(57)【要約】【課題】パネルと封着ガラスとの濡れ角を小さくして、パネルと排気管との封着強度を高める。【解決手段】ガラス封着体１０は、平面表示装置の背面パネル４０の外表面４３と排気管６０の先端面６３とにより狭持された状態で軟化させて、背面パネル４０に形成された排気孔４２と排気管６０の管内部６１とが連通するように背面パネル４０の外表面４３に排気管６０を封着する。ガラス封着体１０は、本体部１１および突出部２１を有する。本体部１１は、中央に貫通孔１２が形成され、板厚方向に拡径して外周にテーパー面１５が形成された円板状体である。突出部２１は、本体部１１の拡径側の面１３から突出し、内径が貫通孔１２の径より大きい環状体である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面表示装置のパネルの外表面とその外表面に対して起立して配置された排気管の先端面とにより狭持された状態で軟化させて、前記パネルに形成された排気孔と前記排気管の管内部とが連通するように前記パネルの外表面に前記排気管を封着するガラス封着体であって、
中央に貫通孔が形成され、板厚方向に拡径して外周にテーパー面が形成された円板状の本体部と、
前記本体部の拡径側の面から突出し、内径が前記貫通孔の径より大きい環状の突出部と、
を具備したことを特徴とするガラス封着体。
【請求項２】
前記本体部と前記突出部とが一体成型されていることを特徴とする請求項１に記載のガラス封着体。
【請求項３】
ビスマス系フリットガラスを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のガラス封着体。
【請求項４】
前記突出部の内径が前記排気管の先端面の外径より大きいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のガラス封着体。
【請求項５】
前記貫通孔の径が前記排気管の先端面の内径より小さいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のガラス封着体。
【請求項６】
上方を向いた前記本体部の縮径側の面が前記パネルの外表面に接触し、かつ、下方を向いた前記本体部の拡径側の面が前記突出部の内部を貫通した前記排気管の先端面に接触した状態で、パネルの外表面と排気管の先端面とにより狭持されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のガラス封着体。
【請求項７】
前記本体部の軟化点が前記突出部の軟化点より高いことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のガラス封着体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面表示装置のパネルに排気管を封着するためのガラス封着体に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面表示装置の背面パネルに排気管を封着するための従来のガラス封着体について、図９ないし図１１を用いて説明する。図９（ａ）は、従来のガラス封着体を示した上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）IX‐IX矢視断面図である。図１０は、従来のガラス封着体による封着を説明するための図であって、封着前におけるパネル、排気管およびガラス封着体を示した断面図である。図１１は、従来のガラス封着体による封着を説明するための図であって、封着後におけるパネル、排気管およびガラス封着体を示した断面図である。
【０００３】
例えば、プラズマディスプレイパネルなどの平面表示装置は、ガラス基板からなる前面パネル１３０および背面パネル１４０を有し、前面パネル１３０および背面パネル１４０の一方の面１３１，１４１には、それぞれ電極や蛍光面（図示しない）が形成されている。前面パネル１３０と背面パネル１４０とは、電極が形成された面１３１，１４１同士を対向させて、間隔を空けて配置されている。この間隔は、放電空間１５０と呼ばれ、ネオン（Ｎｅ）やキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが充填されている。
【０００４】
ここで、平面表示装置の放電空間１５０の形成過程について、図１０および図１１を用いて説明する。
【０００５】
まず、固定治具（図示しない）により、前面パネル１３０が上側、背面パネル１４０が下側に配置されように、前面パネル１３０および背面パネル１４０を水平に固定する。背面パネル１４０には、排気および放電ガスの充填のための排気孔１４２が形成されている。
【０００６】
次に、背面パネル１４０の排気孔１４２と排気管１６０の管内部１６１とが連通するように、貫通孔１１２が形成されたガラス封着体１１０を介して、背面パネル１４０の下面１４３に排気管１６０を下方から押し当てる。
【０００７】
次に、背面パネル１４０に排気管１６０を押し当てた状態で、フリットガラスからなるガラス封着体１１０を加熱し軟化させた後、冷却し硬化させることにより、背面パネル１４０に排気管１６０を封着する。
【０００８】
その後、排気管１６０の下端側に排気装置（図示しない）を取り付けて、排気管１６０を介して、放電空間１５０の排気および放電ガスの充填を行い、排気管１６０を封じ切る。
【０００９】
ここで、従来のガラス封着体１１０について、図９を用いて説明する。
【００１０】
ガラス封着体１１０は、本体部１１１と突出部１２１とが一体に成型されてなる。本体部１１１は、その中央に貫通孔１１２が形成された円板状体である。また、突出部１２１は、本体部１１１の一方の面１１３から突出し、その内径が貫通孔１１２の径より大きい環状体である。
【００１１】
ガラス封着体１１０を介して背面パネル１４０に排気管１６０を下方から押し当てた状態では、本体部１１１の突出部１２１と反対側の面１１４が、背面パネル４０の下面１４３に接触している。また、突出部１２１の環内部１２２には、排気管１６０の先端部１６２が挿入され、本体部１１１の突出部１２１側の面１１３が、排気管１６０の先端面１６３に接触している（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−２３４２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
背面パネル１４０に封着された排気管１６０に荷重が掛かると、封着ガラス１１０が背面パネル１４０から剥がれ、排気管１６０が背面パネル１４０から外れてしまう。特に、図１１に示すように、背面パネル１４０とガラス封着体１１０との濡れ角θが大きい程、ガラス封着体１１０が背面パネル１４０から剥がれやすい。
【００１４】
一方、この濡れ角θが小さい程、ガラス封着体１１０が背面パネル１４０から剥がれにくく、背面パネル１４０と排気管１６０との封着強度を高めることができる。理想的には、ガラス封着体１１０が背面パネル１４０の下面１４３に向かって裾が広がるような形状（濡れ角θが９０°以下）となるのが好ましい。
【００１５】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、パネルと封着ガラスとの濡れ角を小さくして、パネルと排気管との封着強度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明に係るガラス封着体は、平面表示装置のパネルの外表面とその外表面に対して起立して配置された排気管の先端面とにより狭持された状態で軟化させて、前記パネルに形成された排気孔と前記排気管の環内部とが連通するように前記パネルの外表面に前記排気管を封着するガラス封着体であって、中央に貫通孔が形成され、板厚方向に拡径して外周にテーパー面が形成された円板状の本体部と、前記本体部の拡径側の面から突出し、内径が前記貫通孔の径より大きい環状の突出部と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、パネルと封着ガラスとの濡れ角が小さくなり、パネルと排気管との封着強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体を示したものであって、（ａ）は、上面図、（ｂ）は、（ａ）のI−I矢視断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体による封着を説明するための図であって、封着前におけるパネル、排気管およびガラス封着体を示した断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体による封着を説明するための図であって、封着後におけるパネル、排気管およびガラス封着体を示した断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体の製造過程を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体（実施例１ないし３）および比較例１に係るガラス封着体の組成、形状および評価を示した表である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体の軟化時のフリットガラスの動きを説明するための一部断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るガラス封着体を示したものであって、（ａ）は、上面図、（ｂ）は、（ａ）のVII−VII矢視断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るガラス封着体を示したものであって、（ａ）は、上面図、（ｂ）は、（ａ）のVIII−VIII矢視断面図である。
【図９】従来のガラス封着体を示したものであって、（ａ）は、上面図、（ｂ）は、（ａ）のIX−IX矢視断面図である。
【図１０】従来のガラス封着体による封着を説明するための図であって、封着前におけるパネル、排気管およびガラス封着体を示した断面図である。
【図１１】従来のガラス封着体による封着を説明するための図であって、封着後におけるパネル、排気管およびガラス封着体を示した断面図である。
【図１２】従来のガラス封着体の軟化時のフリットガラスの動きを説明するための一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１の実施形態］
本発明のガラス封着体の第１の実施形態について、図１ないし図６を用いて説明する。
【００２０】
まず、本実施形態に係るガラス封着体１０が適用される平面表示装置について、図２および図３を用いて説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体による封着を説明するための図であって、封着前におけるパネル、排気管およびガラス封着体を示した断面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体による封着を説明するための図であって、封着後におけるパネル、排気管およびガラス封着体を示した断面図である。
【００２１】
ガラス封着体１０が適用される平面表示装置として、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマアドレスリキッドクリスタルディスプレイ（ＰＡＬＣ）、あるいは、蛍光表示管（ＶＦＤ）が挙げられる。以下、ＰＤＰを例にして説明する。
【００２２】
ＰＤＰは、ガラス基板からなる前面パネル３０および背面パネル４０を有する。図示しないが、前面パネル３０の一方の面（電極形成面）３１上には、表示電極が形成され、背面パネル４０の一方の面（電極形成面）４１上には、アドレス電極や蛍光面が形成されている。前面パネル３０と背面パネル４０とは、互いの電極形成面３１，４１同士を対向させて、間隔を空けて配置されている。この間隔は、放電空間５０と呼ばれ、ネオン（Ｎｅ）やキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが充填されている。
【００２３】
ここで、平面表示装置の放電空間５０の形成過程について、図２および図３を用いて説明する。
【００２４】
まず、固定治具（図示しない）により、前面パネル３０が上側、背面パネル４０が下側に配置されように、前面パネル３０および背面パネル４０を水平に固定する。背面パネル４０には、排気および放電ガスの充填のための排気孔４２が形成されている。
【００２５】
次に、背面パネル４０の排気孔４２の軸中心、ガラス封着体１０の軸中心、および、排気管６０の軸中心が一致するように、ガラス封着体１０を介して、背面パネル４０の下面（背面パネル４０の外表面）４３に排気管６０を下方から垂直に押し当てる。このとき、ガラス封着体１０は、背面パネル４０と排気管６０とにより狭持されている。ガラス封着体１０には、貫通孔１２が形成されているため、背面パネル４０の排気孔４２と排気管６０の管内部６１とが連通している。
【００２６】
次に、背面パネル４０に排気管６０を押し当てた状態で、フリットガラスからなるガラス封着体１０を加熱し軟化させた後、冷却し硬化させることにより、背面パネル４０に排気管６０を封着する。
【００２７】
その後、排気管６０の下端側に排気装置（図示しない）を取り付けて、排気管６０の管内部６１を介して、放電空間５０の排気および放電ガスの充填を行い、排気管６０を封じ切る。
【００２８】
次に、本実施形態に係るガラス封着体１０の構造について、図１ないし図３を用いて説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体を示した上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI‐I矢視断面図である。
【００２９】
ガラス封着体１０は、本体部１１と突出部２１とが一体に成型されてなる。図１において、説明の都合上、本体部１１と突出部２１との境界を点線で描いた。
【００３０】
本体部１１は、その中央に貫通孔１２が形成された円板状体である。本体部１１は、その板厚方向（軸方向）に拡径して、その外周にテーパー面１５が形成されている。また、突出部２１は、本体部１１の拡径側の面１３から突出し、その内径が貫通孔１２の径より大きい環状体である。突出部２１の外周面は、本体部１１のテーパー面１５と連続している。
【００３１】
ガラス封着体１０を介して背面パネル４０に排気管６０を押し当てた状態では、本体部１１の拡径側の面１３と反対側の面（本体部１１の縮径側の面）１４が、背面パネル４０の外表面（背面パネル４０の下面）４３に接触している。また、突出部２１の環内部２２には、排気管６０の先端部６２が挿入され、本体部１１の拡径側の面１３が、排気管６０の先端面６３に接触している。
【００３２】
なお、排気管６０の先端部６２が突出部２１の環内部２２に挿入できるように、突出部２１の内径は、排気管６０の先端面６３の外径より僅かに大きい。また、本体部１１の貫通孔１２の径は、排気管６０の先端面６３の内径より小さい。
【００３３】
ガラス封着体１０は、フリットガラスを含む。このフリットガラスは、鉛ホウ酸系ガラスでも良いが、環境上の観点から、ビスマス系ガラスが好ましい。背面パネル４０および排気管６０を構成するガラスの軟化点は、７００〜８５０℃程度であるが、ガラス封着体１０を構成するフリットガラスの軟化点は、それに比べて低く、例えば、４００〜５００℃程度である。
【００３４】
次に、図５に示した実施例１ないし３に係るガラス封着体１０の製造方法について、図４および図５を用いて説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体の製造過程を示したフローチャートである。図５は、本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体（実施例１ないし３）および比較例１に係るガラス封着体の組成、形状および評価を示した表である。
【００３５】
まず、図５に示したガラス組成となるように、各酸化物（Ｂｉ２Ｏ３，Ｂ２Ｏ３，ＺｎＯ，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＣｅＯ２，Ｆｅ２Ｏ３，ＣｕＯ）を調合したガラスバッチを用意する（Ｓ１）。このガラスバッチを熔解し、フレーク状に成形（Ｓ２）した後、粉砕して、ガラス粉末を得る（Ｓ３）。
【００３６】
次に、ガラス粉末にコージェライト、ジルコン、および、有機バインダを加えて混練し（Ｓ４）、スプレードライヤにより造粒する（Ｓ５）。その後、この造粒物を金型に入れて、図５に示した形状にプレス成型する（Ｓ６）。この成型物を焼成して（Ｓ７）、フリットガラスからなる実施例１〜３に係るガラス封着体１０を得る。
【００３７】
なお、実施例１〜３に係るガラス封着体１０は、互いに、本体部１１の拡径側の面１３の径（突出部２１の外径）Ｒ１と本体部１１の縮径側の面１４の径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１が異なる。
【００３８】
図５に示した比較例１に係るガラス封着体１１０についても、同様に製造されたものである。
【００３９】
次に、本実施形態に係るガラス封着体１０の作用について、図３、図５および図１１を用いて説明する。
【００４０】
背面パネル４０に排気管６０を下方から押し当てた状態で、ガラス封着体１０を加熱し軟化させた後、冷却し硬化させることにより、背面パネル４０に排気管６０が封着される。背面パネル４０に排気管６０を封着した状態では、背面パネル４０の外表面４３と排気管６０の先端面６３とは、主に本体部１１を構成するフリットガラスにより接着している。また、排気管６０の側面６４は、主に突出部２１を構成するフリットガラスにより覆われている。放電空間５０と排気管６０の管内部６１とは、背面パネル４０の排気孔４２とガラス封着体１０の貫通孔１２を介して連通している。
【００４１】
上述したとおり、背面パネル４０に封着された排気管６０に荷重が掛かった場合に、背面パネル４０の外表面４３とガラス封着体１０との濡れ角（以下、単に「濡れ角」という）θが大きい程、ガラス封着体１０の背面パネル４０との接触部分に応力が集中しやすく、ガラス封着体１０が背面パネル４０から剥がれやすくなる。そのため、背面パネル４０と排気管６０との封着強度が低下する。一方、この濡れ角θが小さい程、ガラス封着体１０の背面パネル４０との接触部分に掛かる応力が分散され、ガラス封着体１０が背面パネル４０から剥がれにくくなる。そのため、背面パネル４０と排気管６０との封着強度を向上できる。
【００４２】
図５に示したとおり、比較例１に係る従来のガラス封着体１１０を用いて背面パネル４０に排気管６０を封着した場合には、濡れ角は、１１８°となった。一方、実施例１ないし３に係るガラス封着体１０を用いて背面パネル４０に排気管６０を封着した場合には、濡れ角θは、それぞれ８９°、８９°、９０°となり、比較例１に比べて小さくなった。
【００４３】
ここで、比較例１に係るガラス封着体１１０は、その本体部１１１が板厚方向に拡径していないのに対し、実施例１ないし３に係るガラス封着体１０は、その本体部１１が板厚方向に拡径し、外周にテーパー面１５が形成されている。この構造の相違により、実施例１ないし３に係るガラス封着体１０は、比較例１に係るガラス封着体１１０に比べて、濡れ角θを小さくすることができる。
【００４４】
この主な理由について、図６および図１２を用いて説明する。図６は、本発明の第１の実施形態に係るガラス封着体の軟化時のフリットガラスの動きを説明するための一部断面図である。図１２は、従来のガラス封着体の軟化時のフリットガラスの動きを説明するための一部断面図である。
【００４５】
まず、従来のガラス封着体１１０の軟化時のフリットガラスの動きを説明する。図１２（ａ）は、ガラス封着体１１０の軟化直後の状態を示している。ガラス封着体１１０を軟化させると、本体部１１１の外周面付近を構成するフリットガラスＰ２は、重力により、下向き（Ｙ２）に流動し、突出部１２１部分に流れ込む。そうすると、表面張力により、図１２（ｂ）に示したように、突出部１２１部分が膨らんで、突出部１２１部分の厚みＤ２が厚くなる。その結果、背面パネル１４０とガラス封着体１１０との濡れ角θが鈍角となってしまうと考えられる。
【００４６】
一方、本実施形態に係るガラス封着体１０の軟化時の動きを説明する。図６（ａ）は、ガラス封着体１０の軟化直後の状態を示している。ガラス封着体１０を軟化させると、本体部１１のテーパー面１５付近を構成するフリットガラスＰ１は、前述と同様に、下向き（Ｙ１）に流動する。すなわち、テーパー面１５が背面パネル４０の外表面４３に対して起立する方向に移動する。また、従来のガラス封着体１１０を用いた場合に、突出部１２１部分の厚みＤ２を厚くする原因となっていた本体部１１１の外周面付近を構成するフリットガラス（図１２（ａ）におけるＰ２とその周辺のフリットガラス）を、本実施形態に係るガラス封着体１０では、切り落としている。そのため、突出部２１部分に流れ込む本体部１１を構成するフリットガラスの量が少ないため、図６（ｂ）に示したように、突出部２１部分の厚みＤ２が、従来のガラス封着体１１０を用いた場合に比べて薄くなる。その結果、背面パネル４０とガラス封着体１０との濡れ角θが、従来のガラス封着体１１０を用いた場合に比べて小さくなると考えられる。
【００４７】
本実施形態に係るガラス封着体１０によれば、背面パネル４０とガラス封着体１０との濡れ角θを小さくでき、背面パネル４０と排気管６０との封着強度を高めることができる。
【００４８】
［第２の実施形態］
本発明のガラス封着体の第２の実施形態について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るガラス封着体を示した上面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のVII‐VII矢視断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であるため、重複説明を省略する。
【００４９】
本実施形態に係るガラス封着体１０は、本体部１１および突出部２１を有する。
【００５０】
本体部１１は、その中央に貫通孔１２が形成された円板状体である。本体部１１は、その板厚方向に拡径して、その外周に曲率を有するテーパー面１５が形成されている。また、突出部２１は、本体部１１の拡径側の面１３から突出し、その内径が貫通孔１２の径より大きい環状体である。突出部２１の外周面は、本体部１１のテーパー面１５と連続している。
【００５１】
本実施形態に係るガラス封着体１０によっても、図５に示した比較例１に係るガラス封着体１１０を用いた場合に比べて、背面パネル４０とガラス封着体１０との濡れ角θを小さくでき、背面パネル４０と排気管６０との封着強度を高めることができる。
【００５２】
［第３の実施形態］
本発明のガラス封着体の第３の実施形態について、図８を用いて説明する。図８（ａ）は、本発明の第３の実施形態に係るガラス封着体を示した上面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のVIII‐VIII矢視断面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態の変形例であるため、重複説明を省略する。
【００５３】
本実施形態に係るガラス封着体１０は、本体部１１および突出部２１を有する。
【００５４】
本体部１１は、その中央に貫通孔１２が形成された円板状体である。本体部１１は、その板厚方向に拡径して、その外周にテーパー面１５が形成されている。また、突出部２１は、本体部１１の拡径側の面１３から突出し、その内径が貫通孔１２の径より大きい環状体である。突出部２１の本体部１１側の一部は、その突出方向（軸方向）に拡径して、その外周にテーパー面２３が形成されている。突出部２１のテーパー面２３は、本体部１１のテーパー面１５と連続している。
【００５５】
本実施形態に係るガラス封着体１０によっても、図５に示した比較例１に係るガラス封着体１１０を用いた場合に比べて、背面パネル４０とガラス封着体１０との濡れ角θを小さくでき、背面パネル４０と排気管６０との封着強度を高めることができる。
【００５６】
［他の実施形態］
第１ないし第３の実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５７】
第１ないし第３の実施形態では、本発明に係るガラス封着体１０は、本体部１１と突出部２１とが同一のフリットガラスにより構成されているが、本体部１１と突出部２１とが異なるフリットガラスにより構成されていても良い。
【００５８】
ところで、放電空間５０の排気は、排気効率を高めるため、高温雰囲気下で行われる。しかし、本体部１１の軟化点以上の温度で排気すると、本体部１１を構成するフリットガラスが軟化して、排気装置に吸い込まれてしまう。一方、ガラス封着体１０の全体（本体部１１および突出部２１）を軟化点の高いフリットガラスで構成すると、濡れ性が低下して、背面パネル４０と排気管６０との封着強度が低下する。
【００５９】
そこで、排気管６０の管内部６１に隣接する本体部１１を、突出部２１を構成するフリットガラスに比べて軟化点の高いフリットガラスを適用する。このようにガラス封着体１０を構成すれば、より高温下で放電空間５０を排気することができ、放電空間５０の排気効率を向上できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…ガラス封着体、１１…本体部、１２…貫通孔、１３…本体部の拡径側の面、１４…本体部の縮径側の面、１５…本体部のテーパー面、２１…突出部、２２…環内部、２３…突出部のテーパー面、３０…前面パネル、３１…前面パネルの電極形成面、４０…背面パネル、４１…背面パネルの電極形成面、４２…背面パネルの排気孔、４３…背面パネルの外表面、５０…放電空間、６０…排気管、６１…排気管の管内部、６２…排気管の先端部、６３…排気管の先端面、６４…排気管の側面、１１０…ガラス封着体、１３０…前面パネル、１４０…背面パネル、１５０…放電空間、１６０…排気管
【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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