(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筋電位を測定する検出電極部と、
該検出電極部からの信号を伝送する配線と、
該配線を織り込んだテキスタイルとを少なくとも備える筋電位測定義手用アームカバーであって、
前記テキスタイル中に、前記配線を複数備え、
前記配線に接続するコネクタを、少なくとも１個設け、
前記コネクタの１個に対して、前記配線が複数接続されており、該配線は、前記テキスタイル中の適所で屈曲部を有し、
前記配線は、導電性繊維であり、
前記導電性繊維は、銅線、アルミニウム線、チタン線、金線、銀線の中から選ばれる少なくとも１種から構成される金属線、あるいはこれらの中から選ばれた少なくとも１種を含む合金から構成される合金金属線、または、該金属線或いは該合金金属線表面にこれらの中から選ばれた少なくとも１種を含む金属または合金を被覆することにより構成される金属複合線である
ことを特徴とする筋電位測定義手用アームカバー。
【請求項２】
前記導電性繊維は、中心導体径が０．０３０ｍｍ以下の単線もしくは、撚り線であって、同軸構造とした後に外被（ジャケット）を施した径が０．５ｍｍ以下である極細同軸ケーブルにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載の筋電位測定義手用アームカバー。
【請求項３】
前記テキスタイル中に、前記導電性繊維からなる非同軸ケーブル、及び前記極細同軸ケーブルが織り込まれていることを特徴とする請求項２に記載の筋電位測定義手用アームカバー。
【請求項４】
前記配線の１本に対して、前記検出電極部が少なくとも１個備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の筋電位測定義手用アームカバー。
【請求項５】
筋電位測定義手用のテキスタイル配線に関するもので、断端部に残る伸筋群と屈筋群上の皮膚表面に接触させた複数の検出電極部と１個のコネクタに接続できるように、縦糸或いは横糸の一部に導電性繊維を織り込むに当たり、前記導電性繊維が複数の検出電極側からの適所で折曲織り込みされることによって、前記１個のコネクタに対して接続可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の筋電位測定義手用アームカバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋肉の活動電位（以下、筋電位）によって操作可能な義手用の筋電位測定義手用アームカバー（筋電位測定義手用テキスタイル配線）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筋電位によって操作可能な筋電義手は１９６０年代から研究されており、既に実用化されているものも多く存在する。例えば、欧米では年間数千本の単位で支給されており、標準的な義手の一つとして位置付けられている。この筋電位を測定するための手法としては、身体の表面に貼付した電極によって、筋肉より導電体である体組織を介して皮膚の表面に伝えられる筋電位を捕らえる手法が広く用いられている。特に、前腕義手の場合には、断端部に残る伸筋群と屈筋群上の皮膚表面に接触させた電極によって、２チャンネル（以下、２ｃｈ）の筋電位を測定し、屈筋側で測定した筋電位の強度が閾値を超えると手先を閉じ、逆に、伸筋側の筋電位の強度が閾値を超えると手先が開くような構造となっている。
【０００３】
このような複数の電極を一体化してなる筋電位測定用の電極装置として、例えば、特許文献１には、電極支持部材として矩形状のプレート（例えば、平板状のセラミック基板）の片面の中央部付近に、２個の検出用電極を所定間隔で取付け、かつプレートの片面の外周縁部に、前記２個の検出用電極を取り囲むように環状の接地電極（基準電極）を設けてなる筋電位測定電極が提案されている。そして、前記各電極としては、可とう性材料の表面にめっきを施した構造のものや、各電極をフレキシブル基板に導電パターンとして形成した構造の記載がある。
【０００４】
また、特許文献２には、身体表面に沿いえる柔軟性を備えたシート状の電極支持部材（好ましくはタオル地の布）の表面に、所要の個数の接地電極を配列して設け、かつ該設置電極の列の両側に、複数個づつ配列してなる第１検出電極と第２検出電極の列を等間隔に平行に設け、上記配列された第１検出電極と第２検出電極を、該各電極の列ごとにそれぞれ外部接続用配線に直列に導通させる構成にした筋電位測定電極装置が提案されている。
図１１として示したような構造のもので、タオル地等のベルトの内側に筋電位計測用電極装置が取付けられ、各電極が内側表面に露出するように構成されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６９７８１号公報
【特許文献２】特開２００７−１５９７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の筋電位測定電極では、検出電極や接地電極がいずれもプレートに支持された構成のため、身体の動きに伴って皮膚表面の凹凸形状に大幅な変化が生じる部位では、該電極或いはフレキシブル基板の変形では追従しきれず、筋電位の計測に支障が生じるおそれがある。
また、特許文献２の筋電位測定装置においては、柔軟性を備えたシート状の電極支持部材を使用するため特許文献１のような問題はないが、この装置を身体に装着する際はベルトやテープ等を用いて取付けるため、腕が締め付けられ動きが窮屈になる。また、配線用シートを介して外部接続用配線を接続すると、配線がフリーな状態になることがあり、配線が露出してしまいこれが気になる等の問題があった。
【０００７】
よって、本発明が解決しようとする課題は、筋電位を確実に測定することができ、身体の動きに追従する柔軟性を有すると共に、検出電極部に接続する配線が所定の位置から離脱して露出するようなことがない筋電位測定義手用アームカバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の筋電位測定義手用アームカバーは、筋電位を測定する検出電極部と、該検出電極部からの信号を伝送する配線と、該配線を織り込んだテキスタイルとを少なくとも備える筋電位測定義手用アームカバーであって、前記テキスタイル中に、前記配線を複数備え、前記配線に接続するコネクタを、少なくとも１個設け、前記コネクタの１個に対して、前記配線が複数接続されており、該配線は、前記テキスタイル中の適所で屈曲部を有し、前記配線は、導電性繊維であり、前記導電性繊維は、銅線、アルミニウム線、チタン線、金線、銀線の中から選ばれる少なくとも１種から構成される金属線、あるいはこれらの中から選ばれた少なくとも１種を含む合金から構成される合金金属線、または、該金属線或いは該合金金属線表面にこれらの中から選ばれた少なくとも１種を含む金属または合金を被覆することにより構成される金属複合線であることを特徴とする筋電位測定義手用アームカバー。
本発明の請求項２に記載の筋電位測定義手用アームカバーは、請求項１において、前記導電性繊維は、中心導体径が０．０３０ｍｍ以下の単線もしくは、撚り線であって、同軸構造とした後に外被（ジャケット）を施した径が０．５ｍｍ以下である極細同軸ケーブルにより構成されたことを特徴とする。
本発明の請求項３に記載の筋電位測定義手用アームカバーは、請求項２において、前記テキスタイル中に、前記導電性繊維からなる非同軸ケーブル、及び前記極細同軸ケーブルが織り込まれていることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載の筋電位測定義手用アームカバーは、請求項１〜３の何れか一項において、前記配線の１本に対して、前記検出電極部が少なくとも１個備えられていることを特徴とする。
本発明の請求項５に記載の筋電位測定義手用アームカバーは、請求項１において、筋電位測定義手用のテキスタイル配線に関するもので、断端部に残る伸筋群と屈筋群上の皮膚表面に接触させた複数の検出電極部と１個のコネクタに接続できるように、縦糸或いは横糸の一部に導電性繊維を織り込むに当たり、前記導電性繊維が複数の検出電極側からの適所で折曲織り込みされることによって、前記１個のコネクタに対して接続可能に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の筋電位測定義手用アームカバーによれば、配線をテキスタイル中に織り込んでいるので、身体や義手の動きに追従する柔軟性と、一般の衣類と同等の着用性及び外観とを有し、取り扱いが容易である。このため、日常的に違和感なく筋電位測定義手用アームカバーを身につけながら、義手を装着する部位の筋電位を確実に測定することができる。また、配線をテキスタイル中に織り込んでいるため、電極部に接続する配線が所定の位置から離脱して露出することがなく、着用性に優れる。
【００１０】
本発明の筋電位測定義手用アームカバーの前記テキスタイル中に、前記配線が複数備えられている場合には、該筋電位測定義手用アームカバーに複数の検出電極部を設けることが容易となる。
本発明の筋電位測定義手用アームカバーにおいて、前記配線に接続されたコネクタが少なくとも１個設けられている場合には、前記検出電極部から該配線によって伝送された信号を、該コネクタを介して、外部装置へさらに伝送できる。
本発明の筋電位測定義手用アームカバーの前記テキスタイル中で、前記配線が屈曲部を有する場合には、テキスタイル中の該配線の経路を自在に配することができ、検出電極部を任意の位置に自在に配置することがより容易になる。
【００１１】
本発明の筋電位測定義手用アームカバーにおいて、前記配線が導電性繊維であると、該配線が太陽光等の紫外線に曝された場合であっても、分解され難いため耐久性に優れる。
さらに、前記配線が導電性繊維であって、該導電性繊維が、銅線、アルミニウム線、チタン線、金線、銀線の中から選ばれる少なくとも１種から構成される金属線、あるいはこれらの中から選ばれた少なくとも１種を含む合金から構成される合金金属線、または、該金属線或いは該合金金属線表面にこれらの中から選ばれた少なくとも１種を含む金属または合金を被覆することにより構成される金属複合線である場合、該配線は腕の動きに十分に追従する柔軟性を有するため、織り込まれたテキスタイルから離脱して露出することがなく、筋電位を確実に伝送することができる。また、金属複合線の場合、例えば銅の周りにチタンを被覆したチタン被覆銅線などを用いることで、高耐食性と高導電性の両方を満足させることが可能になる。
【００１２】
前記導電性繊維が、中心導体径が０．０３０ｍｍ以下の単線もしくは撚り線であって、同軸構造とした後に外被（ジャケット）を施した径が０．５ｍｍ以下である極細同軸ケーブル（以下、極細同軸ケーブル）により構成される場合、該配線は腕の動きに十分に追従する柔軟性を有するため、織り込まれたテキスタイルから離脱して露出することがなく、筋電位を確実に伝送することができる。さらに高周波での高速データ送信が可能である。
【００１３】
前記導電性繊維はいずれも極細径であるので織物に織り込んで、テキスタイルを構成することができる。テキスタイル中で、該導電性繊維はスペースを取らないので、柔軟性等のテキスタイル本来の風合いを保つことができる。
【００１４】
前記テキスタイル中に、請求項６に記載の導電性繊維からなる非同軸ケーブル、及び請求項７に記載の極細同軸ケーブルが織り込まれている場合、各導電性繊維の有する導電特性に応じて、検出電極部の電極（センサー）の種類を適宜変更して備えることも可能である。
【００１５】
本発明の筋電位測定義手用アームカバーにおける配線が光ファイバであって、該光ファイバが、石英系光ファイバ、ガラス系光ファイバ、プラスチック光ファイバ、及びそれらを組み合わた光ファイバのうち、いずれかの光ファイバである場合、前記検出電極部からの信号を光信号によって伝送できるため、電磁波や電気的ノイズによって信号が劣化したり、その伝送が遮られることがなく、確実に伝送できる。
【００１６】
また、前記配線が光ファイバであると、該配線間のクロストークが起こらないため、テキスタイル中に、該配線を隣接するように密に織り込むことができる。光ファイバで構成された配線は、軽量性に優れるため、テキスタイル中に密に織り込んだ場合の着用者の負担を軽減することができる。さらに光ファイバで構成された配線は、着用者の発汗によって水分に曝された場合であっても、腐食し難いため耐久性に優れる。
【００１７】
前記光ファイバのコア直径が、０．００５ｍｍ〜２ｍｍである場合、大容量の信号を高速伝送できると共に、筋電位測定義手用アームカバーにおけるテキスタイルに自然に織り込むことが可能である。このため、着用者の身体の動きに追従したり、着脱時の操作に十分対応する柔軟性を有する。前記光ファイバで構成された配線は目立たないため、該配線を気にせずに、本発明の筋電位測定義手用アームカバーを着用できる。
【００１８】
本発明の筋電位測定義手用アームカバーにおいて、前記配線の１本に対して、前記検出電極部が１個備えられている場合、該配線は該検出電極部の信号のみを伝送するため、該検出電極部が発信及び／又は受信する信号をより複雑化（大容量化）することが可能となる。
【００１９】
本発明の筋電位測定義手用アームカバーにおいて、前記配線の１本に対して、前記検出電極部が２個以上備えられている場合、該配線は複数箇所から得られた筋電位の信号を一括して伝送できる。
【００２０】
本発明の筋電位測定義手用アームカバーにおいて、前記コネクタの１個に対して、前記配線が複数接続されており、該配線は、前記テキスタイル中の適所で前記屈曲部を有する場合、テキスタイル中の所望の位置に配された複数の検出電極部から得られた信号を、該複数の配線を介して、該１個のコネクタに集積することができる。集積された信号は、該コネクタに接続される外部装置によって、信号処理することも可能である。
【００２１】
本発明の筋電位測定義手用アームカバーにおいて、前記コネクタの１個に対して、前記配線が１本接続されており、該配線は、前記テキスタイル中で略直線状に織り込まれている場合、該配線を介して伝送される信号を、該コネクタによって、さらに外部装置へ伝送できる。配線とコネクタとが１対１で対応するシンプルな構成であるため、製造がより容易である。また、該配線は略直線状であり、屈曲部を有さないため、テキスタイル中に織り込むことがより容易である。
【００２２】
請求項１４に記載する発明によれば、複数の検出電極部と１個のコネクタを接続できるように縦糸或いは横糸の一部に導電性繊維を織り込むに当たり、前記導電性繊維が複数の検出電極部側からの適所で折曲織り込みされているので、複数の検出電極部と１個のコネクタが接続可能であり、かつ筋電位を確実に測定することができる。また、身体の動きに十分に追従する柔軟性を有すると共に、複数の検出電極部と１個のコネクタに接続した導電性繊維が露出することが無い筋電位測定義手用アームカバーを提供できる。
【００２３】
また、複数の検出電極部と複数のコネクタを接続できるように縦糸或いは横糸の一部に導電性繊維を織り込むに当たり、前記複数の検出電極部側から前記複数のコネクタに対して、導電性繊維が直線状に織り込みされて接続可能に配置されている場合、複数の検出電極部と複数のコネクタの接続が簡単であり、かつ筋電位を確実に測定することができる。また、身体の動きに十分に追従する柔軟性を有すると共に、複数のコネクタに接続した導電性繊維が露出することがない筋電位測定義手用アームカバーを提供できる。さらに、折曲織り込みをする必要がないので、その製造方法は比較的簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の筋電位測定義手用アームカバーの一例を示す概略展開図。
【図２】本発明の筋電位測定義手用アームカバーの一例を示す概略展開図。
【図３】図１及び２の筋電位測定義手用アームカバーが装着された前腕部分を示す概略図。
【図４】本発明の筋電位測定義手用アームカバーの他の例を示す概略展開図。
【図５】本発明の筋電位測定義手用アームカバーの他の例を示す概略展開図。
【図６】テキスタイルに織り込むことのできる導電性繊維の一例の断面図である。
【図７】本発明におけるテキスタイル中の、配線の織り込み方の一例を示す概略図。
【図８】本発明におけるテキスタイル中の、配線の織り込み方の一例を示す概略図。
【図９】本発明におけるテキスタイル中の、配線の織り込み方の一例を示す概略図。
【図１０】本発明におけるテキスタイルを製造する際に用いることのできる織機の一例を示す概略構成図。
【図１１】従来の筋電位計測用電極装置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の筋電位測定義手用アームカバー１０（以下、単に「アームカバー」と呼ぶことがある。）は、図３に例示するように、筋電位を測定する検出電極部３と、該検出電極部３からの信号を伝送する配線２と、該配線２を織り込んだテキスタイル１とが少なくとも備えられたものである。
【００２６】
アームカバー１０の形状は、着用者の腕の筋電位を測定する検出電極部３を適切に配し、該検出電極部３に接続する配線２をテキスタイル１に織り込むことが可能な形状であれば、特に制限されない。例えば、装着された義手を覆う筒状の形状であることが、着用性の観点から好ましい。より具体的には、図３に例示するように、前腕部分５に装着した義手部分を覆う筒状のアームカバー１０が挙げられる。
また、本発明の筋電位測定義手用アームカバーは、衣類の袖部分と一体化した形状であってもよい。
【００２７】
図１は、検出電極部３がテキスタイル１の外に伸びて配置された例であり、図２は、検出電極部３がテキスタイル１の中に設置された例である。検出電極部３は、テキスタイル１の外に配置されてもよく、中に配置されてもよい。
【００２８】
検出電極部３は、着用者の腕の筋電位を測定できる公知のものが使用できる。例えば、義手を装着する腕の断端部に残る伸筋群と屈筋群上の皮膚表面に接触させて筋電位を測定するものが知られている。
【００２９】
検出電極部３を皮膚表面に接して保持する方法としては、特に制限されず、例えば電解質が含まれる粘着剤を介して検出電極３と皮膚表面とを接着する方法、粘着テープで検出電極部３を皮膚表面に貼付する方法、ゴムバンドによって検出電極部３を皮膚表面に押し当てる方法、アームカバー１０を装着する前腕部分５にフィットする形状にして、該アームカバー１０と前腕部分５との間隙に検出電極部３を配置する方法等が挙げられる。
【００３０】
配線２は検出電極部３に入出力される信号を伝送するものであり、例えば、電気信号を伝送する導電性繊維（導電性配線）や、光信号を伝送する光ファイバー等を用いることができる。
【００３１】
図３では、コネクタ４は、モーター６を制御するように接続されている。前腕部分５の筋電位の変化を検出電極部３が検出（測定）し、その変化を伝える信号が配線２によってコネクタ４へ伝送される。該コネクタ４では、組み込まれた信号処理ＩＣが前記信号を処理し、さらにモーター６を制御することによって、義手の手先部分７を駆動する。つまり、本発明のアームカバー１０の着用者が、自分の腕の筋肉を動かすことによって、義手を意のままに操作することが可能である。
【００３２】
コネクタ４には、前記入出力される信号を処理するための外部装置や、モーター６及び義手の動きを制御するための外部装置へ、別途接続されてもよい。その接続手段としては、電気通信、光通信、無線通信等が挙げられる。
【００３３】
図１及び２は、アームカバー１０の概略展開図である。複数の配線２の一端側に各々検出電極部３が接続され、各配線２の他端側が１個のコネクタ４に集合して接続されている。各配線２は、テキスタイル１に織り込まれて配されている。
【００３４】
各検出電極部３から出力された信号は各配線２を介して、コネクタ４に収集される。逆に、コネクタ４にインプットした信号は各配線２を介して各検出電極部３へ入力される。すなわち、コネクタ４において各検出電極部３に入出力される信号をまとめて処理することができる。
【００３５】
図１は、検出電極部３及びコネクタ４がテキスタイル１の外に伸びて配置された例であり、図２は、検出電極部３及びコネクタ４がテキスタイル１の中に配置された例である。検出電極部３及びコネクタ４は、テキスタイル１の外に配置されてもよく、中に配置されてもよい。
【００３６】
本発明のアームカバー１０は、図１及び２に示すように、配線２をテキスタイル１中に織り込んでいるので、前腕部分５や義手７の動きに追従する柔軟性を有する。また、その動きが激しい場合でも、配線２はテキスタイル１から離脱してしまう恐れがない。
なお、図１〜３には図示していないが、アームカバー１０が一般の衣類と同等の着用性を有するために、チャック（ジッパー）、ボタン、伸縮自在なゴムバンド、紐等が備えられていてもよい。
【００３７】
本発明のアームカバー１０には、図１〜３に示すように、テキスタイル１中に配線２が複数備えられていることが好ましい。アームカバー１０の所望の位置に、複数の検出電極部３を配置することが容易になる。
【００３８】
本発明のアームカバー１０には、図１〜３に示すように、配線２に接続するコネクタ４が、少なくとも１個設けられていることが好ましい。検出電極部３から該配線２によって伝送された信号を、該コネクタ４を介してモーター６等の外部装置へさらに伝送できる。
アームカバー１０に設けられるコネクタの個数としては、図１〜３に示すように、１個のコネクタ４が設けられても良いし、図４及び５に示すように、２個以上のコネクタ８が設けられても良い。
【００３９】
図４は、検出電極部３及びコネクタ８がテキスタイル１の外に伸びて配置された例であり、図５は、検出電極部３及びコネクタ８がテキスタイル１の中に配置された例である。検出電極部３及びコネクタ８は、テキスタイル１の外に配置されてもよく、中に配置されてもよい。
【００４０】
図１及び２に示すアームカバー１０において、配線２は屈曲部９を有する。ここで、屈曲部９とは、配線２において、テキスタイル１の縦糸に沿う部分と、テキスタイル１の横糸に沿う部分とが切り換わる部分をいう。屈曲部９を有することによって、テキスタイル１中で、所望の位置で方向転換した配線２を配することができる。このことは、テキスタイル１において、所望の位置に検出電極部３を配置できることを意味する。
【００４１】
図１及び２では、屈曲部９は直角に折れ曲がるように配されているが、必ずしも直角である必要はない。屈曲部９を構成する配線２は、直角に配されずに、より緩やかなカーブを描くように配されていてもよい（不図示）。
配線２がテキスタイル１の縦糸から横糸に切り換わる屈曲部９は、直角よりも緩やかなカーブを描いていると、該屈曲部９にかかる機械的な応力が低減し、配線２が断裂する恐れが少なくなるので好ましい。
【００４２】
本発明のアームカバー１０において、配線２は導電性繊維（導電性配線）又は光ファイバであることが好ましい。
【００４３】
配線２が導電性繊維であると、該配線２が太陽光等の紫外線に曝された場合であっても、分解され難いため耐久性に優れる。また、屈曲部９に機械的な応力が生じた場合にも、導電性繊維からなる配線２は、断裂せずに耐えうるので好ましい。
【００４４】
配線２として用いうる前記導電性繊維としては、例えば図６に示すような、銅（Ｃｕ）又は銅合金からなる金属繊維１１を用いることができる。金属繊維１１は、金属線材１２の外周を覆うようにチタン（Ｔｉ）又は酸化チタンからなる被覆層１３が設けられていることが好ましい。被覆層１３を設けることにより、金属線材１２を酸化や腐食から保護することができる。
【００４５】
金属線材１２の太さ（直径）は、１０〜１００μｍとすることが好ましい。この範囲の下限値以上であると、金属繊維１１をテキスタイル１に織り込むための適度な剛性を持たせることができ、この範囲の上限値以下であると、金属繊維１１をテキスタイル１に織り込んだ際に求められる適度な柔軟性を持たせることができる。すなわち、金属線材１２に柔軟性を持たせる観点からは、金属線材１２は細いほど好ましく、金属線材１２に剛性を持たせる観点からは、金属線材１２は太いほど好ましい。金属線材１２の太さは、アームカバー１０に配された際に、その部位に求められる強度に応じて適宜設定すればよい。
【００４６】
被覆層１３の厚さは、１．０〜１０μｍであることが好ましい。この範囲の下限値以上であると被覆層１３にピンホール等の欠陥が生じて内部の金属線材１２が露出することを防ぐことができ、この範囲の上限値以下であると金属繊維１１をテキスタイル１に織り込むのに適した屈曲性を維持し、金属線材１２の導電性を損なうことを防ぐことができる。
【００４７】
また、配線２として用いうる前記導電性繊維の好適なものとして、以下のものが挙げられる。
前記導電性繊維は、銅線、アルミニウム線、チタン線、金線、及び銀線の中から選ばれる少なくとも1種から構成される金属線であってもよいし、あるいは銅線、アルミニウム線、チタン線、金線、及び銀線の中から選ばれた少なくとも１種を含む合金から構成される合金金属線であってもよいし、または、該金属線或いは該合金金属線の表面に、銅、アルミニウム、チタン、金、及び銀の中から選ばれた少なくとも１種を含む金属または合金を被覆することにより構成される金属複合線であってもよい。
【００４８】
前記導電性繊維が、前記金属線、前記合金金属線、又は前記金属複合線であることにより、検出電極部３からの信号を確実に伝送することができる。
また、これらの金属線は剛性を備えているので、着用者が当該アームカバー１０を着用したり脱いだりする際に、テキスタイル１に織り込まれた前記金属線、前記合金金属線、及び前記金属複合線に、物理的なストレス（機械的な応力）が加わったとしても、それに十分耐えることができる。
【００４９】
前記金属線、前記合金金属線、及び前記金属複合線には、その線の周りにチタンを被覆したチタン被覆金属線、チタン被覆合金金属線、及びチタン被覆金属複合線とすることが好ましい。チタンで被覆して、これらの金属線が露出することを防ぐことにより、これらの金属線の耐食性及び導電性をより高めることができる。
【００５０】
前記導電性繊維は、中心導体径が０．０３０ｍｍ以下の単線もしくは、撚り線であって、同軸構造とした後に外被（ジャケット）を施した径が０．５ｍｍ以下である極細同軸ケーブルにより構成されたものであることが好ましい。
このような極細の構成の導電性繊維は、テキスタイル１に織り込んだ際に、テキスタイル１中で過剰なスペースを取ることがなく、テキスタイル１に不要なテンション（張力）を与えずにすむ。さらに、極細の構成の導電性繊維は十分な柔軟性を有するので、着用者がテキスタイル１で構成されるアームカバー１０を着用したり脱いだりする際の着脱性に優れる。また、同軸ケーブルであると、高周波を用いた高速データ通信が可能となる利点がある。
【００５１】
前記導電性繊維を織り込んだテキスタイル１は、前記金属線、前記合金金属線、前記金属複合線、チタン被覆金属線、チタン被覆合金金属線、及びチタン被覆金属複合線から選ばれる１種を単独で織り込んだものであってもよいし、２種以上を組み合わせて織り込んだものであってもよい。
【００５２】
また、配線２は、前記テキスタイル１中に、前記金属線、前記合金金属線、前記金属複合線、チタン被覆金属線、チタン被覆合金金属線、及びチタン被覆金属複合線から選ばれた導電性繊維からなる非同軸ケーブルと、前記極細同軸ケーブルと、の両方を織り込んだものであってもよい。各ケーブルの有する導電特性に応じて、検出電極部３の電極（センサー）の種類を適宜変更して備えることが可能となり、より高機能なアームカバー１０を実現できる。
【００５３】
配線２が光ファイバであると、該配線２間のクロストークが起こらないため、テキスタイル１中に、該配線２を隣接するように密に織り込むことができる。光ファイバで構成された配線２は、軽量性に優れるため、テキスタイル１中に密に織り込んだ場合の着用者の負担を軽減することができる。さらに光ファイバで構成された配線２は、着用者の発汗によって水分に曝された場合であっても、腐食し難いため耐久性に優れる。
【００５４】
前記光ファイバとしては、検出電極部３からの信号を伝送できるものであって、テキスタイル１中に織り込み可能な材質からなるものであれば特に制限されない。例えば、石英系光ファイバ、ガラス系光ファイバ、プラスチック光ファイバ、及びそれらを組み合わせた光ファイバのうち、いずれかの光ファイバが好適である。
前記光ファイバはシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）又はマルチモード光ファイバ（ＭＭＦ）のいずれであってもよい。
【００５５】
前記石英系光ファイバ及びガラス系光ファイバは伝送損失が少ないため、出力の小さい光源（検出電極部３、コネクタ部４，８）からの信号であっても十分に伝送することができる。
【００５６】
前記プラスチック光ファイバとしては、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やスチレン等が重合した樹脂（プラスチック）からなるものが挙げられる。プラスチック光ファイバは、曲げに強く折れにくいため、柔軟性に富むテキスタイル１に織り込む場合には特に適している。
【００５７】
前記光ファイバのコア直径は、０．００５ｍｍ〜２ｍｍの範囲が好ましく、０．０１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲がより好ましく、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲がさらに好ましい。この範囲の下限値以上であると、前記光ファイバをテキスタイル５に織り込むための適度な剛性を持たせることができ、この範囲の上限値以下であると、前記光ファイバをテキスタイル１に織り込んだ際に求められる適度な柔軟性を持たせることができる。すなわち、光ファイバ配線に柔軟性を持たせる観点からは、光ファイバ配線は細いほど好ましく、光ファイバ配線に剛性を持たせ、また信号伝送量を増やす観点からは、光ファイバ配線は太いほど好ましい。
【００５８】
前記光ファイバのクラッドの厚みは、コア及びクラッドの材料によって適宜調整される。また、光ファイバ配線を樹脂等で被覆してもよい。該被覆によって光ファイバ配線を、衝撃、摩擦、紫外線、及び水分等から保護できる。
【００５９】
本発明のアームカバー１０において、配線２の１本に対して、検出電極部３は１個だけ備えられていることが好ましい。その配線２における検出電極部３の位置は特に限定されないが、該配線２の端部に検出電極部３を配置することが好ましい。配線２の端部（末端）に検出電極部３を接続する方が、配線２の途中に検出電極部３を接続するよりも、製造上より容易である。
【００６０】
本発明のアームカバー１０において、配線２の１本に対して、検出電極部３が１個だけ備えられている場合、該配線２は該検出電極部３の信号のみを伝送するため、該検出電極部３（又はコネクタ部４）が発信及び／又は受信する信号をより複雑化（大容量化）することが可能となる。
【００６１】
また、本発明のアームカバー１０において、配線２の１本に対して、検出電極部３が２個以上備えられていても良い。この場合、該配線２はアームカバー１０中の複数の箇所に配置された検出電極部３から得られた信号を一括して伝送できる。
【００６２】
本発明のアームカバー１０において、コネクタ４の１個に対して、配線２が複数接続されており、該配線２は、テキスタイル１中の適所で屈曲部９を有する構成である場合（図１及び２）、アームカバー１０（テキスタイル１）中の所望の位置に配された複数の検出電極部３から得られた信号を、該複数の配線２を介して、該１個のコネクタ４に集積することができる。集積された信号は、該コネクタ４に接続される外部装置によって、信号処理することも可能である。
【００６３】
また、本発明のアームカバー１０において、コネクタ８の１個に対して、配線２が１本接続されており、該配線２は、テキスタイル１中で、縦糸又は横糸に沿って、略直線状に織り込まれている場合（図４及び５）、該配線２を介して伝送される信号を、該コネクタ８によって、さらに外部装置（不図示）へ伝送できる。配線２とコネクタ８とが１対１で対応するシンプルな構成であるため、製造がより容易である。また、該配線２は略直線状であり、屈曲部９を有さないため、テキスタイル１中に織り込むことがより容易である。
【００６４】
＜テキスタイルに配線を織り込む方法＞
テキスタイル１は、筋電位測定義手用アームカバー１０を構成する布地部であり、綿やポリエステル等の公知の衣類用繊維が平織りによって織まれて、さらに配線２が織り込まれたものとして作製できる。前記衣類用繊維の織り方は平織り｛緯糸（縦糸）と経糸（横糸）とが交互に上下で直交して織む方法｝（図７）に限定されず、公知の織り方、例えば４枚斜文の綾織り（図８）や３枚斜文の綾織り（図９）等が適用できる。
【００６５】
配線２をテキスタイル１に織り込む方法としては、テキスタイル１の所定の位置に配線２を織り込める方法であれば特に制限されない。例えば図１０に示すような織機Ｍを使用してテキスタイル１に配線２を織り込んで製造することができる。以下にその製造方法について説明する。
【００６６】
この織機Ｍは、対向して水平に離間配置されたロッド状のフロントビーム３０およびバックビーム３１と、フロントビーム３０の下に設置された巻取ローラー型のクロスビーム３２と、バックビーム３１の下に配置された供給ローラー型のワープビーム３３と、前記フロントビーム３０およびバックビーム３１の中間位置に上下方向に移動自在に設置された第１の綜絖３５および第２の綜絖３６と、これら綜絖３５、３６とフロントビーム３０との間に綜絖３５、３６とフロントビーム３０との間を水平方向に移動自在に配置された筬３７と、この筬３７と前記フロントビーム３０との間を前記フロントビーム３０と平行方向に移動自在に設けられるシャトル３９とを主体として構成されている。
【００６７】
なお、図１０においては、フロントビーム３０およびバックビーム３１とクロスビーム３２およびワープビーム３３の支持機構などは略されているが、フロントビーム３０およびバックビーム３１は門型のフレームなどにより固定支持され、クロスビーム３２およびワープビーム３３はそれぞれ図示略の門型のフレームや軸受けなどの回転支持機構によりそれらの周周りに回転自在に支持されている。また、綜絖３５、３６においても図示略のフレームにより上下に平行移動自在に支持されるとともに、筬３７についても水平方向に平行移動できるように図示略のフレームに支持されている。
【００６８】
綜絖３５、３６は、上枠４１と下枠４２の間に複数本の針金状のヘルド部材４３を個々に離間し平行に架設して構成され、各ヘルド部材４３の中央部に針金を輪状に形成したヘルド孔部４４が形成されている。これらのヘルド孔部４４には後述するように経糸５１を通過できるように構成されている。綜絖３５と綜絖３６は、本実施形態ではそれらに形成された各ヘルド部材４３を互い違いに横並びに配置するような位置関係に配置され、後述する如くフロントビーム３０およびバックビーム３１に複数並行に掛け渡される経糸５１の１本１本を各綜絖３５、３６のヘルド穴４４に通すことができるように配置されている。
【００６９】
これらの綜絖３５、３６は図示略の上下駆動機構により個々に上下に移動自在に設けられており、しかも綜絖３５と綜絖３６の上下移動が交互に繰り返しなされるように構成されている。例えば、図１０に示す如く綜絖３５が下側に、綜絖３６が上側に移動することにより、綜絖３５がヘルド部材４３により区分け支持している１本おきの経糸５１の群を下側に引っ張り、綜絖３６がヘルド部材４３により区分け支持している他の１本おきの経糸５１の群を上側に引っ張ることにより、２つに区分けしたうちの１群の経糸５１と他の１群の経糸５１との間に隙間を大きく形成することができる。この隙間の形成により後述する如くシャトル３９の経糸５１に対する交差方向への移動が可能となる。また、逆に、綜絖３５が上側に綜絖３６が下側に移動すると、先の２つに区分けした１群の経糸５１と他の１群の経糸５１との上下関係が逆転するので、シャトル３９が１群の経糸５１間の隙間を介して行う経糸５１の交差方向への通過が可能となる。
【００７０】
また、前記筬３７は上枠４５と下枠４６との間に並行に複数本の筬羽４７を平行に備えて構成され、これらの筬羽４７の間にフロントビーム３０およびバックビーム３１間に複数並行に掛け渡されている経糸５１を挿通できるように配置され、この状態のまま筬羽４７をフロントビーム３０側に平行移動できるように構成されている。なお、図１０においては綜絖３５、３６と筬３７の個々の支持移動機構についても詳細を略してそれらの動作方向のみを矢印にて示している。
【００７１】
前記シャトル３９には前述のテキスタイル１のうち、緯糸５２が巻き付けられていて、シャトル３９はフロントビーム３０の長さ方向に沿ってフロントビーム３０と平行に移動自在に設けられており、必要に応じてシャトル３９から緯糸５２を必要な長さで自在に繰り出すことができるように構成されている。
【００７２】
次に、図１０に示す構成の織機Ｍを用いて図７に示す構成のテキスタイル１を製造する方法の一例について説明する。
テキスタイル１を製造するには、織機Ｍのフロントビーム３０とバックビーム３１の間に並行にテキスタイル１を主に構成する衣料用繊維からなる経糸５１を必要本数張設しておく。このとき、配線２からなる経糸５１を所定の位置に張設しておく。図１０に示す実施形態では、概略のみを示すが、複数張設した経糸５１は各綜絖３５、３６の各ヘルド孔部４４を通過するようにしてフロントビーム３０とバックビーム３１との間に張設しておく。また、シャトル３９には衣料用繊維からなる緯糸５２を必要長さ巻き付けておく。
【００７３】
前述の状態から、綜絖３５、３６を交互に上下移動させると、図１０に示す如く１本おきに経糸５１を２つの群に区分けして上下に移動できるので、群分けした１本１本の経糸５１間に大きな隙間が生じる。この隙間を利用し、シャトル３９に巻かれている緯糸５２をフロントビーム３０の一端側から反対端側に向かってシャトル３９とともに移動させると、シャトル３９の移動に伴い、緯糸５２を経糸５１の１本おきに交差する方向に織り込むことができる。
【００７４】
シャトル３９が経糸５１の全ての列を通過してフロントビーム３０の反対端側に移動すると、一列全ての経糸５１に対して１本おきに緯糸５２を織り込むことができるので、この後、筬３７をフロントビーム３０側に移動させて緯糸５２をフロントビーム３０側に押し込む操作を行うことで緯糸５２を打ち込むことができる。そして、シャトル３９が経糸５１の全ての列を通過して織り込んだ緯糸５２を上述の如く打ち込み後、綜絖３５、３６の上下位置を逆転させると、２つに区分けした経糸５１の群が上下入れ替わるので、第１のシャトル３９を再度フロントビーム３０に沿って逆方向移動させて先の位置に戻す操作を行い、張設した経糸５１の１本おきに緯糸５２を織り込むことができる。
【００７５】
以上の操作を繰り返し行うことで、織り込み配置した行毎の緯糸５１を筬３７の筬羽４７により１行１行打ち込んで密着させることができる。また、主に衣料用繊維で構成されるテキスタイル１の所定の位置に、経糸５１として配線２を織り込むことができる。
【００７６】
また、テキスタイル１の所定の位置に緯糸５２として配線２を織り込むこともできる。この場合、シャトル３９に衣料用繊維を必要長さ巻き付けておくとともに、別途配線３を巻き付けた第２シャトル（図示略）を用意し、適宜衣料用繊維からなる緯糸５２との間に介在させるように第２シャトルを織り込む操作を行えば良い。
【００７７】
また、図１に示したテキスタイル１のように、配線２が屈曲部９を有する場合には、前述のようにテキスタイル１を織り込んでいく過程で一時停止し、配線２からなる経糸５１のみをバックビーム３１から切り離し、ヘルド穴４４及び筬３７から外して、緯糸５２と並行に隣接して配置し、テキスタイルの織り込みを再開することにより、所定の位置で配線２が経糸５１方向から緯糸５２方向に屈曲した屈曲部９を有するテキスタイル１とすることができる。
【００７８】
この逆に、緯糸５２として配線２をテキスタイル１に織り込んでいく過程で一時停止して、当該配線２をヘルド穴４４及び筬３７に通してバックビーム３１に固定し、経糸５１と並行に配置してテキスタイルの織り込みを再開することにより、所定の位置で配線２が緯糸５２方向から経糸５１方向に屈曲した屈曲部９を有するテキスタイル１とすることもできる。
【００７９】
上記のように製造されたテキスタイル１を適宜公知の方法で成形又は縫製し、さらにテキスタイル１に縫いこまれた配線２の一端側に検出電極部３を接続することにより、本発明の筋電位測定義手用アームカバーを製造することができる。
なお、検出電極部３は、配線２が織り込まれたテキスタイル１の製造後に該配線２へ接続して配置されてもよいし、又は、予め検出電極部３が接続された配線２をテキスタイル１に織り込むことにより、配線２と同時にテキスタイル１に配置されてもよい。
【００８０】
本発明の筋電位測定義手用アームカバー（テキスタイル配線）が、断端部に残る伸筋群と屈筋群上の皮膚表面に接触させた複数の検出電極と１個のコネクタとを接続できるようにする場合、テキスタイルの縦糸と横糸を織り込む際にその一部に導電性繊維を用い、前記導電性繊維が複数の検出電極側からの適所で折曲織り込みされることによって、前記１個のコネクタと複数の検出電極を接続可能にしたテキスタイル配線となる。
このような構造のテキスタイル配線を使用することによって、複数の検出電極と１個のコネクタとが簡単に接続できるようになると共に、筋電位を確実に測定できるようになる。また、テキスタイル中に導電性繊維を必要本数組み込めば良いので、従来のタオル地等に配置したものと比較してテキスタイルの柔軟性と強度を有することになり、身体の動きに追従する柔軟性に優れると共に、使用中に配線が露出するという問題もなくなる。
さらに、本発明のテキスタイル配線は、初めから衣類などの袖部分に織り込んで作製することができる。また、検出電極は固定して取付けられるように衣類等とは別個に作製しても得ることができる。
【００８１】
そして、テキスタイル中に導電性繊維を折曲織り込みする位置は、全ての導電性繊維を同じ位置にしても、異なる位置にしても良い。同じ位置で折曲織り込みする場合は製造上から有利であるが、それぞれの異なる位置で折曲織り込みする場合には、テキスタイル配線の柔軟性が良くなる。なお、前述の説明では、テキスタイル配線構造が伸筋群と屈筋群上の皮膚表面に接触させた複数の検出電極と１個のコネクタとを接続する例であるが、２個のコネクタの場合にも同様に導電性繊維を折曲げて織り込むことが可能である。
【００８２】
また、テキスタイル配線に使用する導電性繊維としては、テキスタイルに使用される縦糸や横糸と同程度の太さの繊維状体が用いられる。また、その材料としては、銅線、アルミニウム線、チタン線、金線、銀線の中から選ばれる少なくとも１種から構成される金属線、あるいはこれらの中から選ばれた少なくとも１種を含む合金から構成される合金金属線、または、該金属線或いは該合金金属線表面にこれらの中から選ばれた少なくとも１種を含む金属または合金を被覆することにより構成される金属複合線を用いること、また、中心導体径が０．０３０ｍｍ以下の単線もしくは撚り線であって、同軸構造とした後に外被（ジャケット）を施した径が０．５ｍｍ以下である極細同軸ケーブル等の導電性の良い繊維状体が使用される。また、これらの繊維状体にプラスチックを被覆したり、マグネットワイヤのような被覆を有する導電性繊維としても良い。このように構成したテキスタイル配線は、筋電位を確実に測定することができると共に、身体の動きに十分に追従する柔軟性を有し、接続した導電性繊維が露出することがない。
さらには、前記金属線または前記合金金属線、あるいは前記金属複合線と前記極細同軸ケーブルが同時に織り込まれているテキスタイル配線とすることもできる。
なお、前記の導電性繊維は、導電性繊維単独ではなくテキスタイルの縦糸或いは横糸のいずれかに添わせて同時に織り込んでも良い。
【００８３】
図１は、本発明の一例を示す筋電位測定義手用のテキスタイル配線１０の概略展開図である。このテキスタイル配線１０を構成するテキスタイル１には、複数の検出電極３（検出電極部３）と１個のコネクタ４とを接続させる導電性繊維２（配線２）が折曲織り込みによって配置されている。このように、導電性繊維２を、テキスタイル１の縦糸と横糸とを同時に織り込むこと、また、テキスタイル１の適所で導電性繊維２の方向を変えるように織り込むことによって、導電性繊維２はテキスタイル１の一部として組み込まれることになるので、導電性繊維２はテキスタイル１と一体の挙動をすることになり、導電性繊維２に過度のストレスが掛かったりすることがなくなる。このため、複数の検出電極３および１個のコネクタ４に導電性繊維２を接続しても身体の動きによって、導電性繊維２の位置ずれや露出等がなく、身体並びに義手等と密着させて使用することが可能となる。
また、ここではテキスタイル１が、義手装着者の前腕部分５の伸筋群及び屈筋群に接触させた複数の検出電極３と１個のコネクタ４とを接続する場合について示したが、コネクタ４が２個の場合にも十分対応できる。
【００８４】
以上説明したテキスタイル１は、一般に知られている織機によって作製することができる。例えば、長袖シャツ等の袖部分にテキスタイル配線１０を織り込む場合、複数の非導電性繊維の縦糸を平行に張設し、これらの縦糸に交叉する方向に非導電性繊維の横糸を前記縦糸に対して前記横糸を織り込み操作すると共に、導電性繊維２を前記横糸と交叉する方向に織り込む操作と、織り込み途中において導電性繊維２を横糸方向に方向変更して横糸方向に位置させた状態で、前記非導電性繊維の縦糸を用いて、前記横糸と前記方向変更した導電性繊維２を含めて織り込む操作を組合わせて導電性繊維２を非導電性繊維の横糸または縦糸に対して織り込むことによって得ることができる。このように、導電性繊維２は折曲織り込みによってテキスタイルの必要箇所に配置させることができ、テキスタイル配線として使用される。
【００８５】
つぎに、図３によって、図１の構造のテキスタイル配線１０（アームカバー１０）を、義手が装着された腕に着用した場合の概略図を示す。該テキスタイル配線１０は、腕の表面に貼付した検出電極部３と反対側で義手の手先部分７に取付けられた１個のコネクタ４に導電性繊維２を接続することによって構成される。また、このコネクタ４は、筋電位計測装置およびバッテリを介し、モータ６に接続されている。そして、前記筋電位計測装置は、検出電極部３からの筋電位の変化に応じ、モータ６へのバッテリ電流を制御し、これによって、モーター６が駆動し、義手の手先部分７や指部分を曲げ伸ばしすることができる。このような構成によって、装着された義手は、テキスタイル配線１０によって手先部分７以外の義手部分は覆われて露出しないようにできる。
本発明のような、テキスタイル配線１０は、テキスタイル１中に導電性繊維２を必要本数織り込めば良いので、従来のタオル地等に配置したものと比較して、テキスタイル１の柔軟性と強度を有することになるので身体の動きに追従する柔軟性があり、使用中に検出電極３並びに１個のコネクタ４に接続する配線が露出するという問題もなくなる。
【００８６】
図４のテキスタイル配線１０は、断端部に残る伸筋群と屈筋群上の皮膚表面に接触させた複数の検出電極３と複数のコネクタ８を接続できるように、縦糸或いは横糸の一部に直線状に導電性繊維２を織り込んだ場合のテキスタイル配線１０である。このような構造のテキスタイル配線１０はテキスタイル１中に導電性繊維２を必要本数縦糸或いは横糸として織り込めば良いので、テキスタイル１の柔軟性と強度を有することになるので身体の動きに追従する柔軟性に優れると共に、使用中に１個のコネクタ３であろうと複数個のコネクタ８に接続する場合であろうと、導電性繊維２が露出するという問題がない。また、このようなテキスタイル配線１０は、衣類を作製する際に義手に相当する部分に織り込むようにしてテキスタイル配線１０とするのが最も好ましい。
【００８７】
以上説明した発明は、テキスタイル１の配線２として導電性繊維を使用した場合であるが、テキスタイル１の配線２として、光ファイバを使用してもよい。
【実施例】
【００８８】
図１の様な構造のテキスタイル配線を、図３に示したアームカバー１０として折曲織り込みによって作製した。導電性繊維としては、極細同軸ケーブル（ＡＷＧ４６）を使用した。アームカバー１０を腕に取付けた義手の上に被せ、腕の表面に取付けた６個の検出電極３並びに義手の１個のコネクタに、アームカバー１０の導電性繊維をそれぞれ接続した。このような状態で、手首の曲げ伸ばしをするように被験者に指示して技手の手先部分を作動させて、筋電位の測定並びにテキスタイル配線の導電性繊維の状態を観察した。結果は、筋電位を確実に測定することが確認され、また、身体の動きに十分に追従する柔軟性を有すると共に、電極に接続した導電性繊維が露出することはなかった。このように、筋電位測定義手用アームカバーとして、実用上十分に有用なことが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明にかかる筋電位測定義手用アームカバーは、筋電義手等の分野で広く利用することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１…テキスタイル、２…導電性繊維、３…検出電極、４…コネクタ、５…着用者の前腕部分、６…モータ、７…手先部分、８…コネクタ、９…屈曲部、１０…筋電位測定義手用アームカバー、１１…金属繊維、１２…金属線材、１３…被覆層、Ｍ…製造装置、３０…フロントビーム、３１…バックビーム、３２…クロスビーム、３３…ワークビーム、３５、３６…綜絖、３７…筬、３９…シャトル、４３…ヘルド部材、４４…ヘルド孔、４７…筬羽、５１…経糸、５２…緯糸。
【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】
0005518592.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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