(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の経路に沿って予め設定された所定の速度で印刷用紙を搬送する用紙搬送部と、
前記印刷用紙の実際の移動距離を検出する移動距離検出部と、
前記移動距離検出部により検出された実際の移動距離が前記用紙搬送部により搬送されるべき移動距離よりも所定距離または所定割合以上少ないか否かを判別する判別部と、
前記判別部により前記印刷用紙の実際の移動距離が前記用紙搬送部により搬送されるべき移動距離より所定の距離以上又は所定の割合以上に少ないと判別されると、前記用紙搬送部による搬送速度を前記所定の速度よりも低い速度に変更して前記印刷用紙を搬送させる用紙搬送制御部と、
前記用紙搬送制御部による前記印刷用紙の搬送後に判別される前記判別部の判別結果により、前記印刷用紙の実際の移動距離が前記用紙搬送部により搬送されるべき移動距離よりも所定の距離以上又は所定の割合以上に少ないとき、前記印刷用紙の搬送異常として所定の異常処理を行う異常処理部と、
を備えたことを特徴とする、印刷装置。
【請求項２】
前記異常処理部による異常処理には、異常発生の表示若しくは警報又は異常解除のガイダンスを含む、請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記移動距離検出部は、
前記印刷用紙に当接して印刷用紙の移動距離に応じた角度だけ回転するローラと、
前記ローラと同じ角度だけ回動し、回転中心を中心とする同心円上に多数の被検出部が所定のピッチで形成された回転体と、
前記被検出部を検出することにより、前記印刷用紙が所定距離を移動する毎に検出信号を出力する検出部と、
前記検出部からの検出信号に基づいて、前記印刷用紙の実際の移動距離を算出する移動距離算出部とからなる、請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記用紙搬送部は、ステッピングモータを駆動源としており、
前記検出部は、前記印刷用紙が前記ステッピングモータの１ステップ分に相当する距離だけ移動する毎に検出信号を出力する、請求項３に記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷用紙の搬送状況を検出する機能を有する印刷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速印刷可能な印刷装置として、たとえば主に業務用に利用されているドットプリンタが存在する。このような従来のドットプリンタにおいては、印刷用紙に当接して印刷用紙の移動距離に応じた角度だけ回動するローラと、このローラと共に回動するタコメータとを備え、タコメータから出力される電圧を監視することにより印刷用紙のジャムを検出する構成であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のドットプリンタでは、印刷用紙の搬送状況を精度良く判断できないという課題があった。
【０００４】
すなわち、近年の印刷技術の発展に伴い、印刷装置にも印字速度の高速化と同時に印字品質の向上が求められている。たとえば、二重印刷時における印刷ずれの解消が求められており、このためには、印刷用紙の移動距離を精密に把握し、位置合わせを行なう必要がある。また、印刷用紙のジャムに関しても、搬送中の印刷用紙が完全に停止したことを検出するだけでは不十分であり、搬送速度が許容誤差を越えて遅くなった時点で即座にジャムを検出し、印刷用紙や印刷時間の無駄を極力抑制することが求められている。
【０００５】
ところが、上記従来のドットプリンタのように、タコメータの出力電圧に基づいて印刷用紙の搬送状況を判断する構成では、搬送中の印刷用紙が完全に停止した時点でジャムを検出する程度のことはできるものの、印刷用紙の搬送速度や搬送距離を精度良く検出することは不可能である。この結果、印刷用紙の実際の搬送状況に応じて搬送装置を制御することも行なわれておらず、印刷用紙の搬送精度という観点からの印字品質の向上は図られていなかった。
【０００６】
【発明の開示】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、印刷用紙の搬送状況を精度良く判断できる印刷装置を提供することを、その目的とする。
【０００７】
また本発明は、印刷用紙の停止位置を精度良く制御できる印刷装置を提供することを、その目的とする。
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明の第１の側面によれば、所定の経路に沿って予め設定された所定の速度で印刷用紙を搬送する用紙搬送部と、印刷用紙の実際の移動距離を検出する移動距離検出部と、移動距離検出部により検出された実際の移動距離が前記用紙搬送部により搬送されるべき移動距離よりも所定距離または所定割合以上少ないか否かを判別する判別部と、判別部により印刷用紙の実際の移動距離が用紙搬送部により搬送されるべき移動距離より所定の距離以上又は所定の割合以上に少ないと判別されると、用紙搬送部による搬送速度を所定の速度よりも低い速度に変更して印刷用紙を搬送させる用紙搬送制御部と、用紙搬送制御部による印刷用紙の搬送後に判別される判別部の判別結果により、印刷用紙の実際の移動距離が用紙搬送部により搬送されるべき移動距離よりも所定の距離以上又は所定の割合以上に少ないとき、印刷用紙の搬送異常として所定の異常処理を行う異常処理部と、を備えたことを特徴とする、印刷装置が提供される。
【００１０】
好ましい実施の形態によれば、異常処理部による異常処理には、異常発生の表示若しくは警報又は異常解除のガイダンスを含む。
【００１１】
他の好ましい実施の形態によれば、移動距離検出部は、印刷用紙に当接して印刷用紙の移動距離に応じた角度だけ回転するローラと、ローラと同じ角度だけ回動し、回転中心を中心とする同心円上に多数の被検出部が所定のピッチで形成された回転体と、被検出部を検出することにより、印刷用紙が所定距離を移動する毎に検出信号を出力する検出部と、検出部からの検出信号に基づいて、印刷用紙の実際の移動距離を算出する移動距離算出部とからなる。
【００１２】
他の好ましい実施の形態によれば、用紙搬送部は、ステッピングモータを駆動源としており、検出部は、印刷用紙がステッピングモータの１ステップ分に相当する距離だけ移動する毎に検出信号を出力する。
【００１４】
本発明によれば、印刷用紙の実際の移動距離が用紙搬送部により搬送されるべき移動距離よりも所定の距離以上又は所定の割合以上に少ないとき、用紙搬送部による搬送速度を所定の速度よりも低い速度に変更して印刷用紙を搬送させ、この搬送においても印刷用紙の実際の移動距離が用紙搬送部により搬送されるべき移動距離よりも所定の距離以上又は所定の割合以上に少ないときには、印刷用紙の搬送異常として所定の異常処理を行うので、印刷用紙の搬送状況を精度良く判断できる。
【００１６】
本発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る印刷装置の全体構成を説明する概念説明図である。この印刷装置は、ホッパ１、用紙押えローラ２ａ，２ｂ、プラテンローラ３、印字部４、トラクタ５、ガイドローラ６、およびスタッカ７を備えている。
【００１９】
連続紙からなる印刷用紙８は、トラクタ５によってホッパ１からスタッカ７まで所定経路に沿って搬送される。トラクタ５は、ステッピングモータ１１によりベルト１２を介して駆動される。印刷用紙８には、印字部４によって印字が行なわれる。
【００２０】
図２は、トラクタ５の正面図である。図３は、トラクタ５の平面図である。図４は、図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。なお、図２〜図４においては、印刷用紙８の搬送距離を検出するための検出機構を主に示しており、それ以外の部分は概略を示している。トラクタ５の搬送ベルト１５に多数突設された突起１６は、印刷用紙８の幅方向端部に形成された孔に嵌まり込み、印刷用紙８を図２の矢印方向に搬送する。
【００２１】
天然ゴムあるいは合成ゴムなどの弾性材料からなる円板状のローラ１７は、印刷用紙８に当接し、印刷用紙８の移動距離に比例した角度だけ回動する。このとき、トラクタ５に開閉自在に取り付けられた蓋１８が閉じた状態であるので、蓋１８により印刷用紙８の浮き上がりが良好に抑制され、印刷用紙８とローラ１７との接触状態が確保される。なお、図３においては蓋１８を省略している。
【００２２】
ローラ１７を支持する回転軸１９には、回転コードホイール２０が嵌合固定されており、回転コードホイール２０はローラ１７と一体に回動する。回転コードホイール２０は、中心部から多数の突出部２０ａが放射状に突出しており、回転コードホイール２０の軸芯方向両側には、透過型の光電センサ２１が配置されている。光電センサ２１は、投光部２１ａと受光部２１ｂとを有しており、投光部２１ａと受光部２１ｂとの間に何も存在しなければ、投光部２１ａからの光は受光部２１ｂによって受光される。したがって、印刷用紙８の移動に伴ってローラ１７が回動し、ローラ１７と一体に回転コードホイール２０が回動すれば、回転コードホイール２０の突出部２０ａが投光部２１ａからの光を遮断する状態と遮断しない状態とが交互に発生し、受光部２１ｂからは印刷用紙８の移動速度に反比例する周期の検出信号が出力される。
【００２３】
図５は、印字部４の概念説明図である。この印字部４は、印字ヘッド３１、リニアモータ３２、リニアエンコーダ３３、移動体３４、ベルト３５、プーリ３６ａ，３６ｂ、案内ロッド３７、およびコイルバネ３８ａ，３８ｂを備えている。
【００２４】
移動体３４の先端部には、案内ロッド３７に摺動自在に嵌合するストッパ３９ａ，３９ｂが設けられており、印字ヘッド３１および移動体３４は、案内ロッド３７に沿って移動可能である。コイルバネ３８ａ，３８ｂは、案内ロッド３７に摺動自在に嵌合している。リニアモータ３２は、移動体３４を図５の矢印方向に往復直線移動させる。移動体３４の移動に伴って、移動体３４に連結されたベルト３５が移動し、このベルト３５の移動に伴って、ベルト３５に連結された印字ヘッド３１が移動体３４と逆方向に移動する。したがって、移動体３４が図５における右方向に移動した場合、印字ヘッド３１が左方向に移動し、コイルバネ３８ｂが印字ヘッド３１と移動体３４のストッパ３９ｂとの間に挟み込まれて圧縮される。逆に、移動体３４が図５における左方向に移動した場合、印字ヘッド３１が右方向に移動し、コイルバネ３８ａが印字ヘッド３１と移動体３４のストッパ３９ａとの間に挟み込まれて圧縮される。
【００２５】
図６は、リニアモータ３２の要部の正面図である。図７は、リニアモータ３２の要部の平面図である。リニアモータ３２は、所定間隔をあけて相対向する対の永久磁石４１ａ，４１ｂを複数対（本実施形態では６対）備えており、これら各対の永久磁石４１ａ，４１ｂの間には、移動体３４のコイル支持部４２が位置している。コイル支持部４２には、複数（本実施形態では６個）のコイル４３が配置されており、各コイル４３は、各対の永久磁石４１ａと永久磁石４１ｂとの間隙に位置している。これらコイル４３のうち、両端の２個のコイル４３が定速コイルとして機能し、残りの４個のコイル４３が反転コイルとして機能する。反転コイルは、印字ヘッド３１が移動方向を反転させるために加減速する際に主に印字ヘッド３１に推進力あるいはブレーキ力を付与するためのコイルであり、定速コイルは、印字ヘッド３１が定速走行を行なう際に主に印字ヘッド３１に推進力を付与するためのコイルである。印字ヘッド３１の移動方向を反転させるに際しては、リニアモータ３２により付与された推進力によってコイルバネ３８ａあるいはコイルバネ３８ｂを圧縮変形させる。これにより、コイルバネ３８ａあるいはコイルバネ３８ｂの弾性復元力が印字ヘッド３１に作用し、印字ヘッド３１の移動方向が瞬時に反転する。
【００２６】
図８は、印字ヘッド３１に設置されたピンブロックの説明図である。ピンブロック５１には、図８に矢印Ｂで示す印字ヘッド３１の移動方向とそれに直交する方向との双方に対して傾斜した方向に所定間隔をあけて、換言すればピンブロック５１のほぼ対角線上に、複数個（本実施形態では１２個）の印字ピン５２が所定のピッチで設置されている。印字ヘッド３１には、印字ヘッド３１の移動方向に沿ってピンブロック５１が多数配置されている。印刷用紙８は、図８の矢印Ｃ方向に搬送される。印字ピン５２の駆動により、印字ピン５２がインクリボン（図示せず）を介して印刷用紙８をプラテンローラ３に押圧することにより、印字が行なわれる。
【００２７】
図９は、本発明に係る印刷装置の制御部の回路ブロック図である。この制御部は、ＭＰＵ５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７、およびインターフェース回路５８を備えている。これらＭＰＵ５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７、およびインターフェース回路５８は、バス線により相互に接続されている。インターフェース回路５８には、リニアモータ３２のコイル４３、リニアエンコーダ３３の光電スイッチ（図示せず）、光電センサ２１の受光部２１ｂ、およびステッピングモータ１１が接続されている。
【００２８】
ＭＰＵ(microprocessor unit) ５５は、印刷装置の全体を制御する。
【００２９】
ＲＯＭ（read only memory）５６は、ＭＰＵ５５が実行すべき制御プログラムや設定値などのデータを記憶している。
【００３０】
ＲＡＭ（random access memory）５７は、ＭＰＵ５５の作業領域などとして用いられ、各種のデータを記憶する。
【００３１】
インターフェース回路５８は、ＭＰＵ５５とリニアモータ３２、リニアエンコーダ３３、光電センサ２１、およびステッピングモータ１１との間の信号の授受を制御する。
【００３２】
次に動作を説明する。図１０は、ＭＰＵ５５により実行される紙送り処理の手順を説明するフローチャートである。このルーチンは、ＭＰＵ５５により所定時間毎に実行される。先ずＭＰＵ５５が、紙送りが必要であるか否かを判断する（Ｓ１）。すなわち、印刷に際しては、印刷用紙８の搬送と印字ヘッド３１による印字とが交互に行なわれるので、現時点で印刷用紙８の搬送が必要なタイミングであるかどうかを調べるのである。
【００３３】
紙送りが必要であれば（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＭＰＵ５５が、ステッピングモータ１１を所定の通常速度で駆動する（Ｓ２）。具体的には、ＭＰＵ５５が、ステッピングモータ１１に駆動パルスを供給し、ステッピングモータ１１を所定ステップ数だけ駆動する。本実施形態においては、通常の文字の印字に際しては、ステッピングモータ１１を２４ステップ駆動させて印字し、次に３６ステップ駆動させて印字するというように、２４ステップの駆動と３６ステップの駆動とを交互に繰り返す。また、イメージデータの印字に際しては、ステッピングモータ１１を２４ステップ駆動させて印字するという動作を繰り返す。
【００３４】
次にＭＰＵ５５が、印刷用紙８が所定距離搬送されたか否かを判断する（Ｓ３）。具体的には、ＭＰＵ５５が、光電センサ２１からの検出信号のパルス数をカウントし、そのカウント数に基づいて印刷用紙８の実際の移動距離を演算して、それがたとえばステッピングモータ１１の２４ステップ分に相当しているかどうかを調べる。このとき、カウント開始時と終了時とは検出信号の変換などでパルスを検出できない場合があるので、誤差の許容範囲を予め設定しておき、２ステップ少ない２２ステップ分以上印刷用紙８が搬送されていれば、印刷用紙８が所定距離搬送されたものと認める。
【００３５】
印刷用紙８が所定距離搬送されていなければ（Ｓ３：ＮＯ）、ＭＰＵ５５が、ステッピングモータ１１を通常速度よりも低速で駆動する（Ｓ４）。具体的には、ＭＰＵ５５が、未搬送の距離を演算し、その距離に相当するステップ数だけステッピングモータ１１を駆動する。このとき、ステッピングモータ１１を低速で駆動するので、ステッピングモータ１１の脱調を解消でき、印刷用紙８を正常に搬送できる可能性が高くなる。
【００３６】
次にＭＰＵ５５が、印刷用紙８が所定距離搬送されたか否かを判断する（Ｓ５）。このときの具体的な動作は、ステップＳ３と同様である。
【００３７】
印刷用紙８が所定距離搬送されていれば（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＭＰＵ５５が、印字部４を駆動して印字を行なわせ（Ｓ６）、このルーチンを終了する。
【００３８】
ステップＳ５において、印刷用紙８が所定距離搬送されていなければ（Ｓ５：ＮＯ）、ＭＰＵ５５が、ジャムが発生した旨を報知し（Ｓ７）、このルーチンを終了する。この報知は、たとえば印刷装置に備えられた表示装置の表示画面（図示せず）にジャムが発生した旨を文字や記号などで表示することにより行なう。もちろん、この報知に加えて、解除のガイダンスなどを表示してもよい。さらには、表示装置による表示に代えて、あるいは表示に加えて、チャイム音やブザー音などの警報音を鳴動させてもよい。
【００３９】
ステップＳ３において、印刷用紙８が所定距離搬送されていれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。
【００４０】
ステップＳ１において、紙送りが必要でなければ（Ｓ１：ＮＯ）、このルーチンを終了する。
【００４１】
このように、所定の経路に沿って印刷用紙８を搬送するトラクタ５と、印刷用紙８に当接して印刷用紙８の移動距離に応じた角度だけ回動するローラ１７と、ローラ１７と同じ角度だけ回動し、回動中心を中心とする同心円上に多数の被検出部が所定のピッチで形成された回転コードホイール２０と、回転コードホイール２０の被検出部を検出することにより、印刷用紙８が所定距離移動する毎に検出信号を出力する光電センサ２１とを備えたので、光電センサ２１からの検出信号に基づいて、印刷用紙８の搬送状況を精度良く判断できる。
【００４２】
また、所定の経路に沿って印刷用紙８を搬送するトラクタ５と、印刷用紙８の実際の移動距離を検出する光電センサ２１と、光電センサ２１による検出結果に基づいてトラクタ５を制御することにより印刷用紙８の停止位置を制御するＭＰＵ５５とを備えたので、印刷用紙８の実際の移動距離をトラクタ５にフィードバックすることから、印刷用紙８の停止位置を精度良く制御できる。
【００４３】
また、光電センサ２１により検出された実際の移動距離がトラクタ５により搬送されるべき移動距離よりも所定距離以上少ないときに、その差に相当する距離だけ印刷用紙８を低速で搬送すべき旨をトラクタ５に指示し、その指示に応じてトラクタ５が印刷用紙８を搬送した結果、光電センサ２１により検出された実際の移動距離がトラクタ５により搬送されるべき移動距離よりも所定割合以上少ない場合、用紙搬送に異常が発生したと判断するので、印刷用紙８の停止位置を精度良く制御できると同時に、低速駆動によりステッピングモータ１１の脱調を解消でき、印刷用紙８を正常に搬送できる可能性が高くなる。
【００４４】
なお、上記実施形態においては、回転コードホイール２０と光電センサ２１との組合せにより印刷用紙８の搬送状態を検出したが、図１１に示すように、リニアスケール６１と透過型の光電センサとの組合せにより印刷用紙８の搬送状態を検出してもよい。リニアスケール６１は、薄い円板６２に多数の線状のスリット６３を放射状に形成したものである。スリット６３は、たとえばエッチングなどの方法で加工されており、円板６２の中心を中心とする円周上にたとえば８０μｍ程度の極めて微細なピッチで形成されている。
【００４５】
あるいは、図１２に示すように、リニアスケール７１と反射型の光電センサとの組合せにより印刷用紙８の搬送状態を検出してもよい。リニアスケール７１は、円板７２に多数の線状の反射体７３を放射状に形成したものである。反射体７３は、たとえば印刷などの方法で設けられており、円板７２の中心を中心とする円周上にたとえば８０μｍ程度の極めて微細なピッチで形成されている。円板７２は、光電センサからの光を吸収するようになされている。もちろん、反射体７３の代わりに光電センサからの光を吸収する吸収体を設けてもよい。この場合、円板７２として、光電センサからの光を反射するものを用いればよい。
【００４６】
このようなリニアスケール６１あるいはリニアスケール７１を用いれば、回転コードホイール２０を用いた場合よりもさらに高精度な検出を行なえる。たとえば、ステッピングモータ１１の１ステップ分が１８０ｄｐｉの印字密度に相当する場合、印刷用紙８が０．１４１ｍｍ移動する毎に１周期の検出パルスが光電センサから出力されるように、スリット６３あるいは反射体７３のピッチを設定しておけば、ステッピングモータ１１を１ステップ駆動させる毎に１周期の検出パルスが得られ、非常に高精度な検出を行なえると同時に、制御が非常に容易になる。すなわち、ステッピングモータ１１の駆動パルスと光電センサからの検出パルスとを比較することにより、ステッピングモータ１１の１ステップの単位で印刷用紙８の搬送状況を判断できるので、ＭＰＵ５５により光電センサからの検出パルスに基づいてステッピングモータ１１を制御することにより、印刷用紙８の搬送速度や搬送距離を高精度かつ容易に制御できる。したがって、印刷用紙８の搬送速度の低下により印刷用紙８が完全に停止してしまう前にジャムを迅速に検出できる。
【００４７】
また、上記実施形態においては、１個のＭＰＵ５５により印刷装置の全体を制御するように構成したが、ＭＰＵを複数個設けてもよく、またその場合、各ＭＰＵの機能分担は任意である。
【００４８】
また、上記実施形態においては、印刷用紙８として連続紙を用いたが、本発明は印刷用紙がカット紙であっても有効に利用できる。
【００４９】
もちろん、上記実施形態における印刷装置の具体的な構成は一例であって、本発明はこのような具体的な構成に限定されるものではない。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、印刷用紙の実際の移動距離が用紙搬送部により搬送されるべき移動距離よりも所定の距離以上又は所定の割合以上に少ないとき、用紙搬送部による搬送速度を所定の速度よりも低い速度に変更して印刷用紙を搬送させ、この搬送においても印刷用紙の実際の移動距離が用紙搬送部により搬送されるべき移動距離よりも所定の距離以上又は所定の割合以上に少ないときには、印刷用紙の搬送異常として所定の異常処理を行うので、印刷用紙の搬送状況を精度良く判断できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る印刷装置の全体構成を説明する概念説明図である。
【図２】図１に示すトラクタの正面図である。
【図３】図１に示すトラクタの平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図１に示す印字部の概念説明図である。
【図６】図５に示すリニアモータの要部の正面図である。
【図７】図５に示すリニアモータの要部の平面図である。
【図８】図５に示す印字ヘッドに設置されたピンブロックの説明図である。
【図９】図１に示す印刷装置に備えられた制御部の回路ブロック図である。
【図１０】図９に示すＭＰＵにより実行される紙送り処理の手順を説明するフローチャートである。
【図１１】別の実施形態におけるリニアスケールの正面図である。
【図１２】さらに別の実施形態におけるリニアスケールの正面図である。
【符号の説明】
４  印字部
５  トラクタ
８  印刷用紙
１１  ステッピングモータ
１２  ベルト
１７  ローラ
２０  回転コードホイール
２１  光電センサ
３１  印字ヘッド
５２  印字ピン
５５  ＭＰＵ
５６  ＲＯＭ
５７  ＲＡＭ
６１，７１  リニアスケール
６２，７２  円板
６３  スリット
７３  反射体
【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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【図９】
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【図１０】
0003851076.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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