(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを積載する積載手段と、
前記積載手段に積載されたシートを給送可能な給送回転体と、
前記給送回転体によって給送されたシートを搬送する搬送回転体と、
前記搬送回転体を回転可能に支持する搬送回転体軸と、
前記搬送回転体に圧接し、前記搬送回転体と共にシートを１枚ずつに分離する分離回転体と、
前記給送回転体を昇降可能に保持すると共に、前記搬送回転体軸を中心に回動する保持手段と、
前記給送回転体を前記積載手段に積載されたシートに当接させるように、前記保持手段を付勢する付勢手段と、
前記給送回転体の上方、かつ前記搬送回転体軸の軸方向において前記保持手段と重なる位置に配置され、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記保持手段を回動させる移動手段と、を備え、
前記保持手段は、前記付勢手段の一部が接続されて、前記付勢手段の付勢力を受ける第１受け部と、前記移動手段の一部が接続されて、前記移動手段から力を受ける第２受け部と、を有し、
前記移動手段は、前記軸方向に移動可能なプランジャを有するソレノイドと、前記軸方向に直交する直交方向に延びた解除軸を中心に回動可能に設けられる解除アームと、を有し、
前記解除アームは、前記プランジャに接続される接続部と、前記直交方向において前記接続部とは異なる位置に配置され、前記第２受け部を押圧する押圧部と、を有し、前記ソレノイドの通電により前記プランジャが移動することで前記解除軸を中心に回動し、前記押圧部によって前記保持手段を上方に回動させ、
前記第２受け部は、前記軸方向において、前記第１受け部の近傍に配置される、
ことを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記第１受け部と前記第２受け部との間の前記軸方向における距離は、５０ｍｍ以内である、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート給送装置。
【請求項３】
前記第２受け部は、前記軸方向において、前記第１受け部に少なくとも一部が重なるように配置される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記積載手段に積載されたシートの、シート給送方向に直交する幅方向の両端部の位置を規制し、所定の範囲で前記幅方向に移動可能な一対の規制部材を備え、
前記移動手段は、前記所定の範囲における前記一対の規制部材の開き幅が最小の際に、前記一対の規制部材の間に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記給送回転体、前記保持手段及び前記付勢手段は、前記所定の範囲における前記一対の規制部材の開き幅が最小の際に、前記一対の規制部材の間に配置される、
ことを特徴とする請求項４に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記付勢手段は、前記搬送回転体軸に巻回されるねじりコイルバネである、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート給送装置と、
前記シート給送装置によって給送されたシートに画像を形成する画像形成部と、を備えた、
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、シートを給送するシート給送装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ等の画像形成装置は、カセットや手差しトレイ等のシート積載部に積載されたシートを給送するピックアップローラを備えている。従来、搬送ローラの回転軸を中心にピックアップローラを揺動可能に支持するアームを備え、このアームをバネで付勢することでピックアップローラをシートに圧接させる用紙搬送部が提案されている（特許文献１参照）。ピックアップローラは、シートを給送しない際には、ソレノイドによってバネの付勢方向とは反対方向にアームを移動して、シート積載部に積載されたシートから離間した離間位置に保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３３２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、バネによってアームに作用する付勢力と、ソレノイドによってアームに作用する力と、のそれぞれの作用点が離れていると、アームが変形してしまい、離間位置にピックアップローラを正確に位置決めできないという問題がある。
【０００５】
加えて、近年、軽量化の観点から搬送ローラ軸に従来使用されている金属軸ではなく、樹脂軸を用いる機会が増えている。樹脂は一般的に金属よりも柔らかい為、搬送ローラ軸上に配置されているアームに大きな負荷がかかってしまうと、大きな撓み変形を起こし易くなる。
【０００６】
その結果、ピックアップローラを確実にシートから離間させるためには、撓み分を考慮した移動量が必要となる。ピックアップローラの移動量を大きくすると、ピックアップローラを下降させた際のトレイとの衝突音の増大や、ピックアップローラの昇降時間の増加といった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、付勢手段の付勢力と移動手段による力をそれぞれ受ける第１受け部及び第２受け部を近接して配置し、上述した課題を解決したシート給送装置及び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】
【０００８】
本発明は、シート給送装置において、シートを積載する積載手段と、前記積載手段に積載されたシートを給送可能な給送回転体と、前記給送回転体によって給送されたシートを搬送する搬送回転体と、前記搬送回転体を回転可能に支持する搬送回転体軸と、前記搬送回転体に圧接し、前記搬送回転体と共にシートを１枚ずつに分離する分離回転体と、前記給送回転体を昇降可能に保持すると共に、前記搬送回転体軸を中心に回動する保持手段と、前記給送回転体を前記積載手段に積載されたシートに当接させるように、前記保持手段を付勢する付勢手段と、前記給送回転体の上方、かつ前記搬送回転体軸の軸方向において前記保持手段と重なる位置に配置され、前記付勢手段の付勢力に抗して、前記保持手段を回動させる移動手段と、を備え、前記保持手段は、前記付勢手段の一部が接続されて、前記付勢手段の付勢力を受ける第１受け部と、前記移動手段の一部が接続されて、前記移動手段から力を受ける第２受け部と、を有し、前記移動手段は、前記軸方向に移動可能なプランジャを有するソレノイドと、前記軸方向に直交する直交方向に延びた解除軸を中心に回動可能に設けられる解除アームと、を有し、前記解除アームは、前記プランジャに接続される接続部と、前記直交方向において前記接続部とは異なる位置に配置され、前記第２受け部を押圧する押圧部と、を有し、前記ソレノイドの通電により前記プランジャが移動することで前記解除軸を中心に回動し、前記押圧部によって前記保持手段を上方に回動させ、前記第２受け部は、前記軸方向において、前記第１受け部の近傍に配置される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、第２受け部が、給送回転体の軸方向において第１受け部の近傍に配置されるので、保持手段の変形を低減し、給送回転体を位置精度良く昇降させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係るプリンタを示す全体概略図。
【図２】ピックアップローラが当接位置に位置する状態の手差し給送装置を示す側面図。
【図３】ピックアップローラが離間位置に位置する状態の手差し給送装置を示す側面図。
【図４】上昇機構及びピックアップアームを示す斜視図。
【図５】手差しトレイ及びサイド規制部材を示す斜視図。
【図６】手差し給送装置を示す側面図。
【図７】手差しトレイを閉じた際の手差し給送装置を示す図。
【図８】第２の実施の形態に係る手差し給送装置を示す側面図。
【図９】手差しトレイを閉じた際の手差し給送装置を示す図。
【図１０】第３の実施の形態に係る上昇機構及びピックアップアームを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施の形態＞
［全体構成］
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係るプリンタ１００（画像形成装置）は、４色のトナー像を形成する電子写真方式のレーザビームプリンタである。プリンタ１００は、図１に示すように、原稿の画像を読み取るリーダ部４３と、リーダ部４３の下方に設けられる装置本体９０と、を備えている。装置本体９０は、カセット給送部６０と、画像形成部１と、定着装置５と、手差し給送装置２（シート給送装置）と、を備えている。
【００１３】
プリンタ１００に画像形成の指令が出力されると、リーダ部４３又はプリンタ１００に接続された外部のコンピュータ等から入力された画像情報に基づいて、画像形成部１による画像形成プロセスが開始される。画像形成部１は、スキャナ部１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の画像を形成する４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、を有している。なお、４つのプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であり、プロセスカートリッジ１Ｙの画像形成プロセスのみを説明し、プロセスカートリッジ１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの説明は省略する。
【００１４】
スキャナ部１３Ｙは、入力された画像情報に基づいて、プロセスカートリッジ１Ｙの感光ドラム１１Ｙに向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム１１Ｙは、帯電器１２Ｙにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム１１Ｙ上に静電潜像が形成される。その後、現像器１４Ｙにより静電潜像が現像され、感光ドラム１１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。
【００１５】
同様にして、プロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｋの感光ドラム上にも、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。各感光ドラム上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋにより中間転写ベルト３６に転写され、回転する中間転写ベルト３６により二次転写内ローラ３７まで搬送される。なお、各色の画像形成プロセスは、中間転写ベルト３６上に一次転写された上流のトナー像に重ね合わせるタイミングで行われる。
【００１６】
上述の画像形成プロセスに並行して、カセット給送部６０又は手差し給送装置２からシートＳが給送される。カセット給送部６０は、４段のカセット６１，６２，６３，６４と、各カセットに対応した給送ローラ７１，７２，７３，７４と、を有しており、例えばシートサイズに応じて、適宜カセットが選択されてシートを給送する。
【００１７】
給送されたシートＳは、レジストレーションローラ対７５により斜行が補正され、所定の搬送タイミングで搬送される。そして、シートＳには、二次転写内ローラ３７及び二次転写外ローラ４１によって、中間転写ベルト３６上のフルカラーのトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートＳは、ベルト搬送体４２によって搬送され、定着装置５において所定の熱及び圧力が付与されて、トナーが溶融固着される。定着装置５を通過したシートＳは、排出口５０から機外に排出される。
【００１８】
シートの両面に画像形成する場合には、第１面に画像が形成され定着装置５を通過したシートＳは、反転搬送路５２に搬送され、スイッチバック搬送されることで表裏及び前後が反転する。そして、シートＳは、両面搬送路８５を介して再度レジストレーションローラ対７５へと搬送され、二次転写内ローラ３７及び二次転写外ローラ４１によって第２面にトナー像が転写される。
【００１９】
［手差し給送装置］
次に、手差し給送装置２について詳述する。手差し給送装置２は、図２及び図４に示すように、手差しトレイ３０と、ピックアップローラ２１と、フィードローラ２２と、リタードローラ２３と、上昇機構３と、ねじりコイルバネ２７と、引抜きローラ対２４と、を有している。手差しトレイ３０（積載手段）は、装置本体９０に開閉可能に支持され、シートＳを積載している。
【００２０】
ピックアップローラ２１（給送回転体）は、手差しトレイ３０に積載されたシートＳを給送し、ピックアップアーム２５（保持手段）によって昇降可能に保持されている。フィードローラ２２（搬送回転体）は、フィードローラ軸２９（搬送回転体軸）に回転可能に支持され、ピックアップローラ２１によって給送されたシートを搬送する。
【００２１】
リタードローラ２３（分離回転体）は、フィードローラ２２に圧接し、フィードローラ２２と共にシートを１枚ずつに分離する。具体的には、リタードローラ２３には、トルクリミッタ２３ａを介して、シート搬送方向と逆方向の駆動力が入力されており、１枚のシートが給送された場合には、フィードローラ２２に従動回転する。２枚以上のシートが同時に給送された場合には、リタードローラ２３はシート搬送方向とは逆方向に回転する。
【００２２】
ねじりコイルバネ２７は、フィードローラ軸２９に巻回されており、一端が不図示の固定フレームに接続されていると共に、他端（一部）がピックアップアーム２５の受け部２５２（第１受け部）に接続されている。そして、ピックアップアーム２５は、ねじりコイルバネ２７の付勢力により、下方に付勢されており、ピックアップローラ２１は、手差しトレイ３０に積載されたシートＳに当接（圧接）している。
【００２３】
ピックアップローラ２１のシートＳへの加圧力は、シート給送性能に関わるため、ばらつきを少なくすることが望ましい。そのため、ピックアップアーム２５に付勢力を与えるねじりコイルバネ２７は、撓みなど付勢力に対する外乱が少なくなるようにピックアップローラ２１に近接した位置に配置されている。
【００２４】
フィードローラ２２及びリタードローラ２３によって搬送されたシートＳは、引抜きローラ対２４によってシート搬送方向下流に搬送される。フィードローラ２２と引抜きローラ対２４との間には、センサ２６が設けられており、センサ２６がシートを検知すると、図３に示すように、ピックアップローラ２１は後述する上昇機構３によって上昇する。
【００２５】
このように、ピックアップローラ２１は、シートＳを給送し終ると上昇して手差しトレイ３０上のシートＳから離間するため、ピックアップローラ２１がシートＳを送りすぎることを防ぎ、リタードローラ２３によるシート分離効果を上げることができる。上昇したピックアップローラ２１は、次のシート給送のタイミングで下降し、再び手差しトレイ３０上のシートＳに当接する。
【００２６】
［上昇機構］
上昇機構３は、図４に示すように、アクチュエータであるソレノイド２８と、リンク機構である解除アーム２８２と、を有すると共に、ピックアップローラ２１の上方に配置されている。ソレノイド２８は、フィードローラ軸２９の軸方向と平行な方向に直動運動するプランジャ２８ａを有しており、プランジャ２８ａは、解除アーム２８２のフランジ部２８２ｂに固定されている。
【００２７】
解除アーム２８２の下部には、押圧部２８２ａが径方向に突出しており、押圧部２８２ａは、ピックアップアーム２５に一体に形成された解除リブ２５１（第２受け部）に当接している。解除アーム２８２は、ソレノイド２８が通電してプランジャ２８ａが引っ込むことにより、解除軸２８１を中心に回動し、解除リブ２５１も解除アーム２８２と共に回動する。これにより、解除アーム２８２は、ねじりコイルバネ２７の付勢力に抗してピックアップアーム２５を上方に回動させ、ピックアップアーム２５に揺動可能に保持されたピックアップローラ２１はシートＳから離間した離間位置に上昇する。すなわち、解除アーム２８２は、ソレノイド２８の運動を解除リブ２５１に伝達している。
【００２８】
逆に、ソレノイド２８の通電が停止すると、プランジャ２８ａが突出し、解除リブ２５１がねじりコイルバネ２７によって元の位置に戻り、ピックアップローラ２１は、シートＳに当接する当接位置に下降する。
【００２９】
［作用点及び解除点の位置］
ここで、ピックアップアーム２５がねじりコイルバネ２７の他端から付勢力を受ける受け部２５２の作用点Ａと、解除リブ２５１が上昇機構３から力を受ける解除点Ｂと、の位置関係について説明する。
【００３０】
本実施の形態では、図４及び図７に示すように、解除点Ｂは、フィードローラ軸２９の軸方向（スラスト方向）において、作用点Ａの近傍に配置されている。このように作用点Ａ及び解除点Ｂを軸方向において近接させることで、上昇機構３が解除リブ２５１を引く力とねじりコイルバネ２７がピックアップアーム２５を付勢する力によって発生するピックアップアーム２５の撓みを減少することができる。
【００３１】
そのため、ピックアップローラ２１を離間位置で精度良く位置決めすることができる。そして、例えばフィードローラ軸２９を比較的軟質の樹脂で形成したとしても、ピックアップアーム２５及びフィードローラ軸２９の撓みが少なく、この撓み分を考慮して設計しなくてもよくなる。これにより、軽量かつ低コストでありながら、ピックアップローラ２１の衝突音の増大やピックアップローラの昇降時間の増加を防ぐことができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、解除点Ｂが作用点Ａに軸方向において近接して配置されるように、解除リブ２５１は、ピックアップアーム２５の受け部２５２の近傍に配置されている。なお、本実施の形態における近傍とは、５０ｍｍよりも近く配置されていることを指し、好ましくは３０ｍｍよりも近く配置されていることを指す。そして、解除リブ２５１は、受け部２５２とピックアップローラ２１との間に配置されている。なお、解除リブ２５１及び受け部２５２は、互いに一部又は全部が軸方向において重なるように配置されてもよい。
【００３３】
［サイド規制部材及び上昇機構の配置］
ところで、手差しトレイ３０には、図５に示すように、積載されたシートの、シート給送方向に直交する幅方向の両端部の位置を規制する一対のサイド規制部材３１ａ，３１ｂ（規制部材）が設けられている。サイド規制部材３１ａ，３１ｂは、シートの中心線Ｃを中心に幅方向に所定の範囲で移動可能に構成されており、互いに連動して逆方向に移動する。一対のサイド規制部材３１ａ，３１ｂの開き幅は、給送可能なシートの最大幅及び最小幅に設定されており、本実施の形態では１００ｍｍ〜３３０ｍｍに設定されている。
【００３４】
手差しトレイ３０は、図６に示すように、回動軸３０ａを中心に装置本体９０に回動可能に支持されており、垂直状態（図６の実線で示す位置）でトレイストッパ３２により保持される。このとき、手差しトレイ３０と共にサイド規制部材３１ａ，３１ｂも装置本体９０内に収納されるため、サイド規制部材３１ａ，３１ｂの移動軌跡の分だけ収納スペースが必要となる。
【００３５】
即ち、図７に示すように、サイド規制部材３１ａ，３１ｂの収納スペースＰは、サイド規制部材３１ａ、３１ｂがどの開き幅に位置していても収納できるように、サイド規制部材３１ａ，３１ｂの移動可能領域Ｄ，Ｅの幅においてスペースを空ける必要がある。
【００３６】
本実施の形態のピックアップローラ２１、ピックアップアーム２５、ねじりコイルバネ２７及び上昇機構３等は、トレイ収納時にサイド規制部材３１ａ，３１ｂの最小開き幅Ｘｍｉｎより内側に当たる領域Ｔに配置されている。このため、手差し給送装置２及びプリンタ１００をコンパクトに構成することができる。
【００３７】
また、ソレノイド２８のプランジャ２８ａが、フィードローラ軸２９の軸方向と平行に移動するようにソレノイド２８を配置しているため、手差し給送装置２をコンパクトに構成することができる。
【００３８】
なお、ピックアップローラ２１、フィードローラ２２及びリタードローラ２３は、ローラに限らず、例えばベルト等の回転体から構成してもよい。また、ソレノイド２８に代えて、油圧アクチュエータやサーボモータ等の他のアクチュエータを適用してもよい。
【００３９】
また、本発明は、手差し給送装置２に限らず、カセット給送部６０にも適用することができる。
【００４０】
＜第２の実施の形態＞
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、第１の実施の形態のねじりコイルバネに代えて圧縮バネを適用して構成したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
【００４１】
［手差し給送装置］
手差し給送装置２Ａ（シート給送装置）は、図８に示すように、ピックアップローラ２１を昇降可能に保持するピックアップアーム２５Ａを有しており、ピックアップアーム２５Ａには、上方に突出する受け部２５ａ（第１受け部）が形成されている。そして、不図示の給送フレームと受け部２５ａとの間には、圧縮バネ３３（付勢手段）が縮設されており、圧縮バネ３３は、ピックアップローラ２１をシートに当接する当接位置に位置するように付勢している。
【００４２】
そして、ピックアップアーム２５Ａは、第１の実施の形態と同様に、ソレノイド２８が通電することで、解除リブ２５１が回動し、フィードローラ軸２９を中心に上方に回動する。ピックアップアーム２５Ａが上方に回動することで、ピックアップローラ２１は、シートＳから離間する離間位置に位置する。
【００４３】
［作用点及び解除点の位置］
ここで、ピックアップアーム２５Ａが圧縮バネ３３から付勢力を受ける受け部２５ａの作用点Ａと、解除リブ２５１が上昇機構３から力を受ける解除点Ｂと、の位置関係について説明する。
【００４４】
本実施の形態においても、図９に示すように、解除点Ｂは、フィードローラ軸２９の軸方向（スラスト方向）において、作用点Ａの近傍に配置されている。このように作用点Ａ及び解除点Ｂを軸方向にいて近接させることで、上昇機構３が解除リブ２５１を引く力と圧縮バネ３３がピックアップアーム２５Ａを付勢する力によって発生するピックアップアーム２５Ａの撓みを減少することができる。そのため、ピックアップローラ２１を離間位置で精度良く位置決めすることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、解除点Ｂが作用点Ａに軸方向において近接して配置されるように、解除リブ２５１は、ピックアップアーム２５Ａの受け部２５ａの近傍に配置されている。なお、本実施の形態における近傍とは、５０ｍｍよりも近く配置されていることを指し、好ましくは３０ｍｍよりも近く配置されていることを指す。そして、解除リブ２５１は、受け部２５ａとピックアップローラ２１との間に配置されている。なお、解除リブ２５１及び受け部２５ａは、互いに一部又は全部が軸方向において重なるように配置されてもよい。
【００４６】
＜第３の実施の形態＞
次いで、本発明の第３の実施の形態について説明するが、第３の実施の形態は、第１の実施の形態の上昇機構を別構成で構成したものである。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
【００４７】
上昇機構３Ｂ（移動手段）は、図１０に示すように、アクチュエータであるソレノイド１２８から構成され、ピックアップローラ２１の上方に配置されている。ソレノイド１２８は、シート給送方向に沿った方向に直動運動するプランジャ１２８ａを有しており、プランジャ１２８ａは、ピックアップアーム２５の解除リブ２５１に直接固定されている。シート給送方向に沿った方向とは、シート給送方向のみならず、シート給送方向に対して±２０度程度ずれた方向も含む。
【００４８】
ソレノイド１２８が通電すると、プランジャ１２８ａが引っ込んで解除リブ２５１が回動し、ピックアップアーム２５は、フィードローラ軸２９を中心に上方に回動する。ピックアップアーム２５が上方に回動することで、ピックアップローラ２１は、シートＳから離間する離間位置に位置する。
【００４９】
逆に、ソレノイド１２８の通電が停止すると、プランジャ１２８ａが突出し、解除リブ２５１がねじりコイルバネ２７によって元の位置に戻り、ピックアップローラ２１は、シートＳに当接する当接位置に下降する。
【符号の説明】
【００５０】
１：画像形成部／２，２Ａ：シート給送装置（手差し給送装置）／３，３Ｂ：移動手段（上昇機構）／２１：給送回転体（ピックアップローラ）／２２：搬送回転体（フィードローラ）／２３：分離回転体（リタードローラ）／２５，２５Ａ：保持手段（ピックアップアーム）／２５ａ，２５２：第１受け部（受け部）／２７，３３：付勢手段（ねじりコイルバネ、圧縮バネ）／２８，１２８：アクチュエータ、ソレノイド／２８ａ，１２８ａ：プランジャ／２９：搬送回転体軸（フィードローラ軸）／３０：積載手段（手差しトレイ）／３１ａ，３１ｂ：一対の規制部材（一対のサイド規制部材）／１００：画像形成装置（プリンタ）／２５１：第２受け部（解除リブ）／２８２：リンク機構（解除アーム）
【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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