(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの抽出装置（１４）と、飲料生成用カプセル（１）とを備える飲料生成用システムであって、
該カプセル（１）は、
チャンバ（２）を形成するカップ型の収容体（３）であって、底部（７）、及び該底部（７）に連結されて前記チャンバ（２）にアクセスするためのアクセス開口を形成する側壁（４）を有する収容体（３）と、
前記カプセル（１）の内部において、前記チャンバ（２）内に収容され、お湯を通すことによって飲料の生成を可能にする粉末食品と、
前記アクセス開口において、該アクセス開口を閉鎖するために前記側壁（４）に固定される閉鎖要素（９）と、
水を通し、前記チャンバ（２）内で前記粉末食品と前記底部（７）との間に位置するフィルタ要素（１０）と、を備え、
前記抽出装置（１４）は、
前記カプセル（１）用の筐体（１６）を含む第１部（１５）及び第２部（１７）であって、前記第１部（１５）及び前記第２部（１７）は、これらの間に前記筐体（１６）に挿入されるカプセル（１）をクランプする動作位置と、これらが前記筐体（１６）に前記カプセル（１）を挿入、または前記筐体からカプセルを除去する定位置との間で相互に移動する、第１部（１５）及び第２部（１７）と、
少なくとも前記第１部（１５）及び前記第２部（１７）が前記動作位置にある場合、前記筐体（１６）に挿入されるカプセル（１）の前記底部（７）を穿孔するために、前記筐体（１６）と関連付けられる、１つ又は複数の穿孔要素（２０）と、
少なくとも前記カプセル（１）が前記筐体（１６）に挿入される場合、前記第１部（１５）及び前記第２部（１７）が前記動作位置にある場合、及び前記チャンバ（２）内の圧力が所定値を超える場合に、前記カプセル（１）の前記閉鎖要素（９）を穿孔するように構成された穿孔手段と、を備え、
前記抽出装置（１４）は、使用中、前記１つ又は複数の穿孔要素（２０）によって穿孔された前記底部（７）を通して前記カプセル（１）に水を供給するため、前記筐体（１６）と動作可能に関連付けられた水供給手段を備え、
前記底部（７）は、使用中、前記カプセル（１）にお湯を供給する送り込み部を形成するように構成され、前記閉鎖要素（９）は、使用中、前記チャンバ（２）から前記飲料が出ることのできる送り出し部を形成するように構成され、
前記フィルタ要素（１０）は前記底部（７）上に載置され、前記粉末食品によって抵抗がかけられない限り、前記フィルタ要素（１０）全体が、該フィルタ要素（１０）が前記底部（７）上に載置された第１位置と、該フィルタ要素（１０）全体が前記底部（７）から離間した第２位置との間を移動可能であるように、前記底部から前記チャンバ（２）内へと自由に移動するよう構成されており、
前記カプセル（１）が前記筐体（１６）に挿入され、前記第１部（１５）及び前記第２部（１７）が前記動作位置にある場合、前記１つ又は複数の穿孔要素（２０）が、前記第２位置にある前記フィルタ要素（１０）全体を保持し、前記フィルタ要素（１０）は前記底部（７）から離間した状態で保持されることを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項２】
請求項１に記載の飲料生成用システムにおいて、前記チャンバ（２）に収容された前記粉末食品が、部分的に圧縮可能であり、該粉末食品は、前記フィルタ要素（１０）が前記底部（７）から離間した場合に部分的に圧縮されることを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の飲料生成用システムにおいて、前記フィルタ要素（１０）が、使用中、前記抽出装置（１４）の前記１つ又は複数の穿孔要素（２０）が該フィルタ要素（１０）を完全に穿孔することなく、該フィルタ要素（１０）を前記第２位置に移動させ、且つ、該穿孔要素（２０）が前記フィルタ要素（１０）を完全に貫通せずに、該穿孔要素（２０）の一部のみが挿入されるような大きさで、且つ、そのような材料から作製されることを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の飲料生成用システムにおいて、前記フィルタ要素（１０）が、少なくとも１層の、水を通す材料の層を含むことを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項５】
請求項４に記載の飲料生成用システムにおいて、前記水を通す材料の層が、不織布繊維又は圧縮微細合成繊維から作製されることを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の飲料生成用システムにおいて、前記水を通す材料の層の厚さが、前記底部（７）の平均厚さの少なくとも５倍以上であることを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項７】
請求項４に記載の飲料生成用システムにおいて、前記水を通す材料の層が、硬質又は半硬質の穿孔体であり、プラスチック材料から作製されることを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の飲料生成用システムにおいて、前記フィルタ要素（１０）全体が前記底部（７）から離され、そこから離間した場合、前記側壁（４）と前記フィルタ要素（１０）との間に円周方向の間隙が存在し、使用中、前記底部（７）を通して供給される水の一部が前記間隙を通って前記チャンバ（２）内の前記粉末食品に直接届くようにすることを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載のシステムにおいて、前記第１部（１５）及び前記第２部（１７）が前記定位置から前記動作位置へと通過する間、前記１つ又は複数の穿孔要素（２０）が、最初に前記底部（７）を貫通して該底部に１つ又は複数の孔を生成し、前記フィルタ要素（１０）と接触し、前記フィルタ要素を前記底部（７）から離し、前記第２位置に移動させることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の飲料生成用システムにおいて、前記底部（７）が、前記側壁（４）を構成する材料よりも小さい穿孔及び引き裂きに対する抵抗を有する材料の少なくとも１つの第１シート（１１）を含むことを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の飲料生成用システムにおいて、前記底部（７）が、前記側壁（４）と一体成形され、前記少なくとも１つの第１シート（１１）が固定された、硬質又は半硬質の環状ゾーン（１２）も含むことを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の飲料生成用システムにおいて、前記底部（７）が、前記側壁（４）を構成する材料よりも小さい穿孔及び引き裂きに対する抵抗を有する材料の少なくとも１つの第１シート（１１）を含み、前記底部（７）が、前記側壁（４）と一体成形され、前記少なくとも１つの第１シート（１１）が固定された、硬質又は半硬質の環状ゾーン（１２）も含み、前記環状ゾーン（１２）が、前記カプセル（１）が前記装置（１４）の前記筐体（１６）に挿入され、前記第１部（１５）及び前記第２部（１７）が前記動作位置にある場合、前記穿孔要素（２０）が、前記環状ゾーン（１２）に影響を与えずに、前記第１シート（１１）のみにおいて前記底部（７）を通過するように開口を画定することを特徴とする飲料生成用システム。
【請求項１３】
請求項１〜９の何れか一項に記載の飲料生成用システムにおいて、前記フィルタ要素（１０）は、使用中、前記水供給手段によって前記カプセル（１）にお湯を供給するための分配器として機能することを特徴とする飲料生成用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は飲料生成用カプセルに関するものであり、具体的には、内部に粉末食品を含み、それにお湯を通すことによって飲料の生成を可能にするカプセルに関するものである。本発明はまた、上記カプセルを含む飲料生成用システムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
具体的には、本発明は、お湯にほぼ完全に溶かして飲料を生成する物質と、抽出によって飲料を生成する粉末食品（粉末コーヒーなど）との両方に適用することができるが、後者のタイプのカプセルの方が好適である。
【０００３】
より詳細には、本発明は、現在市場に広まっているシステムのコーヒーマシンに有利に使用することのできる新しいカプセルを定義することを目的とし、現在このカプセルは、耐久性の低いアルミニウムシートによって最上部の閉じられた、カップ型のアルミニウム体によって構成されている。このシステムで使用されるコーヒーマシンは、動作位置と定位置との間を相対移動する第１部及び第２部を含んでいる。第１部は中にカプセルを挿入することのできる筐体を形成し、この筐体の内側は、使用中にカプセルのカップ型本体の底部を穿孔する穿孔要素を備えている。動作位置において、第１部及び第２部は筐体内でカプセルをクランプし、カプセルの外に水密シールを生成する。このように、加圧されたお湯が筐体に供給されると、お湯は穿孔要素によって形成された孔を通ってカプセルを貫通し、内圧を上げ、このため上部閉鎖シートが膨張し、この上部閉鎖シートは第２部に固定された穿孔手段によって引き裂かれる。この時点で飲料はカプセルから出て、適切な導管を通ってマシンの外に流れ出ることができる。
【０００４】
従来技術によるカプセル及びシステムの例は、下記の特許出願、すなわち、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８に見つけることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第2012/070543号明細書
【特許文献２】ドイツ公開特許第10 2010 027485号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第2013/084363号明細書
【特許文献４】欧州特許出願第2133285号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第2007/068395号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第2011/274794号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第2011/185910号明細書
【特許文献８】国際公開第2013/136209号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術によるシステムには欠点がないわけではない。具体的には、エスプレッソコーヒーを作る場合、従来技術によるシステムは、専門的なバータイプのマシンを使用して得られるものに十分近い、望ましい官能特性を有する飲料を作ることはできないようである。
【０００７】
具体的には、従来技術によるシステムにおいて、カプセルを通る水の流れは、粒子全体及び飲料生成サイクル全体に亘って十分に均一ではない。更に多くの場合、粉末食品には最適な供給のための適切な圧縮度がない。
【０００８】
このため、本発明の基礎をなす技術的目的は、上述の欠点を克服する飲料生成用カプセルを提供することである。
【０００９】
具体的に、本発明の技術的目的は、粉末食品全体を、飲料供給中に亘って確実に湿らせておく、飲料生成用カプセルを提供することである。
【００１０】
また、抽出中、粉末食品の圧縮を確実に向上させる飲料生成用カプセルを提供することも本発明の技術的目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的は、請求項に記載される飲料生成用カプセルによって実質的に達成される。
【００１２】
本発明の更なる特徴及び利点は、下記の添付図面に示す、飲料生成用カプセルのいくつかの好適な非限定的実施形態を参照して、以下の詳細な説明によってより明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従って作製されたカプセルの、第１実施形態における軸方向断面の概略図である。
【図２】図１のカプセルの不等角投影底面図である。
【図３】非動作構成に位置する、本発明による装置に一部が挿入された、図１のカプセルの軸方向断面図である。
【図４】図３のカプセル及び動作構成の装置を示す概略図である。
【図５】本発明に従って作製されたカプセルの、第２実施形態における軸方向断面の概略図である。
【図６】図５のカプセルの不等角投影底面図である。
【図７】動作構成に位置する、本発明による装置に挿入された図５のカプセルの軸方向断面図である。
【図８】図７に示したものの代替実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
添付図面を参照すると、符合１は全図において、本発明による飲料生成用カプセル全体を示している。
【００１５】
上述の従来次術によるカプセルと同様に、本発明によるカプセルも、お湯を通すことによって飲料の生成が可能となり、カップ型収容体３内に形成された筐体チャンバ２に収容された粉末食品（添付図面に図示せず）を含んでいる。この収容体３は、対向端に第１縁５及び第２縁６を有する管状の側壁４を備えている。第１縁５に連結されて、側壁４（及びカプセル１の中心軸）に対して横方向に延び、そして片側で筐体チャンバ２を閉鎖する底部７がある。第２縁６において、側壁４は、カプセル１から外側に延び、閉鎖要素９の（有利には密閉または接着剤によって）固定された半径方向フランジ８を形成する。この閉鎖要素も中心軸に対して横方向に延び、筐体チャンバ２のもう片方の側面を閉鎖し、これは少なくともカプセル１の作製ステップ中において、側壁の第２縁６によって画定される筐体チャンバ２にアクセスするためのアクセス開口部に対応する。 実際、カプセルの作製中、アクセス開口部は、閉鎖要素９が適所に固定される前、筐体チャンバ２を充填するために使用される。
【００１６】
下記により詳述する様に、底部７は、有利には使用される装置によって穿孔された後、使用中、カプセル１にお湯を供給するための送り込み部として形成されるように構成されている。
【００１７】
また、閉鎖要素９は、有利には使用される装置によって穿孔された後、使用中、飲料の送り出し部として形成されるように構成されている。
【００１８】
本発明の革新的態様によれば、カプセル１はフィルタ要素１０も含み、これは水を通し、粉末物質（そのような物質の平均粒径、又はその粒子径測定値の範囲を少なくとも参照して）を通さず、チャンバ２内の、粉末食品と底部７との間に置かれている。具体的には、フィルタ要素１０は底部７上にただ載置されているだけなので、粉末食品による抵抗のない限り（実際、フィルタ要素１０の移動は、一般に、粉末食品の一部を圧縮することによってのみ達成することができる）、底部７からチャンバ２内、又は閉鎖要素９に向かって自由に移動する。
【００１９】
使用するサイズ及び／又は材料に関して、有利には、フィルタ要素１０は、使用中、その中でカプセル１が使用されるように構成され、底部７から挿入される飲料生成装置の穿孔要素が、フィルタ要素１０を閉鎖要素９に向かって、これを穿孔せず、又は少なくとも完全に穿孔せずに移動するよう作製される。  
【００２０】
好適な実施形態において、フィルタ要素１０は、水を通す材料、好適には不織布又は他の同様の材料（例えば圧縮されたポリエステルの微細合成繊維）の少なくとも１つの層を含む、そして有利にはそれらで構成される。添付の図面に示すものの場合、フィルタ要素１０は、底部７とほぼ同じ大きさの、水を通す材料のディスクによって構成されている。
【００２１】
具体的に、有利には、密度０．１ｇ／ｃｍ３、単位表面積あたりの重量が約２００ｇ／ｍ２の、ポリエステル繊維の不織布で構成された、厚さ約２ｍｍのディスクである。また、これは２００Ｐａで分あたり８１０ｌ／ｄｍ２の空気を通す。
【００２２】
更に好適な実施形態では、水を通す材料の層の厚さは、底部７の平均厚さの少なくとも５倍以上である。実際このようにして、底部７よりも大幅に大きな穿孔や引き裂きに対する抵抗を層が確実に持てるようにし、底部７を穿孔する穿孔手段がフィルタ要素１０を穿孔できないようにする（しかしながらこのような結果は、穿孔中、使用される装置において、底部７は、カプセル１、及び底部７が連結されている側壁４に適所で固定されることによってほぼ静止状態に保たれ、一方でフィルタ要素１０はほぼ自由に動かされるという事実によっても得ることができる）。
【００２３】
しかしながら代替実施形態において、フィルタ要素１０は対照的に、プラスチック材料で作製された硬質又は半硬質の穿孔体を含むこともある。
【００２４】
全ての好適な実施形態において、フィルタ要素１０は実質的に底部７全体に対応する大きさであり、及び／又は全体的に水に対してほぼ一様の透過性を持っている。
【００２５】
上述の実施形態において、側壁４は、有利には、硬質又は半硬質のプラスチック材料で構成される。
【００２６】
図示しない実施形態によれば、底部７は全体的に側壁４と同じ材料で構成され、側壁４と底部７は一体成形される。
【００２７】
対照的に、添付図面に示す好適な実施形態によれば、底部７は、側壁４を構成する材料よりも小さな穿孔及び引き裂きに対する抵抗を有する材料の、少なくとも第１シート１１を含んでいる。有利には、第１シート１１は少なくとも１つのアルミニウム層を含む。
【００２８】
更に、好適な実施形態において、底部７は、側壁４と一体成形され、側壁４の第１縁５から中心軸に向って半径方向に延びる硬質又は半硬質の環状ゾーン１２を含んでいる。第１シート１１は、カプセル１の外側（図１〜図４）又はカプセル１の内側（図５〜図８）の何れかで、好適には密閉又は接着剤によって環状ゾーン１２に固定される。
【００２９】
閉鎖要素９はまた、有利には第１シート１１と同一又は同様の、側壁４を構成する材料よりも小さな穿孔及び引き裂きに対する抵抗を有する材料の第２シートによって構成されている。
【００３０】
最後に、本発明は、上述のタイプのカプセル１と、お湯をカプセル１に流すことによって飲料を生成する抽出装置１４との両方を含む飲料生成用システム１３にも関する。
【００３１】
装置１４自体は従来技術の装置と同様であるが、そのカプセル１との相互作用は本発明のもう１つの革新的な態様を構成する。
【００３２】
装置１４は、カプセル１の筐体１６を含む第１部１５と、第２部１７とを備えている。有利には、好適な実施形態において、筐体１６もまた、実質的には主にカップ型であり、第１部１５の環状エッジ１９によって包囲された上部挿入口１８を備えている。筐体１６及び環状エッジ１９は、半径方向フランジ８が環状エッジ１９上に載置された状態で、カプセル１が筐体１６に挿入できるような形状となっている。対照的に、第２部１７は、有利には、筐体１６を閉鎖するために環状エッジ１９と連結可能な蓋のようなものを構成するような形状となっている。
【００３３】
第１部１５及び第２部１７は、それらの間に筐体１６に挿入されたカプセル１をクランプする動作位置と、それらがカプセル１の筐体１６への挿入及び筐体からの除去をそれぞれ可能にする定位置との間で相対移動する。上述の実施形態では、動作位置において、カプセル１のフランジ８は、第２部１７と第１部１５（図４，図７，図８）の環状エッジ１９との間で水密シールを生成するようにクランプされたままである。
【００３４】
１つ又は複数の穿孔要素２０は、少なくとも第１部１５及び第２部１７が動作位置にある場合、筐体１６に挿入されたカプセル１の底部７を穿孔するため、筐体１６と関連付けられている。上述の実施形態において、穿孔要素２０は筐体１６の底に固定された３つの金属刃（必ずしも尖っている必要はない）である。しかしながら他の実施形態において、それらは異なる形態であってもよい。
【００３５】
水供給手段は、使用中、１つ又は複数の穿孔要素２０によって穿孔された底部７からカプセル１へ水を供給するために、筐体１６と動作可能に関連付けられている。このために、好適な実施形態において、供給手段は、穿孔要素２０において筐体１６へと通じる水用の導管２１を含んでいる。
【００３６】
また、少なくともカプセル１が筐体１６に挿入される場合、第１部１５及び 第２部１７が動作位置にある場合、そしてチャンバ２内の圧力が所定値を超えた場合に閉鎖要素９を穿孔するように構成された穿孔手段もある。上述の実施形態において、穿孔手段は第２部１７に固定された複数の隆起要素２２を含み、加圧した湯がチャンバ２に供給されてカプセル１内の圧力が所定値まで上がった場合、閉鎖要素９これらの隆起要素で引き裂かれる。
【００３７】
穿孔手段と関連して、 閉鎖要素９から出てくる飲料を装置１４の外に流す飲料供給手段がある（上述の実施形態において、飲料供給手段は第２部１７を貫通する図示しない導管を含んでいる）。
【００３８】
すでに述べた様に、本発明によれば、カプセル１が筐体１６に挿入され、第１部１５及び第２部１７が動作位置にある場合、１つ又は複数の穿孔要素２０は底部７を完全に貫通してフィルタ要素１０と接触する。詳述すれば、状況及び／又は実施形態に応じて、本発明によれば、穿孔要素２０はフィルタ要素１０を全く穿孔しない（図４及び図７）か、完全ではなく一部を穿孔するか（図８）の何れかである。しかしながら、何れの場合においても、有利には、動作位置において、穿孔要素２０はフィルタ要素１０を底部７から離間した状態で保持する（図４，図７及び図８）。
【００３９】
更に、動作の観点から、第１部１５及び第２部１７が定位置から動作位置へと通過する間（これらの中間位置を図７に示す）、１つ又は複数の穿孔要素２０は、先ず底部７を貫通して底部に１つ又は複数の孔を形成し、フィルタ要素１０と接触し、それを完全に貫通することなく一部のみが挿入される、及び／又はフィルタ要素を底部７から離す。
【００４０】
最後に、底部７が側壁４に固定された環状ゾーン１２と、これに固定された第１シート１１とを含む好適な実施形態において、環状ゾーン１２は、カプセル１が装置１４の筐体１６に挿入され、第１部１５及び第２部１７が動作位置にある場合、穿孔要素２０が環状ゾーン１２を切り込んだり、又はこれに影響を与えることなく、第１シート１１のみにおいて底部７を貫通するように、開口を画定する。
【００４１】
動作に関しては、カプセル１が筐体１６に挿入される場合、先ずカプセルは穿孔要素２０上の底部７に載置され、半径方向フランジ８は環状エッジ１９からの距離を保つ。そして、第１部１５及び 第２部１７の動作位置への定まった通過により、フランジ８が環状エッジ１９にクランプされ、底部７が穿孔要素２０に押し付けてられて引き裂かれる。穿孔要素２０が底部７を貫通する際、これらはフィルタ要素１０と接触してこれを底部７から押しのけ、粉末物質の抵抗に打ち勝つため、この一部を圧縮することができる。穿孔要素２０によってかけられる推進力と粉末物質の抵抗との間で達成される平衡、及び少なくとも穿孔要素２０と接触する領域においてフィルタ要素１０を構成する材料に応じて、穿孔要素２０は、フィルタ要素１０を切り込まない、若しくはこれに全く影響を与えない、又はこれを完全に貫通せず一部のみを切り裂く。
【００４２】
一旦第１部１５及び第２部１７が動作位置にくると、供給手段は筐体１６、そして筐体からチャンバ２へと、穿孔要素２０によって作られた孔を通して水の供給を開始する。
【００４３】
水が一旦カプセル１に入ってフィルタ要素１０と底部７との間の空き領域にくると、フィルタ要素１０は水の分配器として機能する。実際、水はフィルタ要素１０の表面全体でフィルタ要素１０を貫通することができるため、粉末物質全体に均一に行きわたらせることができる。更に、水の一部は側壁４沿いにある粉末物質に達し、これに、フィルタ要素１０と側壁４との間の外周方向の任意の間隙を通して直接的にかけられる。
【００４４】
本発明は重要な利点をもたらす。
【００４５】
先ず、本発明のお蔭で、飲料供給中に亘って粉末物質を全体的に確実に湿らせることのできる飲料生成用カプセルを提供することが可能となった、というのも、フィルタ要素の存在により、従来技術のカプセルで発生していた水の優先的な経路の形成が防止されるからである。
【００４６】
次に、フィルタ要素が移動するので、粉末物質の一部を圧縮することが可能となり、お湯を通した後の抽出が改善される。
【００４７】
最後に、一旦供給が完了すると、フィルタ要素は粉末物質が誤ってカプセルから出てしまうことを防止することもできる。
【００４８】
尚、本発明は比較的容易に作製することができ、本発明の実行に関係する費用もそう高くない。
【００４９】
上述の発明は、本発明の発明概念の範囲から逸脱せずに変更、適用することができる。
【００５０】
更に、本発明の全ての細部は、使用されるその他の技術的に同等の要素及び材料と交換することができ、種々のコンポーネントの形状及び寸法は要求事項に応じて変更することができる。
【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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