(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を保持する複数の像保持体に対向して設けられ且つ記録材を搬送しながら当該記録材上に像保持体上のトナー像を転写するベルト転写装置であって、
複数の張架部材に張架されて循環し且つ外周面の一部にて記録材を静電吸着搬送する１０１０Ω／□以上１０１４Ω／□以下の表面抵抗率を有する無端状ベルト部材と、
このベルト部材の記録材搬送面に対応する内周面側に設けられ且つ記録材搬送面上の記録材にトナー像を転写する複数の転写部材と、
少なくともベルト部材内の転写部材間に設けられ、ベルト部材の記録材搬送面の帯電電荷を記録材吸着可能レベル以上に保持する電荷保持部材と、を備え、
前記電荷保持部材は、誘電体にて構成され、記録材搬送方向上流側の転写部材から下流側の転写部材に向かってベルト部材の裏面側に沿って延びる電荷保持面を有し、ベルト部材の記録材搬送面の帯電電荷により前記電荷保持面に誘導電荷が静電誘導される程度にベルト部材の内周面に対向して前記電荷保持面を、前記ベルト部材との近接距離が３ｍｍ以下になるように近接配置するようにしたことを特徴とするベルト転写装置。
【請求項２】
請求項１記載のベルト転写装置において、
前記電荷保持部材は、記録材搬送方向上流側の転写部材直後のベルト部材の内周面に沿って延びるように設けられることを特徴とするベルト転写装置。
【請求項３】
請求項１記載のベルト転写装置において、
前記電荷保持部材は、電気的にフロート状態で設けられることを特徴とするベルト転写装置。
【請求項４】
請求項１記載のベルト転写装置において、
少なくとも前記転写部材を支持する合成樹脂製の支持枠体が前記ベルト部材の内周面側に設けられ、前記電荷保持部材は、この支持枠体の一部で構成されていることを特徴とするベルト転写装置。
【請求項５】
請求項１記載のベルト転写装置において、
記録材搬送方向最下流側に位置する転写部材の下流側に隣り合う位置には、前記電荷保持部材を配置することなく張架部材を設けたことを特徴とするベルト転写装置。
【請求項６】
請求項１記載のベルト転写装置において、
前記電荷保持部材は、転写部材間の記録材搬送方向上流側部位に配置したことを特徴とするベルト転写装置。
【請求項７】
請求項１記載のベルト転写装置において、
前記ベルト部材は、２個の張架部材にて張架されていることを特徴とするベルト転写装置。
【請求項８】
請求項７記載のベルト転写装置において、
前記２個の張架部材のうち、少なくとも一方は接地されていることを特徴とするベルト転写装置。
【請求項９】
請求項７記載のベルト転写装置において、
前記２個の張架部材のうち記録材搬送方向最下流側の張架部材は外径２０ｍｍ以下のロール状部材にて構成されていることを特徴とするベルト転写装置。
【請求項１０】
回転可能に設けられ且つトナー像を保持する複数の像保持体と、
これらの像保持体に対向して配置される請求項１乃至９のいずれかに記載のベルト転写装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、
前記複数の像保持体の回転速度が前記ベルト部材の循環速度より大きく設定されている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、ベルト転写装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式等の画像形成装置のうち、記録材を搬送ベルトに吸着させて搬送するタイプの装置では、高抵抗の搬送ベルトを使用し、記録材への転写後に搬送ベルトから記録材を剥離し易くするため、あるいは、搬送ベルトでの不要な電荷蓄積を防ぐために、搬送ベルト自体の蓄積電荷を減衰させるように、転写後部位や剥離部位に除電手段を設けたものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特許文献１には、隣り合う感光体間の少なくとも１箇所にて、搬送ベルトの片側あるいは両側から除電を行う方式が開示されている。また、特許文献２には、転写手段の下流側にて除電を行う方式が開示されている。
【０００３】
一方、記録材を搬送する搬送ベルトではなく、トナー像を一旦保持した後、記録材に転写するようにした中間転写ベルトを使用した装置では、中間転写ベルトでの電荷減衰を抑制する技術が開示されている（例えば特許文献３〜５参照）。
特許文献３には、中間転写ベルトに対し、一次転写ローラの前後の中間転写ベルト裏面側にリーク防止ローラを接触させて、電源によるバイアス印加により中間転写ベルトの電荷減衰を抑えるようにした技術が開示されている。また、特許文献４には、一次転写器の前後で中間転写ベルトに接触するローラを設け、これらのローラを抵抗を介して接地するようにして、直接接地するものに比べ、ローラでの電荷減衰が小さくなるようにした技術が開示されている。更に、特許文献５には、一次転写後の中間転写ベルト裏面に接する接触部材に、ベルト裏面の帯電電位を保持する電位保持手段を設けたり、ベルトの電荷の除電を防止する除電防止手段を設けることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−９６９６６号公報（実施例、図１）
【特許文献２】特開２００１−３３１０１４号公報（発明の実施の形態、図３）
【特許文献３】特開平５−３４１６６９号公報（実施例、図１）
【特許文献４】特開平３−１９２２８１号公報（実施例、第１図）
【特許文献５】特開２０００−２９８４０８号公報（発明の実施の形態、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の技術的課題は、ベルト部材による記録材搬送を行うに際し、転写後のベルト部材での放電電荷を抑制することで、除電手段を用いることなく、ベルト部材での記録材の搬送性及び剥離性の相反する性能を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本件請求項１に係る発明は、トナー像を保持する複数の像保持体に対向して設けられ且つ記録材を搬送しながら当該記録材上に像保持体上のトナー像を転写するベルト転写装置であって、複数の張架部材に張架されて循環し且つ外周面の一部にて記録材を静電吸着搬送する１０１０Ω／□以上１０１４Ω／□以下の表面抵抗率を有する無端状ベルト部材と、このベルト部材の記録材搬送面に対応する内周面側に設けられ且つ記録材搬送面上の記録材にトナー像を転写する複数の転写部材と、少なくともベルト部材内の転写部材間に設けられ、ベルト部材の記録材搬送面の帯電電荷を記録材吸着可能レベル以上に保持する電荷保持部材と、を備え、前記電荷保持部材は、誘電体にて構成され、記録材搬送方向上流側の転写部材から下流側の転写部材に向かってベルト部材の裏面側に沿って延びる電荷保持面を有し、ベルト部材の記録材搬送面の帯電電荷により前記電荷保持面に誘導電荷が静電誘導される程度にベルト部材の内周面に対向して前記電荷保持面を、前記ベルト部材との近接距離が３ｍｍ以下になるように近接配置するようにしたベルト転写装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係るベルト転写装置において、前記電荷保持部材は、記録材搬送方向上流側の転写部材直後のベルト部材の内周面に沿って延びるように設けられるベルト転写装置である。
請求項３に係る発明は、請求項１に係るベルト転写装置において、前記電荷保持部材は、電気的にフロート状態で設けられるベルト転写装置である。
請求項４に係る発明は、請求項１に係るベルト転写装置において、少なくとも前記転写部材を支持する合成樹脂製の支持枠体が前記ベルト部材の内周面側に設けられ、前記電荷保持部材は、この支持枠体の一部で構成されているベルト転写装置である。
請求項５に係る発明は、請求項１に係るベルト転写装置において、記録材搬送方向最下流側に位置する転写部材の下流側に隣り合う位置には、前記電荷保持部材を配置することなく張架部材を設けたベルト転写装置である。
請求項６に係る発明は、請求項１に係るベルト転写装置において、前記電荷保持部材は、転写部材間の記録材搬送方向上流側部位に配置したベルト転写装置である。
【０００８】
請求項７に係る発明は、請求項１に係るベルト転写装置において、前記ベルト部材は、２個の張架部材にて張架されているベルト転写装置である。
請求項８に係る発明は、請求項７に係るベルト転写装置において、前記２個の張架部材のうち、少なくとも一方は接地されているベルト転写装置である。
請求項９に係る発明は、請求項７に係るベルト転写装置において、前記２個の張架部材のうち記録材搬送方向最下流側の張架部材は外径２０ｍｍ以下のロール状部材にて構成されているベルト転写装置である。
【０００９】
請求項１０に係る発明は、回転可能に設けられ且つトナー像を保持する複数の像保持体と、これらの像保持体に対向して配置される請求項１乃至９のいずれかに記載のベルト転写装置とを備える画像形成装置である。
請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る画像形成装置において、前記複数の像保持体の回転速度が前記ベルト部材の循環速度より大きく設定されている画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、ベルト部材による記録材搬送を行うに際し、転写後のベルト部材での放電電荷が抑制されてベルト部材の放電時定数τを大きく保つことができ、除電手段を用いることなく、ベルト部材での記録材の搬送性及び剥離性の相反する性能を確保できる。特に、本発明によれば、電荷保持部材によるベルト部材の電荷による誘導電荷が効果的に生成され、ベルト部材での放電電荷が効果的に抑制されるようになる。
請求項２に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、転写後のベルト部材の電荷保持を早期に行うことで、ベルト部材からの電荷減衰量を小さく抑えることができ、記録材に対する吸着力を向上させることができるようになる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、安定した誘導電荷の生成がなされる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、支持枠体の一部で構成することで、電荷保持部材として別部材を用いることがなく、装置構成の簡略化や部材減を図ることができる。
請求項５に係る発明によれば、電荷保持部材を設けないことで、設けた場合に比べ、ベルト部材の電荷減衰がより一層早くなされるようになり、ベルト部材での記録材の吸着性が早く損なわれる分、ベルト部材からの記録材の剥離が容易になる。
請求項６に係る発明によれば、転写部材間の下流側に電荷保持部材を設けないことで、ベルト部材での電荷保持効果を減らすことができ、転写部材での転写条件を安定化させることができるようになる。
【００１１】
請求項７に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、ベルト転写装置自体の構成が小型簡略化されるようになる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、ベルト部材の電荷蓄積を安定化させることができ、ベルト部材による記録材の吸着性が維持され、記録材搬送性を安定化させることができるようになる。
請求項９に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、最下流側に設置された張架部材の曲率を大きくすることで、この部位でのベルト部材からの記録材剥離が容易になされるようになる。
請求項１０に係る発明によれば、ベルト部材による記録材搬送を行う場合の記録材の搬送性及び剥離性に対し良好な性能を確保することができ、カラーレジストレーションが良好な画像形成装置を提供できる。
請求項１１に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比して、画像形成装置においてベルト部材への吸着力が弱い記録材の種類や環境条件下においても、ベルト部材での記録材の吸着性を維持することができ、カラーレジストレーションを良好に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明が適用される実施の形態モデルの概要について説明する。
◎実施の形態モデルの概要
図１は本発明を具現化する実施の形態モデルに係るベルト転写装置の概要を示す。ここで、ベルト転写装置の代表的モデルの一つは、図１に示すように、トナー像を形成保持する複数の像保持体１（１ａ，１ｂ）に対向して設けられ且つ記録材２を搬送しながら当該記録材２上に像保持体１上のトナー像を転写するベルト転写装置であって、複数の張架部材４（４ａ，４ｂ）に張架されて循環し且つ外周面の一部にて記録材２を静電吸着搬送する１０１０Ω／□以上１０１４Ω／□以下の表面抵抗率を有する無端状ベルト部材３と、このベルト部材３の記録材搬送面に対応する内周面側に設けられ且つ記録材搬送面上の記録材２にトナー像を転写する複数の転写部材５（５ａ，５ｂ）と、少なくともベルト部材３内の転写部材５間に設けられ、ベルト部材３の記録材搬送面の帯電電荷を記録材吸着可能レベル以上に保持する電荷保持部材６と、を備え、電荷保持部材６は、誘電体にて構成され、記録材搬送方向上流側の転写部材５ａから下流側の転写部材５ｂに向かってベルト部材３の裏面側に沿って延びる電荷保持面を有し、ベルト部材３の記録材搬送面の帯電電荷により電荷保持面に誘導電荷が静電誘導される程度にベルト部材３の内周面に対向して電荷保持面を、ベルト部材３との近接距離が３ｍｍ以下になるように近接配置するようにしたものとなっている。
【００１３】
ここで、張架部材４としては、ロール状部材であってもよいし、ベルト状部材であってもよい。また、転写部材５としてはロール状部材であってもよいし、コロナ放電を利用する部材であってもよく、転写部材５の数量は、対応する像保持体１の数量と同数備えるようにすればよい。
そして、電荷保持部材６は、少なくとも転写部材５（５ａ，５ｂ）間の上流側に設けられていればよく、下流側に跨って設けられるようになっていても差し支えない。また、電荷保持部材６を最上流側の転写部材５ａの上流側や最下流側の転写部材５ｂの下流側に設けるようにしても差し支えないが、装置を小型化する観点からすれば、最上流側の転写部材５ａの上流側や最下流側の転写部材５ｂの下流側には設けないようにすることが好ましい。更に、電荷保持部材６の長さは特に限定されず、ベルト部材３の記録材搬送性が確保できる長さであればよく、通常、隣り合う転写部材５（５ａ，５ｂ）間の１／４以上の長さで形成される。
【００１４】
また、本実施の形態モデルでの「近接配置」とは、電荷保持部材６がベルト部材３に接触しないように配置されていることが好ましいが、循環中のベルト部材３のばたつきによっては多少の接触が起こり得ることも含む程度の距離に配置されることを意味する趣旨である。
このように、電荷保持部材６を設けることで、転写後のベルト部材３からの放電電荷が抑制されて放電時定数τを長くすることができ、ベルト部材３での記録材２に対する吸着性を長く維持することができるようになり、ベルト部材３による良好な記録材搬送性を維持することができるようになる。
【００１５】
そして、ベルト部材３の表面抵抗率が１０１０Ω／□以上１０１４Ω／□以下に設定されていることにより、ベルト部材３による記録材２の搬送性及び剥離性の相反する両方の特性を良好に保つことが可能になる。仮に、表面抵抗率がこの値より小さい場合には、ベルト部材３での電荷保持が不足し、記録材２の吸着性能が低下して搬送性が損なわれるようになり、一方、表面抵抗率がこの値より大きい場合には、吸着性能は十分確保されるものの、剥離性が損なわれるようになる。
【００１６】
また、このような電荷保持部材６の効果をより確実にするには、電荷保持部材６が、記録材搬送方向上流側の転写部材５ａ直後のベルト部材３の内周面に沿って延びるように設けられることが好ましい。転写部材５ａ直後に設けることで、転写によって帯電したベルト部材３での電荷量を高いレベルで維持することができるようになり、記録材２の吸着性能を確保し易くなる。尚、「直後」とは、転写部材５による転写領域に影響しない程度の位置であることは云うまでもない。
更に、電荷保持部材６が、電気的にフロート状態で設けられることが好ましい。このことにより、電荷保持部材６に誘導される電荷自体の減衰を抑えることができるようになり、電荷保持部材６に対向するベルト部材３での電荷減衰を抑制することが更にできるようになり、安定した電荷保持が可能になる。仮に、電荷保持部材６を接地すると、電荷保持部材６に誘導された電荷が減衰していく虞があり、ベルト部材３の電荷の安定化を損なう虞がある。
【００１７】
また、このような電荷保持部材６によるベルト部材３での電荷保持効果（放電抑制効果）を向上させる観点から、電荷保持部材６がベルト部材３とは３ｍｍ以下に配置されることが必要である。仮に電荷保持部材６をベルト部材３から３ｍｍを超えるように離間配置させると、ベルト部材３の電荷によって電荷保持部材６に生成する誘導電荷が少なくなり過ぎ、有効な電荷保持効果が損なわれるようになる。
そして、電荷保持部材６を容易に形成する観点からすれば、少なくとも転写部材５を支持する合成樹脂製の支持枠体がベルト部材３の内周面側に設けられ、電荷保持部材６は、この支持枠体の一部で構成されていることが好ましい。このように電荷保持部材６を合成樹脂で一体的に構成することで、金型による成形技術を用いて容易に作製することができ、寸法の均一化や性能の安定化を容易に図ることもできるようになる。
更に、ベルト電位をより高く保つ観点から、電荷保持部材６は、転写部材５（５ａ、５ｂ）間の記録材搬送方向上流側部位に配置することが好ましく、これによれば、次の転写部材５に至るまでの用紙吸着性を維持でき、用紙のずれを抑制できるようになる。
【００１８】
一方、ベルト転写装置におけるベルト部材３からの記録材２の剥離性を容易にする観点から、記録材搬送方向最下流側に位置する転写部材５の下流側に隣り合う位置には、電荷保持部材６を配置することなく張架部材４ｂを設けることが好ましい。
また、ベルト転写装置自体の装置構成を簡略化する観点から、ベルト部材３は、２個の張架部材４ａ，４ｂにて張架されることが好ましく、更に、この場合、ベルト部材３での電荷蓄積を安定化させる観点からすれば、２個の張架部材４ａ，４ｂのうち、少なくとも一方は接地することが好ましい。これによれば、循環するベルト部材３に対し、ベルト部材３で蓄積した電荷を放電させてリフレッシュすることができ、転写後のベルト部材３での蓄積電荷量を略一定にすることができるようにもなる。
更に、ベルト部材３から記録材２の剥離を容易にする観点から、２個の張架部材４ａ，４ｂのうち記録材２の移動方向最下流側の張架部材４ｂは外径２０ｍｍ以下のロール部材にて構成されていることが好ましい。このように、外径を小さくすることでベルト部材３から記録材２が剥離する剥離部位でのベルト部材３の曲率を大きくすることができ、容易に剥離がなされるようになる。
【００１９】
そして、本実施の形態モデルのベルト転写装置を用いた画像形成装置としては、回転可能に設けられ且つトナー像を形成保持する複数の像保持体１（１ａ，１ｂ）と、これらの像保持体１に対向して配置されるベルト転写装置とを備え、ベルト転写装置として上述のベルト転写装置を用いるようにすればよい。また、このような画像形成装置にて、記録材２として吸着力の弱い記録材種を使用する場合や、例えば高湿環境条件下でのベルト部材３での記録材２に対する吸着性能を確保する観点からすれば、前記複数の像保持体１の回転速度がベルト部材３の循環速度より大きく設定されていることが好ましい。このように、像保持体１の回転速度を大きくすることで、ベルト部材３から剥離しようとする方向の記録材２に対し、ベルト部材３側へ押し付ける方向の力が作用するようになり、ベルト部材３の吸着力の向上を図ることができるようになる。尚、像保持体１の数量は複数であれば特に限定されないが、通常、フルカラー画像を形成するために４個のものが用いられる。
【００２０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態
図２は、本実施の形態モデルのベルト転写装置が適用された画像形成装置の実施の形態を示す。同図において、本実施の形態の画像形成装置は、装置筐体１０の下部に記録材を供給する記録材供給ユニット１１が引き出し可能に設けられる一方、この記録材供給ユニット１１の上方には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を記録材上に形成する作像エンジン２０（２０ａ〜２０ｄ）を鉛直方向に直線状に配列したものである。
また、これらの作像エンジン２０の上方には、作像エンジン２０により記録材上に形成されたトナー像を定着する定着装置１４が設けられており、更に、定着装置１４により定着された記録材が装置筐体１０から排出されて収容される記録材収容受け１０ａを装置筐体１０の上面の一部に備えた構成となっている。
【００２１】
更に、装置筐体１０内の記録材供給ユニット１１と定着装置１４との間にて、４個の作像エンジン２０ａ〜２０ｄに跨って対向する位置には、記録材を静電吸着して搬送し、所定の剥離部位にて剥離できるように構成されたベルト転写装置３０が設けられている。
【００２２】
本実施の形態において、作像エンジン２０は、各色トナー像が形成可能なプロセスカートリッジ２１、このプロセスカートリッジ２１の背後に設けられプロセスカートリッジ２１内にてトナー像が保持される感光体２２に静電潜像を形成するための例えばレーザ露光装置２４、および、後述するベルト転写装置３０内にてプロセスカートリッジ２１内の感光体２２に対向する位置に設けられた転写ロール２７にて構成されている。尚、プロセスカートリッジ２１内の感光体２２の周囲には、感光体２２を帯電する帯電ロール２３、感光体２２上に形成された静電潜像をトナーにて可視像化する現像ロール２５及び現像ロール２５にトナーを供給するトナー供給ロール２６等が設けられている。
【００２３】
また、本実施の形態における記録材供給ユニット１１は、供給可能な記録材が収容される供給カセット１１ａを有し、この供給カセット１１ａの記録材搬送方向下流側端部近傍には、この供給カセット１１ａから記録材を１枚ずつ捌いて送り出すための捌き機構１２が設けられている。この捌き機構１２では、ピックアップロール１２ａを使って供給カセット１１ａから送り出された記録材が、フィードロール１２ｂ及びリタードロール１２ｃの作用によって捌かれて、最上部の１枚の記録材のみが下流側に送り出されるようになっている。
【００２４】
そして、ベルト転写装置３０の上流側には、搬送される記録材に対し一旦位置決め規制を行った後、所定のタイミングで位置決め規制された記録材をベルト転写装置３０側へ搬送するレジストロール１３が設けられている。
一方、定着装置１４は、例えば加熱ロール１４ａと加圧ロール１４ｂとで構成され、トナー像の定着が十分なされるようになっている。また、この定着装置１４の記録材搬送方向下流側で装置筐体１０の開口部に面して、記録材を記録材収容受け１０ａ上に排出する排出ロール１５が設けられている。尚、この排出ロール１５は、記録材の両面に画像形成を行うための反転搬送を可能にすべく、必要に応じて反転動作を行うようになっている。
【００２５】
また、本実施の形態における記録材搬送経路は、供給カセット１１ａから搬送された記録材が、レジストロール１３、ベルト転写装置３０及び定着装置１４を経由して排出ロール１５に至る通常搬送経路４１と、排出ロール１５によって反転された記録材が、この排出ロール１５から通常搬送経路４１とは異なる経路でレジストロール１３まで戻し搬送される戻し搬送経路４２とで構成されている。
更に、本実施の形態では、戻し搬送経路４２の一部が記録材供給ユニット１１内部にも設けられている。尚、これらの通常搬送経路４１及び戻し搬送経路４２には、記録材の搬送性を確保するための搬送部材（搬送ロールや搬送ガイド等）が適宜設けられている。
【００２６】
次に、本実施の形態の特徴点であるベルト転写装置３０について説明する。
本実施の形態におけるベルト転写装置３０は、図３に示すように、外径２０ｍｍの２個の張架ロール３２，３３に張架されて、例えば上方の張架ロール３３を駆動ロールとして循環し、外周面の一部にて記録材を静電吸着搬送する１０１０Ω／□以上１０１４Ω／□以下の表面抵抗率を有する無端状ベルト部材としての搬送ベルト３１と、この搬送ベルト３１の記録材搬送面に対応する内周面側に設けられた転写ロール２７と、搬送ベルト３１内に設けられ少なくとも転写ロール２７を支持する支持枠体３５と、搬送ベルト３１の記録材搬送面の記録材搬送方向上流側端部の張架ロール３２に対し搬送ベルト３１を挟んで対向する位置に設けられ且つ記録材を搬送ベルト３１上に静電吸着するための帯電装置３４と、搬送ベルト３１の非記録材搬送面で張架ロール３３より搬送ベルト３１の循環方向下流側位置にて搬送ベルト３１を支持枠体３５側へ押し付けるように設けられ且つ搬送ベルト３１上の清掃を行うクリーニング部材３６とで構成されている。
【００２７】
本実施の形態における支持枠体３５は、例えばポリカーボネート樹脂とＡＢＳ樹脂とのポリマーアロイを用いて射出成形された部材で構成されている。また、この支持枠体３５には、転写ロール２７に隣接する下流側部位では搬送ベルト３１の記録材搬送面の内周面に対向して近接配置するようにこの内周面側に突出する表面側突出面３５ａが形成される一方、転写ロール２７に対応する部位及び転写ロール２７に隣接する上流側部位では搬送ベルト３１の非記録材搬送面側に突出する裏面側突出面３５ｂが形成されている。更に、支持枠体３５は絶縁性が確保され、特に電源に接続されたり接地されることなく、所謂フロート状態となっている。尚、最上流側の転写ロール２７ａの上流側や、最下流側の転写ロール２７ｄの下流側には、このような突出面は設けていない。
そして、支持枠体３５の表面側突出面３５ａは、隣り合う転写ロール２７間の長さの約１／３の長さで形成され、その表面は搬送ベルト３１と略平行になるようになっており、この表面側突出面３５ａが電荷保持部材の電荷保持面としての働きを奏するようになっている。
尚、搬送ベルト３１は、搬送ベルト３１での記録材搬送性及び搬送ベルト３１からの記録材剥離性の相反する両方の特性に対し、除電部材を設けることなく実現できるように、表面抵抗率が１０１０〜１０１４Ω／□のものとなっている。
【００２８】
また、帯電装置３４は、バックアップロールとして接地された張架ロール３２との間に図示外のバイアス電源から所定の帯電バイアスが印加されることで搬送ベルト３１に対し良好な静電吸着性をもたらし、この帯電装置３４で帯電することにより、搬送されてきた記録材を搬送ベルト３１上に吸着することで、搬送ベルト３１による記録材の搬送が開始できるようになっている。
【００２９】
次に、このようなベルト転写装置３０を使用したときの、搬送ベルト３１上で搬送される記録材に対する作用について説明する。図４は、転写ロール２７による転写後の搬送ベルト３１の電荷状態を示す模式図であり、（ａ）は本実施の形態でのモデルを示し、（ｂ）は比較モデルとして表面側突出面３５ａがないモデルを示している。
【００３０】
今、使用するトナーを負帯電トナーとした場合に、感光体２２と転写ロール２７との間には、転写ロール２７側をプラス極性側とする方向の転写バイアスが印加される。このように感光体２２と転写ロール２７との対向領域である転写部位にて転写が行われると、その際の転写バイアスによって、転写部位直後には、例えば図のように搬送ベルト３１が帯電された後の電荷蓄積がなされる。この搬送ベルト３１に蓄積された電荷は、搬送ベルト３１内部での電荷分散や再結合等によって徐々に減衰していくが、本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、転写後の搬送ベルト３１に対して電荷保持部材としての支持枠体３５の表面側突出面３５ａを近接配置させているため、移動する搬送ベルト３１の電荷によって表面側突出面３５ａ側に誘導電荷が発生するようになり、この発生した誘導電荷によって、搬送ベルト３１内で例えば分散や再結合等を行おうとする電荷の移動を抑えることができるようになり、結果的に搬送ベルト３１での放電電荷量（減衰する電荷量）が抑えられ、搬送ベルト３１の放電時定数τを大きく保つことができるようになる。そのため、搬送ベルト３１による記録材吸着力を高く維持することができるようになり、搬送ベルト３１にて搬送される記録材のずれが抑えられることで、記録材上に転写される画像での色ずれ等の画質欠陥の発生を抑えることができるようになる。
【００３１】
一方、図４（ｂ）の比較モデルのように、転写後そのままの状態で搬送ベルト３１の移動が行われると、搬送ベルト３１の電荷量は徐々に分散や再結合を行って減衰し、搬送ベルト３１での記録材吸着力が低下するようになる。そのため、搬送ベルト３１で搬送される記録材のずれが生じ易くなり、色ずれ等の画質欠陥が発生し易くなる。
このような記録材吸着力を高く維持するには、搬送ベルト３１での放電時定数τを大きくするために高抵抗の搬送ベルト３１を用いるようにすればよいが、高抵抗のものを用いると、搬送ベルト３１から記録材を剥離させる際に困難を伴うようになり、除電部材等の設置が必要となる。また、このような現象は、記録材として薄紙を用いる場合には特に顕著であり、薄紙の場合には記録材吸着力が小さくてもずれを生じ難いが、剥離が一層し難くなるという特徴のためである。更に、高抵抗の搬送ベルト３１では、不要な電荷蓄積を生じる虞もある。
【００３２】
つまり、本実施の形態においては、図３に示すように、帯電装置３４によって搬送ベルト３１上に吸着させた記録材が順次転写部位（感光体２２と転写ロール２７との対向部位）から表面側突出面３５ａと対向する部位へと搬送されることで、搬送ベルト３１での記録材の吸着力が高く維持され、搬送ベルト３１での良好な記録材搬送性を達成することができる。また、最下流側の転写ロール２７ｄの下流側には表面側突出面３５ａを設けなかったが、これは、この転写部位から下流側ではトナー像の新たな転写部位がなく、搬送ベルト３１での記録材搬送性が問題とならないことや、この転写部位から記録材が搬送ベルト３１から剥離される記録材剥離ポイントまでの距離が短いために剥離性能を優先する方がよく、そのため、この部位には表面側突出面３５ａを却って設けない方がよいことによる。更に、小型化を図るには、この転写ロール２７ｄから剥離ポイントまでの間に表面側突出面３５ａを設けるスペースもない。
【００３３】
そして、本実施の形態では、特に下流側の張架ロール３３を２０ｍｍの外径のものにしたので、剥離ポイントでの曲率が大きくなり、搬送ベルト３１からの記録材剥離性が一層向上すると共に、上流側の張架ロール３２を接地することで、搬送ベルト３１での不要な電荷蓄積を抑え、搬送ベルト３１自体のリフレッシュ作用をもたらすことができる。尚、下流側の張架ロール３３を接地するようにしてもよいことは云うまでもない。
また、このような電荷保持作用は、支持枠体３５がフロート状態にあることで一層発揮されるようになる。すなわち、表面側突出面３５ａに誘導された電荷が非常にゆっくりした速度で放電されるようになり、搬送ベルト３１での電荷減衰が一層ゆっくりなされるようになる。
【００３４】
更に、本実施の形態における表面側突出面３５ａは、隣り合う転写ロール２７間の約１／３の長さで設けるようしているが、この長さは特に限定されず、もっと長くてもよいが、下流側の転写ロール２７の隣接する上流側には表面側突出面３５ａを設けていない。そのため、転写ロール２７間に跨って表面側突出面３５ａを設ける場合に比べ、搬送ベルト３１での電荷減衰を生じ易くすることで、下流側の転写ロール２７での転写条件を安定させるようになっている。
【００３５】
また、本実施の形態の支持枠体３５は、一体的に構成されたが、例えば転写ロール２７を支持する部材と、表面側突出面３５ａを構成する部材とが別体のもので構成され、これらを組み合わせるようにしても差し支えない。
更に、本実施の形態では、感光体２２を４個使用する装置を示したが、感光体２２の数量はこれに限られず、少なくてもよいし、更に多くてもよい。
【００３６】
また、本実施の形態における表面側突出面３５ａとしては、搬送ベルト３１の電荷保持を図るためには、その容量成分が大きい方が好ましい。すなわち、表面側突出面３５ａとして比誘電率の大きいものを利用したり、厚さを絶縁破壊しない程度の薄さにすることが好ましい。つまり、本実施の形態では、支持枠体３５の一部として表面側突出面３５ａを設けたので、支持枠体３５として使用する材料である点、支持枠体３５自体の強度を保つ点から比誘電率の大きさや厚さが制約されたが、表面側突出面３５ａを支持枠体３５とは別部材で構成して、このような制約を外すことも可能である。例えば、支持枠体３５上にＰＶＤＦのシートを貼付したり、合成樹脂に強誘電体の微粒子を練り込んだシートを貼付するようにしても差し支えない。
【００３７】
次に、本実施の形態におけるベルト転写装置３０の支持枠体３５の裏面側突出面３５ｂについて説明する。裏面側突出面３５ｂとしては、通常、搬送ベルト３１との接触がないように搬送ベルト３１と離間配置するようにすれば、特に問題の発生はないが、循環する搬送ベルト３１と接触するような場合には、両者の摩擦帯電によって搬送ベルト３１が裏面側突出面３５ｂに貼り付いて、循環されない事態が発生する虞がある。
本実施の形態では、特に、クリーニング部材３６を支持枠体３５側に押し付けるようにしているため、循環する搬送ベルト３１のばたつきによっては搬送ベルト３１と裏面側突出面３５ｂとが接触することが想定される。そのため、このような接触が生じても搬送ベルト３１の循環が損なわれないように、裏面側突出面３５ｂに次のような工夫を凝らしている。
【００３８】
すなわち、裏面側突出面３５ｂと搬送ベルト３１とが接触する可能性のある領域に対し、裏面側突出面３５ｂと搬送ベルト３１とが接触した場合に発生する摩擦帯電量を抑える帯電抑制部を備えるようにしている。図５（ａ）〜（ｃ）は、帯電抑制部の具体例を示すもので、（ａ）は、裏面側突出面３５ｂにシボ加工による微小凹凸面３５１を形成し、搬送ベルト３１との接触面積を小さくすることで発生する摩擦帯電量を抑えるようにしたものである。また、（ｂ）は、裏面側突出面３５ｂに例えば搬送ベルト３１の循環方向に沿ったリブ３５２を形成し、搬送ベルト３１との接触面積を小さくすることで摩擦帯電量を抑えるようにしたものである。更に、（ｃ）は、搬送ベルト３１と接触した際に発生する摩擦帯電量が小さい材料のシート３５３を裏面側突出面３５ｂに貼付したものである。この摩擦帯電量が小さい材料としては、使用する搬送ベルト３１との帯電系列が近いものがよく、例えば、搬送ベルト３１としてポリアミドイミド樹脂のものを使用した場合には、ポリウレタン樹脂製のシートを貼付するようにすればよい。
【００３９】
そして、このような帯電抑制部としては、裏面側突出面３５ｂの全面に亘って設けるようにしてもよいし、一部に設けるようにしてもよく、更には、搬送ベルト３１の循環方向に直交する幅方向の全域に亘って設けるようにしてもよいし、例えば両端部寄りに設けるようにしてもよいし、中央寄りに設けるようにしてもよい。つまり、両端部側は搬送ベルト３１との接触が中央部側より生じ易いが、搬送ベルト３１の貼り付きは却って中央部にて生じやすいことによる。
【００４０】
次に、このような画像形成装置におけるプロセスカートリッジ２１の交換方法及び記録材供給ユニット１１への記録材供給方法について説明する。
図６（ａ）は、装置筐体１０側に設けられた本体カバー１０ｂが装置筐体１０から開放された状態を示すもので、本体カバー１０ｂには戻し搬送経路４２の一部とベルト転写装置３０が図示外のブラケット等によって一体的に取り付けられ、本体カバー１０ｂが開放されると、それに伴って移動するようになっている。また、本体カバー１０ｂは装置筐体１０側の下方に設けられた支軸５０をピボットとして、矢印Ａ方向に開放できるようになっている。そのため、この本体カバー１０ｂが開放されることで、ベルト転写装置３０が一体的に開放され、例えば図に示すように、プロセスカートリッジ２１（本例では作像エンジン２０ｃのプロセスカートリッジに相当）を矢印Ｂ方向に容易に引き出すことが可能となる。尚、本例では、転写ロール２７もベルト転写装置３０と一体で移動するが、帯電装置３４は装置筐体１０側に残るようになっている。
【００４１】
また、図６（ｂ）は、装置筐体１０側の下部に設けられた記録材供給ユニット１１が装置筐体１０から矢印Ｃ方向に引き出された状態を示している。通常、このように記録材供給ユニット１１を装置筐体１０から引き出した状態で記録材の補給を行うようになる。そのため、メンテナンス性にも優れた小型化された画像形成装置が実現できるようになる。
【００４２】
◎比較の形態
次に、上述した実施の形態の表面側突出面（電荷保持面）３５ａの作用をより明確にするために、比較の形態の画像形成装置について説明する。
図７は、比較の形態の画像形成装置の概要を示すものであり、本実施の形態の画像形成装置（例えば図２参照）と異なり、記録材を吸着搬送する搬送ベルトを用いるのではなく、トナー像を一次保持する中間転写ベルトを用い、この中間転写ベルトから記録材上にトナー像を転写するようにしたものとなっている。
【００４３】
同図において、複数の張架ロール１０３〜１０６に張架されて循環する中間転写ベルト１０２が感光体１０１に対向配置されている。また、感光体１０１と中間転写ベルト１０２を挟んで対向する位置には感光体１０１上のトナー像を中間転写ベルト１０２に一次転写するための一次転写ロール１０７が設けられ、バイアス電源１０９によって、所定の転写バイアスが印加されるようになっている。更に、張架ロール１０６と中間転写ベルト１０２を挟んで対向する位置には、この張架ロール１０６をバックアップロールとする二次転写ロール１０８が設けられ、記録材上に中間転写ベルト１０２上のトナー像を一括転写するようになっている。
更に、この比較の形態では、一次転写ロール１０７の中間転写ベルト移動方向下流側にて隣り合う位置に配置された張架ロール１０４にバイアス電源１１０が接続されている。
【００４４】
このような構成にあって、この比較の形態では、一次転写後の中間転写ベルト１０２の帯電電位以上の電位に張架ロール１０４の表面電位が保持されるように、バイアス電源１１０を供給することで、一次転写後の中間転写ベルト１０２上に保持されたトナーの飛び散りを抑えるようにしたことに特徴がある。また、バイアス電源１１０の代わりに高抵抗を接続して中間転写ベルト１０２の除電を抑えるようにすることも可能となっている。
【００４５】
しかしながら、このような張架ロール１０４（中間転写ベルト１０２への接触部材）は中間転写ベルト１０２に接触することで初めてその機能が作用するものであり、本実施の形態のように中間転写ベルト１０２に近接した状態で作用するものではない。また、誘導電荷を想定した作用を奏するものでもない。それ故、この比較の形態と本実施の形態とは全く異なるものであることが理解される。
【実施例】
【００４６】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態の構成において、搬送ベルトでの表面抵抗率によって、記録材の搬送性能や吸着性能がどう変化するかを評価したものである。
本実施例では、搬送ベルトと表面側突出面との間隔を２ｍｍとし、使用する搬送ベルトとして、厚さ１００μｍで、次の７種の表面抵抗率のものを評価した。表面抵抗率が、夫々１０９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５Ω／□の７種を使用した。
また、評価項目としては、搬送ベルトから剥離し難い薄紙（約５６〜６０ｇｓｍ）での剥離性や、搬送中の記録材（約７２〜８０ｇｓｍ）のずれを目視確認すると共に、記録材収容受けでの収容性を目視確認した。尚、薄紙の剥離性及び収容性は１０℃１５％ＲＨの環境で評価し、記録材のずれは２８℃８５％ＲＨの環境で評価した。また、評価は、○、△、×の３水準とし、○は問題ないレベル、△はやや劣るが実用上問題ないレベル、×は問題あるレベルとした。
【００４７】
結果は、図８に示すように、薄紙の剥離性では、表面抵抗率が一番高い１０１５Ω／□以外では良好な結果を示し、記録材のずれでは、逆に表面抵抗率が低い１０９Ω／□のものが悪い結果となった。また、収容性では、薄紙の剥離性と同様に、表面抵抗率が一番高い１０１５Ω／□が悪い結果を呈した。つまり、収容性は、搬送ベルトから剥離されたときの記録材がどのような電荷状態にあるかを別の要素から確認することであり、剥離時に記録材の保持する電荷が小さい場合には記録材収容部での収容性も問題ないが、剥離時に記録材の保持する電荷が大きいと、この記録材が記録材収容部に収容される際、先に収容された記録材の電荷と後続の記録材との間で相互の電荷が影響し合い、ずれた状態で収容されるようにもなる。
これらのことから、ベルトの表面抵抗率は高すぎても低すぎてもよくなく、表面抵抗率を１０１０〜１０１４Ω／□とすることで、除電部材等の別部材を用いることなく、記録材の搬送性及び剥離性の両方の特性を満足させることができることが判明した。また、このことは、ベルトの表面抵抗率がベルトの厚さ方向の抵抗成分をも規定するようになっていることが推定され、表面抵抗率によって搬送ベルトの特性が把握できることが理解された。
【００４８】
◎実施例２
本実施例は、表面側突出面（樹脂面と称す）の高さを変化させたとき、転写後の搬送ベルトの記録材搬送方向での表面電位の変化を確認したものである。表面電位は、転写後の搬送ベルト裏面に電極板を挿入し、搬送ベルト表面側の表面電位を表面電位計のプローブにて測定した。尚、測定位置は、搬送ベルトの幅方向略中央位置とした。
２２℃５５％ＲＨの環境条件下で転写ロールへの印加電圧を３０００Ｖとし、搬送ベルトは表面抵抗率が１０１２Ω／□のものを用いて行ったベルト電位の減衰カーブの結果が図９である。尚、転写ロール間距離は約５０ｍｍであった。
【００４９】
この結果から、表面側突出面（樹脂面）までの距離（樹脂面なしは距離が無限大に相当する）に関係なく、ベルト電位（搬送ベルトの表面電位）は、転写ロールから約１０ｍｍ離れた位置までは急激な低下が起こり、その後は低下が小さくなることが判明した。また、樹脂面なしから樹脂面をより近付けた方がベルト電位は高くなることが判明した。
【００５０】
ここで、記録材としてＡ４判普通紙（約６４ｇｓｍ）を用いて、転写ロールへ印加する電圧を変化させたときの搬送ベルトに対する吸着力がどうなるのかを確認した。このとき、搬送ベルトとして表面抵抗率が１０１２Ω／□のものを用い、２２℃５５％ＲＨの環境条件下にて転写後の記録材が搬送ベルトから引き剥がされる際の引き剥がし力をピール強度試験に準拠して行った。結果は、図１０に示すように、転写ロールへの印加電圧を大きくすることで吸着力が大きくなることが理解された。
【００５１】
また、転写ロールへの印加電圧（転写バイアス）と搬送ベルトの電位（ベルト電位）との２２℃５５％ＲＨの環境条件下での関係を求めた。測定位置は、転写ロールから約１０ｍｍ離れた位置で行った。結果は、図１１に示すように、転写ロールへの印加電圧を上昇させると、ベルト電位も上昇することが確認され、更に、このとき、印加電圧よりも大きなベルト電位が得られた。このことは、搬送ベルトの表面抵抗率がこのような値の場合には、搬送ベルト内の電荷の除電が完全に行われずに、電荷蓄積がなされているものと推定された。
【００５２】
そこで、図１０の吸着力測定結果から、必要な吸着力を仮に２Ｎとすると、この場合の転写ロールへの印加電圧が約１２００Ｖであり、このことは、図１１の転写バイアスとベルト電位の結果から、転写ロールへの印加電圧を１２００Ｖとした時には、約１５００Ｖのベルト電位が得られることから、ベルト電位が１５００Ｖ以上に保持されていれば、記録材の吸着力は特に問題がないものと判断した。
【００５３】
以上のような判断基準を基に、図８のベルト電位の減衰カーブについて検討すると、転写ロールからの距離が離れてもベルト電位１５００Ｖを維持するには、樹脂面が３ｍｍ以下で近接するようにすればよいことが確認された。更に、搬送ベルトの表面抵抗率を１０１０〜１０１４Ω／□の間で確認したところ、同様の結果が得られ、このことからも近接距離が３ｍｍ以下であればよいことが確認された。
【００５４】
◎実施例３
本実施例は、張架ロールでの剥離性を確認するために、張架ロールの外径及び搬送ベルトの表面抵抗率を因子として評価を行ったもので、張架ロールとしてはφ１８、φ２０、φ２２ｍｍの３水準、表面抵抗率としては実施例１同様に、１０９、１０１０、１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、１０１５Ω／□の７水準とした。記録材は剥離し難い条件として薄紙を使用し、環境条件も記録材を剥離し難い条件として１０℃１５％ＲＨの条件とした。尚、評価は、○、△、×の３水準とし、○は、問題ないレベル、△は、まれに剥離不良が発生するレベル、×は、剥離せずのレベルとした。
【００５５】
結果は、図１２に示すように、φ１８ではいずれの表面抵抗率であっても剥離性は問題ないものの、φ２０は表面抵抗率が１０１５Ω／□のものでやや劣る結果となったが、それ以外では問題なく剥離が行われた。また、φ２２では、表面抵抗率が１０１３Ω／□以上で剥離がなされなかった。
このことから、記録材剥離部位での張架ロールの外径としては、φ２０ｍｍ以下であれば、ベルトの表面抵抗率が１０１０〜１０１４Ω／□において剥離の問題が発生しないことが確認された。
【００５６】
◎実施例４
本実施例は、実施の形態での画像形成装置において、感光体の回転速度と搬送ベルトの循環速度とを変化させた時の色ずれを評価確認したものである。
使用した搬送ベルトは、表面抵抗率が１０１２Ω／□のものを用い、搬送ベルトから樹脂面までの距離を２ｍｍ、２２℃５５％ＲＨの環境条件下で普通紙を用いて行った。
図１３は、その結果を示すもので、横軸に感光体と搬送ベルトとの速度比（Drum／Belt速度比）について等速を中心に、変化分を記載したもので、例えば−０．６は、感光体が搬送ベルトの９９．４％の速度であることを示している。一方、縦軸は、標準のカラー画像を形成したときの色ずれ量を測定したものである。
【００５７】
この結果から、感光体の速度が搬送ベルトの速度より遅い場合には、ずれ量が大きくなり、感光体の速度を上げるにつれて徐々にずれ量が小さくなり、約＋０．６％（搬送ベルトが感光体の９９．４％の速度）で極小点になることが判明した。このことは、搬送ベルトによって搬送される記録材のずれに対し、感光体の速度を上げる方が記録材を搬送ベルト側に押さえ付ける方向の力を作用させることができ、結果的にずれ量を小さく抑えることができるものと判断された。
【００５８】
◎実施例５
本実施例は、表面側突出面（樹脂面）の長さについて評価したもので、搬送ベルトと樹脂面との距離を２ｍｍとし、転写ロールに近接する位置から樹脂面を設け、その長さを転写ロール間の１／５、１／４、１／３、１／２の長さで評価し、いずれも１／２の位置での搬送ベルトの表面電位を測定した。
結果は、１／５ではベルト電位が他のものより小さく、樹脂面の効果が明確に現れているかどうかは確認できないものの、他の長さでは同様の表面電位が得られたことから、樹脂面としては、長さが転写ロール間の１／４以上あれば問題ないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施の形態モデルに係るベルト転写装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図３】実施の形態のベルト転写装置を示す説明図である。
【図４】（ａ）は実施の形態での表面側突出面を設けた場合のベルト電荷の状態を説明する説明図であり、（ｂ）は表面側突出面を設けない場合のベルト電荷の状態を説明する説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は実施の形態の裏面側突出面の構成を示す説明図である。
【図６】（ａ）は実施の形態の画像形成装置のプロセスカートリッジの交換方法を示し、（ｂ）は給紙カセットへの給紙方法を示す説明図である。
【図７】比較の形態に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図８】実施例１の結果を示す表である。
【図９】実施例２の結果を示すグラフである。
【図１０】実施例２で用いられた吸着力測定結果を示すグラフである。
【図１１】実施例２で用いられた転写バイアスとベルト電位との関係を示すグラフである。
【図１２】実施例３の結果を示す表である。
【図１３】実施例４の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１（１ａ，１ｂ）…像保持体，２…記録材，３…ベルト部材，４（４ａ，４ｂ）…張架部材，５（５ａ，５ｂ）…転写部材，６…電荷保持部材
【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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