(57)【要約】【課題】  現像剤の滞留防止及び分散性の向上を図り、現像ローラに向かう縦方向に対して、現像剤の滞留防止及び分散性の向上を図り、画像濃度ムラが防止され均一な画像品質を得るような複写機、ファクシミリ、プリンタなど電子写真方式の画像形成装置に使用する現像装置オプションこれを登載した画像形成装置を提供する。【解決手段】  現像ローラ２と平行に第１搬送スクリュー３と第２搬送スクリュー４とを有し、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を撹拌しながら循環・搬送する現像装置において、前記第１搬送スクリュー３の内部にマグネットを取着したマグネット軸３ａを固定配置し、前記第１搬送スクリュー３はスクリュー状のスリーブとして回転し、前記第２搬送スクリュー４の内部に両端にマグネット４ｅを取着したマグネット軸４ａを固定配置し、前記第２搬送スクリュー４はスクリュー状のスリーブとして回転する。【選択図】        図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ローラと、該現像ローラと平行に順次配置され夫々軸方向逆側への搬送力を生成する第１搬送スクリュー、及び第２搬送スクリューと、を有し、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を前記各搬送スクリューにより撹拌しながら前記現像ローラに対して循環・搬送する現像装置において、
前記第１搬送スクリューは、略全長に亘ってマグネット部を備えたマグネット軸と、該マグネット軸の外周に回転自在に配置されたスクリュー状のスリーブと、を備え、
前記第２搬送スクリューは、軸方向両端部にマグネット部を備えたマグネット軸と、該マグネット軸の外周に回転自在に配置されたスクリュー状のスリーブと、を備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１搬送スクリュー、又は前記第２搬送スクリューのうちの少なくとも何れか一方は、固定板及び揺動用リブからなる揺動手段によって、前記スクリュー状のスリーブを回転させながら軸方向に揺動することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューは、共に前記揺動手段によって軸方向に揺動可能に構成されており、
前記第１及び第２搬送スクリューは互いに同位相で揺動することを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューは、共に前記揺動手段によって軸方向に揺動可能に構成されており、
前記第１及び第２搬送スクリューは互いに逆位相で揺動することを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載の現像装置を搭載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、複写機、ファクシミリ、プリンタなど電子写真方式の画像形成装置に使用する現像装置及びこの現像装置を搭載する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の画像形成装置に装備される２成分系現像剤を使用した現像装置では、像担持体に隣接する現像ケース内に、現像ローラ、第１搬送スクリュー、第２搬送スクリュー、現像ドクタを備えている。
現像ローラは固定されたマグネットローラとその外周に回転自在に配置された現像スリーブとから構成されており、２本の搬送スクリューが、現像ローラの幅方向に対して、一方の搬送スクリューを近接させるとともに、他方の搬送スクリューを離間させ、ともに平行状態で配設されている。これにより、その２本の搬送スクリューで現像剤を循環させている。
トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置で、現像ローラと平行に第１搬送スクリューと第２搬送スクリューとを有し、その第２の搬送スクリューで一端側へと搬送した現像剤を、第１搬送スクリューで他端側へと搬送することにより、撹拌しながら循環させるとともに、第１搬送スクリューから現像ローラへと付着させることは知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、現像剤搬送スクリューの形状（多条、１条）とその配置による分散性向上を特徴とする技術が開示されている。また、特許文献２では、画像品質向上のために、トナーとキャリアを検知するセンサの配置と、２つある現像剤撹拌室の隔壁開放部の高低比で、現像剤滞留防止を図る技術が開示されている。
現像剤の撹拌は、搬送方向の異なる第１及び第２搬送スクリューによる現像剤循環方式をとっている。この方式で搬送される現像剤は、現像ローラの磁力により、その周部に汲み上げられ、現像ドクタにより現像時の必要量に規制される。これを越える余剰の現像剤は現像ローラから離れる方向に還流する。
現像ドクタを通過した現像剤は、現像部で現像され、トナーが消費された状態で現像剤は汲み上げと反対の現像ローラの下方向へ、磁力の反発力と重力により、現像ローラから分離し、現像ローラの横の第１搬送スクリューにより、再び現像剤中へ分散される。ここで、これらの搬送スクリューは現像ローラの幅（軸）方向に沿った横（Ｘ）方向への現像剤搬送能力は優れている。
【特許文献１】特開２００１−２５５７２３公報
【特許文献２】特許第３３４７５８９号
【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、この現像ローラの横（軸）方向に対して直交する、すなわち現像ローラへ向かう縦（Ｙ）方向への現像剤の搬送能力や同方向への撹拌性には劣る。トナー消費を現像部で受けた場合、キャリアのみに近い状態となった現像剤が、元の現像剤中に戻されることになる。
しかし、このとき元の現像剤中で十分な分散がなされずに、現像ローラに隣接する第１搬送スクリューにより搬送されながら、再び現像ローラによりこの周部方向に汲み上げられてしまうと、第１搬送スクリューのスパイラルピッチが設けられた方向について、現像剤の分散状態に偏りを生じてしまい、スクリューピッチ状の濃淡ムラが発生し易い。
また、第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューの長手方向両端部での縦（Ｙ）方向への搬送に関して、現像剤が滞留気味となる。この場合にも、両端部での濃淡ムラが発生し易い。とくに、カラー複写機では、上述の濃淡ムラが色ムラとなって現れるので、画像品質に著しい劣化をもたらす。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、現像剤の滞留防止及び分散性の向上を図り、現像ローラに向かう縦方向に対して、現像剤の滞留防止及び分散性の向上を図り、画像濃度ムラが防止され均一な画像品質を得るような複写機、ファクシミリ、プリンタなど電子写真方式の画像形成装置に使用する現像装置オプションこれを登載した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、現像ローラと、該現像ローラと平行に順次配置され夫々軸方向逆側への搬送力を生成する第１搬送スクリュー、及び第２搬送スクリューと、を有し、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を前記各搬送スクリューにより撹拌しながら前記現像ローラに対して循環・搬送する現像装置において、前記第１搬送スクリューは、略全長に亘ってマグネット部を備えたマグネット軸と、該マグネット軸の外周に回転自在に配置されたスクリュー状のスリーブと、を備え、前記第２搬送スクリューは、軸方向両端部にマグネット部を備えたマグネット軸と、該マグネット軸の外周に回転自在に配置されたスクリュー状のスリーブと、を備えていることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記第１搬送スクリュー、又は前記第２搬送スクリューのうちの少なくとも何れか一方は、固定板及び揺動用リブからなる揺動手段によって、前記スクリュー状のスリーブを回転させながら軸方向に揺動する請求項１記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューは、共に前記揺動手段によって軸方向に揺動可能に構成されており、前記第１及び第２搬送スクリューは互いに同位相で揺動する請求項１記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューは、共に前記揺動手段によって軸方向に揺動可能に構成されており、前記第１及び第２搬送スクリューは互いに逆位相で揺動することを特徴とする請求項２記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は請求項１乃至４のいずれか一項記載の現像装置を搭載する画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、第１搬送スクリュー内にマグネット軸を配置することで、現像ローラからの現像剤離れを補助するとともに、第２搬送スクリュー内のマグネットが磁力により現像剤を引き寄せることで、現像ケース両端部での現像剤の滞留を防止し、分散性及び循環性が向上することで、現像剤滞留による濃淡ムラを防止し、良好な画像品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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は一般的な現像装置を示す概略断面図である。図２は図１の一般的な現像装置を示す概略斜視図である。図３は現像剤の滞留部分を示す図１の一般的な現像装置の模式図である。
電子写真式の画像形成装置に搭載する現像装置は、像担持体（感光体ドラム）１１に隣接する現像装置のハウジングケースである現像ケース１内に、現像ローラ２、第１搬送スクリュー３、第２搬送スクリュー４、現像ドクタ６等を備えている。
現像ローラ２は固定されたマグネットローラと、その外周を回転する現像スリーブとから構成されており、２本の搬送スクリュー３、４が、現像ローラ２の幅方向に対して、一方の、すなわち、第１搬送スクリュー３を近接させるとともに、他方の、すなわち、第２搬送スクリュー４を離間させ、ともに平行状態で配設されている。これにより、その２本の搬送スクリュー３、４で現像剤５を循環させている。
現像ローラ２のマグネットローラは固定配置されており、内部にマグネットを備えている。このマグネットローラの磁極配置は、図１に示すように、磁極Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５の５極構造となっている。磁極Ｐ１は、像担持体１１に最も接近させた状態で設けた現像極である。
【０００７】
磁極Ｐ２及びＰ３は同極性を有しており、これらの間で離される現像剤５が磁極Ｐ３で汲み上げられる。磁極Ｐ４の直上には現像ドクタ６を設置して、現像剤滞留部を設け、そこで現像剤５の摩擦帯電を促進して現像剤５の立ち上げを行なう。
現像剤５の撹拌は、搬送方向の異なる第１及び第２搬送スクリュー３、４による現像剤循環方式をとっている。この方式で搬送される現像剤５は、現像ローラ２の磁力により、Ａ方向に汲み上げられ、現像ドクタ６により現像時の必要量に規制され、これを越える余剰の現像剤５はＢ方向に還流する。
現像ドクタ６を通過した現像剤５は現像部Ｃで現像され、トナーが消費された状態で、Ｄ方向へ、磁力の反発力と重力により、現像ローラ２から分離し、現像ローラ２の横（斜め下）の第１搬送スクリュー３により、再び現像剤５中へ分散される。ここで、この搬送スクリュー３、４は、現像ローラ２の幅方向に沿った横（Ｘ）方向への現像剤搬送能力は優れている。
しかしながら、前述したように、この現像ローラ２の横（軸）方向に対して直交する、すなわち現像ローラ２へ向かう縦（Ｙ）方向への現像剤５の搬送能力や同方向への撹拌性には劣る。トナー消費を現像部Ｃで受けた場合、キャリアのみに近い状態となった現像剤５が元の現像剤５中に戻されることになる。
このとき、元の現像剤５中で十分な分散がなされずに、現像ローラ２に隣接する第１搬送スクリュー３により搬送されながら、再び現像ローラ２によりＡ方向に汲み上げられてしまう。すると、第１搬送スクリュー３のスパイラルピッチが設けられた方向について、現像剤５の分散状態に偏りを生じてしまい、スクリューピッチ状の濃淡ムラが発生し易い。
また、図３に示すように、第１搬送スクリュー３及び第２搬送スクリュー４の長手方向両端部での縦（Ｙ）方向への搬送に関して現像剤が滞留気味となる。この場合にも、この両端部に対応する画像に濃淡ムラが発生し易い。とくに、画像形成装置の１つであるカラー複写機では、上述の濃淡ムラが色ムラとなって現れるので、画像品質の著しい劣化をもたらす。
【０００８】
図４は第１搬送スクリューの構成を示す概略断面図である。図５は図４の第１搬送スクリューの左側面図である。上述したように、図１に示す現像装置の現像ケース内には、現像ローラ２と現像剤搬送用の２本の搬送スクリュー３、４を備えている。
第１搬送スクリュー３はマグネット軸３ａとスパイラル３ｂを備えた搬送スリーブ３ｃとから構成される。内部のマグネット軸３ａは任意の適切な方法で固定配置され、現像ローラ２（図１参照）の現像剤切れ極に対向する位置に磁極を配置する。マグネット軸３ａの外側の搬送スリーブ３ｃが回転する。
図６は第２搬送スクリューの構成を示す概略断面図である。図７は図６の第２搬送スクリューの左側面図である。第２搬送スクリュー４は、図４の第１搬送スクリュー３のマグネット軸３ａと反対極性のマグネット４ｅを軸方向両端部に配置した取着したマグネット軸４ａと、スパイラル４ｂを備えた搬送スリーブ４ｃとから構成される。
搬送スリーブ４ｃ内部のマグネット４ｅは任意の適切な方法で固定配置され、第１搬送スクリュー（図４）の極に対向する位置に磁極を配置する。マグネット軸４ａの外側の搬送スリーブ４ｃが回転する。
【０００９】
図８は本発明の第１の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図である。現像ローラ２、第１搬送スクリュー３及び第２搬送スクリュー４が回転して、現像剤を循環搬送する。
現像装置はトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用い、現像ローラ２と平行に配置された第１の搬送スクリュー３と第２の搬送スクリュー４とを有し、第２の搬送スクリュー４で一端側へと搬送した現像剤を、第１の搬送スクリュー３で他端側へと搬送することにより、撹拌しながら循環するとともに、第１の搬送スクリュー３で現像ローラ２へと付着する現像剤循環方式である。
第１の搬送スクリュー３の内部にマグネットが付いたマグネット軸３ａを固定配置し、スクリュー状の搬送スリーブ３ｃが回転する。第２の搬送スクリュー４の内部に、両端にマグネット４ｅが付いたマグネット軸４ａを固定配置し、スクリュー状の搬送スリーブ４ｃが回転する構成にしている。
この現像剤循環方式において、第１の搬送スクリュー３内にマグネット軸３ａを配置することで、現像ローラ２からの現像剤離れを補助するとともに、第２の搬送スクリュー４の両端部に位置する各マグネット４ｅが現像剤を引き寄せることで、現像ケース両端部での現像剤の滞留を防止し、分散性及び循環性を向上することで、現像剤滞留による濃淡ムラを防止し、良好な画像品質を得ることができる。
なお、後述するように第１の搬送スクリュー３、又は第２の搬送スクリュー４の何れか一方、又は双方を夫々の軸方向に揺動（進退）させるように構成してもよい。
【００１０】
図９は本発明の第２の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図である。図示してない現像装置のハウジングケース内に、現像ローラ２と現像剤搬送用の２本の搬送スクリュー３、４を備える。
図４にも示したように、第１の搬送スクリュー３はマグネット軸３ａとスパイラル３ｂを備えた搬送スリーブ３ｃとから構成され、内部のマグネット軸３ａはマグネットが任意の適宜な方法、例えば、接着により取着され、マグネットとともに適宜な方法で固定配置され、現像ローラ２の剤切れ極に対向する位置に磁極を配置する。マグネット軸３ａの外側の搬送スリーブ３ｃが回転する。
図６にも示したように、第２の搬送スクリュー４は軸４ａの両端部に、第１の搬送スクリュー３のマグネット軸３ａと反対極性のマグネット部とスパイラル４ｂを備えた搬送スリーブ４ｃとから構成され、内部のマグネット４ｅを両端に取着した軸４ａは適宜な方法で固定配置され、搬送スクリュー３の極に対向する位置に磁極を配置する。マグネット軸４ａの外側の搬送スリーブ４ｃが回転する。
図１０は第１の搬送スクリューの揺動機構を説明する概略図である。第１の搬送スクリュー３が回転するときに横（Ｘ）方向に揺動させる揺動機構を設けている。この揺動機構は現像ケース（図示せず）内の適所に取り付けられた固定板７と第１の搬送スクリュー３上に設けた揺動用リブ３ｄにより構成されている。
固定板７に形成した支持孔７ａと対応するスクリュー３、又は４の外周にリブ３ｄ、又は４ｄを突設し、各スクリューが回転するたびにリブ３ｄ、４ｄが支持孔７ａ内に当接、干渉することにより、各スクリュー３、４を軸方向へ往復動させるように構成している。
現像ローラ２、第１搬送スクリュー３、第２搬送スクリュー４が回転して、現像ケース内で現像剤を循環させる際に、第１搬送スクリュー３を揺動させながら回転させる。本実施の形態では、揺動する幅を２ｍｍとした。
【００１１】
図１１は本発明の第２の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図である。図示してない現像装置のハウジングケース内に、現像ローラ２と現像剤搬送用の２本の搬送スクリュー３、４を備える。
第１の搬送スクリュー３の構成は図４に示したものと同様であり、第２の搬送スクリュー４の構成は、図６に示したものと同様である。
第２搬送スクリュー４が回転するときに横（Ｘ）方向に揺動させる図１０に示したと同様な揺動機構を設けている。現像ローラ２、第１搬送スクリュー３、第２搬送スクリュー４が回転して、現像ケース（図示せず）内で現像剤を循環させる際に、第２搬送スクリュー４を揺動させながら回転させる。
このように、第１搬送スクリュー３内にマグネット軸３ａを配置することで、現像ローラからの現像剤離れを補助するとともに、第２搬送スクリュー４内のマグネット部が現像剤を引き寄せるとともに、第２搬送スクリュー４が回転しながら揺動することにより、現像ケース両端部での現像剤の滞留を防止し、分散性及び循環性が向上することで、現像剤滞留による濃淡ムラを防止し、良好な画像品質を得ることができる。
【００１２】
図１２は本発明の第３の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図である。図１３は第１及び第２の搬送スクリューの揺動機構を説明する概略図である。図８の第１の実施の形態と同様に、現像ローラ２、第１搬送スクリュー３及び第２搬送スクリュー４が回転して、現像剤を循環搬送する。
現像装置はトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用い、現像ローラ２と平行に第１の搬送スクリュー３と第２の搬送スクリュー４とを有し、第２の搬送スクリュー４で一端側へと搬送した現像剤を、第１の搬送スクリュー３で他端側へと搬送することにより、撹拌しながら循環するとともに、第１の搬送スクリュー３で現像ローラ２へと付着する現像剤循環方式である。
第１の搬送スクリュー３の内部にマグネットが取着されたマグネット軸３ａを固定配置し、スクリュー状の搬送スリーブ３ｃが回転する構成に、第２の搬送スクリュー４の内部に、両端にマグネット４ｅが取着された軸４ａを固定配置し、スクリュー状の搬送スリーブ４ｃが回転する構成にしている。
図１３に示すように、第１搬送スクリュー３、及び第２搬送スクリュー４が回転するときに横（Ｘ）方向に揺動させる揺動機構を設けている。この揺動機構は現像ケース（図示せず）内の適所に取り付けられた固定板７と第１の搬送スクリュー３上に設けた揺動用リブ３ｄ及び第２の搬送スクリュー４上に設けた揺動用リブ４ｄにより構成されている。
現像ローラ２、第１搬送スクリュー３、及び第２搬送スクリュー４が回転して、現像ケース内で現像剤を循環させる際に、第１搬送スクリュー３、及び第２搬送スクリュー４を同位相で揺動させながら回転させる。
第１搬送スクリュー３内にマグネット軸３ａを配置し、第１搬送スクリュー３が回転しながら揺動することにより、現像ローラ２からの現像剤離れを補助するととともに、第２搬送スクリュー４内のマグネット部が現像剤を引き寄せる。
これとともに、第２搬送スクリュー４が回転しながら、第１搬送スクリュー３と第２搬送スクリュー４が同位相で揺動することにより、現像ケース両端部での現像剤の滞留を防止し、分散性及び循環性が向上することで、現像剤滞留による濃淡ムラを防止し、良好な画像品質を得ることができる。
【００１３】
図１４は本発明の第４の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図である。本実施の形態では、図８の第１の実施の形態と同じ構成を有し、図１３に示したと同様の揺動機構を使用している。
第１搬送スクリュー３、及び第２搬送スクリュー４が回転するときに横（Ｘ）方向に揺動させる揺動機構を設ける。現像ローラ２、第１搬送スクリュー３、及び第２搬送スクリュー４が回転して、現像ケース（図示せず）内で現像剤を循環させる際に、第１搬送スクリュー３、及び第２搬送スクリュー４を逆位相で揺動させながら回転させる。
逆位相に揺動させるためには、図では示さないが、図１３で示した固定板７間の揺動用リブ３ｄ及び４ｄの傾きを図１３とは反対の傾き、すなわち、図１３の揺動用リブ３ｄが揺動用リブ４ｄの傾きをそして揺動用リブ４ｄが揺動用リブ３ｄの傾きを有するように構成する。
第２搬送スクリュー４が回転しながら、第１搬送スクリュー３と第２搬送スクリュー４が逆位相で揺動することにより、現像ケース両端部での現像剤の滞留を防止し、分散性及び循環性が向上することで、現像剤滞留による濃淡ムラを防止し、良好な画像品質を得ることができる。
上記現像装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真式画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一般的な現像装置を示す概略断面図。
【図２】図１の一般的な現像装置を示す概略斜視図。
【図３】現像剤の滞留部分を示す図１の一般的な現像装置の模式図。
【図４】第１搬送スクリューの構成を示す概略断面図。
【図５】図４の第１搬送スクリューの左側面図。
【図６】第２搬送スクリューの構成を示す概略断面図。
【図７】図６の第２搬送スクリューの左側面図。
【図８】本発明の第１の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図。
【図９】本発明の第２の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図。
【図１０】第１の搬送スクリューの揺動機構を説明する概略図。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図。
【図１２】本発明の第３の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図。
【図１３】第１及び第２の搬送スクリューの揺動機構を説明する概略図。
【図１４】本発明の第４の実施の形態の第１搬送スクリュー及び第２搬送スクリューを現像ローラとともに示す概略図。
【符号の説明】
【００１５】
１  現像ケース、２  現像ローラ、３  第１搬送ローラ、３ａ  マグネット軸、３ｂ  スクリュースパイラル、３ｃ  搬送スリーブ、３ｄ  揺動手段（揺動用リブ）、４  第２搬送ローラ、４ａ  マグネット軸、４ｂ  スクリュースパイラル、４ｃ  搬送スリーブ、４ｄ  揺動手段（揺動用リブ）、４ｅ  マグネット、５  現像剤、７  揺動手段（固定板）
【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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【図９】
2006337871.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2006337871.tif 000013
【図１２】
2006337871.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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