(57)【要約】【課題】低コストで色ズレの発生を効果的に低減することができるとともに、小型化することができる高駆動効率の駆動伝達装置およびこれを備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】転写媒体が隣り合う転写位置を移動する間に、転写位置における中間駆動伝達部材21の駆動伝達部材22ｙ〜22ｋとの噛合い点が、他の転写位置における駆動伝達部材22ｙ〜22ｋとの噛合い位置に移動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する複数の像担持体と、複数の前記像担持体の回転軸の方向の端部にそれぞれ設けられ、歯の噛み合いにより駆動を伝達する駆動伝達部材と、複数の前記駆動伝達部材の全てと噛み合うひとつの中間駆動伝達部材とを有し、複数の前記像担持体に形成された静電潜像を現像し、それぞれ得られた現像剤像を複数の転写位置で移動する転写媒体に順次転写するための画像形成装置の駆動伝達装置において、
前記転写媒体が隣り合う転写位置を移動する間に、前記転写位置における前記中間駆動伝達部材の前記駆動伝達部材との噛み合い点が、他の転写位置における前記駆動伝達部材との噛み合い位置に移動することを特徴とする駆動伝達装置。
【請求項２】
前記転写媒体が複数の転写位置を移動する際、各転写位置における前記駆動伝達部材の回転位相が合致していることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
【請求項３】
前記駆動伝達部材を前記中間駆動伝達部材と同軸上の円周上に等角度θのピッチで配置するとともに、前記中間駆動伝達部材の歯数をＺｏとしたとき、前記駆動伝達部材の歯数のＺが、Ｚ＝Ｚｏ・θ／（360・Ｎ）（Ｎ；整数）であることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動伝達装置。
【請求項４】
前記転写媒体が隣り合う転写位置を移動する距離は、前記像担持体の外周長の整数倍であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載の駆動伝達装置。
【請求項５】
前記転写媒体は、前記現像剤像をシートに転写するための中間転写体であり、請求項１乃至４のいずれか1項に記載の駆動伝達装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記転写媒体は、前記シートを複数の転写位置に搬送するためのシート搬送体を有し、請求項１乃至４のいずれか1項に記載の駆動伝達装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の像担持体の駆動伝達部材を有する駆動伝達装置およびこれを備えた複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の画像形成装置としては、４つの感光ドラムを並列に並べ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像形成を独立で行って１つのカラー画像を形成するインライン方式のものがある。
【０００３】
このインライン方式の画像形成装置では、各感光ドラムに形成されたトナー像が中間転写ベルトに順次重ねて１次転写される。中間転写ベルトに担持されたトナー像をシートに一括して２次転写するものや各感光ドラムに形成されたトナー像をシート搬送ベルトに担持されたシートに順次重ねて転写する。
【０００４】
このような複数の画像形成部を有する装置の第１の問題は、各感光ドラムに独立で画像形成を行い、これらを１つのカラー画像にするため、各感光ドラムに形成されたトナー像を重ね合わせたときに一致せず、色ズレを生じることが挙げられる。
【０００５】
色ズレには、例えばレーザスキャナ等の露光装置が各色で位置ズレしていることに起因する定常的な色ズレと、感光ドラム等の回転速度変動等に起因する非定常的な色ズレとがある。
【０００６】
このうち、非定常的な色ズレについては、各色の感光ドラムの回転位相を個別に制御し、回転速度変動に起因する画像上の色ズレを抑制する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００７】
このような技術では、次のようにして感光ドラムの位相を調整している。すなわち、感光ドラムの回転位相を制御するために、感光ドラムの回転軸に一回転あたり多数の信号を出力でき、かつ一回転一回の信号を出力できるロータリーエンコーダを設けている。そして、前記ロータリーエンコーダの出力により感光ドラムの回転位相を検知して、感光ドラムの駆動モータを空回転あるいは通常の回転速度より高速回転又は低速回転させて、感光ドラムの位相を調整している。
【０００８】
また、複数の画像形成部を有する画像形成装置では、各感光ドラムに独立で画像形成が行われるので、感光ドラムを独立で駆動する各色毎の駆動モータを設ける。あるいは１つの駆動モータから各感光ドラムに至る分岐歯車列が形成される。このため、装置本体の大型化や駆動効率の悪化ひいては製造コスト高になる。
【０００９】
そこで、各感光ドラムの端部に設けられたウォームホイールを同軸上にある複数のウォームギアで駆動する駆動伝達装置が知られている（特許文献２、３参照）。また、各感光ドラムに設けられたドラムギアを１つの中間ギアで駆動する駆動伝達装置が知られている（特許文献４参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−146329号公報
【特許文献２】特開平10−221910号公報
【特許文献３】特開2007−328139号公報
【特許文献４】特開2005−010387号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１では、感光ドラムの回転位相を検出し、各感光ドラムを個別制御する機構を必要とするため、安価で色ズレを小さくできないという事情がある。
【００１２】
また、特許文献２〜４では、各感光ドラムに設けられたドラムギアと、ドラムギアを駆動するギアとの噛み合い誤差により感光ドラムの回転速度変動を生じてしまう。このため、この回転速度変動を全ての画像形成部において同じにする事ができず、色ズレが発生するという事情がある。
【００１３】
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストで色ズレの発生を効果的に低減することができるとともに、小型化することができる高駆動効率の駆動伝達装置およびこれを備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するため、本発明に係る代表的な駆動伝達装置の構成は、回転する複数の像担持体と、複数の前記像担持体の回転軸の方向の端部にそれぞれ設けられ、歯の噛み合いにより駆動を伝達する駆動伝達部材と、複数の前記駆動伝達部材の全てと噛み合うひとつの中間駆動伝達部材とを有し、複数の前記像担持体に形成された静電潜像を現像し、それぞれ得られた現像剤像を複数の転写位置で移動する転写媒体に順次転写するための画像形成装置の駆動伝達装置において、前記転写媒体が隣り合う転写位置を移動する間に、前記転写位置における前記中間駆動伝達部材の前記駆動伝達部材との噛み合い点が、他の転写位置における前記駆動伝達部材との噛み合い位置に移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、転写媒体上に重ねられる各色のトナー像は全て、中間駆動伝達部材の同じ噛み合い位置で各駆動伝達部材を駆動した結果得られる。加えて、各転写位置における駆動伝達装置の回転特性を予め一致させれば、像担持体の回転速度変動を各色で一致させる事ができ、色ズレを低減することができる。
【００１６】
像担持体への画像形成プロセスも、各色で同じ中間駆動伝達部材の噛み合い位置が用いられるため、像担持体の回転速度変動による露光時の位置ズレあるいは現像時の位置ズレをも各色で同じくする事が可能であり、色ズレをより低減する事ができる。
【００１７】
従って、簡易な方法で色ズレの低減を図りつつ、画像形成装置を小型化、簡略化するとともに製品コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用可能な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１９】
［実施形態１］
図１は、本実施形態１に係るイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部を備えたカラー電子写真方式の画像形成装置の全体構成を示す断面図である。図２は、画像形成装置の画像形成部を示す斜視図である。図３は、図２に示す画像形成部の駆動伝達装置の分解斜視図である。図４は、ドラムギアの回転速度変動と、シートへのトナー像（現像剤像）の転写時刻を説明する模式図である。
【００２０】
図１、２において、画像形成装置１では、画像形成部が変換した露光時間に基づいて点灯させる露光光により静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像して単色トナー像を形成し、この単色トナー像をシート上に順次重ね合わせて多色トナー像とし、最終的に定着装置によってこの多色トナー像を定着させる。
【００２１】
画像形成部はシートＰを１枚づつ給送する給送ローラ２、給送されたシートＰを搬送する搬送ローラ対３、着脱自在にユニット化された複数のプロセスカートリッジ６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋを有する。さらに、シートＰ上にトナー画像を転写するための転写ローラ（転写媒体）４およびシートＰ上のトナー画像を定着する定着装置５によって構成されている。
【００２２】
ここで、プロセスカートリッジ６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋはイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色に対応して設けられている。以下にプロセスカートリッジ６ｙを例に単色トナー像の形成過程を説明する。
【００２３】
プロセスカートリッジ６ｙにおいて、感光ドラム（像担持体）７ｙは、後述する駆動伝達装置により、図中Ａ方向に回転する。その感光ドラム７ｙは帯電ローラ８ｙにより帯電された後に、例えば固体走査素子としてＬＥＤアレイとセルフォックレンズ（商品名）からなるＬＥＤヘッド９ｙから、画像情報に基づく情報光の露光がなされる。そして、その表面に静電潜像が形成され、静電潜像は、トナー塗布ローラ10ｙおよび現像ローラ11ｙによりトナー現像されることで可視画像化される。
【００２４】
形成された単色トナー像は、感光ドラム７ｙと図中Ｂ方向に回転する転写ローラ４とで形成する転写部Ｔｙにおいて、不図示の吸着手段により転写ローラ４の外周面に吸着して搬送されるシートＰ上に転写される。シートＰに転写されず感光ドラム７ｙに残ったトナーは、クリーニングブレード12ｙにより感光ドラム７ｙ表面からクリーニングされ、クリーニング部13ｙに蓄えられる。
【００２５】
同様に各色のトナー像は、シートＰの搬送タイミングに合わせて各プロセスカートリッジ６ｙ〜６ｋで形成され、各転写部Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、ＴｋにおいてシートＰ上に順次転写され、多色トナー像が形成される。
【００２６】
多色トナー像を保持したシートＰが定着装置５に搬送され、トナーに熱及び圧力が加えられると、トナーは溶融・混色してシートＰ上にフルカラー画像として定着する。
【００２７】
本実施形態による駆動伝達装置を図３により以下に説明する。駆動源としてのモータ14はモータピニオン14ａを有し、位置決め部17に係合しつつ第１の側板15に固定されている。
【００２８】
このモータピニオン14ａを太陽歯車として、第１の側板15に固定された外輪歯16と、遊星ギア19ａ、19ｂ、19ｃと、遊星キャリア18とにより遊星歯車機構が形成されている。
【００２９】
遊星キャリア18、駆動プレート20及び中間ギア21は一体となり、位置決め部17および軸受25により第１の側板15と第２の側板24との間で支持されるとともに、遊星ギア19ａ、19ｂ、19ｃの公転周期で回転する。
【００３０】
本実施形態ではモータピニオン14ａを16歯、遊星ギア19ａ、19ｂ、19ｃを92歯、外輪歯16を200歯とし、モータピニオン14ａから中間ギア21に至る減速比を13.5としている。また、本実施形態では駆動プレート20と一体に形成されたプレート軸20ａが転写ローラ４と係合し、転写ローラ４を駆動する構成としている。
【００３１】
一方、感光ドラム７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋの端部にあって、感光ドラム７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋを駆動するドラムギア（駆動伝達部材）22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋは各々第１の側板15と第２の側板24との間で支持される。さらに、ドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋは中間ギア（中間駆動伝達部材）21と同軸上の円周上に配置され、中間ギア21と噛み合っている。
【００３２】
また、中間ギア21と噛み合っている状態において、各ドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋは、例えば全歯噛み合い誤差等の回転特性の位相が揃う様に組付けられている。本実施形態ではドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋをモジュール0.5、捩れ角20°、歯数50、中間ギア21をモジュール0.5、捩れ角20°、歯数300、のはすば歯車として例示している。
【００３３】
次に、転写ドラム４、感光ドラム７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋ、ドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋと中間ギア21の配置とその作用について説明する。本実施形態において、感光ドラム７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋの直径はドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋの噛み合いピッチ円直径と同じφ26.605mmである。そして、転写ローラ４の回転軸を中心とする円周上に60°の等角度ピッチで配置されている（図２参照）。
【００３４】
また、転写ローラ４の直径は中間ギア21の噛み合いピッチ円直径と同じφ159.63mmとしている。感光ドラム７ｙ〜７ｋと転写ドラム４とで形成する転写部Ｔｙ〜Ｔｋの隣り合う転写部間の距離Ｌ（φ159.63Ｘπ／（60°／360°）＝83.582mm）は感光ドラム７ｙ〜７ｋの外周長（φ26.605Ｘπ＝83.582mm）に等しくなる。
【００３５】
以下、転写部Ｔｃ、Ｔｋ間を例にして上記構成による作用を説明する。即ち、転写部Ｔｃの転写位置でシートＰ上にトナー像の転写がなされる際にドラムギア22ｃと噛み合っていた中間ギア21の噛み合い点Ｃがドラムギア22ｋとの噛み合い位置に移動する。この間、中間ギア21との歯数比から感光ドラム７ｋおよびドラムギア22ｋは丁度１回転することになる。
【００３６】
また、この間、転写ドラム４と一体となったシートＰは、ドラム外周長に等しく設定された距離Ｌを移動し、転写部Ｔｋ位置においてトナー像の転写がなされる。即ち、シートＰ上へのトナー像の転写は中間ギア21の同じ噛み合い点によってなされることとなる。
【００３７】
先述したように、各ドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋは予め回転位相を合致させて駆動伝達装置に組み付けられている。このため、転写部Ｔｋにおける中間ギア４とドラムギア22ｋとの噛み合い状態は、上流の転写部Ｔｃにおける噛み合い状態に略等しくなる。そして、転写部Ｔｃ、Ｔｋにおける感光ドラム７ｃ、７ｋの回転速度も略等しくなる。
【００３８】
これを図４の模式図により説明する。図４はドラムギア22ｃ、22ｋの各回転速度変動を、同じ時間軸で比較するものである。
【００３９】
ドラムギア22ｃ、22ｋの回転速度変動はドラムギア単体の加工精度に起因するドラムギア22ｃ、22ｋの１回転成分に、ドラムギア22ｃ、22ｋと中間ギア21との噛み合い周期に起因する短周期成分が重畳されたものとなる。
【００４０】
各ドラムギア22ｃ、22ｋは予め回転位相を合致させて組みつけられており、また、中間ギア21がドラムギア間（60°）を移動する間に、各ドラムギア22ｃ、22ｋが丁度１回転する歯数比になっている。このため、ドラムギア22ｃ、22ｋの回転速度変動はドラムギア１回転周期の差をもって略相似形となる。従って、転写部Ｔｃ、Ｔｋにおけるドラムギア22ｃ、22ｋの回転速度ＶＴｃ、ＶＴｋは、略等しくなる。
【００４１】
また、同様な配置にある各ドラムギア22ｙ、22ｍ間についても同様の作用がなされ、結果、全ての転写部においてドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋの回転速度は等しくなる。
【００４２】
以上、転写部における本実施形態の作用を説明したが、露光及び現像部に於いても同様の作用が得られる。即ち、各プロセスカートリッジ６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋで露光から現像、現像から転写に至るプロセス時間は同じである。このため、転写と同様に、中間ギア21の同じ噛み合い点が、同じ回転位相にあるドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋと噛み合って露光および現像がなされることとなる。
【００４３】
従って、図４における露光時のドラムギア22ｃ、22ｋの回転速度ＶＬｃ、ＶＬｋ及び現像時のドラム回転速度ＶＤｃ、ＶＤｋは各々で略等しくなる。
【００４４】
以上、説明した本実施形態によれば、各プロセスカートリッジ６ｙ、６ｍ、６ｃ、６ｋ間の露光、現像および転写に於けるドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋの回転速度差を無くすことが可能である。結果、ドラムギア22ｙ、22ｍ、22ｃ、22ｋの回転速度変動に起因する色ズレを、複雑な機構を設ける事なく低減する事が可能である。
【００４５】
本実施形態では隣り合う転写部の距離Ｌを感光ドラム外周長と等しくした形態を例示したが、距離Ｌが感光ドラム外周長の整数倍となる形態であっても同様の効果が得られる。
【００４６】
［実施形態２］
本発明を適用可能な実施形態２に係る画像形成装置について、図面を参照して具体的に説明する。  図５は、本実施形態２に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。尚、実施形態１と同様な構成要素については実施形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００４７】
本実施形態２の画像形成装置26には感光ドラム７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋと対向して転写部Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋを形成する中間転写体（転写媒体）27と、前記中間転写体27に対向し２次転写部Ｔ２を形成する転写ローラ28を設けている。
【００４８】
本実施形態２における駆動伝達装置は実施形態１と同様であり、また中間転写体27および感光ドラム７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋの外径、配置およびその駆動方法についても実施形態１による転写ドラム４と感光ドラム７ｙ、７ｍ、７ｃ、７ｋに同じである。
【００４９】
各色のトナー像は転写部Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋにおいて、図中Ｆ方向に回転する中間転写体27上に順次転写され、多色トナー像となる。
【００５０】
中間転写体27上の多色トナー像は、２次転写部Ｔ２へ搬送されるシートＰへ一括転写され、定着装置５を経てシートＰ上にフルカラー画像として定着する。本実施形態２には実施形態１と同様の効果がある
［実施形態３］
本発明を適用可能な実施形態３に係る画像形成装置について、図面を参照して具体的に説明する。  図６は、本実施形態３に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図、図７は駆動伝達装置の分解斜視図、図８は画像形成部の斜視図である。尚、実施形態１と同様な構成要素については実施形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００５１】
すなわち、画像形成装置31において、プロセスカートリッジ32ｙ、32ｍ、32ｃ、32ｋは実施形態１同様、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色に対応して円周上に配置されている。
【００５２】
各プロセスカートリッジ32ｙ、32ｍ、32ｃ、32ｋにおいて、感光ドラム33（33ｙ、33ｍ、33ｃ、33ｋ）は、転写ローラ34ｙ、34ｍ、34ｃ、34ｋとにより転写部Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋを形成しつつ、図中Ｄ方向に回転する。
【００５３】
各転写部Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋ間に設けられたシートガイド（シート搬送体）は、全ての転写部Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋを含む仮想円周上に配置され、各転写部Ｔｙ、Ｔｍ、Ｔｃ、Ｔｋにより搬送されるシートＰの搬送をガイドする。尚、図中、８は帯電ローラ、９はＬＥＤヘッド、10はトナー塗布ローラ、11は現像ローラ、12はクリーニングブレード、13はクリーニング部を示す。
【００５４】
また、駆動伝達装置を図７により説明する。尚、本実施形態３による遊星歯車機構は実施形態１と同様であり、その説明は省略する。
【００５５】
本実施形態３による中間ギア36は遊星キャリア18と一体となり、位置決め部17および軸受25により第１の側板15と第２の側板24との間で支持されるとともに、遊星ギア19ａ、19ｂ、19ｃの公転周期で回転する。
【００５６】
ドラムギア38ｙ、38ｍ、38ｃ、38ｋはギア側板37と第２の側板24との間で支持されつつ、中間ギア36の内歯と噛み合っている。本実施形態３ではドラムギア38ｙ、38ｍ、38ｃ、38ｋをモジュール0.5、歯数60、中間ギア36をモジュール0.5、歯数360、の平歯車として例示している。
【００５７】
次に、図８において、感光ドラム、ドラムギアおよび中間ギアの配置について説明する。実施形態１と同様に、感光ドラム33は、ドラムギア38ｙ、38ｍ、38ｃ、38ｋの噛み合いピッチ円直径（φ30mm）と同じ直径とし、60°の等角度ピッチで配置されている。
【００５８】
従って、仮想円は中間ギア36の噛み合いピッチ円に相当し、その直径はφ180mmとなる。上記構成において、隣り合う転写部間の距離Ｌ（φ180Ｘπ／（60°／360°）＝94.248mm）は実施形態１と同様、感光ドラム33の外周長（φ30Ｘπ＝94.248mm）に等しくなる。
【００５９】
本実施形態３には実施形態１と同様の効果がある他、以下の特有な効果がある。搬送されるシートＰは、その剛性（コシ）により常にシートガイドに沿って転写部間を搬送されるため、実施形態１による転写ドラムや実施形態２による中間転写体等を必要としない。
【００６０】
従って、プロセスカートリッジ32ｙ、32ｍ、32ｃ、32ｋをシート搬送路の内側に集中配置することが可能であり、それによって画像形成装置本体に対する着脱操作がより簡易になるとともに、装置本体をより小型化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明を適用可能な実施形態１に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】実施形態１に係る画像形成装置の画像形成部の斜視図である。
【図３】実施形態１に係る駆動伝達装置の分解斜視図である。
【図４】実施形態１に係るドラムギアの回転速度変動を説明する模式図である。
【図５】実施形態２に係る画像形成装置の断面図である。
【図６】実施形態３に係る画像形成装置の断面図である。
【図７】実施形態３に係る駆動伝達装置の分解斜視図である。
【図８】実施形態３に係る画像形成装置の画像形成部の斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、26、31  画像形成装置
２  給送ローラ
３  搬送ローラ
４、34ｙ〜34ｋ  転写ローラ
５  定着装置
６ｙ〜６ｋ、32ｙ〜32ｋ  プロセスカートリッジ
７ｙ〜７ｋ、33ｙ〜33ｋ  感光ドラム
14  モータ
15  第１の側板
16  外輪歯
17  位置決め部
18  遊星キャリア
19  遊星ギア
20  駆動プレート
21、36  中間ギア
22ｙ〜22ｋ  ドラムギア
24  第２の側板
25  軸受
27  中間転写体
37  ギア側板
【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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