(57)【要約】      （修正有）【課題】スプリング付勢による軸方向可動のループローラの構成において、用紙に与えるダメージを軽減できる用紙整合装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙搬送路の下流側の第１ローラ対１２と、第１ローラ対の上流側の第２ローラ対１３と、第１ローラ対を用紙搬送方向と直交方向に移動させる第１ローラ対横移動機構と、用紙の横方向のズレ量を検知する検知手段ＳＳと、検知したズレ量に基づいて第１ローラ対横移動機構を制御する制御手段と、第２ローラ対を用紙搬送方向と直交方向に移動可能に保持するとともに用紙が無い状態では初期位置に復帰するよう付勢する付勢部材３３、３４を有し、用紙が第１ローラ対の横移動により横移動するにつれて用紙を挟持した状態で第２ローラ対を横移動させる第２ローラ対横移動機構と、第２ローラ対の直後に設けられ、搬送される用紙に負荷を与える負荷付与部材１４と、を有する用紙整合装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙供給部下流の用紙搬送路に配置される用紙整合装置であって、
前記用紙搬送路の下流側に配置される第１ローラ対と、
前記第１ローラ対の上流側の前記用紙搬送路に配置される第２ローラ対と、
前記第１ローラ対を用紙搬送方向と直交方向に移動させる第１ローラ対横移動機構と、
前記用紙搬送路に配置され、用紙の横方向のズレ量を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知したズレ量に基づいて前記第１ローラ対横移動機構を制御して前記第１ローラ対を横移動させる制御手段と、
前記第２ローラ対を用紙搬送方向と直交方向に移動可能に保持するとともに用紙が無い状態では初期位置に復帰するよう付勢する付勢部材を有し、用紙が前記第１ローラ対の横移動により横移動するにつれて用紙を挟持した状態で前記第２ローラ対を横移動させる第２ローラ対横移動機構と、
前記第１ローラ対と前記第２ローラ対の間の用紙搬送路上で前記第２ローラ対の直後に設けられ、搬送される用紙に負荷を与え、用紙後端が前記第２ローラ対から抜け出る際の前記第２ローラ対の復帰により用紙に与えるダメージを軽減する負荷付与部材と、を有することを特徴とする用紙整合装置。
【請求項２】
前記負荷付与部材は、自由に回転可能な球状ローラであることを特徴とする請求項１に記載の用紙整合装置。
【請求項３】
前記負荷付与部材は、用紙上に載る作動位置と、用紙から退避する退避位置に移動可能に設けられ、
前記制御手段は、前記検知手段により検知されたズレ量に基づき、ズレ量が所定量以下の場合は、前記負荷付与部材を用紙から退避させるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙整合装置。
【請求項４】
前記負荷付与部材は、用紙上に載る作動位置と、用紙から退避する退避位置に移動可能に設けられ、
前記制御手段は、供給される用紙の紙種に応じて前記負荷付与部材を作動位置と退避位置のいずれかに位置づけるよう制御することを特徴とする請求項１または２に記載の用紙整合装置。
【請求項５】
前記第２ローラ対横移動機構は、前記第２ローラ対を軸上で軸方向に可動に保持するとともに、前記軸に付設した前記付勢部材により前記第２ローラ対を両側から付勢することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の用紙整合装置。
【請求項６】
前記付勢部材が、前記第２ローラ対の端部と前記軸に固定された鍔部との間に設けられたコイルバネであることを特徴とする請求項５に記載の用紙整合装置。
【請求項７】
前記第２ローラ対横移動機構は、前記第２ローラ対を軸と一体的に軸方向に可動に保持するとともに、前記軸を前記付勢部材により両側から付勢することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の用紙整合装置。
【請求項８】
前記付勢部材が、前記軸を軸方向に可動に保持する装置本体の側板と前記軸に固定された鍔部との間に設けられたコイルバネであることを特徴とする請求項７に記載の用紙整合装置。
【請求項９】
前記第１ローラ対がレジストローラであり、前記第２ローラ対がループローラであることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の用紙整合装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の用紙整合装置を備えた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、複写機等の画像形成装置において用紙を正確に搬送するための用紙整合装置、およびこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置においては、用紙を画像と合わせて搬送するタイミング、搬送方向と直行する方向の位置、及び用紙斜行に関して、正確に制御して搬送することが要求されるが、搬送する用紙の種類や性質が様々であることや、搬送における温湿度等の環境も様々であるために、搬送のズレが生ずることが避けられない。
【０００３】
搬送ズレの補正は、感光体などに形成される画像と用紙とを合わせる為の搬送方向の整合（以下、縦整合という）、用紙搬送方向と直行する方向のズレを補正する整合（以下、横整合という）、および搬送途上での用紙の斜行の整合（スキュー補正等とも言われるが、以下、斜行整合という）があり、これら搬送ズレを補正する技術が種々提案されている。
【０００４】
縦整合と斜行整合については、レジストローラとループローラの組み合わせで補正する技術がよく知られている。すなわち、一旦停止させたレジストローラのニップ部に用紙先端を突き当て、ループローラの駆動でレジストローラとループローラの間に用紙のループを形成してから、所定のタイミングでレジストローラを駆動させる技術である。レジストローラの駆動は、画像と同期したタイミングで行われるので、用紙と画像の縦整合が達成される。
【０００５】
また、停止しているレジストローラのニップ部に用紙先端を突き当てることにより、用紙先端の斜行が補正され、この状態からレジストローラを駆動すると用紙先端は斜行を補正されて前進する。用紙の後端部に残る斜行は用紙のループによって吸収される。これによって斜行整合が達成される。
【０００６】
特許文献１は、上記のレジストローラの手前に配置したストッパとループローラによる縦整合と斜行整合を開示しており、これに加え、横整合を行う構成を示している。横整合は、レジストローラを用紙搬送方向と直行する方向（横方向）にスライド可能に保持し、横方向の用紙のズレ量に応じて、レジストローラを用紙を挟んだまま横方向に移動させることにより行われる。このとき、用紙の横方向移動によって用紙にねじれが生じるので、用紙にダメージを与えないようにループローラのニップを解除する構成としている。
【０００７】
特許文献２は、同様に上記のレジストローラとストッパとループローラによる縦整合と斜行整合に加え、レジストローラとループローラとを横方向に移動可能にする構成により横整合を行うことを開示している。
【０００８】
レジストローラの横移動は、レジストローラの軸をラックとピニオンによって横移動させるものであり、ループローラも同様にラックとピニオンによって全体的に横移動させる実施例と、ループローラを軸上で横移動可能な複数ローラで構成し、この複数ローラをスプリングで付勢する実施例を開示している。複数ローラの実施例は、レジストローラで挟持されて搬送される用紙の横方向のシフトにつれて複数ローラもスプリングの付勢に抗して横にシフトするものである。特許文献２は、上記の構成により用紙の横移動により生じるねじれを解消するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平３−９４２７４号公報
【特許文献２】特開平５−１２４７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のループローラのニップ解除機構は、解除を行うために一方のローラを可動に保持する構成と、この可動ローラをニップ解除の方向に移動させるソレノイドなどの電気的駆動部材が必要であり、また、ループローラは用紙搬送を担うローラであるのでそのニップ解除の機構には高精度が要求され、そのために構成が複雑で、コスト高となる欠点がある。
【００１１】
一方、特許文献２のループローラをスプリング付勢して軸方向に可動とした構成は、部品点数も少なく電気的駆動部材も不要な構成であるが、用紙後端がループローラを抜ける際、用紙につられて一方に偏奇していたローラがスプリングの付勢力で戻ろうとし、用紙後端にダメージを与える場合がある。
【００１２】
本発明は、特許文献２のスプリング付勢による軸方向可動のループローラの構成を改良し、用紙に与えるダメージを軽減できる用紙整合装置、およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
１．用紙供給部下流の用紙搬送路に配置される用紙整合装置であって、
前記用紙搬送路の下流側に配置される第１ローラ対と、
前記第１ローラ対の上流側の前記用紙搬送路に配置される第２ローラ対と、
前記第１ローラ対を用紙搬送方向と直交方向に移動させる第１ローラ対横移動機構と、
前記用紙搬送路に配置され、用紙の横方向のズレ量を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知したズレ量に基づいて前記第１ローラ対横移動機構を制御して前記第１ローラ対を横移動させる制御手段と、
前記第２ローラ対を用紙搬送方向と直交方向に移動可能に保持するとともに用紙が無い状態では初期位置に復帰するよう付勢する付勢部材を有し、用紙が前記第１ローラ対の横移動により横移動するにつれて用紙を挟持した状態で前記第２ローラ対を横移動させる第２ローラ対横移動機構と、
前記第１ローラ対と前記第２ローラ対の間の用紙搬送路上で前記第２ローラ対の直後に設けられ、搬送される用紙に負荷を与え、用紙後端が前記第２ローラ対から抜け出る際の前記第２ローラ対の復帰により用紙に与えるダメージを軽減する負荷付与部材と、を有することを特徴とする用紙整合装置。
【００１４】
また、本発明は、以下の態様とすることでさらに良好な効果を発揮できる。
２．前記負荷付与部材は、自由に回転可能な球状ローラであることを特徴とする前記１に記載の用紙整合装置。
３．前記負荷付与部材は、用紙上に載る作動位置と、用紙から退避する退避位置に移動可能に設けられ、前記制御手段は、前記検知手段により検知されたズレ量に基づき、ズレ量が所定量以下の場合は、前記負荷付与部材を用紙から退避させるように制御することを特徴とする前記１または２に記載の用紙整合装置。
４．前記負荷付与部材は、用紙上に載る作動位置と、用紙から退避する退避位置に移動可能に設けられ、前記制御手段は、供給される用紙の紙種に応じて前記負荷付与部材を作動位置と退避位置のいずれかに位置づけるよう制御することを特徴とする前記１または２に記載の用紙整合装置。
５．前記第２ローラ対横移動機構は、前記第２ローラ対を軸上で軸方向に可動に保持するとともに、前記軸に付設した前記付勢部材により前記第２ローラ対を両側から付勢することを特徴とする前記１から４のいずれかに記載の用紙整合装置。
６．前記付勢部材が、前記第２ローラ対の端部と前記軸に固定された鍔部との間に設けられたコイルバネであることを特徴とする前記５に記載の用紙整合装置。
７．前記第２ローラ対横移動機構は、前記第２ローラ対を軸と一体的に軸方向に可動に保持するとともに、前記軸を前記付勢部材により両側から付勢することを特徴とする前記１から４のいずれかに記載の用紙整合装置。
８．前記付勢部材が、前記軸を軸方向に可動に保持する装置本体の側板と前記軸に固定された鍔部との間に設けられたコイルバネであることを特徴とする前記７に記載の用紙整合装置。
９．前記第１ローラ対がレジストローラであり、前記第２ローラ対がループローラであることを特徴とする前記１から８のいずれかに記載の用紙整合装置。
１０．前記１から９のいずれかに記載の用紙整合装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１５】
上記の本発明によれば、横整合を行って第２ローラ対から用紙後端が抜ける際にも負荷付与部材が用紙後端を押し付けているので、第２ローラ対の復帰によっても用紙にダメージを与えることが無いという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の概略図。
【図２】スプリング付勢される可動ループローラ技術の問題点を説明する図。
【図３】本発明の用紙整合装置を示す図で、図３（ａ）が側面断面図、図３（ｂ）が用紙が横ズレした状態を示す上面図。
【図４】本発明の用紙整合装置で用紙を横整合した状態を示す平面図。
【図５】本発明の負荷付与部材の詳細を示す断面図。
【図６】本発明の負荷付与部材の変形例を示す図。
【図７】本発明の負荷付与部材の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図を用いて本発明を説明する。図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略を示す図である。なお、図１は、電子写真方式の画像形成装置であるが、本発明はその他の方式の画像形成装置にも適用できることは勿論である。さらに、本発明は、画像形成装置の下流に接続されて画像形成された用紙に綴じ、穿孔、製本などの後処理を行う後処理装置にも適用することが可能である。
【００１８】
図１において、感光体１は、帯電装置２で一様帯電され、レーザー書込み装置３によって画像が書き込まれて、静電潜像が形成される。感光体１上の静電潜像は、現像装置４でトナー像とされる。このトナー像は、給紙装置５（用紙供給部）から供給される用紙Ｐに転写装置６で転写され、転写後の用紙Ｐは、定着装置７でトナー像を定着されて機外に排紙される。トナー像転写後の感光体１は、クリーニング装置８によって清掃される。
【００１９】
給紙装置５と転写装置６の間の用紙搬送路に、本発明の用紙整合装置１１が配置される。用紙整合装置１１は、用紙搬送路の下流側、すなわち転写装置６側にレジストローラ１２（第１ローラ対）を、レジストローラ１２の上流にループローラ１３（第２ローラ対）を有し、両ローラの間でループローラ１３の直後に負荷付与部材１４が配置されて、搬送される用紙Ｐの上に乗って用紙に負荷を与えるよう構成されている。
【００２０】
レジストローラ１２（第１ローラ対）とループローラ１３（第２ローラ対）には後述する横移動機構が備えられている。
【００２１】
本発明の用紙整合装置を具体的に説明する前に、図２を用いてスプリング付勢される可動ループローラ技術の問題点を説明する。図２は、ループローラ１３の部分を拡大して示す図であり、図２（ａ）のように、ループローラ１３のニップ部は、ある程度の面積（領域α）を持って用紙Ｐを挟持している。
【００２２】
図２（ａ）の状態から用紙Ｐが抜け出ようとすると（図２（ｂ））、ニップ部で用紙Ｐを保持する面積が減少していき（領域β）、ついには用紙Ｐとローラとの摩擦抵抗よりローラを初期位置に復帰させる付勢力のほうが大きくなる。このとき、ローラは初期位置に復帰しようとするが、用紙Ｐの後端はまだ一部がローラ対に銜えられているので、用紙Ｐが引っ張られてダメージを受けるのである。本発明は、この点を解決しようとするものである。
【００２３】
図３は、本発明の用紙整合装置１１を拡大して示す図であり、図３（ａ）が側面断面図、図３（ｂ）が上面図である。図３は、基準線Ｘ−Ｘから横方向（紙面上方向）にずれた状態で用紙Ｐが搬送されている状態を示す。また、図４は、用紙を横整合した状態を示す平面図であり、両図を用いて本発明の用紙整合装置１１を説明する。
【００２４】
図に示すように、レジストローラ１２は、その軸２１にギヤ２２を有しており、ギヤ２２は図示しないモータに接続されるギヤ２３と噛み合っている。ギヤ２２は、レジストローラ１２の横移動によっても駆動力が伝達できるように所定の長さを有する。
【００２５】
そして、ギヤ２２とローラ本体の間の軸上にリング部材２４が軸受を介して固定され、リング部材２４の一面にラック２４ａが形成されている。このラック２４ａには、図示しないモータに接続されるピニオン２５が噛み合い、ピニオン２５の回転でレジストローラ１２を軸方向に横移動させるように構成されている。リング部材２４は、レジストローラ１２の回転は許容するが、軸方向にはローラ本体を移動させるように構成される。
【００２６】
一方、ループローラ１３は、複数のローラ体３１ａ、３１ｂが軸３２上で軸方向に可動に保持され、コイルバネ３３ａ、３４ａ、およびコイルバネ３３ｂ、３４ｂで付勢されている。ローラ体３１ａ、３１ｂは、軸３２との間に摺動部材を有しており、この摺動部材により軸３２上を軸方向に可動となっている。
【００２７】
コイルバネ３３ａ、３４ａ、３３ｂ、３４ｂは、軸３２に設けられたＥリングなどの鍔部３５ａ、３６ａ、３５ｂ、３６ｂとローラ体３１ａ、３１ｂとの間に配置される。ループローラ１３に負荷がかかっていない状態では、ローラ体３１ａ、３１ｂは、両側のコイルバネの付勢力で中立状態に維持される（初期位置）。
【００２８】
図３、図４で、レジルトローラ１２の上流には、横ズレ検知センサＳＳが配置され、用紙Ｐの横ズレを検知する。このセンサＳＳは、ＣＣＤラインセンサなどを用いることができ、図示しない制御手段に横ズレ量を示す信号を送って用紙Ｐの横整合を行わせる。
【００２９】
負荷付与部材１４は、図３、図４でループローラ１３の直後の下流の位置で用紙搬送路のほぼ中央に配置される。この負荷付与部材１４の詳細構成を図５の断面図を用いて説明する。
【００３０】
負荷付与部材１４は、ガイド１５ａ、１５ｂにより形成される用紙搬送路を挟んで対向する２つの球状ローラ４１ａ、４１ｂを有しており、夫々の球状ローラ４１ａ、４１ｂは、それぞれ転動体（ボール）の受け角を斜めにした２つの軸受４２ａ、４２ｂ、および軸受４３ａ、４３ｂで保持されており、これによって球状ローラ４１ａ、４１ｂは、いずれの方向にも回転自在となっている。
【００３１】
軸受４２、４３は、フォルダ４４ａ、４４ｂに収められ、下側のフォルダ４４ｂは固定されている。一方、上側のフォルダ４４ａは、遥動可能に保持され、上側の球状ローラ４１ａを下側の球状ローラ４１ｂに対して接離可能としている。このために、フォルダ４４ａは、支持ロッド４５を介して軸４６に固定され、軸４６は、用紙搬送路の左右の側板に回動可能に軸支される。
【００３２】
軸４６の一方の端部には、回動レバー４７が設けられ、この回動レバー４７にコイルバネ４８が接続されて、球状ローラ４１ａを軸４６の周りに反時計方向に付勢している。また、コイルバネ４８の反対側にはソレノイド４９が接続され、ソレノイド４９のオンで球状ローラ４１ａを時計方向に回動して用紙から離隔させる。
【００３３】
このように、球状ローラ４１ａを接離可能に構成するのは、用紙によって球状ローラで押さえることで別のダメージを与えることを防ぐためである。例えば、横ズレ量は最大で５ｍｍぐらいであるが、横ズレ量が０．５ｍｍ以下のような僅少の場合は、ループローラの復帰による用紙へのダメージは実質的に無いので、用紙を球状ローラで押さえる必要は無い。押さえる必要が無いときにあえて球状ローラによる用紙押さえを行うと、用紙に球状ローラの跡が付く場合があり、このような横ズレ量が僅少の場合は、球状ローラを退避させるのである。
【００３４】
また、近年の画像形成装置は多種多様の用紙に画像形成するようになってきたが、アート紙のような腰の強い厚紙の場合は、ループローラの復帰によっても用紙のねじれを生じず、かえって球状ローラで押さえることで用紙表面に球状ローラ跡が付くのみであるので、この場合も球状ローラを退避させる。逆に非常に薄い用紙、例えば、坪量４５ｇ／ｍ２以下の用紙の場合は、球状ローラで押さえた状態でループローラが復帰すると、かえって用紙にダメージを与えてしまう。この場合も球状ローラを退避させて、レジストローラとループローラの間で形成される用紙ループでねじれを吸収させた方がよい。
【００３５】
すなわち、本発明の負荷付与部材１４は、横ズレ量が僅少の場合や、用紙が特別に厚い、あるいは特別に薄い紙の場合は、退避させて用紙のダメージを防止する。
【００３６】
なお、上述した負荷付与部材１４を退避させる構成は、精度的には高いものを要求されず、極端な場合、片持ち支持構造で一方を持ち上げるような構成でもよい。
【００３７】
以上説明した本発明の用紙整合装置の作用を説明する。
【００３８】
用紙搬送路を進んできた用紙Ｐは、その先端を一旦停止しているレジストローラ１２のニップ部に突き当てて停止する。これにより用紙先端がニップ部と整合して先端の傾きが補正される（斜行整合）。このとき、上流のループローラ１３はまだ回転を継続しているので、両ローラ間で用紙のループが形成される。
【００３９】
その後、感光体１上に形成される画像とのタイミングを取ってレジストローラ１２が回転を開始する（縦整合）と、用紙Ｐの先端は斜行を補正されて進み（斜行整合）、用紙Ｐがレジストローラ１２から所定量進んだ時期に、横ズレ検知センサ４１が用紙Ｐの横ズレ量を検知する。
【００４０】
横ズレ検知センサ４１の検知した横ズレ量に基づき、図示しないモータで駆動されるピニオン２５が回転してレジストローラ１２を、横ズレを補正する方向に移動させる。このとき、横方向に移動された用紙Ｐは、その腰の強さでループローラ１３のローラ体３１ａ、３１ｂをコイルバネの付勢力に抗して同一方向に引っ張り、用紙Ｐの横ズレを補正する（横整合）。
【００４１】
負荷付与部材１４は、このとき用紙Ｐの上に乗っており、用紙Ｐに負荷を与えているが、レジストローラ１２、ループローラ１３の横方向へ移動する力が強いので、球状ローラが転動して用紙Ｐの横方向の移動を妨げることはない。
【００４２】
用紙Ｐがさらに進み、その後端がループローラ１３を抜けるタイミング（図２（ｂ）の状態）になると、コイルバネの付勢力が用紙Ｐの腰の強さに打ち勝ってローラ体３１ａ、３１ｂを初期位置に復帰させる。このとき、用紙Ｐの後端は、負荷付与部材１４が押し付けられていることにより、ローラ体３１ａ、３１ｂの復帰によっても無理に引っ張られることなく、ループローラ１３から抜け出る。これによって、用紙Ｐへのダメージが回避・軽減される。
【００４３】
なお、前記したように、横ズレ量が僅少の場合や紙厚が特別に厚い、または特別に薄い場合は、負荷付与部材１４は退避させられる。
【００４４】
図６、図７は、負荷付与部材の変形例を示す概略図である。
【００４５】
図５の例では、負荷付与部材を回動自在な球状ローラとしたが、図６の変形例は回動しない半球形の突起５１ａ、５１ｂで構成している。このような突起であっても、用紙との接触面積が小さく摩擦抵抗が小さければ用紙にダメージを与えないので、採用することができる。なお、上側の突起５１ａを接離させる構成は省略して記載しているが、図５と同様の構成を用いることができる。
【００４６】
図７の変形例は、上側の負荷付与部材を回動自在な球状ローラ６１とし、下側はガイド１５ｂと同一平面の平坦な摺動部材６２とした例である。摺動部材６２は摩擦係数が低い材料で構成され、用紙の搬送にも支障をきたさないようにする。
【００４７】
さて、以上の説明では、用紙整合装置がレジストローラとループローラと負荷付与部材で構成され、用紙の縦整合、横整合、斜行整合を行うとともに、横整合時に用紙に与えるダメージを軽減する実施例で説明してきたが、本発明の要旨は、横整合時の用紙に与えるダメージを軽減する構成にあり、従って、縦整合、および斜行整合を別の部材で実施することも可能である。例えば、本発明の用紙整合装置の上流、あるいは下流にレジストローラとループローラからなる縦整合と斜行整合を行う構成を設けてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  感光体
１１  用紙整合装置
１２  レジストローラ（第１ローラ対）
１３  ループローラ（第２ローラ対）
１４  負荷付与部材
２４  リング部材
２４ａ  ラック
３１ａ、３１ｂ  ローラ体
３３ａ、３４ａ、３３ｂ、３４ｂ  コイルバネ
４１ａ、４１ｂ  球状ローラ
４８  コイルバネ
４９  ソレノイド
５１ａ、５１ｂ  半球形の突起
６１  球状ローラ
６２  摺動部材
ＳＳ  横ズレ検知センサＳＳ
【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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