(57)【要約】【課題】電子写真方式の画像形成装置において、比較的厚みのあるシート状記録媒体に印刷を行う場合でも、尾引きの発生を抑えつつ、画像のにじみを抑制することにある。【解決手段】定着装置は、ハウジング２１と、ヒートローラ２２と、加圧ローラ２３とを備えている。ハウジング２１は、ガイド部３１と、押さえプーリー３５とを有している。ガイド部３１は、ヒートローラ２２側の面にトナー像が形成される封筒Ｐが定着ローラ対２２，２３にニップされるよう封筒Ｐを案内する。また、ガイド部３１は、その下流側の端部に、定着ローラ対２２，２３にニップされた封筒Ｐの後端部を下方から支持する先端部３１ａが設けられている。押さえプーリー３５は、ガイド部３１の先端部３１ａよりも上流側に配され、定着ローラ対２２，２３にニップされた封筒Ｐに対し上方から当接可能である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状記録媒体上のトナー像を定着させるための、画像形成装置の定着装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに回転自在に保持された第１ローラと、
前記第１ローラに対向して前記第１ローラに当接するよう配され、前記ハウジングに回転自在に保持された第２ローラとを備え、
前記ハウジングは、
前記第１及び第２ローラに対し前記シート状記録媒体の搬送方向上流側に配され、前記第１ローラ側の面にトナー像が形成されたシート状記録媒体が前記第１及び第２ローラにニップされるよう前記シート状記録媒体を案内するガイド部であって、その下流側の端部に、前記第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体の搬送方向上流側の部分を前記第２ローラ側から支持する先端部が設けられた前記ガイド部と、
前記ガイド部の先端部よりも用紙搬送方向上流側に配され、前記第１及び第２ローラにニップされた前記シート状記録媒体に対し前記第１ローラ側から当接可能な押さえプーリーとを有する、
画像形成装置の定着装置。
【請求項２】
前記押さえプーリーは、その外周面に、周方向に設けられた複数の突起を有している、請求項１に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項３】
前記シート状記録媒体は封筒であり、
前記押さえプーリーは、前記第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体の幅方向中央から幅方向に４２．４〜５２．５mm離れた位置で前記シート状記録媒体に当接するよう配されている、
請求項１又は２に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項４】
前記押さえプーリーは、前記第１及び第２ローラの軸方向と平行な方向に移動可能である、請求項１から３のいずれか１つに記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項５】
前記ハウジングは、前記押さえプーリーを前記第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体に対して前記第２ローラ側に付勢し、前記押さえプーリーに前記第１ローラ側に力が作用した場合に、前記押さえプーリーが前記第１ローラ側に移動するのを可能にする付勢部材をさらに有する、請求項１から４のいずれか１つに記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項６】
像坦持体と、
前記像坦持体に対し前記シート状記録媒体の搬送方向下流側に配置され、ハウジングと、前記ハウジングに回転自在に保持された第１ローラと、前記第１ローラに対向して前記第１ローラに当接して配され前記ハウジングに回転自在に保持された第２ローラとを含む定着装置であって、前記ハウジングが、前記第１及び第２ローラに対し前記シート状記録媒体の搬送方向上流側に配され、前記第１ローラ側の面にトナー像が形成されたシート状記録媒体が前記第１及び第２ローラにニップされるよう前記シート状記録媒体を案内するガイド部であって、その下流側の端部に、前記第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体の搬送方向上流側の部分を前記第２ローラ側から支持する先端部が設けられた前記ガイド部を有する、前記定着装置と、
前記定着装置のガイド部の先端部よりも搬送方向上流側に配され、前記第１及び第２ローラにニップされた前記シート状記録媒体に対し前記第１ローラ側から当接可能な押さえプーリーと、
を備えた画像形成装置。
【請求項７】
像坦持体と、
前記像坦持体に対し前記シート状記録媒体の搬送方向下流側に配置された、請求項１から５のいずれか１つに記載の定着装置と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、特に、シート状記録媒体上のトナー像を定着させるための定着装置及びこれを備えた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、プリンタ等の画像形成装置は、感光体ドラム等の像坦持体と、像坦持体に対し、用紙等のシート状記録媒体の搬送方向下流側に配された定着装置とを備えている。定着装置は、ヒータを内蔵するヒートローラと、これに対向して配され、ヒートローラに圧接される加圧ローラとで構成される定着ローラ対を有している。像坦持体からトナー像が転写されたシート状記録媒体は、下流側に搬送され、定着ローラ対にニップされることによりトナー像が溶融定着される。
【０００３】
ところで、近年の画像形成装置は、市場の要求を受け、単位時間当たりの印刷枚数の増加、つまり高速機化が進んでいる。これに伴い、画像形成装置内での紙送り速度も速くなってきている。しかしながら、紙送り速度が速くなると、定着装置において、尾引きが発生し易くなる。
【０００４】
そこで、尾引きの発生を解消するために、例えば、図１に示す定着装置１のように、定着ローラ対５ａ，５ｂに対し搬送方向上流側に設けられた搬送ガイド３において、先端部３ａを比較的高い位置に設けることが行われている。このような定着装置１において、普通紙等がニップされる場合は、紙自体が柔らかく撓みやすいので、搬送ガイド３の先端部３ａの位置が比較的高くても不都合は生じない。
【０００５】
しかし、封筒Ｐがニップされた場合は、厚手な上に袋状になっている。このため、下流側に搬送されるにつれ、封筒Ｐの内側の空気が下流側に押しやられて膨らみ、封筒Ｐの上流側の部分（後端部ともいう）は、搬送ガイド３の先端部３ａにより下方から支持されることで、図１に示すように、上方に跳ね上がり易くなる。このような状態で封筒Ｐが下流側に搬送されると、封筒Ｐ上のトナー像がヒートローラ５ａに擦られながら搬送されて、画像のにじみが生じてしまう。このような不都合を回避するため、搬送ガイド３の先端部３ａは、一定以上の高さにすることができない。
【０００６】
関連する技術として、例えば、下記特許文献１乃至３に示されるものがある。
【特許文献１】特開平１０−２４５１４３号公報
【特許文献２】特開２００４−３０７１８７号公報
【特許文献３】特開２００６−２６７３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電子写真方式の画像形成装置において、比較的厚みのあるシート状記録媒体に印刷を行う場合でも、尾引きの発生を抑えつつ、画像のにじみを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明１に係る定着装置は、シート状記録媒体上のトナー像を定着させるための、画像形成装置の定着装置であって、ハウジングと、第１ローラと、第２ローラとを備えている。第１ローラは、ハウジングに回転自在に保持されている。第２ローラは、第１ローラに対向して第１ローラに当接するよう配され、ハウジングに回転自在に保持されている。ハウジングは、ガイド部と、押さえプーリーとを有している。ガイド部は、第１及び第２ローラに対しシート状記録媒体の搬送方向上流側に配され、第１ローラ側の面にトナー像が形成されるシート状記録媒体が第１及び第２ローラにニップされるようシート状記録媒体を案内する。また、ガイド部は、その下流側の端部に、第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体の搬送方向上流側の部分を第２ローラ側から支持する先端部が設けられている。押さえプーリーは、ガイド部の先端部よりも用紙搬送方向上流側に配され、第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体に対し第１ローラ側から当接可能である。
【０００９】
この定着装置では、シート状記録媒体は、下流側に搬送される際にハウジングのガイド部に案内されて、第１及び第２ローラにニップされる。これにより、シート状記録媒体上にトナー像が定着される。このとき、両ローラにニップされたシート状記録媒体は、後端部が、ガイド部の先端部によって支持されることにより第１ローラ側に跳ね上がる可能性がある。しかし、後端部は、跳ね上がった場合にも、押さえプーリーに第１ローラ側から当接される。このため、シート状記録媒体の後端部の跳ね上がりが抑制され、シート状記録媒体上のトナー像が第１ローラに擦られて画像のにじみが生じるのを抑えることができる。
【００１０】
したがって、この定着装置によれば、ガイド部の先端部が比較的高い位置に設けられた場合でも、尾引きが発生するのを抑えられるとともに、封筒のような厚手のシート状記録媒体が搬送された場合でも、後端部の跳ね上がりを抑えて画像のにじみを抑えることができる。
【００１１】
発明２に係る定着装置は、発明１の定着装置において、押さえプーリーは、その外周面に、周方向に設けられた複数の突起を有している。
【００１２】
この定着装置では、ニップされたシート状記録媒体の後端部に対して、押さえプーリーは、複数の突起によって当接するため、シート状記録媒体に対する接触面積が少なくなる。このため、押さえプーリーの表面に付着したトナーが、後から搬送されるシート状記録媒体に付着した場合に、目立たなくすることができる。
【００１３】
発明３に係る定着装置は、発明１又は２の定着装置において、シート状記録媒体は封筒である。そして、押さえプーリーは、第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体の幅方向中央から幅方向に４２．４〜５２．５mm離れた位置でシート状記録媒体に当接するよう配されている。
【００１４】
このような構成により、押さえプーリーは、ニップされた封筒の幅方向のエッジ付近に当接する。これにより、押さえプーリーは、封筒に対し、その印刷マージン領域外において接触することが可能となり、押さえプーリーに付着したトナーによって、封筒の印字マージン領域で画像汚れが生じるのを抑えることができる。
【００１５】
なお、４２．４〜５２．５mmとの数値は、種々の定型サイズの封筒のうち、流通量の多い種の封筒の幅方向寸法を考慮して決められた数値である。
【００１６】
発明４に係る定着装置は、発明１から３のいずれか１つの定着装置において、押さえプーリーは、第１及び第２ローラの軸方向と平行な方向に移動可能である。
【００１７】
この定着装置では、実際に用いるシート状記録媒体の種類に応じて、押さえプーリーの軸方向位置を調整することができ、画像汚れを抑えることができる。
【００１８】
発明５に係る定着装置は、発明１から４のいずれか１つの定着装置において、ハウジングは、付勢部材をさらに有する。付勢部材は、押さえプーリーを第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体に対して第２ローラ側に付勢し、押さえプーリーに第１ローラ側に力が作用した場合に、押さえプーリーが第１ローラ側に移動するのを可能にする。
【００１９】
この定着装置では、例えばジャムが生じ場合に、用紙等を引っ張ることで、押さえプーリーに対し強い力が加わっても、付勢部材の作用により押さえプーリーが第１ローラ側に退避できるため、用紙等の損傷を回避することができる。特に、押さえプーリーが突起を有する場合に、これらが用紙等に刺さって破れるのを回避することができる。
【００２０】
発明６に係る画像形成装置は、像坦持体と、定着装置と、押さえプーリーとを備えている。定着装置は、像坦持体に対しシート状記録媒体の搬送方向下流側に配置され、ハウジングと、ハウジングに回転自在に保持された第１ローラと、第１ローラに対向して第１ローラに当接して配されハウジングに回転自在に保持された第２ローラとを含む。ハウジングは、第１及び第２ローラに対しシート状記録媒体の搬送方向上流側に配され、第１ローラ側の面にトナー像が形成されたシート状記録媒体が第１及び第２ローラにニップされるようシート状記録媒体を案内するガイド部を有する。ガイド部は、その下流側の端部に、第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体の搬送方向上流側の部分を第２ローラ側から支持する先端部が設けられている。押さえプーリーは、定着装置のガイド部の先端部よりも搬送方向上流側に配され、第１及び第２ローラにニップされたシート状記録媒体に対し第１ローラ側から当接可能である。
【００２１】
発明７に係る画像形成装置は、像坦持体と、定着装置とを備えている。定着装置は、像坦持体に対しシート状記録媒体の搬送方向下流側に配置された、発明１から５のいずれか１つの装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ガイド部の先端部が比較的高い位置に設けられた場合でも、尾引きが発生するのを抑えられるとともに、封筒のような厚手のシート状記録媒体が搬送された場合でも、後端部の跳ね上がりを抑えて画像のにじみを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜複合機の全体構成＞
図２に、本発明の一実施形態が採用された複合機（画像形成装置）１０を示す。なお、図２において、定着ユニット１３等の各部は模式的に示されている。
【００２４】
この複合機１０は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等としての機能を併せ持つ画像形成装置である。複合機１０は、感光体ドラム（像坦持体）１１を含む画像形成部１２、後述する定着ユニット（定着装置）１３、給紙カセット４６、手差しトレイ４７等を備えている。
【００２５】
画像形成部１２は、感光体ドラム１１のほか、感光体ドラム１１の周囲に周方向に並んで配置された帯電装置４１、露光装置４２、現像装置４３、転写装置４４、クリーニング装置４５が配置されている。これらが協働して後述する画像形成動作を行う。具体的に、帯電装置４１は、感光体ドラム１１表面を一様に帯電するための装置である。露光装置は４２は、帯電した感光体ドラム１１表面に光を照射して静電潜像を生成するための装置である。現像装置４３は、感光体ドラム１１表面にトナーを供給してトナー像を生成するための装置である。転写装置４４は、感光体ドラム１１表面のトナー像を用紙等に転写するための装置である。クリーニング装置４５は、転写後の感光体ドラム１１表面に残留するトナーを回収するための装置である。
【００２６】
給紙カセット４６には、シート状記録媒体として、用途に応じて、普通紙のほか、封筒、厚紙などが収容される。封筒としては、市販の種々の定型サイズのものが収納可能である。
【００２７】
手差しトレイ４７は、複合機１０本体の側方に設けられている。手差しトレイ４７にも、給紙カセット４６と同様に、普通紙、封筒など、種々のシート状記録媒体をセットすることができる。
【００２８】
また、複合機１０は、図示しないコントローラを備えている。コントローラは、マイクロコンピュータによって構成され、制御プログラムに従って演算処理するＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算結果等を格納する読み書き可能なＲＡＭ（Random Access Memory）等を有している。コントローラは、定着ユニットのヒータの温度制御や、印刷指示を受けたときの画像形成部に対する印字指示等を行う。
【００２９】
＜定着ユニットの構成＞
次に、図３乃至図６を参照しながら、定着ユニット１３について説明する。
【００３０】
定着ユニット１３は、画像形成部１２においてトナー像が転写された用紙等にトナー像を溶融定着するための装置であり、感光体ドラム１１に対し、用紙搬送方向下流側に配置されている。
【００３１】
定着ユニット１３は、ハウジング２１と、ヒートローラ（第１ローラ）２２及び加圧ローラ（第２ローラ）２３で構成される定着ローラ対２２，２３とを備えている。
【００３２】
ハウジング２１は、定着ローラ対２２，２３をそれぞれ回転自在に保持するとともに、用紙搬送路の一部を構成するガイド部３１と、保持部３２と、保持部３２に保持される押さえプーリー３５及びバネ（付勢部材）３６とを有する。なお、図４において、押さえプーリー３５周辺の構成（バネ等）は省略している。
【００３３】
ガイド部３１は、定着ローラ対２２，２３の上流側に配されている。ガイド部３１は、その下流側の端部である先端部３１ａと、上流側に開いた形状の用紙搬送路を構成する傾斜面３１ｂとを有している。
【００３４】
先端部３１ａは、定着ローラ対２２，２３にニップされた用紙等の後端部（搬送方向上流側の端部）を加圧ローラ２３側から支持するための部分である。なお、本実施形態で、加圧ローラ２３側という場合は、定着ローラ対２２，２３にニップされたシート状記録媒体の後端部の下方を指す。先端部３１ａは、ここでは、図４に示すように、その先端が、定着ローラ対２２，２３にニップされたシート状記録媒体Ｐの最下部よりも高い位置に配されるよう形成されている。これにより、定着ローラ対２２，２３にニップされたシート状記録媒体は、定着ローラ対２２，２３より下流側の部分が延びる方向に対して、定着ローラ対２２，２３より上流側の部分がヒートローラ２２側に傾斜して延びるよう先端部３１ａに支持され、所定のニップ領域が確保されている。なお、本実施形態で、ヒートローラ２２側という場合は、定着ローラ対２２，２３にニップされたシート状記録媒体の後端部の上方を指す。
【００３５】
保持部３２は、ガイド部３１の傾斜面３１ｂと対向するハウジング２１の部分の所定の軸方向（定着ローラ対の各ローラの軸方向と平行な方向）領域に設けられている。保持部３２は、軸方向に延びて配されたシャフト３３を有している。このシャフト３３は、バネ３６の後述する動作に伴って可動である。
【００３６】
押さえプーリー３５は、保持部３２のシャフト３３に回動自在に保持されている。また、押さえプーリー３５は、ガイド部３１の先端部３１ａよりも上流側に位置し、定着ローラ対２２，２３にニップされた用紙等に対し当接可能である。押さえプーリー３５は、その外周面に、周方向に等間隔に設けられた複数の突起３５ａを有している。各突起３５ａは、内周側から外周側にかけて先細りに形成され、各先端が、押さえプーリーの回転中心と同心の仮想円の円周上に揃うよう形成されている。なお、突起の数や形状は、ここで説明したものに限定されない。
【００３７】
押さえプーリー３５は、図５に示すように、定着ローラ対２２，２３にニップされた封筒の幅方向中央（一点鎖線Ｃで示す幅方向位置）から幅方向外側に４２．４〜５２．５mm離れた幅方向領域内で、よく用いられる定型サイズの封筒に当接するよう配されている。なお、図５において、押さえプーリー３５の軸方向位置との比較のため、定着ローラ対にニップされたシート状記録媒体Ｐの幅方向長さ及びその中央線Ｃを示す。押さえプーリーの材質としては、プラスチック等の公知の材料を採用することができる。
【００３８】
バネ３６は、押さえプーリー３５を加圧ローラ２３側に付勢するための付勢部材である。バネ３６は、ここでは、バネ性を有する線状の金属製部材からなり、公知の材料を用いることができる。バネ３６は、一方の端部はシャフト３３に巻き付けられ、他方の端部は保持部３２に固定されている。これにより、ジャム処理時などに、押さえプーリー３５に対してヒートローラ２２側に外力が作用すると、バネ３６は、押さえプーリー３５及びシャフト３３が図６の矢印Ａ方向に移動するよう撓む。なお、バネ３６の形状は、他の実施形態においては、図６に示すものに限定されない。バネ３６の形状、材質等は、バネ３６が上述の動作が可能な程度の弾性を備えていれば、特に限定されない。
【００３９】
ヒートローラ２２は、ハロゲンヒータを内蔵した円筒状の部材であり、アルミ又は鉄等の金属から構成されたローラ本体と、その表面に設けられたフッ素樹脂等のコーティング層とを有する。ヒートローラ２２は、ハウジング２１に回転自在に保持されている。
【００４０】
加圧ローラ２３は、弾性変形自在な合成樹脂コーティング層を有している。加圧ローラ２３は、ヒートローラ２２に対向して配され、ハウジング２１に回転自在に保持されている。加圧ローラ２３は、付勢部材によりヒートローラ２２に向けて付勢され、これにより、ヒートローラ２２に圧接されて、ヒートローラ２２との間で所定の周方向領域にわたり用紙等をニップすることができる。
【００４１】
＜複合機の動作＞
次に、複合機１の動作について説明する。
【００４２】
なお、ここでは、シート状記録媒体として、給紙カセット４６に収容された封筒Ｐを用いた場合を例として説明する。
【００４３】
複合機１に電源が投入されると、各種パラメータの初期化や、定着ユニットのヒータの温度制御等を含む一連の初期動作が行われる。初期動作が完了すると、複合機１０は、印刷可能な状態となる。
【００４４】
この状態で、複合機１０が印刷指示（図示しない操作部のスタートキーが押されることによるコピーの指示や、図示しないネットワークを介して接続されたＰＣ等の外部機器から送られるジョブの送信）を受け付けると、給紙カセットから封筒Ｐが１枚ずつ画像形成部に向けて給紙されるとともに、給紙された封筒Ｐに対して画像形成部により画像形成動作が行われる。
【００４５】
画像形成部では、具体的に、感光体ドラムに対し、帯電装置によりドラム表面が一様に帯電される。次いで、露光装置によりドラム表面に光が照射され、静電潜像が形成される。そして、現像装置によりドラム表面にトナーが供給され、トナー像が形成される。次いで、封筒Ｐが感光体ドラムと転写装置との間を通過する際に、ドラム上のトナー像は、転写装置により封筒Ｐ上に転写される。トナー像が転写された封筒Ｐは、さらに下流側に搬送されて定着ユニットに至る。ここでは、封筒Ｐは、定着ユニットのガイド部に案内され、定着ローラ対にニップされる。これにより、封筒Ｐ表面にトナー像が溶融定着される。
【００４６】
このような定着動作において、封筒Ｐは、図４に示すように、定着ローラ対２２，２３の間を通過する際に、後端部がガイド部３１の先端部３１ａによってヒートローラ２２側に押圧される。一方、封筒Ｐの後端部は、先端部３１ａで押圧される部分のさらに上流側の部分において、押さえプーリー３５に当接している。これにより、封筒Ｐは、ガイド部の先端部の作用により、十分なニップ領域が確保され、尾引きの発生が抑えられる。一方、封筒Ｐは、押さえプーリーの作用により、後端部のヒートローラ側への跳ね上がりが抑えられ、その表面がヒートローラに擦られることによる画像のにじみの発生も抑えられている。
【００４７】
また、この定着ユニットでは、押さえプーリーは、複数の突起を介して封筒に当接するため、各突起に付着したトナーによって封筒表面が汚れてしまうのを抑えることができる。
【００４８】
さらに、この定着ユニットでは、押さえプーリーは、定着ローラ対にニップされる封筒の印字マージン領域外の領域において封筒に当接するので、封筒表面にトナーを付着させた場合に生じる汚れを目立たなくさせることができる。
【００４９】
＜他の実施形態＞
押さえプーリーは、軸方向に移動可能に構成されてもよい。例えば、上記実施形態において、シャフトとして、印刷動作によく用いられる種の封筒の幅方向長さと同程度の長さのものを用い、押さえプーリーをこれに装着してもよい。
【００５０】
押さえプーリーは、上記実施形態では１つのみ設けられたが、複数設けられてもよい。例えば、図５において、一点鎖線Ｃを挟んで、押さえプーリー３５と幅方向に対称な位置にもう１つ設けられてもよい。
【００５１】
押さえプーリーは、定着装置とは別の構成要素であってもよい。例えば、図２に破線で示すように、押さえプーリー５１は、ガイド部の上流側のケーシング（図示せず）の所定の部位に保持される。
【００５２】
画像形成装置は、電子写真方式が採用されたものであれば、複合機に限定されず、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来の定着装置においてシート状記録媒体が定着ローラ対にニップされた状態を示す縦断面図。
【図２】本発明の一実施形態が採用された画像形成装置を示す図。
【図３】前記画像形成装置の定着装置を示す概観図。
【図４】前記定着装置において定着ローラ対にシート状記録媒体がニップされた状態を説明する縦断面図。
【図５】前記定着装置を上流側から見た側面図。
【図６】前記定着装置の押さえプーリーとのその周辺部分を拡大して示す図。
【符号の説明】
【００５４】
１０  複合機（画像形成装置）
１１  感光体ドラム（像坦持体）
１３  定着ユニット（定着装置）
２１  ハウジング
２２  ヒートローラ（第１ローラ）
２３  加圧ローラ（第２ローラ）
３１  ガイド部
３１ａ  ガイド部の先端部
３５  押さえプーリー
３５ａ  押さえプーリーの突起
３６  バネ（付勢部材）
【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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