(57)【要約】【課題】  装置のサイズ及び製造コストを維持しつつインクの着弾位置をより正確にすることの可能なインクジェット記録ユニット、及びインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】  転写ロール２２は円筒状とされ、その軸方向とＢ方向とが一致され、インク吐出ヘッド２０に対向するように、かつ、インク吐出ヘッド２０から僅かに離間して配置されている。転写ロール２２の外径は、複数の転写ロール２２の軸間距離よりも小さいサイズとされている。転写ロール２２の中心にはシャフトが挿通され、このシャフトはキャリッジ１２に固定された軸支え２４に固定されている。転写ロール２２は、記録用紙Ｐに圧着されてＡ方向へ移動されることでシャフト周りに回転可能とされている。転写ロール２２の外周面には、インク吐出口２０Ａから吐出されたインクを付着させることによりインクを一旦保持することが可能とされている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に移動しながらインクを吐出するインク吐出ヘッドと、
前記インク吐出ヘッドに対向するようにかつ前記インク吐出ヘッドから所定距離離間して配置され、前記インク吐出ヘッドと共に前記所定方向へ移動しながら被転写体と接触して回転し、前記インク吐出ヘッドから吐出されたインクを保持すると共にこのインクを被転写体へ転写する転写体と、
を備えたインクジェット記録ユニット。
【請求項２】
前記転写体の回転状態を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された回転状態に基づいて前記インク吐出ヘッドからのインク吐出タイミングを制御する制御手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ユニット。
【請求項３】
前記転写体から被転写体へインクの転写が行われた後、前記転写体に残留するインクを除去するクリーニング部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録ユニット。
【請求項４】
前記転写体の表面温度を調整可能な温度調整手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録ユニット。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項のインクジェット記録ユニットを備えたインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記インクジェット記録ユニットが前記所定方向に複数配列されていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクジェット記録ユニットの少なくとも２つが異なる色のインクを吐出することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記転写体は円筒形状であり、この転写体の外径が前記転写体の軸間距離よりも小さいことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記インクジェット記録ユニットが、インクジェット記録装置本体から着脱可能とされていることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ユニット、及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント方式の１つとして、インクジェット方式が知られている。図９に一般的なインクジェット記録装置を示す。インクジェット記録装置１００は、記録ヘッド１０２が走査方向Ａに移動されながら記録用紙Ｐへ向かってインクを吐出し、インクが記録用紙Ｐに着弾することにより画像の記録が行われる。インクジェット記録方式のプリンタは、他方式のプリンタと比較して小型化、低価格化、カラー化が容易なこと、記録時の騒音、消費電力が少なく、ランニングコストも低いというメリットを有している。一方、インクジェット記録方式のプリンタは、オフィスで広く普及しているゼログラフィー方式のプリンタと比較して記録速度が遅いという欠点があった。そこで、近年、記録ヘッドの幅を広げ、１回の走査で広い領域を記録することにより、記録速度を向上させる手法がとられるようになっている。
【０００３】
しかしながら、記録ヘッドの幅を広げると、記録用紙を押えるための部材の記録用紙送り込み側と送り出し側の間隔が広くなり、図９に示すように記録用紙Ｐがカールしたり波打ったりして記録ヘッド１０２と記録用紙Ｐとが擦れ、記録ヘッド１０２を傷つけたり、記録画像に擦れ跡がつき品質を劣化させたりした。また、擦れを防止するために記録ヘッド１０２と記録用紙Ｐとの距離を広げると記録ヘッド１０２でのインクの飛翔精度を高くする必要が生じ、コストが高くなってしまっていた。さらに、飛翔中のインクに対する風の影響も大きくなり、インクの記録用紙Ｐへの着弾位置がずれたり、インクがインクジェット記録装置１００内に付着してしまうという問題も生じていた。この問題は、記録速度向上のために走査速度を速めることにより、また、画質向上のためにインク滴を微小にすることにより、さらに顕著となってしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の技術では、転写体にインクで画像記録し、この転写体から記録用紙へ画像を転写する技術が提案されている。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、転写体の幅を記録用紙と同じにする必要があり、装置が大きくなると共にコストも高くなってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平５−２２９１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、装置のサイズ及び製造コストを維持しつつインクの着弾位置をより正確にすることの可能なインクジェット記録ユニット、及びインクジェット記録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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録ユニットは、所定方向に移動しながらインクを吐出するインク吐出ヘッドと、前記インク吐出ヘッドに対向するようにかつ前記インク吐出ヘッドから所定距離離間して配置され、前記インク吐出ヘッドと共に前記所定方向へ移動しながら被転写体と接触して回転し、前記インク吐出ヘッドから吐出されたインクを保持すると共に被転写体へ転写する転写体と、を含んで構成されている。
【０００７】
上記インクジェット記録ユニットによれば、インク吐出ヘッドから転写体へ向かってインクが吐出され、インクは一旦転写体に保持される。転写体はインク吐出ヘッドと共に所定方向へ回転移動しながらそのインクを被転写体に転写する。ここでの被転写体は、最終的に画像の形成される記録用紙やＯＨＰ紙であってもよいし、更に他の被転写体に転写するための転写体であってもよい。上記構成によれば、転写体がインク吐出ヘッドと共に所定方向へ移動するので、転写体をインク吐出ヘッドから吐出されるインクを受け取り可能なサイズにすればよく、被転写体の全幅をカバーする必要がない。したがって、転写体を小型化することができ、インクジェット記録ユニットのサイズの大型化を抑制することができる。また、上記構成によれば、転写体は画像記録時には被転写体と接触しているので、被転写体のカールや波打ちを押さえることができる。さらに、転写体をインク吐出ヘッドに近づけることができるので、飛翔中のインクに対する風の影響を小さくしてすることができ、インクの記録用紙への着弾位置がずれたり、インクが飛ばされて装置に付着し装置内が汚れてしまうという不都合も抑制することができる。また、転写体をインク吐出ヘッドに近づけることにより、インクの飛翔精度を高くすることなしにインクの着弾位置をより正確にすることができる。その結果、製造コストを抑制することができる。
【０００８】
なお、上記インクジェット記録ユニットは、請求項２に記載のように、転写体の回転状態を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された回転状態に基づいてインク吐出ヘッドからのインク吐出タイミングを制御する制御手段と、を更に備えることもできる。
【０００９】
このように、転写体の回転速度などの回転状態に基づいてインクの吐出を行うことにより、例えば、転写体が自転されず被転写体との圧着による従動回転される場合でも、転写体の移動に応じて適切にインクの吐出を行うことができる。
【００１０】
また、本発明のインクジェット記録ユニットは、請求項３に記載のように、前記転写体から被転写体へインクの転写が行われた後、前記転写体に残留するインクを除去するクリーニング部材をさらに備えたことを特徴とすることもできる。
【００１１】
このように、クリーニング部材により転写体に残留するインクを除去することにより、残留インクによる画質不良が抑制され、より高画質の記録を行うことができる。
【００１２】
また、本発明のインクジェット記録ユニットは、請求項４に記載のように、前記転写体の表面温度を調整可能な温度調整手段をさらに含んで構成することもできる。
【００１３】
上記温度調整手段を設けることにより、転写体の表面温度をインクの被転写体への転写性を向上させる温度にすることができる。
【００１４】
請求項５に記載のインクジェット記録装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項のインクジェット記録ユニットを備えている。
【００１５】
このインクジェット記録装置によれば、請求項１乃至請求項４と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
なお、本発明のインクジェット記録装置は、請求項６に記載のように、前記インクジェット記録ユニットが前記所定方向に複数配列されていることを特徴とすることもできる。
【００１７】
このように、各々が転写体を備えた複数のインクジェット記録ユニットでインクジェット記録装置を構成することにより、各々のインクジェット記録ユニットのインク吐出特性（インクの色、インク滴のサイズなど）を異ならせることができる。
【００１８】
また、本発明のインクジェット記録装置は、請求項７に記載のように、前記インクジェット記録ユニットの少なくとも２つが異なる色のインクを吐出することを特徴とすることもできる。
【００１９】
上記構成によれば、２色以上の画像を記録することができる。
【００２０】
また、本発明のインクジェット記録装置は、請求項８に記載のように、前記転写体は円筒形状であり、この転写体の外径が前記転写体の軸間距離よりも小さいことを特徴とすることもできる。
【００２１】
このように、転写体の外径を複数の転写体の軸間距離よりも小さくすることにより、インクジェット記録装置の小型化を図ることができる。なお、インクを保持しない転写体の内側部分は、円筒状であっても円柱状であってもよい。
【００２２】
また、本発明のインクジェット記録装置は、請求項９に記載のように、前記インクジェット記録ユニットが、インクジェット記録装置本体から着脱可能とされていることを特徴とすることもできる。
【００２３】
上記構成によれば、インクジェット記録ユニットをインクジェット記録装置から取外して、手動により転写体を被転写体との間で圧着回転させて記録を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のインクジェット記録ユニット及びインクジェット記録装置によれば、転写体がインク吐出ヘッドと共に所定方向へ移動するので、転写体をインク吐出ヘッドから吐出されるインクを受け取り可能なサイズにすればよく、被転写体の全幅をカバーする必要がない。したがって、転写体を小型化することができ、インクジェット記録ユニットのサイズの大型化を抑制することができる。また、上記構成によれば、転写体は被転写体と接触しているので、被転写体のカールや波打ちを押さえることができる。さらに、転写体をインク吐出ヘッドに近づけることができるので、飛翔中のインクに対する風の影響を小さくすることができ、インクの記録用紙への着弾位置がずれたり、インクが装置の方向へ飛ばされて装置に付着し装置内が汚れてしまうという不都合も抑制することができる。また、転写体をインク吐出ヘッドに近づけることにより、インクの飛翔精度を高くすることなしにインクの着弾位置をより正確にすることができる。その結果、製造コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［第１実施形態］
以下、図面を参照しながら、本発明のインクジェット記録ユニット、及びインクジェット記録装置の実施形態について説明する。
【００２６】
本実施形態のインクジェット記録装置１０は、図１に示すように、キャリッジ１２及びガイドシャフト１６を備える。キャリッジ１２は、図示しない駆動装置により駆動され、ガイドシャフト１６に沿ったＡ方向に移動可能とされている。キャリッジ１２には、各々シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックのインクを吐出する４つのインクジェット記録ユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ（図２参照）が保持され、これらインクジェット記録ユニット１４Ｃ〜Ｋもキャリッジ１２と共に移動可能とされている。インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録ユニット１４Ｃ〜ＫをＡ方向に走査しながら記録用紙Ｐに画像を記録し、その後記録用紙ＰをＡ方向と直交するＢ方向に搬送する、という動作を繰り返すことにより、記録用紙Ｐに画像を記録する構成とされている。
【００２７】
インクジェット記録ユニット１４Ｃ〜Ｋは、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、Ｂ方向に長手の形状とされ、Ａ方向に並べて配置されている。４つのインクジェット記録ユニット１４Ｃ〜Ｋは、すべて同一構造のため、以下まとめてインクジェット記録ユニット１４として説明する。インクジェット記録ユニット１４は、図２（Ｂ）に示すように、インク吐出ヘッド２０及び転写ロール２２を備える。インク吐出ヘッド２０は、図２（Ａ）に示すように、Ｂ方向に並ぶ複数のインク吐出口２０Ａを備え、キャリッジ１２に取り付けられている。インク吐出口２０Ａからは、後述する記録データ信号に基づいて、インクの吐出が行われる。
【００２８】
転写ロール２２は円筒状とされ、その軸方向とＢ方向とが一致され、インク吐出ヘッド２０に対向するように、かつ、インク吐出ヘッド２０から僅かに離間して配置されている。インク吐出ヘッド２０と転写ロール２２との間の距離は、１．５ｍｍ以下、特に、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。転写ロール２２の外径は、複数の転写ロール２２の軸間距離よりも小さいサイズとされている。転写ロール２２の中心にはシャフト（図示省略）が挿通され、このシャフトはキャリッジ１２に固定された軸支え２４に固定されている。転写ロール２２は、記録用紙Ｐに圧着されてＡ方向へ移動されることにより、シャフト周りに回転可能とされている。転写ロール２２の外周面には、インク吐出口２０Ａから吐出されたインクを付着させることによりインクを一旦保持することが可能とされている。転写ロール２２の表面はインクを吸収せず、疎水性の高い材料、例えば、シリコーン系樹脂、テフロン（登録商標）系樹脂、及びイミド系樹脂で構成することが好ましい。転写ロール２２に保持されたインクは、転写体２２が記録用紙Ｐに圧着されることにより記録用紙Ｐへ転写される。インク吐出ヘッド２０から吐出されるインクは、記録用紙Ｐへの浸透が速いもの、例えば、界面活性剤を適量添加したインクが好ましい。
【００２９】
転写ロール２２周りのインクの受け取り前の位置には、クリーニング部材２６が配置されている。クリーニング部材２６は、図３に詳細に示すように、ブレード２６Ａ及び吸収体２６Ｂにより構成されている。ブレード２６Ａは、転写ロール２２の軸方向に沿って転写ロール２２の外周に接触して、転写ロール２２の表面に残留するインクを掻き取る。吸収体２６Ｂは、インクを吸収可能な多孔質の材料で構成され、ブレード２６Ａの上流側に配置されてブレード２６Ａにより掻き取られたインクを吸収する。
【００３０】
転写ロール２２の内部には、図４に示すように、ヒーター２８が備えられている。ヒータ２８は転写ロール２２のシャフト周りに配置された導電ブラシ３０と接続されている。導電ブラシ３０は、転写ロール２２と共に回転しながら加熱用電線３２に接触可能とされている。加熱用電線３２からの電圧印加によりヒータ２８が加熱され、転写ロール２２の表面温度は調整可能とされている。
【００３１】
また、転写ロール２２の内部には、転写ロール２２の回転速度に応じた記録タイミングパルスを出力可能なロータリーエンコーダ３８が備えられている。ロータリーエンコーダ３８は、図５に示すように後述する記録信号生成回路４０と接続されている。
【００３２】
図５には、インクジェット記録装置１０の制御系の概略ブロック図が示されている。インクジェット記録装置１０は、インク吐出を制御するための記録データ信号を生成する記録信号生成回路４０を備える。記録信号生成回路４０は、ロータリーエンコーダ３８及びインク吐出ヘッド２０と接続されている。記録信号生成回路４０には、記録する画像の画像データが入力されると共に、ロータリーエンコーダ３８から転写ロール２２の回転速度に応じた記録タイミングパルスが入力される。記録信号生成回路４０では、画像データ及び記録タイミングパルスに基づいて記録データ信号を生成され、記録データ信号はインク吐出ヘッド２０へ出力される。
【００３３】
次に、このように構成されるインクジェット記録装置１０の作用について説明する。
【００３４】
インクジェット記録装置１０の電源がオンされると、加熱用電線３２からの電圧印加によりヒータ２８が加熱され、転写ロール２２の表面が所定の温度に調整される。インクジェット記録装置１０は図示しない入力手段より画像を記録する旨の指示が入力されるまで待機する。画像を記録する旨の指示が入力されると、駆動装置からの駆動信号に基づいてキャリッジ１２がＡ方向へ移動されると共に、画像データが記録信号生成回路４０へ入力される。キャリッジ１２の移動と共にインクジェット記録ユニット１４もＡ方向へ移動され、転写ローラ２２は記録用紙Ｐに圧着されながら摩擦により回転する。ロータリーエンコーダ３８からは、回転速度に応じた記録タイミングパルスが出力され、記録信号生成回路４０へ入力される。記録信号生成回路４０では、入力された画像データ及び記録タイミングパルスに基づいて記録データ信号が生成され、記録データ信号はインク吐出ヘッド２０へ出力される。インク吐出ヘッド２０のインク吐出口２０Ａからは、記録データ信号に基づいてインクが吐出される。吐出されたインクは転写ローラ２２に受け取られ、転写ローラ２２の回転により記録用紙Ｐ側へ運ばれる。運ばれたインクは記録用紙Ｐに圧着されることにより記録用紙Ｐ側へ転写され、これにより画像が記録される。
【００３５】
本実施形態によれば、画像記録の際に、転写ローラ２２がインク吐出ヘッド２０と共にＡ方向へ移動するので、転写ローラを記録用紙Ｐの幅と同幅とする必要がなく、転写ローラ２２を小型化することができる。その結果、インクジェット記録ユニット１４及びインクジェット記録装置１０の大型化を抑制することができる。また、転写ローラ２２が記録用紙Ｐと接触しているので、少なくとも転写部分では記録用紙Ｐのカールや波打ちが押さえられる。さらに、転写ローラ２２とインク吐出口２０Ａとの距離が１．５ｍｍ以下とされているので、インク飛翔中のインクに対する風の影響を小さくしてすることができ、インクの記録用紙Ｐへの着弾位置がずれたり、インクが飛ばされてインクジェット記録装置１０内に付着してインクジェット記録装置１０を汚してしまうという不都合も抑制することができる。また、転写ローラ２２をインク吐出ヘッド２０に近づけることにより、インクの飛翔精度を高くすることなしにインクの着弾位置をより正確にすることができる。その結果、インクジェット記録装置１０の製造コストを抑制することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、転写ローラ２２が記録用紙Ｐと圧着回転する構成について説明したが、転写ローラ２２は駆動力により自転する構成であってもよい。この場合には、ロータリーエンコーダ３８からの記録タイミングパルスに代えて、転写ローラ２２を駆動させる駆動パルスに基づいて記録データ信号を生成してもよい。
【００３７】
また、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、クリーニング部材２６を備えた構成としたが、クリーニング部材２６は必ずしも必要ではない。特に、クリーニング部材２６を備えることにより、インク転写後に転写ローラ２２に残留するインクが除去されるので、残留インクによる画質不良が抑制され、より高画質で画像記録を行うことができる。
【００３８】
また、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、ヒーター２８、導電ブラシ３０、及び加熱用電線３２を備えた構成としたが、これらは必ずしも必要ではない。特にこれらを備えることにより、転写ローラ２２の表面温度をインクの記録用紙Ｐへの転写性を向上させる温度にすることができる。
［第２実施形態］
次に第２実施形態について説明する。本実施形態では第１実施形態と同様の部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３９】
本実施形態のハンディー記録装置５０は、図６及び図７に示すように、筐体５２及び転写ローラ２２を備える。筐体５２は下側に開口５２Ａの形成された箱状とされ、その内部にはインク吐出ヘッド２０及びインクを蓄えるインクタンク５４が備えられている。転写ローラ２２のシャフトは筐体５２に固定された軸支え２４に固定されている。転写ロール２２は、記録用紙Ｐに圧着されて軸方向と直交する方向へ移動されることにより、シャフト周りに回転可能とされている。転写ロール２２の内部にはロータリーエンコーダ３８が内蔵されている。
【００４０】
図７には、ハンディー記録装置５０の制御系の概略ブロック図が示されている。ハンディー記録装置５０は、図示しないデータ送信部から送信された画像データを受け取るためのデータ受信部５６を備える。データ受信部５６は、受信した画像データを記録信号生成回路４０へ出力する。ロータリーエンコーダ３８、記録信号生成回路４０、インク吐出ヘッド２０については第１実施形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００４１】
次に、このように構成されるハンディー記録装置５０の作用について説明する。
【００４２】
ハンディー記録装置５０の電源がオンされると、図示しないデータ送信部から画像データが送信され、この画像データがデータ受信部５６で受信される。そして、受信された画像データはデータ受信部５６から記録信号生成回路４０へ出力される。ユーザーがハンディー記録装置５０を保持しながら転写ローラ２０を記録用紙Ｐに圧着させ、ハンディー記録装置５０を転写ローラ２２の軸方向と直交する方向へ移動させると、転写ローラ２２は記録用紙Ｐに圧着されながら回転して同方向へ移動する。ロータリーエンコーダ３８からは、回転速度に応じた記録タイミングパルスが出力され、記録信号生成回路４０へ入力される。記録信号生成回路４０では、入力された画像データ及び記録タイミングパルスに基づいて記録データ信号が生成され、記録データ信号はインク吐出ヘッド２０へ出力される。インク吐出ヘッド２０のインク吐出口２０Ａからは、記録データ信号に基づいてインクが吐出される。吐出されたインクは転写ローラ２２に受け取られ、転写ローラ２２の回転により記録用紙Ｐ側へ運ばれる。運ばれたインクは記録用紙Ｐに圧着されることにより記録用紙Ｐ側へ転写され、これにより画像が記録される。
【００４３】
本実施形態によれば、インク吐出口２０Ａから吐出されたインクが直接記録用紙Ｐへ着弾されるのではないので、ハンディー記録装置５０が記録用紙Ｐの法線方向から傾いて保持されていても、安定した画像記録を行うことができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、ハンディー記録装置５０を単体の装置として構成して説明したが、第１実施形態のインクジェット記録ユニット１４をインクジェット記録装置１０から取り外し可能とし、インクジェット記録ユニット１４をハンディー記録装置５０として使用する構成とすることもできる。この場合には、インクジェット記録ユニット１４とインクジェット記録装置１０との間で画像データ等のデータを通信するために、両者をケーブルで接続しておくか、または、無線での通信手段を備える必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１実施形態のインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の、（Ａ）はインク吐出ヘッドをインク吐出側からみた概略図であり、（Ｂ）はインクジェット記録ユニットを走査方向と直交する方向からみた概略側面図である。
【図３】第１クリーニング部材の配置を示す概略図である。
【図４】第１実施形態のヒータ、導電性ブラシ、及び加熱用電線を示す概略図である。
【図５】第１実施形態の制御系を示す概略ブロック図である。
【図６】第２実施形態のハンディー記録装置を示す斜視図である。
【図７】第２実施形態のハンディー記録装置を転写ローラの軸方向と直交する方向からみた概略側面図である。
【図８】第２実施形態の制御系を示す概略ブロック図である。
【図９】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０   インクジェット記録装置
１４   インクジェット記録ユニット
２０   インク吐出ヘッド
２０Ａ インク吐出口
２０   転写ローラ（転写体）
２６   クリーニング部材
２８   ヒータ（温度調節手段）
３０   導電ブラシ（温度調節手段）
３２   加熱用電線（温度調節手段）
３８   ロータリーエンコーダ（検知手段）
４０   記録信号生成回路（制御手段）
Ｐ     記録用紙（被転写体）
【図１】
2005059264.tif 000003
【図２】
2005059264.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005059264.tif 000008
【図７】
2005059264.tif 000009
【図８】
2005059264.tif 000010
【図９】
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