(57)【要約】【課題】いかなる環境温度であっても印字品質を良好に維持でき、かつ印字速度を高速に行うことのできるカード記録方法および装置を提供する。【解決手段】カード記録装置の筐体内に環境温度センサ３４を設置し、サーマルヘッド２７の発熱体取付ベースにサーマルヘッド温度センサ３５を設置する。カード１７が挿入された時点で、サーマルヘッド２７の発熱体を所定の予熱温度でプレヒート開始し、カード１７に消去および印字可能になったときにサーマルヘッド２７の発熱体を所定の消去および印字温度に加熱開始し、サーマルヘッド温度センサ３５が規定の温度に達したことを検知後、サーマルヘッド２７により消去および印字を行い、印字終了後にサーマルヘッドの発熱体への加熱を停止し、カード１７を搬送機構により筐体外に排出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感熱式リライトカードを、筐体内に設けた搬送機構により搬送しながら、サーマルヘッドにより前記カードに対し情報の消去および印字を行うカード記録方法において、
前記筐体内に環境温度センサを設置し、前記サーマルヘッドの発熱体取付ベースにサーマルヘッド温度センサを設置し、前記筐体内に前記カードが挿入されたことを検知するカード挿入検知センサを設置し、
前記カード挿入検知センサが前記カードの挿入されたことを検知した時点で、前記サーマルヘッドの発熱体を所定の予熱温度でプレヒート開始し、
前記カードに消去または印字可能になったときに前記サーマルヘッドの発熱体を所定の消去温度または印字温度に加熱開始し、
前記サーマルヘッド温度センサが規定の温度に達したことを検知後、前記サーマルヘッドにより消去および印字を行い、
印字終了後に前記サーマルヘッドの発熱体への加熱を停止し、
前記カードを前記搬送機構により筐体外に排出すること
を特徴とするカード記録方法。
【請求項２】
感熱式リライトカードを、筐体内に設けた搬送機構により搬送しながら、サーマルヘッドにより前記カードに対し情報の消去および印字を行うカード記録装置において、
前記筐体内に設置された環境温度センサと、前記サーマルヘッドの発熱体取付ベースに設置されたサーマルヘッド温度センサと、前記筐体内に前記カードが挿入されたことを検知するカード挿入検知センサとを備え、
前記カード挿入検知センサが前記カードの挿入されたことを検知した時点で、前記サーマルヘッドの発熱体を所定の予熱温度でプレヒート開始するプレヒート開始ステップと、
前記カードに消去および印字可能になったときに前記サーマルヘッドの発熱体を所定の消去温度および印字温度に加熱開始する本加熱開始ステップと、
前記サーマルヘッド温度センサが規定の温度に達したことを検知後、前記サーマルヘッドにより消去および印字を行う消去・印字ステップと、
印字終了後に前記サーマルヘッドの発熱体への加熱を停止する加熱停止ステップと、
前記カードを前記搬送機構により筐体外に排出するカード排出ステップと
を実行する制御手段を備えたこと特徴とするカード記録装置。
【請求項３】
前記制御手段におけるプレヒート開始ステップは、カード挿入検知センサがカード挿入を検知した後に、前記環境温度センサの検出温度を所定の時間間隔で読み取り、あらかじめ設定された環境温度ランクに変換して記憶手段に格納するステップを含み、
前記本加熱開始ステップは、前記サーマルヘッド温度センサで検出された温度を読み取り、その温度と前記環境温度センサで検出された環境温度との差分を、前記サーマルヘッド加熱体の抵抗−温度特性により補正して前記サーマルヘッド加熱体へ電力を供給するステップを含むことを特徴とする請求項２記載のカード記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードリーダ・ライタ等に挿入される感熱式リライトカードに印字および消去を行うカード記録方法および装置に関し、特にサーマルヘッドの温度制御を行うカード記録方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
顧客管理やポイントサービス、診察券などに、書き込みおよび消去可能な感熱式リライトカードが用いられている。このリライトカードは、透明フィルムの上に、樹脂と結晶の混じった記録層を形成したもので、印字温度（例えば１１０〜１２０℃）に加熱して冷やすと記録層内の結晶が、不揃いとなって光が乱反射し、文字や図形が白く見えるというものである。さらに、消去温度（例えば７０〜１００℃）に加熱すると、記録層内の結晶の方向が一定になり、透明状態となって文字や図形が消去される仕組みである。
【０００３】
従来のカードリーダ・ライタ（以下、単に「カードリーダ」という）における印字ヘッドと消去ヘッドの構成例を図８に示す。この図において、カード５０の経路上に、消去ヘッド５１および印字ヘッド５２が設けられ、各ヘッドの下部にはそれぞれプラテン５３，５４が設けられている。印字ヘッド５２は、駆動軸５５に基端部を連結された印字ヘッドホルダー５６の先端に設けた第１連結ピン５７に回動自在に取り付けられており、印字ヘッド用バネ５８により、印字圧を付与されている。印字ヘッド５２の先端には、第２連結ピン５９により消去ヘッドホルダー６０が取り付けられており、その消去ヘッドホルダー６０により消去ヘッド５１が保持されており、消去ヘッド用バネ６１により消去時の圧力が付与されている。印字および消去動作以外のときは、印字ヘッドホルダー５６が上昇し、消去ヘッド５１および印字ヘッド５２はカード５０から浮いた状態になっている。基板６２には昇降検知用センサ６３が設けられており、消去ヘッド５１および印字ヘッド５２がプラテン５３，５４の位置にあるか否かを検知する。印字ヘッド５２は、図９に示すように、共通電極６４と多数の印字ヘッド発熱体６５と印字用リード電極６６とから構成され、所定の印字用リード電極６６と共通電極６４との間に電流を流すことにより、該当する印字ヘッド発熱体６５を加熱し、カードの記録層の結晶の向きを変えて印字を行う。
【０００４】
このように、消去ヘッド５１および印字ヘッド５２を消去温度および印字温度で駆動することにより、カードの記録層の消去および印字を行うのであるが、消去温度と印字温度は微妙な温度差であるので、環境温度の影響を大きく受ける。
【０００５】
例えば季節によって環境温度が大きく変わるし、店舗によってはレジが日に当たる場所にあったり、出入り口の近くにあったり、時間によっても環境温度が大きく変化する。このような温度変化により、消去ヘッド、印字ヘッドに同じエネルギーを与えても一定の消去温度、印字温度になる保証はなく、不完全消去や、不完全印字になる可能性が大きかった。
【０００６】
このような問題を解消するために、特開平６−２３８９３９号公報（特許文献１）には、カードリーダの筐体内に温度センサを１個設け、筐体内の温度に応じて消去ヘッド、印字ヘッドに与える電圧や通電時間を制御することが開示されている。
【０００７】
また、特開平８−３９８３９号公報（特許文献２）には、環境温度センサとヒートスタンプの温度を検出する温度センサの２つを設け、環境温度とヒートスタンプ温度および消去手段に流れる電流量に基づいて消去手段の表面温度を推定し、消去手段の温度制御をすることが開示されている。
【０００８】
さらに、特開平１０−５８７３３号公報には、サーマルヘッドの発熱体抵抗値記憶手段と、サーマルヘッドの温度検出手段と、サーマルヘッドに与える電圧値検出手段と、印字濃度あるいはカード種別に対応した記録エネルギーを選択する手段を有し、各手段より得られた情報に基づいてサーマルヘッドの発熱体の通電時間を決定し、記録エネルギー量を制御するようにしたカード記録装置が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２３８９３９号公報
【特許文献２】特開平８−３９８３９号公報
【特許文献３】特開平１０−５８７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、従来においても、環境温度の影響を考慮に入れた温度制御をサーマルヘッドに対して行っていたが、消去ヘッドと印字ヘッドが独立しておれば、それらの温度制御は比較的容易である。
【００１０】
しかし、消去用加熱体と印字用加熱体を１つのヘッドに搭載する場合や、印字ヘッドの温度制御を行うことで消去を行う記録装置においては、温度制御は複雑になる。
【００１１】
本発明は、いかなる環境温度であっても印字品質を良好に維持でき、かつ印字速度を高速に行うことのできるカード記録方法および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】
【００１２】
本発明のカード記録方法および装置においては、環境温度とサーマルヘッドの温度とを検出し、所定のタイミングでサーマルヘッドをプレヒートし、前記２つの検出温度の温度差に応じてサーマルヘッドに所定の電力を供給することとしたものである。
【００１３】
この発明によれば、いかなる環境温度であっても印字品質を良好に維持でき、かつ印字速度を高速に行うことのできるカード記録方法および装置が得られる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、環境温度とサーマルヘッドの温度とを検出し、所定のタイミングでサーマルヘッドをプレヒートし、前記２つの検出温度の温度差に応じてサーマルヘッドに所定の電力を供給することとしたので、いかなる環境温度であっても印字品質を良好に維持でき、かつ印字速度を高速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本願の請求項１の発明は、感熱式リライトカードを、筐体内に設けた搬送機構により搬送しながら、サーマルヘッドによりカードに対し情報の消去および印字を行うカード記録方法において、筐体内に環境温度センサを設置し、サーマルヘッドの発熱体取付ベースにサーマルヘッド温度センサを設置し、筐体内にカードが挿入されたことを検知するカード挿入検知センサを設置し、カード挿入検知センサがカードの挿入されたことを検知した時点で、サーマルヘッドの発熱体を所定の予熱温度でプレヒート開始し、カードに消去および印字可能になったときにサーマルヘッドの発熱体を所定の消去温度および印字温度に加熱開始し、サーマルヘッド温度センサが規定の温度に達したことを検知後、サーマルヘッドにより消去および印字を行い、印字終了後にサーマルヘッドの発熱体への加熱を停止し、カードを搬送機構により筐体外に排出することを特徴とするカード記録方法としたものである。
【００１６】
この請求項１の発明においては、筐体内にカードを挿入した時点でカード挿入検知セン
サが動作し、サーマルヘッドの発熱体がプレヒート開始し、カードに記録可能になった状態でサーマルヘッドの発熱体に、現在の環境温度とサーマルヘッドの温度との差に応じた電力が供給され本加熱され、サーマルヘッドの温度が規定の温度になったときに、カードへの消去および印字動作が行われるため、環境温度の影響が少なく、良好な印字が行われ、かつ印字速度も高速化されるという作用を有する。
【００１７】
本願の請求項２の発明は、感熱式リライトカードを、筐体内に設けた搬送機構により搬送しながら、サーマルヘッドによりカードに対し情報の消去および印字を行うカード記録装置において、筐体内に設置された環境温度センサと、サーマルヘッドの発熱体取付ベースに設置されたサーマルヘッド温度センサと、筐体内にカードが挿入されたことを検知するカード挿入検知センサとを備え、カード挿入検知センサがカードの挿入されたことを検知した時点で、サーマルヘッドの発熱体を所定の予熱温度でプレヒート開始するプレヒート開始ステップと、カードに消去および印字可能になったときにサーマルヘッドの発熱体を所定の消去温度および印字温度に加熱開始する本加熱開始ステップと、サーマルヘッド温度センサが規定の温度に達したことを検知後、サーマルヘッドにより消去および印字を行う消去・印字ステップと、印字終了後にサーマルヘッドの発熱体への加熱を停止する加熱停止ステップと、カードを搬送機構により筐体外に排出するカード排出ステップとを実行する制御手段を備えたこと特徴とするカード記録装置としたものである。
【００１８】
この請求項２の発明においては、筐体内にカードを挿入した時点でカード挿入検知センサが動作し、サーマルヘッドの発熱体がプレヒート開始し、カードに記録可能になった状態でサーマルヘッドの発熱体に、現在の環境温度とサーマルヘッドの温度との差に応じた電力が供給され本加熱され、サーマルヘッドの温度が規定の温度になったときに、カードへの消去および印字動作が行われるため、環境温度の影響が少なく、良好な印字が行われ、かつ印字速度も高速化される。
【００１９】
本願の請求項３の発明は、請求項２の発明において、制御手段におけるプレヒート開始ステップは、カード挿入検知センサがカード挿入を検知した後に、環境温度センサの検出温度を所定の時間間隔で読み取り、あらかじめ設定された環境温度ランクに変換して記憶手段に格納するステップを含み、本加熱開始ステップは、サーマルヘッド温度センサで検出された温度を読み取り、その温度と環境温度センサで検出された環境温度との差分を、サーマルヘッド加熱体の抵抗−温度特性により補正してサーマルヘッド加熱体へ電力を供給するステップを含むことを特徴とするカード記録装置としたものである。
【００２０】
この請求項３の発明においては、環境温度に応じて変化するサーマルヘッドの発熱体の抵抗特性が補正されて、良好な印字品質が得られるという作用を有する。
【００２１】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図１から図７を用いて説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態に係るカード記録装置の断面図を示し、図１においてカード記録装置１は、上部筐体２と下部筐体３から構成されており、上部筐体２と下部筐体３とは、ヒンジ部４により開閉自在となっており、側部のスライダー５で閉じた状態を保持できるようになっている。
【００２３】
上部筐体２には、キーボード穴２ａが開口されており、また表示部用窓２ｂが開けられている。
【００２４】
キーボード穴２ａは、カードリーダ１のタイプに応じてキーボード穴を塞ぐための板状パネル６を用いたり、キーボードを取り付けるようにすることで、上部筐体２の金型とし
ては同一のものを共用することができる。また、表示部用窓２ｂには、透明な化粧パネル７を取り付け、内側から、液晶表示パネルを配置したり、図示の７セグメント（簡易メッセージ表示用）や電源ランプを搭載した表示ユニット８を配置したりして、スタンドアローン型のカードリーダ１とＰＯＳシステム用のカードリーダ１として適用することができるようにする。
【００２５】
図１の内部構造について説明する。上部筐体２および下部筐体３の内部には、上部ハウジング１０と下部ハウジング１１が設けられており、上部筐体２および下部筐体３と一緒に開閉自在となっている。上部ハウジング１０の前方にはロック用爪１２が設けられ、下部ハウジング１１に設けたロックピン１３と係合するようになっている。ロック用爪１２は、スライダー５と連動してロック解除できるようになっている。
【００２６】
上部ハウジング１０には、第１の制御基板１４が取り付けられ、下部ハウジング１１には第２の制御基板１５が取り付けられている。下部筐体３の下部には、電源ユニット１６が設けられている。
【００２７】
カード１７はカード挿入口１８から内部に挿入され、両側部をガイド溝１９に案内されて搬入、排出される。カード１７は、駆動ローラ２０，２１および押圧ローラ２２，２３からなるカード搬送機構によって搬送され、磁気ヘッド２４および磁気ヘッド押圧ローラ２５の間を通過するときに磁気ヘッド２４によって磁気情報が読み取られ、また記録される。磁気ヘッド２４の後方には、カム２６によって昇降駆動される消去・印字用サーマルヘッド２７が設けられ、プラテン２８との間を通過するカードに記録された文字や図形を消去し、新たな文字、図形を書き込む。カードの先端部は、駆動モータ２９、従動ギヤ３０、駆動ギヤ３１によって駆動される駆動ローラ３２と押圧ローラ３３との間に挟まれて、往復駆動される。
【００２８】
カード挿入口１８の部分にはカード挿入検知センサ（図示せず）が設けられており、また第１の制御基板１４の任意の位置にはサーミスタ等の環境温度センサ３４が取り付けられている。また、サーマルヘッド２７の発熱体取付ベースには、サーマルヘッド温度センサ３５が取り付けられている。
【００２９】
図２は本実施の形態に係るサーマルヘッド２７の構成を示す拡大図である。サーマルヘッド２７は、セラミック等の絶縁体からなる板状の発熱体取付ベース４０の片面先端のカット部にガラス等で円弧状に盛り上げられたグレーズ部４１を有しており、その表面に電気抵抗体である発熱体４２が所定ドット数設けられ、これらに選択的に電流を流すためのリード電極４３と共通電極４４が接続されている。その表面には、保護層４５が形成されている。リード電極４３はフレキシブル基板４６に実装されたドライバＩＣ４７により駆動され、各発熱体４２に流す電流が制御される。フレキシブル基板４６の端子にはフレキシブルフラットワイヤ４８が接続され、図１に示した第１の制御基板１４の制御出力端子と接続される。本発明の実施の形態においては、発熱体取付ベース４０にサーマルヘッド温度センサ３５が固定されている。ちなみに、従来における温度センサ７０は、図１，２に示すように、発熱体取付ベース４０以外の箇所に取り付けられている。
【００３０】
図３は本実施の形態に係るサーマルヘッド２７をサーマルヘッドホルダー３６に取り付けた状態の平面図である。この図に示すように、サーマルヘッドホルダー３６の基端部を軸３７により上部ハウジング１０に回動自在に取り付け、サーマルヘッドホルダー３６の先端部に貫通して設けた操作軸３８の両端に設けたカムカラー３９が、前述のカム２６のカム面に当接するようにしている。軸３７と操作軸３８との間にはホルダー押圧バネ４９が掛けられており、印字動作時にサーマルヘッド２７がプラテン２８側に付圧されるようにしている。
【００３１】
図４および図５は、それぞれ非印字時および印字時のサーマルヘッド２７の動作状態を示している。非印字時においては、図４に示すようにカム２６の大径部がカムカラー３９を押し上げているので、サーマルヘッド２７はカードの搬送経路からは離脱した位置にある。印字時においては、図５（ａ）に示すように、カム２６が回転してカムカラー３９の当接部が小径部となるので、ホルダー押圧バネ４９によりサーマルヘッド２７が押圧され、プラテン２８とサーマルヘッド２７との間に搬入されたカード１７の印字面１７ａ（図５（ｂ）参照）に消去・印字を行う。
【００３２】
次に、本実施の形態におけるサーマルヘッドの温度制御および印字動作を、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、図６は本実施の形態におけるサーマルヘッドの温度制御および印字動作を示すフローチャートである。
【００３３】
カード１７がカード挿入口１８から挿入されると、カード挿入センサ（図示せず）がカード挿入を検知する（ステップＳ１）。それによりサーマルヘッド保護のためのタイマーがセットされる（ステップＳ２）とともに、サーマルヘッド２７のプレヒートが開始される（ステップＳ３）。このプレヒートは、例えば４０℃とする。次いで駆動ローラ２０，２１が駆動され、磁気ヘッド２４によりカード１７の磁気記録部分に記録された磁気データが読み取られる（ステップＳ４）。ここで、リードエラーがあったかどうかを判定し（ステップＳ５）、エラーがあればプレヒートを停止する（ステップＳ６）。エラーがなければ、キー入力待ち状態とする（ステップＳ７）。ここで、カード記録装置のキーボードから、所定のデータを入力すると、カード１７の磁気記録部分に磁気データが書き込まれる（ステップＳ８）。ここで書き込みエラーがないかどうかをチェックし（ステップＳ９）、エラーがあればプレヒートを停止する（ステップＳ１０）。エラーがなければ、サーマルヘッド２７に、消去、印字に必要な電力を供給して本加熱を開始し（ステップＳ１１）、サーマルヘッド温度センサ３５が設定された温度となったことを検出した後、駆動ローラ２０，２１および押圧ローラ２２，２３からなるカード搬送機構によりカード１７を搬送しながらサーマルヘッド２７により消去・印字を実行する（ステップＳ１２）。消去・印字後、サーマルヘッド２７に対する加熱を停止し（ステップＳ１３）、カード搬送機構によりカード１７を排出する。
【００３４】
次に、環境温度センサ３４とサーマルヘッド温度センサ３５による温度測定と印字エネルギー制御の処理の流れを図７に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、図７は環境温度センサとサーマルヘッド温度センサによる温度測定と印字エネルギー制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【００３５】
まず、環境温度センサ３４は、所定時間間隔（例えば２ｍｓ）で環境温度（本例では第１の制御基板１４周辺の温度）を読み取る（ステップＳ２１）。読み取った温度は、環境温度ランクに変換してメモリ手段（図示せず）に格納する（ステップＳ２２）。次いで、サーマルヘッド温度センサ３５によりサーマルヘッド２７の発熱体取付ベース４０の温度を読み取る（ステップＳ２３）。ここで、サーマルヘッドの温度と環境温度との差分を演算し、サーマルヘッド温度補正ランクに変換し、メモリ手段に格納する（ステップＳ２４）。
【００３６】
次いでカード媒体毎に設定される基準エネルギーランクを、プログラム化されたテーブルから読み取る（ステップＳ２５）。次に製造時に不揮発性ＲＯＭに登録されたサーマルヘッドの発熱体の抵抗ランクをメモリ手段から読み取る（ステップＳ２６）。また、製造時に不揮発性ＲＯＭに登録された印字濃度補正ランクをメモリ手段から読み取る（ステップＳ２７）。ステップＳ２４で格納したサーマルヘッド温度補正ランクを読み取る（ステップＳ２８）。
【００３７】
ステップＳ２５で読み取ったカード媒体毎に設定される基準ランクにＳ２６〜Ｓ２８の補正を行い、最終エネルギーランクを算出し、メモリ手段に格納する（ステップＳ２９）。エネルギーランク毎にプログラム化されたサーマルヘッド印加パルステーブルから、ステップＳ２９で算出したエネルギーランクに相当するサーマルヘッド印加パルス幅テーブルを読み出し、メモリ手段に格納する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０で格納したサーマルヘッド印加パルス幅テーブルから、ステップＳ２１で算出した環境温度のサーマルヘッド印加パルス幅を読み出してメモリ手段に格納する（ステップＳ３１）。
【００３８】
このようにして、環境温度とサーマルヘッドとの温度差に応じた印加エネルギーを算出して、サーマルヘッドの温度制御を行う。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、いかなる環境温度であっても印字品質を良好に維持でき、かつ印字速度を高速に行うことができる、感熱式リライトカードに印字および消去を行うカード記録方法および装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態に係るカード記録装置の断面図
【図２】本実施の形態に係るサーマルヘッドの構成を示す拡大図
【図３】本実施の形態に係るサーマルヘッドをサーマルヘッドホルダーに取り付けた状態の平面図
【図４】非印字時のサーマルヘッドの動作状態を示す図
【図５】印字時のサーマルヘッドの動作状態を示す図
【図６】本実施の形態におけるサーマルヘッドの温度制御および印字動作を示すフローチャート
【図７】環境温度センサとサーマルヘッド温度センサによる温度測定と印字エネルギー制御の処理の流れを示すフローチャート
【図８】従来のカードリーダにおける印字ヘッドと消去ヘッドの構成例を示す図
【図９】印字ヘッドの構成例を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１    カードリーダ
２    上部筐体
２ａ    キーボード穴
２ｂ    表示部用窓
３    下部筐体
４    ヒンジ部
５    スライダー
６    板状パネル
７    化粧パネル
８    表示ユニット
１０    上部ハウジング
１１    下部ハウジング
１２    ロック用爪
１３    ロックピン
１４    第１の制御基板
１５    第２の制御基板
１６    電源ユニット
１７    カード
１７ａ    印字面
１８    カード挿入口
１９    ガイド溝
２０，２１    駆動シャフト
２２，２３    押圧ローラ
２４    磁気ヘッド
２５    磁気ヘッド押圧ローラ
２６    カム
２７    サーマルヘッド
２８    プラテン
２９    駆動モータ
３０    従動ギヤ
３１    駆動ギヤ
３２    駆動ローラ
３３    押圧ローラ
３４    環境温度センサ
３５    サーマルヘッド温度センサ
３６    サーマルヘッドホルダー
３７    軸
３８    操作軸
３９    カムカラー
４０    発熱体取付ベース
４１    グレーズ部
４２    発熱体
４３    リード電極
４４    共通電極
４５    保護層
４６    フレキシブル基板
４７    ドライバＩＣ
４８    フレキシブルフラットワイヤ
４９    ホルダー押圧バネ
【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】
2005111869.tif 000009
【図８】
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【図９】
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