(57)【要約】【課題】２次転写搬送ベルト上に残留したトナーを中間転写側に戻して、２次転写搬送ベルト上に残留したトナーをクリーニングする転写装置及びこの転写装置を使用する画像形成装置を提供することにある。【解決手段】トナー像が形成される像担持体１から１次転写されるトナー像を記録シートＰに２次転写させる２次転写部８まで搬送する中間転写体１１と、前記２次転写部８で少なくとも当接し、該２次転写部８を通過する前記記録シートＰを搬送するために複数のローラ９、１２、１３、１４に張架されて回転する無端状の２次転写搬送ベルト１８と、を備える転写装置において、前記２次転写搬送ベルト１８上に残留したトナーを、該２次転写搬送ベルト１８上から除去して一時的に保持するトナー保持手段２３と、前記トナーを前記中間転写体１１に戻すトナー戻し手段２５と、を有する転写装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体から１次転写されるトナー像を記録シートに２次転写させる２次転写部まで前記トナー像を搬送する中間転写体と、前記２次転写部で少なくとも当接し、該２次転写部を通過する前記記録シートを搬送するために複数のローラに張架されて回転する無端状の２次転写搬送ベルトと、を備える転写装置において、前記２次転写搬送ベルト上に残留したトナーを、該２次転写搬送ベルト上から除去して一時的に保持するトナー保持手段と、前記トナーを前記中間転写体に戻すトナー戻し手段と、を有することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
前記２次転写搬送ベルトが弾性層を有することを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項３】
前記中間転写体が少なくとも２つ以上の支持回転体に掛け回された中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項４】
前記２次転写搬送ベルトの表面のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を有することを特徴とする請求項２記載の転写装置。
【請求項５】
前記トナー保持手段が、ブラシ状の部材又はスポンジ状のローラ部材であることを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項６】
前記２次転写搬送ベルト上に残留したトナーにバイアスを印加するバイアス印加手段を有することを特徴とする請求項５記載の転写装置。
【請求項７】
前記２次転写搬送ベルトがトナー像を作成する作像線速より速い線速を持ち、非作像時、前記作像線速より速い線速にて残留トナーを前記中間転写体に戻す方式であることを特徴とする請求項６記載の転写装置。
【請求項８】
前記トナー保持手段が、前記２次転写搬送ベルトに対して、作像時より速い回転数で回転可能であり、非作像時、作像時より速い回転数にて前記トナー保持手段に保持したトナーを前記２次転写搬送ベルトに戻す方式であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の転写装置。
【請求項９】
前記２次転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備えることを特徴とする請求項６記載の転写装置。
【請求項１０】
像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像して可視化し、前記トナー像を記録シート上に転写し、該記録シート上の前記トナー像を熱及び圧力により前記記録シート上に定着させる画像形成装置において、前記記録シート上へのトナー像の転写に、請求項１乃至９のいずれか１項記載の転写装置を使用す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、中間転写体及び２次転写搬送装置を備える転写装置、及びこの転写装置を使用する複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における中間転写型の画像形成装置としては、例えば、静電潜像に応じたトナー像が形成される感光体ドラムと、この感光体ドラム上のトナー像が中間的に転写される中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに対して感光体ドラム上のトナー像を転写させる１次転写装置と、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を用紙（記録シート）に一括して２次転写させる２次転写装置とを備えたものが知られている。
この中間転写ベルトは多層構造となっており、ベース層を、例えば、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂で作り、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなる。
上述した中間転写型の画像形成装置では、像担持体に形成されるトナー像は中間転写ベルトに１次転写された後、記録シート上に２次転写され、カラー画像が形成され、２次転写後、中間転写ベルトに残留したトナー像はクリーニング手段によってクリーニングされることが知られている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
２次転写装置として、用紙対応性や搬送性に有利、転写部ニップ確保が容易等の理由から２次転写搬送ベルトが広く使用されている。２次転写搬送ベルトとしては、安価で、寄り制御が容易、搬送性能が良い等の理由から弾性層のあるゴムベルトが一般的に用いられている。２次転写時、記録シートに転写されるトナーの他に地汚れトナー等の画像領域外のトナーが転写されてしまうため、２次転写搬送ベルト上の残留トナーの除去が不可欠である。
【０００３】
一方、近年の高画質化等の要求から、トナーの小粒経化や重合トナーによる球形化が進み、ベルト上に残留したトナーをクリーニングすることが益々難しくなってきている。とくに、２次搬送ベルトは、搬送性の機能から表面粗さが粗かったり、弾性層を有する場合、クリーニングブレードを強く当てられない等の制約があるため、クリーニングに対して不利な点がある。
また、ジャム処理のために２次転写部が両面ユニットと一緒に本体から可動できる構成になっている場合は、クリーニングしたトナーを回収する容積を２次転写部に確保したり、本体に設置された回収ボトルまで回収したトナー搬送させるような構成にすることが容易ではない。
さらに、２次転写搬送ベルト上でトナー濃度制御のためのパターン読み取りを実行する場合、弾性のあるベルトに対してブレードを当接させると、ベルトの緩み又は張り部ができてしまい、正確な検知ができなくなる。
従来、２次転写にクリーニング手段を設けない方式では、例えば、特許文献２のように、現像ＡＣバイアスを制御して非画像部へのトナー書き込みを防ぐ方法等が開示されている。また、特許文献３では、２次転写搬送ベルトとして用いられる弾性ベルトによって、クリーニング性を確保する材質が開示されている。
【特許文献１】特開平５−３２３７０４号公報
【特許文献２】特開２００６−１６３３４７公報
【特許文献３】特開平０８−１６０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２の技術では、紙サイズ（紙幅）が小サイズの場合や、ジャムで２次転写が汚れた時には対応することができない。また、特許文献２の技術は、円形度が高いトナーに対して対応できるとは限らない。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、２次転写搬送ベルト上に残留したトナーを中間転写側に戻して、２次転写搬送ベルト上に残留したトナーをクリーニングする転写装置及びこの転写装置を使用す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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、トナー像が形成される像担持体から１次転写されるトナー像を記録シートに２次転写させる２次転写部まで前記トナー像を搬送する中間転写体と、前記２次転写部で少なくとも当接し、該２次転写部を通過する前記記録シートを搬送するために複数のローラに張架されて回転する無端状の２次転写搬送ベルトと、を備える転写装置において、前記２次転写搬送ベルト上に残留したトナーを、該２次転写搬送ベルト上から除去して一時的に保持するトナー保持手段と、前記トナーを前記中間転写体に戻すトナー戻し手段と、を有することを特徴とする転写装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記２次転写搬送ベルトが弾性層を有する請求項１記載の転写装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記中間転写体が少なくとも２つ以上の支持回転体に掛け回された中間転写ベルトである請求項１記載の転写装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記２次転写搬送ベルトの表面のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段を有する請求項２記載の転写装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記トナー保持手段が、ブラシ状の部材又はスポンジ状のローラ部材である請求項１記載の転写装置を特徴とする。
【０００６】
また、請求項６に記載の発明は、前記２次転写搬送ベルト上に残留したトナーにバイアスを印加するバイアス印加手段を有する請求項５記載の転写装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、前記２次転写搬送ベルトがトナー像を作成する作像線速より速い線速を持ち、非作像時、前記作像線速より速い線速にて残留トナーを前記中間転写体に戻す方式である請求項６記載の転写装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、前記トナー保持手段が、前記２次転写搬送ベルトに対して、作像時より速い回転数で回転可能であり、非作像時、作像時より速い回転数にて前記トナー保持手段に保持したトナーを前記２次転写搬送ベルトに戻す方式である請求項１乃至７のいずれか１項記載の転写装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、前記２次転写ベルトの表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段を備える請求項６記載の転写装置を特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像して可視化し、前記トナー像を記録シート上に転写し、該記録シート上の前記トナー像を熱及び圧力により前記記録シート上に定着させる画像形成装置において、前記記録シート上へのトナー像の転写に、請求項１乃至９のいずれか１項記載の転写装置を使用する画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、２次転写搬送ベルト上に残留したクリーニングが難しい円形度が高い（０．９４以上）のトナーを中間転写体に戻してクリーニングさせるため、２次転写搬送ベルト材質がクリーニング性の悪い場合でも、ベルト上の残留トナーを除去でき、裏汚れ等の発生を防止できる。また、一時的に残留トナーを保持する部材があるため、大量通紙中にも裏汚れが発生することは無い。 
【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、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明によるタンデム型間接転写方式の電子写真装置である複写機の実施の形態を示す概略図である。
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。この複写機１０の複写装置本体には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１１を設けている。中間転写体１１は多層構造となっており、ベース層を、例えば、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなる。
図１に示すとおり、図示の実施の形態では、中間転写体１１は支持ローラ９、１２、１３、１４に掛け回して、図中反時計回りに回転搬送可能としている。この実施の形態では、支持ローラ９の左に、画像転写後に中間転写体１１上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置６を設けている。
また、支持ローラ１２と支持ローラ１４間に張り渡した中間転写体１１上には、その搬送方向に沿って、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの４つの画像形成手段７を横に並べて配置してタンデム画像形成装置を構成する。
そのタンデム画像形成装置の下には、図１に示すように、さらに露光装置４を設ける。一方、中間転写体１１の支持ローラ１３の対向側には、２次転写装置８の２次転写ローラ１５を備える。
【０００９】
２次転写装置８は、図示の実施の形態では、２つのローラ１６、１７間に、無端ベルトである２次転写ベルト１８を掛け渡して構成し、中間転写体１１を介して支持ローラ１３に押し当てて配置し、中間転写体１１上の画像を記録シートＰに転写する。
２次転写装置８の上には、記録シートＰ上の転写画像を定着する定着装置３０を設ける。定着装置３０は、定着ローラ３３に加圧ローラ３４を押し当てて構成する。上述した２次転写装置８には、画像転写後の記録シートＰをこの定着装置３０へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。
もちろん、２次転写装置８として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
また、図示してないスタートスイッチを押すと、同じく図示してない駆動モータで支持ローラ９、１２、１３、１４のうちの１つを駆動ローラとして回転駆動し、他の３つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１１を回転搬送する。
同時に、個々の画像形成手段７でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１１の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１１上に合成カラー画像を形成する。
【００１０】
一方、図示してないスタートスイッチを押すと、給紙ユニットの給紙ローラ２７の１つを選択回転し、ペーパーバンクに多段に備える給紙カセット２６−１及び２６−２の１つから記録シートＰを繰り出し、分離ローラ（図示せず）で１枚ずつ分離して給紙路２９に入れ、搬送ローラ（図示せず）で搬送して複写機本体内の給紙路２９に導き、レジストローラ２８に突き当てて止める。
そして、中間転写体１１上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２８を回転し、中間転写体１１と２次転写装置８との間に記録シートＰを送り込み、２次転写装置８で転写して記録シートＰ上にカラー画像を記録する。画像転写後の記録シートＰは、２次転写装置８で搬送して定着装置３０へと送り込み、定着装置３０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、搬送路３１を通して排出ローラ３２でＡ方向に排出し、排紙トレイ４０上にスタックする。
一方、画像転写後の中間転写体１１は、中間転写体クリーニング装置６で、画像転写後に中間転写体１１上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置による再度の画像形成に備える。
【００１１】
図２は本発明による転写装置の構成を示す概略図である。以下に本発明の構成を説明する。中間転写体である無端ベルト状の中間転写ベルト１１が支持ローラ９、１２、１３、１４に掛け回して図中反時計回りに回転搬送可能とする。これらの支持ローラのうち、ローラ１３は駆動ローラで、符号１５で示す２次転写ローラの２次転写対向ローラも兼ねている。
支持ローラ９はクリーニング対向ローラで、左に画像２次転写後に中間転写ベルト１１上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置６を設けている。支持ローラ１２、１４は従動ローラで、１次転写ニップを安定化する機能がある。
クリーニング対向ローラ９は本構成ではテンションローラも兼ねており、弾性部材３５によって付勢され、中間転写ベルト１１に一定の張力を付与する働きをしている。ローラ２０は１次転写ローラで、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成手段７に対応して４本設置されている。
２次転写装置８は支持ローラ１３に対向配置されている。図示の実施の形態では、２つのローラ１６、１７間に、無端ベルトである２次転写ベルト１８を掛け渡して構成し、中間転写ベルト１１を介して支持ローラ１３に押し当てて配置し、中間転写ベルト１１上の画像を、レジストローラ２８を通って搬送される記録シートＰに転写する。
【００１２】
図２には、さらに、一時的に残留トナーを保持する保持手段として、ブラシ状の部材又はスポンジ状のローラ部材からなるトナー保持部材２３、このトナー保持部材２３にバイアスを印加するバイアス印加手段２３ａ、２次転写ベルト１８上の表面トナー濃度を検知するトナー濃度検知手段２４、２次転写搬送ベルト１８上に残留したトナーにバイアスを印加するバイアス印加手段２５、２次転写搬送ベルト１８への接触部をブラシローラ２６ａとしている潤滑剤塗布手段２６が示されている。
本発明による転写装置は、円形度が０．９４以上のトナーを使用して、トナー像が形成される画像形成手段７の像担持体である感光体１（図１）から、１次転写されるトナー像を記録シートＰに２次転写させる２次転写部まで搬送する中間転写体である中間転写ベルト１１と、この中間転写ベルト１１の２次転写部で少なくとも当接するとともにその２次転写部を通過する記録シートＰを搬送するように複数のローラ１６、１７に張架されて回転する無端状の２次転写搬送ベルト１８とを備えている。
転写装置は、さらに、２次転写搬送ベルト１８上に残留したトナーを、この２次転写搬送ベルト１８上から除去し一時的に保持するトナー保持部材２３と、中間転写ベルト１１にトナーを戻すトナー戻し手段（バイアス印加手段）２５とを有している。
２次転写装置８がベルト搬送であるため、２次転写部の巻き付けニップ幅を確保することが容易であるため、中間転写ベルト１１が掛け回されたローラを２軸にし、構成を簡略化することもできる。
【００１３】
図３は図２の転写装置の構成の変形例を示す概略図である。図３の変形例はその構成において、図２の転写装置の構成と基本的には同じであるので、同一部分には同一符号を付して、ここで必要となる以外の説明は省略する。
この変形例では、上述したように、中間転写ベルト１１が掛け回されたローラを２軸にしている。すなわち、図２の転写装置では中間転写ベルト１１が支持ローラ９、１２、１３、１４に掛け回わされているのに比して、この変形例では、支持ローラ９、１３の２軸のみに掛け回している。
中間転写体１１が少なくとも２つ以上の支持回転体（支持ローラ）に掛け回された中間転写ベルトである場合で、しかも２次転写装置８がベルト搬送であるため、中間転写体ベルト１１が掛け回されたローラが最低２軸であっても２次転写部のニップ幅を確保することが容易である。
近年の高画質化等の要求から、トナーの小粒経化や重合トナーによる球形化が進み、ベルト上に残留したトナーをクリーニングすることが益々難しくなってきている。とくに２次搬送ベルト１８は、搬送性の機能から表面粗さが粗かったり、弾性層を有する場合、クリーニングブレード（図示せず）を強く当てられない等の制約があるため、クリーニングに対して不利な点がある。
【００１４】
図４はトナーの円形度とクリーニング性の関係をグラフで示す図である。図４から、トナーの円形度が高くなるほどクリーニングブレード（図示せず）の線圧が必要になっていることが分かる。
しかし、一方で０．２５Ｎ／ｃｍ以上のブレード線圧では、２次転写ベルトが一般的に用いられる弾性層のあるベルトである場合には、クリーニングブレードの捲れの懸念があり、クリーニング性との両立域が得られない。
とくに、２次転写搬送ベルト１８（図２）の表面のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段２４（図２）を有する転写装置は、２回の転写後に濃度を検知するため、より正確なトナー濃度制御を目的としているが、弾性のある２次転写搬送ベルト１８に対してクリーニングブレードを大きな線圧にて当接させると、２次転写搬送ベルト１８の緩み又は張り部ができてしまい、正確な検知ができなくなる。
【００１５】
そこで、本発明では、残留したトナーにバイアスを印加するバイアス印加手段２５を使用して、２次転写搬送ベルト１８に残留したトナーを中間転写ベルト１１（図２）に戻す方式により、２次転写搬送ベルト１８の材質がクリーニング性の悪い場合でも、２次転写搬送ベルト１８上の残留トナーを除去でき、裏汚れ等の発生を防止する。
２次転写搬送ベルト１８の表面のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段２４を有する場合、弾性層を有する２次転写搬送ベルト１８にクリーニングブレードを強く当接させると、２次転写搬送ベルト１８に緩み又は張り部分ができてしまい、トナー濃度検知手段２４は正確な検知ができなくなる。このため、中間転写ベルト１１に残留トナーを戻すことが有効である。
また、２次転写搬送ベルト１８が弾性層を有する場合、クリーニング手段であるクリーニングブレード（図示せず）の当接圧を円形度の高いトナー除去に必要なだけ充分に大きくすることができないため、円形度の高いトナーを中間転写ベルト１１に戻すことが有効である。
【００１６】
さらに、２次転写搬送ベルト１８をクリーニングレスにするにあたって、バッファとして一時的に２次転写搬送ベルト１８上の残留トナーを清掃（除去）し、トナーを保持する部材が無いと、大量に通紙された場合、紙（記録シート）の裏汚れになる可能性がある。このため、２次転写搬送ベルト１８にスポンジ状のローラか又はブラシローラをバイアス印加の上接触させ、このスポンジ状のローラか又はブラシローラを、一時的に残留トナーを清掃及び保持するトナー保持部材２３とした。
一時的に残留トナーを保持するトナー保持部材２３が、ブラシ状の部材又はスポンジ状のローラ部材であり、トナーを内包できるような空隙のある構造をしているため、トナー保持手段として適している。
【００１７】
図５は本発明による転写装置の動作を説明する概略図である。図５の転写装置はその構成において、図２の転写装置の構成と基本的には同じであるので、同一部分には同一符号を付して、ここで必要となる以外の説明は省略する。図５には、非作像時に一時的にトナー保持部材２３に保持した残留トナーを、トナー保持部材２３から吐き出して、中間転写ベルト１１までトナーを戻す工程を示している。
トナー保持部材２３に付着している残留トナーは極性が一定でないため、非作像時にバイアス印加手段２３ａによって正負のバイアスが印加されて２次転写搬送ベルト１８に戻される。
次に、２次転写搬送ベルト１８上に戻ったトナーは、２次転写搬送ベルト１８から、トナー戻し手段であるバイアス印加手段２５からの正負のバイアス印加によって中間転写ベルト１１に戻す操作が必要になってくる。
【００１８】
本発明によれば、２次転写搬送ベルト１８上に残留したトナーにバイアスを印加するバイアス印加手段２５を有するため、トナー保持部材２３から吐き出された２次転写搬送ベルト１８上のトナーの極性を揃えて、１つの極性のバイアス印加で中間転写ベルト１１にトナーを戻すことにより時間短縮できる。
このように、時間短縮のためには、２次転写搬送ベルト１８上に戻された残留トナーにバイアスを印加して極性を一定にすれば、１つの極性のバイアス印加で中間転写ベルト１１にトナーを戻すことができる。
２次転写をベルトで行なうことにより、転写ローラに比べて外周が長いため、非作像時のクリーニングに時間が掛かってしまうという課題がある。そこで、２次転写搬送ベルト１８が作像線速より速い線速を持ち、非作像時に、作像線速より速い線速で２次転写搬送ベルト１８を回転してこの２次転写搬送ベルト１８上の残留トナーを短時間に効率的に中間転写ベルト１１に戻すことが可能である。
【００１９】
また、非作像時、作像時より速い回転数にて残留トナー保持部材２３が保持したトナーを２次転写搬送ベルト１８に戻すため、時間短縮が可能である。さらに、２次転写搬送ベルト１８に潤滑剤塗布手段２６によって潤滑剤を塗布することにより表面の摩擦係数を小さくし、残留したトナーを中間転写ベルト１１に戻り易くすることができる。
図５では、２次転写搬送ベルト１８へ接触するバイアス印加手段２５の接触部を潤滑剤塗布手段２６の役割をするブラシローラ２６ａとしている。２次転写搬送ベルト１８に潤滑剤を塗布することにより表面の摩擦係数を小さくし、残留したトナーを中間転写ベルトに戻り易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるタンデム型間接転写方式の電子写真装置である複写機の実施の形態を示す概略図である。
【図２】本発明による転写装置の構成を示す概略図である。
【図３】図２の転写装置の構成の変形例を示す概略図である。
【図４】トナーの円形度とクリーニング性の関係をグラフで示す図である。
【図５】本発明による転写装置の動作を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  像担持体（感光体）、７  画像形成手段、８  ２次転写部（２次転写装置）、９  支持回転体（ローラ）、１０  画像形成装置（複写機）、１１  中間転写体（中間転写ベルト）、１２  支持回転体（ローラ）、１３  支持回転体（ローラ）、１４  支持回転体（ローラ）、１５  ２次転写ローラ、１８  ２次転写搬送ベルト、２０  １次転写ローラ、２３  トナー保持手段（トナー保持部材）、２４  トナー濃度検知手段、２５  バイアス印加手段（トナー戻し手段）、Ｐ  記録シート
【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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