(57)【要約】【課題】  携帯電話機は、デザイン性重視のため、薄型化と金属調の外観が重視される傾向にある。この要請にこたえるため少なくともキートップ部分を金属製にすると共に、キートップ上に表示される文字の描線の一部が切れて文字描線が切れた、所謂「切れ文字」が生じないようにすることを課題とする。【解決手段】  透光型キーシート１Ａにおいて、各キートップ、例えば２ａを構成する金属板体１１の下面にもレジストの層２ｂを設けて、抜き文字や数字などを金属板体の上面から下面まで完全に貫通するエッチングを行うことにより、所謂「切れ文字」が生じないようにすると共に、上記レジストの層２ｂの働きにより保持されて、ブリッジ２ｄなしでも抜き文字や数字などの島文字部分２ｅが失われないようにした。上記レジストの層２ｂの働きに期待することに代えて、又はそれに加えて補強のための透明フィルム１６を貼り付けて、文字描線の穴に囲まれた部分（島部分）２ｅの脱落防止を強化しても良い。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄型キーシートに用いられるキートップ部材を構成するため所望の外形を成し、厚さ０．３ｍｍ以下の金属製の板体を用意する工程と、
該用意された金属製の板体の上面及び下面に、感光性樹脂からなるポジ型またはネガ型のレジスト膜をスクリーン印刷またはスプレーなどの任意の手段でコーティングする工程と、
該金属製の板体の上面側のレジスト膜にキーの機能を示す文字、記号、図形などのポジ型用またはネガ型用のマスクパターンを露光により転写する工程と、
上記レジスト膜のマスクパターン以外の不要部分を除去する現像工程と、
上記マスクパターンに基づいて金属板体をエッチング処理することにより上記キートップに抜き文字の描線を形成する工程と、
該エッチング処理後、金属板体の下面側に透光性のフィルムを付着することにより、上記表示描線の穴に囲まれた部分（島部分）が脱落しないように支える補強層を形成する工程と、
を含みうることを特徴とするキートップ部材の製造方法。
【請求項２】
上記エッチング処理により抜き文字が形成された後の任意の工程で、上記抜き文字が形成された金属板体の上面に、透明樹脂によるコーティングを施す工程が付加されていることを特徴とする請求項１に記載のキートップ部材の製造方法。
【請求項３】
上記コーティングされる透明樹脂は、ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のキートップ部材の製造方法。
【請求項４】
キーの機能を示す文字、記号、図形などの表示パターンを刻設表示し所望の外形に形成された金属製の板体を含むキートップ部材であって、
該金属製の板体の少なくとも上面及び下面に感光性樹脂からなるレジスト膜を付着させてその上面から露光及びエッチング処理を行うことにより、上記金属製の板体は上面から下面まで貫通して刻設された抜き文字表示描線を有することと、
上記金属製の板体の下面には上記エッチング処理によって除去されずにレジスト膜が付着された状態で残存していることと、
下面のレジストが残存することにより、上記抜き文字表示の描線によって囲まれた部分（島部分）が脱落しない状態に保持されていることと、
により、金属板体でありながらその金属製キートップに表示される抜き文字などが、切れ文字にならずに透光性を与えられることを特徴とするキートップ部材。
【請求項５】
上記金属製の板体の下面に残存するレジストの上に透明フィルムを貼り付けて補強層を形成したことを特徴とする請求項４に記載のキートップ部材。
【請求項６】
上記キーの機能を示す文字、記号図形などの表示パターンを刻設表示した金属製の板体の上側表面に、透明樹脂によるコーティング層を設けたことを特徴とする請求項４または５に記載のキートップ部材。
【請求項７】
上記薄型キーシートの一部を構成する金属板体の厚さは、０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載のキートップ部材。
【請求項８】
上記金属製の板体表面のコーティング層が、ウレタンアクリレート系のＵＶ硬化樹脂から成ることを特徴とする請求項６に記載のキートップ部材。
【請求項９】
上記金属製の板体表面のコーティング層の厚みを、各キーの領域にあわせてそれぞれ部分的に厚く形成し、擬似的なキートップ部を形成したことを特徴とする請求項６または請求項８に記載のキートップ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等のハンディ・モバイル機器用の入力手段である複数のキーが集合配置された透光型キーシートにおいて、そのキートップ部材の材料として金属を用いることにより薄型化を極め、しかもその金属製キートップ部材に表示される抜き文字や数字などが、切れ文字にならないようにするための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キーシートは、携帯電話機、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）等のハンディ・モバイル機器を構成する部品であり、それぞれアルファベット及び／又は数字キーや機能キー等の押釦である複数のキートップ部材（以下、単に「キートップ」という。）を、キーパッドと称される一枚のシート状部材上に配列して接着してなる。上記キーパッドは、シリコーンゴムや熱可塑性エラストマー等のゴム弾性を有する柔軟な部材である。このように構成されるキーシートは、その下面に、押釦を押すことによって閉成される複数の常開接点を備えたプリント回路基板を密着配置して、押釦スイッチが形成され、更にキートップを裏面から照明するための光源が配置されて、１つの単位組立体（サブ・アセンブリ）としてのキーユニットが構成される。
【０００３】
キーシートは、このように複数の構成要素が層状に重なった状態に楮成されているので、１つ１つの構成要素の厚みが累積されてかなりの厚みとなる。そのため、ハンディ・モバイル機器の携帯性を一層向上させるように、全体を極力薄型化することが要請されている。
【０００４】
しかし、例えば特許文献１に開示されている手法では、金属製の板体にハーフエッチングによって文字等を形成してキートップに用いる手法であり、本質的に不透光性である金属製のキートップをハーフエッチング（エッチングによって、対象物の表面からその厚み方向の途中まで所定の形状に金属材料を除去した、「溝」を形成すること）しても透光性が得られる道理がない。従ってこのハーフエッチング手法は、本発明の技術思想を実現可能にするものではない。また、特許文献１には、キートップとして用いる金属製の板体に、ハーフエッチングではなく文字等を貫通させたエッチング加工を行うことで、キートップを照光式とする手法が記載されているが、文字等の形状は、ブリッジ付きの島文字であって、本発明の技術思想を実現可能にするものではない。
【０００５】
特許文献２に開示された手法は、フリッジ付きの島文字を用いる必要がないと言いながら、透光性キートップそれ自体として金属板体をエッチングして形成するものではなく、鍔状の金属製の枠に嵌めた透明或いは半透明の樹脂製のキートップに文字をベタ印刷したものであるから、本発明の趣旨に反する迂遠な技術を開示しているに過ぎない。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−７６９１号公報
【特許文献２】特開平９−８２１７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
携帯電話機は、デザイン性重視のため薄型化される傾向にある。これに伴い、キーシートに対しては、その厚さを１．０ｍｍ程度に薄型化することが要求されている。しかし、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）などの樹脂製のキートップを用いる従来技術を踏襲する限り、強度面などの問題からキーシートを薄型化することには限界がある。その限界は、１．５〜１．６ｍｍであった。
【０００８】
本発明は、キーシートの薄型化と金属調の外観が求められているデザイン傾向に対応するため、キートップに金属製の板体を用いることと、その金属製の板体の厚さを０．３ｍｍ以下に薄型化することと、しかも、キートップ上に表示される文字の描線の一部が切れ、照光不能のフリッジ部分２ｄによって繋がった図１（Ｂ）に示すような、不完全形状の、所謂「切れ文字」（上記「ブリッジ２ｄ付きの島文字」）が生じないようにして、図１（Ｃ）のように完全な形状の文字として表示可能にすること（即ち、ブリッジなしで２ｅ部分が維持されるようにすること）を、解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
しかし、本質的に光を透過させない金属製のキートップを照光式とするためには、光を透過させるための文字や数字などの形の孔を設けなければならないが、上記特許文献１に記載されたエッチング加工法や打ち抜き・穴開け（せん断）加工などの機械的加工法などでは、数字の０、８やアルファベットのａ、ｂなどの文字描線の穴に囲まれて取り残されてしまう部分がある場合、この部分が切り離されて、ばらばらに外れてしまう、という不具合があった。そのため、従来では、図１（Ｂ）に例示するように、文字描線の穴に囲まれた部分を繋ぎ止めるためのフリッジ部分２ｄが必要な、所謂「切れ文字」にするしかなかったのである。このブリッジ部分２ｄは、文字描線を横断して光を透さない部分を生じ、文字や数字などとしては不完全で、視認し難いという問題があった。
【００１０】
つまり、キートップの材料が硬質樹脂の場合には、単純に、透光性の塗料によってキートップの表面または裏面に文字を印刷や塗装によって形成するだけで、透光性の文字を得ることができたが、金属製の板体の場合には、印刷や塗装による文字の形成手法は解決策にならない。上記の点を考察すると課題解決策は、文字描線の穴に囲まれた部分を繋ぎとめるためのブリッジ部分２ｄを不要にすればよいとの結論に到達する。
【００１１】
光を透過させるための文字や数字などの形の孔を設ける際に、数字の０、８やアルファベットのａ、ｂなどの文字描線の穴に囲まれて取り残されてしまう部分２ｅが切り離されて、ばらばらに外れてしまわないように、金属板体の上面から下面までエッチングで貫通されても、例えば、下面で粘着性のシートで仮保持又は本保持されていれば、エッチング段階でぱらぱらになりはしない。つまり、図１（Ｃ）に例示するように、文字描線の穴に囲まれた部分を繋ぎとめるためのフリッジ部分２ｄが不要化され所謂「切れ文字」が排除される。
【発明の効果】
【００１２】
従来技術によるキーユニットの厚さの限界は、１．５ｍｍ〜１．６ｍｍであったが、この限界を打破するための有力候補「金属製キートップの採用」を阻む障害であった、金属材料特有の非透光性が必然的に齎す「切れ文字問題」を、本発明により解決できたことにより、当業者が期待しつつも上記限界に阻まれていた薄型化を実現できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
携帯電話機の形態は、画面表示部分とキートップ部分とが同一面上に配置されて全体が棒型になったもの（ストレート型）と、画面表示部分とキートップ部分との間にヒンジ（蝶番）が配置されて折り畳むことができる折り畳み型のものとに大別されるが、本発明の対象のキーシート薄型化は何れのタイプのものにも適用可能なので、一実施例として折り畳み型のもの（図１参照）への適用例を示すこととする。
【００１４】
従来技術のように、ＰＣ等のプラスチックをキートップに用いる場合には、必要な剛性を確保するためにキートップは厚さ０．５〜０．６ｍｍが薄型化の限界であった。しかし、本発明に従って、金属板体をキートップに用いる場合には、金属は樹脂よりも強度が高く、割れることがないため、厚さ０．２〜０．３ｍｍ（外力による金属の変形を考慮しなければ０．１ｍｍ程度も可能）である。
【００１５】
使用する金属板体の材質は特に限定されないが、展性・延性が低く、硬く、バネ弾性を有している方がよい。例えば、ステンレススチール（ＳＵＳ）である。基本的には、上記諸特性を有すると共に腐食に強い材質が適するが、表面などにオーバーコート等による保護皮膜を形成することによって腐食に弱い材質でも使用可能である。金、銀、銅など上記特性に合わない材質であっても、質感や色調等のデザイン性に与える特性の面で利点がある場合は、単体での使用ではなく、メッキ、蒸着、スパッタなどによってＳＵＳ板などの表面に薄膜状に形成すればよい。
【実施例１】
【００１６】
先ず、本発明における、「金属板体」に対する切れ文字ではない「透光性文字」の形成方法における各工程について、図６（Ａ）乃至（Ｇ）を参照して説明する。
【００１７】
（Ａ）キーシート１Ａに使用する金属板体１１として、厚さ０．３ｍｍ以下、例えば、厚さ０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍのＳＵＳ板を用意する。これに限らず、展性・延性が低く、硬く、バネ弾性を有し、腐食に強い材質が適するが、表面などにオーバーコート等による保護皮膜を形成すれば、展性・延性、硬度、バネ弾性の面で条件を満足せず、腐食に弱い材質でも使用可能である。金、銀、銅などの上記特性に合わない材質であっても、質感や色調等のデザイン性に与える特性の面で利点がある場合は、メッキ、蒸着、スパッタなどによってＳＵＳ板等の表面に薄膜状に形成すればよい。
（Ｂ）上記で用意した金属板体１１の上面及ぴ下面に、フォトレジスト（例えば、ノボラック系樹脂と感光剤及び溶媒から成る）１２をそれぞれコーティング１２ａ、１２ｂする。フォトレジスト１２には、光を照射した部分のパターンが後の現像処理で除去されるポジ型と、光が当たった部分が残るネガ型とかある。何れを採用しても良い。以下の段階はポジ型を使用した場合の例である。フォトレジスト１２のコーティングは、スクリーン印刷、スプレーなど何れであっても良く、特に限定されない。
（Ｃ）所望のキーの機能を示す文字、記号、図形などの表示（マスクパターン）が形成されたフォトマスク１３を、上記フォトレジスト１２がコーティングされた金属板体１１の上に重ね合わせる。
（Ｃ’）上記の（Ｃ）の段階は、フォトマスク１３として一枚毎の使い捨てタイプのものを便用した例であるが、半導体製造段階用の繰り返し使用する非接触型のものを流用する場合は、光学系によりマスクパターンを投影して転写する。
（Ｄ）フォトマスク１３の上からＵＶ（紫外線：波長４３６ｎｍ又は３６５ｎｍ等）光１４を照射して、照射された部分１５のフォトレジストを劣化させることによりマスクパターンを転写する。
（Ｅ）フォトマスクを取り外して、フォトレジスト１２に現像処理を行う。現像処理は、例えば、強アルカリ性の現像液によってフォトレジスト１２の不要な部分を溶かして除去する工程である。処理後、光を照射された部分（文字、記号、図形などの部分）が除去され、その周囲の部分だけが残った状態となる。
（Ｆ）次に、エッチング段階に入る。現像によりフォトレジスト１２が除去されて露出した金属板体部分をエッチング液（金属腐食液）によって下面まで除去する（フルエッチング）。下面のフォトレジスト１２ｂは、ＵＶ（紫外線）光１４が照射されなかったので上記現像液によって除去されずに残る（つまり、エッチングは下面で停止する）。
（Ｇ）エッチング処理後、上面のフォトレジスト１２ａは除去されるが、下面のフォトレジスト１２ｂは必ずしも除去する必要はない。該下面のフォトレジスト１２ｂによって文字描線の穴に囲まれた部分（島部分）が脱落しないように保持される。さらに、エッチング終了後、金属板体１１の裏側で上記フォトレジスト１２ｂの上に、例えば厚さ０．０２５ｍｍ乃至０．０５ｍｍの透明フィルム６を貼り付けると、上記文字描線の穴に囲まれた部分（島部分）の脱落防止をより確実にすることができる。なお、透明フィルム６に代えて、後述するＥＬ光源シート１７と同様のものを貼り付けても良い。
（Ｇ’）上記のエッチング処理に先立って、金属板体１１の裏側に補強のために、例えば厚さ０．０２５ｍｍ乃至０．０５ｍｍの透明フィルム１６を貼り付け、文字描線の穴に囲まれた部分（島部分）が脱落しないようにしておいても良い。通常、エッチング終了後に貼り付けられる透明フィルム６はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂製などであるが、エッチング処理前に貼り付ける場合には、耐酸性が強くエッチング液にも侵されないＰＩ（ポリイミド）樹脂製の透明フィルム６を用いると良い。
【００１８】
以下は、図６の工程図には省略されているが、更に下記の工程を付加しても良い。
（Ｈ）キートップを構成している金属板体１１の上面に、図２、図４、図５に示したように、補強又は美観のために透明樹脂によるコーティング層１８を形成しても良い。コーティング層１８に用いる樹脂は、例えば、ウレタンアクリレート系ＵＶ硬化樹脂などである。このコーティング層１８によって、文字等の穴１９も埋められるため、キー操作時に文字等の孔１９のエッジ部分によって指先が傷ついたりすることが防止される。
文字等を着色する場合には、光透過性塗料等によって文字等の穴１９を埋め、その後にコーティング層１８を形成する。なお、コーティング層１８は、透明であれば無色又は有色のどちらにしても良い。コーティング層１８の厚みを部分的に厚くして、擬似的なキートップ部１８ａを作成することもできる。この場合、金属板体１の厚みに上記キートップ部１８ａの厚みを加えても、０．２〜０．３ｍｍ程度とする。
【００１９】
文字、数字等の形状の穴は、化学エッチング処理以外ではレーザ光を使用したエッチング処理によって行うことも可能である。この場合においても、レーサーエッチングに先立って、金属板体１１の裏側にフィルムを貼り付けておいても良い。ただし、この場合、使用するフィルムはレーザーエッチングにも耐えられるように耐熱性などが高い材質を用いる必要がある。
【実施例２】
【００２０】
上記実施例１の方法で形成された「切れ文字でない抜き文字を有するキートップ部材」を使用した「薄型キーシート」の構成について図１乃至図５を参照して説明する。
【００２１】
図１に例示するキーシート１Ａは、それぞれアルファベット、記号及び／又は数字が表示されたテンキー部分２ａや、電源のオン・オフ、回線の切断、メールなどの機能が割り当てられた機能キー部分２ｂや、上部中央部分のカーソルキー２ｃ等の押釦である複数個のキーを集合させて、一枚の金属板体に一体的に形成されている。なお、本発明に係るキーシート１Ａ、２Ａ、３Ａは、それによって作動されるべき接点等を備えたプリント回路板と一体的にモジュール化して構成されるので、図２乃至図５は、そのような複合形状に図示されている。
【００２２】
図２の縦左半分に図示されているものは、図１のキーシート１Ａを含む上記モジュールをそのａ−ａ線で切断して示す拡大部分断面図である。例示したキーシート１Ａは、キーの機能を示す文字、記号、図形などが抜き文字で表示された複数個のキーを一体に形成して成るキートップ２を構成する金属製の板体３と、該金属製の板体３の上面を蔽い且つ抜き文字部分の文字描線の穴１９を充填するコーティング層１８と、該金属板体の下面に付着されたフォトレジスト１２ｂと、その上に被着される透明フィルム（接着補強用）６と、接点抑圧突起（押し子）３ｅとを含んでいる。上記透明フィルム６は、補強用の粘着層単体であっても良い。更にキートップの表示を裏面から照光するためのＥＬ光源シート１７を接着させた複合層にしても良い。
【００２３】
図２の縦右半分に図示されているものは、キートップ２を選択的に押圧することにより電気回路を閉成しうる複数個の常開接点を有するプリント回路板５と、メタルドーム４と、上記メタルドーム４及ぴプリント回路板５とを覆う保護フィルム７と、更にこれらとキートップ２部分との間の空間を埋めて、両者を一体化するための充填物（発泡ウレタン樹脂等）とが組み合わされる。透明フィルム６側にＥＬ光源シード１７を含まない場合には、この充填物８の上にＥＬ光源シート１７を配置しても良い。図２の左半分に図示したキーシート１Ａと重ね合わせて、全体としてキーモジュールが構成される。
【００２４】
このように構成されるキーシート１Ａの図１の向かって右側に、スイッチ要素として押釦を押すことによって閉成される複数の常開接点を短絡させて電気的に接続するメタルドーム４等を備えたプリント回路基板５を密着配置し、更にキートップを裏面から照明するための光源として用いるＥＬ光源シート１７をキートップ２の裏側に配置し、照光式の押釦スイッチとして一体的にモジュール化されている。
【００２５】
上記キートップ上面に表示される文字、記号、図形などの抜き文字表示の描線は、金属板体を上面から下面までその厚み方向に貫通するようにエッチングされているものの、その裏面が少なくともフォトレジスト１２ｂによって固定され保持されていることにより、文字描線が一部途切れていわゆる島文字を構成することも、ぱらぱらになってしまうこともなく、完全な抜き文字を表示しうる透光性を有する、
【実施例３】
【００２６】
図３に示す斜視図は、図１に示すキーシート１Ａの代案としてのキーシート２Ａを例示する。図４のｂ−ｂ線拡大部分断面図から明らかなとおり、キートップを構成している金属製の板体の上面に、補強又は美観のために施されたコーティング層１８の、個々のキートップ、例えば２ａに相当する部分の厚みを増して角張らせ、伏せたお盆のような形状にした例である。コーティング層に用いる樹脂は、ウレタンアクリレート系ＵＶ硬化樹脂などでも良い。なお、図３に示す実施例では、厚みを増したコーティング層１８を備えた以外の構成は、図２の断面図に示す構成と同様である。
【実施例４】
【００２７】
図５は、図４の断面図に示した伏せたお盆のような形状の各キートップ、例えば２ａをクリアコートの付着具合を変更して、なだらかな山型にした例である。なお、図５に示す実施例では、各キートップ部分の形状を、なだらかな山型にした以外は、図２の断面図に示す構成と同様である。
【実施例５】
【００２８】
図２、図４、又は図５に施したようなコーティング層１８は、本発明の構成必須要件ではないので、抜き文字が形成された金属板体１Ａの上に、クリアコートが全く付着されない実施例もありうる。つまり、図６（Ｇ）に示すように、エッチング処理後に上面のフォトレジスト１２ａを除去し、下面のフォトレジスト１２ｂを残すと共に、その上からフィルム６が貼り付けられた金属板体１Ａの上に、クリアコートが必ずしも付着されなくても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は携帯電話機、携帯情報端未装置（ＰＤＡ）等のモバイル機器に用いられる薄型キーシートに関するものであるから、電子機器及びその各種部品の製造業をはじめとして、透光型のキーを備えたこれらの機器の薄型化を求める産業分野において、広範な利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】（Ａ）は本発明に従うキートップ部材を用いた薄型キーシートを備えた、折り畳み型の薄型化された携帯電話機の全体像を示す斜視図であり、（Ｂ）は透光型キートップが金属板体である場合に数字８や０等の抜き文字として避けられない島文字を例示し、（Ｃ）は金属板体を利用しながら島文字を形成することなく、抜き文字を提供し得る本発明の透光型キートップを例示した図である。
【図２】図１に示す薄型キーシートのａ−ａ線部分拡大断面図である。
【図３】本発明に従うキートップ部材の実施例３を用いた薄型キーシートの斜視図である。
【図４】図３に示す薄型キーシートのｂ−ｂ線部分拡大断面図である。
【図５】図４に示す薄型キーシートに対する代案構造を示す実施例４の部分拡大断面図である。
【図６−１】（Ａ）−（Ｄ）は、本発明に従うキートップ部材の製造工程を段階順に断面で示す図である。
【図６−２】（Ｅ）−（Ｇ）は、本発明に従うキートップ部材の製造工程を段階順に断面で示す図である。
【符号の説明】
【００３１】
１、１Ａ、２Ａ、３Ａ  薄型キーシート
２  キートップ部材
２ａ  テンキー
２ｂ  機能キー
２ｃ  カーソルキー
２ｄ  フリッジ部分
２ｅ  島文字
３  接点押圧突起（押し子）
４  メタルドーム
５  プリント回路基板
５ａ  配線パターン
５ｂ  スルーホール
６  透明フィルム
７  保護フィルム
８  充填物
１１  金属板体
１２  フォトレジスト
１２ａ  上面のフォトレジスト
１２ｂ  下面のフォトレジスト
１３  フォトマスク
１４  ＵＶ（紫外線）
１５  照射された部分のフォトレジスト
１６  透明フィルム
１７  ＥＬ光源シート
１８  コーティング層
１８ａ  擬似的なキートップ部
１９  文字描線の穴
【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６−１】
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【図６−２】
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