(57)【要約】【課題】多色静電印刷装置において廉価で簡単な画像調整方式を提供する。【解決手段】本発明の画像再生装置は第１、第２トナー画像担持体を備えている。各トナー画像担持体はそれぞれトナー画像を有し、該トナー画像は、トナー画像受像体を有するウェブを備えた転写ニップ部を通過する。各トナー画像担持体には各ニップ部において、ウェブによって所定のニップ前巻付け量とニップ後巻付け量とが与えられている。好ましくは定電流転写方式によってトナー画像が受像体に静電転写され、こうして第２トナー画像担持体によって転写されたトナー画像が受像体上に転写され、第１トナー画像担持体によって受像体上に転写されたトナー画像と共に合成画像が形成される。第１トナー画像担持体のニップ部と第２トナー画像担持体のニップ部との間において、所定低電圧状態の放電部材により、ウェブ裏面の電荷を放電させる。【選択図】図４
2010256938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像がそれぞれに形成された第１、第２トナー画像担持体を、トナー画像受像体を有するか支持しているウェブを備えた各転写ニップ部を通過するように動かし、
前記ウェブを、前記各トナー画像担持体を備えた各ニップ部を通るように移動させ、ここで前記ウェブは、前記トナー画像受像体が、前記第１トナー画像担持体が形成する転写ニップ部から前記第２トナー画像担持体が形成する転写ニップ部へと移動する際に、該ウェブの第１面上に前記トナー画像受像体を有するか支持しており、
さらに、前記各トナー画像担持体の前記各ニップ部に、前記ウェブによって所定量のニップ前巻付け量と所定量のニップ後巻付け量とを与え、
第１極性を有する第１電荷を第１面の反対側の第２面に加えることにより、前記各転写ニップ部においてトナー画像を前記受像体に静電転写し、こうして前記第２トナー画像担持体によって転写されたトナー画像を前記受像体上に転写して、前記第１トナー画像担持体によって前記受像体上に転写されたトナー画像と共に合成画像を形成し、
ここで、第１極性と反対の第２極性を有する第２電荷を各転写ニップ部の後に第１面に加え、第２極性は第１極性とは異なる大きさを有し、
前記第１トナー画像担持体のニップ部と前記第２トナー画像担持体のニップ部との間において、放電部材により、前記ウェブの第１面と反対側の第２面の電荷を放電させ、ここで前記放電部材は、前記ウェブ上の電荷を減少させて前記受像体が前記第２トナー画像担持体から第２トナー画像を受像するのに適した状態に前記ウェブを調整するために所定電位状態とされていることを特徴とする画像再生方法。
【請求項２】
画像再生装置であって、
該画像再生装置は、第１、第２トナー画像担持体を備え、前記各トナー画像担持体上にはそれぞれトナー画像が形成され、かつ前記各トナー画像担持体は転写支持体と当接関係にあってそれぞれ転写ニップ部を形成し、各転写ニップ部を、トナー画像受像体を有するまたは支持するウェブが通過するように構成され、
各転写ニップ部においてトナー画像を前記受像体に静電転写するために、前記各トナー画像担持体には、前記転写支持体との間に第１の電位バイアスがかけられ、
ここで、各転写ニップを出る際に、第２電位が、前記受像体にかけられ、
前記第１トナー画像担持体のニップ部と前記第２トナー画像担持体のニップ部との間には、前記ウェブの第１面と反対側の第２面付近にまたは第２面に接触して放電部材が設けられ、該放電部材は、前記ウェブ上の電荷を減少させて前記受像体が前記第２トナー画像担持体により第２トナー画像を受像するのに適した状態に前記ウェブを調整するために所定低電位状態とされていることを特徴とする画像再生装置。
【請求項３】
第１、第２予備画像形成体上にそれぞれトナー画像を形成し、
前記各トナー画像を、第１ニップ部において第１、第２中間転写体にそれぞれ転写し、
前記第１、第２中間転写体を、該中間体上に形成された前記各トナー画像と共に、トナー画像受像体を有するかまたは支持しているウェブを備えた各第２転写ニップ部を通るように動かし、
前記ウェブを、前記各中間体を備えた各第２転写ニップ部を通るように移動させ、ここで前記ウェブは、前記トナー画像受像体が、前記第１中間転写体が形成する第２転写ニップ部から前記第２中間転写体が形成する第２転写ニップ部へと移動する際に、該ウェブの第１面上に前記トナー画像受像体を有するか支持しており、
さらに、前記各中間転写体の前記各第２ニップ部に、前記ウェブによって所定量のニップ後巻付け量を与え、
前記各第２ニップ部において第１電位を加えることによりトナー画像を前記受像体に静電転写し、こうして前記第２中間転写体によって転写されたトナー画像を前記受像体上に転写して、前記第１中間転写体によって前記受像体上に転写されたトナー画像と共に合成画像を形成し、
ここで、ニップ部を出る際に前記第１電位と反対の第２電位が受像体にかけられ、第２電位がかけられた後で第１電位が放電されることを特徴とする画像再生方法。
【請求項４】
放電工程がさらに、第１トナー画像担持体でのニップと第２トナー画像担持体でのニップの間で、放電部材を備えた第１面と反対のウェブの第２面を所定の電位で放電し、ウェブを第２トナー画像担持体からの第２トナー画像の受像体により受像するのに適した状態に調整するためにウェブ上の電荷を減少させることを含むことを特徴とする請求項３の画像再生方法。
【請求項５】
画像再生方法であって、
各トナー画像担持体がウェブを備えたそれぞれの転写ニップを有する第１及び第２トナー画像担持体を提供することであって、ここで前記ウェブがウェブの第１面上にトナー画像受像体を支持すること、
トナー画像担持体上にトナー画像を形成すること、
前記ウェブをそれぞれの転写ニップを通して前記ウェブの第１面上にトナー画像受像体を伴って移動させること、
それぞれのニップのトナー画像担持体上でウェブにより所定量の前ニップ巻き付け、及びウェブにより所定量の後ニップ巻き付けを提供すること、
トナー画像を転写ニップで受像体に静電転写することであって、ここで、電荷の第１極性が前記受像体に加えられ、第１極性と反対の電荷の第２極性がウェブが第１転写ニップを通り過ぎる際にウェブの第２面に加えられ、電荷の第２極性は、電荷の第１極性とは異なる大きさを有し、ウェブの第２面に存在する正味の電荷を、第１トナー画像担持体でのニップと第２トナー画像担持体でのニップとの間の位置で、放電部材で所定の電位で放電することを含むことを特徴とする画像再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電印刷装置に係り、より詳しくはトナー画像の受像体への転写における再生装置及び再生方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２つまたはそれ以上の画像形成ステーションと絶縁体給紙ウェブ（paper transport web; PTW）とを備え、像担持体またはトナー画像担持体（toner image-bearing member; TIBM）、すなわち光導電体（photoconductor; PC）または中間転写体（intemediate transfer member; ITM）から、静電方式でまたは機械的に給紙ウェブに保持された受像体への転写に、一定電流供給装置すなわちコロナ荷電器、ブラシ荷電器、またはローラー荷電器を用い、該装置がトナーとは反対極性の一定電荷を給紙ウェブの裏面に散布または供給する多色電子写真（electrophotographic; EP）再生装置の一例として、特許文献１に記載の装置がある。給紙ウェブに取付けられた受像体が像担持体から分離すると、給紙ウェブの裏面に配置された転写電荷に加えて、トナーと同じ極性を有するニップ後イオン電荷が受像体の画像形成側に散布される。正方向巻付けの場合、すなわち像担持体に受像体が巻付けられる場合、給紙ウェブの表面に散布されるニップ後イオン電荷の大きさは受像体領域の極電荷を規定する。表面電荷と裏面電荷との差異は、受像体領域における正味電荷となる。上流側の像形成ステーションにおける転写の際に起こるニップ後イオン化による極電荷は、後続の画像転写に影響を与える。図１は、極電荷が転写電界を減少させるために極電荷の増加と共にトナー転写効率が減少して行く様子を示している。図１から分かるように、最高濃度の画像における極電荷、または１インチ当たり141ラインのハーフトーンが40％をカバーする画像における極電荷が増大すると転写効率が減少し、特にハーフトーンが20％をカバーする画像では減少の程度が著しい。受像体上の潜像が接地面に近づくと正味電荷によって電界の調整崩壊が起こるので、正味電荷は画像崩壊の原因となり得る。
【０００３】
受像体が給紙ウェブによって搬送される従来のカラー電子写真装置において極電荷及び正味電荷によって生ずる問題を回避するために、転写後に画像及び受像体を調整する種々のコロナ荷電器が考案されてきた。例えば、２つの調整荷電器がトナー電荷とは反対極性の電荷をトナー受像体の表面に供給するもの、２つの調整荷電器が転写電荷とは反対極性の電荷を受像体の裏面に供給するものなどがある。これらの荷電器は極電荷及び正味電荷の双方を減少させ、後続の転写特性を改良する。しかしながら、上記の画像調整方式は、コストが高く、過度にオゾンを発生させるという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際特許WO98/04961号公開公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、一連の画像形成ステーションと給紙ウェブとを備え、該ウェブが、静電転写ステーションのトナー画像担持体の一部に巻付けられているタイプの多色静電印刷装置において、廉価で簡単な画像調整方式を提供することである。本発明の請求項及び概要において、第１、第２トナー画像保持体（TIBM）という用語を用いるが、これらは連続する２つのトナー画像担持体の相対関係を表しており、３つまたはそれ以上のトナー画像担持体が存在する場合に１番目、２番目のトナー画像担持体のみを意味するものではない。従って、第１、第２トナー画像担持体という用語は、受像体に作用するために連続的に配置されたいかなるトナー画像担持体隣接対に対しても用いることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による画像再生方法は、トナー画像がそれぞれに形成された第１、第２トナー画像担持体を、トナー画像受像体を有するか支持しているウェブを備えた各ニップ部を通過するように動かし、前記ウェブを、前記各トナー画像担持体を備えた各ニップ部を通るように移動させ、ここで前記ウェブは、前記トナー画像受像体が、前記第１トナー画像担持体が形成する転写ニップ部から前記第２トナー画像担持体が形成する転写ニップ部へと移動する際に、該ウェブの第１面上に前記トナー画像受像体を有するか支持しており、さらに、前記各トナー画像担持体の前記各ニップ部に、前記ウェブによって所定量のニップ前巻付け量と所定量のニップ後巻付け量とを与え、前記各転写ニップ部においてトナー画像を前記受像体に静電転写し、こうして前記第２トナー画像担持体によって転写されたトナー画像を前記受像体上に転写して、前記第１トナー画像担持体によって前記受像体上に転写されたトナー画像と共に合成画像を形成し、前記第１トナー画像担持体のニップ部と前記第２トナー画像担持体のニップ部との間において、放電部材により、前記ウェブの第１面と反対側の第２面の電荷を放電させ、ここで前記放電部材は、前記ウェブ上の電荷を減少させて前記受像体が前記第２トナー画像担持体から第２トナー画像を受像するのに適した状態に前記ウェブを調整するために所定低電圧状態とされていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の特徴によれば、第１、第２トナー画像担持体を備え、前記各トナー画像担持体上にはそれぞれトナー画像が形成され、かつ前記各トナー画像担持体は転写支持体と当接関係にあって転写ニップ部を形成し、該ニップ部を、トナー画像受像体を有するまたは支持するウェブが通過するように構成され、前記転写ニップ部においてトナー画像を前記受像体に静電転写するために、前記各トナー画像担持体には、前記転写支持体との間に所定の電圧バイアスがかけられ、前記第１トナー画像担持体のニップ部と前記第２トナー画像担持体のニップ部との間には、前記ウェブの第１面と反対側の第２面付近にまたは第２面に接触して放電部材が設けられ、該放電部材は、前記ウェブ上の電荷を減少させて前記受像体が前記第２トナー画像担持体から第２トナー画像を受像するのに適した状態に前記ウェブを調整するために所定低電圧状態とされていることを特徴とする画像再生装置が提供される。
【０００８】
本発明の第３の特徴によれば、第１、第２予備画像形成体上にそれぞれトナー画像を形成し、前記各トナー画像を、第１ニップ部において第１、第２中間転写体にそれぞれ転写し、前記第１、第２中間転写体を、該中間体上に形成された前記各トナー画像と共に、トナー画像受像体を有するかまたは支持しているウェブを備えた各第２転写ニップ部を通るように動かし、前記ウェブを、前記各中間体を備えた各第２転写ニップ部を通るように移動させ、ここで前記ウェブは、前記トナー画像受像体が、前記第１中間転写体が形成する第２転写ニップ部から前記第２中間転写体が形成する第２転写ニップ部へと移動する際に、該ウェブの第１面上に前記トナー画像受像体を有するか支持しており、さらに、前記各中間転写体の前記各第２ニップ部に、前記ウェブによって所定量のニップ後巻付け量を与え、前記各第２ニップ部において定電流転写方式によってトナー画像を前記受像体に静電転写し、こうして前記第２中間転写体によって転写されたトナー画像を前記受像体上に転写して、前記第１中間転写体によって前記受像体上に転写されたトナー画像と共に合成画像を形成することを特徴とする画像再生方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】複数の転写ステーションを有する多色静電印刷装置の画像再生装置における極電荷と転写効率との関係を示すグラフである。
【図２】本発明による画像再生装置の第１実施形態を示す概略側面図である。
【図３】本発明による画像再生装置の第２実施形態を示す概略側面図である。
【図４】本発明の装置においてトナー画像担持体に沿って巻き付けられた給紙ウェブを示す側面図である。
【図５】転写ニップ部を通過する給紙ウェブの巻付け角を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、好ましい実施形態における種々の構成要素の相対関係を示す添付図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。装置の配置を変更することも可能である点を理解されたい。
【００１１】
ここに記載するタイプの装置は周知であるので、以下の詳細説明は、本発明を構成する主題または本発明に直接的に関係する事項に重点を置いて行う。
【００１２】
添付図面の図２を参照すると、この図は、本発明に係る画像再生装置の第１実施形態に符号１０を付して示している。再生装置１０は、電子写真装置の形態であり、より詳しくは、受像体が給紙ウェブ５１６に支持されながら装置を通過する際に、４色モジュールの各々において分色画像が形成され、それらが見当合せ状態で受像体に転写されるカラー画像再生装置である。本装置は４色のモジュールを備えているが、本発明は２色またはさらに多くのモジュールを備えた装置にも応用可能である。
【００１３】
各モジュール（５９１Ｂ，５９１Ｃ，５９１Ｍ，５９１Ｙ）は同様の構造を有し、無端ベルトとして形成可能な１つの給紙ウェブ５１６が全てのモジュールと共に作動し、受像体が給紙ウェブ５１６によって１つのモジュールから他のモジュールへと搬送される。図２に示す構成部材のうちモジュール毎に同様のものについては、同じ符号に、それぞれカラーモジュールのブラック、シアン、マゼンタ、イエローを示す添え字、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙを付して示している。４枚の受像体またはシート５１２ａ，ｂ，ｃ，ｄは、異なるモジュールから順次、画像を受取る。上記のように受像体は各モジュールから１つのカラー画像を受取るので、本実施形態においては４色までの画像を受取ることが可能である点を理解されたい。給紙ウェブ５１６による受像体の搬送は、各モジュールの転写ニップ部で行われる受像体への各カラー画像の転写において先行するカラー転写に対する見当合せが行われ、従って受像体上では４色のカラー画像が見当合せされて重畳するという形態で行われる。次いで受像体は、給紙ウェブから順次分離され、乾燥トナー画像を受像体に融合または定着させる融合ステーション（図示せず）へと送られる。給紙ウェブを再使用するために、給紙ウェブの両面には、例えば対向配置されたコロナ荷電器５２２，５２３を用いて電荷を与える再調整が施される。与えられた電荷は給紙ウェブの両面上の電荷を中立化する。
【００１４】
各カラーモジュールはそれぞれ、予備画像形成体（primary image-forming member; PIFM）、例えば回転ドラム５０３Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙを有している。ドラムは、それぞれの軸回りに、矢印で示す方向に回転する。各予備画像形成体５０３Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙは光導電表面を有し、この面に着色粒子画像または一連の異なる色の粒子画像が形成される。画像を形成するために予備画像形成体の外面には一様な電荷が与えられる。この電荷付与は、コロナ荷電器５０５Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙ、またはその他ローラー荷電器、ブラシ荷電器などの適切な予備荷電器によって行われる。一様電荷が形成された表面は適切な露光装置、例えばレーザー５０６Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙ、より好ましくはＬＥＤまたは他の光電露光装置、あるいは光学式露光装置にさらされて予備画像形成体上の電荷が選択的に変換され、再生しようとする像に対応した潜像が形成される。現像ステーション５８１Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙによって光導電性ドラムに荷電着色粒子を付与することで静電画像が現像される。現像ステーションはそれぞれ、特定の色に着色されたトナー粒子を有している。こうして各モジュールは、対応する光導電性ドラム上に異なる色の着色粒子画像を形成する。光導電性ドラムを用いることが好ましいが、光導電性ベルトを用いることもできる。
【００１５】
電子写真記録方式に換えて、スタイラス記録方式または他の公知の記録方式を用いた予備カラー画像電子記録方式によって誘電体上にトナー画像を記録し、ここで説明した静電方式によって転写を行ってもよい。概して予備画像は静電画像形成法で形成される。
【００１６】
各予備画像形成体上に形成された粒子画像の各々は、それぞれに対応する第２画像転写体または中間画像転写体、例えば中間転写ドラム５０８Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙに静電方式で転写される。予備画像形成体はそれぞれの軸回りに、対応する中間転写体との摩擦接触によって回転する。中間転写体内に記した矢印は回転方向を示している。転写の後、光導電性ドラム上のトナー画像は、次のトナー画像形成の準備として適切なクリーニング装置５０４Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙによって消去される。中間転写ドラムまたは中間転写体は、好ましくは金属製（例えばアルミニウム製）の導電性コア５４１Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙと柔軟なブランケット層５４３Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙとを備えている。コア５４１Ｃ，Ｍ，Ｙ、及びブランケット層５４３Ｃ，Ｍ，Ｙは図２に示しているが符号を付しておらず、同様の構造を有するモジュール５９１Ｂについてのみ符号を付している。柔軟層は、ポリウレタンまたはその他公知のエラストマーから形成される。エラストマーには十分な導電性を有する添加物（帯電防止粒子、イオン導電性材料、または導電性ドーパントなど）が加えられ、抵抗率が比較的低く（例えば、体積電気比抵抗が107〜1011Ω・cm の範囲）抑えられる。さらに、柔軟ブランケット層の厚さは1mm以上、好ましくは2mm〜15mmの範囲とされ、そのヤング率は、0.1MPa〜10MPa、好ましくは1MPa〜5MPaの範囲とされる。ブランケット層の体積電気比抵抗は107〜1011Ω・cm の範囲にあると好ましい。薄くて（2μm〜30μm）硬い被覆層がブランケット層を覆うが、その被覆層のヤング率は100MPa以上であることが好ましい。硬い被覆層はブランケット層よりも高い体積電気比抵抗を有していてもよい。このように比較的導電性の良い画像転写中間ドラムを用いることによって、単一着色粒子画像の中間転写体表面への転写は、比較的狭いニップ幅（2〜15mm）及び600ボルトという比較的低い定電圧源（図示せず）によって適切な極性が与えられて実現可能である。異なる定電圧を異なる中間転写体に供給し、中間転写体毎に電圧が異なるように構成することも可能である。
【００１７】
各画像転写中間ドラムのそれぞれの表面５４２Ｂ（その他は表記せず）に形成された単一着色粒子画像は、画像転写中間ドラムと転写支持ローラー（transferbacking roller; TBR）５２１Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙとの間のニップ部へと供給される受像体のトナー画像受像面に転写される。荷電トナー粒子画像を静電方式で受像体シートへと誘導するために、転写支持ローラーには、定電流電源５５２によって適切に電圧バイアスがかけられている。転写支持ローラーのそれぞれには、電源５５２によって定電流が供給される。転写支持ローラーは、好ましくは金属製（例えばアルミニウム製）の導電性コアと柔軟なブランケット層とを備えている。柔軟層は、ポリウレタンまたはその他公知のエラストマーから形成される。エラストマーには十分な導電性を有する添加物（帯電防止粒子、イオン導電性材料、または導電性ドーパントなど）が加えられ、抵抗率が比較的低く（例えば、体積電気比抵抗が107〜1012Ω・cm の範囲）抑えられる。さらに、柔軟ブランケット層の厚さは1mm以上、好ましくは2mm〜15mmの範囲とされ、そのヤング率は、0.1MPa〜50MPa、好ましくは1MPa〜20MPaの範囲とされる。クリーニングと駆動を補助するために、転写支持ローラーにはブランケット層を覆う薄くて（2μm〜30μm）硬い被覆層を設けてもよい。転写支持ローラーは抵抗性のブランケットを有していることが好ましいが、転写支持ローラーをアルミニウムまたは他の金属からなる導電性ローラーとしてもよい。受像体は、適切な受像体供給装置（図示せず）によって供給され、給紙ウェブ５１６に適切に“付着”され、順次、ニップ部５１０Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙに移動し、そこでそれぞれの粒子画像を見当合せ状態で受取り、こうして合成多色画像が形成される。周知であるように、着色粒子を重ねて元の着色粒子とは異なる色領域を形成することができる。受像体は、最後のニップ部を出ると適切な搬送装置（図示せず）によって融合装置に送られ、そこで粒子画像は、熱及び／または圧力、好ましくは両方の作用で受像体に定着される。受像体の電荷を中立化してベルト５１６から受像体を容易に分離できるようにするために、分離用荷電器５２４を設けてもよい。定着された粒子画像を有する受像体は、次いで離れた場所へと搬送されて収集される。中間
転写体の各々は、それぞれに設けられたクリーニング装置５１１Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙによってクリーニングされ、再使用可能な状態となる。中間転写体はドラム形態であることが好ましいが、中間転写体をベルトで構成してもよい。
【００１８】
再生装置１０においてコントロール信号を供給する目的で、機械式、電気式、または光学式といった周知のタイプの適切なセンサー（図示せず）が利用される。このようなセンサーは、受像体移動経路に沿って、受像体供給装置から各ニップ部を経由して融合装置に至る部位に配置される。予備画像形成用光導電性ドラム、画像転写中間ドラム、転写支持体、及び各種画像処理装置と組合せて、さらなるセンサーを設けてもよい。センサーは経路上における受像体の位置、画像形成処理装置に対する予備画像形成用光導電性ドラムの位置を検出し、それら位置を示す相応の信号を発する。このような信号は入力情報として、例えばマイクロプロセッサを有する論理制御ユニット（logic and control unit; LCU）へ供給される。このような信号とマイクロプロセッサのための適切なプログラムに基づいて、制御ユニットLCUは、画像再生を実行する静電印刷ステーションの処理タイミングを制御する信号と、各ドラム及びベルトのモーターＭの駆動を制御するための信号とを発生する。市場で入手可能なマイクロプロセッサのためのプログラム作成は従来周知の技術である。もちろん、こうしたプログラムの詳細部分は、使用されるマイクロプロセッサの構造に依存する。
【００１９】
画像再生装置１０に用いられる受像体は種々に変更可能である。例えば、薄い印刷用紙、厚い印刷用紙（コーティング有り、無し）、透明な印刷用紙などである。受像体の厚さ及び／または抵抗が変化すると、インピーダンスが変化し、ニップ部５１０Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙにおいて着色粒子を受像体に転写する際の電界に影響を及ぼす。さらに、相対湿度の変化が受像紙の導電性を変化させ、これもインピーダンスに変化を与えて電界を変化させる。これらの問題を解消するために、紙搬送ベルトは特定の特性を有していることが好ましい。
【００２０】
無端ベルトまたは無端ウェブ（給紙ウェブ）５１６は、好ましくは体積電気比抵抗が105Ω・cm以上の材料から構成され、受像体の静電保持手段を有していない場合には、体積電気比抵抗が108Ω・cm〜1011Ω・cmの材料から構成されているとなお好ましい。受像体の静電保持手段を有している場合には、無端ベルトまたは無端ウェブは、体積電気比抵抗が1×1012Ω・cm以上の材料から構成されているとなお好ましい。この体積電気比抵抗は、ベルトが複数層で形成されている場合には、少なくとも１つの層の電気比抵抗を意味する。ウェブの材料としては、各種柔軟材料が考えられ、例えば共重合体のフッ素化合物（フッ化ポリビニリデンなど）、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド（Kapton（登録商標）など）、ポリエチレンナプソエート、シリコーンラバーなどが利用可能である。ウェブ材料としてどの材料を用いるにしても、ウェブに適当な電気比抵抗を与えるために、帯電防止剤（例えば金属塩）、導電性微粒子（例えばカーボン）といった添加物を加えることが可能である。高い電気比抵抗（すなわち1011Ω・cm以上）を有する材料が用いられる場合、受像体が分離された際にウェブに残る残留電荷を放電させるための付加的コロナ荷電器が必要となるかもしれない。ベルトは、抵抗層の下に付加的な導電層を有していてもよいが、導電層を設けずに、１つまたは複数の支持ローラーを通じて、またはコロナ荷電器によって転写バイアスが与えられるように構成するとより好ましい。無端ベルトは比較的薄くて（20μm〜1000μm、好ましくは50μm〜200μm）柔軟性を有している。連続的なウェブ紙を受像体として用い、搬送ウェブから紙を分離する必要がないタイプの静電印刷装置に本発明を応用することも考えられる。このような連続ウェブ紙タイプの装置では、通常、巻出し可能な状態で支持されたロールからウェブ紙が供給され、連続的なシートとして装置を通過する。
【００２１】
受像体をベルト５１６上に供給する際には、荷電器５２６によって受像体に電荷を供給し、静電気によって受像体を引き付けてベルト５１６に“付着”させることができる。荷電器５２６に組合せてブレード５２７を設け、受像体をベルトに押し付けて、受像体とベルトとの間に入った空気を除去するように構成してもよい。
【００２２】
受像体が１つ以上の画像転写ニップ部を通過するように構成してもよいが、融合ニップ部と画像転写ニップ部とを同時に通過しないようにすることが好ましい。異なる色画像転写のための受像体経路は、異なる厚さの受像体の使用を容易にするために概して直線状とされる。
【００２３】
無端給紙ウェブ５１６は複数の支持部材に支持されて移動する。例えば、図２に示す例では、複数の支持部材はローラー５１３，５１４であり、ローラー５１３は、好ましくは給紙ウェブ駆動用のモーターＭによって駆動される（もちろん、ころ部材、棒状部材といった他の支持部材を本発明の装置に用いることもできる）。給紙ウェブを駆動することによって中間転写体を摩擦駆動することが可能であり、中間転写体は次いで予備画像形成体を回転させるが、付加的な駆動装置を設けてもよい。処理速度は給紙ウェブの速度によって決まり、通常は300mm/secである。
【００２４】
各転写ニップ部の入口の前方、出口の後方には支持部材５７５ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられ、これらはそれぞれの背面でベルトを支持し、ベルトの直線状経路を修正して各中間転写体にベルト巻付け部を形成する。こうしてニップ部の両側、または少なくとも片側に長さ1mm以上の巻付け部が形成される。巻付け部の合計長さは20mm以下であることが好ましい。この巻付け部によってニップ前イオン化が低減され、またニップ後巻付け部によりコントロールされるニップ後イオン化が実現される。ニップ部とは加圧ローラーがベルトの裏面に接触する場所であり、また、加圧ローラーが用いられない場合には電界がかけられる場所である。しかし、ニップ部における画像転写領域は巻付け部の全長よりも短い領域である。中間転写体周りのベルト巻付け部は、受像体が中間転写体の曲率に沿って進行し、中間転写体円筒面に対して略接線方向に移動しながら中間転写体との接触状態から抜けるように受像体の前縁部の経路を形成する。転写支持ローラー（TBR）５２１Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙによって加えられる圧力はベルト５１６の裏面に作用し、転写の際に、柔軟な中間転写体表面を受像体表面に沿うように変形させる。各転写支持ローラー５２１Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙが給紙ウェブ５１６に与える圧力は、好ましくは1平方インチ当たり7ポンド以上である。転写支持ローラーをコロナ荷電器、バイアスブレード、バイアスブラシに置き換えてもよい。柔軟な中間転写部材の利点を生かすために圧力は実質的に転写ニップ部に加えられる。柔軟な中間転写部材の利点とは、トナー画像を受像体に転写し、ミクロ的・マクロ的スケールで画像内容を再現できることである。加圧は、転写バイアス機構のみによって行ってもよいし、ローラーシュー、ブレード、ブラシなど他の部材を用いて付加的圧力を加えてもよい。
【００２５】
全てのモジュールにおいてニップ前巻付け角及びニップ後巻付け角を等しくすることは、支持部材を同一高さに配置し、支持部材５７５ｂ，ｃ，ｄを後続のモジュールとの中間位置に配置することによって実現可能である。こうして、モジュール５９１Ｂにおけるニップ後巻付け角とモジュール５９１Ｃにおけるニップ前巻付け角とが略同一となり、同様に、モジュール５９１Ｃと５９１Ｍとの間、モジュール５９１Ｍと５９１Ｙとの間でも巻付け角が同一になり、また、支持部材５７５ａ及び５７５ｅによってモジュール５９１Ｂにおけるニップ前巻付け角とモジュール５９１Ｙにおけるニップ後巻付け角とが同一に形成される。個々の支持部材の高さを調節することによって、または支持部材をモジュールの中間位置に置かないことによって、あるいはその両方の方法によって、ニップ前巻付け角及びニップ後巻付け角を各モジュールにおいて適宜決定できることを理解されたい。さらに、各モジュールにおいてニップ前巻付け角及びニップ後巻付け角を別々に設定するために、より多くの支持部材を用いることができる。例えば、モジュール１つにつき２つの支持部材を設け、転写ニップ部の両側に１つずつ配置する等である。支持部材は、ころ部材、棒状部材、ローラーなどで形成することができる。
【００２６】
図５は、１つの色モジュールについて給紙ウェブ５１６がどのように中間転写ローラー５０８Ｂに巻付けられているかを概略的に示している。同様に、ウェブ５１６は他のモジュールにおける中間転写ローラー５０８Ｃ，Ｍ，Ｙに巻付けられている。正のニップ前角度を５９９Ｂで示している。中間転写ローラー５０８Ｂ及び転写支持ローラー５２１Ｂの回転中心を通る鎖線Ｙ−Ｙに垂直な鎖線Ｘ−Ｘから時計回りに示す矢印が角度の正方向を表している。正のニップ後角度θwrapを５９８Ｂで示しており、これは同様に計測されるが正方向は直線Ｘ−Ｘから反時計回りの方向である。ニップ前巻付け角とニップ後巻付け角とは略同一とすることが好ましいが、ニップ前巻付け角及びニップ後巻付け角の大きさは、１つのモジュールについてのみでなく、モジュール毎に異なるように構成することもできる点を理解されたい。
【００２７】
次に図３を参照するが、ここでは図２と同様の構成部材には符号の後にダッシュ（′）を付して示している。図３に示す実施形態では、合計４色ある分光トナー画像の各々は、光導電性ドラム５０３Ｂ′，５０３Ｃ′，５０３Ｍ′，５０３Ｙ′の各モジュール５９１Ｂ′，５９１Ｃ′，５９１Ｍ′，５９１Ｙ′によって形成される。受像体が１つのモジュールから次のモジュールへと順次搬送される際に、各転写ニップ部（図には５１０Ｂ′の符号のみ示す）において各分光トナー画像が見当合せ状態で受像体に転写される。図３に示す実施形態では、中間転写体は存在せず、受像体シートが給紙ウェブ５１６′に支持されながら転写ステーションを順次進む際に、それぞれの光伝導性ドラムから受像体シートへと各画像が直接転写される。図２の実施形態でも図３の実施形態でも、異なる受像体シートが異なるニップ部に同時に配置されることがあり、また、場合によっては１枚の受像体シートが隣接する２つのニップ部に同時に配置されることもあり得る。画像の形成及び受像体シートへの各転写のタイミングは、画像転写が適切に行われ、それぞれの画像が見当合せ状態で想定通りに転写されるように決定されることを理解されたい。
【００２８】
このような装置における転写システムの幾何寸法及び構成材料は、給紙ウェブに貼り付けられた受像体領域において単位面積当たりの転写後極電荷を最小化する傾向にある。極電荷は、所定の極性を有してウェブ表面上に配置された単位面積当たりの平均電荷（または給紙ウェブ表面上に配置された受像体上の電荷）と、上記と同じ大きさで反対の極性を有しウェブの裏面上に配置された単位面積当たりの平均電荷とから構成される。像担持体に沿ったニップ後ウェブ巻付け量、中間転写体及びウェブの背後（下方）に配置された転写支持ローラーの電気比抵抗、これらローラーの直径は、トナー受像体においてニップ後イオン化によって転写後に生成される単位面積当たりの電荷を最小にして、単位面積当たりの極電荷を最小化し、後続の転写に及ぼす影響を最小化するように最適化される。しかし、受像体領域の単位面積当たりの極電荷を最小化することは、単位面積当たりの正味電荷を増大させる。正味電荷は、Ｑnet = ｜Ｑtransfer｜−｜Ｑion｜で表され、転写のために給紙ウェブ５１６，５１６′の裏面に散布される単位面積当たりの一定転写電荷Ｑtransferの大きさと、ニップ後イオン化が終了した後に受像体の表面に存在する単位面積当たりの電荷Ｑionの大きさとの差である。ウェブ上の正味電荷の非制御崩壊はウェブ上に保持された受像体のトナー画像の破壊につながることが知られているので、本発明では正味電荷を除去するため、転写後の位置に受動電荷除去装置を設けている。正味電荷が除去された後の単位面積当たりの極電荷の大きさは｜Ｑion｜にほぼ等しい。受動電荷除去ブラシによって正味電荷の全てが除去されるわけではないことに留意されたい。
【００２９】
図４は、ウェブ巻付け部、及び正味電荷を除去するために下流に配置された受動電荷除去ブラシと共に、転写幾何配置を示している。転写における定電流方式は、像担持体のトナーカバー率を含めて、印刷紙または給紙ウェブ特性の可変性を変化させる可能性のある条件とは実質的に独立である最適な電界をトナー層に形成することを保証する。受像体及び支持ウェブをニップ後にトナー画像担持体に巻付けることによって、極電荷は減少するが、その結果として過度の正味電荷を生ずる。この過度の正味電荷は、下流に配置された受動電荷除去ブラシによって除去される。従って、先行転写によって生じた極電荷の減少及び正味電荷の除去により、後続の転写の改善が行われる。
【００３０】
上記実施形態における中間転写体ローラーを有する転写形態は、受像体領域の極電荷を最小化し、そのことによって後続する中間体から受像体へのトナー画像の転写の破壊を防止し、後続の転写における過大な電圧を回避することによって最適化されるべきである。数学的モデル解析によって、第１モジュール５９１Ｂに関する諸変数間の望ましい関係は以下のようになることが明らかになった。含まれる変数は、ニップ後巻付け角、中間転写体５０８Ｂの直径、転写支持ローラー５２１Ｂの直径、転写電圧、中間転写体ローラーブランケット及び転写支持ローラーブランケットを構成する層の電気比抵抗及び厚さである。
【数１】
2010256938.tif 000003
上記関係式において、θwrap は、第１モジュールのニップ後巻付け角をdeg単位で示したもの、Vは、第１モジュールにおいて中間転写ローラーに与えられた電位から転写支持ローラーに与えられた電位を引いた電位（Vは、トナー極性が正の場合には正の値、トナー極性が負の場合には負の値となる）、dFrontは、第１モジュールにおける中間転写ローラーの直径（cm）、dBackは、第１モジュールにおける転写支持ローラーの直径（cm）、(ρF)iは、第１モジュールが有する中間転写ローラーの多層ブランケットにおけるi番目の層の電気比抵抗（Ω・cm）、(ρB)iは、第１モジュールが有する転写支持ローラーの多層ブランケットにおけるi番目の層の電気比抵抗（Ω・cm）、(tF)iは、第１モジュールが有する中間転写ローラーの多層ブランケットにおけるi番目の層の厚さ（cm）、(tB)iは、第１モジュールが有する転写支持ローラーの多層ブランケットにおけるi番目の層の厚さ（cm）、νは、処理速度（cm/sec）である。
【００３１】
定数k0〜k13はそれぞれ以下の値である。
【数２】
2010256938.tif 000004
k0及びk8は、トナーの極性が正の場合には正、トナーの極性が負の場合には負の値となる。さらに、
【数３】
2010256938.tif 000005
好ましくは、
【数４】
2010256938.tif 000006
【００３２】
このモデルにおいて給紙ウェブは、厚さ100μm、誘電率3.0、絶縁状態、という特性を有している。このモデルではニップ前巻付けを明確に扱ってはおらず、また、ニップ部の半分を通過した電界はもはや時間と共に変化することはなく、すなわち、ニップ部の半分における状況はニップ後の最適化を考えた場合の初期条件に対応する、と仮定している。さらに、このモデルでは、荷電されていない受像体の電荷は第１モジュール５９１Ｂに到達するまでゼロであると仮定している。実際には、静電方式で給紙ウェブに“付着”された受像体は、コロナ荷電器５２６によって生起された100μC/m2程度の初期極電荷を有しているが、これは本モデルを用いた解析に顕著な影響を及ぼさない。受像体が後続のモジュール５９１Ｃ，５９１Ｍ，５９１Ｙを通過する際に極電荷量は増加する傾向にある。本モデルに従って第１モジュールにおける極電荷を最小化することによって、後続のモジュールにおいて付与される極電荷も好適に最小化される。全てのモジュールは同等であることが好ましい。すなわち、対応するローラーが同じ直径を有し、ニップ後巻付け量、電気比抵抗、ブランケット厚さが同じであり、極電荷の最小化に関して各モジュールには同様の利点が奏されることが好ましい。
【００３３】
上記の理論解析結果は極電荷を最小化するためのパラメータの決定に利用することができるが、スペースを規定するパラメータを用いて極電荷を最小化することは、結果的に不充分な大きさの転写電界を形成することにつながる可能性がある。従って、本モデル解析は、像担持体からトナー画像を受像体に静電方式で転写するのに十分な大きさの転写電界を形成するために給紙ウェブの後部に単位面積当たり適正量の転写電荷Ｑtransferを供給するという制約のもとで応用することが好ましい。Ｑtransferの好ましい値は100〜400μC/m2であり、より好ましくは215〜250μC/m2である。
【００３４】
図２に示す実施形態では、ニップ後イオン化を最小化し、荷電受像体が転写荷電器の下流で好適に像担持体から分離するように保証することを考慮した場合、像担持体（中間転写体ローラー）に沿う給紙ウェブの好ましいニップ後巻付け量は、1.5〜5mmである（図４参照）。ニップ後巻付け量のさらに好ましい値は約3mm（θwrapは約2°）である。ニップ前巻付け量（図４参照）の好ましい値は1.5〜5mmであり、ニップ前巻付け量のさらに好ましい値は約3mm（ニップ前巻付け角が約2°）である。最も好ましい中間転写ローラー巻付け長さ（図４参照）は8.5〜11mmの範囲である。好ましいニップ部幅（転写支持ローラーと給紙ウェブとの接触幅、図４参照）は約3mmである。好ましい転写荷電体は、直径が20〜80mmであり定電流モードで作動するローラー荷電器（転写支持ローラー５２１，５２１′）である。像担持体PCまたは中間転写体の直径は、好ましくは80〜240mmの範囲である。定電流電源５５２，５５２′から下流の転写支持ローラーに供給される電圧は、定電流電源から先行する転写のための上流側ローラーへ供給される電圧に等しいか、それ以上でなければならない。定電流電源５５２，５５２′から下流の転写支持ローラーに供給される電流は、定電流電源から先行する転写のための上流側ローラーへ供給される電流にほぼ等しい。転写ニップ部の単位長さ当たりの電流値は、好ましくは30〜120μA/mであり、より好ましくは65〜75μA/mである。転写ニップ部の長さ方向は、中間転写体の回転軸に平行であることに留意されたい。図２に示す第１実施形態の中間転写体における体積電気比抵抗は1×108〜1×109Ω・cmの範囲であることが好ましく、ブランケット厚さは5〜15mmであることが好ましい。図２，３に示す第１，第２実施形態の転写支持ローラーにおける体積電気比抵抗は1×107〜1×1011Ω・cmの範囲であることが好ましく、ブランケット厚さは2〜10mmであることが好ましい。給紙ウェブの速度、すなわち処理速度は3cm/sec〜333cm/secの範囲である。受動放電装置は好ましくは導電性ファイバーの接地列であるが、接地ブレード、接地平滑平面、または接地ローラーを用いることもできる。このような受動放電装置は、正味電荷を除去するために搬送ウェブの幅方向
に延在し、直上流の画像形成ステーションから下流側へ35mm以上、好ましくは50mm以上離れ、かつ次の画像形成ステーションに先行する位置に配置される。受動放電装置または放電ブラシは、好ましくは後続の画像形成ステーションからも35mm以上、より好ましくは50mm以上離れて配置される。図２，３において、受動放電ブラシ列は、それぞれ、符号５８５ａ〜ｄ及び５８５ａ′〜ｄ′で示している。受動放電装置の好ましい形態は、給紙ウェブ５１６，５１６′の裏面から数ミリメータ下方に支持された接地部材であるが、必要に応じて、給紙ウェブの裏面から放電させる放電装置は接地状態ではなく所定の低電圧に保持して、効果的に過剰な正味電荷を除去するように構成してもよい。ここで、放電装置に用いられる低電圧とは、670ボルト以下、または非帯電ウェブに対してコロナ放電開始点以下の電圧を意味する。有害な正味電荷の除去と共に極電荷を減少させることによって、例えば、定電流電源５５２または５５２′により転写支持ローラー５２１Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙまたは５２１′Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙに供給される電圧が過大にならないように維持することによって、後続の良好な転写が保証される。イオン化によって放電装置と転写支持ローラーとの間で直接的な電流放電が起こらないように、受動放電装置５８５ａ〜ｄ，５８５ａ′〜ｄ′は転写支持ローラーから適度に離隔することが好ましい。この直接的な電流放電は転写システムに障害を与えるものであり、転写支持ローラーと放電装置との間に十分な距離を置くことによって防止できる。この距離は、受動放電ブラシと転写支持ローラーとの組合せの場合、ブラシ先端部の通常位置から転写支持ローラー上の最近接点までの距離で規定される。受動放電ブラシの場合その繊維は、例えば6mm程度の比較的短いものであることが好ましい。ブラシの繊維直径は14ミクロンであり、好ましくは304タイプのステンレス鋼から形成される。ブラシの上流側に薄い絶縁バリアを追加すると、転写支持ローラーから放電ブラシへの電流リークの低減に効果的である。
【００３５】
ここに記載したカラー画像再生装置は、上記のような４色画像以外に、多色カラー画像を形成するために用いることもできる。カラー画像再生装置においては、色モジュールの数を増減させることができる。本明細書では、複数のカラー画像からなる合成画像を受像体シート上に形成する場合について記載しているが、本発明は、異なる物性を有するトナーからなる画像を受像体シート上に合成する場合にも用いることができる。例えば、非磁性体トナーからなる黒のトナー画像を受像体シートにまず転写しておき、ここに記載の装置及び方法を用いて、磁性体トナーからなる黒の第２画像を同じ受像体シート上に転写することができる。変更形態として、受像体上にクリアトナー層を付与するモジュールを設けてもよい。
【００３６】
上記の実施形態では、トナー画像担持体と接触し受像体を支持する搬送ベルトの巻付け量はベルトの張力に依存する。トナー画像担持体と転写支持ローラーまたは他のトナー画像転写用対向電極との間に存在し、電界の主要部分を有する実際の転写ニップ部は、ベルト巻付け部よりも小さい。実際の転写ニップ部より長い巻付け長さとすることによって、特に搬送ベルトが絶縁体の場合には、ニップ前転写及びニップ前イオン化発生の可能性が低減される。前述したように、少なくともニップ前領域においては、巻付け部分がローラーニップ部を越えて1mm以上延在することが好ましい。ニップ部において受像体がトナー画像担持体に密着するようベルトの裏面に圧力を加えるために転写加圧ローラーが用いられる場合、加圧ローラーは中程度の導電性を有していること、すなわち電気比抵抗が107〜1011Ω・cmであることが好ましいが、高い導電性、すなわち金属程度の導電性を有する転写加圧ローラーを用いることもできる。ニップ部においてウェブを加圧するためには転写加圧ローラーに替えて他の構成部材を用いることもできる。例えば、電気的バイアスをかけられた導電性繊維を有しウェブを加圧するためにブラシの両側に補強を有する部材、または導電性繊維を有するローラーなどがある。
【００３７】
上記の実施形態においては、中間転写体へのトナー画像の転写、中間転写体から受像体へのトナー画像の転写など、全てのトナー画像の転写は静電方式で行われ、それらは好ましくはトナーを軟化させる熱を加えることなく行われる。給紙ベルト及び受像体が通過するニップ部における受像体へのトナー画像の転写の際には融合が行われないことが好ましい。複数のカラー画像を見当合せ状態で受像体上に形成する場合、本発明では、周知の技術を用い、複数のカラートナー画像を光導電性像担持体からなる同一の画像フレーム上に形成することを想定している。周知の技術については、例えばGundlachに付与された米国特許第4,078,020号明細書を参照されたい。予備画像形成体は、前述のように光導電性部材または誘電体を用い、電子画像記録法によって画像を形成する。現像に用いられるトナーは非磁性体の乾燥トナーであることが好ましく、現像ステーションは、２要素現像ステーションとして知られるものが好ましい。１要素現像装置を用いることもできるが、好ましくはない。また、好ましくないが、液体トナーを用いることもできる。
【００３８】
受像体または印刷媒体を静電気でウェブ上に保持する（“付着”させる）ため、及び受像体の電気的放電を行うために、コロナワイヤ荷電器に替えて、ローラーのような他の荷電器を用いてもよい。
【００３９】
ここに記載のカラー印刷装置においては、平均体積重量直径が2μm〜9μmである乾燥絶縁トナーを用いることが好ましい。平均体積重量直径は、Coulter,Inc.社製Coulter Multisizerのような従来の直径測定装置によって測定される。体積重量直径は、各粒子の質量の和×同質量同密度の球状粒子の直径÷粒子の総質量で定義される。
【００４０】
ベルトの表面及び裏面の清浄化は、ワイパーブレード５６０ａ，５６２ａ（図２）または５６０ａ′，５６２ａ′（図３）によって行われる。ウェブ清浄化装置またはブラシなど、他の清浄化装置を用いることもできる。
【００４１】
以上、特定の好ましい実施形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく、本発明に種々の変更を加えることができる点を理解されたい。
【符号の説明】
【００４２】
５０３Ｂ，５０３Ｃ，５０３Ｍ，５０３Ｙ，５０３Ｂ′，５０３Ｃ′，５０３Ｍ′，５０３Ｙ′ 回転ドラム（光導電性ドラム，トナー画像担持体）
５０８Ｂ，５０８Ｃ，５０８Ｍ，５０８Ｙ 中間転写ドラム（中間転写体）
５１０Ｂ，５１０Ｃ，５１０Ｍ，５１０Ｙ，５１０Ｂ′ 転写ニップ部
５１６，５１６′ 給紙ウェブ
５２１Ｂ，５２１Ｃ，５２１Ｍ，５２１Ｙ，５２１Ｂ′，５２１Ｃ′，５２１Ｍ′，５２１Ｙ′ 転写支持ローラー（転写支持体）
５８５ａ〜ｄ，５８５ａ′〜ｄ′ 受動放電ブラシ列（放電部材）
【図１】
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【図２】
2010256938.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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