(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を担持した媒体搬送トレーを印字ヘッドの印字位置を経由して搬送し、当該媒体搬送トレーに担持されている記録媒体に印字を行うプリンタにおいて、
前記媒体搬送トレーに摩擦係合あるいは噛み合い係合することにより、当該媒体搬送トレーを前記印字位置を経由して搬送させるためのスプロケットと、
このスプロケットを、前記印字ヘッドに対して接近および離れる方向に移動させることにより、前記媒体搬送トレーと前記印字ヘッドの間隔を調整する間隔調整機構と、
前記スプロケットに同軸状態に連結された従動側歯車と、
この従動歯車が噛み合っている駆動側歯車と、
を有し、
前記間隔調整機構は、前記従動側歯車を前記駆動側歯車に噛み合った状態のまま、前記駆動側歯車の回転中心を中心とした円弧に沿って、前記印字ヘッドに対して移動させることを特徴とする媒体搬送トレーを備えたプリンタ。
【請求項２】
請求項１において、
前記間隔調整機構は、前記従動側歯車の前記円弧に沿った移動軌跡を規定する円弧状スライド溝と、この円弧状スライド溝に沿ってスライド可能な回転軸と、この回転軸を回転自在に支持している支持板と、この支持板を前記スプロケットの移動方向に直交する方向にのみスライド可能な状態で保持している保持部と、この保持部を前記スプロケットの移動方向に沿って移動させる駆動機構とを有しており、
前記回転軸には前記スプロケットおよび前記従動側歯車が一体回転するように同軸状態に取り付けられていることを特徴とする媒体搬送トレーを備えたプリンタ。
【請求項３】
請求項２において、
前記円弧状スライド溝は第１および第２の円弧状スライド溝を含んでおり、
前記回転軸は、前記第１の円弧状スライド溝に沿ってスライド可能な第１の回転軸および前記第２の円弧状スライド溝に沿ってスライド可能な第２の回転軸とを含んでおり、
前記第１の回転軸には、前記従動側歯車および第１の歯車が同軸状態に取り付けられており、
前記第２の回転軸には、第２の歯車が同軸状態に取り付けられており、
前記第１および第２の歯車の間には、前記媒体トレーに形成されているスプロケット孔に噛み合い可能な噛み合い突起が外周面に形成された歯付きベルトが架け渡されており、
当該歯付きベルトが前記スプロケットとして機能することを特徴とする媒体搬送トレーを備えたプリンタ。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
さらに、前記印字ヘッドによる印字位置に対して、媒体搬送トレーの搬送方向の上流側および下流側の少なくとも一方の側に配置されたトレーガイドを有し、このトレーガイドによる媒体搬送トレーのガイド面は、前記搬送用係合部材によって規定される媒体搬送トレーの搬送面に一致するように調整可能であることを特徴とする媒体搬送トレーを備えたプリンタ。
【請求項５】
請求項４において、
前記トレーガイドを複数連結可能となっていることを特徴とする媒体搬送トレーを備えたプリンタ。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記印字ヘッドはインクジェットヘッドであることを特徴とする媒体搬送トレーを備えたプリンタ。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記媒体搬送トレーは、前記印字位置を経由するループ状の無限軌道に沿って移動する無端ベルトであることを特徴とする媒体搬送トレーを備えたプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木製の板材、丸材等のような厚い記録媒体の表面に印字を行うのに適したプリンタに関するものである。特に、記録媒体を担持した媒体搬送トレーを印字ヘッドによる印字位置を経由して搬送することにより、当該記録媒体の表面に印字を行う形式の媒体搬送トレーを備えたプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願人は、インクジェットプリンタを用いてＣＤ等の表面に印字を行うために、ＣＤ等の記録媒体を媒体搬送トレーに載せ、媒体搬送トレーをインクジェットヘッドによる印字位置を経由して搬送させる構成のプリンタを提案している。
【０００３】
媒体搬送トレーは記録媒体と同様に、紙送りローラの間に挟まれた状態で、当該紙送りローラによって搬送される。印字ヘッドと、当該印字ヘッドによる印字位置を搬送される媒体搬送トレーのギャップは一定の寸法に保持されているので、媒体搬送トレーによって搬送可能な記録媒体の厚さにはおのずと制約があり、厚い板材等は印字位置を経由して搬送することができない。
【０００４】
従って、厚い板材等に印字を行うために、従来では、シルク印刷又は薄い記録媒体に所望の印刷を行い、これを厚い板材等の表面に貼りつける方法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、この点に鑑みて、厚い板材等の表面に直接に印字を行うことのできるプリンタを提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、記録媒体を担持した媒体搬送トレーを、印字ヘッドの印字位置を経由して搬送することにより、前記記録媒体の表面に印字を行うプリンタにおいて、前記媒体搬送トレーに摩擦係合あるいは噛み合い係合することにより、当該媒体搬送トレーを前記印字位置を経由して搬送させるスプロケットと、このスプロケットを、前記印字ヘッドに対して接近および離れる方向に移動させることにより、前記媒体搬送トレーと前記印字ヘッドの間隔を調整する間隔調整機構と、前記スプロケットに同軸状態に連結された従動側歯車と、この従動歯車が噛み合っている駆動側歯車と、を有し、前記間隔調整機構は、前記従動側歯車を前記駆動側歯車に噛み合った状態のまま、前記駆動側歯車の回転中心を中心とした円弧に沿って、前記印字ヘッドに対して移動させることを特徴としている。
【０００７】
本発明のプリンタでは、スプロケット（機械的な噛み合いによって媒体搬送トレーを搬送する機構）を移動させることにより、当該スプロケットにより搬送される媒体搬送トレーと印字ヘッドの間隔を調整できる。よって、媒体搬送トレーにより搬送する記録媒体の厚さが厚い場合には、スプロケットを印字ヘッドから離す方向に移動させ、記録媒体が薄い場合には逆にスプロケットを印字ヘッドに近づける方向に移動させることにより、常に、搬送される記録媒体と印字ヘッドのノズル面との間隔、すなわちプラテンギャップを一定の値に保持することができる。
【０００８】
また、本発明のプリンタでは、移動するスプロケットに対する回転力伝達経路を、スプロケットに同軸状態に連結された従動側歯車と、この従動側歯車が噛み合っている駆動側歯車によって構成し、この従動側歯車を、駆動側歯車に噛み合った状態のまま、駆動側歯車の回転中心を中心とした円弧に沿って、印字ヘッドに対して移動させるように間隔調整機構を構成している。
【０００９】
従って、従来においては直接に印字することが不可能であった厚い木材等の表面に、印字を簡単に行うことができる。
【００１０】
また、媒体搬送トレーをスプロケットにより搬送することにより、重量のある記録媒体の搬送も滑り等が発生することなく確実に行うことが可能になる。
【００１１】
このように動作する前記間隔調整機構は、前記従動側歯車の前記円弧に沿った移動軌跡を規定する円弧状スライド溝と、この円弧状スライド溝に沿ってスライド可能な回転軸と、この回転軸を回転自在に支持してる支持板と、この支持板を前記スプロケットの移動方向に直交する方向にのみスライド可能な状態で保持している保持部と、この保持部を前記スプロケットの移動方向に沿って移動させる駆動機構とを有し、前記回転軸には前記スプロケットおよび前記従動側歯車が一体回転するように同軸状態に取り付けられた構成とすることができる。
【００１２】
ここにおいて、媒体搬送トレーとスプロケットの噛み合い領域を大きくするためには、次のようにすればよい。
【００１３】
すなわち、前記円弧状スライド溝は第１および第２の円弧状スライド溝を含んでおり、前記回転軸は、前記第１の円弧状スライド溝に沿ってスライド可能な第１の回転軸および前記第２の円弧状スライド溝に沿ってスライド可能な第２の回転軸とを含んでおり、前記第１の回転軸には、前記従動側歯車および第１の歯車が同軸状態に取り付けられており、前記第２の回転軸には、第２の歯車が同軸状態に取り付けられており、前記第１および第２の歯車の間には、前記媒体トレーに形成されているスプロケット孔に噛み合い可能な歯部が外周面に形成された歯付きベルトが架け渡されている構成を採用すれよい。この場合、当該歯付きベルトが前記スプロケットとして機能する。
【００１４】
また、搬送方向に長い記録媒体を印刷する場合には、媒体搬送トレーとして長いものを用いる必要があり、そのためには、媒体搬送トレーを印字位置の前後において案内する必要がある。従って、長い記録媒体に印字を行う場合には、前記印字ヘッドによる印字位置に対して、媒体搬送トレーの搬送方向の上流側および下流側の少なくとも一方の側に配置されたトレーガイドを有し、このトレーガイドによる媒体搬送トレーのガイド面は、前記スプロケットによる媒体搬送トレーの搬送面に一致するように調整可能とした構成を採用することが望ましい。
【００１５】
また、前記トレーガイドを複数連結可能とすれば、長い記録媒体の印刷に簡単に対応できる。
【００１６】
さらに、木材等にように表面に凹凸のある記録媒体に印字を行う場合には、サーマルヘッド等の接触型の印字ヘッドを用いる代わりに、非接触型の印字ヘッドであるインクジェットヘッドを用いることが望ましい。
【００１７】
さらにまた、前記媒体搬送トレーは、前記印字位置を経由するループ状の無限軌道に沿って移動する無端ベルトとすることができる。この場合には、媒体搬送トレーは往復移動ではなく、無限軌道を回転することになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した媒体搬送トレーを備えたインクジェットプリンタを説明する。
【００１９】
図１は本例のインクジェットプリンタの平面構成図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線の方向に見た場合の側面構成図、および図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した部分の断面構成図である。
【００２０】
これらの図を参照して説明すると、本例のインクジェットプリンタ１は、架台フレーム２と、この上面のほぼ中央に配置されたインクジェットヘッドユニット３と、このヘッドユニット３に対する給紙側に配置された給紙側フラットベット（トレーガイド）４と、ヘッドユニット３の排紙側に配置された排紙側フラットベット（トレーガイド）５と、ヘッドユニット３および給紙側フラットベット５の間に配置されているトレー搬送ユニット６とを有している。また、このトレー搬送ユニット６によって、ヘッドユニット３による印字位置３１を経由する搬送経路に沿って往復移動する媒体搬送トレー７を備えている。
【００２１】
図４は媒体搬送トレーを示す斜視図であり、この図に示すように、媒体搬送トレー７は、一定の厚さの矩形板７１と、この両側縁に沿って、搬送方向に向けてそれぞれ一列に形成されたスプロケット孔７２、７３を備えている。矩形板７１の平坦な表面において点線で囲まれている領域が記録媒体の担持面７４とされている。この担持面７４に、厚い木製板等の記録媒体８が載置される。
【００２２】
図５および図６はトレー搬送ユニット６の概略構成を示す斜視図および側面図である。これらの図を参照して説明すると、トレー搬送ユニット６は、媒体搬送トレー７の両側のスプロケット孔７２、７３に噛み合い可能な一対のスプロケット６１、６２と、これらのスプロケット６１、６２をヘッドユニット３のインクジェットヘッド３２のノズル面３３（図２参照）に対して接近および離れる方向に移動させる間隔調整機構１０と、一対のスプロケット６１、６２を回転駆動する駆動力伝達機構９とを有している。
【００２３】
本例のスプロケット６１は、２個の歯車６３、６４と、これらに架け渡した歯付きベルト６５と、この歯付きベルト６５の外周面に一定の間隔で形成された噛み合い突起６６とを備えた構成となっている。歯付きベルト６５は媒体搬送トレーの搬送方向に長い長円形のループを描くように架け渡されている。他方のスプロケット６２も同一構造であり、２個の歯車６７、６８と歯付きベルト６９と、この歯付きベルト６９の外周面に形成された噛み合い用突起７０とを備えている。これら一対の歯付きベルト６５、６９の上側に位置する水平な外周面によって媒体トレー搬送面の高さが規定されている。
【００２４】
（間隔調整機構）
間隔調整機構１０は、各スプロケット６１、６２の歯車６３および６７が同軸状態に固着されている共通の回転軸１１と、各スプロケット６１、６２の他方の歯車６４および６８が同軸状態に固着されている共通の回転軸１２とを備えている。これらの回転軸１１、１２は支持板１３によって回転自在に支持されている。支持板１３は、底板部分１３１と、この底板部分１３１の両端から垂直に起立している側板部分１３２、１３３とを備え、両方の側板部分１３２、１３３の間に回転軸１１、１２が搬送方向に直交する方向に水平且つ平行に架け渡されている。
【００２５】
この支持板１３の底板部分１３１の中央部分は、昇降部材１４によって支持されている。昇降部材１４は、水平方向から底板部分１３１を受入れ可能な水平溝１４１、１４２が形成されている側板部分１４３、１４４と、これらの側板部分１４３、１４４の下端を連結している水平な底板部分１４５とを備えている。
【００２６】
また、側板部分１４３、１４４の間には、水平溝１４１、１４２の上側に１本の回転軸１４５が架け渡されて、この回転軸１４５の両端部分には回転自在に上側押さえローラ１４６、１４７が回転自在に取り付けられている。一方、側板部分１４３、１４４の間において、水平溝１４１、１４２の下側には２本の回転軸１４８、１４９が水平に架け渡され、各回転軸１４８、１４９の両端部分には回転自在にそれぞれ下側押さえローラ１５１、１５２および１５３、１５４が回転自在に取り付けられている。
【００２７】
側板部分１４３、１４４に形成された水平溝１４１、１４２に水平方向から差し込まれた状態の支持板の底板部分１３１は、上側押さえローラ１４６、１４７と、下側押さえローラ１５１、１５２および１５３、１５４とによって上下から挟まれている。従って、支持板１３を、水平方向にスライド可能な状態で昇降させることができる。
【００２８】
昇降部材１４の一方の側板部分１４３は下方に延長した延長部分１５５を備えており、この部分には垂直にラック１６が固定されている。このラック１６にはピニオン１７が噛み合っており、このピニオン１７は昇降用のステッピングモータ１８の出力軸１８１に固着されている。
【００２９】
従って、ステッピングモータ１８を駆動すると、モータ回転力が昇降部材１４の昇降運動に変換される。昇降部材１４が昇降すると、これに支持されている支持部材１３も一緒に昇降し、当該支持部材１３に架け渡されている回転軸１１、１２に取り付けられているスプロケット６１、６２も昇降する。この結果、当該スプロケット６１、６２によって規定される媒体搬送トレーの搬送面とヘッドユニット３のインクジェットヘッド３２の間隔が増減する。
【００３０】
（駆動力伝達機構）
次に、スプロケット６１、６２を回転駆動させるための駆動力の伝達機構を説明する。スプロケット６１、６２の回転軸１１の一端には従動側歯車１９が同軸状態に取り付け固定されている。この従動側歯車１９は架台フレーム２の側に取り付けられた駆動側歯車２０に噛み合っている。駆動側歯車２０は減速歯車列２１を介して搬送用モータ（図示せず）に連結されている。従って、駆動用モータを駆動すると、駆動側歯車２０、従動側歯車１９を介して回転軸１１が回転するので、スプロケット６１、６２も一体となって回転して、当該スプロケット６１、６２に乗っている媒体搬送トレー７が搬送されることになる。
【００３１】
ここで、２本の回転軸１１、１２の両端は支持板１３の両側の側板部分１３２、１３３を貫通して外方に水平に延びている。側板部分１３２、１３３の外側には、円弧状のスライド溝２２１、２２２が形成されたガイド板２２と、円弧状のスライド溝２３１、２３２が形成されたガイド板２３が配置されている。回転軸１１、１２の両端はそれぞれのガイド板２２、２３の円弧状スライド溝２２１、２３１、および２２２、２３２をスライド可能な状態で貫通している。
【００３２】
図６から良く分かるように、昇降する従動側歯車１９は、固定した位置に配置されている駆動側歯車２０に噛み合っている。従動側歯車１９を常に駆動側歯車２０に噛み合わせておくためには、従動側歯車１９を、駆動側歯車２０の回転中心２０ａを中心とする円弧状の軌跡１９ａに沿って昇降させる必要がある。そこで、本例では、回転軸１１、１２を当該円弧状軌跡２０ｂに沿った円弧状スライド溝２２１、２３１および２２２、２３２に沿ってスライドさせるようにしている。
【００３３】
ここで、回転軸１１、１２を円弧状スライド溝に沿って昇降させるためには、スライドに伴い水平方向にも移動させる必要がある。本例では、前述したように、回転軸１１、１２が架け渡されている支持板１３を水平方向にスライド可能な状態で、上側押さえローラ１４６、１４７と、下側押さえローラ１５１、１５２および１５３、１５４を備えた昇降部材１４によって支持している。従って、従動側歯車１９を、駆動側歯車２０に噛み合わせた状態のままで、昇降させることが可能である。
【００３４】
（フラットベットの構造）
次に、本例のインクジェットプリンタ１では、このようなスプロケット６１、６２の昇降に連動させて、フラットベット４、５も連動させて昇降させるようにしている。この結果、常に、スプロケット６１、６２によって規定される搬送面とフラットベット４、５による媒体搬送トレー７の搬送面が同一平面上に位置する。
【００３５】
図１ないし図３を参照して説明すると、各フラットベット４、５は、両側に、媒体搬送トレー７の側面をガイドするトレーガイド４１、４２および５１、５２を備えている。また、媒体搬送トレー７の搬送面を規定する複数個のローラ４３、５３を備えており、これらのローラ４３、５３を回転自在に支持している回転軸４４、５４を支持している水平支持枠４５、５５は、垂直なリニアガイド４６、５６によって昇降可能に支持されている。水平支持枠４５、５５には下方に延びるブラケット４７、５７が取り付けられており、これらのブラケット４７、５７には垂直にラック４８、５８が取り付けられている。各ラック４８、５８には、それぞれベット昇降用モータ４９、５９の出力軸に取り付けたピニオン５０、６０が噛み合っている。
【００３６】
モータ４９、５９を駆動すると、水平支持枠４５、５５を昇降させることができる。本例では、モータ４９、５９の駆動を、トレー搬送用ユニット６の昇降用モータ１８に連動させることにより、常に、スプロケット６１、６２によって規定されるトレー搬送面と、各フラットベット４、５によって規定されるトレー搬送面が同一高さとされる。
【００３７】
（実施例の効果）
以上説明したように、本例のインクジェットプリンタ１においては、媒体搬送トレー７を印字位置を経由させて往復移動させることにより、当該媒体搬送トレー７に担持された記録媒体８に印字を行うことができる。媒体搬送トレー７はスプロケット６１、６２によって搬送されるので、一般的な紙送りローラを用いた摩擦係合式の搬送機構に比べて、重量のある記録媒体を確実に搬送できる。
【００３８】
また、媒体搬送トレー７に載せる記録媒体８の厚さに応じて、スプロケット６１、６２を上下に移動させることにより、搬送される記録媒体８とインクジェットヘッド３２のノズル面３３とのギャップを常に一定に保持することができる。よって、厚い記録媒体に対しても印字を行うことが可能になる。
【００３９】
さらに、本例では、搬送方向の前後に配置したフラットベット４、５を備えており、これらがスプロケット６１、６２と一体となって昇降する。従って、これらのフラットベット４、５によっても媒体搬送トレー７を支持することにより、長い媒体搬送トレー７を搬送することができる。
【００４０】
（その他の実施の形態）
上記の実施例では、スプロケットを用いて媒体搬送トレーを搬送するようにしている。ここで、本発明における「スプロケット」という用語は、機械的な噛み合いによって媒体搬送トレーを搬送する機構を意味するものであり、通常の鎖歯車のみを意味するものではない。
【００４１】
次に、上記の例は、噛み合い係合によって媒体搬送トレーを搬送するスプロケットを備えたプリンタについてのものであるが、本発明は、搬送用部材として、摩擦係合式のローラを用いることもできる。この場合にも、ローラを昇降機構によって支持しておけば、当該ローラによって規定される媒体搬送トレーと印字ヘッドのギャップを増減することができる。
【００４２】
一方、上記の例ではフラットベット４、５を専用のモータを用いて昇降させるようにしているが、トレー搬送用ユニット６の昇降用モータ１８によって昇降する昇降部材１４にフラットベット４、５の水平支持枠４５、５５を連結しておき、当該モータ１８によって水平支持枠４５、５５を昇降させてもよい。
【００４３】
次に、印字ヘッドとしてはインクジェットヘッドの他にサーマルヘッド、ワイヤードットヘッド等を使用することも可能である。
【００４４】
更に、本発明は、媒体トレーを用いずに、搬送ローラを用いて記録媒体を搬送する一般的なプリンタに対しても適用できる。この場合には、搬送ローラを、印字ヘッドに対して接近および離れる方向に移動させるようにすればよい。
【００４５】
次に、上記の例とは逆に、印字ヘッドの側を昇降させることにより、印字ヘッドと搬送される記録媒体の間隔を調整する構成を採用することも可能である。
【００４６】
例えば、図７に示すように、プリンタ１００の印字ヘッド１０１を垂直方向に移動可能な状態でベース１０２を介してプリンタ本体１０３の側に取り付ける。ベース１０２には傾斜面１０４を形成し、この傾斜面１０４に密接した傾斜面１０５を備えた台形部材１０６を水平方向に移動可能な状態でプリンタ本体１０３の側に取り付ける。台形部材１０６をモータ（図示せず）により水平方向に移動させると、双方の傾斜面１０４、１０５が密接した状態でしゅう動し、印字ヘッド１０１が昇降する。この結果、当該印字ヘッド１０１と記録媒体の間隔を増減することができる。
【００４７】
このように印字ヘッドの側を移動させる構成を採用した場合においても、上記の例と同様な効果を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプリンタでは、印字位置を経由して媒体搬送トレーを搬送するためのスプロケットあるいはローラ（搬送用係合部材）を、印字ヘッドに対して接近および離す方向に移動可能としてある。また、記録媒体を搬送するための搬送用係合部材を印字ヘッドに対して接近および離す方向に移動可能としてある。さらには、印字ヘッドを記録媒体に対して接近および離れる方向に移動可能としてある。従って、本発明によれば、厚い記録媒体に対して直接に印字を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェットプリンタの平面構成図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタのＩＩ−ＩＩ線の方向から見た場合の側面構成図である。
【図３】図１のインクジェットプリンタのＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した部分の断面構成図である。
【図４】図１のインクジェットプリンタの媒体搬送トレーの斜視図である。
【図５】図１のインクジェットプリンタの媒体搬送トレーを示す斜視図である。
【図６】図１のインクジェットプリンタの媒体搬送トレーの側面構成を示す説明図である。
【図７】本発明の別の例に係るプリンタの主要部分を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１  インクジェットプリンタ
２  架台フレーム
３  ヘッドユニット
３１  印字位置
３２  インクジェットヘッド
３３  ノズル面
４  フラットベット
５  フラットベット
６  トレー搬送ユニット
７  媒体搬送トレー
７２、７３  スプロケット孔
８  記録媒体
６１、６２  スプロケット
１１、１２  回転軸
１３  支持板
１４  昇降板
１６  ラック
１７  ピニオン
１８  昇降用のモータ
２２１、２２２、２３１、２３２  円弧状のスライド溝
１４６、１４７  上側押さえローラ
１５１〜１５４  下側押さえローラ
１９  従動側歯車
１９ａ  従動側歯車の移動軌跡
２０  駆動側歯車
２０ａ  駆動側歯車の中心
１００  プリンタ
１０１  印字ヘッド
１０２  ベース
１０３  プリンタ本体
１０４  傾斜面
１０５  傾斜面
１０６  台形部材
【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】
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