(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
競技用合成芝生の表面を作製する方法において、
（ａ）ベースシートを有するカーペット様カバーを与える工程であって、該ベースシートは、間隔を密にして垂直に立った芝生様ブレードを有し、該ブレードは細長く引き延ばしたプラスチック材料のストリップで造られており、該ストリップはその下端部が該ベースシートに固定され、その上端部が該ベースシートの上に一定間隔で開放されている工程；
（ｂ）支持表面の上に弾性のクッションパッドを敷き、次いで該パッドの上に前記カバーを敷く工程；
（ｃ）前記ブレードの上部部分に対して、ブレードの上端部を切り裂いて細いスライバーにするのに充分な圧力で充分な時間の間、砂様粒子をブラストする工程であって、該スライバーはそれらの各ブレードに結合したままであり、一緒に絡み合って、該カーペット上に、互いにもつれて絡み合い露出した稠密な芝生様上部表面を形成する工程；を含み、
しかも、前記クッションパッドは垂直に立ったブレードを、上記工程（ｃ）の間ベースシートが破砕されないように又は永久的に圧縮されないように弾力的に保持している、上記作製方法。
【請求項２】
細いスライバーはベースシート上のブラスチング由来のあらゆる砂堆積物の上にあり、絡み合ったスライバーは該ベースシート上の該堆積物を閉じ込めている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
クッションパッドは、連続気泡の発泡ビードポリプロピレンで造り、シート形状に成形する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
クッションパッドは、約０．０２４〜０．０４８ｇ／ｃｍ3の密度である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
密度約０．０２１〜０．０４５ｇ／ｃｍ3の成形された、連続気泡の発泡ビードポリプロピレンから弾性のクッションパッドを形成する工程であって、パッドの厚さは約１２〜５０ｍｍであり、パッドの密度は約０．０２１〜０．０４８ｇ／ｃｍ3であり、それによって、天然芝生表面にシミュレートした、ゴルフコースのグリーン部、ティーオフ部若しくはフェアウェー部、又は類似の芝生表面競技場を形成する上記工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
ポリプロピレンのビードの密度を約０．０３０ｇ／ｃｍ3とし、パッドの厚さを約１２〜２５ｍｍとして、シミュレートした天然芝生のテニスコート競技表面を形成する工程を含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
約０．０２４〜０．０４８ｇ／ｃｍ3の密度でパッドを成形し、スライバーの各々ブレードは横方向に枝分かれさせ、隣接するブレードのスライバーと互いに絡み合わせる工程であって、該スライバーの真下にあるブレード部分は通常は真っ直ぐ上に伸びていてブラスチング工程に続く上記工程を含む、請求項５記載の方法。
【請求項８】
工程（ｃ）の後、ブラスチングによってカーペット上に蓄積した砂と共に該カーペットを移動させ、覆っている絡み合ったスライバーによってカーペット上に蓄積した砂を保持し、競技場の所定の位置に該カーペットを運んで敷く工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
ストランド上の隣接するスライバーを引き離すのに充分な圧力のウォータジェットを、切り裂いたストランドに噴射する工程であって、該スライバーは互いに完全には引き裂かれず、また、該スライバーを絡み合わせて、互いに巻き込み絡み合ったスライバーでできた稠密なマットにし、更に、サンドブラストによってベースシート上に堆積した砂層を平らにする上記工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
工程（ｃ）の後、ストランドをブラッシングし、隣接するスライバー２３を一層引き離し、一層絡み合わせる工程を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
屋根又はパティオ又はデッキ用合成ルーフ表面を作製する方法において、
（ａ）ベースシートを有するカーペット様カバーを与える工程であって、該ベースシートは、間隔を密にして垂直に立った芝生様ブレードを有し、該ブレードは細長く引き延ばしたプラスチック材料のストリップで造られており、該ストリップはその下端部が該ベースシートに固定され、その上端部が該ベースシートの上に一定間隔で開放されている工程；
（ｂ）支持表面の上に弾性のクッションパッドを敷き、次いで該パッドの上に前記カバーを敷く工程；
（ｃ）前記ブレードの上部部分に対して、ブレードの上端部を切り裂いて細いスライバーにするのに充分な圧力で充分な時間の間、砂様粒子をブラストする工程であって、該スライバーはそれらの各ブレードに結合したままであり、一緒に絡み合って、該カーペット上に、互いにもつれて絡み合い露出した稠密な芝生様上部表面を形成する工程；を含み、
しかも、前記クッションパッドは垂直に立ったブレードを、上記工程（ｃ）の間ベースシートが破砕されないように又は永久的に圧縮されないように弾力的に保持している、上記作製方法。
【請求項１２】
細いスライバーはベースシート上のブラスチング由来のあらゆる砂堆積物の上にあり、絡み合ったスライバーは該ベースシート上の該堆積物を閉じ込めている、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
クッションパッドは、連続気泡の発泡ビードポリプロピレンで造り、シート形状に成形する、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
クッションパッドは、約０．０２４〜０．０４８ｇ／ｃｍ3の密度である、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
密度約０．０２１〜０．０４５ｇ／ｃｍ3の成形された、連続気泡の発泡ビードポリプロピレンから弾性のクッションパッドを形成する工程であって、パッドの厚さは約１２〜５０ｍｍであり、パッドの密度は約０．０２１〜０．０４８ｇ／ｃｍ3であり、それによって、天然芝生表面にシミュレートした、ゴルフコースのグリーン部、ティーオフ部若しくはフェアウェー部、又は類似の芝生表面競技場に似せる上記工程を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
ポリプロピレンのビードの密度を約０．０３０ｇ／ｃｍ3とし、パッドの厚さを約１２〜２５ｍｍとして、シミュレートした天然芝生のテニスコート競技表面に似せる工程を含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
約０．０２４〜０．０４８ｇ／ｃｍ3の密度でパッドを成形し、スライバーの各々ブレードは横方向に枝分かれさせ、隣接するブレードのスライバーと互いに絡み合わせる工程であって、該スライバーの真下にあるブレード部分は通常は真っ直ぐ上に伸びていてブラスチング工程に続く上記工程を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１８】
工程（ｃ）の後、ブラスチングによってカーペット上に蓄積した砂と共に該カーペットを移動させ、覆っている絡み合ったスライバーによってカーペット上に蓄積した砂を保持し、建築物屋根の所定の位置に該カーペットを運んで敷く工程を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１９】
ストランド上の隣接するスライバーを引き離すのに充分な圧力のウォータジェットを、切り裂いたストランドに噴射する工程であって、該スライバーは互いに完全には引き裂かれず、また、該スライバーを絡み合わせて、互いに巻き込み絡み合ったスライバーでできた稠密なマットにし、更に、サンドブラストによってベースシート上に堆積した砂層を平らにする上記工程を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項２０】
工程（ｃ）の後、ストランドをブラッシングし、隣接するスライバーを一層引き離し、一層絡み合わせる工程を含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、草地表面上で行われるゴルフコース、テニスコート及び他の競技のために使用される、天然芝生の感触と競技特性とをうまくシミュレーションした（simulate）ゲーム競技用合成芝生の表面を作製する方法に関する。
発明の背景
競技用合成芝生の表面は、パイル又はストランドがベースシート又はバッキングシート（基材シート，backing sheet）に固定されたパイルカーペット（pile carpets）で作製される。パイル又はストランドは典型的には、薄くて平らで狭い、適切なプラスチック材のストリップ（帯，strips）で作製される。このプラスチック材は、ベースシートに固定されたタフト（房，tufts）に集められることがある。ベースシートは、ストランドをしっかり固定するためのベース又はバッキングに適用される粘着タイプのコーティング又は結合材（バインダー）を用い、適切なプラスチック材で作製された織布（woven cloth）であるかも知れない。パイルカーペットの特殊な構造は、かなり変化に富んでいる。パイルカーペットは一般に、耐候性タイプ又は「屋外」タイプの構造で作製される。
かかるカーペットは典型的には、調製された地面上に敷かれて、競技場の天然芝生の表面をシミュレートするように意図された競技用表面が作製された。競技の目的によっては、弾性の下部パッドを、カーペットの下又は固い支持表面上に置いて、幾らかの衝撃吸収効果を与えてもよい。加えて、幾つかの例では、カーペットベースシートの上部表面上の層の中及びストランドの周りに、砂又は粒状材を置いてもよい。このタイプの構造の例は、１９８３年６月２１日に発行されたフレデリック（Frederick）Ｔ．ハース（Haas），ジュニアの米国特許第４，３８９，４３５号明細書に示される。他の例は、１９８７年１月２０日に発行されたセイマー（Seymour）Ａ．トマリン（Tomarin）の米国特許第４，６３７，９４２号明細書に示される。
ブレード（葉身，blades）を形成する合成プラスチックのストリップが、ストレッチ配向済み（stretch oriented）ポリプロピレンの押出し成形された薄くて細いストランド等の適切なプラスチックで造られたとき、使用される間、縦方向に切断される傾向にある。即ち、その表面上で競技者（プレーヤ）が動作し力を入れている間、ストランドの端部は多数のスライバーに引き裂かれる傾向にある。これらは、使用されるとき、互いにもつれ絡み合い、またカーペット上に配置された砂層の砂と絡み合う。この作用の例は、１９８２年６月２２日に発行されたセイマーＡ．トマリンの米国特許第４，３３６，２８６号明細書に開示される。
合成ブレードをサンドブラストすることによって、ブレードの破砕性又は擦り切れ性を実質的に増加させて、撚り合わされた稠密なマット状表面を与える試みは、アライン レミオックス（Alain Lemieux）の１９９４年１０月１８日発行の米国特許第５，３５６，３４４号明細書及び１９９４年１２月２０日発行の米国特許第５，３７３，６６７号明細書に開示され、それぞれには、合成芝生及び合成芝生の製法が開示されている。これらの特許明細書では、ガラス様合成ブレードは、カーペット表面の上からブレードをサンドブラストすることによって、擦り切らされる。それらブレードは、例えば、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル等の、薄くて狭いストリップで造ってもよい。それらの開放端部は、それらに衝突する砂粒子のブラストによって擦り切らされ破砕される。擦り切らされ破砕された端部は、絡み合い又は相互に巻き込んで、マット表面（matted surface）を形成する傾向にある。しかし、十分な破砕性を生じるのに必要な、サンドブラストの力はまた、ブレードストランドを打ち砕く傾向、或いはカーペットの基材シートに対して下向きに永久的に変形させる傾向にある。このことは、仕上げられた人工芝生表面に望ましい均一性、たわみ性（pliability）及び感触に悪影響を及ぼす。
従って、本発明は、プラスチックブレード様人工ストランドを破砕し擦り切らす方法の改善に関し、これによると、サンドブラスによって、ブレードのストランドが破砕され又は永久的に抑え付けられ又は変形され又は類似の損傷を受けるのが回避される。
発明の概要
本発明は、合成プラスチックのブレードの上部端部分を切り裂いて又は擦り切らして細かく分割したスライバーにする工程であって、サンドブラスチング工程の間、弾性のクッション性下部パッドの上に人工芝生のカーペットを保持することによって、それらスライバーは、互いにもつれ絡み合って、稠密な絡み合った表面（matted surface）を形成する工程を意図している。本発明は更に、各ストランドの細かく分割したスライバーを互いに更に引き離し；しかも、サンドブラスチング工程の後に、高圧水をストランドに噴射することによって、又はサンドブラス済み表面をブラッシングすることによって、又は水噴射とブラッシングの両者によって、隣接するストランドのスライバーを一層好ましく絡み合わせ、そして、隣接するストランドの絡み合ったスライバーから形成されたマットを一層稠密にパッキングする；諸工程を選択的に意図している。
本発明の目的は、サンドブラスチング又は類似の砂様粒子ブラスチングの処理によって、その処理の結果としてストランドが破砕されないように又は永久的に圧縮されないように、合成したパイルカーペットのブレード形成性ストランドの上に稠密に絡み合った表面を提供することにある。
本発明の他の目的は、合成芝生のカーペットのパイルストランドの上部端を切り裂くための又は擦り切らして、絡み合わせた稠密な競技用表面を形成するための、サンドブラスチング型の単純な処理方法であって、その競技用表面が、ストランドの端部上に形成され、絡み合い撚り合い細かく分割されたスライバーを有し、しかも、カーペットのベースシートの上に堆積した砂層を被覆マットによって保持する上記処理方法を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、合成芝生のパイルカーペットの合成ストランドの上部端部を分割して細いスライバーにする方法であって、迅速且つ低コストで行い、しかも、ストランドによって形成され垂直に立ったブレードを破砕せず、押し込めず又は永久的には圧縮しないようにする上記方法を提供することにある。
本発明のこれらの目的や他の目的及び利点は、次の記載（添付図面がその一部を構成する）を読めば明らかになる。
図面の説明
図１は、合成芝生パイルカーペット端部の断片的横断面の概略図である。
図２は、図１に類似した概略図であり、クッション性の下部パッド上に配置されたカーペットを示す。
図３は、図２に類似した図であり、カーペットのストランドを形成するブレードの上端部部分をサンドブラストする工程を示す。
図４は、上部の破砕済みスライバーと、カーペットのベースシートの上部表面のサンドブラスト工程によって堆積した砂層とによって形成された、稠密なマットを概略的に例示する。
図５は、同一のストランドのスライバーを更に切断し、隣接するスライバーを絡め合い又は相互に巻き込んで稠密なマット表面を形成するための水洗（water washing）工程を概略的に例示し、更に、マットの上部表面を処理する回転ブラシ掛け（rotary brush）を例示する。
図６は、Ｕ字形の単一ストランドであって、サンドブラスト処理によってその開放上部端が裂かれて細いスライバーになっているものを概略的に例示する。
詳細な説明
図１は、合成芝生パイルカーペットの断片を概略的に例示する。このカーペットは、密に間隔をとって配置された多数のタフト（tufts）１１を有する。タフト１１は、Ｕ字形の平らで細い曲げられたストリップ又はストランド１２で形成されている。ストリップ又はストランド１２は人工芝生のブレードを形成する。これらのタフトは、ベースシート又はバッキングシート１４の上に固定される。このシートは、ポリプロピレン又はナイロンの繊維等の、安定で耐候性のプラスチックで造られた、織布等の織物材料で造ってもよい。この特殊な布は可とう性でなければならないが、他方、その組成に関しては種々異なっていてよい。
図１に概略的に例示される通り、ベースシートを形成する繊維の周りに又は繊維を通って挿入される。適切な結合材層１６を適用して、タフトとベースシートとを一緒に結合してもよい。この結合材は、ポリウレタンの粘着性材料、又は弾性又は可とう性である他の屋外使用可の適切な粘着材で造ってもよい。
カーペットは、弾性のクッション下部パッド１８の上に置かれる。この下部パッドは、弾性のプラスチック材の比較的厚いシート又はパッドで造られる。好ましい下部パッド材料は、発泡（expanded）ビードポリスチレンであって、成形されて連続気泡（open cell）のパッド又はシートにしたものである。このシートは、厚さを約１２ｍｍ〜５０ｍｍとしてもよく、好ましい密度は約０．０３８ｇ／ｃｍ3である。密度は、約０．０２４〜０．０４８ｇ／ｃｍ3の範囲で変化させてもよい。パッドの厚さは、所望の特定の結果に依存するが、１／４インチよりわずかに小さい厚さから約３０５ｍｍ以下の厚さに変化させてもよい。
下部パッドとして利用される材料は様々である。即ち、ゴム様のポリウレタン、ポリ塩化ビニル又は同等材料等の、圧縮可能な弾性プラスチック材料を使用することができる。
カーペットは弾性のクッション性下部パッド１８上に配置され、ストランド又はブレードの上部の部分は、加圧されたノズル２１からの砂２０又は類似の砂様粒子材のブラスト（爆風，blast）で噴射される。このサンドブラストによって、ストランドの上端部はそれぞれ切り裂かれて、多数のスライバー２３となる（図６参照）。このスライバーは横方向に伸ばされ、一緒にもつれて絡み合い、稠密なマット２４を形成する。
噴射ノズル２１は、スキャナー様動作でストランドによって形成されたブレードの上端部を横切って、一方側から他方へと前後に移動させてもよい。サンドブラストの正確な圧力は、種々変化させてもよい。しかし、好ましいブラスト圧は、６９０〜８３０ｋＰａの範囲である。ブラストでは、約１６〜４０メッシュの範囲、好ましくは約２０〜２４メッシュの範囲の大きさのシリカ砂、更に一層好ましくは面積約２４メッシュのものを使用してもよい。サンドブラスチングは、ストランドの端部が細く分割されたスライバーに引き裂かれるのに十分な時間の間、ある移動速度で行う。例えば、ブレードの上部の約１／５の部分は、それらの各ブレードに接合したままの細いスライバーに引き裂いてもよい。
例として、ベースシートの表面の上の約１６ｍｍのブレード高さ（この高さはゴルフのグリーン表面として有用である）は、その長さの上部２０〜２３％が切り裂かれて細いスライバーになる。この例でストランドは、幅が約１．７８ｍｍであり、厚さが約０．０５１ｍｍであるため、ストランドは、断面がほぼ矩形である。これらのストランドは二つに曲げて半分ずつにし２つのブレードを形成し、次いでそれらを集めて約９〜１１のストランドから成るタフトにする。これらは、１つのタフト当り約１８〜２２のブレードを形成する。各ブレードの上部約２０％は、切り裂いて約４のスライバーにしてもよい。かくして、各々タフトは、７０〜８０ものスライバーを有するであろう。これらの下部端部ブレード本体に接合したままであり、上部端部は横方向に広がり、隣接するストランドのスライバーと絡み合う。これらのスライバーは、幅が約０．５１ｍｍ、長さが約１．９０５〜３．１７５ｍｍである。
サンドブラスチング工程に続き、カーペットは、加圧ノズル２８を使用した高圧の水吹付け（water spray）２７で更に処理する。水吹付けは、ノズル圧を例えば約６９０〜１０３５ｋＰａとすることができ、
切り裂かれているが同一のストランド上では互いに十分には引き離されていない隣接のスライバーを更に引き離す洗浄のように作用し、また同時に、１つのストランドの複数のスライバーをその隣接するストランドのスライバーと共に更に撚り合わせ、曲げ且つ絡み合わせ、その結果、絡み合わせたスライバーによって形成されるマットを更に稠密化する。かくして、一層稠密で一層均一なマット表面が形成される。
マット表面は、例えば、その表面に適用される回転ブラシ２８を用いて、該表面をブラッシングすることによって更に処理し、マット表面を一層均一にしてもよい。ウォータジェット（水噴射）及びブラッシングはまた、砂層を一層均一にする。ウォータジェットとブラッシングは、図５に概略的に例示される通り、連続的又は同時に行ってもよい。
意義深いことであるが、サンドブラスチングの力は、カーペットの真下にある弾性のクッション性パッドを通して十分に吸収され、その結果、ストランドがそのような力によって破砕され又は永久的に変形され又は圧縮されるのが防止される。即ち、ストランドの上部端部がサンドブラストされた後、ストランドは垂直に立ったままであるか又は垂直状態に戻る。その垂直状態は、一部は堆積した砂層２５によって保持される。同様に、ストランド及びマット２４は、砂層２５を整然とした状態に維持する。
パイルカーペットのパイル又は垂直なストランドが、一つの方向に傾いている又は曲がっている場合、サンドブラスチングは、スライバーの真下に位置するストランド部分を垂直に伸ばす傾向にある。そのとき、砂層によって、そのようなストランドは一層垂直になるように維持される。
砂層は適所で充填し続けることができ、カーペットは巻いて、広げられて砂層と一緒に使用される場所に運ぶことができる。このために、競技場の現場か、又は砂処理、水処理及びブラッシング処理の適用を一層好都合に行うことのできるあらゆる作業現場若しくは工場領域で、サンドブラスト処理を行うことが可能となる。従って、処理済みカーペットは、望ましいときは、巻かずに競技の表面部位に設置することができ、そうすると、砂層は適所に残留するであろう。そして、使用場所で砂を追加して充填する必要はないかも知れない。
記述したように、特殊なパイルカーペットの構造は種々変化させることができる。しかし、ゴルフグリーン用に有用なカーペットは、約７６００デニール、密度約０．１４２ｇ／ｃｍ3、厚さ１２ｍｍ〜５０ｍｍの下部パッドと結合させた繊維高さ約１６ｍｍの合成芝生から成る。
同様に、ゴルフコースのフェアウェー（fairway）部の例は、約７６００デニール、密度約０．１４２〜０．１８７ｇ／ｃｍ3、少なくとも約２５ｍｍ厚の下部パッドと結合させた繊維高さ約１６〜５０ｍｍの範囲とすることができる。
合成芝生の更にもう一つの例は、約３，６００〜１０，０００デニール、７６ｍｍ当り１３〜２２ステッチ（stitches）、３／１６ゲージ、密度約０．１１５〜０．２２０／ｃｍ3の範囲の標準織である。
好ましいビード化されたポリプロピレン材料は市販されており、所望の密度の下部パッドを成形して使用することができる。例として、発泡ポリプロピレンビードが、商標「ＢＡＳＦ」、商品名「ＮＥＯＰＯＬＥＮ Ｐ」で入手できる。この材料は、０．０２１、０．０３０及び０．０４５ｇ／ｃｍ3の密度で入手でき、商標「ＢＡＳＦ」、ＥＰＥＲＡＮ ＰＰ、ＰＰ４５型、ＰＰ３０型及びＬＢＳ２０型で照会される。ビードが適切なスラブ成形装置で当業者に知られた圧力で成形されるとき、得られたパッドは所望の厚さに製造されており、０．０２４〜０．０４８ｇ／ｃｍ3の範囲の密度を有し、連続気泡構造をしている。選定された特定の密度は、特定のスポーツ活動度のために種々変化させてもよい。例えば、ゴルフグリーンのために満足するものと分かった密度は、約０．０３８ｇ／ｃｍ3の範囲である。
サンドブラスト処理のために有用な特殊技術には、市販のサンドブラスト装置を使用した圧力下のサンドブラスチングが含まれる。６９０〜８３０ｋＰａの範囲の圧力が好ましいが、この圧力は、約５６０ｋＰａのような低い値に幾分変化させてもよい。噴射ノズルを、カーペットの表面を横切る前後の動きで移動させることによって、発射される噴射は、カーペットの小部分上に連続的に集中する。発射される噴射の角度は変化させてもよいが、時間を最小にするのに有効と思われる好ましい角度は、カーペットの平面に対して約７０〜８０度の角度である。ストランドからノズルまでの距離は、装置のオペレータが噴射による切り裂き作用を目視で観察することによって最適距離を選択しながら、変化させてもよい。その距離の例は、約１．２〜１．５ｍの範囲とすることができ、これはカーペットを横切るノズルの移動速度に依存する。
得られる合成芝生は、グリーン部（green portions）、進入部（approach portions）、ティーオフ部（Tee-off portions）、フェアウェー（fairway）等のゴルフコースのために特に有用である。合成芝生表面はまた、テニスコート、フットボール、サッカー、及び芝生表面利用する他のスポーツのために使用することができる。これらの例は、ホッケー、クロケット、グラスボーリング（grass bowling）、子供用競技場、野球場等である。この方法によって造られる人工芝生の表面は、天然芝生で表面を仕上げた競技場によって造られる感触（feel）、作用（action）又は跳ね返り（rebound）を厳密にシミュレートしている。完成された、絡み合った表面は、ゴルフコース又は類似競技場のために必要な天然芝生表面を非常に正確にシミュレートしている。
この方法によって造った芝生は、屋根、パティオ（patio）又はデッキの表面の蓋いとしても有用であるだろう。覆いとしての芝生は、そのような表面のための断熱・防音材（insulation）及び防水材を形成する。
本発明は、請求の範囲の範囲内で更に拡張することができる。従って、前記の記載は本発明の有効な態様を単に例示的なものと解すべきであり、限定的な意味合いは全くない。
【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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