(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子を整列形成したサーマルヘッドと、異なる複数の色のインクを順番に塗布したインクリボンと、このインクリボンの前記インクを前記サーマルヘッドで熱転写印刷可能な記録用紙と、回転可能な紙送りローラと、この紙送りローラに圧接する圧接ローラからなり前記記録用紙を前記紙送りローラと前記圧接ローラとの間に圧接挟持した状態で前記サーマルヘッドの上流側、および下流側の両方向に搬送可能な用紙搬送機構と、前記記録用紙および前記インクリボンを前記サーマルヘッドとの間に圧接狭持可能なプラテンローラとを有し、
前記インクリボンの所望の色の前記インクが塗布された部分を前記サーマルヘッドの前記発熱素子に対して位置合わせを行うリボンセンシング時は、前記プラテンローラを前記記録用紙と前記インクリボンを介して前記サーマルヘッドに圧接し、前記記録用紙を前記用紙搬送機構で牽引して前記搬送することにより、前記記録用紙との間で生じる摩擦抵抗で、前記インクリボンを前記記録用紙の前記牽引方向と同方向に搬送して巻取りコアに巻取るようにし、このリボンセンシング後に前記プラテンローラを前記サーマルヘッドから離間させ、さらに前記用紙搬送機構により前記記録用紙を前記牽引方向と逆方向に搬送させて前記記録用紙の頭出しを行うようにしたことを特徴とする熱転写プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱転写プリンタに係わり、特に、インクリボンの巻取り低トルクで確実に行うことが可能な熱転写プリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、記録用紙への行ごと、またはページごとの記録を迅速に行う記録装置として、記録用紙の幅方向に沿って発熱素子が整列は位置されたサーマルヘッドでインクリボンのインクを熱転写印刷する熱転写プリンタがある。
このような熱転写プリンタは、静寂性、操作性、低コスト性等の理由により大量出力が可能な業務用だけでなく、小型で安価な家庭用、さらにはバッテリー駆動が可能な携帯用へとその用途が拡大している。
【０００３】
従来の熱転写プリンタは、フレームのほぼ中央部に、回転自在に支持された略円柱状のプラテンローラが配設されている。このプラテンローラと対向する位置には、プラテンローラの長手方向に沿って複数の発熱素子が整列形成されたサーマルヘッドが、フレームの一方の側板に、片持ち支持により取り付けられている。
また、プラテンローラは、プラテンローラをサーマルヘッドに対して接離させるプラテンレバーの先端部に取り付けられており、このプラテンレバーは、その基端部がフレームの一方と他方の両側板に両持ち支持されている。
【０００４】
また、プラテンローラの手前側には、プラテンローラとサーマルヘッドとの簡易記録用紙を搬送するための搬送ローラが回転可能に配設されている。前記搬送ローラの外周部には、搬送ローラと共に記録用紙を狭持しつつ搬送するための圧接ローラが圧接されている。
また、フレームの一方の側板には、巻取りコアおよび供給コアにインクリボンを巻回して収納してなるリボンカセットを、フレーム内に横から挿入するための切り欠き部が形成されている。
【０００５】
前記インクリボンは、異なる複数の色、例えばイエロー、マゼンタ、シアン等のインクを順番に塗布したカラーリボンからなっている。
なお、リボンカセットを切り欠き部に挿入してフレームに装着した装着状態において、インクリボンがプラテンローラとサーマルヘッドとの間に位置して、供給コアから巻取りコアに巻取り可能となっている。
【０００６】
また、リボンカセットをフレームに装着状態におけるリボンカセットは、巻取りコアが一方の側板に配設した巻取りボビンに係合し、巻取りボビンの回転駆動力で、インクリボンを巻取りコアに巻取り可能になっている。
そして、巻取りボビンを回転駆動させて、巻取りコアにインクリボンを巻取るときに、巻取りコアの回転トルクが所定値を越えると、巻取りボビンがスリップ回転して、インクリボンが延びたり、切断したりすることを防止するようになっていた。
【０００７】
前記カラーリボンからなるインクリボンを用いてカラー画像を印刷する時は、記録用紙を往復搬送して頭出しを行うと共に、インクリボンの各色毎にリボンセンシングを行い、記録用紙にそれぞれの色のインクを重ね印刷して、所望のカラー画像を印刷していた。
前記リボンセンシングを行う時のインクリボンの巻取り方法は、プラテンローラをサーマルヘッドから離間させた状態で、巻取りボビンを回転させて印刷後のインクを巻取りコアに巻取っていた。
このような従来のインクリボンの巻取り方法は、巻取りコアに巻取るインクリボンの巻取り径の変化、あるいは環境変化等により、巻取りコアの巻取りトルクが変化するために、巻取りボビンのスリップ力を大きくして、巻取りコアの回転トルクが変化しても、スリップしないようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、巻取りボビンのスリップ力を大きくするには、駆動源であるモータの駆動トルクを大きくしなければならなかった。そのために、消費電力のアップ、あるいはモータがコストアップになる問題があった。
本発明は前述したような問題点に鑑みてなされたもので、巻取りボビンのスリップ力が小さくても、無理なく確実にインクリボンの巻き取りが可能な熱転写プリンタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段として本発明の熱転写プリンタは、複数の発熱素子を整列形成したサーマルヘッドと、異なる複数の色のインクを順番に塗布したインクリボンと、このインクリボンの前記インクを前記サーマルヘッドで熱転写印刷可能な記録用紙と、回転可能な紙送りローラと、この紙送りローラに圧接する圧接ローラからなり前記記録用紙を前記紙送りローラと前記圧接ローラとの間に圧接挟持した状態で前記サーマルヘッドの上流側、および下流側の両方向に搬送可能な用紙搬送機構と、前記記録用紙および前記インクリボンを前記サーマルヘッドとの間に圧接狭持可能なプラテンローラとを有し、
前記インクリボンの所望の色の前記インクが塗布された部分を前記サーマルヘッドの前記発熱素子に対して位置合わせを行うリボンセンシング時は、前記プラテンローラを前記記録用紙と前記インクリボンを介して前記サーマルヘッドに圧接し、前記記録用紙を前記用紙搬送機構で牽引して前記搬送することにより、前記記録用紙との間で生じる摩擦抵抗で、前記インクリボンを前記記録用紙の前記牽引方向と同方向に搬送して巻取りコアに巻取るようにし、このリボンセンシング後にさらに前記プラテンローラを前記サーマルヘッドから離間させ、さらに前記用紙搬送機構により前記記録用紙を前記牽引方向と逆方向に搬送させて前記記録用紙の頭出しを行うようにした構成とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱転写プリンタを図１〜図８に基づいて説明する。図１は本発明に係わる熱転写プリンタの側面図であり、図２は図１の下面斜視図であり、図３は図２から底板を取った状態の下面斜視図であり、図４は図１の下面図であり、図５は本発明に係わるプラテンローラ周辺の概略斜視図であり、図６は本発明に係わるプラテンローラの動作を説明する概略図であり、図７は本発明に係わるリボンカセットの側面図であり、図８は本発明に係わる熱転写プリンタの動作を説明する側面図である。
【００１３】
本発明の熱転写プリンタは、図１に示すように、内部が空洞の箱状に形成されたフレーム１が配設されている。
このフレーム１は、金属板からなり、手前側に一方の側板部１ａと、空洞部を挟んで一方の側板部１ａと対向する後方側に他方の側板部１ｂとが形成され、空洞内部の上部を覆う天板１ｃと、下部の図示左側の一部を覆う底板１ｄとにより構成されている。
このようなフレーム１の空洞内部には、カセット装着部２が形成されており、このカセット装着部２は、一方の側板部１ａに、図１に示すような開口部２ａが形成され、この開口部２ａから内部のカセット装着部２に、後述するリボンカセット１７を装着可能になっている。
【００１４】
また、図２に示すように、フレーム１の一方の側板部１ａの外面に沿ってスライド可能な、イジェクト機構３の一部であるスライド板３ａが配設されている。（図１ではイジェクト機構３を省略）
また、図３に示すカッセト装着部２の内部の他方の側板部１ｂ近傍には、イジェクト機構３の一部であるバネ部材３ｂが配設されている。
前記カセット装着部２が形成された部分の他方の側板部１ｂには、回転可能な巻取りボビン４が配設され、この巻取りボビン４に、後述するリボンカセット１７の巻き取りコア２０が係合可能になっている。
前記巻取りボビン４は、所定以上の回転トルクが伝達されると、スリップ回転可能になっている。
【００１５】
また、フレーム１の両側板部１ａ、１ｂには、回転自在の軸部材５が軸支され、この軸部材５の両側板部１ａ、１ｂの内側近傍には、それぞれ金属板からなる一対の支持部材６が軸部材５に回転自在に配設されている。
前記軸部材５は、図５に示すように、一対の支持部材６の内側近傍５に、同一方向（図示右方向）に突出する一対の第１と第２のピン５ａ、５ｂが、それぞれ圧入等により固着されている。
また、一対の支持部材６は、図５に示す右方向に延出させて互いに対向する方向に略直角のＬ字状に折り曲げた折り曲げ部６ａ、６ａが、軸部材５の第２ピン５ｂ、５ｂに当接するようになっている。
また、第１と第２のピン５ａ、５ｂに挟まれた部分の軸部材５には、ネジリコイルバネからなる第１のバネ５ｃが巻回されて配設されており、第１のバネ５ｃの一端部が支持部材６の折り曲げ部６ａに当接し、第１のバネ５ｃの他端部が第２ピン５ｂに当接した状態で組み立てられている。
【００１６】
このような軸部材５と支持部材６とは、図５に示すように、第１のバネ５ｃの一端部が当接する支持部材６は、反時計回り方向に付勢され、第１のバネ５ｃの他端部が第２ピンに当接する軸部材５は、時計回り方向に回転付勢されている。そして、支持部材６の折り曲げ部６ａが第１ピン５ａに弾接した状態で、軸部材５と支持部材６とが組み立てられている。
また、支持部材６の折り曲げ部６ａと反対側の位置で、一対の支持部材６に挟まれた部分には、回転自在のプラテンローラ７が配設されている。このプラテンローラ７は、回転軸７ａの外周部にゴムローラ７ｂが被覆されて構成されている。
このようなプラテンローラ７は、第１のバネ５ｃの作用で、支持部材６を介して軸部材５と一体的に組み立てられて、軸部材５の正回転、またが逆回転により、プラテンローラ７が矢印Ｃ、またはＤ方向に回動可能になっている。
【００１７】
また、図４に示す軸部材５は、フレーム１の図示下方側の他方の側板部１ｂから外側に突出する部分に、カムレバー８が固着されている。
このカムレバー８は、図５、６に示すように、外周部の一部を図示下方側に突出させてレバー部８ａが形成されている。
また、他方の側板部１ｂから外側に突出する部分で、カムレバ８と他方の側板部１ｂとの間には、ネジリコイルバネからなる第２のバネ９が巻回されている。この第２のバネ９は、一端部がカムレバー８に、他端部が他方の側板部１ｂに係止されて、図６に示す軸部材５を常に反時計周り方向に回転付勢している。
そのために、プラテンローラ７は、常に矢印Ｄ方向に回動するように弾性付勢されている。
【００１８】
また、図６に示すように、カムレバー８のレバー部８ａと対向する右側には、カム部材１０が配設され、カムレバー８とカム部材１０とでカム機構が構成されている。
前記カム部材１０は、図６に示すように、右側の一方側が大きな半径で、左側の他方側が小さな半径で形成されて、形状が扇状になっている。
そして、小さな半径の外周部をレバー部材８ａに当接させた状態から、カム部材１０を回転させて、大きな半径の外周部がレバー部８ａを押圧することにより、第２のバネ部材９の付勢力に抗してカムレバー８が回転する。このカムレバー８の回転で軸部材５も回転し、プラテンローラ７が矢印Ｃ方向に回動するようになっている。
更にカム部材１０を回転させると、小さな半径の外周部がレバー部８ａに当接して、第２のバネ９のバネ力で、軸部材５が逆転してプラテンローラ７が矢印Ｄ方向に回動するようになっている。
【００１９】
また、プラテンローラ７と対向する位置にサーマルヘッド１１が配設され、このサーマルヘッド１１は、接着剤等でヘッド取付台１２に固着されている。このヘッド取付台１２は、アルミダイカスト等の放熱性の良い材料からなり、フレーム１の他方の側板部１ｂにネジ止め等により片持ち支持されて取り付けられている。
前記他方の側板部１ｂに片持ち支持されたヘッド取付台１２は、自由端１２ａ側がカセット装着部２の開口部２ａから若干外側に突出した状態になっている。また、フレーム１の天板１ｃとヘッド取付台１２との間のカセット装着部２には、所定寸法の隙間部２ｃが形成されている。
【００２０】
また、図１に示すプラテンローラ７の図示右側には、用紙搬送機構である紙送りローラ１３と、この紙送りローラ１３に圧接する圧接ローラ１４とが配設されている。この用紙搬送機構である紙送りローラ１３と圧接ローラ１４とは、フレーム１の両側板１ａ、１ｂに取り付けた樹脂製の軸受け１ｇを介して回転自在になっている。
前記紙送りローラ１３は、他方の側板部１ｂから外側に突出する部分に、ギア１５が取り付けられており、このギア１５に後述するモータ２５の回転が伝達されて、紙送りローラ１３が正回転、逆回転の両方向に回転可能になっている。
また、図１に示すカセット装着部２の左側には、カセット装着部２を遮蔽する壁部材１６が配設され、この壁部材１６の下部には、内部のカセット装着部２に通じる用紙搬送口１６ａが形成されている。
【００２１】
また、カセット装着部２に着脱可能なリボンカセット１７を図７、８に基づいて説明すると、リボンカセット１７は、略楕円状に形成された本体部１７ａと、この本体部１７ａから一方側（図示右方向）に延出形成されたリボン案内部１７ｂとで概略構成されている。
前記本体部１７ａの内部には、インクリボン１８が収納され、このインクリボン１８は、両端部が本体部１７ａに収納された供給コア１９と巻取りコア２０とに巻回されている。
また、リボンカセット１７は、リボン案内部１７ｂの先端部に回転自在のローラ１７ｃを取り付けたリボン折り返し部１７ｄが形成されている。
【００２２】
また、リボン案内部１７ｂには、所定の隙間寸法から成るリボン走行溝（図示せず）が形成されて、このリボン走行溝内を巻取りコア２０に巻取りされるインクリボン１８が走行可能になっている。
前記インクリボン１８は、一方の面（図示下面側）に、イエロー、マゼンタ、シアン等の異なる色のインクが矢印Ｆの走行方向に順番に繰り返し塗布されたカラーリボンからなり、それぞれの色の境界部分には、それぞれの色を検出してリボンセンシングするためのマーカ部がそれぞれ形成されている。
【００２３】
前記インクリボン１８は、巻取りコア２０の矢印Ｅ方向の回転で、供給ローラ１９から外部に一旦引き出しされて、矢印Ｆ方向に引き回しされ、リボン折り返し部１７ｄで上方に折り返される。
そして、リボン折り返し部１７ｄから、リボン案内部１７ｂのリボン走行溝内を通過して、再度本体部１７ａ内に引き入れられて、巻取りローラ２０に巻き取り可能になっている。
【００２４】
また、図示右側に延びるリボン案内部１７ｂと、本体部１７ａから外部に引き出されるインクリボン１８との間には、サーマルヘッド１１を取り付けたヘッド取付台１２を挿入可能なヘッド挿入部２１が形成されている。
そして、カセット装着部２にリボンカセット１７を挿入すると、ヘッド取付台１２がヘッド挿入部２１に位置して、リボンカセット１７がカセット装着部２内に位置決めされるようになっている。
【００２５】
また、図１に示すカセット装着部２の傾斜部２ｂの下方には、金属板から成る用紙ガイド２２が配設されて、図８に示す用紙搬送口１６ａから搬送される記録用紙２３をサーマルヘッド１１とプラテンローラ７との間に案内するようになっている。
また、図３に示すように、フレーム１の開口部２ａからカセット装着部２内に挿入したリボンカセット１７は、イジェクト機構３に着脱可能になっている。
【００２６】
そして、カセット装着部２に挿入したインクリボン１７は、イジェクト機構３のスライド板３ａにより、カセット装着部２に装着されて抜け止めされるようになっている。
また、スライド板３ａの抜け止めを解除すると、リボンカセット１７は、カセット装着部２内部のバネ部材３ｂに弾性付勢されて、カセット装着部２から外部に排出されるようになっている。
また、図３に示すように、他方の側板部１ｂの外側には、巻取りボビン４、カム部材１０、紙送りローラ１３等を、ギア群２４を介して回転駆動するための駆動源であるモータ２５が配設されている。
【００２７】
前記記録用紙２３は、用紙挿入口１２ａから矢印Ｇ方向に搬送され、リボンカセット１７の本体部１７ａ下部を通過し、用紙ガイド２２を経て、サーマルヘッド１１から離間にしたプラテンローラ７とインクリボン１８の間を搬送されて、紙送りローラ３と圧接ローラ１４とに狭持可能になっている。
前記紙送りローラ３と圧接ローラ１４とに狭持された記録用紙２３は、紙送りローラ１３の時計回り方向の回転で矢印Ｇ方向に搬送、または紙送りローラ１３の反時計回り方向の回転で矢印Ｈ方向の搬送が可能になっている。
【００２８】
このような構成の本発明の熱転写プリンタの動作を説明すると、まず、モータ２６を回転させて、カム部材１０の駆動により、図１に示すプラテンローラ７を矢印Ｃの下方に回動させて、サーマルヘッド１１から離間させる。
次に、リボンカセット１７を開口部２ａからカセット装着部２内に挿入すると、イジェクト機構３のスライド板３ａによって、リボンカセット１７は、カセット装着部２から抜け止めされる。
この時、ヘッド取付台１２およびサーマルヘッド１１が、ヘッド挿入部２１に位置する。
【００２９】
そして、本体部１７ａからリボン折り返し部１７ｄ側に引き出されているインクリボン１８が、サーマルヘッド１１とプラテンローラ７との間に位置すると共に、リボン案内部１７ｂがヘッド取付台１２とフレーム１の天板１ｃとの間の隙間部２ｃに位置する。
また、他方の側板部１ｂに配設した巻取りボビン４には、巻き取りコア２０が係合する。
次に、図８に示すように、用紙搬送口１２ａから記録用紙２３を給紙して矢印Ｇの搬送方向に搬送すると、記録用紙２３の先端部は、インクリボン１８とプラテンローラ７との間を通過して、用紙搬送機構である紙送りローラ１３と圧接ローラ１４との間に圧接狭持される。
次に、カム部材１０を回転させて、プラテンローラ７を矢印Ｄ方向に回動させ、インクリボン１８と記録用紙２３とを、サーマルヘッド１１に圧接する。
【００３０】
この状態で、紙送りローラ１３を時計回り方向に回転させて、記録用紙２３を牽引して矢印Ｇ方向に搬送することにより、インクリボン１８は、記録用紙２３との摩擦抵抗で、記録用紙２３の牽引方向と同方向の矢印Ｇ方向に搬送される。前記記録用紙２３の牽引により搬送されるインクリボン１８は、所望の色のインク、例えばイエローの色のインクが塗布された部分を、サーマルヘッド１１の発熱素子（図示せず）に位置合わするリボンセンシングを行う。
このリボンセンシングは、それぞれの色毎にインクリボン１８に形成したマーカ部を、図示を省略したセンサが検出することにより行うようになっている。
【００３１】
また、リボンセンシング時に、矢印Ｇ方向に搬送されたインクリボン１８は、巻取りコア２０に巻取りされて、リボン折り返し部１７ｄで折り返され、リボン案内部１７ｂのリボン走行溝（図示せず）から、再度本体部１７ａ内に引き回しされる。
この時、巻取りコア２０を回転駆動する巻取りボビン４は、所定のトルク以上の回転トルクが伝達されるとスリップ回転するようになっているので、インクリボン１８に無理な張力が加わらず、且つインクリボン１８に弛みが発生するのを防止することができる。
【００３２】
前記インクリボン１８のイエローの色のリボンセンシング後は、カム部材１０により、プラテンローラ７を矢印Ｃ方向に回動させて、サーマルヘッド１１から離間させ、インクリボン１８、および記録用紙２３の圧接を解除する。
次に、紙送りローラ１３を反時計回り方向に逆回転させて、記録用紙２３を矢印Ｈの方向に戻しながら、印刷開始位置をサーマルヘッド１１の発熱素子に位置合わせを行う記録用紙２３の頭出しを行う。
【００３３】
その後、再度プラテンローラ７を矢印Ｄ方向に回動させて、頭出し後の記録用紙２３と、イエローの色のリボンセンシング後のインクリボン１８とをサーマルヘッド１１との間に圧接狭持する。
そして、サーマルヘッド１１の複数の発熱素子を印刷情報に基づいて選択的に発熱させると共に、紙送りローラ１３の回転により記録用紙２３を矢印Ｇの搬送方向に搬送することにより、記録用紙２３にインクリボン１８の最初の色、例えばイエローの色のインクが転写されて、イエローの色の画像が印刷される。
【００３４】
次に、イエローの色の画像を印刷後、プラテンローラ７をサーマルヘッド１１に圧接したままで、記録用紙２３を更に矢印Ｇ方向に牽引して搬送することにより、インクリボン１８も記録用紙２３と同方向に搬送され、マゼンタの色のインクがサーマルヘッド１１の発熱素子に位置合わせされて、マゼンタの色のリボンセンシングが行われる。
そして、イエローの色の画像印刷と同じ動作で、イエローの画像の上からマゼンタの色のインクを重ね印刷する。更に、マゼンタの色の画像の上にシアンの色の画像を重ね印刷することにより、記録用紙２３に鮮明なフルカラー画像が印刷される。
【００３５】
このような本発明の熱転写プリンタは、リボンセンシング時に、記録用紙２３との摩擦抵抗でインクリボン１８を確実に搬送することができるので、巻取りボビン４のスリップ力が小さくても、リボンセンシング中のインクリボン１８を確実に巻取りコア２０に巻取りできる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の熱転写プリンタは、リボンセンシング時に、記録用紙を紙送りローラと圧接ローラとからなる用紙搬送機構で牽引しながら搬送することにより、記録用紙との間で生じる摩擦抵抗で、インクリボンを記録用紙の牽引方向と同方向に搬送して巻取りコアに巻取るようにし、このリボンセンシング後にプラテンローラをサーマルヘッドから離間させ、さらに紙送りローラと圧接ローラとからなる用紙搬送機構により記録用紙を牽引方向と逆方向に搬送させて記録用紙の頭出しを行うようにしたので、リボンセンシング中にインクリボンを巻取る巻取りボビンのスリップ力を小さくでき、低トルクのモータでインクリボンの巻き取りが可能な低消費電力の熱転写プリンタを提供できる。
さらに、リボンセンシング後のインクリボンと記録用紙とを離間させた状態で用紙頭出しを行うことができ、インクリボンの複数の色を高精度に重ね印刷して、鮮明なカラー画像を印刷できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる熱転写プリンタの側面図である。
【図２】図１の下面斜視図である。
【図３】図２から底板を取った状態の下面斜視図である。
【図４】図１の下面図である。
【図５】本発明に係わるプラテンローラ周辺の概略斜視図である。
【図６】本発明に係わるプラテンローラの動作を説明する概略図である。
【図７】本発明に係わるリボンカセットの側面図である。
【図８】本発明に係わる熱転写プリンタの動作を説明する側面図である。
【符号の鋭明】
１  フレーム
２  カセット装着部
２ａ  開口部
３  イジェクト機構
４  巻取りボビン
５  軸部材
６  支持部材
７  プラテンローラ
８  カムレバー
９  第２のバネ
１０  カム部材
１１  サーマルヘッド
１２  ヘッド取付台
１３  紙送りローラ
１４  圧接ローラ
１７  リボンカセット
１７ａ  本体部
１７ｂ  リボン案内部
１８  インクリボン
１９  供給コア
２０  巻取りコア
２１  ヘッド挿入部
【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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【図８】
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