(57)【要約】【課題】定着器の加熱部材を冷却したエアーが定着器内に籠らないようにすること。【解決手段】画像形成装置３００は、シートを加熱する加熱体１１１によって、シートにトナー像を定着して、シートを搬送する定着器１００と、トナー像を定着されたシートが搬送される排紙通路３０９と、加熱体１１１のシート搬送方向Ｅに対して交差する幅方向の両端部にエアーを吐出する端部冷却部１１と、を備えている。そして、端部冷却部１１は、加熱体１１１の両端部を冷却した後、シート搬送方向Ｅの下流側に流れるようにエアーＡＲ１ｂ，ＡＲ１ａを吐出可能になっている。加熱体１１１の両端部を冷却したエアーＡＲ１ｂ，ＡＲ１ａは、シート搬送方向の下流側に流れて、定着器１００に籠ることがなく、定着器１００の不必要な温度上昇を防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを加熱する加熱部材を有して、シートにトナー像を定着して、該シートを搬送する定着手段と、
前記トナー像を定着されたシートが搬送される搬送路と、
前記加熱部材又は前記加熱部材により加熱されたシートに、前記搬送路の下流側に向けてエアーを吐出する送風手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記送風手段は、前記加熱部材のシート搬送方向に対して交差する幅方向の端部に前記搬送路の下流側に向けてエアーを吐出する加熱部材冷却手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記送風手段は、前記加熱部材冷却手段とは前記搬送路を挟んで反対側から、前記加熱部材により加熱されたシートに前記搬送路の下流側に向けてエアーを吐出するシート冷却手段を備えた、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記送風手段は、前記加熱部材冷却手段とは前記搬送路を挟んで反対側から、前記加熱部材により加熱されたシートに前記搬送路に対して直角な方向にエアーを吐出するシート冷却手段を備えた、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱部材冷却手段が吐出したエアーが前記搬送路に到達する位置は、前記シート冷却手段が吐出したエアーが前記搬送路に到達する位置よりも、前記シート搬送方向の下流側であって、
前記加熱部材冷却手段は、前記シート冷却手段が吐出したエアーを引き込むように、前記搬送路の下流側に向けてエアーを吐出する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱部材冷却手段が吐出するエアーの流速は、前記シート冷却手段が吐出するエアーの流速よりも、速く設定されている、
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加熱部材冷却手段は、
加熱部材冷却ファンと、
エアーを吐出する加熱部材冷却口を有して、前記加熱部材冷却ファンが吸引したエアーを前記加熱部材冷却口から前記シート搬送方向の下流側に向けて吐出する加熱部材冷却ダクトと、を備えた、
ことを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記シート冷却手段は、
シート冷却ファンと、
エアーを吐出するシート冷却口を有して、前記シート冷却ファンが吸引したエアーを、前記シート冷却口から前記搬送路に対して直角な方向、又は前記シート搬送方向の下流側に向けて吐出するシート冷却ダクトと、を備えた、
ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１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、シートにトナーで画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、シートにトナーで画像（トナー像）を形成するタイプのものがある。このタイプの画像形成装置は、トナー像をシートに定着するため定着手段としての定着器でシートを加熱加圧するようになっている。定着器は、シートを加熱する軸状又は筒状の無端フィルムの加熱部材と軸状の加圧部材とでシートを挟持し回転して搬送しながらシートにトナー像を定着するようになっている。
【０００３】
定着器は、シートにトナー像を定着させるために所定の温度を保ちながら、画像形成装置内の部品の使用限界温度を超えないように温度制御されている。ところが、定着器の長手方向よりも短い幅のシートを搬送した場合、加熱部材の長手方向の中央部分はシートが接触するためシートによって熱を奪われるが、加熱部材の端部はシートが接触しないことがある。そのため、加熱部材の端部はシートによって熱を奪われることが無く、中央部分よりも温度が高くなることがある。
【０００４】
そこで、画像形成装置は、画像形成装置内の部品の使用限界温度を下回るまで生産性を落としながら動作して、定着器の温度上昇を抑える対策がとられている。しかし、画像形成装置は、加熱部材の長手方向よりも短い幅のシートが連続して搬送される場合、上記のように生産性を落としているので、１つのジョブにかかる生産時間が長くなり、利便性が低下するという課題があった。そこで、生産性の低下を軽減するため、加熱部材の両端部を冷却する冷却装置を備えた画像形成装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−３７２７８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、従来の画像形成装置は、加熱部材を冷却して温度が高くなったエアーが定着器内に籠ることがある。このように、温度の高いエアーが定着器内に滞留すると、加熱部材の両端部の冷却効率が低くなることがあった。
【０００７】
本発明は、生産性の低下を軽減し、定着手段の加熱部材を効率的に冷却することが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】
本発明の画像形成装置は、シートを加熱する加熱部材を有して、シートにトナー像を定着して、該シートを搬送する定着手段と、前記トナー像を定着されたシートが搬送される搬送路と、前記加熱部材又は前記加熱部材により加熱されたシートに、前記搬送路の下流側に向けてエアーを吐出する送風手段と、を備えた、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、定着手段の温度上昇を防止し、定着手段を効率的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面概略図である。
【図２】図１における定着器と冷却装置との部分拡大図である。
【図３】定着器の定着ニップを通過したシートを冷却する冷却装置の端部冷却部の外観斜視図である。
【図４】冷却装置のシート冷却部の外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置を図にもとづいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面概略図である。図２は、図１における定着器１００と冷却装置１０との部分拡大図である。
【００１３】
画像形成装置３００は、外部の不図示のコンピュータや原稿読み取りユニット３１３からの画像情報を、不図示の画像処理部で受信する。そして、レーザ発光書込ユニット３０１が、画像情報を光変調情報に変換したレーザ光を感光ドラム３０８に射出する。レーザ発光書込ユニット３０１から射出されたレーザ光は、回転している感光ドラム３０８上にスポット状に結像される。光スポットの感光ドラム３０８の軸方向に沿った移動と、感光ドラム３０８の回転とによって、感光ドラム３０８に原稿画像情報に対応した静電潜像が形成される。静電潜像は、トナーボトルユニット３０６からの現像剤（トナー）によって、トナー現像されて、トナー像になる。
【００１４】
一方、装置本体３００Ａの下部には、シートを給送するメイン給紙ユニット３０２が配置されている。メイン給紙ユニット３０２を構成している箱状の積載カセット部３０２ａは、装置本体３００Ａに着脱自在に装着されている。積載カセット部３０２ａ内のシートは、中支持板３０２ｂに支持されて、給紙加圧ばね３０２ｃにより上方に付勢され、ピックアップローラ３０２ｄによって積載カセット部３０２ａから送り出されるようになっている。
【００１５】
シートは、重なって積載カセット部３０２ａから送り出されることがあるので、給紙ローラ３０２ｅによって、１枚ずつに分離されて、給紙通路３０４に送り出されて１対のレジストローラ３０５ａ，３０５ｂのニップ部に突き当てられる。１対のレジストローラ３０５ａ，３０５ｂは回転を停止している。このため、シートは、斜行している場合、真っ直ぐに矯正される。その後、シートは、上述した感光ドラム３０８に形成されているトナー像の位置に合わせた適宜のタイミングで、感光ドラム３０８と転写ローラ３０７との転写ニップに送り込まれて、感光ドラム３０８のトナー像が転写される。
【００１６】
このようなメイン給紙ユニット３０２の右側の装置本体３００Ａには、規格サイズ以外のシートを載置できるマルチ給紙ユニット３０３が装置本体３００Ａを開閉自在に設けられている。マルチ給紙積載トレイ３０３ａに積載されたシートは、マルチ給紙ローラ３０３ｂによって、給紙通路３０４に送り出されて、１対のレジストローラ３０５ａ，３０５ｂのニップに突き当てられる。その後、シートは、上述した感光ドラム３０８に形成されているトナー像の位置に合わせた適宜のタイミングで、感光ドラム３０８と転写ローラ３０７との転写ニップに送り込まれて、感光ドラム３０８のトナー像が転写される。
【００１７】
転写ローラ３０７は、感光ドラム３０８の転写領域に接触し、かつ転写バイアスが印加され、その転写バイアスによって、上述した感光ドラム３０８上に形成されたトナー像をシートに転写する。
【００１８】
トナー像を転写されたシートは、感光ドラム３０８の上方位置（シート搬送方向の下流側）に配置された定着器１００に搬送される。定着手段としての定着器１００は、シートを加熱する加熱部材としての加熱体１１１と、加熱体１１１と互いに圧接された加圧ローラ１２０とで、シートを挟持し回転して搬送することによって、シートにトナー像を定着する。加熱体１１１は、環状の定着フィルムを有している。
【００１９】
トナー像を定着されたシートは、定着器１００の出口部から装置上方側に配置された排紙部３１１に設けられた排紙通路３０９内に送り出された後、搬送路としての排紙通路３０９に設けられた排紙ローラ３１０によって、胴内排紙トレイ３１２に排出される。
【００２０】
次に、定着器１００（図１）の加熱体１１１と、トナー像を定着されたシートとを冷却する冷却装置１０を説明する。
【００２１】
図３は、定着器１００の定着ニップＮＰを通過したシートを冷却する冷却装置１０の端部冷却部１１の外観斜視図である。図４は、冷却装置１０のシート冷却部１２の外観斜視図である。
【００２２】
冷却装置１０の構成を説明する。
【００２３】
図１、図２において、送風手段としての冷却装置１０は、加熱部材冷却手段としての端部冷却部１１と、シート冷却手段としてのシート冷却部１２とを有している。
【００２４】
図２、図３において、端部冷却部１１は、定着器１００の加熱体１１１のシート搬送方向に対して幅方向の両端部１１１ａ，１１１ｂを冷却するようになっている。端部冷却部１１は、両端部１１１ａ，１１１ｂに対向して配置された、端部冷却ダクト１３２ａ，１３２ｂと、端部冷却ファン１３１ａ，１３１ｂとを、１対ずつ備えている。なお、端部冷却ダクト１３２ａ，１３２ｂと、端部冷却ファン１３１ａ，１３１ｂとを、加熱体１１１の両端部１１１ａ，１１１ｂの他に加熱体１１１の他の部分に対向させて幾つか設けてもよい。すなわち、端部冷却ダクト１３２ａ，１３２ｂと、端部冷却ファン１３１ａ，１３１ｂは、１対ずつ以上あればよい。
【００２５】
なお、上述した端部冷却部１１は、加熱体１１１の両端部を冷却する構成としているが、加熱体１１１に対してシートが片側に寄せられて搬送される場合は、加熱体１１１の一方の端部のみ冷却するような構成としてもよい。
【００２６】
図１、図３に示す、加熱部材冷却ファンとしての端部冷却ファン１３１ａ，１３１ｂは、装置本体３００Ａの固定部材に設けられて、装置本体３００Ａ内のエアーを加熱部材冷却ダクトとしての端部冷却ダクト１３２ａ，１３２ｂ内に吸引するようになっている。端部冷却ダクト１３２ａ，１３２ｂは、加熱体１１１の両端部１１１ａ，１１１ｂに対向した端部冷却口１３３ａ，１３３ｂを有して、端部冷却ファン１３１ａ，１３１ｂが吸引したエアーを、端部冷却口から吐出可能に案内するようになっている。加熱部材冷却口としての端部冷却口１３３ａ，１３３ｂには、開口面積を調節する不図示のシャッタが設けられている。
【００２７】
図１、図４において、シート冷却部１２は、シート冷却ファン１４１と、シート冷却ダクト１４２とを備えて、排紙通路３０９を搬送されているシートを冷却して、シートにカールが発生しないようにしている。シート冷却ファン１４１は、シート冷却ダクト１４２に収納されて、装置本体３００Ａの開口部３００Ａａに設けられ、装置本体３００Ａの外部のエアーを開口部３００Ａａから装置本体３００Ａ内に吸引するようになっている。
【００２８】
シート冷却ダクト１４２は、図２において左側から見ると、図４のように、逆Ｔ字状に形成されて下部が左右に延びている。その左右に延びた両端部には、排紙通路３０９と対向してシート冷却口１４３ａ，１４３ｂが形成されている。シート冷却ダクト１４２は、シート冷却ファン１４１が吸引した装置本体の外部のエアーをシート冷却口１４３ａ，１４３ｂから吐出可能に案内するようになっている。
【００２９】
なお、シート冷却ダクト１４２の吐出口数、シート冷却口１４３ａ，１４３ｂの位置、シート冷却ファン１４１の数は図のような構成に限定されるものではなく、シートを冷却できるようになっていればよい。
【００３０】
以上の説明した冷却装置１０の構成において、端部冷却部１１とシート冷却部１２は、排紙通路３０９を間にして、排紙通路３０９の両側に配置されている。そして、端部冷却口１３３ａ，１３３ｂとシート冷却口１４３ａ，１４３ｂは、排紙通路３０９の方に向いている。また、図２、図３の端部冷却口１３３ａ，１３３ｂは、吐出したエアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂが、加熱体１１１のシート搬送方向に対して交差する幅方向の両端部を冷却した後、シート搬送方向Ｅの下流側に流れるように、下流側に向いている。シート冷却口１４３ａ，１４３ｂは、搬送路に対して略直角にエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂを吐出するようになっている。なお、シート冷却口１４３ａ，１４３ｂは、エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂをシート搬送方向の下流側に向けて吐出するようにしてもよい。
【００３１】
さらに、図２の端部冷却口１３３ａ，１３３ｂから吐出されたエアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂは、排紙通路３０９の符号Ｊ１で示す位置に到達する。また、シート冷却口１４３ａ，１４３ｂから吐出されたエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂは、排紙通路３０９の符号Ｊ２で示す位置に到達する。位置Ｊ１は、位置Ｊ２よりも、シート搬送方向の下流側に位置している。しかも、端部冷却口１３３ａ，１３３から吐出されるエアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの流速は、シート冷却口１４３ａ，１４３ｂから吐出されるエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂの流速よりも、速く設定されている。
【００３２】
なお、排紙通路３０９の位置Ｊ２、或いは位置Ｊ２から下流側部分は、シート冷却口１４３ａ，１４３ｂから吐出されたエアーがシートを冷却し易くするため、多数の孔や網目が形成されていたり、部分的に案内壁が設けられていたりしている。
【００３３】
冷却装置１０の動作を説明する。
【００３４】
シート冷却ファン１４１と、端部冷却ファン１３１ａ，１３１ｂは、遅くても、画像形成装置３００の画像形成動作が開始されて、定着器１００にシートが搬送されてくるまでに回転を開始する。
【００３５】
シート冷却ファン１４１は、回転すると、装置外部の空気を、シート冷却ダクト１４２の外気吸入口である装置本体３００Ａの開口部３００Ａａからを吸引する。吸引されたエアーは、図２の下方口に吐出されて、シート冷却ダクト１４２の傾斜した内壁１４２ａ（図２）に当接する。そして、エアーは、内壁１４２ａに溜まった状態になって、２つの冷却口１４３ａ，１４３ｂから、排紙通路３０９に対して略直角に吐出される。内壁１４２ａは、シート冷却ダクト１４２の内側下端部分のことである。２つの冷却口１４３ａ，１４３ｂの間隔は、定着器１００を通過するシートの内、シート搬送方向Ｅ（図３）に対して交差する幅方向のサイズが最大のシートの両端部に対向する位置に配置されている。因みに、シートの最大幅サイズは、Ａ４横方向：幅２９７ｍｍ×長さ２１０ｍｍ、若しくは、Ａ３縦方向：幅２９７ｍｍ×長さ４２０ｍｍを想定しているが、本発明は、このサイズに限定されるものではない。
【００３６】
図２において、２つの冷却口１４３ａ，１４３ｂから吐出されたエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂは、排紙通路３０９に対して直角に、符号Ｊ２で示す部分に吹き付けられて、シートＰの、トナー像が形成されていない面を冷却する。シートを冷却したエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂは、シートの流れに追従して下流側へと流れて、排紙部３１１から装置本体３００Ａの外部に流出される。
【００３７】
一方、端部冷却ファン１３１は、回転すると、装置内部の空気を端部冷却ダクト１３２に吸引して端部冷却口１３３ａ，１３３ｂから、加熱体１１１の両端部１１１ａ，１１１ｂに吹き付けて、加熱体１１１の両端部１１１ａ，１１１ｂの過昇温を防止する。
【００３８】
加熱体１１１の両端部１１１ａ，１１１ｂを冷却する理由は、次の通りである。シートには、種々の幅サイズのシートがある。幅の広いシートは、加熱体１１１の略全長近くに接触して定着器１００を加熱搬送されるので、加熱体１１１の略全長の熱を略均等に吸収する。しかし、幅の狭いシートは、加熱体１１１の幅全長に接触しないで、中央部分１１１ｃに接触する。このため、加熱体１１１の両端部１１１ａ，１１１ｂは、シートによって熱が吸収されずに溜まり、中央部分１１１ｃより高温になりがちである。このような状態で、種々の幅サイズのシートが定着器１００を通過すると、シートの両端部１１１ａ，１１１ｂが中央部分１１１ｃより温度が高くなりがちである。このため、冷却装置１０は、加熱体１１１の両端部１１１ａ，１１１ｂを積極的に冷却するようになっている。
【００３９】
図２、図３において、端部冷却口１３３ａ，１３３ｂは、吐出したエアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂが、加熱体１１１の幅方向の両端部を冷却した後、シート搬送方向Ｅの下流側に流れるように、下流側に向いている。このため、エアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂは、加熱体１１１の幅方向の両端部１１１ａ，１１１ｂを冷却した後、排紙通路３０９の符号Ｊ２で示す部分に到達し、シートの流れに追従して下流側へと流れて、排紙部３１１から装置本体３００Ａの外部に流出される。
【００４０】
そして、エアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの流れが下流側を向いていること、エアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの流速がエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂの流速よりも速いことによって、エアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの流路がエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂの流路よりも負圧になる。また、位置Ｊ１（図２）が位置Ｊ２（図２）よりも、シート搬送方向の下流側に位置している。これらのことによって、エアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂは、エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂを吸引しながら、下流側に流れることになる。
【００４１】
この場合、エアーＡＲ１ｂ、ＡＲ１ａは、シートにトナー像が形成された面を冷却し、エアーＡＲ２ｂ、ＡＲ２ａは、トナー像が形成された反対側の面を冷却することになるが、両方のエアーともシートの脇から反対側の面に回り込むようになっている。また、排紙通路３０９のシートを冷却し易くするために開放した部分からも、反対側の面に回り込むようになっている。このため、エアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂは、エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂを吸引しながら、下流側に流れることができる。
【００４２】
以上の実施形態では、エアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの流速が、エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂの流速より速く設定されている。しかし、エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂの流速を、エアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂの流速よりも速く設定して、エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂがエアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂを吸引しながら下流に流れるようにしてもよい。
【００４３】
また、エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂが排紙通路３０９に対して下流側に向けて吐出するようにして、エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂがエアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂよりも下流側で排紙通路３０９に到達するようにしてもよい。この場合、シート冷却ファン１４１から吐出されるエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂが端部冷却ファン１３１ａ，１３１ｂから吐出されるエアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂよりも先にトナー像が形成されたシートに到達することになる。エアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂが先に排紙通路３０９に到達すると、シートのカールを軽減することができるという効果がある。これは、トナー像が形成された面よりも先にトナー像が形成されていない面にエアーが当たることで、定着後のシートに対して効果的にカールを抑制できるからである。
【００４４】
したがって、加熱体１１１のシート幅方向の両端部１１１ａ，１１１ｂを冷却したエアーＡＲ１ａ，ＡＲ１ｂと、シートを冷却したエアーＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂは、定着器１００内に籠ることが少なく、定着器１００の不必要な昇温を防止する。
【００４５】
また、端部冷却口１３３ａ，１３３ｂと、シート冷却口１４３ａ，１４３ｂとが、エアーをシート搬送方向Ｅの上流側に吐出しないので、定着器１００で発生する熱は装置内のシート搬送方向の上流側に吹き付けられて装置本体３００Ａ内に籠ることがない。
【００４６】
このように、画像形成装置３００は、定着器内や、装置本体内に熱が籠らないようになっているので、定着器１００を効率的に冷却することができ、シートに品質のよい画像を形成することができる。
【００４７】
さらに、シート冷却部１２が排紙通路３０９を搬送されているシートを冷却して、シートにカールが発生するのを防止しているため、画像形成装置３００は、胴内排紙トレイ３１２にシートを整合性良く積載することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：冷却装置（送風手段）、１１：端部冷却部（加熱部材冷却手段）、１２：シート冷却部（シート冷却手段）、１００：定着器（定着手段）、１１１：加熱体（加熱部材）、１２０：加圧ローラ、１３１ａ，１３１ｂ：端部冷却ファン（加熱部材冷却ファン）、１３２ａ，１３２ｂ：端部冷却ダクト（加熱部材冷却ダクト）、１３３ａ，１３３ｂ：端部冷却口（加熱部材冷却口）、１４３ａ，１４３ｂ：シート冷却口、１４１：シート冷却ファン、１４２：シート冷却ダクト、１４３ａ，１４３ｂ：シート冷却口、３００：画像形成装置、３００Ａ：画像形成装置の装置本体、３００Ａａ：装置本体の開口部、３０９：排紙通路（搬送路）、Ｅ：シート搬送方向、Ｐ：シート、Ｊ１：端部冷却口から吐出されたエアーが搬送路に到達する位置、Ｊ２：シート冷却口から吐出されたエアーが搬送路に到達する位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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