(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣカードとの間で無線通信を行う通信モジュールと、前記通信モジュールで取得されたデータの処理を実行するデータ処理回路が少なくとも形成された制御基板と、前記制御基板が取り付けられるベースと、前記ベースを被覆するカバーと、前記ベースと前記カバーとの間に介在し、前記通信モジュールが取り付けられる中間部材と、を備えたＩＣカードリーダにおいて、
前記通信モジュールは、アンテナと、当該アンテナによる無線通信を行うための通信処理回路が形成された通信処理部と、を含み、
前記中間部材は、枠状の周壁部と、当該周壁部から枠内側に張り出す張出部と、当該張出部の枠内側に形成される空間部と、を備え、
前記アンテナが前記張出部の前記カバー側の面に取り付けられるとともに、前記通信処理部が当該張出部の前記ベース側の面に取り付けられることを特徴とするＩＣカードリーダ。
【請求項２】
前記アンテナが、前記中間部材および当該アンテナのうち少なくともいずれか一方に設けられた絶縁性材料からなる係止機構によって、当該中間部材に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のＩＣカードリーダ。
【請求項３】
前記中間部材に、前記アンテナの位置決め機構が設けられることを特徴とする請求項２に記載のＩＣカードリーダ。
【請求項４】
前記中間部材に、複数種類の異なる通信モジュールの各々に対応する取付部が設けられることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一つに記載のＩＣカードリーダ。
【請求項５】
前記通信処理回路と前記制御回路とを接続するケーブルにフィルタコアが取り付けられ、
前記中間部材に、当該フィルタコアを取り付けるための突起が設けられることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一つに記載のＩＣカードリーダ。
【請求項６】
前記突起が、前記張出部の、前記通信処理部と前記周壁部との間となる部位に設けられることを特徴とする請求項５に記載のＩＣカードリーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣカードリーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣカードとの間で無線通信を行って、当該ＩＣカードに記憶された情報を読み取るＩＣカードリーダが知られている。
【０００３】
この種のＩＣカードリーダは、ＩＣカードと通信を行うための通信モジュールと、当該通信モジュールで取得されたデータの処理を実行するデータ処理回路が少なくとも形成された制御基板と、を有するが、それら通信モジュールおよび制御基板は、いずれも、化粧板の裏に設けられたケースに取り付けられるのが一般的である（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−９２６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のＩＣカードには、通信方式等が異なる複数の規格があり、上記従来のＩＣカードリーダの場合、使用するＩＣカードの規格に応じた通信モジュールや制御基板を装備する必要がある。
【０００５】
そして、規格によって通信モジュールや制御基板のサイズやレイアウトが相違するため、それらを取り付けるケースも規格毎に準備する必要があった。
【０００６】
また、ケースに、通信モジュールと制御基板との双方を取り付けるため、それらの組み付け順序が限られて、組み付け作業の効率化が図りにくいという問題があった。
【０００７】
すなわち、上記従来のＩＣカードリーダの場合、ケースに通信モジュールと制御基板との双方を取り付ける構成としていたため、部品点数が増えるともに、組み立て作業の手間が増えて、製造コストが嵩んでしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、ＩＣカードの複数の規格に対して部品の共用化率を高めることが可能なＩＣカードリーダを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明にあっては、ＩＣカードとの間で無線通信を行う通信モジュールと、上記通信モジュールで取得されたデータの処理を実行するデータ処理回路が少なくとも形成された制御基板と、上記制御基板が取り付けられるベースと、上記ベースを被覆するカバーと、上記ベースと上記カバーとの間に介在し、上記通信モジュールが取り付けられる中間部材と、を備えたＩＣカードリーダにおいて、上記通信モジュールは、アンテナと、当該アンテナによる無線通信を行うための通信処理回路が形成された通信処理部と、を含み、上記中間部材は、枠状の周壁部と、当該周壁部から枠内側に張り出す張出部と、当該張出部の枠内側に形成される空間部と、を備え、上記アンテナが上記張出部の上記カバー側の面に取り付けられるとともに、上記通信処理部が当該張出部の上記ベース側の面に取り付けられることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明にあっては、上記アンテナが、上記中間部材および当該アンテナのうち少なくともいずれか一方に設けられた絶縁性材料からなる係止機構によって、当該中間部材に取り付けられることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明にあっては、上記中間部材に、上記アンテナの位置決め機構が設けられることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明にあっては、上記中間部材に、複数種類の異なる通信モジュールの各々に対応する取付部が設けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明にあっては、上記通信処理回路と上記制御回路とを接続するケーブルにフィルタコアが取り付けられ、上記中間部材に、当該フィルタコアを取り付けるための突起が設けられることを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明にあっては、上記突起が、上記張出部の、上記通信処理部と上記周壁部との間となる部位に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、規格に応じて形状や、大きさ、配置等が異なる通信モジュールを中間部材に取り付け、規格によらず共用可能な制御基板をベースに取り付けるようにしたため、ベースを共用化することができ、その分、ＩＣカードの複数の規格に対して部品の共用化率を高めることができる。
【００１７】
また、通信モジュールと制御基板とを、それぞれ別の部材、すなわち上記中間部材と上記ベースとに取り付けるため、従来のように通信モジュールと制御基板との双方をケースに取り付ける場合に比べて組み付け手順の自由度が増大して、組み付け作業の効率化を図りやすいという利点がある。
【００１８】
さらに、上記中間部材に複数の異なる通信モジュールが取り付けられるようにすれば、
当該中間部材を共用できる分、部品の共用化率をさらに高めることができる。
また、上記アンテナおよび上記通信処理部を上記張出部のカバー側およびベース側にそれぞれ取り付けるようにしたため、当該張出部を利用して、それらアンテナおよび通信処理部を取り付けるための構成をより簡素な構成として得ることができる上、組み付け手順の制約が減って、組み付け作業のより一層の効率化を図ることができる。また、張出部の枠内側に開口部（空間部）を形成して、中間部材をより軽量化することができるという利点もある。
【００２０】
請求項２の発明によれば、上記絶縁性材料からなる係止機構を設けたことで、アンテナを、通信特性を損なうことなくより容易に中間部材に取り付けることができる。よって、ＩＣカードとの通信距離を拡大しやすくなる上、組み付け作業の更なる効率化を図ることができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、上記アンテナの位置決め機構によって、アンテナを中間部材の所定の位置により容易にかつより精度良く配置できるようになり、アンテナの通信特性の低下やばらつきを抑制しやすくなる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、上記中間部材を共用することができるようになる分、部品の共用化率をさらに高めることができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、データに対するノイズの混入を抑制してエラーを抑制するフィルタコアを、より容易に装備することができる。
【００２４】
請求項６の発明によれば、上記フィルタコアを他の部品との干渉を避けつつ配置することができ、フィルタコアを装備したことによってＩＣカードリーダが大型化するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態にかかるＩＣカードリーダの分解斜視図、図２は、ＩＣカードリーダに含まれるベースおよび制御基板の分解斜視図、図３は、ＩＣカードリーダに含まれる中間部材、アンテナ、および入出力インタフェース基板を、カバー側から見た分解斜視図、図４は、上記中間部材に設けられるアンテナの係止機構および位置決め機構を拡大して示す斜視図、図５は、ＩＣカードリーダに含まれる中間部材、アンテナ、および通信処理部を、ベース側から見た分解斜視図、図６は、通信処理部の取付部を示す斜視図（ａ）とベース側から見た正面図（ｂ）、図７は、通信処理回路と制御回路とを接続するケーブルに取り付けられるフィルタコアの斜視図（ａ）とカバー側から見た正面図（ｂ）、また、図８は、上記中間部材、他の通信モジュール、および入出力インタフェース基板を、カバー側から見た分解斜視図。である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態にかかるＩＣカードリーダ１は、矩形箱状のベース２と、ベース２の開口側を被覆する矩形板状のカバー３と、ベース２とカバー３との間に介在する枠状の中間部材４と、を備えており、当該中間部材４に図示しないＩＣカードと無線通信を行う通信モジュール５を取り付け、ベース２に通信モジュール５で取得されたデータの処理を実行するデータ処理回路が少なくとも形成された制御基板６を取り付けたものである。なお、以下では、便宜上、図１のカバー３の長手方向を横方向（左右方向）、短手方向を上下方向とする。
【００２７】
本実施形態では、これらベース２、カバー３、および中間部材４は、いずれも、絶縁性素材（例えば絶縁性の樹脂等）によって成形されており、相互にネジ７によって固定される。具体的には、中間部材４に形成された貫通孔４ａを貫通したネジ７が、カバー３に設けられた雌ネジ孔３ａに螺結されることで、カバー３に中間部材４が固定され、また、ベース２に形成された貫通孔２ａを貫通したネジ７が、中間部材４に設けられた雌ネジ孔４ｂに螺結されることで、中間部材４にベース２が固定されている。なお、ベース２、カバー３、および中間部材４について、それらの全てをネジ７等によって相互に締結することは必須では無く、例えば、ベース２とカバー３とを接続し、中間部材４については、それらベース２とカバー３との間に収容または挟持するようにしてもよいし、スナップフィット機構等、他の接続機構を用いてもよい。
【００２８】
図２に示すように、ベース２は、略矩形の基底壁部２ｂと、当該基底壁部２ｂの周縁部にほぼ一定高さで立設された周壁部２ｅとを備え、略矩形箱状に形成されている。
【００２９】
そして、このベース２には、制御基板６が、基底壁部２ｂと周壁部２ｅとで囲まれる空間内に収容されるようにして固定される。具体的には、制御基板６に形成された貫通孔６ａや切欠６ｂを貫通したネジ７が、基底壁部２ｂに立設されたボス部２ｃに形成された雌ネジ孔２ｄに螺結されることで、制御基板６がベース２に固定される。
【００３０】
この制御基板６には、少なくとも、通信モジュール５で取得されたデータの処理（例えば、暗号化されたデータの復号化や、当該データを用いた所定の演算等）を行うデータ処理回路が形成される他、ＩＣカードリーダ１に設けられた操作ボタンやスピーカ等の入出力部の制御を司る入出力処理回路や、取得したデータに基づいて外部装置に対する信号の出力（例えば、キーロック装置に対する解錠指令信号の出力等）などを行う外部装置制御回路等が、形成される。
【００３１】
なお、この制御基板６に形成される回路は、いずれも、ＩＣカードの複数の規格に対して共用可能とするのが好適である。すなわち、ＩＣカードの各規格に対しては、中間部材４に取り付ける通信モジュール５のみの交換で対応し、通信モジュール５の通信処理回路のデータ形式やシーケンスを制御基板６の回路に適合させることで、制御基板６については、これを共用できるようにするのが好適である。
【００３２】
そして、図３および図５に示すように、中間部材４には、通信モジュール５が取り付けられる。
【００３３】
通信モジュール５は、矩形基板の表面に形成された導体パターンによるループコイルを備えるアンテナ９と、矩形基板上に通信処理回路が実装された通信処理部１０とを、ケーブル１１で相互接続してなるものである。通信処理回路は、アンテナによる無線通信を行うための回路であり、ＲＦとＩＦとの周波数変換や、増幅、フィルタリング、変復調、データの暗号化処理、復号化処理等を行う。また、この通信処理回路（通信処理部１０）は、ケーブル１７を介して制御基板６上に実装される回路に接続されており、ＩＣカードからの受信信号より取得したデータを当該回路に向けて出力する。また、当該回路より入力されたデータからＩＣカードへの送信信号を生成することも可能である。
【００３４】
一方、中間部材４は、絶縁性材料（例えば絶縁性樹脂等）を所定形状に形成したもので、基本的には、略矩形枠状の周壁部４ｅと、その周壁部４ｅから枠内側に張り出す張出部４ｆとを備えている。
【００３５】
張出部４ｆの中央部には、略矩形の開口部４ｇが形成されている。このように開口部４ｇ（空洞）を形成したことで、中間部材４を軽量化できる上、通信モジュール５の発熱に対する放熱性を向上したり、配線ケーブル等の配索を容易化したりすることができるという利点がある。
【００３６】
通信モジュール５のアンテナ９は、図３に示すように、張出部４ｆのカバー３側に装着される。本実施形態では、アンテナ９は、張出部４ｆのカバー３側に設けられた突起１２および突条１４上に載置され、張出部４ｆのカバー３側に立設される爪部１３によって係止されることで、この中間部材４に取り付けられている。
【００３７】
図４に示すように、突起１２は、張出部４ｆのカバー３側の表面から、低壁部１２ａと高壁部１２ｃとを有して略Ｌ字状に突出した形状を備えており、アンテナ９は、低壁部１２ａの上端の載置面１２ｂ上に載置される。また、アンテナ９の周縁は、高壁部１２ｃの側面１２ｄに突き当てられ、これにより、アンテナ９が中間部材４に対して左右方向に位置決めされる。なお、張出部４ｆからの突条１４の高さと低壁部１２ａの高さとをほぼ同じにして、アンテナ９が、張出部４ｆから所定距離だけ離間した位置で当該張出部４ｆと略平行に配置されるようにしてある。また、高壁部１２ｃの枠内側上部には傾斜面１２ｅを形成し、アンテナ９を装着しやすくしてある。
【００３８】
また、爪部１３は、周壁部４ｅに沿って起立する縦壁部１３ａと、その先端から枠内側に張り出す鉤部１３ｂとを備えており、アンテナ９は、鉤部１３ｂの下面１３ｃと突起１２の載置面１２ｂとの間に挟持された状態で、中間部材４に保持される。また、アンテナ９の周縁は、縦壁部１３ａの枠内側の側面１３ｄに突き当てられ、これにより、アンテナ９が中間部材４に対して上下方向に位置決めされる。なお、鉤部１３ｂの枠内側上部の角部には傾斜面１３ｅを形成し、アンテナ９を装着しやすくしてある。
【００３９】
すなわち、本実施形態では、アンテナ９の係止機構および位置決め機構を、中間部材４の突起１２、突条１４、および爪部１３によって構成しているが、このように、係止機構および位置決め機構を絶縁性材料によって構成することで、ネジ等の金属導体を用いた場合に比べてアンテナ９の通信特性（例えば通信距離等）を向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、爪部１３を、中間部材４の周壁部４ｅおよび張出部４ｆに形成した切欠状の凹部４ｈに形成して、これら周壁部４ｅおよび張出部４ｆの間に隙間を設けることで縦壁部１３ａの撓み量をより大きく確保し、アンテナ９の着脱をより容易に行うことができるようにしてある。
【００４１】
また、中間部材４の上側かつカバー３側には、枠外側に張り出す左右に細長いフランジ壁部４ｃが形成されており、当該フランジ壁部４ｃのカバー３側の面に、入出力インタフェース基板８が取り付けられる。具体的には、入出力インタフェース基板８に形成した貫通孔８ａを貫通したネジ７が、フランジ壁部４ｃに設けられた雌ネジ孔４ｄに螺結されることで、当該フランジ壁部４ｃに入出力インタフェース基板８が固定される。この入出力インタフェース基板８には、表示用のＬＥＤや、押圧操作子等が実装される。
【００４２】
一方、通信モジュール５の通信処理部１０は、図５に示すように、張出部４ｆのベース２側に装着される。本実施形態では、通信処理部１０は、張出部４ｆのベース２側に設けられた突起１５上に載置され、ネジ７を用いて取り付けられる。
【００４３】
突起１５は、図６に示すように、張出部４ｆ上に突出する円柱部１５ａとＬ字状の縦壁部１５ｃとを備えており、円柱部１５ａの上面と縦壁部１５ｃを切り欠いた部分の上面とが連なる載置面１５ｄが形成されている。また、円柱部１５ａの上部中央には雌ネジ孔１５ｂが形成されており、通信処理部１０に形成した貫通孔１０ａを貫通したネジ７が、この雌ネジ孔１５ｂに螺結されることで、当該通信処理部１０が中間部材４に固定されるようになっている。また、縦壁部１５ｃの側面１５ｅを、通信処理部１０の位置決め機構および載置する際のガイドとして機能させるとともに、その上部に形成した傾斜面１５ｆによって、通信処理部１０を取り付けやすくしてある。
【００４４】
また、通信処理回路と制御基板６上に実装される回路とを接続するケーブル１７には、筒状のフィルタコア１８（例えばフェライトコア等）が装着されており、中間部材４のベース２側の、通信処理部１０と周壁部４ｅとの間のデッドスペースとなる位置には、このフィルタコア１８を取り付けるための突起１６が設けられている。本実施形態では、図５に示すように、突起１６を、張出部４ｆからベース２側に突出する矩形の壁状に形成するとともに、図７の（ｂ）に示すように、フィルタコア１８に巻回したケーブル１７の巻回部１７ａ（フィルタコア１８の外側に露出した部分）とフィルタコア１８との間の隙間１９にこの突起１６を嵌挿することで、当該フィルタコア１８を張出部４ｆ上（ベース２側の表面）に固定できるようにしてある。なお、ケーブル１７の一端には、コネクタ２０を設けてある。
【００４５】
以上のように、本実施形態では、通信モジュール５のアンテナ９を、張出部４ｆのカバー３側に装着する一方、通信処理部１０を張出部４ｆのベース２側に装着するようにしたことで、張出部４ｆ上に、より容易に各々の取付部（すなわち、突起１２や、爪部１３、突起１５等）を形成することができる上、アンテナ９と通信処理部１０とを中間部材４の片側に重ねて設ける場合に比べて、より容易に組み付けることができるという利点がある。なお、アンテナ９と通信処理部１０とを結ぶケーブル１１は、張出部４ｆの下部に設けた貫通孔４ｉに挿通される。
【００４６】
また、本実施形態にかかる中間部材４には、上述した通信モジュール５とは別の通信モジュールを装着することもできる。図８の通信モジュール５Ａでは、矩形基板の表面上にループコイルとしてアンテナ９Ａを形成するとともに、当該アンテナ９Ａの裏面側に通信処理回路を実装してある。一方、張出部４ｆのカバー３側の表面上の、略矩形の開口部４ｇの四隅となる部位に雌ネジ孔４ｊを設け、通信モジュール５Ａの基板に形成した貫通孔５Ａａを貫通したネジ７を、この雌ネジ孔４ｊに螺結することで、当該通信モジュール５Ａを中間部材４に固定している。このとき、通信処理回路として実装された部品は、開口部４ｇからベース２側に露出し、張出部４ｆと干渉しないようになっている。
【００４７】
以上、説明したように、本実施形態によれば、規格に応じて形状や大きさ、配置等が異なる複数の通信モジュール５，５Ａを中間部材４に取り付け、規格によらず共用可能な制御基板６をベース２に取り付けるようにしたため、ベース２を共用化することができ、その分、ＩＣカードの複数の規格に対して部品の共用化率を高めることができる。
【００４８】
また、通信モジュール５，５Ａと制御基板６とを、それぞれ別の部材、すなわち中間部材４とベース２とに取り付けるため、従来のように通信モジュール５，５Ａと制御基板６との双方をケースに取り付ける場合に比べて組み付け手順の自由度が増大して、組み付け作業の効率化を図りやすいという利点がある。
【００４９】
さらに、中間部材４に、複数種類の異なる通信モジュール５，５Ａの各々に対応する取付部（すなわち、突起１２、爪部１３、突起１５、雌ネジ孔４ｊ等）を設け、中間部材４を共用化できるようにしたため、部品の共用化率をさらに高めることができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、アンテナ９および通信処理部１０を張出部４ｆのカバー３側およびベース２側にそれぞれ取り付けるようにしたため、それらを取り付けるための構成を張出部４ｆを利用してより簡素な構成として得ることができる上、組み付け手順の制約が減って、組み付け作業のより一層の効率化を図ることができる。また、張出部４ｆの枠内側に開口部（空間部）４ｇを形成して、中間部材４をより軽量化することができるという利点もある。
【００５１】
また、本実施形態によれば、アンテナ９を、絶縁性材料からなる係止機構によって、アンテナ９の通信特性を損なうことなく、かつより容易に、中間部材４に取り付けることができる。よって、ＩＣカードとの通信距離を拡大しやすくなる上、組み付け作業の更なる効率化を図ることができるという利点がある。なお、この係止機構の一部または全部は、中間部材４に設けるのではなく、アンテナ９側に設けるようにしてもよい。
【００５２】
また、本実施形態によれば、位置決め機構を設けて、アンテナ９を中間部材４の所定の位置により容易にかつより精度良く配置することができるため、アンテナの通信特性の低下やばらつきをより容易に抑制しやすくなるという利点がある。
【００５３】
また、本実施形態によれば、ケーブル１７に設けたフィルタコア１８により、データに対するノイズの混入を抑制することができる上、突起１６を用いて、当該フィルタコア１８をより容易に装備することができる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、張出部４ｆ上の、通信処理部１０と枠状の中間部材４の周縁部に位置する周壁部４ｅとの間となる部位に、突起１６を設け、フィルタコア１８および当該フィルタコア１８に巻回されるケーブル１７（巻回部１７ａ）を、他の部品との干渉を避けつつ配置することができるため、フィルタコア１８を装備するのに伴ってＩＣカードリーダ１が大型化するのを抑制することができる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態にかかるＩＣカードリーダの分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態にかかるＩＣカードリーダに含まれるベースおよび制御基板の分解斜視図。
【図３】本発明の実施形態にかかるＩＣカードリーダに含まれる中間部材、アンテナ、および入出力インタフェース基板を、カバー側から見た分解斜視図。
【図４】本発明の実施形態にかかるＩＣカードリーダに設けられるアンテナの係止機構および位置決め機構を示す斜視図。
【図５】本発明の実施形態にかかるＩＣカードリーダに含まれる中間部材、アンテナ、および通信処理部を、ベース側から見た分解斜視図。
【図６】本発明の実施形態にかかるＩＣカードリーダの中間部材に設けられる通信処理部の取付部を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はベース側から見た正面図。
【図７】本発明の実施形態にかかるＩＣカードリーダに含まれる通信処理回路と制御回路とを接続するケーブルに取り付けられるフィルタコアを示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はカバー側から見た正面図。
【図８】本発明の実施形態にかかるＩＣカードリーダに含まれる中間部材、他の通信モジュール、および入出力インタフェース基板を、カバー側から見た分解斜視図。
【符号の説明】
【００５７】
１  ＩＣカードリーダ
２  ベース
３  カバー
４  中間部材
４ｅ  周壁部
４ｆ  張出部
４ｊ  雌ネジ孔（取付部）
５，５Ａ  通信モジュール
６  制御基板
９，９Ａ  アンテナ
１０  通信処理部
１２  突起（位置決め機構）
１３  爪部（係止機構、位置決め機構）
１５  突起（取付部）
１６  （フィルタコアを取り付けるための）突起
１７  ケーブル
１８  フィルタコア
【図１】
0004797591.tif 000002
【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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