(57)【要約】      （修正有）【課題】転写紙の両面にワンパス方式で画像を形成し、且つ、第１転写ユニットと第２転写ユニットとのレイアウトを縦横にバランスのとれたものにすることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】第１転写ユニット２０内で互いに最も離れた位置にある２つのローラのうち第２転写ユニット４０からより離れた位置にある方をローラＲａ、他方をローラＲｂと表し、第２転写ユニット４０内で互いに最も離れた位置にある２つのローラのうち第１転写ユニット２０からより離れた位置にある方をローラＲｄ、他方をローラＲｃと表し、ローラＲａの中心とローラＲｂの中心とを結ぶ線分、ローラＲｃの中心とローラＲｄの中心とを結ぶ線分、ローラＲａの中心とローラＲｄの中心とを結ぶ線分をそれぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３と表した場合に、線分Ｌ１、Ｌ２及びＬ３をそれぞれ鉛直方向及び水平方向の何れからも傾斜させ、これら線分のうち線分Ｌ３を最も長くした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１可視像を担持する第１像担持ベルトを複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめる第１ベルトユニットと、該第１像担持ベルトの表面に第１可視像を形成する第１可視像形成手段と、第２可視像を担持する第２像担持ベルトを複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめる第２ベルトユニットと、該第２像担持ベルトの表面に第２可視像を形成する第２可視像形成手段とを備え、記録体に可視像を定着せしめる定着手段に送る前の記録体に対して、その第１面に該第１像担持ベルト上の第１可視像を転写し、且つその第２面に該第２像担持ベルト上の第２可視像を転写して、該記録体の両面に画像を形成する画像形成装置において、
上記第１ベルトユニットにおける複数の張架ローラのうち、互いに最も離れた位置にある２つのうちの一方であって他方よりも該第２ベルトユニットから離れた位置にある張架ローラをローラＲａと表し、該他方の張架ローラをローラＲｂと表し、上記第２ベルトユニットにおける複数の張架ローラのうち、互いに最も離れた位置にある２つのうちの一方であって他方よりも該第１ベルトユニットから離れた位置にある張架ローラをローラＲｄと表し、該他方の張架ローラをローラＲｃと表し、ローラＲａの中心とローラＲｂの中心とを結ぶ線分を線分Ｌ１と表し、ローラＲｃの中心とローラＲｄの中心とを結ぶ線分を線分Ｌ２と表し、且つローラＲａの中心とローラＲｄの中心とを結ぶ線分をＬ３と表した場合に、線分Ｌ１、線分Ｌ２及び線分Ｌ３をそれぞれ鉛直方向及び水平方向の何れからも傾斜させ、且つ、これら線分のうち線分Ｌ３を最も長くしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記線分Ｌ３を境にして、該線分Ｌ３よりも上方の領域と、該線分Ｌ３よりも下方の領域とのうち、該下方の領域に、上記第１ベルトユニット及び第２ベルトユニットに向けて供給するための記録体を収容する記録体収容手段を配設したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記第１ベルトユニット及び第２ベルトユニットに向けて供給するための記録体を画像形成装置の筺体外で手差しで載置する手差し載置台を、上記線分Ｌ３と同じ方向に傾けて、該線分Ｌ３と上記記録体収容手段との間に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の画像形成装置において、
上記第１像担持ベルトと上記第２像担持ベルトとを当接させながら、当接部で互いに表面を同方向に移動させ、且つ、該当接部に挟み込んだ記録体に対して該当接部内で上記第１可視像及び第２可視像を転写させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の画像形成装置において、
画像形成装置の筺体の上面の少なくとも一部を、上記線分Ｌ１と上記線分Ｌ２とのうち、該上面により近い方と同じ方向に傾けた形状にして、該筺体内から排出されてくる記録体のスタック台として用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記第１ベルトユニット及び第２ベルトユニットと、記録体に可視像を定着せしめる定着手段とを順次通過した後の記録体を画像形成装置の筺体外に向けて搬送する排出路として、複数に分岐したものを用いた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、いわゆるワンパス方式で記録体の両面にそれぞれ画像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、転写紙等の記録体の両面に画像を形成する方式として、いわゆるスイッチバック方式と、ワンパス方式とが知られている。スイッチバック方式は、転写手段と定着手段とを通過して一方の面に画像が形成された記録体を反転させた後、転写手段と定着手段とにスイッチバックさせる。そして、もう一方の面にも画像を形成する。これに対し、ワンパス方式は、両面転写手段によって記録体の両面に可視像を転写した後、その記録体を定着手段に通して両面の可視像を同時に定着せしめる。ワンパス方式は、次の点でスイッチバック方式よりも優れている。即ち、スイッチバック用の複雑な機構を設けることによるコストアップ、スイッチバックによる画像形成時間の長期化、定着手段による加熱でカールさせた記録体をスイッチバックさせることによるジャムを、何れも回避し得る点である。かかるワンパス方式で記録体の両面に画像を形成する画像形成装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載のものが知られている。
【０００３】
特許文献１の画像形成装置は、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の形状で第１中間転写ベルトを張架している第１ベルトユニットと、同じく縦長の姿勢で第２中間転写ベルトを張架している第２ベルトユニットとを備えている。また、これらベルトユニットにそれぞれ個別に対応する２つの感光体群を備えている。２つの感光体群は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を形成するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用という４つの感光体からなる。縦長形状の第１ベルトユニット、第２ベルトユニットは、互いの水平方向の投影像が全く重ならないように鉛直方向にストレートに並べて配設されている。第１ベルトユニットの側方に配設された感光体群の４つの感光体上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、第１中間転写ベルトに重ね合わせて転写されて４色の第１トナー像になる。また、第２ベルトユニットの側方に配設された感光体群の４つの感光体に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、第２中間転写ベルトに重ね合わせて転写されて４色の第２トナー像になる。これら第１トナー像、第２トナー像は、両中間転写ベルトの間に搬送された転写紙の第１面、第２面に２次転写される。
【０００４】
上記特許文献２の画像形成装置は、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとる横長の形状で第１中間転写ベルトを張架する第１ベルトユニットと、同じく横長の形状で第２中間転写ベルトを張架する第２ベルトユニットとを備えている。また、これらベルトユニットにそれぞれ個別に対応する２つの感光体群とを備えている。２つの感光体群は、それぞれ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の４つの感光体からなる。横長形状の第１ベルトユニット、第２ベルトユニットは、互いの鉛直方向の投影像が全く重ならないように互いに水平方向にストレートに並べて配設されている。第１ベルトユニット、第２ベルトユニット上には、それぞれ感光体群からのトナー像の重ね合わせ転写により、４色の第１トナー像、４色の第２トナー像が形成される。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３８６８７号公報
【特許文献２】特開２０００−３５２８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載の画像形成装置は、縦長形状の２つの中間転写ベルトを鉛直方向にストレートに重ねて配設していることで、全体として水平方向よりも鉛直方向に遙かに大きなスペースをとるバランスの悪いレイアウトになっていた。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載の画像形成装置は、横長形状の２つの中間転写ベルトを水平方向にストレートに並べて配設していることで、鉛直方向よりも水平方向に遙かに大きなスペースをとるバランスの悪いレイアウトになっていた。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような画像形成装置を提供することである。即ち、記録体の両面にワンパス方式で画像を形成し、且つ、第１ベルトユニットと第２ベルトユニットとのレイアウトを縦横にバランスのとれたものにすることができる画像形成装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、第１可視像を担持する第１像担持ベルトを複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめる第１ベルトユニットと、該第１像担持ベルトの表面に第１可視像を形成する第１可視像形成手段と、第２可視像を担持する第２像担持ベルトを複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめる第２ベルトユニットと、該第２像担持ベルトの表面に第２可視像を形成する第２可視像形成手段とを備え、記録体に可視像を定着せしめる定着手段に送る前の記録体に対して、その第１面に該第１像担持ベルト上の第１可視像を転写し、且つその第２面に該第２像担持ベルト上の第２可視像を転写して、該記録体の両面に画像を形成する画像形成装置において、上記第１ベルトユニットにおける複数の張架ローラのうち、互いに最も離れた位置にある２つのうちの一方であって他方よりも該第２ベルトユニットから離れた位置にある張架ローラをローラＲａと表し、該他方の張架ローラをローラＲｂと表し、上記第２ベルトユニットにおける複数の張架ローラのうち、互いに最も離れた位置にある２つのうちの一方であって他方よりも該第１ベルトユニットから離れた位置にある張架ローラをローラＲｄと表し、該他方の張架ローラをローラＲｃと表し、ローラＲａの中心とローラＲｂの中心とを結ぶ線分を線分Ｌ１と表し、ローラＲｃの中心とローラＲｄの中心とを結ぶ線分を線分Ｌ２と表し、且つローラＲａの中心とローラＲｄの中心とを結ぶ線分をＬ３と表した場合に、線分Ｌ１、線分Ｌ２及び線分Ｌ３をそれぞれ鉛直方向及び水平方向の何れからも傾斜させ、且つ、これら線分のうち線分Ｌ３を最も長くしたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記線分Ｌ３を境にして、該線分Ｌ３よりも上方の領域と、該線分Ｌ３よりも下方の領域とのうち、該下方の領域に、上記第１ベルトユニット及び第２ベルトユニットに向けて供給するための記録体を収容する記録体収容手段を配設したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記第１ベルトユニット及び第２ベルトユニットに向けて供給するための記録体を画像形成装置の筺体外で手差しで載置する手差し載置台を、上記線分Ｌ３と同じ方向に傾けて、該線分Ｌ３と上記記録体収容手段との間に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の画像形成装置において、上記第１像担持ベルトと上記第２像担持ベルトとを当接させながら、当接部で互いに表面を同方向に移動させ、且つ、該当接部に挟み込んだ記録体に対して該当接部内で上記第１可視像及び第２可視像を転写させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の画像形成装置において、画像形成装置の筺体の上面の少なくとも一部を、上記線分Ｌ１と上記線分Ｌ２とのうち、該上面により近い方と同じ方向に傾けた形状にして、該筺体内から排出されてくる記録体のスタック台として用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記第１ベルトユニット及び第２ベルトユニットと、記録体に可視像を定着せしめる定着手段とを順次通過した後の記録体を画像形成装置の筺体外に向けて搬送する排出路として、複数に分岐したものを用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
これらの発明においては、定着手段に送る前の記録体に対して、その第１面に第１像担持ベルト上の第１可視像を転写し、且つその第２面に該第２像担持ベルト上の第２可視像を転写することで、記録体の両面にワンパス方式で画像を形成することができる。
また、これらの発明において、第１ベルトユニットと第２ベルトユニットとの組合せは、線分Ｌ３を通る箇所の両端で最も寸法が長くなり、且つこの箇所が鉛直方向及び水平方向の何れからも傾斜する。一般に、画像形成装置の筺体内は、天板の左右いずれか一方の端と、底板の左右反対側の端とを結ぶ対角線上で、最もスペースが長くなる。本発明では、線分Ｌ３を鉛直方向及び水平方向の何れからも傾斜させたことで、第１ベルトユニットと第２ベルトユニットとの組合せにおいて最も寸法の長くなる箇所を、筺体内で最もスペースが長くなる対角線に沿うように位置させることができる。そして、このことにより、縦、横の両方向におけるスペース拡大を抑えて、第１ベルトユニットと第２ベルトユニットとのレイアウトを縦横にバランスのとれたものにすることができる。また、線分Ｌ２及び線分Ｌ３も、鉛直方向及び水平方向の何れからも傾斜させたので、線分Ｌ２及び線分Ｌ３を鉛直方向又は水平方向の何れかに沿わせる場合に比べて、設計の自由度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの概略構成図である。図において、このプリンタ１００は、可視像たるトナー像を形成するためのトナー像形成手段として、第１プロセスユニット群１と、第２プロセスユニット群１１とを備えている。第１プロセスユニット群１は、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）の第１トナー像をそれぞれ個別に形成するための４つの第１プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる。また、第２プロセスユニット群１１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの第２トナー像をそれぞれ個別に形成するための４つの第２プロセスユニット１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる。なお、第１トナー像は、後述する転写紙Ｐの第１面と第２面とのうち、第１面に転写されるトナー像である。また、第２トナー像は、第２面に転写されるトナー像である。
【００１２】
４つの第１プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｙトナー像を生成するための第１プロセスユニット２Ｙを例にすると、これは、図２に示すような構成になっている。具体的には、Ｙ用の第１プロセスユニット２Ｙは、潜像担持体たるドラム状の感光体３Ｙ、一様帯電装置４Ｙ、光書込装置５Ｙ、現像装置６Ｙ、ドラムクリーニング装置７Ｙ、除電装置８Ｙ等を有している。
【００１３】
Ｙ用の第１プロセスユニット２Ｙの感光体３Ｙは、直径２５〜１２０［ｍｍ］のアルミ製円筒に、光導電性物質である有機半導体の表面層が被覆されている。アモルファスシリコン性の表面層が被覆されたものであってもよい。また、ドラム状ではなく、ベルト状のものであってもよい。
【００１４】
一様帯電装置４Ｙは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体３Ｙの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体３Ｙの表面は、光書込装置５Ｙから発せられるレーザー光Ｌによって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹの静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置６ＹによってＹ第１トナー像に現像される。そして、後述の第１中間転写ベルト２１上に１次転写される。ドラムクリーニング装置７Ｙは、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙ表面に残留したトナーを除去する。また、除電装置８Ｙは、クリーニング後の感光体３Ｙの残留電荷を除電する。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他の第１プロセスユニット２Ｍ，Ｃ，Ｋにおいても、同様にして感光体３Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋ第１トナー像が形成され、第１中間転写ベルト２１上に重ね合わせて１次転写される。
【００１５】
先に示した図１において、プリンタ本体の筺体内における図中左上のスペースには、後述する制御部Ｅ２と、画像データ処理装置Ｅ１とが配設されている。画像データ処理装置Ｅ１は、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像情報信号に基づいて、露光走査制御信号を生成する。そして、図２に示した第１プロセスユニット２Ｙの光書込装置５Ｙに、その露光走査制御信号を送る。潜像形成手段たる光書込装置５Ｙは、この露光走査制御信号に基づいて発したレーザー光Ｌを、第１プロセスユニット２Ｙの感光体３Ｙに照射する。この照射を受けて露光された感光体２Ｙ上には、Ｙ用の静電潜像が形成される。なお、光書込装置５Ｙは、光源から発したレーザー光Ｌを、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。かかる構成の光書込装置５Ｙに代えて、ＬＥＤアレイからのＬＥＤ光を照射する光書込手段を採用しても良い。
【００１６】
図１において、第１プロセスユニット群１の図中右側方には、第１像担持ベルトたる第１中間転写ベルト２１を張架しながら無端移動せしめる第１転写ユニット２０が配設されている。この第１転写ユニット２０は、４つの１次転写ローラ２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、クリーニングバックアップローラ２３、ニップ上流ローラ２４、２次転写部第１入口ローラ２５、２次転写部第１中間ローラ２６、２次転写部第１出口ローラ２７を有している。第１中間転写ベルト２１は、これら９つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。１次転写ローラ２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、このように無端移動せしめられる第１中間転写ベルト２１を、第１プロセスユニット群１の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。これら１次転写ローラは、第１中間転写ベルト２１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の１次転写バイアスを印加する方式のものであるが、電極から放電させるチャージャ方式のものであってもよい。
【００１７】
第１中間転写ベルト２１は、１次転写バイアスによる静電転写を実現するのに適した電気抵抗条件になっている。具体的には、ポリイミド、ポリアミド、ゴムなどからなる５０〜５００［μｍ］の厚みのベルト基体に、低表面エネルギーの材料からなる表面層がコートされ、全体の体積抵抗値が１０６〜１０１４［Ωｃｍ］になっている。また、表面抵抗率が、１０５〜１０１５［Ω／□］の範囲に調整されている。そして、無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく。各１次転写ニップでは、第１プロセスユニット群１の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ第１トナー像がニップ圧や１次転写バイアスの作用によって第１中間転写ベルト２１上に重ね合わせて１次転写される。これにより、第１中間転写ベルト２１上に４色重ね合わせ第１トナー像（以下、４色第１トナー像という）が形成される。１次転写ローラ２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。
【００１８】
第２プロセスユニット群１１は、第１プロセスユニット群１の図中右下に配設されている。第２プロセスユニット群１１の各第２プロセスユニット１２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、第１プロセスユニット群１の各プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとほぼ同様の構成になっている。Ｙ用の第２プロセスユニット１２Ｙを例にすると、これは図３に示すように、Ｙ用の第１プロセスユニット２Ｙを水平方向に１８０°反転させた構造になっている。
【００１９】
図１において、第２プロセスユニット群１１Ｙの図中右側方には、第２像担持ベルトたる第２中間転写ベルト４１を張架しながら無端移動せしめる第２転写ユニット４０が配設されている。この第２転写ユニット４０は、４つの１次転写ローラ４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、クリーニングバックアップローラ４３、テンションローラ４４、ニップ上流ローラ４５、２次転写部第２入口ローラ４６、２次転写部第２中間ローラ４７、２次転写部第２出口ローラ４８を有している。第２中間転写ベルト４１は、これら１０個のローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中時計回りに無端移動せしめられる。１次転写ローラ４２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、このように無端移動せしめられる第２中間転写ベルト４１を、第２プロセスユニット群１１の感光体１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。これら１次転写ローラは、第２中間転写ベルト４１の裏面にトナーとは逆極性（例えばプラス）の１次転写バイアスを印加する方式のものであるが、電極から放電させるチャージャ方式のものであってもよい。
【００２０】
第２中間転写ベルト４１は、第１転写ユニット２０の第１中間転写ベルト２１と同様の構成になっている。そして、無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく。第２転写ユニット４０の各１次転写ニップでは、第２プロセスユニット群１１の感光体１３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ第２トナー像がニップ圧や１次転写バイアスの作用によって第２中間転写ベルト４１上に重ね合わせて１次転写される。これにより、第２中間転写ベルト４１上に４色重ね合わせ第２トナー像（以下、４色第２トナー像という）が形成される。
【００２１】
第１中間転写ベルト２１における２次転写部第１入口ローラ２５と２次転写部第１出口ローラ２７との間の展張箇所は、第２中間転写ベルト４１における２次転写部第２入口ローラ４６と２次転写部第２出口ローラ４８との間の展張箇所に当接している。これにより、両中間転写ベルトのおもて面が当接しながら互いに同方向に移動する２次転写部が形成されている。
【００２２】
この２次転写部の図中左側方付近には、後述する給紙カセット等から供給される記録体たる転写紙Ｐを、所定のタイミングで２次転写部に送り出すレジストローラ対８７が配設されている。このレジストローラ対８７に送り出された転写紙Ｐは、２次転写部に挟み込まれながら搬送される過程で、第１中間転写ベルト２１上の４色第１トナー像が第１面に２次転写される。また、第２中間転写ベルト４１上の４色第２トナー像が第２面に２次転写される。これらトナー像は、転写紙Ｐの白色に相まって、第１フルカラートナー像、第２フルカラートナー像となる。
【００２３】
２次転写部で両面にフルカラートナー像が形成された転写紙Ｐは、２次転写部から、定着装置６０に受け渡される。この定着装置６０は、互いに無端移動しながら当接する第１定着ベルト６１、第２定着ベルト６４を有している。第１定着ベルト６１は、第１加圧ローラ６２と第１加熱ローラ６３とによって張架されながら、第１加圧ローラ６２に対するベルト掛け回し箇所を第２定着ベルト６４に当接させている。また、第２定着ベルト６４は、第２加圧ローラ６５と第２加熱ローラ６６とによって張架されながら、第２加圧ローラ６５に対するベルト掛け回し箇所を第１定着ベルト６１に当接させている。この当接により、両定着ベルトが当接しながら互いに順方向に移動する定着ニップが形成されている。第１加熱ローラ６３、第２加熱ローラ６６は、それぞれ、内部にハロゲンランプ等の熱源を有しており、第１定着ベルト６１、第２定着ベルト６４を加熱する。第１定着ベルト６１、第２定着ベルト６４は、それぞれ図示しない温度検知手段によって表面温度が検知される。この温度検知手段は、上述の制御部Ｅ２に温度検知信号を送信する。制御部Ｅ２は、温度検知手段から送られてくる表面温度の検知結果に基づいて、第１加熱ローラ６３、第２加熱ローラ６６の熱源に対する電源供給をＯＮ／ＯＦＦ制御して、第１定着ベルト６１、第２定着ベルト６５４の表面温度を一定範囲（目標範囲）に維持する。
【００２４】
２次転写部から送り出された転写紙Ｐは、定着装置６０の第２定着ベルト６４上に保持されながら、定着ニップに送られる。そして、ここで、両面側から加熱及び加圧されて、第１面、第２面に第１フルカラートナー像、第２フルカラートナー像が定着せしめられる。定着処理後の転写紙Ｐは、反転ガイド部材７０に沿って反転せしめられた後、排紙ローラ対７１を経て機外へと排出される。そして、プリンタ本体の筺体の上面に形成されたスタック台７２にスタックされる。
【００２５】
２次転写部を通過した後の第１中間転写ベルト２１は、第１転写ユニット２０のクリーニングバックアップローラ２３と、第１ベルトクリーニング装置２８との間に挟み込まれて、表面の転写残トナーが機械的又は静電的にクリーニングされる。クリーニングによって第１ベルトクリーニング装置２８に回収された転写残トナーは、図示しない廃トナー収容器に送られる。また、２次転写部を通過した後の第２中間転写ベルト４１は、第２転写ユニット４０のクリーニングバックアップローラ４３と、第２ベルトクリーニング装置４９との間に挟み込まれて、表面の転写残トナーが機械的又は静電的にクリーニングされる。クリーニングによって第２ベルトクリーニング装置４９に回収された転写残トナーは、図示しない廃トナー収容器に送られる。なお、第２ベルトクリーニング装置４９によるクリーニング位置を通過した第２中間転写ベルト４１は、そのおもて面が押圧ローラ５０によって押圧されることにより、ループ軌道がループ内に湾曲せしめられる。
【００２６】
以上の構成の本プリンタでは、第１転写ユニット２０が、第１可視像たる４色第１トナー像を担持する第１像担持ベルトとしての第１中間転写ベルト２１を複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめる第１ベルトユニットとして機能している。また、第２転写ユニット４０が、第２可視像たる４色第２トナー像を担持する第２像担持ベルトとしての第２中間転写ベルト４１を複数の張架ローラによって張架しながら無端移動せしめる第２ベルトユニットとして機能している。また、第１プロセスユニット群１が、第１中間転写ベルト２１の表面に４色第１トナー像を形成する第１可視像形成手段として機能している。また、第２プロセスユニット群１１が、第２中間転写ベルト４１の表面に４色第２トナー像を形成する第２可視像形成手段として機能している。
【００２７】
本プリンタでは、転写紙Ｐの両面にそれぞれフルカラートナー像を形成する両面フルカラーモードの他に、両面に単色トナー像を形成する両面単色モードのプリントも可能である。この場合には、第１プロセスユニット群１、第２プロセスユニット群１１において、それぞれ、出力する色のプロセスユニットによる作像だけを行う。
【００２８】
また、本プリンタでは、転写紙Ｐの片面だけにフルカラートナー像を形成する片面フルカラーモードのプリンタアウトも可能である。このモードで、転写紙Ｐの第１面にフルカラートナー像を形成する場合には、第１プロセスユニット群１による作像だけを行い、第２プロセスユニット群１１による作像は行わない。これに対し、第２面にフルカラートナー像を形成する場合には、第２プロセスユニット群１１による作像だけを行い、第１プロセスユニット群１２による作像を行わない。なお、転写紙Ｐの片面だけに単色トナー像を形成する片面単色モードのプリントアウトも可能である。
【００２９】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
第１ベルトユニットとしての第１転写ユニット２０において、第１中間転写ベルト２１を張架している複数の張架ローラのうち、互いに最も離れた位置にある２つは、クリーニングバックアップローラ２３と２次転写部第１出口ローラ２６である。これら２つの張架ローラの一方であって他方よりも第２転写ユニット２０から離れた位置にある張架ローラは、クリーニングバックアップローラ２３である。また、他方の張架ローラは、２次転写部第１出口ローラ２６である。以下、これらクリーニングバックアップローラ２３、２次転写部第１出口ローラ２６を、それぞれ、ローラＲａ、ローラＲｂとも言う。
【００３０】
また、第２ベルトユニットとしての第２転写ユニット４０において、第２中間転写ベルト４１を張架している複数の張架ローラのうち、互いに最も離れた位置にある２つは、２次転写部第２出口ローラ４８とテンションローラ４４である。これらのうちの一方であって他方よりも第１転写ユニット２０から離れた位置にあるものは、テンションローラ４４である。また、他方の張架ローラは、２次転写部第２出口ローラ４８である。以下、これらテンションローラ４４、２次転写部第２出口ローラ４８を、それぞれ、ローラＲｄ、ローラＲｃとも言う。
【００３１】
図４は、第１転写ユニット２０及び第２転写ユニット４０からなる両面転写装置を示す拡大構成図である。同図において、線分Ｌ１は、ローラＲａの中心と、ローラＲｂの中心とを結ぶ線分である。また、線分Ｌ２は、ローラＲｃの中心と、ローラＲｄの中心とを結ぶ線分である。また、線分Ｌ３は、ローラＲａの中心と、ローラＲｄの中心とを結ぶ線分である。なお、ローラに対するベルト掛け回し箇所では、例えば図５に示すように、ベルトが角度θの範囲でローラに掛け回されている。
【００３２】
本プリンタでは、同図に示すように、線分Ｌ１、線分Ｌ２、線分Ｌ３を、それぞれ傾斜させるように、各張架ローラを配設している。そして、これら線分のうち、線分Ｌ３を最も長くしている。このような構成において、第１転写ユニット２０は、線分Ｌ１を通る箇所の両端で最も寸法が長くなる。また、第２転写ユニット４０は、線分Ｌ２を通る箇所の両端で最も寸法が長くなる。そして、第１転写ユニット２０と第２転写ユニット４０とからなる複合ユニットたる両面転写装置は、線分Ｌ３を通る箇所の両端で最も寸法が長くなる。画像形成装置の筺体内は、図示のように、天板の左右方向の一端と、底板の左右方向の反対側の端とを結ぶ対角線上で、最もスペースが長くなる。本プリンタでは、線分Ｌ３を傾斜させたことで、両面転写装置において最も寸法の長くなる線分Ｌ３の箇所を通る箇所を、筺体内で最もスペースが長くなる対角線に沿うように位置させることができる。そして、このことにより、縦、横の両方向におけるスペース拡大を抑えて、両面転写装置のレイアウトを縦横にバランスのとれたものにすることができる。
【００３３】
なお、線分Ｌ１と線分Ｌ２とのなす角度については、１２０〜１８０［°］に設定することが望ましい。１２０［°］以下に設定すると、縦横にバランスのとれたレイアウトにし得るという効果が、得られ難くなるからである。
【００３４】
線分Ｌ３よりも上方の領域と、線分Ｌ３よりも下方の領域とのうち、後者の領域には、先に図１に示したように、第１給紙カセット８１、第２給紙カセット８２が配設されている。これらは、第１転写ユニット２０及び第２転写ユニット４０に向けて供給するための転写紙Ｐを収容する記録体収容手段として機能しており、それぞれ、内部に複数の転写紙を重ねた転写紙束を収容している。そして、一番上の転写紙Ｐに、第１給紙ローラ８３、第２給紙ローラ８４を当接させており、その回転駆動によって転写紙Ｐを第１給紙路８５に向けて送り出す。送り出された転写紙Ｐは、複数の搬送ローラ対８６と、レジストローラ対８７とを経由した後、上述の２次転写部内に挟まれる。
【００３５】
一般に、画像形成装置において、給紙カセットは、装置本体に対して比較的に頻繁に出し入れされる。また、転写紙束を収容することから、重量が比較的重い機器となっている。本プリンタでは、このように頻繁に出し入れされ且つ重い第１給紙カセット８１、第２給紙カセット８２を、上述の線分Ｌ３よりも下方に配設している。かかる構成では、線分Ｌ３よりも上方に配設した場合とは異なり、給紙カセット用の支持台を、第１転写ユニット２０や第２転写ユニット４０に邪魔されることなく、装置本体筺体の底面上に固定することが可能である。よって、重くて出し入れが頻繁な給紙カセットを各転写ユニットの上方で確実に支持させるために筺体の側板を補強するといった対策を講ずることなく、第１給紙カセット８１、第２給紙カセット８２を筺体内で確実に支持することができる。
【００３６】
上述の線分Ｌ３と、第１給紙カセット８１との間には、第１転写ユニット２０及び第２転写ユニット４０に向けて供給するための転写紙Ｐを筺体外で手差しで載置する手差し載置台８８が設けられている。この手差し台８８が設けられたところでは、装置本体の筺体が側方から筺体内に食い込むような形状になっている。このため、第１給紙カセット８１の上方であっても、手差し載置台８８は、筺体外となっている。
【００３７】
従来の画像形成装置では、手差し載置台を本体筺体の側板に開閉可能に設けていた。このような手差し載置台は、筺体の側板から大きく外側に出っ張ることから、画像形成装置の設置スペースを大きくしていた。しかしながら、本プリンタでは、手差し載置台８８を、上述の線分Ｌ１と第１給紙カセット８０との間に設けることで、図示のように、手差し台８８を、筺体内に食い込ませて配設することができる。これにより、筺体の側板に開閉可能に設けた手差し載置台を本体外側に出っ張らせることによる本体の設置スペースの増加を回避することができる。なお、手差し載置台８８上に載置された転写紙Ｐは、手差し給紙ローラ８９の回転によって第１給紙路８５に向けて送り出される。
【００３８】
なお、本プリンタでは、上述した線分Ｌ３を傾斜させ、且つ、その下方に給紙カセットを設けたことにより、図１に示すように、給紙カセットを２次転写部にかなり近づけてファーストプリント速度を速めることができる。
【００３９】
図６は、本プリンタにおける２次転写部とその周囲構成との第１例を示す模式図である。２次転写部では、第１中間転写ベルト２１と第２中間転写ベルト４１とが当接しているが、同図においては、便宜上、両ベルトを離間させて示している（後述する図７、８、９も同様）。この第１例では、第２中間転写ベルト４１の裏面に当接している２次転写部第２入口ローラ４６や２次転写部第２中間ローラ４７を、２次転写バイアスが印加される転写バイアスローラとして機能させている。
【００４０】
２次転写部第２入口ローラ４６に印加される２次転写バイアスは、トナーの帯電極性とは逆のプラス極性となっている。これに対し、２次転写部第２中間ローラ４７に印加される２次転写バイアスは、トナーの帯電極性と同じマイナス極性となっている。なお、転写バイアス対向部材として機能する第２転写部第１入口ローラ２５、第２転写部第１中間ローラ２６は、それぞれ接地されている。
【００４１】
２次転写部に挟み込まれた転写紙Ｐは、まず、２次転写部第１入口ローラ２５と、２次転写部第２入口ローラ４６とが対向している前段２次転写部に進入する。この前段２次転写部では、トナーと逆極性であるプラスの２次転写バイアスの影響により、次のような転写電界が形成される。即ち、第１フルカラートナー像や第２フルカラートナー像を、転写バイアス対向部材である２次転写部第１入口ローラ２５側から、転写バイアス部材である２次転写部第２入口ローラ４６側に向けて静電的に引き寄せる電界である。かかる電界により、第１中間転写ベルト２１の表面に担持されている第１フルカラートナー像が、ベルト表面から転写紙Ｐの第１面に静電転写される。前段２次転写部では、トナー像を転写バイアス部材に向けて静電的に引き寄せる静電引き寄せ方式の転写が行われるのである。この転写の際、第２中間転写ベルト４１上の第２フルカラートナー像は、転写紙Ｐの第２面に向かう方向とは逆となる２次転写部第２入口ローラ４６に向けて引き寄せられるため、第２中間転写ベルト４１表面に担持されたままの状態を維持する。
【００４２】
前段２次転写部を通過した転写紙Ｐは、２次転写部第１中間ローラ２６と、２次転写部第２中間ローラ４７とが対向している後段２次転写部に進入する。この後段２次転写部では、トナーと同極性であるマイナスの２次転写バイアスの影響により、次のような転写電界が形成される。即ち、トナー像を転写バイアス部材である２次転写部第２中間ローラ４７側から、転写バイアス対向部材である２次転写部第１中間ローラ２６側に向けて静電的に押し出す電界である。かかる電界により、第２中間転写ベルト４１の表面に担持されている第２フルカラートナー像が、ベルト表面から転写紙Ｐの第２面に静電転写される。後段２次転写部では、トナー像を転写バイアス部材側から転写バイアス対向部材側に向けて静電的に押し出す静電押し出し方式の転写が行われるのである。この転写の際、転写紙Ｐの第１面上の第１フルカラートナー像は、転写紙Ｐの第１面側から第１中間転写ベルト２１側に向けて静電的に押し出される。しかしながら、本発明者らの実験によれば、後段２次転写部にて第１面上の第１フルカラートナー像トナー像が第１中間転写ベルト２１に逆転写されるようなことはなかった。
【００４３】
２次転写部やその周囲構成としては、図７に示す第２例のものを採用してもよい。この第２例では、第１中間転写ベルト２１の裏面に当接している２次転写部第１入口ローラ２５や２次転写部第１中間ローラ２６を、２次転写転写バイアスが印加される転写バイアスローラとして機能させている。２次転写部第１入口ローラ２５に印加される２次転写バイアスは、トナーの帯電極性とは逆のプラス極性となっている。これに対し、２次転写部第１中間ローラ２６に印加される２次転写バイアスは、トナーの帯電極性と同じマイナス極性となっている。なお、転写バイアス対向部材として機能する２次転写部第２入口ローラ４６や２次転写部第２中間ローラ４７は、それぞれ接地されている。
【００４４】
前段２次転写部では、トナーと逆極性のプラスの２次転写バイアスの影響により、次のような転写電界が形成される。即ち、第２フルカラートナー像を、転写バイアス対向部材である２次転写部第２入口ローラ４６側から、転写バイアス部材である２次転写部第１入口ローラ２５側に向けて静電的に引き寄せる電界である。かかる電界により、第２中間転写ベルト４１の表面に担持されている第２フルカラートナー像が、ベルト表面から転写紙Ｐの第２面に静電転写される。前段２次転写部では、トナー像を転写バイアス部材に向けて静電的に引き寄せる静電引き寄せ方式の転写が行われるのである。この転写の際、第１中間転写ベルト２１上の第１フルカラートナー像は、転写紙Ｐの第１面に向かう方向とは逆となる２次転写部第１入口ローラ２５に向けて引き寄せられるため、第１中間転写ベルト２１表面に担持されたままの状態を維持する。
【００４５】
一方、後段２次転写部では、トナーと同極性のマイナスの２次転写バイアスの影響により、次のような転写電界が形成される。即ち、トナー像を転写バイアス部材である２次転写部第１中間ローラ２６側から、転写バイアス対向部材である２次転写部第２中間ローラ４７側に向けて静電的に押し出す電界である。かかる電界により、第１中間転写ベルト２１の表面に担持されている第１フルカラートナー像が、ベルト表面から転写紙Ｐの第１面に静電転写される。後段２次転写部では、トナー像を転写バイアス部材側から転写バイアス対向部材側に向けて静電的に押し出す静電押し出し方式の転写が行われるのである。この転写の際、転写紙Ｐの第２面上の第２フルカラートナー像は、転写紙Ｐの第２面側から第２中間転写ベルト４１側に向けて静電的に押し出される。しかしながら、本発明者らの実験によれば、後段２次転写部にて第２面上の第２フルカラートナー像が第２中間転写ベルト４１に逆転写されるようなことはなかった。
【００４６】
２次転写部やその周囲構成としては、図８に示す第３例のものを採用してもよい。この第３例では、第１中間転写ベルト２１の裏面に当接している２次転写部第１入口ローラ２５ａを、２次転写バイアスが印加される転写バイアスローラとして機能させている。また、第２中間転写ベルト４１の裏面に当接している２次転写部第２中間ローラ４７を、２次転写バイアスが印加される転写バイアスローラとして機能させている。２次転写部第１入口ローラ２５に印加される２次転写バイアスは、トナーの帯電極性と同じマイナス極性となっている。また、２次転写部第２中間ローラ４７に印加される２次転写バイアスも、マイナス極性となっている。なお、転写バイアス対向部材としての２次転写部第２入口ローラ４６や２次転写部第１中間ローラ２６は、それぞれ接地されている。
【００４７】
前段２次転写部では、トナーと同極性であるマイナスの２次転写バイアスの影響により、静電押し出し方式の転写が行われる。そして、第１フルカラートナー像が、転写バイアス部材である２次転写部第１入口ローラ２５側から、転写バイアス対向部材である２次転写部第２入口ローラ４６側に向けて静電的に押し出されて、第１面に転写される。
【００４８】
一方、後段２次転写部においても、トナーと同極性であるマイナスの２次転写バイアスの影響により、静電押し出し方式の転写が行われる。そして、第２フルカラートナー像が、転写バイアス部材である２次転写部第２中間ローラ４７側から、転写バイアス対向部材である２次転写部第１中間ローラ２６側に向けて静電的に押し出されて、第２面に転写される。この転写の際、転写紙Ｐの第１面上の第１フルカラートナー像は、転写紙Ｐの第１面側から第１中間転写ベルト２１側に向けて静電的に押し出される。しかしながら、本発明者らの実験によれば、後段２次転写部にて第１面上の第１フルカラートナー像が第１中間転写ベルト２１に逆転写されるようなことはなかった。
【００４９】
なお、図６、図７、図８を用いて、転写バイアス部材や転写バイアス対向部材としてそれぞれローラを用いた例を説明したが、非ローラ状の部材を用いてもよい。また、転写バイアス部材として機能させる張架ローラについては、金属、導電性樹脂、あるいは心金の周囲を導電性のゴムで被覆したローラを用いている。また、転写バイアス対向部材として機能させる張架ローラについては、金属、導電性樹脂、あるいは心金の周囲を導電性のゴムで被覆したローラを用いている。転写圧力を加えたとき、転写バイアスローラ、対向ローラの何れかを弾性変形させて、いわゆる転写ニップを確保できるように、何れか一方については弾性層を被覆している。
【００５０】
２次転写部やその周囲構成として、図９に示す比較例のものを採用したとする。同図においては、前段、後段ともに、静電引き寄せ方式の転写が行われる。本発明者らはこの比較例では、後段２次転写部において、先に前段２次転写部で転写紙Ｐの第１面に転写された第１フルカラートナー像が第１面から第１中間転写ベルト２１に逆転写してしまうことを実験によって確かめた。
【００５１】
本プリンタのように、前段、後段という２次転写部を連続して設ける場合に、前段２次転写部で行われる転写としては次の２通りが考えられる。即ち、図中上側のベルトから転写紙Ｐの図中上側面にトナー像の転写を行った後に、図中下側のベルトから転写紙Ｐの図中下側面にトナー像の転写を行うケースと、この逆のケースである。後段２次転写部で行われる転写としても、同様の２通りのケースが考えられる。更に、前段、後段について、それぞれ静電引き寄せ方式であるか、静電押し出し方式であるかを考慮すると、両２次転写部での転写の方式の組合わせが、８通り成立する。本発明者らは、これら８通りの転写方式の全てを試験して、２次転写部におけるトナー像の逆転写の有無を調べてみた。次に示す表１は、これら８通りの転写方式と、後段２次転写部における逆転写の有無との関係を示している。
【表１】
2006030403.tif 000003
【００５２】
表１に示すように、８通りの転写方式において、第２転写部で逆転写が発生しなかったのは、実験番号３、４、７、８の４通りだけであった。これらに着目すると、全て後段２次転写部における転写が静電押し出し方式で行われていることがわかる。一方、逆転写が発生した実験番号１、２、５、６に注目すると、これらは全て後段２次転写部における転写が静電引き寄せ方式で行われていることがわかる。よって、前段、後段という連続する２次転写部を設ける場合には、後段に、静電押し出し方式を採用しないと、逆転写を引き起こしてしまうことが判明した。そこで、本プリンタにおいては、後段で静電押し出し方式を行わせるようにしている。後段２次転写部におけるトナー像の逆転写を抑えることができる。
【００５３】
本プリンタでは、上述したように、次のようにして第１、第２フルカラートナー像を２次転写している。即ち、第１中間転写ベルト２１と第２中間転写ベルト４１とを当接させて前段、後段という連続する２次転写部を形成しながら、当接部で互いに表面を同方向に移動させ、且つ、転写紙Ｐに対して当接部内で第１、第２フルカラートナー像を転写させるようにしている。かかる構成では、第１、第２フルカラートナー像をともに、転写元であるベルトと、転写先である転写紙Ｐとを密着させながら転写する。このことにより、密着させないで転写することに起因する転写チリを回避することができる。
【００５４】
なお、先に図１に示したように、第１給紙路８５には、転写紙Ｐの第２面の表面平滑性を検知する反射型フォトセンサ等の第２面平滑性検知手段と、第１面の表面平滑性を検知する第１面平滑性検知手段とが配設されている。これら平滑性検知手段による検知結果に基づいて、２次転写部における第１面に対する転写条件（電圧値、電流値、転写圧など）や、第２面に対する転写条件が適宜設定される。これにより、第１面と第２面とで表面平滑性が著しく異なって、トナー像転写性に差が出ることによる第１フルカラートナー像と第２フルカラートナー像との画質差を抑えることができる。
【００５５】
本プリンタでは、筺体の上面の少なくとも一部を、上述した線分Ｌ１と線分Ｌ２とのうち、上面により近い方である線分Ｌ１と同じ方向に傾けた形状にして、筺体内から排出されてくる転写紙Ｐのスタック台７２としている。ここで言う「同じ方向」に傾けるとは、同じ角度で傾けるのではなく、右上がり、右下がりといった傾斜の方向を同じにすることを意味する。スタック台７２を線分Ｌ１と同じ方向に傾けることにより、筐体内の空きスペースを増加させることなく、スタックのために傾斜させることが望ましいスタック台７２を、筐体上面に設けることができる。
【００５６】
定着装置６０の図中右側方には、揺動軸７３ａを中心に揺動する排紙路選択レール７３が配設されている。本プリンタにおいては、先に説明した反転ガイド板７０に沿った反転排紙路の他に、定着装置６０から本体の筺体側板に向けて真っ直ぐに延びる直線排紙路が設けられている。排紙路が複数に分岐しているのである。排紙路選択レール７３の揺動により、これらのうち、どちらの排紙路経由で転写紙Ｐを排紙するのかが選択される。直線排紙路が選択された場合には、第２排紙ローラ対７３を経て、筺体側板に設けられた第２スタック台７４上に排紙される。このように、排紙路を複数に分岐することにより、普通紙などといった比較的腰の弱いものについては、反転排紙路経由で筺体上面のスタック台７２上に排紙して多量にスタックする一方で、厚紙などといった腰の強いものについては、直線排紙路経由で第２スタック台７４上に排紙する。これにより、厚紙を無理に湾曲させながら排紙することによるプリントアウト紙のカールを防止することができる。
【００５７】
プリンタ本体の筐体内には、図示しない温湿度センサを設けており、これによる検知結果に基づいて、２次転写部における転写条件を変更させるようにしている。よって、環境変動に起因する転写性のバラツキを抑えることができる。
【００５８】
定着装置６０と第１転写ユニット２０との間や、定着装置６０と第２転写ユニット４０との間には、それぞれ排気ファンＦを配設している。これにより、筐体内の空気を排気することで、内部温度の過剰な上昇を回避している。また、定着装置６０から発せられる熱を、その近傍で効率良く排気して、第１転写ユニット２０や第２転写ユニット４０への熱影響を抑えている。
【００５９】
手差し載置台８８と第１給紙カセット８１との間には、本プリンタとは別体で構成された図示しない外部給紙装置から送られてきた転写紙を受け入れて上述の第１給紙路８５に搬送するための第２給紙路９３が設けられている。
【００６０】
静電潜像をトナー像に現像するトナーとしては、平均円形度が０．９３〜１．００であるものを用いることが好ましい。この平均円形度とは、トナー粒子１個あたりの円形度について、所定数のトナー粒子の平均を求めた数値である。円形度は、粒子の凹凸の度合を表す指標であり、粒子が真球の場合には１．００となる。凹凸のある粒子ほど、円形度が１．００よりも小さな値となる。トナー粒子１個あたりの円形度については、次式に基づいて求めることができる。
【数１】
2006030403.tif 000004
【００６１】
トナーの平均円形度については、次のようにして測定することができる。即ち、まず、被検トナーのトナー粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的にその２次元投影像を撮影する。そして、個々の２次元投影像について、それと面積の等しい真円の周囲長（Ｌ０）を、２次元投影像の周囲長（Ｌ）で除した値を求めたものの１万個あたりの平均値を算出する。この平均値が平均円形度である。かかる平均円形度を測定するには、例えばフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（東亜医用電子株式会社製）などを用いるとよい。この装置を用いる場合には、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に被検トナーを０．１〜０．５［ｇ］程度加える。そして、この懸濁液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、分散液濃度を３０００〜１［万個／μｌ］に調整したものを、上記装置にかけてトナーの形状及び分布を測定する。
【００６２】
平均円形度が０．９３〜１．００であるトナーは、各トナー粒子の表面の滑らかさにより、粒子同士や、トナー粒子と感光体との接触面積が小さくなるため、優れた転写性を発揮することができる。また、各トナー粒子の表面に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクを小さく抑え、攪拌速度を安定させる。これにより、過度攪拌による性状の変化を抑えて、安定した画像を形成することができる。また、形成画像のドット中に角張ったトナー粒子が存在しないことにより、転写工程においてトナー像が転写体に圧接する際に、その圧がドット中のトナー粒子に均一にかかるので、転写中抜けが生じ難い。また、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体や耐電部材等の表面の傷付きや摩耗を抑えることができる。
【００６３】
また、トナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０であって、且つ形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０のものを用いることが好ましい。形状係数ＳＦ−１や形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状を表すパラメータの一つである。形状係数ＳＦ−１は、トナー粒子等の球形物質における丸さの度合いを示す値である。図１０に示すように、球形物質を２次元平面上に投影して得られる楕円状図形の最大径箇所の長さＭＸＬＮＧの二乗を面積ＡＲＥＡで除算し、更に１００π／４を乗じた値である。つまり、下記の数２の式によって表すことができる。なお、πは円周率である。形状係数ＳＦ−１の値が１００の球形物質は真球であり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど、球形物質の形状は不定形となる。また、形状係数ＳＦ−２は、球形物質の表面における凹凸の度合いを示す数値である。図１１に示すように、球形物質を２次元平面上に投影して得られる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を面積ＡＲＥＡで除算し、更に１００／４πを乗じて求められる値である。つまり、形状係数ＳＦ−２は、下記の数３の式によって表すことができる。なお、形状係数ＳＦ−２の値が１００である球形物質は、その表面に凹凸が全く存在しない。形状係数ＳＦ−２の値が大きくなるほど、球形物質の表面の凹凸は顕著となる。
【数２】
2006030403.tif 000005
【数３】
2006030403.tif 000006
【００６４】
トナーの形状が真球に近づく（ＳＦ−１、ＳＦ−２ともに１００に近づく）ほど、転写効率が高くなることが本発明者の検討により明らかになっている。これは、真球に近づくほど、トナー粒子とこれに接触するモノ（トナー粒子同士、像担持体など）との間の接触面積が小さくなって、トナー流動性が高まったり、モノに対する吸着力（鏡映力）が弱まって転写電界の影響を受け易くなったりするためと考えられる。本発明者の研究によれば、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２で１８０がそれぞれ超えると、転写効率を急激に悪化させ始める。１８０以下のものであれば、転写チリのない良好な画像を形成することができる。
【００６５】
形状係数ＳＦ−１や形状係数ＳＦ−２については、次のようにして求めることが可能である。即ち、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー粒子を無作為に１００個選んで順次その画像を撮影し、その画像情報をニレコ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入してＭＸＬＩＮＧ、ＡＲＥＡ、ＰＥＲＩを求める。そして、上述した式によって得た形状係数の１００個あたりの平均値として算出するのである。
【００６６】
また、トナーとしては、重量平均粒径Ｄｍが３〜８［μｍ］であり、且つ、重量平均粒径Ｄｍ／個数平均粒径Ｄｎが１．００〜１．４０であるものを用いることが好ましい。かかるトナーでは、次のようなメリットがある。即ち、６００［ｄｐｉ］以上の高解像度のドットを再現する場合に、感光体上における微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を付着させることで、優れたドット再現性を実現することができる。重量平均粒径Ｄｍが３［μｍ］未満になると、転写効率やブレードクリーニング性が急激に低下してしまう。また、重量平均粒径が８［μｍ］を超えると、文字画像やライン画像の周囲へのトナー飛び散りが急激に発生し易くなる。
【００６７】
重量平均粒径Ｄｍ／個数平均粒径Ｄｎは、トナー中におけるトナー粒子の粒径分布のシャープ性を示す。この値が１．００に近いほど、粒径分布が狭くなる。そして、個々のトナー粒子の帯電量分布が均一になって、地汚れのない高品質の画像を得ることができる。また、静電転写効率も向上する。
【００６８】
トナーの粒径分布については、コールターカウンター法による測定装置、例えば、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）によって測定することができる。具体的には、まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。電解水溶液としては１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）を用いることができる。得られた溶液に更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。そして、その溶液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、上述した測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径Ｄｍ、個数平均粒径Ｄｎを求めることができる。なお、チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上４０．３０μｍ未満のトナー粒子を対象とする。なお、Ｄｍ、Ｄｎはともに１万個あたりの平均である。
【００６９】
先に図１に示したように、第１中間転写ベルト２１とスタック台７２との間には、第１ボトル収容部９４が、上述した線分Ｌ１と同じ方向に傾斜するように設けられている。この第１ボトル収容部９４は、内部にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを収容するトナーボトルＢＹ，ＢＣ，ＢＭ，ＢＫが着脱可能に支持する。これらトナーボトルＢＹ，ＢＣ，ＢＭ，ＢＫ内に収容されるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、図示しない第１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給装置の駆動により、第１プロセスユニット群１内の対応する色の現像装置に補給される。第１中間転写ベルト２１とスタック台７２との間で、第１ボトル収容部９４を線分Ｌ１と同じ方向に傾けることにより、第１ボトル収容部９４を第１中間転写ベルト２１の近傍の空きスペースを有効に利用して配設することができる。
【００７０】
第２中間転写ベルト４１とその側方に存在する筺体側板との間には、第２ボトル収容部９５が、上述した線分Ｌ２と同じ方向に傾斜するように設けられている。この第２ボトル収容部９５は、内部にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを収容するトナーボトルＢＹ，ＢＣ，ＢＭ，ＢＫが着脱可能に支持する。これらトナーボトルＢＹ，ＢＣ，ＢＭ，ＢＫ内に収容されるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーは、図示しない第２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給装置の駆動により、第２プロセスユニット群１１内の対応する色の現像装置に補給される。第２中間転写ベルト４１と筺体側板との間で、第２ボトル収容部９５を線分Ｌ２と同じ方向に傾けることにより、第２ボトル収容部９５を第２中間転写ベルト４１の近傍の空きスペースを有効に利用して配設することができる。
【００７１】
図１２は、内部紙搬送路を露出させた状態の本プリンタを示す概略構成図である。本プリンタは、図示のように、転写紙Ｐを搬送するための内部紙搬送路を境にして、左右方向に筺体を２分できるようにしている。筺体下部の伸縮アームの伸縮によって筺体が２分すると、第２転写ユニット４０やその周囲の機器が図中右方向にスライドする。これにより、内部紙搬送路の全体を外部に露出させて、用紙のジャム処理を容易に行うことができる。
【００７２】
図１３は、本プリンタ１００を採用した画像形成システムを示す斜視図である。本プリンタ１００は、図示のように、スキャナ３００やパーソナルコンピュータ２００と接続した画像形成システムとして利用することが可能である。本プリンタの正面側板には、ドアＤ１やドアＤ２が開閉自在に設けられている。ドアＤ１を開けることにより、第１プロセスユニット群用のトナーボトルＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを露出させて、着脱することができる。また、ドアＤ２を開けることにより、第２プロセスユニット群用のトナーボトルＢＹ，ＢＭ，ＢＣ，ＢＫを露出させて、着脱することができる。また、第１給紙カセット８１，第２給紙カセット８２は、図示のように、本体正面側からスライドさせて、本体に着脱することができる。なお、スキャナ３００として、パーソナルコンピュータ２００に接続するものを示したが、自動原稿読取方式のものを、本プリンタ１００の上部に設けてもよい。
【００７３】
図１４は、本プリンタの上部に固定して使用する自動原稿読取方式のスキャナ３００を示す概略構成図である。原稿読取部のフレーム３０１の上部にはコンタクトガラス３０２、３０３が配設されている。大きいほうのコンタクトガラス３０２は、当該コンタクトガラス上に原稿を固定載置して原稿画像を読み取る場合に用いられる。小さいほうのコンタクトガラス３０３は、ＡＤＦ３５０によりシート原稿を走行させながら原稿画像を読み取る場合に用いられる。
【００７４】
原稿読取部の内部には、照明用光源３０４とミラーとを搭載した第１走行体３０５と、２枚のミラーを搭載した第２走行体３０６がコンタクトガラス３０２に平行に移動可能に設けられている。第２走行体３０６は、第１走行体３０５の１／２の速度で移動する公知の光学系を採用しており、これらの走行体３０５、３０６が移動しながらコンタクトガラス３０２上の原稿画像を走査する。また、シート原稿を走行させながら画像を読み取る場合には、第１走行体３０５、第２走行体３０６を図示の位置に停止させた状態でコンタクトガラス３０３上を移動して原稿画像を走査する。
【００７５】
光源３０４で照明された原稿は、固定されたレンズ３０７で結像され、カラーＣＣＤ（固体撮像素子）３０８に取り込まれる。カラーＣＣＤ５２１は、３ラインＣＣＤである。このカラーＣＣＤ５２１は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像信号を生成し、不図示のアナログＡＳＩＣに入力される。アナログＡＳＩＣの内部のサンプルホールド回路により、サンプルホールドされた後に、Ａ／Ｄ変換される。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像データに変換されてから、画像データバスを介して図示しない画像データ処理装置（Image Processing Processor）に送り出される。
【００７６】
原稿読取部の上には、自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦという）３５０が配設されている。このＡＤＦ３５０は、原稿束を載置するための原稿台３６１を有している。原稿台３６１には可動板３６２が備えられている。原稿台３６１の左側部分はＡＤＦ３５０の給紙搬送部３５１となっている。給紙搬送部３５１には、可動板３６２の先端上部にある給紙ローラ３５２、分離ローラ対３５３、搬送ローラ対３５４、イメージセンサ３５６、イメージセンサ３５６に対向して設けられた搬送ローラ３５５、圧板３５７、搬送ローラ３５８、排紙ローラ３５９等が設けられている。また、原稿台３６１の下方には排紙トレイ３６０があり、原稿台３６１と排紙トレイ３６０間が排紙空間となっている。排紙トレイ３６０の下部位置に圧板３６３があり、コンタクトガラス３０２上にセットされた原稿を圧板３６３が押圧する。圧板３６３の下面には白色シート３６３Ａが貼付されている。このＡＤＦ３５０は圧板３６３を伴ってコンタクトガラス３０２、３０３を境に上方に開放できるよう構成されている。また本のような厚い原稿の場合でも圧板３６３が原稿を押しつけられるような機構にしてある。シート状の原稿は、このＡＤＦ３５０を使って自動給送させると好都合である。
【００７７】
複数頁のシート原稿ＯＳは、原稿台３６１の可動板３６２上に１頁目を上面にしてセットする。給紙ローラ３５２が矢印方向（図中時計回り）に回転し、最上部のシート原稿が送り出されて給紙搬送部３５１に送られる。原稿は分離ローラ対３５３により確実に１枚づつ搬送される。その原稿は搬送用ローラ３５４、３５５、３５８を経て排紙ローラ３５９から矢印Ａ２方向に排出され、原稿排紙トレイ３６０上に１頁目が下面になってスタックされる。
【００７８】
排出までの間に、イメージセンサ３５６により、２頁目（１頁目の裏頁）の画像が読み取られる。その後１頁目の画像はシート圧板３５７とコンタクトガラス３０３の間を通過中に、前述の原稿読取部３００で読み取られる。この原稿読取部３００で第２のコンタクトガラス３０３を通過する原稿を読み取る場合、先述の第１、第２走行体３０５，３０６をその読み取り位置に静止させておく。
【００７９】
ＡＤＦ３５０により給紙されるシート状原稿の画像を読み取る場合、シート原稿の両面が１度の搬送で、ずらして配置された２カ所の読み取り場所で読み取られる。以下、シート状原稿を搬送しながら読み取る読取部をＹ１、原稿を固定し走行体３０５，３０６により読み取る読取部をＹ２と呼ぶことにする。
【００８０】
ＡＤＦ３５０内のイメージセンサ３５６部分を指して符号Ｙ１を付し、原稿読取部３００内に符号Ｙ２を付してあるが、原稿読取部３００は、原稿を固定した（圧板３６３を用いた）読み取りを行う場合は読取部Ｙ２であるが、走行体を読み取り位置に静止させてＡＤＦ３５０によりシート原稿を搬送しながら読み取る場合は読取部Ｙ１の一部となる。読取部Ｙ１は、ＡＤＦ３５０内のイメージセンサ３５６を中心とする部分と、走行体停止状態の原稿読取部３００とで構成されるものである。
【００８１】
裏面が透けるような薄い原稿の場合には、圧板の色が読み取り手段で背景として読み取られてしまう恐れがある。そのため、圧板３６３の原稿に接する部分には白色シート３６３Ａが貼りつけてある。同じ理由で、搬送ローラ３５５、シート圧板３５７も白色にしてある。
【００８２】
図１５は、イメージセンサ３５６の詳細を示す概略の断面図である。同図において、原稿に対面するガラス３５６Ａ、原稿の読み取り面を照明する光源、たとえばＬＥＤアレイ３５６Ｂ、結像素子であるレンズアレイ３５６Ｃ、等倍センサ３５６Ｄから構成されている。以上の形式以外のイメージセンサ、例えば結像レンズを使用しない密着センサなどを採用することも可能である。
【００８３】
図１４に示したＡＤＦ３５０は、厚い本などの原稿を読取部Ｙ２にセットする場合、圧板３６３で押しつけるが、ＡＤＦ本体と一体に構成されている第１の読取部Ｙ１も若干浮き上がり、第２のコンタクトガラス３０３とシート圧板３５７が離れてしまう。そのためシート圧板３５７がコンタクトガラス３０３から離れていることを検知するセンサ（不図示）を設け、この検知結果をもとに、第１の読取部Ｙ１の使用を禁止するようにしてある。
【００８４】
シート原稿を第１の読取部Ｙ１で取り中に、緊急の読み取り・画像形成の必要が生じた場合、たとえシート原稿が原稿台３６１あるいは原稿排紙トレイ３６０に存在していても、割り込み作業として、コンタクトガラス３０２と圧板３６３を使用する第２の読取部Ｙ２が使用できるようにしてある。割り込み時の指令の操作は操作パネルＯＰ（図１３参照）のキーにより指示することができる。
【００８５】
これまで、潜像担持体としてドラム状の感光体を用いた例について説明したが、ベルト上の感光体など、他の方式のものを用いてもよい。また、粉体トナーではなく、トナーと液体キャリアとを含有する液体現像剤を用いる画像形成装置にも本発明の適用が可能である。また、フルカラー画像を形成する例について説明したが、１つの感光体（像担持体）を用いて単色画像を形成する画像形成装置でもよい。また、電子写真方式のプリンタについて説明したが、直接記録方式の画像形成装置にも本発明の適用が可能である。この直接記録方式とは、潜像担持体によらず、トナー飛翔装置からドット状に飛翔させたトナー群を像担持体に直接付着させて画素像を形成することで、画像を直接形成する方式である。
【００８６】
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、上述した線分Ｌ３を境にして、線分Ｌ３よりも上方の領域と、線分Ｌ３よりも下方の領域とのうち、下方の領域に、第１ベルトユニットたる第１転写ユニット２０及び第２ベルトユニットたる第２転写ユニット４０に向けて供給するための転写紙Ｐを収容する記録体収容手段たる第１給紙カセット８１、第２給紙カセット８２を配設している。かかる構成では、上述した理由により、重くて出し入れが頻繁な給紙カセットを各転写ユニットの上方で確実に支持させるために筺体の側板を補強するといった対策を講ずることなく、第１給紙カセット８１、第２給紙カセット８２を筺体内で確実に支持することができる。
【００８７】
また、第１転写ユニット２０及び第２転写ユニット４０に向けて供給するための転写紙Ｐを本体の筺体外で手差しで載置する手差し載置台８８を、上述した線分Ｌ３と同じ方向に傾けて、線分Ｌ３と第１給紙カセット８１との間に設けている。かかる構成では、上述した理由により、筺体の側板に開閉可能に設けた手差し載置台を本体外側に出っ張らせることによる本体の設置スペースの増加を回避することができる。
【００８８】
また、第１像担持ベルトたる第１中間転写ベルト２１と、第２像担持ベルトたる第２中間転写ベルト４１とを当接させながら、当接部で互いに表面を同方向に移動させ、且つ、当接部に挟み込んだ転写紙Ｐに対して当接部内で第１可視像たる第１フルカラートナー像及び第２可視像たる第２フルカラートナー像を転写させるようにしている。かかる構成では、上述した理由により、かかる構成では、第１、第２フルカラートナー像について、それぞれ、転写元であるベルトと、転写先である転写紙Ｐとを密着させないで転写することに起因する転写チリを回避することができる。
【００８９】
また、本体の筺体の上面の少なくとも一部を、上述した線分Ｌ１と、線分Ｌ２とのうち、その上面により近い方である線分Ｌ１と同じ方向に傾けた形状にして、筺体内から排出されてくる転写紙Ｐのスタック台７２として用いている。かかる構成では、上述した理由により、筐体内の空きスペースを増加させることなく、スタックのために傾斜させることが望ましいスタック台７２を、筐体上面に設けることができる。
【００９０】
また、第１転写ユニット２０及び第２転写ユニット４０と、転写紙Ｐにトナー像を定着せしめる定着手段たる定着装置６０とを順次通過した後の転写紙Ｐを本体の筺体外に向けて搬送する排出路たる排紙路として、複数に分岐したものを用いている。かかる構成では、上述した理由により、比較的腰の弱い転写紙Ｐについては、反転排紙路経由で筺体上面のスタック台７２上に排紙して多量にスタックする一方で、腰の強い転写紙Ｐについては、直線排紙路経由で第２スタック台７４上に排紙することで、後者の転写紙Ｐを無理に湾曲させながら排紙することによるプリントアウト紙のカールを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施携帯に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタのＹ用の第１プロセスユニットを示す拡大構成図。
【図３】同プリンタのＹ用の第２プロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】同プリンタの第１転写ユニット及び第２転写ユニットからなる両面転写装置を示す拡大構成図。
【図５】ベルト掛け回し箇所を説明する模式図。
【図６】同プリンタにおける２次転写部とその周囲構成との第１例を示す模式図。
【図７】同２次転写部及びその周囲構成の第２例を示す模式図。
【図８】同２次転写部及びその周囲構成の第３例を示す模式図。
【図９】同２次転写部及びその周囲構成の比較例を示す模式図。
【図１０】ＭＸＬＩＮＧを説明する模式図。
【図１１】ＰＥＲＩを説明する模式図。
【図１２】内部紙搬送路を露出させた状態の同プリンタを示す概略構成図。
【図１３】同プリンタを採用した画像形成システムを示す斜視図。
【図１４】同プリンタの上部に固定して使用する自動原稿読取方式のスキャナを示す概略構成図。
【図１５】同スキャナのイメージセンサの詳細を示す概略の断面図。
【符号の説明】
【００９２】
１            第１プロセスユニット群（第１可視像形成手段）
１１          第２プロセスユニット群（第２可視像形成手段）
２０          第１転写ユニット（第１ベルトユニット）
２１          第１中間転写ベルト（第１像担持ベルト）
４０          第２転写ユニット（第２ベルトユニット）
４１          第２中間転写ベルト（第２像担持ベルト）
２３（Ｒａ）  クリーニングバックアップローラ（張架ローラ）
２７（Ｒｂ）  ２次転写部第１出口ローラ（張架ローラ）
４４          テンションローラ（張架ローラ）
４８（Ｒｃ）  ２次転写部第２出口ローラ（張架ローラ）
７２          スタック台
８１          第１給紙カセット（記録体収容手段）
８２          第２給紙カセット（記録体収容手段）
８８          手差し載置台
【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】
2006030403.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
2006030403.tif 000018
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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