(57)【要約】      （修正有）【課題】用紙の温度勾配を適切に制御することにより、所望の画像光沢を得る。【解決手段】画像形成装置は、定着装置３０を通過した後の用紙を対象として用紙冷却を行うととともに用紙冷却能力が調整可能な用紙冷却部４０と、用紙冷却部４０の用紙冷却能力を制御することにより定着装置３０を通過した後の用紙の温度勾配を制御する制御部６０とを有している。ここで、制御部６０は、用紙に形成されるトナー画像の光沢である画像光沢に応じて温度勾配を制御する。【選択図】図３
2012063479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着装置を通過した後の用紙を対象として用紙冷却を行うととともに、用紙冷却能力が調整可能な用紙冷却部と、
前記用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することにより、前記定着装置を通過した後の用紙温度の経時的な推移である温度勾配を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、用紙に形成されるトナー画像の光沢である画像光沢に応じて前記温度勾配を制御す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、前記画像光沢に応じて用紙一枚毎に前記温度勾配をそれぞれ制御することにより、同一の画像光沢に設定されている用紙間での前記温度勾配をそれぞれ対応させることを特徴とする請求項１に記載された画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、用紙間での前記温度勾配をそれぞれ対応させる場合には、少なくとも、前記定着装置を通過した後に画像光沢に影響が生じ始める温度から、トナーのワックス成分が凝固する温度までの範囲における温度勾配をそれぞれ対応させることを特徴とする請求項２に記載された画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、冷却対象となる用紙毎に、当該用紙が定着装置を通過した後の温度である定着後用紙温度に基づいて前記用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、冷却対象となる用紙毎に、当該用紙に関してトナー画像を形成した際の印刷条件に基づいて前記用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、冷却対象となる用紙毎に、当該用紙が定着装置を通過した後の温度である定着後用紙温度および前記用紙に関してトナー画像を形成した際の印刷条件に基づいて、前記用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項７】
定着後用紙温度および印刷条件の一方または双方に応じて、所定の温度勾配を達成するための前記用紙冷却部の用紙冷却能力を指定するプロファイルをさらに有し、
前記制御部は、前記プロファイルを参照し、前記用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記用紙冷却部を通過する際の実用紙温度の推移に基づいて、前記プロファイルを修正することを特徴とする請求項７に記載された画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記用紙冷却部を通過する際の実用紙温度の推移に基づいて、前記用紙冷却部の用紙冷却能力を修正することを特徴とする請求項７または８に記載された画像形成装置。
【請求項１０】
前記用紙冷却部は、用紙に対する冷却量を調整可能な単一の冷却ユニットで構成されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１１】
前記用紙冷却部は、それぞれが用紙の搬送方向にかけて並列的に配置されて当該用紙に対する冷却量を個別に調整可能な複数の冷却ユニットで構成されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載された画像形成装置。
【請求項１２】
前記用紙冷却部は、前記冷却ユニットを搬送される用紙の搬送速度を調整可能な搬送ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリンタ、複写機などとして電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、用紙にトナー画像を形成する場合、用紙にトナー画像を転写し、その後、定着装置を構成する一対の定着部材の圧接部（定着ニップ部）を用紙が通過することにより用紙にトナー画像を定着するというプロセスを実行する。この場合、用紙に形成されるトナー画像の最終的な仕上がりとしての光沢（以下「画像光沢」という）は、トナー画像の画質として重要な要素となる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、高光沢かつ光沢ムラのない画像を安定的に得ることができる画像形成装置が開示されている。具体的には、この画像形成装置は、加熱仮定着工程を担う定着装置と、画像光沢制御工程を担う画像光沢制御装置とからなる。ここで、画像光沢制御装置では、定着装置を通過した用紙、すなわち、トナー画像が定着された用紙が、トナー画像のトナーが外力により変形し得る状態において一対の制御ローラにより形成される加圧ニップ部を通過する。
【０００４】
また、この特許文献１には、トナー画像の画像光沢は一対の制御ローラ間の加圧ニップ部のニップ圧が大きく影響すること、また、高光沢画像を得ようとする場合には、定着装置の定着ニップ部のニップ圧よりも高く設定することが開示されている。さらに、トナー画像が有する熱エネルギーにともなう一対の制御ローラの温度上昇を抑制するために、制御ローラを冷却して所定の上限温度以下に維持することが開示されている。ここで、所定の上限温度以下としては、画像光沢制御装置による処理が施された後のトナー画像におけるトナーが外力により変形し得る温度未満となるような温度であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３９０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、画像光沢は、定着処理後、すなわち、定着装置を通過した後の用紙温度の経時的な推移（以下「温度勾配」という）によって左右される。そのため、例えば、低光沢、通常の光沢、高光沢といった所望の画像光沢を得るためには、それぞれの画像光沢に応じた温度勾配となるように、温度勾配を適切に制御することが要求される。
【０００７】
なお、特許文献１には、用紙の温度（トナー温度）が所定状態となる前に用紙を画像光沢制御装置に供給することが開示されている。また、画像光沢制御装置の一方の制御ローラを強制冷却することで、結果として、画像光沢制御装置から排出される際の用紙温度（トナー温度）をトナーが外力により変形し得る温度未満となるように制御を行うことが開示されている。すなわち、特許文献１に開示された手法によれば、画像光沢制御装置に到達する際の用紙温度をある温度点以上とする、また、画像光沢制御装置の出口における用紙温度をある温度点以下とするといったように、ある位置における瞬間的な用紙温度を制御することについて開示されているものの、用紙温度の経時的（連続的）な推移である温度勾配を制御するという点については開示されていない。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、用紙の温度勾配を適切に制御することにより、所望の画像光沢を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、定着装置を通過した後の用紙を対象として用紙冷却を行うととともに、用紙冷却能力が調整可能な用紙冷却部と、用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することにより、定着装置を通過した後の用紙温度の経時的な推移である温度勾配を制御する制御部と、を有し、制御部は、用紙に形成されるトナー画像の光沢である画像光沢に応じて温度勾配を制御する。
【００１０】
ここで、本発明において、制御部は、画像光沢に応じて用紙一枚毎に温度勾配をそれぞれ制御することにより、同一の画像光沢に設定されている用紙間での温度勾配をそれぞれ対応させることが好ましい。
【００１１】
また、本発明において、制御部は、用紙間での温度勾配をそれぞれ対応させる場合には、少なくとも、定着装置を通過した後に画像光沢に影響が生じ始める温度から、トナーのワックス成分が凝固する温度までの範囲における温度勾配をそれぞれ対応させることが好ましい。
【００１２】
また、本発明において、制御部は、冷却対象となる用紙毎に、この用紙が定着装置を通過した後の温度である定着後用紙温度に基づいて用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することが好ましい。あるいは、制御部は、冷却対象となる用紙毎に、この用紙に関してトナー画像を形成した際の印刷条件に基づいて用紙冷却部の用紙冷却能力を制御してもよい。さらに、制御部は、冷却対象となる用紙毎に、この用紙が定着装置を通過した後の温度である定着後用紙温度および用紙に関してトナー画像を形成した際の印刷条件に基づいて、用紙冷却部の用紙冷却能力を制御してもよい。
【００１３】
ここで、画像形成装置は、定着後用紙温度および印刷条件の一方または双方に応じて、所定の温度勾配を達成するための用紙冷却部の用紙冷却能力を指定するプロファイルをさらに有することが好ましい。この場合、制御部は、プロファイルを参照し、用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することが望ましい。
【００１４】
また、本発明において、制御部は、用紙冷却部を通過する際の実用紙温度の推移に基づいて、プロファイルを修正することが好ましい。
【００１５】
また、本発明において、制御部は、用紙冷却部を通過する際の実用紙温度の推移に基づいて、用紙冷却部の用紙冷却能力を修正することが好ましい。
【００１６】
また、本発明において、用紙冷却部は、用紙に対する冷却量を調整可能な単一の冷却ユニットで構成されることが好ましい。あるいは、用紙冷却部は、それぞれが用紙の搬送方向にかけて並列的に配置されて用紙に対する冷却量を個別に調整可能な複数の冷却ユニットで構成されていてもよい。
【００１７】
さらに、本発明において、用紙冷却部は、冷却ユニットを搬送される用紙の搬送速度を調整可能な搬送ユニットをさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、用紙冷却部の用紙冷却能力を制御することにより、用紙に対する冷却を自在に調整することができるので、定着装置を通過した後の用紙の温度勾配を制御することができる。これにより、所望の温度勾配を用紙に付与することができるので、所望の画像光沢を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】画像形成装置１を模式的に示す構成図
【図２】定着装置３０および用紙冷却部４０を中心とする画像形成装置１の要部を示す模式図
【図３】画像形成装置１の制御系を概略的に示すブロック図
【図４】時間Timeと用紙温度Ｃとの関係を示す説明図
【図５】第１の実施形態にかかる画像形成装置１の動作を示すフローチャート
【図６】用紙冷却能力および冷却制御値の修正概念を示す説明図
【図７】第２の実施形態にかかる温度勾配制御の概念説明図
【図８】第３の実施形態にかかる温度勾配制御の概念説明図
【図９】変形例としての画像形成装置１の要部を示す模式図
【図１０】変形例としての画像形成装置１の要部を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態にかかる画像形成装置１を模式的に示す構成図である。画像形成装置１は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、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１は、図示しない原稿読取装置、露光部１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ、帯電・現像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ、中間転写ベルト２３、定着装置３０、用紙冷却部４０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】
原稿読取装置は、装置筐体の上部に備えられた自動原稿送り装置（図示せず）を有し、搬送中の原稿の画像を読み取り、得られた画像信号に画像処理を行う。具体的には、原稿読取装置は、原稿の画像をランプにて照射し、その反射光を撮像素子の受光面に結像させる。撮像素子は入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。原稿読取装置は、この画像信号に対して、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理を施し、後述する制御部６０（図３参照）に画像データとして出力する。なお、制御部６０に入力される画像データとしては、原稿読取装置で読み取ったものに限られず、例えば、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータ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】
個々の露光部１５Ｙ〜１５Ｋは、レーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成される。各露光部１５Ｙ〜１５Ｋは、画像データをもとに制御部６０から出力される出力情報に対応して、後述する感光体ドラム２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの表面をレーザビームにより走査露光する。
【００２４】
帯電・現像ユニット２０Ｙは、感光体ドラム２１Ｙと、その周辺に配置されている帯電・現像部２２Ｙを主体に構成されており、イエローに対応するトナー画像を感光体ドラム２１Ｙ上に形成する。また、残余の帯電・現像ユニット２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋも、帯電・現像ユニット２０Ｙと同様な構成であり、感光体ドラム２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋの周辺に、帯電・現像部２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋがそれぞれ配置されており、マゼンダ、シアン、ブラックに対応するトナー画像を感光体ドラム２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ上にそれぞれ形成する。
【００２５】
各感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋは、帯電・現像部２２Ｙ〜２２Ｋによりその表面が一様に帯電させられており、上述した露光部１５Ｙ〜１５Ｋによる走査露光により、個々の感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋには潜像が形成される。さらに、帯電・現像部２２Ｙ〜２２Ｋは、トナーで現像することによって感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、各感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上にはトナー画像が形成される。個々の感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト２３上の所定位置に逐次転写される。
【００２６】
一方、用紙Ｐは、矢印Ａで示すように、図示しない用紙収納トレイから給紙され、搬送路に設けられる給紙ローラ５０、レジストローラ５１などを経て、転写ローラ２４へと搬送される。転写ローラ２４は、中間転写ベルト２３上に転写されたトナー画像を、レジストローラ５１によってタイミングが取られて送り出された用紙Ｐに転写する。
【００２７】
ここで、上述した各要素、すなわち、露光部１５Ｙ〜１５Ｋ、帯電・現像ユニット２０Ｙ〜２０Ｋおよび中間転写ベルト２３は、画像形成ユニットを構成する。すなわち、画像形成ユニットは、（１）感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋを帯電させる、（２）露光部１５Ｙ〜１５Ｋにより感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上に静電潜像を形成する、（３）形成された静電潜像にトナーを付着させる、（４）感光体ドラム２１Ｙ〜２１Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト２３に一次転写させる、（５）中間転写ベルト２３上のトナー画像を用紙Ｐに二次転写させる、という一連のプロセスを通じて、用紙Ｐにトナー画像を転写する。
【００２８】
転写されたトナー画像、すなわち、未定着な状態のトナー画像を定着対象面に備える用紙Ｐは、搬送ベルト５２を介して、定着装置３０に送られる。定着装置３０は、用紙Ｐを加圧および加熱することによって、トナー画像を用紙Ｐへ定着させる。
【００２９】
図２は、定着装置３０および後述する用紙冷却部４０を中心とする画像形成装置１の要部を示す模式図である。定着装置３０は、定着上ローラ３１と、定着下ローラ３２とを主体に構成されている。定着上ローラ３１および定着下ローラ３２は、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラ３１および定着下ローラ３２の圧接部には定着ニップ部ＮＰが形成されている。
【００３０】
定着上ローラ３１は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にシリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されて構成されている。定着上ローラ３１の内部には、定着上ローラ３１の加熱用、すなわち、用紙Ｐ上のトナー画像を熱定着させるためのヒータ３３が内蔵されている。このヒータ３３からの輻射熱により定着上ローラ３１が加温される。定着上ローラ３１は、図示しない駆動手段（例えば、モータ）から動力が伝達されることにより、用紙Ｐの通過速度に合わせて回転駆動する。
【００３１】
定着下ローラ３２は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にシリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されて構成されている。なお、定着下ローラ３２は、定着上ローラ３１と同様にヒータ（図示せず）を内蔵することが可能であり、熱定着のため熱を補助的に与えることができるように構成されている。
【００３２】
この定着装置３０において、用紙Ｐは定着対象面が定着上ローラ３１と向き合う格好で搬送されており、用紙Ｐの搬送過程において定着ニップ部ＮＰを通過する。これにより、定着上ローラ３１および定着下ローラ３２による加圧および定着上ローラ３１の有する熱の作用を通じて、用紙Ｐの定着対象面へのトナー画像の定着が行われる。
【００３３】
排紙部は、排紙ローラやガイド部材（図示せず）などを備え、定着装置３０による定着を終えた用紙Ｐを搬送して、装置筐体の外部側面に取り付けられた用紙トレイ（図示せず）に用紙Ｐを排出する。また、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、排紙部はガイド部材（図示せず）により、表面のトナー画像の定着処理を終えた用紙Ｐを下方にある反転ローラ５７に搬送する（図１参照）。反転ローラ５７は、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、再給紙搬送路５８に送り出す。
【００３４】
ここで、定着装置３０から用紙トレイへと至る用紙搬送経路には、搬送ユニット５３が設けられている。この搬送ユニット５３は、図示しない駆動源に接続する駆動ローラ５４および従動ローラ５５と、当該一対のローラ５４，５５に巻回されて回動するエアーサクションベルト５６とで構成されている。エアーサクションベルト５６は多数の小径の貫通孔が形成されており、エアーサクションベルト５６の内側には吸引ダクト（図示せず）が配置されている。エアーサクションベルト５６は、吸引ダクトによる空気の吸引力を利用して、用紙Ｐを吸引しながら搬送する。
【００３５】
用紙冷却部４０は、定着装置３０を通過した後の用紙Ｐを冷却する機能を担っており、エアーサクションベルト５６の搬送面と対向するように、用紙搬送経路上に設けられている。この用紙冷却部４０は、それぞれが冷却量を個別に調整可能な複数の冷却ユニット、例えば、４つの冷却ユニット４０１〜４０４で構成されており、４つの冷却ユニット４０１〜４０４は、用紙搬送方向にかけて並列的に配置されている。個々の冷却ユニット４０１〜４０４は、ヒートシンク４１と、冷却ファン４２とで構成されている。
【００３６】
ヒートシンク４１は、熱伝導に優れたアルミや銅などの金属で構成された板状部材の表面に複数の放熱フィンを備えて構成されており、用紙Ｐの搬送路を構成する部材と面接触した状態で配置されている。このヒートシンク４１は、搬送路およびこの搬送路を搬送される用紙Ｐの熱の吸収およびその熱の放熱を行い、これにより、定着装置３０において加熱された用紙Ｐを冷却する。
【００３７】
冷却ファン４２は、ヒートシンク４６に対して送風を行うことにより、ヒートシンク４６による熱交換（用紙冷却）を促進する役割を担っている。冷却ファン４２は、例えば多数の前向き羽根を回転可能に備える多翼ファンであり、後述する制御部６０を通じて回転数が制御可能に構成されている。そのため、個々の冷却ファン４２の回転数をそれぞれ制御することにより、個々の冷却ユニット４０１〜４０４の冷却量をそれぞれ調整することができる。
【００３８】
図３は、本実施形態にかかる画像形成装置１の制御系を概略的に示すブロック図である。画像形成装置１の制御系は、制御部６０を主体に構成されている。制御部６０としては、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。制御部６０は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従い、各種の演算を行い、この演算結果に基づいて画像形成装置１の動作状態を制御する。
【００３９】
制御部６０は、画像形成装置１の各部を制御することにより、以下に示す一連のプロセスを実行し、これにより、搬送される用紙Ｐにトナー画像を転写する。
（１）感光体２１Ｙ〜２１Ｋを帯電させる
（２）露光部１５Ｙ〜１５Ｋにより感光体２１Ｙ〜２１Ｋ上に静電潜像を形成する
（３）形成された静電潜像にトナーを付着させる
（４）感光体２１Ｙ〜２１Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト２３に一次転写させる
（５）用紙Ｐを搬送する
（６）中間転写ベルト２３上のトナー画像を用紙Ｐに二次転写させる
【００４０】
また、制御部６０は定着装置３０を制御する。具体的には、制御部６０は、ヒータ３３に対する通電量を調整することにより、定着温度の制御を行う。また、制御部６０は、定着上ローラ３１の回転速度を調整することにより、定着ニップ部ＮＰを通過する用紙Ｐの搬送速度を制御することができる。この制御部６０は、図示しない温度センサを通じて、定着温度を把握することができる。
【００４１】
制御部６０は、後述するプロファイル６１に基づいて、定着装置３０を通過した後の用紙Ｐに対して冷却を行う用紙冷却部４０の用紙冷却能力を制御する。用紙冷却能力の制御は、用紙冷却部４０による冷却量を制御することにより実行される。具体的には、制御部６０は、個々の冷却ユニット４０１〜４０４の冷却ファン４２の回転数を制御することにより実行される。例えば、冷却ファン４２の回転数を増加させた場合には、用紙冷却能力が増加し（冷却量：大）、冷却ファン４２の回転数を低下させた場合には、用紙冷却能力が低下する（冷却量：小）。
【００４２】
図４は、時間Timeと用紙温度Ｃとの関係を示す説明図である。同図（ａ）は、定着装置３０を通過した後の用紙温度の経時的な推移である温度勾配の一例を示す。例えば、印刷順序が早い用紙Ｐは、温度勾配Ｃ１１が急な傾向を有するが、印刷順序が遅い用紙Ｐは、搬送路に蓄積された熱などの影響により温度の低下幅が小さいので、温度勾配Ｃ１２がなだらかな傾向を有する。個々の用紙Ｐに関する温度勾配Ｃ１１，Ｃ１２は、画像光沢に影響を与える。より具体的には、用紙Ｐの温度低下時において画像光沢に影響が生じる温度（以下「開始温度」という）Ｃ１から、トナーのワックス成分が凝固する温度（以下「凝固温度」という）Ｃ２までの間における温度勾配は、画像光沢に影響を与える。そのため、定着装置３０を通過した後の温度勾配に差異が生じると、用紙間において画像光沢に差異が生じる。なお、前述の開始温度Ｃ１および凝固温度Ｃ２は、トナーの組成などによって決定される。
【００４３】
このように、画像光沢は温度勾配に関係するとの観点から、制御部６０にはプロファイル６１が用意されている。制御部６０は、このプロファイル６１を参照した上で、用紙冷却能力を制御し、用紙Ｐの温度勾配を制御する。そして、用紙一枚毎に温度勾配をそれぞれ制御することにより、用紙間における温度勾配の差異を抑制し、これにより、個々の用紙間における画像光沢の差異を抑制する。その結果、同一の画像光沢に設定された用紙間における画像光沢を対応させることができる。
【００４４】
プロファイル６１は、ある画像光沢を得るための温度勾配を前提として、この温度勾配を達成するための用紙冷却能力を指定する冷却制御値により構成されており、この冷却制御値は、種々の画像光沢に応じて複数設けられている。冷却制御値としては、例えば、個々の冷却ユニット４０１〜４０４の冷却量（具体的には、冷却ファン４２の回転数など）が挙げられる。
【００４５】
また、このプロファイル６１は、異なる画像形成パラメータ毎にそれぞれ用意されている。画像形成パラメータは、用紙Ｐの温度勾配に影響を及ぼすパラメータであり、具体的には、定着後用紙温度および用紙Ｐにトナー画像を形成する際の印刷条件である。ここで、印刷条件としては、周囲の環境温度、用紙Ｐの種別、定着温度、エアーサクションベルト５６の線速、用紙Ｐの印刷順序、用紙Ｐに対する印字率などのうちのいずれか一つまたはこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４６】
このようなプロファイル６１は、実験やシミュレーションを通じて予め作成されており、制御部６０のメモリに格納されている。具体的には、所定の画像形成パラメータを前提として、種々の画像光沢毎に、当該画像光沢を得るために必要な温度勾配を取得する。例えば、図４（ｂ）に示すように、３種類の画像光沢（低光沢、標準光沢、高光沢）に対応する温度勾配Ｐ１１〜Ｐ１３は、画像光沢が高い程なだらかな傾向を有するといった如くである。つぎに、個々の温度勾配毎に、当該温度勾配を実現するための冷却制御値を取得する。そして、このような手法を、画像形成パラメータを異ならせて実行することにより、種々の画像形成パラメータに応じたプロファイル６１が作成される。
【００４７】
また、制御部６０には、センサ部７０および入力部８０から各種の情報が入力されている。センサ部７０は、複数の温度センサで構成されている。入口温度センサ７１は、用紙搬送経路において用紙冷却部４０の前段に設けられており、定着装置３０を通過した後の用紙Ｐの温度（定着後用紙温度）を検出する。出口温度センサ７２は、用紙搬送経路において用紙冷却部４０の後段に設けられており、用紙冷却部４０を通過した後の用紙Ｐの温度を検出する。複数の用紙温度センサ７３１〜７３４は、用紙Ｐが用紙冷却部４０の内部を通過する際の用紙Ｐの温度をそれぞれ検出するセンサであり、４つの冷却ユニット４０１〜４０４と対応して４つ設けられている。個々の用紙温度センサ７３１〜７３４は、用紙Ｐを介して冷却ユニット４０１〜４０４と対向するように配置されており、直上に位置する冷却ユニット４０１〜４０４により冷却された用紙Ｐの温度を検出する。環境温度センサ７５は、画像形成装置１の周囲環境の温度（以下「環境温度」という）を検出する。
【００４８】
入力部８０は、画像形成装置１の本体上部に設けられる操作部（図示せず）や、パーソナルコンピュータや他の画像形成装置と通信可能に接続されるインターフェースで構成されている。この入力部８０により、操作部を通じてユーザにより設定される印刷情報、あるいは、パーソナルコンピュータや他の画像形成装置から入力画像データとともに受信した印刷情報が制御部６０に入力される。制御部６０は、この印刷情報を通じて、例えば、片面・両面の印刷種別、用紙Ｐの種別（例えば、サイズ、普通紙・厚紙といった用紙の種類や斤量など）、画像光沢、濃度や倍率などを取得することができる。
【００４９】
図５は、本実施形態にかかる画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、定着処理を行った後の用紙冷却に関する処理を中心的に示しており、入力部８０から入力される印刷開始指令をトリガーとして、制御部６０により実行される。ここで、ユーザが画像形成装置１により印刷を行う場合、制御部６０には、操作部の操作を通じて、あるいは、パーソナルコンピュータや他の画像形成装置から、印刷情報・画像データとともに印刷開始指令が入力されている。
【００５０】
まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、制御部６０は、入力部８０を介して印刷情報を読み込む。ステップ１１（Ｓ１１）において、制御部６０は、定着処理後の用紙Ｐの温度および環境温度を温度情報（第１の温度情報）として読み込む。具体的には、制御部６０は、用紙Ｐの基準位置（例えば、先端部）が入口温度センサ７１に到達するタイミングと対応して、入口温度センサ７１および環境温度センサ７５による検出温度を読み込む。
【００５１】
ステップ１２（Ｓ１２）において、制御部６０は、プロファイル６１を参照し、印刷情報および第１の温度情報に基づいて、これらに対応する画像形成パラメータ（定着後用紙温度および印刷条件）および画像光沢に応じたプロファイル６１を検索する。以下、検索されたプロファイル６１に対応する冷却制御値およびこれに対応する温度勾配を目標冷却制御値および目標温度勾配という。
【００５２】
ステップ１３（Ｓ１３）において、制御部６０は、プロファイル６１である目標冷却制御値に基づいて、用紙冷却能力、具体的には、個々の冷却ユニット４０１〜４０４の回転数を設定する。
【００５３】
ステップ１４（Ｓ１４）において、制御部６０は、第２の温度情報を読み込む。具体的には、制御部６０は、各用紙温度センサ７３１〜７３４および出口温度センサ７２の検出温度を読み込む。
【００５４】
ステップ１５（Ｓ１５）において、制御部６０は、第２の温度情報に基づいて、用紙冷却部４０を搬送される用紙Ｐの実用紙温度の推移である温度勾配（以下「実温度勾配」という）を算出する。具体的には、制御部６０は、用紙Ｐの基準位置（例えば、先端部）に関する温度の推移から実温度勾配を算出する。この実温度勾配は、用紙Ｐの搬送過程において、後述するステップ１９で否定判定されることにより当該用紙一枚あたりにおいてステップ１５の処理が繰り返されることにより、用紙Ｐの基準位置の温度を個々の温度センサ７３１〜７３４，７２によりモニタリングすることで、その温度の推移として段階的に作成されることとなる。なお、用紙Ｐの基準位置を用紙搬送方向に沿って複数設定し、個々の基準位置に関する実温度勾配をそれぞれ算出することにより、その平均値として実温度勾配を算出してもよい。
【００５５】
ステップ１６（Ｓ１６）において、制御部６０は、実温度勾配がプロファイル６１としての目標温度勾配と対応するか否かを判断する。このステップ１６において肯定判定された場合、すなわち、実温度勾配と目標温度勾配とが対応する場合には、後述するステップ１９（Ｓ１９）の処理に進む。一方、ステップ１６において否定判定された場合、すなわち、実温度勾配と目標温度勾配とが対応しない場合には、ステップ１７（Ｓ１７）に進む。なお、ステップ１６の処理では、実温度勾配と目標温度勾配とが厳密に一致した状態のみにおいて肯定判定とする必要はなく、最終的な画像光沢を得る上で許容し得る範囲において両者がずれている場合であっても、これを対応しているとみなしてもよい。
【００５６】
ステップ１７において、制御部６０は、用紙冷却能力の修正値を決定する。例えば、図６に示すように、用紙Ｐの先端部が、最も上流側の用紙冷却ユニット４０１および用紙温度センサ７３１へと到達したタイミングＴ１において、実温度勾配Ｃｎ１が目標温度勾配Ｐｏよりもなだらかな状態となっているケースを想定する。この場合には、実温度勾配Ｃｎ１が目標温度勾配Ｐｏと対応するように、用紙冷却能力の修正値を決定する。例えば、用紙冷却能力の修正値としては、次段の冷却ユニット４０２の回転数を現在のそれよりも増加するように設定するといった如くである。一方、タイミングＴ１において、実温度勾配Ｃｎ２が目標温度勾配Ｐｏよりも急な状態となっているケースを想定する。この場合には、実温度勾配Ｃｎ２が目標温度勾配Ｐｏと対応するように、用紙冷却能力の修正値を決定する。例えば、用紙冷却能力の修正値としては、次段の冷却ユニット４０２の回転数を現在のそれよりも減少するように設定するといった如くである。
【００５７】
ステップ１８（Ｓ１８）において、制御部６０は、プロファイル６１としての冷却制御値を修正する。例えば、図６に示すように、タイミングＴ１において、実温度勾配Ｃｎ１が目標温度勾配Ｐｏよりもなだらかな状態となっているケースを想定する。この場合には、実温度勾配Ｃｎ１が目標温度勾配Ｐｏと対応するように、冷却制御値を修正する。例えば、冷却制御値の修正としては、実温度勾配Ｃｎ１が算出されている冷却ユニット４０１の回転数を現在のそれよりも増加するように設定するといった如くである。一方、タイミングＴ１において、実温度勾配Ｃｎ２が目標温度勾配Ｐｏよりも急な状態となっているケースを想定する。この場合には、実温度勾配Ｃｎ２が目標温度勾配Ｐｏと対応するように、冷却制御値を修正する。例えば、冷却制御値の修正としては、現在実温度勾配Ｃｎ２がされている冷却ユニット４０１の回転数を現在のそれよりも減少するように設定するといった如くである。
【００５８】
ステップ１９（Ｓ１９）において、制御部６０は、冷却対象の用紙Ｐが用紙冷却部４０を通過したか否かを判断する。このステップ１９において肯定判定された場合、すなわち、用紙Ｐが用紙冷却部４０を通過した場合には、ステップ２０（Ｓ２０）に進む。一方、ステップ１９において否定判定された場合、すなわち、用紙Ｐが用紙冷却部４０を通過していない場合には、ステップ１３以降の処理を再度実行する。この場合、ステップ１７において用紙冷却能力の修正値が決定されている場合、ステップ１３では、この修正値を考慮した上で個々の冷却ユニット４０１〜４０４の用紙冷却能力を設定する。
【００５９】
ステップ２０において、制御部６０は、用紙冷却部４０を通過した用紙Ｐが最終紙か、すなわち、ジョブに含まれる一枚以上の印刷対象の用紙Ｐのうちの最終の用紙Ｐであるか否かを判断する。このステップ２０において肯定判定された場合、すなわち、用紙Ｐが最終紙である場合には、本ルーチンを抜ける。一方、ステップ２０において否定判定された場合、すなわち、用紙Ｐが最終紙ではない場合には、ステップ１１の処理に戻る。
【００６０】
このように本実施形態において、画像形成装置１は、定着装置３０を通過した後の用紙Ｐを対象として用紙冷却を行うととともに用紙冷却能力が調整可能な用紙冷却部４０と、用紙冷却部４０の用紙冷却能力を制御することにより定着装置３０を通過した後の用紙Ｐの温度勾配を制御する制御部６０とを有している。ここで、制御部６０は、用紙Ｐに形成されるトナー画像の光沢である画像光沢に応じて温度勾配を制御する。かかる構成によれば、用紙冷却部４０の用紙冷却能力を制御することにより、用紙Ｐに対する冷却を自在に調整することができるので、その温度勾配を制御することができる。これにより、所望の温度勾配を用紙Ｐに付与することができるので、所望の画像光沢を得ることができる。
【００６１】
また、制御部６０は、画像光沢に応じて用紙一枚毎に温度勾配をそれぞれ制御することにより、同一の画像光沢に設定されている用紙間での温度勾配をそれぞれ対応させている。かかる構成によれば、同一の画像光沢に設定されている用紙間において温度勾配に差異が生じるといった事態を抑制することができるので、用紙間において画像光沢に差異が生じるといった事態を抑制することができる。
【００６２】
また、制御部６０は、冷却対象となる用紙毎に、この用紙Ｐが定着装置３０を通過した後の温度（定着後用紙温度）および用紙Ｐに関してトナー画像を形成した際の印刷条件に基づいて、用紙冷却部４０の用紙冷却能力を制御している。かかる構成によれば、定着後用紙温度および印刷条件から、用紙冷却部４０を通過する前の用紙Ｐの温度状態を正確に見積もることができる。そのため、この見積もりに応じて用紙冷却能力を設定すれば、温度勾配の制御を適切に行うことができる。これにより、所望の画像光沢を得ることが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態において、画像形成装置１は、定着後用紙温度および印刷条件の双方に応じて、所定の温度勾配を達成するための用紙冷却部４０の用紙冷却能力を指定するプロファイル６１をさらに有している。この場合、制御部６０は、プロファイル６１を参照し、用紙冷却部４０の用紙冷却能力を制御する。かかる構成によれば、プロファイル６１にしたがって用紙冷却能力を制御すればよいので演算負荷の軽減を図ることができる。
【００６４】
また、制御部６０は、用紙冷却部４０を通過する際の実際の用紙温度（実用紙温度）の推移（実温度勾配）に基づいて、プロファイル６１を修正する。これにより、目標温度勾配と実温度勾配との間に差異が生じる場合であってもこれを修正することができるので、次回以降の用紙Ｐに対する温度勾配制御の精度の向上を図ることができる。
【００６５】
また、制御部６０は、用紙冷却部４０を通過する際の実用紙温度の推移（実温度勾配）に基づいて、用紙冷却部４０の用紙冷却能力を修正する。これにより、目標温度勾配と実温度勾配との間に差異が生じる場合であっても、現在処理対象となる用紙Ｐに対する温度勾配制御の精度の向上を図ることができる。
【００６６】
また、本実施形態において、用紙冷却部４０は、それぞれが用紙Ｐの搬送方向にかけて並列的に配置されて、それぞれ用紙Ｐに対する冷却量を個別に調整可能な複数の冷却ユニット（本実施形態では、４つの冷却ユニット４０１〜４０４）で構成されている。かかる構成によれば、用紙Ｐに対する用紙冷却能力を経時的な流れに沿って細分化して制御することができるので、温度勾配制御の精度の向上を図ることができる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、用紙冷却部４０の前段と後段とにそれぞれ温度センサ７１，７２を配置している。これにより、用紙冷却部４０に進入時の用紙温度を検出することができるので、定着後用紙温度を確実にモニターすることができる。そのため、温度勾配制御の精度向上を図ることができる。また、用紙冷却部４０から排出時の用紙温度を検出することができるので、プロファイル６１の修正を適切に実行することができる。
【００６８】
なお、上述した実施形態では、冷却対象となる用紙毎に、定着後用紙温度および印刷条件に基づいて、用紙冷却部４０の用紙冷却能力を制御している。しかしながら、本実施形態はこれに限定されず、制御部６０は、冷却対象となる用紙毎に、印刷条件のみに基づいて、あるいは、定着後用紙温度のみに基づいて、用紙冷却部４０の用紙冷却能力を制御してもよい。定着後用紙温度が分かれば、少なくとも目標温度勾配に対する始点が定まるので、定着装置３０を通過した後の用紙Ｐを所望の温度勾配に制御することができる。一方、印刷条件のみであっても、それらの要素から定着温度が判明すれば、定着後用紙温度を推定することができるので、同様に、定着装置３０を通過した後の用紙Ｐを所望の温度勾配に制御することができる。当然、いずれの場合であっても、前述の実施形態の如く、プロファイルを備え、制御部６０はプロファイルに従って温度勾配を制御することが好ましい。
【００６９】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態にかかる画像形成装置について説明する。上述した第１の実施形態では、プロファイル６１を構成する温度勾配を直線的な関係で例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、プロファイル６１を構成する温度勾配は、曲線的な関係で示されるものであってもよいし、複数の直線を連結したような関係で示されるものであってもよい。すなわち、プロファイル６１を構成する温度勾配は、必要とされる画像光沢に応じて適宜設定されればよい。
【００７０】
図７に示すように、例えば、定着装置３０からの排出される際に用紙間の用紙温度が異なる場合には、用例Ｐの温度勾配にも差異が生じてしまう。同図（ａ）において、Ｃ２１は、定着装置３０から排出された際の用紙温度が低いケースでの用紙Ｐの温度勾配を示し、Ｃ２２は、定着装置３０から排出された際の用紙温度が高いケースでの用紙Ｐの温度勾配を示す。このような二種類の用紙Ｐにおいて同一の画像光沢を得る場合には、定着装置３０を通過した後の両者の温度勾配を対応させる必要がある。
【００７１】
このような状況において温度勾配を設定する場合には、全ての温度領域において温度勾配を対応させる必要はなく、画像光沢に影響を与える温度領域において温度勾配を対応させれば足りる。すなわち、個々の用紙Ｐについて、開始温度Ｃ１から凝固温度Ｃ２までの範囲において温度勾配を対応させればよい。同図（ｂ）において、Ｐ２２は温度勾配がＣ２２となる用紙に関する温度勾配を示し、Ｐ２１は温度勾配がＣ２１となる用紙に関する温度勾配を示している。Ｃ２１に対応する温度勾配Ｐ２１は一定の傾きで推移する温度勾配となっている。一方、Ｃ２２に対応する温度勾配Ｐ２２は、開始温度Ｃ１までの温度勾配が急峻な勾配に設定され、それ以降の温度勾配が温度勾配Ｐ２１と対応する勾配に設定されている。
【００７２】
このように、本実施形態によれば、用紙冷却能力の制御により種々の温度勾配に対応することができるので、用紙Ｐに対する画像光沢を適切に制御することができる。また、本実施形態に示すように、制御部６０は、用紙間での温度勾配をそれぞれ対応させる場合には、少なくとも、開始温度Ｃ１を始点、凝固温度Ｃ２を終点とする範囲における温度勾配をそれぞれ対応させればよい。これにより、画像光沢に影響を与える範囲内において温度勾配を用紙間において対応させることが可能となり、用紙間における画像光沢の差異を抑制することができる。
【００７３】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態にかかる画像形成装置１について説明する。上述した第１または第２の実施形態では、用紙冷却部４０は、各冷却ユニット４０１〜４０４の冷却量を通じて用紙冷却能力を制御している。しかしながら、用紙冷却能力の制御手法はこれに限定されない。例えば、用紙冷却能力は、用紙Ｐの搬送速度、すなわち、エアーサクションベルト５６の線速を制御してもよい。すなわち、エアーサクションベルト５６の線速を通常の速度よりも増加させた場合には、用紙冷却部４０における用紙Ｐの通過時間が短くなるため、用紙冷却能力は減少する。一方、エアーサクションベルト５６の線速を通常の速度よりも低下させた場合には、用紙冷却部４０における用紙Ｐの通過時間が長くなるため、用紙冷却能力は増加する。すなわち、搬送ユニット５３は、用紙Ｐを用紙トレイに排出する排紙部としての機能をとともに、用紙冷却部４０としての機能を担っている。
【００７４】
以下、図８を参照して、線速を通じた用紙冷却能力の制御の一例を説明する。図８（ａ）は、定着装置３０を通過した後の普通紙に関する温度勾配Ｃ３１と、定着装置３０を通過した後の薄紙に関する温度勾配Ｃ３２とを示している。同図に示すように、個々の用紙Ｐに関して同一の条件で用紙冷却部４０を運転した場合には、普通紙と比較して薄紙の方が熱容量が小さいため、温度勾配Ｃ３２の方が温度勾配Ｃ３１よりも急峻となる。そのため、普通紙と薄紙との間で温度勾配に差異が生じ、画像光沢に差異が生じてしまう可能性がある。そこで、薄紙については用紙冷却能力を低下させることで、温度勾配を普通紙と同程度になだらかにすることが考えられる。しかしながら、この場合には、同図（ｂ）のＣ４１で示すように、用紙Ｐの温度が凝固温度Ｃ２に到達するまでに、用紙Ｐが用紙冷却部４０を通過してしまうことが考えられる。
【００７５】
そこで、この場合には、エアーサクションベルト５６の線速を低下させることで、各冷却ユニット４０１〜４０４を通過する時間を遅くし、用紙Ｐの温度を凝固温度Ｃ２以下へと確実に低下させる。このように本実施形態によれば、用紙冷却部４０は、各冷却ユニット４０１〜４０４を搬送される用紙Ｐの搬送速度を調整可能な搬送ユニット５３をさらに含んだ構成となっている。このようの用紙Ｐの搬送速度、具体的には、エアーサクションベルト５６の線速を制御することにより、用紙冷却能力を柔軟に制御することができるので、温度勾配制御の精度向上を図ることができる。
【００７６】
（変形例（１））
図９は、変形例としての画像形成装置１の要部を示す模式図である。上述した各実施形態にかかる画像形成装置１は、例示的な構成を示したものであり、本発明はその本旨において種々の変形が可能である。例えば、画像形成装置１は、用紙冷却部４０の前段および後段に配置される温度センサを省略することも可能である。なお、上述した各実施形態と重複する構成については説明を省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００７７】
本実施形態に示す構成では、用紙冷却部４０の前段には温度センサが配置されていないため、定着装置３０を通過後の用紙Ｐの温度を直接的に検出することができない。そこで、このような構成の場合には、定着装置３０の定着上ローラ３１の表面温度を検出するセンサからの検出温度、あるいは、ヒータ３３に対する通電量から定着温度を特定し、この定着温度から用紙Ｐの温度を推定することができる。
【００７８】
また、用紙冷却部４０の後段にも温度センサが配置されていないため、用紙冷却部４０を通過後の用紙Ｐの温度を直接的に検出することができない。そこで、このような構成の場合には、最も後段の用紙温度センサ７３４の検出温度や環境温度などを通じて、用紙Ｐの温度を推定することができる。
【００７９】
このように本実施形態によれば、温度センサの個数を減らすことで、装置構成の簡素化を図ることができる。
【００８０】
（変形例（２））
図１０は、変形例としての画像形成装置１の要部を示す模式図である。本変形例にかかる画像形成装置１において、用紙冷却部４０は種々の形態を採用することができる。なお、第１の実施形態と重複する構成については説明を省略することとし、以下、相違点を中心に説明を行う。
【００８１】
本実施形態において、用紙冷却部４０は、単一の冷却ユニット、具体的には、ヒートシンク４３と、このヒートシンク４３を冷却する冷却ファン４４とで構成されている。すなわち、本実施形態の用紙冷却部４０は、用紙冷却能力を分割的に制御することはできず、単体として冷却能力を制御可能となっている。ヒートシンク４１には、当該ヒートシンク４１の温度、すなわち、冷却能力を検出するためのヒートシンク温度センサ７４が設けられている。ヒートシンク温度センサ７４による検出温度は、制御部６０に読み込まれ、用紙冷却部４０の冷却能力を制御する際に参照される。また、用紙Ｐの搬送過程において用紙冷却部４０の前段には、入口温度センサ７１が設けられており、この入口温度センサ７１は定着装置３０を通過した後の用紙Ｐの温度（定着後用紙温度）を検出する。
【００８２】
このような構成の画像形成装置１において、制御部６０は、印刷情報および入口温度センサ７１による検出温度を読み込むと、これに対応する目標温度勾配および目標冷却制御値をプロファイル６１から検索する。そして、制御部６０は、検索された目標温度勾配および目標冷却制御値にしたがって、用紙Ｐの温度勾配を制御する。
【００８３】
このように、用紙冷却部４０は、用紙Ｐに対する冷却量を調整可能な単一の冷却ユニット（ヒートシンク４３および冷却ファン４４）で構成されている。かかる構成によれば、用紙冷却能力を段階的に制御することは困難なものの、簡素な構成で用紙冷却能力を制御することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１    画像形成装置
１５Ｙ〜１５Ｋ  露光部
２０Ｙ〜２０Ｋ  帯電・現像ユニット
２３    中間転写ベルト
２４    転写ローラ
３０    定着装置
３１    定着上ローラ
３２    定着下ローラ
４０    用紙冷却部
４０１〜４０４  冷却ユニット
４１，４３    ヒートシンク
４２，４４    冷却ファン
５０    給紙ローラ
５１    レジストローラ
５２    搬送ベルト
５３    搬送ユニット
５４    駆動ローラ
５５    従動ローラ
５６    エアーサクションベルト
５７    反転ローラ
５８    再給紙搬送路
６０    制御部
６１    プロファイル
７０    センサ部
７１    入口温度センサ
７２    出口温度センサ
７３１〜７３４  用紙温度センサ
７４    ヒートシンク温度センサ
７５    環境温度センサ
８０    入力部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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