(57)【要約】【課題】光量制御を適切に行なえるラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置とラインヘッドの制御方法を提供すること。【解決手段】ラインヘッドの制御部５１には、光量補正データ作成部５３を設け、各発光素子の光量を測定し、基準光量と比較して光量補正データを作成する。この光量補正データは、メモリ５６のテーブルに格納される。また、メモリ６には、通常の光量補正データと、通常の光量補正データを修正する修正用光量補正データのテーブルを設け、このテーブル内には、像担持体が副走査方向に移動した際に、主走査方向の１ライン毎に異なる光量補正データを格納しておく。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に複数の発光素子を配列して発光素子ラインを形成し、前記各発光素子に画像データを供給して像担持体の主走査方向に１ラインの画像を形成するラインヘッドであって、
前記各発光素子の光量を補正する第１の光量補正データを格納する第１の記憶手段と、前記第１の光量補正データを前記像担持体の主走査方向の１ライン毎に修正する第２の光量補正データを作成する手段と、前記第２の光量補正データを格納する第２の記憶手段と、前記第１の光量補正データと第２の光量補正データを読み出して、前記画像データと共に前記各発光素子に供給する制御手段を設けたことを特徴とする、ラインヘッド。
【請求項２】
前記第２の光量補正データは、前記第１の光量補正データに対する修正値を＋１、０、−１のステップで設定して、前記第２の記憶手段のテーブルの主走査方向にランダムに配列されていることを特徴とする、請求項１に記載のラインヘッド。
【請求項３】
前記制御手段は、前記各発光素子に階調補正データを合わせて供給することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のラインヘッド。
【請求項４】
前記階調補正データを、外部制御手段により形成したことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のラインヘッド。
【請求項５】
前記発光素子は有機ＥＬ発光素子であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のラインヘッド。
【請求項６】
前記像担持体の周囲に帯電手段と、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項７】
静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のラインヘッドとを有し、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
中間転写部材を備えたことを特徴とする、請求項６または請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
主走査方向に複数の発光素子を配列して発光素子ラインを形成し、前記各発光素子に画像データを供給して像担持体の主走査方向に１ラインの画像を形成するラインヘッドであって、
前記各発光素子の光量を補正する第１の光量補正データを第１の記憶手段に格納する段階と、前記第１の光量補正データを前記像担持体の主走査方向の１ライン毎に修正する第２の光量補正データを作成する段階と、前記第２の光量補正データを第２の記憶手段格納に格納する段階と、
前記像担持体の副走査方向の移動に伴い前記第１の光量補正データと第２の光量補正データを読み出して、前記画像データと共に前記各発光素子に供給する段階と、からなることを特徴とする、ラインヘッドの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光量制御を適切に行なえるラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置とラインヘッドの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式のトナー像形成手段は、外周面に感光層を有する像担持体としての感光体と、この感光体の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）とする現像手段とを有している。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置として、中間転写ベルトを備えたタンデム方式の画像形成装置と、ロータリ方式の画像形成装置が知られている。これらの画像形成装置は、露光光源として発光素子を用いる場合がある。このようなカラー画像形成装置においては、画像の濃淡を調整するための階調制御部と、発光素子の光量のバラツキを補正する光量制御部が設けられている。例えば、特許文献１には、上記中間転写ベルトを備えたタンデム方式の画像形成装置において、露光光源に発光素子を用いた例が記載されている。そして、階調制御部と光量制御部とを設けて、画像形成を行うことが記載されている。また、特許文献２には、発光素子としてＬＥＤを用いた画像形成装置において、ＬＥＤの光量補正を行うことが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３１４６９号公報
【特許文献２】特開平１１−１３８８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１、特許文献２に記載されているような画像形成装置においては、光量制御を行なう際に、像担持体上に形成される画像の主走査方向の各ライン毎に同じ光量補正データを使用している。このため、設定された光量補正値によっては、光量補正が行えない部分も出現することになる。例えば、隣接する発光素子間の光量差が許容範囲内ではあるが、大きな値である場合などのときには十分な光量補正が行えないことがあり、記録媒体に印字筋が現われるという問題があった。
【０００６】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光量制御を適切に行なえるラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置とラインヘッドの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のラインヘッドは、主走査方向に複数の発光素子を配列して発光素子ラインを形成し、前記各発光素子に画像データを供給して像担持体の主走査方向に１ラインの画像を形成するラインヘッドであって、
前記各発光素子の光量を補正する第１の光量補正データを格納する第１の記憶手段と、前記第１の光量補正データを前記像担持体の主走査方向の１ライン毎に修正する第２の光量補正データを作成する手段と、前記第２の光量補正データを格納する第２の記憶手段と、前記第１の光量補正データと第２の光量補正データを読み出して、前記画像データと共に前記各発光素子に供給する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のラインヘッドは、前記第２の光量補正データは、前記第１の光量補正データに対する修正値を＋１、０、−１のステップで設定して、前記第２の記憶手段のテーブルの主走査方向にランダムに配列されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のラインヘッドは、前記制御手段は、前記各発光素子に階調補正データを合わせて供給することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のラインヘッドは、前記階調補正データを、外部制御手段により形成したことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のラインヘッドは、前記発光素子は有機ＥＬ発光素子であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、前記像担持体の周囲に帯電手段と、前記いずれかに記載のラインヘッドと、現像手段と、転写手段との各画像形成用ユニットを配した画像形成ステーションを少なくとも２つ以上設け、転写媒体が各ステーションを通過することにより、タンデム方式で画像形成を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持可能に構成された像担持体と、ロータリ現像ユニットと、前記いずれかに記載のラインヘッドとを有し、前記ロータリ現像ユニットは、複数のトナーカートリッジに収納されたトナーをその表面に担持するとともに、所定の回転方向に回転することによって異なる色のトナーを順次前記像担持体との対向位置に搬送し、前記像担持体と前記ロータリ現像ユニットとの間に現像バイアスを印加して、前記トナーを前記ロータリ現像ユニットから前記像担持体に移動させることで、前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、中間転写部材を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明のラインヘッドの制御方法は、主走査方向に複数の発光素子を配列して発光素子ラインを形成し、前記各発光素子に画像データを供給して像担持体の主走査方向に１ラインの画像を形成するラインヘッドであって、
前記各発光素子の光量を補正する第１の光量補正データを第１の記憶手段に格納する段階と、前記第１の光量補正データを前記像担持体の主走査方向の１ライン毎に修正する第２の光量補正データを作成する段階と、前記第２の光量補正データを第２の記憶手段格納に格納する段階と、
前記像担持体の副走査方向の移動に伴い前記第１の光量補正データと第２の光量補正データを読み出して、前記画像データと共に前記各発光素子に供給する段階と、からなることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図により本発明を説明する。図３は、本発明が適用されるタンデム型の画像形成装置の例を示す縦断側面図である。本実施形態の画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。
【００１７】
前記第１の開閉部材３は、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３'を備えている。ハウジング本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設される。また、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が設けられている。
【００１８】
転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設されており図示を省略した駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて、前記駆動ローラ１４と従動ローラ１５により、矢視方向（図の例では一次転写部材２１の当接面が下方向）へ循環駆動される中間転写ベルト１６とを備えている。クリーニング手段１７は、中間転写ベルト１６の表面に離間、当接される。
【００１９】
画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４色）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備えている。各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、それぞれ、感光体ドラムからなる感光体２０、感光体２０の周囲に配設された、帯電手段２２、像書込手段であるラインヘッド２３及び現像手段２４を有している。各色に対応する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体２０に対向して、板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。駆動ローラ１４に近接した位置には、テストパターンセンサ１８が設置されている。
【００２０】
感光体２０は、矢視方向（時計回り方向）に回転駆動される。帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、ブラシ外周が感光体２０に対して逆方向（反時計回り方向）で、かつ、感光体２０の２〜３倍の周速度で感光体２０に当接回転して、感光体２０の表面を一様に帯電させる。ラインヘッド２３は、複数の有機ＥＬ発光素子を感光体２０の軸方向（主走査方向）にライン状に複数列、例えば２列配列した、有機ＥＬ発光素子ラインを用いている。有機ＥＬ発光素子ラインを用いたラインヘッド２３は、レーザ走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、しかも、感光体２０に対して近接配置が可能であるので、装置全体を小型化できるという利点を有する。また、レーザ走査光学系のように部品点数が多くないので、構成が簡略化される。本実施形態においては、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体２０、帯電手段２２及びラインヘッド２３を１つの感光体ユニット２５としてユニット化している。
【００２１】
次に、現像手段２４の詳細について、画像形成ステーションＫを例として説明する。現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０を有している。また、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラ３１及び像担持体２０に当接するように配設される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とが設けられている。
【００２２】
次に、記録媒体ＰＰの搬送経路に設けられている部材について説明する。給紙ユニット１０は、記録媒体ＰＰが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体ＰＰを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体ＰＰの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送路１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。記録媒体に両面プリントする場合には、片面に画像データを転写、定着した記録媒体を排紙ローラ対３９の位置から逆送して両面プリント用搬送路４０を搬送し、レジストローラ対３７から再度記録媒体搬送路１３で搬送する。
【００２３】
定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有している。記録媒体に二次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【００２４】
図１は、本発明のラインヘッドの制御部を示すブロック図である。図１において、５１はラインヘッドの制御部、５２は制御回路、５３は光量補正データ作成部、５４はＴＦＴからなる駆動回路、５５は発光素子Ｌａが１ラインに複数配列されている発光素子ライン、５６はメモリ、５７は本体コントローラである。光量補正データ作成部５３は、各発光素子の光量を測定し、基準光量と比較して光量補正データを作成する。この光量補正データは、メモリ５６のテーブルに格納される。ここで、光量補正データには、通常の光量補正データ（第１の光量補正データ）と、後述する修正された光量補正データ（第２の光量補正データ）が含まれる。
【００２５】
本体コントローラ５７は、階調補正値を設定し、印刷データとともにラインヘッドの制御部５１に送信する。メモリ５６は各色の発光素子ラインに対応した画像データを記憶する。また、メモリ５６には、本体コントローラ５７からの階調補正データがテーブルに記憶される。このように、本体コントローラ５７（外部制御手段）で階調制御データを作成しているので、ラインヘッドの制御部５１の処理能力が少なくても対応でき、コストを低減することができる。
【００２６】
従来は、前記光量補正データと階調補正データを合わせた補正データが画像データとともに、ラインヘッドの主走査方向に配列された発光素子ラインに供給されていた。したがって、発光素子ラインに供給される光量補正データは、像担持体が副走査方向に移動しても同じ値が供給されていた。このため、像担持体が副走査方向に移動した後に像担持体上の主走査方向の各ラインに形成される画像は、同じ光量補正データに基づいていることになる。したがって、隣接する発光素子の光量差が大きい場合や、発光素子を配列するチップ間の位置などのような特定の個所においては、光量補正が十分に行われない場合があるため、画像に印字筋が発生して画質が劣化するという問題が生じる。
【００２７】
そこで、本発明の実施形態においては、発光素子ラインに供給される光量補正データを階調補正データと分離して、光量補正データを像担持体の副走査方向への移動に伴い、主走査方向の１ライン毎に異なる値が選択できるように構成する。すなわち、図１のメモリ５６には、通常の光量補正データを格納するテーブル（第１の記憶手段）と、通常の光量補正データを修正する修正用光量補正データのテーブル（第２の記憶手段）を設け、このテーブル（第２の記憶手段）内には、主走査方向の１ライン毎に異なる光量補正データを格納しておく。制御回路５２は、修正用の光量補正データを格納したテーブルから、像担持体の副走査方向への移動に伴い主走査方向の１ライン毎に適宜のデータを選択する。したがって、各発光素子には、像担持体が副走査方向へ移動した場合に、移動の前後で同じ値の階調補正データと、異なる値の光量補正データとが供給されることになる。
【００２８】
図２は、メモリ５６に格納される修正用光量補正データのテーブル５８の例を示す説明図である。図２において、発光素子ラインの修正された光量補正データＡ、Ｂ、Ｃ、・・・は、通常の光量補正データに対して、＋１、０、−１のステップ（幅）でランダムに変更している。像担持体が副走査方向に移動する毎に、修正された光量補正データＡ、Ｂ、Ｃ、・・・を適宜選択し通常の光量補正データに重畳して、発光素子ラインに供給する。このため像担持体に形成される画像は、副走査方向の同じ列で光量補正値がランダムに設定されるので、印字筋の発生を抑制し画質の劣化を防止することができる。
【００２９】
図１の例では、前記発光素子Ｌａとして有機ＥＬ発光素子を用いている。有機ＥＬ発光素子は、像担持体に形成される画素のドットに対応させて配置することができるので、ドット単位で光量のばらつきを補正することにより、精度よく画像品質の劣化を抑制することができる。なお、発光素子は、有機ＥＬ発光素子に限定されず、ＬＥＤなどのような他の発光素子を用いることもできる。
【００３０】
次に、本発明に係る画像形成装置に係る他の実施の形態について説明する。図４は、画像形成装置の縦断側面図である。図４において、画像形成装置１６０には主要構成部材として、ロータリ構成の現像装置１６１、像担持体として機能する感光体ドラム１６５、有機ＥＬアレイが設けられている像書込手段（ラインヘッド）１６７、中間転写ベルト１６９、用紙搬送路１７４、定着器の加熱ローラ１７２、給紙トレイ１７８が設けられている。
【００３１】
現像装置１６１は、現像ロータリ１６１ａが軸１６１ｂを中心として矢視Ａ方向に回転する。現像ロータリ１６１ａの内部は４分割されており、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色の像形成ユニットが設けられている。１６２ａ〜１６２ｄは、前記４色の各像形成ユニットに配置されており、矢視Ｂ方向に回転する現像ローラ、１６３ａ〜１６３ｄは、矢視Ｃ方向に回転するトナ−供給ローラである。また、１６４ａ〜１６４ｄはトナーを所定の厚さに規制する規制ブレードである。
【００３２】
１６５は、前記のように像担持体として機能する感光体ドラム、１６６は一次転写部材、１６８は帯電器、１６７は像書込手段で有機ＥＬアレイが設けられている。感光体ドラム１６５は、図示を省略した駆動モータ、例えばステップモータにより現像ローラ１６２ａとは逆方向の矢視Ｄ方向に駆動される。
【００３３】
中間転写ベルト１６９は、従動ローラ１７０ｂと駆動ローラ１７０ａ間に張架されており、駆動ローラ１７０ａが前記感光体ドラム１６５の駆動モータに連結されて、中間転写ベルトに動力を伝達している。当該駆動モータの駆動により、中間転写ベルト１６９の駆動ローラ１７０ａは感光体ドラム１６５とは逆方向の矢視Ｅ方向に回動される。
【００３４】
用紙搬送路１７４には、複数の搬送ローラと排紙ローラ対１７６などが設けられており、用紙を搬送する。中間転写ベルト１６９に担持されている片面の画像（トナー像）が、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に転写される。二次転写ローラ１７１は、クラッチにより中間転写ベルト１６９に離当接され、クラッチオンで中間転写ベルト１６９に当接されて用紙に画像が転写される。
【００３５】
上記のようにして画像が転写された用紙は、次に、定着ヒータを有する定着器で定着処理がなされる。定着器には、加熱ローラ１７２、加圧ローラ１７３が設けられている。定着処理後の用紙は、排紙ローラ対１７６に引き込まれて矢視Ｆ方向に進行する。この状態から排紙ローラ対１７６が逆方向に回転すると、用紙は方向を反転して両面プリント用搬送路１７５を矢視Ｇ方向に進行する。１７７は電装品ボックス、１７８は用紙を収納する給紙トレイ、１７９は給紙トレイ１７８の出口に設けられているピックアップローラである。印字される記録紙の枚数は、給紙トレイ近傍など、給紙搬送路の適宜の位置に設けられるセンサによりカウントされる。用紙搬送路において、搬送ローラを駆動する駆動モータは、例えば低速のブラシレスモータが用いられる。また、中間転写ベルト１６９は色ずれ補正などが必要となるのでステップモータが用いられている。これらの各モータは、図示を省略している制御手段からの信号により制御される。
【００３６】
図の状態で、イエロー（Ｙ）の静電潜像が感光体ドラム１６５に形成され、現像ローラ６２ａに高電圧が印加されることにより、感光体ドラム１６５にはイエローの画像が形成される。イエローの裏側および表側の画像がすべて中間転写ベルト１６９に担持されると、現像ロータリ１６１ａが矢視Ａ方向に９０度回転する。中間転写ベルト１６９は１回転して感光体ドラム１６５の位置に戻る。次にシアン（Ｃ）の２面の画像が感光体ドラム１６５に形成され、この画像が中間転写ベルト１６９に担持されているイエローの画像に重ねて担持される。以下、同様にして現像ロータリ１６１の９０度回転、中間転写ベルト１６９への画像担持後の１回転処理が繰り返される。
【００３７】
４色のカラー画像担持には中間転写ベルト１６９は４回転して、その後に更に回転位置が制御されて二次転写ローラ１７１の位置で用紙に画像を転写する。給紙トレイ１７８から給紙された用紙を搬送路１７４で搬送し、二次転写ローラ１７１の位置で用紙の片面に前記カラー画像を転写する。片面に画像が転写された用紙は前記のように排紙ローラ対１７６で反転されて、搬送径路で待機している。その後、用紙は適宜のタイミングで二次転写ローラ１７１の位置に搬送されて、他面に前記カラー画像が転写される。ハウジング１８０には、排気ファン１８１が設けられている。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置を示す縦断側面図である。
【図４】本発明の他の画像形成装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・画像形成装置、２・・・ハウジング本体、３・・・第１の開閉部材、６・・・画像形成ユニット、１０・・・給紙ユニット、１１・・・二次転写ユニット、１２・・・定着ユニット、１３・・・記録媒体搬送路、１６・・・中間転写ベルト、２０・・・感光体（像担持体）、２１・・・一次転写部材、２２・・・帯電手段、２３・・・ラインヘッド、２４・・・現像手段、２５・・・感光体ユニット、３３・・・現像ローラ、５１・・・制御部、５２・・・制御回路、５３・・・光量補正データ作成部、５４・・・駆動回路、５５・・・発光素子ライン、５６・・・メモリ、５７・・・本体コントローラ、１６１・・・現像装置、１６５・・・感光体ドラム、１６７・・・露光ヘッド（ラインヘッド）、１６９・・・中間転写ベルト、１７１・・・二次転写ローラ、Ｌａ・・・有機ＥＬ発光素子、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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