(57)【要約】【課題】  強固にブラシ体が基体に固定され、且つブラシ毛の脱落が低減され、ブラシ毛が均一に植毛されたブラシを実現する。【解決手段】  本発明に係るブラシ１は、基布５４にブラシ毛５３を植毛してなるブラシ体５７の端部を加熱溶融させてシャフト１２に固定したブラシであり、ブラシ体５７は、溶融部５５と非溶融部１１とを備え、溶融部５５は、非溶融部１１側の第１の端部と、該第１の端部と対向する第２の端部とを備えており、第１の端部の厚さは、第２の端部の厚さより厚い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布にブラシ毛を植毛してなるブラシ体の端部を加熱溶融させて基体に固定したブラシにおいて、
上記ブラシ体は、溶融部と非溶融部とを備え、
上記溶融部は、上記非溶融部側の第１の端部と、該第１の端部と対向する第２の端部とを備えており、
上記第１の端部の厚さは、上記第２の端部の厚さより厚いことを特徴とするブラシ。
【請求項２】
上記溶融部には、上記第１の端部から、上記第２の端部に向かって、曲率半径が０．５ｍｍ以上の窪みが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のブラシ。
【請求項３】
ロール型ブラシであることを特徴とする請求項１または２に記載のブラシ。
【請求項４】
固定型ブラシであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のブラシ。
【請求項５】
画像形成装置用ブラシであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のブラシ。
【請求項６】
請求項５に記載のブラシを搭載していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
基布にブラシ毛を植毛してなるブラシ体の端部を、上記ブラシ体に加熱部材を押圧しながら溶融することで、上記ブラシ体を基体に固定するブラシの製造方法において、
上記ブラシ体の端部を溶融して溶融部を形成する溶融工程を有し、
上記溶融部は、非溶融部側の第１の端部と、該第１の端部と対向する第２の端部とを備えており、
上記加熱部材の上記ブラシ体を溶融させる面が、上記第１の端部の厚さが上記第２の端部の厚さより厚くなるように形成されるように、上記基布の設置面に対して傾斜面となる面を含んでいることを特徴とするブラシの製造方法。
【請求項８】
上記傾斜面は、曲率半径が０．５ｍｍ以上の突出した曲面であることを特徴とする請求項７に記載のブラシの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンター、複写機、ファクシミリ機等の画像形成装置において用いられる、帯電ブラシ、クリーニングブラシ等のブラシ、及び該ブラシの製造方法、並びに該ブラシを搭載した画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置で使用される帯電ブラシ、クリーニングブラシ等のブラシは、合成樹脂等からなる基布にブラシ毛を植毛したブラシ体をシャフト等の基体に固定することにより製造されている。具体的には、上記ブラシ体と基体とを両面接着テープ等により接着固定し、基体に合わせて基体に固定されたブラシ体の端部を切断することにより、上記ブラシを製造している。しかしながら、上記方法では、（１）ブラシ体の端部においてブラシ体における基布が基体から剥がれ易くなっている、（２）ブラシ体の切断箇所からブラシ毛が抜け落ちる、といった問題が生じる。（１）が起こると、ブラシはブラシとしての形態を成さなくなり、ブラシを使用している装置を破壊してしまう可能性がある。また、（２）が起こると、ブラシを使用している装置の内部を汚染し、抜け落ちたブラシ毛が電気部材等に接触すると、リーク、ノイズ等を引き起こしてしまう。
【０００３】
上記（１）および（２）の問題を解決するための対策として、（ａ）接着剤を塗布して固定する方法、（ｂ）熱収縮チューブにより固定する方法、（ｃ）ホットメルトにより固定する方法、等が知られている。
【０００４】
しかしながら、上記（ａ）〜（ｃ）の方法では、加工に手間がかかり生産効率が下がってしまうという問題を生じる。また（ｂ）及び（ｃ）の方法では、ブラシを構成する部品の数が増加するため、製造コストが高くなってしまう。
【０００５】
そこで、簡便な加工で、部品数を増やすことなくブラシ体の端部と基体とを強固に固定するため、加熱部材でブラシ体の端部を押圧する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
以下に、上記方法で製造したブラシについて、図１１及び図１２を用いて説明する。
【０００７】
図１１は、加熱部材でブラシ体の端部を押圧する方法を説明するためのブラシの断面図である。また、図１２は、上記方法で製造したブラシを示す断面図である。
【０００８】
図１１に示すように、上記方法では、まず、基布５０３にブラシ毛５０４を植毛したブラシ体５０５をシャフト５０２に固定した後、ブラシ体５０５の端部におけるブラシ毛５０４をカットする。そして、上記カットした部分５０６に対して加熱部材５０７を押圧することにより、上記カットした部分５０６のブラシ毛及び／または基布を溶融させる。これにより、図１２に示すように、ブラシ体５０５の端部とシャフト５０２との間に溶融部５０８を形成して、ブラシ体５０５をシャフト５０２に強固に固定している。
【特許文献１】特開２００２−９１１３４号公報（平成１４年３月２７日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、上記加熱部材５０７によって溶融させた溶融部５０８近傍に隣接するブラシ毛５０４が、上記加熱部材５０７の熱によってダメージを受けてしまうという問題を生じる。これにより、溶融部５０８近傍に隣接するブラシ毛５０４に毛切れ、毛抜け等が生じてしまう。ブラシ毛５０４に毛切れ、毛抜け等が生じることにより、ブラシを使用する環境を抜け落ちるブラシ毛で汚染してしまうという問題を生じる。また、ブラシ体５０５におけるブラシ毛５０４の分布が不均一になってしまう。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡便な加工で、部品数を増加しないでブラシ体が強固に基体に固定され、且つブラシ毛の脱落が低減され、ブラシ毛が均一に植毛されたブラシを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るブラシは、上記課題を解決するために、基布にブラシ毛を植毛してなるブラシ体の端部を加熱溶融させて基体に固定したブラシにおいて、上記ブラシ体は、溶融部と非溶融部とを備え、上記溶融部は、上記非溶融部側の第１の端部と、該第１の端部と対向する第２の端部とを備えており、上記第１の端部の厚さは、上記第２の端部の厚さより厚いことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、上記第１の端部における厚さ（つまり、上記基布の設置面に対して垂直の方向における幅）が、上記第２の端部領域の厚さより厚くなっている。このため、上記ブラシ体に溶融部を形成させる際に、上記ブラシ体の非溶融部における溶融部近傍のブラシ毛と基布との境界付近（以下、ブラシ毛の根元と記す）に熱が伝わり難い。
【００１３】
具体的には、ブラシ体の溶融部を上記形状とすることにより、上記ブラシ体の非溶融部における溶融部近傍のブラシ毛の根元に加熱部材を接近させることなく、ブラシ体の端部を加熱部材により溶融させてブラシ体を基体に固定することができる。つまり、ブラシ体の溶融部を上記形状とするためには、溶融部の第１の端部における厚さ以上の距離を離して、加熱部材による溶融を行わなければならない。このため、溶融部の第１の端部では第２の端部と比べてブラシ毛の根元に加熱部材が接近しない。溶融部の非溶融部近傍領域におけるブラシ毛の根元に加熱部材が接近しないため、溶融部に隣接する溶融させないブラシ体におけるブラシ毛の根元には熱が伝わり難い。従って、上記構成によれば、溶融部に隣接する溶融させないブラシ体におけるブラシ毛の根元に対する熱のダメージを抑制して、上記溶融部を形成させることができる。ブラシ毛の根元における熱によるダメージが少ないと、ブラシ毛の溶融による切断が生じ難い。
【００１４】
また、溶融部の第２の端部における厚さが、第１の端部における厚さより薄くなっていることにより、溶融部は外力と接触し難くなる。具体的には、溶融部の第２の端部を第１の端部に対して窪んだ形状とすることで、溶融部の第２の端部に突き出た部分がなくなり、溶融部は外力と接触し難くなり、より強固にブラシ体を基体に固定することができる。
【００１５】
従って、ブラシ体の端部を加熱部材により溶融させて基体に固定したブラシにおいて、上記構成とすることで、強固にブラシ体が基体に固定され、且つブラシ毛の脱落が低減され、ブラシ毛が均一に植毛されたブラシを提供することができるという効果を奏する。
【００１６】
本発明に係るブラシでは、上記溶融部には、上記第１の端部から、上記第２の端部に向かって、曲率半径が０．５ｍｍ以上の窪みが形成されていることが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、上記窪みが適度な曲率で上記溶融部に形成されているため、少ないブラシ体の溶融量で強固にブラシ体を基体に固定することができる。具体的には、上記窪みの曲率半径が０．５ｍｍ未満であると、溶融部の第１の端部から第２の端部へ向かって、厚さが急激に薄くなる。これにより、溶融部の第１の端部は鋭く突出した形状となり、外力に対する溶融部の強度が弱くなる。従って、上記構成によれば、より強固にブラシ体を固定することができるため、より低い製造コストでより耐久性に優れたブラシを提供することができるという更なる効果を奏する。
【００１８】
また、本発明に係るブラシは、ロール型ブラシであることが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係るブラシは、固定型ブラシであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明に係るブラシは、画像形成装置用ブラシであることが好ましい。
【００２１】
上記構成によれば、本発明のブラシではブラシ毛の脱落が低減され、且つブラシ毛が均一に植毛されているため、例えば、上記ブラシを帯電ブラシに用いた場合には、ブラシを使用する装置の中の汚染が低減されるため、より均一な帯電を行うことができる。また、上記ブラシをクリーニングブラシに用いた場合にも同様に、ブラシを使用する装置の中の汚染が低減されるため、より均一なクリーニングを行うことができる。よって、上記構成によれば、ブラシを使用する装置の中を汚染することなく、より均一な画像形成を行うことができるという更なる効果を奏する。
【００２２】
本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、本発明に係るブラシを搭載していることを特徴としている。
【００２３】
上記構成によれば、本発明に係るブラシを搭載しているため、装置を安定的に使用することができ、画像の濃度ムラ等のない高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００２４】
本発明に係るブラシの製造方法は、上記課題を解決するために、基布にブラシ毛を植毛してなるブラシ体の端部を、上記ブラシ体に加熱部材を押圧しながら溶融することで、上記ブラシ体を基体に固定するブラシの製造方法であり、上記ブラシ体の端部を溶融して溶融部を形成する溶融工程を有し、上記溶融部は、非溶融部側の第１の端部と、該第１の端部と対向する第２の端部とを備えており、上記加熱部材の上記ブラシ体を溶融させる面が、上記第１の端部の厚さが上記第２の端部の厚さより厚くなるように形成されるように、上記基布の設置面に対して傾斜面となる面を含んでいることを特徴としている。
【００２５】
上記方法によれば、上記加熱部材のブラシ体を溶融させる面（以下、溶融面と記す）が上記基布の設置面に対して傾斜面となる面を含んでいるため、上記ブラシ体を加熱部材で押圧する際に、上記加熱部材により上記ブラシ体の溶融部近傍におけるブラシ毛の根元が受ける熱によるダメージを抑えることができる。具体的には、上記溶融面が、上記傾斜面となる面を含んでいるため、ブラシ体を溶融する際に、第２の端部となる部分に比べて第１の端部となる部分では、加熱部材はブラシ毛の根元には接近しない。このため、溶融する部分近傍の溶融しないブラシ体におけるブラシ毛の根元に熱が伝わり難い。よって、溶融部近傍の非溶融部におけるブラシ毛の根元は、熱によるダメージを受け難い。ブラシ毛の根元における熱によるダメージが少ないと、ブラシ毛の溶融による切断が生じ難い。
【００２６】
また、加熱部材が上記傾斜面となる面を含んでいるため、上記第２の端部となる部分で溶融したブラシ体および／または基布（以下、溶融物と記す）が、加熱部材の傾斜面に沿って第１の端部となる部分へ移動する。これにより、溶融物の一部が溶融部近傍のブラシ毛の根元付近にも移動するため、上記溶融部近傍のブラシ毛の根元は、溶融物によって強固に固定される。このため、ブラシ毛の根元には直接加熱部材の熱は伝わらず、ブラシ毛は脱落しない。
【００２７】
さらには、上記溶融面が上記傾斜面となる面を含んでいるため、上記加熱部材をブラシ体に接近させた際に、上記ブラシ毛を上記傾斜面が有する傾斜に沿って押し倒す。このため、溶融面が基布の設置面に対して水平な面である場合と比べて、ブラシ毛が倒れる角度が小さい。よって、ブラシ毛を溶融する際に、ブラシ毛の切断が起こり難く、より均一にブラシ毛を溶融させることができる。
【００２８】
従って、上記方法を適用することで、強固にブラシ体が基体に固定され、且つブラシ毛の脱落が低減され、ブラシ毛が均一に植毛されたブラシを製造することができるという効果を奏する。
【００２９】
また、本発明に係るブラシの製造方法では、上記傾斜面は、曲率半径が０．５ｍｍ以上の突出した曲面であることが好ましい。
【００３０】
上記方法によれば、上記加熱部材における溶融面は、曲率半径が０．５ｍｍ以上の突出した曲面を有しているため、上記溶融部に曲率半径が０．５ｍｍ以上の窪みを形成させることができる。
【００３１】
また、加熱部材における溶融面が曲率半径が０．５ｍｍ以上の傾斜面であることにより、第２の端部となる部分の溶融物がスムーズに第１の端部となる部分へ移動することができる。これにより、溶融物の一部が溶融部近傍のブラシ毛の根元付近にも移動するため、上記溶融部近傍のブラシ毛の根元は、溶融物によって強固に固定される。
【００３２】
従って、上記方法を適用することで、ブラシ体の溶融量を増やすことなく、より強固にブラシ体を固定することができ、且つ溶融部近傍のブラシ毛の根元付近を強固に固定することができるため、より耐久性に優れたブラシを製造することができるという更なる効果を奏する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係るブラシは、以上のように、基布にブラシ毛を植毛してなるブラシ体の端部を加熱部材により溶融させて基体に固定したブラシにおいて、上記ブラシ体は、溶融部と非溶融部とを備え、上記溶融部は、上記非溶融部側の第１の端部と、該第１の端部と対向する第２の端部とを備えており、上記第１の端部の厚さは、上記第２の端部の厚さより厚いことを特徴としている。これにより、強固にブラシ体が基体に固定され、且つブラシ毛の脱落が低減され、ブラシ毛が均一に植毛されたブラシを提供することができるという効果を奏する。
【００３４】
本発明に係る画像形成装置は、以上のように、本発明に係るブラシを搭載していることを特徴としている。これにより、装置を安定的に使用することができ、画像の濃度ムラ等のない高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することができるという効果を奏する。
【００３５】
本発明に係るブラシの製造方法は、以上のように、基布にブラシ毛を植毛してなるブラシ体の端部を、上記ブラシ体に加熱部材を押圧しながら溶融することで、上記ブラシ体を基体に固定するブラシの製造方法であり、上記ブラシ体の端部を溶融して溶融部を形成する溶融工程を有し、上記溶融部は、非溶融部側の第１の端部と、該第１の端部と対向する第２の端部とを備えており、上記加熱部材の上記ブラシ体を溶融させる面が、上記第１の端部の厚さが上記第２の端部の厚さより厚くなるように形成されるように、上記基布の設置面に対して傾斜面となる面を含んでいることを特徴としている。
これにより、強固にブラシ体が基体に固定され、且つブラシ毛の脱落が低減され、ブラシ毛が均一に植毛されたブラシを製造することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の一実施形態について、図１〜図１０に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３７】
図１は、ブラシのシャフトの中心軸を通る断面図である。また、図２は、ブラシの溶融部の要部構成を示す、ブラシのシャフトの中心軸を通る断面図である。
【００３８】
図１に示すように、ブラシ１は、回転軸となるシャフト（基体）１２と、長尺状のブラシ体５７とを備えている。ブラシ体５７は、基布５４とブラシ毛５３とからなる非溶融部１１と、溶融部５５とを含んでいる。上記非溶融部１１は、ブラシ毛５３をパイル糸としたパイル織り生地からなる。シャフト１２は、ＳＵＭ（快削鋼）、アルミニウム等の金属からなり、円柱形状を有している。
【００３９】
パイル織り生地は、縦糸及び横糸からなる基布５４に、ブラシ毛５３がパイル織りによって織り込まれ、Ｚ軸方向にブラシ毛５３が起毛した３次元の織物である。このブラシ毛５３は、隣接するブラシ毛５３同士が互いを支えあうように、密に織り込まれることで、上記基布５４上に起毛される。
【００４０】
基布５４を構成する材料としては、ポリエステル、ナイロン等が挙げられる。
【００４１】
ブラシ毛５３として使用する糸としては、６−ナイロン、１２−ナイロン、ポリエステル、アクリル、ビニロン、アラミド等の合成樹脂からなるもの、又はこれらの２種以上からなる混合物等から製造されるフィラメント糸が挙げられ、用途に合わせて、最適な材料が選定される。さらに、これらの糸は、導電性を付与する目的で、導電性材料を練り込んだものでも良い。導電性材料としては、カーボン、ニッケル等の金属、酸化錫等の金属酸化物の粉が用いられる。
【００４２】
上記ブラシ体５７における非溶融部１１とシャフト１２とは、接着剤等で固定させており、シャフト１２の軸方向におけるシャフト１２が露出する部分と非溶融部１１との境界部分の両端部においては、ブラシ体５７が溶融した溶融部５５が形成され、ブラシ体５７をシャフト１２に固定している。
【００４３】
上記溶融部５５は、図２に示すように、シャフト１２の軸方向に沿って非溶融部１１から離れる側に向かって、基布５４の設置面に対して垂直方向の幅（以下、厚さと記す）が小さくなっている。つまり、上記溶融部５５における非溶融部１１近傍領域（以下、溶融部における第１の端部と記す）５５ｂの厚さは、上記溶融部における第１の端部５５ｂと反対側の端部領域（以下、溶融部における第２端部と記す）５５ｃの厚さよりも厚くなっている。このため、上記非溶融部１１における溶融部５５近傍のブラシ毛５３と基布５４との境界付近（以下、ブラシ毛５３の根元と記す）に伝わる熱を抑制して、上記ブラシ体５７に溶融部５５を形成させることができる。
【００４４】
具体的には、ブラシ体５７の溶融部５５を上記形状とすることにより、上記ブラシ体５７の非溶融部１１における溶融部５５近傍のブラシ毛５３の根元に加熱部材を接近させることなく、ブラシ体５７の端部を加熱部材により溶融させてブラシ体５７をシャフト１２に固定することができる。つまり、ブラシ体５７の溶融部５５を上記形状とするためには、溶融部における第１の端部５５ｂにおける厚さ以上の距離を離して、加熱部材で溶融を行わなければならない。このため、溶融部における第１の端部５５ｂでは溶融部における第２の端部５５ｃと比べてブラシ毛５３の根元に加熱部材が接近しない。溶融部における第１の端部５５ｂのブラシ毛５３の根元に加熱部材が接近しないため、溶融部５５に隣接する非溶融部１１におけるブラシ毛５３の根元には熱が伝わり難い。
【００４５】
従って、上記構成によれば、溶融部５５に隣接する非溶融部１１におけるブラシ毛５３の根元に対する熱のダメージを抑制して、溶融部５５を形成させることができる。ブラシ毛５３の根元における熱によるダメージが少ないと、ブラシ毛５３の熱溶融による切断が生じ難い。
【００４６】
また、溶融部における第２の端部５５ｃにおける厚さが、溶融部における第１の端部５５ｂにおける厚さより薄くなっていることにより、溶融部５５は外力と接触し難くなる。具体的には、溶融部における第２の端部５５ｃを溶融部における第１の端部５５ｂに対して窪んだ形状とすることで、溶融部における第２の端部５５ｃに突き出た部分がなくなり、溶融部５５は外力と接触し難くなり、より強固にブラシ体５７をシャフト１２に固定することができる。
【００４７】
従って、より強固にブラシ体５７がシャフト１２に固定され、且つブラシ毛５３の脱落が低減され、ブラシ毛５３が均一に植毛されたブラシ１を提供することができる。
【００４８】
上記溶融部５５では、溶融部における第２の端部５５ｃにおける厚さが０．１５〜０．５０ｍｍであることが好ましい。０．５０ｍｍより厚いと溶融部５５が完全に溶融し難いため、溶融部５５が剥落する恐れがあり、０．１５ｍｍ未満であると溶融部５５の剥がれに対する強度が弱くなるため好ましくない。また、上記溶融部５５では、溶融部における第１の端部５５ｂにおける厚さが溶融部における第２の端部５５ｃよりも略０．５ｍｍ以上厚いことが好ましい。０．５ｍｍより薄いと、溶融部５５を形成する際に、十分に溶融物がブラシ毛５３の根元に到達しない可能性があるため好ましくない。また溶融部における第１の端部５５ｂにおける厚さの上限は、ブラシの外径またはブラシの用途に応じて最適な値に設定される。
【００４９】
上記ブラシ体５７の溶融部５５には、溶融部における第１の端部５５ｂから、溶融部における第２の端部５５ｃに向かって、曲率半径が０．５ｍｍ以上の窪み５５ａが形成されていることが好ましい。また上記窪み５５ａの曲率半径は、曲率半径が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ未満であることがより好ましい。
【００５０】
上記窪み５５ａの曲率半径が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ未満であることにより、少ないブラシ体５７の溶融量でブラシ体５７をシャフト１２に強固に固定することができる。具体的には、上記窪み５５ａの曲率半径が０．５ｍｍ未満であると、溶融部における第１の端部５５ｂから溶融部における第２の端部５５ｃへ向かって、厚さが急激に薄くなる。これにより、溶融部における第１の端部５５ｂは鋭く突出した形状となり、外力に対する溶融部５５の強度が弱くなる。一方、上記窪み５５ａの曲率半径が１．５ｍｍ以上であると、溶融部における第１の端部５５ｂから溶融部における第２の端部５５ｃへ向かって、厚さが緩やかに薄くなるが、ブラシ体５７の溶融量が多くなってしまう。これにより、より多くのブラシ体５７を溶融する必要があるため、製造コストが高くなってしまう。
【００５１】
以下に、ブラシ１の製造方法について図３〜１０を用いて説明する。
【００５２】
図３は本実施の形態に係るブラシの製造方法における１工程を示す側面図である。また、図４は本実施の形態に係るブラシの製造方法における別の１工程を示す側面図である。
【００５３】
まず、リボン状の基布５４に複数のフィラメント糸を束にしてパイル糸として織り込むことで、ブラシ毛５３を基布５４に植毛したブラシ体５７を形成する。
【００５４】
そして、シャフト１２に両面テープを貼り付け、両面テープを貼り付けたシャフト１２に、図３に示すように、ブラシ体５７をらせん状に巻く。この場合、シャフト１２に巻きつけたブラシ体５７の両端部のシャフト１２の軸方向における長さが揃うように、ブラシ体５７の両端部をそれぞれ三角状にカットする。そして、図４に示すように、ブラシ体５７のシャフト１２の軸方向における両端部のブラシ毛５３をカットする。
【００５５】
上記ブラシ毛をカットした部分（ブラシ体の溶融する部分）５６に対して加熱部材を押圧させ、上記ブラシ毛をカットした部分５６を溶融させ、溶融部５５（図１参照）を形成させることにより、ブラシ体５７をシャフト１２に固定する。
【００５６】
上記ブラシ毛をカットした部分５６の溶融方法としては、上記ブラシ体５７を加熱部材で押圧する際に、押圧方向における上記加熱部材と上記基布５４との距離が、上記ブラシ毛５３をカットした部分５６におけるブラシ体５７の溶融しない部分側（以下、溶融する部分における第１の端部と記す）５６ａよりも、上記ブラシ毛５３をカットした部分５６におけるブラシ体５７の溶融する部分における第１の端部と対向する端部（以下、溶融する部分における第２の端部と記す）５６ｂの方が短くなるように、ブラシ毛５３をカットした部分５６と接してブラシ毛５３をカットした部分５６を溶融させる面（以下、溶融面と記す）が上記基布５４の設置面に対して傾斜面となる面を含んでいる加熱部材を使用した方法であれば、どのような方法であってもよい。
【００５７】
上記方法であれば、上記ブラシ体５７を加熱部材で押圧する際に、上記加熱部材によりブラシ体５７の溶融部５５近傍におけるブラシ毛５３の根元が受ける熱によるダメージを抑えることができる。具体的には、上記溶融面が、上記したような傾斜面となる面を含んでいるため、ブラシ体５７を溶融する際に、溶融する部分における第２の端部５６ｂに比べて溶融する部分における第１の端部５６ａでは、加熱部材はブラシ毛５３の根元には接近しない。このため、溶融部５５近傍の非溶融部１１におけるブラシ毛５３の根元に熱が伝わり難い。
【００５８】
また、加熱部材が上記傾斜面となる面を含んでいるため、上記溶融する部分における第２の端部５６ｂで溶融したブラシ体５７および／または基布５４（以下、溶融物と記す）が、加熱部材の傾斜面に沿って溶融する部分における第１の端部５６ａへ移動する。これにより、溶融物の一部が溶融部５５近傍のブラシ毛５３の根元付近にも移動するため、上記溶融部５５近傍のブラシ毛５３の根元は、溶融物によって強固に固定される。このため、ブラシ毛５３の根元には直接加熱部材の熱は伝わらず、ブラシ毛５３は脱落しない。
【００５９】
さらには、上記溶融面が上記傾斜面となる面を含んでいるため、上記加熱部材をブラシ体５７に接近させた際に、ブラシ毛５３を上記傾斜面の傾斜に沿って押し倒すため、溶融面が基布５４の設置面に対して水平な面である場合と比べて、ブラシ毛５３が倒れる角度が小さい。よって、ブラシ毛５３を溶融する際に、ブラシ毛５３の切断が起こり難く、より均一にブラシ毛５３を溶融させることができる。
【００６０】
加熱部材の溶融面が基布５４の設置面と平行である場合では、溶融物はブラシ毛５３の根元には回りこまず、直ぐに固まってしまう。それと同時に、溶融面と溶融したブラシ毛５３の先端部分とが溶断されてしまい、ブラシ毛５３が脱落毛となり易いと考えられる。
【００６１】
従って、強固にブラシ体５７がシャフト１２に固定され、且つブラシ毛５３の脱落が低減され、ブラシ毛５３が均一に植毛されたブラシ１を製造することができる。
【００６２】
さらには、上記溶融面が上記したような傾斜面を有しているため、上記ブラシ体５７を加熱部材で押圧する際に、溶融させないブラシ毛５３の巻き込みを防止することができる。具体的には、上記加熱部材では、たとえ加熱部材がブラシ毛５３と接触したとしても上記溶融面の斜面の傾斜によってブラシ体５７側（溶融部５５とは反対の方向）にブラシ毛５３が押し戻されるため、ブラシ毛５３の加熱部材への巻き込みを防止することができる。
【００６３】
上記加熱部材の傾斜面は、曲率半径が０．５ｍｍ以上の突出した曲面であることが好ましい。上記曲率半径が０．５ｍｍ未満であると、溶融物は溶融部５５近傍のブラシ毛５３の根元に十分回り込むことができない。またブラシ毛５３の一部は溶断されてしまうため、脱落毛を低減させることができない。
【００６４】
また、上記曲率半径は０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ未満であることがより好ましい。上記曲率半径が１．５ｍｍ以上であっても脱落毛が増加することはないが、溶融部５５のスペースが広がってしまうため好ましくない。溶融部５５は、ブラシの性能上不要な部分であり、できるだけ小さくすることが好ましい。
【００６５】
上記溶融部５５を形成させる際の加熱部材とシャフト１２との最短の距離は、０．１５ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。これにより、溶融部における第２の端部５５ｃを、厚さが０．１５〜０．５０ｍｍで形成させることができる。また溶融部５５のシャフト１２の軸方向における幅（加熱部材の押し込み幅）は、ブラシ１を構成する材質などを考慮して調整する。
【００６６】
上記加熱部材としては、金属等の熱媒体であるもの（例えば、アイロン状加熱部材、ハンダゴテ状加熱部材）、超超音波溶着器等の振動溶着機等が挙げられ、好ましくは超音波溶着機である。超音波溶着機は、超音波溶着機自体の発熱が少ないため、溶融部５５を形成される際に、溶融させないブラシ毛５３に与える熱的ダメージが少ない。また、スイッチを入れてからのアイドリングに要する時間が短いため、形成した溶融部５５の品質のバラツキが少ない。
【００６７】
上記熱媒体を使用した加熱部材には、ブラシ毛をカットした部分５６が加熱部材に溶着しないように、フッ素加工を施していることが好ましい。
【００６８】
上記加熱部材でブラシ毛をカットした部分５６を溶融させるための加熱部材とブラシ毛をカットした部分５６との接触時間は、５秒〜数十秒であることが好ましい。
【００６９】
以下に、上記ブラシ毛をカットした部分５６の溶着方法の一例として、図５〜９を用いて３種類の方法について詳細に説明する。
【００７０】
図５は第１の溶着方法を説明するための正面図である。また、図６は第１の溶着方法を説明するための断面図である。
【００７１】
図７は第２の溶着方法を説明するための断面図である。
【００７２】
図８は第３の溶着方法を説明するための断面図である。また、図９は第３の溶着方法で使用する加熱部材の斜視図である。
【００７３】
（第１の溶着方法）
図５に示すように、第１の溶着方法では、平板に、該平板の底面と上面とで中心位置が同じとなるように貫通する円柱状の穴を設け、上記平板の側面と平行の方向に上記穴の中心を通って該直方体をカットして２つに分離した一方の形状を有している加熱部材６２を使用する。上記円柱状の穴は、ブラシ毛をカットした部分５６を加熱部材６２で挟み込むために設けられている。また、図６に示すように、シャフト１２の軸方向に沿ってブラシ体５７から離れる側に向かって溶融部５５の厚さが薄くなるようにするために、加熱部材６３が備える略半円柱状の凹部には、底面（ブラシ体５７側の面）から上面（ブラシ体５７側に面していない面）に向かって凹部の半径が大きくなるように傾斜面６２ａが形成されている。
【００７４】
上記傾斜面６２ａは、曲率半径が０．５ｍｍ以上の勾配になっていることが好ましい。これにより、曲率半径が０．５ｍｍ以上の窪みを有する形状に上記溶融部５５を形成させることができる。
【００７５】
図５に示すように、ブラシ１におけるブラシ毛をカットした部分５６の溶融は、加熱部材６２の略半円柱状の凹部に、シャフト１２の軸方向と上記凹部の穴の貫通方向が一致するように、ブラシ１を配置する。そして、加熱部材６２を１５０〜３００℃に加熱して、加熱部材６２をブラシ１に押圧させるとともにブラシ１を回転させる。これにより、ブラシ毛をカットした部分５６のブラシ毛、またはブラシ毛及び基布が溶融して、ブラシ体５７がシャフト１２に固定される。これにより、シャフト１２の軸方向に沿ってブラシ体５７からシャフト１２の端部側に向かって溶融部５５の厚さが薄くなる形状に溶融部５５を形成することができる。
【００７６】
尚、上記ブラシ１を回転させる場合には、ブラシ体５７の端部がシャフト１２から剥がれることを防止するために、シャフト１２に対してらせん状に巻いたブラシ体５７と順方向に回転軸（シャフト１２）を回転させる。
【００７７】
（第２の溶着方法）
図７に示すように、１つの側面を曲面（傾斜面）６３ａとした平板形状を有する加熱部材６３を１５０〜３００℃に加熱して、加熱部材６３を上記曲面６３ａにブラシ毛をカットした部分５６が接するように、シャフト１２を加熱部材６３の上面に載せる。この状態で、ブラシ１が上記曲面６３ａに沿って回転するように加熱部材６３を加熱部材６３の上面と平行の方向に移動させる、または加熱部材６３の上面と平行の方向にブラシ１を転動させる。これにより、シャフト１２の軸方向に沿ってブラシ体５７からシャフト１２の端部側に向かって溶融部５５の厚さが薄くなる形状に溶融部５５を形成することができる。
【００７８】
上記曲面６３ａは、曲率半径が０．５ｍｍ以上の勾配になっていることが好ましい。これにより、曲率半径が０．５ｍｍ以上の窪みを有する形状に上記溶融部５５を加工することができる。
【００７９】
（第３の溶着方法）
加熱部材における溶融面は、全てが傾斜面となっている必要はない。図８および図９を用いて、上記溶融面の一部が傾斜面となっている加熱部材６４を使用した溶着方法について以下に説明する。
【００８０】
図８に示すように、１つの角部分（２つの側面が接する箇所）が曲面（傾斜面）６４ａとした直方体形状を有する加熱部材６４に、シャフト１２の軸を回転軸とした回転方向にブラシ体５７を回転させながら、加熱部材６４をブラシ毛をカットした部分５６に接近させる。これにより、シャフト１２の軸方向に沿ってブラシ体５７からシャフト１２の端部側に向かって溶融部５５の厚さが薄くなる形状に溶融部５５を形成することができる。
【００８１】
尚、上記ブラシ１を回転させる場合には、ブラシ体５７の端部がシャフト１２から剥がれることを防止するために、シャフト１２に対してらせん状に巻いたブラシ体５７と順方向に回転軸（シャフト１２）を回転させる。
【００８２】
加熱部材６４は、図９に示すように、溶融面が全て基布５４の設置面に対して傾斜面となっておらず、基布５４の設置面に対して平行な面６４ｂと基布５４の設置面に対して傾斜面となる曲面６４ａとからなっている。このような場合であっても、シャフト１２の軸方向に沿ってブラシ体５７からシャフト１２の端部側に向かって溶融部５５の厚さが薄くなる形状に溶融部５５を形成することができる。
【００８３】
また、上記曲面６４ａは、曲率半径が０．５ｍｍ以上の勾配になっていることが好ましい。これにより、曲率半径が０．５ｍｍ以上の窪みを有する形状に上記溶融部５５を加工することができる。
【００８４】
以上のように、本発明に係るブラシ１は、基布５４にブラシ毛５３を植毛してなるブラシ体５７の端部を加熱溶融させてシャフト１２に固定したブラシであり、上記ブラシ体５７の溶融部５５における第１の端部５５ｂにおける厚さが、上記溶融部５５における第２の端部５５ｃにおける厚さより厚くなっている。これにより、強固にブラシ体５７がシャフト１２に固定され、且つブラシ毛５３の脱落が低減され、ブラシ毛５３が均一に植毛されたブラシ１を提供することができる。
【００８５】
また、本発明に係るブラシ１の製造方法は、基布５４にブラシ毛５３を植毛してなるブラシ体５７の端部に加熱部材を押圧しながら上記ブラシ体５７を溶融することで、上記ブラシ体５７をシャフト１２に固定するブラシの製造方法であり、上記ブラシ体５７の端部を溶融して溶融部５５を形成する溶融工程を有し、上記加熱部材の上記ブラシ体５７を溶融させる面が、溶融部における第１の端部５５ｂの厚さが溶融部における第２の端部５５ｃの厚さより厚くなるように形成されるように、上記基布５４の設置面に対して傾斜面となる面を含んでいる。これにより、強固にブラシ体５７がシャフト１２に固定され、且つブラシ毛５３の脱落が低減され、ブラシ毛５３が均一に植毛されたブラシ１を製造することができる。
【００８６】
尚、上述したブラシ１の製造方法の説明では、ブラシの形状がロールブラシである場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、基体とブラシ体との接着面が平面である固定ブラシであってもよい。固定ブラシが本発明のブラシであれば、本実施形態と略同様の効果が得られる。
【００８７】
また、上述したブラシ１の製造方法の説明では、ブラシ毛５３のみを溶融させて溶融部５５を形成させる場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、基布５４とブラシ毛５３との両方を溶融させて溶融部５５を形成させてもよい。上記溶融部５５であっても、本実施形態と略同様の効果が得られる。
【００８８】
また、上述したブラシ１の製造方法の説明では、溶融部５５を形成させるブラシ体５７の部分は、加熱部材で溶融させる前に予めブラシ毛５３をカットしている場合について説明したがこれに限るものではない。例えば、ブラシ毛５３をカットせずに、加熱部材により溶融部５５を形成させることもできる。上記溶融部５５であっても、本実施形態と略同様の効果が得られる。
【００８９】
以下に、本実施の形態に係るブラシ１を帯電ブラシとして用いて作製した画像形成装置について説明する。
【００９０】
図１０は、本実施の形態に係る画像形成装置における画像形成部の構造を模式的に示す正面図である。
【００９１】
尚、画像形成装置は、画像形成装置が備えるスキャナにて読み込まれたデータや、画像形成装置に接続された外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置）からのデータを画像形成部により画像として出力するものである。
【００９２】
図１０に示すように、画像形成部６０は、感光体ドラム２と、帯電ブラシであるブラシ１と、露光手段３と、現像手段４と、転写ブラシ５と、転写ベルト２６と、クリーニング手段１０と、除電手段（図示せず）とを備えており、感光体ドラム２の周囲に、回転方向に沿って、ブラシ１、露光手段３、現像手段４、転写ブラシ５及び転写ベルト２６、クリーニング手段１０、除電手段をこの順序で配置した構成となっている。
【００９３】
感光体ドラム２は、画像形成装置における静電潜像担持体及び現像剤像担持体となるものであり、円柱形状を有している。
【００９４】
帯電ブラシであるブラシ１は、感光体ドラム２と物理的に接触して、感光体ドラム２の表面を一様に所定の電位まで帯電させるためのものである。ブラシ１は、感光体ドラム２と互いの回転軸を平行にして隣接対向して設置されている。
【００９５】
露光手段３は、ブラシ１によって帯電された感光体ドラム２の表面を、例えばパーソナルコンピュータ等の画像処理装置からのデータに基づき、レーザ光等により露光して、感光体ドラム２の表面に静電潜像を形成させるためのものである。露光手段３として、例えば半導体レーザや、発光ダイオードを用いることができる。
【００９６】
現像手段４は、現像ローラ１７と現像剤供給ブラシ１８とを備えており、感光体ドラム２の表面に現像剤（トナー）を供給し、感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像を現像剤像として顕像化するためのものである。
【００９７】
現像ローラ１７は、感光体ドラム２と物理的に接触して、現像剤供給ブラシ１８から供給される現像剤を感光体ドラム２の表面に供給するためのものである。現像ローラ１７は、円柱形状を有しており、感光体ドラム２と互いの回転軸を平行にして隣接対向するように設置されている。
【００９８】
現像剤供給ブラシ１８は、現像ローラ１７と物理的に接触して、現像ローラ１７に現像剤を供給するためのものであり、現像剤を保持するとともに、現像剤を現像ローラ１７の表面に供給する。現像剤供給ブラシ１８は、円柱形状のシャフトと見かけ上円柱形状のブラシ体とからなるロール型ブラシである。ブラシ体は、シャフトを中心にブラシ毛がシャフトの軸方向に垂直な方向に外側に向かって放射状に起毛したものである。現像剤供給ブラシ１８は、現像ローラ１７の回転軸方向とシャフトの軸方向とを平行にして、ブラシ体が現像ローラ１７に隣接対向するように設置されている。
【００９９】
転写ベルト２６は、感光体ドラム２の表面に現像剤像が形成された後に、ＰＰＣ（Plain Paper Copy）用紙等の記録媒体３０を感光体ドラム２に運搬するためのものである。
【０１００】
転写ブラシ５は、感光体ドラム２の表面の現像剤像を、記録媒体３０に転写するためのものである。転写ブラシ５は、板金に、板金と接する面を底面とした見かけ上直方体のブラシ体を貼り付けた固定型ブラシである。転写ブラシ５のブラシ体は、パイル織り生地からなり、板金の上にブラシ毛が板金の面方向に垂直な方向に起毛したものである。転写ブラシ５は、板金の面方向と記録媒体３０の面方向とを平行にして、ブラシ体が転写ベルト２６を間に挟んで感光体ドラム２と隣接対向するように設置されている。
【０１０１】
クリーニング手段１０は、クリーニングブラシ（固体潤滑剤塗布ブラシ）６と、固体潤滑剤供給手段８と、クリーニングブレード１６とを備えており、感光体ドラム２の表面に残留した現像剤や紙粉等を除去するためのものである。
【０１０２】
クリーニングブラシ６は、感光体ドラム２と物理的に接触して、感光体ドラム２の表面に残留した現像剤や紙粉等を除去するためのものである。また、クリーニングブラシ６は、固体潤滑剤塗布ブラシとしての機能を兼ねており、固体潤滑剤供給手段８から供給される固体潤滑剤を、感光体ドラム２の表面に塗布するためのものである。クリーニングブラシ６は、円柱形状のシャフトと見かけ上円柱形状のブラシ体とからなるロール型ブラシである。ブラシ体は、シャフトを中心にブラシ毛がシャフトの軸方向に垂直な方向に外側に向かって放射状に起毛したものである。クリーニングブラシ６は、感光体ドラム２の回転軸方向とシャフトの軸方向とを平行にして、ブラシ体が感光体ドラム２に隣接対向するように設置されている。
【０１０３】
クリーニングブレード１６は、感光体ドラム２の表面に残留した現像剤や紙粉等を物理的に掻き落とすためのものである。クリーニングブレード１６は、感光体ドラム２の回転方向に沿って、クリーニングブラシ６の後側に備えられ、感光体ドラム２の表面に残留した現像剤や紙粉等を均一に除去するために、感光体ドラム２の法線方向に対して鋭角に摺接している。
【０１０４】
固体潤滑剤供給手段８は、クリーニングブラシ６及びクリーニングブレード１６によるクリーニング効率を高くするためのものである。固体潤滑剤供給手段８は、固体潤滑剤をクリーニングブラシ６を介して、感光体ドラム２の表面に塗布する。固体潤滑剤供給手段８は、クリーニングブラシ６に固体潤滑剤が均一に塗布されるように、クリーニングブラシ６のシャフトの軸方向に広がった略四角柱の形状を有している。固体潤滑剤供給手段８は、クリーニングブラシ６の表面全体に固体潤滑剤が行き渡るように、クリーニングブラシ６と隣接対向して設置されている。使用する固体潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛等が挙げられる。
【０１０５】
除電手段は、感光体ドラム２の表面を除電するためのものである。除電手段としては、例えば除電ブラシ等が挙げられる。
【０１０６】
上記構成において、画像形成装置が画像を形成する動作を、図１０に基づき説明すると、以下の通りである。
【０１０７】
感光体ドラム２の表面は、帯電ブラシであるブラシ１と接触することにより、均一に帯電する。表面が帯電された感光体ドラム２は、露光手段３によって、データに基づき露光され、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。そして、現像手段４により、感光体ドラム２の表面に現像剤が供給され、感光体ドラム２の表面の静電潜像が、現像剤像として顕像化される。続いて、転写ベルト２６によって記録媒体３０が感光体ドラム２へ運搬され、転写ブラシ５によって、感光体ドラム２の表面の現像剤像が、記録媒体３０に転写される。転写後の感光体ドラム２は、固体潤滑剤が表面に塗布されたクリーニングブラシ６によって、表面に固体潤滑剤が塗布され、残留した現像剤や紙粉等が、クリーニングブラシ６及びクリーニングブレード１６によって除去される。最後に除電手段により、感光体ドラム２の表面が除電される。このようなサイクルで画像形成は行われる。
【０１０８】
以上のように本発明に係る画像形成装置では、本発明に係るブラシ１を搭載しているため、装置を安定的に使用することができ、画像の濃度ムラ等のない高画質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。
【０１０９】
なお、上述の説明では、本発明のブラシ１が帯電ブラシである場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、現像手段における現像剤供給ブラシ１８や、転写ブラシ５や、除電ブラシ等の他の画像形成装置で使用されているブラシが本発明のブラシであっても良い。現像剤供給ブラシ１８等の画像形成装置で使用されている他のブラシが本発明のブラシであれば、本実施形態と略同様の効果が得られる。
【０１１０】
また、上述の説明では、ブラシ１がロール型ブラシである場合について説明したが、転写ブラシ５のような固定型ブラシであっても良い。固定型ブラシであっても、本発明のブラシを用いることで、ロール型ブラシと同様に、強固にブラシ体が基体に固定され、且つブラシ毛の脱落が低減され、ブラシ毛が均一に植毛されたブラシを実現することができる。
【０１１１】
また、上述の説明では、クリーニングブラシ６は、クリーニングブラシとしての機能と固体潤滑剤塗布ブラシとしての機能とを有しているが、クリーニングブラシと固体潤滑剤塗布ブラシとを別々に備えた構成の画像形成装置であっても良い。
【０１１２】
また、上述の説明では、クリーニング手段１０は、クリーニングブラシ６とクリーニングブレード１６とを併用する機械的なクリーニング方式の場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、バイアスクリーナのような静電気を利用したクリーニング方式であっても良い。バイアスクリーナで使用されるクリーニングブラシやプレチャージブラシ等が本発明の画像形成装置用ブラシであれば、本実施形態と略同様の効果が得られる。
【０１１３】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明に係るブラシは、以上のように、強固にブラシ体が基体に固定され、且つブラシ毛の脱落が低減され、ブラシ毛が均一に植毛されている。このため、本発明のブラシは、プリンターや複写機やファクシミリ機等の画像形成装置等に好適に用いることができる。
【０１１５】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記ブラシを備えているため、装置を安定的に使用することができ、画像の濃度ムラ等のない高画質の画像を形成することができる。このため、本発明の画像形成装置は、家庭から工業設備に至る様々な電気製品の分野に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施形態に係るブラシのシャフトの中心軸を通る断面図である。
【図２】上記ブラシにおける溶融部の要部構成を示すシャフトの中心軸を通る断面図である。
【図３】上記ブラシの製造における１工程を示す側面図である。
【図４】上記ブラシの製造における別の１工程を示す側面図である。
【図５】上記ブラシの製造における溶着方法の一例を説明するための正面図である。
【図６】上記ブラシの製造における溶着方法の一例を説明するための断面図である。
【図７】上記ブラシの製造における溶着方法の別の一例を説明するための断面図である。
【図８】上記ブラシの製造における溶着方法のさらに別の一例を説明するための断面図である。
【図９】図８で使用する加熱部材を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施形態を示すものであり、画像形成部の構造を模式的に示す正面図である。
【図１１】従来技術を示すものであり、ブラシの製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】従来技術を示すものであり、上記製造方法で製造したブラシを示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１    ブラシ
１１    非溶融部
１２    シャフト（基体）
５３    ブラシ毛
５４    基布
５５    溶融部
５５ａ  窪み
５５ｂ  溶融部における第１の端部（第１の端部）
５５ｃ  溶融部における第２の端部（第２の端部）
５７    ブラシ体
６２    加熱部材
６２ａ  曲面（傾斜面）
６３    加熱部材
６３ａ  曲面（傾斜面）
６４    加熱部材
６４ａ  曲面（傾斜面）
【図１】
2007086541.tif 000003
【図２】
2007086541.tif 000004
【図３】
2007086541.tif 000005
【図４】
2007086541.tif 000006
【図５】
2007086541.tif 000007
【図６】
2007086541.tif 000008
【図７】
2007086541.tif 000009
【図８】
2007086541.tif 000010
【図９】
2007086541.tif 000011
【図１０】
2007086541.tif 000012
【図１１】
2007086541.tif 000013
【図１２】
2007086541.tif 000014