(57)【要約】【課題】透光性を有するウェブに印刷された見当マークを精度良く検出できる技術を提供する。【解決手段】見当制御ユニット２０は、透光性を有するウェブ２に印刷された見当マークを検出する。見当制御ユニット２０は、ウェブ２に向けて光を照射する光源３２と、ウェブ２を透過した光源３２からの光が照射される背景部と、見当マークおよび背景部で反射された光源３２からの光を受光する受光素子３４と、を備える。光源３２は、受光素子３４の感度波長範囲内の波長を有する光をウェブに照射する。見当マークおよび背景部の一方は、感度波長範囲内の波長の色であり、他方は感度波長範囲外の波長の色である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有するウェブに印刷された見当マークを検出するための見当制御ユニットであって、
前記ウェブに向けて光を照射する光源と、
前記ウェブを透過した前記光源からの光が照射される背景部と、
前記見当マークおよび前記背景部で反射された前記光源からの光を受光する受光素子と、を備え、
前記光源は、前記受光素子の感度波長範囲内の波長を有する光をウェブに照射し、
前記見当マークおよび前記背景部の一方は、前記感度波長範囲内の波長の色であり、他方は前記感度波長範囲外の波長の色であることを特徴とする見当制御ユニット。
【請求項２】
透光性を有するウェブに印刷された見当マークを検出するための見当制御ユニットであって、
前記ウェブに向けて光を照射する光源と、
前記ウェブを透過した前記光源からの光が照射される背景部と、
前記見当マークおよび前記背景部で反射された前記光源からの光を受光する受光素子と、を備え、
前記光源は、前記受光素子の感度波長範囲内の波長を有する光をウェブに照射し、
前記見当マークおよび前記背景部の一方は、前記光源が照射する光の波長域内の色であり、他方は波長域外の色であることを特徴とする見当制御ユニット。
【請求項３】
前記背景部の色は、前記光源が照射する光のピーク波長の色と実質的に一致することを特徴とする請求項１または２に記載の見当制御ユニット。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の見当制御ユニットを備えることを特徴とする多色刷印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、見当制御ユニットおよび多色刷印刷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被印刷媒体であるウェブの搬送路に沿って複数の印刷ユニットを設置し、各印刷ユニットに設けられた版胴を個別に回転駆動し、ウェブに順次印刷を施す多色刷印刷システムが知られている。多色刷印刷システムでは、各印刷ユニットでウェブに印刷された見当マークを検出し、その検出結果に基づき各版胴間で生じる印刷位置のずれを制御する。
【０００３】
特許文献１は、透光性を有するウェブに印刷された見当マークを検出するための技術を開示する。特許文献１では、ウェブを挟んでセンサと対向するように反射板を設け、センサの発光部が光を照射し、見当マークで反射した反射光あるいはウェブを透過して反射板で反射した反射光をセンサの受光部で受光し、見当マークで反射されたときの反射光と反射板で反射されたときの反射光との強度差に基づいて見当マークを検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０２１７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
照射光の色と見当マークの色の組み合わせによっては、見当マークが比較的強い反射光を返す。この場合、特許文献１の技術では、見当マークからの反射光と反射板からの反射光との強度差が小さくなり、見当マークを精度良く検出できない。対策として、見当マークが比較的弱い反射光を返すように照射光の色を切り替えることも考えられるが、センサの構造上、切り替えられる照射光の色は数色程度であり、見当マークの色によっては対応できない。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、透光性を有するウェブに印刷された見当マークを精度良く検出できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の見当制御ユニットは、透光性を有するウェブに印刷された見当マークを検出するための見当制御ユニットであって、ウェブに向けて光を照射する光源と、ウェブを透過した光源からの光が照射される背景部と、見当マークおよび背景部で反射された光源からの光を受光する受光素子と、を備える。光源は、受光素子の感度波長範囲内の波長を有する光をウェブに照射し、見当マークおよび背景部の一方は、感度波長範囲内の波長の色であり、他方は感度波長範囲外の波長の色である。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、見当制御ユニットである。この見当制御ユニットは、透光性を有するウェブに印刷された見当マークを検出するための見当制御ユニットであって、ウェブに向けて光を照射する光源と、ウェブを透過した光源からの光が照射される背景部と、見当マークおよび背景部で反射された光源からの光を受光する受光素子と、を備える。光源は、受光素子の感度波長範囲内の波長を有する光をウェブに照射し、見当マークおよび背景部の一方は、光源が照射する光の波長域内の色であり、他方は波長域外の色である。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は多色刷印刷システムである。この多色刷印刷システムは、上述の見当制御ユニットを備える。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透光性を有するウェブに印刷された見当マークを精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る多色刷印刷システムの構成を示す図である。
【図２】図１の見当制御ユニットの機能および構成を示すブロック図である。
【図３】図２の第１センサの光源が照射する光の波長と、図２の第１センサの受光素子の感度波長範囲との関係の一例を示す図である。
【図４】図２の第１センサの光源が照射する光の波長と、図２の第１センサの受光素子の感度波長範囲との関係の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１４】
図１は、実施の形態に係る多色刷印刷システム１００の構成を示す図である。多色刷印刷システム１００は、第１印刷ユニット１０Ａ、第２印刷ユニット１０Ｂと、見当制御ユニット２０と、を備える。第１印刷ユニット１０Ａおよび第２印刷ユニット１０Ｂはそれぞれ、版胴１１と、圧胴１２と、を含む。ウェブ２は、ガイドロール４により所定の搬送路に沿って案内され、圧胴１２により版胴１１に圧接される。ウェブ２には版胴１１に対応した色の絵柄および見当マークが印刷される。第１印刷ユニット１０Ａでは第１見当マーク６Ａ（図１では不図示）が印刷され、第２印刷ユニット１０Ｂでは第２見当マーク６Ｂ（図１では不図示）が印刷される。多色刷印刷システム１００が対象とするウェブ２は、透光性を有するウェブであり、例えば透明のウェブである。
【００１５】
見当制御ユニット２０は、第１センサ３０ａと、第２センサ３０ｂと、第１背景部５０ａと、第２背景部５０ｂと、制御部４０と、を備える。これらは、ウェブ２に印刷された見当マークを検出し、その検出結果に基づいて第１印刷ユニット１０Ａと第２印刷ユニット１０Ｂとの間で見当ずれが生じているか否か判定する。見当ずれが生じている場合、版胴１１の回転量を増減させて見当ずれを解消させる。
【００１６】
図２は、見当制御ユニット２０の機能および構成を示すブロック図である。
【００１７】
第１背景部５０ａは、ウェブ２を挟んで第１センサ３０ａと対向するように、より具体的には、ウェブ２を透過した、第１センサ３０ａの光源３２からの光が照射されるように配置される。第１背景部５０ａは、形状は特に限定しないが、本実施の形態では板状の形状を有する。第１背景部５０ａは、交換可能であり、後述するように第１見当マーク６Ａの検出に適した色の背景部が採用される。
【００１８】
第２背景部５０ｂは、ウェブ２を挟んで第２センサ３０ｂと対向するように、より具体的には、ウェブ２を透過した、第２センサ３０ｂの光源３２からの光が照射されるように配置される。第２背景部５０ｂは、形状は特に限定しないが、本実施の形態では板状の形状を有する。第２背景部５０ｂは、交換可能であり、後述するように第２見当マーク６Ｂの検出に適した色の背景部が採用される。
【００１９】
第１センサ３０ａと第２センサ３０ｂは間隔Ｌで配置される。間隔Ｌは、見当ずれが生じていないときにおける第１見当マーク６Ａと第２見当マーク６Ｂとの距離に相当する。第１センサ３０ａおよび第２センサ３０ｂは、光学式のセンサであり、それぞれ光源３２と、光学系３３と、受光素子３４と、を含む。
【００２０】
光源３２は、ウェブ２に向けて光を照射する。光源３２は特に、見当マークが通過する領域に向けて光を照射する。光源３２から照射された光は、見当マークに照射され、そこで反射して光学系３３により集光され、受光素子３４により受光される。あるいは、光源から照射された光は、ウェブ２を透過して背景部に照射され、そこで反射して再びウェブ２を透過し、光学系３３により集光され、受光素子３４により受光される。
【００２１】
光学系３３は公知の技術を用いて構成される。
【００２２】
受光素子３４は、例えばフォトダイオードである。受光素子３４は、受光した光を電流信号に変換して出力する。この電流信号の大きさは、受光した光の強度と受光感度との乗算値を波長毎に積算した大きさである。つまり受光素子３４は、受光した光に応じた電流信号を出力する。電流信号は、不図示の電流電圧変換回路によって電圧信号に変換され、制御部４０に出力される。
【００２３】
制御部４０は、第１見当マーク検出部４４ａと、第２見当マーク検出部４４ｂと、見当誤差制御部４６と、を含む。
【００２４】
第１見当マーク検出部４４ａは、第１センサ部３１ａから出力される信号に基づいて、第１見当マーク６Ａを検出する。第１見当マーク検出部４４ａは、第１センサ部３１ａから出力された信号の信号強度と所定の検出閾値とを比較し、例えば信号強度が検出閾値を超えたとき、そのタイミングで第１見当マーク６Ａを検出した（検出領域に第１見当マーク６Ａが到達した）と判断する。第２見当マーク検出部４４ｂは、第２センサ部３１ｂから出力される信号に基づいて、第２見当マーク６Ｂを検出する。第２見当マーク検出部４４ｂは、第１見当マーク検出部４４ａと同様に構成される。
【００２５】
見当誤差制御部４６には、第１見当マーク検出部４４ａおよび第２見当マーク検出部４４ｂのそれぞれから検出結果が入力される。見当誤差制御部４６は、これらの検出結果に基づき各版胴１１間で生じる印刷位置のずれ、すなわち見当ずれの有無を判断する。上述したように、第１センサ部３１ａと第２センサ部３１ｂは間隔Ｌで配置され、見当ずれが生じていないときは第１見当マーク６Ａと第２見当マーク６Ｂも間隔Ｌで印刷されるため、見当ずれが生じていない場合、第１見当マーク６Ａと第２見当マーク６Ｂは実質的に同一のタイミングで検出される。したがって、第１見当マーク検出部４４ａによって第１見当マーク６Ａが検出された第１時刻と、第２見当マーク検出部４４ｂによって第２見当マーク６Ｂが検出された第２時刻とが実質的に同一であるとき、見当誤差制御部４６は、見当ずれが生じていないと判断する。一方、第１時刻と第２時刻とが異なるとき、見当誤差制御部４６は、第１時刻と第２時刻との差分にウェブ２の送り速度を乗じた分だけ走行方向に見当ずれが生じていると判断する。
【００２６】
見当ずれが生じている場合、見当誤差制御部４６は、例えば第２印刷ユニット１０Ｂの駆動モータ（不図示）に補正信号を出力する。駆動モータは補正信号に基づき見当ずれが修正されるよう版胴１１を駆動する。これにより、走行方向におけるウェブ２の見当ずれが調整される。
【００２７】
以上が、多色刷印刷システム１００の基本的な構成とその動作である。
【００２８】
続いて、光源３２が照射する光の波長、受光素子３４の感度波長範囲、見当マークの色、および背景部の色の関係について詳細に説明する。感度波長範囲とは、受光感度が所定の第１閾値以上の波長の範囲をいう。第１閾値は、実験による知見から、適宜設定することができる。以下では、第１センサ３０ａの光源３２が照射する光の波長、第１センサ３０ａの受光素子３４の感度波長範囲、第１見当マーク６Ａの色および第１背景部５０ａの色の関係について説明するが、第２センサ３０ｂの光源３２が照射する光の波長、第２センサ３０ｂの受光素子３４の感度波長範囲、第２見当マーク６Ｂの色および第２背景部５０ｂの色についても同様の説明が当てはまる。
【００２９】
ところで、物体に照射された光は、一部の波長成分は反射され、残りの反射成分は吸収される。どの波長成分が反射されてどの波長成分が吸収されるかは、すなわちどの波長成分の反射率が高くてどの波長成分の反射率が低いかは、物体表面の色によって異なる。このような特性は、分光反射率特性とも呼ばれる。
【００３０】
例えば、表面が赤色の物体は、赤色の波長成分（長波長成分）の反射率は高く、青色の波長成分（短波長成分）や緑色の波長成分（中波長成分）の反射率は低い。したがって、表面が赤色の物体に赤色の波長成分の強度が高い光を照射すると、照射光のほとんどが反射されるため、反射光の強度は比較的高くなる。一方、表面が赤色の物体に、赤色の波長成分の強度が低い光あるいは赤色の波長成分を含まない光、例えば青色の波長成分や緑色の波長成分のみを含む光を照射すると、照射光のほとんどが吸収されるため、反射光の強度は比較的低くなる。
【００３１】
また例えば、表面が青色の物体は、青色の波長成分（短波長成分）の反射率は高く、緑色の波長成分（中波長成分）や赤色の波長成分（長波長成分）の反射率は低い。したがって、表面が青色の物体に青色の波長成分の強度が高い光を照射すると、照射光のほとんどが反射されるため、反射光の強度は比較的高くなる。一方、表面が青色の物体に、青色の波長成分の強度が低い光あるいは青色の波長成分を含まない光、例えば緑色の波長成分や赤色の波長成分のみを含む光を照射すると、照射光のほとんどが吸収されるため、反射光の強度は比較的弱くなる。
【００３２】
本実施の形態では、この原理を利用して見当マークを精度良く検出する。
【００３３】
図３は、第１センサ３０の光源３２が照射する光の波長と、第１センサ３０の受光素子３４の感度波長範囲との関係の一例を示す図である。
【００３４】
図３の例では、光源３２は、受光素子３４の感度波長範囲の全ての波長を含む光を照射する。すなわち、光源３２が照射する光の波長域は、受光素子３４の感度波長範囲を包含する。なお、光源３２が照射する光の波長域とは、当該光に含まれる各波長成分のうち、強度が所定の第２閾値以上である波長成分の範囲をいう。第２閾値は、実験による知見から、適宜設定することができる。
【００３５】
この場合、第１見当マーク６Ａの色が、受光素子３４の感度波長範囲内の波長の色であれば、第１背景部５０ａには当該感度波長範囲外の波長の色を採用する。言い換えると、第１見当マーク６Ａの色が、当該感度波長範囲の波長成分の反射率が高い色であれば、第１背景部５０ａには、当該感度波長範囲の波長成分の反射率が低い色を採用する。
【００３６】
この場合、光源３２からの光が第１見当マーク６Ａに照射されると、当該光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は第１見当マーク６Ａにおいてあまり吸収されずに反射されるため、第１見当マーク６Ａからの反射光を受光した受光素子３４は比較的高い電流信号を出力する。
【００３７】
また、光源３２からの光が、第１見当マーク６Ａに照射されず、ウェブ２を透過して第１背景部５０ａに照射されると、当該光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は第１背景部５０ａにおいてあまり反射されずに吸収され、これにより第１背景部５０ａからの反射光には当該感度波長範囲内の波長成分は含まれなくなる、あるいは反射光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は強度が低くなるため、第１背景部５０ａからの反射光を受光した受光素子３４は比較的低い電流信号しか出力しない。
【００３８】
したがって、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号が第１背景部５０ａからの反射光による電流信号よりもひときわ高くなり、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号が際立つため、精度良く第１見当マーク６Ａを検出できる。
【００３９】
一方、第１見当マーク６Ａの色が、受光素子３４の感度波長範囲外の波長の色であれば、第１背景部５０ａには感度波長範囲内の波長の色を採用する。言い換えると、第１見当マーク６Ａの色が、当該感度波長範囲の波長成分の反射率が低い色であれば、第１背景部５０ａには当該感度波長範囲の波長成分の反射率が高い色を採用する。
【００４０】
この場合、光源３２からの光が第１見当マーク６Ａに照射されると、当該光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は第１見当マーク６Ａにおいてあまり反射されずに吸収され、これにより第１見当マーク６Ａからの反射光には当該感度波長範囲内の波長成分は含まれなくなる、あるいは反射光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は強度が低くなるため、第１見当マーク６Ａからの反射光を受光した受光素子３４は比較的低い電流信号しか出力しない。
【００４１】
また、光源３２からの光がウェブ２を透過して第１背景部５０ａに照射されると、当該光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は第１背景部５０ａにおいてあまり吸収されずに反射されるため、第１背景部５０ａからの反射光を受光した受光素子３４は比較的高い電流信号を出力する。
【００４２】
したがって、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号が第１背景部５０ａからの反射光による電流信号よりもひときわ低くなり、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号が際立つため、精度良く第１見当マーク６Ａを検出できる。
【００４３】
なお、好ましくは、第１背景部５０ａには、受光素子３４の感度波長範囲内で、かつ、光源３２が照射する光のピーク波長と実質的に一致する波長の色を採用する。この場合、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号と第１背景部５０ａからの反射光による電流信号との差がより大きくなるため、より精度良く第１見当マーク６Ａを検出できる。
【００４４】
図４（ａ）、（ｂ）は、第１センサ３０の光源３２が照射する光の波長と、第１センサ３０の受光素子３４の感度波長範囲との関係の別の例を示す図である。
【００４５】
図４（ａ）、（ｂ）の例では、光源３２は、受光素子３４の感度波長範囲の一部の波長を含む光を照射する。受光素子３４の感度波長範囲が比較的広い場合、例えば受光素子３４がＲＧＢフォトダイオードの場合、このような関係になりやすい。
【００４６】
この場合、第１見当マーク６Ａの色が、受光素子３４の感度波長範囲内、かつ、光源３２が照射する光の波長域内の波長の色、すなわち波長範囲Ｒ１内の波長の色であれば、第１背景部５０ａには、受光素子３４の感度波長範囲外の波長および／または光源３２が照射する光の波長域外の波長の色、すなわち波長範囲Ｒ２内の波長の色を採用する。言い換えると、第１見当マーク６Ａの色が、当該感度波長範囲の波長成分の反射率が高く、かつ、光源３２が照射する光の波長域内の波長の色であれば、第１背景部５０ａには、当該感度波長範囲の波長成分の反射率が低い色および／または光源３２が照射する光の波長域外の波長の色を採用する。
【００４７】
この場合、光源３２からの光が第１見当マーク６Ａに照射されると、当該光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は第１見当マーク６Ａにおいてあまり吸収されずに反射されるため、第１見当マーク６Ａからの反射光を受光した受光素子３４は比較的高い電流信号を出力する。
【００４８】
また、光源３２からの光がウェブ２を透過して第１背景部５０ａに照射されると、当該光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は第１背景部５０ａにおいてあまり反射されずに吸収され、これにより第１背景部５０ａからの反射光には当該感度波長範囲内の波長成分は含まれなくなる、あるいは反射光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は強度が低くなるため、第１背景部５０ａからの反射光を受光した受光素子３４は比較的低い電流信号しか出力しない。
【００４９】
したがって、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号が第１背景部５０ａからの反射光による電流信号よりもひときわ高くなり、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号が際立つため、精度良く第１見当マーク６Ａを検出できる。
【００５０】
一方、第１見当マーク６Ａの色が、受光素子３４の感度波長範囲外の波長および／または光源３２が照射する光の波長域外の波長の色、すなわち波長範囲Ｒ２内の波長の色であれば、第１背景部５０ａには、当該感度波長範囲内、かつ、光源３２が照射する光の波長域内の波長の色、すなわち波長範囲Ｒ１内の波長の色を採用する。言い換えると、第１見当マーク６Ａの色が、当該感度波長範囲の波長成分の光の反射率が低い色および／または光源３２が照射する光の波長域外の波長の色であれば、第１背景部５０ａには、当該感度波長範囲内の波長成分の反射率が高く、かつ、光源３２が照射する光の波長域内の波長の色を採用する。
【００５１】
この場合、光源３２からの光が第１見当マーク６Ａに照射されると、当該光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は第１見当マーク６Ａにおいてあまり反射されずに吸収され、これにより第１見当マーク６Ａからの反射光には当該感度波長範囲内の波長成分は含まれなくなる、あるいは反射光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は強度が低くなるため、第１見当マーク６Ａからの反射光を受光した受光素子３４は比較的低い電流信号しか出力しない。
【００５２】
また、この場合、光源３２からの光がウェブ２を透過して第１背景部５０ａに照射されると、当該光に含まれる当該感度波長範囲内の波長成分は第１背景部５０ａにおいてあまり吸収されずに反射されるため、第１背景部５０ａからの反射光を受光した受光素子３４は比較的高い電流信号を出力する。
【００５３】
したがって、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号が第１背景部５０ａからの反射光による電流信号よりもひときわ低くなり、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号が際立つため、精度良く第１見当マーク６Ａを検出できる。
【００５４】
なお、好ましくは、第１背景部５０ａには、受光素子３４の感度波長範囲内で、かつ、光源３２が照射する光のピーク波長と実質的に一致する波長の色を採用する。この場合、第１見当マーク６Ａからの反射光による電流信号と第１背景部５０ａからの反射光による電流信号との差がより大きくなるため、より精度良く第１見当マーク６Ａを検出できる。
【００５５】
以上、実施の形態に係る多色刷印刷システムの構成と動作ついて説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５６】
実施の形態では、多色刷印刷システム１００が第１印刷ユニット１０Ａと第２印刷ユニット１０Ｂの２つの印刷ユニットを備える場合について説明したが、これには限定されず、多色刷印刷システム１００は、ｎ（≧３）個の印刷ユニットを備えていてもよい。この場合、見当制御ユニット２０は、第１センサ３０ａおよび第２センサ３０ｂを（ｎ−１）セット備えてもよい。
【００５７】
以上、実施の形態に係る多色刷印刷システムの構成と動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００５８】
２０  見当制御ユニット、  ３２  光源、  ３４  受光素子、  ５０ａ  第１背景部、  ５０ｂ  第２背景部、  １００  多色刷印刷システム。
【図１】
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【図２】
2020163577.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020163577.tif 000006