(57)【要約】【課題】熱転写プリンタにおける皺の発生を抑える。【解決手段】複数の発熱素子がライン状に設けられたサーマルヘッドを備えた熱転写ユニットを備えた熱転写プリンタにおいて、原反に画像が転写される転写領域の両側の非転写領域に対応する前記発熱素子に通電する電流の大きさは、インクが転写せず、前記サーマルヘッドの両端へ向かって連続的に減少するように制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子がライン状に設けられたサーマルヘッドを備えた熱転写ユニットを備え、当該サーマルヘッドとプラテンとの間でインクリボンと共に原反を挟み込み前記サーマルヘッドの発熱素子に通電することによって、インクリボンの各色インクの画像が原反に転写される熱転写プリンタにおいて、
当該原反に前記画像が転写される転写範囲の両側の非転写範囲に対応する前記発熱素子に通電する電流の大きさは、インクが転写せず、前記サーマルヘッドの両端へ向かって連続的に減少するように制御されることを特徴とする熱転写プリンタ。
【請求項２】
前記発電素子に通電される電流の大きさは、インクが転写される電流の大きさ未満で連続的に変化することを特徴とする請求項１に記載の熱転写プリンタ。
【請求項３】
前記サーマルヘッドとプラテンとを予め規定された連続転写時の飽和温度まで加温制御することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の熱転写プリンタ。
【請求項４】
複数の発熱素子がライン状に設けられたサーマルヘッドを備えた熱転写ユニットを備え、当該サーマルヘッドとプラテンとの間でインクリボンと原反を挟み込み前記サーマルヘッドの発熱素子に通電することによって、インクリボンの各色インクの画像が原反に転写される熱転写プリンタの転写方法において、
当該原反に前記画像が転写される転写範囲の両側の非転写範囲に対応する前記発熱素子に通電する電流の大きさは、インクが転写せず、前記サーマルヘッドの両端に向かって連続的に減少するように制御されることを特徴とする転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の色インクを転写して画像を形成する熱転写ユニットを備えた熱転写プリンタ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から所定の色インクを転写して画像を形成する熱転写ユニットを備えた熱転写プリンタが知られている。この種の熱転写プリンタは、熱転写ユニットにおいて、インクリボンのフィルム基材と共に転写紙としての連続状原反をサーマルヘッドとプラテンとで挟み当該フィルム基材のインクに所定の熱量を加えることによって、各色インクが帯状の連続状原反に転写され画像が形成される。
【０００３】
一般に転写紙は、予め規定されたインクが転写される転写範囲と、当該転写範囲外の（インクが転写されない）非転写範囲と、を有しており、転写時において、この転写範囲と非転写範囲との境における熱量差によって基材の伸び率差が生じ、皺を発生することが知られている。
【０００４】
また、この非転写範囲に予熱をかけて、皺の発生を防止する熱転写プリンタが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３１９７１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、上述した熱転写プリンタにおいて、サーマルヘッドの発熱素子の領域外は当然ながら予熱をかけることができず、図５に示すように、当該発熱素子の領域外の予熱を加えることが不可能な範囲を示す非加熱範囲５２と非転写範囲５４との境界でインクリボンとの伸び率差があると皺５５が発生し、その皺５５が図５中点線の囲み線で示すように、転写範囲５３内まで影響を及ぼす場合がある。
【０００７】
そして、このように発生した皺が非転写範囲５４に収まっているうちは（転写範囲５３に入り込まなければ）転写不良とならないが、転写範囲５３に到達すると転写不良となる。
【０００８】
本発明は、このような問題の解消を課題の一つとし、皺の発生を抑え、転写紙に良好な印字を行うことができる熱転写プリンタ等を提供しようというものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。なお、本発明の理解を容易にするため括弧付きの符号を付すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１０】
すなわち、請求項１に係る熱転写プリンタは、複数の発熱素子がライン状に設けられたサーマルヘッドを備えた熱転写ユニットを備え、当該サーマルヘッドとプラテンとの間でインクリボンと共に原反を挟み込み前記サーマルヘッドの発熱素子に通電することによって、インクリボンの各色インクの画像が原反に転写される熱転写プリンタにおいて、当該原反に前記画像が転写される転写範囲の両側の非転写範囲に対応する前記発熱素子に通電する電流の大きさは、インクが転写せず、前記サーマルヘッドの両端へ向かって連続的に減少するように制御されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係る熱転写プリンタは、請求項１に記載の熱転写プリンタにおいて、前記発電素子に通電される電流の大きさは、インクが転写される電流の大きさ未満で連続的に変化することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係る熱転写プリンタは、請求項１、又は請求項２に記載の熱転写プリンタにおいて、前記サーマルヘッドとプラテンとを予め規定された連続転写時の飽和温度まで加温制御することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に係る転写方法は、複数の発熱素子がライン状に設けられたサーマルヘッドを備えた熱転写ユニットを備え、当該サーマルヘッドとプラテンとの間でインクリボンと原反を挟み込み前記サーマルヘッドの発熱素子に通電することによって、インクリボンの各色インクの画像が原反に転写される熱転写プリンタの転写方法において、当該原反に前記画像が転写される転写範囲の両側の非転写範囲に対応する前記発熱素子に通電する電流の大きさは、インクが転写せず、前記サーマルヘッドの両端に向かって連続的に減少するように制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、非転写範囲においてサーマルヘッドの発熱素子に通電する電流の大きさを連続的に変化するように制御することで皺の発生を抑え、この皺が原因の転写不良の発生を抑えることができる。また、皺の発生を抑えることにより、転写紙に良好な印字を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】加熱範囲における発熱素子の通電状態を示し、図１（ａ）は発熱素子への通電によって非転写範囲に加えられる熱の状態を視覚的に表した平面図、図１（ｂ）は発熱素子への熱量の加え方を説明するための図である。
【図２】熱転写ユニットの一例を示す簡略図である。
【図３】多色熱転写プリンタの一実施形態の概略正面図である。
【図４】多色熱転写プリンタにおける一つの熱転写ユニットの概略正面図である。
【図５】転写不良の状態を示し、図５（ａ）は非加熱領域と非転写領域との境界から皺が発生した状態を示す平面図、図５（ｂ）は発熱素子への熱量の加え方を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の熱転写プリンタの実施の形態について説明する。
【００１７】
まず、熱転写プリンタを用いた転写方法について図１及び図２を用いて説明する。図１は加熱範囲における発熱素子の通電状態を示し、図１（ａ）は発熱素子への通電によって非転写範囲に加えられる熱の状態を視覚的に表した平面図、図１（ｂ）は発熱素子への熱量の加え方を説明するための図、図２は熱転写ユニットの一例を示す簡略図である。
【００１８】
熱転写プリンタは、サーマルヘッド６１を備えた熱転写ユニット６０を備えており、当該サーマルヘッド６１には、その走査方向にライン状に配列され解像度分の抵抗を備えた複数の発熱素子６２で構成されるヒータラインが設けられている。一例として、図２に示すように、サーマルヘッド６１はプラテン６３に対向するように配置され、当該プラテン６３とサーマルヘッド６１の間にはサーマルヘッド６１側にインクリボン６４、プラテン６３側に転写紙６５としての帯状の連続状転写箔原反が配置される。
【００１９】
そして、サーマルヘッド６１の各発熱素子６２に所定の電流が通電されることで、各発熱素子６２が発熱し、当該各発熱素子６２に対応する当該インクリボン６４のインクが転写紙６５に転写され所定の画像が形成される。
【００２０】
ここで、このような熱転写プリンタにおいて、一般的に、サーマルヘッド６１のヒータラインは、図２に示すように、インクリボン６４の幅よりも短く形成され、当該インクリボン６４は、転写紙６５の幅よりも短く形成される。これは、インクリボン６４の幅がヒータラインの幅よりも狭いと発熱素子６２の一部が転写紙６５と直接接触しその表面を削るなどの不具合を招くこと、また、インクリボン６４の幅が転写紙６５の幅よりも広いとサーマルヘッド６１による熱転写時においてインクリボン６４の端部が折れ曲がることで転写紙６５に皺が発生する等の不具合を招くことによるものである。
【００２１】
なお、以下の説明において、上述したヒータラインによってインクリボン６４に熱を加えることが可能な領域を加熱範囲５１と称し、インクリボン６４に熱を加えることが不可能な領域を非加熱範囲５２と称する。なお、本実施形態では、ヒータラインの外側にこの非加熱範囲５２が規定されるようになっているが、ヒータラインの内側にこの非加熱範囲５２が含まれても構わない。この加熱範囲５１は、インクが転写される転写範囲５３と、インクが転写されない非転写範囲５４と、に規定される。この転写範囲５３は、通常、ユーザによって上述したヒータラインの内側に予め設定される。
【００２２】
転写範囲５３では、インクの転写に必要な電流が発熱素子６２に通電されインクリボン６４のインクが転写紙６５に転写され画像が形成される。一方で、非転写範囲５４では、後述するようにインクが転写しない範囲の電流値が発熱素子６２に通電され、所定の熱量がインクリボン６４へと伝達される。
【００２３】
皺５５は、従来から知られているように、転写範囲５３と非転写範囲５４との境界で発生するとともに、図５に示すように、非加熱範囲５２と非転写範囲５４との境界５７で発生する。この皺５５は、転写範囲５３と非転写範囲５４、非転写範囲５４と非加熱範囲５２との境界において、図５（ｂ）に示すような発熱素子への急激な電流変化による熱量変化によって基材の伸び率が異なるために起こる。
【００２４】
そこで、この伸び率の差を少なくすることで皺５５の発生を防止すべく、本実施形態の熱転写プリンタでは、図１に示すように、転写紙６５の搬送方向両端部に有する非転写範囲５４に、インクが転写しない範囲で発熱素子６２に通電する電流の大きさを連続的に変化させるように制御している。この発熱素子６２に通電される電流の大きさは、非転写範囲５４に対応する前記発熱素子６２に通電され、図１（ｂ）に示すように、インクが転写しない範囲の電流値であって、前記発熱素子６２の両端部に向かって連続的に減少するように制御され、更には、転写範囲５３に対応する前記発熱素子６２に通電される電流値未満（インクが転写される電流の大きさ未満）となるように制御される。このようにすれば、転写範囲５３と非転写範囲５１との境界、及び非加熱範囲５２と非転写範囲５４との境界で急激に熱量が変化しないため基材同士の伸び率の差も少なくすることができ、皺５５の発生を防止できる。そして、この皺が原因の転写不良の発生を抑えることができる。
【００２５】
次に、本実施形態の熱転写プリンタについて説明する。なお、以下に説明する熱転写プリンタは、各々所定の色インクの画像を連続状転写箔原反に転写する複数個の熱転写ユニットを備えた多色熱転写プリンタを一例として説明するが、一般に熱転写プリンタと称される他のプリンタにも適用することが可能である。
【００２６】
図３に示すように、この多色熱転写プリンタは、各々所定の色インクの画像を転写紙としての連続状転写箔原反７に転写する複数個の熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶが、直列で配列されることにより構成される。
【００２７】
連続状転写箔原反７の多色熱転写プリンタ内における流れ方向に見て、上流側には未転写の連続状転写箔原反７を繰り出す繰り出しロール７ａが設置され、下流側には既転写の連続状転写箔原反７を巻き取る巻き取りロール７ｂが設置される。繰り出しロール７ａと巻き取りロール７ｂの各巻芯には、各々ベクトルインバータモータ２４、２５の回転軸が連結される。両ロール７ａ、７ｂは、連続状転写箔原反７が両ロール７ａ、７ｂ間を所定速度で走行するようにベクトルインバータモータ２４、２５によって回転を制御される。
【００２８】
熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶは、上記繰り出しロール７ａと上記巻き取りロール７ｂとの間において、連続状転写箔原反７の上流側から下流側に向かって、藍、赤、黄、下地色としての白の各色インクを刷るように並べられる。もちろん、この熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶの配列は、藍、赤、黄、白の順に限られるものではない。また、四ユニットに限られるものでもなく、三色刷りの三ユニット、二色刷りの二ユニットにしてもよいし、他の色インクをさらに転写することができるようにユニットを四基からさらに増設してもよい。
【００２９】
図４に示すように、藍色インクの熱転写ユニットＩには、水平方向に走行する連続状転写箔原反７を上方向に迂回させるためのガイドローラ１０、１１が設けられる。これらガイドローラ１０、１１の上方には、迂回する連続状転写箔原反７を走行させるプラテン１２が配置される。プラテン１２の上方には、サーマルヘッド１３がプラテン１２に対向するように配置される。プラテン１２とサーマルヘッド１３との間には藍色のインクリボン１４が配置される。
【００３０】
プラテン１２は、表面がゴムで覆われたロールである。プラテン１２には、速度一定制御式サーボモータ２２の回転軸が直結される。
【００３１】
図４に示すように、プラテン１２とサーマルヘッド１３との間を通る連続状転写箔原反７を、サーマルヘッド１３の前後でプラテン１２に対して各々押圧するニップローラ１５、１５が必要に応じて設けられる。このニップローラ１５、１５により連続状転写箔原反７がプラテン１２の表面に押し付けられることによって、連続状転写箔原反７とプラテン１２との間での滑りが防止される。これにより、画像がより精細、美麗に転写されることとなる。
【００３２】
また、本実施形態の多色熱転写プリンタは、プラテン１２を加温する加温手段を備えている。この加温手段には、例えば、図４に示すように、遠赤外線ヒータ１６が用いられ、この遠赤外線ヒータ１６は、プラテン１２の下方に設置される。この遠赤外線ヒータ１６は、この多色熱転写プリンタが転写を開始する前にプラテン１２が所定の温度（好ましくは連続転写時の飽和温度）に加温制御される。プラテン１２はその表面がゴムでできているため、転写し続けることにより蓄熱し、径が変動し、それに伴い連続状転写箔原反７の走行速度が変化するが、この加温手段によってプラテン１２をあらかじめ連続転写時の飽和温度まで加温しておくことによって、そのような不都合を解消することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では、加温手段として遠赤外線ヒータ１６を用いたが、特にこの形態に限られるものではなく、公知の技術を用いることが可能である。
【００３４】
サーマルヘッド１３は、垂直方向に上下に移動可能であり、画像を転写する際には、インクリボン１４をプラテン１２に向かって押し付けるようになっている。
【００３５】
このサーマルヘッド１３は、その走査方向にライン状に配列され解像度分の抵抗を備えた複数の発熱素子を備えている。そして、図示しない制御部によってサーマルヘッド１３の各発熱素子に所定の電流が通電されるように制御され、各発熱素子に対応する当該インクリボン１４のインクが連続状転写箔原反７に転写されることで所定の転写画像を形成するためのインク層６が形成される。
【００３６】
また、本実施形態の多色熱転写プリンタでは、皺の発生を防止すべく、図１に示すように、転写範囲５３へのインク転写時において、この転写範囲５３の搬送方向に対して直交する幅方向の両端部に有する連続状転写箔原反７の非転写範囲５４には、インクが転写しない範囲で前記サーマルヘッド１３の各発熱素子に通電される電流値が制御されるようになっている。
【００３７】
この発熱素子に通電される電流の大きさは、非転写範囲５４において、サーマルヘッド１３の両端部へ向かって、走査方向の１ラインにおける熱量が連続的に減少するように制御される。
【００３８】
また、この発熱素子に通電される電流の大きさは、前記連続状転写箔原反７の転写範囲５３に通電される電流値未満で連続的に変化するようにして制御される。
【００３９】
このようにすれば、転写範囲５３と非転写範囲５４との境界、及び非加熱範囲５２と非転写範囲５４との境界で急激に熱量が変化しないため基材同士の伸び率の差も少なくすることができ、皺の発生を防止できる。そして、この皺が原因の転写不良の発生を抑えることができる。
【００４０】
また、本実施形態の多色熱転写プリンタは、サーマルヘッド１３を加温する加温手段を備えている。本実施形態の加温手段は、図示しないが、転写前にサーマルヘッド１３が所定の温度（連続転写時の飽和温度）まで加温制御され、サーマルヘッド１３周辺の温度とプラテン１２周辺の温度とがほぼ一定に保たれるように制御される。なお、このようなサーマルヘッド１３を加温する加温手段は、従来から公知の他の加温手段を適用することができる。
【００４１】
ところで、図４に示すように、藍色インクの熱転写ユニットＩにおけるインクリボン１４は、連続状フィルム等の表面に藍色インクが塗布されてなるもので、その繰り出しロール１４ａと巻き取りロール１４ｂが、プラテン１２及びサーマルヘッド１３を連続状転写箔原反７の上流側と下流側から挟むように配置される。インクリボン１４の繰り出しロール１４ａと巻き取りロール１４ｂは、転写時において、インクリボン１４がプラテン１２の回りを連続状転写箔原反７と同じ速度で走行するように制御される。
【００４２】
速度一定制御式サーボモータ２２によって、プラテン１２が速度一定で回転すると、連続状転写箔原反７がプラテン１２の周速度と同じ一定速度でプラテン１２とサーマルヘッド１３との間をインクリボン１４と重なった状態で通過しつつ、その表面に藍色インクの画像が熱転写される。
【００４３】
藍色インクの熱転写ユニットＩは、以上のように構成されるが、他の色インクの熱転写ユニットＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶも同様に構成される。ただ、インクリボン１４のインクの色が異なるのみである。従って、他の色インクの熱転写ユニットＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶについての詳細な説明は省略する。
【００４４】
上記各色の熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶの各プラテン１２を駆動する速度一定制御式サーボモータ２２は、それらすべてが連続状転写箔原反７を同じ一定速度で走行させるように制御部１７によって制御される。具体的には、プラテン１２を駆動する速度一定制御式サーボモータ２２は転写色数と同数の四基設けられるが、そのうち所望の一基の回転数を基準にして他の三基の回転数が同じ回転数となるように制御される。これにより、連続状転写箔原反７は各色のプラテン１２によって一方向に送られ、その表面に各色の画像が色ずれを生じることなく重ねられる。
【００４５】
上述したように、連続状転写箔原反７は各色の熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶのプラテン１２によって各ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ内のサーマルヘッド１３下を互いに同一の一定速度で走行するが、その状態で転写を続行すると、連続状転写箔原反７の張力が徐々に変化し、これが色ずれの発生の原因となる。張力が低すぎると連続状転写箔原反７が弛んで蛇行や転写開始時の位置ずれの原因となり、張力が高すぎるとフィルムが駆動ローラとの間でスリップして正常に搬送されなくなる。
【００４６】
これを防止するために、図３に示すように、所定箇所、例えば連続状転写箔原反７の繰り出しロール７ａと先頭の熱転写ユニットＩとの間や、後尾の熱転写ユニットＩＶと巻き取りロール７ｂとの間に、張力検出器１８及び張力調整ローラ１９ａ、１９ｂが各々設けられる。
【００４７】
張力調整ローラ１９ａ、１９ｂの一方には例えばサーボモータ２３が接続される。張力検出器１８により検出された張力と適正張力とのズレは図示しない他の制御部を介しサーボモータ２３に送られるようになっている。このサーボモータ２３の制御された駆動力が張力調整ローラ１９ｂに伝達されることによって、連続状転写箔原反７は張力が一定に保たれつつ上記複数個の熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを通過し、色ずれのない画像が転写される。
【００４８】
また、張力検出器１８は、上記連続状転写箔原反７の繰り出しロール７ａと巻き取りロール７ｂを各々回転させるベクトルインバータモータ２４、２５に対しても設けられる。この張力検出器１８により検出された張力と適正張力とのズレも上記図示しない他の制御部を介しベクトルインバータモータ２４、２５に送られる。このベクトルインバータモータ２４、２５の制御された駆動力が繰り出しロール７ａと巻き取りロール７ｂに各々伝達されることによって、連続状転写箔原反７は張力が一定に保たれる。
【００４９】
次に、上記多色熱転写プリンタの動作等について図３を用いて説明する。
【００５０】
転写の開始にあたり、上述したようにプラテン１２の加温手段、サーマルヘッド１３の加温手段の両方を用いて、プラテン１２やサーマルヘッド１３を連続転写時の飽和温度まで加温制御する。このようにすれば、サーマルヘッド１３やプラテン１２、及び周囲の構造体に徐々に熱が溜まることにより伸び率差が発生することを防止するとともに、長時間の転写でもサーマルヘッド１３やプラテン１２の温度変動を抑制することで、良品率を安定させることができる。
【００５１】
また、連続状転写箔原反７の巻き取りロール７ａと繰り出しロール７ｂとが各々のベクトルインバータモータ２４、２５の駆動によって回転し、連続状転写箔原反７が各色の熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ内を走行する。
【００５２】
また、各色の熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ内では、プラテン１２が速度一定制御式サーボモータの駆動によって一定速度で回転しつつ連続状転写箔原反７をその上流側から下流側へと送る。その際プラテン１２上にサーマルヘッド１３がインクリボン１４を連続状転写箔原反７に押し付け、該当する色インクを画像として連続状転写箔原反７に転写させる。
【００５３】
なお、各色インクを転写させる際において、上述したように、この転写範囲５３の搬送方向両端部に有する非転写範囲５４に対応する前記サーマルヘッド１３の各発熱素子には、インクが転写しない範囲の電流値を通電し、さらには、発熱端子端に向かって連続的に（徐々に）電流値が減少するように熱転写ユニットＩ〜ＩＶを制御する。
【００５４】
また、各色の熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶにおける全プラテン１２は、制御部１７による速度一定制御式サーボモータ２２の制御によって同一の一定速度で回転することから、連続状転写箔原反７には各色の画像がずれることなく重ねられる。
【００５５】
全色が転写されることにより画像が形成された連続状転写箔原反７は巻き取りロール７ｂに巻き取られる。
【００５６】
上記転写が続行されると、連続状転写箔原反７の張力が徐々に変化する可能性がある。そこで、転写中張力検出器１８により連続状転写箔原反７の張力が検出され、適正張力と比較されたうえでズレを解消するための信号が図示しない制御部を介しベクトルインバータモータ２４、２５やサーボモータ２３に送られる。
【００５７】
このベクトルインバータモータ２４、２５やサーボモータ２３の制御された駆動力が張力調整ローラ１９ａや繰り出しロール７ａ、巻き取りロール７ｂに伝達されることにより、連続状転写箔原反７は張力が一定に保たれつつ上記複数個の熱転写ユニットＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶを通過し、これにより、色ずれのない精細かつ美麗な画像が転写される。
【符号の説明】
【００５８】
Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ…熱転写ユニット
７…連続状転写箔原反
１２…プラテン
１３…サーマルヘッド
１４…インクリボン
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図５】
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