(57)【要約】【課題】  シート給送性能を低下させることなく、シート給送時の異音「鳴き」の発生を抑制し得るシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  シートに給送力を付与するために回転可能な給送ローラ１０２と、前記給送ローラ１０２にシートを押圧する分離パッド１０４と、分離パッド１０４に対する給送ローラ１０２の位置決めを行うために、給送ローラ１０２の支持軸１０８と同軸上に回転自在に設けられたコロ部１０９とを有し、コロ部１０９のの側面にシートの振動を抑制するための制振部材２０１を設ける。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に切欠き部を備え、積載されているシートの上面に外周が摺接してシートに給送力を付与するための給送ローラと、
前記給送ローラに圧接し、該給送ローラとの間でシートを分離するパッド部材と、
前記給送ローラの外径よりも小さく且つ前記切欠き部よりも外方に突出する形状で、前記切欠き部が前記パッド部材に対向したときに該パッド部材と当接可能なコロ部と、
を有し、
前記コロ部の側面に、シート給送時に生じる振動を抑制するための振動抑制部材を設けることを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記振動抑制部材は、制振性のある材質から構成される制振部材であり、該制振部材を前記コロ部の側面に取り付けることを特徴とする請求項１記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記振動抑制部材は、前記コロ部の総重量を大きくするための金属片であり、該金属片を前記コロ部の側面に取り付けることを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
【請求項４】
外周に切欠き部を備え、積載されているシートの上面に摺接してシートに給送力を付与するための給送ローラと、
前記給送ローラに圧接し、該給送ローラとの間でシートを分離するパッド部材と、
前記給送ローラの外径よりも小さく且つ前記切欠き部よりも外方に突出する形状で、前記切欠き部が前記パッド部材に対向したときに該パッド部材と当接可能なコロ部と、
を有し、
前記コロ部の外周面に圧接して、シート給送時に生じる振動を抑制するための圧接部材を設けることを特徴とするシート給送装置。
【請求項５】
前記圧接部材はバネ性を備え、一端が装置本体に固定され、他端が前記コロ部の外周面に圧接することを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記圧接部材の前記コロ部の外周面と当接する他端に回転自在なコロを設けることを特徴とする請求項５に記載のシート給送装置。
【請求項７】
外径よりも小さい切欠き部を備える形状であり、積載されているシートの上面に摺接してシートに給送力を付与するための給送ローラと、
前記給送ローラに圧接し、該給送ローラとの間でシートを分離するパッド部材と、
前記給送ローラの外径よりも小さく且つ前記切欠き部よりも外方に突出する形状で、前記切欠き部が前記パッド部材に対向したときに該パッド部材と当接可能なコロ部と、
を有し、
前記コロ部の総重量をシート給送時に生じる振動を抑制する重量に設定することを特徴とするシート給送装置。
【請求項８】
前記給送ローラによるシートの給送速度をＸ(mm/s)、前記コロ部の総重量をＹ(g)としたとき、Ｙ≧4.5×10-2Ｘ＋2.5の関係を有するよう構成することを特徴とする請求項７に記載のシート給送装置。
【請求項９】
前記コロ部の側面に金属片を固定することにより前記総重量が振動を抑制する重量に設定されることを特徴とする請求項７に記載のシート給送装置。
【請求項１０】
前記金属片を複数取り付けることにより前記コロ部の前記総重量を設定することを特徴とする請求項９に記載のシート給送装置。
【請求項１１】
シートを給送して該シートに画像を形成する画像形成装置において、
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置から給送されたシートに画像を形成するための画像形成手段と、
を有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、プリンタ等に原稿や記録シートを供給するためのシート給送装置及びこれを用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機や、プリンタなどの画像形成装置に装着されているシート給送装置において、シート給送性能の安定性とともにその動作音の低減化という問題が注目されている。
【０００３】
複写機やプリンタ等に用いられるシート給送装置は、積載されているシートを一枚ずつ分離して送り出すものである。従来、このシート給送装置において、シートを送り出す給送ローラと該給送ローラに対して付勢されシートの重送を防止する分離パッドによってシートを１枚ずつ分離する方式がある。このシートの分離方式において、給送するシートの種類によってはシートと分離パッドの間でスティックスリップ（微小な振動）が発生し、その振動による異音を発生することがある。そこで、この異音の発生を防止するために、分離パッドに制振部材を設け、分離パッドの振動を防止することで異音の発生を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−０９１６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例では、分離パッドの振動を抑制する効果は得られるものの、振動源であるシート自体を防振することが十分にできず、シート給送装置の構成によっては振動を抑えるという効果が得られないおそれがあった。また、振動が増幅してより大きな異音が発生したりするおそれがあった。
【０００６】
また、シートの振動を抑えるために、給送ローラと分離パッドとの当接圧を調整することが考えられるが、当接圧を小さく設定すると、十分なシートの給送性能を得ることができなくシートの不送りを起こす。逆に当接圧を大きく設定すると、シートと分離パッドの間でスティックスリップが発生する可能性が大きくなり、より異音発生の可能性を大きくしてしまう。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、シート給送性能を低下させることなく、シート給送時の異音発生を抑制し得るシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、外周に切欠き部を備え、積載されているシートの上面に外周が摺接してシートに給送力を付与するための給送ローラと、前記給送ローラに圧接し、該給送ローラとの間でシートを分離するパッド部材と、前記給送ローラの外径よりも小さく且つ前記切欠き部よりも外方に突出する形状で、前記切欠き部が前記パッド部材に対向したときに該パッド部材と当接可能なコロ部と、を有し、前記コロ部の側面に、シート給送時に生じる振動を抑制するための振動抑制部材を設けることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、外周に切欠き部を備え、積載されているシートの上面に摺接してシートに給送力を付与するための給送ローラと、前記給送ローラに圧接し、該給送ローラとの間でシートを分離するパッド部材と、前記給送ローラの外径よりも小さく且つ前記切欠き部よりも外方に突出する形状で、前記切欠き部が前記パッド部材に対向したときに該パッド部材と当接可能なコロ部と、を有し、前記コロ部の外周面に圧接して、シート給送時に生じる振動を抑制するための圧接部材を設けることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、外径よりも小さい切欠き部を備える形状であり、積載されているシートの上面に摺接してシートに給送力を付与するための給送ローラと、前記給送ローラに圧接し、該給送ローラとの間でシートを分離するパッド部材と、前記給送ローラの外径よりも小さく且つ前記切欠き部よりも外方に突出する形状で、前記切欠き部が前記パッド部材に対向したときに該パッド部材と当接可能なコロ部と、を有し、前記コロ部の総重量をシート給送時に生じる振動を抑制する重量に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、給送ローラによって給送されたシートが下流へ搬送されるときにコロ部がシートと接触してシートとパッド部材とのスティックスリップを抑制してシートの振動を抑えることで、異音の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明の一実施形態に係るシート給送装置について、これを用いた画像形成装置とともに図面を参照して説明する。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１乃至図６を用いて第１実施形態に係るシート給送装置及びこれを備えた画像形成装置について説明する。
【００１４】
｛画像形成装置の全体構成｝
まず最初にシート給送装置を用いた画像形成装置の全体構成について、図６を参照して概略説明する。
【００１５】
図６に示すように、画像形成装置本体の下部にはシート給送装置Ａが設けられている。このシート給送装置Ａの構成については後に詳細に説明する。シート給送装置Ａから給送されたシートＳは搬送ローラ対１１及びレジストローラ対１２によって画像形成部へ搬送される。本実施形態における画像形成部は電子写真方式によって画像形成するものであり、電子写真感光体ドラム１３の周囲に図示しない帯電手段や現像手段が配置されている。そして、シート搬送と同期して感光体ドラム１３にトナー像が形成され、そのトナー像が転写ローラ１４への転写バイアス印加によって搬送されるシートＳに転写される。
【００１６】
トナー像が転写されたシートＳは搬送ベルト１５によって定着器１６へと搬送され、熱定着された後に排出ローラ対１７，１８によって装置本体上部の排出部１９へと排出される。
【００１７】
｛シート給送装置｝
次にシート給送装置Ａについて説明する。図１及び図２は第１実施形態に係るシート給送装置の一例の概略構成説明図である。
【００１８】
１０１は図示しない給送カセットに設けられて、上面に積載されたシートを上方へ押し上げるための中板である。１０２は中板１０１により押し上げられたシートにおける最上位のシートの先端部が当接する給送ローラである。給送ローラ１０２は、コア１０２ａと、コア１０２ａに取り付けられるローラ部１０２ｂと、回転軸１０８に固定され、ローラ部１０２ｂが取り付けられたコア１０２ａが取り付けられるローラホルダ１０２ｃと、を備えている。
【００１９】
給送ローラ１０２の両側には、コロ部１０９が配置されており、回転軸１０８若しくはローラホルダ１０２ｃに対して回転自在に設けられている。
【００２０】
また、図１及び図２において、１０３は給送ローラ１０２の下方に設けられている分離パッド保持部材であり、１０４は分離パッド保持部材１０３の上方に設けられて給送ローラ１０２の下側に当接するパッド部材としての分離パッドである。また、１０５は分離パッド保持部材１０３を給送ローラ１０２方向へ付勢しているバネである。
【００２１】
分離パッド保持部材１０３は、図示しないヒンジ部材により、所定範囲で回転可能に構成されている。
【００２２】
そして、給送ローラ１０２が回転すると、給送ローラ１０２のローラ部１０２ｂが積載されているシートの最上位のシートに接触して送り出す。送り出されたシートが複数枚の場合には、分離パッド１０４と給送ローラ１０２との間で一枚ずつに分離される。分離されたシートは、搬送ガイド１０６にガイドされつつ搬送ローラ対１１によって画像形成部へと搬送される。
【００２３】
ここで、ローラホルダ１０２ｃ、コロ部１０９、ローラ部１０２ｂの外周の半径をそれぞれＲａ、Ｒｂ、Ｒｃとした場合、ローラホルダ１０２ｃの外周の半径Ｒａよりコロ部１０９の外周面の半径Ｒｂは大きい。また、コア１０２ａに取り付けられたローラ部１０２ｂの外周面の半径Ｒｃは前記コロ部の外周面の半径Ｒｂより大きい（Ｒａ＜Ｒｂ＜Ｒｃ）。そのため、コロ部１０９を回転軸１０８、若しくはローラホルダ１０２ｃに取り付けた際、コロ部１０９の外周面は、ローラ部１０２ｂの外周面よりも内側に位置し、ローラホルダ１０２ｃの外周よりも外側に位置する。この構成により、給送ローラ１０２は、外周に切り欠き部が形成される構造となっている（所謂、半月形状ローラ）。
【００２４】
図３は本実施形態におけるシート給送装置のシート分離搬送前の待機状態を示す説明図である。中板１０１に載置されたシートは、中板１０１が付勢バネ３０１によって上方へ持ち上げられることにより、２個のコロ部１０９に当接した状態にある。また、分離パッド１０４は、バネ１０５の付勢によって、２個のコロ部１０９に当接した状態にある。このため、待機状態における給送ローラ１０２と分離パッド１０４の位置は、コロ部１０９によって決定される。
【００２５】
そして給送ローラ１０２を回転させることにより、最上位のシートに給送ローラ１０２の外周面が当接して給送力が付与され、最上位のシートが送り出される。送り出されたシートはコロ部１０９と分離パッド１０４のニップ部を通り過ぎて搬送ローラ対１１に搬送される。給送ローラ１０２は図示しないクラッチ機構によって１回転して、図３に示すように、給送ローラ１０２の外周面が切り欠かれた位置が分離パッド１０４に対向するように停止する。
【００２６】
このとき搬送ローラ対１１は、回転を継続しているため、コロ部１０９と分離パッド１０４との間を通過しているシートは、そのまま搬送ローラ対１１によって搬送される。コロ部１０９は、回転軸１０８、若しくはローラホルダ１０２ｃに回転自在に取り付けられているため、シートの搬送によって連れ回る。このようにコロ部１０９が回転し、シートが分離パッド１０４と接しながら搬送されることで、搬送力に対する小さなバックテンションで、シートの重送を防止している。
【００２７】
｛コロ部の振動抑制手段｝
本実施形態のシート給送装置Ａにはシート搬送時におけるコロ部１０９の振動を抑制するための振動抑制手段が設けられている。次に、その振動抑制手段の構成について説明する。
【００２８】
図４はシート搬送中におけるシート給送部の拡大説明図である。前述のシート給送装置Ａにあって、給送路ローラ１０２により送り出されたシートは分離パッド１０４とコロ部１０９により挟持された状態で搬送される。この挟持される力は、分離パッド保持部材を付勢するバネ１０５の弾性力（本実施形態では２００（ｇｆ））によって決まる。
【００２９】
搬送ローラ対１１によりシートが搬送される間では、シートの種類によってはシートと分離パッド１０４との擦れにより、スティックスリップが発生する場合がある。このスティックスリップがいわゆる「パッド鳴き」と呼ばれる異音の発生原因となっている。
【００３０】
シート給送部におけるスティックスリップの発生には、分離パッド１０４を押圧するバネ１０５の弾性力、シートの搬送速度、シートの種類・剛性、分離パッド１０４の摩擦係数、給送部各部品の剛性などが起因している。これらの要因は、シート給送装置の給送性能と密接な関係が有り、異音の対策と両立させることが困難であった。
【００３１】
そこで本実施形態にあっては、シート給送性能を損ねることなく、異音の対策を行なうため、コロ部１０９の振動を抑制し、異音を防止するものである。
【００３２】
すなわち、図４（ａ）はコロ部１０９に振動抑制手段を設けない場合、シートから伝わる振動に合わせて、コロ部１０９も振動してしまい、スティックスリップによるシートの振動を抑えることが困難である。
【００３３】
これに対して本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、コロ部１０９の側面にゴム部材や樹脂部材のような制振性のある制振部材２０１を装着している。本実施形態ではコロ部１０９として、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）材を使用し、制振部材２０１には防振ゴムシートを用いた。制振部材２０１は、分離パッドを付勢するバネ１０５の弾性力２００ｇｆと搬送速度５０（ｍｍ／ｓ）の組合せで振動を抑えるに必要十分な材料を選定している。
【００３４】
上記のように、コロ部１０９の側面に制振部材２０１を設けることで、シートの振動を抑制する。さらに、シートから伝わる振動によるコロ部１０９の振動も抑制される。このため、シート給送に際してスティックスリップのような連続的な振動の発生が防止され、異音の発生を抑制することができる。
【００３５】
図５（ａ）はコロ部１０９の振動抑制手段を設けない従来のシート給送装置にあって、異音の発生時、シート搬送中の分離パッド１０４上かつ２個のコロ部１０９の間における、シートの時間変位を測定した結果を示すグラフである。一方、図５（ｂ）は本実施形態における制振部材２０１をコロ部１０９に取り付けたシート給送装置にあってシート搬送中のシートの時間変位を測定した結果を示すグラフである。
【００３６】
図５（ａ）より、異音が発生している時には、シートがスティックスリップによって小さい振動を起こしていることが分かる。一方、図５（ｂ）に示すように、制振部材２０１をコロ部１０９に取り付けることで、シートの振動が抑えられていることが分かる。
【００３７】
このように、コロ部１０９の側面に制振部材２０１を貼り合わせ、あるいは制振部材２０１でコロ部１０９を挟むように貼り付けることでシートに発生する振動を減衰させ、異音の発生を防止することができる。
【００３８】
また、コロ部１０９におもりを付け、あるいはコロ部１０９の径を大きく若しくは重さまたは比重を増すことでコロ部１０９が振動することを抑制すると共に、共振点を高めることでコロ部１０９が振動し難くするようにしてもよい。
【００３９】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係るシート給送装置について図７を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００４０】
本実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、コロ部１０９に制振部材２０１を設けずに、コロ部１０９を外部から付勢する圧接部材を設けたことである。
【００４１】
図７は第２実施形態に係るシート給送装置の圧接部材の一例の概略構成説明図である。図７（ａ）はコロ部１０９に対し、一端が装置本体に固定され他端がコロ部１０９の外周面に圧接するバネ性を持った圧接部材５０１を示す。図７（ｂ）はコロ部１０９に対し、一端が装置本体に固定され他端にコロ部１０９の外周面に圧接する回転可能なコロ５０２ａを有したバネ性を持った圧接部材５０２を示している。
【００４２】
圧接部材５０１，５０２は、２個のコロ部１０９に対し、それぞれ略同一の力で押圧している。このようにコロ部１０９の外周面を圧接部材５０１，５０２で押圧することで、シートの振動を抑制する。さらにシートから伝わる振動でコロ部１０９が振動するのを防止し、スティックスリップのような連続的な振動の発生を抑制して、異音の発生を抑制することができる。
【００４３】
なお、コロ部１０９に対する圧接部材５０１，５０２の押圧力は、シートからの振動を防止するために必要十分な荷重をかけることが望ましい。本実施形態では、片側の押圧力は１０（ｇｆ）としている。
【００４４】
なお、図７（ａ）の圧接部材５０１のように、コロ部１０９と接触する構成の場合、圧接部材５０１とコロ部１０９の間の抵抗が、シート搬送時におけるコロ部１０９の回転負荷となり、バックテンションを発生させる可能性がある。そのため、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックなどのカラートナーやインクを用いるカラー画像形成装置のシート給送装置として用いる場合、図７（ｂ）に示すように、圧接部材５０２の先端に回転自在なコロ５０２ａを設ける。そして、このコロ５０２ａを介してコロ部１０９を付勢するようにするとよい。
【００４５】
なお、本実施形態では圧接部材５０２のコロ５０２ａの材質を防振性のあるゴム、プラスチック部材を用いることにより、コロ部１０９の回転に対する抵抗を低減させるとともに、コロ部１０９の防振性を高めている。
【００４６】
〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について図８及び図９を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成も前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。
【００４７】
本実施形態が前述した実施形態と異なるのは、コロ部１０９の総重量をシートの振動を抑制するように設定する構成としたことである。
【００４８】
本実施形態では、コロ部１０９の総重量を設定する構成として、制振部材２０１として金属片を取り付けるものである。これは、コロ部１０９としてＰＯＭ材を使用し、これに厚さ１ｍｍの金属片２０１を取り付けることで、コロ部１０９と制振部材（金属片）２０１との合計の重量を１個あたり５（ｇ）に構成している。
【００４９】
制振部材（金属片）２０１は、分離パッド１０４を付勢するバネ１０５の弾性力２００（ｇｆ）とシート搬送速度５０（ｍｍ／ｓ）の組合せで振動を抑えるに必要十分な材料を選定している。制振効果を高めるためには、制振部材（金属片）２０１を重く、つまり金属片の厚みを厚くすることも可能だが、コストアップとなるため、本実施形態では厚さ１（ｍｍ）の金属片を用いて、設定する重さに応じて複数の金属片を取り付けられるようにしている。
【００５０】
図８は本実施形態のシート給送装置における搬送速度を変えた場合、その搬送速度においてパッド鳴きを防止するために必要な、制振部材２０１を取り付けたコロ部１０９総重量の関係を実験して求めたグラフである。このグラフからわかるように、シート搬送速度が遅い時よりも、速い時の方が異音を抑えるためにコロ部１０９の総重量を重くする必要があることがわかる。
【００５１】
上記結果から、シート搬送速度をＸ（ｍｍ／ｓ）、制振部材２０１が取り付けられたコロ部１０９総重量Ｙを（ｇ）とする。このとき、コロ部１０９の振動を抑制して異音の発生を抑制するための制振部材２０１を取り付けたコロ部１０９の総重量の設定の基準は以下のようになる。
【００５２】
Ｙ≧４．５×１０-2Ｘ＋２．５
また、シート給送装置によっては、シートの分離性能を向上させるために、バネ１０５の弾性力を大きくすることも考えられる。このような場合、スティックスリップによるシートの振動は、高い周波数の振動となる。この振動を抑えるためには、コロ部１０９の総重量を大きくすることで、共振点をずらし、振動を抑えることが可能である。
【００５３】
前述した第１実施形態で用いたＰＯＭ材で構成したコロ部１０９を図９に示すような中実の円筒コロにすることや基本肉厚を厚くし、あるいはコロ部１０９の幅を広く若しくは径を大きく作製することで、コロ部１０９の重量を増やし、対策することも可能である。
【００５４】
また、コロ部１０９の重量Ｙ（ｇ）が、Ｙ≧４．５×１０-2Ｘ＋２．５となるようコロ部１０９の材質を金属、若しくはＰＯＭ材など高比重な樹脂材を用いる。これにより、第１実施形態同様、スティックスリップのような連続的な振動の発生を防止し、異音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１実施形態に係るシート給送装置の断面構成説明図である。
【図２】第１実施形態に係るシート給送装置の斜視構成説明図である。
【図３】第１実施形態に係るシート給送装置のシート分離搬送前の待機状態を示す説明図である。
【図４】シート搬送中におけるシート給送部の拡大説明図であり、（ａ）は制振部材を設けない例、（ｂ）は制振部材を設けた例を示す。
【図５】シート搬送中のコロ部の間における、シートの時間変位を測定した結果を示すグラフであり、（ａ）は制振部材を設けない場合、（ｂ）は制振部材を設けた場合を示す。
【図６】画像形成装置の模式断面説明図である。
【図７】第２実施形態に係るシート給送装置と圧接部材の一例の概略構成説明図である。
【図８】第３実施形態に係るシート搬送速度においてパッド鳴きを防止するために必要なコロ部と制振部材の合計重量の関係を実験して求めたグラフである。
【図９】コロ部を中実の円筒コロで構成した実施形態の説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ …シート給送装置
Ｓ …シート
１１ …搬送ローラ対
１２ …レジストローラ対
１３ …感光体ドラム
１４ …転写ローラ
１５ …搬送ベルト
１６ …定着器
１７，１８ …排出ローラ対
１９ …排出部
１０１ …中板
１０２ …給送ローラ
１０２ａ …コア
１０２ｂ …ローラ部
１０２ｃ …ローラホルダ
１０３ …分離パッド保持部材
１０４ …分離パッド
１０５ …バネ
１０６ …搬送ガイド
１０７ …搬送ローラ
１０８ …回転軸
１０９ …コロ部
２０１ …制振部材
３０１ …付勢バネ
５０１，５０２ …圧接部材
５０２ａ …コロ
【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】
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