(57)【要約】      （修正有）【課題】現像器に収納されている現像剤が開口からこぼれ落ちにくくすることによって、運搬後の清掃手間を軽減。【解決手段】カラー画像を形成可能なカラープリンタ１であって、感光体ドラム２と、回転現像装置３と、駆動機構２６と、モード判定手段８１と、制御手段８とを有している。モード判定手段８１は、回転現像装置３の回転位置制御モードとして、運搬モードが選択されたことを判断する。制御手段８は、運搬モードが選択された際に、駆動機構２６を制御して、第１現像器２２１の開口２２ａが他の現像器２２１の開口２２ａよりも下方に位置するようにフレーム２２２を回転させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を形成可能な画像形成装置であって、
表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、
それぞれ開口を有するとともに前記静電潜像担持体に現像剤を供給するための現像ローラが前記開口に配置された複数の現像器と、前記複数の現像器を支持し回転自在な回転枠と、を有し、前記複数の現像器のうちの第１現像器に収容された現像剤が他の現像器に収容された現像剤よりも前記現像ローラへの吸着力が強い、回転現像装置と、
前記回転現像装置を駆動させるための駆動機構と、
前記回転現像装置の回転位置制御モードとして、運搬モードが選択されたことを判断するモード判定手段と、
前記運搬モードが選択された際に、前記駆動機構を制御して、前記第１現像器の開口が他の現像器の開口よりも下方に位置するように前記回転枠を回転させる制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【請求項２】
前記第１現像器の開口に配置された現像ローラは内部にマグローラを有し、
前記第１現像器の内部に収納された現像剤は磁性現像剤である、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の現像器に収納される現像剤は形状が異なっている、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動機構は、
駆動源と、
前記駆動源に接続されるとともに、前記駆動源から動力が伝達されるギア列と、
前記ギア列から駆動力が伝達され、前記ギア列から伝達される駆動力を前記回転枠に伝達する入力ギアとを有する、
請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、特に、カラー画像を形成可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を形成することができる画像形成装置は、それぞれ異なった色の現像剤を内部に収納した複数の現像器を備えている。また、現像器は開口を備え、静電潜像担持体にトナーを供給するための現像ローラが開口に配置されている。そして、画像形成装置を小型化するために、回転可能な一つのフレームの周りに複数の現像器を配置した回転式の現像装置を備えた画像形成装置が存在する（特許文献１参照）。このような画像形成装置では、フレームが回転しながら、各現像器からそれぞれの色の現像剤を静電潜像担持体に供給し、この静電潜像担持体上にトナー画像を形成する。静電潜像担持体上のトナー画像は転写部において用紙に転写され、この用紙上のトナー画像は定着部で加熱及び加圧されて定着される。そして、トナー画像が定着された用紙は排出部に排出される。
【０００３】
このような画像形成装置では、画像形成を実行していない状態おいて、回転現像装置は次の画像形成が行いやすい状態で待機している。この待機状態では、いずれかの色の現像剤を収納する現像器の開口が下を向いた状態になっている。
【特許文献１】特開２００５−２４５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置のように回転式の現像装置を有する装置では、前述のように、複数の現像器の内の１つが、開口を下にして待機することになる。従って、画像形成装置を運搬する際に、開口が下を向いた現像器の現像剤が現像器からこぼれ落ちやすい。特に、現像剤の現像ローラへの付着力が弱い場合には、運搬時の振動等によって現像剤が開口からより落下しやすくなる。そのために、画像形成装置の運搬後に回転現像装置の周囲を清掃する必要があり、清掃の手間やコストが必要である。
【０００５】
本発明の課題は、現像器に収納されている現像剤が開口からこぼれ落ちにくくすることによって、運搬後の清掃の手間を軽減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る画像形成装置は、カラー画像を形成可能な画像形成装置であって、静電潜像担持体と、回転現像装置と、駆動機構と、モード判定手段と、制御手段とを有している。静電潜像担持体は表面に静電潜像が形成される。回転現像装置は、それぞれ開口を有するとともに静電潜像担持体に現像剤を供給するための現像ローラが開口に配置された複数の現像器と、複数の現像器を支持し回転自在な回転枠とを有し、複数の現像器のうちの第１現像器に収容された現像剤が他の現像器に収容された現像剤よりも現像ローラへの吸着力が強い。駆動機構は、回転現像装置を駆動するための機構である。モード判定手段は、回転現像装置の回転位置制御モードとして、運搬モードが選択されたことを判断する。制御手段は、運搬モードが選択された際に、駆動機構を制御して、第１現像器の開口が他の現像器の開口よりも下方に位置するように回転枠を回転させる。
【０００７】
この画像形成装置では、画像形成動作の際には静電潜像担持体上に静電潜像が形成され、回転現像装置から静電潜像担持体上にトナーが供給される。具体的には、駆動機構によって回転枠が回転させられ、一色目の現像剤を収納する現像器が静電潜像担持体に対向する位置に位置させられる。静電潜像担持体に対向させられた現像器から静電潜像担持体に現像剤が供給される。一色目の現像剤が静電潜像担持体に供給された後、回転枠が回転することで静電潜像担持体に対向する位置に２色目の現像剤を収納する現像器が位置させられる。このようにして、回転枠が回転しながら順に異なる色の現像剤が静電潜像担持体に供給されることで、静電潜像担持体上にカラーのトナー画像が形成される。
【０００８】
以上のような画像形成装置を運搬する場合には、オペレータによって、運搬モードが選択される。このオペレータによって運搬モードが選択されたことは、モード判定手段によって判断される。運搬モードが選択されたことが判断されると、駆動機構を制御して、第１現像器の開口が他の現像器の開口よりも下方に位置するように回転枠を回転させる。
【０００９】
ここでは、画像形成装置を運搬する際には、運搬モードを選択することによって第１現像器の開口が他の現像器の開口よりも下方に位置するように回転枠の角度位置を制御することができる。そして、第１現像器の現像剤は、他の現像器の現像剤に比較して現像ローラへの吸着力が強い。このため、この運搬モードでは他の現像器の開口が下方に位置している場合に比較して、現像剤が現像器から外部に落ちにくくなる。
【００１０】
請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置であって、第１現像器の開口に配置された現像ローラは内部にマグローラを有し、第１現像器の内部に収納された現像剤は磁性現像剤である。
【００１１】
ここでは、現像ローラの内部にマグローラが設けられ、現像剤として磁性現像剤を用いているために、現像ローラに現像剤が吸着する際の吸着力が強く、現像器の外部に現像剤がこぼれ落ちにくくなる。
【００１２】
請求項３に係る画像形成装置は、請求項１または２に記載の画像形成装置であって、複数の現像器に収納される現像剤は形状が異なっている。
【００１３】
ここでは、すべての現像器が非磁性の現像剤を収納している場合であっても、ファンデルワールス力が現像剤（特にトナー）の形状によって異なる。このために、現像剤によって現像ローラに吸着する吸着力が異なっており、第１現像器は現像ローラに最も強いファンデルワールス力で吸着する現像剤を収納している。このために、運搬モードでは、現像剤が現像器から外部に落ちにくくなる。
【００１４】
請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置であって、駆動機構は、駆動源と、ギア列と、入力ギアとを有する。ギア列は、駆動源に接続されるとともに、駆動源から動力が伝達される。入力ギアは、ギア列から駆動力が伝達され、ギア列から伝達される駆動力を回転枠に伝達する。
【００１５】
この画像形成装置では、先ず駆動源の駆動力はギア列に伝達される。ギア列に伝達された駆動力はギア列から入力ギアに伝達されて、その後ギア列から回転枠に伝達される。回転枠に駆動力が伝達されると、その駆動力によって回転枠が回転する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、画像形成装置の運搬時において、現像器に収納されている現像剤が開口からこぼれ落ちにくくすることができ、これにより運搬後の清掃の手間を軽減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
１．全体構成
図１に本発明の一実施形態が採用された画像形成装置であるカラープリンタ１を示す。なお、この図１は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。
【００１８】
このカラープリンタ１は、図示しないコンピュータなどに接続されており、外部のコンピュータなどから送られてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。なお、このカラープリンタ１では、運搬する際に運搬モードを選択することができる。ここで、運搬モードはカラープリンタ１を運搬するために後述する回転現像装置２２の回転位置を制御するモードである。
【００１９】
このカラープリンタ１は、画像情報に基づいて用紙に画像を形成する画像形成部２と、用紙を搬送する用紙搬送部３と、画像形成部２で形成された画像を用紙に定着する定着部４と、用紙を収納する用紙収納部５と、用紙をカラープリンタ１の外部に排出する排出部６と、トナー補給部７とを有している。
【００２０】
画像形成部２は、感光体ドラム２１と、回転現像装置２２と、帯電装置２３と、レーザユニット２４と、クリーニング装置２５と、駆動機構２６と、回転停止機構２７とを有している。回転現像装置２２、駆動機構２６及び回転停止機構２７については後に詳述する。
【００２１】
感光体ドラム２１は、表面に静電潜像が形成される部材であって、カラープリンタ１のほぼ中央に配置されている。また、感光体ドラム２１は、ドラム状の部材であって、図１の紙面に直交する方向に回転軸が設けられている。なお、感光体ドラム２１の下側に、感光体ドラム２１に近接して感光体ドラム２１上のトナー画像を用紙に転写するための中間転写ベルト２１１が配置されている。帯電装置２３は、感光体ドラム２１の表面を帯電させるための装置であって、感光体ドラム２１の上側に配置されている。また、レーザユニット２４は、回転現像装置２２の上側に配置された部材であって、感光体ドラム２１上に画像データに基づいた静電潜像を形成するためにレーザ光を照射するための部材である。クリーニング装置２５は、感光体ドラム２１に残留した残留トナーなどの付着物を除去するための装置であって、本カラープリンタ１では感光体ドラム２１の上側に感光体ドラム２１の軸方向全体にクリーニングブレードが設けられている。
【００２２】
用紙搬送部３は、用紙収納部５から画像形成部２と定着部４とを通過して排出部６まで連続する搬送路を有している。
【００２３】
定着部４は、回転現像装置２２の下側に回転現像装置２２に近接して配置されており、加熱ローラ４１と加圧ローラ４２とを有している。加熱ローラ４１は、用紙上に形成された画像を形成するトナーを熱で溶解するための部材であって、加圧ローラ４２の上側に配置されている。
【００２４】
用紙収納部５は、カラープリンタ１の下部に配置された部分であって、給紙カセット５１を有している。
【００２５】
排出部６はカラープリンタ１の上部に配置されている。
【００２６】
トナー補給部７は、現像器２２１内にトナーを補給するための部分であって、感光体ドラム２１の上側に配置されている。トナー補給部７は、４つのトナーコンテナ７１と、各トナーコンテナに対応して設けられた４つのトナー補給パイプ７２とを有している。４つのトナーコンテナ７１は、それぞれ現像器２２１内に補給するためのトナーが収納されている箱状の部材であって、図１の紙面に垂直な方向に並べて配置されている。トナー補給パイプ７２は、トナーコンテナ７１のトナーを現像器２２１内に補給する部材であって、一方向に延びるパイプ状の部材である。また、トナー補給パイプ７２は、上方の待避位置（図１の実線で示す位置）と、下方でトナー補給パイプ７２の先端部が現像器２２１の内部に進入した供給位置（図１の二点鎖線で示す位置）とを取り得る。さらに、トナー補給パイプ７２は、先端に開口を有し、現像器２２１内に先端を挿入して現像器２２１内にトナーを補給する。
【００２７】
２．回転現像装置
回転現像装置２２は、感光体ドラム２１に隣接して配置された部材であって、全体として円柱状の装置である。回転現像装置２２は、４つの現像器２２１と、この４つの現像器２２１を支持するフレーム２２２とを有している。
【００２８】
現像器２２１は、容器本体２２３と、現像ローラ２２４とを備えている。容器本体２２３は、円柱を周方向に４分割したような形状であって、長手方向に延びる開口２２ａ（図５参照）を有している。また、容器本体２２３の内部には感光体ドラム２１に供給するためのトナーが収納されている。ここで、４つの容器本体２２３の内部には、非磁性のイエローのトナー、非磁性のシアンのトナー、非磁性のマゼンタのトナー、磁性のブラックのトナーがそれぞれ収納されている。現像ローラ２２４は、一方向に延びる円柱状の部材であって、開口２２ａに配置される部材である。ここで、ブラックのトナーが収納されている現像器２２１（第１現像器）の現像ローラ２２４は内部に磁性を有するマグローラを備えており、このマグローラの表面には回転自在な現像スリーブが配置されている。ブラックのトナーは磁力によって現像ローラ２２４に吸着しており、他の色のトナーが現像ローラ２２４に吸着する力に比べて強い力で現像ローラ２２４に吸着している。現像ローラ２２４は感光体ドラム２１の表面にトナーを供給するための部材である。なお、ブラック以外の色のトナー、すなわちイエロー、シアン、マゼンタの色のトナーは、ファンデルワールス力によって現像ローラ２２４に吸着している。
【００２９】
図２に示すように、現像ローラ２２４の両端には感光体ドラム２１と現像ローラ２２４との間の距離を保つための距離規制コロ２２５が配置されている。ここで、図２は回転現像装置２２と感光体ドラム２１との関係を示す図である。この距離規制コロ２２５は現像ローラ２２４よりも半径の大きな円板状の部材である。
【００３０】
フレーム２２２は、感光体ドラム２１の回転軸と同じ方向に延びる４枚の板状部材２２６（図１参照）が等間隔に配置されている部材であって、この４枚の板状部材２２６によって４つの空間が形成されている。この４つの空間にそれぞれ現像器２２１が配置されている。また、フレーム２２２の両端には環状部２２ｂが設けられている。この環状部２２ｂには外周側にギア歯（図では表していない）が設けられている。
【００３１】
さらに、図５に示すように、フレーム２２２の長手方向（軸方向）一端側には、フレーム２２２と一体に回転する爪部材２２ｃがフレーム２２２の外周側に配置されている。なお、図５は回転現像装置２２の構成を模式的に示したものである。爪部材２２ｃは、４つの現像器２２１のそれぞれに対応するように、各現像器２２１の外周側に円周方向に延びるように形成されている。そして、各爪部材２２ｃは、対応する現像器２２１に収納されるトナーの色に応じて円周方向長さが異なっている。例えば、各爪部材２２ｃは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの順に長くなっている。また、カラープリンタ１の外枠（回転現像装置２２の回転軸を支持している部材）には一対の発光部２２ｄ及び受光部２２ｅが設けられており、フレーム２２２の回転に伴って爪部材２２ｃが回転すると、各爪部材２２ｃが発光部２２ｄと受光部２２ｅの間を通過するために発光部２２ｄの光が遮られる。このとき、爪部材２２ｃが光を遮っている時間によって、どの色のトナーを収納する現像器２２１がこの発光部２２ｄが設けられた位置を通過したかを検出することができる。
【００３２】
駆動機構２６は、図２及び図３に示すように、回転現像装置２２を回転させるための機構であって、入力ギア２６１と、入力ギア２６１を回転させるギア列２６２と、ギア列２６２が連結されているモータ（駆動源）（図示せず）とを有している。ここで、図３は駆動機構における各部材の位置関係を示す図であって、他の部材は省略して示している。入力ギア２６１は、ギア列から動力が伝達され、伝達された動力をフレーム２２２に伝達する部材であって、一対の円板状の部材２６ａと一対の円板状の部材２６ａを接続する軸部材２６ｂとによって構成されている。一対の円板状の部材２６ａは、フレーム２２２の環状部２２ｂのギア歯と噛み合うギア歯が外周に形成されている。軸部材２６ｂは、回転現像装置２２の回転軸と平行に設けられている。ギア列２６２は、モータから動力が伝達され、モータから伝達された動力を入力ギア２６１に伝達するために、複数のギアによって構成される。そして、この複数のギアの一つに、モータの軸が固定されている。
【００３３】
回転停止機構２７は、図２及び図４に示すように、入力ギア２６１に同軸に連結されている入力カム２７１と、入力カム２７１と互いに係止する突出部２７２を有する係止部材２７３と、係止部材２７３を駆動するソレノイド２７４とを有している。入力カム２７１は、入力ギア２６１の軸部材２６ｂの一端に取り付けられた部材であって、一方の円板状の部材２６ａの外側に配置されている（図２参照）。また、入力カム２７１は、円板状の部材であって、係止部材２７３の突出部２７２と互いに係止する２つの第１係止部２７５、第２係止部２７６を有している。第１係止部２７５が突出部２７２と互いに係止する状態のときは各色の現像器２２１と感光体ドラム２１とが対向している状態、すなわち現像位置に現像器２２１が位置している。また、第１係止部２７５が突出部２７２と互いに係止する状態では、現像器２２１に対してトナーの補給が可能な状態となっている。第２係止部２７６が突出部２７２と互いに係止している状態のときは待機状態であり、現像ローラ２２４と感光体ドラム２１とが離れているためにメンテナンスなどを行うこともできる。係止部材２７３は、カラープリンタ１の外枠に支持された支持部２７７と、入力カム２７１の第１係止部２７５と係止する突出部２７２と、ソレノイド２７４に接続されている接続部２７８とを有しており、平板状の部材である。また、図示しない弾性部材によって突出部２７２が入力カム２７１側に付勢されている。ソレノイド２７４は、本体部分２７ａと本体部分２７ａから突出する突起部２７ｂとを有しており、カラープリンタ１の外枠に固定されている。ソレノイド２７４は、各現像器２２１による現像が終了するごとに通電して突起部２７ｂが本体部分２７ａの内部に移動するようになっており、突起部２７ｂが本体部分２７ａの内部に移動することで係止部材２７３は支持部２７７を中心に回転し入力カム２７１との係止が解除される。なお、ソレノイド２７４は現像終了時から一定時間経過後（第１係止部２７５及び第２係止部２７６と突出部２７２が係止しない状態になったとき）に通電が解除される。
【００３４】
３．制御のための構成
図６に示すように、カラープリンタ１は制御手段８を有している。制御手段８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から成るマイクロコンピュータであり、プログラムを実行することで、モード判定手段８１、位置検出手段８２及び回転制御手段８３として機能する。モード判定手段８１は、カラープリンタ１の運搬時に、運搬モードが設定されたことを判断する手段である。なお、運搬モードは、例えば通信部９０を介して接続された外部のコンピュータから設定されたり、あるいはカラープリンタ１の外枠に設けられた操作パネル９１を操作して設定することが可能である。位置検出手段８２は、受光部２２ｅからの信号を受けて、発光部２２ｄが発光した光を遮っている時間を検出し、各現像器２２１の位置を検出する。回転制御手段８３は、モード判定手段８１の判定結果によって駆動機構２６のモータを制御する手段である。具体的には、運搬モードが選択されたことがモード判定手段８１によって認識された場合に、位置検出手段８２の検出結果に基づいて、ブラックのトナーを収納する現像器（第１現像器）の開口２２ａが他の現像器２２１（他の現像器）の開口２２ａのよりも下側に位置するように駆動機構２６のモータを制御する。
【００３５】
なお、制御手段８には、画像形成処理を実行するための各部の駆動機構（モードやソレノイド等のアクチュエータ）が接続されており、画像形成の各ステップに応じて各部の駆動機構２６が制御される。
【００３６】
４．動作
画像形成動作の動作について簡単に説明する。
【００３７】
外部のコンピュータから画像データが送信されてくると、帯電装置２３によって感光体ドラム２１の表面が帯電される。そして、帯電された感光体ドラム２１の表面に画像データに基づいてレーザユニット２４からレーザ光が発射される。このようにして、感光体ドラム２１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成されると、フレーム２２２が回転しながら各現像器２２１を順に感光体ドラム２１に対向する位置に位置させる。そして、各現像器２２１からそれぞれの色のトナーが感光体ドラム２１に供給されてカラー画像が形成されると、用紙収納部５から搬送された用紙にカラー画像が中間転写ベルト２１１を介して転写される。カラー画像が転写された用紙は定着部４に搬送され、定着部４で用紙にカラー画像が定着される。定着部４でカラー画像が定着されると排出部６からカラー画像が定着された用紙が排出される。
【００３８】
図７にこのカラープリンタ１の制御動作のフローチャートを示す。このフローチャートを参照して、主に、運搬モードの動作について説明する。
【００３９】
起動スイッチがオンされると、先ず、初期設定を実行する（Ｓ１）。この初期設定では、印字枚数を１枚に設定したり、処理モードを通常の印刷モードに設定する。次に外部のコンピュータから印刷指令があったか否か（Ｓ２）、運搬モードが選択されたか否か（Ｓ３）、他の指令がなされたか否か（Ｓ４）を判断する。
【００４０】
印刷指示があった場合は、前述のような画像形成動作によって印刷を実行する（Ｓ２、Ｓ５）。また、他の指示があった場合は、その指示に応じた処理を実行する（Ｓ４、Ｓ６）。
【００４１】
外部のコンピュータにより、あるいは操作パネル９１のキーを操作することによって、運搬モードが設定された場合には（Ｓ３のＹＥＳ）、まず、ブラックの現像器２２１が現在どの位置に位置しているかのデータを求め、これによりフレーム２２２の回転量を演算する（Ｓ１０）。すなわち、ブラックの現像器２２１の開口２２ａを他の現像器の開口よりも下方に位置させるための、フレーム２２２の回転量を演算する。そして、この演算結果に応じてフレーム２２２を回転させて、ブラックの現像器２２１の開口２２ａを他の現像器の開口よりも下方に位置させる（Ｓ１１）。この状態で、ソレノイド２７４を駆動し（Ｓ１２）、フレーム２２２の回転をロックする。
【００４２】
ここでは、現像ローラ２２４への吸着力が最も強いブラックのトナーを収納する現像器２２１の開口２２ａがすべての現像器２２１の開口２２ａのうち最も下側になるために、運搬時に振動が与えられても、現像器２２１の開口２２ａからトナーがこぼれ落ちにくくなる。このために、運搬後に回転現像装置２２の周辺を清掃する等の手間を軽減することができ、コストも軽減できる。
【００４３】
３．他の実施形態
（ａ）上記実施形態では、カラープリンタ１について説明したが、本発明はこれに限られずに、複合機や複写機などであっても良い。
【００４４】
（ｂ）上記実施形態では、ブラックのトナーとして磁性トナーを使用し、ブラックのトナーを収納する現像器２２１に設けられた現像ローラ２２４がマグローラと現像スリーブとを有しているが、本発明はこれに限られずに、すべてのトナーが非磁性であっても良い。この場合には、ファンデルワールス力が強いもの、すなわち表面積が広い形状のトナーを収納する現像器の開口を最も下側に位置するようにフレームを回転させる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】カラープリンタ１の全体概略図。
【図２】回転現像装置２２と感光体ドラム２１と駆動機構２６などの位置関係を示す図。
【図３】駆動機構２６を示す図。
【図４】回転停止機構２７を示す図。
【図５】運搬モードの回転現像装置２２の回転位置を示す図。
【図６】回転位置制御装置８のブロック図。
【図７】回転位置制御装置８の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４６】
１  カラープリンタ（画像形成装置）
８  制御手段
２１  感光体ドラム（静電潜像担持体）
２２  回転現像装置
２２ａ  開口
２６  駆動機構
８１  モード判定手段
２２１  現像器
２２２  フレーム（回転枠）
２２４  現像ローラ
２６１  入力ギア
２６２  ギア列
【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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