(57)【要約】【課題】疑似溶着を抑制し、加工対象である枠体同士の溶着の安定化を図ることを目的とする。【解決手段】現像剤を収容可能な現像剤収容室を有し、第一枠体２１の溶着リブ２４が、第二枠体２６に接触した状態で融解することにより、第一枠体２１と第二枠体２６とが溶着して形成される現像容器４５であって、現像剤収容室内に設けられる撹拌部材３１と、一方の枠体に設けられ、他方の枠体が前記一方の枠体に組み付けられるまで攪拌部材３１を仮支持するための仮決め部２２と、前記他方の枠体に設けられる、第一枠体２１と第二枠体２６とを溶着する際に、撹拌部材３１に当接して攪拌部材３１の位置を規制する規制部材３０と、撹拌部材３１に駆動力を伝達する駆動伝達部材３５であって、撹拌部材３１と連結することによって、撹拌部材３１を規制部材３０に対して非接触の状態にする駆動伝達部材３５を有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一枠体と第二枠体とによって形成される現像剤を収容可能な現像剤収容室を有し、
前記第一枠体に設けられており振動エネルギーが印加されることで融解する融解部が、前記第二枠体に接触した状態で融解することにより、前記第一枠体と前記第二枠体とが溶着して形成される現像剤収納容器であって、
前記現像剤収容室内に設けられる可動部材と、
前記第一枠体又は前記第二枠体のいずれか一方の枠体に設けられ、前記第一枠体又は前記第二枠体のいずれか他方の枠体が前記一方の枠体に組み付けられるまで前記可動部材を仮支持するための仮支持部と、
前記他方の枠体に設けられる当接部材であって、前記第一枠体と前記第二枠体とを溶着する際に、前記可動部材に当接して前記可動部材の位置を規制する当接部材と、
前記可動部材に駆動力を伝達する駆動伝達部材であって、前記可動部材と連結することによって、前記可動部材を前記当接部材に対して非接触の状態にする駆動伝達部材と、
を有することを特徴とする現像剤収納容器。
【請求項２】
前記可動部材は、回転体であることを特徴とする請求項１に記載の現像剤収納容器。
【請求項３】
前記当接部材は、前記他方の枠体が前記一方の枠体に組み付けられた際に、前記可動部材が前記仮支持部と非接触の状態に前記可動部材の位置を規制することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像剤収納容器。
【請求項４】
前記可動部材は、
前記現像剤収容室内に収容される現像剤を撹拌する撹拌部材であって、
前記駆動伝達部材から伝達される駆動力によって回転する撹拌軸と、前記撹拌軸の回転に伴って第一枠体及び前記第二枠体の内壁に接触しながら回転する撹拌部と、を有する撹拌部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像剤収納容器。
【請求項５】
前記他方の枠体は、前記撹拌軸又は前記駆動伝達部材を支持するための軸孔を有しており、
前記軸孔に挿入された前記撹拌軸又は前記駆動伝達部材と前記他方の枠体との環状隙間をシールするシール部材と、前記当接部材とは、一の部材からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像剤収納容器。
【請求項６】
前記当接部材は、熱可塑性エラストマからなり、前記他方の枠体に一体的に成形されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像剤収納容器。
【請求項７】
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像剤収納容器を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤収納容器、現像剤収納容器を備えるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像剤（トナー）を収納する現像剤収納容器としては、熱可塑性樹脂で形成されており、ワーク（加工対象）同士の接合技術として振動溶着や超音波溶着技術を用いて形成されるものが知られている。
ここで、超音波溶着技術とは、超音波振動により発熱を誘発し、熱可塑性樹脂を微細な超音波振動と加圧力によって瞬時に融解し、ワーク同士を溶着接合する加工技術のことである。この加工技術では、超音波振動子に接続されたブースターを介して、超音波振動子から伝わる振幅を増幅させてホーンに伝達させ、超音波振動ユニットをワークに加圧接触させることで、溶着対象物の接合面に強力な摩擦熱を発生させ、樹脂を融解し溶着させる。このような超音波技術を用いてワーク同士を溶着接合する場合、いずれか一方のワーク界面に凸部（溶着リブ）を設ける。このようなリブ構造を有することで、超音波振動エネルギーを凸部の先端に集中させ、溶着箇所を安定化させることが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１８５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記加工技術を採用した現像剤収納容器には、ワーク同士から成る空間内に固定されない別部材を有する場合がある。例えば、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに採用する場合、溶着するワーク同士から成る空間内に固定されない別部材として、現像剤収納容器の現像剤収容室内に設けられる撹拌部材がある。この撹拌部材は、撹拌軸と撹拌軸に取り付けられた撹拌シートからなり、現像剤収納容器の現像剤収容室に収容される現像剤（トナー）を撹拌する。
撹拌部材は、樹脂枠体の組付けの際、現像剤収容室内に仮位置決めされる。そして、撹拌部材が位置決めされた状態において、何らかの外力、例えば、自身が有する撹拌シートの弾性復元力により、ある所定の力を持って溶着されるワークの一部へ押圧し接触する虞がある。また、組み付け不良により、撹拌部材が本来接触しない箇所に嵌まり込んだ状態となる虞がある。
その状態のまま、超音波溶着技術を用いた加工を行うと、溶着するつもりのない箇所に局所的に超音波振動エネルギーが集中してしまい、その結果、意図しない箇所が誤って溶着してしまう可能性がある。この溶着のことを疑似溶着と呼ぶ。
【０００５】
そこで、上記課題に鑑みて、本発明は、疑似溶着を抑制し、加工対象である枠体同士の溶着の安定化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、
第一枠体と第二枠体とによって形成される現像剤を収容可能な現像剤収容室を有し、
前記第一枠体に設けられており振動エネルギーが印加されることで融解する融解部が、前記第二枠体に接触した状態で融解することにより、前記第一枠体と前記第二枠体とが溶
着して形成される現像剤収納容器であって、
前記現像剤収容室内に設けられる可動部材と、
前記第一枠体又は前記第二枠体のいずれか一方の枠体に設けられ、前記第一枠体又は前記第二枠体のいずれか他方の枠体が前記一方の枠体に組み付けられるまで前記可動部材を仮支持するための仮支持部と、
前記他方の枠体に設けられる当接部材であって、前記第一枠体と前記第二枠体とを溶着する際に、前記可動部材に当接して前記可動部材の位置を規制する当接部材と、
前記可動部材に駆動力を伝達する駆動伝達部材であって、前記可動部材と連結することによって、前記可動部材を前記当接部材に対して非接触の状態にする駆動伝達部材と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジは、上記現像剤収納容器を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、疑似溶着を抑制し、加工対象である枠体同士の溶着の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図
【図２】本実施例に係るプロセスカートリッジを示す概略断面図
【図３】実施例１に係る現像ユニットの長手概略断面図
【図４】実施例１に係る現像ユニットの短手概略断面図
【図５】第二枠体に対して成形金型を型締めした状態を示す概略断面図
【図６】枠体同士の接合部を示す拡大図
【図７】実施例２に係る現像ユニットの長手概略断面図
【図８】実施例２に係る規制部材及びシール部材の成形時の概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（画像形成装置の全体構成）
図１、図２を用いて、本実施例に係る画像形成装置の全体構成の概略について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。図２は、本実施例に係るプロセスカートリッジを示す概略断面図である。本実施例においては、画像形成装置の一例として、モノカラーレーザビームを用いて説明する。ただし、これに限られることなく、フルカラーレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリ等の他の画像形成装置を用いても良い。
【００１１】
本実施例に係る画像形成装置は、主な構成要素として、露光装置８、転写ローラ９、定着装置１０、クリーニングユニット１９、現像ユニット２０を備えている。
【００１２】
図２に示すように、クリーニングユニット１９は、像担持体としての感光体ドラム１１と、帯電ローラ１２と、クリーニングブレード１４と、クリーニング容器６０と、を備えている。クリーニングブレード１４は、弾性を有しており、感光体ドラム１１上に残留した現像剤を除去する。クリーニング容器６０は、クリーニングブレード１４によって除去された現像剤を回収、収納する。
【００１３】
また、図２に示すように、現像ユニット２０は、現像剤担持体としての現像ローラ１３と、現像ブレード１５と、現像剤供給ローラ１６と、現像剤を収納する第一枠体２１と第二枠体２６から成る現像剤収納容器としての現像容器４５と、を備えている。現像ローラ１３と現像ブレード１５は、第一枠体２１に支持されている。
【００１４】
また、これらクリーニングユニット１９と現像ユニット２０は一体的にカートリッジ化されており、プロセスカートリッジ１８として画像形成装置本体１に着脱可能に設けられている。プロセスカートリッジ１８とは、感光体ドラム１１と、感光体ドラム１１に作用するプロセス手段を備えたものである。プロセス手段とは、上記の感光体ドラム１１を帯電する帯電ローラ１２、感光体ドラム１１表面に残留した現像剤（現像剤、キャリア等を含む）を除去するためのクリーニング手段などである。
【００１５】
図１、図２を参照して、本実施例に係る画像形成装置の画像形成動作の概略について説明する。まず、画像形成装置本体１下部に装着されたシートカセット６からシートＳが搬送ローラ７によって搬送される。このシート搬送と同期して、感光体ドラム１１に露光装置８から選択的な露光が行われ、感光体ドラム１１上に潜像が形成される。
【００１６】
また、現像剤がスポンジ状の現像剤供給ローラ１６によって、現像ローラ１３に供給され、現像ブレード１５により現像ローラ１３表面に薄層担持される。現像ローラ１３には、現像バイアスが印加され、感光体ドラム１１上に形成される潜像に応じて感光体ドラム１１上に現像剤が供給され、現像剤像が形成される。この現像剤像は、転写ローラ９によって、搬送されてきたシートＳに転写される。この時、転写ローラ９にはバイアス電圧が印加されている。現像剤像が転写されたシートＳは，定着装置１０へと搬送されて加熱、加圧されることにより、現像剤像がシートＳに定着される。さらにシートＳは、排紙ローラ２によって、装置上部の排紙部３へと排出される。
【００１７】
（実施例１）
図３、図４を用いて、実施例１に係る現像剤収納容器としての現像容器４５について説明する。図３は、実施例１に係る現像ユニットの長手概略断面図である。図４は、実施例１に係る現像ユニットの短手概略断面図である。
【００１８】
まず、図３、図４を用いて、実施例１に係る現像剤収納容器としての現像容器４５の構成について説明する。現像容器４５は、超音波溶着により、第一枠体２１と第二枠体２６とを接合させることにより構成されており、現像剤を収容可能な現像剤収容室を有している。現像剤収容室内には、容器内の現像剤を撹拌するための可動部材（回転体）としての撹拌部材３１が設けられている。撹拌部材３１は、撹拌軸３２と撹拌シート３３とから構成される。攪拌シート３３は、攪拌軸３２の回転に伴って、第一枠体２１と第二枠体２６の内壁に接触しながら回転するように設けられている。
【００１９】
撹拌軸３２は、枠体同士を組み付ける前は、長手方向の一端の位置決めボス３２ａが第一枠体２１の一端近傍に設けられた位置決め部２３に仮位置決めされている。一方、その他端においては、仮受け部３２ｂが第一枠体２１の他端近傍に設けられる仮支持部としての仮決め部２２に係合することで仮位置決めされる状態（仮支持状態）となっている。
【００２０】
一方、第一枠体２１に組み付けられる第二枠体２６には、外部から駆動力を伝達するための駆動伝達部材３５が挿入され、駆動伝達部材３５を支持するための軸孔としての開口２７が設けられている。そして、第二枠体２６には、開口２７と駆動伝達部材３５との環状隙間から現像容器４５内に収納された現像剤が外部へ漏れることを防止するためのシール部材２９が設けられている。
【００２１】
そして、第二枠体２６の内壁には、溶着時に撹拌軸３２に備えられる規制リブ３２ｃと当接することで、撹拌軸３２の仮受け部３２ｂの軸径方向への可動範囲を規制するための粘弾性を有する当接部材としての規制部材３０が形成されている。この規制部材３０は、第二枠体２６の内壁上に直接射出成形されることによって第二枠体２６に一体成形される
。この規制部材３０の高さは、第一枠体２１と第二枠体２６とを溶着する際に、規制リブ３２ｃの上面と接触し、溶着完了時には仮受け部３２ｂの位置を駆動伝達部材３５と係合可能な範囲内に位置するような高さに設定されている。また、その高さは、駆動伝達部材３５から駆動力を受けて撹拌軸３２が回転するときには、仮受け部３２ｂと規制部材３０が接触しない高さに設定されている。
【００２２】
ここで、図５を用いて、第二枠体に対する規制部材３０の射出成形方法について説明する。図５は、第二枠体に対して成形金型を型締めした状態を示す概略断面図である。
【００２３】
まず、図５に示すように、規制部材３０の形状を形成する成形型４１とバックアップ型４２で第二枠体２６を型締めする。そして、樹脂成形装置（不図示）の注入ノズル４３を第二枠体２６の外側に設けた注入口４０に当接させる。そして、成形型４１と第二枠体２６間で形成された空間内に溶融した樹脂を流し込む。この時、樹脂を一定圧力で注入することにより、成形状態を安定化させている。そして、樹脂の注入後に型締めを解除し離型する。このような工程によって第二枠体２６の内壁上に規制部材３０が一体成形される。
【００２４】
本実施例においては、規制部材３０の材料として熱可塑性エラストマを用いた。規制部材３０の材料としては、硬度がタイプＡで３０以上のものが好適である。また、プロセスカートリッジを材料リサイクルする際、枠体に使用されている樹脂との比重が異なる材料を規制部材３０の材料として採用することで、比重選別により容易に分離することが可能となる。または、枠体に使用されている樹脂とベース材料を同じものを規制部材３０の材料として採用することで、規制部材３０を枠体から分離することなく枠体と一緒にリサイクルすることが可能となる。例えば、枠体にポリスチレン等のスチレン系樹脂が使用された場合は、規制部材３０にスチレン系のエラストマを用いることで、リサイクル時に枠体と分離することなくリサイクルすることができる。
【００２５】
次に、図６を用いて、超音波溶着方法について説明する。図６は、枠体同士の接合部を示す拡大図である。図６（ａ）は、枠体同士を溶着する前の状態を示す図であり、図６（ｂ）は、枠体同士を溶着した状態を示す図である。現像容器４５は、第一枠体２１と第二枠体とを超音波溶着により接合することにより構成されている。図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、第一枠体２１には、溶着箇所に沿ってレール上に融解部としての溶着リブ２４が設けられている。
【００２６】
また、図６（ａ）に示すように、溶着リブ２４の断面形状は、基底部から先端部にかけて細くなった形状となっている。これは、先端部を細くすることにより超音波振動エネルギーを先端に集中させるためである。ここで、図示した形状は断面が三角形状であるが、半円状、半楕円状、台形状であってもよい。
【００２７】
この溶着リブ２４を他方の枠体（第二枠体）の接合部に圧接した状態で超音波エネルギーを印加することで、図６（ｂ）に示すように、先端部から融解し溶着接合される。また、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、溶着リブ２４の両サイドには逃げ溝２５が設けられており、溶着時に融解した溶着リブ２４が接合部からはみ出すことを防止している。なお、本実施例においては、溶着リブ２４及び逃げ溝２５は、第一枠体２１に設けられているが、第二枠体２６に設けられていてもよい。
【００２８】
＜実施例１における疑似溶着の抑制について＞
第一枠体２１に対して第二枠体２６を組み付ける前、撹拌部材３１は、第一枠体２１において仮決め部２２によって仮位置決めされることで仮支持状態となっている。撹拌部材３１を仮位置決めした状態で第二枠体２６を第一枠体に対して組み付け、駆動伝達部材３５を組み付けることにより、撹拌部材３１が位置決めされた状態（支持状態）となる。こ
の位置決め状態（支持状態）において、撹拌軸３２に取り付けられた弾性を有する撹拌シート３３が、第一枠体２１の内壁に接触して撓んだ状態で保持されることがある。その際、撹拌軸３２が撹拌シート３３の弾性復元力Ｆによって図４中矢印Ｇ方向に押圧される。そのため、撹拌軸３２の仮受け部３２ｂが第一枠体２１の仮決め部２２の入り口付近（図中点Ｐ）に局所的に押し付けられる場合がある。この状態で、第一枠体２１と第二枠体２６とを溶着接合させるために超音波エネルギーを印加すると、仮受け部３２ｂと仮決め部２２とが溶着（疑似溶着）してしまう虞がある。
【００２９】
実施例１においては、上述したように、第二枠体２６に規制部材３０が成形されている。そのため、第一枠体２１の溶着リブ２４が第二枠体２６の接合部に接触する溶着開始位置に第二枠体２６を配置した状態において、矢印Ｇ方向に押圧される撹拌軸３２の規制リブ３２ｃが第二枠体２６の規制部材３０に押し戻される。その結果、第一枠体２１に第二枠体を組み付けて撹拌部材３１を位置決めした状態（支持状態）において、仮受け部３２ｂと仮決め部２２とは非接触となる。
【００３０】
ここで、溶着箇所にホーンユニットを接触させ、超音波エネルギーを印加すると、溶着リブ２４が融解し、第一枠体２１と第二枠体２６とが溶着される。溶着に際して、溶着リブ２４が溶けることで第一枠体２１と第二枠体２６との距離が近づき、最終的には仮受け部３２ｂと仮決め部２２との接触圧が解除される位置まで移動する。この溶着工程において、溶着リブ２４以外の箇所に局所的に接触圧がかかっていると、疑似溶着してしまうことがある。しかし、本実施例においては規制部材３０によって接触圧を低減、或いは不要な接触箇所をなくし、非接触となるような支持状態を維持することで疑似溶着を抑制することができる。
【００３１】
なお、本実施例において、溶着時に、撹拌軸３２の規制リブ３２ｃは規制部材３０に一定の接触圧で接触するが、規制部材３０は粘弾性体であるため、超音波振動を吸収する。そのため、撹拌軸３２の規制リブ３２ｃが規制部材３０に疑似溶着されない。
【００３２】
第一枠体２１を第二枠体２６に対して溶着することで、位置決めボス３２ａが位置決め部２３と第二枠体２６の押さえ部３６との間で位置決めされて適正な位置にくる。他方の端部は、溶着後に撹拌軸３２の被係合部３２ｄが開口２７を通して第二枠体２６外側から挿入された駆動伝達部材３５の係合部３５ａに対して係合する。このように、撹拌部材３１は、駆動伝達部材３５に連結され、現像容器４５の現像剤収容室内で回転可能に支持されている。
【００３３】
以上説明した通り、実施例１においては、第二枠体に規制部材３０を一体的に成形する構成を採用することにより、疑似溶着を抑制することで、加工対象としての枠体同士の溶着を安定化させることが出来る。
【００３４】
なお、本実施例においては、撹拌シート３３の弾性復元力により、撹拌軸３２の位置がずれてしまった例を挙げたが、組付け不良等により撹拌軸３２の位置がずれてしまった場合でも同様に規制部材３０により撹拌軸３２を適正な位置へ戻すことが可能である。
【００３５】
（実施例２）
次に、図７、図８を用いて、実施例２について説明する。図７は、実施例２に係る現像ユニットの長手概略断面図である。図８は、規制部材及びシール部材の成形時の概略説明図である。実施例１においては、規制部材のみを第二枠体に直接成形する構成とするものであった。これに対して、実施例２においては、駆動伝達部材を挿入する開口の内壁に設けられるシール部材も、規制部材と同時に第二枠体上に一体的に成形される点で実施例１と異なる。それ以外の構成及び作用については実施例１と同一であるので、同一の構成部
分については同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３６】
実施例２においては、図７に示すように、第二枠体２６の開口２７と駆動伝達部材３５との隙間をシールするシール部材５０を第二枠体２６上に直接射出成形する構成である。そして、シール部材５０と規制部材５１は一の部材から成り、第二枠体２６に対して一体的に成形される構成となっている。
【００３７】
次に、図８を用いて、実施例２においてシール部材５０及び規制部材５１を成形する工程について説明する。まず、図８に示すように、第二枠体２６の外側に設けた第一成形型５２と、第二枠体２６の内側に設けた第二成形型５３によって、第二枠体２６の円筒部２８を挟み込んだ状態で所定の力で型締めを行う。第二枠体２６は、円筒部２８外側で第一成形型５２に位置決めされている。
【００３８】
また、第一成形型５２と第二成形型５３は嵌合部５２ａと被嵌合部５３ｄで位置決めされている。この時、第一成形型５２は、円筒部２８端面に周状に当接しており、第二成形型５３は、第二枠体２６の内壁に規制部材５１への流路を除いて周状で当接している。
【００３９】
次に、型締めされた状態の第一成形型５２に設けられた注入口５２ｂに樹脂成形装置の注入ノズル５４を当接させる。そして、シール部材５０となる熱可塑性エラストマ樹脂を注入ノズル５４から注入すると、第二枠体２６及び第一成形型５２、第二成形型５３によって形成されたシール形成部５３ａに樹脂が流し込まれる。その後、注入された樹脂は注入経路５３ｂを通って規制部材形成部５３ｃまで到達し、規制部材５１を形成する。
【００４０】
ここで、樹脂注入量のばらつきを吸収し確実に規制部材５１を形成するために、第二枠体２６と規制部材形成部５３ｃとで形成された空間は、閉空間ではなく、第二枠体２６の規制部材形成部５３ｃの下流近傍にばらつき吸収部であるバッファ部２６ａを設けている。これにより、規制部材５１が充分に形成された後に樹脂がバッファ部２６に流れ込むため、安定した成形が可能となる。
【００４１】
以上説明した通り、実施例２においても、実施例１と同様に、第二枠体に規制部材３０を一体的に成形する構成を採用することにより、疑似溶着を抑制することで、加工対象としての枠体同士の溶着を安定化させることが出来る。更に、実施例２おいては、２つの部品を一体的に成形することにより部品点数及び生産時の工程数を削減することが出来るため、製造コストを抑えられる。
【００４２】
なお、実施例１、２においては、現像剤収納容器として現像ユニットに設けられる現像容器４５について説明を行ったが、これに限らず、クリーニング容器６０等の現像剤を収納可能な他の容器であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
第一枠体…２１、仮決め部（仮支持部）…２２、溶着リブ…２４、第二枠体…２６、規制部材（当接部材）…３０、撹拌部材（可動部材）…３１、駆動伝達部材…３５、現像容器（現像剤収納容器）…４５
【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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