(57)【要約】【課題】煙草、葉巻、トローチ、菓子、及びその他の物品用のヒンジ蓋式箱または容器、並びに前記ヒンジ蓋式箱を製造する方法、特に箱部分にカラーを付着する方法。方法は以下のステップ、すなわち糊を水平な均一の糊の線としてカラーの生地板に、及び／またはカラーが付着される箱部分の生地板の各領域に水平に、塗布することによりヒンジ蓋式箱の箱部分にカラーを糊付けするステップと、水平な糊の線の数を少なくとも２つとするステップとを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒンジ蓋式箱を製造する方法において、方法は以下のステップ、すなわち糊を水平な均一の糊の線としてカラーの生地板に、及び／またはカラーが付着される箱部分の生地板の各領域に水平に、塗布することによりヒンジ蓋式箱の箱部分にカラーを糊付けするステップと、水平な糊の線の数を少なくとも２つとするステップとを含み、ヒンジ蓋式箱は他者がカラーの生地板である２つの生地板あるいは２つ以上の生地板を含み、糊の線は少なくとも１つの糊の線が水平にカラーの全体の生地板を横切るように塗布されることを特徴とする方法。
【請求項２】
ヒンジ蓋式箱を製造する請求項１に記載の方法において、糊の線の数は少なくとも３つであることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１あるいは２に記載の方法において、少なくとも１つの糊の線はカラー生地板の下方部分を水平に横切り、糊付けされた領域の形状は線または帯の形状であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法において、糊の線はカラー生地板の全体の領域を覆う表面を形成し、表面は完成した箱により被覆された状態を保つことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法において、カラーは印刷及び／または被覆されることを特徴とする方法。
【請求項６】
ヒンジ蓋式箱の箱部分にカラーを糊付けする方法において、方法は以下のステップ、すなわち糊を水平な均一の糊の線としてカラーの生地板に、及び／またはカラーが付着される箱部分の生地板の各領域に水平に、塗布するステップと、水平な糊の線の数を少なくとも２つとするステップとを含み、ヒンジ蓋式箱は他者がカラー用生地板である２つの生地板、あるいは２つ以上の生地板を含み、糊の線は少なくとも１つの糊の線が水平にカラーの全体の生地板を横切るように塗布されることを特徴とする方法。
【請求項７】
ヒンジ蓋式箱の箱部分にカラーを糊付けする請求項６に記載の方法において、糊の線の数は少なくとも３つであることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６あるいは７に記載の方法において、少なくとも１つの糊の線はカラー生地板の下方部分を水平に横切り、糊付けされた領域の形状は線または帯の形状であることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の方法において、糊の線はカラー生地板の全体の領域を覆う均一な表面を形成し、表面は完成した箱により被覆された状態を保つことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のいずれか１項に記載の方法において、カラーは印刷及び／または被覆されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は煙草、葉巻、シガリーロ、トローチ、菓子、及びその他の物品用のヒンジ蓋式の箱または容器に関する。本発明は前記ヒンジ蓋式箱の製造方法、特に箱部分にカラーを付着する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒンジ蓋式の箱は一つの包装様式で、一般に煙草、葉巻、及び菓子の包装に用いられている。フリップトップ容器としても知られているヒンジ蓋式箱は通常ボール紙から作られ、箱部分と、箱の後壁部に関着された蓋と、カラーとを備えている。カラーは箱部分に繋止され、カラー前壁と、カラー側壁と、オプションとしてのカラー後壁とを具えている。カラーはカラー前壁、カラーの横フラップ、オプションとしてのカラーの後壁との領域にある下部の固着表面により、容器の内側に装着することができる。ヒンジ蓋式箱は一般に薄いボール紙から成る生地板から製造される。材料費と製造費を低減するために、単一の一体型生地板を構成するヒンジ蓋式箱がよく用いられ、保持子とも内張りとも呼ばれるカラーすなわち内側の中枠はヒンジ蓋式箱の主生地板に接合できる。ヒンジ蓋式箱はまた別々の箱部分生地板とカラー生地板とから構成することができ、これらは一緒に糊付けされる。
【０００３】
【特許文献１】単一の一体型生地板の例はＵＳ第５，６３４，５５６号に記載されている。カラーは接着個所を用いる接着接合により蓋の折重ねタブの領域の主生地板に接合される。
【特許文献２】ＧＢ第２，２６７，２７２号には外ケース形成部分と内張り部分とを構成する、フリップトップ型容器の２部分生地板が開示されている。カラーは、前板の２つの垂直な糊の線を用いてカラーに蝶着された位置決め板を介しケース形成部分に接着剤で付着される。
【特許文献３】ＵＳ第５，４６２，２２３号は接着個所の列と帯とを、ヒンジ蓋式箱の長手方向に伸びる生地板に塗布する方法を開示している。接着個所は固定位置の糊ノズルを使って塗布される。糊ノズルは極めて高い数のサイクルに適するように設計されおり、包装機械の高作業速度とそれに対応する生地板の高運搬速度においてさえも、正確な糊のパターンを移着することができる。２つの平行な接着個所の列が前壁の内側に施されてカラーの前壁を固定する。
【特許文献４】煙草用ヒンジ蓋式箱の製造中の、箱の生地板や折重ねタブなどの包装材料を糊付けする方法は、ＵＳ第６，４０９，６４６号に開示されている。高い出力能力を持つ包装機械を使って糊を包装材料に複雑に塗布する、機能不良のない信頼できる移着手段が提案されている。これに応じて、側壁と蓋の側壁との領域における糊の塗布形状と配置とに関してヒンジ蓋式箱が構成され、外側のタブと蓋の横タブとが前記タブの長手方向に走る細い連続した糊の帯により、好ましくは各ケースの２つの平行な糊の帯により他者に接合される。蓋部分の糊付けは接着個所を用いて実行される。
【０００４】
先行技術によれば、容器の前壁の領域に配置されて、ヒンジ蓋式箱の一部として別個の生地板から形成されたカラーを固定する接着個所もまた開示されている。糊の点状の塗布を折り重ねのないつまり平面の生地板に糊ノズルにより上方から適応し、短い噴霧または射出周期で選択位置に糊の個所を作り出すことが提案されている。カラーの領域の糊の塗布は、糊の塗布が糊の個所あるいは糊の線を構成するように設計される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現況技術のヒンジ蓋式箱において、製造に用いられるボール紙は比較的厚手だが容器の剛性は十分ではない。糊の個所あるいは垂直に配置された糊の線が箱に十分な堅さを与えていない。箱の蓋は開くかもしれず、特に箱が製品を満たしていなかったり半分カラのときは箱は容易にへこんで弛み、煙草のような製品は傷められて無用となるだろう。この問題はより厚手のボードを使用することにより解決されている。したがって明白に必要なものは十分な剛性を持つ軽いヒンジ蓋式箱を製造する方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、保持子とも内張りとも呼ばれるカラーすなわち内側の中枠を生地板すなわちヒンジ蓋式箱の枠板に固着できる手段を提案することにある。
【０００７】
本発明のさらなる目的は向上した変形抵抗能力を持つもっと堅牢で軽量のヒンジ蓋式箱を提供することにあり、その帰結として、ボードの基本重量は容器の剛性を弛めずに軽減でき、したがってボードの節約が達成できる。
【０００８】
本発明のさらなる目的はヒンジ蓋式箱の製造方法、特にヒンジ蓋式容器の箱部分にカラーを糊付けする方法である。
本発明の方法の特徴的な要点は請求項に呈示されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の方法を用いることにより、上述の目的は達成でき、また現況技術による解決に関連した問題は回避もしくは少なくとも実質的に小さくすることができる。ヒンジ蓋式箱の製造方法は次のステップを含む、すなわち、完成した箱により被覆された状態を保つ領域のカラーの生地板に、及び／またはカラーを取り付ける箱部分の生地板の各領域に水平に、水平な線を糊付けすることにより糊を適応させるステップと、水平な糊の線の数は少なくとも２つ好ましくは３つとするステップとを含む。
【００１０】
本発明によれば、ヒンジ蓋式箱の剛性は糊付け領域の大きさと形状とを変更することにより著しく強化できる。このことは容器の剛性を弛めずにボードの基本重量を軽減できることに帰着する。さらに、糊の接合が容器の剛性に重要な役割を演じることが分かった。容器の剛性すなわち変形抵抗能力は、糊付け領域の大きさと形状とを変更することにより大いに強化できる。
【００１１】
本発明のヒンジ蓋式箱を製造する方法、特にヒンジ蓋式容器の箱部分にカラーを糊付けする方法は以下のステップを含む、すなわち、糊を均一な水平な糊の線としてカラーの生地板に、及び／またはカラーを生地板に付着する箱部分の生地板の各領域に水平に適用させるステップと、水平な糊の線の数は少なくとも２つ好ましくは３つとするステップとを含む。好ましくは糊の線は、少なくとも１つの糊の線が水平にカラーの全体の生地板を横切り、そして少なくとも１つの糊の線が水平にカラー生地板の下方部分を横切るように塗布する。糊の線はまたカラー生地板の上方の部分に水平に塗布することもできる。１実施形態によれば糊の各線はカラー生地板の全体の領域を覆う表面を構成でき、表面は完成した箱により被覆された状態を保つ。糊付けされた領域の形状は線または帯の形である。糊の線の幅は少なくとも４ｍｍとするのが好ましい。曲げ変形が最も一般的な変形パターンであるから、帯状の糊領域の形状を用いるのが好ましく、帯の向きは弓形の曲げに従うべきで垂直にはしない。
【００１２】
糊付けは、容器及び箱の糊付けに適した現況技術による任意の糊付け技術を用いて実行しても構わない。
【００１３】
本発明の方法のヒンジ蓋式箱は単一一体の生地板から構成したものを用いてもいいし、また他者がカラー用の生地板である２つの生地板で構成しても、あるいは２以上の生地板で構成してもよい。カラーの形状は任意の従来の形としても、Ｖ型とすることもできる。カラーの前部分の形状と設計は変更してもよく、大きな前部分は大きな糊付け領域を可能にするから、その部分により箱の剛性が向上する。カラー部分の生地板はまた、箱の後壁の一部あるいは全体を横切る部分を構成してもよい。カラーはオプションとして印刷及び／または被覆できる。
【００１４】
ヒンジ蓋式箱の生地板はボードもしくは紙から製造され、カラーは箱の部分と同じ材料から、またはカラーと箱部分とが別個の生地板から製造される場合はより厚手の材料から製造される。本発明によれば、薄くて軽いボードを容器の剛性を弛めずに使用できる。設計、構造、及び荷重による変形パターンによるが、箱に用いたボードや紙の基本重量は、煙草の箱に現在使用されている厚さ０．３ｍｍのボードと比較して２０―３０％例えば２１５ｇ／ｍ２から２００ｇ／ｍ２へ軽減することができる。
【００１５】
本発明によれば、ヒンジ蓋式箱のカラーが設けられ、これが箱の前壁部を支持して箱の剛性は明らかに向上する。こうして堅固な梁状構造が達成される。本発明により製造されたヒンジ蓋式箱は軽くて十分に堅牢であり、高い変形抵抗能力を所持している。そのため箱は殆どからカラのときも形状を保持し、蓋はしっかりと閉じた状態を保持する。この方法は軽い等級のボードの使用を可能にし、そのため資源の減削を招来する原材料の消費を節減することができる。
【００１６】
本発明による方法で製造されたヒンジ蓋式箱は、煙草、葉巻、シガリーロ、トローチ、菓子、及びその他顆粒や球の形状の物品の包装に用いることができる。
本発明を以下の例により説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
外力を受けたカラの煙草容器を有限要素法を用いてシミュレートした。煙草容器の構造分析を行った。研究の目的は中枠と容器との糊接合の、容器の剛性への影響を実験し、容器の剛性を弛めずにボードの基本重量を軽減するため容器の剛性が糊付け領域の大きさと形状との変更により増強できるかどうかを発見することであった。実験はさらにボール紙と煙草容器とについて実施し、ボール紙については材料の特性を測定し、煙草容器については容器の構造分析の数値手段を与える有限要素分析（ＦＥＡ）［１−２］からの結果と比較するための実験データを得た。煙草容器をコンピュータによりモデル化してその構造を研究した。外力を受けた煙草容器の変形を計算した。分析は容器の「剛性」の判断基準と、ボードの基本重量の可能な減量の指針とを提供した。
【００１８】
判明したことは糊の接合が容器の剛性に重要な役割を演じることであった。試験は、容器の剛性すなわち変形抵抗能力が糊付け領域の大きさと形状とを変更することで大いに強化できることと、容器の剛性を弛めずにボール紙の基本重量を低める可能性があることとを示した。本分析からの結果に基づき、容器の基本重量は２１５ｇ／ｍ２から２００ｇ／ｍ２へ軽減することができる。
【００１９】
限定要素分析モデル（ＦＥモデル）
商業的な限定要素分析のプログラムＭＡＲＣ［３］を使用した。図１に示した煙草容器の構造をモデル化した。１は糊の個所、２はフリップトップ、３は中枠、４は前板、５は側板、６は後板を表わしている。フリップトップは開け閉めができた。中枠は糊の各個所により箱に付着される（以下中枠なしの容器に対して「箱」の用語を用いる）。図２に容器の寸法（スケール通りではない） を示す。生地の向き、すなわちボール紙の機構の方向（ＭＤ）も図２に示してある。板は折れ目領域と一緒に接合された。切れ目７は図２に示すように幾つかの縁部に存在する。
【００２０】
８節点の薄いケース要素を使用した。図３は有限要素分析（ＦＥＡ）に用いた容器のメッシュを示している。ボール紙（直交異方性材料）の材料特性は表１に掲げてある。折れ目は回転ばね要素を用いてモデルに組み入れた。折れ目の回転堅さは折畳み試験により決定した。糊の個所は固着する結合要素を用いてモデル化した。
【００２１】
ボール紙の機械的特性（Avanta Ultra）
【表１】
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【００２２】
分析では２つの別の境界条件と荷重条件とを考察した。
ａ．図４に示した２つの横板への対称な押圧。８は圧力荷重、９は変位生成モードを示している。
この荷重事例は煙草容器を手に持ちそれを押し潰すという単純化したシミュレーションであった。容器を両側板のところで押圧した。図４の影付き領域に圧力荷重をかけた。容器を対称な条件にしたがって圧迫した。開閉両状態のフリップトップ容器を考察した。
【００２３】
ｂ．横の荷重（せん断荷重）を図５に示す。１０は固定点、１１は点荷重を示す。
この事例では焦点は容器の剛性への折り目堅さの影響にあった。折り目堅さの効力を顕出するためにフリップトップは考察せず（図５）。容器は後板の３個所で固定した（ゼロ変位とゼロ回転）。点荷重を１つの横板にかけた。
【００２４】
板の薄くて撓みやすい性質とそれに関連した板の大きな撓みとのために、幾何的非線型分析を行った。対称な荷重を受けた閉じたフリップトップの容器について、中枠とフリップトップとの接触相対運動(摺動)を接触要素を用いてモデル化した。材料は直線とみなした。
【００２５】
容器の前板と後板は通常的に完全に平らではなく、大抵は極めて小さいながらも幾分かの彎曲がある。これら小さな初期の彎曲は対称押圧事例の構造分析においては大いに重要である。容器の前と後の板に最初の小さなムラな力を加えることでこれらを組み入れた。
【００２６】
容器の剛性と、糊付け領域の大きさ及び形状
中枠は図１に見られるように従来から３個所で箱に糊付けされている。糊付け領域は直径およそ１０ｍｍの円とみなすことができる。分析では円形の糊付け領域は四辺形要素で近似させた。
【００２７】
糊付けの２変更例を考察した。本発明にしたがって中枠と前板との間の糊の個所を３つの糊の線に変更した。糊の線の大きさ、形状、並びに長さ、及び幅は図６ａの実施形態に示してある。図６ｂには本発明の別の実施形態が示してあり、第１の糊の線が水平に全体のカラー部分を横切り、第３の糊の線が水平にカラーの下方部分を横切っている。中枠は完全に箱に糊付けされる。
【００２８】
対称押圧の分析結果：
図７（変形した容器、閉じたフリップトップ）及び図８（変形した容器、開いたフリップトップ）はそれぞれ閉、開したフリップトップで同じ対称荷重を受けた容器の代表的変形の形状を示している。閉じたフリップトップの容器では、加えた荷重が大きくなるにつれてフリップトップはしだいに口を開く。中枠がポンとはじかれると計算は停止した。この突然の形状変化を捕えるためのそれから先の計算は、小さな荷重増分と長い計算時間とを必要とする（これは本研究で考察せず）。開いたフリップトップの容器では、変形が大きくなりすぎると、つまり前板での最大変位がおよそ８ｍｍを超えると計算は停止した。容器の変形を特徴づけるため、図４に示した前板の一個所の変位（前板の最大変位個所近傍）を用いた。
【００２９】
図９（糊付け領域の作用、閉じたフリップフラップ）及び図１０（糊付け領域の作用、開いたフリップフラップ）は、中枠を糊付けする各種方法の有限要素分析の結果を示している。一方の側板への総投入力（ｙ軸）を、圧力と加圧領域との積により計算した。容器の変形を特徴づけるために用いた前板の点の変位（図４）を分析により計算してｘ軸に示してある。２つのボード材、Avanta Ultra C200とCX200とを使用した。「３ｐ」は３個所で糊付けした中枠、「３ｌ」は３本の線で糊付けした中枠、「ｆｙ」は完全に糊付けした中枠を表している。図中の破線は力と変位の曲線の傾きを示した補助線で、容器の剛性を表わしている。
【００３０】
予想通り、容器の剛性は３本の線で糊付けした中枠及び完全に糊付けした中枠により増強した。容器の剛性の増強は、閉じたフリップトップ（図９）よりも開いたフリップトップ（図１０）での方が大きい。これは妥当な結果である。なぜなら前板の中枠による強化の効果は、開いたフリップトップの場合に露呈されるからである。容器の変形抵抗能力は中枠を糊付けする方法を変えることで大いに強化されている。図９を例に取ると、３個所で糊付けした中枠付き容器では、変位が０．７５ｍｍより大きい場合剛性は相当に低下する（破線で示した曲線の傾きの変化）。一方、３本線及び完全糊付けの中枠の各容器は、変位が０．７５ｍｍを超えるとより剛くなる。３本線糊付け中枠と完全糊付け中枠との間にはほんの少しの差しかない。これは容器の最大の剛性強化を達成する内枠糊付けの最適の方法があることを指摘している。ボード材料のAvanta Ultra CとCXの違いの影響は極めて小さかった。
【００３１】
図１１（基本重量の作用、閉じたフリップトップ）及び図１２（基本重量の作用、開いたフリップトップ）は、異なるボードの基本重量についての結果を示している。これら容器の中枠は３個所で箱に糊付けされた。図中の破線は容器の当初の剛性を示す補助線である。予想通り容器の剛性はボードの基本重量が増すとともに強くなる。基本重量の増加は主に小さな変形のときに剛性に奏効する（異なる基本重量の全ての曲線は同じ形状である）。閉じたフリップトップ容器では基本重量の増加は、中枠の糊付け方法を変えるよりも小さな変形のときの容器の剛性にわずかに強い効力を示した（図９及び１１）。開いたフリップトップの容器については、２３０ｇ／ｍ２の増加した基本重量の容器に関して（図１２）、小さな変形のときの剛性は、３本線糊付け中枠の容器も完全糊付けの中枠の容器も殆ど同じであった（図１０）。大きな変形では３本線及び完全糊付けの中枠の各容器はより強く、基本重量の増加はたいした効き目はない。
【００３２】
図１３（力抵抗能力、閉じたフリップトップ）及び図１４（力抵抗能力、開いたフリップトップ）は、前板の個所の幾分かの変位（図４）での抵抗力を示している。図中の「２００＋３ｐ」、「２１５＋３ｐ」、「２３０＋３ｐ」はそれぞれ２００、２１５、２３０ｇ／ｍ２の基本重量と３個所で糊付けした中枠とを持つ容器を表わしている。「２００＋３ｌ」は２００ｇ／ｍ２の基本重量と３本線で糊付けした中枠とを持つ容器である。閉じたフリップトップの容器では（図１３）、容器の剛性は中枠の糊付け方法によって大した影響を受けていないように見える。これはフリップトップの固定効果のため容器の重量にさらに支配される。図１３は、小さい変位（０．５及び０．７５ｍｍ）のとき２００ｇ／ｍ２の基本重量と３本線で糊付けした中枠とを持つ容器（２００＋３ｌ）が、２１５及び２３０ｇ／ｍ２の基本重量と３個所で糊付けした中枠とを持つ容器（２１５＋３ｐ及び２３０＋３ｐ）のように堅牢ではないことを示している。変位が１ｍｍまで大きくなると、２００ｇ／ｍ２の基本重量と３本線で糊付けした中枠とを持つ容器（２００＋３ｌ）の剛性は、２１５ｇ／ｍ２の基本重量と３個所で糊付けした中枠とを持つ容器（２１５＋３ｐ）に匹敵できる。
【００３３】
開いたフリップトップの容器では（図１４）、容器の剛性は中枠の糊付け方法を変えることで大いに増強される。閉じたフリップトップの容器と違って、剛性の増強は大小の変位に共に見ることができる。これはフリップトップの開放時に強化された糊付け作用が重要な役割を演じることを指摘している。
【００３４】
上記の分析は、基本重量を２１５から２００ｇ／ｍ２へ軽減させても、容器の剛性は中枠の糊付け方法を変更することで保持可能なことを指摘している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】代表的なヒンジ蓋式煙草容器の構造を示す図である。
【図２】容器の寸法を示す図である。
【図３】有限要素分析に用いた容器のメッシュを示す図である。
【図４】容器の２つの側板への対称な押圧を示す図である。
【図５】横の荷重のせん断荷重を示す図である。
【図６ａ】本発明による水平な糊の線を示す図である。
【図６ｂ】本発明による水平な糊の線を示す図である。
【図７】閉じたフリップトップでの対称な荷重を受けた容器の代表的変形形状を示す図である。
【図８】開いたフリップトップでの対称な荷重を受けた容器の代表的変形形状を示す図である。
【図９】閉じたフリップトップでの、中枠（カラー）を糊付けする各方法についての有限要素分析の結果を示すグラフである。
【図１０】開いたフリップトップでの、中枠（カラー）を糊付けする各方法についての有限要素分析の結果を示すグラフである。
【図１１】閉じたフリップトップでの基本重量の作用を示すグラフである。
【図１２】開いたフリップトップでの基本重量の作用を示すグラフである。
【図１３】閉じたフリップトップでの力抵抗能力を示すグラフである。
【図１４】開いたフリップトップでの力抵抗能力を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１    糊の個所
２    フリップトップ
３    中枠
４    前板
５    側板
６    後板
７    切れ目
８    圧力荷重
９    変位生成モード
１０    固定点
１１    点荷重
【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６ａ】
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【図６ｂ】
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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】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
2006523583.tif 000019
2006523583.tif 000020
2006523583.tif 000021
2006523583.tif 000022
2006523583.tif 000023
2006523583.tif 000024