(57)【要約】【課題】ブリスタ現象の発生を抑制することが可能な定着装置を提供すること。【解決手段】用紙の移動タイミングに合わせて、第１加圧部材と第２加圧部材との押圧および押圧解除を行う定着装置であって、押圧解除時に、前記第２加圧部材と一体的に退避位置に移動する可動部材と、退避位置にある第２加圧部材を可動部材を介して位置移動させ、第１加圧部材と押圧する初期位置に向けて移動させる初期位置戻し部材と、第２加圧部材に対して係合および係合解除可能に設けた離間保持部材と、離間保持部材の係合を解除したとき、第１加圧部材に対して第２加圧部材を押圧させる弾性部材と、を有し、第２加圧部材を第１加圧部材に対して押圧する方向に移動させる弾性部材の動作エネルギーは、可動部材の位置移動動作を介して付与される、ことを特徴とする定着装置。【選択図】図３
2011158811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙の先端が加圧部に進入するタイミングに合わせて、位置固定の第１加圧部材と変位可能な第２加圧部材とを押圧状態となし、次いで、用紙の後端が前記加圧部を通過するタイミングに合わせて前記押圧状態を解除するように構成した定着装置であって、
前記第１加圧部材と第２加圧部材との押圧が解除されたとき、前記第２加圧部材と一体的に退避位置に移動する可動部材と、
退避位置にある前記第２加圧部材を、前記可動部材を介して位置移動させ、前記第１加圧部材と押圧する初期位置に向けて移動させる初期位置戻し部材と、
前記第２加圧部材に対して係合および係合解除可能に設けた離間保持部材と、
前記離間保持部材の係合を解除したとき、前記第１加圧部材に対して前記第２加圧部材を押圧させる弾性部材と、を有し、
前記第２加圧部材を前記第１加圧部材に対して押圧する方向に移動させる前記弾性部材の動作エネルギーは、前記可動部材の位置移動動作を介して付与される、
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記離間保持部材と前記第２加圧部材とが係合状態となる初期位置は、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材とが押圧状態を構成する位置であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記第１加圧部材と第２加圧部材との押圧状態は、押圧位置と押圧解除位置とに選択的に保持されるように設けられた可動の押圧保持部材により行われることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記第１加圧部材および第２加圧部材はローラからなり、かつ、少なくとも何れか一方のローラは加熱源を内蔵していることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記第１加圧部材および第２加圧部材はローラからなり、かつ、少なくとも何れか一方の加圧部材にはベルトが掛け回されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記押圧保持部材の押圧位置は、当該押圧保持部材の一部に設けられたフック部と前記可動部材上に設けられた係合部との係合により保持されることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項７】
用紙の先端が加圧部に進入するタイミングに合わせて、位置固定の第１加圧ローラと変位可能な第２加圧ローラとを押圧状態となし、次いで、用紙の後端が前記加圧部を通過するタイミングに合わせて前記押圧状態を解除するように構成した定着装置であって、
支点中心で回動可能であり、かつ前記支点と離れた位置に設けた腕部を介して前記第２加圧ローラの軸と嵌合する支持部材と、
前記支持部材に対向して設けられ、かつ、当該支持部材の回動に対して独立して回動可能に設けられた可動部材と、
一端が前記支持部材に係止され、他端が前記可動部材上であって、前記支持部材の有る側に対して反対側に延設された収納部の底壁に係止されたコイルスプリングと、
前記可動部材上に回動可能に設けられ、かつ、前記第２加圧ローラと係合、および、係合解除可能に設けられた離間保持部材と、
前記第２加圧ローラが前記第１加圧ローラに押圧する押圧位置を保持するとともに、保持解除可能に設けられた押圧保持部材と、
前記離間保持部材を前記第２加圧ローラと係合状態となる初期位置に戻す初期位置戻し部材と、
前記第１加圧ローラと第２加圧ローラとの押圧状態が解除されたとき、前記第２加圧ローラと前記離間部材との係合状態を保ちながら所定の退避方向に回動して変位する前記可動部材を停止支持させる解除支持部材と、を有し、
前記押圧保持手段の押圧を解除することにより、前記第１加圧ローラに対して前記第２加圧ローラを離間させ、次いで、
前記離間保持部材と前記第２加圧ローラとの係合を解除することにより、前記コイルスプリングの動作エネルギーで前記第２加圧ローラを前記第１加圧ローラに押圧させ、更に、
前記初期位置戻し部材により前記離間保持部材と第２加圧ローラとの係合状態を形成させるとともに、前記コイルスプリングに動作エネルギーを蓄積させ、かつ、押圧保持部材を介して前記第１加圧ローラに対する前記第２加圧ローラの押圧位置を保持する、
ように構成したことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１項に記載の定着装置を備え、かつ、画像形成手段により像担持体上に形成したトナー像を用紙に転写させる手段を有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】
本願発明は、転写したトナー像を有する用紙を加圧、加熱して定着する定着装置および当該定着装置を備えた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機またはプリンタ等の画像形成装置においては、例えば、感光体ドラムからなる像担持体上に帯電、露光、現像処理を行ってトナー像を形成する。次いで、前述したトナー像を用紙に転写するか、または、中間転写体を介して用紙に転写し、しかる後に、定着処理を行ってトナー像を用紙に定着する構成を有する。また、定着処理は、例えば、用紙を加圧搬送しながら加熱する構成の定着装置により実施される。具体的な構成としては、加熱源を内蔵した可回転の第１定着ローラと、当該第１定着ローラと所定の押圧力で接触しながら回転する第２定着ローラとを主要素とする構成が考えられる。また、可回転の第１加圧ローラと、当該第１加圧ローラと無端状ベルトを介して所定の押圧力で接触しながら回転する第２加圧ローラと、前記の無端状ベルトを第２加圧ローラと協働して懸架する加熱源内蔵の可回転ローラを主要素とする構成が考えられる。
【０００３】
ところで、最終記録物となる転写用紙としては白黒画像の場合には普通紙が一般的に用いられるが、フルカラー画像の場合には高画質の観点からコート紙が用いられる。しかしながら、定着処理においてコート紙に必要以上の熱が加えられると、例えば、コート層が部分的に押し上げられるブリスタ現象を発生し、また、トナー層に気泡を作るトナーブリスタ現象を発生して、画像を劣化させるという問題があった。これらの現象は、加熱によりコート紙内部の水分が蒸発し、それがコート紙の外部にうまく放出できないことに起因する。
【０００４】
近年、上述のブリスタ現象を防止する技術が提案されている。例えば、加熱源を有する定着部材と、複数のロールによって張架された加熱源を有する無端ベルト状の定着部材とを圧接させ、両定着部材間に未定着トナーを担持した転写材を通過させて定着処理を行う定着装置において、定着部材の設定温度と無端ベルト状の定着部材の設定温度を異なる値に設定するともに、両定着部材を接触および離間させる接離手段を設け、無端ベルト状の定着部材を独自に回転駆動可能となした構成がそれである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９４６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された定着装置は、スタンバイ中においては無端ベルト状の定着部材（加圧ベルト）を接離手段によって定着部材（加熱定着ロール）から離間させた状態で単独で回転駆動する。そして、加熱源を有する張架ロールを介して、加圧ベルトを加熱定着ロールの表面温度よりも所定の温度だけ低い設定温度に加熱維持させることができる。結果として、定着処理時に転写材（コート紙）の裏面から加える熱量を少なくすることによりブリスタの発生を防止することができる。
【０００７】
しかしながら連続的に定着処理を行わせた場合、転写材間において加熱定着ロールと加圧ベルトが直接接触して当該加圧ベルトの表面温度が徐々に高くなり、設定温度である低温に保持する能力が不十分となる。換言すれば、熱エネルギーが加圧ベルトに不必要に伝わるのでエネルギーロスとなり、場合によってはブリスタ現象を生じやすくなるものと思われる。
【０００８】
本願発明は上述のような危惧に鑑みてなされたもので、主たる目的は、用紙の移動タイミングに合わせて２つの加圧部材の押圧および押圧解除を行わせることによりブリスタ現象の発生を抑制することが可能な定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明の目的は、下記の構成要件によって達成することができる。
【００１０】
１．用紙の先端が加圧部に進入するタイミングに合わせて、位置固定の第１加圧部材と変位可能な第２加圧部材とを押圧状態となし、次いで、用紙の後端が前記加圧部を通過するタイミングに合わせて前記押圧状態を解除するように構成した定着装置であって、
前記第１加圧部材と第２加圧部材との押圧が解除されたとき、前記第２加圧部材と一体的に退避位置に移動する可動部材と、
退避位置にある前記第２加圧部材を、前記可動部材を介して位置移動させ、前記第１加圧部材と押圧する初期位置に向けて移動させる初期位置戻し部材と、
前記第２加圧部材に対して係合および係合解除可能に設けた離間保持部材と、
前記離間保持部材の係合を解除したとき、前記第１加圧部材に対して前記第２加圧部材を押圧させる弾性部材と、を有し、
前記第２加圧部材を前記第１加圧部材に対して押圧する方向に移動させる前記弾性部材の動作エネルギーは、前記可動部材の位置移動動作を介して付与される、
ことを特徴とする定着装置。
【００１１】
２．前記離間保持部材と前記第２加圧部材とが係合状態となる初期位置は、前記第１加圧部材と前記第２加圧部材とが押圧状態を構成する位置であることを特徴とする前記１に記載の定着装置。
【００１２】
３．前記第１加圧部材と第２加圧部材との押圧状態は、押圧位置と押圧解除位置とに選択的に保持されるように設けられた可動の押圧保持部材により行われることを特徴とする前記１または２に記載の定着装置。
【００１３】
４．前記第１加圧部材および第２加圧部材はローラからなり、かつ、少なくとも何れか一方のローラは加熱源を内蔵していることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の定着装置。
【００１４】
５．前記第１加圧部材および第２加圧部材はローラからなり、かつ、少なくとも何れか一方の加圧部材にはベルトが掛け回されていることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の定着装置。
【００１５】
６．前記押圧保持部材の押圧位置は、当該押圧保持部材の一部に設けられたフック部と前記可動部材上に設けられた係合部との係合により保持されることを特徴とする前記３に記載の定着装置。
【００１６】
７．用紙の先端が加圧部に進入するタイミングに合わせて、位置固定の第１加圧ローラと変位可能な第２加圧ローラとを押圧状態となし、次いで、用紙の後端が前記加圧部を通過するタイミングに合わせて前記押圧状態を解除するように構成した定着装置であって、
支点中心で回動可能であり、かつ前記支点と離れた位置に設けた腕部を介して前記第２加圧ローラの軸と嵌合する支持部材と、
前記支持部材に対向して設けられ、かつ、当該支持部材の回動に対して独立して回動可能に設けられた可動部材と、
一端が前記支持部材に係止され、他端が前記可動部材上であって、前記支持部材の有る側に対して反対側に延設された収納部の底壁に係止されたコイルスプリングと、
前記可動部材上に回動可能に設けられ、かつ、前記第２加圧ローラと係合、および、係合解除可能に設けられた離間保持部材と、
前記第２加圧ローラが前記第１加圧ローラに押圧する押圧位置を保持するとともに、保持解除可能に設けられた押圧保持部材と、
前記離間保持部材を前記第２加圧ローラと係合状態となる初期位置に戻す初期位置戻し部材と、
前記第１加圧ローラと第２加圧ローラとの押圧状態が解除されたとき、前記第２加圧ローラと前記離間部材との係合状態を保ちながら所定の退避方向に回動して変位する前記可動部材を停止支持させる解除支持部材と、を有し、
前記押圧保持手段の押圧を解除することにより、前記第１加圧ローラに対して前記第２加圧ローラを離間させ、次いで、
前記離間保持部材と前記第２加圧ローラとの係合を解除することにより、前記コイルスプリングの動作エネルギーで前記第２加圧ローラを前記第１加圧ローラに押圧させ、更に、
前記初期位置戻し部材により前記離間保持部材と第２加圧ローラとの係合状態を形成させるとともに、前記コイルスプリングに動作エネルギーを蓄積させ、かつ、押圧保持部材を介して前記第１加圧ローラに対する前記第２加圧ローラの押圧位置を保持する、
ように構成したことを特徴とする定着装置。
【００１７】
８．前記１から７の何れか１項に記載の定着装置を備え、かつ、画像形成手段により像担持体上に形成したトナー像を用紙に転写させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明に係わる定着装置によれば、用紙毎に、実質的な加圧部材同士の圧接および圧接解除を行うので、連続定着処理においても第２加圧部材の温度上昇を抑制でき、結果、ブリスタ現象の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】第２加圧部材の押圧・押圧解除機構の概略構成を示す説明用の正面図である。
【図３】第２加圧部材の押圧・押圧解除機構の概略構成を示す説明用の側面図、および、第１加圧ローラと第２加圧ローラとが押圧状態にあり、各構成部材が全て初期位置にあることを示す図である。
【図４】第１加圧ローラと第２加圧ローラとの押圧が解除された状態を示す図である。
【図５】離間保持部材と第２加圧ローラとの係合が解除され、弾性部材により第２加圧ローラが上昇されて第１加圧ローラに押圧された状態を示す図である。
【図６】カム駆動により弾性部材に動作エネルギーを蓄積しながら全部材を初期位置に復帰させる直前の図である。
【図７】第１加圧ローラと第２加圧ローラとが押圧状態にあり、各構成部材が全て初期位置にあることを示す図である。
【図８】第１加圧ローラと第２加圧ローラとの押圧が解除された状態を示す図である。
【図９】離間保持部材と第２加圧ローラとの係合が解除され、弾性部材により第２加圧ローラが上昇されて第１加圧ローラに押圧された状態を示す図である。
【図１０】カム駆動により弾性部材に動作エネルギーを蓄積しながら全部材を初期位置に復帰させる直前の図である。
【図１１】第１加圧ローラと第２加圧ローラとが押圧状態にあり、各構成部材が全て初期位置にあることを示す図である。
【図１２】第１加圧ローラと第２加圧ローラとの押圧が解除されたことを示す図である。
【図１３】カム駆動による可動部材の位置移動動作を介して弾性部材に動作エネルギーを蓄積していることを示す図であり、同時に、全部材を初期位置に復帰させる直前の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本願発明に係わる実施の形態について図面を基に説明する。
【００２１】
図１は、デジタルカラー複写機からなる画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００２２】
図に示す画像形成装置Ｈは、上部に自動原稿送り装置１を有し、内部に画像読み取り部２、画像形成部３、ベルトユニット４のためのベルト設置部、給紙部５、定着装置Ｔ、反転排紙・再給紙部６、および、反転搬送手段であるＡＤＵ７を有している。
【００２３】
自動原稿送り装置１は、原稿載置台１０１、原稿分離手段１０３、原稿搬送部１０５、原稿排紙手段１０７、原稿排紙台１０９、および、原稿反転手段１１１を有している。
【００２４】
原稿載置台１０１上の原稿（不図示）は、原稿分離手段１０３によって１枚ずつ分離され、原稿搬送部１０５を介して画像読み取り位置に向けて搬送される。
【００２５】
原稿読み取り位置は原稿搬送部１０５の下方部に設けられており、そこで、画像読み取り部２を構成するスリット２０１を介して、原稿の画像が読み取られ、読み取られた原稿は原稿排紙手段１０７によって原稿排紙台１０９上に排出される。
【００２６】
なお、両面コピーモードにおいては、片面が読み取られて搬送されてくる原稿は原稿反転手段１１１に挟持された後、当該原稿反転手段１１１の逆方向回転で反転搬送されて再び画像読み取り位置に導かれ、最終的に原稿排紙台１０９上に排出される。
【００２７】
画像読み取り部２は、スリット２０１、第１ミラーユニット２０５、第２ミラーユニット２０７結像レンズ２０９、および、結像レンズ２０９によって結像された光像を光電変換して画像情報を得るライン状の撮像素子（以下、ＣＣＤという）２１１を有している。
【００２８】
画像情報は、適宜の画像処理を施された後、一旦、後記する制御手段Ｓ内のメモリに蓄積される。画像読み取り部２によって読み取られた各色毎の画像情報は、メモリより順次取り出され、各色毎の露光光学系にそれぞれ電気信号として入力される。
【００２９】
画像形成部３は色分解画像に応じたトナー像を形成するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の４組の画像形成手段３０（３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０ＢＫ：以下、画像形成ユニットという）を有する。
【００３０】
各々の画像形成ユニット３０は、像担持体としての感光体ドラム３１０、帯電器３２０、画像書き込み手段である露光光学系３３０、現像装置３４０、転写手段３５０、クリーニング装置３６０等からなる。
【００３１】
図においては、イエローの画像形成ユニットを構成する部材にのみ参照符号を付し、他の画像形成ユニットは参照符号を省略してある。
【００３２】
現像装置３４０は、現像剤担持体（現像スリーブ）を有し、また、磁性キャリア（以下、単にキャリアという）と非磁性トナー（以下、単にトナーという）とを含む現像剤を収納している。
【００３３】
クリーニング装置３６０は転写後の感光体ドラム３１０上に残留するトナーを除去し、除去されたトナーは廃トナーボックスＤＴまで搬送され、収納されるようになっている。
【００３４】
上述の画像形成ユニット３０は、縦方向に長く配設された、ベルトユニット４を構成する中間転写ベルト４０１の一平面（張設面）Ａの進行方向に沿って、上から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の順に配列されている。
【００３５】
中間転写体としての中間転写ベルト４０１、中間転写ベルトを回転可能に懸架する支持ローラ４０５、４０６、４０７、および、バックアップローラ４１０等がベルトユニット４を構成する。５１０は可回転の転写ローラ（二次転写）であり、中間転写ベルト４０１を介してバックアップローラ４１０と所定の圧力で接している。
【００３６】
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、装置本体の下部に設置された用紙トレイで、送り出し部には給紙ローラ５０３、５１３、５２３と、分離ローラ５０６、５１６、５２６、および、搬送ローラＲ１、Ｒ２、Ｒ３が備えられている。
【００３７】
これらのローラにより繰り出されたコート紙からなる用紙Ｐは搬送ローラＲ４乃至Ｒ７等が配設されている用紙搬送経路に沿って搬送される。
【００３８】
５９はレジストローラで、搬送ローラＲ７よりも下流であって、二次転写部に近接した位置に設けられている。二次転写部（転写ローラ５１０のある位置）よりも下流位置には定着装置Ｔが設けられ、当該定着装置Ｔは第１加圧部材８０と、前記第２加圧部材９０と、張架ローラ８２および加熱ベルト８６等で構成されている。本実施の形態における第１加圧部材８０および第２加圧部材９０はローラからなり、また、加熱ベルト８６は第１加圧部材８０と張架ローラ８２とに可回転に掛け回されている。張架ローラ８２には加熱源８４が内蔵されており、当該加熱源８４は、図示しない温度検知センサと後述の制御手段Ｓによって加熱ベルト８６の表面を設定温度に保つようにオンオフ制御される。斯様な温度制御は既知の技術により達成できる。第２加圧部材９０は固定位置にある第１加圧部材８０に対して、加熱ベルト８６を介して押圧および押圧解除可能に構成されている。両加圧部材による押圧状態は、第１および第２加圧部材８０，９０により構成される加圧部（押圧部）に用紙の先端が進入するタイミングに合わせて第２加圧部材が変位（位置移動）されることにより形成される。また、両加圧部材の押圧解除は、用紙の後端が前記加圧部を通過するタイミングに合わせて第２加圧部材が退避位置に移動されることによりなされる。加圧部（加圧位置）を対象としての用紙Ｐの進入のタイミングは、例えば、両加圧部材の上流近接位置にセンサを設けることにより知ることができる。また、用紙Ｐの加圧部通過タイミングは、前記センサの用紙検知信号と用紙Ｐの移動速度および送り方向長さ等から演算により求めることができる。なお、前述の第２加圧部材９０側の構成を第１加圧部材８０側の構成と同様にしてもよい。即ち、２つのローラ間にベルトをかけまわし、ベルト同士の接触を介して第１加圧部材８０と第２加圧部材９０との押圧および押圧の解除を行えるように構成することができる。但し、ベルト同士の接触は、前記第１加圧部材８０と第２加圧部材９０との対向部（接触部）のみとし、他の部位は非接触状態に保つことが肝要である。また、第１加圧部材８０を加熱源を内蔵したローラとし、第２加圧部材を、図における第１加圧部材側の構成のようにベルトが掛け回されたローラとすることもできる。
【００３９】
反転排紙・再給紙部６とＡＤＵ７に係わる用紙搬送路形態、および、搬送制御については公知であり、また、本願発明に直接関係しないので説明は割愛する。
【００４０】
なお、参照符号Ｓはコンピュータを含む制御手段（制御部）で、機械作動のプログラムを内蔵し、一連の画像形成プロセスに係わる制御、給紙制御、定着温度制御を含む定着処理制御等、全ての制御を行う。換言すれば、制御手段Ｓは、演算制御処理を行うＣＰＵと、各種動作プログラムを記憶しているＲＯＭ、演算結果データを記憶するＲＡＭ等を有する。そして、インターフェースを介して各種センサの出力を前記ＣＰＵに取り込むとともに、その情報を基にモータ或いは表示手段等を駆動制御する構成を有する。
【００４１】
上述の構成において、画像形成プロセスが開始されると、反時計方向に回転する感光体ドラム３１０の表面は帯電器３２０により所定の極性に帯電される。次いで、露光光学系３３０による第１の色信号、即ち、イエロー（Ｙ）の画像信号に対応する露光が施され、当該イエロー（Ｙ）の画像に対応する潜像が感光体ドラム３１０上に形成される。
【００４２】
潜像は、現像装置３４０により反転現像されてイエロー（Ｙ）のトナー像に変換された後、転写手段３５０の作用によって中間転写ベルト４０１上に転写される。
【００４３】
第１の色信号による画像形成開始から所定の時間後に順次開始される他の色信号による画像形成は、上記と同様のプロセスにより、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）の各画像形成ユニット３０によってなされる。
【００４４】
それぞれの画像形成ユニットで形成された感光体ドラム上の各トナー像は、イエロー（Ｙ）のトナー像のある画像領域と重畳するように順次転写され、中間転写ベルト４０１上に重ね合わせのカラートナー像が形成される。一方、画像形成プロセスに応じて給紙ローラ５０３（５１３、５２３）により給紙された用紙Ｐは、レジストローラ５９に先端が当接されて停止している。そして、用紙Ｐは、レジストローラ５９の回転再開により、中間転写ベルト４０１上のカラートナー像領域と重畳するタイミングで再給紙される。
【００４５】
次いで、用紙Ｐは二次転写部においてバックアップローラ４１０と転写ローラ５１０とにより中間転写ベルトとともに押圧挟持され、この間に、中間転写ベルト４０１上のカラートナー像が用紙Ｐ上に転写される。転写処理を受けた用紙Ｐは中間転写ベルト４０１から分離され、定着装置Ｔに送り込まれる。そこで、用紙Ｐの進入タイミングに合わせて押圧状態とされた第１加圧部材８０と第２加圧部材９０とによる押圧作用と、加熱ベルト８６を介しての加熱作用を受け、結果、トナーは用紙Ｐ上に定着される。
【００４６】
定着処理終了後の用紙Ｐは排紙ローラ６００により装置本体外に設けてある排紙トレイ６５０上に排出される。
【００４７】
なお、それぞれに対応した転写処理部を通過した感光体ドラム３１０および中間転写ベルト４０１は専用のクリーニング装置でクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。
【００４８】
次に、本願発明に係わる定着装置の構成について図２および図３を基に説明する。図は定着装置、特に、第２加圧部材の押圧・押圧解除機構の概略構成を示す説明用の図で図２は正面図、図３側面図である。図において、第２加圧部材９０は定着装置の側壁（不図示）上に軸Ｊ１を介して支持されている。９１は支持部材で、ローラからなる第２加圧部材（以下、便宜上、第２加圧ローラと呼称する）９０のローラ部よりも幅方向において長い基部９１０を有し、当該基部９１０から立ち上がっている腕部９１１を介して軸Ｊ１と遊嵌状態で嵌合している。支持部材９１は図３に示すように支点９１２を中心に上下方向に回動可能であり、また、前記腕部９１１は支点から離れた位置に形成されている。
【００４９】
９２は可動部材で、第２加圧ローラ９０の軸方向において支持部材９１よりも長い基部９２０を有する。また、支持部材９１の基部９１０と対向した状態で設けられるとともに、支持部材９１と干渉しないように支点を中心として回動可能とされ、その回動は支持部材９１の回動と独立している。図３においては、可動部材９２の支点は支持部材の支点９１２と同じであるように示されている。また、支持部材９１の腕部９１１が形成されている位置よりも外側の位置に設けられた可動部材上の壁（符号無し）には軸Ｊ２が植設され、当該軸Ｊ２上には離間保持部材９３の一端が遊嵌状態で嵌合されている。離間保持部材９３の自由端部にはフック部９３０が形成されている。そして、第２加圧ローラ９０がローラからなる第１加圧部材（以下、便宜上、第１加圧ローラと呼称する）８０と押圧状態にあるとき（図３の状態のときの各部材の位置を、以下、初期位置という）、フック部９３０と軸Ｊ１とは係合状態となる。本実施の形態においては、離間保持部材９３が初期位置にあるとき、第２加圧ローラの軸Ｊ１とフック部９３０とは僅かな間隙を介して対向し、後述の如く、押圧解除に伴う第２加圧ローラ９０の退避移動開始後に係合するように構成してある。
【００５０】
間隙を持たせた構成としたのは、加熱ベルト８６を介しての第１加圧ローラに対する第２加圧ローラの押圧を安全確実に行わせることができるように配慮したものであるが、所期の目的を達成できるのであれば間隙を設ける必要はない。本願における「係合状態」は、上述のように、離間保持部材９３のフック部９３０と第２加圧ローラ９０の軸Ｊ１とが僅かな間隙を介して対向している態様も、また、両者が機械的に接している（係合している）態様も含む。
【００５１】
離間保持部材９３には、常時、反時計方向への付勢力がコイルスプリング等からなる弾性部材９３１により加えられている。コイルスプリングによる付勢力は、初期位置において、上述のようにフック部９３０と第２加圧ローラ９０とを係合状態に保つように作用する。
【００５２】
また、離間保持部材９３には、前述の付勢力に抗して当該離間保持部材９３を時計方向に回動させ、第２加圧ローラ９０との係合状態を解除させる係合解除部材９３２が関係づけて設けられている。係合解除部材９３２は、例えば、ソレノイドにより構成することができる。ＣＳはコイルスプリングからなる弾性部材で、一端が支持部材９１に係止され、他端は可動部材９２上であって、支持部材９１のある側に対して反対側に延設された収納部９２５の底壁に係止されている。
【００５３】
９４は押圧保持部材で軸Ｊ３上に設けられており、初期位置にあるとき、第２加圧ローラ９０が第１加圧ローラ８０を押圧する位置を保持する。軸Ｊ３は定着装置の側壁（不図示）に設けられており、また、押圧保持部材９４は軸Ｊ３に対して可回動に設けられている。９４１はコイルスプリングからなる弾性部材で、常時、押圧保持部材９４を時計方向に付勢しており、初期位置において、フック部９４０と後述のベアリング（転がり軸受け）Ｂ１との係合を保つ機能を果たす。また、押圧保持部材９４には、弾性部材９４１による付勢力に抗して当該押圧保持部材９４を反時計方向に回動させ、係合部あるいは係合部材であるベアリングＢ１との係合を解除させる係合解除部材９４２が関係づけて設けられている。
【００５４】
上述のベアリングＢ１は可動部材９２上の壁（符号無し）に設けられており、初期位置において押圧保持部材９４のフック部９４０との係合を介して、第１加圧ローラ８０に対する第２加圧ローラ９０の押圧状態を維持する。９５はカムからなる初期位置戻し部材（以下、便宜上カム９５と呼称する）で駆動軸Ｊ４上に設けられ、駆動ギヤＧを介して画像形成装置本体側に設けられた駆動系により反時計方向に回転される。カム９５は可動部材９２上に設けられているベアリング（転がり軸受け）Ｂ２を介して当該可動部材９２および支持部材９１を回動させることができ、初期位置においては、押圧保持部材９４のフック部９４０と可動部材９２上のベアリングＢ１の係合を確立させる。この動作と時を同じくして、離間部材９３のフック部９３０と第２押圧ローラの軸Ｊ１とが係合状態とされる。更に、カム９５は、前記可動部材９２を退避位置から初期位置に復帰させる回動動作を介して、弾性部材ＣＳに動作エネルギーを蓄積させる。
【００５５】
カム９５は、駆動軸Ｊ４の回転時にカムピン９５０を介して動力が伝達される。なお、カムピン９５０は駆動軸Ｊ４を貫通して設けられているが、当該カムピン９５０と係合するカム９５の基部との間には、回転方向に遊びを設けてある。図３における塗り潰しの部位９５３はカムピン９５０が落とし込まれた凹部からなる遊び領域であり、凹部間はカムピン９５０が当接する凸部を示す。斯様な構成により、その頂部によって図３の状態を作り出した後のカム９５の僅かな回動は、駆動軸が回転しなくても、弾性部材ＣＳの動作エネルギーの作用を受けて遊び分だけ回転方向に回転する（例えば、図３中の破線位置となる）。結果として、可動部材９２との圧接が解除される。９６は解除支持部材で、図３の状態から可動部材９２が回動して当接することにより、当該可動部材９２の回動を停止させ支持する。
【００５６】
上述のような構成を有する定着装置の動作を図３〜図６に基づいて簡単に説明する。
【００５７】
図３は定着装置に送り込まれてくる用紙の移動タイミングに応じて第１加圧ローラ８０と第２加圧ローラ９０とが加熱ベルトを介して加圧（押圧と同義）状態とされ、各構成部材が全て初期位置にあることを示す図、図４は第１加圧ローラと第２加圧ローラとの押圧が解除された状態を示す図、図５は離間保持部材と第２加圧ローラとの係合が解除され、弾性部材により第２加圧ローラが上昇されて第１加圧ローラに押圧された状態を示す図、図６はカム駆動により弾性部材に動作エネルギーを蓄積しながら全部材を初期位置に復帰させる直前の図である。
【００５８】
図３に示す状態から、両加圧ローラ８０、９０の加圧部を用紙Ｐの後端が通過するタイミングに応じて押圧保持部材９４の係合解除部材９４２が駆動されると、押圧保持部材９４は軸Ｊ３を支点として反時計方向に回動される。この動作に伴って、フック部９４０とベアリングＢ１との係合が解除され図４の状態となる。
【００５９】
即ち、支持部材９１および可動部材９２は重力により支点中心で時計方向に回動し、直後に、可動部材９２の一部が解除支持部材９６に当接して停止され、退避位置に保持される。換言すれば、第１加圧ローラ８０に対する第２加圧ローラ９０の押圧は解除される。
【００６０】
上記の回動時に、離間保持部材９３は第２加圧ローラ９０の軸Ｊ１と係合し、一体的に下方に移動する。なお、可動部材９２の退避位置において、押圧保持部材９４の一部は可動部材９２上のベアリングＢ１と当接しており、係合解除部材９４２が非駆動状態とされていても弾性部材９４１の付勢力による時計方向の回動はできない。
【００６１】
次いで、次の用紙Ｐの先端が両加圧ローラ８０、９０の加圧部に進入するタイミングよりも僅かに早い時間に離間保持部材９３の係合解除部材９３２が駆動され、第２加圧ローラ９０に対する離間保持部材９３の係合が解除される（図５参照）。すると、動作エネルギーが蓄制された状態にある弾性部材ＣＳの動作エネルギーによって支持部材９１は回動され、第２加圧ローラ９０を第１加圧ローラ８０に接触あるいは再圧着させる。次いで、駆動ギヤＧ、軸Ｊ４を介してカム９５に駆動力が伝達されると、カム９５は反時計方向に回転され、ベアリングＢ２を介して可動部材９２を支点中心で上方向に回動させる。カム９５による可動部材９２の回動動作は押圧保持部材９４とベアリングＢ１との係合を解除させ、同時に、その回転動作に伴う可動部材の位置移動を介して弾性部材ＣＳを圧縮させ、当該弾性部材ＣＳに動作エネルギーをチャージする。ベアリングＢ１と押圧保持部材９４との当接状態が解除されると、弾性部材９４１の付勢力によりフック部９４０はベアリングＢ１の下側に潜り込んで当該ベアリングＢ１と係合可能な状態となる（図６参照）。
【００６２】
ほぼ同時に、離間保持部材９３の係合解除部材９３２が非駆動とされ、離間保持部材９３は弾性部材９３１の付勢力により反時計方向に回動され、図３に示す初期位置に全ての構成部材が位置付けられて用紙Ｐの進入に対する備えを完了する。このような動作が、連続的に送り込まれる用紙Ｐに対して必要回数実施されることになる。
【００６３】
なお、上記構成におけるベアリングＢ１、Ｂ２は転がり軸受けであるので、両加圧ローラ間に作用する押圧荷重が、例えば、２０００Ｎ程度の場合でも、押圧および押圧解除時に必要とされる駆動力の軽減に寄与することができる。また、離間保持部材９３が初期位置にあるときに係合する部材として、図２に示すように軸Ｊ１上に転がり軸受けであるベアリングＢ３を配設することにより、駆動力軽減という同様の効果を享受できる。
【００６４】
なお、押圧状態を完了するまでの動作時間を長くとることにより、第２加圧ローラと加熱ベルトとの圧接時間（押圧時間と同義）を短くすれば、第２加圧ローラの表面温度上昇を有効に抑制でき、ブリスタによる画像荒れの問題を抑制することができる。更に、上述のように第２加圧ローラの表面温度を低温に保つことにより、第２加圧ローラに対して非接触の分離爪で定着処理後の用紙を分離させる構成を採用した場合でも、容易な分離を可能とする。
【００６５】
一例として、例えば第２加圧ローラの往復ストロークを２０ｍｍ（線速５００ｍｍ／秒）、押圧解除動作時間を１５ミリ秒、押圧動作時間を２５ミリ秒となるように構成する。一方、用紙として８０ｇ／ｍ２のＡ３サイズ縦送り（用紙の短辺が搬送方向に平行な送り）、紙間率：０．６（紙間６３０ｍｍ）の条件で連続通紙する。また、加熱ベルトの表面温度は約１８０℃とする。このとき、紙間６３０ｍｍのうち５６０ｍｍを第２加圧ローラの押圧解除に用いることにより、紙間で両加圧ローラが当接する距離を７０ｍｍとすると、第２加圧ローラの表面温度を約９０℃に維持することができ、ブリスタ現象の発生を防止することができた。また、上述の態様における分離も容易になしえた。
【００６６】
紙間は用紙サイズに応じて変更制御することができ、例えば、第２加圧ローラの押圧および押圧解除動作にかかる往復時間以上の時間に対応した紙間を採りうる仕様であれば同様の効果を享受することができる。
【００６７】
なお、上記の第１実施態様においては加熱ベルトを使用した例を示したが、当該加熱ベルトを除去して第１加圧部材と第２加圧部材をともにローラ形状とするとともに、第１加圧ローラの表面温度を適宜に加熱制御する態様とすることができる。
【００６８】
また、カム形状の解除位置を適正化することにより解除支持部材９６の機能をカムで代用することができる。
【００６９】
次に、第２実施の態様について、図７から図１０を用いて説明する。図中、既出の手段（部材）と同じ機能を果たす手段（部材）については同一の参照符号を付してある。
【００７０】
第１実施態様と異なるのは、第１実施態様が回動式の構成であるのに対して、第２実施態様は直動式の構成としたことである。図７は第１加圧ローラと第２加圧ローラとが押圧状態にあり、各構成部材が全て初期位置にあることを示す図、図８は第１加圧ローラと第２加圧ローラとの押圧が解除された状態を示す図である。図９は離間保持部材と第２加圧ローラとの係合が解除され、弾性部材により第２加圧ローラが上昇されて第１加圧ローラに押圧された状態を示す図、図１０はカム駆動により弾性部材に動作エネルギーを蓄積しながら全部材を初期位置に復帰させる直前の図である。
【００７１】
構成は第１実施態様と基本的に同じ部材を備えており、詳細な説明は不要と思われるのが、以下、若干の構成の説明を交えながら動作を簡単に説明する。用紙が加圧部に送り込まれる直前のタイミングで押圧状態にされた、加熱源（不図示）内蔵の第１加圧ローラ８０と第２加圧ローラ９０とにより用紙Ｐは加熱、押圧され、当該用紙Ｐ上のトナー像は順次、用紙Ｐ上に定着される（図７）。所定時間後、用紙Ｐの後端が両加圧ローラ８０，９０により形成される加圧部を通過するタイミングに合わせて押圧保持部材９４の係合解除部材９４２が作動されると、押圧保持部材９４は軸Ｊ３を支点として反時計方向に回動される。
【００７２】
この動作に伴って、可動部材９２上に設けられたベアリング（転がり軸受け）Ｂ１とフック部９４０との係合が解除され、第２加圧ローラ９０は支持部材９１および可動部材９２等とともに重力により落下移動する。換言すれば、固定位置を有する第１加圧ローラ８０に対する押圧が解除され、また、可動部材９２の下端（または可動部材上に設けられた転がり軸受けであるのベアリングＢ２）が解除支持部材９６に当接して停止されることにより、第２加圧ローラは退避位置に保持される。上記の落下時に離間保持部材９３は第２加圧ローラ９０の軸Ｊ１と係合し、一体的に落下移動して図８の状態を呈する。
【００７３】
本実施の態様において、前記離間保持部材９３は可動部材９２上に可回動に軸支されている。
【００７４】
なお、可動部材９２の退避位置において、押圧保持部材９４の一部は可動部材９２上のベアリングＢ１と当接しており、この状態で係合解除部材９４２が非駆動とされても弾性部材９４１の付勢力による時計方向の回動はできない。前述の第２加圧ローラ９０の軸Ｊ１を遊嵌状態で支持する支持部材９１および可動部材９２は、定着装置の固定部に対して上下移動可能に設けられている直動ガイド部材９９内に配設されている。支持部材９１は直動ガイド部材９９に対して独立的に移動可能であり、可動部材９２は直動ガイド部材９９に固設されている。また、コイルスプリングからなる弾性部材ＣＳの一端は支持部材９１の下端に係止され、他端は可動部材９２の上端に係止されている。
【００７５】
図８の状態となった後、後続の用紙Ｐの先端が両加圧ローラ８０，９０の加圧部に進入するタイミングよりも僅かに早い時間に離間保持部材９３の係合解除部材９３２が駆動され、第２加圧ローラ９０に対する離間保持部材９３の係合が解除される（図９参照）。すると、動作エネルギーが蓄制された状態にある弾性部材ＣＳの動作エネルギーによって支持部材９１は上昇移動され、第２加圧ローラ９０を第１加圧ローラ８０に再圧着させる。直後に、軸Ｊ４を介してカム９５に駆動力が伝達されると、カム９５は反時計方向に回転され、結果として、可動部材９２を上方向に移動させる。カム９５による可動部材９２の上昇動作は押圧保持部材９４とベアリングＢ１との当接を解除させ、同時に、その回転動作に伴う可動部材９２の位置移動を介して弾性部材ＣＳを圧縮させ、当該弾性部材ＣＳに動作エネルギーをチャージする。ベアリングＢ１と押圧保持部材９４との当接状態が解除されると、弾性部材９４１の付勢力によりフック部９４０はベアリングＢ１の下側に潜り込んで当該ベアリングＢ１と係合可能な状態となる（図１０参照）。
【００７６】
ほぼ同時に、離間保持部材９３の係合解除部材９３２が非駆動とされ、離間保持部材９３は弾性部材９３１の付勢力により時計方向に回動され、図７に示す初期位置に全ての構成部材が位置付けられて用紙Ｐの進入に対する備えを完了する。このような動作が、連続的に送り込まれる用紙Ｐに対して必要回数実施されることになる。
【００７７】
次に、第３実施態様を図１１から図１３を用いて説明する。図１１は第１加圧ローラと第２加圧ローラとが押圧状態にあり、各構成部材が全て初期位置にあることを示す図、図１２は第１加圧ローラと第２加圧ローラとの押圧が解除されたことを示す図、図１３はカム駆動による可動部材の位置移動動作を介して弾性部材に動作エネルギーを蓄積していることを示す図であり、同時に、全部材を図１１の初期位置に復帰させる直前の図である。第１、第２実施態様と異なる点は、２つの加圧ローラの押圧状態が解除されているときに、第２加圧ローラを第１加圧ローラに押圧させる弾性部材に動作エネルギーを蓄積（付与）させるように構成したところである。
【００７８】
本実施の態様を示す図においても既出の部材と同じ機能を有する部材については同一の参照番号を付してある。なお、便宜を図った関係で、今までの図面と同様に図面間での部材の過不足や、参照符号が付与されていない部材が含まれている。以下、各部材の動きを主体として全体構成を簡単に説明することとする。
【００７９】
図１１において、可動部材９２は、第１実施態様と同様に、支点９２２を中心に回動可能である。また、可動部材９２は転がり軸受けのベアリングＢ１を有しており、当該ベアリングＢ１と押圧保持部材９４のフック部９４０との係合を介して第２加圧ローラ９０を初期位置（押圧位置）に保持している。第２加圧ローラ９０の軸Ｊ１は、可動部材９２上に設けられた収納部９２５の頂部壁と収納部９２５内にあって上下方向に移動可能に設けられたスライド板（不図示）との間に挿入され運動規制されている。収納部９２５内にはコイルスプリングからなる弾性部材ＣＳが準備され、当該弾性部材ＣＳの一端はスライド板に係止され、また、他端は可動部材９２に係止されている。第１加圧ローラ８０と第２加圧ローラとの押圧状態は、実質的に、初期位置における弾性部材ＣＳの動作エネルギーにより達成されている。
【００８０】
このような状態における加圧、加熱作用により定着処理が施された用紙Ｐの後端が両加圧ローラの加圧部を通過するタイミングに合わせて押圧保持部材９４の係合解除部材９４２が作動されると、押圧保持部材９４は軸Ｊ３を支点として反時計方向に回動される。即ち、フック部９４０とベアリングＢ１との係合がはずれ、可動部材９２は自重や弾性部材ＣＳの動作エネルギー（反力）によって所定量（所定角度）回動し、解除支持部材９６に当接して停止する（図１２参照）。可動部材９２の回動落下の終局において、弾性部材９３１により反時計方向に付勢されている離間保持部材９３がフック部９３０を介して第２加圧ローラの軸Ｊ１と係合する。
【００８１】
なお、可動部材９２の退避位置において、押圧保持部材９４の一部は可動部材９２上のベアリングＢ１と当接しており、係合解除部材９４２が非駆動状態とされていても弾性部材９４１の付勢力による時計方向の回動はできない。
【００８２】
次いで、次の用紙Ｐの先端が両加圧ローラ８０，９０の加圧部に進入するタイミングよりも僅かに早い時間にカム９５が反時計方向に駆動され、当該カムの駆動力により可動部材９２が反時計方向に上昇回動される。このとき、離間保持部材９３のフック部９３０と第２加圧ローラ９０の軸Ｊ１とは係合状態にある。また、離間保持部材９３は定着装置の固定位置に軸Ｊ２を介して支持されているので、弾性部材ＣＳは可動部材９２の位置移動動作を介して圧縮される。換言すれば、弾性部材ＣＳには動作エネルギーが蓄積（付与と同義）される。一方、ベアリングＢ１と押圧保持部材９４の当接係合は解除され、当該ベアリングＢ１が押圧保持部材９４のフック部９４０と係合されると、図１３に示される初期位置に可動部材９２が復帰され、その位置が保持される。その後、離間保持部材９３の係合解除部材９３２が作動され、当該離間保持部材９３が時計方向に回動されて軸Ｊ１との係合が解除されると、弾性部材ＣＳの動作エネルギーによって第２加圧ローラ９０は上昇移動され、第１加圧ローラ８０との押圧が達成される。即ち、用紙Ｐの進入に対する備えを完了する。このような動作が、連続的に送り込まれる用紙Ｐに対して必要回数実施されることになる。
【００８３】
上述した３つの実施態様は、例えば、連続定着を前提としたときでも、前述したように、用紙毎に、実質的な加圧部材同士の圧接および圧接解除を行うので、第２加圧部材の温度上昇を抑制でき、結果、ブリスタ現象の発生を抑制することができる。また、弾性部材ＣＳの動作エネルギー付与およびその使用が簡単な構成で可能であり、この構成は、第１加圧部材に対する第２加圧部材の直接接触時間を短時間とするのに役立つ。なお、第２加圧部材の表面温度上昇を抑制するために、第２加圧部材に適宜の温度の風を当てて冷却する方法を組み合わせて使用すれば、ブリスタ現象の抑制効果をより一層向上させることができる。
【００８４】
風速、温度等については他の条件との兼ね合いで最良な条件を設定するものであり、実験を介して適宜に決定することができる。
【００８５】
なお、実施態様における定着装置の共通の仕様は概略次の通りとした。
【００８６】
第１加圧ローラ：芯金上に厚さ１７ｍｍのシリコンゴム層とその表面に１５μｍのＰＦ
Ａをコートした直径９０ｍｍのローラ
第２加圧ローラ：芯金上に厚さ２ｍｍのシリコンゴム層とその表面に５０μｍのＰＦＡ
チューブを被せた直径９０ｍｍのローラ
定着（押圧）荷重：２０００Ｎ
加圧ローラの線速度：５００ｍｍ／秒
第２加圧ローラの往復ストローク：２０ｍｍ
弾性部材ＣＳ：外形５０ｍｍ、内径３６ｍｍ、自由長２００ｍｍ、バネ定数１．３５ｋ
ｇ／ｍｍのコイルスプリング
第１加圧ローラの表面設定温度：約１８０℃
【符号の説明】
【００８７】
１  自動原稿送り装置
２  画像読み取り部
３  画像形成部
４  ベルトユニット
５  給紙部
６  反転排紙・再給紙部
７  反転搬送手段（ＡＤＵ）
８０  第１加圧部材（第１加圧ローラ）
９０  第２加圧部材（第２加圧ローラ）
９１  支持部材
９２  可動部材
９３  離間保持部材
９３０  フック部
９３１  弾性部材
９３２  係合解除部材
９４  押圧保持部材
９４０  フック部
９４１  弾性部材
９４２  係合解除部材
９５  初期位置戻し部材（カム）
９６  解除支持部材
ＣＳ  弾性部材
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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