(57)【要約】【課題】互いに共通する空間処理を施すことで、画像データと領域分離データとの整合を図り、画質の一層の向上を可能にする。【解決手段】画像形成装置は、文字、図形、写真等の画像の種類に応じた領域分離データ（１）に空間フィルタ処理と同一の空間フィルタ処理を施して新たな領域分離データ（２）を生成し、この新たな領域分離データ（２）を生成し、色補正部１０８に導く画素演算処理部１０７と、空間フィルタ処理後のカラーの画像データを新たな領域分離データ（２）を利用して印刷用データに変換する色補正部１０８を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の空間処理後のカラーの画像データを、画像の種類に応じた領域分離データを利用して出力用データに変換する出力データ変換手段を備える画像形成装置において、
前記領域分離データに前記所定の空間処理と同一の空間処理を施して新たな領域分離データを生成し、この新たな領域分離データを前記出力データ変換手段に導く領域分離データ空間処理手段を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記所定の空間処理は、空間フィルタ処理、膨張収縮処理、及びトラッピング処理のいずれかである請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記出力データ変換手段は、前記新たな領域分離データに、第１の領域に対する空間処理の結果である第１の画像データと第２の領域に対する空間処理の結果である第２の画像データの双方が存在する画素からなる複合領域が含まれる場合、前記複合領域に対して前記第１の画像データと前記第２の画像データとを合成する請求項１又は２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、領域分離データを用いてカラーの画像データを印字用等の出力用データに変換する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像の種類に応じた領域分離データを抽出し、抽出された領域の種別に応じて領域内の画像データに対してフィルタ処理を施すことで、画質の品質を維持して印刷出力する画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、入力画像の領域分離処理において、元画像の網点領域を、網点上文字の領域と、網点上文字の領域と隣接する文字含網点領域と、網点上文字の領域と隣接しない文字無網点領域とに分類する領域分離信号を抽出し、領域毎に異なるフィルタ処理を施すことで、画質のギャップを抑制するようにした画像形成装置が提案されている。すなわち、文字含網点領域に属する画像データに、網点上文字の領域に属する画像データに対して用いる文字用フィルタと、文字無網点領域に属する画像データに対して用いる網点用フィルタとを混合した混合フィルタを適用するものである。これにより、文字含網点領域に属する画像データに対して、画質上、文字用フィルタの効果と網点用フィルタの効果との中間的な効果が付与されるので、異なるフィルタ処理の差異に起因する画質のギャップが抑制され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５２４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の画像形成装置によれば、文字領域と文字無領域の間の領域を構成する画像データに混合フィルタを適用することで処理ギャップは緩和されるものの、領域分離データ自体はフィルタ処理を行っていないため、主に混合フィルタが適用された領域の境界部分において、各画素の画像データに対する処理結果と、当該領域の境界とは整合が取れておらず、画質のギャップの緩和には一定の限界がある。特に、近年における印刷デバイス等の高精細化の進歩を受けて、かかる処理ギャップが目立つようになってきており、処理ギャップの一層の抑制が求められている。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するもので、領域分離データに対して画像データと同様のフィルタ処理等の空間処理を実行することで、各画素における画像データと領域分離データとの整合を図り、画質の一層の向上を可能にする画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、所定の空間処理後のカラーの画像データを、画像の種類に応じた領域分離データを利用して出力用データに変換する出力データ変換手段を備える画像形成装置において、前記領域分離データに前記所定の空間処理と同一の空間処理を施して新たな領域分離データを生成し、この新たな領域分離データを前記出力データ変換手段に導く領域分離データ空間処理手段を備えたものである。
【０００８】
本発明によれば、出力データ変換手段によって、所定の空間処理が施されたカラーの画像データが画像の種類に応じた領域分離データを利用して出力用データに変換される。領域分離データ空間処理は、領域分離データに所定の空間処理と同一の空間処理を施して新たな領域分離データを生成し、この新たな領域分離データを出力データ変換手段に導く。従って、所定の空間処理が施されたカラーの画像データは、新たな領域分離データによって出力用データに変換される。このように、領域分離データに対して画像データと同様のフィルタ処理等の空間処理が実行されることで、各画素における画像データと領域分離データとの整合が図れ、画質が一層向上する。
【０００９】
また、前記所定の空間処理は、空間フィルタ処理、膨張収縮処理、及びトラッピング処理のいずれかである。これによれば、画像データに施される種々の空間処理に対して、画質の整合が図れる。
【００１０】
また、前記出力データ変換手段は、前記新たな領域分離データに、第１の領域に対する空間処理の結果である第１の画像データと第２の領域に対する空間処理の結果である第２の画像データの双方が存在する画素からなる複合領域が含まれる場合、前記複合領域に対して前記第１の画像データと前記第２の画像データとを合成する。これによれば、複合領域の出力用データが、第１の画像と第２の画像とを合成して得られるようにしたので、画質の整合が図れる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、互いに共通する空間処理を施すことで、画像データと領域分離データとの整合を図り、画質の一層の向上を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図２】画像データ処理部の機能ブロック図の一例を示す構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る空間処理を行った場合の出力用データ作成処理の手順を説明する図で、（Ａ）は、実画像（画像データ）と領域分離データ（１），（２）との画像処理の手順を説明するための図、（Ｂ）は、写真領域と文字領域とが隣接する場合の処理内容を説明するための図ある。
【図４】本発明の第２実施形態に係る空間処理を行った場合の出力用データ作成処理の手順を説明する図で、（Ａ）は、実画像（画像データ）と領域分離データ（１），（２）との画像処理の手順を説明するための図、（Ｂ）は、写真領域と文字領域とが隣接する場合の処理内容を説明するための図ある。
【図５】本発明の第３実施形態に係る空間処理を行った場合の出力用データ作成処理の手順を説明する図で、（Ａ）は、実画像（画像データ）と領域分離データ（１），（２）との画像処理の手順を説明するための図、（Ｂ）は、写真領域と文字領域とが隣接する場合の処理内容を説明するための図ある。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置は、画像形成部１０、中間転写部２０、二次転写部３０、定着部４０、給紙部５０、用紙搬送路６０及びカラー画像読取部７０を備えると共に、装置本体の上部に自動原稿搬送装置８０を搭載している。カラー画像読取部７０は、光源を含む照明系、結像系及び撮像系を備え、自動原稿搬送装置８０によって搬送される原稿の表面を、撮像系である各色（ＲＧＢ）用のＣＣＤ７１で光学的に走査して各色の画像信号を画素単位で順次取得する。画像形成装置は、原稿から読み取った、あるいは図外の記憶部から読み出した画像信号に基づいて多色のトナーを用いて記録紙上に印字出力する。
【００１４】
画像形成部１０は、画像データ処理部１００（図２参照）を備えると共に、出力デバイスであるレーザ走査ユニット１及びそれぞれ同様な構造を有する各色の画像形成部１０Ａ〜１０Ｄを備えている。レーザ走査ユニット１は、筐体を有し、その内部に色毎に、レーザ発光源、レーザ光走査用のポリゴンミラー等の光学部品が配置されている。レーザ走査ユニット１は、カラー画像読取部７０で読み取られたＲＧＢ色の画像データを画像データ処理部１００によって、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色に変換し、変換後の各色の画像データに対応して変調されたレーザ光で画像形成部１０Ａ〜１０Ｄの感光体ドラム２Ａ〜２Ｄの表面を軸方向（主走査方向）に沿って露光走査して、それぞれの静電潜像を形成する。代表して説明する画像形成部１０Ａは、感光体ドラム２Ａを備え、その周囲に回転方向（副走査方向）に沿って帯電器３Ａ、現像器４Ａ及びクリーナ部５Ａを備えている。
【００１５】
中間転写部２０は、中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、従動ローラ２３、一次転写ローラ２４Ａ〜２４Ｄを備え、感光体ドラム２Ａ〜２Ｄの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２１の表面に一次転写する。二次転写部３０は、中間転写ベルト２１の表面のトナー像を記録紙へ二次転写する。定着部４０は、記録紙に転写されたトナー像を加熱して定着し、排紙トレイに排出する。給紙部５０は、給紙カセットや手差しトレイを備えており、選択された記録紙を、対応する給紙カセットから用紙搬送路６０に給紙する。
【００１６】
画像データ処理部１００は、図２に示すように、カラー画像読取部７０とカラー画像出力部としてのレーザ走査ユニット１との間に設けられ、入力処理部１０１と、Ａ／Ｄ変換部１０２と、シェーディング補正部１０３と、原稿種別自動判定部１０４と、入力階調補正部１０５と、領域分離処理部１０６と、画素演算処理部１０７とを備えると共に、印刷処理用の機能部としての、色補正部１０８と、出力階調補正部１０９と、出力中間調処理部１１０とを備える。画像形成装置は、動作制御用としてＣＰＵ１２０を備え、ＣＰＵ１２０は、少なくとも画像データ処理部１００を構成する各機能部におけるデータ処理を制御する。
【００１７】
入力処理部１０１は、カラー画像読取部７０から入力される、アナログの各色（ＲＧＢ）の画像信号を取り込む。Ａ／Ｄ変換部１０２は、カラー画像読取部７０からＲＧＢの画像信号をデジタルの画像データに変換する。シェーディング補正部１０３は、Ａ／Ｄ変換部１０２から出力された画像データに対して、カラー画像読取部７０の照明系、結像系及び撮像系で生じる各種の歪みを取り除く処理を実行する。
【００１８】
原稿種別自動判定部１０４は、入力された画像データに対して文字原稿、網点原稿、写真原稿の種別を判別する。全体が文字原稿、網点原稿、又は写真原稿である場合、判別情報が領域分離処理部１０６〜出力階調補正部１０９に出力される。入力階調補正部１０５は、入力された画像データに対して、カラーバランスを整えると同時に、必要に応じてカラーの画像形成装置に採用されている画像処理システムにとって扱いやすい信号に変換する処理を行う。
【００１９】
領域分離処理部１０６は、原稿種別が混在している場合、公知の領域分離判定用の情報等を用いて、入力された画像データから、原稿の画像を、例えば、文字・図形領域、網点領域、写真領域に分離し、その結果を画素単位の領域分離データ（１）として作成する。文字・図形領域、網点領域、写真領域を表す領域分離データ（１）は、画素演算処理部１０７に出力される。なお、領域分離データ（１）としては他の領域種別を含む態様でもよい。
【００２０】
画素演算処理部１０７は、領域分離データ（１）を利用して、画像データ（ＲＧＢ）に、領域種別に応じた好適な空間処理を施し、新たな画像データ（Ｒ'Ｇ'Ｂ'）を生成する。空間処理としては、領域分離データ（１）を基にデジタルフィルタを用いて空間周波数特性を補正することによって出力画像のぼやけ及び粒状性劣化を防ぐように処理する空間フィルタ処理、雑音成分除去等のために領域の一方の境界を画素単位で膨張させあるいは収縮させる膨張収縮処理、及び境界を画素単位で重ね合わせるトラッピング処理が適用可能である。各空間処理については、図３〜図５を用いて後述する。
【００２１】
また、画素演算処理部１０７は、領域分離データ（１）に対して画像データに施す空間処理と同様の空間処理を施すようにしている。本実施形態では、各画素に対して、画像データはＲＧＢ各８ビットで構成され、領域分離データ（１）は４ビットで構成される。そして、画像データ内の例えば文字・図形領域乃至はその近傍について、注目画素毎に、その周辺画素の画像データを用いて、平滑化等のフィルタ処理を実行する場合、対応する領域分離データ（１）に対しても、後述するように同様なフィルタ処理を実行して領域分離データ（２）を生成する。画素演算処理部１０７で生成された、共に空間処理が施された画像データ（Ｒ'Ｇ'Ｂ'）及び領域分離データ（２）は、色補正部１０８及び出力階調補正部１０９に出力される。
【００２２】
ここで、領域分離データ（２）を利用する意味を説明する。例えば、隣接する領域が文字・図形領域と写真領域の場合であって、画素演算処理部１０７によって、文字・図形画像に対して平滑化の空間フィルタ処理を施し、一方、写真画像に対して同様なあるいは別の空間フィルタ処理を施した場合を想定すると、境界付近の画素に対しては、空間フィルタ毎のＣＭＹＫ表色の画像データが生成される。
【００２３】
このとき、例えば図３（Ｂ）（ｉｉ）の比較例を参照（同図は、上段がフィルタ処理された文字画像データ及び写真画像データを示し、下段が領域分離データ（１）を示している。）して説明すると、一般的には、境界付近の画素のうち、例えば文字画像データが黒色の場合にはＫ単色に変換され（印刷においては黒色の現像剤のみが使用され）、一方、例えば写真画像データの黒色の部分はＣＭＹのコンポジットグレイ色として変換され（印刷においてはＣＭＹ（必要に応じてＫ）の現像剤が使用され）たものとなる。従って、空間フィルタ処理が実行された後の画像データを、比較例のように領域分離データ（１）に従ってＫ単色かＣＭＹコンポジット色かに振り分けると、隣接画素間で処理ギャップが発生する場合があり、画像品質を低下させることとなる。また、画素演算処理部１０７によって実行される空間処理は、その種類によっては、少なくとも一方の空間処理の結果が、隣接領域の画素にまで反映され、画像データが重畳する複合領域を生じる場合がある（図４、図５、詳細は後述する）。
【００２４】
そこで、画素演算処理部１０７は、画像データに対して実行した空間処理と同様な空間処理を領域分離データ（１）に対しても実行する。領域分離データにも画像データと同一の空間処理を施すことで、画像データと領域分離データとの間の整合を取って処理ギャップの発生を抑制するようにしている。
【００２５】
色補正部１０８及び出力階調補正部１０９は、領域分離データ（２）に基づいて各領域の画像データ（Ｒ'Ｇ'Ｂ'）に対して、印刷処理（出力処理）用の画像データの生成処理を実行する。色補正部１０８は、領域分離データ（２）を用いて、画像データ（Ｒ'Ｇ'Ｂ'）をＣＭＹＫ表色の色データ（画像データ）に変換する。色補正部１０８及び出力階調補正部１０９の一方は、注目画素に複数の空間処理結果が併存するような複合領域が生じた場合（図３（Ｂ）（ｉｉ）の上段）に対応し得るように、各空間処理の結果を作成する回路部と、それらを合成する回路部とを備える。また、出力階調補正部１０９は、画像形成装置にとっての特性値である網点面積率に変換する出力階調補正処理を実行する。
【００２６】
出力中間調処理部１１０は、入力されたＣＭＹＫデータを、出力用の印字形式、例えばディザ表現形式等に対応する各階調で再現できるように処理する。そして、出力デバイスが接続されている態様では、出力中間調処理部１１０から出力されたＣＭＹＫデータは、出力デバイスであるレーザ走査ユニット１に導かれて画像形成に供される。
【００２７】
続いて、図３に示す第１実施形態について説明する。図３は、空間処理の一例として空間フィルタ処理を実行した場合の説明図である。図３（Ａ）において、（ａ）に示す原稿画像（実画像）Ｇａ１に対して領域分離処理が実行されて、（ｂ）に示す領域分離データ（１）が生成されている。（ｂ）の例では、領域分離データ（１）は、写真領域Ｐｉ１と、図形領域Ｆｉ１と、文字領域Ｌｅ１とで構成されている。（ｃ）に示す画像Ｇａ２は、実画像Ｇａ１に空間フィルタ処理として例えば平均化処理が施された画像である。なお、（ｄ）に示す画像Ｇａ３は、画像Ｇａ２を領域分離データ（１）を用いて印刷用に変換した比較例としての処理画像を示している。
【００２８】
一方、図３（Ｂ）（ｉ）〜（ｉｉｉ）において、上段は、画像の一部に対する処理内容を示し、下段は領域を示している。（ｉ）は、処理前の実画像Ｇａ１の一部に相当するもので、写真画像中に文字画像が存在する例である。
【００２９】
（ｉｉ）は、比較例の処理画像Ｇａ３の一部に相当するもので、写真領域と文字領域の境界近傍の画素を示し、空間フィルタ処理された写真画像データと文字画像データとが併存する複合領域を有している。この（ｉｉ）では、領域分離データ（１）に従って、すなわち各領域側の画素の画像データを合成して印刷用データを生成している。例えば、両領域の境界域において、写真領域側の画素では、写真画像データＣＭＹコンポジットグレイデータと文字画像データのＫ単色データとを合成して新たなＣＭＹコンポジットグレイデータ情報とし、一方、文字領域側の画素では、文字画像データのＫ単色データと写真画像データのＣＭＹコンポジットグレイデータとを合成して新たなＫ単色データとする。このように、空間フィルタ処理された画像データと領域分離データ（１）との組合せでは、領域の境界において処理の不整合があり、処理ギャップを生じることとなる。
【００３０】
一方、（ｉｉｉ）は、本発明に適用される処理を示すもので、領域分離データ（１）に画像データに施した処理と同様の空間フィルタ処理を施して新たな領域分離データ（２）を求め、この領域分離データ（２）に基づいて印刷用データを生成するようにしたものである。（ｉｉｉ）の下段は、空間フィルタ処理が施された領域分離データ（２）の一例を示すもので、文字画像データと写真画像データとが併存する複合領域として写真・文字複合領域が得られている。
【００３１】
（ｉｉｉ）に示すうちの写真のみの領域、及び文字のみの領域に対する印刷用データの作成処理は、各領域内の画像データを用いて行われる。一方、写真・文字複合領域に対する印刷用データの作成処理は、写真画像データのＣＭＹコンポジットグレイデータと文字画像データのＫ単色データとを合成、すなわち画素毎に強度方向に重み付けされた新たな色データを形成する。このように、同一の空間フィルタ処理が施された画像データと領域分離データ（２）とを組合せることで、領域の境界域において処理が整合し、処理ギャップの発生が抑制される。なお、写真領域と図形領域とが隣接している場合も同様な処理が施される。また、ここでは、Ｋ値とコンポジットグレイとで判りやすく説明したが、空間処理された画像データと同様の空間処理を領域分離データに施せばよく、図４、図５も同様、特に色は問わない。
【００３２】
続いて、図４に示す第２実施形態について説明する。図４は、空間処理の一例として膨張・収縮処理を、例えば文字及び図形に膨張処理を、写真に収縮処理を実行した場合の説明図である。図４（Ａ），（Ｂ）は、図３（Ａ），（Ｂ）に対応している。図４（Ａ）の（ａ）に示す実画像Ｇａ１に対して領域分離処理が実行されて、（ｂ）に示す領域分離データ（１）が生成されている。（ｃ）に示す画像Ｇａ２は、実画像Ｇａ１に空間処理として膨張処理が施された画像である。（ｄ）に示す画像Ｇａ３は、画像Ｇａ２を領域分離データ（１）を用いて印刷用に変換した比較例の処理画像を示している。すなわち、図４（Ｂ）（ｉｉ）に示すように、文字領域は膨張処理され、写真領域は収縮処理されている一方、領域の境界は、領域分離データ（１）のままであるため、膨張・収縮処理された文字画像と領域分離データ（１）との組合せでは、領域の境界において処理の不整合があり、処理ギャップを生じている。なお、画像Ｇａ３内の文字部分を、黒色に代えて薄い色で示したが、これは、図４（Ａ）（ｄ）に示すように文字部分の縁Ｂｏの膨張した部分に処理ギャップが生じていることを判りやすく示したものである。
【００３３】
一方、図４（Ｂ）（ｉｉｉ）は、本発明に適用される処理を示すもので、領域分離データ（１）に文字・図形の画像データに施した処理と同様の膨張処理を施して新たな領域分離データ（２）を求め、この領域分離データ（２）に基づいて印刷用データを生成するようにしたものである。（ｉｉｉ）の下段は、膨張処理が施された領域分離データ（２）の一例を示すもので、同一の膨張処理が施された文字画像データと領域分離データ（２）とを組合せることで、領域の境界域において処理が整合し、処理ギャップの発生が抑制される。なお、写真領域と図形領域とが隣接している場合も同様な処理が施される。
【００３４】
続いて、図５に示す第３実施形態について説明する。図５は、空間処理の一例としてトラッピング処理を実行した場合の説明図である。図５（Ａ）（ａ）〜（ｄ），（Ｂ）は、図３（Ａ）（ａ）〜（ｃ），（ｅ），（Ｂ）に対応している。図５（Ａ）の（ａ）に示す実画像Ｇａ１に対して領域分離処理が実行されて、（ｂ）に示す領域分離データ（１）が生成されている。（ｃ）に示す画像Ｇａ２は、実画像Ｇａ１に空間処理としてトラッピング処理が施された画像である。トラッピング処理は、図５（Ｂ）（ｉｉ）の上段に示すように、写真領域と文字領域の境界を画素単位で重ね合わせる処理である。なお、図５（Ａ）（ｃ）に示す画像Ｇａ２では、画像中から文字、図形画像が抜かれている（白色で示した）が、これは、文字、図形画像の下層の写真画像のトラッピング処理の内容を判りやすく示すためである。
【００３５】
図５（Ｂ）（ｉｉ）に示すように、文字領域に写真画像が（スプレッド）トラッピングされている一方、領域の境界は、領域分離データ（１）のままであるため、トラッピング処理された画像データと領域分離データ（１）との組合せでは、領域の境界において処理の不整合があり、処理ギャップを生じている。
【００３６】
一方、図５（Ｂ）（ｉｉｉ）は、本発明に適用される処理を示すもので、領域分離データ（１）に画像データに施した処理と同様のトラッピング処理を施して新たな領域分離データ（２）を求め、この領域分離データ（２）に基づいて印刷用データを生成するようにしたものである。（ｉｉｉ）の下段は、トラッピング処理が施された領域分離データ（２）の一例を示すもので、文字画像データと写真画像データとが併存する複合領域として写真・文字複合領域が得られている。図５（Ａ）（ｄ）は、領域分離データ（２）を示している。同図に示すように、文字領域Ｌｅ２と写真領域Ｐｉ２との境界に写真・文字複合領域Ｍｉａ２が存在している。また、図形領域Ｆｉ２と写真領域Ｐｉ２との境界には写真・図形複合領域Ｍｉｂ２が存在している。
【００３７】
（ｉｉｉ）に示すうちの写真のみの領域、及び文字のみの領域に対する印刷用データの作成処理は、各領域内の画像データを用いて行われる。一方、写真・文字複合領域に対する印刷用データの作成処理は、写真画像データのＣＭＹコンポジットグレイデータと文字画像データのＫ単色データとを合成、すなわち画素毎に強度方向に重み付けされた新たな色データを形成する。このように、同一のトラッピング処理が施された画像データと領域分離データ（２）とを組合せることで、領域の境界域において処理が整合し、処理ギャップの発生が抑制される。なお、写真領域と図形領域とが隣接している場合も同様な処理が施される。
【００３８】
なお、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３９】
１００  画像データ処理部
１０６  領域分離処理部
１０７  画素演算処理部（領域分離データ空間処理手段）
１０８  色補正部（出力データ変換手段）
１０９  出力階調補正部（出力データ変換手段）
【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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