(57)【要約】【課題】放電電流及びオゾン濃度の急激な変化を抑制することができる静電霧化装置及びそのような静電霧化装置を備えた美容装置を提供する。【解決手段】静電霧化装置２１は、放電電極２６と、該放電電極２６に液体としての水を供給する液体供給部２８と、前記放電電極２６に高電圧を印加する高電圧発生部２９とを備え、前記高電圧の印加に伴い放電電流が流れる放電経路の途中に抵抗３４を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極と、該放電電極に液体を供給する液体供給部と、前記放電電極に高電圧を印加する高電圧発生部とを備え、前記高電圧の印加に伴い放電電流が流れる放電経路の途中に抵抗を設けたことを特徴とする静電霧化装置。
【請求項２】
前記抵抗は、前記放電電極から前記高電圧発生部に至る放電経路の途中及び前記放電電極の相手側電極から前記高電圧発生部に至る放電経路の途中の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の静電霧化装置。
【請求項３】
前記高電圧の印加に伴う放電時の電圧を検知する放電電圧検知部と、該放電電圧検知部の検知結果に応じて前記高電圧発生部を制御する制御部とを更に備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の静電霧化装置。
【請求項４】
前記高電圧の印加に伴う放電時の電流を検知する放電電流検知部と、該放電電流検知部の検知結果に応じて前記液体供給部を制御する制御部とを更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の静電霧化装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の静電霧化装置を備え、該静電霧化装置で生成した帯電微粒液体を用いた美容が可能である美容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を静電霧化させる静電霧化装置及びこれを備えた美容装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電電極に水を保持させた状態で、その放電電極と相手側電極との間に高電圧を印加し、放電電極が保持している水にレイリー分裂を生じさせることにより、ナノメータサイズの帯電微粒子水を生成するようにした静電霧化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、特許文献１の静電霧化装置では、ペルチェモジュールにより放電電極を冷却して空気中の水分を放電電極上に結露させ、その結露水を放電電極に保持させた状態で、放電電極と相手側電極との間に高電圧を印加するようにしている。そして、その高電圧の印加に伴って放電電極側から相手側電極側に引っ張られて所謂テーラーコーンと称される円錐形状に盛り上がった結露水の先端にレイリー分裂を生じさせるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の静電霧化装置では、放電電極に保持される結露水の水量が多くなると、その結露水が円錐形状に盛り上がることで形成されるテーラーコーンの長さも長くなるため、放電電極と相手側電極の間の距離が縮まってしまう。すなわち、両電極間の疑似抵抗が減少することになる。そのため、放電電流が急峻に増大して大量のオゾンを発生させてしまい、瞬時的にオゾン濃度が高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電電流及びオゾン濃度の急激な変化を抑制することができる静電霧化装置及びそのような静電霧化装置を備えた美容装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る静電霧化装置は、放電電極と、該放電電極に液体を供給する液体供給部と、前記放電電極に高電圧を印加する高電圧発生部とを備え、前記高電圧の印加に伴い放電電流が流れる放電経路の途中に抵抗を設けた。
【０００８】
また、本発明に係る静電霧化装置において、前記抵抗は、前記放電電極から前記高電圧発生部に至る放電経路の途中及び前記放電電極の相手側電極から前記高電圧発生部に至る放電経路の途中の少なくとも一方に設けられている。
【０００９】
また、本発明に係る静電霧化装置は、前記高電圧の印加に伴う放電時の電圧を検知する放電電圧検知部と、該放電電圧検知部の検知結果に応じて前記高電圧発生部を制御する制御部とを更に備えた。
【００１０】
また、本発明に係る静電霧化装置は、前記高電圧の印加に伴う放電時の電流を検知する放電電流検知部と、該放電電流検知部の検知結果に応じて前記液体供給部を制御する制御部とを更に備えた。
【００１１】
一方、本発明に係る美容装置は、上記構成の静電霧化装置を備え、該静電霧化装置で生成した帯電微粒液体を用いた美容が可能である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放電電流及びオゾン濃度の急激な変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における静電霧化装置を備えたヘアードライヤーの概略図。
【図２】第１実施形態における静電霧化装置の制御ブロック図。
【図３】第１実施形態における静電霧化装置の放電電流の推移図。
【図４】第２実施形態における静電霧化装置の制御ブロック図。
【図５】別の実施形態における静電霧化装置を備えたスチーマーの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、本発明を美容装置の一種であるヘアードライヤー及び該ヘアードライヤーが具備する静電霧化装置に具体化した第１実施形態について図１〜図３を参照しつつ説明する。まず、ヘアードライヤーの概略構成について説明した後、そのヘアードライヤーが備える静電霧化装置について説明する。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のヘアードライヤー１１は、基端側よりも先端側がやや小径の筒状に形成された本体部１２と、その本体部１２の基端部分から下方に延設されたグリップ部１３とを備えている。本体部１２の後端には空気取り入れ口１４が形成される一方、本体部１２の先端には空気吹き出し口１５が形成されている。そして、本体部１２内の基端側には、ファン１６とモーター１７からなる送風装置１８が配置されると共に、その送風装置１８よりも先端側となる本体部１２内には、通電時に発熱するヒーター１９が配置されている。
【００１６】
また、本体部１２の外側上部で送風装置１８よりも先端側となる位置には、本体部１２内の送風装置１８からの送風の一部を導入して先端側に通過させることにより本体部１２の空気吹き出し口１５と同じ方向に向けて空気を吹き出す通気室２０が設けられている。そして、この通気室２０内に図２に示す静電霧化装置２１の一部である放電部２２が配置されている。
【００１７】
一方、グリップ部１３には、そのグリップ部１３を把持した使用者によって操作される操作入力部２３が設けられている。この操作入力部２３は、送風装置１８のモーター１７のオン／オフ、ヒーター１９のオン／オフ、静電霧化装置２１のオン／オフ、及びヘアードライヤー１１におけるその他の機能を切り替える際に操作される。さらに、グリップ部１３内には、図示しない電源コードに接続される電源回路２４が配置されると共に、この電源回路２４からの電源供給に基づき操作入力部２３の操作内容に従って送風装置１８、ヒーター１９、及び静電霧化装置２１の放電部２２を制御する制御装置２５が配置されている。
【００１８】
次に、図２を参照しながら、静電霧化装置２１の概略構成について説明する。
図２に示すように、本実施形態の静電霧化装置２１は、放電電極２６と該放電電極２６の相手側電極２７とからなる放電部２２と、この放電部２２の放電電極２６に水（液体）を供給するための液体供給部２８、及び電源回路２４からの電源供給に基づき放電部２２及び液体供給部２８を制御するための制御装置２５を備えている。
【００１９】
放電部２２の放電電極２６は、先端が球状をなす柱状体により構成される一方、相手側電極２７は放電電極２６の中心軸線の延長線上に中心を位置させた円環状をなすリング体により構成されている。すなわち、放電部２２は、先端が相手側電極２７側を向くように配置された放電電極２６と、その放電電極２６に対して所要の放電間隙をおいて対向した対向電極となる相手側電極２７とで構成されている。なお、相手側電極２７は接地され、放電時には放電電極２６が相対的に負極となるように配置されている。
【００２０】
また、液体供給部２８は、通電されることで冷却作用を生じるペルチェモジュールにて構成されている。すなわち、液体供給部２８のペルチェモジュールは、図示はしないが、放電電極２６に当接させた吸熱側の金属板と放熱フィン（図示略）に当接させた放熱側の金属板との間に挟持した熱電素子への通電に伴い、吸熱側の金属板から放熱側の金属板に向けた熱の移動を生じさせることにより、放電電極２６を零点以下の温度に冷却するようになっている。そして、そのように放電電極２６を冷却することにより、放電電極２６の周囲の空気中の水分から放電電極２６の表面に結露水（液体）が生成されるようになっている。
【００２１】
制御装置２５は、高電圧発生部２９、制御部駆動電源３０、放電電流検知部３１、放電電圧検知部３２、及びマイコン（マイクロコンピューター）からなる制御部３３を備えている。高電圧発生部２９は、制御部３３からの制御信号に基づいて、放電部２２においてコロナ放電を生じさせるための高電圧を生成すると共に、その生成した高電圧を放電電極２６に印加する。制御部駆動電源３０は、制御部３３において各種制御を行なわせるための駆動電力及び液体供給部２８のペルチェモジュールにおいて放電電極２６の冷却動作を行なわせるための駆動電力を生成し、その生成した駆動電力を制御部３３及び液体供給部２８に供給する。
【００２２】
また、放電電流検知部３１は、高電圧発生部２９による高電圧の印加に伴う放電時に、相手側電極２７を流れる放電電流、すなわち相手側電極２７から高電圧発生部２９に帰還する放電電流を検知し、その検知結果を制御部３３に入力する。また、放電電圧検知部３２は、高電圧発生部２９による高電圧の印加に伴う放電時に、放電電極２６に印加された電圧（高電圧）を検知する。そして、これら放電電流検知部３１及び放電電圧検知部３２による放電時の検知結果は、制御部３３に入力されることにより、制御部３３による液体供給部２８及び高電圧発生部２９の制御に反映されるようになっている。
【００２３】
また、図２に示すように、本実施形態においては、放電部２２における相手側電極２７から高電圧発生部２９に至る放電経路の途中に抵抗３４が設けられている。換言すると、抵抗３４は、高電圧発生部２９による高電圧の印加に伴う放電時に放電電流が流れることになる放電経路の途中に設けられている。なお、この抵抗３４の抵抗値は、放電部２２における放電電極２６と相手側電極２７との間の放電間隙（空隙）で構成される疑似抵抗値が減少した場合でも、放電経路を流れる放電電流の急峻な変動を抑制可能な抵抗値として機能し得るように設定されている。
【００２４】
次に、上記のように構成された静電霧化装置２１及びヘアードライヤー１１の各作用について説明する。
さて、ヘアードライヤー１１においては、使用者による操作入力部２３の操作に基づき送風装置１８のモーター１７及びヒーター１９がオンされると、本体部１２の先端の空気吹き出し口１５から温風が吹き出される。また、このとき使用者による操作入力部２３の操作に基づき静電霧化装置２１もオンされていると、静電霧化装置２１においては、制御装置２５の制御部３３が、液体供給部２８に対して放電電極２６の冷却動作を行なわせる制御信号を出力すると共に、高電圧発生部２９に対して放電部２２の放電電極２６に印加する高電圧を生成させるための制御信号を出力する。
【００２５】
すると、液体供給部２８のペルチェモジュールが放電電極２６を零点以下の温度に冷却するため、放電電極２６の周囲の空気中の水分から放電電極２６の表面に結露水（液体）が生成される。また、その状態において、放電電極２６と相手側電極２７との間に高電圧（一例としてマイナス３ｋＶ）が印加される。すると、放電電極２６上に保持されている結露水は、相手側電極２７側に引っ張られて所謂テーラーコーンと称される円錐形状に盛り上がった形状になる。そして、そのテーラーコーンの先端においてレイリー分裂が生じることで、ナノメータサイズの帯電微粒子水（帯電微粒液体）が静電霧化により生成されると共に、その帯電微粒子水が通気室２０の先端から前方に放出される。
【００２６】
その結果、本体部１２の空気吹き出し口１５から吹き出される温風を髪に吹き付ける際に、通気室２０から放出された帯電微粒子水が温風と一緒に吹き付けられて髪に付着することで、髪に潤いを与え、より高い美容作用が得られるようになる。
【００２７】
また、この場合において、静電霧化装置２１における相手側電極２７から高電圧発生部２９に至る放電経路の途中に抵抗３４が設けられていない場合には、次のような不具合が生じ得る。すなわち、放電電極２６に保持される結露水の水量が多くなって、その結露水が円錐形状に盛り上がることで形成されるテーラーコーンが長くなると、放電電極２６と相手側電極２７との間の疑似抵抗が減少してしまう。その結果、放電電流が図３において破線で示すように急峻に増大して大量のオゾンを発生させてしまう。
【００２８】
この点、本実施形態では、静電霧化装置２１における相手側電極２７から高電圧発生部２９に至る放電経路の途中に抵抗３４が設けられているため、たとえ放電電極２６と相手側電極２７との間の疑似抵抗が減少したとしても、この抵抗３４に設定された抵抗値分は放電電流が流れる放電経路内の抵抗値として少なくとも確保される。したがって、図３において実線で示すように、放電時における放電電流の変動幅は小さなものに抑制される。その結果、放電電流の変動に連動したオゾン濃度の変化も小さなものに抑制される。
【００２９】
また、高電圧発生部２９による高電圧の印加に伴う放電時には、放電電流検知部３１により相手側電極２７から高電圧発生部２９に帰還する放電電流の電流値が検知され、その検知結果が制御部３３に入力される。すると、制御部３３では、その検知結果と予め設定された目標電流値とを対比し、検知された放電電流の電流値（以下、「検知電流値」という。）と目標電流値との差（以下、「電流値差」という。）が小さくなるように液体供給部２８をフィートバック制御する。
【００３０】
すなわち、電流値差が大きい場合であって、検知電流値が目標電流値よりも小さい場合は、放電電極２６に保持されている結露水の水量が少ないために、テーラーコーンが短くなり、その結果、放電電流が小さくなっているものと判断できる。そのため、制御部３３は、液体供給部２８のペルチェモジュールに対する通電量を増大させることにより、放電電極２６に保持される結露水の水量を増加させる。その結果、放電部２２では、放電電極２６に保持された結露水により形成されるテーラーコーンが長くなり、放電電流の電流値が増大し、検知電流値と目標電流値との電流値差が小さくなる。
【００３１】
一方、電流値差が大きい場合であって、検知電流値が目標電流値よりも大きい場合は、放電電極２６に保持されている結露水の水量が多いために、テーラーコーンが長くなり、その結果、放電電流が大きくなっているものと判断できる。そのため、制御部３３は、液体供給部２８のペルチェモジュールに対する通電量を減少させることにより、放電電極２６に保持される結露水の水量を減少させる。その結果、放電部２２では、放電電極２６に保持された結露水により形成されるテーラーコーンが短くなり、放電電流の電流値が減少し、検知電流値と目標電流値との電流値差が小さくなる。
【００３２】
また、同じく高電圧発生部２９による高電圧の印加に伴う放電時には、放電電圧検知部３２により高電圧発生部２９が放電電極２６に印加した電圧（高電圧）の電圧値が検知され、その検知結果が制御部３３に入力される。すると、制御部３３では、その検知結果と予め設定された目標電圧値とを対比し、検知された放電電圧の電圧値（以下、「検知電圧値」という。）と目標電圧値との差（以下、「電圧値差」という。）が小さくなるように高電圧発生部２９をフィートバック制御する。
【００３３】
すなわち、電圧値差が大きい場合には、検知電圧値が目標電圧値よりも小さい場合及び大きい場合の何れの場合も、制御部３３は、高電圧発生部２９において生成される高電圧が、該高電圧の印加に伴う放電時における検知電圧値と目標電圧値との電圧値差を小さくする電圧値となるように、高電圧発生部２９を制御する。その結果、放電部２２では、放電電極２６に印加される高電圧の電圧値が調整され、検知電圧値と目標電圧値との電圧値差が小さくなる。
【００３４】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）放電電極２６に保持された結露水によって放電時に略円錐形状に形成される所謂テーラーコーンの形状が長くなり、放電部２２における放電電極２６と相手側電極２７との間の疑似抵抗が減少した場合でも、放電電流が流れる放電経路内の抵抗値として、抵抗３４に設定された固定の抵抗値が少なくとも確保される。したがって、放電部２２の疑似抵抗が減少して放電電流が増大するような変動をしようとしても、固定された抵抗３４の抵抗値により放電電流の増大を抑制できる。また、その放電時に生成されるオゾンの濃度の瞬時的な変動も抑制することができる。
【００３５】
（２）また、放電電流及びオゾン濃度の瞬時的な変動を抑制するために設けられる抵抗３４は、高電圧が印加される放電電極２６と放電間隙を介して対向するように配置された相手側電極２７から高電圧発生部２９に至る放電経路の途中に設けられている。つまり、抵抗３４は放電電極２６に対して低圧側となる相手側電極２７と高電圧発生部２９との間の放電経路の途中に設けられるので、簡易的な絶縁構造によって静電霧化装置２１に抵抗３４を設けることができる。
【００３６】
（３）また、高電圧発生部２９による高電圧の印加に伴う放電時において、放電電流検知部３１により検知された放電電流の電流値（検知電流値）と予め設定された目標電流値との電流値差が大きい場合には、その電流値差が小さくなるように液体供給部２８が制御部３３によりフィートバック制御される。その結果、放電部２２では、放電時に放電電極２６に保持された結露水により形成されるテーラーコーンの形状が調整され、検知電流値と目標電流値との電流値差が小さくなるので、この点でも放電電流及びオゾン濃度の瞬時的な変動を抑制することができる。
【００３７】
（４）また同様に、高電圧発生部２９による高電圧の印加に伴う放電時において、放電電圧検知部３２により検知された放電電圧の電圧値（検知電圧値）と予め設定された目標電圧値との電圧値差が大きい場合も、その電圧値差が小さくなるように高電圧発生部２９が制御部３３によりフィートバック制御される。その結果、静電霧化装置２１では、放電電極２６に印加される高電圧の電圧値が調整され、検知電圧値と目標電圧値との電圧値差が小さくなるので、この点でも放電電流及びオゾン濃度の瞬時的な変動を抑制することができる。
【００３８】
（５）また、このような静電霧化装置２１を備えたヘアードライヤー１１においては、放電電流及びオゾン濃度の瞬時的な変動を抑制されて静電霧化された帯電微粒子水を温風と共に髪に吹き付けることができるので、髪に潤いを与え、より高い美容作用を得ることができる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４を参照しつつ説明する。なお、この第２実施形態は、第１実施形態との対比において、静電霧化装置における抵抗が放電電極と高電圧発生部との間の放電経路の途中に設けられる点で構成が相違し、その他の点では略同一の構成となっている。したがって、以下においては第１実施形態と相違する部分を主に説明し、それ以外の部分については同一符号を付すことにより、その重複説明を省略する。
【００４０】
すなわち、図４に示すように、本実施形態における静電霧化装置２１は、放電部２２における放電電極２６から高電圧発生部２９に至る放電経路の途中に抵抗３４が設けられている。換言すると、本実施形態でも、抵抗３４は、高電圧発生部２９による高電圧の印加に伴う放電時に放電電流が流れることになる放電経路の途中に設けられている。そして、本実施形態における抵抗３４の抵抗値も、第１実施形態での抵抗３４の場合と同様に、放電部２２における放電電極２６と相手側電極２７との間の放電間隙（空隙）で構成される疑似抵抗値が減少した場合に放電経路を流れる放電電流の急峻な変動を抑制可能な抵抗値として機能し得るように設定されている。
【００４１】
したがって、本実施形態においても第１実施形態における（１）（３）〜（５）と同様の効果を得ることができる。
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
【００４２】
・第１実施形態及び第２実施形態における静電霧化装置２１を、ヘアードライヤー１１とは異なる美容装置の一種であるスチーマー（ミスト発生装置）に備えてもよい。
すなわち、図５に示すように、スチーマー４１は、平板状をなすベースプレート４２上に円筒状の脚部４３を介して支持された全体形状が略球状の本体部４４を備えている。本体部４４における頂上部の後側（図５では左側）となる位置には、タンク着脱口４５が形成され、そのタンク着脱口４５を介して水を貯留したタンク４６が本体部４４内に着脱可能に収容されている。また、本体部４４内において、タンク４６の下端部と近接する位置にはボイラー室４７が形成されると共に、そのボイラー室４７にはタンク４６側から水をボイラー室４７内に供給するためのパイプ４８が接続されている。また、ボイラー室４７においてパイプ４８が接続された側と反対側の壁部には、パイプ４８を介してタンク４６側からボイラー室４７内に供給された水を加熱して沸騰させることにより、高温のミストを発生させるヒーター４９が配置されている。
【００４３】
一方、本体部４４における頂上部の前側（図５では右側）となる位置には、先端が拡径した形状のミスト放出口５０が設けられると共に、本体部４４内にはミスト放出口５０とボイラー室４７との間を連結するミスト誘導筒５１が斜状をなすように設けられている。また、本体部４４の下部には、送風ファン５２が本体部４４の外部から取り入れた空気をミスト誘導筒５１に接続した送風口５２ａからミスト誘導筒５１内にミスト放出口５０側への空気流を伴って送風可能に設けられている。そして、ミスト誘導筒５１内において、ミスト放出口５０と送風ファン５２の送風口５２ａが接続された部位との間となる位置に静電霧化装置２１の一部である放電部２２が配置されている。
【００４４】
また、本体部４４の頂上部には、このスチーマー４１の使用者によって操作される操作入力部２３が設けられている。この操作入力部２３は、送風ファン５２のモーターのオン／オフ、ヒーター４９のオン／オフ、静電霧化装置２１のオン／オフ、及びスチーマー４１におけるその他の機能を切り替える際に操作される。さらに、本体部４４内には、図示しない電源コードに接続される電源回路２４（図２及び図４参照）からの電源供給に基づき操作入力部２３の操作内容に従って送風ファン５２、ヒーター４９、及び静電霧化装置２１の放電部２２を制御する制御装置２５が配置されている。
【００４５】
したがって、ボイラー室４７内でヒーター４９の加熱により発生した高温のミストは、ミスト誘導筒５１内を送風ファン５２の送風に基づきミスト放出口５０側に流動した後、放電部２２でのコロナ放電に伴い静電霧化されることで、イオン化された微細なミストとなってミスト放出口５０からスチーマー４１の外部へ放出される。そして、その場合において、静電霧化装置２１は抵抗３４が放電部２２における高電圧の印加に伴い放電電流が流れる放電経路の途中に設けられているので、第１実施形態及び第２実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
・第１実施形態及び第２実施形態における静電霧化装置２１において、制御部３３は、放電電流検知部３１による放電電流の検知結果に基づく液体供給部２８のフィードバック制御を行なわない構成であってもよい。
【００４７】
・第１実施形態及び第２実施形態における静電霧化装置２１において、制御部３３は、放電電圧検知部３２による放電電圧の検知結果に基づく高電圧発生部２９のフィードバック制御を行なわない構成であってもよい。
【００４８】
・第１実施形態及び第２実施形態における静電霧化装置２１に設けられる抵抗３４は、相手側電極２７から高電圧発生部２９に至る放電経路の途中及び放電電極２６から高電圧発生部２９に至る放電経路の途中の双方に設けてもよい。また、この場合において、２つの抵抗３４は、抵抗値が互いに異なっていてもよく、あるいは一方が抵抗値を固定された抵抗であって他方が抵抗値を設定変更可能な可変抵抗であってもよい。
【００４９】
・第１実施形態及び第２実施形態における静電霧化装置２１の放電部２２に設けられる相手側電極２７は放電電極２６に対して対向する配置形態に限定されず、放電電極２６との間で放電間隙を形成するものならば、放電電極２６に対して非対向の配置形態であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１１…ヘアードライヤー（美容装置）、２１…静電霧化装置、２６…放電電極、２７…相手側電極、２８…液体供給部、２９…高電圧発生部、３１…放電電流検知部、３２…放電電圧検知部、３３…制御部、３４…抵抗、４１…スチーマー（美容装置）。
【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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