(57)【要約】【課題】像保持体の表面に付着した残留トナーの回収性能を向上させることができる清掃装置、像保持体装置、画像形成装置を得る。【解決手段】駆動時には、通電して磁気を帯びた電磁石１２２は、磁力によりシャフト１２０を引き付けると共に、トナーの搬送通路９８の開口の縁の一部を構成する第１の位置に移動する。そして、トナーの搬送通路９８が狭くなる。像保持体５２が停止すると、通電が解除され磁気が無くなった電磁石１２２は、シャフト１２０から離れると共に、重力により、クリーニングブレード９４の先端部から離れた第２の位置に移動する。シャフト１２０が、電磁石１２２から離れることで、壁部材１１４が復元してトナーの搬送通路９８が広がる。残留トナーを搬送する際には、トナーの搬送通路９８を狭くすることで、狭くしない場合と比して、効率的にトナーの搬送通路９８の残留トナーに搬送力が伝わり、残留トナーが搬送される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する像保持体に先端部を接触させることで前記像保持体の表面に残留した残留トナーを除去する除去部材と、
前記像保持体の軸方向に亘って設けられ、前記除去部材により前記像保持体から除去された残留トナーを回転することで軸方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段が内部に配置される筐体と、
前記筐体内のトナーの搬送通路を広げる又は狭める通路広狭手段と、
前記通路広狭手段を制御して、前記像保持体の駆動時のトナーの搬送通路より、前記像保持体の停止時のトナーの搬送通路を広げる制御手段と、
を備えた清掃装置。
【請求項２】
前記通路広狭手段は、
前記筐体に端部が支持され、前記除去部材よりも鉛直上方でトナーの搬送通路の一部を構成すると共に、変形可能とされた壁部材と、
前記搬送手段に対して、前記壁部材の裏面に設けられた磁性部材と、
前記壁部材に対して前記搬送通路の反対側に設けられ、
前記壁部材を挟んで前記磁性部材の反対側に設けられ、通電すると磁気を帯びて前記磁性部材を引き付ける電磁石と、
を備える請求項１に記載の清掃装置。
【請求項３】
前記電磁石を、前記磁性部材を引き付け、トナーの搬送通路を狭めるための第１の位置と、前記磁性部材から離れてトナーの搬送通路を広げるための第２の位置とに案内する案内部材を備える請求項２に記載の清掃装置。
【請求項４】
表面に形成された静電潜像が現像装置によってトナー画像として可視化される像保持体と、
前記像保持体の表面に残留した残留トナーを清掃する請求項１〜３の何れか１項に記載された清掃装置と、
を備えた像保持体装置。
【請求項５】
表面に静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体の表面に形成された静電潜像を、トナー画像として可視化する現像装置と、
前記像保持体の表面に残留した残留トナーを清掃する請求項１〜３の何れか１項に記載された清掃装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、清掃装置、像保持体装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の画像形成装置は、表面にトナー画像が形成される感光体ドラムを備えている。そして、の感光体ドラム（像保持体）の上方には、トナー画像の転写後に感光体ドラムの表面に付着した残留トナーを除去するブレードを備えたクリーニングユニットが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７２８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、像保持体の表面に付着した残留トナーの回収性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る清掃装置は、回転する像保持体に先端部を接触させることで前記像保持体の表面に残留した残留トナーを除去する除去部材と、前記像保持体の軸方向に亘って設けられ、前記除去部材により前記像保持体から除去された残留トナーを回転することで軸方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段が内部に配置される筐体と、前記筐体内のトナーの搬送通路を広げる又は狭める通路広狭手段と、前記通路広狭手段を制御して、前記像保持体の駆動時のトナーの搬送通路より、前記像保持体の停止時のトナーの搬送通路を広げる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る清掃装置は、請求項１に記載において、  前記通路広狭手段は、前記筐体に端部が支持され、前記除去部材よりも鉛直上方でトナーの搬送通路の一部を構成すると共に、変形可能とされた壁部材と、前記搬送手段に対して、前記壁部材の裏面に設けられた磁性部材と、前記壁部材に対して前記搬送通路の反対側に設けられ、前記壁部材を挟んで前記磁性部材の反対側に設けられ、通電すると磁気を帯びて前記磁性部材を引き付ける電磁石と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る清掃装置は、請求項２に記載において、前記電磁石を、前記磁性部材を引き付け、トナーの搬送通路を狭めるための第１の位置と、前記磁性部材から離れてトナーの搬送通路を広げるための第２の位置とに案内する案内部材を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る像保持体装置は、表面に形成された静電潜像が現像装置によってトナー画像として可視化される像保持体と、前記像保持体の表面に残留した残留トナーを清掃する請求項１〜３の何れか１項に記載された清掃装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項５に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像保持体と、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を、トナー画像として可視化する現像装置と、前記像保持体の表面に残留した残留トナーを清掃する請求項１〜３の何れか１項に記載された清掃装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の清掃装置によれば、トナーの搬送通路の広さが変化しない場合と比して、像保持体の表面に付着した残留トナーの回収性能を向上させることができる。
【００１１】
本発明の請求項２の清掃装置によれば、トナーの搬送通路の一部を構成する壁部材が変形しない場合と比して、容易にトナーの搬送通路を広げる又は狭めることができる。
【００１２】
本発明の請求項３の清掃装置によれば、第１の位置に配置された電磁石がトナーの搬送通路の開口の縁の一部を構成しない場合と比して、像保持体の表面が摩耗するのを抑制することができる。
【００１３】
本発明の請求項４の像保持体装置によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載された清掃装置が設けられていない場合と比して、画像の低下を防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項５の画像形成装置によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載された清掃装置が設けられていない場合と比して、出力画像の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る清掃装置及び像保持体等を示した断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る清掃装置及び像保持体等を示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る清掃装置及び像保持体等を示した斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る清掃装置及び像保持体等を示した斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る清掃装置及び像保持体等を示した拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る清掃装置及び像保持体等を示した拡大断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る清掃装置を示した拡大断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る清掃装置が採用された画像形成装置を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る清掃装置、像保持体装置及び画像形成装置の一例を図１〜図８に従って説明する。なお図中に示す矢印ＵＰは鉛直方向上方を示す。
【００１７】
（全体構成）
図８に示されるように、この画像形成装置１０は、回転駆動する像保持体５２と、回転する像保持体５２の表面を一様に帯電させる帯電装置５４と、画像データに基づいて帯電した像保持体５２の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する露光装置５６と、この静電潜像にトナーを選択的に転移してトナー画像として可視化する現像装置５８と、搬送経路６０に沿って供給される記録媒体としてのシート材Ｐに像保持体５２の表面に形成されたトナー画像を転写する転写ロール６２と、シート材Ｐに転写されたトナー画像を加熱・加圧してシート材Ｐに定着させる定着装置６４と、トナー画像が転写された後の像保持体５２に残留するトナーを除去する清掃装置６６と、を備えている。なお、清掃装置６６については詳細を後述する。
【００１８】
また、この画像形成装置１０の側方には、像保持体５２と転写ロール６２とのニップ部に形成される画像形成部７０へ、シート材Ｐを手差しで供給することができる給紙装置７４が設けられている。
【００１９】
さらに、この画像形成装置１０内の下側には、シート材Ｐが複数枚積載された給紙カセット８０が設けられている。そして、給紙カセット８０に積載された最上位のシート材Ｐと接して、シート材Ｐを給紙カセット８０から送り出す送出ロール８２が設けられている。さらに、送出ロール８２に対して、シート材の搬送方向下流側（以下単に下流側という）には、シート材Ｐの重送を防止する給紙ロール８４と分離ロール８６とが設けられている。
【００２０】
また、給紙ロール８４及び分離ロール８６の下流側であって、シート材Ｐが搬送される搬送経路６０には、回転してシート材Ｐを画像形成部７０に向けて搬送する搬送ロール６８が複数個設けられている。さらに、定着装置６４の下流側には、トナー画像が定着したシート材Ｐを画像形成装置１０の上面に形成された天板１０Ａに排出させる排出ロール７２が設けられている。
【００２１】
同様に、シート材Ｐを手差しで供給することができる給紙装置７４に積載された最上位のシート材Ｐと接して、シート材Ｐを給紙装置７４から送り出す送出ロール７６が設けられている。さらに、送出ロール７６に対して、下流側には、シート材Ｐの重送を防止する給紙ロール８８と分離ロール７８とが設けられ、給紙ロール８８と分離ロール７８の下流側には、回転してシート材Ｐを画像形成部７０に向けて搬送する搬送ロール６８が複数個設けられている。
【００２２】
詳細には、像保持体５２は、感光体層を有し、一様に帯電した後の露光により、露光部の電位が減衰して表面に静電潜像が形成されるものである。
【００２３】
また、帯電装置５４は、像保持体５２に対して微小隙を空けて配置された円柱状の部材であり、像保持体５２との間に電圧が印加されることによって、この微少隙で放電して像保持体５２の表面をほぼー様に帯電するものである。
【００２４】
さらに、露光装置５６は、点滅するレーザ光を像保持体５２の表面に走査させ、画像データに基づいた静電潜像を像保持体５２の表面に形成するものである。なお、書き込み装置としては、ＬＥＤ等の発光素子を配列し、これらを画像データに基づいて点滅させるものでもよい。
【００２５】
さらに、現像装置５８は、非磁性トナーと磁性キャリアと添加物から構成される現像剤を備えている。そして、現像装置５８は、像保持体５２と隙間を有して対向するように配置された円柱状の現像ロール５８Ａを有し、この現像ロール５８Ａと像保持体５２との間に現像バイアス電圧が印加される。これにより、現像ロール５８Ａと像保持体５２との間には現像バイアス電界が形成され、現像ロール５８Ａの表面に引き付けられたキャリアに付着した電荷を有するトナーが像保持体５２の表面の露光部に転移し、像保持体５２の表面にトナー画像を形成する。
【００２６】
また、転写ロール６２は、像保持体５２と対向するように設けられた円柱状の部材であり、像保持体５２との間に転写電界を形成することによって、画像形成部７０を通過するシート材Ｐ上にトナー画像を転移させる。
【００２７】
上記の構成による画像形成装置１０では、次ぎのようにして画像が形成される。
【００２８】
先ず、電圧が印加された帯電装置５４は、像保持体５２の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。
【００２９】
さらに、図示しない読取装置によって読み取られた画像データ又は外部から入力されたデータに基づいて露光装置５６が帯電された像保持体５２の表面にレーザ光を照射して像保持体５２の表面に静電潜像を形成する。
【００３０】
すなわち、画像データに基づき、レーザをオン・オフすることによってこの画像データに対応した静電潜像が像保持体５２の表面に形成される。さらに、この静電潜像は、現像装置５８に備えられた現像ロール５８Ａから供給されるトナーによってトナー画像として可視化される。
【００３１】
そこで、給紙カセット８０から送出ロール８２によって取り出されたシート材Ｐが、給紙ロール８４と分離ロール８６によって一枚ずつ搬送ロール６８に渡され、搬送経路６０に送り出されて像保持体５２と転写ロール６２との間の画像形成部７０を通りトナー画像がシート材Ｐに転写される。この転写されたトナー画像は、定着装置６４に備えられた加熱ロール６４Ｈと加圧ロール６４Ｎとの間を通過することでシート材Ｐに定着され，シート材は、排出ロール７２によって天板１０Ａの上面に排出される。
【００３２】
一方、給紙装置７４から送出ロール７６によって取り出されたシート材Ｐは、給紙ロール８８と分離ロール７８によって一枚ずつ搬送ロール６８に渡され、搬送経路６０に送り出されて像保持体５２と転写ロール６２との間の画像形成部７０を通りトナー画像がシート材Ｐに転写される。この転写されたトナー画像は、定着装置６４に備えられた加熱ロール６４Ｈと加圧ロール６４Ｎの間を通過することでシート材Ｐに定着され，シート材は、排出ロール７２によって天板１０Ａの上面に排出される。
【００３３】
（要部）
次ぎに、像保持体５２の表面を清掃する清掃装置６６について説明する。なお、清掃装置６６と像保持体５２と後述する制御部１３０とで、像保持体装置１１２が構成されている。
【００３４】
図１に示されるように、清掃装置６６には、像保持体５２と対向する側が開口した箱状の筐体９０が設けられ、この筐体９０の開口部の一側（像保持体５２の回転方向下流側）の縁９０Ａには、板状の支持部材９２が固定されている。
【００３５】
さらに、この支持部材９２には、回転する像保持体５２に先端部が接触することで像保持体５２の表面に残留した残留トナーを除去する除去部材の一例としてのクリーニングブレード９４が固定されている。
【００３６】
詳細には、クリーニングブレード９４は、像保持体５２の表面に形成されるトナー画像が形成される領域に対応する長さを有するゴム材料により形成され、クリーニングブレード９４の長手方向は、像保持体５２の軸方向（以下単に軸方向と言う）とされている。そして、クリーニングブレード９４の先端部は、像保持体５２の表面に接触しており、クリーニングブレード９４の後端部は、支持部材９２に固定されている。これにより、クリーニングブレード９４は、像保持体５２の表面に残存した残留トナーを除去する。除去された残留トナー及び添加剤は、像保持体５２とクリーニングブレード９４の先端部との間で堆積（ブレードダム）した後、像保持体５２の回転力や残留トナーの押圧力により、クリーニングブレード９４の先端から筐体９０の内部に移動するようになっている。
【００３７】
一方、筐体９０の開口部の他側（像保持体５２の回転方向上流側）の縁９０Ｂには、先端部が像保持体５２の表面に接している板状のシール部材９６が固定されている。シール部材９６は、像保持体５２の表面に、その回転方向（図１の矢印Ａ方向）に対して鈍角をなして接しており、残留トナーが像保持体５２に戻るのを防止するようになっている。
【００３８】
さらに、筐体９０の内部に形成された残留トナーを搬送するトナーの搬送通路９８には、搬送手段の一例としての搬送部材１０２が設けられている。搬送部材１０２は、クリーニングブレード９４の上方に配置され、像保持体５２の軸方向に亘って設けられている。
【００３９】
図７に示されるように、搬送部材１０２は、筐体９０に回転可能に支持される回転軸１０２Ａの周囲に螺旋状の搬送羽根１０２Ｂを備えたものである。また、搬送部材１０２は、回転軸１０２Ａが図７の矢印Ｂ方向に回転することにより搬送羽根１０２Ｂが回転し、トナーの搬送通路９８に沿って残留トナーを軸方向（図７の矢印Ｃ方向）へ搬送し、支持部材９２に形成された排出穴１００から排出するようになっている。そして、排出穴１００から排出された残留トナーは、図示せぬ回収ボックスに回収されるようになっている。
【００４０】
さらに、搬送部材１０２の端部には、プーリ１０４が設けられ、搬送部材１０２を回転駆動させる駆動モータ１０６の回転軸１０６Ａに設けられたプーリ１０８とプーリ１０４との間には、無端ベルト１１０が巻き掛けられている。この構成により、駆動モータ１０６の駆動力が、搬送部材１０２の回転軸１０２Ａに伝達されるようになっている。
【００４１】
図１、図３に示されるように、筐体９０の内部であって、像保持体５２の回転方向上流側には、トナーの搬送通路９８の壁面の一部を構成すると共に、変形及び復元可能とされた布状の壁部材１１４が設けられている。詳細には、軸方向から見て、壁部材１１４の一端は、筐体９０の開口部に固定され、壁部材１１４の他端は、筐体９０の内部の壁面９０Ｃに固定されている。そして、壁部材１１４の裏面（搬送部材１０２と対向していない面）と筐体９０の壁面９０Ｃとの間には空間１１８が設けられている。
【００４２】
さらに、この空間１１８には、磁性部材の一例としての鉄製のシャフト１２０が設けられている。シャフト１２０は、軸方向を長手方向とする円柱状とされ、空間１１８内（壁部材１１４の裏面側の空間）で移動可能とされている。
【００４３】
また、壁部材１１４を挟んでシャフト１２０の反対側には、通電すると磁気を帯びてシャフト１２０を引き付けて壁部材１１４を変形させることでトナーの搬送通路９８を狭める（図２、図４参照）と共に、通電を解除すると磁気が無くなりシャフト１２０が離れて壁部材１１４を復元させることでトナーの搬送通路９８を広げる（図１、図３参照）円柱状の電磁石１２２が設けられている。
【００４４】
詳細には、図３、図４に示されるように、電磁石１２２の軸方向両側には、シャフト１２０を引き付け、トナーの搬送通路９８の開口の縁の一部を構成する第１の位置（図２、図４、図６参照）に案内すると共に、シャフト１２０から離れた電磁石１２２を、クリーニングブレード９４の先端部から離れた第２の位置（図１、図３、図５参照）に案内する一対のリング状の案内部材１２６が設けられている。そして、第２の位置は、第１の位置と比べて鉛直方向下方に設けられている。
【００４５】
さらに、図５、図６に示されるように、電磁石１２２の通電を制御する制御手段の一例としての制御部１３０が設けられ、制御部１３０は、像保持体５２の駆動時には、電磁石１２２を通電させ、像保持体５２の停止時には、電磁石１２２の通電を解除するようになっている。
【００４６】
（作用）
図２、図６に示されるように、制御部１３０は、像保持体５２の駆動時には、電磁石１２２を通電させる。そして、通電して磁気を帯びた電磁石１２２は、磁力によりシャフト１２０を引き付けると共に、案内部材１２６に案内されてトナーの搬送通路９８の開口の縁の一部を構成する第１の位置に移動する。シャフト１２０が、電磁石１２２に引き付けられることで、壁部材１１４が変形してトナーの搬送通路９８が狭くなる。
【００４７】
一方、図２に示されるように、現像装置５８から像保持体５２の表面に供給されたトナーの一部は、転写されず像保持体５２上に残存する。この残存した残留トナーは、クリーニングブレード９４により像保持体５２の表面から除去される。
【００４８】
像保持体５２の表面から除去された残留トナーは、像保持体５２とクリーニングブレード９４の先端部との間で堆積（ブレードダム）した後、像保持体５２の回転力や残留トナーの押圧力により、クリーニングブレード９４の先端から筐体９０内のトナーの搬送通路９８に移動する。
【００４９】
制御部１３０の制御により狭くされたトナーの搬送通路９８に移動した残留トナーは、搬送部材１０２の搬送羽根１０２Ｂに接触する。そして、残留トナーは、回転する搬送部材１０２の搬送羽根１０２Ｂにより搬送され、排出穴１００から排出される（図７参照）。
【００５０】
図１、図６に示されるように、像保持体５２の表面にトナー画像を形成させる画像形成動作が終了し、像保持体５２が停止すると、制御部１３０は、電磁石１２２の通電を解除する。通電が解除され磁気が無くなった電磁石１２２は、シャフト１２０から離れると共に、案内部材１２６に案内されて重力により、クリーニングブレード９４の先端部から離れた第２の位置に移動する。シャフト１２０が、電磁石１２２から離れることで、壁部材１１４が復元してトナーの搬送通路９８が広がる。
【００５１】
以上説明したように、像保持体５２が駆動して残留トナーを搬送部材１０２が排出穴１００に向けて搬送する際には、トナーの搬送通路９８を狭くすることで、狭くしない場合と比して、効率的にトナーの搬送通路９８の残留トナーに搬送力が伝わり、残留トナーが搬送される。
【００５２】
また、効率的に残留トナーが搬送されることで、像保持体５２の表面に付着した残留トナーの回収性能が向上する。
【００５３】
また、像保持体５２が停止して残留トナーを搬送部材１０２が搬送しない際には、トナーの搬送通路９８を広くすることで、トナーの搬送通路９８に滞留した残留トナーへの圧力を解放すると共に、トナーの搬送通路９８の熱が外部に放出されやすくなる。このようにトナーの搬送通路９８の圧力と熱を開放することで、トナーの搬送通路９８に滞留した残留トナーが、その場で凝集しまうのが抑制される。
【００５４】
また、トナーの搬送通路９８に滞留した残留トナーの凝集が抑制されることで、トナーの搬送通路９８が残留トナーで詰まってしまうのが防止される。
【００５５】
また、現像剤を構成する磁性キャリアがトナーと一緒に現像ロール５８Ａの表面から像保持体５２の表面に移行してしまう場合がある。このように、像保持体５２の表面に移行してしまった磁性キャリアが、像保持体５２とクリーニングブレード９４の先端部との間の残留トナーの堆積部（ブレードダム）に進入すると、堆積部が壊れて磁性キャリアが像保持体５２の表面と擦れて像保持体５２の表面が偏摩耗し、出力画像が低下することが考えられる。しかし、前述したように、像保持体５２の駆動時には、磁気を帯びた電磁石１２２は、トナーの搬送通路９８の開口の縁の一部を構成する第１の位置に移動する。つまり、磁性キャリアは、像保持体５２とクリーニングブレード９４の先端部との間の残留トナーの堆積部に進入することなく、トナーの搬送通路９８の開口の縁の一部を構成する第１の位置に移動した電磁石１２２の磁力により電磁石１２２に引き付けられる。このため、磁性キャリアが像保持体５２の表面と擦れて像保持体５２の表面が偏摩耗するのが抑制される。
【００５６】
また、像保持体５２の表面の偏摩耗が抑制されることで、出力画像の低下が防止される。
【００５７】
また、像保持体５２の停止時には、磁気が無くなった電磁石１２２は、案内部材１２６に案内されて重力により、クリーニングブレード９４の先端部から離れた第２の位置に移動する。つまり、像保持体５２の駆動時に、電磁石１２２の磁力により引き付けられた磁性キャリアは、電磁石１２２と一緒にクリーニングブレード９４の先端部から離れた第２の位置に移動する。すなわち、磁性キャリアは、像保持体５２とクリーニングブレード９４の先端部との間の残留トナーの堆積部に進入することがない。このため、磁性キャリアが像保持体５２の表面と擦れて像保持体５２の表面が偏摩耗するのが抑制される。
【００５８】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、清掃装置６６を像保持体５２の上方に設けたが、像保持体５２の側方等であってもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、壁部材１１４の両端を筐体９０に支持させたが、上端のみを支持させ、振り子のように壁部材を動くようにして、振り子のように動く壁部材の下側に磁性部材を固定してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０        画像形成装置
５２        像保持体
５８        現像装置
９０        筐体
９４        クリーニングブレード（除去部材）
９８        トナーの搬送通路
１０２      搬送部材（搬送手段）
１１２      像保持体装置
１１４      壁部材
１２０      シャフト（磁性部材）
１２２      電磁石
１２６      案内部材
１３０      制御部
【図１】
2011145577.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011145577.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011145577.tif 000007
【図６】
2011145577.tif 000008
【図７】
2011145577.tif 000009
【図８】
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