(57)【要約】【課題】光輝性のある所望の色相が得られると共に、光輝性が滑らかに変化する管状体を提供すること。【解決手段】入射光Ｅを直接反射する外側金属薄膜層１８ｂと、この金属薄膜層１８ｂを透過した光を反射する内側有色層１８ａとを有し、この金属薄膜層１８ｂが反射する金属層反射光のほうが有色層１８ａが反射する有色層反射光よりも強い光輝領域から、弱い有色領域にそれぞれの反射光の強さの割合が無段階的に変化する装飾層１８を形成した管状体１０。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を直接反射する外側金属薄膜層と、この金属薄膜層を透過した光を反射する内側有色層とを有し、前記金属薄膜層が反射する金属層反射光のほうが前記有色層が反射する有色層反射光よりも強い光輝領域から、弱い有色領域にそれぞれの反射光の強さの割合が無段階的に変化する装飾層を形成したことを特徴とする管状体。
【請求項２】
前記金属薄膜層は、軸方向に沿って厚さが無段階的に減少する請求項１に記載の管状体。
【請求項３】
前記有色層は、光反射粒子を含有し、軸方向に沿って光反射粒子の含有量が無段階的に減少する請求項１に記載の管状体。
【請求項４】
前記有色層は、金属薄膜層側の面粗度が軸方向に沿って無段階的に小さく形成される請求項１に記載の管状体。
【請求項５】
前記装飾層が露出領域の全域にわたって形成される請求項１から４のいずれか１つに記載の管状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管状体に関し、特に、例えば釣竿等の釣り用品、あるいは、ゴルフシャフト、テニスラケット等のスポーツ用品に用いる管状体に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような釣用品あるいはスポーツ用品に用いる管状体には、強化繊維に合成樹脂を含浸したプリプレグを巻回して管状体本体を形成し、この管状体本体の外側に種々の装飾を行うことが知られている。このような装飾の例として、管状体の外側の塗装膜の外表面を滑らかに仕上げ、あるいは薄膜材料を蒸着して膜厚が不均一の干渉薄膜を形成したものが開発されている（例えば特許文献１参照）。このような管状体では、極めて薄い干渉薄膜により、可視領域のほとんど全範囲の光を干渉させて様々な色相で発色させると共に、乱反射を抑制して高い輝度で発色させることができる。
【特許文献１】特開平７−３１３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような管状体を例えばゴルフクラブ等のシャフトとして用いる場合は、全体的な光輝性だけでなく、その色相の変化が目に入りやすく、スイングの妨げとなる。また、例えば釣竿として形成した場合には、水面で反射する光と同調し、釣竿が見づらくなる等の悪影響を与える虞がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、光輝性のある所望の色相が得られると共に、光輝性が滑らかに変化する管状体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】
【０００５】
上記目的を達成する本発明の管状体は、入射光を直接反射する外側金属薄膜層と、この金属薄膜層を透過した光を反射する内側有色層とを有し、前記金属薄膜層が反射する金属層反射光のほうが前記有色層が反射する有色層反射光よりも強い光輝領域から、弱い有色領域にそれぞれの反射光の強さの割合が無段階的に変化する装飾層を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の管状体によると、装飾層の全体が外側金属薄膜層による光輝性のある外観を呈すると共に、金属層反射光の強さの割合が大きい領域から有色層反射光の強さの割合が大きい領域に滑らかに移行するため、違和感を与えるような境界が形成され難く、全体に光輝性のある所望の色相が得られると共に、この色相を光輝性と共に滑らかに変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１から図４は、本発明の好ましい実施形態による管状体を示す。この管状体は、図１に示すようにゴルフクラブ８用として形成してあり、先端にクラブヘッド６を取付け、天然ゴムあるいは合成ゴム等の柔軟性や軟質材料で形成したグリップ４を基端に取付けてゴルフクラブ８に形成するシャフト１０として形成されている。
【０００８】
本実施形態の管状体であるシャフト１０は、図２に示すように、グリップ４が取付けられる基端部１２からヘッド６が取付けられる先端部１４に向けて先細状に縮径した全体的にテーパ状構造を有し、その外面は、基端部１２側の領域Ａと先端部１４側の領域Ｂとの中間部の領域Ｃで、金属光沢、色彩あるいは濃淡等の外観が無段階的に滑らかに移行している。なお、図２では、それぞれの領域Ａ，Ｂ，Ｃが目視可能な状態に明確な境界部を介して区切られているが、これは説明のためであり、本発明に係る管状体は、このような境界部を形成することなく、領域Ａから領域Ｂまで、領域Ｃを介して滑らかに外観を形成する光沢、色彩あるいは濃淡等が変化するものである。各領域には、部分的に外観が一定な領域を有していても良く、光沢、色彩あるいは濃淡の外観が逆転する領域が生じないのが好ましい。無段階的に滑らかに移行する領域は、全長の５０％以上形成するのが好ましい。全体が滑らかな外観と認識しやすい（半分以上に注視されるからである）。
【０００９】
図３および図４に示すように、本実施形態のシャフト１０は先端部１４側に向けて縮径したシャフト本体１６を有し、その外周部には、上記のような外観を形成する装飾層１８が全長にわたって形成されている。このような装飾層１８は、例えばグリップ４およびクラブヘッド６が取付けられる部位等の外側に露出しない部分では、省略してもよい。
【００１０】
本実施形態のシャフト本体１６は、カーボン繊維あるいはガラス繊維等の強化繊維に、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂あるいはポリエステル樹脂等の合成樹脂を含浸したプリプレグを芯金に巻回し、所要温度で所要時間にわたって焼成し、硬化することにより、中空薄肉構造の管状体に形成されている。なお、本体部１６は、このようなプリプレグによる積層構造だけでなく、その一部を金属で形成してもよい。
【００１１】
このシャフト本体１６の外周部に形成される装飾層１８は、シャフト本体１６に近接する側から順に有色層１８ａと金属薄膜層１８ｂと透明保護層１８ｃとを積層して形成してある。この有色層１８ａは、顔料あるいは染料を含有する有色の合成樹脂層を例えば塗装して形成したものでもよく、このような塗装を施さない場合には、シャフト本体１６であるこの素材自体の外周部で形成してもよい。この有色層１８ａがシャフト本体１６の外周部で形成される場合には、通常は、上述のようなプリプレグの強化繊維の色（例えば黒色）あるいは金属の地色が有色層１８ａの色となる。
【００１２】
この有色層１８ａの外側に配置される金属薄膜層１８ｂは、種々の方法で形成してもよい。例えばアルミニウム、ステンレス、チタン等の所要の金属の蒸着物質を真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理蒸着や化学蒸着により形成することができる。このような金属薄膜層１８ｂは、厚さが４ｘ１０−２μｍを超えるとその表面の反射率すなわち入射光に対する反射光の比率が大きくなり、４ｘ１０−２μｍ〜５ｘ１０−１で、好ましくは８ｘ１０−２μｍ〜５ｘ１０−１μｍの範囲で安定した反射層を形成し、この金属薄膜層１８ｂの金属色による光輝性を得ることができる。膜厚が５ｘ１０−１μｍを超えるようになると、シャフト１０が重量化するため、金属薄膜層１８ｂの厚さは５ｘ１０−１μｍ以下とすることが好ましい。
【００１３】
このように形成される金属薄膜層１８ｂは、その厚さを４ｘ１０−２μｍ以下と極めて薄くすることにより、可視光である入射光の一部がその内部にまで透過し、有色層１８ａに達すると、この有色層１８ａの表面で反射して金属薄膜層１８ｂの外側面から外部に到達する。例えばこの金属薄膜層１８ｂの厚さが３ｘ１０−２μｍ〜４ｘ１０−２μｍの範囲では、この金属薄膜層１８ｂは入射光の一部を透過させるが、その表面で反射する反射光の方が金属薄膜層１８ｂ内へと透過する透過光よりも光量が多い。更に、金属薄膜層１８ｂの厚さを５．０ｘ１０−３μｍ〜４ｘ１０−２μｍの範囲とすると、反射光よりも透過光の方が光量が多くなる。したがって、金属薄膜層１８ｂの厚さが５．０ｘ１０−３μｍ〜５．０ｘ１０−１μｍの範囲に形成されると、金属薄膜層１８ｂの外表面で反射する金属反射光Ｒ１（図４）と、この金属薄膜層１８ｂを透過して内表面あるいは有色層１８ａの外側の面で反射した有色層反射光Ｒ２（図４）とが、金属薄膜層１８ｂの厚さに応じた強さあるいは濃淡の割合で互いに混ざり合い、金属光沢を含んだ光輝性のある外観を形成する。５．０ｘ１０−３μｍより薄くなると、金属層の反射光が視認できない。
【００１４】
このように、本発明における金属薄膜層１８ｂは、膜厚が５．０ｘ１０−３μｍ〜５．０ｘ１０−１μｍの範囲で、表面反射率が極めて高い、すなわち入射光の６０％以上を反射する膜厚から、反射率がほぼ１０〜４０％程度でそのほとんどを内部に透過させる膜厚までを含むものである。この金属薄膜層１８ｂの層表面における反射率、すなわち全入射光に対する金属反射光の光量の割合は、反射分光膜厚測定器等を用い、紫外から近赤外域の反射光を測定することができる。
【００１５】
図３および図４に示すように、本実施形態のシャフト１０は、基端部１２側で金属薄膜層１８ｂが薄く、先端部１４側に向けて次第に厚さを増加させてある。このような金属薄膜１８ｂの膜厚は、例えば物理蒸着により金属薄膜層１８ｂを形成する際に、蒸着物質とシャフト本体１６との距離を調整することにより、その全長に沿って変化させることができる。例えば、本実施形態のシャフト１０のように、金属薄膜１８ｂの膜厚を基端部１２側で薄く、先端部１４側で厚くするためには、この先端部１２側を蒸着物質に近い位置に配置し、基端部１４側を蒸着物質から離れた位置に配置することにより、その全長に沿って基端部１２側から先端部１４側まで無段階的かつ滑らかに膜厚が増大するように変化させることができる。これとは逆に、基端部１２側で厚くかつ先端部１４側で薄く形成することも可能であるが、図示の実施形態のように、細径の先端部１４側の膜厚を薄く形成することで、先端部１４側を細く、基端部１２側を太く見え、グリップ側のしっかり感を強調することもできる。いずれの場合も、光が透過する薄い金属薄膜層１８ｂの膜厚を変化させると、有色層１８ａあるいは内側の層に何等かの処置を必要とせずに、シャフト１０を軽量構造の管状体として形成することができる。
【００１６】
図４は、このように金属薄膜層１８ｂの膜厚が異なる位置での入射光Ｅに対する反射率を模式的に示しており、膜厚が厚い先端部１４側では、金属薄膜層１８ｂの表面で反射する金属層反射光Ｒ１が、有色層反射光Ｒ２よりも大きく（Ｒ１＞Ｒ２）、光輝性が強い光輝領域を形成する。また、膜厚が薄い基端部１２側では、金属層反射光Ｒ１が有色層反射光Ｒ２よりも小さく（Ｒ１＜Ｒ２）、光輝性が弱い有色領域を形成する。図２に示す領域Ａは、光輝性の強い光輝領域であり、領域Ｃはその外観が光輝領域あるいは有色領域に移行する遷移領域であり、全体として大きく変化する。もちろん、外観が変化するのは、この遷移領域である領域Ｃに限るものではなく、領域Ａ，Ｂのそれぞれの内部でも、連続的あるいは無段階的に変化する。また、これらの領域Ａ，Ｂ，Ｃは、図２に示すようなほぼ等しい長さである必要はなく、中央の領域Ｃを他の領域Ａ，Ｂと異なる大きさにし、あるいは軸方向に変位させてもよい。
【００１７】
この金属薄膜層１８ｂの外側に配置する透明保護層１８ｃは、無色あるいは有色の透明あるいは半透明に形成され、半透明とする場合は、例えば染料を混合したカラークリア樹脂等を塗装することで形成することができる。
【００１８】
このように、金属薄膜層１８ｂの膜厚を軸方向に沿って連続的に変化させることにより、シャフト１０上の領域Ａ，Ｂ，Ｃを、光輝性が弱い有色領域と光輝性が強い光輝領域とその中間の遷移領域とに形成し、これらの領域Ａ，Ｂ，Ｃ間に目視可能な境界部を形成することなく、外観をその長さ方向に沿って無段階的に変化させることができ、色相、色彩、輝きあるいは濃淡等の違和感を与える外観の急変部のない外観とすることができる。全長略１，０００ｍｍ程度のゴルフクラブシャフトに金属薄膜層を形成する場合、材料をステンレス（ＳＵＳ３０４）とし、先端膜厚を５ｘ１０−２μｍ、中央部を３．０ｘ１０−２μｍとすると、シャフト全長を違和感のない滑らかな外観とすることができる。
【００１９】
このように形成したシャフト１０を用いて図１に示すようなゴルフクラブ８を形成すると、軽量構造で、外観がグリップ４からクラブヘッド６に向けて、光輝性の少ない領域Ａから遷移領域である領域Ｃを介して光輝性に富んだ領域Ｂまで、その光輝性、色彩あるいは濃淡等の外観を連続的に滑らかに変化させることができる。このようなシャフト１０を用いることにより、色相の変化等の目に入り易い外観の急変部が形成されないため、スイングし易いゴルフクラブ８を形成することができる。
【００２０】
図５および図６は、他の実施形態によるシャフト１０Ａを示す。なお、以下に説明する種々の実施形態あるいは変形例は、基本的には上述の実施形態と同様であるため、同様な部位には同様な符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
この実施形態のシャフト１０Ａは、装飾層２８がシャフト本体１６に近接する側から順に有色層２８ａと金属薄膜層２８ｂと透明保護層２８ｃとを積層して形成してある。本実施形態の金属薄膜層２８ｂは、そのほぼ全長にわたって、入射光の一部を内部に透過させると共にその表面でも反射させる、例えば１．０ｘ１０−２〜４．０ｘ１０−２μｍの範囲でほぼ３．０ｘ１０−２μｍであるのが好ましい均一な膜厚に形成してある。また、この金属薄膜層２８ｂを透過した光を反射させる有色層２８ａは、母材である透明クリア樹脂３０内に、光輝性粒子３２を混在させて形成してある。
【００２２】
このような光輝性粒子３２は、例えば薄片状のアルミニウム、ガラスフレーク、パール（酸化チタンや酸化鉄等の金属酸化物がコートされた雲母）等の光を反射する粒子状材料で形成することが好ましく、透明クリア樹脂３０中には、例えば０．１ｗｔ％〜３ｗｔ％程度含有させてある。このように透明クリア樹脂３０中に混入する光輝性粒子３２は、先端部１４に近接するほど透明クリア樹脂３０に対する含有量を増大させることが好ましい。この透明クリア樹脂３０中における光輝性粒子３２は、例えば１０〜６０μｍ程度の大きさを有し、シャフト１０Ａの軸方向に沿って、例えば長さ３０ｃｍ程度の間に０．１ｗｔ％程度の濃度差を形成することが好ましい。
【００２３】
光輝性粒子３２を含有する透明クリア樹脂３０は、例えばエポキシ樹脂等の合成樹脂であってもよく、吹付け、しごき、静電塗装等の適宜の方法を用いることにより、シャフト本体１６の外面に、ほぼ全長にわたって均一な厚さに形成することができる。光輝性粒子３２を混入した透明クリア樹脂３０をシャフト本体１６に吹付けることで、有色層２８ａを形成する場合には、光輝性粒子３２の含有量の少ない透明クリア樹脂３０をシャフト本体１６の全体に吹付け、この後、図２に示すように、基端部１２側の領域Ａを除いた領域Ｂ，Ｃに吹付け、更に、先端部１４側の領域Ｂに吹付ける。これにより、有色層２８ａは、領域Ａで光輝性粒子３２の含有量が少なく、領域Ｂで最も多く、領域Ｃで中間の含有濃度とすると共に、その全長にわたって含有濃度が無段階的に滑らかに変化するものとすることができる。
【００２４】
これとは異なり、領域Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれに光輝性粒子３２の含有量が異なる透明クリア樹脂３０を部分的に吹付けてもよい。この場合にも、シャフト本体１６の全長にわたって光輝性粒子３２の含有濃度を無段階的に滑らかに変化させることが可能である。
【００２５】
図６に模式的に示すように、このように金属薄膜層２８ｂの膜厚を一定に形成すると共に、透明クリア樹脂３０中の光輝性粒子３２の含有量を全長に沿って変化させた装飾層２８では、光輝性粒子３２の含有濃度が高い先端部１４側では、金属薄膜層２８ｂの表面で反射する金属層反射光Ｒ１と光輝性粒子３２が反射する粒子反射光Ｒ３との和の方が、有色層反射光Ｒ２よりも大きく（Ｒ１＋Ｒ３＞Ｒ２）、光輝性が強い光輝領域を形成する。また、光輝性粒子３２の含有濃度が低い基端部１２側では、金属層反射光Ｒ１と粒子反射光Ｒ３との和が有色層反射光Ｒ２よりも小さく（Ｒ１＋Ｒ３＜Ｒ２）、光輝性が弱い有色領域を形成する。
【００２６】
この実施形態も、上述の実施形態と同様に、シャフト１０Ａの外観をその長さ方向に沿って無段階的に変化させることができ、色相、色彩、輝きあるいは濃淡等の違和感を与える外観の急変部のない外観とすることができる。更に、有色層２８ｂ内に光輝性粒子３２が含まれているため、外側の薄い金属薄膜層２８ｂが傷付いた場合でも、この金属薄膜層２８ｂの傷が目立たず、長期間にわたって外観を維持することができる。
【００２７】
図７および図８は、更に他の実施形態を示す。
【００２８】
この実施形態のシャフト１０Ｂは、装飾層４０がシャフト本体１６に近接する側から順に有色層３８ａと金属薄膜層３８ｂと透明保護層３８ｃとを積層して形成してある。本実施形態の金属薄膜層３８ｂも、そのほぼ全長にわたって、入射光の一部を内部に透過させると共にその表面でも反射させる、例えばほぼ３．０ｘ１０−２μｍの均一な膜厚に形成してある。そして、この金属薄膜層３８ｂを透過した光を反射させる有色層３８ａは、外表面に粗面加工４０を施してある。
【００２９】
この粗面加工４０は、シャフト本体１６の先端部１４側ほど表面粗度を大きく形成し、この表面粗度の大きい側の部分で乱反射させ、これにより、有色層３８ａの発色を抑制したものである。有色層３８ａが乱反射することにより、相対的に金属薄膜層３８ｂの表面における金属反射光の比率が高くなる。
【００３０】
このような粗面加工４０は、表面粗度すなわち表面上の凹凸の高低差を１μｍ以下で、好ましくは０．５μｍ以下に形成する。そして、先端部１４側の例えば領域Ｂ（図２）を光輝性の強い光輝領域として形成する場合には、表面粗度を０．２μｍ以下に形成し、軸方向に沿う１０ｍｍの間隔に沿って１０％程度の比率で変化させることが好ましい。このような表面粗度は、例えばＪＩＳＢ０６０１の規定にしたがって測定することができる。例えば、凹凸の山と谷とが連続している場合には、１０点平均粗さによる値で測定し、表面の山と谷が少なく、１０点平均粗さで測定することが困難な場合には、基準長さ内の凹凸の最大高さを測り、測定する。
【００３１】
粗面加工４０を施した部位の表面すなわち有色層３８ａの表面に形成される凹凸の高低差は、金属薄膜層３８ｂの膜厚よりも小さく形成し、この有色層３８ａの凹凸を金属薄膜層３８ｂで平滑化し、この金属薄膜層３８ｂの外面を滑らかな面に形成することが好ましい。一方、金属薄膜層３８ｂの膜厚よりも凹凸の高低差が大きい場合は、透明樹脂等でこのような高低差を解消して平滑化した後、金属薄膜層３８ｂを形成することが好ましい。
【００３２】
この有色層３８ａの粗面加工４０は、種々の方法で形成することが可能であるが、ガラスビーズショット、ケミカルバフ研磨方法などで形成することが好ましい。これは、シャフト素材を傷つけることがないようにするためである。
【００３３】
図８に模式的に示すように、金属薄膜層３８ｂの膜厚を一定に形成すると共に、有色層３８ａの外面に粗面加工４０を施した装飾層３８では、表面粗度が大きく、凹凸高低差の大きな先端部１４側で有色層３８ａの表面からの有色層反射光Ｒ２が乱反射する比率が大きいため、金属薄膜層３８ｂの表面で反射する金属層反射光Ｒ１の方が、有色層反射光Ｒ２よりも大きく（Ｒ１＞Ｒ２）、光輝性が強い光輝領域を形成する。また、表面粗度が小さく、凹凸高低差の小さな基端部１２側では、金属層反射光Ｒ１よりも有色層反射光Ｒ２のほうが大きく（Ｒ１＜Ｒ２）、光輝性が弱くかつ有色層３８ａの色彩の影響が強くでる有色領域を形成する。
【００３４】
この実施形態も、上述の実施形態と同様に、シャフト１０Ｂの外観をその長さ方向に沿って無段階的に変化させることができ、色相、色彩、輝きあるいは濃淡等の違和感を与える外観の急変部のない外観とすることができる。金属層反射光Ｒ１の強さと有色層反射光Ｒ２の強さとの比率を、金属薄膜層３８ｂの内側で有色層３８ａの外側に軸方向に沿って面粗度を無段階的に滑らかに変化させた粗面加工４０により、極めて簡単に、金属層反射光の強さの割合が大きい領域から有色層反射光の強さの割合が大きい領域に滑らかに移行させることが可能となる。この粗面加工４０も金属薄膜層３８ｂおよび透明保護層３８ｃで保護されているため、長期間にわたってこの外観を維持することができる。
【００３５】
上述のような装飾層１８，２８，３８は、シャフト１０，１０Ａ，１０Ｂの露出部の全域にわたって形成することにより、シャフト全体の装飾性を向上させることができる。また、部分的に形成する場合には、それぞれの装飾層１８，２８，３８を適宜に組合わせて用いることもできる。
【００３６】
また、上述の実施形態では、ゴルフクラブのシャフトを例にとって説明したが、魚釣用の釣竿等の種々の管状体に形成することも可能である。釣竿（図示しない）の竿管として形成した場合には、その全長にわたって外観が変化するため、一部が水面で反射する光と同調した場合であっても、他の部分は同調することがなく、したがって、釣竿が見づらくなる等の悪影響を与えることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるシャフトを用いたゴルフクラブの全体を示す説明図。
【図２】図１のシャフトの外観を模式的に示す説明。
【図３】図２のシャフトの内部構造を示す断面図。
【図４】図３に示すシャフトの入射光と反射光とを例示する部分拡大図。
【図５】他の実施形態によるシャフトの図３と同様な断面図。
【図６】図５に示すシャフトの入射光と反射光とを例示する部分拡大図。
【図７】更に他の実施形態によるシャフトの図３と同様な断面図。
【図８】図７に示すシャフトの入射光と反射光とを例示する部分拡大図。
【符号の説明】
【００３８】
１０…シャフト、１２…基端部、１４…先端部、１６…シャフト本体、１８，２８，３８…装飾層、１８ａ，２８ａ，３８ａ…有色層、１８ｂ，２８ｂ，３８ｂ…金属薄膜層、Ｅ…入射光、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…反射光。
【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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