(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡糸パック受容部の天井にポリマー通路を有する紡糸パック連結体が取付けられた加熱箱体と、ポリマー導入口部材が内蔵された紡糸パック本体を有し、ポリマー導入口部にポリマーシール用インレットパッキンを介在させた状態で前記紡糸パック連結体に下方から挿入して係止せしめられる紡糸パックからなる溶融紡糸装置において、前記紡糸パック連結体とポリマー導入口部材の夫々に１以上のポリマー流路が対応して穿設せしめられ、そのポリマー流路を合致せしめる位置決め手段と、紡糸パックを下方から挿入する際のガイド手段と、紡糸パック本体の廻り止め手段とが夫々ピンとそのピンに係合する案内溝とで構成されて紡糸パック連結体と、ポリマー導入口部材と、紡糸パック本体に設けられており、前記紡糸パック本体下端にその外径寸法より小径の段差部が形成され、この段差部を嵌込んで紡糸パックを保持する保持器が加熱箱体の紡糸パック受容部下部に固定されたねじ状体に螺合されるようになっており、前記保持器の外周面に雄ねじが、また、それに螺合するねじ状体の内周面に雌ねじが形成され、夫々のねじ部が円周方向に少なくとも４分割され、分割された夫々対称位置の２箇所にねじ山が全て切除された切除部が設けられ、前記保持器とねじ状体のねじの噛合開始位置および噛合状態を合致せしめるために、保持器の外周面に少なくとも２箇所円周等配に案内ピンを設け、前記ねじ状体には前記保持器が挿入されたときその案内ピンが当接する面、保持器を回転させたときその案内ピンが滑走する傾斜面及びその傾斜面の終端でその案内ピンが当接する壁部を設けたことを特徴とする溶融紡糸装置。
【請求項２】
前記紡糸パックのポリマー導入口部に設けたインレットパッキンが、コーン状の傾斜面を有し、この傾斜面の傾斜角度が相手部材の傾斜角度より僅かに大きく、かつ、ポリマー流路を合致せしめるためのセンターリング部と、このインレットパッキンを水平な状態に維持せしめる水平維持部とを有する形状であることを特徴とする請求項１に記載の溶融紡糸装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紡糸パックを加熱箱体の下方から着脱操作する溶融紡糸装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、合成繊維糸条を紡出する溶融紡糸装置は、外部から圧送された溶融原液（以下ポリマーと言う）を受入れて計量し、紡糸パックへ分配せしめるための部材とそれらを収納して加熱・保温せしめる加熱箱体と、該加熱箱体の下面に設けられた紡糸パック装着用の空間部（以下紡糸パック受容部と言う）に装着された紡糸パックとにより構成されている。そしてこの紡糸パック受容部に下方から装着する場合は、特公昭５３−２３４０４号公報に記載されているような紡糸パックを下方から挿入して複数本のボルトで加熱箱体に固定しポリマー導入口の接合部のシールを行う方法、特表平８−５００６５０号公報で開示された紡糸パックにおいては紡糸パック本体の下端に外方に突出したレスト部とこのレスト部を支持する支持ブロックとで構成され、この支持ブロックに下方から紡糸パック本体を挿入し軸方向に回転させ、この支持ブロックとの間でバヨネットロックさせる方法が行われている。
【０００３】
前者のような複数本のボルトによって紡糸パックを加熱箱体に固定する方法では、シール性を良くするためには各ボルトを均一に締付けなければならず、紡糸パック装着時間が長くなり、紡糸パックの温度低下が大きくなり生産効率が悪くなると言う問題がある。
【０００４】
また、後者のように紡糸パック本体をねじり回転させて装着させる形式では、特に複数のポリマー導入流路を有するパックにおいてはこの複数のポリマー流路を夫々正確に合致させることが困難であり、外方に突出したレスト部は紡糸パック洗浄時、予熱時および運搬時、レスト部が損傷し易く、ひどい場合には紡糸パック本体を交換せねばならないなどの障害が派生する。
【０００５】
そこで、上述の問題点を解決するために特開平１０−１８１７号公報に記載されているような紡糸パックの装着時に紡糸パックを回転させることなく装着させる形式の紡糸パックが提案されている。この紡糸パックにおいても紡糸パック本体下端に雄ねじが形成されており、この雄ねじの外径が紡糸パック本体中間部の外径より小さく形成されている。そしてこの雄ねじに螺合する雌ねじが形成されたリングをこの雄ねじにねじ込んだ状態で紡糸パックを紡糸パック受容部に挿入し、この雌ねじが形成されたリングを弛める方向に回すことによって紡糸パックを押し上げてポリマー導入口のパッキンが押しつけられるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、紡糸パックは頻繁に洗浄操作を繰り返すため、上述の装置においては、たとえ外径が小さく形成されていたとしても雄ねじであるがために取り扱いの過程においてこの雄ねじに損傷をあたえないで取り扱うことは困難と言わざるを得ない。一旦このねじ山に打痕がつけられると相手雌ねじとの螺合が出来ず、損傷がひどい場合には紡糸パック本体を更新せざるを得なくなるなどの問題が派生する。
【０００７】
本発明は、紡糸パック本体の損傷が防止でき、紡糸パックを回転させることなく紡糸パック受容部内に押し上げて装着でき、複数のポリマー流路であってもポリマー流路が確実に合致でき、ポリマーの圧力が低い段階でもポリマー洩れが生じず、冷却気流による糸条の冷却が最適となる糸条の配置位置に常に口金の吐出口を配置できる溶融紡糸装置の提供を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明の溶融紡糸装置は請求項１に記載のように、紡糸パック連結体とポリマー導入口部材の夫々に１以上のポリマー流路が対応して穿設せしめられ、そのポリマー流路を合致せしめる位置決め手段と、紡糸パックを下方から挿入する際のガイド手段と、紡糸パック本体の廻り止め手段とが夫々ピンとそのピンに係合する案内溝とで構成されて紡糸パック連結体と、ポリマー導入口部材と、紡糸パック本体に設けられており、前記紡糸パック本体下端にその外径寸法より小径の段差部が形成され、この段差部を嵌込んで紡糸パックを保持する保持器が加熱箱体の紡糸パック受容部下部に固定されたねじ状体に螺合されるようになっており、前記保持器の外周面に雄ねじが、また、それに螺合するねじ状体の内周面に雌ねじが形成され、夫々のねじ部が円周方向に少なくとも４分割され、分割された夫々対称位置の２箇所にねじ山が全て切除された切除部が設けられ、前記保持器とねじ状体のねじの噛合開始位置および噛合状態を合致せしめるために、保持器の外周面に少なくとも２箇所円周等配に案内ピンを設け、前記ねじ状体には保持器が挿入されたときその案内ピンが当接する面、保持器を回転させたときその案内ピンが滑走する傾斜面及びその傾斜面の終端でその案内ピンが当接する壁部を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、請求項２に記載のように、紡糸パックのポリマー導入口部に設けたインレットパッキンを、コーン状の傾斜面を有し、この傾斜面の傾斜角度が相手部材の傾斜角度より僅かに大きく、かつ、ポリマー流路を合致せしめるためのセンターリング部と、このインレットパッキンを水平な状態に維持せしめる水平維持部とを有する形状にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を用いてさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施形態に何ら限定されるものではないことは言うまでもない。
図１は本発明の複数のポリマー流路を有する溶融紡糸装置の構成の１実施例を示す概略断面図であって、溶融紡糸装置は、紡糸パック受容部１aを有する加熱箱体１と、加熱箱体１のポリマー流路１b、１cに連通するポリマー導入流路２a、２bが穿設せしめられ、シール用のパッキン１５を介して加熱箱体１の紡糸パック受容部１aの上壁にボルト１７によって取り付けられた紡糸パック連結体２と、この紡糸パック連結体２に、インレットパッキン１６a、１６bを介して係止される紡糸パック３と、この紡糸パック３のパック本体４の下端を嵌込んで紡糸パック３を保持せしめる外周部にねじが形成された分離自在の保持器１０と、紡糸パック受容部１aの開口側の加熱箱体１に取付けられ保持器１０と螺合するねじ状体９から成っている。
【００１２】
紡糸パック３は、パック本体４内に下から上に向かって順次組み付けられた口金７、ポリマー濾過分配ブロック６、ポリマー導入口部材５と、これらをパック本体４に固定するためのロックナット８とから成り、口金７、ポリマー濾過分配ブロック６、ポリマー導入口部材５それぞれの接合面には図示しないがポリマーシールのためのパッキンが挟着されている。
【００１３】
そして、紡糸パック本体４とポリマー導入口部材５の位置決めが、ポリマー導入口部材５の外周面に突設された位置決めピン１２とそれに係合して紡糸パック本体４の上部内周面に形成された案内溝４bによって行われ、紡糸パック本体４に対する口金７の保持位置の規制が、紡糸パック本体４の下部内面に突設された位置決めピン１３とそれに係合して口金７に設けられた案内溝１９によって行われる。
【００１４】
また、紡糸パック本体４の下端部にはその外径寸法より小径の段差部４cが形成されている。なお、この段差部４cの外周面にはねじなどの加工はされていない。
【００１５】
紡糸パック本体４を保持する保持器１０は、図２、図３に示したように、外周に雄ねじ１０bが形成され、この雄ねじを円周方向に４分割して対向する一組のねじ山部が軸心長手方向にねじ山が全て切除されたねじ切除部１０cを有する形状になっている。
【００１６】
また、保持器１０に形成された雄ねじ１０bの下端近傍の外周面には、保持器１０に紡糸パック本体４をはめ込んで加熱箱体１の下方から紡糸パック連結体２に嵌入したとき保持器１０を略垂直な状態に維持せしめる姿勢維持兼相手のねじ状体９とのねじの噛合位置を合致せしめるための案内ピン１４が円周方向に３箇所等配に突設されている。
【００１７】
さらに、保持器１０には上方を大径とした段付き孔が穿設されており、この大径側孔は紡糸パック本体４の段差部４cに係合し、この段付き孔の段付き部には紡糸パック本体４の挿入を受け止める保持面１０aが形成されている。また、前記保持器１０の段付き孔の下方、つまり、小径部にこの保持器１０を操作する紡糸パック装着治具２０を嵌め込むためのスリット１０dが複数箇所設けられている。
【００１８】
以上の保持器１０に係合するねじ状体９は、図４に示したようにリング状に形成され、内周面に雌ねじ部９aが設けられている。そして、この雌ねじ部９aは、保持器１０の雄ねじ部１０bの雄ねじ１０b1とねじ切除部１０cに対応した、雌ねじ９a1とねじ切除部９a2とからなり、雌ねじ９a1が保持器１０の雄ねじ切除部１０cと、また、雌ねじ切除部９a2が保持器１０の雄ねじ１０b1と夫々円周方向において合致した状態で軸心長手方向に移動できるように円周部に狭隘なる隙間を有している。
【００１９】
また、図５、図６に示すように、ねじ状体９の下端面には雌ねじ９a1のリードと等しい傾斜面９cと、ねじ状体９に保持器１０を螺着するときに予め設定した位置に保持器１０を位置決めするための壁面９dと、ねじ噛み合い位置を合致せしめるための水平面９eとが保持器１０に突設された３本の案内ピン１４に対応するように形成してある。
【００２０】
このとき、水平面９eは案内ピン１４が当接したときに保持器１０の雄ねじ１０b1とねじ状体９の雌ねじ９a1の噛み合い位置が合致するように形成する必要がある。
【００２１】
一方、紡糸パック連結体２は、図７、図８に示したように２つのポリマー導入流路２a、２bが加熱箱体1に設けられたポリマー流路１b、１cに対応して穿設せしめられ、ポリマー導入流路２a、２bの出口にはコーン状の傾斜面２g、２hがインレットパッキン１６aの傾斜角度より極僅か小さい傾斜角度で形成してある。そして、このポリマー導入流路２a、２bの入口にはシールパッキン１５をはめ込むためのパッキン溝２j、２kが設けてあり、加熱箱体１に固定するためのボルト穴２fが上部大径部に設けてある。また、下方に延びて小径の細軸部２dが形成されており、この細軸部２dの先端にはテーパ状の先細部２eが設けられ、外周面には案内ピン１１が２個所対称の位置に突設されている。
【００２２】
また、紡糸パック連結体２の細軸部２dと嵌合されるポリマー導入口部材５は、図９、図１０に示したように細軸部２dに嵌入される空間部５cを有し、この底面から２つのポリマー流路５a、５bが紡糸パック連結体２のポリマー流路２a、２bに対応して貫通しており、その空間部５c側入口部にはインレットパッキン１６aを位置決めするための段部５mから成るパッキン支持部５pと、インレットパッキン１６aの傾斜角度より極僅か小さい傾斜角度をもつコーン状の傾斜面５g、５hが形成されている。
【００２３】
空間部５cの壁面５dには、紡糸パック連結体２に設けられた案内ピン１１がはまり合う案内溝５eが案内ピン１１に対応して設けられ、その口元は案内ピンが入り易いように面取りされている。
【００２４】
このポリマー導入口部材５は空間部５cの反対側端部が鍔状になっており、その外周部に紡糸パック本体４との相対位置を決めるための位置決めピン１２が突設されている。
【００２５】
紡糸パック連結体２とポリマー導入口部材５間に挟装されるインレットパッキン１６a、１６bは、図１１に示したようにポリマー流路１６cとコーン状の傾斜面１６d、１６eを有しており、この傾斜面１６d、１６eの傾斜角度は相手部材の傾斜角度より極僅か大きくしてある。また、インレットパッキン１６a、１６bはポリマー導入口部材５への位置決めのためのセンターリング部１６fがパッキン支持部５pの段部５mに係合して鍔状に設けられ、その下面には着座性を良好にするため水平部１６gが形成されている。
【００２６】
なお、図１２は別の実施例として、加熱箱体１にポリマー流路１bを１つ有した場合の溶融紡糸装置を示しており、ポリマー流路経路が１つである以外は図１に示した溶融紡糸装置の場合と同じ構成であるので説明は省略する。
【００２７】
ここで、上述の溶融紡糸装置における紡糸パック３の組立および加熱箱体１への装着動作について説明する。
【００２８】
まず、パック本体４内に下から上に向かって口金７、濾過分配ブロック６、ポリマー導入口部材５、を順次挿入した後、ロックナット８をパック本体４にねじ込む。次に、ポリマー導入口部材５の上端をプレス機などで前記部材間のシールが確保できる所定の圧力で押圧し、その後、ロックナット８を締め付けることによって紡糸パック３が組み上げられる。
【００２９】
組み上げられた紡糸パック３を保持器１０と共に加熱器（図示せず）などで予熱し、それらが所定の温度に達したら保持器１０のスリット１０dに、紡糸パック装着治具２０に設けられた突起２０aを係合せしめて保持器１０を紡糸パック装着治具２０に装着する。そして、その保持器１０の保持面１０aに紡糸パック３を載置する。
【００３０】
ついで、紡糸パック３の上部に位置するポリマー導入口部材５の傾斜面５g、５h上にインレットパッキン１６a、１６bを載せた状態で加熱箱体１の下方から紡糸パック受容部１aに紡糸パック装着治具２０によって紡糸パック３を挿入していく。紡糸パック３の挿入にともない、紡糸パック３の上部に位置するポリマー導入口部材５の空間部５cが紡糸パック連結体２の細軸部２dに狭隘な隙間を有して嵌挿されることにより、空間部５cの壁面５dと紡糸パック連結体２の細軸部２dとで形成されるガイド手段と、連結体２に２本設けられた案内ピン１１がポリマー導入口部材５に形成された案内溝５eに案内されてはまり込むことにより、ポリマー導入口部材５に設けられたポリマー流路５a、５bと紡糸パック連結体２に設けられたポリマー導入流路２a、２bとが位置決めされて夫々の流路が合致する。
【００３１】
一方、紡糸パック３の下方に位置する保持器１０は、上記の紡糸パック３挿入動作に連動して保持器１０に設けられた雄ねじ部１０bと加熱箱体１の下面に固定されたねじ状体９のねじ切除部９a2が、また、ねじ状体９の雌ねじ部９aと保持器１０のねじ切除部１０cが夫々円周方向において合致した状態で紡糸パック３の挿入方向に移動する。そして、ねじ状体９の下端に形成された水平面９eに保持器１０下端外周に突設された案内ピン１４が当接して紡糸パックの挿入動作は終了する。この時、保持器１０の雄ねじ１０b1とねじ状体９の雌ねじ９a1との噛合位置が合致している。
【００３２】
ついで、案内ピン１４をねじ状体９に押しつけた状態を維持して紡糸パック装着治具２０を挿入軸周方向に回すと保持器１０も回転し、案内ピン１４がねじ状体９の下面に形成された傾斜面９cに当接した状態で滑走する。この時、紡糸パック連結体２に突設された案内ピン１１が、このピン１１に対応して設けられたポリマー導入口部材５に形成された案内溝５eに嵌まり込んで、ポリマー導入口部材５が紡糸パック連結体２に位置決めされ、かつ、ポリマー導入口部材５の下端外周に突設された案内ピン１２が、紡糸パック本体４の内周面に設けられた案内溝４bに嵌まり込んで、ポリマー導入口部材５が紡糸パック本体４に位置決めされているので、紡糸パック３は回転せず、保持器１０のみが紡糸パック本体４の下端４aと保持器１０の保持面１０aとの間で回転する。その結果、ねじ状体９と保持器１０のねじ作用によって挿入軸長手方向に上昇する保持器１０に伴って紡糸パック３が回転することなく上昇する。
【００３３】
保持器１０の回転を続けることにより、ポリマー導入口部材５上のインレットパッキン１６a、１６bが紡糸パック連結体２の傾斜面２g、２hに接触し、さらに回転を続けるとインレットパッキン１６a、１６bが上下の傾斜面、すなわち２gと５g、２hと５hに押圧れ、ポリマー流路２aと５a、２bと５bとがインレットパッキン１６a、１６bとを介して耐圧的にシールされ紡糸パックの装着は完了する。
【００３４】
なお、充分な初期シール力を得るために、保持器１０に突設されたピン１４がねじ状体９に形成されたピン１４の停止壁面９dに当接するまでの間における紡糸パック３の軸方向の移動量、換言すれば保持器１０の回転角度に対応するねじのリードが予め設定されている。また、保持器１０は最大略９０度回転させることによって低圧力のポリマー圧力でもポリマー洩れを生じる事がない初期締付力が得られるようにねじのリードを設定することができる。
【００３５】
インレットパッキン１６a、１６bは、ポリマーの圧力が高くなればなるほどクサビ効果によって各部材の傾斜面への押圧力が増し、よりセルフシールされる。
【００３６】
また、紡糸パック連結体２とポリマー導入口部材５、ポリマー導入口部材５と紡糸パック本体４、および、紡糸パック本体４と口金７が夫々案内ピン１１、位置決めピン１２、１３を介して位置決めされているので、夫々のポリマー流路を常に合致させられるとともに、口金７から紡出された糸条の加熱箱体１に対する相対位置を常に一定にすることができる。
【００３７】
なお、保持器１０は紡糸パック３と一緒に予熱せず、加熱箱体１に固定のねじ状体９に螺合して加熱箱体１とともに予熱することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の溶融紡糸装置は請求項１に記載のように、紡糸パック連結体と紡糸パックのポリマー導入口部材とに穿設されたポリマー流路を合致せしめる位置決め手段と、紡糸パックを下方から挿入する際のガイド手段と、紡糸パック本体の回り止め手段が設けられいるので、紡糸パックを回転させることなくポリマー流路を合致させられる。
【００３９】
また、紡糸パック本体下端の段付部を保持器にはめ込んで紡糸パックを保持するようにしているので、紡糸パックの分解、組立、洗浄などの取扱い操作時、紡糸パック本体と紡糸パック保持器とを分離して取り扱う事ができ、取扱いが容易である。その際、紡糸パック本体下部の段差部を保持器に嵌め込む構成であるので、その部位にはねじ等の突起物は形成されておらず、ねじ等の損傷への気遣いから開放されるという格段の効果がある。
【００４０】
また、紡糸パックを保持する保持器が、加熱箱体の紡糸パック受容部下部に固定されたねじ体に螺合されるようになっているので、紡糸パックを取り外した後、保持器をねじ状体に取り付けておけば加熱箱体と同時に加熱保温ができ、かつ、保管忘れなどのミスも防止でき好適である。
【００４１】
さらに、この保持器とねじ状体に、ねじの噛合開始位置および噛合状態を合致せしめる案内部を設けているので、紡糸パック装着時、保持器の雄ねじとねじ状体の雌ねじとの噛合開始位置が即座に合致する。
【００４２】
また、保持器とねじ状体に設けられたねじ部が円周方向に分割され、ねじ山が全て切除されたねじ切除部を有することにより、ねじ部の噛合せが容易に、かつ、確実にできるとともに、紡糸パック装着時の保持器の回転量を少なくすることができ、保持器に設けられた案内ピンが、ねじ状体に設けられた当接面に当接した後、保持器の回転に伴って傾斜面を滑走し、その終端の壁部に当接するようにすると、紡糸パック装着時の姿勢を略垂直な状態にできるとともに、保持器の回転角度が規制できるので冷却気流による糸条の冷却が最適となる糸条の配置位置に常に口金の吐出口を配置できる。
【００４３】
さらに、本発明においては請求項２に記載のような、インレットパッキンをコーン状に設けた傾斜面と、センターリング部と、水平維持部を有した形状にすると、紡糸パック装着動作時に位置ずれが起こらず、ポリマー漏れも確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の溶融紡糸装置の１実施例を示す概略断面図である。
【図２】  図１における紡糸パックの保持器の平面図である。
【図３】  図２における保持器の縦断面図である。
【図４】  図１におけるねじ状体の平面図である。
【図５】  図４におけるねじ状体の縦断面図である。
【図６】  図４、図５におけるＸ矢視図であり、ねじ状体下端面の形状を示ものである。
【図７】  図１における紡糸パック連結体の断面図である。
【図８】  図７におけるＹ矢視図である。
【図９】  図１におけるポリマー導入口部材の平面図である。
【図１０】  図９における縦断面図である。
【図１１】  図１におけるインレットパッキン接合部の１実施例を示す拡大図である。
【図１２】  本発明の溶融紡糸装置の別の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  加熱箱体
１a  紡糸パック受容部
１b、１c、５a、５b  ポリマー流路
２  紡糸パック連結体
２a、２b  ポリマー導入流路
２d  細軸部
２e  先細部
２f  ボルト穴
２g、２h、５g、５h、９c、１６d、１６e  傾斜面
２j、２k  パッキン溝
２m  大径部
３  紡糸パック
４  紡糸パック本体
４a  紡糸パック本体下面
４b、５e、１９  案内溝
４c  段差部
５  ポリマー導入口部材
５c  案内部
５d、５f、９d  壁面
５j  底部
５m、５n  段部
５p、５q  パッキン支持部
６  ポリマー濾過分配ブロック
７  口金
８  ロックナット
９  ねじ状体
９a  雌ねじ部
９a1  雌ねじ
９a2、１０c  ねじ切除部
９e  水平面
１０  保持器
１０a  保持面
１０b  雄ねじ部
１０b1  雄ねじ
１０d  スリット
１１、１４  案内ピン
１２、１３  位置決めピン
１５  シールパッキン
１６a、１６b  インレットパッキン
１６c  流路
１６f  センターリング部
１６g  水平部
１７、１８  ボルト
２０  紡糸パック装着治具
２０a  突起
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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