(57)【要約】【課題】逆止機能を有する液体注出ノズルを、包装袋用の包装用フィルムに、その包装用フィルムの連続走行下で、簡易に、かつ能率良く取付ける、包装用フィルムへの注出ノズルの取付け方法を提供する。【解決手段】多数の注出ノズル３１を予め形成したノズルフィルム２を、連続走行される包装用フィルム１に対して繰出し走行させて、各個の注出ノズル３１の基部を、それの一方の外表面で、包装用フィルム１の一方の側部にヒートシールして、注出ノズル３１を包装用フィルムに接合させ、次いで、そのノズルフィルムの不要部分１４を、注出ノズル３１から切り離して除去する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の注出ノズルを予め形成したノズルフィルムを、連続走行される包装用フィルムに対して繰出し走行させて、各個の注出ノズルの基部を、それの一方の外表面で、包装用フィルムの一方の側部にヒートシールして、注出ノズルを包装用フィルムに接合させ、次いで、そのノズルフィルムの不要部分を、注出ノズルから切り離して除去する包装用フィルムへの注出ノズルの取付け方法。
【請求項２】
注出ノズルを、包装用フィルムに、それの側方への突出姿勢でヒートシールする請求項１に記載の注出ノズルの取付け方法。
【請求項３】
注出ノズルを接合残留させた包装用フィルムを幅方向に二つ折りにして、その包装用フィルムの他方の側部の内表面を、一方の側部の内表面および、注出ノズルの他方の外表面のそれぞれにヒートシールする請求項１もしくは２に記載の注出ノズルの取付け方法。
【請求項４】
幅方向に二つ折りした半折状態の積層フィルムの内表面どうしを、注出ノズルの内輪郭形状に対応させてヒートシールするとともに、そのヒートシール部に、注出ノズルの外輪郭形状に対応する引裂誘導疵を形成したノズルフィルムを、包装用フィルムに対して繰出し走行させる請求項１〜３のいずれかに記載の注出ノズルの取付け方法。
【請求項５】
多数の注出ノズルを予め形成したノズルフィルムの巻回ロールを支持する繰出し軸と、繰出し軸上の巻回ロールからノズルフィルムを所要の速度で引き出すフィードロールと、包装用フィルムの連続走行経路内に配設されて包装用フィルムに常時接触する熱ロールと、この熱ロールに対して進退変位されて、熱ロール上の包装用フィルムの表面にノズルフィルムの外表面を押圧して、注出ノズルをヒートシールによって包装用フィルムに接合させる圧着ロールと、注出ノズルを包装用フィルムに接合させた後の、ノズルフィルムの不要部分をその注出ノズルから切り離す分離ロールと、ノズルフィルムの不要部分の巻取り軸とを具えてなる包装用フィルムへの注出ノズルの取付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、調味料、ワイン、日本酒、スープ、ドレッシングその他の液状被包装物を充填包装される、逆止注出ノズル付きの包装袋を製造するに用いられる、軟質フィルムからなる包装用フィルムへの注出ノズルの取付け方法およびそれに用いる取付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、袋内被包装物の注出を、包装袋内に外気を取り込むことなく行って、自身は収縮ないしは潰れ変形によってその注出に対応する、軟質の包装袋本体に適用されて、被包装物の注出の停止と同時に、その被包装物による濡れによって吐出口を自動的に密閉して、包装袋内への外気の進入を確実に阻止する、セルフシール逆止機能を具えるものであって、注出ノズルに対するキャップの脱着操作が不要で、簡単に製造することができ、包装袋本体への一体構成、またはそこへの事後的な融着接合を、常に確実に、かつ容易に行うことができる安価な液体注出ノズル、およびそれを用いた包装袋が開示されている。
【０００３】
ここにおける注出ノズルは、軟質な包装袋本体の側部もしくは頂部で、その包装袋本体の内表面に、最外層のシーラント層によって基端部を融着接合されるものであって、熱可塑性の、一軸もしくは二軸延伸ベースフィルム層と、それを挟んで積層したそれぞれのシーラント層とを具える、表裏のそれぞれの側の積層フィルム、たとえば、表裏二枚の積層フィルムまたは、中央部で表裏に折返してなる一枚の積層フィルムを、一方のシーラント層の相互の対向姿勢で、基端辺を除く周辺部分で相互に融着させてなるものである。
【特許文献１】特開２００５−５９９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、このような逆止機能を有する液体注出ノズルを、包装袋用の、多くは積層構造になる軟質包装用フィルムに、その包装用フィルムの連続走行下で、簡易に、かつ能率良く取り付ける、包装用フィルムへの注出ノズルの取付け方法およびそれに用いる取付け装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係る、包装用フィルムへの注出ノズルの取付け方法は、多数の注出ノズルを、ヒートシール等によって予め形成したノズルフィルムを、たとえば充填包装機内で連続走行される包装用フィルムに対して繰出し走行させて、各個の注出ノズルの基部を、それの一方の外表面のシーラント層で、包装用フィルムの、包装袋では内面となる一方の表面の、一方の側部のシーラント層にヒートシールして、注出ノズルを包装用フィルムに融着接合させ、次いで、そのノズルフィルムの、注出ノズル部分を除く不要部分を、注出ノズルから切り離して除去するにある。
【０００６】
ここで好ましくは、注出ノズルを、包装用フィルムの一方の側部に、それの側方への突出姿勢でヒートシールする。
【０００７】
さらに、包装用フィルムを、被包装物を自動的に充填包装した包装袋とするに当っては、上述したところに続いて、注出ノズルを接合残留させた包装用フィルムを幅方向に二つ折りにして、その包装用フィルムの他方の側部の内表面に位置するシーラント層を、一方の側部の内表面のシーラント層および、注出ノズルの他方の外表面のシーラント層のそれぞれにヒートシールして、注出ノズルをそれぞれの側部間に液密に融着接合させて、包装用フィルムを、その内側への被包装物の充填を許容する円筒状とすることが好ましい。
【０００８】
ところで、包装用フィルムに以上のようにして接合される注出ノズル、直接的には、多数の注出ノズルを具えるノズルフィルムの、その包装用フィルムに対する供給は、幅方向に二つ折りした半折状態の積層フィルムの内表面どうしを、注出ノズルの内輪郭形状に対応させてヒートシールするとともに、そのヒートシール部の周りに、注出ノズルの外輪郭形状に対応する引裂誘導疵を形成したノズルフィルムを、連続走行される包装用フィルムに対して繰出し走行させることによって行うことが好ましい。
【０００９】
この発明に係る、包装用フィルムへの注出ノズルの取付け装置は、多数の注出ノズルを予め形成したノズルフィルムの巻回ロールを支持する繰出し軸と、繰出し軸上の巻回ロールからノズルフィルムを所要の速度で引き出すフィードロールと、たとえば、充填包装機の、包装用フィルムの連続走行経路内に配設されて、多くは、積層構造になる包装用フィルムのベースフィルム層側に常時接触する熱ロールと、この熱ロールに対して進退変位されて、熱ロール上の包装用フィルムの表面のシーラント層に、ノズルフィルムの外表面のシーラント層を押圧して、注出ノズルをヒートシールによって包装用フィルムに接合させる圧着ロールと、注出ノズルを包装用フィルムに接合させた後の、ノズルフィルムの不要部分をその注出ノズルから切り離す分離ロールと、ノズルフィルムの不要部分の巻取り軸とを具えてなるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る、注出ノズルの取付け方法では、連続走行される包装用フィルムに対してノズルフィルムを繰出し走行させ、そして、その包装用フィルムの一方の側部に注出ノズルの基部をヒートシールするとともに、そのノズルフィルムの不要部分を注出ノズルから切り離して除去することにより、包装用フィルムの連続走行を何ら妨げることなく、注出ノズルを包装用フィルムの所定位置に、初期した通りに確実に取り付けることができるので、注出ノズルの取付けを簡易に、かつ能率良く行うことができる。
【００１１】
しかも、この取付け方法によれば、包装用フィルムを、充填包装機内で自動充填包装のために走行させながらも注出ノズルを取付けることができるので、注出ノズルの取付けのための別個の作業工程を設ける場合に比し、時間的にはもちろん、コスト上および工数上等の多くの利点がある。
【００１２】
そしてこの方法において、注出ノズルを包装用フィルムの側方への突出姿勢でヒートシールした場合は、その包装用フィルムによる被包装物の自動充填包装を何ら妨げることなく包装袋を製造することができ、また、製造された包装袋からの被包装物の注出を、注出ノズルの先端部の切除によるノズル開口の形成によって容易に準備することができる。
【００１３】
ところでこの場合、包装用フィルムに対する注出ノズルのヒートシールは、たとえば、横シール信号もしくはレジマークセンサ信号の入力に基いて、ノズルフィルムの繰出し走行速度を加速させて、その繰出し走行速度が包装用フィルムの走行速度と等速になったときに、注出ノズルの、包装用フィルムへのヒートシールを行い、ヒートシールの終了後は、ノズルフィルムの繰出し走行速度を設定速度まで減速させることによって行うことができる。
従って、製造される包装袋のサイズに応じた、注出ノズルの、包装用フィルムに対するヒートシール間隔の調整は、たとえば、ノズルフィルムの繰出し走行速度が、包装用フィルムの速度と等速になるまでの、加速時間および加速度の少なくとも一方を調節することならびに、ノズルフィルムの速度を設定速度に低減させるまでの減速時間および減速度の少なくとも一方を調節することによって行うことができる。
【００１４】
そしてまた、上述したようにして、注出ノズルを包装用フィルムの一側部にヒートシールするとともに、ノズルフィルムの不要部分を切除した後、注出ノズルだけを接合残留させた包装用フィルムを幅方向に二つ折りにして、その包装用フィルムの他方の側部の内表面を、一方の側部の内表面および注出ノズルの外表面にヒートシールして、それらに液密に融着接合させる場合には、従来通りの自動充填包装をそのまま実施して、所期した通りの包装袋を製造することができる。
【００１５】
この場合、包装用フィルムの一方の側部への、注出ノズル外表面のヒートシールおよび、包装用フィルムの他方の側部の、注出ノズルの外表面等への上述したような液密融着接合に際する、注出ノズル内表面の相互の融着接合は、注出ノズル内表面のシーラント層の融着温度を、たとえば、そのシーラント層の材質、物性等の選択によって、注出ノズル外表面のシーラント層のそれより高く設定することで、十分に防止することができる。
【００１６】
なお、連続走行される包装用フィルムに対して繰出し走行されるノズルフィルムへの多数の注出ノズルの形成は、所要に応じて適宜に行い得ることはもちろんであるが、幅方向に二つ折りした半折状態の積層フィルムの内表面どうしを、注出ノズルの内輪郭形状に対応させてヒートシールするとともに、そのヒートシール部の周りに、注出ノズルの外輪郭形状に対応する引裂誘導疵を形成することによって、そのノズルフィルムを構成するときは、積層フィルムを半折状態に折り畳みながら巻取る工程と、巻取ったその積層フィルムを繰出し走行させながら、ヒートシール加工および誘導疵形成加工を順次に施す工程とによって、所要のノズルフィルムを簡易に構成することができる。
【００１７】
ここで、この発明に係る包装用フィルムへの注出ノズルの取付け装置は、ノズルフィルムの巻回ロールの繰出し軸、その巻回ロールからノズルフィルムを所要の速度で引き出すフィードロール、包装用フィルムの連続走行経路内に配置した熱ロール、この熱ロール上の包装用フィルムの表面にノズルフィルムの外表面を押圧して、注出ノズルをヒートシールによって包装用フィルムに接合させる圧着ロール、注出ノズルを接合後の、ノズルフィルムの不要部分をその注出ノズルから切り離す分離ロールおよび、ノズルフィルムの不要部分の巻取り軸を具えるものとすることができ、簡単な構造の小型なものとすることができるので、既存の充填包装機に、大きなスペースの占有なしに簡単に付設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１、２はそれぞれ、この発明に係る装置の実施形態を示す正面図および、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う側面図であり、図中１は、軟質の包装袋製造用の包装用フィルムを、２は、多数の注出ノズルを予め形成したノズルフィルムをそれぞれ示す。
【００１９】
ここで、包装用フィルム１は、充填包装機その他の、水平姿勢で配設した複数本のガイドロール３に案内されて所要の速度で連続走行され、ノズルフィルム２は、それの巻回ロール４を支持する繰出し軸５から、その包装用フィルム１に対して繰出し走行される。
【００２０】
ここにおいて、包装用フィルム１の走行経路内には、ガイドロール３間で、多くは積層構造になる包装用フィルム１のベースフィルム層側に常時接触する熱ロール６を、これも水平に配設し、また、ノズルフィルム２の繰出し走行経路内には、これも水平姿勢のガイドロール７を介して、繰出し軸上の巻回ロール４からそのノズルフィルム２を所要の速度で引き出す、一対の挟持ロールからなるフィードロール８を配設するとともに、二本の水平ガイドロール９、１０を介して、ノズルフィルム２の外表面シーラント層を、包装用フィルム１のシーラント層に押圧する圧着ロール１１を、前記熱ロール６と対向する位置に、進退変位自在に配設する。
【００２１】
この圧着ロール１１は、フィードロール８の駆動下で、それに挟持されて、所要の速度で繰出し走行されるノズルフィルム２の注出ノズルがその圧着ロール位置に達したときに進出変位して、その注出ノズルを、包装用フィルム１を介して熱ロール６に押圧するべく機能し、この結果として、注出ノズルは、その外表面のシーラント層で、包装用フィルム１のシーラント層にヒートシールされることになる。
【００２２】
なおこの場合、圧着ロール１１の進出変位は、ノズルフィルム中の注出ノズルの存在位置を、図では、ガイドロール７に対向させて設けたレジマークセンサ１２によって検知することに基いて、フィードロール８により、ノズルフィルム２の繰出し走行速度が、包装用フィルム１の走行速度と等速になるまで増速された時点で行われることとなり、この圧着ロール１１は、所定のヒートシール時間の経過後に後退変位されることになる。
【００２３】
ところで、ここでの、ノズルフィルム２の繰出し走行速度と、包装用フィルム１の走行速度との同期は、たとえば、エンコーダ等をもって検出した、包装用フィルム１の走行速度を、フィードロール８を駆動するサーボモータ等にフィードバックすることによって行うことができる。
【００２４】
また、圧着ロール１１に隣接する位置には、圧着ロール１１の上述したような作用下で、注出ノズルを包装用フィルムの所定位置にヒートシールさせた後に、ノズルフィルム２の不要部分をその注出ノズルから切り離す、これも一対の挟持ロールからなる分離ロール１３を配設し、そして、この分離ロール１３によって注出ノズルから分離された不要部分１４に巻取りを司る巻取り軸１５を、たとえば、繰出し軸５の直上位置に配設する。
【００２５】
なお、ここにおけるフィードロール８および分離ロール１３はともに、対をなす挟持ロールのいずれか一方を、エアシリンダ等によって進退変位させることで、ノズルフィルム２もしくは不要部分１４を挟持または解放することができ、また、それらのロール８、１３はいずれも、サーボモータ等によって回転駆動することで、所要の速度で回転することができる。
【００２６】
そして、繰出し軸５は、ノズルフィルム２の繰出し張力調整用のブレーキを具えるものとして、また、巻取り軸１５は、トルクモータその他の回転駆動手段を具えるものとすることができる。
【００２７】
さらに、圧着ロール１１の進退変位は、エアシリンダ等の並進駆動手段によって行うことができる。
ここで、図１中１６は、分離ロール１３と巻取り軸１５との間に配設した水平ガイドロールを示す。
【００２８】
以上のように構成してなる装置において、熱ロール６は、図３に、要部を拡大水平部分断面図で例示するように、たとえばサーボモータによって回転駆動される中心軸２１内に電熱ヒータ２２を収納するとともに、その中心軸２１の軸線方向に間隔をおいて設けた一対のフランジ部材２３、２４に、包装用フィルム１の幅寸法の大部分にわたってそれと接触する断熱スリーブ２５を掛け渡して配設し、そして、ノズルフィルム２の注出ノズルの、包装用フィルム１へのヒートシール個所と対応する軸線方向部分で、熱伝導性のフランジ部材２３の周面を、断熱スリーブ２５から露出させるとともに、包装用フィルム１の側縁部分および、ノズルフィルム２の非溶着部分を支持する断熱支持部材２６を、そのフランジ部材２３に隣接させて、中心軸２１上に配設することによって構成することができ、これによれば、連続走行される包装用フィルム１は、その幅の大部分において断熱スリーブ２５の周面に、ベースフィルム層側で接触し、また、一方の側部で、熱伝導性フランジ部材２３の周面を経て断面支持部材２６の周面に接触することになる。
【００２９】
これに対し、包装用フィルム１に対して繰出し走行される、包装用フィルム１より狭幅のノズルフィルム２は、熱ロール６に対向して位置する圧着ロール１１に案内されて走行し、このとき、ノズルフィルム中の注出ノズルの、包装用フィルム１にヒートシールされる基部部分が、熱伝導性フランジ部材２３の周面と対応する幅方向位置を走行する。
従ってここでは、注出ノズルが圧着ロール１１に到達するタイミングを計って、その圧着ロール１１を熱ロール６に対して進出変位させることにより、両フィルム１、１１の等速走行下で、注出ノズルの基部を、それの外表面のシーラント層をもって、包装用フィルム１の一方の側部で、それのシーラント層にヒートシールさせることができる。
【００３０】
図４は、以上のように構成してなる装置の作用、ひいては、この発明に係る取付け方法の実施形態を模式的に示す斜視図であり、図中３１はノズルフィルム２に予め形成した注出ノズルを示す。
ここでは、連続走行される包装用フィルム１に対し、フィードロール８の作用下で、巻回ロール４からノズルフィルム２を所定の速度で繰出し走行させて、このノズルフィルム２の注出ノズル３１が、水平ガイドロール９、１０を経て圧着ロール１１に達した時点で、その圧着ロール１１を、エアシリンダ等によって進出変位させて、ノズル外表面のシーラント層を、熱ロール６、なかでもそれの熱伝導性フランジ部材２３の作用下で、包装用フィルム１のシーラント層にヒートシールさせる。
【００３１】
このことによって、単位注出ノズル３１がその全体にわたってヒートシールされたときは、圧着ロール１１を進退変位させて、ノズルフィルム２の余剰部分が包装用フィルム１にヒートシールされるのを防止し、そして、圧着ロール１１による、注出ノズル３１のこのようなヒートシールが終了した後は、ノズルフィルム２の、注出ノズル３１を除く不要部分１４を、分離ロール１３の作用下で、好ましくは、注出ノズル３１の周りに形成した引裂誘導疵に沿って切り離して、トルクモータ等によって回転駆動される巻取り軸１５上に巻取る一方、包装用フィルム１にヒートシールした注出ノズル３１は、その包装用フィルム１とともに走行させる。注出ノズル３１の包装用フィルム１への上述したようなヒートシールは、たとえば図５（ａ）に例示するように、レジマークセンサ１２が、ノズルフィルム２に形成したレジマークを検知することによって発生されるレジマーク信号により、フィードロール８の駆動速度を、予め求められている、ノズルフィルム中の注出ノズル間隔に応じて増速させ、これによって、ノズルフィルム２の繰出し速度が包装用フィルム１の走行速度と等しくなった時点で、圧着ロール１１を所定の時間にわたって進出変位させることによって行うことができる。
その後は、圧着ロール１１を後退変位させるとともに、フィードロール８を減速させてノズルフィルム２の繰出し速度を元の速度まで低下させることで、一回のヒートシール工程を終了して、次のヒートシール工程の開始を待機することができる。
注出ノズル３１のこのようなヒートシール工程において、注出ノズル３１のヒートシール間隔の調整は、たとえば図５（ｂ）に例示するように、圧着ロール１１の進出変位に基づくヒートシール時間を一定として、ノズルフィルム２の繰出し速度の、増減時間および増減割合の少なくとも一方を調節することによって行うことができる。
【００３２】
ところで、多数の注出ノズル３１を、図４に示すように所定の間隔をおいて予め形成してなるノズルフィルム２の製造は、幅方向に二つ折りしてなる半折状態の積層フィルムを連続的に繰出し走行させて、それの内表面のシーラント層どうしを、図６に斜線を施して示すように、注出ノズル３１の所要の内輪郭部形状に対応させて、相互に対向する一対の熱板をもってヒートシールするとともに、そのヒートシール部内もしくはその周り、図では、多くがヒートシール部内に延びる注出ノズル３１の所要の外輪郭形状に対応する引裂誘導疵３２、たとえば、ミシン目状の穿孔、スリット状の切込み等からなる引裂誘導疵を、一部の切残し部３３とともに形成することによって行うことができる。
【００３３】
この場合、注出ノズル３１の、包装用フィルム１にヒートシールされる基部側の側縁は、半折状態積層フィルムに対するヒートシール部の形成なしに、引裂誘導疵３２が形成されることになるので、図６（ｂ）に、引裂誘導疵３２をもって分離される注出ノズル３１を示すところから明らかなように、注出ノズル３１はその側縁位置でのみ外部に開口することになる。
【００３４】
ところで、注出ノズル３１の内表面のシーラント層は、その外表面のシーラント層に比して、より高い温度でヒートシールされる物性を有するので、以上のようにして製造したノズルフィルム２の注出ノズル３１を、その外表面のシーラント層で、図４について述べたようにして、熱ロール６と圧着ロール１１との協働下で包装用フィルム１に、より低温でヒートシールするに際して、注出ノズルそれ自身の内表面のシーラント層どうしがヒートシールされるおそれはなく、このことは、注出ノズル３１を、包装用フィルム１に、図４に示すようにして接合残留させた後に、その包装用フィルム１を幅方向に二つ折りして、包装用フィルム１の他方の側部を、その内表面のシーラント層によって、包装用フィルム１の一方の側部の内表面および、注出ノズル３１の他方の外表面のそれぞれのシーラント層にヒートシールして、注出ノズル３１を、包装用フィルム１のそれぞれの側部間に液密に融着接合させて、包装用フィルム１を、その内側への被包装物の充填を許容する円筒状とする場合にもまた同様である。
【００３５】
ところで、注出ノズル３１を、包装用フィルム１の一方の側部にヒートシールするに当ってのヒートシール域は、たとえば、図７にメッシュを施して示す領域とすることができ、この場合、注出ノズル３の、包装用フィルム１の一方の側部表面と対向する、残余の部分は、その注出ノズル３の他方の外表面に、包装用フィルム１の他の側部部分をヒートシールするに際して、一方の側部表面のシーラント層に液密にヒートシールされることになる。
【００３６】
また、図に示すところでは、注出ノズル３１の、包装用フィルム１へのヒートシール姿勢は、その先端部が、包装用フィルム１の側縁から側方へ突出する姿勢となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明に係る装置の実施形態を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う側面図である。
【図３】熱ロールの要部拡大水平部分断面図である。
【図４】この発明に係る方法の実施形態を模式的に示す斜視図である。
【図５】注出ノズルを包装用フィルムにヒートシールするに当っての、ノズルフィルムの繰出し走行の調整例を示す線図である。
【図６】ノズルフィルムの製造方法を示す説明図である。
【図７】注出ノズルの、包装用フィルムの一方の側部へのヒートシール域を例示する図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  包装用フィルム
２  ノズルフィルム
３、７、９、１０、１６  ガイドロール
４  巻回ロール
５  繰出し軸
６  熱ロール
８  フィードロール
１１  圧着ロール
１２  レジマークセンサ
１３  分離ロール
１４  不要部分
１５  巻取り軸
２１  中心軸
２２  電熱ヒータ
２３、２４  フランジ部材
２５  断熱スリーブ
２６  断熱支持部材
３１  注出ノズル
３２  引裂誘導疵
３３  切残し部
【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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【図７】
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