(57)【要約】【課題】駆動伝達部をケース及びカバーで密閉した状態を維持しつつ、発熱する駆動手段の本体は外部の空間に露出させる構成の駆動装置及びこの駆動装置を使用する画像形成装置を提供することにある。【解決手段】画像形成装置本体１００内へ装着される駆動装置Ｂにおいて、駆動伝達部を収容する箱部分１と該箱部分１を覆う蓋部分２から形成される外装ケース１０を含み、該外装ケース１０の内部空間Ｑは前記蓋部分２によって外部空間から隔離され、前記内部空間Ｑに駆動ギヤ等の駆動伝達部が配置され、前記外部空間Ｐに駆動手段３の胴体部３ａを配置する駆動装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体内へ装着される駆動装置において、駆動伝達部を収容する箱部分と該箱部分を覆う蓋部分から形成される外装ケースを含み、該外装ケースの内部空間は前記蓋部分によって外部空間から隔離され、前記内部空間に駆動ギヤ等の駆動伝達部が配置され、前記外部空間に駆動手段の胴体部を配置することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記外装ケースは前記箱部分に相当する第１の部品と前記蓋部分に相当する第２の部品から形成され、前記第１の部品と前記第２の部品とを組み合わせた状態で形成される内部空間内に前記駆動伝達部を収納配置し、前記外装ケースで内部空間と隔てられた外部空間に前記駆動手段の胴体部を配置し、さらに前記第１の部品と前記第２の部品とを組み合せた状態で互いに位置合わせする位置合わせ手段を有していることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第２の部品が、金属板で板金加工して成型されており、少なくとも１ヶ所の折り曲げ加工した部分にフランジ受け形状及び締結形状を設けて前記駆動手段の前記胴体部を配置し、前記駆動伝達部が前記第２の部品と前記第１の部品とを組み合せた状態で形成される内部空間側に突出する状態で保持されていることを特徴とする請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１の部品と前記第２の部品とを組み合わせた際に前記折り曲げ加工部分の形状と前記第１の部品とにより生じる開口部には前記第１の部品に壁を形成するリブ形状部分を設け、前記開口部を塞いでいることを特徴とする請求項３記載の駆動装置。
【請求項５】
記録媒体の収納と供給を行う給送トレイと、積載セットされた前記記録媒体と前記給送トレイの底部との間に設けられる底板と、前記給送トレイの外部まで突出する端部を有する回動駆動可能なロッドと、該ロッドに固定されかつ該ロッドを回動駆動させることで旋回する舌片状レバーと、を有し、該舌片状レバー端部が前記底板の下面と当接することで押し上げられて、該底板の上に積載された前記記録媒体の給送方向側端部を所定の給送位置まで押し上げる底板昇降機構を含んでいる画像形成装置において、前記ロッドの前記端部が回転動力を伝達するために出力軸と接続されたジョイントに係合し、前記出力軸は画像形成装置本体内へ装着される駆動装置の出力軸であり、前記駆動装置として請求項１乃至４のいずれか１項記載の駆動装置を使用する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、複写装置、ファクシミリ装置などの電子写真方式による画像形成装置の駆動装置及びこの駆動装置を使用する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の給送トレイで使用される用紙押し上げ駆動装置は、画像形成部からの飛散トナーが駆動部を収納しているケース内部に入り込まないように、さらにそれ自体の内部の駆動部品に塗布されたグリースなどがケース外部に飛散しないように、樹脂製のケース（箱に相当）と樹脂製のカバー（蓋に相当）により、駆動部品及び動力手段（モータ等）を密閉した構成となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成では組み立て上や省スペース化の問題で、動力手段（モータ）をケース内部にネジ締結することが非常に難しく、小型の駆動装置の場合ケース内部に設けられたフランジ保持形状及びモータ本体の保持形状に動力手段（モータ）のフランジ部及び本体を嵌め込み、カバーにより動力手段（モータ）本体を抑えた状態で固定されていた。
かかる動力手段本体をカバーによって抑えた状態では、動力手段（モータ）からの発熱がケース内部に留まるため、温度上昇によりモータ性能低下や寿命短縮を招いていた。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、駆動伝達部をケース及びカバーで密閉した状態を維持しつつ、発熱する駆動手段本体を外部の空間に露出させる構成の駆動装置及びこの駆動装置を使用する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像形成装置本体内へ装着される駆動装置において、駆動伝達部を収容する箱部分と該箱部分を覆う蓋部分から形成される外装ケースを含み、該外装ケースの内部空間は前記蓋部分によって外部空間から隔離され、前記内部空間に駆動ギヤ等の駆動伝達部が配置され、前記外部空間に駆動手段の胴体部を配置する駆動装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記外装ケースは前記箱部分に相当する第１の部品と前記蓋部分に相当する第２の部品から形成され、前記第１の部品と前記第２の部品とを組み合わせた状態で形成される内部空間内に前記駆動伝達部を収納配置し、前記外装ケースで内部空間と隔てられた外部空間に前記駆動手段の胴体部を配置し、さらに前記第１の部品と前記第２の部品とを組み合せた状態で互いに位置合わせする位置合わせ手段を有している請求項１記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記第２の部品が、金属板で板金加工して成型されており、少なくとも１ヶ所の折り曲げ加工した部分にフランジ受け形状及び締結形状を設けて前記駆動手段の前記胴体部を配置し、前記駆動伝達部が前記第２の部品と前記第１の部品とを組み合せた状態で形成される内部空間側に突出する状態で保持されている請求項１又は２記載の駆動装置を特徴とする。
【０００５】
また、請求項４に記載の発明は、前記第１の部品と前記第２の部品とを組み合わせた際に前記折り曲げ加工部分の形状と前記第１の部品とにより生じる開口部には前記第１の部品に壁を形成するリブ形状部分を設け、前記開口部を塞いでいる請求項３記載の駆動装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、記録媒体の収納と供給を行う給送トレイと、該給送トレイ内には積載セットされた前記記録媒体と前記給送トレイの底部との間に設けられる底板と、前記給送トレイの外部まで突出する端部を有する回動駆動可能なロッドと、該ロッドに固定されかつ該ロッドを回動駆動させることで旋回する舌片状レバーと、を有し、該舌片状レバー端部が前記底板の下面と当接することで押し上げられて、該底板の上に積載された前記記録媒体の給送方向側端部を所定の給送位置まで押し上げる底板昇降機構を含んでいる画像形成装置において、前記ロッドの前記端部が回転動力を伝達するために出力軸と接続されたジョイントに係合し、前記出力軸は画像形成装置本体内へ装着される駆動装置の出力軸であり、前記駆動装置として請求項１乃至４のいずれか１項記載の駆動装置を使用する画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、駆動部をケース及びカバーで密閉した状態を維持しつつ、発熱する駆動手段本体を外部の空間に露出させた構成であるので、駆動手段からの発熱は外気により放熱することができ、また、画像形成部からの飛散トナーが駆動部を収納しているケース内部に入り込むことなく、かつ本体内部の駆動部品に塗布されたグリースなどがケース外部に飛散することない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による駆動装置を組み込んでいる画像形成装置を示す概略図である。図１には画像形成機能は示してないが、この画像形成装置Ａは画像形成装置本体１００内へ装着されかつ記録媒体の収納と供給を行う給送トレイ２０から給送された記録媒体上にトナー像を定着させる構成を備えている。
図１では概略的に示しているが、後述する給送トレイ２０は、この給送トレイ２０内に積載セットされた記録媒体である用紙と給送トレイ２０の底部との間に底板を備え、この底板を昇降させるレバーを駆動するロッド２２が、駆動装置一部を形成する外装ケース１０から突出する駆動装置のジョイントと係合連結する構成である。詳細は以下の関連の各図において説明する。
【０００８】
図２は本発明による駆動装置の第１の実施の形態を示す外観図である。図３は図２の駆動装置の外装ケースの蓋部分を外して内部を示す斜視図である。
図２及び図３において、外装ケース１０は、第１の部品である箱部分１と第２の部品である蓋部分２とから形成されている。この外装ケース１０の外側を本明細書では外部空間Ｐと呼ぶ。
蓋部分２上方（図２）の外部空間Ｐには、駆動装置Ｂの駆動手段３の胴体部３ａ、及び外装ケース１０の内部から突出した出力軸４の一部とその先端部に取り付けられたジョイント５が露出し、そして外装ケース１０の箱部分１の上縁近傍には、駆動手段３の胴体部３ａへ電力を供給する電線３ｂが露出している。全体的にみれば、蓋部分２に設けた切欠きから駆動手段３が露出し、さらに蓋部分２に設けた貫通穴１０１から出力軸４が突出している。
【０００９】
図３に示すように、駆動装置Ｂの外装ケース１０を形成する箱部分１内には、内部空間Ｑの１部分を壁部分であるリブ６ａ及び２枚のリブ６ｂで囲んで凹所６が形成されている。この凹所６内に配置された駆動手段３の胴体部３ａのフランジ部３ｃは箱部分１の凹所６を取り囲むリブ６ａに設けられたＵ字溝形状部分に嵌め込まれている。
同じく、箱部分１の凹所６を形成する２枚のリブ６ｂは、駆動手段３の胴体部３ａを挟み込み固定している。ここで、箱部分１のハッチングされた縁Ｃは、蓋部分２が箱部分１に組み付けられる際に蓋部分２の平面部と概ね接合し、箱部分１と蓋部分２との間に外部空間Ｐと隔てられた内部空間Ｑを形成する。
内部空間Ｑには駆動手段３の出力を伝達する駆動軸３ｄが、前述のリブ６ａを隔てて外部空間Ｐに露出して固定されている駆動手段３の胴体部３ａから突出しており、駆動軸３ｄの突出した部分にはウォームギヤ７が圧入されている。さらに、ウォームギヤ７の側方には第１ギヤ１１が配置され、両ギヤ７、１１は噛合している。
【００１０】
この第１ギヤ１１は、ギヤ部１１１とギヤ部１１２とが同軸かつ一体に形成された２段ギヤとなっており、その軸方向は駆動手段３の駆動軸３ｃに対して直角方向に配置されている。ギヤ部１１１はウォームギヤ７と噛み合っており、駆動手段３の回転動力Ｗをギヤ部１１２に伝える。
第１ギヤ１１の側方には第２ギヤ１２が第１ギヤ１１と軸方向を平行に配置され、この第２ギヤ１２も第１ギヤ１１と同様にギヤ部１２１とギヤ部１２２とが同軸かつ一体に形成された２段ギヤとなっている。第１ギヤ１１のギヤ部１１２が第２ギヤ１２のギヤ部１２１と噛み合うことで駆動手段３の回転動力Ｗを伝える。
同様に順次側方に配置されているギヤ部１３１とギヤ部１３２を有する２段ギヤである第３ギヤ１３を介して、回転動力Ｗは出力ギヤ１４に伝達される。この時、各２段ギヤのギヤ部歯数の設定により出力ギヤ１４の出力トルクＴ及び回転数Ｒは、駆動手段３の回転動力Ｗとの関係式（１）により調整することができる。
Ｗ＝Ｔ×Ｒ      ・・・（１）
出力ギヤ１４の軸心部には、出力軸４が一体で形成されており、第２の部品である蓋部分２に設けられた穴１０１が出力軸４の外径より僅かに大きい径に設定されているので、出力軸４は蓋部分２にて外部空間Ｐと内部空間Ｑに隔てられている。このように本発明の駆動装置Ｂでは、発熱する駆動手段３の胴体部３ａが外部空間Ｐに露出していることを特徴としている。
【００１１】
図４は本発明の駆動装置により連結駆動される被駆動軸としてのロッドを有する給送トレイを示す斜視図である。図５は給送トレイをその搬送方向に対して破断して示す断面図である。ここで、本発明の駆動装置Ｂにより連結駆動される被駆動軸としてのロッド２２を有する給送トレイ２０及びこの給送トレイ２０を装着する画像形成装置本体１００について図１、図４及び図５を参照して説明をする。
図４には、給送トレイ２０の斜視図を示している。この給送トレイ２０は箱状となっており、内側の底部には底板２１が、記録媒体搬送方向Ｄに対してその内側の底部両端に旋回支点２１１を、記録媒体搬送方向Ｄに垂直な任意の位置に配置した状態で設置している。このため、両端部を旋回支点２１１で支持された底板２１は、旋回支点２１１の周りに旋回自由となっている。
底板２１の下には、搬送方向Ｄ寄りの端部付近に駆動装置（図示せず）の被駆動軸としてのロッド２２が配置され、このロッド２２は給送トレイ２０の搬送方向Ｄに対して両端部に回転自在に軸支されており、一方の端部は給送トレイ２０の側部から突出している。さらに、ロッド２２の突出端部には、連結手段としての係合ピン２３がロッド２２の軸直角方向に貫通して圧入されている。
【００１２】
ロッド２２の軸には、給送トレイ２０内に旋回自由に設置された底板２１の裏面側に搬送方向Ｄに対してほぼ中央付近に、押し上げ手段としての舌片状レバー２４がネジなどにより取り付けられている。給送トレイ２０の底部と底板２１とが略平行となった状態でロッド２２が概略０°から９０°未満の間で回動すると舌片状レバー２４がこの回動に伴いロッド２２と一体で旋回して底板２１を上方に押し上げる。
図５に示すように、記録媒体である搬送シートＳを給送トレイ２０内にセットすると、搬送シートＳは底板２１の上に載置される。この時、給送トレイ２０の搬送方向Ｄに対しての破断図で示されるように、ロッド２２を矢印Ｒの方向に概略０°から９０°未満の間で回動するとレバー２４が底板２１を押し上げて、搬送シートＳの搬送方向Ｄ端最上部が給送手段であるローラ２５と接し、搬送シートＳを搬送することができる。
この給送トレイ２０は、図１に示されるように画像形成装置本体１００に装着され、この時、画像形成装置Ａの所定の位置に駆動装置（ここでは外装ケース１０）を配置することで、給送トレイ２０の係合ピン２３と駆動装置のジョイント５とを係合連結する構成となっている。
【００１３】
図６は本発明による駆動装置の第２の実施の形態を示す外観図である。図６には出力軸に至る駆動装置Ｂの駆動伝達系は省略してある。外装ケース１０は、第１の部品である箱部分１と第２の部品である蓋部分２とから形成されている。ここでも駆動装置Ｂは、外装ケース１０を含む構成全体として記載する。駆動手段（例えば、モータ）３は胴体部３ａのみを示している。
外装ケース１０は、箱部分に相当する第１の部品１と蓋部分に相当する第２の部品２で形成されており、蓋部分２の出力軸４（図示せず）の突き出し用穴１０１から離れた任意の端部には、箱部分１と組み合せた際にこの箱部分１の内側に納まるように駆動手段３の胴体部３ａを囲む凹み形状部分３０を形成している。
この凹み形状部分３０の任意の側面３０ａには、駆動手段３のフランジ部３ｃ（図示せず）を嵌合させる穴、及び駆動手段３のフランジ面と側面３０ａを結合させるためのネジ締結穴（図示せず）が設けられている。図６では、駆動手段３は側面３０ａを境に凹み形状部分３０側に胴体部３ａを向けた状態で、ネジ２９にて締結されている。
【００１４】
第１の部品である箱部分１と第２の部品である蓋部分２を組み合せた状態で形成される内部空間Ｑには、駆動装置Ｂの駆動伝達部である駆動軸３ｃ（図示せず）が前述の側面３０ａを隔てて突出しており、突出した部分にはウォームギヤ７（図示せず）が圧入されている。その他の部分での駆動伝達部構成は、前述した第１の実施の形態の駆動装置と同じである。
ここで、箱部分１と蓋部分２を組み合せた時に、箱部分１との接合面の任意の位置に設けられた（図では２本）ボス３１は、蓋部分２との接合面上の平坦部に設けられた（図では２箇所）穴３２と嵌合し、高精度で位置を合わせることができる。
ボス３１及び穴３２は２ヶ所以上の複数設置とし、穴３２は加工の精度誤差を吸収するように、任意の１つを基準穴とし、他は基準穴の方向に向けた長穴とすることが望ましい。また、箱部分１と蓋部分２は、ボス３１と穴３２で位置決めされた後、箱部分１に設けられたタップ３３と蓋部分２に設けられた穴３４を介してネジ３５により締結される。
組み立ての容易さにより箱部分１と蓋部分２に駆動ギヤと動力手段（モータ）を分けて保持する構成は、箱部分１と蓋部分２との組み合せ位置が精密に合わないとギヤの噛み合いがズレたりして異音や振動の発生の要因となることが懸念されるが、上述のごとく、箱部分１との接合面の任意の位置に設けられたボス３１は、蓋部分２との接合面上の平坦部に設けられた穴３２と嵌合し、高精度で位置を合わせることができ、異音や振動は発生しにくい。
【００１５】
図７は本発明による駆動装置の第３の実施の形態を示す外観図である。図７には出力軸に至る駆動装置Ｂの駆動伝達系は省略してある。外装ケース１０は、第１の部品である箱部分１と第２の部品である蓋部分２とから形成されている。駆動手段３は胴体部３ａのみを示している。
外装ケース１０を形成する蓋ブロック２は、この第３の実施の形態では、プレス加工できる板金材にて成型されている。蓋部分２の出力軸突き出し用穴１０１から離れた任意の端部には、Ｌ字に折り曲げ加工された小片部４０がある。
この小片部４０には、駆動手段３のフランジ部３ｃ（図示せず）を嵌合させる穴、及び駆動手段３のフランジ面と小片部４０を結合させるためのネジ締結穴が設けられている。箱部分１と組み合せた際に箱部分１の内側に駆動手段３の胴体部３ａごと納まるように小片部４０を境に胴体部３ａが露出する状態で、ネジ３９にて締結されている。
箱部分１と蓋部分２を組み合せた状態で形成される内部空間Ｑには、駆動装置Ｂの駆動伝達部である駆動軸３ｃ（図示せず）が小片部４０を隔てて突出しており、突出した部分にはウォームギヤ７（図２参照）が圧入されている。その他の部分での駆動伝達部構成は、第１の実施の形態の駆動装置と同じである。
【００１６】
ここで、箱部分１と蓋部分２を組合せた時に、箱部分１との接合面の任意の位置に設けられた（図では２本）ボス４１は、蓋部分２との接合面上の平坦部に設けられた（図では２箇所）穴４２と嵌合し、高精度で位置を合わせることができる。ボス４１及び穴４２は２ヶ所以上の複数設置とし、穴４２は加工の精度誤差を吸収するように、任意の１つを基準穴とし、他は基準穴の方向に向けた長穴とすることが望ましい。
また、箱部分１と蓋部分２は、ボス４１と穴４２で位置決めされた後、箱部分２に設けられたタップ４３と蓋部分１に設けられた穴４４でネジ４５により締結される。
駆動又は動力手段であるモータを取り付ける第２の部品２が樹脂などの非金属部品である場合、動力手段（モータ）を保持する部分の強度が弱く、振動発生や、ネジの緩みなどが懸念される。また樹脂製の部品は、熱伝達性が金属製より劣っている。
ここで、動力手段（モータ）を取り付ける第２の部品２を板金加工が難しい金属板とした場合、動力手段（モータ）の駆動伝達部を第１の部品１と組合せた状態で形成される内部空間Ｑ側に突出するように形状を切削や溶接により加工する必要があり、材料コストや生産コストが高くなり、量産での採算性がなくなってしまう。
駆動手段を取り付ける第２の部品２がプレス加工可能な板金材であり、駆動手段の駆動伝達部を第１の部品１と組合せた状態で形成される内部空間Ｑ側に突出するように駆動手段取り付け部を折り曲げ加工することが容易であり、かつ駆動手段を保持するのに十分な強度と、駆動手段からの発熱を放熱させる効果を有する。
【００１７】
図８は本発明による駆動装置の第３の実施の形態の変形例を示す外観図である。図８において、第１の部品である箱部分１と第２の部品である蓋部分２とから形成されており、駆動装置Ｂに含まれる外装ケース１０は、組み合せた状態で示してある。
外部空間Ｐには、駆動手段３の胴体部３ａと電力を供給する電線３ｂ及び外装ケース１０の内部から突出した出力軸４の一部とその先端部に取り付けられたジョイント５が露出している。
第３の実施の形態において、蓋部分２の出力軸突き出し用穴１０１から離れた任意の片方の角部に設けられたＬ字に折り曲げ加工された小片部４０は、箱部分１と蓋部分２を組み合せた際に、駆動手段３の胴体部３ａの側面に内部空間Ｑに通じる開口部が生じてしまう。
そのため、内部空間Ｑの閉鎖性がなくなり、画像形成部からの飛散トナーの駆動部を収納している外装ケース１０内部へ入り込みや、駆動部品に塗布されたグリースなどの外装ケース１０外部への飛散が懸念される。
そこで、図８の変形例では、箱部分１の内部に図３で示したリブ６ｂと同様なリブ５０を設けることによって、出力軸４側に通じる上述の開口部を塞ぎ、箱部分１と蓋部分２を組み合せた際に形成される内部空間Ｑを外部空間Ｐから概ね隔離することができる。
このように、プレス加工により折り曲げ加工された蓋部分２の駆動手段取り付部において、箱部分１との組み合せにおいて生じる開口部を箱部分１側にリブ５０を設けることで概ね閉鎖することができるため、箱部分１と蓋部分２を組み合わせて形成される内部空間Ｑの密閉性を概ね保つことができる。
【００１８】
本発明は、駆動部をケース及びカバーで密閉した状態を維持しつつ、発熱する駆動手段の本体は外部の空間に露出させた構成であるので、粉塵環境下など浮遊物が多い環境で使用されるために、駆動ギヤ及び駆動モータを密閉したケース内に配置した駆動装置などにも応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による駆動装置を組み込んでいる画像形成装置を示す概略図である。
【図２】本発明による駆動装置の第１の実施の形態を示す外観図である。
【図３】図２の駆動装置の外装ケースの蓋部分を外して内部を示す斜視図である。
【図４】本発明の駆動装置により連結駆動される被駆動軸としてのロッドを有する給送トレイを示す斜視図である。
【図５】給送トレイをその搬送方向に対して破断して示す断面図である。
【図６】本発明による駆動装置の第２の実施の形態を示す外観図である。
【図７】本発明による駆動装置の第３の実施の形態を示す外観図である。
【図８】本発明による駆動装置の第３の実施の形態の変形例を示す外観図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ  画像形成装置、Ｂ  駆動装置、Ｐ  外部空間、Ｑ  内部空間、Ｓ  記録媒体（給送シート）、１  第１の部品（箱部分）、２  第２の部品（蓋部分）、３  駆動手段、３ａ  胴体部（モータ）、３ｃ  駆動軸、４  出力軸、５  ジョイント、６ａ  リブ、６ｂ  リブ、７  ウォームギヤ（駆動伝達部）、１０  外装ケース、１１  第１ギヤ（駆動伝達部）、１２  第２ギヤ（駆動伝達部）、１３  第３ギヤ（駆動伝達部）、１４  第４ギヤ（駆動伝達部）、２０  給送トレイ、２１  底板、２２  ロッド、２３  連結手段（係合ピン）、２４  舌片状レバー、３０ａ  凹み形状部分、３１  位置あわせ手段（ボス）、３２  位置あわせ手段（穴）、４０  小片部、４１  位置あわせ手段（ボス）、４２  位置あわせ手段（穴）、５０  リブ形状部分、１００  画像形成装置本体
【図１】
2010058953.tif 000003
【図２】
2010058953.tif 000004
【図３】
2010058953.tif 000005
【図４】
2010058953.tif 000006
【図５】
2010058953.tif 000007
【図６】
2010058953.tif 000008
【図７】
2010058953.tif 000009
【図８】
2010058953.tif 000010