(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電性物質を被着してなる導電膜面を各々が備えた上部フィルム基板及び下部基板を、枠状の接着手段を用いて該導電膜面が互いに対向するように貼り合わせてなるタッチパネルにおいて、
前記接着手段は、枠状の発泡体と、該発泡体が有する前記下部基板に対向する第１の面に貼り合わされた第１の粘着層と、前記発泡体が有する前記上部フィルム基板に対向する第２の面に貼り合わされた第２の粘着層とを有し、
前記第２の粘着層の線膨張係数は前記上部フィルム基板の膨張係数と同等以上であり、前記第２の粘着層が前記第１の粘着層に対して前記上部フィルム基板の伸びる方向に変位する、タッチパネル。
【請求項２】
透明導電性物質を被着してなる導電膜面を各々が備えた上部フィルム基板及び下部基板を、枠状の接着手段を用いて該導電膜面が互いに対向するように貼り合わせてなるタッチパネルにおいて、
前記接着手段は、枠状のフィルムと、該枠状のフィルムが有する前記下部基板に対向する第３の面に貼り合わされた第３の粘着層と、前記枠状のフィルムが有する前記上部フィルム基板に対向する第４の面に貼り合わされた第４の粘着層とを有し、
前記枠状のフィルムの線膨張係数は前記上部フィルム基板の線膨張係数と同等以上であり、かつ前記枠状のフィルムは、該枠状のフィルムの延伸軸が前記上部フィルム基板の延伸軸と同一方向となるように配置され、
前記第３の粘着層の粘着力は、膨張した前記枠状のフィルムが前記下部基板に対して付着した状態で面方向にずれることができる程度に設定される、タッチパネル。
【請求項３】
前記上部フィルム基板と前記下部基板とは導電接着剤によって電気的に接続されており、前記上部フィルム基板において、前記導電接着剤による導電接着部分とタッチ入力領域との間にスリットを設けた、請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記スリットの形状が、前記上部フィルム基板の収縮方向に略垂直な直線、曲線、十字及び２本の線が直交しない十字のいずれかを含む、請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記上部フィルム基板と前記下部基板とは導電接着剤によって電気的に接続されており、前記上部フィルム基板において、前記導電接着剤による導電接着部分とタッチ入力領域との間に点線状の切り込みを設けた、請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記スリットの内側近傍において、前記上部フィルム基板の導電被膜が除去されている、請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記上部フィルム基板の前記導電被膜が、前記上部フィルム基板に形成されたフィルム側電極の延びる方向に垂直な方向に直線状に除去されている、請求項６に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電膜面を互いに対向配置した抵抗膜式のタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の抵抗膜式のタッチパネルでは、枠状の両面接着テープ又は接着剤を用いて、上側のフィルム基板と下側の基板とを貼り合わせている。図１２は、そのようなタッチパネル１００の概略構成を示す分解斜視図であり、図１３は図１２のタッチパネル１００の断面図である。なお明瞭化のため、タッチパネルの厚さ方向（図１３の上下方向）を実際の寸法関係より拡大している。タッチパネル１００は、ガラス等の下部基板１０２と、枠状の粘着層１０４を介して下部基板１０２に貼り付けられるＰＥＴ等の上部フィルム基板１０６とを有する。粘着層１０４としては通常、両面接着テープ又は接着剤が使用される。
【０００３】
図１２に示すように通常は、枠状の粘着層１０４によって上部フィルム基板１０６の全周が固定されている。温度・湿度の変化により上部フィルム基板１０６が膨張すると、上部フィルム基板１０６の方が下部基板１０２より膨張率が高いので、図１４に示すように、上部フィルム基板１０６が波打つような変形をしてしまうことがある。このような変形が発生すると、所定の押圧力でタッチ操作をしても入力が検知されなかったり、逆に、上部フィルム基板１０６及び下部基板１０２にそれぞれ設けられた互いに対向する導電膜（図示せず）同士がタッチ操作をしなくても接触してしまったりする（ショート）等の機能不良が生じ得る。
【０００４】
上記波打ちを防止するために、例えば特許文献１には、弾性によりフィルムに外向きの延伸力を発生させる延伸作用部を備えた情報入力表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９６０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明では、フィルムを外向きに引っ張る延伸力を加える延伸作用部を別途設ける必要があり、タッチパネル全体の構成が複雑化する。また、適切な角度の傾斜部１３ａを備えた外装部材１３を設ける必要があるので、タッチパネルの厚さ方向の寸法が増加し、タッチパネルの画面面積が外装部材１３によっていくらか減少する。
【０００７】
また図１５に示すタッチパネル２００のような、ＦＰＣ等の引出線２０２が下部基板２０４（ガラス）にのみ取り付けられ、枠状の粘着層２０６によって上部フィルム基板２０８の全周が固定されている形態の場合（ＦＰＣを基板間に挟み込むタイプでない場合）は、各部材間での熱膨張（熱収縮）率の違いによる他の問題も生じ得る。すなわち図１５のようなタッチパネルでは、上部フィルム基板２０８（ＰＥＴフィルム）とＦＰＣ２０２とを導通接続するためにガラス基板２０４とＰＥＴフィルム２０８とを導電接着部２１０において導電接着剤等によって接着するが、タッチパネル製造工程での熱処理後の冷却により、ＰＥＴフィルム２０８はガラス２０４よりも大きく収縮する。このとき、図１６に示すように、ＰＥＴフィルム２０８の収縮によって、ＰＥＴフィルム２０８上に形成したフィルム側電極２１２に破断（クラック）が生じて断線状態となることがある。
【０００８】
そこで本発明は、より簡易な構成を用いて、上部フィルム基板と下部フィルム基板との膨張率の差に起因して上部フィルム基板が不適切に変形したり破断したりしないことを実現したタッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、透明導電性物質を被着してなる導電膜面を各々が備えた上部フィルム基板及び下部基板を、枠状の接着手段を用いて該導電膜面が互いに対向するように貼り合わせてなるタッチパネルにおいて、前記接着手段は、枠状の発泡体と、該発泡体が有する前記下部基板に対向する第１の面に貼り合わされた第１の粘着層と、前記発泡体が有する前記上部フィルム基板に対向する第２の面に貼り合わされた第２の粘着層とを有し、前記第２の粘着層の線膨張係数は前記上部フィルム基板の膨張係数と同等以上であり、前記第２の粘着層が前記第１の粘着層に対して前記上部フィルム基板の伸びる方向に変位する、タッチパネルを提供する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、透明導電性物質を被着してなる導電膜面を各々が備えた上部フィルム基板及び下部基板を、枠状の接着手段を用いて該導電膜面が互いに対向するように貼り合わせてなるタッチパネルにおいて、前記接着手段は、枠状のフィルムと、該枠状のフィルムが有する前記下部基板に対向する第３の面に貼り合わされた第３の粘着層と、前記枠状のフィルムが有する前記上部フィルム基板に対向する第４の面に貼り合わされた第４の粘着層とを有し、前記枠状のフィルムの線膨張係数は前記上部フィルム基板の線膨張係数と同等以上であり、かつ前記枠状のフィルムは、該枠状のフィルムの延伸軸が前記上部フィルム基板の延伸軸と同一方向となるように配置され、前記第３の粘着層の粘着力は、膨張した前記枠状のフィルムが前記下部基板に対して付着した状態で面方向にずれることができる程度に設定される、タッチパネルを提供する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタッチパネルにおいて、前記上部フィルム基板と前記下部基板とは導電接着剤によって電気的に接続されており、前記上部フィルム基板において、前記導電接着剤による導電接着部分とタッチ入力領域との間にスリットを設けた、タッチパネルを提供する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のタッチパネルにおいて、前記スリットの形状が、前記上部フィルム基板の収縮方向に略垂直な直線、曲線、十字及び２本の線が直交しない十字のいずれかを含む、タッチパネルを提供する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のタッチパネルにおいて、前記上部フィルム基板と前記下部基板とは導電接着剤によって電気的に接続されており、前記上部フィルム基板において、前記導電接着剤による導電接着部分とタッチ入力領域との間に点線状の切り込みを設けた、タッチパネルを提供する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載のタッチパネルにおいて、前記スリットの内側近傍において、前記上部フィルム基板の導電被膜が除去されている、タッチパネルを提供する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のタッチパネルにおいて、前記上部フィルム基板の前記導電被膜が、前記上部フィルム基板に形成されたフィルム側電極の延びる方向に垂直な方向に直線状に除去されている、タッチパネルを提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上部フィルム基板が温度変化又は湿度変化等により膨張した場合であっても、その膨張分を適切に吸収し、上部フィルム基板に波打ち等の不適切な変形が生じることを防止できる。
【００２２】
また本発明によれば、引出線が上部フィルム基板に直接接続されておらず、導電接着部分を介して間接的に接続されている形態のタッチパネルにおいて、該導電接着部分の内側にスリット又は点線状の切り込みを形成することにより、フィルムの熱収縮によるフィルム側電極の破断・破損を防止することができる。
【００２３】
またスリットの内側において上部フィルム基板から導電被膜（ＩＴＯ膜）を除去することにより、スリットを設けたことによるタッチ入力領域の電位の歪み（等電位線の乱れ）を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１のタッチパネルの断面図である。
【図３】図１のタッチパネルにおいて上部フィルム基板が膨張した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す分解斜視図である。
【図５】図４のタッチパネルの断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るタッチパネルの概略構成を示す分解斜視図である。
【図７】図６のＡ部の部分拡大図である。
【図８】スリットの具体例を示す図であって、スリット形状が（ａ）直線の場合、（ｂ）曲線又は円弧の場合、（ｃ）十字の場合、及び（ｄ）２直線が直交しない十字の場合を示す図である。
【図９】スリットの代わりに点線状の切り込みを上部フィルム基板に設けた例を示す図である。
【図１０】上部フィルム基板のＩＴＯ膜を部分的に除去した例を示す図である。
【図１１】図１０のXI−XI断面を示す図である。
【図１２】従来のタッチパネルの概略構成を示す分解斜視図である。
【図１３】図６のタッチパネルの断面図である。
【図１４】図６のタッチパネルにおいて上部フィルム基板が膨張して変形した状態を示す断面図である。
【図１５】引出線が下部基板に取り付けられた従来のタッチパネルの概略構成を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５のタッチパネルにおいて、上部フィルム基板の収縮によりフィルム側電極が破損する例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明に係る第１の実施形態に係るタッチパネル１０の概略構成を示す分解斜視図であり、図２は図１のタッチパネル１０の断面図である。タッチパネル１０は、下部基板１２と、枠状の接着手段１４を介して下部基板１２に貼り付けられる上部フィルム基板１６とを有する。下部基板１２及び上部フィルム基板１６はそれぞれ、透明導電性物質を被着してなる導電膜面（図示せず）を有し、下部基板１２及び上部フィルム基板１６はそれぞれの導電膜面が対向するように貼り合わされる。下部基板１２はガラス等の線膨張係数の比較的小さい部材であり、上部フィルム基板はＰＥＴフィルム等の下部基板１２より線膨張係数の大きい部材である。また図１に示すように通常は、枠状の粘着層１４によって上部フィルム基板１６の全周が固定されている。
【００２６】
図１、図２に示すように、接着手段１４は、枠状の発泡体１８と、発泡体１８の下面又は第１の面（すなわち下部基板１２に面する面）に貼り付けられた第１の粘着層２０と、発泡体１８の上面又は第２の面（すなわち上部フィルム基板１６に面する面）に貼り付けられた第２の粘着層２２とを有する。
【００２７】
ここで、タッチパネル１０の雰囲気の温度及び湿度の一方又は双方の変化（上昇）により上部フィルム基板１６が膨張しても、発泡体１８がそれに応じて変形し、上部フィルム基板１６の不適切な変形（波打ち）等が防止される。詳細には、第１の粘着層２０と第２の粘着層２２との間に発泡体１８が介在していることにより、上部フィルム基板１６が膨張しても発泡体１８がその両面が互いに面方向にずれるように変形するので、第２の粘着層２２が第１の粘着層２０に対してフィルムの伸びる方向に変位（延伸）する。従って、上部フィルム基板１６の膨張分は吸収され、上部フィルム基板１６は波打つような変形をしない。従って第２の粘着層２２は、上部フィルム基板１６と同等以上の膨張係数を有することが好ましい。
【００２８】
上述のような発泡体の両面に粘着層を貼り付けてなる接着手段は、例えば発泡体を基材とし、該発泡体の両面に粘着テープを取り付けてなる両面接着テープであり、このような両面接着テープは市販されているものでもよい。
【００２９】
また発泡体１８を構成する好適な材料としては、ポリウレタン系材料、ポリオレフィン系材料、及びアクリルフォームが挙げられる。また発泡体の厚さは０．２ｍｍ以上であることが好ましく、０．６ｍｍ以下であることが好ましい。また下側粘着層２０及び上側粘着層２２の各々の厚さは、１０μｍ以上であることが好ましく、４０μｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
発泡体１８の密度は、２４０ｋｇ／ｍ3以上であることが好ましく、７００ｋｇ／ｍ3以下であることが好ましい。また発泡体１８の圧縮荷重は０．００８ＭＰａ以上であることが好ましく、０．０３２ＭＰａ以下であることが好ましい。さらに、発泡体１８の圧縮残留歪は２％以上であることが好ましく、４％以下であることが好ましい。
【００３１】
図４は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネル３０の概略構成を示す分解斜視図であり、図５は図４のタッチパネル３０の断面図である。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、発泡体の代わりに高線膨張係数の枠状フィルムを使用する点にある。タッチパネル３０は、下部基板３２と、枠状の接着手段３４を介して下部基板３２に貼り付けられる上部フィルム基板３６とを有する。下部基板３２及び上部フィルム基板３６はそれぞれ、透明導電性物質を被着してなる導電膜面（図示せず）を有し、下部基板３２及び上部フィルム基板３６はそれぞれの導電膜面が対向するように貼り合わされる。下部基板３２はガラス等の線膨張係数の比較的小さい部材であり、上部フィルム基板はＰＥＴフィルム等の下部基板３２より線膨張係数の大きい部材である。また図１に示すように通常は、枠状の粘着層３４によって上部フィルム基板３６の全周が固定されている。
【００３２】
図４、図５に示すように、接着手段３４は、枠状のフィルム材料３８と、フィルム材料３８の下面又は第３の面（すなわち下部基板３２に面する面）に貼り付けられた第３の粘着層４０と、枠状フィルム３８の上面又は第４の面（すなわち上部フィルム基板３６に面する面に貼り付けられた第４の粘着層４２とを有する。ここで枠状フィルム３８の線膨張係数は上部フィルム基板３６の線膨張係数と同等以上であり、かつ枠状フィルム３８は、枠状フィルム３８の延伸軸が上部フィルム基板３６の延伸軸と同一方向となるように配置される。
【００３３】
ここで、タッチパネル３０の雰囲気の温度及び湿度の一方又は双方が変化（上昇）すると、タッチパネル３０の各構成要素は各々の線膨張係数に基づく量だけ膨張するが、枠状フィルム３８の方が下部基板３２よりも線膨張係数が高いので、両者を接着する第３の粘着層４０の粘着力が極めて強い場合は、枠状フィルム３８は膨張に伴って波打ち等の変形をする。しかし第２の実施形態では、第３の粘着層４０は例えば両面接着テープであり、第３の粘着層４０の下面（下部基板３２に接着する面）の粘着力は、温度又は湿度等のタッチパネル３０の環境が変化したときに、膨張した枠状フィルム３８が下部基板３２に対して付着した状態で（すなわち剥離せずに）面方向にいくらかずれることができる程度に設定される。従って枠状フィルム３８には波打ち等の変形は生じない。
【００３４】
一方、上述のように枠状フィルム３８の線膨張係数は上部フィルム基板３６の線膨張係数と同等以上であるので、上部フィルム基板３６の方が枠状フィルム３８よりも大きく膨張することはない。従って結果として、タッチパネルの雰囲気の温度又は湿度が変化しても、上部フィルム基板３６に波打ち等の不都合な変形は生じない。
【００３５】
なお上部フィルム基板３６と枠状フィルム３８とを接着する第４の粘着層４２の粘着力には特段の制約はないが、枠状フィルム３８の線膨張係数の方が上部フィルム基板３６の線膨張係数よりも相当に大きい場合は、両者が膨張したときに上部フィルム基板３６に過度の引張り力が作用し得るので、第４の粘着層も、膨張した枠状フィルム３８が上部フィルム基板３６に対して面方向にいくらかずれることができる程度に設定されることが好ましい。
【００３６】
枠状の高線膨張係数フィルム３８を構成する好適な材料としては、ポリカーボネート、ポリプロピレン、及びアクリル樹脂が挙げられる。これらの材料は、上部フィルム基板３６として多くの場合使用されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムよりも高い線膨張係数を有する。
【００３７】
なお上記実施形態では、接着手段１４及び３４を枠状（すなわち矩形のフィルム基板の４辺全てに接着されるもの）として構成したが、上部フィルム基板の対向する２辺のみ、又は３辺のみに接着する構成としてもよい。
【００３８】
図６は、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネル５０の上面図である。タッチパネル５０は、図１２に示した従来のタッチパネル２００と同様、ＦＰＣ等の引出線５２がガラス等の下部基板（図示せず）に取り付けられており、枠状の両面接着テープ等（図示せず）によって下部基板に固定されたＰＥＴフィルム等の上部フィルム基板５４には直接取り付けられていない。従って上部フィルム基板５４上に形成されたフィルム側電極５６は、導電接着剤により形成された導電接着部分５８（図示例では略円形形状とする）において下部基板に導通接続されている。
【００３９】
ここで上述のような上部フィルム基板の熱収縮によるフィルム側電極の破断・破損を防止すべく、図６の部分拡大図７に示すように、導電接着部分５８からフィルム面方向内側に離れ、かつ上部フィルム基板５４のタッチ入力領域６０の外側の領域に、スリット６２が設けられる。
【００４０】
スリット６２は、図７にて破線６２′で示すように、上部フィルム基板５４の熱収縮に伴って変形し、導電接着部分５８に生じる面方向内側への力を緩和して、フィルム側電極５６に破断やクラックが生じないような形状に構成される。図８はその具体例を示しており、図７に示す直角形状の他、フィルム収縮方向に略垂直な直線６２ａ（図８（ａ））、曲線又は円弧６２ｂ（図８（ｂ））、十字６２ｃ（図８（ｃ））及び２本の線が直交しない十字６２ｄ（図８（ｄ））等の形状が挙げられるが、いずれも上部フィルム基板５４の熱収縮に伴って変形し、導電接着部分５８に生じる面方向内側への力を緩和して、フィルム側電極５６に破断やクラックが生じないような形状に構成されている。
【００４１】
なお本願発明における「スリット」は、上部フィルム基板に設けた切込み（すなわち幅を実質有さない）の他、上部フィルム基板の一部を除去したもの（すなわち一定の幅、大きさを有する）も含むものとする。
【００４２】
上部フィルム基板において導電接着部より内側にスリットを設けることにより、フィルム収縮による導電接着部でのフィルム側電極の破断を防止することができる。従ってフィルム収縮に耐え得るように導電接着部を大きくする必要はなく、故に額縁部を狭くでき、外形寸法が同じでも操作エリアの広いタッチパネルを実現することができる。
【００４３】
また上述のスリットの代わりに、図９に示すように、上部フィルム基板５４のタッチ入力領域６０外側であって導電接着部分５８のフィルム面方向内側に、点線状の切り込み６４を設けてもよい。このような構成によっても、フィルム収縮による導電接着部分５８への応力を軽減できる。なお点線状の切り込み６４は、図９のように上部フィルム基板５４の１辺の全長にわたって形成されてもよいが、導電接着部分５８の近傍のみに形成されてもよい。
【００４４】
なお上述のように上部フィルム基板の一部にスリットを設けた場合は、図６に示すように、タッチ入力領域６０内のスリット６２近傍において電位の歪み（等電位線６６の歪み）が生じ、タッチ入力操作に影響を与える虞がある。そこで図１０に示すように、上部フィルム基板５４のＩＴＯ膜等の導電被膜を部分的に除去したＩＴＯ除去部分７４をスリット６２の内側に形成することにより、電位の歪みを防止できる。上部フィルム基板５４は通常、図１０のXI−XI線に沿う断面図１１に示すように、ＰＥＴフィルム６８と、ＰＥＴフィルム６８の上面（操作面）に形成されたハードコート膜７０と、ＰＥＴフィルム６８の下面に形成されたＩＴＯ膜等の導電被膜７２とを有し、導電被膜７２の下面の一部に上述のフィルム側電極５６が形成されている。ここで図１０及び図１１に示すように、ＩＴＯ膜７２を等電位線６６′の延びる方向（フィルム側電極の延びる方向）に垂直な方向に、タッチ入力領域６０の１辺にわたって直線状に除去してＩＴＯ除去部分７４を形成することにより、スリット６２による等電位線への影響が排除される。従って図１０に示すように、歪みのない等電位線６６′を確保して精度の高いタッチ入力（位置決め）操作が可能となる。なおＩＴＯ除去部分７４は、タッチ入力領域６０をできるだけ広く確保すべく、スリット６２の直近内側に設けられることが好ましい。
【符号の説明】
【００４５】
１０、３０、５０、１００、２００    タッチパネル
１２、３２、１０２、２０４    下部基板
１４、３４、１０４、３０６    接着手段
１６、３６、５４、１０６、２０８    上部フィルム基板
１８    発泡体
２０、２２、４０、４２    粘着層
３８    枠状高線膨張係数フィルム
５２、２０２    引出線
５８、２１０    導電接着部分
６０    タッチ入力領域
６２、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ    スリット
６４    点線状切り込み
７２    ＩＴＯ膜
７４    ＩＴＯ除去部分
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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