(57)【要約】  【目的】  チップ先端かしめ部に傷が発生しても、筆跡に太いところと細いところがない良好な筆記が得られるボールペンチップを提供する。  【構成】  ボールホルダーの外面に形成される角部の全てが９０度を越えた内角の角度であると共に、先端開口部と反対側の開口部内のボール径よりも大径の範囲内に位置する角部も全てが９０度を越えた内角の角度であるボールペンチップ。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記部材としてのボールと、このボールを先端開口部より一部突出して回転自在に抱持するボールホルダーとから少なくともなるボールペンチップにおいて、前記ボールホルダーの外面に形成される角部の全てが、内角の角度が９０度を越えたものであると共に、前記先端開口部と反対側の開口部内のボール径よりも大径の範囲内に位置する角部も全てが、内角の角度が９０度を越えたものであるボールペンチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筆記部材としてのボールと、このボールを先端開口部より一部突出して回転自在に抱持するボールホルダーとから少なくともなるボールペンチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールペンは、インキ収容部に収容したインキを、そのボールペンのペン先部材であるボールペンチップ内に供給し、筆記部材としてのボールが紙などの被筆記面に当たって、回転することによって、このインキを吐出し筆跡を形成するものとして知られている。
【０００３】
ボールペンチップは、少なくとも筆記部材であるボールと、そのボールの一部を先端開口部より突出した状態で回転自在に抱持するボールホルダーとから基本的に構成されており、ボールホルダーは、その先端開口部を抱持されるボールの直径よりも縮径に圧延するかしめ加工を施され、ボールの抜け止めがなされている。この圧延加工された部分をかしめ部と称し、そのかしめ部とボールとの間に形成された環状の隙間よりインキを吐出し、筆跡を得ている。インキの吐出は、隙間の全体から一定量のインキが吐出されるのではなく、特に、被筆記面に対して斜めに把持されて筆記される場合など、隙間の中で主にインキを吐出する部分とあまりインキを吐出しない部分とがあるが、隙間がボールに対して均一に形成され、ボールの移動にも偏りがなければ、どの方向に向けて筆記されても、同様の隙間状態が形成でき、均一な筆跡を得ることができるものである。
【０００４】
筆記時に、ボールペンチップ先端が被筆記面に当たって損傷し、安定した吐出を得るのが難しいというような問題を解決する手段として、チップ先端縁を第一かしめ角６０〜１００°、第二かしめ角を第一かしめ角より大きく形成するとともに、ボール出をボール径の２０〜３０％としたものが知られている（特許文献１）。これは、第一かしめだけでは、筆記時の角度により小口の角部が被筆記面に当たってしまうので、第二かしめ角を第一かしめ角より大きく形成することによって、第一かしめによって生じる小口の角部を塑性変形させることにより、被筆記面等にチップ先端が当たった場合でも、平滑なインキ吐出を得ることができ、チップ先端より臨出するボールのボール出が、２０％未満では筆記時に筆記面にチップ先端が当たり易くなり、チップ先端を損傷し易い。３０％より大きいとボール保持力が弱くなり、落下等の耐衝撃性が低下する。そのため、ボール出をボール径の２０〜３０％に設定するものとしている。
【特許文献１】特開２０００−１２７６８５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ボールペンチップは、ボールが組み込まれる前のボールホルダーの素材を、切削や塑性加工などを施して必要な形状を得るので、その加工によって発生した切り屑やゴミ、または加工油等を除去するために、洗浄工程を経ることがある。
【０００６】
例えば洗浄は、洗浄槽の洗浄液中にボールペンチップを単に浸漬させたり、この洗浄液を超音波振動させたり、或いは、洗浄液及びボールペンチップを揺動させたりすることによって、油や切りくず等を洗浄液に置換させやすくするとともに、チップ内面のインキ通路内部に洗浄液を進入しやすくするなど、洗浄の効率を向上させながら行われている。
【０００７】
しかしながら、振動や揺動をさせると同時にボールペンチップ自体もその超音波等によって洗浄液や洗浄容器の振動を受けて洗浄液中にて自由な動きをするため、ボールホルダーのかしめ部に、別のチップのボールホルダーの角部が当たってしまうことで、かしめ部に傷が発生することがある。また、前記先端開口部と反対側の開口部内に別のボールホルダーのボール側の先端部が侵入し、先端開口部と反対側の開口部内のボール径よりも大径の範囲内に位置する角部に、別のボールホルダーのかしめ部が当たってしまうことで、かしめ部に傷が発生することがある。
【０００８】
特許文献１に記載の発明のように、かしめ角度などを指定してペン先の損傷を防止した場合でも、ボールペンチップを洗浄液内に浸漬させ超音波振動等にて洗浄を行った際に、前記ボールホルダーの外面に形成される角部及び、ボールを抱持する側と反対側の開口部内のボール径よりも大径の範囲内に位置する角部が、別のボールペンチップ先端のかしめ部に当たり、傷が発生することがあった。
【０００９】
また、これを極力抑制するために、ボールペンチップを一つ一つ隔離して洗浄させる方法もあるが、生産性を著しく悪化し非効率なものであった。
【００１０】
前記洗浄工程の際にチップ同士が当たってかしめ部に傷が発生した場合、前記ボールとボールホルダーの先端開口部との間にある環状の隙間が狭くなることがある。例えば、ボールペンを被筆記面に対して斜めに把持し、該隙間の狭い部分が被筆記面側に位置され、且つボールペンが傾斜している側に向かって筆記する場合のように、隙間が狭くなっている部分を含む環状の隙間から主にインキを吐出する状態では、隙間が均一な場合に比べてインキ吐出量の合計が少なくなり、筆跡が細くなる。そして、隙間の狭い部分が主にインキを吐出する部分でない場合においては、これに比べて太い筆跡となるので、ボールペンチップの向きが異なることによって筆跡の細い部分と太い部分とが形成されてしまう問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、筆記部材としてのボールと、このボールを先端開口部より一部突出して回転自在に抱持するボールホルダーとから少なくともなるボールペンチップにおいて、前記ボールホルダーの外面に形成される角部の全てが、内角の角度が９０度を越えたものであると共に、前記先端開口部と反対側の開口部内のボール径よりも大径の範囲内に位置する角部も全てが、内角の角度が９０度を越えたものであるボールペンチップを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
ボールホルダーの外面に形成される角部の全てが、内角の角度が９０度を越えたものであると共に、前記先端開口部と反対側の開口部内のボール径よりも大径の範囲内に位置する角部も全てが内角の角度が９０度を越えたものであることで、洗浄工程におけるチップ同士が当たって形成されるかしめ部の傷が深いものとなり難く、そのかしめ部におけるボールとボールホルダーの先端開口部との間にある環状の隙間の状態を極力均一に保つことができ、筆跡に太いところと細いところが形成されるといった問題を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面に基づいて、一例について説明する。図１に示したものはボールペンチップの一例を示した縦断面図であり、図１のＡ部拡大縦断面図を図２に示す。紙面などの被筆記面と接触して回転することによってインキを転写する筆記部材であるボール１を、先端開口部２ａより一部突出して抱持するボールホルダー２は、その先端近傍をボール１の直径よりも縮径に圧延するかしめ加工を施しており、ボール１が外方へ抜け止めされ、回転自在な状態としている。また、前記ボールホルダー２内のボール１の後部には、内方突出部としてのボール受け座部３が形成され、そのボール１側の面には、ボール１の表面にインクを供給する放射状溝４が開口している。
【００１４】
更に、前記放射状溝４の図中下方にはインキ流通孔２ｂが形成され、該インキ流通孔２ｂは、例えば切削加工や塑性加工等によって、前記反対側の開口部方向から各工程毎に異径の刃物によって、徐々に小径になるように形成され、最終的にボール１が抱持されている先端開口部２ａまで到達している。インキ流通孔２ｂは、加工工具の耐久性の問題などで、ボール受け座部３を有する内方突出部に達するまでの奥に向かって次第に縮径するように形成されるので、縮径された境には角部２０が形成される。インキ流通孔２ｂにボールペンチップのボール１側が挿入されてしまうこともあるので、ボールの直径よりも大径の範囲内に位置するインキ流通孔の角部２０の内角も全て９０度を越える角度で構成されている。
【００１５】
図２のＸ−Ｘ’線の断面矢視図を図３に示す。ボールホルダー２の先端近傍には、かしめ加工によって形成されたかしめ部５が形成されており、先端開口部２ａとボール１との間には、環状の隙間６が形成され、筆記の際は、インキがこの該環状の隙間６よりボール１の回転と共に吐出される。
【００１６】
また、図１のＢ部拡大縦断面図を図４に示す。ボールホルダー２の外面には、切削や圧延等の加工をすることによって形成された複数の加工面が形成されており、その隣り合った面同士を結ぶ境界部分に角部２０が形成されている。その角部２０のボールホルダー２の側になす角である内角が全て９０度を超える角度で構成されている。
【００１７】
図５に示すように、図１に示したようなボールペンチップの形状の他に、インキ収容部（図示せず）との接続手段やデザイン等によっては、ボールホルダー２の先端開口部２ａの反対側に小径部２ｃを形成させても良い。また、図６に示すように、ボールホルダー２を中空筒状のパイプを使用して形成しても良い。更に、図７に示すように、筆記時における筆跡の視認性を向上させる目的で、ボールホルダー２の外面の一部に、小径な細筒部２ｄを形成しても良い。これらの図５から図７に示した一例おいても、角部２０は全て、内角の角度が９０度を超えるものである。
【００１８】
ボール１の材料は、タングステンカーバイド等の超硬、および炭化珪素等のセラミックスなどを使用することができ、また、ボールホルダー２の材質もステンレスや真鍮、洋白といった金属等で構成されているが、双方ともに特に材料に制限は無く適宜に使用される。
【００１９】
このようなボールペンチップを使用する形態の一例としては、図８の縦断面図に示すように、ポリプロピレン樹脂のパイプなどによるインキ収容管７内にインキ８を充填したものに、接続部品９を介して接続され、外装体（図示せず）に交換可能に収容されるリフィルとすることができる。また、インキ収容管をそのまま外装部材として直接把持する筆記具とすることもできる。尚、外装体を複数の様々な材質の部品で構成したり、ペン先をキャップで保護したり、筆記具の後端を押圧することでペン先の出没を可能としたりすることなどは適宜である。インキ収容部７の材質としては、ポリアミド樹脂や、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレート等の樹脂やステンレス等の金属を使用しても良く、またインキ８は水性染料インキ、油性染料インキ、ゲルインキなどの水性顔料インキなど特に制限はない。更に、インキ収容部７のインキ８の後部には、インキの減少に伴い前進するフォロアー体（図示せず）を設置しても良い。また、インキ収容部７の形状は筒抜け状ではなく有底筒状の容器を使用しても良い。更に、インキ８を供給させる手段の１つとして繊維収束体のインキ吸蔵体や、インキ漏れや乾燥防止を目的とした弾撥部材をボールペンチップ内部に挿入してもよい。
【００２０】
ここで洗浄について説明する。上記のようなボールペンチップは切削加工等を施して形成された後、一定の数量にて洗浄容器に収納され、図９に示すように、
ボールホルダーのかしめ部に、別のボールペンチップのボールホルダーの外面の角部が当たったり、また、ボールペンチップのインキ流通孔内に別のボールペンチップのかしめ部が侵入し、インキ流通孔内の角部に当たったりしながら、超音波洗浄機等の洗浄液に浸漬や揺動等がなされ洗浄される。
洗浄液は、ヘキサン、アセトン、イソプロピルアルコール等の有機溶剤、または超純水等であるがこの限りではない。尚、洗浄容器１１はステンレスや耐溶剤性の樹脂等で形成されるが、この限りではなく、また該洗浄容器１１自体の形状も角柱状、円柱状、半球状等適宜に使用でき、かつ該洗浄容器１１の内面は該容器の材質と異なった別材質にて構成されていても良い。更に、該洗浄容器１１の外面と内面を連通させた穴を適宜に形成することもできる。
【実施例】
【００２１】
筆記試験サンプルを作製し、以下の試験にて筆跡の評価を行った。なお、筆記試験サンプルとしたボールペンチップの詳細については表１に示す。実施例１のボールペンチップを示す縦断面である図１０には、ボールホルダー２の各角部について外面に形成される角部から内面に形成されるボール径よりも大径の範囲内に位置する角部に至るまで、先端端開口部１ａに近いものから順に２０１、２０２、２０３というように順番参照符号を付した。例えば２０１とは、先端開口部１ａに最も近いボールホルダー２の外面に形成される角部であり、前述の隙間４に隣接するかしめ加工によって形成された面とかしめ加工に使用する圧延加工具（図示せず）がボールホルダー２に当接する面との境界部分に形成される角部のことである。
【００２２】
また、実施例１のボールペンチップは、図１０に示すように図１〜図４に示したボールペンチップと同様の形状のものである。因みに、該外面に形成される角部は２０１から２０６で示される６点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０７から２０１１で示される５点である。これらの角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されているため、洗浄工程の際に別のチップの前記かしめ部５が該角部２０に当たって傷が形成されても、その形成された傷は変形が小さく、前記隙間６がボール２側に変形しにくい形状となっている。
【００２３】
実施例２のボールペンチップは、実施例１のボール径が異なるものであり、外面に形成される角部の角度を一部変更したものである。因みに、該外面に形成される角部は２０１から２０６で示される６点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０７から２０１１で示される５点である。これらのすべての角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。尚、実施例２の図は実施例１のボールペンチップと角部の総数及び位置は変らない為、図示は省略する。
【００２４】
実施例３のボールペンチップは、実施例１とボール径が異なるものであり、外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される角部の角度を変更したものである。因みに、該外面に形成される角部は２０１から２０６で示される６点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０７から２０１１で示される５点である。これらのすべての角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。尚、実施例３の図は実施例１のボールペンチップと角部の総数及び位置は変らない為、図示は省略する。
【００２５】
図１１には比較例１のボールペンチップの縦断面図を示す。比較例１のボールペンチップは、実施例１に示されているボールペンチップの外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される内面の角部の角度を変更したものであり、前記先端開口部２ａと反対側の開口部外面近傍の角部である２０４、２０５の角度は９０度に形成されている。因みに、該外面に形成される角部は２０１から２０５で示される５点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０６から２０９で示される４点である。該角部２０４，２０５以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。
【００２６】
図１２には比較例２のボールペンチップの縦断面図を示す。比較例２のボールペンチップは、実施例１に示されているボールペンチップの外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される内面の角部の角度を変更したものであり、前記先端開口部２ａと反対側の開口部外面近傍の角部である２０４の角度は７０度に形成されている。因みに、該外面に形成される角部は２０１から２０４で示される４点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０５から２０９で示される５点である。該角部２０４以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。
【００２７】
また、比較例３のボールペンチップにおいては、比較例２とボール径が異なるものであり、またボールホルダー２の外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される角部の角度を変更したものである。該比較例３は比較例２と同様に前記先端開口部２ａと反対側の開口部外面近傍の角部である２０４の角度が７０度に形成されている。因みに、該外面に形成される角部は２０１から２０４で示される４点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０５から２０９で示される５点である。該角部２０４以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。尚、比較例３の図は比較例２のボールペンチップと角部の総数及び位置は変らない為、図示は省略する。
【００２８】
図１３には比較例４のボールペンチップの縦断面図を示す。比較例４のボールペンチップは、実施例１に示されているボールペンチップの外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される内面の角部の角度を変更したものであり、前記先端開口部２ａと反対側の開口部外面近傍の角部である２０５の角度は８０度に形成されている。因みに、該外面に形成される角部は２０１から２０５で示される５点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０６から２０９で示される４点である。該角部２０５以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。
【００２９】
また、比較例５のボールペンチップにおいては、比較例４とボール径が異なるものであり、またボールホルダー２の外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される角部の角度を変更したものである。該比較例５は比較例４と同様に前記先端開口部２ａと反対側の開口部外面近傍の角部である２０５の角度が８０度に形成されている。因みに該外面に形成される角部は２０１から２０５で示される５点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０６から２０９で示される４点である。該角部２０５以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。尚、比較例５の図は比較例４のボールペンチップと角部の総数及び、位置は変らない為、図示は省略する。
【００３０】
図１４には比較例６のボールペンチップの縦断面図を示す。比較例６のボールペンチップは、実施例１に示されているボールペンチップの外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される内面の角部の角度を変更したものであり、前記先端開口部２ａと反対側の開口部外面近傍の角部である２０６の角度は９０度に形成されている。因みに該外面に形成される角部は２０１から２０６で示される６点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０７から２０１０で示される４点である。該角部２０６以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。
【００３１】
図１５には比較例７のボールペンチップの縦断面図を示す。比較例７のボールペンチップは、実施例１に示されているボールペンチップの外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される内面の角部の角度を変更したものであり、前記先端開口部２ａと反対側の開口部外面近傍の角部である２０４の角度は９０度に形成されている。因みに該外面に形成される角部は２０１から２０５で示される５点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０６から２０１０で示される５点である。該角部２０４以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。
【００３２】
図１６には比較例８のボールペンチップの縦断面図を示す。比較例８のボールペンチップは、実施例１に示されているボールペンチップのインキ流通孔内に形成される内面の角部の角度を変更したものであり、前記先端開口部２ａと反対側の開口部内のボール径よりも大径の範囲内に位置する角部の一部である２０８から２０１１の内角の角度が９０度に形成されている。因みに該外面に形成される角部は２０１から２０６で示される６点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０７から２０１１で示される５点である。該角部２０８から２０１１以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。
【００３３】
図１７には比較例９のボールペンチップの縦断面図を示す。比較例９のボールペンチップは、実施例１に示されているボールペンチップの外面に形成される角部の角度の一部と、インキ流通孔内に形成される内面の角部の角度を変更したものであり、前記先端開口部２ａと反対側の開口部外面近傍の角部である２０５の角度は８０度に形成されている。更に前記先端開口部２ａと反対側の開口部内のボール径よりも大径の範囲内に位置する角部の一部である２０６から２０９の内角の角度が９０度に形成されている。因みに該外面に形成される角部は２０１から２０５で示される５点であり、インキ流通孔内に形成される角部は２０６から２０９で示される４点である。該角部２０５から２００９以外の角部は、いずれも内角の角度が９０度を超えたものが形成されている。
【００３４】
ここで実施例及び、比較例として作製した各ボールペンチップの洗浄について図９を用いて説明する。洗浄方法は、３槽式超音波洗浄装置（型番３ＴＰＣ−４３ＲＵ―Ｐ型、アスカ精器産業（株）製）にて実施し、洗浄方法は、切削油が付着した加工済みのチップを角型のステンレス性の洗浄容器１２に入れ、洗浄液内に浸漬し、洗浄液に超音波振動を発生させ、第１槽にて荒洗浄、第２槽にてすすぎ洗浄、第３槽にて仕上げ洗浄という工程で行った。なお、洗浄層間の移動は全て手動にて行い、また各洗浄層での洗浄時間は１０分間とした。
【００３５】
これらのボールペンチップを市販のボールペン（マイクロボール、ぺんてる株式会社製、製品符号ＭＲ２０５−Ａ）のボールペンチップと付け替えて、試験用ボールペンサンプルを作製した。なおマイクロボールに充填されているインキは水性顔料黒色インキである。
ールに充填されているインキは水性顔料黒色インキである。
【００３６】
表１に実施例及び、比較例として作製したボールペンチップのそれぞれの角部１０の角度と、筆跡目視確認試験を実施した際の筆跡太い細いの発生率を示す。
【００３７】
筆跡目視確認試験
試験用ボールペンサンプルを、それぞれのボールペンチップごとに２００本づつ用意し、螺旋筆記試験機（ＳＥＩＫＩ  ＫＯＧＹＯ  ＬＡＢ．製  ＷＲＩＴＩＮＧ  ＴＥＳＴＥＲ、ＭＯＤＥＬ  ＴＳ−４Ｃ−１０）にて、筆記角度を７０°、筆記荷重を９８１ｍＮ、筆記速度を７ｃｍ／ｓ、ボールペンサンプルの自転を１ｍ／自転の条件で行い、上質紙上に連続した螺旋状の筆跡を書き始めから１０ｍまで筆記した。その筆跡を目視で判定し、筆跡の太いところと細いところが確認できるものを不良とし、サンプル２００本中の不良数を百分率にて表１に示した。尚、２００個中に数十個の不良が発生したということは、数万個、数十万個という多量のチップを生産した場合に、多くの不良を発生させることを意味するものである。
【００３８】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ボールペンチップの一例を示した縦断面図
【図２】図１のＡ部拡大縦断面図
【図３】図２のＸ−Ｘ’断面矢視図
【図４】図１のＢ部拡大縦断面図
【図５】ボールペンチップの形態の一例
【図６】ボールペンチップの形態の一例
【図７】ボールペンチップの形態の一例
【図８】ボールペンチップを使用する形態の一例の縦断面図
【図９】ボールペンチップの洗浄状態の一例
【図１０】実施例１のボールペンチップの縦断面図
【図１１】比較例１のボールペンチップの縦断面図
【図１２】比較例２のボールペンチップの縦断面図
【図１３】比較例４のボールペンチップの縦断面図
【図１４】比較例６のボールペンチップの縦断面図
【図１５】比較例７のボールペンチップの縦断面図
【図１６】比較例８のボールペンチップの縦断面図
【図１７】比較例９のボールペンチップの縦断面図
【符号の説明】
【００４０】
１    ボール
２    ボールホルダー
２ａ  先端開口部
２ｂ  インキ流通孔
２ｃ  小径部
２ｄ  細筒部  
３    ボール受け座部
４    放射状溝
５    かしめ部
６    環状の隙間
７    インキ収容部
８    インキ
９    接続部材    
２０  角部
【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】
2006239903.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006239903.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
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