(57)【要約】【課題】気液分離用タンクから廃液タンクへ向けて廃インクを圧出する為の構成の小型化及び低コスト化を図る。【解決手段】気液分離タンク４２は気液混合体を受け入れる気液受入口４３ａ、廃液吸収体４６により分離された空気を排出する排気口４３ｂ、同様に分離された廃インクを排出する廃液排出口４３ｃを備え、廃液排出口４３ｃにはタンク内の液面ｑが所定レベルを超えると開くフロート弁４８が、排気口４３ｂにはタンク内圧力Ｐｈが所定圧を超えると開く大気開放弁５０が、それぞれ設けられている。フロート弁４８が閉じた状態では、タンク内圧力Ｐｈが所定圧を超えることにより大気開放弁５０が開いて排気口４３ｂから空気が排出され、フロート弁４８が開いた状態では、大気開放弁５０が閉じた状態でのタンク内圧力Ｐｈによってタンク内に貯留された廃インクが廃液排出口４３ｃから圧出される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引対象から液体を吸引してこれを排出するポンプ装置から送出される気液混合体を受け入れる気液受入口、前記気液混合体から分離された気体を排出する排気口、前記気液混合体から分離された液体を排出する液体排出口、のこれら開口が形成されるとともに、その内部には前記気液混合体を気体と液体とに分離する気液分離手段が配設された、前記分離された気体と液体とを貯留する気液分離タンクを備え、
前記気液分離タンクには、前記液体排出口の開閉を行う弁であって前記気液分離タンク内の液体の液面が所定レベルを超えると開く第１弁と、
前記排気口の開閉を行う弁であって前記ポンプ装置の稼働に伴うタンク内圧力の上昇により当該タンク内圧力が所定圧を超えると開く第２弁と、が設けられ、
前記第１弁が閉じた状態では、タンク内圧力が所定圧を超えることにより前記第２弁が開いて前記排気口から気体が排出され、
前記第１弁が開いた状態では、前記第２弁が閉じた状態でのタンク内圧力によってタンク内に貯留された液体が前記液体排出口から圧出される、
ことを特徴とする液体処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体処理装置において、前記第１弁が、フロート弁により構成されていることを特徴とする液体処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体処理装置において、前記第２弁が、前記排気口を開閉する弁体と、当該弁体を閉方向に付勢する付勢手段と、を備えて構成され、
当該付勢手段の付勢力により、前記第２弁が開く際のタンク内圧力が設定されることを特徴とする液体処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の液体処理装置において、前記気液分離手段が、液体を吸収する液体吸収体により構成され、前記気液混合体としての気泡を含んだ液体が前記液体吸収体を通過することにより、液体から気泡が除去されることを特徴とする液体処理装置。
【請求項５】
被記録媒体に対してインクを吐出するインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドをキャップするキャッピング部材と、
前記キャッピング部材を介して前記インクジェット記録ヘッドからインクを吸引するポンプ装置と、
前記インクジェット記録ヘッドから吸引されたインクを処理する、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体処理装置と、
を備えたことを特徴とする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、気液混合体を液体と気体とに分離する機能を備えた液体処理装置に関する。また本発明は、上記液体処理装置を備えた、被記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置においては、インクジェット記録ヘッドのインクの乾燥固化を防止する為に、インクジェット記録ヘッドをキャッピング部材で封止し、封止空間をチューブを介して吸引ポンプで減圧して、インクジェット記録ヘッドのインク吐出孔からインクを吸引する手段（クリーニング手段）が設けられている。そしてこのクリーニング手段によって吸引されたインクは、廃インクとして廃液タンクなどに導かれ、貯留される構成が採られている。
【０００３】
ここでインクジェット記録ヘッドのインク吐出孔からインクを吸引し、これを廃液タンクへ導く際には、その経路途中で気液分離を行う為のタンク（以下「気液分離用タンク」と言う）を設ける必要があり、特許文献１〜４にはその様な構成の一例が示されている。
【特許文献１】特開２００３−２０５６３５号公報
【特許文献２】特開２００６−１４２７６５号公報
【特許文献３】特開２０００−１２７４５３号公報
【特許文献４】特開２０００−７１４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで特許文献２記載のインクジェット記録装置の様に、気液分離用タンクの下方に廃液タンクが配置されていれば、廃インクの落下作用により当該廃インクは廃液タンクへと向かうので、別途ポンプ等の手段を設ける必要はない。
【０００５】
しかしながらそれ以外の構成では、特許文献３、４に示される様に、インクジェット記録ヘッドからインクを吸引する為のポンプとは別に、気液分離用タンクから廃液タンクへと廃インクを導く為の専用のポンプが必要となる。
【０００６】
特に、廃インクを特許文献１に示される様な、収縮自在な廃インク袋（インクパック）に導き且つ詰め込む為には、廃インクを強制的に圧出する為の圧力発生手段は必須となる。従ってこの様な構成においては、ポンプが少なくとも２台必要となり、装置が大型化するとともにコストアップを招いていた。尚、特許文献１には、廃インク袋へ廃インクを詰める仕組みについて明示の記載は無い。
【０００７】
また近年、モバイル用途向けの小型のインクジェット記録装置が出回る様になっており、この様なインクジェット記録装置は、装置が傾いた姿勢で置かれる虞がある。従って気液分離用タンクに大気開放口などが設けられる場合には、当該大気開放口からの廃インクの漏出を防止する為に、開閉弁を設ける必要がある。そしてこの開閉弁を制御する為の機構が必要となって、コストアップを招くことになる。
【０００８】
そこで本発明はこの様な状況に鑑み成されたものであり、その課題は、気液分離用タンクから廃液タンクへ向けて廃インクを圧出する為の構成の小型化及び低コスト化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する為に、本発明の第１の態様に係る液体処理装置は、吸引対象から液体を吸引してこれを排出するポンプ装置から送出される気液混合体を受け入れる気液受入口、前記気液混合体から分離された気体を排出する排気口、前記気液混合体から分離された液体を排出する液体排出口、のこれら開口が形成されるとともに、その内部には前記気液混合体を気体と液体とに分離する気液分離手段が配設された、前記分離された気体と液体とを貯留する気液分離タンクを備え、前記気液分離タンクには、前記液体排出口の開閉を行う弁であって前記気液分離タンク内の液体の液面が所定レベルを超えると開く第１弁と、前記排気口の開閉を行う弁であって前記ポンプ装置の稼働に伴うタンク内圧力の上昇により当該タンク内圧力が所定圧を超えると開く第２弁と、が設けられ、前記第１弁が閉じた状態では、タンク内圧力が所定圧を超えることにより前記第２弁が開いて前記排気口から気体が排出され、前記第１弁が開いた状態では、前記第２弁が閉じた状態でのタンク内圧力によってタンク内に貯留された液体が前記液体排出口から圧出されることを特徴とする。
【００１０】
本態様によれば、吸引対象から液体を吸引してこれを排出するポンプ装置を利用して、気液分離タンク内の液体を当該気液分離タンクから圧出することができる。即ち、タンク内気体を排出する排気口には第２弁が設けられており、この第２弁はタンク内圧力が上記ポンプ装置の稼働に伴い所定圧を超えると開く構成であるので、液体を排出する液体排出口に設けられた第１弁が開いた状態では、第２弁が閉じた状態でのタンク内圧力によって、タンク内に貯留された液体が液体排出口から圧出される。
【００１１】
これにより、１つのポンプ装置によって、吸引対象からの液体の吸引と、気液分離タンクからの液体の圧出との双方が行われることとなり、構成の小型化及び低コスト化を図ることができる。しかも、第１弁は液体の液面が所定レベル以下では閉じているとともに、第２弁はタンク内圧力が所定圧を超えない限り閉じているので、装置の非稼働状態では第１弁及び第２弁の両弁が閉じており、従って装置を傾けても液体が気液分離タンクから外に漏出することがない。
【００１２】
本発明の第２の態様に係る液体処理装置は、第１の態様において、前記第１弁がフロート弁により構成されていることを特徴とする。本態様によれば、第１弁がフロート弁により構成されているので、第１弁を構造簡単にして低コストに構成することができる。
【００１３】
本発明の第３の態様に係る液体処理装置は、第１のまたは第２の態様において、前記第２弁が、前記排気口を開閉する弁体と、当該弁体を閉方向に付勢する付勢手段と、を備えて構成され、当該付勢手段の付勢力により、前記第２弁が開く際のタンク内圧力が設定されることを特徴とする。
【００１４】
本態様によれば、第２弁が、前記排気口を開閉する弁体と、当該弁体を閉方向に付勢する付勢手段と、を備えて構成され、当該付勢手段の付勢力により、前記第２弁が開く際のタンク内圧力が設定されるので、第１弁の開閉状態に応じて開閉する第２弁を構造簡単にして低コストに構成できるとともに、当該第２弁が開く際のタンク内圧力を、容易に調整することができる。
【００１５】
本発明の第４の態様に係る液体処理装置は、第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記気液分離手段が、液体を吸収する液体吸収体により構成され、前記気液混合体としての気泡を含んだ液体が前記液体吸収体を通過することにより、液体から気泡が除去されることを特徴とする。
【００１６】
本態様によれば、前記気液分離手段が、液体を吸収する液体吸収体により構成され、前記気液混合体としての気泡を含んだ液体が前記液体吸収体を通過することにより、液体から気泡が除去される構成であるので、前記気液分離手段を構造簡単にして低コストに得ることができる。
【００１７】
本発明の第５の態様に係る液体処理装置は、被記録媒体に対してインクを吐出するインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドをキャップするキャッピング部材と、前記キャッピング部材を介して前記インクジェット記録ヘッドからインクを吸引するポンプ装置と、前記インクジェット記録ヘッドから吸引されたインクを処理する、第１から第４の態様のいずれかに係る液体処理装置とを備えたことを特徴とする。本態様によれば、インクジェット記録装置において、上記第１から第４の態様のいずれかと同様な作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について図１乃至図５を参照しながら説明する。ここで、図１は本発明に係るインクジェットプリンタ１００の廃インクの処理系統を示す図、図２及び図３は本発明に係る液体処理装置の一実施形態である廃液処理装置１の構成及び動作を示す同装置の断面図である。また図４は本発明に係るインクジェットプリンタ１００のカバーを取り外した状態を示す斜視図、図２はインクジェットプリンタ１００の内部構造の概略を示す側断面図である。
【００１９】
尚、以下では本発明に係る廃液処理装置１について先に詳述し、その後に、当該廃液処理装置１が搭載されるインクジェットプリンタ１００の全体的な構成について詳述する。  
図１において符号１３はインクジェット記録ヘッド（以下「記録ヘッド」と言う）を、符号１０は記録ヘッド１３を搭載するキャリッジを、符号３４は記録ヘッド１３に密着して記録ヘッド１３を封止するキャッピング部材を示している。
【００２０】
キャッピング部材３４は記録ヘッド１３に密着する位置と離間する位置とを変位可能に設けられており、記録ヘッド１３に密着した状態では、記録ヘッド１３のインク吐出ノズル孔（図示せず）の乾燥・固化を防止する。また密着した状態で後述する吸引ポンプ３８を稼働させることにより、吸引対象としての記録ヘッド１３のインク吐出ノズル孔からインクを強制的に吸引するクリーニングを行い、インク吐出ノズル孔内のインク詰まりを解消させる。
【００２１】
キャッピング部材３４の封止空間には可撓性チューブ３６が接続されており、可撓性チューブ３６は、途中吸引ポンプ３８を介した後、後述する気液分離タンク４２の気液受入口４３ａに接続されている。
【００２２】
吸引ポンプ３８は回転軸３９ａを中心に図の矢印ｒ方向に回転駆動される回転体３９を備え、回転体３９とその周囲に形成される外壁部４１との間に可撓性チューブ３６が配されるようになっている。
【００２３】
回転体３９の外周部にはローラ４０が設けられており、回転体３９が回転するとき、ローラ４０が外壁部４１との間で可撓性チューブ３６を潰すことにより、ローラ４０の周面と外壁部４１との間で可撓性チューブ３６が順次弾性変形していき、その結果吸引ポンプ３８より上流のキャッピング部材３４内部に負圧を生じさせるようになっている。これにより記録ヘッド１３から吸引された液体の一例としての廃液（廃インク）が、可撓性チューブ３６を通り気液分離タンクへと運搬される。このような吸引ポンプ３８の一例は、例えば特開２００１−３１０４８６号などに開示されている。
【００２４】
吸引ポンプ３８から気液分離タンク４２に向けて送出される廃インクは、より詳しくは廃インクに気体としての空気（気泡）が混ざった気液混合体であり、気液分離タンク４２ではこの気液混合体から空気と廃液とが分離されて、空気は気液分離タンク４２の外に排出され、廃インクは廃液パック５２に向けて圧出される。尚、気液分離タンク４２については後に詳述する。
【００２５】
気液分離タンク４２の廃液排出口４３ｃと廃液パック５２とは可撓性チューブ３７で接続されており、空気（気泡）の除去された廃インクは、気液分離タンク４３からの圧力を受けて、廃液パック５２へと順次充填される。
【００２６】
続いて図２及び図３を参照しながら廃液処理装置１を構成する気液分離タンク４２について詳説する。気液分離タンク４２は、タンク本体４３に、吸引ポンプ３８から送出される気液混合体を受け入れる気液受入口４３ａ、気液混合体から分離された空気を排出する排気口４３ｂ、気液混合体から分離された廃インクを排出する廃液排出口４３ｃ、のこれら開口を有し、タンク内部に分離された空気と廃インクとを貯留する。
【００２７】
タンク内部において気液受入口４３ａの近傍には気液分離手段を構成する廃液吸収体４６が設けられている。吸引ポンプ３８から送出された気液混合体は、気泡（空気）を含んだ廃インクであり、これが廃液吸収体４６を通過することで、気泡が潰れて廃インクから空気が除去される。この廃インクは廃液吸収体４６の下方へ向けて重力の作用により進み、そして図中符号ａで示すようにタンク本体４３の底部に流れ、貯留される。
【００２８】
廃液吸収体４６としては、高い廃液吸収性（インク吸収性）を有し、かつインクによって冒されにくい（耐インク性が高い）性能を有するものが好ましく、スポンジなどの発泡性の軟質材や多孔質材を用いることができる。また、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、レーヨン等の合成繊維やパルプなどを原料とするフェルト材なども用いることができる。
【００２９】
次に、廃液排出口４３ｃには第２弁としてのフロート弁４８が設けられている。フロート弁４８は、揺動軸４８ａとフロート４８ｂとを備えており、タンク内の廃インクの液面ｑが所定レベル（高さ）に達するまでは、フロート４８ｂに浮力が生じないことにより廃液排出口４３ｃを閉じた状態に維持している。そして、タンク内の廃インクの液面ｑが所定レベルを超えると、フロート４８ｂに生じる浮力によって図３に示すように上方に浮き、これにより廃液排出口４３が開くようになっている。
【００３０】
一方、排気口４３ｂには第２弁としての大気開放弁５０が、軸５０ａを中心に揺動することで排気口４３ｂを開閉可能に設けられており、またこの大気開放弁５０を閉方向に付勢する付勢手段としてのばね５１が設けられている。
【００３１】
タンク内の廃インクの液面ｑが所定レベルに達しない状態、即ちフロート弁４８が閉じた状態において、吸引ポンプ３８がタンク内部に圧力Ｐｆをもって気液混合体を送り込むと、タンク内圧力Ｐｈが徐々に上昇する。そして所定圧を超えると、大気開放弁５０がばね５１の付勢力に抗して図２の破線で示すように開き、分離された空気が矢印ｂで示すように排気口４３ｂから排出される。
【００３２】
一方、タンク内の廃インクの液面ｑが所定レベルを超え、フロート弁４８が開くと、タンク内に貯留されていた廃インクが符号ｃで示す様に廃液排出口４３ｃから排出される。ここで、フロート弁４８が開くと、タンク内圧力Ｐｈは排気口４３ｂの大気開放弁５０を開くまでに上昇せず、排気口４３ｂの大気開放弁５０はばね５１の付勢力により閉じた状態を維持するので、タンク内圧力Ｐｈは専ら廃インクを廃液排出口４３ｃから排出させる作用を奏する。これにより、タンク内に貯留されていた廃インクは、廃液排出口４３ｃから廃液パック５２に向けて圧出されることとなる。
【００３３】
以上の構成により、１つの吸引ポンプ３８によって、記録ヘッド１３からのインクの吸引と、気液分離タンク４２からの廃インクの圧出との双方が行われることとなり、構成の小型化及び低コスト化が図られている。特に廃インクの最終的な貯留手段として、図１の符号５２、５２’で示すように収縮自在な廃液パックを用いる場合には、当該廃液パック５２へ廃インクを詰める為に所定の圧力が必要となるが、この様な場合であっても専用のポンプ装置を設ける必要がない。
【００３４】
またフロート弁４８は廃インクの液面ｑが所定レベル以下では閉じているとともに、大気開放弁５０はタンク内圧力Ｐｈが所定圧を超えない限り閉じているので、プリンタ１００（特に吸引ポンプ３８）の非稼働状態では両弁が閉じており、従って装置を傾けても廃インクが気液分離タンク４２（排気口４３ｂ）から外に漏出することがない。
【００３５】
そして大気開放弁５０は、フロート弁４８の開閉状態と、タンク内圧力Ｐｈと、に応じて自ら開閉動作を行うので、弁の開閉動作を行う為の専用の駆動手段が不要であり、装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。  
尚、以上説明した実施形態は一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでも無い。
【００３６】
続いて、この様な廃液処理装置１を備えたインクジェットプリンタ１００の一実施形態について説明する。本実施形態に係るインクジェットプリンタ１００は、比較的小型、軽量で持ち運びに適したシンプルな構成の可搬型のインクジェットプリンタである。そして、最も奥部側、搬送方向上流側に位置するのが給送用カセット４であり、該給送用カセット４は、図４、図５に示すようにプリンタ本体３の後部上方寄りの部位に前下がり傾斜姿勢で設けられている。
【００３７】
給送用カセット４内に収容された多数枚の積畳された被記録媒体Ｐ（以下単に用紙Ｐともいう）は、給送用カセット４の先端部下方に設けられるホッパー押上げカム３０によって、ホッパー板１６を介して用紙Ｐの先端部が上方に押し上げられる。従って、用紙Ｐの先端部は、ホッパー板１６と、上方に位置する給送用ローラ１４とによって挟圧され、給送用ローラ１４の回転軸１７を中心として回転に伴う挟圧送り作用によって、給送用カセット４内に積畳された上位の用紙Ｐが搬送経路に向けて引き出される。
【００３８】
また、引き出された用紙Ｐが複数枚に亘る場合には、重送された後続の用紙Ｐを最上位の用紙Ｐから分離する分離作用部の一例である図示しない分離パッドと、分離された後続の用紙Ｐを給送用カセット４内に戻す図示しない戻しレバーとによって最上位の１枚の用紙Ｐのみが選択されて搬送経路に導かれる。
【００３９】
給送用ローラ１４の下方には、前方（図５中、左方）に向けて低くなるように傾斜する搬送ガイド３２が設けられている。給送用ローラ１４とホッパー板１６とによる挟圧送り作用によって引き出された最上位の用紙Ｐは、上記搬送ガイド３２によって案内されて搬送用ローラ１９の上方に導かれる。また、搬送用ローラ１９の手前の搬送方向上流側には、用紙Ｐの通過を検出する図示しない検出手段（以下単に検出レバーという）が設けられている。
【００４０】
搬送用ローラ１９の搬送方向下流側には記録ポジション２６が形成されている。記録ポジション２６には、用紙Ｐに記録を実行する記録実行手段の主たる構成要素として、主走査方向Ｘに往復可能に走行し得るキャリッジガイド軸１２によって軸支されたキャリッジ１０が設けられている。そして、該キャリッジ１０の下面には、用紙Ｐに液体の一例であるインクを吐出（噴射）して記録を直接実行する記録ヘッド１３が搭載されている。
【００４１】
また、キャリッジ１０には、プリンタ本体３の底部に背面から装着されるインクカートリッジＣから延びているＵ字状ないしＪ字状に湾曲したインクチューブ５の先端部が接続され、図示しないインク流路を通って記録ヘッド１３内へ導かれている。尚、インクカートリッジＣには、図１を参照しながら説明した、廃インクを収容する廃液パック５２が収容されている。
【００４２】
記録ヘッド１３の下方には、記録ヘッド１３と対向して該記録ヘッド１３のヘッド面と用紙Ｐとの間のプラテンギャップＰＧを規定するプラテン２８が設けられている。そして、キャリッジ１０とプラテン２８との間に用紙Ｐを主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド１３を主走査方向Ｘに一往復させる間に記録ヘッド１３から用紙Ｐにインクを噴射する動作とを交互に繰り返すことによって、用紙Ｐの記録面の全面に亘っての所望の記録が実行される。尚、上記プラテンギャップＰＧは、高精度の記録を実行する上で極めて重要な要素となっており、用紙Ｐの厚さの変化等に応じて適宜調節されるようになっている。
【００４３】
記録ヘッド１３の下流には、排出用駆動ローラ２０ａと、排出用従動ローラ２０ｂとによって構成される排出手段の一例である排出用ローラ２０が設けられている。このうち排出用従動ローラ２０ｂは、その外周に複数の歯を有する歯付きローラであり、ローラホルダ２１によって自由回転可能な状態で軸支されている。
【００４４】
また、排出用従動ローラ２０ｂは、排出用駆動ローラ２０ａよりその軸芯位置が幾分搬送方向上流側に位置するように配設されている。このような配設態様を採ることによって、用紙Ｐは僅かに下に凸となる俗に「逆ぞり」と呼ばれている湾曲状態が形成される。これにより記録ヘッド１３に対向する位置に存する用紙Ｐの部位は、プラテン２８に押し付けられ、用紙Ｐの浮き上がりが防止されて正常に記録が実行されるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの廃インクの処理系統図。
【図２】本発明に係る廃液処理装置の構成及び動作を示す同装置の断面図。
【図３】本発明に係る廃液処理装置の構成及び動作を示す同装置の断面図。
【図４】本発明に係るインクジェットプリンタのカバーを取り外した状態を示す斜視図。
【図５】本発明に係るインクジェットプリンタの内部構造の概略を示す側断面図。
【符号の説明】
【００４６】
１  廃液処理装置、３  プリンタ本体（記録装置本体）、４  給送用カセット、５  インクチューブ、１０  キャリッジ、１２  キャリッジガイド軸、１３  記録ヘッド、１４  給送用ローラ、１６  ホッパー板、１７  回転軸（給送用ローラの）、１９  搬送用ローラ、２０  排出用ローラ、２０ａ  排出用駆動ローラ、２０ｂ  排出用従動ローラ、２１  ローラホルダ（排出用従動ローラの）、２６  記録ポジション、２８  プラテン、３０  ホッパー押上げカム、３２  搬送ガイド、３４  キャッピング部材、３６、３７  可撓性チューブ、３８  吸引ポンプ、３９  回転体、４０  ローラ、４１  外壁部、４２  気液分離タンク、４３  タンク本体、４３ａ  気液受入口、４３ｂ  排気口、４３ｃ  廃液排出口、４６  廃液吸収体、４８  フロート弁、５０  大気開放弁、５１  付勢手段、５２  廃液パック、１００  インクジェットプリンタ（記録装置）、Ｐ  用紙（被記録媒体）、Ｘ  主走査方向、Ｙ  副走査方向、ＰＧ  プラテンギャップ、Ｃ  インクカートリッジ
【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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