(57)【要約】【課題】装置の小型化および駆動制御の簡略化や省電力化をした上で安定した離型剤の供給を行う。【解決手段】定着ローラ６ａの外周面に離型剤を塗布するクリーニング機構６５０であって、予め離型剤が含浸され、当該外周面に接触させるウェブ６５１と、このウェブを定着ローラとの接触部Ｎ５の方向に送り出す送出し用ローラ６５３と、送出されたウェブを巻き取る巻取り用ローラ６５４と、当該接触部にウェブを押圧する押圧手段６５２と、送出し用ローラ及び巻取り用ローラを回転駆動させる駆動源６５６と、この駆動源からの動力を送出し用ローラ及び巻取り用ローラに同時に伝達可能な複数のギヤから構成されるギヤ群６５７と、を備え、かかるギヤ群のうち、送出し用ローラの回転動作を規制する送出し用ギヤ６５７ｅには、送出し用ローラの回転軸６５３ａに一定方向のみ駆動源からの動力を伝達する回転方向規制部材６５８が設けられる。【選択図】図７
2008203534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を挟持搬送しながら、該記録媒体の表面に担持された未定着トナーを定着させる定着ローラの外周面に、離型剤を塗布するクリーニング機構であって、
予め前記離型剤が含浸され、前記定着ローラの外周面に接触させるウェブと、
前記ウェブを前記定着ローラとの接触部の方向に送り出す送出し用ローラと、
前記送り出し手段により送り出された前記ウェブを巻き取る巻取り用ローラと、
前記定着ローラとの前記接触部に前記ウェブを押圧する押圧手段と、
前記送出し用ローラおよび前記巻取り用ローラを回転駆動させる１つの駆動源と、
前記駆動源からの動力を前記送出し用ローラおよび前記巻取り用ローラに同時に伝達可能な複数のギヤから構成されるギヤ群と、
を備え、
前記ギヤ群のうち、前記送出し用ローラの回転動作を規制する送出し用ギヤには、前記送出し用ローラの回転軸に一定方向のみ前記駆動源からの動力を伝達する回転方向規制部材が設けられることを特徴とするクリーニング機構。
【請求項２】
前記ギヤ群において、前記送出し用ギヤに形成されたギヤ歯数よりも、前記巻取り用ローラの回転動作を規制する巻取りギヤに形成されたギヤ歯数の方が多いことを特徴とする請求項１に記載のクリーニング機構。
【請求項３】
前記巻取りギヤのギヤ歯数が前記送出し用ギヤのギヤ歯数の少なくとも２〜４倍の歯数であることを特徴とする請求項１または２に記載のクリーニング機構。
【請求項４】
前記巻取り用ローラの１回の巻き取り動作における前記ウェブシートの移動長さは、少なくとも、前記定着ローラと前記ウェブシートとの前記接触部の長さに比べて、略同一若しくは少ないことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のクリーニング機構。
【請求項５】
記録媒体を挟持搬送しながら、該記録媒体表面に担持された未定着トナーを定着させる定着ローラと、該定着ローラの外周面に離型剤を塗布するクリーニング機構を備える定着装置において、
前記クリーニング機構として、請求項１〜４の何れか１項に記載のクリーニング機構を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
潜像担持体と、この潜像担持体に形成されるトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写された前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置と、を備えた画像形成装置 において、
前記定着装置として、請求項１〜４の何れか１項に記載のクリーニング機構を備える定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記クリーニング機構における前記ウェブシートの移動は、前記画像形成装置への印字処理要求がなされた時に、使用される記録媒体の種類、印字画像濃度を基に算出される所定枚数毎に前記駆動源が作動されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャナ、ファクシミリ、複写機等における電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置に備わる定着装置のクリーニング機構に関し、特に、当該クリーニング機構に備わるウェブシートの回転駆動部に関する。
【背景技術】
【０００２】
コピー、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置には、搬送用紙上の未定着トナーを溶融・固着する定着装置が備わり、未定着トナーを溶融・固着する部位は、加熱ローラと加圧ローラの圧接領域（定着ニップ部）で搬送用紙上のトナーに熱を与えて未定着トナーを定着させる熱定着ローラ方式が多用されている。このような定着装置の駆動は、一般的には、画像形成装置の印字プロセス速度に対して１．００５〜１．０３倍の加熱ローラの周速度で制御されている。この速度は、上記の定着ニップ部に進入する用紙の定着ニップ部での滞留や、進入用紙の先端が定着ニップ部に突入する時の咬み込み遅延を防止するための速度として制御されている。
【０００３】
他方、定着ニップ部で溶融されるトナーは、定着ニップ部を通過した後に、全てが用紙上に固着するのではなく、その一部が加熱ローラに付着した状態で回転する加熱ローラを介して加熱ローラと接触する搬送用紙剥離爪、加熱ローラ表面温度検出センサ、および加圧ローラの表面を汚すこととなる。このような汚れを事前に防ぐために、加熱ローラの外周部における定着ニップ部の下流には、搬送用紙剥離爪の下流側に加熱ローラ表面の付着トナーを清掃する定着クリーニング部材となるクリーニング機構が設けられている。
【０００４】
従来、定着装置のクリーニング機構は、加熱ローラに所定圧力で押圧される清掃部材として、シート状若しくはローラ状のフェルト、または弾性ゴム部材を用いて加熱ローラに付着した汚れトナーを清掃する手法が採用されていた。
【０００５】
しかし、近年の画像形成装置の高速化、多機能化（カラー印字）によって、加熱ローラの汚れも増大し、上記のフェルト、弾性部材での清掃では、清掃部材のライフ特性に問題が発生すると共に、クリーニング性能においても問題が発生していた。
【０００６】
このため、近年は、ウェブクリーニング方式と呼ばれる加熱ローラ上の汚れトナーの清掃方式が開発されることとなっている。ウェブクリーニング方式は、通常のシート厚みが３０〜１００μｍ位のウェブクリーニングシートをウェブシート送出し用ローラとウェブシート巻取り用ローラで架橋し、その架橋範囲においてウェブシート加圧ローラを用いて加熱ローラに圧接し、圧接領域となるウェブニップ部で加熱ローラの外周面上の汚れトナーを清掃する手法である。
【０００７】
ウェブクリーニング方式には、ウェブシートの張力を一定に保持するために複数のテンションローラが設けられ、ウェブニップ部でのウェブシートの弛み現象が発生しない対応が施されている。ウェブニップ部でウェブシートの弛みが発生すると、回転する加熱ローラの回転力によって、ウェブシートがウェブニップ部に巻込まれて、加圧力の変化が生じてしまい、クリーニング不良やウェブシートの破損等の不具合が発生する虞があった。
【０００８】
このようなに構成されるウェブクリーニング方式において、画像形成装置で用紙搬送中に用紙搬送ＪＡＭが発生した際に、定着ローラに挟持された用紙を取り除く時に、加熱ローラは、通常の印字処理工程時の回転方向に回転する場合と、逆方向に回転する場合がある。このように、加熱ローラが回転すると、圧接されるウェブシートは、加熱ローラの回転に応じて、回転にウェブニップ部にウェブシートの弛みが発生し、上述した不具合が発生する。
【０００９】
このような問題を解決するために、ウェブシート送出し用ローラとウェブシート巻取り用ローラを別駆動とし、各々の駆動連結ギヤにワンウェイクラッチを配置して、ウェブシートの不用意な回転を防止することにより、所望の方向への回転のみが可能な手法が開示されている。また、特許文献１では、ウェブクリーニング部の押圧部材が定着ローラから離間した際に生ずるウェブの弛みを吸収するウェブ弛み吸収部材を設けた定着装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−０８３８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記のウェブシート送出し用ローラとウェブシート巻取り用ローラを別駆動とし、各々の駆動連結ギヤにワンウェイクラッチを配置する手法では、駆動源が少なくとも２つ必要であると共に、各々のローラを駆動する時のタイミング調整、並びにウェブシートが未使用状態の新品の時と所定量使用した後の各々のローラの駆動制御時間の調整が煩雑であり、装置の大型化、並びに制御の煩雑性が解消されていなかった。また、特許文献１で開示されている定着装置は、ウェブの弛みを吸収可能とするが、装置の大型化や制御の煩雑性を解消するには、至っていなかった。
【００１１】
そこで、本発明は、従来の画像形成装置に備わる定着装置のクリーニング機構が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、クリーニング機構を備える定着装置の小型化、およびクリーニング機構の駆動制御の簡略化や省電力化をした上で、安定した離型剤の供給の可能な、新規かつ改良されたクリーニング機構、定着装置、および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のある実施の態様によれば、記録媒体を挟持搬送しながら、かかる記録媒体の表面に担持された未定着トナーを定着させる定着ローラの外周面に、離型剤を塗布するクリーニング機構であって、予め離型剤が含浸され、定着ローラの外周面に接触させるウェブと、このウェブを定着ローラとの接触部の方向に送り出す送出し用ローラと、送り出し手段により送り出されたウェブを巻き取る巻取り用ローラと、定着ローラとの接触部にウェブを押圧する押圧手段と、送出し用ローラおよび巻取り用ローラを回転駆動させる１つの駆動源と、この駆動源からの動力を送出し用ローラおよび巻取り用ローラに同時に伝達可能な複数のギヤから構成されるギヤ群と、を備え、かかるギヤ群のうち、送出し用ローラの回転動作を規制する送出し用ギヤには、送出し用ローラの回転軸に一定方向にのみ駆動源からの動力を伝達する回転方向規制部材が設けられることを特徴とするクリーニング機構が提供される。
【００１３】
このような構成とすることにより、駆動源がギヤ群を介してウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラの両ローラ間に連結されるので、送出し用ローラの回転軸に一定方向にのみ駆動源からの動力を伝達する回転方向規制部材として送出し用ギヤに設けた１つのワンウェイクラッチで、ウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラの両ローラの逆回転防止が可能となる。このため、ＪＡＭ処理時等の加熱ローラの回転方向に関係なく、ウェブシートに弛みの発生が防止されて、一定の張力で常にウェブシートを架橋できるので、クリーニング性能が安定化し、ウェブシートのシワ発生や蛇行発生による不具合が解消される。また、ギヤ群を介して１つの駆動源でウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラの両ローラの回転駆動の制御が可能となるので、装置の小型化、ウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラの駆動制御の簡略化や省電力化が実現されるようになる。
【００１４】
このとき、上記実施の態様において、ギヤ群において、送出し用ギヤに形成されたギヤ歯数よりも、巻取り用ローラの回転動作を規制する巻取りギヤに形成されたギヤ歯数の方が多いこととしてもよく、特に、巻取りギヤのギヤ歯数が送出し用ギヤのギヤ歯数の少なくとも２〜４倍の歯数であることが好ましい。
【００１５】
このような構成とすることにより、同一の駆動源からギヤ群を介して動力を伝達された場合に、巻取りギヤのギヤ歯数の方が送出し用ギヤのギヤ歯数より多いことより、巻取りギヤの方が送出し用ギヤよりも一回転あたり要する時間が大きくなるので、巻取りギヤよりも送出し用ギヤの回転速度の方が高速となる。このため、ウェブシートの順方向での巻取り、送出し時に、ワンウェイクラッチを軸受けに備えるウェブシート送出し用ローラがスリップ現象を起こし、ウェブシート巻取り用ローラの回転によるウェブシートの巻取り張力でウェブシートの送出しが行われるようになるので、送出し用ローラと巻取り用ローラとの間に架橋されたウェブシートに一定張力が発生するので、安定したクリーニング性能が得られるようになる。
【００１６】
このとき、上記実施の態様において、巻取り用ローラの１回の巻き取り動作におけるウェブシートの移動長さは、少なくとも、定着ローラとウェブシートとの接触部の長さに比べて、略同一若しくは少ないこととしてもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、定着ローラとウェブシートとの接触部となるウェブニップ部には、残留トナー汚損の少ないウェブシートが常時圧接されるので、定着ローラの良好な清掃能力が維持されるようになる。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の別の実施の態様によれば、記録媒体を挟持搬送しながら、かかる記録媒体表面に担持された未定着トナーを定着させる定着ローラと、この定着ローラの外周面に離型剤を塗布するクリーニング機構を備える定着装置において、クリーニング機構として、上記実施の態様の何れかに記載のクリーニング機構を備えることを特徴とする定着装置が提供される。
【００１９】
このような構成とすることにより、クリーニング機構が一定のクリーニング性能を有するようになるので、定着ローラとなる加熱ローラの残留溶融トナーをより確実に除去可能となる。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明のさらに別の実施の態様によれば、潜像担持体と、この潜像担持体に形成されるトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、転写されたトナー像を記録媒体に定着する定着装置と、を備えた画像形成装置において、定着装置として、上記実施の態様の何れかに記載のクリーニング機構を備える定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２１】
このような構成とすることにより、定着装置の定着ローラとなる加熱ローラの残留溶融トナーがクリーニング機構で確実に除去するので、次印字処理で搬送される用紙のいわゆる「裏汚れ」等による印字処理原稿の品質劣化を事前に抑制できるようになる。
【００２２】
このとき、上記実施の態様において、クリーニング機構におけるウェブシートの移動は、画像形成装置への印字処理要求がなされた時に、使用される記録媒体の種類、印字画像濃度を基に算出される所定枚数毎に駆動源が作動されることとしてもよい。
【００２３】
このような構成とすることにより、定着ローラに当接されるウェブシートに蓄積される現像剤量は、定着装置を通過して定着される記録媒体上の現像剤量に略比例するので、記録媒体のサイズ等の種類や印字画像濃度を基に、ウェブシートの汚れの程度を知る指標とすることができる。このため、当該指標値を積算し、かかる積算値がウェブシートの清掃限界として予め定める基準値以上になったとき、ウェブシートを巻き取ることによって、ウェブシートの清浄な部分を新たに定着ローラに当接させて清掃能力を回復させられるので、定着ローラの良好な清掃能力が維持されるようになる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば、ウェブシート送出しローラの回転動作を規制する送出し用ギヤに一定方向のみの動力を伝達可能にする回転方向規制部材を設け、かつ、一つの駆動源でウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラの両ローラの回転駆動を制御するので、ウェブシートの弛みが発生せずに、一定の張力で常にウェブシートが架橋される。このため、ウェブシートを含むクリーニング機構のクリーニング性能が安定化し、ウェブシートのシワ発生や蛇行発生による不具合が解消される。
【００２５】
また、ギヤ群を介して１つの駆動源でウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラの両ローラの回転駆動の制御が可能となるので、装置の小型化、ウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラの駆動制御の簡略化や省電力化が実現されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２７】
まず、本発明の定着装置を備える画像形成装置の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態の定着装置を備える画像形成装置の全体の構成を示す説明図であり、図２は、かかる画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【００２８】
本実施の形態において、画像形成装置１Ａは、スキャナ等に読み込まれた画像データや外部から伝達された画像データを電子写真方式によって、記録媒体となる所定のシート状の記録用紙（以下、用紙と称する。）にモノクロ画像等として出力形成するものであって、用紙Ｐを複数枚積載可能な給紙トレイ８と、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを画像形成部１４に搬送する用紙搬送部５９とを備え、給紙トレイ８から用紙Ｐを自動的に供給可能としたものである。そして、かかる画像形成装置１Ａの上方において、原稿載置台２１の上面を開閉自在にするように、原稿読取装置１Ａ２が設けられている。
【００２９】
画像形成装置１Ａは、図１、図２に示すように、主に、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送装置７、給紙トレイ８、排紙トレイ９および転写機構１０等より構成される装置本体１Ａ１と、自動原稿処理装置１Ａ２とにより構成されている。
【００３０】
装置本体１Ａ１の上面部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台２１が設けられ、この原稿載置台２１の上方には、自動原稿処理装置１Ａ２が上方に向かい揺動開放自在に設けられ、一方、この原稿載置台２１の下方には、原稿の画像データを読み取る原稿読み取り部であるスキャナ部２２が配置されている。
【００３１】
そのスキャナ部２２の下方には、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６、用紙搬送装置７、排紙トレイ９および転写機構１０が配設され、さらに、その下方には、用紙Ｐが収納された給紙トレイ８が配設されている。
【００３２】
露光ユニット１は、図示しない画像処理部から出力された画像データ（印字用画像データ）に応じてレーザ光を帯電器４によって均一に帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより、かかる感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有するものである。
【００３３】
露光ユニット１は、スキャナ部２２の直下で且つ感光体ドラム３上方に配置され、レーザ照射部１１および反射ミラー１２を備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ，１３ｂが採用されている。本実施の形態では、高速印字処理を行う為に、複数のレーザ光を利用し、照射タイミングの高速化を低減する手法を採用し、２ビーム手法を採用している。
【００３４】
なお、本実施の形態では、露光ユニット１にレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）１３ａ、１３ｂを用いているが、発光素子をアレイ状に並べたもの、例えば、ＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いるものであっても良い。
【００３５】
感光体ドラム３は、図２に示すように、略円筒状を呈し、露光ユニット１の下方に配設され、図示しない駆動手段と制御手段によって、所定方向（図中の矢印Ａ方向）に回転するように制御されている。この感光体ドラム３の外周面に沿って、画像転写終了後の位置を基準として、感光体ドラム３の回転方向下流側に向かい用紙剥離爪３１、クリーナユニット５、電界発生部としての帯電器４、現像装置２、除電装置４１の順に配置されている。
【００３６】
用紙剥離爪３１は、ソレノイド３２により感光体ドラム３の外周面に接離可能に配置されている。この用紙剥離爪３１は、感光体ドラム３の外周面に当接した状態で、感光体ドラム３上の未定着トナー像を用紙Ｐに転写する際に、その感光体ドラム３の表面に張り付いた用紙Ｐを剥離するものである。なお、用紙剥離爪３１の駆動手段として、ソレノイド３２の代わりに駆動用モータ等を採用しても良く、その他の駆動手段の選択も可能である。
【００３７】
現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を黒トナーで顕像化するものであって、感光体ドラム３の回転方向（図中の矢印Ａ方向）で帯電器４より下流側で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で右側）に配置されている。この現像装置２の下方には、記録媒体搬送方向の上流側にレジストローラ１５が配置されている。
【００３８】
トナー供給装置３０は、トナーが充填されたトナー容器３００から排出されるトナーを一時的に中間ホッパ部３３に貯留してから現像装置２に供給するものであって、現像装置２に隣接するようにして配置されている。
【００３９】
レジストローラ１５は、給紙トレイ８から供給された用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上のトナー像とを整合して感光体ドラム３と転写ベルト１０３との間に搬送するように、図示しない駆動手段と制御手段とのより動作制御されている。
【００４０】
帯電器４は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であって、感光体ドラム３の上方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、チャージャー型の帯電器４を用いているが、接触型のローラ方式によるものやブラシ方式によるものを用いるものであっても良い。
【００４１】
除電装置４１は、感光体ドラム３の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写し易くするために、感光体ドラム３の表面電位を低下させるための転写前除電手段であって、感光体ドラム回転方向で現像装置２より下流側で、且つ感光体ドラム３の下方でその外周面に近接して配置されている。なお、本実施の形態では、除電装置４１は、除電電極を用いて構成されているが、除電電極の替わりに除電ランプを用いたり、その他の方式により除電するようにしたものであっても良い。
【００４２】
クリーナユニット５は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを除去・回収するものであって、感光体ドラム３を挟んで現像装置２と略対向する位置で感光体ドラム３の側方で略水平（図中で左側）に配置されている。
【００４３】
上述した様に、感光体ドラム３上で顕像化された静電像は、静電像が有する電荷の逆極性の電界が搬送される用紙Ｐ上に転写機構１０から印加されることで用紙Ｐ上に転写される。例えば、静電像が（−）極性の電荷を有している時は、転写機構１０の印加極性は、（＋）極性となる。
【００４４】
転写機構１０は、図２に示すように、駆動ローラ１０１、従動ローラ１０２および他のローラで架橋されると共に、所定の抵抗値（ 本実施の形態では、１×１０９〜１×１０１３Ω・cmの範囲 ）を有する転写ベルト１０３が配置された転写ベルト式ユニットで構成され、感光体ドラム３の下方で転写ベルト１０３の表面が感光体ドラム３の外周面の一部と接触するように配置されている。この転写ベルト１０３により、用紙Ｐを感光体ドラム３に押圧しながら搬送するようになっている。
【００４５】
感光体ドラム３と転写ベルト１０３の接触部１０４には、駆動ローラ１０１および従動ローラ１０２とは、異なる導電性で転写電界を印加可能な弾性導電性ローラ１０５が配置されている。
【００４６】
弾性導電性ローラ１０５は、弾性ゴム、発泡性樹脂等の軟質材料により構成されている。この弾性導電性ローラ１０５が弾性を有することで、感光体ドラム３と転写ベルト１０３とが線接触でなく、所定の幅（転写ニップと呼ばれる。）を有する面接触となるので、搬送される用紙Ｐへの転写効率の向上を図ることができる。
【００４７】
さらに、転写ベルト１０３の転写領域の用紙搬送方向下流側には、搬送される用紙Ｐが転写領域で印加された電界を除電し、次工程への搬送をスムーズに行う為の除電ローラ１０６が転写ベルト１０３の背面側に配置されている。
【００４８】
また、転写機構１０には、転写ベルト１０３の残留トナーによる汚れを取るクリーニングユニット１０７と、転写ベルト１０３の除電を行う複数の除電機構１０８が配置されている。この除電機構１０８に用いられる除電を行うための手法として、装置を介して接地する手法、若しくは積極的に転写電界の極性とは逆極性を印加する手法がある。
【００４９】
転写機構１０で用紙Ｐ上に転写された静電像（未定着トナー）は、定着ユニット６に搬送されて加圧・加熱されることで未定着トナーが溶融されて用紙Ｐ上に定着される。
【００５０】
定着ユニット６は、図２に示すように、加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂを備え、この加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂによって用紙Ｐを挟持した状態で加熱ローラ６ａを回転させ、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間を通過させることにより、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させる定着装置としての機能を有するものである。定着ユニット６の用紙搬送方向の下流側には、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１６が設けられている。
【００５１】
加熱ローラ６ａは、その外周部には、用紙剥離爪６１１、当該加熱ローラ６ａの表面温度検出手段となるサーミスター６１２、加熱ローラ６ａの表面に付着した汚れを清掃すると同時に当該表面にシリコンオイル等の離型剤を塗布するクリーニング機構となるウェブクリーニングユニット６５０が配置され、加熱ローラ６ａの内部には、加熱ローラ６ａの外周面を所定温度（ 定着設定温度：概ね１６０〜２００℃ ）とする熱源となる加熱ヒータ６１４が設けられている。なお、本実施の形態におけるウェブクリーニングユニット６５０の構成等の詳細については、後述する。
【００５２】
加圧ローラ６ｂは、当該ローラ６ｂの両端部で加熱ローラ６ａに対して所定圧量で加圧ローラ６ｂが圧接することの可能な加圧部材６２１が配置され、さらに、加圧ローラ６ｂの外周には、加熱ローラ６ａの外周と同様に、用紙剥離爪６２２、ローラ表面クリーニング部材６２３が配置されている。また、本実施の形態では、加熱ローラ６ａと同様に、外周面を所定温度に加熱するための熱源となる加熱ヒータ６２４が設けられている。
【００５３】
この定着ユニット６は、図２に示すように、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接部Ｎ６（いわゆる定着ニップ部と呼ばれる。）において、搬送される用紙Ｐ上の未定着トナーを加熱ローラ６ａにより加熱して溶融し、かかる加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの圧接力による用紙Ｐ上への投鋲作用で、未定着トナーを用紙Ｐ上に定着するようになっている。
【００５４】
給紙トレイ８は、画像データが出力（印字）されるシート（用紙）を複数枚蓄積しておくためのものであり、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器４、除電装置４１、クリーナユニット５、定着ユニット６等で構成される画像形成部１４の下側に構成されている。この給紙トレイ８の排紙側上部には、用紙ピックアップローラ８ａが配置されている。
【００５５】
この用紙ピックアップローラ８ａは、給紙トレイ８内に積載収容された用紙Ｐを最上層から１枚ずつピックアップし、下流側に向かって（便宜上の用紙Ｐの流れ出し側（カセット側）を上流、排紙側を下流とする。）用紙搬送装置７を構成する用紙搬送路７ａ上のレジストローラ１５（「アイドルローラ」とも称する。）側に搬送するようになっている。
【００５６】
本実施の形態に係る画像形成装置１Ａでは、高速印字処理を行うことを目的とする為、画像形成部１４の下方に定型サイズの用紙Ｐを各々のトレイに５００〜１５００枚収納可能な複数の給紙トレイ８が配置され、一方、装置側面には、複数の用紙種類を多量に収納可能な大容量給紙カセット８１が配置されると共に、かかる大容量給紙カセット８１の上方に、主に不定型サイズの印字等に対応する手差しトレイ８２が設けられている。
【００５７】
排紙トレイ９は、手差しトレイ８２とは、反対側の装置側面に配置されている。また、排紙トレイ９に変わって、排紙用紙の後処理装置（ステープル、パンチ処理等を行う装置）や複数段排紙トレイ等をオプションとして配置することも可能な構成となっている。
【００５８】
用紙搬送装置７は、前述した感光体ドラム３と給紙トレイ８との間に構成され、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａを経由させて、給紙トレイ８から供給される用紙Ｐを一枚ずつ転写機構１０に搬送し、転写機構１０において、感光体ドラム３からトナー像が転写された用紙を定着ユニット６に搬送し、定着ユニット６において、未定着トナー像を用紙に定着した後に、指定された排紙処理モードに応じて形成された用紙搬送路や分岐爪によって用紙を搬送するように構成されている。
【００５９】
ここで、画像形成装置１Ａにおける用紙搬送装置７による処理モードに対応した用紙搬送工程について説明する。
【００６０】
印字要求に合致する用紙Ｐは、図２に示すように、複数の給紙トレイ８の中から選択され、用紙搬送路７ａ中の搬送ローラによってレジストローラ１５まで搬送される。
【００６１】
レジストローラ１５に到達して一旦停止した用紙Ｐは、用紙Ｐの先端と感光体ドラム３上の画像データを合致させるタイミングでレジストローラが再び回転することによって、転写機構１０に搬送され、用紙Ｐ上に感光体ドラム３から未定着トナー像（画像データ）が転写された後、定着ユニット６で用紙Ｐ上にトナー像が固着されて、排紙トレイ９に排出される。
【００６２】
この用紙搬送路７ａ内の搬送経路において、画像形成装置１Ａが有する処理モード（コピアモード、プリンタモード、ＦＡＸモード）、および印字処理手法（片面印字、両面印字）によって定着ユニット６以降から排紙トレイ９までの搬送方法が異なる。
【００６３】
通常、コピアモードでは、ユーザが画像形成装置１Ａの近傍で操作を行うことから“フェースアップ排出”と呼ばれる印字面が上側になって排出される手法が多く用いられる。
【００６４】
一方、プリンタ、ＦＡＸ等の各モードでは、ユーザが画像形成装置１Ａの近傍にいないことから、排出された用紙Ｐのページ順を揃える“フェースダウン排出”手法が多く用いられている。
【００６５】
従って、画像形成装置１Ａでは、定着ユニット６を通過した用紙Ｐを排紙トレイ９に排出するまでの間に、複数の搬送路を経由して、上記目的に合致する用紙排出を行うようになっている。
【００６６】
ここで、用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａについて、図面を参照して詳細に説明する。図３は、本実施の形態における画像形成装置の用紙搬送路の構成を示す説明図であり、図４は、当該用紙搬送路を構成する分岐された用紙搬送路とそれらを連通させる分岐爪の構成を示す部分詳細図である。
【００６７】
用紙搬送路７ａは、図３、４に示すように、主に、給紙トレイ８からレジストローラ１５に到る第１用紙搬送路７ａ1、レジストローラ１５から転写機構１０を介して定着ユニット６を通過して下流側の搬送ローラ１６に到る第２用紙搬送路７ａ2、搬送ローラ１６から排紙トレイ９に排紙するための排紙ローラ１７に到る第３用紙搬送路７ａ3、搬送ローラ１６から用紙Ｐを反転させる第４用紙搬送路７ａ4、第４用紙搬送路７ａ4と連通して再びレジストローラ１５に用紙Ｐを搬送する反転搬送ローラ１８に到る第５用紙搬送路７ａ5、排紙ローラ１７から反転して用紙Ｐを搬送する第６用紙搬送路７ａ6、第６用紙搬送路と連通して第５用紙搬送路７ａ5を回避する第７用紙搬送路７ａ7、および第７用紙搬送路７ａ7と連通してスイッチバックローラ１９に到る第８用紙搬送路７ａ8とにより構成されている。
【００６８】
そして、用紙搬送路７ａ内には、処理モードに応じて複数枚の用紙Ｐが配置されるようになっている。本実施の形態では、図３に示すように、用紙搬送路７内に（１）〜（８）（図中の丸付き数字に示す）の８枚の用紙Ｐが配置するようになっているが、用紙搬送路内に許容可能な用紙Ｐの枚数は、用紙搬送路７ａの構成によって変更できる。また、用紙搬送路７ａ内には、選択された処理モードに応じて用紙搬送路７ａを選択して、用紙Ｐの搬送経路を変更する複数の分岐爪２０が用紙搬送路７ａの分岐点に設けられている。
【００６９】
図４に示すように、搬送ローラ１６の下流側付近には、第３用紙搬送路７ａ3または第４用紙搬送路７ａ4と連通させる分岐爪２０ａが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ａは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。
【００７０】
第４用紙搬送路７ａ4の下流側には、第４用紙搬送路７ａ4と第５用紙搬送路７ａ5、または第５用紙搬送路７ａ5と第６用紙搬送路７ａ6とを連通させる分岐爪２０ｂが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｂは、図示しないばね部材と用紙Ｐの弾性力によって動作するようになっている。
【００７１】
第６用紙搬送路７ａ6の下流側には、第５用紙搬送路７ａ5または第７用紙搬送路７ａ7と連通させる分岐爪２０ｃが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｃは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。
【００７２】
第７用紙搬送路７ａ7の下流側には、第７用紙搬送路７ａ7と第８用紙搬送路７ａ8、または第５用紙搬送路７ａ5と第８用紙搬送路７ａ8とを連通させる分岐爪２０ｄが揺動変位可能に設けられている。この分岐爪２０ｄは、図示しないソレノイドによって動作するようになっている。
【００７３】
第５用紙搬送路７ａ5の上流側には、第４用紙搬送路７ａ4および第８用紙搬送路７ａ8と当該第５用紙搬送路７ａ5とを連通させて、円滑に用紙搬送を実行するための分岐爪２０ｅが設けられている。
【００７４】
以上のように構成された用紙搬送装置７に備わる用紙搬送路７ａにより、要求された処理モードに応じて分岐爪２０ａ〜２０ｄを動作させて、処理モードに対応した用紙Ｐの搬送経路を選択可能としている。
【００７５】
次に、本実施の形態における画像形成装置に備わる定着装置の構成の詳細について、図面を使用しながら説明する。図５は、本実施の形態の定着装置となる定着ユニットの概略構成図を示す図であり、図６は、本実施の形態の定着装置に備わる加熱ローラの詳細な構成を部分断面図で示す正面図である。
【００７６】
定着ユニット６では、画像形成装置１Ａの画像形成部１４で用紙上に画像情報を転写された未定着トナーを定着ローラとなる加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂの圧接部（定着ニップ部Ｎ６）で加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂから熱の授受を受けて、搬送用紙Ｐ上に転写されたトナー像を溶融して定着させる定着工程が実行される。
【００７７】
定着ユニット６は、図５に示すように、加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂを備えている。加熱ローラ６ａは、その外周部に、用紙剥離爪６１１、ウェブクリーニングユニット６５０、およびサーミスター６１２が設けられ、加熱ローラ６ａの内部には、加熱ヒータ６１４が設けられている。一方、加圧ローラ６ｂは、その外周部に、用紙剥離爪６２２、ローラ表面クリーニング部材６２３（図２参照）が設けられている。
【００７８】
加熱ローラ６ａの外周面を所定温度に加熱するために、本実施の形態では、加熱ローラ６ａの内部に加熱ヒータ６１４が備わる。加熱ローラ６ａの外周面（表面）が必要とする所定温度とは、搬送される用紙上の未定着トナーを定着ニップＮ６で溶融、固着するために必要な温度であり、画像形成装置１Ａで用いられるトナーの溶融温度と幾分の差異があるものの、概ねトナーの溶融温度に３０〜４０℃を加えた大きさの温度とされている。このため、一般的には、加熱ローラ６ａの表面温度は、１６０〜２００℃に制御されている。
【００７９】
加熱ローラ６ａは、印字に使用される用紙サイズが種々に渡り、必ずしも加熱ローラ全面を一様に加熱する必要がないため、加熱ローラ６ａの内部に複数本の熱源が設けられている。本実施の形態では、加熱ローラ６ａの内部には、図６に示すように、加熱ローラ６ａの長さ方向の略中央部を加熱するメイン熱源となるメインヒータ６１４ａと、このメインヒータ６１４ａが加熱しない加熱ローラ６ａの長さ方向の略両端部を加熱するサブ熱源となるサブヒータ６１４ｂが設けられている。すなわち、通紙される用紙サイズが小サイズ紙である時は、メインヒータ６１４ａに通電を行えば良く、大サイズ紙の通紙の時は、メインヒータ６１４ａに加えて、サブヒータ６１４ｂへの通電が行われ、搬送される用紙のサイズに応じて、余分な加熱をせずに済むので、画像形成装置１Ａとしての省電力化が図られる。
【００８０】
他方、加圧ローラ６ｂは、搬送用紙Ｐが定着ユニット６を通過する際の定着ニップ部Ｎ６で加熱ローラ６ａを介して当該搬送用紙Ｐを加圧し、この加圧力で用紙上の溶融トナーを搬送用紙Ｐの構成成分となるセルロース等の繊維分に浸透させ、当該溶融トナーが固化した時に、搬送用紙Ｐに対して投鋲作用を発揮させる機能を有する。このため、加圧ローラ６ｂが配置されている関係上、加圧ローラ６ｂの内部に熱源となる加熱ヒータ６２４を有する場合と有さない場合がある。
【００８１】
搬送用紙Ｐに投鋲作用を発揮させる溶融トナーは、搬送用紙Ｐの温度によって投鋲作用の長さ（搬送用紙Ｐへの浸透距離）が異なり、用紙温度が高い程、溶融トナーの冷却が少なくなるので、浸透距離が長くなり、用紙上で固着するトナーの付着力が増加して、定着性能の向上が図れる。通常、画像形成装置１Ａの印字処理速度（プロセス速度）が低速の場合は、連続印字用紙の用紙間隔が長く、加熱ローラ６ａの表面温度が定着ニップ部Ｎ６を介して、加圧ローラ６ｂの表面加熱を行うために、加圧ローラ６ｂには、加熱ヒータ６２４を必要としない。
【００８２】
しかし、印字処理速度が高速になると、搬送用紙Ｐの間隔が短く、加熱ローラ６ａの表面温度が定着ニップ部Ｎ６を介して加圧ローラ６ｂへの表面加熱が不足するために、加圧ローラ６ｂの内部、若しくは外部に熱源となる加熱ヒータ６２４を必要とする。このような加圧ローラ６ｂの表面温度は、加熱ローラ６ａの表面温度より低く、概ね１１０〜１５０℃に制御され、加圧ローラ６ｂを介して、定着ニップ部Ｎ６で搬送用紙Ｐを暖めることで、投鋲作用が促進されるようになる。
【００８３】
サーミスター６１２は、加熱ローラ６ａの外周面の表面温度を検出する表面温度検出手段としての機能を有する温度検出センサであり、例えば、温度を感知して電気抵抗が変化するセラミックス半導体から構成される。本実施の形態では、図６に示すように、加熱ローラ６ａの長さ方向の略中央部に対向するように、中央側温度検出センサ６１２ａが設けられ、加熱ローラ６ａの長さ方向の略端部に対向するように、端部側温度検出センサ６１２ｂが設けられている。
【００８４】
また、加熱ローラ６ａに含まれる各加熱ヒータ６１４ａ、６１４ｂのＯＮ・ＯＦＦ制御は、これらの温度検出センサ６１２ａ、６１２ｂで検出している。定着ニップ部Ｎ６の略中央部は、全てのサイズの用紙が通過することから、中央側温度検出センサ６１２ａは、用紙上のトナーが溶融状態で加熱ローラ５ａの表面に付着した状態で中央側温度検出センサ６１２ａを汚さないようにするために、非接触タイプの温度検出センサが使用される。
【００８５】
一方、端部側温度検出センサ６１２ｂが対向する加熱ローラ６ａの外周面には、全てのサイズの用紙が通過しない非通紙領域であることより、端部側温度検出センサ６１２ｂは、接触タイプの温度検出センサを使用している。このように、端部側温度検出センサ６１２ｂとして、接触タイプの温度検出センサを使用することによって、非通紙領域の温度を検出して、加熱ローラ６ａの端部温度を推測して、サブヒータ６１４ｂの通電制御を行っている。
【００８６】
ウェブクリーニングユニット６５０は、シリコンオイル等の離型剤を含浸させた不識布、紙、または布等を材料として構成された薄いウェブ状のウェブシート６５１が圧接ローラ６５２を介して加熱ローラ６ａの表面に当接することによって、加熱ローラ６ａの外周面のクリーニング機構として機能して、残留トナーを清掃すると同時に、当該加熱ローラ６ａの外周面にシリコンオイル等の離型剤を塗布することによって、加熱ローラ６ａの残留トナーによるオフセットを防止する。なお、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０の構成等の詳細な説明は、後述するものとする。
【００８７】
このような構成の定着ユニット６によって、搬送用紙上の未定着トナーは、定着ニップ部Ｎ６で用紙上に定着されることとなるが、定着される未定着トナーの層厚においては、以下の現象が発生している。
【００８８】
すなわち、定着ニップ部Ｎ６に進入した用紙上の未定着トナーは、未定着トナーの表層から順次加熱ローラ６ａの表面温度の影響を受けて溶融する。他方、用紙は、用紙中の画像情報のない白部分、および搬送用紙の裏面から加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂからの熱を受けて暖められる。このような状態の溶融トナーと搬送用紙は、定着ニップ部Ｎ６での定着後半工程における投鋲作用によって、溶融トナーが用紙内部に浸透するが、表層の溶融トナーは、加圧ローラ６ｂの加圧力で加熱ローラ６ａ側に圧力を加えられた状態となる。
【００８９】
次に、定着ニップ部Ｎ６を通過した直後の用紙は、溶融トナーの表面が加熱ローラ６ａに付着することによって、用紙全体が加熱ローラ６ａに巻付いた状態で搬送される。このとき、加圧ローラ６ｂの加圧力の解除、および加圧ローラ６ｂからの熱供給がなくなることによって、用紙が急冷され、用紙近傍の溶融トナーおよび投鋲作用で用紙中に浸透したトナーは、固化していく。
【００９０】
加熱ローラ６ａに巻き付いた用紙は、加熱ローラ６ａの外周で定着ニップ部Ｎ６の下流側直近に設置される用紙剥離爪６１１によって、強制的に剥離され、用紙は、次工程（片面印字時には、用紙排出部となる排紙トレイ９、両面印字時には、反転搬送路７ａ4〜７ａ8）に導出される。この用紙剥離爪６１１による強制的な用紙剥離時に、加熱ローラ６ａ側に付着している溶融トナーの大部分は、用紙上に転移するが、少量の溶融トナーは、加熱ローラ６ａに付着したままの状態を維持する場合や、強制剥離用の用紙剥離爪６１１に付着する場合がある。
【００９１】
従来では、加熱ローラ６ａ上に残留した少量の溶融トナーは、加熱ローラ６ａの外周部に設置されるクリーニング部材によって加熱ローラ６ａが清掃されると同時に、当該クリーニング部材に溶融トナーが回収されることとなる。他方、用紙剥離爪６１１に付着する溶融トナーは、用紙剥離爪６１１に一定量が蓄積すると用紙剥離爪６１１から離間し、加熱ローラ６ａを介してクリーニング部材に到達し、クリーニング部材に回収される。しかし、本実施の形態の画像形成装置１Ａのように、高速化対応であって、印字処理枚数が多量になってくると、用紙剥離爪６１１から離間する溶融トナー量が多量となり、上記のクリーニング部材の間をすり抜けて、加熱ローラ６ａの清掃が不完全となって、その上、定着ニップ部Ｎ６でクリーニング部材の間をすり抜けてきた溶融トナーが加圧ローラ６ｂに転移し、次印字処理で搬送される用紙のいわゆる「裏汚れ」の原因となることが問題となっていた。
【００９２】
従って、本実施の形態では、加熱ローラ６ａの残留溶融トナーをより確実に除去するために、加熱ローラ６ａに付着した残留トナーは、上記のウェブクリーニングユニット６５０でクリーニングされ、加熱ローラ６ａの外周面は、清掃される。
【００９３】
ウェブクリーニングユニット６５０は、図５に示すように、ウェブシート６５１、圧接ローラ６５２、ウェブシート送出し用ローラ６５３、ウェブシート巻取り用ローラ６５４、およびテンションローラ６５５を備える。
【００９４】
ウェブシート６５１は、シリコンオイル等の離型剤を含浸させた不識布、紙、または布等を材料として構成された薄いウェブ状部材であり、圧接ローラ６５２を介して加熱ローラ６ａの表面に当接することによって、加熱ローラ６ａの外周面の残留トナーを清掃すると同時に、シリコンオイル等の離型剤を加熱ローラ６ａの外周面に塗布して、加熱ローラ６ａの残留トナーによるオフセットを防止する。ウェブシート６５１は、テンションローラ６５５と圧接ローラ６５２を介して、ウェブシート送出し用ローラ６５３とウェブシート巻取り用ローラ６５４の間を架橋するように設けられている。
【００９５】
圧接ローラ６５２は、加熱ローラ６ａとの間にウェブシート６５１を挟み込むようにして加圧力を加熱ローラ６ａに対して加える。この圧接ローラ６５２の加圧作用によって、加熱ローラ６ａがウェブシート６５１と触れる部分であるウェブニップ部Ｎ５では、圧接ローラ６５２から加熱ローラ６ａが受ける加圧力、および加熱ローラ６ａの回転によりウェブシート６５１に生じた摩擦力のために、加熱ローラ６ａ上の残留トナーは、加熱ローラ６ａからウェブシート６５１に転移し、加熱ローラ６ａの清掃が実現される。
【００９６】
ウェブシート送出し用ローラ６５３は、予め一端が接続されているウェブシート６５１が捲回されており、回転軸６５３ａがモータ等の駆動源（図７参照）によって、一定方向（図５に示すＣ方向）にウェブシート６５１を加熱ローラ６ａとの当接部となるウェブニップ部Ｎ５に送り出す。
【００９７】
ウェブシート巻取り用ローラ６５４は，ウェブシート６５１の他端が接続され、回転軸６５４ａがモータ等の駆動源（図７参照）によって、ウェブシート送出し用ローラ６５３と同様に一定方向（図５に示すＣ方向）に回転することによって、ウェブシート送出し用ローラ６５３から送り出されたウェブシート６５１を巻き取る。
【００９８】
テンションローラ６５５は、ウェブシート６５１自身に弛みが発生しないようにするために、ウェブシート送出し用ローラ６５３と圧接ローラ６５２との間に設けられ、ウェブシート６５１を所定の方向にガイドする。当該テンションローラ６５５によって、ウェブシート６５１が弛み難くなるので、加熱ローラ６ａの円滑なクリーニングが実現されるようになる。
【００９９】
ウェブクリーニングユニット６５０においては、ウェブシート６５１による加熱ローラ６ａ上の残留トナーの清掃能力を良好に維持するために、加熱ローラ６ａに圧接するウェブシート６５１は、残留トナーが付着していない状態、若しくは付着量が少ない残留トナー付着除去可能な状態のものである必要がある。このため、一定期間加熱ローラ６ａ上の残留トナーをクリーニングして、残留トナーが付着したウェブシート６５１は、ウェブシート巻取り用ローラ６５４に巻取られることで一定長さが送られ、その結果、ウェブシート送出し用ローラ６５３方向から残留トナーの付着していない残留トナー付着除去可能な状態のウェブシート６５１がウェブニップ部Ｎ５に送り出される。このようにして、加熱ローラ６ａのウェブニップ部Ｎ５には、残留トナー汚損の少ないウェブシート６５１が常時圧接されるので、加熱ローラ６ａの良好な清掃能力が維持されるようになる。特に、ウェブシート巻取り用ローラ６５４の１回の巻き取り動作におけるウェブシート６５１の移動長さは、少なくとも、ウェブニップ部Ｎ５の長さに比べて、略同一若しくは少ないときに、加熱ローラ６ａの良好な清掃能力が維持されるようになる。
【０１００】
例えば、Ａ４サイズ用紙（２１０×２９９ｍｍ）を横方向搬送時においては、用紙への画像の印字率により多少の差異があるものの、搬送用紙枚数６枚毎に０．５ｍｍのウェブシート送りを行うことで、上記の通り圧接ローラ６５２、加熱ローラ６ａに接するウェブシート６５１は、残留トナーが付着していない状態、若しくは付着量が少ない残留トナー付着除去可能な状態のものに更新され、加熱ローラ６ａのクリーニング性能を良好に保持されるようになる。上記のウェブシート６５１の移動量０．５ｍｍは、圧接ローラ６５２と加熱ローラ６ａのウェブニップ部Ｎ５の幅が概ね５ｍｍであることより、ウェブニップ幅領域のウェブシート６５１は、移動回数１０回程度でウェブニップ部分Ｎ５を通過することとなる。
【０１０１】
また、ウェブクリーニングユニット６５０による加熱ローラ６ａの良好な清掃能力を維持するために、ウェブシート巻取り用ローラ６５４の１回の巻き取りにおけるウェブシート６５１の移動は、画像形成装置１Ａへの印字処理要求がなされた時に、使用用紙種類、印字画像濃度を基に算出される所定枚数毎に駆動源が作動されることが好ましい。すなわち、加熱ローラ６ａに当接されるウェブシート６５１に蓄積される現像剤である残留トナー量は、定着ユニット６を通過して定着される用紙上の残留トナー量に略比例するので、用紙サイズ等の種類や印字画像濃度を基に、ウェブシート６５１の汚れの程度を知る指標とすることができる。このため、当該指標値を積算し、かかる積算値がウェブシート６５１の清掃限界として予め定める基準値以上になったとき、ウェブシート６５１を巻き取ることによって、ウェブシート６５１の清浄な部分を新たに加熱ローラ６ａに当接させて清掃能力を回復させられるようになる。
【０１０２】
次に、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０の駆動部の詳細な構成について、図面を使用しながら説明する。図７は、本実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラに駆動源から動力を伝達するギヤ群の構成を説明するための概略平面図であり、図８は、本実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるギヤ群を構成する各ギヤの説明図であり、（ａ）は、本実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるギヤ群を構成する各ギヤの位置関係を示す図であり、（ｂ）は、当該各ギヤのギヤ比（ギヤ歯数、速度比）の関係を説明するための表であり、図９は、本実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるウェブシート送出し用ローラに動力を伝達する送出し用ギヤの詳細説明図であり、（ａ）は、当該送出し用ギヤの部分断面図であり、（ｂ）は、送出し用ギヤの正面図である。
【０１０３】
本実施の形態では、ウェブクリーニングユニット６５０に備わるウェブシート送出し用ローラ６５３およびウェブシート巻取り用ローラ６５４は、図７に示すように、複数のギヤから構成されるギヤ群６５７を介して、一つのモータ等の駆動源６５６から動力が伝達される。
【０１０４】
ギヤ群６５７は、図７、図８（ａ）に示すように、ギヤＡ６５７ａ、第１ギヤＢ６５７ｂ1（図８では、Ｂ−１で示すギヤ）、第２ギヤＢ６５７ｂ2（図８では、Ｂ−２で示すギヤ）、第１ギヤＣ６５７ｃ1（図８では、Ｃ−１で示すギヤ）、第２ギヤＣ６５７ｃ2（図８では、Ｃ−２で示すギヤ）、ギヤＤ６５７ｄ、およびギヤＥ６５７ｅから構成される。
【０１０５】
ギヤＡ６５７ａは、モータ等の駆動源６５６に連動する駆動源動力伝達用ギヤとなり、第１ギヤＢ６５７ｂ1（Ｂ−１）と噛合している。このギヤＡ６５７ａと噛合する第１ギヤＢ６５７ｂ1（Ｂ−１）は、ギヤ歯数の異なる第２ギヤＢ６５７ｂ2（Ｂ−２）と同一回転軸を共有するように連結されている。この第２ギヤＢ６５７ｂ2（Ｂ−２）は、第１ギヤＣ６５７ｃ1（Ｃ−１）と噛合している。
【０１０６】
第１ギヤＣ６５７ｃ1（Ｃ−１）は、ウェブシート巻取り用ローラ６５４の回転動作を規制するウェブシート巻取り用ギヤとなるギヤＤ６５７ｄと噛合する一方、ギヤ歯数の異なる第２ギヤＣ６５７ｃ2（Ｃ−２）と同一回転軸を共有するように連結されている。この第２ギヤＣ６５７ｃ2（Ｃ−２）がウェブシート送出し用ローラ６５３の回転動作を規制するウェブシート送出し用ギヤとなるギヤＥ６５７ｅと噛合している。本実施の形態では、このギヤＥ６５７ｅには、ウェブシート送出し用ローラ６５３の回転軸６５３ａに一定方向にのみ駆動源６５６からの動力を伝達する回転方向規制部材としてワンウェイクラッチ軸受け６５８が設けられている。なお、ワンウェイクラッチ軸受６５８によるウェブシート送出し用ローラ６５３の回転方向規制動作の詳細については、後述する。
【０１０７】
このようにギヤ群６５７を構成することによって、本実施の形態では、駆動源６５６が回転駆動すると、駆動源６５６に連動するギヤＡ６５７ａは、駆動源６５６の回転動力方向に回転して、このギヤＡ６５７ａの回転力がギヤＡ６５７ａに噛合する第１ギヤＢ６５７ｂ1（Ｂ−１）に伝達される。そして、第１ギヤＢ６５７ｂ1（Ｂ−１）は、ギヤＡ６５７ａの回転方向と逆方向に回転し、第１ギヤＢ６５７ｂ1（Ｂ−１）の回転力が同一回転軸を共有する第２ギヤＢ６５７ｂ2（Ｂ−２）に噛合する第１ギヤＣ６５７ｃ1（Ｃ−１）に伝達される。
【０１０８】
第１ギヤＣ６５７ｃ1（Ｃ−１）は、第２ギヤＢ６５７ｂ2の回転方向と逆方向、換言すると、駆動源６５６の回転動力方向に回転し、第１ギヤＣ６５７ｃ1（Ｃ−１）の回転力が第１ギヤＣ６５７ｃ1（Ｃ−１）に噛合するギヤＤ６５７ｄに伝達される。ギヤＤ６５７ｄは、第１ギヤＣ６５７ｃ1の回転方向と逆方向、換言すると、駆動源６５６の回転動力方向と逆方向に回転し、回転中心点でウェブシート巻取り用ローラ６５４の回転軸６５４ａと連結される当該ギヤＤ６５７ｄの回転駆動に連動するように、ウェブシート巻取り用ローラ６５４が駆動源６５６の回転動力方向と逆方向に回転するようになる。
【０１０９】
また、第１ギヤＣ６５７ｃ1（Ｃ−１）は、前述したように、ギヤ歯数の異なる第２ギヤＣ６５７ｃ2（Ｃ−２）と同一回転軸を共有するように連結されている。このため、第２ギヤＣ６５７ｃ2（Ｃ−２）は、第１ギヤＣ６５７ｃ1（Ｃ−１）と同様に、駆動源６５６の回転動力方向に回転し、第２ギヤＣ６５７ｃ2（Ｃ−２）の回転力が第２ギヤＣ６５７ｃ2（Ｃ−２）に噛合するギヤＥ６５７ｅに伝達される。ギヤＥ６５７ｅは、第２ギヤＣ６５７ｃ2の回転方向と逆方向、換言すると、駆動源６５６の回転動力方向と逆方向に回転し、回転中心点でウェブシート送出し用ローラ６５３の回転軸６５３ａと連結される当該ギヤＥ６５７ｅの回転駆動に連動するように、ウェブシート送出し用ローラ６５３が回転するようになる。
【０１１０】
以上説明したように、本実施の形態では、ギヤ群６５７を介して１つの駆動源６５６でウェブシート送出し用ローラ６５３およびウェブシート巻取り用ローラ６５４の両ローラを同一の回転方向に回転駆動させる制御が可能となる。このため、ウェブクリーニングユニット６５０、このウェブクリーニングユニット６５０を備える定着ユニット６、この定着ユニット６を備える画像形成装置１Ａの小型化、ウェブシート送出し用ローラ６５３およびウェブシート巻取り用ローラ６５４の駆動制御の簡略化や省電力化が実現されるようになる。
【０１１１】
なお、以下では、ウェブシート６５１がウェブシート送出し用ローラ６５３方向からウェブシート巻取り用ローラ６５４方向へ送られるようなウェブシート６５１の送り方向を順送り方向（図５に示すＣ方向）、そのときのギヤ群６５７に含まれる各ギヤ６５７ａ〜ｅの回転を順回転とし、また順回転と逆向きの各ギヤ６５７ａ〜ｅの回転を逆回転と呼ぶことにする。
【０１１２】
ここで、本実施の形態におけるウェブクリーニングユニット６５０の特徴としては、各ギヤ６５７ａ〜ｅに順回転の回転力が作用した場合には、ウェブシート６５１を順方向に送るが、反対に逆回転の回転力が作用した場合には、ウェブクリーニングユニット６５０にブレーキ作用が発生して各ギヤ６５７ａ〜ｅの回転動作が規制され、ウェブシート６５１が順方向と逆方向には、ウェブシート６５１を送れないギヤ群６５７からなる回転動力伝達機構となっていることである。すなわち、本実施の形態におけるウェブクリーニングユニット６５０は、ウェブシート６５１がウェブシート送出し用ローラ６５３からウェブシート巻取り用ローラ６５４に向かう一定方向のみに送出される一定方向送出機構を有する。
【０１１３】
次に、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０が具備する上記の一定方向送出機構について、図面を使用しながら説明する。図９は、本実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるウェブシート送出し用ローラに動力を伝達するウェブシート送出し用ギヤの詳細説明図であり、（ａ）は、ウェブシート送出し用ギヤの部分断面図であり、（ｂ）は、ウェブシート送出し用ギヤの正面図である。
【０１１４】
本実施の形態では、ウェブクリーニングユニット６５０に備わるウェブシート送出し用ローラ６５３は、図９（ａ）に示すように、ウェブシート送出し用ローラ軸６５３ａを介して、ウェブシート６５１の送出し用ギヤとなるギヤＥ６５７ｅに連動している。このギヤＥ６５７ｅは、所定の方向の回転力を受けた場合には、回転するが、その逆方向の回転力を受けた場合には、回転しない一定方向のみに回転動作の動力伝達を可能とする軸受であるワンウェイクラッチ軸受６５８を備えることによって、一定方向、すなわち本実施の形態では、ギヤＥ６５７ｅが逆回転する方向にのみ回転動力を伝達するワンウェイギヤとなっている。このため、図９（ｂ）に示すように、本実施の形態のウェブシート送出し用ローラ６５３は、ギヤＥ６５７ｅが順回転する方向（図９に示すＣ方向）の回転力を受けた場合では、ギヤＥ６５７ｅがワンウェイクラッチ軸受６５８を介して空転することで、ウェブシート送出し用ローラ軸６５３ａには、回転力が伝達されない。一方、ギヤＥ６５７ｅが逆方向の回転力を受けたときには、ギヤＥ６５７ｅは、空転しないために、ウェブシート送出し用ローラ軸６５３ａに回転力が伝達される。
【０１１５】
また、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０では、ウェブシート送出し用ローラ６５３とウェブシート巻取り用ローラ６５４の回転速度比について、ウェブシート巻取り用ローラ６５４の回転速度がウェブシート送出し用ローラ６５３の回転速度に比べて十分に小さくなるように設定されている。このような回転速度比を得るために、本実施の形態では、例えば、ギヤ群６５７に備わる各ギヤ６５７ａ〜ｅのギヤ歯数が図８（ｂ）に示すようなギヤ歯数に設定されている。特に、ギヤＥ６５７ｅに形成されたギヤ歯数が２０個であるのに対して、ギヤＤ６５７ｄに形成されたギヤ歯数が４２個と、ウェブシート送出し用ギヤとなるギヤＥ６５７ｅのギヤ歯数よりも、ウェブシート巻取り用ギヤとなるギヤＤ６５７ｄのギヤ歯数の方が多くなるように設定することによって、ギヤＤ６５７ｄよりもギヤＥ６５７ｅの回転速度の方が大きくなる。具体的には、各ギヤ６５７ａ〜ｅのギヤ歯数を図８（ｂ）に示すようなギヤ歯数に設定して、駆動源６５６に連動するギヤＡ６５７ａに回転力が与えられた場合、このときのギヤＡ６５７ａの速度を１．０００とすると、回転力が伝達された際のギヤＤ６５７ｄの回転速度は、０．４１７程度に減速される一方、ギヤＥ６５７ｅの回転速度は、２．１００に加速されることになる。つまり、ウェブシート巻取り用ローラ６５４の回転速度は、ウェブシート送出し用ローラ６５３の回転速度の５分の１程度となる。なお、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０が上記の一定方向送出機構として有効に機能するためには、ウェブシート巻取り用ギヤ６５７ｄのギヤ歯数がウェブシート送出し用ギヤ６５７ｅのギヤ歯数の少なくとも２〜４倍の歯数であることが好ましい。
【０１１６】
このように、本実施の形態では、ウェブクリーニングユニット６５０に備わるギヤ群６５７が上記２点の特徴を有することから、ウェブシート６５１がウェブシート送出し用ローラ６５３からウェブシート巻取り用ローラ方向６５４への一定方向のみに送出される一定方向送出機構が形成される。このため、ウェブシート６５１の順方向での巻取り、送出し時に、ワンウェイクラッチ軸受６５８を備えるギヤＥ６５７ｅによって、ウェブシート送出し用ローラ６５３がスリップ現象を起こし、ウェブシート巻取り用ローラ６５４の回転によるウェブシート６５１の巻取り張力でウェブシート６５１の送出しが行われるようになるので、ウェブシート送出し用ローラ６５３とウェブシート巻取り用ローラ６５４との間に架橋されたウェブシート６５１に一定張力が発生するので、安定したクリーニング性能が得られるようになる。
【０１１７】
例えば、ギヤ群６５７に順回転の回転力が加わる場合、ウェブシート巻取り用ローラ６５４は、ウェブシート６５１を巻取る方向に回転力が伝達される。一方、ギヤＥ６５７ｅが逆回転する方向にのみ回転動力を伝達するワンウェイギヤとなっていることより、ギヤＥ６５７ｅに伝達された順回転の回転力は、ワンウェイクラッチ軸受６５８によってギヤＥ６５７ｅが空転するために、ウェブシート送出し用ローラ６５３には、伝達されない。つまり、駆動源６５６の回転動力によってウェブシート巻取り用ローラ６５４のみが回転し、その際に、ウェブシート送出し用ローラ６５３は、ギヤＥ６５７ｅに規制されずに、自由に回転することになる。ゆえに、ウェブシート６５１は、ウェブシート巻取り用ローラ６５４の巻取り作用によってのみ順方向に送出されるようになる。
【０１１８】
また、このときのウェブシート送出し用ローラ６５３の回転は、ウェブシート巻取り用ローラ６５４の巻取り作用によって、ウェブシート６５１に生じた張力に起因するものである。このため、ウェブシート送り用ローラ６５３とウェブシート巻取り用ローラ６５４の間のウェブシート６５１には、常に張力が働くことになり、弛みが生じないようになる。このウェブシート６５１に生じる張力の存在によって、圧接ローラ６５２と加熱ローラ６ａの間に有するウェブニップ部Ｎ５には、常に適切なウェブニップ幅が生じ、ウェブシート６５１の良好な清掃能力が維持されることとなる。
【０１１９】
反対に、ギヤ群６５７に逆方向の回転力が加わる場合、通常稼動時には、このような逆方向の回転力が加わることはないものの、もし、万が一ギヤ群６５７にこのような逆方向の回転力が加わった場合には、ワンウェイギヤとして機能するギヤＥ６５７ｅは、空転しない方向の回転力を受けることになる。このため、ギヤ群６５７を介して、駆動源６５６の回転動力がウェブシート送出し用ローラ６５３およびウェブシート巻取り用ローラ６５４の両ローラに逆回転の回転力が伝達され、ウェブシート送り用ローラ６５３には、ウェブシート６５１を巻取る方向に回転しようとする回転力が生じる。
【０１２０】
しかしながら、この場合に、ウェブシート６５１を送出する側となるウェブシート巻取り用ローラ６５４のギヤＤ６５７ｄとウェブシート６５１を巻取る側となるウェブシート巻取り用ローラ６５４のギヤＥ６５７ｅの回転速度比は、前述したように、ウェブシート６５１を送出する作用を示すギヤＤ６５７ｄの方が十分に小さくなるように設定されている。このため、ウェブシート送出し用ローラ６５３が巻取ろうとするウェブシート６５１の長さの方がウェブシート巻取り用ローラ６５４の送出するウェブシート６５１の長さよりも十分に大きくなる。従って、ウェブシート６５１には、ウェブシート巻取り用ローラ６５４からの張力が働くことでブレーキ力が発生して、ウェブシート６５１は、逆方向へ送出されることを未然に防止できるようになる。なお、このときのギヤ群６５７は、ウェブシート６５１の張力のために、各ギヤ６５７ａ〜ｅの回転作用に規制を受けている状態となっている。
【０１２１】
さらに、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０に、上述の一定方向送出機構を備えることで、万が一何らかの原因でウェブシート６５１に弛みが生じた場合においても、適切な弛みの回復が実現できる。なお、ここで、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０では、一定方向送出機構により、生じるウェブシート６５１の弛みは、ウェブシート送出し用ローラ６５３側から送られた使用前のウェブシート６５１であることを留意しておく。
【０１２２】
例えば、ウェブシート６５１に生じた弛みをウェブシート６５１の順送り方向に回復する場合には、ウェブシート６５１が弛んだ状態では、ウェブシート６５１に張力がないために、ウェブシート送出し用ローラ６５３は、駆動せずに、ウェブシート巻取り用ローラ６５４のみが駆動して、ウェブシート６５１の弛み部分が順方向に巻取られて、当該弛みは、消失する。その際に、ウェブシート６５１には、張力も回復しており、また加熱ローラ６ａと圧接ローラ６５２のウェブニップ部Ｎ５には、順方向に弛んでいた使用前のウェブシート６５１が送出されるため、良好なクリーニング性が保持されるようになる。
【０１２３】
反対に、逆方向にウェブシート６５１の弛みを回復しようとする場合には、ウェブシート６５１の弛みが生じているときは、ウェブシート６５１上にウェブシート巻取り用ローラ６５４側からの張力は、存在しないため、ウェブシート送出し用ローラ６５３は、ウェブシート６５１を巻取る方向に回転することができる。そして、使用前のウェブシート６５１の弛みは、ウェブシート送出し用ローラ６５３に巻取られることで、当該弛みは、消失し、その時点でウェブシート６５１には、ウェブシート巻取り用ローラ６５４側からの張力が働くこととなり、ウェブシート送出し用ローラ６５３およびギヤ群６５７は、非作動なロック状態となるので、ウェブシート６５１の逆流は、起こらないようになる。
【０１２４】
以上説明したように、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０は、ウェブシート送出し用ローラ６５３に連動するウェブシート送出し用ギヤ６５７ｅにワンウェイクラッチ軸受６５８を設けて、駆動源６５６からの回転駆動をギヤ群６５７を介して、ウェブシート送出し用ローラ６５３およびウェブシート巻取り用ローラ６５４の両ローラに伝達することで、１つのワンウェイクラッチ軸受６５８でウェブシート送出し用ローラ６５３およびウェブシート巻取り用ローラ６５４の両ローラの逆回転防止が可能となる。このため、ＪＡＭ処理時等の加熱ローラ６ａの回転方向に関係なく、ウェブシート６５１に弛みが発生せず、一定の張力で常にウェブシート６５１をウェブシート送出し用ローラ６５３とウェブシート巻取り用ローラ６５４の間に架橋されるようになるので、ウェブクリーニングユニット６５０のクリーニング性能の安定化が実現され、ウェブシート６５１のシワ発生や蛇行発生等による不具合が解消される。
【０１２５】
また、一つの駆動源６５６でギヤ群６５７を介して、ウェブシート巻取り用ローラ６５４、ウェブシート送出し用ローラ６５３の回転駆動が可能であること、並びに駆動源６５６からの駆動伝達先の最終ギヤとなるウェブシート巻取り用ローラ６５４の回転動作を規制するウェブシート巻取り用ギヤとなるギヤＤ６５７ｄのギヤ歯数がウェブシート送出し用ローラ６５３の回転動作を規制するウェブシート送出し用ギヤとなるギヤＥ６５７ｅのギヤ歯数と比較して、周速度比は約５倍とするために、極端に多く形成されていることから、ウェブシート６５１が未使用状態、既使用状態でも、ウェブシート６５１の巻取り、送出し制御がウェブシート巻取り用ローラ６５４の回転駆動で制御されるようになる。このため、従来のように、ウェブシート送出し用ローラ用駆動制御、ウェブシート巻取り用ローラ用駆動制御の別個の設定が不要となり、ウェブクリーニングユニット６５０の制御手法の簡略化が可能となるので、装置の小型化や省電力化が実現されるようになる。
【０１２６】
さらに、本実施の形態のウェブクリーニングユニット６５０が上述したように、ウェブシート送出し用ローラ６５３からウェブシート巻取り用ローラ６５４に向かう一定方向のみにウェブシート６５１を送出する一定方向送出機構を具備することによって、ウェブクリーニングユニット６５０が安定したクリーニング性能を有するようになる。このため、定着ローラとなる加熱ローラ６ａの残留溶融トナーがより確実に除去されるようになるので、次印字処理で搬送される用紙のいわゆる「裏汚れ」等による印字処理原稿の品質劣化を事前に抑制できるようになる。
【０１２７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２８】
例えば、上記第１の実施の形態では、一つのトナー容器を設置するモノクロ用の画像形成装置に設置される現像装置に本発明が適用されているが、複数のトナー容器を設置するカラー用の画像形成装置に備わる定着装置に本発明のクリーニング機構を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１の実施形態の定着装置を備える画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
【図２】同実施の形態における画像形成装置の装置本体の構成を示す部分詳細図である。
【図３】同実施の形態における画像形成装置の用紙搬送路の構成を示す説明図である。
【図４】用紙搬送装置を構成する分岐された用紙搬送路とそれらを連通させる分岐爪の構成を示す部分詳細図である。
【図５】同実施の形態の定着装置となる定着ユニットの概略構成図を示す図である。
【図６】同実施の形態の定着装置に備わる加熱ローラの詳細な構成図である。
【図７】同実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるウェブシート送出し用ローラおよびウェブシート巻取り用ローラに駆動源から動力を伝達するギヤ群の構成を説明するための概略平面図である。
【図８】同実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるギヤ群を構成する各ギヤの説明図であり、（ａ）は、同実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるギヤ群を構成する各ギヤの位置関係を示す図であり、（ｂ）は、当該各ギヤのギヤ比（ギヤ歯数、速度比）の関係を説明するための表である。
【図９】同実施の形態のウェブクリーニングユニットに備わるウェブシート送出し用ローラに動力を伝達するウェブシート送出し用ギヤの詳細説明図であり、（ａ）は、ウェブシート送出し用ギヤの部分断面図であり、（ｂ）は、ウェブシート送出し用ギヤの正面図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１Ａ        画像形成装置
３          潜像担持体（感光体ドラム）
６          定着装置（定着ユニット）
６ａ        定着ローラ（加熱ローラ）
６ｂ        加圧ローラ
６５０      クリーニング機構（ウェブクリーニングユニット）
６５１      ウェブ
６５２      押圧手段（圧接ローラ）
６５３      送出し用ローラ（ウェブシート送出し用ローラ）
６５３ａ    回転軸（ウェブシート送出し用ローラ軸）
６５４      巻取り用ローラ（ウェブシート巻取り用ローラ）
６５６      駆動源
６５７      ギヤ群
６５７ｅ    送出し用ギヤ（ウェブシート送出し用ギヤ）
６５８      回転方向規制部材（ワンウェイクラッチ軸受）
Ｎ５        接触部（ウェブニップ部）
Ｎ６        圧接部（定着ニップ部）
【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】
2008203534.tif 000009
【図８】
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【図９】
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