(57)【要約】【課題】収容した現像剤等の紛体を使い切ることができ、収容量が多い状態でも紛体排出口から円滑に紛体を排出できる紛体収容容器および画像形成装置を提供する。【解決手段】紛体収容容器１０は、横長の円筒状を成し、その内壁に内側へ突出した螺旋状突起２１を有し、該円筒の軸を中心に回転駆動されることで内部の紛体を先端に向けて搬送する容器本体２０と、容器本体の先端に取り付けられて容器本体と一体に回転し、容器本体内の紛体を取り込む取込口と、取込口より軸寄りであって取込口より下流側に設けられた排出口と、取込口と排出口を繋ぐ排出路とを有する排出部材３０と、螺旋状突起が搬送する紛体の一部を取込口の上流側正面で遮る遮断部材と遮断部材と取込口の間に至った紛体を取込口に向けて搬送する搬送部の機能を果たす羽根部材５０とを有する。【選択図】図２
2020067643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横長の円筒状を成し、その内壁に内側へ突出した螺旋状の突起を有し、該円筒の軸を回転中心にして所定方向に回転駆動されることで内部に収容した紛体を前記螺旋状の突起が前記円筒の先端に向けて搬送する容器本体と、
前記容器本体の先端に取り付けられて前記容器本体と一体に回転し、前記容器本体内の紛体を取り込む取込口と、該取込口より前記回転中心寄りであって前記搬送の方向で前記取込口より下流側に設けられた排出口と、前記取込口と前記排出口を繋ぐ排出路とを有する排出部材と、
前記螺旋状の突起が搬送する紛体の一部を前記取込口の上流側正面で遮る遮断部材と、
前記遮断部材に遮られずに前記遮断部材と前記取込口の間に至った紛体を前記取込口に向けて搬送する搬送部と、
を有する紛体収容容器。
【請求項２】
前記遮断部材は、前記取込口に隣接して前記容器本体の内壁に沿って設けられた、前記螺旋状の突起と同じ巻き方向であって前記容器本体の径方向に幅を有する中空螺旋状の部材であり、前記排出部材もしくは前記容器本体と共に回転して前記搬送部として機能する
ことを特徴とする請求項１に記載の紛体収容容器。
【請求項３】
前記遮断部材の前記回転中心側の端部から下流方向に延びる壁部材を設けた、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の紛体収容容器。
【請求項４】
前記排出部材の前記取込口は、該取込口が回転の下部から上部に向かう際に所定量の紛体を仕切ってすくい上げるようにして取り込み、前記排出路は取り込んだ紛体を一時貯留しながら前記回転に伴って高所に持ち上げる一時貯留部と、前記高所に持ち上げられた後に前記一時貯留部から滑り落ちる紛体を前記排出口に案内する傾斜路とを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【請求項５】
前記排出部材の取込口は、該取込口が回転の下部から上部に向かう際に所定量の紛体を仕切ってすくい上げるようにして取り込み、前記排出路は、前記回転中心を横切って前記取込口から前記排出口へ真っ直ぐ向かうと共に前記取込口が回転の上部にあるとき下り傾斜となる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【請求項６】
前記排出部材は、前記搬送部が前記取込口に向けて搬送した紛体のうち前記取込口に取り込まれなかった紛体を回収する回収口と、前記回収口から取り込んだ紛体を前記容器本体内に戻すための戻し口と、前記回収口から前記戻し口へ通じ、前記回転中に前記戻し口に向けて下り傾斜となる帰還路とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【請求項７】
前記容器本体の長手方向の途中の所定箇所より先端側に設ける前記螺旋状の突起の高さを前記所定箇所より後端側に設ける前記螺旋状の突起の高さより高くする
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【請求項８】
前記容器本体内を、前記遮断部材および前記搬送部を含む第１空間と、前記第１空間より後端側の第２空間に分離する分離壁と、
前記分離壁に開設された連通口と、
をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【請求項９】
感光体上に形成された静電潜像を粉状の現像剤で現像する現像装置の現像剤収容容器として、請求項１乃至８のいずれか１つに記載に紛体収容容器を使用する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーなどの紛体を収容し先端から次段へ順次排出する紛体収容容器および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用する複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置では、感光体上に静電潜像を形成し、これをトナーで現像した後、該感光体上のトナー像を記録紙等に転写し定着させて出力する構造を備える。静電潜像をトナーで現像する役割を果たす現像装置は、トナーとキャリアを混合した紛体である現像剤を収容する現像剤収納容器を備え、該現像剤収容容器から順次、現像部に現像剤を供給する。
【０００３】
現像剤収容容器１００は、図２９に示すように、軸を横向きにした円筒形状を成しており、その内壁面に内側へ突出する螺旋状の突起１０１が設けられている。現像剤収容容器１００はその軸を回転中心として回転駆動される。この回転により、容器内の現像剤は、内壁面に設けられた螺旋状の突起１０１に押されて容器の先端に向けて搬送される(特許文献１参照)。
【０００４】
現像剤収容容器１００の先端には、螺旋状の突起１０１によって搬送されてきた現像剤を現像部に向けて排出する排出部材１０３が取り付けられている。排出部材１０３は、現像剤収容容器１００と一体となって回転する。排出部材１０３は、先細りの中空円錐形状を成しており、先端の回転中心付近に紛体排出口１０４を備えている。現像剤の取込口１０５は、中空円錐形状の底面側の外周近傍に設けてあり、回転に伴って取込口１０５が下部から上部に移動する際に現像剤収容容器１０１内の現像剤を取込口１０５ですくい上げるようにして仕切って取り込む。その後、回転の上部に到達した現像剤は、排出部材１０３の内部に設けられた傾斜路を下って紛体排出口１０４から排出される。排出部材１０３は、現像剤を回転中心に集約して排出する役割を担っており、これにより装置の小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−４５８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、交換当初は、現像剤収容容器内に多量の現像剤が収容されているため、内壁の螺旋状突起は、容器内の現像剤全体を圧力で先端に向けて搬送する。このとき、先端付近の現像剤は上流から受ける圧力で凝集し、現像剤個々が動かない状態になってしまう。前述したように、取込口への現像剤の取り込みは、回転と重力落下の２種の作用で行われるが、取込口に対して圧力が加わった密集状態では、容器の回転と一緒になって現像剤が回転してしまうため、適切に仕切って現像剤を取込口から排出部材内に取り込むことができない。
【０００７】
現像剤の凝集を防ぐために、螺旋状突起による現像剤の搬送力を低く設定することも考えられる。しかし、容器内の現像剤を十分使い切るためには、残量が少ない状態でも螺旋状突起による搬送力を一定以上に確保する必要があるので、その方法を採用することはできない。この問題は、収容する紛体が現像剤である場合に限定されるものではない。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、収容した現像剤等の紛体を使い切ることができると共に収容量が多い状態においても紛体排出口から円滑に紛体を排出することのできる紛体収容容器およびこれを用いた画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
【００１０】
［１］横長の円筒状を成し、その内壁に内側へ突出した螺旋状の突起を有し、該円筒の軸を回転中心にして所定方向に回転駆動されることで内部に収容した紛体を前記螺旋状の突起が前記円筒の先端に向けて搬送する容器本体と、
前記容器本体の先端に取り付けられて前記容器本体と一体に回転し、前記容器本体内の紛体を取り込む取込口と、該取込口より前記回転中心寄りであって前記搬送の方向で前記取込口より下流側に設けられた排出口と、前記取込口と前記排出口を繋ぐ排出路とを有する排出部材と、
前記螺旋状の突起が搬送する紛体の一部を前記取込口の上流側正面で遮る遮断部材と、
前記遮断部材に遮られずに前記遮断部材と前記取込口の間に至った紛体を前記取込口に向けて搬送する搬送部と、
を有する紛体収容容器。
【００１１】
上記発明では、遮断部材は、螺旋状の突起によって搬送される紛体が取込口に向かう圧力を遮断し、搬送部は、遮断部材に遮られずに遮断部材と取込口の間に至った紛体を取込口に向けて搬送する。
【００１２】
［２］前記遮断部材は、前記取込口に隣接して前記容器本体の内壁に沿って設けられた、前記螺旋状の突起と同じ巻き方向であって前記容器本体の径方向に幅を有する中空螺旋状の部材であり、前記排出部材もしくは前記容器本体と共に回転して前記搬送部として機能する
ことを特徴とする［１］に記載の紛体収容容器。
【００１３】
上記発明では、中空螺旋状の部材は、取込口の上流側正面に位置することで遮断部材として機能すると共に、回転することで紛体を搬送する搬送部として機能する。
【００１４】
［３］前記遮断部材の前記回転中心側の端部から下流方向に延びる壁部材を設けた、
ことを特徴とする［１］または［２］に記載の紛体収容容器。
【００１５】
上記発明では、壁部材は、螺旋状の突起によって搬送される紛体の流れが遮断部材で回折して回り込む圧力が、遮断部材と取込口の間の紛体に及ぶことを防止する。また、壁部材は、搬送中の紛体が自重で落下することを防止する。
【００１６】
［４］前記排出部材の前記取込口は、該取込口が回転の下部から上部に向かう際に所定量の紛体を仕切ってすくい上げるようにして取り込み、前記排出路は取り込んだ紛体を一時貯留しながら前記回転に伴って高所に持ち上げる一時貯留部と、前記高所に持ち上げられた後に前記一時貯留部から滑り落ちる紛体を前記排出口に案内する傾斜路とを有する、
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【００１７】
上記発明では、取込口から取り込んだ紛体は、一時貯留部に一旦貯留されながら高所に運ばれた後、傾斜路を下って排出口から排出される。
【００１８】
［５］前記排出部材の取込口は、該取込口が回転の下部から上部に向かう際に所定量の紛体を仕切ってすくい上げるようにして取り込み、前記排出路は、前記回転中心を横切って前記取込口から前記排出口へ真っ直ぐ向かうと共に前記取込口が回転の上部にあるとき下り傾斜となる
ことを特徴とする［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【００１９】
上記発明では、取込口から取り込んだ紛体は、途中で一時貯留されることなく、排出口へ真っ直ぐ向かって排出される。
【００２０】
［６］前記排出部材は、前記搬送部が前記取込口に向けて搬送した紛体のうち前記取込口に取り込まれなかった紛体を回収する回収口と、前記回収口から取り込んだ紛体を前記容器本体内に戻すための戻し口と、前記回収口から前記戻し口へ通じ、前記回転中に前記戻し口に向けて下り傾斜となる帰還路とを有する
ことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【００２１】
上記発明では、搬送部が搬送する紛体のうち、取込口に取り込まれなかった余剰の紛体は、回収口に取り込まれ、回転中のいずれかの位置で下り傾斜になる帰還路を通じて戻し口から容器本体内に戻される。
【００２２】
［７］前記容器本体の長手方向の途中の所定箇所より先端側に設ける前記螺旋状の突起の高さを前記所定箇所より後端側に設ける前記螺旋状の突起の高さより高くする
ことを特徴とする［１］乃至［６］のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【００２３】
上記発明では、残量が少ないときに遮断部材および搬送部の有る先端側の領域に紛体が集まるので、空になる直前まで適切な排出量を確保して、紛体を使い切ることができる。
【００２４】
［８］前記容器本体内を、前記遮断部材および前記搬送部を含む先端側の第１空間と、前記第１空間より後端側の第２空間に分離する分離壁と、
前記分離壁に開設された連通口と、
をさらに有する
ことを特徴とする［１］乃至［７］のいずれか１つに記載の紛体収容容器。
【００２５】
上記発明では、容器本体の先端に向かう紛体による圧力を、連通口を設けた分離壁で低減する。
【００２６】
［９］感光体上に形成された静電潜像を粉状の現像剤で現像する現像装置の現像剤収容容器として、［１］乃至［８］のいずれか１つに記載に紛体収容容器を使用する画像形成装置。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る紛体収容容器およびこれを用いた画像形成装置によれば、収容した現像剤等の紛体を使い切ることができると共に収容量が多い状態においても紛体排出口から円滑に紛体を排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る紛体収容容器を使用する電子写真方式の画像形成装置の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る紛体収容容器としてのトナーボトルの外観を示す斜視図である。
【図３】排出部材を示す斜視図である。
【図４】覆い壁を縮めた排出部材を示す斜視図である。
【図５】排出部材を示す側面図である。
【図６】内側部材と羽根部材を示す側面図である。
【図７】内側部材の構成および機能を説明する図である（取り込み時）。
【図８】内側部材の構成および機能を説明する図である（一時貯留時）。
【図９】内側部材の構成および機能を説明する図である（排出時）。
【図１０】排出部材の後端側および取込口を示す斜視図である。
【図１１】遮断部材と搬送部が果たす機能を示す概念図である。
【図１２】羽根部材を取り付けた排出部材を上流側から見た様子と、羽根部材を取り外した状態とを示す図である。
【図１３】トナーの自重による落下および圧力のよるトナーの回折を示す概念図である。
【図１４】回折と自重による落下を防止する遮断部材および搬送部の構成を示す概念図である。
【図１５】第２の実施の形態に係る排出部材を示す側面図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る排出部材を示す他の側面図である。
【図１７】第３の実施の形態に係る排出部材を示す図である。
【図１８】第４の実施の形態に係る排出部材を示す側面図である。
【図１９】第４の実施の形態に係る排出部材を示す斜視図である。
【図２０】第４の実施の形態に係る排出部材の内部構成を示す断面図である。
【図２１】先端近傍領域とその後端側とで螺旋状突起の高さを変えた容器本体(例１)を示す側面図である。
【図２２】螺旋状突起の高さを全長で均一にしたトナーボトルと先端近傍領域の螺旋状突起を他の領域より高くしたトナーボトルを比較して示す図である。
【図２３】逆巻きの螺旋状突起を設けたトナーボトルを示す図である。
【図２４】容器本体の内部空間を前後に仕切る分離壁を備えたトナーボトルを示す図である。
【図２５】遮断搬送機構の動き(前半)を示す図である。
【図２６】遮断搬送機構の動き（後半）を示す図である。
【図２７】プロペラ型搬送部等を設置したトナーボトルを示す概念図である。
【図２８】従来のトナーボトルの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面に基づき本発明の各種の実施の形態を説明する。
【００３０】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る紛体収容容器を使用する電子写真方式の画像形成装置２の一例を示している。画像形成装置２は記録紙にトナーによる画像を形成して出力する機能を有する。画像形成装置２は、給紙ユニットに収容された記録紙を繰り出して搬送する搬送部３、記録紙上にトナー像を形成する画像形成部４、画像形成部４によって記録紙上に形成されたトナー像を記録紙に定着させる定着器５などを備えて構成される。
【００３１】
画像形成部４は、無端で環状に掛け渡された中間転写ベルト４ａと、中間転写ベルト４ａ上に、それぞれ一の色成分のトナー像を形成するイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、の色別の像形成ユニット６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）を有する。
【００３２】
像形成ユニット６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）は、使用されるトナーの色は異なるが互いに構造は同一である。像形成ユニット６は、表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体としての円筒状の感光体ドラム６ａを有し、その周囲に帯電装置、現像装置６ｂ、転写装置、クリーニング装置などを配置して備える。またレーザ素子であるレーザーダイオード（ＬＤ）、ポリゴンミラー、各種レンズおよびミラー等で構成されたプリントヘッド６ｃを備えている。
【００３３】
各像形成ユニット６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）に対応して、それぞれの現像装置６ｂに、トナーおよびキャリアが混合された現像剤を補給する本発明に係る紛体収容容器としてのトナーボトル１０が設けられている。トナーボトル１０の詳細は後述する。
【００３４】
各像形成ユニット６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）において、感光体ドラム６ａは図示省略の駆動部に駆動されて一定方向に回転し、帯電装置は感光体ドラム６ａを一様に帯電させ、プリントヘッド６ｃは対応する色の画像データに基づく駆動信号に応じてオン／オフ制御されたレーザービームで感光体ドラム６ａを走査することによって感光体ドラム６ａの表面に静電潜像を形成する。
【００３５】
現像装置６ｂは、感光体ドラム６ａ上の静電潜像をトナーによって顕像化(現像)する。感光体ドラム６ａの表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト４ａと接触する箇所で中間転写ベルト４ａに転写される。クリーニング装置は、転写後に感光体ドラム４ａの表面に残留するトナーをブレード等で擦って除去し回収する。
【００３６】
中間転写ベルト４ａは複数のローラに掛け渡すようにして巻回されて図中の矢印Ａ方向に周回する。周回する過程で、各色のトナー像が像形成ユニット６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって中間転写ベルト４ａ上に順次重ね合わされてフルカラーのカラー画像(トナー像)が合成される。このトナーによるカラー画像は、二次転写位置Ｄで中間転写ベルト４ａから記録紙に転写される。中間転写ベルト４ａに残ったトナーは二次転写位置Ｄの下流に設けられたクリーニング装置４ｂによって除去される。定着器５は、記録紙の搬送路上であって二次転写位置Ｄより下流の位置に設けられている。定着器５は、記録紙上のトナー像を記録紙に加圧加熱して定着させる。
【００３７】
搬送部３は、給紙ユニットから送り込まれた記録紙を搬送し、二次転写位置Ｄおよび定着器５を通過させて機外(排紙トレイあるいは後段の後処理装置等)に排出する。搬送部３は、搬送経路を構成する多数の搬送ローラ、搬送ガイド、搬送ローラの駆動するモータなどで構成される。
【００３８】
制御回路部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、などを主要部として構成されている。ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに従って処理を実行することで画像形成装置２としての各機能が実現される。さらに画像形成装置２は、オペレータから各種の操作を受け付ける機能、および、設定画面・操作画面、装置状態、警告等を表示する機能を果たす操作パネル８を備えている。
【００３９】
次に、トナーボトル１０の構成について説明する。
図２は、本発明に係る紛体収容容器としてのトナーボトル１０の外観を示す斜視図である。トナーボトル１０は、現像剤を収容する容器本体２０と、容器本体２０の先端に取り付けられた排出部材３０を有する。
【００４０】
容器本体２０は、中空円筒状を成しており、その軸が略水平となる横長の向きにされて画像形成装置２に装着される。容器本体２０は、その内壁に内側へ突出する螺旋状の突起(螺旋状突起２１)を有する。容器本体２０は、図示省略の駆動機構により、円筒の軸を回転中心にして矢印Ｂ方向に回転駆動されることで、内部に収容した現像剤を螺旋状突起２１が、該容器本体２０の先端（排出部材３０のある側）に向けて搬送する。容器本体２０の後端は閉じ、先端は大きく全体に開口して排出部材３０に通じる。なお、容器本体２０が内部の現像剤を搬送する搬送先方向を下流、その反対方向を上流とする。
【００４１】
容器本体２０は、先端寄りの一部が、それより後端側の部分より小径にされている。径の変化は小径部と大径部の間に設けられた所定長の遷移領域で滑らか行われる。螺旋状突起２１は、容器本体２０の後端から先端の少し手前に掛けて設けてあり、大径部より先端側の領域では大径部に比べて螺旋のピッチが小さくされている。
【００４２】
排出部材３０は、容器本体２０の先端の開口を覆うようにして容器本体２０に取り付けられ、容器本体２０と一体となって回転する。
【００４３】
図３、図４は、排出部材３０を示す斜視図であり、図５は排出部材３０を示す側面図である。
【００４４】
排出部材３０は、外側部材３１と、内側部材４０からなり、内側部材４０の後端には羽根部材５０が取り付けられる。図６は、内側部材４０と羽根部材５０を示す側面図である。
【００４５】
外側部材３１は、口部３２と、覆い壁３３と、引掛け部３４を備える。口部３２は、後端が開放された短い円筒状であって、容器本体２０の先端部に圧入で外嵌されて結合される。口部３２の先端側は口部３２の外径より一回り小さい円形の開口を備えた円環状の面（蓋面３２ａとする）になっている。
【００４６】
覆い壁３３は、蓋面３２ａの開口の周縁から先端方向に凸の中空円錐台形の周面をなすように延設された蛇腹状の部材である。覆い壁３３は軸方向に伸縮可能である。覆い壁３３の先端の開口は現像剤を排出する紛体排出口３５になっている。
【００４７】
引掛け部３４は、容器本体２０の軸に垂直な円板状を成している。トナーボトル１０を画像形成装置２に未装着のときは、蛇腹を延ばした覆い壁３３の先端が引掛け部３４に引っ掛けられて紛体排出口３５を封鎖する。トナーボトル１０が画像形成装置２に装着されると、覆い壁３３が引掛け部から外れて縮み、紛体排出口３５が開くようになっている。引掛け部３４は覆い壁３３の内側を通る支持部材３６を介して口部３２に固定されている。支持部材３６は現像剤の排出路の一部をなす。
【００４８】
内側部材４０は、図５に示すように、外側部材３１の内側に挿入されて取り付けられ、外側部材３１と一体にされる。図７、図８、図９は、内側部材４０の構成および機能を説明する図である。図１０は、排出部材３０を後端側から見た斜視図である。
【００４９】
内側部材４０は、容器本体２０内の現像剤（以下、トナーとも呼ぶ）を一定量に仕切って取り込むための仕切り壁４１と、取り込んだトナーを一時的に貯留する貯留空間４５を外側部材３１との間に形成する貯留部４２と、貯留空間４５に貯留されているトナーを取込口４４より先端側かつ回転中心寄りの位置にある紛体排出口３５に向けて案内する排出路を外側部材３１との間に形成する傾斜部４３を有する。
【００５０】
図１０に示すように、排出部材３０のうち、口部３２の内側であって仕切り壁４１の回転方向前方の空間が、容器本体２０内のトナーを取り込むための取込口４４となっている。取込口４４は、口部３２の内側のうち外周に近い位置にある。
【００５１】
図７は、容器本体２０から排出部材３０の取込口４４に向かうトナーを仕切り壁４１によって一定量に仕切って排出部材３０が取り込む状態を示している。螺旋状突起２１によって取込口４４に向けて押圧されたトナーは、トナーボトル１０の回転に伴って仕切り壁４１が回転の下部から上部へ向かう際に、該仕切り壁４１より口部３２の蓋面３２ａ側に到達している部分が仕切り壁４１によって仕切られて排出部材３０内に取り込まれる。
【００５２】
その後、トナーボトル１０の回転が４５度程進むと、取り込まれたトナーは、図８に示すように、貯留部４２が外側部材３１との間に形成する貯留空間４５に一時的に貯蔵される。さらにトナーボトル１０の回転が進むと、図９に示すように、貯留空間４５に貯蔵されていたトナーは、図８の状態で貯留部４２の側壁を成していた内側部材４０の壁部４２ａに運ばれて上方に持ち上げられ、その後、貯留部４２から傾斜部４３へすべり落ち、傾斜部４３の斜面を下って紛体排出口３５から外部へ排出される。
【００５３】
このように、排出部材３０は、取込口４４から貯留部４２（貯留空間４５）、傾斜部４３を経て紛体排出口３５に至るトナーの排出路を内部に有し、取込口４４から取り込んだトナーを、取込口４４よりも回転中心寄りであって先端（搬送方向の下流）側に設けられた紛体排出口３５から排出する。トナーボトル１０が１回転する毎に上記の動きが繰り返えされ、容器本体２０内のトナーが紛体排出口３５から順次排出される。
【００５４】
羽根部材５０は、容器本体２０の螺旋状突起２１が容器本体２０の先端に向けて搬送するトナーのうち、取込口４４に向かうトナーを取込口４４の所定距離上流の正面で遮る遮断部材としての機能と、遮断部材を迂回して遮断部材と取込口４４との間に至ったトナーを取込口４４に向けて搬送する搬送部としての機能を果たす。
【００５５】
図１１は、遮断部材Ｗと搬送部Ｑが果たす機能の概念図である。トナーボトル１０内に多量のトナーが収容されているときは、螺旋状突起２１によるトナーの搬送力が過多となり、容器本体２０の先端付近のトナーは上流から受ける圧力で凝集する。この圧力を遮断部材Ｗで遮らない場合には、取込口４４付近のトナーは、過剰な圧力を受けて密集状態となり、トナーボトル１０および排出部材３０と一緒になって回転してしまうため、排出部材３０の仕切り壁４１で仕切ってトナーを取込口４４から排出部材３０内に取り込むことはできない。遮断部材Ｗは、上記の圧力を取込口４４の上流側正面で遮ることで、該圧力が直接、取込口４４に加わることを阻止する。
【００５６】
一方、遮断部材Ｗでトナー搬送の圧力を遮ってしまうと、遮断部材Ｗより下流の取込口４４へトナーを適切に搬送できなくなる。そこで、遮断部材Ｗを迂回して遮断部材と取込口４４との間に至ったトナーを搬送部Ｑで取込口４４に向けて搬送する。
【００５７】
羽根部材５０は、図５、図６に示すように、取込口４４に隣接して、容器本体２０の内壁に沿って設けられた、螺旋状の突起２１と同じ巻き方向であって容器本体２０の径方向に幅を有する中空螺旋状の部材である。ここでは、羽根部材５０は、容器本体２０の内壁に沿って、取込口４４の上流側の所定箇所から、終端部が取込口４４に近接し取込口４４を覆うようにして、取込口４４を超えるところまで延設されている。
【００５８】
図１２は、羽根部材５０を取り付けた排出部材３０を上流側から見た様子(同図（ｂ）)と、羽根部材５０を取り外した排出部材３０を上流側から見た様子（同図（ａ））を示している。同図に示すように、羽根部材５０は、取込口４４を覆うようにして、取込口４４を超えた位置で終端している。羽根部材５０は取込口４４を超えてさらに先まで延びてから終端してもよい。
【００５９】
羽根部材５０は、取込口４４の径方向の幅と同程度の幅を有する帯状の板部材を、容器本体２０の内壁面に沿って中空螺旋状に半周、もしくは一周させた形状を成している。半周でもよいが、一周（もしくいは一周以上）とすることが好ましい。羽根部材５０は排出部材３０の内側部材４０に取り付けられ、内側部材４０と一体となって回転する。
【００６０】
羽根部材５０は、螺旋状突起２１によってトナーが下流へ向かう圧力を遮断する。羽根部材５０によって上流から受ける圧力を遮断された、該羽根部材５０の羽根面の下流側にある所定量のトナーは、回転する螺旋状の羽根部材５０の羽根面から搬送力（搬送部Ｑとしての作用）を受けて下流へ動こうとする。一方、周囲のトナーは螺旋状突起２１による上流からの搬送圧力を受けて密着し凝集している。２つのトナー集合体は、異なる力を受けて境界層を形成し、その層が滑って崩れ続けることで、羽根部材５０の周辺のトナーは羽根部材５０から搬送力を受けながら搬送性を維持する。
【００６１】
＜第２の実施の形態＞
トナーボトル１０が回転することで、内部のトナーはある程度の撹拌運動を行う。そのため、図１３に示すように、螺旋状突起２１がトナーを搬送する圧力は、遮断部材Ｗを回り込み（回折し）、搬送部Ｑが搬送しようとするトナーに対しても作用する。また、搬送部Ｑが第１の実施の形態で示した羽根部材５０のような形状の場合、搬送されるトナーが回転の上部に来たとき自重で一部が落下してしまい、搬送量が低下してしまう。
【００６２】
そこで、第２の実施の形態では、図１４に示すように、遮断部材Ｗの回転中心側（内側）の端部から下流方向に壁部材Ｗｓを延設し、回折による圧力の回り込みを阻止すると共に、搬送部Ｑが搬送するトナーが回転の上部に来たときに自重で落下することを防止する。
【００６３】
図１５、図１６は、第２の実施の形態に係る排出部材３０Ｂを示している。排出部材３０Ｂの羽根部材５０Ｂは、第１の実施の形態の羽根部材５０に壁部材５２を付加したものである。羽根部材５０Ｂは、中空螺旋状の羽根部材５０の径方向内側の端部から下流方向へ所定長の壁部材５２を螺旋の内側に沿って連続的に備えている。
【００６４】
壁部材５２を設けることで、羽根部材５０Ｂによって搬送されるトナーは、羽根部材５０Ｂの羽根面と容器本体２０の内壁と壁部材５２に囲まれるため、回折して側方から回り込もうとする圧力を受けなくなる。また、回転の上部では、搬送するトナーの落下が壁部材５２によって防止される。このように第２の実施の形態に係る羽根部材５０Ｂは、一定量のトナーを安定して取込口４４に搬送することができる。
【００６５】
なお、図１４に示す概念図と異なり、図１５に示す構成では、図１６に示すように、羽根部材５０Ｂの羽根面がトナーに与える搬送力は、羽根面が臨む斜め下流方向となることが多く、取込口４４に真っ直ぐ向かう方向だけではない。しかし、取込口４４はトナーの流入量を規制することができるので、その規制量を超えるトナーを羽根部材５０Ｂによって取込口４４に搬送すれば、安定した量のトナーを排出部材３０内へ供給することができる。
【００６６】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態は、第１の実施の形態に比べて、排出部材３０の構造、特に内側部材４０の構造が相違し、その他の構成は同一である。
【００６７】
図１７は、第３の実施の形態に係る排出部材３０Ｃを示している。同図（ａ）では外側部材３１を破線で示し、同図（ｂ）は外側部材３１を除く内側部材４０Ｃおよび羽根部材５０Ｂを示している。羽根部材５０Ｂは、第１の実施の形態の羽根部材５０のように壁部材５２を備えない構成でもよい。なお、図１７に示す羽根部材５０Ｂの壁部材５２は、羽根面の内側端部から下流方向に排出部材３０の内側部材４０に届くまで延設されており、全体として筒状になっている。
【００６８】
第１の実施の形態の排出部材３０は、取込口４４から取り込んだトナーを、貯留部４２に一時貯留して上部に運んでから傾斜部４３を下って紛体排出口３５へ排出する構成であったが、第３の実施の形態に係る排出部材３０Ｃでは、貯留部４２を設けず、取込口４４から取り込んだトナーを一時貯留することなく次々と紛体排出口３５から排出する。排出部材３０Ｃの内側部材４０Ｃは、外側部材３１の外周部を成す覆い壁３３の内側に沿って下流方向にトナーを搬送する第１傾斜面４７と、排出部材３０の回転中心を横切ってトナーを外部に排出する(紛体排出口３５に向けて搬送する)第２傾斜面４８を有する。排出部材３０Ｃにおける、取込口４４から紛体排出口３５に向かう排出路は、第１傾斜面４７と、第２傾斜面４８と覆い壁３３の内面で構成された通路であり、回転中心を横切って取込口４４から紛体排出口３５へ真っ直ぐ向かうと共に取込口４４が回転の上部にあるとき下り傾斜となる。
【００６９】
羽根部材５０によって搬送されてきたトナーは、取込口４４が回転の下部から上部に向かう際に、所定量が仕切られかつすくい上げるようにして取込口４４に取り込まれ、図１７の矢印Ｆで示すように移動して紛体排出口３５から排出される。このように、取込口４４から取り込まれたトナーは、第１傾斜面４７（覆い壁３３の内周面）に沿って下流方向へ搬送され、その後、第２傾斜面４８に移動しその傾斜に沿って紛体排出口３５から排出されるので、途中で一時貯留する時間を短縮することができる。第３の実施の形態に係る排出部材３０Ｃでは、１回転当たりの排出量が第１の実施の形態に示す排出部材３０に比べて多いので、必要な排出量が確保可能な範囲でトナーボトル１０の回転数を下げることができる。回転数の低下は、装置の静音化、省電力化、耐久性向上などに寄与する。
【００７０】
＜第４の実施の形態＞
トナーの排出量を安定させるためには、取込口４４が規制するトナー流入量以上のトナーを取込口４４に供給する必要があるので、取込口４４に取り込まれない余剰のトナーが発生する。一方、羽根部材５０（または５０Ｂ）は、次々にトナーを取込口４４に向けて搬送するため、余剰のトナーの逃げ場所がなければ、余剰のトナーが集まり続けて凝集してしまう。凝集したままのトナーが像形成ユニット６に搬送されて感光体ドラム６ａ上に載ってしまうと、画像品質が損なわれる。
【００７１】
そこで、第４の実施の形態に係る排出部材３０Ｄでは余剰のトナーを逃がして容器本体２０内に戻す経路を設けた。図１８は、第４の実施の形態に係る排出部材３０Ｄの側面図、図１９は排出部材３０Ｄの斜視図、図２０は排出部材３０Ｄの内部構成を示す図である。図１８に示した羽根部材５０Ｂは、第３の実施の形態と同様に筒状の壁部材５２を有する。
【００７２】
排出部材３０Ｄは、余剰のトナーを回収する回収口６１と、回収口６１から取り込んだトナーを容器本体２０内に戻すための戻し口６２と、回収口６１から戻し口６２へ通じ、回転の途中で戻し口６２に向けて下り傾斜となる帰還路６３とを有する。回収口６１は、回転方向で取込口４４の手前に設けてある。戻し口６２は羽根部材５０Ｂの筒状の壁部材５２の内側に開口している。
【００７３】
図１８に示すように、羽根部材５０Ｂによって搬送されてきたトナーの一部は取込口４４に向かい、一部は余剰のトナーとして回収口６１に入り、残りのトナーは回収口６１にも入らず容器本体２０内に落下する。
【００７４】
帰還路６３は、内側部材４０Ｄの裏空間、すなわち、紛体排出口３５に通じる排出路を構成する壁の裏面側を通路壁に利用した通路である。回収口６１は回転の上部に向かうときに余剰のトナーを取り込む。取り込まれた余剰のトナーは内側部材４０Ｄの裏空間である帰還路６３へ入って一時貯留される(図２０（ａ）)。その後、回転が進み、回収口６１が回転の下部に来ると、内側部材４０Ｄの裏空間(帰還路６３)の上下が反転して帰還路６３が下り傾斜となる（図２０（ｂ））。これにより、一時貯留されていたトナーは下り傾斜の帰還路６３を伝って戻し口６２に向かい、戻し口６２から容器本体２０内に排出される。
【００７５】
図２０に示す例では、取込口４４から取り込んだトナーを紛体排出口３５に向けて案内する排出路を構成する傾斜面の裏側を、上下反転時に下り傾斜となる帰還路６３に利用している。
【００７６】
＜第５の実施の形態＞
容器本体２０に設ける螺旋状突起２１の形状により、容器本体２０の先端近傍領域におけるトナーの圧力を下げる例を以下に示す。
【００７７】
(例１)
図２１は、容器本体２０のうち先端側の小径部および大径から小径への遷移領域を含む先端近傍領域６７における螺旋状突起２１の高さを、これらより後端側の領域６８に形成した螺旋状突起２１の高さより低くしてある。これにより、先端近傍領域６７での螺旋状突起２１によるトナーの搬送力が小さくなり、先端近傍領域６７におけるトナーの圧力が小さくなる。
【００７８】
(例２)
容器本体２０全体で下流に向かうトナーの圧力を下げるためには、搬送力を発生する螺旋状突起２１の高さを低くすると良い。しかし、全域に渡って低くすると、トナー残量が少量となった際に、羽根部材５０の周辺のトナーが不足し、羽根部材５０によってトナーを取込口４４へ適切に搬送できなくなる。その結果、トナー残量があるにもかかわらずトナーボトル１０が交換されてしまう恐れがある。そこで、容器本体２０の先端近傍領域（羽根部材５０を含む先端側の領域）における螺旋状突起２１の搬送能力を高くし、この領域より上流側では螺旋状突起２１の搬送力を低くする。
【００７９】
図２２は、螺旋状突起２１の高さを全長で均一にしたトナーボトル１０ａと、先端近傍領域における螺旋状突起２１の高さをそれより後端側の領域における螺旋状突起２１の高さより高くしたトナーボトル１０ｂの外観および実測したトナー排出量の推移特性を示している。グラフは、ボトル交換時から排出動作を継続的に行ったときの各時点におけるトナー排出量を示している。横軸は排出動作の継続時間を示し、縦軸は単位時間当たりのトナー排出量を示している。
【００８０】
グラフに示されているように、定常時の排出量は、取込口４４での流入量を規制する効果によってほぼ一定であり、どちらのトナーボトル１０ａ、１０ｂも同じである。しかし、残量が少なくなってから空になるまでの排出量の推移は両ボトル１０ａ、１０ｂで相違する。螺旋状突起２１の高さが全長で均一なトナーボトル１０ａでは、空になる少し前から緩やかに排出量が低下する。
【００８１】
これに対し、トナーボトル１０ｂでは、空になる直前に急激に排出量が低下する。トナーボトル１０ｂでは、トナー残量が少ないときも羽根部材５０の周辺にトナーを集めることができるので、空になる直前までほぼ一定のトナー排出量を確保することができる。したがって、トナーボトル１０ｂでは、排出量がボトルの交換を必要とする下限値に低下した時点でのトナー残量がトナーボトル１０ａより少なくなり、トナーを十分に使い切ることができる。なお、先端近傍領域におけるトナーの搬送力を高めるには、螺旋状突起２１の高さを高くするほか、ピッチを細かくしてもよいし、高さとピッチを併用してもよい。
【００８２】
(例３)
図２３に示すトナーボトル１０Ｅでは、容器本体２０に、先端に向かう搬送力を発生させる螺旋状突起２１のすき間を縫うようにして、逆巻きの螺旋状突起（逆向き突起２２）が設けてある。逆向き突起２２は、螺旋状突起２１と交差する部分で途切れている。逆向き突起２２の搬送力は螺旋状突起２１の搬送力より小さくしてある。
【００８３】
トナーボトル１０Ｅ内に十分にトナーがあるときは、螺旋状突起２１によってトナーがボトルの先端側へ向かう圧力を、逆向き突起２２が弱める。一方、トナーの残量が一定以上少なくなると、同図（ｂ）の断面図に示すように、螺旋状突起２１の直前にはトナーがあるが、逆向き突起２２の周りにはトナーがない状態になる。そのため、逆向き突起２２はトナーに逆向きの搬送力を及ぼさなくなり、螺旋状突起２１によって一定量のトナーが先端に向けて搬送され続けて、羽根部材５０の周辺にトナーが集まり必要な排出量を確保することができる。
【００８４】
(例４)
図２４に示すトナーボトル１０Ｆでは、容器本体２０の内部空間を、羽根部材５０の存在する領域を含む先端近傍の第１空間７１と、それより後端(上流)側の第２空間７２に分離する分離壁７３を設けると共に、分離壁７３の一部に第１空間７１と第２空間７２を連通させる連通口７４を設けてある。第２空間７２内の螺旋状突起２１がトナーを下流に搬送する圧力は、連通口７４を除く部分では分離壁７３によって遮断され、第１空間７１へはほとんど伝搬しない。
【００８５】
連通口７４の部分では、第２空間７２側からの圧力を受けたトナーが第１空間７１に流れ込む。第１空間７１では、連通口７４を通じて流入したトナーを羽根部材５０が排出部材３０の取込口４４に向けて搬送し、排出部材３０の紛体排出口３５から排出される。このようにして、過剰な圧力を遮断して一定量のトナーを安定して排出することができる。
【００８６】
＜第６の実施の形態＞
第６の実施の形態では、羽根部材５０に代えて、図２５、図２６に示す遮断搬送機構８０を排出部材３０の内側部材４０に取り付ける。
【００８７】
遮断搬送機構８０は、円板に一回り小さい同心円の開口を有する円環板状の遮断板８１と、遮断板８１の開口と同心同径であって該開口の縁から立設された内筒部８２と、基端部が遮断板８１の中心にあって遮断板８１の径方向に延設され、先端部が遮断板８１と内筒部８２に連結された連結錘部８３と、内筒部８２の外周面から外側に向けて立設され該外周面の所定角度範囲に一定の角度間隔で配列された複数の押出板８４とを備える。
【００８８】
図では、遮断搬送機構８０を囲む容器本体２０の先端部と、排出部材３０側の取込口４４を描いてある。排出部材３０のうち遮断搬送機構８０の遮断板８１と対向する部分は、取込口４４以外に開口のない平面を成している。
【００８９】
遮断搬送機構８０は、連結錘部８３の回転中心Ｋが排出部材３０の内側部材４０に回動自在に軸支される。容器本体２０の先端部の内壁面には、容器本体２０が回転する際に連結錘部８３に当接して連結錘部８３を容器本体２０と共に回転させる連れ回し突起２３が設けてある。連れ回し突起２３は、取込口４４よりもトナーボトル１０の回転方向で約９０度先行した位置にある。以後、回転の最下点を０度の位置とする。
【００９０】
押出板８４は、回転の下部から上部へ向かう途中の略中間位置（略９０度〜１２０度の位置）に来たとき遮断板８１側(図中の奥)から排出部材３０側(図中の手前)に向けて下り斜面となるように形成されている。
【００９１】
次に遮断搬送機構８０の動作・作用について説明する。
【００９２】
遮断板８１は、排出部材３０が有する取込口４４をその上流側の正面で覆う遮断部材Ｗとしての機能を果たす。容器本体２０が回転して連れ回し突起２３が回転の下部から上部へ向かうとき、連れ回し突起２３に押されて連結錘部８３が連れ回し突起２３と共に上部に向けて回転し、同時に連結錘部８３に連結されている遮断板８１および内筒部８２も回転する（図２５（ａ）、（ｂ））。
【００９３】
連結錘部８３の先端が回転の上部頂点(１８０度の位置)を超えると(図２５（ｃ）)、連結錘部８３は自重による落下で容器本体２０より先回りして回転する（図２６（ａ〜ｃ））。各押出板８４は回転の下部から上部へ向かう際にトナーをすくい上げる。連結錘部８３が容器本体２０より先回りして回転する期間に、排出部材３０側の取込口４４は略９０度の位置から略１２０度の位置へと回転し、この間に押出板８４が次々と取込口４４の前を通過する。押出板８４に保持されたトナーは、押出板８４が取込口４４の前を通過するとき、押出板８４の下り傾斜に沿って落下して取込口４４の中に取り込まれる。
【００９４】
連結錘部８３の先端が回転の最下点を過ぎると、自重と周囲のトナーによる抵抗を受けて連結錘部８３は回転を減速して停止する。容器本体２０は回転を継続しているので、図２５（ａ）からの動作が繰り返し行われる。このようにして遮断搬送機構８０は、搬送部Ｑとしての機能を果たす。
【００９５】
遮断搬送機構８０が取込口４４に搬送するトナーの量は、押出板８４の形状、数、先回りする際における取込口４４との位相、重量バランスによって調整することができる。
【００９６】
図２５、図２６に示す例では、連れ回し突起２３が連結錘部８３を押し回している期間においては取込口４４の前に押出板８４が存在しないが、連れ回し突起２３が連結錘部８３を押し回しているときに取込口４４の前に位置する押出板８４を設けても良い。この押出板８４を設けることで、連れ回し突起２３が連結錘部８３を押し回している期間中、常に、トナーを取込口４４に向けて送り込むことができる。
【００９７】
以上、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００９８】
たとえば、遮断部材Ｗと搬送部Ｑの機能は羽根部材５０、５０Ｂや遮断搬送機構８０以外の構成で実現されてもよい。図２７の搬送力の箇所に、プロペラ型搬送部９１や往復型搬送部９５を設置するようにしてもよい。プロペラ型搬送部９１は、モータを取込口４４の上流側正面に配置することで、モータ（もしくはモータを収納するボックス）が遮断部材Ｗとしての機能を果たす。プロペラは搬送部Ｑとしての機能を果たす。同様に往復型搬送部９５においても取込口４４の上流側正面にモータやソレノイドを配置することでこれら（もしくはこれらを収納するボックス）が遮断部材Ｗとしての機能を果たす。
【００９９】
これらは動力を必要とするが、取込口４４に搬送するトナーの量を精度よく調整することができる。モータ等の駆動部は容器本体２０の外部に設け、ベルトやギア等の伝達機構で動力をプロペラやピストンに伝達するようにしても良い。この場合、遮断部材Ｗとしての機能を果たす壁を、プロペラやピストンの上流側に別途設置すればよい。このように、遮断部材Ｗの機能を果たす部材と搬送部Ｑの機能を果たす部材は別物であってもよい。
【０１００】
実施の形態では、収納する紛体をトナー（現像剤）とする例を示したが、紛体の種類はこれに限定されるものではない。また、本発明に係るトナーボトル１０を使用する画像形成装置２の例を図１に示したが、これに限定されず、たとえば、中間転写ベルトを用いない単色の画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
２…画像形成装置
３…搬送部
４…画像形成部
４ａ…中間転写ベルト
４ｂ…クリーニング装置
５…定着器
６…像形成ユニット
６ａ…感光体ドラム
６ｂ…現像装置
６ｃ…プリントヘッド
７…制御回路部
８…操作パネル
１０…トナーボトル
２０…容器本体
２１…螺旋状突起
２２…逆向き突起
２３…連れ回し突起
３０…排出部材
３１…外側部材
３２…内側部材
３２…口部
３２ａ…蓋面
３３…覆い壁
３４…引掛け部
３５…紛体排出口
３６…支持部材
４０…内側部材
４１…仕切り壁
４２…貯留部
４３…傾斜部
４４…取込口
４５…貯留空間
４７…第１傾斜面
４８…第２傾斜面
５０、５０Ｂ…羽根部材
５２…壁部材
６１…回収口
６２…戻し口
６３…帰還路
７１…第１空間
７２…第２空間
７３…分離壁
７４…連通口
８０…遮断搬送機構
８１…遮断板
８２…内筒部
８３…連結錘部
８４…押出板
９１…プロペラ型搬送部
９５…往復型搬送部
Ｑ…搬送部
Ｗ…遮断部材
Ｗｓ…壁部材
【図１】
2020067643.tif 000003
【図２】
2020067643.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020067643.tif 000006
【図５】
2020067643.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020067643.tif 000009
【図８】
2020067643.tif 000010
【図９】
2020067643.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2020067643.tif 000013
【図１２】
2020067643.tif 000014
【図１３】
2020067643.tif 000015
【図１４】
2020067643.tif 000016
【図１５】
2020067643.tif 000017
【図１６】
2020067643.tif 000018
【図１７】
2020067643.tif 000019
【図１８】
2020067643.tif 000020
【図１９】
2020067643.tif 000021
【図２０】
2020067643.tif 000022
【図２１】
2020067643.tif 000023
【図２２】
2020067643.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2020067643.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
2020067643.tif 000028
【図２７】
2020067643.tif 000029
【図２８】
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