(57)【要約】【課題】便座装置の着座センサをケースカバー前面に配置した時に、衣類がセンサ窓に密着した場合や、水滴や小水がセンサ窓に付着した場合、あるいは人体が便座に浅座りした場合等でも着座センサが常に正常に着座を検知し、安定した性能を十分に発揮出来る着座センサを提供する。【解決手段】便ふた２、便座３、及び便ふた２と便座３の開閉を支持するケースカバー７を備え、便座３に人体が着座することを検知する着座センサ４を有する便座装置１において、便座３後端の左右に便座３とは略垂直な立壁３−ａ、３−ｂを設け、閉状態にある便座３後端とは対向したケースカバー７の前面に配置した着座センサ４の検知領域４−ａを、左右方向では便座３後端左右の立壁３−ａ、３−ｂの間から、上下方向では便ふた２の後端と便座３の後端の間から閉状態にある便座３先端の方向に向けて着座センサ４を配置した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
便ふた、便座、及び該便ふたと該便座の開閉を支持するケースカバーを備え、該便座に人体が着座することを検知する着座検知手段を有する便座装置において、該便座後端の左右に該便座とは略垂直な立壁をそれぞれ設け、閉状態にある該便座後端とは対向した該ケースカバーに配置した光電式着座検知手段の検知領域を該便座後端左右の該立壁の間から閉状態にある該便座先端の方向に向けて配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項２】
請求項１記載の便座装置において、該光電式着座検知手段の前方にあって該ケースカバーの前面に配置している検知窓と該立壁前面の距離を、該光電式着座検知手段の検知出来る最近接距離以上としたことを特徴とする便座装置。
【請求項３】
請求項２記載の便座装置において、前記検知窓は、前記ケースカバーの表面よりも内部に凹まして配置していることを特徴とする便座装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の記載の便座装置において、該光電式着座検知手段を該ケースカバーの略左右中心に配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の便座装置において、該光電式着座検知手段の検知領域が、該便ふたおよび該便座が閉状態にあるとき、あるいは該便ふたが開状態で該便座が閉状態にあるとき、あるいは該便ふたおよび該便座が開状態にあるときの何れの状態においても、該便ふた、該便座に対して干渉を回避するように該光電式着座検知手段を配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項６】
請求項５記載の便座装置において、該光電式着座検知手段の検知領域を、該便ふたの後端と該便座の後端の間から、閉状態にある該便座先端の方向に向けて配置したことを特徴とする便座装置。
【請求項７】
請求項６記載の便座装置において、該光電式着座検知手段は赤外線を投光して検知物までの距離を測定する光量測距式センサであることを特徴とする便座装置。
【請求項８】
請求項７記載の便座装置において、該光電式着座検知手段と該検知窓とを一体構成として該ケースカバーに取り付けたことを特徴とする便座装置。
【請求項９】
請求項８記載の便座装置において、該検知窓と該ケースカバーとは、何れか一方に設けたリブと他方に設けた溝とを、パッキンを介して嵌合させたことを特徴とする便座装置。
【請求項１０】
請求項７乃至請求項９の何れか一項に記載の便座装置において、前記光量測距式センサは、投光レンズから該検知窓までの投光空間と受光レンズから該検知窓までの受光空間とを、遮光材からなる遮光板によって隔てられていることを特徴とする便座装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の便座装置において、該着座検知手段の検知領域の一部に干渉するように該検知窓の一部に遮光部分を設けたことを特徴とする便座装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便座に人体が着座したことを検知する着座検知手段と、着座検知手段の信号に基づいてトイレ環境（洗浄装置、便座温度等）を制御する便座装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術を、図１２および図１３を用いて説明する。
従来、便座装置１として、特許文献１に示されている図１２や、特許文献２に示されている図１３のように、着座センサ４を備え、その検知信号によって洗浄装置、便座温度等のトイレ環境を作動可能にしたことを特徴としたものが知られている。この装置は、便ふた２が開状態であり便座３が閉状態において便座３に人体が着座しているかどうかを検知するもので、着座センサ４から投光される赤外線が人体や衣類などによって反射し、その反射光を受光して三角測量方式により検知対象物までの距離を測定することによって、便座３上に人体が着座しているかどうかを判別するものである。着座していると判断した場合にのみ洗浄装置、便座温度等のトイレ環境を作動可能としていた。
これにより、例えばトイレの掃除時やタオルの交換時など、用足し以外の目的でトイレに入室した時に、気付かずに洗浄装置や便座温度の調節スイッチを押してしまった場合でも、着座センサ４が便座３上に人体が着座していない限り洗浄装置や便座温度の制御は働かず、心外な誤動作を防止することが出来た。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０９９７０号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９４７９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の便座装置１において、三角測量方式の着座センサ４には検知出来る最近接距離が存在し、それよりも近い対象物は検知出来ない。その為、例えば図１２のように着座センサ４がケースカバー７の前面にある場合には、人体が着座する際に衣類がセンサ窓５に密着してしまい、着座センサ４と衣類との距離が近すぎて着座センサ４が人体の着座を検知出来ず、着座しているにも関わらず洗浄装置、便座温度等のトイレ環境を作動させることが出来ないという場合がある。
【０００５】
この例ではケースカバー７に袖があるので、袖に着座センサ４を配置することで衣類がセンサ窓５に密着する恐れは回避出来るかも知れないが、特に最近は便座装置１のコンパクト化が注目されており、例えば図１３ように袖無しタイプのスッキリしたデザインをもつ便座装置１の場合には着座センサ４およびセンサ窓５をケースカバー７前面に配置することを余儀なくされ、衣類がセンサ窓５に密着することで着座センサ４が着座を検知出来ないという恐れがあった。
【０００６】
そこで本発明では、便座装置において上記課題を解決すること、つまり、着座センサをケースカバー前面に配置した場合でも常に正常に着座を検知し、性能を十分に発揮出来る着座センサを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及びその作用・効果】
請求項１記載の発明における便座装置は、便ふた、便座、及び該便ふたと該便座の開閉を支持するケースカバーを備え、該便座に人体が着座することを検知する着座検知手段を有する便座装置において、該便座後端の左右に該便座とは略垂直な立壁をそれぞれ設け、閉状態にある該便座後端とは対向した該ケースカバーに配置した光電式着座検知手段の検知領域を該便座後端左右の該立壁の間から閉状態にある該便座先端の方向に向けて配置したことを特徴とする。
これにより、人体が着座する際に、臀部および衣類が立壁よりも前方に押さえられる為、衣類が左右の立壁の間から後方に侵入しにくくなるので、ケースカバーに配置した検知窓（センサ窓）に衣類が全面的に密着してしまうようなことは殆どない。よって、着座センサが正常に人体の着座を検知することで、意図したトイレ環境の操作を作動させることが出来る。
【０００８】
請求項２、３記載の発明における便座装置は、該光電式着座検知手段の前方にあって該ケースカバーの前面に、好ましくは、面一、あるいは内部に凹まして配置している検知窓と該立壁前面の距離を、該光電式着座検知手段の検知出来る最近接距離以上としたことを特徴とする。これにより、着座した人体あるいは衣類と着座センサの距離が検知出来る最近接距離以上となるので、確実に人体の着座を検知することが出来る。また、面一の場合は、デザイン性、清掃性の観点で有効であり、凹ませた場合は、立壁の便座前後方向の厚みを稼げない場合などに有効に適用できる。
【０００９】
請求項４記載の発明における便座装置は、該光電式着座検知手段を該ケースカバーの略左右中心に配置したことを特徴とする。これにより、着座した人体と着座センサの距離が最短となる為、便座先端近傍まで対象物を検知することが出来るので、便座に浅座りした場合でもより確実に着座を検知することが出来る。
【００１０】
請求項５記載の発明における便座装置は、該光電式着座検知手段の検知領域が、該便ふたおよび該便座が閉状態にあるとき、あるいは該便ふたが開状態で該便座が閉状態にあるとき、あるいは該便ふたおよび該便座が開状態にあるときの状態においても、該便ふた、該便座に対して干渉を回避するように該着座検知手段を配置したことを特徴とする。これにより、着座センサを投光し続けても、便ふたおよび便座の位置によらず着座センサは人体の着座時のみ検知することになるので、例えば便蓋開閉検知センサや便座開閉検知センサを取りつけて便ふたが開状態、便座が閉状態であるときにのみ着座センサを投光して着座の有無を判定させる等ということをする必要が無く、制御が簡潔となり、またコストを低減することが出来る。
【００１１】
請求項６記載の発明における便座装置は、該光電式着座検知手段の検知領域を、該便ふたの後端と該便座の後端の間から、閉状態にある該便座先端の方向に向けて配置したことを特徴とする。これにより、立壁による左右方向のみならず上下方向でも便ふた後端と便座後端によって衣類の侵入出来る面積を狭めることで、より衣類を浸入しにくくすることが出来る。
【００１２】
請求項７記載の発明における便座装置は、該光電式着座検知手段は赤外線を投光して検知物までの距離を測定する光量測距式センサであることを特徴とする。これにより、便座装置に対して人体がどの程度近づいているのかを認識することで、人体が着座しているのかどうか、トイレ使用の意思を判断することが出来る。
【００１３】
請求項８記載の発明における便座装置は、該着座検知手段と該検知窓とを一体構成として該ケースカバーに取り付けたことを特徴とする。これにより、着座センサとセンサ窓の取り付けにおける寸法バラツキを小さくすることで、着座センサの検知領域のバラツキを抑え、安定した性能を確保することが出来る。
【００１４】
請求項９記載の発明における便座装置は、該検知窓と該ケースカバーとは、何れか一方に設けたリブと他方に設けた溝とを、パッキンを介して嵌合させたことを特徴とする。これにより、便座装置を掃除する際の水や小水の飛び散りにより発生した水がセンサ窓とケースカバーの間から浸入することを防ぎ、着座センサの腐食などによる故障を防ぐことが出来る。
【００１５】
請求項１０記載の発明における便座装置において、前記光量測距式センサは、投光レンズから該検知窓までの投光空間と受光レンズから該検知窓までの受光空間とを、遮光材からなる遮光板によって隔てられていることを特徴とする。これにより、投光された赤外線が、投光空間から受光空間に漏れず、また、センサ窓に付着した水滴やごみによって乱反射して受光空間に到達することも防ぐことが出来るので、着座センサの誤検知を防ぐことが出来る。より好ましくは、検知窓を可視光遮断材で設けることで、誤検知防止の信頼性を向上できる。また、遮光板及び検知窓を二色成形で成形し、遮光板部分を検知窓内に位置させて置くことで、検知窓の厚み内を透過する不要な赤外線も遮光できる。
【００１６】
請求項１１記載の発明における便座装置は、該着座検知手段の検知領域の一部に干渉するように該検知窓の一部に遮光部分を設けたことを特徴とする。これにより、着座センサの検知領域を狭めることで、検知領域と便ふたおよび便座の干渉を回避することが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の具体的な実施例を、図１乃至図１１に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１に示すような左右に袖の無いスッキリしたデザインの便座装置１において、便ふた２が開状態で便座３が閉状態における着座センサ４の投光状態について図２を用いて説明する。
【００１９】
図２のように便ふた２が開状態、便座３が閉状態において、便座３後端の左右に立壁３−ａ、３−ｂを便座３に略垂直に設けており、その間から着座センサ４が赤外線を投光している。また、開状態にある便ふた２後端の下部と閉状態にある便座３後端の上部の間から着座センサ４の赤外線を投光して、人体の着座の有無を検知する。この時、人体の着座を検知すると同時または後に便座装置１の洗浄、脱臭、乾燥などの機能の制御を可能とし、さらに人体が用便を終えて離座することで、着座センサ４が非検知となると同時または後に便座装置１の前記機能の制御を不能とする。
【００２０】
尚、着座センサ４は、その検知領域４−ａが、便ふた２および便座３が閉状態にあるとき、あるいは便ふた２が開状態で便座３が閉状態にあるとき、あるいは便ふた２たおよび便座３が開状態にあるときの何れの状態においても、便ふた２、便座３に干渉しないよう、図１１のように配置している。
【００２１】
次に、センサ組品６の配置と構成に関して、図１、図３を用いて説明する。
センサ組品６は図１の便座装置１におけるケースカバー７の前面に配置している。センサ組品６の水平中心の断面図を図３に示す。着座センサ４はセンサ窓５と一体である取り付け部１９へのスナップフィット固定による一体で構成しており、そのセンサ組品６をケースカバー７の前面に取り付ける。
【００２２】
次に、着座センサ４の構成について、図４を用いて説明する。着座センサ４は図４のように発光素子８、ＰＳＤ（位置検出）素子９、回路基板１０及びそれらを覆う外郭ケース１１で構成されており、発光素子８及びＰＳＤ素子９の前面には投光レンズ１２―ａおよび受光レンズ１２−ｂが配置されている。また着座センサ４はセンサ窓５から奥まって配置しており、その空間には発光素子８からの光が直接ＰＳＤ素子９に入らないように遮光板１３が設けられている。発光素子８より投光された赤外線が検知対象物で反射した光をＰＳＤ素子９が検知し、着座センサ４と検知対象物の距離を測定する。
着座センサ４の検知出来る最近接距離２２について図７を用いて説明する。
発光素子８と投光レンズ１２−ａにより照射された光は検知対象物にあたり受光レンズ１２−ｂによりＰＳＤ素子９に受光がスポットされる。ＰＳＤ素子９にスポットされる位置は三角測距の原理により検知対象物との距離と比例関係となる。この時、レンズ１２とＰＳＤ素子９の位置関係によりＰＳＤ素子９にスポットができる最近接距離２２と最遠距離２３が存在する。
【００２３】
このようにして、トイレを使用する意思のある人体に対して、着座センサ４の検知信号に連動して便座上に人が着座しているかどうかを判別するものである。着座していると判断した場合にのみ洗浄装置、便座温度等のトイレ環境を作動可能とすることで、トイレの掃除時やタオルの交換時など、用足し以外の目的でトイレに入室した時に、気付かずに洗浄装置や便座温度の調節スイッチを押してしまった場合でも、着座センサが便座上に人体が着座していない限り洗浄装置や便座温度の制御は働かず、心外な誤動作を防止することが出来る。
【００２４】
ここで第一に、着座センサ４としては検知対象物との距離を検知することの可能な反射型の光電測距センサを用いている。例えば光電光量式センサや焦電センサでは、着座センサ４と人体の距離が不安定であり、例えばトイレ清掃時やタオル、トイレットペーパーの交換等、用足し以外の目的でトイレに入室した際にも検知してしまう等の不都合が考えられる。一方で、センサとして光電測距式のセンサを用いることで、着座センサ４と人体の距離をセンサで把握し、用足しに必要であると設定した人体までの距離以内である場合のみ、着座の意思があると判断して洗浄装置、便座温度等のトイレ環境を作動可能とすることが出来る。
【００２５】
ここで第二に、センサ組品６を、左右方向では便座３後端の左右の立壁３−ａ、３−ｂの間に、上下方向では開状態にある便ふた２の後端と閉状態にある便座３の後端の間に囲われて配置し、また前後方向では便座３後端の左右の立壁３−ａ、３−ｂの前面よりも着座センサ４の検知し得る最近接距離以上後方に配置している。この時、立壁３−ａ、３−ｂの前面とセンサ窓５の距離は、着座センサ４の検知し得る最近接距離分のみならず、衣類の浸入し得る想定距離分も考慮して設定するとよい。
これにより、人が着座する際に、図６のように検知対象者２０の臀部あるいは衣類２１が立壁３−ａ、３−ｂおよび開状態にある便ふた２の後端と閉状態にある便座３の後端によって前方に押さえられる為、検知対象者２０の臀部あるいは衣類２１がそれらによって囲われたすき間から後方に侵入しにくくなる。万一検知対象者２０の臀部あるいは衣類２１が浸入したとしても、センサ窓５までの距離は着座センサ４の検知し得る最近接距離以上離れている為、確実に着座センサ４が着座を検知するので、意図したトイレ環境の操作を作動させることが出来る。
【００２６】
この時、外観のレイアウト上、センサ窓５から検知対象者２０の臀部あるいは衣類２１までの距離を着座センサ４の検知し得る最近接距離以上に確保出来ない場合がある。その時には、例えば図８のようにセンサ窓５に凹み部２４を設け、センサ窓５と検知対象者２０の臀部あるいは衣類２１の距離を着座センサ４の検知し得る最近接距離以上確保してもよい。
【００２７】
ここで第三に、本実施例の好ましい形態では、着座センサ４をケースカバー７の略左右中心に配置することが望ましい。これにより、着座した人体と着座センサ４の距離が最短となる為、便座３先端近傍まで対象物を検知することが出来るので、便座３に浅座りした場合でもより確実に着座を検知することが出来る。
【００２８】
ここで第四に、着座センサ４の配置としては、その検知領域４−ａが、便ふた２および便座３が閉状態にあるとき、あるいは便ふた２が開状態で便座３が閉状態にあるとき、あるいは便ふた２たおよび便座３が開状態にあるときの何れのそれぞれの状態において、便ふた２、便座３に干渉しないように設定している。これにより、着座センサ４を投光し続けても、便ふた２および便座３の位置によらず着座センサ４は人体の着座時のみ検知することになるので、例えば便蓋開閉検知センサや便座開閉検知センサを取り付けて便ふた２が開状態、便座３が閉状態であるときにのみ着座センサ４を投光して着座の有無を判定させる等ということをする必要が無く、制御が簡潔となり、またコストを低減することが出来る。
【００２９】
ここで第五に、着座センサ４とセンサ窓５とを一体構成とし、センサ組品６としてケースカバー７に取り付けている。これにより、着座センサ４とセンサ窓５の取り付けにおける寸法バラツキを抑え、着座センサ４の性能バラツキも小さくなり、安定した性能を確保することが出来る。尚、着座センサ４とセンサ窓５を一体とする手段としては、例えばセンサ窓５と一体とした取り付け部１９の何れか一方に設けられた弾性変形可能な凸部とその他方に設けられた凹部（穴、溝など）の嵌合によるスナップフィット固定が好ましい。これにより別の締結部材を用いることもなく簡潔に着座センサ４とセンサ窓５を一体とすることが出来る。
この時、取り付け部１９にスナップフィット穴２５を設けることになるが、図９（ａ）のように穴があいたままでは、例えばケースカバー７の内部の結露水が上方からセンサ組品６に落下してきた場合、結露水がスナップフィット穴２５から浸入して着座センサ４内部に到達し、着座センサ４を腐食させる等の性能を害する可能性がある。そこで、例えば、図９（ｂ）のように、スナップフィット穴２５を内スライドで取り付け部１９を貫通させずに抜くことが望ましい。これにより、センサ組品６の外周からの水の浸入を防ぐことが出来る。また、金型構成上内スライドが困難な場合には、例えば、図９（ｃ）のように、スナップフィット穴２５の少なくとも上部に水伝いリブ２６を設けるとよい。これにより、センサ組品６の上方から水が側面を伝って落ちてきても水伝いリブ２６によってガイドされたスナップフィット穴２５に水が浸入することがなく、着座センサ４の腐食などによる故障を防ぐことが出来る。あるいはスナップフィット穴２５に防滴シールを貼る等の工夫をして、水滴の浸入を防いでもよい。
【００３０】
ここで第六に、センサ窓５とケースカバー７の合わせ代には、図３のように、センサ窓５にシールリブ１４を、ケースカバー７にシール溝１５を設け、センサ窓５のシールリブ１４とケースカバー７のシール溝１５を、パッキン１６を介して嵌合させている。これにより、便座装置１を掃除する際の水や小水の飛び散りにより発生した水がセンサ窓５とケースカバー７の間から浸入することを防ぐことが出来、着座センサ４の腐食などによる故障を防ぐことが出来る。
尚、シールリブとシール溝はどちらに形成しても良いが、金型構成上等の理由でセンサ窓５にシールリブ１４を設けることが困難な場合がある。その時には、図１０（ａ）のようにケースカバー７にシールリブ１４を設けて水の浸入を防いでもよい。さらに、ケースカバー７にもシールリブ１４を設けることが出来ない場合には、図１０（ｂ）のようにパッキン１６をシール溝１５の深さよりも厚くしてつぶし代を設けても同様の効果が得られる。
【００３１】
ここで第七に、センサ窓５は可視光遮断材であり、遮光板１３および取り付け部１９は遮光材を用いた二色成形であるとしている。これにより、投光空間１７、受光空間１８および外部において、赤外線の漏れ光の行き来が無くなる為、着座センサ４の誤検知を防ぐことが出来る。また、センサ窓５と取り付け部１９が一体となることでガタツキが少なくなり、着座センサの性能を確保することが出来る。
さらに遮光板１３は図３のようにセンサ窓５の内部にまで貫通させている。これにより、投光された赤外線がセンサ窓５に付着した水滴やごみによってセンサ窓５内を乱反射して受光空間１８に到達することも無くなるので、着座センサの誤検知を防ぐことが出来る。
【００３２】
ここで第八に、図５のように着座センサ４の検知領域４−ａの一部に干渉するようにセンサ窓５の裏面の一部に遮光部分を設けてもよい。例えば便ふた２が開状態で便座３が閉状態にある場合など、便ふた２と便座３が所要の位置にある場合に収納上着座センサ４の検知領域４−ａの一部が便ふた２乃至便座３に干渉してしまい、着座センサ４を配置出来ない場合がある。そのような場合には、検知領域４−ａが便ふた２及び便座３と干渉しないよう、センサ窓５の一部に遮光部分を設けて着座センサ４の検知領域４−ａを狭めることで、検知領域４−ａと便ふた２及び便座３との干渉を回避することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の便座装置の斜視図である。
【図２】本発明の便座装置における便ふたが開状態で便座が閉状態であるときの（ａ）斜視図と（ｂ）正面図である。
【図３】本発明の便座装置におけるセンサ組品の断面図である。
【図４】本発明の便座装置におけるセンサ組品の模式図の断面図である。
【図５】本発明のセンサ組品において、センサ窓に遮光材を配置した時の検知領域と遮光材によって遮光される領域を示した模式図の断面図である。
【図６】本発明の便座装置において衣服が立壁に遮られている図である。
【図７】光量測距式センサにおいて最近接距離が発生する原理を説明した図である。
【図８】本発明のセンサ組品において、センサ窓を凹ませた時の（ａ）正面図と（ｂ）断面図である。
【図９】本発明のセンサ組品において、センサ組品の上方から落下してくる水の着座センサへの浸入を防止する対策を説明する図である。
【図１０】本発明のセンサ組品とケースカバーの嵌合の一形態を示した図である。
【図１１】本発明のセンサ組品におけるセンサの検知領域を示す図である。
【図１２】従来の便座装置の外観図である。
【図１３】従来の便座装置の外観図である。
【符号の説明】
１…便座装置
２…便ふた
３…便座
４…着座センサ
５…センサ窓
６…センサ組品
７…ケースカバー
８…発光素子
９…ＰＳＤ素子
１０…回路基板
１１…外郭ケース
１２…レンズ
１３…遮光板
１４…シールリブ
１５…シール溝
１６…パッキン
１７…投光空間
１８…受光空間
１９…取り付け部
２０…検知対象者
２１…衣類
２２…最近接距離
２３…最遠距離
２４…凹み部
２５…スナップフィット穴
２６…水伝いリブ
【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】
2004160152.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004160152.tif 000012
【図１１】
2004160152.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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