(57)【要約】【課題】濃度センサと定着装置の距離を離し定着装置による濃度センサへの影響をなくし、また、濃度センサの検出面の汚染を防止する画像形成装置を得る。【解決手段】用紙の搬送路の非印刷面側に濃度センサ６０を配設することで、従来、定着装置３８の加熱ローラ４０の下部に配置されていた濃度センサ６０を加熱ローラ４０から離すことができる。これにより、加熱ローラ４０による濃度センサ６０の温度上昇を回避することができ、トナー濃度の誤検出を防止することができる。また、搬送される用紙と濃度センサ６０の接触による画質不良の問題もなくなる。さらに、像担持体２０周りを浮遊するトナー（いわゆるクラウドトナー）によって、濃度センサ６０の検出面が汚染される恐れもない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つのローラに張架され、記録媒体を搬送するベルト部材と、前記ローラを軸支する筐体と、を有する搬送ユニットと、
前記ベルト部材によって搬送される記録媒体又は該ベルト部材表面に、転写させるトナー像を担持する複数の像担持体と、
記録媒体の搬送路の非印刷面側に配設され、前記像担持体から前記ベルト部材に転写されたトナー像の濃度を測定する濃度センサと、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体から前記記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置が、前記像担持体の転写面よりも当該担持体側に配置された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】
前記ローラのうち記録媒体の搬送方向下流側のローラの近傍に、ベルト部材の表面をクリーニングするクリーニング部材を設け、
前記クリーニング部材の前記ベルト部材の移動方向の上流側に前記濃度センサが配設された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】
前記像担持体が装填された本体フレームに対して回動して、像担持体に前記ベルト部材を対面又は退避可能とさせるカバー体を設け、
前記濃度センサが前記カバー体側に取付けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記濃度センサが前記筐体に取付けられたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、感光体（像担持体）や中間転写ベルト（ベルト部材）に形成されたトナー像を記録用紙（記録媒体）に転写・定着させることによって画像を形成する画像形成装置は知られている。このような画像形成装置において、転写搬送ベルトにテスト用のパッチ画像を転写形成して、濃度センサによってパッチ画像の濃度を測定している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
しかしながら、この濃度センサは、定着装置の下部に配設されており、装置本体の小型化を実現しようとすると、濃度センサと定着装置が近接することとなり、濃度センサの温度上昇によるトナー濃度の誤検出、搬送される用紙と濃度センサの接触による画質不良、或いは、用紙上の非定着トナーが飛散し（いわゆるクラウドトナー）、濃度センサの検出面を汚してしまうことによる検出不良等の問題が発生してしまう。
【特許文献１】特開２００３−０１５３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、濃度センサと定着装置の距離を離し定着装置による濃度センサへの影響をなくし、また、濃度センサの検出面の汚染を防止する画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、画像形成装置において、少なくとも二つのローラに張架され、記録媒体を搬送するベルト部材と、前記ローラを軸支する筐体と、を有する搬送ユニットと、前記ベルト部材によって搬送される記録媒体又は該ベルト部材表面に転写させるトナー像を担持する複数の像担持体と、記録媒体の搬送路の非印刷面側に配設され、前記像担持体から前記ベルト部材に転写されたトナー像の濃度を測定する濃度センサと、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、ベルト部材に転写されたトナー像の濃度を測定する濃度センサを記録媒体の搬送路の非印刷面側に配設している。濃度センサを記録媒体の搬送路の非印刷面側に配設することで、濃度センサと定着装置の距離を離すことができる。これにより、定着装置による濃度センサの温度上昇を回避することができ、トナー濃度の誤検出を防止することができる。また、濃度センサを記録媒体の搬送路の非印刷面側に配設するため、搬送される記録媒体と濃度センサの接触による画質不良の問題もなくなる。
【０００７】
さらに、濃度センサを記録媒体の搬送路の非印刷面側に配設することで、濃度センサと像担持体の距離を離すことができる。このため、いわゆるクラウドトナーによって、濃度センサの検出面を汚染される恐れもない。したがって、レイアウトの自由度が増し、装置本体の小型化を図ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体から前記記録媒体上に転写されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置が、前記像担持体の転写面よりも当該像担持体側に配置されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記ローラのうち記録媒体の搬送方向下流側のローラの近傍に、ベルト部材の表面をクリーニングするクリーニング部材を設け、前記クリーニング部材の前記ベルト部材の移動方向の上流側に前記濃度センサが配設されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、記録媒体の搬送方向下流側のローラの近傍にクリーニング部材を配設し、該クリーニング部材のベルト部材の移動方向の上流側に濃度センサを配設している。クリーニング部材はベルト部材に接触した状態で、ベルト部材の表面をクリーニングするが、クリーニング性はクリーニング部材とベルト部材の当接力に比例する。このため、ローラの近傍にクリーニング部材を配設した方が該当接力は高くなり、クリーニング性能を向上させることができる。
【００１１】
したがって、記録媒体の搬送路の非印刷面側、かつクリーニング部材のベルト部材の移動方向の上流側に濃度センサを配設することで、記録媒体の搬送方向下流側のローラの近傍に、濃度センサ及びクリーニング部材を共に配設できることとなる。つまり、クリーニング部材用のローラを別途設ける必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【００１２】
また、クリーニング部材を記録媒体の搬送方向下流側のローラから離すと、廃トナー回収ボックスの容積を小さくしなければならなくなってしまうが、クリーニング部材は該ローラの近傍に配設するため、このような問題もなく、廃トナー回収ボックスの容積を十分に確保することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記像担持体が装填された本体フレームに対して回動して、像担持体に前記ベルト部材を対面又は退避可能とさせるカバー体を設け、前記濃度センサが前記カバー体側に取付けられたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、像担持体が装填された本体フレームに対してカバー体を回動可能に設けている。そして、カバー体によって、像担持体にベルト部材を対面させ、又は像担持体からベルト部材を退避させるようにするが、このカバー体に濃度センサを取付けている。
【００１５】
例えば、濃度センサを本体フレーム側に取付けた場合、カバー体の開閉時に濃度センサとベルト部材とが接離することとなり、濃度センサとベルト部材の被検出部との間で位置ズレが生じてしまうことが懸念される。しかし、本発明では、濃度センサ及びベルト部材が同じカバー体側に取付けられるため、ベルト部材に対する濃度センサの位置決め精度が向上し画質向上につながる。
【００１６】
また、カバー体の開閉によって、濃度センサとベルト部材とが位置ズレするという問題は生じない。したがって、濃度センサとベルト部材との間で生じる位置ズレを修正するためのトラッキング機構等が必要なくなり、コストダウンを図ることができると共に、装置本体の小型化を図ることができる。
【００１７】
さらに、本体フレーム側に濃度センサを配設した場合、カバー体を開放した状態で濃度センサ分、開口面積が狭くなってしまい、濃度センサが視界を邪魔することによる現像ユニットの交換作業性の悪化、または、紙詰まりの紙が見えにくい等の問題もなくなり、現像ユニットの交換性及びＪＡＭ時における紙詰まりの紙の除去性が向上する。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記濃度センサが前記筐体に取付けられたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、濃度センサを搬送ユニットの筐体に取付けている。これにより、搬送ユニットを交換した場合でも、搬送ユニットと濃度センサとが接離するということはないため、濃度センサ位置を精度よく確保することができる。これにより、トラッキング等の位置決め機構を削除することができ、コストダウンを図ることができると共に、装置本体の小型化を図ることができる。また、搬送ユニット単体で濃度センサの位置精度を調整可能なため、濃度センサの濃度検出精度が向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は上記構成としたので、濃度センサと定着装置の距離を離して定着装置による濃度センサへの影響をなくし、小型化、低コスト化を実現可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、各図において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色毎に配設されているものについては、符号の後に「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」の英字が付されているものがある。
【００２２】
まず、本発明に係る画像形成装置１０の概要について説明する。図１、図２で示すように、画像形成装置１０は、像担持体（感光体）２０及び現像ユニット１６を着脱可能に収容する本体フレーム１２と、本体フレーム１２に対して回動可能なカバー体１４と、を有しており、そのカバー体１４に、記録用紙Ｐを吸着搬送可能な搬送ベルト３４を備えた搬送ユニット１８が着脱可能に取り付けられ、カバー体１４の回動によって、搬送ユニット１８を像担持体２０に対面又は退避させる。
【００２３】
ここで、現像ユニット１６には、ロール状の像担持体２０の表面を一様に帯電する帯電ローラ２２と、画像データに基づいて像担持体２０に画像光を照射し、静電電位の差による潜像を形成する光学箱２４と、潜像にトナーを選択的に転移して可視化する現像ローラ２６と、トナー像が転写された後の像担持体２０に摺接し、その像担持体２０に残留するトナーをクリーニングするクリーニング部材２８と、が備えられている。
【００２４】
像担持体２０は、表面（周面）に感光体層を有し、帯電ローラ２２によって、その表面（周面）が一様に帯電された後、光学箱２４から照射されるレーザー光（画像光）によって、その表面（周面）が露光され、その露光された部分の電位が減衰することにより静電潜像（画像）が形成される。なお、帯電ローラ２２は、像担持体２０に当接し、これらの間に電圧が印加され、当接部付近の微少間隙内で放電が生じることにより、像担持体２０の表面（周面）を略一様に帯電する。
【００２５】
光学箱２４は、点滅するレーザー光を像担持体２０の表面（周面）に走査させ、画像データに基づいた静電潜像を像担持体２０の表面（周面）上に形成する。なお、光学箱２４としては、ＬＥＤ等の発光素子を配列し、これらを画像データに基づいて点滅させるものなどが考えられる。
【００２６】
現像ローラ２６は、像担持体２０と近接して対向するように配置され、この現像ローラ２６と像担持体２０との間に現像バイアス電圧が印加されるようになっている。これにより、現像ローラ２６と像担持体２０との間には現像バイアス電界が形成され、電荷を有するトナーが像担持体２０上の露光された部分に転移して可視像を形成する。
【００２７】
一方、搬送ユニット１８は、少なくとも駆動ローラ３０と従動ローラ３２に張架された搬送ベルト３４を備えており、その搬送ベルト３４の内面側で、駆動ローラ３０と従動ローラ３２の間の所定位置には、転写ローラ３６が所定間隔を隔てて複数（後述する各色に対応して４個）配設されている。
【００２８】
この転写ローラ３６は、カバー体１４が閉じられたとき、搬送ベルト３４を挟んで像担持体２０と対向するようになっており、像担持体２０との間に転写電界を形成することによって、搬送ベルト３４に吸着搬送されて通過する記録用紙Ｐ上に、像担持体２０表面のトナー像（未定着像）を転写させるようになっている。
【００２９】
ここで、現像ユニット１６は、フルカラーの印刷が可能なように、例えば、下からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に鉛直方向に配設されており、これら現像ユニット１６Ｙ〜１６Ｋの記録用紙Ｐの搬送方向下流側（本体フレーム１２の上部）、かつ像担持体２０の転写面よりも本体フレーム１２の奥側には、定着装置３８が配設されている。
【００３０】
定着装置３８は、互いの周面が対向して所定の圧力で圧接（ニップ）される加熱ローラ４０と加圧ローラ４２とを備えており、これら加熱ローラ４０及び加圧ローラ４２で記録用紙Ｐ上に転写された未定着のトナー像を加熱・加圧することにより、その記録用紙Ｐにトナー像を定着するようになっている。
【００３１】
なお、定着装置３８（加熱ローラ４０及び加圧ローラ４２）によって加熱・加圧されてトナー像が定着された記録用紙Ｐは、排紙トレイ４４上へ排出される。そして、記録用紙Ｐへトナー像を転写終了後、像担持体２０の表面（周面）は、クリーニング部材２８によってクリーニング処理され、次回の作像処理に備えるようになっている。
【００３２】
また、本体フレーム１２の下部には、着脱自在な給紙カセット４６が備えられている。この給紙カセット４６は、記録用紙Ｐが送り出される方向と逆方向に引き抜き可能となっており、適宜記録用紙Ｐを給紙できるようになっている。
【００３３】
そして、給紙カセット４６の先端部近傍には、給紙カセット４６内から記録用紙Ｐを１枚ずつ送り出す給紙ローラ対４８が設けられており、給紙ローラ対４８から送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ対４９によって、所定のタイミングで搬送ベルト３４の吸着搬送面へ送り出され、各色のトナー像の転写位置へ搬送される。
【００３４】
以上のような構成の画像形成装置１０において、次にカバー体１４に着脱可能に取り付けられる搬送ユニット１８について説明する。
【００３５】
図３に示すように、搬送ユニット１８は、横断面が略コ字状とされた枠体４９と、該枠体４９を保持する略平板状の筐体５０と備えており、枠体４９の上端部には、駆動ローラ３０が回転可能に軸支され、下端部には従動ローラ３２が回転可能に軸支されている。そして、その駆動ローラ３０と従動ローラ３２に、記録用紙Ｐを静電吸着可能な搬送ベルト３４が巻回・張架されている。
【００３６】
この搬送ベルト３４の内面側で、駆動ローラ３０と従動ローラ３２の間には、各色毎に所定間隔を隔てて転写ローラ３６Ｙ〜３６Ｋが配設されており、各転写ローラ３６Ｙ〜３６Ｋも筐体５０に回転可能に軸支されている。一方、筐体５０の外面側（カバー体１４側）には、複数（図示のものは４個）のコイルバネ５８が当接しており、カバー体１４が閉じられたときに、搬送ユニット１８を本体フレーム１２側へ所定の圧力で押圧するようになっている。これにより、各転写ローラ３６Ｙ〜３６Ｋは、カバー体１４が閉じられたときに、搬送ベルト３４を挟んで、各像担持体２０Ｙ〜２０Ｋに所定の圧力で圧接され、搬送ベルト３４の走行に追従して回転する。
【００３７】
また、図３に示すように、筐体５０の上端部からは庇部５０Ａが張り出しており、駆動ローラ３０と対面可能としている。この庇部５０Ａの上面中央部には、搬送ベルト３４と対面させ、搬送ベルト３４に転写形成されたテスト用のトナー像の濃度を測定する濃度センサ６０を配設している。
【００３８】
この濃度センサ６０は、図４に示すように、搬送ベルト３４の搬送方向から光が入射するようにＬＥＤ照射部６０Ａを配設しており、ＬＥＤ照射部６０Ａから搬送ベルト３４上のトナー像に対して所定の角度で光を照射し、トナー像からの反射光をトナー像に対し９０°の角度でレンズ６０Ｂへ入射させる。そして、このレンズ６０Ｂを介してフォトダイオード６０Ｃの受光面上に該反射光を結像させる。ここで、フォトダイオード６０Ｃの直前にはマスク６０Ｄが設けられており、トナー像の検出エリアを規制している。そして、フォトダイオード６０Ｃに結像された反射光によって変換された電気信号は、図示しない検出装置へ送信され、トナー濃度が検出されることとなる。
【００３９】
また、濃度センサ６０は、トナー像からの反射光をフォトダイオード６０Ｃの受光面で受光する光路を開閉するシャッタ６２を搬送ベルト３４の測定位置上方に備えており、シャッタ６２に形成された開口部６２Ａが濃度センサ６０の下面に配置された状態で、搬送ベルト３４上のトナー像の濃度が測定可能となる。
【００４０】
そして、この濃度センサ６０の（搬送ベルト３４の搬送方向に沿った）下流側には、駆動ローラ３０の近傍に、クリーニングブレード６４（図１参照）を配設しており、搬送ベルト３４に当接して、搬送ベルト３４上に付着しているトナーや紙粉などを除去する。
【００４１】
次に、以上のような構成の画像形成装置１０の作用について説明する。
【００４２】
まず、給紙ローラ対４８により、給紙カセット４６内から１枚ずつ記録用紙Ｐが取り出され、レジストローラ対４９によって所定のタイミングで搬送ベルト３４上に送られる。搬送ベルト３４上に送られた記録用紙Ｐは、その搬送ベルト３４によって静電吸着され、各色の像担持体２０Ｙ〜２０Ｋへ搬送される。
【００４３】
一方、現像ユニット１６では、まず、帯電ローラ２２によって像担持体２０の表面（周面）が一様に帯電される。そして、光学箱２４からレーザー光（画像光）が像担持体２０の表面（周面）に走査され、画像データに基づいた静電潜像が像担持体２０の表面（周面）上に形成される。その後、現像ローラ２６によってトナーが像担持体２０上に転移され、その像担持体２０の表面（周面）に可視像が形成される。
【００４４】
こうして、像担持体２０の表面（周面）に可視像が形成されたら、搬送ベルト３４に吸着搬送されて通過する記録用紙Ｐ上に、像担持体２０表面のトナー像（未定着像）が、像担持体２０と転写ローラ３６によって転写される。これをイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に行い、記録用紙Ｐ上にフルカラーのトナー像（未定着像）が転写されたら、記録用紙Ｐは、搬送ベルト３４によって定着装置３８へ搬送される。
【００４５】
定着装置３８に搬送された記録用紙Ｐは、加熱ローラ４０及び加圧ローラ４２によって、それに転写されている未定着のトナー像が加熱・加圧されて定着される。そして、定着装置３８によってトナー像が定着された記録用紙Ｐは、排紙トレイ４４上へ排出される。なお、記録用紙Ｐへのトナー像の転写終了後、像担持体２０の表面（周面）は、クリーニング部材２８によってクリーニング処理され、次の作像処理に備える。
【００４６】
ところで、本発明では、図１及び図２に示すように、搬送ユニット１８の筐体５０の上端部中央に、濃度センサ６０を配設している。つまり、この濃度センサ６０は、用紙の搬送路の非印刷面側に配設されることとなり、従来、定着装置３８の加熱ローラ４０の下部に配置されていた濃度センサ６０を加熱ローラ４０から離すことができる。
【００４７】
これにより、加熱ローラ４０による濃度センサ６０の温度上昇を回避することができ、トナー濃度の誤検出を防止することができる。また、濃度センサ６０を用紙の搬送路の非印刷面側に配設するため、搬送される用紙と濃度センサ６０の接触による画質不良の問題もなくなる。
【００４８】
さらに、濃度センサ６０を用紙の搬送路の非印刷面側に配設することで、像担持体２０周りを浮遊するトナー（いわゆるクラウドトナー）によって、濃度センサ６０の検出面が汚染される恐れもない。したがって、レイアウトの自由度が増し、画像形成装置１０の小型化を図ることができる。
【００４９】
また、クリーニングブレード６４を駆動ローラ３０の近傍に配設し、該クリーニングブレード６４の（搬送ベルト３４の搬送方向に沿った）上流側に濃度センサ６０を配設している。つまり、駆動ローラ３０の近傍に、濃度センサ６０及びクリーニングブレード６４を共に配設している。
【００５０】
従来では、被検出面が直線状である領域に濃度センサ６０を配置し、被検出面と濃度センサ６０の検出面６１とが平行になるようにしていたが、濃度センサ６０の検出精度の向上により、被検出面がＲ状であっても検出可能となり、駆動ローラ３０の近傍に、濃度センサ６０を配設することができるようになった。これにより、駆動ローラ３０の近傍に、濃度センサ６０及びクリーニングブレード６４を共に配設することができるようになった。
【００５１】
クリーニングブレード６４は搬送ベルト３４に接触した状態で、搬送ベルト３４の表面をクリーニングするが、クリーニング性はクリーニングブレード６４の搬送ベルト３４への当接力に比例する。このため、クリーニングブレード６４を駆動ローラ３０から離して配設すると、クリーニングブレード６４用に別途ローラが必要となり、コストアップにつながってしまう。
【００５２】
また、クリーニングブレード６４を駆動ローラ３０から離して配設すると、図示はしないが廃トナー回収ボックスを配設するためのスペースが狭くなり、その分、廃トナー回収ボックスの容積は小さくなってしまい、廃トナー回収ボックスの交換周期が短くなってしまう。
【００５３】
しかし、本発明では、クリーニングブレード６４を駆動ローラ３０の近傍に配設することができるため、上記のような問題も生じない。
【００５４】
また、搬送ユニット１８の筐体５０に濃度センサ６０を設けることで、濃度センサ６０と搬送ベルト３４が同じカバー体１４側に取付けられることとなる。このため、カバー体１４の開閉によって、濃度センサ６０と搬送ベルト３４とが、接離することはないので位置ズレするという問題は生じない。
【００５５】
したがって、濃度センサ６０と搬送ベルト３４との間で生じる位置ズレを修正するためのトラッキング機構等が必要なくなり、コストダウンを図ることができると共に、画像形成装置１０の小型化を図ることができる。
【００５６】
さらに、本体フレーム１２側に濃度センサ６０を配設した場合、カバー体１４を開放した状態で濃度センサ６０分、開口面積が狭くなってしまい、濃度センサ６０が視界を邪魔することによる現像ユニット１６の交換作業性の悪化、または、紙詰まりの紙が見えにくい等の問題もなくなり、現像ユニット１６の交換性及びＪＡＭ時における紙詰まりの紙の除去性が向上する。
【００５７】
また、濃度センサ６０を筐体５０に取付けることで、搬送ユニット１８を交換した場合でも、搬送ユニット１８と濃度センサ６０とが接離するということはないため、濃度センサ６０の位置を精度よく確保することができる。また、搬送ユニット１８単体で濃度センサ６０の位置精度を調整可能なため、濃度センサ６０の濃度検出精度が向上する。
【００５８】
以上、本発明の実施形態により詳細に説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する搬送ユニットが取り付けられたカバー体と本体フレームとを示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する搬送ユニットの概略斜視図である。
【図４】濃度センサの構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０   画像形成装置
１２   本体フレーム
１４   カバー体
１８   搬送ユニット
２０   像担持体
３０   駆動ローラ（ローラ）
３４   搬送ベルト（ベルト部材）
３８   定着装置
５０   筐体
６０   濃度センサ
６４   クリーニングブレード（クリーニング部材）
【図１】
2007322821.tif 000003
【図２】
2007322821.tif 000004
【図３】
2007322821.tif 000005
【図４】
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