(57)【要約】【課題】  サーマルヘッドとフィルムを用いて記録紙に光沢を付与する際に、フィルムの非加熱領域を有効に再利用することで、フィルムの無駄な消費を低減できる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  先頭の記録紙６１の先端がサーマルヘッド２０１に到達してから先頭の記録紙６１の後端がサーマルヘッド２０１に到達するまでの間は、先頭の記録紙６１の搬送速度に合わせてフィルム２０２の送り出しを行う。一方、先頭の記録紙６１の後端がサーマルヘッド２０１に到達してから次の記録紙６２の先端がサーマルヘッド２０１に到達するまでの間に、先頭の記録紙６１における光沢を付与されない非光沢付与領域に対応する部分のフィルム２０２を巻き戻す。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙を給紙する給紙手段と、
前記給紙手段により給紙された記録紙にトナー画像を転写する転写手段と、
前記転写手段により記録紙に転写されたトナー画像を加熱する定着手段と、
フィルムを介して複数の発熱体により熱を与えることで、前記定着手段から搬送される記録紙の光沢付与領域を加熱するサーマルヘッドと、
記録紙の搬送方向への前記フィルムの送り出しと、前記搬送方向とは逆方向への前記フィルムの巻き戻しを制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
第１の記録紙の先端が前記サーマルヘッドに到達してから前記第１の記録紙の後端が前記サーマルヘッドに到達するまでの間は、前記第１の記録紙の搬送速度に合わせて前記フィルムの送り出しを行い、
前記第１の記録紙の後端が前記サーマルヘッドに到達してから前記第１の記録紙の次の第２の記録紙の先端が前記サーマルヘッドに到達するまでの間に、前記第１の記録紙における光沢を付与されない非光沢付与領域に対応する部分の前記フィルムを巻き戻すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の記録紙の先端が前記サーマルヘッドに到達したことに応じて、再び前記第１の記録紙の搬送速度に合わせて前記フィルムの送り出しを行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記フィルムを介して前記サーマルヘッドに接触する対向ローラを更に有し、
前記制御手段は前記フィルムの送り出し及び前記対向ローラの回転を制御することにより、記録紙の搬送を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記フィルムを送り出す場合は、前記フィルムを介して前記サーマルヘッドに接触する位置に前記対向ローラを移動させ、
前記フィルムを巻き戻す場合は、前記サーマルヘッドから離間する位置に前記対向ローラを移動させることを特徴とする請求項３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、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、記録紙に形成された画像に光沢を付与する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置として、例えば、第１の定着器の後段に第２の定着器を設け、第１の定着器を通過した記録紙を第２の定着器で再加熱することにより、光沢を付与する方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この方式では、記録紙の全面に光沢を付与することが可能であるが、領域を限定して光沢を付与することができなかった。また、光沢を付与することを必要としない部分にまで熱を加えるので、消費電力が増大するという問題があった。
【０００４】
そこで、第１の定着器の後工程に第２の定着器としてのサーマルヘッドを用いて任意の領域を再加熱することにより、画像が形成されている領域に限定して光沢を付与する方式が用いられている（例えば、特許文献２参照）。この方式は、トナー画像に対してフィルムを重ね合わせ、サーマルヘッドで部分加熱することにより光沢を付与するものである。部分加熱されたフィルムは巻き取られ、再利用はされずに使い捨てとして使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１９２０６８号公報
【特許文献２】特開２００７−５２１７５号公報、段落［００８０］
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２の方式では、記録紙の搬送に合わせてフィルムが巻き取られてしまい、フィルムにおける部分加熱されない非加熱領域までもが巻き取られてしまっていた。つまり、画像ＤＵＴＹが低く記録紙上のトナーが少ない場合、非加熱領域が多くなるが、このような未使用の領域が再使用されることなく巻き取られてしまい、フィルムを無駄に消費しているという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、サーマルヘッドとフィルムを用いて記録紙に光沢を付与する際に、フィルムの非加熱領域を有効に再利用することで、フィルムの無駄な消費を低減できる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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、記録紙を給紙する給紙手段と、前記給紙手段により給紙された記録紙にトナー画像を転写する転写手段と、前記転写手段により記録紙に転写されたトナー画像を加熱する定着手段と、フィルムを介して複数の発熱体により熱を与えることで、前記定着手段から搬送される記録紙の光沢付与領域を加熱するサーマルヘッドと、記録紙の搬送方向への前記フィルムの送り出しと、前記搬送方向とは逆方向への前記フィルムの巻き戻しを制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、第１の記録紙の先端が前記サーマルヘッドに到達してから前記第１の記録紙の後端が前記サーマルヘッドに到達するまでの間は、前記第１の記録紙の搬送速度に合わせて前記フィルムの送り出しを行い、前記第１の記録紙の後端が前記サーマルヘッドに到達してから前記第１の記録紙の次の第２の記録紙の先端が前記サーマルヘッドに到達するまでの間に、前記第１の記録紙における光沢を付与されない非光沢付与領域に対応する部分の前記フィルムを巻き戻すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、サーマルヘッドとフィルムを用いて記録紙に光沢を付与する際に、フィルムの非加熱領域を有効に再利用することで、フィルムの無駄な消費を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】画像形成装置１００の断面図である。
【図２】光沢付与装置５５の断面図である。
【図３】サーマルヘッド２０１のヘッド配置図である。
【図４】サーマルヘッド２０１の電気構成を示すブロック図である。
【図５】画像形成装置１００及び光沢付与装置５５の制御ブロック図である。
【図６】光沢付与動作時におけるフィルム２０２の送り出し／巻き戻し動作を説明する図である。
【図７】光沢付与動作時におけるタイミングチャートである。
【図８】記録紙Ｐへの光沢付与動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、画像形成装置１００の断面図である。
【００１２】
画像形成装置１００は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋの４つの画像形成部を備えている。
【００１３】
中間転写ベルト８の下方には、レーザースキャナユニット７が配置されており、各色の感光体２ａ（イエロー）、２ｂ（マゼンタ）、２ｃ（シアン）、２ｄ（ブラック）に各色の画像データに基づいて変調されたレーザ光を照射する。レーザ光の照射前には、それぞれ一次帯電器３ａ（イエロー）、３ｂ（マゼンタ）、３ｃ（シアン）、３ｄ（ブラック）にて、感光体２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの全面を帯電させた状態にしている。
【００１４】
現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、レーザースキャナユニット７によりレーザ光を照射された各色の感光体に各色のトナーを静電的に付着させる。各色の感光体に付着したトナーは、中間転写ベルト８に転写され、ベルトは図中Ａの方向に進行し、転写された各色のトナー画像は、二次転写ローラ１２にて、記録紙Ｐへと再度転写される。
【００１５】
さらにその下方に給紙ユニット１７、手差しマルチトレイ２０を配置し、記録紙Ｐの搬送パス１８、搬送ローラ１９、二次転写ローラ１２を縦に配置し、その上方に定着器１６を備えている。
【００１６】
定着器１６は、内部にヒータパターンを印刷したセラミック基板などの熱源を有する定着フィルム１６ａと、当該セラミック基板に定着フィルム１６ａをはさんで加圧される加圧ローラ１６ｂから構成される。
【００１７】
さらに、定着器１６の下流側には定着排紙ローラ２１、及び光沢付与装置５５が配置されている。記録紙Ｐの表裏面に画像を形成する場合には、定着排紙ローラ２１を逆回転することにより、片面の画像形成及び定着が終了した記録紙Ｐを両面搬送路２３へと搬送し、記録紙Ｐの裏面に再度画像形成を行うべく二次転写ローラ１２の方向へ再給紙する。
【００１８】
なお、記録紙センサ２４は、給紙ユニット１７や手差しマルチトレイ２０から給紙される記録紙Ｐ、及び両面搬送路２３から再給紙される記録紙Ｐを検知するためのセンサである。
【００１９】
光沢付与装置５５は、記録紙Ｐの任意の領域を再加熱して光沢を付与する装置である。光沢付与装置５５により記録紙Ｐへの光沢の付与が完了した後、記録紙Ｐは光沢付与装置５５から排紙トレイ２２へと排紙される。
【００２０】
図２は、光沢付与装置５５の断面図である。
【００２１】
定着排紙ローラ２１は、定着器１６の下流にあり、定着器１６から排出された記録紙Ｐを光沢付与装置５５へと搬送する。定着排紙センサ２１１は、定着器１６と定着排紙ローラ２１の間に配置されており、定着器１６から排出された記録紙Ｐの先端及び後端を検知するとともに、定着器１６内に記録紙Ｐが滞留していないことを監視する。
【００２２】
光沢付与装置５５には、サーマルヘッド２０１が設けられている。図３に示されるように、サーマルヘッド２０１の先端Ｈにはｎ個の発熱体（Ｈ１、Ｈ２、・・・、Ｈｎ）が設けられている。複数の発熱体（Ｈ１、Ｈ２、・・・、Ｈｎ）は、３００ｄｐｉの間隔で記録紙Ｐの幅の分だけ、およそ５０００個ライン状に並べられている。
【００２３】
有限長のフィルム２０２は、厚さが１０μｍ以下のフィルムであり、送り出しローラ２０４から送り出され、巻取りローラ２０５により巻き取られる構成になっている。サーマルヘッド２０１に対向する対向ローラ２０３は、記録紙Ｐの搬送を行う。分離板２０６は、フィルム２０２と記録紙Ｐとを分離する機能を持つ。
【００２４】
定着排紙ローラ２１から矢印方向に搬送されてきた記録紙Ｐは、フィルム２０２と対向ローラ２０３により形成されるニップ部を通過する。このとき、サーマルヘッドがオンされた領域のみ搬送中の記録紙Ｐ上のトナー画像が再加熱され、光沢が付与された画像が形成される。再加熱された記録紙Ｐは、フィルム２０２と共に左方向に送り出される。記録紙Ｐは分離板２０６によりフィルム２０２と分離され、フィルム２０２が巻取りローラ２０５に巻き取られる一方、記録紙Ｐのみが光沢付与装置５５から排出される。
【００２５】
なお、送り出しローラ２０４及び巻取りローラ２０５を逆回転することにより、送り出されたフィルム２０２を逆方向に巻き戻すことができる。また、対向ローラ２０３はサーマルヘッド２０１に対して着脱可能に設けられ、図２の矢印方向に移動可能である。フィルム２０２を巻き戻す際には、対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１から離れる方向に移動させる。
【００２６】
図４は、サーマルヘッド２０１の電気構成を示すブロック図である。
【００２７】
シフトレジスタ４０１は、後述するＣＰＵ５０２からＣＬＫ信号に同期して順次入力されたＤＡＴＡ信号を１ライン分記憶する。ラッチレジスタ４０２は、ＬＡＴ信号のタイミングでシフトレジスタ４０１のデータをラッチする。ここで、ラッチされたデータがサーマルヘッド２０１を駆動する駆動信号となる。
【００２８】
ゲート回路４０３は、ＳＴＢ信号がＨｉｇｈの時にラッチレジスタ４０２にラッチされている駆動信号を出力する。ドライバ素子４０４は、サーマルヘッド２０１を駆動する素子であり、Ｈｉｇｈが入力されたときにサーマルヘッド２０１がオンされる。抵抗ヒータ４０５は、サーマルヘッド２０１のｎ個の発熱体（Ｈ１、Ｈ２、・・・、Ｈｎ）に対応して設けられた、ｎ個の抵抗（Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎ）から構成される。
【００２９】
図５は、画像形成装置１００及び光沢付与装置５５の制御ブロック図である。
【００３０】
制御部５０１は、ＣＰＵ５０２、ＲＯＭ５０３、及びＲＡＭ５０４を有する。ＣＰＵ５０２は、画像形成装置１００全体を制御する制御回路である。ＲＯＭ５０３には、画像形成装置１００で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ５０４は、ＣＰＵ５０２が動作するためのシステムワークメモリであり、また画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能する。
【００３１】
ＣＰＵ５０２は、外部のスキャナ、ＰＣ、及びＦＡＸ等の外部装置３００から画像データを受信し、画像形成装置１００を制御して記録紙Ｐへの画像形成動作を行う。また、ユーザは、操作部５０５上の入力キーを用いて、操作部５０５に設けられた表示部の表示の切り替えをＣＰＵ５０２に指示することができる。
【００３２】
送り出しモータ２０７は、送り出しローラ２０４を回転駆動するためのモータであり、巻き取りモータ２０８は、巻取りローラ２０５を回転駆動するためのモータである。搬送モータ２０９は、対向ローラ２０３を回転駆動するためのモータであり、着脱モータ２１０は、対向ローラ２０３を図２の矢印方向に移動させるためのモータである。これら各モータ２０７〜２１０は、ＣＰＵ５０２により制御される。
【００３３】
図６は、光沢付与動作時におけるフィルム２０２の送り出し／巻き戻し動作を説明する図である。
【００３４】
フィルム２０２に対して、先頭の記録紙６１（第１の記録紙）には光沢付与領域Ａ１が設定され、次の記録紙６２（第２の記録紙）には光沢付与領域Ａ２が設定されている。ここで、記録紙の搬送方向における、先頭の記録紙６１の先端はＬ１のライン、光沢付与領域Ａ１の先端はＬ２のライン、光沢付与領域Ａ１の後端はＬ３のライン、先頭の記録紙６１の後端はＬ４のラインである。また、次の記録紙６２の先端はＬ５のライン、光沢付与領域Ａ２の先端はＬ６のライン、光沢付与領域Ａ２の後端はＬ７のラインである。
【００３５】
従来の光沢付与動作では、ラインＬ３からラインＬ４までの非光沢付与領域、すなわち非加熱領域に対応する部分のフィルム２０２までもが記録紙６１の搬送に同期して無駄に巻き取られていた。そこで、本実施形態は、ラインＬ４からラインＬ５までの間（記録紙の紙間）において、無駄に巻き取られたフィルム２０２を巻き戻すことにより、フィルムの非加熱領域を有効に再利用するものである。
【００３６】
図７は、光沢付与動作時におけるタイミングチャートである。
【００３７】
先頭の記録紙６１の先端であるラインＬ１がサーマルヘッド２０１を通過してから後端であるラインＬ４がサーマルヘッド２０１を通過するまで、ＣＰＵ５０２は送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８を正回転（ＣＷ）させる。先頭の記録紙６１のラインＬ４がサーマルヘッド２０１を通過したことに応じて、ＣＰＵ５０２は着脱モータ２１０を制御し、対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１から離間する（脱状態）。
【００３８】
また、先頭の記録紙６１の後端であるラインＬ４から次の記録紙６２の先端であるラインＬ５までの間（紙間）で、ＣＰＵ５０２は送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８を逆回転（ＣＣＷ）させる。ここでは、ラインＬ３からラインＬ４までの非光沢付与領域（非加熱領域）に対応する記録紙搬送方向の長さ分のフィルム２０２が巻き戻される。このとき、既に対向ローラ２０３はサーマルヘッド２０１から離間しているので、対向ローラ２０３がフィルム２０２の巻き戻し動作を阻害することはない。
【００３９】
巻き戻しが終了し、ラインＬ５がサーマルヘッド２０１に到達すると、ＣＰＵ５０２は着脱モータ２１０を制御し、フィルム２０２を介してサーマルヘッド２０１に接触する位置に対向ローラ２０３を移動させる（着状態）。その後は、次の記録紙６２の光沢付与領域Ａ２に対しても、上記と同様の動作を繰り返し行う。
【００４０】
図８は、記録紙Ｐへの光沢付与動作を示すフローチャートである。
【００４１】
このフローチャートを実行するためのプログラムは、ＲＯＭ５０３に記憶されており、ＣＰＵ５０２により読み出されることにより実行される。このフローチャートでは、次の記録紙６２の先端であるラインＬ５がサーマルヘッド２０１に到達するまでの処理を示す。
【００４２】
まず、ＣＰＵ５０２は、定着排紙センサ２１１の検知結果に基づき、定着器１６からの記録紙６１が定着排紙センサ２１１に到達したかどうかを判断する（Ｓ８０１）。記録紙６１が定着排紙センサ２１１に到達したと判断された場合、ＣＰＵ５０２は、前述のラインＬ１〜Ｌ５がサーマルヘッド２０１に到達するタイミングを演算する（Ｓ８０２）。なお、ＣＰＵ５０２は、記録紙６１が定着排紙センサ２１１に到達してからの経過時間を計測するために、タイマーカウントを開始する。
【００４３】
具体的には、ＣＰＵ５０２は、定着排紙センサ２１１による記録紙６１の先端の検知タイミングから、記録紙６１の搬送速度及び記録紙６１の光沢付与領域Ａ１のデータに基づき、各ラインＬ１〜Ｌ４があと何ｍｓｅｃ後にサーマルヘッド２０１に到達するのかを演算する。なお、次の記録紙６２の先端であるラインＬ５については、ＣＰＵ５０２は、定着排紙センサ２１１による次の記録紙６２の先端の検知タイミングに基づき演算する。
【００４４】
次に、ＣＰＵ５０２は、ステップＳ８０２で求めた各ラインの到達タイミングに基づき、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の逆回転速度Ｖｃｃｗを演算する（Ｓ８０３）。つまり、ラインＬ４〜Ｌ５がサーマルヘッド２０１を通過する間に、フィルム２０２のラインＬ３〜Ｌ４に対応する部分を巻き戻す際の、巻き戻し速度を演算する。具体的には、巻き戻し速度＝（Ｌ３からＬ４までの距離）／（Ｌ４の通過からＬ５の通過までに要する時間）で求められる。
【００４５】
次に、ＣＰＵ５０２は、ラインＬ１がサーマルヘッド２０１に到達したかどうかを判断する（Ｓ８０４）。具体的には、定着排紙センサ２１１による記録紙６１の先端の検知タイミングからのタイマーカウント値に基づき、ステップＳ８０２で求めたラインＬ１の到達タイミングに達したかどうかを判断する。ラインＬ１がサーマルヘッド２０１に到達したと判断された場合、ＣＰＵ５０２は、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８を正回転して、フィルム２０２の送り出しを開始する（Ｓ８０５）。
【００４６】
次に、ＣＰＵ５０２は、ラインＬ２がサーマルヘッド２０１に到達したかどうかを判断する（Ｓ８０６）。ここでの判断は、ステップＳ８０４でのラインＬ１の到達判断と同様にタイマーカウント値に基づいて行われる。ラインＬ２がサーマルヘッド２０１に到達したと判断された場合、ＣＰＵ５０２は、光沢付与領域Ａ１のデータをサーマルヘッド２０１の印加電流パターンに反映させ、サーマルヘッド２０１による加熱動作を開始する（Ｓ８０７）。サーマルヘッド２０１の加熱動作により、フィルム２０２に熱を伝え、搬送されてきた記録紙６１上のトナーを再融解させることで光沢が付与される。
【００４７】
次に、ＣＰＵ５０２は、ラインＬ３がサーマルヘッド２０１に到達したかどうかを判断する（Ｓ８０８）。ここでの判断も、ラインＬ１の到達判断と同様にタイマーカウント値に基づいて行われる。ラインＬ３がサーマルヘッド２０１に到達したと判断された場合、ＣＰＵ５０２は、サーマルヘッド２０１による加熱動作を停止する（Ｓ８０９）。
【００４８】
次に、ＣＰＵ５０２は、ラインＬ４がサーマルヘッド２０１に到達したかどうかを判断する（Ｓ８１０）。ここでの判断も、ラインＬ１の到達判断と同様にタイマーカウント値に基づいて行われる。ラインＬ４がサーマルヘッド２０１に到達したと判断された場合、ＣＰＵ５０２は、着脱モータ２１０を制御して、対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１から離間する（脱状態）（Ｓ８１１）。つまり、サーマルヘッド２０１を記録紙６１の後端が通過したことに応じて、対向ローラ２０３をサーマルヘッド２０１から離間する。
【００４９】
その後、ＣＰＵ５０２は、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８を逆回転して、フィルム２０２の巻き戻しを開始する（Ｓ８１２）。ここでは、ステップＳ８０４で求められた逆回転速度Ｖｃｃｗにて、送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８の逆回転が行われる。このとき、既に対向ローラ２０３はサーマルヘッド２０１から離間しているので、対向ローラ２０３がフィルム２０２の巻き戻し動作を阻害することはない。
【００５０】
次に、ＣＰＵ５０２は、ラインＬ５がサーマルヘッド２０１に到達したかどうかを判断する（Ｓ８１３）。ここでの判断は、定着排紙センサ２１１による次の記録紙６２の先端の検知タイミングからのタイマーカウント値に基づいて行われる。ラインＬ５がサーマルヘッド２０１に到達したと判断された場合、ＣＰＵ５０２は、着脱モータ２１０を制御して、フィルム２０２を介してサーマルヘッド２０１に接触する位置に対向ローラ２０３を移動させる（着状態）（Ｓ８１４）。その後、ＣＰＵ５０２は、再び送り出しモータ２０７及び巻き取りモータ２０８を正回転して、フィルム２０２の送り出しを開始する（Ｓ８１５）。
【００５１】
以上が、記録紙６１が定着排紙センサ２１１に到達してから次の記録紙６２の先端であるラインＬ５がサーマルヘッド２０１に到達するまでの光沢付与動作である。
【００５２】
以上で説明したように、本実施形態によれば、サーマルヘッド２０１とフィルム２０２を用いて記録紙に光沢を付与する際に、フィルム２０２の非加熱領域を有効に再利用することで、フィルム２０２の無駄な消費を低減できる。
【００５３】
なお、上記の実施形態では、対向ローラ２０３をフィルム２０２から離間する構成としたが、逆にフィルム２０２をサーマルヘッド２０１から離間する構成としてもよい。
【００５４】
また、上記の実施形態では、図６におけるＬ３からＬ４の領域分全てを巻き戻す構成としたが、全てではなく、所定のマージンを持たせて部分的に巻き戻す構成としてもよい。
【００５５】
また、上記の実施形態では、画像形成装置１００としてタンデム型のカラー画像形成装置を一例として示したが、電子写真方式の画像形成装置であれば、この構成に限られるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１２  二次転写ローラ（転写手段に対応）
１６  定着器（定着手段に対応）
１７  給紙ユニット（給紙手段に対応）
２０  マルチトレイ（給紙手段に対応）
５５  光沢付与装置
６１  先頭の記録紙（第１の記録紙に対応）
６２  次の記録紙（第２の記録紙に対応）
１００  画像形成装置
２０１  サーマルヘッド
２０２  フィルム
５０２  ＣＰＵ（制御手段に対応）
【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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