(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口配管と、
出口配管と、
複数の分析カラムを収容するカラム収容部と、
複数の前記分析カラムを保持するカラム保持部を有し、前記カラム収容部に着脱可能に設置されたカラムラックと、
前記カラム収容部に設けられ、前記入口配管が接続される入口ポート、及び前記カラムラックに保持された複数の前記分析カラムのそれぞれの入口が接続される複数のカラム入口接続ポートを有し、前記入口ポートといずれか１つの前記カラム入口接続ポートとの間を選択的に切り替えて連通させる入口切替バルブと、
前記カラム収容部に設けられ、前記カラムラックに保持された複数の前記分析カラムのそれぞれの出口が接続される複数のカラム出口接続ポート、及び前記出口配管が接続される出口ポートを備え、前記入口配管と接続された前記分析カラムを前記出口配管に接続する出口接続部と、を備え、
前記入口切替バルブ又は前記出口接続部のうち少なくともいずれか一方が前記カラムラックと一体として構成され、前記カラムラックとともに前記カラム収容部に着脱可能であるカラムオーブン。
【請求項２】
前記入口切替バルブ及び前記出口接続部が前記カラムラックと一体として構成され、前記カラムラックとともに前記カラム収容部に着脱可能である請求項１に記載のカラムオーブン。
【請求項３】
前記カラム収容部は開閉可能な窓部を有し、
前記カラムラックは前記カラムラックに保持した分析カラムを前記窓部側へスライドさせるスライド機構を備えている請求項１又は２に記載のカラムオーブン。
【請求項４】
前記カラムラックは、前記入口切替バルブ側から前記出口接続部側へ伸びる支持軸を備え、前記分析カラムを、前記支持軸に平行にした状態でその支持軸を中心とする円周上に並べて保持するものである請求項１から３のいずれか一項に記載のカラムオーブン。
【請求項５】
前記カラムラックは、前記カラム保持部に保持された前記分析カラムを、前記支持軸を中心とする円周方向へ回動可能に保持するものである請求項４に記載のカラムオーブン。
【請求項６】
前記入口切替バルブ及び前記出口接続部はともに、前記カラム入口接続ポート及び前記カラム出口接続ポートが前記カラムラックの前記分析カラムの回動と連動して前記円周方向へ回転するように構成されている請求項５に記載のカラムオーブン。
【請求項７】
前記入口切替バルブ及び前記出口接続部はいずれも、前記カラム入口接続ポート及び前記カラム出口接続ポートの回転によって前記入口ポートと連通させる前記カラム入口接続ポート、及び前記出口ポートと連通させる前記カラム出口接続ポートを選択的に切り替えるロータリー式の切替バルブである請求項６に記載のカラムオーブン。
【請求項８】
前記支持軸の回転に伴って、前記カラム保持部が回動し、前記カラム入口接続ポート及び前記カラム出口接続ポートが回転するように構成されている請求項６又は７に記載のカラムオーブン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体クロマトグラフの分析カラムを収容し、その分析カラムの温度を一定に維持するカラムオーブンに関し、特に、複数本のカラムを収容するカラムオーブンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフでは、試料成分の定量や定性分析を行なう際に分析カラムを使用するが、その分析カラムは一般的にカラムオーブン内に収容され、一定温度に温調される（特許文献１参照。）。試料に適した分析カラムを探索するメソッドスカウトを行なう場合やカラムメーカに分析カラムの品質検査を行なう場合には、複数の分析カラムを収容することができるカラムオーブンを用い、そのカラムオーブン内に複数の分析カラムを設置する。
【０００３】
カラムオーブン内には、分析カラムの前段側で使用する分析カラムを切り替える流路切替バルブが設けられており、その流路切替バルブの切替えによって、分析に使用する分析カラムを選択的に切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０４５５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように複数の分析カラムを収容するカラムオーブンに対して分析カラムの取付けや取外しは、各分析カラムの両端に対する配管の着脱により行なうようになっていた。そのため、着脱する分析カラムの本数が多くなるほどその着脱作業が煩雑になる。例えば、１２本の分析カラムをカラムオーブンに着脱する場合には、２４箇所の配管着脱作業を行なう必要がある。そのため、分析カラムの着脱作業に長時間を要することとなり、その時間を分析に使用することができず、無駄になる。さらに、分析カラムを１本ごとに配管の着脱を行なうと、流路切替バルブの各接続ポートに対応させるべき分析カラムを間違えて接続するおそれがあり、配管間違いの可能性が高まる。
【０００６】
また、カラムオーブンに対する分析カラムの着脱は、カラムオーブン内で、又は配管のたるみの許す範囲でカラムオーブンから引き出した状態で行なう必要がある。しかし、カラムオーブン内のスペースは狭い上、配管のたるみによって引き出すことができる範囲も限られているため、分析カラムの配管作業を容易に行なうことができない場合が多い。
【０００７】
そこで、本発明は、カラムオーブンに対する分析カラムの着脱作業の煩雑さ及び困難さを軽減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】
【０００８】
本発明に係るカラムオーブンは、入口配管と、出口配管と、複数の分析カラムを収容するカラム収容部と、複数の前記分析カラムを保持するカラム保持部を有し、前記カラム収容部に着脱可能に設置されたカラムラックと、前記カラム収容部に設けられ、前記入口配管が接続される入口ポート、及び前記カラムラックに保持された複数の前記分析カラムのそれぞれの入口が接続される複数のカラム入口接続ポートを有し、前記入口ポートといずれか１つの前記カラム入口接続ポートとの間を選択的に切り替えて連通させる入口切替バルブと、前記カラム収容部に設けられ、前記カラムラックに保持された複数の前記分析カラムのそれぞれの出口が接続される複数のカラム出口接続ポート、及び前記出口配管が接続される出口ポートを備え、前記入口配管と接続された前記分析カラムを前記出口配管に接続する出口接続部と、を備えている。そして、前記入口切替バルブ又は前記出口接続部のうち少なくともいずれか一方が前記カラムラックと一体として構成され、前記カラムラックとともに前記カラム収容部に着脱可能である。
【０００９】
さらに、前記入口切替バルブ及び前記出口接続部の両方が前記カラムラックと一体として構成され、前記カラムラックとともに前記カラム収容部に着脱可能であることが好ましい。そうすれば、複数の分析カラムの着脱を行なう際に、入口切替バルブの入口ポートの配管と出口接続部の出口ポートの配管の着脱を行なうだけで、複数の分析カラムと入口配管及び出口配管との間の着脱が完了するので、カラム収容部内において分析カラムの１本ごとに入口及び出口に対する配管の着脱を行なう必要がなくなり、カラムオーブンに対するカラムの着脱の煩雑さ及び困難さが大幅に軽減される。
【００１０】
前記カラム収容部は開閉可能な窓部を有し、その窓部を介して分析カラムやカラムラックの着脱を行なうようになっているが、カラムラックに保持された複数の分析カラムのうち一部の分析カラムのみを取り換えたいような場合に、その分析カラムの設置位置によっては着脱作業が困難になる。そこで、前記カラムラックは前記カラムラックに保持した分析カラムを前記窓部側へスライドさせるスライド機構を備えていることが好ましい。分析カラムを窓部側へスライドさせることで、カラムラックをカラム収容部に設置した状態での分析カラムの配管作業が容易になる。
【００１１】
前記カラムラックは、前記入口切替バルブ側から前記出口切替バルブ側へ伸びる支持軸を備え、前記分析カラムを、前記支持軸に平行にした状態でその支持軸を中心とする円周上に並べて保持するものであってもよい。カラム収容部に多数の分析カラムを収容する場合に、それらの分析カラムが列をなすようにカラム収容部に配置する方法では、カラム収容部として大きな空間が必要となってしまい、カラムオーブン全体の大きさが大きくなってしまう。これに対し、分析カラムを円周上に並べて配置するようにすれば、設置面積の増大が抑制され、カラムオーブンの小型化に寄与する。
【００１２】
前記カラムラックは、前記カラム保持部に保持された前記分析カラムを、前記支持軸を中心とする円周方向へ回動可能に保持するものであってもよい。そうすれば、カラムラックに保持された分析カラムのうち一部の分析カラムのみを取り外したいような場合に、分析カラムを回動させることによって取り外したい分析カラムを配管作業の容易な位置へ移動させることができ、カラムラックをカラム収容部に設置した状態での分析カラムの配管作業が容易になる。
【００１３】
上記の場合、前記入口切替バルブ及び前記出口接続部の前記カラム入口接続ポート及び前記カラム出口接続ポートの位置が固定された状態で分析カラムを回動させると、分析カラムの入口及び出口と前記カラム入口接続ポート及び前記カラム出口接続ポートとの間を繋ぐ配管がよじれることとなる。そこで、前記入口切替バルブ及び前記出口接続部はともに、前記カラム入口接続ポート及び前記カラム出口接続ポートが前記カラムラックの前記分析カラムの回動と連動して前記円周方向へ回転するように構成されていることが好ましい。そうすれば、分析カラムを回動させても配管がよじれることがなくなる。
【００１４】
上記の場合の好ましい実施形態は、前記入口切替バルブ及び前記出口接続部のいずれもが、前記カラム入口接続ポート及び前記カラム出口接続ポートの回転によって前記入口ポートと連通させる前記カラム入口接続ポート、及び前記出口ポートと連通させる前記カラム出口接続ポートを選択的に切り替えるロータリー式の切替バルブである。
【００１５】
上記の場合、前記支持軸の回転に伴って、前記カラム保持部が回動し、前記カラム入口接続ポート及び前記カラム出口接続ポートが回転するように構成されていることが好ましい。そうすれば、カラム保持部の回動駆動、カラム入口接続ポート及びカラム出口接続ポートの回転駆動を支持軸の回転駆動によって行なうことができるため、１つの駆動機構を共用することができ、コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るカラムオーブンは、入口切替バルブ又は出口接続部のうち少なくともいずれか一方がカラムラックと一体として構成され、カラムラックとともにカラム収容部に対して着脱可能であるので、複数の分析カラムをカラムオーブンに着脱する際に、分析カラムの入口側又は出口側の少なくともいずれか一方においては、入口切替バルブの入口ポート又は出口接続部の出口ポートの配管の着脱を行なうだけで分析カラムの入口又は出口に対する入口配管又は出口配管の接続を完了することができ、カラムオーブンに対してカラムラックごと着脱することができる。分析カラムの入口側又は出口側の少なくともいずれか一方においては、分析カラムのカラムラックへの着脱をカラムオーブンの外側で行なうことができるため、複数の分析カラムをカラムオーブンに対して着脱する際の配管作業の煩雑さ及び困難さを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】カラムオーブンの一実施例を概略的に示す構成図である。
【図２】同実施例においてカラムラックをカラムオーブンから取り外した状態を概略的に示す構成図である。
【図３】同実施例の構成をより具体的に示すカラムラックを取り外した状態の斜視図である。
【図４】同実施例の構成をより具体的に示すカラムラックを設置した状態の斜視図である。
【図５】同実施例のスライド機構を示す斜視図である。
【図６】スライド機構によりカラムラックが通常位置にある状態（図において左側）と窓部側へ引き出された状態（図において右側）を示す図である。
【図７】同実施例のロック機構を示す斜視図である。
【図８】カラムオーブンの他の実施例を概略的に示す構成図である。
【図９】同実施例においてカラムラックをカラムオーブンから取り外した状態を概略的に示す構成図である。
【図１０】同実施例のカラムラックをより具体的に示す斜視図である。
【図１１】カラムオーブンのさらに他の実施例を示すカラムラックの斜視図である。
【図１２】同実施例のカラムラックの構造を概略的に示す正面図である。
【図１３】同実施例のカラムラックを実現するための切替バルブの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から図７を用いて一実施例のカラムオーブンについて説明する。
【００１９】
図１に示されているように、この実施例のカラムオーブン２は、内部に複数の分析カラム６を収容するための空間であるカラム収容部４を有する。分析カラム６はカラムラック８のカラム保持部１０によって保持されている。各分析カラム６の入口６ａは配管を介して入口切替バルブ１２のカラム入口接続ポート１２ｂに接続されており、各分析カラム６の出口６ｂは配管を介して出口側接続部１４に接続されている。
【００２０】
入口切替バルブ１２の入口ポート１２ａには入口配管１６が接続されている。入口配管１６は配管通し穴やスリットを介して外部装置（例えばオートサンプラ）に接続され、移動相がカラムオーブン２内に導入される。入口切替バルブ１２は入口ポート１２ａをいずれか１つのカラム入口接続ポート１２ｂに選択的に切り替えて接続するロータリー式の切替バルブである。
【００２１】
出口側接続部１４の出口ポート１４ａには出口配管２２が接続されている。出口配管２２は配管通し穴やスリットを介して外部装置（例えば検出器）に接続され、いずれかの分析カラム６を経た移動相が出口配管２２を介して外部装置側へ送液される。
【００２２】
出口側接続部１４は、各カラム出口接続ポート１４ｂが共通の出口ポート１４ａと常時連通するように構成されたマニホルドであってもよいし、入口切替バルブ１２と同様に、出口ポート１４ａをいずれか１つのカラム出口接続ポート１４ｂに選択的に切り替えて接続する切替バルブであってもよい。出口側接続部１４が切替バルブである場合には、１つの分析カラム６の入口６ａと出口６ｂが同時に入口配管１６及び出口配管２２に接続されるように、入口切替バルブ１２と出口側接続部１４が同期して切り替えられる。
【００２３】
カラムラック８はカラムオーブン２に対して着脱可能である。カラムラック８には出口側接続部１４が固定されている。これにより、カラムオーブン２に対して分析カラム６を着脱する際は、図２に示されているように、複数の分析カラム６及び出口側接続部１４を有するカラムラック８ごと着脱することができる。出口側接続部１４も分析カラム６とともにカラムオーブン２に対して着脱されるため、分析カラム６の出口６ｂに対する配管の着脱作業をカラムオーブン２の外側で行なうことができる。
【００２４】
この実施例のカラムオーブン２のより具体的な構成について図３及び図４を用いて説明する。
【００２５】
カラムオーブン２のカラム収容部４は扉５によって開閉可能な窓部を備え、その窓部を介してカラム収容部４内へのカラムラック８の設置や取外しを行なうようになっている。カラム収容部４内には、カラムラック８を設置するためのラックホルダ３０が設けられている。図３及び図４に示された実施例では、カラムラック８は１２本の分析カラム６を２列に並べて保持することができるようになっている。分析カラム６の下端が入口６ａであり上端が出口６ｂである。カラムラック８の各カラム保持部１０は２枚の板バネによって分析カラム６を挟み込んで保持するようになっている（図５参照）。
【００２６】
カラム収容部４内には２つの入口切替バルブ１２が設けられている。各入口切替バルブ１２は６ポートバルブであり、各入口切替バルブ１２に６本の分析カラム６の入口６ａが配管を介して接続される。出口側接続部１４も２つ設けられている。各出口側接続部１４は６つのカラム出口接続ポート１４ｂを有し、それらのカラム出口接続ポート１４が共通の出口ポート１４ａに常時連通しているマニホルドを構成している。カラムラック８には、２つの出口側接続部１４の出口ポート１４ｂを合流させるマニホルド１５（図５参照）も設けられている。したがって、図１及び図２では、出口側接続部１４の出口ポート１４ｂに出口配管２２が直接的に接続されているように図示されているが、実際には、出口側接続部１４と出口配管２２との間にマニホルド１５が介在することとなる。なお、マニホルド１５は必ずしも設けられている必要はない。
【００２７】
図５から図７に示されているように、カラム収容部４内のラックホルダ３０は、設置されたカラムラック８をカラム収容部４の窓部側へスライドさせるためのスライド機構３２を備えている。スライド機構３２は、ラックホルダ３０側に設けられたガイドレールと、カラムラック８側に設けられガイドレールに沿って摺動する摺動部材からなる。さらに、カラムラック８を窓部側へスライドさせた状態で固定するためのロック機構３４を備えている。ロック機構３４はカラムラック８とともに移動し、カラムラック８が所定位置まで引き出されたときに下方へ回転し、側方（図７において手前側）へ突起した突起３６がカラムホルダ３０の側面部材と係合する。これにより、カラムラック８が引き出された状態で固定される（図７の状態）。
【００２８】
上記のスライド機構３２により、一部の分析カラム６のみを交換したいような場合には、カラムラック８をカラムオーブン２から取り外すことなく、カラムラック８を配管作業の行ないやすい位置まで引き出すことができる。ロック機構３４によってカラムラック８を引き出した状態で固定することにより、その位置での配管作業を容易に行なうことができる。
【００２９】
次に、カラムオーブンの他の実施例について図８及び図９を用いて説明する。以下の説明において、上記実施例と同一箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
この実施例では、カラムラック８に入口切替バルブ１２も固定されている。すなわち、入口切替バルブ１２及び出口側接続部１４が複数の分析カラム６とともにカラムオーブン２に対して着脱可能である。これにより、分析カラム６をカラムオーブン２に対して着脱する際、分析カラム６の入口６ａ及び出口６ｂに対する配管作業をカラムオーブン２の外側で行なうことができる。
【００３１】
この実施例の具体的構成について図１０を用いて説明する。
【００３２】
図３から図７を用いて説明した実施例と同様に、カラムラック８は１２本の分析カラム６を保持することができるようになっている。カラムラック８には２つの入口切替バルブ１２が固定されている。入口切替バルブ１２はロータリー式の切替バルブであり、ロータをモータ３８によって回転させることで、入口ポート１２ａ（図８参照）に連通させるカラム入口接続ポート１２ｂ（図８参照）を切り替えるものである。
【００３３】
各入口切替バルブ１２を駆動するための駆動モータ３８はカラムオーブン２側に設けられている。そのため、入口切替バルブ１２のロータを駆動する駆動軸３７と駆動モータ３８の回転軸３９はカップリング４０によって着脱可能に連結される。カラムラック８をカラムオーブン２から取り外す際は、カップリング４０による駆動軸３７と回転軸３９の連結を解除し、入口切替バルブ１２を駆動モータ３８から切り離す。逆に、カラムラック８をカラムオーブン２に設置する際は、カップリング４０によって駆動軸３７と回転軸３９を連結する。
【００３４】
この実施例では、出口側接続部１４がマニホルドであるため駆動機構が存在しないが、出口側接続部１４が入口切替バルブ１２と同様にロータリー式の切替バルブである場合には、カラムオーブン２に対するカラムラック８の着脱の際に、入口切替バルブ１２と同様に、カップリングによる軸の連結／解除を行なう必要がある。
【００３５】
以上において説明した実施例では、複数の分析カラム６を平面的に並べて配列してカラムラック８に設置するようになっているが、カラムラック８の設置面積をより小さくするために、分析カラム６を円周上に配列してもよい。
【００３６】
図１１及び図１２は、分析カラム６を円周上に配列して保持するカラムラック４１の一実施例を示したものである。
【００３７】
この実施例では、分析カラム６が同一円周上に配列された状態で保持され、各分析カラム６の入口６ａが配管を介して接続された入口切替バルブ４２と、各分析カラム６の出口６ｂが配管を介して接続された出口側接続部４４もカラムラック４１に設けられている。
【００３８】
入口切替バルブ４２と出口側接続部４４はともにロータリー式の切替バルブである。カラムラック４１は、駆動モータ４８の回転軸５０とカップリング５２によって連結された支持軸４６を備え、支持軸４６にカラムラック６を保持するカラム保持部４８が固定されている。各分析カラム６は支持軸４６と平行に配置され、支持軸４６の回転に伴って支持軸４６の周りを旋回する。
【００３９】
入口切替バルブ４２はステータ４２ａとロータ４２ｂからなり、分析カラム６の入口６ａからの配管を接続するためのポートがロータ４２ｂ側に設けられている。ロータ４２ｂは支持軸４６に固定され、支持軸４６の回転に伴って回転する。他方、ステータ４２ａは支持軸４６が回転しても回転しない。図１１及び図１２において図示は省略されているが、入口配管はステータ４２ａに接続され、ロータ４２ｂの回転によって入口配管に接続される分析カラム６が選択的に切り替えられる。
【００４０】
同様に、出口側接続部４４もステータ４４ａとロータ４４ｂからなり、分析カラム６の出口６ｂからの配管を接続するためのポートがロータ４４ｂ側に設けられている。ロータ４４ｂは支持軸４６に固定され、支持軸４６の回転に伴って回転する。他方、ステータ４４ａは支持軸４６が回転しても回転しない。図１１及び図１２において図示は省略されているが、出口配管はステータ４４ａに接続され、ロータ４４ｂの回転によって出口配管に接続される分析カラム６が選択的に切り替えられる。
【００４１】
上記構成を実現するためのロータリー式切替バルブの構成の一例を図１３に示す。なお、ここでは入口切替バルブ４２についてのみ説明するが、出口側接続部４４についても同様である。
【００４２】
ステータ４２ａとロータ４２ｂは連結部材５３によって互いに摺動可能に連結されている。連結部材５３は上端が中心方向へ伸びたリング状の部材であり、下端が例えばネジの螺合によってステータ４２ａの外周面に取り付けられている。連結部材５３の上端はロータ４２ｂの周縁部よりも上方に位置し、連結部材５３上端部とロータ４２ｂの周縁部との間に圧縮状態のバネ５６が介在している。バネ５６はロータ４２ｂをステータ４２ａ側へ付勢している。ロータ４２ｂの外周面と連結部材５３の内周面との間にベアリング５４が設けられている。ロータ４２ｂの中心を支持軸４６が貫通しており、ロータ４２ｂは支持軸４６に固定されて支持軸４６とともに回転する。
【００４３】
ステータ４２ａと支持軸４６との間にベアリング５５が介在しており、支持軸４６が回転してもステータ４２ａが回転することはない。分析カラム６の入口６ａからの配管を接続するためのカラム入口接続ポート４２ｄはロータ４２ｂに設けられており、入口配管を接続するための入口ポート４２ｃ及びそれに通じる流路４２ｅはステータ４２ａに設けられている。これにより、分析カラム６が支持軸４６の周りを旋回する際に、それに応じてカラム入口接続ポート４２ｄも移動するため、分析カラム６とカラム入口接続ポート４２ｄの位置関係が変化せず、入口６ａからの配管がよじれることが防止される。
【００４４】
上記構成により、分析カラム６を円周方向へ移動させることが可能となるため、カラムラック４１をカラムオーブン内に設置した状態でも、所望の分析カラム６を配管作業のしやすい位置へ移動させて交換等を行なうことができる。
【符号の説明】
【００４５】
２      カラムオーブン
４      カラム収容部
６      分析カラム
６ａ      カラム入口
６ｂ      カラム出口
８，４１      カラムラック
１０，４８      カラム保持部
１２，４２      入口切替バルブ
１２ａ      入口ポート
１２ｂ      カラム入口接続ポート
１４，４４      出口側接続部
１４ａ      出口ポート
１４ｂ      カラム出口接続ポート
１６      入口配管
２２      出口配管
３０      ラックホルダ
３２      スライド機構
３４      ロック機構
３７，５０      駆動軸
３８，４８      駆動モータ
３９      回転軸
４０，５２      カップリング
４２ａ，４４ａ      ステータ
４２ｂ，４４ｂ      ロータ
４６      支持軸
５３      連結部材
５４，５５      ベアリング
５６      バネ
【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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【図１２】
0006519532.tif 000013
【図１３】
0006519532.tif 000014