(57)【要約】【課題】簡単な構造でインクミストの回収を実現可能なインクミスト回収機構、ならびにこれを備えた記録装置およびインクジェットヘッド検査装置を提供する。【解決手段】インクミスト回収機構は、インクジェットヘッド１０１がインクを吐出する際に発生するインクミストを回収する。インクジェットヘッド１０１のインクを吐出する吐出口形成面１０１ａに対向する所定面を有し、矢印Ｘ方向に移動する移動ステージ１０５と、移動ステージ１０５の所定面の両端部の少なくとも一方を非接触に覆うＬ字型部材１０６と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドがインクを吐出する際に発生するインクミストを回収するインクミスト回収機構であって、
前記インクジェットヘッドのインクを吐出する吐出口形成面に対向する所定面を有し、第１の方向に移動する移動ステージと、
前記第１の方向に延び、前記所定面の、前記第１の方向に直交する第２の方向の両端部の少なくとも一方を非接触に覆う部材と、
を有することを特徴とするインクミスト回収機構。
【請求項２】
前記部材は、前記所定面に対向する第１の面を有する、請求項１に記載のインクミスト回収機構。
【請求項３】
前記第１の面の前記第２の方向の長さは５ｍｍ以上である、請求項２に記載のインクミスト回収機構。
【請求項４】
前記第１の面の前記所定面からの距離は５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である、請求項２または３に記載のインクミスト回収機構。
【請求項５】
前記部材は、インクミストを吸収する吸収部材を備えている、請求項１から４のいずれか１項に記載のインクミスト回収機構。
【請求項６】
前記吸収部材は、前記部材の鉛直方向下部に設けられている、請求項５に記載のインクミスト回収機構。
【請求項７】
前記所定面の、前記部材に対向する部分には、前記第１の方向に配列された複数のフィンが設けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクミスト回収機構。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のインクミスト回収機構と、
前記インクジェットヘッドを搭載可能であり、前記インクジェットヘッドが搭載されたときに前記インクジェットヘッドの前記吐出口形成面が前記移動ステージの前記所定面に対向するように設けられたキャリッジと、
を有する記録装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載のインクミスト回収機構と、
前記インクジェットヘッドを搭載可能であり、前記インクジェットヘッドが搭載されたときに前記インクジェットヘッドの前記吐出口形成面が前記移動ステージの前記所定面に対向するように設けられた固定部と、
前記インクジェットヘッドによって記録された画像の良否を判断することにより前記インクジェットヘッドを検査する検査手段と、
を有するインクジェットヘッド検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドがインクを吐出する際に発生させるインクミストを回収するインクミスト回収機構、ならびにこれを備えた記録装置およびインクジェットヘッド検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録装置に用いられ、画像を記録するためにインクを吐出するインクジェットヘッドは、画像の記録のためにインクを吐出すると同時に、画像の記録に寄与しない微小インク液滴（以下、「インクミスト」という。）を発生させる。インクジェットヘッドが発生させるインクミストは、周囲の空気に分散し、媒体やインクジェットヘッドの周辺にある部材に付着することがある。これにより、このインクジェットヘッドによる媒体への記録の品位の低下や、インクジェットヘッドの周辺の部材の汚れが発生する。
【０００３】
特許文献１および２には、インクジェットヘッドが発生させるインクミストを回収するためのインクミスト回収機構が開示されている。インクミスト回収機構には、たとえば、インクミストを吸収する吸収部材と、インクジェットヘッド周辺とインク吸収部材との間の空間を接続する排気通路と、排気通路内に空気の流れを生じさせるファンと、を備えているものがある。このようなインクミスト回収機構では、インクジェットヘッドが発生させるインクミストを含んだ空気が、ファンの作用によって、排気通路に吸い込まれて吸収部材まで導かれる。吸収部材まで導かれたインクミストは、吸収部材に吸収される。したがって、このインクミスト回収機構を用いることにより、インクジェットヘッドが発生させるインクミストにより、媒体への記録の品位の低下や、インクジェットヘッドの周辺の汚れが発生することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−０１６２３１号公報
【特許文献２】特開平１１−１３８７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したインクミスト回収機構では、インクミストを含んだ空気が排気通路の壁面に接触すると、インクミストは吸収体に到達せずに排気通路の壁面に付着する。このインクミストの排気通路の壁面への付着が繰り返されると、排気通路の壁面のインクミストが凝集してインクの液滴を形成する。このインクの液滴は、排気通路から媒体に垂れると記録の品位の低下となり、インクジェットヘッドの周辺にある部材に付着すると汚れとなってしまう。したがって、このインクミスト回収機構では、頻繁なメンテナンスが必要となる。
【０００６】
また、上述したインクミスト回収機構では、ファンを用いるため、ファンの駆動源としてエネルギが必要となる。したがって、このインク回収機構には電源装置などのエネルギの供給源を設ける必要がある。このことは、インクミスト回収機構の製造コストやランニングコストの上昇や、インクミスト回収機構全体としての構成の複雑化につながる。
【０００７】
そこで、本発明は、簡単な構造で効果的にインクミストの回収を行うことが可能なインクミスト回収機構、ならびにこれを備えた記録装置およびインクジェットヘッド検査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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明によるインクミスト回収機構は、インクジェットヘッドがインクを吐出する際に発生するインクミストを回収するインクミスト回収機構であって、前記インクジェットヘッドのインクを吐出する吐出口形成面に対向する所定面を有し、第１の方向に移動する移動ステージと、前記第１の方向に延び、前記所定面の、前記第１の方向に直交する第２の方向の両端部の少なくとも一方を非接触に覆う部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単な構造で効果的にインクミストの回収を行うことが可能なインクミスト回収機構、ならびにこれを備えた記録装置およびインクジェットヘッド検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る記録装置示す概略構成図である。
【図２】図１に示した記録装置に適用可能なインクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図３】図１に示した記録装置のインクミスト回収機構を示す概略構成図である。
【図４】図２に示したインクミスト回収機構のＬ字型部材と移動ステージの位置関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るインクミスト回収機構を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るインクジェットヘッド検査装置を示す概略構成図である。
【図７】図６に示したインクジェットヘッド検査装置を示す概略構成図である。
【図８】図６に示したインクジェットヘッド検査装置の制御系を示すブロック図である。
【図９】図６に示したインクジェットヘッド検査装置による検査方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る記録装置１００を示す概略構成図である。図１（ａ）は上面図であり、図１（ｂ）は斜視図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図１（ｂ）では、インクジェットヘッド１０１、およびインクジェットヘッド１０１を搭載可能なキャリッジ１０２を省略して示している。
【００１２】
記録装置１００では、移動ステージ１０５上にセットされた媒体に、図１（ｃ）に示すように移動ステージ１０５に対向配置されたインクジェットヘッド１０１の吐出口形成面１０１ａからインクを吐出することにより、媒体にインクを付与する。インクジェットヘッド１０１はキャリッジ１０２に交換可能に搭載されている。移動ステージ１０５には、インクジェットヘッド１０１の吐出口形成面に対向した所定面を有している。移動ステージ１０５は、図１（ａ）に示す矢印Ｘ方向に直線的に移動可能であり、移動ステージ１０５は、所定面に媒体Ｐを吸着保持可能である。したがって、移動ステージ１０５は、所定面を矢印Ｘ方向に移動させることにより、媒体Ｐのインクジェットヘッド１０１に対向する位置を変更することが可能である。これにより、記録装置１００では、媒体Ｐに対して、連続的に記録が可能となる。
【００１３】
図２（ａ）は吐出口形成部材１０１ａ側から見たインクジェットヘッド１０１の斜視図であり、図２（ｂ）は電気配線部材３０５側から見たインクジェットヘッド１０１の斜視図である。
【００１４】
インクジェットヘッド１０１は、電気信号に応じて膜沸騰をインクに対して生じせしめるためのエネルギを発生させるエネルギ発生素子（不図示）を用いたインクジェットインクジェットヘッドである。さらに詳細には、吐出口形成面１０１ａに複数形成された吐出口（不図示）と、エネルギ発生素子と、が対向するように配置された、いわゆるサイドシュータ型のインクジェットインクジェットヘッドである。このインクジェットヘッド１０１では、媒体への記録時には、エネルギ発生素子が発生させたエネルギにより吐出口からインクが吐出する。
【００１５】
インクジェットヘッド１０１の吐出口形成面１０１ａには、エネルギ発生素子や吐出口が設けられた基板３０３、およびフライングリ−ドを有する電気配線部材３０５等が設けられている。また、インクジェットヘッド１０１は、インクタンク（不図示）を保持するインク供給保持部材３０６、インクタンクを固定する蓋部材３０９等を備えている。
【００１６】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、移動ステージ１０５の第１の方向である矢印Ｘ方向と直交する第２の方向の両端部がＬ字型部材１０４で非接触に覆われている。Ｌ字型部材１０４は、移動ステージ１０５の所定面に対向する第１の面と、移動ステージ１０５の側面に対向した第２の面と、を有している。各Ｌ字型部材１０４の第２の面の鉛直方向下部に吸収部材１０６が設けられている。なお、Ｌ字型部材１０４は両側に設けることは必須ではなく、少なくとも一方の側に設けるようにすればよい。
【００１７】
Ｌ字型部材１０４、インクジェットヘッド１０１およびキャリッジ１０２は、移動ステージ１０５には固定されていない。そのため、Ｌ字型部材１０４、インクジェットヘッド１０１およびキャリッジ１０２は、移動ステージ１０５が矢印Ｘ方向に移動しても、移動ステージ１０５とともに移動することはない。
【００１８】
移動ステージ１０５の所定面の近傍の空気は、移動ステージ１０５が矢印Ｘ方向に移動すると、移動ステージ１０５とともに移動しようとする。しかし、移動ステージ１０５の所定面のＬ字型部材１０４に覆われていない部分の近傍には、インクジェットヘッド１０１およびキャリッジ１０２のみしかない。そのため、移動ステージ１０５の所定面の、Ｌ字型部材１０４に覆われていない部分の近傍の空気は、矢印Ｘ方向への流れが発生するとともに、所定面に垂直な方向への流れも発生する。一方、移動ステージ１０５の所定面の、Ｌ字型部材１０４に覆われている部分には、Ｌ字型部材１０４が近接しているため、所定面に垂直な方向への空気の流れが発生しにくい。そのため、移動ステージ１０５の所定面のＬ字型部材１０４に覆われている部分近傍の空気は、Ｌ字型部材１０４に覆われてない部分近傍の空気よりも矢印Ｘ方向への流れが発生しやすい。したがって、移動ステージ１０５の所定面の近傍の矢印Ｘ方向の空気の流れは、Ｌ字型部材１０４に覆われた部分では、Ｌ字型部材１０４に覆われていない部分よりも速くなる。
【００１９】
そのため、移動ステージ１０５の所定面の近傍の空気には、Ｌ字型部材１０４と移動ステージとの間の隙間へ向かう流れが発生する。すなわち、移動ステージ１０５の所定面近傍には図３に示す矢印のような空気の流れが発生する。これにより、Ｌ字型部材１０４に覆われていない部分近傍の空気は、Ｌ字型部材１０４と移動ステージ１０５との間の隙間に取り込まれる。
【００２０】
図３に示した空気の流れが発生することにより、図１に示す記録装置１００の動作時にインクジェットヘッド１０１が発生させるインクミストは、移動ステージ１０５近傍の空気とともに、Ｌ字型部材１０４と移動ステージ１０５との間の隙間に取り込まれる。そして、インクミストは、移動ステージ１０５とＬ字型部材１０４との間を介して吸収部材１０６に到達し、吸収部材１０６に吸収される。このように、記録装置１００では、インクジェットヘッド１０１が発生させるインクミストが吸収部材１０６により吸収されることにより除去される。そのため、インクジェットヘッド１０１が発生させるインクミストが媒体やインクジェットヘッド１０１の周辺にある部材に付着することを防止できる。吸収部材１０６は、一定量のインクミストが吸収された後に交換される交換可能なメンテナンス部品である。
【００２１】
図４は移動ステージ１０５とＬ字型部材１０４との位置関係を示す図である。ここで、移動ステージ１０５の所定面の、Ｌ字型部材１０４に覆われている部分の長さをａ（ｍｍ）とし、移動ステージ１０５の所定面とＬ字型部材１０４の第１の面との間の距離をｂ（ｍｍ）とする。ａ（ｍｍ）とｂ（ｍｍ）の値を様々に変えてインクミスト回収機構のインクミストの回収能力の試験を行った。記録を行う条件としては、図３の矢印Ｘ方向に６００ｄｐｉの記録密度で、インク吐出駆動周波数は１５ｋＨｚから３０ｋＨｚの間で行った。本条件は、過去の事例から経験的に見出した一般的なものである。駆動周波数１５ｋＨｚから３０ｋＨｚで移動ステージ１０５を移動させると、移動ステージ１０５の実際の図１等の矢印Ｘ方向の移動速度は０．６３５ｍ／ｓから１．２７０ｍ／ｓとなる。
【００２２】
まず、ｂ（ｍｍ）の値を１０ｍｍに固定して試験を行った結果を表１に示す。なお、以下の表では、インクミストの回収効果が良好に得られた場合を「○」と示し、インクミストの回収効果がある程度得られた場合を「△」と示し、インクミストの回収効果がほとんど得られなかった場合を「×」と示した。
【００２３】
【表１】
2012030567.tif 000003
【００２４】
表１に示すように、ａ（ｍｍ）の値が５ｍｍ以上あればインクミストの吸引効果がある程度得られ、ａ（ｍｍ）の値が１０ｍｍ以上であればインクミストの回収効果が良好に得られることがわかった。
【００２５】
また、ａ（ｍｍ）の値を１０ｍｍに固定して試験を行った結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
表１に示すように、ｂ（ｍｍ）の値が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下あればインクミストの吸引効果がある程度得られ、ｂ（ｍｍ）の値が１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下であればインクミストの回収効果が良好に得られることがわかった。
（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態のインクミスト回収機構を示す概略構成図である。本実施形態に係るインクミスト回収機構は、移動ステージ１０５の所定面の、Ｌ字型部材１０４に対向する部分に複数のフィン１０７が設けられている。フィン１０７は、矢印Ｘ方向に沿って並べて配列されている。図５では説明の便宜のため、Ｌ字型部材１０４の一部を省略しているが、図１等と同様に移動ステージ１０５の両側に設けられている。
【００２８】
フィン１０７は矢印Ｘ方向に直交する方向に延びた板状の部材であり、移動ステージ１０５の所定面からの高さは７ｍｍであり、矢印Ｘ方向の厚さは２ｍｍである。また、フィン１０７は、移動ステージ１０５の所定面に固定されており、移動ステージ１０５とともに矢印Ｘ方向に移動する。移動ステージ１０５の所定面が矢印Ｘ方向に移動すると、移動ステージ１０５の所定面とＬ字型部材１０４との間の空気は、フィン１０７に矢印Ｘ方向に押圧されて、矢印Ｘ方向への流れが促進される。これにより、移動ステージ１０５の所定面の、Ｌ字型部材１０４の第１の面に対向している部分と対向していない部分との間に矢印Ｘ方向の空気の流れの速さの差が第１の実施形態より大きくなる。これにより、インクジェットヘッド１０１により発生させられたインクミストをＬ字型部材１０４に導く効果がより向上する。
【００２９】
このインクミスト回収機構について、第１の実施形態と同様の条件で試験を行った。
【００３０】
まず、ｂ（ｍｍ）の値を１０ｍｍに固定して試験を行った結果を表３に示す。
【００３１】
【表３】
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【００３２】
表３に示すように、ａ（ｍｍ）の値が５ｍｍ以上あればインクミストの吸引効果がある程度得られ、ａ（ｍｍ）の値が１０ｍｍ以上であればインクミストの回収効果が良好に得られることがわかった。
【００３３】
また、ａ（ｍｍ）の値を１０ｍｍに固定して試験を行った結果を表４に示す。
【００３４】
【表４】
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【００３５】
図４に示すように、本試験では、ｂ（ｍｍ）の値が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲の全ての場合にインクミストの吸引効果がある程度得られた。
（第３の実施形態）
図６は本発明の第３の実施形態のインクジェットヘッド検査装置を示す概略構成図である。図６（ａ）は上面図であり、図６（ｂ）は側面図である。
【００３６】
このインクジェットヘッド検査装置には、インクジェットヘッド５０７を前工程から搬入し、かつ、後工程に搬出するためのベルトコンベア５０６が隣設されている。このインクジェットヘッド検査装置は、ベルトコンベア５０６から搬入されたインクジェットヘッド５０７を固定可能なロータリーインデックス５０５を備えている。ロータリーインデックス５０５は図６（ａ）の矢印で示した右方向への回転が可能である。また、このインクジェットヘッド検査装置は、ロータリーインデックス５０５の一部に対向する移動ステージ５１２を備えている。移動ステージ５１２は、第１または第２の実施形態で説明した移動ステージ１０５と同様の構成を有している。移動ステージ５１２は、ロータリーインデックス５０５に対向する所定面に媒体を吸着保持可能であり、矢印Ｘ方向に移動可能である。また、このインクジェットヘッド検査装置は、移動ステージ５１２の所定面に対向し、媒体に記録された画像をコンピュータに取り込むためのＣＣＤカメラ５１０を備えている。
【００３７】
このインクジェットヘッド検査装置では、インクジェットヘッドの製造工程の前工程からベルトコンベア５０６で搬入されてきたインクジェットヘッド５０７がロータリーインデックス５０５のヘッド固定部５０１に挿入され、クランプ治具５０８により固定される。次に、ロータリーインデックス５０５を、図６（ａ）に矢印で示すように右回りに９０°回転させて符号５０２で示した位置に移動させる。符号５０２で示した位置では、インクジェットヘッド５０７のインクの吸引回復が行われる。次に、同様にロータリーインデックス５０５を右回りに９０°回転させて符号５０３で示した位置に移動させる。符号５０３で示した位置では、インクジェットヘッド５０７に、移動ステージ５１２に保持された媒体に対してインクを吐出させて媒体に画像形成する。次に、同様にロータリーインデックス５０５を右回りに９０°回転させて符号５０４で示した位置に移動させる。符号５０４で示した位置では、インクジェットヘッド５０７の秤量が行われる。最後に、インクジェットヘッド５０７は、クランプインデックス５０５を右回りに９０°回転させて符号５０１で示した位置に戻され、ベルトコンベア５０６によって搬出される。
【００３８】
ところで、符号５０３で示した位置で、移動ステージ５１２に保持された媒体に形成された画像は、移動ステージ５１２によって、矢印Ｘ方向に移動させられ、ＣＣＤカメラ５１０に対向する位置まで移動させられる。ＣＣＤカメラ５１０に対向した媒体に形成された画像は、ＣＣＤカメラ５１０に取り込まれ、画像処理が行われた後に演算処理が行われて記録状態の良否判定が行われる。このように、インクジェットヘッド５０７の検査が行われる。
【００３９】
図７は図６に示したインクジェットヘッド検査装置の概略構成図である。図７（ａ）は側面図であり、図７（ｂ）は斜視図である。図７（ｂ）では、インクジェットヘッド５０７およびクランプ治具５０８を省略して示している。また、図６では省略したが、移動ステージ５１２には図７に示すように、第１の実施形態と同様のＬ字型部材１０４や吸収部材１０６が設けられている。したがって、本実施形態では、インクジェットヘッド５０７が符号５０３で示した位置で画像形成する際に発生させるインクミストが、吸収部材１０６に取り込まれる。したがって、インクジェットヘッド５０７の検査には、インクジェットヘッド５０７が発生させるインクミストの影響を排除することができる。これにより、第１の実施形態で示したようなインクミストを回収可能な記録装置に用いることが可能なインクジェットヘッドの歩留まりを向上させることが可能である。
【００４０】
図８は、このインクジェットヘッド検査装置の制御系のブロック図である。インクジェットヘッド５０７はロータリーインデックス５０５に固定され、信号変換基板２１２とコンタクトされている。インクの吐出駆動信号は、コンピュータ２０１内のヘッドドライバ２０３で生成（パルスジェネレート）された信号が送信される。吐出のタイミングに同期した信号がステージコントローラ２１０を通して移動ステージ５１２に送られ、移動ステージ５１２の移動と同期してインクが吐出される。これにより、移動ステージ５１２にセットされた媒体にインクが着弾して、媒体に画像が形成される。媒体に形成された画像はレンズ鏡筒ユニット２１７を通してＣＣＤカメラ５１０に取り込まれる。取り込まれた画像は、コンピュータ２０１内の画像処理ボード２０４で背景ノイズが除去されインクの液滴のうちの主滴を抽出し２値化処理を行って主滴の重心点を算出する。算出された各インクの主滴の重心点から最小二乗法により仮想格子を作成して理想点からのズレ量を計測して、記録の良否判定を行う。この演算処理はコンピュータ２０１内の演算処理ボード２０６で行う。この時の画像は逐次ＶＧＡボード２０２を通してモニタ２０７に出力される。インクジェットヘッド５０７とＣＣＤカメラ５１０との絶対位置調整はあらかじめモータコントローラボード２０５で制御されたステージコントローラ２１０から移動ステージ５１２を動作させて行う。
【００４１】
図９は、このインクジェットヘッド検査装置による検査方法を示すフローチャートである。
【００４２】
インクジェットヘッド５０７は、ロータリーインデックス５０５に固定され、駆動制御の為の電気的接続が行われる。次に、インクジェットヘッド５０７を駆動し、インクを吐出させる。インクは移動ステージ５１２にセットされた媒体に着弾して画像を形成する。この画像は、ＣＣＤカメラ５１０によってコンピュータに取り込まれ、背景のムラを除去するためのバックグラウンド処理やシェーディング補正が施され、２値化される。記録１では画素数を算出する。記録２ではインクのうちの主滴とサテライトとを分離し、抽出された主滴の重心点を算出（位置の数値化）する。そして、インクの主滴の重心点から最小二乗法により仮想格子を作成する。この仮想格子に基づいてインクの主滴の重心点の理想点からのズレ量を演算処理して各着弾ドットの位置を計測する。その計測結果に基づいて着弾精度の良否判定を行う。記録３では、最小吐出エネルギー(Ｐｔｈ)を算出する。以上のような一連のフローによりインクジェットヘッド５０７が記録した画像の良否を判断することによりインクジェットヘッド５０７の検査を行う。
【符号の説明】
【００４３】
１０１  インクジェットヘッド
１０２  キャリッジ
１０４  Ｌ字型部材
１０５  移動ステージ
１０６  吸収部材
【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】
2012030567.tif 000013
【図８】
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【図９】
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