(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上にトナー像を形成する画像形成部と、
記録媒体の搬送方向に対し前記画像形成部の下流側に配置され、加熱手段により加熱される定着ローラーと、該定着ローラーに圧接されて定着ニップ部を形成する加圧ローラーと、を有し、前記定着ニップ部に記録媒体を挿通させて記録媒体上に担持された未定着トナーを定着する定着器と、
を備えた画像形成装置において、
前記定着ニップ部に挿通可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記定着ニップ部に挿通されるときに、前記定着ローラー及び加圧ローラーのうち画像形成装置本体の外側に近接して配置される一方のローラーに出現する非通紙領域の装置本体外側を向く外周面を冷却するファンと、
前記定着ニップ部を通過した記録媒体を装置外部に案内する搬送ガイドと、
が設けられており、前記ファンからの空気流は一方のローラーの装置本体外側を向く外周面を通過して前記搬送ガイドの表面に誘導され、
前記一方のローラーと前記搬送ガイドとの間には、前記一方のローラー側に位置する第１通気開口と、前記搬送ガイド側に位置する第２通気開口とを有する通気路が形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２通気開口は、前記搬送ガイドの長手方向略中央部に対向するように形成される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】
前記定着ニップ部に挿通可能な最大幅の記録媒体を用いて画像形成を行う場合は、最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体を用いる場合に比べて前記ファンの風量を低減して回転させるとともに、一定時間経過後は画像形成が継続していても前記ファンの回転を停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
記録媒体上にトナー像を形成する画像形成部と、
記録媒体の搬送方向に対し前記画像形成部の下流側に配置され、加熱手段により加熱される定着ローラーと、該定着ローラーに圧接されて定着ニップ部を形成する加圧ローラーと、を有し、前記定着ニップ部に記録媒体を挿通させて記録媒体上に担持された未定着トナーを定着する定着器と、
を備えた画像形成装置において、
前記定着ニップ部に挿通可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記定着ニップ部に挿通されるときに、前記定着ローラー及び加圧ローラーのうち画像形成装置本体の外側に近接して配置される一方のローラーに出現する非通紙領域の装置本体外側を向く外周面を冷却するファンと、
前記定着ニップ部を通過した記録媒体を装置外部に案内する搬送ガイドと、
が設けられており、前記ファンからの空気流は一方のローラーの装置本体外側を向く外周面を通過して前記搬送ガイドの表面に誘導され、
前記定着ニップ部に挿通可能な最大幅の記録媒体を用いて画像形成を行う場合は、最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体を用いる場合に比べて前記ファンの風量を低減して回転させるとともに、一定時間経過後は画像形成が継続していても前記ファンの回転を停止させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記ファンは、半径方向に延びる複数の羽根が回転することによって、中央部から吸い込んだ空気を当該ファンの外周部に設けた吹き出し口から外周縁に沿って吹き出す一対のシロッコファンであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記各シロッコファンの吹き出し口と各非通紙領域とを連通する空気案内路をさらに備え、前記各シロッコファンは前記吹き出し口からの空気の吹き出し方向が同方向であり、一方のシロッコファンの吹き出し口を、他方のシロッコファンの吹き出し口に対して所定の角度だけ異なるように取り付けることにより、前記二つの空気案内路の連通部を略同じ長さにしたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記定着器に向けて記録媒体を搬送する搬送ユニットを備え、前記ファンは、前記搬送ユニットを介して装置本体内の空気を吸い込むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録媒体の表裏面を反転させて前記画像形成部に搬送する反転搬送ユニットを備え、前記ファンは、前記反転搬送ユニットを介して装置本体外の空気を吸い込むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記加熱手段は、前記定着ローラーに対向して配置され、磁束を発生させて該磁束によって前記定着ローラーに設けた誘導発熱層を誘導加熱する誘導加熱部であり、前記ファンにより非通紙領域が冷却される一方のローラーは加圧ローラーであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか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、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の定着器を備えた画像形成装置に関し、特に、定着器の非通紙領域の冷却を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いる定着器では、加熱される定着ローラーと加圧ローラーとの間のニップ部に、トナー像を形成した用紙が送り込まれ、定着ローラーによる加熱作用にて用紙上のトナーが溶融されると同時に、溶融したトナー像に対して加圧ローラーから加圧作用が付与されることによって用紙上にトナー像の定着が行われるようになっている。
【０００３】
従来の定着器では、加圧ローラー表面で温度差が発生するという問題があった。即ち、定着器のウオームアップ時に定着ローラーと加圧ローラーは回転せずに停止しているが、定着ローラーが昇温すると、加圧ローラーはこれと接する部分のみが高温となり、一方、加圧ローラーの他の部分は温度の上昇が鈍く低温のままである。この状態で、画像形成時に、定着ローラーと加圧ローラーが回転し始めても、所定の温度になるまで、この加圧ローラーの部分的な温度差が定着処理に悪影響を及ぼし、定着ムラが発生するという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献１では、加圧ローラーの部分的な温度差を解消するために、加圧ローラーに、その軸方向の両端を開放した中空部を設けて、更に、加熱ローラーによる熱風を加圧ローラーの中空部の一端から他端に流通させるようにファンを設けている。
【０００５】
上記特許文献１の定着器において、定着処理を行う用紙の最大幅よりも小さい幅の用紙を印刷する場合、通紙領域と非通紙領域との温度差が発生する。これは、用紙の通紙領域では定着処理のために熱消費が行われる一方、非通紙領域においては熱消費がなされないため、通紙領域と非通紙領域との間で温度差が拡大することによる。
【０００６】
このような通紙領域と非通紙領域との間で温度差を解消するために、特許文献２では、定着器に向けて用紙を搬送する搬送ユニットにファンを設けて、ファンは、通紙領域とその両側の非通紙領域とに対応する搬送幅全域に三つ配置されている。最大幅の用紙を定着処理する場合には、三つのファンを回転させ、搬送幅全域を冷却するとともに、用紙が搬送ユニットに吸着されるようにしている。一方、最大幅よりも小さい幅の用紙を定着処理する場合には、非通紙領域に対応する二つのファンを回転させ、非通紙領域の温度が上昇しないようにし、これによって定着ローラー、加圧ローラーの表面温度を軸方向に均一に保っている。
【０００７】
また、ローラー端部（非通紙域）を冷却するためにダクトを設けている。このような構成として、特許文献３〜５がある。特許文献３では、ファンと定着ローラーの両端部に向けて二股に分かれたダクトとにより、定着ローラーの端部を均一に冷却している。また、特許文献４では、定着ローラー端部を冷却するために、ヒートシンクを配設するとともに、ダクトを介してファンからの外気をローラー端部へ送風している。また、特許文献５では、誘導加熱定着において、磁束発生部に覆われた非通紙領域の過昇温を抑制するために、定着ローラーと磁束発生部との隙間にダクトを介して冷却風を送風している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−１５８７８６号公報（特許請求の範囲、第１図）
【特許文献２】特開２００７−２１９０３２号公報（［００２７］〜［００２９］、第１図）
【特許文献３】特開２００１−１６６６２２号公報（特許請求の範囲、第２図）
【特許文献４】特開２００１−２９０３８６号公報（特許請求の範囲、第４図）
【特許文献５】特開２００８−５２０３１号公報（特許請求の範囲、第６図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献２では、定着器の用紙搬送方向の上流側に設けたファンは、非通紙領域に対応する用紙搬送路を主に冷却することなり、定着ローラーまたは加圧ローラーを直接的に冷却するものではなく、冷却の効率が低下するという問題があった。また、特許文献３〜５では、定着ローラーを冷却した後の熱気が装置本体内に残留するおそれがあり、定着ローラーを効率よく冷却することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、小サイズの記録媒体の定着処理を行っても、定着器の通紙領域と非通紙領域との間で温度差を効率良く解消する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】
【００１１】
上記目的を達成するために第１の発明は、記録媒体上にトナー像を形成する画像形成部と、記録媒体の搬送方向に対し前記画像形成部の下流側に配置され、加熱手段により加熱される定着ローラーと、該定着ローラーに圧接されて定着ニップ部を形成する加圧ローラーと、を有し、前記定着ニップ部に記録媒体を挿通させて記録媒体上に担持された未定着トナーを定着する定着器と、を備えた画像形成装置において、前記定着ニップ部に挿通可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体が前記定着ニップ部に挿通されるときに、前記定着ローラー及び加圧ローラーのうち画像形成装置本体の外側に近接して配置される一方のローラーに出現する非通紙領域の装置本体外側を向く外周面を冷却するファンを設けたことを特徴としている。
【００１２】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記定着ニップ部を通過した記録媒体を装置外部に案内する搬送ガイドが設けられており、前記ファンからの空気流は一方のローラーの装置本体外側を向く外周面を通過して前記搬送ガイドの表面に誘導されることを特徴としている。
【００１３】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記一方のローラーと前記搬送ガイドとの間には、前記一方のローラー側に位置する第１通気開口と、前記搬送ガイド側に位置する第２通気開口とを有する通気路が形成されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記第２通気開口は、前記搬送ガイドの長手方向略中央部に対向するように形成されることを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記定着ニップ部に挿通可能な最大幅の記録媒体を用いて画像形成を行う場合は、最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体を用いる場合に比べて前記ファンの風量を低減して回転させるとともに、一定時間経過後は画像形成が継続していても前記ファンの回転を停止させることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記ファンは、半径方向に延びる複数の羽根が回転することによって、中央部から吸い込んだ空気を当該ファンの外周部に設けた吹き出し口から外周縁に沿って吹き出す一対のシロッコファンであることを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記各シロッコファンの吹き出し口と各非通紙領域とを連通する空気案内路をさらに備え、前記各シロッコファンは前記吹き出し口からの空気の吹き出し方向が同方向であり、一方のシロッコファンの吹き出し口を、他方のシロッコファンの吹き出し口に対して所定の角度だけ異なるように前記搬送ユニットに取り付けることにより、前記二つの空気案内路の連通部を略同じ長さにしたことを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記定着器に向けて記録媒体を搬送する搬送ユニットを備え、前記ファンは、前記搬送ユニットを介して装置本体内の空気を吸い込むことを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、記録媒体の表裏面を反転させて前記画像形成部に搬送する反転搬送ユニットを備え、前記ファンは、前記反転搬送ユニットを介して装置本体外の空気を吸い込むことを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記加熱手段は、前記定着ローラーに対向して配置され、磁束を発生させて該磁束によって前記定着ローラーに設けた誘導発熱層を誘導加熱する誘導加熱部であり、前記ファンにより非通紙領域が冷却される一方のローラーは加圧ローラーであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１の構成によれば、定着ニップ部に挿通可能な最大幅よりも小さい幅の記録媒体が定着処理されるときには、搬送ユニットに設けたファンは、画像形成装置本体の外側に対向して配置される一方のローラーの、装置本体の外側を向く外周面の各非通紙領域を冷却するために、一方のローラーの熱を装置本体外に排気しやすくなり、通紙領域と非通紙領域との間で温度差を効率良く解消することができる。
【００２２】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、ファンからの空気流は一方のローラーの装置本体外側を向く外周面を通過した後、定着ニップ部を通過した記録媒体を装置外部に案内する搬送ガイドの表面に誘導されるため、搬送ガイドの表面における結露の発生を効果的に防止するとともに、発生した結露を速やかに解消することができる。
【００２３】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、一方のローラーと搬送ガイドとの間に、一方のローラー側に位置する第１通気開口と、搬送ガイド側に位置する第２通気開口とを有する通気路を形成することにより、ファンからの空気流を搬送ガイド表面に確実に導いて結露の発生をより効率的に防止することができる。
【００２４】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、第２通気開口を搬送ガイドの長手方向略中央部に対向するように形成することにより、ファンからの空気流を搬送ガイドの中央付近にも導くことができる。従って、搬送ガイドの長手方向全域に亘って結露の発生を防止することができる。
【００２５】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第２乃至第４のいずれかの構成の画像形成装置において、定着ニップ部に挿通可能な最大幅の記録媒体を用いて画像形成を行う場合は、最大幅の記録媒体より小さい幅の記録媒体を用いる場合に比べてファンの風量を低減して回転させることで、ローラー両端部の温度低下を抑制しつつ結露の発生を防止することができる。また、一定時間経過後は搬送ガイドが暖められて結露が発生しなくなるため、画像形成が継続していてもファンの回転を停止させることでローラー両端部の温度低下を抑制しつつ、無駄な電力の消費も抑えることができる。
【００２６】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成の画像形成装置において、シロッコファンにて一方のローラーの外周面に向けて冷却風を送るので、冷却風が拡散することがなく、非通紙領域に向く流れが形成しやすく、また、風量が安定して得られ、通紙領域と非通紙領域との間で温度差を効率良く解消することができる。
【００２７】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１乃至第６のいずれかの構成の画像形成装置において、二つのシロッコファンは同じ構成のものを用いることができ、ファン及びその関連部品の調達に手間取ることがなく、また部品検査が省力化され、コストダウンが可能となり、更に、二つの空気案内路の連通部が略同じ長さであると、各非通紙領域に同じ量の冷却風を送ることになり、二つの非通紙領域を均一に冷却することできる。
【００２８】
また、本発明の第８の構成によれば、上記第１乃至第７のいずれかの構成の画像形成装置において、ファンは、搬送ユニットを介して装置本体内の空気を吸い込むことで、記録媒体を搬送ユニットの用紙案内面に吸引し、記録媒体を安定して搬送させることが可能となる。
【００２９】
また、本発明の第９の構成によれば、上記第１乃至第８のいずれかの構成の画像形成装置において、ファンは、反転搬送ユニットを介して装置本体外の空気を吸い込むことで、記録媒体を反転搬送ユニットの用紙案内面に吸引し、記録媒体を安定して搬送させることが可能となる。
【００３０】
また、本発明の第１０の構成によれば、上記第１乃至第９のいずれかの構成の画像形成装置において、誘導加熱部及びその周辺部材を適切に配置することができるとともに、通紙領域と非通紙領域との間で温度差を効率良く解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の定着器とその周辺を示す断面図
【図３】第１実施形態の画像形成装置における定着器とその周辺を図２の右側から見た斜視図
【図４】第１実施形態の画像形成装置における定着器とその周辺を図２の右側から見た平面図
【図５】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の定着器とその周辺を示す断面図
【図６】第２実施形態の画像形成装置における定着器を上方から見た斜視図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
【００３３】
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。画像形成装置１０は、胴内排紙方式のタンデム型カラー複写機であり、下側の装置本体１１と上側の装置本体１６とを備える。
【００３４】
下側の装置本体１１には、給紙部１４と、画像形成部１２と、定着器１３が配設され、また、上側の装置本体１６には、原稿画像を読み取る画像読取部２０が配設される。下側の装置本体１１と上側の装置本体１１との間には排紙空間１５が形成され、この排紙空間１５に定着処理後の用紙Ｐが排出される。
【００３５】
画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された用紙Ｐにトナー像を形成するものであり、中間転写ベルト１２５の回転方向の上流側から下流側へ向けてマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン用ユニット１２Ｃと、イエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック用ユニット１２Ｋとが配設される。
【００３６】
各画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｋには、像担持体である感光体１２１が配設され、感光体１２１の周囲に、現像器１２２、露光ユニット１２４、帯電器１２３及びクリーニング装置１２６が配設される。
【００３７】
現像器１２２は、感光体１２１の右方に対向して配置され、感光体１２１にトナーを供給する。帯電器１２３は、感光体回転方向に対し現像器１２２の上流側であって感光体１２１の表面に対向して配置され、感光体１２１表面を一様に帯電させる。
【００３８】
露光ユニット１２４は、画像読取部２０にて読み取った文字や絵柄などの画像データに基づいて、感光体１２１を走査露光するためのものであり感光体１２１の下方に設けられる。露光ユニット１２４には、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー等が設けられ、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ポリゴンミラーを介して、帯電器１２３の感光体回転方向下流側から、感光体１２１の表面に照射される。照射されたレーザ光により、感光体１２１表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が現像器１２２によりトナー像に現像される。
【００３９】
無端状の中間転写ベルト１２５は、駆動ローラー１２５ａとテンションローラー１２５ｂに張架されている。駆動ローラー１２５ａは図示しないモーターによって回転駆動され、中間転写ベルト１２５は駆動ローラー１２５ａの回転によって循環駆動させられる。
【００４０】
この中間転写ベルト１２５に接触するように感光体１２１が中間転写ベルト１２５の下方で搬送方向に沿って隣り合うように配列されている。１次転写ローラー１２５ｃは、中間転写ベルト１２５を挟んで感光体１２１と対向し、中間転写ベルト１２５に圧接して１次転写部を形成する。この１次転写部において、中間転写ベルト１２５の回転とともに所定のタイミングで各感光体１２１のトナー像が中間転写ベルト１２５に順次転写される。これにより、中間転写ベルト１２５表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたトナー像が形成される。
【００４１】
２次転写ローラー１１３は、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａと対向し、中間転写ベルト１２５に圧接して２次転写部を形成する。この２次転写部において、中間転写ベルト１２５表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。転写後に、図示しないベルトクリーニング装置が中間転写ベルト１２５に残存するトナーを清掃する。
【００４２】
画像形成装置１０内の下方には給紙部１４が配設され、給紙部１４には、用紙Ｐを収納し、挿脱自在に装置本体１１に装着された用紙トレイ１４１が設けられる。給紙部１４の左方には、用紙トレイ１４１からピックアップローラー１４２にて繰り出された用紙Ｐを中間転写ベルト１２５の２次転写部に搬送ローラー１１２にて搬送する第１用紙搬送路１１１が配設される。更に、画像形成装置１０の左上方には、画像が形成された用紙Ｐに対して定着処理を行う定着器１３と、定着処理の行われた用紙を用紙排出トレイ１５１に搬送する第２用紙搬送路１１４とが配設される。
【００４３】
中間転写ベルト１２５における画像形成動作と給紙動作とのタイミングを取って、用紙Ｐが２次転写部に搬送される。２次転写部に搬送された用紙Ｐは、バイアス電位が印加された２次転写ローラー１１３によって、中間転写ベルト１２５上のトナー像を２次転写され、定着器１３に搬送される。
【００４４】
定着器１３は、熱源により加熱される定着ローラー１３１と、定着ローラー１３１に圧接して配設された加圧ローラー１３２とを備え、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧することにより定着処理を行う。トナー像が定着された用紙Ｐは第２用紙搬送路１１４を通って、排出ローラーにより用紙排出トレイ１５１に排出される。
【００４５】
図２は、本発明の第１実施形態に係る定着器とその周辺を示す断面図であり、図３は、第１実施形態の定着器とその周辺を画像形成装置本体の外側から見た斜視図であり、図４は、第１実施形態の定着器とその周辺を画像形成装置本体の外側から見た平面図である。なお、図２は、図１の裏面側から見た定着器１３を示す断面図であり、図２の右側が画像形成装置本体１１の外側になる。また、図２の黒矢印Ｐは用紙Ｐの搬送方向を示し、白矢印Ｗ及びハッチング矢印は空気の流通方向を示す。
【００４６】
図２に示すように、定着器１３は、前述のように定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２とを備え、その他に、誘導加熱部１３３と温度センサー１３４を備える。定着器１３の周辺には、搬送ユニット４１と、シロッコファン５１と、定着器１３側へ向かう空気案内路５５とを備える。
【００４７】
定着器１３は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いた定着方式であり、定着ローラー１３１の外周に対向して配設される誘導加熱部１３３と、定着ローラー１３１表面の温度を検知するサーミスター等からなる温度センサー１３４とを備え、また、誘導加熱部１３３と温度センサー１３４は装置本体１１に固定保持され、一方、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２は装置本体１１に回転可能に保持されている。
【００４８】
定着ローラー１３１は、円筒型ステンレスからなる基材１３１ａと、加圧ローラー１３２に圧接するニップ部Ｎへ弾性と離型性の向上のためにシリコンゴムスポンジからなる弾性層１３１ｄとを備え、基材１３１ａと弾性層１３１ｄとの間に、基材側から順に断熱層１３１ｂと誘導発熱層１３１ｃを備える。
【００４９】
加圧ローラー１３２は、アルミニウム製の芯金からなる基材１３２ａと、ニップ部Ｎへ弾性を付与するために基材１３２ａ上に形成されるシリコンゴムからなる弾性層１３２ｂと、ニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させるために弾性層の表面を覆うフッ素樹脂チューブからなる離型層１３２ｃとを備える。
【００５０】
また、加圧ローラー１３２は、モーター等の駆動源（図略）によって回転駆動させられ、さらに定着ローラー１３１に対してその中心方向に加圧する。これにより、加圧ローラー１３２が定着ローラー１３１に圧接し、加圧ローラー１３２が回転すると、定着ローラー１３１がニップ部Ｎにおいて同方向に従動回転する。
【００５１】
温度センサー１３４は、定着ローラー１３１表面において軸方向（幅方向）の中央部の通紙領域と、小さいサイズの用紙やＡ４縦の用紙が通紙された時に非通紙領域となる軸方向の両端部とに対向するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。温度センサー１３４にて検知された温度に基づいて、誘導加熱部１３３に供給される電力が制御され、定着ローラー１３１表面が所定の温度に保持される。
【００５２】
誘導加熱部１３３は、励磁コイル１３３ａとホビン１３３ｂとコア１３３ｃとを備え、電磁誘導により定着ローラー１３１を加熱するものであり、定着ローラー１３１の軸方向に延びて、定着ローラー１３１の外周の一部を囲うように対向して配設される。
【００５３】
銅線からなる励磁コイル１３３ａは、ホビン１３３ｂに巻回され、コア１３３ｃの中央部の周りを軸方向に周回するように、定着ローラー１３１外周の一部にわたって渦巻状に配設されている。また励磁コイル１３３ａは、図示しない電源に接続されていて、電源から供給される高周波電流により磁束を発生させる。誘導加熱部１３３から発せられる磁束は、図２の紙面に平行な方向に発せられ、定着ローラー１３１の誘導発熱層１３１ｃを貫通する。誘導発熱層１３１ｃの磁束の周りには渦電流が生じ、渦電流が流れると、誘導発熱層１３１ｃ内の電気抵抗によってジュール熱が発生して、誘導発熱層１３１ｃが発熱することになる。
【００５４】
定着ローラー１３１が誘導加熱部１３３によって所定の温度となるように、温度センサー１３４の検知する温度に基づいて電源の電力を制御している。そして、定着ローラー１３１が加熱され所定の温度に昇温すると、ニップ部Ｎで挟持された用紙Ｐが加熱されるとともに、加圧ローラー１３２にて加圧されることにより、用紙Ｐ上の粉体状態のトナーが溶融定着される。
【００５５】
搬送ユニット４１は、２次転写ローラー１１３（図１参照）にてトナー像を２次転写された用紙Ｐを定着器１３に向けて搬送するものであり、用紙案内面４１１と空気導入部４１２、４１３とが形成されてなる。また、搬送ユニット４１にはシロッコファン５１が設けられる。
【００５６】
用紙案内面４１１は、定着器１３のニップ部Ｎに向けて用紙Ｐを案内するように傾斜して形成される。用紙案内面４１１の下方には第１空気導入部４１２が形成され、また第１空気導入部４１２の反対側の対向する位置に第２空気導入部４１３が形成される。第１及び第２空気導入部４１２、４１３は空気を流通させる開口である。第１及び第２空気導入部４１２、４１３との間には、シロッコファン５１が配置され、シロッコファン５１が回転すると、第１及び第２空気導入部４１２、４１３からシロッコファン５１内に空気流Ｗを取り込むことができる。
【００５７】
シロッコファン５１は、その半径方向に延びる複数の羽根が回転することによって、中央部から吸い込んだ空気を外周部に設けた吹き出し口から外周縁に沿って吹き出すファンである。従って、シロッコファン５１の羽根が回転すると、搬送ユニット４１の第１及び第２空気導入部４１２、４１３から吸い込んだ空気流Ｗを搬送ユニット４１の上方から吹き出すことになる。搬送ユニット４１の上方に空気案内路５５が設けられる。
【００５８】
空気案内路５５は上下を開放したダクトであり、その下側の開口はシロッコファン５１の吹き出し口に当接し、その上側の開口は加圧ローラー１３２に対向して配置される。詳しくは、空気案内路５５の上側の開口は、加圧ローラー１３２の回転中心軸よりも右側の外周面を向くように対向している。これによって、シロッコファン５１から吹き出された空気流Ｗは、空気案内路５５内を流通し、加圧ローラー１３２の右側外周面に吹き付けられる。従って、定着処理によって熱せられた加圧ローラー１３２の外周面は、シロッコファン５１から吹き出された空気流Ｗによって冷却される。そして、その熱気は、定着器１３に設けた排気開口５７から定着器１３外に排気される。
【００５９】
図２に示す定着器１３及び搬送ユニット４１の右側（装置本体１１の外側）には、図３に示す反転搬送ユニット４３が設けられ、定着器１３外に排気された熱気Ｗは反転搬送ユニット４３の上方から装置本体１１の外部に排出される。なお、反転搬送ユニット４３は、搬送ユニット４１と、装置本体１１の一部を構成する外観カバー部材（図略）との間に設けられ、一方の紙面に画像形成した用紙Ｐの反対面にも画像形成するときに、用紙の表裏面を反転させて、２次転写部に搬送させるものである。
【００６０】
反転搬送ユニット４３は一対の第３空気導入部４３１を有する。第３空気導入部４３１は、外気を流通させる開口であり、定着器１３の幅方向Ａの両端部側に対応する位置に形成される。一対の第３空気導入部４３１に対向する位置には、前述の搬送ユニット４１の第２空気導入部４１３（図２参照）が設けられており、外気は第３空気導入部４３１から第２空気導入部４１３に流通しシロッコファン５１に取り込まれる。
【００６１】
シロッコファン５１の幅方向Ａの配置について、図４を用いて詳しく説明する。図４は、図３に示す反転搬送ユニット４３を取り外した状態を示す平面図である。
【００６２】
一対のシロッコファン５１は、反転搬送ユニット４３の一対の第３空気導入部４３１に対向する位置に設けられ、また、各シロッコファン５１に対向して空気案内路５５が設けられる。各シロッコファン５１は、同じ構成、作用を有するものが用いられ、搬送ユニット４１に互いに非対称に取り付けられる。なお、夫々のシロッコファン５１の配置を説明するために、各シロッコファンを第１シロッコファン５１１及び第２シロッコファン５１２とする。また、空気案内路５５も夫々の空気案内路の配置・構造を説明するために、第１空気案内路５５１及び第２空気案内路５５２とする。
【００６３】
第１シロッコファン５１１は、その中央部に空気を取り入れる流入部５１１ａと、外部に空気を吹き出す吹き出し口５１１ｂと、流入部５１１ａから取り入れた空気を吹き出し口５１１ｂに送る羽根（図略）とを備える。第２シロッコファン５１２も、第１シロッコファン５１１と同様の構成、作用を有する流入部５１２ａ、吹き出し口５１２ｂ、及び羽根（図略）とを備える。
【００６４】
第１空気案内路５５１は、下側開口部５５１ａと上側開口部５５１ｂと、下側開口部５５１ａと上側開口部５５１ｂとの間で空気が流通する連通部５５１ｃとを有する。また、第２空気案内路５５２は、下側開口部５５２ａと上側開口部５５２ｂと、下側開口部５５２ａと上側開口部５５２ｂとの間で空気が流通する連通部５５２ｃとを有する。
【００６５】
第１シロッコファン５１１は、その吹き出し口５１１ｂを幅方向Ａに対して垂直方向の上側に向けて配置され、第１空気案内路５５１は第１シロッコファン５１１の上側に配置される。第１空気案内路５５１の下側開口部５５１ａは吹き出し口５１１ｂに当接し、その上側開口部５５１ｂは、図４の右側の非通紙領域に対向し、非通紙領域の幅に対応する長さと奥行き方向に所定の長さとを有する開口を広げている。連通部５５１ｃは上側開口部５５１ｂから見て左下方に折れ曲がって形成される。従って、第１シロッコファン５１１から吹き出された空気流Ｗ１は、第１空気案内路５５１の連通部５５１ｃを介して上側開口部５５１ｂから定着器１３の右側非通紙領域の略全域を冷却する。
【００６６】
一方、図４の左側非通紙領域にも前述の右側非通紙領域と略同量の空気が広がって送られるように、第２空気案内路５５２の上側開口部５５２ｂは、左側の非通紙領域に対向し、第１空気案内路５５１の上側開口部５５１ｂと幅方向Ａに同じ長さを有し、且つ第１空気案内路５５１の上側開口部５５１ｂと同じ面積の開口を広げている。
【００６７】
また、第２空気案内路５５２の連通部５５２ｃを第１空気案内路５５１の連通部５５１ｃと略同じ長さにするために、連通部５５２ｃは上側開口部５５２ｂから右下方に折れ曲がって形成され、第２シロッコファン５１２は第１シロッコファン５１１に対して非対称に搬送ユニット４１に取り付けられる。即ち、第２シロッコファン５１２は、第１シロッコファン５１１に対して時計回り方向に略４５°回転した位置に配置されて搬送ユニット４１に取り付けられる。このように取り付けると、第１及び第２空気案内路５５１、５５２の連通部５５１ｃ、５５２ｃと略同じ長さとすることができるとともに、第１及び第２シロッコファン５１１、５１２が同じ構成、作用を有していても、幅方向Ａの左端部側に位置する非通紙領域に第２シロッコファン５１２から空気を送ることができ、吹き出し口５１２ｂが右側に位置する第２シロッコファン５１２が搬送ユニット４１から幅方向Ａの左側にはみ出して配置されることがない。
【００６８】
第２シロッコファン５１２を上記のように配置して取り付けると、第２空気案内路５５２の下側開口部５５２ａは第２シロッコファン５１２の吹き出し口５１２ｂに当接し、第２シロッコファン５１２から吹き出された空気流Ｗ２は、第２空気案内路５５２の連通部５５２ｃを介して上側開口部５５２ｂから定着器１３の左側非通紙領域の略全域を右側非通紙領域の空気流Ｗ１と略同じ流量で冷却する。
【００６９】
上記実施形態によれば、画像形成装置１０は、加熱される定着ローラー１３１と該定着ローラー１３１に圧接される加圧ローラー１３２とを有し用紙Ｐ上に担持されたトナー像を用紙Ｐに定着する定着器１３と、この定着器１３に向けて用紙Ｐを搬送する搬送ユニット４１と、を備える。定着器１３に通紙可能な最大幅の記録媒体より小さい幅の用紙Ｐが定着器１３に通紙されるときに、定着ローラー１３１及び加圧ローラー１３２の両端部に非通紙領域が形成され、加圧ローラー１３２外周面の非通紙領域を冷却するファン５１１、５１２が設けられる。
【００７０】
この構成によると、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２によってトナー像が担持された用紙Ｐが加熱及び加圧され、トナー像が用紙Ｐに定着される。そして、小さい幅の用紙Ｐが定着処理されるときには、搬送ユニット４１に設けた二つのシロッコファン５１１、５１２は、加圧ローラー１３２の外周面の各非通紙領域を冷却する。加圧ローラー１３２の非通紙領域が冷却されると、加圧ローラー１３２に圧接される定着ローラー１３１の非通紙領域も冷却される。従って、通紙領域と非通紙領域との間で温度差を効率良く解消することができる。
【００７１】
また、上記実施形態によれば、シロッコファン５１１、５１２は、装置本体１１の外側に対向して配置される加圧ローラー１３２の、装置本体１１の外側を向く外周面に送風するように配置されることによって、加圧ローラー１３２の熱を装置本体１１外に排気しやすくなる。
【００７２】
また、上記実施形態によれば、ファン５１１、５１２は、半径方向に延びる複数の羽根が回転することによって、中央部から吸い込んだ空気を外周部に設けた吹き出し口から外周縁に沿って吹き出す一対のシロッコファンである。このようなシロッコファンを用いることによって、冷却風が拡散することがなく、非通紙領域に向く流れが形成しやすく、また、風量が安定して得られ、通紙領域と非通紙領域との間で温度差を効率良く解消することができる。
【００７３】
また、上記実施形態によれば、画像形成装置１０は、第１及び第２シロッコファン５１１、５１２の吹き出し口５１１ｂ、５１２ｂと各非通紙領域とを連通する第１及び第２空気案内路５５１、５５２をさらに備える。第１及び第２シロッコファン５１１、５１２は、吹き出し口５１１ｂ、５１２ｂからの空気の吹き出し方向が同方向であり、第１シロッコファン５１１の吹き出し口５１１ｂに対して第２シロッコファン５１２の吹き出し口５１２ｂが所定の角度だけ異なるように搬送ユニット４１に取り付けられることにより、第１及び第２空気案内路５５１、５５２の各連通部５５１ｃ、５５２ｃを略同じ長さにする。
【００７４】
これによって、第１及び第２シロッコファン５１１、５１２は同じ構成、作用のものを用いることができ、シロッコファン及びその関連部品の調達に手間取ることがなく、また部品検査が省力化され、コストダウンが可能となり、更に、第１及び第２空気案内路５５１、５５２が略同じ長さであると、各非通紙領域に同じ量の冷却風を送ることになり、二つの非通紙領域を均一に冷却することできる。
【００７５】
また、上記実施形態によれば、定着器１３は、定着ローラー１３１に対向して配置され、磁束を発生させて該磁束によって定着ローラー１３１に設けた誘導発熱層１３１ｃを誘導加熱する誘導加熱部１３３をさらに備え、加圧ローラー１３２はファン５１１、５１２にて冷却される。これによって、誘導加熱部１３３を備える電磁誘導加熱方式の定着器１３において、誘導加熱部１３３及び温度センサー１３４等の周辺部材を適切に配置することができるとともに、通紙領域と非通紙領域との間で温度差を効率良く解消することができる。
【００７６】
なお、上記実施形態では、最大幅より小さい幅の用紙Ｐが定着器１３に通紙されるときに、第１及び第２シロッコファン５１１、５１２の冷却風を各非通紙領域に送る構成を示したが、本発明はこれに限らず、最大幅の用紙Ｐが定着器１３に通紙されるときにも、第１及び第２シロッコファン５１１、５１２の冷却風を各非通紙領域に送る構成してもよい。このように構成すると、搬送ユニット４１の各第１空気導入部４１２から第１及び第２シロッコファン５１１、５１２内に空気が取り込まれ、この取り込まれる空気によって、搬送ユニット４１の用紙案内面４１１に用紙Ｐを吸引させ、用紙Ｐが用紙案内面４１１で正確に安定して案内されることになる。また、搬送ユニット４１の各第２空気導入部４１３から第１及び第２シロッコファン５１１、５１２内に空気が取り込まれることによって、反転搬送ユニット４３の用紙案内面に用紙Ｐを吸引させ、用紙Ｐが用紙案内面で正確に安定して案内されることになる。
【００７７】
ところで、画像形成装置１０の使用環境が低温であり、装置本体１１が冷えている状態から印刷を行う（コールドスタート）場合、用紙Ｐが定着ローラー１３１及び加圧ローラー１３２のニップ部Ｎ（図２参照）を通過する際に蒸発した用紙Ｐの水分が定着器１３の下流側の搬送ガイド等に結露となって付着することがある。特に用紙Ｐの両面に印刷を行う場合は、用紙Ｐの先端が濡れた状態で２次転写部に再搬送されるため、画像流れや黒スジ等の画像不良が発生するという問題点があった。
【００７８】
ここで、図２に示した定着器１３の下流側の搬送ガイドのうち、定着器１３に近接する第１搬送ガイド６０、第２搬送ガイド６１は定着ローラー１３１の熱によって速やかに暖められるため結露が生じることはない。一方、定着器１３から離れた位置にあり、装置本体１１外部（排紙空間１５）に近い第３搬送ガイド６２には結露が発生し易い。
【００７９】
本実施形態の定着器１３では、シロッコファン５１（第１及び第２シロッコファン５１１、５１２）から第１空気案内路５５１及び第２空気案内路５５２を介して加圧ローラー１３２の外周面に吹き付けられた空気流Ｗ（図２の白矢印）の一部は、排気開口５７から定着器１３外に排気されずに第１搬送ガイド６０と第２搬送ガイド６１の間の用紙搬送路、及び第１搬送ガイド６０と反転搬送ユニット４３（図３参照）の内側面４３ａとの隙間に誘導される。そして、第３搬送ガイド６２の表面に吹き付けられる（図２、図３にハッチング矢印で表示）。
【００８０】
この構成により、加圧ローラー１３２の外周面に吹き付けられた空気流Ｗは加圧ローラー１３２の非通紙領域を冷却するとともに、加圧ローラー１３２の熱によって暖められ、第３搬送ガイド６２の表面に到達し、第３搬送ガイド６２周辺の水蒸気を外部に排出する。また、第３搬送ガイド６２表面に結露が発生している場合は、暖められた空気流により結露が再度水蒸気となって蒸発する。
【００８１】
従って、加圧ローラー１３２の外周面の非通紙領域を冷却するためのシロッコファン５１を結露防止用のファンとして兼用できるため、第３搬送ガイド６２の表面に不織布等の結露防止部材を貼り付けたり別途ヒーターを設けたりすることなく、第３搬送ガイド６２の表面における結露の発生を効果的に防止するとともに、発生した結露を速やかに解消することができる。
【００８２】
シロッコファン５１を結露防止用のファンとして兼用する場合、小サイズ用紙（例えばＢ５以下）の通紙時は、印刷開始からシロッコファン５１を連続回転させることにより、加圧ローラー１３２の両端部（非通紙領域）を冷却しつつ第３搬送ガイド６２の表面における結露の発生を防止する。また、シロッコファン５１の回転開始から一定時間以上経過すると、第３搬送ガイド６２の温度が上昇するため結露が発生しなくなるが、加圧ローラー１３２の非通紙領域の冷却は継続して行う必要があるため、印刷終了までシロッコファン５１を連続回転させる。
【００８３】
一方、大サイズ用紙（例えばＡ４以上）の通紙時は、加圧ローラー１３２に非通紙領域が発生せず、加圧ローラー１３２の両端部を冷却する必要がない。そのため、シロッコファン５１の風量を小サイズ用紙の通紙時よりも低減させて加圧ローラー１３２の両端部の温度低下を抑制することが好ましい。シロッコファン５１の風量を低減する方法としては、シロッコファン５１の回転数を低下させる方法や、シロッコファン５１の回転数は変えずに断続的に回転させる方法が挙げられる。また、第３搬送ガイド６２の温度が上昇すると結露が発生しなくなるため、一定時間経過後にシロッコファン５１の回転を停止させる。
【００８４】
図５は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の定着器とその周辺を示す断面図であり、図６は、第２実施形態の画像形成装置における定着器を上方から見た斜視図である。本実施形態では、用紙搬送方向に対し定着器１３の下流側直近に位置する第１搬送ガイド６０に第１通気開口６５ａ、第２通気開口６５ｂが設けられている。他の部分の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００８５】
本実施形態の構成によれば、加圧ローラー１３２と第３搬送ガイド６２の間に配置された第１搬送ガイド６０に第１通気開口６５ａ、第２通気開口６５ｂを設けることで、加圧ローラー１３２で暖められた空気流が第３搬送ガイド６２に至る通気経路が形成される。従って、第１実施形態に比べて第３搬送ガイド６２表面の結露の発生をより効率的に防止することができる。
【００８６】
また、図６に示すように、通気方向（図５のハッチング矢印方向）に対し第３搬送ガイド６２の上流側直近に位置する第２通気開口６５ｂは、第３搬送ガイド６２の長手方向略中央部に対向する２箇所に設けられている。これにより、第２通気開口６５ｂを通過した空気流は第３搬送ガイド６２の長手方向略中央部に吹き付けられる。一方、第３搬送ガイド６２の長手方向両端部には、第１実施形態と同様に、第１搬送ガイド６０と第２搬送ガイド６１の間の用紙搬送路、及び第１搬送ガイド６０と反転搬送ユニット４３（図３参照）の内側面４３ａとの隙間に誘導された空気流が吹き付けられる。
【００８７】
即ち、第３搬送ガイド６２の長手方向両端部のみでなく、長手方向略中央部における結露の発生も効果的に抑制することができる。なお、小サイズ用紙の通紙時、大サイズ用紙の通紙時におけるシロッコファン５１の回転制御については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００８８】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、電磁誘導加熱方式の定着器１３に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、定着ローラー内にヒーターを備え、このヒーターにて定着ローラーを加熱する方式に適用してもよく、また、定着ローラーとヒートローラーとで定着ベルトを張架し、定着ベルトを介して定着ローラーを加熱する方式に適用してもよい。
【００８９】
また、上記各実施形態では、シロッコファン５１の冷却風を加圧ローラー１３２に送る構成を示したが、本発明はこれに限らず、シロッコファン５１の冷却風を定着ローラー１３１の外周面に送る構成としてもよい。また、加圧ローラー１３２に圧接する均熱ローラーを設けて、均熱ローラーが加圧ローラー１３２の熱を放散させ、通紙領域と非通紙領域との間で温度差を解消する構成において、均熱ローラーの外周面をシロッコファン５１にて冷却するようにしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９０】
また、上記各実施形態では、シロッコファン５１を用いる構成を示したが、本発明はこれに限らず、プロペラファンを用いて定着ローラー１３１または加圧ローラー１３２の一方のローラーの外周面に空気を送るようにしてもよいし、また、プロペラファンにて空気を吸引するように構成してもよい。この場合も上記各実施形態と同様の効果を奏する。
【００９１】
また、上記各実施形態では、シロッコファン５１の冷却風を非通紙領域に送る構成を示したが、小サイズ紙の種類（幅サイズ、厚さ）によってファンの風量を変えるように制御してもよい。以下、実施例により本発明の効果について更に具体的に説明する。
【実施例】
【００９２】
本発明の画像形成装置における結露防止効果について評価した。図１に示したようなタンデム型カラー複写機（京セラミタ社製）を結露発生環境（機外温度２５℃、機内温度１０℃、機外湿度７０％）に設置した。第１実施形態のように第１搬送ガイド６０に通気開口を設けずに印刷開始と同時にシロッコファン５１を回転させた場合（本発明１）、第２実施形態のように第１搬送ガイド６０に通気開口６５ａ、６５ｂを設け、印刷開始と同時にシロッコファン５１を風量が１／２となるように断続的に回転させた場合（本発明２）、シロッコファン５１を回転させなかった場合（比較例）について、それぞれ常温常湿環境下（２５℃、６５％ＲＨ）で一昼夜放置した用紙（Ａ４サイズ普通紙）を用いて３０枚連続印刷を行ったときの、排出された用紙および第３搬送ガイド６２への水滴の付着を目視により観察した。
【００９３】
その結果、第１搬送ガイド６０に通気開口を設けずにシロッコファン５１を回転させた本発明１では、排出された用紙に水滴の付着は認められなかったが、第３搬送ガイド６２の中央付近に結露の発生が認められた。また、第１搬送ガイド６０に通気開口６５ａ、６５ｂを設け、シロッコファン５１を１／２の風量で回転させた本発明２では、本発明１と同様に排出された用紙に水滴の付着は認められなかった。また、シロッコファン５１からの空気流が第３搬送ガイド６２の中央付近にも吹き付けられるため、第３搬送ガイド６２の中央付近に発生する結露（水滴）が本発明１に比べて小粒であった。
【００９４】
これに対し、シロッコファン５１を回転させなかった比較例では、印刷数枚目から排出された用紙に水滴の付着が認められた。また、第３搬送ガイド６２の長手方向全域に亘って結露の発生が認められた。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の定着器を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、小サイズの用紙を連続印刷する場合に定着器の非通紙領域の温度上昇を効果的に抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０    画像形成装置 
１１    装置本体
１３    定着器
１３１    定着ローラー
１３２    加圧ローラー
１３３    誘導加熱部
４１    搬送ユニット
４１１    用紙案内面
４１２    第１空気導入部
４１３    第２空気導入部
４３    反転搬送ユニット
４３１    第３空気導入部
５１    シロッコファン（ファン）
５１１    第１シロッコファン
５１１ａ、５１２ａ    流入部
５１１ｂ、５１２ｂ    吹き出し口
５１１ｃ、５１２ｃ    連通部
５１２    第２シロッコファン
５５    空気案内路
５５１    第１空気案内路
５５１ａ、５５２ａ    下側開口部
５５１ｂ、５５２ｂ    上側開口部
５５２    第２空気案内路
６０    第１搬送ガイド
６１    第２搬送ガイド
６２    第３搬送ガイド
６５ａ    第１通気開口
６５ｂ    第２通気開口
【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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