(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を収納する加熱室と、該加熱室内の食品を加熱する加熱手段と、検出視野を有し、該検出視野内の赤外線を検出する赤外線センサと、該赤外線センサの検出結果に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と、を備え、前記赤外線センサは前記加熱室の壁面に設けた赤外線検出孔を介して前記加熱室内に形成する前記検出視野内の赤外線を検出するものにおいて、前記制御手段の指示により前記赤外線センサの検出視野の位置を変更する視野変更機構を有する視野変更手段と、該視野変更機構の遊びを規制するために一方向に引っ張るように動作させる遊び規制手段と、を備えたことを特徴とする調理器。
【請求項２】
前記赤外線センサは、赤外線を検出するセンサ部と、前記加熱室外部に回動自在に固定され、前記センサ部を収納するセンサケースと、前記赤外線検出孔を介して入射してきた赤外線を前記センサ部に到達させる前記センサケースに設けた検出窓とから構成され、前記視野変更手段は、前記視野変更機構を介して前記センサケースを回動させるモータ部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の調理器。
【請求項３】
前記制御手段は、少なくとも前記赤外線検出穴内を前記検出視野が貫通する位置と、前記赤外線検出孔を前記検出視野が貫通しない位置との間を移動するよう前記視野変更手段に指示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の調理器。
【請求項４】
前記遊び規制手段は、スプリングで構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１つに記載の調理器。
【請求項５】
前記遊び規制手段は、後方へ引っ張るように配置した赤外線センサに接続した配線で構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１つに記載の調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、検出視野の位置が変更可能な赤外線センサを備えた調理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、例えば特開昭５９−１８３１７号公報に記載されている。
【０００３】
このものは、外装内部に加熱室が形成されるとともに、加熱調理時に前記加熱室内に載置された食品から放射される赤外線を赤外線センサによって検出し、この赤外線センサの出力信号にもとづいて加熱部を制御するものにおいて、前記外装の外面に前記赤外線センサの検出方向を変更操作する操作機構の操作部材を設け、この操作部材の操作によって前記赤外線センサの検出方向を前記加熱室の中央部位に向けた基準位置またはこの基準位置よりも外側部位に向けた変更位置に変更可能にしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、前述のように赤外線センサの検出方向を変更する機構は、カムや歯車などを用いて構成されているため、赤外線センサの動きに遊びが存在する。この遊びの存在のために、赤外線センサは常に一定の位置に停止することなく、ある程度前後する。
【０００５】
このため、所望の位置に停止できないので、想定されている食品載置位置と異なる位置、たとえば赤外線センサの視野が加熱室内の食品を捉える位置に停止したつもりでも実際は加熱室壁面が視野範囲に入って、食品温度を検出できない可能性がある。
【０００６】
また、赤外線センサでの温度検知をしないとき、加熱室に設けた赤外線センサ検出孔から外れた位置に赤外線センサを移動させて、センサの汚れを防止するように制御するとき、検出孔から離した位置に移動させたつもりでも、実際は検出孔からの空気が触れる位置にとどまり、赤外線センサを汚してしまう恐れがある。
【０００７】
本発明は、斯かる課題を解決するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の調理器は、食品を収納する加熱室と、該加熱室内の食品を加熱する加熱手段と、検出視野を有し、該検出視野内の赤外線を検出する赤外線センサと、該赤外線センサの検出結果に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と、を備え、前記赤外線センサは前記加熱室の壁面に設けた赤外線検出孔を介して前記加熱室内に形成する前記検出視野内の赤外線を検出するものにおいて、前記制御手段の指示により前記赤外線センサの検出視野の位置を変更する視野変更機構を有する視野変更手段と、該視野変更機構の遊びを規制するために一方向に引っ張るように動作させる遊び規制手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、前記赤外線センサは、赤外線を検出するセンサ部と、前記加熱室外部に回動自在に固定され、前記センサ部を収納するセンサケースと、前記赤外線検出孔を介して入射してきた赤外線を前記センサ部に到達させる前記センサケースに設けた検出窓とから構成され、前記視野変更手段は、前記視野変更機構を介して前記センサケースを回動させるモータ部をさらに有することを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御手段は、少なくとも前記赤外線検出穴内を前記検出視野が貫通する位置と、前記赤外線検出孔を前記検出視野が貫通しない位置との間を移動するよう前記視野変更手段に指示することを特徴とする。
【００１１】
また、前記遊び規制手段は、スプリングで構成されることを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記遊び規制手段は、後方へ引っ張るように配置した赤外線センサに接続した配線で構成されることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、電子レンジ１は、主に、本体２と、ドア３とからなる。本体２は、その外郭を、外装部４に覆われている。また、本体２の前面には、ユーザが、電子レンジ１に各種の情報を入力するための操作パネル６が備えられている。なお、本体２は、複数の脚８に支持されている。
【００１４】
ドア３は、下端を軸として、開閉可能に構成されている。ドア３の上部には、把手３ａが備えられている。図２に、ドア３が開状態とされたときの電子レンジ１を左前方より見た、電子レンジ１の部分的な斜視図を示す。
【００１５】
本体２の内部には、本体枠５が備えられている。本体枠５には、加熱室１０が設けられている。加熱室１０の右側面上部には、孔１０ａが形成されている。孔１０ａには、加熱室１０の外側から、検出経路部材４０が接続されている。
【００１６】
図３に、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う矢視断面図を示す。また、図４に、外装部４を外した状態にある電子レンジ１を右上方から見た、電子レンジ１の斜視図を示す。さらに、図５に、図１のＶ−Ｖ線に沿う矢視断面図を示す。
【００１７】
図３〜図５を参照して、孔１０ａに接続された検出経路部材４０は、開口を有し、当該開口を孔１０ａに接続された箱形状を有している。なお、検出経路部材４０の、当該箱形状の底面には、赤外線センサ７が取付けられている。そして、検出経路部材４０を構成する箱形状の底面上であって、赤外線センサ７の検出窓に対向する部分には、検出孔１１が形成されている。なお、赤外線センサ７の検出窓とは、後述する検出窓７ｐ（図８参照）である。
【００１８】
外装部４の内部には、加熱室１０の右下に隣接するように、マグネトロン１２が備えられている。また、加熱室１０の下方には、マグネトロン１２と加熱室１０の下部を接続させる導波管１９が備えられている。マグネトロン１２は、導波管１９を介して、加熱室１０に、マイクロ波を供給する。
【００１９】
また、加熱室１０は、その底部の上に、底板９が備えられている。そして、加熱室１０の底部と底板９の間には、回転アンテナ１５が備えられている。導波管１９の下方には、アンテナモータ１６が備えられている。回転アンテナ１５とアンテナモータ１６とは、軸１５ａで接続されている。そして、アンテナモータ１６が駆動することにより、回転アンテナ１５が回転する。
【００２０】
加熱室１０内では、底板９上に、食品が載置される。マグネトロン１２の発したマイクロ波は、導波管１９を介し、回転アンテナ１５によって攪拌されつつ、加熱室１０内に供給される。これにより、底板９上の食品が加熱される。
【００２１】
また、加熱室１０の後方には、ヒータユニット（図示しない）が備えられている。該ヒータユニットには、後述するヒータ１３、および、ヒータ１３の発する熱を加熱室１０内に効率よく送るためのファンが収納されている。
【００２２】
赤外線センサ７は、視野を有する。そして、電子レンジ１では、加熱室１０の底面に対して、Ｘ軸およびＹ軸が設定されている。赤外線センサ７の視野は、このＸ軸方向およびＹ軸方向に、移動させることができる。ここで、加熱室１０に対して設定されたＸ軸およびＹ軸について説明する。図６に、加熱室１０上に設定されたＸ軸およびＹ軸を模式的に示す。
【００２３】
図６を参照して、加熱室１０には、幅方向にＸ軸が、奥行き方向にＹ軸が、それぞれ設定されている。また、赤外線センサ７は、視野７０を有し、視野７０内で放出される赤外線をキャッチすることができる。視野７０は、加熱室１０の底面（底板９を含む面）上に、略楕円として投影される。なお、図６中の楕円は、Ｘ軸とＹ軸の交点（底板９の中心でもある）を中心とし、Ｘ軸方向に長径を有し、Ｙ軸方向に短径を有する。視野７０は、図６に示す位置を、その基準の位置とする。
【００２４】
さらに図４を参照して、赤外線センサ７には、Ｘ方向回動モータ２３とＹ方向回動モータ２５とが取付けられている。Ｘ方向回動モータ２３が駆動することにより、赤外線センサの視野７０を、Ｘ軸方向に移動させる。また、Ｙ方向回動モータ２５が駆動することにより、赤外線センサの視野７０を、Ｙ軸方向に移動させる。
【００２５】
これにより、赤外線センサ７は、加熱室１０の底面のほぼ全域を、視野７０の中に含むことができる。図３および図５において、加熱室１０内で視野７０が移動する最大範囲を総視野７００として示している。つまり、特に図５を参照して、視野７０は、Ｘ軸方向に、検出孔１１を頂点とし、底板９を底辺とし、頂角の角度がθである三角形を描くように移動する。また、特に図３を参照して、視野７０は、Ｙ軸方向に、検出孔１１を頂点とし、底板９を底辺とし、頂角の角度がαである三角形を描くように移動する。
【００２６】
なお、赤外線センサ７と制御回路３０（図７参照）は、配線７ｂによって接続されている。なお、配線７ｂは、マグネトロン１２の発振するマイクロ波が赤外線センサ７の検出出力にノイズとして混入することを防止するため、フェライトや金属編組等によりシールドされている。
【００２７】
図７に、電子レンジ１の制御ブロック図を示す。電子レンジ１は、当該電子レンジ１の動作を全体的に制御する制御回路３０を備えている。制御回路３０は、マイクロコンピュータを含む。
【００２８】
制御回路３０は、操作パネル６，赤外線センサ７から種々の情報を入力される。そして、制御回路３０は、該入力された情報等に基づいて、冷却ファンモータ３１，庫内灯３２，マイクロ波発振回路３３，ヒータ１３，Ｘ方向駆動モータ２３，Ｙ方向駆動モータ２５の動作を制御する。冷却ファンモータ３１は、マグネトロン１２を冷却するためのファンを駆動するモータである。庫内灯３２は、加熱室１０内を照らす電灯である。マイクロ波発振回路３３は、マグネトロン１２にマイクロ波を発振させる回路である。
【００２９】
図８に、赤外線センサ７の分解斜視図を示す。図８を参照して、赤外線センサ７は、上ケース７ｃ、下ケース７ｇに外郭を覆われている。上ケース７ｃと下ケース７ｇには、ボード７ｄが内包される。ボード７ｄには、赤外線を受ける赤外線受光素子（後述する、赤外線受光素子７ａ）が搭載されている。そして、ボード７ｄの赤外線受光素子の上部には、反射鏡ユニット７ｅが接続されている。
【００３０】
反射鏡ユニット７ｅは、２つの開口を有している。１つは、後述する導出口７ｎであり、赤外線受光素子に接続されている。そして、もう１つは、導入口７ｍである。導入口７ｍには、フィルタ７ｆが嵌め込まれる。赤外線センサ７では、赤外線受光素子は、フィルタ７ｆ，反射鏡ユニット７ｅを介して入射する赤外線量を検出する。反射鏡ユニット７ｅの内壁７ｈは、鏡となっている。
【００３１】
上ケース７ｃには、検出窓７ｐが形成されている。検出窓７ｐは、フィルタ７ｆに対向している。そして、検出窓７ｐにより、赤外線センサに赤外線を導入するための検出窓が構成されている。
【００３２】
ここで、図８および図９を参照して、赤外線センサ７における、反射鏡ユニット７ｅとフィルタ７ｆの位置関係を説明する。図９は、反射鏡ユニット７ｅとフィルタ７ｆの位置関係を模式的に示す図である。
【００３３】
赤外線センサ７において、反射鏡ユニット７ｃの導入口７ｍの前方（図９では左方）に、加熱室１０の検出孔１１が位置している。そして、加熱室１０において放射される赤外線は、導入口７ｍから反射鏡ユニット７ｃの内部に導入され、内壁７ｈで適宜反射されることにより集光され、導出口７ｎを介して、赤外線検出素子７ａに導かれる。フィルタ７ｆは、導入口７ｍに嵌め込まれている。これにより、フィルタ７ｆの面積を、従来のフィルタの面積よりも小さくできる。
【００３４】
図９において、破線Ｒは、赤外線受光素子７ａが赤外線を受けることができる範囲を示している。特に、図９を参照して、導入口７ｍから、反射鏡ユニット７ｅよりも遠くなるにつれて、赤外線受光素子７ａが赤外線を受けることができる範囲は広くなっている。これにより、フィルタ７ｆが導入口７ｍから離れて設けられるほど、フィルタ７ｆとして要求される面積が広くなることになる。
【００３５】
赤外線センサにおいて、フィルタの面積を小さくされると、それだけ、汚れる可能性のある面積も小さくなる、ということになる。したがって、本実施の形態のように、赤外線センサが、フィルタの面積を小さくできるように構成されることは、赤外線センサにおいて、フィルタの汚れを抑え、検出精度の向上に寄与する。
【００３６】
次に、電子レンジ１における、赤外線センサ７付近の構造を説明する。図１０および図１１は、電子レンジ１の外装部４の内部の、赤外線センサ７付近の側面図である。
【００３７】
まず図１１を参照して、検出経路部材４０に隣接するように、風路４２が設けられている。風路４２は、上方に開口を有している。風路４２は、上述した、マグネトロン１２を冷却するためのファンから送られる風を、矢印Ｂで示すように、効率よく、赤外線センサ７におけるために、設けられている。
【００３８】
風路４２によって風を送られることにより、検出孔１１から飛来する加熱室１０内の食品の汁等によって、赤外線センサ７のフィルタ７ｆが汚れることを、極力回避することができる。
【００３９】
なお、赤外線センサ７の下方には、風向板２２０が取付けられている。これにより、風路４２から送られる風を、より効率よく、赤外線センサ７のフィルタ７ｆの前方に、送ることができる。したがって、フィルタ７ｆが汚れることを、より確実に回避できる。
【００４０】
さらに、風向板２２０は、その下端に、折り曲げ部２２０ａを有している。折り曲げ部２２０は、風向板２２０の下端を、風路４２から送られる風について風下側に折り曲げることにより、構成されている。そして、折り曲げ部２２０ａが設けられることにより、より確実に、風路４２から送られる風を、フィルタ７ｆの前方に送ることができる。
【００４１】
図１１に、図１０に示す状態から、赤外線センサ７が、半時計方向に回転するように移動された状態を示す。
【００４２】
図１０および図１１を参照して、風向板２２０は、赤外線センサ７に固定されているため、赤外線センサ７が移動すれば、それに伴って移動する。そして、風向板２２０が、赤外線センサ７の移動に伴って移動するため、赤外線センサ７がどのような位置に移動されても、風路４２から送られる風は、効率よく、赤外線センサ７のフィルタ７ｆの前方に送られる。
【００４３】
また、特に、赤外線センサ７が赤外線量の検出を行なわない場合には、フィルタ７ｆと検出孔１１との間に、ガードを施すことが好ましい。図１２に、電子レンジ１の変形例として、このようなガードを備えたものを示す。
【００４４】
図１２を参照して、検出経路部材４０に隣接するように、汚れ防止板４１が設けられている。汚れ防止板４１は、その上端の左右端部に、検出経路部材４０に接続するための接続部４１ｂを備え、上端の左右方向の中央部には、切り立ち部４１ａを備えている。本実施の形態では、汚れ防止板４１により、待避位置にある赤外線センサの検出窓と、加熱室の検出孔との間に設けられた板体が構成されている。
【００４５】
なお、汚れ防止板４１の、風路４２の上方にある部分には、適宜孔が形成されている。つまり、汚れ防止板４１は、適宜孔を形成され、風路４２から送られる風の流れを阻害しないように構成されている。
【００４６】
図１２は、赤外線センサ７が、加熱室１０内の視野における赤外線量の検出を行なっている状態、つまり、温度検出を行なっている状態を示している。この場合、切り立ち部４１ａは、フィルタ７ｆおよび検出窓７ｐ（図８参照）とは対向していない。また、図１２に示す状態では、フィルタ７ｆおよび検出窓７ｐと、検出孔１１との間には、切り立ち部４１ａが存在していない。
【００４７】
図１３は、赤外線センサ７が、図１２に示す状態から適宜移動された状態を示す。なお、赤外線センサ７は、赤外線量の検出を行なわないときに、図１３に示す状態とされる。
【００４８】
図１３に示す状態では、フィルタ７ｆおよび検出窓７ｐ（図８参照）の下半分が、切り立ち部４１ａと対向している。そして、図１３に示す状態では、フィルタ７ｆおよび検出窓７ｐと、検出孔１１との間に、切り立ち部４１ａが存在している。
【００４９】
つまり、本実施の形態では、赤外線センサ７が赤外線量の検出を行なわないとき、切り立ち部４１ａによって、フィルタ７ｆが汚れることを防止している。ただし、赤外線センサ７は、赤外線量の検出を行なっている場合には、たとえば図１２に示すように、その視野内に切り立ち部４１ａが含まれないように移動される。
【００５０】
なお、図１０および図１１に示す赤外線センサ７も、図１３に示したような、フィルタ７ｆおよび検出窓７ｐの少なくとも一部が検出孔１１と対向しない位置に移動されれば、フィルタ７ｆの汚れを抑えることができると考えられる。つまり、赤外線センサ７については、図１３に示す位置が、待避位置ということになる。
【００５１】
なお、図１３に示す位置では、赤外線センサ７の検出窓７ｐの少なくとも一部は、その法線が、検出孔１１と交わらないようになっている。また、図１３に示す位置では、検出孔１１の法線は、検出窓７ｐおよびフィルタ７ｆには交わらないようになっている。このことから、図１３に示す位置では、検出窓７ｐの少なくとも一部は、検出孔１１と対向していないということになる。
【００５２】
また、汚れ防止板４１が設けられた場合には、図１３に示すように、フィルタ７ｆの上端が、一点破線Ｔに接するように、または、一点破線Ｔよりも下方に位置するように移動されることにより、より確実に、フィルタ７ｆの汚れを防止できる。一点破線Ｔとは、切り立ち部４１ａを構成する平面（図１３は、切り立ち部４１ａの側面を示している）の延長線である。
【００５３】
図１４において、赤外線センサ７の移動機構についてさらに説明する。
【００５４】
７１は赤外線センサ７の配線７ｂが不所望に動かないように挟持する支持部材、７２は赤外線センサ７の上ケース７ｃに固着された回転軸、７３は該回転軸７２の先端に取り付けた第１ギア、２３１はＸ方向回動モータ２３に取り付けられ、かつ第１ギア７３のギア部と噛み合って結合しする第２ギアである。前記第１ギアと第２ギアとは、それぞれのギア部が噛み合うように結合されているので、Ｘ方向回動モータ２３の回転が、赤外線センサ７に伝達され、回転することになる。
【００５５】
前記Ｘ方向回動モータ２３、第１ギア７３及び第２ギア２３１は、本発明の視野変更機構に相当する。
【００５６】
また、７４は支持部材７１とＸ方向回動モータ２３の固定部材２３ａとの間に渡って設けられ、赤外線センサ７の赤外線導入口７ｍが加熱室１０に設けた検出窓１１から離れる方向に引っ張り赤外線センサ７の動きを規制するスプリングである。
【００５７】
Ｘ方向回動モータ２３は、第１ギア７２と第２ギア２３１とを介して赤外線センサ７を回転移動させるのであるが、図１５に示すように、互いのギアが回転動作を行うために、第１ギア７３のギア片Ａと第２ギア２３１のギア片Ｂとの噛み合いの遊びλが存在する。この遊びλ分が、Ｘ方向回動モータ２３の駆動に関係なく赤外線センサ７が自由に動いてしまうことになる。
【００５８】
この遊びλは、具体的に赤外線センサ７を２°から３°動かすほどの距離であり、加熱室１０内の視野の移動距離は、約５ｃｍである。加熱室１０の隅部付近に食品が載置され、加熱を実行するために赤外線センサ７を移動させて温度を測定する際、５ｃｍの誤差があれば、赤外線の検出視野が食品からはなれて壁面温度を検出してしまったり、食品の存在しない底面を検出してしまい、食品の正確な温度が検出できず、最悪の場合調理失敗となる恐れがある。
【００５９】
スプリング７４は、この遊びλをなくすために、常に一方向に引っ張るように動作させるために、用いられている。
【００６０】
７５は赤外線センサ７を回動自在に取り付け、またＸ方向回動モータ２３を固定部材２３ｂを介して固定するセンサ取付板である。また、Ｘ方向回動モータ２３にはモータ部２３ｂを内在し,第２ギア２３１に連結している。
【００６１】
上記スプリング７４は、本実施例では遊び規制手段に相当する。また、遊び規制手段は、本実施例のようなスプリングに限定されず、一方向に赤外線センサ７を引っ張るよう動作するものであれば良い。
【００６２】
例えば、図１６に示すように、支持部材７１を赤外線センサ７の上ケース７ｃ上の前方部に配置し、該支持部材７１に配線７ｂを後方から引っ張るようにして取り付けることにより、配線７ｂがスプリング７４の代わりを果たすようにしても良い。
【００６３】
なお、本実施例では、赤外線センサ７のＸ方向の動きの遊びに対する規制について説明したが、Ｙ方向の動きの遊びに対する規制についても同様に遊び規制手段を用いて規制しても良い。
【００６４】
【発明の効果】
この発明によれば、赤外線センサ移動時の位置ずれが防止でき、確実な食品の温度検知が可能となるとともに、不所望に赤外線センサの検出窓が汚れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である電子レンジの斜視図である。
【図２】図１の電子レンジのドアが開状態とされた状態の斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う矢視断面図である。
【図４】図１の電子レンジの外装部を外した状態の斜視図である。
【図５】図１の電子レンジのＶ−Ｖ線に沿う矢視断面図である。
【図６】図１の電子レンジの加熱室上に設定されたＸ軸およびＹ軸を模式的に示す図である。
【図７】図１の電子レンジの制御ブロック図である。
【図８】図１の電子レンジの赤外線センサの分解斜視図である。
【図９】図８の反射鏡ユニットとフィルタの位置関係を模式的に示す図である。
【図１０】図１の電子レンジの、外装部の内部における、赤外線センサ付近の側面図である。
【図１１】図１の電子レンジの、外装部の内部における、赤外線センサ付近の側面図である。
【図１２】本実施の形態の電子レンジの変形例を示す図である。
【図１３】本実施の形態の電子レンジの変形例を示す図である。
【図１４】赤外線センサの視野変更機構を説明する図である。
【図１５】第１ギアと第２ギアとの遊びを説明するための図である。
【図１６】遊び規制手段の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
７  赤外線センサ
７ａ  赤外線受光素子
７ｂ  配線
７ｆ  フィルタ
７ｍ  導入口
７ｐ  検出窓
１０  加熱室
１１  検出窓
２３  Ｘ方向回動モータ
２３１  第２ギア
７３  第１ギア
７４  スプリング
【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】
0003545329.tif 000008
【図８】
0003545329.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003545329.tif 000011
【図１１】
0003545329.tif 000012
【図１２】
0003545329.tif 000013
【図１３】
0003545329.tif 000014
【図１４】
0003545329.tif 000015
【図１５】
0003545329.tif 000016
【図１６】
0003545329.tif 000017