(57)【要約】【課題】簡便かつ安価に製造可能であって、所望の色の文字板ユニットを有する太陽電池付電子時計を提供する。【解決手段】本発明の太陽電池付電子時計は、基材４１および基材４１上に形成される受光部４２を有する太陽電池４と、太陽電池４の受光部４２側に配置された透光性の文字板１６と、を有する文字板ユニット５を備える。文字板１６は、着色層１６２を有する。着色層１６２の色は、受光部４２の色と組み合わせることで、文字板ユニット５を所望の色とするための色に設定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材および前記基材上に形成される受光部を有する太陽電池と、
前記太陽電池の受光部側に配置された透光性の文字板と、を有する文字板ユニットを備え、
前記文字板は、着色層を有し、
前記着色層の色は、前記受光部の色と組み合わせることで、前記文字板ユニットを所望の色とするための色とされている
ことを特徴とする太陽電池付電子時計。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽電池付電子時計であって、
前記着色層を有する文字板は、透過率が４０％以上６０％以下に設定されている
ことを特徴とする太陽電池付電子時計。
【請求項３】
基材および前記基材上に形成される受光部を有する太陽電池と、
前記太陽電池の受光部側に配置された透光性の文字板と、を有する文字板ユニットを備えた太陽電池付電子時計の製造方法であって、
前記受光部の色と組み合わせることで、前記文字板ユニットを所望の色とするための色を決定し、
前記決定された色の着色層を前記文字板に設ける
ことを特徴とする太陽電池付電子時計の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の太陽電池付電子時計の製造方法であって、
前記着色層を有する文字板は、透過率が４０％以上６０％以下に設定されている
ことを特徴とする太陽電池付電子時計の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池付電子時計およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池付電子時計では、太陽電池の受光部の表面側に文字板を配置し、文字板を介して受光部が受光することにより、太陽電池が発電する。そのため、文字板は透光性が高いことが必要とされ、透明なガラスやプラスチック等が用いられてきた。
受光部は、通常濃紫色であり、透光性の高い文字板を配置すると、受光部が太陽電池付電子時計の文字板の外観に表れてしまい、文字板の色が限られてしまう。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載されるように、太陽電池（光電池）の色を所望の色とする技術が知られている。特許文献１に記載の技術は、太陽電池の特定の２つの構成層の膜厚を適切に選択することにより反射干渉フィルターとして用いて、所望の色の太陽電池を製造し、これを太陽電池付電子時計に利用することで、文字板の外観を所望の色とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１７４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、太陽電池の構成層を構成する材料の屈折率により、所望する色ごとに膜厚を厳密に計算して太陽電池を製造しなければならず、手間がかかる。また、色ごとに構成層の膜厚を変更した太陽電池を用意する必要があり、コストが増大する。
【０００６】
そこで、本発明は、所望の色の文字板ユニットを簡便かつ安価に製造可能な太陽電池付電子時計およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の太陽電池付電子時計は、基材および前記基材上に形成される受光部を有する太陽電池と、前記太陽電池の受光部側に配置された透光性の文字板と、を有する文字板ユニットを備え、前記文字板は、着色層を有し、前記着色層の色は、前記受光部の色と組み合わせることで、前記文字板ユニットを所望の色とするための色とされていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、文字板に入射した光の一部は、文字板の着色層で反射する。また、残りの光は、着色層を有する文字板を透過し、太陽電池の受光部に到達する。したがって、太陽電池は前記光を受光して発電する。また、太陽電池の受光部に到達した光の一部は、受光部で反射し、前記着色層を有する文字板を透過する。
したがって、文字板を視認する利用者の目には、前記文字板の着色層で反射した光と、受光部で反射し着色層を有する文字板を透過した光が到達し、文字板ユニットはこれらの光が混色した色に見える。要するに、文字板ユニットは、着色層からの反射光および受光部からの反射光により決定される色、すなわち、着色層の色および受光部の色の組合せで決定される色を示す。したがって、本発明によれば、着色層の色を調整するだけで、文字板ユニットを所望の色とすることができる。したがって、簡便かつ安価に所望の色の文字板ユニットを有する太陽電池付電子時計を提供できる。
【０００９】
本発明の太陽電池付電子時計において、前記着色層を有する文字板は、透過率が４０％以上６０％以下に設定されていることが好ましい。
この発明によれば、文字板は、入射光を透過率４０％以上６０％以下で透過するので、上記したように、太陽電池の受光部は、太陽電池が十分発電可能な光を受光することができるとともに、文字板が太陽電池の受光部からの反射光を透過する。したがって、文字板ユニットは、着色層からの反射光および受光部からの反射光により決定される色、すなわち、着色層の色および受光部の色により決定される色を示す。
ここで、本発明における透過率とは、太陽電池の受光部側に文字板を配置していない状態での発電電流値Ｉ０に対して、受光部側に文字板を配置し、文字板ユニットとした状態での発電電流値ＩＤを百分率で表した値（ＩＤ／Ｉ０×１００（％））である。このため、透過率は、例えば、前記着色層の膜厚寸法によって調整すればよい。
【００１０】
一方、本発明の太陽電池付電子時計の製造方法は、基材および前記基材上に形成される受光部を有する太陽電池と、前記太陽電池の受光部側に配置された透光性の文字板と、を有する文字板ユニットを備えた太陽電池付電子時計の製造方法であって、前記受光部の色と組み合わせることで、前記文字板ユニットを所望の色とするための色を決定し、前記決定された色の着色層を前記文字板に設けることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、前記受光部の色と組み合わせることで、文字板ユニットを所望の色とする着色層の色を決定し、当該着色層を文字板に設けるだけで、文字板ユニットを所望の色とすることができる。したがって、簡便かつ安価に所望の色の文字板ユニットを有する太陽電池付電子時計を製造できる。
【００１２】
本発明の太陽電池付電子時計の製造方法において、前記着色層を有する文字板は、透過率が４０％以上６０％以下に設定されていることが好ましい。
この発明によれば、太陽電池の受光部は、太陽電池が十分発電可能な光を受光することができるとともに、文字板が太陽電池の受光部からの反射光を透過する。したがって、文字板ユニットが着色層からの反射光および受光部からの反射光により決定される色、すなわち、着色層の色および受光部の色により決定される色を示す太陽電池付電子時計を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る太陽電池付電子時計を示す正面図。
【図２】前記実施形態の要部を示す分解斜視図。
【図３】前記実施形態の要部の拡大断面図。
【図４】実施例１に係る文字板および文字板ユニットの外観を示す図。
【図５】本発明の実施例１に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図６】本発明の実施例２に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図７】本発明の実施例３に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図８】本発明の実施例４に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図９】本発明の実施例５に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１０】本発明の実施例６に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１１】本発明の実施例７に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１２】本発明の実施例８に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１３】本発明の実施例９に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１４】本発明の実施例１０に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１５】本発明の実施例１１に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１６】本発明の実施例１２に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１７】本発明の実施例１３に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１８】本発明の実施例１４に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図１９】本発明の実施例１５に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【図２０】本発明の実施例１６に係る受光部、文字板および文字板ユニットの反射スペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔太陽電池付電子時計の概略構成〕
図１は、本実施形態に係る太陽電池付電子時計１の平面図である。太陽電池付電子時計１は、図１に示すように、時計本体１０と、時計本体１０を収納する外装ケース１００と、外装ケース１００に連結されたバンド１０１とを備え、時計本体１０に、時刻を表示する時刻表示部１２を備えた指針式腕時計（アナログ時計）である。この時刻表示部１２は、時針１３、分針１４、秒針１５、文字板１６を備える。
【００１５】
〔時計本体の構成〕
図２は、本実施形態の太陽電池付電子時計１の分解斜視図である。
時計本体１０は、図２に示すように、ムーブメント２と、文字板ユニット５とを備える。文字板ユニット５は、文字板受けリング部材３と、太陽電池４と、太陽電池４の表側に配置される透光性の文字板１６とを備える。なお、ムーブメント２は、地板、回路基板、ステッピングモーター、駆動輪列等が組み込まれた一般的な構成を採用しているため、説明を省略する。また、外装ケース１００も一般的な構成であるため、説明を省略する。
さらに、本実施形態のムーブメント２は、日車２１と、この日車２１が上方に外れないように保持する日車押さえ２２を備えている。
【００１６】
〔文字板受けリング部材の構成〕
文字板受けリング部材３は、非透光性の材料により円環状に形成されている。文字板受けリング部材３の表面側には、文字板受けリング部材３の内周面に沿って形成され、文字板受けリング部材３の上面３０よりも一段低く形成された太陽電池支持面３１が形成されている。
また、文字板受けリング部材３は、その平面中心を挟んで対向する二箇所に、図示略の支持フック部が形成されている。この支持フック部が、ムーブメント２に係合し、文字板受けリング部材３はムーブメント２を保持する。
文字板受けリング部材３の上面３０には、文字板固定部３２、太陽電池位置決め部３３がそれぞれ設けられている。
【００１７】
〔太陽電池の構成〕
太陽電池４は、図２に示すように、平面視略円形状の基材４１と、基材４１の表面側に形成された受光部４２とを備えている。
基材４１は、合成樹脂製のフィルムなどの絶縁材で構成され、前記太陽電池位置決め部３３に係合する係合溝４３を有する。
【００１８】
受光部４２の形成方法は任意であり、例えば薄膜シリコン型太陽電池のように、プラズマＣＶＤ法などによって形成することができる。この受光部４２は、３つの領域に分割されて形成されている。すなわち、太陽電池４の表面には扇形状の３つの受光部４２が形成されている。本実施形態では、３つの受光部４２の出力を直列接続することで発電電圧を向上させている。
そして、太陽電池４は、文字板１６を透過した太陽光などの光が受光部４２に当たることで発電を行い、受光部４２で発電された電力は、ムーブメント２に設けられた二次電池に充電され、この二次電池の出力でムーブメント２が駆動される。
【００１９】
〔文字板の構成〕
文字板１６は、透光板１６１と、透光板１６１に積層された着色層１６２とを備える。着色層１６２は、文字板１６の表面側に積層されている。すなわち透光板１６１の太陽電池４に対向する面と反対側の面に、着色層１６２が積層されている。
透光板１６１は、透光性の材料であり、図２に示すように、太陽電池４の受光部４２全体を覆う大きさに形成されている。なお、透光板１６１は、少なくとも受光部４２全体を覆う大きさがあればよく、時計本体１０のサイズに合わせて適宜設定される。
透光板１６１を構成する透光性の材料としては、透明なプラスチックやガラスが挙げられる。透明なプラスチックとしては、アクリル樹脂、チオウレタン系樹脂、メタクリル系樹脂、アリル系樹脂、エピスルフィド系樹脂、ポリカーボネート樹脂等が例示できる。
【００２０】
着色層１６２は、透光板１６１に任意の色のインクを塗布することで設けられている。着色層１６２の厚さは、５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。着色層１６２の厚さが８００ｎｍより厚いと、入射光が十分に透過せず、太陽電池４の受光部４２が十分に受光できなくなる可能性がある。着色層１６２の厚さが５０ｎｍより薄いと、着色層１６２の着色が十分でなく、文字板１６を太陽電池４と重ねて文字板ユニット５としたときに、文字板ユニット５が着色層１６２の色によらず、受光部４２の色により決定される色となる可能性がある。インクの塗布方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙げられる。なお、本実施形態では、透光板１６１は透明なプラスチックで構成されているので、文字板１６の色は、着色層１６２の色と同じである。
この着色層１６２を備えた文字板１６は、前記着色層１６２の厚さ寸法を調整することで、光の透過率が４０％以上６０％以下となるように設定されている。したがって、受光部４２は、文字板１６を介して発電に十分な光を受光可能であるとともに、文字板１６は、受光部４２からの反射光を透過する。これにより、文字板ユニット５は、着色層１６２からの反射光と受光部４２からの反射光とにより決定される新たな色を示す。なお、透過率が４０％より小さいと、受光部４２が十分な光を受光できず、太陽電池４の発電が十分に行われない可能性がある。また、透過率が６０％より大きいと、受光部４２からの反射光の透過率が上がり、文字板ユニット５とした際に着色層１６２の色に対して、受光部４２の色が強く出てしまい、文字板ユニット５の色を所望の色とすることができない可能性がある。
【００２１】
この文字板１６は、外周端縁に形成される４つの係合部１６３を備える。文字板１６は、文字板受けリング部材３の上面３０に載置されることで、文字板受けリング部材３に支持される。係合部１６３は文字板固定部３２に嵌合される。これにより、文字板１６は、文字板受けリング部材３に対して周方向に位置決め固定される。
【００２２】
〔文字板ユニットの色〕
次に文字板ユニット５の色（文字板１６側から見た外観の色）について、図３を参照して説明する。文字板ユニット５において、入射光Ａは、その一部が着色層１６２で反射され、反射光Ａ１を生じ、残りは透過光Ａ２として、着色層１６２および透光板１６１を透過し、受光部４２に到達する。受光部４２に到達した透過光Ａ２は、一部が受光部４２で反射され、反射光Ｂ１を生じ、残りの透過光Ａ２は、受光部４２で吸収される。受光部４２で生じた反射光Ｂ１は、透光板１６１および着色層１６２を透過して、反射光Ｂ１’となる。このように、文字板ユニット５においては、反射光Ａ１と反射光Ｂ１’とが視認可能となる。したがって、文字板ユニット５の色は、着色層１６２からの反射光Ａ１と受光部４２からの反射光Ｂ１’の加法混色により決定される。
【００２３】
〔太陽電池付電子時計の製造方法〕
本実施形態の太陽電池付電子時計１の製造方法は、受光部４２の色と合わせることで、文字板ユニット５を所望の色とするための着色層１６２の色を決定し、この決定された色の着色層１６２を透光板１６１に積層して文字板１６に設ける工程を有する。
【００２４】
文字板ユニット５の色は、上記したように、着色層１６２からの反射光Ａ１と受光部４２からの反射光Ｂ１’の加法混色により決定される。太陽電池付電子時計１において、受光部４２としては、所望の文字板ユニット５の色に関わらず、同一のものを用いる。したがって、太陽電池付電子時計１の製造方法においては、着色層１６２からの反射光Ａ１を調整すること、すなわち着色層１６２の色を調整することにより、文字板ユニット５の色を所望の色とすることができる。具体的には、文字板ユニット５の所望の色を反射スペクトルで表し、加法混色の原理にしたがって、着色層１６２からの反射光Ａ１、受光部４２からの反射光Ｂ１’の反射スペクトルをシミュレーション等により得る。得られた反射スペクトルを示す色を着色層１６２の色として決定する。
そして、決定された色のインクを透光板１６１に塗布して着色層１６２を積層すれば、所望の色を示す文字板ユニット５を得ることができる。なお、着色層１６２は、着色層１６２を有する文字板１６の透過率が４０％以上６０％以下となる厚さ寸法で積層される。
【００２５】
〔時計本体の組み立て〕
次に、図２を参照して、時計本体１０の組み立て方法について説明する。
まず、文字板受けリング部材３でムーブメント２を保持する。この際、ムーブメント２の上方から文字板受けリング部材３をはめ込むとともに、文字板受けリング部材３の図示略の支持フック部をムーブメント２に引っ掛けるようにして支持する。
次に、文字板ユニット５を組み立てる。まず、太陽電池４を文字板受けリング部材３に係合させて、保持させる。太陽電池４は、係合溝４３を太陽電池位置決め部３３に係合することで、文字板受けリング部材３の周方向に対して位置決めされる。また、太陽電池４が太陽電池支持面３１上に載置されることで時計の厚さ方向に対して位置決めされる。
【００２６】
次に、文字板１６を太陽電池４の表面側から文字板受けリング部材３に保持させる。すなわち、係合部１６３を文字板受けリング部材３の文字板固定部３２に嵌合させる。これにより、文字板１６は、文字板受けリング部材３の上面３０上に載置されて厚み方向に対して位置決めされる。さらに、文字板１６は、係合部１６３が文字板固定部３２に嵌合することで、文字板受けリング部材３の周方向に対しても位置決めされる。
以上により、文字板ユニット５を備えた時計本体１０が組み立てられる。
【００２７】
上記した本実施形態に係る太陽電池付電子時計１によれば、以下の効果を奏する。
（１）文字板１６と太陽電池４を合わせた文字板ユニット５は、着色層１６２からの反射光および受光部４２からの反射光により決定される色、すなわち、着色層１６２の色および受光部４２の色により決定される色を示す。したがって、着色層１６２の色を調整するだけで、文字板ユニット５を所望の色とすることができ、所望の色の文字板ユニット５を有する太陽電池付電子時計１を簡便かつ安価に製造できる。
また、従来の太陽電池付電子時計においては、受光部４２を目立たなくするために文字板１６を受光部４２の色と同じか、受光部４２よりも濃い色としていたため、文字板ユニット５の色のバリエーションに制約があった。これに対し、本実施形態によれば、任意の様々な色の文字板ユニット５が提供可能となり、太陽電池付電子時計１のデザインをバラエティに富んだものとすることができる。
【００２８】
（２）また、従来の太陽電池付電子時計においては、文字板１６を受光部４２の色と同じか、受光部４２よりも濃い色とするため、入射光の透過率も低くなり、入射光の透過率は２０〜３０％程度であった。入射光の透過率は小さくなれば、太陽電池の発電効率は下がる。
一方、本実施形態においては、文字板１６の透過率が４０％以上であるため、太陽電池４は十分に発電可能であり、発電効率を保つことができる。
さらに、文字板１６の透過率を６０％以下に設定しているので、太陽電池４の受光部４２が目立つことがなく、着色層１６２の色と受光部４２の色とのバランスを適切にできて、文字板ユニット５の色を所望の色に容易に設定できる。
【００２９】
（３）また、本実施形態においては、着色層１６２を５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下としたので、太陽電池４の受光部４２は、太陽電池４が十分発電可能な光を受光することができ、太陽電池付電子時計１の発電効率を保つことができる。
そして、８００ｎｍ以下の着色層１６２を設けるだけなので、文字板ユニット５を構成する部品は従来と同じであり、文字板１６の形状が大きく変わることもないので、太陽電池付電子時計１の各部品の設計を変更する必要がない。
【００３０】
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、文字板１６の表面、すなわち太陽電池４に対向する面と反対側の面に着色層１６２を設けたが、文字板１６の裏面、すなわち太陽電池４に対向する面に着色層１６２を設けてもよいし、文字板１６の表面および裏面の両方に着色層１６２を設けてもよい。
また、前記実施形態では、文字板１６の透過率を４０％以上、６０％以下に設定していたが、文字板ユニット５の色の設定や、受光部４２の色などによっては、上記範囲でなくてもよい。
本発明に係る太陽電池付電子時計１として、腕時計タイプの時計を例示して説明したが、これに限らず、壁掛け時計等、他のタイプの時計であってもよい。
【実施例】
【００３１】
以下に本発明の実施例を説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施例に限られるものではない。
実施例１〜１６
（１）文字板１６の構成
ポリカーボネート樹脂製の透明な透光板１６１に真空蒸着により、所定のインクを塗布して、５０ｎｍの着色層１６２を設けた文字板１６および文字板１６に太陽電池４を重ねた文字板ユニット５を実施例ごとに作製した。
一例として、実施例１の文字板１６および文字板ユニット５の外観を図４に示す。
【００３２】
（２）反射スペクトルの測定
各実施例において、太陽電池４の受光部４２の反射スペクトル、文字板１６の反射スペクトル、および受光部４２に文字板１６を重ねて文字板ユニット５としたときの反射スペクトルをそれぞれ測定した。測定は、分光光度計（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、Ｕ−４１００）を用いて行った。
実施例１〜１６で作成した文字板１６および文字板ユニット５の測定結果をそれぞれ図５〜図２０に示す。図５〜２０において、点線は太陽電池４の受光部４２の反射スペクトル、一点鎖線は文字板１６の反射スペクトル、実線は文字板ユニット５のスペクトルを示す。なお、実施例１〜１６において、太陽電池４は同じものを用いており、太陽電池４の受光部４２の反射スペクトルは各図において同じである。
【００３３】
（３）透過率の測定
受光部４２側に文字板１６を配置していないときに太陽電池４に生じる電流値I０および、受光部４２に文字板１６を重ねて文字板ユニット５としたときに太陽電池４に生じる電流値ＩＤを測定し、透過率を求めた。
その結果、実施例１〜１６のすべての太陽電池付電子時計において、透過率は４０％以上６０％以下であることがわかった。
【００３４】
図５から図２０に示すように、いずれの実施例においても、文字板ユニット５の反射スペクトルは、受光部４２の反射スペクトルおよび文字板１６の反射スペクトルと大きく異なり、文字板ユニット５は、受光部４２および文字板１６の色とは異なる色を示すことがわかる。図４に示した実施例１においては、青色の文字板１６に対し、太陽電池４を重ねた文字板ユニット５は緑色を示している。他の実施例２〜１６においても、文字板１６の着色層１６２の色を設定することで、様々な色の文字板ユニット５を提供できている。
【符号の説明】
【００３５】
１…太陽電池付電子時計、４…太陽電池、５…文字板ユニット、１６…文字板、４１…基材、４２…受光部、１６１…透光板、１６２…着色層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図４】
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