溝１０の外側傾斜面２４側で生じる。つまり、破断する箇所が、主スコア溝１１の内側傾斜面２７側から外側傾斜面２４側に再び入れ替わる。その後、タブ６を上方にさらに持ち上げると、主スコア溝１１がその周方向にせん断されていき、缶蓋１が開口される。
【００２５】
上述した構成の開口容易缶蓋１では、主スコア溝１０の幅方向における破断箇所が、第１湾曲部１２と抵抗部２６との接続部分、および、抵抗部２６と第２湾曲部１３との接続部分で切り替わる。また、その抵抗部２６の底部２９は、第１湾曲部１２や第２湾曲部１３の各底部１９，２５よりも幅広に形成され、さらに残厚が厚く形成されている。それらの結果、破断の進行が抵抗部２６で阻害されすなわち破断の進行に対する抵抗が生じて前記破断が停止またはその破断の進行速度が低下させられる。例えば、初期開口を行った場合であってかつ容器の内圧によって開口片１０が押し上げられ、それに伴って主スコア溝１１が破断させられる場合に、主スコア溝１１の全範囲が破断する前に、破断開口した狭い範囲から内圧を開放することができる。そのため、開放される内圧によって開口片１０がパネル部２から引きちぎられて吹き飛ばされるいわゆるポップミサイル現象の発生を抑制することができる。
【００２６】
また、抵抗部２６は、上述したように、破断に対する抵抗を生じるように構成され、かつ、その底部２９が各底部１９，２５よりも幅広に形成され、さらに残厚が各湾曲部１２，１３よりも厚く形成されている。そのため、容器の搬送時にタブ６の下面と抵抗部２６とが繰り返し当接するとしても、搬送時に抵抗部２６が疲労破断することを抑制できる。また、主スコア溝１１のうち、開口後に口に触れる部分となる第２湾曲部１３では、内側傾斜面２３は外側傾斜面２４よりも緩斜面となっている。そのため、主スコア溝１１の破断が外側傾斜面２４側で生じ、飲み口となる外側傾斜面２４側でのばりの発生が抑制される。これにより、口とばりとの接触を抑制することができ、違和感の生じにくい缶蓋とすることができる。
【符号の説明】
【００２７】
１…開口容易缶蓋、  ２…パネル部、  ５…リベット、  ６…タブ、  ７…指掛け部、  １０…開口片、１１…主スコア溝、  １２…第１湾曲部、  １３…第２湾曲部、  １７，２３，２７…内側傾斜面、  １８，２４，２８…外側傾斜面、  １９，２５，２９…底部、  ２６…抵抗部。
【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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