(57)【要約】【課題】培養容器の大きさや形状等の違いに応じて、装着する位置、数、向きなどを任意に設定することができ、取付け自由度が高く、脱着も容易であり、安価で汎用性が高く、使い勝手に優れ、しかも培養液等の攪拌効率も確実に高めることができる邪魔板ユニットを提供すること。【解決手段】培養容器１０に脱着自在な邪魔板ユニット１であって、培養容器１０の外面に配設される磁石２と、磁石２によって培養容器１０の内面に磁着される邪魔板３とを含んで構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養容器に脱着自在な邪魔板ユニットであって、
前記培養容器の外面に配設される磁石と、
該磁石によって前記培養容器の内面に磁着される邪魔板とを含んで構成されていることを特徴とする邪魔板ユニット。
【請求項２】
前記邪魔板が磁性薄板を折り曲げて形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の邪魔板ユニット。
【請求項３】
前記邪魔板の縁部が波形に形成されていることを特徴とする請求項２記載の邪魔板ユニット。
【請求項４】
前記邪魔板に複数の通孔が形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の邪魔板ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は邪魔板ユニットに関し、より詳細には、微生物や細胞の培養等において使用する容器に脱着可能な邪魔板ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物や動植物細胞などの好気的条件下での液体培養では、一般的に通気型攪拌槽を用いた通気攪拌培養、フラスコ、試験管、又はマイクロプレート等の培養容器を用いた振とう培養が行われている。これらの通気攪拌培養や振とう培養において、培養液に酸素を効率よく供給するために、邪魔板（バッフルとも言う）が設けられた培養容器が提案されている。
【０００３】
下記の特許文献１には、図１１に示した邪魔板ユニットが開示されている。図１１（ａ）は培養容器と邪魔板ユニットの分離状態を示した斜視図であり、図１１（ｂ）は邪魔板ユニットが装着された培養容器の斜視図である。
【０００４】
邪魔板ユニット２０は、容器に取り外し自在に装着されるものであり、リング状の取付部材２１と、取付部材２１に等間隔をおいて垂設された複数個（４個）の邪魔板２２と、容器３１の上縁部に係止させるために取付部材２１に配設された止具２３とで構成されている。
【０００５】
邪魔板ユニット２０は、図１１（ｂ）に示すように、邪魔板２２を上方から容器３１内に挿入し、取付部材２１を容器３１の上縁部上に載置し、止具２３を上縁部に係止することにより容器３１に装着できるようになっている。取付部材２１の中央には、攪拌羽根３を備えた回転シャフト３４が垂設され、モータ３３により回転シャフト３４が回転駆動されるように構成されている。このような邪魔板ユニット２０と同様な構成の邪魔板ユニットが下記の特許文献２にも開示されている。
【０００６】
下記の特許文献３には、図１２に示した邪魔板を有する細胞培養用のマイクロプレートが開示されている。図１２（ａ）は平面図であり、図１２（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図である。
【０００７】
マイクロプレート４０には、２４個の小室４１が縦４列横６列に整列されて設けられている。各小室４１は上面開放の円筒状に形成され、その内側壁に各々２個の邪魔板４２が縦設されている。また各小室４１に各々液体培地４３が収容されるようになっている。
【０００８】
また、容器自体の形状を変形させて容器内部にバッフルを形成したバッフル付き三角フラスコが実験器具メーカー（ＩＷＡＫＩ社、ＮＡＬＧＥＮ社、ＴＨＯＭＳＯＮ社など）から既に販売されている。
【０００９】
このように従来から培養容器に邪魔板を設けて、培養液に酸素を効率よく供給する工夫がなされているが、以下のような課題があった。
【００１０】
特許文献１、２に開示された邪魔板ユニットは、培養容器の上面開口部の大きさが異なる培養容器には適用することができず、装着できる容器サイズが限定されており、汎用性がなく、また、邪魔板の数、位置及び取付け方向が固定されており、取付け自由度が低いという課題があった。
【００１１】
また、特許文献３記載のマイクロプレートや市販されているバッフル付き三角フラスコは、邪魔板が容器と一体的に形成されているため、邪魔板の数、位置及び取付け方向などを任意に設定することができず、取付け自由度が低いという課題があった。また、製品価格も高く、例えば、バッフル付き三角フラスコの価格は、通常の（バッフルなしの）三角フラスコの約２倍の価格であるという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１２−２０２６７号公報
【特許文献２】特開２０１１−８３６９２号公報
【特許文献３】実用新案登録第２５６１８３０号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段及びその効果】
【００１３】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、培養容器の大きさや形状等の違いに応じて、装着する位置、数及び向きなどを任意に設定することができ、取付け自由度が高く、脱着も容易であり、安価で汎用性が高く、使い勝手に優れ、しかも培養液の通気攪拌効率も確実に高めることができる邪魔板ユニットを提供することを目的としている。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明に係る邪魔板ユニット（１）は、培養容器に脱着自在な邪魔板ユニットであって、前記培養容器の外面に配設される磁石と、該磁石によって前記培養容器の内面に磁着される邪魔板とを含んで構成されていることを特徴としている。
【００１５】
上記邪魔板ユニット（１）によれば、前記磁石の磁力を利用して前記邪魔板を前記培養容器の内面に磁着させることができる。したがって、前記磁石と前記邪魔板との組み合わせにより、前記培養容器の任意の位置（側面や底面など）に前記邪魔板を必要枚数だけ簡単に設置することができる。また、前記培養容器の大きさや形状に応じて、前記邪魔板の取付け枚数を自由に設定することができ、汎用性が高く、脱着も容易であり、使い勝手の良いものとすることができる。
また、前記邪魔板が装着された培養容器を使用することにより、通気攪拌培養や振とう培養等において、培養液への酸素等の供給効率を高めることができ、培養する微生物や細胞の種類に応じた効率の良い好気培養が可能になる。
【００１６】
また本発明に係る邪魔板ユニット（２）は、上記邪魔板ユニット（１）において、前記邪魔板が、磁性薄板を折り曲げて形成されたものであることを特徴としている。
【００１７】
上記邪魔板ユニット（２）によれば、前記邪魔板が、磁性薄板を折り曲げて形成されたものであるので、安価な邪魔板ユニットとして提供することができる。なお、前記磁性薄板の大きさは、使用する前記磁石の磁力や大きさの他、使用する培養容器の形状や大きさに応じて任意に設定することができ、また、前記磁性薄板の形状も特に限定されるものではなく、例えば、矩形形状、三角形状、又は円、円弧、扇形状など、様々な形状のものが採用され得る。
【００１８】
また本発明に係る邪魔板ユニット（３）は、上記邪魔板ユニット（２）において、前記邪魔板の縁部が波形に形成されていることを特徴としている。
【００１９】
上記邪魔板ユニット（３）によれば、前記邪魔板の縁部が波形に形成されているので、前記邪魔板の縁部が直線形状のものと比べて、振とう培養時に各波形部分で培養液に乱流が生じ易く、培養液の攪拌及び通気効率を高めることができ、微生物や細胞などの培養効率を高めることができる。
【００２０】
また本発明に係る邪魔板ユニット（４）は、上記邪魔板ユニット（２）又は（３）において、前記邪魔板に複数の通孔が形成されていることを特徴としている。
【００２１】
上記邪魔板ユニット（４）によれば、前記邪魔板に複数の通孔が形成されているので、振とう培養時に各通孔部分で培養液に乱流が生じ易くなり、前記邪魔板に複数の通孔が形成されていないものと比較して、培養液の攪拌及び通気効率を高めることができ、微生物や細胞などの培養効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る邪魔板ユニットを示した斜視図である。
【図２】（ａ）は、実施の形態に係る邪魔板ユニットが三角フラスコに装着された状態を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、別の実施の形態に係る邪魔板ユニットの邪魔板を示した斜視図である。
【図４】実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて枯草菌をＬＢ培地で、３７℃、振とう回数１００ｒｐｍの条件で振とう培養したときの菌体濃度の経時変化を示した図である。
【図５】実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて枯草菌をＬＢ培地で、３７℃、振とう回数１２０ｒｐｍの条件で振とう培養したときの菌体濃度の経時変化を示した図である。
【図６】実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて枯草菌をＬＢ培地で、３７℃、振とう回数１４０ｒｐｍの条件で振とう培養したときの菌体濃度の経時変化を示した図である。
【図７】実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて枯草菌をＬＢ培地で、３７℃、振とう回数１６０ｒｐｍの条件で振とう培養したときの菌体濃度の経時変化を示した図である。
【図８】実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて枯草菌をＬＢ培地で、３７℃にて振とう培養した結果であり、邪魔板の設置枚数を変化させたときの影響を調べた結果である。
【図９】実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて大腸菌をＬＢ培地で、３７℃にて振とう培養したときの菌体濃度の経時変化を示した図である。
【図１０】実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて枯草菌をＬＢ培地で、３７℃にて振とう培養した結果であり、邪魔板の形状の違いによる影響を調べた結果である。
【図１１】従来の邪魔板ユニットを説明するための図であり、（ａ）は培養容器と邪魔板ユニットの分離状態を示した斜視図、（ｂ）は邪魔板ユニットが装着された培養容器の斜視図である。
【図１２】従来の邪魔板を有する細胞培養用のマイクロプレートを示した図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるｂ−ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る邪魔板ユニットの実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、実施の形態に係る邪魔板ユニットを示した斜視図である。
邪魔板ユニット１は、培養容器の外面に配設される磁石２と、この磁石２によって培養容器の内面に磁着される邪魔板３とを一組として構成されている。
【００２４】
磁石２は、その種類が特に限定されるものではなく、合金磁石（アルニコ磁石、鉄−クロム‐コバルト磁石、鉄‐白金磁石など）、フェライト磁石、又は希土類磁石（ネオジウム磁石、サマリウム‐コバルト磁石など）などで構成され、培養液の攪拌時に邪魔板３が培養容器の内面から外れない程度以上の磁力で邪魔板３を培養容器の内面に確実に磁着できるものである。磁石２の表面にはニッケルメッキ等のコーティング処理が施されている。
【００２５】
また、磁石２の形状は、図１に示したボタン型（例えば、直径１〜２ｃｍ程度）の他、棒状や板状などの形状をしたものが採用可能であり、その形状が特に限定されるものではない。また、培養容器の外面への密着性を高めるために、磁石の粉にゴムが練り込まれた変形可能なゴム磁石なども採用され得る。
【００２６】
邪魔板３は、磁石にくっ付く性質（強磁性）の各種金属材料からなる磁性薄板で構成され、オートクレーブなどによる繰り返しの高温滅菌処理にも耐える耐久性を持たせるため磁性薄板の表面にテフロン（登録商標）などでコーティング処理されたものが採用され得る。
【００２７】
図１に示した邪魔板３は、二等辺三角形状（例えば、底辺４ｃｍ、高さ５ｃｍ程度）をした磁性薄板を、二等辺三角形の頂点と底辺の中間点とを結ぶ線を中心にして約９０度折り曲げて形成されたものである。折り曲げて形成された一方の片３ａが培養容器の内面に磁着される磁着片として機能し、他方の片３ｂが培養液を攪拌するための攪拌片として機能するようになっている。
【００２８】
図２は、図１に示した邪魔板ユニット１を三角フラスコ１０に装着した状態を示した断面図である。三角フラスコ１０の外面に磁石２を配設し、この磁石２と対向させて三角フラスコ１０の内面に邪魔板３を配置して、磁石２の磁力により邪魔板３が三角フラスコ１０の内面に磁着されるようになっている。
【００２９】
なお、三角フラスコ１０への邪魔板ユニット１の装着個数は、特に限定されるものではなく、培養容器の大きさや培養する微生物や菌種等に応じて、１組以上装着することが可能である。また、磁石２の位置をずらすことにより、邪魔板３の位置や向きを簡単に調整できるようになっている。
【００３０】
また、邪魔板３の形状は、図１に示した三角形状のものに限定されるものではなく、例えば、図３（ａ）〜（ｄ）に示した形状をした邪魔板が採用され得る。
図３（ａ）に示した邪魔板３Ａは、矩形形状（例えば、短辺２ｃｍ、長辺５ｃｍ程度）をした磁性薄板を、短辺の中間点を結ぶ線を中心として約９０度折り曲げて形成されたもの（断面略Ｌ字形状）である。折り曲げて形成された一方の片が培養容器の内面に磁着される磁着片として機能し、他方の片が培養液を攪拌するための攪拌片として機能するようになっている。
【００３１】
図３（ｂ）に示した邪魔板３Ｂは、上記図３（ａ）に示した邪魔板の長辺が波形に形成されたものである。例えば、波形の波の周期を２０ｍｍ、波の高さを４ｍｍ程度に設定することができる。折り曲げて形成された一方の片が培養容器の内面に磁着される磁着片として機能し、他方の片が培養液を攪拌するための攪拌片として機能するようになっている。
【００３２】
波形形状をした邪魔板３Ｂを用いた邪魔板ユニットによれば、邪魔板の縁部が直線形状のものと比べて、振とう培養時に各波形部分で培養液に乱流が生じ易く、培養液の攪拌及び通気効率を高めることが可能となり、微生物や細胞などの培養効率を高めることが可能となる。
【００３３】
図３（ｃ）に示した邪魔板３Ｃは、上記図３（ａ）に示した邪魔板の折り曲げ形成された両片に、通孔４（直径８ｍｍ程度）が８ｍｍ間隔で３個形成されたものである。また、図３（ｄ）に示した邪魔板３Ｄは、上記図３（ａ）に示した邪魔板の折り曲げ形成された両片に、通孔５（直径５ｍｍ程度）が３ｍｍ間隔で６個形成されたものである。それぞれ、折り曲げて形成された一方の片が培養容器の内面に磁着される磁着片として機能し、他方の片が培養液を攪拌するための攪拌片として機能するようになっている。
【００３４】
図３（ｃ）、（ｄ）に示した邪魔板３Ｃ、３Ｄでは、通孔４、５がそれぞれ円形であるが、通孔の形状は円形に限定されるものではなく、三角形、矩形、多角形などの種々の形状とすることができ、また、通孔の個数や孔サイズは、邪魔板の形状や大きさに応じて適宜設計することができる。
【００３５】
通孔４、５を備えた邪魔板３Ｃ、３Ｄによれば、振とう培養時に各通孔部分で培養液に乱流が生じ易くなり、通孔が形成されていない邪魔板と比較して、培養液の攪拌及び通気効率をより高めることが可能となり、微生物や細胞などの培養効率を高めることが可能となる。
【００３６】
上記した実施の形態に係る邪魔板ユニットによれば、磁石２の磁力を利用して邪魔板３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを三角フラスコ１０の内面に簡単に磁着させることができ、磁石２と邪魔板３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄとの組み合わせにより、三角フラスコ１０の任意の位置（側壁面や底面など）に邪魔板３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを必要枚数だけ簡単に設置することができる。また、三角フラスコの大きさや形状に応じて、邪魔板３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄの取付け枚数を自由に設定することができ、汎用性が高く、脱着も容易であり、使い勝手の良いものとすることができる。
【００３７】
また、邪魔板ユニットによれば、邪魔板３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄが磁性薄板を折り曲げて形成されたものであるので、安価な邪魔板ユニットとして提供することができる。なお、磁性薄板の大きさは、使用する磁石２の磁力や大きさの他、使用する培養容器の形状や大きさに応じて任意に設定することができ、また、磁性薄板の形状も上記説明した形態のものに限定されるものではなく、様々な形状のものが採用できる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例に係る邪魔板ユニットを用いて培養実験を行った結果について説明する。
［実施例１］
図４〜図７は、実施例に係る邪魔板ユニットが装着された三角フラスコを用いて枯草菌(Bacillus subtilis)を振とう培養（ＬＢ培地、３７℃）をしたときの菌体濃度の経時変化を示した図であり、振とう回数（１００、１２０、１４０、１６０rpm）を変化させた場合の影響を調べた結果を示している。なお、比較例として、邪魔板ユニットが装着されていない三角フラスコでの培養結果を示している。また、邪魔板には、図１に示した三角形状のものを使用した。
【００３９】
まず、培養実験の準備として、５００ｍｌの三角フラスコ内に１００ｍｌのＬＢ培地と３枚の邪魔板を入れて滅菌（オートクレーブ滅菌）を行い、その後、３枚の邪魔板をそれぞれ磁石で三角フラスコの内側面に（図２に示した取付け態様で）略等間隔となるように配設し固定した。このとき、邪魔板の少なくとも一部がＬＢ培地に浸かるように、邪魔板の取付け位置を調整した。
【００４０】
次に、この三角フラスコ内に予めＬＢ培地で培養してあった枯草菌培養液（ＬＢ培地５〜５０ｍｌで３７℃一晩振とう培養した培養液）を２〜５ｍｌの範囲で一定量加えて、回転式振とう機（３７℃設定）に取り付け、培養実験を行った。
【００４１】
培養開始後から培養液の一部を一定時間毎（０、１、２、４、６、８時間毎）にサンプリングして、その濁度（波長６６０ｎｍ）を測定した。予め求めてある菌体濃度と濁度との関係式を用いて、振とう培養の経過時間と菌体濃度との関係を求めて、振とう回数と菌体の増殖効果との関係を確認した。
【００４２】
培養実験の結果、図４〜図７に示すように、いずれの振とう回数の場合であっても邪魔板ユニットが装着された実施例（●）の方が、邪魔板ユニットが装着されていない比較例（○）よりも菌体の増殖効果が高く、特に２時間目以降の増殖傾向に顕著な差が確認され、邪魔板を設けたことにより通気攪拌効果が高まり、枯草菌の増殖効果が高められることが分かった。また、邪魔板ユニットが装着された実施例では、振とう回数が１００rpmの場合よりも、１２０〜１６０rpmの場合の方が菌体の増殖効果が高まる傾向が観察されたが、１２０〜１６０rpmでの菌体の増殖効果に大きな違いはなく、１２０rpm程度で通気攪拌効果が十分に高められていることが確認できた。
【００４３】
邪魔板が装着された三角フラスコを使用することにより、振とう培養において、通気攪拌効果を高め、培養液への酸素の供給効率を高めることができ、効率の良い好気培養が可能になることが分かった。また、いずれの実施例に係る邪魔板を使用した場合であっても、振とう培養中に邪魔板が三角フラスコの内面から外れ落ちるようなことはなく、安定した取付け状態を維持することができた。
【００４４】
［実施例２］
図８は、実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて枯草菌(Bacillus subtilis)を振とう培養（ＬＢ培地、３７℃）したときの菌体濃度の経時変化を示した図であり、邪魔板の設置枚数（１〜３枚）を変化させた場合の影響を調べた結果を示している。なお、比較例として、邪魔板ユニットを装着していないフラスコでの培養結果を示している。邪魔板には、図１に示した三角形状のものを使用した。また、培養実験の準備等は、実施例１と同様の手順で行った。
【００４５】
培養実験の結果、図８に示すように、いずれの設置枚数の場合であっても実施例の方が、邪魔板ユニットが装着されていない比較例よりも菌体の増殖効果が高まっており、特に２時間目以降の増殖傾向に顕著な差が確認された。また、邪魔板ユニットが装着された実施例では、装着枚数が多いほど菌体増殖率が高くなる傾向が観察されたが、１枚から３枚の範囲では特別顕著な違いまではなく、少なくとも１枚以上の邪魔板を設けることにより、十分に菌体の増殖効果が高められることが分かった。
【００４６】
［実施例３］
図９は、実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて大腸菌(Escherichia coli)を振とう培養（ＬＢ培地、３７℃、振とう回数１４０ｒｐｍ）したときの菌体濃度の経時変化を示している。なお、比較例として、邪魔板ユニットが装着されていないフラスコでの培養結果を示している。邪魔板には、図１に示した三角形状をしたものを使用した。また、培養実験の準備等は、実施例１と同様の手順で行った。
【００４７】
実施例１で説明した枯草菌(Bacillus subtilis)の結果と同様、邪魔板ユニットが装着されている実施例の方が、邪魔板が装着されていない比較例よりも大腸菌の増殖効果が高く、特に、２時間以降の増殖傾向に顕著な差が確認され、４時間目においては、比較例と比較して２．５倍程度の増殖を示しており、邪魔板を設けたことにより通気攪拌効果が高まり、大腸菌の増殖効果が高められることが分かった。
【００４８】
［実施例４］
図１０は、実施例に係る邪魔板ユニットが装着されたフラスコを用いて枯草菌(Bacillus subtilis)を振とう培養（ＬＢ培地、３７℃、振とう回数１２０ｒｐｍ）した結果であり、邪魔板の形状の違いが菌体の増殖速度に与える影響を調べた結果である。培養実験の準備等は、実施例１と同様の手順で行った。
【００４９】
実施例に係る邪魔板ユニットとして、図１及び図３（ａ）〜（ｄ）に示した５種類の異なる形状（三角形状、矩形形状、波形形状、有孔板状（３個孔、６個孔））をした邪魔板を使用した。比較例として、邪魔板ユニットを装着していないフラスコでの培養結果を示している。
【００５０】
培養実験を行った結果、図１０に示すように、いずれの形状の場合であっても邪魔板が装着されている実施例の方が、邪魔板が装着されていない比較例よりも菌体の増殖効果が高く、特に２時間目以降の増殖傾向に顕著な差が確認された。また、５種類の異なる形状をした邪魔板のうち、三角形状、矩形形状、波形形状の邪魔板を用いた実施例では、波形形状の邪魔板を用いたものがわずかに菌体の増殖効果が高かったが、菌体の増殖傾向に大きな差は観察されなかった。一方で有孔板状（３個孔、６個孔）の邪魔板を用いた実施例では、他の３種類（三角形状、矩形形状、波形形状）のものと比較して、４時間以降の増殖曲線に有意な差が確認され、菌体の増殖効果が高くなる傾向が観察された。
【００５１】
有孔板状（３個孔、６個孔）の邪魔板の実施例では、邪魔板に複数の通孔が形成されているので、振とう培養時に各通孔部分で培養液に乱流が生じ易くなり、邪魔板に複数の通孔が形成されていないものと比較して、培養液の攪拌及び通気効率を高めることができ、微生物や細胞などの培養効率を高めることができた。また、使用したいずれの実施例に係る邪魔板（５種類）においても、振とう培養中に邪魔板が三角フラスコの内面から外れ落ちるようなことはなく、安定した取付け状態を維持することができた。
【符号の説明】
【００５２】
１  邪魔板ユニット
２  磁石
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ  邪魔板
１０  三角フラスコ
【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】
2015073445.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015073445.tif 000011
【図１０】
2015073445.tif 000012
【図１１】
2015073445.tif 000013
【図１２】
2015073445.tif 000014