(57)【要約】【課題】  タグ本体に設けたＩＣ部付近を、対象物の影響を受け難い部分に配置することができる広帯域ＩＣタグを提供する。【解決手段】  タグ本体２に設けたＩＣ部３とアンテナ部４とを接続してなる広帯域ＩＣタグ１であって、上記ＩＣ部３を、上記タグ本体２の端に設けたことを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タグ本体に設けたＩＣ部とアンテナ部とを接続し、ＵＨＦ帯域乃至ＳＨＦ帯域で機能する広帯域ＩＣタグであって、
上記ＩＣ部を、上記タグ本体の端に設けた
広帯域ＩＣタグ。
【請求項２】
上記タグ本体の端を、該タグ本体の縁部又は角隅部で構成した
請求項１記載の広帯域ＩＣタグ。
【請求項３】
上記アンテナ部を、ループ状のアンテナ素子で構成した
請求項１又は２に記載の広帯域ＩＣタグ。
【請求項４】
上記アンテナ部を、素子長の異なる複数のアンテナ素子で構成した
請求項１〜３のいずれか一つに記載の広帯域ＩＣタグ。
【請求項５】
上記アンテナ素子をクシ状又は扇状に設けた
請求項４に記載の広帯域ＩＣタグ。
【請求項６】
上記アンテナ素子の任意箇所をベンディングした
請求項３〜５のいずれか一つに記載の広帯域ＩＣタグ。
【請求項７】
上記アンテナ素子を、任意の本数に設定した
請求項３〜６のいずれか一つに記載の広帯域ＩＣタグ。
【請求項８】
上記アンテナ素子の全長又は一部を曲線構造に形成した
請求項３〜７のいずれか一つに記載の広帯域ＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＵＨＦ帯域乃至ＳＨＦ帯域の電波で動作するＲＦＩＤタグにおいて、例えば金属、水等の誘電率を持つ対象物が収容される梱包箱の物流管理用に用いられる広帯域ＩＣタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のＩＣタグとしては、図１５に示すように、容器内で液体が接していない容器外壁面に貼着する第1従来例のＲＦＩＤタグ２０（特許文献１参照）があるが、このＲＦＩＤタグ２０を、図３に示すボトル型の容器Ｂが収容された梱包箱Ａに貼り付ける場合、ＲＦＩＤタグ２０の中央部にＩＣ部２１が配置されているため、そのＩＣ部２１を、容器Ｂに充填された飲料水Ｃの影響を受け難い梱包箱Ａの隅部に配置することが不可能である。且つ、導体であるアンテナ素子２２，２２がタグ全面に形成されているため、誘電率を持つ飲料水ＣがＩＣ部２１付近に存在すると、その飲料水Ｃによる影響をＩＣ部２１が大きく受ける。そして、飲料水Ｃの影響により共振周波数が大きく移動し、結果、ＲＦＩＤタグ２０として機能しなくなる。
【０００３】
また、図１６に示すような第２従来例のＲＦＩＤタグ１０であれば、ダイポールアンテナ１１のＩＣ部１２を、対象物の影響を受け難い梱包箱の隅部に配置することは可能であるが、ダイポールアンテナ１１のＩＣ部１２に接続されたアンテナ素子１３，１３の共振周波数が一つであり、アンテナとして機能する周波数帯域が一般的に狭いため、共振周波数が少しだけ移動してもアンテナとして機能しなくなる。
【０００４】
一方、ＵＨＦ帯域で機能するＩＣタグは、誘電率を持つ物体の影響を強く受ける。特に、ＩＣ周辺部が強く影響を受けるという特性を有することは、経験的に知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２-２５９９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上記問題に鑑み、タグ本体に設けたＩＣ部付近を、対象物の影響を受け難い部分に配置することができる広帯域ＩＣタグの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した発明の広帯域ＩＣタグは、タグ本体に設けたＩＣ部とアンテナ部とを接続し、ＵＨＦ帯域乃至ＳＨＦ帯域で機能する広帯域ＩＣタグであって、上記ＩＣ部を、上記タグ本体の端に設けたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によると、広帯域ＩＣタグを、例えば金属、水等の誘電率を持つ対象物が収容された梱包箱に取り付ける場合、梱包箱内部には、誘電率を持つ様々な対象物を収容することが想定されるが、梱包箱内部の隅々まで、何らかの対象物で埋め尽くされることは滅多になく、容器の角部外面が滑らかな曲面形状を有しているため、容器を梱包箱に収容した場合、容器の角部外面と対向する梱包箱内部の隅部に隙間が存在することとなり、ＩＣ部から遠く離れたアンテナ部が受ける対象物の影響よりも、ＩＣ部周辺のアンテナ部に対する対象物の影響を少なくすることができ、広帯域ＩＣタグの機能低下をできるだけ抑えることができる。
【０００９】
つまり、タグ本体の端に設けたＩＣ部付近を、上記隙間が存在する梱包箱の隅部等の対象物の影響を受け難い部分に配置すれば、ＩＣ部周辺のアンテナ部に対する対象物の影響が少なく、広帯域ＩＣタグとして信頼性の高い通信機能が安定して得られる。なお、対象物の影響を受けないような隙間が存在するか、確保できるならば、本発明の広帯域ＩＣタグを梱包箱以外の物流管理にも用いることができる。
【００１０】
請求項２に記載した発明の広帯域ＩＣタグは、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記タグ本体の端を、該タグ本体の縁部又は角隅部で構成したことを特徴とする。
【００１１】
この発明によると、例えば隙間が存在する梱包箱の隅部等の対象物の影響を受け難い部分の位置に応じて、その部分に対してＩＣ部付近を配置するのに適したものを、ＩＣ部がタグ本体の縁部に設けられた広帯域ＩＣタグと、タグ本体の角隅部に設けられた広帯域ＩＣタグとから選択して用いる。
【００１２】
請求項３に記載した発明の広帯域ＩＣタグは、上記請求項１又は２に記載の構成と併せて、上記アンテナ部を、ループ状のアンテナ素子で構成したことを特徴とする。
【００１３】
この発明によると、ループ状のアンテナ素子は、周波数帯域が広く、広帯域ＩＣタグとして信頼性の高い通信機能が安定して得られる。
【００１４】
請求項４に記載した発明の広帯域ＩＣタグは、上記請求項１〜３のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記アンテナ部を、素子長の異なる複数のアンテナ素子で構成したことを特徴とする。
【００１５】
この発明によると、アンテナ素子の素子長によって共振周波数が異なるため、アンテナ部を、素子長の異なる複数のアンテナ素子で構成すれば、複数の共振周波数を持つこととなり、誘電率を持つ対象物の影響により一つのアンテナ素子の共振周波数が機能しない帯域外に移動しても、別のアンテナ素子の共振周波数が所定の周波数で機能する帯域内に存在するため、機能する周波数帯域が広く、広帯域ＩＣタグとして信頼性の高い通信機能が安定して得られる。
【００１６】
請求項５に記載した発明の広帯域ＩＣタグは、上記請求項４に記載の構成と併せて、上記各アンテナ素子をクシ状又は扇状に設けたことを特徴とする。この発明によると、空間又は隙間が各アンテナ素子の間に存在する中抜き構造であるため、多くの共振周波数を持つこととなり、機能する周波数帯域が広く、対象物の影響を受け難い。
【００１７】
請求項６に記載した発明の広帯域ＩＣタグは、上記請求項３〜５のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記アンテナ素子の任意箇所をベンディングしたことを特徴とする。
【００１８】
この発明によると、アンテナ素子の任意箇所を、例えば鋭角に折り曲げるか、曲線に湾曲する等してベンディングすることで、所定の共振周波数を維持したまま、タグ全体の小型化を図ることができる。
【００１９】
請求項７に記載した発明の広帯域ＩＣタグは、上記請求項３〜６のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記アンテナ素子を、任意の本数に設定したことを特徴とする。この発明によると、各アンテナ素子の素子長によって複数の共振周波数が異なるので、広帯域ＩＣタグとして機能する周波数帯域の幅を任意に設定することができ、ダイポールアンテナよりも周波数帯域が広くなる。
【００２０】
請求項８に記載した発明の広帯域ＩＣタグは、上記請求項３〜７のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記アンテナ素子の全長又は一部を曲線構造に形成したことを特徴とする。この発明によると、アンテナ素子の全長又は一部を波状に蛇行した形状に形成すれば、所定の共振周波数を維持したまま、タグ全体の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、広帯域ＩＣタグを対象物が収容された梱包箱に取り付ける場合、タグ本体の端に設けたＩＣ部付近を、例えば金属、水等の誘電率を持つ対象物と、その対象物が収容された梱包箱との間に形成される隙間等の対象物の影響を受け難い部分に配置するので、ＩＣ部周辺のアンテナ部に対する対象物の影響を少なくすることができ、広帯域ＩＣタグとして信頼性の高い通信機能が安定して得られる。また、ダイポールアンテナに比較すると利得が高く、通信距離が伸びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明は、広帯域ＩＣタグを構成するＩＣ部付近を、対象物の影響を受け難い部分に配置することができるという目的を、そのＩＣ部をタグ本体の端に設けることで達成した。
【実施例】
【００２３】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１はこの発明に係わるタグ本体２に設けたＩＣ部３とループ状のアンテナ部４とを接続してなる第１実施形態の広帯域ＩＣタグ１を示し、この広帯域ＩＣタグ１は、ＵＨＦ帯域（８５０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）乃至ＳＨＦ帯域（２．４ＧＨｚ〜５ＧＨｚ）で機能するＲＦＩＤタグであって、平面から見て略長方形に形成したタグ本体２の下側縁部近傍に設けたチップ型のＩＣ部３と、タグ本体２の上下縁部及び左右縁部に沿ってループ状に設けたアンテナ部４のアンテナ素子５とを電気的に接続している。
【００２５】
上記タグ本体２の下側縁部近傍の表面中央部に設けたＩＣ部３に、タグ本体２上下縁部及び左右縁部に沿って表面側に設けた単数のアンテナ素子５の端子部を接続し、そのアンテナ素子５の対向端部を互いに接続して、ＩＣ部３とアンテナ部４とのインピーダンスがマッチング（整合）するように設けている。
【００２６】
なお、ＩＣ部３を、略長方形に形成したタグ本体２の上側縁部近傍又は左側縁部近傍、右側縁部近傍に設けてもよく、また、正面から見て略正方形に形成したタグ本体２の一側縁部近傍に設けてもよい。
【００２７】
この発明によると、上記広帯域ＩＣタグ１を、例えば金属、水等の誘電率を持つ対象物が収容された梱包箱Ａに貼り付ける場合、図２、図３に示すように、梱包箱Ａ内部の隅々まで、水の一例である飲料水Ｃが充填されたボトル型の容器Ｂで埋め尽くされることは滅多になく、容器Ｂの角部外面が滑らかな曲面形状を有しているため、容器Ｂの角部外面と対向する梱包箱Ａ内部の隅部に隙間Ａａが存在することとなり、ＩＣ部３から遠く離れたアンテナ部４及びアンテナ素子５部が受ける飲料水Ｃの影響よりも、ＩＣ部３周辺のアンテナ部４及びアンテナ素子５に対する飲料水Ｃの影響を少なくして、広帯域ＩＣタグの機能低下をできるだけ抑えることができる。
【００２８】
つまり、広帯域ＩＣタグ１を梱包箱Ａの隅部に貼り付ける場合、タグ本体２の一側縁部近傍（図１に示す下側縁部）に設けたＩＣ部３付近を、上記隙間Ａａが存在する梱包箱Ａの隅部に配置される状態に貼り付ければ、ＩＣ部３周辺のアンテナ部４及びアンテナ素子５に対して対象物である飲料水Ｃの影響を少なくすることができ、広帯域ＩＣタグ１として信頼性の高い通信機能が安定して得られる。また、ダイポールアンテナに比較すると利得が高く、通信距離が伸びる。
【００２９】
図４は、ループ状のアンテナ部４を構成するアンテナ素子５の一部をベンディングした広帯域ＩＣタグ１の他の例を示し、タグ本体２の上下縁部に沿って設けたアンテナ素子５の電流分布の多い箇所の素子部を除いて、タグ本体２の左右縁部に沿って設けたアンテナ素子５の電流分布の少ない箇所の素子部を、例えば鋭角に折り曲げるか、曲線に湾曲する等してベンディングしている。
【００３０】
この発明によると、タグ本体２の上下縁部に沿って配設したアンテナ素子５の素子部間隔を狭くして、タグ全体の小型化を図ることができる。また、アンテナ素子５の電流分布の少ない箇所をベンディングするので、電流の流れを阻害せず、アンテナ利得の損失を少なくすることができる。
【００３１】
図５は、ループ状のアンテナ部４を、素子長の異なる複数の各アンテナ素子５…で構成した広帯域ＩＣタグ１のその他の例を示し、タグ本体２の一側縁部近傍に設けたＩＣ部３と、タグ本体２の周縁部に沿って設けたアンテナ部４の各アンテナ素子５…とを電気的に接続している。
【００３２】
この発明によると、広帯域ＩＣタグ１を構成するタグ本体２の一側縁部近傍に設けたＩＣ部３付近を、隙間Ａａが存在する梱包箱Ａの隅部に配置することができるので、第１実施形態と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、各アンテナ素子５…の素子長によって共振周波数が異なるため、アンテナ部４を、素子長の異なる複数の各アンテナ素子５…で構成すれば、複数の共振周波数を持つこととなり、機能する周波数帯域が広く、広帯域ＩＣタグ１として信頼性の高い通信機能が安定して得られる。また、各アンテナ素子５…の一部をベンディングしてもよい。
【００３３】
図６は、ＩＣ部３を、タグ本体２の角隅部近傍に設けた第２実施形態の広帯域ＩＣタグ１を示し、タグ本体２の角隅部近傍に設けたＩＣ部３と、タグ本体２の周縁部に沿ってループ状に設けたアンテナ部４のアンテナ素子５とを電気的に接続している。
【００３４】
この発明によると、広帯域ＩＣタグ１を構成するタグ本体２の角隅部に設けたＩＣ部３付近を、隙間Ａａが存在する梱包箱Ａの隅部に配置することができるので、第１実施形態と略同等の作用及び効果を奏することができる。
【００３５】
また、図７に示すように、ループ状のアンテナ部４を、素子長の異なる複数の各アンテナ素子５…で構成してもよく、各アンテナ素子５…の素子長に対応して複数の共振周波数を持つこととなるため、図５の広帯域ＩＣタグ１と略同等の作用及び効果を奏することができる。
【００３６】
図８は、ＩＣ部３を、正面から見て略円形に形成したタグ本体２の一側周縁部近傍に設けた第３実施形態の広帯域ＩＣタグ１を示し、タグ本体２の一側周縁部近傍に設けたＩＣ部３と、タグ本体２の周縁部に沿ってループ状に設けたアンテナ部４のアンテナ素子５とを電気的に接続している。
【００３７】
この発明によると、広帯域ＩＣタグ１を構成するタグ本体２の一側周縁部に設けたＩＣ部３付近を、隙間Ａａが存在する梱包箱Ａの隅部に配置することができるので、第１実施形態と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、広帯域ＩＣタグ１自体の方向性が外観形状に制約されることがなく、ＩＣ部３付近を所望する方向に向けて配置することができる。
【００３８】
また、図９に示すように、ループ状のアンテナ部４を、素子長の異なる複数の各アンテナ素子５…で構成してもよく、各アンテナ素子５…の素子長に対応して複数の共振周波数を持つこととなるため、図５の広帯域ＩＣタグ１と略同等の作用及び効果を奏することができる。
【００３９】
図１０は、タグ本体２の一側縁部近傍（図に示す下側縁部）に設けたＩＣ部３と、ＩＣ部３の両側部に設けた左右一対のアンテナ部４，４とで構成される第４実施形態の広帯域ＩＣタグ１を示し、ＩＣ部３に接続された左右一対のアンテナ部４，４を、弧状に形成した素子長の異なる複数の各アンテナ素子５…でそれぞれ構成するとともに、素子長が短い最下列のアンテナ素子５から、素子長が長い最上列のアンテナ素子５に向けて長くなる順又は曲率半径が大きくなる順に配列している。
【００４０】
且つ、各アンテナ素子５…を互いに接触しないような間隔に隔ててクシ状に配列するとともに、ＩＣ部３からの距離が遠くなる方向に向けて徐々に間隔が広くなるような放射状に設けている。また、各アンテナ素子５…の一端はＩＣ部３に接続しているが、各アンテナ素子５…の他端を互いに接続してもよい。
【００４１】
この発明によると、広帯域ＩＣタグ１を構成するタグ本体２の一側縁部近傍に設けたＩＣ部３付近を、隙間Ａａが存在する梱包箱Ａの隅部に配置することができるので、第１実施形態と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、各アンテナ素子５…の素子長に対応して複数の共振周波数を持つこととなるため、広帯域ＩＣタグ１として機能する周波数帯域が広く、信頼性の高い通信機能が安定して得られる。
【００４２】
また、曲線構造の各アンテナ素子５…に代えて、図１１に示すように、素子長の異なる直線構造の各アンテナ素子５…を所定等角度に隔てて扇状に配列してもよく、図１０の広帯域ＩＣタグ１と略同等の作用及び効果を奏することができる。
【００４３】
図１２は、タグ本体２の角隅部近傍に設けたＩＣ部３と、ＩＣ部３の斜め上部及び斜め下部に配設した上下一対のアンテナ部４，４とで構成される第５実施形態の広帯域ＩＣタグ１を示し、ＩＣ部３に接続された上下一対のアンテナ部４，４を、クシ状に配列した素子長の異なる複数の各アンテナ素子５…でそれぞれ構成するとともに、図中の右下角隅部に設けた素子長が短いアンテナ素子５から、左上角隅部に設けた素子長が長いアンテナ素子５に向けて長くなる順又は曲率半径が大きくなる順に配列している。
【００４４】
この発明によると、広帯域ＩＣタグ１を構成するタグ本体２の角隅部近傍に設けたＩＣ部３付近を、隙間Ａａが存在する梱包箱Ａの隅部に配置することができるので、第１実施形態と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、各アンテナ素子５…の素子長に対応して複数の共振周波数を持つこととなるため、広帯域ＩＣタグ１として機能する周波数帯域が広く、信頼性の高い通信機能が安定して得られる。また、曲線構造の各アンテナ素子５…を、図９に示すような直線構造の各アンテナ素子５…に変えることもできる。
【００４５】
図１３は、略同等の素子長を有する２本のアンテナ素子５，５を所定間隔に隔てて平行に配列した第６実施形態の広帯域ＩＣタグ１を示し、タグ本体２の下側縁部近傍に設けたＩＣ部３を、その下側縁部に沿って配設したアンテナ素子５の中間部に接続し、上側縁部に沿って配設したアンテナ素子５はフリーに設けて、アンテナ部４を上下２本のアンテナ素子５，５で構成している。
【００４６】
この発明によると、アンテナ部４を構成する上下２本のアンテナ素子５，５が所定の周波数で共振するため、広帯域ＩＣタグ１として信頼性の高い通信機能が安定して得られ、第２実施形態と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、ＩＣ部３に接続されたアンテナ素子５を基準として、略同等の素子長を有する複数の各アンテナ素子５…を所定間隔に隔てて平行に配列してもよい。
【００４７】
図１４は、ループ状に設けたアンテナ部４のアンテナ素子５の全長を波状に蛇行する形状に形成した第７実施形態の広帯域ＩＣタグ１を示し、ＩＣ部３を、タグ本体２の下側縁部近傍に設けているので、上記第１実施形態と略同等の作用及び効果を奏することができる。且つ、アンテナ部４を構成するアンテナ素子５の全長を長さ方向に向けて波状する形状に形成しているので、図４の広帯域ＩＣタグ１と同様に、所定の共振周波数を維持したまま、タグ全体の小型化を図ることができる。また、アンテナ素子５の一部を波状に形成してもよい。
【００４８】
なお、図４〜図１３に示すアンテナ素子５の全長又は一部を波状に蛇行する形状に形成してもよい。
【００４９】
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。
【００５０】
なお、実施例では、複数の各アンテナ素子５…を同一の素子幅に設定しているが、異なる素子幅に設定してもよい。また、ループ状又はクシ状、扇状、平行に設けたアンテナ素子５をベンディングしてもよい。
【００５１】
また、広帯域ＩＣタグ１を構成するタグ本体２を、例えば三角形、五角形、六角形、菱形、星形、楕円形、雲母形等の所望する形状に形成して、そのタグ本体２の端である辺部近傍や縁部近傍、角隅部近傍にＩＣ部３を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】ＩＣ部を一側縁部近傍に設けたＩＣタグを示す平面図。
【図２】ＩＣタグを梱包箱に貼り付けた状態を示す斜視図。
【図３】ＩＣ部付近を梱包箱の隅部に配置した状態を示す拡大断面図。
【図４】図１のアンテナ素子をベンディングした他の例を示す平面図。
【図５】図１のアンテナ素子を複数設けた他の例を示す平面図。
【図６】ＩＣ部を角隅部近傍に設けたＩＣタグを示す平面図。
【図７】図６のアンテナ素子を複数設けた他の例を示す平面図。
【図８】正面から見て略円形のＩＣタグを示す平面図。
【図９】図８のアンテナ素子を複数設けた他の例を示す平面図。
【図１０】クシ状のアンテナ素子を設けたＩＣタグを示す平面図。
【図１１】扇状のアンテナ素子を設けたＩＣタグを示す平面図。
【図１２】クシ状のアンテナ素子を斜めに設けたＩＣタグを示す平面図。
【図１３】２本のアンテナ素子を独立して設けたＩＣタグを示す平面図。
【図１４】アンテナ素子を波状に形成したＩＣタグを示す平面図。
【図１５】第１従来例のアンテナ素子を全面に設けたＩＣタグを示す平面図。
【図１６】第２従来例のダイポールアンテナを用いたＩＣタグを示す平面図。
【符号の説明】
【００５３】
Ａ…梱包箱
Ａａ…隙間
Ｂ…容器
Ｃ…飲料水
１…広帯域ＩＣタグ
２…タグ本体
３…ＩＣ部
４…アンテナ部
５…アンテナ素子
【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】
2006235824.tif 000013
【図１２】
2006235824.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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