(57)【要約】【課題】サンプル容器ラックに収容した状態でサンプル容器を回転させる。【解決手段】サンプル容器ラック１０は、複数の容器収容部１２と複数の容器回転部１４を備えている。各容器回転部１４には、サンプル容器の外表面に設けられた凸状形態に対応した凹状形態が設けられ、サンプル容器の凸状形態部分が各容器回転部１４の凹状形態部分に嵌め合わされた状態で各容器回転部１４が回転することにより、各容器収容部１２に起立状態で収容されたサンプル容器がその円筒状の軸を中心として回転する。各容器回転部１４には歯車１６が設けられている。複数の歯車１６は、一列に並べて配置されており、隣接する歯車１６が互いに噛み合っている。回転駆動部２０が端の歯車１６を回転させることにより、一列に並べて配置された複数の歯車１６が互いに連動して回転し、各歯車１６と共にそれに対応した容器回転部１４も回転する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル容器を収容するサンプル容器ラックであって、
全体として実質的に円筒状に形成されたサンプル容器を起立状態で収容する容器収容部と、
前記容器収容部に収容されたサンプル容器をその円筒状の軸を中心として回転させる容器回転部と、
を有し、
前記容器回転部は、サンプル容器の外面上に設けられた基準形態部分に適合した適合形態部分を備え、基準形態部分が適合形態部分に嵌め合わされた状態でサンプル容器を回転させる、
ことを特徴とするサンプル容器ラック。
【請求項２】
請求項１に記載のサンプル容器ラックにおいて、
前記容器回転部は、当該サンプル容器ラックの底部に設けられ、起立状態で収容されたサンプル容器をその下端部から支え、
サンプル容器の下端部には前記基準形態部分として機能する凸状部が設けられ、
前記容器回転部は、前記適合形態部分として、前記凸状部に嵌め合わされる凹状部を備える、
ことを特徴とするサンプル容器ラック。
【請求項３】
請求項１に記載のサンプル容器ラックにおいて、
前記容器回転部は、複数のサンプル容器に対応して複数設けられ、
複数の容器回転部が一列に並べて配置されて互いに連動して回転する、
ことを特徴とするサンプル容器ラック。
【請求項４】
請求項３に記載のサンプル容器ラックにおいて、
前記複数の容器回転部の各々に歯車が設けられ、隣接する容器回転部の歯車が互いに噛み合うことにより、複数の容器回転部が互いに連動して回転する、
ことを特徴とするサンプル容器ラック。
【請求項５】
請求項３に記載のサンプル容器ラックにおいて、
前記複数の容器回転部の各々に歯車が設けられ、隣接する容器回転部の歯車の間に設けられた仲介歯車を介して、複数の容器回転部が互いに連動して回転する、
ことを特徴とするサンプル容器ラック。
【請求項６】
請求項３に記載のサンプル容器ラックにおいて、
前記複数の容器回転部の各々に歯車が設けられ、複数の容器回転部の歯車が共通の駆動棒によって一斉に駆動される、
ことを特徴とするサンプル容器ラック。
【請求項７】
請求項１に記載のサンプル容器ラックにおいて、
前記容器回転部は、バーコード読み取りユニットが制御する回転駆動部によって駆動され、サンプル容器に設けられたバーコードが所定の回転方向へ向くように当該サンプル容器を回転させる、
ことを特徴とするサンプル容器ラック。
【請求項８】
請求項１に記載のサンプル容器ラックにおいて、
前記容器回転部は、液体検査ユニットが制御する回転駆動部によって駆動され、サンプル容器内の液体が複数の回転方向から検査されるように当該サンプル容器を回転させる、
ことを特徴とするサンプル容器ラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル容器ラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
サンプル容器には、試験管、採血管などがある。サンプル容器はラックに起立収容されてラック単位で複数のサンプル容器が搬送される。例えば、バーコード読み取りユニットにラックごと複数のサンプル容器が搬送されて各サンプル容器に設けられたバーコードが読み取られる。また、例えば、液体検査ユニットにラックごと複数のサンプル容器が搬送されて各サンプル容器内の液体の検査処理が行われる。
【０００３】
サンプル容器に設けられたバーコードを読み取る場合や、サンプル容器内の液体を検査する場合には、例えば、バーコードを所定方向から読み取れるように、あるいは、バーコードが設けられた部分を避けて液体を検査できるように、サンプル容器が所定の方向へ向くように調整できることが望ましい。特許文献１には、それを実現することができる技術が記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載された技術では、例えば、マニピュレータ回転機構の動作により採血管の回転位置が調整され、バーコードの読み取り処理や検体の分析処理が行われてから、採血管が採血管ラックに戻される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明者らは、特許文献１に記載された画期的な技術を踏まえたうえで、採血管などのサンプル容器を回転させる改良技術について研究開発を重ねてきた。
【０００７】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、サンプル容器ラックに収容した状態でサンプル容器を回転させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるサンプル容器ラックは、サンプル容器を収容するサンプル容器ラックであって、全体として実質的に円筒状に形成されたサンプル容器を起立状態で収容する容器収容部と、前記容器収容部に収容されたサンプル容器をその円筒状の軸を中心として回転させる容器回転部と、を有し、前記容器回転部は、サンプル容器の外面上に設けられた基準形態部分に適合した適合形態部分を備え、基準形態部分が適合形態部分に嵌め合わされた状態でサンプル容器を回転させることを特徴とする。
【０００９】
望ましい態様において、前記容器回転部は、当該サンプル容器ラックの底部に設けられ、起立状態で収容されたサンプル容器をその下端部から支え、サンプル容器の下端部には前記基準形態部分として機能する凸状部が設けられ、前記容器回転部は、前記適合形態部分として、前記凸状部に嵌め合わされる凹状部を備えることを特徴とする。
【００１０】
望ましい態様において、前記容器回転部は、複数のサンプル容器に対応して複数設けられ、複数の容器回転部が一列に並べて配置されて互いに連動して回転することを特徴とする。
【００１１】
望ましい態様において、前記複数の容器回転部の各々に歯車が設けられ、隣接する容器回転部の歯車が互いに噛み合うことにより、複数の容器回転部が互いに連動して回転することを特徴とする。
【００１２】
望ましい態様において、前記複数の容器回転部の各々に歯車が設けられ、隣接する容器回転部の歯車の間に設けられた仲介歯車を介して、複数の容器回転部が互いに連動して回転することを特徴とする。
【００１３】
望ましい態様において、前記複数の容器回転部の各々に歯車が設けられ、複数の容器回転部の歯車が共通の駆動棒によって一斉に駆動されることを特徴とする。
【００１４】
望ましい態様において、前記容器回転部は、バーコード読み取りユニットが制御する回転駆動部によって駆動され、サンプル容器に設けられたバーコードが所定の回転方向へ向くように当該サンプル容器を回転させることを特徴とする。
【００１５】
望ましい態様において、前記容器回転部は、液体検査ユニットが制御する回転駆動部によって駆動され、サンプル容器内の液体が複数の回転方向から検査されるように当該サンプル容器を回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、サンプル容器ラックに収容した状態でサンプル容器を回転させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１には、本発明に係るサンプル容器ラックの好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示す斜視図である。図１（Ａ）は、サンプル容器ラック１０を上方から見た図であり、図１（Ｂ）は、サンプル容器ラック１０を下方から見た図である。
【００１９】
サンプル容器ラック１０は、採血管や試験管などのサンプル容器を複数本収容するラックである。採血管や試験管などのサンプル容器は全体的に円筒状に形成されている。サンプル容器ラック１０には、その円筒状のサンプル容器を起立状態で収容するために、円筒状に内部を刳り貫いた容器収容部１２が設けられている。図１に示すサンプル容器ラック１０には、１０個の容器収容部１２が設けられており、各容器収容部１２にサンプル容器が１本ずつ収容される。つまり、図１に示すサンプル容器ラック１０は１０本のサンプル容器を収容することができる。なお、容器収容部１２は１０個より多くてもよいし１０個より少なくてもよい。
【００２０】
また、各容器収容部１２には、図の前面側に矩形状の開口部が設けられている。この開口部から、各容器収容部１２に収容されたサンプル容器の外面に設けられたバーコードの読み取りやサンプル容器内の液体の光学的な検査が行われる。なお、各容器収容部１２の図の前面側に加えて背面側にも開口部が設けられてもよい。
【００２１】
サンプル容器ラック１０の底部には、収容されたサンプル容器を回転させる複数の容器回転部１４が設けられる。つまり、円筒状に内部を刳り貫いた各容器収容部１２の底に、各容器回転部１４が設けられる。そして、サンプル容器が収容された場合に、各容器収容部１２によってサンプル容器の側面が支えられ、各容器回転部１４によってサンプル容器の底部が支えられる。
【００２２】
後に説明するように、各容器回転部１４には、サンプル容器の外表面に設けられた凸状形態に対応した凹状形態が設けられる。そして、サンプル容器の凸状形態部分が各容器回転部１４の凹状形態部分に嵌め合わされた状態で各容器回転部１４が回転することにより、各容器収容部１２に起立状態で収容されたサンプル容器がその円筒状の軸を中心として回転する。
【００２３】
各容器回転部１４には歯車１６が設けられている。歯車１６は、図１（Ｂ）に示すように、サンプル容器ラック１０の底面側に設けられる。複数の歯車１６は、一列に並べて配置されており、隣接する歯車１６が互いに噛み合っている。そして、端の歯車１６に回転駆動部２０が噛み合わされており、この回転駆動部２０が端の歯車１６を回転させることにより、一列に並べて配置された複数の歯車１６が互いに連動して回転し、各歯車１６と共にそれに対応した容器回転部１４も回転する。
【００２４】
図２は、図１のサンプル容器ラック１０に収容されるサンプル容器を示す図である。図２に示すサンプル容器は採血管である。
【００２５】
図２において、（Ａ）には採血管の垂直断面が示されており、（Ｂ）には採血管の底面図が示されている。採血管は大別して本体３０と栓３２とで構成される。栓３２は本実施形態においてゴム栓であるが、シール栓などであってもよい。また、本発明はそのような栓が設けられていない一般のサンプル容器に適用し得るものである。
【００２６】
本体３０は、全体として実質的に円筒形状を有している。その上端部には開口が形成され、その開口が上記の栓３２によって塞がれている。そして、本体３０の下端部は丸みを帯びており、その下端部に凸状の基準形態部分であるフィン３６が設けられている。
【００２７】
図２に示す採血管がサンプル容器ラック（図１の符号１０）に収容されると、採血管の円筒面１７がサンプル容器ラックの容器収容部（図１の符号１２）によって囲まれるようにして支えられ、採血管の底面がサンプル容器ラックの容器回転部（図１の符号１４）によって下から支えられる。
【００２８】
サンプル容器ラックの容器回転部の上面側には、採血管の下端部に設けられたフィン３６に対応した溝が形成される。そして、サンプル容器ラックに図２の採血管が収容されると、採血管に設けられたフィン３６が、サンプル容器ラックの容器回転部に設けられた溝に嵌め合わされ、フィン３６と溝が噛み合った状態で容器回転部が回転する。これにより採血管と容器回転部が互いに滑ることなく回転する。
【００２９】
なお、フィン３６は、図２のように一枚形状のものであってもよいし、例えば、二枚の板状のフィン３６が十字状あるいはＬ字状に配置されてもよい。もちろん、サンプル容器ラックの容器回転部に設けられる溝もフィン３６の形状に合わせて適宜変更される。
【００３０】
ちなみに、本体３０は例えばプラスチック、ガラス、その他の材料によって構成される。透明の材料で構成されるのが望ましい。本体３０の内部には予め分離剤３４が収容されている。この分離剤３４は遠心分離において血液を血漿と血球に分離するためのものである。また、本体３０の円筒面１７にバーコード等が記されたラベルを貼付することも可能である。そして、ラベルが貼付されていない円筒面１７の部分から採血管内部を光学的に観測することが可能である。光学的な観測は液面検出、血漿と分離剤３４との界面検出、吸光度測定、その他である。
【００３１】
図３は、サンプル容器の変形例を示す図である。図３に示すサンプル容器は採血管であり、図２の採血管と異なるのは、図２におけるフィン３６に換えて、図３では円柱状の突起３７を設けた点である。図３において、（Ａ）には採血管の垂直断面が示されており、（Ｂ）には採血管の底面図が示されている。図３の採血管も、大別して本体３０と栓３２とで構成される。そして、本体３０の丸みを帯びた下端部に円柱状の突起３７が設けられている。
【００３２】
また、図３の採血管が収容されるサンプル容器ラックの容器回転部の上面側には、採血管の突起３７に対応した円筒状の孔が形成される。そして、サンプル容器ラックに図３の採血管が収容されると、採血管に設けられた突起３７が、サンプル容器ラックの容器回転部に設けられた孔に嵌め合わされ、突起３７と孔が噛み合った状態で容器回転部が回転し、採血管と容器回転部が互いに滑ることなく回転する。
【００３３】
図４は、サンプル容器ラック１０の底部に設けられた回転機構を説明するための図である。図４（Ａ）は、図１のサンプル容器ラック１０の底面を示す模式図である。図１を利用して説明したように、サンプル容器ラック１０は、サンプル容器を底から支える容器回転部１４を備えている。そして、複数の容器回転部１４の各々に対応して、図４に示すように、サンプル容器ラック１０の底面側に複数の歯車１６が設けられている。
【００３４】
図４（Ａ）では、隣接する歯車１６が互いに噛み合うように、複数の歯車１６が一列に並べて配置されている。また、端に位置する歯車１６に回転駆動部（図１の符号２０）の駆動歯車２２が噛み合うように配置される。そのため、駆動歯車２２が回転することにより、端に位置する歯車１６が回転し、さらに、次々に隣接する歯車１６を回転させて、複数の歯車１６が連動して回転する。なお、容器回転部も対応する歯車１６と共に回転し、さらに、容器回転部の溝や孔にフィンや突起が嵌め合わされたサンプル容器（採血管）も回転する。
【００３５】
こうして、サンプル容器ラック１０に収容したまま、サンプル容器を所定の回転位置まで回転させて、例えば矢印４２で示す方向から、サンプル容器ラックの側面に設けられた開口（図１の各容器収容部１２に設けられた矩形状の開口部）を介して、バーコードの読み取りが行われる。また、例えば矢印４４で示す方向からラック側面の開口を介して液体の光学的な観測が行われる。
【００３６】
図４（Ｂ）には、サンプル容器ラック１０の回転機構の変形例が示されている。図４（Ｂ）においては、隣接する歯車１６の間に仲介歯車１８が設けられている。そして、駆動歯車２２が回転することにより端に位置する歯車１６が回転し、それに噛み合わされた仲介歯車１８が回転し、さらにその仲介歯車１８に噛み合わされた歯車１６が回転する。こうして、仲介歯車１８を介して次々に隣接する歯車１６を回転させて、複数の歯車１６が連動して回転する。図４（Ｂ）に示す回転機構では、仲介歯車１８が設けられているため、複数の歯車１６を全て同じ方向に回転させることができる。
【００３７】
図５は、複数の歯車を共通の駆動棒によって一斉に駆動する回転機構を説明するための図である。図４と同様に、図５にはサンプル容器ラック１０の底面が模式的に示されている。
【００３８】
図５（Ａ）には、歯竿２４によって複数の歯車１６を一斉に回転させる機構が示されている。棒状の歯竿２４には、直線に沿って並んだ複数の歯が設けられている。また、歯車１６に設けられた歯が、歯竿２４に設けられた溝（歯と歯の間）と噛み合うように、複数の歯車１６が一列に並んで配置されている。そして、歯竿２４が図の左右方向に移動することにより、歯竿２４によって複数の歯車１６が回転駆動される。
【００３９】
歯竿２４は、回転駆動部によって駆動され、図４において説明したのと同様に、図５においても、サンプル容器ラック１０に収容したまま、サンプル容器を所定の回転位置まで回転させて、例えば矢印４２で示す方向から、サンプル容器ラックの側面に設けられた開口を介して、バーコードの読み取りが行われる。また、例えば矢印４４で示す方向からラック側面の開口を介して液体の光学的な観測が行われる。
【００４０】
図５（Ｂ）には、シャフト２６によって複数の歯車１６を一斉に回転させる機構が示されている。図５（Ｂ）に示す回転機構は、送りネジによる回転機構である。棒状のシャフト２６の表面には螺旋状に溝が形成されている。また、歯車１６に設けられた歯が、シャフト２６に設けられた溝と噛み合うように、複数の歯車１６が一列に並んで配置されている。そして、シャフト２６が軸を中心として回転することにより、各歯車１６の歯がシャフト２６に設けられた螺旋状の溝に沿って移動し、複数の歯車１６が回転駆動される。
【００４１】
図１から図５を利用して説明したサンプル容器ラック１０は、採血管などのサンプル容器を収容する。採血管を収容するサンプル容器ラック１０は、例えば検体処理システムで利用される。検体処理システムは、例えば、遠心分離ユニット、バーコード読み取りユニット、液面界面測定ユニット、開栓ユニット、分注ユニットなどによって構成される。本発明に係るサンプル容器ラック１０は、採血管などのサンプル容器を起立状態で収容したまま回転させることができるため、例えば、サンプル容器ラック１０内で採血管を所望の方向に向けて、採血管のバーコードを読み取ることや、採血管内の液体などを光学的に観測することなどが可能になる。
【００４２】
図６は、本発明に係るサンプル容器ラック１０を利用したバーコード読み取り処理を説明するためのフローチャートである。サンプル容器ラック１０は、例えば図１に示すものであり、バーコード読み取りユニットによって回転駆動部２０が制御される。サンプル容器ラック１０には、例えば図２に示す採血管が複数本だけ収容されている。そして、各採血管の本体３０の円筒面１７にバーコードが記されたラベルが貼付されている。以下、図６のフローチャートにおける各ステップの処理を説明する。
【００４３】
まず、複数の採血管を収容したサンプル容器ラック１０がバーコード読み取りユニット内のバーコード読み取り位置に搬送される（Ｓ６０１）。そして、そのバーコード読み取り位置でサンプル容器ラック１０が保持される（Ｓ６０２）。次に、サンプル容器ラック１０と回転駆動部が連結される（Ｓ６０３）。つまり、図１や図４（Ａ）に示すように、サンプル容器ラック１０の底面側に設けられた複数の歯車１６のうちの端に位置する歯車１６に、回転駆動部２０の駆動歯車２２が噛み合うように連結される。
【００４４】
そして、バーコード読み取りユニットが、回転駆動部２０を制御してサンプル容器ラック１０に収容された採血管を回転させ、採血管を回転させながら、あるいは、採血管を所定の方向に向けてから、採血管に貼付されたラベルの情報をバーコードリーダーで読み取る（Ｓ６０４）。なお、複数のバーコードリーダーの各々が対応する採血管のバーコードを読み取ることにより、複数の採血管の情報を一斉に読み取る構成としてもよい。
【００４５】
バーコード情報の読み取りが終了すると、サンプル容器ラック１０と回転駆動部の連結が解除され（Ｓ６０５）、さらにサンプル容器ラック１０の保持が解除されて（Ｓ６０６）、サンプル容器ラック１０が次の工程を行うユニットへ搬送される（Ｓ６０７）。
【００４６】
図７は、本発明に係るサンプル容器ラック１０を利用した液面界面測定処理を説明するためのフローチャートである。サンプル容器ラック１０は、例えば図１に示すものであり、液面界面測定ユニットによって回転駆動部２０が制御される。サンプル容器ラック１０には、例えば図２に示す採血管が複数本だけ収容されている。各採血管内には、遠心分離処理された血液が収容されている。つまり、各採血管内において、分離剤を間に挟んで血清と血餅が分離されている。遠心分離後において、分離剤は起立状態の採血管に対して水平ではなく傾いている場合が多い。血漿の量をより正確に把握するためには、血漿と分離剤との界面を多方向から測定する方式が望ましい。図７に示す液面界面測定処理もこの方式に基づいている。以下、図７のフローチャートにおける各ステップの処理を説明する。
【００４７】
まず、複数の採血管を収容したサンプル容器ラック１０が液面界面測定ユニット内の測定位置に搬送される（Ｓ７０１）。そして、その測定位置でサンプル容器ラック１０が保持される（Ｓ７０２）。次に、サンプル容器ラック１０と回転駆動部が連結される（Ｓ７０３）。つまり、図１や図４（Ａ）に示すように、サンプル容器ラック１０の底面側に設けられた複数の歯車１６のうちの端に位置する歯車１６に、回転駆動部２０の駆動歯車２２が噛み合うように連結される。
【００４８】
次に、液面界面測定ユニットが、４方向から測定を行うために、測定回数（方向）をカウントするカウントＩの値を１に設定する（Ｓ７０４）。そして、液面界面センサで採血管内の液面と界面を測定する（Ｓ７０５）。例えばセンサによって、血清の界面を検出する。なお、複数の液面界面センサの各々が対応する採血管を測定することにより、複数の採血管の測定を一斉に行う構成としてもよい。
【００４９】
次に、カウントＩの値が確認され（Ｓ７０６）、Ｉ＝４でなければ、液面界面測定ユニットが、回転駆動部２０を制御してサンプル容器ラック１０に収容された採血管を９０度だけ回転させ（Ｓ７０７）、Ｓ７０８でカウントＩの値に１を加えた後、再びＳ７０５に戻り液面界面センサで採血管内の液面と界面を測定し、その後、Ｓ７０６でカウントＩの値が再び確認される。
【００５０】
Ｓ７０５からＳ７０８の処理が繰り返し実行されてＳ７０６においてＩ＝４と判定されると、つまり、採血管を９０度ずつ回転させて０度、９０度、１８０度、２７０度の４方向からの測定が終了すると、それら４方向からの情報がメモリなどに記憶され、採血管の形状情報なども考慮されて、採血管内の血清量などのデータが算出される（Ｓ７０９）。
【００５１】
データの算出が終了すると、サンプル容器ラック１０と回転駆動部の連結が解除され（Ｓ７１０）、さらにサンプル容器ラック１０の保持が解除されて（Ｓ７１１）、サンプル容器ラック１０が次の工程を行うユニットへ搬送される（Ｓ７１２）。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。上述した実施形態によれば、サンプル容器を回転させるためにサンプル容器をサンプル容器ラックから取り出す必要がないため、例えば検体処理が高速化される。特に、複数のサンプル容器をサンプル容器ラックに収容した状態で一斉に測定するとさらに処理が高速化される。また、サンプル容器を回転させるためにサンプル容器をサンプル容器ラックから取り出す掴み機構などを必要としないため、検体処理を行うシステムのコストダウンやシステムの小型化が可能になる。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態やその効果は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るサンプル容器ラックの斜視図である。
【図２】サンプル容器ラックに収容されるサンプル容器を示す図である。
【図３】サンプル容器の変形例を示す図である。
【図４】サンプル容器ラックに設けられた回転機構を説明するための図である。
【図５】複数の歯車を共通の駆動棒によって一斉に駆動する回転機構を説明するための図である。
【図６】本発明に係るサンプル容器ラックを利用したバーコード読み取り処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明に係るサンプル容器ラックを利用した液面界面測定処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１０  サンプル容器ラック、１２  容器収容部、１４  容器回転部、１６  歯車、２０  回転駆動部。
【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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