(57)【要約】【課題】簡単な構造で、少ない構成部品で給紙トレイのロック機構と底板の押し上げ機構を備えた給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  カップリング部材５６は、円筒形状であり、中心部に回転ロッド８５の端部８５ｂの挿入可能な凹穴５６ａが形成されている。そして、凹穴５６ａと連結してその周壁５６ｂに、回転出力軸５８の中心軸から放射状に且つ自由端５６ｃから内方の凹穴５６ｂの底部５６ｅまで回転出力軸５８に平行に伸びる前記係合突起８７ａ、８７ｂの直径より大きな幅を有して前記係合突起８７ａ、８７ｂの挿入可能な４本の切り込みが形成された挿入溝５６ｄを有している。さらに、この挿入溝５６ｄの終端部５６ｄ１の周壁５６ｂには、挿入溝５６ｄと連結し、前記係合突起８７ａ、８７ｂの直径より大径の切り込みからなる係合溝５６ｆがカップリング部材５６の周方向に形成されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に対し引き出し可能に装着される給紙トレイと、当該給紙トレイを給紙装置の所定位置にセットしたときに給紙トレイの底板を押し上げて当該底板上に載置された用紙束の最上位の用紙を給送手段に当接させる用紙押し上げ手段とを有する給紙装置において、
前記用紙押し上げ手段は、前記底板を押し上げる押し上げ部材と、
前記給紙トレイの底面上に取り付けられ、一端に当該押し上げ部材と連結され、他端に装置本体に取り付けられた回転駆動手段と連結する係合手段を有する回転ロッドとを有し、
当該回転ロッドの係合手段は、当該回転ロッドの外周から突出した係合突起を有し、
前記回転駆動手段は、当該回転駆動手段の回転出力軸に前記係合突起と係合するカップリング部材を有し、
当該カップリング部材は、前記係合突起を挿入可能な前記回転出力軸の中心軸から放射状に且つ当該カップリング部材の端面から内部まで前記回転軸の中心軸と平行に延びた挿入溝と、当該挿入溝の内部端部に連結され、当該カップリングの周方向に延びた前記係合突起の挿入可能な係合溝を前記挿入溝とを有し、
当該カップリング部材の挿入溝内に前記係合突起を挿入して当該カップリング部材を前記回転駆動手段によって所定の回転方向に回転させたときに、前記カップリング部材の係合溝と前記係合突起が係合されて給紙トレイが装置本体からの離脱を阻止するようにしたことを特徴とする給紙装置。
【請求項２】
請求項１記載の給紙装置において、
前記押し上げ部材は、一端を前記回転ロッドに連結され、他端に前記底板を押し上げる押し上げ部を有する回動レバーであることを特徴とする給紙装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の給紙装置において、
前記係合突起は、前記回転ロッドの周方向に所定間隔で複数配設されており、
前記カップリング部材の挿入溝と係合溝は、前記係合突起の配置位置に対応させて複数形成されていることを特徴とする給紙装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項記載の給紙装置において、
前記カップリング部材の挿入溝と係合溝は、前記係合突起の数より多く形成されていることを特徴とする給紙装置。
【請求項５】
給紙装置と、当該給紙装置から送給される用紙に対して画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置において、
前記給紙装置は、請求項１乃至４の何れか１項記載の給紙装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体に対して引き出し可能に装着される給紙トレイを有する給紙装置及びこれを備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、印刷装置、プリンタ等においては、お年寄りや障害者に対する配慮からお年寄りや障害者が容易に操作可能とするアクセシビリティー対応として、各操作力の低減が求められている。給紙トレイのセット力、引出し力に関しても同様の要望があり、現在、主流である給紙トレイロック方式は、給紙トレイの収納方向に給紙トレイを案内するガイド部にベアリングを取り付けて給紙トレイをスムーズに引き出し、収納可能とすると共に給紙トレイを収納方向にスプリング等で引っ張る方式が採用されている。
このような方式では、給紙トレイが振動や衝撃によって容易に飛び出さないように、給紙トレイの引き出し方向への移動を阻止するロック手段を設け、このロック手段で給紙トレイのセットと同時に給紙トレイをロックし、画像形成装置のタッチパネルのスイッチ等によってロック手段のロックを解除することが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
また、画像形成装置に設けられる給紙装置は、一般的に給紙トレイの底板上に積載された用紙を最上位のものより１枚ずつ給送可能なように構成されている。そして、給紙トレイの底板上に積載された用紙を最上位のものより１枚ずつ画像形成部に送給するために、給紙トレイの上方に取り付けられた給紙ローラ等の給送手段に送給される用紙を当接させる必要がある。そのために、給紙トレイの用紙が積載される底板全体を、用紙全体を水平維持した状態で上下方向に移動可能に設ける方式と、積載用紙の残量に応じて給送方向に対して用紙先端部のみが上昇し上方に配置された給紙ローラで給送可能な位置に用紙角度を変化させるように底板の先端部分が上下方向に移動可能に傾斜させて底板を移動可能とする構成する方式等が用いられている。
例えば、後者の方式として、前述の特許文献１に記載されているように、給紙トレイの底面に回転ロッドを取り付け、回転ロッドの一端に、回転ロッドの回転と共に回動する回動レバーを取り付け、この回動レバーの先端を給紙トレイの底板に当接させ、回転ロッドの回転に伴って回動レバーの先端を回動させて底板の先端を上下動させるようにしている。そして、この場合、回転ロッドを回転させるために、回転駆動手段からの回転出力軸にカップリング部材を介して回転ロッドの他端と係脱自在に連結するようになっている。この係脱自在に連結させるために、回転ロッドの他端には、回転ロッドの外周から突出した係合突起を形成し、カップリング部材には、前記係合突起を挿入可能な前記回転出力軸の中心軸から放射状に且つ当該カップリング部材の端面から内部まで延びた挿入溝を設け、給紙トレイを画像形成装置内に押し込み収納することによって、前記係合突起をカップリング部材の挿入溝内に係合させて、回転駆動手段の回転を回転ロッドに伝達するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１７８９２５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、給紙装置においては、アクセシビリティー対応のために、給紙トレイの移動を阻止するロック手段と、底板を押し上げる手段を備える必要があるが、特許文献１記載のものでは、ロック手段と底板の押し上げ手段とをそれぞれ別個の手段で構成しているために、構造が複雑となるだけでなく、構成部品点数が多くなり、コスト高となってしまうという問題がある。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、簡単な構造で、少ない構成部品で給紙トレイのロック機構と底板の押し上げ機構を備えた給紙装置及びこれを備えた画像形成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】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、装置本体に対し引き出し可能に装着される給紙トレイと、当該給紙トレイを給紙装置の所定位置にセットしたときに給紙トレイの底板を押し上げて当該底板上に載置された用紙束の最上位の用紙を給送手段に当接させる用紙押し上げ手段とを有する給紙装置において、前記用紙押し上げ手段は、前記底板を押し上げる押し上げ部材と、前記給紙トレイの底面上に取り付けられ、一端に当該押し上げ部材と連結され、他端に装置本体に取り付けられた回転駆動手段と連結する係合手段を有する回転ロッドとを有し、当該回転ロッドの係合手段は、当該回転ロッドの外周から突出した係合突起を有し、前記回転駆動手段は、当該回転駆動手段の回転出力軸に前記係合突起と係合するカップリング部材を有し、当該カップリング部材は、前記係合突起を挿入可能な前記回転出力軸の中心軸から放射状に且つ当該カップリング部材の端面から内部まで前記回転軸の中心軸と平行に延びた挿入溝と、当該挿入溝の内部端部に連結され、当該カップリングの周方向に延びた前記係合突起の挿入可能な係合溝を前記挿入溝とを有し、当該カップリング部材の挿入溝内に前記係合突起を挿入して当該カップリング部材を前記回転駆動手段によって所定の回転方向に回転されたときに、前記カップリング部材の係合溝と前記係合突起が係合されて給紙トレイが装置本体からの離脱を阻止するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の給紙装置において、前記押し上げ部材は、一端を前記回転ロッドに連結され、他端に前記底板を押し上げる押し上げ部を有する回動レバーであることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２記載の給紙装置において、  前記係合突起は、前記回転ロッドの周方向に所定間隔で複数配設されており、前記カップリング部材の挿入溝と係合溝は、前記係合突起の配置位置に対応させて複数形成されていることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の給紙装置において、
前記カップリング部材の挿入溝と係合溝は、前記係合突起の数より多く形成されていることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、給紙装置と、当該給紙装置から送給される用紙に対して画像を形成する画像形成手段を備えた画像形成装置において、前記給紙装置は、請求項１乃至４の何れか１項記載の給紙装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記カップリング部材は、前記係合突起を挿入可能な前記回転出力軸の中心軸から放射状に且つ当該カップリング部材の端面から内部まで延びた挿入溝と、当該挿入溝の内部端部に連結され、当該カップリングの周方向に延びた前記係合突起の挿入可能な係合溝を前記挿入溝とを有し、当該カップリング部材の挿入溝内に前記係合突起を挿入して当該カップリング部材を前記回転駆動手段によって所定の回転方向に回転されたときに、前記カップリング部材の係合溝と前記係合突起が係合されて給紙トレイが装置本体からの離脱を阻止するようにすることによって、簡単な構造で、少ない構成部品で給紙トレイのロック機構と底板の押し上げ機構を備えた給紙装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態の画像形成装置としてのデジタル複合機の概略構成を示す図である。このデジタル複合機１は、作像部Ａ、給紙部Ｂ、定着部Ｃから基本的に構成されている。
作像部Ａは、ドラム状の感光体２と、その外周に沿って設けられた作像要素とからなり、作像要素は感光体２の外周に図において反時計回り（感光体２の回転方向に同じ）に設けられた帯電ユニット３、現像ユニット４、転写ユニット５、クリーニングブレード６及び除電ランプ２７とを備えている。感光体２の露光面に対しては帯電ユニット３と現像ユニット４との間にレーザビームＬによる光書き込みが行われる。このレーザビームＬはレーザ光源からのレーザ光を図示しないポリゴンミラーや結像レンズなどの走査光学系を有する光走査装置７から感光体２の表面に出射され、感光体２の表面に略軸方向（主走査方向）に走査される。
【０００９】
帯電ユニット３は、感光体２表面を所定電位に帯電させるもので、レーザビームＬにより光書き込みが行われ、感光体２の表面に静電潜像が形成される。静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像され、転写ベルト５ａを使用した転写ユニット５によって後述の給紙部Ｂから搬送されてきた用紙Ｐに転写され、定着部Ｃ側に送られる。感光体２表面に残留したトナーはクリーニングブレード６によって掻き落とされ、除電ランプ２７によって感光体２表面が除電された後、再度帯電ユニット３側に回転する。すなわち、感光体２の１回転中に帯電、光書き込み、現像、転写、クリーニング、除電の各工程が実行され、この動作が各画像毎（シートへの画像形成毎）に繰り返される。
【００１０】
給紙部Ｂは、４段の給紙トレイ８、９、１０、１１と、各給紙トレイ８〜１１の用紙搬送方向（矢印Ｄ方向）の出口側上部に設けられた給紙ユニット１２、１３、１４、１５と、これらの各給紙ユニット１２〜１５から引き出されたシートを作像部Ａ側に導く搬送ローラ対１６、１７、１８、１９を含む縦搬送路２０と、縦搬送路２０のシート搬送方向最下流側に設けられたレジストローラ対２１とから主に構成されている。なお、縦搬送路２０を形成する側板２０ａ、２０ｂは図に示すように下部のヒンジを中心に開放可能に構成され、縦搬送路２０あるいは給紙ユニット１２〜１５の出口側でジャムが発生した場合には、側板２０ａ、２０ｂを開放してジャム処理を行うことができるようになっている。なお、レジストローラ２１のシート搬送方向上流側にはレジストセンサ２１ａが設けられ、レジストローラ２１位置のシートの有無を検知することができるようになっている。
定着部Ｃは、転写ユニット５のシート搬送方向下流側直後に設けられた加熱ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂとを含む定着ユニット２３から構成され、定着ユニット２３の下流側には分岐爪２４によって排紙ローラ２５を介して排紙トレイ２６に排紙するための排紙経路２５ａと図示しない両面ユニットに用紙Ｐを搬出する両面搬送経路２４ａが設けられている。
【００１１】
次に、本発明の特徴である給紙トレイ８、９、１０、１１から用紙Ｐを１枚ずつレジストローラ対２１に送給する給紙装置について、図面に基づいて説明する。図２は、本発明による一実施形態の給紙装置に使用される給紙トレイ８の概略構成を示す図である。本実施形態に係る給紙トレイ８は、上方が開放された箱状体でその側壁に形成された支軸８ａに軸受部８２で支持されて回動自在に取り付けられた底板８１を備えている。底板８１の周囲には、用紙Ｐの終端の位置を規制するエンドフェンス８８及び用紙Ｐの側端の位置を規制するサイドフェンス８９がそれぞれ給紙トレイ８の前後（後述する用紙Ｐの送給方向Ｆ）及び側方（後述する給紙トレイの挿入方向Ｅ）に移動可能に取り付けられ、給紙トレイ８内に収納される用紙Ｐの大きさに対応させて移動させ、収納される用紙Ｐの後端及び側端の位置規制を行うようになっている。そして、底板８１の軸受部８２と反対側の端部には、用紙Ｐの束を上方に押し上げる用紙押し上げ手段（不図示）の１構成部材である回転ロッド８５が取り付けられている。用紙押し上げ手段５０は、後述する回転駆動手段５１と、回転ロッド８５と、後述する回転駆動手段５１の回転出力軸５８に連結され、回転ロッド８５と係脱自在に連結されるカップリング部材５６と、回転ロッド８５と連結して、回転ロッド８５の回転に伴って底板８１を上下動させる後述する押し上げ部材とからなる。
【００１２】
図３は、図２のＡ−Ａ線上で切断した給紙トレイの断面図である。図４は、図３で示す給紙トレイの底板を上昇させた状態を示す図である。図５は、図３で示す給紙トレイを装置本体に装着した状態を示す断面図である。図６は、図２で示す給紙トレイを装置本体に装着した給紙装置の断面図である。
回転ロッド８５は、給紙トレイ８の装置本体１に対する挿入方向（矢印Ｅ方向）と平行に配設され、給紙トレイ８の底壁８ｂ上に支持部材８３で支持されて回転可能に取り付けられている。そして回転ロッド８５の一端８５ａには、前記押し上げ部材の一例である回動レバー８６が連結されている。この回動レバー８６は、図３及び図４に示すように、回転ロッド８５の回転に伴って、上下方向（矢印Ｇ方向）に回動して、図４に示すように、その先端部８６ａが底板８１の底面８１ｂと当接して底板８１の前部８１ｃを押し上げ回動させる。その結果、図５に示すように、底板８１上に積載されて用紙Ｐの束の前端Ｐａも押し上げられる。
このようにして押し上げられた底板８１上に積載された用紙束の最上部の用紙Ｐが給紙ユニット１２の給紙ローラ１２ａと当接したとき、図５に示すように、この当接を検知センサ８９のフィラー８９ａで検出して、後述する回転駆動手段５１の回転駆動を停止させる。この回転駆動手段５１の回転停止に伴い回転ロッド８５の回転も停止されて、回動レバー８６の底板８１に対する押し上げ作用が停止され、給紙ローラ１２ａと最上部の用紙Ｐとが適切に当接することになる。その結果、給紙ローラ１２ａの回転によって、底板８１上の用紙束の最上部の用紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、前述の搬送経路２０内に用紙Ｐを送給することを可能にしている。
【００１３】
回転ロッド８５の回動レバー８６と連結される端部と反対側の端部８５ｂには、後述するカップリング部材５６と係合する円柱状の係合突起８７が回転ロッド８５の端部８５ｂの外周から回転軸８５ｃに対して直交する方向に２個対向して突出形成されている（図２参照）。この回転ロッド８５の係合突起８７は、給紙トレイ８を装置本体１に形成された案内レール３０に沿って給紙トレイ８をＥ方向（図２参照）から装置本体１内に挿入すると、図６に示すように、装置本体に取り付けられた回転駆動手段５１の回転出力軸５８に連結されたカップリング部材５６と係合或いは離脱自在に連結されるようになっている。
【００１４】
図７は、本発明による一実施形態のカップリング部材と回転ロッドの係合突起とを離脱した状態を示す斜視図である。図８は、本発明による他の実施形態のカップリング部材を示す斜視図である。図９は、本発明による他の実施形態のカップリング部材と回転ロッドの係合突起とを離脱した状態を示す斜視図である。
回転駆動手段５１は、図７に示すように、駆動モータ５２、駆動モータ５２の出力軸に取り付けたウォーム・ギア５３、ウォーム・ギア５３と噛み合うウォーム・ホイール５４、ウォーム・ホイール５４と噛み合う平歯車５５、平歯車５５の回転出力軸５８に取り付けたカップリング部材５６を備えている。カップリング部材５６は、円筒形状であり、中心部に回転ロッド８５の端部８５ｂの挿入可能な凹穴５６ａが形成されている。そして、カップリング部材５６の凹穴５６ａと連結してその周壁５６ｂに、回転出力軸５８の中心軸から放射状に且つ自由端５６ｃから内方の凹穴５６ｂの底部５６ｅまで回転出力軸５８に平行に伸びる前記係合突起８７ａ、８７ｂの直径より大きな幅を有して前記係合突起８７ａ、８７ｂの挿入可能な４本の切り込みが形成された挿入溝５６ｄを有している。
【００１５】
さらに、この挿入溝５６ｄの終端部５６ｄ１の周壁５６ｂには、挿入溝５６ｄと連結し、係合突起８７ａ、８７ｂの直径より大径の切り込みからなる係合溝５６ｆがカップリング部材５６の周方向に形成されている。従って、このカップリング部材５６の挿入溝５６ｄに、回転ロッド８５の係合突起８７ａ、８７ｂを挿入し、回転駆動手段５０を作動させて回動レバー８６を上昇させる方向にカップリング部材５６を回転させると、前記係合突起８７ａ、８７ｂは、カップリング部材５６の挿入溝５６ｄから係合溝５６ｆに移動して係合する。その結果、カップリング部材５６の回転と共に、その回転力が伝達されて回転ロッド５６が回転して、回動レバー８６を上昇させる。この状態でカップリング部材５６の回転を停止させると、回転ロッド８４の前記係合突起８７ａ、８７ｂがカップリング部材５６の係合溝５６ｄと係合して給紙トレイ８が挿入方向Ｅと反対方向への移動が阻止され、給紙トレイ８の装置本体１からの不慮の脱落を防止することが可能となる。
この実施形態においては、２本の前記係合突起８７ａ、８７ｂに対して４個の挿入溝５６ｄを形成して、回転ロッド８５の先端８５ｂのカップリング部材５６への挿入機会を多くするようにしている。しかし、図８で示すように、カップリング部材５６に係合突起８７ａ、８７ｂと同数の２個の挿入溝５６ｄと係合溝５６ｆを形成することもできる。この場合には、係合溝５６ｆ間の間隔を大きく取ることが可能となり、カップリング部材５６の強度を向上させることが可能となる。
【００１６】
また、図９に示すように、係合突起の数を４本とし、カップリング部材５６の挿入溝５６ｄと係合溝５６ｆを同数にして、係合号突起の配置位置と対応する位置に挿入溝５６ｄを形成した場合には、係合突起８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄと係合溝５６ｆ１、５６ｆ２、５６ｆ３、５６ｆ４（５６ｆ３と５６ｆ４の図示はしていない）との係合によって、より確実に給紙トレイ８の装置本体１からの不慮の離脱を防止することが可能となる。
なお、係合突起８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄと係合溝５６ｆ１、５６ｆ２、５６ｆ３、５６ｆ４との係合を離脱させるには、回転駆動手段を前述の回動レバー８６が下降する方向へ逆回転させて停止させれば、係合突起８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄは、挿入溝５６ｄ１１、５６ｄ１２、５６ｄ１３、５６ｄ１４の案内壁５６ｄ２と当接してＥ方向と逆方向への移動が可能となり、給紙トレイ８の引き出し操作を可能とする。
また、上記実施形態においては、底板８１の押し上げ部材として回動レバー８６を使用して、底板８１の前部を押し上げ、傾斜した状態で押し上げるようにした。しかし、この構造に限らず、押し上げ部材として、案内部材と回転ロッド８５の回転力を上下方向に伝達するウォーム・ギア等を使用して底板８１を給紙トレイ８の底部８１ａと平行に上下動するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明による一実施形態の給紙装置で使用される給紙トレイの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線状で切断した断面図である。
【図４】図３で示す給紙トレイの底板を上昇させた状態を示す断面図である。
【図５】図３で示す給紙トレイを装置本体に装着した状態を示す断面図である。
【図６】図２で示す給紙トレイを装置本体に装着した給紙装置の断面図である。
【図７】本発明による一実施形態のカップリング部材と回転ロッドの係合突起とを離脱した状態を示す斜視図である。
【図８】本発明による他の実施形態のカップリング部材を示す斜視図である。
【図９】本発明による他の実施形態のカップリング部材と回転ロッドの係合突起とを離脱した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  装置本体、２  感光体、３  帯電ユニット、４  現像ユニット、５  転写ユニット、６  クリーニングブレード、７  光走査装置、８  給紙トレイ、８ａ  支軸、８ｂ  底壁、９、１０、１１  給紙トレイ、１２、１３、１４、１５  給紙ユニット、１６、１７、１８、１９  搬送ローラ対、２０  搬送経路、２１  レジストローラ対、２３  定着ユニット、５０  押し上げ手段、５１  回転駆動手段、５６  カップリング部材、５６ａ  凹穴、５６ｂ  周壁、５６ｃ  自由端、５６ｄ  挿入溝、５６ｅ  底部、５６ｆ  係合溝、５８  回転出力軸、８１  底板、８２  軸受部、８３  支持部材、８４  検知センサ、８５  回転ロッド、８５ａ  一端、８５ｂ  他端、８５ｃ  回転軸、８６  回動レバー、８７ａ、８７ｂ、８７ｃ、８７ｄ  係合突起
【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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