(57)【要約】【課題】感光ドラムを駆動させるドラム駆動ギヤ２２と、ドラム駆動ギヤ２２を回転軸線方向に付勢するコイルばねと、を備える画像形成装置において、ドラム駆動ギヤ２２とコイルばねの端部が過度に摺擦されることを抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】ドラム駆動ギヤ２２は、装置本体に感光ドラムの回転軸線方向に移動可能に支持され、感光ドラムの回転軸線方向で感光ドラムと駆動連結する連結部を備える。コイルばねは、ドラム駆動ギヤ２２を感光ドラムに向けて付勢する。摺擦板２２９は、感光ドラムの回転軸線方向に関して、ドラム駆動ギヤとコイルばねの間に設けられ、ドラム駆動ギヤ２２と摺動可能な摺動面を備える。そして、摺擦板２２９は、ドラム駆動ギヤ２２が正回転しているときに、装置本体と係合して正回転方向の回転が規制される。【選択図】図１１
2020056923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
前記装置本体に着脱可能に設けられ、回転可能な回転体と、
前記装置本体に前記回転体の回転軸線方向に移動可能に支持され、前記回転体の回転軸線方向で前記回転体と駆動連結する連結部を備え、前記回転体を駆動する駆動ギヤと、
前記駆動ギヤを前記回転体に向けて付勢する付勢部材と、
前記回転体の回転軸線方向に関して、前記駆動ギヤと前記付勢部材の間に設けられ、前記駆動ギヤと摺動可能な摺動面を備え、前記駆動ギヤが正回転しているときに、前記装置本体と係合して前記正回転方向の回転が規制される摺動部材と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記摺動部材は、前記摺動面から前記回転体の前記回転軸線方向に突出され、前記駆動ギヤが正回転しているときに、前記装置本体と係合する第１係合部と、前記装置本体に設けられ、前記回転体の前記回転軸線方向に突出され、前記駆動ギヤが正回転しているときに、前記第１係合部と係合可能な第２係合部と、を備え、前記第１係合部と前記第２係合部が係合することで前記装置本体に対する前記摺動部材の前記正回転方向の回転が規制される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１係合部及び前記第２係合部が係合する面は、前記回転軸線方向に沿った平面である、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記連結部は、前記回転体と前記駆動ギヤの一方に設けられ、前記回転軸線方向に突出した形状である凸部と、前記回転体と前記駆動ギヤの他方に設けられ、前記回転軸線方向に凹んだ形状であり、前記凸部が着脱可能に嵌合して駆動連結可能な凹部と、を有し、
前記凸部及び前記凹部は、前記駆動ギヤが正回転したときに互いに引き込み力が発生するように前記回転体の回転軸線を中心に同方向に捻じれた形状であり、
前記摺動部材に設けられ、前記駆動ギヤが逆回転した場合に、前記装置本体側と当接する第１当接部と、
前記装置本体に設けられ、前記第１当接部と当接可能な第２当接部と、を備え、
前記第１当接部と前記第２当接部が当接された状態で前記駆動ギヤが逆回転している場合に、前記回転体の回転軸線方向に関して、前記摺動部材が前記駆動ギヤに向かう方向に前記装置本体から力を受けるように前記第１当接部もしくは前記第２当接部の一方に、前記回転体の回転軸線方向に傾斜する傾斜面が形成されている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１係合部と前記第２係合部が係合した状態から前記第１当接部と前記第２当接部が当接した状態に切り換わる場合の前記摺動部材の回転角度は、前記連結部の回転方向の遊びの角度より小さい、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記付勢部材は、圧縮コイルばねである、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用したプリンタ、複写機、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、帯電装置によって一様に帯電させた感光ドラムに選択的な露光をして静電像を形成し、現像装置によって静電像を現像剤で現像し、例えば、中間転写体に転写したのちに記録媒体に転写して画像形成を行う。感光ドラムは、例えばドラムカートリッジに収容され、画像形成装置の装置本体に着脱可能に装着される。ここで、感光ドラムと装置本体のドラム駆動ギヤとは連結部により連結され、ドラム駆動ギヤの回転駆動力は、連結部を介して感光ドラムに伝達される。このような連結部としては、軸方向に突出した凸部と軸方向に凹んだ凹部とを有し、これらを着脱可能に嵌合することで感光ドラムとドラム駆動ギヤとを連結する構成が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この連結部は、ドラム駆動ギヤに設けられ、回転軸線方向から視て略三角形の凸部と、感光ドラムに設けられ凸部と嵌合可能な回転軸線方向から視て略三角形の凹部と、を有している。そして、凸部及び凹部は、感光ドラムの回転軸線方向に捻じれた形状になっている。このため、感光ドラムが正回転方向に回転する場合に、凸部及び凹部は互いに回転軸線方向に引き込み合うようになっている。また、感光ドラムを収容したドラムカートリッジは、装置本体に対してドラム駆動ギヤの回転軸線方向に移動可能とされ、装置本体への着脱に伴って連結部が連結及び連結解除される。更に、ドラム駆動ギヤは、例えば圧縮コイルばねからなる付勢ばねにより、感光ドラム側に付勢されている。
【０００４】
ドラムカートリッジを装置本体に装着する際は、連結部の凸部及び凹部が回転軸線方向に対向する。このとき、凸部及び凹部の互いの三角形の頂点の位相が一致しない場合がある。この場合に凸部と凹部とが干渉してドラムカートリッジを装着できなくなることを防ぐために、ドラム駆動ギヤは回転軸線方向において感光ドラムとは逆の方向へ付勢ばねに抗して押し込まれることで、ドラムカートリッジを装着可能にしている。この状態でドラム駆動ギヤを回転することで、凸部と凹部との位相が一致した際に、付勢ばねの付勢力によってドラム駆動ギヤが感光ドラム側へ移動し、連結部の連結が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５４４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載した感光ドラム及びドラム駆動ギヤの連結部の構成では、付勢ばねはドラム駆動ギヤに接触して設けられている。このため、ドラム駆動ギヤの回転に伴い、付勢ばねとドラム駆動ギヤが摩擦を発生しながら回転してしまう。特に、特許文献１では、付勢ばねは圧縮コイルばねであるので、圧縮コイルばねを構成するワイヤの端部がドラム駆動ギヤに摺動し、過度に摩耗したり、大きな騒音を発生する虞がある。このため、ドラム駆動ギヤと付勢ばねの間に摩擦を発生しない構成が望まれていた。
【０００７】
本発明は、回転体を駆動させる駆動ギヤと、該駆動ギヤを回転軸線方向に付勢する付勢ばねと、を備える画像形成装置において、駆動ギヤと付勢部材の端部が過度に摺擦されることを抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体に着脱可能に設けられ、回転可能な回転体と、前記装置本体に前記回転体の回転軸線方向に移動可能に支持され、前記回転体の回転軸線方向で前記回転体と駆動連結する連結部を備え、前記回転体を駆動する駆動ギヤと、前記駆動ギヤを前記回転体に向けて付勢する付勢部材と、前記回転体の回転軸線方向に関して、前記駆動ギヤと前記付勢部材の間に設けられ、前記駆動ギヤと摺動可能な摺動面を備え、前記駆動ギヤが正回転しているときに、前記装置本体と係合して前記正回転方向の回転が規制される摺動部材と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転体を駆動させる駆動ギヤと、該駆動ギヤを回転軸線方向に付勢する付勢ばねと、を備える画像形成装置において、駆動ギヤと付勢部材の端部が過度に摺擦されることを抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略の断面図である。
【図２】実施形態に係るドラムカートリッジの概略の断面図である。
【図３】実施形態に係るドラムカートリッジの装着部の斜視図である。
【図４】実施形態に係る連結部の斜視図である。
【図５】（Ａ）はドラム保持部材の斜視図、（Ｂ）はドラム駆動ギヤの斜視図である。
【図６】（Ａ）はドラム保持部材の側面図、（Ｂ）はドラム保持部材の平面図である。
【図７】実施形態に係るドラム駆動ギヤの正回転時の連結部を示す平面図である。
【図８】実施形態に係るドラム駆動ギヤの逆回転時の連結部を示す平面図である。
【図９】実施形態に係るドラム駆動ギヤの逆回転時の連結部を示す側面図である。
【図１０】実施形態に係るドラム駆動ギヤを示す側面図である。
【図１１】実施形態に係るドラム駆動ギヤの正回転時を示す斜視図である。
【図１２】実施形態に係るドラム駆動ギヤの逆回転時を示す斜視図である。
【図１３】実施形態に係るドラム駆動ギヤの逆回転時を示す側面図である。
【図１４】実施形態に係るドラム駆動ギヤの逆回転時における各部の回転速度の時間経過を示すグラフである。
【図１５】実施形態に係るドラム駆動ギヤの逆回転前の状態を示す側面図である。
【図１６】実施形態に係るドラム駆動ギヤの逆回転時における引出方向に作用する合力の時間経過を示すグラフである。
【図１７】実施形態に係るドラム駆動ギヤの変形例を示す斜視図であり、（ａ）は逆回転被規制部がθ方向の下流側から上流側に突出した曲面である場合、（ｂ）は逆回転被規制部がθ方向の上流側から下流側に窪んだ曲面である場合である。
【図１８】実施形態に係るドラム駆動ギヤの変形例を示す斜視図である。それぞれ、（ａ）は逆回転規制部が傾斜した平面である場合、（ｂ）は逆回転規制部がθ方向の上流側から下流側に突出した曲面である場合、（ｃ）は逆回転規制部がθ方向の下流側から上流側に窪んだ曲面である場合である。
【図１９】実施形態に係るドラム駆動ギヤの変形例を示す斜視図であり、逆回転被規制部及び逆回転規制部がいずれも傾斜した平面である場合である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、図１〜図１６を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置１００の概略構成について、図１〜図３を用いて説明する。尚、本実施形態で、正回転方向（第１の回転方向）とは、回転部材に関して画像形成時の回転方向であり、逆回転方向（第２の回転方向）とは、正回転方向の逆方向の回転方向である。
【００１２】
［画像形成装置］
画像形成装置１００は、設置状態で、中間転写体としての中間転写ベルト８の下向き面に沿ってドラムカートリッジ１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋとしてカートリッジ化された画像形成部を配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、装置本体１０１を有する。
【００１３】
ドラムカートリッジ１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋは、現像装置４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、ドラムカートリッジ１ｙについて説明し、他のドラムカートリッジ１ｍ、１ｃ、１ｋについては、説明中の符号末尾のｙを、ｍ、ｃ、ｋに読み替えて説明されるものとする。ドラムカートリッジ１ｙは、感光ドラム２ｙを囲んで、帯電ローラ３ｙ、現像装置４ｙ、クリーニング装置６ｙを有している。ドラムカートリッジ１ｙの詳細については、後述する。
【００１４】
ドラムカートリッジ１ｙの下方には露光装置７が配置され、感光ドラム２ｙと中間転写ベルト８を挟んで対向する位置には一次転写ローラ５ｙが配置されている。感光ドラム２ｙは、アルミニウム製シリンダの外周面に、帯電極性が負極性の感光層を形成しており、駆動源としての駆動モータから駆動力を伝達されて、所定のプロセススピードで矢印方向（図２参照）に回転する。現像装置４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋの下方には、それぞれトナーボトル７０ｙ、７０ｍ、７０ｃ、７０ｋが配置される。画像形成によって現像装置４ｙ、４ｍ、４ｃ、４ｋで消費されたトナーは、それぞれトナーボトル７０ｙ、７０ｍ、７０ｃ、７０ｋから補給される。
【００１５】
中間転写ベルト８は、テンションローラ１１、二次転写対向ローラを兼ねた駆動ローラ１０、及び張架ローラ１３に掛け渡して支持され、駆動ローラ１０に駆動されて矢印Ｒ２方向に回転する。
【００１６】
二次転写部Ｔ２は、駆動ローラ１０で内側面を張架された中間転写ベルト８に二次転写ローラ１２を当接して構成される。二次転写ローラ１２に正極性の直流電圧が印加されることで、接地電位に接続された駆動ローラ１０との間にトナー像の転写電界が形成される。ベルトクリーニング装置９は、中間転写ベルト８にクリーニングブレードを摺擦させて、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト８の表面に付着した転写残トナーを除去する。
【００１７】
次に、この画像形成装置１００により画像形成を実行する場合の手順について、以下に説明する。ドラムカートリッジ１ｙでは、像担持体としての感光ドラム２ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト８に転写される。ドラムカートリッジ１ｍ、１ｃ、１ｋでは、それぞれ感光ドラム２ｍ、２ｃ、２ｋにマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト８に転写される。
【００１８】
分離ローラ１９は、シートカセット１８から搬送した記録材であるシートＳを１枚ずつ分離して、レジストローラ１４へ送り出す。レジストローラ１４は、停止状態でシートＳを受け入れて待機させ、中間転写ベルト８のトナー像にタイミングを合わせてシートＳを二次転写部Ｔ２へ送り込む。
【００１９】
中間転写ベルト８に一次転写された４色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されてシートＳへ一括二次転写される。４色のトナー像を二次転写されたシートＳは、定着装置１６に搬送される。定着装置１６は、ヒータを設けた定着ローラ１６ａに加圧ローラ１６ｂを圧接して加熱ニップを形成する。シートＳは、加熱ニップで加熱及び加圧を受けてトナー像を溶融させ、フルカラー画像を表面に定着される。定着装置１６で表面にトナー像を定着されたシートは、排出ローラ１５を通じて上部トレイ１７へ排出される。
【００２０】
図２に示すように、帯電ローラ３ｙは、感光ドラム２ｙに従動回転し、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されることにより、感光ドラム２ｙを一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置７（図１参照）は、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム２ｙの表面に画像の静電像を書き込む。露光装置７は、マゼンタ、シアン、ブラックの分解色画像についても同様に、それぞれの感光ドラム２ｍ、２ｃ、２ｋに対して静電像を書き込む。現像装置４ｙは、トナーを感光ドラム２ｙに移転させて静電像をトナー像に現像する。
【００２１】
図１に示すように、一次転写ローラ５ｙは、中間転写ベルト８を押圧して、感光ドラム２ｙと中間転写ベルト８との間に一次転写部Ｔ１ｙを形成する。一次転写ローラ５ｙに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム２ｙに担持された負極性のトナー像が、一次転写部Ｔ１ｙを通過する中間転写ベルト８へ一次転写される。クリーニング装置６ｙは、感光ドラム２ｙにクリーニングブレードを摺擦させて、一次転写部Ｔ１ｙを通過した感光ドラム２ｙの表面に付着した転写残トナーを除去する。除去されたトナーはトナー搬送スクリュ６０ｙによって搬送され、不図示のトナー排出口まで搬送されたのちに、トナー排出口より排出される。感光ドラム２ｙ、帯電ローラ３ｙ、現像装置４ｙ、クリーニング装置６ｙ等の各部材は、一体に結合してカートリッジ化されてドラムカートリッジ１ｙを構成する。ドラムカートリッジ１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋは、後述するドラム駆動ギヤ２２が駆動源により正回転方向に回転駆動される場合にシートに画像を形成可能である。
【００２２】
図３に示すように、ドラムカートリッジ１ｙは、画像形成装置１００に設けたカートリッジ装着部３４ｙに対して着脱可能に装着される。尚、図３では、ドラムカートリッジのうちでイエローのドラムカートリッジ１ｙのみを例示するが、不図示の他の色のドラムカートリッジ１ｍ、１ｃ、１ｋについても、カートリッジ装着部３４ｍ、３４ｃ、３４ｋに対して着脱可能に装着される。尚、ドラムカートリッジ１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋをカートリッジ装着部３４ｙ、３４ｍ、３４ｃ、３４ｋに装着する方向を挿入方向（回転軸線方向の一端側）Ｄ１、その反対の方向を引出方向（回転軸線方向の他端側）Ｄ２とする。
【００２３】
カートリッジ装着部３４ｙ、３４ｍ、３４ｃ、３４ｋは、開閉部材３０ｙ、３０ｍ、３０ｃ、３０ｋと、ガイド部材３１ｙ、３１ｍ、３１ｃ、３１ｋとを有する。開閉部材３０ｙ、３０ｍ、３０ｃ、３０ｋを開くと、カートリッジ装着スペースの下部にカートリッジ装着用のガイド部材３１ｙ、３１ｍ、３１ｃ、３１ｋが取り付けてある。このガイド部材３１ｙ、３１ｍ、３１ｃ、３１ｋには、ドラムカートリッジを挿入するときのガイドとなるガイド部３２ｙ、３２ｍ、３２ｃ、３２ｋが設けてある。このガイド部３２ｙ、３２ｍ、３２ｃ、３２ｋによって、ドラムカートリッジをガイドして挿入する。例えば、ガイド部３２ｙの最奥部まで挿入されたドラムカートリッジ１ｙに設けられた不図示の被規制部は、ガイド部３２ｙに設けられた規制部材３３ｙにより規制され、ドラムカートリッジ１ｙは引出方向Ｄ２に動かないように固定される。そして、開閉部材３０ｙ、３０ｍ、３０ｃ、３０ｋを閉じることによって、ドラムカートリッジ１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋを画像形成装置１００に装着する。
【００２４】
［ドラムカートリッジと装置本体との連結部の構成］
次に、ドラムカートリッジと装置本体１０１との連結部２４の構成について、図４〜図５を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明においては、複数の感光ドラムおける構成は同じものとして、Ｙステーションの構成において説明を実施する。ここでは、感光ドラム２、ドラム保持部材２１、ドラム駆動ギヤ（駆動ギヤ）２２など、各トナー色ごとに別個のドラムカートリッジに設けられる要素に関しては、用いるトナー色によらず代表して共通の符号を付して説明する。尚、ドラム駆動ギヤ２２は、装置本体１０１（図１参照）の支持部材１０１ａ（図１０参照）に対して回転可能に、且つ、支持部材１０１ａに感光ドラム２の回転軸線方向に移動可能に支持され、不図示の駆動源により回転駆動される。また、ドラム駆動ギヤ２２は、感光ドラム２の回転軸線方向で感光ドラム２と駆動連結する連結部２４を備え、感光ドラム２を駆動する。尚、本実施形態では、ドラム保持部材２１及び感光ドラム２を回転体としている。
【００２５】
図４に示すように、感光ドラム２の挿入方向Ｄ１の先端部にはドラム保持部材２１が一体的に固定されており、ドラム保持部材２１には中心部から挿入方向Ｄ１に突出したボス部２１ａが設けられている。ドラム駆動ギヤ２２には、中心部から引出方向Ｄ２に突出した円筒形状のボス部２２４が設けられている。ドラム保持部材２１のボス部２１ａとドラム駆動ギヤ２２のボス部２２４との先端部同士が嵌合することにより、感光ドラム２及びドラム保持部材２１は連結し、ドラム駆動ギヤ２２から回転駆動力を受けることで一体回転する。即ち、連結部２４は、後述する嵌合凹部２２１及び嵌合凸部２１１（図５参照）を有し、ドラム駆動ギヤ２２とドラム保持部材２１とを駆動連結する。尚、回転軸線方向で感光ドラム２側からドラム駆動ギヤ２２側を視た時の右回り方向をθ方向と定義する。
【００２６】
図５に示すように、ドラム駆動ギヤ２２のボス部２２４の引出方向Ｄ２の先端部には略三角形の断面の穴が設けられていて、嵌合凹部（凹部）２２１を形成している。嵌合凹部２２１は、回転軸線方向に凹んだ形状である。ドラム保持部材２１のボス部２１ａの挿入方向Ｄ１の先端部には、略三角柱形状の凸形状をした嵌合凸部（凸部）２１１が設けられている。嵌合凸部２１１は、回転軸線方向に突出した形状である。嵌合凸部２１１が嵌合凹部２２１に着脱可能に嵌合して駆動連結可能であり、結合により感光ドラム２及びドラム保持部材２１が連結される。図５及び図６に示すように、ドラム保持部材２１のボス部２１ａの嵌合凸部２１１は、側面が挿入方向Ｄ１に進むに連れて−θ方向に捩れた形状をしている。同様に、ドラム駆動ギヤ２２の嵌合凹部２２１は、穴の側面が挿入方向Ｄ１に進むに連れて−θ方向に捩れた形状をしている。即ち、嵌合凸部２１１及び嵌合凹部２２１は、ドラム駆動ギヤ２２の回転軸線を中心に同方向に捻じれた形状であり、ドラム駆動ギヤ２２が逆回転方向に回転した場合に、互いに軸方向に引き離す方向に力を発生する形状に形成されている。言い換えれば、嵌合凸部２１１及び嵌合凹部２２１は、ドラム駆動ギヤ２２が正回転したときに互いに引き込み力が発生するようにドラム保持部材２１の回転軸線を中心に同方向に捻じれた形状である。なお、嵌合凹部２２１をドラム保持部材２１側に、嵌合凸部２１１をドラム駆動ギヤ２２側に設けても良い。即ち、嵌合凸部２１１は、ドラム保持部材２１とドラム駆動ギヤ２２の一方に設けられ、嵌合凹部２２１は、ドラム保持部材２１とドラム駆動ギヤ２２の他方に設けられていれば良い。
【００２７】
図７に示すように、画像形成装置１００の画像形成時には、ドラム駆動ギヤ２２はθ方向に回転する。このとき、ドラム駆動ギヤ２２の嵌合凹部２２１に設けられた正回転当接部２２２と、ドラム保持部材２１の嵌合凸部２１１に設けられた正回転被当接部２１２とが当接する。これにより、ドラム駆動ギヤ２２の回転駆動がドラム保持部材２１に伝達され、感光ドラム２が回転する。即ち、ドラム保持部材２１は、ドラム駆動ギヤ２２の引出方向Ｄ２側に着脱可能に駆動連結され、ドラム駆動ギヤ２２の回転に伴って回転する。このとき、ドラム駆動ギヤ２２はθ方向に回転し、ドラム保持部材２１の嵌合凸部２１１がドラム駆動ギヤ２２の嵌合凹部２２１に食い込むように、ドラム保持部材２１は挿入方向Ｄ１の力を受けることになる。これにより、例えばドラム駆動ギヤ２２とドラム保持部材２１とのアライメントがずれたり、ドラム保持部材２１が引出方向Ｄ２の外乱を受けたりして、ドラム駆動ギヤ２２とドラム保持部材２１との連結が意図せず解除されてしまうことが防止される。
【００２８】
［感光ドラムの逆回転時に作用する力］
画像形成装置１００の画像形成時には、ドラム駆動ギヤ２２はθ方向に回転するが、画像形成プロセスが完了し画像形成動作を終えるときに、ドラム駆動ギヤ２２のθ方向への回転が停止したあと、−θ方向に０．１〜１秒ほど回転して停止する。尚、このときに、ドラム駆動ギヤ２２は、例えば大きくて１２０度程度まで回転する。
【００２９】
この動作の目的について説明する。画像形成終了時には、感光ドラム２とクリーニングブレード６の当接位置において、クリーニングブレード６によって掻きとられたトナーが感光ドラム２に固着する可能性がある。この場合、次回の画像形成時に感光ドラム２に固着したトナーが感光ドラム２の回転によってクリーニングブレード６と感光ドラム２の当接位置に繰り返し突入してしまう場合がある。この場合、感光ドラム２が回転トルク変動を生じ一定速度回転を維持できず、その結果、感光ドラム２の円周表面上の潜像位置に副走査方向のずれが生じ、画像に挿入方向Ｄ１に延びるスジが発生するという虞がある。
【００３０】
このような画像品質の低下を抑制するために、画像形成装置１００の画像形成終了後に感光ドラム２を−θ方向に回転させるようにしている。これにより、感光ドラム２とクリーニングブレード６の当接位置に溜まったトナーを感光ドラム２の円周表面上に拡散させるようにして、トナーが感光ドラム２上に固着しにくくすることで、画像品質の低下を抑制することができる。
【００３１】
図８に示すように、ドラム駆動ギヤ２２が−θ方向に回転する際は、ドラム駆動ギヤ２２に設けられた嵌合凹部２２１の逆回転当接部２２３と、ドラム保持部材２１の嵌合凸部２１１に設けられた逆回転被当接部２１３とが当接する。このとき、ドラム保持部材２１の嵌合凸部２１１がドラム駆動ギヤ２２の嵌合凹部２２１から受ける力は、ドラム保持部材２１を引出方向Ｄ２へ離す力である。このとき、図９に示すように、逆回転当接部２２３から逆回転被当接部２１３へは力Ｆ２が作用し、逆回転被当接部２１３から逆回転当接部２２３へは力Ｆ２の反作用による力Ｆ１が作用する。ここで、力Ｆ１、Ｆ２は、それぞれ３か所の逆回転当接部２２３及び逆回転被当接部２１３の合力とする。
【００３２】
これにより、ドラム駆動ギヤ２２は力Ｆ１の挿入方向Ｄ１成分の連結解除力ｆ１を受けると共に、感光ドラム２は力Ｆ２の引出方向Ｄ２成分の連結解除力ｆ２を受ける。このため、ドラム駆動ギヤ２２と感光ドラム２とが連結解除力ｆ１、ｆ２を反力として受けることで連結を解除する方向へ動いてしまう虞がある。本実施形態では、例えば、ガイド部３２ｙの最奥部まで挿入されたドラムカートリッジ１ｙに設けられた不図示の被規制部は、ガイド部３２ｙに設けられた規制部材３３ｙにより引出方向Ｄ２に動かないように固定されている（図３参照）。これにより、ドラム駆動ギヤ２２と感光ドラム２との間で連結解除力ｆ１、ｆ２が発生しても、連結が解除されることを防止している。
【００３３】
図１０に示すように、ドラム駆動ギヤ２２の挿入方向Ｄ１側には、ボス部２２４と略同径で、挿入方向Ｄ１に突出した円筒形状の円筒軸部２２６が設けられている。この円筒軸部２２６は、装置本体１０１に固定された軸受部材２２５によって回転可能に支持され、画像形成中はθ方向に回転する。ボス部２２４及び円筒軸部２２６の内周側は回転軸線方向に連通しており、ボス部２２４の内周側には連結部２４から挿入方向Ｄ１に突出した円筒形状のリブ２２７が設けられている。リブ２２７の挿入方向Ｄ１側の端面は、回転軸線方向に垂直な円環形状の第１突き当て面２２７ａとされている。即ち、ドラム駆動ギヤ２２は、挿入方向Ｄ１を向いた第１突き当て面２２７ａを有する。
【００３４】
円筒軸部２２６の内部には、支持部材１０１ａに対してドラム駆動ギヤ２２を引出方向Ｄ２に押圧する圧縮コイルばねからなるコイルばね（付勢部材）４０が設けられている。即ち、コイルばね４０は、回転軸線方向に関して第１突き当て面２２７ａと支持部材１０１ａとの間に設けられ、ここでは、摺動部材としての摺擦板２２９と支持部材１０１ａとの間に直接介在されている。コイルばね４０は、摺擦板２２９を介してドラム駆動ギヤ２２を支持部材１０１ａに対してドラム保持部材２１に向けた引出方向Ｄ２（付勢方向）に付勢する。コイルばね４０の付勢力は、逆回転当接部２２３が受ける挿入方向Ｄ１成分の連結解除力ｆ１よりも大きく設定されている。これにより、ドラム駆動ギヤ２２の逆回転時でも、感光ドラム２とドラム駆動ギヤ２２の連結が解除されることはない。
【００３５】
コイルばね４０の挿入方向Ｄ１側の端部は固定端４１として装置本体１０１に固定されて設けられた支持部材１０１ａに固定され、コイルばね４０の引出方向Ｄ２側の端部は自由端４２として摺擦板２２９と接触している。ドラム駆動ギヤ２２が回転したときに、コイルばね４０とドラム駆動ギヤ２２が直接接触し回転摺擦によって摩耗するのを抑制するために、コイルばね４０とドラム駆動ギヤ２２との間には摺擦板２２９が設けられている。摺擦板２２９は、円板部を有し、円筒軸部２２６の内部で感光ドラム２の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。摺擦板２２９は、円筒軸部２２６の内部において挿入方向Ｄ１を向いて形成された第１突き当て面２２７ａとコイルばね４０との間に介在され、後述する距離Ｇ２だけ回転可能に設けられている。
【００３６】
摺擦板２２９は、引出方向Ｄ２側に、回転軸線方向に直交する円形状の第２突き当て面２２９ａを有している。摺動面としての第２突き当て面２２９ａは、ドラム駆動ギヤ２２の第１突き当て面２２７ａと摺動可能である。即ち、第２突き当て面２２９ａは、第１突き当て面２２７ａに回転軸線方向から突き当たると共に第１突き当て面２２７ａに対して摺動しながら相対回転可能である。ドラム駆動ギヤ２２の回転時には、摺擦板２２９とコイルばね４０とは相対回転せず、摺擦板２２９の第２突き当て面２２９ａとドラム駆動ギヤ２２の第１突き当て面２２７ａとは摺擦して相対回転する。このため、摺擦板２２９は、ドラム駆動ギヤ２２との回転摺擦によって摩耗するのを抑制するために、摺動性の高いＰＯＭなどの合成樹脂によって成形されている。
【００３７】
ここで、コイルばね４０は金属製のワイヤからなり、自由端４２はワイヤの切断部となっている。ドラム駆動ギヤ２２が回転したときに、ドラム駆動ギヤ２２と摺擦板２２９の摩擦力ｄ１がコイルばね４０の自由端４２と摺擦板２２９の摩擦力ｄ２よりも大きい場合、ドラム駆動ギヤ２２と摺擦板２２９とが連れ回る可能性がある。この場合、コイルばね４０と摺擦板２２９とが摺擦し、ワイヤの切断部により摺擦板２２９が摩耗したり、摺動騒音が発生する虞がある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、コイルばね４０と摺擦板２２９との相対回転を無くすことにより、摺擦板２２９の摩耗を防止するようにしている。このため、本実施形態では、図１１に示すように、ドラム駆動ギヤ２２がθ方向に回転した場合に、摺擦板２２９が支持部材１０１ａに対して相対回転することを規制する規制機構２３を設けている。規制機構２３は、摺擦板２２９に設けられた規制突起２３１の規制部２３２と、支持部材１０１ａに設けられた被規制部材２４０の被規制部２４１とを有している。規制突起２３１は、摺擦板２２９の周縁に沿った位置から挿入方向Ｄ１へ突出した部位であり、断面円弧形状の柱形状を成している。第１係合部としての規制部２３２は、摺動面としての第２突き当て面２２９ａから回転軸線方向に突出するように設けられている。具体的には、規制部２３２は、規制突起２３１に形成され、θ方向の下流側を向いた回転軸線方向に沿った平面としている。被規制部材２４０は、支持部材１０１ａから引出方向Ｄ２へ突出した部位であり、断面円弧形状の柱形状を成している。第２係合部としての被規制部２４１は、装置本体１０１に設けられ、回転軸線方向に突出され、ドラム駆動ギヤ２２が正回転しているときに、規制部２３２と係合可能である。具体的には、被規制部２４１は、被規制部材２４０に形成され、θ方向の上流側を向いた回転軸線方向に沿った平面としている。規制部２３２及び被規制部２４１は、いずれも回転軸線方向に沿った平面であるので、ドラム駆動ギヤ２２がθ方向に回転して互いに当接した際に、回転軸線方向に付勢力が発生することが無く、軸受等に負荷が掛かることを抑制できる。尚、本実施形態では、規制部２３２及び被規制部２４１が２つずつ、後述する第１当接部２３４及び第２当接部２４２が２つずつ、回転方向に約９０度の間隔で設けられている。
【００３９】
規制部２３２は、ドラム駆動ギヤ２２が正回転方向に回転した場合に、支持部材１０１ａの被規制部材２４０に当接することにより摺擦板２２９が支持部材１０１ａに対して回転することを規制する。即ち、摺擦板２２９は、規制部２３２と被規制部２４１が係合することで装置本体１０１に対する摺擦板２２９の正回転方向の回転が規制される。被規制部２４１は、ドラム駆動ギヤ２２が正回転方向に回転した場合に、規制部２３２に対して正回転方向に対向して設けられ、ドラム駆動ギヤ２２がθ方向に回転した場合に規制部２３２に当接し、摺擦板２２９と支持部材１０１ａとの相対回転が止まる。２つの規制部２３２は、少なくともどれか１つが被規制部２４１に当接すればよい。その結果、ドラム駆動ギヤ２２回転時に摺擦板２２９が連れ回り続けるのを防止し、コイルばね４０と摺擦板２２９の摺擦を無くすことで摺擦板２２９の摩耗を防止できる。即ち、回転駆動を伝達する連結部２４における回転部材と固定部材との間に設けられたコイルばね４０に起因する摩耗及び騒音の発生を抑制することができると共に、摺擦板２２９の長寿命化を図ることができる。
【００４０】
次に、ドラム駆動ギヤ２２の逆回転時のドラム駆動ギヤ２２と摺擦板２２９に掛かる力について説明する。上述したように、ドラム駆動ギヤ２２の逆回転時には、ドラム駆動ギヤ２２が挿入方向Ｄ１へ動いて感光ドラム２との連結が解除されてしまうのを防ぐ必要がある。このため、コイルばね４０の加圧力ｆ５は、逆回転当接部２２３が挿入方向Ｄ１へ受ける力ｆ１よりも大きく設定されている。図１２に示すように、ドラム駆動ギヤ２２の逆回転時には、摺擦板２２９とドラム駆動ギヤ２２は力をお互いに作用しあうため、回転摺擦による摩擦力が発生する。駆動システムの長寿命化、あるいは装置の小型軽量化のためには、コイルばね４０の付勢力は小さくするのが望ましい。
【００４１】
そこで、本実施形態では、ドラム駆動ギヤ２２が−θ方向に回転した場合に、コイルばね４０の付勢方向と同方向に付勢力を発生する補助付勢部２５を設けている。補助付勢部２５は、摺擦板２２９に設けられた規制突起２３１の第１当接部２３４と、支持部材１０１ａに設けられた被規制部材２４０の第２当接部２４２とを有している。
【００４２】
第１当接部２３４は、摺擦板２２９に設けられ、ドラム駆動ギヤが逆回転した場合に、装置本体側と当接する。具体的には、第１当接部２３４は、規制突起２３１に形成され、θ方向の上流側を向いた回転軸線方向及び逆回転方向に交差する方向に傾斜した平面としている。本実施形態では、第１当接部２３４は、コイルばね４０の付勢方向に関して上流側よりも下流側の方が逆回転方向に関して下流側に傾斜した傾斜面である。即ち、第１当接部２３４は、引出方向（付勢方向）Ｄ２に関して下流側に向かう程、−θ方向に関して下流側に向かうように傾斜した傾斜面である。第２当接部２４２は、装置本体１０１に設けられ、第１当接部２３４と当接可能である。具体的には、第２当接部２４２は、被規制部材２４０に形成され、θ方向の下流側を向いた回転軸線方向に沿った平面としている。第２当接部２４２は、ドラム駆動ギヤ２２が逆回転方向に回転した場合に、第１当接部２３４が当接する。本実施形態では、第２当接部２４２は、回転軸線方向に沿った平面と逆回転方向に沿った回転軸線方向に直交する平面との交差部に設けられた角部である。ここでの角部の形状としては、略直角形状の角部としたり、あるいは適宜な角取りを施した円弧形状としてもよい。これにより、ドラム駆動ギヤ２２が−θ方向に回転するとき、ドラム駆動ギヤ２２と摺擦板２２９との間に働く摩擦力により摺擦板２２９が連れ回り、第１当接部２３４が第２当接部２４２と当接して摺擦板２２９は回転を停止する。
【００４３】
更に、補助付勢部２５によるアシスト力について、図１３を用いて詳細に説明する。第１当接部２３４の傾斜面は、第２当接部２４２と当接された状態でドラム駆動ギヤ２２が逆回転している場合に、回転軸線方向に関して、摺擦板２２９がドラム駆動ギヤ２２に向かう方向に装置本体１０１から力を受けるように形成されている。具体的に説明する。第１当接部２３４が第２当接部２４２から受ける作用反作用力をＦ３とする。この作用反作用力の引出方向Ｄ２成分のアシスト力Ｆａ１は、第１当接部２３４と第２当接部２４２の接触部における第１当接部２３４の表面の傾斜角をφとすると、Ｆａ１＝Ｆ３×ｃｏｓφの関係が成り立つ。その結果、ドラム駆動ギヤ２２が摺擦板２２９から受ける引出方向Ｄ２の力は加圧力Ｆ５とアシスト力Ｆａ１との合計になる。傾斜角φは、１０度〜８０度の範囲に設定するのが望ましい。なお、傾斜面は、第２当接部２４２側に形成して、上述のように、ドラム駆動ギヤ２２が逆回転している場合に摺擦板２２９がドラム駆動ギヤ２２に向かう方向に力を受けるようにしても良い。即ち、傾斜面は、第１当接部２３４もしくは第２当接部２４２の一方に、ドラム保持部材２１の回転軸線方向に傾斜するように形成されていれば良い。
【００４４】
逆回転時のドラム駆動ギヤ２２、感光ドラム２、摺擦板２２９の回転タイミングについて、図１４を用いて説明する。図７及び図８に示すように、逆回転当接部２２３と逆回転被当接部２１３との間には、距離Ｇ１のクリアランスが設定されている。このため、図１４に示すように、ドラム駆動ギヤ２２が、図７に示す状態から逆回転を開始しても（ｔ１）、感光ドラム２はすぐには逆回転を開始しない。そして、Ｔ１経過後のｔ３において、クリアランスの距離Ｇ１が０になり、逆回転当接部２２３が逆回転被当接部２１３に当接してから回転を開始する。
【００４５】
ここで、図１５に示すように、第１当接部２３４と第２当接部２４２においては、距離Ｇ２のクリアランスが設けられている。ドラム駆動ギヤ２２が逆回転すると、摺擦板２２９が連れ回ることで距離Ｇ２が減少していく。摺擦板２２９の第１当接部２３４と第２当接部２４２とのクリアランスの距離Ｇ２は、上述の距離Ｇ１が０になるまでの時間より早く０になり、第１当接部２３４と第２当接部２４２が当接するように設定されている。即ち、規制部２３２と被規制部２４１が当接（係合）した状態から第１当接部２３４と第２当接部２４２が当接した状態に切り換わる場合の摺擦板２２９の回転角度は、連結部２４の遊びの角度より小さくなるように設定されている。具体的には、この場合の摺擦板２２９の回転角度は、ドラム駆動ギヤ２２の回転方向が正回転方向から逆回転方向に切り換わる場合の連結部２４の遊びの角度より小さくなるように設定されている。これにより、ドラム駆動ギヤ２２が逆回転を開始してから、Ｔ２経過後のｔ２において、第１当接部２３４と第２当接部２４２が当接し、摺擦板２２９は回転を停止する。回転を停止したと同時にアシスト力Ｆａ１が発生し、その後、ｔ３において、感光ドラム２が逆回転を開始する。よって、連結解除力ｆ１が発生する前に、必ずアシスト力Ｆａ１を発生させることができる。
【００４６】
上述したように、本実施形態の画像形成装置１００によれば、ドラム駆動ギヤ２２と支持部材１０１ａとの間に摺擦板２２９を設けている。また、画像形成装置１００は、ドラム駆動ギヤ２２が正回転方向に回転した場合に、摺擦板２２９が支持部材１０１ａに対して相対回転することを規制する規制機構２３を有している。このため、ドラム駆動ギヤ２２と支持部材１０１ａとの間に設けられ、支持部材１０１ａに対してドラム駆動ギヤ２２を離隔する方向に付勢するコイルばね４０において、ドラム駆動ギヤ２２及び支持部材１０１ａに対する摩擦の発生を抑制することができる。
【００４７】
また、本実施形態の画像形成装置１００によれば、ドラム駆動ギヤ２２が−θ方向に回転した場合に、コイルばね４０の付勢方向と同方向に付勢力を発生する補助付勢部２５を設けている。このため、コイルばね４０の加圧力Ｆ５を低く設定することができるので、画像形成装置１００が画像形成中の摺擦板２２９とドラム駆動ギヤ２２の摺擦抵抗を少なくすることができる。これにより、動作時における騒音の低減や、摩耗片の発生による動作不良の抑制、駆動システムの高寿命化に貢献可能であり、画像形成装置１００の寿命増加及び静音化を達成可能である。
【００４８】
尚、上述した本実施形態の画像形成装置１００では、規制部２３２及び被規制部２４１が２つずつ、第１当接部２３４及び第２当接部２４２が２つずつ設けられた場合について説明したが、これには限られない。これらは単数であってもよく、あるいは３つ以上であってもよい。
【００４９】
また、上述した本実施形態の画像形成装置１００では、規制機構２３及び補助付勢部２５を感光ドラムを駆動回転するための連結部２４に設けた場合について説明したが、設置対象はこれには限られない。例えば、中間転写体や現像スリーブを駆動するための連結部に適用してもよい。
【００５０】
また、本実施形態では、第１当接部２３４は、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した平面である場合について説明しているが、これには限られない。例えば、図１７（ａ）に示すように、第１当接部２３４Ａは、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した傾斜面であって、θ方向の下流側から上流側に突出した曲面であってもよい。あるいは、例えば、図１７（ｂ）に示すように、第１当接部２３４Ｂは、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した傾斜面であって、θ方向の上流側から下流側に窪んだ曲面であってもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、第１当接部２３４は傾斜面であり、第２当接部２４２は被規制部材２４０の角部である場合について説明しているが、これには限られない。即ち、第１当接部２３４及び第２当接部２４２の少なくとも一方が、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した傾斜面であればよい。例えば、図１８（ａ）に示すように、第１当接部２３４Ｃは、回転軸線方向に沿った平面と回転軸線方向に直交する平面との交差部に設けられた角部である。ここでの角部の形状としては、略直角形状の角部としたり、あるいは適宜な角取りを施した円弧形状としてもよい。この場合、第２当接部２４２Ａは、被規制部材２４０に形成され、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した平面であるようにしている。これにより、ドラム駆動ギヤ２２が−θ方向に回転するとき、ドラム駆動ギヤ２２と摺擦板２２９との間に働く摩擦力により摺擦板２２９が連れ回り、第１当接部２３４Ｃが第２当接部２４２Ａと当接して摺擦板２２９は回転を停止する。
【００５２】
また、図１８（ａ）に示す実施形態では、第２当接部２４２Ａは、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した平面である場合について説明しているが、これには限られない。例えば、図１８（ｂ）に示すように、第２当接部２４２Ｂは、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した傾斜面であって、θ方向の上流側から下流側に突出した曲面であってもよい。あるいは、例えば、図１８（ｃ）に示すように、第２当接部２４２Ｃは、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した傾斜面であって、θ方向の下流側から上流側に窪んだ曲面であってもよい。
【００５３】
また、上述した各実施形態では、第１当接部２３４及び第２当接部２４２の一方が傾斜面、他方が角部である場合について説明しているが、これには限られない。例えば、図１９に示すように、第１当接部２３４及び第２当接部２４２Ａのそれぞれを、付勢方向に関して下流側に向かう程、逆回転方向に関して下流側に向かうように傾斜した傾斜面としてもよい。この場合、第１当接部２３４及び第２当接部２４２Ａはいずれも平面で、回転軸線方向に対する傾斜角度は同じにすることが好ましい。
【００５４】
［実施例］
ドラム駆動ギヤ２２が受ける引出方向Ｄ２の力の合力について、本実施形態による実施例と、補助付勢部２５を有さない比較例とを比較した。図１６に示すように、比較例において、逆回転後の合力を実施例における合力と等しく維持するためには、加圧力Ｆ５を高く設定する必要があることが分かる。即ち、本実施例によれば、補助付勢部２５を有さない従来の構成に比べて、加圧力Ｆ５を低く設定可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００５５】
１ｃ，１ｋ，１ｍ、１ｙ…ドラムカートリッジ（画像形成部）、２…感光ドラム（回転体、像担持体）、２１…ドラム保持部材（回転体）、２２…ドラム駆動ギヤ（駆動ギヤ）、２４…連結部、４０…コイルばね（付勢手段、圧縮コイルばね）、１００…画像形成装置、１０１…装置本体、１０１ａ…支持部材、２１１…嵌合凸部（凸部）、２２１…嵌合凹部（凹部）、２２７ａ…第１突き当て面、２２９…摺擦板（摺動部材）、２２９ａ…第２突き当て面（摺動面）、２３２…規制部（第１係合部）、２３４，２３４Ａ，２３４Ｂ，２３４Ｃ…第１当接部、２４１…被規制部（第２係合部）、２４２，２４２Ａ，２４２Ｂ，２４２Ｃ…第２当接部、Ｄ１…挿入方向（回転軸線方向の一端側）、Ｄ２…引出方向（回転軸線方向の他端側）。
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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