(57)【要約】【課題】位置指示器としての機能を有しつつ、筆記具としての筆記機能も備えているような筆記具において、筆記体の周囲に電磁誘導コイルを設けなくてもよいようにすることで、軸筒の径を全周にわたって大きくする必要がないようにする。【解決手段】軸筒20内に、筆記ユニット30と、外周に電磁誘導コイル51が配設されているフェライトコア50と、筆記ユニット30に加わる押圧を感知する感圧センサ52と、が収容され、フェライトコア50は筆記ユニット30とは別体に形成され軸筒20内で筆記ユニット30と並行に位置しており、フェライトコア50の先端は軸筒20の先細の先端部分の内部に達しており、筆記ユニット30が筆記による押圧により後方へ移動すると、感圧センサ52が作動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸筒内に、
紙面に描線を筆記可能な筆記ユニットと、
外周に電磁誘導コイルが配設されているフェライトコアと、
前記筆記ユニットに加わる押圧を感知する感圧センサと、
が収容されているデジタイザ筆記具であって、
前記軸筒の先端部分は外径が漸減する先細に形成されるとともに、前記筆記ユニットが突出する開口部が先端に形成され、
前記フェライトコアは、前記筆記ユニットとは別体に形成され前記軸筒内で該筆記ユニットと並行に位置しているとともに、該フェライトコアの先端は、前記軸筒の先細の先端部分の内部に達しており、
前記感圧センサは、前記電磁誘導コイルと電気的に接続されているとともに、
前記筆記ユニットが筆記による押圧により後方へ移動すると、前記感圧センサが作動することを特徴とするデジタイザ筆記具。
【請求項２】
前記筆記ユニットは、シャープペンシルユニットであって、
前記軸筒の後端からは、前記シャープペンシルユニットの芯繰り出し操作に用いられるノックボタンが突出していることを特徴とする請求項１記載のデジタイザ筆記具。
【請求項３】
前記筆記ユニットは、芯ホルダーユニットであって、
前記軸筒の後端からは、前記芯ホルダーユニットの芯繰り出し操作に用いられるノックボタンが突出していることを特徴とする請求項１記載のデジタイザ筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタイザへの入力手段として用いるデジタイザ筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画面上への物理的な接触により入力を行う、デジタイザ等のポインティングデバイスが広く用いられている。すなわち、ペン型に形成された位置指示器で、位置検出装置が設けられた板状の入力装置の入力面に接触して接触位置を検出するものである。
このようなデジタイザには様々な方式があるが、その中に、電磁誘導方式がある。これは、位置指示器の中に、入力装置の入力面の下に設置されている位置検出装置が発生する特定の周波数の電磁波に対して共振する電磁誘導コイルが設けられていて、この共振が生じた位置を入力位置として認識するものである。
【０００３】
このような技術としては、下記に示すものを始め、多数の先行技術が存在する。
ここで、上述の電磁誘導コイルは磁性体のコアの周りにコイルが巻き回されているものである。
従来の位置指示器のうち、筆記機能のないものでは、樹脂製の芯体が筒状のフェライトコアを貫通し、その先端が入力面に接するとともに、この筒状のフェライトコアの周りにコイルが巻き回されているもの（下記特許文献２）や、棒状のフェライトコアの先端部分をペン先形状の樹脂で被覆し、この先端部分より後方の部分にコアが巻き回されているもの（下記特許文献３）がある。
【０００４】
一方、筆記機能を有する筆記体（たとえば、ボールペンリフィルやシャープペンシルユニット）を備えつつ、位置指示器としての機能も備えようとする場合は、周囲にコイルが巻き回されている筒状のフェライトコアを、筆記体が貫通している構造が採用されていた（下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７１７７７４号公報
【特許文献２】特許第４８５７４５１号公報
【特許文献３】特許第５８６９１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、筆記具としての筆記機能を備えつつ、位置指示器としての機能も兼ね備えさせようとすると、筆記体の周囲にフェライトコア及びコイルを装着する必要がある。よって、必然的に電磁誘導コイルを含めた筆記体の径が大きくなり、これを収容する軸筒の径も全周にわたって大きくならざるを得ない。
上記に鑑み、本発明は、位置指示器としての機能を有しつつ、筆記具としての筆記機能も備えているような筆記具において、筆記体の周囲に電磁誘導コイルを設けなくてもよいようにすることで、軸筒の径を全周にわたって大きくする必要がないようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決すべく、本願の第１態様は、軸筒20内に、
紙面110に描線111を筆記可能な筆記ユニット30と、
外周に電磁誘導コイル51が配設されているフェライトコア50と、
前記筆記ユニット30に加わる押圧を感知する感圧センサ52と、
が収容されているデジタイザ筆記具10であって、
前記軸筒20の先端部分は外径が漸減する先細に形成されるとともに、前記筆記ユニット30が突出する開口部21Bが先端に形成され、
前記フェライトコア50は、前記筆記ユニット30とは別体に形成され前記軸筒20内で該筆記ユニット30と並行に位置しているとともに、該フェライトコア50の先端は、前記軸筒20の先細の先端部分の内部に達しており、
前記感圧センサ52は、前記電磁誘導コイル51と電気的に接続されているとともに、
前記筆記ユニット30が筆記による押圧により後方へ移動すると、前記感圧センサ52が作動することを特徴とする。
【０００８】
本態様のデジタイザ筆記具10は、入力装置の入力面の上に紙を載置して、その紙面110の上に筆記ユニット30によって実際の描線111で筆記を行いつつ、その描線111を入力装置100によって電子的なデータとして入力することが可能なものである。
筆記ユニット30とは、たとえば、ボールペンリフィル、シャープペンシルユニット等、通常の筆記具として紙面110への描線111による筆記が可能な部材であれば特に限定はない。
【０００９】
本態様では、フェライトコア50が筆記ユニット30とは別体に形成され軸筒20内で筆記ユニット30と並行に位置しており、筆記ユニット30の外周にフェライトコア50及び電磁誘導コイル51が設けられないため、よって、軸筒20の径も全周にわたって大きくする必要はない。また、筆記ユニット30の外周に設ける場合に比べて、フェライトコア50自体の体積を少なくでき、さらに電磁誘導コイル51の巻線の長さも短くすることができるため経済的でもある。
【００１０】
なお、フェライトコア50の先端は、軸筒20内部において、開口部21Bにできるだけ近接した位置に設置される。すなわち、本態様のデジタイザ筆記具10が用いられる入力装置100の入力面101の下に設けられている位置検出装置に電磁誘導コイル51をできるだけ近接させることで、入力面101上に載置された紙面110上で描線111が筆記されている状態で、電磁誘導コイル51に電磁誘導を生じさせ、それによって入力装置100が当該描線111を入力面101上での電子的な入力として認識可能とするためである。しかしながら、必ずしも軸筒20の内壁と接触している必要はない。
【００１１】
なお、筆記による押圧により感圧センサ52が作動する機構には特に限定はない。たとえば、筆記による押圧により筆記ユニット30が後方へ移動すると、筆記ユニット30に付随する構造（たとえば、筆記ユニット30を後方で支持する部材）が移動して感圧センサ52と接触するような機構とすることができる。
【００１２】
また、本願の第２態様は、上記第１態様の特徴に加え、前記筆記ユニット30は、シャープペンシルユニット30であって、
前記軸筒20の後端からは、前記シャープペンシルユニット30の芯繰り出し操作に用いられるノックボタン40が突出していることを特徴とする。
すなわち、本願の第２態様におけるデジタイザ筆記具10は、シャープペンシル10として構成されることとなる。
【００１３】
さらに、本願の第３態様は、上記第１態様の特徴に加え、前記筆記ユニット30は、芯ホルダーユニット30であって、
前記軸筒20の後端からは、前記芯ホルダーユニット30の芯繰り出し操作に用いられるノックボタン40が突出していることを特徴とする。
すなわち、本願の第３態様におけるデジタイザ筆記具10は、芯ホルダー10として構成されることとなる。
【発明の効果】
【００１４】
本願の各態様は上記のように構成されているので、位置指示器としての機能を有しつつ、筆記具としての筆記機能も備えているような筆記具において、筆記体の周囲に電磁誘導コイルを設けなくてもよいようにすることで、軸筒の径を全周にわたって大きくする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願の第１の実施形態のデジタイザ筆記具を、軸方向に沿った断面図（Ａ）及びＢ−Ｂ断面図（Ｂ）にて示す。
【図２】本願の第１の実施形態のデジタイザ筆記具の軸方向に沿った断面図であって、ノックにより芯を繰り出している状態（Ａ）及び筆記を行っている状態（Ｂ）を示す。
【図３】本願の第１の実施形態のデジタイザ筆記具における電磁誘導コイルの回路図である。
【図４】本願の第１の実施形態のデジタイザ筆記具の使用状態を示す斜視図である。
【図５】本願の第２の実施形態のデジタイザ筆記具を、軸方向に沿った断面図にて示す。
【図６】図５の先端部分を拡大したものである。
【図７】本願の第２の実施形態のデジタイザ筆記具の軸方向に沿った断面図であって、ノックにより芯を繰り出している状態を示す。
【図８】本願の第２の実施形態のデジタイザ筆記具の軸方向に沿った断面図であって、芯は繰り出されていて、かつ、筆記は行っていない状態を示す。
【図９】本願の第２の実施形態のデジタイザ筆記具の軸方向に沿った断面図であって、筆記を行っている状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本願の実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明で言及する「先端方向」とは、筆記先端に向かう方向をいい、「後端方向」とはその反対の方向をいう。
【００１７】
（１）第１の実施形態
本願の第１の実施形態のデジタイザ筆記具10は、直径の呼び寸法が０．５ｍｍの芯34を収容しこれを繰り出して筆記を行うシャープペンシル10として構成されており、図１（Ａ）はその軸方向に沿った断面図である。なお、使用する部材の口径等を適宜変更することで、芯の直径の呼び寸法が０．５ｍｍの他にも、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．７ｍｍ，０．９ｍｍ又は２．０ｍｍ等、適宜の直径の呼び寸法の芯用のシャープペンシル10とすることができる。
【００１８】
軸筒20は合成樹脂の射出成形で略円筒形状に形成されており、先端側に位置する先軸21と後端側に位置する後軸22とが、軸継手23を介して螺合されてなるものである。
先軸21の先端部分は外径が漸減する先細に形成されたテーパー部21Aとなっている。このテーパー部21Aの先端には、後述のシャープペンシルユニット30の筆記先端33が突出する開口部21Bが設けられている。
【００１９】
後軸22の内部のほぼ中間付近には、軸方向と直交する後方隔壁22Aが形成されている。この後方隔壁22Aには、軸心を挟んで一対の短円弧状の脚部貫通孔22Bが形成されている（図１（Ｂ）参照）。この脚部貫通孔22Bは、後述の消しゴム受け台42の脚部42Aが貫通する箇所である。
【００２０】
後軸22の後方隔壁22Aの後方側の空間には、シャープペンシル10のノック機構の一部を担う消しゴム受け台42が挿入されている。この消しゴム受け台42の先端側の内部空間にはノックスプリング43が挿入されている。このノックスプリング43の先端は後方隔壁22Aの後端側の面と当接している。また、消しゴム受け台42の後端部分は後軸22の後端縁から突出しており、その後端に設けられた嵌凹部には消しゴム41が装着される。この消しゴム41は、消しゴム受け台42が後軸22の後端縁から突出している部分とともに、先端側が開放した円筒形状の消しゴムカバー40で被覆されている。この消しゴムカバー40は後述のように、シャープペンシル10のノックボタン40としても機能する部分である。一方、消しゴム受け台42の先端からは一対の脚部42Aが突出しており、消しゴムカバー40を押圧するノック動作に伴って後方隔壁22Aを前後に摺動自在に貫通している。
【００２１】
後軸22の後方隔壁22Aの先端側の面には、感圧センサ52が固定されている。また、この感圧センサ52を取り囲むようにして、リフィル継手44が設けられている。このリフィル継手44は、後方隔壁22Aを後方から貫通してきた脚部42Aと接続されており、消しゴムカバー40のノック動作に伴って、後軸22内を前後に移動可能となっている。また、リフィル継手44と後方隔壁22Aの先端側の面との間には、感圧センサスプリング53が介装されており、図１（Ａ）に示すように、ノック動作も筆記もされていない状態では、リフィル継手44と感圧センサ52とは接触していない状態を保っている。
【００２２】
さらに、リフィル継手44には、筆記ユニット30としてのシャープペンシルユニット30の、芯ケースパイプ31の後端が挿入固定されている。これによって、芯ケースパイプ31は、上記したリフィル継手44の前後移動に伴って前後に移動することとなっている。
【００２３】
軸継手23の内部の先端付近には、軸方向と直交する前方隔壁23Aが形成されている。この前方隔壁23Aには、ユニット貫通孔23Bが形成され、シャープペンシルユニット30の芯ケースパイプ31はここを貫通している。そして、芯ケースパイプ31の先端に接続されている内部機構32の先端部分である筆記先端33が開口部21Bから突出している。
【００２４】
また、前方隔壁23Aの先端側の面には、フェライトコア50の後端が装着されるコア装着孔23Cが形成されている。フェライトコア50の周囲には電磁誘導コイル51が配設されている。フェライトコア50は先軸21内部でシャープペンシルユニット30と並行しており、その先端はテーパー部21Aに達している。さらに、軸継手23の後方側の内部空間には、コンデンサ54が収容されている。
【００２５】
図２（Ａ）は、本実施形態のデジタイザ筆記具10におけるノック動作を示す。ノックボタン40としての消しゴムカバー40が先端方向に押圧されると、消しゴム受け台42は、ノックスプリング43を圧縮させつつ先端方向へ移動する。それに伴い、脚部42Aの先端方向への移動とともにリフィル継手44も先端方向へ移動し、芯ケースパイプ31も先端方向へ移動する。このとき、リフィル継手44と後方隔壁22Aとの間に介装されている感圧センサスプリング53はリフィル継手44の前方への移動で延伸された状態となっている。
【００２６】
芯ケースパイプ31の先端方向への移動によって、内部機構32が圧縮され、これによって筆記先端33から芯34が突出し、筆記が可能となる。
消しゴムカバー40への押圧が解除されると、ノックスプリング43の圧縮が解かれることで、消しゴムカバー40は元の位置へ復帰する。このとき、延伸されていた感圧センサスプリング53も元の状態に復帰するが、リフィル継手44は感圧センサスプリング53によって感圧センサ52には接触しない（図１（Ａ）参照）。
【００２７】
図２（Ｂ）は、本実施形態のデジタイザ筆記具10の筆記状態を示す。芯34による筆記が行われている状態で筆記先端33に筆圧がかかると、シャープペンシルユニット30が後方へ押圧される。このとき、リフィル継手44は感圧センサスプリング53を圧縮しつつ後方へ移動し、感圧センサ52と接触しこれを押圧する。
【００２８】
電磁誘導コイル51、コンデンサ54及び感圧センサ52は図示しない配線によって図３に示すような回路を形成している。ここで、図２（Ｂ）のように感圧センサ52が押圧されると、図３の回路が閉状態となる。
【００２９】
図４は、本実施形態のデジタイザ筆記具10の使用状態を示すものである。入力装置100の入力面101の下面には、特定の周波数の電磁波を発生する図示しない位置検出装置が設けられている。そして、入力面101の上に載置されている紙面110の上に、デジタイザ筆記具10の筆記先端33により描線111が筆記されている。このとき、図２（Ｂ）に示すように筆記先端33に筆圧がかかった状態となり、図３に示す回路が閉状態となると、電磁誘導により、回路に電流が流れることになる。この電磁誘導が生じた位置を、入力装置100は座標情報として認識することで、描線111が電子データとしても記録されることとなる。
【００３０】
（２）第２の実施形態
本願の第２の実施形態のデジタイザ筆記具10は、直径２．０ｍｍの芯34を収容しこれを繰り出して筆記を行う芯ホルダー10として構成されており、図５はその軸方向に沿った断面図である。
【００３１】
軸筒20は合成樹脂の射出成形で略円筒形状に形成されており、先端側に位置する先軸21と後端側に位置する後軸22とが、軸継手23を介して螺合されてなるものである。
先軸21の先端部分には略円錐台形状の口金24が螺着されている。そして、先軸21の先端部分とこの口金24とを合わせて外径が漸減する先細なテーパー部21Aとなっている。このテーパー部21A、具体的には口金24の先端には、芯ホルダーユニット30の芯チャック36が出没可能な開口部21Bが設けられている。
【００３２】
この開口部21Bの後方側には、ガイドブッシュ37が装着されている。ガイドブッシュ37の内部空間は、後方側で比較的大径となっている大径部37Aと、その前方側で段部37Cを介して小径となっている小径部37Bとに分かれている（図６参照）。大径部37Aは、芯ホルダーユニット30の先端パイプ35の先端を収容可能な内径を有している。しかし、小径部37Bの内径は先端パイプ35の外径より小さいので、先端パイプ35の先端は段部37Cに当接するとそれより先端へは移動できない。
【００３３】
芯チャック36は、周方向に三分割された部材が軸心から離れるようにして開放可能な構造を有しているが、図６に示す状態では、先端パイプ35によってその開放が規制されている。なお、芯チャック36は、周方向に二分割された部材により構成されることとしてもよい。
【００３４】
図５に戻り、後軸22の内部のほぼ中間付近には、軸方向と直交する後方隔壁22Aが形成されている。この後方隔壁22Aには、軸心を挟んで一対の短円弧状の脚部貫通孔22Bが形成されている。なお、この後方隔壁22Aの構造については前述の図１（Ｂ）と同様である。この脚部貫通孔22Bは、後述の消しゴム受け台42の脚部42Aが貫通する箇所である。
【００３５】
後軸22の後方隔壁22Aの後方側の空間には、シャープペンシル10のノック機構の一部を担う消しゴム受け台42が挿入されている。この消しゴム受け台42の先端側の内部空間にはノックスプリング43が挿入されている。このノックスプリング43の先端は後方隔壁22Aの後端側の面と当接している。また、消しゴム受け台42の後端部分は後軸22の後端縁から突出しており、その後端に設けられた嵌凹部には消しゴム41が装着される。この消しゴム41は、消しゴム受け台42が後軸22の後端縁から突出している部分とともに、先端側が開放した円筒形状の消しゴムカバー40で被覆されている。この消しゴムカバー40は後述のように、シャープペンシル10のノックボタン40としても機能する部分である。一方、消しゴム受け台42の先端からは一対の脚部42Aが突出しており、消しゴムカバー40を押圧するノック動作に伴って後方隔壁22Aを前後に摺動自在に貫通している。
【００３６】
後軸22の後方隔壁22Aの先端側の面には、感圧センサ52が固定されている。また、この感圧センサ52を取り囲むようにして、リフィル継手44が設けられている。このリフィル継手44は、後方隔壁22Aを後方から貫通してきた脚部42Aと接続されており、消しゴムカバー40のノック動作に伴って、後軸22内を前後に移動可能となっている。また、リフィル継手44と後方隔壁22Aの先端側の面との間には、感圧センサスプリング53が介装されており、図５に示すように先端から芯34が出ていない状態、及び、後述の図８に示すように先端から芯34は出ているが筆記はされていない状態では、リフィル継手44と感圧センサ52とは接触していない状態を保っている。
【００３７】
さらに、リフィル継手44には、筆記ユニット30としての芯ホルダーユニット30の、芯ケースパイプ31の後端が挿入固定されている。これによって、芯ケースパイプ31は、上記したリフィル継手44の前後移動に伴って前後に移動することとなっている。
【００３８】
軸継手23の内部の先端付近には、軸方向と直交する前方隔壁23Aが形成されている。この前方隔壁23Aには、ユニット貫通孔23Bが形成され、シャープペンシルユニット30の芯ケースパイプ31はここを貫通している。そして、芯ケースパイプ31の先端に接続されている内部機構32の先端部分である先端パイプ35の先端及び芯チャック36がガイドブッシュ37の内部空間に位置している。
【００３９】
また、前方隔壁23Aの先端側の面には、フェライトコア50の後端が装着されるコア装着孔23Cが形成されている。フェライトコア50の周囲には電磁誘導コイル51が配設されている。フェライトコア50は先軸21内部でシャープペンシルユニット30と並行しており、その先端はテーパー部21Aに達している。さらに、軸継手23の後方側の内部空間には、コンデンサ54が収容されている。
【００４０】
図７は、本実施形態のデジタイザ筆記具10におけるノック動作を示す。ノックボタン40としての消しゴムカバー40が先端方向に押圧されると、消しゴム受け台42は、ノックスプリング43を圧縮させつつ先端方向へ移動する。それに伴い、脚部42Aの先端方向への移動とともにリフィル継手44も先端方向へ移動し、芯ケースパイプ31も先端方向へ移動する。このとき、リフィル継手44と後方隔壁22Aとの間に介装されている感圧センサスプリング53はリフィル継手44の前方への移動で延伸された状態となっている。
【００４１】
このとき、芯ケースパイプ31の先端方向への移動によって、内部機構32が圧縮される。しかし、前述のように、先端パイプ35はガイドブッシュ37の段部37Cに当接し、これ以上先端へは移動できない。一方、芯チャック36は、内部機構32の圧縮により先端方向へ押し出され、ガイドブッシュ37の小径部37Bを通過して、開口部21Bから先端へ突出する。この際、先端パイプ35による規制から免れ、芯チャック36は周方向に開放し、芯34が自然落下により芯チャック36の先端から突出しフリーな状態となる。
【００４２】
この状態で芯34の先端を筆記面あるいは指先等に当てながら所望の突出長に調節した状態で消しゴムカバー40への押圧が解除されると、ノックスプリング43の圧縮が解かれることで、消しゴムカバー40は元の位置へ復帰する。このとき、図８に示すように、延伸されていた感圧センサスプリング53も元の状態に復帰するが、リフィル継手44は感圧センサスプリング53によって感圧センサ52には接触しない。一方、開放していた芯チャック36は後退し、再び先端パイプ35により規制され閉鎖位置に復帰する。これにより、芯チャック36は突出した芯34を固定した状態に保つことでき、よって筆記が可能となる。
【００４３】
図９は、本実施形態のデジタイザ筆記具10の筆記状態を示す。芯34による筆記が行われている状態で筆圧がかかると、芯ホルダーユニット30が後方へ押圧される。このとき、リフィル継手44は感圧センサスプリング53を圧縮しつつ後方へ移動し、感圧センサ52と接触しこれを押圧する。
【００４４】
電磁誘導コイル51、コンデンサ54及び感圧センサ52は図示しない配線によって図３に示すような回路を形成していることは前記第１の実施形態と同様である。ここで、図９のように感圧センサ52が押圧されると、図３の回路が閉状態となるのもまた同様である。また、本実施形態のデジタイザ筆記具10の使用状態についても、前記第１の実施形態と同様に、図４に示す通りであり、描線111の筆記と同時にこれが電子データとして記録されることもまた同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、デジタイザの入力手段及び通常の筆記具を兼ね備えたものとして利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
10  デジタイザ筆記具（シャープペンシル、芯ホルダー）
20  軸筒
21  先軸                  21A  テーパー部          21B  開口部
22  後軸                  22A  後方隔壁            22B  脚部貫通孔
23  軸継手                23A  前方隔壁            23B  ユニット貫通孔
23C  コア装着孔
24  口金
30  筆記ユニット（シャープペンシルユニット、芯ホルダーユニット）
31  芯ケースパイプ        32  内部機構              33  筆記先端
34  芯                    35  先端パイプ            36  芯チャック
37  ガイドブッシュ        37A  大径部              37B  小径部
37C  段部
40  消しゴムカバー（ノックボタン）                  41  消しゴム
42  消しゴム受け台        42A  脚部                  43  ノックスプリング
44  リフィル継手
50  フェライトコア        51  電磁誘導コイル        52  感圧センサ
53  感圧センサスプリング  54  コンデンサ
100  入力装置              101  入力面
110  紙面                  111  描線
【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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