(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを給送するためのシート給送手段と、
前記シート給送手段への回転の伝達を制御する給紙制御手段と、
前記シート給送手段と同軸上に配置され該シート給送手段に連動可能な第１のカム面と、
前記シート給送手段と同軸上に配置され該シート給送手段に連動可能な第２のカム面と、
装置本体に揺動自在に支持され、給送するシートを前記シート給送手段に押圧するための押圧手段と、
前記装置本体の開口部を開閉し、開口部を開けたときにシートの装填を可能とする開閉カバーと、
を有し、
前記第１のカム面よりも前記第２のカム面が内側に位置し、前記開閉カバーが開いた状態で前記押圧部材が前記第１のカム面と当接し、前記開閉カバーが閉じた状態で前記押圧部材が前記第２のカム面と当接することを特徴とするシート給送装置。
【請求項２】
前記第１のカム面は前記押圧手段を揺動させるために配置されており、前記第２のカム面は前記開閉カバーを閉じたときに前記シート給送手段が回転するのを規制するために配置されてい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１のカム面の外径より前記第２のカム面の外径が小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート給送装置。
【請求項４】
前記開閉カバーが閉じた状態で、前記シート給送手段の初期状態において、前記押圧部材から前記第２のカムに該第２のカムの略回転中心に向かったモーメントが加わるように配置することにより、前記第２のカムに回転力を与えないような力関係としていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のカム面は一つのカムに形成されており、該カムは前記シート給送手段と同軸上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項６】
前記給紙制御手段は、駆動源に接続された駆動歯車と、
前記シート給送手段に接続され、前記駆動歯車と噛合可能に設けられ、欠歯部を備える第１給紙歯車と、
該第１給紙歯車と同軸上に配置され、欠歯部を備える第２給紙歯車と、
前記第１給紙歯車と前記第２給紙歯車との間に配置されるバネと、
前記第２給紙歯車の回転を規制するソレノイドと、
を有し、前記ソレノイドによる規制を解除して第２給紙歯車を前記バネにより回転させて前記駆動歯車と噛合わせ、その後、第１給紙歯車を回転させて前記駆動歯車と噛合わせることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のシート給送装置。
【請求項７】
前記請求項１乃至請求項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から送り出されたシートに画像を形成する画像形成手段と、
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】
本発明は複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に設けられるシート給送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置では定型サイズで大容量の用紙の供給を可能とした給紙カセットを備えたものがある。また、給紙カセットでは対応不可能な不定形サイズの用紙を供給したり、または給紙カセットをセットした状態で給紙カセットに積載した用紙と異なるサイズの用紙を供給するため、給紙カセットとは別に給紙トレイを用いたシート給送装置（マルチ給紙装置）を備えたものがある。
【０００３】
一般にこのようなシート給送装置は未使用時には画像形成装置の装置本体（以下装置本体という）からの給紙トレイなどの突出を無くすために、外装カバーを兼ねた開閉カバーを閉鎖することにより、装置本体内に収納される。そして、使用時は開閉カバーを開放することにより、給紙トレイを装置本体から突出した状態で用紙の積載が可能となる。
【０００４】
図４は上述の従来のシート給送装置を示す概略構成である。図４（ａ）はシート給送の開閉カバー１０１閉鎖時の概略構成を示し、図４（ｂ）はその開放時を示している。開閉カバー１０１には用紙を積載する中板１０２、積載された用紙の幅方向の位置を規制する幅規制板１０３、積載された用紙の後端側を支持する延長トレイ１０４が取り付けられている。
【０００５】
装置本体と開閉カバー１０１との間に掛け渡されている支持部材１０５は、一端が装置本体の両側壁に回動中心１０５ａに回動自在に軸支され、他端が開閉カバー１０１に形成された長穴に沿って移動自在なストッパー軸１０５ｂに支持されて、左右一対のリンクを構成している。中板１０２の回動軸１０２ａは支持部材１０５のストッパー軸１０５ｂに軸支されている。
【０００６】
開閉カバー１０１の開放状態においては支持部材１０５のストッパー軸１０５ｂは開閉カバー１０１の長穴の一端部に当接係止されることにより、支持部材１０５、開閉カバー１０１及び中板の回動軸１０２ａの姿勢及び位置が定まる。開閉カバー１０１の閉鎖時にはシート給送装置を構成する部材は装置本体内部に収納され、回動中心１０１ａ回りに時計回転方向に回動することにより、使用時は装置本体外部に突出する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図５は給紙ローラ１０９を駆動するための給紙ローラ駆動部の概略図である。駆動歯車１１１は軸１１１ａを中心として図中の反時計方向に回転するように駆動を受けている。１１２は給紙ローラ１０９に回転の伝達を制御するための給紙歯車ユニット（給紙制御手段）であり、この給紙歯車ユニット１１２は、給紙ローラ１０９が取り付けられた給紙軸１１０に固定される第１給紙歯車１１３と、第１給紙歯車１１３に所定の位相角度範囲内で回転自在に取り付けられている第２給紙歯車１１４と、を備えている。また、第１給紙歯車１１３と第２給紙歯車１１４の間に設けられた後述するバネ機構を備えている。この給紙軸１１０には給紙カム１０８が取り付けられている。また、装置本体と中板１０２との間には中板１０２をカム１０８に付勢するための引っ張りバネ１０７が配置されていて、中板１０２に設けられている中板当接部１０２ｂと給紙カム１０８とが摺接するようになっている。なお、給紙ローラ１０９に対応させて不図示の分離加圧バネにより付勢された分離部材１０６が配置されている。
【０００８】
そして、このように構成されたシート給送装置では、中板１０２及び延長トレイ１０４上に積載された用紙は、給紙ローラ１０９の回転に応じてカム１０８が回転して中板当接部１０２ｂと摺接する。そして、カム１０８と中板当接部１０２ｂとが離間すると、引っ張りバネ１０７の付勢力により装置本体上の回動中心１０２ａ回りに回動可能な中板１０２が押し上げられて、積載されている用紙が給紙ローラ１０９に押圧される。回転する給紙ローラ１０９により最上位の用紙は不図示の分離加圧バネにより付勢された分離部材１０６まで案内され、給紙ローラ１０９と分離部材１０６との間で用紙が一枚ずつ分離されて送り出される。
【０００９】
給紙ローラ１０９が１回転すると、再び、カム１０８が中板当接部１０２ｂを押し下げて中板１０２に積載されている用紙を給紙ローラ１０９から離間させる。
【００１０】
次に図５及び図６を用いてバネ機構の構成と、給紙歯車ユニット１１２による回転制御を説明する。図６は図５の駆動部の側面図である。また説明のため、第２給紙歯車１１４の内部を図示した透視図を用いる。
【００１１】
図６（ａ）に示す給紙待機状態では、圧縮バネ１１５は第１給紙歯車１１３に形成されたバネ座１１３ｃと、第２給紙歯車１１４に形成されたバネ座１１４ｃとで圧縮されている。更に、第１給紙歯車１１３と第２給紙歯車１１４は、それぞれ複数の歯１１３ａ，１１４ａと歯の無い欠歯部１１３ｂ，１１４ｂとを有している。また、１１６は装置本体側に設けられたソレノイドであり、このソレノイド１１６の可動片１１７は、第２給紙歯車１１４に一体的に形成されたカム１１４ｅの係止部１１４ｆに係止している。ここで、駆動歯車１１１は図５における反時計回り方向に常時回転している。また、第２給紙歯車１１４は圧縮バネ１１５の弾性力により時計方向に回転するようなモーメントを与えられている。
【００１２】
ソレノイド１１６がＯＦＦ状態の時には、図６（ａ）に示すように可動片１１７の爪が係止部１１４ｆに係止しているため、同図に示す状態、即ち第２給紙歯車１１４の欠歯部１１４ｂが駆動歯車１１１に臨む位置で停止している。なお、このとき第１給紙歯車１１３も欠歯部１１３ｂが駆動歯車１１１に臨む位置で停止している。したがって、駆動歯車１１１と給紙歯車ユニット１１２とは非噛合い状態にあり、これにより駆動歯車１１１が回転しても、その回転が給紙歯車ユニット１１２に伝達されない。
【００１３】
一方、ソレノイド１１６に電圧が印加されてソレノイド１１６がＯＮ状態となると、可動片１１７が図６（ｂ）の位置へ移動し、爪が第２給紙歯車１１４の係止部１１４ｆから外れる。これにより、第２給紙歯車１１４は圧縮バネ１１５の弾性力によって時計方向に回転し、第２給紙歯車１１４の欠歯部１１４ｂの回転方向下流側に位置する歯１１４ａと駆動歯車１１１とが噛合い状態となる。そして、この後、第２給紙歯車１１４が駆動歯車１１１により駆動されて所定の位相角度分を回転し、これに伴い第２給紙歯車１１４に形成したリブ面１１４ｄと、第１給紙歯車１１３に形成したリブ面１１３ｄとが当接する。この当接により、給紙歯車ユニット１１２は第１給紙歯車１１３の歯１１３ａと第２給紙歯車１１４の歯１１４ａが同一位相となった状態で回転を開始する。そして、給紙軸１１０に回転が伝達されて給紙ローラ１０９が回転を開始してシートを送り出す。
【００１４】
このように、それぞれ欠歯部を備えた２つの給紙歯車を用いることにより、ソレノイド１１６の可動片１１７を移動させて爪を係止部１１４ｆから外すときの力が弱い圧縮バネ１１５の弾性力に抗して弱い力でよいため、ソレノイド１１６の小型化と制御の安定化が図れる。
【００１５】
次に、図７（ａ），図７（ｂ）を用いて開閉カバーが閉鎖された状態を説明する。第１給紙歯車１１３は図６で示した圧縮バネ１１５の弾性力により反時計方向に回転するようなモーメントが与えられている。そのため駆動歯車１１１と第１給紙歯車１１３の歯１１３ａとの噛合い部１１９で歯１１３ａと駆動歯車１１１の噛合いを防ぎ給紙歯車ユニット１１２を待機位置に保つため、中板１０２に設けられている中板接触子１０２ｃを給紙カム１０８に当接させて第１給紙歯車１１３の回転を規制している。
【特許文献１】特開平１１−１８９３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上述の構成においては、開閉カバー１０１を閉鎖した状態において、ソレノイド１１６の可動片の爪が係止部１１４ｆから外れたり、ジャム処理等により給紙ローラ１０９が初期位置に位置していないことがある。この場合、駆動歯車１１１と給紙歯車ユニット１１２が噛合い状態となっており、初期状態に戻すために給紙ローラ１０９を初期位置に戻るように回転させてしまうと、給紙カム１０８も回転してしまう。
【００１７】
その際、図７（ｂ）に示すように給紙カム１０８のカム面１０８ａの軌跡は二点差線で示す線１２１であり、カム１０８と中板当接部１０２ｃの位置で当接している中板１０２は、カム１０８により中板接触子１０２ｃを介して押されて、破線で示した中板１０２（Ｘ）の位置まで移動することになる。
【００１８】
そのため、シート給送装置としては中板１０２が移動する分の空間を予め確保する必要があり、結果として本体サイズが大きくなることにつながっていた。これは積載枚数が多く、カムの外形が大きい機械であればあるほど、このような場合の中板１０２の可動範囲も増えることになり、より大型化につながることになる。
【００１９】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、開閉カバーを閉じた状態において、中板の可動範囲を最小限に抑えることにより、コンパクトな給送装置及びコンパクトな画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明はシートを給送するためのシート給送手段と、前記シート給送手段への回転の伝達を制御する給紙制御手段と、前記シート給送手段と同軸上に配置され該シート給送手段に連動可能な第１のカム面と、前記シート給送手段と同軸上に配置され該シート給送手段に連動可能な第２のカム面と、装置本体に揺動自在に支持され、給送するシートを前記シート給送手段に押圧するための押圧手段と、前記装置本体の開口部を開閉し、開口部を開けたときにシートの装填を可能とする開閉カバーと、を有し、前記第１のカム面よりも前記第２のカム面が内側に位置し、前記開閉カバーが開いた状態で前記押圧部材が前記第１のカム面と当接し、前記開閉カバーが閉じた状態で前記押圧部材が前記第２のカム面と当接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、開閉カバーを閉じた状態において、中板の可動範囲を最小限に抑えることにより、コンパクトな給送装置及びコンパクトな画像形成装置を提供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】
【００２２】
まず、本発明のシート給送装置により給紙されるシートに画像を形成する画像形成装置について説明する。電子写真プロセスを用いたレーザビームプリンタ（画像形成装置）１は図３のように構成されている。用紙（以下シートという）の流れに沿って概略的な構成を説明する。
【００２３】
図３において、画像形成装置の装置本体の下側には、定型サイズで大容量の用紙の供給を可能とした給紙カセット５を備えている。給紙カセット５は、収納されているシートを給紙ローラ６ａと分離部材６ｂとで一枚ずつに分離して分離給送する。また、装置の側面には、本発明のシート給送装置が配置されている。
【００２４】
レーザビームプリンタ１は、レーザスキャナ走査光学系４によって潜像が形成される感光ドラム２、感光ドラム２にトナー像を形成する不図示の現像器、及び不図示のクリーナ等を一体的に包括したプロセスカートリッジ３を有している。感光ドラム２と不図示の現像器等は、画像形成手段３１を構成している。
【００２５】
給紙カセット５の給紙ローラ６ａと分離部材６ｂとで１枚ずつ分離給送されたシートＰまたはシート給送装置の給紙トレイ１０１から本発明のシート給送手段としての給紙ローラ１０９と分離部材１０６とで１枚ずつ分離給送されたシートＰはレジストローラ対８に送られる。レジストローラ対８よって搬送された後、転写ローラ９により、感光ドラム２上のトナー像を転写される。その後、シートＰは、定着器１０によって加熱加圧されて、トナー像が定着される。シート排出下ローラ１１は、反時計方向に回転しており、シート排出下ローラ１１に当接するシート排出下コロ１２と協働して、シートＰをシート排出上ローラ１３へ搬送する。シートの片面だけに画像を形成する場合には、画像形成されたシートＰがシート排出上ローラ１３によってシート排出トレイ１４上に排出される。
【００２６】
シートの両面に画像を形成する場合、シートＰの後端がシート排出下ローラ１１を通過すると、シート排出上ローラ１３が時計方向に逆転する。シートＰは、互いに圧接するシート排出下ローラ１１と両面コロ１５とに送り込まれて、両面搬送路１６へと送られる。このとき、シートＰは、今まで先端であった部分が後端になり、後端であった部分が先端になり、感光ドラム２に裏返しにされて供給されるようになる。
【００２７】
そして、シートＰは、シート横レジストローラ対１７及びシート横レジスト修正ガイド１８によって、斜行を修正されて真っ直ぐに搬送され、且つ幅方向の位置を位置決めされて搬送される。その後、シートＰは、両面搬送ローラ対１９によって表裏を反転された状態で感光ドラム２と転写ローラ９との間に送り込まれる。
【００２８】
画像形成部３１において、シートＰは二面目にトナー像が感光ドラム２から転写され、定着器１０を通過してシート排出上ローラ１３によりシート排出トレイ１４に排出される。これによって、シートＰは、両面に画像が形成されてシート排出トレイ１４に排出される。
【００２９】
本発明の実施の形態について図１（ａ），（ｂ）を参照して説明する。尚、従来技術と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３０】
開閉カバーが開いた状態での動作は従来技術での図５を用いた説明と同様に、カム１０８の第１のカム面１０８ａと中板当接部１０２ｂとが当接し、給紙ローラ１０９の回転にあわせて、中板１０２が上下し給紙動作を繰り返えしてシートを分離給送する。なお、本発明の押圧手段は、中板１０２と引っ張りバネ１０７とで構成される。
【００３１】
カム１０８の側面には一体に、第１のカム面１０８ａと同軸上で異なる位置にある第２のカム面１０８ｂが設けられている。この第２のカム面１０８ｂの位置は中板１０２を押し下げるための第１のカム面１０８ａよりも内側（給紙軸１１０に近い位置）に配置されている。すなわち、第２のカム面１０８ｂの外径は第１のカム面１０８ａの外径よりも小さく設定されている。そして、第１のカム面１０８ａには中板１０２に設けられている中板当接部１０２ｂが摺接可能であり、第２のカム面１０８ｂに中板１０２に設けられている中板接触子１０２ｄが摺接可能となっている。
【００３２】
そして、開閉カバー１０１が閉じた状態においては、第２のカム面１０８ｂと中板１０２の中板接触子１０２ｄとが当接して給紙軸１１０及び第１給紙歯車１１３の回転を規制する。これにより、駆動歯車１１１と第１給紙歯車１１３の歯１１３ａとの噛合い部１１９で歯１１３ａと駆動歯車１１１の噛合いを防いで給紙歯車ユニット１１２を待機位置に保つことができる。したがって、駆動歯車１１１と給紙歯車ユニット１１２とは非噛合い状態になり、これにより駆動歯車１１１が回転しても、その回転が給紙歯車ユニット１１２に伝達されない待機状態となる。
【００３３】
しかしながら、開閉カバー１０１を閉じた状態で、ソレノイド１１６の可動片の爪が係止部１１４ｆから外れてしまった場合や、ジャム処理等により給紙ローラ１０９が初期位置に位置していない場合などでは、駆動歯車１１１と給紙歯車ユニット１１２が噛合い状態維持されていることがある。この状態では、駆動歯車１１１が常時回転しているため、第２給紙歯車１１４及び第１給紙歯車１１３を介して給紙軸１１０に回転が伝達され給紙ローラ１０９が初期位置に戻るための回転が行われる。このとき、給紙カム１０８も回動するが、給紙カム１０８の第２のカム面１０８ｂの軌跡は二点鎖線で示す線１２２であり、第２のカム面１０８ｂと中板接触子１０２ｄの位置で当接している中板１０２は、カム１０８に押されても、破線で示した中板１０２（Ｙ）の位置までしか移動しないことになる。
【００３４】
すなわち、中板１０２を移動させる第１のカム面１０８ａとは別に設けた第２のカム面１０８ｂにより中板接触子１０２ｄを規制するようにしたため、従来技術のように第１のカム面１０８ａが中板接触子１０２ｄを二点鎖線の線１２１の位置まで中板１０２を大きく押し下げることがなくなる。よって、装置の大型化を防ぐことができる。
【００３５】
図２（ａ），（ｂ）は、上記実施の形態の変形例である。尚、上記実施の形態と同様の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、開閉カバーが開いた状態での動作は上記実施の形態と同様である。
【００３６】
本変形例は、上記実施の形態の第２のカム面１０８ｂにくぼみ部１０８ｃを設けた点が特徴である。このくぼみ部１０８ｃの位置は、給紙ローラ１０９の待機位置において中板１０２の中板接触子１０２ｄが嵌まり込むように形成されている。そして、第１給紙歯車１１３の待機位置において、第２のカム面１０８ｂのくぼみ部１０８ｃに中板１０２の中板接触子１０２ｄが嵌まり込んで、中板接触子１０２ｄから第２のカム面１０８ｂに略回転中心に向かったモーメントを与えている。つまり、くぼみ部１０８ｃによって第１給紙歯車１１３に対して回転力を与えないような当接形状を構成している。
【００３７】
このように構成することにより、第２給紙歯車１１４に対して余分な回転力を与えずにすみ、ソレノイド１１６の吸引力ＵＰに伴うソレノイドのコストアップ等を避けることができる。
【００３８】
ソレノイド１１６の可動片の爪が係止部１１４ｆから外れてしまった場合や、ジャム処理等により給紙ローラ１０９が初期位置に位置していない場合には、駆動歯車１１１と給紙歯車ユニット１１２が噛合い状態が維持されていることがある。この状態では、駆動歯車１１１が常時回転しているため、第２給紙歯車１１４及び第１給紙歯車１１３を介して給紙軸１１０に回転が伝達され、給紙ローラ１０９が初期位置に戻るための回転が行われる。給紙カム１０８も回動する。このとき、給紙カム１０８も回転するが、給紙カム１０８の第２のカム面１０８ｂの軌跡は二点鎖線で示す線１２２であり、第２のカム面１０８ｂと中板接触子１０２ｄで当接している中板１０２は、カム１０８に押され、破線で示した中板１０２（Ｚ）の位置までしか移動することがない。そして、くぼみ部１０８ｃに中板接触子１０２ｄが嵌まり込んで回転が停止し、駆動歯車１１１と給紙歯車ユニット１１２とは非噛合い状態になる。これにより駆動歯車１１１が回転しても、その回転が給紙歯車ユニット１１２に伝達されない待機状態となる。
【００３９】
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、開閉カバー１０１を閉じた状態で、給紙ローラ１０９が初期位置に位置していない場合に、初期位置に戻るために回転するときに中板１０２を大きく移動させることがない。すなわち、給紙ローラ１０９を初期位置で保持するために中板１０２に設けられている接触子１０２ｄが当接するカム面を、従来の中板１０２を移動させる第１のカム面１０８ａではなく、別に設けた第２のカム面１０８ｂで行うようにしている。そして、この第２のカム面１０８ｂを第１のカム面１０８ａよりも内側（給紙軸１１０に近い位置）に配置することにより中板１０２の移動量を小さくしている。
【００４０】
このように構成することによって、従来のように画像形成装置の大型化を抑えることができる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施の形態では、それぞれ欠歯部１１３ｂ、１１４ｂを備えた２つの給紙歯車１１３，１１４を用いているが、欠歯部を備えた１つの給紙歯車をソレノイドで制御する方式に本発明を適用してもよい。
【００４２】
さらに、上記実施の形態では、給紙カム１０８に第１のカム面１０８ａと第２のカム面１０８ｂとを一体に設けているが、第１のカム面１０８ａと第２のカム面１０８ｂを別々のカムにそれぞれ設けて、各カムを給紙軸に固定するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施の形態では、第２のカム面１０８ｂにくぼみ部１０８ｃを設けて中板１０２の中板接触子１０２ｄが嵌まり込むように構成したが、中板接触子にくぼみ部を設け、第２のカム面に突出部を設けて嵌まり込むようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のシート給送装置の一実施の形態を示す概略斜視図及び断面図
【図２】図１に示すシート給送装置の変形例を示す概略断面図及び断面図
【図３】図１に示すシート給送装置を装着した画像形成装置の一例を示す断面図
【図４】従来のシート給送装置の一例の開閉状態を示す断面図
【図５】図４に示すシート給送装置の駆動部を示す斜視図
【図６】図５に示すシート給送装置の駆動部の動作を示す断面図
【図７】従来のシート給送装置の課題を説明するための概略斜視図及び断面図
【符号の説明】
【００４５】
１０８  給紙カム
１０８ａ  第１のカム面
１０８ｂ  第２のカム面
１０２  中板
１０２ｂ  中板当接部
１０２ｄ  中板接触子
１０７  引っ張りバネ
１０９  給紙ローラ
１１１  駆動歯車
１１２  給紙歯車ユニット
【図１】
0004533282.tif 000002
【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】
0004533282.tif 000008