(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の印刷面にエマルジョン接着剤を塗布することにより当該印刷面に受像層を形成し、前記受像層の表面にインクジェットヘッドを用いて水性インクにより印刷を行うインクジェットプリンタを用いた記録媒体の印刷方法において、
前記インクジェットプリンタは、記録媒体を担持した媒体搬送トレーを、前記インクジェットヘッドの印刷位置を経由して搬送させて、前記記録媒体の表面に印刷を行う形式のものであり、
前記媒体搬送トレーの搬送を、前記媒体搬送トレーに噛み合い係合するスプロケットと、当該スプロケットの歯車が同軸状態に固着されている回転軸と、当該回転軸に取り付けた従動側歯車と、当該従動側歯車に噛み合っている駆動側歯車とを備えるトレー搬送ユニットにより行い、
前記トレー搬送ユニットを前記インクジェットヘッドに対して接近および離れる方向に移動する間隔調整を、前記回転軸がスライドする円弧ガイドを備え、前記従動側歯車が噛み合いを保ったまま前記駆動側歯車を中心として移動させる間隔調整機構により行うことを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
請求項１において、更に、
印刷終了後に、前記受像面の表面に紫外線遮蔽層を形成することを特徴とする印刷方法。
【請求項３】
請求項１または２において、更に、
印刷終了後あるいは前記紫外線遮蔽層の表面に、樹脂塗料による保護層を形成することを特徴とする印刷方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちの何れかの項において、
耐水性のある水性塗料が混合されたエマルジョン接着剤を用いて前記受像面を形成することを特徴とする印刷方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちの何れかの項において、
界面活性剤が混入されたエマルジョン接着剤を用いて前記受像面を形成することを特徴とする印刷方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちの何れかの項において、
顔料、染料、金粉等の着色成分が混合されたエマルジョン接着剤を用いて前記受像層を形成することを特徴とする印刷方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちの何れかの項において、
香料が混入されたエマルジョン接着剤を用いて前記受像層を形成することを特徴とする印刷方法。
【請求項８】
水性インクにより印刷を行なうインクジェットヘッドと、
記録媒体を担持して搬送する媒体搬送トレーと、
当該媒体搬送トレーを前記インクジェットヘッドの印刷位置を経由して搬送させるトレー搬送ユニットと、
このトレー搬送ユニットを前記インクジェットヘッドに対して接近および離れる方向に移動させる間隔調整機構とを有しており、
前記トレー搬送ユニットは、前記媒体搬送トレーに噛み合い係合するスプロケットと、当該スプロケットの歯車が同軸状態に固着されている回転軸と、当該回転軸に取り付けた従動側歯車と、当該従動側歯車に噛み合っている駆動側歯車とを備えており、
前記間隔調整機構は、前記回転軸がスライドする円弧ガイドを備え、前記従動側歯車が噛み合いを保ったまま前記駆動側歯車を中心として移動可能となっているインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタを用いて水性インク（染料、顔料）により記録媒体に印刷を行う印刷方法に関し、特に、木製の板材等のような吸水性表面を備えた記録媒体、およびプラスチック板や金属板等のような撥水性表面を備えた記録媒体に対して耐久性等に優れた印刷画像を形成することのできる印刷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタによる印刷対象物としては、一般的な記録紙の他に、コンパクトディスクの表面等といった各種の物が考えられる。本願人も、先に、インクジェットプリンタを用いてＣＤ等の表面に印刷を行うために、ＣＤ等の記録媒体を媒体搬送トレーに載せ、媒体搬送トレーをインクジェットヘッドによる印刷位置を経由して搬送させる構成のプリンタを提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェットプリンタに使用されるインクは一般に水性インクであるので、水性インクに相性の悪い素材を記録媒体として採用できないという問題点がある。例えば、吸水性の高い木材等の表面にインクジェットプリンタにより印刷を行うと、インク溶液が木材の内部に吸収されてしまうので、印刷画像を木材表面に定着させることができない。一方、プラスチック板等の撥水性の記録媒体の場合には、表面張力によりインク溶液が全く吸収されないので、やはり、形成された印刷画像の記録媒体表面に対する定着力が弱く、簡単に剥離してしまう。
【０００４】
本発明の課題は、吸水性の高い木材等に対して定着性、耐久性の高い印刷画像を形成することのできるインクジェットプリンタを用いた印刷方法を提案することにある。
【０００５】
また、本発明の課題は、プラスチック板等のような撥水性の高い記録媒体に対して、定着性および耐久性の高い印刷画像を形成することのできるインクジェットプリンタを用いた印刷方法を提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、記録媒体の印刷面にエマルジョン接着剤を塗布することにより当該印刷面に受像層を形成し、前記受像層の表面にインクジェットヘッドを用いて水性インクにより印刷を行うインクジェットプリンタを用いた記録媒体の印刷方法において、前記インクジェットプリンタは、記録媒体を担持した媒体搬送トレーを、前記インクジェットヘッドの印刷位置を経由して搬送させて、前記記録媒体の表面に印刷を行う形式のものであり、前記媒体搬送トレーの搬送を、前記媒体搬送トレーに噛み合い係合するスプロケットと、当該スプロケットの歯車が同軸状態に固着されている回転軸と、当該回転軸に取り付けた従動側歯車と、当該従動側歯車に噛み合っている駆動側歯車とを備えるトレー搬送ユニットにより行い、前記トレー搬送ユニットを前記インクジェットヘッドに対して接近および離れる方向に移動する間隔調整を、前記回転軸がスライドする円弧ガイドを備え、前記従動側歯車が噛み合いを保ったまま前記駆動側歯車を中心として移動させる間隔調整機構により行うことを特徴としている。
【０００７】
エマルジョン接着剤により形成された受像層は水性インクによる印刷面として最適であり、得られた印刷画像の定着性が極めて高い。よって、木材等のような吸水性の高い記録媒体に対する印刷が可能になる。
【０００８】
ここで、屋外看板等のような印刷物の場合には、印刷画像の耐候性を高めるために、印刷画像を形成した後に、前記受像面の表面に、キシレン系の溶剤等のＵＶカット剤を塗布することにより紫外線遮蔽層を形成することが望ましい。
【０００９】
また、印刷画像の耐久性を高めるためには、印刷画像の形成後に、その表面あるいは、紫外線遮蔽層の表面に、樹脂塗料による保護層を形成することが望ましい。
【００１０】
一方、本発明は、耐水性のある水性塗料が混合されたエマルジョン接着剤を用いて前記受像面を形成することを特徴としている。この代わりに、界面活性剤が混入されたエマルジョン接着剤を用いて前記受像面を形成することを特徴としている。
【００１１】
このような受像層は、プラスチック板や金属板等のような撥水性表面に対する付着力あるいは定着力が優れている。よって、この受像層に水性インクによる印刷画像を形成すれば、定着性に優れた印刷画像を撥水性の高い素材の表面に形成することができる。
【００１２】
次に、本発明においては、顔料、染料、金粉等の着色成分が混合されたエマルジョン接着剤を用いて前記受像層を形成することを特徴としている。また、香料が混入されたエマルジョン接着剤を用いて前記受像層を形成することを特徴としている。
【００１３】
なお、本発明の印刷方法に用いるインクジェットプリンタは、記録媒体の印刷面に形成された受像層の表面に印刷を行う記録媒体の印刷装置において、水性インクにより印刷を行なうインクジェットヘッドと、記録媒体を担持して搬送する媒体搬送トレーと、当該媒体搬送トレーを前記インクジェットヘッドの印刷位置を経由して搬送させるトレー搬送ユニットと、このトレー搬送ユニットを前記インクジェットヘッドに対して接近および離れる方向に移動させる間隔調整機構とを有しており、前記トレー搬送ユニットは、前記媒体搬送トレーに噛み合い係合するスプロケットと、当該スプロケットの歯車が同軸状態に固着されている回転軸と、当該回転軸に取り付けた従動側歯車と、当該従動側歯車に噛み合っている駆動側歯車とを備えており、前記間隔調整機構は、前記回転軸がスライドする円弧ガイドを備え、前記従動側歯車が噛み合いを保ったまま前記駆動側歯車を中心として移動可能となっている。このようなインクジェットプリンタを用いれば、厚い板材等に対しても、一般的な記録紙と同様に印刷動作を行うことができるので便利である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明によるインクジェットプリンタを用いた印刷方法を説明する。
【００１５】
（吸水性の記録媒体への印刷方法）
図７には、インクジェットプリンタを用いた木製板材等のような吸水性の記録媒体の表面に水性インクにより印刷画像を形成する印刷方法を示す説明図である。この図を参照して説明すると、まず、図７（ａ）に示すように吸水性の記録媒体８を用意し、図７（ｂ）に示すように、この印刷面８１に酢酸ビニルエルジョン等の樹脂を塗布する。この樹脂は、木工ボンドとして市販されている接着剤と同一の成分のものであり、乾燥すると透明な樹脂層に変わるものである。塗布した接着剤により印刷面８１には受像層８２が形成される。使用するエマルジョン接着剤は、酢酸ビニルエマルジョン系以外ものであってもよい。
【００１６】
受像層８２が乾燥した後は、図７（ｃ）に示すように、当該受像層８２の表面にインクジェットプリンタを用いて水性インクにより所望の印刷画像８３を形成する。
【００１７】
印刷後は、図７（ｄ）に示すように、形成された印刷画像８３の表面に、キシレン系の溶剤等のＵＶカット剤を塗布することにより、紫外線遮蔽層８４を形成する。さらに、図７（ｅ）に示すように、紫外線遮蔽層８４の表面に樹脂塗料による保護層８５を形成する。
【００１８】
このようにして、本例の印刷方法では、木材等の表面に水性インクを用いて、耐久性、耐候性のある印刷を行うことができう。よって、屋外看板等の印刷を簡単に、しかも廉価に行うことが可能である。
【００１９】
ここで、顔料、染料、金粉等の着色成分が混合されたエルジョン接着剤を用いて受像層８２を形成すれば、印刷面の下地の色を自由に選ぶことができる。また、金粉、銀粉を混合すれば、デザイン的に変化に富む印刷面を形成できる。更に、香料が混入されたエマルジョン接着剤を用いて受像層を形成すれば、視覚とともに臭覚にも訴えることの可能な印刷物を実現することができる。
【００２０】
（撥水性の記録媒体への印刷方法）
一方、撥水性表面、例えば、金属表面、プラスチック表面、ガラス表面等に対する印刷を好適に行うためには、耐水性のある水性塗料が混合されたエマルジョン接着剤を用いて、上記の受像面８２を形成すればよい。
【００２１】
これに加えて、あるいは、これとは別に、界面活性剤が混入されたエマルジョン接着剤を用いて受像面８２を形成することもできる。
【００２２】
この場合においても、顔料、染料、金粉等の着色成分が混合されたエルジョン接着剤を用いて受像層８２を形成すれば、印刷面の下地の色を自由に選ぶことができ、また、金粉、銀粉を混合すれば、デザイン的に変化に富む印刷面を形成できる。更に、香料が混入されたエマルジョン接着剤を用いて受像層を形成すれば、視覚とともに臭覚にも訴えることの可能な印刷物を実現できる。
【００２３】
（本発明の印刷方法に適したインクジェットプリンタ）
次に、上記の印刷方法に用いるのに適したインクジェットプリンタの一例を説明する。図１は本例のインクジェットプリンタの平面構成図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線の方向に見た場合の側面構成図、および図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した部分の断面構成図である。
【００２４】
これらの図を参照して説明すると、本例のインクジェットプリンタ１は、架台フレーム２と、この上面のほぼ中央に配置されたインクジェットヘッドユニット３と、このヘッドユニット３に対する給紙側に配置された給紙側フラットベット（トレーガイド）４と、ヘッドユニット３の排紙側に配置された排紙側フラットベット（トレーガイド）５と、ヘッドユニット３および給紙側フラットベット５の間に配置されているトレー搬送ユニット６とを有している。また、このトレー搬送ユニット６によって、ヘッドユニット３による印字位置３１を経由する搬送経路に沿って往復移動する媒体搬送トレー７を備えている。
【００２５】
図４は媒体搬送トレーを示す斜視図であり、この図に示すように、媒体搬送トレー７は、一定の厚さの矩形板７１と、この両側縁に沿って、搬送方向に向けてそれぞれ一列に形成されたスプロケット孔７２、７３を備えている。矩形板７１の平坦な表面において点線で囲まれている領域が記録媒体の担持面７４とされている。この担持面７４に、厚い木製板等の記録媒体８が載置される。
【００２６】
図５および図６はトレー搬送ユニット６の概略構成を示す斜視図および側面図である。これらの図を参照して説明すると、トレー搬送ユニット６は、媒体搬送トレー７の両側のスプロケット孔７２、７３に噛み合い可能な一対のスプロケット６１、６２と、これらのスプロケット６１、６２をヘッドユニット３のインクジェットヘッド３２のノズル面３３（図２参照）に対して接近および離れる方向に移動させる間隔調整機構１０と、一対のスプロケット６１、６２を回転駆動する駆動力伝達機構９とを有している。
【００２７】
本例のスプロケット６１は、２個の歯車６３、６４と、これらに架け渡した歯付きベルト６５と、この歯付きベルト６５の外周面に一定の間隔で形成された噛み合い突起６６とを備えた構成となっている。歯付きベルト６５は媒体搬送トレーの搬送方向に長い長円形のループを描くように架け渡されている。他方のスプロケット６２も同一構造であり、２個の歯車６７、６８と歯付きベルト６９と、この歯付きベルト６９の外周面に形成された噛み合い用突起７０とを備えている。これら一対の歯付きベルト６５、６９の上側に位置する水平な外周面によって媒体トレー搬送面の高さが規定されている。
【００２８】
（間隔調整機構）
間隔調整機構１０は、各スプロケット６１、６２の歯車６３および６７が同軸状態に固着されている共通の回転軸１１と、各スプロケット６１、６２の他方の歯車６４および６８が同軸状態に固着されている共通の回転軸１２とを備えている。これらの回転軸１１、１２は支持板１３によって回転自在に支持されている。支持板１３は、底板部分１３１と、この底板部分１３１の両端から垂直に起立している側板部分１３２、１３３とを備え、両方の側板部分１３２、１３３の間に回転軸１１、１２が搬送方向に直交する方向に水平且つ平行に架け渡されている。
【００２９】
この支持板１３の底板部分１３１の中央部分は、昇降部材１４によって支持されている。昇降部材１４は、水平方向から底板部分１３１を受入れ可能な水平溝１４１、１４２が形成されている側板部分１４３、１４４と、これらの側板部分１４３、１４４の下端を連結している水平な底板部分１４５とを備えている。
【００３０】
また、側板部分１４３、１４４の間には、水平溝１４１、１４２の上側に１本の回転軸１４５が架け渡されて、この回転軸１４５の両端部分には回転自在に上側押さえローラ１４６、１４７が回転自在に取り付けられている。一方、側板部分１４３、１４４の間において、水平溝１４１、１４２の下側には２本の回転軸１４８、１４９が水平に架け渡され、各回転軸１４８、１４９の両端部分には回転自在にそれぞれ下側押さえローラ１５１、１５２および１５３、１５４が回転自在に取り付けられている。
【００３１】
側板部分１４３、１４４に形成された水平溝１４１、１４２に水平方向から差し込まれた状態の支持板の底板部分１３１は、上側押さえローラ１４６、１４７と、下側押さえローラ１５１、１５２および１５３、１５４とによって上下から挟まれている。従って、支持板１３を、水平方向にスライド可能な状態で昇降させることができる。
【００３２】
昇降部材１４の一方の側板部分１４３は下方に延長した延長部分１５５を備えており、この部分には垂直にラック１６が固定されている。このラック１６にはピニオン１７が噛み合っており、このピニオン１７は昇降用のステッピングモータ１８の出力軸１８１に固着されている。
【００３３】
従って、ステッピングモータ１８を駆動すると、モータ回転力が昇降部材１４の昇降運動に変換される。昇降部材１４が昇降すると、これに支持されている支持部材１３も一緒に昇降し、当該支持部材１３に架け渡されている回転軸１１、１２に取り付けられているスプロケット６１、６２も昇降する。この結果、当該スプロケット６１、６２によって規定される媒体搬送トレーの搬送面とヘッドユニット３のインクジェットヘッド３２の間隔が増減する。
【００３４】
（駆動力伝達機構）
次に、スプロケット６１、６２を回転駆動させるための駆動力の伝達機構を説明する。スプロケット６１、６２のの回転軸１１の一端には従動側歯車１９が同軸状態に取り付け固定されている。この従動側歯車１９は架台フレーム２の側に取り付けられた駆動側歯車２０に噛み合っている。駆動側歯車２０は減速歯車列２１を介して搬送用モータ（図示せず）に連結されている。従って、駆動用モータを駆動すると、駆動側歯車２０、従動側歯車１９を介して回転軸１１が回転するので、スプロケット６１、６２も一体となって回転して、当該スプロケット６１、６２に乗っている媒体搬送トレー７が搬送されることになる。
【００３５】
ここで、２本の回転軸１１、１２の両端は支持板１３の両側の側板部分１３２、１３３を貫通して外方に水平に延びている。側板部分１３２、１３３の外側には、円弧状のスライド溝２２１、２２２が形成されたガイド板２２と、円弧状のスライド溝２３１、２３２が形成されたガイド板２３が配置されている。回転軸１１、１２の両端はそれぞれのガイド板２２、２３の円弧状スライド溝２２１、２３１、および２２２、２３２をスライド可能な状態で貫通している。
【００３６】
図６から良く分かるように、昇降する従動側歯車１９は、固定した位置に配置されている駆動側歯車２０に噛み合っている。従動側歯車１９を常に駆動側歯車２０に噛み合わせておくためには、従動側歯車１９を、駆動側歯車２０の回転中心２０ａを中心とする円弧状の軌跡１９ａに沿って昇降させる必要がある。そこで、本例では、回転軸１１、１２を当該円弧状軌跡２０ｂに沿った円弧状スライド溝２２１、２３１および２２２、２３２に沿ってスライドさせるようにしている。
【００３７】
ここで、回転軸１１、１２を円弧状スライド溝に沿って昇降させるためには、スライドに伴い水平方向にも移動させる必要がある。本例では、前述したように、回転軸１１、１２が架け渡されている支持板１３を水平方向にスライド可能な状態で、上側押さえローラ１４６、１４７と、下側押さえローラ１５１、１５２および１５３、１５４を備えた昇降部材１４によって支持している。従って、従動側歯車１９を、駆動側歯車２０に噛み合わせた状態のままで、昇降させることが可能である。
【００３８】
（フラットベットの構造）
次に、本例のインクジェットプリンタ１では、このようなスプロケット６１、６２の昇降に連動させて、フラットベット４、５も連動させて昇降させるようにしている。この結果、常に、スプロケット６１、６２によって規定される搬送面とフラットベット４、５による媒体搬送トレー７の搬送面が同一平面上に位置する。
【００３９】
図１ないし図３を参照して説明すると、各フラットベット４、５は、両側に、媒体搬送トレー７の側面をガイドするトレーガイド４１、４２および５１、５２を備えている。また、媒体搬送トレー７の搬送面を規定する複数個のローラ４３、５３を備えており、これらのローラ４３、５３を回転自在に支持している回転軸４４、５４を支持している水平支持枠４５、５５は、垂直なリニアガイド４６、５６によって昇降可能に支持されている。水平支持枠４５、５５には下方に延びるブラケット４７、５７が取り付けられており、これらのブラケット４７、５７には垂直にラッ４８、５８が取り付けられている。各ラック４８、５８には、それぞれベット昇降用モータ４９、５９の出力軸に取り付けたピニオン５０、６０が噛み合っている。
【００４０】
モータ４９、５９を駆動すると、水平支持枠４５、５５を昇降させることができる。本例では、モータ４９、５９の駆動を、トレー搬送用ユニット６の昇降用モータ１８に連動させることにより、常に、スプロケット６１、６２によって規定されるトレー搬送面と、各フラットベット４、５によって規定されるトレー搬送面が同一高さとされる。
【００４１】
以上説明したように、本例のインクジェットプリンタ１においては、媒体搬送トレー７を印字位置を経由させて往復移動させることにより、当該媒体搬送トレー７に担持された記録媒体８に印字を行うことができる。媒体搬送トレー７はスプロケット６１、６２によって搬送されるので、一般的な紙送りローラを用いた摩擦係合式の搬送機構に比べて、重量のある記録媒体を確実に搬送できる。
【００４２】
また、媒体搬送トレー７に載せる記録媒体８の厚さに応じて、スプロケット６１、６２を上下に移動させることにより、搬送される記録媒体８とインクジェットヘッド３２のノズル面３３とのギャップを常に一定に保持することができる。よって、厚い記録媒体に対しても印字を行うことが可能になる。
【００４３】
さらに、本例では、搬送方向の前後に配置したフラットベット４、５を備えており、これらがスプロケット６１、６２と一体となって昇降する。従って、これらのフラットベット４、５によっても媒体搬送トレー７を支持することにより、長い媒体搬送トレー７を搬送することができる。
【００４４】
なお、本発明の印刷方法に用いるインクジェットプリンタとしては上記以外の一般的な構成のものも使用できることは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインクジェットプリンタを用いた印刷方法においては、吸水性の記録媒体の表面に、エマルジョン接着剤を塗布することにより水性インクによる印刷に適した受像面を形成している。従って、インクジェットプリンタを用いて、木製板材等の表面に対しても定着性、耐久性のある印刷画像を水性インクにより形成することが可能になる。
【００４６】
また、本発明の印刷方法では、撥水性の記録媒体の表面に、耐水性のある水性塗料が混合されたエマルジョン接着剤を塗布し、あるいは、界面活性剤が混合されたエマルジョン接着剤を塗布することいより水性インクによる印刷に適した受像面を形成している。従って、インクジェットプリンタを用いて、プラスチック、金属、ガラス等の表面に対しても剥離することのない耐久性のある印刷画像を水性インクにより形成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェットプリンタの平面構成図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタのＩＩ−ＩＩ線の方向から見た場合の側面構成図である。
【図３】図１のインクジェットプリンタのＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した部分の断面構成図である。
【図４】図１のインクジェットプリンタの媒体搬送トレーの斜視図である。
【図５】図１のインクジェットプリンタの媒体搬送トレーを示す斜視図である。
【図６】図１のインクジェットプリンタの媒体搬送トレーの側面構成を示す説明図である。
【図７】本発明による木材等の吸水性の記録媒体への印刷方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１  インクジェットプリンタ
２  架台フレーム
３  ヘッドユニット
３１  印刷位置
３２  インクジェットヘッド
３３  ノズル面
４  フラットベット
５  フラットベット
６  トレー搬送ユニット
７  媒体搬送トレー
７２、７３  スプロケット孔
８  記録媒体
８１  印刷面
８２  受像層
８３  印刷画像
８４  紫外線遮蔽層
８５  保護層
６１、６２  スプロケット
１１、１２  回転軸
１３  支持板
１４  昇降板
１６  ラック
１７  ピニオン
１８  昇降用のモータ
２２１、２２２、２３１、２３２  円弧状のスライド溝
１４６、１４７  上側押さえローラ
１５１〜１５４  下側押さえローラ
１９  従動側歯車
１９ａ  従動側歯車の移動軌跡
２０  駆動側歯車
２０ａ  駆動側歯車の中心
【図１】
0003701805.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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