(57)【要約】      （修正有）【課題】照度ムラや照度変化を生じさせることなく、良好な読取画像を取得することのできる画像読取装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】透明部材６１、６２を介して原稿に光を照射する照射手段３０８ａ、３０８ｂと、照射手段により照射された光の原稿反射光を受光し原稿画像を読み取る読取手段３０８ｃ、３０８ｄを備え、透明部材と読取手段との距離を調整可能にすると共に、透明部材と照射手段との距離も調整可能になっており、この２つの調整は独立に調整できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明部材と、
前記透明部材を介して原稿に光を照射する照射手段と、
前記透明部材を介して前記照射手段により照射された光の反射光を受光し、前記原稿の画像を読み取ると共に、前記透明部材との距離を前記照射手段と前記透明部材との距離とは独立して調整可能な読取手段と、を備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記透明部材と前記読取手段との距離が調整可能となるように取り付け可能な調整手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記読取手段によって前記原稿の画像が読み取られる際に前記透明部材に当接する当接部材をさらに備え、
前記照明手段は、前記当接部材に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記照明手段は、前記透明部材との距離が調整されないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記読取手段は、
前記原稿を介して前記照射手段によって照射された光の反射光を受光する受光部と、
前記受光部へ前記反射光を透過するレンズ部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像読取装置と、
前記画像読取装置にて読み取った画像を基に記録媒体上へ画像を形成する画像形成手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿を読み取る画像読取装置と、この画像読取装置を装置本体に備えた画像形成装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートに画像を形成するプリンタや複写機等の画像形成装置には、装置本体に画像読取装置を備え、その画像読取装置が読み取った原稿画像をシートに複写するものがある。
この画像読取装置は、読取ユニットが原稿台ガラスの下方を移動しながら、原稿台ガラス上に載置された原稿に光を照射し、原稿からの反射光を受光することで、原稿の画像情報を読み取る。読取ユニットは、原稿台ガラスの下方を移動する移動体と、移動体の上方に配置され、原稿台ガラス上の原稿画像を読み取る密着型のイメージセンサとを備えている。
【０００３】
ここで、密着型イメージセンサは、焦点深度が浅いため、読取精度を一定に保つために原稿台ガラスの下面に対して一定の隙間を空けて保持されている。そのため、イメージセンサと原稿台ガラスの下面との間にスペーサを介在させることで、一定の隙間を保持させることが多い。
【０００４】
このスペーサは、原稿台ガラスに当接し、イメージセンサと一体となって移動するように構成されている。しかしながら、イメージセンサの各構成要素には寸法公差や組立上の交差が必要なため、良好な解像度を得るためにイメージセンサとスペーサとの間に調整部材を設けて原稿台ガラスとの距離を調整して使用する構成が多い（特許文献１）。
【０００５】
また、スペーサ部材には、特許文献１のようにローラ部材でその役目を担う構成のものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−４８２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の画像読取装置は、密着型イメージセンサを一体として調整するため、イメージセンサに含まれている光源・センサ・レンズに対して同様の調整が行われる。
【０００８】
ここで、イメージセンサの光源は原稿台ガラスまでの距離に対して良好な照度分布となるように設計されている場合が多く、光源に対してセンサやレンズと同様の調整を行うと、光源の設計値から外れてしまい、良好な照度分布が得られなくなる。その結果、主走査方向において照度ムラや照度変化が生じる場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、照度ムラや照度変化が生じることなく、良好な画像を得ることのできる画像読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像読取装置および画像形成装置は、透明部材と、透明部材を介して原稿に光を照射する照射手段と、透明部材を介して照射手段により照射された光の反射光を受光し、原稿の画像を読み取ると共に、透明部材との距離を照射手段と透明部材との距離とは独立して調整可能な読取手段と、を設けた。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、照度ムラや照度変化が生じることなく、良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像読取装置を備えた画像形成装置の構成を示す断面図
【図２】画像読取部を上から見た図
【図３】原稿台ガラスと流し読みガラスを取り除いた画像読取部の構成を示す図
【図４】読取走査ユニットを示す斜視図
【図５】画像読取方法を説明するための模式図
【図６】（Ａ）距離調整前の読取センサを示す図、（Ｂ）距離調整後の読取センサを示す図
【図７】スペーサ近傍の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下にて、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、画像読取装置として、例えば複写機等の画像形成装置に用いられる画像読取装置を例にするが、これに限ったものではない。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
＜第１の実施形態＞
以下、本実施例における画像形成装置を図に基づいて説明をする。
【００１４】
図１は、本発明の画像形成装置の概略断面図である。
画像形成装置Ａは、装置本体１００と、装置本体１００の上部に設けられた画像読取装置２００とを備えている。画像形成装置Ａの装置本体１００には、下側から上側に向かって順に、シート給送部１０、画像形成部２０、定着部３０、シート排出部４０が設けられている。また、画像形成部２０、定着部３０の右側には、シート再給送部５０が設けられている。
【００１５】
シート給送部１０では、給送カセット１１や手差しトレイ１７に積載されたシートＳを画像形成部２０へ給送する。
給送カセット１１に収納されたシートＳは、ピックアップローラ１２が回転することによって分離ローラ対１３へ給送される。シートＳが重送している場合は、正転ローラと反転ローラとからなる分離ローラ対１３によって１枚に分離され、実線で示す給送パスＰＳ１に供給される。
【００１６】
そして、シートＳは、給送ローラ対１５によってレジストローラ対１６に搬送される。ここで、シートＳは、回転を停止しているレジストローラ対１６のニップにシートＳの先端が倣うことで斜行を矯正される。
【００１７】
なお、マルチ給紙トレイ１７からシートＳを給送する場合は、供給ローラ１８ａおよび分離パッド１８ｂによってシートを１枚に分離する。そして、供給ローラ対１９によって給送ローラ対１５に供給され、レジストローラ対１６に搬送されることでシートＳの斜行が矯正される。
【００１８】
斜行が矯正されたシートは、所定のタイミングで回転するレジストローラ対１６によって画像形成部２０に搬送される。
画像形成部２０では、感光ドラム２１がその表面を帯電ローラ２２によって均一に帯電されている。レーザユニット２３から画像情報に対応したレーザ光が照射される。感光ドラム２１のレーザ光が照射された部分は、帯電ローラ２２によって帯電されていた電荷が除去され、画像情報に対応した静電潜像が形成される。ここで形成された静電潜像は、現像ローラ２４によって現像剤が付着され、現像剤像として可視化される。
【００１９】
この現像剤像は、感光ドラム２１の回転によって転写ニップ部Ｎ１に搬送される。このタイミングに合わせてレジストローラ対１６からシートＳが転写ニップ部Ｎ１に搬送される。搬送されたシートＳは、転写ニップ部Ｎ１において感光ドラム２１と接触する転写ローラ２５に挟持搬送されながら、転写ローラ２５によって感光ドラム２１に形成された現像剤像が転写される。なお、レーザユニット２３から照射されるレーザ光は、後述する画像読取装置２００によって読み取られた原稿Ｇの画像データに基づいて制御される。
【００２０】
次に、現像剤像が形成されたシートＳは、定着部３０へと搬送される。
定着部３０では、内部に配置されたハロゲンランプ等の熱源により所定の定着温度に加熱された、アルミローラ等で構成される定着ローラ３１と、定着ローラ３１に接触して所定の圧力で定着ローラ３１を加圧する加圧ローラ３２とによって定着ニップ部Ｎ２が形成されている。現像剤像が形成されたシートＳは、定着ニップ部Ｎ２に送り込まれて、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とで挟持搬送され加熱加圧されることで、現像剤像がシートＳ上に定着される。なお、定着部３０は、定着ローラ３１で加熱する加熱ローラ方式の替わりに、セラミックヒータ等の熱源を端部レスフィルムを介して加圧ローラ３２が加圧することで定着ニップ部Ｎ２を形成し、ニップ部Ｎ２にてシートＳを挟持搬送しながら加熱加圧するオンデマンド定着方式を用いても良い。
【００２１】
次に、現像剤像が定着されたシートＳは、シート排出部４０へと搬送され、排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。
【００２２】
シートＳの両面に画像を形成する場合は、１面目に画像形成されたシートＳが排出ローラ対４１によって搬送されているときに、シートＳの後端が排出ローラ対４１を抜ける前に排出ローラ対４１を一旦停止させ、さらに排出ローラ対を逆回転させることで、シートＳを反転させてシート再給送部５０へ搬送する。
シート再給送部５０へ搬送されたシートＳは、再給送ローラ対５１ａ、５１ｂによって破線で示す再給送パスＰＳ２を搬送され、再給送ローラ対５１ｃによってレジストローラ対１６に搬送される。そして、レジストローラ対１６によって斜行を矯正された後、裏面が転写ニップ部Ｎ１に搬送されることで、シートＳの２面目に現像剤像が形成される。その後は、表面に画像形成したときと同様に定着ニップ部Ｎ２を搬送されることで現像剤像がシートＳに定着され、両面に画像が形成されたシートＳは排出ローラ対４１によって排出トレイ４２へ排出される。
【００２３】
次に、装置本体１００の上部に設けられた画像読取装置２００について説明をする。
画像読取装置２００は、原稿読取部２１０と、原稿給送部２２０とで構成されている。
【００２４】
原稿読取部２１０は、原稿を固定して読み取る固定読みの際にユーザによって原稿が載置される原稿台ガラス６１と、原稿Ｇを搬送しながら読み取る流し読みの際に原稿給送部２２０によって給送された原稿Ｇが通過する流し読みガラス６２と、原稿台ガラス６１及び流し読みガラス６２の下方を往復移動可能に設けられ、原稿の画像を読み取る読取走査ユニット６３等を有している。
【００２５】
画像読取部２１０の上方には、原稿を供給して搬送するための原稿給送部２２０が設けられている。原稿給送部２２０は、ヒンジなどの開閉支持部材によって画像読取部２１０に対して図１の奥側を中心に回動自在に取り付けられている。このため、原稿給送部２２０は、原稿台ガラス６１と流し読みガラス６２との上面を開閉可能となっている。
【００２６】
固定読みの場合、ユーザによって原稿台ガラス６１上に載置された原稿は、原稿給送部２２０の下部に配置される原稿圧板により原稿台ガラス６１上に押し付けられて固定される。そして、原稿を固定した状態で原稿台ガラス６１の下方を読取走査ユニット６３が移動しながら原稿台ガラス６１上の原稿の画像を読み取る。
読取走査ユニット６３は、タイミングベルト３０６と連結されている。タイミングベルト３０６は、後述する駆動モータの出力軸に取り付けられたプーリ３０４とプーリ３０５に架け渡されているため、駆動モータを正回転または逆回転させることにより、３０４およびプーリ３０５を正回転または逆回転させ、タイミングベルト３０６を介して読取走査ユニット６３がＹ方向に往復移動可能となっている。
ここで、読取走査ユニット６３の移動するＹ方向を副走査方向といい、副走査方向と直交する方向を主走査方向という。
読取走査ユニット６３の移動方法の詳細については、後述する。
【００２７】
流し読みの場合、読取走査ユニット６３は、流し読みガラス６２の下方の所定の読取位置に移動し、停止する。そして、原稿給送部２２０は、ユーザによって原稿載置部７０に載置された原稿Ｇをピックアップローラ８１で取り込み、分離ローラ８２ａと分離パッド８２ｂとからなる分離部８２に給送する。ここで、分離部８２は、ピックアップローラ８１にて複数枚の原稿Ｇが供給された場合に、原稿Ｇを１枚に分離しながら搬送する。
次に、分離部８２で１枚に分離された原稿Ｇは、搬送ローラ対８３によってレジストローラ対８４に搬送され、斜行を矯正される。そして、レジストローラ対８４にて読み取りタイミングに合わせて読取走査ユニット６３が画像を読み取る流し読みガラス６２の読取位置へ原稿Ｇを給送するように、搬送路ＰＳ３へ原稿Ｇを搬送する。このとき、原稿Ｇは、所定の回転数で回転するプラテンローラ８５によって流し読みガラス６２の上面から浮き上がり量を規制された状態で搬送されて、読取走査ユニット６３によって画像が読み取られる。
【００２８】
また、プラテンローラ８５の原稿搬送方向上流側と下流側には、それぞれリードローラ対８６ａ、８６ｂが設けられており、原稿Ｇは読取走査ユニット６３によって画像を読み取られながらリードローラ対８６ａ、８６ｂによって搬送されている。
【００２９】
画像が読み取られた原稿Ｇは、リードローラ対８６ｂによって反転排出ローラ対９１へ搬送され、反転排出ローラ対９１によって原稿排出部９２へ排出される。
【００３０】
原稿Ｇの両面を読み取る場合は、１面目を読み取られた原稿を排出中の反転排出ローラ９１を一旦停止し、その後、逆回転させて原稿Ｇを機内へ引き戻し、フラッパ９３にて原稿搬送路を反転搬送路ＰＳ４に切り替える。そして、反転搬送ローラ９４によって反転搬送路ＰＳ４内を搬送されることで、原稿Ｇを再度、搬送路ＰＳ３内に送り込み、読取走査ユニット６３によって２面目が読み取られる。
【００３１】
画像読取部２１０は、流し読みと固定読みのいずれの読取方法であっても、読取走査ユニット６３に備える光源が原稿に光を照射し、その照射した光の反射光をイメージセンサが受光することで、原稿を光学的に読み取る。そして、原稿読取部２１０は、受光した光を電気信号に変換し、その電気信号に基づいて画像データを作成する。
【００３２】
原稿のコピーを行う際は、作成した画像データを装置本体１００に送ることで、画像データに対応したレーザ光をレーザユニット２３から感光ドラム２１に照射することで、画像データに対応した静電潜像を形成する。
【００３３】
次に、図２、図３を用いて本実施例における画像読取部２１０について説明する。
図２は、本実施例における画像読取装置２００の画像読取部２１０を上から見た図である。説明の関係上、原稿給送部２２０は省略している。
図３は、図２における原稿台ガラス６１と流し読みガラス６２とを除いた画像読取部２１０を上から見た図である。
尚、図２、図３において、矢印Ｘ方向を主走査方向、矢印Ｙ方向を副走査方向とする。
【００３４】
画像読取部２１０の装置本体３００には、読取走査ユニット６３を副走査方向へ往復移動可能に支持するガイドシャフト３０１が副走査方向に延びるように設けられている。また、読み取り走査ユニット６３は、主走査方向に延びるように、ガイドシャフト３０１によって支持されている。
【００３５】
ここで、ガイドシャフト３０１の一端（図３の左側）には、駆動モータ３０２と、駆動モータ３０２の回転力を伝えるギア３０３と、ギア３０３によって回転するプーリ３０４とが配設されている。また、ガイドシャフト３０１の他端（図３の右側）には、プーリ３０５が配置されている。プーリ３０４とプーリ３０５とには、タイミングベルト３０６が副走査方向Ｙに対して平行に架け渡してある。タイミングベルト３０６は、読取走査ユニット６３の移動体３０７（図４）に連結されているため、駆動モータ３０２の回転によって読取ユニット６３を副走査方向Ｙに移動可能としている。
【００３６】
次に、図４に基づいて読取走査ユニット６３の走査方法について詳しく説明する。
図４は、図３の読取走査ユニット６３を拡大した斜視図である。
読取ユニット６３の移動体３０７には、Ｖ字状の軸受３０７ａが設けられ、この軸受３０７ａがガイドシャフト３０１に摺動可能に設置されている。
従って、駆動モータ３０２が回転すると、ギア３０３、プーリ３０４が回転し、プーリ３０４とプーリ３０５の案内によってタイミングベルト３０６が循環されることで、読取走査ユニット６３が副走査方向Ｙへ移動可能となっている。また、副走査方向ＹのＹ１およびＹ２への方向切り替えは、駆動モータ３０２の回転方向を正転および逆転に切り替えることによって行われる。
ここで、読取走査ユニット６３は、移動体３０７と、読取手段としての密着型の読取センサが設けられたセンサフレーム３１２から構成されていて、移動体３０７に設けられた不図示のバネによってセンサフレーム３１２が透明部材としての原稿台ガラス６１または流し読みガラス６２の下面に付勢されている。このとき、移動体３０７とセンサフレーム３１２とは、両端に設けられた係合部３０９ａ，３０９ｂによって係合され、不図示のバネの付勢によって読取センサ３０８が飛び出さないよう規制されている。また、センサフレーム３１２は、係合部３０９ａ，３０９ｂと同様に両端に設けられた当接部材としてのスペーサ３１０ａ，３１０ｂによって、原稿台ガラス６１または流し読みガラス６２の下面と一定の間隔を空けて押し付けられている。
【００３７】
次に、図５を用いて読取センサ３０８の画像読取方法について説明する。
図５は、読取センサ３０８の画像読取方法を説明するための模式図である。
先述したように、読取センサ３０８は、スペーサ３１０ａ，３１０ｂによって、原稿台ガラスの下面６１ａおよび流し読みガラスの下面６２ａと一定の間隔ｇを開けて移動体３０７に設けられた不図示のバネによって付勢されている。
このときの間隔ｇは、読取センサ３０８の上面が原稿台ガラスの下面６１ａまたは流し読みガラスの下面６２ａに接触するのを防止するために設けられている。また、スペーサ３１０ａ，３１０ｂは、原稿台ガラス６１や流し読みガラス６２が多少撓んだとしても、読取センサ３０８との距離を一定に保つために設けられており、読取精度の低下を防止している。
【００３８】
読取センサ３０８は、原稿台ガラスの上面６１ｂおよび流し読みガラスの上面６２ｂに位置する原稿に光を照射して、原稿から返ってくる反射光を受光することで、画像データを取得する。具体的には、ライトガイド３０８ａによって光源としてのＬＥＤ３０８ｂの光を原稿台ガラスの上面６１ｂもしくは流し読みガラスの上面６２ｂ上の原稿へ照射する。ここで、ライトガイド３０８ａは、ＬＥＤ３０８ｂの光を、原稿台ガラスの上面６１ｂもしくは流し読みガラスの上面６２ｂ上の原稿へ有効に照射できるように光を案内する部材である。
【００３９】
そして、ロッドレンズアレイ３０８ｃによって原稿から返ってくる反射光を、受光部としての受光センサ３０８ｄに結像する。その後、受光センサ３０８ｄの読取信号を電気信号に変換して不図示の信号処理部に送り、画像形成装置等に送信する。なお、ＬＥＤ３０８ｂの代わりに蛍光灯等のその他光源を用いてもよい。
【００４０】
ところで、スペーサ３１０ａ，３１０ｂを介して原稿台ガラスの下面６１ａおよび流し読みガラスの下面６２ａに押し付けられながら原稿を読み取る密着型の読取センサ３０８は、焦点深度が極めて浅い。
さらに、各構成要素には寸法公差や組立上の交差が必要なため、良好な読取データを得るためには、読取センサ３０８とスペーサ３１０ａ，３１０ｂとの間に調整部材を介在させて、焦点距離を調整する場合がある。しかし、ここで原稿台ガラスの下面６１ａおよび流し読みガラスの下面６２ａとの調整が必要となるのは、原稿からの反射光を受光する構成であるロッドレンズアレイ３０８ｃおよび受光センサ３０８ｄのみである。
【００４１】
前述したように、ライトガイド３０８ａやＬＥＤ３０８ｂは、元々原稿へ光を有効に照射できるように設計されているため、ロッドレンズアレイ３０８ｃや受光センサ３０８ｄと同様に調整を行うと、良好な照度分布が得られなくなる。その結果、主走査方向において照度ムラや照度変化が起こってしまう場合がある。
【００４２】
そこで、本実施例における画像読取装置は、ロッドレンズアレイ３０８ｃおよび受光センサ３０８ｄと原稿台ガラスの下面６１ａおよび流し読みガラスの下面６２ｂの距離のみを調整可能とした。
【００４３】
次に、図６を用いて本実施例のロッドレンズアレイ３０８ｃおよび受光センサ３０８ｄと、原稿台ガラスの下面６１ａおよび流し読みガラスの下面６２ａとの距離を調整する方法について説明する。
【００４４】
図６は、図４の読取走査ユニット６３のＪ−Ｊ断面図であって、（Ａ）は距離調整前の読取センサ３０８を示し、（Ｂ）は距離調整後の読取センサ３０８を示している。
ここで、受光センサ３０８ｄは、基盤３１１と一体に、センサフレーム３１２に取り付けられている。また、ロッドレンズアレイ３０８ｃについても、センサフレーム３１２に接着され、取り付けられており、一体となっている。
ライトガイド３０８ａおよびＬＥＤ３０８ｂについては、照明フレーム３１３に取り付けられて一体となっている。
【００４５】
さらに、スペーサ３１０ａ，３１０ｂに照明フレーム当接部３１０ｃを設けることで、照明フレーム３１３がスペーサ３１０ａ，３１０ｂに係合可能となっている。そのため、照明フレーム３１３は、スペーサ３１０ａ，３１０ｂに位置決めされる。
それに対して、センサフレーム３１２は、前述したように移動体３０７に不図示のバネを介して位置決めされている。そのため、図６（Ｂ）のようにセンサフレーム３１２とスペーサ３１０ａ，３１０ｂとの間に調整部材３１４を挟むことで、ロッドレンズアレイ３０８ｃおよび受光センサ３０８ｄは、原稿台ガラス６１および流し読みガラス６２との距離を調整可能となっている。調整部材３１４の厚みについては、薄いシート上の部材を積層させて距離調整を行っても良く、厚さの異なる部材を用いて距離調整を行っても良い。
【００４６】
図７に、スペーサ３１０ａ（３１０ｂ）近傍の斜視図を示す。
前述したように、ライトガイド３０８ａおよびＬＥＤ３０８ｂが設けられた照明フレーム３１３を、スペーサ３１０ａ（３１０ｂ）に設けられた照明フレーム当接部３１０ｃに係合させている。このような構成とすることで、ライトガイド３０８ａおよびＬＥＤ３０８ｂと原稿台ガラス６１および流し読みガラス６２との距離を一定間隔に保つことができる。
【００４７】
また、ロッドレンズアレイ３０８ｃおよび受光センサ３０８ｄが取り付けられているセンサフレーム３１２のみを原稿台ガラス６１および流し読みガラス６２に対して調整部材３１４（図６）を用いることで距離調整可能とした。そのため、ライトガイド３０８ａおよびＬＥＤ３０８ｂと原稿台ガラス６１および流し読みガラス６２との距離が適正ではない距離で使用されたことによる照度ムラや照度変化が起こることなく、良好な画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
６１・・・原稿台ガラス
６２・・・流し読みガラス
６３・・・読取走査ユニット
３０８ａ・・・ライトガイド
３０８ｂ・・・ＬＥＤ
３０８ｃ・・・ロッドレンズアレイ
３０８ｄ・・・受光センサ
３１０ａ，３１０ｂ・・・スペーサ
【図１】
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【図２】
2016010119.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016010119.tif 000008
【図７】
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