(57)【要約】      （修正有）【課題】波打ち用紙の凸部が補助ロールの位置にあっても、不送りの発生を防ぐ。【解決手段】半月状の給紙ロール１６と、給紙ロール１６の両脇に配置される１対の補助ロール１８と、給紙ロールの駆動軸１６１と補助ロール１８のそれぞれとの間に配置されるワンウェイクラッチ１８１と、給紙ロール１６又は補助ロール１８に圧接する分離部材１７とを備え、ワンウェイクラッチ１８１は、給紙動作により駆動軸１６１が回転する方向に補助ロール１８が一体回転するように補助ロール１８を駆動軸１６１に連結し、用紙が搬送される方向に用紙搬送に連れて補助ロール１８が従動回転するように補助ロール１８を駆動軸１６１との連結から解除する。よって、波打ち用紙の凸部が補助ロールの位置にあっても、不送りの発生を防ぐと共に、搬送ロールに対する負荷を軽減でき、用紙走行精度への影響を軽減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半月状の給紙ロールと、
前記給紙ロールの両脇に配置される１対の補助ロールと、
前記給紙ロールの駆動軸と前記補助ロールのそれぞれとの間に配置されるワンウェイクラッチと、
前記給紙ロール又は前記補助ロールに圧接する分離部材と
を備え、前記ワンウェイクラッチは、給紙動作により前記駆動軸が回転する方向に前記補助ロールが一体回転するように前記補助ロールを前記駆動軸に連結し、用紙が搬送される方向に用紙搬送に連れて前記補助ロールが従動回転するように前記補助ロールを前記駆動軸との連結から解除することを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
前記補助ロールの外周面は、前記給紙ロールの外周面と同一の材質で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
【請求項３】
前記分離部材は、分離ロールであることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項４】
前記分離部材は、分離パッドであることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項５】
前記補助ロールの外径は、前記給紙ロールの外径より小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項６】
前記補助ロールの外径は、前記給紙ロールの外径と同一であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の給紙装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の給紙装置を用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半月状の給紙ロール、補助ロール、それらに圧接する分離部材を用いる給紙装置において、吸湿により大きく波打ちした用紙の給紙性能を向上させる給紙装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来の半月状の給紙ロールを用いた給紙装置を説明する図、図５は半月状の給紙ロールを用いた給紙装置の給紙動作を説明する図、図６は半月状の給紙ロールと用紙進入ガイドとの隙間の調整と用紙搬送の不具合を説明する図、図７は分離部材がリタードロールと分離パッドの違いを説明する図、図８は吸湿により波打ちが大きくなった用紙による用紙搬送の不具合を説明する図である。図中、１６は半月状の給紙ロール、１７はリタードロール、１７′は分離パッド、１８は補助ロール、２０は底板、２１は用紙進入ガイド、１６１は駆動軸、１７１は回動支点、１７１′はバネ付勢機構、Ｐは用紙を示す。
【０００３】
給紙装置として、従来より図４に示すような半月状の給紙ロール１６と給紙ロールより小径の空転する補助ロール１８、及びそれに圧接する分離部材であるリタードロール１７により構成するものがある。
【０００４】
補助ロール１８は、半月状の給紙ロール１６の外径よりも小径で、給紙ロール１６と同一の駆動軸１６１を中心に給紙ロール１６の両脇に配置されるのが一般的である。リタードロール１７は、図５に示すように回動支点１７１を中心に揺動し、バネ部材により半月状の給紙ロール１６の方向に付勢されて、給紙ロール１６又は補助ロール１８に圧接する。
【０００５】
リタードロール１７は、図５（Ａ）に示すように給紙ロール１６の半月切り欠き部が対向位置にあるときは、給紙ロール１６の外周部の位置からバネ部材により付勢されてさらに移動し補助ロール１８に圧接する。したがって、このとき半月状の給紙ロール１６は用紙Ｐと接触していない。
【０００６】
そして、給紙動作を開始して駆動軸１６１が回転し、図５（Ｂ）に示すように給紙ロール１６の外周部がリタードロール１７の対向位置まで回転すると、給紙ロール１６の外周部と用紙Ｐとの接触を開始して給紙ロール１６によって押し下げられる。このようにリタードロール１７は、半月状の給紙ロール１６に当接する方向に回動支点１７１を中心にバネ部材により付勢されて揺動し、給紙動作によって上下動する。
【０００７】
給紙部では、図６に示す給紙ロール１６と用紙進入ガイド２１との隙間Ｇの調整することにより、底板２０に積載された用紙Ｐを一枚ずつ分離給紙している。この隙間Ｇが狭すぎると、図６（Ａ）に示すように用紙Ｐの先端が用紙進入ガイド２１に衝突し、逆に、隙間Ｇが広すぎると、図６（Ｂ）に示すように用紙Ｐの先端がリタードロール１７の表面に衝突して用紙搬送が停止してしまう。そのため、用紙進入ガイド２１と半月状の給紙ロール１６との隙間Ｇを適切に調整されている。
【０００８】
用紙進入ガイド２１と半月状の給紙ロール１６との隙間Ｇの管理は、分離部材として、図７（Ａ）に示すようにリタードロール１７を用いた場合に特に難しい。しかし、分離部材として図７（Ｂ）に示すように分離パッド１７′を用いた場合には、用紙Ｐの先端がリタードロール１７のように表面に衝突する問題もなく用紙Ｐの進入がスムーズになるため、用紙Ｐが進入でき給紙ミスが発生しにくい。
【０００９】
いずれの構成であっても、半月状の給紙ロール１６を備えた給紙装置では、両脇に空転する補助ロール１８を設けることにより、半月状の給紙ロール１６を一回転させるのみで、用紙Ｐの給紙と分離、搬送先にある搬送部までの用紙Ｐの搬送が完結する。そのため、駆動装置や制御が簡便であり、多くの給紙装置に採用されている。
【００１０】
このように半月状の給紙ロールを備えた給紙装置では、１つの給紙ロールに対して、その両脇に補助ロールを２つ配置するのが一般的で、それらを１対のロールセットとして、１つまたは複数のロールセットを用いている。しかし、１つの半月状の給紙ロールと２つの補助ロールを備えた給紙装置の問題点としては、吸湿によって波打ちが大きい用紙の場合に、給紙性能が他の給紙装置に比べて悪い、という点が挙げられる。
【００１１】
このような問題は、図５（Ａ）に示すように半月状の給紙ロール１６と用紙Ｐが接触していない給紙開始前の状態において、図８（Ａ）に示すように吸湿によって波打ちでできる用紙Ｐの凸のピーク位置が、ちょうど補助ロール１８の位置と重なって場合に生じる。この場合、図８（Ｂ）に示すように半月状の給紙ロール１６が回転しても、半月状の給紙ロール１６が用紙Ｐと接触できず、あるいは半月状の給紙ロール１６への用紙押圧力が弱まり、それによって不送り（給紙ミス）や斜め送りが発生しやすくなる。
【００１２】
そこで、複数の半月状の給紙ロール（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）が空転する補助ロール（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を挟むように配置することで、半月状の給紙ロールの端部において補助ロールと波打ち用紙の凸部の接触を防止し、不送りや斜め送りの発生を防止する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−１６０４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上記の特許文献１で提案された従来の装置は、波打ち用紙の給紙性能向上に有効ではあるが、半月状の給紙ロールが複数あるため、分離部材との接触摩擦も増加する。また、半月状の給紙ロールを一回転させるのみで給紙された用紙は、その先にある搬送ロールで搬送されるが、この搬送ロールに対する負荷も増加する。よって、紙搬送精度に影響を及ぼしたり、駆動モーターが大型化するといった弊害が発生する。また、不送りや斜め送りを防止するために、給紙ロールと分離部材の接触状態を均一にしなければならず、そのために装置が複雑になったり大型化してしまう、という弊害も発生する。
【００１５】
本発明は、波打ち用紙の凸部が補助ロールの位置にあっても、不送りの発生を防ぐと共に、搬送ロールに対する負荷を軽減でき、用紙走行精度への影響を軽減できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る給紙装置およびそれを用いた画像形成装置は、半月状の給紙ロールと、前記給紙ロールの両脇に配置される１対の補助ロールと、前記給紙ロールの駆動軸と前記補助ロールのそれぞれとの間に配置されるワンウェイクラッチと、前記給紙ロール又は前記補助ロールに圧接する分離部材とを備え、前記ワンウェイクラッチは、給紙動作により前記駆動軸が回転する方向に前記補助ロールが一体回転するように前記補助ロールを前記駆動軸に連結し、用紙が搬送される方向に用紙搬送に連れて前記補助ロールが従動回転するように前記補助ロールを前記駆動軸との連結から解除することを特徴とする。
【００１７】
さらに、前記補助ロールの外周面は、前記給紙ロールの外周面と同一の材質で構成されていることを特徴とし、前記分離部材は、分離ロール又は分離パッドであることを特徴とし、前記補助ロールの外径は、前記給紙ロールの外径より小さいか、前記給紙ロールの外径と同一であることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、ワンウェイクラッチを介して補助ロールと駆動軸とを連結し、給紙動作により補助ロールを駆動軸と一体回転させるため、波打ち用紙の凸部が補助ロールの位置にあったとしても、補助ロールによって用紙が搬送される。したがって、用紙の不送りが発生しない。また、駆動軸が停止した後は補助ロールは空転可能な状態となり、給紙ロール下流の搬送ロールによる用紙搬送に連れて従動回転する。よって、搬送ロールに対する負荷が軽減され、用紙走行精度への影響も少なくなる。さらに、補助ロールの外周面の材質を給紙ロールの外周面の材質と同じ材質にすることにより、摩耗速度が同じになり、寿命内で補助ロールと給紙ロールの外径差を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る給紙装置の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明に係る給紙装置を用いた画像形成装置の実施形態を示す図である。
【図３】画像形成装置の外観図および給紙部の拡大図である。
【図４】従来の半月状の給紙ロールを用いた給紙装置を説明する図である。
【図５】半月状の給紙ロールを用いた給紙装置の給紙動作を説明する図である。
【図６】半月状の給紙ロールと用紙進入ガイドとの隙間の調整と用紙搬送の不具合を説明する図である。
【図７】分離部材がリタードロールと分離パッドの違いを説明する図である。
【図８】吸湿により波打ちが大きくなった用紙による用紙搬送の不具合を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る給紙装置の実施形態を説明する図、図２は本発明に係る給紙装置を用いた画像形成装置の実施形態を示す図、図３は画像形成装置の外観図および給紙部の拡大図であり、１はロータリー現像装置、２は現像器、３は感光体、４は中間転写体、５は露光装置、６はプロセスユニット、７は１次転写装置、８は２次転写装置、９、１０は給紙装置、１１はレジロール、１２は紙搬送ユニット、１３は定着ユニット、１４は排紙トレイ、１５は扉体、１６は給紙ロール、１７はリタードロール、１８は補助ロール、２０は底板、１６１は駆動軸、１８１はワンウェイクラッチを示す。
【００２１】
図１（Ａ）において、給紙ロール１６は、半月切り欠き部を有するものであって、外周面が摩擦係数の大きいゴムや合成樹脂などの摩擦部材で構成されている。駆動軸１６１は、給紙動作により用紙を搬送する方向に回転駆動されるものであって、給紙ロール１６は、この駆動軸１６１に取り付け固定される。リタードロール１７は、トルクリミッターを内蔵し、複数枚進入した際、リタードロール１７に内蔵したトルクリミッターによってリタードロール１７側の用紙の進入を阻止し、１枚の用紙を摩擦分離して送り出すためのものである。
【００２２】
補助ロール１８は、例えば外径が給紙ロール１６より０．５ｍｍ程度小さい１対のロールであって、ワンウェイクラッチ１８１を介して駆動軸１６１に取り付けられる。この１対の補助ロール１８は、給紙ロール１６と同様、外周面が摩擦係数の大きいゴムや合成樹脂などの摩擦部材で構成され、給紙ロール１６の両脇に配置される。
【００２３】
ワンウェイクラッチ１８１は、給紙動作により給紙ロール１６を回転駆動する駆動軸１６１の回転方向に対して補助ロール１８を駆動軸１６１に連結する。したがって、補助ロール１８は、給紙動作により給紙ロール１６と一体回転する。そして、用紙を搬送する方向と反対の回転方向に対し、ワンウェイクラッチ１８１は、補助ロール１８の連結を駆動軸１６１から解除する。したがってこのとき補助ロール１８は、駆動軸１６１に対してフリー回転の状態となる。
【００２４】
補助ロール１８と駆動軸１６１との間にワンウェイクラッチ１８１を配置することにより、補助ロール１８は、給紙動作により１回転駆動された後、分離ニップの搬送先にある搬送ロール（図示せず）により搬送される用紙のその搬送に連れて空転する。図１（Ａ）において、給紙ロール１６にリタードロール１７が圧接する分離ニップの図示右正面側から左奥裏方向を用紙の搬送方向とすると、搬送ロールは、図示左奥裏方向の搬送先に配置される（図示せず）。
【００２５】
リタードロール１７に内蔵したトルクリミッターは、給紙ロール１６とリタードロール１７の摩擦部材で構成された外周面同士が直接圧接している場合や給紙ロール１６に引き摺られる用紙に直接圧接している場合に、互いの摩擦力によりリタードロール１７が給紙ロール１６に従動回転するように設定されている。一方、トルクリミッタ１７０は、給紙ロール１６に引き摺られる用紙間の摩擦力では停止することにより圧接する用紙を停止させるように設定されている。
【００２６】
リタードロール１７は、給紙ロール１６とリタードロール１７との間（分離ニップ）に用紙が１枚進入してきたとき、用紙の搬送に連れて従動回転する。しかし、分離ニップに用紙が複数枚進入すると、リタードロール１７に内蔵したトルクリミッターによってリタードロール１７側の用紙の進入が阻止される。ここでは、給紙ロール１６と用紙間の摩擦係数、リタードロール１７と用紙間の摩擦係数、用紙と用紙間の摩擦係数の差が利用される。このように、分離ニップにおいて給紙ロール１６にトルクリミッターを内蔵したリタードロール１７が圧接する構成により、１枚の用紙を摩擦分離して送り出すことができ、不送り（給紙ミス）や斜め送りの発生、さらには重送を防ぐことができる。
【００２７】
上記構成の本実施形態によれば、吸湿によって用紙Ｐの波打ちが大きくなり、波打ち用紙Ｐの凸部が補助ロール１８の位置にあっても、不送りの発生を防ぐことができる。すなわち、吸湿によって波打ちが大きくなった用紙Ｐの凸部（ピーク位置）が図１（Ｂ）に示すように補助ロール１８の位置と重なっても、給紙動作により、駆動軸１６１と補助ロール１８が一体回転して、その補助ロール１８の回転に伴って用紙の先端が移動するので、不送りの発生を防止することができる。
【００２８】
また、補助ロール１８は、ワンウェイクラッチ１９１を介して駆動軸１６１に配置されているため、駆動軸１６１が停止した後の補助ロール１８は空転可能な状態となり、用紙の搬送方向に配置された搬送ロールによる用紙搬送に連れて従動回転（空転）する。よって搬送ロールに対する負荷も軽減され、用紙走行精度への影響も少なくなる。そして、補助ロール表面の摩耗も小さくなるため外径変化が少なく、分離ローラ１７との位置関係を耐久的に維持可能になり、良好な給紙、分離性能を得ることもできる。
【００２９】
このように給紙開始時、駆動軸１６１の駆動回転に伴い補助ロール１８も給紙ロール１６と一体回転するが、補助ロール１８の外径は、従来の装置と同様、給紙ロール１６の外径より０．５ｍｍ程度小さいものであっても、給紙ロール１６の外径と同じにしてもよい。補助ロール１８の外径を給紙ロール１６の外径と同じにした場合、補助ロール１８も給紙ロール１６と同じ機能を一部有することになるので、給紙ロール１６を従来より短くしてもよいし、また、補助ロール１８を従来より短くしてもよい。また、リタードロール１
７は、分離パッドその他の分離部材を用いてもよい。
【００３０】
以上のように本実施形態によれば、半月給紙ロール、１対の補助ロール、それらに圧接する分離部材を用いる給紙装置として、給紙ロールは、給紙ロールを駆動する駆動軸と一体回転するように固定され、給紙ロールの両脇に配置する１対の補助ロールは、ワンウェイクラッチを介して駆動軸に配置される。ここで、ワンウェイクラッチは、駆動軸が用紙搬送方向に回転したとき補助ロールを駆動軸に連結して強制的に回転させ、駆動軸の回転駆動が停止しているとき搬送ロールにより搬送される用紙搬送に連れて従動回転（空転）させるものである。
【００３１】
補助ロールは、給紙動作時、駆動軸の回転と同期して強制的に一体回転させられるため、波打ち用紙の凸部が補助ロール位置にあったとしても、補助ロールによって用紙が搬送され、不送りが発生しない。また、補助ロールをワンウェイクラッチを介して駆動軸に配置しているため、駆動軸が停止した後の補助ロールは空転可能な状態となり、給紙ロール下流（搬送先）の搬送ロールによる用紙搬送に連れて従動回転（空転）する。よって、搬送ロールに対する負荷が軽減され、用紙走行精度への影響も少なくなる。
【００３２】
さらに、補助ロールの外周面の材質は、半月状の給紙ロールの外周面の材質と同じ材質とすることにより、摩耗速度が同じになるため、寿命内で補助ロールと給紙ロールの外径差を保つことができる。
【００３３】
本実施形態の給紙装置を用いた画像形成装置は、図２、図３に示すようにハウジングの上部に形成された排紙トレイ１４と、ハウジングの前面に開閉自在に挿着された扉体１５を有する。ハウジング内には、複数の現像器２を搭載したロータリー現像装置１、潜像が形成され現像されてトナー像が形成される感光体３、感光体３を露光して潜像を形成する露光装置５、無端状のベルトからなりトナー像が転写される中間転写体４、露光装置５による潜像の形成を制御するプロセスユニット６が配設されている。
【００３４】
さらに、感光体３上のトナー像を中間転写体４に１次転写する１次転写装置７、中間転写体４のトナー像を用紙に２次転写する２次転写装置８、用紙を収容する給紙装置９、１０、用紙上のトナー像を定着する定着ユニット１３、各駆動モーターやバイアスを制御する制御ユニットなどが配設されている。
【００３５】
また、扉体１５内には給紙装置９、１０から用紙を２次転写装置８を通して定着ユニット１３に搬送する紙搬送ユニット１２が配設されている。そして、各ユニットは、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００３６】
像担持体である感光体３は、薄肉円筒状の導電性基材と、その表面に形成された感光層とを有する。その感光体３の外周には、回転方向に沿って感光体３を一様に帯電するための帯電装置（図示せず）、感光体３上に潜像を形成するための露光装置５、潜像を現像するためのロータリー現像装置１、感光体３上のトナー像が転写される中間転写体４、及び中間転写体４にトナー像を１次転写する１次転写装置７、１次転写後の感光体３の表面をクリーニングするクリーナー（図示せず）などが配設されている。
【００３７】
そして、感光体３上に露光装置５により形成された潜像をロータリー現像装置１により現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を１次転写装置７により中間転写体４上に転写して、さらに２次転写装置８により用紙に転写する。
【００３８】
上記構成の画像形成装置によるフルカラーの画像形成では、露光装置５にプロセスユニ
ット６からの画像形成信号が入力されると、制御ユニットによる駆動モーターやバイアスの制御にしたがい、感光体３、ロータリー現像装置１、中間転写体４が回転駆動される。そして、感光体３は、外周面が帯電装置によって一様に帯電される。
【００３９】
ロータリー現像装置１は、第１色、例えばイエローＹのトナー像を形成するため、現像色切り換え動作により、イエローＹ用の現像器２がロータリー現像装置１の回転中心と感光体３の回転中心とを結ぶ直線上からさらに越えて回転移動する。そして、ロータリー現像装置１の回転移動する方向の下流側で現像ロール又は現像ロールの両端に配設されたコロ（以下、同じ）が感光体３に当接して停止する。
【００４０】
現像器２の現像ロールが回転駆動されると同時に、まず、感光体３の表面に露光装置５によって第１色、イエローＹの画像情報に応じた選択的な露光がなされ、感光体３上にイエローＹの潜像が形成される。そのイエローＹの潜像は、現像器２によって現像されて感光体３上にトナー像が形成される。
【００４１】
ロータリー現像装置１は、現像器２によりイエローＹの潜像の後端が現像され現像が終了すると、直ちに、つまりそのトナー像の後端が１次転写装置７に達する以前に、次の第２色、例えばブラックＫのトナー像を形成するための現像色切り換え動作を開始する。
【００４２】
この現像色切り換え動作により、ブラックＫ用の現像器２の現像ロールは、ロータリー現像装置１の回転中心と感光体３の回転中心とを結ぶ直線上からさらに越えて回転移動し、ロータリー現像装置１の回転移動する方向の下流側で感光体３に当接して停止する。
【００４３】
この間、１次転写装置７には、トナーの帯電極性と逆極性の１次転写電圧が印加され、感光体３上に形成されたトナー像は、１次転写装置７で中間転写体４上に転写される。２次転写装置８は、中間転写体４から離間されている。
【００４４】
第２色の現像色切り換え動作が終了して、ブラックＫ用の現像器２の現像ロールが感光体３に当接して停止すると、感光体３の表面に露光装置５によって第２色、ブラックＫの画像情報に応じた選択的な露光がなされ、感光体３上にブラックＫの潜像が形成される。このような一連の処理が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して繰り返して実行されることにより、各画像形成信号の内容に応じたイエローＹ、ブラックＫ、シアンＣ、マゼンタＭからなる４色のトナー像が感光体３から順次中間転写体４上において重ね合わされて転写され、フルカラー画像が形成される。
【００４５】
そして、フルカラー画像が２次転写装置８に達するタイミングで、給紙装置９、１０の用紙が搬送通路から給紙ロール１６、搬送ロール、レジロール１１を通して２次転写装置８に搬送され、２次転写装置８が中間転写体４に押圧されるとともに２次転写電圧が印加されて、中間転写体４上の４色のフルカラートナー像が２次転写装置８で用紙上に転写される。
【００４６】
このようにしてフルカラートナー像が転写された用紙は紙搬送ユニット１２により定着ユニット１３まで搬送されると、定着ユニット１３により用紙上のフルカラートナー像が加熱加圧されて定着され、排紙トレイ１４に排紙される。
【符号の説明】
【００４７】
１…ロータリー現像装置、２…現像器、３…感光体、４…中間転写体、５…露光装置、６…プロセスユニット、７…１次転写装置、８…２次転写装置、９、１０…給紙装置、１１…レジロール、１２…紙搬送ユニット、１３…定着ユニット、１４…排紙トレイ、１５…扉体、１６…給紙ロール、１７…リタードロール、１８…補助ロール、２０…底板、１６
１…駆動軸、１８１…ワンウェイクラッチ
【図１】
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【図２】
2010168200.tif 000004
【図３】
2010168200.tif 000005
【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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