(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の潜像担持体上で可視像処理された異なる色の画像を、各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写される構成を備えた転写装置において、
上記ベルトは、少なくとも１対のローラに掛け回され、該ローラとは別の駆動源により駆動され、該駆動源は、上記ベルトにおける曲率のない平面部を挟んで対向する駆動ローラおよび従動可能な加圧手段をなす対向ローラを備え、
上記対向ローラの直径は、上記駆動ローラの直径に対して概ね整数分の一（１／ｎ）に設定され、上記駆動ローラの周長は、上記各潜像担持体の配置間隔の整数分の一（１／ｎ）に設定されていることを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１記載の転写装置において、
上記駆動源の配置位置は、上記ベルトの平面部における上記画像の転写位置よりもベルトの移動方向において上流側に設定されていることを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の転写装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ベルト状転写体を用いて画像を重畳転写する場合の転写位置ずれ防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やファクシミリあるいはプリンタさらには印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に担持されている可視像を転写体に転写するようになっている。
転写体には、感光体に直接対向当接する記録シートなどの他に、ベルト状の転写体が用いられる場合がある。後者の場合の一つとして、フルカラーを含む多色画像形成がある。
多色画像形成のための構成としては、潜像担持体である感光体を一つ用いて色分解色毎の静電潜像を形成する場合と複数の感光体を用いて各感光体毎に色分解色に対応した静電潜像を形成する場合とがある。
一つの感光体を用いる場合には、その感光体に対して帯電装置、書き込み装置および転写装置をそれぞれ一つ設け、書き込み装置により形成される色分解色と補色関係にある色のトナーを供給可能な現像装置を色分解数に応じた数で配置し、感光体に形成される静電潜像に対応した色の現像装置からのトナーの供給により静電潜像の可視像処理を行い、感光体上で合成トナー像を形成した上で、その合成トナー像を記録シートに転写する行程が採用される。
複数の感光体を用いる場合には、各感光体毎に画像形成処理を行う装置、つまり、帯電、書き込み、現像の各工程を実行する装置を備えた作像ユニットを構成し、各作像ユニットで形成されたトナー像を順次中間転写体に重畳転写したうえで記録シートに対して一括転写したり、あるいは記録シートを各作像ユニットの位置に搬送してその搬送過程で直接記録シートに重畳転写する行程が採用されている。
【０００３】
前者に挙げた一つの感光体を用いる場合は、感光体の数が少ない分、装置の小型化が可能である反面、一つの感光体を対象として色分解毎の色に対応する静電潜像を形成する行程が繰り返されることにより多色画像を得るまでの時間が長くなるという不具合がある。これに対して後者に挙げた複数の作像ユニットを用いる場合には、各作像ユニットにおいて並行して画像形成処理が行えることにより画像形成処理を高速化できる利点がある。
【０００４】
一方、後者にあげた複数の作像ユニットを用いる場合の構成としては、図３および図４に示す構成がある。
図３および図４に示す構成は、作像ユニットにおいて形成された画像の転写方式が異なり、図３に示す構成では、各作像ユニットＡ１〜Ａ４と、これら各作像ユニットＡ１〜Ａ４における感光体Ｂ１〜Ｂ４に対向して移動可能な搬送ベルトＣに静電吸着された記録シートＳ（便宜上、移動方向を示す矢印で示す）に対して各作像ユニットで形成されたトナー像がそれぞれ直接転写されることにより記録シートＳ上に各色のトナー像が重畳転写される。
【０００５】
図４に示す構成では、各作像ユニットＡ１〜Ａ４で形成された各色のトナー像が各作像ユニットＡ１からＡ４における感光体Ｂ１〜Ｂ４に対向する中間転写体としての中間転写ベルトＤにそれぞれ重畳転写され、中間転写ベルトＤに担持された合成トナー像が記録シートＳに対して一括転写される。図４に示す構成に用いられる転写方式において、中間転写体への転写は１次転写とされ、記録シートへの転写は２次転写と称されることが多い。
【０００６】
図４に示したように、中間転写体として中間転写ベルトＤを用いる場合には、駆動ローラＤ１および従動ローラＤ２そしてこれら各ローラ間に配置されているテンションローラＤ３を備えた構成が用いられ、各作像ユニットＡ１〜Ａ４における感光体Ｂ１〜Ｂ４と対峙する位置には、各作像ユニットＡ１〜Ａ４に形成されている可視像を転写するための転写部材Ｅ１〜Ｅ２が設けられている。なお、図３および図４において、符号Ｆは排出搬送ベルトを、そして符号Ｇは定着装置をそれぞれ示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
作像ユニットにおける感光体上に形成されているトナー像を転写する際に用いられる部材として、搬送ベルトあるいは中間転写体としてベルトが用いられる場合には、画像同士の転写位置を整合させることが画像の色むらなどの発生を防止する上で重要となる。
【０００８】
特に、図４に示した構成のように、各作像ユニットをベルトの展張方向に並置したタンデム方式と称される構成の場合には、ベルトの伸びやこれが掛け回されているローラの偏心などによってベルトの移動状態が変化しやすく、これによって、各作像ユニット同士での転写位置がずれることがある。
【０００９】
各作像ユニットでの転写位置とベルト上での画像転写位置とを整合させるには、例えば、図４において符号Ｐで示す画像転写位置同士の間の距離（Ｐ１）をベルトの駆動側に位置するローラ（図４中、符号Ｄ１で示すローラ）周長の整数倍に設定することが考えられる。これにより、仮にローラの偏心が生じている場合でもローラの１回転周期速度変動の位相が各転写位置で一致することになり、画像の位置ずれを殆どない状態とすることが可能となる。換言すれば、１色目の画像転写位置での転写体の速度変動位相が２色目以降の画像転写位置においても同じ位相とされることにより、各画像転写位置での速度変動が一致することになり、速度変動が各画像転写位置で異なることによる転写体の伸び縮みをなくすことができる。
【００１０】
しかし、上述した条件は、ベルトが均一厚さであることが前提であり、厚さが異なっている場合には、この条件を設定してもローラに掛け回されている部分での周速が変化し、これにより、ベルトの移動速度が変化することとなり、結果として、各作像ユニットでの転写位置に対するベルトの画像転写位置がずれてしまう場合がある。
【００１１】
図５乃至図７は、上述した現象が発生する理由を説明するための図である。  図５において、用いられるベルトＤは、加工精度上、均一厚さに設定することは困難であり、厚みにばらつき（ｔａ＞ｔｂ）が生じている。
厚みにばらつきがあると、図６および図７に示すように、駆動ローラＤ１でのベルトの移動速度が異なる。つまり、図６に示す場合では、他の部分よりも厚みが厚い部分が駆動ローラＤ１に掛け回されるので、このときの周速は、ベルトが掛け回されている駆動ローラＤ１の半径（Ｒ）にベルトの厚みの１／２〜１／３を基準としたベルト側の厚み平均を加算して得た半径と角速度（ω）との積で求められることから、図６および図７に示す場合での各周速（Ｖａ、Ｖｂ）は次の１，２式で求められる。
Ｖａ＝｛ローラ半径（Ｒ）＋ベルト厚み（ｔａ／２）｝×ω・・（１）
Ｖｂ＝｛ローラ半径（Ｒ）＋ベルト厚み（ｔｂ／２）｝×ω・・（２）
ここで、厚みに関しては、ｔａ＞ｔｂであるので、周速（Ｖａ，Ｖｂ）は、Ｖａ＞Ｖｂとなる。
この結果から、厚みが異なることが原因して駆動ローラＤ１において周回する際の移動速度の変化に応じてベルトの展張部分、つまり、転写位置に達する部分の移動速度が変化してしまう。
【００１２】
ベルトの移動速度の変化をなくすには厚みの違いをなくすことが必要となるが、実際のベルトは、加工上においてどうしてもばらつきが発生するのが現状であり、各作像ユニットでの転写位置に対するベルト上での画像転写位置を一致させることが難しいのが現状である。このため、駆動ローラの寸法精度およびベルトの伸びなどを抑制したとしても、厚みのばらつきによる速度変動を抑えることができないことによって転写位置同士が一致せずに色ずれを起こしてしまう虞がある。
【００１３】
本発明の目的は、上記従来の転写装置、特にベルトを用いた場合における問題に鑑み、画像の転写位置がずれるのを防止して色ずれなどの不良画像の発生を防止できる構成を備えた転写装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、複数の潜像担持体上で可視像処理された異なる色の画像を、各潜像担持体の位置を通過する単一のベルトを用いた転写体に順次転写される構成を備えた転写装置において、上記ベルトは、少なくとも１対のローラに掛け回され、該ローラとは別の駆動源により駆動され、該駆動源は、上記ベルトにおける曲率のない平面部を挟んで対向する駆動ローラおよび従動可能な加圧手段をなす対向ローラを備え、上記対向ローラの直径は、上記駆動ローラの直径に対して概ね整数分の一（１／ｎ）に設定され、上記駆動源における駆動ローラの周長は、上記各潜像担持体の配置間隔の整数分の一（１／ｎ）に設定されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の転写装置において、上記駆動源の配置位置は、上記ベルトの平面部における上記画像の転写位置よりもベルトの移動方向において上流側に設定されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の転写装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る転写装置を適用した画像形成装置の模式図であり、同図に示す画像形成装置は、色分解に対応した色の画像を形成可能な潜像担持体としての感光体を複数並置したタンデム方式の構成を備え、各感光体上で形成されたトナー像を中間転写体に重畳転写したうえでその重畳画像を記録用紙などのシートに対して一括転写することで多色画像を形成可能なカラープリンタである。本発明では、画像形成装置として、カラープリンタに限らず、カラー複写機、ファクシミリ装置および印刷機なども含まれること勿論である。
【００２１】
図１において、カラープリンタ１は、画像形成部１Ａが縦方向の中央部に位置し、その下方には給紙部１Ｂが、さらに画像形成部１Ａの上方には原稿載置台１Ｃ１を備えた原稿走査部１Ｃがそれぞれ配置されている。
画像形成部１Ａには、水平方向に展張面を有する中間転写ベルト２が配置されており、中間転写ベルト２の上位には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。
【００２２】
画像形成部１Ａには、補色関係にある色のトナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）による画像を担持可能な感光体３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍが中間転写体２の展張面に沿って並置されている。なお、以下の説明において、全ての感光体に共通する内容の場合には感光体を符号３により示す。
各感光体３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍは、それぞれ同じ方向（図１では、反時計方向）に回転可能なドラムで構成されており、その周辺には、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置４，書き込み装置５，現像装置６，１次転写装置７，およびクリーニング装置８が配置されている（便宜上、感光体３Ｂを対象として、各装置の符号にＢを付して示してある）。
【００２３】
中間転写ベルト２は、各感光体を備えた作像ユニットからの可視像を順次転写される１次転写部に相当しており、複数のローラ２Ａ〜２Ｃに掛け回されて感光体との対峙位置において同方向に移動可能な構成を備え、展張面を構成するローラ２Ａ、２Ｂとは別のローラ２Ｃは、中間転写ベルト２を挟んで２次転写装置９に対峙している。なお、図１中、符号１０は、中間転写ベルト２のクリーニング装置を示している。
【００２４】
２次転写装置９は、帯電駆動ローラ９Ａおよび従動ローラ９Ｂに掛け回されて２次転写装置９が位置する２次転写位置において中間転写ベルト２と同方向に移動可能な転写ベルト９Ｃを備えており、転写ベルト９Ｃを帯電駆動ローラ９Ａにより帯電させることで記録シートを静電吸着しながら搬送する過程で中間転写ベルト２に重畳された多色画像を一括転写によってあるいは担持されている単一色の画像をそれぞれ記録シートに転写することができる。
【００２５】
２次転写位置には給紙部１Ｂから記録シートが給送されるようになっている。
給紙部１Ｂは、複数の給紙カセット１Ｂ１と、給紙カセット１Ｂ１から繰り出される記録シートの搬送路に配置された複数の搬送ローラ１Ｂ２と、２次転写位置前方に位置するレジストローラ１Ｂ３とを備えている。本実施例では、給紙部１Ｂには、給紙トレイ１Ｂ１から繰り出される記録シートの搬送路に加えて給紙カセット１Ｂ１内に収容されていない種類の記録シートを２次転写位置に向け給送できる構成が備えられており、この構成は、画像形成部１Ａの壁面の一部を起倒可能に設けた手差しトレイ１Ａ１と繰り出しコロ１Ａ２とを備えている。
給紙カセット１Ｂ１からレジストローラ１Ｂ３に向けた記録シートの搬送路途中には、手差しトレイ１Ａ１から繰り出された記録シートの搬送路が合流し、いずれの搬送路から給送される記録シートもレジストローラ１Ｂ３によってレジストタイミングが設定されるようになっている。レジストローラ１Ｂ３は、通常接地されて使用されることが多いが、記録シートの紙粉除去を目的として紙粉除去のためのバイアス印加が行われることもある。
【００２６】
書き込み装置５（図１では、便宜上、符号５Ｂで示してある）は、原稿走査部１Ｃに有する原稿載置台１Ｃ１上の原稿を走査することにより得られる画像情報あるいは図示しないコンピュータから出力される画像情報により書き込み光が制御されて感光体３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍに対して画像情報に応じた静電潜像を形成するようになっている。
【００２７】
原稿走査部１Ｃには、原稿載置台１Ｃ１上の原稿を露光走査するスキャナ１Ｃ２が備えられており、さらに原稿載置台１Ｃ１の上面には、自動原稿給送装置１Ｃ３が配置されている。自動原稿給送装置１Ｃ３は、原稿載置台１Ｃ１上に繰り出される原稿を反転可能な構成を備え、原稿の表裏各面での走査が行えるようになっている。
【００２８】
書き込み装置５により形成された感光体３（図１において符号３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍで示す部材）上の静電潜像は、現像装置６（図１では、便宜上、符号６Ｂで示してある）によって可視像処理され、中間転写ベルト２に１次転写される。中間転写ベルト２に対して各色毎のトナー像が重畳転写されると、２次転写装置９により記録シートに対して一括して２次転写される。
【００２９】
２次転写された記録シートは、表面に担持している未定着画像を定着装置１１によって定着される。定着装置１１は、詳細を図示しないが加熱ローラにより加熱される定着ベルトと定着ベルトに対向当接する加圧ローラとを備えたベルト定着構造を備えており、定着ベルトと加圧ローラとの当接領域、つまりニップ領域を設けることにより別ローラ方式の定着構造に比べて記録シートへの加熱領域を広げることができるようになっている。
定着装置１１を通過した記録シートは、定着装置１１の後方に配置されている搬送路切り換え爪１２によって搬送方向が切り換えられるようになっており、排紙トレイ１３に向けた搬送路と、反転搬送路ＲＰとに搬送方向が選択される。
【００３０】
中間転写ベルト２は、重畳転写された画像を一括転写した後、クリーニング装置１０により残留トナーを除去され、再度の１次転写に備える。
【００３１】
以上のような構成を備えたカラープリンタ１では、原稿載置台１Ｃ１上に載置された原稿を露光走査することによりあるいはコンピュータからの画像情報により、一様帯電された感光体３に対して静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置６によって可視像処理された後、トナー像が中間転写ベルト２に１次転写される。
【００３２】
中間転写ベルト２に転写されたトナー像は、単一色画像の場合にはそのまま給紙部１Ｂから繰り出された記録シートに対して転写され、多色画像の場合には１次転写が繰り返されることで重畳された上で記録シートに対して一括して２次転写される。２次転写後の記録シートは定着装置１１により未定着画像を定着された後、排紙トレイ１３あるいは、反転されて再度レジストローラ１Ｂ３に向けて給送される。
【００３３】
１次転写部をなす中間転写ベルト２およびこれの駆動構造は図２に示されている。
図２において、中間転写ベルト２は、詳細を図示しないが、伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きいゴム材料に帆布等の伸びにくい材料で構成された基部からなるベース層と、このベース層の上面に設けられたフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジェン共重合ゴムなどが用いられる弾性体層とを備えている。弾性体層の表面にはフッ素系樹脂が被覆されて平滑性を向上させたコート層が設けられている。
【００３４】
中間転写ベルト２は、少なくとも一対のローラである支持ローラ２Ａ、２Ｂおよびバックアップ機能を有するローラ２Ｃにそれぞれ掛け回されて駆動ローラ２Ａの反時計方向の回転によって駆動されるようになっている。
支持ローラ２Ａおよび２Ｂ間で展張される面、つまり曲率のない平面が各作像ユニットの感光体３Ｂ、３Ｙ、３Ｃ、３Ｍに対向している。中間転写ベルト２を挟んで各感光体と対向する位置には、感光体上の可視像を静電転写するための転写ローラ２Ｄがそれぞれ配置されている。
【００３５】
中間転写ベルト２は、支持ローラ１Ａ、２Ｂ、２Ｃとは別に設けられた駆動源によって駆動されるようになっている。以下、その構成について、図２を用いて説明する。
駆動源は、中間転写ベルト２の移動方向における各作像ユニットに対する画像転写位置よりも上流側で曲率のない平面部に配置された駆動ローラ１4および中間転写ベルト２を挟んで駆動ローラ１4と対峙する対向ローラ１５とを備えており、駆動ローラ１４が駆動モータ１６によって回転駆動されることにより中間転写ベルト２を駆動するようになっている。
【００３６】
対向ローラ１５は、バネなどの弾性体１７によって中間転写ベルト２を駆動ローラ１４側に押し付ける習性が与えられている。このため、中間転写ベルト２は、駆動ローラ１４と対向ローラ１５とにより挟持されることにより駆動ローラ１４との間の摩擦力を利用して回転力が良好に伝達されて駆動されるようになっている。
【００３７】
駆動ローラ１４および対向ローラ１５は、その構成が次の条件とされている。
【００３８】
（１）駆動ローラ１４は、駆動ローラ１４は、各作像ユニットにおける感光体３と中間転写ベルト２とが対向する画像転写位置同士の配置間隔Ｐ１に対して整数分の一（１／ｎ）の関係となる周長を設定されている。
（２）対向ローラ１５は、駆動ローラ１４の直径に対して整数分の一（１／ｎ）となる直径に設定されている。
（１）に挙げた条件によれば、駆動ローラ１４に偏心あるいは速度ムラが生じているような場合でも、偏心あるいは速度ムラの発生周期が作像ユニットにおける画像転写位置同士で一致させることができる。つまり、中間転写ベルト２に存在する厚みの違いにより生じる速度変動の周期を各画像転写位置で同じにすれば各画像転写位置での速度ずれをなくすことができ、これにより中間転写ベルト２が各画像転写位置に達した時点での速度変化を各画像転写位置同士で一致させることができ、画像転写位置のずれを発生させないようにできる。この結果、画像転写位置のずれに起因する色ずれをなくすことが可能となる。
【００３９】
（２）に挙げた条件によれば、対向ローラ１５の周期的な速度変動が生じた場合でも各画像転写位置間で同じ周期によって一致させることができるので、各画像転写位置同士での速度変動のずれを生じることがなく、これによる画像転写位置のずれをなくして色ずれを開放することが可能となる。
【００４０】
本発明の実施の形態は以上のような構成であるから、中間転写ベルト２における曲率のない平面部において駆動が行われるので、中間転写ベルト２に厚みの違いがあっても支持ローラ２Ａ、２Ｂ、２Ｃにおいて駆動される場合と違ってローラ周面での周速差が生じない。これにより、各画像転写位置同士で速度変動が一致しないようなことがなくせるので、画像転写位置のずれによる色ずれの発生を防止することができる。
【００４１】
一方、各画像転写位置での中間転写ベルト２の速度変動に関していうと、中間転写ベルト２の駆動ローラ１４の周長が（１）に挙げた条件とされているので、中間転写ベルト２に存在する厚みの違いにより生じる速度変動の周期を各画像転写位置で同じにすれば各画像転写位置での速度ずれをなくすことができる。これにより、中間転写ベルト２が各画像転写位置に達した時点での速度変化を各画像転写位置同士で一致させることができ、画像転写位置のずれを発生させないようにでき、画像転写位置のずれに起因する色ずれをなくすことができる。
【００４２】
中間転写ベルト２の速度変動に関しては、駆動ローラ１４と協働して中間転写ベルト２を挟持駆動する対向ローラ１５の直径が（２）に挙げた条件とされているので、対向ローラ１５の周期的な速度変動が生じた場合でも各画像転写位置間で同じ周期によって一致させることができるので、各画像転写位置同士での速度変動のずれを生じることがなく、これによる画像転写位置のずれをなくして色ずれを開放することができる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、対向ローラの直径が駆動ローラの周長の整数分の一（１／ｎ）に設定され、駆動ローラも同様に、その直径が駆動ローラの周長の整数分の一（１／ｎ）に設定されているので、駆動ローラと対向ローラとで構成されるニップ状態の変化を防止でき、ローラ間でのローラの周期的な速度変動が生じた場合でも各画像転写位置間で同じ周期によって一致させることができるので、各画像転写位置同士での速度変動のずれを生じることが無くこれによる画像転写位置のずれをなくして色ずれを開放することが可能となる。
【００４４】
請求項２記載の発明によれば、駆動源の配置位置がベルトの移動方向における転写位置よりも上流側に設定されているので、転写前に速度差がない状態を維持してベルト上での画像転写位置がずれるのを防止して色ずれが発生するのを確実に防止することが可能となる。
【００４５】
請求項３記載の発明によれば、ベルトを用いた場合のベルトの移動速度の変化が各画像転写位置において一致させられるので、各画像転写位置での速度変動が異なることによる画像転写位置のずれをなくして色ずれのない画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る転写装置を備えた画像形成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る転写装置の構成を説明するための部分的な拡大図である。
【図３】ベルトを用いた転写装置を装備する多色画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図４】ベルトを用いた転写装置を装備する多色画像形成装置の他の例を示す模式図である。
【図５】ベルトを用いた装置の構成を示す模式図である。
【図６】ベルトの厚さとこれが掛け回されているローラとの寸法関係による周速を説明するための模式図である。
【図７】図６に示したベルトの厚さが図６の場合と異なる時の周速を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１  画像形成装置の一例であるレーザープリンタ
１Ａ  画像形成部
２  １次転写部に位置する中間転写ベルト
２Ａ  中間転写ベルトの駆動ローラ
２Ｂ  中間転写ベルトの従動ローラ
３  潜像担持体である感光体
９  ２次転写装置
９Ａ  ２次転写用の帯電ローラ
１４  ベルト駆動源の一構成部材である駆動ローラ
１５  ベルト駆動源の他の構成部材である対向ローラ
１６  駆動モータ
Ｐ１  各潜像担持体と中間転写ベルトとが対向する画像転写位置同士の配置間隔
【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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