(57)【要約】【課題】プロセスカートリッジ交換の操作性向上と装置の小型化・単純化を両立した画像形成装置の提供。【解決手段】複数の着脱可能なプロセスカートリッジＰＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の配列方向と、プロセスカートリッジの着脱口を覆う開閉する開閉部材２の回動軸２５が平行でない画像形成装置において、プロセスカートリッジを、着脱時位置と画像形成位置とに昇降させるカートリッジ支持部材２７（２７Ｙ・２７Ｍ・２７Ｃ・２７Ｋ）をプロセスカートリッジの配列方向と平行な一本の回動するリンク軸３４で連結し、リンク軸３４と開閉部材２を係合する。【選択図】図３
2008310292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと前記感光体ドラムに作用するプロセス手段とを有する複数のプロセスカートリッジを着脱可能な、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の装置本体に設けられた開口部を開放する開状態と、前記開口部を閉鎖する閉状態と、をとり得る、回転軸線を中心にして前記装置本体に回転可能に設けられた開閉部材と、
画像が転写される、または、前記記録媒体を搬送するベルトと、
前記複数のプロセスカートリッジを異なる高さでそれぞれ支持する複数の支持部材であって、前記感光体ドラムを前記ベルトに接触させる第１の位置と、前記ベルトから前記感光体ドラムを離間させる第２の位置と、をとり得る支持部材と、
前記開閉部材の移動に連動して前記支持部材を移動させる、前記開閉部材が前記開状態の場合は、前記支持部材を前記第１の位置に位置させ、前記開閉部材が前記開状態の場合は、前記支持部材を前記第２の位置に位置させる連結部材であって、前記開閉部材の回転軸線と交差する軸線を有する軸と、前記軸に固定され、前記複数の支持部材とそれぞれに回転可能に結合した複数の第１の連結部と、前記交差する軸線の方向において前記複数の第１の連結部よりも前記開閉部材に近い位置で前記軸に固定され、前記開閉部材と係合する第２の連結部と、を有する連結部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記開閉部材は、前記開状態から前記閉状態に移動する際に、前記第２の連結部を押圧する押圧部と、前記閉状態から前記開状態に移動する際に、前記第２の連結部と係合する係合部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の支持部材は、前記軸と平行に前記複数のプロセスカートリッジを支持することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記開閉部材の前記回転軸線は、水平方向と平行であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記開閉部材の前記回転軸線は、鉛直方向と平行であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
感光体ドラムと前記感光体ドラムに作用するプロセス手段とを有するプロセスカートリッジが着脱可能な、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の装置本体に回転可能に設けられた開口部を開放する開状態と、前記開口部を閉鎖する閉状態と、をとり得る開閉部材と、
画像が転写される、または、前記記録媒体を搬送するベルトと、
前記プロセスカートリッジを支持する支持部材であって、前記感光体ドラムを前記ベルトに接触させる第１の位置と、前記ベルトから前記感光体ドラムを離間させる第２の位置と、をとり得る支持部材と、
前記装置本体に回転可能に設けられた、前記開閉部材の移動に連動して移動する載置部材であって、前記開閉部材が前記開状態の場合において、前記第２の位置に位置する前記支持部材に対して前記プロセスカートリッジの一部を着脱する際に、前記プロセスカートリッジを載せることが可能な載置部材と、
前記載置部材の移動に連動して前記支持部材を移動させる、前記載置部材と前記支持部材に係合する連結部材であって、前記開閉部材が前記開状態の場合は、前記支持部材を前記第１の位置に位置させ、前記開閉部材が前記開状態の場合は、前記支持部材を前記第２の位置に位置させる連結部材と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置は、複数の前記プロセスカートリッジを着脱可能で、複数の前記プロセスカートリッジをそれぞれ支持する為の、前記連結部材と係合する複数の前記支持部材を有することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
複数の前記支持部材は、複数の前記プロセスカートリッジをそれぞれ異なる高さで支持することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記連結部材は、前記開閉部材の回転軸線と交差する軸線を有する軸と、前記軸に固定され、前記複数の支持部材とそれぞれに回転可能に結合した複数の第１の連結部と、前記交差する軸線の方向において前記複数の第１の連結部よりも前記開閉部材に近い位置で前記軸に固定され、前記載置部材と係合する第２の連結部と、を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記載置部材は、前記第２の位置に位置する前記支持部材に前記プロセスカートリッジを案内する案内部を有することを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記載置部材は、前記開閉部材が前記閉状態の場合に、前記開閉部材の内側に収納されることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記載置部材は、前記開閉部材と係合する第１の係合部と、前記第１の係合部よりも前記載置部材の回転中心に近い位置に設けられた、前記連結部材と係合する第２の係合部と、を有することを特徴とする請求項６乃至１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記開閉部材は、前記開状態から前記閉状態に移動する際に、前記第１の係合部を押圧する押圧部と、前記閉状態から前記開状態に移動する際に、前記第１の係合部と係合する第３の係合部と、を有することを特徴とする請求項１２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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、外装部のカバーを開閉し、装置内部に装着されたプロセスカートリッジを着脱・交換するタイプの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、トナー像が形成される像担持体及び作像装置が画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されていて、像担持体及び作像装置の点検、交換作業を容易に行えるよう配慮されたものが知られている。
【０００３】
特許文献１では、複数のプロセスカートリッジを有するカラーの画像形成装置において、各プロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して上下斜め方向に配列することによって、画像形成装置本体の水平方向の幅を小さくすることが知られている。
【０００４】
また、特許文献２では、プロセスカートリッジの交換容易性のために、画像形成装置の側面カバーの開閉に連動して画像形成装置本体内のカートリッジ支持部材を移動させ、プロセスカートリッジを画像形成位置と取り出し位置に移動することが知られている。
【０００５】
更に、特許文献３には、装置本体に回転可能に設けられた前ドア５８の内側に、プロセスカートリッジの挿入口を開閉する、装置本体に回転可能な芯決め板５９を有する構成が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−２１２９８６号公報
【特許文献２】特開平８−２２０８２４号公報
【特許文献３】特開２００３−１６２２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数のプロセスカートリッジを上下斜めに配列した画像形成装置において、側面カバーの開閉に連動して各プロセスカートリッジを画像形成位置と取り出し位置に昇降させる構成を用いようとした場合を考える。この場合、カバーの開閉に連動したプロセスカートリッジの昇降方向を複数のプロセスカートリッジの配列方向に垂直な方向にすることができれば、装置の小型化及び単純化が図れる。即ち、１本の回転軸（以下、支持部材連結軸と呼ぶ）を介して各プロセスカートリッジを支持する複数のカートリッジ支持部材を同時に、最小限のスペースで動かせるため、装置の小型化及び単純化が図れる。
【０００７】
しかしながら、従来技術ではプロセスカートリッジの昇降方向が開閉するカバーの回転軸に直交する方向であったため、昇降方向と直交する支持部材連結軸を持つためには、カバーの回転軸と支持部材連結軸が平行であることが必要であった。すなわち、カバーの回転軸を画像形成装置本体に対して上下斜めに設けることになり、操作性が犠牲となる。逆に、操作性を重視し、例えばカバーが水平方向の回転軸を持ち、プロセスカートリッジの昇降方向をこれに垂直、すなわち鉛直方向にとる。そうすると、カバーの回転軸と各カートリッジ支持部材との距離がそれぞれに異なるため、リンクが複雑で大きくなってしまい、装置の小型化が図れない。
【０００８】
したがって、単純に従来技術を組み合わせるだけでは、操作性の向上と装置の小型化・単純化を両立することはできなかった。
【０００９】
更に、特許文献３のように、ドアを２つ有する構成の場合、プロセスカートリッジを着脱する際にユーザがそれぞれのドアを開閉する必要があった。
【００１０】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものである。本発明の目的は、プロセスカートリッジ交換に関する操作性の向上と、画像形成装置本体の小型化・単純化を両立した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
感光体ドラムと前記感光体ドラムに作用するプロセス手段とを有する複数のプロセスカートリッジを着脱可能な、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の装置本体に設けられた開口部を開放する開状態と、前記開口部を閉鎖する閉状態と、をとり得る、回転軸線を中心にして前記装置本体に回転可能に設けられた開閉部材と、
画像が転写される、または、前記記録媒体を搬送するベルトと、
前記複数のプロセスカートリッジを異なる高さでそれぞれ支持する複数の支持部材であって、前記感光体ドラムを前記ベルトに接触させる第１の位置と、前記ベルトから前記感光体ドラムを離間させる第２の位置と、をとり得る支持部材と、
前記開閉部材の移動に連動して前記支持部材を移動させる、前記開閉部材が前記開状態の場合は、前記支持部材を前記第１の位置に位置させ、前記開閉部材が前記開状態の場合は、前記支持部材を前記第２の位置に位置させる連結部材であって、前記開閉部材の回転軸線と交差する軸線を有する軸と、前記軸に固定され、前記複数の支持部材とそれぞれに回転可能に結合した複数の第１の連結部と、前記交差する軸線の方向において前記複数の第１の連結部よりも前記開閉部材に近い位置で前記軸に固定され、前記開閉部材と係合する第２の連結部と、を有する連結部材と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、
感光体ドラムと前記感光体ドラムに作用するプロセス手段とを有するプロセスカートリッジが着脱可能な、記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
前記画像形成装置の装置本体に回転可能に設けられた開口部を開放する開状態と、前記開口部を閉鎖する閉状態と、をとり得る開閉部材と、
画像が転写される、または、前記記録媒体を搬送するベルトと、
前記プロセスカートリッジを支持する支持部材であって、前記感光体ドラムを前記ベルトに接触させる第１の位置と、前記ベルトから前記感光体ドラムを離間させる第２の位置と、をとり得る支持部材と、
前記装置本体に回転可能に設けられた、前記開閉部材の移動に連動して移動する載置部材であって、前記開閉部材が前記開状態の場合において、前記第２の位置に位置する前記支持部材に対して前記プロセスカートリッジの一部を着脱する際に、前記プロセスカートリッジを載せることが可能な載置部材と、
前記載置部材の移動に連動して前記支持部材を移動させる、前記載置部材と前記支持部材に係合する連結部材であって、前記開閉部材が前記開状態の場合は、前記支持部材を前記第１の位置に位置させ、前記開閉部材が前記開状態の場合は、前記支持部材を前記第２の位置に位置させる連結部材と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記の画像形成装置構成をとることにより、プロセスカートリッジ交換に関する操作性の向上と、画像形成装置本体の小型化・単純化の両立することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施例１］
《画像形成装置の全体的な概略構成》
図１は本実施例の画像形成装置１の概略の縦断正面図である。図２は前面ドア（外装カバー）２が閉じ込まれている画像形成装置１の外観斜視図である。図３は前面ドア２が開かれて、第１のプロセスカートリッジＰＹが途中まで引き出されたところを示している画像形成装置１の外観斜視図である。
【００１５】
この画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いた４色フルカラーのレーザービームプリンタであり、記録媒体にカラー画像形成を行う。また、この画像形成装置１は、第１から第４の４個のプロセスカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）を画像形成装置本体１Ａに対して取り外し可能に装着して使用するプロセスカートリッジ着脱方式である。
【００１６】
ここで、実施例の画像形成装置１に関して、正面側又は手前側とは、前面ドア２を配設した側である。背面側又は奥側とは、その反対側である。前後方向とは、背面側から正面側へ向う方向（前方向）と、その逆方向（後方向）である。左右とは、画像形成装置１を正面側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向う方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。また、画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）１Ａとは、プロセスカートリッジ以外の画像形成装置部分である。また、プロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）Ｐ又はその構成部材、あるいは装置本体側の構成部材に関して、長手方向とは、像担持体である電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）３の軸線方向或いはその軸線方向に平行な方向である。また、カートリッジＰに関して、その長手において、装置本体１Ａ側から駆動が伝達される側を駆動側と称し、その反対側を非駆動側と称する。
【００１７】
装置本体１Ａ内の中央部には各カートリッジＰを収納するカートリッジ収納部１Ｂが設けられている。
【００１８】
第１から第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、この収納部１Ｂに、その長手方向を前後方向にして、左側から右側にかけて、右下がりの上下斜め方向に配列されて、画像形成可能な位置に位置決めされて装着されている。即ち、最も左側の第１のカートリッジＰＹが最も高く、第２のカートリッジＰＭがそれよりも低く、第３のカートリッジＰＣが更に低く、最も右側の第４のカートリッジＰＫが最も低い、右下がりの上下斜め方向に配列されている。
【００１９】
各カートリッジＰが収納部１Ｂにおいて画像形成可能な位置に装着されているときの、各カートリッジＰの有するドラム３の各回転中心Ｏを通るように仮想した仮想平面をＥとする。そして、その仮想平面Ｅの水平面Ｆに対する傾斜角をθとする。本実施例においては、その傾斜角θを略２０°に設定している。このように、複数のカートリッジＰを上下斜め方向に配列することによって装置本体１Ａの水平方向の幅を抑えることができる。
【００２０】
各カートリッジＰは、互いに同様の電子写真プロセス機構を有しており、現像剤（以下トナーと記す）の色や、トナーの充填量が各々異なるものである。収納部１Ｂにおいて、画像形成可能な位置に装着された各カートリッジＰには、装置本体１Ａ側から回転駆動力が伝達され、また、バイアス（帯電バイアス、現像バイアス等）が供給される（不図示）。
【００２１】
本実施例の各カートリッジＰは、ドラム３と、このドラム３に作用するプロセス手段としての帯電手段４・現像手段５・クリーニング手段６をカートリッジ枠体７内に一体的に組み付けたものである。帯電手段４としては帯電ローラを用いている。現像手段５としては現像ローラを用いている。クリーニング手段６としてはクリーニングブレードを用いている。
【００２２】
図４は１つのカートリッツジＰを非駆動側から見た外観斜視図である。カートリッジＰは、ドラム３の軸線方向Ａ−Ａを長手とするアセンブリである。ドラム３はその長手方向の一端側と他端側がカートリッジ枠体７の一端側と他端側に配設された第１の軸受け部材（非駆動側）７Ａと第２の軸受け部材（駆動側）７Ｂとの間に回転可能に支持されて配設されている。
【００２３】
第１のカートリッジＰＹは、現像容器内にイエロー（Ｙ）のトナーが収容されていて、ドラム３の面にＹ色のトナー像を形成する。第２のカートリッジＰＭは、現像容器内にマゼンタ（Ｍ）のトナーが収容されていて、ドラム３の面にＭ色のトナー像を形成する。第３のカートリッジＰＣは、現像容器内にシアン（Ｃ）のトナーが収容されていて、ドラム３の面にＣ色のトナー像を形成する。第４のカートリッジＰＫは、現像容器内にブラック（Ｋ）のトナーが収容されていて、ドラム３の面にＫ色のトナー像を形成する。
【００２４】
各カートリッジＰの下方には、各カートリッジＰのドラム３に対する画像情報露光手段としてのレーザースキャナ８が配設されている。
【００２５】
また、このレーザースキャナ８の下方には、給送ユニット９が配設されている。この給送ユニット９は、記録材（転写材：最終記録媒体）Ｓを積載して収容した給紙カセット１０、給紙ローラ１１及び分離部１２、レジストローラ対１３等を有する。
【００２６】
各カートリッジＰの上方には、中間転写ユニット１４を配設してある。このユニット１４は、第１から第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）のドラム３に形成されたトナー像を中間転写ベルト（第１の記録媒体：以下、転写ベルトと記す）１５に重畳させて一次転写する転写手段である。このユニット１４は、右側と左側とに配設した平行２本の駆動ローラ１６及びテンションローラ１７を有し、この両ローラ１６・１７間に、可撓性を有するエンドレスの転写ベルト１５が掛け回されて支持されている。そして、転写ベルト１５は、水平方向に対して斜めになるように配置されている。
【００２７】
収納部１Ｂにおいて、画像形成可能な位置に装着されている各カートリッジＰのドラム３は、その上面が転写ベルト１５の下行側のベルト部分の下面に接している。その接触部が一次転写部である。転写ベルト１５の内側には、各ドラム３に対向する一次転写ローラ１８が配設されている。転写ベルト１５は、下行側のベルト部分が全てのドラム３の上面に対向して接触した状態で、矢印の反時計方向に、ドラム３の回転速度に対応した速度にて、駆動ローラ１６により移動する。一次転写ローラ１８には、所定の制御タイミングで所定の一次転写電圧が印加される。また、駆動ローラ１６には転写ベルト１５を介して二次転写ローラ１９が当接している。二次転写ローラ１９と転写ベルト１５との接触部が二次転写部である。二次転写ローラ１９には、所定の制御タイミングで所定の二次転写電圧が印加される。
【００２８】
装置本体１Ａ内の右側の上方部には、定着ユニット２０と、排紙ユニット２１とが配設されている。装置本体１Ａの上面は排紙トレイ２２となっている。
【００２９】
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。コントローラ（制御回路部：不図示）はプリント信号に基づいて画像形成装置の画像形成動作を開始させる。即ち、第１から第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）のドラム３が矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。転写ベルト１５も矢印の時計方向（ドラム回転に順方向）にドラム３の速度に対応した速度で回転駆動される。レーザースキャナ８も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジＰにおいて、所定の帯電電圧が印加された帯電ローラ４によりドラム３の表面が所定の極性・電位に一様に帯電される。レーザースキャナ８は各ドラム３の表面を各色の画像情報信号に応じて変調されたレーザー光Ｌ（ＬＹ・ＬＭ・ＬＣ・ＬＫ）で走査露光する。レーザースキャナ８から出力されたレーザー光ＬＹ・ＬＭ・ＬＣ・ＬＫは、それぞれ、対応するカートリッジＰの底面側に具備させたスリット窓部７ａからカートリッジ枠体７内に進入してドラム３の下面を照射する。これにより、各ドラム３の表面に対応色の画像情報信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ローラ５によりトナー像として現像される。
【００３０】
上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１のカートリッジＰＹのドラム３にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するＹ色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が転写ベルト１５上に一次転写される。同様に、第２のカートリッジＰＭのドラム３にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するＭ色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１５上にすでに転写されているＹ色のトナー像に重畳されて一次転写される。同様に、第３のカートリッジＰＣのドラム３にはフルカラー画像のシアン成分に対応するＣ色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１５上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色のトナー像に重畳されて一次転写される。同様に、第４のカートリッジＰＫのドラム３にはフルカラー画像のブラック成分に対応するＫ色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１５上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色のトナー像に重畳されて一次転写される。
【００３１】
このようにして、転写ベルト１５上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着の合成トナー像が形成される。
【００３２】
各カートリッジＰにおいて、一次転写後にドラム３の表面に残留した転写残トナーはクリーニングブレード６により除去される。
【００３３】
一方、給送ユニット９において、給紙カセット１０から所定の制御タイミングで記録材（第２の記録媒体）Ｓが１枚分離されて給送される。その記録材Ｓが、レジストローラ対１３により所定の制御タイミングで二次転写ローラ１９と転写ベルト１５との当接部である二次転写部に導入される。また、二次転写ローラ１９には所定の二次転写電圧が印加される。これにより、記録材Ｓが二次転写部を挟持搬送されていく過程で、転写ベルト１５上の４色重畳のトナー像が記録材Ｓの面に順次に一括して二次転写される。
【００３４】
記録材Ｓは転写ベルト１５の面から分離され、更に上方に搬送されて定着ユニット２０へ導入されて、定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、各色トナー像の記録材Ｓへの定着がなされる。そして、記録材Ｓは、定着ユニット２０を出て、フルカラー画像形成物として排紙ユニット２１により排紙トレイ２２上に排出される。
【００３５】
《プロセスカートリッジ交換方式》
装置本体１Ａに装着されているカートリッジＰは、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像手段に収容されているトナーが消費される。そこで、例えば、個々のカートリッジのトナー残量を検知する検知手段（不図示）をカートリッジに設ける。そして、コントローラにおいて、前記検知手段で検知した残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較させる。そして、前記残量値が前記閾値よりも少ない残量値までトナーが減少したカートリッジについては、表示部（不図示）に、そのカートリッジについての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いはカートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持している。
【００３６】
本実施例の画像形成装置において、各カートリッジＰの交換は、装置本体１Ａの開閉部材である前面ドア２を図３のように開いてフロントアクセスにより行う方式である。２ａは前面ドア２に配設した取手部である。なお、給送ユニット９の給紙カセット１０もフロントアクセスにより出し入れする方式である。１０ａは給紙カセット１０に配設した取手部である。
【００３７】
即ち、装置本体１Ａの前面板２３には、装置本体１Ａ内へカートリッジＰを挿入させる、及び、装置本体１Ａ内からカートリッジＰを取り出すために、カートリッジＰを通過させる開口部２４（カートリッジの着脱を行うための開口部）が設けられている。カートリッジＰの装置本体１Ａに対する着脱方向はドラム３の軸線方向である。
【００３８】
そして、装置本体１Ａの前面板２３には、この開口部２４を覆って閉じる閉鎖位置と、開口部２４を開放する開放位置との間を移動可能な開閉部材としての前面ドア２が設けられている。
【００３９】
本実施例においては、この前面ドア２はその下辺側に配設した、水平方向のドア回転軸（第１の回転軸）２５を中心にして、開口部２４を開放する開状態と、開口部２４を閉鎖する閉状態と、をとり得る。ドア回転軸２５は装置本体１Ａの前面板２３に設けられた軸受け部材２６に回転可能に支持されている。本実施例においては、ユーザのドア操作性を考慮して、ドア回転軸２５はその軸線方向Ｂ−Ｂを左右方向で、かつ水平にして配設されている。前面ドア２は、装置本体１Ａの前面板２３に対して閉じ込んだ略垂直の回動角度姿勢から、ドア回転軸２５を支点にして、前面板２３の手前側に略９０°回動させて略水平に開いた回動角度姿勢にすることができる。
【００４０】
装置本体１Ａのカートリッジ収納部１Ｂ（画像形成装置本体の内側）には、第１から第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）をそれぞれ支持する第１から第４のカートリッジ支持部材２７（２７Ｙ・２７Ｍ・２７Ｃ・２７Ｋ）が配設されている。：第１から第４のカートリッジ支持部材２７（２７Ｙ・２７Ｍ・２７Ｃ・２７Ｋ）が複数の支持部材である。
図５は、その各カートリッジ支持部材（以下、支持部材と記す）２７の斜視図である。
【００４１】
各支持部材２７は、長手方向を前後方向にして、第１から第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の前記配列方向と同様に、左側から右側にかけて、右下がりの上下斜め方向に配列されている。即ち、最も左側の第１の支持部材２７Ｙが最も高く、第２の支持部材２７Ｍがそれよりも低く、第３の支持部材２７Ｃが更に低く、最も右側の第４の支持部材２７Ｋが最も低い、右下がりの上下斜め方向に配列されている。
【００４２】
各支持部材２７は、前面ドア２の開閉動に連動する昇降機構により、カートリッジＰを装置本体１Ａに対して画像形成可能な装着位置に位置付けた第１の位置と、装置本体１Ａに対して着脱可能な着脱位置に位置付けた第２の位置とに移動可能である。また、第１の位置は、ドア２が閉状態に位置する際にドラム２を転写ベルト１５に接触させる位置でもある。さらに、第２の位置は、ドア２が開状態に位置する際にドラム２を転写ベルト１５から離間させた位置でもある。即ち、各支持部材２７は、ドア２が閉状態に位置する際にドラム２を転写ベルト１５に接触させる第１の位置と、ドア２が開状態に位置する際に
転写ベルト１５からドラム２を離間させる第２の位置と、をとり得る。
【００４３】
各支持部材２７の移動方向は各カートリッジＰの前記の配列方向に垂直な方向（直交する方向）であり、各カートリッジＰをこの方向に昇降動させる。前面ドア２の開閉動に連動する昇降機構については後述する。
【００４４】
本実施例においては、各支持部材２７は、前面ドア２の閉じ回動に連動して昇降機構により上昇動されて第１の位置に移動される。また、各支持部材２７は、前面ドア２の開き回動に連動して昇降機構により下降動されて第２の位置に移動される。
【００４５】
図７、図１２の（ａ）は各支持部材２７が上昇動されて第１の位置に移動されている状態時を示している。この状態時においては、各カートリッジＰは、長手方向の第１と第２の軸受け部材７Ａ・７Ｂの上面部分が、それぞれ、装置本体１Ａの前面板２３側と後面板２８側に設けられた位置決め部（突き当て部）２９・３０に当接して押し付けられている。位置決め部２９は山形の切り欠き凹部であり、この凹部にカートリッジ側の被位置決め部である第１と第２の軸受け部材７Ａ・７Ｂの上面の円面部分が係合する。これにより、各カートリッジＰは装置本体１Ａに対して画像形成可能な装着位置に位置決めされて保持される。この装着位置において、各カートリッジＰのドラム３は、図１のように、その上面が転写ベルト１５の下行側のベルト部分の下面に接触している。また、この装着位置において、各カートリッジＰに対して、装置本体１Ａ側からの回転駆動力の伝達、また、バイアスの供給が可能な状態となる。
【００４６】
図９、図１２の（ｂ）は、各支持部材２７が下降動されて第２の位置に移動されている状態時を示している。この状態時においては、各カートリッジＰは、第１と第２の軸受け部材７Ａ・７Ｂの上面部分が、それぞれ、装置本体１Ａ側の位置決め部２９・３０から離間（退避）して、位置決め部２９・３０に対する押し付けが解除されている。これにより、各カートリッジＰは装置本体１Ａに対して着脱可能な着脱位置に保持される。この着脱位置において、各カートリッジＰのドラム３は、図１０のように、その上面が転写ベルト１５の下行側のベルト部分の下面から離間している。また、この着脱位置では、各カートリッジＰに対する、装置本体１Ａ側からの回転駆動力の伝達、また、バイアスの供給が断たれた状態となる。
【００４７】
カートリッジＰの装置本体１Ａに対する着脱は、図３のように、前面ドア２を十分に開いて、開口部２４を露出させて行う。即ち、前面ドア２の開き回動に連動して昇降機構により各支持部材２７が下降移動されて、第１の位置から第２の位置に移動する（図１２の（ａ）→（ｂ））。これにより、各カートリッジＰは装置本体１Ａに対して着脱位置に移動する。そこで、交換すべきカートリッジＰを、それを支持している支持部材２７上をスライドさせて手前側に引いて開口部２４を通過させ、装置本体１Ａ内から取り出す。カートリッジＰの挿入は、カートリッジＰの駆動側を先にして開口部２４から装置本体１Ａ内に挿入し、支持部材２７上をスライドさせて奥側に押し込んで挿入する。
【００４８】
カートリッジＰの挿入は、挿入したカートリッジＰの駆動側が装置本体１Ａ内の奥側の規制部３１に突き当って受け止められて、それ以上の挿入が阻止されるまで十分に行う（図１２の（ｃ））。
【００４９】
各支持部材２７の上面には、図５・図６のように、長手方向、即ちカートリッジＰの着脱方向に沿った溝（規制部）３２が設けられている。また、カートリッジＰの下面側には、この溝３２に対応したリブ３３（図４）が長手方向に沿って設けられている。この溝３２とリブ３３とを嵌合させることによって、カートリッジＰの着脱時にカートリッジＰが着脱方向以外にずれ動くのを規制する。
【００５０】
このように、各支持部材２７は、装置本体１Ａに対してカートリッジＰを着脱する際に着脱方向以外の方向へカートリッジがずれ動くのを規制するための案内部材としての役割を有する。また、各支持部材２７は、装置本体１Ａ内に挿入されたカートリッジＰを下方から支持して押し上げ、カートリッジＰの被位置決め部７Ａ・７Ｂを装置本体１Ａ側の位置決め部２９・３０に当接させる。これにより、カートリッジＰを画像形成可能な装着位置に位置決めして保持する役割を有する。
【００５１】
次に、各支持部材２７の昇降機構と、この昇降機構と前面ドア２との連動機構を説明する。
【００５２】
昇降機構と前面ドア２との連動機構は、前面ドア２に連動して支持部材２７を第１の位置と第２の位置との間を移動させる連結部材であって、水平方向に対して傾いた第２の回転軸を中心に画像形成装置本体に回動する連結部材を有する。即ち、第１から第４の４つの支持部材２７（２７Ｙ・２７Ｍ・２７Ｃ・２７Ｋ）は、連結部材１００とそれぞれ連結している。連結部材１００は、連結軸３４、第１のアーム部材３５（複数の第１の連結部）、および、リンクアーム４０から構成されている。連結軸（第２の回転軸）３４は、カートリッジＰを装置本体１Ａに装着する方向から見た時に前面ドア２の回転軸線Ｂ−Ｂと交差する軸線Ｃ−Ｃを有する。そして、第１のアーム部材３５、リンクアーム４０は、連結軸３４に固定されている。また、リンクアーム４０は、軸線Ｃ−Ｃの方向において第１のアーム部材３５よりも前面ドア２に近い位置で連結軸３４に固定されている。そして、連結軸３４の軸線方向Ｃ−Ｃは各カートリッジＰの昇降方向と垂直方向である。すなわち各カートリッジＰの前記配列方向にほぼ平行である。連結軸３４は、装置本体１Ａの前面板２３に設けられた軸受け部材（不図示）に回転可能に支持されている。各支持部材２７の手前側端部は、連結軸３４と一体的に回転する第１のアーム部材３５を介して結合されている。そして、各支持部材２７の手前側端部は、対応するアーム部材３５に対して連結軸３６を中心に回動自在に支持されている。図１１は１つのアーム部材３５部分の拡大図である。また、各支持部材２７の奥側端部は、それぞれ、装置本体１Ａにリンク３７を介して連結されている。３８は装置本体１Ａ側とリンク３７との連結軸、３９はリンク３７と支持部材２７の奥側端部との連結軸である。各支持部材２７において、アーム部材３６の軸３４と軸３６の中心間距離と、リンク３７の軸３８と軸３９の中心間距離は同じにしてある。
【００５３】
即ち、各支持部材２７は、連結軸３４と、アーム部材３６と、リンク３７、軸３８、軸３９とで平行４辺形リンク機構を構成している。従って、各支持部材２７は、連結軸３４が回動されることで、斜めに平行移動する。連結軸３４がアーム部材３５を起立させる方向に回動されることで、各支持部材２７は、図１２の（ａ）のように、カートリッジＰを装置本体１Ａに対して画像形成可能な装着位置に移動させた第１の位置に上昇する。また、連結軸２３がアーム部材３５を手前側に倒す方向に回動されることで、各支持部材２７は、図１２の（ｂ）のように、カートリッジＰを装置本体１Ａに対して着脱可能な位置に移動させた第２の位置に下降される。このように、連結軸３４は各支持部材２７を一緒に動作させる。
【００５４】
上記の昇降機構は、第１から第４の支持部材２７と連結軸３４の距離が全て等しく、共通の動作となるため、機構がシンプルになり誤動作や故障を招きにくい。また、無駄なスペースを使うこともないため、装置の小型化にも有利である。更に、各色毎に異なる部品を使用することなく共通化できるため、コスト的にも有利である。
【００５５】
上記の昇降機構による第１から第４の支持部材２７の昇降動は前面ドア２の開閉動作に連動して行なわれる。
【００５６】
即ち、連結軸３４の右側端部には、この軸３４に対してほぼ直交する方向に延びる第２の連結部であるリンクアーム４０が連結軸３４と一体に回動するように固着して設けられている。更に、リンクアーム４０の先端部は、前面ドア２の内側に設けられた係合部である箱形状部４１に囲われ、前面ドア２に対して係合している。
【００５７】
前面ドア２が開状態から閉状態へドア回転軸２５を支点に回動していくと、リンクアーム４０の先端部は前面ドア２の押圧部である内側面２ａ（図３）に押され、連結軸３４を回動する力が作用する。
【００５８】
ここで、前面ドア２の回転中心であるドア回転軸２５（軸線Ｂ−Ｂ）と、連結軸３４（軸線Ｃ−Ｃ）は平行でなく、異なる角度をもっている。即ち、第２の回転軸である連結軸３４は、カートリッジＰの着脱方向と直交し、かつ第１の回転軸であるドア回転軸２５と異なる角度を持つ。そのため、リンクアーム４０の先端部と前面ドア２の内側面２ａとの当接部は、前面ドア２の内側面２ａの上を弧状の曲線を描きながら推移していく。そこで、リンクアーム４０の先端部を囲う箱形状部４１は、このリンクアーム４０が弧状に動く範囲については自由度を持たせた形状となっている。箱形状部４１は、前面ドア２が閉状
態から開状態へ回動する際に、リンクアーム４０が前面ドア２の開動作に追従して連結軸３４を回動し、カートリッジＰを着脱位置に移動させるように、リンクアーム４０と前面ドア２を係合する役割を担う。
【００５９】
よって、ドア回転軸２５と連結軸３４とが平行でなく異なる角度をもっている構成において、前面ドア２の開閉動作に連動させて、各支持部材２７を一体的に昇降させて、前記の第１の位置と第２の位置の２つの位置に切換えることができる。
【００６０】
すなわち、本実施例の画像形成装置では、前面ドア２のドア回転軸（第１の回動軸）２５を水平方向としてユーザの操作性を維持させる。その上で各支持部材２７の昇降動作を各カートリッジＰの配列方向に平行である１本の連結軸（第２の回動軸）３４によってコンパクトにまとめることにより、装置の小型化・単純化も実現している。
【００６１】
更に、前面ドア２の開閉動作に連動して、カートリッジＰの第１の位置と、第２の位置との切換えがなされるため、カートリッジ交換におけるメンテナンス性にも優れている。
また、リンクアーム４０は、軸線Ｃ−Ｃの方向において第１のアーム部材３５よりも前面ドア２に近い位置で連結軸３４に固定されている。即ち、リンクアーム４０を前面ドア２に近いところに配置することで、リンクアーム４０を小型化することが可能となり、画像形成装置１の小型化を実現できる。
【００６２】
［実施例２］
図１３は、第２の実施形態に係る画像形成装置１の構成を示す概略斜視図である。図１４は図１３の部分的拡大図、図１５Ａは図１４の部分的拡大図である。実施例１の画像形成装置と共通する構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００６３】
この画像形成装置１は、開閉部材である前面ドア２が開状態に位置する際に、開口部２４よりも画像形成装置本体１Ａの外側に延びている。そして、カートリッジＰの着脱に際し、カートリッジＰの少なくとも一部を載せて画像形成装置本体１Ａの内側へ案内する載置部材である延長案内部材４２を備えている。この延長案内部材４２は、画像形成装置本体１Ａに回動可能に設けられており、前面ドア２の閉状態に位置する際には前面ドア２の内側に収納される。以下、これについて説明する。
【００６４】
この画像形成装置１は、実施例１の画像形成装置１において、更に、連結軸３４に、この軸を支点にして回転自由に載置部材である延長案内部材４２を具備させてある。また、実施例１の画像形成装置１におけるリンクアーム４０は、本実施例では、第１のリンクアーム４０Ａと、第２のリンクアーム４０Ｂの２つに分割してある。第１のリンクアーム４０Ａは、連結軸３４と一体に回動するように、連結軸３４に固定して取り付けられている。第２のリンクアーム４０Ｂは、延長案内部材４２に一体に取り付けられている。第２のリンクアーム４０Ｂの先端部（第１の係合部）は、前面ドア２の内側に設けられた第３の係合部である箱形状部４１に囲われ、前面ドア２に対して係合している。即ち、前面ドア２に連動して支持部材２７を第１の位置と第２の位置との間を移動させる連結部材２００には、第２の回転軸である連結軸３４と一体で回動する、前記支持部材２７と係合する第１のアーム部材４０Ａが設けられている。また、連結部材２００には、連結軸３４と一体で回動する、前面ドア２と係合する第２のリンクアーム４０Ｂが設けられている。
【００６５】
即ち、本実施形においては、図１５Ｂに示すように、連結部材２００は、連結軸３４、第１のアーム部材３５、および、第１のリンクアーム４０Ａから構成されることになる。
【００６６】
前面ドア２が開状態から閉状態へドア回転軸２５を支点に回動されていくと、第２のリンクアーム４０Ｂの先端部は前面ドア２の押圧部である内側面２ａに押され、延長案内部材４２を連結軸３４を支点にして閉じ方向に回動する力が作用する。前面ドア２の回転中心であるドア回転軸２５と、連結軸３４は平行でなく、異なる角度をもっているため、第２のリンクアーム４０Ｂの先端部と前面ドア２の内側面２ａとの当接部は、前面ドア２の内側面２ａの上を弧状の曲線を描きながら推移していく。そして、前面ドア２が閉じられていく途中で、第２のリンクアーム４０Ｂの後端部（第２の係合部）が第１のリンクアーム４０Ｂの先端部に対応位置して当接する。これにより、連結軸３４を回動する力が作用する。
【００６７】
前面ドア２が閉状態から開状態に移動する際には、延長案内部材４２に設けられた係合部であるボス４２ｂ（第２の係合部）が第１のリンクアーム４０Ａと係合する。それによって、連結軸３４が回転して、支持部材２７を第１の位置から、第２の位置に移動させる。即ち、延長案内部材４２は、前面ドア２が閉状態から開状態に移動する際に、連結部材４０Ａと係合して連結部材４０Ａを回転させるボス４２ｂを有する。
【００６８】
また、延長案内部材４２は、前面ドア２の開状態の時において、支持部材２７と略同一面上で装置本体１Ａの外側へ延びた状態となり、カートリッジＰの装着に際してカートリッジＰの少なく一部を載せて、着脱開口部２４へ案内する。
【００６９】
また、延長案内部材４２は、前面ドア２の閉状態時においては、前面ドア２の内側に収納される。
【００７０】
延長案内部材４２には案内部である仕切り板４２ａが設けられており、カートリッジＰの挿脱に際して、カートリッジＰの一部を載せて装置本体１Ａの内側又は外側へ案内する案内部材としての役割を果たす。また、ユーザがカートリッジＰを挿入するときにどこを狙えばよいか認識し易くする役割も担っている。
【００７１】
本実施例においては、前面ドア２を閉じることによって、延長案内部材４２も閉じ、更に、カートリッジＰを装置本体１Ａの位置決め部２９、３０に位置決めできる。よって、前述の実施例１の画像形成装置に対し、更にカートリッジのメンテナンス性、操作性が向上する。また、本実施例においては、延長案内部材４２を介して、前面ドア２と連結部材２００との連結をおこなっている。したがって、連結部材２００を小さくすることができ、画像形成装置１を小型化することができる。その他の効果は実施例１と同じである。
【００７２】
［実施例３］
図１６は、第３の実施形態に係る画像形成装置の説明図である。実施例１・２の画像形成装置と共通する構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。４３は前面ドア２の内側に配設した載置部材である内扉である。この内扉４３は連結軸３４と平行な回転軸４４を支点にして、装置本体１の開口部２４に対して開閉回動自由である。連結軸３４と一体に回転する第１のリンクアーム４０Ａは、内扉４３の閉動作の途中で内扉４３側の第２のリンクアーム４０Ｂと係合し、内扉４３の閉動作に連動して支持部材連結軸３４を回転させる。
【００７３】
図１６の（ａ）は、カートリッジＰが装置本体１Ａ内に長手方向で所定の位置まで押し込まれず、内扉４３の上に残っている状態を示している。この状態において、前面ドア２を閉めたときに、内扉４３によってカートリッジＰが装置本体１Ａ内に所定の位置まで押し込まれる。その後に、引き続く内扉４３の閉動作に連動して連結軸３４が回転されることで、支持部材２７が遅れて第１の位置に上昇動する（図１６の（ｂ）→（ｃ））。
【００７４】
これにより、カートリッジＰの装置本体１Ａに対する挿入が不完全な状態で前面ドア２を閉めても確実にカートリッジＰの位置決めがなされる。
【００７５】
図１６の（ａ）は、前面ドア２と内扉４３が開状態になっていて、この状態時には第１のリンクアーム４０Ａと第２のリンクアーム４０Ｂは、内扉４３が閉まる向きにおいて係合していない。尚、連結部材は、実施例２と同様の構成である。即ち、図１５Ｂに示すように、連結部材２００は、連結軸３４、第１のアーム部材３５、および、第１のリンクアーム４０Ａから構成されることになる。
【００７６】
図１６の（ｂ）は、前面ドア２と内扉４３の閉動作途中状態である。この状態時には、第２のリンクアーム４０Ｂは、内扉４３がある程度閉まったところで、連結部材４０Ａと斜面で係合する。その間、カートリッジＰは内扉４３に押し込まれて、装置本体１Ａ内へ移動する。
【００７７】
図１６の（ｃ）は、前面ドア２と内扉４３が閉状態になっていて、第２のリンクアーム４０Ｂと第１のリンクアーム４０Ａとが係合した後は、内扉４３の閉動作に連動して連結軸３４が回転され、支持部材２７が第２の位置から第１の位置に上昇動する。これにより、カートリッジＰの上下方向の位置決めがなされる。
【００７８】
即ち、本実施例の画像形成装置は、内扉４３の閉動作と、支持部材２７の上昇動作に時間差を設けた構成である。
本実施例においても、前面ドア２を閉じることによって、内扉４３を閉じ、更に、カートリッジＰを装置本体１Ａの位置決め部２９、３０に位置決めできる。よって、前述の実施例１の画像形成装置に対し、更にカートリッジのメンテナンス性、操作性が向上する。また、本実施例においては、内扉４３を介して、前面ドア２と連結部材２００との連結をおこなっている。したがって、連結部材２００を小さくすることができ、画像形成装置１を小型化することができる。その他の効果は実施例１と同じである。
【００７９】
［実施例４］
図１７は、第４の実施形態に係る画像形成装置の説明図である。この画像形成装置１は前面ドア２のドア回転軸２５を縦（鉛直方向に軸）にした構成の装置である。実施例１・２の画像形成装置と共通する構成部材・部分には同じ符号を付して再度の説明を省略する。
【００８０】
以上説明した実施例１から４の画像形成装置は４つのカートリッジＰを用いたものであるが、本発明は、少なくとも２つ以上の複数個のカートリッジを用いる画像形成装置に適用して有効である。
【００８１】
また、像担持体は、電子写真感光体に限られず、静電記録誘電体や磁気記録磁性体などにすることもできる。
【００８２】
また、中間転写ベルトの替わりに、記録媒体Ｓを保持して搬送する記録材搬送転写ベルトにして、記録材媒体の面に各カートリッジの像担持体に形成されるトナー像を順次に重畳して転写する装置構成にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略の縦断正面図
【図２】前面ドアが閉じ込まれている画像形成装置の外観斜視図
【図３】前面ドアが開かれて、第１のプロセスカートリッジが途中まで引き出されたところを示している画像形成装置の外観斜視図
【図４】１つのカートリッツジを非駆動側から見た外観斜視図
【図５】第１から第４のカートリッジ支持部材の斜視図（ドア閉状態時）
【図６】第１から第４のカートリッジ支持部材の斜視図（ドア開状態時）
【図７】各カートリッジが装着位置に位置付けられている状態を示した図
【図８】各カートリッジの被位置決め部と装置本体側の位置決め部の説明図
【図９】各カートリッジが着脱位置に位置付けられている状態を示した図
【図１０】各カートリッジが着脱位置に位置していて感光体ドラムが中間転写ベルトから離間している状態を示した図
【図１１】１つのアーム部材部分の拡大図
【図１２】カートリッジ支持部材の動作と、カートリッジの装着及び挿脱の説明図
【図１３】前面ドアが開かれて、第３のプロセスカートリッジが途中まで引き出されたところを示している、実施例２の画像形成装置の外観斜視図
【図１４】図１３の部分的拡大図
【図１５Ａ】図１４の部分的拡大図
【図１５Ｂ】連結部材、カートリッジ支持部材の斜視図
【図１６】実施例３の画像形成装置の説明図
【図１７】前面ドアが開かれて、第４のプロセスカートリッジが途中まで引き出されたところを示している、実施例４の画像形成装置の外観斜視図
【符号の説明】
【００８４】
１・・・画像形成装置、３・・・感光ドラム、１５・・・中間転写ベルト、Ｐ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）・・・プロセスカートリッジ、２４・・・着脱開口、２５・・・ドア回転軸、２・・・前面ドア、２ａ・・・前面ドアの内側面、２７（２７Ｙ・２７Ｍ・２７Ｃ・２７Ｋ）・・・カートリッジ支持部材、３４・・・支持部材連結軸、４０・・・リンクアーム、４１・・・箱形状部、２９・３０・・・位置決め部（突き当て部）、３５・・・アーム部材、４２・・・延長カートリッジ支持部材、４２ａ・・・仕切り板
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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