(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材を挟持搬送しながら現像剤をシート材表面に定着させる一対のローラと、これらローラのうち少なくとも一方の表面に向けて液状の離型剤を供給する離型剤供給手段とを備えた定着装置において、
上記離型剤供給手段は、
離型剤が供給されるローラと略平行に延び、且つ離型剤流出用の孔を有する筒状体と、
この筒状体の孔から流出された離型剤を流下させるガイド手段とを備えており、
上記ガイド手段は、離型剤流出用の孔に対応して配設され且つ離型剤を流下方向に流下させるに従ってその流下方向に直交するローラ軸心方向に均一に広げる形状に形成されたガイド片を備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、
ガイド片は、離型剤の流下方向に対して直交するローラ軸心方向の寸法が流下方向に向かって次第に大きくなる形状に形成されていることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の定着装置において、
ガイド片の上端は離型剤流出用の孔の直近に位置されていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３記載の定着装置において、
ガイド片の上端は筒状体の表面における離型剤流出用の孔の直近に接触されていることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか一つに記載の定着装置において、
ガイド片は、一端が筒状体の表面に接触し、他端が筒状体の鉛直下方を通過して離型剤が供給されるローラに向かって延びていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうち何れか一つに記載の定着装置において、
ガイド片は、浸透性を有する材料により形成されていることを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置等に搭載され、現像剤（トナー）をシート材（記録用紙）表面に定着させるローラを備えた定着装置に係る。特に、ローラ表面に対する離型剤（オイル）の塗布動作の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機やプリンタなどの電子写真方式を採用した画像形成装置に搭載されている定着器にあっては、記録用紙を挟持搬送しながらトナー像を定着させるためのローラにシリコンオイル等の離型剤を塗布することが行われている。この離型剤の塗布により、記録用紙上のトナーの一部がローラに付着してしまう所謂オフセットを防止すると共に、ローラへの記録用紙の巻き付きを防止して、高画質の画像形成が安定して行えるようにしている。
【０００３】
ローラにオイルを塗布するための構成として、例えば特開平８−１３７３１７号公報に開示されているように、複数のオイル流出孔を備えたパイプ部材を利用したものがある。以下、この構成について具体的に説明する。
【０００４】
図７に示すように、定着器は、定着ローラａ及び加圧ローラｂを備えており、これらローラａ，ｂの下方にはオイルタンクｃが配置されている。このオイルタンクｃの上部にはピエゾ式または電磁式のポンプｄが接続されており、このポンプｄの吐出側にパイプ部材ｅが接続されている。このパイプ部材ｅは、ローラａ，ｂの配設位置よりも上方に位置され、且つローラ軸線と平行に延びている。また、このパイプ部材ｅの上端部には、その長手方向に亘る複数箇所にオイル流出孔ｆ，ｆ，…が形成されている。上記ポンプｄを駆動することにより、オイルタンクｃから汲み上げられたオイルがパイプ部材ｅに供給され、このオイルが各オイル流出孔ｆ，ｆ，…から流出される。そして、このオイルは、パイプ部材ｅの外周面に沿って流下し、このパイプ部材ｅから滴下する。図８（平面図）にも示すように、オイルの滴下位置には、上面にフェルトｇを備えたオイル受けプレートｈが配設されており、また、上記フェルトｇにはオイル塗布ローラｉの外周面が接触している。更に、このオイル塗布ローラｉの外周面は上記定着ローラａの外周面にも接触している。このため、パイプ部材ｅから滴下したオイルが、オイル受けプレートｈ上のフェルトｇ及びオイル塗布ローラｉを経て定着ローラａの表面に塗布されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成装置本体の設置状態が傾いている場合にはパイプ部材ｅの配置状態も傾斜することになる。また、画像形成装置本体の設置状態が水平であってもパイプ部材ｅの組み付け誤差によってこのパイプ部材ｅの配置状態が傾斜していることもある。各オイル流出孔ｆ，ｆ，…から流出したオイルは、パイプ部材ｅの外周面に沿って流れてその下端より滴下するため、上述の如くパイプ部材ｅの配置状態が傾斜している場合、オイルは、パイプ部材ｅの外周面に沿って低い方に向かって流れることになる。
【０００６】
図９（ａ）はパイプ部材ｅの配置状態が水平である場合のオイルｏの滴下状態を示している。このように、パイプ部材ｅの配置状態が水平である場合には、各所でのオイルｏの滴下が均等になされて、定着ローラａの表面全体に亘ってオイルｏを均一に塗布することができる。図９（ｂ）はパイプ部材ｅの配置状態が傾斜している場合のオイルｏの滴下状態を示している。このように、パイプ部材ｅの配置状態が傾斜している場合には、オイルｏは、パイプ部材ｅの外周面に沿って低い方（図のものでは左方向に）に向かって流れることになり、オイルｏの滴下位置が所定の滴下位置とは異なった位置となってしまい、定着ローラａに対して不均一なオイル塗布状態となり、特に定着ローラａ上のオイル塗布量が不足した部分では、上記オフセットが発生したり記録用紙の巻き付きが発生するという課題があった。また、一部分へのオイル供給が過剰となるため、定着装置からのオイル漏れが発生してしまう虞もあった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、パイプ部材の配置状態が傾斜している場合であっても、定着ローラまたは加圧ローラにオイル（離型剤）を均一に塗布できる定着装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
−発明の概要−
上記の目的を達成するために、本発明は、ローラ表面に塗布するための液状の離型剤を流下供給する離型剤供給手段に、この離型剤を均一に流下させる形状に形成されたガイド片を備えさせる。これにより、離型剤を供給する筒状体（パイプ部材）の傾きに拘わりなく、ローラ表面の必要箇所に離型剤を均等に塗布できるようにしている。
【０００９】
−解決手段−
具体的には、シート材を挟持搬送しながら現像剤をシート材表面に定着させる一対のローラと、これらローラのうち少なくとも一方の表面に向けて液状の離型剤を供給する離型剤供給手段とを備えた定着装置を前提とする。そして、離型剤供給手段に筒状体とガイド手段とを備えさせる。筒状体は、離型剤が供給されるローラと略平行に延び、且つ離型剤流出用の孔を有するものである。ガイド手段は、筒状体の孔から流出された離型剤を流下させるものである。また、このガイド手段に、離型剤流出用の孔に対応して配設され且つ離型剤を流下方向に流下させるに従ってその流下方向に直交するローラ軸心方向に均一に広げる形状に形成されたガイド片を備えさせている。このガイド片の具体的な形状としては、離型剤の流下方向に対して直交するローラ軸心方向の寸法が流下方向に向かって次第に大きくなる形状となっている。
【００１０】
この特定事項により、ローラ表面への離型剤の塗布時には、筒状体の孔から液状の離型剤が流出され、この離型剤が筒状体の表面を流下する。この流下した離型剤は筒状体からガイド片に沿って流れる。この際、ガイド片は、離型剤を流下方向に流下させるに従ってその流下方向に直交するローラ軸心方向に均一に広げる形状に形成されているため、ローラ表面の必要箇所に離型剤を均等に塗布することができ、無駄なオイル供給を防止することができる。つまり、仮に、筒状体が傾斜している状況であっても、各ガイド片によってローラ表面に離型剤を均等に塗布することが可能となる。
【００１１】
上記ガイド片の上端を離型剤流出用の孔の直近に位置させた場合には、ガイド片の上端部分の幅寸法を小さくしても離型剤流出用の孔から流出した離型剤はガイド片によって円滑に案内され、ガイド片の大型化を回避しながらも無駄な離型剤を少なくすることができる。例えば、ガイド片を浸透性を有する材料により形成した場合にあっては、このガイド片が新品であったとしても離型剤のガイドが円滑に行われる。
【００１２】
また、ガイド片の上端を筒状体の表面における離型剤流出用の孔の直近に接触させた場合にも、離型剤流出用の孔から流出した離型剤をガイド片によって円滑に案内することができ、無駄な離型剤を少なくすることができる。
【００１３】
更に、ガイド片の一端が筒状体の表面に接触し、他端が筒状体の鉛直下方を通過して離型剤が供給されるローラに向かって延びるようにした場合には、離型剤流出用の孔から流出した離型剤がガイド片に案内されることなしに筒状体から落下したとしても、この離型剤はガイド片によって受け止められてローラに向かってガイドされることになる。このため、装置からの離型剤の漏れ（オイル漏れ）を防止することができる。
【００１４】
ガイド片を、浸透性を有する材料により形成した場合には、ガイド片に流れ込んだ離型剤がガイド片の下端以外の箇所から滴下してしまうといった状況を回避することができ、離型剤のローラへの供給を確実に行うことが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本形態に係る定着装置の一部分を示す斜視図である。図２は定着装置の一部を断面で示した側面図である。これらの図に示すように、本定着装置は、上下方向に並設されて互いに圧接された定着ローラ１及び加圧ローラ２を備えている。これら定着ローラ１及び加圧ローラ２は、何れも、アルミニウム製のパイプの上にシリコンゴム製のゴム層を有し、且つその内部にハロゲンランプから成る加熱ヒータ１１，２１を備えている。そして、定着ローラ１には、図示しない駆動源（例えばモータ）が接続されており、この駆動源の駆動に伴って各ローラ１，２が図中矢印で示す方向に回転してシート材としての記録用紙Ｐを挟持搬送しながら、この記録用紙Ｐ上のトナー像を加熱定着させるようになっている。
【００１７】
定着ローラ１の周囲には、上剥離爪１２、上クリーニングローラ１３、定着ローラ温度検出器１４、オイル塗布ローラ３が配設されている。一方、加圧ローラ２の周囲には、下剥離爪２２、下クリーニングローラ２３、加圧ローラ温度検出器２４が配設されている。
【００１８】
各剥離爪１２，２２は、ローラ１，２に巻き付こうとする記録用紙Ｐをローラ１，２の表面から剥離させるものである。各クリーニングローラ１３，２３は、表面がフェルト製のローラであり、定着ローラ１や加圧ローラ２の表面と摺接することにより、これらローラ１，２の表面に付着したオフセットトナーを回収するものである。
【００１９】
各ローラ温度検出器１４，２４は、サーミスタからなり、各々が接触するローラ１，２の表面温度を検出するものである。各ローラ温度検出器１４，２４の温度検出結果は、図示しない定着制御部へと送られる。この定着制御部は、各ローラ温度検出器１４，２４の検出結果に基づいて、電源ユニットの動作を制御して、ローラ１，２内の熱源である加熱ヒータ１１，２１をＯＮ／ＯＦＦして、ローラ１，２の温度を調節するようになっている。
【００２０】
オイル塗布ローラ３は、表面がゴムから成るローラであって、後述する離型剤供給手段としてのオイル供給機構４からオイル（液状離型剤）を受け、このオイルを定着ローラ１の表面に塗布するものである。
【００２１】
次に、上記定着ローラ１の表面にオイルを供給するためのオイル供給機構４について説明する。
【００２２】
本定着装置の下端部にはオイルタンク４１が設置されている。このオイルタンク４１の内部にはオイルＯが収容されている。このオイルＯとしては、ジメチルシリコンオイルで粘度が１００ＣＳ〜３００ＣＳのものを使用することができるが、変性シリコンオイル（たとえば反応性シリコンオイル、非反応性シリコンオイル等）を使用してもよい。ただし、粘度が高いものはポンプ吸い上げが困難になるので好ましくない。
【００２３】
また、オイルタンク４１の上部にはポンプ４２が接続されており、このポンプ４２の吐出側（図中上側）に、チューブ４３を介してパイプ部材４４が接続されている。このパイプ部材４４は、定着ローラ１の斜め上方において、この定着ローラ１と平行に設置されている。また、このパイプ部材４４には、その長手方向に亘る複数箇所にオイル流出孔４５，４５，…が形成されている。このため、上記ポンプ４２の駆動に伴ってオイルタンク４１から汲み上げられたオイルＯがチューブ４３を経てパイプ部材４４に供給され、このパイプ部材４４の各オイル流出孔４５，４５，…から流出されるようになっている。また、このパイプ部材４４の一端（ポンプ４２に接続される側とは反対側の端）は、カシメ処理等によって閉塞されており、このパイプ部材４４にオイルが供給された際に、各オイル流出孔４５，４５，…以外の箇所からオイルが流出しないようになっている。尚、パイプ部材４４の長さ寸法は、定着ローラ１や加圧ローラ２と略同じ長さを有しており、オイル流出孔４５が形成される領域はこれらローラ１，２の長手方向の寸法に対応している。
【００２４】
尚、パイプ部材４４の内径は、ポンプ４２の吐出能力によって決定されるが、例えばポンプ４２の単位時間あたりのオイル流出量が約３〜３０ｇ／分である場合には、パイプ部材４４の内径は５〜１０mmが適当である。また、パイプ部材４４の材料は、特に限定されないが、アルミニウム、鉄又は真鍮製の金属パイプを用いることができる。更に、オイル流出孔４５は、０．５〜１．５mm程度の直径を有することが好ましく、このオイル流出孔４５は、例えばプレス加工又はレーザ加工で穿孔することができる。また、オイル流出孔４５の個数は任意であるが定着ローラ１の外周面の略全体に均一にオイルＯを塗布できる程度の数（例えば７〜９個）であることが必要である。また、本形態では各オイル流出孔４５，４５，…の直径は共に同一に設定しているが、パイプ部材４４の一端からオイルＯを供給するようになっているため、圧力損失を考慮して、パイプ部材４４の上流側から下流側に向かってオイル流出孔４５，４５，…の径を徐々に大きくし、各オイル流出孔４５，４５，…からのオイル吐出量を均一化するようにしてもよい。尚、上述した各数値はこれに限定されるものではない。
【００２５】
上記パイプ部材４４の下方には、傾斜配置されたオイル受けプレート４６が設けられている。そして、このパイプ部材４４とオイル受けプレート４６との間には本形態の特徴とする部材であるフェルト製のガイドシート５が配設されている。つまり、上記パイプ部材４４の各オイル流出孔４５，４５，…から流出されたオイルＯをガイドシート５に沿って流下させてオイル受けプレート４６が受ける構成となっている。尚、このガイドシート５の構成及びオイルＯの流下動作については後述する。
【００２６】
更に、上記オイル塗布ローラ３の外周面はガイドシート５の下端部に接触されており、このガイドシート５に染み込んだオイルＯがオイル塗布ローラ３を経て定着ローラ１の外周面に塗布される構成となっている。
【００２７】
また、オイル塗布ローラ３の外周面にはゴム製の塗布ブレード４８が接触しており、この塗布ブレード４８によってオイル塗布ローラ３の外周面上のオイルＯが薄膜状に均一化されるようになっている。
【００２８】
更に、上記オイル受けプレート４６の下方にはオイルパン４９が配設されている。このオイルパン４９は、オイル塗布ローラ３に付着されなかった余剰オイルがオイル受けプレート４６から滴下した際に、このオイルＯを回収するためのものである。このオイルパン４９は、オイル回収チューブ４９ａによってオイルタンク４１に接続されており、回収した余剰オイルをオイルタンク４１内に戻すようにしている。つまり、オイルタンク４１とパイプ部材４４との間でオイルＯを循環させながら、必要な量のオイルだけをオイル塗布ローラ３を経て定着ローラ１の外周面に塗布することができるように構成されている。
【００２９】
また、オイルタンク４１の内部には、このオイルタンク４１内のオイル残量を検知するためのオイル残量検知センサー４１ａが配設されている。このオイル残量検知センサー４１ａによってオイルタンク４１内のオイル残量が所定量以下になったことが検知された場合には、画像形成装置の表示パネル上に警告表示が行われ、ユーザにオイルの補給を促すようになっている。また、オイル不足の場合に、一時的に画像形成装置を使用不可状態にするようにしてもよい。
【００３０】
次に、パイプ部材４４及びその周辺部における本形態の特徴部分について説明する。図３及び図４にも示すように、パイプ部材４４の側面には、ガイド手段としての上記ガイドシート５が貼着されている。このガイドシート５は、厚さが例えば１mm程度のフェルト製であって、下側に向かうに従って幅寸法が次第に大きくなるような三角形状に形成された複数のガイド片５１，５１，…と、これらガイド片５１，５１，…の下端縁同士を水平方向に繋ぐ連結部５２とが一体形成されて成っている。また、各ガイド片５１，５１，…は、パイプ部材４４の各オイル流出孔４５，４５，…の位置に対応して配置されている。つまり、三角形状のガイド片５１の中心線とオイル流出孔４５の位置とが鉛直方向で重なり合うように各ガイド片５１，５１，…が位置されている。
【００３１】
本形態では、パイプ部材４４のオイル流出孔４５を、パイプ部材４４の上端に形成しているが、図５に示すように、パイプ部材４４のオイル流出孔４５を、パイプ部材４４の上端よりもガイドシート５が貼着されている側（図５では右側）の位置に形成してもよい。このオイル流出孔４５の位置は、パイプ部材４４の軸心と上端とを結ぶ直線Ｌ１と、パイプ部材４４の軸心とオイル流出孔４５の中心とを結ぶ直線Ｌ２との成す角αが例えば５〜３０°（好ましくは５〜１０°）となるように設定されている。この構成によれば、オイル流出孔４５から流出するオイルＯの殆どは図５におけるパイプ部材４４の右側の側面を流れることになり（図中矢印参照）、このオイルＯがガイドシート５に円滑に吸収されるようになっている。
【００３２】
また、上述した如く、各ガイド片５１，５１，…は、パイプ部材４４の各オイル流出孔４５，４５，…の位置に対応して配置されているため、個々のオイル流出孔４５，４５，…から流出したオイルＯがその下方に位置するガイド片５１にそれぞれ流れ込むようになっている。このため、各ガイド片５１，５１，…におけるオイルＯの流量を互いに略同量とすることができる。そして、各ガイド片５１，５１，…は三角形状に形成されているため、ガイド片５１に染み込んだオイルＯは、ガイド片５１を流下し、図４に実線で示す矢印のように、ガイド片５１の下端（三角形の底辺）に向かって均等に流れることになる。そして、このオイルＯは、各ガイド片５１，５１，…の下端から連結部５２及びオイル塗布ローラ３を経て定着ローラ１の外周面に塗布されることになる。
【００３３】
このように、本形態によれば、パイプ部材４４の各オイル流出孔４５，４５，…から流出してガイド片５１，５１，…に沿って流下するオイルは、各ガイド片５１，５１，…のそれぞれにおいて、オイルＯを流下方向に流下させるに従ってその流下方向に直交する方向に均一に広げる形状に形成されているため、定着ローラ１表面の必要箇所に均等に塗布されることになる。つまり、図４に破線で示す矢印の方向へは流下せず、実線で示す矢印の方向にのみ流下することによって無駄なオイル供給を防止することができ、仮に、パイプ部材４４が傾斜している状況であっても、各ガイド片５１，５１，…によって定着ローラ１表面にオイルＯを均等に塗布することが可能となる。この定着ローラ１の表面へのオイル塗布の均一化により、上記オフセットの発生を回避でき且つ記録用紙Ｐのローラ１，２への巻き付きを防止することができて、高画質の画像形成を安定して行うことが可能になる。
【００３４】
また、本形態では、図３に示すように、ガイド片５１の上端がパイプ部材４４の表面に接触し、下端がパイプ部材４４の鉛直下方を通過してオイル塗布ローラ３に向かって延びているため、オイル流出孔４５から流出したオイルＯがガイド片５１に案内されることなしにパイプ部材４４から落下したとしても、図３に矢印で示すように、オイルＯはガイド片５１によって受け止められてオイル塗布ローラ３に向かってガイドされることになる。このため、装置からの離型剤の漏れ（オイル漏れ）を防止することができる。
【００３５】
−その他の実施形態−
上述した実施形態では、ガイドシート５の各ガイド片５１，５１，…の上端をパイプ部材４４に接触させた場合について説明したが、図６に示すように、必ずしも接触させる必要はなく、各ガイド片５１，５１，…のそれぞれの上端をオイル流出孔４５，４５，…に対応させた位置に配設してもよい。この場合、各ガイド片５１の上端はパイプ部材４４にできるだけ近付けておくことが好ましい。
【００３６】
また、上記実施形態では、ガイドシート５の各ガイド片５１，５１，…を流下したオイルＯをオイル塗布ローラ３を経て定着ローラ１の外周面に塗布するようにしていた。本発明は、これに限らず、各ガイド片５１，５１，…を流下したオイルを塗布ローラ３の外周面に直接塗布するようにしてもよい。
【００３７】
また、オイル供給機構４が定着ローラ１の外周面にオイルＯを塗布する構成について説明したが、加圧ローラ２の外周面にオイルＯを塗布する構成に適用したり、両ローラ１，２の外周面にオイルＯを塗布する構成に適用したりすることも可能である。
【００３８】
また、ガイドシート５のガイド片５１の形状としては、下側に向かうに従って幅寸法が次第に大きくなる形状であればよく、必ずしも三角形に限るものではない。
【００３９】
加えて、ガイドシート５のガイド片５１の上端部分によってオイル流出孔４５を覆う構成を採用してもよい。これによれば、パイプ部材４４へのオイル供給圧が必要以上に高い場合であっても、オイル流出孔４５からのオイルＯが飛散されてしまうといった状況を回避することができ、オイル流出孔４５から流出するオイルＯの全てをガイドシート５に供給することが可能になる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ローラ表面に塗布するための液状の離型剤を流下供給する離型剤供給手段に、この離型剤をローラ軸心方向に均一に流下させる形状に形成されたガイド片を備えさせている。このため、離型剤を供給する筒状体の傾きに拘わりなく、ローラ表面の必要箇所に離型剤を均等に塗布ですることができる。その結果、ローラに対するオイル塗布の不均一が原因でオフセットが発生したり記録用紙の巻き付きが発生するといった課題を解消することができ、高画質の画像形成を安定して行うことができる。また、一部分へのオイル供給が過剰となってオイル漏れが発生するといったこともなくなる。
【００４１】
また、ガイド片の一端が筒状体の表面に接触し、他端が筒状体の鉛直下方を通過して離型剤が供給されるローラに向かって延びるようにした場合には、離型剤流出用の孔から流出した離型剤がガイド片に案内されることなしに筒状体から落下したとしても、離型剤はガイド片によって受け止められてローラに向かってガイドされることになる。このため、装置からの離型剤の漏れ（オイル漏れ）を防止することができ、定着装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４２】
また、ガイド片を、浸透性を有する材料により形成した場合には、ガイド片に流れ込んだ離型剤がガイド片の下端以外の箇所から滴下してしまうといった状況を回避することができ、ローラに対する均一なオイル塗布の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る定着装置の一部分を示す斜視図である。
【図２】定着装置の一部を断面で示した側面図である。
【図３】ガイドシートの配設状態を示す側面図である。
【図４】ガイドシートの配設状態を示す正面図である。
【図５】オイル流出孔の変形例を説明するための断面図である。
【図６】ガイドシートの変形例を説明するための図４相当図である。
【図７】従来例における図１相当図である。
【図８】従来例におけるパイプ部材及びその周辺部の平面図である。
【図９】従来例におけるパイプ部材からのオイルの滴下状態を示す図であって、（ａ）はパイプ部材の配置状態が水平である場合、（ｂ）はパイプ部材の配置状態が傾斜している場合をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
１        定着ローラ
２        加圧ローラ
４        オイル供給機構（離型剤供給手段）
４４      パイプ部材（筒状体）
４５      オイル流出孔
５        ガイドシート（ガイド手段）
５１      ガイド片
Ｏ        オイル（離型剤）
Ｐ        記録用紙（シート材）
【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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【図９】
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