(57)【要約】【課題】封止部材の引き剥がすときに必要な力の低減が実現可能な現像剤収納ユニットを提供する。【解決手段】開口１２ａを有し、可撓性を有し、現像剤を収納可能な袋部材１２と、開口１２ａを封止する封止部材１３と、を備え、袋部材１２は、開口１２ａの周囲を袋部材１２の内部に向かって折り返されることで開口１２ａを形成する折り返し部１２Ｘを有し、折り返し部１２Ｘと封止部材１３とが接合される現像剤収納ユニットＣを構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有し、可撓性を有し、現像剤を収納可能な可撓性容器と、
前記開口を封止する封止部材と、
を備え、
前記可撓性容器は、前記開口の周囲を前記可撓性容器の内部に向かって折り返されることで前記開口を形成する折り返し部を有し、
前記折り返し部と前記封止部材とが接合されることを特徴とする現像剤収納ユニット。
【請求項２】
開口を有し、可撓性を有し、現像剤を収納可能な可撓性容器と、
前記開口を封止する封止部材と、
を備え、
前記封止部材は、前記開口の内側の位置で前記可撓性容器の外部に向かって折り返されることで前記開口を封止する折り返し部を有し、
前記折り返し部と前記可撓性容器とが接合されることを特徴とする現像剤収納ユニット。
【請求項３】
前記可撓性容器は、袋部材で形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項４】
前記折り返し部は、前記封止部材が前記可撓性容器から剥離される剥離方向と略平行であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項５】
前記可撓性容器を内部に固定可能な枠体と、
前記封止部材が取付けられて前記可撓性容器の内部で回転可能に支持される軸と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項６】
前記封止部材は、前記軸の延びる方向が長手方向であり、前記長手方向と直交する方向が短手方向であるとした場合に、
前記軸は、前記折り返し部の面に沿う仮想平面とオーバーラップする位置に配置され、
前記軸が回転すると前記封止部材が短手方向に回転されて前記可撓性容器から剥離されることを特徴とする請求項５に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項７】
前記封止部材は、前記可撓性容器から剥離された後も前記軸に固定されており、前記軸の回転と共に回転することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項８】
前記折り返し部の接合は、熱溶着、超音波溶着、接着、疑似接着のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項９】
前記折り返し部の接合位置では、前記封止部材の一端部と前記開口の縁部とが同一方向を向いていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項１０】
前記折り返し部の接合位置では、前記可撓性容器と前記封止部材のいずれかが特殊シーラント層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニット。
【請求項１１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニットと、
を備えるカートリッジ。
【請求項１２】
現像剤像を担持する像担持体と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニットと、
を備えるカートリッジ。
【請求項１３】
画像形成装置の装置本体と、
前記装置本体に着脱可能な請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニット、又は、請求項１１若しくは請求項１２に記載のカートリッジと、
を備える画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の現像剤収納ユニットの前記可撓性容器に現像剤を充填する充填工程と、
前記充填工程により現像剤が充填された前記可撓性容器を枠体に組みこむ組込工程と、
を備えるカートリッジ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を収納する現像剤収納ユニット、この現像剤収納ユニットを有するカートリッジ、及び、このカートリッジが着脱可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは電子写真形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。電子写真画像形成装置の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
ここで、プロセスカートリッジとは電子写真感光体及びそれに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化したものである。プロセス手段の例としては、帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段等が挙げられる。
【背景技術】
【０００４】
図９は、従来のカートリッジの斜視図である。図９に示されるように、従来、カートリッジは、開口１９を有する枠体１８と、開口１９を封止する封止部材１７と、を備え、使用時に封止部材１７を引き剥がすことで開口１９が開封される構成が知られる。封止部材１７が開口１９に熱溶着等される場合には、溶着部を引き剥がすときのユーザの負荷を低減するために、シート状の封止部材の自由端を折り返し、折り返し部とは逆方向に引っ張ることで、開口が開封される。
【０００５】
また、特許文献１には、ユーザがトナーを収容する袋状のシートフィルムの端部を引くことで袋が開封されてトナーの補給が可能になる構成が開示される。特許文献２には、開口を塞ぐシートを回転部材が巻き取ることで、自動的に現像剤の供給が開始される構成が開示される。特許文献３には、トナー凝縮の防止を目的とし、撹拌シートがトナーを収容しているホッパ部の開口を塞いでおり、開封後は撹拌シートが撹拌の役目を果たす構成が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−１６６９６３号公報
【特許文献２】実開平０１−１２８３５１号公報
【特許文献３】特開２００８−１３４４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述した図９、特許文献１〜３に開示される構成では、小さい力による開封が困難となる。
【０００８】
本発明は、封止部材の引き剥がすときに必要な力の低減が実現可能な現像剤収納ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の現像剤収納ユニットは、開口を有し、可撓性を有し、現像剤を収納可能な可撓性容器と、前記開口を封止する封止部材と、を備え、前記可撓性容器は、前記開口の周囲を前記可撓性容器の内部に向かって折り返されることで前記開口を形成する折り返し部を有し、前記折り返し部と前記封止部材とが接合されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の現像剤収納ユニットは、開口を有し、可撓性を有し、現像剤を収納可能な可撓性容器と、前記開口を封止する封止部材と、を備え、前記封止部材は、前記開口の内側の位置で前記可撓性容器の外部に向かって折り返されることで前記開口を封止する折り返し部を有し、前記折り返し部と前記可撓性容器とが接合されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、封止部材の引き剥がすときに必要な力の低減が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】カートリッジの断面図である。
【図３】現像剤収納ユニットの断面図である。
【図４】カートリッジの断面図である。
【図５】カートリッジの断面図である。
【図６】現像剤収納ユニットの断面図等である。
【図７】実施例２に係る現像剤収納ユニットの断面図等である。
【図８】実施例３及び実施例４に係る現像剤収納ユニットの断面図である。
【図９】従来のカートリッジの斜視図である。
【図１０】現像剤収納ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
図１〜図８及び図１０を参照しつつ、以下に、現像剤収納ユニット、カートリッジ、画像形成装置に関して説明する。図１は、実施例１に係る画像形成装置１００の断面図である。図１に示されるように、画像形成装置１００（レーザビームプリンタ）は、画像形成装置の装置本体Ａと、装置本体Ａに着脱可能なカートリッジＢと、を備える。装置本体Ａの内部には、現像剤像を担持する『像担持体』としての感光体ドラム５が配置される。
【００１４】
感光体ドラム５の表面は、帯電装置で帯電され、光学系１で静電像が形成され、現像装置で現像剤により現像されて現像剤像が形成される。現像装置は、現像剤を担持する『現像剤担持体』としての現像ローラ９を有する。これと同期して記録材２が供給部３から搬送され、感光体ドラム５と転写部６とのニップ部に搬送され、定着装置７にて記録材２に現像剤像が定着され、排出部４から排出される。
【００１５】
図２は、カートリッジＢの断面図である。図２に示されるように、カートリッジＢは、感光体ドラム５に少なくとも１つのプロセス手段を備えるものである。プロセス手段としては、感光体ドラム５を帯電させる帯電装置８と、感光体ドラム５の表面の静電像を現像する現像ローラ９と、感光体ドラム５の表面に残留する現像剤をクリーニングするクリーニング部材１０と、が列挙される。ここでのカートリッジＢは、感光体ドラム５、及び、少なくとも１つのプロセス手段を支持する枠体とともにトナーを収容する収容部１１ａを有し、装置本体Ａに着脱可能である。
【００１６】
図３は、現像剤収納ユニットＣの斜視図である。現像剤収納ユニットＣは、袋部材１２と、封止部材１３と、軸１４と、を有する。図１０は、現像剤収納ユニットＣを詳細に示す斜視図である。『可撓性容器』としての袋部材１２は、カートリッジＢの長手方向Ｍに長く広がる開口１２ａが形成され、可撓性を有し、現像剤を収納可能な部材である。袋部材１２は、トナーを内包する状態では、封止部材１３が開口１２ａの部分を塞ぐように封止部材１３と貼付される。貼付の手段としては、熱溶着、超音波溶着、接着、擬似接着が挙げられる。
【００１７】
封止部材１３は、前述したように、開口１２ａを封止する部材である。短手方向Ｎの一端（上端）が開口１２ａと貼付され、短手方向Ｎの他端（下端）が軸１４に固定される。固定の手段としては、熱溶着、超音波溶着、接着、擬似接着に加え、クリップ形状による挟み込み、穴と凸による引っ掛け等が挙げられる。
【００１８】
図４（ａ）は、カートリッジＢの断面図である。図４（ａ）に示されるように、カートリッジＢの内部には、現像剤収納ユニットＣが配置される。この際に現像剤収納ユニットＣの袋部分は、固定部材１５（例えば、両面テープ、楔状部材、フック形状部材など）または固定手段（例えば、熱溶着、超音波溶着、接着）によって、カートリッジＢの枠体１１に固定される。このことから、枠体１１は、袋部材１２を内部に固定可能な部材である。
【００１９】
また、軸１４は、枠体１１に動作可能（例えば、回転運動、カム等によるスライド運動）に設置する。具体的には、軸１４は、封止部材１３が取付けられて袋部材１２の内部で回転可能に支持される。
【００２０】
軸１４が矢印ａ方向に回転すると、封止部材１３が剥離方向ｂに引っ張られ、開口１２ａと封止部材１３の貼付部にテンションがかかる。このテンションが開口１２ａ（図５（ｂ）参照）と封止部材１３の貼付部の引き剥がしに必要な力（以下、剥離力）以上であれば、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように順次開封することができ、現像剤を供給することが可能となる。
【００２１】
次に、現像剤収納ユニットＣにおける各部材の詳細と相互関係について説明をする。袋部材１２は前述の通り開口１２ａを有し、開口１２ａは封止部材１３によって塞がれている。その他の辺は袋材の折り返し部であるかまたは袋部材同士が熱溶着、超音波溶着、接着等で強固に張り合わせられていることで袋形状を成している。この袋部材１２において、いずれかの辺あるいは開口１２ａの少なくとも１辺以上が張り合わせる前にトナーを充填し、その後に当該部を張り合わせることで、トナーが封入された現像剤収納ユニットＣとしての形態をとることができる。
【００２２】
前述の構成により開封を実現するためには必ず開口１２ａが最初に引き剥がされる必要があり、従って袋部材１２における全ての貼付部位において、封止部材１３と開口１２ａの貼付部の強度、つまり前記剥離力が最も弱いことが必須である。他の部位に対しても同様のことが言え、封止部材１３と軸１４の固定力、袋部材１２と枠体１１との固定力等に対して前記剥離力が最も弱いことが必須である。
【００２３】
一方で、現像剤収納ユニットＣはその機能上トナーを内包するため、封止性の観点からは前記剥離力ができるだけ大きい方が有利である。前記剥離力が大きければ、予期せぬ力（例えば、落下時の衝撃力）がかかった場合において意図した状態（電子写真の画像形成装置１００内にセットされた状態）以外で開封してしまう事態を回避できる可能性が高いからである。以上のことから、前記剥離力は所望の値になるように設定する必要がある。
【００２４】
次に、前記剥離力を所望の値にする方法について説明をする。本実施の形態では前記剥離力を所望の値（ここでは、トナー封止性を保てる範囲内でできるだけ小さい力）にするために、主に２つの方法をとっている。
【００２５】
１つ目は、封止部材１３にイージーピール性（ＪＩＳ−Ｚ０２３８の密封軟包装袋の試験において剥離強さが３Ｎ／１５ｍｍ程度）を発揮する特殊シーラント層を持つラミネート材を適用する。袋部材１２には前記特殊シーラント層と溶着可能な材質（例えば、ポリエチレンやポリプロピレン）を適用する。こうすることで該剥離部においてイージーピール性を発揮する方法である。特殊シーラント層の処方及び張り合わせる材質の組み合わせを変えることにより剥離力を低減させることが可能である。
【００２６】
図６（ａ）は、現像剤収納ユニットＣの断面図である。図６（ｂ）は、変形例に係る現像剤収納ユニットＣの断面図である。この図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照しつつ、２つ目の方法に関して説明する。ここで、例えば、封止部材１３が剥離される方向を剥離方向ｂとし、その逆を逆方向ｄと規定する。剥離方向ｂと逆方向ｄとは互いに平行である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、封止部材１３が開口１２ａに貼付された場合には、開口１２ａが逆方向ｄに折り返されて、凸部１２ｂが剥離方向ｂに突出する。
【００２７】
すなわち、袋部材１２は、開口１２ａの周囲を袋部材１２の内部に向かって折り返されることで開口１２ａを形成する折り返し部１２Ｘを有する。折り返し部１２Ｘは、封止部材１３が袋部材１２から剥離されるときに封止部材１３が移動する剥離方向ｂと略平行である。
【００２８】
折り返し部１２Ｘと封止部材１３とが接合される。折り返し部１２Ｘの接合は、熱溶着、超音波溶着、接着、疑似接着のいずれかである。折り返し部１２Ｘの接合位置では、封止部材１３の一端部と開口１２ａの縁部とが同一方向を向いている。
【００２９】
封止部材１３は、軸１４の延びる方向が長手方向Ｍであり、長手方向Ｍと直交する方向が短手方向Ｎであるとした場合を想定する（図３参照）。この場合に、軸１４は、折り返し部１２Ｘの面に沿う仮想平面Ｈとオーバーラップする位置に配置され、軸１４が回転すると封止部材１３が短手方向Ｎ（矢印ａ方向）に回転されて袋部材１２から剥離される。封止部材１３は、袋部材１２から剥離された後も軸１４に固定されており、軸１４の回転と共に回転する。
【００３０】
例えば、図６（ａ）の状態で、軸１４が矢印ａ方向に回転し、封止部材１３が袋部材１２の外側に向かう剥離方向ｂに引っ張ると、袋部材１２と封止部材１３は図６（ｃ）に示すような傾斜剥離（９０°〜１８０°剥離）の位置関係になる。従来傾斜剥離にすることにより両者の引き剥がしに必要な剥離力を低減できることが知られている。従って、袋部材１２の開口を剥離方向ｂに対して平行に凸部１２ｂが形成されるように折り返された状態にすることで剥離力を低減することができる。
【００３１】
図６（ａ）と図６（ｂ）とは、袋部材１２の開口１２ａの端部と、封止部材１３の端部と、の位置関係が異なるが、同様に剥離力が低減される。図６（ａ）では、開口１２ａの上端部よりも封止部材１３の上端部が上方に位置する。図６（ｂ）では、開口１２ａの上端部よりも封止部材１３の上端部が下方に位置する。
【実施例２】
【００３２】
図７（ａ）は、実施例２に係る現像剤収納ユニットＣの断面図である。図７（ｂ）は、変形例に係る現像剤収納ユニットＣの断面図である。実施例２の構成のうち実施例１と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。図７（ａ）又は図７（ｂ）に示されるように、封止部材１３が開口１２ａに貼付された場合には、封止部材１３が剥離方向ｂに折り返されて、凸部１３ａが逆方向ｄに突出する。
【００３３】
すなわち、封止部材１３は、開口１２ａの内側の位置で袋部材１２の外部に向かって折り返されることで開口１２ａを封止する折り返し部１３Ｘを有する。折り返し部１３Ｘは、封止部材１３が袋部材１２から剥離されるときに封止部材１３が移動する剥離方向ｂと略平行である。
【００３４】
折り返し部１３Ｘと封止部材１３とが接合される。折り返し部１３Ｘの接合は、熱溶着、超音波溶着、接着、疑似接着のいずれかである。折り返し部１３Ｘの接合位置では、封止部材１３の一端部と開口１２ａの縁部とが同一方向を向いている。
【００３５】
封止部材１３は、軸１４の延びる方向が長手方向Ｍであり、長手方向Ｍと直交する方向が短手方向Ｎであるとした場合を想定する。この場合に、軸１４は、折り返し部１３Ｘの面に沿う仮想平面Ｈとオーバーラップする位置に配置され、軸１４が回転すると封止部材１３が短手方向Ｎに回転されて袋部材１２から剥離される。封止部材１３は、袋部材１２から剥離された後も軸１４に固定されており、軸１４の回転と共に回転する。
【００３６】
同時に、実施例２の封止部材１３は、軸１４に固定される被固定部が剥離方向ｂに折り返されつつ突出する突出部１３ｋを有する。
【００３７】
こうした構成でも、傾斜剥離（９０°〜１８０°剥離）を実現することが可能である。これにより袋部材１２の形状はシンプルになるため、製袋工程の簡略化が狙える。なお、図７（ａ）と図７（ｂ）の構成は、溶着部近傍の封止部材１３の端と袋部材１２の端の位置関係が異なるが、同様に剥離力低減の効果が得られる。すなわち、図７（ａ）では、封止部材１３の折り返し部１３Ｘの下端部が袋部材１２の開口１２ａの下端部よりも剥離方向ｂの方に位置する。図７（ｂ）では、封止部材１３の折り返し部１３Ｘの下端部が袋部材１２の開口１２ａの下端部よりも逆方向ｄに位置する。
【実施例３】
【００３８】
図８（ａ）は、実施例３に係る現像剤収納ユニットＣの断面図である。実施例３の構成のうち実施例１や実施例２と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。図８（ａ）でも、例えば、互いに平行となる剥離方向ｂと逆方向ｄとを規定して、封止部材１３が開口１２ａに貼付された場合には、封止部材１３が剥離方向ｂに折り返されて、凸部１３ａが逆方向ｄに突出する。
【００３９】
同時に、実施例３の封止部材１３は、軸１４に固定される被固定部が剥離方向ｂに延びる延設部１３ｍを有する。なお、この実施例３の形状は、Ｙ字にも見える。こうした構成でも、軸１４の回転運動が効率良く封止部材１３に伝達され、より安定した引き剥がしが期待できる。
【実施例４】
【００４０】
図８（ｂ）は、実施例４に係る現像剤収納ユニットＣの断面図である。実施例４の構成のうち実施例１〜３と同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。図８（ｂ）では、現像剤収納ユニットは、実施例１〜３とは異なり、３部材で構成される。なお、図８（ｂ）の構成では、袋部材１２の逆方向ｄ側に容器部材１６が取付けられる。この容器部材１６のように、袋部材（例として袋部材１２＋容器部材１６としたものに相当）の一部（容器部材１６に相当）が剛性を有する構成であれば、この剛性を利用して現像剤収納ユニットＣに固定（嵌め込み、溶着など）することも可能である。
【００４１】
また、固定後の容器部材１６を現像剤収納ユニットＣの外枠としてそのまま利用することも可能であり、例えば図４における枠体１１の型割りや枠体構成に対する自由度が増す。
【実施例５】
【００４２】
実施例５の構成のうち実施例１〜４と同様の構成に関しては、同一の符号を用いてその説明が援用されるものとする。実施例５では、袋部材１２が特殊シーラント層を有するラミネート材で形成され、封止部材１３がラミネート材に溶着可能な材質で形成される。
【００４３】
この点で、実施例１〜４では、封止部材１３が特殊シーラント層を有するラミネート材で形成され、袋部材１２がラミネート材に溶着可能な材質で形成されていたのと異なる。このように、実施例５の構成を採用するか、実施例１〜４の構成を採用するかといった構成の選択の余地があると、袋の製造や開封を考慮して、袋部材１２と封止部材１３の材質を選択することができる。このように、折り返し部１２Ｘ、１３Ｘの接合位置では、袋部材１２と封止部材１３のいずれかが特殊シーラント層を有する構成であれば良い。
【実施例６】
【００４４】
実施例６の構成のうち実施例１〜５と同様の構成に関しては、同一の符号を用いてその説明が援用されるものとする。実施例６では、例えば、溶着面を荒らし、溶着面積を減少させ、溶着力を低減させる。また、この思想は、接着、疑似接着でも同様であり、張り合わせ面を荒らし、接着面積（疑似接着面積）を減少させ、接着力を低減させる。熱溶着や超音波溶着では、溶着時の出力を抑えるだけで、溶着力を低減させることができる。これにより、イージーピール性を発揮する特殊シーラント層を持つラミネート材を使用せずに現像剤収納ユニットＣの開封を行うことも可能である。
【００４５】
実施例１〜６の構成によれば、袋部材１２と封止部材１３の貼付部の形状に特徴を付与し、貼付部にイージーピール性を発揮する特殊シーラント層を有するラミネート材を使用する。このことで、小さい力（開封部分の剥離力は３Ｎ／１５ｍｍ程度）で現像剤収納ユニットＣを開封することができる。
【００４６】
封止部材１３をカートリッジにおける短手方向Ｎに引っ張ることで開封が可能であるために、従来カートリッジの長手方向Ｍで２倍程度の距離であった引張距離を大幅に短縮することができる。
【００４７】
開封後の封止部材１３が軸１４に固定されることで、カートリッジＢから廃材を出さないでも開封することができる。更に、封止部材１３が軸１４と共に運動可能であるために、カートリッジＢの内部ではトナーの撹拌効果が期待できる。
【００４８】
現像剤収納ユニットＣとして袋形態を取ることで、現像剤をユニットとして扱えるために、現像剤充填工程をカートリッジの組立工程から分離できる。ここで、現像剤充填工程は、現像剤収納ユニットの袋部材１２に現像剤を充填する充填工程である。また、カートリッジの組立工程は、充填工程により現像剤が充填された袋部材１２を枠体１１に組みこむ組込工程である。ここでのカートリッジ製造方法は、そのような現像剤充填工程と、カートリッジの組立工程と、を有する。
【００４９】
なお、実施例１乃至実施例６のいずれかの構成によれば、現像剤の充填対称を現像剤収納ユニットとし、現像剤をユニットとして扱うことによって、カートリッジの組立工程から充填工程が分離可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１２    袋部材（可撓性容器）
１２Ｘ  折り返し部
１２ａ  開口
１３    封止部材
１３Ｘ  折り返し部
Ｃ      現像剤収納ユニット
【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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【図１０】
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