(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が形成担持される像担持体と、
少なくとも転写動作時に前記像担持体に接触する接触転写部材を有し且つ前記像担持体上の画像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記接触転写部材の表面が清掃されるクリーニング手段と、
前記像担持体と前記転写手段との間の転写部位より記録媒体搬送方向上流側に配置されて記録媒体を搬送し且つ記録媒体搬送方向に直交する方向に延びる回転可能な支軸に分割配置されるロール対を有する搬送部材と、
この搬送部材のロール対以外の領域に位置する支軸に設けられ且つ当該搬送部材の回転動作に伴って転写部位に突入する前の記録媒体の前記接触転写部材側面に対し当該記録媒体の搬送方向に沿う帯状に潤滑剤が塗布せしめられる塗布手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
塗布手段は、像担持体の少なくとも非画像形成領域に形成されるプロセス制御用画像に対応した接触転写部材領域が含まれる領域に対して潤滑剤を塗布することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に係り、特に、転写手段にて像担持体上のトナー像などの可視像を記録媒体に転写する際の記録媒体の汚れを有効に防止するようにした画像形成装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における画像形成装置として、例えば中間転写型の画像形成装置を例に挙げると、例えば感光体ドラムの周囲に例えばブラック（Ｋ）、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色成分の現像装置を備えると共に、前記感光体ドラムに対し中間転写ベルトを対向配置し、感光体ドラムの１回転毎に当該感光体ドラム上に形成された各色成分の未定着トナー像を中間転ベルトに順次一次転写した後、中間転写ベルト上に重ね合わされた合成一次転写像を用紙やＯＨＰ等の記録媒体へ二次転写して所望の画像を記録媒体上に形成するようにしたものがある（例えば特開平５−３２３７０４号公報参照）。
ここで、この種の中間転写型の画像形成装置にあっては、通常、各色成分画像の位置合わせ用あるいは濃度制御用に例えば中間転写ベルト上にプロセスコントロール用のパッチ（以下プロコンバッチと略記する）を形成し、これに基づいて各色成分画像の位置合わせ及び濃度コントロールを行うという方式が採用されている。
また、二次転写部位では、中間転写ベルト上の多重転写像を記録媒体に確実に転写するという観点から、転写ロールなどの接触型転写装置が使用されることが多い。
【０００３】
ところで、このような接触型転写装置を使用する画像形成装置にあっては、転写ロールにプロコンパッチが付着してしまい、このまま放置したままだと、転写ロール上のプロコンパッチが記録媒体の裏面に逆転移してしまい、記録媒体の裏面汚れが生じてしまう。
このような技術的課題を解決するために、従来にあっては、転写ロールに例えばブレード方式のクリーナを配設し、転写ロールに転移したプロコンパッチなどを清掃することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の接触型転写装置にあっては、プロコンパッチの位置は通常中間転写ベルトの幅方向の所定位置に作成されるため、プロコンパッチが転移する領域は転写ロール周面のうち軸方向の決められた位置に限られてしまう。
このため、クリーナにて転写ロール周面を清掃する際に、転写ロール周面に接触するブレードのうち、プロコンパッチの転移した部分が他の部分に比べて早期に劣化するという傾向が強く、クリーナの寿命が短くなり易いという技術的課題が見出された。
また、ブレードが局部的に早期劣化することに伴ってブレードによるクリーニング不良が起こり易く、転写ロールに転移したプロコンパッチなどが完全に清掃されずに、中間転写ベルト側に逆転移してしまうという事態も生ずる。
【０００５】
このような技術的課題を解決するためには、転写ロール表面に潤滑剤を塗布することが考えられる。
ところが、この種の対策を採用した場合には、転写ロール表面に適量の潤滑剤を供給することが難しく、どちらかというと潤滑剤が供給過多になり易い。
このため、転写ロール表面で潤滑剤の塗布ムラが生じ易くなり、その分、転写ムラにつながり易いという技術的課題がある。
【０００６】
また、二次転写部位近傍では、中間転写ベルト上のトナー像が記録媒体に転写されるため、浮遊トナーなどが生じ易い傾向にある。
ところが、二次転写部位に供給される記録媒体については、浮遊トナーなどの付着を阻止する対策は特に施されておらず、記録媒体表面のバックグラウンドなどに浮遊トナーなどが付着し、その分、記録媒体にかぶりが起こり易いという技術的課題が見出される。
【０００７】
本発明は、以上の技術的課題を解決するために為されたものであって、記録媒体に対するトナー等の画像材料による汚れを有効に防止できる画像形成装置を提供する。
特に、本発明は、接触型転写手段を用いた画像形成装置にあっては、更に、転写性能を良好に保ちながら、クリーニング手段によるクリーニング性能を長期に亘って良好に維持することを可能とする画像形成装置を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図１に示すように、画像が形成担持される像担持体１と、少なくとも転写動作時に像担持体１に接触する接触転写部材２ａを有し且つこの像担持体１上の画像を記録媒体３に転写する転写手段２と、接触転写部材２ａの表面が清掃されるクリーニング手段５と、像担持体１と転写手段２との間の転写部位より記録媒体搬送方向上流側に配置されて記録媒体３を搬送し且つ記録媒体搬送方向に直交する方向に延びる回転可能な支軸に分割配置されるロール対を有する搬送部材と、この搬送部材のロール対以外の領域に位置する支軸に設けられ且つこの搬送部材の回転動作に伴って転写部位に突入する前の記録媒体３の接触転写部材側面に対し記録媒体３の搬送方向に沿う帯状に潤滑剤７が塗布せしめられる塗布手段４とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
このような技術的手段において、像担持体１には、潜像担持体のみの態様に限られず、潜像担持体に中間転写体を組み合わせた態様のものをも含み、さらには、複数サイクル型に限られず、タンデム型を構成するもののいずれをも含む。
また、転写手段２については、接触型に限られず非接触型でも差し支えないが、転写性を良好に保つには、接触転写部材２ａを有する接触型転写手段を用いることが好ましい。
【００１０】
更に、潤滑剤の塗布箇所は、転写部位の手前の記録媒体３のいずれかの面、若しくは、両方の面でもよい。
すなわち、塗布手段４は、記録媒体３の非像担持体１側面に対して潤滑剤７を塗布するものであってもよいし、記録媒体３の像担持体１側面に対して潤滑剤７を塗布するものであってもよいし、両方の面を塗布するものであってもよい。
ここで、潤滑剤７としては、記録媒体３へ塗布された際に、記録媒体３を潤滑してトナーなどの画像材料の離型性を向上させる（トナーなどの画像材料が付きにくい）ものであることが必要であり、記録媒体３を潤滑するものであれば、固定、液体を問わない。
【００１１】
また、クリーニング手段５によるクリーニング性能を良好に保つという観点からすれば、塗布手段４が、像担持体１の少なくとも非画像形成領域に形成されるプロセス制御用画像に対応した接触転写部材領域が含まれる領域に対して潤滑剤７を塗布するようにすればよい。
尚、ここでいうクリーニング手段５には、接触転写部材２ａに接触配置されるクリーニングブレードやクリーニングブラシを用いた方式のものは勿論であるが、トナー等の画像材料の極性と逆極性のバイアスを印加することで接触転写部材２ａに付着しているトナー等の画像材料を像担持体１側へ転移させる態様をも含むものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
同図において、符号２１は例えば矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム（潜像担持体）、２２は感光体ドラム２１を予め帯電する帯電ロール等の帯電装置、２３は各色成分画像情報に基づいて感光体ドラム２１上に各色成分に対応した静電潜像を書き込むレーザ走査装置（ＲＯＳ）などの画像書込装置（本例では同装置からのビームに符号を付す）、２４はイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応した現像器２４１〜２４４が回転ホルダ２４５に搭載された回転型（ロータリー型）現像装置であり、感光体ドラム２１に形成された静電潜像を現像器２４１〜２４４のいずれかで現像して各色成分トナー像Ｔを形成するようになっている。また、符号２５は感光体ドラム２１上の残留トナーを廃トナーとして除去するドラムクリーナ、２６は感光体ドラム２１上の残留電荷を除去する除電ロールである。
【００１３】
また、符号３０は感光体ドラム２１の表面に当接されるように配置された例えば厚さ８０μｍの半導電性のポリイミドからなる中間転写ベルトであり、複数（本実施の形態では例えば５つ）のロール３１〜３５に張架されて矢印Ｂ方向へ回動するようになっている。
更に、中間転写ベルト３０の感光体ドラム２１に対向する部位（一次転写位置）において、中間転写ベルト３０の裏面側には一次転写装置（本実施の形態ではウレタン系発泡体からなる一次転写ロール）２７が配設されており、この一次転写ロール２７にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写ベルト３０に静電吸引されるようになっている。
【００１４】
ここで、本実施の形態で用いられる中間転写ベルト３０の張架ロール３１〜３５について述べると、符号３１は一次転写ロール２７による一次転写部位の上流側近傍に設けられる駆動ロール、３２は一次転写部位における中間転写ベルト３０の姿勢を所定の姿勢に保つために、前記駆動ロール３１及び一次転写ロール２７の延長線上に配設される従動ロール（姿勢保持ロール）、３３は従動ロール３２の下流側に設けられて中間転写ベルト３０に所定の張力を付与するテンションロール、３４はテンションロール３３の更に下流側に配設される従動ロール、３５は後述する二次転写装置４０の一要素である対向ロール（バックアップロール）である。
【００１５】
更にまた、記録媒体としての用紙Ｐの搬送経路に面した中間転写ベルト３０の二次転写位置には二次転写装置４０が配設されており、本実施の形態では、中間転写ベルト３０のトナー像担持面側に圧接配置される例えば発泡体等の弾性層の表面に平滑層を被覆させた二次転写ロール３７と、中間転写ベルト３０の裏面側に配置されて二次転写ロール３７の対向電極をなす対向ロール（バックアップロール）３５とを備えている。
そして、本実施の形態では、二次転写ロール３７が接地されており、また、バックアップロール３５には給電ロール３６を介して転写用電源回路３８が接続されており、転写動作時には、トナーの帯電極性（負極性）と同極性のバイアス（例えば−３．１ｋＶ）が安定的に印加されている。尚、実施の形態では、二次転写動作が行われた後に、逆極性バイアス（例えば＋５００Ｖ）が所定時間印加されるようになっている。
更に、本実施の形態では、二次転写ロール３７にはロールクリーナ４１が付設されており、このロールクリーナ４１は二次転写ロール３７に接触するクリーニングブレード４１ａを有し、二次転写ロール３７に転移したプロコンパッチなどをクリーニングブレード４１ａにて掻き取るようにしたものである。
尚、符号４２は中間転写ベルト３０上の残留トナーを除去するベルトクリーナである。
【００１６】
更に、本実施の形態においては、用紙搬送系は、用紙トレイ５０からフィードロール５１にて用紙Ｐを所定の搬送経路へ向けて送出し、搬送経路中では、搬送ロール５２にて用紙Ｐを搬送すると共に、レジストレーションロール（レジストロール）５３で用紙Ｐを一旦位置決め停止させた後に所定のタイミングで二次転写位置へと用紙Ｐを搬送し、二次転写後の用紙Ｐを搬送ベルト５４へと導き、この搬送ベルト５４にて定着装置６０へと搬送し、排出ロール６１にて排出されるようになっている。
【００１７】
特に、本実施の形態では、二次転写部位の手前に潤滑剤塗布機構７０が配設されている。
この潤滑剤塗布機構７０は、例えば図３に示すように、レジストロール５３部分に一体的に組み込まれるものであり、レジストロール５３としては、軸方向に延びる支軸５３１，５３２の中間部を空けた両側に夫々駆動ロール５３３及び従動ロール５３４からなるロール対５３ａ，５３ｂを設け、このロール対５３ａ，５３ｂの駆動ロール５３３側の支軸５３１の中間部に例えばナイロン製の塗布ブラシ７１を固定し、この塗布ブラシ７１には板バネ７３で弾性付勢される潤滑剤バー７２を接触配置させるようにしたものである。
本実施の形態では、塗布ブラシ７１の配設箇所は中間転写ベルト３０上に形成されるプロコンパッチ（図示せず）位置に相当する箇所であり、また、潤滑剤バー７２としては、Ｚｎ−Ｓｔ（ステアリン酸亜鉛）が用いられており、塗布ブラシ７１の潤滑剤バー７２への食い込み量は４ｍｍ程度に設定されている。
【００１８】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
本実施の形態では、中間転写ベルト３０上に各色成分画像毎のプロコンパッチが順次形成された後に、このプロコンパッチに基づいて各色成分画像の作像サイクルが実行される。
このとき、中間転写ベルト３０上の各プロコンパッチは二次転写部位を通過する際に、特に二次転写バイアスが印加されてはいないが、直接二次転写ロール３７に接触してしまうため、プロコンパッチは二次転写ロール３７側に転移する。
尚、プロコンパッチが二次転写ロール３７を通過する際、プロコンパッチを形成するトナーが二次転写ロール３７へ転移する量を少なくするために、トナーの帯電極性と逆極性のバイアスを印加することも可能である。
一方、用紙搬送系で搬送される用紙Ｐは、レジストロール５３を通過するとき、その裏面側に塗布ブラシ７１が接触し、潤滑剤バー７２から供給される潤滑剤が塗布ブラシ７１を介して塗布される。
この状態において、用紙Ｐの裏面には潤滑剤が塗布されていることから、用紙Ｐの裏面のトナー離型性が向上することになり、プロコンパッチを形成するトナーや浮遊トナーなどが用紙Ｐの裏面には付きにくくなる。
【００１９】
この後、潤滑剤が塗布された用紙Ｐが二次転写部位を通過すると、二次転写バイアスが印加されて、中間転写ベルト３０上の多重転写像が用紙Ｐ側に転写される。
このとき、用紙Ｐ裏面に塗布された潤滑剤が二次転写ロール３７側に転移するため、二次転写ロール３７表面のトナー離型性が向上し、その分、二次転写ロール３７側へプロコンパッチを形成するトナーや浮遊トナーが付着しにくくなるばかりか、二次転写ロール３７に付着しているトナーがロールクリーナ４１のブレード４１ａによって掻き取り易くなり、ブレード４１ａによるクリーニング性能が良好に保たれる。
また、二次転写ロール３７に供給された潤滑剤はブレード４１ａの先端に供給されることから、ブレード４１ａに対して潤滑作用を与えることになり、ブレード４１ａのダメージは少なく抑えられる。
【００２０】
更に、本実施の形態では、二次転写ロール３７には、潤滑剤が用紙Ｐを介して間接的に供給されるため、二次転写ロール３７表面には潤滑剤が微量塗布されることになり、潤滑剤供給過多による塗布ムラなどは生ぜず、塗布ムラに伴う転写ムラは有効に回避される。
更にまた、二次転写動作が終了した後にあっては、二次転写ロール３７には逆バイアスが作用するため、二次転写ロール３７上に付着している残留トナーは中間転写ベルト３０側に転移し、転移したトナーはベルトクリーナ４２にて回収される。
このとき、二次転写ロール３７表面のトナー離型性は潤滑剤の存在によってよいため、二次転写ロール３７上のトナーは中間転写ベルト３０側に転移し易い状態になっている。
また、二次転写ロール３７に逆バイアスを印加すると、二次転写ロール３７上の潤滑剤の一部が残留トナーと共に中間転写ベルト３０側に転移し、転移した潤滑剤はベルトクリーナ４２にて回収される。
このとき、中間転写ベルト３０に逆転移する潤滑剤は、用紙Ｐを介して二次転写ロール３７上に供給した潤滑剤をロールクリーナ４１にて清掃した後の一部であるから、ごく微量に過ぎず、中間転写ベルト３０に逆転移した潤滑剤が中間転写ベルト３０の離型性変化をもたらして濃度ムラを起こすという懸念は全くない。
【００２１】
ここで、本実施の形態モデルにおいて、ランニングテストを行い、用紙の裏面汚れが目視確認できるか否かを調べたところ、低温低湿環境下（１０°Ｃ，１５％）で２５ｋＶまで用紙の裏面汚れは見られないことが確認された。
この点、潤滑剤塗布機構７０を使用しない比較の形態モデルにあっては、７ｋＶ位で用紙の裏面汚れが見られることが確認されている。
【００２２】
また、二次転写ロール３７表面のフロント側端位置（BTR Out）からの軸方向各位置における接触角を調べたところ、図４に示すような結果が得られた。
同図によれば、プロコンパッチに対応した潤滑剤供給部の接触角として９５°が得られ、他の部分（９０°）に比べて５°高くなっていることが理解される。
このことは、二次転写ロール３７表面のうち、プロコンパッチに対応した潤滑剤供給部の濡れ性が高くなっていることを示し、クリーニングブレード４１ａによるプロコンパッチの掻き取り性が良好に保たれることを裏付けている。
また、この二次転写ロール３７表面は、初期状態の接触角が９７°であったので、潤滑剤塗布によって離型性が長期に亘って維持されることがわかる。
【００２３】
更に、低温低湿環境下で２５ｋＶ、高温高湿環境下（２８°Ｃ，８５％）で５ｋＶ、更にまた、低温低湿環境下で１０ｋＶを行った後のロールクリーナ４１のクリーニングブレード４１ａのエッジ部分について、非プロコンパッチ領域で潤滑剤（Ｚｎ−Ｓｔ）を塗布した部位と、非プロコンパッチ領域で潤滑剤を塗布していない部位との間の状態を対比したところ、図５（ａ）（ｂ）に示すように、潤滑剤を塗布した部位の方がクリーニングブレード４１ａのエッジ部分の損傷が少ないことが確認され、クリーニングブレード４１ａの潤滑性が良くなっていることが把握される。
【００２４】
更にまた、本実施の形態モデルにおいて、中間転写ベルト３０側への潤滑剤の逆転移状況を調べたところ、図６に示すように、プロコンパッチ部で潤滑剤が塗布される部分とその他の部分との間で接触角に変化がないことが確認された。
このことは、中間転写ベルト３０側に逆転移する潤滑剤が微量塗布されており、これに伴って濃度ムラなどが生じないことが確認されている。
すなわち、潤滑剤は、用紙Ｐ、二次転写ロール３７、中間転写ベルト３０の順にその量が多く塗布され、離型性が良いものと考えられる。
尚、図６においては、ＴＲ０（中間転写ベルト３０の進行方向の基準位置）からの位置として、インターイメージ部とイメージ部とを選定し、中間転写ベルト３０のフロント側端位置（Belt Out）からの軸方向位置として、プロコンパッチ部形成位置（１４５ｍｍ〜１５５ｍｍ）を含む複数点を選定し、夫々について接触角を調べたものである。
【００２５】
◎実施の形態２
図７は本発明の参考形態が適用された画像形成装置の実施の形態２を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、潤滑剤塗布機構７０は、レジストロール５３の下流側に別個独立に設けられており、用紙Ｐの幅方向略全域に亘って延びる塗布ブラシ７１とこれに対向する対向ロール７５とを配設し、前記塗布ブラシ７１の軸方向全域には例えばコイルバネ７４にて潤滑剤バー７２を弾性付勢すると共に、前記塗布ブラシ７１を図示外の駆動機構にて駆動回転するようにしたものであり、塗布ブラシ７１が用紙Ｐの表面側に接触するように前記塗布ブラシ７１と対向ロール７５との間に用紙Ｐを通過させ、用紙Ｐの表面側全域に潤滑剤を塗布するようになっている。
尚、本実施の形態では、実施の形態１と異なり、フィードロール５１の直後にレジストロール５３を配設しており、また、実施の形態１と同様な符号については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００２６】
従って、本実施の形態によれば、用紙Ｐは二次転写部位に至る前にその表面側に潤滑剤を塗布した状態で搬送される。
このとき、二次転写部位付近では、帯電していないトナーや弱い帯電のトナーが浮遊していたり、バックグラウンドにトナーが付着していたとしても、これらの浮遊トナー又はバックグラウンドトナーは静電吸引力ではなく、ファンデルワールス力のような力だけで用紙Ｐの表面に付着しようとするが、用紙Ｐ表面には潤滑剤が塗布されているため、用紙Ｐ表面では、トナーの離型性が向上し、トナーが付着しにくくなっている。
従って、用紙Ｐ表面のバックグラウンドに浮遊トナーなどが付着し、かぶりが生ずるという懸念は有効に回避される。
【００２７】
尚、実施の形態１では、潤滑剤塗布機構７０は、レジストロール５３部分に組み込んでいるため、レジストロール５３の駆動力を利用して潤滑剤塗布機構７０を働かせることが可能である。
また、実施の形態１，２では、用紙Ｐのいずれかの面に潤滑剤を塗布するようにしているが、用紙Ｐの両面に潤滑剤を塗布するようにしてもよいことは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、像担持体と転写手段との間の転写部位より記録媒体搬送方向上流側に配置されて記録媒体を搬送し且つ記録媒体搬送方向に直交する方向に延びる回転可能な支軸に分割配置されるロール対を有する搬送部材と、この搬送部材のロール対以外の領域に位置する支軸に設けられ且つこの搬送部材の回転動作に伴って転写部位に突入する前の記録媒体の接触転写部材面側に対し記録媒体の搬送方向に沿う帯状に潤滑剤が塗布せしめられる塗布手段とを備えるようにしたので、記録媒体の潤滑剤が塗布された面では、トナーなどの画像材料に対する離型性を向上させることができ、その分、バックグラウンド等に画像材料が付きにくく、記録媒体が汚れる事態を有効に回避することができる。
特に、接触型転写手段を用いた画像形成装置において、記録媒体の接触転写部材側面に潤滑剤を塗布するようにしたので、クリーニング手段に対して潤滑作用を与えることが可能になり、その分、クリーニング手段の寿命を延ばすことができ、しかも、クリーニング不良による記録媒体の汚れを確実に回避することができる。
更に、この態様にあっては、接触転写部材には記録媒体を介して間接的に潤滑剤を塗布させるようにしているため、潤滑剤の微量塗布が可能になり、潤滑剤の供給過多に伴う塗布ムラが発生しにくい。このため、塗布ムラに起因する転写ムラの発生も確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】  実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】  本実施の形態で用いられる潤滑剤塗布機構の一例を示す説明図である。
【図４】  本実施の形態において用いられる二次転写ロール各部の接触角変化を示すグラフ図である。
【図５】  （ａ）はクリーニングブレードの非プロコンパッチ位置で潤滑剤を塗布した領域の状態を示す説明図、（ｂ）はクリーニングブレードの非プロコンパッチ位置で潤滑剤を塗布していない領域の状態を示す説明図である。
【図６】  本実施の形態で用いられる中間転写ベルト側各部の接触角変化を示す説明図である。
【図７】  実施の形態２に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１…像担持体，２…転写手段，２ａ…接触転写部材，３…記録媒体，４…塗布手段，５…クリーニング手段，６…プロセス制御用画像，７…潤滑剤
【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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