(57)【要約】【課題】  発光素子と像担持体との間隔を高い精度で所期の寸法に維持する。【解決手段】  画像形成装置は、感光体ドラム１１０とその外周面２１に対向するヘッド１０ａとを有する。ヘッド１０ａは、感光体ドラム１１０の外周面２１に対向する基板３２と、基板３２における感光体ドラム１１０との対向面に形成されて外周面２１への光照射により感光体ドラム１１０に潜像を形成する発光素子３８と、基板３２に固定されて発光素子３８を被覆する光透過性の封止体３６とを有する。封止体３６のうち感光体ドラム１１０に接触する摺動面４１は、曲率が外周面２１と略等しい湾曲面である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面である像担持面が所定の方向に進行する像担持体と、
前記像担持面に対向する基板と、
前記基板における前記像担持面との対向面に形成されて前記像担持面への光照射により前記像担持体に潜像を形成する発光素子と、
前記基板に固定されて前記発光素子と前記像担持体との間に介在する光透過性の摺動体であって前記像担持面と略等しい曲率の摺動面が当該像担持面に面接触する摺動体と
を具備する画像形成装置。
【請求項２】
前記摺動体は、前記基板に形成されて前記発光素子を覆う封止体である
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持面は、略円柱面の外周面であり、
前記摺動体は、前記摺動面が前記像担持面と面接触するように前記像担持体の外側に配置される
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持面は、略円柱面の内周面であり、
前記摺動体は、前記摺動面が前記像担持面と面接触するように前記像担持体の内側に配置される
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記摺動体を前記像担持体に付勢する付勢手段を具備する
請求項１から請求項４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記摺動体は、当該摺動体のうち前記像担持面の進行方向における上流側の側面と前記摺動面との間に位置して前記像担持面との仰角が鋭角となるように傾斜した傾斜面を有する
請求項１から請求項５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持面と前記発光素子との間に介在して当該発光素子からの出射光を集光するレンズを具備する
請求項１から請求項６の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子からの照射光に応じて像担持体に潜像が形成される画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置は、感光体ドラムなどの像担持体とその表面に対向するヘッドとを備える。ヘッドのうち感光体ドラムと対向する部分には、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料などの発光材料によって形成された複数の発光素子が配列される。像担持体の表面には、各発光素子からの照射光に応じた潜像が形成される。
【０００３】
この構成においては、ヘッドや像担持体の寸法の誤差またはこれらの要素の取付け位置の誤差に起因して、像担持体の部位によってその表面と各発光素子との間隔が変動する場合がある。このように像担持体と各発光素子との間隔が変動すると、像担持体の表面のうち各発光素子からの光が到達する領域の面積や形状がばらつくから、精細な画素からなる高解像度の画像を印刷することが困難となる。この問題を解決するために、像担持体の表面に接触するガイド体がヘッドに固定された構成（例えば特許文献１）や、各発光素子の端面を像担持体の表面に接触させた構成（例えば特許文献２）が提案されている。
【特許文献１】特開平７−１７８９５６号公報（図１）
【特許文献２】特開平５−２７５６３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの技術においては、特許文献１のガイド体の表面や特許文献２の発光素子の端面といった平坦面が像担持体の表面に線接触するため、ヘッドを像担持体の表面に対して所期の位置に精度よく設置することが困難であり、さらにヘッドの設置後にもこれを所期の姿勢に安定的に維持することが困難であるという問題がある。すなわち、特許文献１や特許文献２の技術によっても、発光素子と像担持体との距離を高い精度で調整することには依然として限界がある。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、発光素子と像担持体との間隔を高い精度で所期の寸法に維持するという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、曲面である像担持面が所定の方向に進行する像担持体と、像担持面に対向する基板と、基板における像担持面との対向面に形成されて像担持面への光照射により像担持体に潜像を形成する発光素子と、基板に固定されて発光素子と像担持体との間に介在する光透過性の摺動体であって像担持面と略等しい曲率の摺動面が当該像担持面に面接触する摺動体（例えば第１実施形態における封止体３６や図１８に示される板材５６）とを具備する。なお、像担持面とは、像担持体のうち発光素子からの光線が照射される表面であり、例えば円筒状ないし円柱状の像担持体の外周面や円筒状の像担持体の内周面である。
【０００６】
この構成において、基板およびこれに形成された発光素子が固定された摺動体は、像担持面と略等しい曲率の曲面である摺動面にて当該像担持面に面接触するから、ヘッドが平坦面にて像担持体の表面に線接触する従来の構成と比較して、摺動体やこれに固定された基板および発光素子は高い精度で所期の姿勢および位置に維持される。したがって、この発光素子と像担持面との距離を精度よく所期の寸法に維持することができる。なお、摺動体は、例えば、基板に形成されて発光素子を被覆（封止）する封止体である。
【０００７】
本発明の第１の態様（例えば後述する第１実施形態）において、摺動体やこれに固定された基板および発光素子は、略円柱面の外周面（すなわち円柱面の中心線とは反対側の表面）たる像担持面に摺動面が面接触するように、像担持体の外側に配置される。この態様によれば、摺動体を設置する作業を容易に実施することが可能となる。また、本発明の第２の態様（例えば後述する第２実施形態）において、摺動体やこれに固定された基板および発光素子は、略円柱面の内周面（すなわち円柱面の中心線と対向する表面）たる像担持面に摺動面が面接触するように、像担持体の内側に配置される。この態様によれば、摺動体と基板と発光素子とを含むヘッドの設置に要するスペースを削減することができる。
【０００８】
本発明の望ましい態様においては、摺動体を像担持体に付勢する付勢手段がさらに設けられる。この態様によれば、像担持体に対するヘッドの姿勢や位置をさらに確実に維持することが可能となる。本態様における付勢手段の典型例は、バネやゴムといった弾性体である。なお、この態様においては、摺動体が弾性体によって直接的に付勢されてもよいし、弾性体が基板を押圧することによってこれに固定された摺動体が間接的に像担持体に付勢されてもよい。
【０００９】
さらに他の態様において、摺動体は、当該摺動体のうち像担持面の進行方向における上流側の側面と摺動面との間に位置して像担持面との仰角が鋭角となるように傾斜した傾斜面を有する。ここで、摺動体のうち像担持面の進行方向における上流側の側面と摺動面とが鋭角をもって交差する構成（例えば図１７の構成）においては、この角部の衝突によって像担持面が損傷する可能性がある。これに対し、本態様によれば、摺動体の側面と摺動面との間に傾斜面が存在するから、摺動体との衝突に起因した像担持面の損傷を抑制できるという利点がある。
【００１０】
また、発光素子からの出射光を集光するレンズが像担持面と発光素子との間に介在する構成としてもよい。この態様によれば、発光素子からの出射光の利用効率を向上させることができる。換言すると、レンズが配置されない構成と比較して、像担持体に潜像を形成するために必要となる発光素子からの光量を低減することができるから、消費電力の低減や発光素子の劣化の抑制を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の各図面においては、各部の寸法の比率を実際のものとは適宜に異ならせている。
【００１２】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置（例えば画像印刷装置）の構成を示す斜視図である。この画像形成装置は、プリンタや複写機およびファクシミリの印刷部分として使用される装置であり、図１に示されるように、矢印Ａの方向（副走査方向）に回転可能に軸支された円筒状の感光体ドラム１１０と、この感光体ドラム１１０の外周面２１に対向するヘッド１０ａとを有する。なお、以下では感光体ドラム１１０の回転軸の方向（すなわち感光体ドラム１１０の母線の方向（主走査方向））を「ドラム軸方向Ｘ」と表記する。
【００１３】
図２は、図１に示された要素をドラム軸方向Ｘに垂直な平面にて破断したときの構成を示す断面図である。図１および図２に示されるように、ヘッド１０ａは、ドラム軸方向Ｘを長手方向として感光体ドラム１１０の外周面２１に対向する略長方形状の基板３２と、この基板３２のうち感光体ドラム１１０との対向面（以下「素子形成面」という）Ｓa1に形成された複数の発光素子３８と、発光素子３８を覆う封止体３６とを有する。封止体３６は、基板３２の素子形成面Ｓa1とこの基板３２の側面とを覆うように形成された略直方体状の部材であり、例えばアクリル系やエポキシ系といった各種の樹脂材料によって形成される。このように封止体３６によって発光素子３８を被覆することにより、外気や水分の付着に起因した発光素子３８の劣化を防止することができる。本実施形態における封止体３６は光透過性を有する。
【００１４】
図１に示されるように、ヘッド１０ａのうち感光体ドラム１１０とは反対側の部位（封止体３６）には複数の弾性体６３１が配置される。各弾性体６３１は、ヘッド１０ａを感光体ドラム１１０に対して弾性的に付勢する手段であり、画像形成装置の筐体６０とヘッド１０ａとの間に介在する。本実施形態においては、封止体３６のうち感光体ドラム１１０とは反対側の表面における各角部の近傍とその長手方向における中央部とに合計６個の弾性体６３１が分散して配置される。この弾性体６３１は、例えば、一端がヘッド１０ａに固定されるとともに他端が筐体６０に固定されたコイルバネである。ただし、弾性体６３１の具体的な形態は任意に変更される。例えば、板バネなど他の形態のバネや封止体３６と筐体６０との間に介挿されたゴムなど他の種々の部材を弾性体６３１として採用することができる。
【００１５】
図１および図２に示される基板３２は、例えばガラスやプラスチックといった材料からなる板状の部材である。一方、各発光素子３８は、有機ＥＬ材料からなる発光層を陽極と陰極との間に介在させた素子であり、電気エネルギの付与によって発光する。図３は、基板３２における素子形成面Ｓa1上の構成を示す平面図である。同図に示されるように、多数の発光素子３８は、ドラム軸方向Ｘに沿って二列かつ千鳥状に配列され、用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて選択的に発光する。各発光素子３８からの出射光は、封止体３６を通過したうえで感光体ドラム１１０の表面に到達する。すなわち、本実施形態におけるヘッド１０ａはトップエミッションタイプである。したがって、基板３２に光透過性は要求されない。ヘッド１０ａによる露光によって、感光体ドラム１１０の表面には所望の画像に応じた潜像が形成される。なお、発光素子３８の配列のパターンは図３の例に限定されず、単列または３列以上であってもよいし他の適切なパターンであってもよい。
【００１６】
次に、図４は、封止体３６のうち感光体ドラム１１０と対向する表面（以下「ドラム対向面」という）Ｓa2の形状を示す斜視図である。同図においてはドラム対向面Ｓa2が上方に位置する（すなわち図１や図２とは上下関係が逆転している）。図４に示されるように、封止体３６のドラム対向面Ｓa2は、摺動面４１と傾斜面４５とを含む。このうち摺動面４１は、図２および図４に示されるように、感光体ドラム１１０の外周面２１と略等しい曲率にて感光体ドラム１１０とは反対側に窪んだ湾曲面である。すなわち、摺動面４１は、半径が感光体ドラム１１０の外周面２１と略等しい円柱面における内側の表面（内周面）の一部であると言うことができる。したがって、ヘッド１０ａが弾性体６３１によって感光体ドラム１１０に付勢されると、図２に示されるように、封止体３６の摺動面４１は、その全域にわたって隙間なく感光体ドラム１１０の外周面２１に面接触する。
【００１７】
一方、傾斜面４５は、封止体３６のうち感光体ドラム１１０が回転する方向Ａの上流側に位置する側面４７と摺動面４１との間に位置する平面であり、図２に示されるように感光体ドラム１１０の外周面２１との仰角θ1が鋭角となるように当該外周面２１に対して傾斜する。この仰角θ1は、摺動面４１のうち感光体ドラム１１０が回転する方向Ａの上流側に位置する周縁Ｅにおける外周面２１の接線ＰLと傾斜面４５とがなす角度である。換言すると、傾斜面４５は、摺動面４１のうち感光体ドラム１１０の回転方向Ａの上流側の部分を面取りした部分であると捉えることもできる。したがって、図２に示されるように、摺動面４１が感光体ドラム１１０の外周面２１と面接触するのに対し、傾斜面４５は感光体ドラム１１０の外周面２１に空隙をあけて対向する。
【００１８】
以上に説明した形状の封止体３６は、例えば、型に充填された紫外線硬化型や熱硬化型の樹脂材料を紫外線の照射や加熱によって硬化させたうえで型から取り外すといった方法（射出成形）や、基板３２の素子形成面Ｓa1を覆うように略長方形状に成形された板材を機械的または化学的に研削することによって作成される。ただし、前者の射出成形によれば、封止体３６を安価にて大量に生産できるという利点がある。また、基板３２は、例えば、これらの方法によって作成された封止体３６のうちドラム対向面Ｓa2とは反対側の表面を機械的または化学的に研削して形成された溝部に嵌め込まれたうえで接着剤によって封止体３６に固定される。
【００１９】
以上に説明したように、本実施形態においては、感光体ドラム１１０の外周面２１と略等しい曲率の摺動面４１が当該外周面２１と面接触するから、ドラム対向面Ｓa2が平坦面とされた構成と比較して、各発光素子３８と感光体ドラム１１０の外周面２１との距離を所期の寸法に精度よく維持することができるという効果が得られる。この効果について詳述すると以下の通りである。
【００２０】
いま、本実施形態と対比される構成として、図５(a)に示されるように封止体３６のドラム対向面Ｓa2が平坦面とされたヘッド１０ｘを想定する。この構成においては、ドラム対向面Ｓa2が感光体ドラム１１０の外周面２１に線接触するに過ぎないため、感光体ドラム１１０に対するヘッド１０ｘの位置や姿勢が安定しないという問題がある。例えば、図５(a)に示されるようにドラム対向面Ｓa2が略水平となるようにヘッド１０ｘを維持しようとしても、ドラム対向面Ｓa2と外周面２１との接触線を中心としてヘッド１０ｘが回転し、この結果として図５(b)に示されるようにヘッド１０ｘが傾斜した姿勢となる場合がある。また、例えば感光体ドラム１１０が回転するときに感光体ドラム１１０からヘッド１０ｘに作用する摩擦力やその他の要因（例えば外力の作用）によって、図５(c)に示されるように、ヘッド１０ｘが本来の位置から水平方向に変位する場合もある。そして、図５(b)および図５(c)の何れの場合にあっても、発光素子３８と感光体ドラム１１０の外周面２１との距離は図５(a)に示した理想的な場合よりも大きくなる。このように感光体ドラム１１０と発光素子３８との距離がばらつくと、感光体ドラム１１０の外周面２１のうち各発光素子３８からの出射光が到達する領域（スポット）の面積や形状がばらつくから、高精細な画像を形成することが困難になるという問題がある。
【００２１】
これに対し、本実施形態においては、摺動面４１が感光体ドラム１１０の外周面２１と面接触することによって感光体ドラム１１０に対するヘッド１０ａの姿勢や位置が安定的に維持される。すなわち、図５(b)に示したようなヘッド１０ａの傾きや図５(c)に示したようなヘッド１０ａの水平方向への変位は有効に抑制される。したがって、感光体ドラム１１０と発光素子３８との距離を高い精度で所期の寸法に維持して高精細かつ高品位な画像を形成することができる。特に、本実施形態においては、複数の弾性体６３１によってヘッド１０ａが感光体ドラム１１０に対して均等に付勢されるから、摺動面４１と感光体ドラム１１０の外周面２１との面接触によってヘッド１０ａの姿勢や位置が安定的に維持されるという効果を確実に得ることができる。
【００２２】
加えて、本実施形態においては、封止体３６のドラム対向面Ｓa2のうち感光体ドラム１１０が回転する方向Ａの上流側が傾斜面４５とされているから、ドラム対向面Ｓa2と感光体ドラム１１０の外周面２１との衝突に起因した外周面２１の損傷を防止することができるという効果がある。例えばいま、ドラム対向面Ｓa2が傾斜面４５を含まない構成（すなわち、例えば図１７に示されるように摺動面４１と側面４７とが鋭角をもって交差する構成）を想定する。この構成においては、摺動面４１と側面４７との交差に対応する角部（以下「ヘッド角部」という）が外周面２１に接触することによって外周面２１が損傷する場合がある。特に、感光体ドラム１１０の横断面が製造上の誤差または経時的な変形によって真円でない場合や、感光体ドラム１１０の位置が同様の理由によって本来の位置からずれた場合には、外周面２１のうち本来の表面から外側に突出した部分がヘッド角部に接触することによって損傷し易い。これに対し、本実施形態のヘッド１０ａは、ドラム対向面Ｓa2が傾斜面４５を有する形状（すなわちヘッド角部が面取りされた形状）となっているので、このような外周面２１の損傷を防止できるのである。なお、本実施形態においてはドラム対向面Ｓa2のうち方向Ａの上流側のみに傾斜面４５を形成した構成を例示したが、これに加えて方向Ａの下流側に傾斜面４５と同様の傾斜面（面取りされた部分）が形成された構成としてもよい。
【００２３】
なお、以上においてはトップエミッションタイプのヘッド１０ａを例示したが、摺動面４１を感光体ドラム１１０に面接触させるという構成は、図６に示されるようにボトムエミッションタイプのヘッド１０ｂにも採用される。図６の構成においては、光透過性を有する略長方形状の基板３１のうち感光体ドラム１１０とは反対側の表面Ｓb1に複数の発光素子３８が配列され、これらを覆うように樹脂材料によって封止体３５が形成される。そして、基板３１のうち感光体ドラム１１０と対向する表面Ｓb2は、その外周面２１と略等しい曲率にて感光体ドラム１１０とは反対側に窪んだ湾曲面たる摺動面４１と、外周面２１との仰角θ1が鋭角となるように傾斜した傾斜面４５とを有する。この構成においても、基板３１の摺動面４１が感光体ドラム１１０の外周面２１に面接触するから、図１ないし図４に示した構成と同様に、ヘッド１０ｂの姿勢や位置が安定的に維持されるという効果は奏される。しかしながら、この構成においては、ヘッド１０ｂの姿勢や位置の安定化と製造コストの低減とを両立することが困難となる。この点について詳述すると以下の通りである。
【００２４】
図６に示した基板３１は、発光素子３８を形成するために高い平坦度が要求されるから、例えば基板３１ほどの平坦度が要求されない封止体３５と比較して一般的に高価である。したがって、製造コストを低減するという観点からすると、基板３１は可能な限り小型であることが望ましい。また、大型の板材（いわゆるマザーガラス）を分断することによって複数の基板３１を作成する場合には、ひとつの板材から作成される基板３１が多数であるほど製造コストが低減されるから、この観点からしても基板３１は小型であることが望ましいと言える。一方、図６に示したように基板３１の摺動面４１を感光体ドラム１１０の表面に面接触させる構成においては、感光体ドラム１１０と面接触する摺動面４１の面積が大きいほど、ヘッド１０ｂの姿勢や位置を安定させる（ひいては発光素子３８と感光体ドラム１１０の表面との距離を所期の寸法に維持する）という効果は顕著となる。このように、図６の構成においては、ヘッド１０ｂの姿勢や位置の安定化と製造コストの低減とが背反する関係にある。すなわち、製造コストを低減するために基板３１を小型化した場合にはヘッド１０ｂの位置や姿勢の安定性が低下し（したがって発光素子３８と感光体ドラム１１０との距離を維持する精度が低下し）、ヘッド１０ｂの安定性を向上させるために基板３１を大型化した場合には製造コストが増大するといった具合である。
【００２５】
これに対し、図１ないし図４に示した本実施形態においては、基板３２とは別の封止体３６が感光体ドラム１１０に接触するから、感光体ドラム１１０に接触する摺動面４１の面積を基板３２のサイズに拘わらず充分に確保することができる。例えば、図２に示される構成においては、ドラム軸方向Ｘと垂直な方向における基板３２の幅Ｗ1に拘わらず、封止体３６のドラム対向面Ｓa2の幅Ｗ2を増加させることができる。したがって、基板３２の幅Ｗ1を発光素子３８の形成に必要となる最低限の寸法に選定することによって基板３２の製造コストを低減しながら、封止体３６の幅Ｗ2を充分に確保することによってヘッド１０ｂの姿勢や位置を有効に安定化する（さらには発光素子３８と感光体ドラム１１０との距離を精度よく維持する）ことができる。すなわち、本実施形態によれば、図６に示した構成と比較して、ヘッド１０ａの姿勢や位置の安定化と製造コストの低減とを両立できるという利点がある。
【００２６】
また、図６の構成における基板３１は、発光素子３８の形成に適した特性と、感光体ドラム１１０の外周面２１に対する良好な相性（特に外周面２１に対する耐摩擦性）とを兼ね備えていなければならない。したがって、基板３１の材料や形状を選択する余地は狭い。これに対し、本実施形態においては、発光素子３８が形成される基板３２の材料と感光体ドラム１１０に接触する封止体３６の材料とを別個に選定することができるから、図６に示した構成と比較して、ヘッド１０ａの設計の自由度を向上させることができるという利点もある。
【００２７】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態においては、ヘッド１０ａが感光体ドラム１１０の外周面２１に対向する構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、円筒状の感光体ドラム１１０の内周面にヘッド１０ａが対向する構成となっている。なお、本実施形態のうち第１実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００２８】
図７は、本実施形態に係る画像形成装置の部分的な構成を示す断面図である。本実施形態における感光体ドラム１１０は、光透過性を有する円筒の外周面に感光層を積層してなる円筒状の部材である。ヘッド１０ａは、封止体３６が感光体ドラム１１０の内周面２２と接触するように、複数の弾性体６３１によって感光体ドラム１１０側に付勢される。
【００２９】
次に、図８は、図７に示されるヘッド１０ａを拡大して示す断面図であり、図９は、ドラム対向面Ｓa2に注目して封止体３６の外形を示す斜視図である。図８に示されるように、封止体３６のドラム対向面Ｓa2は、感光体ドラム１１０の内周面２２と面接触するように形状が選定された摺動面４２を含む。すなわち、この摺動面４２は、図８および図９に示されるように、感光体ドラム１１０の内周面２２と略等しい曲率にて感光体ドラム１１０側に突出する湾曲面である。換言すると、摺動面４２は、半径が感光体ドラム１１０の内周面２２と略等しい円柱面における外側の表面（外周面）の一部であると言うことができる。一方、封止体３６の傾斜面４５は、ドラム対向面Ｓa2のうち感光体ドラム１１０が回転する方向Ａに沿って摺動面４２の上流側に位置する平面であり、図８に示されるように感光体ドラム１１０の内周面２２との仰角θ2が鋭角となるように当該内周面２２に対して傾斜する。
【００３０】
本実施形態においても、感光体ドラム１１０の内周面２２と略等しい曲率の摺動面４２が当該内周面２２と面接触するから、第１実施形態と同様の効果が奏される。加えて、本実施形態においては、ヘッド１０ａが感光体ドラム１１０の内側に収容されるから、感光体ドラム１１０の外側にヘッド１０ａが配置される第１実施形態の構成と比較して、ヘッド１０ａの配置に要するスペースを削減することができる。
【００３１】
＜Ｃ：第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第１実施形態においては、封止体３６の長手方向（ドラム軸方向Ｘ）における全域にわたって摺動面４１が分布する構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、発光素子３８が形成される基板の長手方向（ドラム軸方向）における両端部のみが摺動面として機能する構成となっている。なお、本実施形態のうち第１実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００３２】
図１０は、本実施形態における画像形成装置のヘッド１０ｃと感光体ドラム１１０とを水平方向（ドラム軸方向に垂直な方向）からみた正面図である。また、図１１は図１０におけるXI−XI線からみた断面図であり、図１２は図１０におけるXII−XII線からみた断面図である。図１０に示されるように、本実施形態におけるヘッド１０ｃは、ドラム軸方向Ｘを長手方向とする板状の基体５０と、この基体５０に形成された多数の発光素子３８とを有する。
【００３３】
基体５０は、感光体ドラム１１０との対向面に多数の発光素子３８が配列された第１の部分５１と、その長手方向における各端部に位置する第２の部分５２とに区分される。第２の部分５２における感光体ドラム１１０との対向面は、第１の部分５１のうち各発光素子３８が形成される表面よりも感光体ドラム１１０側に突出する。したがって、第１の部分５１およびこれに形成された発光素子３８は、図１０および図１２に示されるように、第１の部分５１と第２の部分５２との段差（数μｍ程度）に対応した間隙Ｂをあけて感光体ドラム１１０の外周面２１と対向する。このような形状の基体５０は、例えば、略長方形の板材のうち第１の部分５１に対応する部分を機械的または化学的に研削することによって作成される。
【００３４】
本実施形態においては、図１０および図１１に示されるように、第２の部分５２のうち感光体ドラム１１０の外周面２１に対向する表面が摺動面５２１となる。この摺動面５２１は、第１実施形態の摺動面４１と同様に、感光体ドラム１１０の外周面２１と略等しい曲率をもって感光体ドラム１１０とは反対側に窪んだ湾曲面である。したがって、基体５０のうち発光素子３８や摺動面５２１とは反対側の表面に設置された複数の弾性体６３１（図１０ないし図１２においては図示略）によってヘッド１０ｃが感光体ドラム１１０側に付勢されると、この第２の部分５２の摺動面５２１は感光体ドラム１１０の外周面２１に隙間なく面接触する。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。加えて、本実施形態においては、基体５０の第１の部分５１とその表面に形成された発光素子３８とが感光体ドラム１１０の外周面２１から離間する。したがって、感光体ドラム１１０との接触によって発光素子３８が破損するといった不具合を未然に防止することができる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、ヘッド１０ｃが感光体ドラム１１０の外周面２１に対向する構成を例示したが、第２実施形態に示したように、ヘッド１０ｃが感光体ドラム１１０の内周面２２に対向する構成としてもよい。この構成においては、基体５０の第２の部分５２のうち感光体ドラム１１０の内周面２２と対向する摺動面５２１が、この内周面２２と略等しい曲率をもって感光体ドラム１１０側に突出した湾曲面となる。また、図１０ないし図１２においては、第２の部分５２のうち感光体ドラム１１０と対向する全領域が摺動面５２１とされた構成を例示したが、第１および第２実施形態と同様の傾斜面４５を第２の部分５２に形成してもよい。
【００３６】
なお、図１０ないし図１２においては、単一の板材によって基体５０が形成される構成を例示したが、第１および第２実施形態においても同様の構成が採用される。例えば、第１実施形態として説明したように、基板３２のうち発光素子３８が配列された素子形成面Ｓa1と各側面とを被覆するように封止体３６が形成された構成においては、この封止体３６における感光体ドラム１１０との対向面のうち長手方向（ドラム軸方向Ｘ）の両端部を、その他の部分よりも感光体ドラム１１０側に突出させて摺動面４１（図１０の摺動面５２１）とすれば、本実施形態と同様の作用および効果が奏される。
【００３７】
＜Ｄ：第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第１実施形態においては、ヘッド１０ａのうち感光体ドラム１１０とは反対側の表面に複数の弾性体６３１が配置される構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、ヘッド１０ａの側方に配置された弾性体によって当該ヘッド１０ａが感光体ドラム１１０側に付勢される。なお、本実施形態のうち第１実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００３８】
図１３は、本実施形態に係る画像形成装置のヘッド１０ａおよび感光体ドラム１１０の構成を示す斜視図である。また、図１４は、図１３に示された要素をドラム軸方向Ｘと垂直な平面にて破断したときの構成を示す断面図であり、第１実施形態にて参照した図２に対応している。図１３および図１４に示されるように、本実施形態の画像形成装置は、ヘッド１０ａの周囲を囲む略長方形の枠状に成形されたフレーム部材６５を有する。フレーム部材６５の内周面はヘッド１０ａの側面に対向する。ただし、フレーム部材６５は、ヘッド１０ａの側面と対向する部分を有する形状であれば足り、図１３に示した形状には限られない。
【００３９】
フレーム部材６５の内周面とヘッド１０ａの側面との間には複数の弾性体６３２が介在する。各弾性体６３２の一端はフレーム部材６５の内周面に固定され、その他端はヘッド１０ａの側面に固定される。より具体的には、図１３に示されるように、略長方形状のヘッド１０ａのうち長辺に相当する各側面には等間隔に配置された３個の弾性体６３２の一端が固定され、この側面に対向するフレーム部材６５の内周面にはこれらの弾性体６３２の他端が固定される。また、ヘッド１０ａの短辺に相当する各側面には中央に１個の弾性体６３２の一端が固定され、この側面に対向するフレーム部材６５の内周面には当該弾性体６３２の他端が固定される。
【００４０】
また、フレーム部材６５のうち感光体ドラム１１０とは反対側の表面には複数の弾性体６３３が配置される。各弾性体６３３は、フレーム部材６５を感光体ドラム１１０側に付勢するための手段であり、画像形成装置の筐体６０とフレーム部材６５との間に介在する。本実施形態においては、フレーム部材６５の各角部の近傍とその長手方向における中央部の近傍とに合計６個の弾性体６３３が配置される。弾性体６３２および弾性体６３３は、第１実施形態の弾性体６３１と同様の要素（例えばコイルバネや板バネ）である。
【００４１】
以上の構成においては、弾性体６３３がフレーム部材６５を感光体ドラム１１０側に押圧することによって弾性体６３２が伸び、この弾性体６３２に発生した弾性力によってヘッド１０ａが感光体ドラム１１０側に付勢される。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００４２】
なお、以上においてはフレーム部材６５を弾性体６３３によって感光体ドラム１１０側に押圧する構成を例示したが、図１５に示されるように、フレーム部材６５が固定される位置に応じてヘッド１０ａが感光体ドラム１１０側に付勢される構成としてもよい。すなわち、この構成においては、各弾性体６３２のうちフレーム部材６５に固定された端部Ｐ1が当該弾性体６３２のうちヘッド１０ａに固定された端部Ｐ2よりも感光体ドラム１１０側に位置するようにフレーム部材６５が筐体６０に固定される。この構成によっても、弾性体６３２の弾性力によってヘッド１０ａが感光体ドラム１１０側に付勢されるから、本実施形態と同様の効果が奏される。しかも、この構成によれば、ヘッド１０ａやフレーム部材６５のうち感光体ドラム１１０とは反対側の部位に弾性体６３３を配置する必要がないから、ヘッド１０ａの上方に確保されるべきスペースを削減することができる。
【００４３】
なお、図１３ないし図１５においては、第１実施形態のヘッド１０ａが付勢される構成を例示したが、第２または第３実施形態においても同様に、フレーム部材６５や弾性体６３２といった本実施形態の要素によってヘッド１０が感光体ドラム１１０側に付勢される構成を採用することができる。
【００４４】
＜Ｅ：変形例＞
各実施形態に対しては様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００４５】
（１）変形例１  
第１ないし第３実施形態においては、ヘッド１０における感光体ドラム１１０との対向面が傾斜面４５を含む構成を例示したが、この傾斜面４５は必ずしも必要な要素ではない。例えば、第１実施形態の構成においては、図１６に示されるように、基板３１のドラム対向面Ｓa2の全域を、感光体ドラム１１０の外周面２１と略等しい曲率の摺動面４１としてもよいし、第２実施形態の構成においては、図１７に示されるように、基板３１のドラム対向面Ｓa2の全域を、感光体ドラム１１０の内周面２２と略等しい曲率の摺動面４２としてもよい。
【００４６】
（２）変形例２  
各発光素子３８と感光体ドラム１１０との間に光学的な要素を介在させてもよい。例えば、各発光素子３８からの出射光を感光体ドラム１１０の表面に導く導光体（例えば光ファイバ）や、各発光素子３８からの出射光を集光するレンズを発光素子３８と感光体ドラム１１０との間に介在させてもよい。
【００４７】
図１８は、発光素子３８からの出射光を集光するためのマイクロレンズ５５を各発光素子３８と感光体ドラム１１０との間に配置した構成を示す断面図である。これらのマイクロレンズ５５は、各々が発光素子３８と対向するようにアレイ状に配列される。図１８の構成においては、各発光素子３８を覆う封止体３６のうち感光体ドラム１１０と対向する表面に板材５６が設置される。この板材５６は、封止体３６の表面に樹脂材料によって形成された膜体であってもよいし、封止体３６の表面に貼り合わされた板状の部材であってもよい。封止体３６のうち板材５６と対向する表面には、各発光素子３８に対応する位置に湾曲面状の複数の凹部３６１が形成される。同様に、板材５６のうち封止体３６と対向する表面にも、各発光素子３８に対応する位置に湾曲面状の複数の凹部５６１が形成される。板材５６のうち感光体ドラム１１０の外周面２１と対向する表面は、この外周面２１と略等しい曲率の摺動面４１となっている。
【００４８】
封止体３６の凹部３６１と板材５６の凹部５６１とによって囲まれた空間に、封止体３６および板材５６とは屈折率が相違する樹脂材料が充填されることによって、両凸レンズたるマイクロレンズ５５が形成される。これらのマイクロレンズ５５は、各々に対応する発光素子３８からの出射光を集光させることによって感光体ドラム１１０の表面に結像させる。なお、マイクロレンズ５５の形状やその配置の仕方は図１８の例示に限定されない。例えば、感光体ドラム１１０側に凸のマイクロレンズが封止体３６の表面に形成された構成としてもよい。
【００４９】
このように発光素子３８からの出射光がマイクロレンズ５５によって集光される構成においては、発光素子３８と感光体ドラム１１０との距離が僅かに変化した場合であっても、感光体ドラム１１０の表面のうち発光素子３８からの出射光が到達するスポットの面積の変化が顕著となる。本実施形態によれば、感光体ドラム１１０の表面と略等しい曲率の摺動面を感光体ドラム１１０に面接触させることによって各発光素子３８と感光体ドラム１１０の表面との距離を精度よく略一定に維持することができるから、マイクロレンズ５５によって光の利用効率の向上を図った構成においても、感光体ドラム１１０の表面に所期の潜像を精度よく形成することができる。つまり、発光素子３８と感光体ドラム１１０の表面との距離を維持することができるという本発明の効果は、図１８に示したように発光素子３８と感光体ドラム１１０との間隙にマイクロレンズ５５などの光学的な要素が配置された構成において特に有効であると言える。
【００５０】
（３）変形例３  
各実施形態においては、有機ＥＬ材料からなる発光層を含む発光素子３８を例示したが、無機ＥＬ材料からなる発光層を含む発光素子が配列されたヘッドやＬＥＤ（Light Emitting Diode）が発光素子として配列されたヘッドにも以上に説明した各態様が適用される。すなわち、本発明における発光素子は、電気エネルギの付与によって発光する素子であれば足りる。
【００５１】
＜Ｆ：画像形成装置＞
次に、図１９を参照して、本発明に係る画像形成装置の全体の構成を説明する。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置である。
【００５２】
この画像形成装置では、同様な構成の４個の有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙが、同様な構成である４個の感光体ドラム（像担持体）１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙの露光位置にそれぞれ配置されている。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙは、以上に例示した各実施形態に係るヘッド（１０ａないし１０ｃの何れか）である。
【００５３】
図１９に示すように、この画像形成装置には、駆動ローラ１２１と従動ローラ１２２とが設けられており、これらのローラ１２１，１２２には無端の中間転写ベルト１２０が巻回されて、矢印に示すようにローラ１２１，１２２の周囲を回転させられる。図示しないが、中間転写ベルト１２０に張力を与えるテンションローラなどの張力付与手段を設けてもよい。
【００５４】
この中間転写ベルト１２０の周囲には、外周面に感光層を有する４個の感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙが互いに所定の間隔をおいて配置される。添え字Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの顕像を形成するために使用されることを意味している。他の部材についても同様である。感光体ドラム１１０Ｋ，１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０Ｙは、中間転写ベルト１２０の駆動と同期して回転駆動される。
【００５５】
各感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の周囲には、コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）と、現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）とが配置されている。コロナ帯電器１１１（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、これに対応する感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラムの帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。各有機ＥＬアレイ露光ヘッド１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、複数の発光素子３８が感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の母線（主走査方向）に沿って配列するように設置される。静電潜像の書き込みは、複数の発光素子３８によって感光体ドラムに光を照射することにより行う。現像器１１４（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラムに顕像すなわち可視像を形成する。
【００５６】
このような４色の単色顕像形成ステーションにより形成された黒、シアン、マゼンタ、イエローの各顕像は、中間転写ベルト１２０上に順次一次転写されることにより、中間転写ベルト１２０上で重ね合わされ、この結果としてフルカラーの顕像が得られる。中間転写ベルト１２０の内側には、４つの一次転写コロトロン（転写器）１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）が配置されている。一次転写コロトロン１１２（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）は、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）の近傍にそれぞれ配置されており、感光体ドラム１１０（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写コロトロンの間を通過する中間転写ベルト１２０に顕像を転写する。
【００５７】
最終的に画像を形成する対象としてのシート１０２は、ピックアップローラ１０３によって、給紙カセット１０１から１枚ずつ給送されて、駆動ローラ１２１に接した中間転写ベルト１２０と二次転写ローラ１２６の間のニップに送られる。中間転写ベルト１２０上のフルカラーの顕像は、二次転写ローラ１２６によってシート１０２の片面に一括して二次転写され、定着部である定着ローラ対１２７を通ることでシート１０２上に定着される。この後、シート１０２は、排紙ローラ対１２８によって、装置上部に形成された排紙カセット上へ排出される。
【００５８】
次に、図２０を参照して、本発明に係る画像形成装置の他の形態について説明する。この画像形成装置は、ベルト中間転写体方式を利用したロータリ現像式のフルカラー画像形成装置である。図２０に示すように、感光体ドラム１６５の周囲には、コロナ帯電器１６８、ロータリ式の現像ユニット１６１と、有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７と、中間転写ベルト１６９とが設けられている。
【００５９】
コロナ帯電器１６８は、感光体ドラム１６５の外周面を一様に帯電させる。有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、感光体ドラム１６５の帯電させられた外周面に静電潜像を書き込む。この有機ＥＬアレイ露光ヘッド１６７は、以上に説明した各実施形態に係るヘッド（１０ａないし１０ｃの何れか）であり、複数の発光素子３８が感光体ドラム１６５の母線（主走査方向）に沿って配列するように設置される。静電潜像の書き込みは、これらの発光素子３８から感光体ドラム１６５に光を照射することにより行う。
【００６０】
現像ユニット１６１は、４つの現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋが９０°の角間隔をおいて配置されたドラムであり、軸１６１ａを中心にして反時計回りに回転可能である。現像器１６３Ｙ，１６３Ｃ，１６３Ｍ，１６３Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーを感光体ドラム１６５に供給して、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させることにより感光体ドラム１６５に顕像すなわち可視像を形成する。
【００６１】
無端の中間転写ベルト１６９は、駆動ローラ１７０ａ、従動ローラ１７０ｂ、一次転写ローラ１６６およびテンションローラに巻回されて、これらのローラの周囲を矢印に示す向きに回転させられる。一次転写ローラ１６６は、感光体ドラム１６５から顕像を静電的に吸引することにより、感光体ドラムと一次転写ローラ１６６の間を通過する中間転写ベルト１６９に顕像を転写する。
【００６２】
具体的には、感光体ドラム１６５の最初の１回転で、露光ヘッド１６７によりイエロー（Ｙ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｙにより同色の顕像が形成され、さらに中間転写ベルト１６９に転写される。また、次の１回転で、露光ヘッド１６７によりシアン（Ｃ）像のための静電潜像が書き込まれて現像器１６３Ｃにより同色の顕像が形成され、イエローの顕像に重なり合うように中間転写ベルト１６９に転写される。そして、このようにして感光体ドラム１６５が４回転する間に、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の顕像が中間転写ベルト１６９に順次重ね合わせられ、この結果フルカラーの顕像が転写ベルト１６９上に形成される。最終的に画像を形成する対象としてのシートの両面に画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６９に表面と裏面の同色の顕像を転写し、次に中間転写ベルト１６９に表面と裏面の次の色の顕像を転写する形式で、フルカラーの顕像を中間転写ベルト１６９上で得る。
【００６３】
画像形成装置には、シートが通過させられるシート搬送路１７４が設けられている。シートは、給紙カセット１７８から、ピックアップローラ１７９によって１枚ずつ取り出され、搬送ローラによってシート搬送路１７４を進行させられ、駆動ローラ１７０ａに接した中間転写ベルト１６９と二次転写ローラ１７１の間のニップを通過する。二次転写ローラ１７１は、中間転写ベルト１６９からフルカラーの顕像を一括して静電的に吸引することにより、シートの片面に顕像を転写する。二次転写ローラ１７１は、図示しないクラッチにより中間転写ベルト１６９に接近および離間させられるようになっている。そして、シートにフルカラーの顕像を転写する時に二次転写ローラ１７１は中間転写ベルト１６９に当接させられ、中間転写ベルト１６９に顕像を重ねている間は二次転写ローラ１７１から離される。
【００６４】
以上のようにして画像が転写されたシートは定着器１７２に搬送され、定着器１７２の加熱ローラ１７２ａと加圧ローラ１７２ｂの間を通過させられることにより、シート上の顕像が定着する。定着処理後のシートは、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢印Ｆの向きに進行する。両面印刷の場合には、シートの大部分が排紙ローラ対１７６を通過した後、排紙ローラ対１７６が逆方向に回転させられ、矢印Ｇで示すように両面印刷用搬送路１７５に導入される。そして、二次転写ローラ１７１により顕像がシートの他面に転写され、再び定着器１７２で定着処理が行われた後、排紙ローラ対１７６でシートが排出される。
【００６５】
図１９および図２０に例示した画像形成装置は、有機ＥＬ材料からなる発光層を含む発光素子３８を書込手段（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を用いた場合よりも、装置の小型化を図ることができる。なお、以上に例示した以外の電子写真方式の画像形成装置にも本発明の発光装置を採用することができる。例えば、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラムから直接シートに顕像を転写するタイプの画像形成装置や、モノクロの画像を形成する画像形成装置にも本発明に係る発光装置を応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の部分的な構成を示す斜視図である。
【図２】ヘッドおよびその周辺の構成を示す断面図である。
【図３】基板における素子形成面上の構成を示す平面図である。
【図４】ドラム対向面の形状に特に注目して基板の外形を示す斜視図である。
【図５】本実施形態との対比例の構成とその問題点を説明するための断面図である。
【図６】トップエミッションタイプのヘッドの構成を示す断面図である。
【図７】第２実施形態に係る画像形成装置の部分的な構成を示す断面図である。
【図８】ヘッドおよびその周辺の構成を拡大して示す断面図である。
【図９】ドラム対向面の形状に特に注目して基板の外形を示す斜視図である。
【図１０】第３実施形態に係る画像形成装置の部分的な構成を示す正面図である。
【図１１】図１０におけるXI−XI線からみた断面図である。
【図１２】図１０におけるXII−XII線からみた断面図である。
【図１３】第４実施形態に係る画像形成装置の部分的な構成を示す斜視図である。
【図１４】ヘッドおよびその周辺の構成を示す断面図である。
【図１５】第４実施形態の他の態様に係るヘッドおよびその周辺の構成を示す断面図である
【図１６】変形例に係るヘッドの構成を示す断面図である。
【図１７】変形例に係るヘッドの構成を示す断面図である。
【図１８】変形例に係るヘッドの構成を示す断面図である。
【図１９】画像形成装置の全体の構成を示す縦断面図である。
【図２０】画像形成装置の他の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ……ヘッド、１１０……感光体ドラム、３２……基板、３６……封止体、３８……発光素子、Ｓa1……素子形成面、Ｓa2……ドラム対向面、４１，４２……摺動面（凹面）、４５……傾斜面、５０……基体、５１……第１の部分、５２……第２の部分、５５……マイクロレンズ、５６……板材、６３１，６３２，６３３……弾性体、６５……フレーム部材。
【図１】
2006264218.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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