(57)【要約】【課題】軸線回りに配置された複数の現像器を備えたロータリー方式の現像装置において、現像器自体の振動低減を図り、現像器と像担持体との位置関係を適正に保持する。【解決手段】現像装置３０は、現像器３２を支持する支持部材３７と、この支持部材３７と現像器３２との間に設けられ、現像器３２を感光体ドラム２１に向けて付勢する付勢手段であるねじりコイルばね４２とを備える。また、支持部材３７の、現像器３２を支持する支持部４０には、現像器３２を保持してその振動を吸収する防振部材５０を備える。これにより、現像器３２自体の振動を低減させることができる。したがって、回転移動時の振動が現像器３２と感光体ドラム２１との位置関係に悪影響を及ぼすのを防止でき、それらの位置関係を適正に保持することが可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに配置された複数の現像器を備え、これら複数の現像器のうち１台を選択し、前記軸線回りに回転移動して静電潜像が形成された像担持体に対向する現像位置に位置決めするとともに、前記静電潜像を現像してトナー像を形成するロータリー方式の現像装置において、
前記現像器を支持する支持部材と、この支持部材と現像器との間に設けられ、現像器を前記像担持体に向けて付勢する付勢手段と、支持部材の、現像器を支持する支持部に設けられ、現像器を保持してその振動を吸収する防振部材とを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記防振部材は、低反発弾性部材で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置に適用可能な現像装置であって、特に複数の現像器が軸線回りに配置されたロータリー方式の現像装置に関する。また、この現像装置を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタに代表される画像形成装置のうち、カラー印刷用の画像形成装置では、複数の異なる色のトナー像を用紙に転写する方法として、タンデム方式、またはロータリー方式が広く知られている。
【０００３】
タンデム方式とは、各色ごとに個別の像担持体を備えた複数の画像形成部を、転写搬送部材、または中間転写体の回転方向に沿って一列にして配置し、順次トナー像を転写する方式である。この方式では、転写搬送部材、または中間転写体を１回転させる間に、複数色のトナー像が重ね合わされた多重フルカラートナー像が完成するので、画像形成動作を短時間で繰り返すことができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、タンデム方式は、複数の画像形成部を、水平、垂直、或いは斜め方向に転写搬送部材、または中間転写体の回転方向に沿って一列にして配置するので、画像形成装置の大型化を招くという問題が生じることが懸念されている。
【０００５】
これに対して、ロータリー方式とは、単一の像担持体に対して、各色ごとに複数回感光体ドラムを回転させて順次トナー像を現像する方式である。この方式では、像担持体を各色ごとに複数回回転させる必要があるので、上記タンデム方式と比較して画像形成に要する時間が長くなるものの、必要な像担持体が１個で済むといった利点がある。これにより、画像形成装置の小型化が図れるので、小型のカラー印刷用プリンタなどに、ロータリー方式が採用されている。
【０００６】
このように、カラー印刷用の画像形成装置の小型化に適したロータリー方式の現像装置は、軸線回りに配置された複数の現像器を備え、これら複数の現像器のうち１台を選択し、軸線回りに回転移動して静電潜像が形成された像担持体に対向する現像位置に位置決めするとともに、静電潜像を現像してトナー像を形成する。
【０００７】
しかしながら、ロータリー方式の現像装置では、複数の現像器を搭載したロータリーラックが、現像色の切り替えのために回転移動する際、振動が発生し易いことが懸念されている。そこで、そのような問題を解決すべく、ロータリー方式の現像装置を搭載した画像形成装置において、ロータリーラックの回転移動時の振動低減を図った構成が提案され、その一例を特許文献１に見ることができる。
【特許文献１】特開２００５−３００９４６号公報（第５頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された現像装置では、ロータリー現像ユニット（ロータリーラック）と感光体（像担持体）とを支持する支持プレートが、防振部材を介して画像形成装置のフレーム部材に保持されているので、他の箇所で生じる振動がこれらロータリー現像ユニットや感光体に伝達されないようにしている。しかしながら、この現像装置では、ロータリー現像ユニットに配置された現像器の、ロータリー現像ユニットへの装着方法については何ら言及されていない。したがって、ロータリー現像ユニットの回転移動時の振動が、現像器と感光体との位置関係に悪影響を及ぼす可能性がある。これにより、例えば非接触で感光体表面の静電潜像を現像する場合、現像器の現像ローラの表面と感光体表面との距離が不安定になり、画像不良が発生する恐れがある。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、軸線回りに配置された複数の現像器を備え、軸線回りに回転移動することにより複数の現像器のうち１台を選択して現像位置に位置決めし、静電潜像を現像するロータリー方式の現像装置において、回転移動する際の、現像器自体の振動低減が図られ、現像器と像担持体との位置関係を適正に保持することができ、高品質な画像の形成を遂行することが可能な現像装置を提供することを目的とする。また、このような現像装置を搭載した高性能な画像形成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】
上記の課題を解決するため、本発明は、軸線回りに配置された複数の現像器を備え、これら複数の現像器のうち１台を選択し、前記軸線回りに回転移動して静電潜像が形成された像担持体に対向する現像位置に位置決めするとともに、前記静電潜像を現像してトナー像を形成するロータリー方式の現像装置において、前記現像器を支持する支持部材と、この支持部材と現像器との間に設けられ、現像器を前記像担持体に向けて付勢する付勢手段と、支持部材の、現像器を支持する支持部に設けられ、現像器を保持してその振動を吸収する防振部材とを備えることとした。
【００１１】
また、上記構成の現像装置において、前記防振部材は、低反発弾性部材で構成されていることとした。
【００１２】
また本発明では、上記現像装置を画像形成装置に搭載することとした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、軸線回りに配置された複数の現像器を備え、これら複数の現像器のうち１台を選択し、前記軸線回りに回転移動して静電潜像が形成された像担持体に対向する現像位置に位置決めするとともに、静電潜像を現像してトナー像を形成するロータリー方式の現像装置において、現像器を支持する支持部材と、この支持部材と現像器との間に設けられ、現像器を像担持体に向けて付勢する付勢手段と、支持部材の、現像器を支持する支持部に設けられ、現像器を保持してその振動を吸収する防振部材とを備えることとしたので、現像器自体の振動を低減させることができる。これにより、回転移動時の振動が現像器と像担持体との位置関係に悪影響を及ぼすのを防止でき、それらの位置関係を適正に保持することが可能である。したがって、現像器自体の振動に起因して現像器と像担持体との距離が不安定になることによる画像不良の発生を防止して、高品質な画像の形成を遂行することが可能な現像装置を得ることができる。
【００１４】
また、前記防振部材は、低反発弾性部材で構成されていることとしたので、衝撃吸収性に優れ、反発弾性が小さく、安定性が高い低反発弾性部材で現像器を保持することができる。したがって、現像器自体の振動を低減させる作用と、現像器と像担持体との距離を安定させる作用とを向上させることが可能である。
【００１５】
また本発明では、上記現像装置を画像形成装置に搭載することとしたので、現像器自体の振動低減が図られ、現像器と像担持体との位置関係を適正に保持することができ、高品質な画像の形成を遂行することが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図１〜図５に基づき説明する。
【００１７】
最初に、本発明の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構造を示す模型的垂直断面左側面図である。このカラープリンタは、ロータリー方式の現像装置と中間転写ベルトとを用いたタイプである。図１において、右方がプリンタの前面側、左方が背面側である。
【００１８】
図１に示すように、プリンタ１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３の内部には、用紙Ｐが積まれて収容されている。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の右上方に向けて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側、すなわち図１において右方から水平に引き出すことが可能である。
【００１９】
用紙カセット３の用紙搬送方向下流には、給紙用用紙搬送路４、給紙用搬送ローラ５、レジストローラ６、及び画像形成部２０が配置されている。画像形成部２０には、その中心に、回転体の像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。感光体ドラム２１は、図１において反時計方向に回転する。感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って順に帯電装置２２、現像装置３０、及びドラム用のクリーニング装置６０が配置されている。
【００２０】
現像装置３０は、その主たるところが図１において時計方向に回転するロータリーラック３１で構成され、このロータリーラック３１に計４台の現像器３２が軸線回りに等間隔に配置されたロータリー方式の現像装置である。４台の現像器３２とは、ブラック用の現像器３２Ｂ、イエロー用の現像器３２Ｙ、マゼンタ用の現像器３２Ｍ、及びシアン用の現像器３２Ｃである。ロータリーラック３１は、図示しない駆動手段により軸線回りに回転移動せしめられる。そして、現像装置３０は、４台の現像器３２のうち１台を選択し、順次感光体ドラム２１と対向する現像位置に移動させて位置決めするとともに、各色のトナーを供給することにより感光体ドラム２１表面の静電潜像を現像してトナー像を形成するものである。画像形成部２０の上方には、この現像装置３０にトナーを補給するためのトナー補給容器７、及び補給パイプ８が備えられている。
【００２１】
画像形成部２０の上方には光学部９が備えられ、ここからレーザ光Ｌが感光体ドラム２１に向かって照射される。図中の点線がレーザ光Ｌを示す。
【００２２】
感光体ドラム２１のすぐ下方には、中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図１において時計方向に回転する。中間転写ベルト１０は、感光体ドラム２１に下方から圧接し、一次転写部７０を形成している。
【００２３】
中間転写ベルト１０が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部１１が配置されている。用紙Ｐは、この二次転写部１１に形成された二次転写ニップ部に挿通されることにより、中間転写ベルト１０に圧接せしめられ、トナー像が転写される。二次転写部１１の用紙搬送方向下流には、ベルト用クリーニング手段１２が備えられている。
【００２４】
画像形成部２０、及び二次転写部１１の用紙搬送方向下流には、定着部１３、排出用用紙搬送路１４、及び用紙排出部１５が配置されている。用紙排出部１５は、本体２の上面に、印刷済みの用紙Ｐを外部から取り出し可能な位置に設けられている。
【００２５】
定着部１３、及び二次転写部１１の下方であって、用紙カセット３との間には、両面印刷用用紙搬送路１６が配置されている。両面印刷用用紙搬送路１６は、排出用用紙搬送路１４の途中から分岐し、定着部１３の下方、及び二次転写部１１の下方を通り、レジストローラ６のすぐ上流で給紙用用紙搬送路４に合流している。
【００２６】
続いて、上記プリンタ１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。
【００２７】
図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、前述のように、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置２２、現像装置３０、及びドラム用クリーニング装置６０が配置されている。感光体ドラム２１と中間転写ベルト１０とが圧接する一次転写部７０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置３０とドラム用クリーニング装置６０との間に設けられている。
【００２８】
感光体ドラム２１は、プリンタ１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムで、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば２１０ｍｍ／ｓｅｃ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。
【００２９】
帯電装置２２は、その内側に、感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ２２ａを備えている。帯電ローラ２２ａは、所定の圧力で感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ２２ａにより、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。
【００３０】
現像装置３０は、先に説明したように、その主たるところがロータリーラック３１で構成され、このロータリーラック３１に計４台の現像器３２が軸線回りに等間隔に配置されている。各現像器３２には、感光体ドラム２１の近傍に、感光体非接触型の現像ローラ３３が設けられている。現像ローラ３３には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ３３により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。トナーは、トナー補給容器７（図１参照）に収容され、現像装置３０の箇所まで補給パイプ８により搬送されて、補給される。トナーを補給する際、補給パイプ８は、図２に示す二点鎖線の箇所まで伸びる。なお、この現像装置３０の詳細な構成は後述する。
【００３１】
一次転写部７０には、中間転写ベルト１０を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ７１が設けられている。この一次転写ローラ７１が設けられた箇所に、感光体ドラム２１と中間転写ベルト１０とが接触する一次転写ニップ部が形成される。一次転写ローラ７１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト１０に接触することによって、中間転写ベルト１０の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ７１には、感光体ドラム２１やトナーの帯電電荷とは逆極性である一次転写バイアスが必要に応じて印加される。
【００３２】
なお、中間転写ベルト１０は、ポリイミド等の合成樹脂のみで形成した単層の樹脂ベルト、またはそのような合成樹脂表面にゴム層を積層した弾性ベルトで構成され、複数のローラに巻き掛けられて支持されている。
【００３３】
ドラム用クリーニング装置６０は、図２に示すように、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部７０のさらに下流側に配置されている。ドラム用クリーニング装置６０は、そのハウジング６１の内側に、クリーニングローラ６２と、排出スクリュー６３とを、またハウジング６１と感光体ドラム２１との間に、クリーニングブレード６４を備えている。
【００３４】
クリーニングローラ６２、及びクリーニングブレード６４は、図示しないばね等の弾性部材により付勢され、感光体ドラム２１に押し付けられている。クリーニングローラ６２、及びクリーニングブレード６４は感光体ドラム２１の軸線方向に延び、感光体ドラム２１の感光層とほぼ同じ軸線方向長さを有している。効率よくクリーニングを実施するために、クリーニングローラ６２は、図示しない駆動装置により、その周速度が感光体ドラム２１の周速度に対して１５〜２０％程度速くなるように、回転軸に関して感光体ドラム２１の回転方向と逆方向に回転せしめられている。このようなクリーニングローラ６２、及びクリーニングブレード６４によって、中間転写ベルト１０へのトナー像の一次転写後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、一旦ハウジング６１内に回収され、排出スクリュー６３により外部に排出される。
【００３５】
続いて、現像装置３０の詳細な構成について、図２に加えて、図３〜図５を用いて説明する。図３は現像装置のロータリーラックの部分斜視図、図４は現像装置に備えられた現像器の部分斜視図、図５は現像器を支持する支持部材の斜視図である。なお、４色の各現像器３２は基本的な構造が共通するので、特に指定がない限り「Ｙ」「Ｍ」「Ｃ」「Ｂ」といった各色の識別記号の記載は省略するものとする。また、図３、図５では、現像器３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｂに対応する他の部材に「Ｙ」「Ｍ」「Ｃ」「Ｂ」の識別記号を付しているが、特に指定がない限り、これら他の部材についても以下文中における識別記号の記載は省略するものとする。
【００３６】
図２に示す現像装置３０は、その主たるところが図３に示すロータリーラック３１で構成されている。そして、ロータリーラック３１には、図４に示す現像器３２が４台、軸線回りに等間隔に配置されている（図２参照）。
【００３７】
現像器３２は、図４に示すように、軸線と直角をなす方向の断面形状が扇形形状をなし、その中心角は略９０°である。扇形形状の弧に相当する外周面の箇所に、現像ローラ３３が備えられている。現像ローラ３３の両端部には、ギャップコロ３３ａが備えられている。このギャップコロ３３ａが感光体ドラム２１と接触することにより、現像ローラ３３表面と感光体ドラム２１表面との距離が、適正な間隙でもって設定される。
【００３８】
現像器３２は、その軸線方向両端部に、ロータリーラック３１に装着するための軸部３４と、直方体形状の突起３５とを備え、これらは軸線方向外側に突出している。突起３５は、直方体形状に長く延びる一方の側面３６が、現像ローラ３３が感光体ドラム２１と対向する箇所の方向を向いている。なお、図４は、現像器３２の軸線方向の一方の端部のみ描画しているが、他方の端部にも同様に、軸部３４及び突起３５が備えられている。
【００３９】
ロータリーラック３１は、図３に示すように、その軸線方向両端部に、略円盤形状の支持部材３７を備えている。支持部材３７の回転面の中心に、ロータリーラック３１の回転中心となる軸部３８が設けられている。ロータリーラック３１において、４台の現像器３２は、支持部材３７に各々支持されている。
【００４０】
支持部材３７は、図５に示すように、４箇所の軸受部３９と、４箇所のスリット状の支持部４０とを備えている。これらの軸受部３９と支持部４０とは、１個ずつがペアをなして４台の現像器３２に対応し、現像器３２の軸部３４が軸受部３９に、突起３５が支持部４０に係合する。ペアをなす軸受部３９と支持部４０とは、各々、支持部材３７の外縁から同じ方向に延びるように形成されている。例えば、ブラック用の現像器３２Ｂに対応する軸受部３９Ｂと支持部４０Ｂとは、図５に示す矢印Ａの方向に現像器３２Ｂを挿入できるよう支持部材３７の外縁から同じ方向に延びている。このようにして、４台の現像器３２は、各々に対応した軸受部３９と支持部４０とに対して、軸線中心に９０°ずつ角度を変えて回転させた方向から支持部材３７に取り付けられる（図３参照）。
【００４１】
支持部４０において、図５に示すように、支持部材３７の外縁から突起３５を挿入する方向に沿う両側面のうち一方の側面の箇所には、開口部４１が設けられている。この開口部４１により、支持部材３７の軸部３８の箇所から、支持部４０の内部まで開通した形になっている。
【００４２】
支持部材３７には、図３に示すように、４個のねじりコイルばね４２が備えられている。４個のねじりコイルばね４２は、各々が４台の現像器３２に対応し、そのコイル部が、各支持部４０近傍に設けられ、支持部材３７から軸線方向に突出する支軸４３に巻き付けられて取り付けられている。ねじりコイルばね４２の一端は、支持部材３７に設けられた係止部４４に引っ掛けられている。ねじりコイルばね４２の他端は、支持部４０に向かって延び、その途中の箇所が支持部４０に設けられた開口部４１（図５参照）を通して現像器３２の突起３５に接触し、現像器３２を付勢している。このようにして、ねじりコイルばね４２は、支持部材３７と現像器３２との間に設けられ、現像器３２を感光体ドラム２１に向かって付勢する付勢手段として作用している。
【００４３】
支持部４０の、開口部４１が設けられた側の面と対向する内側の面には、図５に示すように、防振部材５０が備えられている。防振部材５０は、低反発性のスポンジやウレタンフォームといった低反発弾性部材で構成され、細長い平板形状をなしている。
【００４４】
図３に示すように、支持部４０に現像器３２の突起３５を挿入したとき、現像器３２は、ねじりコイルばね４２によって感光体ドラム２１に向かって、すなわち防振部材５０に向かって付勢される。これにより、防振部材５０は、支持部４０の内側の面と突起３５の側面３６（図４参照）との間で若干圧縮され、弾性変形した形となって現像器３２を保持する。このようにして、防振部材５０は、現像器３２の振動を吸収する。
【００４５】
上記のように、軸線回りに配置された複数の現像器３２を備え、これら複数の現像器３２のうち１台を選択し、前記軸線回りに回転移動して静電潜像が形成された像担持体である感光体ドラム２１に対向する現像位置に位置決めするとともに、静電潜像を現像してトナー像を形成するロータリー方式の現像装置３０において、現像器３２を支持する支持部材３７と、この支持部材３７と現像器３２との間に設けられ、現像器３２を感光体ドラム２１に向けて付勢する付勢手段であるねじりコイルばね４２と、支持部材３７の、現像器３２を支持する支持部４０に設けられ、現像器３２を保持してその振動を吸収する防振部材５０とを備えているので、現像器３２自体の振動を低減させることができる。これにより、回転移動時の振動が現像器３２と感光体ドラム２１との位置関係に悪影響を及ぼすのを防止でき、それらの位置関係を適正に保持することが可能である。したがって、現像器３２自体の振動に起因して現像器３２と感光体ドラム２１との距離が不安定になることによる画像不良の発生を防止して、高品質な画像の形成を遂行することが可能な現像装置３０を得ることができる。
【００４６】
また、防振部材５０は、低反発弾性部材で構成されているので、衝撃吸収性に優れ、反発弾性が小さく、安定性が高い低反発弾性部材で現像器３２を保持することができる。したがって、現像器３２自体の振動を低減させる作用と、現像器３２と感光体ドラム２１との距離を安定させる作用とを向上させることが可能である。
【００４７】
また本発明では、上記現像装置３０を画像形成装置であるプリンタ１に搭載したので、現像器３２自体の振動低減が図られ、現像器３２と感光体ドラム２１との位置関係を適正に保持することができ、高品質な画像の形成を遂行することが可能な高性能なプリンタ１を得ることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００４９】
例えば、上記実施形態では、防振部材５０を、支持部４０の、開口部４１が設けられた側の面と対向する内側の面にのみ設けたが、開口部４１を塞がないように、開口部４１が設けられた側の内側の面にも設けても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、軸線回りに配置された複数の現像器を備え、これら複数の現像器のうち１台を選択し、軸線回りに回転移動して静電潜像が形成された像担持体に対向する現像位置に位置決めするとともに、静電潜像を現像してトナー像を形成するロータリー方式の現像装置において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置を搭載したプリンタの模型的垂直断面左側面図である。
【図２】図１の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。
【図３】図２に示す現像装置のロータリーラックの部分斜視図である。
【図４】図３に示す現像器の部分斜視図である。
【図５】図３に示す現像器を支持する支持部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    プリンタ（画像形成装置）
２０  画像形成部
２１  感光体ドラム（像担持体）
３０  現像装置
３１  ロータリーラック
３２  現像器
３３  現像ローラ
３３ａ  ギャップコロ
３５  突起
３６  側面
３７  支持部材
４０  支持部
４１  開口部
４２  ねじりコイルばね（付勢手段）
５０  防振部材
【図１】
2008070758.tif 000003
【図２】
2008070758.tif 000004
【図３】
2008070758.tif 000005
【図４】
2008070758.tif 000006
【図５】
2008070758.tif 000007