(57)【要約】【課題】画像形成装置の大型化や高コスト化を招くことなく、定着性の確保及び画像の光沢度のコントロールが可能な画像形成装置、画像形成方法及びプログラムを提供する。【解決手段】用紙にトナー画像を形成する画像形成部１０と、画像形成部により用紙に形成されたトナー画像を加熱定着する定着装置５０と、用紙を画像形成部及び定着装置に搬送する画像形成経路２２と、定着装置よりも用紙搬送方向下流の画像形成経路から分岐し、画像形成部よりも用紙搬送方向上流において用紙の画像形成面が同一面となるように画像形成経路に合流して用紙を循環させる循環経路２４と、画像形成部による画像形成を行うことなく加熱された定着装置を通過させることで用紙を加熱するとともに、循環経路により当該用紙を画像形成部に再搬送する用紙加熱制御を実行する制御部１１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により用紙に形成されたトナー画像を加熱定着する定着部と、
用紙を前記画像形成部及び前記定着部に搬送する画像形成経路と
前記定着部よりも用紙搬送方向下流の前記画像形成経路から分岐し、前記画像形成部よりも用紙搬送方向上流において用紙の画像形成面が同一面となるように前記画像形成経路に合流して用紙を循環させる循環経路と、
前記画像形成部による画像形成を行うことなく加熱された前記定着部を通過させることで用紙を加熱するとともに、前記循環経路により当該用紙を前記画像形成部に再搬送する用紙加熱制御を実行する制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、所定の画像形成条件に基づいて、前記用紙加熱制御を実行するか否かを判断す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】
前記所定の画像形成条件は、少なくとも用紙の紙種、環境、画像形成面の何れか１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、用紙が長尺紙又は厚紙である場合に前記用紙加熱制御を実行することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、画像形成装置の内部の温度が所定の温度に達するまでの間、同一の用紙に対して前記用紙加熱制御を繰り返し実行することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、ジョブ開始から所定の枚数の用紙に対してのみ前記用紙加熱制御を実行することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、
用紙に画像を形成する第１のモードと、用紙に前記第１のモード時における第１の光沢度よりも低い第２の光沢度の画像を形成する第２のモードと、のいずれかを実行し、
前記制御部は、前記第２のモード時に、前記定着部における定着温度を、前記第１のモード時における第１の温度よりも低い第２の温度とするとともに、前記用紙加熱制御を実行することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により用紙に形成されたトナー画像を加熱定着する定着部と、用紙を前記画像形成部及び前記定着部に搬送する画像形成経路と、前記定着部よりも用紙搬送方向下流の前記画像形成経路から分岐し、前記画像形成部よりも用紙搬送方向上流において用紙の画像形成面が同一面となるように前記画像形成経路に合流して用紙を循環させる循環経路と、制御部と、を備える画像形成装置における画像形成方法であって、
前記制御部は、前記画像形成部による画像形成を行うことなく加熱された前記定着部を通過させることで用紙を加熱するとともに、前記循環経路により当該用紙を前記画像形成部に再搬送する用紙加熱制御を実行する工程を含む
ことを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により用紙に形成されたトナー画像を加熱定着する定着部と、用紙を前記画像形成部及び前記定着部に搬送する画像形成経路と、前記定着部よりも用紙搬送方向下流の前記画像形成経路から分岐し、前記画像形成部よりも用紙搬送方向上流において用紙の画像形成面が同一面となるように前記画像形成経路に合流して用紙を循環させる循環経路と、を備える画像形成装置のコンピューターを、
前記画像形成部による画像形成を行うことなく加熱された前記定着部を通過させることで用紙を加熱するとともに、前記循環経路により当該用紙を前記画像形成部に再搬送する用紙加熱制御を実行する制御部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プリンターやスキャナー、コピー機、ファックス等の機能を兼ねた多機能な画像形成装置が広く使用されている。このような画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像してトナー画像を形成し、形成されたトナー画像を用紙に転写し、転写されたトナー画像を定着装置における加熱された一対の定着部材で形成されたニップ部に通過させることで加熱定着し、用紙上に画像を形成する、電子写真方式が用いられる。
【０００３】
一般に、写真画像においては光沢度の高い画像が好まれるが、事務用の文書においては光沢度の低い画像が望まれる場合が多く、１台で高光沢から低光沢までの画像を出力可能な画像形成装置が望まれる。
しかし、電子写真方式においては、用紙が定着装置を通過する際に定着部材の熱が用紙に奪われることによって定着温度が低下し、これによって定着不良や、画像の光沢度の低下が生じてしまい、ユーザーが所望の画像を提供できないという問題があった。
【０００４】
このような問題に対し、特許文献１には、給紙トレイ内の用紙を加熱可能な加熱装置を備え、用紙が定着装置に到達する前に用紙を予め温めておくことで、定着部材の温度低下を抑制する技術が開示されている。
また、特許文献２には、複数の定着装置を有した画像形成装置が開示されている。このような画像形成装置では、上流側の第１の定着装置である程度の定着性を確保し、その下流の第２の定着装置によって光沢を付与することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０３９３１８号公報
【特許文献２】特開平６−２５８９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、給紙トレイの周辺を温め、この対流熱伝導で用紙を温めることから、熱効率が悪く用紙が温まりにくいため、電力を消費するうえ印刷開始までに時間を要するという問題があった。
また、特許文献２に記載の発明では、定着装置を二つ配置させることから、画像形成装置の大型化や高コスト化を招く。
【０００７】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、画像形成装置の大型化や高コスト化を招くことなく、定着性の確保及び画像の光沢度のコントロールが可能な画像形成装置、画像形成方法及びプログラム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】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の画像形成装置は、
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により用紙に形成されたトナー画像を加熱定着する定着部と、
用紙を前記画像形成部及び前記定着部に搬送する画像形成経路と
前記定着部よりも用紙搬送方向下流の前記画像形成経路から分岐し、前記画像形成部よりも用紙搬送方向上流において用紙の画像形成面が同一面となるように前記画像形成経路に合流して用紙を循環させる循環経路と、
前記画像形成部による画像形成を行うことなく加熱された前記定着部を通過させることで用紙を加熱するとともに、前記循環経路により当該用紙を前記画像形成部に再搬送する用紙加熱制御を実行する制御部と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、所定の画像形成条件に基づいて、前記用紙加熱制御を実行するか否かを判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記所定の画像形成条件は、少なくとも用紙の紙種、環境、画像形成面の何れか１つを含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、用紙が長尺紙又は厚紙である場合に前記用紙加熱制御を実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、画像形成装置の内部の温度が所定の温度に達するまでの間、同一の用紙に対して前記用紙加熱制御を繰り返し実行することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、ジョブ開始から所定の枚数の用紙に対してのみ前記用紙加熱制御を実行することを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御部は、
用紙に画像を形成する第１のモードと、用紙に前記第１のモード時における第１の光沢度よりも低い第２の光沢度の画像を形成する第２のモードと、のいずれかを実行し、
前記制御部は、前記第２のモード時に、前記定着部における定着温度を、前記第１のモード時における第１の温度よりも低い第２の温度とするとともに、前記用紙加熱制御を実行することを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の画像形成方法は、
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により用紙に形成されたトナー画像を加熱定着する定着部と、用紙を前記画像形成部及び前記定着部に搬送する画像形成経路と、前記定着部よりも用紙搬送方向下流の前記画像形成経路から分岐し、前記画像形成部よりも用紙搬送方向上流において用紙の画像形成面が同一面となるように前記画像形成経路に合流して用紙を循環させる循環経路と、制御部と、を備える画像形成装置における画像形成方法であって、
前記制御部は、前記画像形成部による画像形成を行うことなく加熱された前記定着部を通過させることで用紙を加熱するとともに、前記循環経路により当該用紙を前記画像形成部に再搬送する用紙加熱制御を実行する工程を含む
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載のプログラムは、
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により用紙に形成されたトナー画像を加熱定着する定着部と、用紙を前記画像形成部及び前記定着部に搬送する画像形成経路と、前記定着部よりも用紙搬送方向下流の前記画像形成経路から分岐し、前記画像形成部よりも用紙搬送方向上流において用紙の画像形成面が同一面となるように前記画像形成経路に合流して用紙を循環させる循環経路と、を備える画像形成装置のコンピューターを、
前記画像形成部による画像形成を行うことなく加熱された前記定着部を通過させることで用紙を加熱するとともに、前記循環経路により当該用紙を前記画像形成部に再搬送する用紙加熱制御を実行する制御部
として機能させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、画像形成装置の大型化や高コスト化を招くことなく、定着性の確保及び画像の光沢度のコントロールが可能な画像形成装置、画像形成方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置を模式的に示す構成図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】用紙加熱制御テーブルのデータ格納例を示す図である。
【図４】第１の実施形態において図３の制御部により実行される用紙加熱制御を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態において図３の制御部により実行される用紙加熱制御を示すフローチャートである。
【図６】第３の実施形態において図３の制御部により実行される用紙加熱制御を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る画像形成装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
［画像形成装置１００の構成］
まず、第１の実施形態における画像形成装置１００の構成について説明する。
図１は、本実施形態にかかる画像形成装置１００を模式的に示す構成図である。この画像形成装置１００は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置１００であり、複数の感光体を一本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆる、タンデム型カラー画像形成装置である。
【００２１】
画像形成装置１００は、原稿読取装置ＳＣ、画像形成部１０、定着装置５０、画像読取部６０、制御部１１を主体に構成され、これらが一つの筐体内に収められている。
【００２２】
原稿読取装置ＳＣは、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサーにより読み取り、これにより、画像信号を得る。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施された後、画像データとして制御部１１に入力される。なお、制御部１１に入力される画像データとしては、原稿読取装置ＳＣで読み取ったものに限らず、例えば、通信部１３により画像形成装置１００に接続されたパーソナルコンピューターや他の画像形成装置から受信したものであってもよい。
【００２３】
画像形成部１０は、４組の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、中間転写ベルト６、二次転写ローラー９等を備えて構成されている。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍ、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃ、ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋで構成されている。
【００２４】
画像形成ユニット１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙ及びその周辺に配置された帯電部２Ｙ、光書込部３Ｙ、現像装置４Ｙ及びドラムクリーナー５Ｙで構成されている。同様に、画像形成ユニット１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ及びその周辺に配置された帯電部２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、光書込部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ及びドラムクリーナー５Ｍ，５Ｃ，５Ｋで構成されている。
【００２５】
感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋは、帯電部２Ｙ〜２Ｋによりその表面が一様に帯電させられており、光書込部３Ｙ〜３Ｋによる走査露光により、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋには潜像が形成される。さらに、現像装置４Ｙ〜４Ｋは、トナーで現像することによって感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのいずれかに対応する所定色のトナー画像が形成される。感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋ上に形成されたトナー画像は、一次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより、回転する中間転写ベルト６上の所定位置へと逐次転写される。
【００２６】
中間転写ベルト６上に転写された各色よりなるトナー画像は、後述する用紙搬送部２０により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに対して、二次転写ローラー９によって転写される。この二次転写ローラー９は中間転写ベルト６と圧接して配置されることによりニップ部（以下「転写ニップ部」という）を形成する圧接部材である。
【００２７】
用紙搬送部２０は、用紙Ｐを搬送する経路に従って用紙Ｐを搬送する。用紙搬送部２０は、給紙部２１、画像形成経路２２、切換ゲート２３、循環経路２４、ＡＤＵ反転経路２５、排紙部２６等を備えて構成される。
【００２８】
給紙部２１は、給紙トレイ２１１、給紙ユニット２１２等を備えて構成される。用紙Ｐは給紙トレイ２１１に収容されており、当該給紙トレイ２１１に収容された用紙Ｐは、給紙ユニット２１２により取り込まれ、画像形成経路２２へと送り出される。あるいは、用紙Ｐは、画像形成装置１００と接続された給紙装置（図示せず）が有する給紙トレイに収容されており、給紙装置が保有する用紙Ｐは、当該給紙装置から画像形成装置１００へと供給されることで、画像形成経路２２へと送り出される。
【００２９】
画像形成経路２２は、用紙搬送方向において、給紙部２１の下流から切換ゲート２３に至るまで、用紙Ｐを搬送する経路である。画像形成経路２２において、転写ニップ部よりも上流側には、用紙Ｐを搬送する複数の搬送手段が設けられている。個々の搬送手段は、圧接された一対のローラーによって構成されており、電動モーターを主体とする駆動機構を通じて少なくとも一方のローラーが回転駆動することにより用紙Ｐを搬送する。また、個々の搬送手段を構成する一対のローラーは、ローラー間の状態を圧接状態と離間状態とで切り換えることができように構成されている。
【００３０】
本実施形態において、画像形成経路２２の上流側から下流側にかけて、中間搬送ローラー２２１〜２２３、ループローラー２２４及びレジストローラー２２５が搬送手段として設けられている。なお、搬送手段は、一対のローラーで構成する以外にも、ベルト同士の組み合わせや、ベルト及びローラーの組み合わせといったように、一対の回転部材からなる構成を広く採用することができる。
【００３１】
このような画像形成経路２２において、給紙トレイ２１１又は給紙装置の給紙トレイから給紙された用紙Ｐは、上流側から下流側に設けられた複数の中間搬送ローラー２２１〜２２３及びループローラー２２４により順次搬送されて、画像形成経路２２を進行する。
用紙Ｐの先端がレジストローラー２２５へと近づくと、ループローラー２２４等によって搬送される用紙Ｐは、回転停止状態のレジストローラー２２５に突き当てられ、そして、ループローラー２２４が所定時間だけ回転を継続することで、用紙Ｐにループが形成される。このループ形成の作用により、用紙Ｐの先端の曲がりが矯正される。
【００３２】
次に、中間転写ベルト６が担持するトナー画像と同期するように所定のタイミングでレジストローラー２２５が回転を開始すると、中間搬送ローラー２２１〜２２３及びループローラー２２４は、圧接状態から離間状態へと切り換えられる。すなわち、ループローラー２２４が離間状態へと遷移してからは、用紙Ｐは、レジストローラー２２５のみによって搬送される。このレジストローラー２２５は、像担持体としての中間転写ベルト６と転写部としての二次転写ローラー９の転写ニップ部へと用紙Ｐを搬送する。
【００３３】
図１に示すように、定着装置５０は、トナー画像が転写された用紙Ｐ、すなわち、転写ニップ部から送り出された用紙Ｐに定着処理を施す装置であり、例えば、一対の定着部材（例えば定着ベルトが張架された定着ローラー５１と、当該定着ローラーに圧接された加圧ローラー５２）と、当該定着部材の一方又は双方を加熱するヒーターとで構成されている。この定着装置５０は、用紙Ｐの搬送過程において、一対の定着部材による加圧と定着部材の有する熱との作用を通じて、用紙Ｐへのトナー画像の定着を行う。
【００３４】
切換ゲート２３は、用紙搬送方向において定着装置５０の下流側に設けられ、画像形成経路２２から搬送されてきた用紙Ｐを搬送するための経路を切り替える。即ち、切換ゲート２３は、定着装置５０を通過した用紙Ｐを循環経路２４又はＡＤＵ反転経路２５に搬送する場合、用紙Ｐを下方に案内する。あるいは、切換ゲート２３は、用紙Ｐを排紙部２６から排出する場合、用紙Ｐを直進させる。
【００３５】
循環経路２４は、用紙搬送方向において定着装置５０の下流に配置され、切換ゲート２３によって画像形成経路２２から分岐する。循環経路２４において、上流側から下流側に搬送手段として設けられた複数の再循環ローラー２４１、２４２は、切換ゲート２３によって循環経路２４に導かれた用紙Ｐを下流側へと順次搬送する。図１に示すように、循環経路２４の下流側端部は、画像形成経路２２に接続されている。即ち、循環経路２４によって搬送された用紙Ｐは、表裏反転されることなく、再び画像形成経路２２に合流することとなる。
なお、循環経路２４上には反転ローラー２５１が配置されており、後述するようにＡＤＵ反転経路２５への用紙Ｐの搬送を行う。
【００３６】
ＡＤＵ（Automatic Duplexing Unit）反転経路２５は、両面印刷時の用紙Ｐの搬送経路であって、用紙搬送方向において切換ゲート２３の下流に位置する。循環経路２４上に配置された反転ローラー２５１は、循環経路２４に搬送された用紙Ｐの後端を挟持した後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、ＡＤＵ反転経路２５に送り出す。
ここで、図１に示すように、ＡＤＵ反転経路２５の下流側端部は画像形成経路２２に接続されている。したがって、このＡＤＵ反転経路２５へと送り出された用紙Ｐは、複数の搬送手段によって搬送され、レジストローラー２２５を介して転写ニップ部へと回帰する。
【００３７】
切換ゲート２３により排紙部２６へと案内された用紙Ｐは、排紙部２６により、画像形成装置１００の外部へ排出される。排紙部２６は、切換ゲート２３の下流に設けられた排紙ローラー２６１及び筐体の外部側面に取り付けられた排紙トレイ２６２を備えており、用紙Ｐは切換ゲート２３を通過後、排紙ローラー２６１によって搬送され、排紙トレイ２６２へと排出される。
【００３８】
なお、排紙ローラー２６１の下流には、排紙トレイ２６２ではなく後処理装置を設けてもよい。
後処理装置は、画像読取装置１００から搬送された用紙Ｐを後処理して排紙する。後処理としては、例えばステイプル処理、パンチ穴開け処理、折り処理、製本処理等が挙げられる。後処理は必須ではなく、後処理装置は、画像形成装置１００から指示された場合のみ実行する。後処理が無い場合、後処理装置は搬送された用紙Ｐをそのまま排紙する。
【００３９】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１００の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
制御部１１は、図２に示すように、記憶部１２、通信部１３、操作部１４、原稿読取装置ＳＣ、画像形成部１０、用紙搬送部２０、定着装置５０、画像読取部６０、環境センサーＳＥ１に接続されている。
【００４０】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されている。制御部１１のＣＰＵは、記憶部１２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、画像形成装置１００各部の動作を集中制御する。例えば、制御部１１は、操作部１４によりジョブ実行指令が入力されると、ジョブを実行し、原稿読取装置ＳＣや通信部１３により入力される画像データに基づいて用紙Ｐにトナー画像を形成させる制御を行う。また、制御部１１は、操作部１４によりジョブ実行指令が入力されると、後述する用紙加熱制御を実行する。
【００４１】
記憶部１２は、不揮発性の半導体メモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成され、制御部１１で実行される各種プログラムの他、各部で必要なパラメータやデータ等を記憶している。
【００４２】
例えば、記憶部１２には、用紙加熱制御テーブル１２１が記憶されている。用紙加熱制御テーブル１２１は、用紙Ｐの紙種、環境、画像形成面等の所定の画像形成条件に応じて、後述するプレヒート制御又はカール防止制御の実行の有無を決定するための用紙加熱情報が記憶されたテーブルである。
【００４３】
通信部１３は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、ＭＯＤＥＭ（Modulator-DEModulator）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の各種インターフェースを備え、外部機器との接続を行う。
【００４４】
操作部１４は、ユーザーによって設定される種々の情報を制御部１１に出力する。操作部１４としては、例えば、ディスプレイ上に表示される情報に従い、入力操作を行うことが可能なタッチパネルを用いることができる。かかる操作部１４を通じて、ユーザーは、印刷条件、即ち、用紙Ｐの種類（例えば、坪量、サイズ、紙質等）、使用する給紙トレイ、画像の濃度、倍率、両面印刷の有無などを設定することができる。また、ユーザーは、操作部１４を通じて、ジョブの実行指令等を入力することができる。また、制御部１１は、操作部１４を制御することにより、当該操作部１４を介してユーザーに種々のメッセージを表示することができる。
【００４５】
環境センサーＳＥ１は、例えば、温度センサーや湿度センサー等を備えて構成され、画像形成装置１００の筐体内の温度や湿度を検知し、検知結果を制御部１１に出力する。
【００４６】
[画像形成装置１００の動作]
続いて、本実施形態に係る画像形成装置１００の動作について説明する。
【００４７】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、所定の画像形成条件下において、用紙加熱制御としてのプレヒート制御を実行する。
プレヒート制御とは、画像形成を実施する前に、用紙Ｐを定着装置５０に通紙させることによって用紙Ｐの温度を上昇させる処理であり、用紙Ｐを循環経路２４に通紙し、反転させることなく再び画像形成経路２２に合流させる動作を、一回又は複数回行う。
【００４８】
通常の画像形成時には、用紙Ｐは画像形成経路２２を搬送され、転写ニップ部においてトナー画像が形成され、定着装置５０によって当該トナー画像が定着される。このとき、室温程度の用紙Ｐを高温（例えば、１８０〜２００℃）の定着装置５０に通紙させると、定着部材の熱が用紙Ｐによって奪われ、定着温度が低下することで、画像の光沢ムラが発生する場合がある。
そこで、本実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙Ｐに画像形成を行う前に、プレヒート制御によって予め用紙Ｐを加熱することで、定着装置５０の温度低下を抑制し、定着性を確保するとともに光沢ムラ等の発生を防ぐ。
【００４９】
プレヒート制御は、用紙加熱制御テーブル１２１に格納された用紙加熱情報に従って実施される。ここで、用紙加熱情報とは、各画像形成条件下において用紙Ｐに用紙加熱制御（プレヒート制御又はカール防止制御）を行うか否かの情報であり、用紙加熱情報は、用紙Ｐの紙種（坪量、サイズ、紙質等）、環境（例えば、温度や湿度）、画像を形成する画像形成面（片面印刷／両面印刷）等の画像形成条件によって定められる。
ここで、カール防止制御とは、用紙加熱制御の一つであり、用紙Ｐを加熱するとともにデカーラ効果を得るための制御である。例えば、薄紙のように加熱によって用紙Ｐがカールしやすい場合に、画像形成前に定着装置５０を通過させて用紙Ｐを予めカールさせておき、ＡＤＵ反転経路２５によって用紙Ｐを反転させ、画像形成及び二度目の定着装置５０への通紙を行うことで、デカーラ効果を得ることができる。
【００５０】
用紙Ｐの紙種に応じたプレヒート制御の実施について説明する。
上述したように、用紙Ｐを定着装置５０に通紙させることで定着部材の温度が低下する。即ち、定着ベルトの一周目と二周目以降において定着温度に差が生じるため、長尺紙のように用紙Ｐの搬送方向長さが定着ベルトの一周分の長さよりも長い場合には、同一用紙内で定着温度差に起因する光沢ムラ等が発生する。したがって、搬送方向の長さが定型紙よりも長い長尺紙に対しては、プレヒート制御を実施することが好ましい。
また、厚紙のように用紙自体が温まりにくい場合、一度定着装置５０に通過させただけでは、十分に用紙Ｐの温度が上昇せず、定着不良が生じる場合がある。したがって、厚紙の場合には、プレヒート制御によって事前に用紙を温めておくことで、定着性を確保することができる。なお、薄紙のように温まりやすくカールが生じやすい用紙に対しては、カール防止制御を実施することが好ましい。
その他、用紙Ｐの紙質等に応じてプレヒート制御の実施の有無を定めてもよい。
【００５１】
次に、環境に応じたプレヒート制御の実施について説明する。
高湿条件下では、用紙Ｐが吸湿して膨張しやすいが、用紙Ｐが定着装置５０を通過すると、加熱により収縮する。この時、画像形成は用紙Ｐの収縮前に実施されるため、定着時における用紙Ｐの収縮による画像の乱れが発生する場合がある。これに対し、画像形成前に用紙Ｐのプレヒート制御を行い、収縮させてから画像形成及び定着動作を実施することで、上記した問題を解決することができる。したがって、高湿条件下では、プレヒート制御を実施することが好ましい。
また、気温が低く用紙Ｐが温まりにくい条件下ではプレヒート制御を実施するなど、温度に応じたプレヒート制御の実施を定めてもよい。
なお、画像形成装置１００の筐体内の温度や湿度等の環境条件は、環境センサーＳＥ１によって取得される。
【００５２】
次に、画像形成面に応じたプレヒート制御の実施について説明する。
片面印刷の場合、用紙Ｐの上記したように画像形成前にプレヒート制御を実施すればよいが、両面印刷の場合、片面のみにプレヒート制御を実施すると、特に厚紙のように温まりにくい用紙の場合には、一面目と二面目とで温度差が生じ、十分な効果を得られない。したがって、両面印刷時には、一面目と二面目それぞれの画像形成前にプレヒート制御を行うことが好ましい。
なお、薄紙のように温まりやすい用紙の場合には、必ずしも両面に対してプレヒート制御を行う必要がない。したがって、両面印刷時におけるプレヒート制御を紙種に応じて定めてもよい。
【００５３】
図３は、用紙加熱制御テーブル１２１の一例を示す図である。
図３（Ａ）には、一例として、低湿条件下における用紙加熱情報が格納された用紙加熱制御テーブル１２１ａを示している。図３（Ａ）において、紙種Ａは長尺紙かつ厚紙、紙種Ｂは長尺紙かつ薄紙、紙種Ｃは定型紙かつ厚紙、紙種Ｄは定型紙かつ薄紙を指す。なお、例えば、長尺紙とは用紙搬送方向の長さが６００ｍｍ以上の用紙、厚紙とは坪量が２００ｇ以上の用紙、薄紙とは坪量が２００ｇ未満の用紙とすることができる。
【００５４】
用紙加熱制御テーブル１２１ａ中において、「プレヒート」とは、画像形成の前にプレヒート制御を実施することを、「カール防止」とは、画像形成の前にカール防止制御を実施することを、「×」とは、用紙Ｐの画像形成の前のプレヒート制御及びカール防止制御を実施することなく画像形成を実施することを示す。
【００５５】
用紙Ｐが紙種Ａに分類される場合には、プレヒート制御を実施することで同一用紙内の光沢ムラ等を抑制する。また、両面印刷時には一面目及び二面目の両方に対してプレヒート制御を実施することで、各画像形成面の間の温度差を抑制する。
これに対し、用紙Ｐが紙種Ｂに分類される場合には、片面印刷時に予備加熱を目的としたカール防止制御を実施する。両面印刷時には、予備加熱を目的として一面目に対してプレヒート制御を実施するが、用紙Ｐが温まりやすいことから、二面目に対してはプレヒート制御を実施する必要がない。ここで、一面目に対してカール防止制御ではなくプレヒート制御を実施するのは、一面目と二面目の間での用紙の反転動作によるデカーラ効果を得られるため、通紙回数を最低限にすることで生産性の低下を抑制するためである。
用紙Ｐが紙種Ｃに分類される場合には、紙種Ａと同様に片面印刷時及び両面印刷時にプレヒート制御を実施する。
これに対し、用紙Ｐが紙種Ｄに分類される場合には、片面印刷時にはカール防止制御を実施するが、両面印刷時にはプレヒート制御及びカール防止制御を実施しない。なお、一面目の画像形成後にＡＤＵ反転経路２５に用紙Ｐを通紙させることで、デカーラ効果を得られる。
【００５６】
図３（Ｂ）には、一例として、高湿条件下における用紙加熱情報が格納された用紙加熱制御テーブル１２１ｂを示している。
用紙Ｐが紙種Ａ、紙種Ｂ及び紙種Ｃに分類される場合には、低湿条件下と同様の制御を行う。用紙Ｐが紙種Ｄに分類される場合には、用紙Ｐの収縮影響を低減するため、片面印刷時にカール防止制御を実施し、両面印刷時の一面目に対してプレヒート制御を実施する。
【００５７】
以上、用紙加熱制御テーブル１２１の一例を示したが、図３の例に限定されるものではなく、印刷条件に応じて薄紙に対してプレヒート制御を実施してもよい。
また、厚紙又は薄紙に分類されない普通紙等に対しても、プレヒート制御を行うか否かを定めていてもよい。
また、紙種や環境条件等に複数の閾値を設け、プレヒート制御のための循環経路２４の通紙回数を増減させることも可能である。
【００５８】
次に、図４のフローチャートを用いて、第１実施形態に係る画像形成装置１００における用紙加熱制御について説明する。なお、このフローチャートに示す処理は、ユーザーからのジョブの実行指令に応じて、制御部１１と記憶部１２に記憶されているプログラムとの協働によって実行され、図３に示す用紙加熱制御テーブル１２１に従って処理されるものとする。
【００５９】
ジョブが開始されると、制御部１１は、印刷情報を取得する（ステップＳ４０１）。ここで、印刷情報とは上記したように紙種、環境、画像形成面等の印刷条件に関する情報であり、制御部１１は、ユーザーからの実行指令に含まれる紙種や、用紙面に関する情報及び環境センサーＳＥ１によって検出された環境に関する情報を抽出する。
【００６０】
続いて、制御部１１は、片面印刷であるか否かを判断する（ステップＳ４０２）。制御部１１は、片面印刷であると判断すると（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、プレヒート制御が必要であるか否かを判断する（ステップＳ４０３）。ここで、制御部１１は、用紙加熱制御テーブル１２１に格納された用紙加熱情報を参照して、ステップＳ４０３の判断を行う。
制御部１１は、プレヒート制御が必要であると判断すると（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、用紙Ｐを画像形成経路２２及び循環経路２４に通紙してプレヒート制御を実施するとともに、用紙Ｐを再び画像形成経路２２に通紙して画像形成を実施する（ステップＳ４０４）。制御部１１は、プレヒート制御が必要ではないと判断すると（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、カール防止制御及び画像形成を実施する（ステップＳ４０５）。
【００６１】
ステップＳ４０６では、制御部１１は、排紙部２６を制御して用紙Ｐを排紙し、続いて最終ページであるかどうかを判断し（ステップＳ４０７）、最終ページであると判断した場合（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）、制御を終了するが、最終ページではないと判断すると（ステップＳ４０７：Ｎｏ）、ステップＳ４０２へと戻る。
【００６２】
ステップＳ４０２において、制御部１１は片面印刷ではない、即ち両面印刷であると判断すると（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、用紙Ｐの一面目に対してプレヒート制御が必要であるか否かを判断し（ステップＳ４０８）、必要であると判断すると（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）、一面目に対してプレヒート制御を実施するとともに画像形成を実施する（ステップＳ４０９）。
【００６３】
続いて、制御部１１は、用紙Ｐの二面目に対してプレヒート制御が必要であるか否かを判断し（ステップＳ４１０）、必要であると判断すると（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、二面目に対してプレヒート制御を実施するとともに画像形成を実施し（ステップＳ４１１）、ステップＳ４０６へと移行する。制御部１１は、プレヒート制御が必要ではないと判断すると（ステップＳ４１０：Ｎｏ）、二面目に対して画像形成を実施し（ステップＳ４１２）、ステップＳ４０６へと移行する。
【００６４】
ステップＳ４０８において、制御部１１は、プレヒート制御が必要ではないと判断すると（ステップＳ４０８：Ｎｏ）、用紙Ｐの一面目及び二面目に対して画像形成を実施し（ステップＳ４１３）、ステップＳ４０６へと移行する。
【００６５】
以上説明したように、第１の実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙Ｐを反転させることなく画像形成経路２２に再搬送する循環経路２４を備える。制御部１１は、用紙Ｐに画像形成を行うことなく定着装置５０に通紙させることによって用紙Ｐを加熱するとともに、循環経路２４によって画像形成部１０に再搬送する、プレヒート制御を実施する。したがって、用紙Ｐが画像形成前に昇温されることで定着装置５０の温度が奪われにくくなるため、定着装置５０の定着温度の低下を抑制し、光沢ムラ等を防ぐことができる。
【００６６】
また、第１の実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙Ｐの紙種に基づいてプレヒート制御を実施する。したがって、長尺紙のように定着ベルト周期によって光沢ムラが生じやすい場合にも、定着装置５０の熱を奪われにくくすることで、光沢度を一様にすることができる。また、厚紙のように温まりにくい用紙に対しても、プレヒート制御を実施することで十分な定着性を確保することができる。
【００６７】
また、第１の実施形態に係る画像形成装置１００は、環境に基づいてプレヒート制御を実施する。したがって、高湿条件下など用紙の収縮変化が大きい場合にプレヒート制御を実施することで、形成される画像への収縮影響を低減することができる。
【００６８】
また、第１の実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙Ｐの画像形成面に基づいてプレヒート制御を実施する。即ち、特に厚紙のように温まりにくい用紙に対しては、両面印刷時には一面目と二面目のそれぞれに対してプレヒート制御を実施することで、両面を同等に温めることができるため、どちらの面についても本発明の効果を十分に得ることができる。
【００６９】
また、第１の実施形態に係る画像形成装置１００は、用紙Ｐを反転させることなく画像形成経路２２に再搬送する循環経路２４を備えるため、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの四色のトナーの他、クリアトナー等の五色目のトナーに対応することが可能となる。
【００７０】
なお、上記実施形態に加えて、ジョブの開始から所定の枚数の用紙Ｐに対してのみプレヒート制御を実施するものとしてもよい。即ち、ジョブの開始から定着装置５０の温度が安定するまでの間のみ、用紙Ｐにプレヒート制御を実施することで、全ての用紙に対してプレヒート制御を実施するよりも省エネルギーである。
【００７１】
また、プレヒート制御時には、用紙Ｐを定着装置５０に複数回通紙することを前提に、定着温度を下げておくものとしてもよい。定着装置を通常画像形成時に比べて例えば２０℃下げておいても、定着装置５０に二回通紙させることで同程度の効果を得られるうえ、省エネルギーである。
【００７２】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態においては、用紙加熱制御テーブル１２１に格納された用紙加熱情報に従って実施する例について説明したが、第２の実施形態においては、画像形成装置１００が所定の温度に達するまで、同一の用紙に対してプレヒート制御を繰り返し実施する例について説明する。
なお、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７３】
画像形成装置１００が起動してから、画像形成装置１００が動作可能な温度まで昇温するのには時間を要するが、このウォームアップ時間ができるだけ短縮されることが望ましい。そこで本実施形態においては、画像形成装置１００が所定の温度に達するまで、用紙Ｐに対してプレヒート制御を実施する。即ち、温められた用紙Ｐを、循環経路２４上を繰り返し搬送させることで、画像形成装置１００を用紙Ｐの熱で温め、その結果ウォームアップ時間を短縮させる。
【００７４】
次に、図５のフローチャートを用いて、第２実施形態に係る画像形成装置１００における用紙加熱制御について説明する。なお、このフローチャートに示す処理は、ユーザーからのジョブの実行指令に応じて、制御部１１と記憶部１２に記憶されているプログラムとの協働によって実行される。
【００７５】
ジョブが開始されると、制御部１１は、給紙トレイ２１１に格納された一枚目の用紙Ｐに対してプレヒート制御を実施する（ステップＳ５０１）。
続いて、制御部１１は、画像形成装置１００の筐体内の温度が、所定の温度に達したか否かを判断する（ステップＳ５０２）。ここで、画像形成装置１００の筐体内の温度は、環境センサーＳＥ１によって検知され、制御部１１は当該検知結果を取得してステップＳ５０２の処理を実施する。
制御部１１は、所定の温度に達していないと判断すると（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、ステップＳ５０１へと戻り、再び用紙Ｐに対してプレヒート制御を実施するが、所定の温度に達したと判断すると（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０３へと移行する。
【００７６】
ステップＳ５０３において、制御部１１は、用紙Ｐに画像形成を実行し、次いで最終ページであるか否かを判断する（ステップＳ５０４）。制御部１１は、最終ページであると判断すると（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、制御を終了するが、最終ページではないと判断すると（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、ステップＳ５０３へと戻る。
【００７７】
以上説明したように、第２の実施形態に係る画像形成装置１００は、画像形成装置１００の筐体内の温度が所定の温度に達するまでの間、同一の用紙に対してプレヒート制御を繰り返し実行する。したがって、加熱された用紙Ｐを、画像形成装置１００内を繰り返し循環させることにより、画像形成装置１００を温めることができ、画像形成装置１００の起動後の昇温時間を短縮してジョブの開始までに要する時間を短縮することができる。
【００７８】
なお、上記実施形態に加えて、画像形成装置１００の筐体内の温度が所定の温度に達した後、第１の実施形態における制御を実施してもよい。これにより、画像形成装置１００のウォームアップ時間を短縮できるとともに、プレヒート制御により用紙Ｐへの定着性を確保することができる。
【００７９】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態においては、ユーザーによって低光沢モードが選択された場合に、プレヒート制御を実施する例について説明する。
なお、第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８０】
低光沢モードとは、ユーザーが用紙Ｐに形成される画像の光沢度を下げたい場合に選択するモードである。例えば、マット紙を用いた画像形成時には低光沢な画像が好まれるが、低光沢画像は定着時の温度を下げることで得られる。
そこで本実施形態においては、画像形成時において、通常画像形成モード（第１のモード）と、通常画像形成モード時における光沢度（第１の光沢度）よりも低い光沢度（第２の光沢度）の画像を形成する低光沢モード（第２のモード）の２つのモードをユーザーによって選択可能とする。低光沢モードの選択時には、プレヒート制御を実施することにより定着装置５０の温度を低下させて、画像の光沢度を下げる。
【００８１】
次に、図６のフローチャートを用いて、第３実施形態に係る画像形成装置１００における用紙加熱制御について説明する。なお、このフローチャートに示す処理は、ユーザーからのジョブの実行指令に応じて、制御部１１と記憶部１２に記憶されているプログラムとの協働によって実行される。
【００８２】
ジョブが開始されると、制御部１１は、ユーザーによって低光沢モードが選択されているか否かを判断する（ステップＳ６０１）。ここで、ユーザーは、操作部１４を通じて低光沢モード又はデフォルトの光沢度で画像を出力する通常画像形成モードを選択することができる。
制御部１１は、低光沢モードが選択されていると判断すると（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、定着装置５０のヒーターを制御して、通常画像形成モード時よりも定着温度を低下させる（ステップＳ６０２）。ここで、通常画像形成モード時における定着温度（第１の温度）及び低光沢モード時における定着温度（第２の温度）は予め設定され、記憶部１２によって記憶されているものとする。
続いて、制御部１１は、用紙Ｐを画像形成経路２２及び循環経路２４に通紙してプレヒート制御を実施するとともに、用紙Ｐを再び画像形成経路２２に通紙して画像形成を実施する（ステップＳ６０３）。
【００８３】
続いて、制御部１１は、排紙部２６を制御して用紙Ｐを排紙し（ステップＳ６０４）、最終ページであるか否かを判断する（ステップＳ６０５）。制御部１１は、最終ページであると判断すると（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、制御を終了するが、最終ページではないと判断すると（ステップＳ６０５：Ｎｏ）、ステップＳ６０３へと戻る。
【００８４】
ステップＳ６０１において、制御部１１は、低光沢モードが選択されていない、即ち通常画像形成モードが選択されていると判断すると（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、用紙Ｐに対して画像形成を実行し（ステップＳ６０６）、ステップＳ６０４へと移行する。
【００８５】
以上説明したように、第３の実施形態に係る画像形成装置１００は、通常画像形成モードと、通常画像形成モード時よりも光沢度の低い画像を形成する低光沢モードと、の何れかを実施可能であり、低光沢モード時には定着装置５０における定着温度を通常画像形成モード時よりも低くするとともに、用紙Ｐに対してプレヒート制御を実施する。
即ち、定着温度を下げても、プレヒート制御によって用紙Ｐが予め昇温されているため、定着性を確保することができる。定着温度を低下させることで、画像の光沢度を下げることができるため、ユーザーの希望に応じた低光沢画像を提供することができる。
【００８６】
なお、上記実施形態に加えて、低光沢モードが選択されていない場合、即ち通常画像形成モードの場合に、第１の実施形態における制御を実施してもよい。これにより、低光沢モード時には画像の光沢度を効果的に下げられるとともに、通常画像形成モード時には、プレヒート制御により用紙Ｐへの定着性を確保することができる。
【００８７】
また、上記実施形態においては低光沢モードについて説明したが、光沢度を高くする場合には、画像形成後に定着装置５０に用紙Ｐを複数回通紙することで、画像の光沢度を上げることができる。即ち、画像形成後に循環経路２４に通紙して、用紙を反転させることなく複数回定着装置５０に通紙させることにより、光沢度をコントロールする。
特に用紙Ｐが長尺紙の場合には、両面での画像品位を求められるため、できるだけ低い温度で複数回定着装置５０に通紙することで、低光沢から高光沢まで、光沢度を制御することが有効である。
【００８８】
［他の実施形態］
以上、本発明に係る実施形態に基づいて具体的に説明したが、上記の実施形態は本発明の好適な例であり、これに限定されない。
【００８９】
例えば、図１に示した画像形成装置１００の他、図７に示す画像形成装置２００にも本発明を適用可能である。
図７に示す画像形成装置２００は、切換ゲート２３及び循環経路２４を備え、またＡＤＵ反転経路２５に代えて反転機構２７を備える。切換ゲート２３の下流には反転切換ゲート２７１が配置され、反転切換ゲート２７１は、反転機構２７上に配置された反転搬送ローラー２７２によって用紙Ｐを画像形成装置２００の下方へと案内する。反転搬送ローラー２７２は、反転切換ゲート２７１に搬送された用紙Ｐの後端を挟持した状態で下方へ吊り下げた後、スイッチバックして循環経路２４に合流させる。これにより、用紙Ｐを反転させて画像形成経路２２へ回帰させる。このような画像形成装置２００においても、循環経路２４に用紙Ｐを搬送させ、プレヒート制御を実施することが可能である。
【００９０】
また、上記実施形態では、感光体ドラムに形成された画像を中間転写ローラーに一次転写し、中間転写ローラーから二次転写ローラーにより用紙に画像を転写するカラーの画像形成装置を例にとり説明したが、本発明は、感光体ドラムから転写ローラーにより直接用紙に画像を転写するモノクロの画像形成装置においても適用可能である。
【００９１】
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体として、不揮発性メモリー、ハードディスク等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。
【００９２】
その他、画像形成装置を構成する各装置の細部構成及び各装置の細部動作に関しても、本発明の主旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１００  画像形成装置
１１  制御部
１２  記憶部
１２１  用紙加熱制御テーブル
１３  通信部
１４  操作部
ＳＣ  原稿読取装置
１０  画像形成部
２０  用紙搬送部
２１  給紙部
２２  画像形成経路
２３  切換ゲート
２４  循環経路
２５  ＡＤＵ反転経路（反転経路）
２６  排紙部
５０  定着装置（定着部）
６０  画像読取部
ＳＥ１  環境センサー
【図１】
2019020584.tif 000003
【図２】
2019020584.tif 000004
【図３】
2019020584.tif 000005
【図４】
2019020584.tif 000006
【図５】
2019020584.tif 000007
【図６】
2019020584.tif 000008
【図７】
2019020584.tif 000009