(57)【要約】【課題】現像容器内部に補給された補給用の現像剤が第１室に入り込むことを規制して、画像の品位を保つことが可能な現像装置を提供する。【解決手段】現像容器４０の内部は、隔壁部によって現像室と撹拌室とが隔てられており、現像スリーブ４１に担持された現像剤は回収部４７を介して撹拌室へと回収される。隔壁部には、現像室の上流部から撹拌室の下流部へと現像剤が受け渡される開口部（Ｐ２）が形成されている。また、現像容器４０には、補給用の現像剤を撹拌室に補給する補給口４９が形成されている。開口部Ｐ２を、現像スリーブ４１の軸方向におけるコート領域４１ａと少なくとも一部が重なるように配置することで、コート領域４１ａから回収された現像剤の流れによって開口部Ｐ２を塞がせる。【選択図】図６
2017129721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する担持領域を有し、回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１室と、前記現像剤担持体に担持された現像剤が回収され、現像剤が循環搬送される循環経路を前記第１室と共に構成する第２室と、前記第２室に現像剤が補給される補給口とが形成され、前記第１室と前記第２室とを隔てる隔壁部を有する現像容器と、
前記第１室に配置され、現像剤を搬送する第１搬送部材と、
前記第２室に、水平方向から視て前記第１搬送部材と少なくとも一部が重なるように配置され、現像剤を撹拌しながら搬送する第２搬送部材と、
前記担持領域に担持された現像剤を回収して前記隔壁部の上方を介して前記第２室へと落下させる傾斜面を構成する回収部材と、を備え、
前記隔壁部には、前記第２室に収容された現像剤が前記第１室へと受け渡される第１開口部と、前記第１室に収容された現像剤が前記第２室へと受け渡される第２開口部と、が形成され、
前記第２開口部は、前記現像剤担持体の軸方向に直交する方向から視て、前記軸方向における少なくとも一部が前記担持領域に重なるように配置される、
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第２開口部は、前記軸方向において前記担持領域の内側に位置する、
請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記補給口は、前記第２搬送部材の搬送方向において前記第２開口部よりも上流に配置され、
前記第２搬送部材は、前記第２室に収容された現像剤を前記第２開口部から前記第１開口部へ向かって搬送する循環搬送部と、前記循環搬送部の上流側に隣接し、前記補給口を介して補給された現像剤を前記循環搬送部へ向かって搬送する補給搬送部と、を有する、
請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記補給口は、前記第２搬送部材の搬送方向に直交する方向から視て前記第２開口部と少なくとも一部が重なる位置、又は前記第２開口部よりも下流に配置され、
前記第２搬送部材は、前記第２室に収容された現像剤を前記第２開口部から前記第１開口部へ向かって搬送する循環搬送部を有する、
請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項５】
前記第１開口部は、前記軸方向において前記担持領域の外側に位置する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記傾斜面は、前記現像剤担持体から回収した現像剤が重力によって前記軸方向に直交する方向に流れるように傾斜した平面である、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記回収部材は、前記隔壁部の上端部に接続された板状部材である、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記第２室の底部は、前記軸方向における前記第２開口部の位置において、前記第１室の底部よりも上方に配置される、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
前記第１搬送部材と前記第２搬送部材とは、それぞれ前記現像剤担持体に平行に配置され、
前記第２室の底部は、前記軸方向における前記第１開口部の位置と前記第２開口部の位置とに亘って、前記第１室の底部よりも上方に配置される、
請求項８に記載の現像装置。
【請求項１０】
前記現像剤担持体は筒状の現像スリーブであり、
前記現像スリーブの内周側に配置され、現像剤を前記現像剤担持体の外周面に吸引する磁界を発生する磁界発生部材を備え、
前記第２開口部は、前記軸方向に直交する方向から視て前記磁界発生部材に重なる、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項１１】
前記第２搬送部材は、軸部の外周に螺旋状の羽根が形成されたスクリュであり、前記軸方向から視て前記軸部よりも下側で前記羽根が前記第１室から遠ざかるように回転する、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式又は静電記録方式等の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置は、キャリア及びトナーを含む二成分現像剤を収容した現像容器と、現像剤を担持して回転する現像スリーブ（現像剤担持体）とを備えたものが広く普及している。現像スリーブは、感光ドラム等の像担持体にトナーを供給することで、像担持体上の静電潜像をトナー像として現像する。
【０００３】
従来、現像容器の内部が仕切り部材によって区画され、現像剤担持体に現像剤を供給する第１室（第１搬送経路）と、現像スリーブから現像剤が回収される第２室（第２搬送経路）とが設けられた、所謂機能分離型の現像装置が知られている（特許文献１参照）。これら第１室及び第２室には、それぞれ現像剤を搬送する搬送スクリュが配置されている。そして、仕切り部材には、第２室における現像剤の搬送方向において上流側と下流側とに、第１室と第２室との間で現像剤が受け渡される開口部（中継部）が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２８２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
機能分離型の現像装置においては、一般的に、第２室の上流部における現像剤量が下流部に比して少ない状態となる。これは、第２室に収容された現像剤がスクリュ等の搬送部材によって搬送される間に、現像剤担持体から回収された現像剤が順次加わるためである。そして、特許文献１には、第２室の最上流部にトナー容器からトナーを補給する補給口を設けることが記載されている。
【０００６】
しかしながら、このような構成とした場合、補給口を介して補給されたトナーによって、撹拌室の上流部における現像剤のトナー濃度が局所的に上昇する。すると、トナーとキャリアとの摩擦帯電が生じにくくなり、スクリュ等の搬送部材に跳ね上げられたトナーが飛散しやすい状態となる。このようなトナーが、第２室の上流側に設けられた開口部を介して第１室に入り込んだ場合、帯電量の不足したトナーが現像スリーブに担持されてしまい、白地部のカブリや濃度ムラといった画像不良が発生する虞があった。
【０００７】
そこで、本発明は、現像容器内部に補給された補給用の現像剤が第１室に入り込むことを規制して、画像の品位を保つことが可能な現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る現像装置は、現像剤を担持する担持領域を有し、回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１室と、前記現像剤担持体に担持された現像剤が回収され、現像剤が循環搬送される循環経路を前記第１室と共に構成する第２室と、前記第２室に現像剤が補給される補給口とが形成され、前記第１室と前記第２室とを隔てる隔壁部を有する現像容器と、前記第１室に配置され、現像剤を搬送する第１搬送部材と、前記第２室に、水平方向から視て前記第１搬送部材と少なくとも一部が重なるように配置され、現像剤を撹拌しながら搬送する第２搬送部材と、前記担持領域に担持された現像剤を回収して前記隔壁部の上方を介して前記第２室へと落下させる傾斜面を構成する回収部材と、を備え、前記隔壁部には、前記第２室に収容された現像剤が前記第１室へと受け渡される第１開口部と、前記第１室に収容された現像剤が前記第２室へと受け渡される第２開口部と、が形成され、前記第２開口部は、前記現像剤担持体の軸方向に直交する方向から視て、前記軸方向における少なくとも一部が前記担持領域に重なるように配置される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る現像装置は、現像容器内部に補給された補給用の現像剤が第１室に入り込むことを規制して、画像の品位を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態に係る画像形成部の正面図。
【図３】第１実施形態に係る現像装置の断面図。
【図４】第１実施形態に係る現像装置の内部を上方から視た図。
【図５】（ａ）は現像室における現像剤の分布を示す模式図であり、（ｂ）は撹拌室における現像剤の分布を示す模式図。
【図６】第１実施形態に係る現像装置の内部を撹拌室の側から視た図。
【図７】第１実施形態に係る現像装置の、第２開口部の位置における断面図。
【図８】第１実施形態に係る現像装置の、第１開口部の位置における断面図。
【図９】第１実施形態の変形例に係る現像装置の内部を撹拌室の側から視た図。
【図１０】第２実施形態に係る現像装置の断面図。
【図１１】第２実施形態に係る現像装置の内部を撹拌室の側から視た図。
【図１２】第３実施形態に係る現像装置の内部を上方から視た図。
【図１３】比較例の現像装置を上方から視た図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
以下、図面に沿って第１実施形態に係る画像形成装置１００について説明する。図１に概略構成を示す画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ（プロセスカートリッジ）を有する電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置本体（以下、装置本体１０１とする）の内部には、不図示の駆動手段により矢印Ｚの方向へ回転駆動される中間転写ベルト１１（中間転写体）が設けられている。画像形成装置１００は、中間転写ベルト１１の回転方向に沿って４つの画像形成部ＰＹ〜ＰＫが並べて配置された、所謂タンデム型中間転写方式のカラー複写機である。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの構成は、現像に用いられるトナー色が異なる以外は実質的に同一であるため、イエローの画像形成部Ｐａを例に画像形成部の構成を説明する。
【００１２】
図２に示すように、画像形成部Ｐａは、感光ドラム１と、帯電装置２と、現像装置４と、クリーニング装置６とを有している。また、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの下方には、感光ドラム１にレーザ光を照射可能な露光装置３が配置されている。静電潜像及びトナー像を担持する像担持体としての感光ドラム１は、不図示の駆動装置によって中間転写ベルト１１の回転方向に沿った矢印Ｙの方向に回転駆動される。画像形成部Ｐａは、これら帯電装置２と、露光装置３による露光領域と、現像装置４Ｙと、クリーニング装置６とは、感光ドラム１の外周側に回転方向に沿って順に配置されて構成される。
【００１３】
帯電装置２は、装置本体の高圧電源１０２から帯電バイアス電圧を印加されることで感光ドラム１の表面を一様な暗電位Ｖｄ（本実施形態ではＶｄ＝−５００［Ｖ］）に帯電させる。帯電バイアス電圧とは、例えば−５００［Ｖ］の直流電圧と、周波数０．９２ｋＨｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１５００［Ｖ］の正弦波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。
【００１４】
露光装置３は、光源装置及びポリゴンミラー等（いずれも不図示）を有し、画像情報に基づいて光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラーを回転させることで走査する。露光装置３は、さらに走査光を複数の反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズを介して集光することで、感光ドラム１の母線に沿って露光し、感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。
【００１５】
詳しくは後述する現像装置４は、現像剤を収容する現像容器４０と、感光ドラム１に対向して現像容器４０の開口部に配置された現像スリーブ４１とを有する。現像スリーブ４１は、マグネットロール４２が発生する磁界によって現像剤を吸着し、現像剤を担持して回転する。また、現像スリーブ４１は、装置本体１０１の高圧電源１０４から現像バイアス電圧を印加されることで、感光ドラム１へトナーを供給し、静電潜像を反転現像してトナー像として顕像化（現像）する。現像バイアス電圧は、例えば−３５０［Ｖ］の直流電圧と、周波数８．０［ｋＨｚ］、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１．８［ｋＶ］の矩形波の交流電圧とを重畳した振動電圧である。
【００１６】
中間転写ベルト１１の内周側には、中間転写ベルト１１を間に挟んで感光ドラム１に圧接された一次転写ローラ７が設けられている。一次転写ローラ７には、装置本体１０１の高圧電源１０７から一次転写バイアス電圧（例えば、＋８００［Ｖ］の直流電圧）を印加される。感光ドラム１に担持されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト１１との間に形成された一次転写部Ｔ１ａにおいて、一次転写バイアス電圧の作用によって中間転写ベルト１１に一次転写される。
【００１７】
クリーニング装置６は、一次転写部Ｔ１ａの下流側で感光ドラム１に当接するクリーニングブレードを有し、一次転写部Ｔ１ａを通過して感光ドラム１の表面に残留したトナー等の付着物を掻き取る。クリーニングブレードによって掻き取られた付着物は、不図示の搬送部材に搬送されて、装置本体に設けられた回収容器へと回収される。
【００１８】
各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて作成されたトナー像は、一次転写部Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｄ，Ｔ１ｄにおいて、中間転写ベルト１１の表面に順次重ね合わせるように多重転写され、中間転写ベルト１１にフルカラーのトナー像が形成される（図１参照）。このフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１２との間に形成された二次転写部Ｔ２において、記録材Ｓに一括転写（二次転写）される。トナー像を転写された記録材Ｓは定着部９へと搬送され、定着部９のローラ対に挟持されることで圧力と熱とを付与される。これによりトナーが溶融、固着して画像が定着した記録材Ｓは、装置本体１０１の上部に設けられた排出トレイ１６へと排出される。なお、二次転写部Ｔ２を通過して中間転写ベルト１１に残留したトナー等の付着物は、中間転写体クリーナ１３によって除去され、回収容器へと回収される。
【００１９】
各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの上部には、それぞれ対応する色のトナー（補給用現像剤）を収容したトナーカートリッジ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄが装置本体１０１に着脱自在に装着されている。トナーカートリッジ８ａ〜８ｄは、装置本体１０１に設けられた制御部による制御の下で、画像形成によって消費されたトナーを適宜現像装置４に補給する。ただし、トナーカートリッジ８ａ〜８ｄは、トナーのみを含むものに限らず、例えばトナーとキャリアとをトナーリッチな所定の割合（例えば、９対１）で混合した現像剤を収容したものであってもよい。
【００２０】
なお、以上の説明において、画像形成装置１００がフルカラー画像を形成する場合を例示したが、４つの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄを任意の組合せで動作させて単色あるいはマルチカラーの画像を形成することも可能である。例えば、画像形成装置１００は、ブラックの画像形成部Ｐｄのみを動作させてモノクロ画像を作像することができる。
【００２１】
この他、画像形成装置１００は、給送カセット１４、給送装置１５、レジストローラ対、及び画像読取部等を備えている（図１参照）。給送装置１５は、装置本体１０１に対して着脱自在の給送カセット１４に積載された記録材Ｓを１枚ずつ分離して給送する。ただし、記録材Ｓ（記録媒体）としては、コピー紙等の用紙やＯＨＰフィルム等のプラスチックシート、及び布等が用いられる。レジストローラ対は、給送装置１５から受取った記録材Ｓの前端部に当接して斜行を補正し、二次転写部Ｔ２におけるトナー像の転写タイミングに合わせて記録材Ｓを二次転写部Ｔ２へ搬送する。装置本体１０１の上部に設けられる画像読取部は、原稿が載置される原稿台８２と、原稿台８２に載置された原稿の画像情報を読み取るセンサ部８１とを備えている。センサ部８１は、不図示の光源から原稿に照射された光の反射光を光電変換し、電子的な画像信号として装置本体１０１の制御部（不図示）に出力する。
【００２２】
［現像装置］
次に、本実施形態に係る現像装置４について説明する。図３に示すように、現像装置４は、現像容器４０と、現像スリーブ４１と、マグネットロール４２と、第１スクリュ４４と、第２スクリュ４５と、規制ブレード４３等を備えている。現像剤を収容する現像容器４０の内部は、底部から立上る隔壁部４６によって、現像室Ｃ１と撹拌室Ｃ２とに隔てられている。現像装置４は、第１室である現像室Ｃ１において現像スリーブ４１に現像剤を供給し、現像スリーブ４１に担持された現像剤を第２室である撹拌室Ｃ２に回収する、機能分離方式の現像装置である。
【００２３】
なお、現像容器４０に収容される現像剤は、非磁性トナー粒子（以下、トナーとする）と、磁性キャリア粒子（以下、キャリアとする）とを含む、所謂二成分現像剤である。トナーとしては、例えばポリエステルを主体とした樹脂バインダーに、顔料を混錬したものを粉砕・分級して得られる粒子を好適に用いることができる。トナーの平均粒径は、画質とハンドリング性を考慮して約６μｍとすると好適である。さらに、必要に応じて、トナーの流動性や帯電付与性を確保する目的で、シリカ、アルミナ、チタニア、又は有機樹脂粒子等を外添剤として添加することができる。一方、磁性キャリアは、フェライトを主とするコアにシリコン樹脂をコートしたもので、５０％粒径（Ｄ５０）が４０μｍ程度の粒子を好適に用いることができる。現像容器４０内には、このようなトナーとキャリアとを重量比で約８：９２の割合で混合した、トナー濃度（現像剤重量に占めるトナー重量の割合：ＴＤ比）８％の二成分現像剤が、約２５０ｇ収容されている。
【００２４】
図３に示すように、マグネットロール４２及び現像スリーブ４１は、感光ドラムに対向して開口する現像容器４０の開口部に配置されている。磁界発生部材としてのマグネットロール４２は、周方向の所定位置に配置された複数の磁極を有し、現像容器４０に対して固定されている。現像剤を担持する現像剤担持体としての現像スリーブ４１は、マグネットロール４２に外嵌した円筒状の部材である。現像スリーブ４１は、感光ドラムの回転に沿って矢印Ｘの方向へ回転可能に設けられ、感光ドラムとの間の間隙として現像領域を形成している。また、現像容器４０の開口部には、現像スリーブ４１の外周面に近接配置された規制部材である規制ブレード４３が設けられている。
【００２５】
図４に示すように、現像装置４は、現像スリーブ４１の軸方向（図中上下方向）に長く延びた形状を有している。ただし、図４は現像容器４０の天井部及び回収部４７を取外した状態の現像装置４を上方から視た図である。現像スリーブ４１は、現像剤を担持する担持領域として、軸方向の所定幅（コート幅Ｌｃ）に亘って粗し処理を施されたコート領域４１ａを有している。コート領域４１ａは、マグネットロール４２よりも若干長く形成され、軸方向に直交する方向から視てマグネットロール４２を覆っている。ただし、担持領域とは、現像剤担持体が現像剤を安定的に担持し得る領域を指すものとし、例えば粗し処理等の表面処理を施さない現像剤担持体を用いた場合はマグネットロール４２と重なる領域が担持領域に相当する。以下、現像スリーブ４１の軸方向を指して現像装置４の「長手方向」とする。現像室Ｃ１及び撹拌室Ｃ２は、それぞれ長手方向に延びて形成され、上方から視て互いに平行に配置されている。
【００２６】
現像室Ｃ１には、第１搬送部材としての第１スクリュ４４が配置され、撹拌室Ｃ２には第２搬送部材としての第２スクリュ４５が配置されている。第１スクリュ４４と第２スクリュ４５とは、いずれも軸中心を長手方向に向けて配置されたスクリュであり、円柱状の軸部４４ａ，４５ａと、軸部４４ａ，４５ａの外周に螺旋状に設けられた搬送フィン４４ｂ，４５ｂ（羽根）とを有する（図３参照）。第１スクリュ４４及び第２スクリュ４５は、現像スリーブ４１を駆動する不図示の駆動手段に連結されている。そして、第１スクリュ４４は図中Ｖ方向へ、第２スクリュ４５は図中Ｗ方向へ、それぞれ現像スリーブ４１に同期して回転駆動される。
【００２７】
図４に示すように、駆動手段に駆動された第１スクリュ４４は、現像室Ｃ１の現像剤を長手方向の一方（矢印Ｄ１の方向）へと搬送する。また駆動手段に駆動された第２スクリュ４５は、撹拌室Ｃ２の現像剤を長手方向の他方（矢印Ｄ２の方向）へと搬送する。従って、本実施形態において、現像装置４の長手方向と、現像スリーブ４１の軸方向と、第１スクリュ４４及び第２スクリュ４５の搬送方向とは、互いに平行である。
【００２８】
隔壁部４６の長手方向両端部には、現像室Ｃ１と撹拌室Ｃ２とを連通する第１開口部Ｐ１及び第２開口部Ｐ２が形成されている。第１開口部Ｐ１は、現像室Ｃ１の下流部と撹拌室Ｃ２の上流部とを連通し、現像室Ｃ１に収容された現像剤が撹拌室Ｃ２へと受け渡される経路となっている。第２開口部Ｐ２は、撹拌室Ｃ２の下流部と現像室Ｃ１の上流部とを連通し、撹拌室Ｃ２に収容された現像剤が現像室Ｃ１へと受け渡される経路となっている。従って、第１開口部Ｐ１及び第２開口部Ｐ２によって互いに連通された現像室Ｃ１と撹拌室Ｃ２とで、現像剤を現像容器４０の内部で循環搬送する循環経路が形成されている。
【００２９】
ここで、現像室Ｃ１及び撹拌室Ｃ２の配置と、現像剤の回収構成について説明する。図３に示すように、第１スクリュ４４及び第２スクリュ４５は、水平方向（図中左右方向）から視て少なくとも一部が重なるように配置されている。そして、現像室Ｃ１及び撹拌室Ｃ２は、それぞれの底部が略水平に並ぶように配置され、現像容器４０の底部から上方に延びる隔壁部４６によって水平方向の一方側と他方側とに区画されている。現像スリーブ４１は、隔壁部４６に対して現像室Ｃ１の側に配置され、第１スクリュ４４の上方に位置している。
【００３０】
隔壁部４６の上部には、回収部材としての回収部４７が隔壁部４６と一体的に設けられている。回収部４７は、下端部において隔壁部４６の上端に接続され、上端部において現像スリーブ４１に近接する板状部材である。従って、現像スリーブ４１の表面は、回収部４７によって現像室Ｃ１の側の領域と撹拌室Ｃ２の側の領域とに区画されている。
【００３１】
マグネットロール４２は、現像スリーブ４１の回転方向において回収部４７の下流側に配置された汲上極Ｓ３と、回収部４７の上流側に配置された剥離極Ｓ２とを有している。即ち、マグネットロール４２は、汲上極Ｓ３によって現像室Ｃ１に収容された現像剤を現像スリーブ４１に吸引する磁界を発生させ、汲上極Ｓ３及び剥離極Ｓ２によって回収部４７の付近で現像剤を現像スリーブ４１から剥離させる反発磁界を発生させる。また、回収部４７の上面は、現像スリーブ４１の軸方向に直交する方向に現像剤が滑り落ちるように傾斜した傾斜面４７ａとして、軸方向に平行な平面となっている。言い換えると、回収部４７は、現像スリーブ４１から剥離した現像剤を受け止めて、隔壁部４６の上方を介して撹拌室へと落下させる傾斜面４７ａを構成している。
【００３２】
図３及び図４に示すように、現像容器４０の天井部には、第２スクリュ４５の搬送方向における撹拌室Ｃ２の最上流位置に、トナーカートリッジ８ａから排出されたトナーの補給経路となる補給口４９が形成されている。また、第２スクリュ４５は、現像剤を第２開口部Ｐ２から第１開口部Ｐ１へ搬送する循環搬送部４５１と、循環搬送部の上流側に隣接し、補給口４９を介して補給されたトナーを循環搬送部４５１へ向かって搬送する補給搬送部４５２とを有する。従って、補給口４９から撹拌室Ｃ２の内部に落下したトナーは、補給搬送部４５２によって搬送されることで、現像容器４０の内部に収容された現像剤と合流する。
【００３３】
なお、画像形成装置１００に設けられる制御部は、現像容器内部のトナー濃度や、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄが中間転写ベルト１１に形成するパッチ画像の濃度、及びビデオカウント信号等に基づいて、現像容器４０へのトナー補給量を制御する。トナー濃度は、例えば透磁率を検知することで現像容器４０の内部におけるトナー濃度を測定可能なインダクタンスセンサによって検知される。パッチ画像の濃度は、例えば中間転写ベルト１１に対向する反射式の光センサを用いて測定され、制御部はこの濃度情報に基づいて現像スリーブ４１に担持されたトナーの帯電量を推定する。ビデオカウント信号とは、センサ部８１から入力された画像情報を制御部が読込んだ際に、画素（ピクセル）毎の色濃度を積算したもの（画像の色比率）であり、トナー消費量の予測に用いられる。制御部は、これらの入力信号に基づいて、現像容器４０の内部における現像剤量、トナー濃度、及びトナーの帯電量等の制御量が所定の適正範囲に収まるようにトナーカートリッジ８ａ〜８ｄからのトナーの排出量を制御する。
【００３４】
［現像装置の動作］
上述したように構成された現像装置４は、駆動手段が現像スリーブ４１、第１スクリュ４４及び第２スクリュ４５の駆動を開始することで作動する。第１スクリュ４４及び第２スクリュ４５が回転を開始すると、現像室Ｃ１と撹拌室Ｃ２との間で現像剤が循環搬送されると同時に、現像剤が撹拌されてトナーとキャリアとが摩擦帯電によって静電的に結合する。
【００３５】
現像室Ｃ１に収容された現像剤は現像スリーブ４１の周囲に現像剤溜りを形成し、マグネットロール４２の汲上極Ｓ３が発生する磁界に引寄せられて現像スリーブ４１に吸着される。現像スリーブ４１のコート領域４１ａに担持された現像剤は、現像スリーブ４１の回転に伴って移動する。そして、カット極Ｎ１の付金で鎖状の磁気穂を形成した（穂立ちした）状態の現像剤が規制ブレード４３からせん断力を受けることで、コート領域４１ａに担持される現像剤量（コート量）が規制される。所定の層厚となった現像剤は、現像容器４０の外側の現像領域に到達すると、現像領域に近接して配置された磁極（現像極Ｓ１）の作用によって磁気穂を形成する。そして、現像バイアス電圧と感光ドラムの静電潜像とによって形成されたバイアス電界に従って、キャリアとの付着力に抗してトナーが感光ドラムに転移することで、感光ドラムにトナーが供給される。これにより、感光ドラムの静電潜像がトナー像として現像され、現像工程が達成される。
【００３６】
トナーが消費されたキャリアリッチな状態の現像剤は、現像スリーブ４１の回転によって再び現像容器４０の内側へと移動し、剥離極Ｓ２と汲上極Ｓ３の間の反発磁界によって現像スリーブ４１の表面から剥落する。現像スリーブ４１から落下した現像剤は、回収部４７の斜面を滑り落ちて撹拌室Ｃ２に回収される。このとき、現像スリーブ４１に担持されることなく、第１スクリュ４４によって現像室Ｃ１の下流部まで搬送された現像剤は、第２開口部Ｐ２を介して撹拌室Ｃ２へと受け渡される。
【００３７】
回収部４７及び第２開口部Ｐ２を介して撹拌室Ｃ２に戻された現像剤は、第２スクリュ４５によって撹拌されながら搬送され、第１開口部Ｐ１を介して再び現像室Ｃ１へと送り込まれる。また、トナーカートリッジ８ａ〜８ｄから補給口４９を介して補給されたトナーは、撹拌室Ｃ２の最上流部に設けられた補給口を介して現像容器４０に供給され、第２スクリュ４５によって容器内部の現像剤と混和される。従って、現像室Ｃ１が現像スリーブ４１に現像剤を供給する機能を担う一方で、撹拌室Ｃ２は複数の経路（回収部４７、第２開口部Ｐ２、及び補給口）を介して流入する現像剤を撹拌して現像室Ｃ１へと送り込む機能を有する。
【００３８】
ところで、図１３に示すように、現像装置に回収部材を設けずに、現像スリーブ４１に担持された現像剤を現像室Ｃ１に戻す構成が従来から知られている。しかし、このような構成では、現像に使用されたキャリアリッチな状態の現像剤が現像室Ｃ１の現像剤に混ざることで、現像室Ｃ１におけるトナー濃度にムラが生じてしまう。一方、本実施形態に係る現像装置４においては、現像スリーブ４１に現像剤を供給する機能と現像スリーブ４１から回収した現像剤を撹拌して均一化する機能とが、現像室Ｃ１と撹拌室Ｃ２とに分離されている。このような機能分離型の構成により、現像室Ｃ１における現像剤の均質性を向上させて、画像の品位を向上させることができる。
【００３９】
［補給トナーの飛散］
次に、機能分離型の構成において生じ得る現象について説明する。一般的に、機能分離型の現像装置では、現像室Ｃ１における現像剤量は第１スクリュ４４の搬送方向における下流へ向かうほど少なくなる（図５（ａ）参照）。これは、現像室Ｃ１に収容された現像剤が、搬送過程で現像スリーブ４１に徐々に吸着されてしまい、回収部４７を介して撹拌室Ｃ２へと移動してしまうためである。
【００４０】
また、機能分離型の構成において、撹拌室Ｃ２における現像剤量は第２スクリュ４５の搬送方向における下流へ向かうほど多くなる（図５（ｂ）参照）。これは、撹拌室Ｃ２に収容された現像剤が第２スクリュ４５によって長手方向に搬送される間に、現像スリーブ４１から回収部４７を介して回収された現像剤が順次加わるためである。
【００４１】
このような事情により、機能分離型の構成では、現像剤面が第１開口部Ｐ１の付近で高く、かつ第２開口部Ｐ２の付近で低くなっていた。そして、従来、第２開口部Ｐ２は現像スリーブ４１のコート領域４１ａと重ならない位置、すなわち長手方向においてコート領域４１ａの外側に配置されていた。
【００４２】
しかしながら、このような構成では、トナーカートリッジ８ａから補給されたトナーの一部が第２開口部Ｐ２を介して現像室Ｃ１へ移動してしまい、画像不良の発生につながる虞があった。以下、この現象を詳しく説明するが、補給口４９を介して撹拌室Ｃ２に補給されたトナー（またはトナーリッチな補給用現像剤）を「補給剤」とする。また、第２開口部Ｐ２を介して現像室Ｃ１から撹拌室Ｃ２へと受け渡される現像剤を「循環剤」とする。
【００４３】
補給口４９を介して補給された補給剤は、第２スクリュ４５の補給搬送部４５２によって第２開口部Ｐ２の位置へと搬送されて循環剤と合流する。しかしながら、補給剤は循環剤よりもトナー濃度が著しく高いため、補給搬送部４５２によって撹拌されても帯電量が増加しにくい。また、合流直後の現像剤は、補給剤によってトナー濃度が局所的に高くなった状態にある。従って、合流直後の現像剤に含まれるトナーは、キャリアとの結合力が小さく、第２スクリュ４５の回転等によって舞い上がり易い状態にある。これに加えて、第２開口部Ｐ２の付近における現像剤面が低いため、第２スクリュ４５の羽根部４５ｂによって現像剤が大きく跳ね上げられ易い。これらの理由により、補給剤に含まれるトナーが飛散して、第２開口部Ｐ２を介して現像室Ｃ１に入り込むことがあった。
【００４４】
補給剤が現像室Ｃ１に入り込んだ場合、現像室Ｃ１の内部にトナー粒子が浮遊することで、白地部に薄くトナーが付着するカブリが生じたり、現像スリーブ４１の軸方向における端部が汚染されたりする虞がある。また、循環剤に比して帯電量の小さいトナーが現像スリーブ４１に担持されてしまい、画像の濃度ムラや白抜けが発生する可能性もある。
【００４５】
［開口部の配置］
そこで、本実施形態では、第２開口部Ｐ２が長手方向に直交する方向から視て現像スリーブ４１のコート領域４１ａに重なるように配置している。図６に示すように、第１開口部Ｐ１及び第２開口部Ｐ２は、それぞれ長手方向における内側端Ｘ１，Ｘ２と外側端Ｙ１，Ｙ２とに挟まれた矩形状の開口である。また、現像スリーブ４１のコート領域４１ａは、長手方向（現像スリーブ４１の軸方向）における一方側の端部Ｌ１と他方側の端部Ｌ２とに亘るコート幅Ｌｃに亘って形成されている。そして、第２開口部Ｐ２の外側端Ｙ２は、長手方向においてコート領域４１ａの内側に位置している。
【００４６】
また、本実施形態では、第１開口部Ｐ１がコート領域４１ａと重ならないように配置している。すなわち、第１開口部Ｐ１の内側端Ｘ１は、長手方向においてコート領域４１ａの外側、かつ第２スクリュ４５の搬送方向においてコート領域４１ａの下流側に配置されている。
【００４７】
本実施形態の実施例では、長手方向におけるコート領域４１ａの幅は３１０ｍｍであり、現像極Ｓ１の付近におけるコート量（現像スリーブ４１表面の現像剤担持量）は、３５ｍｇ／ｃｍ２である。この場合、第２開口部Ｐ２の開口幅（内側端Ｘ２と外側端Ｙ２との間隔）を２０ｍｍとし、外側端Ｙ２をコート領域４１ａの端部から２ｍｍ内側（下流側）に配置すると好適であった。また、第１開口部Ｐ１の開口幅（内側端Ｘ１と外側端Ｙ１との間隔）を３５ｍｍとし、内側端Ｘ１をコート領域４１ａよりも１０ｍｍ外側（下流側）に配置すると好適であった。
【００４８】
［現像剤の挙動］
このような構成の下での現像剤の挙動を図７、図８を用いて説明する。ただし、図７は長手方向に第２開口部Ｐ２の位置における現像装置４の断面図であり、図８は長手方向に第１開口部Ｐ１の位置における現像装置４の断面図である。また、以下の説明において、回収部４７によって現像スリーブ４１から回収される現像剤を「回収剤」とする。
【００４９】
図７に示すように、撹拌室Ｃ２のうち第２開口部Ｐ２の付近では、３つの経路で流入する現像剤が合流している。まず、現像室Ｃ１からは、第２開口部Ｐ２を介して循環剤（矢印Ｄ４）が流入する。また、第２開口部Ｐ２がコート領域４１ａと重なるように配置されていることで、第２開口部Ｐ２の上方から回収剤（矢印Ｄ３）が流入する。そして、図中紙面奥側からは、第２スクリュ４５の補給搬送部４５２に搬送された補給剤が流入する。
【００５０】
ここで、回収部４７が構成する傾斜面４７ａを滑り落ちる回収剤は、第２開口部Ｐ２の上方で回収部４７から離れて自由落下を開始する。そして、撹拌室Ｃ２の上流部における現像剤面が低いことから、現像スリーブ４１から継続的に回収される回収剤によって、第２開口部Ｐ２を覆うカーテン状の回収剤の流れが形成される。
【００５１】
すると、第２開口部Ｐ２の付近へ補給剤が到達した際に、このようなカーテン状の回収剤によって補給剤の移動が制限され、現像室Ｃ１に補給剤が入り込むことが防がれる。具体的には、帯電量の低いトナーが舞い上がったり、第２スクリュ４５に跳ね上げられた現像剤が第２開口部Ｐ２へ向かったりしたとしても、カーテン状の回収剤によって第２開口部への進入が妨げられる。回収剤のカーテンによって移動を阻まれた補給剤は、回収剤の流れに従って現像剤面に着地し、第２スクリュ４５の回転に伴って周囲の現像剤に混和される。これにより、補給剤が現像室Ｃ１に侵入することを防いで、補給剤に含まれるトナーが現像室Ｃ１に入り込むことによる画像不良の発生を防ぐことができる。
【００５２】
また、第２スクリュ４５は、軸部４５ａの軸方向から視た場合に、軸部４５ａよりも下側で羽根部４５ｂが現像室Ｃ１から遠ざかる方向に回転している（図７の矢印Ｗ参照）。言い換えると、第２スクリュ４５は、回収剤のカーテンの下側で現像剤を撹拌室Ｃ２の側へ掻き込むように回転している。このため、反対方向（図中反時計回り方向）に回転する場合に比して、カーテンの下方を介して現像室Ｃ１の側へ跳ね飛ばされる現像剤が少なくなり、現像室Ｃ１へ補給剤が入り込むことを確実に防ぐことができる。
【００５３】
ところで、第１開口部Ｐ１を、第２開口部Ｐ２と同様にコート領域４１ａと重なる位置に設けた場合、次のような不都合が生じることが考えられる。図６に示すように、回収部４７は、長手方向においてコート領域４１ａの全長をカバーするように形成されている。このため、第１開口部Ｐ１の位置が長手方向におけるコート領域４１ａの範囲に重なる場合、第１開口部Ｐ１の近傍に回収剤が落下することとなる。すると、現像に使用されたことでトナー濃度が低下した回収剤が加わることで、現像剤のトナー濃度が局所的に低下した状態となる。このような現像剤が第１開口部Ｐ１を介して現像室Ｃ１へと受け渡されると、現像スリーブ４１にトナー濃度が不均一な状態の現像剤が担持されてしまい、濃度ムラ等の画像不良につながる虞がある。
【００５４】
一方、本実施形態では、第１開口部Ｐ１を長手方向においてコート領域４１ａの外側に配置することで、第１開口部Ｐ１の位置では回収剤が落下しないように構成している（図８参照）。このため、回収部４７から撹拌室Ｃ２に落下した回収剤は、少なくとも長手方向におけるコート領域４１ａの端部Ｌ１（図６参照）から第１開口部Ｐ１の内側端Ｘ１まで、第２スクリュ４５による撹拌作用を受けながら搬送されることになる。これにより、回収剤の撹拌が不十分な状態の現像剤が現像室Ｃ１へ受け渡されることを防いで、画像不良の発生を防ぐことができる。
【００５５】
なお、第１開口部Ｐ１の内側端Ｘ１がコート領域４１ａの外側に配置されるものとして説明したが、現像スリーブ４１から感光ドラム１へのトナー転移が生じる範囲（印字可能幅）の外側に配置するものとしてもよい。印字可能幅の外側では現像によってトナーが消費されないため、回収剤によるトナー濃度の低下が生じない。従って、印字可能幅が明確である場合には、上記内側端Ｘ１を印字可能幅の外側とすることで、トナー濃度の低下による画像不良の発生を防ぐことができる。
【００５６】
また、コート領域４１ａに比してマグネットロール４２の長手幅が短い場合には、長手方向に直交する方向から視て第２開口部Ｐ２がマグネットロール４２に重なるように配置すると好適である。この場合、マグネットロール４２が発生する磁界によって現像スリーブ４１に吸着された現像剤が、十分な量の回収剤として第２開口部Ｐ２の位置に到達するため、回収剤のカーテンによって補給剤の現像室Ｃ１への侵入を確実に防ぐことができる。
【００５７】
［変形例］
本実施形態では、第２開口部Ｐ２の全体が、長手方向におけるコート領域４１ａの範囲に含まれるものとして説明したが、第２開口部Ｐ２の一部のみがコート領域４１ａの範囲に重なっていてもよい。すなわち、図９に示すように、第２開口部Ｐ２Ａの外側端Ｙ２がコート領域４１ａの外側に位置し、内側端Ｘ２がコート領域４１ａの内側に位置する構成としてもよい。この場合も、第２開口部の全体がコート領域４１ａの外側に配置される構成に比して、補給剤の現像室Ｃ１への侵入を回収剤のカーテンによって規制することができる。第２開口部をどの程度コート領域４１ａと重ならせるかは、現像装置４の具体的構成（第２開口部の開口面積、スクリュ形状、現像剤量等）を考慮して、補給剤の現像室Ｃ１への侵入を十分防ぐように設定すると好適である。
【００５８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る現像装置４Ｂについて、図１０及び図１１に基づいて説明する。本実施形態に係る現像装置４Ｂは、第１実施形態に係る現像装置４と比較して、撹拌室Ｃ２の底部が現像室Ｃ１の底部よりも上方に設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。以下、第１実施形態と共通する要素には同符号を付して説明を省略する。
【００５９】
本実施形態に係る第１スクリュ４４及び第２スクリュ４５は、図１０及び図１１に示すように互いに平行かつ現像スリーブ４１の軸方向に平行に配置されている。そして、第２スクリュ４５の軸中心は、第１スクリュ４４の軸中心よりも鉛直方向において上方に配置されている。また、これに合わせて、撹拌室Ｃ２の底部ｆ２（最底部）は、現像室Ｃ１の底部ｆ１（最底部）よりも鉛直方向上方に配置されている。
【００６０】
現像室Ｃ１と撹拌室Ｃ２とを隔てる隔壁部４６Ｂは、現像容器４０Ｂの底部から現像室Ｃ１の側へ傾斜して上方へ延出し、上端部において回収部４７Ｂを支持している。隔壁部４６Ｂには、図１１に示すように、第２スクリュ４５の搬送方向における上流側と下流側とに、それぞれ第２開口部Ｐ２Ｂと第１開口部Ｐ１Ｂとが形成されている。そして、第１実施形態と同様に、長手方向に直交する方向から視て第２開口部Ｐ２Ｂの全体がコート領域４１ａと重なるように、外側端Ｙ２は長手方向においてコート領域４１ａの内側に配置されている。また、第１開口部Ｐ１Ｂがコート領域４１ａと重ならないように、内側端Ｘ１は長手方向においてコート領域４１ａの外側に配置されている。
【００６１】
このように、第１開口部Ｐ１Ｂの位置と第２開口部Ｐ２Ｂの位置とに亘って撹拌室Ｃ２の底部ｆ２を現像室Ｃ１の底部ｆ１よりも上方に配置することで、現像スリーブ４１のコート量を安定させることができる。すなわち、第１開口部Ｐ１Ｂでは、撹拌室Ｃ２から現像室Ｃ１への現像剤の受け渡しが重力によって促進される。また、第２開口部Ｐ２Ｂでは、現像室Ｃ１から撹拌室Ｃ２への現像剤の受け渡しが重力によって抑制される。これにより、現像容器内部の現像剤のうち、現像室Ｃ１に収容される現像剤の割合が増加し、現像室Ｃ１の下流部における現像剤面が上昇する。そして、比較的現像剤量の少ない現像室Ｃ１の下流部における現像剤面が維持されることで、現像スリーブ４１が現像剤を安定的に吸着可能な状態が維持される。また、第１スクリュ４４Ｂと第２スクリュ４５Ｂとを上下に異なる位置に配置することで、上下方向から見て現像室Ｃ１と撹拌室Ｃ２とが自然に一部重なり合う構成となる。これにより、現像容器４０の容量を減らすことなく装置の短手幅（図１０における左右幅）を小さくすることができる。
【００６２】
ところで、このように撹拌室Ｃ２の底部ｆ２を現像室Ｃ１の底部ｆ１よりも上方に配置した場合、撹拌室Ｃ２のうち第２開口部Ｐ２Ｂの付近を通過する現像剤が、重力によって現像室Ｃ１へと流れ込み易くなる。この場合、従来の構成では、補給剤が現像室Ｃ１へと入り込んでしまうことによる不都合が生じる可能性がある。
【００６３】
一方、本実施形態に係る現像装置４Ｂでは、第２開口部Ｐ２Ｂが長手方向においてコート領域４１ａの内側に配置されている。このため、補給剤の現像室Ｃ１への侵入を回収剤のカーテンによって規制し、画像不良等の発生を防ぐことができる。また、第１開口部Ｐ１Ｂを長手方向においてコート領域４１ａの外側に配置したことで、回収剤と周囲の現像剤とが十分に混和された状態で現像室Ｃ１に受け渡される。
【００６４】
なお、本実施形態では第１スクリュ４４Ｂと第２スクリュ４５Ｂとが互いに平行に配置されるものとして説明したが、水平方向から見て異なる角度に配置されていてもよい。例えば、撹拌室Ｃ２における現像剤の搬送を重力によって補助させるように、第２スクリュ４５Ｂを搬送方向下流に向かって下方へと傾斜させ、これに沿って撹拌室Ｃ２の底部ｆ２を傾斜させてもよい。つまり、少なくとも第２開口部Ｐ２Ｂの位置で撹拌室Ｃ２の底部ｆ２が現像室Ｃ１の底部ｆ１よりも上方に位置する場合には、本実施形態を適用可能である。
【００６５】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る現像装置４Ｃについて、図１２に基づいて説明する。本実施形態に係る現像装置４Ｃは、第１実施形態に係る現像装置４と比較して、補給口４９の配置が異なっており、その他の構成は同様である。以下、第１実施形態と共通する要素には同符号を付して説明を省略する。
【００６６】
図１２に示すように、現像容器４０Ｃは、第１開口部Ｐ１Ｃ及び第２開口部Ｐ２Ｃが形成された隔壁部４６Ｃを有し、撹拌室Ｃ２の上流部にトナーカートリッジ８ａからトナーが補給される補給口４９Ｃが形成されている。ただし、補給口４９Ｃは、第２スクリュ４５Ｃの搬送方向において第２開口部Ｐ２Ｃよりも下流に配置されている。従って、本実施形態では、第２スクリュ４５Ｃに補給搬送部を設ける必要がなく、長手方向における現像室Ｃ１の幅と撹拌室Ｃ２の幅とが等しく設定されている。このような構成により、第１実施形態に比して現像容器４０Ｃを長手方向にコンパクト化することができる。
【００６７】
ところで、補給口４９Ｃを介して補給された補給剤は、第２スクリュ４５Ｃの循環搬送部４５１によって第１開口部Ｐ１Ｃへ向かって搬送されるが、補給剤の一部は第２開口部Ｐ２Ｃへ向かって逆流してしまう。これは、補給剤が補給口４９Ｃの位置に落下することでトナー濃度が局所的に上昇し、摩擦帯電していない状態のトナーが第２スクリュ４５Ｃに舞い上がって浮遊するためである。このようなトナー粒子が撹拌室Ｃ２の上流側へと移動し、第２開口部Ｐ２Ｃを介して現像室Ｃ１に入り込んだ場合、画像不良や装置の汚染につながる虞がある。
【００６８】
そこで、本実施形態に係る現像装置４Ｂでは、第２開口部Ｐ２Ｃを長手方向においてコート領域４１ａの内側に配置している。このため、補給剤の現像室Ｃ１への侵入を回収剤のカーテンによって規制し、画像不良等の不都合を回避することができる。また、第１開口部Ｐ１Ｃを長手方向においてコート領域４１ａの外側に配置したことで、回収剤と周囲の現像剤とが十分に混和された状態で現像室Ｃ１に受け渡される。
【００６９】
なお、上記補給口４９Ｃは第２開口部Ｐ２Ｃよりも下流に配置されるものとして説明したが、長手方向に直交する方向から視て第２開口部Ｐ２Ｃと少なくとも一部が重なるように配置してもよい。このような構成であっても、第１実施形態に比して現像装置４Ｃを長手方向にコンパクト化することができる。
【符号の説明】
【００７０】
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ…現像装置／４０，４０Ｂ，４０Ｃ…現像容器／４１…現像剤担持体，現像スリーブ／４２…磁界発生部材（マグネットロール）／４１ａ…担持領域（コート領域）／４４，４４Ｂ…第１搬送部材（第１スクリュ）／４５，４５Ｂ，４５Ｃ…第２搬送部材（第２スクリュ）／４５１…循環搬送部／４５２…補給搬送部／４５ａ…軸部／４５ｂ…羽根／４６，４６Ｂ，４６Ｃ…隔壁部／４７，４７Ｂ…回収部材（回収部）／４７ａ…傾斜面／４９…補給口／Ｃ１…第１室（現像室）／Ｃ２…第２室（撹拌室）／ｆ１，ｆ２…底部／Ｐ１，Ｐ１Ｂ，Ｐ１Ｃ…第１開口部／Ｐ２，Ｐ２Ａ，Ｐ２Ｂ，Ｐ２Ｃ…第２開口部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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