(57)【要約】【課題】感光体に当接するクリーニングブレードの「めくり」を防止する。【解決手段】カラー画像形成装置２は、感光体ドラム６と、感光体ドラム上に静電潜像を形成する潜像形成手段８、１０と、静電潜像を一成分現像剤である各色のトナーで現像して各色のトナー画像を順次形成する現像ユニット１２と、前記トナー画像を中間転写ベルト１８に順次重ねて一次転写する一次転写ローラ１４と、前記重ねられたトナー画像を用紙Ｓに二次転写する二次転写ローラ３４と、前記トナー画像を中間転写ベルトに一次転写後に感光体ドラム上に残留するトナーを除去するために、感光体ドラム表面に当接するクリーニングブレード２０とを備える。感光体ドラムの空回転時に、感光体ドラム上にパッチ画像を形成するとともに、一次転写ローラへの電圧印加をオフに設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に回転可能な像担持体と、
像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像を一成分現像剤である各色のトナーで現像して各色のトナー画像を順次形成する現像手段と、
前記トナー画像を中間転写体に順次重ねて一次転写する一次転写手段と、
前記重ねられたトナー画像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記トナー画像を中間転写体に一次転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するために、像担持体表面に当接するクリーニングブレードとを備えたカラー画像形成装置において、
像担持体の空回転時に、像担持体上にパッチ画像を形成するとともに、一次転写手段への電圧印加を停止することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記クリーニングブレードは、像担持体の長手方向に関する有効画像領域の略全体に当接するとともに、前記パッチ画像は、前記有効画像領域の略全体に形成される帯状の画像であることを特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。
【請求項３】
所定の方向に回転可能な複数の像担持体と、
各像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
各像担持体上の静電潜像を一成分現像剤である各色のトナーで現像して各色のトナー画像を形成する現像手段と、
各像担持体上の前記トナー画像を中間転写体に順次重ねて一次転写するために、各像担持体に対応して設けられた複数の一次転写手段と、
前記重ねられたトナー画像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記トナー画像を中間転写体に一次転写後に各像担持体上に残留するトナーを除去するために、該像担持体表面に当接するクリーニングブレードとを備えたカラー画像形成装置において、
各像担持体の空回転時に、潜像形成手段および現像手段を駆動して該像担持体上にパッチ画像を形成するとともに、該像担持体に対応する一次転写手段への電圧印加を停止することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
所定の方向に回転可能な複数の像担持体と、
各像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
各像担持体上の静電潜像を一成分現像剤である各色のトナーで現像して各色のトナー画像を形成する現像手段と、
各像担持体上の前記トナー画像を記録媒体に順次重ねて転写するために、各像担持体に対応して設けられた複数の転写手段と、
前記トナー画像を記録媒体に転写後に各像担持体上に残留するトナーを除去するために、該像担持体表面に当接するクリーニングブレードとを備えたカラー画像形成装置において、
各像担持体の空回転時に、潜像形成手段および現像手段を駆動して該像担持体上にパッチ画像を形成するとともに、該像担持体に対応する転写手段への電圧印加を停止することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】
像担持体上に一成分現像剤である各色のトナーを用いて各色のトナー画像を形成し、これらトナー画像を一次転写手段により中間転写体に順次重ねて一次転写し、続いて、重ねられたトナー画像を記録媒体に二次転写するカラー画像形成方法において、
所定のタイミングで、像担持体上にパッチ画像を形成するとともに、一次転写手段への電圧印加を停止することを特徴とするカラー画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置および方法に関し、詳しくは、一成分現像剤を用いた電子写真方式によるカラー画像形成装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転駆動される現像ラックにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーをそれぞれ収容した複数の現像器を装着したロータリ式の現像ユニットを備え、現像ラックを例えば９０°ずつ回転させることで各現像器を感光体に対向させ、感光体上に形成された各色の静電潜像を現像し、続いて、感光体上に形成したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー画像を、一次転写ローラによって感光体に圧接させた中間転写ベルトに順次重ねて一次転写した後、中間転写ベルトと中間転写ベルトに圧接する二次転写ローラとの間を通過する用紙にカラートナー画像を二次転写してカラー画像を得るようにしたカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
前述の画像形成装置は、通常、中間転写ベルトに一次転写されなかった残留トナーを感光体から除去するクリーニング装置を備えている。このようなクリーニング装置のうち、感光体にクリーニングブレードを当接させ、回転中の感光体から残留トナーを掻き取る構成を採用したものが知られている。この場合、トナーに潤滑剤を含ませることにより、ブレードで掻き取られずにブレード先端に溜まるトナーの作用によりブレードの「めくれ」や「びびり」などが防止できることがわかっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の構成を有するカラー画像形成装置において、感光体は中間転写ベルトに圧接されており、したがって、感光体から最初に現像する色のトナー画像を中間転写ベルトに一次転写する前や、最後に現像する色のトナー画像を一次転写した後など、中間転写ベルトの駆動中は、中間転写ベルトと同じ周速度で感光体を空回転させることになる。このような感光体の空回転が繰り返されると、ブレード先端に溜まっているトナーの量が次第に減り、その結果、「めくれ」などの不具合が発生する場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、前述の不具合を解消することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係るカラー画像形成装置の第１の態様は、
所定の方向に回転可能な像担持体と、
像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記静電潜像を一成分現像剤である各色のトナーで現像して各色のトナー画像を順次形成する現像手段と、
前記トナー画像を中間転写体に順次重ねて一次転写する一次転写手段と、
前記重ねられたトナー画像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記トナー画像を中間転写体に一次転写後に像担持体上に残留するトナーを除去するために、像担持体表面に当接するクリーニングブレードとを備えたカラー画像形成装置において、
像担持体の空回転時に、像担持体上にパッチ画像を形成するとともに、一次転写手段への電圧印加を停止することを特徴とする。
【０００７】
好適には、前記クリーニングブレードは、像担持体の長手方向に関する有効画像領域の略全体に当接するとともに、前記パッチ画像は、前記有効画像領域の略全体に形成される帯状の画像である。
【０００８】
本発明に係るカラー画像形成装置の第２の態様は、
所定の方向に回転可能な複数の像担持体と、
各像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
各像担持体上の静電潜像を一成分現像剤である各色のトナーで現像して各色のトナー画像を形成する現像手段と、
各像担持体上の前記トナー画像を中間転写体に順次重ねて一次転写するために、各像担持体に対応して設けられた複数の一次転写手段と、
前記重ねられたトナー画像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記トナー画像を中間転写体に一次転写後に各像担持体上に残留するトナーを除去するために、該像担持体表面に当接するクリーニングブレードとを備えたカラー画像形成装置において、
各像担持体の空回転時に、潜像形成手段および現像手段を駆動して該像担持体上にパッチ画像を形成するとともに、該像担持体に対応する一次転写手段への電圧印加を停止することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るカラー画像形成装置の第３の態様は、
所定の方向に回転可能な複数の像担持体と、
各像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
各像担持体上の静電潜像を一成分現像剤である各色のトナーで現像して各色のトナー画像を形成する現像手段と、
各像担持体上の前記トナー画像を記録媒体に順次重ねて転写するために、各像担持体に対応して設けられた複数の転写手段と、
前記トナー画像を記録媒体に転写後に各像担持体上に残留するトナーを除去するために、該像担持体表面に当接するクリーニングブレードとを備えたカラー画像形成装置において、
各像担持体の空回転時に、潜像形成手段および現像手段を駆動して該像担持体上にパッチ画像を形成するとともに、該像担持体に対応する転写手段への電圧印加を停止することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るカラー画像形成方法は、
像担持体上に一成分現像剤である各色のトナーを用いて各色のトナー画像を形成し、これらトナー画像を一次転写手段により中間転写体に順次重ねて一次転写し、続いて、重ねられたトナー画像を記録媒体に二次転写するカラー画像形成方法において、
所定のタイミングで、像担持体上にパッチ画像を形成するとともに、一次転写手段への電圧印加を停止することを特徴とする。
【００１１】
所定のタイミングとは、像担持体の空回転時である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。以下では、本発明をフルカラーレーザプリンタ（以下、プリンタという。）に適用した例を説明する。
【００１３】
図１において、全体を符号２で示すプリンタは、像担持体として、その内部のほぼ中央部に、図示しないモータにより矢印Ａ方向に回転駆動される感光体ドラム６を備えている。感光体ドラム６の周囲にはその回転方向Ａに沿って、感光体ドラム６表面を一様に帯電させる帯電装置（図の例ではコロナチャージャ）８と、感光体ドラム６上に各色ごとの静電潜像を順次形成するためのプリントヘッド部１０と、各色のトナーを感光体ドラム６に順次供給し、これにより静電潜像を顕像化する現像ユニット１２と、一次転写ローラ１４と、クリーナ１６とが順次配設されている。
【００１４】
一次転写ローラ１４は、感光体ドラム６に付着したトナーを無端状の中間転写ベルト１８に転写するためのもので、図示しないバイアス電源より所定のバイアス電圧が適宜印加されるようになっている。一次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１８を介して感光体ドラム６に圧接している。
【００１５】
クリーナ１６は、感光体ドラム６の長手方向に関する有効画像領域の略全体にわたって感光体ドラム６の表面に当接するブレード２０を備えており、転写後に感光体ドラム６上に残留するトナーを掻き落とすようになっている。
【００１６】
プリントヘッド部１０は、画像情報に応じて選択的に感光体ドラム６にレーザ光を照射する。詳しくは、外部装置（例えばパソコン）からプリンタ２の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力されると、画像信号処理部で画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路（図示せず）に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、プリントヘッド部１０を制御して感光体ドラム６の露光を行う。
【００１７】
現像ユニット１２は、一成分現像剤であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収容した４つの現像器２１（２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ）を図中反時計回り方向に９０°ずつずらして現像ラック２２に順次取り付けたもので、軸２４を中心に反時計回り方向に回転可能となっている。トナーには潤滑剤として例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸ストロンチウムなどが含まれている。現像ユニット１２は、感光体ドラム６上に各色の静電潜像が形成されるごとに、対応する現像器２１の現像ローラ２６が感光体ドラム６に近接または接触する現像位置に移動するように回転する。現像ローラ２６は、図示しないバイアス電源より所定のバイアス電圧が適宜印加されるようになっている。
【００１８】
中間転写ベルト１８は、３つのローラ２８、３０、３２の外周部に支持されて矢印Ｂ方向に回転駆動されるようになっている。ローラ２８は中間転写ベルト１８に張力を与えるテンションローラである。ローラ３２は図示しない駆動モータに連結され、このローラ３２の回転に伴い、ローラ２８、３０が従動回転するようになっている。なお、中間転写ベルト１８の回転方向Ｂに関して一次転写ローラ１４の直ぐ上流側に位置するローラ３３は、中間転写ベルト１８を感光体ドラム６側に押圧し、これにより中間転写ベルト１８が感光体ドラム６に密着した状態で感光体ドラム６と一次転写ローラ１４との間に搬送されるのを保証するためのものである。
【００１９】
中間転写ベルト１８のローラ３２で支持された部分には、二次転写ローラ３４が圧接されている。二次転写ローラ３４は、図示しないバイアス電源より所定のバイアス電圧が印加されるようにしてあり、二次転写ローラ３４と中間転写ベルト１８とのニップ部が、二次転写領域３６になっている。
【００２０】
中間転写ベルト１８のローラ３０で支持された部分には、中間転写ベルト１８上の残留トナーを掻き取るためのブレード３７が圧接されている。ブレード３７及び二次転写ローラ３４は中間転写ベルト１８に対して接離可能に構成されている。
【００２１】
プリンタ２の下部には、給紙カセット３８が着脱可能に配置されている。給紙カセット３８内に積載収容された用紙Ｓは、給紙ローラ４０の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路４２に送り出されることになる。
【００２２】
搬送路４２は、給紙カセット３８から、搬送ローラ対４４のニップ部、タイミングローラ対４６のニップ部、二次転写領域３６、定着ローラ４７および排紙ローラ対４８のニップ部を通って、プリンタ２の上面に設けた排紙部５０まで延びている。
【００２３】
次に、プリンタ２のプリント動作（画像形成動作）について説明する。
【００２４】
プリント動作の開始に際し、二次転写ローラ３４およびクリーニングブレード３７は中間転写ベルト１８から離間している。プリント動作が開始されると、感光体ドラム６が矢印Ａ方向、中間転写ベルト１８が矢印Ｂ方向に同じ周速度で回転駆動され、感光体ドラム６表面は帯電装置８によって一様に帯電される。
【００２５】
続いて、現像ユニット１２が回転し現像器２１Ｙが現像位置に移動した後、プリンタヘッド部１０によって露光が行われ、感光体ドラム６上にイエロートナー画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器２１Ｙで現像され、現像されたイエロートナー画像は、一次転写ローラ１４の作用によって中間転写ベルト１８上に一次転写される。次に、現像器２１Ｍが現像位置に移動し、マゼンタトナー画像に関する露光、現像、一次転写が行われる。続いて、現像器２１Ｃが現像位置に移動し、シアントナー画像に関する露光、現像、一次転写が行われる。その後、現像器２１Ｋが現像位置に移動し、ブラックトナー画像に関する露光、現像、一次転写が行われる。このようにして、各色のトナー画像は、矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト１８上に順次重ね合わせて一次転写される。
【００２６】
ブラックの一次転写が終了すると同時に、二次転写ローラ３４及びクリーニングブレード３７が中間転写ベルト１８に圧接する。続いて、中間転写ベルト１８上に形成された重ね合わせトナー画像は、中間転写ベルト１８の移動にしたがって二次転写領域３６に達する。この二次転写領域３６において、重ね合わせトナー画像は、二次転写ローラ３４の作用により、給紙カセット３８から搬送路４２に送り出されてタイミングローラ対４６により供給された用紙Ｓに一括して二次転写される。二次転写が終了すると、二次転写ローラ３４は中間転写ベルト１８から離間する。また、二次転写後に中間転写ベルト１８上に残留するトナーは、ブレード３７により除去される。
【００２７】
トナー画像が二次転写された用紙Ｓは、搬送路４２を通って定着ローラ４７に送られ、そこでトナー画像が用紙Ｓに定着される。そして、用紙Ｓは排紙ローラ４８を介して排紙部５０に排出される。
【００２８】
本実施形態では、感光体ドラム６が空回転する際に、プリント動作と同様に帯電装置８、プリントヘッド部１０（これらは、静電潜像形成手段を構成する。）、および現像ユニット１２を駆動して、感光体ドラム６上にトナー画像（以下、パッチ画像という。）を形成する。このとき、一次転写ローラ１４への電圧印加を停止する。その結果、感光体ドラム６上のパッチ画像は、一次転写領域を通過してクリーニングブレード２０との当接位置に到達できる。したがって、感光体ドラム６の空回転が繰り返されても、クリーニングブレード２０の先端と感光体ドラム６表面との間に十分な量のトナーが溜まり、トナーに含まれる潤滑剤の作用によりブレード２０の「めくれ」などの不具合を防止できる。好適には、パッチ画像は、感光体ドラム６の長手方向に関する有効画像領域の略全体（すなわち、ブレード２０に当接する領域）にわたる帯状の画像である。帯パッチ画像は、その幅（感光体ドラム６の回転方向Ａに関する長さ）が少なくとも１ｍｍ以上で、各空回転期間において少なくとも２本以上、略等しい時間間隔で形成するのが好ましい。
【００２９】
感光体ドラム６が空回転する期間には、プリント動作開始後において、感光体ドラム６からイエロートナー画像を中間転写ベルト１８に一次転写する前、ブラックのトナー画像を一次転写した後、中間転写ベルト１８上に既に１次転写されているトナー画像上に別のトナー画像を重ね合わせるために中間転写ベルト１８を空回転する間、プリンタ２の電源投入後に感光体ドラム６が回転を開始しウォーミングアップからプリントを開始するまでの期間、連続してプリントを行なう場合に前のプリントを終了してから次のプリントを行なうまでの期間、プリンタ２の所定の後動作を実行させるためにプリント動作終了後もしばらくの間メインモータの駆動を継続させ感光体ドラム６を後回転させる期間などが含まれる。
【００３０】
図２〜４は、プリンタ２の各デバイスのオン・オフのタイミングの例であり、図２はカラー画像を形成する場合、図３は、モノクロ画像を形成する場合、図４はモノクロ画像を両面に形成する場合を示す。
【００３１】
図２において、時刻Ｔ１で中間転写ベルト１８および感光体ドラム６の駆動を開始する。期間Ｔ１〜Ｔ２の前回転期間で、帯パッチ画像を形成するために、プリントヘッド部１０の駆動、および、現像器２１Ｋを現像位置に配置した状態で現像ローラ２６のバイアス電圧印加を適宜オン・オフする。期間Ｔ１〜Ｔ２では、一次転写ローラ１４のバイアス電圧印加はオフにする。期間Ｔ２〜Ｔ３では、一次転写のために、プリントヘッド部１０の駆動、および、現像器２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋを順次現像位置に配置した状態で各現像器の現像ローラ２６のバイアス電圧印加を適宜オン・オフする。期間Ｔ２〜Ｔ３では、一次転写ローラ１４のバイアス電圧印加はオンにする。期間Ｔ３〜Ｔ４の後回転期間で、帯パッチ画像を形成するために、プリントヘッド部１０の駆動、および、現像器２１Ｙを現像位置に配置した状態で現像ローラ２６のバイアス電圧印加を適宜オン・オフする。期間Ｔ３〜Ｔ４では、一次転写ローラ１４のバイアス電圧印加はオフにする。時刻Ｔ４で中間転写ベルト１８および感光体ドラム６の駆動を終了する。
【００３２】
なお、図２の例では、前回転期間および後回転期間ではそれぞれブラックおよびイエロートナーを用いてパッチ画像を形成したが、どの色のトナーでパッチ画像を形成するかは現像ユニット１２の構成に応じて適宜決めればよい。パッチ画像を形成することにより現像器２１内のトナーは減少するので、４種類のトナーを、パッチ画像形成用にできる限り均等に消費するようにしてもよい。
【００３３】
図３において、図２の例と同様のタイミングで各デバイスのオン・オフ制御が行われる。但し、モノクロ画像を形成するので、一次転写期間（期間Ｔ２〜Ｔ３）では、現像器２１Ｋのみが用いられ、該現像器を現像位置に配置した状態で、現像器２１Ｋの現像ローラ２６のバイアス電圧印加を適宜オン・オフする。さらに、前回転期間（期間Ｔ１〜Ｔ２）および後回転期間（期間Ｔ３〜Ｔ４）では、現像器２１Ｋのみが用いられ、ブラックトナーを用いてパッチ画像を形成する。
【００３４】
図４において、前回転期間（期間Ｔ１〜Ｔ２）および用紙表面に画像を形成するための一次転写期間（期間Ｔ２〜Ｔ３）では、図３の例と同様のタイミングで各デバイスのオン・オフ制御が行われる。期間Ｔ３〜Ｔ４は、図１を参照して、用紙Ｓを不図示の反転通路を介して用紙Ｓの裏面が二次転写領域３６のローラ３２に対向するように搬送する期間であり、中間転写ベルト１８および感光体ドラム６は空回転している。この期間では、パッチ画像を形成するために、プリントヘッド部１０の駆動、および、現像器２１Ｋの現像ローラ２６のバイアス電圧印加を適宜オン・オフする。期間Ｔ３〜Ｔ４では、一次転写ローラ１４のバイアス電圧印加はオフにする。期間Ｔ４〜Ｔ５で、期間Ｔ２〜Ｔ３と同様のタイミングで各デバイスのオン・オフ制御を行い、これにより用紙裏面に画像を形成するための一次転写を行う。期間Ｔ５〜Ｔ６の後回転期間では、図３の例と同様のタイミングで各デバイスのオン・オフ制御が行われる。
【００３５】
以上の説明は、本発明の一実施形態に係るもので、本発明はこれに限らず種々改変可能である。例えば、前記実施形態では、像担持体として感光体ドラム６を用いたが、感光ベルトでもよい。また、一次転写手段としてローラ１４を用いたが、ベルト、ブラシ、コロナチャージャ、フィルムなどでもよい。
【００３６】
本発明は、複数の感光体と中間転写ベルトとを対向させ、各感光体上に形成した各色のトナー画像を中間転写ベルトに順次重ねて一次転写した後、中間転写ベルトと中間転写ベルトに圧接する二次転写ローラとの間を通過する用紙にカラートナー画像を二次転写するタンデム式カラー画像形成装置に適用可能である。すなわち、各感光体の空回転時に該感光体上にパッチ画像を形成するとともに、中間転写ベルトを挟んで各感光体の反対側に位置する一次転写手段への電圧印加をオフに設定する。この結果、各感光体に当接するクリーニングブレードの「めくれ」などの不具合を防止できる。
【００３７】
本発明はさらに、中間転写ベルトと同様の構成を有する用紙搬送ベルト上を搬送される用紙に直接カラートナー画像を順次転写するタンデム式のカラー画像形成装置にも適用できる。すなわち、複数の感光体と用紙搬送ベルトとを対向させ、各感光体上に形成した各色のトナー画像を用紙搬送ベルト上を搬送される用紙に順次重ねて転写するカラー画像形成装置において、各感光体の空回転時に該感光体上にパッチ画像を形成するとともに、用紙搬送ベルトを挟んで各感光体の反対側に位置する転写手段への電圧印加をオフに設定する。
【００３８】
加えて、感光体からトナー画像が転写される中間転写体はベルトに限らない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、感光体の空回転時に感光体表面にパッチ画像を形成することで、感光体に当接するクリーニングブレードの「めくれ」や「びびり」などの不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】フルカラープリント時のタイミングチャート。
【図３】片面モノクロプリント時のタイミングチャート。
【図４】両面モノクロプリント時のタイミングチャート。
【符号の説明】
２：カラー画像形成装置、８：帯電装置、１０：プリントヘッド部、１２：現像ユニット、１４：一次転写ローラ、１８：中間転写ベルト、２１：現像器、２６：現像ローラ、３４：二次転写ローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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