(57)【要約】【課題】インクおよび記録用紙の補充、最適な印刷条件設定を簡単に行うことのできるインクジェットプリンター用消耗品カートリッジを提案すること。【解決手段】インクジェットプリンター用消耗品カートリッジ２は、インクジェットヘッド２１を用いた印刷に使用されるインク７を貯留するインク貯留部８と、インク７により印刷が可能な記録用紙５を収納する用紙収納部６と、インク貯留部８に貯留されるインク７に関するインク情報および用紙収納部６に収納される記録用紙５に関する用紙情報を記憶保持する記憶回路１６を有している。カートリッジ２をインクジェットプリンター３の装着部２４に装着すると、インク７および記録用紙５の補充を同時に行うことができ、カートリッジ２からインクジェットプリンター３に供給されるインク７、記録用紙５の情報を用いて、インクジェットプリンター３の側では最適な印刷設定条件を自動的に設定できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドを用いた印刷に使用されるインクを貯留するインク貯留部と、
前記インクにより印刷が可能な記録媒体を収納する媒体収納部と、
前記インク貯留部に貯留される前記インクに関するインク情報および前記媒体収納部に収納される前記記録媒体に関する媒体情報を記憶保持する記憶部と、
を有していることを特徴とするインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ。
【請求項２】
請求項１において、
前記媒体収納部はロール紙収納部および単票紙収納部のうちの少なくとも一方であることを特徴とするインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記記憶部は、前記インク貯留部に貯留される前記インクを用いて前記媒体収納部に収納される前記記録媒体に印刷を行う場合のインクジェットプリンターの印刷設定条件を記憶する記憶部分を備えていることを特徴とするインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
内蔵のバッテリーを電源とする電源回路を有していることを特徴とするインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
インクジェットプリンターを駆動制御するための駆動制御プログラムを記憶保持していることを特徴とするインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
外部との間で通信を行うための通信用インターフェースを有していることを特徴とするインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記通信用インターフェースは、ネットワーク接続用のインターフェースであることを特徴とするインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載のインクジェットプリンター用消耗品カートリッジを装着可能なカートリッジ装着部と、
インクジェットヘッドと、
前記カートリッジ装着部に装着される前記インクジェットプリンター用消耗品カートリッジの前記インク貯留部に貯留されているインクを、前記インクジェットヘッドに供給するインク供給部と、
前記カートリッジ装着部に装着される前記インクジェットプリンター用消耗品カートリッジの前記媒体収納部に収納されている記録媒体を、前記インクジェットヘッドによる印刷位置を経由する搬送路に沿って搬送する媒体搬送部と、
を有していることを特徴とするインクジェットプリンター。
【請求項９】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載のインクジェットプリンター用消耗品カートリッジと、請求項８に記載のインクジェットプリンターとの組み合わせからなることを特徴とするプリンターシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンターにおける消耗品であるインクおよび記録媒体の補充作業、インクおよび記録媒体の組み合わせに基づく最適な印刷設定などを簡単に行うことのできるインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ、インクジェットプリンターおよびプリンターシステムに関する。
【０００２】
インクジェットプリンターにおいては、インク供給源として、インクカートリッジを用いたものが一般的である。インクカートリッジとしては、そのケースにＩＣチップを搭載して、貯留されているインクの種類、残量などの情報を記憶保持できるようにしたものが知られおり、このようなインクカートリッジは特許文献１、２に開示されている。また、特許文献３には、薬剤放散装置に着脱可能に取り付けて用いる薬剤カートリッジの記憶部に最適な薬剤放散条件などの情報を記憶保持し、装着された薬剤カートリッジから読み出した薬剤放散条件に基づき放散動作を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０１７０９号公報
【特許文献２】特開２００９−５６６７１号公報
【特許文献３】特開２００５−９５１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、インクジェットプリンターにおいてはインクの補充と共に記録用紙の補充が必要である。例えば感熱紙に印刷を行うサーマルプリンター、特許文献３に開示の薬剤放散装置のように単一の消耗品（インクあるいは薬剤）を補充すればよい場合に比べて、インクおよび記録用紙をそれぞれ別個に補充する必要があるのでユーザーにとっては煩雑である。
【０００５】
また、インクジェットプリンターにおける印刷設定は記録用紙の種類、特性について行う必要があり、印刷の最適化を図るためには、インク特性と記録用紙の特性の組み合わせに基づきヘッド駆動波形などの駆動条件を設定する必要がある。特許文献１、２に開示のインクカートリッジを用いればインクに関する情報を得ることができる。しかし、記録用紙については、ユーザーが給紙トレイあるいは給紙カセットに所定サイズの記録用紙を入れてインクジェットプリンターに装着するので、インクジェットプリンターの側において記録用紙の種類、特性を知ることができない。したがって、プリンタードライバーの印刷設定画面上において設定するなどの必要があり、インク特性と記録用紙特性の組み合わせに基づく印刷の最適化を図ることが困難である。
【０００６】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、インクおよび記録媒体の補充あるいは交換、並びに、最適な印刷設定を簡単に行うことのできるインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ、インクジェットプリンターおよびプリンターシステムを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明のインクジェットプリンター用消耗品カートリッジは、
インクジェットヘッドを用いた印刷に使用されるインクを貯留するインク貯留部と、
前記インクにより印刷が可能な記録媒体を収納する媒体収納部と、
前記インク貯留部に貯留される前記インクに関するインク情報および前記媒体収納部に収納される前記記録媒体に関する媒体情報を記憶保持する記憶部とを有していることを特徴としている。
【０００８】
ここで、前記媒体収納部はロール紙収納部または単票紙収納部、あるいは双方とすることができる。
【０００９】
本発明のインクジェットプリンター用消耗品カートリッジはインク貯留部および媒体収納部を備えているので、当該カートリッジの装着部を備えたインクジェットプリンターに装着すると、インクおよび記録媒体の補充を同時に行うことができる。また、カートリッジからインクジェットプリンターに供給されるインクおよび記録媒体の情報を用いて、インクジェットプリンターの側では最適な印刷条件の設定を行うことができる。
【００１０】
例えば、インクの粘度、種類などに応じた最適なインクジェットヘッドの駆動制御波形を選択でき、記録媒体の種類に応じた最適なインク液滴の吐出量などを選択できる。また、ＵＶ硬化型のインクの場合には、ＵＶランプの最適強度・時間を選択でき、定着のためにヒーターによる強制乾燥が必要な乾燥系インクの場合には、ヒーターによる乾燥温度、乾燥時間を選択できる。これらの情報をカートリッジ側の記憶部に記憶保持しておいてもよいことは勿論である。さらに、新たに開発されたインクが貯留されている場合においても、それに関するインク情報を搭載しておくことにより、インクジェットプリンター本体側のファームウエアなどを変更することなく印刷条件に最適化に対応できるので便利である。
【００１１】
特に、前記記憶部に、前記インク貯留部に貯留される前記インクを用いて前記媒体収納部に収納される前記記録媒体に印刷を行う場合の印刷設定条件が記憶されている場合には、この印刷設定条件を読み出してインクジェットプリンターの側に自動設定することができる。
【００１２】
次に、インクジェットプリンターにおいて消費される電力も供給できるようにするためには、インクジェットプリンター用消耗品カートリッジに、内蔵のバッテリーを電源とする電源回路を搭載しておけばよい。このようにすれば、ケーブルレスのプリンターシステムを構築できる。
【００１３】
また、インクジェットプリンター用消耗品カートリッジに、インクジェットプリンターを駆動制御するための駆動制御プログラム（ファームウエア）を搭載しておくことができる。このようにすれば、インクジェットプリンターの側に駆動制御プログラムを搭載しておく必要がないので、インクジェットプリンターの側の制御系を簡素化できる。また、インクジェットプリンターの本体側に変更を加えることなく、最新のプリンターファームウエアを用いたプリンターシステムを構築できるので便利である。
【００１４】
次に、インクジェットプリンターとの間の通信、それ以外の電子機器との間の通信を行うことができるようにするために、インクジェットプリンター用消耗品カートリッジに、外部との間で通信を行うための通信用インターフェースを搭載しておくこともできる。
【００１５】
この場合、通信用インターフェースとして、無線ＬＡＮ、携帯電話網などのネットワークに接続可能なものを搭載しておくことが望ましい。このようにすれば、例えば、インク切れ、用紙切れなどの情報を、ユーザー情報と関連付けして、カートリッジ供給元などへ送信することで、カートリッジの自動発注システムを簡単に構築できる。また、インクおよび用紙の使用量に応じて課金する課金システムによりカートリッジを供給する場合には、定期的にインクおよび用紙の使用量を供給元に送信することにより、簡単にオンラインによる課金システムを構築できる。
【００１６】
次に、本発明のインクジェットプリンターは、上記構成のインクジェットプリンター用消耗品カートリッジを装着可能なカートリッジ装着部と、インクジェットヘッドと、前記カートリッジ装着部に装着される前記インクジェットプリンター用消耗品カートリッジの前記インク貯留部に貯留されているインクを、前記インクジェットヘッドに供給するインク供給部と、前記カートリッジ装着部に装着される前記インクジェットプリンター用消耗品カートリッジの前記媒体収納部に収納されている記録媒体を、前記インクジェットヘッドによる印刷位置を経由する搬送路に沿って搬送する媒体搬送部とを有していることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明のプリンターシステムは、上記構成のインクジェットプリンター用消耗品カートリッジと、上記構成のインクジェットプリンターとの組み合わせからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のインクジェットプリンター用消耗品カートリッジは、インク貯留部および媒体収納部を備えているので、インクジェットプリンターにおける消耗品であるインクおよび記録媒体の補充を簡単に行うことができる。また、インクおよび記録媒体に関する情報が記憶保持されているので、これらが個別に補充される場合とは異なり、インクジェットプリンターの側ではインクと記録媒体の組み合わせに基づく最適な印刷設定条件の下で印刷を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用したプリンターシステムの実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のインクジェットプリンター用消耗品カートリッジを示す概略斜視図である。
【図３】本発明を適用したプリンターシステムの別の実施の形態を示す概略構成図である。
【図４】インクジェットプリンター用消耗品カートリッジの別の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したプリンターシステムの実施の形態を説明する。
【００２１】
図１は本実施の形態に係るプリンターシステムを示す概略構成図である。プリンターシステム１は、インクジェットプリンター用消耗品カートリッジ２と、このインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ２から供給される記録用紙およびインクを用いて印刷を行うインクジェットプリンター３とを備えている。
【００２２】
図２はインクジェットプリンター用消耗品カートリッジ２（以下、単に「カートリッジ２」と呼ぶ場合もある。）を示す概略斜視図である。図１、図２を参照して説明すると、カートリッジ２は、例えば偏平な直方体形状のカートリッジケース４を備えている。カートリッジケース４の内部は厚さ方向に二分されており、一方には記録媒体である一定のサイズの長方形の記録用紙５（記録媒体）を多数枚積層状態で収納している用紙収納部６（媒体収納部）が形成されており、他方には、インクジェットプリンター用のインク７が貯留されているインク貯留部８と、制御基板９およびバッテリー１０が収納されている制御部１１とが区画形成されている。
【００２３】
カートリッジケース４の先端面４ａ（インクジェットプリンター３に対する装着方向の先端面）には、給紙口４ｂおよびインク供給針差込口４ｃ（１）〜４ｃ（４）が形成されている。各インク供給針差込口４ｃ（１）〜４ｃ（４）は、インク貯留部８の内部に配置されている各色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクを貯留したインク収納袋８ａに連通している。インク貯留部８に、インクジェットプリンター３の側から回収した廃インクを貯留するための廃インク貯留部を付設しておくことも可能である。また、先端面４ａにはインクジェットプリンター３との間で通信を行うための接続端子、例えばＵＳＢ接続端子口１２が露出している。
【００２４】
用紙収納部６は、積層状態の記録用紙５を支持している底板１３と、この底板１３における給紙口４ｂの側の部分を付勢しているバネ部材１４とを備えている。制御部１１の制御基板９には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えた制御回路１５および不揮発性メモリーなどからなる記憶回路１６が搭載されている。また、バッテリー１０を電源とする電源回路１７が搭載されている。
【００２５】
記憶回路１６には、カートリッジ２に関するカートリッジ情報を記憶保持するカートリッジ情報記憶部１６ａ、インク７に関するインク情報を記憶保持するインク情報記憶部１６ｂと、記録用紙５に関する用紙情報を記憶保持する用紙情報記憶部１６ｃと、インクジェットプリンター３の印刷設定条件が記憶保持されている印刷設定条件記憶部１６ｄなどの記憶領域が確保されている。カートリリッジ情報には、カートリッジ３の製造元、製造年月日、ケース仕様などの情報が含まれている。記憶回路１６には、インクジェットプリンター３を駆動制御するための駆動制御プログラム（ファームウエア）を記憶保持させておくこともできる。
【００２６】
インク情報には、貯留されているインクの種類、特性（粘度、蒸発特性など）などのインク特定情報、初期のインク容量、現在のインク残量などのインク残量管理情報、インク製造元などの情報が含まれている。用紙情報には、用紙の種類、サイズなどの用紙特定情報、初期の収納枚数、現在の残り枚数などの用紙枚数管理情報、用紙製造元などの情報が含まれている。
【００２７】
印刷設定条件には、貯留されているインクの粘度、種類などに応じた最適なインクジェットヘッドの駆動制御波形を表す情報、記録用紙の種類、特性に応じた最適なインク液滴の吐出量を表す情報などのインクジェットヘッドの駆動制御用パラメータなどが含まれている。ＵＶ硬化型のインクが貯留されている場合には、収納されている記録用紙の特性も考慮して設定されたＵＶランプの最適強度・時間を表す情報、定着のためにヒーターによる強制乾燥が必要な乾燥系インクが貯留されている場合には、収納されている記録用紙の特性も考慮して設定されたヒーターによる乾燥温度、乾燥時間を表す情報なども含めることができる。
【００２８】
次に、インクジェットプリンター３は、図１に示すように、インクジェットヘッド２１と、このインクジェットヘッド２１による印刷位置を経由して記録用紙５を搬送する用紙搬送部２２と、インクジェットヘッド２１にインク７を供給するインク供給部２３と、カートリッジ２を着脱可能に装着できるカートリッジ装着部２４と、各部の制御を司るプリンター駆動制御部２５を備えている。
【００２９】
カートリッジ装着部２４には、ここに装着されるカートリッジ２の装着側の先端面４ａに対峙する装着面２６が形成されている。装着面２６には、カートリッジ２側の給紙口４ｂに対峙する位置に用紙受入れ口２６ａが形成されており、カートリッジ２側のインク供給針差込口４ｃ（１）〜４ｃ（４）に対峙する位置にはそれぞれインク供給針２７（１）〜２７（４）が突出している。また、カートリッジ２側のＵＳＢ接続端子口１２に対峙する位置には当該ＵＳＢ接続端子口１２に差込可能なＵＳＢ接続端子２８が突出している。また、カートリッジ２側の給紙口４ｂの近傍に位置する記録用紙５の先端部分に押圧され給紙ローラー２９が装着面２６の近傍位置に配置されている。
【００３０】
カートリッジ２をカートリッジ装着部２４に装着すると、カートリッジ２側の給紙口４ｂが、用紙搬送部２２の用紙受入れ口２６ａに連通した状態になる。用紙搬送部２２は、給紙ローラー２９、紙送りローラー対３０、これらを回転駆動させるための紙送りモーター３１などを備えている。用紙搬送部２２によってカートリッジ２の側から供給される記録用紙は、インクジェットヘッド２１の印刷位置を経由して用紙排出口３２から外部に排出される搬送路に沿って搬送される。
【００３１】
また、カートリッジ２をカートリッジ装着部２４に装着すると、カートリッジ２側のインク供給針差込口４ｃ（１）〜４ｃ（４）にインク供給針２７（１）〜２７（４）が差し込まれて、インク貯留部８の各インク収納袋８ａにインク供給部２３が連通した状態になる。インク供給部２３はインク供給針２７（１）〜２７（４）、ここからインクジェットヘッド２１にインク供給するためのインク供給路３３、チューブポンプなどからなるインクポンプ３４などを備えており、カートリッジ２のインク貯留部８の各インク７がインクジェットヘッド２１に供給される。
【００３２】
さらに、カートリッジ２が装着されると、カートリッジ２側のＵＳＢ接続端子口１２にプリンター側のＵＳＢ接続端子２８が差し込まれて、カートリッジ２とインクジェットプリンター３の間が接続された状態になる。カートリッジ２が装着されると、インクジェットプリンター３のプリンター駆動制御部２５は、カートリッジ２の記憶情報の読み出し動作を実行して、記憶回路１６に記憶保持されているカートリッジ情報、インク情報、用紙情報、印刷設定条件情報などを読み込む。
【００３３】
プリンター駆動制御部２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えた制御回路３５、記憶回路３６、通信用インターフェース３７などを備えている。カートリッジ２の側から読み込んだ印刷設定条件情報に基づき、予め格納されている駆動制御プログラムを実行することにより、用紙搬送制御、インク供給制御、インクジェットヘッドの駆動制御を行って記録用紙に印刷を行う。例えば、通信用インターフェース３７を介して上位のホストコンピューター（図示せず）から供給される印刷情報の印刷動作を行う。
【００３４】
ここで、カートリッジ２には内蔵のバッテリー１０を電源とする電源回路１７が搭載されている。インクジェットプリンター３の側においては、ＵＳＢ接続を介して、カートリッジ２の側から駆動電力の供給を受けて動作させることも可能である。このようにすれば、インクジェットプリンター３の側に商用電力から駆動電力を得るための電源回路などが不要となり、また、電源ケーブルも不要になる。
【００３５】
なお、カートリッジ２では、インク貯留部８に４個のインク収納袋８ａと１個の用紙収納部６が備わっている。インク貯留部８に１個のインク収納袋８ａのみを配置して、単色のインク、例えばブラックインクを供給することも可能である。また、用紙収納部６を複数配置して、それぞれに異なるサイズの記録用紙を収納しておくことも可能である。勿論、単一の用紙収納部６において、サイズの異なる記録用紙を収納できる構造にしておくことも可能である。
【００３６】
また、図３に示すプリンターシステム１Ａのように、インクジェットプリンター３の側に複数個のカートリッジ装着部、例えば３個のカートリッジ装着部２４（１）〜２４（３）を配置しておき、異なるサイズの記録用紙５ａ、５ｂ、５ｃを収納可能な同一規格のカートリッジ２（１）〜２（３）を各カートリッジ装着部２４（１）〜２４（３）に装着して、印刷を行うことも可能である。この場合には、インクジェットプリンター３Ａにおいては、３系統の用紙搬送部２２（１）〜２２（３）が配置され、３系統のインク供給部２３（１）〜２３（３）が配置される。なお、図３において、図１、図２における各部に対応する部位には同一の符号を付してある。
【００３７】
次に、カートリッジの形態としては、ロール紙用のカートリッジの場合には、例えば、図４に示す形態とすることができる。この図に示すように、カートリッジ２Ａは、ロール紙収納用の矩形筒状のケース４１を備えており、この内部が用紙収納部となっており、その中心に配置されている円筒芯４２にロール紙４３が装着される。円筒芯４２の内部がインク貯留部４４となっており、例えばブラックインクが貯留される。円筒芯４２の端面にはインク供給口４５が形成されており、このインク供給口４５がケース４１の端面４１ａの中心から外部に露出している。カートリッジ２Ａをその円筒芯４２の端面の側からインクジェットプリンターの装着部に装着して、インクジェットプリンターの側にインク供給針をインク供給口４５に差し込むことによりインクの供給が可能になる。ロール紙４３から記録紙４３ａを引き出してインクジェットプリンター内の搬送経路に沿う状態にセットすることにより印刷可能な状態になる。
【００３８】
一方、上記の実施の形態において、通信用インターフェースとして、無線ＬＡＮ、携帯電話網などのネットワークに接続可能なもの、例えば無線ＬＡＮ接続用の通信回路を搭載しておくことも可能である。このようにすれば、例えば、インク切れ、用紙切れなどの情報を、ユーザー情報と関連付けして、カートリッジ供給元などの送信することで、カートリッジの自動発注システムを簡単に構築できる。
【００３９】
また、インクおよび用紙の使用量に応じて課金する課金システムによりカートリッジ２を供給する場合には、定期的にインクおよび用紙の使用量を供給元に送信することにより、簡単にオンラインによる課金システムを構築できる。
【００４０】
さらには、使用後（インク切れ、用紙切れ）のカートリッジ２をリユースできるようにすることも可能である。例えば、カートリッジ２のインク貯留部を再充填可能な構造、あるいは、交換可能なインク袋などの構造とし、記憶回路も書き換え可能なＮＶＲＡＭなどのメモリーチップを用いて構成しておく。そして、回収したカートリッジ２のインク貯留部を交換し、記憶情報を書き換えることにより、カートリッジ２のリユースが可能になる。この場合、カートリッジ２の回収率を上げるためには、カートリッジ２にユーザー情報を担持させ、回収した使用済みのカートリッジ２に担持されているユーザー情報に基づき、ユーザーに対してアフターサービス、購入代金、使用代金の割引きなどの特典を与えるようにすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１，１Ａ  プリンターシステム、２，２（１）〜２（３），２Ａ  インクジェットプリンター用消耗品カートリッジ、３，３Ａ  インクジェットプリンター、４  カートリッジケース、４ａ  先端面、４ｂ  給紙口、４ｃ（１）〜４ｃ（４）  インク供給針差込口、５  記録用紙、６  用紙収納部、７  インク、８  インク貯留部、９  制御基板、１０  バッテリー、１１  制御部、１２  ＵＳＢ接続端子口、１３  底板、１４  バネ部材、１５  制御回路、１６  記憶回路、１６ａ  カートリッジ情報記憶部、１６ｂ  インク情報記憶部、１６ｃ  用紙情報記憶部、１６ｄ  印刷設定条件記憶部、１７  電源回路、２１  インクジェットヘッド、２２，２２（１）〜２２（３）  用紙搬送部、２３，２３（１）〜２３（３）  インク供給部、２４，２４（１）〜２４（３）  カートリッジ装着部、２５  プリンター駆動制御部、２６  装着面、２６ａ  用紙受入れ口、２７（１）〜２７（４）  インク供給針、２８  ＵＳＢ接続端子、２９  給紙ローラー、３０  紙送りローラー対、３１  紙送りモーター、３２  用紙排出口、３３  インク供給路、３４  インクポンプ、３５  制御回路、３６  記憶回路、３７  通信用インターフェース、４１  ケース、４１ａ  端面、４２  円筒芯、４３  ロール紙、４４  インク貯留部、４５  インク供給口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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