(57)【要約】【課題】インクミストのリニアスケールへの付着を低減することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、記録ヘッドが装着され、主走査方向に走査するキャリッジと、キャリッジを走査させるタイミングベルトと、リニアスケールとセンサにより構成され、キャリッジの位置を検知するリニアエンコーダスケールと、を有し、リニアスケールは、ループ状に形成されたタイミングベルトの内側に設置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドが装着され、主走査方向に走査するキャリッジと、
前記キャリッジを走査させるタイミングベルトと、
リニアスケールとセンサにより構成され、前記キャリッジの位置を検知するリニアエンコーダスケールと、を有し、
前記リニアスケールは、ループ状に形成された前記タイミングベルトの内側に設置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記タイミングベルトのループにより形成される面は、水平面に垂直であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記リニアスケールのスケールが印刷されている面は、前記タイミングベルトのループにより形成される面に垂直であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記タイミングベルトの幅は、前記リニアスケールの幅よりも広いことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記リニアスケールは、前記タイミングベルトの幅方向についても、前記タイミングベルトの内側に設置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記タイミングベルトは、前記タイミングベルトの形成するループの外側に向かった凸部を持つ形状であることを特徴とする請求項１から５にいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録ヘッド、前記キャリッジ、前記タイミングベルト及び前記リニアエンコーダスケールを囲むフレーム部材を有し、
前記タイミングベルトの開口部の片端は、前記フレーム部材と対面していることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記フレーム部材に接続され、前記タイミングベルトの開口部の面積を小さくする第１の保護部材を有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の保護部材は、前記フレーム部により構成されることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記タイミングベルトの開口部の面積を小さくする第１の保護部材を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記タイミングベルトの開口部の面積を小さくするためにタイミングベルトの外側に装着される第１の保護部材を有することを特徴とする請求項１から７にいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１の保護部材は、前記タイミングベルトと一体であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記タイミングベルトの二面ある開口部のうち、キャリッジと対面していない面の開口部の面積は、キャリッジと対面している面の開口部の面積より小さいことを特徴とする請求項２から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記リニアスケールは、前記タイミングベルトの幅方向の中央より、キャリッジと対面していない面に近いところに設置されていることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記リニアスケールは、前記タイミングベルトの幅方向の中央より、前記フレーム部材に近いところに設置されていることを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記リニアスケールは、前記タイミングベルトの幅方向の中央部に設置されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記タイミングベルトを覆う第２の保護部材を有することを有することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニアエンコーダスケールを用いてキャリッジの位置制御を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリアル方式のインクジェットプリンタでは、記録ヘッドを備えたキャリッジユニットを用紙の搬送方向と直行する方向、すなわち、主走査方向に走査することで印刷を行う。このため、印刷媒体に対して正確な印刷を行うためには、キャリッジの位置と移動量を検出する機構が必要である。この機構には、通常、リニアエンコーダスケールを用いる方式が用いられている。
【０００３】
図１は一般的なインクジェットプリンタのキャリッジの走査に関する構成を斜め後方から見た図である。図１に示すように、リニアエンコーダスケールは、キャリッジの主走査領域に沿って配置されたリニアスケール７と、このリニアスケール７を挟むように配置された光学式センサ８により構成されている。この光学式センサ８はキャリッジに取り付けられており、キャリッジとともに動くとともに、リニアスケール７に光を当て、リニアスケール７の透過部を透過した光を受けることにより、キャリッジの位置を検知している。
【０００４】
リニアエンコーダスケールを用いる方式では、正確にキャリッジの位置を検知するために、リニアスケール７自体をキャリッジの近傍に位置させることが一般的である。リニアスケール７をキャリッジに搭載した光学式センサ８で読み取ることために、リニアスケール７自体は剥き出しになっている。
【０００５】
記録ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録するインクジェットプリンタでは、インク滴の吐出に伴ってインクミストと呼ばれる霧状の微小なインク滴を発生する。このインクミストは、すべてが用紙に着弾するわけではなく、キャリッジの走査等によって起こる気流や、静電引力等によって、マシンの各部に付着してしまい、マシンが汚れてしまうことがある。特に、長期間使用していると、リニアスケール７の表面に付着したインクミストが蓄積していき、光学式センサ８の光信号発生部からの光がリニアスケール７の透過部を透過できず、検出不良を起こすという問題が起こる。光学式センサ８の誤検知によるキャリッジ位置の検知不良は、画像形成に影響するだけでなく、キャリッジ自体の制御ができなくなり、高速で稼動するキャリッジが衝突して内部の機械が破損してしまうなど、信頼性や耐久性に影響が出る場合もあった。また、近年、インクジェットプリンタがビジネス用途で使用されるようになっていることから、高耐久性が求められ、インクミストによる汚れによって起こる問題が重要視されてきている。
【０００６】
上記の問題に対処する方法として、リニアスケール７を覆う機構を設ける方法（特許文献１、２）や、キャリッジの走査により起こる気流を利用し、インクミストのリニアスケール７への付着を防ぐ方法（特許文献３）が知られている。また、リニアスケール７を清掃する機構を備えるという方法（特許文献４）も知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２で開示されている、リニアスケール７を覆う機構を設けるという方法では、リニアスケール７の周りの空間を多く使用する必要があり、リニアエンコーダスケールのユニットを設置する箇所が限られてしまうという問題があった。キャリッジを正確に制御するためには、リニアスケール７は、できるだけキャリッジの駆動中心に近い場所に設置した方が良いが、この方法では、駆動中心から離れた位置にしかリニアスケール７を設置できない。また、リニアスケール７のみを覆うにしても、覆う部材が完全に別の部材であると、その部材を取り付けるスペースが必要になる。また、リニアエンコーダスケールのユニット全てを覆うことは、現在使用しているリニアスケール７と光学式センサ８による構成では構成上難しく、光学式センサ８の見直しなど大きな変更が必要になってしまう。
【０００８】
特許文献３に開示されている、キャリッジの走査による気流を利用してインクミストの付着を防ぐ方法では、キャリッジが走査する際に、リニアスケール７自体が気流により振動し、正確な検知ができないという問題があった。
【０００９】
また、特許文献４に開示されている、リニアスケール７を清掃する機構を設けるという方法では、清掃機構がリニアスケール７を傷つけたり、清掃部材により汚れを拭き取るときに、逆にリニアスケール７の表面についた汚れを広範囲に延ばしたりしてしまうという問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、インクミストのリニアスケールへの付着を低減することが可能な画像形成装置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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明における画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、前記記録ヘッドが装着され、主走査方向に走査するキャリッジと、前記キャリッジを走査させるタイミングベルトと、リニアスケールとセンサにより構成され、前記キャリッジの位置を検知するリニアエンコーダスケールと、を有し、前記リニアスケールは、ループ状に形成された前記タイミングベルトの内側に設置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、インクミストのリニアスケールへの付着を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一般的なインクジェット記録装置のキャリッジ走査に関する構成を斜め後ろから見た図である。
【図２】一般的なインクジェット記録装置のキャリッジ走査に関する構成を真上から見た図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図８】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケールとタイミングベルト部の配置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図２は、一般的なインクジェット記録装置の上から見た場合の機構図である。このインクジェット記録装置は、記録部である記録ヘッド２を備えたキャリッジ１を持ち、キャリッジ１はタイミングベルト５とタイミングベルトクランプ部１２を介して、モータ６によりフレーム３に設置されたガイド軸４に沿って動作する。その際に、ガイド軸４と平行に配置してあるリニアスケール７を、キャリッジ１に搭載した光学式センサ８で読み取る事により、キャリッジ１の位置を把握し、キャリッジ１の動作を制御する。一方、記録媒体である用紙１０は用紙搬送機構９により搬送され、用紙１０上をキャリッジ１が走査することにより、記録ヘッド２はインクを吐出して用紙１に画像を印刷する。
【００１６】
図３（ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、キャリッジ走査部の構成の一例をマシン後方から見た図であり、図３（ｂ）は斜め後ろから見た図である。キャリッジ１を走査するためのタイミングベルト５がリニアスケール７を取り囲むように設置してある。このような構成の場合、リニアスケール７の上方と下方から流れてくるインクミストをタイミングベルト５が受けることになり、リニアスケールへのインクミストの付着を低減することができる。タイミングベルト５自体はキャリッジ走査に欠かせないものであり、キャリッジ１の位置を正確に制御するためにも、タイミングベルト５のクランプ部１２とリニアスケールの光学式センサ８との距離は近いほうが良い。本構成であれば、マシンの構成がほとんどかえることなく、新たに部材を追加することもなく、インクミストがリニアスケール７に付着するのを低減することができる。
【００１７】
図４（ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン斜め前方から見た図であり、図４（ｂ）、（ｃ）はマシン側面から見た図である。リニアスケール７の面をタイミングベルト５の面と平行に配置することにより、タイミングベルト５の中央付近では図３の状態よりもインクミストが付着しにくくなる。また、その部分でセンシングを行えば、インクミストによる問題を抑えることができる。
【００１８】
図４（ｃ）は、タイミングベルト５の取り付けが図４（ｂ）とは９０度違うマシンの場合の構成を示した図である。このような構成でも同様の効果が得えられる。
【００１９】
図５は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン側面から見た図である。リニアスケール７の幅に対してタイミングベルト５の幅を広く取ることで、さらにインクミストの付着を低減することができる。
【００２０】
図６（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン側面から見た図である。タイミングベルト５の幅をリニアスケール７よりも大きく取り、図の前後方向においてもリニアスケール７をタイミングベルト５の内側に収めることで、さらにインクミストの付着を低減することができる。図６（ｃ）はリニアスケール７がタイミングベルト５に対して垂直である場合のマシン斜め後方から見た図である。
【００２１】
図７（ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン斜め後方から見た図であり、図７（ｂ）は側面から見た図である。タイミングベルト５の中央付近で凸を設け、その間にリニアスケール７とセンサ８を設けることにより、開口部を小さくすることができるため、さらにインクミストがリニアスケール７に付着しにくくなる。
【００２２】
図８（ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン斜め前方から見た図であり、図８（ｂ）は側面から見た図である。図２からもわかるように、タイミングベルト５の位置は、駆動源であるモータ６と連結させる必要があるため、モータ６が取り付けられているフレーム部材３に近傍している場合が多い。その構成の場合であれば、フレーム部材３とタイミングベルト５の開口部を向き合うように配置し、図８（ｂ）に示すように、隙間を小さくすることで、２面ある開口部をほぼ一面に減らすことが出来る。
【００２３】
図９（ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン斜め前方から見た図であり、図９（ｂ）は側面から見た図である。開口部を小さくするために、追加の保護部材１１を設けることで、インクミストの付着をさらに低減する効果が得られる。すでにタイミングベルト５により２面（図ではリニアスケール７の上下）を覆っているために、残った開口部について考慮するだけで済むため、部品は小さいもので済む。
【００２４】
図１０（ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン斜め前方から見た図であり、図１０（ｂ）は側面から見た図である。図１０（ｃ）、（ｄ）は別のパターンを示した図である。フレーム部材３がタイミングベルト５の近傍にある場合は、フレーム部材３に保護部材１１を取り付けるとさらにインクミストの付着の低減に対して有効である。図１０（ａ）、（ｂ）のように、フレーム部材３とタイミングベルト５との隙間を保護部材１１で隠すことができる。また、保護部材１１を設ける構成としては、図１０（ｃ）、（ｄ）の構成も有効である。
【００２５】
図１１は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン側面から見た図である。図１０における保護部材１１をフレーム部材３で構成した。これによりインクミストの低減効果を持ったまま、追加部品を少なくすることができる。
【００２６】
図１２（ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン斜め前方から見た図であり、図１２（ｂ）は側面から見た図である。タイミングベルト５上に開口部の隙間を小さくするための保護部材１１を設けた。この保護部材１１はタイミングベルト５の駆動に支障ない形状にしてある。これにより、開口部を小さくすることができ、インクミストの付着を低減できる。また、タイミングベルト５上につけているため、スペースをとることがない。
【００２７】
図１３（ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン斜め前方から見た図であり、図１３（ｂ）は側面から見た図である。図１２と同様の形状をタイミングベルト自体に設けた。これにより図１２と同じ効果を持ったまま、部品点数を減らすことができる。
【００２８】
図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン側面から見た図である。キャリッジ１と光学式センサ８の接続部が無い開口部のほうが狭くなるように構成した。開口部の片側はセンサ８やタイミングベルト５のクランプ部１２（図１４に示されてない）があるために、キャリッジ１が主走査方向に走査することを考えると狭くするにも限界があるが、反対側は塞いでしまっても問題ない。特に、図８のように開口部を隠すためにフレーム部材３が利用できない場合に有効である。
【００２９】
図１５（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン側面から見た図である。リニアスケール７をタイミングベルト５の中央ではなく、開口部が小さい方に寄せてある。これにより、中央にある場合よりもインクミストの付着を防ぐことができる。
【００３０】
図１６（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の、リニアスケール７とタイミングベルト部をマシン側面から見た図である。タイミングベルト５を容易に触れることができないように、タイミングベルト５に対する保護部材１３を追加している。タイミングベルト保護部材１３は図１６（ｂ）のように、フレーム部材３から伸ばした構成でもよい。また、リニアスケール保護部材１１と一体化してもよい。
【００３１】
マシン内部でジャムした用紙をマシン内部に手を入れ、取り除く際などに、タイミングベルト５に触れてしまい、タイミングベルトがたわむことがある。本発明のように、リニアスケール７をタイミングベルト５により覆う構造であると、このたわんだタイミングベルト５を通してリニアスケール７にダメージを与えてしまう可能性がある。リニアスケール７にダメージを与えてしまうと、インクミストの付着と同様に検知不良を起こす可能性があり、これはリニアスケール７をタイミングベルト５により覆う構造にしたときの弱点である。図１６（ａ）、（ｂ）のように、保護部材を取り付ければ、これを防ぐことができる。
【００３２】
以上のように、リニアスケール７をキャリッジ１駆動用のタイミングベルト５の間に入れることにより、少なくとも上下左右からのインクミストの付着を防止する事ができる。また、キャリッジ動作に必要なタイミングベルト５を利用しているため、部品点数の増加も最小限で済む。また、もともとキャリッジ１駆動におけるマシンの構成としてタイミングベルト５とリニアスケール７は、キャリッジ１の動作を正確に検知するために互いを近傍に配置することが一般的であるため、キャリッジ１駆動におけるリニアスケール７やタイミングベルト５の位置構成を大きく変える必要が無い。タイミングベルト５の開口部を小さくする部材をつければ、さらにインクミストの付着を低減する事ができる。本構成を用いれば、追加部材についても簡単な形状で済み、マシンの構成を大きく変更する必要はない。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。
【００３４】
また、本発明における画像形成装置は、前記タイミングベルトのループにより形成される面は、水平面に垂直であるようにしても良い。
【００３５】
また、本発明における画像形成装置は、前記リニアスケールのスケールが印刷されている面は、前記タイミングベルトのループにより形成される面に垂直であるようにしても良い。
【００３６】
また、本発明における画像形成装置は、前記タイミングベルトの幅は、前記リニアスケールの幅よりも広いようにしても良い。
【００３７】
また、本発明における画像形成装置は、前記リニアスケールは、前記タイミングベルトの幅方向についても、前記タイミングベルトの内側に設置されているようにしても良い。
【００３８】
また、本発明における画像形成装置は、前記タイミングベルトは、前記タイミングベルトの形成するループの外側に向かった凸部を持つ形状であるようにしても良い。
【００３９】
また、本発明における画像形成装置は、前記記録ヘッド、前記キャリッジ、前記タイミングベルト及び前記リニアエンコーダスケールを囲むフレーム部材を有し、前記タイミングベルトの開口部の片端は、前記フレーム部材と対面しているようにしても良い。
【００４０】
また、本発明における画像形成装置は、前記フレーム部材に接続され、前記タイミングベルトの開口部の面積を小さくする第１の保護部材を有するようにしても良い。
【００４１】
また、本発明における画像形成装置は、前記第１の保護部材は、前記フレーム部により構成されるようにしても良い。
【００４２】
また、本発明における画像形成装置は、前記タイミングベルトの開口部の面積を小さくする第１の保護部材を有するようにしても良い。
【００４３】
また、本発明における画像形成装置は、前記タイミングベルトの開口部の面積を小さくするためにタイミングベルトの外側に装着される第１の保護部材を有するようにしても良い。
【００４４】
また、本発明における画像形成装置は、前記第１の保護部材は、前記タイミングベルトと一体であるようにしても良い。
【００４５】
また、本発明における画像形成装置は、前記タイミングベルトの二面ある開口部のうち、キャリッジと対面していない面の開口部の面積は、キャリッジと対面している面の開口部の面積より小さいようにしても良い。
【００４６】
また、本発明における画像形成装置は、前記リニアスケールは、前記タイミングベルトの幅方向の中央より、キャリッジと対面していない面に近いところに設置されているようにしても良い。
【００４７】
また、本発明における画像形成装置は、前記リニアスケールは、前記タイミングベルトの幅方向の中央より、前記フレーム部材に近いところに設置されているようにしても良い。
【００４８】
また、本発明における画像形成装置は、前記リニアスケールは、前記タイミングベルトの幅方向の中央部に設置されているようにしても良い。
【００４９】
また、本発明における画像形成装置は、前記タイミングベルトを覆う第２の保護部材を有することを有するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１    キャリッジ
３    フレーム部
５    タイミングベルト
７    リニアスケール
８    光学式センサ
１０    用紙
１１    保護部材
１３    保護部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００７−３２６２５７号公報
【特許文献２】特開平８−２３０２６５号公報
【特許文献３】特開２００５−２１９４３７号公報
【特許文献４】特開平９−１８９５７４号公報
【図１】
2010194827.tif 000003
【図２】
2010194827.tif 000004
【図３】
2010194827.tif 000005
【図４】
2010194827.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010194827.tif 000008
【図７】
2010194827.tif 000009
【図８】
2010194827.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010194827.tif 000012
【図１１】
2010194827.tif 000013
【図１２】
2010194827.tif 000014
【図１３】
2010194827.tif 000015
【図１４】
2010194827.tif 000016
【図１５】
2010194827.tif 000017
【図１６】
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