(57)【要約】【課題】  つなぎ目ずれによる画像スジの発生を軽減することができる露光装置を提供する。【解決手段】  複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤヘッド７ａ，７ｂ，７ｃを、感光体ドラム５の軸心方向に沿って複数配置し、かつ隣接する露光ヘッド同士が感光体ドラム５の回転方向にずれた状態で固定された露光器７であって、露光に使用するＬＥＤ素子を、一方のＬＥＤヘッドのＬＥＤ素子から隣接する他方のＬＥＤヘッドのＬＥＤ素子に切り替えるつなぎ目位置を、入力画像に応じて切り替える画像処理部２４を有している。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の露光素子を有する露光ヘッドを、像担持体の軸心方向に沿って複数配置し、かつ隣接する露光ヘッド同士が前記像担持体の回転方向にずれた状態で固定された露光装置であって、
露光に使用する露光素子を、一方の露光ヘッドの露光素子から隣接する他方の露光ヘッドの露光素子に切り替えるつなぎ目位置を、入力画像に応じて切り替える切替手段を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記切替手段は、前記つなぎ目位置が非印字領域となるように切り替えることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記切替手段は、入力画像の種類に応じて前記つなぎ目位置を切り替えることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項４】
前記切替手段は、入力画像のサイズに応じて前記つなぎ目位置を切り替えることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。
【請求項５】
前記切替手段は、前記つなぎ目位置を画像の非印字領域に設定不可能な場合に、前記つなぎ目位置の切り替えを行わないことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の露光装置。
【請求項６】
入力画像を所定角度回転させる回転手段を有し、
前記切替手段は、回転前の画像と回転後の画像とで、印字領域に重なる前記つなぎ目位置の数が少ない方の画像を選択して、選択した画像を前記像担持体に露光させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａ０（８４１ｍｍ×１１８９ｍｍ）やＡ１（５９４ｍｍ×８４１ｍｍ）といった大サイズの画像を形成可能な画像形成装置に関する。特に、複数本のＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリントヘッド（以下、単にＬＥＤヘッドという）をつないで広幅露光を行う露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ａ０やＡ１といった広幅な原稿に対する静電潜像を感光体に形成するために、複数本のＬＥＤヘッドを感光体ドラムの軸心方向に配列して広幅露光を行う画像形成装置が知られている。
【０００３】
図１に、広幅露光を行うＬＥＤヘッドの配置の一例を示す。図１に示す配置例では、第１ＬＥＤヘッド７ａ、第２ＬＥＤヘッド７ｂ、第３ＬＥＤヘッド７ｃの３本のＬＥＤヘッドを千鳥状に配置して、Ａ０幅といった大サイズの露光を行っている。
また、図２に示すように千鳥状に配置したＬＥＤヘッドの端部と端部をオーバーラップさせて、形成する画像にすき間ができなように位置合わせを行っている。
さらに、ＬＥＤヘッドのオーバーラップ部分では、図２に示すようにＬＥＤヘッド同士をつなぎあわせるつなぎ目位置を設定して、このつなぎ目位置よりも端部側を不使用ドットとしている。
【０００４】
しかしながら、ＬＥＤヘッドを複数本つなぐ場合、ＬＥＤヘッドのつなぎ目の位置が振動や熱変形によってずれる場合がある。複数本のＬＥＤヘッドの相対位置が主走査方向（露光ライン方向）に重なるようにずれると、プリント画像のつなぎ目に黒スジが見える。逆に開くようにＬＥＤヘッドの相対位置がずれると、つなぎ目に白スジが見える。
【０００５】
このつなぎ目ずれへの対応方法として、例えば、特許文献１では、ＬＥＤヘッドのつなぎ目ずれをメカ的に調整する方法を開示している。また、特許文献２では、ＬＥＤヘッドを複数本千鳥配置したとき、つなぎ目ずれ量の変化をセンサー等で検知し、ずれを補正制御する方法を開示している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１１７２６号公報
【特許文献２】特開２００２−５２７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のメカ的に調整する方法では、調整精度は良いが微小な調整には習熟を要し、また工数も必要である。更に、つなぎ目を調整したとしても、温度変化や振動による相対的なつなぎ目変動があるとスジが現れてしまう。
【０００８】
また、特許文献２のＬＥＤヘッドを固定したままつなぎ目ずれ量の変化を検知しずれを補正制御する方法では、作業者は装置の操作パネルなどから設定値を変更するだけで済むので工数がかからないが、調整分解能は１ドットが限界である。つなぎ目ずれによる白スジ、黒スジを目視認識できないようにするにはずれ量を１／２ドット以下にする必要があるが、画像シフトによる１ドット単位の調整では初期的に１／２ドットずれに合わせるのが限界で、調整後の温度変化や振動による相対的なつなぎ目変動があるとスジが現れてしまう。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、つなぎ目ずれによる画像スジの発生を軽減することができる露光装置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】
【００１０】
かかる目的を達成するために本発明の露光装置は、複数の露光素子を有する露光ヘッドを、像担持体の軸心方向に沿って複数配置し、かつ隣接する露光ヘッド同士が前記像担持体の回転方向にずれた状態で固定された露光装置であって、露光に使用する露光素子を、一方の露光ヘッドの露光素子から隣接する他方の露光ヘッドの露光素子に切り替えるつなぎ目位置を、入力画像に応じて切り替える切替手段を有する構成としている。
このように本発明は、露光に使用する露光ヘッドのつなぎ目位置を、入力画像に応じて切り替えているので、隣接する露光ヘッドのつなぎ目位置が相対的にズレることによって生じる画像スジ等の画質不良を目立たなくすることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記切替手段は、前記つなぎ目位置が非印字領域となるように切り替えるとよい。
つなぎ目位置では露光素子を駆動しないので、画像スジ等の画質不良を目立たなくすることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記切替手段は、入力画像の種類に応じて前記つなぎ目位置を切り替えるとよい。
画像によっては画像スジが目立つ画像が含まれている場合もあるが、つなぎ目位置を切り替えることでこの様な画像をさけ、画質不良を目立たなくすることができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記切替手段は、入力画像のサイズに応じて前記つなぎ目位置を切り替えるとよい。
入力画像のサイズによっては、複数本の露光ヘッドを使用する必要がないものもあるので、画像サイズに応じてつなぎ目位置を変更することで、画質不良を目立たなくすることができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項記載の発明において、前記切替手段は、つなぎ目位置を画像の非印字領域に設定不可能な場合に、つなぎ目位置の切り替えを行わないとよい。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項記載の発明において、入力画像を所定角度回転させる回転手段を有し、前記切替手段は、回転前の画像と回転後の画像とで、印字領域に重なるつなぎ目位置の数が少ない方の画像を選択して、選択した画像を前記像担持体に露光させるとよい。
従って、画質不良が目立たない画像を選択して、画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、つなぎ目ずれによる画像スジの発生を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００１８】
まず、図３を参照しながら本実施例の構成を説明する。画像形成装置１は、大きくは、画像形成部２と、給紙部３と、制御装置や予備の給紙ロール等を収納した収納部４とから構成される。
【００１９】
画像形成部２では、感光体ドラム５の周面に沿って帯電ロール６、露光器７、現像装置８、転写ロール１２、除電器１３の順で配置される。
感光体ドラム５は、図示しない駆動手段によって自身の軸心を中心として矢印方向に所定の回転速度で回転駆動される。
帯電ロール６は、感光体ドラム５の表面を所定の電位に一様に帯電させる。なお、感光体ドラム５の表面を帯電する手段としては、帯電ロール６に限定されるものではなく、スコロトロン等の帯電器を用いてもよい。
露光器７には、複数の露光体が設置される。図３には、露光体として第１ＬＥＤヘッド７ａと、第２ＬＥＤヘッド７ｂと、第３ＬＥＤヘッド７ｃとの３つが示されている。第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ，７ｂ，７ｃは感光体ドラム５の表面に画像を露光し、画像情報に応じた静電潜像を形成する。これらの詳細については後ほど詳述する。
現像装置８は、感光体ドラム５の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像とする。現像装置８の現像方式としては一成分現像方式やトナーとキャリアとからなる二成分現像方式がある。
転写ロール１２は、感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像を給紙部３から供給されたロール紙１１上に転写する。除電器１３は、除電作用によって感光体ドラム５の表面からトナー像を分離する。
搬送ベルト１４は、上流側の感光体ドラム５から下流側の定着器１５へロール紙１１を紙送りする。定着器１５は、ロール紙１１に熱及び圧力を加えてトナー像の定着処理を行う。トナー像が定着したロール紙１１は、必要に応じてＡ０サイズ等の所定サイズに裁断された後に、画像形成装置本体１の外部に配置された排紙トレイ（不図示）上に排出される。
【００２０】
次に、図４を参照しながら画像形成装置１の画像処理系の構成を示す。
通信インタフェース部２０は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等のネットワークに接続されており、パーソナルコンピュータ５０やワークステーション５１で作成されたＰＤＬコマンドを受信する。受信したＰＤＬコマンドは、コントローラ部２２の画像処理部２４に送出される。
【００２１】
画像処理部２４は、ネットワークを介して送られてきたＰＤＬコマンドを解釈して描画処理を実行し、各ページのイメージを作成する。作成されたイメージデータは、各ページのＩＤと対応付けてページメモリ２５に一旦保存される。ページメモリ２５に保存されたイメージデータは、制御部２３の制御に従って、露光器７に送出される。
【００２２】
また、スキャナ２１で読み込んだデータは、画像処理部２４で色補正、色空間変換、スクリーン処理等の処理が行われ、画像処理後のイメージデータはページメモリ２５に一旦保存される。ページメモリ２５に記録されたイメージデータは、制御部２３の制御に従って、露光器７に送出される。
【００２３】
図４を参照しながら露光器７の構成を説明する。露光器７は、大きくは、第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃと、これらのＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃを駆動制御する駆動制御部３０とから構成される。駆動制御部３０は、画像処理部２４から受け取ったイメージデータに応じて、第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃの駆動制御を行うＬＥＤヘッド制御回路３１と、ＬＥＤヘッド制御回路３１の制御に従って、第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃの各ＬＥＤを点灯制御を行うＬＥＤ駆動回路３４と、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３を有している。ＲＡＭ３２には、画像処理部２４から送られたイメージデータが一時的に格納され、ＲＯＭ３３には、ＬＥＤヘッドの光量補正データ等が格納されている。
【００２４】
次に、露光器７のＬＥＤヘッド部分の構成について、図１及び図４を参照しながら説明する。
第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃは、複数個のＬＥＤ素子をアレイ状に並べたものであり、感光体ドラム５側に向いた状態で固定される。第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃは、図１に示すようにそれぞれの長手方向が感光体ドラム５の軸心と略平行となり、且つそれぞれが感光体ドラム５の周面と同一距離だけ離隔するように配置される。このため、第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃは感光体ドラム５の周面に沿った状態で互いに平行になる。また、第１ＬＥＤヘッド７ａと第２ＬＥＤヘッド７ｂ、第２ＬＥＤヘッド７ｂと第３ＬＥＤヘッド７ｃとは、感光体ドラム５の回転方向にずれた状態で固定され、さらに第１ＬＥＤヘッド７ａと第３ＬＥＤヘッド７ｃとは、これらの長手方向の同一直線上に配置される。つまり、第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃの配列は千鳥状であって、感光体ドラム５の回転方向の下流側から見た場合に、第２ＬＥＤヘッド７ｂの両端がそれぞれ第１ＬＥＤヘッド７ａ及び第３ＬＥＤヘッド７ｃの一端側と重なるように、第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃは配置される。なお、ＬＥＤヘッドの数は３つに限らず、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００２５】
このように、感光体ドラム５の軸心方向の全画像幅にわたってすき間が生じることなく配置された複数の第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃによって、感光体ドラム５の軸心方向の画像領域が分割されている。そして、第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃが個々の領域を露光することで、感光体ドラム５の全画像幅が画像露光される。なお、第１ＬＥＤヘッド７ａと第３ＬＥＤヘッド７ｃは同一直線上にあるが、第２ＬＥＤヘッド７ｂは第１ＬＥＤヘッド７ａ及び第３ＬＥＤヘッド７ｃの下流側に位置する。そこで、感光体ドラム５の回転速度に応じて第２ＬＥＤヘッド７ｂの露光開始時間を第１ＬＥＤヘッド７ａと第３ＬＥＤヘッド７ｃの露光開始時間よりも遅延させることで、感光体ドラム５周面の軸心方向の同一ラインが露光される。なお、第１ＬＥＤヘッド７ａと第３ＬＥＤヘッド７ｃは必ずしも同一直線上にある必要はない。露光開始の遅延時間を適正にすれば、第１〜第３ＬＥＤヘッド７ａ〜７ｃで同一ラインを露光することができる。
【００２６】
また、上述のように第１ＬＥＤヘッド７ａと第２ＬＥＤヘッド７ｂ、第２ＬＥＤヘッド７ｂと第３ＬＥＤヘッド７ｃとは重なり合う領域（以下、オーバラップ領域という）を有しているが、このオーバラップ領域でつなぎ目位置を決定し、つなぎ目位置を境界線にしていずれか一方を使用し、他方を不使用にしている（図２参照）。本実施例は、特にこのつなぎ目位置を、オーバラップ領域内で入力画像データに応じて変更することで、形成する画像に白スジや黒スジが入らないようにしている。
【００２７】
このため、画像処理部２４は、ページメモリ２５に１ページ分のイメージデータが展開されると、このイメージデータを参照して画像に影響を与えないつなぎ目位置を主走査方向の１ラインごとに決定する。具体的には、ＬＥＤヘッドの重なり合うオーバラップ領域において、白印字部分が複数ドット連続する部分を検出して、この中央の領域をつなぎ目位置に設定する。白印字部分には画像が印字されない、すなわちＬＥＤが点灯されないので、画像スジ等の発生を防ぐことができる。
図５を参照しながら具体的に説明する。図５にはオーバラップ領域の第１ＬＥＤヘッド７ａと、第２ＬＥＤヘッド７ｂとに割り当てられるライン１〜ライン１４の１４ライン分のイメージデータが示されている。画像処理部２４は、ページメモリ２５に展開されたイメージデータを参照して、非印字領域（白画像を印字する領域）が複数ドット連続する領域を検出し、この中央の領域をつなぎ位置に設定する。図５に示す例では、ライン１〜ライン４で、Ｘ１のつなぎ目位置が選択され、ライン５〜ライン９でＸ２のつなぎ目位置が選択され、ライン１０〜ライン１４でＸ３のつなぎ目位置が選択される。
【００２８】
図５には、画像処理部２４からＬＥＤヘッド制御回路３１に出力されるデータが示されている。
画像処理部２４は、１ラインごとにつなぎ目位置を決定すると、図６に示すように１ライン分のイメージデータに、つなぎ目の位置を示すつなぎ目位置データを付加して、駆動制御部３０のＬＥＤヘッド制御回路３１に出力する。ＬＥＤヘッド制御回路３１は、１ライン分のイメージデータと、つなぎ目位置データとを入力すると、このつなぎ目位置データにより１ライン分のイメージデータを分割し、第１ＬＥＤヘッド７ａ、第２ＬＥＤヘッド７ｂ、第３ＬＥＤヘッド７ｃ用のデータをそれぞれ生成する。
【００２９】
（変形例）
ハーフトーンを含む画像では、印字・非印字領域が数ドット単位で規則的又はランダムに繰り返されるパターンを有しているが、画像処理部２４は、このハーフトーン画像を検出すると、ハーフトーン画像の領域を他の領域よりも優先的に避けるように設定してもよい。また、このハーフトーン画像の領域内で１ライン又は数ラインごとにつなぎ目位置を変更することで、つなぎ目ずれによる白スジや黒スジを目立たなくさせることもできる。
ハーフトーン画像は、網点やディザなどの点の密度で、階調を表現しているので、このような画像につなぎ目位置があると、画像スジが際立って目立つことになる。なお、ハーフトーン画像の他に、多値の画像データにおいて、中間濃度が主走査方向の複数ラインで認識される画像においても、このような制御を実施することができる。
【実施例２】
【００３０】
本実施例は、入力した画像サイズがＡ０，Ａ１等の大サイズではなく、Ａ３，Ａ４の小サイズであった場合には、第１ＬＥＤヘッド７ａ，第２ＬＥＤヘッド７ｂ，第３ＬＥＤヘッド７ｃのいずれか１つで画像を形成するようにつなぎ目を決定する。Ａ３，Ａ４等の小サイズの画像データを入力した場合、制御部２３は、例えば、図７に示すように第１ＬＥＤヘッド７ａだけを画像の露光に使用し、第２ＬＥＤヘッド７ｂ，第３ＬＥＤヘッド７ｃは使用しないように制御する。
【実施例３】
【００３１】
本実施例は、つなぎ目を非印字領域に設定できないような画像を入力した場合には、予め設定されたデフォルト（初期位置）をつなぎ目にするとよい。図５では、オーバラップ領域の中央をつなぎ目のデフォルト位置にしている。また、特許文献２に開示のように、つなぎ目ずれ量の変化をセンサー等で検知し、デフォルト位置からつなぎ目ずれ量を補正した位置を新たなつなぎ目位置に設定してもよい。
【実施例４】
【００３２】
本実施例は、ページメモリ２５に展開されたイメージデータを時計回りに９０度、又は反時計回りに９０度回転させて、回転させる前のイメージデータと、回転後のイメージデータとでどちらが画像スジの発生を低く抑えられるのかを判定し、判定結果によって駆動制御部３０に出力するイメージデータのパターンを決定してもよい。
画像処理部２４は、ページメモリ２５にイメージデータが展開処理されると、このイメージデータを時計回りに９０度、又は反時計回りに９０度回転させる。そして、回転前のイメージデータと、回転後のイメージデータとで、つなぎ目位置に重なる印字領域の数をそれぞれカウントする（図８参照）。そして、カウント数の少ない方のイメージデータと、つなぎ目位置データとを駆動制御部３０のＬＥＤヘッド制御回路３１に出力する。
なお、画像形成装置に画像回転モードが搭載されていない装置や、画像回転モードが搭載されていても、回転させたイメージを印刷可能な用紙がトレイにセットされていない場合もある。このため、これらの条件が揃っていると制御部２３が判定した場合に、画像処理部２４でイメージデータの回転処理を行って、つなぎ目位置と印字領域との重なりをカウントするとよい。
【実施例５】
【００３３】
上述した実施例１では、画像処理部２４から１ライン分のイメージデータをＬＥＤヘッド制御回路３１に出力して、ＬＥＤヘッド制御回路３１で、１ライン分のイメージデータを分割して、第１ＬＥＤヘッド７ａ、第２ＬＥＤヘッド７ｂ、第３ＬＥＤヘッド７ｃ用のデータとしていた。
これ以外に、画像処理部２４で、第１ＬＥＤヘッド７ａ、第２ＬＥＤヘッド７ｂ、第３ＬＥＤヘッド７ｃ用のデータをそれぞれ生成して、ＬＥＤヘッド制御回路３１に出力してもよい。図９（Ａ）に、実施例１で画像処理部２４かＬＥＤヘッド制御回路３１に出力される１ライン分のイメージデータを示し、図９（Ｂ）に第１ＬＥＤヘッド７ａ用のデータを示し、図９（Ｂ）に第２ＬＥＤヘッド７ｂ用のデータを示し、図９（Ｃ）に第３ＬＥＤヘッド７ｃ用のデータを示す。
図９（Ｂ）に示すように、第１ＬＥＤヘッド７ａを点灯制御する領域には、イメージデータに合わせてオンとオフとを設定したデータを載せ、それ以外の第２ＬＥＤヘッド７ｂ、第３ＬＥＤヘッド７ｃの領域には、不使用を示す「０」のデータを載せる。第２ＬＥＤヘッド７ｂ，７ｃ用のデータについても同様である。
【００３４】
なお、上述した実施例では、画像処理部２４において、つなぎ目区切りを決定する例を示したがプリンタードライバ、スキャナードライバー等においても、同様の処理を行うことができる。また、ＬＥＤヘッドの場合について説明したが、レーザー方式でもつなぎ目区切りはＬＥＤヘッドの場合と同様に決定し、同様の効果を得ることができる。
【００３５】
上述した実施例は本発明の好適な実施の一例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ＬＥＤヘッドの配置を示す図である。
【図２】ＬＥＤヘッドのオーバラップについて説明するための図である。
【図３】画像形成装置の構成を示す構成図である。
【図４】画像処理系の構成を示す図である。
【図５】ＬＥＤヘッドのつなぎ目位置の変更制御について説明するための図である。
【図６】１ライン分のデータを示す図である。
【図７】Ａ３，Ａ４等の小サイズの画像データを入力した時のＬＥＤヘッドの使用方法を説明するための図である。
【図８】イメージデータと、これを９０度回転させたイメージデータとを示す図であり、つなぎ目との重なりが少ない方のイメージデータを選択する方法を説明する図である。
【図９】画像処理部で生成される、ＬＥＤヘッドごとのラインデータを示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  画像形成装置
２  画像形成部
３  給紙部
４  収納部
５  感光体ドラム
６  帯電ロール
７  露光器
７ａ  第１ＬＥＤヘッド
７ｂ  第２ＬＥＤヘッド
７ｃ  第３ＬＥＤヘッド
８  現像装置
１２  転写ロール
１３  除電器
１４  搬送ベルト
１５  定着器
２０  通信インタフェース部
２１  スキャナ
２２  コントローラ部
２３  制御部
２４  画像処理部
２５  ページメモリ
３０  駆動制御部
３１  ＬＥＤヘッド制御回路
３２  ＲＡＭ
３３  ＲＯＭ
３４  ＬＥＤ駆動回路
【図１】
2008062475.tif 000003
【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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