(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にインクを噴射して印字を行う印字ヘッドと、該印字ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて印字ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、前記印字ヘッドとその印字ヘッドに接続されるインクカートリッジとの接続部に配置されたフィルタ部材とを備えるインクジェットプリンタの回復装置において、
前記吸引ポンプ手段は、前記吸引キャップに接続した吸引口及び排出口を有するポンプケーシングと、該ポンプケーシング内において独立移動可能で間に容積可変のポンプ室を形成する２つのピストン部材とを有し、前記２つのピストン部材がカム部材に連係されて移動されるものであって、
前記吸引キャップが前記印字ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記２つのピストン部材間の前記ポンプ室を前記吸引口に接続する一方該ポンプ室の容積を拡大した後その状態を前記カム部材の所定回転角の間維持して、インクが前記フィルタ部材を通過し前記印字ヘッド内のインク通路を満たす第１の吸引動作を行い、
その第１の吸引動作の後、前記２つのピストン部材を、前記拡大したポンプ室の容積を維持したまま移動させ前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉塞し、
その吸引口の閉塞の後、前記吸引キャップが前記印字ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記ポンプ室を前記吸引口に接続する一方、前記カム部材の回転角において前記第１の吸引動作よりも長い間にわたり、該ポンプ室の容積を前記第１の吸引動作よりも拡大しかつその状態を前記カム部材の所定回転角の間維持して前記印字ヘッドから前記第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作を行うものであることを特徴とするインクジェットプリンタの回復装置。
【請求項２】
記録媒体にインクを噴射して印字を行う印字ヘッドと、該印字ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて印字ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、前記印字ヘッドとその印字ヘッドに接続されるインクカートリッジとの接続部に配置されたフィルタ部材とを備えるインクジェットプリンタの回復装置において、
前記吸引ポンプ手段は、前記吸引キャップに接続した吸引口及び排出口を有するポンプケーシングと、該ポンプケーシング内において独立移動可能で間に容積可変のポンプ室を形成する２つのピストン部材とを有し、前記２つのピストン部材がカム部材に連係されて移動されるものであって、
前記吸引キャップが前記印字ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記２つのピストン部材間の前記ポンプ室を前記吸引口に接続する一方該ポンプ室の容積を拡大した後その状態を前記カム部材の所定回転角の間維持して、インクが前記フィルタ部材を通過し前記印字ヘッド内のインク通路を満たす第１の吸引動作を行い、
その第１の吸引動作の後、前記吸引キャップが前記印字ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記カム部材の回転角において前記第１の吸引動作よりも長い間にわたり、前記ポンプ室の容積を前記第１の吸引動作の状態からさらに前記第１の吸引動作よりも拡大しかつその状態を前記カム部材の所定回転角の間維持して前記印字ヘッドから前記第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作を行うものであることを特徴とするインクジェットプリンタの回復装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体にインクを噴射して印字を行うインクジェットプリンタの回復装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、記録媒体にインクの液滴を噴射して印字を行うインクジェットプリンタは、本体ケースの内部に、インクジェット式の印字ヘッド及び該印字ヘッドに供給するインクを収容するインクカートリッジを交換可能に搭載する記録装置と、記録媒体を搬送する搬送装置と、該搬送装置によって搬送される記録媒体の大きさに応じて、前記記録装置を往復移動させるキャリッジ装置とを備えている。
【０００３】
また、印字ヘッドにおいて良好なインク吐出状態を維持するために、印字ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて、大きな負圧力を作用させて印字ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段を設けることも知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した如きインクジェットプリンタの使用において、使用者が最初に印字を行う場合や、インクの残量が少なくなった状態で、使用者が吐出不良であると誤判断して吸引ポンプ手段によって吸引動作を行って印字ヘッド内のインクがなくなったりした場合等、印字ヘッド内にインクが含まれておらずインク通路が空気で満たされている状態が生じうるが、そのような状態で、吸引ポンプ手段により吸引動作を行う際に、吸引キャップを通じて大きな負圧力を作用させて印字ヘッドのインクを一気に吸引するようにすると、インクカートリッジより印字ヘッドの多数のチャンネル（インク通路）内にインクが空気と混ざった状態で急激に流入し、該インクが泡立ち、印字ヘッド内のインクに気泡が含まれることとなる。特に、印字ヘッドとインクカートリッジの接続部分（例えばインクカートリッジのインク供給孔）に、印字ヘッド側にゴミ等がインクと共に移動しないようにフィルタ部材が設けられている場合にその傾向が顕著である。
【０００５】
また、例えば特公平５−４２２０号公報に記載されるように、圧力発生手段が発生する圧力を利用してノズルからインクを排出させることにより、ノズルからのインクの吐出不良の回復を行うインク吐出装置において、前記ノズルからのインクの吐出状況を把握し、前記圧力発生手段が発生する前記回復のための圧力を、前記把握された互いに異なる第１，第２のインク吐出状況に対応した夫々異なる第１，第２の値として前記回復を行うようにしたものが提案されているが、ノズルからのインクの吐出状況を把握し、それに基づいて制御するため、制御が複雑になる。
【０００６】
さらに、チューブパイプをカムで押しつぶし、その圧力でパージを行うインクジェットプリンタの回復装置で、カムの駆動量を制御して、チューブパイプを押しつぶす量を変更するようにしたものも知られているが、前述したものと同様に制御が複雑になる。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、印字ヘッド内にインクが含まれておらずインク通路が空気で満たされている状態においても、泡立てることなく吸引ポンプ手段による吸引動作を行うことができるインクジェットプリンタの回復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】
【０００８】
請求項１にかかる発明は、記録媒体にインクを噴射して印字を行う印字ヘッドと、該印字ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて印字ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、前記印字ヘッドとその印字ヘッドに接続されるインクカートリッジとの接続部に配置されたフィルタ部材とを備えるインクジェットプリンタの回復装置において、
前記吸引ポンプ手段は、前記吸引キャップに接続した吸引口及び排出口を有するポンプケーシングと、該ポンプケーシング内において独立移動可能で間に容積可変のポンプ室を形成する２つのピストン部材とを有し、前記２つのピストン部材がカム部材に連係されて移動されるものであって、
前記吸引キャップが前記印字ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記２つのピストン部材間の前記ポンプ室を前記吸引口に接続する一方該ポンプ室の容積を拡大した後その状態を前記カム部材の所定回転角の間維持して、インクが前記フィルタ部材を通過し前記印字ヘッド内のインク通路を満たす第１の吸引動作を行い、
その第１の吸引動作の後、前記２つのピストン部材を、前記拡大したポンプ室の容積を維持したまま移動させ前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉塞し、
その吸引口の閉塞の後、前記吸引キャップが前記印字ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記ポンプ室を前記吸引口に接続する一方、前記カム部材の回転角において前記第１の吸引動作よりも長い間にわたり、該ポンプ室の容積を前記第１の吸引動作よりも拡大しかつその状態を前記カム部材の所定回転角の間維持して前記印字ヘッドから前記第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作を行うものである。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
請求項２にかかる発明は、記録媒体にインクを噴射して印字を行う印字ヘッドと、該印字ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて印字ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、前記印字ヘッドとその印字ヘッドに接続されるインクカートリッジとの接続部に配置されたフィルタ部材とを備えるインクジェットプリンタの回復装置において、
前記吸引ポンプ手段は、前記吸引キャップに接続した吸引口及び排出口を有するポンプケーシングと、該ポンプケーシング内において独立移動可能で間に容積可変のポンプ室を形成する２つのピストン部材とを有し、前記２つのピストン部材がカム部材に連係されて移動されるものであって、
前記吸引キャップが前記印字ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記２つのピストン部材間の前記ポンプ室を前記吸引口に接続する一方該ポンプ室の容積を拡大した後その状態を前記カム部材の所定回転角の間維持して、インクが前記フィルタ部材を通過し前記印字ヘッド内のインク通路を満たす第１の吸引動作を行い、
その第１の吸引動作の後、前記吸引キャップが前記印字ヘッドのノズル面を覆った状態で、前記カム部材の回転角において前記第１の吸引動作よりも長い間にわたり、前記ポンプ室の容積を前記第１の吸引動作の状態からさらに前記第１の吸引動作よりも拡大しかつその状態を前記カム部材の所定回転角の間維持して前記印字ヘッドから前記第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作を行うものである。
【００１２】
【００１３】
【発明の効果】
【００１４】
請求項１にかかる装置は、吸引ポンプ手段が、独立移動可能な２つのピストン部材を駆動しポンプ室を拡大して、インクがフィルタ部材を通過し印字ヘッド内のインク通路を満たす第１の吸引動作を行い、その後ポンプ室の容積を維持したまま２つのピストン部材を移動させ吸引口を閉塞して吸引動作を停止し、再びポンプ室を拡大して前記第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作を行うので、印字ヘッド内にインクが含まれておらずインク通路が空気で満たされている状態においても、泡立てることなく、吸引動作を行うことができる。
【００１５】
【００１６】
請求項２にかかる装置は、吸引ポンプ手段が、独立移動可能な２つのピストン部材を駆動して、インクがフィルタ部材を通過し印字ヘッド内のインク通路を満たす第１の吸引動作を行い、その後ポンプ室の容積を維持したまま２つのピストン部材を移動させ吸引口を閉塞して吸引動作を停止し、再びポンプ室を拡大して前記第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作を行うので、印字ヘッド内にインクが含まれておらずインク通路が空気で満たされている状態においても、泡立てることなく、吸引動作を行うことができる。
【００１７】
【００１８】
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。インクジェットプリンタの外観を示す図１において、インクジェットプリンタ１は、左右方向に延びる回転軸（図示せず）によってプリンタフレーム２に回転可能に支承される円筒形状のプラテンローラ３を有する。プラテンローラ３は、給紙カセット又は手差し給紙部から供給された印刷用紙４を、インクジェット式の印字ヘッド５に対面させながら搬送するものであり、紙送り装置の一部を構成している。
【００２０】
尚、前記印刷用紙４は、プリンタフレーム２の後方の図示しない用紙供給口から矢符Ａの方向に供給され、プラテンローラ３の回転により矢符Ｂの方向に送給され、図示しない用紙排出口から矢符Ｃの方向に排出されるように構成されている。
【００２１】
前記プラテンローラ３の前方には、キャリッジ６がプラテンローラ３の軸線に沿って矢符Ｄの方向に移動可能に設けられている。キャリッジ６は、前記印字ヘッド５のほか、該印字ヘッド５に供給するためのインクを収容するインクカートリッジ７がそれぞれ着脱可能に搭載されている。印字ヘッド５とインクカートリッジ７との接続部分は、図２に詳細を示すように、キャリッジ６のカートリッジ装着部６に、マニホールド部材８を介して、ヘッド支持部材９に支持された印字ヘッド５が接続されている。マニホールド部材８は、その後端部がカートリッジ装着部６ａの縦壁部６ｂを貫通してジョイント部材１０を介してインクカートリッジ７に接続されている。その接続部分においては、インクカートリッジ７のインク供給孔７ａにアダプタ１１と共に網状のフィルタ部材１２が設けられている。なお、１４，１５はそれぞれ上カバー及び下カバーである。
【００２２】
また、キャリッジ６は、プラテンローラ３の軸線と平行に設けられたキャリッジ軸８にスライド移動可能に嵌挿され、これによって、キャリッジ６に搭載された印字ヘッド５は、プラテンローラ３の軸線に沿って、スライド移動により往復移動可能となっている。
【００２３】
前記キャリッジ６は、キャリッジ駆動モータ２１によって、ベルト２２及びプーリ２３，２４を有するベルト駆動機構を介して駆動されるようになっている。
【００２４】
また、前記プラテンローラ３に対応する印字エリアの右側には、印字ヘッド５の不吐出あるいは吐出不良を回復するためのパージ装置としての吸引ポンプ手段３１が配設された回復エリアが形成されている。このような吸引ポンプ手段３１を設けているのは、インクジェット式の印字ヘッド５は、使用中に内部に気泡が発生したり、吐出面上にインクの液滴が付着したりする等の原因により吐出不良を起こすので、これを良好な吐出状態に回復させるためである。
【００２５】
また、前記吸引ポンプ手段３１に隣接して、印字エリア側に印字ヘッド５のノズル面をワイピングするワイパー部材３２が、その反対側に印字を行わない際に印字ヘッド５のノズル面を覆いインク蒸発を防止してノズル面が乾燥するのを回避する保護キャップ装置３３がそれぞれ配設されている。
【００２６】
前記吸引ポンプ手段３１は、印字ヘッド５の移動経路内に突出した突出位置と印字ヘッド５の移動経路より後退した待機位置との間を移動可能で、突出位置において印字ヘッド５を覆う吸引キャップ３４と、前記突出位置において、印字ヘッド５が吸引キャップ３４に覆われているときに、負圧を発生させ、印字ヘッド５内の残留インクを吸引除去する吸引ポンプ３５とを備え、吸引ポンプ３５がカム部材３６によって作動制御されるようになっている。
【００２７】
前記吸引ポンプ３５は、図３に示すように、吸引口４１ａと排出口４１ｂとを有するポンプケーシング４１内に第１及び第２のピストン部材４２，４３が設けられ、該ピストン部材４２，４３に一端部が連結された軸部材４４，４５の他端部がカム部材４６のカム溝に係合している。吸引キャップ３４は吸引パイプ（図示せず）を介して吸引ポンプ３５の吸引口４１ａに接続され、排出口４１ｂが排出パイプ４４を通じて、吸着材４５が収容された廃インクタンク４６に連係されている。
【００２８】
従って、吸引ポンプ３５によって吸引された印字ヘッド５のノズル内の残留インクは、吸引ポンプ３５を介して廃インクタンク４６に吐出され、そして廃インクタンク４６内の吸着材４５に吸着されるようになっている。
【００２９】
そして、上記カム部材３６による吸引ポンプ３５の制御は、印字ヘッド５のインクを吸引するために吸引力の異なる二以上の吸引動作を行うようになっている。すなわち、吸引ポンプ３５が行う吸引動作は、吸引力が小さい第１の吸引動作と、該第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作とである。
【００３０】
このような２つの吸引動作を行うのは、印字ヘッド５内にインクが含まれておらずそれのインク通路が空気で満たされているような状態で、吸引ポンプ３５により吸引動作を行う際に、吸引キャップ３４を通じて大きな負圧力を作用させて印字ヘッド５のインクを一気に吸引するようにすると、インクカートリッジ７より印字ヘッド５の多数のチャンネル（インク通路）内にインクが空気と混ざった状態で急激に流入し、該インクが泡立ち、印字ヘッド５内のインクに気泡が含まれることとなるからである。
【００３１】
続いて、上記インクジエットプリンタ１における回復動作について、図４に基づいて説明する。
【００３２】
インクジェットプリンタ１について回復動作が行われる場合は、図示しない制御回路による制御によって、周知の如く、キャリッジ６は、回復エリアに移動せしめられ、この移動に応じて、カム部材３６による制御によって、吸引キャップ３４、吸引ポンプ３５等の作動が制御され、それによって良好なインクの吐出状態を回復するための一連の回復動作が行われる。
【００３３】
まず、カム部材３６の回転角が０゜付近の状態では、吸引ポンプ３５の両ピストン部材４２，４３は一体となってその境目付近が排出口４１ｂ付近に位置する一方、吸引キャップ３４は待機位置に位置する初期状態にある。
【００３４】
それから、カム部材３６が回転駆動されると、その回転角が６゜付近から第１及び第２のピストン部材４２，４３が一体となって、図５に示すように徐々に移動し、９７゜付近で若干移動速度を速める。カム部材３６の回転角が１１４゜付近になると、両ピストン部材４２，４３が移動を停止し、両ピストン部材４２，４３の境目付近が吸入口４１ａ付近となる（図６参照）。一方、前記両ピストン部材４２，４３の移動の途中において、吸引キャップ３４が待機位置から、印字ヘッド５の移動経路側に前進せしめられ、該印字ヘッド５のノズル面を覆うことになる。
【００３５】
そして、吸引キャップ３４が完全に印字ヘッド５のノズル面を覆った後に、カム部材３６の回転角が１２２゜から１２９゜に変化する間、第１のピストン部材４２は静止したままで第２ピストン部材４３が第１のピストン部材４２との間隔が広がる方向に移動せしめられ、第１及び第２ピストン部材４２，４３の間にポンプ室４６が形成され（図７参照）、それに続いて、カム部材３６の回転角が１２９゜から１４５゜までの間前記ポンプ室４６の容積を維持し、吸引力（−０．１〜−０．２５ｋｇ／ｃｍ２）が小さい第１の吸引動作が行われる。この第１の吸引動作により、小さな負圧で吸引が行われ、印字ヘッド内に空気が含まれている場合にはその空気を追い出しつつインクが吸引される。
【００３６】
それから、カム部材３６の回転角が１４５゜から１７１゜になるまでの間、第１及び第２のピストン部材４２，４３が、前記ポンプ室４６の容積を維持したまま、第１のピストン部材４２によって吸引口４１ａを閉塞する方向に移せしめられ、第１の吸引動作が終了する。この時、第２のピストン部材４３は、排出口４１ｂを閉塞している。
【００３７】
その後、カム部材３６の回転角が１７１゜から１７９゜までの間前記状態を維持し、それに続く１７９゜から２０５゜までの間、排出口４１ｂを第２のピストン部材４３で閉塞した状態で、第１のピストン部材４２を吸引口４１ａを開放する方向に移動させ、ポンプ室４６を拡大して負圧を高め、最終的に図９に示すように吸引口４１ａを開放し、カム部材３６の回転角が２３９゜となる付近までその状態が維持され、第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作が開始される。
【００３８】
それから、カム部材３６の回転角が２３９゜から２７２゜までの間、第１のピストン部材４２が吸引口４１ａを開放した状態のまま、第２のピストン部材４３が排出口４１ｂを開放する直前まで移動せしめられ（図１０参照）、ポンプ室４６をさらに拡大しつつ第２の吸引動作が行われる。この第２の吸引動作により、印字ヘッド５内のインクが一気に吸引され、良好な吐出状態に回復される。
【００３９】
そして、カム部材２７２゜から２８２．５゜までの間、第２のピストン部材４３が排出口４１ｂを開放する方向への移動を継続する一方、第１のピストン部材４２が吸引口４１ａを閉塞する方向に移動する。そして、図１１に示すように、第２ピストン部材４３がポンプ室４６を排出口４１ｂに開放する位置まで移動し、カム部材の回転角が２８２．５゜付近で移動を停止するが、第１のピストン部材４２は、前記移動をカム部材３６の回転角度が３３８゜付近になるまで継続し、ポンプ室４６を圧縮し、積極的に排出動作を行う（図１２参照）。これによって、ポンプ室４６内のインクが廃液タンク４６に排出される。
【００４０】
排出動作後、カム部材３６が３３８゜から３４５゜までの間両ピストン部材４２は停止状態を維持し、その後３５４゜までの間両ピストン部材４２，４３が少し戻され、図１３に示すようになり、初期状態と同様の状態に戻され、その状態が３５４゜から３６０゜（０゜）まで維持されて、初期状態となる。
【００４１】
前記実施の形態においては、第１のピストン部材４２を、カム部材３６の回転角１４５゜から２０５゜の間において変位させているが、図１４に示すように、第１のピストン部材を変位させることなく静止させたままで、第２のピストン部材４３のみを変位させて、同様の制御を行うようにすることもできる。この場合は、第２の吸引動作のタイミングが若干早くなる点を除き、前述した実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４２】
また、前記実施の形態においては、インクカートリッジ７のインク供給孔７ａにのみフィルタ部材１２を設けている場合に適用したものであるが、インクカートリッジ７と印字ヘッド５との接続部分の印字ヘッド（マニホールド）側にもフィルタ部材１２Ａが設けられている場合もあり（図２参照）、かかる場合には、前記吸引ポンプ３５が行う吸引動作を、吸引力が小さい第１及び第２の吸引動作と、該第１及び第２の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第３の吸引動作とすることで、前述した実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【００４３】
即ち、前記吸引ポンプ３５による第１の吸引動作が、インクが最初のフィルタ部材１２を通過するのに必要な吸引力で行われ、第２の吸引動作が、インクがさらに次のフィルタ部材１２Ａを通過し印字ヘッド５内のインク通路を満たすのに必要な吸引力により行われることで、それらの後に、第１及び第２の吸引動作（−０．１〜−０．２５ｋｇ／ｃｍ２）よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第３の吸引動作（−０．５ｋｇ／ｃｍ２）を行ってもインクが泡立つことがない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る吸引ポンプの断面図である。
【図３】本発明に係る印字ヘッドとインクカートリッジとの接続部分の断面図である。
【図４】吸引キャップ、吸引ポンプの第１及び第２のピストン部材に対する、カム部材による制御のタイムチャート図である。
【図５】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図６】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図７】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図８】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図９】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図１０】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図１１】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図１２】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図１３】吸引ポンプの動作の説明図である。
【図１４】他の実施の形態についての図４と同様の図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  インクジェットプリンタ
４  印刷用紙
５  印字ヘッド
１２  フィルタ部材
１２Ａ  フィルタ部材
３１  吸引ポンプ手段
３４  吸引キャップ
３５  吸引ポンプ
３６  カム部材
４２  第１のピストン部材
４３  第２のピストン部材
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003610981.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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