(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物を供給するためのフォーミングチューブの外周面に帯状の包装フィルムを筒状に巻き付け、その包装フィルムの両側端部を縦シールして該包装フィルムを筒状に成形するとともに、該包装フィルムを一対のヒータブロックで横方向から挟み込んで横シールすることにより、袋状の包装体を形成し、かつこの包装体の内部に前記フォーミングチューブを通して被包装物を充填し、下方に移送する機能を備えた縦型製袋充填包装機において、
前記ヒータブロックの直上位置で横方向に移動して、前記包装体の底部に形成した横シール部を該包装体の底面側に折り曲げる折り込み部材と、
前記ヒータブロックによる横シール位置から下方に移送されてきた前記包装体の底部を冷却する中間冷却手段と、を備え、
前記中間冷却手段は、冷却ブロックを有し、該冷却ブロックを前記包装体底部の移送位置に移動させて該包装体の底部を冷却するとともに、該冷却ブロックを前記包装体底部の移送位置から退避させる構成を備えることを特徴とする平底形成装置。
【請求項２】
請求項１の縦型製袋充填包装機の平底形成装置において、
前記ヒータブロックの下方に、包装体を搬送する搬送手段を備え、かつ前記搬送手段に包装体の底部を冷却するための冷却手段を設けたことを特徴とする平底形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、帯状の包装フィルムを袋状に製袋して、その内部に被包装物を充填包装する縦型製袋充填包装機に関し、特に平底包装体の底部に形成される横シール部（フラップともいう）を折り込む構造を備えた縦型製袋充填包装機の平底形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
縦型製袋充填包装機は、図１５に示すように包装フィルムＦを筒状に成形するためのフォーミングチューブ１を備えており、巻回ドラム２から引出されてきた帯状の包装フィルムＦを、このフォーミングチューブ１の外周面へ筒状に巻き付けながら繰出しベルト３によって下方に搬送していくとともに、フォーミングチューブ１に巻き付けた包装フィルムＦを、縦ヒータブロック４を使用して縦シールし筒状に成形している。
【０００３】
さらに、筒状に成形した包装フィルムＦをフォーミングチューブ１の下方に繰り出し、一対の横ヒータブロック５Ａ，５Ｂにより横方向から挟み込んで横シールすることにより袋状の包装体１０を形成した後、フォーミングチューブ１を介して包装体１０の内部に被包装物を充填する構成となっている。
被包装物が充填された包装体１０は、繰出しベルト３によってさらに下方へ搬送され、先端シール用ヒータ５Ａ，５Ｂによって今度は上端部を横シールされて密封される。
【０００４】
さて、図１４（ａ）に示すように袋状に成形した包装体１０の底部１１を平底にして、縦置き可能とする包装形態（平底包装体）が従来から提案されている。この種の平底包装体を形成する場合には、上述した縦型製袋充填包装機において、包装フィルムＦの横シール時に、包装体１０の側面下部へ底部折り込み板と称する三角形状の板状部材を差し込む機構が付加される。
【０００５】
しかしながら、底部折り込み板により形成された平底包装体１０の底部１１には、横シール部１２が下方に延出して残存するため（図１４（ａ）参照）、この横シール部１２が障害となって、平底包装体１０をまっすぐに起立させることができなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本出願人が先に提案した特開平１０−３５６０３号公報に記載の製袋充填包装機にあっては、一対のヒータブロック５Ａ，５Ｂにより包装フィルムＦを横シールした後、一方の横ヒータブロック５Ｂが後退していく方向に、更に他方の横ヒータブロック５Ａを進行させ、この横ヒータブロック５Ａによって平底包装体１０の底部１１に形成された横シール部１２を底面側に折り込む構成が組み込まれていた。
【０００７】
この構成によれば、底部１１に形成された横シール部１２を確実に折り込んで、図１４（ｂ）に示すような形態の平底包装体１０を形成できるが、横ヒータブロック５Ａを何段階にも分けて動作させなければならないので、横ヒータブロックの動作機構が複雑になる。しかも横ヒータブロックの動作時間が長くなり、装置の運転サイクルを高速化する上での障害となっていた。
【０００８】
また、従来の縦型製袋充填包装機には、横ヒータブロック５Ａ，５Ｂの下方に横シール部１２の折り込み手段を設け、横シール部１２を次の包装サイクルで折り込む構成のものもあるが、横ヒータブロック５Ａ，５Ｂによる横シール後、次のサイクルで折り込むまでの間に横シール部１２が自然冷却するため、横シール部１２の硬化が進み充分に折り込むことができないおそれがあった。
特に、被包装物の供給不良などに伴い、横シールブロック５Ａ，５Ｂの開放直後に装置が停止した場合には、横シール部１２が冷却して固まってしまうため、次サイクルでの折り込みができなくなる。
【０００９】
この発明はこのような従来技術の問題を解決するためになされたもので、平底包装体の底部に存在する横シール部を確実に折り込むとともに、縦型製袋充填包装機の高速化を実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、被包装物を供給するためのフォーミングチューブの外周面に帯状の包装フィルムを筒状に巻き付け、その包装フィルムの両側端部を縦シールして該包装フィルムを筒状に成形するとともに、該包装フィルムを一対のヒータブロックで横方向から挟み込んで横シールすることにより、袋状の包装体を形成し、かつこの包装体の内部にフォーミングチューブを通して被包装物を充填し、下方に移送する機能を備えた縦型製袋充填包装機において、ヒータブロックの直上位置で横方向に移動して、包装体の底部に形成した横シール部を該包装体の底面側に折り曲げる折り込み部材を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この折り込み部材は、ヒータブロックの直上位置で横シール部を折り込むので、横シール動作の直後に該折り込み動作を行うことができ、確実に横シール部を底面側に折り曲げて平坦な底面を形成することができる。しかも、横シール部の折り込みを折り込み部材に担当させることで、ヒータブロックの動作が単純化し、縦型製袋充填包装機の高速化を実現することが可能となる。
【００１２】
上記折り込み部材は、動力伝達手段により、ヒータブロックの開閉動作に連動して横方向に移動させることが好ましい。これにより、折り込み部材を駆動させるための動力源を追加しなくて済み、しかもヒータブロックと折り込み部材との間の動作タイミングを確実にマッチングさせることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１はこの発明の実施形態に係る縦型製袋充填包装機の全体構成を示す概略図である。
【００１４】
同図に示すように、この実施形態に係る縦型製袋充填包装機は、包装フィルムＦを筒状に成形するためのフォーミングチューブ１を備えており、図示しない巻回ドラムから引出されてきた帯状の包装フィルムＦを、このフォーミングチューブ１の外周面へ筒状に巻き付けながら繰出しベルト３によって下方に移送していくとともに、フォーミングチューブ１に巻き付けた包装フィルムＦを、縦ヒータブロック４を使用して縦シールし筒状に成形する。
【００１５】
続いて、筒状に成形した包装フィルムＦをフォーミングチューブ１の下方に繰り出し、一対の横ヒータブロック５Ａ，５Ｂにより横方向から挟み込んで横シールすることにより袋状の包装体１０を形成した後、フォーミングチューブ１を介して包装体１０の内部に被包装物を充填する。
また、包装フィルムＦの横シール時には、包装体１０の側面下部へ底部折り込み板６が差し込まれ（図１３参照）、包装体１０の底部を平底に形成する構成を備えている。
【００１６】
さらに、この実施形態に係る縦型製袋充填包装機は、横ヒータブロック５Ａの直上位置で横方向に移動して、包装体１０の底部に形成した横シール部１２を折り曲げるための折り込み部材１００と、横ヒータブロック５Ａ，５Ｂによる横シール位置から下方に移送されてきた包装体１０の底部１１を冷却する中間冷却手段２００と、落下してきた包装体１０を搬送する搬送手段３００とを含む平底形成装置を備えている。
【００１７】
図２乃至図６は折り込み部材１００とその周辺に設けられた構成要素を説明するための図であり、各図の（ａ）は平面図、（ｂ）は概略正面図である。
まず、図２を参照して折り込み部材１００とその周辺構造について説明する。各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂは、互いに対向して、それぞれブロック支持体７Ａ，７Ｂに固定されている。各ブロック支持体７Ａ，７Ｂは、各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂを開閉するために、各々図示左右方向に移動自在となっている。
【００１８】
そして、一方のブロック支持体７Ａ（以下、左ブロック支持体７Ａという）の上面には、折り込み固定ホルダ１０１が搭載してあり、この折り込み固定ホルダ１０１の側面からは、２本の折り込み案内ロッド１０２が延出している。これら折り込み案内ロッド１０２には、ガイドブッシュ１０３を介して折り込み部材本体１０４が摺動自在に支持してある。この折り込み部材本体１０４は、図示しないコイルスプリング等の付勢部材を介して、図示左方向に常時付勢されている。
【００１９】
折り込み部材本体１０４の中央部には、図２（ｂ）に示す支軸１０５を介して板状の折り込み部材１００が装着してあり、この折り込み部材１００が折り込み部材本体１０４と一体に図示左右方向へ移動自在となっている。折り込み部材１００は、図２（ｂ）に示すように、横ヒータブロック５Ａの直上位置に配置してあり、横ヒータブロック５Ａの上面に沿って移動する。
【００２０】
また、折り込み部材１００は、支軸１０５を中心に回動自在であり、後部両端には、回動用カムローラ１０６が設けてある。縦型製袋充填包装機の本体には、回動用カムローラ１０６の移動軌道上に回動用固定カム１０７が配設してある（図２（ｂ）参照）。折り込み部材１００に設けた回動用カムローラ１０６は、図示右方向への移動に伴い、この回動用固定カム１０７と係合し、図２（ｂ）の反時計方向に回動する。
さらに、折り込み部材本体１０４の両端部には、ラッチピン１０８が設けてある。
【００２１】
他方のブロック支持体７Ｂ（以下、右ブロック支持体７Ｂという）には、支軸１１０を介して回動自在にラッチ部材１１１が装着してある。このラッチ部材１１１は、先端に爪部１１１ａを有し、図示しないコイルスプリング等の付勢部材により、図示ａ方向（閉方向）に常時付勢されている。また、ラッチ部材１１１の基端部には、開閉用カムローラ１１２が設けてある。一方、縦型製袋充填包装機の本体には、開閉用固定カム１１３が配設してあり、この開閉用固定カム１１３に開閉用カムローラ１１２が係合している。開閉用固定カム１１３には、ラッチ部材１１１を閉塞状態に維持する閉塞領域１１３ａと、同部材１１１を開放状態に維持する開放領域１１３ｂが形成されている（例えば、図３（ａ）参照）。
【００２２】
次に、上述した折り込み部材１００とその周辺構造の動作について説明する。
図２に示すように、各ヒータブロック支持体７Ａ，７Ｂが開放位置に停止している状態で、各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂの間に、底部が横シールされた包装体１０が下降してくる。
そして、図３に示すように、包装体１０が所定位置まで下降したとき、各ヒータブロック支持体７Ａ，７Ｂがそれぞれ図示矢印ｂ方向に移動して、各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂが閉じ、包装体１０の横シールが行われる。このとき、開閉用カムローラ１１２が、開閉用固定カム１１３の閉塞領域１１３ａに係合してラッチ部材１１１が閉じるとともに、同部材１１１の爪部１１１ａがラッチピン１０８をのり越えて、その後方位置まで移動する。ここで、ラッチピン１０８とラッチ部材１１１の爪部１１１ａとの間には、一定の間隔が空いている。また、横シール動作と同期して、包装体１０の側面下部へ底部折り込み板６が差し込まれる。
【００２３】
横シールが終了すると、図４に示すように、各ヒータブロック支持体７Ａ，７Ｂがそれぞれ図示矢印ｃ方向に移動して、各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂを開放する。この各ヒータブロック支持体７Ａ，７Ｂの移動に伴い、閉塞状態にあるラッチ部材１１１の爪部１１１ａが、ラッチピン１０８と係合する。
【００２４】
さらに各ヒータブロック支持体７Ａ，７Ｂがそれぞれ図示矢印ｃ方向へ移動していくと、図５に示すように、ラッチ部材１１１およびラッチピン１０８を介して、右ヒータブロック支持体７Ａ，７Ｂに折り込み部材本体１０４が引っ張られ、同本体１０４が図示右方向へ移動する。この移動に伴い、折り込み部材１００が包装体１０の底部１１に形成された横シール部１２を底面側に折り曲げる。このとき、包装体１０の側面下部へ差し込まれた底部折り込み板６が、包装体１０の底部１１を支えている（図１３参照）。この折り込み動作は、横ヒータブロック５Ａ，５Ｂによる横シール動作の終了直後に行われるので、シール時の予熱で軟化している横シール部１２を確実に折り曲げることができる。
【００２５】
また、包装体１０を構成する包装フィルムＦの表面には、熱溶融剤がコーティングしてあり、横シール部１２の表面にあるこのフィルムがシール時の熱で溶融する。そして、横シール部１２が折り曲げられたとき、溶融したフィルム表面が接着剤の役割をして、横シール部１２を底部に貼り付ける。
【００２６】
続いて、回動用カムローラ１０６が回動用固定カム１０７に係合して、折り込み部材本体１０４を図５（ｂ）の反時計方向に回動させる。この回動により、折り込み部材１００が包装体１０の底部を僅かに持ち上げ、横シール部１２の折り曲げおよび底部１１への接着をより確実なものとする。
【００２７】
さらに各ヒータブロック支持体７Ａ，７Ｂがそれぞれ図示矢印ｃ方向へ移動していくと、図６に示すように、開閉用カムローラ１１２が、開閉用固定カム１１３の開放領域１１３ｂに係合してラッチ部材１１１が開き、同部材１１１の爪部１１１ａとラッチピン１０８との間の係合状態を解除する。その瞬間、折り込み部材本体１０４は、図示しない付勢手段により図示左方向へ引っ張られて後退する。折り込み部材本体１０４の背面には、図示しないが油圧ダンパ等からなる緩衝部材が配設してあり、折り込み部材本体１０４の後退動作に伴う、固定ホルダへの衝突が緩和される。なお、このとき、底部折り込み板６も包装体１０の側面下部から抜け出る。
【００２８】
次に、包装体１０の底部を冷却する中間冷却手段２００について説明する。
図７乃至図１０は中間冷却手段２００を説明するための図である。
図８に示すように、中間冷却手段２００は、横ヒータブロック５Ａ，５Ｂによる横シール位置から下方に移送されてきた包装体１０の底部１１を冷却する。この中間冷却手段２００は、山形の表面を有する冷却ブロック２０１を備え、この冷却ブロック２０１を包装体１０底部の移送位置に移動させて包装体１０の底部を冷却するとともに（図８参照）、冷却ブロック２０１を包装体底部１１の移送位置から退避させる（図７参照）構成となっている。
【００２９】
すなわち、縦型製袋充填包装機の本体に、図示しないガイドレールに沿って上下方向に移動自在なスライダ２０２が設けてあり、このスライダ２０２に回動自在な支軸２０３を介して冷却ブロック２０１の取付けアーム２０４が固定してある。支軸２０３にはリンク部材２０５の一端も固定してあり、このリンク部材２０５の他端が、縦型製袋充填包装機の本体に配設したエアシリンダ２０６の駆動ロッドに連結してある。
【００３０】
エアシリンダ２０６の駆動力は、リンク部材２０５を介して支軸２０３に伝えられ、支軸２０３とともに冷却ブロック２０１の取付けアーム２０４を回動させる。この回動により、冷却ブロック２０１が包装体底部１１の移送位置に移動するとともに、同位置から退避する。
【００３１】
また、縦型製袋充填包装機の本体には、回動自在な支軸２１０が設けてあり、この支軸２１０に昇降用アーム２１１が固定してある。この昇降用アーム２１１の先端はスライダ２０２に係合している。昇降用アーム２１１が固定された支軸２１０には、昇降用カムローラ２１２を支持するアーム部材２１３が固定してあり、このアーム部材２１３および昇降用アーム２１１は、支軸２１０と一体に回動する。
【００３２】
また、右ブロック支持体７Ｂの下面には斜め方向のカム溝２１４を形成した昇降用カムブロック２１５が装着してあり、このカム溝２１４に昇降用カムローラ２１２が係合している。
【００３３】
次に、上述した中間冷却手段２００の動作を説明する。
図７に示すように、前サイクルの製袋充填包装動作が終了し、密封された包装体１０が下方へ落下していくと、エアシリンダ２０６が作動して、冷却ブロック２０１の取付けアーム２０４を図示反時計方向に回動させる。
【００３４】
この回動により、冷却ブロック２０１が横シールされた包装体底部１１の移送位置に移動する（図８参照）。この位置で、冷却ブロック２０１が下降してきた包装体１０の底部１１と接触し、該底部１１を冷却する。
【００３５】
次いで、各ヒータブロック支持体７Ａ，７Ｂがそれぞれ図示矢印ｂ方向に移動して、各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂが閉じ、包装体１０の横シールが行われる（図９参照）。この横シールにより、下降位置にある包装体１０の上端部が密封される。このとき、該包装体１０は各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂに引っ張られて底部１１が僅かに上昇するため、図８の位置に冷却ブロック２０１が静止していた場合、包装体底部１１が冷却ブロック２０１と離間して冷却作用が失われる。
【００３６】
そこで、この実施形態では、右ヒータブロック支持体７Ｂと一体に、昇降用カムブロック２１５を図示矢印ｂ方向へ移動させる。この移動に伴い、昇降用カムローラ２１２がカム溝２１４に沿って僅かに上昇し、アーム部材２１３および昇降用アーム２１１を図示時計方向に回動させる。これによりスライダ２０２が持ち上げられるため、冷却ブロック２０１が図８の位置から僅かに上昇し、包装体底部１１との接触状態を維持して冷却作用を持続させる。
【００３７】
その後、エアシリンダが作動して、冷却ブロック２０１の取付けアーム２０４を図示反時計方向に回動させ、冷却ブロック２０１を退避させる。
なお、一方のヒータブロック５Ａ又は５Ｂには、中央部にカッタが内蔵してあり、包装体１０の横シール部１２を中間部分で切断する。したがって、各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂが開くと同時に、下降位置に置かれた包装体１０が落下していく。
このように、包装体１０の下降途中（すなわち、包装サイクルの途中）において包装体底部１１を冷却するので、折り曲げた横シール部１２の戻りを防止することができる。
【００３８】
次に、落下してきた包装体１０を搬送するための搬送手段３００について説明する。
図１１は搬送手段３００の正面断面図、図１２は図１１におけるＡ−Ａ線断面図である。
各横ヒータブロック５Ａ，５Ｂの下方には、包装体１０を搬送する搬送手段３００が配設してある。この搬送手段３００は、包装体１０を載置するテーブル３０１を備えており、このテーブル３０１の一端に搬送用エアシリンダ３０２が装着してある。搬送用エアシリンダ３０２の駆動ロッドには、支持ブロック３０３が固定してあり、この支持ブロック３０３から両側方に案内ロッド３０４が延出している。各案内ロッド３０４には、ブッシュ３０５を介してプッシャ３０６が摺動自在に装着してある。また、支持ブロック３０３の両側部には、ブッシュ３０５を案内ロッド３０４に沿って駆動するための開閉用エアシリンダ３０７が装着してある。
【００３９】
テーブル３０１の正面に包装体１０が落下してくると、搬送用エアシリンダ３０２が駆動して、プッシャ３０６を図１１の左方向に前進させ、該包装体１０を同方向に搬送する。このとき、プッシャ３０６は、図１２に実線で示すように、テーブル３０１上の包装体１０を押圧可能な閉じた位置に配置されている。
【００４０】
包装体１０の搬送動作が終了すると、開閉用エアシリンダ３０７が作動し、プッシャ３０６を、図１２の仮想線で示すように、包装体１０の搬送軌道から退避した位置に移す。この状態で搬送用エアシリンダ３０２が駆動して、プッシャ３０６を図１１の右方向に後退させる。縦型製袋充填包装機を高速運転させる場合、プッシャ３０６による搬送動作の一サイクルが終了する前に、次の包装体１０がテーブル３０１上に落下してくることが考えられる。しかし、この実施形態の搬送手段３００によれば、プッシャ３０６が包装体１０の搬送軌道から退避した位置で後退するので、プッシャ３０６が次に落下してきた包装体１０と干渉するおそれがない。
【００４１】
さらに、本実施形態の搬送手段３００は、テーブル３０１の内部に冷却媒体の流路３１０（冷却手段）が形成してあり、この流路３１０に流れる冷却媒体に、包装体底部１１に残る予熱を吸収させて、迅速な包装体底部１１の冷却を実現している。
【００４２】
上述したこの発明に係る縦型製袋充填包装機の平底形成装置によれば、図１４（ｂ）に示すように、平底包装体１０の底部１１に形成される横シール部１２（フラップ）を、確実に折り曲げて底部１１に接着し、平坦な底部形状を形成することができる。なお、平底包装体１０の一側面には縦ヒータブロック４により縦シール部１３が形成される。この縦シール部１３の形成側面に対して、底部１１の横シール部１２をどちら側に折り曲げるか、すなわち縦シール部側に折り曲げるかあるいはその反対側に折り曲げるかは、任意に設定することができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、折り込み部材が、ヒータブロックの直上位置で横シール部を折り込むので、横シール動作の直後に該折り込み動作を行うことができ、確実に横シール部を底面側に折り曲げて平坦な底面を形成することができる。しかも、横シール部の折り込みを折り込み部材に担当させることで、ヒータブロックの動作が単純化し、縦型製袋充填包装機の高速化を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る縦型製袋充填包装機の全体構成を示す概略図である。
【図２】折り込み部材とその周辺に設けられた構成要素を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略正面図である。
【図３】図２に続く折り込み部材の動作を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略正面図である。。
【図４】図３に続く折り込み部材の動作を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略正面図である。
【図５】図４に続く折り込み部材の動作を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略正面図である。
【図６】図５に続く折り込み部材の動作を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は概略正面図である。
【図７】中間冷却手段を説明するための図である。
【図８】図７に続く中間冷却手段の動作を示す図である。
【図９】図８に続く中間冷却手段の動作を示す図である。
【図１０】図９に続く中間冷却手段の動作を示す図である。
【図１１】搬送手段の正面断面図である。
【図１２】図１１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図１３】包装体に対する底部折り込み板および折り込み部材の動作を示す斜視図である。
【図１４】平底包装容器の外観を示す斜視図である。
【図１５】縦型製袋充填包装機の一般的な構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：フォーミングチューブ          ４：縦ヒータブロック
５Ａ，５Ｂ：横ヒータブロック      ６：底部折り込み板
７Ａ，７Ｂ：ブロック支持体        １０：包装体
１１：底部                          １２：横シール部
１００：折り込み部材              ２００：中間冷却手段
２０１：冷却ブロック              ３００：搬送手段
３０１：テーブル                  ３１０：流路（冷却手段）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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