(57)【要約】【課題】従来の背面ミラーに比べ、より優れた耐食性能を得る。【解決手段】基材１の平坦な表面に金属めっき層２及びトップコート層３を備えた背面ミラー３０において、基材１の平坦な表面に金属めっきで反射膜２を形成した後、基材１の側面の反射膜を取り除くか或いは初めから基材１の側面に反射膜を形成させないようにして、トップコート層３で基板１と反射膜２の接合面の側部を完全に覆った。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写装置からの映像光を背面ミラーでスクリーン方向に折り返して投写する背面投写型映像表示装置に用いられる背面ミラーにおいて、
平坦な表面を有する基材と、該基材の平坦な表面上に形成された反射面を構成する銀の反射膜と、該反射膜上に形成された透明樹脂からなるトップコートを有し、前記基材と前記反射膜の接合面の側部を前記トップコートで覆ったことを特徴とする背面ミラー。
【請求項２】
前記反射膜が基材の平坦な表面上に銀鏡反応によって形成された銀反射膜であることを特徴とする請求項１に記載の背面ミラー。
【請求項３】
前記反射膜が、前記映像光が入射する側の前記基材の平坦な表面上のみに形成されており、前記トップコートが前記基材と前記反射膜の接合面の側部を覆うように少なくとも前記基材の側面の所定範囲にも形成されていることを特徴とする請求項１に記載の背面ミラー。
【請求項４】
前記反射膜が、前記映像光が入射する側の前記基材の平坦な表面上のみに、かつ、該基材の端面から所定距離範囲外の領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の背面ミラー。
【請求項５】
前記反射膜が、前記映像光が入射する側の前記基材の平坦な表面上のみに、かつ、該基材の端面から３０ｍｍ以内の距離範囲外の領域に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の背面ミラー。
【請求項６】
前記トップコートを構成する材がアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の背面ミラー。
【請求項７】
投写装置からの映像光を背面ミラーでスクリーン方向に折り返して投写する背面投写型映像表示装置において、
前記背面ミラーを把持する把持手段を備え、
少なくとも、前記背面ミラーは平坦な表面を有する基材と、該基材の平坦な表面上に形成された反射面を構成する銀反射膜と、該銀反射膜上に透明樹脂で形成されたトップコートとからなり、
前記反射膜は前記映像光が入射する側の前記基材の平坦な表面上のみに、かつ、該基材の端面から所定距離範囲外の領域に形成されており、
該基材端面からの所定距離範囲が前記把持手段による把持範囲と略同じか該把持範囲を含むことを特徴とする背面投写型映像表示装置。
【請求項８】
基材の平坦な表面上に銀の反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記反射膜上に保護膜として透明樹脂でトップコートを施すトップコート形成工程と、を少なくとも含む背面投写型映像表示装置に用いられる背面ミラーの製造方法において、
前記反射膜形成工程と前記トップコート形成工程との間に、前記ガラス基材の側面に該反射膜形成工程で付随的に形成される前記反射膜を除去する工程を設けたことを特徴とする背面ミラーの製造方法。
【請求項９】
投写装置からの映像光を背面ミラーでスクリーン方向に折り返して投写する背面投写型映像表示装置に用いられる、ガラス基材上に銀の反射膜を形成する反射膜形成工程と、該反射膜上に保護膜として透明樹脂でトップコートを施すトップコート形成工程と、を少なくとも含む該背面ミラーの製造方法において、
前記反射膜形成工程の前に、前記映像光が入射する側の前記ガラス基材上面のみに反射膜が形成されるよう少なくとも該ガラス基材側面の所定範囲をマスキングするマスキング工程を設けたことを特徴とする背面ミラーの製造方法。
【請求項１０】
前記反射膜形成工程がスプレー法を用いた銀鏡反応により前記銀の反射膜を形成する工程であることを特徴とした請求項８または請求項９に記載された背面ミラーの製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の背面ミラー用いた背面投写型映像表示装置。
【請求項１２】
請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の背面ミラーの製造方法によって製造された背面ミラーを用いた背面投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、背面投写型映像表示装置の厚さを薄くするために用いられる映像光を投写する投写装置からの投写映像光をスクリーン方向に折り返す表面鏡である背面ミラーに係わり、特に反射面を形成する反射膜を金属薄膜で形成し、その金属薄膜の保護膜として無色透明の樹脂をトップコートした背面ミラーおよびその製造方法並びに該背面ミラーを用いた背面投射型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、背面投写型映像表示装置に搭載される映像光を投写する投写装置からの投写映像光をスクリーン方向に折り返す背面ミラーとして、一般に、ガラス基材の表面側の面上に真空成膜プロセスである真空蒸着や真空スパッタ等でアルミニウム金属の金属反射膜を形成し、その上に透明無機材料で増反射膜を形成した反射ミラーが多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、背面投写型映像表示装置に用いられる背面ミラーはサイズが大きく、例えばスパッタ装置などの成膜装置は高額であり、また真空蒸着や真空スパッタ等での成膜は作業効率が低いので、背面ミラーの価格も高くなっている。
【０００４】
また、背面ミラーには用いられてないが、その他の金属反射膜、特に反射係数の高い銀の反射膜の成膜方法としては、上記した真空蒸着法、真空スパッタ法以外に、金属塩含有溶液と還元剤含有溶液とを被めっき物に対してスプレーしてめっきを施す銀鏡反応を利用したスプレー法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、電解めっき法もある。これらの方法は、金属反射面を形成するにあたって真空蒸着法や真空スパッタ法等のような高価な設備を必要としない。
【０００５】
しかし、銀は化学的に不安定で、大気中の水蒸気、その他酸性ガス等の微量有害成分により腐食され易いので、銀の反射膜の上に保護膜としてトップコートを形成して腐食などから保護している。
【０００６】
銀反射膜の耐食性能を向上させる方法として、基材層、ベースコート層、銀めっき層及びトップコート層からなる銀めっき層を備える積層品が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
この積層品を製造する際には、まず、基材の表面にベースコート剤を塗布してベースコート層を形成した後、そのベースコート層の表面に銀鏡反応を利用して銀めっき層を被覆し、次いで、銀めっき層に冷熱処理又は超音波処理を行ってマイクロクラックを形成した後、銀めっき層の表面にトップコート剤を塗布してトップコート層を形成させる。この方法によれば、意図的にマイクロクラックを形成させることにより、局所的に銀に腐食が生じた場合、その腐食が銀めっき層全体（横方向）に広がるのを防止して、めっき製品の耐食性能を向上させることができる。
【０００８】
また、ガラス基材の裏面に腐食を防ぐ裏止め塗膜を備えた銀反射膜を形成した浴室用の裏面鏡では、銀端面の銀反射膜の露呈部が腐食されるのを防ぐため、端面部に縁塗り塗膜をしている（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２３５７９８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９５０５９号公報
【特許文献３】
特開２００２−２５６４５５号公報
【特許文献４】
特開平１１−１２８０４１号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１で開示された背面ミラーや上記特許文献３で開示された銀めっき層を備える積層品では、製品上面からの耐食性については考慮されているが、製品側面からの腐食防止に対して十分考慮されていない。
【００１１】
例えば、投写型映像表示装置に用いられる背面ミラーには、反射膜の金属材料として、耐食性の点から、銀より反射率の劣るアルミニウムが用いられており、そのため、背面ミラーの側面では反射膜が露呈している。
【００１２】
また、上記特許文献３で開示された銀めっき層を備える積層品では、側面の銀露出部位からトップコート層と銀めっき層との間に塩化物イオンが侵入することによって、銀が腐食されてしまう恐れがある、例えば塩水噴霧試験（ＪＩＳ  Ｚ２３７１）を行うと、塩水が側面から基材とトップコートの間の接合面に入り込み、染み込むように腐食が進行するため、前記マイクロクラックでは腐食の進行を止めることは出来ないことが想定される。
【００１３】
また、上記特許文献４で開示された縁塗り塗膜をして端面銀反射膜の腐食を防ぐのは、上記特許文献４の図１から明らかなように、端面部のみに縁塗り塗膜をするので、この部分の膜厚が厚くなり、均一な反射特性が要求される表面鏡には適用できない。
【００１４】
発明者等は、背面投写型映像表示装置に用いられる背面ミラーとして、コストダウンを図るために、銀鏡反応を利用してガラス基材の上面にアルミニウムより反射率の良い銀反射膜を形成し、その上に透明の保護膜を施した反射鏡を試作し、耐食性を検討した。そして、上記した塩水噴霧試験を行う過程で、側面から銀反射膜の腐食が進行し、トップコートがはがれるのに気付いた。
【００１５】
その要因として、ガラス基材の側面にはアルカリ洗浄が行き渡らないことから、ガラス基材の側面に流れて形成される反射膜は密着力が弱く、ガラス基材上面のみならず側面にもトップコートを施しても、トップコートごと一部が剥れ、その部位から腐食されると考えられる。
【００１６】
本発明は、上記した課題及び発明者等の検討結果を鑑みてなされたものであり、その目的は、側面からの腐食を防止して、コストダウンを図りながら耐食性の良い背面ミラー及びその製造方法並びにその背面ミラーを用いた背面投写型映像表示装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、投写装置からの映像光を背面ミラーでスクリーン方向に折り返して投写する背面投写型映像表示装置に用いられる背面ミラーにおいて、少なくとも、ガラスで構成された基材と、該基材上に形成された反射面を構成する銀の反射膜と、該反射膜上に透明樹脂で形成されたトップコートとからなる構成とする。
【００１８】
そして、該反射膜を前記映像光が入射する側の該基材の面上のみに形成し、前記トップコートを該反射幕の側面を覆うように少なくとも該基材の側面の所定範囲にも形成する。また、該反射膜を銀鏡反応により形成する。
【００１９】
さらに、基材と反射膜との接合面の側部をトップコートで覆った。
【００２０】
このように、ガラス基材側面に反射膜を設けないので、側面からの腐食を低減することができ、また、反射膜を真空成膜で形成せず、銀鏡反応を用いて形成するので、コストダウンを図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明かかる背面ミラーおよびそれを用いた背面投射型映像表示装置の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる背面ミラーの構造を説明する断面図である。図１において、背面ミラー３０は、平坦な表面を有する基材１と、基材１の平坦な表面上に形成された反射膜２と、反射膜２の表面を覆い、反射膜２の腐食を防止するための保護膜としてのトップコート３とからなり、このトップコート３は、基材１の側面まで延びて基材１と反射膜２の接合面の側部を完全に覆っている。
【００２３】
平坦な表面を有する基材１としては、この実施の形態ではガラスを用いるが、平坦な表面の精度が良好な基板であればガラスに限定されるものではない。反射膜２は反射率の良い銀の薄膜であり、銀鏡反応によって基板の平坦な表面上に形成される。また、保護膜としてのトップコート３は、無色透明な樹脂からなる。
【００２４】
反射膜２は、アンモニア性硝酸銀溶液と還元剤溶液とを、基材１の平坦な表面上で混合されるように例えばスプレー法で塗布することにより酸化還元反応を引き起こしてその基材表面に銀を析出させる、銀鏡反応によって形成される。このとき銀の厚さを５０〜１００ｎｍとする。銀鏡反応を用いれば、高価な真空成膜装置等の設備を必要とせず、安価に背面ミラーを提供することができる。
【００２５】
トップコート３は、反射膜２の表面にトップコート剤を塗布又は浸漬させた後に乾燥させることによって形成される。前記トップコート剤としては、アクリル系樹脂などが挙げられ、スプレーによる塗布が容易であることから、２液性アクリルウレタン樹脂が好適に使用される。スプレーを用いれば塗布作業が容易となり、コストダウンを図ることができる。
【００２６】
このような構成を有する背面ミラー３０に入射した入射光１０は、トップコート３を通って反射膜２で反射され、再びトップコート３を通って反射光１０’として出射される。
【００２７】
図１から明らかなように、第１の実施形態である背面ミラー３０は、側面に反射膜２が設けられておらず、また、トップコート３は側面で基材１と反射膜２の接合面の側部を完全に覆うように基材１の一部にかかるよう形成されている。
【００２８】
本発明による背面ミラーの製造方法について図２および図３を用いて説明する。図２は本発明による背面ミラーの製造方法の工程を示す流れ図、図３（ａ）は図２におけるステップＳ１６での水切りブロー工程後の途中図、図３（ｂ）、３（ｂ’）は図２におけるステップＳ１７での側面処理工程の後の途中図である。
【００２９】
上記のように構成される背面ミラーを製造する際には、図２において、まず平坦な表面を有するガラス基材１の平坦な表面をアルカリ洗浄する（ステップＳ１０）。続いて、純水を用いてガラス基材１の平坦な表面を洗浄する（ステップＳ１１）。この工程により、基材１の平坦な表面の不純物を取り除き、基材と銀めっきの反射膜との密着性を良くする。
【００３０】
次いで、銀鏡前処理工程として、前記純水を用いた洗浄後の基材１の平坦な表面に２〜３％の第二塩化すず（ＳｎＣｌ２）溶液を塗布又は浸漬させ、すずを基材１の平坦な表面に吸着させた（ステップＳ１２）後、純水を用いて吸着されなかった余剰の第二塩化すず（ＳｎＣｌ２）を取り除く（ステップＳ１３）。
【００３１】
続いて、銀鏡塗布工程を行う（ステップＳ１４）。この銀鏡塗布工程は、ステップＳ１３における水洗後の基材１の平坦な表面に、アンモニア性硝酸銀溶液と還元剤溶液とを同時に塗布することにより、基材１の表面上で両溶液を反応させて銀を析出させる。なお、この銀鏡塗装工程において、前記特許文献２に記載のスプレー法を用い、双頭スプレーガンを利用して両溶液を塗布すると作業性が良い。更に、前記析出された銀は、基材１表面に吸着されているすずと置換されながら基材１の表面に吸着されて積層し、銀めっき層の反射膜２が形成される。
【００３２】
続いて、純水で銀めっき層（反射膜２）表面を水洗し、残留する銀鏡反応後の溶液や置換後のすず等を取り除く（ステップＳ１５）。その後、銀めっき層（反射膜２）の表面に圧縮空気（エアブロー）を吹き付けて水切りブロー工程を行う（ステップＳ１６）。
【００３３】
次いで、基材１の側面処理工程を行う（ステップＳ１７）。反射膜２を形成する際に、基材１側面に、ステップＳ１２の銀鏡前処理工程で第二塩化すず（ＳｎＣｌ２）溶液が、ステップＳ１４の銀鏡塗布工程でアンモニア性硝酸銀溶液と還元剤溶液（以下第二塩化すず溶液と、アンモニア性硝酸銀溶液と還元剤溶液とを総称してめっき液と称する）が流れ込み、基材１の上面のみならず図３（ａ）のように側面にも銀めっきされる。これを布で拭き取るなどして、図３（ｂ）のようにガラスの側面生地を露出させる。一般的には布で拭き取るが、それに限らない。側面を斜めに削り図３（ｂ’）のように基材１の生地を出してもよい。
【００３４】
ステップＳ１７の側面処理後は、７０℃で２０分間乾燥させる乾燥工程（ステップＳ１８）後、トップコート塗装工程を行う（ステップＳ１９）。このトップコート塗装工程は、反射膜２の表面にトップコート剤からなるトップコート３の層を形成させる工程である。このトップコート塗装工程では、まず、銀めっき層（反射膜２）の表面に均一に、銀めっき層（反射膜２）が露出しないようにかつ基板１の側面を覆うようにトップコート剤を塗布した後、乾燥工程において１４０℃で１０分間乾燥させる（ステップＳ２０）。これにより反射膜２の表面および基材１の側面を覆うトップコート３を形成させ、基材と反射膜の接合面が露出しないようにした背面ミラー３０ができあがる。
【００３５】
図４は、図２においてステップＳ１７の側面処理工程を省略して製造した基材１側面に反射膜が形成されている背面ミラーで、本発明の効果を比較するためのものである。以下この背面ミラーを比較品と称する。
【００３６】
第１の実施形態の背面ミラー及びその比較品について、ＪＩＳ  Ｚ  ２３７１に準ずる塩水噴霧試験の方法に従って腐食試験を行った。すなわち、５％の塩化ナトリウム水溶液を３５℃に保って噴霧させた試験装置内に試料を静置し、腐食の進行状況を目視にて判定した。
【００３７】
試験結果について説明する。腐食は、まず側面から腐食が始まり、次第に内側へと侵食されてくる。比較品背面ミラーでは、２４時間後には腐食が側面から２０ｍｍ以上に達するが、本発明による背面ミラーでは９６時間経過後も腐食は見られず、また反射膜の反射率も落ちなかった。
【００３８】
比較品が背面から腐食を受け易い要因は前記したように、ガラス基材側面はアルカリ洗浄が行き渡らないため、ガラス基材の側面に流れて形成される反射膜は密着力が弱く、ガラス基材上面のみならず側面にもトップコートを施しても、トップコートごと一部が剥れ、その部位から腐食されると考えられる。
【００３９】
これに比べ、本発明による背面ミラーは、銀鏡塗布工程で、めっき液が基材の側面に流れて形成されてしまう側面の反射膜を、例えば布などで拭取り、その後トップコート剤で反射膜が表面に露出しないようにトップコートするよう構成されている。このため、銀めっき層への空気の接触が阻害されることから、腐食のおこりやすい側面からの銀めっき層（反射膜）の腐食を低減し、耐食性能の高い背面ミラーとすることができる。
【００４０】
また、銀反射膜の形成に真空蒸着装置などの高価な設備を必要としないので、安価に背面ミラーを提供することができる。
【００４１】
なお、上記では、銀鏡塗布工程で、めっき液が基材の側面に流れて形成されてしまう意図しない側面の反射膜を例えば布などで拭取って、反射膜を除去するとしたが、ガラス基材側面表面の汚れがない部分に、基材の側面に流れた第二塩化すず（ＳｎＣｌ２）が基材に付着し、基材の側面に流れたアンモニア性硝酸銀溶液と還元剤溶液の混合がよくて正常に酸化還元反応が起きて銀が析出した一部の場所（ガラス基材側面）では、ガラス基材と反射膜との密着力がよく、このような場所では拭取っても拭取れず、斑模様に反射膜が残る場合がある。しかし、この場合、基材１の側面に廻り込むようにトップコートを施こして基材と反射膜との接合面を覆うようにすれば、側面の斑模様に残った銀反射膜はガラス基材との密着力が強いので剥離することがなく、側面からの腐食を低減することができる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態は、側面に形成される銀めっきの反射膜を取り除いて基材の生地を露出させることを特徴としたが、第２の実施形態では、初めから基材側面に銀めっき（反射膜）が形成されないように、予め基材にマスキングを施すことを特徴とする。銀めっき（反射膜）が形成された後に側面の銀めっき（反射膜）を取り除くより、マスキングを施して銀鏡塗布工程後にマスキングを取り除く方が、より製造コストを低く抑えることができる。
【００４３】
図５は、第２の実施形態を示す図である。図５において、図１と共通な部分には同一符号を付して、その説明を省略する。図５から明らかなように、本実施形態の背面ミラー３０’は側面のみならず反射膜が形成される基材１の上面周辺部４にも反射膜２が形成されていない。
【００４４】
この背面ミラー３０’は次のようにして製造される。即ち、図２において、ステップＳ１０のアルカリ洗浄工程の前に、まず基材１の側面にマスキングを施す。マスキングが基材１の端部上面に出る周辺部４の許容範囲を所定範囲内例えば３０ｍｍ以内とし、好適には２０ｍｍ以内とする。つまり基材１のエッジから３０ｍｍ以内は反射膜が形成されない可能性があるが、背面ミラーは背面投写型映像表示装置に搭載される際に取り付け具によってエッジから約２０ｍｍ程度は隠れるため、問題ない。そしてステップＳ１７の側面処理工程においてマスキングを取り除く。それ以外の工程は、図２と同じ工程を行うことによって、図５に示す背面ミラーを製造する。
【００４５】
第１の実施形態と同様に、第２の実施形態についても塩水噴霧試験を行ったところ、第１の実施形態との優位差は見られなかった。
【００４６】
上記第２の実施形態によって発揮される効果は、第１の実施形態における効果と同様である他に、図２における、側面に形成された反射膜２を拭取る作業がなく、工程を簡略化できるので、製造コストを低く抑えることができる。また、この方法によって得られた背面ミラーの基材１の周辺を切り落としても、基材１と反射膜２との接合面の側部は、トップコート３によって覆われており、図５に示した背面ミラーと同様な効果を奏することができる。
【００４７】
図６は上記背面ミラーを搭載した背面投写型映像表示装置の一実施形態であり、側面から見た構成断面図である。図６において、３１は投写装置である。投写装置の代表的なものに３管式の投写管が挙げられるが、それに限らず、表示素子で光強度変調して映像信号に応じた光学像を形成し、その光学像を投写手段で拡大投写する光学ユニットを用いてもよい。３２は本発明による背面ミラー、３３はスクリーン、３４は背面投写型映像表示装置の筐体である。
【００４８】
背面投写型映像表示装置では、投写装置３１からの投写映像光を背面ミラー３２に投写し、該背面ミラー３２で該投写映像光を反射させて、スクリーン方向に光路を折り返し、スクリーン３３に背面側から投写像を映し出す。
【００４９】
このような背面投写型映像表示装置に本発明による側面処理を施した耐食性の良い背面ミラーを用いることにより、長期に亘り銀反射膜の腐食を抑制することができ、画像の隅部が暗くなったり画像が写らなくなることを防いで、明るさ・コントラストや解像度の劣化を受け難い背面投写型映像表示装置とすることができる。
【００５０】
なお、上記では、背面ミラーの基材としてガラスを用いたが、本発明ではこれに限定されるものではなく、例えばプラスチック樹脂等を用いてもよい。もし、プラスチック樹脂表面の表面精度が不十分な場合にはアンダーコート層を設けて平坦な表面の精度を向上させ、その上に銀反射膜を設けるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、、背面ミラーを平坦な表面を有する基材と、該基材の平坦な表面上に形成された反射面を構成する銀の反射膜と、該反射膜上に形成された透明樹脂からなるトップコートを有して構成し、前記基材と前記反射膜の接合面の側部を前記トップコートで覆ったことにより、前記接合面の側部からの銀反射膜の腐食を防いだ背面ミラーを安価に製造することができる。また、基材の側面に反射膜を設けないようにすることにより、側面からの耐食を抑制することができるので、耐食性に優れた背面ミラー及びそれを用いた背面投写型映像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる背面ミラーの構造を模式的に示す断面図。
【図２】図１に示す背面ミラーの製造方法を説明する流れ図。
【図３】図２のステップＳ１６の水切りブロー工程の後の途中図。
【図４】比較例となる背面ミラーの構造を模式的に示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる背面ミラーの構造を模式的に示す断面図。
【図６】背面ミラーを搭載した背面投写型映像表示装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１  基材
２  反射膜
３  トップコート
４  周辺部
１０  入射光
１０’  出射光
３０，３０’  背面ミラー
３１  投写装置
３２  背面ミラー
３３  スクリーン
３４  筐体
【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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