(57)【要約】【課題】  二次転写部の飛び散りおよび、中間転写ベルトのクリープによる横スジの画像不良を防止する。【解決手段】  無端ベルトの少なくとも３つの張架部材のうちの１つの張架部材で、転写対向部材１１に対して無端ベルト１０の移動方向の上流側に設けられ、無端ベルトの内面を押圧するガイド部材１８を具備する。ガイド部材には、所定の曲率半径を有する第１の当接部と、前記第１の当接部の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する第２の当接部とが設けられる。そして、転写動作時には、第１の当接部が無端ベルトの内面に当接し、非転写動作時には、第２の当接部が無端ベルトの内面に当接する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に担持されたトナー像を記録媒体に転写するための転写ユニットであって、
複数の張架部材で張架され、回転移動可能な無端ベルトと、前記張架部材のうちの一つであって、前記ベルトの内面に接触し前記ベルトの回転移動軌跡をガイドするガイド部材と、を具備し、
前記ガイド部材には、所定の曲率半径を有する第１の当接部と、前記第１の当接部の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する第２の当接部とが設けられることを特徴とする転写ユニット。
【請求項２】
前記転写ユニットは、前記像担持体からトナー像が一次転写される中間転写ユニットであり、前記無端ベルトの外面に一次転写されたトナー像を記録媒体に二次転写させる為の転写部材と対向して前記無端ベルトの内面側に設けられ、前記転写部材との間で記録媒体を前記無端ベルトと介して挟持する転写対向部材を具備し、
前記ガイド部材は、前記無端ベルトの移動方向において、前記転写対向部材の上流側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の転写ユニット。
【請求項３】
前記ガイド部材は、転写動作時には前記第１の当接部が前記無端ベルトの内面に当接し、非転写時には前記第２の当接部が前記ベルトの内面に当接することを特徴とする請求項２に記載の転写ユニット。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記転写対向部材の下方に配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の転写ユニット。
【請求項５】
前記複数の張架部材のうち前記ガイド部材以外の何れか１つの張架部材を前記無端ベルトの内側から外側に付勢する付勢部材を具備し、
前記ガイド部材の前記第２の当接部が前記無端ベルトの前記内面に当接しているときに前記付勢部材によって無端ベルトが受ける付勢力は、
前記ガイド部材の前記第１の当接部が前記無端ベルトの前記内面に当接しているときに受ける付勢力よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の転写ユニット。
【請求項６】
前記ガイド部材は回動可能であって、回動中心から前記第２の当接部までの長さは、前記回動中心から前記第１の当接部までの長さより短いことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の転写ユニット。
【請求項７】
前記転写対向部材は、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラであることを特徴とする請求項２乃至請求項６のうちのいずれか一項に記載の転写ユニット。
【請求項８】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から記録媒体にトナー像を転写するための転写ユニットと、を有する画像形成装置であって、
回転移動可能な無端ベルトと、前記無端ベルトを張架する複数の張架部材と、を具備し、複数のうちの一つの前記張架部材は、前記ベルトの内面に接触し前記ベルトの回転移動軌跡をガイドするガイド部材であり、前記ガイド部材には、所定の曲率半径を有する第１の当接部と、前記第１の当接部の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する第２の当接部とが設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記無端ベルトは前記像担持体からトナー像が一次転写される中間転写ベルトであり、
画像形成装置は、前記無端ベルトの外面に一次転写されたトナー像を記録媒体に二次転写させる為の転写部材と対向して前記無端ベルトの内面側に設けられ、前記転写部材との間で記録媒体を前記無端ベルトと介して挟持する転写対向部材を具備し、
前記ガイド部材は、前記無端ベルトの移動方向において、前記転写対向部材の上流側に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ガイド部材は、転写動作時には前記第１の当接部が前記無端ベルトの内面に当接し、非転写時には前記第２の当接部が前記ベルトの内面に当接することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記ガイド部材は、前記転写対向部材の下方に配置されていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記複数の張架部材のうち前記ガイド部材以外の何れか１つの張架部材を前記無端ベルトの内側から外側に付勢する付勢部材を具備し、
前記ガイド部材の前記第２の当接部が前記無端ベルトの前記内面に当接しているときに前記付勢部材によって無端ベルトが受ける付勢力は、
前記ガイド部材の前記第１の当接部が前記無端ベルトの前記内面に当接しているときに受ける付勢力よりも小さいことを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記ガイド部材は回動可能であって、回動中心から前記第２の当接部までの長さは、前記回動中心から前記第１の当接部までの長さより短いことを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記転写対向部材は、前記無端ベルトを駆動する駆動ローラであることを特徴とする請求項９乃至請求項１３のうちのいずれか一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、像担持体上に形成したトナー像を記録媒体に転写するための転写ユニット及びこれを用いた複写機、プリンタなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やレーザープリンターなどの画像形成装置として、中間転写体を有する構成が知られている。画像形成装置は、像担持体上に形成したトナー像を１次転写工程と２次転写工程とにより、記録材上にカラー画像を形成するものである。
【０００３】
特許文献１に記載の画像形成装置は、２次転写部近傍の構成として、中間転写ベルトを張架するローラを、駆動ローラと、従動ローラとで構成している。この従動ローラは、省スペースに配慮した小径ローラで構成されるとともに、記録材が中間転写ベルトに沿って２次転写ニップに進入するように中間転写ベルトの位置を規制する機能を持つ。これにより、２次転写ニップ部の上流側の転写電界が転写ベルト上のトナー像に作用してトナー像がぼける画像不良を抑制している。
【０００４】
また、特許文献２に記載の画像形成装置は、２次転写部上流側に中間転写ベルトと記録媒体とを密着させるために、張架ローラ間で張架された中間転写ベルト面より記録媒体に凸になるように押圧しているガイド部材を設けている。そしてこのガイド部材が画像形成時以外の待機状態において揺動させることにより押圧を解除している。これにより、中間転写ベルトを張架するガイド部の長期保管等のクリープ変形による画像不良を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６９４６６号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５７５４号公報
【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、背景技術に記す画像形成装置の構成においては、輸送時等、長期に渡る高温保管状態が続いた場合に、ベルトが変形して画像不良が発生することがある。
【０００７】
具体的には、高温時では、中間転写体ベルトが複数のローラに張架され、小さな曲率で湾曲した状態が長く続くと、中間転写体ベルトがローラに巻き付いている部分では、クリープ変形が生じ、その形状が保存されてしまう。
【０００８】
背景技術のように、張架ローラとして小径の従動ローラを配置した場合には、クリープ変形が悪化する傾向にある。そして、小径ローラにより形成されたクリープ変形は、２次転写ニップ部を通過する場合に、記録材と中間転写体ベルトとの間に段差を生じさせる。この段差により転写部での電界が乱れ、クリープ変形部のトナー像が乱れ、横スジ状の画像不良を生じる恐れがあった。
【０００９】
クリープ変形の回避策としては、中間転写ベルトの張力を解除する方法が知られている。具体的には、非画像形成時にテンションローラを中間転写ベルトの内側方向に強制的に移動させ、テンションローラからの中間転写ベルトへの張力の付与を無くす方法である。これにより、中間転写体ベルトのローラへの巻き付きを抑制し、クリープ変形を低減することができる。
【００１０】
しかしながらこの方法においては、テンション解除時のベルトの弛みが大きくなってしまうという問題があった。ベルトの弛みが大きく、他の部品と接触すると、異物の付着や、振動によるベルトの擦れが発生し、画像不良となる恐れがある。それを回避するためには、ベルト下方に大きな空間を設けておく必要があり、結果、画像形成装置の小型化への妨げとなっていた。
【００１１】
また、背景技術のように、中間転写ベルトと記録媒体とを密着させるため張架ローラ間で張架された中間転写ベルト面より記録媒体側に凸になるように押圧している部分におけるクリープ変形を抑制するために、ガイド部材を揺動させて解除する方法がある。しかし、ガイド部材を解除しただけではローラ間に張架されたベルト自体の張力は残っており、ローラ径が小径部であれば、長期保管等におけるクリープ変形は発生してしまう。そのため、ローラ径を小径化できず画像形成装置の小型化への妨げとなっていた。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、無端ベルトのクリープ変形を抑制し、飛び散りや、横スジ等の画像不良を抑制可能な転写ユニット及びこれを用いた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】
【００１３】
この目的を達成するために、像担持体に担持されたトナー像を記録媒体に転写するための転写ユニットであって、複数の張架部材で張架され、回転移動可能な無端ベルトと、前記張架部材のうちの一つであって、前記ベルトの内面に接触し前記ベルトの回転移動軌跡をガイドするガイド部材と、を具備し、前記ガイド部材には、所定の曲率半径を有する第１の当接部と、前記第１の当接部の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する第２の当接部とが設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、転写動作時には、曲率半径の小さい第１の当接部が転写対向部材に対して無端ベルトの移動方向の上流側で無端ベルトの内面に当接する。そして、非転写時には、第２の当接部が無端ベルトの内面に当接する。このため、被転写動作時が長く続いても無端ベルトのクリープ変形が防止できる。また、無端ベルトの張力がすべて解除されるわけでは無いので、無端ベルトの弛みにより、他の部品と接触して異物の付着や、振動によるベルトの擦れによる画像不良を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の中間転写ユニットを示す図である。図２（ａ）は中間転写ユニット全体を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、中間転写ユニットのテンションローラ近傍の部分拡大斜視図である。
【図３】中間転写ベルトを除去した中間転写ユニットの全体を示す図である。図３（ａ）は、中間転写ユニット全体を示す図であり、図３（ｂ）は、中間転写ユニットの補助ガイド近傍の部分拡大斜視図である。
【図４】中間転写ユニットの補助ガイドの近傍の部分断面図である。図４（ａ）は画像形成時を示している図であり、図４（ｂ）は非画像形成時を示している図である。
【図５】画像形成時とテンション解除時の中間転写ユニットの状態を模式的に示した図である。図５（ａ）は従来の中間転写ユニットを示しており、図５（ｂ）は本実施形態の中間転写ユニットを示している。
【図６】本実施形態における駆動ローラと中間転写ベルトとの関係を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
＜画像形成装置の全体構成＞
本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルト方式のカラー画像形成装置である。図１を用いて、本実施形態の画像形成装置の構成について説明する。
【００１８】
同図に示すように、画像形成装置１００は、ドラム状の電子写真感光体である感光ドラム１（像担持体）を備え、この感光ドラム１は矢印の方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００１９】
感光ドラム１はこの回転過程で、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで像露光手段３により像露光を受ける。これにより、目的のカラー画像の各色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において現像器４により現像され、トナー像として可視化される。
【００２０】
中間転写ベルト１０は、無端ベルトであり、外面と内面とを有する。そして中間転写ベルト１０は、複数の張架部材によって回転移動可能に張架されている。具体的には、内面側から外面側の方向に駆動ローラ１１（転写対向部材）、テンションローラ１２（張架部材）、補助ガイド１８（ガイド部材）で張架され、感光ドラム１と当接した対向部で移動する向きに、感光ドラム１と略同一の周速度で同方向に回転駆動される。
【００２１】
なお、この実施形態では、３つの張架箇所で中間転写ベルト１０が張架されるが、これ以上の箇所で張架されていてもよい。すなわち、中間転写ベルト１０は、少なくとも３つ張架部材で張架される。
【００２２】
また、駆動ローラ１１は、少なくとも３つの張架部材のうち補助ガイド１８が設けられている箇所以外で中間転写ベルトを張架している。さらに、この実施形態では、駆動ローラ１１が張架部材及び転写対向部材として機能しているが、駆動ローラ１１が、中間転写ベルト１０を張架し、転写対向部材として他のローラを設けるようにしてもよい。
【００２３】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト１０との当接部である一次転写ニップを通過する過程で、一次転写ローラ１４に印加した一次転写電圧によって、中間転写ベルト１０の上に一次転写される。感光ドラム１表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置５により清掃、除去された後、再び帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。
【００２４】
以下、このようにして、各色のトナー像が形成され、中間転写ベルト１０の外面上に順次重ねて転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像が得られる。
【００２５】
中間転写ベルト１０の外面上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０の外面と二次転写ローラ２０（転写部材）との間の二次転写ニップを通過する過程で、記録材Ｐ（記録媒体）の表面に一括して二次転写される。すなわち、記録材Ｐは、中間転写ベルト１０の外面と二次転写ローラ２０との間に挟持されてトナー像が転写される。
【００２６】
なお、この二次転写は、不図示の二次電源により二次転写ローラ２０に二次転写電圧が印加されることにより行われている。
【００２７】
また、記録材Ｐは、給紙手段７０によって二次転写ニップに搬送される。さらに、二次転写ローラ２０及び駆動ローラ１１は中間転写ベルト１０の外面に対向するように設けられている。
【００２８】
その後、４色のトナー像を担持した記録材Ｐは定着器３０に導入され、そこで加熱および加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定される。以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
【００２９】
また、中間転写ベルト１０の表面に残留した二次転写残トナーは、転写ベルトクリーニング装置１６により清掃・除去される。
【００３０】
このように、トナー像は、感光ドラム１から中間転写ベルト１０の外面に一時的に転写され、さらに中間転写ベルト１０の外面に転写されたトナー像は記録材Ｐに転写される。
【００３１】
以下に、主要部品の構成について説明する。
【００３２】
中間転写ベルト１０は、ＰＶｄＦ等を主成分とする材料で構成されている。駆動ローラ１１には、アルミニウムの芯金にＥＰＤＭ等を被覆したローラを用いた。テンションローラ１２は、アルミニウム等の軸であり、サイドフレーム４１に、テンション軸受６１を介してスライド可能に支持されている。また、ガイド部材以外の張架部材であるテンションローラ１２は、テンションバネ６０により、中間転写ベルト１０に張力を付与している。補助ガイド１８は摺動性の優れたモールド部材、もしくは表面に摺動シートを設けた構成である。二次転写ローラ２０はニッケルメッキ鋼棒に厚み５ｍｍの発泡ＮＢＲ層を形成したものを用いた。
【００３３】
なお、中間転写ベルト１０、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、一次転写ローラ１４、補助ガイド１８等は、転写ユニットを構成している。
【００３４】
＜転写ユニットの構成＞
次に、図２〜図４を用いて、本発明の特徴部分である補助ガイドが設けられた転写ユニットについて説明する。
【００３５】
図２〜図４は、本実施形態の中間転写ユニットの図である。図３は、内部構成を説明するために中間転写ベルト１０を除去した斜視図となっている。図２（ａ）は中間転写ユニット全体を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、テンションローラ１２近傍の部分拡大斜視図である。図３（ａ）は、中間転写ユニット全体を示す図であり、図３（ｂ）は、補助ガイド１８近傍の部分拡大図である。また、図４は、補助ガイド１８（ガイド部材）近傍の部分断面図である。
【００３６】
図２に示すように、テンション軸受６１に支持されたテンションローラ１２は中間転写ベルト１０の内側から外側に向かって（図２（ｂ）中矢印方向）、サイドフレーム４１にスライド可能となるように設けられている。そして、テンション軸受６１をテンションバネ６０（付勢部材）により付勢することにより中間転写ベルト１０に張力が付与される。
【００３７】
図３に示すように、中間転写ベルト１０の回転移動軌跡をガイドする補助ガイド１８は
駆動ローラ１１に対し中間転写ベルトの移動方向の上流側に配置され、サイドフレーム４１に回動軸１８ａにより回動可能に支持されている（図４（ａ））。補助ガイド１８はカムを有するカムギア５０により中間転写ベルト１０と接触する面を切り替える。カムギア５０は画像形成装置１００内に設けられた本体ギア５２が中心軸５１ｃを持つギア５１ａにつながり、カムギア５０が回転駆動される。
【００３８】
図４（ａ）は画像形成時に補助ガイド１８の小さな曲率半径（所定の曲率半径）の小径Ｒ部１８Ｒ１（第１の当接部）が中間転写ベルト１０の内面に接触している図である。図４（ｂ）は非画像形成時に補助ガイド１８の大きな曲率半径の大径Ｒ部１８Ｒ２（第２の当接部）が中間転写ベルト１０の内面に接触している図である。この補助ガイド１８は、回動中心である回動軸１８ａから大径Ｒ部１８Ｒ２までの長さが回動軸１８ａから小径Ｒ部１８Ｒ１までの長さよりも短く構成されている。
【００３９】
転写動作時には、カムギア５０のカム部により補助ガイド１８の小径Ｒ部１８Ｒ１が中間転写ベルト１０の内面に当接して押圧する。非転写時には、中間転写ベルト１０の張力により補助ガイド１８は図４（ｂ）の矢印方向に回転することにより、補助ガイド１８の大径Ｒ部１８Ｒ２が中間転写ベルト１０の内面に接触する。
【００４０】
中間転写ベルト１０のクリープ変形による画像不良は、特に小径の張架ローラに張架された箇所で顕著に現れる。本実施形態における大径Ｒ部１８Ｒ２は中間転写ベルト１０のクリープ変形による画像不良が発生しない半径を有している。
【００４１】
＜本実施形態と従来例との比較＞
図５は、画像形成時とテンション解除時の中間転写ユニットの状態を模式的に示したものである。実線が画像形成時の状態を示しており、破線は、テンション解除時の状態を示しいている。また、図５（ａ）は従来の中間転写ユニットを示し、図５（ｂ）は本実施形態の中間転写ユニットを示している。なお、従来例を示す図５（ａ）では、本実施形態と同様の部材には同じ符号を付している。
【００４２】
図５（ａ）に示すように、中間転写ベルト１０のクリープ変形部のトナー像が乱れ、横スジ状の画像不良を生じることを回避するため、中間転写ベルト１０の張力を解除される。
【００４３】
非画像形成時にテンションローラ２１２を中間転写ベルト１０の内側方向に強制的に移動させ、テンションローラ２１２からの中間転写ベルト２１０への張力の付与を無くすことにより、中間転写ベルト１０のローラへの巻き付きを抑制し、クリープ変形を低減している。
【００４４】
しかしながらこの方法においては、テンション解除時のベルトの弛みが大きくなってしまうという問題があり、ベルト弛みが大きく、他の部品と接触すると、異物の付着や、振動によるベルトの擦れが発生し、画像不良となる恐れがある。
【００４５】
それを回避するために、中間転写ベルト２１０とベルト下方にある部品２４２の間の空間を大きくする必要があり、結果、画像形成装置の小型化への妨げとなっていた。なお、ローラ２１８は、中間転写ベルト１０を張架している。
【００４６】
次に本実施形態の模式図である図５（ｂ）、図６を用いて本実施形態の場合を説明する。
【００４７】
非画像形成時に補助ガイド１８が回動し、中間転写ベルト１０への当接が２次転写ニップ部を形成する小径Ｒ部から大径Ｒ部に変わる。これにより、クリープ変形を低減することができる。また、補助ガイド１８が回動することで小径Ｒ部よりも回動半径が小さい大径Ｒ部にベルトが接触する。このため、補助ガイド１８はベルトを緩める方向に逃げることにより、テンションローラ１２へ与えられるテンションバネ６０からの付勢力は小さくなり、中間転写ベルト１０の張力も弱くなる方向（図５（ｂ）矢印方向）に移動する。これにより、補助ガイド部の形状だけでなく中間転写ベルト１０の張力も弱くなるため、中間転写ベルト１０のクリープ変形による画像不良の発生に対してより有利となる。
【００４８】
また、本実施形態ではテンションは解除されずに減圧されるため、中間転写ベルト１０が中間転写ユニットの下に大きく弛むことはない。また、補助ガイド１８の小径Ｒ部１８Ｒ１を小さくし、中間転写ベルト１０に接触する面以外をカットすることにより、駆動ローラ１１に近づけることができ中間転写ユニットの高さを抑制できるため、画像形成装置を小型化することができる。
【００４９】
図６は駆動ローラ１１と中間転写ベルト１０の関係を示す部分断面図である。中間転写ベルト１０は駆動ローラ１１の軸上に設けられたフランジ１１ａの斜面部Ｆと中間転写ベルト１０と一体と搬送するように固定されたリブ１０ａが当接することでベルト搬送方向と直交する方向への位置が規制されている。図５（ａ）に示す従来例のようにベルト張力を解除することでベルト弛みが発生すると、画像形成装置に衝撃が加わった際や輸送時などで、リブ１０ａが駆動ローラ１１上に乗り上げる可能性がある。しかし、本実施形態ではベルト張力が解除されることはないため、リブ１０ａが駆動ローラ１１上に乗り上げることはない。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、補助ガイドに設けられた当接部を画像形成時と非画像形成時で変えることにより、飛び散りや、横スジ等の画像不良を回避することができ、画像形成装置本体も小型化できる。また、補助ガイドの回動によりベルトのクリープ変形を軽減しているため、ベルトに一体に設けられた規制リブがローラ等へ乗り上げることはなく、本対策によるベルトの破損等は起こらない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、無端ベルトに画像を一時的に転写する転写ユニット及びそれを用いた画像形成装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１‥‥感光ドラム
１０‥‥中間転写ベルト
１１‥‥駆動ローラ
１２‥‥テンションローラ
１４‥‥一次転写ローラ
１８‥‥補助ガイド
１８Ｒ１‥‥小径Ｒ部
１８Ｒ２‥‥大径Ｒ部
１８ａ‥‥回動軸
２０‥‥二次転写ローラ
６０‥‥テンションバネ
１００‥‥画像形成装置
【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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