(57)【要約】【課題】定着ロールと加圧ロールとの圧接部の下流側においてベルト部材の外表面を加圧ロールに押圧するようにベルト押圧部材を設けた定着装置又はこのような定着装置を有する画像形成装置に関し、定着処理された記録材の先端部分とその後続部分とに光沢差が生ずることを抑制する技術を提案する。【解決手段】回転可能な定着ロール６１１と、定着ロール６１１に張架される定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１を加圧する加圧ロール６２と、定着ロール６１１と加圧ロール６２との圧接部の下流側にて定着ベルト６１０の内側から定着ベルト６１０外表面を加圧ロール６２に押圧する剥離パッド６４と、を有する定着装置において、用紙Ｐの各部位における単位面積当たりのニップ部滞在時間の時間差が小さくなるように制御する。【選択図】図２
2011059590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な定着ロールと、
前記定着ロールに張架されるベルト部材と、
前記ベルト部材を介して前記定着ロールを加圧する加圧ロールと、
前記定着ロールと前記加圧ロールとの圧接部の下流側において、前記ベルト部材の内側から前記ベルト部材の外表面を前記加圧ロールに押圧するベルト押圧部材と、
前記定着ロール及び前記ベルト押圧部材と前記加圧ロールとの圧接部における記録材の先端部分の単位面積当たりの滞在時間とその後続部分の単位面積当たりの滞在時間との時間差が小さくなるように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記圧接部へ記録材を搬送する搬送手段を備え、
前記制御手段として、前記圧接部に記録材の先端部分が進入する際の搬送速度が一時的に速くなるように前記搬送手段による搬送速度を調整する搬送速度調整手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記搬送速度調整手段は、前記圧接部に記録材の先端部分が進入する際の搬送速度について、薄い記録材より厚い記録材の方がより速くなるように前記搬送手段による搬送速度を調整する、
ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ベルト部材の内面にオイルを供給するオイル供給部材を備え、
前記制御手段として、前記ベルト部材の内面のオイル量を予め定められた基準値を超えないように調整するオイル量調整手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御手段として、予め定められた基準値より厚い記録材について、記録材の四隅の一が前記圧接部に最初に到達するように記録材の搬送角度を調整する搬送角度調整手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記制御手段として、前記ベルト部材を回転させるために前記定着ロール以外の駆動部材を更に備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
トナー像を形成する形成手段と、
前記形成手段により形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、
前記転写手段により転写されたトナー像を記録材に定着させる定着手段と、を有し、
前記定着手段は、回転可能な定着ロールと、前記定着ロールに張架されるベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記定着ロールを加圧する加圧ロールと、前記定着ロールと前記加圧ロールとの圧接部の下流側において、前記ベルト部材の内側から前記ベルト部材の外表面を前記加圧ロールに押圧するベルト押圧部材と、前記定着ロール及び前記ベルト押圧部材と前記加圧ロールとの圧接部における記録材の先端部分の単位面積当たりの滞在時間とその後続部分の単位面積当たりの滞在時間との時間差が小さくなるように制御する制御手段と、を備えた、
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、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、例えば、トナー像が転写された記録材に対して加熱および加圧を行い、トナー像を記録材に定着させる定着処理が行われる。
定着処理に用いられる定着装置としては、例えば、ヒータ等の加熱源により加熱されるとともに定着ロールにより回転可能に張架されたベルト部材と、このベルト部材を介して定着ロールを加圧する加圧ロールとにより構成されたものが挙げられる。このような定着装置では、定着ロールと加圧ロールとの圧接部において、記録材に対して加熱および加圧処理を行うニップ部が形成され、記録材に転写されたトナー像は、当該記録材がニップ部を通過する過程で加熱および加圧作用を受けて当該記録材に定着される。
【０００３】
このようなベルト部材を用いた定着装置に関し、例えば、特許文献１には、ベルト部材を屈曲させるように配設された剥離パッドを備えた構成において、剥離パッドの形状に特徴があり、パッド通過領域で軸方向中央部と両端部で異なる屈曲形状を描きながらベルト部材（及び用紙）を移動させることが開示されている。
また、例えば、特許文献２には、転写部、搬送ユニット及び定着部での転写紙線速の大小関係について開示されている。
また、例えば、特許文献３には、転写材が転写搬送ベルトから分離する分離部の近傍での転写材のたるみを無くすように、定着装置の線速、転写搬送ベルトの線速、転写材給送手段の線速の少なくとも１つを転写材サイズの違いにより調整することや、転写材の後端側ほど定着装置の線速と転写搬送ベルトの線速との線速差を小さくすることが開示されている。
また、例えば、特許文献４には、耐熱ベルトである第２像担持ベルトは記録体搬送路及び定着装置にまで延び、記録体の種類に応じて速度制御されることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０６５０８２号公報
【特許文献２】特開平０５−１３４４９９号公報
【特許文献３】特開平０８−１７９６３６号公報
【特許文献４】特開２００７−００４１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、定着ロールと加圧ロールとの圧接部の下流側においてベルト部材の外表面を加圧ロールに押圧するようにベルト押圧部材を設けた定着装置又はこのような定着装置を有する画像形成装置に関し、定着処理された記録材の先端部分とその後続部分とに光沢差が生ずることを抑制する技術を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本発明は、回転可能な定着ロールと、前記定着ロールに張架されるベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記定着ロールを加圧する加圧ロールと、前記定着ロールと前記加圧ロールとの圧接部の下流側において、前記ベルト部材の内側から前記ベルト部材の外表面を前記加圧ロールに押圧するベルト押圧部材と、前記定着ロール及び前記ベルト押圧部材と前記加圧ロールとの圧接部における記録材の先端部分の単位面積当たりの滞在時間とその後続部分の単位面積当たりの滞在時間との時間差が小さくなるように制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする定着装置である。
【０００７】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の本発明において、前記圧接部へ記録材を搬送する搬送手段を備え、前記制御手段として、前記圧接部に記録材の先端部分が進入する際の搬送速度が一時的に速くなるように前記搬送手段による搬送速度を調整する搬送速度調整手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の本発明において、前記搬送速度調整手段は、前記圧接部に記録材の先端部分が進入する際の搬送速度について、薄い記録材より厚い記録材の方がより速くなるように前記搬送手段による搬送速度を調整することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の本発明において、前記ベルト部材の内面にオイルを供給するオイル供給部材を備え、前記制御手段として、前記ベルト部材の内面のオイル量を予め定められた基準値を超えないように調整するオイル量調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の本発明において、前記制御手段として、予め定められた基準値より厚い記録材について、記録材の四隅の一が前記圧接部に最初に到達するように記録材の搬送角度を調整する搬送角度調整手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の本発明において、前記制御手段として、前記ベルト部材を回転させるために前記定着ロール以外の駆動部材を更に備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の本発明は、トナー像を形成する形成手段と、前記形成手段により形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、前記転写手段により転写されたトナー像を記録材に定着させる定着手段と、を有し、前記定着手段は、回転可能な定着ロールと、前記定着ロールに張架されるベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記定着ロールを加圧する加圧ロールと、前記定着ロールと前記加圧ロールとの圧接部の下流側において、前記ベルト部材の内側から前記ベルト部材の外表面を前記加圧ロールに押圧するベルト押圧部材と、前記定着ロール及び前記ベルト押圧部材と前記加圧ロールとの圧接部における記録材の先端部分の単位面積当たりの滞在時間とその後続部分の単位面積当たりの滞在時間との時間差が小さくなるように制御する制御手段と、を備えた、ことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の本発明によると、定着処理された記録材の先端部分とその後続部分とで光沢差が生ずることを抑制できる。
【００１４】
請求項２に記載の本発明によると、圧接部に記録材の先端部分が進入する際のブレーキ力によって一時的に低下する速度をその後続部分の速度に近づけることができ、光沢差の発生を抑制できる。
【００１５】
請求項３に記載の本発明によると、種々の厚みの記録材について、光沢差の発生を抑制できる。
【００１６】
請求項４に記載の本発明によると、過剰なオイル供給によるベルト部材の走行動作の不安定化が抑制されて記録材の速度変動を抑えることができ、光沢差の発生を抑制できる。
【００１７】
請求項５に記載の本発明によると、圧接部に記録材の先端部分が進入する際のブレーキ力が分散されて記録材の速度低下を低減させることができ、光沢差の発生を抑制できる。
【００１８】
請求項６に記載の本発明によると、ベルト部材の走行動作の安定度が向上して記録材の速度変動を抑えることができ、光沢差の発生を抑制できる。
【００１９】
請求項７に記載の本発明によると、定着処理された記録材の先端部分とその後続部分とで光沢差が生ずることを抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る定着装置の概略構成を示す側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るニップ部の近傍領域を表す概略断面図である。
【図４】光沢差が発生するメカニズム（仮説）を説明する図である。
【図５】光沢差が発生するメカニズム（仮説）を説明する図である。
【図６】光沢差が発生するメカニズム（仮説）を説明する図である。
【図７】用紙の各部位におけるグロス値を例示する図である。
【図８】搬送速度の調整による光沢差対策の検証結果を例示する図である。
【図９】定着装置の構成例を示す側断面図である。
【図１０】オイル量の調整による光沢差対策の検証結果を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明では、本実施の形態が適用される画像形成装置を構成する部材およびその部材の材質・厚さ・硬度等を例示しているが、このような構成に限定するものではなく、使用目的や使用条件等の装置設計条件に応じた構成を採用すればよい。
図１は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。
【００２２】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、矢印Ａ方向に回転する感光体１１の周囲に、これらの感光体１１を帯電する帯電器１２、感光体１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）、各色成分トナーが収容されて感光体１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体１１上の残留トナーが除去される感光体クリーナ１７、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。
【００２３】
中間転写体である中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０６〜１０１４Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０．１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図１に示す矢印Ｂ方向に予め定められた速度で循環駆動（回転走行）されている。この各種ロールとしては、定速性に優れたモータ（図示せず）により駆動されて中間転写ベルト１５を回転走行させる駆動ロール３１、感光体１１の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する蛇行防止ロールとして機能するテンションロール３３、二次転写部２０に設けられ、中間転写ベルト１５を背面から支持する支持ロールとしてのバックアップロール２５、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられる支持ロールとしてのクリーニングバックアップロール３４が配設されている。
【００２４】
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体１１に対向して配置される一次転写ロール１６で構成されている。一次転写ロール１６は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性体層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は中間転写ベルト１５を挟んで感光体１１に圧接配置され、さらに一次転写ロール１６にはトナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００２５】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω／□となるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ）に設定される。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２６が隣接して配置されている。
【００２６】
一方、二次転写ロール２２は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性体層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙Ｐ上にトナー像を二次転写する。
【００２７】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側には、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた特定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。
【００２８】
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙収容部５０、この用紙収容部５０に集積された用紙Ｐを制御部４０により指示されたタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１により繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写部２０へと送り込む用紙搬送路５３、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５、用紙Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６を備えている。
【００２９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図１に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作像作業が実行される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
【００３０】
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々の感光体１１に照射している。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
【００３１】
画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体１１上に形成されたトナー像は、各感光体１１と中間転写ベルト１５とが接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により中間転写ベルト１５の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性（プラス極性）の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
【００３２】
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙収容部５０から制御部４０により指示されたサイズの用紙Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された用紙Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、用紙搬送路５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、用紙Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、用紙Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
【００３３】
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性と同極性（マイナス極性）の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２とバックアップロール２５とによって押圧される二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
【００３４】
その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における搬送速度に合わせて、用紙Ｐを最適な搬送速度で定着装置６０まで搬送する。定着装置６０に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着装置６０によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部（不図示）に搬送される。
一方、用紙Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナーは、中間転写ベルト１５の回転走行に伴って搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。
【００３５】
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置６０について説明する。
図２は本実施の形態の定着装置６０の概略構成を示す側断面図である。この定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧ロール６２とで主要部が構成されている。
定着ベルトモジュール６１は、一構成例として、矢印Ｄ方向に回転するベルト部材の一例としての定着ベルト６１０、定着ベルト６１０を張架しながら回転駆動する定着ロール６１１、内側から定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１２、外側から定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１３、定着ロール６１１と張架ロール６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール６１４、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域であって、定着ロール６１１の近傍位置に配置されたベルト押圧部材の一例としての剥離パッド６４、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架する張架ロール６１５により主要部が構成されている。
【００３６】
定着ベルト６１０は、周長３１４ｍｍ、幅３４０ｍｍのフレキシブルなエンドレスベルトであって、厚さ８０μｍのポリイミド樹脂で形成されたベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された厚さ２００μｍのシリコーンゴムからなる弾性体層と、さらに弾性体層の上に、厚さ３０μｍのテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）チューブで形成された離型層とからなる多層構造で構成されている。ここでは、弾性体層は、特にカラー画像に対する画質向上のために設けられたものである。
【００３７】
定着ロール６１１は、外径６５ｍｍ、長さ３６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。そして定着ロール６１１は、図示しない駆動モータからの駆動力を受けて、３００ｍｍ／ｓの表面速度で矢印Ｃ方向に回転する。
また、定着ロール６１１の内部には、加熱源として定格９００Ｗのハロゲンヒータ６１６ａが配設され、定着ロール６１１の表面に接触するように配置された温度センサ６１７ａの計測値に基づき、画像形成装置の制御部４０（図１参照）が定着ロール６１１の表面温度を１５０℃に制御している。
【００３８】
張架ロール６１２は、外径３０ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。そして、張架ロール６１２の内部には加熱源として定格１０００Ｗのハロゲンヒータ６１６ｂが配設されており、温度センサ６１７ｂと制御部４０（図１参照）とによって、張架ロール６１２の表面温度が１９０℃に制御されている。したがって、張架ロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を加熱する機能をも併せ持っている。
また、張架ロール６１２の両端部には定着ベルト６１０を外側に押圧するバネ部材（不図示）が配設され、定着ベルト６１０全体の張力を１５ｋｇｆに設定している。その際に、定着ベルト６１０の張力を幅方向に亘って均一にするとともに、定着ベルト６１０の軸方向の変位をできる限り小さく抑えるため、張架ロール６１２は、外径が端部よりも中央部のほうを１００μｍだけ大きくした所謂クラウン形状で形成されている。
【００３９】
張架ロール６１３は、外径２５ｍｍ、肉厚２ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。また、張架ロール６１３の表面には厚さ２０μｍのＰＦＡが被覆されて離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト６１０の外周面からの僅かなオフセットトナーや紙粉が張架ロール６１３に堆積するのを防止するために形成されるものである。また、張架ロール６１３も張架ロール６１２と同様に、外径が端部よりも中央部の方を１００μｍだけ大きくしたクラウン形状で形成されている。なお、張架ロール６１２と張架ロール６１３の双方をクラウン形状で形成する場合のみならず、張架ロール６１２または張架ロール６１３のいずれか一方のみをクラウン形状で形成してもよい。
張架ロール６１３の内部には、加熱源としての定格１０００Ｗのハロゲンヒータ６１６ｃが配設されており、温度センサ６１７ｃと制御部４０（図１参照）とによって表面温度が１９０℃に制御されている。したがって、張架ロール６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を外表面から加熱する機能をも併せ持っている。したがって、本実施の形態では、定着ロール６１１と張架ロール６１２および張架ロール６１３とによって定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。
【００４０】
姿勢矯正ロール６１４は、外径１５ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。姿勢矯正ロール６１４の近傍には、定着ベルト６１０のエッジ位置を検知するベルトエッジ位置検知機構（不図示）が配置されている。そして、姿勢矯正ロール６１４は、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じて定着ベルト６１０の軸方向における接触位置を変位させる軸変位機構が配設され、定着ベルト６１０の蛇行（ベルトウォーク）を制御するように構成されている。
【００４１】
剥離パッド６４は、例えばＳＵＳの金属や樹脂等の剛体で形成された断面が略円弧形状のブロック部材である。そして、加圧ロール６２が定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１に圧接される領域（「ロールニップ部Ｎ１」という。後段の図３参照。）の下流側近傍位置において、定着ロール６１１の軸方向全域に亘って固定配置されている。また剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ロール６２を或る程度の幅領域（例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って２ｍｍの幅）に亘って予め定められた荷重（例えば、平均１０ｋｇｆ）で押圧するように設置されており、後段で述べる「剥離パッドニップ部Ｎ２」（後段の図３ 参照）を形成している。
また、張架ロール６１５は、外径１２ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。そして、剥離パッド６４を通過した定着ベルト６１０が定着ロール６１１に向けて円滑に回転走行するように、剥離パッド６４の定着ベルト６１０進行方向下流側近傍に配置されている。
【００４２】
次に、加圧ロール６２は、直径４５ｍｍ、長さ３６０ｍｍのアルミニウムからなる円柱状ロール６２１を基体として、基体側から順に、ゴム硬度３０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコーンゴムからなる厚さ１０ｍｍの弾性層６２２と、膜厚１００μｍのＰＦＡチューブからなる離型層６２３とが積層されて構成されている。そして、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１を加圧するように設置され、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、定着ロール６１１に従動して矢印Ｅ方向に回転する。その進行速度は、定着ロール６１１の表面速度と同じ３００ｍｍ／ｓである。
【００４３】
続いて、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接されたニップ部Ｎについて説明する。
図３は、ニップ部Ｎの近傍領域を表す概略断面図である。図３に示したように、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接されたニップ部Ｎには、定着ベルト６１０が定着ロール６１１に巻き付けられた（ラップされた）領域（ラップ領域）内において、加圧ロール６２が定着ベルト６１０の外周面に圧接するように配置されることにより、ロールニップ部（第１ニップ部）Ｎ１が形成されている。
【００４４】
ここで、本実施の形態の定着装置６０では、上述したように、定着ロール６１１がアルミニウムで形成された表面が比較的硬いハードロールで構成され、加圧ロール６２が弾性層６２２を被覆された表面が比較的柔かいソフトロールで構成されている。そのため、ロールニップ部Ｎ１では、定着ロール６１１には凹みが殆ど生じず、加圧ロール６２表面のみが大きく凹んだ状態（加圧ロール６２の凹み量＞定着ロール６１１の凹み量）が形成されることで、定着ベルト６１０の進行方向に幅を持ったニップ領域を作り出している。
このように、本実施の形態の定着装置６０では、ロールニップ部Ｎ１において定着ベルト６１０がラップされている側の定着ロール６１１は殆ど変形せず、円筒形状が維持されている。そのため、定着ベルト６１０は定着ロール６１１表面の円周面に沿って回転走行し、その走行半径に変動が生じることがないので、進行速度を一定に維持しながらロールニップ部Ｎ１を通過することができる。それにより、定着ベルト６１０がロールニップ部Ｎ１を通過する際にも、定着ベルト６１０にはシワや歪みが極めて発生し難い。その結果、定着画像に画像乱れが生じることが抑制され、良質の定着画像を安定的に提供することができる。なお、本実施の形態の定着装置６０では、ロールニップ部Ｎ１は定着ベルト６１０の進行方向に沿って１５ｍｍの幅に設定されている。
【００４５】
さらに、ロールニップ部Ｎ１の下流側近傍には剥離パッド６４が配設されており、剥離パッド６４は定着ベルト６１０を加圧ロール６２表面に押圧している。それにより、ロールニップ部Ｎ１に連続して、定着ベルト６１０が加圧ロール６２表面にラップされた剥離パッドニップ部（第２ニップ部）Ｎ２が設定されている。
図３に示したように、剥離パッドニップ部Ｎ２を形成する剥離パッド６４は断面が略円弧形状に形成されている。それにより、剥離パッドニップＮ２を通過した定着ベルト６１０は、剥離パッド６４に倣って移動し、その進行方向は張架ロール６１５に向けて屈曲するように急激に変化する。そのため、ロールニップ部Ｎ１および剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した用紙Ｐは、剥離パッドニップ部Ｎ２を出た時点で定着ベルト６１０から剥離され、用紙Ｐに対する曲率分離が安定的に行なわれる。なお、本実施の形態の定着装置６０では、剥離パッドニップ部Ｎ２は定着ベルト６１０の進行方向に沿って２．５ｍｍの幅に設定されている。
【００４６】
ところで、上記のような定着装置６０を用いた定着処理においては、先端部分がその後続部分より高グロス（高光沢）となって光沢差が発生することがある。このような光沢差が発生するメカニズム（仮説）を、図４〜図６を参照して説明する。なお、図４〜図６では、定着ベルト６１０の外表面と裏面の対応部位を連結線で結ぶことで、定着ベルト６１０の変形具合を表現している。
【００４７】
定着ベルト６１０と用紙Ｐとがフリー状態（互いに滑り易い状態）の場合には、定着ベルト６１０は、図４に例示するような形状に変形していることが想定される。すなわち、定着ロール６１１に沿った部分では定着ベルト６１０の外表面が裏面より例えば約１％伸張した状態となり、また、剥離パッド６４に沿った部分では定着ベルト６１０の外表面が裏面より数％収縮した状態となる。
なお、ニップ部Ｎにおける加圧ロール６２からの押圧によって用紙Ｐ上のトナーが定着ベルト６１０に及ぼす摺擦応力は、定着ベルト６１０の弾性体層（本例では、ＬＳＲ（液晶シリコーンゴム）層）をせん断変形させるのに十分である。そして、仮に定着ベルト６１０と用紙Ｐとがフリー状態（互いに滑り易い状態）にあるとすれば、滑りによるベルト回転方向（用紙進行方向）のずれ量（滑り量）は最大で１００μｍ以上になることが想定されるが、用紙Ｐに定着されたトナー像にずれが生じていないことから、用紙Ｐ上にトナー像が保持されている部分では滑りが生じていないと考えられる。
【００４８】
ここで、用紙Ｐのヤング率（縦弾性係数）は定着ベルト６１０のベース層（裏面側）に用いられるポリイミド樹脂並みであり、用紙Ｐ上がトナーによって定着ベルト６１０に密着した状態にあるとすれば、定着ベルト６１０の外表面は用紙Ｐに従って伸びたままで進行するので、ニップ部ＮのＳ字経路においては定着ベルト６１０の外表面と裏面の対応部位が変位する。これにより、定着ベルト６１０には、図５に例示するようなせん断変形が生じると考えられる。すなわち、剥離パッド６４に面する部分（剥離パッドニップ部Ｎ２）では、定着ベルト６１０の外表面が裏面より回転方向に先行した状態となる。
このような状態は用紙Ｐの先端部分において発生し易く、用紙Ｐの進行（搬送）に伴って次第に解消され、やがて、図６に例示するような密着釣合い状態に落ち着くと考えられる。すなわち、密着釣合い状態では、ロールニップ部Ｎ１の上流側に定着ベルト６１０の外表面が変位した状態となる。
【００４９】
そして、上記のように用紙Ｐの先端部分とその後続部分とにおいて定着ベルト６１０の変形具合が異なることにより、ニップ部Ｎに滞在して定着処理される時間（ニップ部滞在時間）に差異が生じると推測される。
以上のメカニズム（仮説）は、剥離パッド６４の設置により形成されるＳ字形状のニップ経路において、定着ベルト６１０に生じる歪およびその吸収といった一連の挙動によるものである。
【００５０】
以上に説明した要因および後述する種々の要因に起因して、用紙Ｐの或る部分のニップ部滞在時間が他の部分に比べて長くなり、その結果、例えば、図７に例示するように用紙Ｐの先端部分が後続部分より高グロス（高光沢）となって光沢差が生じるものと考えられる。
図７では、用紙Ｐをその進行方向の直交方向（左右方向）に区分した各位置（左右位置）を横軸とし、光沢（グロス）の程度を表すグロス値（６０°グロスの換算値）を縦軸として、用紙Ｐの先端部分および中央部分（後続部分の一例）のそれぞれについて、用紙Ｐの各位置（左右位置）のグロス値を示してある。同図によると、多少のばらつきはあるものの、用紙Ｐの先端部分の方が中央部分に比べて高いグロス値を示す傾向となっており、用紙Ｐの先端部分の方が見た目上で濃くなって光沢差が発生していることがわかる。これは、用紙Ｐの中央部分より先端部分の方が長めに定着処理された結果、先端部分におけるトナー像の表面が平滑になり、光の乱反射が抑えられることによるものである。
【００５１】
本実施の形態では、以下の第１構成例〜第４構成例に例示する手法を採用し、これにより、用紙Ｐの各部位（例えば先端部分とその後続部分）における単位面積当たりのニップ部滞在時間の時間差が小さくなるように制御する（定着処理される時間の均一化を目指す）ことで、光沢差の発生の抑制を図る。
【００５２】
第１構成例では、次の要因により生じるニップ部滞在時間の時間差の縮小を図る。
すなわち、用紙Ｐが厚いほど剥離パッドニップ部Ｎ２の入口部分におけるブレーキ力が大きく、用紙Ｐの先端部分のニップ部滞在時間が後続部分に比べて長くなり易い。これは、剥離パッドニップ部Ｎ２の入口部分では、ニップ経路の曲率がその前段のロールニップ部Ｎ１とは逆方向に変化しており、この変化部分を用紙Ｐの先端が通過する際に用紙Ｐの強度に応じたブレーキ力（一般に用紙Ｐの厚みが増すほど増大）が働くことに起因するものである。
【００５３】
そこで、第１構成例では、搬送ベルト５５による用紙搬送速度を調整する速度調整部（本例では制御部４０により実現）を備え、この速度調整部により、ニップ部Ｎに用紙Ｐの先端部分が進入する速度（定着前搬送速度）を基準速度より速めておき、その後は基準速度に戻すように調整する。すなわち、ニップ部Ｎに用紙Ｐの先端部分が進入する際の速度が一時的に速くなるようにすることで、剥離パッドニップ部Ｎ２の入口部分におけるブレーキ力により基準速度以下に速度が低下することを抑制して（或いは基準速度との乖離を低減させて）、用紙Ｐの先端部分のニップ部滞在時間とその後続部分のニップ部滞在時間との時間差が小さくなるようにする。特に、用紙Ｐが厚いほど剥離パッドニップ部Ｎ２の入口部分におけるブレーキ力が大きいことに鑑みて、厚い用紙Ｐほど定着前搬送速度を速めに設定する。なお、用紙の種別や坪量等のブレーキ力に影響を与える他の用紙属性に応じて速度調整を行うようにしてもよく、剥離パッドニップ部Ｎ２の入口部分における速度低下の程度を考慮して、用紙Ｐの先端部分のニップ部滞在時間が後続部分と同程度になるような速度調整がなされればよい。
【００５４】
図８には、搬送速度の調整による光沢差対策の検証結果を例示してある。
本例では、厚さ４５０μｍの定着ベルト６１０を用い、そのベルト速度を４４５ｍｍ／ｓに固定して、８２ｇｓｍの普通紙、２１０ｇｓｍのコート紙、３５０ｇｓｍの厚紙の３種について、それぞれ、定着前搬送速度を４３０ｍｍ／ｓ、４４５ｍｍ／ｓ、４７５ｍｍ／ｓに調整して検証を行った。グラフの横軸は定着前搬送速度（ｍｍ／ｓ）および用紙種を示しており、グラフの縦軸は記録材の先端部分とその後続部分との光沢差の程度を表すＧｒａｄｅ（Ｇ）を示しており、Ｇが小さいほど光沢差が抑えられている（良好）と評価できる。本例では、Ｇの目標値を２以下に設定してある。
図８によると、定着前搬送速度を４３０ｍｍ／ｓの場合には、普通紙ではＧ＝１、コート紙ではＧ＝３、厚紙ではＧ＝４であり、普通紙のみが目標を達成している。そして、定着前搬送速度を４４５ｍｍ／ｓ（定着ベルト６１０と等速）に増速することで、Ｇがそれぞれ１ずつ改善（減少）され、普通紙に加えてコート紙でも目標を達成した。なお、定着前搬送速度を４７５ｍｍ／ｓに更に増速しても、Ｇに変化は見られなかった。
【００５５】
第２構成例では、次の要因により生じるニップ部滞在時間の時間差の縮小を図る。
すなわち、剥離パッド６４の摺動負荷を低減するために定着ベルト６１０の内面へオイルを供給する構成においては、そのオイル供給が過多になると、定着ロール６１１（駆動ロール）から定着ベルト６１０への駆動力伝達が低下してニップ部滞在時間に時間差が生じ易い。
【００５６】
そこで、第２構成例では、図９に例示するように、定着ベルト６１０の内面（裏面）にオイルを供給するオイル供給部材としてのオイル含浸ウィック６５によるオイル供給量を制御するオイル供給量制御部（本例では制御部４０により実現）を備え、このオイル供給量制御部により、定着ベルト６１０の内面のオイル量を予め定められた基準値を超えないように調整する。すなわち、定着ベルト６１０の内面のオイル量の調整により、剥離パッドニップ部Ｎ２の入口部分におけるブレーキ力と定着ベルト６１０のベルト駆動力とのバランスを取って、安定したベルト駆動の実現を図る。これにより、厚紙等のようにブレーキ力の大きい用紙Ｐがニップ部Ｎに搬送されてきた場合であっても、用紙Ｐの先端部分のニップ部滞在時間とその後続部分のニップ部滞在時間との時間差が小さくなるようにする。なお、オイル供給量制御部に代えて、又は、これとともに、定着ベルト６１０の内面のオイルを拭き取るオイル拭き取り部材としてのオイル拭き取りパッド６６を備えて、定着ベルト６１０の内面のオイル量を調整するようにしてもよい。
【００５７】
図１０には、オイル量の調整による光沢差対策の検証結果を例示してある。
本例では、用紙Ｐとして３５０ｇｓｍの厚紙を用い、その用紙全面にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各トナーの面積率が６０％の画像を４色重ねする場合について検証を行った。なお、オイル含浸ウィック６５として、軸方向長さ３３０ｍｍ、幅２２ｍｍ、厚さ１ｍｍの空孔構造を持つポリフロンペーパーに、アミノ変成オイルを含浸させたものを用いた。グラフの横軸はオイル含浸ウィック６５のオイル含浸量（ｇ）を示しており、グラフの縦軸は記録材の先端部分とその後続部分との光沢差の程度を表すＧｒａｄｅ（Ｇ）を示しており、Ｇが小さいほど光沢差が抑えられている（良好）と評価できる。本例では、光沢差が僅かにあるがほとんど気にならないレベルをＧ＝２とし、これ以下を許容するものとしている。
図１０は、オイル含浸ウィック６５へのオイルの含浸量でオイル供給量を代用して示してあり、オイル含浸量がおよそ３ｇ程度を超えた付近から画像の光沢差が許容レベルを超えてしまうことがわかる。すなわち、オイル含浸ウィック６５は、予め定められたオイル量（本例では３ｇ程度）以下のオイル含浸にする必要があることがわかる。
【００５８】
第３構成例では、次の要因により生じるニップ部滞在時間の時間差の縮小を図る。
すなわち、或る程度の厚みを有する用紙Ｐ（例えば３５０ｇｓｍの厚紙）の場合には、その先端がロールニップ部Ｎ１に突入すると、オイルが内面に塗布されて摩擦係数が低下した定着ベルト６１０と定着ロール６１１（駆動ロール）の表面とで滑りが生じて定着ベルト６１０の速度が一時的に低下し、ベルト速度が低下した状態でニップ部Ｎを通過する用紙Ｐの先端部分とベルト速度が通常速度に戻った状態でニップ部Ｎを通過する後続部分とでニップ部滞在時間に時間差が生じ易い。
【００５９】
そこで、第３構成例では、ニップ部Ｎに搬送される用紙Ｐの搬送角度を調整する角度調整部（本例では制御部４０により実現）を備え、この角度調整部により、予め定められた基準値より厚い用紙Ｐについて、用紙Ｐの四隅（角）の一がニップ部Ｎに最初に到達するように用紙Ｐの搬送角度を調整する。つまり、ニップ部Ｎに対して用紙Ｐを直角に（用紙Ｐの辺から）突入させるのではなく、斜めにずらして（用紙Ｐの角から）突入させることで、ニップ部Ｎにより用紙Ｐに加わる圧力がその突入端（角）から徐々に移行していくようする。これにより、ベルト駆動への負荷を小さくし、定着ベルト６１０の速度変動を抑えることで、用紙Ｐの先端部分のニップ部滞在時間とその後続部分のニップ部滞在時間との時間差が小さくなるようにする。なお、角度調整部による用紙Ｐの搬送角度の調整は、搬送ベルト５５の搬送動作を制御する（例えば、搬送方向の左右で搬送速度に差を持たせる）ことにより行ってもよく、ニップ部Ｎの軸方向角度を変化させる（例えば、ニップ部Ｎを形成する定着ベルトモジュール６１及び加圧ロール６２等の部位を回転台に載せておき、回転台の回転角度を調整する）ことにより行ってもよい。
【００６０】
第４構成例では、次の要因により生じるニップ部滞在時間の時間差の縮小を図る。
すなわち、剥離パッド６４の摺動負荷を低減するために定着ベルト６１０の内面へオイルを供給する構成においては、そのオイル供給が過多になったり、或いはオイルが枯れてきたりすると、定着ロール６１１（駆動ロール）から定着ベルト６１０への駆動力伝達が不安定になり、ニップ部滞在時間に時間差が生じ易い。
【００６１】
そこで、第４構成例では、定着ベルト６１０を回転走行させるための駆動部材を定着ロール６１１以外に更に備える。つまり、オイルの影響がない箇所（或いは定着ロール６１１に比べてオイルの影響が少ない箇所）に定着ベルト６１０の駆動部材を追加で設けることで、定着ベルト６１０の速度変動を抑え、用紙Ｐの各部位（例えば先端部分とその後続部分）におけるニップ部滞在時間の時間差が小さくなるようにする。なお、定着ロール６１１以外の駆動部材としては、例えば、定着ベルト６１０を介して定着ロール６１１を圧接する加圧ロール６２を駆動部材としたり、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０の内側に設けられた張架ロール６１５を駆動部材とし、その外表面を粗面にしてオイルによる滑りを軽減するようにしたり、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０の外側に設けられた張架ロール６１３を駆動部材とするなど、種々の形式により実現することができる。
【００６２】
以上の説明では、第１構成例〜第４構成例を別個に例示しているが、これらの複数を組み合わせて用いるようにしてもよく、用紙Ｐの各部位（例えば先端部分とその後続部分）における単位面積当たりのニップ部滞在時間の時間差が小さくなるような制御がなされればよい。
なお、前述のメカニズム（仮説）を踏まえると、以上の説明における先端部分とは、定着ロール及びベルト押圧部材と加圧ロールとの圧接部における搬送方向長さ以内の長さに該当するものと推定される。
【符号の説明】
【００６３】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ…画像形成ユニット、１１…感光体、１２…帯電器、１３…レーザ露光器、１４…現像器、１５…中間転写ベルト、１６…一次転写ロール、１７…ドラムクリーナ、２０…二次転写部、６０…定着装置、６１…定着ベルトモジュール、６２…加圧ロール、６４…剥離パッド、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール、６１２，６１３，６１５…張架ロール、６１６ａ，６１６ｂ，６１６ｃ…ハロゲンヒータ、６５…オイル含浸ウィック、６６…オイル拭き取りパッド
【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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