(57)【要約】【課題】高い精度ではんだの残存を防止することができるはんだ除去装置を提供する。【解決手段】ノズル本体２１の先端面２２の吸入口２６ははんだ４５に押し当てられる。ヒータ１３はノズル本体２１を加熱する。ヒータ１３の熱エネルギはノズル本体２１からはんだ４５に伝達される。はんだ４５は溶融する。はんだ４５の溶融に応じてノズル本体２１がはんだ４５に向かって押し付けられると、先端面２２の突起２７は、はんだ４５を保持する部品３８に受け止められる。先端面２２および部品３８の間には隙間が形成される。部品３８の表面ではんだ４５の押し広がりは防止される。同時に、負圧発生機構１６は吸入路２６で負圧を発生させる。隙間に基づき先端面２２および部品３８の間には確実に空気の流路が確保される。溶融したはんだ４５は吸入口２６から吸入路２５に確実に吸い込まれる。部品３８上からはんだ４５は高い精度で除去される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に先端面を有するノズル本体と、
前記ノズル本体に形成され、前記ノズル本体の前記先端面に吸入口を有する吸入路と、
前記ノズル本体の前記先端面より突き出して形成される突起と、
前記吸入路に負圧を発生させる負圧発生機構と、
前記ノズル本体を加熱するヒータとを備えることを特徴とするはんだ除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載のはんだ除去装置において、
前記ノズル本体に形成され、前記吸入路に接続される流路と、
前記ノズル本体の側面に補助吸入口を有し、前記流路に接続される補助吸入路をさらに備えることを特徴とするはんだ除去装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のはんだ除去装置において、前記ノズル本体の前記先端面には複数の前記吸入口が配列されることを特徴とするはんだ除去装置。
【請求項４】
先端に先端面を有するノズル本体と、
前記ノズル本体に形成され、前記ノズル本体の前記先端面に吸入口を有する吸入路と、
前記ノズル本体の前記先端面から直立する突起とを備えることを特徴とするはんだ除去装置用ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の端子上からはんだを除去するはんだ除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだ除去装置は例えば吸引ノズルを備える。吸引ノズルは、先端に向かって先細るノズル本体を備える。ノズル本体の先端には吸入口が規定される。吸入口は、ノズル本体内に形成される吸入路の前端で形成される。吸入路には例えば真空ポンプが接続される。その結果、吸入路では負圧が生成される。
【０００３】
はんだの除去にあたって、吸引ノズルは、例えばフレキシブルプリント基板の端子上に残存するはんだに吸入口を突き当てる。ノズル本体の発熱に基づきはんだは加熱される。はんだは溶融する。溶融したはんだは負圧の働きで吸入口から吸入路に吸い込まれる。こうして端子上からはんだは除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３２８２３６号公報
【特許文献２】特開平６−２６９７５２号公報
【特許文献３】特開２００６−２７８３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
はんだの加熱時、ノズル本体の先端ははんだに接触しなければならない。したがって、ノズル本体は先端ではんだに押し付けられる。その結果、溶融したはんだがノズル本体で押し潰されることがある。押し潰されたはんだは端子からフレキシブルプリント基板の表面に向かって外側に広がる。こうしたはんだは完全に除去されない。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、高い精度ではんだの残存を防止することができるはんだ除去装置およびはんだ除去装置用ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、はんだ除去装置の一具体例は、先端に先端面を有するノズル本体と、前記ノズル本体に形成され、前記ノズル本体の前記先端面に吸入口を有する吸入路と、前記ノズル本体の前記先端面より突き出して形成される突起と、前記吸入路に負圧を発生させる負圧発生機構と、前記ノズル本体を加熱するヒータとを備える。
【０００８】
こうしたはんだ除去装置は、例えば部品上に残存するはんだの除去に用いられる。除去にあたって、ノズル本体の先端面の吸入口ははんだに押し当てられる。ヒータはノズル本体を加熱する。ヒータの熱エネルギはノズル本体からはんだに伝達される。はんだは溶融する。はんだの溶融に応じてノズル本体がはんだに向かって押し付けられると、先端面の突起は、はんだを保持する部品に受け止められる。こうして先端面および部品の間には隙間が形成される。部品の表面ではんだの押し広がりは防止される。同時に、負圧発生機構は吸入路で負圧を発生させる。先端面および部品の間に形成される隙間に基づき先端面および部品の間には確実に空気の流路が確保される。溶融したはんだは吸入口から吸入路に確実に吸い込まれる。部品上からはんだは高い精度で除去される。
【０００９】
はんだ除去装置の他の具体例は、先端に先端面を有するノズル本体と、前記ノズル本体に形成され、前記ノズル本体の前記先端面に吸入口を規定する吸入路と、前記ノズル本体の前記先端面に形成され、前記吸入口に接続される溝と、前記吸入路に負圧を発生させる負圧発生機構と、前記ノズル本体を加熱するヒータとを備える。
【００１０】
こうしたはんだ除去装置は、前述と同様に、例えば部品上に残存するはんだの除去に用いられる。除去にあたって、ノズル本体の先端面の吸入口ははんだに押し当てられる。ヒータはノズル本体を加熱する。ヒータの熱エネルギはノズル本体からはんだに伝達される。はんだは溶融する。はんだの溶融に応じてノズル本体がはんだに向かって押し付けられると、先端面は部品に受け止められる。先端面には吸入口に接続される溝が形成されることから、溝および部品の間には空気の流路が確実に確保される。その結果、溶融したはんだは吸入口から吸入路に確実に吸い込まれる。部品上からはんだは高い精度で除去される。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように開示のはんだ除去装置によれば、高い精度ではんだの残存を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るはんだ除去装置の構造を概略的に示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る吸引ノズルの構造を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る吸引ノズルの構造を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る吸引ノズルの構造を概略的に示す正面図である。
【図５】一具体例に係るキャリッジの構造を概略的に示す斜視図である。
【図６】フレキシブルプリント基板同士の接続部分を概略的に示す部分拡大正面図である。
【図７】フレキシブルプリント基板を概略的に示す部分拡大正面図である。
【図８】フレキシブルプリント基板上からはんだが除去される様子を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図９】フレキシブルプリント基板上からはんだが除去される様子を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の一変形例に係る吸引ノズルの構造を概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る吸引ノズルの構造を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る吸引ノズルの構造を概略的に示す断面図である。
【図１３】図１２の１３−１３線に沿った断面図である。
【図１４】フレキシブルプリント基板上からはんだが除去される様子を概略的に示す部分拡大断面図である。
【図１５】図１４の１５−１５線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明の一具体例に係るはんだ除去装置１１の構造を概略的に示す。このはんだ除去装置１１は本体１２を備える。本体１２の前端にはヒータ１３が接続される。ヒータ１３は、例えばＣｕ（銅）といった高熱伝導性の金属材料から形成される。ヒータ１３には電熱線（図示されず）が埋め込まれる。電熱線に電流が供給されると、電熱線は熱エネルギを生成する。熱エネルギに基づきヒータ１３は発熱する。ヒータ１３の温度は例えば３５０℃程度の高温に設定される。ヒータ１３の前端には吸引ノズル１４が取り付けられる。
【００１５】
吸引ノズル１４の後端には吸引ポッド１５が接続される。吸引ポッド１５は例えば樹脂材料から形成される。吸引ポッド１５内には廃棄空間が区画される。廃棄空間には例えばフェルト製のフィルタが配置される。廃棄空間には負圧発生機構すなわちエジェクタ１６が接続される。エジェクタ１６では例えば圧気の供給路および圧気の排気路が形成される。供給路および排気路は供給路および排気路より細い小径路で接続される。小径路に排気空間が接続される。供給路から小径路、排気路に圧気が供給されると、廃棄空間から小径路に空気が吸い出される。その結果、廃棄空間で負圧が生成される。
【００１６】
図２は本発明の第１実施形態に係る吸引ノズル１４を概略的に示す。この吸引ノズル１４はノズル本体２１を備える。ノズル本体２１は例えばＣｕ（銅）といった高熱伝導性の金属材料から形成される。ノズル本体２１の表面にはＣｒ（クロム）めっき膜が形成されてもよい。ノズル本体２１は、先端に規定される平坦な先端面２２に向かって先細る。ノズル本体２１内にはノズル本体２１の長手方向に延びる流路２３が形成される。流路２３の前端は、先端面２２を規定する先端板２４で密閉される。流路２３の後端は開放される。流路２３の後端は吸引ポッド１５の廃棄空間に接続される。
【００１７】
図３を併せて参照し、先端板２４には先端板２４を貫通する例えば６つの吸入路２５が形成される。吸入路２５は一列に配列される。各吸入路２５同士は相互に平行に延びる。吸入路２５は例えば円柱状に形成される。各吸入路２５の前端は先端面２２で吸入口２６を規定する。各吸入路２５の後端は流路２３に接続される。吸入路２５の径は流路２３の径より著しく小さく設定される。先端板２４には先端面２２から直立する１対の突起２７、２７が形成される。突起２７は先端面２２より前方に突き出る。突起２７は例えば円柱状に形成される。先端面２２から突起２７の高さは、後述の残存するはんだの高さに応じて設定される。
【００１８】
ノズル本体２１には先端板２４に隣接して例えば１対の補助吸入路２８が形成される。補助吸入路２８の外端はノズル本体２１の側面に補助吸入口２９を規定する。各補助吸入路２８の内端は流路２３の前端に接続される。補助吸入路２８の径は吸入路２５の径より大きく設定されればよい。前述のように、流路２３には廃棄空間が接続される。エジェクタ１６の働きで廃棄空間すなわち流路２３で負圧が生成されると、吸入路２５や補助吸入路２８から流路２３に空気が流れ込む。こうして吸入路２５から廃棄空間に向かって空気の流れすなわち気流が生成される。
【００１９】
図４に示されるように、吸入口２６は例えば等間隔に一列に配列される。相互に隣接する吸入口２６同士の間隔は後述の導電パッド同士の間隔に応じて設定される。突起２７、２７は両端の吸入口２６に隣接して配置される。突起２７、２７は吸入口２６の配列方向上で両端の吸入口２６より外側に配列される。こうして突起２７、２７は吸入口２６の配列を挟み込む。ここでは、先端面２２は吸入口２６の配列方向に沿って細長く規定される。吸入口２６の径は後述の導電パッドの輪郭より小さく設定される。
【００２０】
いま、図５に示されるように、キャリッジ３１のうちヘッドサスペンションアセンブリ３２が交換される場面を想定する。キャリッジ３１はハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記憶装置に組み込まれる。キャリッジ３１はキャリッジブロック３３を備える。キャリッジブロック３３には水平方向に延びる複数のキャリッジアーム３４が区画される。個々のキャリッジアーム３４の先端にヘッドサスペンションアセンブリ３２が取り付けられる。ヘッドサスペンションアセンブリ３２は、キャリッジアーム３４の前端から前方に延びるヘッドサスペンション３５を備える。ヘッドサスペンション３５の前端に浮上ヘッドスライダ３６が固定される。
【００２１】
キャリッジ３１は、キャリッジブロック３３上に配置されるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）ユニット３７を備える。フレキシブルプリント基板ユニット３７はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３８を備える。フレキシブルプリント基板３８にはプリアンプＩＣ４１が実装される。プリアンプＩＣ４１から浮上ヘッドスライダ３６にセンス電流や書き込み電流が供給される。供給にあたってヘッドサスペンションアセンブリ３２のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）４２が用いられる。フレキシブルプリント基板４２は個々のヘッドサスペンション３５ごとに配置される。
【００２２】
フレキシブルプリント基板４２は一端でヘッドサスペンション３５に支持する。フレキシブルプリント基板４２上の配線パターンは浮上ヘッドスライダ３６に接続される。フレキシブルプリント基板４２はヘッドサスペンション３５からキャリッジアーム３４の側面に沿って後方に延びる。ヘッドサスペンションアセンブリ３２はいわゆるロングテール型に構成される。フレキシブルプリント基板４２の他端はキャリッジブロック３３上のフレキシブルプリント基板３８に重ね合わせられる。フレキシブルプリント基板４２の他端には長尺の先端片４２ａが区画される。先端片４２ａはフレキシブルプリント基板３８の表面に沿って広がる。
【００２３】
図６を併せて参照し、フレキシブルプリント基板３８の表面には例えば６つの導電パッド４３が露出する。導電パッド４３は例えば等間隔に一列に配列される。導電パッド４３には例えば銅といった導電材料が用いられる。導電パッド４３はフレキシブルプリント基板３８上の配線パターンに接続される。配線パターンはプリアンプＩＣ４１に接続される。先端片４２ａには例えば６つの端子４４が配置される。端子４４同士の間隔は導電パッド４３同士の間隔に一致する。各端子４４は対応の導電パッド４３に接合される。接合にあたってはんだ４５が用いられる。こうして導電パッド４３および端子４４は電気的に接続される。
【００２４】
ヘッドサスペンションアセンブリ３２の交換時、まず、先端片４２ａはフレキシブルプリント基板３８から取り外される。取り外しにあたって例えばはんだ４５ははんだ４５の融点まで加熱される。はんだ４５は溶融する。このとき、先端片４２ａはフレキシブルプリント基板３８から取り外される。その後、ヘッドサスペンション３５はキャリッジアーム３４から取り外される。こうしてキャリッジアーム３４からヘッドサスペンションアセンブリ３２が取り外される。このとき、図７に示されるように、フレキシブルプリント基板３８の導電パッド４３上にははんだ４５が残存する。新たなヘッドサスペンションアセンブリ３２の取り付けに先立って、残存するはんだ４５は除去されなければならない。除去にあたってはんだ除去装置１１が用いられる。
【００２５】
図８に示されるように、導電パッド４３上で固化したはんだ４５には吸引ノズル１４の先端面２２が押し当てられる。隣接する吸入口２６同士の間隔は、隣接する導電パッド４３同士の間隔に一致することから、各吸入口２６ははんだ４５で塞がれる。突起２７、２７の先端とフレキシブルプリント基板３８の表面との間には所定の隙間が確保される。ここでは、導電パッド４３の表面からはんだ４５は例えば６０μｍ程度の高さを有することから、先端面２２から突起２７の高さは例えばはんだ４５の高さの半分すなわち３０μｍ程度に設定される。このとき、ヒータ１３の発熱に基づき熱エネルギはヒータ１３から吸引ノズル１４に伝達される。吸引ノズル１４の温度は例えば３５０℃まで上昇する。はんだ４５は加熱される。
【００２６】
その結果、導電パッド４３上ではんだ４５は溶融する。同時に、エジェクタ１６は廃棄空間すなわち流路２３で負圧を発生させる。吸入口２６ははんだ４５で塞がれることから、図９に示されるように、負圧に基づき溶融したはんだ４５は吸入路２５に吸い込まれていく。流路２３では前端から後端に向かって気流が生成される。流路２３では比較的に大きな径が設定されるものの、補助吸入路２８から流れ込む空気の働きで気流の流速は増大する。こうして吸入路２５内から流路２３に確実にはんだ４５が吸い込まれる。同様に、吸入路２５内に確実にはんだ４５が吸い込まれる。こうしてはんだ４５は流路２３から吸引ポッド１５の廃棄空間まで吸い込まれる。
【００２７】
このとき、はんだ４５の溶融に応じて吸引ノズル１４はフレキシブルプリント基板３８の表面に向かって押し付けられる。吸引ノズル１４は突起２７でフレキシブルプリント基板３８の表面に受け止められる。ここでは、突起２７の高さは導電パッド４３の厚みより大きく設定される。その結果、図９から明らかなように、先端面２２および導電パッド４３の間には隙間が確保される。先端面２２およびフレキシブルプリント基板３８の表面の間には確実に空気の流路が確保される。吸入口２６すなわち吸入路２５にははんだ４５が高い精度で吸い込まれていく。しかも、導電パッド４３の輪郭から外側に向かって溶融したはんだ４５の漏れ出しは回避される。導電パッド４３上のはんだ４５はすべて吸引ノズル１４内に吸い込まれる。導電パッド４３上ではんだ４５の残存は防止される。
【００２８】
その後、導電パッド４３上には新たにはんだボールが接合される。接合に先立ってはんだボールには例えばフラックスが塗布される。導電パッド４３上ではんだボールは加熱される。はんだボールは溶融する。はんだボールは固化する。その結果、導電パッド４３上にははんだバンプが形成される。その後、キャリッジアーム３４の前端には新たなヘッドサスペンションアセンブリ３２が取り付けられる。フレキシブルプリント基板４２の先端片４２ａはフレキシブルプリント基板３８の導電パッド４３上に位置決めされる。はんだバンプの溶融に基づきフレキシブルプリント基板４２上の端子４４は導電パッド４３に接合される。こうしてヘッドサスペンションアセンブリ３２の交換は終了する。
【００２９】
図１０に示されるように、吸引ノズル１４では複数の吸入路２５に代えて１つの吸入路２５のみが形成されてもよい。吸入路２５の減少に応じて流路２３は、前端で吸入路２５に接続される小径部２３ａを有する。小径部２３ａの径は吸入路２５の径より僅かに大きく設定される。小径部２３ａの後端は大径部２３ｂの前端に接続される。大径部２３ｂは前述と同様の径を有すればよい。補助吸入路２８は大径部２３ｂで流路２３に接続される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。こうした吸引ノズル１４は前述と同様の作用効果を実現することができる。こういった吸引ノズル１４は、例えば１つの導電パッドを有する部品に対して使用されればよい。
【００３０】
図１１は本発明の第２実施形態に係る吸引ノズル１４ａを概略的に示す。この吸引ノズル１４ａでは先端板２４で突起２７、２７の形成が省略される。その一方で、前述と同様に、６つの吸入路２５が形成される。図１２に示されるように、先端面２２では各吸入口２６に例えば２筋の溝５１が接続される。溝５１は先端面２２から窪む底面を有する。ここでは、各吸入口２６では、吸入口２６の配列方向に直交する１直線上に溝５１、５１が配置される。図１３を併せて参照し、溝５１は先端面２２の輪郭まで至る。こうして溝５１の外端は先端面２２の輪郭で開放される。溝５１の内端は吸入路２５で開放される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。
【００３１】
ヘッドサスペンションアセンブリ３２の交換時、図１４に示されるように、はんだ４５に吸引ノズル１４ａの先端面２２が押し当てられる。各吸入口２６ははんだ４５で塞がれる。ヒータ１３の発熱に基づき熱エネルギはヒータ１３から吸引ノズル１４に伝達される。吸引ノズル１４の温度は例えば３５０℃まで上昇する。はんだ４５は加熱される。導電パッド４３上ではんだ４５は溶融する。同時に、エジェクタ１６は廃棄空間すなわち流路２３で負圧を発生させる。吸入口２６ははんだ４５で塞がれることから、負圧に基づき溶融したはんだ４５は吸入路２５に吸い込まれていく。はんだ４５は流路２３から吸引ポッド１５の廃棄空間まで吸い込まれる。
【００３２】
このとき、はんだ４５の溶融に応じて吸引ノズル１４ａはフレキシブルプリント基板３８の表面に向かって押し付けられる。その結果、図１５に示されるように、吸引ノズル１４ａの先端面２２は導電パッド４３上に受け止められる。先端面２２には溝５１、５１が形成されることから、溝５１に基づき導電パッド４３との間には確実に空気の流路が確立される。その結果、吸入路２５には確実にはんだ４５が吸い込まれていく。しかも、溝５１の働きで導電パッド４３の輪郭から外側に溶融したはんだ４５の漏れ出しは回避される。導電パッド４３上のはんだ４５はすべて吸引ノズル１４内に吸い込まれることができる。導電パッド４３上ではんだ４５の残存は防止される。
【００３３】
以上の実施形態に関し出願人はさらに以下の付記を開示する。
【００３４】
（付記１）  先端に先端面を有するノズル本体と、
前記ノズル本体に形成され、前記ノズル本体の前記先端面に吸入口を有する吸入路と、
前記ノズル本体の前記先端面より突き出して形成される突起と、
前記吸入路に負圧を発生させる負圧発生機構と、
前記ノズル本体を加熱するヒータとを備えることを特徴とするはんだ除去装置。
【００３５】
（付記２）  付記１に記載のはんだ除去装置において、
前記ノズル本体に形成され、前記吸入路に接続される流路と、
前記ノズル本体の側面に補助吸入口を有し、前記流路に接続される補助吸入路をさらに備えることを特徴とするはんだ除去装置。
【００３６】
（付記３）  付記１または２に記載のはんだ除去装置において、前記ノズル本体の前記先端面には複数の前記吸入口が配列されることを特徴とするはんだ除去装置。
【００３７】
（付記４）  先端に先端面を有するノズル本体と、
前記ノズル本体に形成され、前記ノズル本体の前記先端面に吸入口を有する吸入路と、
前記ノズル本体の前記先端面から直立する突起とを備えることを特徴とするはんだ除去装置用ノズル。
【００３８】
（付記５）  先端に先端面を有するノズル本体と、
前記ノズル本体に形成され、前記ノズル本体の前記先端面に吸入口を有する吸入路と、
前記ノズル本体の前記先端面に形成され、前記吸入口に接続される溝と、
前記吸入路に負圧を発生させる負圧発生機構と、
前記ノズル本体を加熱するヒータとを備えることを特徴とするはんだ除去装置。
【００３９】
（付記６）  付記５に記載のはんだ除去装置において、
前記ノズル本体に形成され、前記吸入路に接続される流路と、
前記ノズル本体の側面に補助吸入口を有し、前記流路に接続される補助吸入路をさらに備えることを特徴とするはんだ除去装置。
【００４０】
（付記７）  付記５または６に記載のはんだ除去装置において、前記ノズル本体の前記先端面には複数の前記吸入口が配列されることを特徴とするはんだ除去装置。
【００４１】
（付記８）  先端に先端面を有するノズル本体と、
前記ノズル本体に形成され、前記ノズル本体の前記先端面に吸入口を有する吸入路と、
前記ノズル本体の前記先端面に形成され、前記吸入口に接続される溝とを備えることを特徴とするはんだ除去装置用ノズル。
【符号の説明】
【００４２】
１１  はんだ除去装置、１３  ヒータ、１４、１４ａ  はんだ除去装置用ノズル、１６  負圧発生機構（エジェクタ）、２１  ノズル本体、２２  先端面、２３  流路、２５  吸入路、２６  吸入口、２７  突起、２８  補助吸入路、２９  補助吸入口、５１  溝。
【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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