(57)【要約】【課題】キャップの不正開封を防止して、非純正のトナーが再充填されることを防ぐ。【解決手段】充填口２５を密閉封止するキャップ３３に、カートリッジ装着部５１に対するトナーカートリッジ２０の装着の有無を検出するセンサ６２をオン・オフ操作するための作動部６３を設けた。キャップ３３の本体部３６と作動部６３との連結部には、易破断部４０を形成し、作動部６３を摘んでキャップ３３を無理に充填口２５から引き抜こうとすると、連結部の易破断部４０が破断されて、作動部６３が本体部３６から分離するように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内に形成されたカートリッジ装着部に着脱自在に装着され、該カートリッジ装着部への装着状態において、隣接配置された感光体にトナーを供給するトナーカートリッジであって、
前記トナーカートリッジは、ケース本体内にトナーが収容されるトナー室を有し、該ケース本体の外面には、該トナー室内にトナーを充填するための充填口が開設されており、この充填口はキャップで密閉封止されており、
前記カートリッジ装着部には、該カートリッジ装着部へのトナーカートリッジの装着の有無を検出するためのセンサが設けられており、
前記充填口を密閉封止するキャップに、前記センサを操作するための作動部が設けられていることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記キャップが、充填口に内嵌装着されて該充填口を密閉封止する本体部と、前記作動部とを一体に成形してなる樹脂成形品であり、
前記本体部と前記作動部との連結部に、易破断部が形成されている請求項１記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】
前記センサが接点機構を有するスイッチセンサであり、
前記カートリッジ装着部へトナーカートリッジを装着したとき、前記作動部が接点機構のアクチュエータを操作するものである請求項１又は２記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記センサが受光素子を検出要素とする光センサであり、
前記カートリッジ装着部へトナーカートリッジを装着したとき、前記作動部によって受光素子の受光量が変化することにより、トナーカートリッジの装着の有無が検出されるようになっている請求項１又は２記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
画像形成装置内に形成されたカートリッジ装着部に着脱自在に装着されるトナーカートリッジのトナー充填口を密閉封止するためのキャップであって、
前記カートリッジ装着部には、該カートリッジ装着部へのトナーカートリッジの装着の有無を検出するためのセンサが設けられており、
前記キャップは、底面と、該底面の周縁から立ち上げ形成された周側壁とで構成される有底筒状の本体部と、前記底面の中央部から突設され、前記センサをオン操作するための作動部とを備えており、
前記底面と前記作動部との連結部に、易破断部が形成されていることを特徴とするトナーカートリッジのトナー充填口の密閉封止用のキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置内に着脱自在に装着され、現像部にトナーを供給するトナーカートリッジと、該トナーカートリッジのトナー充填口を密閉封止するキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の電子写真方式の画像形成装置においては、トナーカートリッジを交換することでトナーを補給することができる、所謂カートリッジ交換方式と称されるトナー補給システムが広く採用されている。かかる方式のトナーカートリッジの筐体には、トナー室にトナーを充填するための充填口が開設されており、工場からの出荷時においては、トナーの充填後に充填口にキャップを圧入することにより、充填口は密閉封止されている。トナー室にトナーを再充填することも可能であり、その場合にはキャップを外してから、充填口からトナーを投入すればよく、また、再びキャップを装着することで、充填口を再び密閉封止状態とすることができる。
【０００３】
近年、省資源化が進められる中でサプライ品の回収、再利用が積極的に進められており、これに伴って製造者以外の所謂リサイクル業者によるリサイクル品が再使用される事態が見受けられる。つまり、リサイクル業者がトナーカートリッジを回収したうえで、回収されたトナーカートリッジにトナーを再充填し、それを安価なリサイクル品としてユーザが利用するようなケースが見受けられる。
【０００４】
しかし、リサイクル業者によって、正規品とは異なるトナーが再充填された場合には、画像形成装置で形成される画像品質が低下しやすい。つまり、この種の画像形成装置に使用されるトナーは、画像形成装置の特性に合わせて、製造者が厳密に調合・調整した純正のトナーを用いることが望ましく、純正ではないトナーを再充填した場合には、画像形成装置の性能が十分に発揮されず、画像品質が低下することが避けられない。
【０００５】
このように非純正のトナーが充填されることを防止し得る公知の手段としては、例えば特許文献１を挙げることができる。そこでは、トナー充填口を密閉封止するキャップを、充填口に係合するキャップ部と、充填口からトナー室内に押し込まれて、分離可能な分離片のツーピース構造としており、キャップを充填口から引き抜くと、分離片がキャップ部から脱落してトナー室内に残り、アジテータによるトナー攪拌動作やトナー供給動作が妨げられるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−８５５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のトナーカートリッジの問題は、分離片を回収することができれば、リサイクル品のトナーカートリッジを容易に作製できることにある。つまり、トナーカートリッジを分解するなどして、分離片を回収することができれば、別のキャップ（例えば、単なる断面ハット形のキャップ）を充填口に取り付けるだけでトナーカートリッジを再利用することが可能であり、リサイクル業者等により非純正のトナーが充填されるおそれが残る。
【０００８】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、トナー充填口を密閉封止するキャップの構造に工夫を凝らすことにより、リサイクル業者等によるキャップの不正開封を防止して、非純正のトナーが再充填されることを効果的に防ぐことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の本発明は、画像形成装置内に形成されたカートリッジ装着部に着脱自在に装着され、該カートリッジ装着部への装着状態において、隣接配置された感光体にトナーを供給するトナーカートリッジを対象とする。前記トナーカートリッジは、ケース本体内にトナーが収容されるトナー室を有し、該ケース本体の外面には、該トナー室内にトナーを充填するための充填口が開設されており、この充填口はキャップで密閉封止されている。前記カートリッジ装着部には、該カートリッジ装着部へのトナーカートリッジの装着の有無を検出するためのセンサが設けられている。そして、前記充填口を密閉封止するキャップに、前記センサを操作するための作動部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の本発明のように、前記キャップが、充填口に内嵌装着されて該充填口を密閉封止する本体部と、前記作動部とを一体に成形してなる樹脂成形品であり、前記本体部と前記作動部との連結部に、易破断部が形成された形態を採ることが好ましい。
易破断部の具体例としては、連結部に薄肉化した危険断面を形成する方法や、連結部にミシン目を入れる方法などを挙げることができる。
【００１１】
請求項３記載の本発明のように、前記センサが接点機構を有するスイッチセンサとすることができる。この場合には、前記カートリッジ装着部へトナーカートリッジを装着したとき、前記作動部が接点機構のアクチュエータを操作するような構成とする。
【００１２】
請求項４記載の本発明のように、前記センサが受光素子を検出要素とする光センサとすることができる。この場合には、前記カートリッジ装着部へトナーカートリッジを装着したとき、前記作動部によって受光素子の受光量が変化することにより、トナーカートリッジの装着の有無が検出されるような構成とする。
【００１３】
請求項５記載の本発明は、画像形成装置内に形成されたカートリッジ装着部に着脱自在に装着されるトナーカートリッジのトナー充填口を密閉封止するためのキャップを対象とする。前記カートリッジ装着部には、該カートリッジ装着部へのトナーカートリッジの装着の有無を検出するためのセンサが設けられている。前記キャップは、底面と、該底面の周縁から立ち上げ形成された周側壁とで構成される有底筒状の本体部と、前記底面の中央部から突設され、前記センサを操作するための作動部とを備えている。そして、前記底面と前記作動部との連結部に、易破断部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の本発明に係るトナーカートリッジにおいては、充填口を密閉封止するキャップに、充填口の密閉封止機能だけでなく、カートリッジの装着の有無を検出するセンサをオン・オフ操作するための作動機能を付与している。これによれば、カートリッジ装着部にカートリッジを装着すると、キャップの作動部がセンサを操作し、画像形成装置はカートリッジが装着部に装着されたことを検知して、画像形成動作を実行できる。これに対して、作動部を有しない、単なる断面ハット形のキャップを充填口に取り付けた場合には、センサが正常に作動せず、画像形成装置はカートリッジの装着状態を検出することができず、結果として画像形成動作を実行することができない。
【００１５】
したがって、トナーが再充填されたリサイクル品のトナーカートリッジを作製するためには、上述のような充填口の密閉封止機能とセンサの作動機能の二つの機能を併せ持つ特殊形状のキャップを用意する必要がある。このため、画像形成装置の製造業者やその正規代理店以外の者、具体的にはリサイクル業者等が、不適なリサイクル品のトナーカートリッジを作製しようとした場合には、キャップを調達することが困難で、リサイクル品を容易に作製することができない。これにて、リサイクル業者等によるキャップの不正開封を防止して、非純正の不適正なトナーの再充填を効果的に阻止できる。
【００１６】
請求項２記載の本発明においては、キャップの本体部と作動部との連結部に、脆弱な易破断部を形成したので、例えば、作動部を摘んでキャップを無理に充填口から引き抜こうとすると、連結部が破断されて、作動部が本体部から分離しやすい。このように作動部が分離すると、センサに対する作動機能が失われて、キャップとしての用をなさなくなる。これにより、リサイクル業者等によるキャップの引き抜き動作を困難なものとして、キャップの不正開封を効果的に阻止することができるので、非純正の不適正なトナーの再充填を効果的に阻止することができる。
【００１７】
作動部は、請求項３記載の本発明のように、スイッチセンサのアクチュエータを操作するものであってもよいし、請求項４記載の本発明のように、光センサの受光素子の受光量を変化させるものであってもよい。
【００１８】
請求項５記載の本発明によれば、先の請求項１および請求項２と同等の作用効果を得ることができる。すなわち、リサイクル業者等が、不適なリサイクル品を作成しようとした場合には、特殊形状のキャップを調達する必要があるため、リサイクル品を容易に作製することができず、したがって、リサイクル業者等による不正開封を防止して、非純正の不適正なトナーの再充填を効果的に阻止できる。また、作動部を摘んでキャップを無理に充填口から引き抜こうとすると、連結部が破断されて、作動部が連結部から分離するため、この点でもキャップの不正開封を防いで、非純正の不適正なトナーの再充填を効果的に阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
図１乃至図７に、本発明に係るトナーカートリッジおよびキャップを、コピー機能とファクシミリ機能とを備えた複合機のトナーカートリッジに適用した第１実施形態を示す。図２において、複合機１（画像形成装置）は、給紙カセット２と、該給紙カセット２から用紙給送路を経て送られてきた記録用紙に対して画像形成を行う画像記録部３と、該画像記録部３の上方に配置された画像読取部４とで構成される。画像読取部４の上面には、各種操作ボタンを有する操作パネル５と、自動原稿搬送装置６（ＡＤＦ）が設けられている。
なお、本実施形態においては、説明の便宜上、操作パネル５の伸び方向を左右方向と規定する（図２参照）。また、当該左右方向と水平方向で直交する方向を前後方向と規定する（図５、図１参照）。
【００２０】
図２および図３において、記録用紙に対する画像形成を担うプロセスユニット７は、感光体ユニット１０と、感光体ユニット１０にトナーを供給するトナーカートリッジ２０とで構成される。図３に示すように、感光体ユニット１０（以下、単にユニットと記す）は、前後横長の角箱状のケース本体１１の内部に、記録用紙に接触してトナーを転写する感光体ドラム（感光体）１２と、感光体ドラム１２の表面を電位に帯電させる帯電器１３、除電ブラシ１４などを備えている。図３において符号１５は、感光体ドラム１２に対向配置された転写ローラを、符号１６は、感光体ドラム１２に静電潜像画像を形成するためのＬＥＤヘッドを示す。
【００２１】
トナーカートリッジ２０（以下、単にカートリッジと記す）は、前後横長の四角箱状のケース本体２１の内部に、トナーを収容するトナー室２２と、感光体ドラム１２にトナーを供給する現像ローラ２３と、現像ローラ２３にトナー室２２内のトナーを供給する供給ローラ２４とを備えている。そして、トナー室２２内に組み付けられたアジテータ２２ａでトナー室２２内のトナーを攪拌しながら、該トナー室２２の左面に開設された開口部２２ｂから供給ローラ２４と現像ローラ２３を介して感光体ドラム１２にトナーを与える。これにより、感光体ドラム１２上の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成し、給紙カセット２から画像記録部３に給送されてくる用紙にトナー画像を順次転写する。
【００２２】
図４に示すように、これらユニット１０およびカートリッジ２０は、画像記録部３内に形成されたユニット装着部５０およびカートリッジ装着部５１に着脱自在に装着保持される。装着部５０・５１は、ユニット１０およびカートリッジ２０の外観形状に合わせて凹み形成された前後方向に長い凹部であり、これら装着部５０・５１に対して上方よりユニット１０およびカートリッジ２０は装着される。かかる装着状態において、現像ローラ２３が感光体ドラム１２に圧着することで、カートリッジ２０から感光体ドラム１２へのトナーの供給が行われる。
【００２３】
図４に示すように、ユニット装着部５０を区画する前後の隔壁５２・５２の上面には、ユニット１０の前後の側面に突設された支持軸５７を受け入れて、ユニット１０を遊動不能に適正位置に位置決め保持するための係合凹部５３が形成されている。同様に、カートリッジ装着部５１を区画する前後の隔壁５４の上面には、カートリッジ２０の前後の側面に突設された係合突起５５・５５を受け入れて、カートリッジ２０を遊動不能に適正位置に位置決め装着するための係合凹部５６・５６が形成されている。
【００２４】
図１、図４および図５に示すように、カートリッジ装着部５１と、カートリッジ２０との間には、該装着部５１へのカートリッジ２０の装着の有無を検出するための検出機構６０が設けられている。この検出機構６０は、カートリッジ装着部５１側に設けられて、アクチュエータ６１によりオン・オフ操作される接点機構を有するスイッチ式のセンサ６２と、カートリッジ２０側に設けられて、アクチュエータ６１を動かす作動部６３とで構成される。詳しくは、カートリッジ２０の前側面には、作動部６３が突出形成されており、カートリッジ装着部５１を区画する隔壁５４の上縁には、装着状態において作動部６３を受け入れる凹欠部６４が切り欠き形成されている。センサ６２は、凹欠部６４の下方に装着固定されている。
【００２５】
アクチュエータ６１は、センサ６２の接点機構をオフとする上側のオフ姿勢（図１の仮想線参照）と、接点機構をオンとする下側のオン姿勢（図１の実線参照）との間で、上下方向に出退変位可能に構成されており、常態においては、センサ６２の筐体内部に組み付けられたバネによりオフ姿勢に付勢されている。図１のようにカートリッジ装着部５１内の適正位置にカートリッジ２０が組み付けられると、作動部６３が凹欠部６４内に上方から進入して、アクチュエータ６１をオフ姿勢からオン姿勢に変位させる。これにてセンサ６２からオン信号が送出されて、画像形成装置１の制御部は、カートリッジ装着部５１にカートリッジ２０が装着されたことを検知できる。
カートリッジ装着部５１からカートリッジ２０を持ち上げると、作動部６３によるアクチュエータ６１に対する押し下げ操作力が解除されるため、バネの付勢力を受けてアクチュエータ６１が下側のオン姿勢から上側のオフ姿勢に変位する。これにより接点機構がオフとなって、画像形成装置１の制御部は、カートリッジ装着部５１内にカートリッジ２０が装着されていないと判断できる。
【００２６】
図１、図５および図６において、符号２６は、カートリッジ２０のトナー室２２の前面を仕切る隔壁を示しており、この隔壁２６の中央部には、トナー室２２に通じる充填口２５が開設されている。隔壁２６の前方側には、充填口２５を囲む円筒状の開口壁２７やビス穴２８ａを有するボス２８などが収容される前空室２９が形成されており、この前空室２９の前側開口を覆うように、カバー部材３０がビス３１により締結固定されている。隔壁２６には、先の係合突起５５が突設されており、この係合突起５５は、十字状に配設されたリブ３２により補強されている。
【００２７】
図１、図５および図６に示すように、充填口２５にはキャップ３３が装着される。このキャップ３３は、後方側に位置する円形の底面３４と、該底面３４の周縁から外方向（前方向）に立ち上げ形成された筒壁（周側壁）３５とで構成される有底円筒状の本体部３６と、筒壁３５の遊端から外向きに張り出し形成された円環状のフランジ部３７と、底面３４の中央部から外方向に突設された前後に長い棒状の作動部６３とを一体的に成形してなる樹脂成形品である。つまり、本実施形態においては、充填口２５を密閉封止するキャップ３３に、先の検出機構６０の構成要素である作動部６３が設けられている。
【００２８】
この作動部６３は、後方に開口部３８を有し、前方側の突端が前壁３９で封止された前後に長い有底円筒状を呈している。つまり、作動部６３の後端部は、本体部３６の底面３４の中央部に開設された開口部３８に連通している。
【００２９】
作動部６３と本体部３６との連結部には、脆弱な易破断部４０が形成されている。ここでは、作動部６３の後端部分の全周に、肉厚寸法が小さく設定された薄肉の危険断面を形成して、これを易破断部４０とした。詳しくは、連結部に係る作動部６３の円筒壁の内壁面を削って、段付き状に薄肉の危険断面を形成し、円筒壁の外周面はストレート状とした。
【００３０】
以上のような構成からなるキャップ３３では、本体部３６を充填口２５に押し込んだときに、該本体部３６が開口壁２７に内嵌装着されることで、充填口２５を密閉封止することができる。かかる密閉封止状態において、フランジ部３７が開口壁２７の突端で受け止められることで、キャップ３３の充填口２５への挿入限界が規制される。
【００３１】
作動部６３を摘んでキャップ３３を充填口２５から引き抜こうとすると、連結部の易破断部４０が破断されて、作動部６３が本体部３６の底面３４から分離してしまう。
尤も、フランジ部３７に指等を掛けて、これを手前に引き出せば、キャップ３３を取り外して、充填口２５の密閉封止状態を解除することができる。このように密閉封止状態を解除した後は、充填口２５からトナー室２２内にトナーを送り込むことができる。
【００３２】
図６に示すように、前空室２９の前側開口を覆うカバー部材３０には、ビス穴２８ａに対応して、三個のビス通孔４３が開設されており、これらビス通孔４３を介して挿入されたビス３１を、ビス穴２８ａにねじ込むことで、カバー部材３０は締結固定される。また、カバー部材３０には、係合突起５５と作動部６３の前方外側への突出を許す通孔４４・４５が開設されている。ビス通孔４３は、ビス３１の頭部を受け入れる凹部４３ａを有する段落ち状に陥没形成されており、締結固定状態において、ビス３１がカバー部材３０から突出することはない。
【００３３】
以上のように、本実施形態においては、充填口２５を密閉封止するキャップ３３に、充填口２５の密閉封止機能だけでなく、検出機構６０を構成するセンサ６２をオン・オフ操作する作動機能を与えている。換言すれば、密閉封止機能と作動機能の二つの機能を併せ持つ特殊形状のキャップ３３を採用している。このため、トナーが再充填されたリサイクル品のカートリッジ２０を作製するためには、当該特殊形状のキャップ３３を用意する必要があり、製造業者等以外の者、例えばリサイクル業者等が、リサイクル品のトナーカートリッジを作製しようとした場合には、このキャップ３３を調達することが困難で、リサイクル品のトナーカートリッジを容易に作製することができない。これにより、リサイクル業者等によるキャップ３３の不正開封を防止して、非純正の不適正なトナーが再充填されることを効果的に防止することができる。
【００３４】
キャップ３３の本体部３６と作動部６３との連結部に、脆弱な易破断部４０が形成されていると、作動部６３を摘んでキャップ３３を無理に充填口２５から引き抜こうとすると、連結部の易破断部４０が破断されて、作動部６３が本体部３６から分離しやすい。このように作動部６３が分離すると、検出機構６０のセンサ６２に対する作動機能が失われて、キャップ３３としての用をなさなくなる。これにより、リサイクル業者等によるキャップ３３の引き抜き動作を困難なものとして、キャップ３３の不正開封を効果的に阻止することができるので、非純正の不適正なトナーが再充填されることを効果的に防止することができる。
【００３５】
作動部６３を有底筒状として、その後端部が、本体部３６の底面３４の中央部に開設された開口部３８に連通された形態としていると、図７に示すように、易破断部４０が破断されて、作動部６３が分離状態に至ると、開口部３８からトナーが漏れ出すこととなる。つまり、作動部６３が本体部３６から分離すると、センサ６２に対する作動機能が失われるのみならず、充填口２５に対する密閉封止機能が失われてしまう。このことは、キャップとしての用を全くなさなくなることを意味し、この点でも、キャップ３３の不正開封の防止効果が期待できる。
【００３６】
図１に示すように、連結部に係る作動部６３の円筒壁の内壁面を削って、段付き状に薄肉の危険断面を形成し、円筒壁の外周面はストレート状となるようにしていると、易破断部４０が外観上は現れず、それを視認することが困難となる。このため、易破断部４０の存在を知らないリサイクル業者等が、トナーの再充填処理を行う場合には、作動部６３を引っ張って、作動部６３を分離させる可能性が高く、この点でも、キャップ３３の不正開封の防止効果が期待できる。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明に係るトナーカートリッジの第２実施形態を図８に示す。そこでは、検出機構６０を構成するセンサ６２として、先の接点機構を有するスイッチ式のセンサに替えて、受光素子７０を検出要素とする光センサを採用した点が先の第１実施形態と相違する。具体的には、作動部６３を受け入れる凹欠部６４を挟んで対峙する位置に、受光素子７０と、該受光素子７０に向けて光を照射する投光素子７１とを配置している。
【００３８】
カートリッジ装着部５１にカートリッジ２０が装着されると、凹欠部６４内に作動部６３が進入し、該作動部６３が投光素子７１からの照射光を遮るため、受光素子７０が受ける受光量が減少する。これにより、画像形成装置は、カートリッジ２０が装着部５１内に装着されたことを検知することができる。逆の手順で装着部５１からカートリッジ２０を引き上げると、受光素子７０の受光量が増加し、これにて装着部５１内からカートリッジ２０が取り外されたことを検知することができる。
【００３９】
易破断部４０の具体例としては、第１実施形態に示したような薄肉部を形成する方法のほかに、作動部６３と本体部３６の連結部にミシン目を入れる方法を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るトナーカートリッジの縦断側面図であり、図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明に係るトナーカートリッジおよびキャップが適用される画像形成装置を示す図である。
【図３】トナーカートリッジと感光体ユニットとで構成されるプロセスユニットの縦断構成図である。
【図４】カートリッジ装着部に対するトナーカートリッジの装着構造を説明するための図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】充填口に対するキャップの取り付け構造を説明するための分解斜視図である。
【図７】易破断部が破断された状態を示す、キャップの縦断側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るトナーカートリッジの要部を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  画像形成装置
１２  感光体（感光体ドラム）
２０  トナーカートリッジ
２１  ケース本体
２２  トナー室
２５  充填口
３３  キャップ
３４  底面
３５  周側壁（筒壁）
３６  本体部
４０  易破断部
５１  カートリッジ装着部
６１  アクチュエータ
６２  センサ
６３  作動部
７０  受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008216919.tif 000005
【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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