(57)【要約】【課題】複数のインクタンクの全てにインク切れを検知するための検知手段やインク切れを表示するための表示手段等を設ける必要なく、インクタンクの設置場所に対する制約を少なくし、プリンタの機構レイアウトの自由度を向上させる連続運転式のインクジェットプリンタの提供。【解決手段】一つの記録ヘッド１に対して複数のインクタンク３、４をインク供給可能に連通させ、複数のインクタンク３、４のうちのいずれか１つのインクタンクから記録ヘッド１にインクを供給し、インクタンクにインク切れが生じた際に、他のインクタンクからインクを供給するよう切り替えるインク供給制御手段を有し、前記インク供給制御手段は、複数のインクタンク３、４のうち、常に同じ場所に配置されるインクタンクが先にインク切れとなるようにインク供給を制御するインクジェットプリンタ１００。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの記録ヘッドに対して複数のインクタンクをインク供給可能に連通させ、前記複数のインクタンクのうちのいずれか１つのインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給すると共に、前記インクタンクにインク切れが生じた際に、他のインクタンクからインクを供給するよう切り替えるインク供給制御手段を有するインクジェットプリンタであって、
前記インク供給制御手段は、前記複数のインクタンクのうち、常に同じ場所に配置されるインクタンクが先にインク切れとなるように前記記録ヘッドに対するインク供給を制御することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記複数のインクタンクは相互にインク流通可能に連通され、
前記インク供給制御手段は、前記先にインク切れとなるように制御されるインクタンク内にインクが残っていて、他のインクタンクが満杯でない場合に、前記先にインク切れとなるように制御されるインクタンクから前記他のインクタンクにインクを供給するように制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記複数のインクタンクは上下方向に配置され、前記先にインク切れとなるように制御されるインクタンクは、そのうちの最上部に配置されることを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記記録ヘッドと前記複数のインクタンクとの間に、前記複数のインクタンクのうちのいずれかから供給されるインクを一旦貯留する一つの中間タンクが設けられると共に、前記中間タンクのインク残量を検知する検知手段が設けられ、
前記インク供給制御手段は、前記検知手段の検知結果により、前記インクタンクのインク切れを検知することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記先にインク切れとなるように制御されるインクタンク以外のインクタンクの少なくとも一つが交換不能とされていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のインクジェットプリンタ。
【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に関し、詳しくは、一つの記録ヘッドに対して複数のインクタンクをインク供給可能に連通させることで、連続運転を行うようにしたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
連続運転を行うインクジェットプリンタでは、一つの記録ヘッドに対して複数のインクタンクをインク供給可能に連通させることで、通常、その複数のインクタンクのうちのいずれか１つのインクタンクから記録ヘッドにインクを供給して画像記録を行い、そのインクタンクが空になった場合に、他のインクタンクからインクを供給するように切り替えるようにしている（特許文献１）。
【０００３】
従来のこのようなインクジェットプリンタでは、インクタンクのインク切れが発生する毎に他のインクタンクに順次切り替えるようにしているため、複数のインクタンクのうちのどのインクタンクが空になるのかが常に決まっているわけではない。このため、複数のインクタンクの全てにインク切れを検知するための重量検知センサや光学式残量検知センサ等からなる検知手段及びインク切れを表示するための警告ランプ等の表示手段を設けることにより、複数のインクタンクのうち、インク切れを生じたインクタンクがどれであるかをユーザーに報知し、インク交換を促すようにしている。
【特許文献１】特許第３１３１９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来のインクジェットプリンタでは、重量検知センサや光学式残量検知センサ等の高価な検知手段を、インクタンクの数分設ける必要があることから、インクジェットプリンタのコスト増を招く問題がある。
【０００５】
また、複数のインクタンクの全てがインク切れとなる可能性があることから、その全てのインクタンクを交換可能とするべく、ユーザーが交換作業のためにアクセスし易い場所に配置しなくてはならないため、インクタンクの設置場所に対する制約が大きくなり、プリンタの機構レイアウトの自由度が低下する問題もある。
【０００６】
そこで、本発明は、複数のインクタンクの全てにインク切れを検知するための検知手段やインク切れを表示するための表示手段等を設ける必要がなく、また、インクタンクの設置場所に対する制約を少なくすることができ、プリンタの機構レイアウトの自由度を向上させることのできる連続運転式のインクジェットプリンタを提供することを課題とする。
【０００７】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の各発明により解決される。
【０００９】
請求項１記載の発明は、一つの記録ヘッドに対して複数のインクタンクをインク供給可能に連通させ、前記複数のインクタンクのうちのいずれか１つのインクタンクから前記記録ヘッドにインクを供給するようにしたインクジェットプリンタであって、前記複数のインクタンクのうち、常に同じ場所に配置されるインクタンクが先にインク切れとなるように前記記録ヘッドに対するインク供給を制御するインク供給制御手段を有することを特徴とするインクジェットプリンタである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記複数のインクタンクは相互にインク流通可能に連通され、前記インク供給制御手段は、前記先にインク切れとなるように制御されるインクタンク内にインクが残っていて、他のインクタンクが満杯でない場合に、前記先にインク切れとなるように制御されるインクタンクから前記他のインクタンクにインクを供給するように制御することを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記複数のインクタンクは上下方向に配置され、前記先にインク切れとなるように制御されるインクタンクは、そのうちの最上部に配置されることを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記記録ヘッドと前記複数のインクタンクとの間に、前記複数のインクタンクのうちのいずれかから供給されるインクを一旦貯留する一つの中間タンクが設けられると共に、前記中間タンクのインク残量を検知する検知手段が設けられ、前記インク供給制御手段は、前記検知手段の検知結果により、前記インクタンクのインク切れを検知することを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットプリンタである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記先にインク切れとなるように制御されるインクタンク以外のインクタンクの少なくとも一つが交換不能とされていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のインクジェットプリンタである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のインクタンクのうち、常に同じ場所に配置されるインクタンクが先にインク切れとなるように記録ヘッドに対するインク供給が制御されるので、その先にインク切れとなるように制御されるインクタンクのインク切れをユーザーに報知できればよく、複数のインクタンクの全てにインク切れを検知するための検知手段やインク切れを表示するための表示手段等を設ける必要がない。これによりインクタンクに対する検知手段や表示手段の配設数を削減することができる。
【００１５】
また、先にインク切れとなるように制御されるインクタンクは常に同じ場所のインクタンクとなるため、そのインクタンクのみをプリンタにおいてユーザーがアクセスし易い場所に配置すればよく、インクタンクの設置場所に対する制約を少なくすることができ、プリンタの機構レイアウトの自由度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、インクジェットプリンタのインク供給系の概略構成図であり、本発明の第１の実施形態を示している。また、図２は、図１のインクジェットプリンタのインク供給系を制御する構成ブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、インクジェットプリンタ１００は、記録ヘッド１、中間タンク２、第１のインクタンク３、第２のインクタンク４を備えており、第１のインクタンク３と第２のインクタンク４とがインク供給路５によって記録ヘッド１と連通しており、該インク供給路５に介設されたインク供給ポンプ６によってインク供給可能とされている。
【００１９】
記録ヘッド１は、上記第１のインクタンク３又は第２のインクタンク４からインク供給路５を介して供給されるインクを、図示しない記録媒体に向けて所定のタイミングで吐出することにより画像を記録する。この記録ヘッド１は、例えばＹＭＣＫ等の複数の色のインクを用いてフルカラーの画像を記録する場合は、インクの色毎に設けられ、中間タンク２、第１のインクタンク３、第２のインクタンク４、インク供給路５及びインク供給ポンプ６からなるインク供給系も、インクの色毎に複数設けられるが、ここでは１つの記録ヘッド１のみを用いた場合を例示している。
【００２０】
中間タンク２は、第１のインクタンク３又は第２のインクタンク４からインク供給路５を介して供給されたインクを一旦貯留する。この中間タンク２は、可撓性を有する袋状に形成されており、内部にインクが供給されることで膨張し、逆に内部のインクが消費されることで収縮する。
【００２１】
中間タンク２には、中間タンクセンサ２ａが設けられている。中間タンクセンサ２ａは、中間タンク２の膨らみ具合を検知することで、中間タンク２内のインク残量を検知する。この中間タンクセンサ２ａとしては、中間タンク２内のインク残量を検知することができれば特に問わないが、本実施形態では、図示しないが、中間タンク２の表面の一部に遮蔽板を設けると共に、この遮蔽板の有無を検知する光学式センサを配置することによって構成されており、これにより、中間タンク２内のインクが消費されて収縮した際に、遮蔽板が光学式センサの検知範囲を外れたことを検知することで、インク残量の減少を検知することができるようになっている。
【００２２】
第１のインクタンク３及び第２のインクタンク４には、内部に画像記録用のインクが貯留されている。本実施形態では、第１のインクタンク３は、筐体内にインクをインクパックの形態で収納してなるインクカートリッジの形態とされており、インクジェットプリンタ１００において所定の場所に交換可能に配置されている。
【００２３】
一方、第２のインクタンク４は、必ずしも上記第１のインクタンク３のように交換可能である必要はなく、本実施形態では、インクジェットプリンタ１００の内部に交換不能に配置されている。
【００２４】
交換可能に配置される第１のインクタンク３は、インクジェットプリンタ１００においてユーザーがアクセスし易い場所に装填されており、その第１のインクタンク３の装填部位には、第１のインクタンク３の有無を検知するためのインクタンク有無センサ３ａが配設されている。このインクタンク有無センサ３ａは、第１のインクタンク３の有無を検知可能であれば特に問わないが、本実施形態では、図示しないが、第１のインクタンク３が装填されている時に接触することで第１のインクタンク３を有りと検知し、第１のインクタンク３が取り外されて接触が絶たれた時に第１のインクタンク３を無しと検知する接触式のセンサが用いられている。
【００２５】
同じく第１のインクタンク３の装填部位には、第１のインクタンク３のインク切れをユーザーに報知するためのＬＥＤ等からなるインク切れ表示ランプ３ｂが設けられている。
【００２６】
第１のインクタンク３及び第２のインクタンク４内のインクは、インク供給路５を介して、インク供給ポンプ６の作動により、中間タンク２に供給され、この中間タンク２に一旦貯留された後、この中間タンク２から記録ヘッド１へと供給される。なお、インク供給路５には、第１のインクタンク３からのインク供給を制御する第１の開閉弁７、第２のインクタンク４からのインク供給を制御する第２の開閉弁８がそれぞれ設けられ、また、これら第１の開閉弁７及び第２の開閉弁８よりも下流側で中間タンク２よりも上流側に、中間タンク２へのインク供給を制御する第３の開閉弁９が設けられている。これら第１の開閉弁７、第２の開閉弁８及び第３の開閉弁９は、電気的に開閉可能な弁、例えば電磁弁によって構成されている。
【００２７】
上記中間タンクセンサ２ａ、インクタンク有無センサ３ａの検知信号は、図２に示すように制御部１０に入力される。制御部１０は、これら中間タンクセンサ２ａ、インクタンク有無センサ３ａの検知信号に基づいて、第１開閉弁７、第２の開閉弁８及び第３の開閉弁９を開閉制御すると共に、インク供給ポンプ６の作動を制御することによって、第１のインクタンク３又は第２のインクタンク４から中間タンク２にインクを供給するように制御するインク供給制御手段を構成している。
【００２８】
ここで、制御部１０は、中間タンク２へインク供給を行う際は、第１のインクタンク３及び第２のインクタンク４のうち、常に最初に第１のインクタンク３から中間タンク２へインク供給を行うように制御し、この第１のインクタンク３がインク切れとなったことを検知した場合に、第２のインクタンク４からインク供給を行うように切り替えるようにインク供給動作の制御がプログラムされている。
【００２９】
また、制御部１０は、詳細については後述するが、第１のインクタンク３のインク切れを検知すると、インク切れ表示ランプ３ｂを点灯させ、ユーザーに第１のインクタンク３のインク切れを報知し、交換を促すように制御する。
【００３０】
なお、図２中の符号１１は、第３の開閉弁９に開弁指令を出力した際に起動が開始されるタイマであり、第３の開閉弁９を開弁した後、中間タンク２内にインクが貯留される時間を監視している。このタイマ１１には、中間タンク２にインクが供給された後、インクによって満たされるであろうと予想されるに十分な所定のタイムアップ時間が設定されており、第３の開閉弁９を開弁して中間タンク２内へのインク貯留が開始された後、所定時間が経過しても中間タンクセンサ２ａが膨張せず、光学式センサが遮蔽板を検知しない場合にはタイムアップを制御部１０に出力することで、制御部１０は中間タンク２にインクが供給されて来ないことを検知することができる。このとき、第１の開閉弁７が開放されている場合は、第１のインクタンク３がインク切れであることを検知することができ、第２の開閉弁８が開放されている場合は、第２のインクタンク４がインク切れであることを検知することができる。
【００３１】
図３は、インクジェットプリンタ１００におけるインク供給動作時の動作タイミングを示すタイムチャートであり、このタイムチャートを用いて、インクジェットプリンタのインク供給動作について説明する。
【００３２】
電源投入の後、制御部１０は、インクタンク有無センサ３ａがインクタンク有りであることを確認すると、第１の開閉弁７及び第３の開閉弁９を開弁すると共に、インク供給ポンプ６を作動させ、第１のインクタンク３からインク供給路５を介してインクを中間タンク２に供給する。これと同時に、タイマ１１が起動を開始し、所定時間の経過を監視している（Ｔ０）。
【００３３】
第１のインクタンク３から正常にインクが中間タンク２に供給されている場合は、予めタイマ１１に設定されたタイムアップ時間の前に中間タンク２内にはインクが満たされて膨張し、中間タンクセンサ２ａは遮蔽板を検知することで検知信号を制御部１０に出力する。制御部１０は、この中間タンクセンサ２ａからの検知信号を受けて、タイマ１１をリセットすると共に、第３の開閉弁９を閉弁し、更に第２の開閉弁８を開弁し、インク供給ポンプ６を停止させる（Ｔ１）。この後、中間タンク２に貯留されたインクを使用して記録ヘッド１によって画像記録が行われる。
【００３４】
画像記録に伴って中間タンク２のインクが消費されると、中間タンク２は収縮し、やがて遮蔽板が光学式センサの検知範囲を外れる。これにより中間タンクセンサ２ａはOFF信号を制御部１０に出力する（Ｔ２）。制御部１０は、このタイミングで、第２の開閉弁８を閉弁させ、前回同様、第１の開閉弁７及び第３の開閉弁９を共に開弁状態とすると共に、インク供給ポンプ６を作動させ、第１のインクタンク３からインク供給路５を介してインクを中間タンク２に供給する。また、これと同時に、タイマ１１が起動を開始し、所定時間の経過を監視する。
【００３５】
このインク供給の途中で、第１のインクタンク３内のインク残量がなくなってインク切れが発生すると、中間タンク２内にはインクが満たされないため、中間タンクセンサ２ａは、中間タンク２の膨張を検知できず、予めタイマ１１に設定されたタイムアップ時間が経過し、タイマ１１はタイムアップとなって制御部１０にその旨を出力する（Ｔ３）。
【００３６】
制御部１０は、このタイマ１１のタイムアップのタイミングで、第１の開閉弁７を閉弁すると共に第２の開閉弁８を開弁し、中間タンク２へのインクの供給元を第１のインクタンク３から第２のインクタンク４へと切り替えると共に、第１のインクタンク３の装填部位に設けられたインク切れ表示ランプ３ｂを点灯させ、ユーザーに第１のインクタンク３がインク切れであることを報知する。
【００３７】
また、制御部１０は、この第２の開閉弁８の開弁開始のタイミングで、タイマ１１の起動を再び開始させ、所定時間の経過を再開している。
【００３８】
ここで、第２のインクタンク４から正常にインクが中間タンク２に供給されると、予めタイマ１１に設定されたタイムアップ時間の前に中間タンク２内にはインクが満たされて膨張し、中間タンクセンサ２ａは遮蔽板を検知することで検知信号を制御部１０に出力する。制御部１０は、この中間タンクセンサ２ａからの検知信号を受けて、タイマ１１をリセットすると共に、第３の開閉弁９を閉弁し、インク供給ポンプ６を停止させる（Ｔ４）。
【００３９】
なお、タイミングＴ３において、インク切れ表示ランプ３ｂが点灯した後、ユーザーが第１のインクタンク３を取り外すと、インクタンク有無センサ３ａが第１のインクタンク３無しが検知され、その後、ユーザーによって第１のインクタンク３が新品と交換されて装填されると、インクタンク有無センサ３ａによって第１のインクタンク３有りが検知される（Ｔ５）。
【００４０】
このように第１のインクタンク３が新品と交換されると、第１の開閉弁７を開弁する。従って、Ｔ５のタイミングでは、第３の開閉弁９は閉弁していると共に、第１の開閉弁７及び第２の開閉弁８は共に開弁状態となるため、新たな第１のインクタンク３から第２のインクタンク４ヘインクが供給され、第２のインクタンク４は常にインクが満杯の状態とされる。
【００４１】
本実施形態では、第１のインクタンク３と第２のインクタンク４とは、上下方向に配置され、第１のインクタンク３の方が第２のインクタンク４よりも上部に配置されている好ましい態様を示している。このため、この第１のインクタンク３から第２のインクタンク４内へのインク供給は、ポンプ等の動力を必要とすることなく、自然流下により行うことができ、インクジェットプリンタ１００の機構の簡素化及び低コスト化が図られている。
【００４２】
その後の画像記録に伴って中間タンク２のインクが消費されると、中間タンク２は収縮し、再び遮蔽板が光学式センサの検知範囲を外れる。これにより中間タンクセンサ２ａはOFF信号を制御部１０に出力する（Ｔ６）。制御部１０は、このタイミングで、第１の開閉弁７及び第３の開閉弁９を共に開弁状態とすると共に、インク供給ポンプ６を作動させ、第１のインクタンク３からインク供給路５を介してインクを中間タンク２に供給する。また、これと同時に、タイマ１１が起動を開始し、所定時間の経過を監視する。
【００４３】
その後、第１のインクタンク３から正常にインクが中間タンク２に供給されると、予めタイマ１１に設定されたタイムアップ時間の前に中間タンク２内にはインクが満たされて膨張し、中間タンクセンサ２ａは遮蔽板を検知することで検知信号を制御部１０に出力する。制御部１０は、この中間タンクセンサ２ａからの検知信号を受けて、タイマ１１をリセットすると共に、第３の開閉弁９を閉弁し、更に第２の開閉弁８を開弁し、インク供給ポンプ６を停止させる（Ｔ７）。
【００４４】
以降、上記同様の動作が繰り返される。
【００４５】
このように、本発明では、第１のインクタンク３及び第２のインクタンク４のうち、常に第１のインクタンク３が先にインク切れとなるように制御される。従って、この第１のインクタンク３のインク切れをユーザーに報知できるようにするだけでよい。この第１のインクタンク３はインクジェットプリンタ１００の常に同じ場所に配置されるため、インク切れの検知手段をインクタンクの数分設ける必要がなく、インクジェットプリンタのコスト増を抑えることができる。特に、本発明によれば、第１のインクタンク３及び第２のインクタンク４内のインク残量が少なくなってきたことを継続的に検知する必要は全くなく、単に第１のインクタンク３がインク切れとなった事実を検知できればよいため、検知手段としてインク残量を継続的に監視する複雑、高価な検知手段の必要がなく、検知手段も極めて簡素化できる。
【００４６】
また、少なくとも第１のインクタンク３を交換可能とすればよいため、インクタンクの設置場所に対する制約を小さくすることが可能となり、プリンタの機構レイアウトの自由度を向上させることも可能となる。
【００４７】
なお、第１のインクタンク３がインク切れとなって第２のインクタンク４からインク供給が行われるように切り替えられた後、第２のインクタンク４もインク切れとなった場合は、第２の開閉弁８が開弁された後、所定時間経過しても中間タンクセンサ２ａが検知信号を出力しないことによって判別可能である。このようにして第２のインクタンク４もインク切れとなった場合は、画像記録を停止させ、第１のインクタンク３の交換が終了した後、電源投入時と同様に処理が実行される。
【００４８】
また、以上の説明では、第３の開閉弁９が閉弁制御された後に、常に第１の開閉弁７及び第２の開閉弁８を共に開弁状態となるように制御し、中間タンク２へインク供給を行わない間は、第１のインクタンク３から第２のインクタンク４へ常にインクが供給されるようにしているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、第１のインクタンク３が新品に交換された時点で第１の開閉弁７及び第２の開閉弁８を共に開弁状態となるように制御することで、第１のインクタンク３から第２のインクタンク４へインクが供給されるように制御してもよい。しかし、以上の説明のように、第３の開閉弁９が閉弁制御された後に、常に第１の開閉弁７及び第２の開閉弁８を共に開弁状態となるように制御すれば、常に第１のインクタンク３よりも第２のインクタンク４の方がインク残量が多い状態にしておくことができ、第１のインクタンク３を新品に交換した時点で該第１のインクタンク３から第２のインクタンク４へインク供給するためのタイムロスを防ぐことができ、本発明において特に好ましい。
【００４９】
更に、以上の説明では、第１のインクタンク３及び第２のインクタンク４が共に中間タンク２よりも下位に配置される態様を示し、このため、第１のインクタンク３又は第２のインクタンク４から中間タンク２へのインク供給は、インク供給ポンプ６を作動させることにより行うようにしたが、図４に示す本発明の第２の実施形態のように、第１のインクタンク３及び第２のインクタンク４を共に中間タンク２よりも上位に配置するようにしてもよい。なお、図４において、図１と同一符号の部位は同一構成を示しているため、説明は省略する。
【００５０】
この場合、第１のインクタンク３又は第２のインクタンク４から中間タンク２へのインク供給は、自然流下により行うことができるため、インク供給ポンプ６を設ける必要はなく、インクジェットプリンタ１００のより一層の機構の簡素化及び低コスト化を図ることができる。
【００５１】
また、以上の説明では、インクタンクを第１のインクタンク３及び第２のインクタンク４の２つのインクタンクにより構成したが、本発明においてインクタンクは、必要に応じて、第３のインクタンク、第４のインクタンク・・・という具合に３つ以上設けるようにしてもよい。この場合も、上記したようにインク供給動作が制御されることで、常に第１のインクタンク３から先にインク消費されるようにすることで、第１のインクタンク３が先にインク切れとなるように制御される。また、この場合、第１のインクタンク３以外のインクタンクは、少なくとも一つが交換不能であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１の実施形態に係るインクジェットプリンタのインク供給系の概略構成図
【図２】図１のインクジェットプリンタのインク供給系を制御する構成ブロック図
【図３】インク供給動作時の動作タイミングを示すタイムチャート
【図４】第２の実施形態に係るインクジェットプリンタのインク供給系の概略構成図
【符号の説明】
【００５３】
１：記録ヘッド
２：中間タンク
２ａ：中間タンクセンサ
３：第１のインクタンク
３ａ：インクタンク有無センサ
３ｂ：インク切れ表示ランプ
４：第２のインクタンク
５：インク供給路
６：インク供給ポンプ
７：第１の開閉弁
８：第２の開閉弁
９：第３の開閉弁
１０：制御部
１１：タイマ
１００：インクジェットプリンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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